JP2019138490A - Heat exchanger - Google Patents

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典宏 米田
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Abstract

To provide a heat exchanger comprising a connection header with high brazing quality.SOLUTION: A heat exchanger comprises: a first header member 211 having a plurality of heat transfer pipes 20a through which a heat medium flows, a plurality of insertion holes through which the heat transfer pipes 20a are inserted, and a planar first connection part; and a second header member 212 having a planar second connection part, and connected to the first header member 211 to form a flow passage for the heat medium. Also, at least one of the first header member 211 and the second header member 212 has overhang parts 211a and 212a communicating the plurality of heat transfer pipes 20a, and the first connection part and the second connection part are connected.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger.

管段方向に多段に配置された複数の伝熱管が、管段方向及び伝熱管の長手方向に直交する管列方向に並列に配置され、管列方向に隣り合う伝熱管の長手方向の一端部同士を連通する連結ヘッダを備える熱交換器が開発されている。   A plurality of heat transfer tubes arranged in multiple stages in the tube row direction are arranged in parallel in the tube row direction and the tube row direction orthogonal to the longitudinal direction of the heat transfer tube, and end portions in the longitudinal direction of the heat transfer tubes adjacent in the tube row direction are connected to each other. Heat exchangers having connected headers that communicate with each other have been developed.

例えば、特許文献1の熱交換器は、熱交換器の上下方向に扁平伝熱管とコルゲートフィンとを交互に配置して構成された熱交換ユニットを、二列平行に配置し、管列方向に隣接する扁平伝熱管の端部を、上下方向に仕切りを有した連結ヘッダで連通している。また、連結ヘッダは、扁平伝熱管の挿入口を有する第1板部材と、半円筒状の形状が連続して並ぶ波状の第2板部材によって構成される。   For example, in the heat exchanger of Patent Document 1, heat exchange units configured by alternately arranging flat heat transfer tubes and corrugated fins in the vertical direction of the heat exchanger are arranged in two rows in parallel, and in the tube row direction. The ends of adjacent flat heat transfer tubes communicate with each other through a connection header having a partition in the vertical direction. Further, the connection header is configured by a first plate member having an insertion port for a flat heat transfer tube and a corrugated second plate member in which semi-cylindrical shapes are continuously arranged.

特開2015−113983号公報JP2015-113983A

特許文献1に記載の熱交換器では、連結ヘッダを構成する第1板部材と第2板部材との接触面をロウ付けによって閉塞して熱媒体の流路を形成する必要がある。ロウ付け品質は、ロウ付けされる部材間の距離に影響され、部材間の距離が大きいと、ロウ付けが不十分となり、ロウ付け不良となるおそれがある。したがって、ロウ付け品質を向上させるためには、接合される部材の寸法精度を高める、又は接合される部材に荷重を印加することにより、接合される部材間の距離を小さくする必要がある。   In the heat exchanger described in Patent Document 1, it is necessary to close the contact surfaces of the first plate member and the second plate member constituting the connection header by brazing to form a heat medium flow path. The brazing quality is affected by the distance between the members to be brazed, and if the distance between the members is large, the brazing becomes insufficient and there is a possibility that the brazing will be poor. Therefore, in order to improve the brazing quality, it is necessary to increase the dimensional accuracy of the members to be joined or to apply a load to the members to be joined to reduce the distance between the members to be joined.

特許文献1に記載の熱交換器では、第1板部材と第2板部材の対向接触面に加え、これに対し垂直な2面もロウ付けする必要がある。このため、全ての接合部分の部材間距離を小さくすることは困難であり、ロウ付け品質が低下するおそれがある。   In the heat exchanger described in Patent Document 1, in addition to the opposing contact surfaces of the first plate member and the second plate member, it is also necessary to braze two surfaces perpendicular to this. For this reason, it is difficult to reduce the distance between the members of all the joining portions, and the brazing quality may be deteriorated.

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ロウ付け品質の高い連結ヘッダを備える熱交換器を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above-mentioned situation, and it aims at providing the heat exchanger provided with the connection header with high brazing quality.

上記目的を達成するため、この発明に係る熱交換器は、熱媒体を流通させる複数の伝熱管と、伝熱管を挿通させる複数の挿通孔と、平面状の第1接合部と、を有する第1のヘッダ部材と、平面状の第2接合部を有し、第1のヘッダ部材に接合されて熱媒体の流路を構成する第2のヘッダ部材と、を備える。また、第1のヘッダ部材及び第2のヘッダ部材の少なくとも一方は、複数の伝熱管を連通させる張出し部を有し、第1接合部と第2接合部とが接合されている。   In order to achieve the above object, a heat exchanger according to the present invention includes a plurality of heat transfer tubes through which a heat medium flows, a plurality of insertion holes through which the heat transfer tubes are inserted, and a planar first joint portion. 1 header member and a 2nd header member which has a planar 2nd joined part, and is joined to the 1st header member and constitutes a channel of a heat carrier. In addition, at least one of the first header member and the second header member has an overhang portion that allows the plurality of heat transfer tubes to communicate with each other, and the first joint portion and the second joint portion are joined.

本発明によれば、熱媒体の流路を構成する第1のヘッダ部材と第2のヘッダ部材とが、平面状の第1接合部と平面状の第2接合部で接合されるため、連結ヘッダのロウ付け品質を向上させることが可能である。   According to the present invention, the first header member and the second header member constituting the flow path of the heat medium are joined by the planar first joint and the planar second joint, so that the connection It is possible to improve the brazing quality of the header.

