JP2023003759A

JP2023003759A - Heat exchanger

Info

Publication number: JP2023003759A
Application number: JP2021105025A
Authority: JP
Inventors: 和生中所; Kazuo Nakadokoro; 武人岡田; Taketo Okada; 良城丹野; Yoshiki Tanno
Original assignee: Highly Marelli Japan Corp
Current assignee: Highly Marelli Japan Corp
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2041-06-24
Also published as: JP7569757B2

Abstract

To provide a heat exchanger including a small-sized turn block with high pressure resistant performance.SOLUTION: A heat exchanger 100 which performs heat exchange between air and a coolant where a phase change of a liquid phase and a gas phase is generated includes: a plurality of core parts 10 which have a pair of oppositely disposed header tanks 2 and a plurality of tubes 1 connecting the header tanks 2 and performing heat exchange between a coolant circulating in the inside and air flowing in the periphery, and which are disposed in a superimposed manner in the air flow direction; and a turn block 30 which is formed of a single member, connects between an end of the header tank 2 of one core part 10 and an end of the header tank 2 of another core part 10 superimposed on the header tank 2 in the air flow direction, and continuously circulates the coolant. The turn block 30 has a V-shaped passage 31 in which the tips of internal passages 32 formed in an oblique linear shape from each connection part 30a with each header tank 2 to the inside are communicated each other to form a V shape.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

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

特許文献１には、上下のタンク間に冷媒が流れるチューブが設けられる熱交換ユニットが、風流れ方向に前後２層に設けられる熱交換器が開示されている。この熱交換器は、一端部から供給される冷媒が同じ端部から排出される構造である。この熱交換器の他端部には、前後２層のタンク間で冷媒を流通させる連通部形成部材（ターンブロック）が設けられる。 Patent Literature 1 discloses a heat exchanger in which heat exchange units each having a tube through which a refrigerant flows are provided between upper and lower tanks in front and rear two layers in the air flow direction. This heat exchanger has a structure in which refrigerant supplied from one end is discharged from the same end. The other end of the heat exchanger is provided with a communicating portion forming member (turn block) for circulating the refrigerant between the front and rear two-layer tanks.

特開２０１２－１７７５４６号公報JP 2012-177546 A

ところで、冷媒が流通する熱交換器においては、内部で冷媒が液相と気相との相変化を生じて高圧となる。そのため、熱交換器全体で内部圧に対する高い耐圧性能が要求される。 By the way, in a heat exchanger through which a refrigerant flows, the refrigerant internally undergoes a phase change between a liquid phase and a gas phase and becomes high pressure. Therefore, the heat exchanger as a whole is required to have high resistance to internal pressure.

また、熱交換器が車両内に配置される場合には、小型化が要求される一方で、配置空間の限られたスペース内で熱交換効率を上げるために、熱交換部の有効面積をできるだけ大きく確保する必要がある。タンク間で冷媒を流通させるターンブロックは、熱交換に直接寄与しないため、冷媒の流通における圧損を小さくすると共に、必要な耐圧性能を確保した上で、できるだけ小型であることが望ましい。 In addition, when the heat exchanger is installed in the vehicle, it is required to be compact. You have to secure a lot. Since the turn block that circulates the refrigerant between the tanks does not directly contribute to heat exchange, it is desirable to reduce the pressure loss in the circulation of the refrigerant, ensure the necessary pressure resistance, and be as small as possible.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、冷媒の流通における圧損が小さく、小型で耐圧性能の高いターンブロックを備える熱交換器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat exchanger that has a small pressure loss in circulation of a refrigerant and that includes a turn block that is compact and has high pressure resistance.

本発明のある態様によれば、液相と気相との相変化を生じる冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換器は、対向して一対設けられるヘッダタンクと、前記ヘッダタンクどうしを接続し内部を流通する冷媒と周囲を流れる空気との間で熱交換を行う複数のチューブと、を有し、空気の流れ方向に複数重ねて設けられるコア部と、単一の部材によって形成され、一つの前記コア部の前記ヘッダタンクの端部と当該ヘッダタンクと空気の流れ方向に重なる他の前記コア部の前記ヘッダタンクの端部との間を接続し、連続して冷媒を流通させるターンブロックと、を備え、前記ターンブロックは、各々の前記ヘッダタンクとの各々の接続部から内部に向けて斜めの直線状に形成される内部通路の先端どうしが連通してＶ字状になるＶ字通路を有する。 According to one aspect of the present invention, the heat exchangers for exchanging heat between a refrigerant that undergoes a phase change between a liquid phase and a gas phase and air are composed of a pair of header tanks that face each other and the header tanks. and a plurality of tubes for exchanging heat between the refrigerant flowing inside and the air flowing around, and formed by a core portion provided in multiple layers in the air flow direction and a single member The end of the header tank of one of the core portions and the end of the header tank of the other core portion overlapping the header tank in the direction of air flow are connected to allow the refrigerant to flow continuously. and a turn block, wherein the turn block is formed in an oblique straight line toward the inside from each connection portion with each of the header tanks, and the ends of internal passages communicate with each other to form a V-shape. It has a V-shaped passage.

上記態様では、各々のヘッダタンクとの接続部から内部に向けて斜めの直線状に形成される内部通路の先端どうしが連通してＶ字通路を形成する。そのため、冷媒の流通に必要な通路面積を確保し、冷媒の流通における圧損を小さくすることができる。また、ターンブロックは単一の部材によって形成されるので、ターンブロックを小型にすることができ、耐圧性能を高くすることができる。したがって、冷媒の流通における圧損が小さく、小型で耐圧性能の高いターンブロックを備える熱交換器を提供することができる。 In the above-described aspect, the ends of the internal passages that are formed in an oblique straight line toward the inside from the connecting portions with the respective header tanks communicate with each other to form a V-shaped passage. Therefore, it is possible to secure the passage area necessary for the circulation of the refrigerant and to reduce the pressure loss in the circulation of the refrigerant. Also, since the turn block is formed of a single member, the turn block can be made smaller and the pressure resistance can be improved. Therefore, it is possible to provide a heat exchanger that has a small pressure loss in circulation of the refrigerant, and includes a turn block that is compact and has high pressure resistance.

図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to an embodiment of the invention. 図２は、ターンブロックの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a turn block. 図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図４は、ヘッダタンクの中心線に対する内部通路の角度について説明するグラフである。FIG. 4 is a graph illustrating the angle of the internal passages relative to the centerline of the header tank.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る熱交換器１００について説明する。 A heat exchanger 100 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、図１を参照して、熱交換器１００の全体構成について説明する。図１は、熱交換器１００の分解斜視図である。 First, referring to FIG. 1, the overall configuration of the heat exchanger 100 will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of the heat exchanger 100. FIG.

熱交換器１００は、車両（図示省略）に搭載される。熱交換器１００は、空調装置（図示省略）において冷凍サイクル（図示省略）を循環して液相と気相との相変化を生じる冷媒と、空調に用いられる空気との間で熱交換を行う。 The heat exchanger 100 is mounted on a vehicle (not shown). The heat exchanger 100 exchanges heat between a refrigerant that circulates in a refrigeration cycle (not shown) in an air conditioner (not shown) and causes a phase change between a liquid phase and a gas phase, and air used for air conditioning. .

具体的には、熱交換器１００は、空調に用いられる空気が通過するＨＶＡＣ（ＨｅａｔｉｎｇＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）ユニット（図示省略）内に設けられる。熱交換器１００は、空調装置が暖房運転を行う際に、空調に用いられる空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて空気を加熱する凝縮器である。これに限らず、熱交換器１００は、空調装置が冷房運転を行う際に、空調に用いられる空気との間での熱交換を行い、冷媒を蒸発させて空気を冷却及び除湿する蒸発器であってもよい。 Specifically, the heat exchanger 100 is provided in a HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioning) unit (not shown) through which air used for air conditioning passes. The heat exchanger 100 is a condenser that performs heat exchange with the air used for air conditioning and condenses the refrigerant to heat the air when the air conditioner performs heating operation. Not limited to this, the heat exchanger 100 is an evaporator that exchanges heat with the air used for air conditioning and evaporates the refrigerant to cool and dehumidify the air when the air conditioner performs cooling operation. There may be.

熱交換器１００は、複数のコア部１０と、ターンブロック３０と、補強部材２０と、を有する。コア部１０は、複数のチューブ１と、一対のヘッダタンク２と、複数のフィン（図示省略）と、を備える。チューブ１，ヘッダタンク２，及びフィンは、アルミニウムなどの金属によって形成され、ろう付け等によって互いに接合されて一体になる。 The heat exchanger 100 has a plurality of core portions 10 , turn blocks 30 and reinforcing members 20 . The core portion 10 includes a plurality of tubes 1, a pair of header tanks 2, and a plurality of fins (not shown). The tube 1, header tank 2, and fins are made of metal such as aluminum, and are integrally joined together by brazing or the like.

熱交換器１００は、配管５０によって冷凍サイクルの他の構成部品と冷媒が循環可能なように接続される。配管５０は、中継部材５１とシールリング５２とを介してヘッダタンク２に接続される。配管５０は、一方のコア部１０のヘッダタンク２と、当該ヘッダタンク２と隣接する他方のコア部１０のヘッダタンク２と、に各々接続される。熱交換器１００に供給される冷媒は、一方の配管５０ａを通じて一方のコア部１０に流入し、他方のコア部１０から他方の配管５０ｂを通じて流出する。 Heat exchanger 100 is connected to other components of the refrigeration cycle by piping 50 so that the refrigerant can circulate. A pipe 50 is connected to the header tank 2 via a relay member 51 and a seal ring 52 . The pipes 50 are connected to the header tank 2 of one core portion 10 and the header tank 2 of the other core portion 10 adjacent to the header tank 2 . The refrigerant supplied to the heat exchanger 100 flows into one core portion 10 through one pipe 50a and flows out from the other core portion 10 through the other pipe 50b.

コア部１０は、各々のチューブ１の間を空気が通過するように、空気の流れ方向に対して交差するように設けられる。複数のコア部１０は、連続して空気が通過するように、空気の流れ方向に重ねて設けられる。コア部１０は、熱交換器１００では二つ並べて設けられ前後２層になっているが、二つに限らず複数設けられればよい。 The core part 10 is provided so as to intersect the air flow direction so that the air passes between the tubes 1 . A plurality of core portions 10 are stacked in the direction of air flow so that air can pass through them continuously. In the heat exchanger 100, two core portions 10 are arranged side by side to form two front and rear layers.

チューブ１は、平行に並べて設けられ、間隔を空けて積層される。チューブ１は、扁平な形状に形成され、厚さ方向に積層される。隣り合うチューブ１どうしの間隔には、フィンが設けられる。チューブ１は、空気の流れ方向に対して交差する方向に積層される。チューブ１内には、冷媒が流通する流路が形成される。チューブ１は、各々のコア部１０にてヘッダタンク２どうしを接続し、内部を流通する冷媒と周囲を流れる空気との間で熱交換を行う。 The tubes 1 are arranged in parallel and stacked at intervals. The tube 1 is formed in a flat shape and laminated in the thickness direction. A fin is provided between adjacent tubes 1 . The tubes 1 are stacked in a direction crossing the direction of air flow. A flow path is formed in the tube 1 through which the coolant flows. The tubes 1 connect the header tanks 2 with each other at their respective core portions 10, and perform heat exchange between the refrigerant flowing inside and the air flowing around.

ヘッダタンク２は、各々のコア部１０にて対向するように一対ずつ設けられる。ヘッダタンク２は、複数のチューブ１の長手方向の両端部が各々挿入されるように配置される。ヘッダタンク２は、冷媒を一時的に貯蔵する。ヘッダタンク２は、中継部材５１若しくはターンブロック３０が設けられない端部を閉塞する閉塞部材２ａを有する。 A pair of header tanks 2 are provided so as to face each core portion 10 . The header tank 2 is arranged such that both ends of the plurality of tubes 1 in the longitudinal direction are inserted respectively. The header tank 2 temporarily stores refrigerant. The header tank 2 has a closing member 2a that closes the end where the relay member 51 or the turn block 30 is not provided.

コア部１０における一方のヘッダタンク２には、冷凍サイクルを循環して空調に用いられる冷媒が流入する。ヘッダタンク２に流入した冷媒は、複数のチューブ１内をそれぞれ流通する。冷媒は、チューブ１を流通する際に空気との間で熱交換を行う。コア部１０における他方のヘッダタンク２には、チューブ１内を流通した冷媒が流れ込む。ヘッダタンク２に流れ込んだ冷媒は、再び冷凍サイクルを循環する。 One header tank 2 in the core portion 10 receives a refrigerant that circulates through a refrigeration cycle and is used for air conditioning. Refrigerant that has flowed into the header tank 2 circulates through the plurality of tubes 1 . The refrigerant exchanges heat with the air when flowing through the tube 1 . The refrigerant that has flowed through the tubes 1 flows into the other header tank 2 in the core portion 10 . The refrigerant that has flowed into the header tank 2 circulates through the refrigeration cycle again.

フィンは、隣り合うチューブ１の間に設けられ、チューブ１と交互に積層される。フィンは、チューブ１の長手方向に沿って波状に形成され、隣接する２つのチューブ１と接合される。複数のチューブ１とフィンの周囲には、空調装置のブロワ（図示省略）によって供給される空気が通過する。そのため、チューブ１の内部を流通する冷媒は、チューブ１の表面とフィンとを介して、空気との間で熱交換を行うことができる。このように、フィンは、冷媒と空気との間の熱交換を促進させる。 The fins are provided between adjacent tubes 1 and stacked alternately with the tubes 1 . The fins are wavy along the longitudinal direction of the tube 1 and joined to two adjacent tubes 1 . Air supplied by a blower (not shown) of an air conditioner passes around the plurality of tubes 1 and fins. Therefore, the refrigerant flowing inside the tube 1 can exchange heat with the air via the surface of the tube 1 and the fins. Thus, the fins facilitate heat exchange between the refrigerant and air.

補強部材２０は、コア部１０における積層方向の両端部に各々設けられる。補強部材２０は、コア部１０における積層方向の両端部に設けられるフィンに当接する。補強部材２０は、長手方向の端部が各々のヘッダタンク２にそれぞれ係止され、一対のヘッダタンク２の間を連結して補強する。補強部材２０は、チューブ１とフィンとをろう付けしてコア部１０を形成する際に、フィンにろう付けされてコア部１０と一体になる。 The reinforcing members 20 are provided at both ends of the core portion 10 in the stacking direction. The reinforcing member 20 abuts on fins provided at both ends of the core portion 10 in the stacking direction. The reinforcing member 20 is engaged with each of the header tanks 2 at its ends in the longitudinal direction to connect and reinforce the pair of header tanks 2 . When the core portion 10 is formed by brazing the tube 1 and the fins, the reinforcing member 20 is brazed to the fins and integrated with the core portion 10 .

ターンブロック３０は、一方のコア部１０のヘッダタンク２の端部と当該ヘッダタンク２と空気の流れ方向に重なる他方のコア部１０のヘッダタンク２の端部との間を接続し、連続して冷媒を流通させる。即ち、ターンブロック３０は、前側のコア部１０から後側のコア部１０に冷媒を移動させる。ターンブロック３０は、チューブ１とフィンとをろう付けしてコア部１０を形成する際に、ヘッダタンク２にろう付けされてコア部１０と一体になる。 The turn block 30 connects and continues between the end of the header tank 2 of one core portion 10 and the end of the header tank 2 of the other core portion 10 overlapping the header tank 2 in the air flow direction. to circulate the refrigerant. That is, the turn block 30 moves the coolant from the core portion 10 on the front side to the core portion 10 on the rear side. The turn block 30 is brazed to the header tank 2 and integrated with the core portion 10 when the tube 1 and the fins are brazed to form the core portion 10 .

一方のコア部１０を流通した冷媒は、ターンブロック３０を通過して方向転換し、他方のコア部１０を流通する。即ち、一方のコア部１０のチューブ１と他方のコア部１０のチューブ１とでは、冷媒の流通方向は反対向きである。 The coolant that has flowed through one core portion 10 passes through the turn block 30 to change direction and flow through the other core portion 10 . That is, the flow direction of the refrigerant is opposite between the tube 1 of one core portion 10 and the tube 1 of the other core portion 10 .

ここで、冷媒が流通する熱交換器１００においては、内部で冷媒が液相と気相との相変化を生じて高圧となる。そのため、熱交換器１００全体で内部圧に対する高い耐圧性能が要求される。また、ターンブロック３０は、コア部１０の外側に突出する。そのため、ＨＶＡＣユニット内にターンブロック３０を収容すると、その分だけコア部１０における有効面積（熱交換に寄与する面積）が小さくなるおそれがある。一方、ＨＶＡＣユニット外にターンブロック３０を配置する場合には、ＨＶＡＣユニットの風路を形成するケースに、ターンブロック３０を突出させるための貫通孔を設ける必要がある。 Here, in the heat exchanger 100 through which the refrigerant flows, the refrigerant undergoes a phase change between the liquid phase and the gas phase inside and becomes high pressure. Therefore, the heat exchanger 100 as a whole is required to have high resistance to internal pressure. Also, the turn block 30 protrudes outside the core portion 10 . Therefore, if the turn block 30 is accommodated in the HVAC unit, the effective area (area contributing to heat exchange) in the core portion 10 may be reduced accordingly. On the other hand, when the turn block 30 is arranged outside the HVAC unit, it is necessary to provide a through hole for projecting the turn block 30 in the case forming the air passage of the HVAC unit.

このように、ターンブロック３０には小型化が要求される一方で、配置空間の限られたスペース内で熱交換効率を上げるために、コア部１０の有効面積をできるだけ大きく確保する必要がある。ヘッダタンク２間で冷媒を流通させるターンブロック３０は、熱交換に直接寄与しないため、冷媒の流通における圧損を小さくすると共に、必要な耐圧性能を確保した上で、できるだけ小型であることが望ましい。そこで、熱交換器１００には、以下の構造のターンブロック３０が適用される。 As described above, while the turn block 30 is required to be compact, it is necessary to secure the effective area of the core portion 10 as large as possible in order to increase the heat exchange efficiency in the limited space. Since the turn block 30 that circulates the refrigerant between the header tanks 2 does not directly contribute to heat exchange, it is desirable to reduce the pressure loss in the circulation of the refrigerant, ensure the necessary pressure resistance performance, and be as small as possible. Therefore, the turn block 30 having the following structure is applied to the heat exchanger 100 .

以下、図２及び図３を参照して、ターンブロック３０の構造について説明する。図２は、ターンブロック３０の斜視図である。図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 The structure of the turn block 30 will be described below with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a perspective view of the turn block 30. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

図２に示すように、ターンブロック３０は、単一の部材によって形成される。具体的には、ターンブロック３０は、アルミニウムなどの金属のブロックを切削して形成される。ターンブロック３０は、一対の接続部３０ａと、Ｖ字状のＶ字通路３１と、を有する。 As shown in FIG. 2, turn block 30 is formed from a single piece. Specifically, the turn block 30 is formed by cutting a metal block such as aluminum. The turn block 30 has a pair of connection portions 30 a and a V-shaped V-shaped passage 31 .

接続部３０ａは、ターンブロック３０の端部に、深座ぐり形状に切削して形成される。接続部３０ａは、ヘッダタンク２の外形と同じ形状に形成される。各々の接続部３０ａには、ヘッダタンク２の端部が嵌合する。 The connection portion 30a is formed by cutting the end portion of the turn block 30 into a deep counterbore shape. The connecting portion 30 a is formed in the same shape as the outer shape of the header tank 2 . An end of the header tank 2 is fitted to each connecting portion 30a.

図３に示すように、Ｖ字通路３１は、一方のコア部１０から流入する冷媒を、他方のコア部１０に向けて流出させるために方向転換させる。Ｖ字通路３１は、一対の内部通路３２を有する。 As shown in FIG. 3 , the V-shaped passage 31 changes the direction of the coolant flowing in from one core portion 10 so as to flow out toward the other core portion 10 . The V-shaped passage 31 has a pair of internal passages 32 .

Ｖ字通路３１における最狭部の有効通路面積は、ヘッダタンク２内の最低通路面積以上である。これにより、ターンブロック３０によって冷媒が流れる際の流路抵抗を増加させることを防止できる。なお、Ｖ字通路３１における最狭部は、内部通路３２どうしが接続される接続部に形成される。 The effective passage area of the narrowest portion of the V-shaped passage 31 is equal to or larger than the minimum passage area in the header tank 2 . This prevents the turn block 30 from increasing the flow path resistance when the coolant flows. The narrowest part of the V-shaped passage 31 is formed at the connecting portion where the internal passages 32 are connected to each other.

内部通路３２は、各々のヘッダタンク２との各々の接続部３０ａから内部に向けて斜めの直線状に形成される。内部通路３２は、ドリルを用いた切削加工によって形成される。そのため、内部通路３２は、円形の流路断面を有する。一対の内部通路３２は、先端どうしが連通してＶ字状に形成される。よって、Ｖ字通路３１を形成する際には、単一の部材に一対の内部通路３２を切削するだけでよいので、加工を容易にすると共に耐圧性能を向上させることができる。 The internal passage 32 is formed in an oblique straight line from each connection portion 30a with each header tank 2 toward the inside. The internal passage 32 is formed by cutting using a drill. Therefore, the internal passage 32 has a circular flow cross-section. The pair of internal passages 32 are formed in a V shape with their distal ends communicating with each other. Therefore, when forming the V-shaped passage 31, it is only necessary to cut a pair of internal passages 32 in a single member, which facilitates processing and improves pressure resistance.

以上のように、各々のヘッダタンク２との接続部３０ａから内部に向けて斜めの直線状に形成される内部通路３２の先端どうしが連通してＶ字通路３１を形成する。そのため、冷媒の流通に必要な通路面積を確保し、冷媒の流通における圧損を小さくすることができる。また、ターンブロック３０は単一の部材によって形成されるので、ターンブロック３０を小型にすることができ、耐圧性能を高くすることができる。したがって、冷媒の流通における圧損が小さく、小型で耐圧性能の高いターンブロック３０を備える熱交換器１００を提供することができる。 As described above, the ends of the internal passages 32 which are formed obliquely straight from the connecting portions 30a to the respective header tanks 2 toward the inside communicate with each other to form the V-shaped passages 31. As shown in FIG. Therefore, it is possible to secure the passage area necessary for the circulation of the refrigerant and to reduce the pressure loss in the circulation of the refrigerant. Moreover, since the turn block 30 is formed of a single member, the turn block 30 can be made smaller, and the pressure resistance performance can be improved. Therefore, it is possible to provide the heat exchanger 100 that has a small pressure loss in the circulation of the refrigerant and includes the turn block 30 that is compact and has high pressure resistance.

また、ターンブロック３０が複数部品からなる場合は、複数の部品どうしの接合強度の低下に起因する冷媒漏れ等が発生するリスクがあるため、製造工程や検査工程が複雑化するおそれがある。これに対して、熱交換器１００では、ターンブロック３０が単一の部材によって形成されるので、製造工程や検査工程が複雑化することを抑制できる。 Further, when the turn block 30 is composed of a plurality of parts, there is a risk of coolant leakage or the like occurring due to a decrease in joint strength between the plurality of parts, which may complicate the manufacturing process and inspection process. On the other hand, in the heat exchanger 100, since the turn block 30 is formed of a single member, complication of the manufacturing process and the inspection process can be suppressed.

次に、図４を参照して、ヘッダタンク２の中心線Ｐに対する内部通路３２の中心線Ｑの角度θについて説明する。図４は、ヘッダタンク２の中心線Ｐに対する内部通路３２の中心線Ｑの角度θについて説明するグラフである。図４の横軸は、ターンブロック３０の幅Ｗ［ｍｍ］であり、縦軸は、ターンブロック３０の長さＬ［ｍｍ］である。 Next, the angle θ of the center line Q of the internal passage 32 with respect to the center line P of the header tank 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph for explaining the angle θ of the center line Q of the internal passage 32 with respect to the center line P of the header tank 2. As shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 4 is the width W [mm] of the turn block 30 and the vertical axis is the length L [mm] of the turn block 30 .

ターンブロック３０は、幅Ｗ及び長さＬが小さいほど小型化が可能である。そのため、幅Ｗも長さＬも小さい方が望ましい。具体的には、ターンブロック３０の大きさは、幅Ｗが４５［ｍｍ］以下であり、長さＬが２０［ｍｍ］以下であることが望ましい。即ち、図４における太実線で囲われた範囲内であることが望ましい。 The smaller the width W and length L of the turn block 30, the smaller the turn block 30 can be. Therefore, it is desirable that both the width W and the length L are small. Specifically, it is desirable that the turn block 30 has a width W of 45 [mm] or less and a length L of 20 [mm] or less. That is, it is desirable to be within the range surrounded by the thick solid line in FIG.

図４のグラフは、例として、内部通路３２の大きさをφ９．６［ｍｍ］とし、Ｖ字通路３１における最狭部の通路面積をφ９．６［ｍｍ］に相当する７２．４［ｍｍ^２］以上としたときに形成されるＶ字通路３１をプロットしたものである。 In the graph of FIG. 4, as an example, the size of the internal passage 32 is φ9.6 [mm], and the passage area of the narrowest part of the V-shaped passage 31 is 72.4 [mm] corresponding to φ9.6 [mm]. ² ] is a plot of the V-shaped passage 31 formed when the above is performed.

プロットＡでは、角度θは１０度である。プロットＢでは、角度θは２０度である。プロットＣでは、角度θは３３度である。プロットＤでは、角度θは４５度である。プロットＥでは、角度θは６０度である。 In plot A, the angle θ is 10 degrees. In plot B, the angle θ is 20 degrees. In plot C, the angle θ is 33 degrees. In plot D, the angle θ is 45 degrees. In plot E, the angle θ is 60 degrees.

図４のグラフから、角度θが３３度の場合（プロットＣ）と４５度の場合（プロットＤ）とに、幅Ｗが４５［ｍｍ］以下であり長さＬが２０［ｍｍ］以下であるターンブロック３０にＶ字通路３１を形成可能であることが分かる。よって、ヘッダタンク２の中心線Ｐに対する内部通路３２の中心線Ｑの角度θは、３０度から４５度であることが望ましいことが分かる。なお、角度θの下限は、角度θが３３度のときのターンブロック３０の長さＬから、長さＬが２０［ｍｍ］のときの角度θを推定して３０度とした。 From the graph of FIG. 4, when the angle θ is 33 degrees (plot C) and 45 degrees (plot D), the width W is 45 [mm] or less and the length L is 20 [mm] or less. It can be seen that the V-shaped passage 31 can be formed in the turn block 30 . Therefore, it can be seen that the angle θ of the center line Q of the internal passage 32 with respect to the center line P of the header tank 2 is preferably 30 degrees to 45 degrees. The lower limit of the angle θ is set to 30 degrees by estimating the angle θ when the length L is 20 [mm] from the length L of the turn block 30 when the angle θ is 33 degrees.

このように、角度θを３０度から４５度とすることで、ターンブロック３０の幅を冷媒が流れる両ヘッダタンク２の幅以上に広げることなく、長さ方向の大きさを小さくすることができる。 By setting the angle θ between 30 degrees and 45 degrees in this way, the width of the turn block 30 can be reduced beyond the width of both header tanks 2 through which the refrigerant flows, and the size in the longitudinal direction can be reduced. .

なお、ここでは、ターンブロック３０の大きさは、幅Ｗが４５［ｍｍ］以下、長さＬが２０［ｍｍ］以下であり、内部通路３２の大きさをφ９．６［ｍｍ］とし、Ｖ字通路３１における最狭部の通路面積をφ９．６［ｍｍ］に相当する７２．４［ｍｍ^２］以上である場合を例示した。しかしながら、これらの大きさが異なっていても、ターンブロック３０の幅を冷媒が流れる両ヘッダタンク２の幅以上に広げることなく、長さ方向の大きさを小さくするための角度θの範囲は変わらない。 Here, the size of the turn block 30 is such that the width W is 45 [mm] or less, the length L is 20 [mm] or less, the size of the internal passage 32 is φ9.6 [mm], and V A case where the passage area of the narrowest portion of the character passage 31 is 72.4 [mm ² ] or more corresponding to φ9.6 [mm] is illustrated. However, even if these sizes are different, the range of the angle θ for reducing the size in the longitudinal direction without increasing the width of the turn block 30 beyond the width of both header tanks 2 through which the refrigerant flows remains unchanged. Absent.

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are obtained.

液相と気相との相変化を生じる冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換器１００は、対向して一対設けられるヘッダタンク２と、ヘッダタンク２どうしを接続し内部を流通する冷媒と周囲を流れる空気との間で熱交換を行う複数のチューブ１と、を有し、空気の流れ方向に複数重ねて設けられるコア部１０と、単一の部材によって形成され、一つのコア部１０のヘッダタンク２の端部と当該ヘッダタンク２と空気の流れ方向に重なる他のコア部１０のヘッダタンク２の端部との間を接続し、連続して冷媒を流通させるターンブロック３０と、を備え、ターンブロック３０は、各々のヘッダタンク２との各々の接続部３０ａから内部に向けて斜めの直線状に形成される内部通路３２の先端どうしが連通してＶ字状になるＶ字通路３１を有する。 A heat exchanger 100 that exchanges heat between a refrigerant that causes a phase change between a liquid phase and a gas phase and air is a pair of header tanks 2 that are provided facing each other, and the header tanks 2 are connected to circulate inside. A plurality of tubes 1 that exchange heat between the refrigerant and air flowing around, and a core portion 10 that is provided in a plurality of layers in the air flow direction, and a single core formed by a single member. A turn block 30 that connects between the end of the header tank 2 of the section 10 and the end of the header tank 2 of the other core section 10 that overlaps the header tank 2 in the air flow direction, and continuously circulates the refrigerant. The turn block 30 has a V-shape in which the ends of the internal passages 32 formed in an oblique straight line extending inward from each connecting portion 30a to each header tank 2 communicate with each other. It has a V-shaped passage 31 .

この構成によれば、各々のヘッダタンク２との接続部３０ａから内部に向けて斜めの直線状に形成される内部通路３２の先端どうしが連通してＶ字通路３１を形成する。そのため、冷媒の流通に必要な通路面積を確保し、冷媒の流通における圧損を小さくすることができる。また、ターンブロック３０は単一の部材によって形成されるので、ターンブロック３０を小型にすることができ、耐圧性能を高くすることができる。したがって、冷媒の流通における圧損が小さく、小型で耐圧性能の高いターンブロック３０を備える熱交換器１００を提供することができる。 According to this configuration, the ends of the internal passages 32 which are formed in an inclined straight line toward the inside from the connection portions 30a with the respective header tanks 2 communicate with each other to form the V-shaped passages 31 . Therefore, it is possible to secure the passage area necessary for the circulation of the refrigerant and to reduce the pressure loss in the circulation of the refrigerant. Moreover, since the turn block 30 is formed of a single member, the turn block 30 can be made smaller, and the pressure resistance performance can be improved. Therefore, it is possible to provide the heat exchanger 100 that has a small pressure loss in the circulation of the refrigerant and includes the turn block 30 that is compact and has high pressure resistance.

ターンブロック３０が複数部品からなる場合は、複数の部品どうしの接合強度の低下に起因する冷媒漏れ等が発生するリスクがあるため、製造工程や検査工程が複雑化するおそれがある。これに対して、熱交換器１００では、ターンブロック３０が単一の部材によって形成されるので、製造工程や検査工程が複雑化することを抑制できる。 If the turn block 30 is composed of a plurality of parts, there is a risk of refrigerant leakage or the like due to a decrease in joint strength between the parts, which may complicate the manufacturing process and inspection process. On the other hand, in the heat exchanger 100, since the turn block 30 is formed of a single member, complication of the manufacturing process and the inspection process can be suppressed.

また、Ｖ字通路３１における最狭部の有効通路面積は、ヘッダタンク２内の最低通路面積以上である。 Also, the effective passage area of the narrowest portion of the V-shaped passage 31 is equal to or larger than the minimum passage area in the header tank 2 .

この構成によれば、ターンブロック３０によって冷媒が流通する際の流路抵抗を増加させることを防止できる。 According to this configuration, it is possible to prevent the turn block 30 from increasing the flow path resistance when the coolant flows.

また、ヘッダタンク２の中心線Ｐに対する内部通路３２の角度θは、３０度から４５度である。 The angle θ of the internal passage 32 with respect to the center line P of the header tank 2 is 30 degrees to 45 degrees.

この構成によれば、ターンブロック３０の幅を冷媒が流れる両ヘッダタンク２の幅以上に広げることなく、長さ方向の大きさを小さくすることができる。 According to this configuration, the width of the turn block 30 can be made small without increasing the width of the turn block 30 beyond the width of both header tanks 2 through which the refrigerant flows.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configurations of the above embodiments. Absent.

１００熱交換器
１チューブ
２ヘッダタンク
１０コア部
３０ターンブロック
３０ａ接続部
３１Ｖ字通路
３２内部通路
100 heat exchanger 1 tube 2 header tank 10 core portion 30 turn block 30a connecting portion 31 V-shaped passage 32 internal passage

Claims

A heat exchanger that exchanges heat between a refrigerant that causes a phase change between a liquid phase and a gas phase and air,
A pair of header tanks facing each other, and a plurality of tubes connecting the header tanks and performing heat exchange between the refrigerant flowing inside and the air flowing around, and a plurality of tubes in the direction of air flow. a core portion provided in an overlapping manner;
connecting between an end of the header tank of one core portion and an end of the header tank of the other core portion that is formed by a single member and overlaps the header tank in the direction of air flow; a turn block for continuously circulating the refrigerant;
with
The turn block has a V-shaped passage formed in a straight line obliquely inward from each connecting portion with each of the header tanks, and the ends of the internal passage communicate with each other to form a V-shape.
A heat exchanger characterized by:

A heat exchanger according to claim 1,
The effective passage area of the narrowest portion of the V-shaped passage is equal to or greater than the minimum passage area in the header tank.
A heat exchanger characterized by:

The heat exchanger according to claim 1 or 2,
an angle of the internal passage with respect to the centerline of the header tank is between 30 and 45 degrees;
A heat exchanger characterized by: