JP2009115342A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に流れる流体と空気とを熱交換する熱交換器に関するものであり、空気通路側の空気流れに関する。 The present invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between fluid flowing inside and air, and relates to an air flow on the air passage side.
従来、この種の熱交換器として、例えば、特許文献1に示すものが知られている。すなわち、左右方向に積層された複数の扁平チューブと、隣り合う偏平チューブの間に配設されたフィンと、上下方向に配置された一対のヘッダタンクとから構成されている。 Conventionally, what is shown, for example in patent document 1 as this kind of heat exchanger is known. That is, it is composed of a plurality of flat tubes stacked in the left-right direction, fins disposed between adjacent flat tubes, and a pair of header tanks disposed in the vertical direction.
ヘッダタンクには、複数の扁平チューブの端部を挿嵌するチューブ孔が設けられており、扁平チューブの両端がチューブ孔にろう付け接合により固定されている。これにより、扁平チューブの内部とヘッダタンク内とが連通するようになっている。
しかしながら、上記特許文献1のような構成の下方のヘッダタンクは、扁平チューブの端部とチューブ孔との接合部、即ち扁平チューブの根付部が、埃などを貯め易い向きとなる位置に配置されている。つまり、扁平チューブの根付部には、フィンが配設されていないため、送風空気に含まれた埃が、扁平チューブの根付部に当たって堆積することがある。 However, the lower header tank having the configuration as described in Patent Document 1 is arranged at a position where the joint portion between the end portion of the flat tube and the tube hole, that is, the root portion of the flat tube is in a direction in which dust or the like is easily stored. ing. That is, since fins are not disposed on the root portion of the flat tube, dust contained in the blown air may hit the root portion of the flat tube and accumulate.
また、熱交換器を構成する各部材がアルミニウムもしくはアルミニウム合金により形成されていると、埃の堆積による影響により、扁平チューブの端部とチューブ孔との接合部の腐食速度が速くなる。つまり、扁平チューブの根付部が最も腐食され易いため、冷媒漏れなどの問題がある。 Further, if each member constituting the heat exchanger is formed of aluminum or an aluminum alloy, the corrosion rate of the joint portion between the end portion of the flat tube and the tube hole is increased due to the influence of dust accumulation. That is, since the root portion of the flat tube is most easily corroded, there is a problem such as refrigerant leakage.
そこで、本発明の目的は、扁平チューブの根付部に対し埃付着の防止ができる熱交換器を提供することにある。 Then, the objective of this invention is providing the heat exchanger which can prevent dust adhesion with respect to the root part of a flat tube.
上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、空気流れ方向と直交しかつ水平方向に積層され、流体が流通する複数の扁平チューブ(12)と、上下方向に配置され、複数の偏平チューブ(12)の端部が接合される複数のチューブ孔(152a)を有し、偏平チューブ(12)の内部と連通する一対のタンク(15、16)とを備える熱交換器において、
下方に配置されるタンク(16)には、偏平チューブ(12)の端部とチューブ孔(152a)との接合部の空気流れの風上側に、防風壁(153c)がタンク(16)に一体的に形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the following technical means are adopted. That is, in the first aspect of the present invention, a plurality of flat tubes (12) which are stacked in a horizontal direction perpendicular to the air flow direction and through which a fluid flows, and a plurality of flat tubes (12) which are arranged in the vertical direction. A heat exchanger having a plurality of tube holes (152a) to which end portions of the flat tube (12) are connected and a pair of tanks (15, 16) communicating with the inside of the flat tube (12).
In the tank (16) arranged below, a windbreak wall (153c) is integrated with the tank (16) on the windward side of the air flow at the joint between the end of the flat tube (12) and the tube hole (152a). It is characterized by being formed.
この発明によれば、風上側の防風壁(153c)により、偏平チューブ(12)の端部とチューブ孔(152a)との接合部、即ち偏平チューブ(12)の根付部に向けて、送風空気が直接当たらないため、扁平チューブ(12)の根付部に対し埃付着の防止ができる。 According to the present invention, the blast air is directed toward the joint portion between the end portion of the flat tube (12) and the tube hole (152a), that is, the root portion of the flat tube (12), by the windward windbreak wall (153c). Since it does not directly hit, it is possible to prevent dust from adhering to the root portion of the flat tube (12).
請求項2に記載の発明では、下方に配置されるタンク(16)は、複数のチューブ孔(152a)が形成された平板状のコアプレート(152)と、断面略U字形に形成された中央部(153a)および断面略L字形に形成された両側部(153b)を有するタンクプレート(153)とを備え、このタンクプレート(153)の両側部(153b)がコアプレート(152)の両側を巻き込むようにカシメ加工してカシメ固定されており、防風壁(153c)は、カシメ固定された部分の延長上に形成されていることを特徴としている。この発明によれば、防風壁(153c)がタンクプレート(153)に一体的に形成できる。これにより、製造コストを抑えることができる。 In the invention according to claim 2, the tank (16) disposed below includes a flat core plate (152) in which a plurality of tube holes (152a) are formed, and a center formed in a substantially U-shaped cross section. Part (153a) and a tank plate (153) having both side parts (153b) formed in a substantially L-shaped cross section, and both side parts (153b) of the tank plate (153) are connected to both sides of the core plate (152). The windbreak wall (153c) is formed on an extension of the caulking-fixed portion and is fixed by caulking so as to be wound. According to this invention, the windbreak wall (153c) can be formed integrally with the tank plate (153). Thereby, manufacturing cost can be held down.
請求項3に記載の発明では、隣り合う扁平チューブ(12)の間には、フィン(13)が配設されており、防風壁(153c)は、その上端がフィン(13)の下方端を塞ぐように形成されていることを特徴としている。この発明によれば、扁平チューブ(12)の根付部に向けて埃が送風されることがない。従って、扁平チューブ(12)の根付部に対し埃付着の防止ができる。 In invention of Claim 3, the fin (13) is arrange | positioned between adjacent flat tubes (12), and the upper end of the windbreak wall (153c) is the lower end of a fin (13). It is characterized by being formed to close. According to this invention, dust is not blown toward the root portion of the flat tube (12). Therefore, it is possible to prevent dust from adhering to the root portion of the flat tube (12).
請求項4に記載の発明では、フィン(13)は、扁平チューブ(12)の端部よりも風上側に突き出して配設されていることを特徴としている。この発明によれば、フィン(13)の下方端を隙間なく防風壁(153c)で塞ぐことができる。 The invention according to claim 4 is characterized in that the fin (13) is disposed so as to protrude further to the windward side than the end of the flat tube (12). According to this invention, the lower end of the fin (13) can be closed with the windbreak wall (153c) without a gap.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態における熱交換器を、図1乃至図4に基づいて説明する。本実施形態では、熱交換器として、冷凍サイクル装置内の冷媒を凝縮液化する凝縮器に本発明を適用したものである。なお、凝縮器の他に蒸発器に適用しても良い。
(First embodiment)
Hereinafter, the heat exchanger in 1st Embodiment is demonstrated based on FIG. 1 thru | or FIG. In the present embodiment, the present invention is applied to a condenser that condenses and liquefies the refrigerant in the refrigeration cycle apparatus as a heat exchanger. In addition to the condenser, the present invention may be applied to an evaporator.
図1は、本実施形態における凝縮器10の概略構成を示す斜視図である。図2は、本実施形態における下方のヘッダタンク16の構成を示す断面図である。図3は、本実施形態における上方のヘッダタンク15の構成を示す断面図である。図4(a)乃至(d)は、本実施形態におけるタンクプレート153の加工手順を示す説明図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a
本実施形態の凝縮器10は、図1に示すように、コア部11および一対のヘッダタンク15、16から構成されている。これらを構成する各部材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等により組付けられ、各部材表面の必要部位に予め設けられたろう材により一体でろう付けされている。
The
コア部11は、複数の扁平チューブ12と複数のフィン13とから構成されている。扁平チューブ12は、左右方向(水平方向)に積層されている。つまり、空気流れ方向と直交しかつ水平方向に積層されている。扁平チューブ12は、断面が偏平状に形成されている。扁平チューブ12の長手方向には、複数の流通路(図示せず)が設けられており、例えば、押し出し加工により形成されている。なお、流通路には、冷媒が流通される。
The
隣り合う扁平チューブ12との間には、フィン13が配置されている。つまり、扁平チューブ12とフィン13とが、交互に積層されている。フィン13は、波形状に形成されたコルゲートフィンであり、山の頂部と谷の底部とが、隣り合うそれぞれの扁平チューブ12にろう付け接合されている。本実施形態のフィン13は、空気側の放熱面積を増やすために、扁平チューブ12の端部よりも空気流れの風上側に突き出して配設されている。
Fins 13 are arranged between adjacent
また、左右の最外方フィン13のさらに外方に、断面コの字状に開口する強度部材としてのサイドプレート14が配設されている。サイドプレート14の両端は、一対のヘッダタンク15、16に固定されている。
Further, a
複数の扁平チューブ12の長手方向における両端には、扁平チューブ12の積層方向に延びる一対のヘッダタンク15、16が設けられている。一対のヘッダタンク15、16は、上下に平行に配置されている。上下のヘッダタンク15、16には、各扁平チューブ12の端部が接合され、ヘッダタンク15、16の内部に形成される流通部(図示せず)と、扁平チューブ12内の流通路とが互いに連通するようにろう付けされている。
A pair of
上下のヘッダタンク15、16は、図1乃至図3に示すように、タンクプレート151、153、コアプレート152、エンドプレート154及び仕切り板155から構成されている。本実施形態の上下のヘッダタンク15、16は、タンクプレート151、153の形状が一部異なるように形成されている。より具体的には、下方に配置されるヘッダタンク16には、図2に示すように、空気流れの風上側に防風壁153cが形成されている。
The upper and
下方に配置されるヘッダタンク16に用いられるタンクプレート153は、板状部材をプレス加工、折り曲げ加工及びカシメ加工して成形したものである。カシメ加工後のタンクプレート153は、断面略U字形に形成された中央部153aと、断面略コの字形に形成された両側部153bとから形成されている。更に、風上側の側部には、防風壁153cがタンクプレート153に一体的に形成されている。
A
コアプレート152は、板状部材をプレス加工して成形したものであり、平板状に形成されている。コアプレート152には、偏平チューブ12の端部に対応する位置に、チューブ挿入孔152aが積層方向に複数個設けられている。このチューブ挿入孔152aに偏平チューブ12の端部が挿嵌されてろう付けにより接合される。その結果、偏平チューブ12の端部とチューブ挿入孔152aとの接合部が形成される。なお、左右の最外方のチューブ挿入孔152aには、サイドプレート14の端部が挿嵌されてろう付けにより接合される。
The
また、断面略U字形に形成された中央部153aの内側がヘッダタンク16内の流通部として形成されている。この流通部を略U字形にすることにより、流通部の耐圧強度を高くすることができる。断面略コの字形に形成された両側部153bには、コアプレート152の両側が挟まれてカシメ固定されている(詳しくは後述する)。
Further, the inside of the
防風壁153cは、フィン13の下方端と、コアプレート152の空気通路側との隙間をシールするための壁である。防風壁153cは、カシメ固定された一方の両側部153bの延長上に形成されている。防風壁153cの上端は、フィン13の下方端を塞ぐように形成されている。
The
偏平チューブ12の端部とチューブ挿入孔152aとの接合部の風上側に、防風壁153cが配置されることにより、接合部、即ち偏平チューブ12の根付部に送風空気が直接当たらないようになっている。これにより、扁平チューブ12の根付部に対し埃付着の防止ができる。
By arranging the
上方に配置されるヘッダタンク15に用いられるタンクプレート151は、図3に示すように、上記タンクプレート153と同じように、板状部材をプレス加工及びカシメ加工して成形したものである。カシメ加工後のタンクプレート151は、断面略U字形に形成された中央部151aと、断面略コの字形に形成された両側部151bとから形成されている。
As shown in FIG. 3, the
つまり、上方に配置されるタンクプレート151は、風上側の防風壁153cを設けない構造にしたものである。これにより、偏平チューブ12の端部とチューブ挿入孔152aとの接合部、即ち偏平チューブ12の根付部に送風空気が直接当たることになる。しかし、この場合の偏平チューブ12の根付部は、下向きに配置されているため埃が根付部に貯まることがない。
That is, the
エンドプレート154は、タンクプレート151、153とコアプレート152とにより形成される流通部の端部を蓋する蓋部材である。上下のヘッダタンク15、16の端部に設けられている(図1参照)。仕切り板155は、タンクプレート151とコアプレート152とにより形成される流通部を左右に仕切るための区画板である。本実施形態の仕切り板155は、上方のヘッダタンク15内に配設されている(図1参照)。これにより、上のヘッダタンク15内は、流通部が2ヶ所に区画されている。
The
なお、図1中に示す符号18及び19は、冷媒の出入口部であって、上方のヘッダタンク15の端部側に設けられている。符号18は入口部であり、符号19は出口部である。冷媒は入口部18に流入され、出口部18から流出される。
タンクプレート151、153とコアプレート152に、エンドプレート154、仕切り板155、入口部18および出口部19を配置することにより、冷媒通路が形成される。即ち入口部18から流入した冷媒は、上方のヘッダタンク15内の左側の流通部に流入して、偏平チューブ12を下方に向けて流れ、下方のヘッダタンク16内の流通部に流入する。
By disposing the
下方のヘッダタンク16内の流通部に流入した冷媒は、仕切り板155がないため、右方向に向けて流れる。そして、右方向に流入した冷媒は、偏平チューブ12を上方に向けて流れ、上方のヘッダタンク15内の右側の流通部に流入する。右側の流通部に流入した冷媒は、出口部19から外部に流出される。
The refrigerant flowing into the flow part in the
次に、下方に配置されるタンクプレート153の加工手順を、図4に基づいて説明する。図4(a)は、プレス加工後のタンクプレート153の形状を示す側面図である。図4(b)は、折り曲げ加工後の防風壁153cの形状を示す側面図である。図4(c)は、タンクプレート153にコアプレート152及びコア部(偏平チューブ12及びフィン13)11を配置した後の形状を示す側面図である。図4(d)は、コアプレート152にタンクプレート153をカシメ加工した後の形状を示す側面図である。
Next, a processing procedure for the
まず、タンクプレート153は、板状部材をプレス加工により所定の形状に成形する。具体的に、タンクプレート153は、図4(a)に示すように、プレス加工により、断面略U字形に形成された中央部153aと、断面略L字形に形成された両側部153bとを有している。このとき、両側部153bの一方(風上側に配置される)は、防風壁153cに必要な長さ分だけ、他方よりも予め長く形成されている。
First, the
そして、図4(b)に示すように、長い方の両側部153bを断面略L字形に折り曲げ加工して、防風壁153cを形成する。そして、図4(c)に示すように、複数のチューブ挿入孔152aに複数の偏平チューブ12の端部が挿嵌されたコアプレート152をタンクプレート153に配置する。なお、このときには、隣り合う偏平チューブとの間には、フィン13が配置されている。
Then, as shown in FIG. 4B, the
そして、図4(d)に示すように、タンクプレート153の両側部153bを、コアプレート152の両側を巻き込むようにカシメ加工を行う。つまり、コアプレート152の両側を両側部153bで挟むようにカシメ加工を行う。このようなカシメ加工により、タンクプレート153の両側部153bが断面略コの字形に形成される。このとき、防風壁153cの上端がフィン13の下方端を塞ぐようにシール壁が形成される。
Then, as shown in FIG. 4 (d), the both
以上のようなタンクプレート153の加工手順により、下方のヘッダタンク16が組み立てられる。なお、上方のヘッダタンク15は、図4(a)、図4(c)および図4(d)の加工手順により、組み立てることができる。言い換えれば、図4(b)に示す加工が省略されることになる。また、このときに、他の各部材を配置して組み立てることにより、凝縮器10が組み立てられる。
The
そして、組み立てられた凝縮器10を加熱炉内に入れてろう付け接合を行う。これにより、一対のヘッダタンク15、16内の流通部と扁平チューブ12の内部とが互いに連通される。
And the assembled
以上の構成による凝縮器10によれば、下方に配置されるヘッダタンク16において、偏平チューブ12の端部とチューブ挿入孔152aとの接合部の空気流れの風上側に、防風壁153cがヘッダタンク16に一体的に形成されていることにより、接合部、即ち偏平チューブ12の根付部に向けて、送風空気が直接当たらないため、扁平チューブ12の根付部に対し埃付着の防止ができる。
According to the
また、防風壁153cがタンクプレート153に一体的に形成できることにより、製造コストを低く抑えることができる。また、フィン13は、扁平チューブ12の端部よりも風上側に突き出して配設されていることにより、フィン13の下方端を隙間なく防風壁153cで塞ぐことができる。
Further, since the
更に、防風壁153cは、その上端がフィン13の下方端を塞ぐように形成されていることにより、扁平チューブ12の根付部に向けて埃が送風されることがない。従って、扁平チューブ12の根付部に対し埃付着の防止ができる。
Further, the
(第2実施形態)
以上の第1実施形態では、フィン13を扁平チューブ12の端部よりも空気流れの風上側に突き出すように配設したが、フィン13を扁平チューブ12の端部と同一位置に配設しても良い。図5は、本実施形態における下方のヘッダタンク16の構成を示す断面図である。本実施形態のフィン13は、図5に示すように、隣り合う扁平チューブ12との間に配設されている。そして、扁平チューブ12の端部とフィン13の端部とが同一位置になるように配設されている。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the
そして、フィン13の下方端を塞ぐように、防風壁153cの上端が配置されている。接合部の空気流れの風上側に、防風壁153cがヘッダタンク16に一体的に形成されていることにより、接合部、即ち偏平チューブ12の根付部に向けて、送風空気が直接当たらないため、扁平チューブ12の根付部に対し埃付着の防止ができる。
And the upper end of the
(他の実施形態)
以上の実施形態では、上方のヘッダタンク15に入口部18、出口部19、及び仕切り板155を配置するように構成したが、入口部18、出口部19、及び仕切り板155を下方のヘッダタンク16に配置するように構成しても良い。また、上方のヘッダタンク15内の流通部を仕切り板155で2区画に分けたが、これに限ることはない。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、防風壁153cをタンクプレート153に一体的に形成したが、これに限らず、防風壁153cを別体で形成して、両側部153bの一方に接合するように構成しても良い。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、フィン13を波形状のコルゲートフィンで形成したが、プレートフィンであっても良い。この場合は、図6に示すように、コア部11は、複数の扁平チューブ12と、その扁平チューブ12に対して直交状に配設されたプレート状の複数のフィン13とから構成されている。つまり、コア部11がフィンアンドチューブ方式により形成されている。
Moreover, in the above embodiment, although the
この場合には、下方端に配設されるフィン13と、下方のヘッダタンク16の空気通路側との隙間を塞ぐように、風上側に防風壁153cを配置すると良い。
In this case, the
12…偏平チューブ
13…フィン
15、16…ヘッダタンク(タンク)
152…コアプレート
152a…チューブ挿入孔(チューブ孔)
153…タンクプレート
153a…中央部
153b…両側部
153c…防風壁
12 ...
152 ...
153 ...
Claims (4)
上下方向に配置され、前記複数の偏平チューブ(12)の端部が接合される複数のチューブ孔(152a)を有し、前記偏平チューブ(12)の内部と連通する一対のタンク(15、16)とを備える熱交換器において、
下方に配置されるタンク(16)には、前記偏平チューブ(12)の端部と前記チューブ孔(152a)との接合部の空気流れの風上側に、防風壁(153c)が前記タンク(16)に一体的に形成されていることを特徴とする熱交換器。 A plurality of flat tubes (12) which are stacked in a horizontal direction perpendicular to the air flow direction and through which fluid flows;
A pair of tanks (15, 16) arranged in the vertical direction, having a plurality of tube holes (152a) to which ends of the plurality of flat tubes (12) are joined, and communicating with the inside of the flat tubes (12). In a heat exchanger comprising:
The tank (16) disposed below has a windbreak wall (153c) on the windward side of the air flow at the joint between the end of the flat tube (12) and the tube hole (152a). The heat exchanger is formed in one piece.
前記防風壁(153c)は、カシメ固定された部分の延長上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。 The tank (16) disposed below includes a flat core plate (152) in which the plurality of tube holes (152a) are formed, a central portion (153a) formed in a substantially U-shaped cross section, and a cross-sectional shape. A tank plate (153) having both sides (153b) formed in an L-shape, and crimped so that both sides (153b) of the tank plate (153) wind up on both sides of the core plate (152). And are caulked,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the windbreak wall (153c) is formed on an extension of a caulking-fixed portion.
前記防風壁(153c)は、その上端が前記フィン(13)の下方端を塞ぐように形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器。 Fins (13) are arranged between the adjacent flat tubes (12),
The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the windbreak wall (153c) is formed so that an upper end thereof closes a lower end of the fin (13).
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JP (1) | JP2009115342A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2007
- 2007-11-02 JP JP2007286516A patent/JP2009115342A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013137127A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Daikin Industries Ltd | Outdoor unit |
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