JP6623981B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換対象物と冷媒とを熱交換させる熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between a heat exchange target and a refrigerant.
従来、冷媒が熱交換チューブの幅方向にも流れるように、熱交換チューブの幅方向に沿って熱交換流路を形成した構造を有する熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1では、熱交換チューブの内部に形成された冷媒流路の一部を、冷媒流路の内側に突き出る流路形成突起によって複数の熱交換流路に区分している。
Conventionally, a heat exchanger having a structure in which a heat exchange channel is formed along the width direction of the heat exchange tube so that the refrigerant also flows in the width direction of the heat exchange tube is known (for example, see Patent Document 1). ). In
ところで、特許文献1には、冷媒流路が形成された熱交換部の内部にインナーフィンを設けてもよい旨が記載されている。熱交換部の内部にインナーフィンが設けられた熱交換器では、熱交換対象物と冷媒との熱交換を促進させることができるという利点がある。
By the way,
しかしながら、特許文献1に開示された熱交換器は、冷媒流路の一部が複数の熱交換流路に区分されているので、複数の熱交換流路それぞれにインナーフィンを個別に配置する必要があり、熱交換器の部品点数が著しく増加する。このことは、熱交換器の生産性の低下につながると共に、熱交換器の製造コストが高くなってしまうことから好ましくない。
However, in the heat exchanger disclosed in
本発明は上記点に鑑みて、部品点数を抑えつつ、熱交換対象物と冷媒との熱交換を促進することが可能な熱交換器を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a heat exchanger capable of promoting heat exchange between a heat exchange target and a refrigerant while suppressing the number of components.
請求項1に記載の発明は、熱交換対象物(3)と冷媒とを熱交換させる熱交換器を対象としている。
The invention described in
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、冷媒が流通する冷媒流路(126、127)を形成する熱交換チューブ(12)と、冷媒流路に配置されて冷媒と熱交換対象物との熱交換を促進するフィン(30)と、を備える。
In order to achieve the above object, the invention according to
熱交換チューブは、冷媒流路が形成されるように対面配置された複数のプレート(123、123A、124、124A、125、138、139)を含んで構成されている。複数のプレートのうち、少なくとも1つのプレートには、冷媒流路側に向かって突出する突出部(130、133、138a、139a)が設けられている。冷媒流路の一部は、突出部によって複数の熱交換流路(129、134)に区分されている。 The heat exchange tube is configured to include a plurality of plates (123, 123A, 124, 124A, 125, 138, and 139) arranged facing each other so as to form a coolant flow path. At least one of the plurality of plates is provided with a protrusion (130, 133, 138a, 139a) that protrudes toward the coolant channel side. A part of the coolant channel is divided into a plurality of heat exchange channels (129, 134) by the protrusion.
フィンは、
突出部を介して隣り合う熱交換流路の一方の流路に配置される第1のフィン部(311、321)と、
突出部を介して隣り合う熱交換流路の他方の流路に配置される第2のフィン部(312、322)と、
第1のフィン部と第2のフィン部とを接続するフィン接続部(313、323)と、
を含んで構成されている。
Fins
A first fin portion (311, 321) disposed in one of the adjacent heat exchange channels via the protruding portion;
A second fin portion (312, 322) arranged in the other flow passage of the adjacent heat exchange flow passage via the protruding portion;
A fin connection part (313, 323) for connecting the first fin part and the second fin part;
It is comprised including.
このように、本開示の熱交換器は、隣り合う熱交換流路それぞれに第1のフィン部および第2のフィン部が配置されているので、熱交換対象物と冷媒との熱交換を促進して、熱交換器における熱交換性能の向上を図ることができる。 As described above, in the heat exchanger of the present disclosure, the first fin portion and the second fin portion are arranged in each of the adjacent heat exchange channels, so that heat exchange between the heat exchange target and the refrigerant is promoted. Thus, the heat exchange performance of the heat exchanger can be improved.
加えて、本開示の熱交換器は、隣り合う熱交換流路に配置される第1のフィン部および第2のフィン部がフィン接続部にて接続されている。これによれば、複数の熱交換流路それぞれに独立したフィン部を配置する構成に比べて、熱交換器の部品点数を抑えることができる。 In addition, in the heat exchanger according to the present disclosure, the first fin portion and the second fin portion arranged in the adjacent heat exchange channels are connected by the fin connection portion. According to this, the number of parts of the heat exchanger can be reduced as compared with a configuration in which independent fin portions are arranged in each of the plurality of heat exchange channels.
従って、本開示の熱交換器によれば、部品点数を抑えつつ、熱交換対象物と冷媒との熱交換を促進することが可能となる。 Therefore, according to the heat exchanger of the present disclosure, it is possible to promote heat exchange between the heat exchange target and the refrigerant while suppressing the number of components.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 The reference numerals in parentheses of each means described in this section and in the claims show an example of a correspondence relationship with specific means described in the embodiment described later.
以下、発明を実施する形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts as those described in the preceding embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted. Further, in the embodiment, when only a part of the component is described, the component described in the preceding embodiment can be applied to the other part of the component. The following embodiments can be partially combined with each other as long as the combination is not particularly hindered, even if not particularly specified.
