JP2001059687A - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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JP2001059687A
JP2001059687A JP11234940A JP23494099A JP2001059687A JP 2001059687 A JP2001059687 A JP 2001059687A JP 11234940 A JP11234940 A JP 11234940A JP 23494099 A JP23494099 A JP 23494099A JP 2001059687 A JP2001059687 A JP 2001059687A
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JP
Japan
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header pipe
insertion hole
tube insertion
heat exchanger
tube
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Pending
Application number
JP11234940A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sakae Hayashi
栄 林
Akihiko Takano
明彦 高野
Yuji Kawamura
祐司 河村
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Valeo Thermal Systems Japan Corp
Original Assignee
Zexel Valeo Climate Control Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
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    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0477Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0478Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
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    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0068Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
    • F28D2021/0073Gas coolers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent breakdown of a header pipe and a heat exchanger, in turn by enhancing the withstand pressure strength of the header pipe and to attain lessening of the weight of the header pipe and space-saving of the heat exchanger, in the heat exchanger, which is used for heat exchange of a refrigerant (carbon dioxide or the like) usable in a supercritical region and requires pressure resistance. SOLUTION: This heat exchanger has an inflow-side header pipe, an outflow- side header pipe, at least one serpentine tube making these header pipes communicating with each other and fins interposed between tubes. In the part of the header pipe 2, 3 where a tube insertion hole 6 is formed, the sidewall is deformed in the direction where a distance between the wall and the place of the header pipe where the stress of the pipe concentrates is made short. In this case, a dimension t1 in the radial direction (the radial direction of the header pipe in the part, where the tube insertion hole is formed) in the part where the stress concentrates is made smaller than the dimension t2 in the radial direction perpendicularly intersecting the above radial direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】この発明は、二酸化炭素等を
冷媒とする冷凍サイクルのように、耐圧が必要とされる
熱交換器にあって、特にサーペンタイン型の熱交換器に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger requiring pressure resistance, such as a refrigeration cycle using carbon dioxide or the like as a refrigerant, and more particularly to a serpentine type heat exchanger.

【0002】[0002]

【従来の技術】二酸化炭素を冷媒として用いる場合に
は、従来のフロン等に比べて著しく冷凍サイクル内の冷
媒圧力が高くなり、このため、冷凍サイクルを構成する
熱交換器にあっても耐圧の点から設計変更を余儀なくさ
れており、このような高圧に耐え得る熱交換器として
は、発明者らの研究によりサーペンタイン型熱交換器が
有望視されている。
2. Description of the Related Art When carbon dioxide is used as a refrigerant, the pressure of the refrigerant in the refrigeration cycle is significantly higher than that of conventional chlorofluorocarbons and the like. From the point of view, the design must be changed, and as a heat exchanger that can withstand such a high pressure, a serpentine-type heat exchanger is expected to be promising according to studies by the inventors.

【0003】サーペインタイン型熱交換器の最もオーソ
ドックスな構成としては、特開平10−206084号
公報などに示されるように、冷媒を流入する冷媒通路が
形成された流入側ヘッダパイプと、冷媒を流出する冷媒
通路が形成された流出側ヘッダパイプと、複数段に折り
返して流入側ヘッダパイプと流出側ヘッダパイプとの間
を連通するサーペンタイン状の偏平チューブと、前記折
り返されたチューブの対向する外周面間に介在されるコ
ルゲートフィンとを有して構成され、前記ヘッダパイプ
の周面には軸方向に沿ってチューブ挿入孔が形成され、
このチューブ挿入孔にチューブの端部が挿入接合される
ようになっている。
[0003] The most orthodox configuration of the servine-type heat exchanger is, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-206084, an inflow-side header pipe in which a refrigerant passage through which a refrigerant flows is formed. An outflow header pipe in which an outflow refrigerant passage is formed, a serpentine-shaped flat tube that is folded in a plurality of stages to communicate between the inflow header pipe and the outflow header pipe, and an opposing outer periphery of the folded tube And a corrugated fin interposed between the surfaces, a tube insertion hole is formed in the peripheral surface of the header pipe along the axial direction,
The end of the tube is inserted and joined to the tube insertion hole.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サーペ
ンタイン型の熱交換器は、チューブが押出成形によって
形成されてチューブ自体は接合代を有していないことか
ら、耐圧性に優れた構成であるが、二酸化炭素等を冷媒
とする冷凍サイクルに用いられる場合には、チューブは
ともかく、チューブの端部に設けられるヘッダパイプが
破損してしまうことが懸念されている。
However, the serpentine type heat exchanger has a structure excellent in pressure resistance because the tube is formed by extrusion molding and the tube itself has no joining margin. When used in a refrigeration cycle using carbon dioxide or the like as a refrigerant, there is a concern that the header pipe provided at the end of the tube may be damaged, apart from the tube.

【0005】即ち、図7に示されるように、チューブの
端部が挿入接合されるヘッダパイプ101を拡大してみ
ると、ヘッダパイプ内側からかかる冷媒圧によってチュ
ーブ挿入孔を挿入するチューブ挿入孔102には、この
チューブ挿入孔102を押し広げようとする応力Fが作
用し、図中において破線で囲んだチューブ挿入孔から最
も離れた側壁の箇所(チューブ挿入孔と反対側の箇所)
において力のモーメントが最大となる。このため、ヘッ
ダパイプ101の破線で囲んだ箇所に応力が集中してし
まい、最悪の場合には、この部分が変形または破壊さ
れ、これに伴ってチューブ挿入孔102が避けるように
押し広げられて、ここにろう付け等によって接合してい
るチューブも裂けてしまうことが実験により確認されて
いる。
More specifically, as shown in FIG. 7, when the header pipe 101 into which the end of the tube is inserted and joined is enlarged, the tube insertion hole 102 for inserting the tube insertion hole by the refrigerant pressure applied from the inside of the header pipe. , A stress F acting to push and expand the tube insertion hole 102 acts, and a portion of the side wall farthest from the tube insertion hole surrounded by a broken line in the figure (a portion opposite to the tube insertion hole).
At which the moment of force is maximized. For this reason, stress concentrates on the portion surrounded by the broken line of the header pipe 101, and in the worst case, this portion is deformed or broken, and accordingly, the tube insertion hole 102 is pushed out so as to avoid it. It has been confirmed by experiments that the tube joined here by brazing or the like is also torn.

【0006】このような事態を避けるには、ヘッダパイ
プの厚みを十分に厚くすることも考えられるが、肉厚に
すればするほどヘッダパイプの重量、引いては、熱交換
器の重量が大きくなり、軽量化の要請に反するものとな
る。また、肉厚にすれば、それだけヘッダパイプも大き
なものとなり、熱交換器の省スペース化の要請にも反す
る。
To avoid such a situation, it is conceivable to make the header pipe sufficiently thick. However, the thicker the header, the larger the weight of the header pipe and hence the weight of the heat exchanger. This is contrary to the demand for weight reduction. In addition, the thicker the wall, the larger the header pipe, which is against the demand for space saving of the heat exchanger.

【0007】そこで、この発明においては、炭酸ガスな
どのような超臨界域で使用可能な冷媒を熱交換するため
に用いる耐圧が要求される熱交換器において、ヘッダパ
イプの軽量化の要請と省スペース化の要請を満たしつつ
耐圧強度を高め、ヘッダパイプの破損、引いては熱交換
器の破損を防ぐようにした熱交換器を提供することを課
題としている。
Therefore, in the present invention, in a heat exchanger which requires a pressure resistance for heat exchange of a refrigerant which can be used in a supercritical region such as carbon dioxide gas, the demand for weight reduction of the header pipe and the reduction of the header pipe are required. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger in which the pressure resistance is increased while satisfying the requirement for space, and the header pipe is prevented from being damaged and hence the heat exchanger from being damaged.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明に係る熱交換器は、超臨界域で使用可能な
冷媒を熱交換するために用いられ、前記冷媒が流入する
冷媒通路が形成された流入側ヘッダパイプと、冷媒が流
出する冷媒通路が形成された流出側ヘッダパイプと、複
数段に折り返して前記流入側ヘッダパイプと流出側ヘッ
ダパイプとの間を連通する少なくとも1つのサーペンタ
イン状のチューブと、前記折り返された前記チューブの
対向する外周面間に介在されるフィンとを有し、前記ヘ
ッダパイプの周面に前記チューブを挿入するチューブ挿
入孔が形成され、前記ヘッダパイプの少なくとも1つ
は、前記チューブ挿入孔が形成されている部分で前記ヘ
ッダパイプの応力が集中する箇所との距離を短くする方
向へ側壁が変形されていることを特徴としている(請求
項1)。
In order to achieve the above object, a heat exchanger according to the present invention is used for exchanging heat for a refrigerant usable in a supercritical region, and a refrigerant passage into which the refrigerant flows. Is formed, an outflow header pipe in which a refrigerant passage through which a refrigerant flows is formed, and at least one which is folded back in a plurality of stages and communicates between the inflow header pipe and the outflow header pipe. A tube having a serpentine tube and fins interposed between opposed outer peripheral surfaces of the folded tube, wherein a tube insertion hole for inserting the tube is formed in a peripheral surface of the header pipe; At least one of the side walls is deformed in a direction in which a distance from a portion where the tube insertion hole is formed to a portion where the stress of the header pipe is concentrated is shortened. Is characterized in that there (claim 1).

【0009】ここで、ヘッダパイプの少なくとも1つ
は、前記ヘッダパイプの応力が集中する箇所での径方向
の寸法(冷媒通路の軸方向と垂直な方向の差し渡し寸
法)がこれと直交する径方向の寸法よりも小さくなって
おり(請求項2)、特に、チューブ挿入孔がヘッダパイ
プに1つ形成される場合であれば、ヘッダパイプの少な
くとも1つを、チューブ挿入孔が形成されている部分で
ヘッダパイプの径方向の寸法がこれと直交する径方向の
寸法よりも小さくするように形成すればよい(請求項
3)。
In this case, at least one of the header pipes has a radial dimension at a location where the stress of the header pipe is concentrated (a transverse dimension perpendicular to the axial direction of the refrigerant passage) in a radial direction orthogonal to the radial direction. In particular, when one tube insertion hole is formed in the header pipe, at least one of the header pipes is connected to a portion where the tube insertion hole is formed. In this case, the header pipe may be formed so that the radial dimension of the header pipe is smaller than the radial dimension orthogonal to the header pipe.

【0010】したがって、チューブ挿入孔と応力が集中
する箇所との距離がヘッダパイプの側壁を変形させるこ
とにより短くなっているので、チューブ挿入孔から離れ
た箇所において応力は集中するものの、その箇所にかか
る力のモーメントを小さくすることができる。つまり、
応力が集中しやすい部分にかかる力のモーメントを小さ
くすることで集中する応力自体を小さくし、ヘッダパイ
プの耐圧強度を従来に比べて相対的に高めるようにして
いる。また、チューブ挿入孔が形成されている部分でヘ
ッダパイプの応力が集中する箇所との距離を短くして強
度アップを図るようにしているので、距離が短くなって
いる分だけヘッダパイプの外形を小さくすることがで
き、省スペース化を図ることができると共にヘッダパイ
プの重量が増加する不都合もなくなる。
Therefore, since the distance between the tube insertion hole and the location where the stress is concentrated is shortened by deforming the side wall of the header pipe, the stress is concentrated at a location away from the tube insertion hole, but the stress is concentrated at that location. The moment of such a force can be reduced. That is,
The concentration of the stress itself is reduced by reducing the moment of the force applied to the portion where the stress is likely to concentrate, so that the pressure resistance of the header pipe is relatively increased as compared with the related art. In addition, since the distance from the part where the tube insertion hole is formed and where the stress of the header pipe is concentrated is shortened to increase the strength, the outer shape of the header pipe is reduced by the reduced distance. The size can be reduced, the space can be saved, and the inconvenience of increasing the weight of the header pipe is eliminated.

【0011】チューブ挿入孔が形成されている部分にお
いて応力が集中する箇所との距離を短くする具体的な態
様としては、ヘッダパイプを筒状に形成し、チューブ挿
入孔が形成される部分を平坦に形成する構成や(請求項
4)、ヘッダパイプを筒状に形成し、チューブ挿入孔が
形成される部分をそれ以外の部分よりも大きい曲率半径
を有する曲面に形成する構成(請求項5)などが考えら
れる。
As a specific mode of shortening the distance between the portion where the tube insertion hole is formed and the portion where the stress is concentrated, a header pipe is formed in a cylindrical shape, and the portion where the tube insertion hole is formed is flattened. (Claim 4), a configuration in which the header pipe is formed in a tubular shape, and a portion where the tube insertion hole is formed is formed into a curved surface having a larger radius of curvature than other portions (Claim 5). And so on.

【0012】これらの具体的構成によれば、チューブ挿
入孔の部分で応力が集中する箇所との距離を短くしたこ
とによりヘッダパイプの冷媒通路の冷媒圧を受ける受圧
面積を小さくすることができ、また、チューブ挿入孔を
押し広げようとする応力Fも小さくなることから、図7
に示す従来のものに比べて応力が集中する箇所(図7の
破線で囲んだ部分)にかかるトータルの応力を小さくす
ることができる。
According to these specific constructions, the pressure receiving area for receiving the refrigerant pressure in the refrigerant passage of the header pipe can be reduced by shortening the distance from the portion where the stress is concentrated at the tube insertion hole. In addition, since the stress F for pushing and expanding the tube insertion hole is also reduced, FIG.
The total stress applied to the portion where the stress is concentrated (portion surrounded by the broken line in FIG. 7) can be reduced as compared with the conventional device shown in FIG.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の態様を図
面に基づいて説明する。図1において、サーペンタイン
型熱交換器の一例が示され、この熱交換器1は、一方の
側に配されて冷媒が流入する通風方向下流側に開口して
いる冷媒通路が形成された流入側ヘッダパイプ2と、他
方の側に配されて冷媒が流出する通風方向上流側に開口
している冷媒通路が形成された流出側ヘッダパイプ3
と、流入側ヘッダパイプ2と流出側ヘッダパイプ3の間
を連通すると共に幾段にも折り返されてサーペンタイン
状に形成されたチューブ4と、このチューブの対向する
外周面間に介在されるフィン5とを有して構成されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a serpentine-type heat exchanger. This heat exchanger 1 is provided on one side and has an inlet side formed with a refrigerant passage that is open on the downstream side in the ventilation direction where the refrigerant flows in. An outlet header pipe 3 in which a header pipe 2 and a refrigerant passage arranged on the other side and open on the upstream side in the ventilation direction where the refrigerant flows out are formed.
And a tube 4 which communicates between the inflow side header pipe 2 and the outflow side header pipe 3 and is folded back to form a serpentine shape, and a fin 5 interposed between opposing outer peripheral surfaces of the tube. And is configured.

【0014】チューブ4は、内部に多数の冷媒通路が形
成されるよう押し出し成形にて形成された偏平チューブ
をサーペンタイン状にベンディングして形成されている
もので、チューブ4の外周面間に介在されるフィン5
は、コルゲートフィンが用いられている。また、ヘッダ
パイプ2,3には、図2に示されるように、チューブ4
の開口端部が挿入するチューブ挿入孔6がヘッダパイプ
の外周面長手方向に、且つ、チューブ4の端部形状に合
わせて形成され、このチューブ挿入孔6に挿入されるチ
ューブ4を介して流入側ヘッダパイプ2と流出側ヘッダ
パイプ3とのそれぞれの冷媒通路7が互いに連通してい
る。ここで、チューブ4とフィン5、ヘッダパイプ2,
3とチューブ4は、それぞれろう付けなどにより一体に
接合されている。
The tube 4 is formed by bending a flat tube formed by extrusion so as to form a large number of refrigerant passages in a serpentine shape, and is interposed between the outer peripheral surfaces of the tube 4. Fins 5
Uses corrugated fins. In addition, as shown in FIG.
The tube insertion hole 6 into which the opening end of the tube is inserted is formed in the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the header pipe and according to the end shape of the tube 4, and flows through the tube 4 inserted into the tube insertion hole 6. Refrigerant passages 7 of the side header pipe 2 and the outflow side header pipe 3 communicate with each other. Here, the tube 4, the fins 5, the header pipe 2,
The tube 3 and the tube 4 are integrally joined by brazing or the like.

【0015】この例では、流入側ヘッダパイプ2と流出
側ヘッダパイプ3とは同じものが用いられ、これらのヘ
ッダパイプ2,3の特徴を、チューブ挿入孔6が設けら
れた箇所で切断した拡大断面図(図2(b))によって
説明すると、チューブ挿入孔6が形成されていない側で
のヘッダパイプ2,3の略半分の側壁は円弧状に形成さ
れ、チューブ挿入孔6が形成されている側の略半分の側
壁は平坦に形成され、この平坦部8のほぼ中央にチュー
ブ挿入孔6が形成されている。
In this example, the same inflow header pipe 2 and the outflow header pipe 3 are used, and the characteristics of these header pipes 2 and 3 are enlarged by cutting at the location where the tube insertion hole 6 is provided. Explaining with reference to a cross-sectional view (FIG. 2B), a substantially half side wall of the header pipes 2 and 3 on the side where the tube insertion hole 6 is not formed is formed in an arc shape, and the tube insertion hole 6 is formed. A substantially half side wall on the side where it is located is formed flat, and a tube insertion hole 6 is formed substantially at the center of the flat portion 8.

【0016】したがって、ヘッダパイプ2,3は、チュ
ーブ挿入孔6が形成されている部分でのヘッダパイプの
径方向の寸法(t1)は、これと直交する径方向の寸法
(t2)よりも小さくなっており(t1<t2)、ヘッ
ダパイプ2,3の内部に形成される冷媒通路7は断面略
半円形に形成されてヘッダパイプ2,3の軸方向に延設
されている。
Therefore, in the header pipes 2 and 3, the radial dimension (t1) of the header pipe at the portion where the tube insertion hole 6 is formed is smaller than the radial dimension (t2) perpendicular to the header pipe. (T1 <t2), the refrigerant passage 7 formed inside the header pipes 2 and 3 is formed to have a substantially semicircular cross section, and extends in the axial direction of the header pipes 2 and 3.

【0017】このようなヘッダパイプ2,3を成形する
には、ヘッダパイプの素材を断面の外形が図2(b)に
なるように棒状に鍛造成形し、しかる後に軸方向からド
リル加工にて冷媒通路7を穿設するようにしても、ドリ
ル加工では上述した冷媒通路7の形状がうまく形成され
ない場合には、一旦、ヘッダパイプ2,3を円筒状に形
成し、その後、ヘッダパイプに径方向から力を加えて平
坦部8を形成するようにしてもよい。
In order to form such header pipes 2 and 3, the material of the header pipe is forged into a rod shape so that the outer shape of the cross section becomes as shown in FIG. 2 (b), and thereafter, it is drilled from the axial direction. Even if the refrigerant passage 7 is formed, if the above-described shape of the refrigerant passage 7 is not well formed by drilling, the header pipes 2 and 3 are temporarily formed into a cylindrical shape, and then the header pipes are formed into diameters. The flat portion 8 may be formed by applying a force from a direction.

【0018】上記構成において、ヘッダパイプ2,3の
冷媒通路7を通る高圧流体によりヘッダパイプの内面に
は、冷媒圧力が均等にかかる。この際、チューブ挿入孔
6と反対側の箇所(図2(b)の破線で囲んだ部分)に
は、チューブ挿入孔6を押し広げようとする力(F)に
よって応力が集中することになるが、チューブ挿入孔6
が形成されている部分を平坦にすることでチューブ挿入
孔6から応力が集中する箇所までの距離を短くすること
ができ、チューブ挿入孔6が形成される部分で径方向の
寸法(冷媒通路の軸方向と垂直な方向の差し渡し寸法)
が小さくなっている分だけ破線で囲んだ部分にかかる力
のモーメントを小さくでき、この部分に集中する応力を
低減することができる。換言すれば、平坦部8を形成し
たことにより、チューブ挿入孔6が形成されている部分
でヘッダパイプの応力が集中する箇所との距離を短くす
る方向(内側)へ側壁が変形されているので、破線で囲
まれた部分での径方向の寸法が短くなり、ここに集中す
る応力を小さくすることができる。このため、チューブ
挿入孔6の部分で側壁を内側へ変形しない従来のヘッダ
パイプに比べてヘッダパイプの強度が相対的に高められ
ており、従来よりも耐久性に優れたヘッダパイプを提供
することが可能となる。
In the above configuration, the refrigerant pressure is uniformly applied to the inner surface of the header pipe by the high-pressure fluid passing through the refrigerant passage 7 of the header pipes 2 and 3. At this time, the stress is concentrated on a portion opposite to the tube insertion hole 6 (a portion surrounded by a broken line in FIG. 2B) by a force (F) for pushing and expanding the tube insertion hole 6. But the tube insertion hole 6
By flattening the portion where the tube insertion hole 6 is formed, the distance from the tube insertion hole 6 to the point where the stress is concentrated can be shortened, and the radial dimension (the refrigerant passage Dimensions perpendicular to the axial direction)
Is reduced, the moment of the force applied to the portion surrounded by the broken line can be reduced, and the stress concentrated on this portion can be reduced. In other words, since the flat portion 8 is formed, the side wall is deformed in a direction (inside) in a direction of shortening the distance from the portion where the tube insertion hole 6 is formed to the portion where the stress of the header pipe is concentrated. The radial dimension at the portion surrounded by the broken line is shortened, and the stress concentrated there can be reduced. For this reason, the strength of the header pipe is relatively increased as compared with the conventional header pipe in which the side wall is not deformed inward at the tube insertion hole 6, and a header pipe that is more durable than the conventional one is provided. Becomes possible.

【0019】また、チューブ挿入孔6が形成されている
部分でのヘッダパイプの径方向の寸法(t1)を、これ
と直交する径方向の寸法(t2)よりも小さくするよう
にしたことから、冷媒通路7の冷媒圧を受ける受圧面積
を小さくすることができると共に、チューブ挿入孔6が
形成される部分を平坦にしたことから、平坦部8におい
て内部から受ける冷媒圧は平坦部8に対してほぼ垂直に
かかるのでチューブ挿入孔6を押し広げようとする力と
はならず、全体としてチューブ挿入孔6を押し広げよう
とする応力Fを小さくすることができ、結局、応力が集
中する箇所とチューブ挿入孔6との距離が短くなる点
と、チューブ挿入孔6にかかる力(F)が小さくなるこ
とから、破線で囲んだ部分に作用する力のモーメントを
小さくすることができ、この部分に集中する応力を低減
することができる。
Further, the radial dimension (t1) of the header pipe at the portion where the tube insertion hole 6 is formed is made smaller than the radial dimension (t2) orthogonal to the header pipe. Since the pressure receiving area for receiving the refrigerant pressure in the refrigerant passage 7 can be reduced and the portion where the tube insertion hole 6 is formed is flattened, the refrigerant pressure received from the inside of the flat portion 8 is smaller than that of the flat portion 8. Since it is applied almost vertically, it does not become a force for pushing and expanding the tube insertion hole 6, and the stress F for pushing and expanding the tube insertion hole 6 can be reduced as a whole. Since the distance from the tube insertion hole 6 is reduced and the force (F) applied to the tube insertion hole 6 is reduced, the moment of the force acting on the portion surrounded by the broken line can be reduced. , It is possible to reduce the stress concentrated on this portion.

【0020】さらに、チューブ挿入孔6が形成されてい
る部分でヘッダパイプ2,3の径方向の寸法を小さくし
て強度アップを図るようにしているので、径方向が小さ
くなっている分だけヘッダパイプの省スペース化、引い
ては、熱交換器の省スペース化を図ることができ、ま
た、ヘッダパイプを肉厚にして対応しているわけではな
いので、ヘッダパイプの重量が増加する不都合もない。
Furthermore, since the radial size of the header pipes 2 and 3 is reduced at the portion where the tube insertion hole 6 is formed to increase the strength, the header is reduced by the reduced diameter. The space saving of the pipe, and consequently the space saving of the heat exchanger can be achieved, and the header pipe is not made thicker, so the weight of the header pipe increases. Absent.

【0021】図3にヘッダパイプが断面円形に形成され
た従来の円筒状のヘッダパイプと(図3(a))、チュ
ーブ挿入孔6が形成される部分を平坦にした本案のヘッ
ダパイプ(図3(b))との応力分布を解析したシミュ
レーション結果が示されている。このシミュレーション
では、従来のヘッダパイプの外径を12mm、冷媒通路
7の径を6mmとしてヘッダパイプの肉厚を3mmと
し、本案のヘッダパイプにあっては、従来のヘッダパイ
プに対して、チューブ挿入孔6が形成されている部分を
中心に向かって2mm押し潰すようにして平坦部8を形
成したものが用いられ、内側から二酸化炭素を用いた冷
凍サイクルの低圧ライン付近の圧力に相当する均一な圧
力をかけている。
FIG. 3 shows a conventional cylindrical header pipe in which the header pipe is formed in a circular cross section (FIG. 3A), and a header pipe of the present invention in which the portion where the tube insertion hole 6 is formed is flattened (FIG. 3A). 3 (b)) shows a simulation result of analyzing the stress distribution. In this simulation, the outer diameter of the conventional header pipe was 12 mm, the diameter of the refrigerant passage 7 was 6 mm, the thickness of the header pipe was 3 mm, and in the header pipe of the present invention, the tube was inserted into the conventional header pipe. A flat portion 8 is formed by crushing the portion where the hole 6 is formed toward the center by 2 mm, and a uniform portion corresponding to the pressure near the low pressure line of the refrigeration cycle using carbon dioxide from the inside is used. Pressure is being applied.

【0022】ここで、図中、Hの部分が応力1.0以上
がかかっている場合に、Aは、0.0〜0.1の応力が
かかっている部分、Bは、0.1〜0.2の応力がかか
っている部分、Cは、0.2〜0.3の応力がかかって
いる部分、Dは、0.3〜0.4の応力がかかっている
部分、Eは、0.4〜0.6の応力がかかっている部
分、Fは、0.6〜0.8の応力がかかっている部分、
Gは、0.8〜1.0の応力がかかっている部分をそれ
ぞれ示す。
Here, in the figure, when the stress H is applied to a portion H of 1.0 or more, A is a portion where a stress of 0.0 to 0.1 is applied, and B is a portion where a stress of 0.1 to 0.1 is applied. A portion where a stress of 0.2 is applied, C is a portion where a stress of 0.2 to 0.3 is applied, D is a portion where a stress of 0.3 to 0.4 is applied, and E is A portion where a stress of 0.4 to 0.6 is applied, F is a portion where a stress of 0.6 to 0.8 is applied,
G indicates a portion where a stress of 0.8 to 1.0 is applied.

【0023】このシミュレーション結果から明らかなよ
うに、本案のように平坦部8を形成して、チューブ挿入
孔6が形成されている部分でのヘッダパイプの径方向の
寸法(t1)をこれと直交する径方向の寸法(t2)よ
りも小さくした場合には、径方向の寸法がどこでも均一
である従来のヘッダパイプと比べて、チューブ挿入孔6
と反対側に応力は集中するものの、全体としてこの部分
に集中する応力が小さくなっており、相対的に強度が増
していることが判る。
As is apparent from the simulation results, the flat portion 8 is formed as in the present invention, and the radial dimension (t1) of the header pipe at the portion where the tube insertion hole 6 is formed is orthogonal to this. When the diameter in the radial direction (t2) is smaller than that in the conventional header pipe, the diameter in the radial direction is uniform everywhere.
Although the stress concentrates on the opposite side, the stress concentrated on this part as a whole is small, and it can be seen that the strength is relatively increased.

【0024】尚、上述の構成は、チューブ挿入孔6が形
成されている部分でのヘッダパイプの径方向の寸法(t
1)を、これと直交する径方向の寸法(t2)よりも小
さくした態様としてチューブ挿入孔6が形成される部分
を平坦に形成した場合を示したが、ヘッダパイプをt1
<t2とすれば、同様の作用効果を達成することができ
ることから、図4に示されるように、平坦部の代りに、
チューブ挿入孔が形成される部分をそれ以外の部分より
も大きい曲率半径を有する曲面(湾曲変形部9)に形成
するようにしてもよい。
In the above-described configuration, the radial dimension (t) of the header pipe at the portion where the tube insertion hole 6 is formed is shown.
As a mode in which 1) is made smaller than the radial dimension (t2) perpendicular to this, a case where the portion where the tube insertion hole 6 is formed is formed flat is shown.
If <t2, the same function and effect can be achieved, and therefore, as shown in FIG.
The portion where the tube insertion hole is formed may be formed on a curved surface (curved deformation portion 9) having a larger radius of curvature than the other portions.

【0025】このような構成においても、ヘッダパイプ
2,3の冷媒通路7の受圧面積を小さくできると共に、
チューブ挿入孔6と応力が最も集中する箇所(破線で囲
んだ部分)との距離を短くすることができ、また、チュ
ーブ挿入孔が形成される部分での曲率半径が大きいこと
からチューブ挿入孔6を押し広げようとする力Fも小さ
くなり、破線で囲んだ部分に集中する応力を従来よりも
小さくすることができ、相対的に強度を高めることがで
きる。また、チューブ挿入孔6が形成される部分で応力
が集中する箇所へ向かって(応力が集中する箇所との距
離を短くするように)側壁が変形されているので、ヘッ
ダパイプ2,3、引いては熱交換器の省スペース化も図
れ、ヘッダパイプの重量が増加することもない。
In such a configuration, the pressure receiving area of the refrigerant passage 7 of the header pipes 2 and 3 can be reduced, and
Since the distance between the tube insertion hole 6 and the portion where the stress is concentrated most (the portion surrounded by the broken line) can be reduced, and since the radius of curvature at the portion where the tube insertion hole is formed is large, the tube insertion hole 6 can be reduced. Is also reduced, the stress concentrated on the portion surrounded by the broken line can be made smaller than in the conventional art, and the strength can be relatively increased. Further, since the side wall is deformed toward the portion where the stress is concentrated at the portion where the tube insertion hole 6 is formed (to reduce the distance from the portion where the stress is concentrated), the header pipes 2 and 3 are pulled. As a result, the space for the heat exchanger can be saved, and the weight of the header pipe does not increase.

【0026】以上の例では、ヘッダパイプにチューブ挿
入孔が1つ形成される例を示したが、複数形成される場
合においても同様の技術的思想を利用してヘッダパイプ
の相対的な強度アップを図ることが可能となる。
In the above example, an example is shown in which one tube insertion hole is formed in the header pipe. However, even when a plurality of tube insertion holes are formed, the relative strength of the header pipe is increased by utilizing the same technical idea. Can be achieved.

【0027】例えば、図5に示す熱交換器に用いられる
ヘッダパイプについて説明すると、この熱交換器の例で
は、コア本体の上部略中央に配された1つの流入側ヘッ
ダパイプ11と、コア本体の下部両端に配された1対の
流出側ヘッダパイプ12,13と、流入側ヘッダパイプ
11と一方の流出側ヘッダパイプ12とを連通するサー
ペンタイン状の第1のチューブ14と、前記流入側ヘッ
ダパイプ11と他方の流出側ヘッダパイプ13とを連通
するサーペンタイン状の第2のチューブ15と、チュー
ブの対向しあう外周面の間に介在されるコルゲート状の
フィン16とによって少なくとも構成されている。ここ
で、流出側ヘッダパイプ12,13とチューブ14,1
5との接続は前記構成例と同様であるが、流入側ヘッダ
パイプ11とチューブ14,15との接続は、図6に示
されるようになっている。
For example, the header pipe used in the heat exchanger shown in FIG. 5 will be described. In the example of this heat exchanger, one inflow side header pipe 11 arranged substantially at the center of the upper part of the core body, and the core body A pair of outflow header pipes 12 and 13 arranged at both lower ends of the tub, a first serpentine tube 14 communicating the inflow header pipe 11 with one of the outflow header pipes 12, and the inflow header It is composed of at least a serpentine-shaped second tube 15 that communicates the pipe 11 with the other outflow header pipe 13, and a corrugated fin 16 interposed between opposing outer peripheral surfaces of the tube. Here, outflow side header pipes 12, 13 and tubes 14, 1
5 is the same as in the above configuration example, but the connection between the inflow header pipe 11 and the tubes 14 and 15 is as shown in FIG.

【0028】即ち、流入側ヘッダパイプ11は、その中
心軸を通る面(図5に示されるように上部中央にヘッダ
パイプが水平に設けられる場合には、中心軸を通る鉛直
面)に対して第1のチューブ14の一端を差込む第1の
チューブ挿入孔17と第2のチューブ15の一端を差込
む第2のチューブ挿入孔18とがヘッダパイプ11の軸
方向に沿って対称的に延設されている。
That is, the inflow side header pipe 11 is oriented with respect to a plane passing through the center axis thereof (a vertical plane passing through the center axis when the header pipe is provided horizontally at the upper center as shown in FIG. 5). A first tube insertion hole 17 into which one end of the first tube 14 is inserted and a second tube insertion hole 18 into which one end of the second tube 15 is inserted extend symmetrically along the axial direction of the header pipe 11. Has been established.

【0029】このようなヘッダパイプ11においても、
各チューブ挿入孔17,18にかかる応力によって第1
及び第2のチューブ挿入孔が設けられた側と反対側に位
置し、且つ、第1及び第2のチューブ挿入孔17,18
から等しい距離にある箇所(図6(b)の破線で囲んだ
部分)に応力が集中することから、第1及び第2のチュ
ーブ挿入孔17,18が形成されている部分で応力が集
中する破線で囲んだ箇所との距離を短くする方向へ側壁
が変形され、応力が集中する破線で囲んだ箇所での径方
向の寸法(t1)をこれと直交する径方向の寸法(t
2)よりも小さく形成している。この例では、応力が集
中する破線で囲んだ箇所と反対側に図4の構成と同様の
曲率半径の大きい湾曲変形部19を形成し、この部分に
2つのチューブ挿入孔17,18を形成するようにして
いる。
In such a header pipe 11,
Due to the stress applied to each tube insertion hole 17, 18
And the first and second tube insertion holes 17 and 18 are located on the side opposite to the side where the second tube insertion hole is provided.
Since the stress concentrates on a portion (the portion surrounded by a broken line in FIG. 6B) that is at an equal distance from, the stress concentrates on the portion where the first and second tube insertion holes 17 and 18 are formed. The side wall is deformed in a direction to shorten the distance from the portion surrounded by the broken line, and the radial dimension (t1) at the portion surrounded by the broken line where the stress concentrates is changed to the radial dimension (t1) orthogonal to this.
It is formed smaller than 2). In this example, a curved deformation portion 19 having a large radius of curvature similar to the configuration of FIG. 4 is formed on the side opposite to the portion surrounded by a broken line where stress is concentrated, and two tube insertion holes 17 and 18 are formed in this portion. Like that.

【0030】このような構成においても、ヘッダパイプ
11の冷媒通路7の受圧面積を小さくできると共に、チ
ューブ挿入孔6と応力が最も集中する箇所(破線で囲ん
だ部分)との距離を短くすることができ、また、チュー
ブ挿入孔17,18が形成される部分での曲率半径が大
きいことからチューブ挿入孔17,18を押し広げよう
とする力Fも小さくなり、破線で囲んだ部分に集中する
応力を従来よりも小さくすることができ、相対的に強度
を高めることができる。また、チューブ挿入孔17,1
8が形成される部分で応力が集中する箇所へ向かって
(応力が集中する箇所との距離を短くするように)側壁
が変形されていることから、ヘッダパイプ11、引いて
は熱交換器1の省スペース化も図れ、ヘッダパイプの重
量が増加することもなくなる。
Also in such a configuration, the pressure receiving area of the refrigerant passage 7 of the header pipe 11 can be reduced, and the distance between the tube insertion hole 6 and the portion where the stress is most concentrated (the portion surrounded by the broken line) is reduced. In addition, since the radius of curvature at the portion where the tube insertion holes 17 and 18 are formed is large, the force F for pushing and expanding the tube insertion holes 17 and 18 also becomes small, and concentrates on the portion surrounded by the broken line. The stress can be made smaller than before, and the strength can be relatively increased. In addition, tube insertion holes 17, 1
Since the side wall is deformed toward the portion where the stress is concentrated at the portion where the stress 8 is formed (to reduce the distance from the portion where the stress is concentrated), the header pipe 11 and, hence, the heat exchanger 1 are deformed. And the weight of the header pipe does not increase.

【0031】尚、上述の例では、全てのヘッダパイプに
おいて応力が集中する箇所での径方向の寸法をこれと直
交する径方向の寸法よりも小さく形成した例を示した
が、複数あるヘッダパイプの一部のみを上述の構成とし
て対応することも可能であることは言うまでもない。ま
た、上述の例では、チューブ挿入孔をヘッダパイプに1
つ又は2つ設けた場合であるが、それ以上の数のチュー
ブ挿入孔を設ける場合にあっても、チューブ挿入孔が形
成される部分をヘッダパイプの応力が集中する箇所に近
づけるようにヘッダパイプの側壁を変形することでヘッ
ダパイプの強度アップを図ることができる。
In the above example, the radial dimension at the location where the stress is concentrated in all the header pipes is formed smaller than the radial dimension orthogonal thereto. It is needless to say that it is also possible to deal with only a part of the above as the above configuration. In the above-described example, the tube insertion hole is inserted into the header pipe by one.
In the case where one or two tube insertion holes are provided, even when a larger number of tube insertion holes are provided, the header pipe is formed so that the portion where the tube insertion hole is formed is closer to the portion where the stress of the header pipe is concentrated. By deforming the side wall, the strength of the header pipe can be increased.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
超臨界域で使用可能な冷媒を熱交換するために用いられ
る熱交換器にあって、サーペンタイン状のチューブによ
って連通するヘッダパイプの少なくとも1つをチューブ
挿入孔が形成されている部分でヘッダパイプの応力が集
中する箇所との距離を短くする方向へ側壁を変形するよ
うにし、換言すれば、ヘッダパイプの応力が集中する箇
所での径方向の寸法をこれと直交する径方向の寸法より
も小さくし、特に、チューブ挿入孔がヘッダパイプに1
つ形成される場合であれば、サーペンタイン状のチュー
ブによって連通するヘッダパイプの少なくとも1つをチ
ューブ挿入孔が形成されている部分でチューブの径方向
の寸法をこれと直交する径方向の寸法よりも小さくした
ので、ヘッダパイプの重量を増加させることなく、耐圧
強度を高めて、ヘッダパイプの破損、引いては熱交換器
の破損を防ぐことができる。また、ヘッダパイプの側壁
がチューブ挿入孔が形成されている部分でヘッダパイプ
の応力が集中する箇所との距離を短くする方向へ変形さ
れているので、変形された分だけ省スペース化を図るこ
ともできる。
As described above, according to the present invention,
In a heat exchanger used for heat exchange of a refrigerant usable in a supercritical region, at least one of the header pipes connected by a serpentine-like tube is connected to the header pipe at a portion where a tube insertion hole is formed. The side wall is deformed in a direction to shorten the distance from the place where the stress is concentrated, in other words, the radial dimension at the place where the stress of the header pipe is concentrated is smaller than the radial dimension orthogonal to this. In particular, if the tube insertion hole is
If it is formed, at least one of the header pipes communicating with the serpentine-like tube is formed such that the radial dimension of the tube at the portion where the tube insertion hole is formed is smaller than the radial dimension orthogonal to this. Since the size is reduced, it is possible to increase the pressure resistance without increasing the weight of the header pipe, and to prevent the header pipe from being damaged, and hence the heat exchanger from being damaged. In addition, since the side wall of the header pipe is deformed in a direction in which the distance from the location where the stress of the header pipe is concentrated at the portion where the tube insertion hole is formed is reduced, a space saving is achieved by the deformed portion. Can also.

【0033】また、チューブ挿入孔が形成されている部
分において応力が集中する箇所との距離を短くするため
に、チューブ挿入孔が形成される部分を平坦に形成する
構成や、チューブ挿入孔が形成される部分をそれ以外の
部分よりも大きな曲率半径を有する曲面に形成する構成
とすれば、チューブ挿入孔の部分で径方向の寸法を小さ
くしない従来のヘッダパイプに比べて、応力が集中する
箇所にかかるトータルの応力を小さくすることができ、
ヘッダパイプを効果的に強度アップすることができる。
Further, in order to shorten the distance between the portion where the tube insertion hole is formed and the portion where the stress is concentrated, the portion where the tube insertion hole is formed is formed flat or the tube insertion hole is formed. If the portion to be formed is formed into a curved surface having a larger radius of curvature than the other portion, the portion where the stress is concentrated compared to the conventional header pipe where the radial dimension is not reduced at the tube insertion hole portion To reduce the total stress applied to
The strength of the header pipe can be effectively increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本願発明にかかるサーペンタイン型熱
交換器の一例を示す図であり、図1(a)はその正面図
を、図1(b)はその平面図をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a serpentine heat exchanger according to the present invention. FIG. 1 (a) is a front view thereof, and FIG. 1 (b) is a plan view thereof.

【図2】図2は、図1のサーペンタイン型熱交換器に用
いられるヘッダパイプを示し、図2(a)はチューブを
挿入するチューブ挿入孔が見えるように側方から見た図
であり、図2(b)は図2(a)のI−I線で切断した
断面図である。
FIG. 2 shows a header pipe used in the serpentine heat exchanger of FIG. 1, and FIG. 2 (a) is a view seen from the side so that a tube insertion hole for inserting a tube can be seen; FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2A.

【図3】図3は、応力の分布を示す解析結果であり、図
3(a)はヘッダパイプの冷媒流路の中心軸をヘッダパ
イプの中心軸と一致させた場合の解析結果であり、図3
(b)はヘッダパイプの冷媒流路の中心軸をヘッダパイ
プの中心軸に対してチューブ挿入孔の側へずらした場合
の解析結果である。
FIG. 3 is an analysis result showing a distribution of stress, and FIG. 3 (a) is an analysis result when the center axis of the refrigerant flow path of the header pipe coincides with the center axis of the header pipe; FIG.
(B) is an analysis result when the center axis of the refrigerant flow path of the header pipe is shifted toward the tube insertion hole with respect to the center axis of the header pipe.

