JP2009008347A - Heat exchanger - Google Patents

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JP2009008347A
JP2009008347A JP2007171395A JP2007171395A JP2009008347A JP 2009008347 A JP2009008347 A JP 2009008347A JP 2007171395 A JP2007171395 A JP 2007171395A JP 2007171395 A JP2007171395 A JP 2007171395A JP 2009008347 A JP2009008347 A JP 2009008347A
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JP2007171395A
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Osamu Kamoshita
理 鴨志田
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of improving pressure resistance, and increasing joint strength between a head tank and heat exchange tubes while suppressing an increase of weight. <P>SOLUTION: A header tank of a gas cooler applied to this heat exchanger comprises: a tank body 7 formed of an aluminum extruded section, and having a plurality of fluid passages 9 arranged in the width direction; and a tube connecting plate 8 formed of an aluminum brazing sheet, covering the surface of the tank body 7 directed inward, and jointed to the tank body 7. At the tank body 7, a plurality of tube insertion holes 11 for inserting ends of the heat exchange tubes 4, and a plurality of communication holes 12 continued to the outside of the tube insertion holes 11 and used for making the fluid passages 9 adjacent to each other communicate with each other are formed. The thickness of an inner part of the tank body 7 relative to the fluid passages 9 is set the largest at the center in the width direction, and gradually reduced toward both side edges. <P>COPYRIGHT: (C)2009,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などの超臨界冷媒が用いられる超臨界冷凍サイクル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 particularly to a heat exchanger suitably used for a supercritical refrigeration cycle in which a supercritical refrigerant such as CO 2 is used.

この明細書および特許請求の範囲において、前後方向内側、前後方向外側、上下方向内側、上下方向外側、穴内、通路内などとは異なり、単に「内」、「外」という場合は、熱交換管の長さ方向を基準とするものとする。たとえば、図3〜図6の左側を「内」といい、同じく右側を「外」というものとする。また、この明細書および特許請求の範囲において、「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。   In this specification and claims, the term “inside” and “outside” is different from the inside in the front and rear direction, the outside in the front and rear direction, the inside in the up and down direction, the outside in the up and down direction, the inside of the hole, and the inside of the passage. It shall be based on the length direction. For example, the left side of FIGS. 3 to 6 is referred to as “inside”, and the right side is also referred to as “outside”. In this specification and claims, the term “aluminum” includes aluminum alloys in addition to pure aluminum.

さらに、この明細書において、「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。さらに、   Furthermore, in this specification, the “supercritical refrigeration cycle” means a refrigeration cycle in which the refrigerant enters a supercritical state exceeding the critical pressure on the high pressure side, and the “supercritical refrigerant” It shall mean the refrigerant used in the refrigeration cycle. further,

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た超臨界冷凍サイクルに用いられる熱交換器として、本出願人は、先に、幅方向を通風方向に向けかつ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ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部がそれぞれヘッダタンクに接合された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、複数の流体通路を有するタンク本体と、タンク本体の内側を向いた面を覆うとともにタンク本体に接合されたアルミニウムブレージングシート製管接続用プレートとにより構成され、タンク本体に、タンク本体の内面からその内外方向の中間部に至りかつ熱交換管の端部が挿入される複数の管挿入穴と、管挿入穴の外側に連なるとともに隣り合う流体通路どうしを通じさせる複数の連通穴とがヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて形成され、管挿入穴および連通穴が形成された部分において隣り合う流体通路間の仕切壁が切除され、管接続用プレートに、タンク本体の管挿入穴に通じる複数の管挿通用貫通穴が、ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて形成され、熱交換管が管接続用プレートの管挿通用貫通穴に通されるとともにタンク本体の管挿入穴に挿入された状態で管接続用プレートおよびタンク本体に接合され、タンク本体における流体通路の内側部分の肉厚が全体に等しくなっている熱交換器を提案した(特許文献1参照)。   The present application as a heat exchanger used in a supercritical refrigeration cycle including 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 The person is first arranged with a pair of header tanks arranged in the width direction in the ventilation direction and spaced apart from each other, and in the length direction of the header tank between the two header tanks, and at both ends. Each section includes a plurality of heat exchange pipes joined to the header tank, and at least one of the header tanks covers a tank body having a plurality of fluid passages and a surface facing the inside of the tank body. It consists of a pipe connecting plate made of aluminum brazing sheet joined to the tank body. The length direction of the header tank is a plurality of tube insertion holes that reach the middle portion of the heat exchange tube and into which the end of the heat exchange tube is inserted, and a plurality of communication holes that are connected to the outside of the tube insertion hole and through adjacent fluid passages The partition wall between the fluid passages adjacent to each other is formed in the portion where the tube insertion hole and the communication hole are formed, and a plurality of tube insertions leading to the tube insertion hole of the tank body are formed in the tube connection plate. The through holes are formed at intervals in the length direction of the header tank, and the heat exchange pipe is inserted into the pipe insertion through hole of the pipe connection plate and inserted into the pipe insertion hole of the tank body. There has been proposed a heat exchanger that is joined to the pipe connection plate and the tank body, and in which the thickness of the inner portion of the fluid passage in the tank body is the same as the whole (see Patent Document 1).

しかしながら、たとえばCOなどの超臨界冷媒を用いた超臨界冷凍サイクルにおいては、フロン系冷媒を用いた冷凍サイクルに比べて熱交換器の耐圧性を向上させるとともに、ヘッダタンクと熱交換管とのろう付面積を大きくして両者の接合強度を増大させる必要がある。したがって、特許文献1記載の熱交換器においては、タンク本体における流体通路の内側部分の肉厚を大きくする必要があるが、タンク本体における流体通路の内側部分の肉厚が全体に等しいので、ヘッダタンクの重量、ひいては熱交換器全体の重量が大きくなるという問題がある。
特開2003−214793号公報
However, in a supercritical refrigeration cycle using a supercritical refrigerant such as CO 2 , the pressure resistance of the heat exchanger is improved as compared with a refrigeration cycle using a fluorocarbon refrigerant, and the header tank and the heat exchange pipe are It is necessary to increase the brazing area to increase the joint strength between the two. Therefore, in the heat exchanger described in Patent Document 1, it is necessary to increase the thickness of the inner portion of the fluid passage in the tank body. However, since the thickness of the inner portion of the fluid passage in the tank body is equal to the whole, the header There is a problem that the weight of the tank, and thus the weight of the entire heat exchanger, increases.
JP 2003-214793 A

この発明の目的は、上記問題を解決し、重量の増加を抑えつつ、耐圧性を向上させるとともにヘッダタンクと熱交換管との接合強度を増大させることができ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 capable of solving the above-described problems and improving pressure resistance while suppressing an increase in weight and increasing a bonding strength between a header tank and a heat exchange pipe. .

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)幅方向を通風方向に向けかつ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ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部がそれぞれヘッダタンクに接合された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、複数の流体通路を有するタンク本体と、タンク本体の内側を向いた面を覆うとともにタンク本体に接合されたアルミニウムブレージングシート製管接続用プレートとにより構成され、タンク本体に、タンク本体の内面からその内外方向の中間部に至りかつ熱交換管の端部が挿入される複数の管挿入穴と、管挿入穴の外側に連なるとともに隣り合う流体通路どうしを通じさせる複数の連通穴とがヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて形成され、管挿入穴および連通穴が形成された部分において隣り合う流体通路間の仕切壁が切除され、管接続用プレートに、タンク本体の管挿入穴に通じる複数の管挿通用貫通穴が、ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて形成され、熱交換管が管接続用プレートの管挿通用貫通穴に通されるとともにタンク本体の管挿入穴に挿入された状態で管接続用プレートおよびタンク本体に接合されている熱交換器において、
タンク本体が、複数の流体通路が幅方向に並んで形成されたアルミニウム押出形材からなり、タンク本体における流体通路よりも内側部分の肉厚が、幅方向の中央部で最も厚く、かつ両側縁部に向かって薄くなっている熱交換器。
1) A pair of header tanks arranged in the width direction in the ventilation direction and spaced from each other, and arranged in the header tank length direction between both header tanks, and both ends are headers A plurality of heat exchange pipes joined to the tank, and at least one of the header tanks covers a tank body having a plurality of fluid passages and a surface facing the inside of the tank body, and is joined to the tank body. A plurality of tube insertion holes into which the end of the heat exchange tube is inserted into the tank body from the inner surface of the tank body to the intermediate portion in the inner and outer directions, A plurality of communication holes that extend to the outside of the pipe insertion hole and allow adjacent fluid passages to pass through are formed at intervals in the length direction of the header tank. The partition wall between adjacent fluid passages is cut off at the part where the communication hole is formed, and the pipe connection plate has a plurality of through holes for pipe insertion leading to the pipe insertion holes of the tank body in the length direction of the header tank. Formed at intervals, the heat exchange pipe is passed through the pipe insertion through hole of the pipe connection plate and joined to the pipe connection plate and the tank main body in a state of being inserted into the pipe insertion hole of the tank main body. In the heat exchanger,
The tank body is made of an extruded aluminum material in which a plurality of fluid passages are formed side by side in the width direction, and the thickness of the inner part of the tank body from the fluid passage is the thickest at the center in the width direction, and both side edges Heat exchanger that becomes thinner toward the part.

2)タンク本体の内側を向いた面の横断面形状が、幅方向の中央部が最も内側に突出した弓形であり、全流体通路の内側端部が同一平面内に位置している上記1)記載の熱交換器。   2) The cross-sectional shape of the surface facing the inside of the tank body is an arc shape with the center in the width direction protruding inward, and the inner ends of all fluid passages are located in the same plane 1) The described heat exchanger.

3)タンク本体の管挿入穴および連通穴がヘッダタンクの幅方向に長くなっているとともに、連通穴の長さが管挿入穴の長さよりも短くなっており、管挿入穴の両端部と連通穴の両端部との間に、それぞれ段部が形成されている上記1)または2)記載の熱交換器。   3) The pipe insertion hole and communication hole of the tank body are longer in the width direction of the header tank, and the length of the communication hole is shorter than the length of the pipe insertion hole, communicating with both ends of the pipe insertion hole. The heat exchanger according to 1) or 2), wherein stepped portions are respectively formed between both end portions of the hole.

4)タンク本体の管挿入穴および連通穴、ならびに管接続用プレートの管挿通用貫通穴がヘッダタンクの幅方向に長くなっており、タンク本体の内面における管挿入穴の穴長さ方向にのびる両側部分に凹部が形成され、管接続用プレートのタンク本体側を向いた面における管挿通用貫通穴の穴長さ方向にのびる両側縁部に、タンク本体側に突出しかつタンク本体の凹部内に入り込んだ屈曲部が形成されている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   4) The pipe insertion hole and communication hole of the tank main body, and the pipe insertion through hole of the pipe connection plate are elongated in the width direction of the header tank, extending in the length direction of the pipe insertion hole on the inner surface of the tank main body. Concave portions are formed on both side parts, projecting toward the tank body side and extending into the tank body recesses on both side edges extending in the length direction of the pipe insertion through hole on the surface of the pipe connection plate facing the tank body side The heat exchanger according to any one of 1) to 3) above, wherein a bent portion is formed.

5)管接続用プレートが、タンク本体の両側面を覆う側面被覆部と、側面被覆部の先端に設けられ、かつタンク本体における熱交換管側とは反対側の面の側縁部に係合する係合部を有する上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   5) A pipe connection plate is provided on the side cover that covers both sides of the tank body, and on the tip of the side cover, and engages with the side edge of the tank body on the side opposite to the heat exchange tube side. 5. The heat exchanger according to any one of 1) to 4) above, which has an engaging portion that performs.

6)タンク本体の外面が、少なくとも外面側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プレートによって覆われており、当該プレートがタンク本体に接合されている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   6) The outer surface of the tank body is covered with a plate made of an aluminum brazing sheet having at least a brazing filler metal layer on the outer surface side, and the plate is joined to the tank body, any one of the above 1) to 4) The heat exchanger as described in.

7)連通穴の外端がタンク本体の外面に開口しており、管挿入穴およびこれに連なった連通穴が貫通状となっている上記6)記載の熱交換器。   7) The heat exchanger according to 6) above, wherein the outer end of the communication hole is open to the outer surface of the tank body, and the tube insertion hole and the communication hole connected to the tube insertion hole are formed in a penetrating shape.

8)プレートの外面に、プレートのろう材層を利用して他部品がろう付されている上記6)または7)記載の熱交換器。   8) The heat exchanger according to 6) or 7) above, wherein other parts are brazed to the outer surface of the plate using the brazing material layer of the plate.

9)管接続用プレートが、タンク本体の両側面を覆う側面被覆部と、側面被覆部の先端に設けられ、かつプレートの外面の両側縁部に係合する係合部を有する上記6)〜8)のうちのいずれかに記載の熱交換器。   9) The above 6) to 6), wherein the pipe connecting plate has a side surface covering portion that covers both side surfaces of the tank body, and an engaging portion that is provided at the tip of the side surface covering portion and that engages with both side edges of the outer surface of the plate. The heat exchanger according to any one of 8).

上記1)および2)の熱交換器によれば、タンク本体が、複数の流体通路が幅方向に並んで形成されたアルミニウム押出形材からなり、タンク本体における流体通路よりも内側部分の肉厚が、幅方向の中央部で最も厚く、かつ両側縁部に向かって薄くなっているので、特許文献1記載の熱交換器に比較して、重量の増加を抑えつつ、耐圧性を向上させるとともにヘッダタンクと熱交換管との接合強度を増大させることができる。   According to the heat exchangers of the above 1) and 2), the tank body is made of an aluminum extruded shape member in which a plurality of fluid passages are formed side by side in the width direction. However, since it is the thickest at the center in the width direction and is thinner toward the side edges, the pressure resistance is improved while suppressing an increase in weight compared to the heat exchanger described in Patent Document 1. The joining strength between the header tank and the heat exchange pipe can be increased.

上記3)の熱交換器によれば、製造の際に、熱交換管の端部を段部に当接させることにより、熱交換管の位置決めを簡単に行うことができる。   According to the heat exchanger of 3) above, it is possible to easily position the heat exchange pipe by bringing the end of the heat exchange pipe into contact with the stepped portion during manufacture.

上記4)の熱交換器によれば、管接続用プレートの屈曲部が、熱交換管を管接続用プレートの管挿通用貫通穴に通す際のガイドになるので、その作業性が向上する。しかも、タンク本体における流体通路よりも内側部分の肉厚が、幅方向の中央部で最も厚く、かつ両側縁部に向かって徐々に薄くなっていると、タンク本体の熱交換管側を向いた面に、管接続用プレートの屈曲部が入り込む凹部を形成したとしても、ヘッダタンクの耐圧性の低下を抑制することができる。   According to the heat exchanger of 4), the bent portion of the pipe connection plate serves as a guide for passing the heat exchange pipe through the pipe insertion through hole of the pipe connection plate, so that workability is improved. Moreover, when the thickness of the inner portion of the tank body from the fluid passage is the thickest at the center in the width direction and gradually decreases toward the side edges, the tank body faces the heat exchange tube side. Even if a concave portion into which the bent portion of the pipe connection plate enters is formed on the surface, it is possible to suppress a decrease in pressure resistance of the header tank.

上記5)の熱交換器によれば、タンク本体と管接続用プレートとの接合強度が、特許文献1記載の熱交換器のタンク本体と管接続用プレートとの接合強度よりも増大し、ヘッダタンクの耐圧性が向上する。   According to the heat exchanger of 5) above, the bonding strength between the tank main body and the pipe connecting plate is larger than the bonding strength between the tank main body and the pipe connecting plate of the heat exchanger described in Patent Document 1, and the header The pressure resistance of the tank is improved.

上記6)の熱交換器によれば、アルミニウムブレージングシートからなるプレートの外面側のろう材を利用して、入口部材、出口部材、ブラケットなどの他部品をろう付することが可能になる。   According to the heat exchanger of 6), it is possible to braze other parts such as an inlet member, an outlet member, and a bracket using the brazing material on the outer surface side of the plate made of an aluminum brazing sheet.

上記7)の熱交換器によれば、タンク本体に、管挿入穴および連通穴を、比較的簡単に形成することができる。   According to the heat exchanger of the above 7), the tube insertion hole and the communication hole can be formed relatively easily in the tank body.

上記9)の熱交換器によれば、タンク本体と管接続用プレートとプレートとの接合強度が、特許文献1記載の熱交換器のタンク本体と管接続用プレートとの接合強度よりも増大し、ヘッダタンクの耐圧性が向上する。   According to the heat exchanger of 9) above, the bonding strength between the tank body and the pipe connection plate and the plate is greater than the bonding strength between the tank body and the pipe connection plate of the heat exchanger described in Patent Document 1. The pressure resistance of the header tank is improved.

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 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、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し、図1および図2の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。   In the following description, the downstream side (the direction indicated by the 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. The top and bottom and the left and right in FIG.

図1および図2は超臨界冷凍サイクルのガスクーラの全体構成を示し、図3〜図7はその要部の構成を示し、図8および図9はヘッダタンクの製造方法を示す。   1 and 2 show the overall configuration of the gas cooler of the supercritical refrigeration cycle, FIGS. 3 to 7 show the configuration of the main parts, and FIGS. 8 and 9 show the method for manufacturing the header tank.

図1および図2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くとともに幅方向を前後方向に向けて配置され、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)の上下方向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)の上下方向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。 1 and 2, the gas cooler (1) of a supercritical refrigeration cycle that uses a supercritical refrigerant, for example, CO 2 , is spaced in the left-right direction and disposed in the width direction in the front-rear direction, and in the up-down direction. Two header tanks (2) and (3) that extend, and a plurality of flat heat exchange tubes (4) that are arranged in parallel between the two header tanks (2) and (3) in the vertical direction, Corrugated fins (5) that are arranged on the outside in the vertical direction of the heat exchange pipes (4) at the upper and lower ends and brazed to the heat exchange pipes (4), and the ventilation gap between adjacent heat exchange pipes (4) And an aluminum side plate (6) brazed to the corrugated fins (5) and disposed on the outer sides in the vertical direction of the corrugated fins (5) at both upper and lower ends. 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.

第1ヘッダタンク(2)は、幅方向を前後方向に向けたアルミニウム押出形材製タンク本体(7)と、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から形成され、かつタンク本体(7)の左側面(内側を向いた面)を覆うようにタンク本体(7)にろう付された管接続用プレート(8)とを備えている。   The first header tank (2) is formed of an aluminum extruded shape tank body (7) whose width direction is the front-rear direction and a brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, here an aluminum brazing sheet, and the tank. A pipe connection plate (8) brazed to the tank body (7) so as to cover the left side surface (the surface facing inward) of the body (7).

図2〜図7に示すように、タンク本体(7)には、複数の流体通路(9)が幅方向(前後方向)に並んで形成されている。流体通路(9)の横断面形状は左右方向に長い方形状であり、その左右両端面(内外両端面)は同一垂直面内に位置している。また、タンク本体(7)の左面(内側を向いた面)の横断面形状は、幅方向の中央部が最も左側(内側)に突出した弓形であり、タンク本体(7)における流体通路(9)よりも内側部分(7a)の肉厚が、幅方向の中央部で最も厚く、かつ前後両側縁部に向かって徐々に薄くなっている。   As shown in FIGS. 2 to 7, a plurality of fluid passages (9) are formed in the tank body (7) side by side in the width direction (front-rear direction). The cross-sectional shape of the fluid passage (9) is a rectangular shape that is long in the left-right direction, and its left and right end faces (inner and outer end faces) are located in the same vertical plane. In addition, the cross-sectional shape of the left surface (surface facing inward) of the tank body (7) is an arcuate shape with the center in the width direction protruding to the left (inside), and the fluid passage (9 ) Is thickest at the center in the width direction and gradually becomes thinner toward the front and rear side edges.

タンク本体(7)には、熱交換管(4)の右端部が挿入される前後方向に長い複数の管挿入穴(11)と、管挿入穴(11)の右側(外側)に連なるとともに隣り合う流体通路(9)どうしを通じさせる複数の連通穴(12)とが上下方向(第1ヘッダタンク(2)の長さ方向)に間隔をおいて形成されている。管挿入穴(11)は、タンク本体(7)の左面から左右方向の中間部に至るように形成され、連通穴(12)は、管挿入穴(11)の右端に連なってタンク本体(7)における流体通路(9)よりも外側部分(7b)の肉厚の中間部に至るように形成されている。管挿入穴(11)および連通穴(12)が形成された部分においては、隣り合う流体通路(9)間の仕切壁(13)が全高にわたって切除されており、連通穴(12)によって全流体通路(9)が相互に通じさせられている。連通穴(12)の前後方向の長さは管挿入穴(11)の前後方向の長さよりも若干短くなっており、連通穴(12)の前後両端面と管挿入穴(11)の前後両端面との間には、それぞれ熱交換管(4)の端部が当接する位置決め用段部(14)が形成されている。なお、連通穴(12)の上下方向の幅は、管挿入穴(11)の上下方向の幅と等しくなっている。また、タンク本体(7)の左側を向いた面における管挿入穴(11)の穴長さ方向にのびる上下両側部分に、それぞれ凹部(15)が形成されている。凹部(15)の底面は、右側に向かって上下方向内側に傾斜している。   The tank body (7) is connected to a plurality of long tube insertion holes (11) extending in the front-rear direction into which the right end of the heat exchange tube (4) is inserted, and to the right side (outside) of the tube insertion hole (11). A plurality of communication holes (12) through which the matching fluid passages (9) pass are formed in the vertical direction (the length direction of the first header tank (2)) with an interval therebetween. The pipe insertion hole (11) is formed so as to extend from the left surface of the tank main body (7) to the middle portion in the left-right direction, and the communication hole (12) is connected to the right end of the pipe insertion hole (11). ) In the middle of the thickness of the outer portion (7b) rather than the fluid passage (9). In the portion where the tube insertion hole (11) and the communication hole (12) are formed, the partition wall (13) between the adjacent fluid passages (9) is cut out over the entire height, and all the fluids are separated by the communication hole (12). The passages (9) are connected to each other. The length in the front-rear direction of the communication hole (12) is slightly shorter than the length in the front-rear direction of the tube insertion hole (11), and both front and rear end surfaces of the communication hole (12) and both front and rear ends of the tube insertion hole (11) A positioning step (14) with which the end of the heat exchange tube (4) abuts is formed between the surfaces. The vertical width of the communication hole (12) is equal to the vertical width of the tube insertion hole (11). In addition, a concave portion (15) is formed in each of the upper and lower side portions extending in the hole length direction of the tube insertion hole (11) on the surface facing the left side of the tank body (7). The bottom surface of the recess (15) is inclined inward in the vertical direction toward the right side.

タンク本体(7)の上下両端の管挿入穴(11)および連通穴(12)と、上下方向の中央部の管挿入穴(11)および連通穴(12)には、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仕切板(16)が左側から挿入されてタンク本体(7)にろう付されており、これによりタンク本体(7)の流体通路(9)の上下両端開口が閉鎖されるとともに、流体通路(9)が上下両部分(9A)(9B)に区画されている。仕切板(16)は、上下方向外側から見て、各連通穴(12)内に位置する第1部分(16a)と、第1部分(16a)の左側縁部に一体に形成され、かつ左方に突出して管挿入穴(11)内に位置する第2部分(16b)とよりなる(図6参照)。仕切板(16)の第2部分(16b)の左面(内側を向いた面)は、タンク本体(7)の左面と同様に横断面弓形であり、タンク本体(7)の左面と面一となっている。また、仕切板(16)の第2部分(16b)の前後両端部は、第1部分(16a)の前後両端部よりも前後方向に突出しており、この突出部の右端が段部(14)に当接している。そして、タンク本体(7)における上下方向中央部の仕切板(16)よりも上側部分が入口ヘッダ部(17)、同下側部分が出口ヘッダ部(18)となり、その結果流体通路(9)の上側部分(9A)が入口ヘッダ部(17)の冷媒流通部(17A)、同下側部分(9B)が出口ヘッダ部(18)の冷媒流通部(18A)となっている。   A brazing filler metal layer is placed on both sides of the pipe insertion holes (11) and communication holes (12) at the upper and lower ends of the tank body (7) and the pipe insertion holes (11) and communication holes (12) at the center in the vertical direction. A partition plate (16) made of an aluminum brazing sheet is inserted from the left side and brazed to the tank body (7), whereby the upper and lower ends of the fluid passage (9) of the tank body (7) are closed. In addition, the fluid passage (9) is partitioned into upper and lower portions (9A) (9B). The partition plate (16) is formed integrally with the first portion (16a) located in each communication hole (12) and the left edge of the first portion (16a) when viewed from the outside in the vertical direction, and left And a second portion (16b) positioned in the tube insertion hole (11) (see FIG. 6). The left surface (surface facing inward) of the second part (16b) of the partition plate (16) has an arcuate cross section similar to the left surface of the tank body (7), and is flush with the left surface of the tank body (7). It has become. The front and rear ends of the second portion (16b) of the partition plate (16) protrude in the front-rear direction from the front and rear ends of the first portion (16a), and the right end of the protruding portion is the step (14). Abut. The upper part of the tank body (7) above the partition plate (16) at the center in the vertical direction is the inlet header part (17), and the lower part is the outlet header part (18), resulting in the fluid passage (9). The upper portion (9A) is a refrigerant circulation portion (17A) of the inlet header portion (17), and the lower portion (9B) is a refrigerant circulation portion (18A) of the outlet header portion (18).

管接続用プレート(8)におけるタンク本体(7)の各管挿入穴(11)と対応する位置には、前後方向に長い管挿通用貫通穴(19)が形成されている。上半部の複数の管挿通用貫通穴(19)は、タンク本体(7)の流体通路(9)の上側部分(9A)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通用貫通穴(19)は、タンク本体(7)の流体通路(9)の下側部分(9B)の上下方向の範囲内に形成されている。また、管接続用プレート(8)のタンク本体(7)側を向いた面(右面)における管挿通用貫通穴(19)の穴長さ方向にのびる両側縁部に、タンク本体(7)側に突出しかつタンク本体(7)の凹部(15)内に入り込んだ屈曲部(21)が形成されている。屈曲部(21)は、外側に向かって上下方向内側に傾斜している。   A pipe insertion through hole (19) that is long in the front-rear direction is formed at a position corresponding to each pipe insertion hole (11) of the tank body (7) in the pipe connection plate (8). The plurality of pipe insertion through holes (19) in the upper half are formed within the vertical range of the upper part (9A) of the fluid passage (9) of the tank body (7), and The pipe insertion through hole (19) is formed in the vertical range of the lower portion (9B) of the fluid passage (9) of the tank body (7). In addition, on the side of the tank body (7) side that extends in the hole length direction of the pipe insertion through hole (19) on the surface (right side) of the pipe connection plate (8) facing the tank body (7) side A bent portion (21) is formed which protrudes into the concave portion (15) of the tank body (7). The bent portion (21) is inclined inward in the vertical direction toward the outside.

タンク本体(7)の外側部分(7b)における上端の熱交換管(4)よりも若干下方の高さ位置に、流体通路(9)に通じるように冷媒入口(22)が形成されており、タンク本体(7)の外側部分(7b)の右面に、冷媒入口(22)に通じる冷媒流入路(24)を有するアルミニウム製の直方体状入口部材(23)がろう付されている。また、タンク本体(7)における下端の熱交換管(4)よりも若干上方の高さ位置に、流体通路(9)に通じるように冷媒出口(25)が形成されており、タンク本体(7)の外面に、冷媒出口(25)に通じる冷媒流出路(27)を有するアルミニウム製の直方体状出口部材(26)がろう付されている。入口部材(23)および出口部材(26)には、その後面から前方にのびるねじ穴(28)(29)がそれぞれ形成されている。入口部材(23)のねじ穴(28)は、超臨界冷凍サイクルにおいて、圧縮機からのびる配管の先端部に取り付けられたジョイント部材をねじ止めするのに用いられ、出口部材(26)のねじ穴(29)は、中間熱交換器からのびる配管の先端部に取り付けられたジョイント部材をねじ止めするのに用いられる。   A refrigerant inlet (22) is formed at a height position slightly below the heat exchange pipe (4) at the upper end of the outer part (7b) of the tank body (7) so as to communicate with the fluid passage (9), An aluminum rectangular parallelepiped inlet member (23) having a refrigerant inflow passage (24) communicating with the refrigerant inlet (22) is brazed to the right surface of the outer portion (7b) of the tank body (7). In addition, a refrigerant outlet (25) is formed at a height slightly above the heat exchange pipe (4) at the lower end of the tank body (7) so as to communicate with the fluid passage (9), and the tank body (7 A rectangular parallelepiped outlet member (26) having a refrigerant outflow passage (27) leading to the refrigerant outlet (25) is brazed to the outer surface of the outer peripheral surface of (2). The inlet member (23) and the outlet member (26) are respectively formed with screw holes (28) and (29) extending forward from the rear surface. In the supercritical refrigeration cycle, the screw hole (28) of the inlet member (23) is used to screw the joint member attached to the tip of the pipe extending from the compressor, and the screw hole of the outlet member (26). (29) is used for screwing the joint member attached to the tip of the pipe extending from the intermediate heat exchanger.

管接続用プレート(8)の前後両側縁部に、それぞれ右方に突出して先端がタンク本体(7)の右面(外面)まで至り、かつタンク本体(7)の前後両側面を覆う側面被覆壁(31)が一体に形成され、タンク本体(7)の前後両側面にろう付されている。各側面被覆壁(31)の右側縁に、前後方向内方に突出しかつタンク本体(7)の右面に係合する複数の係合爪(32)が上下方向に間隔をおいて一体に形成され、タンク本体(7)にろう付されている。管接続用プレート(8)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プレス加工を施すことにより形成されている。   Side covering walls that protrude to the right on both the front and rear edges of the pipe connection plate (8), with the tip reaching the right side (outer surface) of the tank body (7) and covering both the front and rear sides of the tank body (7) (31) is integrally formed and brazed to both front and rear side surfaces of the tank body (7). A plurality of engaging claws (32) projecting inward in the front-rear direction and engaging with the right surface of the tank body (7) are integrally formed on the right edge of each side surface covering wall (31) at intervals in the vertical direction. The tank body (7) is brazed. The pipe connection plate (8) is formed by pressing an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides.

図2に示すように、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、管接続用プレート(8)どうしが対向するように配置されている。   As shown in FIG. 2, 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 pipe connection plates (8) face each other.

第2ヘッダタンク(3)のタンク本体(7)には上下両端部のみに仕切板(16)が配置されており、タンク本体(7)の流体通路(9)は、上下両端開口のみが仕切板(16)により閉鎖されている。これにより、タンク本体(7)の流体通路(9)は上下に区画されていない。その結果、第2ヘッダタンク(3)のタンク本体(7)には、第1ヘッダタンク(2)のタンク本体(7)の入口ヘッダ部(17)および出口ヘッダ部(18)に跨るように1つの中間ヘッダ部(33)が形成されている。そして、流体通路(9)が中間ヘッダ部(33)の冷媒流通部(33A)となっている。なお、タンク本体(7)に冷媒入口および冷媒出口が形成されていない。   The tank body (7) of the second header tank (3) is provided with partition plates (16) only at the upper and lower ends, and the fluid passage (9) of the tank body (7) is partitioned only at the upper and lower ends. Closed by a plate (16). Thereby, the fluid passage (9) of the tank body (7) is not partitioned vertically. As a result, the tank body (7) of the second header tank (3) spans the inlet header (17) and outlet header (18) of the tank body (7) of the first header tank (2). One intermediate header portion (33) is formed. The fluid passage (9) serves as a refrigerant circulation part (33A) of the intermediate header part (33). The tank body (7) is not formed with a refrigerant inlet and a refrigerant outlet.

熱交換管(4)は、金属、ここではアルミニウム製押出形材からなり、前後方向に幅広の扁平状で、その内部に長さ方向にのびる複数の冷媒通路(4a)が並列状に形成されている。熱交換管(4)の冷媒通路(4a)は、タンク本体(7)の流体通路(9)に通じている。熱交換管(4)の両端部は、それぞれ両ヘッダタンク(2)(3)の管接続用プレート(8)の管挿通用貫通穴(19)に通されるとともに、タンク本体(7)の管挿入穴(11)に挿入され、さらに両端が段部(14)に当接した状態で、管接続用プレート(8)のろう材層を利用して管接続用プレート(8)およびタンク本体(7)にろう付されている。すべての熱交換管(4)は、右端部が第1ヘッダタンク(2)におけるタンク本体(7)の流体通路(9)の上側部分(9A)、すなわち入口ヘッダ部(17)の冷媒流通部(17A)に通じるとともに左端部が第2ヘッダタンク(3)におけるタンク本体(7)の流体通路(9)、すなわち中間ヘッダ部(33)の冷媒流通部(32A)の上半部に通じる複数の熱交換管(4)からなる熱交換管群と、右端部が第1ヘッダタンク(2)におけるタンク本体(7)の流体通路(9)の下側部分(9B)、すなわち出口ヘッダ部(18)の冷媒流通部(18A)に通じるとともに左端部が第2ヘッダタンク(3)におけるタンク本体(7)の流体通路(9)、すなわち中間ヘッダ部(33)の冷媒流通部(32A)の下半部に通じる複数の熱交換管(4)からなる熱交換管群とに分けられることにより、第1および第2の2つのパス(P1)(P2)に区分されており、各パス(P1)(P2)を構成する全ての熱交換管(4)における冷媒の流れ方向が同一となっているとともに、2つのパス(P1)(P2)の熱交換管(4)における冷媒の流れ方向が異なっている。   The heat exchange pipe (4) is made of an extruded shape made of metal, here aluminum, and has a flat shape that is wide in the front-rear direction, and a plurality of refrigerant passages (4a) extending in the length direction are formed in parallel in the inside. ing. The refrigerant passage (4a) of the heat exchange pipe (4) communicates with the fluid passage (9) of the tank body (7). Both ends of the heat exchange pipe (4) are passed through the pipe insertion through holes (19) of the pipe connection plates (8) of both header tanks (2) and (3), and the tank body (7) The pipe connection plate (8) and the tank body are inserted into the pipe insertion hole (11) and both ends are in contact with the stepped portion (14) using the brazing material layer of the pipe connection plate (8). It is brazed to (7). All the heat exchange pipes (4) have a right end portion on the upper portion (9A) of the fluid passage (9) of the tank body (7) in the first header tank (2), that is, the refrigerant circulation portion of the inlet header portion (17). A plurality of fluid passages (9) leading to the fluid passage (9) of the tank body (7) in the second header tank (3), that is, the upper half of the refrigerant circulation part (32A) of the intermediate header part (33). And the right end is the lower portion (9B) of the fluid passage (9) of the tank body (7) in the first header tank (2), that is, the outlet header ( 18) and the left end of the fluid passage (9) of the tank body (7) in the second header tank (3), that is, the refrigerant circulation part (32A) of the intermediate header part (33). By dividing it into a heat exchange tube group consisting of a plurality of heat exchange tubes (4) leading to the lower half, it is divided into the first and second paths (P1) (P2). (P1) (P2) The flow direction of the refrigerant in all the heat exchange tubes (4) are together are the same, different two paths (P1) flowing direction of the refrigerant in the heat exchange tubes (4) of the (P2) to be.

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.

以下、ガスクーラ(1)の製造方法について、図8および図9を参照して説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of a gas cooler (1) is demonstrated with reference to FIG. 8 and FIG.

まず、管挿入穴(11)、連通穴(12)および凹部(15)を持たず、かつ複数の流体通路(9)のみを有するタンク本体形成用のアルミニウム押出形材をつくった後、当該押出形材に適当な加工法を施すことにより、管挿入穴(11)、連通穴(12)、段部(14)および凹部(15)を形成して、両ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(7)をつくる。第1ヘッダタンク(2)のタンク本体(7)には、冷媒入口(22)および冷媒出口(25)を形成しておく。また、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プレス加工を施すことにより、管挿通用貫通穴(19)、屈曲部(21)、側面被覆壁(31)、ならびに側面被覆壁(31)に真っ直ぐに連なったプレート係合爪形成用突片(32A)を有する管接続用プレート(8)を形成する。   First, after forming an aluminum extruded shape member for forming a tank body that does not have a tube insertion hole (11), a communication hole (12), and a recess (15) and has only a plurality of fluid passages (9), the extrusion By applying an appropriate processing method to the profile, the tube insertion hole (11), the communication hole (12), the step (14) and the recess (15) are formed, and both header tanks (2) (3) Make the tank body (7). A refrigerant inlet (22) and a refrigerant outlet (25) are formed in the tank body (7) of the first header tank (2). Also, by pressing the aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides, the pipe insertion through hole (19), the bent portion (21), the side covering wall (31), and the side covering wall (31) A pipe connecting plate (8) having straight plate engaging claw forming protrusions (32A) is formed.

ついで、第1ヘッダタンク(2)のタンク本体(7)の上下両端の管挿入穴(11)および連通穴(12)内と、上下方向の中央部の管挿入穴(11)および連通穴(12)内に内側から仕切板(16)を挿入する。また、第2ヘッダタンク(3)のタンク本体(7)の上下両端の管挿入穴(11)および連通穴(12)内に内側から仕切板(16)を挿入する。ついで、管接続用プレート(8)を、側面被覆壁(31)がタンク本体(7)の前後両側面に沿うように、タンク本体(7)の内側面に重ね合わせる。ついで、管接続用プレート(8)の係合爪形成用突片(32A)を内方に曲げて係合爪(32)を形成するとともに係合爪(32)をタンク本体(7)の外面の前後両側縁部に係合させることにより、タンク本体(7)と管接続用プレート(8)とを仮止めするとともに、仕切板(16)を仮止めしてして第1および第2ヘッダタンク(2)(3)用の仮止め体をつくる。また、第1ヘッダタンク(2)のタンク本体(7)に、適当な手段により入口部材(23)および出口部材(26)を仮止めするとともに、入口部材(23)および出口部材(26)とタンク本体(7)との間に適当なろう材を配置する。   Next, the pipe insertion hole (11) and the communication hole (12) at the upper and lower ends of the tank body (7) of the first header tank (2) and the pipe insertion hole (11) and the communication hole at the center in the vertical direction ( 12) Insert the partition plate (16) from the inside. Further, the partition plate (16) is inserted from the inside into the tube insertion hole (11) and the communication hole (12) at both the upper and lower ends of the tank body (7) of the second header tank (3). Next, the pipe connecting plate (8) is overlapped on the inner side surface of the tank body (7) so that the side surface covering wall (31) is along the front and rear side surfaces of the tank body (7). Next, the engaging claw forming protrusion (32A) of the pipe connecting plate (8) is bent inward to form the engaging claw (32) and the engaging claw (32) is attached to the outer surface of the tank body (7). The tank body (7) and the pipe connection plate (8) are temporarily fixed by engaging with both front and rear side edges of the first and second headers by temporarily fixing the partition plate (16). Make temporary fixing bodies for tanks (2) and (3). Further, the inlet member (23) and the outlet member (26) are temporarily fixed to the tank body (7) of the first header tank (2) by appropriate means, and the inlet member (23) and the outlet member (26) An appropriate brazing material is placed between the tank body (7).

ついで、2つの仮止め体を、管接続用プレート(8)どうしが対向するように間隔をおいて配置するとともに、複数の熱交換管(4)とコルゲートフィン(5)とを交互に配置し、熱交換管(4)の両端部をそれぞれ両仮止め体の管接続用プレート(8)の管挿通用貫通穴(19)に通してタンク本体(7)の管挿入穴(11)内に挿入するとともに、両端のコルゲートフィン(5)の外側にサイドプレート(6)を配置して適当な治具で固定することにより、全部品の組立体を得る。   Next, the two temporary fixing bodies are arranged at intervals so that the pipe connecting plates (8) face each other, and a plurality of heat exchange pipes (4) and corrugated fins (5) are arranged alternately. The both ends of the heat exchange pipe (4) are inserted into the pipe insertion holes (11) of the tank body (7) through the pipe insertion through holes (19) of the pipe connection plates (8) of both temporary fixing bodies, respectively. While inserting, side plate (6) is arrange | positioned on the outer side of corrugated fin (5) of both ends, and the assembly of all the parts is obtained by fixing with a suitable jig | tool.

その後、組立体を所定のろう付温度に加熱し、管接続用プレート(8)のろう材層を利用してタンク本体(7)と管接続用プレート(8)とをろう付するとともに、仕切板(16)のろう材層を利用して、仕切板(16)をタンク本体(7)にろう付する。これと同時に、管接続用プレート(8)のろう材層を利用して、側面被覆壁(31)および係合爪(32)とタンク本体(7)とをそれぞれろう付し、さらに仮止め体に配置されたろう材を利用して入口部材(23)および出口部材(26)をタンク本体(7)にろう付することにより第1ヘッダタンク(2)を形成する。これと同時に、管接続用プレート(8)のろう材層を利用してタンク本体(7)と管接続用プレート(8)とをろう付するとともに、仕切板(16)のろう材層を利用して、仕切板(16)をタンク本体(7)にろう付する。これと同時に、管接続用プレート(8)のろう材層を利用して、側面被覆壁(31)および係合爪(32)とタンク本体(7)とをそれぞれろう付することにより第2ヘッダタンク(3)を形成する。さらに、これと同時に、管接続用プレート(8)のろう材層を利用して管接続用プレート(8)およびタンク本体(7)と熱交換管(4)とをろう付するとともに、コルゲートフィン(5)のろう材層を利用して熱交換管(4)とコルゲートフィン(5)、およびコルゲートフィン(5)とサイドプレート(6)とをそれぞれろう付する。こうして、ガスクーラ(1)が製造されている。   Thereafter, the assembly is heated to a predetermined brazing temperature, the tank body (7) and the pipe connection plate (8) are brazed using the brazing material layer of the pipe connection plate (8), and the partition is separated. The partition plate (16) is brazed to the tank body (7) using the brazing material layer of the plate (16). At the same time, using the brazing material layer of the pipe connection plate (8), the side surface covering wall (31) and the engaging claws (32) and the tank body (7) are brazed, and the temporary fixing body The first header tank (2) is formed by brazing the inlet member (23) and the outlet member (26) to the tank body (7) by using the brazing material disposed in (1). At the same time, the tank body (7) and the pipe connection plate (8) are brazed using the brazing material layer of the pipe connection plate (8) and the brazing material layer of the partition plate (16) is used. Then, the partition plate (16) is brazed to the tank body (7). At the same time, by using the brazing material layer of the pipe connecting plate (8), the side cover wall (31) and the engaging claws (32) and the tank body (7) are brazed to form the second header. Form the tank (3). At the same time, the brazing material layer of the pipe connecting plate (8) is used to braze the pipe connecting plate (8), the tank body (7), and the heat exchange pipe (4), and corrugated fins. The heat exchange pipe (4) and the corrugated fin (5), and the corrugated fin (5) and the side plate (6) are brazed using the brazing material layer of (5). Thus, the gas cooler (1) is manufactured.

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 a compressor, an evaporator, a decompressor, and an intermediate heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant coming out of the gas cooler and the refrigerant coming 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CO が、入口部材(23)の冷媒流入路(24)を通って冷媒入口(22)から第1ヘッダタンク(2)におけるタンク本体(7)の入口ヘッダ部(17)の冷媒流通部(17A)に入り、冷媒流通部(17A)、すなわち流体通路(9)の上側部分(9A)を下方に流れながら分流して第1パス(P1)のすべての熱交換管(4)の冷媒通路(4a)に流入する。冷媒通路(4a)に流入したCOは、冷媒通路(4a)を左方に流れて第2ヘッダタンク(3)におけるタンク本体(7)の中間ヘッダ部(33)の冷媒流通部(33A)、すなわち流体通路(9)の上半部に流入する。中間ヘッダ部(33)の冷媒流通部(33A)の上半部に流入したCOは、冷媒流通部(33A)を通って下方に流れ、分流して第2パス(P2)のすべての熱交換管(4)の冷媒通路(4a)に流入し、流れ方向を変えて冷媒通路(4a)を右方に流れて第1ヘッダタンク(2)におけるタンク本体(7)の出口ヘッダ部(18)の冷媒流通部(18A)に入る。その後、COは、タンク本体(7)の出口ヘッダ部(18)の冷媒流通部(18A)(流体通路(9)の下側部分(9B))を下方に流れ、冷媒出口(25)および出口部材(26)の冷媒流出路(27)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 gas cooler (1) described above, the CO 2 that has passed through the compressor passes through the refrigerant inflow path (24) of the inlet member (23) and passes through the refrigerant inlet (22) to the tank body (7 in the first header tank (2). ) Enters the refrigerant circulation section (17A) of the inlet header section (17), and flows through the refrigerant circulation section (17A), that is, the upper portion (9A) of the fluid passage (9), while flowing downward, and the first path (P1 ) Flows into the refrigerant passages (4a) of all the heat exchange tubes (4). The CO 2 flowing into the refrigerant passage (4a) flows to the left through the refrigerant passage (4a), and the refrigerant circulation portion (33A) of the intermediate header portion (33) of the tank body (7) in the second header tank (3). That is, it flows into the upper half of the fluid passage (9). The CO 2 that has flowed into the upper half of the refrigerant circulation part (33A) of the intermediate header part (33) flows downward through the refrigerant circulation part (33A) and is divided to all the heat in the second path (P2). The refrigerant flows into the refrigerant passage (4a) of the exchange pipe (4), changes the flow direction, flows to the right through the refrigerant passage (4a), and exits the header body (18) of the tank body (7) in the first header tank (2). ) Enters the refrigerant distribution section (18A). Thereafter, CO 2 flows downward through the refrigerant circulation part (18A) (the lower part (9B) of the fluid passage (9)) of the outlet header part (18) of the tank body (7), and the refrigerant outlet (25) and It flows out through the refrigerant outflow passage (27) of the outlet member (26). 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.

上記実施形態においては、この発明による熱交換器が適用されたガスクーラ(1)における第1ヘッダタンク(2)のヘッダ部(17)(18)の数が2であり、第2ヘッダタンク(3)のヘッダ部(33)の数が1であり、パス(P1)(P2)の数が2であるが、これに限定されるものではなく、第1ヘッダタンク(2)のヘッダ部の数が3以上であり、第2ヘッダタンク(3)のヘッダ部の数が第1ヘッダタンク(2)のヘッダ部の数よりも1つ少なく、パスの数が第1ヘッダタンク(2)のヘッダ部の数と同一であってもよい。また、この発明による熱交換器は、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部が設けられ、第2ヘッダタンクに、第1ヘッダタンクのヘッダ部と同数のヘッダ部がその長さ方向に並んで設けられ、第1ヘッダタンクの長さ方向の一端部のヘッダ部に冷媒入口が設けられるとともに、第2ヘッダタンクにおける冷媒入口とは反対側の端部のヘッダ部に冷媒出口が設けられ、すべての熱交換管(4)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(4)からなりかつ両ヘッダタンクのヘッダ数よりも1つ多い数のパスに区分されているガスクーラに適用される場合もある。   In the above embodiment, the number of the header portions (17), (18) of the first header tank (2) in the gas cooler (1) to which the heat exchanger according to the present invention is applied is 2, and the second header tank (3 The number of header sections (33) of 1) is 1 and the number of paths (P1) (P2) is 2, but the number of header sections of the first header tank (2) is not limited to this. Is 3 or more, the number of header sections of the second header tank (3) is one less than the number of header sections of the first header tank (2), and the number of passes is the header of the first header tank (2). It may be the same as the number of parts. In the heat exchanger according to the present invention, the first header tank is provided with a plurality of header portions arranged in the length direction, and the second header tank has the same number of header portions as the header portions of the first header tank. Provided side by side in the length direction, a refrigerant inlet is provided at a header portion at one end in the length direction of the first header tank, and at a header portion at the end opposite to the refrigerant inlet in the second header tank. A refrigerant outlet is provided, and all the heat exchange pipes (4) are composed of a plurality of heat exchange pipes (4) arranged continuously in the length direction of the header tank and are one more than the number of headers of both header tanks. It may also apply to gas coolers that are divided into several passes.

また、上記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 embodiment, 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, and the like can be used.

また、上記の実施形態においては、熱交換管(4)は、アルミニウム押出形材からなるが、これに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からなるものであってもよい。   Further, in the above embodiment, the heat exchange pipe (4) is made of an extruded aluminum material, but from a bent body obtained by bending a metal plate for tube production made of an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides thereof. It may be.

さらに、上記実施形態においては、この発明による熱交換器が超臨界冷凍サイクルのガスクーラに適用されているが、この発明による熱交換器は超臨界冷凍サイクルのエバポレータに適用されることもある。   Furthermore, in the said embodiment, although the heat exchanger by this invention is applied to the gas cooler of a supercritical refrigeration cycle, the heat exchanger by this invention may be applied to the evaporator of a supercritical refrigeration cycle.

図10および図11はヘッダタンクの変形例を示す。   10 and 11 show a modification of the header tank.

図10および図11において、ヘッダタンク(40)のタンク本体(41)の外側部分(41b)の肉厚は、上述した実施形態の図3および図4に示すタンク本体(7)の外側部分(7b)の肉厚よりも薄くなっている。なお、タンク本体(41)の内側部分(41a)の肉厚および左面の横断面形状は形状は上述した実施形態の図3および図4に示すタンク本体(7)の内側部分(7b)と同じである。そして、タンク本体(41)の右面(外面)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形成され、かつタンク本体(7)にろう付されたプレート(42)によって覆われている。管接続用プレート(8)の各側面被覆壁(31)の係合爪(32)は、プレート(42)の右面に係合してプレート(42)にろう付されている。   10 and 11, the thickness of the outer portion (41b) of the tank main body (41) of the header tank (40) is the same as that of the outer portion (7) of the tank main body (7) shown in FIGS. It is thinner than the thickness of 7b). The thickness of the inner portion (41a) of the tank body (41) and the cross-sectional shape of the left surface are the same as those of the inner portion (7b) of the tank body (7) shown in FIGS. 3 and 4 of the embodiment described above. It is. The right surface (outer surface) of the tank body (41) is formed of an aluminum brazing sheet having a brazing material layer on both surfaces, and is covered with a plate (42) brazed to the tank body (7). The engaging claw (32) of each side surface covering wall (31) of the pipe connecting plate (8) engages with the right surface of the plate (42) and is brazed to the plate (42).

タンク本体(42)の連通穴(12)の右端は、タンク本体(7)の右面に開口しており、管挿入穴(11)およびこれに連なった連通穴(12)を合わせた穴は貫通状となっている。連通穴(12)の右端開口はプレート(42)により塞がれている。   The right end of the communication hole (12) of the tank body (42) opens to the right side of the tank body (7), and the hole that combines the pipe insertion hole (11) and the communication hole (12) connected to this is penetrated. It has become a shape. The right end opening of the communication hole (12) is closed by the plate (42).

この変形例のヘッダタンク(40)の場合、補強プレートのろう材層を利用して、入口部材および出口部材などの他部品をろう付することが可能になる。   In the case of this modified header tank (40), it is possible to braze other parts such as an inlet member and an outlet member using the brazing material layer of the reinforcing plate.

その他の構成は、上述した実施形態のヘッダタンク(2)(3)と同様である。   Other configurations are the same as the header tanks (2) and (3) of the above-described embodiment.

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す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the gas cooler to which the heat exchanger by this 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2の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 図5のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図5のD−D線断面図である。It is the DD sectional view taken on the line of FIG. 図1のガスクーラを製造するにあたり、第1ヘッダタンクを構成するタンク本体、管接続用プレート、入口部材および出口部材を示す分解斜視図である。In manufacturing the gas cooler of FIG. 1, it is a disassembled perspective view which shows the tank main body, the pipe connection plate, the inlet member, and the outlet member which comprise a 1st header tank. 図1のガスクーラを製造するにあたり、第2ヘッダタンクを構成するタンク本体および管接続用プレートを示す分解斜視図である。In manufacturing the gas cooler of FIG. 1, it is a disassembled perspective view which shows the tank main body and pipe connection plate which comprise a 2nd header tank. ヘッダタンクの変形例を示す図3相当の図である。It is a figure equivalent to FIG. 3 which shows the modification of a header tank. ヘッダタンクの変形例を示す図4相当の図である。It is a figure equivalent to FIG. 4 which shows the modification of a header tank.

符号の説明Explanation of symbols

(1):ガスクーラ(熱交換器)
(2):第1ヘッダタンク
(3):第2ヘッダタンク
(4):熱交換管
(7):タンク本体
(7a):内側部分
(8):管接続用プレート
(9):流体通路
(11):管挿入穴
(12):連通穴
(15):凹部
(19):管挿通用貫通穴
(21):屈曲部
(31):側面被覆部
(32):係合爪
(42):プレート
(1): Gas cooler (heat exchanger)
(2): First header tank
(3): Second header tank
(4): Heat exchange pipe
(7): Tank body
(7a): Inside part
(8): Pipe connection plate
(9): Fluid passage
(11): Tube insertion hole
(12): Communication hole
(15): Recess
(19): Pipe insertion through hole
(21): Bent part
(31): Side cover
(32): engaging claw
(42): Plate

Claims (9)

幅方向を通風方向に向けかつ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ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部がそれぞれヘッダタンクに接合された複数の熱交換管とを備えており、少なくともいずれか一方のヘッダタンクが、複数の流体通路を有するタンク本体と、タンク本体の内側を向いた面を覆うとともにタンク本体に接合されたアルミニウムブレージングシート製管接続用プレートとにより構成され、タンク本体に、タンク本体の内面からその内外方向の中間部に至りかつ熱交換管の端部が挿入される複数の管挿入穴と、管挿入穴の外側に連なるとともに隣り合う流体通路どうしを通じさせる複数の連通穴とがヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて形成され、管挿入穴および連通穴が形成された部分において隣り合う流体通路間の仕切壁が切除され、管接続用プレートに、タンク本体の管挿入穴に通じる複数の管挿通用貫通穴が、ヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて形成され、熱交換管が管接続用プレートの管挿通用貫通穴に通されるとともにタンク本体の管挿入穴に挿入された状態で管接続用プレートおよびタンク本体に接合されている熱交換器において、
タンク本体が、複数の流体通路が幅方向に並んで形成されたアルミニウム押出形材からなり、タンク本体における流体通路よりも内側部分の肉厚が、幅方向の中央部で最も厚く、かつ両側縁部に向かって薄くなっている熱交換器。
A pair of header tanks arranged in the width direction in the ventilation direction and spaced apart from each other, and arranged between the header tanks in the length direction of the header tank, and both ends are respectively connected to the header tank. A plurality of joined heat exchange pipes, and at least one of the header tanks covers a tank body having a plurality of fluid passages and a surface facing the inside of the tank body and is joined to the tank body. It is composed of an aluminum brazing sheet pipe connection plate, and a plurality of pipe insertion holes into which the end of the heat exchange pipe is inserted from the inner surface of the tank main body to the inner and outer direction and the pipe insertion. A plurality of communication holes that extend to the outside of the hole and allow adjacent fluid passages to pass through are formed at intervals in the length direction of the header tank. The partition wall between adjacent fluid passages is cut off at the part where the through hole is formed, and the pipe connecting plate has a plurality of through holes for pipe insertion leading to the pipe insertion hole of the tank body in the length direction of the header tank. Formed at intervals, the heat exchange pipe is passed through the pipe insertion through hole of the pipe connection plate and joined to the pipe connection plate and the tank main body in a state of being inserted into the pipe insertion hole of the tank main body. In the heat exchanger,
The tank body is made of an extruded aluminum material in which a plurality of fluid passages are formed side by side in the width direction, and the thickness of the inner part of the tank body from the fluid passage is the thickest at the center in the width direction, and both side edges Heat exchanger that becomes thinner toward the part.
タンク本体の内側を向いた面の横断面形状が、幅方向の中央部が最も内側に突出した弓形であり、全流体通路の内側端部が同一平面内に位置している請求項1記載の熱交換器。 The transverse cross-sectional shape of the surface facing the inside of the tank body is an arcuate shape with the central portion in the width direction protruding inward, and the inner ends of all the fluid passages are located in the same plane. Heat exchanger. タンク本体の管挿入穴および連通穴がヘッダタンクの幅方向に長くなっているとともに、連通穴の長さが管挿入穴の長さよりも短くなっており、管挿入穴の両端部と連通穴の両端部との間に、それぞれ段部が形成されている請求項1または2記載の熱交換器。 The pipe insertion hole and communication hole of the tank body are longer in the width direction of the header tank, and the length of the communication hole is shorter than the length of the pipe insertion hole. The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein stepped portions are formed between both ends. タンク本体の管挿入穴および連通穴、ならびに管接続用プレートの管挿通用貫通穴がヘッダタンクの幅方向に長くなっており、タンク本体の内面における管挿入穴の穴長さ方向にのびる両側部分に凹部が形成され、管接続用プレートのタンク本体側を向いた面における管挿通用貫通穴の穴長さ方向にのびる両側縁部に、タンク本体側に突出しかつタンク本体の凹部内に入り込んだ屈曲部が形成されている請求項1〜3のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The pipe insertion holes and communication holes in the tank main body, and the pipe insertion through holes in the pipe connection plate are elongated in the header tank width direction, and both side portions extend in the length direction of the pipe insertion hole on the inner surface of the tank main body. A recess is formed on the side of the pipe connection plate that faces the tank body, and protrudes toward the tank body on both side edges extending in the length direction of the through hole for pipe insertion. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein a bent portion is formed. 管接続用プレートが、タンク本体の両側面を覆う側面被覆部と、側面被覆部の先端に設けられ、かつタンク本体における熱交換管側とは反対側の面の側縁部に係合する係合部を有する請求項1〜4のうちのいずれかに記載の熱交換器。 A pipe connecting plate is provided on the side surface covering portion that covers both side surfaces of the tank body, and on the tip of the side surface covering portion, and is engaged with the side edge portion of the surface opposite to the heat exchange tube side in the tank body. The heat exchanger in any one of Claims 1-4 which have a joint part. タンク本体の外面が、少なくとも外面側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プレートによって覆われており、当該プレートがタンク本体に接合されている請求項1〜4のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The outer surface of the tank body is covered with a plate made of an aluminum brazing sheet having at least a brazing filler metal layer on the outer surface side, and the plate is joined to the tank body. Heat exchanger. 連通穴の外端がタンク本体の外面に開口しており、管挿入穴およびこれに連なった連通穴が貫通状となっている請求項6記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 6, wherein an outer end of the communication hole is open to an outer surface of the tank body, and the tube insertion hole and the communication hole connected to the tube insertion hole are formed in a penetrating shape. プレートの外面に、プレートのろう材層を利用して他部品がろう付されている請求項6または7記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 6 or 7, wherein other parts are brazed to the outer surface of the plate using a brazing material layer of the plate. 管接続用プレートが、タンク本体の両側面を覆う側面被覆部と、側面被覆部の先端に設けられ、かつプレートの外面の両側縁部に係合する係合部を有する請求項6〜8のうちのいずれかに記載の熱交換器。 The pipe connecting plate has a side surface covering portion that covers both side surfaces of the tank main body, and an engaging portion that is provided at the tip of the side surface covering portion and engages with both side edges of the outer surface of the plate. A heat exchanger according to any of the above.
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