JP7375492B2 - Heat exchanger - Google Patents

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

一般に、空気調和機の室外機及び室内機には、熱交換器が設けられる。熱交換器は、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の周囲に配置されたフィンの周囲を流れる空気との熱交換によって、蒸発器又は凝縮器として動作する。 Generally, an outdoor unit and an indoor unit of an air conditioner are provided with a heat exchanger. A heat exchanger operates as an evaporator or a condenser by exchanging heat between a refrigerant flowing inside the heat exchanger tube and air flowing around fins arranged around the heat exchanger tube.

熱交換器には、間隔を空けて多段に積層された伝熱管の列を複数並べ、列間で冷媒を往復させるものがある。具体的には、熱交換器の一端に冷媒の2つの流出入口が設けられ、一方の流出入口から流入した冷媒は、1つの列の伝熱管を流れて熱交換器の他端へ到達し、列間を接続する折り返しヘッダによって他の列の伝熱管へ折り返し、他方の流出入口が設けられた一端へ戻ることがある。このように、冷媒を往復させることにより、冷媒流路長が長くなり多くの冷媒を十分に蒸発させることができる。 Some heat exchangers have a plurality of rows of heat exchanger tubes stacked in multiple stages at intervals, and reciprocate refrigerant between the rows. Specifically, two refrigerant inlets and outlets are provided at one end of the heat exchanger, and the refrigerant flowing from one outlet flows through one row of heat transfer tubes and reaches the other end of the heat exchanger, The heat exchanger tubes may be folded back to the other row of heat exchanger tubes by means of a folding header connecting the rows, and returned to one end where the other outlet and inlet are provided. By reciprocating the refrigerant in this manner, the refrigerant flow path length becomes longer, and a large amount of refrigerant can be sufficiently evaporated.

特開2006-17442号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-17442 実開平2-109185号公報Utility Model Publication No. 1991-109185

ところで、伝熱管の列間を接続する折り返しヘッダは、2枚のプレートをロウ付けにより接合して形成されるのが一般的である。具体的には、平板形状の周縁部を有し、この平板形状の表面よりも凹む凹部が中央部に形成された2枚のプレートを、互いの凹部が対向するように向かい合わせ、周縁部をロウ付け代として貼り合わせることにより、折り返しヘッダが形成される。2枚のプレートが凹部を対向させて接合されるため、対向する凹部によって空間が形成される。このような空間は、多段に積層された伝熱管の段ごとに形成され、異なる列の同じ段に位置する一対の伝熱管が1つの空間によって接続される。 Incidentally, a folded header that connects rows of heat exchanger tubes is generally formed by joining two plates together by brazing. Specifically, two plates each having a flat peripheral edge and a recess formed in the center that is deeper than the surface of the flat plate are placed facing each other so that the recesses face each other, and the peripheral edge is A folded header is formed by pasting them together as a brazing allowance. Since the two plates are joined with their recesses facing each other, a space is formed by the opposing recesses. Such a space is formed for each stage of heat exchanger tubes stacked in multiple stages, and a pair of heat exchanger tubes located at the same stage in different rows are connected by one space.

すなわち、2枚のプレートの凹部を対向するように向かい合わせて形成される1つの空間を介して、互いに逆方向に流れる冷媒の流路となる同じ段の一対の伝熱管が接続される。この空間を形成する一方のプレートの凹部の底部には、異なる列の同じ段にある一対の伝熱管の先端を挿通させる貫通孔が設けられている。伝熱管の先端は、このプレートの貫通孔を貫通して折り返しヘッダ内部の空間に到達する。そして、一対の伝熱管のうち一方の伝熱管から流出する冷媒は、折り返しヘッダに形成された空間を経由して、他方の伝熱管へ流入する。 That is, a pair of heat exchanger tubes on the same stage, which serve as flow paths for refrigerant flowing in opposite directions, are connected through one space formed by facing each other so that the concave portions of the two plates face each other. A through hole is provided at the bottom of the concave portion of one of the plates forming this space, through which the tips of a pair of heat exchanger tubes located in the same stage of different rows are inserted. The tips of the heat transfer tubes pass through the through holes in this plate and reach the space inside the folded header. The refrigerant flowing out from one of the pair of heat exchanger tubes flows into the other heat exchanger tube via the space formed in the folded header.

しかしながら、折り返しヘッダによって伝熱管を接続するものにおいては、冷媒の流路が閉塞することがあるという問題がある。具体的には、折り返しヘッダを構成する一方のプレートに形成された貫通孔を貫通する伝熱管の先端が、他方のプレートの内壁面に当接する場合には、内壁面によって伝熱管の先端の端面が覆われる。結果として、伝熱管の端面において冷媒の流路が閉塞し、折り返しヘッダと伝熱管の間で冷媒の流出入が困難となる。 However, in the case where the heat exchanger tubes are connected by a folded header, there is a problem that the refrigerant flow path may be blocked. Specifically, when the tip of the heat exchanger tube that passes through the through hole formed in one plate constituting the folded header comes into contact with the inner wall surface of the other plate, the end surface of the tip of the heat exchanger tube is is covered. As a result, the refrigerant flow path is blocked at the end face of the heat exchanger tube, making it difficult for the refrigerant to flow in and out between the folded header and the heat exchanger tube.

