JP2001066089A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【０００２】本発明は、車両等に備えられた冷凍サイク
ルに用いられる熱交換器に関する。[0002] The present invention relates to a heat exchanger used for a refrigeration cycle provided in a vehicle or the like.
【従来の技術】従来において、車両等の冷凍サイクルに
用いられる熱交換器は、一対のヘッダパイプと、前記ヘ
ッダパイプに設けた複数のチューブ挿入孔に端部を挿入
して接続した複数の扁平状のチューブと、前記チューブ
間に装着したフィンとを備えた熱交換器が用いられてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchanger used in a refrigeration cycle of a vehicle or the like is composed of a pair of header pipes and a plurality of flat pipes having ends inserted into a plurality of tube insertion holes provided in the header pipe and connected. A heat exchanger including a tube having a shape of a tube and fins mounted between the tubes is used.
【０００３】冷凍サイクル間を通流する冷媒は、一方の
ヘッダパイプから熱交換器内に流入し、ヘッダパイプを
通じて各チューブに分配され、チューブ表面及びフィン
に媒体の熱を伝達し、外気との熱交換を行って、他方の
ヘッダパイプから流通し、冷凍サイクルを循環してい
る。[0003] The refrigerant flowing between the refrigeration cycles flows into the heat exchanger from one of the header pipes, is distributed to each tube through the header pipe, transfers the heat of the medium to the tube surface and the fins, and communicates with the outside air. Heat exchange is performed, and the heat is circulated from the other header pipe and circulated in the refrigeration cycle.
【０００４】この種の熱交換器に用いられるヘッダパイ
プは、アルミ合金素材等からなる板状のヘッダパイプ素
材を折り曲げて、端部を当接し、内部を中空とした断面
円形状に形成されている。A header pipe used in this type of heat exchanger is formed by bending a plate-shaped header pipe material made of an aluminum alloy material or the like, abutting the ends thereof, and forming a hollow circular cross-section inside. I have.
【０００５】ヘッダパイプ素材は、チューブの端部をヘ
ッダパイプの内部中空部に挿入する複数のチューブ挿入
孔を備え、ヘッダパイプ素材の両端面を突き当て、ヘッ
ダパイプ素材に被服されたろう材等によって固着してヘ
ッダパイプを形成している。[0005] The header pipe material has a plurality of tube insertion holes for inserting the ends of the tubes into the inner hollow portion of the header pipe. The both ends of the header pipe material are abutted, and the header pipe material is coated with a brazing material or the like. The header pipe is fixed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】近年において、地球温
暖化等の問題に鑑み、フロン使用の廃止が求められてい
る。現状の社会情勢を考慮すると、地球温暖化につなが
る冷媒の使用を停止し、それに代わるより良い冷媒を冷
凍サイクルに用いる必要がある。 例えば、熱交換媒体
として、超臨界冷媒であるＣＯ２等の気体媒体を用いる
ことが考えられる。In recent years, in view of problems such as global warming, the elimination of the use of CFCs has been demanded. In view of the current social situation, it is necessary to stop using refrigerants that lead to global warming and use better alternatives for refrigeration cycles. For example, it is conceivable to use a gas medium such as CO 2 which is a supercritical refrigerant as the heat exchange medium.
【０００７】超臨界冷媒は、熱交換過程にともなって体
積（密度）変化を生じる気液混合状態の媒体と比較し
て、三倍以上の耐圧性が要求される。[0007] A supercritical refrigerant is required to have a pressure resistance three times or more higher than that of a medium in a gas-liquid mixed state in which the volume (density) changes during the heat exchange process.
【０００８】従って、ＣＯ２等の超臨界冷媒を用いる場
合は、要求される耐圧性を確保するために、ヘッダパイ
プやチューブを構成する素材の肉厚を厚くすることが考
えられる。Therefore, when using a supercritical refrigerant such as CO 2 , it is conceivable to increase the thickness of the material constituting the header pipe or tube in order to secure the required pressure resistance.
【０００９】しかし、ヘッダパイプを形成する素材のコ
ア材の厚さを肉厚とすると、コア材の厚さに対応したク
ラッド材を被覆して素材を形成する必要を生じるため、
素材表面にクラッドされたろう材量が増大する。However, if the thickness of the core material of the header pipe is made thick, it becomes necessary to cover the clad material corresponding to the thickness of the core material to form the material.
The amount of brazing material clad on the material surface increases.
【００１０】ろう材量を増大すると余分なろう材がチュ
ーブ端部から侵入し、媒体が通流する冷媒流路を塞いで
しまうという不都合を生じる。When the amount of the brazing material is increased, an extra brazing material invades from the end of the tube, thereby causing a disadvantage that the refrigerant flow path through which the medium flows is obstructed.
