CN112752944B - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

提供组装性优异的热交换器。热交换器(100)具有沿着第1方向(dr1)延伸的集管(10)和沿着与第1方向(dr1)交叉的第2方向(dr2)延伸的多个传热管(60)。传热管(60)的一端与集管(10)连接。多个传热管(60)在第1方向(dr1)上隔开间隔而并排。集管(10)具有构成为筒状的集管主体(20)、被传热管(60)的一端贯通的集管第1部件(30)、以及集管第2部件(40)。集管第2部件(40)在第2方向(dr2)上位于集管主体(20)与集管第1部件(30)之间。集管第2部件(40)包含基础部(41)和多个突出部(45)。基础部(41)沿着第1方向(dr1)延伸。突出部(45)从基础部(41)沿着第2方向(dr2)朝向集管第1部件(30)延伸。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及热交换器。
背景技术
以往,存在在长边方向上延伸的集管和在与集管的长边方向交叉的方向上延伸的多个传热管与集管连接而构成的热交换器。例如在专利文献1(日本特开2018-71860号公报)中公开了一种热交换器,该热交换器具有在铅垂方向上延伸的集管和端部与集管连接且在铅垂方向上并排的多个传热管。
发明内容
发明要解决的课题
在该热交换器中,若未适当地确保被插入到集管中的传热管的插入量,在热交换器的组装时传热管有时从集管脱离。提供组装性优异的热交换器。
用于解决课题的手段
第1观点的热交换器具有集管和多个传热管。集管沿着第1方向延伸。传热管沿着第2方向延伸。第2方向是与第1方向交叉的方向。传热管的一端与集管连接。多个传热管在第1方向上隔开间隔而并排。集管具有集管主体、第1部件和第2部件。集管主体构成为筒状。第1部件被传热管的一端贯通。第2部件在第2方向上位于集管主体与第1部件之间。第2部件包含基础部和多个突出部。基础部沿着第1方向延伸。突出部从基础部沿着第2方向朝向第1部件延伸。
另外,集管主体构成为筒状即可,没有特别限定,例如,可以是在内部具有将第1方向作为长边方向的圆柱或棱柱等空间且外形为圆柱或棱柱的筒状的构造体。该筒状的构造体可以由1个部件构成,也可以接合多个部件来构成。在筒状的构造体由多个部件构成的情况下,也可以在板厚方向上层叠多张具有贯通孔的板状部件而构成。
由此,促进适当地确保被插入到集管中的传热管的插入量。由此,抑制在热交换器的组装时传热管从集管脱离。例如,在通过钎焊接合来固定各部件彼此的情况下,抑制在钎焊工序完成后传热管从集管脱离。由此,组装性优异。
这里的“筒状”包含圆筒。此外,“筒状”包含方筒。
这里的“突出部”是从基础部沿着第2方向朝向第1部件延伸的部分,关于形状和构成方式,根据设计规格来适当选择。此外,突出部的第2方向上的长度设定为能够适当地确保传热管插入到集管中的插入量所需要的长度。具体而言,突出部的第2方向上的长度设定为,确保如下程度的插入量:在通过钎焊接合来固定各部件彼此的情况下,抑制在钎焊工序完成后传热管从集管脱离。
这里的传热管延伸的方向和突出部延伸的方向也可以不必平行。
另外,在本说明书中,关于“沿着任意的方向延伸”,延伸方向不限于准确地与该方向一致的情况,还包含延伸方向相对于该方向以规定角度倾斜的情况。例如,关于延伸方向相对于规定的方向以45度以内倾斜的情况,解释为“沿着该规定的方向延伸”。
第2观点的热交换器在第1观点的热交换器中,突出部与第1部件接合。这里的“接合”包含焊接,例如包含通过钎焊来固定部件彼此。由此,更加可靠地适当地确保被插入到集管中的传热管的插入量。
第3观点的热交换器在第1观点或第2观点的热交换器中,突出部的第2方向上的长度为2mm以上。由此,突出部的第2方向上的长度设定为能够适当地确保传热管插入到集管中的插入量所需要的长度。例如,突出部的第2方向上的长度设定为,确保如下程度的插入量:在通过钎焊接合来固定各部件彼此的情况下,抑制在钎焊工序完成后传热管从集管脱离。
第4观点的热交换器在第1观点~第3观点中的任意一个观点的热交换器中,多个突出部隔开1mm以上的间隔沿着第1方向并排。由此,例如在通过钎焊来固定部件彼此的情况下,抑制焊料局部地滞留于集管内。
第5观点的热交换器在第1观点~第4观点中的任意一个观点的热交换器中,第1空间的第3方向上的长度比传热管的第3方向上的长度大。第1空间是由基础部和相邻的突出部包围的空间。第3方向是与第1方向和第2方向交叉的方向。由此,抑制传热管的末端与位于第1空间的第3方向外侧且覆盖第1空间的部件接触。
第6观点的热交换器在第5观点的热交换器中,第1部件覆盖第1空间。由此,关于集管的结构部件,抑制部件数量的增加。
第7观点的热交换器在第5观点或第6观点的热交换器中,在基础部形成有连通孔。连通孔使第1空间和集管主体的内部空间连通。由此,由基础部和相邻的突出部包围的第1空间与集管主体内的空间连通,在第1空间与集管主体的内部空间之间形成有流路。
第8观点的热交换器在第7观点的热交换器中,基础部的形成连通孔的缘部的位于传热管侧的部分被倒角。由此,在热交换器的组装时,能够使传热管的末端与形成连通孔的缘部分抵靠而临时固定。由此,容易使各传热管的插入量变得均匀,容易进行热交换器的组装。
第9观点的热交换器在第7观点或第8观点的热交换器中,连通孔的面积比形成于传热管的制冷剂流路的截面面积大。这里的“制冷剂流路的截面面积”是在传热管形成有多个制冷剂流路的情况下对各制冷剂流路的截面面积进行合计而得到值。由此,在集管主体的内部空间与传热管之间,较大地形成制冷剂的流路。其结果是,抑制通过连通孔的制冷剂的压力损失。
第10观点的热交换器在第1观点~第9观点中的任意一个观点的热交换器中,传热管是扁平管。在扁平管形成有多个制冷剂的流路。由此,对于传热管是在组装时特别容易从集管脱离的扁平管的情况,抑制在组装时传热管从集管脱离。
第11观点的热交换器在第1观点~第10观点中的任意一个观点的热交换器中,基础部的第2方向上的长度比突出部的第1方向上的长度小。由此,关于基础部,容易进行加工。例如,关于基础部,容易进行冲压加工或切削加工等形成孔的加工。
第12观点的热交换器在第11观点的热交换器中,突出部的第1方向上的长度是基础部的第2方向上的长度的2倍以上。由此,关于基础部,更加容易进行加工。
第13观点的热交换器在第1观点~第12观点中的任意一个观点的热交换器中,基础部的第2方向上的长度为4mm以下。由此,关于基础部,容易通过量产性优异的冲压加工来形成孔。
第14观点的热交换器在第1观点~第13观点中的任意一个观点的热交换器中,第2部件通过挤压成型来成型。由此,容易生产第2部件。
第15观点的热交换器在第1观点~第14观点中的任意一个观点的热交换器中,第1方向是铅垂方向。由此,在包含沿着铅垂方向延伸的集管的热交换器中,能够提高组装性。
第16观点的热交换器在第1观点~第15观点中的任意一个观点的热交换器中,在集管主体与基础部之间配置有焊料。焊料使集管主体和基础部接合。由此,能够通过钎焊接合来接合集管主体和第2部件。此外,焊料配置于集管主体与基础部之间,由此,抑制在钎焊接合时焊料流向传热管,抑制传热管的制冷剂流路被焊料堵塞。
第17观点的热交换器在第1观点~第16观点中的任意一个观点的热交换器中,集管还具有贯通部件。贯通部件沿着第2方向延伸。
贯通部件贯通集管主体、第1部件和第2部件。由此,在组装热交换器的各部件时,容易进行部件彼此的临时固定。
第18观点的热交换器在第1观点~第17观点中的任意一个观点的热交换器中,在集管主体和第1部件中的一方形成有多个卡合孔。在集管主体和第1部件中的另一方形成有卡合部。卡合部与卡合孔卡合。由此,在组装热交换器的各部件时,容易进行部件彼此的临时固定。这里的“与卡合孔卡合”包含与卡合孔嵌合。此外,“与卡合孔卡合”包含在形成卡合孔的缘部卡定卡合部。
第19观点的热交换器在第1观点~第18观点中的任意一个观点的热交换器中,第1部件是沿着第1方向延伸的部件。第1部件包含第1部和第2部。第1部位于比第2部件靠传热管侧的位置。第1部供传热管插入。第2部从第1部的短边方向两端沿着第2方向延伸。第2部与集管主体卡合。由此,在组装热交换器的各部件时,容易进行部件彼此的临时固定。
第20观点的热交换器在第19观点的热交换器中,集管主体具有凹部。凹部在第2方向上位于第2部件的相反侧。第2部的第2方向上的长度比集管主体的第2方向上的长度大。第2部具有凸部。凸部位于第2部的第2方向上的末端。凸部与凹部卡合,由此,第2部与集管主体卡合。由此,在组装热交换器的各部件时,更加容易进行部件彼此的临时固定。
附图说明
图1是从第3方向观察的热交换器的示意图。
图2是从第1方向观察的热交换器的示意图。
图3是热交换部的示意图。
图4是图1的A-A线剖视图。