(第1実施形態)
本実施形態について、図1〜図8を参照して説明する。本実施形態では、熱交換器10を電力変換装置1に適用した例について説明する。電力変換装置1は、例えば、車載されたインバータ等に採用される。
(1st Embodiment)
The present embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example in which the
図1に示すように、電力変換装置1は、半導体ユニット2および半導体ユニット2を収容する筐体4を備える。半導体ユニット2は、スイッチング素子等の半導体素子3aを内蔵した複数の電子部品3、および電子部品3に内蔵された半導体素子3aの温度を調整する熱交換器10で構成される。本実施形態では、図1に図示された6つの電子部品3に内蔵された半導体素子3aが熱交換器10の熱交換対象物を構成している。
As shown in FIG. 1, the
筐体4は、その内部に、半導体ユニット2に対して圧縮荷重を付与する加圧部材5が配置されている。半導体ユニット2は、加圧部材5の圧縮荷重によって圧縮された状態で保持されている。なお、加圧部材5は、熱交換器10の熱交換チューブ12と電子部品3との密着性を高めるために設けられている。
The
電子部品3は、例えば、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)、MOSFET(MOS型電界効果トランジスタ)等の半導体素子3aを内蔵したモジュールである。電子部品3は、半導体素子3aを樹脂でモールドすることで、外殻が略直方体形状に形成されている。
The
熱交換器10は、熱交換対象物である電子部品3の半導体素子3aと冷媒とを熱交換させて、半導体素子3aの温度を調整するものである。なお、冷媒としては、例えば、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、水やアンモニア等の自然冷媒、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒が採用されている。
The
熱交換器10は、冷媒が流れる冷媒流路を形成する複数の熱交換チューブ12を有している。複数の熱交換チューブ12は、隣り合う熱交換チューブ12の間に電子部品3を配置する隙間をあけた状態で積層された積層体として構成されている。
The
熱交換器10には、外部からの冷媒を導入するための導入パイプ6、および内部の冷媒を外部に導出するための導出パイプ7が接続されている。具体的には、導入パイプ6は、複数の熱交換チューブ12のうち、チューブ積層方向DRstの一端側に位置する熱交換チューブ12のチューブ長手方向DRtbの一端側に接続されている。また、導出パイプ7は、複数の熱交換チューブ12のうち、チューブ積層方向DRstの一端側に位置する熱交換チューブ12のチューブ長手方向DRtbの他端側に接続されている。なお、本実施形態では、複数の熱交換チューブ12の積層方向をチューブ積層方向DRstとし、熱交換チューブ12の長手方向をチューブ長手方向DRtbとしている。
The
これにより、熱交換器10には、矢印FWinに示すように導入パイプ6から冷媒が導入され、矢印FWoutに示すように導出パイプ7から冷媒が導出される構成となっている。なお、本実施形態では、チューブ積層方向DRstおよびチューブ長手方向DRtbの双方に直交する方向をチューブ幅方向DRwとして説明する。
Accordingly, the refrigerant is introduced into the
図2および図3に示すように、熱交換チューブ12には、チューブ積層方向DRstに開口する一対の突出管部14、16が設けられている。一対の突出管部14、16は、一方が冷媒の入口部となる入口側管部14を構成し、他方が冷媒の出口部となる出口側管部16を構成する。なお、図2、図3では、熱交換チューブ12における電子部品3が接する領域を二点鎖線で示している。また、図2、図3では、電子部品3における半導体素子3aの位置を破線で示している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
本実施形態の熱交換チューブ12には、入口側管部14が、チューブ長手方向DRtbの一方側の端部に近接する位置に設けられ、出口側管部16がチューブ長手方向DRtbの他方側の端部に近接する位置に設けられている。
In the
また、熱交換チューブ12は、チューブ長手方向DRtbにおける入口側管部14と出口側管部16との間に設けられた扁平形状のチューブ中間部18を有している。チューブ中間部18は、入口側連通部20を介して入口側管部14に連通している。また、チューブ中間部18は、出口側連通部22を介して出口側管部16に連通している。
The
入口側管部14は、複数の熱交換チューブ12における隣り合う熱交換チューブ12に対向する部位に設けられている。複数の熱交換チューブ12の入口側管部14は、チューブ積層方向DRstに積層されている。隣り合う熱交換チューブ12において対向する入口側管部14は、一方の入口側管部14が他方の入口側管部14に嵌合可能な形状に構成されている。複数の熱交換チューブ12の入口側管部14は、複数の熱交換チューブ12のチューブ中間部18に対して、導入パイプ6から導入された冷媒を分配する冷媒分配部を構成している。
The inlet-
また、出口側管部16は、複数の熱交換チューブ12における隣り合う熱交換チューブ12に対向する部位に設けられている。複数の熱交換チューブ12の出口側管部16は、チューブ積層方向DRstに積層されている。隣り合う熱交換チューブ12において対向する出口側管部16は、一方の出口側管部16が他方の出口側管部16に嵌合可能な形状に構成されている。複数の熱交換チューブ12の出口側管部16は、複数の熱交換チューブ12のチューブ中間部18を通過した冷媒を集合させて、導出パイプ7に導く冷媒集合部を構成している。
In addition, the outlet-
チューブ中間部18は、チューブ積層方向DRstを扁平形状の厚み方向として構成されている。図4に示すように、チューブ中間部18は、一方の扁平面181に複数の電子部品3が接しており、他方の扁平面182に、一方の扁平面181に接する電子部品3とは別の複数の電子部品3が接している。すなわち、本実施形態の熱交換器10は、図1に示すように、複数の電子部品3と複数のチューブ中間部18とが交互に積層配置されている。本実施形態の熱交換器10には、チューブ長手方向DRtbに2つの電子部品3が並んで配置されると共に、チューブ積層方向DRstに3つの電子部品3が並んで配置されている。
The tube
このような積層構造によって、本実施形態の熱交換器10は、チューブ中間部18の内部を流れる冷媒に電子部品3に内蔵された半導体素子3aの熱を吸熱させることで、半導体素子3aを両面から冷却可能となっている。なお、本実施形態の熱交換器10は、複数の電子部品3が複数のチューブ中間部18によって挟持されている。
With such a laminated structure, the
熱交換チューブ12の詳細な構造に関しては、図4〜図7を参照して説明する。図4〜図6に示すように、熱交換チューブ12は、互いに対面配置されて冷媒が流れる冷媒流路を形成する複数のプレート123〜125を含んで構成されている。
The detailed structure of the
本実施形態の熱交換チューブ12は、第1外殻プレート123、第2外殻プレート124、および中間プレート125の3つの部材がチューブ積層方向DRstに積層されることで構成されている。そして、熱交換チューブ12の冷媒流路には、当該冷媒流路を流れる冷媒と電子部品3の半導体素子3aとの熱交換を促進するフィン30が配置されている。
The
熱交換チューブ12は、第1外殻プレート123と第2外殻プレート124とが、中間プレート125およびフィン30を挟んだ状態で相互にロウ付け接合されることで構成されている。
The
熱交換チューブ12は、中間プレート125が第1外殻プレート123と第2外殻プレート124の間に介在している。これにより、熱交換チューブ12の内部には、図4に示すように、第1外殻プレート123と中間プレート125との間に第1冷媒流路126、および第2外殻プレート124と中間プレート125との間に第2冷媒流路127が形成される。すなわち、本実施形態の熱交換チューブ12には、チューブ積層方向DRstにおいて、2つの冷媒流路126、127が形成されている。
The
第1外殻プレート123には、図4、図6に示すように、チューブ長手方向DRtbの一方側に入口側管部14が設けられ、チューブ長手方向DRtbの他方側に出口側管部16が設けられている。入口側管部14は、各冷媒流路126、127における冷媒の流入部を構成している。また、出口側管部16は、各冷媒流路126、127における冷媒の流出部を構成している。
As shown in FIG. 4 and FIG. 6, the first
第1外殻プレート123には、入口側管部14と出口側管部16との間に、中間プレート125と共にチューブ中間部18、入口側連通部20、出口側連通部22を形成する第1中間構成部128が設けられている。
In the first
この第1中間構成部128には、第1冷媒流路126側に向かって突出する単一の第1突出部130が設けられている。第1冷媒流路126は、その少なくとも一部が、第1突出部130によって複数の熱交換流路129に区分されている。具体的には、本実施形態の第1冷媒流路126には、第1突出部130によって2本の熱交換流路129が形成されている。なお、第1突出部130の突出方向は、チューブ積層方向DRstと同じ方向である。
The first
本実施形態の第1突出部130は、第1外殻プレート123のうち、第1突出部130の突出方向において電子部品3の半導体素子3aと重なり合わない部位に形成されている。具体的には、本実施形態の第1突出部130は、第1外殻プレート123のうち、電子部品3が接する部位の間に形成されている。
The first protruding
また、本実施形態の第1突出部130は、複数の熱交換流路129がチューブ長手方向DRtbに並んで形成されるように、チューブ幅方向DRwに沿って延びている。第1突出部130は、第1外殻プレート123のチューブ幅方向DRwの両側面から離れた位置に形成されている。これにより、第1冷媒流路126のチューブ幅方向DRwの両側には、図5に示すように、チューブ長手方向DRtbに並ぶ熱交換流路129同士を連通させる連通空間131が形成されている。
In addition, the
本実施形態の第1突出部130は、第1冷媒流路126側に向かって窪んだ凹部で構成されている。本実施形態の第1突出部130は、図4、図5に示すように、その先端部の全体がチューブ長手方向DRtb、およびチューブ幅方向DRwの双方に沿って延びる平坦形状に形成されている。なお、第1突出部130は、その突出方向の高さが、第1冷媒流路126の流路高さと同じ、または当該流路高さよりも僅かに小さい高さに設定されている。
The first protruding
第2外殻プレート124には、図4、図6に示すように、チューブ長手方向DRtbの一方側に入口側管部14が設けられ、チューブ長手方向DRtbの他方側に出口側管部16が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the second
第2外殻プレート124には、入口側管部14と出口側管部16との間に、中間プレート125と共にチューブ中間部18、入口側連通部20、出口側連通部22を形成する第2中間構成部132が設けられている。
In the second
この第2中間構成部132には、第2冷媒流路127側に向かって突出する単一の第2突出部133が設けられている。第2冷媒流路127は、その少なくとも一部が、第2突出部133によって複数の熱交換流路134に区分されている。具体的には、本実施形態の第2冷媒流路127には、第2突出部133によって2本の熱交換流路134が形成されている。なお、第2突出部133の突出方向は、チューブ積層方向DRstと同じ方向である。
The second
本実施形態の第2突出部133は、図4に示すように、第2外殻プレート124のうち、第2突出部133の突出方向において電子部品3の半導体素子3aと重なり合わない部位に形成されている。具体的には、本実施形態の第2突出部133は、第2外殻プレート124のうち、電子部品3が接する部位の間に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
また、本実施形態の第2突出部133は、複数の熱交換流路134がチューブ長手方向DRtbに並んで形成されるように、チューブ幅方向DRwに沿って延びている。第2突出部133は、第2外殻プレート124のチューブ幅方向DRwの両側から離れた位置に形成されている。これにより、第2冷媒流路127のチューブ幅方向DRwの両側には、図5に示すように、チューブ長手方向DRtbに並ぶ熱交換流路134同士を連通させる連通空間135が形成されている。
In addition, the
本実施形態の第2突出部133は、第2冷媒流路127側に向かって窪んだ凹部で構成されている。本実施形態の第2突出部133は、図4、図5に示すように、その先端部がチューブ長手方向DRtb、およびチューブ幅方向DRwの双方に沿って延びる平坦形状に形成されている。なお、第2突出部133は、その突出方向の高さが、第2冷媒流路127の流路高さと同じ、または当該流路高さよりも僅かに小さい高さに設定されている。
The second protruding
本実施形態の第1突出部130および第2突出部133は、チューブ積層方向DRstにおいて互いに重なり合うように形成されている。すなわち、本実施形態の第1突出部130および第2突出部133は、互い近づくように、中間プレート125側に向かって突出している。
The
中間プレート125には、各外殻プレート123、124の入口側管部14に対応する部位に、第1冷媒流路126と第2冷媒流路127を連通させる入口側連通穴125aが形成されている。また、中間プレート125には、各外殻プレート123、124の出口側管部16に対応する部位に、第1冷媒流路126と第2冷媒流路127を連通させる出口側連通穴125bが形成されている。
The
フィン30は、冷媒と電子部品3の半導体素子3aとの熱交換を促進する部材である。図4に示すように、本実施形態のフィン30は、第1冷媒流路126に配置された第1フィン31および第2冷媒流路127に配置された第2フィン32で構成されている。
The fin 30 is a member that promotes heat exchange between the refrigerant and the
第1フィン31は、第1冷媒流路126を流通する冷媒と第1外殻プレート123に接する電子部品3の半導体素子3aとの熱交換を促進する部材である。第1フィン31は、第1突出部130を介して隣り合う熱交換流路129の一方に配置される第1のフィン部311、第1突出部130を介して隣り合う熱交換流路129の他方に配置される第2のフィン部312を含んで構成されている。
The first fin 31 is a member that promotes heat exchange between the refrigerant flowing through the first refrigerant channel 126 and the
第1フィン31は、第1のフィン部311および第2のフィン部312が、第1外殻プレート123および中間プレート125の双方に接する波形状に形成されている。具体的には、本実施形態の第1のフィン部311および第2のフィン部312は、コルゲートフィンとして構成されている。
The first fin 31 is formed in a wave shape in which the
そして、第1フィン31は、第1のフィン部311と第2のフィン部312とを接続する第1フィン接続部313を有している。第1フィン接続部313は、第1外殻プレート123に形成された第1突出部130の突出方向において第1突出部130と重なり合う位置に配置されている。第1フィン31は、その構成要素となる第1のフィン部311、第2のフィン部312、第1フィン接続部313が、一枚の金属板を加工することで一体に成形されている。すなわち、第1のフィン部311、第2のフィン部312、第1フィン接続部313は、一体成形物として構成されている。
The first fin 31 has a first
本実施形態の第1フィン接続部313は、図5、図6に示すように、第1突出部130の全域に対向するように形成されている。具体的には、第1フィン接続部313は、チューブ幅方向DRwにおいて、第1突出部130の先端部を覆う大きさを有している。
The first
また、本実施形態の第1フィン接続部313は、図4に示すように、第1外殻プレート123における第1突出部130を除いた部位よりも、中間プレート125に近い位置に設けられている。具体的には、第1フィン接続部313は、各フィン部311、312における中間プレート125に接する部位と同一平面上に位置するように、中間プレート125側に設けられている。
Further, as shown in FIG. 4, the first
さらに、本実施形態の第1フィン接続部313は、第1突出部130に対向する部位が、中間プレート125の壁面に沿って延びる平坦形状に形成されている。すなわち、第1フィン接続部313は、第1突出部130の先端部に対向する部位が、平坦形状に形成された第1突出部130の先端部に対応した形状となっている。
Further, in the first
ここで、図7は、本実施形態の熱交換チューブ12の模式的な上面図である。図7では、熱交換チューブ12の内部に配置された第1フィン31の配置形態を点線で示している。このことは、後述する図8においても同様である。
Here, FIG. 7 is a schematic top view of the
図7に示すように、第1フィン31は、複数の熱交換流路129の幅方向(すなわち、チューブ長手方向DRtb)における各フィン部311、312の位置が、第1突出部130によって規定されている。すなわち、本実施形態の熱交換器10では、第1突出部130が複数の熱交換流路129の幅方向における各フィン部311、312の位置を規定する位置決め部として機能する。
As shown in FIG. 7, in the first fin 31, the positions of the
また、本実施形態の第1フィン31は、第1外殻プレート123に形成された一対の位置決め部136、137によって、熱交換流路129の冷媒流れ方向における位置が規定されている。換言すれば、本実施形態の第1外殻プレート123には、熱交換流路129の冷媒流れ方向における第1フィン31の位置を規定する一対の位置決め部136、137が形成されている。具体的には、第1外殻プレート123には、熱交換流路129の上流側の第1のフィン部311に近接する位置に位置決め部136が形成され、熱交換流路129の下流側の第2のフィン部312に近接する位置に位置決め部137が形成されている。なお、位置決め部136、137は、熱交換流路129の上流側の第2のフィン部312に近接する位置、および熱交換流路129の下流側の第1のフィン部311に近接する位置に形成されていてもよい。
In the first fin 31 of the present embodiment, the position of the
さらに、本実施形態の第1フィン31は、各フィン部311、312それぞれが、第1フィン31におけるチューブ長手方向DRtbおよびチューブ幅方向DRwの双方の中心位置を中心に回転した際に、第1突出部130に当接するように配置されている。換言すれば、本実施形態の各フィン部311、312は、第1フィン130がその中央部を中心とする回転方向にずれないように、第1突出部130に近接する部位が、第1突出部130に沿ってチューブ幅方向DRwに延びている。これによれば、第1突出部130を第1フィン31の回転方向における位置ずれを防止するための位置決め部として機能させることができる。
Furthermore, the first fin 31 of the present embodiment is configured such that when each of the
第2フィン32は、第2冷媒流路127を流通する冷媒と第2外殻プレート124に接する電子部品3の半導体素子3aとの熱交換を促進する部材である。第2フィン32は、第2突出部133を介して隣り合う熱交換流路134の一方に配置される第1のフィン部321、第2突出部133を介して隣り合う熱交換流路134の他方に配置される第2のフィン部322を含んで構成されている。
The
第2フィン32は、第1のフィン部321および第2のフィン部322が、第2外殻プレート124および中間プレート125の双方に接する波形状に形成されている。本実施形態の第1のフィン部321および第2のフィン部322は、コルゲートフィンとして構成されている。
The
そして、第2フィン32は、第1のフィン部321と第2のフィン部322とを接続する第2フィン接続部323を有している。第2フィン接続部323は、第2外殻プレート124に形成された第2突出部133の突出方向において第2突出部133と重なり合う位置に配置されている。第2フィン32は、その構成要素となる第1のフィン部321、第2のフィン部322、第2フィン接続部323が一枚の金属板を加工することで一体に成形されている。すなわち、第1のフィン部321、第2のフィン部322、第2フィン接続部323は、一体成形物として構成されている。
The
本実施形態の第2フィン接続部323は、図5、図6に示すように、第2突出部133の全域に対向するように形成されている。具体的には、第2フィン接続部323は、チューブ幅方向DRwにおいて、第2突出部133の先端部を覆う大きさを有している。
The second
また、本実施形態の第2フィン接続部323は、図4に示すように、第2外殻プレート124における第2突出部133を除いた部位よりも、中間プレート125に近い位置に設けられている。具体的には、第2フィン接続部323は、各フィン部321、322における中間プレート125に接する部位と同一平面上に位置するように、中間プレート125側に設けられている。
Further, as shown in FIG. 4, the second
さらに、本実施形態の第2フィン接続部323は、第2突出部133に対向する部位が、中間プレート125の壁面に沿って延びる平坦形状に形成されている。すなわち、第2フィン接続部323は、第2突出部133の先端部に対向する部位が、平坦形状に形成された第2突出部133の先端部に対応した形状となっている。
Further, in the second
本実施形態の第2フィン32は、図示しないが、複数の熱交換流路134の幅方向(すなわち、チューブ長手方向DRtb)における各フィン部321、322の位置が、第2突出部133によって規定されている。すなわち、本実施形態の熱交換器10では、第2突出部133が複数の熱交換流路134の幅方向における各フィン部321、322の位置を規定する位置決め部として機能する。
Although not shown, the positions of the
また、本実施形態の第2フィン32は、図示しないが、第2外殻プレート124に形成された一対の位置決め部によって、熱交換流路134の冷媒流れ方向における位置が規定されている。換言すれば、本実施形態の第2外殻プレート124には、熱交換流路134の冷媒流れ方向における第2フィン32の位置を規定する一対の位置決め部が形成されている。具体的には、第2外殻プレート124には、熱交換流路134の上流側の第1のフィン部321に近接する位置に位置決め部が形成され、熱交換流路134の下流側の第2のフィン部322に近接する位置に位置決め部が形成されている。なお、位置決め部は、熱交換流路134の上流側の第2のフィン部322に近接する位置、および熱交換流路134の下流側の第1のフィン部321に近接する位置に形成されていてもよい。
Although not shown, the position of the
さらに、本実施形態の第2フィン32は、各フィン部321、322それぞれが、第2フィン32におけるチューブ長手方向DRtbおよびチューブ幅方向DRwの双方の中心位置を中心に回転した際に、第2突出部133に当接するように配置されている。換言すれば、本実施形態の各フィン部321、322は、第2フィン133がその中央部を中心とする回転方向にずれないように、第2突出部133に近接する部位が、第2突出部133に沿ってチューブ幅方向DRwに延びている。これによれば、第2突出部133を第2フィン32の回転方向における位置ずれを防止するための位置決め部として機能させることができる。
Furthermore, the
このように構成された熱交換器10では、図1に示すように、導入パイプ6を介して外部から導入された冷媒が、各熱交換チューブ12の入口側管部14を介して各熱交換チューブ12の冷媒流路126、127に分配される。
In the
各熱交換チューブ12の冷媒流路126、127に流入した冷媒は、複数の熱交換流路129、134を流れる際に電子部品3の半導体素子3aと熱交換する。これにより、電子部品3の半導体素子3aの温度が調整される。
The refrigerant flowing into the refrigerant channels 126 and 127 of each
そして、各熱交換チューブ12の冷媒流路126、127において、熱交換流路129、134を通過した冷媒は、各熱交換チューブ12の出口側管部16を介して、導出パイプ7から外部に排出される。
Then, in the refrigerant flow paths 126 and 127 of each
以上説明した本実施形態の熱交換器10は、複数の熱交換チューブ12において、チューブ長手方向DRtbに隣り合う熱交換流路129、134それぞれに第1のフィン部311、321および第2のフィン部312、322が配置されている。これにより、熱交換対象物である電子部品3の半導体素子3aと冷媒との熱交換が促進されるので、熱交換器10における熱交換性能の向上を図ることができる。
The
加えて、本実施形態の熱交換器10は、チューブ長手方向DRtbに隣り合う熱交換流路129、134に配置される第1のフィン部311、321および第2のフィン部312、322が各フィン接続部313、323にて接続されている。これによれば、複数の熱交換流路129、134それぞれに独立したフィン部を配置する構成に比べて、熱交換器10の部品点数を抑えることができる。
In addition, in the
従って、本実施形態の熱交換器10によれば、部品点数を抑えつつ、熱交換対象物である電子部品3の半導体素子3aと冷媒との熱交換を促進することが可能となる。
Therefore, according to the
また、本実施形態の熱交換器10は、各フィン31、32のフィン接続部313、323が、各突出部130、133の突出方向において各突出部130、133と重なり合う位置に配置されている。
In the
これによれば、各フィン31、32のフィン接続部313、323が、各突出部130、133と各突出部130、133に対向する中間プレート125とで挟持される。このため、突出部130、133を各フィン部311、312、321、322の位置決め部として機能させることができる。これにより、各フィン31、32の位置決め用の構成要素を減らすことができる。ひいては、熱交換器10の生産性の向上を図ることができる。
According to this, the
ここで、図8は、本実施形態の熱交換チューブ12の比較例となる熱交換チューブCEの上面図である。比較例の熱交換チューブCEは、隣り合う熱交換流路129に配置された第1のフィン部F1と第2のフィン部F2とが独立して構成されている点が、本実施形態の熱交換チューブ12と異なっている。なお、説明の便宜上、図8では、比較例の熱交換チューブCEと本実施形態の熱交換チューブ12とで同様となる構成について同一の参照符号を付している。
Here, FIG. 8 is a top view of a heat exchange tube CE as a comparative example of the
比較例の熱交換チューブCEでは、第1のフィン部F1と第2のフィン部F2とが独立して構成されている。このため、比較例の熱交換チューブCEでは、図8に示すように、各フィン部F1、F2それぞれに、一対の位置決め部PPを設ける必要がある。すなわち、比較例の熱交換チューブCEでは、各フィン部F1、F2が独立して構成されることで、部品点数が増加するだけでなく、各フィン部F1、F2の設置に伴って必要となる構成要素も増加してしまう。 In the heat exchange tube CE of the comparative example, the first fin portion F1 and the second fin portion F2 are configured independently. Therefore, in the heat exchange tube CE of the comparative example, as shown in FIG. 8, it is necessary to provide a pair of positioning portions PP in each of the fin portions F1 and F2. That is, in the heat exchange tube CE of the comparative example, since each of the fins F1 and F2 is configured independently, not only the number of parts increases, but also it becomes necessary as the fins F1 and F2 are installed. The number of components also increases.
これに対して、本実施形態の熱交換チューブ12では、複数の熱交換流路129、134の幅方向(すなわち、チューブ長手方向DRtb)における各フィン31、32の位置が、各突出部130、133によって規定される。すなわち、本実施形態の熱交換器10では、各突出部130、133が複数の熱交換流路129、133の幅方向における各フィン31、32の位置を規定する位置決め部として機能する。
On the other hand, in the
このため、本実施形態の熱交換器10では、複数の熱交換流路129、133の延在方向における各フィン31、32の位置を規定する一対の位置決め部136、137を設けるだけで、各フィン31、32の位置決めを行うことができる。
For this reason, in the
ところで、各フィン接続部313、323を各突出部130、133の一部に対向するように形成することが考えられる。このような構成では、各フィン接続部313、323が設けられた部位と各フィン接続部313、323が設けられていない部位とで各突出部130、133との間に形成される隙間の大きさが異なってしまう。
Incidentally, it is conceivable to form the
このことは、複数の熱交換流路129、134における冷媒の流量バランスが崩れる要因、ひいては、熱交換チューブ12における温度分布が拡大する要因となることから好ましくない。
This is not preferable because it causes a loss of the flow rate balance of the refrigerant in the plurality of
これに対して、本実施形態の熱交換器10では、各フィン接続部313、323それぞれが各突出部130、133の全域に対向するように形成されている。このため、本実施形態の熱交換器10では、複数の熱交換流路129、134における冷媒の流量バランスが適切な状態に維持され易くなり、熱交換対象物である電子部品3の半導体素子3aと冷媒との熱交換を適切に実施することが可能となる。
On the other hand, in the
さらに、各フィン接続部313、323それぞれが各突出部130、133の全域に対向する構成では、ロウ付け接合時に等にチューブ積層方向DRstに圧縮荷重が付与されたとしても、当該荷重が局所部位に集中して作用することを抑えることができる。
Further, in the configuration in which each of the
また、本実施形態の各フィン31、32は、各フィン接続部313、323が、各外殻プレート123、124における各突出部130、133を除いた部位よりも、中間プレート125に近い位置に設けられている。
Further, in the
このように、各フィン接続部313、323を各突出部130、133が設けられていない中間プレート125に近い位置に形成すれば、各フィン接続部313、323と中間プレート125との間に意図しない隙間が形成されることを抑えることができる。この結果、複数の熱交換流路129、134における流量バランスへの影響を適切に抑制することができる。なお、各フィン接続部313、323と中間プレート125との間に意図しない隙間が形成され難い構成では、ロウ付け接合時に等にチューブ積層方向DRstに圧縮荷重が付与されたとしても、当該荷重が局所部位に集中して作用することを抑えることができる。
As described above, if the
また、本実施形態の熱交換チューブ12は、各フィン接続部313、323が、各突出部130、133が設けられていない中間プレート125に近い位置に形成されている。このため、本実施形態の熱交換チューブ12は、各フィン接続部313、323と各突出部130、133との干渉によるフィン30の変形を抑えることができる。
In the
また、本実施形態の熱交換チューブ12は、各突出部130、133は、各外殻プレート123、124のうち、各突出部130、133の突出方向において熱交換対象物である電子部品3の半導体素子3aと重なり合わない部位に形成されている。
Further, in the
このように、各外殻プレート123、124のうち、電子部品3の半導体素子3aと冷媒とが熱交換し難い部位に各突出部130、133を設ける構成とすれば、各突出部130、133を設けることに伴う熱交換器10の熱交換性能への影響を抑えることができる。
As described above, if the
さらに、本実施形態の各フィン31、32は、各フィン接続部313、323は、少なくとも各突出部130、133に対向する部位が、中間プレート125の壁面に沿って延びる平坦形状に形成されている。
Furthermore, in the
これによれば、各フィン接続部313、323と各突出部130、133との間に意図しない隙間が形成されることを抑えることができるので、複数の熱交換流路129、134における流量バランスへの影響を適切に抑制できる。
According to this, it is possible to suppress the formation of an unintended gap between each of the
(第1実施形態の変形例)
上述の第1実施形態では、各突出部130、133は、その先端部の全体がチューブ長手方向DRtb、およびチューブ幅方向DRwの双方に沿って延びる平坦形状に形成された構成について説明したが、これに限定されない。
(Modification of First Embodiment)
In the above-described first embodiment, the configuration has been described in which each of the protruding
例えば、図9に示すように、各突出部130、133の先端部におけるチューブ幅方向DRwの両側に段差部130a、133aが形成された構成となっていてもよい。具体的には、各突出部130、133の先端部には、中央部分130b、133bに比べて中間プレート125との間隔が大きい一対の離間部130c、130d、133c、133dを設けられている。
For example, as shown in FIG. 9, a configuration may be adopted in which step
また、各チューブ接続部313、323は、各突出部130、133の先端部の形状に対応する形状を有している。具体的には、各チューブ接続部313、323には、各突出部130、133の先端部の形状に対応するフィン側段差部313a、323aが形成されている。
Each of the
これによれば、各突出部130、133が複数の熱交換流路129、133の延在方向における各フィン31、32の位置を規定する位置決め部としても機能するので、位置決め部136、137を省略することが可能となる。
According to this, since each protruding
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図10、図11を参照して説明する。図10、図11に示すように、本実施形態の熱交換器10には、第1外殻プレート123Aと第2外殻プレート124Aとの間に第1中間プレート138および第2中間プレート139が配置されている。
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 10 and 11, in the
第1中間プレート138と第1外殻プレート123Aとの間には、第1冷媒流路126が形成されている。第1中間プレート138には、第1冷媒流路126側に向かって突出する第1中間突出部138aが設けられている。第1中間突出部138aは、第1実施形態の第1突出部130と同様の位置、大きさとなるように構成されている。
A first coolant passage 126 is formed between the first
これにより、第1冷媒流路126は、その少なくとも一部が、第1中間プレート138の第1中間突出部138aによって複数の熱交換流路129に区分されている。なお、本実施形態の第1外殻プレート123Aには、第1突出部130が設けられていない。
Thereby, at least a part of the first refrigerant flow path 126 is divided into a plurality of heat
本実施形態の第1中間プレート138には、各外殻プレート123A、124Aの入口側管部14に対応する部位に、第1冷媒流路126と第2冷媒流路127を連通させる入口側連通穴138bが形成されている。また、第1中間プレート138には、各外殻プレート123A、124Aの出口側管部16に対応する部位に、第1冷媒流路126と第2冷媒流路127を連通させる出口側連通穴138cが形成されている。
In the first
第2中間プレート139と第2外殻プレート124Aとの間には、第2冷媒流路127が形成されている。第2中間プレート139には、第2冷媒流路127側に向かって突出する第2中間突出部139aが設けられている。第2中間突出部139aは、第1実施形態の第2突出部133と同様の位置、大きさとなるように構成されている。
A second coolant channel 127 is formed between the second
これにより、第2冷媒流路127は、その少なくとも一部が、第2中間プレート139の第2中間突出部139aによって複数の熱交換流路134に区分されている。なお、本実施形態の第2外殻プレート124Aには、第2突出部133が設けられていない。
Thereby, at least a part of the second refrigerant channel 127 is divided into the plurality of heat exchange channels 134 by the second intermediate projecting
本実施形態の第2中間プレート139には、各外殻プレート123A、124Aの入口側管部14に対応する部位に、第1冷媒流路126と第2冷媒流路127を連通させる入口側連通穴139bが形成されている。また、第2中間プレート139には、各外殻プレート123A、124Aの出口側管部16に対応する部位に、第1冷媒流路126と第2冷媒流路127を連通させる出口側連通穴139cが形成されている。
In the second
本実施形態の熱交換チューブ12は、チューブ長手方向DRtbに隣り合う熱交換流路129、134に配置される第1のフィン部311、321および第2のフィン部312、322が各フィン接続部313、323にて接続されている。
In the
その他の構成は、第1実施形態と同様に構成されている。本実施形態の熱交換器10では、第1実施形態と共通の構成から奏される作用効果を、第1実施形態と同様に得ることができる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the
本実施形態の熱交換器10は、第1中間プレート138および第2中間プレート139に対して各中間突出部138a、139aを設ける構成としている。各中間プレート138、139は、外部に露出する各外殻プレート123A、124Aに比べて、加圧部材5から受ける荷重等の外的因子が殆ど影響しない。このため、本実施形態の熱交換器10では、各中間突出部138a、139aを設けることに伴う各種不具合(例えば、変形や破損)を抑制することができる。
The
ところで、上述の第1実施形態、および後述する第3、第4実施形態では、2つの電子部品3がチューブ長手方向DRtbにおける突出部が形成された位置を挟む両側に配置される構成となっている。このため、各電子部品3に搭載せる半導体素子3aの大きさが異なる場合(例えば、Si半導体素子とSiC半導体素子とが混載されている場合)等には、外部からの荷重がチューブ長手方向DRtbにおいて不均一に作用することも想定される。
By the way, in the above-described first embodiment and the third and fourth embodiments described later, the two
これに対して、本実施形態の熱交換器10は、各中間プレート138、139に対して中間突出部138a、139aを設ける構成としているので、外部からの荷重がチューブ長手方向DRtbにおいて不均一に作用したとしても、変形や破損等を抑制できる。
On the other hand, since the
ここで、本実施形態では、第1中間プレート138および第2中間プレート139という2枚のプレートを用い、各中間プレート138、139に対して各中間突出部138a、139aを設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、中間プレートを一枚のプレートで構成し、当該プレートに対して、チューブ積層方向DRstの両側に突出部が設けられた構成となっていてもよい。
Here, in the present embodiment, the configuration in which the two
また、各冷媒流路126、127は、各中間プレート138、139に各中間突出部138a、139a、および各外殻プレート123A、124Aの各突出部130、133の双方によって、複数の熱交換流路129、134に区分されていてもよい。
In addition, each of the refrigerant passages 126 and 127 is provided with a plurality of heat exchange flows in each of the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図12を参照して説明する。図12に示すように、本実施形態の第1外殻プレート123の第1突出部130は、複数の熱交換流路129がチューブ幅方向DRwに並んで形成されるように、チューブ長手方向DRtbに沿って延びている。また、図示しないが、本実施形態の第2外殻プレート124の第2突出部133は、複数の熱交換流路134がチューブ幅方向DRwに並んで形成されるように、チューブ長手方向DRtbに沿って延びている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the
本実施形態の熱交換チューブ12は、チューブ長手方向DRtbに隣り合う熱交換流路129、134に配置される第1のフィン部311、321および第2のフィン部312、322が各フィン接続部313、323にて接続されている。
In the
その他の構成は、第1実施形態と同様に構成されている。本実施形態の熱交換器10では、第1実施形態と共通の構成から奏される作用効果を、第1実施形態と同様に得ることができる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図13を参照して説明する。本実施形態では、各フィン31、32の各フィン接続部313、323が、各突出部130、133の突出方向において各突出部130、133と重なり合わない位置に形成されている点が第1実施形態と異なっている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the first point is that the
図13は、本実施形態の熱交換チューブ12の模式的な上面図である。なお、図13では、熱交換チューブ12の内部に配置された第1フィン31の配置形態を点線で示し、熱交換チューブ12の表面に配置される電子部品3の半導体素子3aの配置を一点鎖線で示している。
FIG. 13 is a schematic top view of the
図13に示すように、本実施形態の熱交換チューブ12は、第1外殻プレート123に設けられた第1突出部130が、チューブ幅方向DRwに所定の間隔をあけて配置された一対の突起130a、130bで構成されている。そして、熱交換チューブ12は、第1突出部130にて区分される複数の熱交換流路129が、第1突出部130を構成する一対の突起130a、130bの間に形成された連通路130cを介して連通している。
As shown in FIG. 13, in the
本実施形態の第1フィン31は、第1フィン接続部313が、第1突出部130の突出方向において第1突出部130と重なり合わないように、一対の突起130a、130bの間に形成された連通路130cに配置されている。
The first fin 31 of the present embodiment is formed between the pair of
本実施形態の熱交換チューブ12は、第1フィン31の第1フィン接続部313が、チューブ幅方向DRwにおいて、第1突出部130を構成する一対の突起130a、130bで挟まれるように連通路130cに配置されている。
In the
本実施形態の第1フィン接続部313は、各フィン部311、312と同様に、コルゲートフィンとして構成されている。なお、第1フィン接続部313は、第1実施形態と同様に、平坦形状に構成されていてもよい。
The first
また、図示しないが、本実施形態の熱交換チューブ12は、第2外殻プレート124に設けられた第2突出部133が、チューブ幅方向DRwに所定の間隔をあけて配置された一対の突起で構成されている。そして、熱交換チューブ12は、第2突出部133にて区分される複数の熱交換流路134が、第2突出部133を構成する一対の突起の間に形成された連通路を介して連通している。
Although not shown, the
本実施形態の第2フィン32は、第2フィン接続部323が、第2突出部133の突出方向において第2突出部133と重なり合わないように、一対の突起の間に形成された連通路に配置されている。
The
本実施形態の熱交換チューブ12は、第2フィン32の第2フィン接続部323が、チューブ幅方向DRwにおいて、第2突出部133を構成する一対の突起で挟まれるように連通路に配置されている。
The
本実施形態の第2フィン接続部323は、各フィン部321、322と同様に、コルゲートフィンとして構成されている。なお、第2フィン接続部323は、第1実施形態と同様に、平坦形状に構成されていてもよい。
The second
その他の構成は、第1実施形態と同様に構成されている。本実施形態の熱交換器10では、第1実施形態と共通の構成から奏される作用効果を、第1実施形態と同様に得ることができる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the
本実施形態の熱交換チューブ12は、各フィン31、32の各フィン接続部313、323が、各突出部130、133を構成する一対の突起130a、130bで挟まれるように連通路130cに配置されている。
The
これによれば、各フィン31、32の各フィン接続部313、323の位置が、各突出部130、133を構成する一対の突起130a、130bによって規定される。すなわち、本実施形態の熱交換チューブ12の如く、各突出部130、133の突出方向において各突出部130、133と重なり合わない配置構成においても、各突出部130、133を各フィン31、32の位置決め部として機能させることができる。
According to this, the position of each of the
(他の実施形態)
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The representative embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows, for example.
上述の各実施形態では、熱交換器10を電力変換装置1に適用する例について説明したが、熱交換器10の適用対象は、電力変換装置1に限らず、温度調整が必要となる部品を有する様々な機器に適用可能である。
In each of the above-described embodiments, the example in which the
上述の各実施形態では、チューブ積層方向DRstにおいて、2つの冷媒流路126、127が形成された熱交換チューブ12を例示したが、これに限定されない。熱交換チューブ12には、チューブ積層方向DRstにおいて単一の冷媒流路が形成された構成や、3つ以上の冷媒流路が形成された構成となっていてもよい。
In each of the above embodiments, the
上述の各実施形態では、各冷媒流路126、127の一部が、各突出部130、133によって2本の熱交換流路129、134に区分された構成を例示したが、これに限定されない。熱交換チューブ12は、各冷媒流路126、127の一部が、複数の突出部130、133によって3本以上の熱交換流路129、134に区分された構成となっていてもよい。この場合、各フィン31、32については、各熱交換流路129、134それぞれに対応して3つ以上のフィン部を配置し、各フィン部をフィン接続部で接続する構成とすればよい。
In each of the above-described embodiments, a configuration in which a part of each of the refrigerant flow paths 126 and 127 is divided into two heat
上述の各実施形態では、第1のフィン部311と第2のフィン部312がコルゲートフィンとして構成される例について説明したが、これに限定されない。第1のフィン部311と第2のフィン部312は、プレートフィン、オフセットフィン等の他の形式のフィンとして構成されていてもよい。
In each of the embodiments described above, the example in which the
上述の各実施形態の如く、各フィン接続部313、323を、各突出部130、133の全域に対向するように形成することが望ましいが、これに限定されない。各フィン接続部313、323は、例えば、各突出部130、133の一部に対向するように形成されていてもよい。
As in the above-described embodiments, it is preferable that the
上述の各実施形態の如く、各フィン接続部313、323を、各突出部130、133が形成されていない中間プレート125に近い位置に設けることが望ましいが、これに限定されない。各フィン接続部313、323は、例えば、各突出部130、133が設けられた各外殻プレート123、124に近い位置に形成されていてもよい。
As in the above-described embodiments, it is preferable that the
上述の各実施形態の如く、熱交換チューブ12において、各突出部130、133をその突出方向において熱交換対象物である電子部品3の半導体素子3aと重なり合わない部位に形成することが望ましいが、これに限定されない。熱交換チューブ12は、例えば、各突出部130、133がその突出方向において熱交換対象物である電子部品3の半導体素子3aと重なり合う部位に形成されていてもよい。
As in each of the above-described embodiments, in the
上述の各実施形態では、チューブ長手方向DRtbにおいて2つの電子部品3が搭載される例について説明したが、これに限らず、単一の電子部品3が搭載されていたり、3つ以上の電子部品3が搭載されていたりしてもよい。そして、単一の電子部品3がチューブ長手方向DRtbに搭載される場合等には、各突出部130、133が形成された位置に電子部品3が配置される構成となっていてもよい。但し、電子部品3の半導体素子3aについては、各突出部130、133の突出方向において各突出部130、133と重なり合わないように配置することが望ましい。
In each of the above-described embodiments, an example in which two
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 In the above-described embodiment, it goes without saying that the elements constituting the embodiment are not necessarily essential, unless otherwise clearly indicated as essential or in principle considered to be clearly essential.
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the above-described embodiment, when a numerical value such as the number, numerical value, amount, range, or the like of the constituent elements of the exemplary embodiment is mentioned, it is particularly limited to a specific number when it is clearly indicated as essential and in principle. Except in certain cases, the number is not limited.
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above-described embodiment, when referring to the shape, positional relationship, and the like of the components, the shape, positional relationship, and the like, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, and the like. It is not limited to the above.
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、熱交換器は、熱交換チューブの冷媒流路の一部が、突出部によって複数の熱交換流路に区分されている。フィンは、隣り合う熱交換流路の一方の流路に配置される第1のフィン部と、他方の流路に配置される第2のフィン部と、各フィン部を接続するフィン接続部と、を含んで構成されている。
(Summary)
According to the first aspect shown in part or all of the above-described embodiments, in the heat exchanger, a part of the refrigerant flow path of the heat exchange tube is divided into a plurality of heat exchange flow paths by the protrusion. ing. The fin includes a first fin disposed in one of the adjacent heat exchange flow paths, a second fin disposed in the other flow path, and a fin connection that connects the fins. , Is configured.
また、第2の観点によれば、熱交換器は、フィン接続部が、突出部の突出方向において突出部と重なり合う位置に配置されている。これによれば、フィン接続部が突出部と突出部に対向するプレートとで挟持されるので、突出部を各フィン部の位置決め部として機能させることができる。これにより、フィンの位置決め用の構成要素を減らすことができる。 According to the second aspect, in the heat exchanger, the fin connection portion is disposed at a position where the fin connection portion overlaps the protrusion in the protrusion direction of the protrusion. According to this, since the fin connection portion is sandwiched between the protrusion and the plate facing the protrusion, the protrusion can function as a positioning portion for each fin. This reduces the number of components for positioning the fins.
また、第3の観点によれば、熱交換器は、フィン接続部が、突出部の全域に対向するように形成されている。このように、フィン接続部が突出部の全域に対向するように形成された構成とすれば、フィン接続部と突出部との間に意図しない隙間が形成されることを抑えることができる。すなわち、フィン接続部と突出部との間の隙間を介して隣り合う熱交換流路における冷媒の移動を抑制することができる。これにより、複数の熱交換流路における冷媒の流量バランスが適切な状態に維持され易くなるので、熱交換対象物と冷媒との熱交換を適切に実施することが可能となる。 Further, according to the third aspect, the heat exchanger is formed such that the fin connection portion faces the entire area of the protrusion. As described above, if the fin connection portion is formed so as to face the entire area of the protrusion, it is possible to suppress formation of an unintended gap between the fin connection portion and the protrusion. That is, it is possible to suppress the movement of the refrigerant in the adjacent heat exchange channels via the gap between the fin connection portion and the protrusion. Thereby, the flow rate balance of the refrigerant in the plurality of heat exchange flow paths is easily maintained in an appropriate state, so that the heat exchange between the heat exchange target and the refrigerant can be appropriately performed.
また、第4の観点によれば、熱交換器は、フィン接続部の少なくとも突出部に対向する部位が、プレートの壁面に沿って延びる平坦形状に形成されている。このように、フィン接続部における少なくとも突出部に対向する部位を平坦形状に形成すれば、フィン接続部と突出部との間に意図しない隙間が形成されることを抑えることができるので、複数の熱交換流路における流量バランスへの影響を適切に抑制できる。 According to the fourth aspect, in the heat exchanger, at least a portion of the fin connection portion that faces the protruding portion is formed in a flat shape extending along the wall surface of the plate. As described above, if at least a portion of the fin connection portion facing the protrusion is formed in a flat shape, an unintended gap between the fin connection portion and the protrusion can be prevented from being formed. The influence on the flow rate balance in the heat exchange channel can be appropriately suppressed.
また、第5の観点によれば、熱交換器は、突出部が、複数のプレートにおける冷媒流路を形成する一対のプレートの一方のプレートに形成されている。そして、フィンには、突出部の突出方向において、一方のプレートにおける突出部を除いた部位よりも、一対のプレートにおける突出部が形成されていない他方のプレートに近い位置にフィン接続部が設けられている。 Further, according to the fifth aspect, in the heat exchanger, the protruding portion is formed on one of the pair of plates forming the refrigerant flow path in the plurality of plates. The fin is provided with a fin connection portion at a position closer to the other plate where the protrusion is not formed on the pair of plates than a portion of the one plate where the protrusion is not formed in the protrusion direction of the protrusion. ing.
このように、フィン接続部を他方のプレートに近い位置に形成すれば、フィン接続部と他方のプレートとの間に意図しない隙間が形成されることを抑えることができるので、複数の熱交換流路における流量バランスへの影響を適切に抑制できる。また、フィン接続部を突起部が設けられていない他方のプレートに近い位置に形成すれば、フィン接続部と突出部との干渉によるフィンの変形を抑えることができる。 As described above, if the fin connection portion is formed at a position close to the other plate, formation of an unintended gap between the fin connection portion and the other plate can be suppressed. The influence on the flow balance in the road can be appropriately suppressed. Further, by forming the fin connection portion at a position close to the other plate where the projection is not provided, deformation of the fin due to interference between the fin connection portion and the projection can be suppressed.