【図4】図4は、図1のサーペンタイン型熱交換器に用
いられるヘッダパイプの他の構成例を示し、図4(a)
はチューブを挿入するチューブ挿入孔が見えるように側
方から見た図であり、図4(b)は図4(a)のII−II
線で切断した断面図である。
FIG. 4 shows another example of the configuration of the header pipe used in the serpentine heat exchanger of FIG. 1, and FIG.
Fig. 4B is a diagram viewed from the side so that a tube insertion hole for inserting a tube can be seen, and Fig. 4B is a view taken along the line II-II in Fig. 4A.
It is sectional drawing cut | disconnected by the line.

【図5】図5は、本願発明にかかるサーペンタイン型熱
交換器の他の例を示す図であり、図5(a)はその正面
図を、図5(b)はその平面図をそれぞれ示す。
5 is a view showing another example of the serpentine heat exchanger according to the present invention, wherein FIG. 5 (a) is a front view thereof, and FIG. 5 (b) is a plan view thereof. .

【図6】図6は、図5のサーペンタイン型熱交換器に用
いられるヘッダパイプを示し、図6(a)はチューブを
挿入するチューブ挿入孔が見えるように側方から見た図
であり、図6(b)は図6(a)の III−III 線で切断
した断面図である。
6 shows a header pipe used in the serpentine heat exchanger of FIG. 5, and FIG. 6 (a) is a view seen from the side so that a tube insertion hole for inserting a tube can be seen; FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.

【図7】図7は、従来のサーペンタイン型熱交換器に用
いられるヘッダパイプを示し、図7(a)はチューブを
挿入するチューブ挿入孔が見えるように側方から見た図
であり、図7(b)は図7(a)のIV−IV線で切断した
断面図である。
FIG. 7 shows a header pipe used in a conventional serpentine heat exchanger, and FIG. 7 (a) is a view seen from the side so that a tube insertion hole for inserting a tube can be seen. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱交換器 2、11 流入側ヘッダパイプ 3、12、13 流出側ヘッダパイプ 4 チューブ 5、16 フィン 6、17、18 チューブ挿入孔 7 冷媒通路 8 平坦部 9、19 湾曲変形部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2, 11 Inflow header pipe 3, 12, 13 Outflow header pipe 4 Tube 5, 16 Fin 6, 17, 18 Tube insertion hole 7 Refrigerant passage 8 Flat part 9, 19 Curved deformation part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 祐司 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内 Fターム(参考) 3L065 CA17 3L103 AA01 AA05 AA11 AA44 BB33 CC18 CC30 DD04 DD34 DD42 DD63  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yuji Kawamura 39 Higashihara, Chiyo, Odai-gun, Osato-gun, Saitama Prefecture F term (reference) 3L065 CA17 3L103 AA01 AA05 AA11 AA44 BB33 CC18 CC30 DD04 DD34 DD42 DD63

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超臨界域で使用可能な冷媒を熱交換する
ために用いられ、前記冷媒が流入する冷媒通路が形成さ
れた流入側ヘッダパイプと、冷媒が流出する冷媒通路が
形成された流出側ヘッダパイプと、複数段に折り返して
前記流入側ヘッダパイプと流出側ヘッダパイプとの間を
連通する少なくとも1つのサーペンタイン状のチューブ
と、前記折り返された前記チューブの対向する外周面間
に介在されるフィンとを有し、前記ヘッダパイプの周面
に前記チューブを挿入するチューブ挿入孔が形成されて
いる熱交換器において、 前記ヘッダパイプの少なくとも1つは、前記チューブ挿
入孔が形成されている部分で前記ヘッダパイプの応力が
集中する箇所との距離を短くする方向へ側壁が変形され
ていることを特徴とする熱交換器。
1. An inflow header pipe, which is used for exchanging heat of a refrigerant usable in a supercritical region and in which a refrigerant passage through which the refrigerant flows is formed, and an outlet in which a refrigerant passage through which the refrigerant flows is formed. Side header pipe, at least one serpentine-shaped tube that is folded back in a plurality of stages and communicates between the inflow-side header pipe and the outflow-side header pipe, and is interposed between opposed outer peripheral surfaces of the folded-back tube. And a tube insertion hole for inserting the tube on the peripheral surface of the header pipe, wherein at least one of the header pipes has the tube insertion hole. A heat exchanger, wherein a side wall is deformed in a direction to shorten a distance from a portion where a stress of the header pipe is concentrated at a portion.
【請求項2】 前記ヘッダパイプの少なくとも1つは、
前記ヘッダパイプの応力が集中する箇所での径方向の寸
法がこれと直交する径方向の寸法よりも小さくなってい
ることを特徴とする請求項1記載の熱交換器。
2. At least one of said header pipes comprises:
The heat exchanger according to claim 1, wherein a radial dimension of the header pipe at a location where stress is concentrated is smaller than a radial dimension orthogonal thereto.
【請求項3】 前記ヘッダパイプの少なくとも1つは、
前記チューブ挿入孔が形成されている部分で前記ヘッダ
パイプの径方向の寸法がこれと直交する径方向の寸法よ
りも小さくなっていることを特徴とする請求項1記載の
熱交換器。
3. At least one of said header pipes comprises:
The heat exchanger according to claim 1, wherein a radial dimension of the header pipe is smaller than a radial dimension orthogonal to the header pipe at a portion where the tube insertion hole is formed.
【請求項4】 前記ヘッダパイプは筒状に形成され、前
記チューブ挿入孔が形成される部分が平坦に形成されて
いることを特徴とする請求項1、2又は3記載の熱交換
器。
4. The heat exchanger according to claim 1, wherein the header pipe is formed in a cylindrical shape, and a portion where the tube insertion hole is formed is formed flat.
【請求項5】 前記ヘッダパイプは筒状に形成され、前
記チューブ挿入孔が形成される部分がそれ以外の部分よ
りも大きい曲率半径を有する曲面に形成されていること
を特徴とする請求項1、2又は3記載の熱交換器。
5. The header pipe according to claim 1, wherein a portion where the tube insertion hole is formed is formed into a curved surface having a larger radius of curvature than other portions. 4. The heat exchanger according to 2, 3 or 4.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002052213A1 (en) * 2000-12-26 2002-07-04 Zexel Valeo Climate Control Corporation Heat exchanger
EP1298401A2 (en) 2001-09-29 2003-04-02 Halla Climate Control Corporation Heat exchanger

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