图5是示出对集管进行分解后的状态的示意图。
图6是图1的B-B线剖视图。
图7是图6的C-C线剖视图。
图8是集管主体的示意图。
图9是集管第1部件的示意图。
图10是集管第2部件的示意图。
图11是从第3方向观察的集管第2部件的示意图。
图12是从热交换部侧观察的集管第2部件的示意图。
图13是集管第3部件的示意图。
图14是示出对变形例1的集管进行分解后的状态的示意图。
图15是变形例1的集管的示意图。
图16是示出对变形例2的集管进行分解后的状态的示意图。
图17是变形例2的集管的示意图。
图18是从第1方向观察变形例2的集管主体的示意图。
图19是示出对变形例3的集管进行分解后的状态的示意图。
图20是变形例3的集管的示意图。
图21是从第1方向观察变形例3的集管的示意图。
图22是变形例32的集管的分解立体图。
图23是变形例32的集管的剖视立体图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的一个实施方式的热交换器100进行说明。另外,以下的实施方式是具体例,不限定技术范围,能够在不脱离主旨的范围内适当地变更。
另外,各图所示的第1方向dr1在本实施方式中是铅垂方向。此外,各图所示的第2方向dr2是与第1方向dr1交叉的方向,在本实施方式中是水平方向。此外,各图所示的第3方向dr3是与第1方向dr1和第2方向dr2交叉的方向,在本实施方式中是水平方向。在各图中,表示各方向的箭头仅向一个方向进行标注,但是,第1方向dr1、第2方向dr2和第3方向dr3包含与各图中标注了箭头的方向相反的方向(即省略了箭头的方向)。此外,在以下的说明中,关于“沿着任意的方向延伸”,延伸方向不限于准确地与该方向一致的情况,还包含延伸方向相对于该方向以规定角度倾斜的情况。例如,关于延伸方向相对于规定的方向以45度以内倾斜的情况,解释为“沿着该规定的方向延伸”。
(1)热交换器100
图1是从第3方向dr3观察的热交换器100的示意图。图2是从第1方向dr1观察的热交换器100的示意图。
热交换器100应用于进行热负荷的处理的装置。例如,热交换器100应用于进行冷冻循环的冷冻装置。例如,热交换器100应用于进行使高压侧处于超临界状态的冷冻循环的冷冻装置。例如,热交换器100作为冷冻装置的热源侧和/或利用侧的热交换器来应用。此外,例如,热交换器100应用于空气处理单元。
热交换器100构成为使制冷剂和空气进行热交换。热交换器100能够作为使制冷剂蒸发的蒸发器、或使制冷剂散热的散热器发挥功能。这里的“散热器”包含使制冷剂冷凝的冷凝器。热交换器100所使用的制冷剂例如是CO2制冷剂等高压制冷剂。
热交换器100在两端部之间具有热交换部1。图3是热交换部1的示意图。热交换部1占据热交换器100的大部分。热交换器100主要在热交换部1中进行制冷剂和空气的热交换。热交换器100例如构成为,在由风扇生成的空气流通过热交换部1时,制冷剂和空气进行热交换。另外,热交换部1的构成方式能够根据设计规格而适当变更。例如,热交换部1可以构成为,从第1方向dr1观察,在一个方向(这里为第2方向dr2)上延伸。此外,热交换部1也可以构成为,从第1方向dr1观察,沿着第2方向dr2延伸后弯曲而沿着第3方向dr3延伸。例如,热交换部1可以构成为,从第1方向dr1观察,呈大致I字状、大致L字状、大致U字状或多边形状。即,热交换部1可以具有一个面,也可以具有多个面。
热交换器100具有多个集管10、多个传热管60和多个传热翅片70。
(1-1)集管10
集管10在设置状态下,第1方向dr1相当于长边方向。即,集管10沿着第1方向dr1延伸。集管10与多个传热管60的端部连接。热交换器100具有一对集管10。具体而言,热交换器100具有第1集管11和第2集管12作为集管10。
第1集管11和第2集管12中的一方配置于热交换器100的第2方向dr2上的一端。第1集管11和第2集管12中的另一方配置于热交换器100的第2方向dr2上的另一端。第1集管11和第2集管12中的一方作为使从多个传热管60流出的制冷剂合流的集合集管发挥功能。第1集管11和第2集管12中的另一方作为将制冷剂分配给多个传热管60的分流集管发挥功能。
此外,第1集管11或第2集管12相当于包含热交换器100的制冷剂的入口部分的入口集管。在入口集管连接有向热交换器100输送制冷剂的入口配管(图示省略)。此外,第1集管11或第2集管12相当于包含热交换器100的制冷剂的出口部分的出口集管。在出口集管连接有将从热交换器100流出的制冷剂送至其他部分的出口配管(图示省略)。集管10的构成方式的详细情况在后面叙述。
(1-2)传热管60
图4是图1的A-A线剖视图。在热交换器100中,多个传热管60沿着第1方向dr1隔开间隔而并排。传热管60在设置状态下,第2方向dr2相当于长边方向。即,传热管60沿着第2方向dr2延伸。在本实施方式中,传热管60是扁平形状的扁平管。传热管60在设置状态下,第1方向dr1相当于厚度方向,第3方向dr3相当于宽度方向。传热管60具有长度LA的宽度。传热管60具有长度LB的厚度。各传热管60的一端与第1集管11连接。各传热管60的另一端与第2集管12连接。
制冷剂在传热管60的内部流动。传热管60形成有从长边方向的一端延伸到另一端的流路65。在各传热管60形成有多个流路65。在各传热管60中,多个流路65沿着宽度方向并排。即,传热管60是所谓的扁平多孔管。在本实施方式中,传热管60由铝或铝合金构成。传热管60的各流路65与集管10内的空间连通。
(1-3)传热翅片70
传热翅片70是促进传热管60内的制冷剂与空气的热交换的部件。传热翅片70是增大传热管60与空气的传热面积的平板状的部件。传热翅片70在设置状态下,第1方向dr1相当于长边方向。即,传热翅片70沿着集管10的长边方向延伸。此外,传热翅片70沿着与传热管60的长边方向交叉的方向延伸。
在传热翅片70形成有多个切口75。在传热翅片70中,多个切口75在长边方向上隔开间隔而并排。各切口75沿着传热管60的宽度方向延伸。传热翅片70在各切口75中插入有传热管60。传热翅片70在各切口75的缘部分处与传热管60抵接。传热翅片70由铝或铝合金构成。
(2)集管10的详细情况
下面,对集管10的详细情况进行说明。另外,只要没有特别说明,则以下的说明在第1集管11和第2集管12双方中是共通的。
(2-1)集管10的构成方式
图5是示出对集管10进行分解后的状态的示意图。图6是图1的B-B线剖视图。图7是图6的C-C线剖视图。集管10主要包含集管主体20、集管第1部件30、集管第2部件40和集管第3部件50。集管10是通过接合集管主体20、集管第1部件30、集管第2部件40和集管第3部件50而构成的。集管10的这些结构部件由铝或铝合金构成。这些各部件的长边方向在完成状态下是第1方向dr1。另外,这里的“接合”包含通过钎焊来固定部件彼此。
(2-1-1)集管主体20
图8是集管主体20的示意图。集管主体20是构成为筒状的部件。集管主体20的长边方向相当于第1方向dr1。即,集管主体20沿着第1方向dr1延伸。集管主体20呈大致圆筒状。更具体而言,集管主体20的截面呈大致Ω状。在集管主体20的内部形成有圆柱状的空间(主体内部空间S1)。主体内部空间S1沿着集管10的长边方向延伸。
此外,在集管主体20形成有多个贯通孔(第1孔H1)。第1孔H1是使主体内部空间S1与传热管插入空间S2连通的孔,该传热管插入空间S2由集管第1部件30和集管第2部件40构成。即,第1孔H1构成使主体内部空间S1和传热管插入空间S2(第1空间)连通的连通流路CP1。第1孔H1在主体内部空间S1与传热管插入空间S2之间沿着第2方向dr2延伸。在集管主体20中,第1孔H1隔开间隔而沿着第1方向dr1并排。从第2方向dr2观察,第1孔H1呈大致圆形。
集管主体20主要包含主体部21和连通部25。主体部21和连通部25一体地形成。在主体部21与连通部25之间没有明确的边界,但是,为了便于说明,以图6的双点划线D为基准,将位于热交换部1侧的部分设为连通部25,将位于相反侧的部分设为主体部21进行说明。即,主体部21位于连通部25的与传热管60相反的一侧。
主体部21的截面呈大致C状(参照图6)。主体内部空间S1主要形成于主体部21的内侧。换言之,主体内部空间S1由主体部21形成。主体部21的厚度沿着主体内部空间S1的径向(从主体内部空间S1的中心起的放射方向)延伸。主体部21具有长度L1的厚度。在本实施方式中,长度L1为5mm。
如上所述,在入口集管即集管10连接有向热交换器100输送制冷剂的入口配管(图示省略),该入口配管与主体部21连接。此外,在出口集管即集管10连接有将从热交换器100流出的制冷剂送至其他部分的出口配管(图示省略),该出口配管与主体部21连接。用于连接入口配管和/或出口配管的孔例如形成于主体部21的顶部、底部、或与连通部25相反的一侧。
从第1方向dr1观察,连通部25呈大致I状(参照图6)。在连通部25形成有多个第1孔H1。连通部25的厚度沿着第2方向dr2延伸。连通部25具有长度L2的厚度。在本实施方式中,长度L2为3mm。从第1方向dr1观察,连通部25沿着第3方向dr3延伸。换言之,连通部25的宽度方向沿着第3方向dr3延伸。连通部25具有长度L3的宽度。长度L3比传热管60的宽度方向上的长度LA大。在本实施方式中,长度L3为8mm。
多个第1孔H1在连通部25处沿着第1方向dr1隔开间隔而并排。第1孔H1沿着第2方向dr2延伸,贯穿连通部25。第1孔H1的一端与主体内部空间S1连通。第1孔H1的另一端与形成于集管第3部件50的第2孔H2连通。第1孔H1的第3方向dr3上的长度相当于长度La(参照图6)。第1孔H1的第1方向dr1上的长度相当于长度Lb(参照图7)。
(2-1-2)集管第1部件30(第1部件)
图9是集管第1部件30的示意图。集管第1部件30是将第1方向dr1作为长边方向的板状的部分。即,集管第1部件30是沿着第1方向dr1延伸的部件。从第1方向dr1观察,集管第1部件30呈大致U状。集管第1部件30供各传热管60的端部插入。也可以说集管第1部件30是包围各传热管60的末端的部件。集管第1部件30在其内侧与集管第2部件40一起形成传热管插入空间S2。换言之,集管第1部件30覆盖传热管插入空间S2。集管第1部件30由所谓的包层材料构成,在表面侧包含焊料。与其相关联地,集管第1部件30作为对集管主体20、集管第2部件40、集管第3部件50和各传热管60中的任意一方或全部进行接合的接合部件发挥功能。
集管第1部件30主要包含第1包围部31、第2包围部32和第3包围部33。第1包围部31、第2包围部32和第3包围部33一体地构成。在第1包围部31与第2包围部32和第3包围部33之间没有明确的边界,但是,为了便于说明,以图6的双点划线E为基准,将位于热交换部1侧的部分设为第1包围部31,将位于相反侧的部分设为第2包围部32和第3包围部33进行说明。
第1包围部31(第1部)将第1方向dr1作为长边方向。从第1方向dr1观察,第1包围部31沿着第3方向dr3延伸。第1包围部31是板状的部分。第1包围部31的厚度在第2方向dr2上延伸。第1包围部31的主面面向第2方向dr2。第1包围部31的主面位于集管10中最靠热交换部1侧的位置。换言之,第1包围部31位于比其他部件靠传热管60侧的位置。在第1包围部31形成有供传热管60的端部插入的多个传热管插入孔310。在集管第1部件30中,多个传热管插入孔310隔开间隔而沿着第1方向dr1并排。从第2方向dr2观察,传热管插入孔310呈沿着传热管60的形状的形状。第1包围部31经由各传热管插入孔310被多个传热管60的一端贯通。第1包围部31在传热管插入孔310的缘部分处与传热管卡合。换言之,第1包围部31支承传热管60的一端侧。第2包围部32和第3包围部33从第1包围部31的短边方向(这里为第3方向dr3)的两端沿着第2方向dr2延伸。
第2包围部32将第1方向dr1作为长边方向。从第1方向dr1观察,第2包围部32与第1包围部31的一端侧连接,沿着第2方向dr2朝向集管主体20侧延伸。第2包围部32是板状的部分。第2包围部32的厚度沿着第3方向dr3延伸。第2包围部32位于传热管60的第3方向dr3上的一端的外侧。第2包围部32的主面面向第3方向dr3。第2包围部32在其内侧与集管主体20、集管第2部件40和集管第3部件50接合。
第3包围部33将第1方向dr1作为长边方向。从第1方向dr1观察,第3包围部33与第1包围部31的另一端侧连接,沿着第2方向dr2朝向集管主体20侧延伸。第3包围部33是板状的部分。即,第3包围部33的厚度沿着第3方向dr3延伸。第3包围部33位于传热管60的第3方向dr3上的另一端的外侧。第3包围部33隔着集管第2部件40的突出部45(后述)而位于第2包围部32的相反侧。第3包围部33的主面面向第3方向dr3。第3包围部33在其内侧与集管主体20、集管第2部件40和集管第3部件50接合。
在第2包围部32和第3包围部33与被插入到传热管插入空间S2中的传热管60之间确保间隙。与其相关联地,在钎焊工序中,抑制焊料从第2包围部32和第3包围部33流向传热管60的末端。由此,抑制传热管60的流路65被焊料堵塞。
(2-1-3)集管第2部件40(第2部件)
图10是集管第2部件40的示意图。图11是从第3方向dr3观察的集管第2部件40的示意图。图12是从热交换部1侧观察的集管第2部件40的示意图。
集管第2部件40位于集管主体20与集管第1部件30之间。更详细地讲,集管第2部件40位于集管第3部件50与集管第1部件30的第1包围部31之间。如图10~图12所示,集管第2部件40具有梯子状的形状。换言之,集管第2部件40具有如下形状:与具有对发热部件进行冷却的散热翅片的散热器相似的形状。集管第2部件40包含基础部41和多个突出部45。基础部41和各突出部45一体地形成。在基础部41与各突出部45之间没有明确的边界,但是,为了便于说明,将平板状的部分设为基础部41,将向热交换部1侧突出的部分设为突出部45进行说明。
基础部41是将第1方向dr1作为长边方向的板状的部分。即,基础部41是沿着第1方向dr1延伸的部件。从第1方向dr1观察,基础部41沿着第3方向dr3延伸。换言之,基础部41的宽度方向沿着第3方向dr3延伸。基础部41的宽度方向上的长度与连通部25的宽度方向上的长度大致相同。即,基础部41具有长度L3的宽度。基础部41的厚度沿着第2方向dr2延伸。基础部41具有长度L4的厚度。长度L4为2mm。在基础部41形成有贯通孔(连通孔Ha)。
连通孔Ha是使与主体内部空间S1连通的连通流路CP1和传热管插入空间S2连通的孔。连通孔Ha在主体内部空间S1与传热管插入空间S2之间沿着第2方向dr2延伸。更详细地讲,在基础部41形成有多个连通孔Ha。连通孔Ha的数量与被插入到集管第1部件30中的传热管60的数量相同。在基础部41中,多个连通孔Ha沿着第1方向dr1隔开间隔而并排。连通孔Ha沿着第2方向dr2延伸,贯穿基础部41。连通孔Ha的第3方向dr3上的长度相当于长度Lc(参照图6)。长度Lc比长度La或Le(后述)大。连通孔Ha的第1方向dr1上的长度相当于长度Ld(参照图7)。长度Ld比长度Lb或Lf(后述)大。连通孔Ha的一端与连通流路CP1连通。连通孔Ha的另一端与形成于集管第1部件30内的传热管插入空间S2连通。即,连通孔Ha经由连通流路CP1使主体内部空间S1和传热管插入空间S2连通。从热交换部1侧观察,连通孔Ha呈大致矩形。从第2方向dr2观察,连通孔Ha的面积比形成于一个传热管60的流路65的面积的合计大。换言之,连通孔Ha的面积比形成于传热管60的制冷剂流路的截面面积大。
关于基础部41的靠热交换部1侧的面,连通孔Ha的缘部分(缘部411)被倒角。即,基础部41的形成连通孔Ha的缘部411的位于传热管60侧的部分被倒角。更具体而言,缘部411以如下方式被实施倒角加工:随着从热交换部1侧朝向集管主体20侧,比传热管60的宽度方向上的长度LA和/或厚度方向上的长度LB窄。与其相关联地,传热管60的末端无法从缘部411向主体内部空间S1侧侵入。其结果是,在热交换器100的组装时,关于被插入到传热管插入空间S2中的传热管60,通过使末端与缘部411抵接,能够进行定位。由此,在组装时,促进各传热管60的插入量变得均匀。
突出部45是从基础部41沿着第2方向dr2向热交换部1侧突出的部分。更详细地讲,突出部45从基础部41沿着第2方向dr2朝向集管第1部件30的第1包围部31的内表面311延伸。各突出部45在设置状态下,在传热管60的第1方向dr1的外侧隔开间隔而相邻。更详细地讲,各突出部45被配置成,与沿着第1方向dr1相邻的突出部45一起,隔着间隙夹着传热管60的端部。
从第1方向dr1观察,突出部45沿着第2方向dr2延伸。即,突出部45突出的方向(延伸方向)是第2方向dr2。突出部45沿着第2方向dr2具有长度L5。在本实施方式中,长度L5为7mm。即,突出部45的第2方向dr2上的长度为2mm以上。此外,突出部45的第2方向dr2上的长度是基础部41的宽度方向(第2方向dr2)上的长度L3的2倍以上。
突出部45的宽度方向沿着第3方向dr3延伸。在本实施方式中,突出部45的宽度方向上的长度与基础部41的宽度方向上的长度大致相同。即,突出部45具有长度L3的宽度。如上所述,长度L3比传热管60的宽度方向上的长度LA大。即,突出部45的宽度比传热管60的宽度大。突出部45的厚度沿着第1方向dr1延伸。突出部45具有长度L6的厚度。长度L6比长度L4大。即,基础部41的厚度比突出部45的厚度小。在本实施方式中,长度L6为4mm。换言之,突出部45的厚度(L6)是基础部41的厚度(L4)的2倍以上。
