專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備供熱介質(zhì)流通的流路管且使流路管外的熱交換對(duì)象物與熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱交換器。
背景技術(shù)：
以往，公知有一種熱交換器，其構(gòu)成為以從兩面夾持發(fā)熱體的方式配設(shè)流路管，以進(jìn)行內(nèi)置有半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體模塊等發(fā)熱體的散熱。在這樣的熱交換器中，形成發(fā)熱體與流路管交替層疊的結(jié)構(gòu)，層疊的多個(gè)流路管通過(guò)連通構(gòu)件連通，冷卻介質(zhì)在各流路管中流通。在這種熱交換器中，公開(kāi)有如下結(jié)構(gòu)，S卩，在流路管內(nèi)配設(shè)分隔構(gòu)件，從而在一個(gè)流路管內(nèi)沿流路管的厚度方向形成兩層熱介質(zhì)流路，并且，在形成為兩層的熱介質(zhì)流路中分別配置有內(nèi)翅片(4 >于一 7 4 >)，以提高熱交換性能(例如，參照日本特開(kāi) 2005-191527 號(hào)公報(bào))。然而，在這種熱交換器中，由于形成為從連通構(gòu)件向各流路管分配熱介質(zhì)的結(jié)構(gòu)， 因此流路管內(nèi)的熱介質(zhì)的流速變慢。為了實(shí)現(xiàn)這樣的流路管內(nèi)的微小流量區(qū)域的熱交換性能的提高，公開(kāi)有如下結(jié)構(gòu)，即，使用具有流路管內(nèi)的熱介質(zhì)的混合促進(jìn)功能的波形翅片 (,工一吁” ^ > )作為內(nèi)翅片，并沿流路管的厚度方向多層層疊該波形翅片(例如，參照日本特開(kāi)2010-10418號(hào)公報(bào))。并且，為了提高基于內(nèi)翅片的熱傳導(dǎo)率，還通常使用如下這樣的實(shí)現(xiàn)促進(jìn)紊流的方法，即，采用偏置翅片(才7卜7 4 作為內(nèi)翅片且在內(nèi)翅片的側(cè)面形成突出部或
狹縫等。然而，通過(guò)內(nèi)翅片促進(jìn)紊流在流路管內(nèi)的熱介質(zhì)的流速快、即雷諾數(shù)大于1000且熱介質(zhì)流動(dòng)成為過(guò)渡區(qū)域或紊流區(qū)域的情況下會(huì)發(fā)揮效果。并且，雖然熱介質(zhì)為高速時(shí)可提高促進(jìn)紊流效果，實(shí)現(xiàn)高性能化，但熱介質(zhì)的流通阻力變得非常大。另外，在將熱交換器用于冷卻混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車的變換器的情況下，當(dāng)實(shí)現(xiàn)用于使熱介質(zhì)在變換器冷卻回路中循環(huán)的泵的小型化、低流量化或者熱介質(zhì)流路的并列化時(shí)，在熱交換器的流路管中流通的熱介質(zhì)流量變小。并且，在熱介質(zhì)流量小的情況下，無(wú)法利用上述的促進(jìn)紊流效果。具體而言，例如在使用偏置翅片作為內(nèi)翅片時(shí)，熱介質(zhì)流動(dòng)與翅片的壁面碰撞而本應(yīng)該實(shí)現(xiàn)促進(jìn)紊流，但由于熱介質(zhì)擦過(guò)碰撞的壁面而進(jìn)行流動(dòng)，因此無(wú)法得到期待的性能提高效果(R/AP)。即，雖然通常都知道當(dāng)使用偏置翅片或釘狀翅片等時(shí)，對(duì)實(shí)現(xiàn)促進(jìn)紊流有效，但既使使用上述的翅片，在流路管內(nèi)的熱介質(zhì)流量為微少流量區(qū)域的情況下，也無(wú)法得到能夠消除流通阻力的上升那么大的性能提高效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述方面，其目的在于，在熱介質(zhì)在雷諾數(shù)為1000以下的層流區(qū)域流通的熱交換器中，確保熱交換量。