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、伝熱管の端面において冷媒の流路の閉塞を抑制することができる熱交換器を提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of this point, and an object thereof is to provide a heat exchanger that can suppress clogging of the refrigerant flow path at the end face of the heat exchanger tube.

本願が開示する熱交換器は、1つの態様において、冷媒の流路を備え断面が扁平形状の伝熱管と、伝熱管の先端に接続するヘッダとを有し、複数の伝熱管が積層されて設けられる熱交換器であって、ヘッダは、伝熱管を貫通させる貫通孔が形成された第1の板状部材と、第1の板状部材と接合される第2の板状部材と、第1の板状部材と第2の板状部材との間に形成される空間とを有し、第2の板状部材は、空間を介して貫通孔に対向する内壁面であって、貫通孔を貫通する伝熱管の端面の短手方向に沿って端面との距離が変化する形状の内壁面を有し、伝熱管は、端面の短手方向の一端を内壁面に当接させる。貫通孔は、複数の伝熱管の積層方向に沿う鉛直方向における空間の中心位置よりも下方に形成される。 In one embodiment, the heat exchanger disclosed in the present application includes a heat exchanger tube having a refrigerant flow path and a flat cross section, and a header connected to the tip of the heat exchanger tube, and a plurality of heat exchanger tubes are stacked. A heat exchanger provided in the header includes a first plate-like member in which a through-hole is formed for passing a heat exchanger tube through, a second plate-like member joined to the first plate-like member, and a second plate-like member joined to the first plate-like member. a space formed between a first plate-like member and a second plate-like member, the second plate-like member being an inner wall surface facing the through hole through the space; The heat exchanger tube has an inner wall surface having a shape in which the distance from the end surface changes along the lateral direction of the end surface passing through the heat exchanger tube, and one end of the end surface in the lateral direction is brought into contact with the inner wall surface. The through hole is formed below the center position of the space in the vertical direction along the stacking direction of the plurality of heat exchanger tubes.

本願が開示する熱交換器の1つの態様によれば、伝熱管の端面において冷媒の流路の閉塞を抑制することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the heat exchanger disclosed in the present application, it is possible to suppress clogging of the refrigerant flow path at the end surface of the heat exchanger tube.

図1は、一実施の形態に係る熱交換器の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger according to an embodiment. 図2は、I-I線断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along line II. 図3は、II-II線断面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a cross section taken along line II-II. 図4は、折り返しヘッダの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the return header. 図5は、III-III線断面を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a cross section taken along the line III-III. 図6は、折り返しヘッダの形状の具体例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a specific example of the shape of the folded header. 図7は、折り返しヘッダの変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modification of the folded header. 図8は、他の実施の形態に係る折り返しヘッダの構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a return header according to another embodiment. 図9は、さらに他の実施の形態に係る折り返しヘッダの構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a return header according to still another embodiment.

以下、本願が開示する熱交換器の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of the heat exchanger disclosed by this application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、一実施の形態にかかる熱交換器100の構成を示す斜視図である。図1に示す熱交換器100は、例えば空気調和機の室外機に設けられ、蒸発器又は凝縮器として動作する。熱交換器100は、熱交換コア部110、第1ヘッダ120、第1流出入口130、第2ヘッダ140、第2流出入口150及び折り返しヘッダ170を有する。 FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger 100 according to an embodiment. The heat exchanger 100 shown in FIG. 1 is provided, for example, in an outdoor unit of an air conditioner, and operates as an evaporator or a condenser. The heat exchanger 100 includes a heat exchange core 110 , a first header 120 , a first outlet 130 , a second header 140 , a second outlet 150 , and a folded header 170 .

熱交換コア部110は、平面視でL字形状を有し、多段に積層された伝熱管の列を二列有する。また、熱交換コア部110は、伝熱管の周囲に空気を誘導し、伝熱管内を流れる冷媒との熱交換を促進する複数のフィンを有する。具体的に、図2は、図1のI-I線断面を示す図であり、図3は、図1のII-II線断面を示す図である。なお、図1においては、熱交換コア部110が有する伝熱管及びフィンの詳細な図示を省略している。 The heat exchange core section 110 has an L-shape in plan view, and has two rows of heat exchanger tubes stacked in multiple stages. Moreover, the heat exchange core part 110 has a plurality of fins that guide air around the heat exchanger tubes and promote heat exchange with the refrigerant flowing inside the heat exchanger tubes. Specifically, FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along line II in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing a cross section taken along line II-II in FIG. Note that, in FIG. 1, detailed illustrations of the heat exchanger tubes and fins included in the heat exchange core section 110 are omitted.

図2に示すように、熱交換コア部110は、伝熱管111aと、フィン112aと、伝熱管111bと、フィン112bとを有する。熱交換コア部110は、伝熱管111aが間隔を空けて多段に積層された列と伝熱管111bが間隔を空けて多段に積層された列とを有し、それぞれの列の同じ段の伝熱管111aと伝熱管111bとが互いに近接して平行に伸びるように並んで配置されている。伝熱管111a、111bは、断面が扁平形状の扁平管であり、伝熱管111aと伝熱管111bとは同一の断面形状を有する。すなわち、伝熱管111a、111bの断面は、長手方向と短手方向が互いに垂直となる形状を有する。 As shown in FIG. 2, the heat exchange core section 110 includes heat exchanger tubes 111a, fins 112a, heat exchanger tubes 111b, and fins 112b. The heat exchange core section 110 has a row in which heat exchanger tubes 111a are stacked in multiple stages at intervals, and a row in which heat exchanger tubes 111b are stacked in multiple stages at intervals, and the heat exchanger tubes in the same stage of each row 111a and heat exchanger tube 111b are arranged side by side so as to be close to each other and extend in parallel. The heat exchanger tubes 111a and 111b are flat tubes having a flat cross section, and the heat exchanger tube 111a and the heat exchanger tube 111b have the same cross-sectional shape. That is, the cross sections of the heat exchanger tubes 111a and 111b have a shape in which the longitudinal direction and the lateral direction are perpendicular to each other.

伝熱管111a、111bの断面において、長手方向には冷媒の複数の流路が並んでおり、この長手方向と同じ段の伝熱管111a、111bが並ぶ方向である列幅方向(以下単に「列幅方向」という)とが一致する。また、伝熱管111a、111bの断面の短手方向と、各列の伝熱管111a、111bが積層される方向(以下単に「積層方向」という)とが一致する。伝熱管111aは、第1ヘッダ120から折り返しヘッダ170まで伸び、伝熱管111bは、第2ヘッダ140から折り返しヘッダ170まで伸びる。 In the cross section of the heat exchanger tubes 111a, 111b, a plurality of refrigerant flow paths are lined up in the longitudinal direction, and the row width direction (hereinafter simply referred to as "row width") is the direction in which the heat exchanger tubes 111a, 111b in the same stage as the longitudinal direction are lined up. (referred to as "direction") match. Further, the transverse direction of the cross section of the heat exchanger tubes 111a, 111b coincides with the direction in which the heat exchanger tubes 111a, 111b in each row are stacked (hereinafter simply referred to as "stacking direction"). The heat exchanger tube 111a extends from the first header 120 to the folded header 170, and the heat exchanger tube 111b extends from the second header 140 to the folded header 170.

伝熱管111a、111bは、積層方向に伸びる櫛形形状のフィン112a、112bを貫通する。すなわち、例えば図3に示すように、伝熱管111aは、複数のフィン112aを貫通し、伝熱管111aの内部を流れる冷媒が複数のフィン112aの間を通過する空気との間で効率的に熱交換するようになっている。同様に、伝熱管111bは、複数のフィン112bを貫通し、伝熱管111bの内部を流れる冷媒が複数のフィン112bの間を通過する空気との間で効率的に熱交換するようになっている。 The heat exchanger tubes 111a, 111b penetrate comb-shaped fins 112a, 112b extending in the stacking direction. That is, as shown in FIG. 3, for example, the heat exchanger tube 111a passes through a plurality of fins 112a, and the refrigerant flowing inside the heat exchanger tube 111a efficiently exchanges heat with the air passing between the plurality of fins 112a. It is supposed to be replaced. Similarly, the heat transfer tube 111b passes through the plurality of fins 112b, so that the refrigerant flowing inside the heat transfer tube 111b efficiently exchanges heat with the air passing between the plurality of fins 112b. .

フィン112a、112bは、積層方向に伸び、櫛形形状の歯と歯の間に伝熱管111a、111bを挿通させる。すなわち、フィン112aは、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111aを挿通させ、フィン112bは、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111bを挿通させる。伝熱管111aが伸びる方向において隣接するフィン112aの間には間隔が空けられており、積層された伝熱管111aと隣接するフィン112aとによって仕切られる空間が空気の通路となる。この通路を通過する空気と伝熱管111a内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。同様に、伝熱管111bが伸びる方向において隣接するフィン112bの間には間隔が空けられており、積層された伝熱管111bと隣接するフィン112bとによって仕切られる空間が空気の通路となる。この通路を通過する空気と伝熱管111b内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。 The fins 112a, 112b extend in the stacking direction, and the heat exchanger tubes 111a, 111b are inserted between the comb-shaped teeth. That is, the fins 112a allow the plurality of heat exchanger tubes 111a arranged in a row in the stacking direction to be inserted therethrough, and the fins 112b allow the plurality of heat transfer tubes 111b arranged in a row in the stacking direction to be inserted therethrough. There is a space between adjacent fins 112a in the direction in which the heat exchanger tubes 111a extend, and the space partitioned by the stacked heat exchanger tubes 111a and the adjacent fins 112a becomes an air passage. Heat exchange occurs between the air passing through this passage and the refrigerant flowing within the heat transfer tubes 111a. Similarly, there is a gap between adjacent fins 112b in the direction in which the heat exchanger tubes 111b extend, and the space partitioned by the stacked heat exchanger tubes 111b and the adjacent fins 112b becomes an air passage. Heat exchange occurs between the air passing through this passage and the refrigerant flowing within the heat transfer tube 111b.

第1ヘッダ120及び第2ヘッダ140は、熱交換器100の一端に設けられる。第1ヘッダ120は、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111aに接続され、第2ヘッダ140は、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111bに接続される。 The first header 120 and the second header 140 are provided at one end of the heat exchanger 100. The first header 120 is connected to a plurality of heat transfer tubes 111a arranged in a row in the stacking direction, and the second header 140 is connected to a plurality of heat transfer tubes 111b arranged in a row in a stacking direction.

第1ヘッダ120は、熱交換器100が蒸発器として機能する場合には冷媒の入口ヘッダとなり、第1流出入口130から流入する気液二相状態の冷媒を伝熱管111aへ送出する。また、第1ヘッダ120は、熱交換器100が凝縮器として機能する場合には冷媒の出口ヘッダとなり、伝熱管111aから流入する気液二相状態の冷媒を第1流出入口130へ送出する。 The first header 120 serves as a refrigerant inlet header when the heat exchanger 100 functions as an evaporator, and sends out the gas-liquid two-phase refrigerant flowing from the first inlet/outlet 130 to the heat transfer tube 111a. Further, the first header 120 serves as a refrigerant outlet header when the heat exchanger 100 functions as a condenser, and sends out the gas-liquid two-phase refrigerant flowing from the heat transfer tube 111a to the first inlet/outlet 130.

第2ヘッダ140は、熱交換器100が蒸発器として機能する場合には冷媒の出口ヘッダとなり、伝熱管111bから流入する気液二相状態の冷媒を第2流出入口150へ送出する。また、第2ヘッダ140は、熱交換器100が凝縮器として機能する場合には冷媒の入口ヘッダとなり、第2流出入口150から流入する気液二相状態の冷媒を伝熱管111bへ送出する。 The second header 140 serves as a refrigerant outlet header when the heat exchanger 100 functions as an evaporator, and sends out the gas-liquid two-phase refrigerant flowing from the heat transfer tube 111b to the second inlet/outlet 150. Further, the second header 140 serves as a refrigerant inlet header when the heat exchanger 100 functions as a condenser, and sends out the gas-liquid two-phase refrigerant flowing from the second inlet/outlet 150 to the heat transfer tube 111b.

折り返しヘッダ170は、熱交換器100の第1ヘッダ120及び第2ヘッダ140が設けられる一端とは反対の端部に設けられ、伝熱管111aと伝熱管111bを接続する。すなわち、折り返しヘッダ170は、同じ段にある一対の伝熱管111aと伝熱管111bの先端が共通して接続される空間を有し、伝熱管111aの先端から流出する冷媒を伝熱管111bへ折り返して流入させ、伝熱管111bの先端から流出する冷媒を伝熱管111aへ折り返して流入させる。 The folded header 170 is provided at an end of the heat exchanger 100 opposite to one end where the first header 120 and the second header 140 are provided, and connects the heat exchanger tube 111a and the heat exchanger tube 111b. That is, the folding header 170 has a space where the ends of the pair of heat exchanger tubes 111a and 111b on the same stage are commonly connected, and folds back the refrigerant flowing out from the tips of the heat exchanger tubes 111a to the heat exchanger tubes 111b. The refrigerant flowing out from the tip of the heat exchanger tube 111b is turned back and flows into the heat exchanger tube 111a.

図4は、折り返しヘッダ170の構造を示す図である。図4は、折り返しヘッダ170を伝熱管111a、111bの側(すなわち、熱交換器100の内側)から見た斜視図である。 FIG. 4 is a diagram showing the structure of the folded header 170. FIG. 4 is a perspective view of the folded header 170 viewed from the side of the heat exchanger tubes 111a and 111b (that is, from the inside of the heat exchanger 100).

折り返しヘッダ170は、2つの板状部材171、172を例えばロウ付けにより接合して形成されている。板状部材171の中央には伝熱管111a、111bの段ごとの凹部171aが形成され、板状部材172の中央には伝熱管111a、111bの段ごとの凹部172aが形成されている。そして、板状部材171、172は、伝熱管111a、111bの同じ段に対応する凹部171a、172aが向かい合うように対向し、互いに向かい合う凹部171a、172aによって図5に示す空間170aが形成されるように接合されている。板状部材171、172を接合するロウ材は、板状部材172の表面に形成されたクラッド層に含まれており、このクラッド層が加熱されることにより、ロウ材が溶融して板状部材171と板状部材172を接合する。一方、板状部材171の表面にはクラッド層は形成されていない。すなわち、折り返しヘッダ170内に空間を形成する凹部171aの内壁面には、加熱により溶融するクラッド層が設けられていない。なお、例えば板状部材171は、請求項における「第2の板状部材」に対応し、例えば板状部材172は、請求項における「第1の板状部材」に対応する。 The folded header 170 is formed by joining two plate-like members 171 and 172 by, for example, brazing. In the center of the plate member 171, a recess 171a is formed for each stage of the heat exchanger tubes 111a, 111b, and in the center of the plate member 172, a recess 172a is formed for each stage of the heat exchanger tubes 111a, 111b. The plate members 171 and 172 are arranged such that the recesses 171a and 172a corresponding to the same stage of the heat exchanger tubes 111a and 111b face each other, and a space 170a shown in FIG. 5 is formed by the recesses 171a and 172a facing each other. is joined to. The brazing material that joins the plate-like members 171 and 172 is contained in a cladding layer formed on the surface of the plate-like member 172, and when this cladding layer is heated, the brazing material melts and joins the plate-like member 172. 171 and plate member 172 are joined. On the other hand, no cladding layer is formed on the surface of the plate member 171. That is, the inner wall surface of the recess 171a that forms a space within the folded header 170 is not provided with a cladding layer that melts when heated. Note that, for example, the plate-like member 171 corresponds to a "second plate-like member" in the claims, and, for example, the plate-like member 172 corresponds to a "first plate-like member" in the claims.

凹部172aには貫通孔が形成されており、伝熱管111a、111bの先端は、この貫通孔を貫通して凹部171a、172aが形成する空間170aに到達する。そして、凹部171a、172aが形成する空間170aを介して、伝熱管111aと伝熱管111bの間で冷媒が折り返し可能になっている。すなわち、伝熱管111a、111bの先端の端面は、凹部171aの内壁面によって覆われておらず、冷媒の流路が閉塞していない。以下、この点について具体的に説明する。 A through hole is formed in the recess 172a, and the tips of the heat exchanger tubes 111a and 111b pass through this through hole and reach the space 170a formed by the recesses 171a and 172a. The refrigerant can be turned back between the heat exchanger tubes 111a and 111b via the space 170a formed by the recesses 171a and 172a. That is, the end faces of the tips of the heat exchanger tubes 111a and 111b are not covered by the inner wall surface of the recess 171a, and the refrigerant flow path is not blocked. This point will be specifically explained below.

図5は、図4のIII-III線断面を示す図である。図5に示すように、伝熱管111aの先端は、板状部材172の凹部172aに形成された貫通孔172bを貫通し、折り返しヘッダ170の内部の空間170aに到達する。貫通孔172bは、空間170aの積層方向の中心高さCからずれた位置(図5においては中心高さCの下方)に形成されている。このため、伝熱管111aは、中心高さCから下方にずれた位置において凹部172aを貫通する。 FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line III--III in FIG. 4. As shown in FIG. 5, the tip of the heat transfer tube 111a passes through a through hole 172b formed in a recess 172a of the plate member 172, and reaches a space 170a inside the folded header 170. The through hole 172b is formed at a position offset from the center height C in the stacking direction of the space 170a (below the center height C in FIG. 5). Therefore, the heat exchanger tube 111a passes through the recess 172a at a position shifted downward from the center height C.

貫通孔172bに対向する位置においては、凹部171aの内壁面171bが伝熱管111aが伸びる方向に対して垂直ではなく、側面視で円弧状になっている。すなわち、内壁面171bは、伝熱管111aの先端の端面115からの距離が一定ではなく、端面115の上端115aと下端115bとでは、内壁面171bまでの距離が異なる。結果として、伝熱管111aの端面115の短手方向の一端(ここでは下端115b)が内壁面171bに当接し、伝熱管111aの空間170aへの挿入方向における位置決めをしている。 At a position facing the through hole 172b, the inner wall surface 171b of the recess 171a is not perpendicular to the direction in which the heat exchanger tube 111a extends, but has an arc shape in side view. That is, the distance of the inner wall surface 171b from the end surface 115 of the tip of the heat exchanger tube 111a is not constant, and the distance to the inner wall surface 171b is different between the upper end 115a and the lower end 115b of the end surface 115. As a result, one end (lower end 115b here) of the end surface 115 of the heat exchanger tube 111a in the lateral direction comes into contact with the inner wall surface 171b, thereby positioning the heat exchanger tube 111a in the insertion direction into the space 170a.

このように、貫通孔172bに対向する内壁面171bが、伝熱管111aの端面115の短手方向に沿って端面115からの距離が変化する形状を有することにより、端面115の短手方向の一端(例えば下端115b)が内壁面171bに当接しても、端面115全体が内壁面171bによって覆われることがない。このため、端面115において冷媒の流路が閉塞されることがなく、冷媒の流出入が妨げられることはない。また、上述したように、内壁面171bを含む凹部171aの内壁面には、クラッド層が形成されていない。このため、伝熱管111aが貫通孔172bを貫通した状態で、板状部材171、172を加熱してロウ付けしても、ロウ材が伝熱管111aの端面115に付着することがなく、流路の閉塞を防止することができる。 In this way, since the inner wall surface 171b facing the through hole 172b has a shape in which the distance from the end surface 115 changes along the lateral direction of the end surface 115 of the heat exchanger tube 111a, one end of the end surface 115 in the lateral direction Even if the end surface 115 (for example, the lower end 115b) comes into contact with the inner wall surface 171b, the entire end surface 115 is not covered by the inner wall surface 171b. Therefore, the refrigerant flow path is not blocked at the end face 115, and the inflow and outflow of the refrigerant is not obstructed. Further, as described above, no cladding layer is formed on the inner wall surface of the recess 171a including the inner wall surface 171b. Therefore, even if the plate members 171 and 172 are heated and brazed with the heat exchanger tube 111a penetrating the through hole 172b, the brazing material will not adhere to the end surface 115 of the heat exchanger tube 111a, and the flow path blockage can be prevented.

なお、図5においては、空間170aの積層方向の中心高さCの下方に貫通孔172bが形成され、伝熱管111aの端面115の下端115bが内壁面171bに当接するものとした。しかし、凹部172aの貫通孔は、中心高さCの上方に形成されても良く、伝熱管111aの端面115の上端115aが内壁面171bに当接しても良い。ただし、空間170aの中心高さCよりも下方に貫通孔172bが形成されることにより、伝熱管111aの先端が空間170aの下方に位置することとなり、空間170aの下方を流れる液相状態の冷媒が早期に伝熱管111aへ流入する。このため、空間170aにおける冷媒の滞留を防止することができる。 In addition, in FIG. 5, the through hole 172b is formed below the center height C in the stacking direction of the space 170a, and the lower end 115b of the end surface 115 of the heat exchanger tube 111a is in contact with the inner wall surface 171b. However, the through hole of the recess 172a may be formed above the center height C, and the upper end 115a of the end surface 115 of the heat exchanger tube 111a may contact the inner wall surface 171b. However, by forming the through hole 172b below the center height C of the space 170a, the tip of the heat transfer tube 111a is located below the space 170a, and the refrigerant in a liquid phase flows below the space 170a. flows into the heat exchanger tube 111a at an early stage. Therefore, it is possible to prevent the refrigerant from stagnation in the space 170a.

また、例えば凹部172aの貫通孔が中心高さC付近に形成される場合でも、貫通孔に対向する内壁面171bが、端面115の短手方向に沿って端面115からの距離が変化する形状であれば良い。要するに、空間170aを介して凹部172aの貫通孔に対向する内壁面171bと端面115との間の距離が、端面115の短手方向に沿って変化すれば、端面115全体が内壁面171bによって覆われることがなく、冷媒の流路の閉塞を抑制することができる。 For example, even if the through hole of the recess 172a is formed near the center height C, the inner wall surface 171b facing the through hole has a shape in which the distance from the end surface 115 changes along the short direction of the end surface 115. It's good to have. In short, if the distance between the end surface 115 and the inner wall surface 171b facing the through hole of the recess 172a via the space 170a changes along the short direction of the end surface 115, the entire end surface 115 is covered by the inner wall surface 171b. Therefore, clogging of the refrigerant flow path can be suppressed.

図6は、積層方向に垂直な平面による折り返しヘッダ170の断面を示す図である。図6に示すように、伝熱管111a、111bは、凹部172aにおいて板状部材172を貫通して折り返しヘッダ170の内部の空間170aに到達する。そして、伝熱管111aの先端の端面115は、短手方向の一端が内壁面171bに当接するため、端面115全体が凹部171aに覆われることなく、伝熱管111aの先端が位置決めされる。同様に、伝熱管111bの先端も、端面が覆われることなく位置決めされる。このように、伝熱管111a、111bの端面の短手方向の一端を凹部171aの内壁面171bに当接させて伝熱管111a、111bの位置決めをすることにより、伝熱管111a、111bの折り返しヘッダ170への挿入深さを揃えることができる。 FIG. 6 is a diagram showing a cross section of the folded header 170 taken along a plane perpendicular to the stacking direction. As shown in FIG. 6, the heat exchanger tubes 111a and 111b penetrate the plate member 172 at the recess 172a and reach the space 170a inside the folded header 170. Since one end of the end surface 115 at the tip of the heat exchanger tube 111a in the lateral direction contacts the inner wall surface 171b, the tip of the heat exchanger tube 111a is positioned without the entire end surface 115 being covered by the recess 171a. Similarly, the tip of the heat exchanger tube 111b is also positioned without the end surface being covered. In this way, by positioning the heat exchanger tubes 111a, 111b by bringing one end in the lateral direction of the end surface of the heat exchanger tubes 111a, 111b into contact with the inner wall surface 171b of the recess 171a, the folded header 170 of the heat exchanger tubes 111a, 111b is fixed. The insertion depth can be adjusted to the same depth.

以上のように、本実施の形態によれば、2つの板状部材を接合して形成される折り返しヘッダの一方の板状部材を伝熱管の先端が貫通し、伝熱管の先端の端面に対向する他方の板状部材の内壁面は、端面の短手方向に沿って端面からの距離が変化する形状を有する。このため、伝熱管の端面の一端が板状部材の内壁面に当接して伝熱管の先端が位置決めされると、端面全体が内壁面によって覆われることがない。結果として、伝熱管の先端において冷媒の流路の閉塞を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, the tip of the heat exchanger tube passes through one plate member of the folded header formed by joining two plate members, and faces the end face of the tip of the heat exchanger tube. The inner wall surface of the other plate-like member has a shape in which the distance from the end surface changes along the width direction of the end surface. Therefore, when one end of the end surface of the heat exchanger tube comes into contact with the inner wall surface of the plate-shaped member and the tip of the heat exchanger tube is positioned, the entire end surface is not covered by the inner wall surface. As a result, clogging of the refrigerant flow path at the tip of the heat transfer tube can be suppressed.

なお、上記一実施の形態においては、板状部材171、172の双方に凹部171a、172aが形成されるものとしたが、伝熱管111a、111bが貫通する板状部材は、平板であっても良い。すなわち、例えば図7に示すように、板状部材171と平板の板状部材173とが接合されて折り返しヘッダ170が形成されても良い。図7において、図5と同じ部分には同じ符号を付す。 In the above embodiment, the recesses 171a and 172a are formed in both the plate members 171 and 172, but the plate members through which the heat exchanger tubes 111a and 111b pass may be flat plates. good. That is, for example, as shown in FIG. 7, a folded header 170 may be formed by joining a plate-like member 171 and a flat plate-like member 173. In FIG. 7, the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals.

図7に示す構造では、板状部材173に貫通孔173aが形成され、伝熱管111aの先端は、貫通孔173aを貫通して折り返しヘッダ170の内部の空間に到達する。貫通孔173aに対向する凹部171aの内壁面171bは、伝熱管111aの端面115の短手方向に沿って端面115からの距離が変化する形状を有するため、図7の構成においても、端面115全体が内壁面171bによって覆われることはない。このため、伝熱管111aの先端において冷媒の流路が閉塞せず、冷媒の流出入が可能である。また、一方の板状部材173を平板とするため、貫通孔173aを形成するための加工が容易になり、折り返しヘッダ170の製造を容易にすることができる。 In the structure shown in FIG. 7, a through hole 173a is formed in the plate member 173, and the tip of the heat transfer tube 111a passes through the through hole 173a to reach the space inside the folded header 170. Since the inner wall surface 171b of the recess 171a facing the through hole 173a has a shape in which the distance from the end surface 115 changes along the short direction of the end surface 115 of the heat exchanger tube 111a, even in the configuration of FIG. is not covered by the inner wall surface 171b. Therefore, the refrigerant flow path is not blocked at the tip of the heat transfer tube 111a, and the refrigerant can flow in and out. Moreover, since one plate member 173 is a flat plate, processing for forming the through hole 173a is facilitated, and the folding header 170 can be manufactured easily.

(他の実施の形態)
上記一実施の形態の他にも、折り返しヘッダ170の形状は、様々に変更することが可能である。図8は、他の実施の形態に係る折り返しヘッダ170の構成を示す図である。図8は、図6と同様に、積層方向に垂直な平面による折り返しヘッダ170の断面を示す図であり、図6と同じ部分には同じ符号を付す。図8に示す折り返しヘッダ170は、凹部171aの列幅方向の端部に傾斜部171cを有する。すなわち、凹部171aの列幅方向の端部には、伝熱管111aの端面115の長手方向に沿って端面115との間の距離が変化する傾斜部171cが形成されている。そして、端面115の長手方向の一端が傾斜部171cの内壁面に当接する。
(Other embodiments)
In addition to the embodiment described above, the shape of the folded header 170 can be changed in various ways. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a return header 170 according to another embodiment. Similar to FIG. 6, FIG. 8 is a diagram showing a cross section of the folded header 170 taken along a plane perpendicular to the stacking direction, and the same parts as in FIG. 6 are given the same reference numerals. The folded header 170 shown in FIG. 8 has an inclined portion 171c at the end of the recessed portion 171a in the column width direction. That is, an inclined part 171c whose distance from the end face 115 of the heat exchanger tube 111a changes along the longitudinal direction of the end face 115 of the heat exchanger tube 111a is formed at the end of the recessed part 171a in the row width direction. One longitudinal end of the end surface 115 comes into contact with the inner wall surface of the inclined portion 171c.

端面115の短手方向の一端は、上記一実施の形態と同様に、端面115の短手方向に沿って端面115からの距離が変化する凹部171aの内壁面171bに当接する。すなわち、図8に示す構造においては、端面115の長手方向の一端の短辺が傾斜部171cの内壁面に当接し、端面115の短手方向の一端の長辺が凹部171aの内壁面171bに当接することにより、伝熱管111aの先端が位置決めされる。このように、端面115の2辺によって伝熱管111aが位置決めされることにより、折り返しヘッダ170と伝熱管111aの位置関係をより正確にすることができる。伝熱管111bについても同様である。 One end of the end surface 115 in the lateral direction contacts the inner wall surface 171b of the recess 171a whose distance from the end surface 115 changes along the lateral direction of the end surface 115, as in the above embodiment. That is, in the structure shown in FIG. 8, one short side of the end surface 115 in the longitudinal direction is in contact with the inner wall surface of the inclined part 171c, and one long side of the end surface in the short direction of the end surface 115 is in contact with the inner wall surface 171b of the recessed part 171a. By abutting, the tip of the heat exchanger tube 111a is positioned. In this way, by positioning the heat exchanger tube 111a by the two sides of the end face 115, the positional relationship between the folded header 170 and the heat exchanger tube 111a can be made more accurate. The same applies to the heat exchanger tube 111b.

図9は、さらに他の実施の形態に係る折り返しヘッダ170の構成を示す図である。図9は、図6、8と同様に、積層方向に垂直な平面による折り返しヘッダ170の断面を示す図であり、図6、8と同じ部分には同じ符号を付す。図9に示す折り返しヘッダ170は、板状部材171、172に挟まれる間挿板状部材175を有する。間挿板状部材175は、板状部材171、172の凹部171a、172a以外の平坦な部分に挟まれて接合される。板状部材171、172が間挿板状部材175を挟んで接合されることにより、凹部171a、172aが形成する空間170aを広くすることが可能である。 FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a return header 170 according to still another embodiment. Similar to FIGS. 6 and 8, FIG. 9 is a diagram showing a cross section of the folded header 170 taken along a plane perpendicular to the stacking direction, and the same parts as in FIGS. 6 and 8 are given the same reference numerals. A folding header 170 shown in FIG. 9 has an interposed plate-like member 175 sandwiched between plate-like members 171 and 172. The interposed plate-like member 175 is sandwiched and joined between the flat parts of the plate-like members 171 and 172 other than the recesses 171a and 172a. By joining the plate-like members 171 and 172 with the interposed plate-like member 175 in between, it is possible to widen the space 170a formed by the recesses 171a and 172a.

また、間挿板状部材175の端面を凹部171a、172aが形成する空間170aに露出させ、間挿板状部材175の内部には、伝熱管111a、111bとは異なる冷媒の流路を形成しても良い。こうすることにより、空間170aに露出する間挿板状部材175の端面において冷媒を流出入させ、伝熱管111a、111bとは異なる冷媒の循環経路を形成することができる。 Further, the end face of the interposed plate member 175 is exposed to the space 170a formed by the recesses 171a and 172a, and a refrigerant flow path different from that of the heat exchanger tubes 111a and 111b is formed inside the interposed plate member 175. It's okay. By doing so, the refrigerant can flow in and out at the end face of the intervening plate-like member 175 exposed to the space 170a, and a refrigerant circulation path different from that of the heat transfer tubes 111a and 111b can be formed.

110 熱交換コア部
111a、111b 伝熱管
112a、112b フィン
115 端面
120 第1ヘッダ
130 第1流出入口
140 第2ヘッダ
150 第2流出入口
170 折り返しヘッダ
170a 空間
171、172、173 板状部材
171a、172a 凹部
171b 内壁面
171c 傾斜部
172b、173a 貫通孔
175 間挿板状部材
110 Heat exchange core portion 111a, 111b Heat exchanger tube 112a, 112b Fin 115 End face 120 First header 130 First inlet/outlet 140 Second header 150 Second outlet/outlet 170 Folded header 170a Space 171, 172, 173 Plate member 171a, 172a Recessed portion 171b Inner wall surface 171c Inclined portion 172b, 173a Through hole 175 Interposed plate-like member

Claims (4)

冷媒の流路を備え断面が扁平形状の伝熱管と、前記伝熱管の先端に接続するヘッダとを有し、複数の前記伝熱管が積層されて設けられる熱交換器であって、
前記ヘッダは、
前記伝熱管を貫通させる貫通孔が形成された第1の板状部材と、
前記第1の板状部材と接合される第2の板状部材と、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材との間に形成される空間とを有し、
前記第2の板状部材は、
前記空間を介して前記貫通孔に対向する内壁面であって、前記貫通孔を貫通する前記伝熱管の端面の短手方向に沿って前記端面との距離が変化する形状の内壁面を有し、
前記伝熱管は、
前記端面の短手方向の一端を前記内壁面に当接させ
前記貫通孔は、
前記複数の伝熱管の積層方向に沿う鉛直方向における前記空間の中心位置よりも下方に形成される
ことを特徴とする熱交換器。
A heat exchanger comprising a heat exchanger tube having a refrigerant flow path and a flat cross section, and a header connected to a tip of the heat exchanger tube , and in which a plurality of the heat exchanger tubes are stacked ,
The header is
a first plate member in which a through hole is formed to penetrate the heat exchanger tube;
a second plate member joined to the first plate member;
a space formed between the first plate member and the second plate member,
The second plate member is
An inner wall surface facing the through hole through the space, the inner wall surface having a shape such that a distance from the end surface of the heat exchanger tube passing through the through hole changes along the width direction of the end surface. ,
The heat exchanger tube is
one end of the end surface in the lateral direction is brought into contact with the inner wall surface ,
The through hole is
Formed below the center position of the space in the vertical direction along the stacking direction of the plurality of heat exchanger tubes.
A heat exchanger characterized by:
前記第1の板状部材は、
平板形状であり、
前記第2の板状部材は、
前記第1の板状部材から離れる方向に凹む凹部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The first plate member is
It has a flat plate shape,
The second plate member is
The heat exchanger according to claim 1, further comprising a recess that is recessed in a direction away from the first plate member.
前記第2の板状部材は、
前記空間を介して前記貫通孔に対向する内壁面に、前記貫通孔を貫通する前記伝熱管の端面の長手方向に沿って前記端面との距離が変化する傾斜部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。
The second plate member is
The inner wall surface facing the through-hole through the space further includes an inclined part whose distance from the end surface of the heat exchanger tube that passes through the through-hole changes along the longitudinal direction of the end surface. The heat exchanger according to claim 1 or 2 .
前記第1の板状部材は、
前記第2の板状部材と接合される接合面に接合材を含むクラッド層を有し、
前記第2の板状部材は、
少なくとも前記空間に面する内壁面に前記クラッド層を有さない
ことを特徴とする請求項1~のいずれか1つに記載の熱交換器。
The first plate member is
a cladding layer containing a bonding material on a bonding surface to be bonded to the second plate-like member;
The second plate member is
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 , wherein at least an inner wall surface facing the space does not have the cladding layer.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2018142460A1 (en) 2017-01-31 2018-08-09 三菱電機株式会社 Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018047511A1 (en) 2016-09-12 2018-03-15 三菱電機株式会社 Heat exchanger and air-conditioner
WO2018142460A1 (en) 2017-01-31 2018-08-09 三菱電機株式会社 Heat exchanger and refrigeration cycle apparatus

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