【００１１】また、ろう材の溶融量が増大すると、チュ
ーブとヘッダパイプのクリアランスに変動が生じ、広差
が少ない熱交換器の組み付け性が悪化するという問題を
生じる。Further, when the amount of melting of the brazing filler metal increases, the clearance between the tube and the header pipe fluctuates, which causes a problem that the assemblability of the heat exchanger having a small difference is deteriorated.
【００１２】更に、ろう材量が増大すると、ヘッダパイ
プの熱容量が増大し、ろう材を溶融するために炉の温度
を上げざるをえず、熱交換器を構成する他の部位に支障
をきたす等の問題も生じる。Further, when the amount of the brazing material increases, the heat capacity of the header pipe increases, so that the temperature of the furnace must be increased in order to melt the brazing material, and other parts constituting the heat exchanger are hindered. And other problems also occur.
【００１３】そこで、本発明は、前記問題点に鑑みて、
ヘッダパイプを形成する素材の肉厚を大きく変えること
なく、要求される耐圧性を確保した熱交換器を提供する
ことを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems,
An object of the present invention is to provide a heat exchanger that secures required pressure resistance without largely changing the thickness of a material forming a header pipe.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、複数のチューブ及びフィンを交互に積層し、
各チューブの端部をヘッダパイプに挿入して、接続した
熱交換器において、前記ヘッダパイプは、一枚のヘッダ
パイプ素材を折り曲げて形成するものであって、 ヘッ
ダパイプは、長手方向に複数のチューブ挿入孔を設け、
前記チューブ挿入孔と対向する位置に、ヘッダパイプ素
材の端部同士を重ね合わせて接合した接合部を設けた熱
交換器である。According to the first aspect of the present invention, a plurality of tubes and fins are alternately stacked,
In the heat exchanger connected by inserting the end of each tube into a header pipe, the header pipe is formed by bending a single piece of header pipe material, and the header pipe has a plurality of pieces in the longitudinal direction. Provide a tube insertion hole,
A heat exchanger provided with a joint portion in which ends of a header pipe material are overlapped and joined at a position facing the tube insertion hole.
【００１５】ヘッダパイプは、チューブ挿入孔に対向す
る位置に、ヘッダパイプ素材の端部同士を重ね合わせた
接合部を形成し、チューブから噴出した媒体が当たるヘ
ッダパイプの対向位置を二重構造として、ヘッダパイプ
の強度を向上し、ヘッダパイプにかかる耐圧性を向上し
ている。[0015] The header pipe has a joint formed by overlapping the ends of the header pipe material at a position opposed to the tube insertion hole, and the opposed position of the header pipe to which the medium ejected from the tube hits has a double structure. The strength of the header pipe is improved, and the pressure resistance applied to the header pipe is improved.
【００１６】本願第２請求項に記載した発明は、複数の
チューブ及びフィンを交互に積層し、各チューブの端部
をヘッダパイプに挿入して、接続した熱交換器におい
て、前記ヘッダパイプは、ヘッダパイプ内の空間を貫通
する柱部材を設け、前記柱部材をヘッダパイプと接合し
た熱交換器である。According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger in which a plurality of tubes and fins are alternately stacked, an end of each tube is inserted into a header pipe, and the header pipe is connected, A heat exchanger including a column member penetrating a space in a header pipe and joining the column member to the header pipe.
【００１７】このように、ヘッダパイプ内の空間に貫通
した柱部材を設け、この柱部材をヘッダパイプと接合す
ると、この柱部材によって、ヘッダパイプは内面から補
強されるため、耐圧性が向上する。As described above, when the column member penetrating into the space in the header pipe is provided and the column member is joined to the header pipe, the column member reinforces the header pipe from the inner surface, thereby improving the pressure resistance. .
【００１８】本願第３請求項に記載した発明は、複数の
チューブ及びフィンを交互に積層し、各チューブの端部
をヘッダパイプに挿入して接続した熱交換器において、
前記ヘッダパイプは、複数のチューブ挿入孔を備え、前
記チューブ挿入孔と対向する部位に形成したヘッダパイ
プの端面当接部を外周面から覆う当接部材を設けた熱交
換器である。According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger in which a plurality of tubes and fins are alternately stacked, and an end of each tube is inserted into a header pipe and connected.
The header pipe is a heat exchanger including a plurality of tube insertion holes and a contact member for covering an end surface contact portion of the header pipe formed at a portion facing the tube insertion hole from an outer peripheral surface.
