JP2020094758A - Header, heat transfer pipe, and heat exchanger - Google Patents

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JP2020094758A JP2018233753A JP2018233753A JP2020094758A JP 2020094758 A JP2020094758 A JP 2020094758A JP 2018233753 A JP2018233753 A JP 2018233753A JP 2018233753 A JP2018233753 A JP 2018233753A JP 2020094758 A JP2020094758 A JP 2020094758A
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典宏 米田
Norihiro Yoneda
典宏 米田
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Abstract

To provide a header, a heat transfer pipe, and a heat exchanger that can be brazed with sufficient strength.SOLUTION: A header 10R comprises an outer part, a flow passage formed inside the outer part, an insertion hole 11 penetrating to the flow passage from the outer part, and grooves 12 formed in inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11. Fluid is passed through the flow passage. A heat transfer pipe 20 is inserted into the insertion hole 11, and thereby the fluid is passed between the heat transfer pipe 20 and the flow passage. The grooves 12 extend in the penetrating direction of the insertion hole 11.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明はヘッダ、伝熱管及び熱交換器に関する。 The present invention relates to a header, a heat transfer tube and a heat exchanger.

熱交換器には、熱交換対象の流体が流される伝熱管と、その伝熱管に流体を分配するヘッダと、を備え、それら伝熱管とヘッダがロウ材によって接合されたものがある。 Some heat exchangers include a heat transfer tube through which a fluid to be heat-exchanged flows, and a header that distributes the fluid to the heat transfer tube, and the heat transfer tube and the header are joined by a brazing material.

例えば、特許文献1には、外郭部に形成された挿入孔を有するヘッダと、その挿入孔に端部が挿入された伝熱管と、を備え、ロウ材によって伝熱管がヘッダに接合された熱交換器が開示されている。 For example, Patent Document 1 includes a header having an insertion hole formed in the outer shell and a heat transfer tube having an end inserted in the insertion hole, and a heat transfer tube in which the heat transfer tube is joined to the header. A switch is disclosed.

特許文献1に記載の熱交換器では、ヘッダに、挿入孔の開口を囲む筒が形成されている。筒の内径は、挿入孔の内径よりも大きく、挿入孔の内径は、伝熱管の外径と同じである。特許文献1に記載の熱交換器では、伝熱管が挿入孔に挿入されている。そして、伝熱管と筒の隙間に、ロウ材が充填されている。これにより、伝熱管とヘッダが接合されている。 In the heat exchanger described in Patent Document 1, the header is formed with a cylinder surrounding the opening of the insertion hole. The inner diameter of the cylinder is larger than the inner diameter of the insertion hole, and the inner diameter of the insertion hole is the same as the outer diameter of the heat transfer tube. In the heat exchanger described in Patent Document 1, the heat transfer tube is inserted into the insertion hole. The brazing material is filled in the gap between the heat transfer tube and the cylinder. Thereby, the heat transfer tube and the header are joined.

特開2008−260049号公報JP, 2008-260049, A

特許文献1に記載の熱交換器では、ヘッダの筒の内径が挿入孔の内径よりも大きく、挿入孔の内径が伝熱管の外径と同じであるため、ロウ材が挿入孔と伝熱管との間にほとんど充填されない。その結果、伝熱管が筒だけで接合されることになり、伝熱管とヘッダが十分な強度で接合されないことがある。 In the heat exchanger described in Patent Document 1, the inner diameter of the header cylinder is larger than the inner diameter of the insertion hole, and the inner diameter of the insertion hole is the same as the outer diameter of the heat transfer tube. Therefore, the brazing material is used as the insertion hole and the heat transfer tube. Hardly filled between. As a result, the heat transfer tube is joined only by the cylinder, and the heat transfer tube and the header may not be joined with sufficient strength.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、十分な強度でロウ付けすることができるヘッダ、伝熱管及び熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a header, a heat transfer tube, and a heat exchanger that can be brazed with sufficient strength.

上記の目的を達成するため、本発明に係るヘッダは、外郭部と、外郭部の内部に形成され、流体が流される流路と、外郭部から流路へ貫通し、伝熱管が挿入されることにより伝熱管と流路との間に流体を流通させる挿入孔と、挿入孔の内壁に形成された凹凸部と、を備える。凹凸部は、挿入孔の貫通方向に延在する。 In order to achieve the above-mentioned object, a header according to the present invention is formed with an outer shell portion, a flow path through which a fluid flows, and a heat transfer tube inserted from the outer shell portion to the flow path. Accordingly, the insertion hole that allows the fluid to flow between the heat transfer tube and the flow path, and the uneven portion formed on the inner wall of the insertion hole are provided. The uneven portion extends in the penetrating direction of the insertion hole.

本発明の構成によれば、凹凸部が挿入孔の内壁に形成されると共に、挿入孔の貫通方向に延在する。このため、伝熱管が挿入孔に挿入されたときに、伝熱管と挿入孔内壁に十分な隙間が形成されない場合でも、伝熱管と挿入孔との間に挿入孔の貫通方向に延在する空間を確保することができる。その結果、ロウ材がヘッダ内部まで十分浸透して、ヘッダと伝熱管を十分な強度でロウ付けすることができる。 According to the configuration of the present invention, the uneven portion is formed on the inner wall of the insertion hole and extends in the penetrating direction of the insertion hole. Therefore, even when a sufficient gap is not formed between the heat transfer tube and the inner wall of the insertion hole when the heat transfer tube is inserted into the insertion hole, a space extending in the penetration direction of the insertion hole between the heat transfer tube and the insertion hole. Can be secured. As a result, the brazing material sufficiently penetrates into the header, and the header and the heat transfer tube can be brazed with sufficient strength.

本発明の実施の形態1に係る熱交換器の斜視図The perspective view of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器が備えるヘッダの斜視図The perspective view of the header with which the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention is equipped. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器が備える伝熱管の斜視図1 is a perspective view of a heat transfer tube included in a heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention. 図1に示すIV領域の拡大平面図An enlarged plan view of the IV area shown in FIG. 図4に示すV−V断面線の断面図Sectional view of the V-V section line shown in FIG. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の製造で、伝熱管が挿入孔に挿入され、ロウ材が配置されたときのヘッダの断面図Sectional drawing of a header at the time of manufacture of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention, a heat transfer tube is inserted in an insertion hole, and a brazing material is arrange|positioned. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器の製造で、ロウ材が挿入孔と溝に浸透したときのヘッダの断面図Sectional drawing of a header at the time of manufacture of the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention, when a brazing material permeates an insertion hole and a groove. 本発明の実施の形態2に係る熱交換器が備えるヘッダの挿入孔の拡大平面図The enlarged plan view of the insertion hole of the header with which the heat exchanger which concerns on Embodiment 2 of this invention is equipped. 図8に示すIX−IX断面線の断面図Sectional view of section line IX-IX shown in FIG. 本発明の実施の形態3に係る熱交換器が備えるヘッダの挿入孔の拡大平面図Enlarged plan view of the insertion hole of the header provided in the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention 図10に示すXI−XI断面線の断面図Sectional view of section line XI-XI shown in FIG. 本発明の実施の形態1に係る熱交換器が備えるヘッダが有する挿入孔の変形例の拡大平面図The enlarged plan view of the modification of the insertion hole which the header with which the heat exchanger which concerns on Embodiment 1 of this invention has is provided. 本発明の実施の形態3に係る熱交換器の伝熱管の変形例が挿入されたヘッダの挿入孔の拡大平面図An enlarged plan view of an insertion hole of a header in which a modification of the heat transfer tube of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention is inserted.

以下、本発明の実施の形態に係るヘッダ、伝熱管及び熱交換器について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。図に示す直交座標系XYZにおいて、熱交換器が備える伝熱管の管軸を左右方向に向けたときの、その管軸の方向がX軸、上下方向がZ軸、X軸とZ軸とに直交する方向がY軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。 Hereinafter, a header, a heat transfer tube, and a heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent parts are designated by the same reference numerals. In the Cartesian coordinate system XYZ shown in the figure, when the tube axis of the heat transfer tube provided in the heat exchanger is oriented in the left-right direction, the tube axis direction is the X-axis, the vertical direction is the Z-axis, and the X-axis and the Z-axis are the same. The direction orthogonal to each other is the Y axis. Hereinafter, this coordinate system will be appropriately referred to for description.

