JP2007178016A - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
JP2007178016A
JP2007178016A JP2005374227A JP2005374227A JP2007178016A JP 2007178016 A JP2007178016 A JP 2007178016A JP 2005374227 A JP2005374227 A JP 2005374227A JP 2005374227 A JP2005374227 A JP 2005374227A JP 2007178016 A JP2007178016 A JP 2007178016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
header
heat exchanger
component
header component
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2005374227A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironaka Sasaki
広仲 佐々木
Kazuhiko Minami
和彦 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2005374227A priority Critical patent/JP2007178016A/en
Publication of JP2007178016A publication Critical patent/JP2007178016A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of reducing its weight and cost while ensuring the sufficient pressure resistance of an inlet header. <P>SOLUTION: A gas cooler 1 is provided with a pair of header tanks 2, 3 and a plurality of heat exchange pipes 4 arranged in parallel between both header tanks 2 and 3 and having both ends connected with both the header tanks 2, 3, respectively. Each header tank 2, 3 is constituted by stacking an outer side plate 7, an inner side plate 8, and an intermediate plate 9 and brazing them. The first header tank 2 is provided with the inlet header 10A and an outlet header (10B). The outer side plate 7 of the first header tank 2 is divided into an inlet header constitution 7A and an outlet header constitution 7B. Wall thicknesses of both of header constitutions 7A, 7B are the same. The strength of a heat exchanger use temperature zone of a material forming the inlet header constitution 7A is made to be higher than the strength of a heat exchanger use temperature zone of a material forming the outlet header constitution 7B by 10 to 50%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、熱交換器に関し、さらに詳しくは、たとえばCO(二酸化炭素)などの超臨界冷媒が用いられ、たとえば車両にカーエアコンとして搭載される超臨界冷凍サイクルのガスクーラに好適に使用される熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, and more specifically, for example, a supercritical refrigerant such as CO 2 (carbon dioxide) is used. For example, the invention is preferably used for a gas cooler of a supercritical refrigeration cycle mounted on a vehicle as a car air conditioner. It relates to a heat exchanger.

この明細書および特許請求の範囲において、「超臨界冷凍サイクル」とは、高圧側において、冷媒が臨界圧力を超えた超臨界状態となる冷凍サイクルを意味するものとし、「超臨界冷媒」とは、超臨界冷凍サイクルに用いられる冷媒を意味するものとする。   In this specification and claims, the term “supercritical refrigeration cycle” means a refrigeration cycle in which the refrigerant is in a supercritical state exceeding the critical pressure on the high pressure side, and “supercritical refrigerant” It shall mean a refrigerant used in a supercritical refrigeration cycle.

たとえば車両のカーエアコンに適用される超臨界冷凍サイクルのガスクーラに用いられる熱交換器として、互いに間隔をおいて配置された1対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダタンクに接続された扁平状熱交換管と、隣接する熱交換管間の通風間隙に配置されかつ熱交換管にろう付されたフィンとを備えており、各ヘッダタンクが、外側プレートと、内側プレートと、これら両プレート間に介在させられた中間プレートとが互いに積層されてろう付されることにより構成され、第1ヘッダタンクの外側プレートに、中間プレートにより開口が閉鎖された2つの外方膨出部がその長さ方向に並んで形成されるとともに、第2ヘッダタンクの外側プレートに、中間プレートにより開口が閉鎖された1つの外方膨出部が第1ヘッダタンクの2つの外方膨出部に跨るように形成され、各ヘッダタンクにおける外側プレートの各外方膨出部と対応する部分がヘッダとなり、第1ヘッダタンクの一方のヘッダが冷媒入口を有する入口ヘッダとなっているとともに、他方のヘッダが冷媒出口を有する出口ヘッダとなっている熱交換器が知られている(特許文献1参照)。   For example, as a heat exchanger used in a gas cooler of a supercritical refrigeration cycle applied to a car air conditioner of a vehicle, a pair of header tanks arranged at a distance from each other and a parallel arrangement with a gap between the two header tanks Each header having a flat heat exchange pipe having both ends connected to both header tanks and fins brazed to the heat exchange pipe and disposed in a ventilation gap between adjacent heat exchange pipes. The tank is formed by laminating and brazing an outer plate, an inner plate, and an intermediate plate interposed between the two plates, and opens the outer plate of the first header tank by the intermediate plate. Are formed side by side in the length direction, and an opening is formed in the outer plate of the second header tank by an intermediate plate. One chained outward bulging portion is formed so as to straddle the two outward bulging portions of the first header tank, and a portion corresponding to each outward bulging portion of the outer plate in each header tank is a header. A heat exchanger is known in which one header of the first header tank is an inlet header having a refrigerant inlet, and the other header is an outlet header having a refrigerant outlet (see Patent Document 1). .

通常、車両のカーエアコンに適用される超臨界冷凍サイクルのガスクーラに用いられる熱交換器は、軽量、高熱伝導性、安価などの理由からアルミニウムやアルミニウム合金により形成されることが多く、特許文献1記載のにおけるヘッダタンクを構成する各プレートもアルミニウム合金により形成されており、外側プレートはたとえばJIS A3003からなる心材の両面がアルミニウム合金ろう材からなる皮材で覆われたアルミニウムブレージングシートにより形成されている。   Usually, a heat exchanger used in a gas cooler of a supercritical refrigeration cycle applied to a car air conditioner of a vehicle is often formed of aluminum or an aluminum alloy for reasons such as light weight, high thermal conductivity, and low cost. Each plate constituting the header tank in the description is also formed of an aluminum alloy, and the outer plate is formed of an aluminum brazing sheet in which both sides of a core material made of JIS A3003 are covered with a skin material made of an aluminum alloy brazing material, for example. Yes.

超臨界冷凍サイクルにおいては、圧縮機で圧縮された冷媒は高温高圧になり、ガスクーラの入口ヘッダに流入する超臨界冷媒の温度が150℃を超えることがある。そこで、特許文献1記載の熱交換器においては、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける入口ヘッダを構成する部分の上記温度域での強度を高くして入口ヘッダの耐圧性を向上させるために、外側プレート全体の肉厚を、上述した温度域での強度を満たしうるように厚くしたり、あるいは外側プレート全体の材質を、上述した温度域での強度を満たしうるような材質にしている。   In the supercritical refrigeration cycle, the refrigerant compressed by the compressor becomes high temperature and high pressure, and the temperature of the supercritical refrigerant flowing into the inlet header of the gas cooler may exceed 150 ° C. Therefore, in the heat exchanger described in Patent Document 1, in order to increase the strength of the portion constituting the inlet header in the outer plate of the first header tank in the above temperature range and improve the pressure resistance of the inlet header, The thickness of the entire plate is increased so as to satisfy the strength in the temperature range described above, or the material of the entire outer plate is made of a material that can satisfy the strength in the temperature range described above.

ところで、出口ヘッダに流入する冷媒温度は大きく低下しているので、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける出口ヘッダを構成する部分の強度はさほど高くする必要がない。したがって、上述したように、外側プレート全体の肉厚を大きくした場合には、出口ヘッダを構成する部分の肉厚は必要以上の肉厚となり、熱交換器全体の重量が大きくなるという問題がある。また、上述したように、外側プレート全体の材質を、上述した温度域での強度を満たしうるような材質にした場合、コストが高くなる。
特開2005−300135号公報
By the way, since the temperature of the refrigerant flowing into the outlet header is greatly reduced, it is not necessary to increase the strength of the portion constituting the outlet header in the outer plate of the first header tank. Therefore, as described above, when the thickness of the entire outer plate is increased, the thickness of the portion constituting the outlet header becomes unnecessarily thick, and the weight of the entire heat exchanger increases. . In addition, as described above, when the material of the entire outer plate is a material that can satisfy the above-described strength in the temperature range, the cost increases.
JP-A-2005-300135

この発明の目的は、上記問題を解決し、入口ヘッダの十分な耐圧性を確保しつつ軽量化および低コスト化を図りうる熱交換器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a heat exchanger that solves the above-described problems and can achieve weight reduction and cost reduction while ensuring sufficient pressure resistance of the inlet header.

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。   In order to achieve the above object, the present invention comprises the following aspects.

1)互いに間隔をおいて配置された1対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並列状に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクが、外側プレートと、内側プレートと、これら両プレート間に介在させられた中間プレートとが互いに積層されてろう付されることにより構成され、第1ヘッダタンクに、その長さ方向に並んだ複数のヘッダが設けられるとともに、第1ヘッダタンクの長さ方向の一端部のヘッダが、冷媒入口を有する入口ヘッダとなっている熱交換器において、
第1ヘッダタンクの外側プレートにおける入口ヘッダを構成する第1のヘッダ構成部が、これに隣接するヘッダを構成する第2のヘッダ構成部から分割されている熱交換器。
1) A pair of header tanks spaced apart from each other and a plurality of heat exchange pipes arranged in parallel between both header tanks and having both ends connected to both header tanks, Each header tank is formed by laminating and brazing an outer plate, an inner plate, and an intermediate plate interposed between the two plates, and the first header tank has a length direction. In the heat exchanger in which a plurality of headers arranged are provided and the header at one end in the length direction of the first header tank is an inlet header having a refrigerant inlet,
The heat exchanger by which the 1st header structure part which comprises the inlet header in the outer side plate of a 1st header tank is divided | segmented from the 2nd header structure part which comprises the header adjacent to this.

2)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも高くなっている上記1)記載の熱交換器。   2) The heat described in 1) above, wherein the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component in the outer plate of the first header tank is higher than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. Exchanger.

3)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部と第2ヘッダ構成部とが同一の材料からなり、第1ヘッダ構成部の肉厚が、第2ヘッダ構成部の肉厚に対して5〜30%厚くなっている請求項2記載の熱交換器。   3) The first header component and the second header component in the outer plate of the first header tank are made of the same material, and the thickness of the first header component is smaller than the thickness of the second header component. The heat exchanger according to claim 2, wherein the heat exchanger is 5 to 30% thick.

上記3)の熱交換器において、第1ヘッダ構成部の肉厚を、第2ヘッダ構成部の肉厚に対して5〜30%厚くしたのは、5%未満であると第1ヘッダ構成部における熱交換器の使用温度域での強度である熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に大きくならず、30%を超えると第1ヘッダ構成部の加工が困難になるおそれがあるからである。   In the heat exchanger of 3) above, the thickness of the first header component is 5 to 30% thicker than the thickness of the second header component when the first header component is less than 5%. The heat exchanger operating temperature range strength, which is the strength in the operating temperature range of the heat exchanger, is not sufficiently greater than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component, and if it exceeds 30%, the first This is because it may be difficult to process the header component.

4)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部と第2ヘッダ構成部との肉厚が同一であり、第1ヘッダ構成部を形成する材料の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部を形成する材料の熱交換器使用温度域強度に対して10〜50%高くなっている上記2)記載の熱交換器。   4) The thickness of the first header component and the second header component in the outer plate of the first header tank is the same, and the heat exchanger operating temperature range strength of the material forming the first header component is 2) The heat exchanger according to 2) above, which is 10 to 50% higher than the heat exchanger operating temperature range strength of the material forming the header component.

上記4)の熱交換器において、第1ヘッダ構成部を構成する材料における熱交換器の使用温度域での強度である熱交換器使用温度域強度を、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度に対して10〜50%高くしたのは、10%未満であると第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に大きくならず、50%を超えると第1ヘッダ構成部の加工が困難になるおそれがあるからである。   In the heat exchanger of 4) above, the heat exchanger use temperature range strength, which is the strength in the use temperature range of the heat exchanger in the material constituting the first header component, is used as the heat exchanger use of the second header component. 10-50% higher than the temperature range strength is less than 10%, the heat exchanger use temperature range strength of the first header component is higher than the heat exchanger use temperature range strength of the second header configuration Is not sufficiently large, and if it exceeds 50%, it may be difficult to process the first header component.

5)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部が、それぞれMn、Cu、SiおよびMgを含むアルミニウム合金で形成されており、第1ヘッダ構成部のMn、Cu、SiおよびMgのうちの少なくとも1種の含有量が、第2ヘッダ構成部におけるこれと同種の元素の含有量よりも多くなっている上記4)記載の熱交換器。   5) The first header component and the second header component on the outer plate of the first header tank are each formed of an aluminum alloy containing Mn, Cu, Si and Mg, and Mn, Cu of the first header component The heat exchanger according to 4) above, wherein the content of at least one of Si and Mg is larger than the content of the same kind of element in the second header component.

6)第1ヘッダ構成部のMn含有量が、第2ヘッダ構成部のMn含有量よりも0.1質量%以上多くなっている上記5)記載の熱交換器。   6) The heat exchanger according to 5) above, wherein the Mn content in the first header component is 0.1% by mass or more than the Mn content in the second header component.

7)第1ヘッダ構成部のCu含有量が、第2ヘッダ構成部のCu含有量よりも0.05質量%以上多くなっている上記5)または6)記載の熱交換器。   7) The heat exchanger according to 5) or 6) above, wherein the Cu content of the first header component is 0.05% by mass or more than the Cu content of the second header component.

8)第1ヘッダ構成部のSi含有量が、第2ヘッダ構成部のSi含有量よりも0.1質量%以上多くなっている上記5)〜7)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   8) The heat exchange according to any one of 5) to 7) above, wherein the Si content of the first header component is 0.1% by mass or more than the Si content of the second header component. vessel.

9)第1ヘッダ構成部のMg含有量が、第2ヘッダ構成部のMg含有量よりも0.05質量%以上多くなっている上記5)〜8)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   9) The heat exchange according to any one of 5) to 8) above, wherein the Mg content of the first header component is 0.05% by mass or more than the Mg content of the second header component. vessel.

