JP2006336978A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に関し、特にヘッダタンクの中空空間と流入配管及び流出配管とを接続する接続部の構造に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a structure of a connection portion that connects a hollow space of a header tank to an inflow pipe and an outflow pipe.
従来より、車両用空調装置などの冷媒回路に接続されて蒸発器として機能する熱交換器であって、その構成部品同士をろう付け接合して製造されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchanger that is connected to a refrigerant circuit such as an air conditioner for a vehicle and functions as an evaporator and is manufactured by brazing and joining components thereof (for example, a patent) Reference 1).
この熱交換器は、冷媒が通る複数本のチューブと、冷媒と被処理空気との熱交換を促進するフィンとが交互に配列されたコア部を備え、また、このコア部の両端に設けられた第1,第2ヘッダタンクを備えている。第1,第2ヘッダタンクの内部には、中空空間が形成され、この中空空間は、上記チューブの内部流路と連通している。また、第1ヘッダタンクの一端には、冷媒を熱交換器に流入させる流入配管と、この冷媒を熱交換器の外部へ流出させる流出配管とが設けられている。そして、この流入配管及び流出配管は接続部によって、第1ヘッダタンクの中空空間と接続されている。 This heat exchanger includes a core portion in which a plurality of tubes through which a refrigerant passes and fins that promote heat exchange between the refrigerant and the air to be treated are alternately arranged, and is provided at both ends of the core portion. In addition, first and second header tanks are provided. A hollow space is formed inside the first and second header tanks, and the hollow space communicates with the internal flow path of the tube. In addition, at one end of the first header tank, an inflow pipe through which the refrigerant flows into the heat exchanger and an outflow pipe through which the refrigerant flows out of the heat exchanger are provided. And this inflow piping and outflow piping are connected with the hollow space of the 1st header tank by the connection part.
そして、このような熱交換器は、予めろう材がクラッドされた各部品を組み付けて保持した状態で、金属ワイヤなどの拘束体で第1,第2ヘッダタンクの長手方向に拘束した後、ろう付け用加熱炉で加熱し、各部品の接合部のろう材を溶融させて各部品を一体化させることで製造される。
しかしながら、図15に示すように、従来の熱交換器101のろう付け接合よる製造においては、第1,第2ヘッダタンク106,107は、組み付け時とろう付け接合後とでは、その長手方向の長さに変化はないが、コア部104では、チューブ102及びフィン103の接合部にクラッドされたろう材が溶融して接合されるので、その溶融したろう材の厚み分だけ、配列方向の長さが減少する。この場合、コア部104のろう付け後の配列方向の長さの減少を考慮して組み付けを行うと、コア部104における第1,第2ヘッダタンク106,107の長手方向両端部が盛り上がる。すると、接続部150の一部がコア部104の側方まで延びた延長部132eを有する場合、その盛り上がりに合わせて接続部150を傾けて接合しなければならない。このような状態で接続部150をろう付けすると、ろう付けの過程でコア部104の配列方向の長さが減少し、接続部150が変位するので、接続部150の位置精度が悪く、ろう付け不良に至る場合もあるという問題があった。
However, as shown in FIG. 15, in the manufacture of the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接続部の設置位置精度を高くし、ろう付け品質の向上を図ることにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to increase the installation position accuracy of the connecting portion and to improve the brazing quality.
上記の目的を達成するために、本発明では、接続部の延長部とコア部の側面との間に所定の間隙を設けるようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, a predetermined gap is provided between the extension portion of the connection portion and the side surface of the core portion.
具体的には、第1の発明は、被処理空気の通気方向と略垂直な方向にチューブ及びフィンが交互に複数段配列されたコア部と、該複数のチューブの内部流路と連通する中空空間が形成されるとともに、上記複数のチューブ及びフィンの配列方向に延びて上記コア部の両端部にそれぞれ配置される第1,第2ヘッダタンクとを備え、上記チューブとフィンと第1,第2ヘッダタンクとが組み付けられた後にろう付け接合された熱交換器を対象とする。 Specifically, according to the first aspect of the present invention, there is provided a core portion in which tubes and fins are alternately arranged in a plurality of stages in a direction substantially perpendicular to the air flow direction of the air to be treated, and a hollow communicating with the internal flow paths of the plurality of tubes. A space is formed, and includes first and second header tanks that extend in the arrangement direction of the plurality of tubes and fins and are respectively disposed at both ends of the core portion. The target is a heat exchanger that is brazed and joined after the two header tanks are assembled.
そして、上記第1又は第2ヘッダタンクの両端のいずれか一方の中空開口の1つには、上記中空空間と冷媒が流入する流入配管及び冷媒が流出する流出配管とを接続する接続部が設けられ、該接続部は他方のヘッドタンク側へ向かって上記コア部の側方まで延びた延長部を有し、該延長部とコア部の側面との間に所定の間隙が設けられる構成とする。 One of the hollow openings at either end of the first or second header tank is provided with a connecting portion that connects the hollow space to the inflow pipe into which the refrigerant flows and the outflow pipe from which the refrigerant flows out. The connection portion has an extension portion extending to the side of the core portion toward the other head tank side, and a predetermined gap is provided between the extension portion and the side surface of the core portion. .
すなわち、コア部では、チューブとフィンとの接合部にクラッドされたろう材が溶融して接合されるときに、配列方向の長さが減少することを考慮して組み付けが行われるので、組み付け時にコア部が盛り上がる。しかし、上記の構成によると、接続部の延長部とコア部の側面との間に所定の間隙が設けられ、この間隙内でコア部が盛り上がるので、この盛り上がり部分が、接続部の延長部に当接することがない。このため、従来のように、接続部を盛り上がりに合わせて傾けて接合する必要がないので、ろう付けの過程で接続部が変位しない。 That is, in the core part, when the brazing material clad in the joint part between the tube and the fin is melted and joined, the assembly is performed in consideration of the reduction in the length in the arrangement direction. The department gets excited. However, according to the above configuration, a predetermined gap is provided between the extension portion of the connection portion and the side surface of the core portion, and the core portion swells in the gap, so this bulge portion becomes the extension portion of the connection portion. There is no contact. For this reason, since it is not necessary to incline and join a connection part according to a rise like the past, a connection part does not displace in the process of brazing.
第2の発明では、上記チューブにクラッドされたろう材によってコア部がろう付け接合され、上記間隙が、上記チューブの板厚と該チューブのろう材クラッド率と上記コア部の段数との積以上である構成とする。 In the second invention, the core portion is brazed and joined by the brazing material clad on the tube, and the gap is equal to or greater than the product of the plate thickness of the tube, the brazing material clad rate of the tube, and the number of steps of the core portion. It has a certain configuration.
上記の構成によると、チューブにろう材をクラッドしてコア部を接合する場合、間隙の幅をチューブの板厚とチューブのろう材クラッド率とコア部の段数との積以上に設定することで、組み付け時のコア部の盛り上がり部分以上の間隙が設けられる。ここで、ろう材クラッド率とは、チューブ等の芯材板厚に対する芯材にクラッドされたろう材の厚さの割合をいう。 According to the above configuration, when the core part is bonded to the tube by brazing the brazing material, the gap width should be set to be equal to or greater than the product of the tube thickness, the brazing material cladding rate of the tube, and the number of steps of the core part. The gap more than the rising part of the core part at the time of assembly is provided. Here, the brazing material cladding ratio refers to the ratio of the thickness of the brazing material clad to the core material to the thickness of the core material such as a tube.
第3の発明では、上記フィンにクラッドされたろう材によってコア部がろう付け接合され、上記間隙が、上記フィンの板厚と該フィンのろう材クラッド率と上記コア部の段数との積以上である構成とする。 In the third invention, the core part is brazed and joined by the brazing material clad on the fin, and the gap is equal to or greater than the product of the fin thickness, the brazing material clad rate of the fin, and the number of steps of the core part. It has a certain configuration.
上記の構成によると、フィンにろう材をクラッドしてコア部を接合する場合、間隙の幅をフィンの板厚とフィンのろう材クラッド率とコア部の段数との積以上に設定することで、組み付け時のコア部の盛り上がり部分以上の間隙が設けられる。 According to the above configuration, when the core portion is bonded to the fin by brazing the brazing material, the width of the gap is set to be equal to or more than the product of the fin plate thickness, the fin brazing material cladding ratio, and the number of steps of the core portion. The gap more than the rising part of the core part at the time of assembly is provided.
第4の発明では、上記接続部は、上記中空開口周縁に形成されたタンク側嵌合部により該中空開口に保持される構成とする。 In 4th invention, the said connection part is set as the structure hold | maintained in this hollow opening by the tank side fitting part formed in the said hollow opening periphery.
上記の構成によると、接続部が、タンク側嵌合部により中空開口の接続位置に保持された状態でろう付けされる。 According to said structure, a connection part is brazed in the state hold | maintained in the connection position of the hollow opening by the tank side fitting part.
第5の発明では、上記接続部は内側壁部と、該内側壁部と密閉状に嵌合する外側部材とを備え、該内側壁部と外側部材とは、少なくとも一方に設けられた接続部側嵌合部により保持される構成とする。 In a fifth aspect of the invention, the connecting portion includes an inner wall portion and an outer member that fits in a sealed manner with the inner wall portion, and the inner wall portion and the outer member are connected to at least one of the connecting portions. It is set as the structure hold | maintained by the side fitting part.
上記の構成によると、接続部の内側壁部と外側部材とが、接続部側嵌合部により保持された仮組み状態でろう付けされる。 According to said structure, the inner side wall part and outer side member of a connection part are brazed in the temporary assembly state hold | maintained by the connection part side fitting part.
第6の発明では、上記接続部には、上記流入配管及び流出配管が接続されるコネクタ部が機械的に保持される構成とする。 In a sixth aspect of the invention, the connecting portion mechanically holds a connector portion to which the inflow pipe and the outflow pipe are connected.
上記の構成によると、コネクタ部を接続部に接続する工程を別に設けなくても、接続部のろう付けと共に両者が接合されて生産工程が簡略化されると共に、接続部にコネクタ部が機械的に保持された仮組み状態でろう付けされる。 According to the above configuration, the manufacturing process can be simplified by brazing the connecting portion together with brazing of the connecting portion without providing a separate step of connecting the connector portion to the connecting portion, and the connector portion is mechanically connected to the connecting portion. Are brazed in a temporarily assembled state held in
上記第1の発明によれば、接続部の延長部とコア部の側面との間に所定の間隙を設け、組み付け時のコア部の盛り上がり部分が接続部の延長部に当接しないようにしている。このため、接続部を盛り上がりに合わせて傾けて接合する必要がないため、ろう付けの過程でコア部の配列方向の長さが減少しても、接続部が変位することなく、接続部の位置精度を高くし、ろう付け品質を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the predetermined gap is provided between the extension portion of the connection portion and the side surface of the core portion so that the raised portion of the core portion at the time of assembly does not contact the extension portion of the connection portion. Yes. For this reason, it is not necessary to incline and join the connecting portion in accordance with the rise, so even if the length in the arrangement direction of the core portion is reduced during the brazing process, the connecting portion is not displaced and the position of the connecting portion is not changed. Accuracy can be increased and brazing quality can be improved.
上記第2の発明によれば、間隙を、チューブの板厚とチューブのろう材クラッド率とコア部の段数との積以上としている。また、上記第3の発明によれば、間隙を、フィンの板厚とフィンのろう材クラッド率とコア部の段数との積以上としている。これらの発明によると、間隔の幅をこのように設定することで、組み付け時のコア部の盛り上がり部分以上の間隙を設けることができ、間隙の幅を設定するための最適な接続部の設計を容易に行うことができる。 According to the second aspect of the invention, the gap is set to be equal to or greater than the product of the tube thickness, the brazing material cladding ratio of the tube, and the number of steps of the core portion. According to the third aspect of the invention, the gap is set to be equal to or greater than the product of the fin plate thickness, the fin brazing material cladding ratio, and the number of steps of the core portion. According to these inventions, by setting the width of the gap in this way, it is possible to provide a gap that is larger than the raised part of the core part during assembly, and design an optimal connection part for setting the width of the gap. It can be done easily.
上記第4の発明によれば、接続部をタンク側嵌合部により中空開口に保持し、接続部を中空開口の接続位置に保持した状態でろう付けしている。このため、より接続部の位置精度を高くし、ろう付け品質を向上させることができる。 According to the fourth aspect of the invention, the connecting portion is held in the hollow opening by the tank side fitting portion, and brazing is performed while the connecting portion is held at the connection position of the hollow opening. For this reason, the position accuracy of the connecting portion can be further increased, and the brazing quality can be improved.
上記第5の発明によれば、接続部の内側壁部と外側部材とを、少なくとも一方に設けた接続部側嵌合部により嵌合し、内側壁部と外側部材とを接続部側嵌合部により保持し、組み付けた状態でろう付けしている。このため、内側壁部と外側部材との接合の位置精度を高くし、ろう付け品質を向上させることができる。 According to the fifth aspect, the inner wall portion and the outer member of the connecting portion are fitted by the connecting portion side fitting portion provided in at least one, and the inner wall portion and the outer member are fitted to the connecting portion side. It is held by the part and brazed in the assembled state. For this reason, the positional accuracy of joining of the inner wall portion and the outer member can be increased, and the brazing quality can be improved.
上記第6の発明によれば、接続部に、流入配管及び流出配管が接続されるコネクタ部を機械的に保持し、コネクタ部を接続部のろう付けと共に接合している。このため、熱交換器の生産工程を簡略化することができると共に、接続部にコネクタ部を機械的に保持した状態でろう付けするため、コネクタ部の接続の位置精度を高くし、ろう付けの品質を向上させることができる。 According to the sixth aspect of the invention, the connector part to which the inflow pipe and the outflow pipe are connected is mechanically held at the connection part, and the connector part is joined together with the brazing of the connection part. For this reason, the production process of the heat exchanger can be simplified, and the connector portion is brazed while being mechanically held at the connection portion. Quality can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
−熱交換器の構成−
本発明の実施形態にかかる熱交換器1は、車両用空調装置などの冷媒回路に接続されて蒸発器として機能するものである。上記熱交換器1は、コア部4と、該コア部4における両端部(図1における上下端部)に配置された第1,第2ヘッダタンク6,7と、該コア部4における両側端部(図1における左右端部)にそれぞれ配置されたエンドプレート8とを備えている。
-Heat exchanger configuration-
The
コア部4は、被処理空気の通気方向(図2に矢印で示す)と略垂直な方向(図1の左右方向)に、複数のチューブ2及びフィン3(コルゲートフィン)が交互に配列されて構成されている。上記チューブ2は、上下方向が長手方向となる平板状に形成されている。そして、第1,第2ヘッダタンク6,7の長手方向より視たチューブ2の平面が、被処理空気の通気方向と略平行となる状態で、その上端が第1ヘッダタンク6に接続される一方、その下端が第2ヘッダタンク7に接続されている。一方、フィン3は、図1に示すように、複数のチューブ2の間に介設されている(図1において1部のみ示す)。このフィン3は、被処理空気の上流側から視て波形状に形成されている。そして、フィン3の波形部分における左端部が左側に隣接するチューブ2に固定される一方、波形部分における右端部が右側に隣接するチューブ2に固定されている。また、コア部4の両端に位置するフィン3は、これらフィン3に隣接する板状のエンドプレート8に固定されている。
The
図2に示すように、コア部4は、被処理空気の上流側に位置する上流側コア部4aと、被処理空気の下流側に位置する下流側コア部4bとで構成されている。具体的には、上流側コア部4aは、被処理空気の上流側寄りに配列された複数のチューブ2a及びフィン3(図2において図示省略)で構成され、下流側コア部4bは、被処理空気の下流側寄りに配列された複数のチューブ2b及びフィン3(図2において図示省略)で構成されている。
As shown in FIG. 2, the
第1ヘッダタンク6は、コア部4の上端部全域に亘って上記複数のチューブ2及びフィン3の配列方向に延びて形成された中空の筒状部材である。第1ヘッダタンク6は、図1に示すように、その下部に位置するヘッダ部としての第1ヘッダプレート10と、その上部に位置するタンク部としての第1タンクプレート11とを備えている。
The
第1ヘッダプレート10は、その長手方向より視た垂直断面(図3参照)が、上方に開口を有する略C字状をし、その上端部は剛性を上げるために互いに離れる方向へ外側に若干折り曲げられている。また、第1ヘッダプレート10における下端面には、上記複数のチューブ2の上端部が挿入保持される複数の孔部10aが形成されている。第1ヘッダプレート10における下端面の被処理空気の流れる方向の中央部には、下側に凹んだヘッダ側凹部10bが形成されている。
The
一方、第1タンクプレート11は、その長手方向より視た垂直断面が、下方に開口を有し、上端面の被処理空気の流れる方向の中央部がゆるやかに下側に凹んだ略C字状をしている。この第1タンクプレート11の上端面の凹みの中央には、上側に凹んだタンク側凹部11aが形成されている。上記第1ヘッダプレート10及び第1タンクプレート11は、アルミニウム合金製の板材をプレス加工することによって成形される。
On the other hand, the
第1ヘッダタンク6の内部には、平板状の仕切板20が設けられている。この仕切板20は、第1ヘッダタンク6の一端から他端まで上記チューブ2及びフィン3の配列方向に延びて形成されている。
A
上記ヘッダ側凹部10bとタンク側凹部11aとに仕切板20が嵌った状態で挟み込まれると共に、第1ヘッダプレート10の開口内壁と第1タンクプレート11の開口外壁の一部が接するようにして、第1ヘッダプレート10と第1タンクプレート11とが固定されている。この状態で、第1ヘッダタンク6の内部には、中空空間が形成され、仕切板20と第1ヘッダプレート10の底面とが略垂直となった状態において、この中空空間が、上流側寄りの第1上流側空間41と下流側寄りの第1下流側空間42とに分割されている(図3参照)。そして、第1ヘッダタンク6の両端には、中空開口9が形成されている。
The
図9に示すように、上記第1上流側空間41は、上記上流側コア部4aにおける複数のチューブ2aの流路と連通している。また、この第1上流側空間41は、第1ヘッダタンク6の長手方向における中間位置に設けられる上流側バッフル板21によって、2つの空間(図9における左右の空間)に仕切られている。一方、第1下流側空間42は、上記下流側コア部4bにおける複数のチューブ2bの流路と連通している。また、この第1下流側空間42は、第1ヘッダタンク6の長手方向における中間位置に設けられる下流側バッフル板22によって、2つの空間に仕切られている。さらに、第1上流側空間41における左側の空間と、第1下流側空間42における左側の空間との間に位置する上記仕切板20には、図示しない連通孔が形成されており、第1上流側空間41における左側の空間と第1下流側空間42における左側の空間とが、この連通孔を介して連通している。
As shown in FIG. 9, the first
一方、図4に示すように、第2ヘッダタンク7は、上述した第1ヘッダタンク6が180度回転した状態で、コア部4の下端に配置されたものである。この第2ヘッダタンク7は、その上部に位置するヘッダ部としての第2ヘッダプレート13と、その下部に位置するタンク部としての第2タンクプレート14とを備えている。そして、第2ヘッダプレート13における上端面には、複数のチューブ2の下端部が挿入保持される複数の孔部13aが形成されている。さらに、第2ヘッダタンク7の内部には、第1ヘッダタンク6と同様にして、仕切板20が設けられている。そして、第2ヘッダタンク7の内部の中空空間が、上流側寄りの第2上流側空間43と下流側寄りの第2下流側空間44とに分割されている。上記第2上流側空間43は、上記上流側コア部4aにおける複数のチューブ2aの流路と通連している。一方、第2下流側空間44は、上記下流側コア部4bにおける複数のチューブ2bの流路と連通している。そして、第2ヘッダタンク7の両端にも中空開口9が形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
第1ヘッダタンク6の一端(図1において左端)、及び第2ヘッダタンク7の両端における中空開口9は、第1キャップ31で覆われ、第1ヘッダタンク6の他端(図1において右端)における中空開口は、第2キャップ32で覆われている。
One end of the first header tank 6 (left end in FIG. 1) and the
具体的には、上記第1キャップ31は、第1,第2ヘッダタンク6,7を長手方向に視た垂直断面の外縁形状と同様の断面を有し、中空開口9を外側より閉塞する板状の第1キャップ本体31aを備えている。この第1キャップ本体31aの外周の略全域には、第1キャップ本体31aに対して垂直に折り曲げられ、上記中空開口9周縁の第1,第2ヘッダプレート10,13に嵌合するヘッダ側嵌合部31bと、第1,第2タンクプレート11,14に嵌合するタンク側嵌合部31cとが設けられている。
Specifically, the
また、上記第1キャップ本体31aには、上記仕切板20に対応するように被処理空気の流れる方向の中央部に長孔よりなる貫通孔31dが設けられている。この貫通孔31dは、仕切板20が挿通可能なように仕切板20の外周よりも若干大きいものとなっている。
Further, the first cap body 31a is provided with a through
そして、上述したように、第1ヘッダタンク6の左端では、中空開口9の外側から第1キャップ31を嵌め込むことで、第1キャップ31のヘッダ側嵌合部31bとタンク側嵌合部31cとによって、仕切板20を組み込んだ第1ヘッダプレート10と第1タンクプレート11とが挟み込まれている。そして、第1キャップ31の貫通孔31dを貫通した仕切板20の先端部20aがかしめられて第1キャップ31に固定されている。なお、各図においては、仕切板20の先端部20aは、説明の都合上、かしめる前の形状を表している。
As described above, at the left end of the
図5〜図9に示すように、上記第2キャップ32は、第1下流側空間42と冷媒が流入する流入配管37(図9にのみ示す)とを接続し、第1上流側空間41と冷媒が流出する流出配管38(図9にのみ示す)とを接続する接続部50を備えている。そして、この接続部50は、その内壁を構成する板状の内側壁部32aと、その外壁を構成し、内側壁部32aに嵌合して保持される外側部材51とを備えている。この内側壁部32aは、図6に示すように、上側に第1ヘッダタンク6を長手方向に視た垂直断面の外縁形状と同様の形状を有して中空開口9を外側より閉塞する閉塞部32bと、下側に円弧状に延びた延長部32eとを有している。この内側壁部32aの閉塞部32bには、被処理空気の上流側に位置し、第1ヘッダタンク6における第1上流側空間41と連通する貫通孔36aと、被処理空気の下流側に位置し、第1ヘッダタンク6における第1下流側空間42と連通する貫通孔36bとが形成されている。また、内側壁部32aには、この内側壁部32aに対して垂直に折り曲げられた接続部側嵌合部32cが、間隔を空けて内側壁部32aのほぼ全周に設けられている。
As shown in FIGS. 5 to 9, the
上記内側壁部32aには、上記接続部側嵌合部32cをかしめることによって上記外側部材51が密閉状に嵌合している。この外側部材51は、図7に示すように、内側壁部32aの貫通孔36a,36bに対応して同じ内径の貫通孔51a及び通路孔51bが形成され、内側壁部32aに当接する当接部51cと、内側壁部32aの貫通孔36bを密閉状に覆う容器状の管路部51dとを備え、この管路部51dと内側壁部32aとで挟まれた領域で、通路部52が形成されている(図5参照)。管路部51dの表面の下側には、通路孔51fが開口している。
The
上記内側壁部32aと外側部材51とが接続部側嵌合部32cによって嵌合された接続部50の貫通孔36a,51aと貫通孔36b及び通路孔51bとがそれぞれ重なり合った状態で、コネクタ部53が外側部材51側から挿入されている。すなわち、コネクタ部53は、図8に示すように、内側壁部32a側へ延び、貫通孔36a,51aに挿入される上流側管部53aと、この上流側管部53aよりも短く、上記管路部51dの通路孔51fに挿入される下流側管部53bとを備えている。そして、この上流側管部53a及び下流側管部53bの接続部50側端部の開口周縁には、コネクタ部側嵌合部53cが設けられている。このコネクタ部53を接続部50に挿入して、コネクタ部側嵌合部53cをかしめることによってコネクタ部53が接続部50に保持される。そして、このコネクタ部53は、図2に示すように、熱交換器1の被処理空気の流れる方向と垂直な上下の中心線に対して上流側へ傾くように取り付けられ、コネクタ部53が第1ヘッダタンク6を長手方向に視たときに、その外周が熱交換器1から大きく飛び出さないようになっている。このコネクタ部53の上流側管部53aに熱交換器1を循環した冷媒が流出する流出配管38が接続され、下流側管部53bに熱交換器1を循環する冷媒が流入する流入配管37が接続される。
In the state where the through
図5(b)に示すように、第1ヘッダタンク6の第1タンクプレート11の他端には、他端側に突出したタンク側嵌合部6aが設けられている。そして、第1ヘッダタンク6には、タンク側嵌合部6aをかしめることによって、接続部50が保持され、中空開口9が内側壁部32aの閉塞部32bで塞がれて第2キャップ32で覆われている。
As shown in FIG. 5B, the other end of the
接続部50の内側壁部32aの延長部32eと、エンドプレート8との間には、間隙Lが設けられている。この間隙Lは、L≧L1×u1×2×(N/2)で求められる値に設定されている。ここで、L1:チューブの板厚及びチューブにクラッドされたろう材の厚みの総和、u1:チューブのろう材クラッド率及びN:コア部の段数である。そして、チューブのろう材クラッド率とは、チューブの板厚及びチューブにクラッドされたろう材の厚みの総和に対するろう材の厚みの割合である。
A gap L is provided between the
すなわち、図10に示すように、チューブ2にろう材5をクラッドしてコア部4を接合するとき、L1×u1がろう材5の厚みを表し、その2倍の値をチューブ2の両側面にクラッドされたろう材5の厚みとし、さらに、これにコア部4の段数の半分をかけることによって、コア部4の片側に影響するろう材5の厚みの総量が算出される。つまり、間隙Lは、ろう材5の厚みの総量以上となるように設定されている。
That is, as shown in FIG. 10, when the
−製造方法−
次に、本実施形態に係る熱交換器1のろう付け接合による製造方法について説明する。
-Manufacturing method-
Next, the manufacturing method by brazing joining of the
まず、上述した各部品に、予めろう材5をクラッドしておく。このときコア部4においては、図10に示すように、チューブ2にろう材5をクラッドする。このクラッドされたろう材5の厚みは、L1×u1である。
First, the
次に、接続部50の内側壁部32aに設けられた接続部側嵌合部32cを外側部材51にかしめて、内側壁部32aと外側部材51とを嵌合して保持する。また、この接続部50の貫通孔36a,51aにコネクタ部53の上流側管部53aを、接続部50の管路部51dの通路孔51fにコネクタ部53の下流側管部53bを挿入する。そして、上流側管部53a及び下流側管部53bに設けられたコネクタ部側嵌合部53cをそれぞれかしめて、接続部50とコネクタ部53とを嵌合して保持する。さらに、第1タンクプレート11に設けられたタンク側嵌合部6aを接続部50にかしめて、接続部50を第1タンクプレート11に保持させる。
Next, the connection part side
そして、図13に示すように、熱交換器1を組み付ける。コア部4は、その配列方向の長さが、溶融するろう材5の厚みの総量分だけ減少することを考慮して、配列方向の両側がふくらむようにエンドプレート8が撓んだ状態で組み付けられる。このとき、エンドプレート8の上端部と内側壁部32aの延長部32eとの間に間隙Lが設けられ、この間隙Lは、ろう材5の厚みの総量以上となるように設定されているため、延長部32eとエンドプレート8とが当接しない位置に接続部50が組み付けられる。
And the
組み付けられた熱交換器1を金属ワイヤなどの拘束体によって、第1,第2ヘッダタンク6,7の長手方向に拘束する。そして、この状態の熱交換器1を、ろう付け用加熱炉で加熱し、各部品の接合部のろう材5を溶融させて、図1に示すように、熱交換器1を一体的に製造する。このとき、コア部4は、図11に示すように、チューブ2とフィン3との接合部のろう材5が溶融して接合し、溶融したろう材5の厚みの総量分だけコア部4の配列方向の長さが減少する。接続部50は、内側壁部32aの延長部32eとエンドプレート8とが当接しない位置に組み付けられているため、ろう付けの過程で変位することはない。
The assembled
−冷媒の循環動作−
次に、本実施形態に係る熱交換器1における冷媒の循環動作について、図9を参照しながら説明する。なお、熱交換器1には、例えば冷媒回路に接続された膨張弁などによって膨張、冷却された冷媒が流入する。
-Refrigerant circulation operation-
Next, the refrigerant circulation operation in the
冷媒は、第2キャップ32の流入配管37から通路部52を通って熱交換器1の内部へ流入する。通路部52を流通した冷媒は、第2キャップ32の貫通孔36bを通過した後、第1ヘッダタンク6に形成された第1下流側空間42における右側の空間へ流入する。そして、この冷媒は、下流側コア部4bにおけるチューブ2bに分配されて、下方向へ流通する。各チューブ2bを流通した冷媒は、第2ヘッダタンク7に形成された第2下流側空間44における右側寄りの空間で集合し、第2下流側空間44における左側寄りの空間へ流通する。そして、この冷媒は、下流側コア部4bのチューブ2bに分配されて、上方向へ流通する。
The refrigerant flows from the