各突出部45在第1方向dr1上隔开与长度L7相当的间隔而与其他突出部45相邻。即,在基础部41处,沿着第1方向dr1每隔长度L7设置有突出部45。在本实施方式中,长度L7为4mm。即,在本实施方式中,多个突出部45隔开1mm以上的间隔沿着第1方向dr1并排。
各突出部45与集管第1部件30抵接。在本实施方式中,各突出部45与集管第1部件30接合。更详细地讲,各突出部45的末端部分与第1包围部31的内表面311接合。此外,各突出部45的面向第3方向dr3的部分与第2包围部32的内表面321或第3包围部33的内表面331接合。
包含这种突出部45的集管第2部件40作为将集管10内的空间分隔成多个空间(传热管插入空间S2)的分隔部件发挥功能。即,在集管10中,通过配置沿着第1方向dr1隔开间隔而并排的多个突出部45,沿着第1方向dr1并排有多个传热管插入空间S2。即,集管第2部件40是用于在集管10形成多个空间的部件。
此外,集管第2部件40还作为适当地确保被插入到集管第1部件30中的传热管60的插入量的间隔部件发挥功能。即,通过设置从基础部41沿着第2方向dr2朝向集管第1部件30的第1包围部31延伸的突出部45,抑制第1包围部31和基础部41接近,在第1包围部31与基础部41之间形成有与长度L5相当的空间。与其相关联地,在传热管60被插入到集管第1部件30中时,适当地确保插入量。其结果是,抑制被插入到集管第1部件30中的传热管60脱离。特别地,热交换器100在炉中被钎焊的情况下,抑制传热管60的端部由于热膨胀或热收缩而从集管第1部件30脱离。在图6和图7中,示出在完成状态下的集管10中确保传热管60的长度LX的插入量的状况。
此外,适当地确保传热管60的插入量,与其相关联地,抑制被插入到传热管插入空间S2中的传热管60的末端部分接近包含焊料的部件(这里为集管第1部件30或集管第3部件50)。因此,在钎焊工序中,焊料不容易到达传热管60的末端部分。其结果是,抑制传热管60的流路65被焊料堵塞。
(2-1-4)集管第3部件50(焊料)
图13是集管第3部件50的示意图。集管第3部件50是将第1方向dr1作为长边方向的板状的部分。即,集管第3部件50是沿着第1方向dr1延伸的部件。集管第3部件50位于集管主体20与集管第2部件40之间。集管第3部件50由所谓的包层材料构成,在表面侧包含焊料。与其相关联地,集管第3部件50作为对集管主体20和集管第2部件40的基础部41进行接合的接合部件发挥功能。换言之,在集管主体20与基础部41之间配置有焊料。
从第1方向dr1观察,集管第3部件50沿着第3方向dr3延伸。换言之,集管第3部件50的宽度方向沿着第3方向dr3延伸。集管第3部件50的宽度方向上的长度与集管主体20的连通部25的宽度方向上的长度大致相同。即,集管第3部件50具有长度L3的宽度。集管第3部件50的厚度沿着第2方向dr2延伸。集管第3部件50具有长度L8的厚度。在本实施方式中,长度L8为2.5mm。在集管第3部件50形成有多个贯通孔(第2孔H2)。
第2孔H2是与第1孔H1一起使主体内部空间S1和传热管插入空间S2连通的孔,该传热管插入空间S2由集管第1部件30和集管第2部件40构成。即,第2孔H2与第1孔H1一起构成连通流路CP1。第2孔H2在主体内部空间S1与传热管插入空间S2之间沿着第2方向dr2延伸。在集管第3部件50中,第2孔H2隔开间隔沿着第1方向dr1并排。第2孔H2沿着第2方向dr2延伸,贯穿集管第3部件50。第2孔H2的一端与第1孔H1连通。第2孔H2的另一端与形成于集管第2部件40的连通孔Ha连通。第2孔H2的第3方向dr3上的长度相当于长度Le(参照图6)。第2孔H2的第1方向dr1上的长度相当于长度Lf(参照图7)。另外,从第2方向dr2观察,第2孔H2以与第1孔H1相同的尺寸形成为与第1孔H1相同的形状。即,与第1孔H1同样,从第2方向dr2观察,第2孔H2呈大致圆形。此外,第1孔H1的第3方向dr3上的长度La和第2孔H2的第3方向dr3上的长度Le相同。此外,第1孔H1的第1方向dr1上的长度Lb和第2孔H2的第3方向dr3上的长度Lf相同。由此,集管10的耐压强度提高。另外,这里的“相同”不仅包含完全相同的情况,还包含容许规定的误差的“大致相同”。例如,在第2孔H2的尺寸和大小从第2方向dr2观察与第1孔H1以80%以上一致的情况下,从第2方向dr2观察,第2孔H2以与第1孔H1相同的尺寸形成为与第1孔H1相同的形状。
从第2方向dr2观察,第2孔H2与对应的第1孔H1重叠。更详细地讲,从第2方向dr2观察,第2孔H2的位置与对应的第1孔H1的位置相同。另外,这里的“相同”不仅包含完全相同的情况,还包含容许规定的误差的“大致相同”。例如,从第2方向dr2观察,第2孔H2的位置与第1孔H1以80%以上一致的情况下,从第2方向dr2观察,第2孔H2配置于与第1孔H1相同的位置。
集管第3部件50与集管主体20的连通部25和集管第2部件40的基础部41抵接。在本实施方式中,集管第3部件50的靠集管主体20侧的面与连通部25接合。此外,集管第3部件50的靠热交换部1侧的面与集管第2部件40的基础部41接合。
(2-2)集管10内的空间
在集管10中,如上所述,在集管主体20形成有沿着第1方向dr1延伸的圆柱状的主体内部空间S1。主体内部空间S1与多个第1孔H1连通。即,主体内部空间S1与多个连通流路CP1连通。此外,在集管主体20连接有入口配管和/或出口配管的情况下,主体内部空间S1与该入口配管和/或出口配管连通。
此外,在集管10形成有多个传热管插入空间S2。各传热管插入空间S2是被集管第1部件30和集管第2部件40包围而形成的。更详细地讲,传热管插入空间S2是被基础部41和相邻的突出部45、集管第1部件30的第1包围部31的内表面311、第2包围部32的内表面321和第3包围部33的内表面331包围的空间。在集管10中,多个传热管插入空间S2沿着第1方向dr1并排。如上所述,突出部45的宽度(长度L3)比传热管60的宽度方向上的长度LA大,与其相关联地,传热管插入空间S2的第3方向dr3上的长度比传热管60的第3方向dr3上的长度大。在传热管插入空间S2中插入有对应的传热管60的一端。即,传热管插入空间S2与传热管60的流路65连通。传热管插入空间S2经由形成于基础部41的连通孔Ha而与对应的第2孔H2连通。即,传热管插入空间S2与对应的连通流路CP1连通。
此外,在集管10中,形成有使主体内部空间S1和传热管插入空间S2连通的多个连通流路CP1。在集管10中,多个连通流路CP1沿着第1方向dr1并排。各连通流路CP1的一端与主体内部空间S1连通,另一端与任意一个连通孔Ha连通。连通流路CP1经由对应的连通孔Ha使主体内部空间S1和传热管插入空间S2连通。即,主体内部空间S1和各传热管插入空间S2经由对应的连通流路CP1和连通孔Ha而连通。
(2-3)热交换器100中的制冷剂的流动
假设热交换器100在被应用的装置的运转时例如以如下方式流过制冷剂。
制冷剂经由入口配管(图示省略)流入热交换器100。具体而言,制冷剂经由入口配管流入入口集管的主体内部空间S1。流入主体内部空间S1的制冷剂被分开而流入任意一个连通流路CP1。在连通流路CP1中流动的制冷剂流入与连通流路CP1连通的传热管插入空间S2。流入传热管插入空间S2的制冷剂流入被插入到该传热管插入空间S2中的传热管60的各流路65。流入传热管60的流路65的制冷剂在热交换部1中流动,与通过热交换部1的空气进行热交换。
在热交换部1中流动的制冷剂流入出口集管的传热管插入空间S2。流入传热管插入空间S2的制冷剂流入与该传热管插入空间S2连通的连通流路CP1。在连通流路CP1中流动的制冷剂流入主体内部空间S1。经由传热管插入空间S2和连通流路CP1流入主体内部空间S1的制冷剂与经由其他的传热管插入空间S2和连通流路CP1流入主体内部空间S1的制冷剂合流,向出口配管(图示省略)流出。
(2-4)热交换器100的制造
集管主体20通过挤压成型来成型。与其相关联地,主体部21和连通部25一体地成型。
集管第2部件40通过挤压成型来成型。与其相关联地,基础部41和各突出部45一体地形成。
集管主体20和集管第1部件30在夹着集管第2部件40和集管第3部件50的状态下被临时固定。通过该临时固定,成为如下状态:沿着完成状态下的第2方向dr2,主体部21、连通部25、集管第3部件50、基础部41、各突出部45和第1包围部31按照该顺序并排,并且,连通部25、集管第3部件50、基础部41和各突出部45的第3方向dr3外侧被第2包围部32和第3包围部33覆盖。与其相关联地,由包层材料构成的集管第3部件50位于集管主体20和集管第2部件40之间。即,成为在集管主体20和集管第2部件40之间配置有焊料的状态。此外,在连通部25、集管第3部件50、基础部41和各突出部45的第3方向dr3外侧配置有由包层材料构成的集管第1部件30。即,成为在连通部25、集管第3部件50、基础部41和各突出部45的第3方向dr3外侧配置有焊料的状态。