上記5)〜9)の熱交換器において、Mn、Cu、SiおよびMgはアルミニウム合金の強度を高める元素である。しかしながら、第1ヘッダ構成部のMn含有量が、第2ヘッダ構成部のMn含有量よりも0.1質量%未満しか多くなっていない場合、第1ヘッダ構成部のCu含有量が、第2ヘッダ構成部のCu含有量よりも0.05質量%未満しか多くなっていない場合、第1ヘッダ構成部のSi含有量が、第2ヘッダ構成部のSi含有量よりも0.1質量%未満しか多くなっていない場合、および第1ヘッダ構成部のMg含有量が、第2ヘッダ構成部のMg含有量よりも0.05質量%未満しか多くなっていない場合には、それぞれ第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に大きくならないことがある。   In the heat exchangers 5) to 9), Mn, Cu, Si and Mg are elements that increase the strength of the aluminum alloy. However, when the Mn content of the first header component is less than 0.1% by mass than the Mn content of the second header component, the Cu content of the first header component is the second If the Cu content in the header component is less than 0.05% by mass, the Si content in the first header component is less than 0.1% by mass than the Si content in the second header component. However, if the Mg content of the first header component is less than 0.05% by mass than the Mg content of the second header component, the first header configuration The heat exchanger operating temperature range strength of the part may not be sufficiently larger than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component.

10)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、Mn0.8〜1.7質量%、Cu0.15〜0.5質量%、Si0.4〜1.7質量%、Mg0.05〜1質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で形成されている上記5)〜9)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   10) The first header component in the outer plate of the first header tank is Mn 0.8-1.7 mass%, Cu 0.15-0.5 mass%, Si 0.4-1.7 mass%, Mg 0.05 The heat exchanger according to any one of 5) to 9) above, which is formed of an aluminum alloy containing ˜1% by mass, the balance being Al and inevitable impurities.

上記10)の熱交換器において、第1ヘッダ構成部を構成するアルミニウム合金に含まれるMn、Cu、SiおよびMgは、それぞれ第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度を高める効果を有するが、Mn、Cu、SiおよびMgの含有量が下限値未満であるとこの効果が十分ではない。また、Mn含有量が上限値を超えると粗大な金属間化合物が生成して加工性が悪くなるおそれがあり、Cu含有量が上限値を超えると耐食性が低下するおそれがあり、Si含有量が上限値を超えると融点が低下し、ろう付時に溶融する可能性があり、Mg含有量が上限値を超えるとろう付性が低下するおそれがある。   In the heat exchanger of 10) above, Mn, Cu, Si and Mg contained in the aluminum alloy constituting the first header component each have the effect of increasing the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component. However, if the contents of Mn, Cu, Si and Mg are less than the lower limit, this effect is not sufficient. In addition, if the Mn content exceeds the upper limit value, a coarse intermetallic compound may be generated and the workability may be deteriorated. If the Cu content exceeds the upper limit value, the corrosion resistance may be reduced, and the Si content may be decreased. When the upper limit is exceeded, the melting point is lowered and there is a possibility of melting at the time of brazing, and when the Mg content exceeds the upper limit, the brazing property may be lowered.

11)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、150〜180℃の温度域での耐力が50MPa以上、引張強さが100MPa以上である上記2)〜10)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   11) Any one of the above 2) to 10), wherein the first header component on the outer plate of the first header tank has a yield strength of 50 MPa or more and a tensile strength of 100 MPa or more in a temperature range of 150 to 180 ° C. The heat exchanger as described in.

上記1)〜10)の熱交換器を超臨界冷凍サイクルのガスクーラとして使用した場合、冷媒入口から入口ヘッダ内に流入する超臨界冷媒の温度は150〜180℃程度になる。そして、この温度域で、第1ヘッダ構成部の耐力が50MPa以上、引張強さが100MPa以上であると、第1ヘッダ構成部における熱交換器の使用温度域での強度である熱交換器使用温度域強度が十分高められていることになり、入口ヘッダの耐圧性が確実に向上する。   When the heat exchangers 1) to 10) are used as a gas cooler of a supercritical refrigeration cycle, the temperature of the supercritical refrigerant flowing from the refrigerant inlet into the inlet header is about 150 to 180 ° C. In this temperature range, when the proof stress of the first header component is 50 MPa or more and the tensile strength is 100 MPa or more, the heat exchanger used is the strength in the operating temperature range of the heat exchanger in the first header component. The temperature region strength is sufficiently increased, and the pressure resistance of the inlet header is reliably improved.

12)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、第2ヘッダ構成部よりも電位的に貴となっており、両ヘッダ形成部の電位差が30mV以上である上記1)または4)記載の熱交換器。   12) The first header component on the outer plate of the first header tank is more noble than the second header component, and the potential difference between both header forming portions is 30 mV or more 1) or 4) The described heat exchanger.

上記12)の熱交換器において、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、第2ヘッダ構成部よりも電位的に貴となっているのは、第2ヘッダ構成部を第1ヘッダ構成部に対して犠牲的に腐食させることにより、第1ヘッダ構成部の腐食を抑制し、その結果第1ヘッダ構成部の腐食の進行による強度低下を防止するためである。しかしながら、両ヘッダ形成部の電位差が30mV未満であると、この効果が十分ではないおそれがある。両ヘッダ形成部の電位差は50〜300mVであることが好ましい。300mVを超えると犠牲腐食させたい部分が短期間で喪失し、第1ヘッダ構成部を長期的に防食することができなくなるおそれがあるからである。   In the heat exchanger of 12) above, the first header component on the outer plate of the first header tank is more noble than the second header component. By sacrificing the header component, the corrosion of the first header component is suppressed, and as a result, strength reduction due to the progress of corrosion of the first header component is prevented. However, if the potential difference between both header forming portions is less than 30 mV, this effect may not be sufficient. The potential difference between both header forming portions is preferably 50 to 300 mV. This is because if it exceeds 300 mV, the portion that is desired to be sacrificed is lost in a short period of time, and the first header component may not be protected in the long term.

13)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部が、それぞれMn、CuおよびSiを含むアルミニウム合金で形成されており、第1ヘッダ構成部のMn、CuおよびSiのうちの少なくとも1種の含有量が、第2ヘッダ構成部におけるこれと同種の元素の含有量よりも多くなっている上記12)記載の熱交換器。   13) The first header component and the second header component on the outer plate of the first header tank are each formed of an aluminum alloy containing Mn, Cu and Si, and Mn, Cu and Si of the first header component The heat exchanger as described in 12) above, wherein the content of at least one of the above is greater than the content of the same kind of element in the second header component.

14)第1ヘッダ構成部のMn含有量が、第2ヘッダ構成部のMn含有量よりも0.1質量%以上多くなっている上記13)記載の熱交換器。   14) The heat exchanger according to 13) above, wherein the Mn content in the first header component is 0.1% by mass or more than the Mn content in the second header component.

15)第1ヘッダ構成部のCu含有量が、第2ヘッダ構成部のCu含有量よりも0.05質量%以上多くなっている上記13)または14)記載の熱交換器。   15) The heat exchanger according to 13) or 14) above, wherein the Cu content in the first header component is 0.05% by mass or more than the Cu content in the second header component.

16)第1ヘッダ構成部のSi含有量が、第2ヘッダ構成部のSi含有量よりも0.1質量%以上多くなっている上記13)〜15)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   16) The heat exchange according to any one of 13) to 15) above, wherein the Si content of the first header component is 0.1 mass% or more than the Si content of the second header component. vessel.

上記13)〜16)の熱交換器において、第1ヘッダ構成部を構成するアルミニウム合金に含まれるMn、CuおよびSiは、それぞれ第1ヘッダ構成部を電位的に貴にするとともに第1ヘッダ構成部の強度を高める元素である。しかしながら、第1ヘッダ構成部のMn含有量が、第2ヘッダ構成部のMn含有量よりも0.1質量%未満しか多くなっていない場合、第1ヘッダ構成部のCu含有量が、第2ヘッダ構成部のCu含有量よりも0.05質量%未満しか多くなっていない場合、第1ヘッダ構成部のSi含有量が、および第2ヘッダ構成部のSi含有量よりも0.1質量%未満しか多くなっていない場合には、それぞれ第1ヘッダ構成部の電位を貴にする効果および第1ヘッダ構成部の強度を高める効果が少なく、第2ヘッダ構成部を効果的に犠牲腐食させることが不可能になるおそれがあるとともに、第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に大きくならないことがある。   In the heat exchangers of the above 13) to 16), Mn, Cu and Si contained in the aluminum alloy constituting the first header component make the first header component potential noble and the first header configuration. It is an element that increases the strength of the part. However, when the Mn content of the first header component is less than 0.1% by mass than the Mn content of the second header component, the Cu content of the first header component is the second When the Cu content of the header component is less than 0.05% by mass, the Si content of the first header component is 0.1% by mass than the Si content of the second header component. In the case where the number is less than that, the effect of making the potential of the first header component portion noble and the effect of increasing the strength of the first header component portion are small, and the second header component portion is effectively sacrificed and corroded. May not be possible, and the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component may not be sufficiently greater than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component.

17)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、Mn0.8〜1.7質量%、Cu0.15〜0.5質量%、Si0.4〜1.7質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で形成されている上記13)〜16)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   17) The 1st header structure part in the outer side plate of a 1st header tank contains Mn0.8-1.7 mass%, Cu0.15-0.5 mass%, Si0.4-1.7 mass%, and the remainder The heat exchanger according to any one of 13) to 16), which is formed of an aluminum alloy composed of Al and inevitable impurities.

上記17)の熱交換器において、第1ヘッダ構成部を構成するアルミニウム合金に含まれるMn、CuおよびSiは、それぞれ第1ヘッダ構成部を貴にする効果および第1ヘッダ構成部の強度を高める効果を有するが、Mn、CuおよびSiの含有量が下限値未満であるとこの効果が十分ではない。また、Mn含有量が上限値を超えると粗大な金属間化合物が生成して加工性が悪くなるおそれがあり、Cu含有量が上限値を超えると耐食性が低下するおそれがあり、Si含有量が上限値を超えると融点が低下するおそれがある。   In the heat exchanger of the above 17), Mn, Cu and Si contained in the aluminum alloy constituting the first header constituent part increase the effect of making the first header constituent part noble and the strength of the first header constituent part, respectively. Although effective, if the content of Mn, Cu and Si is less than the lower limit, this effect is not sufficient. In addition, if the Mn content exceeds the upper limit value, a coarse intermetallic compound may be generated and the workability may be deteriorated. If the Cu content exceeds the upper limit value, the corrosion resistance may be reduced, and the Si content may be decreased. If the upper limit is exceeded, the melting point may decrease.

18)第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第2ヘッダ構成部がJIS A3003からなり、第1ヘッダ構成部が、Mn1.2〜1.7質量%、Cu0.1〜0.5質量%、Si0.15〜1.7質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で形成されている上記12)記載の熱交換器。   18) The second header component in the outer plate of the first header tank is made of JIS A3003, and the first header component is Mn 1.2 to 1.7 mass%, Cu 0.1 to 0.5 mass%, Si0. The heat exchanger as described in 12) above, which is formed of an aluminum alloy containing 15 to 1.7% by mass, the balance being Al and inevitable impurities.

上記18)の熱交換器のように、第2ヘッダ構成部がJIS A3003からなる場合、第1ヘッダ構成部を電位的に貴にして第2ヘッダ構成部を効果的に犠牲腐食させるには、Mn、CuおよびSiをそれぞれ下限値以上含有させることが効果的である。また、Mn、CuおよびSiの上限値の限定理由は、上記17)の熱交換器の場合と同じである。   When the second header component is made of JIS A3003 as in the heat exchanger of 18), in order to make the first header component potential noble and effectively sacrificial the second header component, It is effective to contain Mn, Cu and Si at least the lower limit values. The reason for limiting the upper limit values of Mn, Cu and Si is the same as that in the case of the heat exchanger of 17) above.

19)第2のヘッダタンクに、第1ヘッダタンクのヘッダの数よりも1つ少ないヘッダが、第1ヘッダタンクの隣り合う2つのヘッダに跨るように設けられ、第1ヘッダタンクの入口ヘッダとは反対側の端部のヘッダが、出口ヘッダとなっており、すべての熱交換管が、ヘッダタンクの長さ方向に連続して並んだ複数の熱交換管からなりかつ第1ヘッダタンクのヘッダ数と同数のパスに区分されている上記1)〜18)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   19) The second header tank is provided with a header that is one less than the number of headers in the first header tank so as to straddle two adjacent headers in the first header tank. The header at the opposite end is an outlet header, and all the heat exchange tubes are composed of a plurality of heat exchange tubes arranged in a row in the length direction of the header tank, and the header of the first header tank The heat exchanger according to any one of 1) to 18) above, which is divided into the same number of paths.

20)第1のヘッダタンクに2つのヘッダが設けられているとともに、入口ヘッダに隣接するヘッダが出口ヘッダとなっており、第1のヘッダタンクを構成する外側プレートが、第1ヘッダ構成部および出口ヘッダ形成部の2つに分割されている上記19)記載の熱交換器。   20) The first header tank is provided with two headers, the header adjacent to the inlet header is the outlet header, and the outer plate constituting the first header tank includes the first header component and The heat exchanger as described in 19) above, which is divided into two outlet header forming portions.

21)両ヘッダタンクの外側プレートに、それぞれ長さ方向にのびるとともに中間プレートにより開口が閉鎖された外方膨出部が形成されており、両ヘッダタンクの各外方膨出部と対応する部分がヘッダとなっている上記1)〜20)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   21) The outer plates of both header tanks are formed with outward bulges extending in the length direction and closed by the intermediate plate, corresponding to the respective outward bulges of both header tanks. The heat exchanger according to any one of 1) to 20) above, in which is a header.

22)圧縮機、ガスクーラ、エバポレータ、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器を備えており、かつ超臨界冷媒を用いる冷凍サイクルであって、ガスクーラが上記1)〜21)のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる超臨界冷凍サイクル。   22) A refrigeration cycle comprising a compressor, a gas cooler, an evaporator, a decompressor, and an intermediate heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant coming out of the gas cooler and the refrigerant coming out of the evaporator, and using a supercritical refrigerant. A supercritical refrigeration cycle in which the gas cooler includes the heat exchanger according to any one of 1) to 21) above.

23)超臨界冷媒が二酸化炭素からなる上記22)記載の超臨界冷凍サイクル。   23) The supercritical refrigeration cycle according to 22) above, wherein the supercritical refrigerant is carbon dioxide.

24)上記22)または23)記載の超臨界冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。   24) A vehicle equipped with the supercritical refrigeration cycle described in 22) or 23) above as a car air conditioner.

なお、この明細書および特許請求の範囲において、第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部の材料に関する説明は、第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部が、それぞれその少なくとも片面にろう材層を有するブレージングシートからなる場合、一旦溶融した後凝固して第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部の表面に付着しているう材を除いた部分、すなわちブレージングシートの心材についての説明である。   In this specification and claims, the description of the materials of the first header constituent part and the second header constituent part is that the first header constituent part and the second header constituent part each have a brazing material layer on at least one side thereof. In the case of a brazing sheet having a portion, it is a description of a portion excluding the material that has been once melted and solidified to adhere to the surfaces of the first header component and the second header component, that is, the core material of the brazing sheet. .

上記1)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける入口ヘッダを構成する第1のヘッダ構成部が、これに隣接するヘッダを形成する第2のヘッダ構成部から分割されているので、熱交換器の使用温度域での入口ヘッダの十分な耐圧性を得るためには、第1ヘッダ構成部だけが熱交換器の使用温度域で必要な強度を維持するように、第1ヘッダ構成部の肉厚、材質を適切なものにすることができる。したがって、第2ヘッダ構成部の肉厚を大きくする必要はなく、熱交換器全体の軽量化を図ることができる。しかも、第2ヘッダ構成部の材質も特殊なものにする必要はなく、コストが安くなる。   According to the heat exchanger of 1) above, the first header constituent part constituting the inlet header in the outer plate of the first header tank is divided from the second header constituent part forming the header adjacent thereto. Therefore, in order to obtain sufficient pressure resistance of the inlet header in the operating temperature range of the heat exchanger, the first header component only needs to maintain the required strength in the operating temperature range of the heat exchanger. The thickness and material of one header component can be made appropriate. Therefore, it is not necessary to increase the thickness of the second header component, and the overall weight of the heat exchanger can be reduced. In addition, the material of the second header component need not be special, and the cost can be reduced.

また、外側プレートの第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部を中間プレートにろう付した後、たとえばヘリウムリーク試験を行うと、これらのろう付部にろう付不良が発生している場合、ヘリウムの外部への漏れが検出される。したがって、ろう付不良を簡単に検出することができ、入口ヘッダ内と出口ヘッダ内とが短絡することに起因する熱交換性能の低下を防止することができる。   In addition, after brazing the first header component and the second header component of the outer plate to the intermediate plate, for example, when a helium leak test is performed, if a brazing defect occurs in these brazes, helium Leak to the outside is detected. Therefore, it is possible to easily detect a brazing failure, and it is possible to prevent a decrease in heat exchange performance due to a short circuit between the inlet header and the outlet header.

上記2)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも高くなっているので、熱交換器の使用温度域で入口ヘッダの十分な耐圧性を確保することができる。しかも、第1ヘッダ構成部だけが熱交換器の使用温度域で必要な強度を維持するように、第1ヘッダ構成部の肉厚、材質を適切なものにすればよいので、材料コストが安価になる。   According to the heat exchanger of 2) above, the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component in the outer plate of the first header tank is higher than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. Therefore, sufficient pressure resistance of the inlet header can be ensured in the operating temperature range of the heat exchanger. In addition, the material cost is low because the first header component only needs to have an appropriate thickness and material so that only the first header component maintains the required strength in the operating temperature range of the heat exchanger. become.

上記3)および4)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度を、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に高くすることができる。しかも、第1ヘッダ構成部の加工性を損なうことはない。   According to the heat exchangers of 3) and 4) above, the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component on the outer plate of the first header tank is the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. Than can be made sufficiently higher. In addition, the workability of the first header component is not impaired.

上記5)〜9)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度を、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に高くすることができる。   According to the heat exchangers of 5) to 9) above, the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component in the outer plate of the first header tank is set to the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. Than can be made sufficiently higher.

上記10)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度を、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に高くすることができる。しかも、加工性の低下、耐食性の低下、ろう付時の溶融、およびろう付性の低下を防止することができる。   According to the heat exchanger of 10) above, the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component in the outer plate of the first header tank is sufficiently higher than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. Can be high. Moreover, it is possible to prevent workability, corrosion resistance, melting during brazing, and brazing.

上記11)の熱交換器を超臨界冷凍サイクルのガスクーラとして使用した場合、冷媒入口から入口ヘッダ内に流入する超臨界冷媒の温度域の強度が十分高められていることになり、入口ヘッダの耐圧性が確実に向上する。   When the heat exchanger of 11) above is used as a gas cooler for a supercritical refrigeration cycle, the strength of the temperature range of the supercritical refrigerant flowing from the refrigerant inlet into the inlet header is sufficiently increased, and the pressure resistance of the inlet header is increased. Will definitely improve.

上記12)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、第2ヘッダ構成部よりも電位的に貴となっており、両ヘッダ形成部の電位差が30mV以上であるから、第2ヘッダ構成部を第1ヘッダ構成部に対して犠牲的に腐食させることにより、第1ヘッダ構成部の腐食を抑制し、その結果第1ヘッダ構成部の腐食の進行による強度低下を防止することが可能になる。   According to the heat exchanger of 12) above, the first header component on the outer plate of the first header tank is noble more than the second header component, and the potential difference between both header forming portions is 30 mV. As described above, the corrosion of the first header component is suppressed by sacrificing the second header component with respect to the first header component, and as a result, the corrosion of the first header component proceeds. It becomes possible to prevent strength reduction.

上記13)〜16)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度を、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に高くすることができる。しかも、第2ヘッダ構成部を第1ヘッダ構成部に対して犠牲的に腐食させることにより、第1ヘッダ構成部の腐食を抑制し、その結果第1ヘッダ構成部の腐食の進行による強度低下を防止することが可能になる。   According to the heat exchangers of 13) to 16) above, the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component in the outer plate of the first header tank is set to the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. Than can be made sufficiently higher. In addition, the corrosion of the first header component is suppressed by sacrificing the second header component with respect to the first header component, resulting in a decrease in strength due to the progress of corrosion of the first header component. It becomes possible to prevent.

上記17)の熱交換器によれば、第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度を、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも十分に高くすることができる。また、第2ヘッダ構成部を第1ヘッダ構成部に対して犠牲的に腐食させることにより、第1ヘッダ構成部の腐食を抑制し、その結果第1ヘッダ構成部の腐食の進行による強度低下を防止することが可能になる。しかも、加工性の低下、耐食性の低下、ろう付時の溶融、およびろう付性の低下を防止することができる。   According to the heat exchanger of 17) above, the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component in the outer plate of the first header tank is sufficiently higher than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. Can be high. Moreover, by corroding the second header component part sacrificially with respect to the first header component part, the corrosion of the first header component part is suppressed, and as a result, the strength decreases due to the progress of the corrosion of the first header component part. It becomes possible to prevent. Moreover, it is possible to prevent workability, corrosion resistance, melting during brazing, and brazing.

上記18)の熱交換器のように、第2ヘッダ構成部は、材料コストが安価でかつ加工性に優れたJIS A3003により形成されることが多い。この場合であっても、第1ヘッダ構成部が、Mn1.2〜1.7質量%、Cu0.1〜0.5質量%、Si0.15〜1.7質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で形成されていると、第1ヘッダ構成部を電位的に貴にして第2ヘッダ構成部を効果的に犠牲腐食させることができる。   Like the heat exchanger of the above 18), the second header component is often formed of JIS A3003, which has a low material cost and excellent workability. Even in this case, the first header constituent part includes Mn 1.2 to 1.7% by mass, Cu 0.1 to 0.5% by mass, Si 0.15 to 1.7% by mass, the balance Al and unavoidable When formed of an aluminum alloy made of impurities, the first header component can be made noble in potential and the second header component can be effectively sacrificed and corroded.

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器用ヘッダタンクを超臨界冷凍サイクルのガスクーラに適用したものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the header tank for a heat exchanger according to the present invention is applied to a gas cooler of a supercritical refrigeration cycle.

なお、以下の説明において、図1および図2の上下、左右をそれぞれ上下、左右という。また、隣接する熱交換管どうしの間の通風間隙を流れる空気の下流側(図1に矢印Xで示す方向)を前、これと反対側を後というものとする。さらに、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。但し、当然のことながら元素記号「Al」はAl元素を示す。   In the following description, the upper and lower sides and the left and right sides in FIGS. In addition, the downstream side (direction indicated by arrow X in FIG. 1) of the air flowing through the ventilation gap between adjacent heat exchange tubes is referred to as the front, and the opposite side is referred to as the rear. Furthermore, in the following description, the term “aluminum” includes aluminum alloys in addition to pure aluminum. However, as a matter of course, the element symbol “Al” indicates an Al element.

実施形態1
この実施形態は図1〜図10に示すものである。
Embodiment 1
This embodiment is shown in FIGS.

図1および図2はこの発明による熱交換器を適用したガスクーラの全体構成を示し、図3〜図5はその要部の構成を示し、図6および図7はヘッダタンクの製造方法を示す。また、図8および図9は熱交換管を示し、図10は熱交換管の製造方法を示す。   1 and 2 show the overall configuration of a gas cooler to which a heat exchanger according to the present invention is applied, FIGS. 3 to 5 show the configuration of the main part thereof, and FIGS. 6 and 7 show a method of manufacturing a header tank. 8 and 9 show a heat exchange tube, and FIG. 10 shows a method for manufacturing the heat exchange tube.

図1において、超臨界冷媒、たとえばCOを使用する超臨界冷凍サイクルのガスクーラ(1)は、左右方向に間隔をおいて配置されかつ上下方向にのびる2つのヘッダタンク(2)(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間に、上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の扁平状熱交換管(4)と、隣接する熱交換管(4)どうしの間の通風間隙、および上下両端の熱交換管(4)の外側に配置されて熱交換管(4)にろう付されたコルゲートフィン(5)と、上下両端のコルゲートフィン(5)の外側にそれぞれ配置されてコルゲートフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)とを備えている。なお、この実施形態において、右側のヘッダタンク(2)を第1ヘッダタンク、左側のヘッダタンク(3)を第2ヘッダタンクというものとする。 In FIG. 1, a gas cooler (1) of a supercritical refrigeration cycle using a supercritical refrigerant, for example, CO 2 , has two header tanks (2), (3) that are spaced apart in the left-right direction and extend in the up-down direction. Between the header tanks (2) and (3), a plurality of flat heat exchange pipes (4) arranged in parallel in the vertical direction and between adjacent heat exchange pipes (4) Corrugated fin (5) placed outside the heat exchange pipe (4) at the upper and lower ends and brazed to the heat exchange pipe (4), and outside the corrugated fin (5) at the upper and lower ends, respectively. And an aluminum side plate (6) brazed to the corrugated fin (5). In this embodiment, the right header tank (2) is referred to as a first header tank, and the left header tank (3) is referred to as a second header tank.

図2〜図5に示すように、第1ヘッダタンク(2)は、外側プレート(7)と、内側プレート(8)と、外側プレート(7)と内側プレート(8)との間に介在させられた中間プレート(9)とが、積層されて互いにろう付されることにより構成されており、入口ヘッダ(10A)および出口ヘッダ(10B)が上下に並んで設けられている。   As shown in FIGS. 2 to 5, the first header tank (2) is interposed between the outer plate (7), the inner plate (8), and the outer plate (7) and the inner plate (8). The intermediate plate (9) is laminated and brazed to each other, and an inlet header (10A) and an outlet header (10B) are provided side by side.

外側プレート(7)は入口ヘッダ(10A)を構成するする入口ヘッダ構成部(7A)(第1ヘッダ構成部)と、出口ヘッダ(10B)を形成する出口ヘッダ形成部(7B)(第2ヘッダ構成部)とに分割されている。入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)に、それぞれ上下方向にのびかつ膨出高さおよび幅の等しいドーム状外方膨出部(11A)(11B)が形成されている。両ヘッダ構成部(7A)(7B)の外方膨出部(11A)(11B)における左側を向いた開口の周縁部は中間プレート(9)にろう付され、各外方膨出部(11A)(11B)の左側を向いた開口は中間プレート(9)により塞がれている。その結果、各外方膨出部(11A)(11B)内は上下両端が閉鎖された冷媒流通部となっており、第1ヘッダタンク(2)の各外方膨出部(11A)(11B)と対応する部分が、入口ヘッダ(10A)および出口ヘッダ(10B)となっている。   The outer plate (7) includes an inlet header component (7A) (first header component) constituting the inlet header (10A) and an outlet header component (7B) (second header) constituting the outlet header (10B). Component). The inlet header component (7A) and the outlet header component (7B) are respectively formed with dome-shaped outward bulges (11A) and (11B) extending in the vertical direction and having the same bulge height and width. The peripheral edge of the opening facing the left side of the outwardly bulging portions (11A) and (11B) of both header components (7A) and (7B) is brazed to the intermediate plate (9), and each outwardly bulging portion (11A The opening facing the left side of (11B) is closed by the intermediate plate (9). As a result, each of the outwardly bulging portions (11A) and (11B) is a refrigerant circulation portion whose upper and lower ends are closed, and the outwardly bulging portions (11A) and (11B) of the first header tank (2). ) Correspond to an inlet header (10A) and an outlet header (10B).

外側プレート(7)の入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)は、それぞれアルミニウム材製心材の両面がアルミニウムろう材製皮材で覆われたアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されており、両者の肉厚は同一となっている。出口ヘッダ構成部(7B)を形成するアルミニウムブレージングシートの心材(以下、単に出口ヘッダ構成部(7B)と称することもある)は、たとえばJIS A3003のようなMn、CuおよびSiを含有する合金や、JIS A3004のようなMn、Cu、SiおよびMgを含有する合金から形成される。   The inlet header component (7A) and the outlet header component (7B) of the outer plate (7) are each subjected to press processing on an aluminum brazing sheet in which both sides of an aluminum core are covered with an aluminum brazing material. The thickness of both is the same. The core material of the aluminum brazing sheet forming the outlet header component (7B) (hereinafter also simply referred to as the outlet header component (7B)) is, for example, an alloy containing Mn, Cu and Si such as JIS A3003 It is formed from an alloy containing Mn, Cu, Si and Mg, such as JIS A3004.

入口ヘッダ構成部(7A)を形成するアルミニウムブレージングシートの心材(以下、当該心材を単に入口ヘッダ構成部(7A)と称することもある)のガスクーラ(1)の使用温度域、たとえば150〜180℃での強度は、耐力が50MPa以上、引張強さが100MPa以上であり、出口ヘッダ構成部(7B)の上記温度域での強度(耐力および引張強さ)よりも10〜50%高くなっていることが好ましい。ちなみに、JIS A3003の150〜180℃の温度域での強度は、耐力が30〜50MPa程度、引張強さが60〜80MPa程度であり、JIS A3004の150〜180℃の温度域での強度は、耐力が60〜80MPa程度、引張強さが90〜170MPa程度である。   Operating temperature range of the gas cooler (1) of the core material of the aluminum brazing sheet forming the inlet header component (7A) (hereinafter, the core material may be simply referred to as the inlet header component (7A)), for example, 150 to 180 ° C. The strength at is a proof stress of 50 MPa or more and a tensile strength of 100 MPa or more, which is 10 to 50% higher than the strength (proof strength and tensile strength) of the outlet header component (7B) in the above temperature range. It is preferable. Incidentally, the strength in the temperature range of 150 to 180 ° C. of JIS A3003 is that the proof stress is about 30 to 50 MPa, the tensile strength is about 60 to 80 MPa, and the strength in the temperature range of 150 to 180 ° C. of JIS A3004 is The proof stress is about 60 to 80 MPa, and the tensile strength is about 90 to 170 MPa.

また、入口ヘッダ構成部(7A)は、出口ヘッダ構成部(7B)よりも電位的に貴となっており、両ヘッダ構成部(7A)(7B)の電位差が30mV以上であることが好ましく、両ヘッダ構成部(7A)(7B)の電位差は50〜300mVであることが望ましい。この明細書および特許請求の範囲において、「電位」とは、孔食電位を意味するものとする。   The inlet header component (7A) is more noble than the outlet header component (7B), and the potential difference between both header components (7A) and (7B) is preferably 30 mV or more. It is desirable that the potential difference between both header components (7A) and (7B) is 50 to 300 mV. In this specification and claims, “potential” shall mean a pitting potential.

出口ヘッダ構成部(7B)が、Mn、CuおよびSiを含有する合金からなる場合、入口ヘッダ構成部(7A)は、Mn、CuおよびSiを含有する合金からなり、当該合金中のMn、CuおよびSiのうちの少なくとも1種の含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)におけるこれと同種の元素の含有量よりも多くなっていることが好ましい。たとえば、入口ヘッダ構成部(7A)のMn含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)のMn含有量よりも0.1質量%以上多くなっており、入口ヘッダ構成部(7A)のCu含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)のCu含有量よりも0.05質量%以上多くなっており、入口ヘッダ構成部(7A)のSi含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)のSi含有量よりも0.1質量%以上多くなっていることが好ましい。具体的には、入口ヘッダ構成部(7A)は、Mn0.8〜1.7質量%、Cu0.15〜0.5質量%、Si0.4〜1.7質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなる合金で形成されていることが好ましい。さらに、出口ヘッダ構成部(7B)がJIS A3003からなる場合、入口ヘッダ構成部(7A)が、Mn1.2〜1.7質量%、Cu0.1〜0.5質量%、Si0.15〜1.7質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなる合金で形成されていることが好ましい。なお、入口ヘッダ構成部(7A)には、Mgが0.05〜1質量%含有されていてもよい。   When the outlet header component (7B) is made of an alloy containing Mn, Cu and Si, the inlet header component (7A) is made of an alloy containing Mn, Cu and Si, and Mn, Cu in the alloy It is preferable that the content of at least one of Si and Si is larger than the content of the same type of element in the outlet header component (7B). For example, the Mn content of the inlet header component (7A) is 0.1 mass% or more higher than the Mn content of the outlet header component (7B), and the Cu content of the inlet header component (7A) However, the Cu content in the outlet header component (7B) is 0.05% by mass or more, and the Si content in the inlet header component (7B) is larger than the Si content in the inlet header component (7A). It is preferable that it is 0.1 mass% or more than. Specifically, the inlet header component (7A) includes Mn 0.8 to 1.7% by mass, Cu 0.15 to 0.5% by mass, Si 0.4 to 1.7% by mass, the remaining Al and unavoidable. It is preferably formed of an alloy made of impurities. Further, when the outlet header component (7B) is made of JIS A3003, the inlet header component (7A) is Mn 1.2 to 1.7 mass%, Cu 0.1 to 0.5 mass%, Si 0.15 to 1. It is preferably formed of an alloy containing 7% by mass, the balance being Al and inevitable impurities. In addition, 0.05-1 mass% of Mg may contain in the inlet header structure part (7A).

出口ヘッダ構成部(7B)が、Mn、Cu、SiおよびMgを含有する合金からなる場合、入口ヘッダ構成部(7A)は、Mn、Cu、SiおよびMgを含有する合金からなり、当該合金中のMn、Cu、SiおよびMgのうちの少なくとも1種の含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)におけるこれと同種の元素の含有量よりも多くなっていることが好ましい。たとえば、入口ヘッダ構成部(7A)のMn含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)のMn含有量よりも0.1質量%以上多くなっており、入口ヘッダ構成部(7A)のCu含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)のCu含有量よりも0.05質量%以上多くなっており、入口ヘッダ構成部(7A)のSi含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)のSi含有量よりも0.1質量%以上多くなっており、入口ヘッダ構成部(7A)のMg含有量が、出口ヘッダ構成部(7B)のMg含有量よりも0.05質量%以上多くなっていることが好ましい。具体的には、入口ヘッダ構成部(7A)は、Mn0.8〜1.7質量%、Cu0.15〜0.5質量%、Si0.4〜1.7質量%、Mg0.05〜1質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなる合金で形成されていることが好ましい。   When the outlet header component (7B) is made of an alloy containing Mn, Cu, Si and Mg, the inlet header component (7A) is made of an alloy containing Mn, Cu, Si and Mg, It is preferable that the content of at least one of Mn, Cu, Si, and Mg is greater than the content of the same kind of element in the outlet header component (7B). For example, the Mn content of the inlet header component (7A) is 0.1 mass% or more higher than the Mn content of the outlet header component (7B), and the Cu content of the inlet header component (7A) However, the Cu content in the outlet header component (7B) is 0.05% by mass or more, and the Si content in the inlet header component (7B) is larger than the Si content in the inlet header component (7A). The Mg content of the inlet header component (7A) is 0.05 mass% or more higher than the Mg content of the outlet header component (7B). Is preferred. Specifically, the inlet header component (7A) is composed of Mn 0.8 to 1.7 mass%, Cu 0.15 to 0.5 mass%, Si 0.4 to 1.7 mass%, Mg 0.05 to 1 mass. %, And is preferably made of an alloy composed of the balance Al and inevitable impurities.

外側プレート(7)における入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)の上述した2つの組み合わせによれば、第1ヘッダタンク(2)の外側プレート(7)の入口ヘッダ構成部(7A)におけるガスクーラ(1)の使用温度域での強度を、出口ヘッダ構成部(7B)におけるガスクーラ(1)の使用温度域での強度よりも十分に高くすることができる。しかも、出口ヘッダ構成部(7B)を入口ヘッダ構成部(7A)に対して犠牲的に腐食させることにより、入口ヘッダ構成部(7A)の腐食を抑制し、その結果入口ヘッダ構成部(7A)の腐食の進行による強度低下を防止することが可能になる。しかも、加工性の低下、耐食性の低下、ろう付時の溶融、およびろう付性の低下を防止することができる。   According to the above two combinations of the inlet header component (7A) and the outlet header component (7B) in the outer plate (7), the inlet header component (7) of the outer plate (7) of the first header tank (2) ( The strength of the gas cooler (1) in the operating temperature range in 7A) can be sufficiently higher than the strength of the gas cooler (1) in the operating temperature range of the outlet header component (7B). Moreover, by corroding the outlet header component (7B) sacrificially against the inlet header component (7A), corrosion of the inlet header component (7A) is suppressed, and as a result, the inlet header component (7A) It is possible to prevent a decrease in strength due to the progress of corrosion. Moreover, it is possible to prevent workability, corrosion resistance, melting during brazing, and brazing.

外側プレート(7)の入口ヘッダ構成部(7A)の外方膨出部(11A)の頂部に冷媒入口(12)が形成されており、外方膨出部(11A)外面に、冷媒入口(12)に通じる冷媒流入路(14)を有する金属製、ここではアルミニウムベア材製入口部材(13)が、入口ヘッダ構成部(7A)外面のろう材を利用してろう付されている。また、出口ヘッダ構成部(7B)の外方膨出部(11B)の頂部に冷媒出口(15)が形成されており、外方膨出部(11B)外面に、冷媒出口(15)に通じる冷媒流出路(17)を有する金属製、ここではアルミニウムベア材製出口部材(16)が、出口ヘッダ構成部(7B)外面のろう材を利用してろう付されている。   A refrigerant inlet (12) is formed at the top of the outer bulging portion (11A) of the inlet header component (7A) of the outer plate (7), and a refrigerant inlet (11) is formed on the outer surface of the outer bulging portion (11A). An inlet member (13) made of metal having a refrigerant inflow path (14) leading to 12), here made of aluminum bare material, is brazed using a brazing material on the outer surface of the inlet header component (7A). In addition, a refrigerant outlet (15) is formed at the top of the outer bulging portion (11B) of the outlet header component (7B), and communicates with the refrigerant outlet (15) on the outer surface of the outer bulging portion (11B). An outlet member (16) made of metal having a refrigerant outflow path (17), here made of aluminum bare material, is brazed using the brazing material on the outer surface of the outlet header component (7B).

内側プレート(8)に、前後方向に長い複数の貫通状管挿入穴(18)が、上下方向に間隔をおいて形成されている。上半部の複数の管挿入穴(18)は、入口ヘッダ構成部(7A)の外方膨出部(11A)の上下方向の範囲内に形成され、同じく下半部の複数の管挿入穴(18)は、出口ヘッダ構成部(7B)の外方膨出部(11B)の上下方向の範囲内に形成されている。また、管挿入穴(18)の前後方向の長さは、各外方膨出部(11A)(11B)の前後方向の幅よりも若干長く、管挿入穴(18)の前後両端部は外方膨出部(11A)(11B)の前後両側縁よりも外方に突出している。また、内側プレート(8)の前後両側縁部に、それぞれ右方に突出して先端が外側プレート(7)の両ヘッダ構成部(7A)(7B)の外面まで至り、かつ両ヘッダ構成部(7A)(7B)と中間プレート(9)との境界部分を全長にわたって覆う被覆壁(19)が一体に形成され、両ヘッダ構成部(7A)(7B)および中間プレート(9)の前後両側面にろう付されている。各被覆壁(19)の突出端に、外側プレート(7)の両ヘッダ構成部(7A)(7B)外面に係合する複数の係合部(21)が、上下方向に間隔をおいて一体に形成され、両ヘッダ構成部(7A)(7B)にろう付されている。内側プレート(8)は、アルミニウム材製心材の両面がアルミニウムろう材製皮材で覆われたアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されている。   A plurality of through-tube insertion holes (18) that are long in the front-rear direction are formed in the inner plate (8) at intervals in the vertical direction. The plurality of tube insertion holes (18) in the upper half are formed in the vertical range of the outward bulging portion (11A) of the inlet header component (7A), and are also the plurality of tube insertion holes in the lower half (18) is formed within the vertical range of the outward bulging portion (11B) of the outlet header component (7B). The length in the front-rear direction of the tube insertion hole (18) is slightly longer than the width in the front-rear direction of each outward bulge (11A) (11B). It protrudes outward from the front and rear side edges of the side bulges (11A) and (11B). In addition, the front and rear side edges of the inner plate (8) protrude rightward and the tips reach the outer surfaces of both header components (7A) and (7B) of the outer plate (7), and both header components (7A ) (7B) and the intermediate plate (9) are integrally formed with a covering wall (19) that covers the entire length of the boundary, and is formed on both front and rear sides of both header components (7A) (7B) and the intermediate plate (9). It is brazed. A plurality of engaging portions (21) that engage with the outer surfaces of both header constituent portions (7A) and (7B) of the outer plate (7) are integrated with the protruding end of each covering wall (19) at intervals in the vertical direction. And is brazed to both header components (7A) and (7B). The inner plate (8) is formed by pressing an aluminum brazing sheet in which both surfaces of an aluminum core material are covered with an aluminum brazing material skin material.

