JP2005188787A - Header tank for heat exchanger - Google Patents

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JP2003427945A
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Takashi Fujita
隆司 藤田
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Calsonic Kansei Corp
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Calsonic Kansei Corp
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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
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0278Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of stacked distribution plates or perforated plates arranged over end plates

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost and dimension of a high pressure-resisting header tank used in a heat exchanger. <P>SOLUTION: This header tank comprises an inner plate 11 having a plurality of tube connection holes 14 for inserting tubes 5 of a heat exchanger core 2, an intermediate plate 12 having a plurality of slits 15 for circulating a cooling medium supplied from the tubes 5 of the heat exchanger core 2, and an outer plate 13 for closing one face of the intermediate plate 12, as tank components composed of flat plates, and these inner plate 11, the intermediate plate 12 and the outer plate 13 are stacked to form a refrigerant flow channel for circulating the cooling medium inside. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えば車両等に用いられる熱交換器に関するもので、特に、炭酸ガスを冷媒とする高耐圧のヘッダタンクに関する。   The present invention relates to a heat exchanger used in, for example, a vehicle, and more particularly to a high pressure header tank using carbon dioxide gas as a refrigerant.

従来、炭酸ガスを冷媒とするA/Cサイクル用熱交換器のヘッダタンクは、高耐圧性能を満たすため、略円形断面の冷媒流路を形成した多穴押出し管ヘッダタンクを採用している(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。また、板材をプレス加工等により成形して、略円形断面の冷媒流路を有するヘッダ部材とし、これを組み合わせた構造のヘッダタンクが知られている(例えば、特許文献3)。
特開平11−325784号公報 特開2003−314987号公報 特表2003−525051号公報
Conventionally, a header tank of an A / C cycle heat exchanger using carbon dioxide gas as a refrigerant has adopted a multi-hole extruded pipe header tank in which a refrigerant channel having a substantially circular cross section is formed in order to satisfy high pressure resistance ( For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2). Further, a header tank having a structure in which a plate member is formed by press working or the like to form a header member having a refrigerant channel having a substantially circular cross section and combined therewith is known (for example, Patent Document 3).
JP 11-325784 A JP 2003-314987 A Special table 2003-525051 gazette

上記のようなプレス加工等により略円形断面の冷媒流路を形成したヘッダタンクでは、成型時の加工限界寸法により冷媒流路径が制限されるため、小型化が困難であった。また、押出し材により構成された多穴押出し管ヘッダタンクでは、内部を略円形断面とするために複雑な成形が必要となることから、小型化が困難であるだけでなく、加工コストがかかるという課題があった。   In the header tank in which the refrigerant flow path having a substantially circular cross section is formed by the above press working or the like, the refrigerant flow path diameter is limited by the processing limit dimension at the time of molding, and thus it is difficult to reduce the size. In addition, a multi-hole extruded pipe header tank made of extruded material requires complicated molding in order to have a substantially circular cross section inside, so that it is difficult not only to reduce the size, but also costs processing. There was a problem.

本発明の目的は、低コスト且つ小型化に適した熱交換器のヘッダタンクを提供することにある。   The objective of this invention is providing the header tank of the heat exchanger suitable for low cost and size reduction.

請求項1の発明は、平板からなるタンク構成部材として、少なくとも、熱交換器コアのチューブが挿入される複数のチューブ接続穴を有する内板と、前記熱交換器コアのチューブから供給される冷却媒体が流通する複数のスリットを有する中板と、前記中板の一方の面を塞ぐ外板とを備え、積層配置された前記内板、中板、外板により内部に冷却媒体を流通させるための冷媒流路が形成されることを特徴とする熱交換器のヘッダタンクである。   According to the first aspect of the present invention, as a tank constituting member comprising a flat plate, at least an inner plate having a plurality of tube connection holes into which tubes of the heat exchanger core are inserted, and cooling supplied from the tubes of the heat exchanger core In order to circulate a cooling medium through the inner plate, the middle plate, and the outer plate that are arranged in layers, including a middle plate having a plurality of slits through which the medium circulates and an outer plate that closes one surface of the middle plate It is the header tank of the heat exchanger characterized by the above-mentioned refrigerant flow path being formed.

請求項2の発明は、請求項1において、前記中板に形成された複数のスリットに、冷却媒体の流通経路を区分するための仕切り部を設けたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of slits formed in the intermediate plate are provided with partition portions for dividing the flow path of the cooling medium.

請求項3の発明は、請求項1または2において、前記外板を、幅方向の両端部が90°に折り曲げ、断面略U字形に形成したことを特徴とする。   A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect, the outer plate is formed in a substantially U-shaped cross section by bending both end portions in the width direction at 90 °.

請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項において、前記熱交換器コアのチューブの幅方向の長さよりも長いスリット穴を有する中間内板を、前記内板と中板との間に積層したことを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention relates to any one of the first to third aspects, wherein the intermediate inner plate having a slit hole longer than the length in the width direction of the tube of the heat exchanger core is the inner plate and the intermediate plate. It is characterized by being laminated between.

請求項5の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項において、前記内板に、前記熱交換器コアのチューブの幅方向の長さよりも長いスリット穴を設けたことを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the inner plate is provided with a slit hole longer than the length of the heat exchanger core in the width direction of the tube.

請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項において、外部から冷却媒体を供給する供給部材を、積層配置された前記内板、中板、外板の端部に接合したことを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the supply member for supplying the cooling medium from the outside is joined to the end portions of the inner plate, the middle plate, and the outer plate arranged in a stacked manner. It is characterized by.

請求項7の発明は、請求項6において、前記中板の端部を、前記内板、外板よりも突出させ、且つ前記供給部材の前記ヘッダタンク側に前記中板の突出させた端部と嵌合する切り欠き部を形成したことを特徴とする。   The invention of claim 7 is the end of the intermediate plate according to claim 6, wherein the end of the intermediate plate protrudes more than the inner plate and the outer plate, and the intermediate plate protrudes to the header tank side of the supply member. It is characterized by forming a notch that fits.

請求項8の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項において、前記供給部材を、前記内板または外板の上面に接合し、前記中板に形成された複数のスリットと導通させたことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the supply member is joined to the upper surface of the inner plate or the outer plate, and is electrically connected to the plurality of slits formed in the intermediate plate. It is characterized by that.

請求項9の発明は、請求項1乃至8のいずれか一項において、前記内板、中板、外板の少なくとも一つを、表層にロウ材層を有するクラッド材で構成したことを特徴とする。   The invention of claim 9 is characterized in that, in any one of claims 1 to 8, at least one of the inner plate, the middle plate, and the outer plate is formed of a clad material having a brazing material layer as a surface layer. To do.

請求項1の発明によれば、平板からなる内板、中板、外板の積層構造によりヘッダタンクを構成するようにしたので、平板にプレスによるスリット穴加工でスリットやチューブ接続穴を形成することができる。したがって、平板に略円形断面の冷媒流路を形成する場合に比べて成型時の加工限界寸法の制約が小さく、また押出し材のように複雑な成形が不要となるため、容易に小型化することができ、また加工コストも削減することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the header tank is constituted by the laminated structure of the inner plate, the middle plate, and the outer plate made of a flat plate, slits and tube connection holes are formed on the flat plate by slit hole processing by a press. be able to. Therefore, compared with the case where a refrigerant flow path having a substantially circular cross section is formed on a flat plate, the restriction on the processing limit dimension at the time of molding is small, and complicated molding like an extruded material is not required, so that the size can be easily reduced. And the processing cost can be reduced.

請求項2の発明によれば、別部品のディバイドプレートをタンク内に配置して、ロウ付け時に仮止めする等の手間が不要となるため、製作コストをさらに削減することができる。   According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to place a separate part of the divider plate in the tank and temporarily fix it at the time of brazing, so that the manufacturing cost can be further reduced.

請求項3の発明によれば、ヘッダタンクの幅方向における剛性が高くなるため、より高耐圧なヘッダタンクとすることができる。   According to invention of Claim 3, since the rigidity in the width direction of a header tank becomes high, it can be set as a higher pressure | voltage resistant header tank.

請求項4の発明によれば、ヘッダタンク内に熱交換器コアのチューブを挿入することにより、中間内板のスリット穴の両端にロウ溜まりが形成されるため、ロウ付け接合時に余ったロウ材がチューブ内に流れ込むことがなく、チューブの一部を塞いでしまうのを防止することができる。また、内板および中間内板をプレスによるスリット加工で形成することができるため、ヘッダタンク全体を加工が容易な板材のみで製作することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, by inserting the tube of the heat exchanger core into the header tank, brazing pools are formed at both ends of the slit holes of the intermediate inner plate. Can be prevented from flowing into the tube and blocking a part of the tube. In addition, since the inner plate and the intermediate inner plate can be formed by slitting using a press, the entire header tank can be manufactured using only a plate material that can be easily processed.

請求項5の発明によれば、ヘッダタンク内に熱交換器コアのチューブを挿入することにより、内板に設けられたスリット穴の両端にロウ溜まりが形成されるため、ロウ付け接合時に余ったロウ材がチューブ内に流れ込むことがなく、チューブの一部を塞いでしまうのを防止することができる。また、内板とスリット穴とを設けた中間内板との二重構造とした場合に比べて部品点数を少なくすることができる。   According to the invention of claim 5, by inserting the tube of the heat exchanger core into the header tank, the solder pools are formed at both ends of the slit holes provided in the inner plate, so that there is a surplus at the time of brazing joining It is possible to prevent the brazing material from flowing into the tube and blocking a part of the tube. Further, the number of parts can be reduced as compared with the case where the inner plate and the intermediate inner plate provided with the slit holes are formed in a double structure.

請求項6の発明によれば、外部から供給される冷却媒体を、途中の曲がり部を経ることなしに中板の冷媒流路に流入(または流出)させることができるため、冷却媒体の出入口部分での流路抵抗を少なくすることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the cooling medium supplied from the outside can flow (or flow out) into the refrigerant flow path of the intermediate plate without passing through a bent portion in the middle. The flow path resistance can be reduced.

請求項7の発明によれば、冷却媒体の出入口部分での流路抵抗を少なくすることができることに加えて、ヘッダタンクに供給部材を取り付ける際に、供給部材の切り欠き部と中板の端部とを嵌合させることで供給部材の位置決めを容易に行うことができる。   According to the invention of claim 7, in addition to reducing the flow path resistance at the inlet / outlet portion of the cooling medium, when attaching the supply member to the header tank, the notch portion of the supply member and the end of the intermediate plate The supply member can be easily positioned by fitting the portion.

請求項8の発明によれば、ヘッダタンクの幅方向で供給部材の突出がなくなるため、ヘッダタンクの幅寸法を抑えることができる。   According to the eighth aspect of the present invention, since the supply member does not protrude in the width direction of the header tank, the width dimension of the header tank can be suppressed.

請求項9の発明によれば、外部からロウ材を供給することなしに積層部分を一体でロウ付けすることができるため、外部からロウ材を供給する場合に比べてロウ付け時の作業工数を少なくして、製作コストを削減することができる。   According to the invention of claim 9, since the laminated portion can be brazed integrally without supplying the brazing material from the outside, the work man-hour at the time of brazing can be reduced as compared with the case of supplying the brazing material from the outside. This can reduce the production cost.