多个传热管60经由各传热管插入孔310被插入到这样组装后的状态下的集管10中。然后,两个集管10和热交换部1在被连结的状态下被搬入到炉中,在炉中进行钎焊而使各部接合。
(2-5)热交换器100的功能
<压力损失抑制>
如现有技术(例如专利文献1)那样,在不经由其他部件而在集管主体直接插入传热管的情况下,成为传热管的末端向主体内部空间突出的状态。与其相关联地,在主体内部空间中,由于传热管的末端的存在而使压力损失增大。特别地,在CO2制冷剂这种高压制冷剂在主体内部空间中流动的情况下,该情况显著。为了避免该情况,在热交换器100中,不采取在集管主体20的主体内部空间S1中直接插入传热管60的结构。具体而言,在热交换器100中,通过集管第1部件30等形成有供集管插入的传热管插入空间S2。即,在热交换器100中,供制冷剂沿着第1方向dr1流动的主体内部空间S1和供传热管60插入的传热管插入空间S2分别被分开。由此,抑制上述情况。
<量产性提高>
集管主体20的连通部25的厚度方向上的长度L2为3mm。即,连通部25的厚度构成为4mm以下。由此,能够容易地进行形成第1孔H1的工序。即,在连通部25的厚度比4mm大的情况下,关于形成第1孔H1的工序,时间、劳力和/或成本可能增大,但是,通过使连通部25的厚度构成为4mm以下,能够抑制该情况。特别地,通过使连通部25的厚度构成为3mm以下,容易通过量产性优异的冲压加工来形成第1孔H1。关于形成第1孔H1的工序,抑制时间、劳力和/或成本。与其相关联地,量产性提高。
此外,集管第3部件50的厚度方向上的长度L8为2.5mm。即,集管第3部件50的厚度构成为4mm以下。由此,能够容易地进行形成第2孔H2的工序。即,在集管第3部件50的厚度比4mm大的情况下,关于形成第2孔H2的工序,时间、劳力和/或成本可能增大,但是,通过使集管第3部件50的厚度构成为4mm以下,能够抑制该情况。特别地,容易通过量产性优异的冲压加工来形成第2孔H2。关于形成第2孔H2的工序,抑制时间、劳力和/或成本。
<组装性提高>
在热交换器100中,通过设置从基础部41沿着第2方向dr2朝向集管第1部件30的第1包围部31延伸的突出部45,抑制第1包围部31和基础部41接近,在第1包围部31与基础部41之间形成有与长度L5相当的空间。与其相关联地,在传热管60被插入到集管第1部件30中时,适当地确保插入量。其结果是,抑制被插入到集管第1部件30中的传热管60脱离。特别地,热交换器100在炉中被钎焊的情况下,抑制传热管60的端部由于热膨胀或热收缩而从集管第1部件30脱离。
<可靠性提高>
在热交换器100中,适当地确保传热管60的插入量,与其相关联地,抑制被插入到传热管插入空间S2中的传热管60的末端部分接近包含焊料的部件(这里为集管第1部件30或集管第3部件50)。因此,在钎焊工序中,焊料不容易到达传热管60的末端部分。其结果是,抑制传热管60的流路65被焊料堵塞。由此,热交换器100的可靠性提高。
此外,通过集管第2部件40的多个突出部45,在集管10形成有多个空间。与其相关联地,促进在热交换器100中流动的制冷剂顺畅地流动,并且,促进适当地进行热交换部1中的热交换。由此,热交换器100的可靠性提高。
(3)特征
(3-1)
在上述实施方式中,集管10具有构成为筒状的集管主体20、被多个传热管60的一端贯通的集管第1部件30、以及在第2方向dr2上位于集管主体20与集管第1部件30之间的集管第2部件40。集管第2部件40包含沿着第1方向dr1延伸的基础部41、以及从基础部41沿着第2方向dr2朝向集管第1部件30延伸的多个突出部45。
由此,促进适当地确保被插入到集管10中的传热管60的插入量。由此,在热交换器100的组装时,抑制被插入到集管10中的传热管60从集管10脱离。特别地,在通过钎焊接合来固定各部件彼此的情况下,抑制在钎焊工序完成后传热管60从集管10脱离。由此,组装性优异。
(3-2)
在上述实施方式中,突出部45与集管第1部件30接合。由此,突出部45被牢固地固定于集管第1部件30,更加可靠地适当地确保被插入到集管10中的传热管60的插入量。
(3-3)
在上述实施方式中,突出部45的第2方向dr2上的长度L5为2mm以上。即,突出部45的第2方向dr2上的长度设定为能够适当地确保传热管60插入到集管10中的插入量所需要的长度。特别地,突出部45的第2方向dr2上的长度设定为,确保如下程度的插入量:在通过钎焊接合来固定各部件彼此的情况下,抑制由于热膨胀或热收缩而使传热管60从集管10脱离。
(3-4)
在上述实施方式中,多个突出部45隔开1mm以上的间隔沿着第1方向dr1并排。由此,在通过钎焊来固定部件彼此的情况下,抑制焊料局部地滞留于集管10内。
(3-5)
在上述实施方式中,由基础部41和相邻的突出部45包围的传热管插入空间S2的第3方向dr3上的长度(L3)比传热管60的第3方向dr3上的长度(LA)大。由此,抑制传热管60的末端与位于传热管插入空间S2的第3方向dr3外侧且覆盖传热管插入空间S2的部件接触。与其相关联地,抑制被插入到传热管插入空间S2中的传热管60的姿态不稳定。此外,在钎焊工序中,抑制制冷剂从第2包围部32或第3包围部33流向传热管60的末端而传热管60的流路65被焊料堵塞的情况。
(3-6)
在上述实施方式中,集管第1部件30覆盖传热管插入空间S2。即,集管第1部件30具有支承传热管60的功能和形成传热管插入空间S2的功能。由此,关于集管10的结构部件,抑制部件数量的增加。由此抑制成本。
(3-7)
在上述实施方式中,在基础部41形成有使传热管插入空间S2和主体内部空间S1连通的连通孔Ha。由此,由基础部41和相邻的突出部45包围的传热管插入空间S2与主体内部空间S1连通,在传热管插入空间S2与主体内部空间S1之间形成有制冷剂流路。
(3-8)
在上述实施方式中,关于基础部41的靠热交换部1侧的面,连通孔Ha的缘部411被倒角。即,基础部41的形成连通孔Ha的缘部411的位于传热管60侧的部分被倒角。由此,在热交换器100的组装时,能够使传热管60的末端与缘部411抵靠而临时固定。由此,容易使各传热管60的插入量变得均匀,容易进行热交换器100的组装。
(3-9)
在上述实施方式中,连通孔Ha的面积比形成于传热管60的全部制冷剂流路的截面面积大。由此,在主体内部空间S1与被插入到传热管插入空间S2中的传热管60之间,较大地形成制冷剂的流路。其结果是,抑制通过连通孔Ha的制冷剂的压力损失。
(3-10)
在上述实施方式中,传热管60是形成有多个制冷剂的流路65的扁平管。由此,对于传热管60是在组装时特别容易从集管10脱离的扁平管的情况,抑制在组装时传热管60从集管10脱离。特别地,对于该扁平管,由于钎焊时的热膨胀或热收缩特别容易从集管10脱离,但是能够抑制该情况。
(3-11)
在上述实施方式中,基础部41的第2方向dr2(厚度方向)上的长度L4比突出部45的第1方向dr1(厚度方向)上的长度L6小。由此,关于基础部41,容易进行加工。特别地,关于基础部41,容易进行形成连通孔Ha的加工。
(3-12)
在上述实施方式中,突出部45的第1方向dr1上的长度是基础部41的第2方向dr2上的长度的2倍以上。由此,关于基础部41,特别容易进行加工。
(3-13)
在上述实施方式中,基础部41的第2方向dr2上的长度为4mm以下。由此,关于基础部41,能够通过量产性优异的冲压加工来形成连通孔Ha。
(3-14)
在上述实施方式中,集管第2部件40通过挤压成型来成型。由此,容易生产包含突出部45的集管第2部件40。由此,量产性优异。
(3-15)
在上述实施方式中,第1方向dr1是铅垂方向。由此,在包含沿着铅垂方向延伸的集管10的热交换器100中,组装性提高。
(3-16)
在上述实施方式中,在集管主体20与基础部41之间配置有使集管主体20和基础部41接合的焊料。与其相关联地,集管主体20和集管第2部件40通过钎焊接合来接合。此外,焊料配置于集管主体20与基础部41之间,由此,抑制在钎焊接合时焊料流向传热管,抑制传热管60的流路65被焊料堵塞。
(4)变形例
上述实施方式能够如以下的变形例所示那样适当地变形。另外,各变形例也可以在不产生矛盾的范围内与其他变形例组合来应用。
(4-1)变形例1
上述实施方式的集管10也可以如图14和图15所示的集管10a那样构成。下面,对集管10a进行说明。另外,省略说明的部分与集管10相同。
