WO2023181763A1 - 熱交換器、空気調和機の室内機 - Google Patents

熱交換器、空気調和機の室内機 Download PDF

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WO2023181763A1
WO2023181763A1 PCT/JP2023/006311 JP2023006311W WO2023181763A1 WO 2023181763 A1 WO2023181763 A1 WO 2023181763A1 JP 2023006311 W JP2023006311 W JP 2023006311W WO 2023181763 A1 WO2023181763 A1 WO 2023181763A1
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WO
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heat transfer
heat
transfer pipe
heat exchanger
seal member
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PCT/JP2023/006311
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸大 宮川
晃一 遠原
一紀 福田
武巳 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchanger and an indoor unit of an air conditioner equipped with the heat exchanger.
  • Patent Document 1 discloses a connection means that is relatively space-saving and can ensure relatively high pressure resistance performance at a connection portion between a heat transfer pipe and a header.
  • connection means for a heat exchanger disclosed in Patent Document 1 is formed from a specially designed and manufactured connector, a sealing member, and a sheet-like packing, so there is a problem that the manufacturing cost is high. . Furthermore, in order to maintain the compressed state of the seal member when internal pressure is applied, it is necessary to tighten the seal member with a screw. Therefore, a space is required for arranging the screws, and there is a limit to miniaturization.
  • the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a space-saving heat exchanger that reduces manufacturing costs while ensuring pressure resistance, and an air conditioner equipped with this heat exchanger.
  • the aim is to provide an indoor unit.
  • the heat exchanger includes a heat transfer pipe through which a heat medium flows, a connection port to which the heat transfer pipe is connected and a pipe from a heat source side is connected, and a heat transfer pipe that communicates the connection port and the heat transfer pipe.
  • a header having a flow path formed therein.
  • the header has a first seal member installation groove formed around the insertion hole and into which the first seal member is press-fitted between the heat transfer pipe and the heat transfer pipe.
  • the second member includes a connecting port, a groove forming a flow path, and a housing recess for housing the first member. An enlarged diameter portion is formed at the end of the heat transfer pipe inserted into the insertion hole to prevent the first seal member from falling off.
  • the heat transfer pipe is inserted into the header including the first member and the second member that accommodates the first member, and the enlarged diameter portion formed at the end of the heat transfer pipe allows the header to be connected to the header. It is possible to prevent the first seal member press-fitted between the heat transfer pipe and the heat transfer pipe from falling off. In this way, it is possible to have a simple component configuration, and it is possible to reduce manufacturing costs and save space while ensuring pressure resistance performance.
  • FIG. 3 is a perspective view of the header of the heat exchanger according to Embodiment 1, and is a view of the header viewed from the same direction as FIG. 3.
  • 5A is a perspective view of the header of the heat exchanger according to Embodiment 1, as seen from the direction of arrow b in FIG. 5A.
  • FIG. 8 is a diagram showing how the first plate member shown in FIG. 8 and the heat transfer pipe are connected.
  • FIG. A schematic diagram focusing on the connection between the first member and the heat transfer pipe of the heat exchanger according to Embodiment 2.
  • an air conditioner 1 includes an outdoor unit 2 installed outdoors, an indoor unit 3 embedded in the ceiling indoors and equipped with a heat exchanger 10 and a blower 11, and an outdoor unit. 2 and a repeater 4 connected to the indoor unit 3 via a heat medium pipe 5.
  • This air conditioner 1 is a so-called multi-air conditioner for buildings.
  • a plurality of piping for circulating the heat medium between the outdoor unit 2 and the indoor unit 3 is schematically shown as one heat medium pipe 5.
  • the heat exchanger 10 provided in the indoor unit 3 is supplied with hot or cold heat generated in the outdoor unit 2, which is a heat source device, via a repeater 4.
  • the heat exchanger 10 adjusts the indoor temperature by exchanging heat between the heat medium flowing therein and the indoor air.
  • the blower 11 is placed in the center of the indoor unit 3 and surrounded by heat exchangers 10 on all sides.
  • the blower 11 is, for example, a turbo fan, and promotes heat exchange by the heat exchanger 10 by blowing indoor air in all directions.
  • the heat exchanger 10 includes a header 80 having an inlet 21 through which the heat medium flows and an outlet 22 through which the heat medium flows out, and a plurality of heat transfer pipes connected at both ends to the header 80. 60 and a plurality of fins 70 attached to the heat transfer pipe 60.
  • the heat exchanger 10 is bent and has a square shape when viewed from the Z-axis direction. Note that in FIGS. 1 to 4, a plurality of fins 70 are schematically shown as one unit, and are shown as a bent rectangular wall. Note that in FIG. 2, one fin 70 is schematically shown.
  • the heat transfer pipe 60 is, for example, a copper pipe, and has a flow path formed therein through which a heat medium flows.
  • the heat medium flowing through the heat transfer pipe 60 is, for example, water.
  • the heat transfer pipe 60 has a starting end 61 as an inflow end connected to the header 80 and into which the heat medium flows, and a terminal end 62 as an outflow end connected to the header 80 and into which the heat medium flows out. has.
  • a starting end 61 and a terminal end 62 of the heat transfer pipe 60 protrude from the same fin 70, and a folded portion 63 is provided at an intermediate portion between the starting end 61 and the terminal end 62.
  • the range between the starting end 61 and the folded part 63 and the range between the terminal end 62 and the folded part 63 are folded into a rectangular shape, and the starting end 61, the terminal end 62, and the folded part 63 are located at the same corner of this rectangular shape. It is located in The heat transfer pipe 60 mainly extends in a direction parallel to the X-axis and the Y-axis.
  • the fins 70 are flat members that increase heat exchange efficiency by increasing the contact area with air.
  • the plurality of fins 70 are attached to the heat transfer pipe 60, and as shown in FIG. 2, they are attached perpendicular to the extending direction of the heat transfer pipe 60.
  • the material of the fins 70 is, for example, a clad material in which a brazing material is rolled and bonded to the surface of an aluminum plate.
  • the header 80 has a first member 40 and a second member 50, as shown in FIG.
  • the second member 50 is formed by joining the first joining member 20 and the second joining member 30.
  • the first joining member 20 is made of synthetic resin with a heat resistance temperature of 150 degrees or higher, for example, and includes a rectangular flat plate portion 23 having a longitudinal direction in the Z-axis direction, and one side of the flat plate portion 23 facing in the -Y direction. It has a cylindrical inlet 21 and an outlet 22 provided on the surface.
  • the inflow port 21 is a connection port to which a heat medium pipe 5 for flowing a heat medium from the outdoor unit 2 to the indoor unit 3 shown in FIG. 1 is connected.
  • the outlet 22 is a connection port to which a heat medium pipe 5 for flowing a heat medium from the indoor unit 3 to the outdoor unit 2 shown in FIG. 1 is connected. As shown in FIG.
  • cutouts 23a are formed in the upper and lower portions of one surface of the flat plate-shaped portion 23 to accommodate the retaining member 51. Furthermore, as shown in FIG. 4, an inlet groove 23b and an outlet groove 23c extending in the Z-axis direction and lined up in the X-axis direction are formed on the other surface of the flat plate-shaped portion 23.
  • the inflow hole 21a formed in the inflow port 21 penetrates the flat plate portion 23 and reaches the inflow groove 23b.
  • the outflow hole 22a formed in the outflow port 22 penetrates the flat plate-shaped portion 23 and reaches the outflow groove 23c.
  • the inflow groove 23b forms an inflow channel for distributing the heat medium that has flowed in from the inflow port 21 to each heat transfer pipe 60.
  • the flow path formed by the inflow groove 23b allows the inflow port 21 and the heat transfer pipe 60 to communicate with each other.
  • the outflow groove 23c forms a flow path that joins the heat medium flowing out from each heat transfer pipe 60 and guides it to the outflow port 22. In this way, the outflow channel formed by the outflow groove 23c allows the outflow port 22 and the heat transfer pipe 60 to communicate with each other.
  • the second joining member 30 is made of synthetic resin with a heat resistance temperature of 150 degrees or more, for example, and has a rectangular shape with its longitudinal direction in the Z-axis direction.
  • the second joining member 30 is joined to the first joining member 20 by thermal welding.
  • a rectangular accommodation recess 30a for accommodating the first member 40 is provided on the surface facing the +Y direction of the second joining member 30, and a heat medium flowing out from the terminal end 62 of the heat transfer pipe 60 is connected to another heat transfer pipe.
  • a folded recess 30b is formed to guide the end 60 to the starting end 61.
  • the accommodation recess 30a is a recess that matches the first member 40, and its depth is approximately the same as the thickness of the first member 40. Further, since the folding recess 30b has an elliptical shape and has a bottom as shown in FIG. .
  • the second joining member 30 includes a plurality of inflow through holes 30c arranged in the Z-axis direction and a plurality of outflow through holes 30d also arranged in the Z-axis direction. It is formed.
  • the outflow through hole 30d is formed on the +X side of the inflow through hole 30c.
  • the inflow through hole 30c is a through hole that allows the inflow channel formed by the inflow groove 23b shown in FIG. 4 to communicate with the starting end 61 of the heat transfer pipe 60 shown in FIG. Thereby, the heat medium that flows in from the inflow port 21 and is distributed in the inflow channel formed by the inflow groove 23b can be caused to flow into the heat transfer pipe 60 from the starting end 61.
  • the outflow through hole 30d is a through hole that allows the outflow channel formed by the outflow groove 23c shown in FIG. 4 to communicate with the terminal end 62 of the heat transfer pipe 60 shown in FIG. Thereby, the heat medium flowing out from the heat transfer pipe 60 can be made to merge in the outflow channel formed by the outflow groove 23c, and can be caused to flow out from the outflow port 22.
  • the first member 40 is made of synthetic resin with a heat resistance temperature of 150 degrees or higher, for example, and is formed of a rectangular plate-like member having a longitudinal direction in the Z-axis direction. As described above, the first member 40 is formed in a shape and size that matches the accommodation recess 30a shown in FIG. 4 formed in the second joining member 30. As shown in FIG. 3, the first member 40 is formed with a total of 20 insertion holes 40a through which the starting end 61 and the terminal end 62 of the heat transfer pipe 60 are inserted.
  • the first member 40 has a second sealing member installation groove 40b that is stepped down from the surface facing the second joining member 30 and is formed around the outer edge. That is, the second sealing member installation groove 40b is a groove formed by overlapping the second flat plate part 42, which is smaller than the first flat plate part 41, on the surface facing the -Y direction in the first flat plate part 41.
  • a second seal member 75 as a second seal member shown in FIG. 7 is installed in this second seal member installation groove 40b.
  • the second seal member 75 is, for example, an O-ring with a heat resistance temperature of 150 degrees or higher.
  • the second sealing member 75 is formed between the second joining member 30 and the first member 40 as shown in the enlarged view of FIG. is compressed.
  • the second seal member 75 is sandwiched between the inner circumferential surface 31 of the accommodation recess 30a formed in the second joint member 30 and the outer circumferential surface 43 of the second seal member installation groove 40b of the first member 40. It will be done.
  • the inner circumferential surface 31 and the outer circumferential surface 43 are opposed to each other and are parallel to the Y-axis direction.
  • the second seal member 75 compressed in this manner can ensure watertightness between the second joining member 30 and the outer edge of the first member 40.
  • connection between the insertion hole 40a formed in the first member 40 and the heat transfer pipe 60 inserted through the insertion hole 40a will be described.
  • illustration of the structural details of this connection portion is omitted.
  • the insertion hole 40a formed in the first member 40 is located at the center of a recessed portion recessed in the +Y direction.
  • This recess is a first seal member installation groove 40c in which a first seal member 45 as a first seal member is installed when the heat transfer pipe 60 is inserted into the insertion hole 40a.
  • the first seal member installation groove 40c is formed corresponding to each of the plurality of insertion holes 40a, and the first seal member 45 is press-fitted after the heat transfer pipe 60 is inserted into the insertion hole 40a.
  • the first seal member 45 is, for example, an O-ring with a heat resistance temperature of 150 degrees or higher. Thereby, the first seal member 45 is compressed between the inner peripheral surface 44 of the first seal member installation groove 40c of the first member 40 and the outer peripheral surface of the heat transfer pipe 60.
  • the inner peripheral surface 44 of the first member 40 and the outer peripheral surface of the heat transfer pipe 60 are opposed to each other and are parallel to the Y-axis direction. The first seal member 45 compressed in this manner ensures watertightness between the heat transfer pipe 60 and the first member 40.
  • a flared expanded tube portion 60b is formed at the end of the heat transfer pipe 60 inserted into the insertion hole 40a.
  • the enlarged tube portion 60b serves as an enlarged diameter portion in which the outer diameter of the heat transfer pipe 60 is enlarged, and prevents the first seal member 45 press-fitted into the first seal member installation groove 40c from falling off.
  • the header 80 is formed by attaching retaining members 51 to the second member 50 that accommodates the first member 40 therein, at both ends in the Z direction, that is, at two upper and lower locations.
  • the retaining member 51 has a groove-shaped cross-sectional shape, and by sandwiching the second member 50 and the first member 40 housed in the second member 50, the first member 40 comes off from the second member 50. to prevent
  • the procedure for assembling the header 80 will be explained.
  • the first member 40 is attached to a plurality of heat transfer pipes 60 to which fins 70 are attached. Since the insertion holes 40a of the first member 40 are formed corresponding to the ends of the heat transfer pipes 60, as shown in FIG. 9A, all the insertion holes 40a of the first member 40 correspond to The heat transfer pipe 60 is inserted.
  • the first seal member 45 is press-fitted into the first seal member installation groove 40c formed around the heat transfer pipe 60.
  • the first seal member 45 is, for example, an O-ring.
  • the second seal member 75 is installed in the second seal member installation groove 40b formed in the first member 40 shown in FIG.
  • the second seal member 75 is, for example, an O-ring.
  • first joining member 20 and the second joining member 30 are thermally welded and integrated.
  • the first member 40 with the second seal member 75 attached thereto is accommodated in the accommodation recess 30a formed in the second joining member 30.
  • the retaining member 51 is attached to sandwich the first member 40 and the second member 50. This prevents the first member 40 from coming off the second member 50.
  • the expanded pipe portion 60b formed at the end of the heat transfer pipe 60 can prevent the first seal member 45 from falling off from the first seal member installation groove 40c. Thereby, even if internal pressure acts on the header 80, water leakage can be prevented, and the pressure resistance performance of the heat exchanger can be ensured. Further, the pressure resistance of the heat exchanger can be ensured with a simple component configuration, and space can be saved.
  • a first sealing member installation groove 40c which is a concave portion, is formed in the first member 40 around the inserted heat transfer pipe 60, and the inner circumferential surface 44 of the first sealing member installation groove 40c and the heat transfer pipe 60
  • a first seal member 45 is press-fitted between the outer circumferential surface of the first seal member 45 and the outer circumferential surface of the first seal member 45 .
  • the first seal member 45 is compressed by the inner circumferential surface 44 of the first member 40 parallel to the Y-axis and the outer circumferential surface of the heat transfer pipe 60.
  • this Y-axis direction is the direction in which the accommodation recess 30a formed in the second joining member 30 opens. Therefore, when the internal pressure caused by the heat medium acts on the header 80, the first member 40 tends to deform in the direction in which it tries to come out of the accommodation recess 30a, that is, in the +Y direction.
  • the direction in which the first member 40 is deformed is perpendicular to the direction in which the first seal member 45 is compressed by the inner peripheral surface 44 of the first member 40 and the outer peripheral surface of the heat transfer pipe 60. Therefore, even if the first member 40 is deformed due to internal pressure acting on the header 80, the compressed state of the first seal member 45 does not loosen, and watertightness can be maintained.
  • the second seal member 75 is installed in the second seal member installation groove 40b that is stepped down from the surface of the first member 40 facing the second joining member 30, so that the It is sandwiched between the inner circumferential surface 31 of the accommodation recess 30 a formed in the second joining member 30 and the outer circumferential surface 43 of the second seal member installation groove 40 b of the first member 40 .
  • the heat transfer pipe 60 expands in the radial direction, and the second seal member 75 is further pushed toward the inner circumferential surface 31 by the outer circumferential surface 43 .
  • the second seal member 75 can exhibit higher watertightness.
  • the second seal member 75 is compressed in a direction perpendicular to the Y-axis by surfaces parallel to the Y-axis, such as the inner circumferential surface 31 of the accommodation recess 30a and the outer circumferential surface 43 of the second seal member installation groove 40b.
  • the direction in which the first member 40 tends to deform or move due to the internal pressure caused by the heat medium acting on the header 80 is the direction parallel to the Y-axis as described above, and the direction in which the first member 40 attempts to deform or move is parallel to the Y axis, and It is not the direction perpendicular to the Y axis that reduces the force. In this way, even if internal pressure is applied to the header 80 by the heat medium, the compression of the second seal member 75 is not loosened, and watertightness can be maintained.
  • the main components of the header 80 are the first member 40, and the second member 50 formed by joining the first joining member 20 and the second joining member 30, which is similar to the conventional heat exchanger. Less than the number of parts. Therefore, the manufacturing cost of the heat exchanger 10 can be suppressed.
  • an O-ring which is a general-purpose member, can be used as the first seal member 45 and the second seal member 75 for ensuring watertightness of the header 80. Thereby, the manufacturing cost of the heat exchanger 10 can be suppressed.
  • the header 80 is sandwiched between the retaining members 51 having a groove-shaped cross section. Thereby, even if internal pressure due to the heat medium acts on the header 80 having a box-like structure, it is possible to prevent the first member 40 from coming off from the second member 50.
  • Embodiment 2 Next, a heat exchanger and an indoor unit of an air conditioner according to Embodiment 2 will be described.
  • This embodiment has many configurations in common with the first embodiment described above. Therefore, the same reference numerals are given to the configurations common to both forms, and redundant explanations will be omitted.
  • the expanded tube portion 60b is formed at the end of the heat transfer pipe 60 to prevent the first seal member 45 from falling off, but in the second embodiment, as shown in FIG.
  • the first seal member 45 is prevented from falling off by forming a bead 160a, which is a locally enlarged diameter portion, at the end.
  • the bead 160a is formed by locally buckling the heat transfer pipe 160 while expanding it with a tube expansion punch.
  • the pipe wall may be processed to protrude in the direction of increasing diameter, for example, by dimple processing.
  • the processing method for preventing the first seal member 45 from falling off can be selected from among a plurality of methods, and the productivity of the heat exchanger can be improved. Note that other effects are the same as in the first embodiment.
  • the first member 40 and the second member 50 are made of synthetic resin, but they may be made of other materials.
  • the heat transfer pipe 60 shown in FIG. 3 is made of copper
  • the first joining member 20 and the second joining member 30 forming the second member 50 are made of synthetic resin
  • the first member 40 is made of brass.
  • the configuration of the third embodiment by using brass, which is similar to copper, which is the material of the heat transfer pipe 60, as the material of the first member 40, even when water is used as the heat medium, the heat transfer pipe Corrosion of the header 60 and the header 80 is suppressed. Therefore, water leakage due to corrosion of the header 80 and damage to the header 80 when internal pressure is applied can be prevented.
  • the first member 40 is made of brass, it can be brazed to the heat transfer pipe 60 made of copper, increasing the number of options for connecting the heat transfer pipe 60 and the first member 40. Thereby, the productivity of the heat exchanger can be improved, and the effect of preventing water leakage from the joint between the heat transfer pipe 60 and the first member 40 and damage to the header 80 when internal pressure is applied can be enhanced.
  • brazing can be used to join the first joining member 20 and the second joining member 30 that form the second member 50, which widens the range of options for manufacturing the header. Further, it is possible to enhance the effect of preventing water leakage from the joint between the first joint member 20 and the second joint member 30 and damage to the header 80 when internal pressure is applied.
  • a concave seal member installation groove 140a is formed around the circumferential surface 140b of the first member 140.
  • a second sealing member 175 as a second sealing member is attached to.
  • the seal member installation groove 140a is formed in the center of the first member 140 in the thickness direction on the peripheral surface 140b.
  • the second seal member 175 is, for example, an O-ring.
  • the second sealing member 175 is compressed between the second joining member 30 and the first member 140 when the first member 140 is accommodated in the accommodation recess 30a of the second joining member 30 shown in FIG. Thereby, watertightness between the second joining member 30 and the outer edge of the first member 140 can be ensured.
  • the seal member installation groove 140a is formed in a concave shape on the peripheral surface 140b of the first member 140, the second seal member 175 can be fitted into the seal member installation groove 140a.
  • Cheap Thereby, manufacturing of the header 80 becomes easy and manufacturing costs can be suppressed.
  • the heat transfer pipe 60 expands in the radial direction, and the second seal member 175 is further pressed, similar to the second seal member 75 shown in FIG. 6 . Furthermore, since the direction in which the second seal member 175 is compressed is the direction perpendicular to the Y-axis, similar to the second seal member 75 shown in FIG. The compression of the second seal member 175 is not loosened. Other effects similar to those of the above embodiment can also be obtained.
  • the cylindrical portion provided at the lower left in the figure is the inlet 21, and the cylindrical portion provided at the upper right in the figure is the outlet 22.
  • the inlet becomes the outlet, and the place where the outlet was The point becomes the inlet.
  • two folded recesses 30b are formed in the second joining member 30 in order to cope with the insufficient amount of heat exchange, and the heat medium is passed through the heat transfer pipe 60 again, making two round trips. I was letting it happen.
  • the second joining member 30 in which the folded recess 30b is formed can be omitted.
  • the second joining member 30 is omitted in this way, a structure corresponding to the accommodation recess 30a formed in the second joining member 30 is formed in the first joining member 20, and the first joining member 20 is The member 40 may be accommodated. In this case, the first joining member corresponds to the second member 50.
  • each member of the header 80 may be integrated by tightening bolts, or the header 80 may be sandwiched between clips.
  • the method of forming the enlarged diameter portion to prevent the first seal member from falling off is not limited to the above method; for example, by dropping weld metal to form a convex portion on the outer surface of the heat transfer pipe.
  • An enlarged diameter portion may also be formed.
  • the tube expansion method is not limited to flare tube expansion, and the expanded diameter portion may be formed by parallel tube expansion.
  • heat medium flowing through the heat exchanger in the above embodiment is water
  • the configuration of the above embodiment can be used even when other heat medium is employed.
  • Other heat media include oil, air, gas, etc.
  • first seal member and the second seal member are not limited to O-rings.
  • a rubber seal member or a silicone seal member having a rectangular cross section may be installed in the seal member installation groove.
  • the heat exchanger and the indoor unit of the air conditioner can be configured by appropriately combining the characteristic parts of the respective embodiments described above.
  • the first member 40 may be made of resin or metal
  • the first joining member 20 and the second joining member 30 may be made of resin or metal
  • heat transfer piping that prevents the first sealing member 45 from coming off.
  • the end portion of 60 may be expanded or otherwise buckled while being locally expanded with a tube expansion punch, or the sealing member installation groove formed in the first member may be stepped or concave. The most suitable one can be selected from among various combinations.
  • Air conditioner 1 Air conditioner, 2 Outdoor unit, 3 Indoor unit, 4 Repeater, 5 Heat medium piping, 10 Heat exchanger, 11 Air blower, 20 First joint member, 21 Inlet, 21a Inlet hole, 22 Outlet, 22a Outlet Hole, 23 flat plate-like part, 23a notch, 23b inflow groove, 23c outflow groove, 30 second joining member, 30a accommodation recess, 30b folding recess, 30c inflow through hole, 30d outflow through hole, 31 inner peripheral surface, 40 first member, 40a insertion hole, 40b second seal member installation groove, 40c first seal member installation groove, 41 first flat plate part, 42 second flat plate part, 43 outer peripheral surface, 44 inner peripheral surface, 45 first seal Member, 50 Second member, 51 Stopping member, 60 Heat transfer pipe, 60b Expanded tube part, 61 Starting end, 62 Terminating end, 63 Folded part, 70 Fin, 75 Second seal member, 80 Header, 140 First member, 140a Seal Member installation groove, 140b peripheral surface, 160 heat transfer pipe, 160a bead, 175

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

熱媒体が流れる伝熱配管（６０）と、伝熱配管（６０）が接続され、熱源側からの配管が接続される接続口（２１，２２）と、接続口（２１，２２）と伝熱配管（６０）とを連通させる熱媒体の流路とが形成されたヘッダ（８０）と、を備える熱交換器である。熱交換器のヘッダ（８０）は、伝熱配管（６０）が挿通された挿通孔、および、挿通孔の周囲に形成され伝熱配管（６０）との間に第１シール部材が圧入された第１シール部材設置溝、が形成された第１部材（４０）と、接続口（２１，２２）、流路を形成する溝部（２３ｃ）、および、第１部材（４０）を収容する収容凹部（３０ａ）、が形成された第２部材（５０）と、を有する。挿通孔に挿通された伝熱配管（６０）の端部には、第１シール部材の抜け落ちを防止するための拡径部（６０ｂ）が形成されている。

Description

熱交換器、空気調和機の室内機
　本開示は、熱交換器、及び熱交換器を備えた空気調和機の室内機に関する。
　熱交換器を流れる熱媒体として水を用いる場合、流速が速いと熱交換器の伝熱配管を腐食させることが知られている。そのため、電熱配管の数を多くする多パス化により、流速の抑制が図られている。一方で、接続部が複雑になる多パス化した熱交換器に高い耐圧性能を確保する場合、配管部品を接続するためのスペースが大きくなりやすい。特許文献１は、伝熱配管とヘッダとの接続部に、比較的省スペースでかつ比較的高い耐圧性能を確保することができる接続手段を開示している。
特開２０１２－１５４５４０号公報
　しかしながら、特許文献１が開示する熱交換器用の接続手段は、特別に設計および製造されたコネクタ、シール部材、およびシート状のパッキンから形成されたものであるため、製造コストがかかるという問題がある。また、内圧がかかった場合にシール部材の圧縮状態を維持するためには、ネジによる締め込みが必要である。そのため、ネジを配置するための空間が必要となり、小型化には限界がある。
　本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、耐圧性能を確保しつつ製造コストを抑えた省スペースな熱交換器、及びこの熱交換器を備えた空気調和機の室内機を提供することを目的としている。
　本開示に係る熱交換器は、熱媒体が流れる伝熱配管と、伝熱配管が接続され、熱源側からの配管が接続される接続口と、接続口と伝熱配管とを連通させる熱媒体の流路とが形成されたヘッダと、を備える。ヘッダは、伝熱配管が挿通された挿通孔、および、挿通孔の周囲に形成され伝熱配管との間に第１シール部材が圧入された第１シール部材設置溝、が形成された第１部材と、接続口、流路を形成する溝部、および、第１部材を収容する収容凹部、が形成された第２部材と、を有する。挿通孔に挿通された伝熱配管の端部には、第１シール部材の抜け落ちを防止するための拡径部が形成されている。
　本開示によれば、第１部材と、第１部材を収容する第２部材とを備えるヘッダに伝熱配管が挿通されており、この伝熱配管の端部に形成された拡径部によりヘッダと伝熱配管との間に圧入された第１シール部材の抜け落ちを防止できる。このように簡単な部品構成とすることができ、耐圧性能を確保しつつ製造コストの低減と省スペース化を図ることができる。
実施の形態１に係る空気調和機の斜視図 実施の形態１に係る熱交換器の斜視図 図２中の一点鎖線で囲ったＩＩＩ部の拡大図 図３中の矢印ＩＶの方向にみた熱交換器の図 実施の形態１に係る熱交換器のヘッダの斜視図であり、ヘッダを図３と同じ方向から見た図 実施の形態１に係る熱交換器のヘッダの斜視図であり、図５Ａ中の矢印ｂの方向からヘッダを見た図 図４中の断面線ＶＩ－ＶＩからみたヘッダの断面図 図６に示すヘッダの分解断面図 図７中の一点鎖線で囲ったＶＩＩＩ部の拡大図 図８に示す第１の板状部材と伝熱配管とを接続する様子を示した図 図８に示す第１の板状部材と伝熱配管とを接続する様子を示した図であり、図９Ａから続く図 実施の形態２に係る熱交換器の第１部材と伝熱配管との接続部に着目した模式図 実施の形態５に係る熱交換器の第１部材の周縁部に第１シール部材が設けられた様子を示した模式図
　以下、本開示の好適な実施の形態に係る熱交換器及び空気調和機の室内機について、図面を参照しながら説明する。各実施の形態を説明するにあたり、図１に示すように、水平方向に延びるＸ軸及びＹ軸と、Ｘ軸及びＹ軸に直交し鉛直方向に延びるＺ軸とを規定した直交座標系を適宜参照する。なお、ＸＹ平面は室内の天井に平行であり、＋Ｚ方向は上方、－Ｚ方向は下方である。
（実施の形態１）
　図１に示すように、空気調和機１は、屋外に設けられた室外機２と、室内の天井に埋め込まれ内部に熱交換器１０と送風機１１とが設置された室内機３と、室外機２と室内機３とに熱媒体配管５を介して接続された中継器４とを有している。この空気調和機１は、いわゆるビル用マルチエアコンである。なお、図１において、熱媒体を室外機２と室内機３との間で循環させるための複数の配管を、１本の熱媒体配管５で概略的に示している。
　室内機３に設けられた熱交換器１０には、熱源機である室外機２において生成された温熱又は冷熱が、中継器４を介して供給される。熱交換器１０は、内部を流れる熱媒体と室内の空気との間で熱交換することで室内を温度調節する。
　送風機１１は、室内機３の中央に配置され、四方が熱交換器１０に囲まれている。送風機１１は、例えば、ターボファンであり、四方に向けて室内の空気を送ることで、熱交換器１０による熱交換を促す。
　熱交換器１０は、図２に示すように、熱媒体が流入する流入口２１と流出する流出口２２とが形成されたヘッダ８０と、両端部がヘッダ８０に接続された複数の伝熱配管６０と、伝熱配管６０に取り付けられた複数枚のフィン７０とを備えている。熱交換器１０は、折り曲げられ、Ｚ軸方向からみると四角状の形状を有している。なお、図１～図４において、複数枚のフィン７０を、一つのまとまりとして概略的に示しており、屈曲して四角形状をなした壁体のごとく図示している。なお、図２においては、１枚のフィン７０を模式的に示している。
　伝熱配管６０は、例えば銅製の管であり、熱媒体が流れる流路が内部に形成されている。伝熱配管６０を流れる熱媒体は、例えば水である。伝熱配管６０は、図３に示すように、ヘッダ８０に接続され熱媒体が流入する流入端部としての始端６１と、ヘッダ８０に接続され熱媒体が流出する流出端部としての終端６２とを有する。伝熱配管６０の始端６１と終端６２とは同一のフィン７０から突出しており、始端６１と終端６２の中間部には折り返し部６３が設けられている。始端６１と折り返し部６３との間の範囲、及び終端６２と折り返し部６３との間の範囲は四角形状に折り曲げられており、始端６１、終端６２及び折り返し部６３は、この四角形状の同じ一隅に位置している。伝熱配管６０は、主にＸ軸およびＹ軸に平行な方向に延設している。
　フィン７０は、空気との接触面積を大きくすることで、熱交換効率を高めるための平板状の部材である。複数枚のフィン７０は、伝熱配管６０に取り付けられており、図２に示すように、伝熱配管６０の延設方向に直交して取り付けられている。フィン７０の材質は、例えば、アルミ板の表面にろう材が圧延接合されたクラッド材である。
　ヘッダ８０は、図３に示すように、第１部材４０及び第２部材５０を有している。第２部材５０は、第１接合部材２０と第２接合部材３０とが接合されることにより形成されている。
　第１接合部材２０は、例えば耐熱温度が１５０度以上の合成樹脂製で、Ｚ軸方向に長手方向を有する矩形状の平板状部２３と、平板状部２３の－Ｙ方向を向いた一方の面に設けられた円筒状の流入口２１及び流出口２２とを有している。流入口２１は、図１に示す室外機２から室内機３へと熱媒体を流す熱媒体配管５が接続される接続口である。一方、流出口２２は、図１に示す室内機３から室外機２へと熱媒体を流す熱媒体配管５が接続される接続口である。平板状部２３の一方の面における上部及び下部には、図５Ａに示すように、抜け止め部材５１を装着するための切り欠き２３ａが形成されている。また、平板状部２３の他方の面には、図４に示すように、Ｚ軸方向に延びＸ軸方向に並んだ流入溝２３ｂ及び流出溝２３ｃが形成されている。流入口２１に形成された流入孔２１ａは、平板状部２３を貫通して流入溝２３ｂにまで到達している。また、流出口２２に形成された流出孔２２ａは、平板状部２３を貫通して流出溝２３ｃにまで到達している。流入溝２３ｂは、流入口２１から流入した熱媒体を各伝熱配管６０に分配するための流入流路を形成する。このように、流入溝２３ｂにより形成された流路は、流入口２１と伝熱配管６０とを連通させる。また、流出溝２３ｃは、各伝熱配管６０から流出してきた熱媒体を合流させて流出口２２に導く流路を形成する。このように、流出溝２３ｃにより形成された流出流路は、流出口２２と伝熱配管６０とを連通させる。
　第２接合部材３０は、例えば耐熱温度が１５０度以上の合成樹脂製で、Ｚ軸方向に長手方向を有する矩形の形状を有している。第２接合部材３０は、熱溶着により第１接合部材２０に接合される。第２接合部材３０の＋Ｙ方向を向いた面には、第１部材４０を収容するための矩形状の収容凹部３０ａと、伝熱配管６０の終端６２から流出した熱媒体を別の伝熱配管６０の始端６１へと導くための折り返し凹部３０ｂが形成されている。収容凹部３０ａは、図４、図７に示すように、第１部材４０と合致する凹部であり、その深さは第１部材４０の厚みと同程度である。また、折り返し凹部３０ｂは楕円状であり、図７に示すように有底であることから、伝熱配管６０の終端６２から流出してきた熱媒体を、第２接合部材３０内で折り返すことができる。
　また、第２接合部材３０には、図３に示すように、Ｚ軸方向に配列された複数の流入用貫通孔３０ｃと、同じくＺ軸方向に配列された複数の流出用貫通孔３０ｄとが形成されている。流出用貫通孔３０ｄは、流入用貫通孔３０ｃよりも＋Ｘ側に形成されている。流入用貫通孔３０ｃは、図４に示す流入溝２３ｂにより形成された流入流路と、図３に示す伝熱配管６０の始端６１とを連通させる貫通孔である。これにより、流入口２１から流れ込み、流入溝２３ｂにより形成された流入流路で分配された熱媒体を、伝熱配管６０に始端６１から流入させることができる。また、流出用貫通孔３０ｄは、図４に示す流出溝２３ｃにより形成された流出流路と、図３に示す伝熱配管６０の終端６２とを連通させる貫通孔である。これにより、伝熱配管６０から流出した熱媒体を、流出溝２３ｃにより形成された流出流路で合流させて流出口２２から流出させることができる。
　第１部材４０は、例えば耐熱温度が１５０度以上の合成樹脂製で、Ｚ軸方向に長手方向を有する矩形状の板状部材から形成されている。第１部材４０は前述したように、第２接合部材３０に形成された図４に示す収容凹部３０ａに合致する形状及び大きさで形成されている。第１部材４０には、図３に示すように、伝熱配管６０の始端６１と終端６２とが挿通される計２０個の挿通孔４０ａが形成されている。
　また第１部材４０には、図７の拡大図に示すように、第２接合部材３０側を向いた面から段落ちした第２シール部材設置溝４０ｂが、外縁一周にわたって形成されている。すなわち、第２シール部材設置溝４０ｂは、第１平板部４１に第１平板部４１よりも小さな第２平板部４２が－Ｙ方向を向いた面に重ねられることにより形成された溝部である。この第２シール部材設置溝４０ｂには、図７に示す第２シール部材としての第２シール部材７５が装着される。第２シール部材７５は、例えば耐熱温度が１５０度以上のＯリングである。第２シール部材７５は、第１部材４０が第２接合部材３０の収容凹部３０ａに収容されることで、図６の拡大図に示すように第２接合部材３０と第１部材４０との間で圧縮される。このとき、第２シール部材７５は、第２接合部材３０に形成された収容凹部３０ａの内周面３１と、第１部材４０の第２シール部材設置溝４０ｂの外周面４３との間で挟まれる。内周面３１と外周面４３とは対向しており、それぞれＹ軸方向に平行である。このように圧縮された第２シール部材７５により、第２接合部材３０と第１部材４０の外縁との間の水密性を確保することができる。
　次に、図８を参照して、第１部材４０に形成された挿通孔４０ａと、この挿通孔４０ａに挿通された伝熱配管６０との接続部について説明する。なお、図６及び図７においては、この接続部の構造詳細については図示を省略している。第１部材４０に形成された挿通孔４０ａは、＋Ｙ方向に凹んだ凹部の中心に位置している。この凹部は、挿通孔４０ａに伝熱配管６０が挿通された際に、第１シール部材としての第１シール部材４５が設置される第１シール部材設置溝４０ｃである。第１シール部材設置溝４０ｃは、複数の挿通孔４０ａのそれぞれに対応して形成されており、伝熱配管６０が挿通孔４０ａに挿通された後に第１シール部材４５が圧入される。第１シール部材４５は、例えば耐熱温度が１５０度以上のＯリングである。これにより、第１シール部材４５は、第１部材４０の第１シール部材設置溝４０ｃの内周面４４と、伝熱配管６０の外周面との間で圧縮される。第１部材４０の内周面４４と、伝熱配管６０の外周面とは対向しており、Ｙ軸方向に平行である。このように圧縮された第１シール部材４５により、伝熱配管６０と第１部材４０との間の水密性が確保される。なお、挿通孔４０ａに挿通された伝熱配管６０の端部には、フレア拡管された拡管部６０ｂが形成されている。拡管部６０ｂは伝熱配管６０の外径が拡径した拡径部として、第１シール部材設置溝４０ｃに圧入された第１シール部材４５の抜け落ちを防止する。
　ヘッダ８０は、図５Ｂに示すように、第１部材４０を内部に収容する第２部材５０に、Ｚ方向における両端部すなわち上下２箇所に抜け止め部材５１が装着されることで形成されている。抜け止め部材５１は溝形状の断面形状を有しており、第２部材５０と第２部材５０に収容された第１部材４０とを挟み込むことで、第１部材４０が第２部材５０から外れるのを防止する。
　次に、ヘッダ８０の組み立て手順について説明する。まず、図３に示すように、フィン７０が取り付けられた複数本の伝熱配管６０に第１部材４０を取り付ける。第１部材４０の挿通孔４０ａは、伝熱配管６０の端部にそれぞれ対応して形成されていることから、図９Ａに示すように、第１部材４０の挿通孔４０ａに、対応する全ての伝熱配管６０を挿通する。
　続いて、図９Ｂに示すように、伝熱配管６０の周囲に形成されている第１シール部材設置溝４０ｃに、第１シール部材４５を圧入する。第１シール部材４５は、例えばＯリングである。
　続いて、挿通孔４０ａに挿通させた伝熱配管６０の端部を強制的に拡げ、図８に示す拡管部６０ｂを形成する。これにより、第１シール部材設置溝４０ｃに設置された第１シール部材４５の抜け落ちが防止される。
　続いて、図７に示す第１部材４０に形成された第２シール部材設置溝４０ｂに、第２シール部材７５を装着する。第２シール部材７５は、例えばＯリングである。
　続いて、第１接合部材２０と第２接合部材３０とを熱溶着して一体化させる。
　続いて、第２シール部材７５を装着した第１部材４０を、第２接合部材３０に形成された収容凹部３０ａに収容する。
　最後に、抜け止め部材５１を装着して、第１部材４０と第２部材５０とを挟み込む。これにより、第１部材４０が第２部材５０から外れるのを防止する。
　本実施の形態によれば、伝熱配管６０の端部に形成された拡管部６０ｂにより、第１シール部材設置溝４０ｃから第１シール部材４５が抜け落ちるのを防止することができる。これにより、ヘッダ８０に内圧が作用したとしても水漏れを防止することができ、熱交換器の耐圧性能を確保することができる。また、簡単な部品構成で熱交換器の耐圧性能を確保することができ、省スペース化を図ることができる。
　また、差し込まれた伝熱配管６０の周囲に、凹部である第１シール部材設置溝４０ｃを第１部材４０に形成し、第１シール部材設置溝４０ｃの内周面４４と、伝熱配管６０の外周面との間に第１シール部材４５が圧入されている。これにより、熱媒体による内圧が伝熱配管６０に作用したとしても、径方向に膨らんだ伝熱配管６０によりさらに第１シール部材４５が圧縮されることになり、より高い水密性を発揮させることができる。
　また、Ｙ軸に平行な第１部材４０の内周面４４と、伝熱配管６０の外周面とにより第１シール部材４５を圧縮している。このＹ軸方向は、図７に示すように、第２接合部材３０に形成された収容凹部３０ａが開口する方向である。そのため、熱媒体による内圧がヘッダ８０に作用すると、第１部材４０は収容凹部３０ａから抜けようとする方向、すなわち＋Ｙ方向に向けて変形しようとする。しかしながら、この第１部材４０は変形する方向は、第１部材４０の内周面４４と伝熱配管６０の外周面とにより第１シール部材４５が圧縮される方向と直交する。そのため、ヘッダ８０に内圧が作用し第１部材４０が変形したとしても、第１シール部材４５が圧縮された状態が緩むことがなく、水密性を維持することができる。
　また、第２シール部材７５は、第１部材４０の第２接合部材３０側を向いた面から段落ちした第２シール部材設置溝４０ｂに設置されることで、図６に示すように、第２接合部材３０に形成された収容凹部３０ａの内周面３１と、第１部材４０の第２シール部材設置溝４０ｂの外周面４３との間で挟まれている。これにより、熱媒体による内圧が作用すると伝熱配管６０は径方向に膨らみ、第２シール部材７５はさらに外周面４３によって内周面３１側に押される。このようにヘッダ８０に内圧が作用することで、より高い水密性を第２シール部材７５に発揮させることができる。
　また、第２シール部材７５は、収容凹部３０ａの内周面３１と第２シール部材設置溝４０ｂの外周面４３といったＹ軸に平行な面により、Ｙ軸に直交する方向に圧縮されている。一方、熱媒体による内圧がヘッダ８０に作用することにより第１部材４０が変形あるいは移動しようとする方向は、前述のようにＹ軸に平行な方向であり、第２シール部材７５に作用する圧縮力を低下させるＹ軸に直交する方向ではない。このように、熱媒体によりヘッダ８０に内圧が作用したとしても、第２シール部材７５の圧縮を緩ませることがなく、水密性を維持することができる。
　また、ヘッダ８０の主たる構成部品は、第１部材４０と、第１接合部材２０と第２接合部材３０とが接合されることにより形成された第２部材５０であり、従来の熱交換器の部材数よりも少ない。そのため、熱交換器１０の製造コストを抑制することができる。
　また、ヘッダ８０の水密性を確保するための第１シール部材４５及び第２シール部材７５に、汎用部材であるＯリングを用いることができる。これにより、熱交換器１０の製造コストを抑制することができる。
　また、溝形状の断面形状を有する抜け止め部材５１でヘッダ８０を挟み込んでいる。これにより、箱状構造を有するヘッダ８０に熱媒体による内圧が作用したとしても、第１部材４０が第２部材５０から外れるのを防止することができる。
（実施の形態２）
　次に、実施の形態２に係る熱交換器及び空気調和機の室内機について説明する。本実施の形態においては、上記の実施の形態１と共通する構成が多い。そのため、両形態で共通する構成には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。
　実施の形態１では伝熱配管６０の端部に拡管部６０ｂを形成して第１シール部材４５の抜け落ちを防止したが、実施の形態２では、図１０に示すように、伝熱配管１６０の端部に局所的に拡径した拡径部であるビード１６０ａを形成することで、第１シール部材４５の抜け落ちを防止している。ビード１６０ａは、伝熱配管１６０を局所的に拡管パンチで押し広げながら座屈させることにより形成されている。
　実施の形態２の構成によれば、伝熱配管の端部を拡管するための拡管機を用意することなく、他の金属加工方法を用いて、第１シール部材４５の抜け落ちを防止することができる。また、伝熱配管に拡径部を形成するために、例えばディンプル付け加工により管壁を径増加方向に飛び出させる加工を施してもよい。このように、第１シール部材４５の抜け落ちを防止するための加工方法を、複数の中から選択することができ、熱交換器の生産性を高めることができる。なお、その他の効果については、上記実施の形態１と同様である。
（実施の形態３）
　また、上記実施の形態では、第１部材４０及び第２部材５０は合成樹脂製であると説明したが、その他の材料から形成してもよい。実施の形態３に係る熱交換器において、図３に示す伝熱配管６０は銅製とし、第２部材５０を形成する第１接合部材２０及び第２接合部材３０は合成樹脂製とし、第１部材４０は黄銅製としている。
　実施の形態３の構成によれば、第１部材４０の材料に伝熱配管６０の材料である銅に近い黄銅を用いることで、熱媒体に水を用いた場合であっても、伝熱配管６０及びヘッダ８０の腐食が抑制される。そのため、ヘッダ８０の腐食に由来する水漏れ、及び内圧負荷時のヘッダ８０の破損を防ぐことができる。
　また、第１部材４０を黄銅製としているため、銅製の伝熱配管６０とろう接合をすることができ、伝熱配管６０と第１部材４０との接続方法の選択肢が増える。これにより、熱交換器の生産性を向上させ、かつ伝熱配管６０と第１部材４０との接合部からの水漏れ、及び内圧負荷時におけるヘッダ８０の破損を防ぐ効果を高めることができる。
（実施の形態４）
　実施の形態３では、ヘッダ８０の部材のうち、第１部材４０のみを黄銅製としたが、ヘッダ８０のその他の部材も同様に黄銅製とすることができる。実施の形態４に係る熱交換器において、第１部材４０だけでなく、第２部材５０を形成する第１接合部材２０及び第２接合部材３０も黄銅製としている。
　実施の形態４の構成によれば、ヘッダ８０の部品に伝熱配管６０の材料である銅に近い黄銅を用いることで、熱媒体として水を用いた場合であっても、伝熱配管６０及びヘッダ８０の腐食が抑制される。
　また、第２部材５０を形成する第１接合部材２０と第２接合部材３０との接合に、ろう接合を採用することができ、ヘッダの製造方法の選択の幅が広がる。また、第１接合部材２０と第２接合部材３０との接合部からの水漏れ、及び内圧負荷時におけるヘッダ８０の破損を防ぐ効果を高めることができる。
（実施の形態５）
　次に、実施の形態５の構成について説明する。本実施の形態に係る熱交換器では、図１１に示すように、第１部材１４０の周囲面１４０ｂに一周にわたって形成された凹形状のシール部材設置溝１４０ａが形成され、このシール部材設置溝１４０ａに第２シール部材としての第２シール部材１７５が装着されている。シール部材設置溝１４０ａは、周囲面１４０ｂにおいて第１部材１４０の厚み方向における中央部に形成されている。第２シール部材１７５は、例えばＯリングである。第２シール部材１７５は、第１部材１４０が図４に示す第２接合部材３０の収容凹部３０ａに収容されることで、第２接合部材３０と第１部材１４０との間で圧縮される。これにより、第２接合部材３０と第１部材１４０の外縁との間の水密性を確保することができる。
　実施の形態５の構成によれば、シール部材設置溝１４０ａが第１部材１４０の周囲面１４０ｂに凹形状をなして形成されていることから、第２シール部材１７５をシール部材設置溝１４０ａに嵌めやすい。これにより、ヘッダ８０の製造が容易になり、製造コストを抑制することができる。
　また、熱媒体による内圧が作用すると伝熱配管６０は径方向に膨らむことで、第２シール部材１７５がさらに押圧される点は、図６に示す第２シール部材７５と同様である。また、第２シール部材１７５の圧縮させる方向は、図６に示す第２シール部材７５と同様に、Ｙ軸に直交する方向であることから、熱媒体によりヘッダ８０に内圧が作用したとしても、第２シール部材１７５の圧縮を緩ませることがない。その他の効果も、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　この開示は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。第１接合部材２０において、図３に示すように図中左下に設けられた円筒状の部分を流入口２１、図中右上に設けられた円筒状の部分を流出口２２であると説明した。しかしながら、熱交換器において、熱媒体の流れる向きを上記で説明した方向とは反対にすることも可能であり、その場合には、流入口であった箇所は流出口となり、流出口であった箇所は流入口となる。
　また、第２接合部材３０には、図４に示すように、熱交換量の不足に対応するために２つの折り返し凹部３０ｂが形成され、再度、熱媒体を伝熱配管６０に通して２往復させていた。しかしながら、熱交換量が全流路で１往復で足りる場合には、折り返し凹部３０ｂが形成された第２接合部材３０を省略することができる。このように第２接合部材３０を省略する場合には、第２接合部材３０に形成されていた収容凹部３０ａに相当する構成を第１接合部材２０に形成し、第１接合部材２０に第１部材４０を収容させればよい。この場合、第１接合部材が第２部材５０に相当する。
　また、溝形状の断面形状を有する抜け止め部材５１でヘッダ８０を挟みこんで、第１部材４０が外れるのを防止したが、抜け止め部材はその他の態様であってもよい。例えば、ボルトを締め付けることでヘッダ８０の各部材を一体化させてもよいし、クリップによりヘッダ８０を挟み込んでもよい。
　また、第１シール部材の抜け落ちを防止する拡径部の形成方法は上記の方法に限定されるものではなく、例えば、溶着金属を滴下して伝熱配管の外面に凸部を形成することにより拡径部を形成してもよい。また、拡管方法もフレア拡管したものに限定されず、平行拡管することにより拡径部を形成してもよい。
　また、上記実施の形態の熱交換器を流れる熱媒体は水であると説明したが、他の熱媒体を採用する場合であっても上記の形態の構成を用いることができる。他の熱媒体としては、油、空気、ガス等である。
　また、第１シール部材及び第２シール部材はＯリングに限定されない。例えば矩形状の断面を有するゴム製のシール部材、あるいはシリコーン系のシール部材をシール部材設置溝に設置してもよい。
　また、上記の各実施の形態の特徴部分を適宜組み合わせて、熱交換器及び空気調和機の室内機を構成することができる。たとえば、第１部材４０を樹脂製あるいは金属製とするか、第１接合部材２０及び第２接合部材３０を樹脂製あるいは金属製とするか、第１シール部材４５の抜け止めを行う伝熱配管６０の端末部の加工を拡管加工あるいは局所的に拡管パンチで押し広げながら座屈させるといった他の加工とするか、第１部材に形成するシール部材設置溝を段差状のものあるいは凹形状のものとするか等、様々な組み合わせの中から最適なものを選択することができる。
　本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０２２年３月２３日に出願された、日本国特許出願２０２２－０４６９１２号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０２２－０４６９１２号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
１　空気調和機、２　室外機、３　室内機、４　中継器、５　熱媒体配管、１０　熱交換器、１１　送風機、２０　第１接合部材、２１　流入口、２１ａ　流入孔、２２　流出口、２２ａ　流出孔、２３　平板状部、２３ａ　切り欠き、２３ｂ　流入溝、２３ｃ　流出溝、３０　第２接合部材、３０ａ　収容凹部、３０ｂ　折り返し凹部、３０ｃ　流入用貫通孔、３０ｄ　流出用貫通孔、３１　内周面、４０　第１部材、４０ａ　挿通孔、４０ｂ　第２シール部材設置溝、４０ｃ　第１シール部材設置溝、４１　第１平板部、４２　第２平板部、４３　外周面、４４　内周面、４５　第１シール部材、５０　第２部材、５１　抜け止め部材、６０　伝熱配管、６０ｂ　拡管部、６１　始端、６２　終端、６３　折り返し部、７０　フィン、７５　第２シール部材、８０　ヘッダ、１４０　第１部材、１４０ａ　シール部材設置溝、１４０ｂ　周囲面、１６０　伝熱配管、１６０ａ　ビード、１７５　第２シール部材。

Claims (14)

  1. 　熱媒体が流れる伝熱配管と、
    　前記伝熱配管が接続され、熱源側からの配管が接続される接続口と、前記接続口と前記伝熱配管とを連通させる熱媒体の流路とが形成されたヘッダと、を備え、
    　前記ヘッダは、
    　前記伝熱配管が挿通された挿通孔、および、前記挿通孔の周囲に形成され前記伝熱配管との間に第１シール部材が圧入された第１シール部材設置溝、が形成された第１部材と、
    　前記接続口、前記流路を形成する溝部、および、前記第１部材を収容する収容凹部、が形成された第２部材と、
    　を有し、
    　前記挿通孔に挿通された前記伝熱配管の端部には、前記第１シール部材の抜け落ちを防止するための拡径部が形成されている、
    　熱交換器。
  2. 　前記拡径部は、前記伝熱配管の端部において、拡管加工、座屈によりビードを形成する加工、あるいはディンプル付け加工により形成されている、
    　請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記第１部材と前記第２部材との間の密閉性を確保するための第２シール部材が、前記第１部材に形成された第２シール部材設置溝に設けられている、
    　請求項１又は２に記載の熱交換器。
  4. 　前記第２シール部材設置溝は、前記第１部材の外縁一周にわたって形成されており、前記第２部材を向いた面から段落ちして形成されている、
    　請求項３に記載の熱交換器。
  5. 　前記第２シール部材設置溝は、前記第１部材の周囲面に一周にわたって形成された凹部である、
    　請求項３に記載の熱交換器。
  6. 　前記第２部材に収容された前記第１部材が前記収容凹部から抜け出るのを防止する抜け止め部材をさらに備える、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
  7. 　前記抜け止め部材は、前記第１部材と前記第２部材とを挟み込む溝形の形状を有する、
    　請求項６に記載の熱交換器。
  8. 　前記伝熱配管は、折り返し部を有し、前記端部である熱媒体が流入する流入端部と熱媒体が流出する流出端部とが前記挿通孔に挿通されており、
    　前記第２部材には、
    　前記接続口として、前記熱源側から熱媒体が流入する流入口と、前記熱源側へ熱媒体が流出する流出口とが形成されており、
    　前記流路を形成する前記溝部として、前記流入口と前記流入端部とを連通する流入流路を形成する流入溝と、前記流出口と前記流出端部とを連通する流出流路を形成する流出溝とが形成されている、
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の熱交換器。
  9. 　前記第２部材は、互いに重なり合って接合された第１接合部材と第２接合部材とを有し、
    　前記第１接合部材には、前記接続口と前記溝部とが形成されており、
    　前記第２接合部材には、前記伝熱配管の前記流入端部と前記流入流路とを連通させる流入用貫通孔と、前記伝熱配管の前記流出端部と前記流出流路とを連通させる流出用貫通孔と、前記伝熱配管の前記流出端部と前記流入端部とを連通させる折り返し凹部とが形成されている、
    　請求項８に記載の熱交換器。
  10. 　前記第１シール部材はＯリングである、
    　請求項１から９のいずれか１項に記載の熱交換器。
  11. 　前記第２シール部材はＯリングである、
    　請求項３から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
  12. 　前記第１部材及び前記第２部材は合成樹脂製である、
    　請求項１から１１のいずれか１項に記載の熱交換器。
  13. 　前記第１部材は黄銅製であり、
    　前記第２部材は合成樹脂製である、
    　請求項１から１１のいずれか１項に記載の熱交換器。
  14. 　請求項１から１３のいずれか１項に記載の熱交換器と、
    　前記熱交換器に室内の空気を送り、前記伝熱配管の内部を流れる熱媒体と室内の空気との間で熱交換を促す送風機と、を備える、
    　空気調和機の室内機。
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