JP2019078442A - Heat exchanger - Google Patents

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晋作 芳井
Shinsaku Yoshii
晋作 芳井
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株式会社デンソー
Denso Corp
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Abstract

To provide a heat exchanger that can secure stiffness of a core part while avoiding an increase in the number of components.SOLUTION: A heat exchanger HE for exchanging heat between fluid flowing outside and a heating medium includes: a core part 1 constituted of a laminate structure of multiple tubes 20 having a flow passage through which the heating medium flows; and a header tank 5 joined to an end part of the tubes 20. The header tank 5 integrally includes a reinforcement part 53 for reinforcing the core part 1.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、熱交換器に関する。   The present disclosure relates to a heat exchanger.
熱交換器は、通常、熱媒体と空気との間で熱交換を行うコア部と、コア部の両端にそれぞれ接合される一対のヘッダタンクとにより構成されている。コア部は、積層して配置される複数のチューブと、隣り合うチューブの間に配置されるアウターフィンと、積層されたチューブの両端に配置されるサイドプレートとを有している。サイドプレートの両端部は、一対のヘッダタンクにそれぞれ挿入されるとともに、ろう付け等により一対のヘッダタンクに接合されている。サイドプレートには、熱交換器を車両のボディ等に固定するためのブラケットが設けられている場合がある。熱交換器をブラケットを介して車両のボディに固定した場合、サイドプレートにはブラケットを介して車両振動等が加わるため、サイドプレートは、その剛性を高めるために例えば断面凹字状に形成されることがある。   The heat exchanger is usually composed of a core portion that performs heat exchange between a heat medium and air, and a pair of header tanks joined to both ends of the core portion. The core portion has a plurality of tubes arranged in a stack, an outer fin arranged between adjacent tubes, and a side plate arranged at both ends of the stacked tubes. Both ends of the side plate are respectively inserted into the pair of header tanks and joined to the pair of header tanks by brazing or the like. The side plate may be provided with a bracket for fixing the heat exchanger to a vehicle body or the like. When the heat exchanger is fixed to the body of the vehicle via the bracket, the side plate is formed, for example, in a concave shape in cross section in order to enhance its rigidity because vehicle vibration etc. is applied to the side plate via the bracket. Sometimes.
一方、熱交換器の製造時、一般的な量産のコア部の組付け機器でチューブ及びコアの組み立てを行う工程では、チューブの間の隙間に治具を挿入することにより複数のチューブ及びサイドプレートを整列させる。この整列のために用いられる治具は、チューブの厚さを基準に成形されているため、サイドプレートの少なくとも一方の端部は、チューブと同様に平板状に形成されている必要がある。   On the other hand, at the time of manufacturing the heat exchanger, in the process of assembling the tube and the core with a general mass-produced core assembly device, a plurality of tubes and side plates are inserted by inserting a jig into the gap between the tubes. Align the Since the jig used for this alignment is formed on the basis of the thickness of the tube, at least one end of the side plate needs to be formed flat like the tube.
しかしながら、サイドプレートの端部が平板状に形成されている場合、断面凹字状に形成されている部分と比較すると、剛性が低下する。そのため、サイドプレートの平板状の端部に、車両振動等により捻り力が加わると、その部分が破断に至る可能性がある。そこで、下記特許文献1に記載の熱交換器では、サイドプレートの平板状端部に、その剛性を高めるための別部品を設けている。   However, when the end portion of the side plate is formed in a flat plate shape, the rigidity is reduced as compared with the portion formed in a concave shape in cross section. Therefore, when a twisting force is applied to the flat plate-like end of the side plate due to vehicle vibration or the like, that portion may be broken. Therefore, in the heat exchanger described in Patent Document 1 below, the flat plate-like end of the side plate is provided with another part for enhancing its rigidity.
特開2015−166657号公報JP, 2015-166657, A
ところで、特許文献1に記載の熱交換器のように、サイドプレートの平板状の端部を補強するために別部品を用いる場合、部品点数の増加が避けられないものとなる。
なお、このような課題は、サイドプレートに限らず、コア部を補強するための部品を有する熱交換器に共通する課題である。
When a separate part is used to reinforce the flat plate-like end of the side plate as in the heat exchanger described in Patent Document 1, an increase in the number of parts can not be avoided.
In addition, such a subject is a subject common to the heat exchanger which has not only a side plate but the components for reinforcing a core part.
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の増加を回避しつつ、コア部の剛性を確保することの可能な熱交換器を提供することにある。   The present disclosure has been made in view of these circumstances, and an object thereof is to provide a heat exchanger capable of securing the rigidity of the core portion while avoiding an increase in the number of parts.
上記課題を解決する熱交換器(HE)は、外部を流れる流体と熱媒体との間で熱交換を行うであって、熱媒体が流れる流路を有する複数のチューブ(20)の積層構造からなるコア部(1)と、チューブの端部に接合されるヘッダタンク(5)と、を備える。ヘッダタンクは、コア部を補強する補強部(53,55,56,57)を一体的に有している。   The heat exchanger (HE) which solves the above-mentioned subject performs heat exchange between the fluid which flows through the exterior, and a heat carrier, and it is from layered structure of a plurality of tubes (20) which have a channel which a heat carrier flows. And a header tank (5) joined to the end of the tube. The header tank integrally has reinforcing portions (53, 55, 56, 57) for reinforcing the core portion.
この構成によれば、ヘッダタンクとは別の部品でコア部を補強する必要がなくなるため、部品点数の増加を回避しつつ、コア部の剛性を確保することができる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
According to this configuration, since it is not necessary to reinforce the core portion with parts other than the header tank, the rigidity of the core portion can be secured while avoiding an increase in the number of parts.
In addition, the code | symbol in the parentheses as described in said means and a claim is an example which shows a correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
本開示によれば、部品点数の増加を回避しつつ、コア部の剛性を確保することの可能な熱交換器を提供できる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a heat exchanger capable of securing the rigidity of the core portion while avoiding an increase in the number of parts.
図1は、第1実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing the front structure of the heat exchanger of the first embodiment. 図2は、第1実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大平面構造を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an enlarged plan structure around the end portion of the header tank in the heat exchanger of the first embodiment. 図3は、図2のIII−III線に沿った断面構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along line III-III in FIG. 図4は、第1実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大正面構造を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing an enlarged front structure around an end portion of a header tank in the heat exchanger of the first embodiment. 図5は、第1実施形態の変形例の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大正面構造を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing an enlarged front structure around an end portion of a header tank in a heat exchanger according to a modification of the first embodiment. 図6は、第2実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大正面構造を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing an enlarged front structure around an end portion of a header tank in the heat exchanger of the second embodiment. 図7は、第2実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大平面構造を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing an enlarged plan structure around the end portion of the header tank in the heat exchanger of the second embodiment. 図8は、図7のVIII−VIII線に沿った断面構造を示す断面図である。FIG. 8 is a cross sectional view showing a cross sectional structure taken along line VIII-VIII in FIG. 図9は、第3実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大正面構造を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing an enlarged front structure around the end portion of the header tank in the heat exchanger of the third embodiment. 図10は、第3実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大平面構造を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an enlarged plan structure around the end portion of the header tank in the heat exchanger of the third embodiment. 図11は、図10のXI−XI線に沿った断面構造を示す断面図である。FIG. 11 is a cross sectional view showing a cross sectional structure along a line XI-XI in FIG. 図12は、第4実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大正面構造を示す正面図である。FIG. 12 is a front view showing an enlarged front structure around an end portion of a header tank in the heat exchanger of the fourth embodiment. 図13は、第4実施形態の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大平面構造を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an enlarged plan structure around the end portion of the header tank in the heat exchanger of the fourth embodiment. 図14は、図13のXIV−XIV線に沿った断面構造を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the line XIV-XIV in FIG. 図15は、第4実施形態の変形例の熱交換器におけるヘッダタンクの端部周辺の拡大正面構造を示す正面図である。FIG. 15 is a front view showing an enlarged front structure around an end portion of a header tank in a heat exchanger according to a modification of the fourth embodiment.
以下、熱交換器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
はじめに、図1〜図4を参照して、第1実施形態の熱交換器について説明する。
Hereinafter, an embodiment of a heat exchanger will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
First Embodiment
First, the heat exchanger of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
図1に示される熱交換器HEは、例えば車両用空調装置の冷凍サイクルにおいて圧縮機から吐出された高温高圧の熱媒体を空気との熱交換により放熱させて凝縮させる、いわゆる凝縮器として用いられる。熱交換器HEは、コア部1と、一対のヘッダタンク5,6と、ブラケット7とを備えている。   The heat exchanger HE shown in FIG. 1 is used, for example, as a so-called condenser that causes a heat exchange with air to release heat and condense the heat medium of high temperature and high pressure discharged from the compressor in a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner. . The heat exchanger HE includes a core portion 1, a pair of header tanks 5 and 6, and a bracket 7.
コア部1は、熱交換部2と、一対のサイドプレート3,4とを有している。
熱交換部2は、熱媒体と空気との間で熱交換を行う部分である。本実施形態では、空気が、熱交換部2の外部を流れる流体に相当する。熱交換部2は略矩形状をなしている。図1に拡大して示されるように、熱交換部2は、矢印Zで示される方向に複数のチューブ20が積層された積層構造からなる。チューブ20は、内部に熱媒体の流路を有し、矢印Xで示される方向に長手方向を有する細長い配管からなる。チューブ20の矢印Xで示される方向に直交する断面形状は、扁平状をなしている。熱交換部2では、隣り合うチューブ20,20間の隙間を矢印Yで示される方向に、すなわち矢印Xで示される方向及び矢印Zで示される方向の両方に直交する方向に空気が流れる。
The core portion 1 has a heat exchange portion 2 and a pair of side plates 3 and 4.
The heat exchange unit 2 is a portion that performs heat exchange between the heat medium and the air. In the present embodiment, air corresponds to the fluid flowing outside the heat exchange unit 2. The heat exchange unit 2 has a substantially rectangular shape. As shown in an enlarged manner in FIG. 1, the heat exchange unit 2 has a laminated structure in which a plurality of tubes 20 are laminated in the direction indicated by the arrow Z. The tube 20 has an internal flow passage of a heat medium, and consists of an elongated pipe having a longitudinal direction in the direction indicated by the arrow X. The cross-sectional shape orthogonal to the direction indicated by the arrow X of the tube 20 is flat. In the heat exchange unit 2, air flows in the gap between the adjacent tubes 20 in the direction indicated by the arrow Y, that is, in the direction orthogonal to both the direction indicated by the arrow X and the direction indicated by the arrow Z.
以下、矢印Xで示される方向を「チューブ長手方向X」とも称し、矢印Yで示される方向を「空気流れ方向Y」とも称し、矢印Zで示される方向を「チューブ積層方向Z」とも称する。なお、本実施形態では、チューブ積層方向Zが鉛直方向に相当する。
図1に拡大して示されるように、熱交換部2は、隣り合うチューブ20,20間に配置されるフィン21を有している。フィン21は、薄く長いアルミ板をつづら折りに加工した形状からなる、いわゆるコルゲートフィンからなる。フィン21の折り曲がり部分は、チューブ積層方向Zに隣接するチューブ20,20のそれぞれの外面にろう付けされている。このろう付け構造により、フィン21はチューブ20に固定されている。
Hereinafter, the direction indicated by the arrow X is also referred to as "the tube longitudinal direction X", the direction indicated by the arrow Y is also referred to as the "air flow direction Y", and the direction indicated by the arrow Z is also referred to as the "tube stacking direction Z". In the present embodiment, the tube stacking direction Z corresponds to the vertical direction.
As shown in an enlarged manner in FIG. 1, the heat exchange unit 2 has fins 21 disposed between the adjacent tubes 20, 20. The fins 21 are so-called corrugated fins having a shape obtained by processing a thin and long aluminum plate into a serpentine shape. The bent portion of the fin 21 is brazed to the outer surface of each of the tubes 20, 20 adjacent in the tube stacking direction Z. The fins 21 are fixed to the tube 20 by this brazing structure.
一対のサイドプレート3,4は、チューブ積層方向Zにおける熱交換部2の両端部にそれぞれ配置されている。サイドプレート3,4は、チューブ長手方向Xに平行に延びる部材からなる。サイドプレート3,4は、熱交換部2の機械的な強度を補強している。なお、サイドプレート3,4のそれぞれの構造は基本的には同一であるため、以下ではサイドプレート3の構造について代表して説明する。   The pair of side plates 3 and 4 are respectively disposed at both ends of the heat exchange unit 2 in the tube stacking direction Z. The side plates 3 and 4 are members extending in parallel to the longitudinal direction X of the tube. The side plates 3 and 4 reinforce the mechanical strength of the heat exchange unit 2. In addition, since the structure of each of the side plates 3 and 4 is basically the same, the structure of the side plate 3 will be representatively described below.
図2及び図3に示されるように、サイドプレート3は、チューブ長手方向Xに直交する断面形状が凹字状に形成された部材である。すなわち、サイドプレート3は、チューブ積層方向Zに延びる平板状の底壁部31aと、底壁部31aの両側端からチューブ積層方向Zに延びるように形成される一対の側壁部31b,31cとを有している。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the side plate 3 is a member in which a cross-sectional shape orthogonal to the tube longitudinal direction X is formed in a concave shape. That is, the side plate 3 has a flat bottom wall 31a extending in the tube stacking direction Z, and a pair of side walls 31b and 31c formed to extend in the tube stacking direction Z from both ends of the bottom wall 31a. Have.
図4に示されるように、サイドプレート3の一端部には、側壁部31b,31cが形成されておらず平板状に形成された平板部30が設けられている。平板部30は、ヘッダタンク5に挿入されて接合される部分である。なお、サイドプレート3は、同様の平板部を他端部にも有しており、このサイドプレート3の他端部がヘッダタンク6に挿入されて接合されている。   As shown in FIG. 4, at one end portion of the side plate 3, a flat plate portion 30 formed in a flat plate shape without the side wall portions 31 b and 31 c being formed is provided. The flat plate portion 30 is a portion that is inserted into and joined to the header tank 5. The side plate 3 also has the same flat plate at the other end, and the other end of the side plate 3 is inserted into and joined to the header tank 6.
図1に示されるように、ブラケット7は、一対のサイドプレート3,4にそれぞれ取り付けられている。ブラケット7は、熱交換器HEを例えば車両のボディに取り付けるための接続部品として機能する。
一対のヘッダタンク5,6は、チューブ長手方向Xにおけるコア部1の両端部にそれぞれ取り付けられている。ヘッダタンク5,6は、チューブ積層方向Zに延びるように形成された筒状の部材からなる。
As shown in FIG. 1, the brackets 7 are attached to the pair of side plates 3 and 4 respectively. The bracket 7 functions as a connecting part for attaching the heat exchanger HE to, for example, the body of a vehicle.
The pair of header tanks 5 and 6 are attached to both ends of the core portion 1 in the tube longitudinal direction X, respectively. The header tanks 5 and 6 are cylindrical members formed to extend in the tube stacking direction Z.
具体的には、図2に示されるように、ヘッダタンク5は、タンク本体部50と、プレート部51と、中間プレート部52と、補強部53とを有している。タンク本体部50には、熱媒体が流れる内部空間54が形成されている。プレート部51には、チューブ20の一端部が挿入されてろう付け等により接合されている。プレート部51に接合されたチューブ20の一端部はタンク本体部50の内部空間54に露出している。これにより、タンク本体部50の内部空間54とチューブ20の内部流路とが連通されている。中間プレート部52は、タンク本体部50とプレート部51との間に配置されている。タンク本体部50、プレート部51、及び中間プレート部52は、ろう付けにより互いに接合されている。   Specifically, as shown in FIG. 2, the header tank 5 has a tank body 50, a plate 51, an intermediate plate 52 and a reinforcement 53. An internal space 54 through which a heat medium flows is formed in the tank body 50. One end portion of the tube 20 is inserted into the plate portion 51 and joined by brazing or the like. One end of the tube 20 joined to the plate 51 is exposed to the internal space 54 of the tank body 50. Thereby, the internal space 54 of the tank main body 50 and the internal flow passage of the tube 20 are communicated. The intermediate plate portion 52 is disposed between the tank main portion 50 and the plate portion 51. The tank body portion 50, the plate portion 51, and the intermediate plate portion 52 are joined together by brazing.
図1に示されるように、チューブ積層方向Zにおけるヘッダタンク5の両端部には、エンドキャップ8がろう付けによりそれぞれ接合されている。このエンドキャップ8により、タンク本体部50の内部空間54におけるチューブ積層方向Zの開口部分が閉塞されている。なお、図1を除く他の図では、エンドキャップ8の図示が省略されている。   As shown in FIG. 1, end caps 8 are respectively joined to both ends of the header tank 5 in the tube stacking direction Z by brazing. The end cap 8 closes the opening in the tube stacking direction Z in the internal space 54 of the tank body 50. The end cap 8 is omitted in the drawings other than FIG. 1.
図4に示されるように、補強部53は、チューブ積層方向Zにおけるプレート部51の一端部に一体的に形成されている。図2及び図3に示されるように、補強部53は、空気流れ方向Yにおいて対向して配置される一対の板状部材530,531により構成されている。一方の板状部材530は、プレート部51の空気流れ方向Yの下流側の側面からサイドプレート3の側壁部31bの外面に向かってチューブ長手方向Xに延びるように形成されている。他方の板状部材531は、プレート部51の空気流れ方向Yの上流側の側面からサイドプレート3の側壁部31cの外面に向かってチューブ長手方向Xに延びるように形成されている。板状部材530,531は、サイドプレート3の側壁部31b,31cにろう付け等により接合されることにより、サイドプレート3の一端部を補強している。   As shown in FIG. 4, the reinforcing portion 53 is integrally formed at one end of the plate portion 51 in the tube stacking direction Z. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the reinforcing portion 53 is configured by a pair of plate-like members 530 and 531 disposed to face each other in the air flow direction Y. One plate member 530 is formed to extend in the tube longitudinal direction X from the downstream side surface of the plate portion 51 in the air flow direction Y toward the outer surface of the side wall portion 31 b of the side plate 3. The other plate member 531 is formed to extend in the tube longitudinal direction X from the upstream side surface of the plate portion 51 in the air flow direction Y toward the outer surface of the side wall portion 31 c of the side plate 3. The plate-like members 530 and 531 are joined to the side wall portions 31 b and 31 c of the side plate 3 by brazing or the like, thereby reinforcing one end portion of the side plate 3.
なお、チューブ積層方向Zにおけるプレート部51の他端部にも、同様に補強部が形成されている。このプレート部51の他端部に形成される補強部により、サイドプレート4の一端部も同様に補強されている。
図1に示されるように、ヘッダタンク5には受液器9が設けられている。受液器9は、熱交換部2を通過した熱媒体を気液分離させる部分である。ヘッダタンク5の内部には、仕切板P1が設けられている。仕切板P1は、ヘッダタンク5の内部空間54を第1内部空間S10と第2内部空間S11とに区画する。第1内部空間S10及び第2内部空間S11は受液器9を介して互いに連通されている。
A reinforcing portion is similarly formed at the other end of the plate portion 51 in the tube stacking direction Z. The reinforcing portion formed at the other end of the plate portion 51 similarly reinforces one end of the side plate 4.
As shown in FIG. 1, the header tank 5 is provided with a receiver 9. The liquid receiver 9 is a portion that separates the heat medium that has passed through the heat exchange unit 2 into gas and liquid. Inside the header tank 5, a partition plate P1 is provided. The partition plate P1 divides the internal space 54 of the header tank 5 into a first internal space S10 and a second internal space S11. The first internal space S10 and the second internal space S11 are in communication with each other through the receiver 9.
ヘッダタンク6は、基本的にはヘッダタンク5と同一の構造を有しているため、ヘッダタンク5と異なる部分の構造のみを説明する。まず、ヘッダタンク6の内部には、仕切板P2が設けられている。仕切板P2は、ヘッダタンク6の内部空間を第1内部空間S20と第2内部空間S21とに区画する。ヘッダタンク6は、流入部60及び流出部61を有している。流入部60は、熱媒体をヘッダタンク6の第1内部空間S20に流入させる。流出部61は、ヘッダタンク6の第2内部空間S21を流れる熱媒体を外部に流出させる。   Since the header tank 6 basically has the same structure as the header tank 5, only the structure of the part different from the header tank 5 will be described. First, a partition plate P2 is provided inside the header tank 6. The partition plate P2 divides the internal space of the header tank 6 into a first internal space S20 and a second internal space S21. The header tank 6 has an inflow portion 60 and an outflow portion 61. The inflow unit 60 causes the heat medium to flow into the first inner space S <b> 20 of the header tank 6. The outflow portion 61 causes the heat medium flowing in the second inner space S21 of the header tank 6 to flow out.
次に、熱交換器HEの動作例について説明する。
熱交換器HEでは、ヘッダタンク6の流入部60から流入した気相状の熱媒体がヘッダタンク6の第1内部空間S20を介して熱交換部2の鉛直方向上方側の部位22に流入する。熱交換部2の鉛直方向上方側の部位22は、チューブ20の内部を流れる気相状の熱媒体と、チューブ20の外部を流れる空気との間で熱交換を行うことにより、気相状の熱媒体を凝縮させる凝縮部を構成している。熱交換部2の凝縮部22を通過した熱媒体は、ヘッダタンク6の第1内部空間S10を介して受液器9に流入し、気相状の熱媒体と液相状の熱媒体とに分離される。分離された液相状の熱媒体は、鉛直方向下方へと流れ、ヘッダタンク6の第2内部空間S11を介して熱交換部2の鉛直方向下方側の部位23に流入する。熱交換部2の鉛直方向下方側の部位23は、チューブ20の内部を流れる液相状の熱媒体と、チューブ20の外部を流れる空気との間で熱交換を行うことにより、液相状の熱媒体を更に冷却する過冷却部として機能する。熱交換部2の過冷却部23を通過した熱媒体は、ヘッダタンク5の第2内部空間S21及び流出部61を通じて外部に流出される。
Next, an operation example of the heat exchanger HE will be described.
In the heat exchanger HE, the heat medium in the vapor phase flowed in from the inflow portion 60 of the header tank 6 flows into the portion 22 above the heat exchange portion 2 in the vertical direction via the first internal space S20 of the header tank 6 . A portion 22 at the upper side in the vertical direction of the heat exchange unit 2 performs a heat exchange between the gas phase heat medium flowing inside the tube 20 and the air flowing outside the tube 20 to form a gas phase state. The condensation part which condenses a heat carrier is constituted. The heat medium having passed through the condenser 22 of the heat exchange unit 2 flows into the receiver 9 through the first inner space S10 of the header tank 6, and is converted into a gas phase heat medium and a liquid phase heat medium. It is separated. The separated liquid-phase heat medium flows downward in the vertical direction, and flows into the portion 23 on the lower side in the vertical direction of the heat exchange unit 2 through the second inner space S11 of the header tank 6. The portion 23 at the lower side in the vertical direction of the heat exchange unit 2 is in a liquid phase by performing heat exchange between the liquid phase heat medium flowing inside the tube 20 and the air flowing outside the tube 20. It functions as a subcooling unit that further cools the heat medium. The heat medium that has passed through the subcooling unit 23 of the heat exchange unit 2 flows out to the outside through the second inner space S 21 of the header tank 5 and the outflow unit 61.
以上説明した本実施形態の熱交換器HEによれば、以下の(1)〜(3)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)ヘッダタンク5は、コア部1を補強する補強部53を一体的に有している。具体的には、補強部53は、コア部1のサイドプレート3,4を補強している。これにより、ヘッダタンク5とは別の部品でサイドプレート3,4を補強する必要がなくなるため、部品点数の増加を回避しつつ、サイドプレート3,4の剛性を高めることができる。また、チューブ20及びサイドプレート3,4の形状を変更する必要がないため、コア部1の組み立て時に特別な対応を必要とすることがない。更に、仮にヘッダタンク5,6の両端のいずれかの部分に熱媒体の出口が設けられるようなレイアウトを用いる場合でも、熱媒体の流路と干渉することなくジョイントを配置することができる。
According to the heat exchanger HE of the present embodiment described above, the actions and effects shown in the following (1) to (3) can be obtained.
(1) The header tank 5 integrally has a reinforcing portion 53 for reinforcing the core portion 1. Specifically, the reinforcing portion 53 reinforces the side plates 3 and 4 of the core portion 1. As a result, it is not necessary to reinforce the side plates 3 and 4 with parts other than the header tank 5, so the rigidity of the side plates 3 and 4 can be enhanced while avoiding an increase in the number of parts. Moreover, since it is not necessary to change the shape of the tube 20 and the side plates 3 and 4, no special handling is required when assembling the core part 1. Furthermore, even in the case of using a layout in which the outlet of the heat medium is provided at any part of both ends of the header tanks 5 and 6, the joints can be arranged without interfering with the flow path of the heat medium.
(2)補強部53は、ヘッダタンク5のプレート部51に一体的に形成されている。これにより、サイドプレート3を補強するための補強部53をヘッダタンク5に容易に設けることができる。
(3)サイドプレート3は、平板部30に連続するように、断面凹字状に形成された部分を有している。補強部53は、サイドプレート3の断面凹字状に形成された部分において対向するように配置される一対の側壁部31b,31cのそれぞれの外面に接合されている。これにより、サイドプレート3を外側から補強することが可能となる。
(2) The reinforcing portion 53 is integrally formed on the plate portion 51 of the header tank 5. Thus, the reinforcing portion 53 for reinforcing the side plate 3 can be easily provided in the header tank 5.
(3) The side plate 3 has a portion formed in a concave shape in cross section so as to be continuous with the flat plate portion 30. The reinforcing portion 53 is joined to the outer surfaces of the pair of side wall portions 31 b and 31 c which are disposed to be opposed to each other in a portion formed in a concave shape in cross section of the side plate 3. This makes it possible to reinforce the side plate 3 from the outside.
(変形例)
次に、第1実施形態の熱交換器HEの変形例について説明する。
図5に示されるように、本変形例の熱交換器HEでは、補強部53の板状部材531が、サイドプレート3の側壁部31cだけでなく、熱交換部2のサイドプレート3との接合部周辺における空気流れ方向Yの上流側の側面に沿って延びるように形成されている。また、図示は省略するが、補強部53の板状部材530も、同様に、熱交換部2のサイドプレート3との接合部周辺における空気流れ方向Yの下流側の側面に沿って延びるように形成されている。補強部53の板状部材530,531は、サイドプレート3だけでなく、熱交換部2の端部にろう付け等により接合されることにより、更にコア部1を補強している。
(Modification)
Next, a modification of the heat exchanger HE of the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 5, in the heat exchanger HE of this modification, the plate member 531 of the reinforcing portion 53 joins not only the side wall portion 31 c of the side plate 3 but also the side plate 3 of the heat exchange portion 2. It is formed to extend along the upstream side of the air flow direction Y around the portion. Further, although not shown, the plate-like member 530 of the reinforcing portion 53 also extends along the downstream side surface in the air flow direction Y at the periphery of the joint portion of the heat exchange portion 2 with the side plate 3. It is formed. The plate members 530 and 531 of the reinforcing portion 53 further reinforce the core portion 1 by being joined not only to the side plate 3 but also to the end portion of the heat exchange portion 2 by brazing or the like.
本変形例の熱交換器HEによれば、熱交換部2を補強するための部品を別途必要とすることなく、熱交換部2を更に補強することができる。
<第2実施形態>
次に、図6〜図8を参照して、第2実施形態の熱交換器HEについて説明する。以下、第1実施形態の熱交換器HEとの相違点を中心に説明する。
According to the heat exchanger HE of this modification, the heat exchange unit 2 can be further reinforced without requiring a separate component for reinforcing the heat exchange unit 2.
Second Embodiment
Next, the heat exchanger HE of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 8. Hereinafter, differences from the heat exchanger HE of the first embodiment will be mainly described.
図6〜図8に示されるように、本実施形態のヘッダタンク5は、第1実施形態の補強部53とは形状の異なる補強部55を有している。
具体的には、図7及び図8に示されるように、補強部55は、空気流れ方向Yにおいて対向して配置される一対の板状部材550,551により構成されている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the header tank 5 of the present embodiment has a reinforcing portion 55 whose shape is different from that of the reinforcing portion 53 of the first embodiment.
Specifically, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, the reinforcing portion 55 is configured by a pair of plate-like members 550 and 551 disposed to face each other in the air flow direction Y.
一方の板状部材550は、プレート部51の空気流れ方向Yの下流側の側面に一体的に形成されている。板状部材550は、プレート部51の側面からチューブ長手方向Xに延びるように形成されており、その途中部分がサイドプレート3の中央部に向かって折り曲げられることにより、サイドプレート3の側壁部31bの内面に向かって延びている。板状部材550は、サイドプレート3の側壁部31bの内面にろう付け等により接合されている。   One plate member 550 is integrally formed on the downstream side surface of the plate portion 51 in the air flow direction Y. The plate-like member 550 is formed to extend from the side surface of the plate portion 51 in the tube longitudinal direction X, and the middle portion thereof is bent toward the central portion of the side plate 3 to form the side wall portion 31 b of the side plate 3. Extends towards the inner surface of the The plate member 550 is joined to the inner surface of the side wall portion 31 b of the side plate 3 by brazing or the like.
他方の板状部材551は、プレート部51の空気流れ方向Yの上流側の側面に一体的に形成されている。板状部材551は、プレート部51の側面からチューブ長手方向Xに延びるように形成されており、その途中部分がサイドプレート3の中央部に向かって折り曲げられることにより、サイドプレート3の側壁部31cの内面に向かって延びている。板状部材551は、サイドプレート3の側壁部31cの内面にろう付け等により接合されている。   The other plate member 551 is integrally formed on the upstream side surface of the plate portion 51 in the air flow direction Y. The plate-like member 551 is formed to extend from the side surface of the plate portion 51 in the tube longitudinal direction X, and the middle portion thereof is bent toward the central portion of the side plate 3 to form the side wall portion 31 c of the side plate 3. Extends towards the inner surface of the The plate member 551 is joined to the inner surface of the side wall portion 31 c of the side plate 3 by brazing or the like.
以上説明した本実施形態の熱交換器HEによれば、上記の(1)及び(2)に示される作用及び効果に加え、以下の(4)に示される作用及び効果を得ることができる。
(4)補強部53は、サイドプレート3の断面凹字状に形成された部分において対向するように配置される一対の側壁部31b,31cのそれぞれの内面に接合されている。これにより、サイドプレート3を内面から補強することが可能となる。
According to the heat exchanger HE of the present embodiment described above, in addition to the actions and effects shown in the above (1) and (2), the actions and effects shown in the following (4) can be obtained.
(4) The reinforcing portion 53 is joined to the inner surfaces of the pair of side wall portions 31 b and 31 c which are disposed to face each other in the portion of the side plate 3 formed in a concave shape in cross section. This makes it possible to reinforce the side plate 3 from the inner surface.
<第3実施形態>
次に、図9〜図11を参照して、第3実施形態の熱交換器HEについて説明する。以下、第1実施形態の熱交換器HEとの相違点を中心に説明する。
図9〜図11に示されるように、本実施形態のヘッダタンク5は、第1実施形態の補強部53とは形状の異なる補強部56を有している。
Third Embodiment
Next, the heat exchanger HE of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11. Hereinafter, differences from the heat exchanger HE of the first embodiment will be mainly described.
As shown in FIGS. 9 to 11, the header tank 5 of the present embodiment has a reinforcing portion 56 whose shape is different from that of the reinforcing portion 53 of the first embodiment.
具体的には、図11に示されるように、補強部56は、チューブ長手方向Xに直交する断面形状が凹字状に形成された部材である。すなわち、補強部56は、平板状の底壁部560と、底壁部560の両端からチューブ積層方向Zに伸びるように形成される一対の側壁部561,562とを有している。図9及び図10に示されるように、補強部56は、プレート部51の端部に一体的に形成されている。補強部56は、プレート部51からサイドプレート3に向かってチューブ長手方向Xに延びるように形成されている。図11に示されるように、補強部56の側壁部561の内面は、サイドプレート3の側壁部31bの外面にろう付け等により接合されている。補強部56の側壁部562の内面は、サイドプレート3の側壁部31cの外面にろう付け等により接合されている。補強部56は、プレート部51に成型されており、サイドプレート3の上方からかぶせるような形で折り曲げられた後、サイドプレート3に一体的に接合されて固定される。   Specifically, as shown in FIG. 11, the reinforcing portion 56 is a member in which a cross-sectional shape orthogonal to the tube longitudinal direction X is formed in a concave shape. That is, the reinforcing portion 56 has a flat bottom wall portion 560 and a pair of side wall portions 561 and 562 formed to extend from both ends of the bottom wall portion 560 in the tube stacking direction Z. As shown in FIGS. 9 and 10, the reinforcing portion 56 is integrally formed at an end of the plate portion 51. The reinforcing portion 56 is formed to extend in the tube longitudinal direction X from the plate portion 51 toward the side plate 3. As shown in FIG. 11, the inner surface of the side wall 561 of the reinforcing portion 56 is joined to the outer surface of the side wall 31 b of the side plate 3 by brazing or the like. The inner surface of the side wall portion 562 of the reinforcing portion 56 is joined to the outer surface of the side wall portion 31 c of the side plate 3 by brazing or the like. The reinforcing portion 56 is molded into the plate portion 51 and is bent in such a manner as to cover the side plate 3 from above, and then integrally joined and fixed to the side plate 3.
以上説明した本実施形態の熱交換器HEによれば、上記の(1)及び(2)の作用及び効果に加え、以下の(5)に示される作用及び効果を得ることができる。
(5)補強部56は、断面凹字状に形成されており、サイドプレート3の断面凹字状に形成された部分の開口部を閉塞するようにサイドプレート3に接合されている。これにより、第1実施形態の補強部53のように一対の板状部材530,531が別々に設けられている構造と比較すると、補強部56自体の剛性を高めることができるため、結果的にサイドプレート3を更に補強することができる。
According to the heat exchanger HE of the present embodiment described above, in addition to the actions and effects of the above (1) and (2), the actions and effects shown in the following (5) can be obtained.
(5) The reinforcing portion 56 is formed in a concave shape in cross section, and is joined to the side plate 3 so as to close the opening of the portion formed in the concave shape in the cross section of the side plate 3. Thereby, as compared with a structure in which the pair of plate members 530 and 531 are separately provided as in the reinforcing portion 53 of the first embodiment, the rigidity of the reinforcing portion 56 itself can be enhanced, and as a result, The side plate 3 can be further reinforced.
<第4実施形態>
次に、図12〜図14を参照して、第4実施形態の熱交換器HEについて説明する。以下、第1実施形態の熱交換器HEとの相違点を中心に説明する。
図12〜図14に示されるように、本実施形態のヘッダタンク5は,第1実施形態の補強部53とは形状の異なる補強部57を有している。
Fourth Embodiment
Next, the heat exchanger HE of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14. Hereinafter, differences from the heat exchanger HE of the first embodiment will be mainly described.
As shown in FIGS. 12 to 14, the header tank 5 of the present embodiment has a reinforcing portion 57 whose shape is different from that of the reinforcing portion 53 of the first embodiment.
具体的には、図12及び図13に示されるように、補強部57は、タンク本体部50の一端部に一体的に形成されている。図13及び図14に示されるように、補強部57は、空気流れ方向Yにおいて対向して配置される一対の板状部材570,571により構成されている。図13に示されるように、一方の板状部材570は、タンク本体部50の空気流れ方向Yの下流側の側面からサイドプレート3の側壁部31bの外面に向かってチューブ長手方向Xに延びるように形成されている。他方の板状部材571は、タンク本体部50の空気流れ方向Yの上流側の側面からサイドプレート3の側壁部31cの外面に向かってチューブ長手方向Xに延びるように形成されている。図14に示されるように、板状部材570,571は、サイドプレート3の側壁部31b,31cにろう付け等により接合されることにより、サイドプレート3の一端部を補強している。   Specifically, as shown in FIGS. 12 and 13, the reinforcing portion 57 is integrally formed at one end of the tank main body 50. As shown in FIG. 13 and FIG. 14, the reinforcing portion 57 is configured by a pair of plate-like members 570 and 571 disposed to face each other in the air flow direction Y. As shown in FIG. 13, one plate member 570 extends in the tube longitudinal direction X from the downstream side surface of the tank main body 50 in the air flow direction Y toward the outer surface of the side wall 31 b of the side plate 3. Is formed. The other plate-like member 571 is formed to extend in the tube longitudinal direction X from the upstream side surface of the tank main body 50 in the air flow direction Y toward the outer surface of the side wall 31 c of the side plate 3. As shown in FIG. 14, the plate members 570 and 571 are joined to the side wall portions 31 b and 31 c of the side plate 3 by brazing or the like, thereby reinforcing one end portion of the side plate 3.
以上説明した本実施形態の熱交換器HEによれば、上記の(1)及び(3)の作用及び効果に加え、以下の(6)に示される作用及び効果を得ることができる。
(6)補強部53は、ヘッダタンク5のタンク本体部50に一体的に形成されている。これにより、サイドプレート3を補強するための補強部53をヘッダタンク5に容易に設けることができる。
According to the heat exchanger HE of the present embodiment described above, in addition to the actions and effects of the above (1) and (3), the actions and effects shown in the following (6) can be obtained.
(6) The reinforcing portion 53 is integrally formed with the tank main body 50 of the header tank 5. Thus, the reinforcing portion 53 for reinforcing the side plate 3 can be easily provided in the header tank 5.
(変形例)
次に、第4実施形態の熱交換器HEの変形例について説明する。
図15に示されるように、本変形例の熱交換器HEでは、補強部57の板状部材571が、サイドプレート3の側壁部31cだけでなく、熱交換部2のサイドプレート3との接合部周辺における空気流れ方向Yの上流側の側面に沿って延びるように形成されている。また、図示は省略するが、補強部57の板状部材570も、同様に、熱交換部2のサイドプレート3との接合部周辺における空気流れ方向Yの下流側の側面に沿って延びるように形成されている。補強部57の板状部材570,571は、サイドプレート3だけでなく、熱交換部2の端部にろう付け等に接合されることにより、更に熱交換部2を補強している。
(Modification)
Next, a modification of the heat exchanger HE of the fourth embodiment will be described.
As shown in FIG. 15, in the heat exchanger HE of the present modification, the plate-like member 571 of the reinforcing portion 57 joins not only the side wall portion 31 c of the side plate 3 but also the side plate 3 of the heat exchange portion 2. It is formed to extend along the upstream side of the air flow direction Y around the portion. Further, although not shown, the plate-like member 570 of the reinforcing portion 57 similarly extends along the downstream side surface in the air flow direction Y in the periphery of the joint portion of the heat exchange portion 2 with the side plate 3. It is formed. The plate members 570 and 571 of the reinforcement portion 57 further reinforce the heat exchange portion 2 by being joined not only to the side plate 3 but also to the end portion of the heat exchange portion 2 by brazing or the like.
本変形例の熱交換器HEによれば、熱交換部2を補強するための部品を別途必要とすることなく、熱交換部2を更に補強することができる。
<他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
According to the heat exchanger HE of this modification, the heat exchange unit 2 can be further reinforced without requiring a separate component for reinforcing the heat exchange unit 2.
Other Embodiments
The above embodiments can also be implemented in the following forms.
・各実施形態の熱交換器HEの構造は、そのチューブ積層方向Zが鉛直方向となるように配置される熱交換器に限らず、例えばチューブ長手方向Xが鉛直方向となるように配置される熱交換器にも適用可能である。また、各実施形態の熱交換器HEの構造は、受液器9や過冷却部23を有していない熱交換器にも適用可能である。   The structure of the heat exchanger HE of each embodiment is not limited to the heat exchanger disposed so that the tube stacking direction Z is the vertical direction, and for example, the tube longitudinal direction X is disposed so as to be the vertical direction It is applicable also to a heat exchanger. Moreover, the structure of the heat exchanger HE of each embodiment is applicable also to the heat exchanger which does not have the liquid receiver 9 and the subcooling part 23.
・ヘッダタンク5,6は、中間プレート部52を有していないものであってもよい。
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
The header tanks 5 and 6 may not have the intermediate plate portion 52.
The present disclosure is not limited to the above specific example. Those skilled in the art may appropriately modify the above-described specific example as long as the features of the present disclosure are included. The elements included in the specific examples described above, and the arrangement, conditions, shape, and the like of the elements are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. The elements included in the above-described specific examples can be appropriately changed in combination as long as no technical contradiction arises.
HE:熱交換器
1:コア部
2:熱交換部
3,4:サイドプレート
5,6:ヘッダタンク
20:チューブ
30:平板部
31b,31c:側壁部
50:タンク本体部
51:プレート部
53,55,56,57:補強部
HE: Heat exchanger 1: Core part 2: Heat exchange part 3, 4: Side plate 5, 6: Header tank 20: Tube 30: Flat part 31b, 31c: Side wall part 50: Tank main part 51: Plate part 53, 55, 56, 57: Reinforcement part

Claims (8)

  1. 外部を流れる流体と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器(HE)であって、
    前記熱媒体が流れる流路を有する複数のチューブ(20)の積層構造からなるコア部(1)と、
    前記チューブの端部に接合されるヘッダタンク(5)と、を備え、
    前記ヘッダタンクは、
    前記コア部を補強する補強部(53,55,56,57)を一体的に有している
    熱交換器。
    A heat exchanger (HE) that exchanges heat between a fluid flowing outside and a heat medium,
    A core portion (1) comprising a laminated structure of a plurality of tubes (20) having a flow path through which the heat medium flows;
    A header tank (5) joined to the end of the tube;
    The header tank is
    The heat exchanger integrally has the reinforcement part (53, 55, 56, 57) which reinforces the said core part.
  2. 前記コア部は、
    複数の前記チューブの積層構造からなる熱交換部(2)と、
    前記チューブの積層方向における前記コア部の端部に配置されるサイドプレート(3,4)と、を有し、
    前記補強部は、
    前記サイドプレートを補強している
    請求項1に記載の熱交換器。
    The core portion is
    A heat exchange section (2) comprising a laminated structure of a plurality of the tubes;
    And a side plate (3, 4) disposed at an end of the core portion in the stacking direction of the tubes.
    The reinforcing portion is
    The heat exchanger according to claim 1, wherein the side plate is reinforced.
  3. 前記補強部は、
    前記熱交換部を更に補強している
    請求項2に記載の熱交換器。
    The reinforcing portion is
    The heat exchanger according to claim 2, further reinforcing the heat exchange unit.
  4. 前記サイドプレートは、
    平板状に形成され、前記ヘッダタンクに挿入される平板部(30)と、
    前記平板部に連続するように設けられ、断面凹字状に形成された部分と、を有しており、
    前記補強部は、
    前記サイドプレートの断面凹字状に形成された部分において対向するように配置される一対の側壁部(31b,31c)のそれぞれの外面に接合されている
    請求項2又は3に記載の熱交換器。
    The side plate is
    A flat plate portion (30) formed in a flat plate shape and inserted into the header tank;
    And a portion provided so as to be continuous with the flat plate portion and formed in a concave shape in cross section,
    The reinforcing portion is
    The heat exchanger according to claim 2 or 3, wherein the heat exchanger is joined to the outer surfaces of a pair of side wall portions (31b, 31c) arranged to face each other in a portion formed in a concave shape in cross section of the side plate. .
  5. 前記サイドプレートは、
    平板状に形成され、前記ヘッダタンクに挿入される平板部(30)と、
    前記平板部に連続するように設けられ、断面凹字状に形成された部分と、を有しており、
    前記補強部は、
    前記サイドプレートの断面凹字状に形成された部分において対向するように配置される一対の側壁部(31b,31c)のそれぞれの内面に接合されている
    請求項2又は3に記載の熱交換器。
    The side plate is
    A flat plate portion (30) formed in a flat plate shape and inserted into the header tank;
    And a portion provided so as to be continuous with the flat plate portion and formed in a concave shape in cross section,
    The reinforcing portion is
    The heat exchanger according to claim 2 or 3, wherein the heat exchanger is joined to the inner surface of a pair of side wall portions (31b, 31c) arranged to face each other in a portion formed in a concave shape in cross section of the side plate. .
  6. 前記サイドプレートは、
    平板状に形成され、前記ヘッダタンクに挿入される平板部(30)と、
    前記平板部に連続するように設けられ、断面凹字状に形成された部分と、を有しており、
    前記補強部は、
    断面凹字状に形成されており、前記サイドプレートの断面凹字状に形成された部分の開口部を閉塞するように前記サイドプレートに接合されている
    請求項2又は3に記載の熱交換器。
    The side plate is
    A flat plate portion (30) formed in a flat plate shape and inserted into the header tank;
    And a portion provided so as to be continuous with the flat plate portion and formed in a concave shape in cross section,
    The reinforcing portion is
    The heat exchanger according to claim 2 or 3, wherein the heat exchanger is formed in a concave shape in cross section and joined to the side plate so as to close an opening of a portion formed in the concave shape in cross section of the side plate. .
  7. 前記ヘッダタンクは、
    複数の前記チューブに連通される内部空間が形成されるタンク本体部(50)と、
    前記タンク本体部に接合され、複数の前記チューブが挿入されるプレート部(51)と、を有し、
    前記補強部は、
    前記プレート部に形成されている
    請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱交換器。
    The header tank is
    A tank body (50) in which an internal space communicated with the plurality of tubes is formed;
    And a plate portion (51) joined to the tank body portion and into which a plurality of the tubes are inserted;
    The reinforcing portion is
    The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, which is formed in the plate portion.
  8. 前記ヘッダタンクは、
    複数の前記チューブに連通される内部空間が形成されるタンク本体部と、
    前記タンク本体部に接合され、複数の前記チューブが挿入されるプレート部と、を有し、
    前記補強部は、
    前記プレート部に形成されている
    請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱交換器。
    The header tank is
    A tank body portion in which an internal space communicated with the plurality of tubes is formed;
    And a plate portion joined to the tank body and into which a plurality of the tubes are inserted;
    The reinforcing portion is
    The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, which is formed in the plate portion.
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