また、第6の観点によれば、熱交換器は、複数のプレートのうち、少なくとも1つのプレートに、複数の熱交換流路が延びる延在方向におけるフィンの位置を規定する位置決め部が設けられている。 According to the sixth aspect, in the heat exchanger, at least one of the plurality of plates is provided with a positioning portion that defines a position of a fin in an extending direction in which the plurality of heat exchange channels extend. ing.
ここで、本開示の熱交換器は、複数の熱交換流路の幅方向におけるフィンの位置が、突出部によって規定される。すなわち、本開示の熱交換器では、突出部が複数の熱交換流路の幅方向におけるフィンの位置を規定する位置決め部として機能する。このため、本開示の熱交換器では、複数の熱交換流路の延在方向におけるフィンの位置を規定する位置決め部を設けるだけで、フィンの位置決めを行うことができる。 Here, in the heat exchanger of the present disclosure, the positions of the fins in the width direction of the plurality of heat exchange channels are defined by the protrusions. That is, in the heat exchanger of the present disclosure, the protruding portion functions as a positioning portion that defines the position of the fin in the width direction of the plurality of heat exchange channels. For this reason, in the heat exchanger of the present disclosure, the fins can be positioned only by providing the positioning portions that define the positions of the fins in the extending direction of the plurality of heat exchange channels.
また、第7の観点によれば、熱交換器は、突出部が、プレートのうち、突出部の突出方向において熱交換対象物と重なり合わない部位に形成されている。このように、プレートのうち、熱交換対象物と冷媒とが熱交換し難い部位に突出部を設ける構成とすれば、突出部を設けることに伴う熱交換器の熱交換性能への影響を抑えることができる。 According to the seventh aspect, in the heat exchanger, the protruding portion is formed in a portion of the plate that does not overlap the heat exchange target in the protruding direction of the protruding portion. As described above, if the plate is provided with the protruding portion at a portion where heat exchange between the object and the refrigerant is difficult to perform heat exchange, the effect of providing the protruding portion on the heat exchange performance of the heat exchanger is suppressed. be able to.
また、第8の観点によれば、熱交換器は、複数のプレートが、外殻を構成する一対の外殻プレート、および一対の外殻プレートの間に配置された中間プレートを含んで構成されている。そして、突出部は、中間プレートに設けられている。各中間プレートは、外部に露出する外殻プレートに比べて、外部から受ける荷重等の外的因子が殆ど影響しない。このため、本開示の熱交換器では、突出部を設けることに伴う各種不具合(例えば、変形や破損)を抑制することができる。 According to the eighth aspect, the heat exchanger is configured such that the plurality of plates include a pair of outer shell plates constituting the outer shell, and an intermediate plate disposed between the pair of outer shell plates. ing. The projection is provided on the intermediate plate. Each intermediate plate is hardly affected by external factors such as a load received from the outside, as compared with the shell plate exposed to the outside. For this reason, in the heat exchanger according to the present disclosure, various problems (for example, deformation and breakage) caused by providing the protruding portion can be suppressed.
また、第9の観点によれば、熱交換器は、第1のフィン部および第2のフィン部が、フィンにおける熱交換チューブの長手方向および熱交換チューブの幅方向の双方の中心位置を中心に回転した際に、突出部に当接するように隣り合う熱交換流路に配置されている。これによれば、突出部をフィンの回転方向における位置ずれを防止するための位置決め部として機能させることができる。 According to a ninth aspect, in the heat exchanger, the first fin portion and the second fin portion are arranged such that the first fin portion and the second fin portion are centered in both the longitudinal direction of the heat exchange tube and the center position in the width direction of the heat exchange tube. When it rotates in the direction, it is arranged in the adjacent heat exchange flow passage so as to abut on the protrusion. According to this, the protruding portion can function as a positioning portion for preventing displacement of the fin in the rotation direction.
また、第10の観点によれば、熱交換器は、突出部が、プレートにおける冷媒流路における冷媒の流入部と冷媒の流出部との間に設けられている。これによれば、冷媒流路における冷媒の流入部と冷媒の流出部との間に複数の熱交換流路が区分されることになる。 According to the tenth aspect, in the heat exchanger, the projecting portion is provided between the refrigerant inflow portion and the refrigerant outflow portion in the refrigerant flow path in the plate. According to this, a plurality of heat exchange channels are divided between the refrigerant inflow portion and the refrigerant outflow portion in the refrigerant channel.
12 熱交換チューブ
123、123A 第1外殻プレート
124、124A 第2外殻プレート
125 中間プレート
130 第1突出部
133 第2突出部
30、31、32 フィン、第1フィン、第2フィン
311、321 第1のフィン部
312、322 第2のフィン部
313、323 第1フィン接続部、第2フィン接続部(フィン接続部)
12
Claims (10)
冷媒が流通する冷媒流路(126、127)を形成する熱交換チューブ(12)と、
前記冷媒流路に配置されて前記冷媒と前記熱交換対象物との熱交換を促進するフィン(30)と、を備え、
前記熱交換チューブは、前記冷媒流路が形成されるように対面配置された複数のプレート(123、123A、124、124A、125、138、139)を含んで構成されており、
前記複数のプレートのうち、少なくとも1つのプレートには、前記冷媒流路側に向かって突出する突出部(130、133、138a、139a)が設けられており、
前記冷媒流路の一部は、前記突出部によって複数の熱交換流路(129、134)に区分されており、
前記フィンは、
前記突出部を介して隣り合う前記熱交換流路の一方の流路に配置される第1のフィン部(311、321)と、
前記突出部を介して隣り合う前記熱交換流路の他方の流路に配置される第2のフィン部(312、322)と、
前記第1のフィン部と前記第2のフィン部とを接続するフィン接続部(313、323)と、
を含んで構成されている熱交換器。 A heat exchanger for exchanging heat between the heat exchange target (3a) and the refrigerant,
A heat exchange tube (12) forming a refrigerant flow path (126, 127) through which the refrigerant flows,
A fin (30) arranged in the refrigerant flow passage to promote heat exchange between the refrigerant and the heat exchange target;
The heat exchange tube is configured to include a plurality of plates (123, 123A, 124, 124A, 125, 138, and 139) disposed so as to face each other so that the refrigerant flow path is formed.
At least one of the plurality of plates is provided with a protrusion (130, 133, 138a, 139a) protruding toward the refrigerant flow path,
A part of the refrigerant flow path is divided into a plurality of heat exchange flow paths (129, 134) by the protrusion.
The fins
A first fin portion (311, 321) disposed in one of the heat exchange flow channels adjacent to the heat exchange flow channel via the protruding portion;
A second fin portion (312, 322) arranged in the other flow passage of the heat exchange flow passage adjacent via the protruding portion;
A fin connection portion (313, 323) for connecting the first fin portion and the second fin portion;
A heat exchanger.
前記フィンには、前記突出部の突出方向において、前記一方のプレートにおける前記突出部を除いた部位よりも、前記一対のプレートにおける前記突出部が形成されていない他方のプレートに近い位置に前記フィン接続部が設けられている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の熱交換器。 The protruding portion is formed on one of a pair of plates forming the refrigerant flow path in the plurality of plates,
The fin is located at a position closer to the other plate where the protrusion is not formed on the pair of plates than a portion of the one plate excluding the protrusion in the protrusion direction of the protrusion. The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, further comprising a connecting portion.
前記突出部は、前記中間プレートに設けられている請求項1ないし7のいずれか1つに記載の熱交換器。 The plurality of plates (123A, 124A, 138, 139) include a pair of outer plates (123A, 124A) constituting an outer shell, and an intermediate plate (138, 139) disposed between the pair of outer plates. )
The heat exchanger according to claim 1, wherein the protrusion is provided on the intermediate plate.
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