集管10a代替集管主体20、集管第1部件30、集管第2部件40和集管第3部件50而具有集管主体20a、集管第1部件30a、集管第2部件40a和集管第3部件50a。此外,集管10a还具有多个贯通部件80。
贯通部件80是沿着第2方向dr2贯穿集管主体20a、集管第1部件30a、集管第2部件40a和集管第3部件50a的部件。贯通部件80呈板状。贯通部件80沿着第2方向dr2延伸。贯通部件80具有足以沿着第2方向dr2贯通集管第1部件30a、集管第2部件40a和集管第3部件50a的尺寸。更详细地讲,贯通部件80具有沿着第2方向dr2贯通各部件后、其末端部分81进一步突出的长度。
在集管10a中,根据贯通部件80的数量,在主体部21、连通部25、第1包围部31、集管第2部件40和集管第3部件50形成有使贯通部件80贯通的贯通孔H3。贯通孔H3的形状和大小根据贯通部件80的形状和大小来设定。
如图15所示,在集管10a的制造工序中,在各部件被接合前的临时组装阶段,成为各部件经由贯通孔H3被贯通部件80贯通的状态。在该状态下,从第1包围部31的贯通孔H3突出的贯通部件80的末端部分81与第1包围部31卡合,由此,各部件被牢固地临时固定。例如,贯通部件80通过弯折末端部分81而与第1包围部31卡合。该情况下,贯通部件80的末端部分81例如也可以以图15所示的方式弯折(参照图15的虚线F)。
在集管10a中,通过该贯通部件80和贯通孔H3,在临时组装阶段,各部件被牢固地固定。由此,在组装各部件时,容易进行部件彼此的临时固定。此外,抑制被临时固定的各部件挠曲,抑制钎焊不良。由此,组装性进一步提高。
在集管10a中,贯通部件80的数量能够根据设计规格而适当地变更。例如,贯通部件80也可以按照形成于集管10a的制冷剂的每个通路来配置。此外,在集管10a中,贯通部件80的形状和大小能够根据设计规格而适当地变更。此外,也可以使贯通部件80作为对集管内的空间进行分隔的分隔部件发挥功能。例如,集管10a也可以构成为,借助一个贯通部件80,主体内部空间S1或传热管插入空间S2沿着第1方向dr1被分隔成两个空间。
(4-2)变形例2
上述实施方式的集管10也可以如图16和图17所示的集管10b那样构成。下面,对集管10b进行说明。另外,省略说明的部分与集管10相同。
集管10b代替集管主体20和集管第1部件30而具有集管主体20b和集管第1部件30b。此外,集管10b具有肋85(卡合部)。肋85配置于集管主体20b的连通部25。更具体而言,肋85配置于集管主体20b的连通部25的第3方向dr3上的两端部分。在集管主体20b中,在连通部25处,多个肋85沿着第1方向dr1隔开间隔进行配置(参照图16)。如图18所示,从第1方向dr1观察,肋85呈大致直角三角形。更详细地讲,从第1方向dr1观察,肋85呈如下的直角三角形:连通部25的第3方向dr3上的两端相当于底边,斜边从连通部25侧朝向主体部21侧扩展。
在集管第1部件30b形成有卡合孔H4。具体而言,在集管第1部件30b的第2包围部32和第3包围部33形成有多个卡合孔H4。肋85与卡合孔H4卡合。这里的“与卡合孔H4卡合”包含肋85与卡合孔H4嵌合。此外,“与卡合孔H4卡合”包含在形成卡合孔H4的缘部卡定肋85。更具体而言,从第1方向dr1观察,呈直角三角形的肋85的、连接底边的一端和斜边的一端的边部分与卡合孔H4的缘部卡定。即,肋85包含与卡合孔H4卡定的卡合部分。
各卡合孔H4配置于与临时组装了集管10b的状态下的肋85的位置对应的位置。根据肋85的形状和大小,卡合孔H4形成为在临时组装了集管10b的状态下使肋85与卡合孔H4的缘部卡合的形状和大小。例如卡合孔H4形成为,从第3方向dr3观察,呈大致矩形。卡合孔H4的数量对应于肋85的数量。
如图17所示,在集管10b的制造工序中,在各部件被接合前的临时组装阶段,各肋85和对应的卡合孔H4卡合,由此,各部件被牢固地临时固定。该“固定”包含所谓的“过盈配合”。即,在集管10b中,通过该肋85和卡合孔H4,在临时组装阶段,各部件被牢固地固定。由此,在组装各部件时,容易进行部件彼此的临时固定。
在集管10b中,肋85的配置位置能够根据设计规格而适当地变更。例如肋85也可以配置于连通部25以外的部件。例如肋85也可以配置于主体部21。同样,卡合孔H4的配置位置也能够根据设计规格而适当地变更。例如也可以是,在多个肋85中的任意一方/全部形成于集管第1部件30b的第2包围部32和/或第3包围部的情况下,与该肋85对应的卡合孔H4形成于集管主体20的连通部25和/或主体部21。
此外,在集管10b中,肋85的数量、形状、各部分的尺寸和/或大小能够根据设计规格而适当地变更。例如肋85也可以构成为,从第1方向dr1观察,呈直角三角形以外的形状。例如肋85也可以构成为,从第1方向dr1观察呈梯形。
(4-3)变形例3
上述实施方式的集管10也可以如图19-21所示的集管10c那样构成。下面,对集管10c进行说明。另外,省略说明的部分与集管10相同。
集管10c代替集管主体20和集管第1部件30而具有集管主体20c和集管第1部件30c。
集管主体20c的形状与集管主体20不同,从第1方向dr1观察,呈大致矩形。但是,从第1方向dr1观察,集管主体20c的第2方向dr2上的最外侧的面呈大致圆弧状。由此,抑制集管主体20c的壁厚。此外,在集管主体20c的第2方向dr2上的最外侧的面设置有沿着第1方向dr1延伸的多个凹部95(后述)(参照图21)。
集管第1部件30c的第2包围部(32′)和第3包围部(33′)的第2方向dr2上的长度比集管第1部件30的大。更具体而言,第2包围部32′和第3包围部33′比集管主体20c的第2方向dr2上的长度大。与其相关联地,在集管10c中,在被组装后的状态下,集管主体20c的主体部21的面向第3方向dr3的部分被集管第1部件30c的第2包围部32′(第2部)和第3包围部33′(第2部)覆盖(参照图20、21)。
在集管10c中,集管第1部件30c具有肋90。更具体而言,肋90配置于集管第1部件30c的第2包围部32′和第3包围部33′。在集管主体20c中,例如如图19所示,在第2包围部32′和第3包围部33′的集管主体20侧的端部,多个肋90(凸部)沿着第1方向dr1隔开间隔进行配置。换言之,第2包围部32′和第3包围部33′从第1包围部31的短边方向(这里为第3方向dr3)的两端沿着所述第2方向dr2朝向集管主体20c延伸,在其末端具有肋90。从第3方向dr3观察,肋90呈大致矩形。
在集管10c中,在集管主体20c的主体部21设置有多个(这里为2个)凹部95。凹部95是与肋90卡合的凹陷部分。这里的“卡合”包含嵌合。凹部95位于集管主体20c的、在第2方向dr2上与集管第2部件40侧相反的一侧。从第1方向dr1观察,凹部95沿着第2方向dr2向内侧凹陷。凹部95在主体部21处沿着第1方向dr1延伸。根据肋90的形状和大小,凹部95形成为在临时组装了集管10c的状态下使肋90与凹部95的缘部卡合的形状和大小。
如图20所示,在集管10c的制造工序中,在各部件被接合前的临时组装阶段,各肋90和对应的凹部95卡合,由此,各部件彼此被压紧。更详细地讲,在组装了集管10c的各部件的状态下,如图21的双点划线箭头所示,各肋90朝向凹部95弯折,由此,各肋90与凹部95卡合。换言之,也可以说在集管10c中,各肋90与凹部95卡合,由此,具有肋90的第2包围部32′和第3包围部33′与集管主体20c卡合。由此,在临时组装阶段,各部件被牢固地临时固定。由此,在组装各部件时,容易进行部件彼此的临时固定。
在集管10c中,集管主体20c和/或集管第1部件30c的形状、各部分的尺寸和大小等构成方式能够根据设计规格而适当地变更。例如,从第1方向dr1观察,集管主体20c的第2方向dr2上的最外侧的面不需要必须呈大致圆弧状。
此外,肋90的配置位置能够根据设计规格而适当地变更。例如肋90也可以配置于第2包围部32′和/或第3包围部33′以外的部件。同样,凹部95的配置位置也能够根据设计规格而适当地变更。此外,在集管10c中,肋90的数量、形状、各部分的尺寸和/或大小能够根据设计规格而适当地变更。例如肋90也可以构成为,从第3方向dr3观察,呈矩形以外的形状。例如肋90也可以构成为,从第3方向dr3观察,呈半圆。
(4-4)变形例4
在上述实施方式中,集管主体20和集管第2部件40通过挤压成型来成型。但是,集管主体20和集管第2部件40中的一方或双方不需要必须通过挤压成型来成型,也可以通过其他方法来成型。
(4-5)变形例5
在上述实施方式中,集管第2部件40的基础部41和各突出部45一体地形成。但是,基础部41和各突出部不需要必须一体地形成,也可以分体地构成。此外,突出部45也可以作为独立的部件来配置。
(4-6)变形例6
