JP2008064401A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば熱交換器に関し、詳細には、ヘッダタンクのかしめ構造に関する。 The present invention relates to a heat exchanger, for example, and more particularly to a caulking structure of a header tank.
熱交換器は、内部に冷媒が流れる長尺状のチューブと、このチューブ内を流れる冷媒に当たる風と熱交換する冷却フィンと、を交互に複数重ねて形成されるコア部と、このコア部の両端に設けられるヘッダタンクとで構成されている。 The heat exchanger includes a core portion formed by alternately stacking a long tube through which a refrigerant flows and a cooling fin that exchanges heat with the wind that hits the refrigerant flowing in the tube. It consists of header tanks provided at both ends.
ヘッダタンクは、チューブ端部を挿入させる挿入孔部を複数形成した座板と、この座板に組み付けられるタンクと、からなり、これら座板とタンクはかしめ爪を折り曲げて加締めることにより固定されている(例えば、特許文献1、2など参照)。 The header tank is composed of a seat plate in which a plurality of insertion holes for inserting tube ends are formed, and a tank assembled to the seat plate. The seat plate and the tank are fixed by bending caulking claws. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
図6及び図7には、チューブ100を挿入固定させた断面略コ字状をなす座板101に形成したかしめ爪102を、断面略逆W字状としたタンク103に折り曲げて加締めることにより構成した、ヘッダタンク104の一例を示す。
In FIGS. 6 and 7, the
前記かしめ爪102の基端部には、かしめ爪102を加締めたときにタンク103にかかる荷重を受けるための凸部105を設けている。かかる凸部105は、座板101を治具などで突いて外側から内側へとヘッダタンク内に突出させることにより形成される。この凸部105の高さAは、図7に示すように、ヘッダタンク104内に突出するチューブ100の突出量Cと同一とされている。
At the base end portion of the
この凸部105を設けることで、タンク両側壁106の先端面106aを、この凸部105で支えることになるため、前記かしめ爪102を加締めたときの荷重を軽減させることができる。
しかしながら、前記凸部105の高さAをチューブ100の突出量Cと同じにすると、凸部105の高さが高くなるため、図8に示すように、この凸部周囲の肉厚(同図中丸で囲む領域)が薄くなり、耐圧強度が低下する。
However, if the height A of the
特に、冷媒としてCO2ガス(二酸化炭素ガス)を使用したCO2エアコンのように圧力仕様が高い熱交換器の場合には、座板101の肉厚減による強度低下が問題となる。
In particular, in the case of a heat exchanger having a high pressure specification, such as a CO2 air conditioner using CO2 gas (carbon dioxide gas) as a refrigerant, there is a problem of strength reduction due to a reduction in the thickness of the
そこで、本発明は、座板及びタンクを肉薄にすることなく耐圧強度を確保すると共に、かしめ爪の加締め加工を安定して行うことができる熱交換器を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the heat exchanger which can ensure the pressure-resistant intensity | strength without making a seat plate and a tank thin, and can perform the crimping process of a crimping claw stably.
請求項1に記載の発明は、チューブ端部を挿入固定させて複数のチューブを所定間隔に配列させる座板に、この座板に形成したかしめ爪を折り曲げて加締めることによりタンクを固定してなるヘッダタンクを備えた熱交換器において、前記かしめ爪が形成された基端部に前記タンクの受けとなる第1凸部を設けると共に、加締め時に第1凸部と当接する第2凸部を前記タンクに設けたことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the tank is fixed by bending and crimping a caulking claw formed on the seat plate on which a tube end portion is inserted and fixed to arrange a plurality of tubes at a predetermined interval. In the heat exchanger provided with the header tank, a second convex portion that is provided with a first convex portion that serves as a receiver of the tank at the base end portion on which the caulking claw is formed, and that contacts the first convex portion during caulking Is provided in the tank.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の熱交換器であって、前記ヘッダタンク内に突出する前記チューブの突出量よりも、前記第1凸部の高さを低くしたことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の熱交換器であって、前記第1凸部と前記第2凸部の高さの総和を、前記ヘッダタンク内に突出する前記チューブの突出量と同じにしたことを特徴とする。
Invention of
請求項1に記載の発明によれば、かしめ爪の基端部に第1凸部を設ける一方で、加締め時に第1凸部と当接する第2凸部をタンクに設けたので、両方の凸部の高さを必要以上に高くする必要がなくなることにより、座板及びタンクの肉厚を薄くしなくて済み、薄肉となることにより生じる耐圧強度の低下の問題を解消することができる。したがって、本発明によれば、圧力が高いCO2を冷媒とするCO2エアコン用の熱交換器として、本発明の熱交換器を適用することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the first convex portion is provided at the proximal end portion of the caulking claw, the second convex portion that contacts the first convex portion at the time of caulking is provided in the tank. By eliminating the need to raise the height of the protrusions more than necessary, it is not necessary to reduce the thickness of the seat plate and the tank, and the problem of the decrease in pressure strength caused by the thinning can be solved. Therefore, according to the present invention, the heat exchanger of the present invention can be applied as a heat exchanger for a CO2 air conditioner using CO2 having a high pressure as a refrigerant.
請求項2に記載の発明によれば、ヘッダタンク内に突出するチューブの突出量よりも第1凸部の高さを低くしたので、かしめ爪の基端部における座板の肉厚を確保することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、第1凸部と第2凸部の高さの総和をヘッダタンク内に突出するチューブの突出量と同じにしたので、凸部の高さを従来構造のものに比べて何れも低くすることができ、ヘッダタンク内の耐圧強度を十分に確保することが可能となる。
According to the invention described in
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本実施の形態の熱交換器を示し、(A)はその熱交換器の要部拡大斜視図、(B)はチューブが挿入された部分を示す要部拡大断面図、図2は本実施の形態の熱交換器を構成する座板を示し、(A)はその正面図、(B)はその要部の側面図、図3は本実施の形態の熱交換器を構成するタンクを示し、(A)はその正面図、(B)はその要部の側面図、図4は本実施の形態の熱交換器を構成するヘッダタンクを示し、(A)はその断面図、(B)はその要部の側面図、図5はタンク側にのみ凸部を設けたヘッダタンクを示し、(A)はその断面図、(B)はその要部の側面図である。 FIG. 1 shows a heat exchanger according to the present embodiment, (A) is an enlarged perspective view of a main part of the heat exchanger, (B) is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a portion into which a tube is inserted, and FIG. The seat plate which comprises the heat exchanger of this Embodiment is shown, (A) is the front view, (B) is the side view of the principal part, FIG. 3 is the tank which comprises the heat exchanger of this Embodiment. (A) is a front view thereof, (B) is a side view of the main part thereof, FIG. 4 is a header tank constituting the heat exchanger of the present embodiment, (A) is a sectional view thereof, ( B) is a side view of the main part, FIG. 5 is a header tank provided with a convex part only on the tank side, (A) is a sectional view thereof, and (B) is a side view of the main part.
本実施の形態の熱交換器は、図1に示すように、チューブ端部1Aを挿入固定させて複数のチューブ1を所定間隔に配列させる座板2に、この座板2に形成したかしめ爪3を折り曲げて加締めることによりタンク4を固定してなるヘッダタンク5を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the heat exchanger according to the present embodiment includes a caulking claw formed on the
座板2は、図1及び図2に示すように、長方形状をなす底板部6と、この底板部6の幅方向両端縁から長手方向に沿って立ち上がる側板部7と、を備え、これら底板部6と側板部7とにより断面略コ字状として形成されている。底板部6には、チューブ端部1Aをヘッダタンク5内へと突出させるチューブ挿入孔8がその長手方向に所定間隔を置いて形成されている。一方、側板部7には、タンク4と座板2とを加締めて固定させるためのかしめ爪3が設けられている。かしめ爪3は、前記側板部7の上端面7aにその長手方向に沿って複数形成され、座板2に挿入されたチューブ1と対応する位置にそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、これら底板部6と側板部7とからなる座板2には、かしめ爪3を加締めたときにタンク4に掛かる荷重の受けとなる第1凸部9が設けられている。第1凸部9は、かしめ爪3が形成された底板部6と側板部7が連結される屈曲部を、治具により外側から内側へと突き出すことによって形成されている。
The
タンク4は、図1及び図3に示すように、第1流路構成部10と、これに隣接した第2流路構成部11と、これら流路を仕切る仕切部12と、を備え、第1流路構成部10、第2流路構成部11及び仕切部12とにより断面略逆W形状とされている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the tank 4 includes a first
第1流路構成部10と第2流路構成部11は、何れも断面逆U字状として形成されている。仕切部12は、第1流路構成部10と第2流路構成部11を連結し、前記座板2の底板部6に密着するようになっている。この仕切部12には、チューブ1の挿入部に対応する位置に、その長手方向に沿って波形となる凹凸部13が形成されており、挿入したチューブ1がタンク4に当接しないようになっている。第1流路構成部10と第2流路構成部11は、この凹凸部13で連通している。
The first
そして、このタンク4には、前記かしめ爪3の加締め時に第1凸部9と当接する第2凸部14が設けられている。かかる第2凸部14は、第1流路構成部10及び第2流路構成部11の先端面10a、11aに、前記座板2に形成した第1凸部9と相対向する位置にそれぞれ突設されている。
The tank 4 is provided with a
前記第1凸部9の高さAと第2凸部14の高さBとヘッダタンク5内に突出するチューブ1の突出量Cとの間には、次のような関係がある。第1凸部9の高さAを、ヘッダタンク5内に突出するチューブ1の突出量Cよりもその高さを低く設定している。また、第1凸部9と第2凸部14の高さの総和(A+B)を、ヘッダタンク5内に突出するチューブ1の突出量Cと同一としている。
The following relationship exists between the height A of the
このような関係としたヘッダタンク5において、図4に示すように、かしめ爪3をタンク4に対してかしめ治具を使用して折り曲げて加締めた場合、座板2に形成した第1凸部9の上にタンク4に形成した第2凸部14が接した状態にあることから、加締めによるタンク4に掛かる荷重が第2凸部14を介して第1凸部9に伝わる。そのため、かしめ爪3を加締めることによりタンク4から座板2に掛かる荷重によって、当該座板2の変形を防止することができる。
In the
また、本実施の形態では、座板2とタンク4の両方に第1凸部9と第2凸部14を設けたので、安定してかしめ爪3を加締めることができる。これに対して、図5に示すように、タンク4にのみ第2凸部14を設け、座板2には第1凸部9を設けなかった場合には、第1流路及び第2流路の流路幅が狭まる方向に加締め力が作用してかしめ爪3を安定して加締めることができなくなる。
Moreover, in this Embodiment, since the 1st
このように、本実施の形態の熱交換器によれば、かしめ爪3の基端部に第1凸部9を設ける一方で、加締め時に第1凸部9と当接する第2凸部14をタンク4に設けたので、両方の凸部の高さを必要以上に高くする必要がなくなることにより、座板2及びタンク4の肉厚を薄くしなくて済み、薄肉となることにより生じる耐圧強度の低下の問題を解消することができる。したがって、本発明によれば、圧力が高いCO2を冷媒とするCO2エアコン用の熱交換器として、本発明の熱交換器を適用することができる。
Thus, according to the heat exchanger of the present embodiment, the
また、本実施の形態の熱交換器によれば、ヘッダタンク5内に突出するチューブ1の突出量Cよりも第1凸部9の高さAを低くしたので、かしめ爪3の基端部における座板2の肉厚を確保することができる。
Moreover, according to the heat exchanger of this Embodiment, since the height A of the 1st
また、本実施の形態の熱交換器によれば、第1凸部9と第2凸部14の高さの総和(A+B)をヘッダタンク5内に突出するチューブ1の突出量Cと同じにしたので、凸部の高さを従来構造のものに比べて何れも低くすることができ、ヘッダタンク5内の耐圧強度を十分に確保するとが可能となる。
Moreover, according to the heat exchanger of this Embodiment, the sum total (A + B) of the height of the 1st
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、前記実施の形態は本発明の一例であり、前記実施の形態に制限されることはない。 The specific embodiment to which the present invention is applied has been described above, but the embodiment is an example of the present invention and is not limited to the embodiment.
1…チューブ
2…座板
3…かしめ爪
4…タンク
5…ヘッダタンク
6…底板部
7…側板部
9…第1凸部
10…第1流路構成部
11…第2流路構成部
14…第2凸部
A…第1凸部の高さ
B…第2凸部の高さ
C…ヘッダタンク内に突出するチューブの突出量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (3)
前記かしめ爪(3)が形成された基端部に前記タンク(4)の受けとなる第1凸部(9)を設けると共に、加締め時に第1凸部(9)と当接する第2凸部(14)を前記タンク(4)に設けた
ことを特徴とする熱交換器。 The caulking claw (3) formed on the seat plate (2) is bent and crimped on the seat plate (2) in which the tube end (1A) is inserted and fixed to arrange the plurality of tubes (1) at predetermined intervals. In the heat exchanger having a header tank (5) formed by fixing the tank (4) by
A first convex portion (9) serving as a receiver for the tank (4) is provided at a base end portion where the caulking claw (3) is formed, and a second convex portion that contacts the first convex portion (9) during caulking. A heat exchanger characterized in that a part (14) is provided in the tank (4).
前記ヘッダタンク(5)内に突出する前記チューブ(1)の突出量(C)よりも、前記第1凸部(9)の高さ(A)を低くした
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1,
The heat exchanger, wherein the height (A) of the first protrusion (9) is made lower than the protruding amount (C) of the tube (1) protruding into the header tank (5).
前記第1凸部(9)と前記第2凸部(14)の高さの総和(A+B)を、前記ヘッダタンク(5)内に突出する前記チューブ(1)の突出量(C)と同じにした
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The total height (A + B) of the first convex portion (9) and the second convex portion (14) is the same as the protruding amount (C) of the tube (1) protruding into the header tank (5). A heat exchanger characterized by that.
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