本発明の実施の形態1に係る室外機の正面側斜視図The front side perspective view of the outdoor unit which concerns on Embodiment 1 of this invention 実施の形態1に係る室外機の背面側斜視図Rear side perspective view of outdoor unit according to Embodiment 1 図1のA−A’線で切断した室外機の断面平面図Sectional plan view of the outdoor unit cut along line A-A 'in FIG. 実施の形態1に係る熱交換器の斜視図The perspective view of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る熱交換ユニットの概念図Conceptual diagram of heat exchange unit according to Embodiment 1 実施の形態1に係る連結ヘッダの拡大図The enlarged view of the connection header which concerns on Embodiment 1 図6のB−B’線で切断した連結ヘッダの断面側面図Sectional side view of the connection header cut | disconnected by the B-B 'line | wire of FIG. 図6のC−C’線で切断した連結ヘッダの断面平面図Sectional top view of the connection header cut | disconnected by the C-C 'line | wire of FIG. 実施の形態1に係る組み立て前の連結ヘッダの断面側面図Sectional side view of the connection header before assembly according to Embodiment 1 実施の形態1に係るブレージングシートの断面図Sectional drawing of the brazing sheet which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るロウ付け後の連結ヘッダの断面側面図Sectional side view of the connection header after brazing according to Embodiment 1 隙間距離と圧力損失との関係を示すグラフGraph showing the relationship between clearance distance and pressure loss 本発明の実施の形態2に係る連結ヘッダの断面側面図Sectional side view of the connection header which concerns on Embodiment 2 of this invention 実施の形態2に係る連結ヘッダの断面平面図Sectional top view of the connection header which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る組み立て前の連結ヘッダの断面側面図Sectional side view of the connection header before assembly according to Embodiment 2 半円筒状にプレス加工した際の板厚の模式図Schematic of plate thickness when pressed into semi-cylindrical shape 実施の形態2に係るロウ付け後の連結ヘッダの断面側面図Sectional side view of the connection header after brazing according to Embodiment 2 両面にロウ材を有するブレージングシートを用いた場合のロウ付け後の連結ヘッダの断面側面図Cross-sectional side view of connection header after brazing when brazing sheet having brazing material on both sides is used 半角筒形状の張出し部を有する連結ヘッダの断面側面図Cross-sectional side view of a connection header having a half-angle tubular shape overhang 蓋部材を用いた張出し部を有する連結ヘッダの断面側面図Cross-sectional side view of a connecting header having an overhang using a lid member

以下、図を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る熱交換器について説明する。   Hereinafter, a heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本実施の形態に係る熱交換器20は、空気調和装置の室外機1に収容されて、熱交換器20の外部を流れる空気と、熱交換器20の内部を流れる熱媒体との間で熱交換を行う。図1、図2に示すように、室外機1は、筐体10を備える。筐体10は、図3に示すように、熱交換器20、熱交換器20に空気を流すファン60、ファン60を駆動するモータ61、圧縮機(不図示)を収容する。
(Embodiment 1)
The heat exchanger 20 according to the present embodiment is accommodated in the outdoor unit 1 of the air conditioner and heats between air flowing outside the heat exchanger 20 and a heat medium flowing inside the heat exchanger 20. Exchange. As shown in FIGS. 1 and 2, the outdoor unit 1 includes a housing 10. As shown in FIG. 3, the housing 10 houses a heat exchanger 20, a fan 60 that causes air to flow through the heat exchanger 20, a motor 61 that drives the fan 60, and a compressor (not shown).

筐体10は、図1、図2に示すように、直方体状であり、空気を排出する排気口11、排気口11を覆うファンガード13、空気を吸入する吸気口12a、12b、吸気口12bを覆うリアガード14を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the casing 10 has a rectangular parallelepiped shape. The exhaust port 11 exhausts air, the fan guard 13 covers the exhaust port 11, the intake ports 12a and 12b, and the intake port 12b. A rear guard 14 is provided.

排気口11は、筐体10の正面パネル10aに形成された開口部であり、熱交換器20で熱交換された空気が、ファン60によって排出される。排気口11は、網目状のファンガード13によって覆われている。これにより、ユーザが回転中のファン60に触れることを防ぎ、ユーザの安全を確保している。   The exhaust port 11 is an opening formed in the front panel 10 a of the housing 10, and air exchanged by the heat exchanger 20 is exhausted by the fan 60. The exhaust port 11 is covered with a mesh-shaped fan guard 13. This prevents the user from touching the rotating fan 60 and ensures the safety of the user.

吸気口12aは、筐体10の側面パネル10bに形成された開口部であり、ファン60の回転によって、筐体10内の熱交換器20へと空気を流入させる。   The air inlet 12 a is an opening formed in the side panel 10 b of the housing 10, and allows air to flow into the heat exchanger 20 in the housing 10 by the rotation of the fan 60.

吸気口12bは、筐体10の背面パネル10cに形成された開口部であり、ファン60の回転によって、筐体10内の熱交換器20へと空気を流入させる。吸気口12bは、網目状のリアガード14によって覆われている。これにより、ユーザが筐体10内部の熱交換器20に触れることを防ぎ、ユーザの安全を確保している。   The air inlet 12 b is an opening formed in the back panel 10 c of the housing 10, and allows air to flow into the heat exchanger 20 in the housing 10 by the rotation of the fan 60. The air inlet 12b is covered with a mesh-like rear guard 14. This prevents the user from touching the heat exchanger 20 inside the housing 10 and ensures the safety of the user.

図3の断面図に示すように、筐体10の内部は、セパレータ板10fによって、機械室100aとファン室100bとの2つの領域に区切られている。機械室100aは、図示しない圧縮機、レシーバ、弁、弁を制御する電気回路等を収容し、外気から遮蔽された領域である。ファン室100bは、熱交換器20、ファン60、モータ61、ファン60を支持するファンフレーム62等を収容し、吸気口12a、12b、排気口11を通じて外気に晒されている領域である。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the inside of the housing 10 is divided into two regions of a machine chamber 100a and a fan chamber 100b by a separator plate 10f. The machine room 100a is an area that contains a compressor, a receiver, a valve, an electric circuit that controls the valve, and the like (not shown) and is shielded from the outside air. The fan chamber 100 b is a region that houses the heat exchanger 20, the fan 60, the motor 61, the fan frame 62 that supports the fan 60, and the like and is exposed to the outside air through the intake ports 12 a and 12 b and the exhaust port 11.