以下、本発明に係わる熱交換器のヘッダタンクを実施するための最良の形態を示す実施例について説明する。   Hereinafter, the Example which shows the best form for implementing the header tank of the heat exchanger concerning this invention is described.

図2は、本実施例に係わる熱交換器の全体構成図である。熱交換器1は大別すると、熱交換器コア2と、第1ヘッダタンク3と、第2ヘッダタンク4(以下、適宜にヘッダタンクと略称する)とから構成されている。熱交換器コア2は、冷却媒体が流通する複数本の扁平のチューブ5と、隣接するチューブ5間に配置されたフィン6とで構成されている。この熱交換器コア2の長手方向の一端には第1ヘッダタンク3が配置され、各チューブ5の一端と連通されている。また熱交換器コア2の長手方向の他端には第2ヘッダタンク4が配置され、各チューブ5の他端と連通されている。なお、図2には図示していないが、チューブ5の内部には冷却媒体が流通する複数のチューブ穴が形成されている。   FIG. 2 is an overall configuration diagram of the heat exchanger according to the present embodiment. The heat exchanger 1 is roughly divided into a heat exchanger core 2, a first header tank 3, and a second header tank 4 (hereinafter, abbreviated as a header tank as appropriate). The heat exchanger core 2 is composed of a plurality of flat tubes 5 through which a cooling medium flows and fins 6 arranged between adjacent tubes 5. A first header tank 3 is disposed at one end of the heat exchanger core 2 in the longitudinal direction and communicates with one end of each tube 5. A second header tank 4 is disposed at the other longitudinal end of the heat exchanger core 2 and communicates with the other end of each tube 5. Although not shown in FIG. 2, a plurality of tube holes through which the cooling medium flows are formed inside the tube 5.

第1ヘッダタンク3と第2ヘッダタンク4は、長手方向に沿って互いに等しい間隔となるように並列に配置されている。第1ヘッダタンク3には、後述する出入口部材7および供給部材8が接合されており、外部から出入口部材7および供給部材8を通じて供給された冷却媒体は、第1ヘッダタンク3に流入した後、各チューブ5に分配されて第2ヘッダタンク4に流入する。そして、冷却媒体は第2ヘッダタンク4から、各チューブ5を流通して第1ヘッダタンク3に流入し、出入口部材7および供給部材8を通じてを通じて外部に取り出される。この間、熱交換器コア2の各チューブ5およびフィン6に対し、図示しない熱交換媒体が流通することにより、各チューブ5を流通する冷却媒体との間で熱交換が行われる。   The 1st header tank 3 and the 2nd header tank 4 are arrange | positioned in parallel so that it may become a mutually equal space | interval along a longitudinal direction. An inlet / outlet member 7 and a supply member 8 described later are joined to the first header tank 3, and the cooling medium supplied from the outside through the inlet / outlet member 7 and the supply member 8 flows into the first header tank 3, It is distributed to each tube 5 and flows into the second header tank 4. The cooling medium flows from the second header tank 4 through the tubes 5 and flows into the first header tank 3, and is taken out through the inlet / outlet member 7 and the supply member 8. During this time, a heat exchange medium (not shown) flows through the tubes 5 and the fins 6 of the heat exchanger core 2, whereby heat exchange is performed with the cooling medium flowing through the tubes 5.

なお、以下に説明する各ヘッダタンクにおいて、内部に形成される後述のスリット形状は、出入口部材7および供給部材8の配置や、冷却媒体の流通経路により種々の組み合わせがあるため、本実施例では組み合わせの基本となる配置、形状のみを示すものとする。また、図2に示す出入口部材7および供給部材8の配置と本実施例に示す各スリット形状の組み合わせは、必ずしも冷却媒体の流通経路と対応しないことを補足する。   In each header tank described below, there are various combinations of slit shapes, which will be described later, formed in the interior depending on the arrangement of the inlet / outlet member 7 and the supply member 8 and the flow path of the cooling medium. Only the basic arrangement and shape of the combination are shown. Further, it is supplemented that the combination of the arrangement of the inlet / outlet member 7 and the supply member 8 shown in FIG. 2 and each slit shape shown in the present embodiment does not necessarily correspond to the flow path of the cooling medium.

図1は、本実施例における各ヘッダタンクの概略構成を示す分解斜視図である。ここでは、図2の第2ヘッダタンク4を例として説明するが、第1ヘッダタンク3についても基本的な構成は同じである。   FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of each header tank in the present embodiment. Here, the second header tank 4 of FIG. 2 will be described as an example, but the basic configuration of the first header tank 3 is the same.

第2ヘッダタンク4は、熱交換器コア2側から、内板11、中板12、外板13の順に重ね合わせた積層構造であり、後述するように各板にヘッダタンクとしての機能を形成している。上記各板は、例えばアルミ、ステンレスなどの平板で構成され、後述するチューブ接続穴やスリットは、例えばプレスによるスリット加工により形成することができる。   The second header tank 4 has a laminated structure in which the inner plate 11, the middle plate 12, and the outer plate 13 are stacked in this order from the heat exchanger core 2 side, and a function as a header tank is formed on each plate as will be described later. doing. Each said board is comprised with flat plates, such as aluminum and stainless steel, for example, The tube connection hole and slit which are mentioned later can be formed by the slit process by a press, for example.

内板11は、熱交換器コア2のチューブ5と接合されるタンク構成部材であって、チューブ5の端部を挿入するための複数のチューブ接続穴14が一定の間隔で形成されている。   The inner plate 11 is a tank constituent member to be joined to the tube 5 of the heat exchanger core 2, and a plurality of tube connection holes 14 for inserting end portions of the tube 5 are formed at regular intervals.