(実施の形態1)
実施の形態1に係る熱交換器は、伝熱管の端部がヘッダにロウ付けされた熱交換器である。この熱交換器では、伝熱管の端部がヘッダの挿入孔に挿入され、その挿入孔で、伝熱管とヘッダがロウ付けされている。そして、挿入孔には、ロウ付け強度を高めるため、ロウ材を浸透させる溝が形成されている。まず、図1−図3を参照して、熱交換器の構成について説明する。次に、図4及び図5を参照して、ヘッダの挿入孔に形成された溝について説明する。続いて、図6及び図7を参照して、その溝を用いたロウ付けの方法について説明する。
(Embodiment 1)
The heat exchanger according to the first embodiment is a heat exchanger in which the ends of the heat transfer tubes are brazed to the header. In this heat exchanger, the end portion of the heat transfer tube is inserted into the insertion hole of the header, and the heat transfer tube and the header are brazed in the insertion hole. Further, in the insertion hole, a groove for penetrating the brazing material is formed in order to enhance brazing strength. First, the configuration of the heat exchanger will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Next, the groove formed in the insertion hole of the header will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Subsequently, a brazing method using the groove will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器1Aの斜視図である。図2は、熱交換器1Aが備えるヘッダ10R、10Lの斜視図である。図3は、熱交換器1Aが備える伝熱管20の斜視図である。なお、図1では、理解を容易するため、熱交換器1Aが備える複数のフィン30のうち、その一部のフィン30だけを図示している。また、伝熱管20とヘッダ10R、10Lを接合するロウ材を省略している。図2では、ヘッダ10R、10L内の流路の形状を直方体状に簡略化している。さらに、挿入孔11の溝を省略している。 FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger 1A according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the headers 10R and 10L included in the heat exchanger 1A. FIG. 3 is a perspective view of the heat transfer tube 20 included in the heat exchanger 1A. Note that, in FIG. 1, for easy understanding, only some of the fins 30 included in the heat exchanger 1A are illustrated. Further, the brazing material for joining the heat transfer tube 20 and the headers 10R and 10L is omitted. In FIG. 2, the shapes of the flow paths in the headers 10R and 10L are simplified into a rectangular parallelepiped shape. Further, the groove of the insertion hole 11 is omitted.

図1に示すように、熱交換器1Aは、左右に離れて配置されたヘッダ10R、10Lと、左右方向に延在してヘッダ10Rと10Lとを接続する複数の伝熱管20と、複数の伝熱管20に取り付けられた複数のフィン30と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the heat exchanger 1A includes headers 10R and 10L arranged apart from each other on the left and right sides, a plurality of heat transfer tubes 20 extending in the left and right direction to connect the headers 10R and 10L, and a plurality of heat transfer tubes 20. And a plurality of fins 30 attached to the heat transfer tube 20.

ヘッダ10R、10Lは、外部機器から熱交換対象の流体である冷媒の供給を受ける部材又はその冷媒の排出をする部材である。ヘッダ10R、10Lは、図2に示すように、直方体状に形成され、内部が中空に形成されている。ヘッダ10R、10Lは、長手方向を奥行き方向に向け、互いに平行に配置されている。そして、ヘッダ10Lの左側面部には、外部機器からの冷媒の供給又は外部機器へ冷媒の排出を行うため、その左側面部を貫通する冷媒流出入口100が設けられている。 The headers 10R and 10L are members that receive supply of a refrigerant, which is a fluid to be heat-exchanged, from an external device or members that discharge the refrigerant. As shown in FIG. 2, each of the headers 10R and 10L is formed in a rectangular parallelepiped shape and has a hollow inside. The headers 10R and 10L are arranged in parallel with each other with the longitudinal direction facing the depth direction. The left side surface of the header 10L is provided with a refrigerant inlet/outlet 100 penetrating the left side surface for supplying the refrigerant from the external device or discharging the refrigerant to the external device.

一方、ヘッダ10Rの左側面部とヘッダ10Lの右側面部、すなわち、ヘッダ10Rと10Lの対向する側面部には、複数の伝熱管20を接続するため、複数の挿入孔11が形成されている。なお、挿入孔11が形成された側面部は、ヘッダ10R、10Lの外形を画定して内部の空間を囲む部分であることから、本明細書では、外郭部ともいう。 On the other hand, a plurality of insertion holes 11 are formed in the left side surface portion of the header 10R and the right side surface portion of the header 10L, that is, the side surface portions of the headers 10R and 10L which face each other, for connecting the plurality of heat transfer tubes 20. In addition, since the side surface portion in which the insertion hole 11 is formed is a portion that defines the outer shapes of the headers 10R and 10L and surrounds the internal space, it is also referred to as an outer shell portion in the present specification.

挿入孔11それぞれは、伝熱管20それぞれが後述するように管断面扁平状であることから、扁平状に形成されている。ここで、扁平状とは、ひらたい形状のことであり、本明細書では、長手方向の両端が半円状に丸められた細長い矩形の形状のことである。そして、挿入孔11それぞれは、長手方向を上下方向に向けている。また、ヘッダ10R、10Lの側面部を貫通して、ヘッダ10R、10Lの内部空間まで延在している。 Each of the insertion holes 11 is formed in a flat shape because each heat transfer tube 20 has a flat tube cross section as described later. Here, the flat shape means an open shape, and in the present specification, it means an elongated rectangular shape in which both ends in the longitudinal direction are rounded in a semicircular shape. Each of the insertion holes 11 has its longitudinal direction oriented vertically. Moreover, it penetrates the side surface portions of the headers 10R and 10L and extends to the internal spaces of the headers 10R and 10L.

挿入孔11それぞれには、伝熱管20の端部が挿入されている。詳細には、ヘッダ10Rの挿入孔11には、伝熱管20の右端部が挿入され、ヘッダ10Lの挿入孔11には、伝熱管20の左端部が挿入されている。これにより、ヘッダ10Rと10Lが複数の伝熱管20によって接続されている。ヘッダ10Rと10Lの間には、冷媒が外部機器から供給された場合、その冷媒が流通する。 An end of the heat transfer tube 20 is inserted into each of the insertion holes 11. Specifically, the right end portion of the heat transfer tube 20 is inserted into the insertion hole 11 of the header 10R, and the left end portion of the heat transfer tube 20 is inserted into the insertion hole 11 of the header 10L. As a result, the headers 10R and 10L are connected by the plurality of heat transfer tubes 20. When the refrigerant is supplied from the external device, the refrigerant flows between the headers 10R and 10L.

伝熱管20は、図3に示すように、管断面視で上述した扁平状に形成されている。これは、伝熱管20内を流通する冷媒から熱が伝導しやすくするためである。そして、伝熱管20は、その直線管断面形状のまま、左右方向に直線的に延在している。 As shown in FIG. 3, the heat transfer tube 20 is formed in the flat shape described above in a tube cross-sectional view. This is for facilitating heat conduction from the refrigerant flowing through the heat transfer tube 20. The heat transfer tube 20 linearly extends in the left-right direction while maintaining the linear tube cross-sectional shape.

伝熱管20の内部は、さらに冷媒からの熱が伝導しやすくするため、複数の隔壁21で仕切られている。隔壁21それぞれは、水平な板で形成され、複数の隔壁21は、一定の間隔で、上下に並べられている。これにより、伝熱管20では、冷媒の熱が隔壁21それぞれに伝熱する。その結果、伝熱管20では、伝熱経路が増加して冷媒の熱が伝熱しやすい。 The inside of the heat transfer tube 20 is partitioned by a plurality of partition walls 21 so that heat from the refrigerant can be more easily conducted. Each of the partition walls 21 is formed of a horizontal plate, and the plurality of partition walls 21 are vertically arranged at regular intervals. Thereby, in the heat transfer tube 20, the heat of the refrigerant is transferred to each of the partition walls 21. As a result, in the heat transfer tube 20, the heat transfer path is increased and the heat of the refrigerant is easily transferred.

図1に戻って、伝熱管20には、冷媒から伝導した熱を空気と熱交換するため、複数のフィン30が取り付けられている。 Returning to FIG. 1, the heat transfer tube 20 is provided with a plurality of fins 30 for exchanging heat conducted from the refrigerant with air.

フィン30それぞれは、表面積を大きくして、空気との熱交換を促進するため、帯状に形成されている。また、板状に形成されている。それらの厚みは、0.09〜2.0mmである。また、フィン30それぞれは、伝熱管20から熱の伝導を受けるため、上端側に切り欠き31が形成され、その切り欠き31に伝熱管20が嵌め込まれている。そして、フィン30とフィン30は、その間に空気を流すため、1.0〜2.0mmの間隔で左右方向に重ね合わされている。 Each of the fins 30 is formed in a strip shape in order to increase the surface area and promote heat exchange with air. Moreover, it is formed in a plate shape. Their thickness is 0.09-2.0 mm. Further, each of the fins 30 receives heat from the heat transfer tube 20, so that a notch 31 is formed on the upper end side, and the heat transfer tube 20 is fitted into the notch 31. The fins 30 and the fins 30 are superposed in the left-right direction at intervals of 1.0 to 2.0 mm so that air flows between them.

なお、フィン30と伝熱管20は、熱伝導性を高めるため、熱伝導率の高いアルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。フィン30の表面には、防食、防汚、疎水又は親水をするため、表面処理が施されている。また、伝熱管20の表面には、防食のため、亜鉛で形成された犠牲陽極層が設けられている。ヘッダ10R、10Lも、フィン30と伝熱管20と同様の材料で形成されている。これにより、組み立てられたときのひずみを小さくしている。 The fins 30 and the heat transfer tubes 20 are formed of aluminum or aluminum alloy having high thermal conductivity in order to enhance thermal conductivity. The surface of the fin 30 is surface-treated in order to prevent corrosion, stain resistance, hydrophobicity or hydrophilicity. A sacrificial anode layer made of zinc is provided on the surface of the heat transfer tube 20 for corrosion protection. The headers 10R and 10L are also made of the same material as the fin 30 and the heat transfer tube 20. This reduces the strain when assembled.

上述したように、伝熱管20は、ヘッダ10R、10Lの挿入孔11に挿入されることにより、ヘッダ10R、10Lに接続されている。伝熱管20とヘッダ10R、10Lを強固に固定して気密性、水密性を高めるため、熱交換器1Aの組立では、挿入孔11に伝熱管20を挿入した後、挿入孔11と伝熱管20との間の隙間に溶解したロウ材を浸透させている。これにより、挿入孔11と伝熱管20との間の隙間をロウ材で充填して接合強度を高めている。 As described above, the heat transfer tube 20 is connected to the headers 10R and 10L by being inserted into the insertion holes 11 of the headers 10R and 10L. In order to firmly fix the heat transfer tube 20 and the headers 10R and 10L to improve airtightness and watertightness, in the assembly of the heat exchanger 1A, after inserting the heat transfer tube 20 into the insertion hole 11, the insertion hole 11 and the heat transfer tube 20 are inserted. The melted brazing material is infiltrated into the gap between and. As a result, the gap between the insertion hole 11 and the heat transfer tube 20 is filled with the brazing material to enhance the joint strength.

しかし、挿入孔11内で、伝熱管20が偏って配置されると、挿入孔11内で隙間が大きい箇所と隙間が小さい箇所が発生してしまうことがある。その場合、ロウ材が一部の箇所で充填されず、いわゆるロウ切れを起こしてしまう。 However, if the heat transfer tubes 20 are arranged in a biased manner in the insertion hole 11, there may occur a portion having a large gap and a portion having a small gap in the insertion hole 11. In that case, the brazing material is not filled in a part of the portion, which causes so-called wax breakage.

また、熱交換器1Aの組立では、溶解したロウ材を、ヘッダ10R、10Lの外側に開口した、挿入孔11の開口から供給することがある。この場合、上述した隙間に小さい箇所がある場合、溶解したロウ材が十分に浸透せず、ヘッダ10R、10Lの内側に十分な量のロウ材が供給されないことがある。その場合、ヘッダ10R、10Lの内側にロウフィレットが形成されないことがある。 Further, in the assembly of the heat exchanger 1A, the melted brazing material may be supplied from the opening of the insertion hole 11 opened outside the headers 10R and 10L. In this case, if there is a small portion in the above-mentioned gap, the melted brazing material may not sufficiently penetrate, and a sufficient amount of the brazing material may not be supplied to the inside of the headers 10R, 10L. In that case, the row fillet may not be formed inside the headers 10R and 10L.

そこで、ロウ切れを防止又はロウフィレットの形成を確実にして、接合強度を高めるため、挿入孔11の内壁には、挿入孔11の貫通方向と同方向に延びる溝が形成されている。次に、図4及び図5を参照して、挿入孔11とその溝の構成について説明する。 Therefore, in order to prevent wax breakage or ensure formation of a row fillet and increase the bonding strength, a groove extending in the same direction as the penetrating direction of the insertion hole 11 is formed on the inner wall of the insertion hole 11. Next, the configuration of the insertion hole 11 and its groove will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

図4は、図1に示すIV領域の拡大平面図である。図5は、図4に示すV−V断面線の断面図である。なお、図4及び図5では、理解を容易にするため、伝熱管20の内部の空間と隔壁21が省略されている。また、挿入孔11と伝熱管20の間の隙間、溝12の大きさ及び、ロウ材40の大きさが強調されている。これらのことは、後述する図6−図13についても同様である。 FIG. 4 is an enlarged plan view of the IV area shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV shown in FIG. 4 and 5, the space inside the heat transfer tube 20 and the partition wall 21 are omitted for easy understanding. Further, the gap between the insertion hole 11 and the heat transfer tube 20, the size of the groove 12, and the size of the brazing material 40 are emphasized. The same applies to FIGS. 6 to 13 described later.

挿入孔11は、上述したように、長手方向を上下方向に向けた扁平の形状に形成されている。これにより、挿入孔11は、図4に示すように、短手方向に対向し、XZ平面に平行な平面状の内壁111、112と、長手方向に対向し、半円筒状の内壁113、114を有する。これらの内壁111−114のうち、内壁111、112には、複数の溝12がそれぞれ形成されている。 As described above, the insertion hole 11 is formed in a flat shape with the longitudinal direction oriented vertically. As a result, as shown in FIG. 4, the insertion hole 11 and the planar inner walls 111 and 112 that are opposed to each other in the lateral direction and are parallel to the XZ plane and the longitudinally opposed inner walls 113 and 114 that are semi-cylindrical. Have. Of these inner walls 111-114, a plurality of grooves 12 are formed in the inner walls 111, 112, respectively.

溝12それぞれは、内壁111、112から、挿入孔11の外側へ半円筒状に凹んでいる。その溝12の深さは、ロウ材40を溶解させて溝12の端部に供給した場合に、その溶解したロウ材40が浸透する程度の大きさである。一般に、ロウ材40の浸透は、ロウ付けするヘッダ10R及び伝熱管20の表面エネルギー、溶解したロウ材40の表面エネルギー、ヘッダ10R及び伝熱管20と溶解したロウ材40との間の界面エネルギーの釣り合いで決まるぬれ性に左右される。このため、ヘッダ10R及び伝熱管20の表面処理にもよるが、例えば、ロウ材40がアルミニウムにシリコンが添加されたアルミニウムロウであり、ヘッダ10Rの厚みが6mm以上で、ヘッダ10Rと伝熱管20の重ね代が6mm以上の場合、溝12の深さは、0.20−0.25mmに形成される。 Each of the grooves 12 is recessed in a semi-cylindrical shape from the inner walls 111 and 112 to the outside of the insertion hole 11. The depth of the groove 12 is such that, when the brazing material 40 is melted and supplied to the end portion of the groove 12, the melted brazing material 40 penetrates. In general, the penetration of the brazing material 40 depends on the surface energy of the header 10R and the heat transfer tube 20 to be brazed, the surface energy of the melted brazing material 40, and the interfacial energy between the header 10R and the heat transfer tube 20 and the melting brazing material 40. It depends on the wettability determined by the balance. Therefore, although depending on the surface treatment of the header 10R and the heat transfer tube 20, for example, the brazing material 40 is an aluminum braze in which silicon is added to aluminum, and the thickness of the header 10R is 6 mm or more. When the overlapping margin is 6 mm or more, the depth of the groove 12 is 0.20 to 0.25 mm.

また、溝12それぞれは、図5に示すように、挿入孔11の貫通方向であるX方向に直線的に延在している。これにより、溝12それぞれは、伝熱管20と内壁111、112との間に、ヘッダ10Rの外側と内側とをつなぐ空間を形成している。 Further, as shown in FIG. 5, each groove 12 linearly extends in the X direction, which is the penetrating direction of the insertion hole 11. Thereby, each groove 12 forms a space connecting the outer side and the inner side of the header 10R between the heat transfer tube 20 and the inner walls 111, 112.

一方、溝12の内部には、ロウ材40が充填されている。ロウ材40は、溝12の内部のほか、伝熱管20と内壁111−114との間の隙間にも充填されている。ロウ材40は、さらに挿入孔11の−X側開口、+X側開口からそれら開口の周縁にはみ出して、ロウフィレットを形成している。これにより、ロウ材40が伝熱管20とヘッダ10Rを接合している。 On the other hand, the brazing material 40 is filled inside the groove 12. The brazing material 40 is filled not only inside the groove 12 but also in the gap between the heat transfer tube 20 and the inner wall 111-114. The brazing material 40 further protrudes from the −X side opening and the +X side opening of the insertion hole 11 to the periphery of these openings to form a brazing fillet. As a result, the brazing material 40 joins the heat transfer tube 20 and the header 10R.

図示しないが、ヘッダ10Rの他の挿入孔11にも、同様の構成の溝12が形成されている。また、ヘッダ10Lに形成された挿入孔11にも同様の構成の溝12が形成されている。そして、これらの溝12に、ロウ材40が充填されることにより、伝熱管20とヘッダ10R、10Lが強固に接合されている。その結果、熱交換器1Aの気密性、水密性が高められている。次に、図6及び図7を参照して、溝12を用いたロウ付けの方法について説明する。 Although not shown, the other insertion hole 11 of the header 10R is also provided with a groove 12 having a similar structure. Further, the insertion hole 11 formed in the header 10L is also provided with a groove 12 having a similar structure. By filling the groove 12 with the brazing material 40, the heat transfer tube 20 and the headers 10R and 10L are firmly joined. As a result, the airtightness and watertightness of the heat exchanger 1A are improved. Next, a brazing method using the groove 12 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図6は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器1Aの製造で、伝熱管20が挿入孔11に挿入され、ロウ材40が配置されたときのヘッダ10Rの断面図である。図7は、ロウ材40が挿入孔11と溝12に浸透したときのヘッダ10Rの断面図である。なお、図6及び図7では、理解を容易にするため、ヘッダ10R内の流路の形状がXZ断面視で矩形状に簡略化されている。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the header 10R when the heat exchanger 1A according to Embodiment 1 of the present invention is manufactured and the heat transfer tube 20 is inserted into the insertion hole 11 and the brazing material 40 is arranged. FIG. 7 is a cross-sectional view of the header 10R when the brazing material 40 has penetrated into the insertion hole 11 and the groove 12. 6 and 7, the shape of the flow path in the header 10R is simplified to a rectangular shape in the XZ sectional view for easy understanding.

まず、プレス加工することにより、フィン30を上述した形状に形成する。また、押し出し成形、引き抜き成形、折り曲げ等の加工方法により、伝熱管20を、上述した形状に形成する。同様に、ヘッダ10R、10Lを、上述した形状に形成する。 First, the fin 30 is formed into the shape described above by pressing. Further, the heat transfer tube 20 is formed into the above-described shape by a processing method such as extrusion molding, drawing molding, and bending. Similarly, the headers 10R and 10L are formed in the shape described above.

次に、形成されたフィン30を上述した配置で伝熱管20に取り付ける。続いて、フィン30と伝熱管20をロウ付けする。このロウ付けは、予め伝熱管20にペースト状のロウ材40を塗布し、フィン30を取り付けた後、加熱することにより行う。これにより、フィン30と伝熱管20で構成される熱交換器コアが作製される。 Next, the formed fins 30 are attached to the heat transfer tubes 20 in the above-described arrangement. Subsequently, the fins 30 and the heat transfer tubes 20 are brazed. This brazing is performed by applying a paste-like brazing material 40 to the heat transfer tube 20 in advance, attaching the fins 30 and then heating. As a result, a heat exchanger core including the fins 30 and the heat transfer tubes 20 is manufactured.

次に、作製されたヘッダ10R、10Lに、上記の熱交換器コアを取り付ける。詳細には、図6に示すように、上述した向きに配置したヘッダ10Rの挿入孔11に、熱交換器コアの伝熱管20の+X端部を挿入する。また、図示しないが、ヘッダ10Lの挿入孔11には、伝熱管20の−X端部を挿入する。これにより、図1の形状に熱交換器1Aを組み立てる。 Next, the above heat exchanger core is attached to the produced headers 10R and 10L. Specifically, as shown in FIG. 6, the +X end of the heat transfer tube 20 of the heat exchanger core is inserted into the insertion hole 11 of the header 10R arranged in the above-described direction. Although not shown, the -X end of the heat transfer tube 20 is inserted into the insertion hole 11 of the header 10L. As a result, the heat exchanger 1A is assembled into the shape shown in FIG.

次に、図6に示すように、ヘッダ10Rに形成された挿入孔11開口の周縁部に、その開口を囲む形状にペースト状又はワイヤー状のロウ材40を配置する。図示しないが、ヘッダ10Lにも、同様にロウ材40を配置する。続いて、ロウ材40が配置されたヘッダ10R、10L及び熱交換器コアを加熱する。これにより、ロウ材40が溶解して、挿入孔11内に浸透する。 Next, as shown in FIG. 6, a paste-like or wire-like brazing material 40 is arranged around the opening of the insertion hole 11 formed in the header 10R so as to surround the opening. Although not shown, the brazing material 40 is similarly arranged on the header 10L. Subsequently, the headers 10R and 10L on which the brazing material 40 is arranged and the heat exchanger core are heated. As a result, the brazing material 40 is melted and penetrates into the insertion hole 11.

このとき、ロウ材40は、伝熱管20と挿入孔11の内壁111−114との隙間に浸透する。また、ロウ材40は、溝12にも浸透する。その結果、ロウ材40は、ヘッダ10R、10Lの内側まで達する。これにより、ロウ材40は、伝熱管20と内壁111−114との隙間、溝12内部を満たす。その結果、これら隙間と溝12が塞がれる。 At this time, the brazing material 40 penetrates into the gap between the heat transfer tube 20 and the inner wall 111-114 of the insertion hole 11. The brazing material 40 also penetrates into the groove 12. As a result, the brazing material 40 reaches the inside of the headers 10R and 10L. As a result, the brazing material 40 fills the gap between the heat transfer tube 20 and the inner wall 111-114 and the inside of the groove 12. As a result, these gaps and the groove 12 are closed.

なお、伝熱管20の管軸が挿入孔11の中心軸に配置されないで、伝熱管20がY方向に偏って配置されている場合、挿入孔11の内壁111−114のいずれかとの間の隙間が小さくなるが、挿入孔11の内壁111、112には、溝12が形成されているため、ロウ材40は、少なくとも溝12を通って、ヘッダ10R、10Lの内側まで達する。その結果、この場合でも、伝熱管20と内壁111−114との隙間及び、溝12が塞がれる。 In addition, when the tube axis of the heat transfer tube 20 is not arranged on the central axis of the insertion hole 11 and the heat transfer tube 20 is arranged deviated in the Y direction, a gap between the heat transfer tube 20 and one of the inner walls 111-114 of the insertion hole 11 is formed. However, since the groove 12 is formed in the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11, the brazing material 40 reaches at least the inside of the headers 10R and 10L through the groove 12. As a result, even in this case, the gap between the heat transfer tube 20 and the inner wall 111-114 and the groove 12 are closed.

ヘッダ10R、10Lの内側までロウ材40が達するため、ヘッダ10R、10Lの内側では、ロウ材40がヘッダ10R、10Lの内壁面と伝熱管20との間でロウフィレットを形成する。一方、ヘッダ10R、10Lの外側では、ロウ材40がヘッダ10R、10Lの外壁面と伝熱管20との間でロウフィレットを形成する。これにより、挿入孔11と伝熱管20の間との間の隙間が密閉される。 Since the brazing material 40 reaches the inside of the headers 10R and 10L, the brazing material 40 forms a row fillet between the inner wall surfaces of the headers 10R and 10L and the heat transfer tube 20 inside the headers 10R and 10L. On the other hand, on the outside of the headers 10R and 10L, the brazing material 40 forms a row fillet between the outer wall surface of the headers 10R and 10L and the heat transfer tube 20. As a result, the gap between the insertion hole 11 and the heat transfer tube 20 is sealed.

続いて、ヘッダ10R、10L及び熱交換器コアの加熱を終了させる。その後、ヘッダ10R、10L及び熱交換器コアは冷却される。これにより、ヘッダ10R、10L及び熱交換器コアのロウ付けが完了する。以上の工程により、熱交換器1Aが完成する。 Then, the heating of the headers 10R and 10L and the heat exchanger core is terminated. Then, the headers 10R and 10L and the heat exchanger core are cooled. This completes the brazing of the headers 10R, 10L and the heat exchanger core. Through the above steps, the heat exchanger 1A is completed.

完成した熱交換器1Aでは、ロウフィレットにより挿入孔11と伝熱管20の間の隙間が密閉されている。このため、水の進入と隙間腐食が生じにくく、耐圧性が高い熱交換器1Aを得ることができる。 In the completed heat exchanger 1A, the gap between the insertion hole 11 and the heat transfer tube 20 is sealed by the row fillet. For this reason, it is possible to obtain the heat exchanger 1A having high pressure resistance, which is unlikely to cause water penetration and crevice corrosion.

なお、上記のロウ付けでは、ペースト状又はワイヤー状のロウ材40を伝熱管20、挿入孔11の開口の周縁部に配置している。しかし、フィン30及びヘッダ10R、10Lをアルミニウム又はアルミニウム合金の母材がロウ材層で覆われたクラッド材料で形成することにより、上述したペースト状又はワイヤー状のロウ材40の配置を省略してもよい。 In the above brazing, a paste-shaped or wire-shaped brazing material 40 is arranged at the peripheral edge of the heat transfer tube 20 and the opening of the insertion hole 11. However, by forming the fins 30 and the headers 10R and 10L with the clad material in which the base material of aluminum or aluminum alloy is covered with the brazing material layer, the arrangement of the above-mentioned paste-like or wire-like brazing material 40 is omitted. Good.

以上のように、本発明の実施の形態1に係る熱交換器1Aでは、ヘッダ10R、10Lが、挿入孔11の内壁111、112に形成され、かつ挿入孔11の貫通方向に延在する溝12を備えている。このため、伝熱管20が挿入孔11に挿入されたときに、伝熱管20と挿入孔11内壁との間に十分な隙間が形成されない場合でも、ロウ材40が挿入孔11内に浸透させる空間を確保することができる。その結果、熱交換器1Aでは、ロウ材40をヘッダ10R、10Lの内部まで十分浸透させて、ヘッダ10R、10Lと伝熱管20を十分な強度でロウ付けすることができる。 As described above, in the heat exchanger 1A according to Embodiment 1 of the present invention, the headers 10R and 10L are formed in the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11 and extend in the penetrating direction of the insertion hole 11. It has twelve. Therefore, when the heat transfer tube 20 is inserted into the insertion hole 11, even if a sufficient gap is not formed between the heat transfer tube 20 and the inner wall of the insertion hole 11, a space where the brazing material 40 penetrates into the insertion hole 11 Can be secured. As a result, in the heat exchanger 1A, the brazing material 40 can sufficiently penetrate into the inside of the headers 10R and 10L, and the headers 10R and 10L and the heat transfer tube 20 can be brazed with sufficient strength.

伝熱管20の管軸が、挿入孔11の孔中心軸からずれて配置された場合でも、溝12がロウ材40の供給経路となる。このため、ロウ材40がヘッダ10R、10Lの内部に十分浸透することができる。その結果、伝熱管20を高い精度で挿入孔11に配置する必要がなく、ロウ付けが容易である。また、より確実に、挿入孔11を密閉することができる。 Even if the tube axis of the heat transfer tube 20 is displaced from the hole center axis of the insertion hole 11, the groove 12 serves as a supply path for the brazing material 40. Therefore, the brazing material 40 can sufficiently penetrate into the headers 10R and 10L. As a result, it is not necessary to arrange the heat transfer tube 20 in the insertion hole 11 with high accuracy, and brazing is easy. Moreover, the insertion hole 11 can be sealed more reliably.

(実施の形態2)
実施の形態1に係る熱交換器1Aでは、挿入孔11の内壁111、112に、溝12が形成されている。しかし、本発明は、これに限定されない。本発明では、ロウ材40の浸透経路を確保するため、挿入孔11の内壁111−114に、挿入孔11の貫通方向に延在する凹凸部が形成されているとよい。実施の形態2に係る熱交換器1Bでは、この凹凸部として、挿入孔11に突起が設けられている。以下、図8及び図9を参照して、実施の形態2に係る熱交換器1Bを説明する。実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成について説明する。
(Embodiment 2)
In the heat exchanger 1A according to Embodiment 1, the groove 12 is formed in the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, in order to secure the permeation path of the brazing material 40, it is preferable that the inner wall 111-114 of the insertion hole 11 is provided with an uneven portion extending in the penetrating direction of the insertion hole 11. In the heat exchanger 1B according to the second embodiment, the protrusion is provided in the insertion hole 11 as this uneven portion. Hereinafter, the heat exchanger 1B according to Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In the second embodiment, a configuration different from that of the first embodiment will be described.

図8は、本発明の実施の形態2に係る熱交換器1Bが備えるヘッダ10Rの挿入孔11の拡大平面図である。図9は、図8に示すIX−IX断面線の断面図である。 FIG. 8 is an enlarged plan view of the insertion hole 11 of the header 10R included in the heat exchanger 1B according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX shown in FIG.

図8に示すように、熱交換器1Bでは、ヘッダ10Rが、挿入孔11の内壁111、112に形成された突起13を複数個、備えている。 As shown in FIG. 8, in the heat exchanger 1B, the header 10R includes a plurality of protrusions 13 formed on the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11.

突起13それぞれは、内壁111、112から、挿入孔11の孔内側へ突出している。詳細には、内壁111にある突起13は、−Y方向へ突出している。また、内壁112にある突起13は、+Y方向へ突出している。それらの突出量は、実施の形態1で説明した溝12の深さと同じである。すなわち、ロウ材40を溶解させて挿入孔11に供給した場合に、突起13の先端と内壁111、112との間の空間にロウ材40が浸透する程度の大きさである。 Each of the protrusions 13 projects from the inner walls 111 and 112 to the inside of the insertion hole 11. Specifically, the protrusion 13 on the inner wall 111 projects in the −Y direction. Further, the projection 13 on the inner wall 112 projects in the +Y direction. The protrusion amount thereof is the same as the depth of the groove 12 described in the first embodiment. That is, when the brazing material 40 is melted and supplied to the insertion hole 11, the brazing material 40 penetrates into the space between the tip of the projection 13 and the inner walls 111 and 112.

また、突起13それぞれは、図9に示すように、挿入孔11の貫通方向であるX方向に直線的に延在している。これにより、挿入孔11に伝熱管20が挿入されたとき、伝熱管20と挿入孔11の内壁111、112との間に、ヘッダ10R内側まで貫通する隙間を設けて、ロウ材40の浸透経路を確保している。 Further, each of the protrusions 13 linearly extends in the X direction, which is the penetrating direction of the insertion hole 11, as shown in FIG. 9. As a result, when the heat transfer tube 20 is inserted into the insertion hole 11, a gap penetrating to the inside of the header 10R is provided between the heat transfer tube 20 and the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11 so that the brazing material 40 can penetrate through the passage. Has been secured.

突起13によって形成された、伝熱管20と挿入孔11の内壁111、112との間の隙間には、図8に示すように、ロウ材40が充填されている。また、ロウ材40は、図9に示すように、実施の形態1と同じく、挿入孔11の−X側開口、+X側開口からそれら開口の周縁にロウフィレットを形成している。これにより、ロウ材40は、伝熱管20とヘッダ10Rを接合している。 The gap between the heat transfer tube 20 and the inner walls 111, 112 of the insertion hole 11 formed by the protrusion 13 is filled with a brazing material 40 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 9, the brazing material 40 has a braze fillet formed from the −X side opening and the +X side opening of the insertion hole 11 to the periphery of these openings, as in the first embodiment. Thus, the brazing material 40 joins the heat transfer tube 20 and the header 10R.

また、図示しないが、突起13は、ヘッダ10Rのすべての挿入孔11に形成されている。また、ヘッダ10Lのすべての挿入孔11にも、同様の構成の突起13が形成されている。これらの突起13も、伝熱管20と挿入孔11の内壁111、112との間に隙間を形成している。それらの隙間にもロウ材40が充填され、ロウフィレットが形成されている。そして、ロウ材40は、伝熱管20をヘッダ10R、10Lに接合している。 Although not shown, the protrusions 13 are formed in all the insertion holes 11 of the header 10R. Further, the projections 13 having the same structure are formed in all the insertion holes 11 of the header 10L. These protrusions 13 also form a gap between the heat transfer tube 20 and the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11. The brazing material 40 is also filled in these gaps to form a braze fillet. The brazing material 40 joins the heat transfer tube 20 to the headers 10R and 10L.

実施の形態2においても、ロウ材40は、ロウフィレットを形成することにより、伝熱管20と挿入孔11との間の隙間を密閉して、水の進入と隙間腐食を防止している。また、熱交換器1Bの耐圧性を高めている。 Also in the second embodiment, the brazing filler metal 40 forms the braze fillet to seal the gap between the heat transfer tube 20 and the insertion hole 11 to prevent water from entering and crevice corrosion. Moreover, the pressure resistance of the heat exchanger 1B is improved.

なお、実施の形態2に係る熱交換器1Bのロウ付け方法は、ロウ材40が、突起13によって形成された、伝熱管20と挿入孔11との間の隙間に浸透することを除いて、実施の形態1と同様である。このため、実施の形態2に係る熱交換器1Bのロウ付け方法の説明を省略する。 The brazing method of the heat exchanger 1B according to Embodiment 2 is different from the brazing material 40 except that the brazing material 40 penetrates into the gap between the heat transfer tube 20 and the insertion hole 11 formed by the protrusion 13. It is similar to the first embodiment. Therefore, the description of the brazing method of the heat exchanger 1B according to the second embodiment is omitted.

以上のように、本発明の実施の形態2に係る熱交換器1Bでは、ヘッダ10R、10Lが、挿入孔11の内壁111、112に形成され、かつ挿入孔11の貫通方向に延在する突起13を備えている。このため、実施の形態1と同様に、挿入孔11に挿入された伝熱管20と、挿入孔11の内壁111、112との間に、ロウ材40が挿入孔11内に浸透する空間を確保することができる。その結果、熱交換器1Bでは、ロウ材40をヘッダ10R、10Lの内部まで十分浸透させて、ヘッダ10R、10Lと伝熱管20を十分な強度でロウ付けすることができる。 As described above, in the heat exchanger 1B according to Embodiment 2 of the present invention, the headers 10R and 10L are formed on the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11 and extend in the penetrating direction of the insertion hole 11. Equipped with 13. Therefore, as in the first embodiment, a space is ensured between the heat transfer tube 20 inserted into the insertion hole 11 and the inner walls 111 and 112 of the insertion hole 11 so that the brazing material 40 penetrates into the insertion hole 11. can do. As a result, in the heat exchanger 1B, the brazing material 40 can sufficiently penetrate into the inside of the headers 10R and 10L, and the headers 10R and 10L and the heat transfer tube 20 can be brazed with sufficient strength.

(実施の形態3)
実施の形態1及び2に係る熱交換器1A、1Bでは、挿入孔11に、溝12又は突起13が形成されている。しかし、本発明は、これに限定されない。本発明では、挿入孔11側ではなく、伝熱管20側に上述した凹凸部として、溝12又は突起13が形成されてもよい。実施の形態3に係る熱交換器1Cでは、伝熱管20の端部に、突起が形成されている。以下、図10及び図11を参照して、実施の形態3に係る熱交換器1Cを説明する。実施の形態3では、実施の形態1及び2と異なる構成について説明する。
(Embodiment 3)
In the heat exchangers 1A and 1B according to the first and second embodiments, the groove 12 or the protrusion 13 is formed in the insertion hole 11. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the groove 12 or the protrusion 13 may be formed as the above-mentioned uneven portion on the heat transfer tube 20 side instead of the insertion hole 11 side. In the heat exchanger 1C according to Embodiment 3, a projection is formed at the end of the heat transfer tube 20. Hereinafter, the heat exchanger 1C according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In the third embodiment, a configuration different from the first and second embodiments will be described.

図10は、本発明の実施の形態3に係る熱交換器1Cが備えるヘッダ10Rの挿入孔11の拡大平面図である。図11は、図10に示すXI−XI断面線の断面図である。 FIG. 10 is an enlarged plan view of the insertion hole 11 of the header 10R included in the heat exchanger 1C according to Embodiment 3 of the present invention. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI shown in FIG.

図10に示すように、熱交換器1Cには、伝熱管50の外周からその外側に突出する突起53が、複数個設けられている。 As shown in FIG. 10, the heat exchanger 1C is provided with a plurality of protrusions 53 protruding from the outer periphery of the heat transfer tube 50 to the outside thereof.

詳細には、伝熱管50は、実施の形態1と同様に、管軸をX方向に向けている。そして、伝熱管50は、YZ平面に平行な断面で扁平の形状を有する。伝熱管50は、+Y、−Y側に配置され、XZ平面に平行な2つの平面外壁と、+Z、−Z側に配置され、その平面外壁と連続する2つの半円筒部外壁と、を有する。突起53それぞれは、それら平面外壁に設けられ、それら平面外壁からさらに外側に突出している。また、突起53それぞれは、Z方向に隔てられて並んでいる。 Specifically, the heat transfer tube 50 has its tube axis oriented in the X direction, as in the first embodiment. The heat transfer tube 50 has a flat shape in a cross section parallel to the YZ plane. The heat transfer tube 50 is arranged on the +Y and -Y sides, and has two plane outer walls parallel to the XZ plane and two semi-cylindrical part outer walls arranged on the +Z and -Z sides and continuous with the plane outer walls. .. The projections 53 are provided on the plane outer walls, and project further outward from the plane outer walls. In addition, each of the protrusions 53 is arranged so as to be separated in the Z direction.

突起53は、YZ断面で半円状に形成されている。その半径、換言すると、突起53の突出量は、実施の形態2で説明した突起13の突出量と同じである。突起53は、図11に示すように、そのYZ断面形状のまま、伝熱管50の端部から距離Lだけ離れた位置から、伝熱管50の端部へ延在している。その距離Lは、ヘッダ10Rの外郭部の厚みTよりも大きい。これにより、突起53は、伝熱管50の端部側がヘッダ10Rの挿入孔11に挿入された状態で、挿入孔11の−X側開口を通って+X側開口よりもさらに+X側まで延在している。
なお、本明細書では、伝熱管50の端部から距離Lまでの部分を、伝熱管50の挿入部ともいう。
The protrusion 53 is formed in a semicircular shape in the YZ cross section. The radius, in other words, the protrusion amount of the protrusion 53 is the same as the protrusion amount of the protrusion 13 described in the second embodiment. As shown in FIG. 11, the protrusion 53 extends to the end of the heat transfer tube 50 from a position separated from the end of the heat transfer tube 50 by a distance L while maintaining the YZ sectional shape. The distance L is larger than the thickness T of the outer portion of the header 10R. As a result, the protrusion 53 extends further to the +X side than the +X side opening through the −X side opening of the insertion hole 11 in a state where the end side of the heat transfer tube 50 is inserted into the insertion hole 11 of the header 10R. ing.
In addition, in this specification, a portion from the end of the heat transfer tube 50 to the distance L is also referred to as an insertion portion of the heat transfer tube 50.

図10に戻って、ヘッダ10Rでは、実施の形態1及び2と異なり、挿入孔11に溝12又は突起13が形成されておらず、内壁111、112は平面状である。突起53の先端は、これら内壁111、112に当接している。そして、突起53と突起53の間の、内壁111、112と伝熱管50の間には、ロウ材40が充填されている。そして、ロウ材40は、図11に示すように、挿入孔11の−X側開口、+X側開口からそれら開口の周縁にはみ出して、ロウフィレットを形成している。 Returning to FIG. 10, in the header 10R, unlike the first and second embodiments, the groove 12 or the protrusion 13 is not formed in the insertion hole 11, and the inner walls 111 and 112 are flat. The tips of the protrusions 53 are in contact with the inner walls 111 and 112. The brazing material 40 is filled between the projections 53 and between the inner walls 111 and 112 and the heat transfer tube 50. Then, as shown in FIG. 11, the brazing material 40 protrudes from the −X side opening and the +X side opening of the insertion hole 11 to the periphery of these openings to form a row fillet.

図示しないが、ヘッダ10Rの他の挿入孔11に挿入された伝熱管50にも、同様の構成の突起53が形成されている。また、ヘッダ10Lの挿入孔11に挿入された伝熱管50にも、同様の構成の突起53が形成されている。そして、それらの挿入孔11と伝熱管50の間にもロウ材40が充填されている。そして、ロウ材40は、挿入孔11の周縁にはみ出して、ロウフィレットを形成している。 Although not shown, the heat transfer tube 50 inserted into the other insertion hole 11 of the header 10R is also provided with a projection 53 having a similar configuration. Further, the heat transfer tube 50 inserted into the insertion hole 11 of the header 10L is also provided with a projection 53 having a similar configuration. The brazing material 40 is also filled between the insertion holes 11 and the heat transfer tubes 50. Then, the brazing material 40 extends to the peripheral edge of the insertion hole 11 to form a brazing fillet.

実施の形態3でも、実施の形態1及び2と同様に、ロウ材40がロウフィレットを形成することにより、伝熱管50と挿入孔11の隙間を密閉して、水の進入と隙間腐植を防止している。また、熱交換器1Cの耐圧性を高めている。 Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments, the brazing material 40 forms a braze fillet to seal the gap between the heat transfer tube 50 and the insertion hole 11 and prevent water from entering and the gap humus. doing. Further, the pressure resistance of the heat exchanger 1C is improved.

なお、実施の形態3に係る熱交換器1Cのロウ付け方法は、ロウ材40が、突起53によって形成された、伝熱管50と挿入孔11との間の隙間に浸透することを除いて、実施の形態1と同様である。このため、実施の形態3に係る熱交換器1Cのロウ付け方法の説明を省略する。 The brazing method of the heat exchanger 1C according to the third embodiment is different from the brazing material 40 except that the brazing material 40 penetrates into the gap between the heat transfer tube 50 and the insertion hole 11 formed by the protrusion 53. It is similar to the first embodiment. Therefore, the description of the brazing method of the heat exchanger 1C according to the third embodiment will be omitted.

以上のように、本発明の実施の形態3に係る熱交換器1Cでは、伝熱管50が管軸方向に延在する突起53を備えている。これにより、実施の形態1及び2と同様に、伝熱管50と挿入孔11との間に、ロウ材40が挿入孔11内に浸透する空間を確保することができる。その結果、熱交換器1Cでは、ロウ材40をヘッダ10R、10Lの内部まで十分浸透させて、ヘッダ10R、10Lと伝熱管50を十分な強度でロウ付けすることができる。 As described above, in the heat exchanger 1C according to Embodiment 3 of the present invention, the heat transfer tube 50 includes the protrusion 53 extending in the tube axis direction. As a result, similar to the first and second embodiments, a space where the brazing material 40 permeates into the insertion hole 11 can be secured between the heat transfer tube 50 and the insertion hole 11. As a result, in the heat exchanger 1C, the brazing material 40 can sufficiently penetrate into the headers 10R and 10L, and the headers 10R and 10L and the heat transfer tube 50 can be brazed with sufficient strength.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態1−3では、溝12、突起13、53は、YZ平面断面で半円状であるが、本発明は、これに限定されない。本発明では、挿入孔11の内壁又は伝熱管20、50の外壁に凹凸部が形成され、それらの凹凸部が伝熱管20、50の管軸方向に延在している限りにおいて、その断面形状は任意である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in Embodiment 1-3, groove 12, projections 13 and 53 have a semicircular shape in the YZ plane cross section, but the present invention is not limited to this. In the present invention, as long as uneven portions are formed on the inner wall of the insertion hole 11 or the outer walls of the heat transfer tubes 20 and 50, and the uneven portions extend in the tube axial direction of the heat transfer tubes 20 and 50, their cross-sectional shape Is optional.

図12は、本発明の実施の形態1に係る熱交換器が備えるヘッダ10Rが有する挿入孔11の変形例の拡大平面図である。なお、図12では、図1に示すIV領域と同じ領域を拡大している。 FIG. 12 is an enlarged plan view of a modified example of the insertion hole 11 included in the header 10R included in the heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 12, the same area as the IV area shown in FIG. 1 is enlarged.

図12に示すように、溝62は、YZ平面断面で、円弧状に形成されている。その円弧は、挿入孔61の内壁611、612から+Y側又は−Y側に、すなわち孔外側に突出している。溝62の内部には、ロウ材40が充填されている。 As shown in FIG. 12, the groove 62 is formed in an arc shape in the YZ plane cross section. The circular arc projects from the inner walls 611 and 612 of the insertion hole 61 to the +Y side or the −Y side, that is, to the outside of the hole. A brazing material 40 is filled in the groove 62.

このように、溝12、62は、YZ平面断面視で、すなわち、横断面視で、全部又は部分的に円弧の形状であってもよく、突起13、53も同様に、全部又は部分的に円弧の形状であってもよい。さらに、溝12、62、突起13、53は、横断面視で、半楕円、矩形状であってもよい。 Thus, the grooves 12, 62 may be wholly or partially arcuate in the YZ plane cross-sectional view, that is, in the transverse cross-section, and the projections 13, 53 are similarly wholly or partially. It may have an arc shape. Furthermore, the grooves 12, 62 and the protrusions 13, 53 may be semi-elliptical or rectangular in cross-sectional view.

また、図12に示すように、溝12、62、突起13、53の数も任意であり、溝12、62、突起13、53は、1つだけであってもよく、複数であってもよい。 Further, as shown in FIG. 12, the number of the grooves 12, 62 and the protrusions 13, 53 is arbitrary, and the number of the grooves 12, 62, the protrusions 13, 53 may be only one or may be plural. Good.

また、実施の形態3では、伝熱管50が突起53を有している。しかし、本発明は、これに限定されない。上述したように、本発明では、挿入孔11、61の内壁又は伝熱管20、50の外壁に凹凸部が形成され、或いは挿入孔11の内壁と伝熱管20、50の外壁の両方に凹凸部が形成され、さらに、それらの凹凸部が伝熱管20、50の管軸方向に延在しているとよい。このため、伝熱管50が溝52を有してもよい。 Further, in the third embodiment, the heat transfer tube 50 has the protrusion 53. However, the present invention is not limited to this. As described above, in the present invention, the uneven portions are formed on the inner walls of the insertion holes 11, 61 or the outer walls of the heat transfer tubes 20, 50, or the uneven portions are formed on both the inner wall of the insertion holes 11 and the outer walls of the heat transfer tubes 20, 50. Is formed, and further, those uneven portions may extend in the tube axis direction of the heat transfer tubes 20, 50. Therefore, the heat transfer tube 50 may have the groove 52.

図13は、本発明の実施の形態3に係る熱交換器の伝熱管50の変形例が挿入されたヘッダ10Rの挿入孔11の拡大平面図である。 FIG. 13 is an enlarged plan view of the insertion hole 11 of the header 10R in which the modification of the heat transfer tube 50 of the heat exchanger according to Embodiment 3 of the present invention is inserted.

図13に示すように、伝熱管50が溝断面で半円状の溝52を有してもよい。この場合、溝52は、伝熱管50が管断面扁平状であるとき、すなわち、管断面が、長手方向の両端を半円状に丸めた細長い矩形の形状であるとき、溝52は、その矩形の長手方向の辺に形成されるとよい。そして、溝52は、管外周から管内周に凹むとよい。また、図示しないが、溝52は、実施の形態3の突起53と同じ領域、すなわち、伝熱管50の端面から距離Lまでの領域に形成されてもよい。このような形態でも、ロウ材40が挿入孔11内に浸透して、開口の周縁にはみ出したロウフィレットを形成することができる。 As shown in FIG. 13, the heat transfer tube 50 may have a groove 52 having a semicircular cross section. In this case, when the heat transfer tube 50 has a flat tube cross section, that is, when the tube cross section has an elongated rectangular shape in which both ends in the longitudinal direction are rounded into semicircles, the groove 52 has the rectangular shape. Is preferably formed on the side in the longitudinal direction. The groove 52 is preferably recessed from the outer circumference of the tube to the inner circumference of the tube. Although not shown, the groove 52 may be formed in the same region as the protrusion 53 of the third embodiment, that is, in the region from the end surface of the heat transfer tube 50 to the distance L. Even in such a configuration, the brazing material 40 can penetrate into the insertion hole 11 to form a brazing fillet protruding to the peripheral edge of the opening.

なお、溝52は、伝熱管50の管軸方向全体にわたって形成されてもよい。これは、実施の形態3の突起53も同様である。この形態でも、ロウ材40を挿入孔11内に浸透させることができる。 The groove 52 may be formed over the entire tube axis direction of the heat transfer tube 50. The same applies to the protrusion 53 of the third embodiment. Also in this form, the brazing material 40 can be permeated into the insertion hole 11.

実施の形態1−3では、伝熱管20、50が管断面扁平状であるが、その管断面全体の形状、すなわち、溝52、突起53が形成される場合、それら溝52、突起53を除いた全体形状は、挿入孔11、61に挿入可能である限りにおいて任意である。例えば、伝熱管20、50は、管断面円形であってもよい。換言すると、伝熱管20、50は、円管であってもよい。 In the first to third embodiments, the heat transfer tubes 20 and 50 have a flat tube cross section. However, when the shapes of the entire tube cross section, that is, the grooves 52 and the projections 53 are formed, the grooves 52 and the projections 53 are excluded. The overall shape is arbitrary as long as it can be inserted into the insertion holes 11 and 61. For example, the heat transfer tubes 20 and 50 may have a circular tube cross section. In other words, the heat transfer tubes 20 and 50 may be circular tubes.

また、実施の形態1−3では、伝熱管20、50の内部が複数の隔壁21で仕切られているが、伝熱管20、50の内部構造は任意である。例えば、伝熱管20は、内部が隔壁21で仕切られず、1つの内部空間を有してもよい。 Further, in Embodiments 1-3, the inside of the heat transfer tubes 20 and 50 is partitioned by the plurality of partition walls 21, but the internal structure of the heat transfer tubes 20 and 50 is arbitrary. For example, the heat transfer tube 20 may have one internal space without being partitioned by the partition wall 21.

実施の形態1−3では、ヘッダ10R、10Lが中空の直方体状に形成されている。しかし、本発明では、ヘッダ10R、10Lは、内部に流体が流される流路を有する外郭部を備える限りにおいて、その外形は任意である。また、流路の形状も、ヘッダ10R、10Lが、外郭部から前記流路へ貫通する挿入孔と、挿入孔の内壁に形成され、挿入孔の貫通方向に延在する凹凸部と、を備える限りにおいて、任意である。例えば、ヘッダ10R、10Lは、中空の円筒状に形成されていてもよい。また、ヘッダ10R、10Lの内部の流路は、隔壁で仕切られていれもよいし、別の部材が組み込まれることにより、複数の流路を有してもよい。 In Embodiment 1-3, the headers 10R and 10L are formed in a hollow rectangular parallelepiped shape. However, in the present invention, the outer shapes of the headers 10R and 10L are arbitrary, as long as the headers 10R and 10L include the outer portion having the flow passages through which the fluid flows. In addition, the shape of the flow path also includes headers 10R and 10L each having an insertion hole penetrating from the outer shell portion to the flow path, and an uneven portion formed on the inner wall of the insertion hole and extending in the penetrating direction of the insertion hole. To the extent it is optional. For example, the headers 10R and 10L may be formed in a hollow cylindrical shape. Further, the flow paths inside the headers 10R and 10L may be partitioned by partition walls, or may have a plurality of flow paths by incorporating another member.

1A−1C 熱交換器、10R,10L ヘッダ、11 挿入孔、12 溝、13 突起、20 伝熱管、21 隔壁、30 フィン、31 切り欠き、40 ロウ材、50 伝熱管、52 溝、53 突起、61 挿入孔、62 溝、100 冷媒流出入口、111−114,611,612 内壁、L 距離、T 厚み。 1A-1C heat exchanger, 10R, 10L header, 11 insertion hole, 12 groove, 13 protrusion, 20 heat transfer tube, 21 partition wall, 30 fin, 31 notch, 40 brazing material, 50 heat transfer tube, 52 groove, 53 protrusion, 61 insertion hole, 62 groove, 100 refrigerant inflow/outlet port, 111-114, 611, 612 inner wall, L distance, T thickness.

Claims (10)

外郭部と、
該外郭部の内部に形成され、流体が流される流路と、
前記外郭部から前記流路へ貫通し、伝熱管が挿入されることにより前記伝熱管と前記流路との間に前記流体を流通させる挿入孔と、
前記挿入孔の内壁に形成され、前記挿入孔の貫通方向に延在する凹凸部と、
を備えるヘッダ。
The outer shell,
A flow path formed inside the outer shell, through which a fluid flows,
An insertion hole that penetrates from the outer shell portion to the flow path and causes the fluid to flow between the heat transfer tube and the flow path by inserting a heat transfer tube,
An uneven portion formed on the inner wall of the insertion hole and extending in the penetrating direction of the insertion hole,
Header with.
前記凹凸部は、前記挿入孔を横断する孔断面視で円弧の形状を有する、
請求項1に記載のヘッダ。
The concavo-convex portion has an arc shape in a hole cross-sectional view that crosses the insertion hole,
The header according to claim 1.
前記凹凸部は、前記挿入孔の前記内壁から前記挿入孔の孔外側に凹み、前記貫通方向に直線的に延在する溝の形状を有する、
請求項1又は2に記載のヘッダ。
The uneven portion is recessed from the inner wall of the insertion hole to the outside of the insertion hole, and has a groove shape linearly extending in the penetrating direction.
The header according to claim 1 or 2.
前記凹凸部は、前記挿入孔の前記内壁から前記挿入孔の孔内側に突出し、前記貫通方向に直線的に延在する突起の形状を有する、
請求項1又は2に記載のヘッダ。
The concavo-convex portion projects from the inner wall of the insertion hole to the inside of the insertion hole, and has a shape of a protrusion that linearly extends in the penetrating direction.
The header according to claim 1 or 2.
請求項1から4のいずれか1項に記載のヘッダと、
前記挿入孔に挿入された前記伝熱管と、
前記凹凸部と前記伝熱管との間に形成された隙間に充填され、前記ヘッダと前記伝熱管を接合するロウ材と、
を備える熱交換器。
A header according to any one of claims 1 to 4,
The heat transfer tube inserted into the insertion hole,
A brazing material filled in a gap formed between the uneven portion and the heat transfer tube, and joining the header and the heat transfer tube,
With a heat exchanger.
外郭部、該外郭部の内部に形成され、流体が流される流路及び、前記外郭部から前記流路へ貫通する挿入孔を備えるヘッダに接続される伝熱管であって、
前記挿入孔に挿入される挿入部と、
前記挿入部に設けられ、管軸方向に延在する凹凸部と、
を備える伝熱管。
An outer shell part, a heat transfer tube formed inside the outer shell part, which is connected to a header provided with a flow path through which a fluid flows and an insertion hole penetrating from the outer shell part to the flow path,
An insertion portion inserted into the insertion hole,
An uneven portion provided in the insertion portion and extending in the tube axis direction,
Heat transfer tube.
前記凹凸部は、管断面視で円弧の形状を有する、
請求項6に記載の伝熱管。
The concavo-convex portion has an arc shape in a tube sectional view,
The heat transfer tube according to claim 6.
前記凹凸部は、管外周から管内周に凹み、前記管軸方向に直線的に延在する溝の形状を有する、
請求項6又は7に記載の伝熱管。
The concavo-convex portion is recessed from the outer circumference of the tube to the inner circumference of the tube, and has a groove shape linearly extending in the tube axial direction.
The heat transfer tube according to claim 6.
前記凹凸部は、管外周からさらに管の外側に突出し、前記管軸方向に直線的に延在する突起の形状を有する、
請求項6又は7に記載の伝熱管。
The concavo-convex portion further protrudes from the outer circumference of the pipe to the outside of the pipe, and has a shape of a protrusion that linearly extends in the pipe axial direction,
The heat transfer tube according to claim 6.
請求項6から9のいずれか1項に記載の伝熱管と、
前記挿入孔に前記挿入部が挿入された前記ヘッダと、
前記凹凸部と前記伝熱管との間に形成された隙間に充填され、前記ヘッダと前記伝熱管を接合するロウ材と、
を備える熱交換器。
A heat transfer tube according to any one of claims 6 to 9,
The header in which the insertion portion is inserted into the insertion hole,
A brazing material filled in a gap formed between the uneven portion and the heat transfer tube, and joining the header and the heat transfer tube,
With a heat exchanger.
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