JP2018066531A - Heat exchanger and refrigeration system using the same - Google Patents

Heat exchanger and refrigeration system using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2018066531A
JP2018066531A JP2016206603A JP2016206603A JP2018066531A JP 2018066531 A JP2018066531 A JP 2018066531A JP 2016206603 A JP2016206603 A JP 2016206603A JP 2016206603 A JP2016206603 A JP 2016206603A JP 2018066531 A JP2018066531 A JP 2018066531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
fluid
heat exchanger
plate fin
header
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016206603A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6767620B2 (en
Inventor
崇裕 大城
Takahiro Oshiro
崇裕 大城
憲昭 山本
Kensho Yamamoto
憲昭 山本
健二 名越
Kenji Nagoshi
健二 名越
一彦 丸本
Kazuhiko Marumoto
一彦 丸本
拓也 奥村
Takuya Okumura
拓也 奥村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2016206603A priority Critical patent/JP6767620B2/en
Priority to PCT/JP2017/037130 priority patent/WO2018074343A1/en
Priority to CN201780063580.0A priority patent/CN109844439B/en
Priority to MYPI2019001329A priority patent/MY191872A/en
Publication of JP2018066531A publication Critical patent/JP2018066531A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6767620B2 publication Critical patent/JP6767620B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger which has achieved both reduction in diameter of a flow passage and improvement in heat exchange efficiency by equalizing divided flows, and to provide a refrigeration system using the same.SOLUTION: A first fluid flow passage 11 group is formed by providing concave grooves at a plate fin 2a for constituting a heat exchanger, and also, a divided flow control pipe 24 is provided at a header opening 8b on an outlet side connected to the first fluid flow passage group. Thereby, reduction in diameter of a flow passage cross sectional area of the first fluid flow passage is achieved and heat exchange efficiency can be improved, and the first fluid can be divided into each first fluid flow passage surely as designed. The heat exchange efficiency can be made to be high as the heat exchange efficiency improvement is added by equalization of divided flows.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は熱交換器およびそれを用いた冷凍システムに関し、特に、冷媒が流れる板状のプレートフィンを積層して構成されたプレートフィン積層型の熱交換器とそれを用いた冷凍システムに関する。   The present invention relates to a heat exchanger and a refrigeration system using the same, and more particularly to a plate fin stacked heat exchanger configured by stacking plate-like plate fins through which a refrigerant flows and a refrigeration system using the same.

一般に空気調和機や冷凍機等の冷凍システムは、圧縮機によって圧縮した冷媒を凝縮器や蒸発器等の熱交換器に循環させ第2流体と熱交換させて冷房もしくは暖房を行うが、前記熱交換器の熱交換効率によってシステムとしての性能や省エネ性が大きく左右される。従って、熱交換器は高効率化が強く求められている。   In general, in a refrigeration system such as an air conditioner or a refrigerator, a refrigerant compressed by a compressor is circulated to a heat exchanger such as a condenser or an evaporator to exchange heat with a second fluid for cooling or heating. System performance and energy saving are greatly affected by the heat exchange efficiency of the exchanger. Therefore, high efficiency is strongly demanded for the heat exchanger.

この熱交換器の高効率化は、その手法の一つとしては熱交換流体が流れる伝熱管の細径化があり、また他の手法の一つとしては各伝熱管へ分流する冷媒を例えば均一に分流することがある。   One of the methods for improving the efficiency of this heat exchanger is to reduce the diameter of the heat transfer tubes through which the heat exchange fluid flows. As another method, for example, the refrigerant that is divided into each heat transfer tube is uniformly distributed. May be diverted to

このような中にあって、冷凍システムの熱交換器は、一般的には、フィン群に伝熱管を貫通させて構成したフィンチューブ型熱交換器を用いており、その伝熱管の細径化を図って熱交換効率の向上及び小型化が進められている(例えば、特許文献1参照)。   Under such circumstances, a heat exchanger of a refrigeration system generally uses a finned tube heat exchanger configured by passing a heat transfer tube through a fin group, and the heat transfer tube is reduced in diameter. Thus, improvement of heat exchange efficiency and downsizing are being promoted (see, for example, Patent Document 1).

一方、熱交換効率向上のための熱交換流体の分流は、各伝熱管へ熱交換流体を案内するヘッダ流路に分流制御管を組み込んで各伝熱管への冷媒の分流を均一し熱交換効率の向上を図っている(例えば、特許文献2参照)。   On the other hand, in order to improve the heat exchange efficiency, the heat exchange fluid is divided into a header flow path that guides the heat exchange fluid to each heat transfer tube, and the refrigerant flow to each heat transfer tube is made uniform to make the heat exchange efficiency uniform. (For example, refer patent document 2).

図29は上記特許文献1記載の熱交換器を示し、この熱交換器100は、フィン群101に伝熱管102を貫通させて構成してあって、その冷媒入口側ヘッダ管103に分流制御管104が設けてある。分流制御管104には複数の冷媒分流口105が列設してあり、冷媒分流口105の大きさを冷媒入口から離れるに従い小さくなるようにして、各伝熱管102に流れる冷媒を均一に分流させるようになっている。   FIG. 29 shows a heat exchanger described in the above-mentioned Patent Document 1. This heat exchanger 100 is configured by passing a heat transfer tube 102 through a fin group 101, and a flow dividing control tube is connected to the refrigerant inlet side header tube 103. 104 is provided. A plurality of refrigerant distribution openings 105 are arranged in the diversion control pipe 104, and the refrigerant distribution openings 105 are reduced in size as they move away from the refrigerant inlet, so that the refrigerant flowing through the heat transfer pipes 102 is evenly divided. It is like that.

この熱交換器は冷媒の分流を冷媒入口側で行っているので、圧力損失増による冷媒温度の上昇を抑制しつつ各伝熱管へと分流するようになり、各分流制御管へ例えば均等に分流することができ、熱交換効率を向上させることができる、というものである(冷媒の分流を冷媒出口側で行うと、圧力損失(以下、圧損と略称する)が大きくなって冷媒温度が高くなり熱交換させる第2流体との温度差が少なくなって分流の均一化による熱交換効率の向上効果を相殺し逆に熱交換効率を低下させてしまうため冷媒入口側で冷媒を分流している)。   In this heat exchanger, since the refrigerant is divided at the inlet side of the refrigerant, the refrigerant is diverted to each heat transfer tube while suppressing an increase in the refrigerant temperature due to an increase in pressure loss. The heat exchange efficiency can be improved (if the refrigerant is diverted on the refrigerant outlet side, the pressure loss (hereinafter referred to as pressure loss) increases and the refrigerant temperature increases. The temperature difference with the second fluid to be heat exchange is reduced, offsetting the effect of improving the heat exchange efficiency due to the uniform flow, and conversely reducing the heat exchange efficiency, so that the refrigerant is divided at the refrigerant inlet side) .

特開2010−78289号公報JP 2010-78289 A 特開2012−207912号公報JP 2012-207912 A

しかしながら、上記特許文献1記載のフィンチューブ型熱交換器は、その伝熱管が管であるが故に細径化に限度があり、伝熱管の細径化による熱交換効率の向上は限界に近づきつつある。   However, the fin-tube heat exchanger described in Patent Document 1 has a limit in reducing the diameter because the heat transfer tube is a tube, and the improvement in heat exchange efficiency due to the decrease in the diameter of the heat transfer tube is approaching the limit. is there.

しかしこの伝熱管は、プレートフィン積層型熱交換器であれば容易に細径化できる。すなわち、プレートフィン積層型熱交換器は、プレートフィンに凹状溝をプレス成形して伝熱管に相当する流路を形成しているので、当該流路の断面積を小さくすることは容易であり、その流路はフィンチューブ型熱交換器の伝熱管に比べさらに小さくできる。   However, this heat transfer tube can be easily reduced in diameter if it is a plate fin laminated heat exchanger. That is, the plate fin laminated heat exchanger is formed by pressing a concave groove on the plate fin to form a flow path corresponding to the heat transfer tube, so it is easy to reduce the cross-sectional area of the flow path, The flow path can be made even smaller than the heat transfer tube of the fin tube type heat exchanger.

そこで出願人は流路を有するプレートフィンを積層して構成したプレートフィン積層型熱交換器に特許文献2に記載の分流制御管を組み合わせて熱交換効率の向上を図ることを検討した。   Therefore, the applicant studied to improve the heat exchange efficiency by combining the plate fin laminated heat exchanger configured by laminating the plate fins having flow paths with the shunt control pipe described in Patent Document 2.

しかしながら、上記プレートフィン積層型熱交換器のヘッダ流路に分流制御管を組み込んでも分流制御管による分流効果が十分に発揮されず、分流による熱交換効率の向上に大きな課題があることを見いだした。   However, even if a shunt control pipe is incorporated in the header flow path of the plate fin laminated heat exchanger, the shunt effect by the shunt control pipe is not fully exhibited, and it has been found that there is a big problem in improving the heat exchange efficiency by the shunt. .

本発明はこのような点に鑑み鋭意検討して流路の細径化と分流効果による熱交換効率の向上を両立させたもので、高効率な熱交換器及びそれを用いた高性能な冷凍システムの提供を目的としたものである。   The present invention has been intensively studied in view of the above points, and achieves both a reduction in the diameter of the flow path and an improvement in heat exchange efficiency due to the diversion effect, and a high-efficiency heat exchanger and a high-performance refrigeration using the heat exchanger. The purpose is to provide a system.

本発明は、上記目的を達成するため、熱交換器は、第1流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第2流体を流して、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、
前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通する入口側ヘッダ流路と出口側ヘッダ流路とを有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、
かつ、第1流体の蒸発出口となる前記出口側ヘッダ流路に分流制御管を設けた構成としてある。
In the present invention, in order to achieve the above object, the heat exchanger causes the second fluid to flow between the plate fin stacks of the plate fin stack having the flow path through which the first fluid flows, so that the first fluid and the first fluid A heat exchanger for exchanging heat between two fluids,
The plate fins of the plate fin stack include a flow path region having a plurality of first fluid flow paths through which the first fluid flows in parallel, and an inlet-side header flow communicating with each first fluid flow path in the flow path area. A header region having a path and an outlet-side header channel, and the first fluid channel is formed by providing a concave groove in the plate fin,
And it is set as the structure which provided the shunt control pipe | tube in the said exit side header flow path used as the evaporation exit of a 1st fluid.

これにより、第1流体流路の流路断面積の細径化を図って熱交換効率を向上することができるとともに、各第1流体流路へ設計通り確実に第1流体を分流させることができ、分流均一化による熱交換効率の向上が加わってその熱交換効率を高いものとすることができる。すなわち、このプレートフィン積層型の熱交換器は、第1流体流路を細径化したことによって第1流体の圧損がヘッダ流路側よりヘッダ出口側の方が数倍も大きくなる。一方、第1流体の分流は圧損の分布状況によって大きく影響される。そのため、このプレートフィン積層型熱交換器は既述したように、分流制御管を従来からの常識である入口側ヘッダ流路に設けても出口側ヘッダ流路の圧損が数倍も高いため第1流体流路を流れる第1流体は出口側ヘッダ流路の圧損に依拠することになるので、設計通りに分流できなかった。しかしながら本発明では、前記入口・出口側ヘッダ流路での圧損差の大きさ及び圧損分布状況の把握に基づき分流制御管を圧損が高い出口側ヘッダ流路に設けているので、分流に大きな影響を与える数倍も高い出口側ヘッダ流路内の圧損分布を制御して分流を均一化でき、分流均一化による熱交換効率の向上も達成することができる。   As a result, the diameter of the cross-sectional area of the first fluid channel can be reduced to improve the heat exchange efficiency, and the first fluid can be reliably diverted to each first fluid channel as designed. In addition, the heat exchange efficiency is improved by the uniform flow, and the heat exchange efficiency can be increased. That is, in this plate fin laminated heat exchanger, the first fluid flow path is reduced in diameter, so that the pressure loss of the first fluid is several times larger on the header outlet side than on the header flow path side. On the other hand, the shunt flow of the first fluid is greatly influenced by the distribution of pressure loss. For this reason, as described above, this plate fin laminated heat exchanger has the same pressure loss as the outlet header flow path several times even if the flow dividing control pipe is provided in the inlet header flow path, which is common sense in the past. Since the first fluid flowing through one fluid flow path depends on the pressure loss of the outlet header flow path, it could not be divided as designed. However, in the present invention, since the shunt control pipe is provided in the outlet-side header flow path having a high pressure loss based on the understanding of the magnitude of the pressure-loss difference in the inlet / outlet-side header flow path and the pressure loss distribution situation, it has a great influence on the flow split. Thus, the distribution of pressure loss in the outlet-side header channel, which is several times higher, can be controlled to make the flow distribution uniform, and the heat exchange efficiency can be improved by making the flow distribution uniform.

本発明は、上記構成により、流路の細径化と分流均一化を両立させて、熱交換効率の高い熱交換器及びそれを用いた省エネ性の高い高性能な冷凍システムを提供することができる。   The present invention provides a heat exchanger having a high heat exchange efficiency and a high-performance refrigeration system using the same, which achieves both a reduction in the diameter of the flow path and a uniform flow distribution by the above configuration. it can.

本発明の実施の形態1におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図The perspective view which shows the external appearance of the plate fin lamination type heat exchanger in Embodiment 1 of this invention 同プレートフィン積層型熱交換器を上下に分離した状態で示す分解斜視図The exploded perspective view which shows the state which separated the plate fin lamination type heat exchanger up and down 同プレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図Exploded perspective view of the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器から分流制御管を抜き出した状態を示す斜視図The perspective view which shows the state which extracted the shunt control pipe from the plate fin lamination type heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器のヘッダ領域部分を示す側面図Side view showing the header region of the plate fin laminated heat exchanger 図1のA−A断面図AA sectional view of FIG. 図1のB−B断面図BB sectional view of FIG. 図2のC−C断面図CC sectional view of FIG. 本発明の実施の形態1におけるプレートフィン積層型熱交換器における流入出管の接続部分とヘッダ開口部分を切断して示す斜視図The perspective view which cut | disconnects and shows the connection part and header opening part of the inflow / outflow pipe | tube in the plate fin lamination type heat exchanger in Embodiment 1 of this invention. 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体の冷媒流路群部分を切断して示す斜視図The perspective view which cut | disconnects and shows the refrigerant | coolant flow path group part of the plate fin laminated body in the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器における冷媒流路群部分を切断して示す斜視図The perspective view which cut | disconnects and shows the refrigerant | coolant flow path group part in the plate fin lamination type heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体の位置決め用ボス孔部分を切断して示す斜視図The perspective view which cut | disconnects and shows the positioning boss hole part of the plate fin laminated body in the same plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体のヘッダ開口部分を切断して示す斜視図The perspective view which cut | disconnects and shows the header opening part of the plate fin laminated body in the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体における分流制御管挿入部分を示す斜視図The perspective view which shows the shunt control pipe insertion part in the plate fin laminated body of the same plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器における分流制御管の斜視図A perspective view of a flow dividing control pipe in the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器の分流制御管部分を示す断面図Sectional drawing which shows the shunt control pipe part of the plate fin lamination type heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を構成するプレートフィンの平面図Plan view of plate fins constituting plate fin laminate of same plate fin laminate type heat exchanger 同プレートフィンのヘッダ領域を示す拡大平面図An enlarged plan view showing the header area of the plate fin 同プレートフィンの構成を一部を拡大して示す分解図Exploded view showing part of the configuration of the plate fin 同プレートフィンの平面図で、(a)は第1プレートフィンの平面図、(b)は第2プレートフィンの平面図、(c)は第1、第2両フィンプレートを重ねたときの状態を説明するための平面図It is a top view of the plate fin, (a) is a plan view of the first plate fin, (b) is a plan view of the second plate fin, (c) is a state when the first and second fin plates are overlapped Plan view for explaining 同プレートフィンの流路領域に設けた突起を示す拡大斜視図An enlarged perspective view showing a protrusion provided in a flow path region of the plate fin 同プレートフィンの冷媒流路Uターン側端部に設けた突起を示す拡大斜視図The expansion perspective view which shows the protrusion provided in the refrigerant | coolant flow path U-turn side edge part of the plate fin 本発明の実施の形態2におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図The perspective view which shows the external appearance of the plate fin lamination type heat exchanger in Embodiment 2 of this invention 同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を構成するプレートフィンの平面図Plan view of plate fins constituting plate fin laminate of same plate fin laminate type heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィンの構成を一部を拡大して示す分解図An exploded view showing a part of the configuration of the plate fins in the plate fin laminated heat exchanger 同プレートフィン積層型熱交換器におけるプレートフィン積層体の冷媒流路群部分を切断して示す斜視図The perspective view which cut | disconnects and shows the refrigerant | coolant flow path group part of the plate fin laminated body in the plate fin laminated heat exchanger 本発明のプレート積層型熱交換器を用いた空気調和機の冷凍サイクル図Refrigeration cycle diagram of an air conditioner using the plate laminated heat exchanger of the present invention 同空気調和機の概略断面図Schematic sectional view of the air conditioner 従来の熱交換器の断面図Cross section of conventional heat exchanger

第1の発明は、熱交換機であり、この熱交換器は、第1流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第2流体を流して、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、
前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第
1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通する入口側ヘッダ流路と出口側ヘッダ流路とを有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、
かつ、第1流体の蒸発出口となる前記出口側ヘッダ流路に分流制御管を設けた構成としてある。
1st invention is a heat exchanger, This heat exchanger flows the 2nd fluid between each plate fin lamination | stacking of the plate fin laminated body which has a flow path through which a 1st fluid flows, The said 1st fluid and the said A heat exchanger for exchanging heat with a second fluid,
The plate fins of the plate fin stack include a flow path region having a plurality of first fluid flow paths through which the first fluid flows in parallel, and an inlet-side header flow communicating with each first fluid flow path in the flow path area. A header region having a path and an outlet-side header channel, and the first fluid channel is formed by providing a concave groove in the plate fin,
And it is set as the structure which provided the shunt control pipe | tube in the said exit side header flow path used as the evaporation exit of a 1st fluid.

これにより、第1流体流路の流路断面積の細径化を図って熱交換効率を向上することができるとともに、各第1流体流路へ設計通り確実に第1流体を分流させることができ、分流均一化による熱交換効率の向上が加わってその熱交換効率を高いものとすることができる。すなわち、このプレートフィン積層型の熱交換器は、第1流体流路を細径化したことによって第1流体の圧損がヘッダ流路側よりヘッダ出口側の方が数倍も大きくなる。一方、第1流体の分流は圧損の分布状況によって大きく影響される。そのため、このプレートフィン積層型熱交換器は既述したように、分流制御管を従来からの常識である入口側ヘッダ流路に設けても出口側ヘッダ流路の圧損が数倍も高いため第1流体流路を流れる第1流体は出口側ヘッダ流路の圧損に依拠することになるので、設計通りに分流できなかった。しかしながら本発明では、前記入口出口側ヘッダ流路での圧損差の大きさ及び圧損分布状況の把握に基づき分流制御管を圧損が高い出口側ヘッダ流路に設けているので、分流に大きな影響を与える数倍も高い出口側ヘッダ流路内の圧損分布を制御して分流を均一化でき、分流均一化による熱交換効率の向上も達成することができる。   As a result, the diameter of the cross-sectional area of the first fluid channel can be reduced to improve the heat exchange efficiency, and the first fluid can be reliably diverted to each first fluid channel as designed. In addition, the heat exchange efficiency is improved by the uniform flow, and the heat exchange efficiency can be increased. That is, in this plate fin laminated heat exchanger, the first fluid flow path is reduced in diameter, so that the pressure loss of the first fluid is several times larger on the header outlet side than on the header flow path side. On the other hand, the shunt flow of the first fluid is greatly influenced by the distribution of pressure loss. For this reason, as described above, this plate fin laminated heat exchanger has the same pressure loss as the outlet header flow path several times even if the flow dividing control pipe is provided in the inlet header flow path, which is common sense in the past. Since the first fluid flowing through one fluid flow path depends on the pressure loss of the outlet header flow path, it could not be divided as designed. However, in the present invention, since the shunt control pipe is provided in the outlet-side header channel having a high pressure loss based on the understanding of the magnitude of the pressure-loss difference in the inlet-outlet-side header channel and the pressure-loss distribution state, the shunt flow is greatly affected. By controlling the pressure loss distribution in the outlet header flow path that is several times as high as that given, the flow can be made uniform, and the heat exchange efficiency can be improved by making the flow even.

第2の発明は、第1の発明において、前記分流制御管は複数の第1流体分流口を有していて、当該第1流体分流口は第1流体入口側の開口面積が第1流体出口側の開口面積よりも大きい構成としてある。   According to a second invention, in the first invention, the flow dividing control pipe has a plurality of first fluid branch ports, and the first fluid branch port has an opening area on the first fluid inlet side as a first fluid outlet. The opening area on the side is larger.

これにより、第1流体入口側近くの第1流体流路と第1流体出口側近くの第1流体流路間に生じる流体流量の偏りを抑制して第1流体量を均等化でき、熱交換効率を更に向上させることができるとともに、分流口を開けるだけの簡単な筒構成により第1流体出口側部分における圧損等を制御して第1流体の確実な分流ができ、安価に提供することができる。   Thereby, it is possible to equalize the first fluid amount by suppressing the deviation of the fluid flow rate generated between the first fluid channel near the first fluid inlet side and the first fluid channel near the first fluid outlet side. The efficiency can be further improved, and the pressure loss and the like at the first fluid outlet side portion can be controlled by a simple cylinder configuration that only opens the diversion port, so that the first fluid can be reliably diverted and provided at low cost. it can.

第3の発明は、第1または第2の発明において、前記プレートフィンに形成した第1流体流路は略U字状にUターンさせて前記第1流体流路と連通する入口側のヘッダ流路と出口側のヘッダ流路をプレートフィンの一端部側に纏めた構成としてある。   According to a third invention, in the first or second invention, the first fluid flow path formed in the plate fin is U-turned in a substantially U shape to communicate with the first fluid flow path. It is set as the structure which put together the header flow path of the path | route and the exit side to the one end part side of a plate fin.

これにより、プレートフィンを長くすることなく第1流体流路を長くして第1流体の熱交換量を増大させ、熱交換効率を向上させることができるとともに、熱交換器のさらなる小型化も推進できる。   This makes it possible to increase the heat exchange amount of the first fluid by elongating the first fluid flow path without lengthening the plate fins, improving the heat exchange efficiency, and promoting further downsizing of the heat exchanger. it can.

第4の発明は冷凍システムであり、この冷凍システムは冷凍サイクルを構成する熱交換器を前記第1〜第3のいずれかの発明に記載の熱交換器としたものである。   4th invention is a refrigeration system, This refrigeration system uses the heat exchanger which comprises a refrigerating cycle as the heat exchanger as described in any one of said 1st-3rd invention.

これにより、この冷凍システムは、熱交換器の熱交換効率が高いので、省エネ性の高い高性能な冷凍システムとすることができる。   Thereby, since this refrigeration system has the high heat exchange efficiency of a heat exchanger, it can be set as the highly efficient refrigeration system with high energy saving property.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

なお、本開示の熱交換器は、以下の実施形態に記載したプレートフィン積層型熱交換器の構成に限定されるものではなく、以下の実施形態において説明する技術的思想と同等の熱交換器の構成を含むものである。   Note that the heat exchanger of the present disclosure is not limited to the configuration of the plate fin stacked heat exchanger described in the following embodiments, and is a heat exchanger equivalent to the technical idea described in the following embodiments. The configuration is included.

また、以下で説明する実施形態は、本発明の一例を示すものであって、実施形態において示される構成、機能、動作などは、例示であり、本開示を限定するものではない。   The embodiment described below shows an example of the present invention, and the configuration, function, operation, and the like shown in the embodiment are exemplifications and do not limit the present disclosure.

図1は本実施形態のプレートフィン積層型熱交換器(以下、単に熱交換器と称する)1の外観を示す斜視図、図2はプレートフィン積層型熱交換器を上下に分離した状態で示す分解斜視図、図3はプレートフィン積層型熱交換器の分解斜視図、図4は同プレートフィン積層型熱交換器から分流制御管を抜き出した状態を示す斜視図、図5はプレートフィン積層型熱交換器のヘッダ領域部分を示す側面図、図6〜図8はプレートフィン積層型熱交換器の断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of a plate fin laminated heat exchanger (hereinafter simply referred to as a heat exchanger) 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 shows the plate fin laminated heat exchanger separated in the vertical direction. 3 is an exploded perspective view of the plate fin laminated heat exchanger, FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the flow dividing control pipe is extracted from the plate fin laminated heat exchanger, and FIG. 5 is a plate fin laminated type. The side view which shows the header area | region part of a heat exchanger, FIGS. 6-8 is sectional drawing of a plate fin lamination type heat exchanger.

図1〜図9に示すように、本実施形態の熱交換器1は蒸発器として用いる場合に好適な熱交換器であり、第1流体である冷媒が流入する流入管(入口ヘッダ)4と、長方形の板状である複数のプレートフィン2aを積層して構成されたプレートフィン積層体2と、プレートフィン2aの中の流路を流れた冷媒を排出する流出管(出口ヘッダ)5とを有している。   As shown in FIGS. 1 to 9, the heat exchanger 1 of the present embodiment is a heat exchanger suitable for use as an evaporator, and includes an inflow pipe (inlet header) 4 into which a refrigerant that is a first fluid flows. A plate fin laminate 2 configured by laminating a plurality of plate fins 2a each having a rectangular plate shape, and an outflow pipe (outlet header) 5 for discharging the refrigerant that has flowed through the flow path in the plate fins 2a. Have.

また、プレートフィン積層体2の積層方向の両側(図1では上側及び下側)には、プレートフィン2aと平面視が略同一形状のエンドプレート3a、3bが設けられている。エンドプレート3a、3bは、剛性を有する板材で形成されており、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属材を研削により金属加工して形成されている。   Further, end plates 3a and 3b having substantially the same shape in plan view as the plate fin 2a are provided on both sides (upper and lower sides in FIG. 1) in the stacking direction of the plate fin stack 2. The end plates 3a and 3b are formed of a rigid plate material, and are formed by metal processing such as aluminum, aluminum alloy, and stainless steel by grinding.

なお、上記エンドプレート3a、3b、複数のプレートフィン2aは積層された状態でロウ付け接合されて一体化しているが、他の耐熱性のある固定方法、例えば化学的な接合部材を用いて接合されていてもよい。   The end plates 3a and 3b and the plurality of plate fins 2a are integrally joined by brazing in a stacked state, but they are joined using another heat-resistant fixing method, for example, a chemical joining member. May be.

また、本実施形態では、上記プレートフィン積層体2の両側のエンドプレート3a、3bは、ボルト・ナット若しくはカシメピン軸等の連結手段9によってその長手方向両端部が連結固定されている。すなわち、プレートフィン積層体両側のエンドプレート3a、3bはプレートフィン積層体2を挟持した形でプレートフィン積層体2を機械的に連結固定した形となっている。   In this embodiment, the end plates 3a and 3b on both sides of the plate fin laminate 2 are connected and fixed at both ends in the longitudinal direction by connecting means 9 such as bolts / nuts or caulking pin shafts. That is, the end plates 3a and 3b on both sides of the plate fin laminate are in a form in which the plate fin laminate 2 is mechanically connected and fixed in a form sandwiching the plate fin laminate 2.

また、本実施形態では、更に前記エンドプレート3a、3bの長手方向一端部(図1では左側端部)のヘッダ領域対応部分に補強プレート16a、16bを配置し、この補強プレート16a、16bを前記連結手段9の締結によって連結固定することによりエンドプレート3a、3bをも含めてプレートフィン積層体2を機械的に挟持している。   Further, in the present embodiment, the reinforcing plates 16a and 16b are further arranged in the header region corresponding portions of the longitudinal end portions (the left end portion in FIG. 1) of the end plates 3a and 3b. The plate fin laminated body 2 including the end plates 3a and 3b is mechanically clamped by being connected and fixed by fastening the connecting means 9.