中板12は、冷却媒体が流通する冷媒流路の側壁部となるタンク構成部材であって、図示しない冷却媒体を流通させるための複数のスリット15が長手方向に一定の間隔で形成されている。この中板12には各種の構成例が考えられる。例えば、図3(a)に示す中板12Aのように、一方の端部に開口部16を形成し、スリット15の一端から冷却媒体が流入/流出するように構成してもよい。このような中板12Aは、とくに出入口部材7および供給部材8を備えたヘッダタンク側に用いられる。また、図3(b)に示す中板12Bのように、中央に仕切り部17を設け、流入/流出する冷却媒体の流通経路を区分するように構成してもよい。なお、仕切り部17は冷却媒体の流通経路に応じてさらに複数箇所に設けてもよいし、仕切り部17を設けたうえで、さらに図3(a)のように一方(または両方)の端部に開口部16を形成してもよい。これら開口部16、仕切り部17は、プレスによるスリット加工において容易に形成することができる。なお、図5に示すチューブ5の幅と冷媒流路18となるスリット15の最外幅は必ずしも一致するものではない。   The intermediate plate 12 is a tank constituent member that serves as a side wall portion of the refrigerant flow path through which the cooling medium flows, and a plurality of slits 15 for circulating the cooling medium (not shown) are formed at regular intervals in the longitudinal direction. . Various configuration examples are conceivable for the intermediate plate 12. For example, like the intermediate plate 12 </ b> A shown in FIG. 3A, the opening 16 may be formed at one end, and the cooling medium may flow in / out from one end of the slit 15. Such an intermediate plate 12A is used on the header tank side including the inlet / outlet member 7 and the supply member 8 in particular. Further, as in the intermediate plate 12B shown in FIG. 3B, a partition portion 17 may be provided in the center so that the flow path of the cooling medium flowing in / out is divided. In addition, the partition part 17 may be further provided in a plurality of places according to the flow path of the cooling medium, and after the partition part 17 is provided, one (or both) end parts as shown in FIG. You may form the opening part 16 in. The opening 16 and the partition 17 can be easily formed by slit processing using a press. Note that the width of the tube 5 shown in FIG. 5 and the outermost width of the slit 15 serving as the refrigerant flow path 18 do not necessarily coincide with each other.

外板13は、内板11および中板12と重ね合わせたときに形成される冷媒流路の底面部となるタンク構成部材であり、スリット等の形成されていない平板が用いられる。この外板13の他の構成例として、図4に示す外板13Aのように、幅方向の両端部を90°に折り曲げ、断面略U字形に形成してもよい。図4のように構成した場合は、ヘッダタンク3、4の幅方向における剛性が高くなるため、より高耐圧なヘッダタンクとすることができる。   The outer plate 13 is a tank constituent member that becomes a bottom surface portion of the refrigerant flow path formed when the inner plate 11 and the intermediate plate 12 are overlapped, and a flat plate on which no slit or the like is formed is used. As another configuration example of the outer plate 13, both end portions in the width direction may be bent at 90 ° and formed into a substantially U-shaped cross section, as in the outer plate 13 </ b> A shown in FIG. 4. In the case of the configuration as shown in FIG. 4, the header tanks 3 and 4 have higher rigidity in the width direction.

上記のように構成された内板11、中板12、外板13を、図1のように順に重ね合わせることにより、第2ヘッダタンク4が形成される。同様にして第1ヘッダタンク3を形成し、この2つのヘッダタンク3、4間に熱交換器コア2を配置して、熱交換器コア2の各チューブ5を各ヘッダタンクのチューブ接続穴14に挿入することで熱交換器1が仮組みされる。さらに、第1ヘッダタンク3に出入口部材7および供給部材8を取り付け、これらを一体のまま炉中で加熱してロウ付け接合することにより熱交換器1が完成する。   The second header tank 4 is formed by sequentially superposing the inner plate 11, the middle plate 12, and the outer plate 13 configured as described above as shown in FIG. Similarly, the first header tank 3 is formed, the heat exchanger core 2 is disposed between the two header tanks 3, 4, and each tube 5 of the heat exchanger core 2 is connected to the tube connection hole 14 of each header tank. The heat exchanger 1 is temporarily assembled by being inserted into. Further, the inlet / outlet member 7 and the supply member 8 are attached to the first header tank 3, and the heat exchanger 1 is completed by heating and brazing them together in a furnace while being integrated.

図5は、図1のA−A線に対応する部分断面図である。積層された内板11、中板12、外板13により、第2ヘッダタンク4の内部には冷却媒体が流通する略四角断面の冷媒流路18が形成されることになる。なお、内板11に挿入されたチューブ5の端部5Aと中板12との間には、チューブ5から冷媒流路18へ、または冷媒流路18からチューブ5へ流入する冷却媒体の流れを妨げないように、所定の隙間19が形成されている。ただし、チューブ5の端部5Aは中板12と接していてもよい。図5のB−B線に対応する断面斜視図を図6に示す。   FIG. 5 is a partial cross-sectional view corresponding to the line AA in FIG. By the laminated inner plate 11, middle plate 12, and outer plate 13, a refrigerant channel 18 having a substantially square cross section through which a cooling medium flows is formed inside the second header tank 4. The flow of the cooling medium flowing from the tube 5 to the refrigerant flow path 18 or from the refrigerant flow path 18 to the tube 5 is between the end 5A of the tube 5 inserted into the inner plate 11 and the intermediate plate 12. A predetermined gap 19 is formed so as not to interfere. However, the end 5 </ b> A of the tube 5 may be in contact with the intermediate plate 12. FIG. 6 shows a cross-sectional perspective view corresponding to line BB in FIG.

本実施例に示すヘッダタンク3、4は、平板からなる内板11、中板12、外板13を重ね合わせて積層構造としたものであるため、平板にプレスによるスリット穴加工でスリットやチューブ接続穴を形成することにより上記各板を製作することができる。したがって、平板に略円形断面の冷媒流路を形成する場合に比べて成型時における加工限界寸法の制約が小さく、また押出し材のように複雑な成形が不要となることから、容易に小型化ができるだけでなく、加工コストを削減することができる。また、ヘッダタンクを高耐圧とするには冷媒流路18の断面を円形とすることが望ましいが、本実施例では冷媒流路18を断面四角形とし、その断面積を小さくして複数設けることにより、流路断面を確保しながら高耐圧を実現している。また、平板にプレスによるスリット加工で形成されるチューブ接続穴14やスリット15は、単純なスリット形状の長穴であるため、平板にプレスにより略円形断面の冷媒流路を形成する場合に比べて冷媒流路断面を小さくすることができ、また加工精度も向上させることができるため、小型化に適している。さらに、熱交換器のサイズ変更に伴ってチューブ幅および本数の変更が生じても、加工穴の寸法を容易に変更することができるため、サイズ変更にも簡単に対応することができる。また、図3(b)に示すように、プレスによるスリット穴加工で中板12Bの任意の位置に仕切り部17を設けることができるため、従来の多穴押出し管ヘッダタンクのように、別部品となるディバイドプレートを製作し、これをタンク内に配置して仮止めする等の手間がなくなるため、製作コストを削減することができる。   Since the header tanks 3 and 4 shown in the present embodiment have a laminated structure in which an inner plate 11, an intermediate plate 12, and an outer plate 13 made of flat plates are overlapped, slits and tubes are formed by processing slit holes in a flat plate. Each plate can be manufactured by forming a connection hole. Therefore, compared to the case where a refrigerant flow path having a substantially circular cross section is formed on a flat plate, the restriction on the processing limit dimension at the time of molding is small, and complicated molding like an extruded material is not required. Not only can the processing cost be reduced. Further, in order to increase the pressure resistance of the header tank, it is desirable that the cross section of the refrigerant flow path 18 is circular. However, in this embodiment, the refrigerant flow path 18 has a square cross section, and a plurality of cross sections are provided with a small cross sectional area. High pressure resistance is realized while ensuring the cross section of the flow path. Moreover, since the tube connection hole 14 and the slit 15 formed by slit processing by a flat plate are simple slit-shaped long holes, compared with the case where a substantially circular cross-section refrigerant flow path is formed by pressing the flat plate. Since the cross section of the refrigerant channel can be reduced and the processing accuracy can be improved, it is suitable for downsizing. Furthermore, even if the tube width and the number of tubes change as the heat exchanger changes in size, the size of the processed hole can be easily changed, so that the size change can be easily handled. Further, as shown in FIG. 3B, since the partitioning portion 17 can be provided at an arbitrary position of the intermediate plate 12B by slit hole processing by a press, a separate part is provided like a conventional multi-hole extruded pipe header tank. The manufacturing cost can be reduced because there is no need to manufacture a divide plate to be used and place it in the tank and temporarily fix it.

さらに、平板の材料として、表層にロウ材層を有するクラッド材により、内板11、中板12および外板13のすべて(または一部)を製作した場合には、外部からロウ材を供給することなしに、積層部分を一体でロウ付けすることができるため、ロウ付け時の作業工数を少なくして、製作コストを削減することができる。例えば、中板12をクラッド材で形成した場合、内板11および外板13がベア材(ロウ材層なし)であっても、積層部分を一体でロウ付けすることができる。また、内板11をクラッド材で形成した場合は、チューブ接続穴14に外部からロウ材を供給することなしに、熱交換器コア2とヘッダタンク3、4を一体でロウ付けすることができる。さらに、内板11および外板13(図4の外板13A)をクラッド材で形成した場合は、芯材との材質違いによる電位差により、表面のロウ材層を犠牲腐食させることができるため、耐腐食性を向上させることができる。   Further, when all (or a part) of the inner plate 11, the intermediate plate 12 and the outer plate 13 are manufactured by using a clad material having a brazing material layer on the surface as a flat plate material, the brazing material is supplied from the outside. Therefore, the laminated portion can be brazed integrally, so that the number of work steps during brazing can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. For example, when the intermediate plate 12 is formed of a clad material, the laminated portion can be brazed integrally even if the inner plate 11 and the outer plate 13 are bare materials (no brazing material layer). When the inner plate 11 is formed of a clad material, the heat exchanger core 2 and the header tanks 3 and 4 can be brazed integrally without supplying a brazing material to the tube connection hole 14 from the outside. . Furthermore, when the inner plate 11 and the outer plate 13 (outer plate 13A in FIG. 4) are formed of a clad material, the brazing material layer on the surface can be sacrificed and corroded due to the potential difference due to the material difference from the core material. Corrosion resistance can be improved.

次に、ヘッダタンクの積層部分の他の構成例について説明する。図7は、ヘッダタンクの他の構成例を示す部分断面図であり、図7(a)は二重構造となる内板の構成を示す部分断面図、図7(b)は二重構造の内板を備えたヘッダタンクの部分断面図であり、図5と同じく図1のA−A線に対応している。この実施例では、内板11の冷媒流路18側に、チューブ5の幅方向の寸法よりも長いスリット穴20が形成された中間内板21を配置することにより、内板を二重構造としている。上記構成例において、ヘッダタンク3、4のチューブ接続穴14にチューブ5を挿入し、隙間19が形成される位置で止めると、図7(b)に示すように、中間内板21のスリット穴20の両端にロウ溜まり22が形成されるため、ロウ付け接合の際に余ったロウ材がチューブ5の図示しないチューブ穴に流れ込み、チューブの一部を塞いでしまうのを防止することができる。とくに、図7に示す構成例では、内板11および中間内板21を平板のプレス加工等により形成することができるため、ヘッダタンク全体を加工が容易な板材のみで製作することができる。   Next, another configuration example of the stacked portion of the header tank will be described. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing another configuration example of the header tank, FIG. 7 (a) is a partial cross-sectional view showing the configuration of the inner plate having a double structure, and FIG. 7 (b) is a double structure. It is a fragmentary sectional view of the header tank provided with the inner board, and respond | corresponds to the AA line of FIG. 1 similarly to FIG. In this embodiment, by arranging an intermediate inner plate 21 in which a slit hole 20 longer than the dimension in the width direction of the tube 5 is formed on the refrigerant flow path 18 side of the inner plate 11, the inner plate has a double structure. Yes. In the above configuration example, when the tube 5 is inserted into the tube connection holes 14 of the header tanks 3 and 4 and stopped at a position where the gap 19 is formed, as shown in FIG. Since the brazing pools 22 are formed at both ends of the brazing member 20, it is possible to prevent the brazing material remaining during brazing joining from flowing into a tube hole (not shown) of the tube 5 and blocking a part of the tube. In particular, in the configuration example shown in FIG. 7, since the inner plate 11 and the intermediate inner plate 21 can be formed by flat plate pressing or the like, the entire header tank can be manufactured using only a plate material that can be easily processed.

図8は、ヘッダタンクのさらに他の構成例を示す部分断面図であり、図8(a)は内部に段差を設けた内板の構成を示す部分断面図、図8(b)は段差を設けた内板を備えたヘッダタンクの部分断面図であり、図5と同じく図1のA−A線に対応している。本実施例では、内板11Aの冷媒流路18側に、チューブ5の幅方向の寸法よりも長いスリット穴20を形成することで、内板11Aの内部に段差25を設けた構造としている。上記構成例において、ヘッダタンク3、4のチューブ接続穴14にチューブ5を挿入し、隙間19が形成される位置で止めると、図8(b)に示すように、内板11Aのスリット穴20の両端に段差25によるロウ溜まり22が形成されるため、ロウ付け接合の際に余ったロウ材がチューブ5の図示しないチューブ穴に流れ込み、チューブの一部を塞いでしまうのを防止することができる。とくに、図8に示す構成例では、図7のように内板を二重構造とした場合に比べて部品点数を少なくすることができる。   FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing still another configuration example of the header tank. FIG. 8A is a partial cross-sectional view showing a configuration of an inner plate provided with a step inside, and FIG. It is a fragmentary sectional view of the header tank provided with the provided inner board, and respond | corresponds to the AA line of FIG. 1 similarly to FIG. In the present embodiment, a slit 25 is formed on the refrigerant flow path 18 side of the inner plate 11A so as to be longer than the dimension in the width direction of the tube 5 so that a step 25 is provided inside the inner plate 11A. In the above configuration example, when the tube 5 is inserted into the tube connection hole 14 of the header tanks 3 and 4 and stopped at a position where the gap 19 is formed, as shown in FIG. 8B, the slit hole 20 of the inner plate 11A. Since the solder pool 22 is formed by the step 25 at both ends, it is possible to prevent the brazing material remaining during the brazing joining from flowing into a tube hole (not shown) of the tube 5 and blocking a part of the tube. it can. In particular, in the configuration example shown in FIG. 8, the number of parts can be reduced as compared with the case where the inner plate has a double structure as shown in FIG.

なお、本実施例では、ヘッダタンクを3層あるいは4層構造とした例について示したが、積層枚数はこれに限定されるものではなく、例えば、内板11や中板12をさらに2枚以上積層して構成することもできる。   In this embodiment, an example in which the header tank has a three-layer or four-layer structure is shown. However, the number of stacked layers is not limited to this, and for example, two or more inner plates 11 and intermediate plates 12 are provided. It can also be configured by stacking.

次に、出入口部材7および供給部材8の構造について説明する。   Next, the structure of the entrance / exit member 7 and the supply member 8 will be described.

図9(a)、(b)は、ヘッダタンク3と、出入口部材7および供給部材8との構成例を示す部分斜視図である。図9(a)に示す構成例は、内板11、中板12、外板13の端部が同一面となるように位置(または長さ)を揃え、供給部材8をその端部にロウ付け接合するようにしたものである。供給部材8には、出入口部材7を挿入するための図示しない貫通穴が設けられている。この貫通穴に、出入口部材7の挿入側端部を位置決めするための座ぐりを設けた構成としてもよい。この構成例によれば、出入口部材7から供給された冷却媒体を、曲がり部を経ることなしに中板12の冷媒流路18に流入(または流出)させることができるため、冷却媒体の出入口部分での流路抵抗を少なくすることができる。   FIGS. 9A and 9B are partial perspective views showing a configuration example of the header tank 3, the inlet / outlet member 7, and the supply member 8. In the configuration example shown in FIG. 9A, positions (or lengths) are aligned so that the end portions of the inner plate 11, the intermediate plate 12, and the outer plate 13 are on the same plane, and the supply member 8 is brazed to the end portions. It is intended to be attached. The supply member 8 is provided with a through hole (not shown) for inserting the entrance / exit member 7. It is good also as a structure which provided the counterbore for positioning the insertion side edge part of the entrance / exit member 7 in this through-hole. According to this configuration example, the cooling medium supplied from the inlet / outlet member 7 can flow (or flow out) into the refrigerant flow path 18 of the intermediate plate 12 without passing through the bent portion. The flow path resistance can be reduced.

図9(b)に示す構成例は、ヘッダタンク3側に供給部材8Aの位置決め機構を設けたものであり、分解斜視図を図10に示す。この構成例では、冷媒流路18を構成している中板12の端部を内板11、外板13よりも突出させ、且つ供給部材8Aのヘッダタンク側に中板12の突出させた端部と嵌合する切り欠き部23を形成している。この構成例によれば、冷却媒体の出入口部分での流路抵抗を少なくすることができることに加えて、ヘッダタンク3に供給部材8Aを取り付ける際に、供給部材8Aの切り欠き部23と中板12の端部とを嵌合させることで供給部材8Aの位置決めを容易に行うことができる。また、中板12をクラッド材で構成することにより、外部からロウ材を供給することなしに供給部材8Aをヘッダタンク3にロウ付け接合することができる。   In the configuration example shown in FIG. 9B, a positioning mechanism for the supply member 8A is provided on the header tank 3, and an exploded perspective view is shown in FIG. In this configuration example, the end of the intermediate plate 12 constituting the refrigerant flow path 18 protrudes from the inner plate 11 and the outer plate 13 and the end of the intermediate plate 12 protrudes to the header tank side of the supply member 8A. The notch part 23 which fits the part is formed. According to this configuration example, in addition to being able to reduce the flow path resistance at the inlet / outlet portion of the cooling medium, when attaching the supply member 8A to the header tank 3, the notch portion 23 and the middle plate of the supply member 8A The positioning of the supply member 8A can be easily performed by fitting the 12 end portions. Further, by configuring the intermediate plate 12 with a clad material, the supply member 8A can be brazed and joined to the header tank 3 without supplying a brazing material from the outside.

図11(a)、(b)は、出入口部材7および供給部材8との他の構成例を示す部分斜視図である。図11(a)に示す構成例は、供給部材8Bをヘッダタンク3の外板13上に接合したものである。外板13には、中板12に形成された複数のスリット15と導通させるための1つ又は2以上の図示しない長穴(または丸穴)が形成されている。また供給部材8Bには、内部に略L字形状の流路が形成されている。図11(b)に示す構成例は、供給部材8Cをヘッダタンク4の外板13上に接合したものである。この場合も、内板11には、中板12に形成された複数のスリット15と導通させるための1つ又は2以上の図示しない長穴(または丸穴)が形成されており、また供給部材8Cの内部には略L字形状の流路が形成されている。上記各構成例によれば、ヘッダタンク3、4の幅方向において供給部材8B、8Cの突出がなくなるため、ヘッダタンク3、4の幅寸法を抑えることができる。   FIGS. 11A and 11B are partial perspective views showing other configuration examples of the entrance / exit member 7 and the supply member 8. In the configuration example shown in FIG. 11A, the supply member 8 </ b> B is joined on the outer plate 13 of the header tank 3. The outer plate 13 is formed with one or more long holes (or round holes) (not shown) for electrical connection with the plurality of slits 15 formed in the intermediate plate 12. The supply member 8B has a substantially L-shaped channel formed therein. In the configuration example shown in FIG. 11B, the supply member 8 </ b> C is joined on the outer plate 13 of the header tank 4. Also in this case, the inner plate 11 is formed with one or two or more long holes (or round holes) (not shown) for electrical connection with the plurality of slits 15 formed in the intermediate plate 12, and the supply member A substantially L-shaped flow path is formed inside 8C. According to each of the above configuration examples, the supply members 8B and 8C do not protrude in the width direction of the header tanks 3 and 4, so that the width dimensions of the header tanks 3 and 4 can be suppressed.

なお、図9〜図11に示す構成例では、いずれも供給部材8をヘッダタンク3、4の端部に接合した例について示したが、供給部材8はヘッダタンク3、4の長手方向に沿って接合したものであってもよい。   In the configuration examples shown in FIGS. 9 to 11, the supply member 8 is joined to the end portions of the header tanks 3 and 4. However, the supply member 8 extends along the longitudinal direction of the header tanks 3 and 4. And may be joined.

実施例における各ヘッダタンクの概略構成を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows schematic structure of each header tank in an Example. 実施例に係わる熱交換器の全体構成図。The whole heat exchanger figure concerning an example. 中板の構成例を示す斜視図。(a)は端部に開口部を形成した中板を示す斜視図。(b)は中央に仕切り部を設けた中板を示す斜視図。The perspective view which shows the structural example of an intermediate plate. (A) is a perspective view which shows the intermediate plate which formed the opening part in the edge part. (B) is a perspective view which shows the intermediate plate which provided the partition part in the center. 外板の構成例を示す斜視図。The perspective view which shows the structural example of an outer plate | board. 図1のA−A線に対応する部分断面図。The fragmentary sectional view corresponding to the AA line of FIG. 図5のB−B線に対応する断面斜視図。FIG. 6 is a cross-sectional perspective view corresponding to line BB in FIG. 5. ヘッダタンクの他の構成例を示す部分断面図。(a)は二重構造となる内板の構成を示す部分断面図。(b)は二重構造の内板を備えたヘッダタンクの部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the other structural example of a header tank. (A) is a fragmentary sectional view which shows the structure of the inner board used as a double structure. (B) is the fragmentary sectional view of the header tank provided with the inner plate of a double structure. ヘッダタンクのさらに他の構成例を示す部分断面図。(a)は内部に段差が設けた内板の構成を示す部分断面図。(b)は段差を設けた内板を備えたヘッダタンクの部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the further another structural example of a header tank. (A) is a fragmentary sectional view which shows the structure of the inner board in which the level | step difference was provided inside. (B) is the fragmentary sectional view of the header tank provided with the inner plate which provided the level | step difference. ヘッダタンクと出入口部材および供給部材との構成例を示す部分斜視図。(a)はヘッダタンクの端部を同一面とした場合の部分斜視図。(b)はヘッダタンクの端部に位置決め機構を設けた場合の部分斜視図。The fragmentary perspective view which shows the structural example of a header tank, an entrance / exit member, and a supply member. (A) is a fragmentary perspective view at the time of making the edge part of a header tank into the same surface. (B) is a fragmentary perspective view at the time of providing the positioning mechanism in the edge part of a header tank. 図9(b)の分解斜視図。The exploded perspective view of Drawing 9 (b). 出入口部材および供給部材との他の構成例を示す部分斜視図。(a)は供給部材をヘッダタンクの外板上に接合した場合の部分斜視図。(b)は供給部材をヘッダタンクの内板上に接合した場合の部分斜視図。The fragmentary perspective view which shows the other example of a structure with an entrance / exit member and a supply member. (A) is a fragmentary perspective view at the time of joining a supply member on the outer plate | board of a header tank. (B) is a fragmentary perspective view at the time of joining a supply member on the inner plate of a header tank.

符号の説明Explanation of symbols

1…熱交換器
2…熱交換器コア
3…第1ヘッダタンク
4…第2ヘッダタンク
5…チューブ
6…フィン
7…出入口部材
8…供給部材
11…内板
12…中板
13…外板
14…チューブ接続穴
15…スリット
16…開口部
17…仕切り部
18…冷媒流路
19…隙間
20…スリット穴
21…中間内板
23…切り欠き部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat exchanger 2 ... Heat exchanger core 3 ... 1st header tank 4 ... 2nd header tank 5 ... Tube 6 ... Fin 7 ... Entrance / exit member 8 ... Supply member 11 ... Inner plate 12 ... Middle plate 13 ... Outer plate 14 ... Tube connection hole 15 ... Slit 16 ... Opening part 17 ... Partition part 18 ... Refrigerant flow path 19 ... Gap 20 ... Slit hole 21 ... Intermediate inner plate 23 ... Notch part

Claims (9)

平板からなるタンク構成部材として、少なくとも、熱交換器コア(2)のチューブ(5)が挿入される複数のチューブ接続穴(14)を有する内板(11)と、前記熱交換器コア(2)のチューブ(5)から供給される冷却媒体が流通する複数のスリット(15)を有する中板(12)と、前記中板(12)の一方の面を塞ぐ外板(13)とを備え、積層配置された前記内板(11)、中板(12)、外板(13)により内部に冷却媒体を流通させるための冷媒流路(18)が形成されることを特徴とする熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   As a tank constituent member made of a flat plate, at least an inner plate (11) having a plurality of tube connection holes (14) into which tubes (5) of the heat exchanger core (2) are inserted, and the heat exchanger core (2 ) Including an inner plate (12) having a plurality of slits (15) through which a cooling medium supplied from the tube (5) flows, and an outer plate (13) closing one surface of the intermediate plate (12). In addition, the inner plate (11), the middle plate (12), and the outer plate (13) arranged in a stacked manner form a refrigerant flow path (18) for circulating a cooling medium therein. Container header tank (3, 4). 前記中板(11)に形成された複数のスリット(15)は、冷却媒体の流通経路を区分するための仕切り部(17)を有することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the plurality of slits (15) formed in the intermediate plate (11) have a partition portion (17) for dividing the flow path of the cooling medium. Header tank (3, 4). 前記外板(13)は、幅方向の両端部が90°に折り曲げられ、断面略U字形に形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   The header plate (3, 3) of the heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the outer plate (13) is formed in a substantially U-shaped cross-section by bending both end portions in the width direction at 90 °. 4). 前記熱交換器コア(2)のチューブ(5)の幅方向の長さよりも長いスリット穴(20)を有する中間内板(21)を、前記内板(11)と中板(12)との間に積層したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   An intermediate inner plate (21) having a slit hole (20) longer than the length in the width direction of the tube (5) of the heat exchanger core (2) is connected between the inner plate (11) and the intermediate plate (12). The header tank (3, 4) of the heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the header tank (3, 4) is stacked between the header tanks. 前記内板(11A)は、前記熱交換器コア(2)のチューブ(5)の幅方向の長さよりも長いスリット穴(20)を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   The said inner board (11A) has a slit hole (20) longer than the length of the width direction of the tube (5) of the said heat exchanger core (2), The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The header tank (3, 4) of the heat exchanger as described in the paragraph. 外部から冷却媒体を供給する供給部材(8、8A)を、積層配置された前記内板(11)、中板(12)、外板(13)の端部に接合したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   Supply members (8, 8A) for supplying a cooling medium from the outside are joined to end portions of the inner plate (11), the middle plate (12), and the outer plate (13) arranged in a stacked manner. Item 6. The header tank (3, 4) of the heat exchanger according to any one of Items 1 to 5. 前記中板(12)の端部を、前記内板(11)、外板(13)よりも突出させ、且つ前記供給部材(8A)の前記ヘッダタンク側に前記中板(12)の突出させた端部と嵌合する切り欠き部(23)を形成したことを特徴とする請求項6に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   An end portion of the intermediate plate (12) is protruded from the inner plate (11) and the outer plate (13), and the intermediate plate (12) is protruded to the header tank side of the supply member (8A). 7. A header tank (3, 4) for a heat exchanger according to claim 6, wherein a notch (23) is formed to be fitted to the end. 前記供給部材(8B、8C)を、前記内板(11)または外板(13)の上面に接合し、前記中板(12)に形成された複数のスリット(15)と導通させたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。   The supply member (8B, 8C) is joined to the upper surface of the inner plate (11) or the outer plate (13) and is electrically connected to the plurality of slits (15) formed in the intermediate plate (12). The header tank (3, 4) of a heat exchanger according to any one of the preceding claims. 前記内板(11)、中板(12)、外板(13)の少なくとも一つは、表層にロウ材層を有するクラッド材で構成されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の熱交換器のヘッダタンク(3、4)。
9. At least one of the inner plate (11), the middle plate (12), and the outer plate (13) is made of a clad material having a brazing material layer as a surface layer. The header tank (3, 4) of the heat exchanger according to one item.
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