為了達(dá)成上述目的，在本發(fā)明的一例中，熱交換器具備流路管，流路管具有供熱介質(zhì)流通的熱介質(zhì)流路，在流路管中層疊多個(gè)內(nèi)翅片，內(nèi)翅片將熱介質(zhì)流路分割成多個(gè)細(xì)流路，并且使熱介質(zhì)與流路管的傳熱面積增大，在雷諾數(shù)為1000以下的層流區(qū)域，熱介質(zhì)在細(xì)流路中流通，所述熱交換器的特征在于，內(nèi)翅片為波形翅片，其具有沿著流路管的長(zhǎng)度方向延伸的板部和將相鄰的板部之間相連的頂部，且與長(zhǎng)度方向正交的截面形狀為波狀，并且從內(nèi)翅片的層疊方向觀察時(shí)，板部在長(zhǎng)度方向上折曲成波形，相對(duì)于流路管的長(zhǎng)度方向及內(nèi)翅片的層疊方向都正交的方向?yàn)榱髀饭軐挾确较?，在?nèi)翅片的與層疊方向正交且通過(guò)細(xì)流路的層疊方向的中心部的截面中，在板部的波形狀的間距為波間距WP[mm]、板部的波形狀的振幅方向的尺寸為波深度WD [mm]、相鄰的板部之間的流路管寬度方向的距離為流路寬度H[mm]時(shí)，波間距WP及波深度WD設(shè)定為滿足下面的數(shù)學(xué)式1及數(shù)學(xué)式2所示的關(guān)系，(數(shù)學(xué)式1)2. 2 ^ WP/WD ^ 4. 28(數(shù)學(xué)式2)0. 5 < WD/H < 1. 8。如此，在流路管中的熱介質(zhì)流量為微少流量區(qū)域、即流路管中的熱介質(zhì)流成為雷諾數(shù)1000以下的層流區(qū)域的熱交換器中，通過(guò)將波間距WP及波深度WD設(shè)定為滿足上述數(shù)學(xué)式1及數(shù)學(xué)式2所示的關(guān)系，從而能夠提高流路管中的熱介質(zhì)的混合促進(jìn)效果。因此，能夠確保熱交換器中的熱交換量。進(jìn)而，能夠確保內(nèi)翅片的加工性，并且也能夠抑制流路管內(nèi)的孔眼堵塞。另外，在上述熱交換器中，其特征在于，所述波間距WP及所述波深度WD設(shè)定為滿足下面的數(shù)學(xué)式3及數(shù)學(xué)式4所示的關(guān)系，(數(shù)學(xué)式3)2. 2 ^ WP/WD ^ 3(數(shù)學(xué)式4)0. 5 < WD/H < 1. 8。由此，能夠更加可靠地提高流路管內(nèi)的熱介質(zhì)的熱介質(zhì)混合促進(jìn)效果，從而能夠更加可靠地確保熱交換器中的熱交換量。然而，在雷諾數(shù)為500 1000的區(qū)域中，還存在因?yàn)闊峤橘|(zhì)的特性等而形成熱介質(zhì)流過(guò)渡區(qū)域的情況。與此相對(duì)，在上述熱交換器中，其特征在于，在細(xì)流路流通的熱介質(zhì)的雷諾數(shù)為 500以下。由此，能夠使在細(xì)流路流通的熱介質(zhì)流可靠地成為層流。另外，在上述熱交換器中，可以構(gòu)成為，流路管設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)流路管通過(guò)連通構(gòu)件連通，在多個(gè)流路管的外側(cè)配置有與熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱交換對(duì)象物。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的熱交換器的主視圖。圖2是圖1的II-II截面圖。圖3A是表示內(nèi)翅片的與流路管長(zhǎng)度方向正交的截面形狀的截面圖，圖:3B是從流路管層疊方向觀察到的內(nèi)翅片的俯視圖。圖4是圖3A的IV-IV截面圖。圖5是表示Re ^ 1500的情況下的波形翅片的熱交換性能的說(shuō)明圖。圖6是表示Re ( 500的情況下的波形翅片的熱交換性能的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于圖1 圖6，說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式。圖1是表示本實(shí)施方式涉及的熱交換器1的主視圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的熱交換器1為從兩面冷卻作為與熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱交換對(duì)象物的多個(gè)電子部件2的層疊型熱交換器。本實(shí)施方式的電子部件2為從兩面進(jìn)行散熱的兩面散熱結(jié)構(gòu)。熱交換器1具備扁平形狀的多個(gè)流路管3和連通多個(gè)流路管3的連通構(gòu)件4，其中，流路管3具有使熱介質(zhì)流通的熱介質(zhì)流路30(參照?qǐng)D2、。多個(gè)流路管3以能夠從兩面夾持電子部件2的方式多個(gè)層疊配置。在本實(shí)施方式中，作為電子部件2，使用內(nèi)置有IGBT等半導(dǎo)體元件和二極管的半導(dǎo)體模塊。該半導(dǎo)體模塊可以用于機(jī)動(dòng)車用變換器、工業(yè)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變換器、大樓空調(diào)用的空調(diào)變換器等。需要說(shuō)明的是，作為電子部件2，除了上述半導(dǎo)體模塊以外，例如還可以使用功率晶體管、功率FET、IGBT等。圖2是圖1的II-II截面圖。如圖2所示，本實(shí)施方式的流路管3為所謂的沖壓外圈(κ 口 >力y 7。)結(jié)構(gòu)。g卩，流路管3構(gòu)成為具有一對(duì)外殼板31，在一對(duì)外殼板31之間形成有熱介質(zhì)流路30。在流路管3中設(shè)置有內(nèi)翅片33，其將熱介質(zhì)流路30分割成多個(gè)細(xì)流路333，增大熱介質(zhì)與流路管3的傳熱面積。在本實(shí)施方式中，內(nèi)翅片33在一對(duì)外殼板31之間、即在熱介質(zhì)流路30中沿流路管3的層疊方向(以下，稱為流路管層疊方向)配置成三層重疊。對(duì)于該內(nèi)翅片33的詳細(xì)情況后述。需要說(shuō)明的是，由于內(nèi)翅片33在熱介質(zhì)流路30中沿流路管層疊方向?qū)盈B配置三層，因此流路管層疊方向與內(nèi)翅片33的層疊方向一致。返回圖1，電子部件2相對(duì)于流路管3的一對(duì)外殼板31分別各設(shè)置有兩個(gè)。在各外殼板31設(shè)置的兩個(gè)電子部件2分別在熱介質(zhì)的流動(dòng)方向上串聯(lián)配置。另外，在流路管3的外殼板31中的長(zhǎng)度方向兩端部形成有向外側(cè)、即向相鄰的另一流路管3側(cè)突出的大致圓筒狀的凸緣部300。并且，通過(guò)釬焊使相鄰的流路管3的凸緣部 300彼此接合，由此形成連通多個(gè)流路管3的連通構(gòu)件4。在多個(gè)流路管3中配置在層疊方向最外側(cè)的流路管3設(shè)為外側(cè)流路管3a時(shí)，在兩個(gè)外側(cè)流路管3a中的一方的外側(cè)流路管3a的長(zhǎng)度方向兩端部分別連接用于將熱介質(zhì)向熱交換器1導(dǎo)入的熱介質(zhì)導(dǎo)入口 401和用于將熱介質(zhì)從熱交換器1排出的熱介質(zhì)排出口 402。 熱介質(zhì)導(dǎo)入口 401及熱介質(zhì)排出口 402通過(guò)釬焊接合于一方的外側(cè)流路管3a。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的流路管3、連通構(gòu)件4、熱介質(zhì)導(dǎo)入口 401以及熱介質(zhì)排出口 402為鋁制。從熱介質(zhì)導(dǎo)入口 401導(dǎo)入的熱介質(zhì)通過(guò)連通構(gòu)件4而從長(zhǎng)度方向上的一方的端部向各流路管3流入，在各個(gè)熱介質(zhì)流路30中朝向另一方的端部流動(dòng)。之后，熱介質(zhì)通過(guò)連通構(gòu)件4而被從熱介質(zhì)排出口 402排出。如此，熱介質(zhì)在熱介質(zhì)流路30中流通的期間與電子部件2進(jìn)行熱交換，從而對(duì)電子部件2進(jìn)行冷卻。本實(shí)施方式的熱交換器1中，在雷諾數(shù)為1000以下的層流區(qū)域使熱介質(zhì)在細(xì)流路 333中流通。需要說(shuō)明的是，作為熱介質(zhì)，在本實(shí)施方式中使用混入有乙撐二醇(- ★ > > 7 1J 系的防凍液的水。然而，由于熱介質(zhì)的特性等，也有在雷諾數(shù)為500 1000的區(qū)域中熱介質(zhì)流成為過(guò)渡區(qū)域的情況。因此，優(yōu)選在細(xì)流路333中流通的熱介質(zhì)的雷諾數(shù)為500以下。由此，能夠使在細(xì)流路333中流通的熱介質(zhì)流可靠地成為層流。圖3A及圖;3B表示本實(shí)施方式涉及的熱交換器1的內(nèi)翅片33，圖3A是表示流路管3的與長(zhǎng)度方向(以下，稱為流路管長(zhǎng)度方向)正交的截面形狀的截面圖，圖:3B是從流路管層疊方向觀察到的俯視圖。如圖3A及圖:3B所示，分別使用波形翅片來(lái)作為在一個(gè)流路管3內(nèi)層疊配置的三層的內(nèi)翅片33。具體而言，內(nèi)翅片33具有沿著流路管長(zhǎng)度方向延伸并且分割細(xì)流路333的板部331和將相鄰的板部331間相連的頂部332，且與流路管長(zhǎng)度方向正交的截面形狀形成為梯形波狀，并且從流路管層疊方向觀察時(shí)，板部331形成為在流路管長(zhǎng)度方向上折曲成三角波形。圖4是圖3A的IV-IV截面圖，即是內(nèi)翅片33的與流路管層疊方向正交且通過(guò)細(xì)流路33中的流路管層疊方向中心部的截面圖。在此，將相對(duì)于流路管長(zhǎng)度方向及流路管層疊方向都正交的方向作為流路管寬度方向。另外，在內(nèi)翅片33的與流路管層疊方向正交且通過(guò)細(xì)流路33中的流路管層疊方向中心部的截面(以下，稱為中心截面)中，板部331的三角波形狀的折曲角度為波角度 α ]。即，波角度α可以說(shuō)是在中心截面中在一個(gè)板部331的流路管長(zhǎng)度方向上相鄰的直線部分331a彼此所成的角度。另外，在中心截面中，板部331的三角波形狀的振幅方向的尺寸為波深度WD [mm]。 即，波深度WD可以說(shuō)是在中心截面中在一個(gè)板部331中的相鄰的頂點(diǎn)部331b之間的流路
管寬度方向的距離。另外，在中心截面中，板部331的波形狀的間距為波間距WP[mm]。另外，在中心截面中，在流路管寬度方向上相鄰的板部331間的流路管寬度方向上的距離為流路寬度 H [mm] ο然而，如本實(shí)施方式所示，在通過(guò)熱介質(zhì)冷卻電子部件2的層疊型的熱交換器1 中，距電子部件2的距離越遠(yuǎn)，則流路管3內(nèi)的熱介質(zhì)的溫度越低，基于內(nèi)翅片33的熱交換效率降低。在此，雖然熱交換器1的熱交換性能與傳熱面積成比例，但若熱交換效率降低， 則無(wú)法得到與基于內(nèi)翅片33的傳熱面積擴(kuò)大效果相應(yīng)的性能提高效果。與此相對(duì)，若熱交換介質(zhì)的流量大，則在促進(jìn)紊流效果上能夠?qū)崿F(xiàn)性能提高，但在雷諾數(shù)為1000以下的微小流量區(qū)域，由于熱介質(zhì)在不與障礙物(內(nèi)翅片33的板部331)碰撞的情況下通過(guò)，因此無(wú)法得到所期望的熱交換性能。為了改善該問(wèn)題，本發(fā)明者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究清楚知道使流路管3內(nèi)的熱介質(zhì)強(qiáng)制地運(yùn)動(dòng)的方法有效，在微小流量區(qū)域中，使用波形翅片作為內(nèi)翅片33最適合。然而，提及到波形翅片的最佳規(guī)格的文獻(xiàn)非常少。并且，由于波形翅片本來(lái)作為促
6進(jìn)紊流的機(jī)構(gòu)使用，因此對(duì)在雷諾數(shù)為1500以上的過(guò)渡區(qū)域 紊流區(qū)域中的最佳規(guī)格進(jìn)行了研究(參照導(dǎo)熱工學(xué)資料(修訂第四版)(日本機(jī)械學(xué)會(huì)))，但未提及微少流量區(qū)域 (Re ^ 1000)中的最佳規(guī)格。圖5是表示Re ^ 1500的情況下的波形翅片的熱交換性能的說(shuō)明圖。圖5的橫軸表示W(wǎng)P/WD，圖5的縱軸表示R(熱阻力)/ Δ P (流路管3內(nèi)的壓力損失)。需要說(shuō)明的是， R/Δ P越小，熱交換性能越高。在此，在流入流路管3中的熱介質(zhì)的溫度為Tin[°C ]、電子部件2的表面即與流路管3的外表面接觸的面的溫度為T1 [°C ]、電子部件2的發(fā)熱量為Q[W]時(shí)，熱阻力R[°C /W] 可以由下面的數(shù)學(xué)式Fl表示。R = (T1-Tin) /Q …(Fl)如圖5所示，在Re ^ 1500的情況下，由于波形翅片引起的流動(dòng)剝離、熱介質(zhì)的流通阻力增加而使R/Δ P具有某一極小值。S卩，WP/WD越小，熱介質(zhì)的流通阻力越小，但基于波形翅片的熱交換性能提高效果降低。另一方面，WP/WD越大，基于波形翅片的熱交換性能提高效果越高，但熱介質(zhì)的流通阻力變大。并且，根據(jù)上述導(dǎo)熱工學(xué)資料，在WD/H為0. 25、 WP/WD為4. 28時(shí)能夠得到該極小值(最佳規(guī)格)。與此相對(duì)，如本實(shí)施方式所示，在流路管3中的熱介質(zhì)流為微少流量區(qū)域 (Re ^ 1000)的情況下，熱介質(zhì)沿著板部331的壁面流動(dòng)，因此流路管3內(nèi)的壓力損失(Δ P) 的變動(dòng)變少。并且，在流路管3內(nèi)使熱介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的頻率越高，就越促進(jìn)熱介質(zhì)的混合，使流路管3內(nèi)的熱介質(zhì)的溫度差變小。因此，在微小流量區(qū)域中，為了增加熱介質(zhì)的混合的頻率，優(yōu)選無(wú)限制地縮小波間距WP。因此，考慮現(xiàn)狀的加工界限，將波間距WP設(shè)定為2. 2mm以上。然而，若相對(duì)于流路寬度H，越增大內(nèi)翅片33的波深度WD，則流路管3內(nèi)的熱介質(zhì)的移動(dòng)越激烈、即混合促進(jìn)效果越高，因此優(yōu)選相對(duì)于流路寬度H盡可能地增大波深度WD。 然而，在波間距WP接近上述最小值(2. 2mm)的情況下，若波深度WD比流路寬度H的1. 8倍大，則在波成形時(shí)，作為材料的金屬板可能破損。因此，需要將波深度WD設(shè)定為流路寬度H 的1.8倍以下。考慮孔眼堵塞性而需要將流路寬度H設(shè)定為0. 9mm以上。因此，為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱介質(zhì)的混合促進(jìn)效果和抗孔眼堵塞性，優(yōu)選波深度WD為1mm。并且，在波間距WP為2. 2mm、波深度WD為Imm的情況下，WP/WD 2. 2，因此在本實(shí)施方式中將WP/WD設(shè)定為2. 2以上。另一方面，如果波間距WP超過(guò)4mm，則在波深度WD為0. 9mm的情況下，波彎曲角度α最大約為20°，因此在微小流量區(qū)域的混合促進(jìn)效果顯著降低。在此，在波間距WP為 4mm、波深度WD為0. 9mm 的情況下，WP/WD = 4 4. 4。因此，在本實(shí)施方式中，WP/WD 設(shè)定為上述導(dǎo)熱工學(xué)資料中公開(kāi)的值4. 28以下。圖6是表示Re ( 500的情況下的波形翅片的熱交換性能的說(shuō)明圖。圖6的橫軸表示W(wǎng)P/WD，圖6的縱軸表示R/AP0如圖6所示，波間距WP及波深度WD設(shè)定為滿足下面的數(shù)學(xué)式1所示的關(guān)系。(數(shù)學(xué)式1)2. 2 彡 WP/WD 彡 4. 28
需要說(shuō)明的是，根據(jù)本發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)，清楚可知WP/WD為3以下的情況下，混合促進(jìn)效果尤其提高。因此，優(yōu)選將WP/WD設(shè)定為2.4以上且3以下的范圍。然而，如上所述，由于內(nèi)翅片33的波深度WD越大，流路管3中的熱介質(zhì)的混合促進(jìn)效果越高，因此優(yōu)選盡可能地增大波深度WD。因此，在本實(shí)施方式中，波深度WD設(shè)定為流路寬度的1/2以上。另一方面，如上所述，在波間距WP接近上述的最小值0.2mm)的情況下，若波深度WD比流路寬度H的1. 8倍大，則在成形時(shí)金屬板可能破損，因此在本實(shí)施方式中，波深度WD設(shè)定為流路寬度H的1. 8倍以下。S卩，波深度WD設(shè)定為滿足下面的數(shù)學(xué)式2所示的關(guān)系。(數(shù)學(xué)式2)0. 5 彡 WD/H 彡 1. 8在以往的熱交換器、即利用平直翅片(；^卜 >一卜7 4 > )或偏置翅片作為內(nèi)翅片的情況下，通過(guò)紊流促進(jìn)效果來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)翅片的熱交換性能的提高。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，通過(guò)使用波形翅片作為內(nèi)翅片33，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)翅片 33的與熱介質(zhì)的傳熱面積的擴(kuò)大。并且，在本實(shí)施方式中，通過(guò)在熱介質(zhì)流動(dòng)慢的層流區(qū)域配置內(nèi)翅片(波形翅片)33，并且將波間距WP及波深度WD規(guī)定成上述數(shù)學(xué)式1及數(shù)學(xué)式2所示的關(guān)系，由此促進(jìn)流路管3中的熱介質(zhì)的混合，容易向流路管3中的與電子部件2對(duì)應(yīng)的部分供給低溫的熱介質(zhì)。S卩，在本實(shí)施方式中，不是基于內(nèi)翅片33的促進(jìn)紊流效果，而通過(guò)熱介質(zhì)的混合促進(jìn)效果來(lái)確保作為熱交換器1的熱交換量。因此，在流路管3中的熱介質(zhì)流量為微少流量區(qū)域、即雷諾數(shù)為1000以下的層流區(qū)域使熱介質(zhì)在流路管3的細(xì)流路333中流通的熱交換器中，通過(guò)將波間距WP及波深度WD 設(shè)定成滿足上述數(shù)學(xué)式1及數(shù)學(xué)式2所示的關(guān)系，從而能夠在確保內(nèi)翅片33 (波形翅片) 的加工性的同時(shí)抑制流路管3的孔眼堵塞，并且通過(guò)提高流路管3中的熱介質(zhì)的混合促進(jìn)效果，能夠確保熱交換量。本發(fā)明不局限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠如以下這樣進(jìn)行各種變形。在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了在一個(gè)流路管3中層疊配置三層內(nèi)翅片33的例子， 但不局限于此，也可以在一個(gè)流路管3中層疊配置兩層內(nèi)翅片33。在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了采用從兩面進(jìn)行散熱的兩面散熱結(jié)構(gòu)的電子部件2 作為熱交換對(duì)象物的例子，但不局限于此，也可以采用僅從一面進(jìn)行散熱的單面散熱結(jié)構(gòu)的電子部件。圖1記載的符號(hào)Q’意味著電子部件2的發(fā)熱量[W]，其與Q [W]可以相同，也可以不同。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，其具備流路管(3)，該流路管C3)具有供熱介質(zhì)流通的熱介質(zhì)流路 (30)，在所述流路管(3)中層疊多個(gè)內(nèi)翅片(33)，該內(nèi)翅片(3 將所述熱介質(zhì)流路(30)分割成多個(gè)細(xì)流路(333)，并且使所述熱介質(zhì)與所述流路管(3)的傳熱面積增大， 在雷諾數(shù)為1000以下的層流區(qū)域，所述熱介質(zhì)在所述細(xì)流路(333)中流通， 所述熱交換器的特征在于，所述內(nèi)翅片(3 為波形翅片，其具有沿著所述流路管(3)的長(zhǎng)度方向延伸的板部 (331)和將相鄰的所述板部(331)之間相連的頂部(332)，且與所述長(zhǎng)度方向正交的截面形狀為波狀，并且從所述內(nèi)翅片(3 的層疊方向觀察時(shí)，所述板部(331)在所述長(zhǎng)度方向上折曲成波形，相對(duì)于所述流路管(3)的長(zhǎng)度方向及所述內(nèi)翅片(3 的層疊方向都正交的方向?yàn)榱髀饭軐挾确较?，在所述?nèi)翅片(3 的與所述層疊方向正交且通過(guò)所述細(xì)流路(333)的所述層疊方向的中心部的截面中，在所述板部(331)的波形狀的間距為波間距WP[mm]、所述板部(331)的波形狀的振幅方向的尺寸為波深度WD[mm]、相鄰的所述板部(331)之間的所述流路管寬度方向的距離為流路寬度H[mm]時(shí)，所述波間距WP及所述波深度WD設(shè)定為滿足下面的數(shù)學(xué)式1及數(shù)學(xué)式2所示的關(guān)系， 數(shù)學(xué)式12.2 彡 WP/WD 彡 4. 28 數(shù)學(xué)式20. 5 彡 WD/H 彡 1. 8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述波間距WP及所述波深度WD設(shè)定為滿足下面的數(shù)學(xué)式3及數(shù)學(xué)式4所示的關(guān)系， 數(shù)學(xué)式32.2 彡 WP/WD 彡 3 數(shù)學(xué)式40. 5 彡 WD/H 彡 1. 8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述熱交換器，其特征在于， 在所述細(xì)流路(33 流通的所述熱介質(zhì)的雷諾數(shù)為500以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的熱交換器，其特征在于， 所述流路管( 設(shè)置有多個(gè)，所述多個(gè)流路管( 通過(guò)連通構(gòu)件(4)連通，在所述多個(gè)流路管(3)的外側(cè)配置有與所述熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱交換對(duì)象物O)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱交換器，該熱交換器中，內(nèi)翅片(33)為波形翅片，其具有沿著流路管長(zhǎng)度方向延伸的板部(331)和將相鄰的板部(331之間相連的頂部(332)，且與長(zhǎng)度方向正交的截面形狀為波狀，并且從流路管層疊方向觀察時(shí)，板部(331)在流路管長(zhǎng)度方向上折彎成波形，波間距(WP)[mm]、波深度(WD)[mm]、流路寬度H[mm]設(shè)定為滿足2.2≤WP/WD≤4.28且0.5≤WD/H≤1.8的關(guān)系。
文檔編號(hào)F28F1/40GK102297612SQ20111012947
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者杉本尚規(guī) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