なお、上記補強プレート16a、16bもエンドプレート3a、3bと同様に剛性を有する板材、例えばステンレス、アルミニウム合金などの金属材料によって形成されているが、前記エンドプレート3a、3bよりも剛性の高い材料、若しくは厚い板厚のものとしておくのが好ましい。   The reinforcing plates 16a and 16b are also made of a rigid plate material like the end plates 3a and 3b, for example, a metal material such as stainless steel and aluminum alloy, but are more rigid than the end plates 3a and 3b. Alternatively, it is preferable to use a thick plate.

また、上記プレートフィン2aは内部に第1流体である冷媒が流れる複数の並行した冷媒流路群(この冷媒流路群を含むプレートフィン2aの冷媒流路構成については後に詳述する)を有しており、この冷媒流路群は略U字状に形成されていて、これと繋がる前記流入管4、流出管5(以下、流入管4および流出管5を合わせて流入出管と称する)は、プレートフィン積層体2の一方側(図1では上側)のエンドプレート3aの一端部側に纏めて配置されている。   Further, the plate fin 2a has a plurality of parallel refrigerant flow path groups (the refrigerant flow path configuration of the plate fins 2a including the refrigerant flow path group will be described in detail later) in which the refrigerant as the first fluid flows. The refrigerant flow path group is formed in a substantially U shape, and the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 connected thereto (hereinafter, the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 are collectively referred to as an inflow / outlet pipe). Are arranged together on one end side of the end plate 3a on one side (upper side in FIG. 1) of the plate fin laminate 2.

上記のように構成された本実施形態の熱交換器1は、冷媒がプレートフィン積層体2の各プレートフィン2aの内部の複数の流路群を長手方向に並行に流れUターンして折り返
し流出管5から排出される。一方、第2流体である空気は、プレートフィン積層体2を構成するプレートフィン2aの積層間に形成された隙間を通り抜ける。これにより第1流体である冷媒と第2流体である空気との熱交換が行われる。
In the heat exchanger 1 of the present embodiment configured as described above, the refrigerant flows through the plurality of flow path groups inside the plate fins 2a of the plate fin laminate 2 in parallel in the longitudinal direction, makes a U-turn, and then flows out. It is discharged from the tube 5. On the other hand, the air that is the second fluid passes through the gap formed between the stacks of the plate fins 2 a constituting the plate fin stack 2. Thereby, heat exchange between the refrigerant as the first fluid and the air as the second fluid is performed.

次に、図10〜図13、図17〜図22を用いて上記熱交換器1の主体をなすプレートフィン積層体2とこれを構成するプレートフィン2aについて説明する。   Next, the plate fin laminated body 2 which makes the main body of the said heat exchanger 1, and the plate fin 2a which comprises this are demonstrated using FIGS. 10-13, FIGS. 17-22.

図10〜図13はプレートフィン積層体の一部を切断して示す斜視図、図17〜図22はプレートフィンの構成を示す図である。   10 to 13 are perspective views showing a part of the plate fin laminate cut away, and FIGS. 17 to 22 are views showing the structure of the plate fins.

プレートフィン積層体2は、図10に示すように、二種類の流路構成を有するプレートフィン2a(第1プレートフィン6、第2プレートフィン7)が積層されて構成されている。   As shown in FIG. 10, the plate fin laminate 2 is configured by laminating plate fins 2 a (first plate fins 6 and second plate fins 7) having two kinds of flow path configurations.

上記プレートフィン2aの第1プレートフィン6と第2プレートフィン7は、それぞれ図19に示すように、後に詳述する冷媒流路構成がプレス成形された第1板状部材6aと、これと同じ構成の第2板状部材6bとを向い合せてロウ付け接合することにより構成されている。上記第1板状部材6a、第2板状部材6bは、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属薄板からなる。   As shown in FIG. 19, the first plate fin 6 and the second plate fin 7 of the plate fin 2a are the same as the first plate-like member 6a formed by press-molding the refrigerant flow path configuration described in detail later. The second plate-like member 6b having the configuration is configured by facing and brazing. The said 1st plate-shaped member 6a and the 2nd plate-shaped member 6b consist of metal thin plates, such as aluminum, an aluminum alloy, and stainless steel.

以下、プレートフィン2aに形成されている流路構成について説明する。   Hereinafter, the flow path configuration formed in the plate fin 2a will be described.

なお、プレートフィン2aの第1プレートフィン6と第2プレートフィン7は後述する冷媒流路11の位置がずれている以外は同じ構成なので、図17〜図19等においては第1プレートフィン6の場合みの図番を付与して説明する。   Since the first plate fin 6 and the second plate fin 7 of the plate fin 2a have the same configuration except that the position of the refrigerant flow path 11 described later is shifted, the first plate fin 6 of FIG. An explanation will be given with a case number assigned.

プレートフィン2a(6、7)は、図17に示すように、長手方向の一方端部(図17においては左側)にヘッダ領域Hが形成されており、その他の領域が流路領域Pとなっている。そして、ヘッダ領域Hに流入側のヘッダ開口8aと、出口側のヘッダ開口8bの両方が形成され、前記流入管4と流出管5が接続されている。   As shown in FIG. 17, the plate fin 2 a (6, 7) has a header region H formed at one end in the longitudinal direction (left side in FIG. 17), and the other region is a flow channel region P. ing. In the header region H, both an inflow header opening 8a and an outlet header opening 8b are formed, and the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 are connected.

また、流路領域Pにはヘッダ開口8aからの冷媒が流れる第1流体流路である冷媒流路11が複数並行形成されており、この冷媒流路11群はプレートフィン6の他端部(図13における右側端部近傍)において折り返し、出口側のヘッダ開口8bへと繋がっている。詳述すると、上記冷媒流路11群は、流入側のヘッダ開口8aに繋がる往路側流路部11aと出口側のヘッダ開口8bへと繋がる復路側流路部11bとからなっていて、略U字状に折り返す形となっており、流入側のヘッダ開口8aからの冷媒は往路側流路部11aから復路側流路部11bへとUターンして出口側のヘッダ開口8bへと流れるようになっている。   In addition, a plurality of refrigerant channels 11, which are first fluid channels through which the refrigerant from the header openings 8 a flows, are formed in the channel region P in parallel. In the vicinity of the right end portion in FIG. 13, it is folded back and connected to the outlet opening 8b on the outlet side. More specifically, the refrigerant flow channel 11 group is composed of an outward flow channel portion 11a connected to the inlet header opening 8a and a return flow channel portion 11b connected to the outlet header opening 8b. The refrigerant from the inflow side header opening 8a is U-turned from the forward path side flow path part 11a to the return path side flow path part 11b and flows to the outlet side header opening 8b. It has become.

また、上記流入、流出側のヘッダ開口8a、8bの周りには、図18に拡大して示すように、ヘッダ開口8a、8bと冷媒流路11群とをつなぐヘッダ流路10、14がそれぞれ形成されている。このヘッダ流路10は、ヘッダ開口8a、8bの外周から膨出するよう形成された外周流路10aと、この外周流路10aの冷媒流路11群側に延びる一本の連絡流路10bと、この連絡流路10bを冷媒流路11群の各流路に繋ぐ多分岐流路10cとからなる。   Further, around the header openings 8a and 8b on the inflow and outflow sides, as shown in an enlarged view in FIG. 18, header flow paths 10 and 14 connecting the header openings 8a and 8b and the refrigerant flow path 11 group are respectively provided. Is formed. The header flow path 10 includes an outer peripheral flow path 10a formed so as to swell from the outer peripheries of the header openings 8a and 8b, and a single communication flow path 10b extending to the refrigerant flow path 11 group side of the outer peripheral flow path 10a. The multi-branch flow path 10c connecting the communication flow path 10b to each flow path of the refrigerant flow path 11 group.

なお、ヘッダ流路10における外周流路10a、連絡流路10bおよび多分岐流路10cは、流路領域Pに並設された各冷媒流路11に比して幅広に形成されており、流れ方向に直交する縦断面形状が矩形形状を有している。   In addition, the outer peripheral flow path 10a, the communication flow path 10b, and the multi-branch flow path 10c in the header flow path 10 are formed wider than the refrigerant flow paths 11 arranged in parallel in the flow path region P. The longitudinal cross-sectional shape orthogonal to the direction has a rectangular shape.

また、上記出口側のヘッダ開口8bの開口形状は流入口側のヘッダ開口8aの開口形状より大きな直径となっている。これは、当該熱交換器が凝縮器として使用されるため出口側で冷媒がガス化して体積が増加しているからである。   The opening shape of the header opening 8b on the outlet side has a larger diameter than the opening shape of the header opening 8a on the inlet side. This is because since the heat exchanger is used as a condenser, the refrigerant gasifies on the outlet side and the volume increases.

また、流入側のヘッダ開口8aへつながる往路側流路部11aの本数は、出口側のヘッダ開口8bへと冷媒が流れる復路側流路部11bの本数より少なく設定されている。これは、ヘッダ開口8a、8bの直径が異なることと同じ理由であり、熱交換された後の冷媒の体積が小さくなるためである。   In addition, the number of the forward-side flow passage portions 11a connected to the header opening 8a on the inflow side is set to be smaller than the number of the return-side flow passage portions 11b through which the refrigerant flows to the header opening 8b on the outlet side. This is the same reason that the diameters of the header openings 8a and 8b are different, because the volume of the refrigerant after heat exchange is reduced.

本実施形態では往復路流路部11aの本数は2本、往路側流路部11bの本数は5本を例示しているが、これに限られるものではない。   In the present embodiment, the number of the round-trip channel portions 11a is two and the number of the forward-path channels 11b is five. However, the number is not limited to this.

また、上記プレートフィン2a(6、7)においては、流入側のヘッダ開口8aからの冷媒が流れ込む往路側流路部11aが形成された領域と、出口側のヘッダ開口8bへと流れる復路側流路部11bが形成された領域との間には、プレートフィン2a(6、7)内における冷媒同士の熱伝導を低減(断熱)する目的でスリット15が形成されている。   Further, in the plate fins 2a (6, 7), the region in which the forward flow path portion 11a into which the refrigerant flows from the header opening 8a on the inflow side is formed, and the return side flow that flows to the header opening 8b on the outlet side A slit 15 is formed between the region where the path portion 11b is formed in order to reduce (heat-insulate) the heat conduction between the refrigerants in the plate fins 2a (6, 7).

以上のような構成のプレートフィン2a(6、7)を積層してプレートフィン積層体2が構成されているが、このプレートフィン積層体2を主体としたこの熱交換器は、図4、図14、図16等に示すように、その出口側となるヘッダ流路14に冷媒の分流制御管24が設けられている。   The plate fin laminate 2 is configured by laminating the plate fins 2a (6, 7) having the above configuration. This heat exchanger mainly composed of the plate fin laminate 2 is shown in FIGS. As shown in FIG. 14, FIG. 16, etc., the refrigerant flow control pipe 24 is provided in the header flow path 14 on the outlet side.

図14に示すように、分流制御管24は、冷媒の蒸発出口となる出口側のヘッダ開口8b、すなわち出口側のヘッダ流路14内に挿設してあり、その先端部は、図16に示すように、ヘッダ開口が設けられていない側のエンドプレート3bまで延び、当該エンドプレート3bによって閉塞した状態となっている。なお、この分流制御管24はその先端部を閉塞し、エンドプレート3bに当接状態とする構成としてもよいものである。   As shown in FIG. 14, the diversion control pipe 24 is inserted into the outlet opening 8b serving as the refrigerant evaporating outlet, that is, in the header flow path 14 on the outlet side. As shown, it extends to the end plate 3b on the side where the header opening is not provided, and is closed by the end plate 3b. The diversion control tube 24 may have a configuration in which the tip is closed and brought into contact with the end plate 3b.

そして、上記分流制御管24はヘッダ開口8bの内径より小径の管で構成されていてヘッダ開口内面との間に冷媒流通用間隙25を形成しており、その長手方向、すなわちプレートフィン2aの積層方向に複数の分流口26が略等間隔に形成されている。   The diversion control pipe 24 is constituted by a pipe having a diameter smaller than the inner diameter of the header opening 8b, and forms a refrigerant flow gap 25 between the inner face of the header opening and the longitudinal direction thereof, that is, the lamination of the plate fins 2a. A plurality of flow dividing openings 26 are formed at substantially equal intervals in the direction.

上記複数の分流口26は冷媒が流れる方向、すなわち出口側のヘッダ開口8bに行くにしたがってその孔径が小さくなるように形成されている。   The plurality of branch openings 26 are formed so that the hole diameters become smaller in the direction in which the refrigerant flows, that is, toward the outlet opening 8b.

また、上記分流制御管24は図15に示すように補強プレート16aに取付けてあり、補強プレート16aをプレートフィン積層体2両側のエンドプレート3aへの締結によってヘッダ開口8b内に挿設されるようになっている。   The diversion control pipe 24 is attached to a reinforcing plate 16a as shown in FIG. 15, and the reinforcing plate 16a is inserted into the header opening 8b by fastening to the end plates 3a on both sides of the plate fin laminate 2. It has become.

上記分流制御管24が取り付けられている補強プレート16aには前記分流制御管24と対向する他方の面に流出管5が接続固定されている。   The outflow pipe 5 is connected and fixed to the other surface of the reinforcing plate 16a to which the diversion control pipe 24 is attached.

以上のように構成したこの熱交換器は、更にプレートフィン積層体2のフィン積層間隔の保持と剛性アップのため以下のように構成されているので、説明しておく。   The heat exchanger configured as described above is further configured as follows in order to maintain the fin stack interval of the plate fin stack 2 and increase the rigidity, and will be described.

すなわち、プレートフィン積層体2を構成するプレートフィン2a(6、7)は、その一方、この例では第1プレートフィン6には、図20(a)に示すように、その流路領域Pに、複数の突起12(第1突起:12a、12aa、第2突起:12b)が長手方向に所定間隔おいて形成されている。   That is, the plate fins 2a (6, 7) constituting the plate fin laminate 2 are, on the other hand, in the first plate fin 6 in this example, as shown in FIG. A plurality of protrusions 12 (first protrusions: 12a, 12aa, second protrusion: 12b) are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction.

上記図20(a)は第1プレートフィン6、(b)は第2プレートフィン7、(c)は両フィンプレート2a(6、7)を重ねたときの状態を示している。   FIG. 20A shows a state where the first plate fin 6, (b) shows the second plate fin 7, and (c) shows a state where the two fin plates 2 a (6, 7) are overlapped.

この図20に示すように、第1突起12a、12aaは、プレートフィン長辺縁部(図20(a)では左右両側の長辺縁部)の平面端部19a及びスリット15の両側縁部の平面端部19bにそれぞれ形成されており、図11に示すように積層方向に隣接対向する第2プレートフィン7の長辺縁部の平面端部19aと当接(第1突起12aaはスリット15の両側縁部の平面端部19bに当接するが図示せず)して第2プレートフィン7との間の積層間距離を所定の長さに規定している。そして、上記第1突起12aは、各長辺縁部の端縁より内側、例えば端縁から1mm以上内側(冷媒流路11側)に離れて位置するように形成してある。   As shown in FIG. 20, the first protrusions 12 a and 12 aa are formed at the planar end 19 a of the plate fin long side edge (the long side edge on both the left and right sides in FIG. 20A) and the side edge of the slit 15. As shown in FIG. 11, each flat end 19 b is in contact with the planar end 19 a of the long side edge of the second plate fin 7 that is adjacent to each other in the stacking direction as shown in FIG. 11. The distance between the two plate fins 7 is set to a predetermined length by contacting the flat end 19b of both side edges (not shown). The first protrusion 12a is formed so as to be located on the inner side, for example, 1 mm or more on the inner side (the refrigerant channel 11 side) from the end edge of each long side edge.

第2突起12bは、図20(a)から明らかなように、冷媒流路11群の流路間、この例では非流路部18となる窪み平面部20に所定間隔をおいて形成されている。この第2突起12bは、図20(b)に示す積層方向に隣接する第2プレートフィン7の窪み平面部20に当接して第1突起12aと同様に第2プレートフィン7との間の積層間距離を所定の長さに規定している。   As is clear from FIG. 20A, the second protrusions 12b are formed at predetermined intervals between the flow paths of the refrigerant flow path 11 group, that is, in the hollow flat surface portion 20 which is the non-flow path portion 18 in this example. Yes. The second protrusion 12b is in contact with the recessed flat portion 20 of the second plate fin 7 adjacent in the stacking direction shown in FIG. 20B, and is stacked between the second plate fin 7 similarly to the first protrusion 12a. The distance is defined as a predetermined length.

また、上記各突起12(12a、12aa、12b)は、図21に示すように、第1プレートフィン6の前記平面端部19a、19bおよび窪み平面部20の一部を切り起こすことによって形成されており(以下、突起12(12a、12aa、12b)を切り起こし突起と称す)、その切り起こし端縁Yがプレートフィン2aの積層間を流れる第2流体の矢印で示す流れ方向と対向し、切り起こし立ち上り片Zが第2流体の流れに沿うようになっている。本実施形態では第2流体の流れ方向に向かって開口するような断面略コ字状に切り起こし形成してある。   Each of the protrusions 12 (12a, 12aa, 12b) is formed by cutting up part of the planar end portions 19a, 19b and the recessed planar portion 20 of the first plate fin 6 as shown in FIG. (Hereinafter, the protrusion 12 (12a, 12aa, 12b) is cut and raised) and the cut and raised edge Y is opposed to the flow direction indicated by the arrow of the second fluid flowing between the stacks of the plate fins 2a. The cut and raised piece Z follows the flow of the second fluid. In the present embodiment, it is cut and raised in a substantially U-shaped cross section that opens in the flow direction of the second fluid.

そして、上記各切り起こし突起12(12a、12aa、12b)は、各プレートフィン2a(6、7)、エンドプレート3(3a、3b)のロウ付け接合時にその各頂面が隣接するプレートフィン2a(6、7)に固着され、各プレートフィン2a(6、7)を一体に連結している。   The cut and raised protrusions 12 (12a, 12aa, 12b) are adjacent to the plate fins 2a whose top surfaces are adjacent to each other when the plate fins 2a (6, 7) and the end plates 3 (3a, 3b) are brazed. (6, 7), and the plate fins 2a (6, 7) are connected together.

なお、上記第1切り起し突起12a、12aaおよび第2切り起し突起12bは第2流体(空気)の流れ方向に沿って直線状になるように配設されているが、千鳥配列に配設してもよいものである。   The first cut-and-raised protrusions 12a and 12aa and the second cut-and-raised protrusion 12b are arranged in a straight line along the flow direction of the second fluid (air), but are arranged in a staggered arrangement. It may be provided.

また、前記プレートフィン2a(6)は、図22に示すように、その冷媒流路11群がUターンする流路領域Pの折返し側の端部のフィン平面部21にも複数の突起22(22a、22b)が形成されている。この突起22(22a、22b)もフィン平面部21を切り起して形成されており(以下、突起22(22a、22b)も切り起こし突起と称す)、その切り起し突起22(22a、22b)の切り起こし端縁Yが第2流体の流れに対向している。また、上記切り起こし突起22(22a、22b)は位置決め用ボス孔13の下流側に設け、位置決め用ボス孔13の下流側直近の切り起こし突起22aは位置決め用ボス孔13の下流側の流れを縮流する形状、例えば第2流体の流れに向ってハの字状に開口する形に切り起こし形成されている。そして、上記突起22aよりも更に下流側の各突起22bはそれぞれその中心線が一つ下流側の突起22bの中心線とずれるように千鳥配置されている。   Further, as shown in FIG. 22, the plate fin 2a (6) has a plurality of projections 22 (on the fin plane portion 21 at the end portion on the folded side of the flow path region P where the refrigerant flow path 11 group makes a U-turn. 22a, 22b) are formed. The protrusions 22 (22a and 22b) are also formed by cutting and raising the fin plane portion 21 (hereinafter, the protrusions 22 (22a and 22b) are also referred to as cutting and protruding protrusions), and the protruding protrusions 22 (22a and 22b). ) Is raised and opposed to the flow of the second fluid. The cut and raised protrusions 22 (22a and 22b) are provided on the downstream side of the positioning boss hole 13, and the cut and raised protrusion 22a immediately downstream of the positioning boss hole 13 causes the flow on the downstream side of the positioning boss hole 13. It is formed by cutting and raising into a shape that contracts, for example, a shape that opens in a C shape toward the flow of the second fluid. The protrusions 22b further downstream than the protrusion 22a are staggered so that the center line thereof is shifted from the center line of the protrusion 22b on the downstream side.

なお、上記各切り起こし突起22(22a、22b)も前記切り起こし突起12(第1切り起こし突起:12a、12aa、第2切り起こし突起:12b)と同様、その各頂面
が隣接するプレートフィン2a(7)に当接し固着され、隣接するプレートフィン2aの間の隙間を所定の長さに規定するとともに各プレートフィン2a同士を連結している。
Each of the cut and raised protrusions 22 (22a and 22b) is similar to the cut and raised protrusion 12 (first cut and raised protrusions: 12a and 12aa, second cut and raised protrusion: 12b). 2a (7) is abutted and fixed, defines a gap between adjacent plate fins 2a to a predetermined length, and connects the plate fins 2a to each other.

また、前記プレートフィン2a(6、7)には、図12に示すように、ヘッダ領域Hと流路領域Pの端部に位置決め用の貫通孔(以下、位置決め用ボス孔と称す)13が形成されている。この位置決め用ボス孔13はプレートフィン2a(6、7)の両側に積層されるエンドプレート3a、3bおよび補強プレート16a、16bにも形成されている。そして、上記位置決め用ボス孔13は複数のプレートフィン2a(6、7)を積層するときの位置決めピン治具を装着して他のプレートフィン2aの高精度な積層を可能としており、この実施形態ではプレートフィン積層体2の補強プレート16a、16bおよびエンドプレート3a、3bを連結するボルト等の連結手段9(図3参照)が位置決めピン治具を兼用する形となっている。   Further, as shown in FIG. 12, the plate fins 2a (6, 7) have positioning through holes (hereinafter referred to as positioning boss holes) 13 at the ends of the header region H and the flow channel region P. Is formed. The positioning boss holes 13 are also formed in the end plates 3a, 3b and the reinforcing plates 16a, 16b stacked on both sides of the plate fins 2a (6, 7). The positioning boss hole 13 is equipped with a positioning pin jig for laminating a plurality of plate fins 2a (6, 7), and enables highly precise lamination of other plate fins 2a. Then, the connecting means 9 (refer to FIG. 3) such as bolts for connecting the reinforcing plates 16a and 16b and the end plates 3a and 3b of the plate fin laminated body 2 is also used as a positioning pin jig.

更に、上記プレートフィン2a(6、7)の両端部に設けられた位置決め用ボス孔13の外周部分には、上下に膨出した孔外周部(以下、位置決め用ボス孔外周部と称す)13aが形成されている。この位置決め用ボス孔外周部13aは冷媒が流れる流路とは異なる空間を形成しており、図12に示すように、積層方向に隣接するプレートフィン2a(6、7)の間で当接して、プレートフィン2aの積層間隙を保持するヘッダ領域支持部となっている。   Further, an outer peripheral portion of the positioning boss hole 13 provided at both ends of the plate fins 2a (6, 7) has a hole outer peripheral portion (hereinafter referred to as a positioning boss hole outer peripheral portion) 13a bulging up and down. Is formed. This positioning boss hole outer peripheral portion 13a forms a space different from the flow path through which the refrigerant flows, and is in contact between the plate fins 2a (6, 7) adjacent in the stacking direction as shown in FIG. The header region support portion that holds the stacking gap of the plate fins 2a.

そして、この位置決め用ボス孔13の周りに形成される位置決め用ボス孔外周部13aは、図13に示すヘッダ領域Hに形成されている入口、出口両方のヘッダ流路10(10a、10b、10c)とともに、これと積層方向で対向する他方のヘッダ流路10及び位置決め用ボス孔外周部13aにロウ付け固着されプレートフィン2a(6、7)の端部分を一体に連結している。   The positioning boss hole outer peripheral portion 13a formed around the positioning boss hole 13 has both inlet and outlet header channels 10 (10a, 10b, 10c) formed in the header region H shown in FIG. In addition, the other end of the plate fins 2a (6, 7) is integrally connected by brazing to the other header flow path 10 and the positioning boss hole outer peripheral portion 13a facing each other in the stacking direction.

なお、本開示における冷媒流路11としては、例えば、冷媒が流れる方向に直交する断面形状が、円形形状のもので説明しているが、円形形状の他に、矩形形状などを含む。   In addition, as the refrigerant flow path 11 in the present disclosure, for example, the cross-sectional shape orthogonal to the direction in which the refrigerant flows is described as a circular shape, but includes a rectangular shape in addition to the circular shape.

また、本実施形態においては、冷媒流路11は、積層方向の両方側に突出した形状のもので説明しているが、積層方向の片側のみに突出して形成されるものであってもよい。なお、本開示において、円形形状とは、円形、楕円、および閉鎖曲線で形成された複合曲線形状も含むものとする。   In the present embodiment, the refrigerant flow path 11 is described as having a shape protruding to both sides in the stacking direction, but may be formed to protrude only to one side in the stacking direction. In the present disclosure, the circular shape includes a complex curve shape formed by a circle, an ellipse, and a closed curve.

以上のように本実施形態の熱交換器は構成されており、以下その作用効果について説明する。   As described above, the heat exchanger of the present embodiment is configured, and the operation and effect thereof will be described below.

まず、冷媒の流れと熱交換作用について説明する。   First, the refrigerant flow and heat exchange action will be described.

冷媒は、プレートフィン積層体2の一端部側に接続されている流入管4から流入側のヘッダ開口8aを介して各プレートフィン2aのヘッダ流路10、すなわちヘッダ開口8a周りの外周流路10a、連絡流路10b、多分岐流路10cを介して冷媒流路11群へ流れる。各プレートフィン2aの冷媒流路11群に流れた冷媒はその往路側流路部11aから復路側流路部11bへと折り返して出口側のヘッダ流路10、出口側のヘッダ開口8bを介して流出管5より冷凍システムの冷媒回路へと流れる。   The refrigerant flows from the inflow pipe 4 connected to one end side of the plate fin laminate 2 through the header opening 8a on the inflow side to the header flow path 10 of each plate fin 2a, that is, the outer peripheral flow path 10a around the header opening 8a. Then, the refrigerant flows into the group of refrigerant channels 11 through the communication channel 10b and the multi-branch channel 10c. The refrigerant that has flowed into the refrigerant flow path 11 group of each plate fin 2a is folded back from the forward flow path section 11a to the return flow path section 11b, via the outlet-side header flow path 10 and the outlet-side header opening 8b. It flows from the outflow pipe 5 to the refrigerant circuit of the refrigeration system.

そして、上記冷媒流路11を流れる際に冷媒は前記プレートフィン積層体2のプレートフィン2a積層間を通り抜ける空気と熱交換する。   When the refrigerant flows through the refrigerant flow path 11, the refrigerant exchanges heat with the air passing between the plate fins 2 a of the plate fin laminate 2.

ここで、上記熱交換器は、入口側となるヘッダ開口8aから冷媒流路11群を介して出
口側となるヘッダ流路14に流れてきた冷媒ガスは、図16の矢印に示すように冷媒流通用間隙25から分流制御管24の管壁に形成された複数の分流口26を経て分流制御管24内へと流れ、出口側のヘッダ開口8bから流出管5へと流出する。
Here, in the heat exchanger, the refrigerant gas flowing from the header opening 8a on the inlet side to the header channel 14 on the outlet side through the group of refrigerant channels 11 is the refrigerant as shown by the arrow in FIG. It flows into the diversion control pipe 24 through a plurality of diversion openings 26 formed in the pipe wall of the diversion control pipe 24 from the flow gap 25, and flows out from the outlet opening 8b on the outlet side to the outflow pipe 5.

そして、上記分流制御管24に設けた分流口26は、出口側のヘッダ開口8bに行くにしたがってその孔径が小さくなるように形成されているから、冷媒流路11群の各流路を流れる冷媒量を均等化するようになる。   The diversion port 26 provided in the diversion control pipe 24 is formed so that its hole diameter decreases as it goes to the header opening 8b on the outlet side, so that the refrigerant flowing through each flow path of the refrigerant flow path 11 group. The amount will be equalized.

すなわち、この熱交換器は、冷媒流路11を細径化したことによって冷媒の圧損が入口側のヘッダ流路10より出口側のヘッダ流路14の方が数倍も大きくなっている。一方、冷媒の分流は圧損の分布状況によって大きく影響される。よって、この熱交換器は、分流制御管24を従来からの常識である入口側のヘッダ流路10に設けても出口側のヘッダ流路14の圧損が数倍も高いため冷媒流路11を流れる冷媒は出口側のヘッダ流路14の圧損に依拠することになるので、設計通りに分流できない。   That is, in this heat exchanger, the refrigerant flow path 11 is reduced in diameter, so that the pressure loss of the refrigerant is several times larger in the header flow path 14 on the outlet side than on the header flow path 10 on the inlet side. On the other hand, the flow of refrigerant is greatly affected by the distribution of pressure loss. Therefore, in this heat exchanger, even if the branch flow control pipe 24 is provided in the conventional header-side header flow path 10, the pressure loss of the outlet-side header flow path 14 is several times higher, so that the refrigerant flow path 11 is provided. Since the flowing refrigerant depends on the pressure loss of the header flow path 14 on the outlet side, it cannot be divided as designed.

しかしながら、本実施形態の熱交換器では、上記分流制御管24を圧損が高い出口側のヘッダ流路14に設けてあり、これにより分流に大きな影響を与える数倍も高い出口側のヘッダ流路14内の軸線方向の圧損分布が均一になるように制御することができる。よって、冷媒流路11群の各流路を流れる冷媒分流量を均一化できるのである。   However, in the heat exchanger according to the present embodiment, the branch flow control pipe 24 is provided in the outlet-side header flow path 14 having a high pressure loss, and thereby the outlet-side header flow path that is several times higher, which greatly affects the flow split. The pressure loss distribution in the axial direction in 14 can be controlled to be uniform. Therefore, it is possible to make uniform the flow rate of the refrigerant flowing through each flow path of the refrigerant flow path 11 group.

また、この熱交換器は、流入管4から流入した冷媒が入口側のヘッダ開口8aを通過し、各プレートフィンの内部の冷媒流路11に導入され、出口側のヘッダ開口8bに流入し、流出管5から流出する。   Further, in this heat exchanger, the refrigerant flowing in from the inflow pipe 4 passes through the header opening 8a on the inlet side, is introduced into the refrigerant flow path 11 inside each plate fin, flows into the header opening 8b on the outlet side, It flows out from the outflow pipe 5.

この際、各流路に発生する圧損のために、流入管4から遠い方のプレートフィンの冷媒流路11(図16で、より右に近いプレートフィンの冷媒流路)の方より、流入管4に近い方のプレートフィンの冷媒流路11(図16で、より左に近いプレートフィンの競売流路)の方が冷媒が流れやすい。換言すれば、冷媒の流量に偏りが生じる可能性がある。   At this time, due to the pressure loss generated in each flow path, the flow path of the plate fin farther from the flow-in pipe 4 than the flow path 11 of the plate fin (the flow path of the plate fin closer to the right in FIG. 16) The refrigerant flows more easily in the refrigerant flow path 11 of the plate fin closer to 4 (the auction flow path of the plate fin closer to the left in FIG. 16). In other words, the flow rate of the refrigerant may be uneven.

ところが、出口側のヘッダ開口8b内部に分流制御管24を挿入し、最も出口側の分流口26aの開口面積を、図16に示すように、分流制御管24の出口側(図16で、より左側に近い部分)に設けた分流口26aを、分流制御管24の反出口側(図16で、より右側に近い部分)より小径にして分流口を通る冷媒の圧損を増加させることで、前記のような冷媒流量の偏流を生じず、各プレートフィンの内部の第1流体流路11の冷媒量を均等化でき、熱交換効率を向上させることができる。   However, the flow dividing control pipe 24 is inserted into the header opening 8b on the outlet side, and the opening area of the flow dividing opening 26a on the most outlet side is set to the outlet side of the flow dividing control pipe 24 (as shown in FIG. By making the diversion port 26a provided in the portion close to the left side smaller than the counter-exit side of the diversion control pipe 24 (the portion closer to the right side in FIG. 16), the pressure loss of the refrigerant passing through the diversion port is increased. Thus, the refrigerant flow in the first fluid channel 11 inside each plate fin can be equalized, and the heat exchange efficiency can be improved.

その結果、この熱交換器は、冷媒流路11群部分での熱交換効率が向上し、更に熱効率の高い熱交換器とすることができる。   As a result, this heat exchanger can improve the heat exchange efficiency in the refrigerant flow path 11 group portion, and can be a heat exchanger with higher heat efficiency.

更にまた、上記した分流制御管24による冷媒分流の均一化構成は分流制御管24に分流口26を穿孔するだけの簡単な構成であるから、安価に提供することができる。   Furthermore, the above-described uniform structure of refrigerant distribution by the flow dividing control pipe 24 is a simple structure in which the flow dividing port 26 is simply perforated in the flow dividing control pipe 24, so that it can be provided at low cost.

そして、更に上記分流制御管24は補強プレート16aに一体化して設けてあるから、補強プレート16aを装着するだけでヘッダ流路14内に挿設することができ、分流制御管24を溶接等によって後付けする場合等に懸念されるプレートフィンロウ付け部分のロウ溶解によるプレートフィン接合不良やそれに伴う冷媒漏れ等の品質不良を防止でき、高品質且つ高効率の熱交換器とすることができる。   Further, since the diversion control pipe 24 is provided integrally with the reinforcing plate 16a, the diversion control pipe 24 can be inserted into the header flow path 14 simply by mounting the reinforcing plate 16a. It is possible to prevent defective plate fin joining due to soldering at the plate fin brazed portion, which is a concern in the case of retrofitting, etc., and quality defects such as refrigerant leakage associated therewith, and a high quality and highly efficient heat exchanger can be obtained.

また、上記補強プレート16aは分流制御管24及び補強プレート16aに接続されていて流出管5との間の電位差が前記分流制御管24と流出管5とを直付け接続した場合の
両者の間の電位差よりも小さくなる材料で形成してあるから、分流制御管24と流出管5とを直付け接続した場合に生じる異種金属接触腐食の発生を防止することができ、長期使用における信頼性を大きく向上させることができる。特に流入出管を銅管で構成し、分流制御管24をステンレス等で構成することが多い空気調和機用熱交換器にあっては顕著な効果が期待でき、効果的である。
Further, the reinforcing plate 16a is connected to the flow dividing control pipe 24 and the reinforcing plate 16a, and the potential difference between the flow dividing pipe 5 and the outflow pipe 5 is directly connected between the flow dividing control pipe 24 and the outflow pipe 5. Since it is formed of a material that is smaller than the potential difference, it is possible to prevent the occurrence of dissimilar metal contact corrosion that occurs when the shunt control pipe 24 and the outflow pipe 5 are directly connected to each other. Can be improved. In particular, a remarkable effect can be expected and effective in a heat exchanger for an air conditioner, in which the inflow / outflow pipe is often formed of a copper pipe and the shunt control pipe 24 is often formed of stainless steel or the like.

なお、上記分流制御管24はこの実施形態では補強プレート16aに設けてあるが、エンドプレート3a側に設けてもよく、また、補強プレート16aを用いていないタイプの場合はエンドプレート3aの対向する面に分流制御管24と流出管5を設けてもよいものである。   In this embodiment, the diversion control pipe 24 is provided on the reinforcing plate 16a. However, the diversion control pipe 24 may be provided on the end plate 3a side. In the case where the reinforcing plate 16a is not used, the diverting control pipe 24 is opposed to the end plate 3a. A diversion control pipe 24 and an outflow pipe 5 may be provided on the surface.

また、この実施形態では冷媒流路11群がUターンする形状のものを想定しているが、後述する実施の形態2で説明する直線状の冷媒流路11群としたものであっても同様に適用することができる。   Further, in this embodiment, it is assumed that the refrigerant flow path 11 group has a U-turn shape, but the same applies to a linear refrigerant flow path 11 group described in the second embodiment to be described later. Can be applied to.

以上のように、この熱交換器は、プレートフィン積層型であっても各冷媒流路11への冷媒の分流を均一化でき、熱交換効率が向上するものであるが、更に次のよう効果も有するものである。   As described above, even if this heat exchanger is a plate fin laminated type, it is possible to make uniform the flow of refrigerant to each refrigerant flow path 11 and improve the heat exchange efficiency. It also has.

すなわち、この種の熱交換器は、プレートフィン積層体2のヘッダ領域Hに冷媒の強い圧力が加わり、ヘッダ流路10のあるヘッダ領域H部分等が膨張変形しようとする。   That is, in this type of heat exchanger, a strong pressure of the refrigerant is applied to the header region H of the plate fin laminate 2, and the header region H portion where the header channel 10 is located tends to expand and deform.

しかしながら、本実施形態で示す熱交換器は、前記プレートフィン積層体2のヘッダ領域対応部分、すなわちプレートフィン積層体2の両側部を覆うエンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分は、連結手段9によってエンドプレート3a、3b同士を連結しているので、エンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分が外方へ膨張変形してしまうのを防止できる。   However, in the heat exchanger shown in this embodiment, the portion corresponding to the header region of the plate fin laminate 2, that is, the header region corresponding portion of the end plates 3 a and 3 b covering both sides of the plate fin laminate 2 is connected to the connecting means 9. Since the end plates 3a and 3b are connected to each other, the header region corresponding portions of the end plates 3a and 3b can be prevented from expanding and deforming outward.

すなわち、図8において、ヘッダ領域部分に加わる冷媒の高い圧力は、上方のエンドプレート3aには上向きに、そして、下方のエンドプレート3bには下向きにそれぞれ変形させようとするが、上方のエンドプレート3aに加わる上向きの膨張変形力は上方のエンドプレート3aに接続された流入管4に存在する冷媒からの下向きの圧力も受けるので、この力で前記上向きの膨張変形力が相殺される形となり、上側のエンドプレート3aのヘッダ領域対応部分の外方への膨張変形が防止できる。そして、下方のエンドプレート3bに加わる下向きの膨張変形力は既述したようにこのエンドプレート3bを上方のエンドプレート3aに連結していることによって抑制することができる。その結果、全体としての膨張変形を緩和することができる。   That is, in FIG. 8, the high pressure of the refrigerant applied to the header region portion tends to be deformed upward in the upper end plate 3a and downward in the lower end plate 3b. Since the upward expansion deformation force applied to 3a also receives downward pressure from the refrigerant present in the inflow pipe 4 connected to the upper end plate 3a, the upward expansion deformation force is offset by this force. The outward deformation of the portion corresponding to the header region of the upper end plate 3a can be prevented. The downward expansion deformation force applied to the lower end plate 3b can be suppressed by connecting the end plate 3b to the upper end plate 3a as described above. As a result, expansion deformation as a whole can be mitigated.

特に本実施形態では、上記エンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分の外面に補強プレート16a、16bを設け、この補強プレート16a、16b同士を連結手段9で連結してエンドプレート3a、3bを外方からプレートフィン積層体2に押し付ける形としているので、エンドプレート3a、3bのヘッダ領域対応部分の強度が補強プレート16a、16b自体の剛性によって強化され、そのヘッダ領域対応部分の膨張変形を強力に抑制するようになる。   In particular, in the present embodiment, reinforcing plates 16a and 16b are provided on the outer surface of the end plate 3a and 3b corresponding to the header region, and the reinforcing plates 16a and 16b are connected to each other by the connecting means 9 to remove the end plates 3a and 3b. Since the plate fin laminate 2 is pressed from the side, the strength of the portion corresponding to the header region of the end plates 3a and 3b is reinforced by the rigidity of the reinforcing plates 16a and 16b itself, and the expansion deformation of the portion corresponding to the header region is strengthened. It comes to suppress.

また、上記補強プレート16a、16bを設けたことにより本実施形態において例示したU字状の流路構成としていても、ヘッダ領域対応部分の膨張変形を確実に抑制することができる。すなわち、本実施形態のプレートフィン積層体2はプレートフィン2aに設けた冷媒流路11を略U字状にUターンさせて入口側のヘッダ流路10及び出口側のヘッダ流路14をプレートフィンの一端部側に纏めているため、当該部分には入口側及び出口側
の圧力がダブルでかかることになる。しかしながら、本実施形態で示す構成とすればこのようなダブルの冷媒圧力が加わってもこれに抗して膨張変形を確実に防止することができる。
Moreover, even if it is set as the U-shaped flow path structure illustrated in this embodiment by providing the said reinforcement plates 16a and 16b, the expansion deformation | transformation of a header area | region corresponding part can be suppressed reliably. That is, the plate fin laminated body 2 of this embodiment makes the refrigerant flow path 11 provided in the plate fin 2a U-turn in a substantially U shape, and the header flow path 10 on the inlet side and the header flow path 14 on the outlet side are plate fins. Therefore, the pressure on the inlet side and the outlet side is doubled on the part. However, with the configuration shown in this embodiment, even when such double refrigerant pressure is applied, expansion deformation can be reliably prevented against this.

したがって、冷媒量が多い熱交換器であったり、圧縮比率が高い環境対応型の冷媒を使用するものであったりしても、プレートフィン積層体2のヘッダ領域部分の膨張変形を防止できる。そして、その結果、上記冷媒の圧力をより高い状態のものとして使用することが可能となり、効率の高い熱交換器とすることができる。   Therefore, even if it is a heat exchanger with a large amount of refrigerant or an environment-friendly refrigerant having a high compression ratio, expansion deformation of the header region portion of the plate fin laminate 2 can be prevented. As a result, the refrigerant can be used in a higher pressure state, and a highly efficient heat exchanger can be obtained.

しかも、この熱交換器では前記プレートフィン2aに形成した冷媒流路用の凹状溝の断面積を小さくすることによって冷媒流路11群の各流路面積の細径化を図り、熱交換効率を向上させるとともに小型化を推進することができる。   In addition, in this heat exchanger, by reducing the cross-sectional area of the concave grooves for the refrigerant flow passage formed in the plate fin 2a, the diameter of each flow passage area of the refrigerant flow passage 11 group is reduced, and the heat exchange efficiency is improved. It can improve and promote downsizing.

つまり、プレートフィン積層体2のヘッダ領域対応部分での膨張変形を防止しつつ冷媒流路11の流路断面積の細径化を図って熱交換効率を向上し、かつ、小型化を促進することができる。   In other words, the heat transfer efficiency is improved by reducing the diameter of the cross-sectional area of the refrigerant flow path 11 while preventing the expansion and deformation of the plate fin laminated body 2 at the portion corresponding to the header region, and the miniaturization is promoted. be able to.

なお、前記補強プレート16a、16bはヘッダ領域対応部分のみに設ければよいので、当該補強プレート16a、16bを設けたことによって増加する体積増加は最小限に抑えることができ、熱交換器の小型化を損なうことなく膨張変形防止と熱交換効率の向上を実現することができる。   Since the reinforcing plates 16a and 16b need only be provided in the header region corresponding portion, the increase in volume caused by providing the reinforcing plates 16a and 16b can be minimized, and the heat exchanger can be reduced in size. It is possible to prevent expansion deformation and improve heat exchange efficiency without impairing the process.

また、上記ボルト等の連結手段9はプレートフィン2a、エンドプレート3a、3b、補強プレート16a、16bを積層するときのガイドピン(治具)として利用することができ、これにより積層精度を高めるとともに、生産性も向上させることができる。   The connecting means 9 such as bolts can be used as guide pins (jigs) when laminating the plate fins 2a, the end plates 3a and 3b, and the reinforcing plates 16a and 16b, thereby improving the laminating accuracy. , Productivity can also be improved.

また、本実施形態の熱交換器においては、前記プレートフィン2aに設ける冷媒流路11群は略U字状に形成して折り返すようにしてあるから、プレートフィン2aを大きく(長さ寸法を長く)することなく冷媒流路長を長くすることができる。   Further, in the heat exchanger of the present embodiment, the refrigerant flow path 11 group provided in the plate fin 2a is formed in a substantially U shape and folded so that the plate fin 2a is enlarged (the length dimension is increased). ), The refrigerant flow path length can be increased.

これにより、冷媒と空気の熱交換効率を高め、冷媒を確実に過冷却状態にして冷凍システムの効率を向上させることができる。しかも、熱交換器の小型化も実現することができる。   Thereby, the heat exchange efficiency of a refrigerant | coolant and air can be improved, a refrigerant | coolant can be reliably made into a supercooled state, and the efficiency of a refrigerating system can be improved. In addition, it is possible to reduce the size of the heat exchanger.

しかも上記冷媒流路11群の往路側流路部11aと復路側流路部11bとの間はスリット15が形成されていて熱的に分断された形となっているので、冷媒流路11群の往路側流路部から復路側流路部への熱移動を阻止して冷媒を効率よく過冷却することができ、熱交換効率のさらなる向上を図ることができる。   In addition, since the slit 15 is formed between the forward flow path portion 11a and the return flow path portion 11b of the refrigerant flow channel 11 group, the refrigerant flow channel 11 group is formed. The refrigerant can be efficiently subcooled by preventing heat transfer from the forward path side flow path portion to the return path side flow path portion, and the heat exchange efficiency can be further improved.

また、この実施形態の熱交換器は、プレートフィン積層体2の流路領域Pには複数の切り起こし突起12(12a、12b)が設けてあるから、流路領域Pにおける熱交換効率を向上させることができる。詳述すると、上記切り起こし突起12(12a、12b)はその切り起こし端縁Yがプレートフィン2aの積層間を流れる第2流体の流れ方向と対向するように形成されているから、プレートフィン積層間の間隔を一定化するとともに、切り起こし突起12(12a、12b)の下流側に生じがちな死水域を極小とし、かつ、切り起こし端縁Y部分で前縁効果を生じさせることができる。しかも第2流体の流れ方向と対向するように切り起し形成しているから、第2流体に対する流れ抵抗も小さなものとすることができる。したがって、プレートフィン積層体2の流路領域Pにおける流路抵抗増大を抑制しつつその熱交換効率を大きく向上させることができる。   Further, in the heat exchanger of this embodiment, since the plurality of cut and raised protrusions 12 (12a, 12b) are provided in the flow channel region P of the plate fin laminate 2, the heat exchange efficiency in the flow channel region P is improved. Can be made. More specifically, the cut-and-raised protrusion 12 (12a, 12b) is formed so that the cut-and-raised edge Y faces the flow direction of the second fluid flowing between the laminated layers of the plate fins 2a. It is possible to make the interval between them constant, minimize the dead water area that tends to occur on the downstream side of the cut-and-raised projections 12 (12a, 12b), and cause the leading edge effect at the cut-and-raised edge Y portion. And since it cuts and raises so that it may oppose the flow direction of a 2nd fluid, the flow resistance with respect to a 2nd fluid can also be made small. Therefore, the heat exchange efficiency can be greatly improved while suppressing an increase in flow resistance in the flow path region P of the plate fin laminate 2.

なお、プレートフィン2aに設ける切り起こし突起12(12a、12b)は第2流体に対し千鳥配列したり、風上側より風下側を多く形成したりするなど、切り起こし突起12の配置構成に関しては、各種の構成を提示することができるが、熱交換器の仕様、構成、および使用者の要望に応じて熱伝達率を向上させる最適な構成が選択されればよい。   Note that the cut and raised protrusions 12 (12a and 12b) provided on the plate fin 2a are arranged in a staggered manner with respect to the second fluid, and the arrangement structure of the cut and raised protrusions 12 is such that more leeward sides than the leeward side are formed. Various configurations can be presented, but it is only necessary to select an optimal configuration that improves the heat transfer coefficient in accordance with the specifications and configuration of the heat exchanger and the user's request.

また、上記各切り起こし突起12(12a、12b)は、プレートフィン積層体2の間隙を流れる空気の流れ方向が開口する形に切り起こし形成しているから、空気が流れる方向、すなわち冷媒流路と交差する方向の冷媒流路間の窪み平面20から肉盗みする必要がなくなる。したがって、切り起こし突起12bを円柱状突起等のように隆起させて形成するものに比べ冷媒流路同士の間の窪み平面20は肉盗み寸法不要な分だけ狭いものとすることができ、その分プレートフィン2aの幅、換言すると熱交換器を小型化することができる。   Further, since each of the cut and raised protrusions 12 (12a and 12b) is cut and raised so that the flow direction of the air flowing through the gap between the plate fin laminates 2 is opened, the flow direction of the air, that is, the refrigerant flow path. It is not necessary to steal the meat from the hollow plane 20 between the refrigerant flow paths in the direction intersecting with. Therefore, the hollow plane 20 between the refrigerant flow paths can be narrowed by an amount unnecessary for the meat stealing dimension as compared with the case where the cut and raised protrusion 12b is formed to be raised like a cylindrical protrusion or the like. The width of the plate fin 2a, in other words, the heat exchanger can be reduced in size.

加えて、前記プレートフィン2aはその長辺部分の端縁が冷媒流路11の交互位置ずれ配置(図11参照)により幅狭平面20aと幅広平面20bとなっていて、幅広平面20b側に切り起こし突起12bを形成してその頂面を隣接するプレートフィン2aの幅狭平面20aに固着しているから、幅狭平面20a側の幅を広くするなどしなくてもよくなる。すなわち幅広平面20bを利用して幅広平面側に切り起し突起を設け幅狭平面20aに当接固着する形とすることにより、プレートフィン長辺部分の幅狭平面側の幅を広くすることなくそのまま幅狭平面のままとすることができ、その分熱交換器の小型化を促進することができる。   In addition, the plate fins 2a have narrow edges 20a and wide faces 20b at the edges of the long sides of the refrigerant flow passage 11 (see FIG. 11). Since the raised protrusion 12b is formed and its top surface is fixed to the narrow plane 20a of the adjacent plate fin 2a, it is not necessary to increase the width on the narrow plane 20a side. That is, by using the wide flat surface 20b to cut and raise on the wide flat surface side so as to be in contact with and fixed to the narrow flat surface 20a, the plate fin long side portion is not widened on the narrow flat surface side. The narrow plane can be left as it is, and the heat exchanger can be reduced in size accordingly.

また、上記切り起こし突起12(12a、12b)は、各プレートフィン2a、エンドプレート3a、3bのロウ付け接合時にその各頂面が隣接するプレートフィン2aに固着しているので、各プレートフィン2aを一体に連結する役目も果たし、プレートフィン積層体2の剛性を向上させることができる。   The cut and raised protrusions 12 (12a and 12b) are fixed to the adjacent plate fins 2a at the top surfaces of the plate fins 2a and the end plates 3a and 3b, respectively. The plate fin laminated body 2 can be improved in rigidity by also serving as a unitary connection.

特に本実施形態では、冷媒流路11群の連絡流路10bの延長線上部分は非流路部18とし、この非流路部18を利用して前記突起12(12a、12b)の一部、すなわち第2切り起こし突起12bを設けているので、冷媒流路11群部分のフィンプレート間の積層間隙を確実に維持することができる。これによって冷媒流路11群部分での空気の流れをバラツキのない安定したものとして熱交換効率を向上させることができる。   In particular, in the present embodiment, a portion on the extension line of the communication flow path 10b of the refrigerant flow path 11 group is a non-flow path portion 18, and a part of the protrusion 12 (12a, 12b) is utilized using the non-flow path portion 18, That is, since the second cut-and-raised projection 12b is provided, the stacking gap between the fin plates in the refrigerant flow path 11 group portion can be reliably maintained. As a result, the heat exchange efficiency can be improved by making the air flow in the refrigerant flow path 11 group portion stable without variation.

また、上記プレートフィン積層体2の長辺部分に設けた第1切り起こし突起12aは、強度的に弱くなりがちなプレートフィン積層体2の長辺縁部の強度を向上させることになり、効果的である。特に、プレートフィン積層体2のスリット15の両側縁部分に設けた第1切り起こし突起12aは、スリット15を設けたことによって分断され強度が低下するスリット縁部分の強度を向上させるので、熱交換効率の向上を図りつつスリット近傍の変形をも防止でき効果的である。   Further, the first cut-and-raised protrusion 12a provided on the long side portion of the plate fin laminate 2 improves the strength of the long side edge portion of the plate fin laminate 2 which tends to be weak in strength. Is. In particular, the first cut-and-raised projections 12a provided on both side edge portions of the slit 15 of the plate fin laminate 2 improve the strength of the slit edge portion that is divided by the provision of the slit 15 and decreases its strength. It is possible to prevent deformation near the slit while improving the efficiency.

なお、上記スリット15の両側縁部分に設けた第1切り起こし突起12aはスリット15を跨る形で設けてもよいが、この場合は冷媒流路11群の往路側流路部11aと復路側流路部11bとの間で熱伝導が起きてスリット15による断熱効果の低下が懸念される。しかしながら、本実施形態のようにスリット15の両側縁部分にそれぞれ分けて設けておけばこのような熱伝導懸念もなくなり、効果的である。また、第1切り起こし突起12aaはスリット15から離れた場所に設けてもよい。   The first cut-and-raised protrusions 12a provided on both side edge portions of the slit 15 may be provided so as to straddle the slit 15. In this case, the forward-side flow path portion 11a and the return-side flow of the refrigerant flow path 11 group There is a concern that heat conduction occurs between the path portion 11b and the heat insulation effect due to the slit 15 is lowered. However, if the slits 15 are separately provided on both side edge portions as in the present embodiment, such a heat conduction concern is eliminated, which is effective. Further, the first cut and raised protrusion 12aa may be provided at a location away from the slit 15.

また、上記プレートフィン積層体2の長辺部分及びスリット15の両側部分に設けた第1切り起こし突起12aはプレートフィン積層体2のプレートフィン長辺の端縁から離れた位置に設けてあるから、プレートフィン積層体2のプレートフィン2aに結露水が生じ
この結露水がプレートフィン2aの端縁に沿って流れ排出されるような形となるとき、前記第1切り起こし突起12aによって流れが遮られ当該切り押し突起12a部分に溜まって各種の障害が発生するのを未然に防止することができ、信頼性の高い熱交換器とすることができる。
Further, the first cut and raised protrusions 12a provided on the long side portion of the plate fin laminate 2 and the both side portions of the slit 15 are provided at positions away from the edge of the plate fin long side of the plate fin laminate 2. When the condensed water is generated in the plate fins 2a of the plate fin laminate 2 and the condensed water flows and is discharged along the edge of the plate fins 2a, the flow is blocked by the first cut-and-raised projections 12a. Therefore, it is possible to prevent various troubles from being accumulated in the cut-and-projection protrusion 12a, and to obtain a highly reliable heat exchanger.

また、本実施形態の熱交換器においては、前記プレートフィン2aの冷媒流路Uターン側端部にも更に切り起こし突起22(22a、22b)が設けてあるから、冷媒流路11がないプレートフィン2aのUターン側端部の熱交換寄与度を上げることができる。したがって、プレートフィン2aの流路領域全長に渡って熱交換効率を高めることができ、熱交換器の熱効率を向上させることができる。   Further, in the heat exchanger of the present embodiment, the plate fin 2a is further cut and raised at the refrigerant flow path U-turn side end portion, so that the projection 22 (22a, 22b) is provided. It is possible to increase the heat exchange contribution at the end of the U-turn side of the fin 2a. Therefore, the heat exchange efficiency can be increased over the entire flow path region of the plate fin 2a, and the heat efficiency of the heat exchanger can be improved.

特に上記プレートフィン2aのUターン側端部は、位置決め用ボス孔13があってその下流側が死水域となるため熱交換寄与度が極端に低いものとなっているが、この実施の形態では上記位置決め用ボス孔13の下流側に複数の切り起こし突起22(22a、22b)を設けているので、位置決め用ボス孔13下流側全域の熱交換寄与度を向上させることができる。   In particular, the U-turn side end of the plate fin 2a has a positioning boss hole 13 and its downstream side is a dead water area, so that the heat exchange contribution is extremely low. Since the plurality of cut-and-raised protrusions 22 (22a, 22b) are provided on the downstream side of the positioning boss hole 13, the degree of contribution to heat exchange in the entire downstream side of the positioning boss hole 13 can be improved.

特に、上記位置決め用ボス孔13の下流側直近の切り起こし突起22aは、位置決め用ボス孔13の下流側の流れを縮流する形状としてあるから、位置決め用ビス孔下流側に生じる熱交換寄与度の低い死水領域を極小化することができ、その分更に熱交換効率を向上させることができる。   In particular, the cut-and-raised protrusion 22a closest to the downstream side of the positioning boss hole 13 has a shape that contracts the flow on the downstream side of the positioning boss hole 13, and thus contributes to heat exchange that occurs downstream of the positioning screw hole 13 The dead water region having a low temperature can be minimized, and the heat exchange efficiency can be further improved accordingly.

加えて、上記各切り起こし突起22(22a、22b)は前記流路領域Pに設けた切り起し突起12(12a、12b)と同様に切り起し形成してその切り起こし端縁Yが第2流体の流れに対向する形としてあるから、切り起こし端縁部分で前縁効果を生じさせることができ、その分熱交換効率を更に向上させることができる。   In addition, each of the cut and raised protrusions 22 (22a and 22b) is cut and formed in the same manner as the cut and raised protrusion 12 (12a and 12b) provided in the flow path region P, and the cut and raised edge Y is the first. Since the two fluids are opposed to each other, the leading edge effect can be produced at the cut and raised edge portion, and the heat exchange efficiency can be further improved accordingly.

そして、前記位置決め用ボス孔13の下流側に設けた複数の切り越し突起22、23は第2流体の流れに対し蛇行する千鳥配列となっているから、そのすべてが有効に熱交換機能を発揮し、熱交換寄与度が高いものとなる。   Since the plurality of cut-out projections 22 and 23 provided on the downstream side of the positioning boss hole 13 have a zigzag arrangement meandering with respect to the flow of the second fluid, all of them effectively exhibit a heat exchange function. In addition, the heat exchange contribution is high.

そしてさらに、上記各切り起こし突起22(22a、22b)もその頂部は隣接するプレートフィン2aに固着されてプレートフィン2aの短辺部分を積層状態に連結固定しているから、プレートフィン積層体2の剛性を高めることもできる。   Further, since each of the cut and raised protrusions 22 (22a, 22b) is fixed to the adjacent plate fin 2a and the short side portion of the plate fin 2a is connected and fixed in a laminated state, the plate fin laminate 2 It is also possible to increase the rigidity.

なお、上記位置決め用ボス孔13の下流側直近に設けた切り起こし突起22は本実施形態では第2流体の流れ方向に向かって開口するような断面略コ字状に切り起こし形成してあるが、これは略L字状の一対の切り起しとして向かい合う形態としたものであってもよく、位置決め用ボス孔13の下流側の流れを縮流する形状となっておればよいものである。   In the present embodiment, the cut-and-raised projection 22 provided in the immediate vicinity of the downstream side of the positioning boss hole 13 is cut and raised in a substantially U-shaped cross section that opens in the flow direction of the second fluid. These may be configured to face each other as a pair of substantially L-shaped cuts and raised as long as the flow downstream of the positioning boss hole 13 is reduced.

(実施の形態2)
本実施形態の熱交換器は、図23〜図26に示すように、冷媒流路群の形状とヘッダ開口の設置位置が前記実施の形態1の熱交換器と異なるもので、前記実施の形態1の熱交換器と同じ機能を有する部分には同一番号を附記し異なる部分を中心に説明する。
(Embodiment 2)
As shown in FIGS. 23 to 26, the heat exchanger of the present embodiment is different from the heat exchanger of the first embodiment in the shape of the refrigerant flow path group and the installation position of the header opening. Parts having the same functions as those of the heat exchanger 1 are given the same reference numerals, and different parts will be mainly described.

図23は実施の形態2における熱交換器の外観を示す斜視図、図24は同プレートフィン積層型熱交換器のプレートフィン積層体を構成するプレートフィンの平面図同熱交換器におけるプレートフィンの平面図、図25は同熱交換器におけるプレートフィンの構成を一部を拡大して示す分解図、図26は同熱交換器におけるプレートフィン積層体の冷媒流
路群部分を切断して示す斜視図である。
FIG. 23 is a perspective view showing the appearance of the heat exchanger according to the second embodiment, and FIG. 24 is a plan view of the plate fins constituting the plate fin laminate of the plate fin laminated heat exchanger. FIG. 25 is an exploded view showing a part of the configuration of the plate fin in the heat exchanger, and FIG. 26 is a perspective view showing the refrigerant channel group part of the plate fin laminate in the heat exchanger in a cutaway view. FIG.

図23〜図26において、本実施形態の熱交換器は、プレートフィン2aに設けられている冷媒流路11群が直線状であって、その一端部側に入口側のヘッダ開口8a、他端部側に出口側のヘッダ開口8bが設けられている。そして、入口側のヘッダ開口8aに流入管4、出口側のヘッダ開口8bに流出管5が接続されており、冷媒はプレートフィン2aの一端部側から他端部側に直線状にながれて流出するようになっている。   23 to 26, in the heat exchanger of this embodiment, the refrigerant flow path 11 group provided in the plate fin 2a is linear, the header opening 8a on the inlet side on the one end side, and the other end. A header opening 8b on the outlet side is provided on the part side. An inlet pipe 4 is connected to the header opening 8a on the inlet side, and an outlet pipe 5 is connected to the header opening 8b on the outlet side, and the refrigerant flows out linearly from one end side to the other end side of the plate fin 2a. It is supposed to be.

また入口側のヘッダ開口8a周りに形成されているヘッダ流路10は、ヘッダ開口周りの外周流路10a、連絡流路10b、多分岐流路10cからなるが、連絡流路10bは外周流路10aからプレートフィン2aの短辺方向に延びるように形成された後、多分岐流路10cに繋がっており、出口側のヘッダ流路14もこの入口側のヘッダ流路10と同じように構成されていて、両者は対称的な形状をなしている。   The header flow path 10 formed around the header opening 8a on the inlet side includes an outer peripheral flow path 10a, a communication flow path 10b, and a multi-branch flow path 10c around the header opening. After being formed so as to extend in the short side direction of the plate fin 2a from 10a, it is connected to the multi-branch channel 10c, and the header channel 14 on the outlet side is configured in the same manner as the header channel 10 on the inlet side. Both have a symmetrical shape.

また、プレートフィン積層体2両側のエンドプレート3a、3bは補強プレート16a、16bを用いることなく連結手段9によって連結し、エンドプレート3a、3b両端のヘッダ領域Hでの膨張変形を防止する構成となっている。   Further, the end plates 3a and 3b on both sides of the plate fin laminate 2 are connected by the connecting means 9 without using the reinforcing plates 16a and 16b to prevent the expansion deformation in the header regions H at both ends of the end plates 3a and 3b. It has become.

以上のように構成されて熱交換器は、冷媒流路11群をU字状にしたことによる効果を除き細部の構成、効果を含め前記実施の形態1で説明した熱交換器と同様であり、説明は省略する。   The heat exchanger configured as described above is the same as the heat exchanger described in the first embodiment, including the detailed configuration and effects, except for the effect of making the refrigerant flow path 11 group U-shaped. The description is omitted.

なお、前記実施の形態1のプレートフィン2aのUターン側端部に設けた切り起し突起22は、この例では入口及び出口両側のヘッダ領域に適宜設ければよく、前記Uターン側端部に設けた切り起し突起22(22a、22b)と同様の思想、例えば死水域となるヘッダ流路10の下流側に形成するなどすればよい。   It should be noted that the cut-and-raised protrusions 22 provided on the U-turn side end of the plate fin 2a of the first embodiment may be appropriately provided in the header regions on both the inlet and outlet sides in this example. For example, it may be formed on the downstream side of the header flow path 10 serving as a dead water area, for example, in the same manner as the cut-and-raised protrusion 22 (22a, 22b).

(実施の形態3)
この実施の形態3は、先に示した各実施形態の熱交換器の一つを用いて構成した冷凍システムである。
(Embodiment 3)
The third embodiment is a refrigeration system configured using one of the heat exchangers of each of the embodiments described above.

本実施の形態では冷凍システムの一例として空気調和機を説明する。図27は空気調和機の冷凍サイクル図、図28は同空気調和機の室内機を示す概略断面図である。   In this embodiment, an air conditioner will be described as an example of a refrigeration system. FIG. 27 is a refrigeration cycle diagram of the air conditioner, and FIG. 28 is a schematic cross-sectional view showing the indoor unit of the air conditioner.

図27、図28において、この空気調和装置は、室外機51と、室外機51に接続された室内機52から構成されている。室外機51には、冷媒を圧縮する圧縮機53、冷房暖房運転時の冷媒回路を切り替える四方弁54冷媒と外気の熱を交換する室外熱交換器55、冷媒を減圧する減圧器56が配設されている。また、室内機52には、冷媒と室内空気の熱を交換する室内熱交換器57と、室内送風機58とが配設されている。そして、前記圧縮機53、四方弁54、室内熱交換器57、減圧器56、室外熱交換器55を冷媒回路で連結してヒートポンプ式冷凍サイクルを形成している。   27 and 28, the air conditioner includes an outdoor unit 51 and an indoor unit 52 connected to the outdoor unit 51. The outdoor unit 51 is provided with a compressor 53 that compresses the refrigerant, a four-way valve 54 that switches the refrigerant circuit during the cooling and heating operation, an outdoor heat exchanger 55 that exchanges the heat of the refrigerant and the outside air, and a decompressor 56 that depressurizes the refrigerant. Has been. The indoor unit 52 is provided with an indoor heat exchanger 57 that exchanges heat between the refrigerant and the indoor air, and an indoor blower 58. The compressor 53, the four-way valve 54, the indoor heat exchanger 57, the decompressor 56, and the outdoor heat exchanger 55 are connected by a refrigerant circuit to form a heat pump refrigeration cycle.

本実施形態による冷媒回路には、テトラフルオロプロペンまたはトリフルオロプロペンをベース成分とし、ジフルオロメタンまたはペンタフルオロエタンまたはテトラフルオロエタンを、地球温暖化係数が5以上、750以下となるように、望ましくは350以下、さらに望ましくは150以下となるようにそれぞれ2成分混合もしくは3成分混合した冷媒を使用している。   In the refrigerant circuit according to the present embodiment, tetrafluoropropene or trifluoropropene is used as a base component, and difluoromethane, pentafluoroethane, or tetrafluoroethane is preferably used so that the global warming potential is 5 or more and 750 or less. A refrigerant in which two components or three components are mixed is used so that it is 350 or less, more desirably 150 or less.

上記空気調和機は、冷房運転時には、四方弁54を圧縮機53の吐出側と室外熱交換器55とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機53によって圧縮された冷媒は
高温高圧の冷媒となって四方弁54を通って室外熱交換器55に送られる。そして、外気と熱交換して放熱し、高圧の液冷媒となり、減圧器56に送られる。減圧器56では減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室内機52に送られる。室内機52では、冷媒は室内熱交換器57に入り室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時室内空気は冷却されて室内を冷房する。さらに冷媒は室外機51に戻り、四方弁54を経由して圧縮機53に戻される。
During the cooling operation, the air conditioner switches the four-way valve 54 so that the discharge side of the compressor 53 and the outdoor heat exchanger 55 communicate with each other. As a result, the refrigerant compressed by the compressor 53 becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant and is sent to the outdoor heat exchanger 55 through the four-way valve 54. Then, heat is exchanged with the outside air to dissipate the heat, and a high-pressure liquid refrigerant is sent to the decompressor 56. In the decompressor 56, the pressure is reduced to form a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant, which is sent to the indoor unit 52. In the indoor unit 52, the refrigerant enters the indoor heat exchanger 57, exchanges heat with the indoor air, absorbs heat, evaporates, and becomes a low-temperature gas refrigerant. At this time, the room air is cooled to cool the room. Further, the refrigerant returns to the outdoor unit 51 and is returned to the compressor 53 via the four-way valve 54.

暖房運転時には、四方弁54を圧縮機53の吐出側と室内機52とが連通するように切り換える。これにより、圧縮機53によって圧縮された冷媒は高温高圧の冷媒となって四方弁54を通り、室内機52に送られる。高温高圧の冷媒は室内熱交換器57に入り、室内空気と熱交換して放熱し、冷却され高圧の液冷媒となる。この時、室内空気は加熱されて室内を暖房する。その後、冷媒は減圧器56に送られ、減圧器56において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器55に送られて外気と熱交換して蒸発気化し、四方弁54を経由して圧縮機53へ戻される。   During the heating operation, the four-way valve 54 is switched so that the discharge side of the compressor 53 and the indoor unit 52 communicate with each other. Thereby, the refrigerant compressed by the compressor 53 becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant, passes through the four-way valve 54, and is sent to the indoor unit 52. The high-temperature and high-pressure refrigerant enters the indoor heat exchanger 57, exchanges heat with room air, dissipates heat, and is cooled to become high-pressure liquid refrigerant. At this time, the room air is heated to heat the room. Thereafter, the refrigerant is sent to the decompressor 56, and is decompressed by the decompressor 56 to become a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant, sent to the outdoor heat exchanger 55, exchanges heat with the outside air, evaporates, and passes through the four-way valve 54. Then, it is returned to the compressor 53.

上記のように構成された空気調和機は、その室外熱交換器55或いは室内熱交換器57に前記各実施の形態で示した熱交換器を使用することにより、熱交換器がヘッダ領域部分での膨張変形がなく小型且つ高効率であるから、省エネ性の高い高性能な冷凍システムとすることができる。   The air conditioner configured as described above uses the heat exchanger shown in each of the above embodiments for the outdoor heat exchanger 55 or the indoor heat exchanger 57, so that the heat exchanger is in the header region portion. Therefore, it is possible to provide a high-performance refrigeration system with high energy saving performance.

本発明は、出口側ヘッダ流路内の圧損分布を制御することによって分流を均一化でき、分流均一化と流路の細径化による熱交換効率の向上により小型且つ高効率な熱交換器及びそれを用いた省エネ性の高い高性能な冷凍システムを提供することができる。よって、家庭用及び業務用エアコン等に用いる熱交換器や各種冷凍機器等に幅広く利用でき、その産業的価値は大なるものがある。   The present invention makes it possible to make the diversion uniform by controlling the pressure loss distribution in the outlet header flow path, and to improve the heat exchange efficiency by equalizing the diversion and reducing the diameter of the flow path. It is possible to provide a high-performance refrigeration system with high energy saving performance using the same. Therefore, it can be widely used in heat exchangers and various refrigeration equipment used for home and commercial air conditioners, and has a great industrial value.

1 熱交換器
2 プレートフィン積層体
2a プレートフィン
3、3a、3b エンドプレート
4 流入管(入口ヘッダ)
5 流出管(出口ヘッダ)
6 第1プレートフィン
6a 第1板状部材
6b 第2板状部材
7 第2プレートフィン
8、8a、8b ヘッダ開口
9 連結手段(ボルト・ナット)
10 ヘッダ流路
10a 外周流路
10b 連絡流路
10c 多分岐流路
11 冷媒流路(第1流体流路)
11a 往路側流路部
11b 復路側流路部
12 切り起こし突起
12a、12aa 突起(第1切り起こし突起)
12b 突起(第2切り起こし突起)
13 貫通孔(位置決め用ボス孔)
13a 孔外周部(位置決め用ボス孔外周部)
14 ヘッダ流路
15 スリット
16a、16b 補強プレート
17 分流衝突壁
18 非流路部
19a、19b 平面端部
20 窪み平面部
20a 幅狭平面
20b 幅広平面
21 フィン平面部
22(22a、22b) 突起(切り起し突起)
24 分流制御管
25 冷媒流通用間隙
26、26a、26b 分流口
27 中空枠体
51 室外機
52 室内機
53 圧縮機
54 四方弁
55 室外熱交換器
56 減圧器
57 室内熱交換器
58 室内送風機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Plate fin laminated body 2a Plate fin 3, 3a, 3b End plate 4 Inflow pipe (inlet header)
5 Outflow pipe (outlet header)
6 1st plate fin 6a 1st plate-like member 6b 2nd plate-like member 7 2nd plate fin 8, 8a, 8b Header opening 9 Connection means (bolt and nut)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Header flow path 10a Peripheral flow path 10b Connection flow path 10c Multi-branch flow path 11 Refrigerant flow path (first fluid flow path)
11a Outward channel portion 11b Return channel portion 12 Cut and raised projections 12a and 12aa Projections (first cut and raised projections)
12b Protrusion (second cut and raised protrusion)
13 Through hole (positioning boss hole)
13a hole outer peripheral part (positioning boss hole outer peripheral part)
14 Header flow path 15 Slit 16a, 16b Reinforcement plate 17 Shunt collision wall 18 Non-flow path part 19a, 19b Plane end 20 Recessed flat part 20a Narrow plane 20b Wide plane 21 Fin flat part 22 (22a, 22b) Projection (cut) Raised protrusion)
24 Split flow control pipe 25 Refrigerant flow gap 26, 26a, 26b Split port 27 Hollow frame 51 Outdoor unit 52 Indoor unit 53 Compressor 54 Four-way valve 55 Outdoor heat exchanger 56 Decompressor 57 Indoor heat exchanger 58 Indoor blower

Claims (4)

第1流体が流れる流路を有するプレートフィン積層体の各プレートフィン積層間に第2流体を流して、前記第1流体と前記第2流体との間で熱交換する熱交換器であって、
前記プレートフィン積層体のプレートフィンは、前記第1流体が並行に流れる複数の第1流体流路を有する流路領域と、前記流路領域の各第1流体流路に連通するヘッダ流路を有したヘッダ領域と、を備えるとともに、前記第1流体流路は前記プレートフィンに凹状溝を設けて形成し、かつ、前記ヘッダ流路は入口側ヘッダ流路と出口側ヘッダ流路とを備え、第1流体の蒸発出口となる前記出口側ヘッダ流路に前記第1流体を第1流体流路に分流する第1流体分流管を設けた熱交換器。
A heat exchanger for causing a second fluid to flow between each plate fin stack of a plate fin stack having a flow path through which the first fluid flows, and exchanging heat between the first fluid and the second fluid,
The plate fin of the plate fin stack includes a flow channel region having a plurality of first fluid flow channels through which the first fluid flows in parallel, and a header flow channel communicating with each first fluid flow channel in the flow channel region. The first fluid flow path is formed by providing a concave groove in the plate fin, and the header flow path includes an inlet-side header flow path and an outlet-side header flow path. A heat exchanger in which a first fluid branch pipe that divides the first fluid into the first fluid channel is provided in the outlet-side header channel serving as an evaporation outlet of the first fluid.
第1流体分流管は複数の第1流体分流口を設けて構成し、前記第1流体分流口は第1流体入口側の開口面積を第1流体出口側の開口面積よりも大きく設定した請求項1に記載の熱交換器。   The first fluid branch pipe includes a plurality of first fluid branch ports, and the first fluid branch port has an opening area on the first fluid inlet side larger than an opening area on the first fluid outlet side. The heat exchanger according to 1. プレートフィンに形成した第1流体流路は略U字状にUターンさせて前記第1流体流路と連通するヘッダ領域をプレートフィンの一端部側に纏めた請求項1または2に記載の熱交換器。   The heat according to claim 1 or 2, wherein the first fluid flow path formed in the plate fin is U-turned in a substantially U shape, and a header region communicating with the first fluid flow path is gathered on one end side of the plate fin. Exchanger. 冷凍サイクルを構成する熱交換器を前記第1〜第3のいずれかに記載の熱交換器とした冷凍システム。   The refrigeration system which used the heat exchanger which comprises a refrigerating cycle as the heat exchanger in any one of the said 1st-3rd.
JP2016206603A 2016-10-21 2016-10-21 Heat exchanger and freezing system using it Expired - Fee Related JP6767620B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016206603A JP6767620B2 (en) 2016-10-21 2016-10-21 Heat exchanger and freezing system using it
PCT/JP2017/037130 WO2018074343A1 (en) 2016-10-21 2017-10-13 Heat exchanger and refrigeration system using same
CN201780063580.0A CN109844439B (en) 2016-10-21 2017-10-13 Heat exchanger and refrigeration system using the same
MYPI2019001329A MY191872A (en) 2016-10-21 2017-10-13 Heat exchanger and refrigeration system using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016206603A JP6767620B2 (en) 2016-10-21 2016-10-21 Heat exchanger and freezing system using it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018066531A true JP2018066531A (en) 2018-04-26
JP6767620B2 JP6767620B2 (en) 2020-10-14

Family

ID=62019414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016206603A Expired - Fee Related JP6767620B2 (en) 2016-10-21 2016-10-21 Heat exchanger and freezing system using it

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6767620B2 (en)
CN (1) CN109844439B (en)
MY (1) MY191872A (en)
WO (1) WO2018074343A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020079651A (en) * 2018-11-12 2020-05-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Air conditioner
JP2020118369A (en) * 2019-01-24 2020-08-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plate fin lamination type heat exchanger, and refrigeration system using the same
JP2020118367A (en) * 2019-01-24 2020-08-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plate fin lamination type heat exchanger, and refrigeration system using the same
JP2020176791A (en) * 2019-04-22 2020-10-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plate fin lamination type heat exchanger and refrigeration system using the same
JP2020186834A (en) * 2019-05-13 2020-11-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Heat exchanger, and air conditioner using the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7244293B2 (en) * 2019-02-19 2023-03-22 東芝キヤリア株式会社 Distribution pipe units, plate heat exchangers and refrigeration cycle equipment
CN112066598A (en) * 2019-06-11 2020-12-11 广东美的制冷设备有限公司 Heat exchanger and air conditioning equipment

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5069358U (en) * 1973-10-27 1975-06-20
JPS5162442A (en) * 1974-11-29 1976-05-31 Diesel Kiki Co SEKISOGATAREIBAI JOHATSUKI
US5111878A (en) * 1991-07-01 1992-05-12 General Motors Corporation U-flow heat exchanger tubing with improved fluid flow distribution
GB2273552A (en) * 1992-12-11 1994-06-22 Gen Motors Corp U-flow evaporators for vehicle air-conditioning systems
JPH08504027A (en) * 1992-12-07 1996-04-30 マルチスタック インターナショナル リミテッド Improved plate heat exchanger
US20030010483A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-16 Yasuo Ikezaki Plate type heat exchanger
JP2003050062A (en) * 2001-06-20 2003-02-21 Valeo Climatisation Evaporator
US6814136B2 (en) * 2002-08-06 2004-11-09 Visteon Global Technologies, Inc. Perforated tube flow distributor
EP1548380A2 (en) * 2003-12-22 2005-06-29 Hussmann Corporation Flat-tube evaporator with micro-distributor
JP2006084078A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Daikin Ind Ltd Thin heat transfer tube unit of thin multitubular heat exchanger
JP2012207912A (en) * 2012-06-28 2012-10-25 Mitsubishi Electric Corp Refrigerant distributor and heat pump device
WO2014171095A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 パナソニック株式会社 Heat exchanger
EP2990752A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-02 Delphi Technologies, Inc. Two-pass evaporator
JP2016151392A (en) * 2015-02-18 2016-08-22 有限会社和氣製作所 Heat exchanger
WO2018110187A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Thermal exchanger and refrigeration system using same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2372399C (en) * 2002-02-19 2010-10-26 Long Manufacturing Ltd. Low profile finned heat exchanger
CN104296422B (en) * 2013-07-19 2018-04-20 浙江三花汽车零部件有限公司 Heat exchanger integrated package
US9746255B2 (en) * 2012-11-16 2017-08-29 Mahle International Gmbh Heat pump heat exchanger having a low pressure drop distribution tube
CN105485972B (en) * 2014-09-18 2019-12-03 浙江盾安人工环境股份有限公司 A kind of micro-channel heat exchanger and installation method

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5069358U (en) * 1973-10-27 1975-06-20
JPS5162442A (en) * 1974-11-29 1976-05-31 Diesel Kiki Co SEKISOGATAREIBAI JOHATSUKI
US5111878A (en) * 1991-07-01 1992-05-12 General Motors Corporation U-flow heat exchanger tubing with improved fluid flow distribution
JPH08504027A (en) * 1992-12-07 1996-04-30 マルチスタック インターナショナル リミテッド Improved plate heat exchanger
GB2273552A (en) * 1992-12-11 1994-06-22 Gen Motors Corp U-flow evaporators for vehicle air-conditioning systems
JP2003050062A (en) * 2001-06-20 2003-02-21 Valeo Climatisation Evaporator
US20030010483A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-16 Yasuo Ikezaki Plate type heat exchanger
US6814136B2 (en) * 2002-08-06 2004-11-09 Visteon Global Technologies, Inc. Perforated tube flow distributor
EP1548380A2 (en) * 2003-12-22 2005-06-29 Hussmann Corporation Flat-tube evaporator with micro-distributor
JP2006084078A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Daikin Ind Ltd Thin heat transfer tube unit of thin multitubular heat exchanger
JP2012207912A (en) * 2012-06-28 2012-10-25 Mitsubishi Electric Corp Refrigerant distributor and heat pump device
WO2014171095A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 パナソニック株式会社 Heat exchanger
EP2990752A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-02 Delphi Technologies, Inc. Two-pass evaporator
JP2016151392A (en) * 2015-02-18 2016-08-22 有限会社和氣製作所 Heat exchanger
WO2018110187A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Thermal exchanger and refrigeration system using same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020079651A (en) * 2018-11-12 2020-05-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Air conditioner
JP2020118369A (en) * 2019-01-24 2020-08-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plate fin lamination type heat exchanger, and refrigeration system using the same
JP2020118367A (en) * 2019-01-24 2020-08-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plate fin lamination type heat exchanger, and refrigeration system using the same
JP2020176791A (en) * 2019-04-22 2020-10-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plate fin lamination type heat exchanger and refrigeration system using the same
WO2020217631A1 (en) * 2019-04-22 2020-10-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 Plate fin stacking-type heat exchanger and refrigeration system using same
CN112424544A (en) * 2019-04-22 2021-02-26 松下知识产权经营株式会社 Plate fin stacked type heat exchanger and refrigeration system using the same
JP2020186834A (en) * 2019-05-13 2020-11-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Heat exchanger, and air conditioner using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN109844439A (en) 2019-06-04
WO2018074343A1 (en) 2018-04-26
CN109844439B (en) 2020-11-17
MY191872A (en) 2022-07-18
JP6767620B2 (en) 2020-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018074343A1 (en) Heat exchanger and refrigeration system using same
CN109564067B (en) Heat exchanger and refrigeration system using the same
JP6767637B2 (en) Heat exchanger and freezing system using it
CN109328291B (en) Heat exchanger and refrigerating apparatus using the same
CN109564070B (en) Heat exchanger and refrigeration system using the same
WO2018074344A1 (en) Heat exchanger and refrigeration device using same
JP2019152367A (en) Heat exchange unit and air conditioner using the same
CN109564075B (en) Heat exchanger and refrigeration system using the same
CN109312993B (en) Heat exchanger and refrigerating apparatus using the same
JP2019100564A (en) Heat exchanger and refrigeration system using the same
CN110285603B (en) Heat exchanger and refrigeration system using same
JP6872694B2 (en) Plate fin laminated heat exchanger and refrigeration system using it
JP6827179B2 (en) Heat exchanger and refrigeration system using it
JP6827186B2 (en) Plate fin laminated heat exchanger and refrigeration system using it
JP2019100565A (en) Heat exchanger and refrigeration system using the same
JP6928793B2 (en) Plate fin laminated heat exchanger and freezing system using it
JP6934608B2 (en) Plate fin laminated heat exchanger and freezing system using it
JP2023000451A (en) Plate fin lamination-type heat exchanger and refrigeration system using the same
JP2019066132A (en) Multi-path type heat exchanger and refrigeration system using the same
JP2020186834A (en) Heat exchanger, and air conditioner using the same
JP2020079651A (en) Air conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20190118

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190702

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200817

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6767620

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees