JP3724452B2

JP3724452B2 - Piping connection structure and plate heat exchanger

Info

Publication number: JP3724452B2
Application number: JP2002145066A
Authority: JP
Inventors: 義則北村
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP2003336775A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管の内部に他の配管の先端が挿入された状態で、これらの配管がろう付け接続されている配管接続構造及びプレート式熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、２本の配管同士を接続する目的で、一方の配管の内部に他方の配管の先端を挿入して、その接続部分をろう付けすることが知られている。
【０００３】
例えば、２枚の本体フレームの間で、多数枚の伝熱プレートが積層されてなるプレート式熱交換器は広く知られている。その本体フレームの一方には複数の円筒状のノズルが突出して設けられていて、この熱交換器内部への流体の出入口となっている。これらノズル、本体フレーム及び伝熱プレートは、通常、それぞれステンレス鋼等からなる。そして、ノズルは、その内部に銅管からなる冷媒配管が差し込まれた状態でろう付けされることにより、その冷媒配管と接続されるように構成されている。
【０００４】
このとき、ステンレス材と銅材とをろう付けするためには、ステンレス鋼の酸化被膜を予め除去する必要がある。そこで、配管をノズルに差し込んでろう付けする前に、ノズル内面に弗化物等のフラックスを予め塗布することが一般に行われている。
【０００５】
ところが、このような配管接続構造では、ノズルと配管との接合部分が残留フラックスによって腐食される虞れがある。また、この残留フラックスは、プレート式熱交換器を備える冷凍装置の冷媒回路において異物（コンタミネーション）となり、絞り機構等を閉塞する虞れもある。そこで、ノズルと配管とのろう付け接合後に、残留フラックスを洗浄除去しなければならないという問題がある。
【０００６】
そこで、従来より、例えば特開２０００ー１０５０９０号公報に示されるように、上記フラックスの塗布を不要にする目的で、ノズルの内周面を１２．５μｍＲｙ以上の粗面となるように加工して、予め銅のろう被膜を施すようにすることが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、銅のろう被膜が予め形成されたノズルの内周面と、配管の外周面とを、ろう付けによって確実に接合するためには、３μｍ程度の厚さのろう被膜をノズル内周面に均一に形成する必要がある。
【０００８】
しかしながら、上記提案のものでは、実際には、ノズル内周面にろう被膜が形成されない部分が島状に残るため、ろう被膜を均一に形成することが難しいという問題がある。
【０００９】
一方、内周面に銅メッキが施された筒状のソケットの一端をノズル開口端に溶接して接合し、このソケットの他端に配管をろう付けすることも考えられるが、この場合、コストが高くなるのは避けられない。
【００１０】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配管の接続構造に改良を加えることにより、配管の表面にろう被膜を良好に形成し、配管同士を確実に接続するとともに、コストの低減を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、第２配管の先端が挿入されてろう付けされる第１配管の接続部内周面に、ろう被膜を保持する溝部を形成すると共に、第１配管の内周面と第２配管の外周面との隙間において、ろう材を各配管の長さ方向に導くための手段を設けるようにした。
【００１２】
具体的に、請求項１に係る発明は、第１配管（20）の内部に第２配管（30）の先端が挿入された状態で、該第１配管（20）と第２配管（30）とがろう付け接続される配管の接続構造が前提である。そして、上記第１配管（20）の接続部内周面に、螺旋状の溝部（25）と、該溝部（25）と異なるピッチを有する螺旋状の連絡溝（26）とが形成されている。
【００１３】
上記の発明によると、螺旋状の溝部（25）が第１配管（20）の内周面に形成されているので、ろう被膜を炉中加熱等により形成する際に、溶融した液状のろうが上記溝部（25）内に溜まる。その後、冷却されることによって、ろうが上記溝部（25）内に保持されるため、ろう被膜が第１配管（20）の内周面に亘って良好に形成される。
【００１４】
その後、第２配管（30）の先端が第１配管（20）に挿入され、これら配管（20,30）の隙間には、該配管（20,30）をろう付け接続するためのろう材が、上側である第１配管（20）の開口端側から流し込まれる。このとき、上記ろう材は、連絡溝（26）により下方の溝部（25）へ案内される。その結果、上記ろう材が上記隙間内に充填されるため、第１配管（20）と第２配管（30）とは、確実にろう付け接続される。
【００１５】
請求項２に係る発明は、第１配管（20）の内部に第２配管（30）の先端が挿入された状態で、該第１配管（20）と第２配管（30）とがろう付け接続される配管の接続構造が前提である。そして、第１配管（20）の接続部内周面に、螺旋状の溝部（25）と、該溝部（25）と逆向きの巻き方向を有する連絡溝（26）とが形成されている。
【００１６】
この発明によると、上記請求項１に係る発明と同様に、第１配管（20）と第２配管（30）との隙間に上方から供給されたろう材は、溝部（25）と逆向きの巻き方向を有する連絡溝（26）により下方の溝部（25）へ案内される。その結果、上記隙間内にろう材が充填される。
【００１７】
請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２の発明において、上記連絡溝（26）のピッチ（P2）は、溝部（25）のピッチ（P1）よりも大きい。
【００１８】
ところで、仮に、連絡溝（26）のピッチ（P2）が溝部（25）のピッチ（P1）以下である場合には、ろう被膜を形成するために溝部（25）へ供給されたろうが、連絡溝（26）を通って下方へ多量に流れてしまうため、この溝部（25）において、ろう被膜を確実に形成することが難しい。
【００１９】
これに対して、上記の発明によると、連絡溝（26）のピッチ（P2）が溝部（25）のピッチ（P1）よりも大きいので、ろう被膜を形成するためのろうが、溝部（25）によって適切に保持されると共に、第１配管（20）と第２配管（30）とをろう付け接続するためのろう材が、連絡溝（26）により下方へ案内され、これら配管（20,30）の隙間に充填される。
【００２０】
請求項４に係る発明は、第１配管（20）の内部に第２配管（30）の先端が挿入された状態で、該第１配管（20）と第２配管（30）とがろう付け接続される配管の接続構造が前提である。そして、第１配管（20）の接続部内周面に、多数のリング状の溝部（25）と、螺旋状の連絡溝（26）とが形成されている。
【００２１】
上記の発明によると、ろう被膜を形成するためのろうがリング状の溝部（25）によって保持されると共に、第１配管（20）と第２配管（30）とをろう付け接続するためのろう材が螺旋状の連絡溝（26）により下方の溝部（25）へ案内されて、これら配管（20,30）の隙間に充填される。
【００２２】
請求項５に係る発明は、上記請求項１又は２において、上記第１配管（20）と第２配管（30）との間には、銅からなる網状体（46）が配設されている。
【００２３】
また、請求項６に係る発明は、上記請求項４において、上記第１配管（20）と第２配管（30）との間には、銅からなる網状体（46）が配設されている。
【００２４】
これらの発明によると、第１配管（20）と第２配管（30）とをろう付け接続するためのろう材が、これら配管（20,30）の隙間に上方から流し込まれると、銅からなる網状体（46）において毛管現象が起こり、該ろう材は下方の溝部（25）へ引き寄せられて導かれる。このことにより、上記隙間内は、ろう材によって確実に充填される。
【００２５】
請求項７に係る発明は、上記請求項１、２及び４の何れか１つの発明において、上記溝部（25）の溝幅（W）は、溝部（25）のピッチ（P1）と同じ大きさである。
【００２６】
このようにすることで、隣接する溝部（25）の間隔が無くなるので、各溝部（25）間に平坦部は形成されない。従って、ろう被膜は、そのような平坦部によって分断されることがなく、第１配管（20）の内周面に連続して均一に形成される。
【００２７】
請求項８に係る発明は、上記請求項１、２及び４の何れか１つの発明において、上記第１配管（20）は、プレート式熱交換器における流体出入口ノズル（20）である。
【００２８】
また、請求項９に係る発明は、上記請求項１、２及び４の何れか１つの配管接続構造を有し、流体の出入口たるノズル（20）を備えるプレート式熱交換器であって、第１配管（20）は上記ノズル（20）である。
【００２９】
これらの発明によると、プレート式熱交換器のノズル（20）と第２配管（30）とが確実に接続される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１及び図２は本発明の実施形態に係る配管接続構造を有するプレート式熱交換器（10）の概略を示している。同図に示すように、プレート式熱交換器（10）は、例えばステンレス鋼からなる２枚の略矩形板状の本体フレーム（11,12）を備えている。図１における紙面手前側（以降、上方向とする）に位置づけられている本体フレーム（11）の四隅には４つの円形の貫通孔（図示省略）がそれぞれ形成されている。この貫通孔（図示省略）には、後述のノズル（20）が上方に突出した状態で取付固定される。
【００３１】
そして、これら本体フレーム（11,12）の間には、多数枚の伝熱プレート（15,15,…）が、所定の間隔で積層された状態で接合されている。すなわち、伝熱プレート（15,15,…）はステンレス鋼等からなり、その中央部分には伝熱効果を高める目的で、波状や球状の突起が形成されている。また、その四隅には、本体フレームに対応するように通路孔（図示省略）がそれぞれ形成されている。そして、この伝熱プレート（15,15,…）には、その表面における周縁部や通路孔（図示省略）の周囲にろう材が塗布されている。これらの伝熱プレート（15,15,…）と、本体フレーム（11,12）とを、ろう材を介して積層配置し、真空環境下で加熱することにより溶融接合するようにしている。
【００３２】
一方、プレート式熱交換器（10）は、外部の配管が差し込まれてろう付けされる第１配管である管状のノズル（20）を備えている。ノズル（20）は、プレート式熱交換器（10）の内部への冷媒等の流体の出入口である。すなわち、上側の本体フレーム（11）の貫通孔（図示省略）には、基端側にフランジ部（21）を有する略円筒状のノズル（20）が固着して設けられている。ノズル（20）は、そのフランジ部（21）の先端側壁面が本体フレーム（11）の貫通孔（図示省略）周囲の内壁面と接合されることにより、その先端の開口端（22）が上方に突出するように取付けられている。そして、図２に示すように、このノズル（20）の内部に第２配管としての銅管からなる冷媒配管（30）の一端が差し込まれる。そして、後述するように、ノズル（20）は、ろう付けにより冷媒配管（30）と接続するように構成されている。
【００３３】
すなわち、このプレート式熱交換器（10）は、ノズル（20）の内部に冷媒配管（30）の先端が挿入された状態で、該ノズル（20）と冷媒配管（30）とがろう付け接続される配管の接続構造を有している。
【００３４】
図３〜図６に示すように、ノズル（20）は、その内側における中間部分が段差状に形成されている。すなわち、この段差部（23）から先端側に位置するノズル先端部（20a）の内径は、段差部（23）から基端側に位置するノズル基端部（20b）の内径よりも大きくなるように構成されている。このようにして、ノズル先端部（20a）内に冷媒配管（30）が嵌挿されるようにしている。
【００３５】
ノズル（20）の接続部開口端（22）の内周縁には、周方向に延びる切り欠き（31）が形成されている。切り欠き（31）は、その底面部と側面部とが略垂直となるように、段差状に形成されている。そして、この切り欠き（31）は、ノズル（20）と配管（30）とを接続する際に、リング状の置きろう（41）を、切り欠き（31）の底面部及び側面部の双方に当接した状態で保持するように構成されている。置きろう（41）は、銅からなる。このとき、置きろう（41）のリング径は、切り欠き（31）の内径よりも少し大きく構成されており、置きろう（41）は、その弾性を利用して切り欠き（31）内に係止するようにしている。
【００３６】
そして、本発明の特徴として、図７及び図８に示すように、ノズル（20）の接続部内周面には、ろう被膜（40）を保持するための螺旋状の溝部（25）が所定のピッチ（P1）で形成されている。具体的に、ノズル先端部（20a）の内周面には、例えば断面円弧状の溝部（25）が、ノズル（20）の内周面にその周方向に沿って延びるように形成されている。この溝部（25）の溝深さ（D）は、例えば０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍとすることが望ましい。一方、溝幅（W）は例えば０．４ｍｍ〜０．６ｍｍとすることが好ましい。
【００３７】
そして、この溝部（25）の溝幅（W）は、溝部（25）のピッチ（P1）と同じ大きさとなるように構成されている。つまり、溝部（25）の幅方向両端に、隣接する溝部（25,25）の両端が位置付けられており、各溝部（25,25,…）間に平坦な部分が形成されないようにしている。したがって、各溝部（25）の間には、先端の断面が略三角形状の凸条（27）が形成されている。
【００３８】
さらに、図８に示すように、ノズル（20）の接続部内周面には、上記溝部（25）に加えて、該溝部（25）と同じ巻き方向を有し、溝部（25）と異なるピッチを有する螺旋状の連絡溝（26）が形成されている。
【００３９】
連絡溝（26）の溝深さ及び溝幅は、例えば溝部（25）とそれぞれ同じ大きさにされている。また、連絡溝（26）のピッチ（P2）は、溝部（25）のピッチ（P1）よりも大きく構成されている。この実施形態では、連絡溝（26）のピッチ（P2）は、溝部（25）のピッチ（P1）の例えば６倍の大きさになるようにしている。
【００４０】
このように、連絡溝（26）がノズル（20）の内周面に形成されることによって、所定の溝部（25）間の凸条（27）は、その一部分が削り取られている。つまり、一部の隣り合う溝部（25）同士は、連絡溝（26）を介して繋がっている。
【００４１】
次に、本実施形態に係るプレート式熱交換器（10）のノズル（20）に冷媒配管（30）をろう付けする方法について説明する。先ず、図３に示すように、切り欠き（31）に、置きろう（41）を係止固定する。
【００４２】
そして、伝熱プレート（15）と本体フレーム（11,12）とを積層配置した状態で炉中に収容し、炉中ろう付けを行う。このことにより、伝熱プレート（15）と本体フレーム（11,12）とが接合すると同時に、図４に示すように、ノズル（20）の内周面にろう被膜（40）が形成される。
【００４３】
置きろう（41）は炉中で溶解し、ノズル（20）の内周壁面に沿ってノズル長さ方向に拡がる。このとき、図７にも示すように、ノズル内周面に所定ピッチで形成されている多数の溝部（25,25,…）内に液状のろうが溜まり、その後の冷却によって該ろうが溝部（25）内に保持される。このようにして、ステンレス鋼からなるノズル（20）の開口端面と、ノズル先端部（20a）における内周面とに、純銅のろう被膜（40）が均一に形成される。
【００４４】
続いて、図５に示すように、内周面が銅被覆されたノズル（20）に、銅管である冷媒配管（30）を差し込んで、その配管（30）の先端が段差部（23）に近接するようにする。その後、図６に示すように、リン銅ろうである差しろう（43）によってろう付けを行う。
【００４５】
すなわち、ノズル（20）の内周面と、配管（30）の外周面との間には、所定の隙間が形成されている。そして、ノズル（20）と配管（30）とをろう付け接続するために、上記隙間に対して、差しろう（43）のろう材が、上方であるノズル（20）の開口端側から下方である基端側へ向かって流し込まれる。
【００４６】
差しろう（43）のろう材は、溝部（25）内の銅のろう被膜（25）と配管（30）の外周面の双方に接触しながら、下方へ流れる。
【００４７】
このとき、図８に矢印で示すように、ろう材は、まず、溝部（25）に沿って流れると共に、凸条（27）と配管（30）の外周面との間を通過して、下方へ向かって流れる。そのことに加えて、ろう材は、連絡溝（26）により下方の溝部（25）へ案内されて流れるため、ノズル（20）と配管（30）との隙間に供給されるろう材は、該隙間の下方に対しても充分に供給される。
【００４８】
そして、このろう付け接続の最終段階として、ノズル（20）の開口端（22）と、配管（30）の外周面とをろう材により閉塞する目的で、ノズル先端方向に向かって断面積が小さくなる断面テーパ状のフィレット（45）を形成する。
【００４９】
−実施形態の効果−
以上説明したように、この実施形態１によると、ろう被膜（40）を保持するための螺旋状の溝部（25）がノズル（20）の内周面に形成されているので、ろう被膜（40）を炉中ろう付けにより形成する際に、溶融した液状のろう材を溝部（25）内に溜めることができる。その後、冷却することによって、ろう材が溝部（25）内に確実に保持されるため、純銅のろう被膜（40）をステンレス鋼からなるノズル（20）の内周面に亘って良好に形成することができる。従って、銅と銅とのろう付けによって、ノズル（20）と配管（30）とを極めて容易に接続することができる。そのため、ステンレス鋼の酸化被膜を除去するためのフラックスを不要とすることができる。
【００５０】
ところで、仮に、ノズル（20）の接続部内周面に溝部（25）のみが形成されていて、連絡溝（26）が形成されていないとすると、差しろう（43）のろう材を、上方からノズル（20）と配管（30）との隙間に供給するとき、図１２に示すように、溝部（25）間の凸条（27）と配管（30）との間隔が比較的小さくなるため、上方からのろう材の流れが、上記隙間の下側部分に達する前に止まってしまう虞れがある。このとき、上記隙間内にろう材が充填されないため、ノズル（20）と配管（30）とを確実にろう付け接続することが難しい。
【００５１】
これに対して、本実施形態では、ノズル（20）の接続部内周面に連絡溝（26）を形成するようにしたので、差しろう（43）のろう材を、その連絡溝（26）により下方の溝部（25）へ案内することができる。その結果、上記隙間の上側部分から下側部分に亘ってろう材を供給して、該隙間内にろう材を充填することが可能となるため、ノズル（20）と配管（30）とを確実にろう付け接続することができる。
【００５２】
さらに、連絡溝（26）のピッチ（P2）を溝部（25）のピッチ（P1）よりも大きく構成したので、溝部（25）間の凸条（27）が連絡溝（26）により過度に削られずに適度に残されるため、ろう被膜を形成するためのろうを溝部（25）によって適切に保持すると共に、差しろう（43）のろう材を連絡溝（26）により下方へ案内することが可能となる。
【００５３】
また、予め内周面にろう材のメッキ処理が施されたソケット等の別部材を必要としないので、コストの低減を図ることができる。
【００５４】
そして、溝部（25）の溝幅（W）が、隣接する溝部（25）間のピッチ（P）と同じ大きさであるため、隣接する溝部（25）の間の間隔が無くなるので、各溝部（25）間に平坦部は形成されない。従って、ろう被膜（40）は、そのような平坦部によって分断されることがないため、連続して均一なものとすることができる。
【００５５】
同様に、凹溝部（27）の溝幅が、隣接する凹溝部（27）間のピッチと同じ大きさであるため、ノズル（20）の開口端面に均一なろう被膜（40）を効果的に形成することができる。
【００５６】
また、ノズル（20）と配管（30）との接続時に、置きろう（41）が切り欠き（31）により保持されるため、ノズル（20）内周面にろう被膜（40）を容易に形成することができる。
【００５７】
（実施形態２）
図９は、本発明の実施形態２を示す。尚、以下の各実施形態において、図１〜図８と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
本実施形態では、ノズル（20）の接続部内周面に、螺旋状の溝部（25）と、この溝部（25）と逆向きの巻き方向を有する連絡溝（26）とが形成されている。すなわち、溝部（25）は、上記実施形態１と同様に、その幅方向に連続して形成されている。また、連絡溝（26）は、その巻き方向が溝部（25）と逆向きであり且つ溝部（25）のピッチ（P1）の例えば６倍の大きさになるようにしている。
【００５９】
このようにしても、溝部（25）によってろうが保持されるため、ろう被膜を均一に形成することができる。さらに、図９に矢印で示すように、差しろう（43）のろう材は、溝部（25）に沿って案内されると共に、連絡溝（26）により下方の溝部（25）へ案内される。その結果、ノズル（20）と配管（30）との隙間にろう材が充填されて、これらの配管（20,30）同士を確実にろう付け接続することが可能となる。
【００６０】
（実施形態３）
図１０は、本発明の実施形態３を示す。本実施形態では、ノズル（20）の接続部内周面に、多数のリング状の溝部（25）と、螺旋状の連絡溝（26）とが形成されている。
【００６１】
すなわち、溝部（25）は、ノズル（20）の周方向にリング状に延びる断面円弧状の溝に形成され、このような多数の溝部（25,25,…）が、所定のピッチ（P1）でノズル（20）の長さ方向に並ぶように連続して形成されている。一方、螺旋状の連絡溝（26）のピッチ（P2）は、このリング状の溝部（25）のピッチ（P1）の例えば６倍の大きさになるように設けられている。
【００６２】
このようにしても、リング状の溝部（25）によってろうが保持されて、ろう被膜が確実に形成することが可能となる。さらに、図１０で矢印で示すように、差しろう（43）のろう材は、リング状の溝部（25）によりノズル（20）の周方向に案内されると共に、螺旋状の連絡溝（26）により下方の溝部（25）へ案内される。その結果、上記各実施形態と同様に、ノズル（20）と配管（30）との隙間にろう材が充填されるため、これらの配管（20,30）同士を確実にろう付け接続することができる。
【００６３】
尚、上記各実施形態では、連絡溝（26）の溝深さ及び溝幅を、溝部（25）と同じ大きさとしたが、請求項１に係る発明の他の実施形態としては、上記連絡溝（26）の溝深さ及び溝幅をその他の大きさに形成してもよい。
【００６４】
また、連絡溝（26）のピッチ（P2）を溝部（25）のピッチ（P1）の６倍の大きさとしたが、請求項３に係る発明の他の実施形態としては、上記連絡溝（26）のピッチ（P2）を、溝部（25）のピッチ（P1）よりも大きい他の大きさ（例えば、ピッチ（P1）の３倍や４倍など）に構成するようにしてもよい。
【００６５】
（実施形態４）
図１１は、本発明の実施形態４を示す。本実施形態では、上記実施形態１及び２と同様に、ノズル（20）の接続部内周面には、螺旋状の溝部（25）が形成される一方、ノズル（20）と配管（30）との間には、銅からなる網状体（46）が配設されている。
【００６６】
すなわち、上記実施形態１及び２と同様に、ノズル（20）の内周面には、螺旋状の溝部（25）がその幅方向に連続して形成される一方、上記各実施形態のような連絡溝（26）は、ノズル（20）内周面に形成されていない。
【００６７】
ノズル（20）と配管（30）との隙間に配設される網状体（46）は、例えば２００メッシュ程度の細かい網目を有している。そして、網状体（46）は、ノズル（20）の内径と略同じ径を有する円筒状に形成されている。
【００６８】
そして、ノズル（20）と配管（30）とをろう付け接続する場合には、上記各実施形態と同様に、ノズル（20）の内周面にろう被膜を形成した後、上記網状体（46）をノズル（20）内に挿入して設ける。続いて、配管（30）を、網状体（46）が配設されたノズル（20）内に挿入する。すなわち、網状体（46）は、ノズル（20）と配管（30）との隙間内に設けられている。その後、差しろう（43）のろう材を、上記隙間に流し込むことにより、これらノズル（20）と配管（30）とをろう付け接続する。
【００６９】
このようにして、差しろう（43）のろう材を、ノズル（20）と配管（30）との隙間に上方から流し込むと、網状体（46）において毛管現象が起こり、ろう材は下方の溝部（25）へ引き寄せられて導かれる。このことにより、上記隙間内を、ろう材によって確実に充填することができる。
【００７０】
尚、本実施形態では、ノズル（20）の接続部内周面に設ける溝部（25）を、螺旋状に形成するようにしたが、その他に、ノズル（20）の接続部内周面の周方向に延びるリング状に形成し、このノズル（20）と配管（30）との隙間に上記網状体（46）を配設するようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、網状体（46）を円筒状に形成するようにしたが、その他の形状としてもよい。例えば、断面円弧状の板状に形成し、ノズル（20）と配管（30）との隙間内に部分的に配設するようにしてもよい。
【００７２】
また、上記各実施形態では、ノズル（20）の接続部内周面に１条の連絡溝（26）を設けるようにしたが、上記内周面に多条の連絡溝を設けるようにしてもよい。このことによって、ノズル（20）と配管（30）との隙間に上方から流し込まれるろう材を、下方へ流れやすくすることが可能となる。
【００７３】
また、上記各実施形態では、一例としてプレート式熱交換器のノズルにおける配管接続構造について説明したが、本発明はこれに限らず、その他の配管同士の接続構造として適用することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によると、第１配管の内部に第２配管の先端が挿入された状態で、第１配管と第２配管とがろう付け接続される配管の接続構造について、第１配管の接続部内周面に、螺旋状の溝部と、溝部と異なるピッチを有する螺旋状の連絡溝とを形成することにより、螺旋状の溝部内にろうが保持されるため、ろう被膜を第１配管の内周面に亘って良好に形成することができる。そのことに加えて、ろう材がこれら配管同士の隙間に供給されて連絡溝により下方の溝部へ案内されるため、第１配管と第２配管とを確実にろう付け接続することができる。
【００７５】
請求項２に係る発明によると、第１配管の接続部内周面に、螺旋状の溝部と、溝部と逆向きの巻き方向を有する連絡溝とを形成することにより、第１配管と第２配管との隙間に上方から供給されたろう材は、溝部と逆向きの巻き方向を有する連絡溝により下方の溝部へ案内されるため、その隙間内にろう材を充填させることができる。
【００７６】
請求項３に係る発明によると、連絡溝のピッチを溝部のピッチよりも大きくすることにより、溝部間の凸条が連絡溝により過度に削られずに適度に残されるため、ろう被膜を形成するためのろうを、溝部によって適切に保持すると共に、第１配管と第２配管とをろう付け接続するためのろう材を、連絡溝により下方の溝部へ案内することが可能となる。
【００７７】
請求項４に係る発明によると、第１配管の接続部内周面に、多数のリング状の溝部と、螺旋状の連絡溝とを形成することにより、ろう被膜を形成するためのろうをリング状の溝部によって保持すると共に、第１配管と第２配管とをろう付け接続するためのろう材を螺旋状の連絡溝により下方の溝部へ案内することができる。
【００７８】
請求項５及び６に係る発明によると、第１配管と第２配管との間に、銅からなる網状体を配設することにより、ろう材が第１配管と第２配管との隙間に上方から流し込まれると、銅からなる網状体において毛管現象が起こって、ろう材が下方の溝部へ引き寄せられて導かれるため、その配管同士の隙間内をろう材によって確実に充填することが可能となる。
【００７９】
請求項７に係る発明によると、溝部の溝幅を、その溝部のピッチと同じ大きさとすることにより、隣接する溝部の間の間隔が無くなるので、ろう被膜を第１配管の内周面に連続して均一に形成することができる。
【００８０】
請求項８に係る発明によると、第１配管を、プレート式熱交換器における流体出入口ノズルとする。また、請求項９に係る発明によると、上記配管接続構造を有し、流体の出入口たるノズルを備えるプレート式熱交換器について、第１配管をノズルとすることにより、プレート式熱交換器のノズルと第２配管とを確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプレート式熱交換器の概略を示す正面図である。
【図２】本実施形態に係るプレート式熱交換器の概略を示す側面図である。
【図３】実施形態１における置きろうが取り付けられたノズルを示す断面図である。
【図４】ろう被膜が形成されたノズルを示す図３相当図である。
【図５】配管が嵌挿されたノズルを示す図３相当図である。
【図６】差しろうによりろう付けされたノズルを示す図３相当図である。
【図７】ノズルの内周面の一部を拡大して示す断面図である。
【図８】実施形態１における溝部及び連絡溝を示すノズルの縦断面図である。
【図９】実施形態２における溝部及び連絡溝を示す図８相当図である。
【図１０】実施形態３における溝部及び連絡溝を示す図８相当図である。
【図１１】実施形態４におけるノズルの内周面の一部を拡大して示す断面図である。
【図１２】溝部のみが形成されたノズルの内周面の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
（P1）溝部のピッチ
（P2）連絡溝のピッチ
（W）溝幅
（10）プレート式熱交換器
（20）ノズル（第１配管）
（25）溝部
（26）連絡溝
（30）冷媒配管（第２配管）
（46）網状体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe connection structure and a plate heat exchanger in which these pipes are brazed and connected in a state where the tip of another pipe is inserted into the pipe.
[0002]
[Prior art]
In general, for the purpose of connecting two pipes, it is known to insert the tip of the other pipe into one pipe and braze the connecting portion.
[0003]
For example, a plate heat exchanger in which a large number of heat transfer plates are stacked between two main body frames is widely known. A plurality of cylindrical nozzles project from one of the main body frames and serve as fluid inlets and outlets into the heat exchanger. These nozzle, main body frame and heat transfer plate are usually made of stainless steel or the like. And a nozzle is comprised so that it may be connected with the refrigerant | coolant piping by brazing in the state in which the refrigerant | coolant piping which consists of copper pipes was inserted in the inside.
[0004]
At this time, in order to braze the stainless material and the copper material, it is necessary to previously remove the stainless steel oxide film. Therefore, before inserting the pipe into the nozzle and brazing, a flux such as fluoride is generally applied to the inner surface of the nozzle in advance.
[0005]
However, in such a pipe connection structure, there is a possibility that the joint portion between the nozzle and the pipe is corroded by the residual flux. Further, the residual flux becomes a foreign substance (contamination) in the refrigerant circuit of the refrigeration apparatus including the plate heat exchanger, and there is a possibility that the throttle mechanism and the like are blocked. Therefore, there is a problem that the residual flux must be cleaned and removed after the nozzle and the pipe are joined by brazing.
[0006]
Therefore, conventionally, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-105090, the inner peripheral surface of the nozzle is processed to be a rough surface of 12.5 μm Ry or more for the purpose of making the application of the flux unnecessary. It has been proposed to apply a copper brazing film in advance.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to securely join the inner peripheral surface of the nozzle on which the copper brazing coating is formed in advance and the outer peripheral surface of the pipe by brazing, a brazing coating having a thickness of about 3 μm is formed on the inner peripheral surface of the nozzle. It is necessary to form it uniformly.
[0008]
However, in the above proposal, there is actually a problem that it is difficult to uniformly form the brazing film because the portion where the brazing film is not formed on the inner peripheral surface of the nozzle remains in an island shape.
[0009]
On the other hand, it is conceivable to weld one end of a cylindrical socket whose inner peripheral surface is plated with copper to the end of the nozzle opening, and braze the pipe to the other end of the socket. Is inevitable.
[0010]
The present invention has been made in view of such various points, and the object of the present invention is to improve the connection structure of the pipe so as to satisfactorily form a brazing film on the surface of the pipe, thereby reliably connecting the pipes to each other. The purpose is to reduce the cost while connecting.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a groove for holding the brazing coating is formed on the inner peripheral surface of the connecting portion of the first pipe to which the tip of the second pipe is inserted and brazed, and the first pipe In the gap between the inner peripheral surface of the second pipe and the outer peripheral surface of the second pipe, means for guiding the brazing material in the length direction of each pipe is provided.
[0012]
Specifically, the invention according to claim 1 is the first pipe (20) and the second pipe (30) in a state where the tip of the second pipe (30) is inserted into the first pipe (20). The premise is a pipe connection structure to be brazed. A spiral groove (25) and a spiral communication groove (26) having a different pitch from the groove (25) are formed on the inner peripheral surface of the connection portion of the first pipe (20).
[0013]
According to the above invention, since the spiral groove (25) is formed on the inner peripheral surface of the first pipe (20), a molten liquid wax is formed when the brazing film is formed by heating in the furnace or the like. It collects in the groove (25). Thereafter, by cooling, the brazing is held in the groove (25), so that the brazing film is satisfactorily formed over the inner peripheral surface of the first pipe (20).
[0014]
Thereafter, the tip of the second pipe (30) is inserted into the first pipe (20), and a brazing material for brazing and connecting the pipe (20, 30) is inserted into the gap between the pipes (20, 30). The first pipe (20) on the upper side is poured from the open end side. At this time, the brazing material is guided to the lower groove (25) by the communication groove (26). As a result, since the brazing material is filled in the gap, the first pipe (20) and the second pipe (30) are securely brazed and connected.
[0015]
In the invention according to claim 2, the first pipe (20) and the second pipe (30) are brazed in a state where the tip of the second pipe (30) is inserted into the first pipe (20). The premise is the connection structure of the pipe to be connected. A spiral groove (25) and a communication groove (26) having a winding direction opposite to that of the groove (25) are formed on the inner peripheral surface of the connection portion of the first pipe (20).
[0016]
According to the present invention, as in the first aspect of the invention, the brazing material supplied from above into the gap between the first pipe (20) and the second pipe (30) is wound in the direction opposite to the groove (25). It is guided to the lower groove part (25) by the communication groove (26) having a direction. As a result, the filler is filled in the gap.
[0017]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the pitch (P2) of the connecting groove (26) is larger than the pitch (P1) of the groove part (25).
[0018]
By the way, if the pitch (P2) of the connecting groove (26) is equal to or less than the pitch (P1) of the groove (25), the solder supplied to the groove (25) to form the brazing film Since a large amount flows downward through (26), it is difficult to reliably form a brazing film in this groove (25).
[0019]
On the other hand, according to the above-described invention, the pitch (P2) of the connecting groove (26) is larger than the pitch (P1) of the groove part (25). And brazing material for brazing and connecting the first pipe (20) and the second pipe (30) is guided downward by the communication groove (26), and these pipes (20, 30 ).
[0020]
In the invention according to claim 4, the first pipe (20) and the second pipe (30) are brazed with the tip of the second pipe (30) inserted into the first pipe (20). The premise is the connection structure of the pipe to be connected. A large number of ring-shaped grooves (25) and spiral communication grooves (26) are formed on the inner peripheral surface of the connection portion of the first pipe (20).
[0021]
According to the above invention, the brazing for forming the brazing film is held by the ring-shaped groove (25), and the brazing for connecting the first pipe (20) and the second pipe (30) by brazing. The material is guided to the lower groove (25) by the spiral communication groove (26), and is filled in the gaps between the pipes (20, 30).
[0022]
The invention according to claim 5 In the above claim 1 or 2, Between the first pipe (20) and the second pipe (30), a net (46) made of copper is disposed.
[0023]
The invention according to claim 6 In claim 4 above Between the first pipe (20) and the second pipe (30), a net (46) made of copper is disposed.
[0024]
According to these inventions, when the brazing material for brazing and connecting the first pipe (20) and the second pipe (30) is poured into the gap between the pipes (20, 30) from above, it is made of copper. Capillary action occurs in the mesh (46), and the brazing material is drawn and guided to the lower groove (25). As a result, the gap is reliably filled with the brazing material.
[0025]
The invention according to claim 7 is the above claim. 1, 2, and 4 In any one of the inventions, the groove width (W) of the groove (25) is the same as the pitch (P1) of the groove (25).
[0026]
By doing so, there is no gap between the adjacent groove portions (25), so that no flat portion is formed between the groove portions (25). Accordingly, the brazing film is not divided by such a flat portion, and is continuously formed uniformly on the inner peripheral surface of the first pipe (20).
[0027]
The invention according to claim 8 is the above claim. 1, 2, and 4 In any one of the inventions, the first pipe (20) is a fluid inlet / outlet nozzle (20) in a plate heat exchanger.
[0028]
The invention according to claim 9 is the above claim. 1, 2, and 4 The plate-type heat exchanger has any one of the pipe connection structures and includes a nozzle (20) serving as a fluid inlet / outlet, and the first pipe (20) is the nozzle (20).
[0029]
According to these inventions, the nozzle (20) of the plate heat exchanger and the second pipe (30) are securely connected.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
1 and 2 schematically show a plate heat exchanger (10) having a pipe connection structure according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the plate heat exchanger (10) includes two substantially rectangular plate-shaped main body frames (11, 12) made of, for example, stainless steel. Four circular through-holes (not shown) are formed at the four corners of the main body frame (11) positioned on the front side (hereinafter referred to as the upward direction) in FIG. A nozzle (20), which will be described later, is attached and fixed in this through hole (not shown) in a state of protruding upward.
[0031]
A large number of heat transfer plates (15, 15,...) Are joined between the main body frames (11, 12) in a state of being laminated at a predetermined interval. That is, the heat transfer plate (15, 15,...) Is made of stainless steel or the like, and a wavy or spherical protrusion is formed in the center portion for the purpose of enhancing the heat transfer effect. In addition, passage holes (not shown) are formed at the four corners so as to correspond to the main body frame. The heat transfer plate (15, 15,...) Is coated with a brazing material around a peripheral edge portion and a passage hole (not shown) on the surface. These heat transfer plates (15, 15,...) And the main body frame (11, 12) are laminated and disposed via a brazing material, and are melt-bonded by heating in a vacuum environment.
[0032]
On the other hand, the plate heat exchanger (10) includes a tubular nozzle (20) which is a first pipe into which an external pipe is inserted and brazed. The nozzle (20) is an inlet / outlet of a fluid such as a refrigerant into the plate heat exchanger (10). That is, a substantially cylindrical nozzle (20) having a flange portion (21) on the base end side is fixedly provided in a through hole (not shown) of the upper body frame (11). As for the nozzle (20), the front end side wall surface of the flange portion (21) is joined to the inner wall surface around the through hole (not shown) of the main body frame (11), so that the open end (22) of the front end is upward It is installed so as to protrude. As shown in FIG. 2, one end of a refrigerant pipe (30) made of a copper pipe as the second pipe is inserted into the nozzle (20). As described later, the nozzle (20) is configured to be connected to the refrigerant pipe (30) by brazing.
[0033]
In other words, the plate heat exchanger (10) is connected to the nozzle (20) by brazing the refrigerant pipe (30) with the tip of the refrigerant pipe (30) inserted into the nozzle (20). It has a pipe connection structure.
[0034]
As shown in FIGS. 3 to 6, the nozzle (20) has an intermediate portion inside the step formed in a step shape. That is, the inner diameter of the nozzle tip (20a) located on the tip side from the step (23) is larger than the inner diameter of the nozzle base (20b) located on the base side from the step (23). It is configured. In this way, the refrigerant pipe (30) is inserted into the nozzle tip (20a).
[0035]
A notch (31) extending in the circumferential direction is formed on the inner peripheral edge of the connection opening end (22) of the nozzle (20). The notch (31) is formed in a stepped shape so that the bottom surface portion and the side surface portion are substantially vertical. The notch (31) connects the ring-shaped placing braid (41) to both the bottom and side portions of the notch (31) when connecting the nozzle (20) and the pipe (30). It is comprised so that it may hold | maintain in the state which contact | abutted. The laying (41) is made of copper. At this time, the ring diameter of the placing wax (41) is configured to be slightly larger than the inner diameter of the notch (31), and the placing wax (41) is engaged in the notch (31) using its elasticity. I try to stop.
[0036]
As a feature of the present invention, as shown in FIGS. 7 and 8, a spiral groove (25) for holding the brazing coating (40) is provided on the inner peripheral surface of the nozzle (20). It is formed with a pitch (P1). Specifically, on the inner peripheral surface of the nozzle tip portion (20a), for example, a groove portion (25) having an arcuate cross section is formed on the inner peripheral surface of the nozzle (20) so as to extend along the circumferential direction. . The groove depth (D) of the groove portion (25) is preferably 0.03 mm to 0.10 mm, for example. On the other hand, the groove width (W) is preferably set to 0.4 mm to 0.6 mm, for example.
[0037]
And the groove width (W) of this groove part (25) is comprised so that it may become the same magnitude | size as the pitch (P1) of a groove part (25). That is, both ends of the adjacent groove portions (25, 25) are positioned at both ends in the width direction of the groove portion (25) so that flat portions are not formed between the groove portions (25, 25,...). Therefore, a protrusion (27) having a substantially triangular cross section at the tip is formed between the grooves (25).
[0038]
Further, as shown in FIG. 8, in addition to the groove portion (25), the connection portion inner peripheral surface of the nozzle (20) has the same winding direction as the groove portion (25) and has a different pitch from the groove portion (25). A spiral communication groove (26) is formed.
[0039]
The groove depth and groove width of the communication groove (26) are, for example, the same size as the groove part (25). Further, the pitch (P2) of the communication groove (26) is configured to be larger than the pitch (P1) of the groove part (25). In this embodiment, the pitch (P2) of the connecting groove (26) is set to be, for example, six times the pitch (P1) of the groove (25).
[0040]
In this way, by forming the communication groove (26) on the inner peripheral surface of the nozzle (20), a part of the protrusion (27) between the predetermined groove portions (25) is cut off. That is, some adjacent groove parts (25) are connected via the communication groove (26).
[0041]
Next, a method for brazing the refrigerant pipe (30) to the nozzle (20) of the plate heat exchanger (10) according to the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 3, the placing wax (41) is locked and fixed in the notch (31).
[0042]
Then, the heat transfer plate (15) and the main body frame (11, 12) are housed in a furnace in a stacked arrangement, and brazing is performed in the furnace. As a result, the heat transfer plate (15) and the main body frame (11, 12) are joined, and at the same time, a brazing coating (40) is formed on the inner peripheral surface of the nozzle (20) as shown in FIG.
[0043]
The placing wax (41) melts in the furnace and spreads in the nozzle length direction along the inner peripheral wall surface of the nozzle (20). At this time, as shown in FIG. 7, liquid wax accumulates in a large number of grooves (25, 25,...) Formed at a predetermined pitch on the inner peripheral surface of the nozzle. 25) retained within. In this way, the pure copper brazing coating (40) is uniformly formed on the opening end surface of the nozzle (20) made of stainless steel and the inner peripheral surface of the nozzle tip (20a).
[0044]
Subsequently, as shown in FIG. 5, a refrigerant pipe (30), which is a copper pipe, is inserted into a nozzle (20) whose inner peripheral surface is coated with copper, and the tip of the pipe (30) is a stepped portion (23). To be close to. Thereafter, as shown in FIG. 6, brazing is performed with a soldering braze (43) which is a phosphor copper braze.
[0045]
That is, a predetermined gap is formed between the inner peripheral surface of the nozzle (20) and the outer peripheral surface of the pipe (30). Then, in order to braze and connect the nozzle (20) and the pipe (30), the brazing material of the brazing filler (43) is below the opening end side of the nozzle (20), which is the upper part, with respect to the gap. It is poured toward a certain base end side.
[0046]
The brazing filler metal (43) flows downward while contacting both the copper brazing coating (25) in the groove (25) and the outer peripheral surface of the pipe (30).
