JP5402527B2

JP5402527B2 - Double heat exchanger

Info

Publication number: JP5402527B2
Application number: JP2009244653A
Authority: JP
Inventors: 栄三高橋; 章山中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: JP2011089729A

Description

本発明は、例えばラジエータやコンデンサ等の異種の熱交換器を一体化した複式熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a dual heat exchanger in which different types of heat exchangers such as a radiator and a condenser are integrated.

従来の複式熱交換器として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。特許文献１における複式熱交換器は、ハイブリッド車両の電子部品を冷却するラジエータと、冷凍サイクルの高圧冷媒を凝縮するコンデンサとが一体化されたものである。この複式熱交換器は、複数積層されるラジエータチューブ群と、コンデンサチューブ群とが積層方向に隣接するように並べられて、各チューブの長手方向端部がヘッダタンクに接続されて形成されている。 As a conventional dual heat exchanger, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. The dual heat exchanger in Patent Document 1 is a unit in which a radiator that cools electronic components of a hybrid vehicle and a condenser that condenses high-pressure refrigerant in a refrigeration cycle are integrated. This multiple heat exchanger is formed by arranging a plurality of stacked radiator tube groups and condenser tube groups so as to be adjacent to each other in the stacking direction, and connecting the longitudinal ends of the tubes to a header tank. .

コンデンサチューブは、使用される冷媒の圧力がラジエータの冷却水圧力よりも高いことから、押出し加工によって内部に複数の流路が並ぶ耐圧チューブとして形成されている。一方、ラジエータチューブは、上記のコンデンサチューブよりも使用圧力が低いことに加えて冷却水流通抵抗を低減させるために、一枚の板材を折り曲げ、横断面が扁平状となる板チューブとして形成されている。そして、この板チューブの内部の中央には、板材の折り曲げによって形成されて、扁平状断面の短辺方向に延びる支柱が設けられている。 Since the pressure of the refrigerant used is higher than the cooling water pressure of the radiator, the condenser tube is formed as a pressure-resistant tube in which a plurality of flow paths are arranged inside by extrusion. On the other hand, the radiator tube is formed as a plate tube having a flat cross section by bending a single plate material in order to reduce the cooling water flow resistance in addition to a lower working pressure than the condenser tube. Yes. At the center of the inside of the plate tube, a support column is provided that is formed by bending the plate material and extends in the short side direction of the flat cross section.

これにより、ラジエータチューブとして板チューブを使用する場合でも、チューブの短辺方向（積層方向）における強度を向上させることができ、ろう付け時のチューブ短辺方向におけるラジエータチューブの変形を防止できるようにしている。 As a result, even when a plate tube is used as the radiator tube, the strength in the short side direction (stacking direction) of the tube can be improved, and the deformation of the radiator tube in the tube short side direction during brazing can be prevented. ing.

特開２００１−１７４１９０号公報JP 2001-174190 A

上記複式熱交換器の各チューブの積層方向最外部には、ヘッダタンクに接続されて、補強部材として機能するサイドプレートが設けられている。例えば、ラジエータチューブ内に高温の冷却水が流れると、ラジエータチューブは冷却水の温度に応じて温度上昇するが、サイドプレートはこの温度の影響を受けにくいため、ラジエータチューブとサイドプレートとの間に温度差が生じる。つまり、温度の影響の大きいラジエータチューブは温度の影響の少ないサイドプレートに比べて、より大きく熱膨張しようとする（特に長手方向に延びようとする）。よって、サイドプレートによって、ヘッダタンクの位置が拘束される形となり、ラジエータチューブとヘッダタンクとの接合部（以下、チューブ根付部という）において過大な熱応力が発生する。そして、この熱応力の発生が繰り返されると、ラジエータチューブが疲労破壊に至る場合がある。 A side plate connected to the header tank and functioning as a reinforcing member is provided on the outermost side in the stacking direction of the tubes of the duplex heat exchanger. For example, when high-temperature cooling water flows into the radiator tube, the temperature of the radiator tube rises according to the temperature of the cooling water, but the side plate is not easily affected by this temperature, so the gap between the radiator tube and the side plate is high. A temperature difference occurs. That is, a radiator tube having a large influence of temperature tends to expand more greatly (particularly, to extend in the longitudinal direction) than a side plate having a small influence of temperature. Accordingly, the position of the header tank is constrained by the side plate, and excessive thermal stress is generated at the joint portion between the radiator tube and the header tank (hereinafter referred to as tube root portion). And if generation | occurrence | production of this thermal stress is repeated, a radiator tube may lead to fatigue failure.

また、サイドプレートによる拘束がない場合であっても、ラジエータの冷却水と、コンデンサの冷媒との間に温度差があると、ラジエータチューブとコンデンサチューブとの間に相対的に熱膨張差が生じ、ラジエータチューブとコンデンサチューブのうち、相対的に剛性の低いチューブのチューブ根付部に上記と同様の熱応力が発生する。 Even if there is no restraint by the side plate, if there is a temperature difference between the cooling water of the radiator and the refrigerant of the condenser, there will be a relative thermal expansion difference between the radiator tube and the condenser tube. Of the radiator tube and the condenser tube, thermal stress similar to the above is generated at the tube root portion of the tube having relatively low rigidity.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、板チューブを用いるものにおいて、ろう付け時の積層方向の変形を抑制可能とすると共に、チューブ根付部における熱応力の発生を低減可能とする複式熱交換器を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is a dual heat exchanger that can suppress deformation in the stacking direction at the time of brazing and can reduce generation of thermal stress at the tube root portion in the case of using a plate tube. Is to provide.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、内部に第１流体が流通し、複数積層される第１チューブ（１１１）と、
内部が複数の流路に区画されて、内部に第１流体よりも高圧の第２流体が流通し、第１チューブ（１１１）の積層方向の一方側に連続して複数積層される第２チューブ（２１１）と、
内部が第１、第２チューブ（１１１、２１１）用の第１、第２空間（１２０Ａ、１２０Ｂ）に区画され、第１、第２チューブ（１１１、２１１）の長手方向端部がそれぞれ第１、第２空間（１２０Ａ、１２０Ｂ）内に連通接続される円筒状の一対のヘッダタンク（１２０）とを備え、
第１、第２チューブ（１１１、２１１）の外部を流通する外部流体と第１流体との間、および外部流体と第２流体との間でそれぞれ熱交換を行う複式熱交換器において、
第１流体と第２流体との間に温度差があり、
一対のヘッダタンク（１２０）における互いに対向する部位には、円筒状に対して平面状となるヘッダ平面部（１２１ａ）と、このヘッダ平面部（１２１ａ）から円筒状に移行する曲げ部（１２１ｂ）とが形成されており、
曲げ部（１２１ｂ）は、第１、第２チューブ（１１１、２１１）の外部流体流れ方向の幅寸法内の領域に配置されて、第１、第２チューブ（１１１、２１１）と一対のヘッダタンク（１２０）とが接続されており、
第１チューブ（１１１）は、平板材の中央部が折り曲げられて、端部同士が接合されて、長手方向に直交する断面が扁平状に形成される板チューブ（１１１）であり、
扁平状断面の長辺側で互いに対向する対向面（１１１ｂ）には、第１チューブ（１１１）の内側にへこみ、第１チューブ（１１１）の長手方向の一端から他端に連続して延びるリブ（１１１ｃ）がそれぞれ形成されて、
リブ（１１１ｃ）は、第１チューブ（１１１）の内側で互いに接合されており、
更に、リブ（１１１ｃ）は、積層方向から見て、ヘッダ平面部（１２１ａ）内領域で曲げ部（１２１ｂ）の近傍に配置されていることを特徴としている。 In invention of Claim 1 , the 1st fluid distribute | circulates inside and the 1st tube (111) laminated | stacked two or more,
A second tube in which the inside is partitioned into a plurality of flow paths, a second fluid having a pressure higher than that of the first fluid circulates therein, and a plurality of layers are continuously stacked on one side in the stacking direction of the first tube (111). (211),
The interior is partitioned into first and second spaces (120A, 120B) for the first and second tubes (111, 211), and the longitudinal ends of the first and second tubes (111, 211) are respectively first. And a pair of cylindrical header tanks (120) connected in communication in the second space (120A, 120B),
In the dual heat exchanger that performs heat exchange between the external fluid and the first fluid flowing outside the first and second tubes (111 and 211) and between the external fluid and the second fluid, respectively.
There is a temperature difference between the first fluid and the second fluid,
A portion of the pair of header tanks (120) facing each other includes a header plane portion (121a) that is planar with respect to the cylindrical shape, and a bent portion (121b) that transitions from the header plane portion (121a) to a cylindrical shape. And are formed,
The bent portion (121b) is disposed in a region within the width dimension of the first and second tubes (111, 211) in the external fluid flow direction, and the first and second tubes (111, 211) and a pair of header tanks (120) is connected,
The first tube (111) is a plate tube (111) in which the central portion of the flat plate material is bent, the ends are joined together, and the cross section perpendicular to the longitudinal direction is formed in a flat shape.
Ribs that dent inside the first tube (111) and extend continuously from one end to the other end in the longitudinal direction of the first tube (111) on the opposing surfaces (111b) facing each other on the long side of the flat cross section (111c) is formed,
The ribs (111c) are joined to each other inside the first tube (111),
Furthermore, the rib (111c) is characterized in that it is arranged in the vicinity of the bent portion (121b) in the region in the header plane portion (121a) when viewed from the stacking direction.

これにより、第１チューブ（１１１）のリブ（１１１ｃ）は、対向面（１１１ｂ）同士を繋ぐ支柱のごとく形成されるので、第１チューブ（１１１）を板チューブとして形成する場合であっても、リブ（１１１ｃ）によって、第１チューブ（１１１）の扁平状断面の短辺方向の剛性を上げることができる。よって、第１チューブ（１１１）および第２チューブ（２１１）を積層して、この積層方向に所定の圧縮力をかけて複式熱交換器（１０）をろう付けする際にも、第１チューブ（１１１）が変形してしまうのを抑制することができる。 Thereby, since the rib (111c) of the first tube (111) is formed like a column connecting the opposing surfaces (111b), even when the first tube (111) is formed as a plate tube, The rib (111c) can increase the rigidity in the short side direction of the flat cross section of the first tube (111) . Therefore, even when the first tube (111) and the second tube (211) are stacked and the composite heat exchanger (10) is brazed by applying a predetermined compressive force in the stacking direction, the first tube ( 111) can be prevented from being deformed.

また、複式熱交換器（１０）において、第１流体と第２流体との間に温度差があると、第１チューブ（１１１）と第２チューブ（２１１）との間に相対的に熱膨張差が生じ、第１チューブ（１１１）と第２チューブ（２１１）のうち、相対的に剛性の低いチューブ、即ち、第１チューブ（１１１）は第２チューブ（２１１）によって拘束される形となり、ヘッダプレート（１２１）の曲げ部（１２１ｂ）近傍に熱応力が発生しやすくなる。 Further, in the dual heat exchanger (10), if there is a temperature difference between the first fluid and the second fluid, the thermal expansion is relatively between the first tube (111) and the second tube (211). A difference arises, among the first tube (111) and the second tube (211), a relatively low rigidity tube, that is, the first tube (111) is constrained by the second tube (211), Thermal stress is likely to occur near the bent portion (121b) of the header plate (121).

第１チューブ（１１１）において、この熱応力が発生しやすい部位（曲げ部（１２１ｂ）の近傍）には、リブ（１１１ｃ）を配置すると共に、リブ（１１１ｃ）を第１チューブ（１１１）の長手方向の一端から他端に連続して設けるようにしているので、第１チューブ（１１１）の積層方向の剛性を大きくして、熱応力を分散することができ、熱応力に対して積層方向のたわみの発生（変形量）を抑えることができ、効果的に熱応力を低減することができる。 In the first tube (111), a rib (111c) is disposed at a portion where the thermal stress is likely to occur (near the bent portion (121b)), and the rib (111c) is disposed in the longitudinal direction of the first tube (111). because be provided continuously to the other end from the direction of one end, to increase the rigidity of the lamination direction of the first tube (111), the thermal stress can be dispersed, in the stacking direction with respect to thermal stresses Generation of deflection (deformation amount) can be suppressed, and thermal stress can be effectively reduced.

請求項２に記載の発明のように、第１チューブ（１１１）の幅寸法の中心から曲げ部（１２１ｂ）までの距離をＬ、幅寸法の中心からリブ（１１１ｃ）までの距離をＴとした時に、０．３Ｌ≦Ｔ≦０．６７Ｌとすると、後述の実施形態での説明のように、効果的な熱応力の低減が可能となる。 As in the invention described in claim 2 , the distance from the center of the width dimension of the first tube (111) to the bent portion (121b) is L, and the distance from the center of the width dimension to the rib (111c) is T. When 0.3L ≦ T ≦ 0.67L, sometimes it is possible to effectively reduce thermal stress as described in the embodiments described later.

請求項３に記載の発明では、リブ（１１１ｃ）のへこみ形状は、円弧状に形成されたことを特徴としている。 The invention according to claim 3 is characterized in that the recess shape of the rib (111c) is formed in an arc shape.

これにより、リブ（１１１ｃ）を外側に向けて拡がる溝とすることができるので、ヘッダタンク（１２０）と第１チューブ（１１１）とをろう付けする際に、チューブ根付部からろう材が毛細管現象によってリブ（１１１ｃ）を伝わって流れ出すのを抑制することができる。 As a result, the rib (111c) can be a groove that expands outward, so that when the header tank (120) and the first tube (111) are brazed, the brazing material from the tube root portion becomes a capillary phenomenon. Therefore, it is possible to suppress the flow through the rib (111c).

請求項４に記載の発明では、リブ（１１１ｃ）の互いに接合される部位は、平面状に形成されたことを特徴としている。 The invention described in claim 4 is characterized in that the portions of the ribs (111c) to be joined to each other are formed in a planar shape.

これにより、対向するリブ（１１１ｃ）同士を安定させて当接することができ、確実な接合が可能となる。 Thereby, the opposing ribs (111c) can be stably brought into contact with each other, and reliable bonding is possible.

請求項５に記載の発明では、リブ（１１１ｃ）は、曲げ部（１２１ｂ）に対応するように１つの対向面（１１１ｂ）に対して２つ形成されたことを特徴としている。 The invention according to claim 5 is characterized in that two ribs (111c) are formed on one opposing surface (111b) so as to correspond to the bent portion (121b).

これにより、最小限のリブ（１１１ｃ）の形成で効果的な熱応力の低減が可能となる。 Thereby, it is possible to effectively reduce the thermal stress by forming the minimum rib (111c).

請求項６に記載の発明では、第１チューブ（１１１）の内側に対応する平板材の表面には、ろう材層（１１１ｇ）と犠牲腐食層（１１１ｈ）とが設けられており、ろう材層（１１１ｇ）によって、リブ（１１１ｃ）は第１チューブ（１１１）の内側で互いに接合されたことを特徴としている。 In the invention according to claim 6 , the brazing material layer (111g) and the sacrificial corrosion layer (111h) are provided on the surface of the flat plate corresponding to the inside of the first tube (111). The ribs (111c) are joined to each other inside the first tube (111) by (111g).

これにより、第１チューブ（１１１）内部の腐食性を向上させると共に、リブ（１１１ｃ）同士を確実に接合できる。 Thereby, while improving the corrosivity inside a 1st tube (111), ribs (111c) can be joined reliably.

請求項７に記載の発明では、第１チューブ（１１１）の平板材の端部同士が接合される部位は、平板材が板厚方向に重ねられた重ね部（１１１ｅ）として形成されており、重ね部（１１１ｅ）は、外部流体の上流側を向くように配置されたことを特徴としている。 In the invention according to claim 7 , the portion where the ends of the flat plate members of the first tube (111) are joined is formed as an overlapping portion (111e) in which the flat plate members are stacked in the plate thickness direction, The overlapping portion (111e) is characterized by being arranged to face the upstream side of the external fluid.

これにより、外部流体の上流側から異物が第１チューブ（１１１）に衝突しても、重ね部（１１１ｅ）の板厚を実質的に２倍にすることができるので、異物による損傷を低減できる。 As a result, even if foreign matter collides with the first tube (111) from the upstream side of the external fluid, the thickness of the overlapping portion (111e) can be substantially doubled, so that damage due to foreign matter can be reduced. .

請求項８に記載の発明のように、車両エンジンルーム内に配設されて、第１流体は、車両の発熱機器を冷却する冷却水であり、第２流体は、車両の冷凍装置内を循環する高圧側冷媒であり、外部流体は、空気である複式熱交換器に用いて好適である。 As in the eighth aspect of the invention, the first fluid is cooling water that cools the heat generating device of the vehicle, and the second fluid circulates in the refrigeration device of the vehicle. The external fluid is suitable for use in a dual heat exchanger that is air.

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

複式熱交換器の全体を示す正面図である。It is a front view which shows the whole duplex heat exchanger. 図１におけるII−II部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the II-II part in FIG. ラジエータ用のチューブを示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the tube for radiators. ラジエータ用のチューブの製造方法を示す長手方向から見た外観図である。It is the external view seen from the longitudinal direction which shows the manufacturing method of the tube for radiators. 図４におけるＶ部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the V section in FIG. ラジエータ用のチューブを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the tube for radiators. 複式熱交換器の組立て要領を示す概略図である。It is the schematic which shows the assembly point of a double type heat exchanger. リブの位置に対する発生応力比を示すグラフである。It is a graph which shows the generated stress ratio with respect to the position of a rib. チューブの強度の確認要領を示す概略図である。It is the schematic which shows the confirmation point of the intensity | strength of a tube. チューブの強度を確認した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having confirmed the intensity of the tube. その他の実施形態におけるチューブを示す外観図である。It is an external view which shows the tube in other embodiment. 更に、その他の実施形態におけるチューブを示す外観図である。Furthermore, it is an external view which shows the tube in other embodiment.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における複式熱交換器１０は、ハイブリッド自動車用空調装置の冷凍サイクル（本発明の冷凍装置に対応）内の冷媒を凝縮液化する冷媒凝縮器２００に、走行用モータを制御するインバータ（本発明の発熱機器に対応）を冷却するラジエータ１００が一体的に形成されたものである。以下、図１〜図６を用いて複式熱交換器１０の全体構成について詳細に説明する。 (First embodiment)
The dual heat exchanger 10 in the first embodiment of the present invention controls a traveling motor to a refrigerant condenser 200 that condenses and liquefies refrigerant in a refrigeration cycle (corresponding to the refrigeration apparatus of the present invention) of a hybrid vehicle air conditioner. The radiator 100 for cooling the inverter (corresponding to the heat generating device of the present invention) is integrally formed. Hereinafter, the overall configuration of the dual heat exchanger 10 will be described in detail with reference to FIGS.

図１、２に示すように、複式熱交換器１０のコア部は、ラジエータ１００用のコア部１１０と、冷媒凝縮器２００用のコア部２１０とを備えており、各コア部１１０、２１０を形成するチューブ１１１、２１１の長手方向（図１の左右方向）両端部が、それぞれ左右のヘッダタンク１２０、１３０に接続されて形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the core portion of the dual heat exchanger 10 includes a core portion 110 for the radiator 100 and a core portion 210 for the refrigerant condenser 200. Both ends of the tubes 111 and 211 to be formed are connected to the left and right header tanks 120 and 130, respectively, in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 1).

複式熱交換器１０は、車両のエンジンルーム内の走行風を受け易い場所、通常はエンジン冷却用ラジエータの前方側に位置するように、両ヘッダタンク１２０、１３０に設けられた取付けピン１２３ａ、１２４ａ、１３３ａ、１３４ａを介して車体に取り付けられる。尚、コア部１１０、２１０には、走行時のラム圧および図示しない送風機により図２中の下側から上側に向けて冷却風（本発明における外部流体に対応）が供給される。以下説明する複式熱交換器１０を構成する各部材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等により組付けられ、予め各部材表面の必要部位に設けられたろう材により一体でろう付けされている。 The dual heat exchanger 10 is provided with mounting pins 123a, 124a provided on both header tanks 120, 130 so as to be located in a location that is susceptible to traveling wind in the engine room of the vehicle, usually on the front side of the engine cooling radiator. , 133a and 134a. Cooling air (corresponding to the external fluid in the present invention) is supplied to the core portions 110 and 210 from the lower side to the upper side in FIG. 2 by the ram pressure during traveling and a blower (not shown). Each member constituting the dual heat exchanger 10 described below is made of aluminum or an aluminum alloy, and is assembled by fitting, caulking, jig fixing, etc., and integrated with a brazing material previously provided at a necessary portion of each member surface. It is brazed with.

コア部１１０は、内部をインバータ冷却用の冷却水（本発明における第１流体に対応）が流通する複数のチューブ１１１（本発明における第１チューブに対応）、および放熱面積を拡大して熱交換性能を向上させる複数のフィン１１２が交互に積層され、上側の最外方のフィン１１２の更に外方（最上方）に強度部材としてのサイドプレート１１３が配設されたものである。 The core part 110 has a plurality of tubes 111 (corresponding to the first tube in the present invention) through which cooling water for inverter cooling (corresponding to the first fluid in the present invention) flows, and heat exchange by expanding the heat radiation area. A plurality of fins 112 for improving performance are alternately laminated, and a side plate 113 as a strength member is disposed further outward (uppermost) of the uppermost outermost fin 112.

チューブ１１１は、平板材の中央部が折り曲げられて、端部同士が接合され、長手方向に直交する断面が扁平状に形成された板チューブである（図２（ｂ））。本実施形態では、このチューブ１１１に特徴を持たせており、詳細については後述する。 The tube 111 is a plate tube in which a center portion of a flat plate material is bent, ends are joined to each other, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction is formed in a flat shape (FIG. 2B). In the present embodiment, the tube 111 is characterized, and details will be described later.

フィン１１２は、薄肉の帯板材からローラ加工によって波形に形成されたコルゲートフィンである。サイドプレート１１３は、一般部において断面がコの字状を呈しており、反チューブ側に開口している。また、長手方向端部は、ヘッダタンク１２０、１３０との接合のために板状となっている。 The fin 112 is a corrugated fin formed in a corrugated shape from a thin strip plate material by roller processing. The side plate 113 has a U-shaped cross section at the general portion and is open on the side opposite to the tube. In addition, the end in the longitudinal direction has a plate shape for joining with the header tanks 120 and 130.

コア部２１０は、内部を冷凍サイクル内の冷媒（本発明における第２流体に対応）が流通する複数のチューブ（本発明における第２チューブに対応）２１１、および放熱面積を拡大して熱交換性能を向上させる複数のフィン２１２が交互に積層され、下側の最外方のフィン２１２の更に外方（最下方）に強度部材としてのサイドプレート２１３が配設されたものである。 The core part 210 has a plurality of tubes (corresponding to the second tube in the present invention) 211 through which the refrigerant (corresponding to the second fluid in the present invention) in the refrigeration cycle flows, and heat exchange performance by expanding the heat radiation area. A plurality of fins 212 are alternately stacked, and a side plate 213 as a strength member is disposed further outward (lowermost) of the lowermost outermost fin 212.

チューブ２１１は、上記チューブ１１１の積層方向（図１の上下方向）の一方側（図１の下側）に連続して積層されるように配置されている。チューブ２１１は、長手方向に直交する断面が扁平状を成して、複数の区画壁により内部流路が複数に区画されたものであり、例えば押出し加工によって形成されている。冷媒によるチューブ２１１内の圧力は、冷却水によるチューブ１１１内の圧力よりも高い設定となっており、チューブ２１１は、板チューブとして形成されたチューブ１１１よりも耐圧性を有する耐圧チューブとなっている。 The tube 211 is disposed so as to be continuously stacked on one side (the lower side in FIG. 1) of the tube 111 in the stacking direction (the vertical direction in FIG. 1). The tube 211 has a flat cross section perpendicular to the longitudinal direction, and has a plurality of internal channels divided by a plurality of partition walls, and is formed by, for example, extrusion. The pressure in the tube 211 due to the refrigerant is set to be higher than the pressure in the tube 111 due to the cooling water, and the tube 211 is a pressure-resistant tube having pressure resistance than the tube 111 formed as a plate tube. .

フィン２１２は、薄肉の帯板材からローラ加工によって波形に形成されたコルゲートフィンである。サイドプレート２１３は、一般部において断面がコの字状を呈しており、反チューブ側に開口している。また、長手方向端部は、ヘッダタンク１２０、１３０との接合のために板状となっている。ここでは、フィン２１２、およびサイドプレート２１３は、上記コア部１１０用のフィン１１２、およびサイドプレート１１３とそれぞれ同一仕様のものを採用している。 The fin 212 is a corrugated fin formed in a corrugated shape from a thin strip plate material by roller processing. The side plate 213 has a U-shaped cross section at the general portion, and is open to the side opposite the tube. In addition, the end in the longitudinal direction has a plate shape for joining with the header tanks 120 and 130. Here, the fins 212 and the side plates 213 have the same specifications as the fins 112 and the side plates 113 for the core part 110, respectively.

更に、コア部２１０は、上側となる凝縮部２１０Ａと下側となる過冷却部２１０Ｂとに分けられている。凝縮部２１０Ａは、複数積層されるチューブ２１１のうち、後述する左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２６とセパレータ１２７との間（右ヘッダタンク１３０のセパレータ１３６とセパレータ１３７との間）に配置されるチューブ群より成り、また、過冷却部２１０Ｂは、残りのチューブ群より成る。ここでは、凝縮部２１０Ａが過冷却部２１０Ｂの上側に配置され、過冷却部２１０Ｂのチューブ群の積層本数は、凝縮部２１０Ａのチューブ群の積層本数よりも少ない設定としている。 Furthermore, the core part 210 is divided into a condensing part 210A on the upper side and a supercooling part 210B on the lower side. The condensing unit 210 </ b> A is a group of tubes arranged between a separator 126 and a separator 127 of the left header tank 120 described later (between the separator 136 and the separator 137 of the right header tank 130) among the plurality of stacked tubes 211. The supercooling section 210B is composed of the remaining tube groups. Here, the condensing unit 210A is disposed on the upper side of the supercooling unit 210B, and the number of stacked tubes in the supercooling unit 210B is set to be smaller than the number of stacked tubes in the condensing unit 210A.

コア部１１０とコア部２１０との間、即ち、積層されたチューブ１１１と積層されたチューブ２１１との間には、ダミーチューブ３１１（ここでは一本の設定）が介在されている。ダミーチューブ３１１も、チューブ２１１と同一仕様のものを採用している。 A dummy tube 311 (here, one setting) is interposed between the core part 110 and the core part 210, that is, between the laminated tube 111 and the laminated tube 211. The dummy tube 311 has the same specifications as the tube 211.

上記コア部１１０、およびコア部２１０の左右側には、上下方向に延びる一対のヘッダタンク（右ヘッダタンク１２０と左ヘッダタンク１３０）が設けられている。両ヘッダタンク１２０、１３０は、断面が略円形状を成す筒状体を成しており、板状に形成されたヘッダプレート１２１、１３１と、半円筒状に形成されたタンクプレート１２２、１３２とが接合されて形成されている。 A pair of header tanks (the right header tank 120 and the left header tank 130) extending in the vertical direction are provided on the left and right sides of the core part 110 and the core part 210. Both header tanks 120 and 130 form a cylindrical body having a substantially circular cross section. The header plates 121 and 131 are formed in a plate shape, and the tank plates 122 and 132 are formed in a semicylindrical shape. Are joined together.

ヘッダプレート１２１、１３１は、一対のヘッダタンク１２０、１３０において互いに対向する側（チューブ側）に配置されており、上下方向に直交する断面がコの字状となるように形成されている。ヘッダプレート１２１、１３１のチューブ１１１、２１１、３１１側の面は、平面状となるヘッダ平面部１２１ａとして形成されている。また、コの字状の開口側は、タンクプレート１２２、１３２側に向けて拡がるようにヘッダ平面部１２１ａから折り曲げられている。この折り曲げられた部位から先端部までの間は、タンクプレート１２２、１３２と共に、筒状体の円周壁を形成している。折り曲げられた部位は、曲げ部１２１ｂとなっている。曲げ部１２１ｂは、ヘッダ平面部１２１ａから筒状体（ヘッダタンク１２０、１３０）の円周壁に移行する部位となっている。 The header plates 121 and 131 are disposed on the side (tube side) facing each other in the pair of header tanks 120 and 130, and are formed so that a cross section perpendicular to the vertical direction has a U-shape. The surfaces of the header plates 121 and 131 on the side of the tubes 111, 211, and 311 are formed as a flat header surface portion 121a. Further, the U-shaped opening side is bent from the header plane portion 121a so as to expand toward the tank plates 122 and 132 side. A circumferential wall of a cylindrical body is formed with the tank plates 122 and 132 between the bent portion and the tip. The bent portion is a bent portion 121b. The bent portion 121b is a portion that transitions from the header flat surface portion 121a to the circumferential wall of the tubular body (header tank 120, 130).

タンクプレート１２２、１３２は、ヘッダプレート１２１、１３１の反チューブ側に配置されており、半円筒状の端部には段部１２２ａが形成されている。そして、この段部１２２ａにヘッダプレート１２１、１３１の開口側先端部が嵌合され、ヘッダプレート１２１、１３１とタンクプレート１２２、１３２とが接合され、各ヘッダタンク１２０、１３０が形成されている。 The tank plates 122 and 132 are disposed on the opposite side of the header plates 121 and 131, and a stepped portion 122a is formed at the end portion of the semicylindrical shape. And the opening side front-end | tip part of header plate 121,131 is fitted by this step part 122a, header plate 121,131 and tank plate 122,132 are joined, and each header tank 120,130 is formed.

そして、両ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向両端部の開口部には、キャップ１２３、１２４、１３３、１３４が設けられ、両ヘッダタンク１２０、１３０の開口部はキャップ１２３、１２４、１３３、１３４によって閉塞されている。各キャップ１２３、１２４、１３３、１３４には、取付けピン１２３ａ、１２４ａ、１３３ａ、１３４ａが接合されている。 Caps 123, 124, 133, and 134 are provided at openings at both longitudinal ends of both header tanks 120 and 130, and the openings of both header tanks 120 and 130 are formed by caps 123, 124, 133, and 134. It is blocked. Attachment pins 123a, 124a, 133a, and 134a are joined to the caps 123, 124, 133, and 134, respectively.

また、両ヘッダタンク１２０、１３０には、内部の空間を仕切るセパレータ１２５、１２６、１２７、１３５、１３６、１３７がそれぞれ設けられている。上記セパレータ１２５、１２６、１２７、１３５、１３６、１３７のうち、セパレータ１２５、１２６、１３５、１３６によって、両ヘッダタンク１２０、１３０内はそれぞれ第１空間１２０Ａ、断熱空間、第２空間１２０Ｂの３つの空間に分割されている。更に、セパレータ１２７、１３７によって、第２空間１２０Ｂがそれぞれ２つの空間に分割されている。 The header tanks 120 and 130 are provided with separators 125, 126, 127, 135, 136, and 137 for partitioning the internal space, respectively. Of the separators 125, 126, 127, 135, 136, and 137, the header tanks 120 and 130 are divided into the first space 120A, the heat insulation space, and the second space 120B by the separators 125, 126, 135, and 136, respectively. It is divided into spaces. Further, the second space 120B is divided into two spaces by the separators 127 and 137, respectively.

セパレータ１２５、１２６、１３５、１３６は、両ヘッダタンク１２０、１３０の上下方向において、コア部１１０とコア部２１０との境界部に介在されるダミーチューブ３１１を上下方向に挟む位置に対応するように設けられている。そして、キャップ１２３とセパレータ１２５（キャップ１３３とセパレータ１３５）との間の空間は、チューブ１１１と連通するための第１空間１２０Ａとなっている。また、セパレータ１２５とセパレータ１２６（セパレータ１３５とセパレータ１３６）との間の空間は、ダミーチューブ３１１が連通する断熱空間となっている。更に、セパレータ１２６とキャップ１２４（セパレータ１３６とキャップ１３４）との間の空間は、チューブ２１１と連通するための第２空間１２０Ｂとなっている。 The separators 125, 126, 135, and 136 correspond to positions where the dummy tubes 311 interposed at the boundary between the core part 110 and the core part 210 are sandwiched in the vertical direction in the header tanks 120 and 130 in the vertical direction. Is provided. A space between the cap 123 and the separator 125 (the cap 133 and the separator 135) is a first space 120A for communicating with the tube 111. Further, the space between the separator 125 and the separator 126 (the separator 135 and the separator 136) is a heat insulating space where the dummy tube 311 communicates. Furthermore, a space between the separator 126 and the cap 124 (the separator 136 and the cap 134) is a second space 120B for communicating with the tube 211.

また、セパレータ１２７、１３７は、コア部２１０の凝縮部２１０Ａと過冷却部２１０Ｂとの境界部位置に対応するように設けられて、第２空間１２０Ｂをそれぞれ２つの空間に分割している。 In addition, the separators 127 and 137 are provided so as to correspond to the boundary position between the condensing unit 210A and the supercooling unit 210B of the core unit 210, and divide the second space 120B into two spaces.

両ヘッダタンク１２０、１３０のヘッダプレート１２１、１３１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、２１１、３１１の長手方向両端部がこのチューブ孔に挿入嵌合され、チューブ１１１と第１空間１２０Ａとが互いに連通するように、また、チューブ２１１と第２空間１２０Ｂとが互いに連通するように、更にチューブ３１１と断熱空間とが互いに連通するように接合（連通接続）されている。各チューブ１１１、２１１、３１１とヘッダプレート１２１、１３１のチューブ孔との接合部は、チューブ根付部となる。また、サイドプレート１１３、２１３の長手方向端部も両ヘッダプレート１２１、１３１に設けられたプレート孔（図示せず）に嵌合され、接合されている。 The header plates 121 and 131 of both header tanks 120 and 130 have a plurality of tube holes (not shown), and both longitudinal ends of the tubes 111, 211, and 311 are inserted and fitted into the tube holes. And the tube 311 and the heat-insulating space are joined (communication connected) so that the tube 211 and the second space 120B communicate with each other so that the first space 120A communicates with the first space 120A. Yes. The junction part of each tube 111, 211, 311 and the tube hole of the header plates 121, 131 becomes a tube root part. The longitudinal end portions of the side plates 113 and 213 are also fitted and joined to plate holes (not shown) provided in the header plates 121 and 131.

左ヘッダタンク１２０のキャップ１２３とセパレータ１２５との間には出口パイプ１２８が設けられ、出口パイプ１２８は左ヘッダタンク１２０内の第１空間１２０Ａと連通している。また、右ヘッダタンク１３０のキャップ１３３とセパレータ１３５との間には入口パイプ１３８が設けられ、入口パイプ１３８は右ヘッダタンク１３０内の第１空間１２０Ａと連通している。 An outlet pipe 128 is provided between the cap 123 of the left header tank 120 and the separator 125, and the outlet pipe 128 communicates with the first space 120 </ b> A in the left header tank 120. An inlet pipe 138 is provided between the cap 133 of the right header tank 130 and the separator 135, and the inlet pipe 138 communicates with the first space 120 </ b> A in the right header tank 130.

また、左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２６とセパレータ１２７との間には入口ジョイント２３１が設けられ、入口ジョイント２３１は左ヘッダタンク１２０内の第２空間１２０Ｂの上側の空間（凝縮部２１０Ａ）と連通している。また、左ヘッダタンク１２０のヘッダキャップ１２４とセパレータ１２７との間には出口ジョイント２３２が設けられ、出口ジョイント２３２は左ヘッダタンク１２０内の第２空間１２０Ｂの下側の空間（過冷却部２１０Ｂ）と連通している。 In addition, an inlet joint 231 is provided between the separator 126 and the separator 127 of the left header tank 120, and the inlet joint 231 communicates with the space above the second space 120B in the left header tank 120 (condensing portion 210A). ing. Further, an outlet joint 232 is provided between the header cap 124 of the left header tank 120 and the separator 127, and the outlet joint 232 is a space below the second space 120B in the left header tank 120 (supercooling section 210B). Communicated with.

尚、セパレータ１２５とセパレータ１２６との間（断熱空間）、およびセパレータ１３５とセパレータ１３６との間（断熱空間）は、共に、冷却水および冷媒のどちらも流れない空間となっている。従って、ダミーチューブ３１１にも冷却水、冷媒は流れずに、空気だけが満たされた状態となっている。 Note that the space between the separator 125 and the separator 126 (heat insulating space) and the space between the separator 135 and the separator 136 (heat insulating space) are both spaces through which neither cooling water nor refrigerant flows. Therefore, the cooling water and the refrigerant do not flow in the dummy tube 311, and only the air is filled.

右ヘッダタンク１３０の反チューブ側には、モジュレータ２４０が設けられている。モジュレータ２４０は、凝縮部２１０Ａからの冷媒を気液二相に分離すると共に、気液二相のうち液相冷媒を過冷却部２１０Ｂに流出するレシーバである。即ち、モジュレータ２４０は、円筒状の本体部の長手方向両端部にそれぞれキャップが装着されて形成された容器体であり、モジュレータ２４０内部は、右ヘッダタンク１３０内の第２空間１２０Ｂの上側の空間（凝縮部２１０Ａ）、および第２空間１２０Ｂの下側の空間（過冷却部２１０Ｂ）と連通するように左ヘッダタンク１３０に接続されている。尚、モジュレータ２４０の内部には、冷凍サイクル内に侵入した水分を除去するための乾燥剤、および異物を除去するためのフィルタが設けられている。 A modulator 240 is provided on the opposite side of the right header tank 130 to the tube. The modulator 240 is a receiver that separates the refrigerant from the condensing unit 210A into gas-liquid two phases and outflows the liquid-phase refrigerant out of the gas-liquid two phases to the supercooling unit 210B. That is, the modulator 240 is a container body formed by attaching caps to both ends in the longitudinal direction of the cylindrical main body, and the interior of the modulator 240 is a space above the second space 120B in the right header tank 130. It is connected to the left header tank 130 so as to communicate with the (condensing part 210A) and the space below the second space 120B (supercooling part 210B). The modulator 240 is provided with a desiccant for removing moisture that has entered the refrigeration cycle, and a filter for removing foreign matter.

次に、本実施形態のチューブ１１１における特徴について説明する。 Next, features of the tube 111 of the present embodiment will be described.

図２に示すように、チューブ１１１、２１１、３１１の冷却風の流れ方向の寸法（以下、チューブ幅方向）は全て同一の寸法Ａ（以下、チューブ幅寸法Ａ）となっており、このチューブ幅寸法Ａに対してヘッダプレート１２１（１３１）の開口側で拡げられた先端部間の寸法が、チューブ幅寸法Ａと略同等に成るようにして、チューブ１１１、２１１、３１１がヘッダプレート１２１のチューブ孔に接合されている。よって、ヘッダプレート１２１の曲げ部１２１ｂは、チューブ幅寸法Ａの外側ではなくて、チューブ幅寸法Ａ内の領域に位置している。更に、曲げ部１２１ｂは、チューブ幅方向の端部近傍に位置している。チューブ幅方向の中心から曲げ部１２１ｂまでの距離をＬとすると、Ｌ＜Ａ／２となっている。 As shown in FIG. 2, the dimensions of the tubes 111, 211, and 311 in the flow direction of the cooling air (hereinafter referred to as the tube width direction) are all the same dimension A (hereinafter referred to as the tube width dimension A). The tubes 111, 211, and 311 are the tubes of the header plate 121 such that the dimension between the end portions expanded on the opening side of the header plate 121 (131) with respect to the dimension A is substantially equal to the tube width dimension A. It is joined to the hole. Therefore, the bent portion 121b of the header plate 121 is not located outside the tube width dimension A but is located in a region within the tube width dimension A. Further, the bent portion 121b is located in the vicinity of the end portion in the tube width direction. When the distance from the center in the tube width direction to the bent portion 121b is L, L <A / 2.

また、図３、図４に示すように、チューブ１１１は、平板材から形成された断面扁平状の板チューブであり、平板材の中央部が折り曲げられて、端部同士が接合されて形成されている。折り曲げられた部位は、折曲げ部１１１ａとなっており、端部同士で接合される部位は、平板材が板厚方向に重ねられた重ね部１１１ｅとして形成されている。そして、扁平状断面の長辺側で互いに対向する対向面１１１ｂには、リブ１１１ｃが形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the tube 111 is a plate tube having a flat cross section formed from a flat plate material, and is formed by bending the center portion of the flat plate material and joining the end portions to each other. ing. The bent portion is a bent portion 111a, and the portion joined at the end portions is formed as an overlapping portion 111e in which flat plate materials are overlapped in the plate thickness direction. And the rib 111c is formed in the opposing surface 111b which mutually opposes by the long side of a flat cross section.

リブ１１１ｃは、チューブ１１１の内側に向けてへこみ、チューブ１１１の長手方向の一端から他端に向けて連続して延びるように形成されている。リブ１１１ｃは、１つの対向面１１１ｂにおいて２本形成されている。リブ１１１ｃのへこみ形状は、図５に示すように、半径Ｒとなる円弧状に形成されている。円弧は２つの円弧から形成されており、両円弧の中心位置は、リブ１１１ｃの幅方向に対してａ寸法だけずれており、それにより、リブ１１１ｃのチューブ１１１内側となる頂部には、ａ寸法に相当する平面部１１１ｄが形成されている。両対向面１１１ｂに形成されたリブ１１１ｃは、チューブ１１１の内側で頂部の平面部１１１ｄ同士が互いに当接して接合されている。リブ１１１ｃはへこみ形状が円弧状に形成されることで、へこみの頂部側から外側に向けて拡がる形となっている。 The rib 111c is formed so as to be recessed toward the inside of the tube 111 and continuously extend from one end to the other end of the tube 111 in the longitudinal direction. Two ribs 111c are formed on one opposing surface 111b. The recess shape of the rib 111c is formed in an arc shape having a radius R as shown in FIG. The circular arc is formed of two circular arcs, and the center position of both arcs is shifted by a dimension with respect to the width direction of the rib 111c, so that the top of the rib 111c inside the tube 111 has an a dimension. A flat portion 111d corresponding to is formed. The ribs 111c formed on the two opposing surfaces 111b are joined so that the top flat portions 111d are in contact with each other inside the tube 111. The rib 111c has a shape in which the dent shape is formed in an arc shape, so that the rib 111c expands outward from the top side of the dent.

図６に示すように、チューブ１１１を形成する平板材は、芯材１１１ｆの一方側の面にろう材（ろう材層）１１１ｇと犠牲材（犠牲腐食層）１１１ｈとがクラッドされ、他方側の面に犠牲材（犠牲腐食層）１１１ｉがクラッドされた４層構造となっている。そして、ろう材１１１ｇと犠牲材１１１ｈとがクラッドされた面がチューブ１１１の内側の面となって、チューブ１１１が形成されて、ろう材１１１ｇによってリブ１１１ｃは互いにろう付けされている。尚、重ね部１１１ｅもろう材１１１ｇによって接合されている。 As shown in FIG. 6, in the flat plate material forming the tube 111, a brazing material (brazing material layer) 111g and a sacrificial material (sacrificial corrosion layer) 111h are clad on one surface of the core material 111f, and the other side is coated. The surface has a four-layer structure in which a sacrificial material (sacrificial corrosion layer) 111i is clad. The surface on which the brazing material 111g and the sacrificial material 111h are clad becomes the inner surface of the tube 111 to form the tube 111, and the ribs 111c are brazed to each other by the brazing material 111g. The overlapping portion 111e is also joined by the brazing material 111g.

チューブ幅方向におけるリブ１１１ｃの位置は、図２に示すように、ヘッダプレート１２１（１３１）の曲げ部１２１ｂの内側近傍となるようにしている。つまり、チューブ１１１の積層方向から見て（図２）、リブ１１１ｃの位置が、ヘッダ平面部１２１ａをチューブ１１１の長手方向に投影した時の領域（２Ｌ）内に入るようにしている。且つ、リブ１１１ｃの位置が、曲げ部１２１ｂのポイントをチューブ１１１の長手方向に投影した時のライン（図２中の寸法Ｌを示す寸法引き出し線）の近傍となるようにしている。 As shown in FIG. 2, the position of the rib 111c in the tube width direction is in the vicinity of the inside of the bent portion 121b of the header plate 121 (131). That is, as viewed from the stacking direction of the tubes 111 (FIG. 2), the position of the rib 111c is set to fall within the region (2L) when the header plane portion 121a is projected in the longitudinal direction of the tube 111. In addition, the position of the rib 111c is set in the vicinity of a line (dimension lead line indicating the dimension L in FIG. 2) when the point of the bent portion 121b is projected in the longitudinal direction of the tube 111.

更に、具体的に説明すると、チューブ幅方向におけるチューブ１１１の中心からリブ１１１ｃまでの距離をＴとし、チューブ１１１の中心から曲げ部１２１ｂまでの距離をＬとした時に、Ｔ＜Ｌとしている。定量的には本実施形態では、チューブ幅寸法Ａを２２ｍｍ、距離Ｌを１０ｍｍ、距離Ｔを６ｍｍとしている。 More specifically, T <L, where T is the distance from the center of the tube 111 to the rib 111c in the tube width direction and L is the distance from the center of the tube 111 to the bent portion 121b. Quantitatively, in this embodiment, the tube width dimension A is 22 mm, the distance L is 10 mm, and the distance T is 6 mm.

また、図２に示すように、チューブ１１１の重ね部１１１ｅは、冷却風流れの上流側を向くようにしている。つまり、複式熱交換器１０が車両エンジンルームに搭載された状態で、重ね部１１１ｅが全てグリル側（反エンジン側）を向くようにしている。 In addition, as shown in FIG. 2, the overlapping portion 111 e of the tube 111 faces the upstream side of the cooling air flow. That is, in a state where the dual heat exchanger 10 is mounted in the vehicle engine room, all of the overlapping portions 111e face the grill side (non-engine side).

次に、本実施形態の複式熱交換器１０の製造方法を簡単に説明する。 Next, a method for manufacturing the dual heat exchanger 10 of the present embodiment will be briefly described.

まず、サイドプレート２１３を一番下にセットして、フィン２１２（フィン１１２）とチューブ２１１とをそれぞれ所定本数だけ交互に積層していき（積み上げていき）、その上にチューブ３１１を乗せ、更にフィン１１２（フィン２１２）とチューブ１１１とをそれぞれ所定本数だけ交互に積層する（積み上げる）。そして、一番上にサイドプレート１１３をセットする。 First, the side plate 213 is set at the bottom, and a predetermined number of fins 212 (fins 112) and tubes 211 are alternately stacked (stacked), and a tube 311 is placed thereon. A predetermined number of fins 112 (fins 212) and tubes 111 are alternately stacked (stacked). Then, the side plate 113 is set on the top.

次に、図７に示すように、ワイヤ等の保持冶具により、チューブ１１１、２１１、３１１の積層方向に所定の圧縮力を加えて、積層されたサイドプレート１１３、２１３、チューブ１１１、２１１、３１１、およびフィン１１２（２１２）の組立て状態（積層状態）を保持する。 Next, as shown in FIG. 7, a predetermined compression force is applied in the stacking direction of the tubes 111, 211, 311 with a holding jig such as a wire, and the stacked side plates 113, 213, tubes 111, 211, 311 are stacked. , And the assembly state (laminated state) of the fins 112 (212).

次に、ヘッダプレート１２１（１３１）とタンクプレート１２２（１３２）との間の所定部位にセパレータ１２５、１２６、１２７（１３５、１３６、１３７）を介在させて、ヘッダタンク１２０（１３０）の組立て体を形成して、このタンク組立て体のチューブ孔に、チューブ１１１、２１１、３１１の長手方向端部を挿入し、同時にサイドプレート１１３、２１３の長手方向端部をプレート孔に挿入する。 Next, an assembly of the header tank 120 (130) is provided by interposing separators 125, 126, 127 (135, 136, 137) at predetermined portions between the header plate 121 (131) and the tank plate 122 (132). The longitudinal ends of the tubes 111, 211, 311 are inserted into the tube holes of the tank assembly, and at the same time, the longitudinal ends of the side plates 113, 213 are inserted into the plate holes.

次に、ヘッダタンク１２０、１３０の所定の部位にキャップ１２３、１２４、１３３、１３４、取付けピン１２３ａ、１２４ａ、１３３ａ、１３４ａ、出口パイプ１２８、入口パイプ１３８、入口ジョイント２３１、出口ジョイント２３２、モジュレータタ２４０（乾燥剤、フィルタは除く）を仮組付けする。 Next, caps 123, 124, 133, 134, mounting pins 123 a, 124 a, 133 a, 134 a, outlet pipe 128, inlet pipe 138, inlet joint 231, outlet joint 232, modulator are attached to predetermined parts of the header tanks 120, 130. 240 (excluding desiccant and filter) is temporarily assembled.

そして、上記仮組付けされた複式熱交換器の組立て体をろう付け炉に投入して、ろう材の融点まで加熱して、各部材の当接部位を一体的にろう付けする。更に、モジュレータ２４０内に乾燥剤とフィルタを装着する。 Then, the temporarily assembled assembly of the dual heat exchanger is put into a brazing furnace and heated to the melting point of the brazing material, and the contact portions of the respective members are brazed integrally. Further, a desiccant and a filter are mounted in the modulator 240.

次に、上記のように構成される複式熱交換器１０の作動および作用効果について説明する。 Next, the operation and effect of the dual heat exchanger 10 configured as described above will be described.

冷媒凝縮器２００において、入口ジョイント２３１は、図示しない圧縮機の吐出側と接続され、また、出口ジョイント２３２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（例えば６０℃）は、入口ジョイント２３１から左ヘッダタンク１２０の第２空間１２０Ｂ（セパレータ１２７の上側）に流入し、凝縮部２１０Ａを流れ、冷却風と熱交換されて凝縮液化される。 In the refrigerant condenser 200, the inlet joint 231 is connected to the discharge side of a compressor (not shown), and the outlet joint 232 is connected to an expansion valve (not shown). The refrigerant discharged from the compressor (for example, 60 ° C.) flows from the inlet joint 231 into the second space 120B (upper side of the separator 127) of the left header tank 120, flows through the condensing unit 210A, and is heat-exchanged with the cooling air. It is condensed and liquefied.

更に、この冷媒は右ヘッダタンク１３０の第２空間１２０Ｂ（セパレータ１３７の上側）に流入し、モジュレータ２４０内に流入する。モジュレータ２４０において冷媒は、気液二相に分離されると共に、気液二相のうち液相冷媒のみが右ヘッダタンク１３０の第２空間１２０Ｂ（セパレータ１３７の下側）を経て、過冷却部２１０Ｂに流入して冷却風により過冷却される。そして、過冷却された冷媒は、左ヘッダタンク１２０の第２空間１２０Ｂ（セパレータ１２７の下側）を経て出口ジョイント２３２から流出し、膨張弁に至る。 Further, the refrigerant flows into the second space 120 </ b> B (upper side of the separator 137) of the right header tank 130 and flows into the modulator 240. In the modulator 240, the refrigerant is separated into gas-liquid two phases, and only the liquid-phase refrigerant out of the gas-liquid two phases passes through the second space 120B of the right header tank 130 (below the separator 137), and the supercooling unit 210B. And is supercooled by the cooling air. Then, the supercooled refrigerant flows out of the outlet joint 232 through the second space 120B (below the separator 127) of the left header tank 120 and reaches the expansion valve.

一方、ラジエータ１００においては、入口パイプ１３８は、図示しないインバータの冷却水出口部と車両用配管によって接続され、また、出口パイプ１２８は、図示しないインバータの冷却水入口部と車両用配管によって接続されている。冷却水出口部から吐出された冷却水（例えば５０℃）は、車両用配管を経て入口パイプ１３８から右ヘッダタンク１３０の第１空間１２０Ａに流入する。そして、冷却水は、チューブ１１１を流れ、冷却風と熱交換されて冷却される。更に、この冷却水は左ヘッダタンク１２０の第１空間１２０Ａを流れ、出口パイプ１２８から流出して、車両用配管を経て冷却水入口部に至る。 On the other hand, in the radiator 100, the inlet pipe 138 is connected to a cooling water outlet portion of an inverter (not shown) by a vehicle pipe, and the outlet pipe 128 is connected to a cooling water inlet portion of an inverter (not shown) and a vehicle pipe. ing. Cooling water (for example, 50 ° C.) discharged from the cooling water outlet flows into the first space 120A of the right header tank 130 from the inlet pipe 138 through the vehicle piping. The cooling water flows through the tube 111 and is cooled by heat exchange with the cooling air. Further, the cooling water flows through the first space 120A of the left header tank 120, flows out from the outlet pipe 128, and reaches the cooling water inlet through the vehicle piping.

上記冷媒凝縮器２００、およびラジエータ１００での熱交交換においては、チューブ３１１、および両ヘッダタンク１２０、１３０の断熱空間によって、冷媒凝縮器２００とラジエータ１００との熱移動は抑制される。 In the heat exchange exchange between the refrigerant condenser 200 and the radiator 100, heat transfer between the refrigerant condenser 200 and the radiator 100 is suppressed by the heat insulating space of the tube 311 and the header tanks 120 and 130.

本実施形態では、チューブ１１１にリブ１１１ｃを設けるようにしている。このリブ１１１ｃは、対向面１１１ｂ同士を繋ぐ支柱のごとく形成されるので、チューブ１１１を板チューブとして形成する場合であっても、扁平状断面の短辺方向の剛性を上げることができる。よって、チューブ１１１、およびチューブ２１１を積層して、この積層方向に所定の圧縮力（図７）をかけて複式熱交換器１０をろう付けする際にも、チューブ１１１が変形してしまうのを抑制することができる。 In the present embodiment, the rib 111c is provided on the tube 111. Since the rib 111c is formed like a support column connecting the opposing surfaces 111b, the rigidity in the short side direction of the flat cross section can be increased even when the tube 111 is formed as a plate tube. Therefore, when the tube 111 and the tube 211 are stacked and the compound heat exchanger 10 is brazed by applying a predetermined compressive force (FIG. 7) in the stacking direction, the tube 111 is deformed. Can be suppressed.

また、ヘッダプレート１２１（１３１）には、ヘッダ平面部１２１ａと曲げ部１２１ｂとが形成されて、曲げ部１２１ｂがチューブ幅寸法Ａ内の領域に配置されている。このような複式熱交換器１０においては、チューブ１１１内に冷却水が流通して、チューブ１１１とサイドプレート１１３との間に温度差が生じると、サイドプレート１１３に対してチューブ１１１が熱膨張しようとする（チューブ１１１が延びようとする）が、チューブ１１１の熱膨張はサイドプレート１１３によって拘束され、チューブ１１１は積層方向にたわむように変形力を受け、チューブ１１１においてはヘッダプレート１２１の曲げ部１２１ｂの内側近傍に熱応力が発生しやすくなる（チューブ根付部における熱応力）。 Further, the header plate 121 (131) is formed with a header plane portion 121a and a bent portion 121b, and the bent portion 121b is arranged in an area within the tube width dimension A. In such a dual heat exchanger 10, when cooling water flows through the tube 111 and a temperature difference is generated between the tube 111 and the side plate 113, the tube 111 tends to thermally expand with respect to the side plate 113. However, the thermal expansion of the tube 111 is constrained by the side plate 113, and the tube 111 receives a deformation force so as to bend in the stacking direction. In the tube 111, the bent portion of the header plate 121 is Thermal stress is likely to occur in the vicinity of the inner side of 121b (thermal stress at the tube root portion).

この熱応力が発生しやすい曲げ部１２１の内側近傍には、上記のリブ１１１ｃを配置すると共に、リブ１１１ｃをチューブ１１１の長手方向の一端から他端に連続して設けるようにしているので、チューブ１１１の積層方向の剛性を大きくして、熱応力を分散することができ、熱応力に対して積層方向のたわみの発生（変形量）を抑えることができ、効果的に熱応力を低減することができる。 The rib 111c is arranged in the vicinity of the inside of the bent portion 121 where the thermal stress is likely to occur, and the rib 111c is continuously provided from one end to the other end in the longitudinal direction of the tube 111. It is possible to increase the rigidity in the laminating direction of 111 and disperse the thermal stress, to suppress the occurrence of deflection (deformation amount) in the laminating direction with respect to the thermal stress, and to effectively reduce the thermal stress. Can do.

チューブ１１１の中心からリブ１１１ｃまでの距離Ｔ（図２）に対するチューブ１１１での発生熱応力比は、図８に示すようになり、本実施形態での距離Ｔ＝６ｍｍの設定時において、従来技術（リブ設定のないもの）に対して発生熱応力比を約８０％に低減することができた。また、距離Ｔは、３ｍｍ〜６．７ｍｍの範囲が良好であり、発生応力比が１００％以下となることを確認した。 The generated thermal stress ratio in the tube 111 with respect to the distance T (FIG. 2) from the center of the tube 111 to the rib 111c is as shown in FIG. 8, and when the distance T in this embodiment is set to 6 mm, the conventional technology The generated thermal stress ratio can be reduced to about 80% with respect to (without rib setting). Further, it was confirmed that the distance T was good in the range of 3 mm to 6.7 mm and the ratio of generated stress was 100% or less.

本実施形態では、チューブ幅寸法Ａを２２ｍｍ、曲げ部１２１ａまでの距離Ｌを１０ｍｍとしており、上記好適な距離Ｔを、Ｌとの関係で示すと、Ｔ＝０．６Ｌが好適であり、更に、０．３Ｌ≦Ｔ≦０．６７Ｌとするのが好ましい、と言える。 In the present embodiment, the tube width dimension A is 22 mm, the distance L to the bent portion 121a is 10 mm, and when the preferred distance T is expressed in relation to L, T = 0.6L is preferable. It can be said that 0.3L ≦ T ≦ 0.67L is preferable.

また、リブ１１１ｃのへこみ形状を円弧状に形成するようにしているので、リブ１１１ｃを外側に向けて拡がる溝とすることができ、ヘッダタンク１２０、１３０とチューブ１１１とをろう付けする際に、チューブ根付部からろう材が毛細管現象によってリブ１１１ｃを伝わって流れ出すのを抑制することができる。ろう材がチューブ根付部から流れ出し、フィン１１２に至ると、ろう材がフィン材に拡散して、フィンの融点が低下して、ろう付け時にフィンが溶けるという不具合が発生するが、上記のようにリブ１１１ｃのへこみ形状を円弧状にすることで、ろう材の流れ出しを抑制して、フィン溶けを抑制することができる。 In addition, since the indentation shape of the rib 111c is formed in an arc shape, the rib 111c can be a groove extending outward, and when the header tanks 120, 130 and the tube 111 are brazed, It is possible to suppress the brazing material from flowing from the tube root through the rib 111c by capillary action. When the brazing material flows out from the tube root and reaches the fin 112, the brazing material diffuses into the fin material, the melting point of the fin decreases, and a problem occurs that the fin melts during brazing. By making the dent shape of the rib 111c into an arc shape, the flow of the brazing material can be suppressed and fin melting can be suppressed.

また、リブ１１１ｃの互いに接合される部位に平面部１１１ｄを設けるようにしているので、対向するリブ１１１ｃ同士を安定させて当接することができ、確実な接合が可能となる。 In addition, since the flat portions 111d are provided at the portions where the ribs 111c are joined to each other, the opposing ribs 111c can be stably brought into contact with each other, and reliable joining is possible.

また、リブ１１１ｃを１つの対向面１１１ｂに対して、曲げ部１２１ｂに対応するように２つ設けるようにしているので、最小限のリブ１１１ｃの形成で効果的な熱応力の低減が可能となる。 In addition, since two ribs 111c are provided on one opposing surface 111b so as to correspond to the bent portion 121b, it is possible to effectively reduce thermal stress by forming the minimum number of ribs 111c. .

また、チューブ１１１の内側の表面には、ろう材１１１ｇと犠牲材１１１ｈとを設け、このろう材１１１ｇによって、リブ１１１ｃがチューブ１１１の内側で互いに接合されるようにしているので、チューブ１１１内部の腐食性を向上させると共に、リブ１１１ｃ同士を確実に接合できる。 Further, a brazing material 111g and a sacrificial material 111h are provided on the inner surface of the tube 111, and the rib 111c is joined to the inside of the tube 111 by the brazing material 111g. While improving corrosivity, the ribs 111c can be reliably joined.

また、チューブ１１１の平板材の端部同士が接合される部位を重ね部１１１ｅとして形成すると共に、重ね部１１１ｅが冷却風の上流側を向くように配置するようにしているので、冷却風の上流側から異物がチューブ１１１に衝突しても、重ね部１１１ｅの板厚を実質的に２倍にすることができ、異物による損傷を低減できる。 Moreover, since the part where the edge parts of the flat material of the tube 111 are joined is formed as the overlapping part 111e, and the overlapping part 111e is arranged so as to face the upstream side of the cooling air, the upstream of the cooling air Even if foreign matter collides with the tube 111 from the side, the thickness of the overlapping portion 111e can be substantially doubled, and damage due to foreign matter can be reduced.

図９はチューブの強度の確認要領を示す概略図である。チューブ強度の確認要領は、固定台３１０に対して４５度に傾斜させた評価用のコア部１１０（２１０）の上側から筒３２０をガイドにして錘３３０を落下させて、ポンチ３４０によってチューブ穴あき発生に至る錘３３０の落下高さを調べるものである。確認用のチューブは、チューブ１１１、２１１、およびリブ１１１ｃと重ね部１１１ｅとが形成されない従来チューブである。この強度確認においては、図１０に示すように、本実施形態のチューブ１１１の強度は、押出し成形のチューブ２１１と同等の強度が得られた。 FIG. 9 is a schematic view showing a procedure for confirming the strength of the tube. The tube strength is checked by dropping the weight 330 from the upper side of the evaluation core 110 (210) inclined at 45 degrees with respect to the fixed base 310 by using the tube 320 as a guide, and punching the tube with the punch 340. The fall height of the weight 330 leading to the occurrence is examined. The tube for confirmation is a conventional tube in which the tubes 111 and 211 and the rib 111c and the overlapping portion 111e are not formed. In this strength confirmation, as shown in FIG. 10, the strength of the tube 111 of the present embodiment was the same as that of the extruded tube 211.

（その他の実施形態）
本発明は、上記第１実施形態に限定して解釈されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の対応が可能である。 (Other embodiments)
The present invention is not construed as being limited to the first embodiment, and various measures can be taken without departing from the spirit of the present invention.

上記第１実施形態では、一対のヘッダタンク１２０、１３０に接続されるサイドプレート１１３によってチューブ１１１の熱膨張が拘束され、チューブ１１１に熱応力が発生しやすくなる場合に対して、その熱応力の低減を図るものとして説明した。しかしながら、複式熱交換器１０にサイドプレート１１３を設けない場合、あるいはサイドプレート１１３の長手方向端部を両ヘッダタンク１２０、１３０に接続しない場合であっても、ラジエータ１００の冷却水と冷媒凝縮器２００の冷媒との間に温度差があると、チューブ１１１とチューブ２１１との間に相対的に熱膨張差が生じ、チューブ１１１とチューブ２１１のうち、相対的に剛性の低いチューブ、即ち、チューブ１１１はチューブ２１１によって拘束される形となり、ヘッダプレート１２１の曲げ部１２１ｂ近傍に熱応力が発生しやすくなる。 In the first embodiment, the thermal expansion of the tube 111 is restrained by the side plates 113 connected to the pair of header tanks 120 and 130, and thermal stress is easily generated in the tube 111. It has been described as a reduction. However, even when the side plate 113 is not provided in the duplex heat exchanger 10 or when the longitudinal end portion of the side plate 113 is not connected to both the header tanks 120 and 130, the cooling water and the refrigerant condenser of the radiator 100 are used. When there is a temperature difference between the refrigerant 200 and the refrigerant, a relative thermal expansion difference is generated between the tube 111 and the tube 211, and the tube 111 and the tube 211 have a relatively low rigidity, that is, the tube. 111 is constrained by the tube 211, and thermal stress is likely to occur near the bent portion 121 b of the header plate 121.

よって、このような場合であっても、チューブ１１１の熱応力が発生しやすい曲げ部１２１ｂの近傍に、リブ１１１ｃを設けることで、上記第１実施形態と同様に、チューブ１１１の積層方向の剛性を大きくして、熱応力を分散することができ、熱応力に対して積層方向のたわみの発生（変形量）を抑えることができ、効果的に熱応力を低減することができる。 Therefore, even in such a case, by providing the rib 111c in the vicinity of the bent portion 121b where the thermal stress of the tube 111 is likely to occur, the rigidity in the stacking direction of the tube 111 is the same as in the first embodiment. , The thermal stress can be dispersed, the occurrence of deflection (deformation amount) in the stacking direction with respect to the thermal stress can be suppressed, and the thermal stress can be effectively reduced.

また、リブ１１１ｃのへこみ形状は、円弧状に限らず、三角状、矩形状等としても良い。尚、矩形状のリブ１１１ｃにおいては、リブ１１１ｃの幅方向寸法を適宜選定することで、ろう付け時のチューブ根付部からのフィン側へのろう材の流れ出しを抑制できる。 Further, the recess shape of the rib 111c is not limited to an arc shape, and may be a triangle shape, a rectangular shape, or the like. In addition, in the rectangular rib 111c, the flow of the brazing material from the tube root portion to the fin side during brazing can be suppressed by appropriately selecting the width direction dimension of the rib 111c.

また、リブ１１１ｃの頂部に平面部１１１ｄを設けるようにしたが、対向し合うリブ１１１ｃ同士が良好に当接して接合されれば、この平面部１１１ｄを廃止しても良い。 Moreover, although the flat part 111d was provided in the top part of the rib 111c, if the opposing ribs 111c are contact | abutted favorably and joined, you may abbreviate | omit this flat part 111d.

また、リブ１１１ｃを１つの対向面１１１ｂにおいて２本設けるようにしたが、これに限らず図１１に示すように、３本以上設けるようにしても良い。 Further, two ribs 111c are provided on one opposing surface 111b. However, the present invention is not limited to this, and three or more ribs 111c may be provided as shown in FIG.

また、チューブ１１１（平板材）の犠牲材１１１ｈ、１１１ｉは、複式熱交換器１０が置かれる腐食環境に応じて廃止しても良い。 Further, the sacrificial materials 111h and 111i of the tube 111 (flat plate material) may be abolished according to the corrosive environment in which the dual heat exchanger 10 is placed.

また、チューブ１１１の重ね部１１１ｅを、冷却風の上流側を向くように配置したが、必ずしもその配置を適用する必要はなく、異物等による穴あきの影響を考慮して決定すれば良い。 Further, although the overlapping portion 111e of the tube 111 is disposed so as to face the upstream side of the cooling air, it is not always necessary to apply the arrangement, and it may be determined in consideration of the influence of the hole due to the foreign matter or the like.

また、チューブ１１１の成形にあたっては、重ね部１１１ｅに替えて、図１２に示すように、平板材の端部同士が付き合わせて形成される付き合せ部１１１ｊとしても良い。 In forming the tube 111, instead of the overlapping portion 111e, as shown in FIG. 12, an end portion 111j formed by attaching end portions of flat plate materials may be used.

また、ダミーチューブ３１１は、両熱交換器１００、２００間の熱影響の度合いに応じて設定するようにすれば良い。 In addition, the dummy tube 311 may be set according to the degree of thermal influence between the heat exchangers 100 and 200.

また、複式熱交換器１０として、インバータの冷却水を冷却するラジエータ１００と、冷凍サイクルの冷媒を凝縮液化する冷媒凝縮器２００との組み合わせとしたが、これに限らず、他の熱交換器、例えばエンジン冷却水の冷却用ラジエータ、各種オイルを冷却するオイルクーラ、エンジン吸気を冷却するインタークーラ等の熱交換器の組合せとしても良い。 In addition, the dual heat exchanger 10 is a combination of the radiator 100 that cools the cooling water of the inverter and the refrigerant condenser 200 that condenses and liquefies the refrigerant of the refrigeration cycle, but is not limited to this, other heat exchangers, For example, a combination of heat exchangers such as a radiator for cooling engine cooling water, an oil cooler for cooling various oils, and an intercooler for cooling engine intake air may be used.

１０複式熱交換器
１１１チューブ（第１チューブ、板チューブ）
１１１ｂ対向面
１１１ｃリブ
１１１ｅ重ね部
１１１ｇろう材（ろう材層）
１１１ｈ犠牲材（犠牲腐食層）
１１１ｊ付き合せ部
１１３サイドプレート
１２０右ヘッダタンク
１２０Ａ第１空間
１２０Ｂ第２空間
１２１ａヘッダ平面部
１２１ｂ曲げ部
１３０右ヘッダタンク
２１１チューブ（第２チューブ）
２１３サイドプレート 10 Duplex heat exchanger 111 tube (first tube, plate tube)
111b opposite surface 111c rib 111e overlap part 111g brazing material (brazing material layer)
111h Sacrificial material (sacrificial corrosion layer)
111j mating part 113 side plate 120 right header tank 120A first space 120B second space 121a header plane part 121b bent part 130 right header tank 211 tube (second tube)
213 Side plate

Claims

A first fluid flows inside and a plurality of first tubes (111) stacked;
The inside is partitioned into a plurality of flow paths, and a second fluid having a pressure higher than that of the first fluid flows therethrough, and a plurality of layers are continuously stacked on one side in the stacking direction of the first tube (111). Two tubes (211),
The interior is partitioned into first and second spaces (120A, 120B) for the first and second tubes (111, 211), and the longitudinal ends of the first and second tubes (111, 211) are respectively A pair of cylindrical header tanks (120) connected in communication within the first and second spaces (120A, 120B),
A dual heat exchanger for exchanging heat between the first fluid and the external fluid flowing outside the first and second tubes (111, 211) and between the external fluid and the second fluid. In
There is a temperature difference between the first fluid and the second fluid;
The portions of the pair of header tanks (120) facing each other include a header plane portion (121a) that is planar with respect to the cylindrical shape, and a bent portion that transitions from the header plane portion (121a) to the cylindrical shape. (121b) is formed,
The bent portion (121b) is disposed in a region within the width dimension in the external fluid flow direction of the first and second tubes (111, 211), and the first and second tubes (111, 211). The pair of header tanks (120) are connected,
The first tube (111) is a plate tube (111) in which a central portion of a flat plate is bent, ends are joined, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction is formed in a flat shape,
The opposing surfaces (111b) facing each other on the long side of the flat cross section are recessed inside the first tube (111), and are continuous from one end to the other end in the longitudinal direction of the first tube (111). Ribs (111c) extending in the direction are formed respectively.
The ribs (111c) are joined to each other inside the first tube (111),
Furthermore, the said rib (111c) is arrange | positioned in the vicinity of the said bending part (121b) in the area | region in the said header plane part (121a) seeing from the said lamination direction, The dual type heat exchanger characterized by the above-mentioned.

The distance from the center of the width dimension of the first tube (111) to the bent portion (121b) is L,
When the distance from the center of the width dimension to the rib (111c) is T,
It is 0.3L <= T <= 0.67L, The duplex heat exchanger of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

3. The dual heat exchanger according to claim 1, wherein a recess shape of the rib (111 c) is formed in an arc shape. 4.

The dual heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 , wherein the portions of the ribs (111c) to be joined to each other are formed in a planar shape.

The said rib (111c) is formed in two with respect to one said opposing surface (111b) so as to correspond to the said bending part (121b), The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Double heat exchanger as described in 1.

A brazing material layer (111g) and a sacrificial corrosion layer (111h) are provided on the surface of the flat plate corresponding to the inside of the first tube (111), and the brazing material layer (111g) The dual heat exchanger according to any one of claims 1 to 5 , wherein the ribs (111c) are joined to each other inside the first tube (111).

The portion where the ends of the flat plate members of the first tube (111) are joined is formed as an overlapped portion (111e) in which the flat plate members are stacked in the plate thickness direction,
The dual heat exchanger according to any one of claims 1 to 6 , wherein the overlapping portion (111e) is disposed so as to face an upstream side of the external fluid.

Arranged in the vehicle engine room,
The first fluid is cooling water for cooling the heat generating device of the vehicle,
The second fluid is a high-pressure side refrigerant that circulates in the refrigeration apparatus of the vehicle,
The dual heat exchanger according to claim 1 , wherein the external fluid is air.