JP6767620B2 - Heat exchanger and freezing system using it - Google Patents

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Description

本発明は熱交換器およびそれを用いた冷凍システムに関し、特に、冷媒が流れる板状のプレートフィンを積層して構成されたプレートフィン積層型の熱交換器とそれを用いた冷凍システムに関する。 The present invention relates to a heat exchanger and a refrigeration system using the same, and more particularly to a plate fin laminated type heat exchanger configured by laminating plate-shaped plate fins through which a refrigerant flows and a refrigeration system using the same.

一般に空気調和機や冷凍機等の冷凍システムは、圧縮機によって圧縮した冷媒を凝縮器や蒸発器等の熱交換器に循環させ第2流体と熱交換させて冷房もしくは暖房を行うが、前記熱交換器の熱交換効率によってシステムとしての性能や省エネ性が大きく左右される。従って、熱交換器は高効率化が強く求められている。 Generally, in a refrigerating system such as an air conditioner or a refrigerator, a refrigerant compressed by a compressor is circulated to a heat exchanger such as a condenser or an evaporator to exchange heat with a second fluid for cooling or heating. The heat exchange efficiency of the exchanger greatly affects the performance and energy saving of the system. Therefore, heat exchangers are strongly required to have high efficiency.

この熱交換器の高効率化は、その手法の一つとしては熱交換流体が流れる伝熱管の細径化があり、また他の手法の一つとしては各伝熱管へ分流する冷媒を例えば均一に分流することがある。 One of the methods for improving the efficiency of this heat exchanger is to reduce the diameter of the heat transfer tube through which the heat exchange fluid flows, and one of the other methods is to uniformly distribute the refrigerant to each heat transfer tube, for example. May be split into.

このような中にあって、冷凍システムの熱交換器は、一般的には、フィン群に伝熱管を貫通させて構成したフィンチューブ型熱交換器を用いており、その伝熱管の細径化を図って熱交換効率の向上及び小型化が進められている(例えば、特許文献1参照)。 Under such circumstances, the heat exchanger of the refrigeration system generally uses a fin tube type heat exchanger configured by penetrating a heat transfer tube through a group of fins, and the diameter of the heat transfer tube is reduced. (For example, see Patent Document 1), the heat exchange efficiency is being improved and the size is being reduced.

一方、熱交換効率向上のための熱交換流体の分流は、各伝熱管へ熱交換流体を案内するヘッダ流路に分流制御管を組み込んで各伝熱管への冷媒の分流を均一し熱交換効率の向上を図っている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, for the diversion of the heat exchange fluid for improving the heat exchange efficiency, the diversion control tube is incorporated in the header flow path for guiding the heat exchange fluid to each heat transfer tube to make the diversion of the refrigerant uniform to each heat transfer tube and the heat exchange efficiency. (See, for example, Patent Document 2).

図29は上記特許文献1記載の熱交換器を示し、この熱交換器100は、フィン群101に伝熱管102を貫通させて構成してあって、その冷媒入口側ヘッダ管103に分流制御管104が設けてある。分流制御管104には複数の冷媒分流口105が列設してあり、冷媒分流口105の大きさを冷媒入口から離れるに従い小さくなるようにして、各伝熱管102に流れる冷媒を均一に分流させるようになっている。 FIG. 29 shows the heat exchanger described in Patent Document 1. The heat exchanger 100 is configured such that a heat transfer tube 102 is passed through a fin group 101, and a flow dividing control tube is formed in a header tube 103 on the refrigerant inlet side thereof. 104 is provided. A plurality of refrigerant diversion ports 105 are arranged in a row on the diversion control pipe 104, and the size of the refrigerant diversion port 105 is reduced as the distance from the refrigerant inlet increases so that the refrigerant flowing through each heat transfer pipe 102 is uniformly diverted. It has become like.

この熱交換器は冷媒の分流を冷媒入口側で行っているので、圧力損失増による冷媒温度の上昇を抑制しつつ各伝熱管へと分流するようになり、各分流制御管へ例えば均等に分流することができ、熱交換効率を向上させることができる、というものである(冷媒の分流を冷媒出口側で行うと、圧力損失(以下、圧損と略称する)が大きくなって冷媒温度が高くなり熱交換させる第2流体との温度差が少なくなって分流の均一化による熱交換効率の向上効果を相殺し逆に熱交換効率を低下させてしまうため冷媒入口側で冷媒を分流している)。 Since this heat exchanger divides the refrigerant on the refrigerant inlet side, it divides the refrigerant into each heat transfer tube while suppressing an increase in the refrigerant temperature due to an increase in pressure loss, and for example, evenly distributes the refrigerant to each distribution control tube. (If the refrigerant is split on the refrigerant outlet side, the pressure loss (hereinafter abbreviated as pressure loss) increases and the refrigerant temperature rises. Since the temperature difference with the second fluid to be heat-exchanged becomes smaller, the effect of improving the heat exchange efficiency due to the uniform flow splitting is offset, and the heat exchange efficiency is lowered, the refrigerant is split on the refrigerant inlet side). ..

特開2010−78289号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-78289 特開2012−207912号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-207912

しかしながら、上記特許文献1記載のフィンチューブ型熱交換器は、その伝熱管が管であるが故に細径化に限度があり、伝熱管の細径化による熱交換効率の向上は限界に近づきつつある。 However, the fin tube type heat exchanger described in Patent Document 1 has a limit in diameter reduction because the heat transfer tube is a tube, and the improvement of heat exchange efficiency by reducing the diameter of the heat transfer tube is approaching the limit. is there.

しかしこの伝熱管は、プレートフィン積層型熱交換器であれば容易に細径化できる。すなわち、プレートフィン積層型熱交換器は、プレートフィンに凹状溝をプレス成形して伝熱管に相当する流路を形成しているので、当該流路の断面積を小さくすることは容易であり、その流路はフィンチューブ型熱交換器の伝熱管に比べさらに小さくできる。 However, the diameter of this heat transfer tube can be easily reduced if it is a plate fin laminated heat exchanger. That is, in the plate fin laminated heat exchanger, a concave groove is press-formed in the plate fin to form a flow path corresponding to a heat transfer tube, so that it is easy to reduce the cross-sectional area of the flow path. The flow path can be made even smaller than the heat transfer tube of the fin tube type heat exchanger.

そこで出願人は流路を有するプレートフィンを積層して構成したプレートフィン積層型熱交換器に特許文献2に記載の分流制御管を組み合わせて熱交換効率の向上を図ることを検討した。 Therefore, the applicant examined to improve the heat exchange efficiency by combining the plate fin laminated heat exchanger formed by laminating the plate fins having a flow path with the flow dividing control tube described in Patent Document 2.

しかしながら、上記プレートフィン積層型熱交換器のヘッダ流路に分流制御管を組み込んでも分流制御管による分流効果が十分に発揮されず、分流による熱交換効率の向上に大きな課題があることを見いだした。 However, it was found that even if the diversion control tube is incorporated in the header flow path of the plate fin laminated heat exchanger, the diversion effect of the diversion control tube is not sufficiently exhibited, and there is a big problem in improving the heat exchange efficiency by the diversion. ..

本発明はこのような点に鑑み鋭意検討して流路の細径化と分流効果による熱交換効率の向上を両立させたもので、高効率な熱交換器及びそれを用いた高性能な冷凍システムの提供を目的としたものである。 In view of these points, the present invention has been diligently studied to reduce the diameter of the flow path and improve the heat exchange efficiency due to the diversion effect. A high-efficiency heat exchanger and a high-performance freezing using the same. The purpose is to provide a system.

本発明は、上記目的を達成するため、熱交換器は、第1流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第2流体を流して、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、
前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通する入口側ヘッダ流路と出口側ヘッダ流路とを有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、
かつ、第1流体の蒸発出口となる前記出口側ヘッダ流路に分流制御管を設けた構成としてある。
In order to achieve the above object, the heat exchanger causes the second fluid to flow between the plate fin laminates of the plate fin laminate having the flow path through which the first fluid flows, and the first fluid and the first fluid. A heat exchanger that exchanges heat with two fluids.
The plate fins of the plate fin laminate have a flow path region having a plurality of first fluid flow paths through which the first fluid flows in parallel, and an inlet side header flow communicating with each first fluid flow path in the flow path region. A header region having a path and an outlet-side header flow path is provided, and the first fluid flow path is formed by providing a concave groove in the plate fin.
In addition, a flow dividing control pipe is provided in the outlet-side header flow path that serves as the evaporation outlet of the first fluid.

これにより、第1流体流路の流路断面積の細径化を図って熱交換効率を向上することができるとともに、各第1流体流路へ設計通り確実に第1流体を分流させることができ、分流均一化による熱交換効率の向上が加わってその熱交換効率を高いものとすることができる。すなわち、このプレートフィン積層型の熱交換器は、第1流体流路を細径化したことによって第1流体の圧損がヘッダ流路側よりヘッダ出口側の方が数倍も大きくなる。一方、第1流体の分流は圧損の分布状況によって大きく影響される。そのため、このプレートフィン積層型熱交換器は既述したように、分流制御管を従来からの常識である入口側ヘッダ流路に設けても出口側ヘッダ流路の圧損が数倍も高いため第1流体流路を流れる第1流体は出口側ヘッダ流路の圧損に依拠することになるので、設計通りに分流できなかった。しかしながら本発明では、前記入口・出口側ヘッダ流路での圧損差の大きさ及び圧損分布状況の把握に基づき分流制御管を圧損が高い出口側ヘッダ流路に設けているので、分流に大きな影響を与える数倍も高い出口側ヘッダ流路内の圧損分布を制御して分流を均一化でき、分流均一化による熱交換効率の向上も達成することができる。 As a result, the diameter of the flow path cross-sectional area of the first fluid flow path can be reduced to improve the heat exchange efficiency, and the first fluid can be reliably diverted to each first fluid flow path as designed. It is possible to improve the heat exchange efficiency by making the flow split uniform, and the heat exchange efficiency can be made high. That is, in this plate fin laminated heat exchanger, the pressure loss of the first fluid is several times larger on the header outlet side than on the header flow path side due to the smaller diameter of the first fluid flow path. On the other hand, the diversion of the first fluid is greatly affected by the distribution of pressure drop. Therefore, as described above, in this plate fin laminated heat exchanger, even if the diversion control pipe is provided in the inlet side header flow path, which is the conventional wisdom, the pressure loss in the outlet side header flow path is several times higher. 1 The first fluid flowing through the fluid flow path depends on the pressure loss of the outlet side header flow path, so that the flow could not be separated as designed. However, in the present invention, since the flow separation control pipe is provided in the outlet side header flow path having a high pressure loss based on the size of the pressure loss difference in the inlet / outlet side header flow path and the pressure loss distribution state, it has a great influence on the flow separation. The pressure loss distribution in the header flow path on the outlet side, which is several times higher than the above value, can be controlled to make the diversion uniform, and the heat exchange efficiency can be improved by making the diversion uniform.

本発明は、上記構成により、流路の細径化と分流均一化を両立させて、熱交換効率の高い熱交換器及びそれを用いた省エネ性の高い高性能な冷凍システムを提供することができる。 According to the above configuration, the present invention can provide a heat exchanger having high heat exchange efficiency and a high-performance freezing system using the same, which achieves both a small diameter of a flow path and a uniform flow diversion. it can.

本発明の実施の形態1におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図A perspective view showing the appearance of the plate fin laminated heat exchanger according to the first embodiment of the present invention. 同プレートフィン積層型熱交換器を上下に分離した状態で示す分解斜視図An exploded perspective view showing the plate fin laminated heat exchanger separated into upper and lower parts. 同プレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図An exploded perspective view of the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器から分流制御管を抜き出した状態を示す斜視図A perspective view showing a state in which the diversion control tube is pulled out from the plate fin laminated heat exchanger. 同プレートフィン積層型熱交換器のヘッダ領域部分を示す側面図Side view showing the header region portion of the plate fin laminated heat exchanger 図1のA−A断面図AA sectional view of FIG. 図1のB−B断面図BB sectional view of FIG. 図2のC−C断面図CC sectional view of FIG. 本発明の実施の形態1におけるプレートフィン積層型熱交換器における流入出管の接続部分とヘッダ開口部分を切断して示す斜視図A perspective view showing a connection portion of an inflow / out pipe and a header opening portion in the plate fin laminated heat exchanger according to the first embodiment of the present invention. 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体の冷媒流路群部分を切断して示す斜視図Perspective view showing the refrigerant flow path group portion of the plate fin laminated body in the plate fin laminated heat exchanger cut out. 同プレートフィン積層型熱交換器における冷媒流路群部分を切断して示す斜視図Perspective view showing the refrigerant flow path group portion of the plate fin laminated heat exchanger cut out. 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体の位置決め用ボス孔部分を切断して示す斜視図Perspective view showing by cutting the positioning boss hole portion of the plate fin laminated body in the plate fin laminated heat exchanger. 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体のヘッダ開口部分を切断して示す斜視図The perspective view which shows by cutting the header opening part of the plate fin laminated body in the plate fin laminated type heat exchanger. 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体における分流制御管挿入部分を示す斜視図A perspective view showing a flow dividing control pipe insertion portion in a plate fin laminated body of the plate fin laminated heat exchanger. 同プレートフィン積層型熱交換器における分流制御管の斜視図Perspective view of the diversion control tube in the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器の分流制御管部分を示す断面図Cross-sectional view showing the divergence control tube part of the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を構成するプレートフィンの平面図Top view of the plate fins constituting the plate fin laminate of the plate fin laminate type heat exchanger 同プレートフィンのヘッダ領域を示す拡大平面図Enlarged plan view showing the header area of the plate fin 同プレートフィンの構成を一部を拡大して示す分解図Exploded view showing a part of the structure of the plate fins 同プレートフィンの平面図で、(a)は第1プレートフィンの平面図、(b)は第2プレートフィンの平面図、(c)は第1、第2両フィンプレートを重ねたときの状態を説明するための平面図In the plan view of the plate fins, (a) is a plan view of the first plate fin, (b) is a plan view of the second plate fin, and (c) is a state when both the first and second fin plates are stacked. Floor plan to explain 同プレートフィンの流路領域に設けた突起を示す拡大斜視図An enlarged perspective view showing a protrusion provided in the flow path region of the plate fin. 同プレートフィンの冷媒流路Uターン側端部に設けた突起を示す拡大斜視図An enlarged perspective view showing a protrusion provided at the U-turn side end of the refrigerant flow path of the plate fin. 本発明の実施の形態2におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図A perspective view showing the appearance of the plate fin laminated heat exchanger according to the second embodiment of the present invention. 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を構成するプレートフィンの平面図Top view of the plate fins constituting the plate fin laminate of the plate fin laminate type heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィンの構成を一部を拡大して示す分解図Exploded view showing a part of the structure of the plate fins in the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体の冷媒流路群部分を切断して示す斜視図Perspective view showing the refrigerant flow path group portion of the plate fin laminated body in the plate fin laminated heat exchanger cut out. 本発明のプレート積層型熱交換器を用いた空気調和機の冷凍サイクル図Refrigeration cycle diagram of an air conditioner using the plate laminated heat exchanger of the present invention 同空気調和機の概略断面図Schematic cross-sectional view of the air conditioner 従来の熱交換器の断面図Sectional view of conventional heat exchanger

第1の発明は、熱交換機であり、この熱交換器は、第1流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第2流体を流して、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、
前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第
1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通する入口側ヘッダ流路と出口側ヘッダ流路とを有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、
かつ、第1流体の蒸発出口となる前記出口側ヘッダ流路に分流制御管を設けた構成としてある。
The first invention is a heat exchanger, in which a second fluid is allowed to flow between each plate fin laminate of a plate fin laminate having a flow path through which the first fluid flows, and the first fluid and the above are described. A heat exchanger that exchanges heat with the second fluid.
The plate fins of the plate fin laminate have a flow path region having a plurality of first fluid flow paths through which the first fluid flows in parallel, and an inlet side header flow communicating with each first fluid flow path in the flow path region. A header region having a path and an outlet-side header flow path is provided, and the first fluid flow path is formed by providing a concave groove in the plate fin.
In addition, a flow dividing control pipe is provided in the outlet-side header flow path that serves as the evaporation outlet of the first fluid.

これにより、第1流体流路の流路断面積の細径化を図って熱交換効率を向上することができるとともに、各第1流体流路へ設計通り確実に第1流体を分流させることができ、分流均一化による熱交換効率の向上が加わってその熱交換効率を高いものとすることができる。すなわち、このプレートフィン積層型の熱交換器は、第1流体流路を細径化したことによって第1流体の圧損がヘッダ流路側よりヘッダ出口側の方が数倍も大きくなる。一方、第1流体の分流は圧損の分布状況によって大きく影響される。そのため、このプレートフィン積層型熱交換器は既述したように、分流制御管を従来からの常識である入口側ヘッダ流路に設けても出口側ヘッダ流路の圧損が数倍も高いため第1流体流路を流れる第1流体は出口側ヘッダ流路の圧損に依拠することになるので、設計通りに分流できなかった。しかしながら本発明では、前記入口出口側ヘッダ流路での圧損差の大きさ及び圧損分布状況の把握に基づき分流制御管を圧損が高い出口側ヘッダ流路に設けているので、分流に大きな影響を与える数倍も高い出口側ヘッダ流路内の圧損分布を制御して分流を均一化でき、分流均一化による熱交換効率の向上も達成することができる。 As a result, the diameter of the flow path cross-sectional area of the first fluid flow path can be reduced to improve the heat exchange efficiency, and the first fluid can be reliably diverted to each first fluid flow path as designed. It is possible to improve the heat exchange efficiency by making the flow split uniform, and the heat exchange efficiency can be made high. That is, in this plate fin laminated heat exchanger, the pressure loss of the first fluid is several times larger on the header outlet side than on the header flow path side due to the smaller diameter of the first fluid flow path. On the other hand, the diversion of the first fluid is greatly affected by the distribution of pressure drop. Therefore, as described above, in this plate fin laminated heat exchanger, even if the diversion control pipe is provided in the inlet side header flow path, which is the conventional wisdom, the pressure loss in the outlet side header flow path is several times higher. 1 The first fluid flowing through the fluid flow path depends on the pressure loss of the outlet side header flow path, so that the flow could not be separated as designed. However, in the present invention, since the flow separation control pipe is provided in the outlet side header flow path having a high pressure loss based on the size of the pressure loss difference in the inlet / outlet side header flow path and the pressure loss distribution state, it has a great influence on the flow separation. The pressure loss distribution in the outlet side header flow path, which is several times higher than the given value, can be controlled to make the diversion uniform, and the heat exchange efficiency can be improved by making the diversion uniform.

第2の発明は、第1の発明において、前記分流制御管は複数の第1流体分流口を有していて、当該第1流体分流口は第1流体入口側の開口面積が第1流体出口側の開口面積よりも大きい構成としてある。 In the second invention, in the first invention, the diversion control pipe has a plurality of first fluid diversion ports, and the first fluid diversion port has an opening area on the first fluid inlet side as the first fluid outlet. The configuration is larger than the opening area on the side.

これにより、第1流体入口側近くの第1流体流路と第1流体出口側近くの第1流体流路間に生じる流体流量の偏りを抑制して第1流体量を均等化でき、熱交換効率を更に向上させることができるとともに、分流口を開けるだけの簡単な筒構成により第1流体出口側部分における圧損等を制御して第1流体の確実な分流ができ、安価に提供することができる。 As a result, it is possible to equalize the amount of the first fluid by suppressing the bias of the fluid flow rate generated between the first fluid flow path near the first fluid inlet side and the first fluid flow path near the first fluid outlet side, and heat exchange. The efficiency can be further improved, and the pressure loss at the outlet side of the first fluid can be controlled by a simple cylinder structure that only opens the diversion port, so that the first fluid can be reliably diverted and can be provided at low cost. it can.

第3の発明は、第1または第2の発明において、前記プレートフィンに形成した第1流体流路は略U字状にUターンさせて前記第1流体流路と連通する入口側のヘッダ流路と出口側のヘッダ流路をプレートフィンの一端部側に纏めた構成としてある。 In the third invention, in the first or second invention, the first fluid flow path formed in the plate fin is made to make a U-turn in a substantially U shape, and the header flow on the inlet side communicates with the first fluid flow path. The header flow path on the road and outlet side is integrated on one end side of the plate fin.

これにより、プレートフィンを長くすることなく第1流体流路を長くして第1流体の熱交換量を増大させ、熱交換効率を向上させることができるとともに、熱交換器のさらなる小型化も推進できる。 As a result, the first fluid flow path can be lengthened without lengthening the plate fins to increase the amount of heat exchange of the first fluid, improve the heat exchange efficiency, and promote further miniaturization of the heat exchanger. it can.

第4の発明は冷凍システムであり、この冷凍システムは冷凍サイクルを構成する熱交換器を前記第1〜第3のいずれかの発明に記載の熱交換器としたものである。 The fourth invention is a freezing system, in which the heat exchanger constituting the freezing cycle is the heat exchanger according to any one of the first to third inventions.

これにより、この冷凍システムは、熱交換器の熱交換効率が高いので、省エネ性の高い高性能な冷凍システムとすることができる。 As a result, this refrigeration system can be a high-performance refrigeration system with high energy saving because the heat exchange efficiency of the heat exchanger is high.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

なお、本開示の熱交換器は、以下の実施形態に記載したプレートフィン積層型熱交換器の構成に限定されるものではなく、以下の実施形態において説明する技術的思想と同等の熱交換器の構成を含むものである。 The heat exchanger of the present disclosure is not limited to the configuration of the plate fin laminated heat exchanger described in the following embodiments, and is equivalent to the technical idea described in the following embodiments. It includes the structure of.

また、以下で説明する実施形態は、本発明の一例を示すものであって、実施形態において示される構成、機能、動作などは、例示であり、本開示を限定するものではない。 Moreover, the embodiment described below shows an example of the present invention, and the configuration, function, operation and the like shown in the embodiment are examples and do not limit the present disclosure.

図1は本実施形態のプレートフィン積層型熱交換器(以下、単に熱交換器と称する)1の外観を示す斜視図、図2はプレートフィン積層型熱交換器を上下に分離した状態で示す分解斜視図、図3はプレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図、図4は同プレートフィン積層型熱交換器から分流制御管を抜き出した状態を示す斜視図、図5はプレートフィン積層型熱交換器のヘッダ領域部分を示す側面図、図6〜図8はプレートフィン積層型熱交換器の断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the plate fin laminated heat exchanger (hereinafter, simply referred to as a heat exchanger) 1 of the present embodiment, and FIG. 2 shows a state in which the plate fin laminated heat exchanger is separated into upper and lower parts. An exploded perspective view, FIG. 3 is an exploded perspective view of a plate fin laminated heat exchanger, FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a flow dividing control tube is pulled out from the plate fin laminated heat exchanger, and FIG. 5 is a plate fin laminated type. Side views showing the header region portion of the heat exchanger, FIGS. 6 to 8 are cross-sectional views of the plate fin laminated heat exchanger.

図1〜図9に示すように、本実施形態の熱交換器1は蒸発器として用いる場合に好適な熱交換器であり、第1流体である冷媒が流入する流入管(入口ヘッダ)4と、長方形の板状である複数のプレートフィン2aを積層して構成されたプレートフィン積層体2と、プレートフィン2aの中の流路を流れた冷媒を排出する流出管(出口ヘッダ)5とを有している。 As shown in FIGS. 1 to 9, the heat exchanger 1 of the present embodiment is a heat exchanger suitable for use as an evaporator, and has an inflow pipe (inlet header) 4 into which a refrigerant as a first fluid flows. , A plate fin laminate 2 formed by laminating a plurality of plate fins 2a having a rectangular plate shape, and an outflow pipe (outlet header) 5 for discharging the refrigerant flowing through the flow path in the plate fins 2a. Have.

また、プレートフィン積層体2の積層方向の両側(図1では上側及び下側)には、プレートフィン2aと平面視が略同一形状のエンドプレート3a、3bが設けられている。エンドプレート3a、3bは、剛性を有する板材で形成されており、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属材を研削により金属加工して形成されている。 Further, end plates 3a and 3b having substantially the same shape as the plate fins 2a in a plan view are provided on both sides (upper side and lower side in FIG. 1) of the plate fin laminated body 2 in the stacking direction. The end plates 3a and 3b are formed of a rigid plate material, and are formed by metal processing a metal material such as aluminum, aluminum alloy, or stainless steel by grinding.

なお、上記エンドプレート3a、3b、複数のプレートフィン2aは積層された状態でロウ付け接合されて一体化しているが、他の耐熱性のある固定方法、例えば化学的な接合部材を用いて接合されていてもよい。 The end plates 3a and 3b and the plurality of plate fins 2a are brazed and joined in a laminated state, but are joined by using another heat-resistant fixing method, for example, a chemical joining member. May be done.

また、本実施形態では、上記プレートフィン積層体2の両側のエンドプレート3a、3bは、ボルト・ナット若しくはカシメピン軸等の連結手段9によってその長手方向両端部が連結固定されている。すなわち、プレートフィン積層体両側のエンドプレート3a、3bはプレートフィン積層体2を挟持した形でプレートフィン積層体2を機械的に連結固定した形となっている。 Further, in the present embodiment, both end plates 3a and 3b on both sides of the plate fin laminate 2 are connected and fixed at both ends in the longitudinal direction by connecting means 9 such as bolts and nuts or caulking pin shafts. That is, the end plates 3a and 3b on both sides of the plate fin laminate have a shape in which the plate fin laminate 2 is mechanically connected and fixed so as to sandwich the plate fin laminate 2.

また、本実施形態では、更に前記エンドプレート3a、3bの長手方向一端部(図1では左側端部)のヘッダ領域対応部分に補強プレート16a、16bを配置し、この補強プレート16a、16bを前記連結手段9の締結によって連結固定することによりエンドプレート3a、3bをも含めてプレートフィン積層体2を機械的に挟持している。 Further, in the present embodiment, the reinforcing plates 16a and 16b are further arranged at the header region corresponding portion of the longitudinal end portion (left end portion in FIG. 1) of the end plates 3a and 3b, and the reinforcing plates 16a and 16b are used as described above. The plate fin laminate 2 including the end plates 3a and 3b is mechanically sandwiched by connecting and fixing by fastening the connecting means 9.

なお、上記補強プレート16a、16bもエンドプレート3a、3bと同様に剛性を有する板材、例えばステンレス、アルミニウム合金などの金属材料によって形成されているが、前記エンドプレート3a、3bよりも剛性の高い材料、若しくは厚い板厚のものとしておくのが好ましい。 The reinforcing plates 16a and 16b are also made of a plate material having rigidity similar to the end plates 3a and 3b, for example, a metal material such as stainless steel or an aluminum alloy, but the material has higher rigidity than the end plates 3a and 3b. Or, it is preferable to use a thick plate.

また、上記プレートフィン2aは内部に第1流体である冷媒が流れる複数の並行した冷媒流路群(この冷媒流路群を含むプレートフィン2aの冷媒流路構成については後に詳述する)を有しており、この冷媒流路群は略U字状に形成されていて、これと繋がる前記流入管4、流出管5(以下、流入管4および流出管5を合わせて流入出管と称する)は、プレートフィン積層体2の一方側(図1では上側)のエンドプレート3aの一端部側に纏めて配置されている。 Further, the plate fin 2a has a plurality of parallel refrigerant flow path groups through which the refrigerant as the first fluid flows (the refrigerant flow path configuration of the plate fin 2a including the refrigerant flow path group will be described in detail later). The refrigerant flow path group is formed in a substantially U shape, and the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 connected to the refrigerant flow path group (hereinafter, the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 are collectively referred to as an inflow / out pipe). Are collectively arranged on one end side of the end plate 3a on one side (upper side in FIG. 1) of the plate fin laminate 2.

上記のように構成された本実施形態の熱交換器1は、冷媒がプレートフィン積層体2の各プレートフィン2aの内部の複数の流路群を長手方向に並行に流れUターンして折り返
し流出管5から排出される。一方、第2流体である空気は、プレートフィン積層体2を構成するプレートフィン2aの積層間に形成された隙間を通り抜ける。これにより第1流体である冷媒と第2流体である空気との熱交換が行われる。
In the heat exchanger 1 of the present embodiment configured as described above, the refrigerant flows in parallel in the longitudinal direction through a plurality of flow paths inside each plate fin 2a of the plate fin laminate 2, makes a U-turn, and flows out. It is discharged from the pipe 5. On the other hand, air, which is the second fluid, passes through the gap formed between the stacks of the plate fins 2a constituting the plate fin laminate 2. As a result, heat exchange between the refrigerant as the first fluid and the air as the second fluid is performed.

次に、図10〜図13、図17〜図22を用いて上記熱交換器1の主体をなすプレートフィン積層体2とこれを構成するプレートフィン2aについて説明する。 Next, the plate fin laminate 2 that is the main body of the heat exchanger 1 and the plate fins 2a that constitute the plate fin laminate 2 will be described with reference to FIGS. 10 to 13 and 17 to 22.

図10〜図13はプレートフィン積層体の一部を切断して示す斜視図、図17〜図22はプレートフィンの構成を示す図である。 10 to 13 are perspective views showing a part of the plate fin laminated body cut out, and FIGS. 17 to 22 are views showing the configuration of the plate fins.

プレートフィン積層体2は、図10に示すように、二種類の流路構成を有するプレートフィン2a(第1プレートフィン6、第2プレートフィン7)が積層されて構成されている。 As shown in FIG. 10, the plate fin laminate 2 is configured by laminating plate fins 2a (first plate fins 6 and second plate fins 7) having two types of flow path configurations.

上記プレートフィン2aの第1プレートフィン6と第2プレートフィン7は、それぞれ図19に示すように、後に詳述する冷媒流路構成がプレス成形された第1板状部材6aと、これと同じ構成の第2板状部材6bとを向い合せてロウ付け接合することにより構成されている。上記第1板状部材6a、第2板状部材6bは、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属薄板からなる。 As shown in FIG. 19, the first plate fin 6 and the second plate fin 7 of the plate fin 2a are the same as the first plate-shaped member 6a in which the refrigerant flow path configuration described in detail later is press-molded. It is configured by brazing and joining the second plate-shaped member 6b of the configuration so as to face each other. The first plate-shaped member 6a and the second plate-shaped member 6b are made of a thin metal plate such as aluminum, an aluminum alloy, or stainless steel.

以下、プレートフィン2aに形成されている流路構成について説明する。 Hereinafter, the flow path configuration formed in the plate fin 2a will be described.

なお、プレートフィン2aの第1プレートフィン6と第2プレートフィン7は後述する冷媒流路11の位置がずれている以外は同じ構成なので、図17〜図19等においては第1プレートフィン6の場合みの図番を付与して説明する。 Since the first plate fin 6 and the second plate fin 7 of the plate fin 2a have the same configuration except that the positions of the refrigerant flow paths 11 described later are displaced, the first plate fin 6 is shown in FIGS. 17 to 19 and the like. A case number will be given for explanation.

プレートフィン2a(6、7)は、図17に示すように、長手方向の一方端部(図17においては左側)にヘッダ領域Hが形成されており、その他の領域が流路領域Pとなっている。そして、ヘッダ領域Hに流入側のヘッダ開口8aと、出口側のヘッダ開口8bの両方が形成され、前記流入管4と流出管5が接続されている。 As shown in FIG. 17, the plate fins 2a (6, 7) have a header region H formed at one end in the longitudinal direction (left side in FIG. 17), and the other region serves as a flow path region P. ing. Then, both the header opening 8a on the inflow side and the header opening 8b on the outlet side are formed in the header region H, and the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 are connected to each other.

また、流路領域Pにはヘッダ開口8aからの冷媒が流れる第1流体流路である冷媒流路11が複数並行形成されており、この冷媒流路11群はプレートフィン6の他端部(図13における右側端部近傍)において折り返し、出口側のヘッダ開口8bへと繋がっている。詳述すると、上記冷媒流路11群は、流入側のヘッダ開口8aに繋がる往路側流路部11aと出口側のヘッダ開口8bへと繋がる復路側流路部11bとからなっていて、略U字状に折り返す形となっており、流入側のヘッダ開口8aからの冷媒は往路側流路部11aから復路側流路部11bへとUターンして出口側のヘッダ開口8bへと流れるようになっている。 Further, in the flow path region P, a plurality of refrigerant flow paths 11 which are first fluid flow paths through which the refrigerant flows from the header opening 8a are formed in parallel, and the refrigerant flow path 11 groups are formed at the other end of the plate fin 6 ( (Near the right end in FIG. 13), it is folded back and connected to the header opening 8b on the exit side. More specifically, the refrigerant flow path 11 group is composed of an outward path side flow path portion 11a connected to the header opening 8a on the inflow side and a return path side flow path portion 11b connected to the header opening 8b on the outlet side. The refrigerant is folded back in a shape so that the refrigerant from the header opening 8a on the inflow side makes a U-turn from the flow path portion 11a on the outward path side to the flow path portion 11b on the return path side and flows to the header opening 8b on the outlet side. It has become.

また、上記流入、流出側のヘッダ開口8a、8bの周りには、図18に拡大して示すように、ヘッダ開口8a、8bと冷媒流路11群とをつなぐヘッダ流路10、14がそれぞれ形成されている。このヘッダ流路10は、ヘッダ開口8a、8bの外周から膨出するよう形成された外周流路10aと、この外周流路10aの冷媒流路11群側に延びる一本の連絡流路10bと、この連絡流路10bを冷媒流路11群の各流路に繋ぐ多分岐流路10cとからなる。 Further, around the header openings 8a and 8b on the inflow and outflow sides, as shown in an enlarged manner in FIG. 18, header flow paths 10 and 14 connecting the header openings 8a and 8b and the refrigerant flow paths 11 groups are respectively. It is formed. The header flow path 10 includes an outer peripheral flow path 10a formed so as to bulge from the outer periphery of the header openings 8a and 8b, and a single connecting flow path 10b extending toward the refrigerant flow path 11 group side of the outer peripheral flow path 10a. , The connecting flow path 10b is composed of a multi-branch flow path 10c connecting each flow path of the refrigerant flow path 11 group.

なお、ヘッダ流路10における外周流路10a、連絡流路10bおよび多分岐流路10cは、流路領域Pに並設された各冷媒流路11に比して幅広に形成されており、流れ方向に直交する縦断面形状が矩形形状を有している。 The outer peripheral flow path 10a, the connecting flow path 10b, and the multi-branch flow path 10c in the header flow path 10 are formed wider than the respective refrigerant flow paths 11 arranged side by side in the flow path region P, and flow. The vertical cross-sectional shape orthogonal to the direction has a rectangular shape.

また、上記出口側のヘッダ開口8bの開口形状は流入口側のヘッダ開口8aの開口形状より大きな直径となっている。これは、当該熱交換器が凝縮器として使用されるため出口側で冷媒がガス化して体積が増加しているからである。 Further, the opening shape of the header opening 8b on the outlet side has a diameter larger than the opening shape of the header opening 8a on the inflow port side. This is because the heat exchanger is used as a condenser, so that the refrigerant is gasified on the outlet side and the volume is increased.

また、流入側のヘッダ開口8aへつながる往路側流路部11aの本数は、出口側のヘッダ開口8bへと冷媒が流れる復路側流路部11bの本数より少なく設定されている。これは、ヘッダ開口8a、8bの直径が異なることと同じ理由であり、熱交換された後の冷媒の体積が小さくなるためである。 Further, the number of outward flow path portions 11a connected to the header opening 8a on the inflow side is set to be smaller than the number of return path side flow path portions 11b through which the refrigerant flows to the header opening 8b on the outlet side. This is the same reason that the diameters of the header openings 8a and 8b are different, and the volume of the refrigerant after heat exchange becomes small.

本実施形態では往復路流路部11aの本数は2本、往路側流路部11bの本数は5本を例示しているが、これに限られるものではない。 In the present embodiment, the number of the round-trip flow path portion 11a is two, and the number of the outward path side flow path portion 11b is five, but the number is not limited to this.

また、上記プレートフィン2a(6、7)においては、流入側のヘッダ開口8aからの冷媒が流れ込む往路側流路部11aが形成された領域と、出口側のヘッダ開口8bへと流れる復路側流路部11bが形成された領域との間には、プレートフィン2a(6、7)内における冷媒同士の熱伝導を低減(断熱)する目的でスリット15が形成されている。 Further, in the plate fins 2a (6, 7), a region in which the outward path side flow path portion 11a through which the refrigerant flows from the header opening 8a on the inflow side is formed, and a return path side flow flowing to the header opening 8b on the outlet side. A slit 15 is formed between the region and the region where the road portion 11b is formed for the purpose of reducing (insulating) the heat conduction between the refrigerants in the plate fins 2a (6, 7).

以上のような構成のプレートフィン2a(6、7)を積層してプレートフィン積層体2が構成されているが、このプレートフィン積層体2を主体としたこの熱交換器は、図4、図14、図16等に示すように、その出口側となるヘッダ流路14に冷媒の分流制御管24が設けられている。 The plate fin laminate 2 is formed by laminating the plate fins 2a (6, 7) having the above-described configuration. The heat exchanger mainly composed of the plate fin laminate 2 is shown in FIGS. As shown in 14, 16 and the like, a refrigerant diversion control pipe 24 is provided in the header flow path 14 on the outlet side thereof.

図14に示すように、分流制御管24は、冷媒の蒸発出口となる出口側のヘッダ開口8b、すなわち出口側のヘッダ流路14内に挿設してあり、その先端部は、図16に示すように、ヘッダ開口が設けられていない側のエンドプレート3bまで延び、当該エンドプレート3bによって閉塞した状態となっている。なお、この分流制御管24はその先端部を閉塞し、エンドプレート3bに当接状態とする構成としてもよいものである。 As shown in FIG. 14, the flow dividing control pipe 24 is inserted in the header opening 8b on the outlet side, which is the evaporation outlet of the refrigerant, that is, in the header flow path 14 on the outlet side, and the tip portion thereof is shown in FIG. As shown, it extends to the end plate 3b on the side where the header opening is not provided, and is in a state of being blocked by the end plate 3b. The diversion control pipe 24 may have a configuration in which the tip portion thereof is closed so as to be in contact with the end plate 3b.

そして、上記分流制御管24はヘッダ開口8bの内径より小径の管で構成されていてヘッダ開口内面との間に冷媒流通用間隙25を形成しており、その長手方向、すなわちプレートフィン2aの積層方向に複数の分流口26が略等間隔に形成されている。 The flow dividing control pipe 24 is composed of a pipe having a diameter smaller than the inner diameter of the header opening 8b and forms a refrigerant flow gap 25 with the inner surface of the header opening, and the longitudinal direction thereof, that is, stacking of plate fins 2a A plurality of diversion ports 26 are formed at substantially equal intervals in the direction.

上記複数の分流口26は冷媒が流れる方向、すなわち出口側のヘッダ開口8bに行くにしたがってその孔径が小さくなるように形成されている。 The plurality of diversion ports 26 are formed so that the pore diameter becomes smaller toward the direction in which the refrigerant flows, that is, toward the header opening 8b on the outlet side.

また、上記分流制御管24は図15に示すように補強プレート16aに取付けてあり、補強プレート16aをプレートフィン積層体2両側のエンドプレート3aへの締結によってヘッダ開口8b内に挿設されるようになっている。 Further, the flow dividing control pipe 24 is attached to the reinforcing plate 16a as shown in FIG. 15, and the reinforcing plate 16a is inserted into the header opening 8b by fastening the reinforcing plates 16a to the end plates 3a on both sides of the plate fin laminate 2. It has become.

上記分流制御管24が取り付けられている補強プレート16aには前記分流制御管24と対向する他方の面に流出管5が接続固定されている。 The outflow pipe 5 is connected and fixed to the reinforcing plate 16a to which the flow dividing control pipe 24 is attached to the other surface facing the flow dividing control pipe 24.

以上のように構成したこの熱交換器は、更にプレートフィン積層体2のフィン積層間隔の保持と剛性アップのため以下のように構成されているので、説明しておく。 This heat exchanger configured as described above is further configured as follows in order to maintain the fin stacking interval of the plate fin laminate 2 and increase the rigidity, and thus will be described.

すなわち、プレートフィン積層体2を構成するプレートフィン2a(6、7)は、その一方、この例では第1プレートフィン6には、図20(a)に示すように、その流路領域Pに、複数の突起12(第1突起:12a、12aa、第2突起:12b)が長手方向に所定間隔おいて形成されている。 That is, the plate fins 2a (6, 7) constituting the plate fin laminate 2 are, on the other hand, in the flow path region P of the first plate fin 6 in this example, as shown in FIG. 20 (a). , A plurality of protrusions 12 (first protrusions: 12a, 12aa, second protrusions: 12b) are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction.

上記図20(a)は第1プレートフィン6、(b)は第2プレートフィン7、(c)は両フィンプレート2a(6、7)を重ねたときの状態を示している。 FIG. 20A shows the first plate fin 6, FIG. 20B shows the second plate fin 7, and FIG. 20C shows the state when both fin plates 2a (6, 7) are overlapped.

この図20に示すように、第1突起12a、12aaは、プレートフィン長辺縁部(図20(a)では左右両側の長辺縁部)の平面端部19a及びスリット15の両側縁部の平面端部19bにそれぞれ形成されており、図11に示すように積層方向に隣接対向する第2プレートフィン7の長辺縁部の平面端部19aと当接(第1突起12aaはスリット15の両側縁部の平面端部19bに当接するが図示せず)して第2プレートフィン7との間の積層間距離を所定の長さに規定している。そして、上記第1突起12aは、各長辺縁部の端縁より内側、例えば端縁から1mm以上内側(冷媒流路11側)に離れて位置するように形成してある。 As shown in FIG. 20, the first protrusions 12a and 12aa are the flat end portions 19a of the long side edges of the plate fins (long side edges on both the left and right sides in FIG. 20A) and the side edges of the slit 15. As shown in FIG. 11, the flat end portions 19b are formed in contact with the flat end portion 19a of the long edge portion of the second plate fins 7 adjacent to each other in the stacking direction (the first protrusion 12aa is the slit 15). The distance between the layers is defined as a predetermined length by contacting the flat end portions 19b of both side edges (but not shown). The first protrusion 12a is formed so as to be located inside the edge of each long edge, for example, 1 mm or more inside (refrigerant flow path 11 side) from the edge.

第2突起12bは、図20(a)から明らかなように、冷媒流路11群の流路間、この例では非流路部18となる窪み平面部20に所定間隔をおいて形成されている。この第2突起12bは、図20(b)に示す積層方向に隣接する第2プレートフィン7の窪み平面部20に当接して第1突起12aと同様に第2プレートフィン7との間の積層間距離を所定の長さに規定している。 As is clear from FIG. 20A, the second protrusions 12b are formed at predetermined intervals between the flow paths of the refrigerant flow paths 11 groups, in the recessed flat surface portion 20 which is the non-flow path portion 18 in this example. There is. The second protrusion 12b abuts on the recessed flat surface portion 20 of the second plate fin 7 adjacent to the stacking direction shown in FIG. 20B, and is laminated with the second plate fin 7 in the same manner as the first protrusion 12a. The distance is specified to a predetermined length.

また、上記各突起12(12a、12aa、12b)は、図21に示すように、第1プレートフィン6の前記平面端部19a、19bおよび窪み平面部20の一部を切り起こすことによって形成されており(以下、突起12(12a、12aa、12b)を切り起こし突起と称す)、その切り起こし端縁Yがプレートフィン2aの積層間を流れる第2流体の矢印で示す流れ方向と対向し、切り起こし立ち上り片Zが第2流体の流れに沿うようになっている。本実施形態では第2流体の流れ方向に向かって開口するような断面略コ字状に切り起こし形成してある。 Further, each of the protrusions 12 (12a, 12aa, 12b) is formed by cutting up a part of the flat end portions 19a and 19b and the recessed flat surface portion 20 of the first plate fin 6 as shown in FIG. (Hereinafter, the protrusions 12 (12a, 12aa, 12b) are referred to as cut-up protrusions), and the cut-up edge Y faces the flow direction indicated by the arrow of the second fluid flowing between the laminated plates of the plate fins 2a. The cut-up rising piece Z is adapted to follow the flow of the second fluid. In the present embodiment, the second fluid is cut and raised in a substantially U-shaped cross section so as to open in the flow direction of the second fluid.

そして、上記各切り起こし突起12(12a、12aa、12b)は、各プレートフィン2a(6、7)、エンドプレート3(3a、3b)のロウ付け接合時にその各頂面が隣接するプレートフィン2a(6、7)に固着され、各プレートフィン2a(6、7)を一体に連結している。 Then, each of the raised protrusions 12 (12a, 12aa, 12b) has plate fins 2a whose top surfaces are adjacent to each other at the time of brazing joining of the plate fins 2a (6, 7) and the end plates 3 (3a, 3b). It is fixed to (6, 7), and each plate fin 2a (6, 7) is integrally connected.

なお、上記第1切り起し突起12a、12aaおよび第2切り起し突起12bは第2流体(空気)の流れ方向に沿って直線状になるように配設されているが、千鳥配列に配設してもよいものである。 The first cut-up protrusions 12a and 12aa and the second cut-up protrusions 12b are arranged so as to be linear along the flow direction of the second fluid (air), but are arranged in a staggered arrangement. It may be installed.

また、前記プレートフィン2a(6)は、図22に示すように、その冷媒流路11群がUターンする流路領域Pの折返し側の端部のフィン平面部21にも複数の突起22(22a、22b)が形成されている。この突起22(22a、22b)もフィン平面部21を切り起して形成されており(以下、突起22(22a、22b)も切り起こし突起と称す)、その切り起し突起22(22a、22b)の切り起こし端縁Yが第2流体の流れに対向している。また、上記切り起こし突起22(22a、22b)は位置決め用ボス孔13の下流側に設け、位置決め用ボス孔13の下流側直近の切り起こし突起22aは位置決め用ボス孔13の下流側の流れを縮流する形状、例えば第2流体の流れに向ってハの字状に開口する形に切り起こし形成されている。そして、上記突起22aよりも更に下流側の各突起22bはそれぞれその中心線が一つ下流側の突起22bの中心線とずれるように千鳥配置されている。 Further, as shown in FIG. 22, the plate fins 2a (6) also have a plurality of protrusions 22 (on the fin flat surface portion 21 at the end on the folded side of the flow path region P in which the refrigerant flow path 11 group makes a U-turn. 22a, 22b) are formed. The protrusions 22 (22a, 22b) are also formed by cutting out the fin flat surface portion 21 (hereinafter, the protrusions 22 (22a, 22b) are also referred to as cut-up protrusions), and the cut-up protrusions 22 (22a, 22b) are also formed. ), The cut-up edge Y faces the flow of the second fluid. Further, the cut-up protrusions 22 (22a, 22b) are provided on the downstream side of the positioning boss hole 13, and the cut-up protrusion 22a closest to the downstream side of the positioning boss hole 13 allows the flow on the downstream side of the positioning boss hole 13. It is cut and raised in a shape that contracts, for example, a shape that opens in a V shape toward the flow of the second fluid. Each of the protrusions 22b further downstream than the protrusion 22a is staggered so that its center line deviates from the center line of the protrusion 22b on the downstream side.

なお、上記各切り起こし突起22(22a、22b)も前記切り起こし突起12(第1切り起こし突起:12a、12aa、第2切り起こし突起:12b)と同様、その各頂面
が隣接するプレートフィン2a(7)に当接し固着され、隣接するプレートフィン2aの間の隙間を所定の長さに規定するとともに各プレートフィン2a同士を連結している。
The plate fins 22 (22a, 22b) having their respective top surfaces adjacent to each other are also the same as the raised protrusions 12 (first cut-up protrusions: 12a, 12aa, second cut-up protrusions: 12b). It abuts and is fixed to 2a (7), defines a gap between adjacent plate fins 2a to a predetermined length, and connects the plate fins 2a to each other.

また、前記プレートフィン2a(6、7)には、図12に示すように、ヘッダ領域Hと流路領域Pの端部に位置決め用の貫通孔(以下、位置決め用ボス孔と称す)13が形成されている。この位置決め用ボス孔13はプレートフィン2a(6、7)の両側に積層されるエンドプレート3a、3bおよび補強プレート16a、16bにも形成されている。そして、上記位置決め用ボス孔13は複数のプレートフィン2a(6、7)を積層するときの位置決めピン治具を装着して他のプレートフィン2aの高精度な積層を可能としており、この実施形態ではプレートフィン積層体2の補強プレート16a、16bおよびエンドプレート3a、3bを連結するボルト等の連結手段9(図3参照)が位置決めピン治具を兼用する形となっている。 Further, as shown in FIG. 12, the plate fins 2a (6, 7) have a through hole for positioning (hereinafter, referred to as a boss hole for positioning) 13 at the ends of the header region H and the flow path region P. It is formed. The positioning boss holes 13 are also formed in the end plates 3a and 3b and the reinforcing plates 16a and 16b laminated on both sides of the plate fins 2a (6, 7). The positioning boss hole 13 is equipped with a positioning pin jig for laminating a plurality of plate fins 2a (6, 7) to enable highly accurate laminating of other plate fins 2a. In the above, the connecting means 9 (see FIG. 3) such as bolts for connecting the reinforcing plates 16a and 16b of the plate fin laminate 2 and the end plates 3a and 3b is also used as a positioning pin jig.

更に、上記プレートフィン2a(6、7)の両端部に設けられた位置決め用ボス孔13の外周部分には、上下に膨出した孔外周部(以下、位置決め用ボス孔外周部と称す)13aが形成されている。この位置決め用ボス孔外周部13aは冷媒が流れる流路とは異なる空間を形成しており、図12に示すように、積層方向に隣接するプレートフィン2a(6、7)の間で当接して、プレートフィン2aの積層間隙を保持するヘッダ領域支持部となっている。 Further, the outer peripheral portion of the positioning boss hole 13 provided at both ends of the plate fins 2a (6, 7) has a hole outer peripheral portion (hereinafter, referred to as a positioning boss hole outer peripheral portion) 13a that bulges up and down. Is formed. The outer peripheral portion 13a of the positioning boss hole forms a space different from the flow path through which the refrigerant flows, and as shown in FIG. 12, is in contact with the plate fins 2a (6, 7) adjacent to each other in the stacking direction. , It is a header region support portion that holds the stacking gap of the plate fins 2a.

そして、この位置決め用ボス孔13の周りに形成される位置決め用ボス孔外周部13aは、図13に示すヘッダ領域Hに形成されている入口、出口両方のヘッダ流路10(10a、10b、10c)とともに、これと積層方向で対向する他方のヘッダ流路10及び位置決め用ボス孔外周部13aにロウ付け固着されプレートフィン2a(6、7)の端部分を一体に連結している。 The outer peripheral portion 13a of the positioning boss hole formed around the positioning boss hole 13 is a header flow path 10 (10a, 10b, 10c) of both the inlet and the outlet formed in the header region H shown in FIG. ), And the other header flow path 10 facing the stacking direction and the outer peripheral portion 13a of the positioning boss hole are brazed and fixed, and the end portions of the plate fins 2a (6, 7) are integrally connected.

なお、本開示における冷媒流路11としては、例えば、冷媒が流れる方向に直交する断面形状が、円形形状のもので説明しているが、円形形状の他に、矩形形状などを含む。 The refrigerant flow path 11 in the present disclosure is described with a circular shape having a cross-sectional shape orthogonal to the flow direction of the refrigerant, but includes a rectangular shape and the like in addition to the circular shape.

また、本実施形態においては、冷媒流路11は、積層方向の両方側に突出した形状のもので説明しているが、積層方向の片側のみに突出して形成されるものであってもよい。なお、本開示において、円形形状とは、円形、楕円、および閉鎖曲線で形成された複合曲線形状も含むものとする。 Further, in the present embodiment, the refrigerant flow path 11 is described as having a shape protruding on both sides in the stacking direction, but may be formed so as to project on only one side in the stacking direction. In the present disclosure, the circular shape also includes a compound curved shape formed by a circle, an ellipse, and a closed curve.

以上のように本実施形態の熱交換器は構成されており、以下その作用効果について説明する。 The heat exchanger of the present embodiment is configured as described above, and its operation and effect will be described below.

まず、冷媒の流れと熱交換作用について説明する。 First, the flow of the refrigerant and the heat exchange action will be described.

冷媒は、プレートフィン積層体2の一端部側に接続されている流入管4から流入側のヘッダ開口8aを介して各プレートフィン2aのヘッダ流路10、すなわちヘッダ開口8a周りの外周流路10a、連絡流路10b、多分岐流路10cを介して冷媒流路11群へ流れる。各プレートフィン2aの冷媒流路11群に流れた冷媒はその往路側流路部11aから復路側流路部11bへと折り返して出口側のヘッダ流路10、出口側のヘッダ開口8bを介して流出管5より冷凍システムの冷媒回路へと流れる。 The refrigerant flows from the inflow pipe 4 connected to one end side of the plate fin laminate 2 to the header flow path 10 of each plate fin 2a via the header opening 8a on the inflow side, that is, the outer peripheral flow path 10a around the header opening 8a. , Flows to the refrigerant flow path 11 group via the connecting flow path 10b and the multi-branch flow path 10c. The refrigerant flowing into the refrigerant flow path 11 group of each plate fin 2a is folded back from the outward path side flow path portion 11a to the return path side flow path portion 11b, and passes through the outlet side header flow path 10 and the outlet side header opening 8b. It flows from the outflow pipe 5 to the refrigerant circuit of the refrigeration system.

そして、上記冷媒流路11を流れる際に冷媒は前記プレートフィン積層体2のプレートフィン2a積層間を通り抜ける空気と熱交換する。 Then, when flowing through the refrigerant flow path 11, the refrigerant exchanges heat with the air passing between the plate fins 2a laminates of the plate fin laminates 2.

ここで、上記熱交換器は、入口側となるヘッダ開口8aから冷媒流路11群を介して出
口側となるヘッダ流路14に流れてきた冷媒ガスは、図16の矢印に示すように冷媒流通用間隙25から分流制御管24の管壁に形成された複数の分流口26を経て分流制御管24内へと流れ、出口側のヘッダ開口8bから流出管5へと流出する。
Here, in the heat exchanger, the refrigerant gas flowing from the header opening 8a on the inlet side to the header flow path 14 on the outlet side via the refrigerant flow path 11 group is a refrigerant as shown by the arrow in FIG. It flows from the flow gap 25 through the plurality of diversion ports 26 formed on the pipe wall of the diversion control pipe 24 into the diversion control pipe 24, and flows out from the header opening 8b on the outlet side to the outflow pipe 5.

そして、上記分流制御管24に設けた分流口26は、出口側のヘッダ開口8bに行くにしたがってその孔径が小さくなるように形成されているから、冷媒流路11群の各流路を流れる冷媒量を均等化するようになる。 Since the diversion port 26 provided in the diversion control pipe 24 is formed so that the pore diameter becomes smaller toward the header opening 8b on the outlet side, the refrigerant flowing through each flow path of the refrigerant flow path 11 group is formed. The amount will be equalized.

すなわち、この熱交換器は、冷媒流路11を細径化したことによって冷媒の圧損が入口側のヘッダ流路10より出口側のヘッダ流路14の方が数倍も大きくなっている。一方、冷媒の分流は圧損の分布状況によって大きく影響される。よって、この熱交換器は、分流制御管24を従来からの常識である入口側のヘッダ流路10に設けても出口側のヘッダ流路14の圧損が数倍も高いため冷媒流路11を流れる冷媒は出口側のヘッダ流路14の圧損に依拠することになるので、設計通りに分流できない。 That is, in this heat exchanger, the pressure loss of the refrigerant is several times larger in the header flow path 14 on the outlet side than in the header flow path 10 on the inlet side due to the smaller diameter of the refrigerant flow path 11. On the other hand, the diversion of the refrigerant is greatly affected by the distribution of pressure loss. Therefore, in this heat exchanger, even if the flow dividing control pipe 24 is provided in the header flow path 10 on the inlet side, which is a conventional wisdom, the pressure loss of the header flow path 14 on the outlet side is several times higher, so that the refrigerant flow path 11 is used. Since the flowing refrigerant depends on the pressure loss of the header flow path 14 on the outlet side, the flow cannot be divided as designed.

しかしながら、本実施形態の熱交換器では、上記分流制御管24を圧損が高い出口側のヘッダ流路14に設けてあり、これにより分流に大きな影響を与える数倍も高い出口側のヘッダ流路14内の軸線方向の圧損分布が均一になるように制御することができる。よって、冷媒流路11群の各流路を流れる冷媒分流量を均一化できるのである。 However, in the heat exchanger of the present embodiment, the diversion control pipe 24 is provided in the header flow path 14 on the outlet side where the pressure loss is high, which has a large effect on the diversion and is several times higher than the header flow path on the outlet side. It is possible to control so that the pressure drop distribution in the axial direction in 14 becomes uniform. Therefore, it is possible to make the flow rate of the refrigerant flowing through each flow path of the refrigerant flow path 11 group uniform.

また、この熱交換器は、流入管4から流入した冷媒が入口側のヘッダ開口8aを通過し、各プレートフィンの内部の冷媒流路11に導入され、出口側のヘッダ開口8bに流入し、流出管5から流出する。 Further, in this heat exchanger, the refrigerant flowing from the inflow pipe 4 passes through the header opening 8a on the inlet side, is introduced into the refrigerant flow path 11 inside each plate fin, and flows into the header opening 8b on the outlet side. It flows out from the outflow pipe 5.

この際、各流路に発生する圧損のために、流入管4から遠い方のプレートフィンの冷媒流路11(図16で、より右に近いプレートフィンの冷媒流路)の方より、流入管4に近い方のプレートフィンの冷媒流路11(図16で、より左に近いプレートフィンの競売流路)の方が冷媒が流れやすい。換言すれば、冷媒の流量に偏りが生じる可能性がある。 At this time, due to the pressure loss generated in each flow path, the inflow pipe is closer to the refrigerant flow path 11 of the plate fin farther from the inflow pipe 4 (the refrigerant flow path of the plate fin closer to the right in FIG. 16). Refrigerant flows more easily in the refrigerant flow path 11 of the plate fin closer to 4 (the auction flow path of the plate fin closer to the left in FIG. 16). In other words, the flow rate of the refrigerant may be biased.

ところが、出口側のヘッダ開口8b内部に分流制御管24を挿入し、最も出口側の分流口26aの開口面積を、図16に示すように、分流制御管24の出口側(図16で、より左側に近い部分)に設けた分流口26aを、分流制御管24の反出口側(図16で、より右側に近い部分)より小径にして分流口を通る冷媒の圧損を増加させることで、前記のような冷媒流量の偏流を生じず、各プレートフィンの内部の第1流体流路11の冷媒量を均等化でき、熱交換効率を向上させることができる。 However, the flow divergence control pipe 24 is inserted inside the header opening 8b on the outlet side, and the opening area of the divergence port 26a on the most outlet side is measured on the outlet side of the flow divergence control pipe 24 (in FIG. 16). The diversion port 26a provided on the left side) has a smaller diameter than the counter-outlet side of the diversion control pipe 24 (the part closer to the right side in FIG. 16) to increase the pressure loss of the refrigerant passing through the diversion port. It is possible to equalize the amount of the refrigerant in the first fluid flow path 11 inside each plate fin and improve the heat exchange efficiency without causing the uneven flow rate of the refrigerant as in the above.

その結果、この熱交換器は、冷媒流路11群部分での熱交換効率が向上し、更に熱効率の高い熱交換器とすることができる。 As a result, this heat exchanger can be made into a heat exchanger having improved heat exchange efficiency in the refrigerant flow path 11 group portion and further high heat efficiency.

更にまた、上記した分流制御管24による冷媒分流の均一化構成は分流制御管24に分流口26を穿孔するだけの簡単な構成であるから、安価に提供することができる。 Furthermore, since the above-mentioned uniform flow diversion configuration of the refrigerant by the diversion control pipe 24 is a simple configuration in which the diversion port 26 is simply drilled in the diversion control pipe 24, it can be provided at low cost.

そして、更に上記分流制御管24は補強プレート16aに一体化して設けてあるから、補強プレート16aを装着するだけでヘッダ流路14内に挿設することができ、分流制御管24を溶接等によって後付けする場合等に懸念されるプレートフィンロウ付け部分のロウ溶解によるプレートフィン接合不良やそれに伴う冷媒漏れ等の品質不良を防止でき、高品質且つ高効率の熱交換器とすることができる。 Further, since the flow dividing control pipe 24 is integrally provided with the reinforcing plate 16a, it can be inserted into the header flow path 14 simply by mounting the reinforcing plate 16a, and the flow dividing control pipe 24 can be inserted by welding or the like. It is possible to prevent poor quality such as plate fin bonding failure due to brazing of the plate fin brazed portion and accompanying refrigerant leakage, which may be a concern in the case of retrofitting, and it is possible to obtain a high quality and high efficiency heat exchanger.

また、上記補強プレート16aは分流制御管24及び補強プレート16aに接続されていて流出管5との間の電位差が前記分流制御管24と流出管5とを直付け接続した場合の
両者の間の電位差よりも小さくなる材料で形成してあるから、分流制御管24と流出管5とを直付け接続した場合に生じる異種金属接触腐食の発生を防止することができ、長期使用における信頼性を大きく向上させることができる。特に流入出管を銅管で構成し、分流制御管24をステンレス等で構成することが多い空気調和機用熱交換器にあっては顕著な効果が期待でき、効果的である。
Further, the reinforcing plate 16a is connected to the flow dividing control pipe 24 and the reinforcing plate 16a, and the potential difference between the outflow pipe 5 is between the two when the flow dividing control pipe 24 and the outflow pipe 5 are directly connected. Since it is made of a material that is smaller than the potential difference, it is possible to prevent the occurrence of contact corrosion of dissimilar metals that occurs when the flow dividing control pipe 24 and the outflow pipe 5 are directly connected, and the reliability in long-term use is greatly increased. Can be improved. In particular, a heat exchanger for an air conditioner in which the inflow / outflow pipe is made of a copper pipe and the flow dividing control pipe 24 is made of stainless steel or the like is expected to have a remarkable effect and is effective.

なお、上記分流制御管24はこの実施形態では補強プレート16aに設けてあるが、エンドプレート3a側に設けてもよく、また、補強プレート16aを用いていないタイプの場合はエンドプレート3aの対向する面に分流制御管24と流出管5を設けてもよいものである。 Although the flow dividing control pipe 24 is provided on the reinforcing plate 16a in this embodiment, it may be provided on the end plate 3a side, and in the case of a type in which the reinforcing plate 16a is not used, the end plate 3a faces the end plate 3a. A flow dividing control pipe 24 and an outflow pipe 5 may be provided on the surface.

また、この実施形態では冷媒流路11群がUターンする形状のものを想定しているが、後述する実施の形態2で説明する直線状の冷媒流路11群としたものであっても同様に適用することができる。 Further, in this embodiment, it is assumed that the refrigerant flow paths 11 groups make a U-turn, but the same applies to the linear refrigerant flow paths 11 groups described in the second embodiment described later. Can be applied to.

以上のように、この熱交換器は、プレートフィン積層型であっても各冷媒流路11への冷媒の分流を均一化でき、熱交換効率が向上するものであるが、更に次のよう効果も有するものである。 As described above, even if this heat exchanger is a plate fin laminated type, the refrigerant divergence into each refrigerant flow path 11 can be made uniform and the heat exchange efficiency is improved. However, the following effects are further obtained. It also has.

すなわち、この種の熱交換器は、プレートフィン積層体2のヘッダ領域Hに冷媒の強い圧力が加わり、ヘッダ流路10のあるヘッダ領域H部分等が膨張変形しようとする。 That is, in this type of heat exchanger, a strong pressure of the refrigerant is applied to the header region H of the plate fin laminate 2, and the header region H portion or the like having the header flow path 10 tends to expand and deform.

しかしながら、本実施形態で示す熱交換器は、前記プレートフィン積層体2のヘッダ領域対応部分、すなわちプレートフィン積層体2の両側部を覆うエンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分は、連結手段9によってエンドプレート3a、3b同士を連結しているので、エンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分が外方へ膨張変形してしまうのを防止できる。 However, in the heat exchanger shown in the present embodiment, the header region-corresponding portion of the plate fin laminate 2, that is, the header region-corresponding portion of the end plates 3a and 3b covering both side portions of the plate fin laminate 2, is connected to the connecting means 9. Since the end plates 3a and 3b are connected to each other, it is possible to prevent the header region corresponding portions of the end plates 3a and 3b from expanding and deforming outward.

すなわち、図8において、ヘッダ領域部分に加わる冷媒の高い圧力は、上方のエンドプレート3aには上向きに、そして、下方のエンドプレート3bには下向きにそれぞれ変形させようとするが、上方のエンドプレート3aに加わる上向きの膨張変形力は上方のエンドプレート3aに接続された流入管4に存在する冷媒からの下向きの圧力も受けるので、この力で前記上向きの膨張変形力が相殺される形となり、上側のエンドプレート3aのヘッダ領域対応部分の外方への膨張変形が防止できる。そして、下方のエンドプレート3bに加わる下向きの膨張変形力は既述したようにこのエンドプレート3bを上方のエンドプレート3aに連結していることによって抑制することができる。その結果、全体としての膨張変形を緩和することができる。 That is, in FIG. 8, the high pressure of the refrigerant applied to the header region portion tends to deform upward to the upper end plate 3a and downward to the lower end plate 3b, but the upper end plate. The upward expansion and deformation force applied to the 3a also receives a downward pressure from the refrigerant existing in the inflow pipe 4 connected to the upper end plate 3a, so that this force cancels out the upward expansion and deformation force. It is possible to prevent outward expansion and deformation of the portion corresponding to the header region of the upper end plate 3a. The downward expansion and deformation force applied to the lower end plate 3b can be suppressed by connecting the end plate 3b to the upper end plate 3a as described above. As a result, the expansion deformation as a whole can be alleviated.

特に本実施形態では、上記エンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分の外面に補強プレート16a、16bを設け、この補強プレート16a、16b同士を連結手段9で連結してエンドプレート3a、3bを外方からプレートフィン積層体2に押し付ける形としているので、エンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分の強度が補強プレート16a、16b自体の剛性によって強化され、そのヘッダ領域対応部分の膨張変形を強力に抑制するようになる。 In particular, in the present embodiment, the reinforcing plates 16a and 16b are provided on the outer surface of the header region corresponding portion of the end plates 3a and 3b, and the reinforcing plates 16a and 16b are connected to each other by the connecting means 9 to remove the end plates 3a and 3b. Since the shape is pressed against the plate fin laminate 2 from the side, the strength of the header region corresponding portion of the end plates 3a and 3b is strengthened by the rigidity of the reinforcing plates 16a and 16b themselves, and the expansion and deformation of the header region corresponding portion is strongly strengthened. It comes to suppress.

また、上記補強プレート16a、16bを設けたことにより本実施形態において例示したU字状の流路構成としていても、ヘッダ領域対応部分の膨張変形を確実に抑制することができる。すなわち、本実施形態のプレートフィン積層体2はプレートフィン2aに設けた冷媒流路11を略U字状にUターンさせて入口側のヘッダ流路10及び出口側のヘッダ流路14をプレートフィンの一端部側に纏めているため、当該部分には入口側及び出口側
の圧力がダブルでかかることになる。しかしながら、本実施形態で示す構成とすればこのようなダブルの冷媒圧力が加わってもこれに抗して膨張変形を確実に防止することができる。
Further, by providing the reinforcing plates 16a and 16b, even if the U-shaped flow path configuration illustrated in the present embodiment is provided, expansion and deformation of the header region corresponding portion can be reliably suppressed. That is, in the plate fin laminate 2 of the present embodiment, the refrigerant flow path 11 provided in the plate fin 2a is U-turned in a substantially U shape, and the header flow path 10 on the inlet side and the header flow path 14 on the outlet side are plate fins. Since it is gathered on one end side of the above, the pressure on the inlet side and the outlet side is doubled on the portion. However, with the configuration shown in the present embodiment, even if such a double refrigerant pressure is applied, expansion deformation can be reliably prevented against this.

したがって、冷媒量が多い熱交換器であったり、圧縮比率が高い環境対応型の冷媒を使用するものであったりしても、プレートフィン積層体2のヘッダ領域部分の膨張変形を防止できる。そして、その結果、上記冷媒の圧力をより高い状態のものとして使用することが可能となり、効率の高い熱交換器とすることができる。 Therefore, even if the heat exchanger has a large amount of refrigerant or uses an environment-friendly refrigerant having a high compression ratio, it is possible to prevent expansion and deformation of the header region portion of the plate fin laminate 2. As a result, the pressure of the refrigerant can be used in a higher state, and a highly efficient heat exchanger can be obtained.

しかも、この熱交換器では前記プレートフィン2aに形成した冷媒流路用の凹状溝の断面積を小さくすることによって冷媒流路11群の各流路面積の細径化を図り、熱交換効率を向上させるとともに小型化を推進することができる。 Moreover, in this heat exchanger, the cross-sectional area of the concave groove for the refrigerant flow path formed in the plate fin 2a is reduced to reduce the diameter of each flow path area of the refrigerant flow path 11 group, thereby improving the heat exchange efficiency. It can be improved and miniaturization can be promoted.

つまり、プレートフィン積層体2のヘッダ領域対応部分での膨張変形を防止しつつ冷媒流路11の流路断面積の細径化を図って熱交換効率を向上し、かつ、小型化を促進することができる。 That is, while preventing expansion and deformation of the plate fin laminate 2 in the portion corresponding to the header region, the diameter of the flow path cross-sectional area of the refrigerant flow path 11 is reduced to improve heat exchange efficiency and promote miniaturization. be able to.

なお、前記補強プレート16a、16bはヘッダ領域対応部分のみに設ければよいので、当該補強プレート16a、16bを設けたことによって増加する体積増加は最小限に抑えることができ、熱交換器の小型化を損なうことなく膨張変形防止と熱交換効率の向上を実現することができる。 Since the reinforcing plates 16a and 16b need only be provided in the portion corresponding to the header region, the volume increase increased by providing the reinforcing plates 16a and 16b can be minimized, and the heat exchanger can be made smaller. It is possible to prevent expansion and deformation and improve heat exchange efficiency without impairing the formation.

また、上記ボルト等の連結手段9はプレートフィン2a、エンドプレート3a、3b、補強プレート16a、16bを積層するときのガイドピン(治具)として利用することができ、これにより積層精度を高めるとともに、生産性も向上させることができる。 Further, the connecting means 9 such as the bolt can be used as a guide pin (jig) when laminating the plate fins 2a, the end plates 3a and 3b, and the reinforcing plates 16a and 16b, thereby improving the laminating accuracy. , Productivity can also be improved.

また、本実施形態の熱交換器においては、前記プレートフィン2aに設ける冷媒流路11群は略U字状に形成して折り返すようにしてあるから、プレートフィン2aを大きく(長さ寸法を長く)することなく冷媒流路長を長くすることができる。 Further, in the heat exchanger of the present embodiment, since the refrigerant flow path 11 group provided in the plate fin 2a is formed in a substantially U shape and folded back, the plate fin 2a is made large (the length dimension is made long). ), And the length of the refrigerant flow path can be increased.

これにより、冷媒と空気の熱交換効率を高め、冷媒を確実に過冷却状態にして冷凍システムの効率を向上させることができる。しかも、熱交換器の小型化も実現することができる。 As a result, the heat exchange efficiency between the refrigerant and the air can be increased, and the refrigerant can be reliably supercooled to improve the efficiency of the refrigeration system. Moreover, the heat exchanger can be miniaturized.

しかも上記冷媒流路11群の往路側流路部11aと復路側流路部11bとの間はスリット15が形成されていて熱的に分断された形となっているので、冷媒流路11群の往路側流路部から復路側流路部への熱移動を阻止して冷媒を効率よく過冷却することができ、熱交換効率のさらなる向上を図ることができる。 Moreover, since a slit 15 is formed between the outward path side flow path portion 11a and the return path side flow path portion 11b of the refrigerant flow path 11 group and is thermally divided, the refrigerant flow path 11 group It is possible to prevent heat transfer from the outward path side flow path portion to the return path side flow path portion and efficiently supercool the refrigerant, and further improve the heat exchange efficiency.

また、この実施形態の熱交換器は、プレートフィン積層体2の流路領域Pには複数の切り起こし突起12(12a、12b)が設けてあるから、流路領域Pにおける熱交換効率を向上させることができる。詳述すると、上記切り起こし突起12(12a、12b)はその切り起こし端縁Yがプレートフィン2aの積層間を流れる第2流体の流れ方向と対向するように形成されているから、プレートフィン積層間の間隔を一定化するとともに、切り起こし突起12(12a、12b)の下流側に生じがちな死水域を極小とし、かつ、切り起こし端縁Y部分で前縁効果を生じさせることができる。しかも第2流体の流れ方向と対向するように切り起し形成しているから、第2流体に対する流れ抵抗も小さなものとすることができる。したがって、プレートフィン積層体2の流路領域Pにおける流路抵抗増大を抑制しつつその熱交換効率を大きく向上させることができる。 Further, in the heat exchanger of this embodiment, since a plurality of cut-up protrusions 12 (12a, 12b) are provided in the flow path region P of the plate fin laminated body 2, the heat exchange efficiency in the flow path region P is improved. Can be made to. More specifically, the cut-up protrusions 12 (12a, 12b) are formed so that the cut-up edge Y faces the flow direction of the second fluid flowing between the stacks of the plate fins 2a. The interval between them can be made constant, the dead water area that tends to occur on the downstream side of the cut-up protrusions 12 (12a, 12b) can be minimized, and the front edge effect can be generated at the cut-up end edge Y portion. Moreover, since it is cut and formed so as to face the flow direction of the second fluid, the flow resistance to the second fluid can be made small. Therefore, it is possible to greatly improve the heat exchange efficiency while suppressing the increase in the flow path resistance in the flow path region P of the plate fin laminate 2.

なお、プレートフィン2aに設ける切り起こし突起12(12a、12b)は第2流体に対し千鳥配列したり、風上側より風下側を多く形成したりするなど、切り起こし突起12の配置構成に関しては、各種の構成を提示することができるが、熱交換器の仕様、構成、および使用者の要望に応じて熱伝達率を向上させる最適な構成が選択されればよい。 Regarding the arrangement configuration of the cut-up protrusions 12, the cut-up protrusions 12 (12a, 12b) provided on the plate fins 2a are staggered with respect to the second fluid, and the leeward side is formed more than the windward side. Although various configurations can be presented, the optimum configuration for improving the heat transfer coefficient may be selected according to the specifications and configurations of the heat exchanger and the user's request.

また、上記各切り起こし突起12(12a、12b)は、プレートフィン積層体2の間隙を流れる空気の流れ方向が開口する形に切り起こし形成しているから、空気が流れる方向、すなわち冷媒流路と交差する方向の冷媒流路間の窪み平面20から肉盗みする必要がなくなる。したがって、切り起こし突起12bを円柱状突起等のように隆起させて形成するものに比べ冷媒流路同士の間の窪み平面20は肉盗み寸法不要な分だけ狭いものとすることができ、その分プレートフィン2aの幅、換言すると熱交換器を小型化することができる。 Further, since each of the raised protrusions 12 (12a, 12b) is cut and formed so that the flow direction of the air flowing through the gap of the plate fin laminate 2 is open, the direction in which the air flows, that is, the refrigerant flow path. It is not necessary to steal meat from the recessed plane 20 between the refrigerant flow paths in the direction intersecting with. Therefore, the recessed plane 20 between the refrigerant flow paths can be made narrower by the amount that the meat stealing dimension is unnecessary, as compared with the one formed by raising the cut-up protrusion 12b like a columnar protrusion or the like. The width of the plate fin 2a, in other words, the heat exchanger can be miniaturized.

加えて、前記プレートフィン2aはその長辺部分の端縁が冷媒流路11の交互位置ずれ配置(図11参照)により幅狭平面20aと幅広平面20bとなっていて、幅広平面20b側に切り起こし突起12bを形成してその頂面を隣接するプレートフィン2aの幅狭平面20aに固着しているから、幅狭平面20a側の幅を広くするなどしなくてもよくなる。すなわち幅広平面20bを利用して幅広平面側に切り起し突起を設け幅狭平面20aに当接固着する形とすることにより、プレートフィン長辺部分の幅狭平面側の幅を広くすることなくそのまま幅狭平面のままとすることができ、その分熱交換器の小型化を促進することができる。 In addition, the end edge of the long side portion of the plate fin 2a has a narrow plane 20a and a wide plane 20b due to the alternately misaligned arrangement of the refrigerant flow paths 11 (see FIG. 11), and is cut to the wide plane 20b side. Since the raising protrusion 12b is formed and the top surface thereof is fixed to the narrow plane 20a of the adjacent plate fin 2a, it is not necessary to widen the width on the narrow plane 20a side. That is, by using the wide flat surface 20b to provide a protrusion on the wide flat surface side and abutting and fixing to the narrow flat surface 20a, the width of the long side portion of the plate fin on the narrow flat surface side is not widened. The narrow flat surface can be left as it is, and the miniaturization of the heat exchanger can be promoted accordingly.

また、上記切り起こし突起12(12a、12b)は、各プレートフィン2a、エンドプレート3a、3bのロウ付け接合時にその各頂面が隣接するプレートフィン2aに固着しているので、各プレートフィン2aを一体に連結する役目も果たし、プレートフィン積層体2の剛性を向上させることができる。 Further, since the top surfaces of the raised protrusions 12 (12a, 12b) are fixed to the adjacent plate fins 2a at the time of brazing joining of the plate fins 2a and the end plates 3a and 3b, the plate fins 2a It also serves to integrally connect the two, and the rigidity of the plate fin laminate 2 can be improved.

特に本実施形態では、冷媒流路11群の連絡流路10bの延長線上部分は非流路部18とし、この非流路部18を利用して前記突起12(12a、12b)の一部、すなわち第2切り起こし突起12bを設けているので、冷媒流路11群部分のフィンプレート間の積層間隙を確実に維持することができる。これによって冷媒流路11群部分での空気の流れをバラツキのない安定したものとして熱交換効率を向上させることができる。 In particular, in the present embodiment, the portion on the extension line of the connecting flow path 10b of the refrigerant flow path 11 group is a non-flow path portion 18, and a part of the protrusions 12 (12a, 12b) is used by using the non-flow path portion 18. That is, since the second cut-up protrusion 12b is provided, the stacking gap between the fin plates of the refrigerant flow path 11 group portion can be reliably maintained. As a result, the heat exchange efficiency can be improved by making the air flow in the refrigerant flow path 11 group portion stable without variation.

また、上記プレートフィン積層体2の長辺部分に設けた第1切り起こし突起12aは、強度的に弱くなりがちなプレートフィン積層体2の長辺縁部の強度を向上させることになり、効果的である。特に、プレートフィン積層体2のスリット15の両側縁部分に設けた第1切り起こし突起12aは、スリット15を設けたことによって分断され強度が低下するスリット縁部分の強度を向上させるので、熱交換効率の向上を図りつつスリット近傍の変形をも防止でき効果的である。 Further, the first cut-up protrusion 12a provided on the long side portion of the plate fin laminated body 2 improves the strength of the long side edge portion of the plate fin laminated body 2 which tends to be weak in strength, which is effective. Is the target. In particular, the first cut-up protrusions 12a provided on both side edge portions of the slit 15 of the plate fin laminate 2 improve the strength of the slit edge portion which is divided by the provision of the slit 15 and the strength is lowered, so that heat exchange is performed. It is effective because it can prevent deformation near the slit while improving efficiency.

なお、上記スリット15の両側縁部分に設けた第1切り起こし突起12aはスリット15を跨る形で設けてもよいが、この場合は冷媒流路11群の往路側流路部11aと復路側流路部11bとの間で熱伝導が起きてスリット15による断熱効果の低下が懸念される。しかしながら、本実施形態のようにスリット15の両側縁部分にそれぞれ分けて設けておけばこのような熱伝導懸念もなくなり、効果的である。また、第1切り起こし突起12aaはスリット15から離れた場所に設けてもよい。 The first cut-up protrusions 12a provided on both side edge portions of the slit 15 may be provided so as to straddle the slit 15, but in this case, the outward path side flow path portion 11a and the return path side flow of the refrigerant flow path 11 group. There is a concern that heat conduction will occur between the road portion 11b and the slit 15 will reduce the heat insulating effect. However, if the slits 15 are provided separately on both side edges as in the present embodiment, such a concern about heat conduction is eliminated and it is effective. Further, the first cut-up protrusion 12aa may be provided at a place away from the slit 15.

また、上記プレートフィン積層体2の長辺部分及びスリット15の両側部分に設けた第1切り起こし突起12aはプレートフィン積層体2のプレートフィン長辺の端縁から離れた位置に設けてあるから、プレートフィン積層体2のプレートフィン2aに結露水が生じ
この結露水がプレートフィン2aの端縁に沿って流れ排出されるような形となるとき、前記第1切り起こし突起12aによって流れが遮られ当該切り押し突起12a部分に溜まって各種の障害が発生するのを未然に防止することができ、信頼性の高い熱交換器とすることができる。
Further, since the first cut-up protrusions 12a provided on the long side portion of the plate fin laminate 2 and both side portions of the slit 15 are provided at positions away from the edge of the plate fin long side of the plate fin laminate 2. When dew condensation water is generated on the plate fins 2a of the plate fin laminate 2 and the dew condensation water flows and is discharged along the edge of the plate fins 2a, the flow is blocked by the first cut-up protrusion 12a. Therefore, it is possible to prevent various troubles from accumulating in the cut-and-push protrusion 12a portion, and it is possible to obtain a highly reliable heat exchanger.

また、本実施形態の熱交換器においては、前記プレートフィン2aの冷媒流路Uターン側端部にも更に切り起こし突起22(22a、22b)が設けてあるから、冷媒流路11がないプレートフィン2aのUターン側端部の熱交換寄与度を上げることができる。したがって、プレートフィン2aの流路領域全長に渡って熱交換効率を高めることができ、熱交換器の熱効率を向上させることができる。 Further, in the heat exchanger of the present embodiment, since the plate fins 2a are further provided with raised protrusions 22 (22a, 22b) at the U-turn side end of the refrigerant flow path, the plate without the refrigerant flow path 11 is provided. The heat exchange contribution of the U-turn side end of the fin 2a can be increased. Therefore, the heat exchange efficiency can be increased over the entire length of the flow path region of the plate fin 2a, and the heat efficiency of the heat exchanger can be improved.

特に上記プレートフィン2aのUターン側端部は、位置決め用ボス孔13があってその下流側が死水域となるため熱交換寄与度が極端に低いものとなっているが、この実施の形態では上記位置決め用ボス孔13の下流側に複数の切り起こし突起22(22a、22b)を設けているので、位置決め用ボス孔13下流側全域の熱交換寄与度を向上させることができる。 In particular, the U-turn side end of the plate fin 2a has a positioning boss hole 13 and the downstream side thereof becomes a dead water area, so that the heat exchange contribution is extremely low. However, in this embodiment, the above Since a plurality of cut-up protrusions 22 (22a, 22b) are provided on the downstream side of the positioning boss hole 13, the heat exchange contribution of the entire area downstream of the positioning boss hole 13 can be improved.

特に、上記位置決め用ボス孔13の下流側直近の切り起こし突起22aは、位置決め用ボス孔13の下流側の流れを縮流する形状としてあるから、位置決め用ビス孔下流側に生じる熱交換寄与度の低い死水領域を極小化することができ、その分更に熱交換効率を向上させることができる。 In particular, since the cut-up protrusion 22a closest to the downstream side of the positioning boss hole 13 has a shape that constricts the flow on the downstream side of the positioning boss hole 13, the degree of heat exchange contribution generated on the downstream side of the positioning screw hole 13 The dead water region with a low temperature can be minimized, and the heat exchange efficiency can be further improved accordingly.

加えて、上記各切り起こし突起22(22a、22b)は前記流路領域Pに設けた切り起し突起12(12a、12b)と同様に切り起し形成してその切り起こし端縁Yが第2流体の流れに対向する形としてあるから、切り起こし端縁部分で前縁効果を生じさせることができ、その分熱交換効率を更に向上させることができる。 In addition, each of the raised protrusions 22 (22a, 22b) is cut and formed in the same manner as the raised protrusions 12 (12a, 12b) provided in the flow path region P, and the raised edge Y is the first. Since the shape is opposed to the flow of the two fluids, the front edge effect can be generated at the cut-up edge portion, and the heat exchange efficiency can be further improved by that amount.

そして、前記位置決め用ボス孔13の下流側に設けた複数の切り越し突起22、23は第2流体の流れに対し蛇行する千鳥配列となっているから、そのすべてが有効に熱交換機能を発揮し、熱交換寄与度が高いものとなる。 Since the plurality of cutting protrusions 22 and 23 provided on the downstream side of the positioning boss hole 13 are in a staggered arrangement that meanders with respect to the flow of the second fluid, all of them effectively exhibit the heat exchange function. However, the contribution of heat exchange is high.

そしてさらに、上記各切り起こし突起22(22a、22b)もその頂部は隣接するプレートフィン2aに固着されてプレートフィン2aの短辺部分を積層状態に連結固定しているから、プレートフィン積層体2の剛性を高めることもできる。 Further, since the tops of the raised protrusions 22 (22a, 22b) are also fixed to the adjacent plate fins 2a and the short side portions of the plate fins 2a are connected and fixed in a laminated state, the plate fin laminated body 2 It is also possible to increase the rigidity of.

なお、上記位置決め用ボス孔13の下流側直近に設けた切り起こし突起22は本実施形態では第2流体の流れ方向に向かって開口するような断面略コ字状に切り起こし形成してあるが、これは略L字状の一対の切り起しとして向かい合う形態としたものであってもよく、位置決め用ボス孔13の下流側の流れを縮流する形状となっておればよいものである。 In the present embodiment, the cut-up protrusion 22 provided near the downstream side of the positioning boss hole 13 is cut-up and formed in a substantially U-shaped cross section so as to open in the flow direction of the second fluid. This may be in the form of facing each other as a pair of substantially L-shaped cuts, and may be in a shape that constricts the flow on the downstream side of the positioning boss hole 13.

(実施の形態2)
本実施形態の熱交換器は、図23〜図26に示すように、冷媒流路群の形状とヘッダ開口の設置位置が前記実施の形態1の熱交換器と異なるもので、前記実施の形態1の熱交換器と同じ機能を有する部分には同一番号を附記し異なる部分を中心に説明する。
(Embodiment 2)
As shown in FIGS. 23 to 26, the heat exchanger of the present embodiment is different from the heat exchanger of the first embodiment in the shape of the refrigerant flow path group and the installation position of the header opening. The same number is added to the part having the same function as the heat exchanger of No. 1, and different parts will be mainly described.

図23は実施の形態2における熱交換器の外観を示す斜視図、図24は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を構成するプレートフィンの平面図同熱交換器におけるプレートフィンの平面図、図25は同熱交換器におけるプレートフィンの構成を一部を拡大して示す分解図、図26は同熱交換器におけるプレートフィン積層体の冷媒流
路群部分を切断して示す斜視図である。
FIG. 23 is a perspective view showing the appearance of the heat exchanger according to the second embodiment, and FIG. 24 is a plan view of the plate fins constituting the plate fin laminate of the plate fin laminated heat exchanger. A plan view, FIG. 25 is an exploded view showing a part of the configuration of the plate fins in the heat exchanger in an enlarged manner, and FIG. 26 is a perspective view showing the refrigerant flow path group portion of the plate fin laminate in the heat exchanger cut out. It is a figure.

図23〜図26において、本実施形態の熱交換器は、プレートフィン2aに設けられている冷媒流路11群が直線状であって、その一端部側に入口側のヘッダ開口8a、他端部側に出口側のヘッダ開口8bが設けられている。そして、入口側のヘッダ開口8aに流入管4、出口側のヘッダ開口8bに流出管5が接続されており、冷媒はプレートフィン2aの一端部側から他端部側に直線状にながれて流出するようになっている。 In FIGS. 23 to 26, in the heat exchanger of the present embodiment, the refrigerant flow paths 11 group provided in the plate fins 2a are linear, and the header opening 8a on the inlet side and the other end are on one end side thereof. A header opening 8b on the exit side is provided on the portion side. The inflow pipe 4 is connected to the header opening 8a on the inlet side, and the outflow pipe 5 is connected to the header opening 8b on the outlet side, and the refrigerant flows linearly from one end side to the other end side of the plate fin 2a and flows out. It is designed to do.

また入口側のヘッダ開口8a周りに形成されているヘッダ流路10は、ヘッダ開口周りの外周流路10a、連絡流路10b、多分岐流路10cからなるが、連絡流路10bは外周流路10aからプレートフィン2aの短辺方向に延びるように形成された後、多分岐流路10cに繋がっており、出口側のヘッダ流路14もこの入口側のヘッダ流路10と同じように構成されていて、両者は対称的な形状をなしている。 The header flow path 10 formed around the header opening 8a on the inlet side is composed of an outer peripheral flow path 10a, a connecting flow path 10b, and a multi-branched flow path 10c around the header opening, and the connecting flow path 10b is an outer peripheral flow path. After being formed so as to extend from 10a in the short side direction of the plate fin 2a, it is connected to the multi-branch flow path 10c, and the header flow path 14 on the outlet side is also configured in the same manner as the header flow path 10 on the inlet side. Both have a symmetrical shape.

また、プレートフィン積層体2両側のエンドプレート3a、3bは補強プレート16a、16bを用いることなく連結手段9によって連結し、エンドプレート3a、3b両端のヘッダ領域Hでの膨張変形を防止する構成となっている。 Further, the end plates 3a and 3b on both sides of the plate fin laminate 2 are connected by the connecting means 9 without using the reinforcing plates 16a and 16b to prevent expansion and deformation in the header regions H at both ends of the end plates 3a and 3b. It has become.

以上のように構成されて熱交換器は、冷媒流路11群をU字状にしたことによる効果を除き細部の構成、効果を含め前記実施の形態1で説明した熱交換器と同様であり、説明は省略する。 The heat exchanger configured as described above is the same as the heat exchanger described in the first embodiment, including the detailed configuration and effects, except for the effect of forming the refrigerant flow path 11 group into a U shape. , The description is omitted.

なお、前記実施の形態1のプレートフィン2aのUターン側端部に設けた切り起し突起22は、この例では入口及び出口両側のヘッダ領域に適宜設ければよく、前記Uターン側端部に設けた切り起し突起22(22a、22b)と同様の思想、例えば死水域となるヘッダ流路10の下流側に形成するなどすればよい。 In this example, the cut-up protrusion 22 provided at the U-turn side end portion of the plate fin 2a of the first embodiment may be appropriately provided in the header regions on both the inlet and outlet sides, and the U-turn side end portion may be appropriately provided. The same idea as the cut-up protrusions 22 (22a, 22b) provided in the above, for example, may be formed on the downstream side of the header flow path 10 which is a dead water area.

(実施の形態3)
この実施の形態3は、先に示した各実施形態の熱交換器の一つを用いて構成した冷凍システムである。
(Embodiment 3)
The third embodiment is a freezing system configured by using one of the heat exchangers of each of the above-described embodiments.

本実施の形態では冷凍システムの一例として空気調和機を説明する。図27は空気調和機の冷凍サイクル図、図28は同空気調和機の室内機を示す概略断面図である。 In the present embodiment, an air conditioner will be described as an example of the refrigeration system. FIG. 27 is a refrigeration cycle diagram of the air conditioner, and FIG. 28 is a schematic cross-sectional view showing an indoor unit of the air conditioner.

図27、図28において、この空気調和装置は、室外機51と、室外機51に接続された室内機52から構成されている。室外機51には、冷媒を圧縮する圧縮機53、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁54冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器55、冷媒を減圧する減圧器56が配設されている。また、室内機52には、冷媒と室内空気の熱を交換する室内熱交換器57と、室内送風機58とが配設されている。そして、前記圧縮機53、四方弁54、室内熱交換器57、減圧器56、室外熱交換器55を冷媒回路で連結してヒートポンプ式冷凍サイクルを形成している。 In FIGS. 27 and 28, the air conditioner is composed of an outdoor unit 51 and an indoor unit 52 connected to the outdoor unit 51. The outdoor unit 51 includes a compressor 53 for compressing the refrigerant, a four-way valve 54 for switching the refrigerant circuit during cooling and heating operation, an outdoor heat exchanger 55 for exchanging heat between the refrigerant and the outside air, and a decompressor 56 for reducing the refrigerant. Has been done. Further, the indoor unit 52 is provided with an indoor heat exchanger 57 for exchanging heat between the refrigerant and the indoor air, and an indoor blower 58. Then, the compressor 53, the four-way valve 54, the indoor heat exchanger 57, the decompressor 56, and the outdoor heat exchanger 55 are connected by a refrigerant circuit to form a heat pump type refrigeration cycle.

本実施形態による冷媒回路には、テトラフルオロプロペンまたはトリフルオロプロペンをベース成分とし、ジフルオロメタンまたはペンタフルオロエタンまたはテトラフルオロエタンを、地球温暖化係数が5以上、750以下となるように、望ましくは350以下、さらに望ましくは150以下となるようにそれぞれ2成分混合もしくは3成分混合した冷媒を使用している。 In the refrigerant circuit according to the present embodiment, tetrafluoropropene or trifluoropropene is used as a base component, and difluoromethane or pentafluoroethane or tetrafluoroethane is preferably used so that the global warming potential is 5 or more and 750 or less. A refrigerant in which two components or three components are mixed so as to be 350 or less, more preferably 150 or less, respectively, is used.

上記空気調和機は、冷房運転時には、四方弁54を圧縮機53の吐出側と室外熱交換器55とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機53によって圧縮された冷媒は
高温高圧の冷媒となって四方弁54を通って室外熱交換器55に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、減圧器56に送られる。減圧器56では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室内機52に送られる。室内機52では、冷媒は室内熱交換器57に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒は室外機51に戻り、四方弁54を経由して圧縮機53に戻される。
The air conditioner switches the four-way valve 54 so that the discharge side of the compressor 53 and the outdoor heat exchanger 55 communicate with each other during the cooling operation. As a result, the refrigerant compressed by the compressor 53 becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant and is sent to the outdoor heat exchanger 55 through the four-way valve 54. Then, it exchanges heat with the outside air to dissipate heat, becomes a high-pressure liquid refrigerant, and is sent to the decompressor 56. In the decompressor 56, the pressure is reduced to become a low-temperature low-pressure two-phase refrigerant, which is sent to the indoor unit 52. In the indoor unit 52, the refrigerant enters the indoor heat exchanger 57, exchanges heat with the indoor air, absorbs heat, evaporates and vaporizes, and becomes a low-temperature gas refrigerant. At this time, the indoor air is cooled to cool the room. Further, the refrigerant returns to the outdoor unit 51 and is returned to the compressor 53 via the four-way valve 54.

暖房運転時には、四方弁54を圧縮機53の吐出側と室内機52とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機53によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁54を通り、室内機52に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器57に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は減圧器56に送られ、減圧器56において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器55に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、四方弁54を経由して圧縮機53へ戻される。 During the heating operation, the four-way valve 54 is switched so that the discharge side of the compressor 53 and the indoor unit 52 communicate with each other. As a result, the refrigerant compressed by the compressor 53 becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant, passes through the four-way valve 54, and is sent to the indoor unit 52. The high-temperature and high-pressure refrigerant enters the indoor heat exchanger 57, exchanges heat with the indoor air to dissipate heat, and is cooled to become a high-pressure liquid refrigerant. At this time, the indoor air is heated to heat the room. After that, the refrigerant is sent to the compressor 56, decompressed in the compressor 56 to become a low-temperature low-pressure two-phase refrigerant, sent to the outdoor heat exchanger 55 to exchange heat with the outside air, evaporate and vaporize, and pass through the four-way valve 54. Then, it is returned to the compressor 53.

上記のように構成された空気調和機は、その室外熱交換器55或いは室内熱交換器57に前記各実施の形態で示した熱交換器を使用することにより、熱交換器がヘッダ領域部分での膨張変形がなく小型且つ高効率であるから、省エネ性の高い高性能な冷凍システムとすることができる。 In the air conditioner configured as described above, the heat exchanger is located in the header region portion by using the heat exchanger shown in each of the above embodiments for the outdoor heat exchanger 55 or the indoor heat exchanger 57. Since it is compact and highly efficient without expansion and deformation, it can be a high-performance refrigeration system with high energy saving.

本発明は、出口側ヘッダ流路内の圧損分布を制御することによって分流を均一化でき、分流均一化と流路の細径化による熱交換効率の向上により小型且つ高効率な熱交換器及びそれを用いた省エネ性の高い高性能な冷凍システムを提供することができる。よって、家庭用及び業務用エアコン等に用いる熱交換器や各種冷凍機器等に幅広く利用でき、その産業的価値は大なるものがある。 According to the present invention, the diversion can be made uniform by controlling the pressure loss distribution in the header flow path on the outlet side, and a compact and highly efficient heat exchanger can be obtained by improving the heat exchange efficiency by making the diversion uniform and reducing the diameter of the flow path. It is possible to provide a high-performance refrigeration system with high energy saving using it. Therefore, it can be widely used in heat exchangers and various refrigeration equipment used for home and commercial air conditioners, and its industrial value is great.

1 熱交換器
2 プレートフィン積層体
2a プレートフィン
3、3a、3b エンドプレート
4 流入管(入口ヘッダ)
5 流出管(出口ヘッダ)
6 第1プレートフィン
6a 第1板状部材
6b 第2板状部材
7 第2プレートフィン
8、8a、8b ヘッダ開口
9 連結手段(ボルト・ナット)
10 ヘッダ流路
10a 外周流路
10b 連絡流路
10c 多分岐流路
11 冷媒流路(第1流体流路)
11a 往路側流路部
11b 復路側流路部
12 切り起こし突起
12a、12aa 突起(第1切り起こし突起)
12b 突起(第2切り起こし突起)
13 貫通孔(位置決め用ボス孔)
13a 孔外周部(位置決め用ボス孔外周部)
14 ヘッダ流路
15 スリット
16a、16b 補強プレート
17 分流衝突壁
18 非流路部
19a、19b 平面端部
20 窪み平面部
20a 幅狭平面
20b 幅広平面
21 フィン平面部
22(22a、22b) 突起(切り起し突起)
24 分流制御管
25 冷媒流通用間隙
26、26a、26b 分流口
27 中空枠体
51 室外機
52 室内機
53 圧縮機
54 四方弁
55 室外熱交換器
56 減圧器
57 室内熱交換器
58 室内送風機
1 Heat exchanger 2 Plate fin laminate 2a Plate fins 3, 3a, 3b End plate 4 Inflow pipe (inlet header)
5 Outflow pipe (exit header)
6 1st plate fin 6a 1st plate-shaped member 6b 2nd plate-shaped member 7 2nd plate fin 8, 8a, 8b Header opening 9 Connecting means (bolts / nuts)
10 Header flow path 10a Outer circumference flow path 10b Communication flow path 10c Multi-branch flow path 11 Refrigerant flow path (first fluid flow path)
11a Outward route side flow path 11b Return route side flow path 12 Cut-up protrusions 12a, 12aa Protrusions (first cut-up protrusion)
12b protrusion (second cut-up protrusion)
13 Through hole (boss hole for positioning)
13a Hole outer circumference (Positioning boss hole outer circumference)
14 Header flow path 15 Slit 16a, 16b Reinforcing plate 17 Divided flow collision wall 18 Non-flow path part 19a, 19b Plane end 20 Indented plane 20a Narrow plane 20b Wide plane 21 Fin plane 22 (22a, 22b) Protrusion (cutting) Raised protrusion)
24 Divergence control pipe 25 Refrigerant flow gap 26, 26a, 26b Divergence port 27 Hollow frame 51 Outdoor unit 52 Indoor unit 53 Compressor 54 Four-way valve 55 Outdoor heat exchanger 56 Decompressor 57 Indoor heat exchanger 58 Indoor blower

Claims (4)

第1流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層体間に第2流体を流して、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通するヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、かつ、前記ヘッダ流路は入口側ヘッダ流路と出口側ヘッダ流路とを備え、入口側ヘッダ流路と出口側ヘッダ流路とのうち、第1流体の蒸発出口となる前記出口側ヘッダ流路にのみ前記第1流体を第1流体流路から合流させ流出する第1流体分流制御管を設けた熱交換器。 A heat exchanger in which a second fluid flows between each plate fin laminate of a plate fin laminate having a flow path through which the first fluid flows, and heat is exchanged between the first fluid and the second fluid. The plate fins of the plate fin laminate have a flow path region having a plurality of first fluid flow paths through which the first fluid flows in parallel, and a header flow path communicating with each first fluid flow path in the flow path region. The first fluid flow path is formed by providing a concave groove in the plate fin, and the header flow path has an inlet side header flow path and an outlet side header flow path. The first fluid is merged from the first fluid flow path and flows out only to the outlet side header flow path which is the evaporation outlet of the first fluid among the inlet side header flow path and the outlet side header flow path . A heat exchanger provided with a fluid diversion control tube . 第1流体分流制御管は複数の第1流体分流口を設けて構成し、前記第1流体分流口は蒸発出口となる出口管から遠い方の開口面積を前記出口管から近い方の開口面積よりも大きく設定した請求項1に記載の熱交換器。 The first fluid diversion control pipe is configured by providing a plurality of first fluid diversion ports, and the first fluid diversion port has an opening area farther from the outlet pipe serving as an evaporation outlet than an opening area closer to the outlet pipe. The heat exchanger according to claim 1, which is also largely set. プレートフィンに形成した第1流体流路は略U字状にUターンさせて前記第1流体流路と連通するヘッダ領域をプレートフィンの一端部側に纏めた請求項1または2に記載の熱交換器。 The heat according to claim 1 or 2, wherein the first fluid flow path formed in the plate fin is U-turned in a substantially U shape, and the header region communicating with the first fluid flow path is gathered on one end side of the plate fin. Exchanger. 冷凍サイクルを構成する熱交換器を前記第1項〜第3項のいずれか一項に記載の熱交換器とした冷凍システム。 A refrigeration system in which the heat exchanger constituting the refrigeration cycle is the heat exchanger according to any one of the above items 1 to 3 .
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