[0047]
At this time, as indicated by arrows in FIG. 8, the brazing material first flows along the groove (25) and passes between the ridge (27) and the outer peripheral surface of the pipe (30) to It flows toward. In addition, since the brazing material flows while being guided to the lower groove (25) by the communication groove (26), the brazing material supplied to the gap between the nozzle (20) and the pipe (30) It is sufficiently supplied to the lower part of the gap.
[0048]
Then, as a final stage of this brazing connection, the cross-sectional area decreases toward the nozzle tip in order to close the open end (22) of the nozzle (20) and the outer peripheral surface of the pipe (30) with a brazing material. A fillet (45) having a tapered cross section is formed.
[0049]
-Effect of the embodiment-
As described above, according to the first embodiment, since the spiral groove (25) for holding the brazing coating (40) is formed on the inner peripheral surface of the nozzle (20), the brazing coating (40 ) By brazing in the furnace, the molten liquid brazing material can be stored in the groove (25). Then, since the brazing material is securely held in the groove (25) by cooling, a pure copper brazing film (40) is formed well over the inner peripheral surface of the nozzle (20) made of stainless steel. be able to. Therefore, the nozzle (20) and the pipe (30) can be connected very easily by brazing copper to copper. Therefore, the flux for removing the oxide film of stainless steel can be made unnecessary.
[0050]
By the way, if only the groove portion (25) is formed on the inner peripheral surface of the connecting portion of the nozzle (20) and the connecting groove (26) is not formed, the brazing material of the insertion solder (43) is inserted from above. When supplying the gap between the nozzle (20) and the pipe (30), as shown in FIG. 12, the distance between the ridge (27) between the groove (25) and the pipe (30) is relatively small. There is a possibility that the flow of the brazing material from above stops before reaching the lower portion of the gap. At this time, since the brazing material is not filled in the gap, it is difficult to reliably braze and connect the nozzle (20) and the pipe (30).
[0051]
On the other hand, in the present embodiment, since the connecting groove (26) is formed on the inner peripheral surface of the connecting portion of the nozzle (20), the brazing material of the insertion solder (43) is connected to the connecting groove (26). It can be guided to the lower groove (25). As a result, it is possible to supply the brazing material from the upper part to the lower part of the gap and fill the brazing material into the gap, so that the nozzle (20) and the pipe (30) can be securely connected. Can be brazed.
[0052]
Furthermore, since the pitch (P2) of the connecting groove (26) is larger than the pitch (P1) of the groove (25), the ridge (27) between the groove (25) is excessively shaved by the connecting groove (26). Therefore, the brazing material for forming the brazing film is appropriately held by the groove (25), and the brazing material of the insertion brazing (43) can be guided downward by the communication groove (26). It becomes.
[0053]
In addition, since a separate member such as a socket whose inner peripheral surface has been plated with a brazing material is not required, the cost can be reduced.
[0054]
Since the groove width (W) of the groove portion (25) is the same size as the pitch (P) between the adjacent groove portions (25), there is no space between the adjacent groove portions (25). (25) No flat part is formed. Therefore, since the brazing film (40) is not divided by such a flat portion, it can be made uniform continuously.
[0055]
Similarly, since the groove width of the groove portion (27) is the same as the pitch between the adjacent groove portions (27), a uniform brazing coating (40) is effectively applied to the opening end face of the nozzle (20). Can be formed.
[0056]
In addition, when the nozzle (20) is connected to the pipe (30), the placing wax (41) is held by the notch (31), so that the wax coating (40) is easily formed on the inner peripheral surface of the nozzle (20). can do.
[0057]
(Embodiment 2)
FIG. 9 shows Embodiment 2 of the present invention. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same part as FIGS. 1-8, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0058]
In the present embodiment, a spiral groove (25) and a connecting groove (26) having a winding direction opposite to the groove (25) are formed on the inner peripheral surface of the nozzle (20). That is, the groove part (25) is formed continuously in the width direction as in the first embodiment. Further, the connecting groove (26) has a winding direction opposite to that of the groove part (25), and is, for example, 6 times as large as the pitch (P1) of the groove part (25).
[0059]
Even in this case, since the brazing is held by the groove (25), the brazing film can be formed uniformly. Further, as indicated by arrows in FIG. 9, the brazing material of the insertion solder (43) is guided along the groove (25) and is guided to the lower groove (25) by the connecting groove (26). As a result, the gap between the nozzle (20) and the pipe (30) is filled with the brazing material, and the pipes (20, 30) can be reliably brazed and connected.
[0060]
(Embodiment 3)
FIG. 10 shows Embodiment 3 of the present invention. In the present embodiment, a large number of ring-shaped grooves (25) and spiral communication grooves (26) are formed on the inner peripheral surface of the connection portion of the nozzle (20).
[0061]
That is, the groove (25) is formed in a circular arc-shaped groove extending in a ring shape in the circumferential direction of the nozzle (20), and such a large number of grooves (25, 25,...) Have a predetermined pitch (P1). And are continuously formed so as to be aligned in the length direction of the nozzle (20). On the other hand, the pitch (P2) of the spiral communication groove (26) is provided so as to be, for example, six times as large as the pitch (P1) of the ring-shaped groove (25).
[0062]
Even in this case, the wax is held by the ring-shaped groove (25), and the brazing film can be reliably formed. Further, as indicated by the arrows in FIG. 10, the brazing material of the filler (43) is guided in the circumferential direction of the nozzle (20) by the ring-shaped groove (25), and the spiral communication groove (26). Is guided to the lower groove (25). As a result, as in the above embodiments, the gap between the nozzle (20) and the pipe (30) is filled with the brazing material, so that these pipes (20, 30) can be reliably brazed and connected. it can.
[0063]
In each of the above embodiments, the groove depth and groove width of the communication groove (26) are the same as those of the groove portion (25). However, as another embodiment of the invention according to claim 1, the communication groove (26) The groove depth and groove width of (26) may be formed in other sizes.
[0064]
Moreover, although the pitch (P2) of the communication groove (26) is set to be six times as large as the pitch (P1) of the groove portion (25), as another embodiment of the invention according to claim 3, the communication groove (26 ) Pitch (P2) may be configured to be larger than the pitch (P1) of the groove (25) (for example, three times or four times the pitch (P1)).
[0065]
(Embodiment 4)
FIG. 11 shows Embodiment 4 of the present invention. In the present embodiment, as in the first and second embodiments, a spiral groove (25) is formed on the inner peripheral surface of the connection portion of the nozzle (20), while the nozzle (20) and the pipe (30) Between them, a net-like body (46) made of copper is disposed.
[0066]
That is, as in the first and second embodiments, a spiral groove (25) is formed continuously in the width direction on the inner peripheral surface of the nozzle (20), whereas The communication groove (26) is not formed on the inner peripheral surface of the nozzle (20).
[0067]
The mesh body (46) disposed in the gap between the nozzle (20) and the pipe (30) has a fine mesh of about 200 mesh, for example. The mesh body (46) is formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter as the inner diameter of the nozzle (20).
[0068]
When the brazing connection between the nozzle (20) and the pipe (30) is performed, a brazing film is formed on the inner peripheral surface of the nozzle (20), and then the mesh (46 ) Is inserted into the nozzle (20). Subsequently, the pipe (30) is inserted into the nozzle (20) provided with the mesh body (46). That is, the mesh body (46) is provided in the gap between the nozzle (20) and the pipe (30). Thereafter, the nozzle (20) and the pipe (30) are brazed and connected by pouring the brazing filler metal (43) into the gap.
[0069]
In this way, when the brazing filler metal (43) is poured into the gap between the nozzle (20) and the pipe (30) from above, capillary action occurs in the mesh (46), and the brazing filler material is in the lower groove. Attracted and guided to (25). As a result, the gap can be reliably filled with the brazing material.
[0070]
In this embodiment, the groove (25) provided on the inner peripheral surface of the connection portion of the nozzle (20) is formed in a spiral shape, but in addition, in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the connection portion of the nozzle (20). It may be formed in an extending ring shape, and the mesh body (46) may be disposed in the gap between the nozzle (20) and the pipe (30).
[0071]
In the present embodiment, the mesh body (46) is formed in a cylindrical shape, but other shapes may be used. For example, it may be formed in a plate shape having an arc cross section and partially disposed in the gap between the nozzle (20) and the pipe (30).
[0072]
Moreover, in each said embodiment, although the one connection groove | channel (26) was provided in the connection part inner peripheral surface of the nozzle (20), you may make it provide many connection grooves in the said internal peripheral surface. . This makes it possible for the brazing material poured from above into the gap between the nozzle (20) and the pipe (30) to easily flow downward.
[0073]
Moreover, although each said embodiment demonstrated the piping connection structure in the nozzle of a plate-type heat exchanger as an example, this invention is not limited to this, It can apply as a connection structure of other piping.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the connection of the pipe in which the first pipe and the second pipe are brazed and connected in the state where the tip of the second pipe is inserted into the first pipe. About the structure, by forming a spiral groove and a spiral communication groove having a different pitch from the groove on the inner peripheral surface of the connection portion of the first pipe, the wax is held in the spiral groove. The brazing film can be satisfactorily formed over the inner peripheral surface of the first pipe. In addition, since the brazing material is supplied to the gap between these pipes and guided to the lower groove by the communication groove, the first pipe and the second pipe can be reliably brazed and connected.
[0075]
According to the second aspect of the present invention, the first pipe and the second pipe are formed by forming the spiral groove and the communication groove having a winding direction opposite to the groove on the inner peripheral surface of the first pipe. Since the brazing material supplied from above into the gap is guided to the lower groove by the connecting groove having a winding direction opposite to the groove, the brazing material can be filled in the gap.
[0076]
According to the invention of claim 3, by forming the pitch of the connecting grooves larger than the pitch of the groove portions, the protrusions between the groove portions are left without being excessively scraped by the connecting grooves, so that a brazing film is formed. The brazing material is appropriately held by the groove, and the brazing material for brazing and connecting the first pipe and the second pipe can be guided to the lower groove by the communication groove.
[0077]
According to the invention which concerns on Claim 4, by forming many ring-shaped groove parts and a helical connection groove | channel in the internal peripheral surface of the connection part of 1st piping, the wax for forming a brazing film is ring-shaped. The brazing material for brazing and connecting the first pipe and the second pipe can be guided to the lower groove by the spiral communication groove.
[0078]
Claim 5 as well as According to the invention according to 6 The second When a brazing material made of copper is disposed between the first piping and the second piping so that the brazing material is poured into the gap between the first piping and the second piping from above, a capillary is formed in the copper mesh. Since the phenomenon occurs and the brazing material is attracted and guided to the lower groove, the gap between the pipes can be reliably filled with the brazing material.
[0079]
According to the invention which concerns on Claim 7, since the space | interval between adjacent groove parts is lose | eliminated by making the groove width of a groove part the same magnitude | size as the pitch of the groove part, a brazing film is continued to the internal peripheral surface of 1st piping. And can be formed uniformly.
[0080]
According to the invention which concerns on Claim 8, let the 1st piping be the fluid inlet / outlet nozzle in a plate type heat exchanger. Moreover, according to the invention which concerns on Claim 9, about the plate-type heat exchanger which has the said pipe connection structure and is equipped with the nozzle which is an inlet / outlet of a fluid, the nozzle of a plate-type heat exchanger is made into 1st piping. And the second pipe can be reliably connected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an outline of a plate heat exchanger according to the present embodiment.
FIG. 2 is a side view schematically showing a plate heat exchanger according to the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a nozzle to which a placing wax is attached in the first embodiment.
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 showing a nozzle on which a brazing film is formed.
FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 3 showing a nozzle having a pipe inserted therein.
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 3 showing a nozzle brazed by inserting.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the inner peripheral surface of the nozzle.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a nozzle showing a groove portion and a communication groove in the first embodiment.
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 8 showing the groove and the communication groove in the second embodiment.
FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 8 showing a groove and a communication groove in the third embodiment.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of the inner peripheral surface of a nozzle according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a part of an inner peripheral surface of a nozzle in which only a groove portion is formed.
[Explanation of symbols]
(P1) Groove pitch
(P2) Connecting groove pitch
(W) Groove width
(10) Plate heat exchanger
(20) Nozzle (first piping)
(25) Groove
(26) Communication groove
(30) Refrigerant piping (second piping)
(46) Reticulated body

Claims

In a pipe connection structure in which the first pipe (20) and the second pipe (30) are brazed and connected with the tip of the second pipe (30) inserted into the first pipe (20). ,
A spiral groove (25) and a spiral communication groove (26) having a different pitch from the groove (25) are formed on the inner peripheral surface of the connection portion of the first pipe (20). Piping connection structure.

In a pipe connection structure in which the first pipe (20) and the second pipe (30) are brazed and connected with the tip of the second pipe (30) inserted into the first pipe (20). ,
A spiral groove (25) and a communication groove (26) having a winding direction opposite to the groove (25) are formed on the inner peripheral surface of the connection portion of the first pipe (20). Piping connection structure.

In claim 1 or 2,
A pipe connection structure characterized in that the pitch (P2) of the connecting groove (26) is larger than the pitch (P1) of the groove (25).

In a pipe connection structure in which the first pipe (20) and the second pipe (30) are brazed and connected with the tip of the second pipe (30) inserted into the first pipe (20). ,
A pipe connection structure characterized in that a large number of ring-shaped grooves (25) and spiral communication grooves (26) are formed on the inner peripheral surface of the connection section of the first pipe (20).

In claim 1 or 2,
Upper Symbol first pipe (20) between the second pipe (30), a pipe connecting structure, wherein the mesh-like body made of copper (46) is arranged.

In claim 4,
Upper Symbol first pipe (20) between the second pipe (30), a pipe connecting structure, wherein the mesh-like body made of copper (46) is arranged.

In any one of claims 1, 2, and 4 ,
The pipe connection structure characterized in that the groove width (W) of the groove (25) is the same as the pitch (P1) of the groove (25).

In any one of claims 1, 2, and 4 ,
The pipe connection structure, wherein the first pipe (20) is a fluid inlet / outlet nozzle (20) in a plate heat exchanger.

A plate-type heat exchanger having the pipe connection structure according to any one of claims 1, 2, and 4 , and comprising a nozzle (20) serving as a fluid inlet and outlet,
A plate heat exchanger, wherein the first pipe (20) is the nozzle (20).