中間プレート(9)に、内側プレート(8)の管挿入穴(18)を、外側プレート(7)の両ヘッダ構成部(7A)(7B)の外方膨出部(11A)(11B)内に通じさせる貫通状連通穴(22)が、管挿入穴(18)と同じ数だけ形成されている。各連通穴(22)は、内側プレート(8)の各管挿入穴(18)と対応する位置に形成されており、連通穴(22)の穴幅は管挿入穴(18)と同じになっている。中間プレート(9)の連通穴(22)の穴長さ方向両端部(前後両端部)において、その内周面における中間プレート(9)の板厚方向の中間部に、連通穴(22)の内方に突出しかつ熱交換管(4)の端面が当接する段部(25)が形成されている。中間プレート(9)の段部(25)における連通穴(22)内周面からの突出高さは、熱交換管(4)の後述する冷媒通路(4a)を塞がないような高さとされている。そして、内側プレート(8)の上半部の複数の管挿入穴(18)は、中間プレート(9)の上半部の複数の連通穴(22)を介して入口ヘッダ構成部(7A)の外方膨出部(11A)内に通じさせられ、同じく下半部の複数の管挿入穴(18)は、中間プレート(9)の下半部の複数の連通穴(22)を介して出口ヘッダ構成部(7B)の外方膨出部(11B)内に通じさせられている。入口ヘッダ構成部(7A)の外方膨出部(11A)内に通じるすべての連通穴(22)、および出口ヘッダ構成部(7B)の外方膨出部(11B)内に通じるすべての連通穴(22)は、それぞれ中間プレート(9)における隣り合う連通穴(22)間の部分を切除することにより形成された連通部(23)により連通させられており、これにより中間プレート(9)に、外方膨出部(11A)(11B)内の冷媒流通部に通じる冷媒流通部が形成されている。そして、各外方膨出部(11A)(11B)内の冷媒流通部と、この冷媒流通部に通じる中間プレート(9)の冷媒流通部とによって、入口ヘッダ(10A)および出口ヘッダ(10B)の内部空間が形成されている。   Insert the tube insertion hole (18) of the inner plate (8) into the intermediate plate (9) and the outer bulges (11A) (11B) of both header components (7A) (7B) of the outer plate (7). The same number of penetrating communication holes (22) to be communicated with the tube insertion holes (18) is formed. Each communication hole (22) is formed at a position corresponding to each tube insertion hole (18) of the inner plate (8), and the hole width of the communication hole (22) is the same as the tube insertion hole (18). ing. At both ends (front and rear ends) of the communication hole (22) in the length direction of the communication hole (22) of the intermediate plate (9), the communication hole (22) A stepped portion (25) that protrudes inward and abuts the end face of the heat exchange tube (4) is formed. The projecting height from the inner peripheral surface of the communication hole (22) in the step portion (25) of the intermediate plate (9) is set so as not to block the refrigerant passage (4a) described later of the heat exchange pipe (4). ing. The plurality of tube insertion holes (18) in the upper half of the inner plate (8) are connected to the inlet header component (7A) via the plurality of communication holes (22) in the upper half of the intermediate plate (9). The plurality of tube insertion holes (18) in the lower half are also passed through the plurality of communication holes (22) in the lower half of the intermediate plate (9). It is made to communicate in the outward bulging part (11B) of the header component part (7B). All communication holes (22) leading into the outer bulge (11A) of the inlet header component (7A) and all communication leading to the outer bulge (11B) of the outlet header component (7B) The holes (22) are communicated with each other by a communicating portion (23) formed by cutting away a portion between adjacent communicating holes (22) in the intermediate plate (9), whereby the intermediate plate (9) In addition, a refrigerant circulation part communicating with the refrigerant circulation part in the outward bulging parts (11A) (11B) is formed. Then, an inlet header (10A) and an outlet header (10B) are formed by the refrigerant circulation part in each outward bulge part (11A) (11B) and the refrigerant circulation part of the intermediate plate (9) communicating with the refrigerant circulation part. An internal space is formed.

第2ヘッダタンク(3)は、第1ヘッダタンク(2)とほぼ同様な構成であり、同一物および同一部分に同一符号を付す。両ヘッダタンク(2)(3)は、内側プレート(8)どうしが対向するように配置されている。   The second header tank (3) has substantially the same configuration as the first header tank (2), and the same components and the same parts are denoted by the same reference numerals. Both header tanks (2) and (3) are arranged so that the inner plates (8) face each other.

第2ヘッダタンク(3)における第1ヘッダタンク(2)との主な相違点は、外側プレート(7)が分割されておらず、全体が、第1ヘッダタンク(2)の出口ヘッダ構成部(7B)と同じ材質のアルミニウムブレージングシートで形成されている点、外側プレート(7)に、第1ヘッダタンク(2)の外方膨出部(11A)(11B)の数よりも1つ少ない数、ここでは1つのドーム状外方膨出部(24)が、第1ヘッダタンク(2)の両外方膨出部(11A)(11B)にまたがるように外側プレート(7)の上端部から下端部にかけて形成され、これにより第2ヘッダタンク(3)に、第1ヘッダタンク(2)の入口ヘッダ(10A)および出口ヘッダ(10B)よりも1つ少ない数、ここでは1つの中間ヘッダ(20)が、第1ヘッダタンク(2)の両ヘッダ(10A)(10B)に跨るように設けられている点、外方膨出部(24)に冷媒入口および冷媒出口が形成されていない点、内側プレート(8)のすべての管挿入穴(18)が中間プレート(9)のすべての連通穴(22)を介して中間ヘッダ(24)の外方膨出部(24)内に通じている点、ならびに中間プレート(9)のすべての連通穴(22)が、隣り合う連通穴(22)間の部分を切除することにより形成された連通部(23)により連通させられている点である。外方膨出部(24)の膨出高さおよび幅は、第1ヘッダタンク(2)の外方膨出部(11A)(11B)の膨出高さおよび幅と等しくなっている。また、外側プレート(7)における外方膨出部(24)の右側を向いた開口の周縁部は中間プレート(9)にろう付され、外方膨出部(24)の右側を向いた開口は中間プレート(9)により塞がれている。その結果、外方膨出部(24)内は上下両端が閉鎖された冷媒流通部となっている。そして、超臨界冷媒は、中間ヘッダ(20)内において、外方膨出部(24)内の冷媒流通部と、この冷媒流通部に通じる中間プレート(9)の冷媒流通部とを通って流れるようになっている。   The main difference between the second header tank (3) and the first header tank (2) is that the outer plate (7) is not divided and the whole is the outlet header component of the first header tank (2). It is made of aluminum brazing sheet made of the same material as (7B), and the outer plate (7) is one less than the number of outward bulges (11A) (11B) of the first header tank (2) The top end of the outer plate (7), so that one dome-shaped outward bulge (24) spans both the outward bulges (11A) (11B) of the first header tank (2). To the lower end, so that the second header tank (3) is one less than the inlet header (10A) and outlet header (10B) of the first header tank (2), here one intermediate header (20) is provided so as to straddle both headers (10A) and (10B) of the first header tank (2), and a refrigerant inlet and a refrigerant outlet are provided in the outward bulge portion (24). Not formed, all pipe insertion holes (18) on the inner plate (8) are connected to the outer bulges (24) of the intermediate header (24) through all the communication holes (22) of the intermediate plate (9). ) And all the communication holes (22) of the intermediate plate (9) are communicated by the communication part (23) formed by cutting away the part between the adjacent communication holes (22). This is the point. The bulge height and width of the outward bulge portion (24) are equal to the bulge height and width of the outward bulge portions (11A) and (11B) of the first header tank (2). In addition, the peripheral edge of the opening of the outer plate (7) facing the right side of the outward bulging portion (24) is brazed to the intermediate plate (9), and the opening facing the right side of the outer bulging portion (24). Is closed by an intermediate plate (9). As a result, the inside of the outward bulge portion (24) is a refrigerant circulation portion whose upper and lower ends are closed. Then, the supercritical refrigerant flows in the intermediate header (20) through the refrigerant circulation part in the outward bulging part (24) and the refrigerant circulation part of the intermediate plate (9) leading to the refrigerant circulation part. It is like that.

両ヘッダタンク(2)(3)の製造方法を、図6および図7を参照して説明する。   A method of manufacturing both header tanks (2) and (3) will be described with reference to FIGS.

まず、アルミニウム材製心材の両面がアルミニウムろう材製皮材で覆われたアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより、第1ヘッダタンク(2)の外側プレート(7)の入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)を形成する。このとき、外方膨出部(11A)(11B)にそれぞれ冷媒入口(12)および冷媒出口(15)を形成しておく。また、アルミニウム材製心材の両面がアルミニウムろう材製皮材で覆われたアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより、第2ヘッダタンク(3)の外側プレート(7)を形成する。   First, an aluminum brazing sheet, in which both surfaces of an aluminum core material are covered with an aluminum brazing material, is pressed to form an inlet header component (7A) of the outer plate (7) of the first header tank (2). ) And an outlet header component (7B). At this time, a refrigerant inlet (12) and a refrigerant outlet (15) are formed in the outward bulges (11A) (11B), respectively. Further, the outer plate (7) of the second header tank (3) is formed by pressing an aluminum brazing sheet in which both surfaces of the aluminum core are covered with an aluminum brazing material.

また、アルミニウム材製心材の両面がアルミニウムろう材製皮材で覆われたアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより、管挿入穴(18)、被覆壁(19)および被覆壁(19)に真っ直ぐに連なった係合部形成用突片(21A)を有する内側プレート(8)を形成する。さらに、アルミニウムベア材にプレス加工を施すことにより、連通穴(22)、段部(25)および連通部(23)を有する中間プレート(9)を形成する。   Also, by pressing the aluminum brazing sheet with both sides of the aluminum core material covered with the aluminum brazing material, the tube insertion hole (18), the covering wall (19) and the covering wall (19) are straightened. An inner plate (8) having an engaging portion forming projection piece (21A) connected to is formed. Furthermore, the intermediate plate (9) having the communication hole (22), the step portion (25), and the communication portion (23) is formed by pressing the aluminum bear material.

ついで、入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)と内側プレート(8)と中間プレート(9)を積層状に組み合わせた後、突片(21A)を曲げて係合部(21)を形成し、係合部(21)を入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)に係合させて仮止め体をつくる。その後、この仮止め体を所定温度に加熱し、入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)のろう材層、ならびに内側プレート(8)のろう材層を利用して両ヘッダ構成部(7A)(7B)と内側プレート(8)と中間プレート(9)とを相互にろう付するとともに、被覆壁(19)と中間プレート(9)および両ヘッダ構成部(7A)(7B)の前後両側面、係合部(21)と両ヘッダ構成部(7A)(7B)とをそれぞれろう付する。こうして、第1ヘッダタンク(2)が製造される。また、3つのプレート(7)(8)(9)を積層状に組み合わせた後、突片(21A)を曲げて係合部(21)を形成し、係合部(21)を外側プレート(7)に係合させて仮止め体をつくる。その後、この仮止め体を所定温度に加熱し、入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)および、または外側プレート(7)のろう材層および内側プレート(8)のろう材層を利用して3つのプレート(7)(8)(9)を相互にろう付するとともに、被覆壁(19)と中間プレート(9)および外側プレート(7)の前後両側面、ならびに係合部(21)と外側プレート(7)とをそれぞれろう付する。こうして、第2ヘッダタンク(3)が製造されている。   Next, after combining the inlet header component (7A) and the outlet header component (7B), the inner plate (8) and the intermediate plate (9) in a laminated form, the projecting piece (21A) is bent and the engaging portion (21 ) And the engaging portion (21) is engaged with the inlet header component (7A) and the outlet header component (7B) to form a temporary fixing body. Thereafter, the temporary fixing body is heated to a predetermined temperature, and both header structures are formed using the brazing filler metal layers of the inlet header component (7A) and the outlet header component (7B) and the brazing filler metal layer of the inner plate (8). Brazing part (7A) (7B), inner plate (8) and intermediate plate (9) together, covering wall (19), intermediate plate (9) and both header components (7A) (7B) The front and rear side surfaces, the engaging portion (21) and the header constituting portions (7A) and (7B) are brazed. Thus, the first header tank (2) is manufactured. After the three plates (7), (8), and (9) are combined in a laminated form, the protruding piece (21A) is bent to form the engaging portion (21), and the engaging portion (21) is connected to the outer plate ( Engage with 7) to make a temporary fixing body. Thereafter, the temporary fixing body is heated to a predetermined temperature, and the inlet header component (7A) and the outlet header component (7B) and / or the brazing material layer of the outer plate (7) and the brazing material layer of the inner plate (8). The three plates (7), (8) and (9) are brazed to each other using the, and the front and rear side surfaces of the covering wall (19), the intermediate plate (9) and the outer plate (7), and the engaging portion (21) and the outer plate (7) are brazed. Thus, the second header tank (3) is manufactured.

第1ヘッダタンク(2)の製造の後に、たとえばヘリウムリーク試験を行うと、入口ヘッダ構成部(7A)の下端部および出口ヘッダ構成部(7B)の上端部と中間プレート(9)とのろう付部にろう付不良が発生している場合、ヘリウムの外部への漏れが検出される。したがって、ろう付不良を簡単に検出することができ、入口ヘッダ(10A)内と出口ヘッダ(10B)内とが短絡することに起因する熱交換性能の低下を防止することができる。   If, for example, a helium leak test is performed after manufacturing the first header tank (2), the lower end of the inlet header component (7A) and the upper end of the outlet header component (7B) and the intermediate plate (9) When there is a brazing defect in the attachment part, leakage of helium to the outside is detected. Therefore, it is possible to easily detect a brazing failure and prevent a decrease in heat exchange performance due to a short circuit between the inlet header (10A) and the outlet header (10B).

熱交換管(4)は、図8および図9に示すように、互いに対向する平らな上下壁(31)(32)(1対の平坦壁)と、上下壁(31)(32)の前後両側縁どうしにまたがる前後両側壁(33)(34)と、前後両側壁間(33)(34)において上下壁(31)(32)にまたがるとともに長さ方向に伸びかつ相互に所定間隔をおいて設けられた複数の補強壁(35)とよりなり、内部に幅方向に並んだ複数の冷媒通路(4a)を有するものである。   As shown in FIG. 8 and FIG. 9, the heat exchange pipe (4) includes flat upper and lower walls (31) and (32) (a pair of flat walls) facing each other and front and rear of the upper and lower walls (31) and (32). The front and rear side walls (33) and (34) straddling both side edges and the front and rear side walls (33) and (34) span the upper and lower walls (31) and (32) and extend in the longitudinal direction with a predetermined distance from each other. And a plurality of refrigerant walls (4a) arranged in the width direction inside.

前側壁(33)は2重構造であり、上壁(31)の前側縁より下方隆起状に一体成形されかつ熱交換管(4)の全高にわたる外側側壁用凸条(36)と、外側側壁用凸条(36)の内側において上壁(31)より下方隆起状に一体成形された内側側壁用凸条(37)と、下壁(32)の前側縁より上方隆起状に一体成形された内側側壁用凸条(38)とよりなる。外側側壁用凸条(36)は、下端部が下壁(32)の下面前側縁部に係合された状態で両内側側壁用凸条(37)(38)および下壁(32)にろう付されている。両内側側壁用凸条(37)(38)は、相互に突き合わされてろう付されている。後側壁(34)は、上下壁(31)(32)と一体に形成されている。下壁(32)の内側側壁用凸条(38)の先端面に、その長手方向に伸びる凸起(38a)が全長にわたって一体に形成され、上壁(31)の内側側壁用凸条(37)の先端面に、その長手方向に伸びかつ凸起(38a)が圧入される凹溝(37a)が全長にわたって形成されている。   The front side wall (33) has a double structure, and is integrally formed in a raised shape below the front edge of the upper wall (31) and extends over the entire height of the heat exchange pipe (4), and the outer side wall ridge (36), The inner side wall ridges (37) are integrally formed in a bulging shape downward from the upper wall (31) inside the convex ridges (36), and the ridges are integrally formed above the front side edge of the lower wall (32). It consists of the convex for inner side wall (38). The outer side wall ridges (36) are connected to the inner side wall ridges (37) (38) and the lower wall (32) with the lower end engaged with the lower front edge of the lower wall (32). It is attached. Both the inner side wall ridges (37) and (38) are abutted against each other and brazed. The rear side wall (34) is formed integrally with the upper and lower walls (31) (32). A protrusion (38a) extending in the longitudinal direction is integrally formed over the entire length on the front end surface of the inner side wall projection (38) of the lower wall (32), and the inner side wall projection (37) of the upper wall (31) is formed. A concave groove (37a) that extends in the longitudinal direction and into which the protrusion (38a) is press-fitted is formed in the front end surface of

補強壁(35)は、上壁(31)より下方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(40)(41)と、下壁(32)より上方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(42)(43)とが、相互に突き合わされてろう付されることにより形成されている。上壁(31)および下壁(32)には、それぞれ突出高さの異なる高低2種の補強壁用凸条(40)(41)(42)(43)が前後方向に交互に形成されており、上壁(31)における突出高さの高い補強壁用凸条(40)と下壁(32)における突出高さの低い補強壁用凸条(43)とがろう付され、上壁(31)における突出高さの低い補強壁用凸条(41)と下壁(32)における突出高さの高い補強壁用凸条(42)とがろう付されている。以下、上下両壁(31)(32)の突出高さの高い補強壁用凸条(40)(42)をそれぞれ第1補強壁用凸条といい、同じく低い補強壁用凸条(41)(43)をそれぞれ第2補強壁用凸条というものとする。上下両壁(31)(32)の第2補強壁用凸条(41)(43)の先端面に、その長手方向に伸びかつ他方の壁(32)(31)の第1補強壁用凸条(42)(40)の先端部が嵌る凹溝(44)(45)が全長にわたって形成されており、上下両壁(31)(32)の第1補強壁用凸条(40)(42)の先端部が凹溝(45)(44)内に嵌め入れられた状態で、両補強壁用凸条(40)(43)および(41)(42)がろう付されている。   The reinforcing wall (35) is a reinforcing wall projection (40) (41) integrally formed in a raised shape from the upper wall (31) and a reinforcing wall integrally formed in a raised shape from the lower wall (32). The projecting ridges (42) and (43) are formed by being abutted against each other and brazed. The upper wall (31) and the lower wall (32) are formed with two ridges (40), (41), (42), and (43) for the reinforcing wall alternately in the front-rear direction. The reinforcing wall projections (40) having a high protruding height on the upper wall (31) and the reinforcing wall projections (43) having a low protruding height on the lower wall (32) are brazed, and the upper wall ( The reinforcing wall ridges (41) having a low protruding height in 31) and the reinforcing wall ridges (42) having a high protruding height in the lower wall (32) are brazed. Hereinafter, the ridges (40) and (42) for the reinforcing wall having the high protruding heights of the upper and lower walls (31) and (32) are referred to as the first ridges for the reinforcing wall, respectively, and the ridges for the lower reinforcing wall (41). (43) is referred to as a second reinforcing wall projection. The first reinforcing wall protrusions of the other walls (32) (31) extend in the longitudinal direction on the tip surfaces of the second reinforcing wall protrusions (41) (43) of the upper and lower walls (31) (32). Concave grooves (44) (45) into which the tips of the strips (42) and (40) fit are formed over the entire length, and the first reinforcing wall convex strips (40) and (42) on both the upper and lower walls (31) and (32). ), The reinforcing wall projections (40) (43) and (41) (42) are brazed in a state in which the tip of each of the reinforcing walls is fitted in the concave grooves (45) (44).

熱交換管(4)は、図10(a)に示すような管製造用金属板(50)を用いて製造される。管製造用金属板(50)は両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートに圧延加工を施すことにより形成されており、平らな上壁形成部(51)(平坦壁形成部)および下壁形成部(52)(平坦壁形成部)と、上壁形成部(51)および下壁形成部(52)を連結しかつ後側壁(34)を形成する連結部(53)と、上壁形成部(51)および下壁形成部(52)における連結部(53)とは反対側の側縁より上方隆起状に一体成形されかつ前側壁(33)の内側部分を形成する内側側壁用凸条(37)(38)と、上壁形成部(51)における連結部(53)とは反対側の側縁を外側方に延長することにより形成された外側側壁用凸条形成部(54)と、管製造用金属板(50)の幅方向に所定間隔をおいて上壁形成部(51)および下壁形成部(52)よりそれぞれ上方隆起状に一体成形された複数の補強壁用凸条(40)(41)(42)(43)とを備えており、上壁形成部(51)の第1補強壁用凸条(40)と下壁形成部(52)の第2補強壁用凸条(43)、および上壁形成部(51)の第2補強壁用凸条(41)と下壁形成部(52)の第1補強壁用凸条(42)とが、それぞれ連結部(53)の幅方向の中心線に対して対称となる位置にある。下壁形成部(52)の内側側壁用凸条(38)の先端面に凸起(38a)が、上壁形成部(51)の内側側壁用凸条(37)の先端面に凹溝(37a)がそれぞれ形成されている。また、上壁形成部(51)および下壁形成部(52)の第2補強壁用凸条(41)(43)の先端面には、他方の壁形成部(52)(51)の第1補強壁用凸条(42)(40)の先端部が嵌る凹溝(44)(45)が形成されている。   The heat exchange tube (4) is manufactured by using a metal plate (50) for manufacturing a tube as shown in FIG. The metal plate for pipe production (50) is formed by rolling an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, forming a flat upper wall forming part (51) (flat wall forming part) and a lower wall forming Connecting portion (52) (flat wall forming portion), upper wall forming portion (51) and lower wall forming portion (52) and connecting portion (53) forming rear side wall (34), upper wall forming portion (51) and an inner side wall ridge that is integrally formed in a raised shape above the side edge opposite to the connecting part (53) in the lower wall forming part (52) and forms the inner part of the front side wall (33) ( 37) (38), and an outer side wall ridge forming part (54) formed by extending the side edge of the upper wall forming part (51) opposite to the connecting part (53) outward, A plurality of reinforcing wall ridges integrally formed in a raised shape above the upper wall forming portion (51) and the lower wall forming portion (52) at predetermined intervals in the width direction of the metal plate for pipe manufacture (50) ( 40) (41) (42) (43) The first reinforcing wall protrusions (40) of the upper wall forming part (51), the second reinforcing wall protrusions (43) of the lower wall forming part (52), and the upper wall forming part (51). The second reinforcing wall ridge (41) and the first reinforcing wall ridge (42) of the lower wall forming portion (52) are symmetrical with respect to the center line in the width direction of the connecting portion (53). In position. A protrusion (38a) is formed on the front end surface of the inner side wall ridge (38) of the lower wall forming portion (52), and a concave groove is formed on the front end surface of the inner side wall ridge (37) of the upper wall forming portion (51). 37a) is formed respectively. In addition, the second reinforcing wall projections (41) and (43) of the upper wall forming portion (51) and the lower wall forming portion (52) are provided on the tip surfaces of the second wall forming portions (52) and (51). 1 Grooves (44) and (45) into which the tip ends of the reinforcing wall ridges (42) and (40) fit are formed.

なお、両面にろう材がクラッドされたアルミニウムブレージングシートに圧延加工を施してその片面に側壁用凸条(37)(38)および補強壁用凸条(40)(41)(42)(43)が一体成形されていることにより、側壁用凸条(37)(38)および補強壁用凸条(40)(41)(42)(43)の両側面および先端面と、第2補強壁用凸条(41)(43)の凹溝(44)(45)の内周面と、上下壁形成部(50)(51)および外側側壁用凸条形成部(54)の上下両面とにろう材層(図示略)が形成される。   The aluminum brazing sheet clad with brazing material on both sides is subjected to a rolling process, and the side wall ridges (37) (38) and the reinforcing wall ridges (40) (41) (42) (43) Is integrally molded, so that both side surfaces and tip surfaces of the side wall ridges (37) and (38) and the reinforcing wall ridges (40), (41), (42) and (43), and the second reinforcing wall The inner circumferential surface of the groove (44) (45) of the ridge (41) (43) and the upper and lower surfaces of the upper and lower wall forming portions (50) (51) and the outer side wall ridge forming portion (54) A material layer (not shown) is formed.

そして、管製造用金属板(50)を、ロールフォーミング法により、連結部(53)の両側縁で順次折り曲げていき(図10(b)参照)、最後にヘアピン状に折り曲げて内側側壁用凸条(37)(38)どうしを突き合わせるとともに、第1補強壁用凸条(40)(42)の先端部を第2補強壁用凸条(43)(41)の凹溝(45)(44)内に嵌め入れ、さらに凸起(38a)を凹溝(37a)内に圧入する。   Then, the metal plate for pipe manufacture (50) is sequentially bent at both side edges of the connecting portion (53) by roll forming (see FIG. 10 (b)), and finally bent into a hairpin shape to project the inner side wall. The ridges (37) and (38) are abutted with each other, and the tips of the first reinforcing wall ridges (40) and (42) are connected to the concave grooves (45) of the second reinforcing wall ridges (43) and (41). 44) The projection (38a) is inserted into the concave groove (37a).

ついで、外側側壁用凸条形成部(54)を折り曲げていき、両内側側壁用凸条(37)(38)の外面に沿わせるとともに、その先端部を変形させて下壁形成部(52)に係合させて折り曲げ体(55)を得る(図10(c)参照)。   Next, the outer side wall ridge forming part (54) is bent so as to be along the outer surface of the both inner side wall ridges (37) and (38), and its tip part is deformed to form the lower wall forming part (52). To obtain a bent body (55) (see FIG. 10 (c)).

その後、折り曲げ体(55)を所定温度に加熱し、内側側壁用凸条(37)(38)の先端部どうし、ならびに第1補強壁用凸条(40)(42)および第2補強壁用凸条(43)(41)の先端部どうしをそれぞれろう付するとともに、外側側壁用凸条形成部(54)と両内側側壁用凸条(37)(38)および下壁形成部(52)とをろう付することにより、熱交換管(4)が製造される。   After that, the bent body (55) is heated to a predetermined temperature, and the tips of the inner side wall ridges (37) and (38), and the first reinforcing wall ridges (40) and (42) and the second reinforcing wall are used. While brazing the tips of the ridges (43) and (41), the outer side wall ridges forming part (54), both inner side wall ridges (37) (38) and the lower wall forming part (52) The heat exchange tube (4) is manufactured by brazing.

熱交換管(4)の両端部は、それぞれ両ヘッダタンク(2)(3)の内側プレート(8)の管挿入穴(18)および中間プレート(9)の連通穴(22)内に挿入されるとともに、その端面が中間プレート(9)の段部(25)に当接した状態で、内側プレート(8)のろう材層および上述した管製造用金属板(50)のろう材層を利用して、内側プレート(8)の管挿入穴(18)および中間プレート(9)の連通穴(22)の内周面にろう付されている。   Both ends of the heat exchange pipe (4) are inserted into the pipe insertion holes (18) of the inner plates (8) of both header tanks (2) (3) and the communication holes (22) of the intermediate plate (9), respectively. In addition, the brazing material layer of the inner plate (8) and the brazing material layer of the metal plate for pipe production (50) described above are used with its end face in contact with the step (25) of the intermediate plate (9). The inner peripheral surface of the pipe insertion hole (18) of the inner plate (8) and the communication hole (22) of the intermediate plate (9) are brazed.

したがって、上半分の複数の熱交換管(4)の右端部は入口ヘッダ構成部(7A)の側外方膨出部(11A)内に通じるように第1ヘッダタンク(2)に接続され、左端部は外方膨出部(24)内に通じるように第2ヘッダタンク(3)に接続されている。また、下半分の複数の熱交換管(4)の右端部は下側外方膨出部(11B)内に通じるように第1ヘッダタンク(2)に接続され、左端部は外方膨出部(24)内に通じるように第2ヘッダタンク(3)に接続されている。   Therefore, the right end portion of the plurality of heat exchange tubes (4) in the upper half is connected to the first header tank (2) so as to communicate with the side outward bulging portion (11A) of the inlet header component (7A), The left end portion is connected to the second header tank (3) so as to communicate with the outward bulge portion (24). In addition, the right end of the heat exchange pipes (4) in the lower half is connected to the first header tank (2) so as to communicate with the lower outer bulge (11B), and the left end is bulged outward. It is connected to the second header tank (3) so as to communicate with the part (24).

コルゲートフィン(5)は両面にろう材層を有するブレージングシート、ここではアルミニウムブレージングシートを用いて波状に形成されたものである。   The corrugated fin (5) is formed in a wavy shape using a brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, here an aluminum brazing sheet.

ガスクーラ(1)は、ヘッダタンク(2)(3)を製造する際の上述した2つの仮止め体と、複数の上述した折り曲げ体(55)と、複数のコルゲートフィン(5)とを用意すること、2つの仮止め体を、内側プレート(8)どうしが対向するように間隔をおいて配置すること、複数の折り曲げ体(55)とコルゲートフィン(5)とを交互に配置すること、折り曲げ体(55)の両端部をそれぞれ両仮止め体の内側プレート(8)の管挿入穴(18)および中間プレート(9)の連通穴(22)に挿入するとともに、その端面を中間プレート(9)の段部(25)に当接させること、両端のコルゲートフィン(5)の外側にサイドプレート(6)を配置すること、第1ヘッダタンク(2)を形成する入口ヘッダ構成部(7A)および出口ヘッダ構成部(7B)の外方膨出部(11A)(11B)に入口部材(13)および出口部材(16)を配置すること、ならびに仮止め体の必要部分を上述したようにろう付してヘッダタンク(2)(3)を形成すると同時に、折り曲げ体(55)の必要部分を上述したようにろう付して熱交換管(4)を形成し、さらに熱交換管(4)をヘッダタンク(2)(3)に、フィン(5)を熱交換管(4)に、サイドプレート(6)をフィン(5)に、入口部材(13)および出口部材(16)を外方膨出部(11A)(11B)にそれぞれろう付することによって製造される。   The gas cooler (1) prepares the above-described two temporary fixing bodies, the plurality of above-described bent bodies (55), and the plurality of corrugated fins (5) when the header tanks (2) and (3) are manufactured. That the two temporary fixing bodies are arranged at an interval so that the inner plates (8) face each other, the plurality of folding bodies (55) and the corrugated fins (5) are arranged alternately, the folding Both ends of the body (55) are inserted into the tube insertion holes (18) of the inner plates (8) of both temporary fixing bodies and the communication holes (22) of the intermediate plate (9), and the end faces thereof are inserted into the intermediate plate (9 ), The side plate (6) is disposed outside the corrugated fins (5) at both ends, and the inlet header component (7A) forming the first header tank (2) And arranging the inlet member (13) and the outlet member (16) in the outwardly bulging portions (11A) (11B) of the outlet header component (7B), and The required part of the stopper is brazed as described above to form the header tank (2) (3), and at the same time, the necessary part of the bent body (55) is brazed as described above to heat-exchange pipe (4). Furthermore, the heat exchange pipe (4) is connected to the header tank (2) (3), the fin (5) is connected to the heat exchange pipe (4), the side plate (6) is connected to the fin (5), and the inlet member ( 13) and the outlet member (16) are manufactured by brazing the outward bulges (11A) and (11B), respectively.

ガスクーラ(1)は、圧縮機、エバポレータ、減圧器およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器とともに超臨界冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両、たとえば自動車に搭載される。   The gas cooler (1) constitutes a supercritical refrigeration cycle together with an intermediate heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant that has come out of the compressor and the evaporator, the decompressor and the gas cooler and the refrigerant that has come out of the evaporator. For example, it is installed in a car.

上述したガスクーラ(1)において、圧縮機を通過した高温高圧のCO が、入口部材(13)の冷媒流入路(14)を通って冷媒入口(12)から第1ヘッダタンク(2)の入口ヘッダ(10A)内に入り、分流して入口ヘッダ構成部(7A)の外方膨出部(11A)内に通じているすべての熱交換管(4)の冷媒通路(4a)内に流入する。冷媒通路(4a)内に流入したCOは、冷媒通路(4a)内を左方に流れて第2ヘッダタンク(3)の中間ヘッダ(20)内に流入する。外方膨出部(24)内に流入したCOはその内部および中間プレート(9)の連通部(33)を通って下方に流れ、分流して出口ヘッダ構成部(7B)の外方膨出部(11B)に通じているすべての熱交換管(4)の冷媒通路(4a)内に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(4a)内を右方に流れて第1ヘッダタンク(2)の出口ヘッダ(10B)内に入る。その後、COは冷媒出口(15)および出口部材(16)の冷媒流出路(17)を通って流出する。そして、COが熱交換管(4)の冷媒通路(4a)内を流れる間に、通風間隙を図1に矢印Xで示す方向に流れる空気と熱交換し、冷却される。 In the above-described gas cooler (1), high-temperature and high-pressure CO 2 that has passed through the compressor passes through the refrigerant inflow passage (14) of the inlet member (13) from the refrigerant inlet (12) to the inlet of the first header tank (2). Enters the header (10A), divides, and flows into the refrigerant passages (4a) of all the heat exchange pipes (4) communicating with the outer bulging portion (11A) of the inlet header component (7A) . The CO 2 flowing into the refrigerant passage (4a) flows leftward in the refrigerant passage (4a) and flows into the intermediate header (20) of the second header tank (3). The CO 2 that has flowed into the outward bulging portion (24) flows downward through the inside and the communicating portion (33) of the intermediate plate (9), and is diverted to the outward expansion of the outlet header component (7B). The refrigerant flows into the refrigerant passages (4a) of all the heat exchange pipes (4) communicating with the outlet (11B), changes the flow direction and flows to the right in the refrigerant passages (4a) to the first header tank ( Enter the exit header (10B) of 2). Thereafter, CO 2 flows out through the refrigerant outlet (15) and the refrigerant outlet path (17) of the outlet member (16). Then, while CO 2 flows in the refrigerant passage (4a) of the heat exchange pipe (4), the ventilation gap is heat-exchanged with the air flowing in the direction indicated by the arrow X in FIG.

そして、入口ヘッダ構成部(7A)を形成する合金および出口ヘッダ構成部(7B)を形成する合金の上述した2つの組み合わせによれば、第1ヘッダタンク(2)の外側プレート(7)の入口ヘッダ構成部(7A)におけるガスクーラ(1)の使用温度域での強度を、出口ヘッダ構成部(7B)におけるガスクーラ(1)の使用温度域での強度よりも十分に高くすることができるので、入口ヘッダ(10A)の耐圧性が優れたものになる。また、出口ヘッダ構成部(7B)を入口ヘッダ構成部(7A)に対して犠牲的に腐食させることにより、入口ヘッダ構成部(7A)の腐食を抑制し、その結果入口ヘッダ構成部(7A)の腐食の進行による強度低下を防止することが可能になる。   And according to the above-mentioned two combinations of the alloy forming the inlet header component (7A) and the alloy forming the outlet header component (7B), the inlet of the outer plate (7) of the first header tank (2) Since the strength in the operating temperature range of the gas cooler (1) in the header component (7A) can be sufficiently higher than the strength in the operating temperature range of the gas cooler (1) in the outlet header component (7B), The pressure resistance of the inlet header (10A) is excellent. Also, the corrosion of the inlet header component (7A) is suppressed by sacrificing the outlet header component (7B) with respect to the inlet header component (7A), and as a result, the inlet header component (7A) It is possible to prevent a decrease in strength due to the progress of corrosion.

実施形態2
この実施形態は図11および図12に示すものである。
Embodiment 2
This embodiment is shown in FIG. 11 and FIG.

この実施形態の場合、第1ヘッダタンク(2)の外側プレート(7)の入口ヘッダ構成部(70A)および出口ヘッダ構成部(70B)は同じ材料からなる。すなわち、入口ヘッダ構成部(70A)と出口ヘッダ構成部(70B)は、それぞれ同一のアルミニウム材製心材の両面が、同一のアルミニウムろう材製皮材で覆われたアルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことにより形成されており、心材および皮材は実施形態1の出口ヘッダ構成部(7B)と同一材質である。また、入口ヘッダ構成部(70A)の肉厚は、出口ヘッダ構成部(70B)の肉厚に対して5〜30%厚くなっており、これにより入口ヘッダ構成部(70A)におけるガスクーラ(1)の使用温度域、たとえば150〜180℃での強度は、出口ヘッダ構成部(70B)の上記温度域での強度よりも10〜50%高くなっている。   In the case of this embodiment, the inlet header component (70A) and the outlet header component (70B) of the outer plate (7) of the first header tank (2) are made of the same material. That is, the inlet header component (70A) and the outlet header component (70B) each press the aluminum brazing sheet in which both surfaces of the same aluminum core are covered with the same aluminum brazing material. The core material and the skin material are made of the same material as the outlet header component (7B) of the first embodiment. Further, the wall thickness of the inlet header component (70A) is 5 to 30% thicker than the wall thickness of the outlet header component (70B), thereby the gas cooler (1) in the inlet header component (70A). The strength in the operating temperature range, for example, 150 to 180 ° C., is 10 to 50% higher than the strength in the temperature range of the outlet header component (70B).

また、入口ヘッダ構成部(70A)の肉厚が、出口ヘッダ構成部(70B)の肉厚よりも厚くなっているので、内側プレート(8)の被覆壁(19)における上部の幅は下部の幅よりも大きくなっている。そして、入口ヘッダ構成部(70A)と中間プレート(9)の上部の前後両側面に被覆壁(19)の幅広部(19a)がろう付されている。   Further, since the wall thickness of the inlet header component (70A) is thicker than the wall thickness of the outlet header component (70B), the width of the upper part of the covering wall (19) of the inner plate (8) is lower. It is larger than the width. The wide portion (19a) of the covering wall (19) is brazed to the front and rear side surfaces of the upper portion of the inlet header component (70A) and the intermediate plate (9).

その他の構成は実施形態1のガスクーラと同様である。   Other configurations are the same as those of the gas cooler of the first embodiment.

上記2つの実施形態においては、超臨界冷凍サイクルの超臨界冷媒として、COが使用されているが、これに限定されるものではなく、エチレン、エタン、酸化窒素などが使用可能である。 In the above two embodiments, CO 2 is used as the supercritical refrigerant in the supercritical refrigeration cycle. However, the present invention is not limited to this, and ethylene, ethane, nitric oxide, or the like can be used.

さらに、上記2つの実施形態においては、熱交換管(4)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる管製造用金属板を曲げた折り曲げ体(55)からなるが、これに限定されるものではなく、たとえば外周面にろう材層を有するアルミニウム押出形材からなるものであってもよい。   Furthermore, in the above two embodiments, the heat exchange pipe (4) is composed of a bent body (55) obtained by bending a metal plate for pipe production made of an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides. For example, it may be made of an aluminum extruded shape having a brazing filler metal layer on the outer peripheral surface.

この発明による熱交換器を適用したガスクーラの実施形態1の全体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of Embodiment 1 of a gas cooler to which a heat exchanger according to the present invention is applied. 図1のガスクーラの後方から前方を見た一部省略垂直断面図である。FIG. 2 is a partially omitted vertical sectional view of the gas cooler of FIG. 図1のガスクーラの第1ヘッダタンクを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st header tank of the gas cooler of FIG. 図2のA−A線拡大断面図である。It is an AA line expanded sectional view of FIG. 図2のB−B線拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line B-B in FIG. 2. 図1のガスクーラの第1ヘッダタンクを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the 1st header tank of the gas cooler of FIG. 図1のガスクーラの第2ヘッダタンクを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the 2nd header tank of the gas cooler of FIG. 図1のガスクーラの熱交換管を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the heat exchange pipe | tube of the gas cooler of FIG. 図8の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 図8に示す熱交換管の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the heat exchange pipe | tube shown in FIG. この発明による熱交換器を適用したガスクーラの実施形態2の第1ヘッダタンクを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st header tank of Embodiment 2 of the gas cooler to which the heat exchanger by this invention is applied. 図11のガスクーラの第1ヘッダタンクを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the 1st header tank of the gas cooler of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

(1):ガスクーラ(熱交換器)
(2)(3):ヘッダタンク
(4):熱交換管
(7):外側プレート
(7A):入口ヘッダ構成部
(7B):出口ヘッダ構成部
(8):内側プレート
(9):中間プレート
(10A):入口ヘッダ
(10B):出口ヘッダ
(11A)(11B):外方膨出部
(18):管挿入穴
(22):連通穴
(23):連通部
(24):外方膨出部
(70A):入口ヘッダ構成部
(70B):出口ヘッダ構成部
(1): Gas cooler (heat exchanger)
(2) (3): Header tank
(4): Heat exchange pipe
(7): Outer plate
(7A): Entrance header component
(7B): Exit header component
(8): Inside plate
(9): Intermediate plate
(10A): Entrance header
(10B): Exit header
(11A) (11B): outward bulge
(18): Tube insertion hole
(22): Communication hole
(23): Communication part
(24): Outward bulge
(70A): Entrance header component
(70B): Exit header component

Claims (24)

互いに間隔をおいて配置された1対のヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に並列状に配置されかつ両端部がそれぞれ両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えており、各ヘッダタンクが、外側プレートと、内側プレートと、これら両プレート間に介在させられた中間プレートとが互いに積層されてろう付されることにより構成され、第1ヘッダタンクに、その長さ方向に並んだ複数のヘッダが設けられるとともに、第1ヘッダタンクの長さ方向の一端部のヘッダが、冷媒入口を有する入口ヘッダとなっている熱交換器において、
第1ヘッダタンクの外側プレートにおける入口ヘッダを構成する第1のヘッダ構成部が、これに隣接するヘッダを構成する第2のヘッダ構成部から分割されている熱交換器。
Each header includes a pair of header tanks arranged at a distance from each other, and a plurality of heat exchange pipes arranged in parallel between both header tanks and having both ends connected to both header tanks. The tank is configured by laminating and brazing an outer plate, an inner plate, and an intermediate plate interposed between the two plates, and is arranged in the length direction of the first header tank. In the heat exchanger in which a plurality of headers are provided and the header at one end in the length direction of the first header tank is an inlet header having a refrigerant inlet,
The heat exchanger by which the 1st header structure part which comprises the inlet header in the outer side plate of a 1st header tank is divided | segmented from the 2nd header structure part which comprises the header adjacent to this.
第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度よりも高くなっている請求項1記載の熱交換器。 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger operating temperature range strength of the first header component in the outer plate of the first header tank is higher than the heat exchanger operating temperature range strength of the second header component. . 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部と第2ヘッダ構成部とが同一の材料からなり、第1ヘッダ構成部の肉厚が、第2ヘッダ構成部の肉厚に対して5〜30%厚くなっている請求項2記載の熱交換器。 The first header component and the second header component in the outer plate of the first header tank are made of the same material, and the thickness of the first header component is 5 to 5 times the thickness of the second header component. The heat exchanger according to claim 2, wherein the heat exchanger is 30% thick. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部と第2ヘッダ構成部との肉厚が同一であり、第1ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度が、第2ヘッダ構成部の熱交換器使用温度域強度に対して10〜50%高くなっている請求項2記載の熱交換器。 The thickness of the first header component and the second header component in the outer plate of the first header tank is the same, and the heat exchanger operating temperature strength of the first header component is the heat of the second header component. The heat exchanger according to claim 2, wherein the heat exchanger is 10 to 50% higher than the strength of the use temperature range of the exchanger. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部が、それぞれMn、Cu、SiおよびMgを含むアルミニウム合金で形成されており、第1ヘッダ構成部のMn、Cu、SiおよびMgのうちの少なくとも1種の含有量が、第2ヘッダ構成部におけるこれと同種の元素の含有量よりも多くなっている請求項4記載の熱交換器。 The first header component and the second header component on the outer plate of the first header tank are each formed of an aluminum alloy containing Mn, Cu, Si and Mg, and Mn, Cu, Si of the first header component 5. The heat exchanger according to claim 4, wherein the content of at least one of Mg and Mg is greater than the content of the same type of element in the second header component. 第1ヘッダ構成部のMn含有量が、第2ヘッダ構成部のMn含有量よりも0.1質量%以上多くなっている請求項5記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 5, wherein the Mn content in the first header component is 0.1 mass% or more than the Mn content in the second header component. 第1ヘッダ構成部のCu含有量が、第2ヘッダ構成部のCu含有量よりも0.05質量%以上多くなっている請求項5または6記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 5 or 6, wherein the Cu content of the first header component is 0.05 mass% or more higher than the Cu content of the second header component. 第1ヘッダ構成部のSi含有量が、第2ヘッダ構成部のSi含有量よりも0.1質量%以上多くなっている請求項5〜7のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 5 to 7, wherein the Si content of the first header component is 0.1 mass% or more than the Si content of the second header component. 第1ヘッダ構成部のMg含有量が、第2ヘッダ構成部のMg含有量よりも0.05質量%以上多くなっている請求項5〜8のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 5 to 8, wherein the Mg content of the first header component is 0.05 mass% or more than the Mg content of the second header component. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、Mn0.8〜1.7質量%、Cu0.15〜0.5質量%、Si0.4〜1.7質量%、Mg0.05〜1質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で形成されている請求項5〜9のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The first header component in the outer plate of the first header tank is Mn 0.8 to 1.7 mass%, Cu 0.15 to 0.5 mass%, Si 0.4 to 1.7 mass%, Mg 0.05 to 1 The heat exchanger according to any one of claims 5 to 9, wherein the heat exchanger is formed of an aluminum alloy including the remaining mass and the balance Al and inevitable impurities. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、150〜180℃の温度域での耐力が50MPa以上、引張強さが100MPa以上である請求項2〜10のうちのいずれかに記載の熱交換器。 11. The first header component in the outer plate of the first header tank has a proof stress in a temperature range of 150 to 180 ° C. of 50 MPa or more and a tensile strength of 100 MPa or more. 11. Heat exchanger. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、第2ヘッダ構成部よりも電位的に貴となっており、両ヘッダ構成部の電位差が30mV以上である請求項1または4記載の熱交換器。 5. The heat according to claim 1, wherein the first header component on the outer plate of the first header tank is more noble than the second header component, and the potential difference between both header components is 30 mV or more. Exchanger. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部および第2ヘッダ構成部が、それぞれMn、CuおよびSiを含むアルミニウム合金で形成されており、第1ヘッダ構成部のMn、CuおよびSiのうちの少なくとも1種の含有量が、第2ヘッダ構成部におけるこれと同種の元素の含有量よりも多くなっている請求項12記載の熱交換器。 The first header component and the second header component in the outer plate of the first header tank are each formed of an aluminum alloy containing Mn, Cu and Si, and among the Mn, Cu and Si of the first header component The heat exchanger according to claim 12, wherein the content of at least one of is greater than the content of the same kind of element in the second header component. 第1ヘッダ構成部のMn含有量が、第2ヘッダ構成部のMn含有量よりも0.1質量%以上多くなっている請求項13記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 13, wherein the Mn content in the first header component is 0.1 mass% or more than the Mn content in the second header component. 第1ヘッダ構成部のCu含有量が、第2ヘッダ構成部のCu含有量よりも0.05質量%以上多くなっている請求項13または14記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 13 or 14, wherein the Cu content of the first header component is 0.05 mass% or more higher than the Cu content of the second header component. 第1ヘッダ構成部のSi含有量が、第2ヘッダ構成部のSi含有量よりも0.1質量%以上多くなっている請求項13〜15のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 13 to 15, wherein the Si content of the first header component is 0.1 mass% or more than the Si content of the second header component. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第1ヘッダ構成部が、Mn0.8〜1.7質量%、Cu0.15〜0.5質量%、Si0.4〜1.7質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で形成されている請求項13〜16のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The first header component in the outer plate of the first header tank contains Mn 0.8 to 1.7 mass%, Cu 0.15 to 0.5 mass%, Si 0.4 to 1.7 mass%, the balance Al and The heat exchanger according to any one of claims 13 to 16, wherein the heat exchanger is formed of an aluminum alloy made of inevitable impurities. 第1ヘッダタンクの外側プレートにおける第2ヘッダ構成部がJIS A3003からなり、第1ヘッダ構成部が、Mn1.2〜1.7質量%、Cu0.1〜0.5質量%、Si0.15〜1.7質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で形成されている請求項12記載の熱交換器。 The 2nd header structure part in the outer side plate of a 1st header tank consists of JIS A3003, and a 1st header structure part is Mn1.2-1.7 mass%, Cu0.1-0.5 mass%, Si0.15-. The heat exchanger according to claim 12, wherein the heat exchanger is formed of an aluminum alloy containing 1.7% by mass, the balance being Al and inevitable impurities. 第2のヘッダタンクに、第1ヘッダタンクのヘッダの数よりも1つ少ないヘッダが、第1ヘッダタンクの隣り合う2つのヘッダに跨るように設けられ、第1ヘッダタンクの入口ヘッダとは反対側の端部のヘッダが、出口ヘッダとなっており、すべての熱交換管が、ヘッダタンクの長さ方向に連続して並んだ複数の熱交換管からなりかつ第1ヘッダタンクのヘッダ数と同数のパスに区分されている請求項1〜18のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The second header tank is provided with a header that is one less than the number of headers in the first header tank so as to straddle two adjacent headers in the first header tank, opposite to the inlet header of the first header tank. The header at the end on the side is an outlet header, and all the heat exchange tubes are composed of a plurality of heat exchange tubes arranged continuously in the length direction of the header tank, and the number of headers of the first header tank The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is divided into the same number of paths. 第1のヘッダタンクに2つのヘッダが設けられているとともに、入口ヘッダに隣接するヘッダが出口ヘッダとなっており、第1のヘッダタンクを構成する外側プレートが、入口ヘッダ構成部および出口ヘッダ構成部の2つに分割されている請求項19記載の熱交換器。 The first header tank is provided with two headers, the header adjacent to the inlet header is an outlet header, and the outer plate constituting the first header tank is composed of an inlet header component and an outlet header configuration. The heat exchanger according to claim 19, wherein the heat exchanger is divided into two parts. 両ヘッダタンクの外側プレートに、それぞれ長さ方向にのびるとともに中間プレートにより開口が閉鎖された外方膨出部が形成されており、両ヘッダタンクの各外方膨出部と対応する部分がヘッダとなっている請求項1〜20のうちのいずれかに記載の熱交換器。 Outer bulges are formed on the outer plates of both header tanks, extending in the length direction and closed by the intermediate plate, and the portions corresponding to the outer bulges of both header tanks are the headers. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 20. 圧縮機、ガスクーラ、エバポレータ、減圧器、およびガスクーラから出てきた冷媒とエバポレータから出てきた冷媒とを熱交換させる中間熱交換器を備えており、かつ超臨界冷媒を用いる冷凍サイクルであって、ガスクーラが請求項1〜21のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる超臨界冷凍サイクル。 A compressor, a gas cooler, an evaporator, a decompressor, and a refrigeration cycle that includes an intermediate heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant that has come out of the gas cooler and the refrigerant that has come out of the evaporator, and uses a supercritical refrigerant, A supercritical refrigeration cycle, wherein the gas cooler comprises the heat exchanger according to any one of claims 1 to 21. 超臨界冷媒が二酸化炭素からなる請求項22記載の超臨界冷凍サイクル。 The supercritical refrigeration cycle according to claim 22, wherein the supercritical refrigerant comprises carbon dioxide. 請求項22または23記載の超臨界冷凍サイクルがカーエアコンとして搭載されている車両。 24. A vehicle on which the supercritical refrigeration cycle according to claim 22 or 23 is mounted as a car air conditioner.
JP2005374227A 2005-12-27 2005-12-27 Heat exchanger Abandoned JP2007178016A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005374227A JP2007178016A (en) 2005-12-27 2005-12-27 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005374227A JP2007178016A (en) 2005-12-27 2005-12-27 Heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007178016A true JP2007178016A (en) 2007-07-12

Family

ID=38303384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005374227A Abandoned JP2007178016A (en) 2005-12-27 2005-12-27 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007178016A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4724594B2 (en) Heat exchanger
JP4724433B2 (en) Heat exchanger
JP4856942B2 (en) Header tank for heat exchanger and method of manufacturing outer plate used therefor
JP2007147172A (en) Heat exchanger
JP2006078163A (en) Flat tube, plate body for manufacturing flat tube, and heat exchanger
JP2007125590A (en) Heat exchanger and method for manufacturing heat exchanger
JP4972488B2 (en) Heat exchanger
JP2007032952A (en) Header tank for heat exchanger, and heat exchanger using the same
JP4898672B2 (en) Heat exchanger
JP4852304B2 (en) Heat exchanger
WO2006073136A1 (en) Heat exchanger
JP4626472B2 (en) Heat exchanger and heat exchanger manufacturing method
JP4852307B2 (en) Heat exchanger
JP2010054066A (en) Heat exchanger
JP2007147173A (en) Heat exchanger and its manufacturing method
JP2008008603A (en) Heat exchanger
JP2008089188A (en) Heat exchanger
JP4764647B2 (en) Flat plate manufacturing plate, flat tube, heat exchanger, and heat exchanger manufacturing method
JP2006242432A (en) Heat exchanger
JP2007178016A (en) Heat exchanger
JP2007178017A (en) Heat exchanger
JP2007232233A (en) Heat exchanger
JP4764738B2 (en) Heat exchanger
JPWO2006073135A1 (en) Heat exchange tube, heat exchanger, and refrigeration cycle
JP5402527B2 (en) Double heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080908

A762 Written abandonment of application

Effective date: 20100301

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762