JP3915737B2

JP3915737B2 - Heat exchanger

Info

Publication number: JP3915737B2
Application number: JP2003164103A
Authority: JP
Inventors: 良一真田; 尚規杉本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2023-06-09
Also published as: JP2005003223A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に関し、例えば車両用冷凍サイクル装置を構成する凝縮器等の熱交換器に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
熱交換器は、例えば車両用冷凍サイクル装置のヒータコアやコンデンサ等に適用され、冷媒または冷却水と空気とを熱交換するものにおいて、波形状いわゆるコルゲート状に形成されるとともに、平面部の一部を切り起こした鎧窓状のルーバを有するコルゲートフィンが知られている（特許文献１参照）。この特許文献１の開示の技術では、空気との熱交換性能の向上を図るため、コルゲートフィンの外側のルーバ切れ長さを長くしている。なお、内部に冷媒が流通する複数のチューブと複数のコルゲートフィンとが交互に積層され、最外側のフィンは、サイドプレートに接合している。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−８２６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、ルーバ切れ長さを長くすると性能がよくなる反面、例えば冷却サイクル用コンデンサのようにサイドプレートにブラケットを取付けて車両等に組付けるものにおいて、フィンとサイドプレートには、フィン切れが発生するおそれがある。フィン切れが発生すると、熱交換器の構成を保持するための強度が低下するという問題があった。フィン切れ対策として、フィンの肉厚を増やしてフィンの強度向上を図る方法が考えられるが、熱交換器の重量増加、コストアプ、および通風抵抗が増加するという問題がある。なお、通風抵抗の増加は、熱交換器の性能低下する要因となる。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、熱交換器性能を維持しながら、フィン切れを防止することを目的とする。
【０００６】
また、別の目的は、性能を維持しフィン切れを防止するとともに、重量およびコストの低減が可能な熱交換器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によると、流体が流通するチューブとチューブに接合するフィンとを交互に積層したコア部と、チューブおよびフィンの積層方向におけるコア部の両端から、コア部を補強するサイドプレートとを備えた熱交換器において、フィンは、多数箇所の折曲げ部、および折曲げ部間を繋ぐ略平面部と有して波形状に形成されているとともに、略平面部の一部を切り起こした鎧窓状のルーバを有し、チューブと交互に積層されるフィンのうち、積層方向の最外側にある最外側フィンは、サイドプレートに接合されるとともに、複数のルーバのうち、折曲げ部の延在する方向における最外側にある最外側ルーバの切れ長さは、他のルーバの切れ長さに比べて短く形成されている。
【０００８】
例えばチューブと交互に積層されるフィンのうち、最外側のフィンを補強部材としてのサイドプレートにろう付等により接合することで、フィンとチューブが交互に積層してなるコア部をサイドプレートが保持する場合において、ルーバを設けるための切れ長さが形成されたフィンは、複数横並びしたルーバのうち、最外側のルーバの切れ長さの終端部を起点として破断し易い。
【０００９】
これに対して、本発明の請求項１に記載の熱交換器では、最外側ルーバの切れ長さを、他のルーバつまり内側に配置される内側ルーバの切れ長さと比べて短く形成するため、フィンの破断いわゆるフィン切れの発生防止が可能である。
【００１０】
なお、他のルーバに比べて短くするのは、最外側ルーバだけであるので、熱交換器の性能を維持することが可能である。
【００１１】
本発明の請求項１によると、サイドプレートは、反フィン側に開口する略コの字状の断面に形成されているとともに、最外側フィンとサイドプレートには、折曲げ部とサイドプレートの底面との間に接合部を有し、最外側ルーバの切れ長さは、接合部のうち、折曲げ部の延在方向における最外側にある最外側接合部を中心とする所定半径の円内に重ならないような切れ長さであることが好ましい。
【００１２】
例えば車両に搭載される内燃機関の作動によって生じる加振力あるいは車両が走行する路面状態に応じた車両振動等による外力がサイドプレートに加わる場合においては、サイドプレートが最外側フィンに接合する接合部のうち、最外側接合部に応力集中し易い。
【００１３】
これに対して、本発明の請求項１に記載の熱交換器は、最外側接合部と、フィンにおける最外側ルーバを設けるための切れ長さの終端部との間の離間距離を、所定半径分確保することで、破断に対する強度確保がなされるので、サイドプレートに外力が加わったとしても、フィン切れ発生を防止することが可能である。
【００１４】
本発明の請求項１によると、所定半径は、複数のルーバが折曲げ部の延在方向に配置される間隔の大きさ以上であることが好ましい。
【００１５】
これにより、最外側ルーバの切れ長さの終端部は、内側ルーバの切れ長さの終端部とほぼ同じ強度を確保することが可能である。
【００１６】
さらに、熱交換器の性能および強度を維持しながら、フィンの肉厚を低減することが可能である。その結果、熱交換器の重量およびコストの低減が図れる。
【００１７】
本発明の請求項２によると、請求項１に記載の熱交換器は、サイドプレートを介して、加振源の略近傍に配置された相手部材に取付けられている。これにより、サイドプレートを介して、内燃機関等の加振源の略近傍に配置された相手部材、例えばラジエータ、車両側のボディに取付けられる熱交換器に好適である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱交換器を、自動車等の車両用冷凍サイクル装置内の冷媒を凝縮化する凝縮器に適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態の熱交換器の構成を示す正面図である。図２は、図１中のＩＩ―ＩＩ方向からみた部分的断面図である。なお、図３および図４は、本実施形態の熱交換器を、内燃機関等の加振源の略近傍に配置した相手部材に取付けた取付け例をそれぞれ示し、図３（ａ）および図４（ａ）は正面図、図３（ｂ）および図４（ｂ）は側面図である。
【００１９】
凝縮器１００は、後述するサイドプレート１１３を介して、車両側のボディ３００に直接取付けられるもの（図４参照）や、サイドプレート１１３を介して、水冷式内燃機関を搭載する車両に設けられた冷却水と空気とを熱交換するラジエータ２００に取付けられるものであってもよく、内燃機関等の加振源の略近傍に配置されたラジエータ２００やボディ３００の相手部材に取付けられるものであればいずれの熱交換器であってもよい。なお、図３および図４において凝縮器１００は、凝縮器１００を構成するサイドプレート１１３に設けられた取付け手段としてのブラケット１９０を、ラジエータ２００、ボディ３００に螺合固定することで、これら相手部材に取付けられている。
【００２０】
図１に示すように、凝縮器１００は、コア部１１０、左ヘッダタンク１２０、右ヘッダタンク１３０、蓋部材１４０、および受液器１５０等から構成され、各部材はアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなり、嵌合、かしめ、あるいは治具固定等により組付けられ、予め各部材表面に設けられたろう材により一体でろう付けされている。
【００２１】
コア部１１０は、内部を流体としての冷媒が流通する複数のチューブ１１１および複数のフィン１１２が交互に積層され、積層方向の最外側にあるフィン（以下、外側フィンと呼ぶ）１１２ｏに、補強部材としてのサイドプレート１１３が配設されている。なお、サイドプレート１１３は、チューブ１１１とフィン１１２が交互に積層してなるコア部１１０を保持する保持手段を構成している。これら各部材は一体でろう付けされている。
【００２２】
フィン１１２は、図１に示すように、多数箇所の折曲げ部１１２ａと、折曲げ部１１２ａ間を繋ぐ略平面部１１２ｂとを有しており、波形状いわゆるコルゲート形状に形成されている。さらに、フィン１１２には、図２に示すように、略平面部１１２ｂの一部を切り起こした鎧窓状の複数のルーバ１１２ｃが形成されている。ルーバ１１２ｃは、図２に示すように、折曲げ部１１２ｂの延在する方向に、略等間隔に所定間隔（以下、ルーバピッチと呼ぶ）Ｌｐで横並びに配置されている。
【００２３】
なお、図２においては、略平面部１１２ｂは、説明の便宜上、図示しないフィン製造装置としてのローラ成形機等によって、ルーバ１１２ｃを切り起こすための切れ長さＬａ、Ｌｂに切分けられた状態を模式的に示している。
【００２４】
なお、フィン１１２によってルーバ１１２ｃを形成する切れ長さＬａおよび切れ長さＬｂとに切換えられる本発明の特徴に係る構成については、後述する。
【００２５】
チューブ１１１は、図１および図２に示すように、扁平状に形成され、フィン１１２がコルゲート状に延設される方向（以下、長手方向と呼ぶ）に、チューブ１１１内に形成された冷媒を流通する流路が延出されている。
【００２６】
サイドプレート１１３は、図１に示すように、一般部において、断面が反フィン（反チューブ）側に開口する略コの字状（図２参照）に形成されている。また、サイドプレート１１３の長手方向端部においては、ヘッダタンク１２０、１３０との接合のために板状に形成されている。
【００２７】
なお、略コの字状のサイドプレート１１３の底面が最外側フィン１１２ｏの折曲げ部１１２ａに接合している。サイドプレート１１３の底面と折曲げ部１１２ａの間には、サイドプレート１１３と折曲げ部１１２ａを接合するろう材による接合部１１９を有する（図２参照）。この接合部１１９の長さは、図２に示すように、サイドプレート１１３における略コの字状の断面の幅より短い。すなわち、図２に示すように、折曲げ部１１２ａの延在する方向における最外側接合部より、折曲げ部１１２ａの端部が突出している。
【００２８】
このコア部１１０の図１中の左右部側、つまり複数のチューブ１１１の長手方向両端部において、チューブ１１１の積層方向に延びる一対のヘッダタンク（左ヘッダタンク１２０と右ヘッダタンク１３０）が設けられている。両ヘッダタンク１２０、１３０は、断面が略楕円形状に形成された略筒状体であって、押し出し成形により形成されている。
【００２９】
さらに、サイドプレート１１３には、図１に示すように、外部の相手部材に凝縮器１００を取付けるための取付け手段としてのブラケット１９０が設けられている。
【００３０】
この両ヘッダタンク１２０、１３０には図示しないチューブ孔が複数穿設されており、各チューブ１１１の長手方向端部がこのチューブ孔に嵌合され、チューブ１１１と両ヘッダタンク１２０、１３０が互いに連通するようにろう付けされている。また、サイドプレート１１３の長手方向端部も両ヘッダタンク１２０、１３０に設けられたプレート孔（図示せず）に嵌合され、ろう付けされている。
【００３１】
そして、両ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部の開口部１２１、１３１には、蓋部材１４０がろう付けされ、この蓋部材１４０によって開口部１２１、１３１は閉塞されている。
【００３２】
また、各ヘッダタンク１２０、１３０には、内部の空間を仕切るセパレータ１２２、１３２ａ、１３２ｂがろう付けされている。そして、右ヘッダタンク１３０のセパレータ１３２ａよりも上側には入口側のジョイント１６０が、また左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２２の下側には出口側のジョイント１６０がそれぞれろう付けされ、両ヘッダタンク１２０、１３０の内部と連通するようにしている。
【００３３】
受液器１５０は、押出し成形より形成される略円筒状の容器体であって、右ヘッダタンク１３０の側壁にろう付けされている。そしてセパレータ１３２ｂを挟むように流通路１５１、１５２が設けられ、右ヘッダタンク１３０と受液器１５０の内部が互いに連通するようにしている。
【００３４】
上述する構成を有する凝縮器１００において、入口側のジョイント１６０は、図示しない圧縮機の吐出側と接続され、また、出口側のジョイント１６０は、図示しない膨張弁と接続されている。圧縮機から吐出された冷媒は入口側のジョイント１６０ら右ヘッダタンク１３０内に流入し、セパレータ１２２、１３２ｂより上側のチューブ１１１群をＵターンして流れ、外部空気と熱交換されて凝縮液化される。さらに、この冷媒は右ヘッダタンク１３０、流通路１５１から受液器１５０内に流入し、気液分離される。気液分離された冷媒のうち、液相冷媒が流通路１５２、右ヘッダタンク１３０からセパレータ１２２、１３２ｂより下側のチューブ１１１群で過冷却され、出口側のジョイント１６０から流出する。
【００３５】
なお、受液器１５０の内部には図示しない乾燥剤およびフィルタが配設されており、これによって冷媒中の水分や異物が除去される。
【００３６】
次に、チューブ１１１とフィン１１２が交互に積層してなるコア部１１０とサイドプレート１１３と接合に係る関係、特にサイドプレート１１３に接合する最外周側フィン１１２ｏの接合部１１９と、切れ長さＬａ、Ｌｂとの関係について、図２に従って説明する。
【００３７】
図２に示すように、最外側フィン１１２ｏは、複数のルーバ１１２ｃのうち、折曲げ部１２２ａの延在する方向における最外側にあるルーバ（以下、最外側ルーバと呼ぶ）１１２ｃ２の切れ長さは、Ｌｂに形成される。また、最外側ルーバ１１２ｃ２を除く他のルーバ（以下、内側ルーバと呼ぶ）１１２ｃ１の切れ長さは、Ｌａに形成される。なお、内側ルーバ１１２ｃ１は可能な限り切れ長さＬａを伸長している。本実施例では、例えばフィン高さをＦｈとすると、Ｆｈ＝５．４ｍｍのとき、切れ長さの実長Ｌａ（図２参照）は、Ｌａ＝５．４ｍｍである。
【００３８】
最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さＬｂは、内側ルーバ１１２ｃ１の切れ長さＬａに比べて短く形成されるようにする（Ｌｂ＜Ｌａ）。
【００３９】
ここで、我々は、凝縮器１００を加振源（内燃機関１０）に比較的近い相手部材に取付けた場合を想定した環境負荷実験を行なった。凝縮器１００を図示しない振動試験機に搭載し、凝縮機１００（詳しくは、サイドプレート１１３）に所定量の加振力を加わえることで、フィン１１２の故障モードを検証した。その結果、チューブ１１１と交互に積層されるフィン１１２のうち、サイドプレート１１３に直接接合する最外側フィン１１２ｏにおいて、複数横並びしたルーバ１１２ｃのうち、最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さの終端部を起点として破断し易いことが判った。
【００４０】
これに対して、最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さＬｂを、内側ルーバ１１２ｃ１の切れ長さＬａより短くするので、最外側フィン１１２ｏにおける最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さの終端部での破断強度を向上することができる。その結果、凝縮器１００を自動車等のラジエータ２００あるいはボディ３００に取付けるものにおいて、フィン１２２の破断つまりフィン切れの発生防止が可能である。
【００４１】
なお、他のルーバ１１２ｃ１に比べて短くするのは、最外側ルーバ１１２ｃ２だけであるので、熱交換器の性能を維持することが可能である。なお、短くするのは、最外側フィン１１２ｏで、かつそのフィン１１２ｏにおける最外側ルーバ１１２ｃ２だけであることが好ましい。この場合、内側フィン１１２ｉは、全てのルーバの切り長さがＬａとする。
【００４２】
なお、最外側フィン１１２ｏおよび内側フィン１１２ｉの全ての最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さを、Ｌｂ寸法（Ｌｂ＜Ｌａ）とすることで、フィン１１２を製造する際、最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さの違いＬａ、Ｌｂによってローラを交換する交換手番を省くことができ、安価に製造することが可能である。
【００４３】
さらになお、本実施形態では、最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さＬｂは、接合部１１９のうち、最外側接合部を中心とする半径Ｂの円（図２に示す破線の円）内に重ならないような切れ長さに形成されることが好ましい（本実施例では、半径Ｂ＝１．８ｍｍとし、切れ長さＬｂは、Ｌｂ＝Ｌａ−２×Ｂ＝３．６ｍｍである。なお、接合部１９は、フィン１１２を形成する基材にろう材がグリッドにされているため、接合部１９の厚みは比較的薄く成形されている）。車両に搭載される内燃機関の作動によって生じる加振力あるいは車両が走行する路面状態に応じた車両振動等による外力がサイドプレート１１３に加わる場合においては、サイドプレート１１３が最外側フィン１１２ｏに接合する接合部１１９のうち、最外側接合部に応力集中し易い。
【００４４】
これに対して、最外側接合部と、最外側フィン１１２ｏにおける最外側ルーバ１１２ｃ２を設けるための切れ長さＬｂの終端部との間の離間距離を所定半径Ｂ分確保することで、破断に対する強度確保がなされるので、サイドプレートに外力が加わったとしても、フィン切れ発生を防止することが可能である。
【００４５】
さらになお、本実施形態では、所定半径Ｂは、ルーバピッチＬｐ（本実施例では、Ｌｐ＝０．９ｍｍ）の大きさ以上であることが好ましい。これにより、最外側ルーバ１１２ｃ２の切れ長さＬｂの終端部における最外側フィン１１２の強度は、内側ルーバ１１２ｃ１の切れ長さＬａの終端部における最外側フィン１１２の強度と、ほぼ同じ強度を確保することが可能である。
【００４６】
さらに、凝縮器１００の性能および強度を維持しながら、最外側フィン１１２ｏを含む全てのフィン１１２の肉厚を低減することが可能である。その結果、凝縮器１００の重量およびコストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の熱交換器の構成を示す正面図である。
【図２】図１中のＩＩ―ＩＩ方向からみた部分的断面図である。
【図３】図１の熱交換器を、水冷式内燃機関を搭載する車両の冷却水用熱交換器に取付けた第１の取付け例を示す図であって、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。
【図４】図１の熱交換器を、水冷式内燃機関を搭載する車両のボディに直接取付けた第２の取付け例を示す図であって、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１００凝縮器（熱交換器）
１００ａコア部
１１１チューブ
１１２フィン
１１２ｉ内側フィン
１１２ｏ最外側フィン
１１２ａ折曲げ部
１１２ｂ略平面部
１１２ｃルーバ
１１２ｃ１内側ルーバ
１１２ｃ２最外側ルーバ
１１３サイドプレート
１１９接合部
１２０左ヘッダタンク
１３０右ヘッダタンク
１９０ブラケット（取付け手段）
２００ラジエータ
３００車両側ボディ
Ｌａ、Ｌｂ切れ長さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger, and is suitable for application to a heat exchanger such as a condenser constituting a vehicular refrigeration cycle apparatus, for example.
[0002]
[Prior art]
The heat exchanger is applied to, for example, a heater core or a condenser of a refrigeration cycle device for a vehicle, and exchanges heat between refrigerant or cooling water and air. The heat exchanger is formed into a corrugated shape and a part of a flat portion. A corrugated fin having an armor window-like louver that is cut and raised is known (see Patent Document 1). In the technique disclosed in Patent Document 1, in order to improve the performance of heat exchange with air, the length of the louver cut outside the corrugated fin is increased. A plurality of tubes and a plurality of corrugated fins through which the refrigerant flows are alternately stacked, and the outermost fins are joined to the side plates.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 5-8264 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art, when the length of the louver is increased, the performance is improved.For example, in a case where a bracket is attached to a side plate and assembled to a vehicle or the like like a condenser for a cooling cycle, the fin and the side plate are not cut. May occur. When the fin breakage occurs, there is a problem that the strength for maintaining the configuration of the heat exchanger decreases. As a countermeasure against the fin breakage, a method of increasing the fin thickness to increase the fin strength can be considered, but there are problems that the heat exchanger is increased in weight, increased in cost, and increased in ventilation resistance. In addition, the increase in ventilation resistance becomes a factor which reduces the performance of a heat exchanger.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to prevent fin breakage while maintaining heat exchanger performance.
[0006]
Another object is to provide a heat exchanger capable of maintaining performance and preventing fin breakage and reducing weight and cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the core portion in which the tube through which the fluid flows and the fins joined to the tube are alternately laminated, and the side plate that reinforces the core portion from both ends of the core portion in the tube and fin lamination direction. The fin has a plurality of bent portions and a substantially flat portion connecting the bent portions, and is formed in a wave shape and cuts a part of the substantially flat portion. Of the fins that have the raised armor window-like louver and are laminated alternately with the tube, the outermost fin on the outermost side in the laminating direction is joined to the side plate and is bent among the plurality of louvers. The cut length of the outermost louver on the outermost side in the extending direction of the portion is formed shorter than the cut length of the other louvers.
[0008]
For example, among the fins that are alternately stacked with the tube, the outermost fin is joined to the side plate as a reinforcing member by brazing, etc., so that the side plate holds the core portion where the fins and the tube are alternately stacked. In this case, the fin formed with the cut length for providing the louver is easily broken starting from the end portion of the cut length of the outermost louver among the plurality of louvers arranged side by side.
[0009]
On the other hand, in the heat exchanger according to claim 1 of the present invention, the outermost louver is cut shorter than the other louvers, that is, the inner louver disposed on the inner side. It is possible to prevent breakage so-called fin breakage.
[0010]
Since only the outermost louver is shorter than other louvers, the performance of the heat exchanger can be maintained.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the side plate is formed in a substantially U-shaped cross section that opens to the side opposite to the fin, and the outermost fin and the side plate include a bent portion and a bottom surface of the side plate. The cut length of the outermost louver is overlapped in a circle with a predetermined radius centered on the outermost joint in the extending direction of the bent portion. It is preferable that the cut length is such that it does not become.
[0012]
For example, when an excitation force generated by the operation of an internal combustion engine mounted on the vehicle or an external force due to vehicle vibration or the like according to the road surface condition on which the vehicle travels is applied to the side plate, the junction where the side plate is joined to the outermost fin Of these, stress is likely to concentrate at the outermost joint.
[0013]
In contrast, the heat exchanger according to claim 1 of the present invention includes a outermost joint, the distance between the break length of the terminal portion for providing the outermost louver in the fin, a predetermined radius of By securing the strength against breakage, even if an external force is applied to the side plate, it is possible to prevent occurrence of fin breakage.
[0014]
According to claim 1 of the present invention, the predetermined radius is preferably a plurality of louvers is equal to or larger than the size of the interval that will be disposed in the extending direction of the bent portion.
[0015]
As a result, the end portion of the outermost louver cut length can ensure substantially the same strength as the end portion of the inner louver cut length.
[0016]
Furthermore, the fin thickness can be reduced while maintaining the performance and strength of the heat exchanger. As a result, the weight and cost of the heat exchanger can be reduced.
[0017]
According to claim 2 of the present invention, the heat exchanger according to claim 1 is attached to a mating member disposed in the vicinity of the excitation source via the side plate. Thereby, it is suitable for the heat exchanger attached to the other member, for example, a radiator, the vehicle side body arrange | positioned through the side plate in the approximate vicinity of excitation sources, such as an internal combustion engine.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the heat exchanger of this invention is applied to the condenser which condenses the refrigerant | coolant in refrigeration cycle apparatuses for vehicles, such as a motor vehicle, and actualized embodiment is described according to drawing. FIG. 1 is a front view showing the configuration of the heat exchanger of the present embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view as seen from the direction II-II in FIG. 3 and 4 show examples of attachment in which the heat exchanger according to the present embodiment is attached to a mating member disposed in the vicinity of a vibration source such as an internal combustion engine, respectively. FIG. 3 (a) and FIG. (A) is a front view, FIG.3 (b) and FIG.4 (b) are side views.
[0019]
The condenser 100 is directly attached to the vehicle-side body 300 via a side plate 113 to be described later (see FIG. 4), or provided on a vehicle equipped with a water-cooled internal combustion engine via the side plate 113. It may be attached to the radiator 200 that exchanges heat between the cooling water and the air, and may be attached to the radiator 200 or the counterpart member of the body 300 disposed in the vicinity of an excitation source such as an internal combustion engine. Any heat exchanger may be used. 3 and 4, the condenser 100 is configured by screwing and fixing a bracket 190 as an attachment means provided on the side plate 113 constituting the condenser 100 to the radiator 200 and the body 300. Installed on.
[0020]
As shown in FIG. 1, the condenser 100 includes a core part 110, a left header tank 120, a right header tank 130, a lid member 140, a liquid receiver 150, and the like, and each member is made of aluminum or an aluminum alloy. They are assembled by fitting, caulking, jig fixing, or the like, and are brazed integrally with a brazing material previously provided on the surface of each member.
[0021]
The core portion 110 includes a plurality of tubes 111 and a plurality of fins 112 in which a refrigerant as a fluid flows in an inner layer, and a reinforcing member disposed on a fin 112o (hereinafter referred to as an outer fin) 112o on the outermost side in the stacking direction. A side plate 113 is provided. The side plate 113 constitutes a holding means for holding the core portion 110 formed by alternately stacking the tubes 111 and the fins 112. These members are integrally brazed.
[0022]
As shown in FIG. 1, the fin 112 has a plurality of bent portions 112a and a substantially flat portion 112b that connects the bent portions 112a, and is formed in a corrugated shape. Further, as shown in FIG. 2, the fin 112 is formed with a plurality of louvers 112 c in the shape of an armor window obtained by cutting and raising a part of the substantially flat portion 112 b. As shown in FIG. 2, the louvers 112c are arranged side by side at predetermined intervals (hereinafter referred to as louver pitch) Lp at substantially equal intervals in the extending direction of the bent portions 112b.
[0023]
In FIG. 2, for the convenience of explanation, the substantially flat surface portion 112b is schematically shown in a state where it has been cut into cut lengths La and Lb for raising the louver 112c by a roller forming machine as a fin manufacturing apparatus (not shown). Is shown.
[0024]
In addition, the structure which concerns on the characteristic of this invention switched to the cut length La and the cut length Lb which form the louver 112c with the fin 112 is mentioned later.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 2, the tube 111 is formed in a flat shape, and the refrigerant formed in the tube 111 is arranged in a direction in which the fins 112 extend in a corrugated shape (hereinafter referred to as a longitudinal direction). A flow path for circulation is extended.
[0026]
As shown in FIG. 1, the side plate 113 is formed in a substantially U-shape (see FIG. 2) whose cross section is open to the anti-fin (anti-tube) side in the general part. In addition, the longitudinal end portion of the side plate 113 is formed in a plate shape for joining with the header tanks 120 and 130.
[0027]
The bottom surface of the substantially U-shaped side plate 113 is joined to the bent portion 112a of the outermost fin 112o. Between the bottom surface of the side plate 113 and the bent portion 112a, there is a joint portion 119 made of a brazing material for joining the side plate 113 and the bent portion 112a (see FIG. 2). As shown in FIG. 2, the length of the joint portion 119 is shorter than the width of the substantially U-shaped cross section of the side plate 113. That is, as shown in FIG. 2, the end portion of the bent portion 112a protrudes from the outermost joint portion in the extending direction of the bent portion 112a.
[0028]
A pair of header tanks (a left header tank 120 and a right header tank 130) extending in the stacking direction of the tubes 111 are provided on the left and right side portions of the core portion 110 in FIG. ing. Both header tanks 120 and 130 are substantially cylindrical bodies having a substantially elliptical cross section, and are formed by extrusion molding.
[0029]
Further, as shown in FIG. 1, the side plate 113 is provided with a bracket 190 as an attachment means for attaching the condenser 100 to an external mating member.
[0030]
The header tanks 120 and 130 are provided with a plurality of tube holes (not shown), and the longitudinal ends of the respective tubes 111 are fitted into the tube holes so that the tubes 111 and the header tanks 120 and 130 communicate with each other. It is brazed to do. Further, end portions in the longitudinal direction of the side plate 113 are also fitted and brazed into plate holes (not shown) provided in the header tanks 120 and 130.
[0031]
A lid member 140 is brazed to the openings 121 and 131 at the longitudinal ends of the header tanks 120 and 130, and the openings 121 and 131 are closed by the lid member 140.
[0032]
In addition, separators 122, 132a, and 132b that partition the internal space are brazed to the header tanks 120 and 130, respectively. The inlet joint 160 is brazed above the separator 132a of the right header tank 130, and the outlet joint 160 is brazed below the separator 122 of the left header tank 120. It communicates with the inside of 130.
[0033]
The liquid receiver 150 is a substantially cylindrical container formed by extrusion molding, and is brazed to the side wall of the right header tank 130. Flow passages 151 and 152 are provided so as to sandwich the separator 132b, so that the inside of the right header tank 130 and the liquid receiver 150 communicate with each other.
[0034]
In the condenser 100 having the above configuration, the joint 160 on the inlet side is connected to the discharge side of the compressor (not shown), and the joint 160 on the outlet side is connected to an expansion valve (not shown). The refrigerant discharged from the compressor flows into the right header tank 130 through the joint 160 on the inlet side, flows in a U-turn through the group of tubes 111 above the separators 122 and 132b, is heat-exchanged with external air, and is condensed and liquefied. The Further, this refrigerant flows into the receiver 150 from the right header tank 130 and the flow passage 151 and is separated into gas and liquid. Among the gas-liquid separated refrigerant, the liquid phase refrigerant is supercooled from the flow path 152 and the right header tank 130 by the tube 111 group below the separators 122 and 132b and flows out from the joint 160 on the outlet side.
[0035]
In addition, a desiccant and a filter (not shown) are disposed inside the liquid receiver 150, and thereby moisture and foreign matters in the refrigerant are removed.
[0036]
Next, the relationship relating to the bonding between the core portion 110 and the side plate 113 formed by alternately stacking the tubes 111 and the fins 112, particularly the bonding portion 119 of the outermost peripheral fin 112o to be bonded to the side plate 113, and the cutting length La, The relationship with Lb will be described with reference to FIG.
[0037]
As shown in FIG. 2, the outermost fin 112o has a cut length of a louver (hereinafter referred to as an outermost louver) 112c2 that is the outermost in the extending direction of the bent portion 122a among the plurality of louvers 112c. Lb is formed. Further, the cut length of other louvers (hereinafter referred to as the inner louver) 112c1 excluding the outermost louver 112c2 is formed to La. Note that the inner louver 112c1 extends the cut length La as much as possible. In this embodiment, for example, when the fin height is Fh, the actual length La (see FIG. 2) of the cut length is La = 5.4 mm when Fh = 5.4 mm.
[0038]
The cut length Lb of the outermost louver 112c2 is made shorter than the cut length La of the inner louver 112c1 (Lb <La).
[0039]
Here, we conducted an environmental load experiment assuming that the condenser 100 is attached to a counterpart member relatively close to the excitation source (internal combustion engine 10). The failure mode of the fin 112 was verified by mounting the condenser 100 on a vibration tester (not shown) and applying a predetermined amount of excitation force to the condenser 100 (specifically, the side plate 113). As a result, among the fins 112 alternately laminated with the tube 111, the outermost fin 112o that is directly joined to the side plate 113, among the plurality of side-by-side louvers 112c, the end portion of the cut length of the outermost louver 112c2 is used as a starting point. It was found that it was easy to break.
[0040]
On the other hand, since the cut length Lb of the outermost louver 112c2 is shorter than the cut length La of the inner louver 112c1, the breaking strength at the end of the cut length of the outermost louver 112c2 in the outermost fin 112o is improved. Can do. As a result, in the case where the condenser 100 is attached to the radiator 200 or the body 300 of an automobile or the like, it is possible to prevent the fins 122 from being broken, that is, the occurrence of fin breakage.
[0041]
Since only the outermost louver 112c2 is shorter than the other louvers 112c1, it is possible to maintain the performance of the heat exchanger. In addition, it is preferable to shorten only the outermost fin 112o and only the outermost louver 112c2 in the fin 112o. In this case, the cutting length of all the louvers is La in the inner fin 112i.
[0042]
In addition, when the cut length of all the outermost louvers 112c2 of the outermost fin 112o and the inner fin 112i is set to Lb dimension (Lb <La), the difference in the cut length of the outermost louver 112c2 when the fin 112 is manufactured. It is possible to omit an exchange number for exchanging the rollers with La and Lb, and it is possible to manufacture at low cost.
[0043]
Furthermore, in the present embodiment, the cut length Lb of the outermost louver 112c2 does not overlap with a circle having a radius B centered on the outermost joint (the dashed circle shown in FIG. 2) in the joint 119. (In this embodiment, the radius B is set to 1.8 mm, and the cut length Lb is Lb = La−2 × B = 3.6 mm. Since the brazing material is formed in a grid on the base material forming the fins 112, the thickness of the joint portion 19 is relatively thin. When the excitation force generated by the operation of the internal combustion engine mounted on the vehicle or the external force due to the vehicle vibration corresponding to the road surface condition on which the vehicle travels is applied to the side plate 113, the side plate 113 is joined to the outermost fin 112o. Of the joints 119, stress is likely to concentrate at the outermost joint.
[0044]
On the other hand, ensuring the separation distance between the outermost joint and the end portion of the cut length Lb for providing the outermost louver 112c2 in the outermost fin 112o ensures strength against breakage. Therefore, even if an external force is applied to the side plate, it is possible to prevent the occurrence of fin breakage.
[0045]
Furthermore, in the present embodiment, the predetermined radius B is preferably greater than or equal to the size of the louver pitch Lp (Lp = 0.9 mm in this embodiment). Thereby, the strength of the outermost fin 112 at the end portion of the cut length Lb of the outermost louver 112c2 can be assured as the strength of the outermost fin 112 at the end portion of the cut length La of the inner louver 112c1. Is possible.
[0046]
Furthermore, it is possible to reduce the wall thickness of all the fins 112 including the outermost fins 112o while maintaining the performance and strength of the condenser 100. As a result, the weight and cost of the condenser 100 can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a configuration of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view seen from the direction II-II in FIG.
3 is a view showing a first mounting example in which the heat exchanger of FIG. 1 is mounted on a heat exchanger for cooling water of a vehicle equipped with a water-cooled internal combustion engine, and FIG. 3 (a) is a front view. FIG. 3B is a side view.
4 is a view showing a second attachment example in which the heat exchanger of FIG. 1 is directly attached to the body of a vehicle on which a water-cooled internal combustion engine is mounted. FIG. 3 (a) is a front view, FIG. b) is a side view.
[Explanation of symbols]
100 condenser (heat exchanger)
100a Core portion 111 Tube 112 Fin 112i Inner fin 112o Outermost fin 112a Bent portion 112b Almost flat portion 112c Louver 112c1 Inner louver 112c2 Outer louver 113 Side plate 119 Joint portion 120 Left header tank 130 Right header tank 190 Bracket (Mounting means) )
200 Radiator 300 Vehicle-side body La, Lb Cut length

Claims

A core portion in which a tube through which a fluid flows and fins joined to the tube are alternately stacked, and a side plate that reinforces the core portion from both ends of the core portion in the stacking direction of the tube and the fins. In the heat exchanger,
The fin is formed in a corrugated shape having a plurality of bent portions and a substantially flat portion connecting the bent portions, and an armor window-like shape in which a part of the substantially flat portion is cut and raised. Have a louver,
Among the fins alternately stacked with the tube, the outermost fin on the outermost side in the stacking direction is joined to the side plate,
The side plate is formed in a substantially U-shaped cross section that opens to the side opposite to the fin, and the outermost fin and the side plate are provided between the bent portion and the bottom surface of the side plate. Having a joint,
Of the plurality of louvers, the outermost louver has a cut length shorter than that of the other louvers in the extending direction of the bent portion, and the bent portion of the joint portion has a shorter cut length . It is a cut length that does not overlap in a circle with a predetermined radius centered on the outermost joint in the outermost direction in the extending direction,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the predetermined radius is equal to or greater than a distance between the plurality of louvers arranged in an extending direction of the bent portion .

The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is attached to a mating member disposed substantially in the vicinity of the excitation source via the side plate .

A heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the break length of the outermost louver only, is shorter than the break length of the other louvers.

The outermost louver having a cut length that is shorter than a cut length of another louver and does not overlap in the circle is provided on both sides in the extending direction of the bent portion . The heat exchanger as described in any one .

5. The outermost louver having a cut length that is shorter than a cut length of another louver and that does not overlap with the circle is provided only in the outermost fin. 6. The described heat exchanger.

The outermost louver, which is shorter than other louver cut lengths and does not overlap in the circle, is provided on the inner fin in the stacking direction with respect to the outermost fin and the outermost fin. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.