ファン60は、ファン室100bの中央部に配置されている。モータ61は、ファン60に接続されており、ファン60を回転駆動する。ファン60及びモータ61は、筐体10に固定されたファンフレーム62に取り付けられている。   The fan 60 is disposed at the center of the fan chamber 100b. The motor 61 is connected to the fan 60 and rotationally drives the fan 60. The fan 60 and the motor 61 are attached to a fan frame 62 fixed to the housing 10.

ファン60は、モータ61によって回転駆動され、吸気口12a、12bから筐体10内に空気を流入させるとともに、吸気口12a、12bから流入し、熱交換器20を通過した空気を、排気口11を通じて筐体10の外部へ送出する。   The fan 60 is rotationally driven by a motor 61 and allows air to flow into the housing 10 from the air inlets 12a and 12b, and flows into the housing 10 from the air inlets 12a and 12b and passes the air that has passed through the heat exchanger 20 to the air outlet 11. To the outside of the housing 10.

熱交換器20は、図3に示すように、吸気口12a、12bに沿って平面視L字状に筐体10内に配置されている。また、熱交換器20の機械室100a側の端部は、機械室100a内に配置された冷媒管20dを通じて、圧縮機に接続されている。   As shown in FIG. 3, the heat exchanger 20 is disposed in the housing 10 in an L shape in plan view along the air inlets 12 a and 12 b. The end of the heat exchanger 20 on the machine room 100a side is connected to the compressor through a refrigerant pipe 20d disposed in the machine room 100a.

熱交換器20は、図4に示すように、熱媒体を流通させる伝熱管20aを複数積層して保持する熱交換ユニット200a、200b、熱交換ユニット200aの伝熱管20aと熱交換ユニット200bの伝熱管20aとを連通して熱媒体を流通させる連結ヘッダ21、伝熱管20aと圧縮機とを接続する冷媒管20dを備える。   As shown in FIG. 4, the heat exchanger 20 includes a heat exchange unit 200a, 200b that holds a plurality of heat transfer tubes 20a through which a heat medium is circulated, and a heat transfer tube 20a of the heat exchange unit 200a and a heat transfer unit 200b. A connection header 21 that allows the heat medium to flow through the heat pipe 20a and a refrigerant pipe 20d that connects the heat transfer pipe 20a and the compressor are provided.

図5に模式的に示すように、伝熱管20aは、断面扁平形状である。これにより、熱交換器20の熱交換効率を高めることができる。また、伝熱管20aの材質は、アルミニウム合金である。熱交換ユニット200a、200bは、扁平部同士を対向させて積層した複数の伝熱管20aを備える。   As schematically shown in FIG. 5, the heat transfer tube 20a has a flat cross-sectional shape. Thereby, the heat exchange efficiency of the heat exchanger 20 can be improved. The material of the heat transfer tube 20a is an aluminum alloy. The heat exchange units 200a and 200b include a plurality of heat transfer tubes 20a that are stacked with the flat portions facing each other.

伝熱管20aは、矩形板状の放熱フィン20bに接続されている。具体的には、放熱フィン20bは、伝熱管20aが積層された管段方向に複数の貫通孔を有している。そして、伝熱管20aが、それぞれの貫通孔に挿入、接続されている。また、伝熱管20aは、複数の放熱フィン20bに接続されており、伝熱管20aと放熱フィン20bは、図5に示すように、全体で格子状となっている。   The heat transfer tube 20a is connected to a rectangular plate-shaped heat radiation fin 20b. Specifically, the heat radiating fin 20b has a plurality of through holes in the tube step direction in which the heat transfer tubes 20a are stacked. And the heat exchanger tube 20a is inserted and connected to each through-hole. Further, the heat transfer tube 20a is connected to a plurality of heat radiation fins 20b, and the heat transfer tubes 20a and the heat radiation fins 20b have a lattice shape as a whole as shown in FIG.

熱交換ユニット200a、200bは、同数の伝熱管20aを備えている。また、熱交換ユニット200aと熱交換ユニット200bは、管段方向及び伝熱管20aの長手方向に直交する管列方向に並列に配置されている。伝熱管20aの一方の端部は、冷媒管20dに接続されている。また、伝熱管20aの他方の端部は、図6に示すように、連結ヘッダ21に接続されている。   The heat exchange units 200a and 200b are provided with the same number of heat transfer tubes 20a. The heat exchange unit 200a and the heat exchange unit 200b are arranged in parallel in the tube row direction and the tube row direction orthogonal to the longitudinal direction of the heat transfer tube 20a. One end of the heat transfer tube 20a is connected to the refrigerant tube 20d. Moreover, the other end part of the heat exchanger tube 20a is connected to the connection header 21, as shown in FIG.

連結ヘッダ21は、図7、図8に示すように、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212を備える。第1のヘッダ部材211は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部211aを備える。張出し部211aは、伝熱管20aに対応する位置に形成されている。また、張出し部211aは、図9の分解図に示すように、熱交換ユニット200a、200bの各伝熱管20aを挿通させる挿通孔211bを備える。また、張出し部211aの周囲は、平面状の第1接合部211cである。   As shown in FIGS. 7 and 8, the connection header 21 includes a first header member 211 and a second header member 212. The first header member 211 is a flat plate-like member, and includes a semi-cylindrical protruding portion 211a. The overhang portion 211a is formed at a position corresponding to the heat transfer tube 20a. Moreover, the overhang | projection part 211a is provided with the insertion hole 211b which penetrates each heat exchanger tube 20a of the heat exchange units 200a and 200b, as shown to the exploded view of FIG. Further, the periphery of the overhanging portion 211a is a planar first joining portion 211c.

第2のヘッダ部材212は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部212aを備える。張出し部212aは、第1のヘッダ部材211の張出し部211aに対向する位置に複数形成されている。また、張出し部212aの周囲は、平面状の第2接合部212cである。   The second header member 212 is a flat plate-like member and includes a semi-cylindrical protruding portion 212a. A plurality of overhanging portions 212 a are formed at positions facing the overhanging portion 211 a of the first header member 211. Further, the periphery of the overhang portion 212a is a planar second joint portion 212c.

図7、図8に示すように、第1のヘッダ部材211の挿通孔211bに伝熱管20aが挿通され、第1のヘッダ部材211と伝熱管20aとがロウ付けにより接合されている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the heat transfer tube 20a is inserted into the insertion hole 211b of the first header member 211, and the first header member 211 and the heat transfer tube 20a are joined by brazing.

また、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212は、張出し部211aと張出し部212aとが対向する位置に配置され、平面状の第1接合部211cと平面状の第2接合部212cで、ロウ付けにより接合される。これにより、対向する一対の張り出し部同士で、両端が閉じた円筒状の流路を形成している。   Further, the first header member 211 and the second header member 212 are arranged at positions where the overhanging portion 211a and the overhanging portion 212a face each other, and the planar first joining portion 211c and the planar second joining portion 212c. Then, they are joined by brazing. Thereby, a cylindrical flow path with both ends closed is formed by a pair of opposed projecting portions.

続いて、熱交換器20を備える室外機1の組み立て方法について説明する。   Then, the assembly method of the outdoor unit 1 provided with the heat exchanger 20 is demonstrated.

まず、第1のヘッダ部材211及び第2のヘッダ部材212を、プレス加工により製造する。第1のヘッダ部材211及び第2のヘッダ部材212の材質は、図10に示すように、ロウ材22aであるロウ層と、基材22bと、防食材22cである防食層とを積層したブレージングシート22である。例えば、ロウ材22aはAl−Si合金であり、基材22bはMnを添加されたA3003アルミニウム合金であり、防食材22cはAl−Zn合金である。   First, the first header member 211 and the second header member 212 are manufactured by press working. As shown in FIG. 10, the material of the first header member 211 and the second header member 212 is a brazing in which a brazing layer that is a brazing material 22a, a base material 22b, and an anticorrosion layer that is an anticorrosion material 22c are laminated. This is a sheet 22. For example, the brazing material 22a is an Al—Si alloy, the base material 22b is an A3003 aluminum alloy to which Mn is added, and the anticorrosion material 22c is an Al—Zn alloy.

第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212のプレス加工の際の材料の向きは、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212とを接合して連結ヘッダ21とした際に、接合面に位置するロウ材22a同士が接触し、防食材22cが外側、すなわち張出し部211a、212aが突出する側である。これにより、第1接合部211cと第2接合部212cとのロウ付け性を確保するとともに、防食材22cにより防食性に優れた連結ヘッダ21を得ることができる。   When the first header member 211 and the second header member 212 are pressed, the direction of the material is determined when the first header member 211 and the second header member 212 are joined to form the connection header 21. The brazing materials 22a located on the joint surfaces are in contact with each other, and the anticorrosion material 22c is on the outside, that is, the side from which the overhang portions 211a and 212a protrude. Thereby, while ensuring the brazing property of the 1st junction part 211c and the 2nd junction part 212c, the connection header 21 excellent in corrosion resistance can be obtained with the anticorrosion material 22c.

続いて、熱交換ユニット200a、200bを製作する。プレス加工で製作した放熱フィン20bを予め定められたピッチで整列させる。放熱フィン20bの材料は、第1のヘッダ部材211、第2のヘッダ部材212と同様のブレージングシート22を用いる。また、押し出し成形で製作したアルミニウム合金製の伝熱管20aを予め定められたピッチで整列させる。そして、整列させた放熱フィン20bの挿入孔に伝熱管20aを圧入する。   Subsequently, the heat exchange units 200a and 200b are manufactured. The radiating fins 20b manufactured by press working are aligned at a predetermined pitch. The brazing sheet 22 similar to that of the first header member 211 and the second header member 212 is used as the material of the radiation fin 20b. Further, the heat transfer tubes 20a made of aluminum alloy manufactured by extrusion are aligned at a predetermined pitch. Then, the heat transfer tubes 20a are press-fitted into the insertion holes of the aligned heat radiation fins 20b.

また、冷媒管20dをブレージングシート22で製作する。冷媒管20dは、冷媒管20dに形成された挿通孔に挿通された伝熱管20aと、ロウ付けによって接続される。ブレージングシート22は、ロウ材22aが冷媒管20dの内側、防食材22cが冷媒管20dの外側となる向きで、冷媒管20dを構成する。これにより、伝熱管20aと冷媒管20dとのロウ付け性及び冷媒管20dの防食性が確保される。   Further, the refrigerant pipe 20d is made of the brazing sheet 22. The refrigerant pipe 20d is connected to the heat transfer pipe 20a inserted through the insertion hole formed in the refrigerant pipe 20d by brazing. The brazing sheet 22 constitutes the refrigerant pipe 20d in such a direction that the brazing material 22a is inside the refrigerant pipe 20d and the anticorrosion material 22c is outside the refrigerant pipe 20d. Thereby, the brazing property of the heat transfer tube 20a and the refrigerant tube 20d and the corrosion resistance of the refrigerant tube 20d are ensured.

上述したように製造された熱交換ユニット200a、200bを管列方向に並列に配置し、伝熱管20aの一方の端部を冷媒管20dの挿入孔に挿入する。また、伝熱管20aの他方の端部を、プレス加工で形成した第1のヘッダ部材211の挿通孔211bに挿通する。そして、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212とを、張出し部211aと張出し部212aとが対向する位置で仮固定する。第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212は、カシメ加工によって仮固定される。仮固定は、治具を用いて行ってもよく、第1のヘッダ部材211の第1接合部211cと、第2のヘッダ部材212の第2接合部212cとを加圧密着させることが好ましい。また、第1のヘッダ部材211に第2のヘッダ部材212を仮固定した後、第1のヘッダ部材211の挿通孔211bに伝熱管20aを挿通してもよい。   The heat exchange units 200a and 200b manufactured as described above are arranged in parallel in the tube row direction, and one end of the heat transfer tube 20a is inserted into the insertion hole of the refrigerant tube 20d. Further, the other end of the heat transfer tube 20a is inserted into the insertion hole 211b of the first header member 211 formed by press working. And the 1st header member 211 and the 2nd header member 212 are temporarily fixed in the position where the overhang part 211a and the overhang part 212a oppose. The first header member 211 and the second header member 212 are temporarily fixed by caulking. Temporary fixing may be performed using a jig, and it is preferable to press-contact the first joint portion 211c of the first header member 211 and the second joint portion 212c of the second header member 212. Further, after temporarily fixing the second header member 212 to the first header member 211, the heat transfer tube 20 a may be inserted into the insertion hole 211 b of the first header member 211.

続いて、組み立てられた熱交換器20を、窒素ガス雰囲気下で約580〜620℃に昇温したロウ付け槽に投入する。これによりブレージングシート22のロウ材22aが溶融して、接触している部材同士を一括ロウ付けする。これにより、第1のヘッダ部材211の張出し部211aと第2のヘッダ部材212の張出し部212aとの間に形成された空間が閉塞され、熱媒体の流路を構成する。したがって、第1のヘッダ部材211に挿通された、熱交換ユニット200aの伝熱管20aと、これに隣接する熱交換ユニット200bの伝熱管20aとが連通し、熱媒体を流通させることができる。   Subsequently, the assembled heat exchanger 20 is put into a brazing bath heated to about 580 to 620 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. As a result, the brazing material 22a of the brazing sheet 22 is melted, and the contacting members are brazed together. As a result, the space formed between the overhanging portion 211a of the first header member 211 and the overhanging portion 212a of the second header member 212 is closed to form a flow path for the heat medium. Therefore, the heat transfer tube 20a of the heat exchange unit 200a inserted through the first header member 211 communicates with the heat transfer tube 20a of the heat exchange unit 200b adjacent thereto, and the heat medium can be circulated.

そして、ロウ付けされた熱交換器20を図4に示すようにL字に曲げ、圧縮機、ファン60、モータ61等とともに筐体10に収容して室外機1が組み立てられる。   Then, the brazed heat exchanger 20 is bent into an L shape as shown in FIG. 4 and accommodated in the housing 10 together with the compressor, the fan 60, the motor 61, etc., and the outdoor unit 1 is assembled.

図11の断面図に模式的に示すように、ロウ付け槽内で加熱されて溶融したロウ材22aは、表面張力によって、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212との間、及び伝熱管20aと第1のヘッダ部材211との間に凝集する。また、溶融した第1のヘッダ部材211のロウ材22aは、毛細管現象によって伝熱管20aと第1のヘッダ部材211との隙間を通り、第1のヘッダ部材211の外側、すなわち防食材22c側にも凝集し、フィレットを形成する。これらによって、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212とが接合されるとともに、熱媒体の圧力、すなわち連結ヘッダ21の内圧に対する接合部の耐圧強度が確保できる。   As schematically shown in the cross-sectional view of FIG. 11, the brazing material 22 a heated and melted in the brazing tank is subjected to surface tension between the first header member 211 and the second header member 212, and Aggregates between the heat transfer tube 20a and the first header member 211. Also, the molten brazing material 22a of the first header member 211 passes through the gap between the heat transfer tube 20a and the first header member 211 by a capillary phenomenon, and is on the outside of the first header member 211, that is, on the anticorrosive material 22c side. Also aggregate and form fillets. As a result, the first header member 211 and the second header member 212 are joined, and the pressure resistance of the joined portion against the pressure of the heat medium, that is, the internal pressure of the connection header 21 can be secured.

ここで、第1のヘッダ部材211に対する伝熱管20aの挿入量Mが不足すると、ロウ材22aが伝熱管20aの端部に付着する。これにより、伝熱管20aに形成されている熱媒体の流路が塞がり、熱媒体が流れなくなる場合がある。したがって、伝熱管20aの挿入量Mは、凝集したロウ材22aの高さであるロウ材距離R、伝熱管20aを連結ヘッダ21に挿入した後の伝熱管20aの端部の位置バラツキ、第1のヘッダ部材211のプレス加工時の形状バラツキ等を考慮して決定する必要がある。   Here, when the insertion amount M of the heat transfer tube 20a with respect to the first header member 211 is insufficient, the brazing material 22a adheres to the end of the heat transfer tube 20a. Thereby, the flow path of the heat medium formed in the heat transfer tube 20a is blocked, and the heat medium may not flow. Therefore, the insertion amount M of the heat transfer tube 20a is determined based on the brazing material distance R which is the height of the aggregated brazing material 22a, the position variation of the end of the heat transfer tube 20a after the heat transfer tube 20a is inserted into the connection header 21, and the first It is necessary to determine the shape of the header member 211 in consideration of the shape variation at the time of pressing.

一方、挿入量Mを大きくすると伝熱管20aの端部から第2のヘッダ部材212の内壁との隙間距離Nが小さくなる。図12は、隙間距離Nをパラメータとして、熱媒体が熱交換ユニット200aの伝熱管20aの端部から、熱交換ユニット200bの伝熱管20aの端部まで流れる際に生じる圧力損失Δpとの関係を示している。隙間距離Nを大きくすることで圧力損失Δpは小さくなり、隙間距離Nを伝熱管20aの扁平部厚さT以上にすることで飽和に近づくことがわかる。したがって、隙間距離N>伝熱管20aの扁平部厚さTとすることが好ましい。また、張出し部211aの内壁と張出し部212aの内壁との距離である内壁間距離Lは、伝熱管20aの扁平部厚さTに、伝熱管20aの端部をロウで塞がない挿入量Mを加えた値以上とすることが好ましい。   On the other hand, when the insertion amount M is increased, the gap distance N between the end of the heat transfer tube 20a and the inner wall of the second header member 212 is decreased. FIG. 12 shows the relationship between the pressure loss Δp that occurs when the heat medium flows from the end of the heat transfer tube 20a of the heat exchange unit 200a to the end of the heat transfer tube 20a of the heat exchange unit 200b using the gap distance N as a parameter. Show. It can be seen that the pressure loss Δp is reduced by increasing the gap distance N, and approaches saturation when the gap distance N is set to be equal to or greater than the flat portion thickness T of the heat transfer tube 20a. Therefore, it is preferable that the clearance distance N> the flat portion thickness T of the heat transfer tube 20a. Further, the distance L between the inner walls, which is the distance between the inner wall of the overhanging portion 211a and the inner wall of the overhanging portion 212a, is an insertion amount M in which the end portion of the heat transfer tube 20a is not blocked by the brazing with the flat thickness T of the heat transfer tube 20a. It is preferable to set the value to be equal to or greater than

以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器20は、第1のヘッダ部材211の平面状の第1接合部211cと、第2のヘッダ部材212の第2接合部212cとを接合して熱媒体の流路を構成する。このため、連結ヘッダ21のロウ付け品質を向上させることができる。また、張出し部211a、212aを囲む平面状の第1接合部211cと、平面状の第2接合部212cとをロウ付けにより接合するため、閉塞された熱媒体の流路を容易に形成することができる。   As described above, the heat exchanger 20 according to the present embodiment joins the planar first joint portion 211 c of the first header member 211 and the second joint portion 212 c of the second header member 212. Thus, the flow path of the heat medium is configured. For this reason, the brazing quality of the connection header 21 can be improved. Further, since the planar first joint portion 211c surrounding the overhang portions 211a and 212a and the planar second joint portion 212c are joined by brazing, a closed heat medium flow path can be easily formed. Can do.

本実施の形態では、第1のヘッダ部材211に張出し部211aを形成するとともに、第2のヘッダ部材212に張出し部212aを形成して、熱媒体の流路とすることとしたが、これに限られない。例えば、第1のヘッダ部材211または第2のヘッダ部材212のいずれか一方のみに張出し部211a、212aを形成して熱媒体の流路としてもよい。   In the present embodiment, the overhanging portion 211a is formed on the first header member 211 and the overhanging portion 212a is formed on the second header member 212 to form a heat medium flow path. Not limited. For example, the overhang portions 211a and 212a may be formed on only one of the first header member 211 and the second header member 212 to form a heat medium flow path.

また、本実施の形態では、第1のヘッダ部材211、第2のヘッダ部材212の材質は、3種類の材料を積層したブレージングシート22であることとしたが、これに限られない。例えば、ロウ材22aと基材22bの2種類の材料を積層したブレージングシートを用いてもよい。この場合、基材22bの厚さを、腐食が進展しても耐圧性能を満足できる厚みとすることが好ましい。   Moreover, in this Embodiment, although the material of the 1st header member 211 and the 2nd header member 212 decided to be the brazing sheet 22 which laminated | stacked three types of materials, it is not restricted to this. For example, you may use the brazing sheet which laminated | stacked two types of materials, the brazing material 22a and the base material 22b. In this case, the thickness of the base material 22b is preferably set to a thickness that can satisfy the pressure resistance performance even when corrosion progresses.

(実施の形態2)
続いて、本発明の実施の形態2に係る熱交換器20について説明する。上記実施の形態1では、張出し部211a、212aは、プレス加工によって滑らかに形成されることとしていたが、プレス加工による強度低下を抑制するためには、張出し部211a、212aの肉厚を厚くすることが望ましい。以下、張出し部211a、212aの肉厚を厚くする手法の例について説明する。
(Embodiment 2)
Then, the heat exchanger 20 which concerns on Embodiment 2 of this invention is demonstrated. In the first embodiment, the overhang portions 211a and 212a are formed smoothly by press working. However, in order to suppress the strength reduction due to press working, the overhang portions 211a and 212a are thickened. It is desirable. Hereinafter, an example of a method for increasing the thickness of the overhang portions 211a and 212a will be described.

本実施の形態に係る熱交換器20では、図13に示すように、張出し部211d、212dが、連続する階段状である点で、実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1と同様であるので、同じ符号を付す。   As shown in FIG. 13, the heat exchanger 20 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the overhang portions 211 d and 212 d have a continuous step shape. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given.

連結ヘッダ21は、図13、図14に示すように、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212を備える。第1のヘッダ部材211は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部211dを備える。詳細には、張出し部211dの内面及び外面は、プレス加工によって連続する階段状に形成されている。張出し部211dは、熱交換ユニット200a、200bの各伝熱管20aに対応する位置に形成されている。また、張出し部211dは、図15の分解図に示すように、それぞれの伝熱管20aに対応する位置に挿通孔211eを備える。また、張出し部211dの周囲は、平面状の第1接合部211fである。   As shown in FIGS. 13 and 14, the connection header 21 includes a first header member 211 and a second header member 212. The first header member 211 is a flat plate-like member and includes a semi-cylindrical protruding portion 211d. Specifically, the inner surface and the outer surface of the overhang portion 211d are formed in a continuous step shape by press working. The overhang portion 211d is formed at a position corresponding to each heat transfer tube 20a of the heat exchange units 200a and 200b. Moreover, the overhang | projection part 211d is provided with the insertion hole 211e in the position corresponding to each heat exchanger tube 20a, as shown to the exploded view of FIG. The periphery of the overhang portion 211d is a planar first joint portion 211f.

第2のヘッダ部材212は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部212dを備える。詳細には、張出し部212dの内面及び外面は、第1のヘッダ部材211の張出し部211dと同様に、プレス加工によって連続する階段状に形成されている。張出し部212dは、張出し部211dに対向する位置に形成されている。また、張出し部212dの周囲は、平面状の第2接合部212fである。   The second header member 212 is a flat plate-like member and includes a semi-cylindrical protruding portion 212d. Specifically, the inner surface and the outer surface of the overhang portion 212d are formed in a continuous step shape by press work, like the overhang portion 211d of the first header member 211. The overhang portion 212d is formed at a position facing the overhang portion 211d. Further, the periphery of the overhang portion 212d is a planar second joint portion 212f.

第1のヘッダ部材211及び第2のヘッダ部材212の材質は、図10に示すように、ロウ材22aであるロウ層と、基材22bと、防食材22cである防食層とを積層したブレージングシート22である。具体的には、実施の形態1と同様、ロウ材22aはAl−Si合金であり、基材22bはアルミニウム合金であり、防食材22cはAl−Zn合金である。   As shown in FIG. 10, the material of the first header member 211 and the second header member 212 is a brazing in which a brazing layer that is a brazing material 22a, a base material 22b, and an anticorrosion layer that is an anticorrosion material 22c are laminated. This is a sheet 22. Specifically, as in Embodiment 1, the brazing material 22a is an Al—Si alloy, the base material 22b is an aluminum alloy, and the anticorrosion material 22c is an Al—Zn alloy.

第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212のプレス加工の際の材料の向きは、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212とを接合して連結ヘッダ21とした際に、接合面に位置するロウ材22a同士が接触し、防食材22cが外側、すなわち張出し部211d、212dが突出する側である。これにより、第1接合部211fと第2接合部212fとのロウ付け性を確保するとともに、防食材22cにより防食性に優れた連結ヘッダ21を得ることができる。   When the first header member 211 and the second header member 212 are pressed, the direction of the material is determined when the first header member 211 and the second header member 212 are joined to form the connection header 21. The brazing materials 22a located on the joining surfaces are in contact with each other, and the anticorrosion material 22c is on the outside, that is, the side from which the overhang portions 211d and 212d protrude. Thereby, while ensuring the brazing property of the 1st junction part 211f and the 2nd junction part 212f, the connection header 21 excellent in anticorrosion property can be obtained with the anticorrosion material 22c.

ここで、図16に、実施の形態1の板厚QAのブレージングシート22を半円筒状にプレス加工した際の断面図を示す。板金をプレス加工して形状を変化させると、材料の体積は加工前後で変化しないため、張出し部211aの周囲の板厚QBは薄くなる。すなわち、強度の高い部位と低い部位が生じる。したがって、耐圧強度を満足させるためには、第1のヘッダ部材211及び第2のヘッダ部材212の板厚を、QA−QBで表される板厚変化を見込んだ板厚とする必要がある。   Here, FIG. 16 shows a cross-sectional view when the brazing sheet 22 having a thickness QA of the first embodiment is pressed into a semicylindrical shape. When the shape is changed by pressing a sheet metal, the volume of the material does not change before and after the processing, so the plate thickness QB around the overhanging portion 211a becomes thin. That is, a high intensity | strength site | part and a low site | part arise. Therefore, in order to satisfy the pressure resistance, it is necessary to set the plate thickness of the first header member 211 and the second header member 212 to allow for the plate thickness change represented by QA-QB.

本実施の形態に係る第1のヘッダ部材211及び第2のヘッダ部材212は、張出し部211d、212dの内面及び外面を、連続する階段状としている。したがって、図13にQBで示すように、プレス加工後の材料厚さは局部的に薄くなる。その後、ロウ付けの際、階段部の周囲のロウ材22aが表面張力によって、階段状の角部に凝集する。これにより、図17に示すように、ロウ付け後の最小板厚は、ロウ材22aの厚さを含むQCとなる。   The first header member 211 and the second header member 212 according to the present embodiment have continuous and stepped inner surfaces and outer surfaces of the overhang portions 211d and 212d. Therefore, as indicated by QB in FIG. 13, the thickness of the material after press working is locally reduced. Thereafter, at the time of brazing, the brazing material 22a around the staircase portion is aggregated into stepped corner portions due to surface tension. Thereby, as shown in FIG. 17, the minimum plate thickness after brazing becomes QC including the thickness of the brazing material 22a.

以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器20は、第1のヘッダ部材211、第2のヘッダ部材212の材質を、ロウ材を積層したブレージングシートとするとともに、張出し部211d、212dの内面及び外面を連続する階段状としている。これにより、階段状の角部にロウ材が凝集するので、張出し部211d、212dの強度低下を抑制することができる。したがって、第1のヘッダ部材211及び第2のヘッダ部材212の板厚を厚くすることなく、耐圧強度を満足させることができるので、軽量かつ安価な連結ヘッダ21とすることができる。   As described above, in the heat exchanger 20 according to the present embodiment, the material of the first header member 211 and the second header member 212 is a brazing sheet in which brazing materials are laminated, and an overhang portion 211d, The inner surface and the outer surface of 212d have a continuous staircase shape. As a result, the brazing material agglomerates at the stepped corners, so that the strength reduction of the overhanging portions 211d and 212d can be suppressed. Therefore, since the pressure resistance can be satisfied without increasing the thickness of the first header member 211 and the second header member 212, the connection header 21 can be made light and inexpensive.

本実施の形態では、第1のヘッダ部材211、第2のヘッダ部材212の材質を、3種類の材料を積層したブレージングシート22であることとしたが、これに限られない。例えば、基材22bの両面にロウ材22aを積層したブレージングシートを用いてもよい。これにより、図18に示すように、第1のヘッダ部材211及び第2のヘッダ部材212の内面と外面の両方の階段状の角部にロウ材が凝集する。したがって、より耐圧強度の高い連結ヘッダ21を得ることができる。   In the present embodiment, the material of the first header member 211 and the second header member 212 is the brazing sheet 22 in which three kinds of materials are laminated, but is not limited thereto. For example, you may use the brazing sheet which laminated | stacked the brazing material 22a on both surfaces of the base material 22b. As a result, as shown in FIG. 18, the brazing material agglomerates at the stepped corners of both the inner surface and the outer surface of the first header member 211 and the second header member 212. Therefore, the connection header 21 with higher pressure resistance can be obtained.

上述の各実施の形態に係る張出し部211a、212aは、半円筒形状であることとしたが、これに限られない。張出し部211a、212aは、伝熱管20aを連通させて、熱媒体の流路を構成できればよく、例えば、図19に示すように、半角筒形状であってもよい。   Although the overhang portions 211a and 212a according to the above-described embodiments are semicylindrical, the present invention is not limited thereto. The overhang portions 211a and 212a only need to be able to communicate with the heat transfer tube 20a to form a flow path of the heat medium. For example, as shown in FIG.

また、上述の各実施の形態に係る張出し部211a、212aは、第1のヘッダ部材211、第2のヘッダ部材212に、プレス加工によって一体的に形成されることとしたが、これに限られない。例えば、図20に示すように、第2のヘッダ部材212に形成された貫通孔212gと、貫通孔212gを覆う蓋部材23によって張出し部212aを構成してもよい。この場合、蓋部材23は、予め第2のヘッダ部材212に固定された状態で、第1のヘッダ部材211と第2のヘッダ部材212とをロウ付け接合すればよい。   In addition, the overhang portions 211a and 212a according to each of the above-described embodiments are integrally formed on the first header member 211 and the second header member 212 by press working. Absent. For example, as illustrated in FIG. 20, the overhanging portion 212a may be configured by a through hole 212g formed in the second header member 212 and a lid member 23 covering the through hole 212g. In this case, the lid member 23 may be brazed and joined to the first header member 211 and the second header member 212 in a state of being fixed to the second header member 212 in advance.

1 室外機、10 筐体、10a 正面パネル、10b 側面パネル、10c 背面パネル、10f セパレータ板、11 排気口、12a,12b 吸気口、13 ファンガード、14 リアガード、20 熱交換器、20a 伝熱管、20b 放熱フィン、20d 冷媒管、21 連結ヘッダ、211 第1のヘッダ部材、212 第2のヘッダ部材、211a,211d,212a,212d 張出し部、211b,211e 挿通孔、211c,211f 第1接合部、212c,212f 第2接合部、212g 貫通孔、22 ブレージングシート、22a ロウ材、22b 基材、22c 防食材、23 蓋部材、60 ファン、61 モータ、62 ファンフレーム、100a 機械室、100b ファン室、200a,200b 熱交換ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outdoor unit, 10 housing | casing, 10a front panel, 10b side panel, 10c back panel, 10f separator plate, 11 exhaust port, 12a, 12b inlet port, 13 fan guard, 14 rear guard, 20 heat exchanger, 20a heat exchanger tube, 20b radiating fin, 20d refrigerant pipe, 21 connection header, 211 first header member, 212 second header member, 211a, 211d, 212a, 212d overhanging part, 211b, 211e insertion hole, 211c, 211f first joint part, 212c, 212f 2nd joint, 212g through hole, 22 brazing sheet, 22a brazing material, 22b base material, 22c anticorrosion material, 23 lid member, 60 fan, 61 motor, 62 fan frame, 100a machine room, 100b fan room, 200a, 200b Heat exchange unit

Claims (8)

熱媒体を流通させる複数の伝熱管と、
前記伝熱管が挿通される複数の挿通孔と、平面状の第1接合部と、を有する第1のヘッダ部材と、
平面状の第2接合部を有し、前記第1のヘッダ部材に接合されて前記熱媒体の流路を構成する第2のヘッダ部材と、を備え、
前記第1のヘッダ部材及び前記第2のヘッダ部材の少なくとも一方は、
複数の前記伝熱管を連通させる張出し部を有し、
前記第1接合部と前記第2接合部とが接合されている、
熱交換器。
A plurality of heat transfer tubes for circulating a heat medium;
A first header member having a plurality of insertion holes through which the heat transfer tubes are inserted, and a planar first joint portion;
A second header member having a planar second joining portion, joined to the first header member to form a flow path of the heat medium, and
At least one of the first header member and the second header member is
Having an overhanging portion for communicating a plurality of the heat transfer tubes;
The first joint and the second joint are joined;
Heat exchanger.
前記張出し部の周囲は、平面状の接合部である、
請求項1に記載の熱交換器。
The periphery of the overhang part is a planar joint part.
The heat exchanger according to claim 1.
前記張出し部は、
半円筒形状を有する、
請求項1又は2に記載の熱交換器。
The overhang portion is
Having a semi-cylindrical shape,
The heat exchanger according to claim 1 or 2.
前記張出し部は、
内面と外面の少なくとも一方が連続した階段状である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の熱交換器。
The overhang portion is
At least one of the inner surface and the outer surface is a continuous stepped shape,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3.
前記第1のヘッダ部材と前記第2のヘッダ部材の少なくとも一方は、
一方の表面が防食層であり、他方の表面がロウ層であるブレージングシートであり、
前記ロウ層は、
前記第1のヘッダ部材と前記第2のヘッダ部材との接合面に配置されている、
請求項1から4のいずれか一項に記載の熱交換器。
At least one of the first header member and the second header member is
One surface is a corrosion protection layer and the other surface is a brazing sheet having a wax layer
The wax layer is
It is arranged on the joint surface between the first header member and the second header member,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
前記第1のヘッダ部材及び前記第2のヘッダ部材の少なくとも一方は、
両面がロウ層であるブレージングシートである、
請求項1から4のいずれか一項に記載の熱交換器。
At least one of the first header member and the second header member is
It is a brazing sheet whose both sides are wax layers,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
前記第1のヘッダ部材及び前記第2のヘッダ部材の少なくとも一方は、
一方の表面がロウ層であるブレージングシートであり、
前記ロウ層は、
前記第1のヘッダ部材と前記第2のヘッダ部材との接合面に配置されている、
請求項1から4のいずれか一項に記載の熱交換器。
At least one of the first header member and the second header member is
One surface is a brazing sheet with a wax layer,
The wax layer is
It is arranged on the joint surface between the first header member and the second header member,
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
前記伝熱管は、扁平形状であり、
前記第1のヘッダ部材に挿入された前記伝熱管の先端部と、前記先端部に対向する前記第2のヘッダ部材との隙間距離が、前記伝熱管の扁平部厚さ以上である、
請求項1から7のいずれか一項に記載の熱交換器。
The heat transfer tube has a flat shape,
The gap distance between the tip of the heat transfer tube inserted into the first header member and the second header member facing the tip is equal to or greater than the flat portion thickness of the heat transfer tube.
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 7.
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