JP2012102928A - Heat exchanger, and vehicle air conditioner including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッダータンクと偏平チューブとの接合部における強度を向上させた熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger having improved strength at a joint between a header tank and a flat tube, and a vehicle air conditioner including the heat exchanger.
車両用空調装置のコンデンサやエバポレータ、エンジン冷却水を熱交換するラジエータ、ヒーターコア等の熱交換器として一般的な構造は、左右一対のヘッダータンクが平行に配置され、これら2つのヘッダータンクの間に、相互に間隔を保って平行かつヘッダータンクに対して直角に複数の偏平チューブが接合され、各偏平チューブの間に放熱フィンが設けられたものである。 The general structure of heat exchangers such as condensers and evaporators for vehicle air conditioners, radiators for exchanging engine cooling water, and heater cores is a parallel arrangement of a pair of left and right header tanks between these two header tanks. In addition, a plurality of flat tubes are joined in parallel with each other while being spaced apart from each other and at right angles to the header tank, and radiating fins are provided between the flat tubes.
ヘッダータンクは、板金材料を折曲したり円筒状に丸めたりして形成されたヘッダーパイプによって形成される。下記特許文献1には、板金材料を折曲して形成した角パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例(図1、図2参照)と、板金材料を丸めて形成した丸パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例(図6参照)が開示されている。また、下記特許文献2には、丸パイプ状のヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した例(図2参照)が開示されている。
The header tank is formed by a header pipe formed by bending a sheet metal material or rolling it into a cylindrical shape. In
しかしながら、角パイプ状に形成したヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した場合には、ヘッダータンクの各面が平面状になるため、熱交換器の内圧上昇に伴い、これら各面が外方に膨らむ傾向が生じて耐圧性能が低くなる上に、ヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が直角、即ち鋭角に近くなるために、応力集中が大きくなり、熱交換器の内圧が高まった際においてこの部分から破壊に繋がる懸念があり、これを防止するにはヘッダータンク(ヘッダーパイプ)と偏平チューブの肉厚を大きくしなければならず、重量増加とコストアップに繋がる。 However, when the header tank is formed with a header pipe formed in the shape of a square pipe, each surface of the header tank becomes flat, so that each surface tends to expand outward as the internal pressure of the heat exchanger increases. In addition, the pressure resistance is reduced and the relative angle at the intersection of the outer surface of the header tank and the outer surface of the flat tube is a right angle, that is, close to an acute angle, so the stress concentration increases and the internal pressure of the heat exchanger increases. In this case, there is a concern that this portion may lead to destruction, and in order to prevent this, the thickness of the header tank (header pipe) and the flat tube must be increased, leading to an increase in weight and an increase in cost.
一方、丸パイプ状に形成したヘッダーパイプでヘッダータンクを形成した場合には、ヘッダータンクの剛性が高くなるため、上述した耐圧性における懸念が無くなり、しかもヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が鈍角になるため、この部分における応力集中を低くすることができる。しかしその反面、曲面の加工や溶接等が困難になるため、ヘッダータンクの製造コストが高くなるという問題がある。 On the other hand, when the header tank is formed of a header pipe formed in a round pipe shape, the rigidity of the header tank is increased, so there is no concern about the pressure resistance described above, and the outer surface of the header tank and the outer surface of the flat tube are eliminated. Since the relative angle at the intersection is an obtuse angle, the stress concentration at this portion can be reduced. However, on the other hand, since it becomes difficult to process a curved surface or weld it, there is a problem that the manufacturing cost of the header tank increases.