配置于集管10内的集管第2部件40也可以组合多个部件来构成。即,也可以是,通过以在第1方向dr1上连续的方式配置多个具有至少一个突出部45的部件,来构成集管第2部件40。
(4-7)变形例7
在上述实施方式中,集管第1部件30和集管第3部件50包含焊料,作为对各部件彼此进行接合的接合部件发挥功能。但是,也可以代替集管第1部件30和/或集管第3部件50,集管10配置包含焊料的其他部件,使该部件作为接合部件发挥功能。
(4-8)变形例8
关于集管10的结构部件,数量、构成方式、配置方式不必限于上述实施方式中说明的内容,能够根据设置环境或设计规格而适当地变更。例如集管10也可以包含上述实施方式中未说明的部件。此外,例如,也可以适当省略上述实施方式中说明的集管10的结构部件中的任意一方。例如在集管第2部件40包含焊料的情况下,也可以适当省略集管第3部件50。
(4-9)变形例9
在上述实施方式中,突出部45与集管第1部件30接合。在实现上述(3-2)所记载的作用效果的方面,优选集管10以这种方式构成。但是,突出部45不需要必须与集管第1部件30接合。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-10)变形例10
在上述实施方式中,突出部45的第2方向dr2上的长度L5为2mm以上。但是,突出部45的第2方向dr2上的长度在适当地确保传热管60插入到集管10中的插入量的方面不产生障碍即可,第2方向dr2上的长度L5也可以小于2mm。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-11)变形例11
在上述实施方式中,多个突出部45隔开1mm以上的间隔沿着第1方向dr1并排。在抑制焊料局部地滞留于集管10内这样的观点中,优选集管10以这种方式构成。但是,在集管10中,多个突出部45不需要必须隔开1mm以上的间隔沿着第1方向dr1并排。例如,多个突出部45也可以隔开小于1mm的间隔沿着第1方向dr1并排。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-12)变形例12
在上述实施方式中,由基础部41和相邻的突出部45包围的传热管插入空间S2的第3方向dr3上的长度比传热管60的第3方向dr3上的长度大。在实现上述(3-5)所记载的作用效果的方面,优选集管10以这种方式构成。但是,集管10不需要必须以这种方式构成。例如,传热管插入空间S2的第3方向dr3上的长度也可以与传热管60的第3方向dr3上的长度大致相同。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-13)变形例13
在上述实施方式中,集管第1部件30覆盖传热管插入空间S2。在实现上述(3-6)所记载的作用效果的方面,优选集管10以这种方式构成。但是,集管10不需要必须以这种方式构成。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-14)变形例14
在上述实施方式中,关于基础部41的靠热交换部1侧的面,连通孔Ha的缘部411被倒角。在热交换器100的组装时,关于被插入到传热管插入空间S2中的传热管60,根据构成为通过使末端与缘部411抵靠来进行定位这样的观点,优选以这种方式构成。但是,缘部411不需要必须以这种方式被倒角。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-15)变形例15
在上述实施方式中,连通孔Ha的面积比形成于传热管60的全部制冷剂流路的截面面积大。由此,在实现上述(3-9)所记载的作用效果的方面,优选集管10以这种方式构成。但是,集管10不需要必须以这种方式构成。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-16)变形例16
在上述实施方式中,基础部41的第2方向dr2(厚度方向)上的长度L4比突出部45的第1方向dr1(厚度方向)上的长度小。在实现上述(3-11)所记载的作用效果的方面,优选集管10以这种方式构成。但是,集管10不需要必须以这种方式构成。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-17)变形例17
在上述实施方式中,突出部45的第1方向dr1上的长度是基础部41的第2方向dr2上的长度的2倍以上。在实现上述(3-12)所记载的作用效果的方面,优选集管10以这种方式构成。但是,集管10不需要必须以这种方式构成。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-18)变形例18
在上述实施方式中,基础部41的第2方向dr2上的长度为4mm以下。由此,在实现上述(3-13)所记载的作用效果的方面,优选集管10以这种方式构成。但是,集管10不需要必须以这种方式构成。该情况下,也能够实现上述(3-1)所记载的作用效果。
(4-19)变形例19
在上述实施方式中,说明了传热管60延伸的方向和突出部45延伸的方向均是第2方向dr2的情况。但是,传热管60延伸的方向和突出部45也可以不必平行。
(4-20)变形例20
在上述实施方式中,说明了第1方向dr1是铅垂方向、第2方向dr2和第3方向dr3是水平方向的情况,但是,各方向不必限于该定义。例如第1方向dr1也可以是水平方向。此外,第2方向dr2或第3方向dr3也可以是铅垂方向。
(4-21)变形例21
关于上述实施方式中的各部的尺寸,只要在适当地确保被插入到集管10中的传热管60的插入量的方面不产生障碍,则能够根据设计规格而适当地变更或选择。即,关于上述实施方式中的L1-L8、La-Lf、LA、LB和LX中的任意一方/全部的值,能够适当地变更或选择。例如,L1可以比5mm大,也可以小于5mm。此外,L2可以比3mm大,也可以小于3mm。此外,L3可以比8mm大,也可以小于8mm。此外,L4可以比2mm大,也可以小于2mm。此外,L5可以比7mm大,也可以小于7mm。此外,L6可以比4mm大,也可以小于4mm。此外,L7可以比4mm大,也可以为1mm以上且小于4mm。此外,L8可以比2.5mm大,也可以小于2.5mm。
(4-22)变形例22
在上述实施方式中,集管主体20呈圆筒状。但是,集管主体20也可以构成为其他形状。例如,集管主体20也可以构成为呈方筒状。
(4-23)变形例23
在上述实施方式中,说明了热交换器100在炉中进行钎焊而被接合的情况。但是,热交换器100也可以通过其他方法来接合。例如,热交换器100也可以通过点焊来接合各部。
(4-24)变形例24
在上述实施方式中,传热翅片70的长边方向与集管10的长边方向相同,在该长边方向上形成有多个切口75,传热管60被插入到各切口75中。但是,传热翅片70也可以是其他构成方式。例如,传热翅片70也可以构成为,代替各切口75而形成有沿着第1方向dr1并排的多个贯通孔,传热管60被插入到该贯通孔中。该情况下,贯通孔的形状和大小根据传热管60的形状和大小来选择即可。
此外,例如,也可以使用从空气的流动方向观察呈波形且配置于相邻的传热管60之间的波纹翅片作为传热翅片70。该情况下,传热翅片70的长边方向与传热管60的长边方向一致。
(4-25)变形例25
在上述实施方式中,热交换器100具有第1集管11和第2集管12作为集管10。但是,热交换器100也可以还具有新的集管作为集管10。
此外,热交换器100也可以仅具有第1集管11和第2集管12中的一方作为集管10。即,本发明的思想也可以仅应用于第1集管11和第2集管12中的一方。
(4-26)变形例26
在上述实施方式中,说明了集管10的各结构部件由铝或铝合金构成的情况。但是,集管10的各结构部件中的任意一方/全部也可以由其他材料构成。
(4-27)变形例27
在上述实施方式中,传热管60是截面为扁平形状的扁平管。但是,传热管60不必限于扁平管。例如,传热管60也可以是截面为圆形的圆管或椭圆管。
(4-28)变形例28
在上述实施方式中,在各传热管60形成有多个流路65。但是,形成于各传热管60的流路65的数量能够适当地变更。例如,也可以在传热管60形成有一个流路65。
(4-29)变形例29
在上述实施方式中,说明了传热管60由铝或铝合金构成的情况。但是,传热管60也可以由其他材料构成。例如传热管60也可以是铜管。
(4-30)变形例30
在上述实施方式中,说明了热交换器100是使制冷剂和空气流进行热交换的空气热交换器的情况。但是,热交换器100不必限于此。热交换器100也可以构成为使制冷剂和其他热介质(例如水等)进行热交换。该情况下,在热交换部1中配置有供与制冷剂进行热交换的热介质流动的配管。此外,适当地省略传热翅片70。
(4-31)变形例31
在上述实施方式中,说明了在热交换器100中流动的制冷剂是CO2制冷剂的情况。但是,在热交换器100中流动的制冷剂不必限于CO2制冷剂,能够适当地变更。例如,在热交换器100中流动的制冷剂也可以是CO2制冷剂以外的高压制冷剂。此外,例如,在热交换器100中流动的制冷剂也可以是R32或R410A等HFC制冷剂。
(4-32)变形例32
在上述实施方式中,举例说明了集管10由集管第1部件30、集管第2部件40、集管第3部件50和集管主体20构成的情况。
与此相对,作为集管,例如,如图22和图23所示,也可以为具有集管第1部件30d、集管第2部件40d、集管第3部件50d和集管主体20d的集管10d。
集管10d具有的集管第1部件30d、集管第2部件40d和集管第3部件50d实质上均对应于上述实施方式的集管第1部件30、集管第2部件40和集管第3部件50。另外,集管第1部件30d的第2包围部32具有与连接传热管60的一侧相反的一侧的端部向内侧折回而成的第2爪部32a,集管第1部件30d的第3包围部33具有与连接传热管60的一侧相反的一侧的端部向内侧折回而成的第3爪部33a,通过在制造时被折回,能够在集管第1部件30d内将集管第2部件40d、集管第3部件50d和集管主体20d压紧。
集管主体20d构成为具有连通板25d和层叠板组21d。
连通板25d对应于仅将上述实施方式的集管主体20具有的连通部25作为板状部件的结构,设置有在长边方向上并排设置的多个第1孔H1。
层叠板组21d具有第1层叠板211、第2层叠板212和第3层叠板213。第1层叠板211在板厚方向上贯通,在板厚方向上观察时,具有大致矩形的第1贯通口211o。与第1层叠板211同样,第2层叠板212也在板厚方向上贯通,在板厚方向上观察时,具有大致矩形的第2贯通口212o。第3层叠板213在板厚方向上贯通,在板厚方向上观察时,具有大致圆形的第3贯通口213o。该第3贯通口213o是与热交换器100连接的制冷剂配管的插入口。
连通板25d、构成层叠板组21d的第1层叠板211、第2层叠板212和第3层叠板213按照该顺序在板厚方向上被层叠。另外,在层叠方向上观察时,形成于连通板25d的多个第1孔H1位于第1层叠板211的第1贯通口211o的轮廓和第2层叠板212的第2贯通口212o的轮廓的内侧。由此,在集管主体20d的内部形成有大致四棱柱形状的主体内部空间S1d。
这样,即使集管具有层叠了多个具有开口的板状部件而成的部分,也能够得到与上述实施方式相同的效果。进而,各个板状部件的形状简单,因此,例如,能够通过对板状部件实施冲压加工并形成开口来制造。因此,还能够容易地制造集管。
(5)
以上说明了实施方式,但是,能够理解到可以在不脱离权利要求书记载的主旨和范围的情况下进行方式和详细情况的多种变更。
产业上的可利用性
本发明能够利用于热交换器。
标号说明
1:热交换部
10、10a-10d:集管
11:第1集管
12:第2集管
20、20a-20d:集管主体
21:主体部
25:连通部
30、30a-30d:集管第1部件(第1部件)
31:第1包围部(第1部)
32、32′:第2包围部(第2部)
33、33′:第3包围部(第2部)
40、40a、40d:集管第2部件(第2部件)
41:基础部
45:突出部
50、50a、50d:集管第3部件(焊料)
60:传热管
65:流路
70:传热翅片
75:切口
80:贯通部件
81:贯通部件的末端部分
85:肋(卡合部)
90:肋(凸部)
95:凹部
100:热交换器
310:传热管插入孔
411:缘部(形成连通孔的缘部)
CP1:连通流路
H1:第1孔
H2:第2孔
H3:贯通孔
H4:卡合孔
Ha:连通孔
S1:主体内部空间
S2:传热管插入空间(第1空间)
dr1:第1方向
dr2:第2方向
dr3:第3方向
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-71860号公报

Claims (17)

1.一种热交换器(100),该热交换器(100)具有:
集管(10、10a、10b、10c、10d),其沿着第1方向(dr1)延伸;以及
多个传热管(60),它们沿着与所述第1方向交叉的第2方向(dr2)延伸,一端与所述集管连接,在所述第1方向上隔开间隔而并排,
其中,
所述集管具有:
筒状的集管主体(20、20a、20b、20c、20d);
第1部件(30、30a、30b、30c、30d),其被所述传热管的所述一端贯通;以及
第2部件(40、40a、40d),其在所述第2方向上位于所述集管主体与所述第1部件之间,
所述第2部件包含:
基础部(41),其沿着所述第1方向延伸;以及
多个突出部(45),它们从所述基础部沿着所述第2方向朝向所述第1部件延伸,
关于由所述基础部和相邻的所述突出部包围的第1空间(S2),与所述第1方向和所述第2方向交叉的第3方向(dr3)上的长度比所述传热管的所述第3方向上的长度大,
在所述基础部形成有使所述第1空间和所述集管主体的内部空间连通的连通孔(Ha),
所述基础部的形成所述连通孔的缘部的位于所述传热管侧的部分(411)被倒角。
2.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述突出部与所述第1部件接合。
3.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述突出部的所述第2方向上的长度为2mm以上。
4.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
多个所述突出部隔开1mm以上的间隔沿着所述第1方向并排。
5.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述第1部件覆盖所述第1空间。
6.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述连通孔的面积比形成于所述传热管的制冷剂流路(65)的截面面积大。
7.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述传热管是形成有多个制冷剂的流路的扁平管。
8.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述基础部的所述第2方向上的长度比所述突出部的所述第1方向上的长度小。
9.根据权利要求8所述的热交换器(100),其中,
所述突出部的所述第1方向上的长度是所述基础部的所述第2方向上的长度的2倍以上。
10.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述基础部的所述第2方向上的长度为4mm以下。
11.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述第2部件通过挤压成型来成型。
12.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述第1方向是铅垂方向。
13.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
在所述集管主体与所述基础部之间配置有使所述集管主体和所述基础部接合的焊料(50、50a、50d)。
14.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述集管还具有贯通部件(80),所述贯通部件(80)沿着所述第2方向延伸,贯通所述集管主体(20a)、所述第1部件(30a)和所述第2部件(40a)。
15.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
在所述集管主体和所述第1部件中的一方形成有多个卡合孔(H4),
在所述集管主体和所述第1部件中的另一方形成有与所述卡合孔卡合的卡合部(85)。
16.根据权利要求1所述的热交换器(100),其中,
所述第1部件是沿着所述第1方向延伸的部件,
所述第1部件包含:第1部(31),其位于比所述第2部件靠所述传热管侧的位置,供所述传热管插入;以及第2部(32′、33′),其从所述第1部的短边方向两端沿着所述第2方向延伸,与所述集管主体卡合。
17.根据权利要求16所述的热交换器(100),其中,
所述集管主体在所述第2方向上在所述第2部件的相反侧具有凹部(95),
所述第2部的所述第2方向上的长度比所述集管主体的所述第2方向上的长度大,
所述第2部在所述第2方向上的末端具有凸部(90),
所述凸部与所述凹部卡合,由此,所述第2部与所述集管主体卡合。
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