各チューブ2bを流通した冷媒は、第1ヘッダタンク6に形成された第1下流側空間42における左側の空間で集合し、図示しない連通孔を通過して、第1ヘッダタンク6の第1上流側空間41における左側の空間へ流通する。そして、この冷媒は、上流側コア部4aのチューブ2aに分配されて、下方向へ流通する。各チューブ2aを流通した冷媒は、第2ヘッダタンク7に形成された第2上流側空間43における左側寄りの空間で集合し、第2上流側空間43における右側の空間へ流通する。そして、この冷媒は、上流側コア部4aのチューブ2aに分配されて、再び上方向へ流通する。この冷媒は、第1ヘッダタンク6に形成された第1上流側空間41における右側の空間で集合する。以上のようにして、熱交換器1における上流側、下流側コア部4a,4bを流通した冷媒は、第2キャップ32の貫通孔36aを通過した後、第2キャップ32の流出配管38を介して、熱交換器1の外部へ流出する。
The refrigerant flowing through each
一方、被処理空気は、熱交換器1に対して図9の白矢印方向に流れ、熱交換器1のコア部4を流通する。この被処理空気は、コア部4のチューブ2及びフィン3によって冷却されながら、熱交換器1を通過する。
On the other hand, the air to be treated flows in the direction of the white arrow in FIG. 9 with respect to the
−実施形態の効果−
したがって、本実施形態の熱交換器1においては、接続部50の内側壁部32aの延長部32eとエンドプレート8との間に間隙Lを設け、組み付け時のコア部4の盛り上がり部分が内側壁部32aの延長部32eに当接しないようにしている。このため、接続部50を盛り上がりに合わせて傾けて接合する必要がないため、ろう付け過程で、コア部4の配列方向の長さが減少しても、接続部50が変位することはなく、接続部50の位置精度を高くし、ろう付け品質を向上させることができる。
-Effect of the embodiment-
Therefore, in the
本実施形態によれば、間隙Lを、L≧L1×u1×2×(N/2)に設定している。このため、組み付け時のコア部4の盛り上がり部分以上の間隙Lを設けることができ、間隙Lを設定するための最適な接続部50の設計を容易に行うことができる。
According to the present embodiment, the gap L is set such that L ≧ L1 × u1 × 2 × (N / 2). For this reason, it is possible to provide a gap L that is equal to or greater than the raised portion of the
本実施形態によれば、接続部50をタンク側嵌合部6aにより第1タンクプレート11に保持し、接続部50を第1ヘッダタンク6の接続位置に保持した状態でろう付けしている。このため、より接続部50の位置精度を高くし、ろう付け品質を向上させることができる。
According to the present embodiment, the connecting
本実施形態によれば、接続部50の内側壁部32aと外側部材51とを、内側壁部32aに設けた接続部側嵌合部32cにより嵌合し、内側壁部32aと外側部材51とを、接続部側嵌合部32cにより保持した状態でろう付けしている。このため、内側壁部32aと外側部材51との接合の位置精度を高くし、ろう付け品質を向上させることができる。
According to this embodiment, the
本実施形態によれば、コネクタ部53を、コネクタ部側嵌合部53cにより接続部50に保持し、コネクタ部53を接続部50に接続する工程を省略して、コネクタ部53を接続部50のろう付けと共に接合している。このため、熱交換器1の生産工程を簡略化することができると共に、接続部50にコネクタ部53を保持した状態でろう付けするため、コネクタ部53の接続の位置精度を高くし、ろう付けの品質を向上させることができる。
According to this embodiment, the
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
すなわち、上記実施形態では、タンク側嵌合部6aは、第1タンクプレート11に設けられるものとしたが、図14に示すように、第1ヘッダプレート10に設けられてもよい。
That is, in the above embodiment, the tank side
また、上記実施形態では、内側壁部32aに設けられた接続部側嵌合部32cによって、内側壁部32aと外側部材51とを嵌合するものとしたが、接続部側嵌合部32cを外側部材51に設けて、両者を嵌合してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、チューブ2にろう材5をクラッドしてコア部4をろう付けすることとしたが、図12に示すように、フィン3にろう材5をクラッドしてもよい。このとき、接続部50の内側壁部32aの延長部32eとエンドプレート8との間隙Lは、L≧L2×u2×2×(N/2)で求められる値に設定する。ここで、L2:フィンの板厚及びフィンにクラッドされたろう材の厚みの総和、u2:フィンのろう材クラッド率及びN:コア部の段数である。そして、フィンのろう材クラッド率とは、フィンの板厚及びフィンにクラッドされたろう材の厚みの総和に対するろう材の厚みの割合である。すなわち、L2×u2がろう材5の厚みを表し、その2倍の値をフィン3の両側面にクラッドされたろう材5の厚みとし、さらに、これにコア部4の段数の半分をかけることによって、コア部4の片側に影響するろう材5の厚みの総量が算出される。つまり、間隙Lがろう材5の厚みの総量以上となるように設定される。
Further, in the above embodiment, the
以上説明したように、本発明は、車両用空調装置などの冷媒回路に接続されて蒸発器として機能する熱交換器について有用である。 As described above, the present invention is useful for a heat exchanger connected to a refrigerant circuit such as a vehicle air conditioner and functioning as an evaporator.
1 熱交換器
2 チューブ
2a チューブ
2b チューブ
3 フィン
4 コア部
4a 上流側コア部(コア部)
4b 下流側コア部(コア部)
5 ろう材
6 第1ヘッダタンク
6a タンク側嵌合部
7 第2ヘッダタンク
9 中空開口
32a 内側壁部
32c 接続部側嵌合部
32e 延長部
37 流入配管
38 流出配管
41 第1上流側空間
42 第1下流側空間
43 第2上流側空間
44 第2下流側空間
50 接続部
53 コネクタ部
L 間隙
L1 チューブの板厚
L2 フィンの板厚
DESCRIPTION OF
4b Downstream core part (core part)
5
Claims (6)
上記第1又は第2ヘッダタンクの両端のいずれか一方の中空開口には、上記中空空間と冷媒が流入する流入配管及び冷媒が流出する流出配管とを接続する接続部が設けられ、該接続部は他方のヘッダタンク側へ向かって上記コア部の側方まで延びた延長部を有し、該延長部とコア部の側面との間に所定の間隙が設けられていることを特徴とする熱交換器。 A core portion in which a plurality of tubes and fins are alternately arranged in a direction substantially perpendicular to the air flow direction of the air to be treated and a hollow space communicating with the internal flow paths of the plurality of tubes are formed. And first and second header tanks extending in the fin arrangement direction and disposed at both ends of the core part, and brazing after the tube, fins, and first and second header tanks are assembled. A joined heat exchanger,
The hollow opening at either end of the first or second header tank is provided with a connection portion that connects the hollow space to an inflow pipe into which the refrigerant flows and an outflow pipe from which the refrigerant flows out. Has an extension portion extending to the side of the core portion toward the other header tank side, and a predetermined gap is provided between the extension portion and the side surface of the core portion. Exchanger.
上記チューブにクラッドされたろう材によってコア部がろう付け接合され、
上記間隙が、上記チューブの板厚と該チューブのろう材クラッド率と上記コア部の段数との積以上であることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger of claim 1,
The core part is brazed and joined by the brazing material clad in the tube,
The heat exchanger is characterized in that the gap is not less than the product of the thickness of the tube, the brazing material cladding ratio of the tube, and the number of stages of the core portion.
上記フィンにクラッドされたろう材によってコア部がろう付け接合され、
上記間隙が、上記フィンの板厚と該フィンのろう材クラッド率と上記コア部の段数との積以上であることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger of claim 1,
The core part is brazed and joined by the brazing material clad on the fin,
The heat exchanger is characterized in that the gap is not less than the product of the plate thickness of the fin, the brazing material clad rate of the fin, and the number of stages of the core portion.
上記接続部は、上記中空開口周縁に形成されたタンク側嵌合部により該中空開口に保持されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the connecting portion is held in the hollow opening by a tank side fitting portion formed on the periphery of the hollow opening.
上記接続部は内側壁部と、該内側壁部と密閉状に嵌合する外側部材とを備え、該内側壁部と外側部材とは、少なくとも一方に設けられた接続部側嵌合部により保持されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 4,
The connecting portion includes an inner wall portion and an outer member that fits in a sealed manner with the inner wall portion, and the inner wall portion and the outer member are held by a connecting portion side fitting portion provided on at least one side. Heat exchanger characterized by being made.
上記接続部には、上記流入配管及び流出配管が接続されるコネクタ部が機械的に保持されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 4 or 5,
The heat exchanger according to claim 1, wherein a connector portion to which the inflow pipe and the outflow pipe are connected is mechanically held in the connection portion.
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