しかも、平面視でヘッダータンクが円形になるため、例えばヘッダータンクの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化を図ることができず、設計自由度が低い。このような場合、丸パイプの代わりに楕円パイプ状のヘッダーパイプを用いてヘッダータンクを形成し、平面視でその楕円形断面の長径がヘッダータンク幅となるように配置すれば、ヘッダータンクの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化を図ることができる。しかしこうすると、角パイプ状のヘッダータンクの場合と同じく、ヘッダータンクの外面と偏平チューブの外面との交点における相対角度が鋭角に近くなるため、この接合部分から破壊の懸念が高まる。 Moreover, since the header tank is circular in plan view, for example, the width of the header tank cannot be reduced to make the heat exchanger compact, and the degree of design freedom is low. In such a case, if the header tank is formed by using an elliptical pipe-shaped header pipe instead of the round pipe and arranged so that the major axis of the elliptical cross section becomes the header tank width in plan view, the horizontal width of the header tank It is possible to reduce the size of the heat exchanger. However, in this case, as in the case of the square pipe-shaped header tank, the relative angle at the intersection of the outer surface of the header tank and the outer surface of the flat tube becomes close to an acute angle.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度およびヘッダーパイプ自体の強度を向上させるとともに、コンパクト化、軽量化、コストダウンおよび設計自由度の向上を図ることのできる熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and improves the joint strength between the header pipe and the flat tube and the strength of the header pipe itself, as well as downsizing, weight reduction, cost reduction, and design freedom. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger capable of improving the efficiency and a vehicle air conditioner equipped with the heat exchanger.
上記課題を解決するために、本発明の熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置は以下の手段を採用した。
即ち、本発明に係る熱交換器は、ヘッダータンクを形成する平行に配置された一対のヘッダーパイプと、該ヘッダーパイプの間に相互に間隔を保って平行に、かつ該ヘッダーパイプに対して直角に接合された複数の偏平チューブと、該偏平チューブに付設された放熱フィンを主体として構成された熱交換器において、前記ヘッダーパイプの径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプの軸方向視で、該ヘッダーパイプの外表面と前記偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第1の挟み角を鈍角にし、かつ前記ヘッダーパイプの図心点と前記表面交点とを結ぶ連結線と、前記表面交点における前記偏平チューブの接線とがなす第2の挟み角を80°以上104°以下に設定したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the heat exchanger of the present invention and the vehicle air conditioner equipped with the heat exchanger employ the following means.
That is, the heat exchanger according to the present invention includes a pair of parallelly arranged header pipes forming a header tank, a parallel space with a space between the header pipes, and a right angle to the header pipes. In the heat exchanger mainly composed of a plurality of flat tubes joined to the flat tubes and radiating fins attached to the flat tubes, the header pipe has a non-circular sectional shape in the radial direction, and the header pipe is viewed in the axial direction. A first connecting angle at the surface intersection where the outer surface of the header pipe and the outer surface of the flat tube intersect, and a connecting line connecting the centroid of the header pipe and the surface intersection; The second sandwiching angle formed by the tangent line of the flat tube at the surface intersection is set to 80 ° or more and 104 ° or less.
発明者らの実験解析によれば、上記のように、ヘッダーパイプの外表面と偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第1の挟み角を鈍角にし、かつヘッダーパイプの図心点と表面交点とを結ぶ連結線と、表面交点における偏平チューブの接線とがなす第2の挟み角を104°以下に設定した場合、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度を目標値よりも高くすることができる。上記第2の挟み角は小さい程、接合強度を向上させることができるが、80°以下にすると、ヘッダーパイプと偏平チューブの干渉が起きる。このため、第2の挟み角を80°以上104°以下に設定することにより、ヘッダーパイプとして丸パイプを用いなくても、ヘッダーパイプと偏平チューブの接合強度を最も高い範囲に設定し、しかもヘッダーパイプと偏平チューブとの干渉を防ぐことができる。 According to the inventors' experimental analysis, as described above, the first sandwich angle at the surface intersection where the outer surface of the header pipe and the outer surface of the flat tube intersect is obtuse, and the centroid of the header pipe When the second sandwich angle between the connecting line connecting the surface intersection and the tangent of the flat tube at the surface intersection is set to 104 ° or less, the joint strength between the header pipe and the flat tube should be higher than the target value. Can do. The smaller the second sandwiching angle is, the more the joint strength can be improved. However, when the angle is 80 ° or less, the header pipe and the flat tube interfere with each other. For this reason, by setting the second sandwiching angle to 80 ° or more and 104 ° or less, the header pipe and the flat tube can have the highest joint strength without using a round pipe as the header pipe, and the header Interference between the pipe and the flat tube can be prevented.
こうして、丸パイプ状のヘッダーパイプを用いずにヘッダータンクを形成することができ、熱交換器の製造コストを低減することができる。また、ヘッダータンクの断面形状を円形状以外の形状に形成できるため、熱交換器の設計自由度が大きく向上する。 Thus, a header tank can be formed without using a round pipe-shaped header pipe, and the manufacturing cost of the heat exchanger can be reduced. Moreover, since the cross-sectional shape of the header tank can be formed in a shape other than a circular shape, the design flexibility of the heat exchanger is greatly improved.
上記構成において、前記ヘッダーパイプの径方向断面における寸法を、前記偏平チューブの長手方向に沿う方向の寸法が、前記偏平チューブの長手方向に直交する方向の寸法よりも短くなるようにしてもよい。こうした場合、ヘッダーパイプの横幅を狭めて熱交換器のコンパクト化と軽量化を図ることができる。こうすれば、ヘッダータンクの内部に貯留される放熱液の量が大幅に減るため、熱交換器全体としての軽量化効果が高い。 The said structure WHEREIN: You may make it the dimension in the direction along the longitudinal direction of the said flat tube make the dimension in the radial direction cross section of the said header pipe shorter than the dimension of the direction orthogonal to the longitudinal direction of the said flat tube. In such a case, it is possible to reduce the width of the header pipe and reduce the size and weight of the heat exchanger. By doing so, the amount of the heat-dissipating liquid stored in the header tank is greatly reduced, and the effect of reducing the weight of the entire heat exchanger is high.
また、上記構成においては、前記ヘッダーパイプを、径方向断面形状が略U字形をなす2本のパイプ半体を互いに対向する向きで接合して形成するのが好ましい。本構成によれば、パイプ材を使用せずに、板金材料を成型してヘッダーパイプ(ヘッダータンク)を形成できるため、熱交換器のコストダウンを図ることができる。 Moreover, in the said structure, it is preferable to form the said header pipe by joining two pipe half bodies which radial cross-sectional shape makes a substantially U shape in the direction which mutually opposes. According to this configuration, since the header pipe (header tank) can be formed by molding the sheet metal material without using the pipe material, the cost of the heat exchanger can be reduced.
さらに、上記構成において、前記ヘッダーパイプを、多角形断面パイプとすることが好ましい。こうすれば、ヘッダータンクの剛性を高めることができる。 Furthermore, in the above configuration, the header pipe is preferably a polygonal cross-section pipe. In this way, the rigidity of the header tank can be increased.
また、上記構成において、多角形断面パイプである前記ヘッダーパイプを、その径方向断面において、前記表面交点のある面が、径方向外側または内側に湾曲するR形状断面となるようにしてもよい。これにより、ヘッダーパイプの剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度を高めることができる。 In the above configuration, the header pipe which is a polygonal cross-section pipe may have an R-shaped cross section in which the surface having the surface intersection point is curved radially outward or inward in the radial cross section. Thereby, while improving the rigidity of a header pipe, the joint strength of a header pipe and a flat tube can be improved.
また、上記構成において、前記パイプ半体を、前記偏平チューブが固定される内側パイプ半体と、この内側パイプ半体の外側に接合される外側パイプ半体としてもよい。本構成により、内側パイプ半体に偏平チューブ差し込み用の開口部(スリット穴)を形成しやすくするとともに、内側パイプ半体と偏平チューブの接合作業を容易にすることができる。 In the above configuration, the pipe half may be an inner pipe half to which the flat tube is fixed and an outer pipe half joined to the outside of the inner pipe half. With this configuration, it is easy to form an opening (slit hole) for inserting a flat tube in the inner pipe half, and the joining operation of the inner pipe half and the flat tube can be facilitated.
さらに、上記構成において、前記外側パイプ半体は、その一対の接合代が、前記内側パイプ半体の一対の接合代の内側に接合され、かつこの外側パイプ半体の接合代には、前記偏平チューブとの干渉を避ける切欠部が設けられていることを特徴とする。これにより、ヘッダータンクの、特に幅方向の寸法のコンパクト化と、熱交換器の軽量化を図ることができる。 Further, in the above configuration, the outer pipe half has a pair of joining margins joined inside a pair of joining margins of the inner pipe half, and the joining margin of the outer pipe half includes the flattening. A notch is provided to avoid interference with the tube. Thereby, the header tank can be reduced in size particularly in the width direction, and the heat exchanger can be reduced in weight.
そして、本発明に係る車両用空調装置は、上記の各構成の熱交換器を備えたことを特徴とする。これにより、車両振動や、熱、風雨等により壊れやすい熱交換器を丈夫に形成するとともに、軽量化とコスダウンに貢献することができる。 And the vehicle air conditioner which concerns on this invention was equipped with the heat exchanger of said each structure, It is characterized by the above-mentioned. As a result, a heat exchanger that is fragile due to vehicle vibration, heat, wind and rain, etc. can be firmly formed, and it can contribute to weight reduction and cost reduction.
以上のように、本発明に係る熱交換器およびこれを備えた車両用空調装置によれば、熱交換器を構成するヘッダーパイプと偏平チューブとの接合強度およびヘッダーパイプ自体の強度を向上させるとともに、コンパクト化、軽量化およびコストダウンを図ることができる。 As described above, according to the heat exchanger according to the present invention and the vehicle air conditioner including the heat exchanger, the joint strength between the header pipe and the flat tube constituting the heat exchanger and the strength of the header pipe itself are improved. It is possible to reduce the size, weight, and cost.
以下、本発明に係る熱交換器の複数の実施形態について、図1〜図8を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、熱交換器の一例として、車両空調装置のコンデンサに本発明が適用された例について説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of a heat exchanger according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, an example in which the present invention is applied to a capacitor of a vehicle air conditioner will be described as an example of a heat exchanger.
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るコンデンサを示す外観斜視図である。このコンデンサ1は、一般的なレイアウトを持つものであり、縦方向に延びる左右一対のヘッダータンク2L,2Rと、このヘッダータンク2L,2R間を連結し、相互に上下間隔を保って平行に、かつヘッダータンク2L,2Rに対して直角に接合された複数の偏平チューブ3と、これらの偏平チューブ3に付設されたコルゲート状の放熱フィン4を主体として構成されている。これらの部材は、例えば熱伝導性の良いアルミニウム系の材料で形成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an external perspective view showing a capacitor according to a first embodiment of the present invention. The
図2に示すように、ヘッダータンク2L,2Rは、ヘッダーパイプ7の上下開口部をエンドプレート8で気密的に閉塞して構成された圧力タンクであり、ヘッダータンク2L,2Rの、互いに対向する面(内側面)には、偏平チューブ3が差し込まれる多数のスリット穴9が穿設されている。これらのスリット穴9に偏平チューブ3の端部が挿入されてロウ付け等の接合手段により固定され、スリット穴9と偏平チューブ3との間の気密性が保たれると同時に、コンデンサ1としての強度が確保される。なお、ヘッダータンク2L,2Rの内部空間は図示しない複数の仕切り板によって上下数段の部屋に区画されている。
As shown in FIG. 2, the
例えばヘッダータンク2Lには、その下部に流入ポート11、上部に流出ポート12が設けられている。流入ポート11にはコンプレッサ(非図示)側に繋がる高圧ホースが接続され、流出ポート12にはコンプレッサ(非図示)側に繋がる低圧ホースが接続される。なお、ヘッダータンク2Rにはドライヤおよびストレーナが内蔵されたレシーバ13が一体に付設されているが、このレシーバ13はコンデンサ1とは別体に設けてもよい。
For example, the
冷媒は、コンプレッサで圧縮されてからコンデンサにより凝縮され、液相状となって流入ポート11からヘッダータンク2Lの下段の部屋に流入し、偏平チューブ3を通ってヘッダータンク2Rの下段から中段の部屋に流入し、再び偏平チューブ3を通ってヘッダータンク2Lの中段の部屋に流入し、このように2つのヘッダータンク2L,2R間を行き来して最後に流出ポート12から流出する。
The refrigerant is compressed by the compressor and then condensed by the condenser, becomes a liquid phase, flows into the lower chamber of the
冷媒は図示しないエバポレータの内部で気化して気相状になり、これにより気化熱が奪われてエバポレータが冷却され、図示しないブロアファンにより送風された空気がエバポレータを通過することにより冷やされて車内に送られる。冷媒はコンプレッサにより10気圧以上に圧縮された状態でコンデンサ1に流入するため、コンデンサ1には高い気密性と耐圧性が要求される。
The refrigerant is vaporized inside an evaporator (not shown) to form a gas phase, thereby removing the heat of vaporization to cool the evaporator, and the air blown by a blower fan (not shown) is cooled by passing through the evaporator to be cooled inside the vehicle. Sent to. Since the refrigerant flows into the
図3は、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との接合部における横縦断面図である。ここに示すように、ヘッダーパイプ7は、径方向断面形状が略U字形(又は略C字形)をなす内側パイプ半体7Aと、この内側パイプ半体7Aの外側に接合される略U字形(略C字形)の外側パイプ半体7Bとが互いに対向する向きでロウ付け等の接合手段により接合されて形成されている。偏平チューブ3が差し込まれるスリット穴9は内側パイプ半体7Aの方に形成されており、内側パイプ半体7Aの一対の接合代15の内側に、外側パイプ半体7Bの一対の接合代16が接合される構造である。
FIG. 3 is a horizontal and vertical cross-sectional view at the joint between the
また、ヘッダーパイプ7は、その径方向断面形状が非円形であり、例えば6つの面7a,7b,7c,7d,7e,7fを有する多角形断面パイプ状に形成されている。そして、その縦横寸法は、偏平チューブ3の長手方向に沿う方向のY寸法が、偏平チューブ3の長手方向に直交する方向のX寸法よりも短く設定されている。もちろん、偏平チューブ3の幅寸法は上記X寸法よりも小さい。なお、ヘッダーパイプ7の前面である7b面と、後面である7f面は互いに平行する面であり、外側面である7a面と内側面である7d面は外方に膨出するように緩やかに湾曲している。また、7c面と7e面は平坦面である。
The
本発明において、ヘッダーパイプ7の軸方向視で、ヘッダーパイプ7の外表面(7c面、7e面)と偏平チューブ3の外表面とが交差する表面交点C1における挟み角θ1(第1の挟み角)は120°以上の鈍角にされている。また、ヘッダーパイプ7の図心点C2、即ちX寸法の半分の位置を通る鉛直線とY寸法の半分の位置を通る水平線とが交差する点と、上記表面交点C1とを結ぶ連結線Lを想定した場合、この連結線Lと、上記の表面交点C1における偏平チューブ3の接線Tとがなす挟み角θ2(第2の挟み角)が、80°以上104°以下になるように、ヘッダーパイプ7の断面形状および表面交点C1の位置が設定されている。本実施形態では、表面交点C1がヘッダーパイプ7の7c面と7e面に位置しており、挟み角θ2が90°となっている。
In the present invention, when the
このように、ヘッダーパイプ7の外表面(7c面、7e面)と偏平チューブ3の外表面とが交差する表面交点C1における挟み角θ1を120°以上の鈍角にし、かつヘッダーパイプ7の図心点C2と表面交点C1とを結ぶ連結線Lと、表面交点C1における偏平チューブ3の接線Tとがなす挟み角θ2を104°以下に設定した場合、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との接合強度を高めることができる。
In this way, the sandwiching angle θ1 at the surface intersection C1 where the outer surface (7c surface, 7e surface) of the
図4は、ヘッダーパイプ7の図心点C2と表面交点C1とを結ぶ連結線Lと、表面交点C1における偏平チューブ3の接線Tとがなす挟み角θ2と、破壊圧力との関係をグラフで示す図である。本発明者らは、このグラフに示すように、上記形状のコンデンサ1において、表面交点C1における破壊圧力の目標値を1.00とし、挟み角θ2を80°から110°の範囲で変更した場合に、各々の角度において実際に破壊の兆候が起きる圧力を解析してみた。その結果、挟み角θ2が104°の時に目標値の1.00を達成し、以後、挟み角θ2が狭まるにつれて接合強度が向上して破壊圧力が高まることを解明した。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the breaking pressure and the sandwiching angle θ2 formed by the connecting line L connecting the centroid C2 of the
このように、挟み角θ2が104°から小さくなる程、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3の接合強度を向上させることができるが、挟み角θ2が80°以下になると、ヘッダーパイプ7を構成する外側パイプ半体7Bと偏平チューブ3との干渉が起こる。このため、挟み角θ2を80°以上104°以下に設定することにより、ヘッダーパイプ7として丸パイプを用いなくても、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3の接合強度を最も高い範囲に設定し、しかもヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との干渉を防ぐことができる。
As described above, as the sandwiching angle θ2 decreases from 104 °, the joint strength between the
以上のようにコンデンサ1を構成することにより、丸パイプ状のヘッダーパイプを用いずにヘッダータンク2L,2Rを形成することができるため、コンデンサ1の製造コストを低減することができる。また、ヘッダータンク2L,2Rの断面形状を円形状以外の形状に形成できるため、コンデンサ1の設計自由度を向上させることができる。特に本実施形態では、ヘッダーパイプ7を多角形断面パイプ状に形成したため、ヘッダータンク2L,2Rとしての剛性を格段に高めることができる。
By configuring the
しかも、ヘッダーパイプ7の径方向断面におけるY寸法がX寸法よりも短く設定されているため、ヘッダーパイプ7の横幅を狭めてコンデンサ1のコンパクト化と軽量化を図り、車両用空調装置への設置を容易にすることができる。こうすれば、ヘッダータンク2L,2Rの内部に貯留される冷媒の量を大幅に減らすことができるため、コンデンサ1全体としての軽量化効果が高い。
Moreover, since the Y dimension in the radial cross section of the
また、ヘッダーパイプ7が、径方向断面形状が略U字形をなす内側パイプ半体7Aと、この内側パイプ半体7Aの外側に接合される略U字形の外側パイプ半体7Bとを接合して形成されているため、パイプ材を使用せずに、板金材料を成型してヘッダーパイプ7(ヘッダータンク2L,2R)を形成することができる。このため、コンデンサ1の製造コストダウンを図ることができる。
The
しかも、内側パイプ半体7Aと外側パイプ半体7Bとを接合してヘッダーパイプ7を形成することにより、内側パイプ半体7Aに偏平チューブ3差し込み用のスリット穴9を容易に加工形成することができる。つまり、曲げ加工を施す前の平板材料にスリット穴9を加工形成してから曲げ加工を施して内側パイプ半体7Aを完成させる加工順序とすれば、スリット穴9の形成が容易になる。また、内側パイプ半体7Aと外側パイプ半体7Bとを接合する前に、内側パイプ半体7Aのスリット穴9に偏平チューブ3を接合することができるため、ロウ付け等による偏平チューブ3の接合作業を容易にすることができる。
Moreover, by forming the
〔第2実施形態〕
図5は、本発明の第2実施形態を示す、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との接合部における横縦断面図である。この図5に示すコンデンサ21は、そのヘッダーパイプ7の断面形状が若干異なる点以外は、第1実施形態に示すコンデンサ1と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a horizontal and vertical cross-sectional view of the joint portion between the
このコンデンサ21において、多角形断面パイプであるヘッダーパイプ7における偏平チューブ3の外表面と交差する表面交点C1のある面、即ち7c面と7e面は、径方向外側に膨らむように湾曲するR形状断面となっている。このように、表面交点C1のある7c面と7e面を外側に膨らむR形状断面とすることにより、ヘッダーパイプ7の剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との接合強度を高めることができる。
In this
〔第3実施形態〕
図6は、本発明の第3実施形態を示す、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との接合部における横縦断面図である。この図6に示すコンデンサ31も、そのヘッダーパイプ7の断面形状が若干異なる点以外は、第1実施形態に示すコンデンサ1と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a horizontal and vertical cross-sectional view of the joint portion between the
このコンデンサ31において、多角形断面パイプであるヘッダーパイプ7における偏平チューブ3の外表面と交差する表面交点C1のある面、即ち7c面と7e面は、径方向内側に凹むように湾曲するR形状断面となっている。このようにすることにより、第3実施形態の場合と同じく、ヘッダーパイプ7の剛性を高めるとともに、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との接合強度を高めることができる。
In this
特に、このコンデンサ31では、第1実施形態および第2実施形態のコンデンサ1,21に比べて、ヘッダーパイプ7の外表面(7c面、7e面)と偏平チューブ3の外表面とが交差する表面交点C1における挟み角θ1を大きくすることができる上に、ヘッダーパイプ7の図心点C2と表面交点C1とを結ぶ連結線Lと、上記表面交点C1における偏平チューブ3の接線Tとがなす挟み角θ2を小さくすることができるため、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3の接合強度を高めることができる。
In particular, in this
〔第4実施形態〕
図7は、本発明の第4実施形態を示す、ヘッダーパイプ7と偏平チューブ3との接合部における斜視断面図であり、図8は同じく接合部における横縦断面図である。この図7および図8に示すコンデンサ41は、ヘッダーパイプ7を形成する外側パイプ半体7Bの接合代16に、偏平チューブ3との干渉を避ける切欠部42が設けられている点以外は、第1実施形態に示すコンデンサ1と同様な構成であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a perspective cross-sectional view of a joint portion between the
このように、外側パイプ半体7Bの接合代16に、偏平チューブ3との干渉を避ける切欠部42を設けたことにより、ヘッダーパイプ7のX寸法およびY寸法を小さくしても、外側パイプ半体7Bの接合代16に偏平チューブ3の先端部が干渉することを防止することができる。これにより、ヘッダータンク2L,2RのX寸法およびY寸法のコンパクト化と、コンデンサ41の軽量化を図ることができる。
As described above, the
そして、以上のように構成されたコンデンサ1〜41を車両用空調装置に用いることにより、車両振動や、熱、風雨等により壊れやすいコンデンサを丈夫に形成するとともに、軽量化とコスダウンに貢献することができる。なお、本発明の技術範囲は、上記の各実施形態の態様のみに限定されないことは言うまでもなく、例えば各実施形態の態様を組み合わせる等してもよい。また、コンデンサのみならず、エバポレータ、ラジエータ、オイルクーラ、インタークーラ、ヒーターコア等、各種の熱交換器にも本発明を適用することができる。 And by using the capacitors 1-41 configured as described above for the vehicle air conditioner, it is possible to form a durable capacitor that is easily broken by vehicle vibration, heat, wind and rain, etc., and contribute to weight reduction and cost reduction. Can do. Needless to say, the technical scope of the present invention is not limited to the aspects of the above-described embodiments, and for example, the aspects of the embodiments may be combined. Further, the present invention can be applied not only to the condenser but also to various heat exchangers such as an evaporator, a radiator, an oil cooler, an intercooler, and a heater core.
1,21,31,41 コンデンサ(熱交換器)
2L,2R ヘッダータンク
3 偏平チューブ
4 放熱フィン
7 ヘッダーパイプ
7A 内側パイプ半体
7B 外側パイプ半体
15 内側パイプ半体の接合代
16 外側パイプ半体の接合代
42 切欠部
C1 表面交点
C2 ヘッダーパイプの図心点
L 連結線
T 接線
X ヘッダーパイプの偏平チューブ長手方向に直交する方向の寸法
Y ヘッダーパイプの偏平チューブ長手方向に沿う方向の寸法
θ1 挟み角(第1の挟み角)
θ2 挟み角(第2の挟み角)
1, 21, 31, 41 Condenser (Heat exchanger)
2L,
θ2 sandwich angle (second sandwich angle)
Claims (8)
前記ヘッダーパイプの径方向断面形状を非円形とし、該ヘッダーパイプの軸方向視で、該ヘッダーパイプの外表面と前記偏平チューブの外表面とが交差する表面交点における第1の挟み角を鈍角にし、かつ前記ヘッダーパイプの図心点と前記表面交点とを結ぶ連結線と、前記表面交点における前記偏平チューブの接線とがなす第2の挟み角を80°以上104°以下に設定したことを特徴とする熱交換器。 A pair of header pipes arranged in parallel to form a header tank, a plurality of flat tubes joined in parallel to each other at a right angle to the header pipe, and spaced apart from each other; In a heat exchanger configured mainly with radiating fins attached to a flat tube,
The header pipe has a non-circular cross-sectional shape in the radial direction, and the first sandwich angle at the surface intersection where the outer surface of the header pipe and the outer surface of the flat tube intersect is an obtuse angle when the header pipe is viewed in the axial direction. In addition, the second sandwiching angle formed by the connecting line connecting the centroid of the header pipe and the surface intersection and the tangent to the flat tube at the surface intersection is set to 80 ° to 104 °. Heat exchanger.
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