【００１９】本願第４請求項に記載した発明は、前記請
求項３記載の発明において、前記ヘッダパイプに設けた
当接部材は、ヘッダパイプの端部開口部を閉塞するキャ
ップによって保持された熱交換器である。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the contact member provided on the header pipe has a heat retaining portion held by a cap for closing an end opening of the header pipe. It is an exchanger.
【００２０】前記当接部材は、ヘッダパイプの外側に当
接して接合するのみならず、ヘッダパイプの上下開口を
閉塞するキャップによって確実に保持されるため、ヘッ
ダパイプの補強が確実になされる。The abutting member not only abuts and joins the outside of the header pipe but also is securely held by the cap for closing the upper and lower openings of the header pipe, so that the header pipe is reliably reinforced.
【００２１】本願第５請求項に記載した発明は、前記請
求項３又は４いずれか記載の発明において、前記当接部
材は、ヘッダパイプの外側方向に突出するビードを備え
ている熱交換器である。According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the third or fourth aspect, the contact member is a heat exchanger including a bead projecting outward from the header pipe. is there.
【００２２】前記当接部材は、ヘッダパイプの外側方向
に突出するビードによって、当接部材の剛性を向上し、
ヘッダパイプの補強効果を向上するとともに、耐圧性の
弱いヘッダパイプの端面当接部にビードの凹部が対向す
るように、当接部材を設置してろう付けを行うと、前記
ビードの凹部にフィレットが形成されヘッダパイプの補
強の向上が可能となる。The contact member has a bead projecting outward from the header pipe to improve the rigidity of the contact member.
Improving the reinforcing effect of the header pipe, brazing is performed by installing a contact member such that the concave portion of the bead is opposed to the end face contact portion of the header pipe having low pressure resistance, and a fillet is formed in the concave portion of the bead. Is formed, and the reinforcement of the header pipe can be improved.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】図１は、熱交換器１の概略構成を
示す側面図である。 図１に示すように、本例の熱交換
器１は、チューブ２とフィン３を交互に積層し、これら
の積層したチューブ２の各両端をそれぞれ一対のヘッダ
パイプ４，５のチューブ挿入孔に挿入し、熱交換器１を
形成している。FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a heat exchanger 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the heat exchanger 1 of the present embodiment has tubes 2 and fins 3 alternately stacked, and each end of the stacked tubes 2 is inserted into a tube insertion hole of a pair of header pipes 4 and 5, respectively. The heat exchanger 1 is inserted.
【００２４】冷凍サイクルを循環する媒体は、他の機器
から、ヘッダパイプ４の媒体流入路６から流入し、ヘッ
ダパイプ４を通流して各チューブ２に分配され、チュー
ブ２の内部に形成された媒体流路を通流して、他方のヘ
ッダパイプ５の媒体流出路７から他の機器へ流出する。
または、ヘッダパイプ４，５のどちらか一方のヘッダパ
イプの長手方向中央部に仕切り板が設けられ、熱交換器
の上下で媒体の通流方向を変えて媒体を通流する場合も
ある。The medium circulating in the refrigeration cycle flows from another apparatus through the medium inflow path 6 of the header pipe 4, flows through the header pipe 4, is distributed to each tube 2, and is formed inside the tube 2. It flows through the medium flow path and flows out from the medium outflow path 7 of the other header pipe 5 to another device.
Alternatively, a partition plate may be provided at the center in the longitudinal direction of one of the header pipes 4 and 5, and the medium may flow by changing the flow direction of the medium above and below the heat exchanger.
【００２５】冷凍サイクルを循環する冷媒として、例え
ば、ＣＯ２等の耐圧性要求の高い媒体を用いると、熱交
換器１を構成する各部材には、通常の三倍以上の耐圧性
が要求される。When a medium having a high pressure resistance such as CO 2 is used as the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, each member constituting the heat exchanger 1 is required to have a pressure resistance three times or more as large as that of a normal member. You.
【００２６】従来において、ヘッダパイプは、例えば、
所定の厚みの板状体であるヘッダパイプ素材に必要とす
るチューブ挿入孔や仕切り板挿入孔を形成し、治具や金
型を用いて断面円形状となるように丸め、ヘッダパイプ
素材の板厚の端部同士を突き当ててろう付け接合し、円
筒状に形成していた。Conventionally, a header pipe is, for example,
Form a tube insertion hole and a partition plate insertion hole required for a header pipe material that is a plate-like body with a predetermined thickness, and use a jig or a mold to round it into a circular cross section. Thick ends were abutted and brazed to form a cylindrical shape.
【００２７】ＣＯ２等の高い耐圧性を要求する媒体を冷
凍サイクルに用いる場合、ヘッダパイプ４，５にかかる
圧力は、各チューブ２から噴出した媒体の当たる位置と
なるチューブ挿入孔に対向する位置に最も大きな負荷が
かかる。When a medium requiring high pressure resistance, such as CO 2 , is used for the refrigeration cycle, the pressure applied to the header pipes 4, 5 is set at a position facing the tube insertion hole, which is a position where the medium ejected from each tube 2 hits. Has the largest load.
【００２８】従来は、ヘッダパイプ素材の端部突き当て
部のクリアランスの管理が容易である等の理由から、チ
ューブ挿入孔に対向する位置にヘッダパイプ素材を断面
円形状に形成するヘッダパイプ素材の端部突き当て部の
位置を設定することが多かった。Conventionally, a header pipe material having a circular cross-section is formed at a position facing the tube insertion hole because the clearance of the end abutting portion of the header pipe material can be easily managed. In many cases, the position of the end butting portion was set.
【００２９】しかし、このようにヘッダパイプ素材の端
部突当部をチューブ挿入孔の対向位置に設定すると、最
も圧力負荷の高い部位に、他の部位よりも比較的耐圧性
の弱くなるろう付け接合部分を設定してしまう構造とな
り、要求される耐圧性を確保することが困難となる。However, when the end abutting portion of the header pipe material is set at a position facing the tube insertion hole, brazing, which has relatively lower pressure resistance than the other parts, is applied to the part where the pressure load is highest. The structure is such that the joining portion is set, and it becomes difficult to secure the required pressure resistance.
【００３０】従って、本例においては、図２に示すよう
に、板状のヘッダパイプ素材の端部を重ね合わせて、二
重構造とした。Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the ends of the plate-shaped header pipe material are overlapped to form a double structure.
【００３１】すなわち、図２に示すように、本例のヘッ
ダパイプ４又はヘッダパイプ５は、チューブ２を挿入す
るチューブ挿入孔の形成部位と対向する位置に、ヘッダ
パイプ素材の端部４ａ及び４ｂを重ね合わせて二重構造
とした接合部４Ａを形成している。That is, as shown in FIG. 2, the header pipe 4 or the header pipe 5 of the present embodiment is provided with the ends 4a and 4b of the header pipe material at positions facing the portion where the tube insertion hole for inserting the tube 2 is formed. Are overlapped to form a joint 4A having a double structure.
【００３２】このように、チューブ２から噴出する媒体
が当たり、最も耐圧性が必要となる部位は、二重構造と
なっているため、要求される耐圧性を確保したヘッダパ
イプを形成することができ、熱交換器の耐圧性が向上す
る。As described above, since the portion which is hit by the medium ejected from the tube 2 and which requires the most pressure resistance has a double structure, it is possible to form a header pipe having the required pressure resistance. And the pressure resistance of the heat exchanger is improved.
【００３３】なお、本例においては、ヘッダパイプ素材
は、断面矩形状に形成した例を示したが、断面矩形状に
限らず、断面円形状に形成し、端部を重ね合わせて二重
構造としたヘッダパイプを形成することも考えられる。
図２に示すように、ヘッダパイプを断面矩形状に形成す
ると、内側となるヘッダパイプ素材の端部と当接するヘ
ッダパイプ外側面となるヘッダパイプ素材の端部の板厚
が、断面矩形状の一辺を構成するため、ヘッダパイプ素
材の端部同士の重なり合いにより、板厚がヘッダパイプ
の外面に突出して段部を形成することなく、ヘッダパイ
プを形成できる。In the present embodiment, the header pipe material is formed in a rectangular cross section. However, the present invention is not limited to the rectangular cross section. It is also conceivable to form a header pipe that is set as follows.
As shown in FIG. 2, when the header pipe is formed to have a rectangular cross section, the thickness of the end of the header pipe material, which is the outer surface of the header pipe that comes into contact with the inner end of the header pipe material, has a rectangular cross section. Since one side is formed, the header pipe can be formed without overlapping the ends of the header pipe material so that the plate thickness projects to the outer surface of the header pipe to form a step.
【００３４】このため、ヘッダパイプ４の端部開口を閉
塞するキャップの形状が単純な形状（本例の場合は、矩
形）となるため、キャップの製造が容易となる利点があ
る。For this reason, since the shape of the cap for closing the opening at the end of the header pipe 4 is simple (rectangular in this example), there is an advantage that the cap can be easily manufactured.
【００３５】次に、本発明の第二の具体例を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【００３６】図３は、本発明の第二の具体例であるヘッ
ダパイプ１０と、ヘッダパイプの内空間を貫通する柱部
材１３と、ヘッダパイプの端部開口を閉塞するキャップ
１４の概略構成を示す図である。FIG. 3 shows a schematic configuration of a header pipe 10 according to a second embodiment of the present invention, a column member 13 penetrating through the inner space of the header pipe, and a cap 14 for closing an end opening of the header pipe. FIG.
【００３７】図３に示すように、本例のヘッダパイプ１
０は、ヘッダパイプ１０に形成されたチューブ挿入孔１
１と対向する位置に、後述する柱部材１３を挿通する挿
入孔１２を設けている。柱部材１３は、ヘッダパイプ１
０の内空間を貫通し、ヘッダパイプ１０に接合される。As shown in FIG. 3, the header pipe 1 of this embodiment
0 is a tube insertion hole 1 formed in the header pipe 10.
An insertion hole 12 through which a column member 13 described later is inserted is provided at a position facing 1. The pillar member 13 is a header pipe 1
0 and is joined to the header pipe 10.
【００３８】例えば、図４、図５及び図６に示すよう
に、挿入孔１２からヘッダパイプ１０の内空間に貫通し
た柱部材１３は、はんだ付け等によって、ヘッダパイプ
１０に接合される。図４は、柱部材１３をヘッダパイプ
１０の内面に接合した図を示し、図５は、柱部材１３を
ヘッダパイプ１０の外面に突出させ、柱部材１３をヘッ
ダパイプ１０の外面で接合した図を示す。また、図６
は、柱部材１３をヘッダパイプ１０の外面に突出させ、
ヘッダパイプ１０の外面に突出した柱部材１３の両端部
をヘッダパイプ１０の外面に沿ってカシメ、さらに、カ
シメた端部をはんだ等によって接合した図を示す。な
お、図４、図５又は図６に示すＺは、はんだ等の接合材
を示す。For example, as shown in FIGS. 4, 5 and 6, the column member 13 penetrating from the insertion hole 12 into the inner space of the header pipe 10 is joined to the header pipe 10 by soldering or the like. FIG. 4 is a diagram in which the column member 13 is joined to the inner surface of the header pipe 10, and FIG. 5 is a diagram in which the column member 13 is projected to the outer surface of the header pipe 10, and the column member 13 is joined to the outer surface of the header pipe 10. Is shown. FIG.
Makes the column member 13 project from the outer surface of the header pipe 10,
FIG. 2 is a diagram in which both ends of a column member 13 protruding from the outer surface of the header pipe 10 are caulked along the outer surface of the header pipe 10, and the caulked ends are joined by solder or the like. In addition, Z shown in FIG. 4, FIG. 5, or FIG. 6 indicates a joining material such as solder.
【００３９】このように、ヘッダパイプ１０の内空間を
貫通する柱部材１３を設けると、柱部材１３によって、
ヘッダパイプ１０は、内面から補強され、ヘッダパイプ
１０の内空間を通流する媒体によって、負荷される圧力
に耐え得る高い耐圧性を備えた熱交換器が構成される。As described above, when the column member 13 penetrating the inner space of the header pipe 10 is provided, the column member 13
The header pipe 10 is reinforced from the inner surface, and the medium flowing through the inner space of the header pipe 10 constitutes a heat exchanger having a high pressure resistance capable of withstanding the applied pressure.
【００４０】図７及び図８は、第三の具体例であるヘッ
ダパイプ１４と、ヘッダパイプ１４の内空間を貫通する
柱部材１７の具体例を示す図である。FIGS. 7 and 8 are views showing a third example of the header pipe 14 and a column member 17 penetrating the inner space of the header pipe 14. FIG.
【００４１】図７に示すように、本例のヘッダパイプ１
４は、チューブ挿入孔１５を設け、また、ヘッダパイプ
１４は、柱部材１７が挿通可能となるようにヘッダパイ
プ素材の端部の間隔を開けた溝部１６を設けている。As shown in FIG. 7, the header pipe 1 of this embodiment
4 is provided with a tube insertion hole 15, and the header pipe 14 is provided with a groove 16 having an interval between the ends of the header pipe material so that the column member 17 can be inserted.
【００４２】柱部材１７は、ヘッダパイプ１４の内空間
に貫通する柱部１７ａと、ヘッダパイプ１４の外周面の
一部を覆う当接部１７ｂとから構成されている。The column member 17 includes a column portion 17a penetrating into the inner space of the header pipe 14, and a contact portion 17b covering a part of the outer peripheral surface of the header pipe 14.
【００４３】柱部１７ａは、ヘッダパイプ１４のチュー
ブ挿入孔１５と合致する位置に、チューブ端部を保持す
るチューブ用溝部１７ｃを備えている。従って、図８に
示すように、ヘッダパイプ１４のチューブ挿入孔１５か
ら挿入されたチューブ２は、チューブ挿入孔１５及び柱
部材１７の柱部１７ａに設けたチューブ用溝部１７ｃに
よって保持される。The column 17a is provided with a tube groove 17c for holding a tube end at a position corresponding to the tube insertion hole 15 of the header pipe 14. Therefore, as shown in FIG. 8, the tube 2 inserted from the tube insertion hole 15 of the header pipe 14 is held by the tube insertion hole 15 and the tube groove 17 c provided in the column 17 a of the column member 17.
【００４４】柱部材１７は、ヘッダパイプ１４の溝部１
６から、柱部１７ａを挿入して、ヘッダパイプ１４の内
空間に柱部１７ａを貫通するとともに、ヘッダパイプ１
４の外周面を柱部材１７の当接部１７ｂが覆い、ヘッダ
パイプ１４を外周面から補強する。The column member 17 is formed in the groove 1 of the header pipe 14.
6, the column 17a is inserted to penetrate the column 17a into the inner space of the header pipe 14, and the header pipe 1
4 is covered by the contact portion 17b of the column member 17 to reinforce the header pipe 14 from the outer peripheral surface.
【００４５】チューブから流出する媒体は、柱部材１７
の柱部１７ａによってヘッダパイプ１４の内空間で二分
され、ヘッダパイプ１４にかかる圧力負荷が軽減され
る。The medium flowing out of the tube is the column member 17.
The inner space of the header pipe 14 is bisected by the pillar portion 17a, and the pressure load applied to the header pipe 14 is reduced.
【００４６】また、柱部材１７の当接部１７ｂがヘッダ
パイプ１４にろう付け接合され、ヘッダパイプ１４を外
周面から補強し、チューブから噴出した媒体が当たるチ
ューブ挿入孔１５の対向位置の耐圧強度が向上する。The contact portion 17b of the column member 17 is brazed to the header pipe 14, reinforces the header pipe 14 from the outer peripheral surface, and withstands pressure at the position opposite to the tube insertion hole 15 where the medium ejected from the tube hits. Is improved.
【００４７】従って、耐圧性要求の高い媒体を熱交換器
に通流した場合であっても、熱交換器の耐圧性を確保し
得る。Therefore, even when a medium having high pressure resistance is passed through the heat exchanger, the pressure resistance of the heat exchanger can be ensured.
【００４８】次に、熱交換器に用いられるヘッダパイプ
の第四の具体例について説明する。Next, a fourth specific example of the header pipe used in the heat exchanger will be described.
【００４９】図９は、チューブ挿入孔１９を形成したヘ
ッダパイプ１８、ヘッダパイプ１８の外周面の一部と当
接する当接部材２０及びヘッダパイプ１８の上下開口を
閉塞するキャップ２１の概略構成を示す図である。ま
た、図１０は、ヘッダパイプ１８に当接部材２０及びチ
ューブ２を接合した状態の概略構成を示す断面図であ
る。FIG. 9 shows a schematic configuration of the header pipe 18 in which the tube insertion hole 19 is formed, the contact member 20 that contacts a part of the outer peripheral surface of the header pipe 18, and the cap 21 that closes the upper and lower openings of the header pipe 18. FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration in a state where the contact member 20 and the tube 2 are joined to the header pipe 18.
【００５０】図９に示すように、本例のヘッダパイプ１
８は、板状のヘッダパイプ素材の端部を突き当てて、断
面円形状となるように形成している。そして、ヘッダパ
イプ１８の端部接合部１８ａを覆うように、ヘッダパイ
プ１８の外周面の一部を覆う当接部材２０が設けられ、
ヘッダパイプ１８と当接部材２０を一体として、キャッ
プ２１を被せ、ヘッダパイプ１８と当接部材２０を一体
的に接合している。As shown in FIG. 9, the header pipe 1 of this embodiment
Numeral 8 is formed so as to have a circular cross-section by abutting the end of a plate-shaped header pipe material. Then, a contact member 20 that covers a part of the outer peripheral surface of the header pipe 18 is provided so as to cover the end joining portion 18a of the header pipe 18,
The header pipe 18 and the contact member 20 are integrated, and the cap 21 is put on the header pipe 18 and the header pipe 18 and the contact member 20 are integrally joined.
【００５１】このように、ヘッダパイプ１８と当接部材
２０をキャップ２１で一体的に接合すると、当接部材２
０は、ヘッダパイプ１８の外周面とのろう付け接合だけ
でなく、長手方向の上下からキャップ２１によって保持
される。As described above, when the header pipe 18 and the contact member 20 are integrally joined by the cap 21, the contact member 2
0 is held by the cap 21 from above and below in the longitudinal direction, as well as by brazing to the outer peripheral surface of the header pipe 18.
【００５２】従って、チューブ２から噴出する媒体の圧
力負荷が大きくなるチューブ挿入孔１９と対向する部位
は、当接部材２０によって、ヘッダパイプ１８の外面か
らヘッダパイプ１８を補強し、ヘッダパイプ１８の耐圧
強度が向上し、要求される高い耐圧性を確保している。Accordingly, the portion facing the tube insertion hole 19 where the pressure load of the medium ejected from the tube 2 becomes large is reinforced by the contact member 20 from the outer surface of the header pipe 18 so that the header pipe 18 is The pressure resistance is improved, and the required high pressure resistance is secured.
【００５３】なお、図１１に示す第五の具体例のよう
に、ヘッダパイプ１９の端部接合部１９ａを、チューブ
２が挿入されるチューブ挿入孔の真向かいとなる位置に
設定する必要はなく、熱交換器に通風する外気等の影響
も考慮して、ヘッダパイプ１８の端部接合部１８ａ及び
当接部材２０を、チューブ挿入孔の中心位置を示す仮想
線Ｘ及びヘッダパイプの中心点Ｙから角度θの位置にヘ
ッダパイプ１８の端部接合部１８ａを設置が可能であ
る。As in the fifth specific example shown in FIG. 11, it is not necessary to set the end joint 19a of the header pipe 19 at a position directly opposite the tube insertion hole into which the tube 2 is inserted. In consideration of the influence of the outside air and the like passing through the heat exchanger, the end joining portion 18a and the contact member 20 of the header pipe 18 are moved from the virtual line X indicating the center position of the tube insertion hole and the center point Y of the header pipe. The end joint 18a of the header pipe 18 can be installed at the position of the angle θ.
【００５４】また、図１２に示す当接部材２２は、ヘッ
ダパイプ１８の外周方向に向けて、突出するビード２２
ａを備えている。また、当接部材２２のビード２２ａ
は、ヘッダパイプ１８の端部接合部１８ａに、ビード２
２ａの凹部２２ｂが位置するように、ヘッダパイプ１９
と当接部材２２を接合する。The contact member 22 shown in FIG. 12 is provided with a bead 22 protruding toward the outer peripheral direction of the header pipe 18.
a. The bead 22a of the contact member 22
Is connected to the end joint 18a of the header pipe 18 with the bead 2
The header pipe 19 is positioned so that the concave portion 22b of 2a is located.
And the contact member 22 are joined.
【００５５】このように、当接部材２２にビード２２ａ
を形成することにより，当接部材２２の剛性が向上し、
ヘッダパイプ１８を補強する効果が向上し、ヘッダパイ
プの耐圧性が向上する。また、ヘッダパイプ１８の端部
接合部１８ａがビード２２ａの凹部２２ｂによって覆わ
れていると、凹部２２ｂ部分と、ヘッダパイプ１８の外
表面にフィレットＦが形成され、フィレットＦによっ
て、ヘッダパイプ１８の端部接合部１８ａが補強され
る。As described above, the bead 22a is attached to the contact member 22.
The rigidity of the contact member 22 is improved by forming
The effect of reinforcing the header pipe 18 is improved, and the pressure resistance of the header pipe is improved. When the end joining portion 18a of the header pipe 18 is covered with the concave portion 22b of the bead 22a, a fillet F is formed on the concave portion 22b and the outer surface of the header pipe 18, and the fillet F forms The end joint 18a is reinforced.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数の
チューブ及びフィンを交互に積層し、各チューブの端部
をヘッダパイプに挿入して、接続した熱交換器におい
て、前記ヘッダパイプは、一枚のヘッダパイプ素材を折
り曲げて形成するものであって、ヘッダパイプは、長手
方向に複数のチューブ挿入孔を設け、前記チューブ挿入
孔と対向する位置に、ヘッダパイプ素材の端部同士を重
ね合わせて接合した接合部を設けた熱交換器である。As described above, the present invention relates to a heat exchanger in which a plurality of tubes and fins are alternately laminated, and the ends of each tube are inserted into a header pipe and connected. The header pipe is formed by bending a single header pipe material, and the header pipe is provided with a plurality of tube insertion holes in the longitudinal direction, and the ends of the header pipe material are placed at positions facing the tube insertion holes. This is a heat exchanger provided with a joined portion that is overlapped and joined.
【００５７】ヘッダパイプは、チューブ挿入孔に対向す
る位置に、ヘッダパイプ素材の端部同士を重ね合わせた
接合部を形成し、チューブから噴出した媒体によって、
圧力負荷の係る部位を二重構造として、ヘッダパイプの
耐圧性を向上している。また、ヘッダパイプ内の空間に
貫通する柱部材を設け、前記柱部材の両端部をヘッダパ
イプと接合し、ヘッダパイプの内面からヘッダパイプを
補強することで、ヘッダパイプを耐圧性を向上してい
る。更に、ヘッダパイプの外周面の一部に当接部材を設
け、この当接部材によって、ヘッダパイプの外周から補
強してヘッダパイプの耐圧性を向上している。特に，他
の部位よりも耐圧性が弱くなるヘッダパイプの端面当接
部を当接部材によって、補強するため、ヘッダパイプに
要求される高い耐圧性が確保できる。The header pipe has a joint portion formed by overlapping the ends of the header pipe material at a position facing the tube insertion hole.
The portion to which the pressure load is applied has a double structure to improve the pressure resistance of the header pipe. Further, by providing a pillar member penetrating into the space in the header pipe, joining both ends of the pillar member to the header pipe, and reinforcing the header pipe from the inner surface of the header pipe, improving the pressure resistance of the header pipe. I have. Further, a contact member is provided on a part of the outer peripheral surface of the header pipe, and the contact member reinforces the outer periphery of the header pipe to improve the pressure resistance of the header pipe. In particular, since the end face contact portion of the header pipe, which is weaker in pressure resistance than other parts, is reinforced by the contact member, the high pressure resistance required for the header pipe can be secured.
【００５８】また、当接部材にビードを設けると当接部
材の剛性が強化され、ヘッダパイプの耐圧性に対する補
強効果が向上する。更に、ビードの凹部をヘッダパイプ
の端面当接部に対向する位置に設置すると、ヘッダパイ
プの表面とそれを覆う当接部材のビードの凹部にフィレ
ットが形成され、このフィレットによっても、ヘッダパ
イプの耐圧性に対する補強効果が向上する。When a bead is provided on the contact member, the rigidity of the contact member is enhanced, and the effect of reinforcing the pressure resistance of the header pipe is improved. Further, when the concave portion of the bead is disposed at a position facing the end face contact portion of the header pipe, a fillet is formed in the surface of the header pipe and the concave portion of the bead of the contact member covering the same, and the fillet also forms the header pipe. The reinforcing effect on pressure resistance is improved.
【００５９】このように、ヘッダパイプに耐圧性を向上
するためにヘッダパイプ素材の端部を重ね合わせて接合
した接合部や、柱部材、当接部材を設けることによっ
て、ヘッダパイプを補強する構造として、ヘッダパイプ
素材の肉厚を厚くすることなく、耐圧性を向上した熱交
換器を提供できる。As described above, a structure for reinforcing the header pipe by providing the joint portion where the end portions of the header pipe material are overlapped and joined to improve the pressure resistance of the header pipe, the column member, and the contact member. As a result, it is possible to provide a heat exchanger with improved pressure resistance without increasing the thickness of the header pipe material.
【００６０】ヘッダパイプ素材の肉厚を厚くせずにヘッ
ダパイプの耐圧性を向上すると、ヘッダパイプ素材の肉
厚に伴って増量するろう材により、チューブの冷媒流路
が塞がれる等の不都合を回避し、熱交換器の重量軽減が
可能となる。If the pressure resistance of the header pipe is improved without increasing the thickness of the header pipe material, there is an inconvenience that the brazing material which increases in accordance with the thickness of the header pipe material blocks the refrigerant flow path of the tube. Thus, the weight of the heat exchanger can be reduced.
【００６１】[0061]
【図１】本発明の具体例に係り、熱交換器の側面図であ
る。FIG. 1 is a side view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の具体例に係り、ヘッダパイプ、チュー
ブの断面の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a view showing a schematic configuration of a cross section of a header pipe and a tube according to a specific example of the present invention.
【図３】本発明の第二の具体例に係り、ヘッダパイプ、
柱部材、キャップの概略構成を示す図である。FIG. 3 shows a header pipe according to a second embodiment of the present invention;
It is a figure which shows the schematic structure of a pillar member and a cap.
【図４】本発明の第二の具体例に係り、ヘッダパイプ及
び柱部材の組み付け構造を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing an assembling structure of a header pipe and a column member according to a second specific example of the present invention.
【図５】本発明の第二の具体例に係り、ヘッダパイプ及
び柱部材の他の組み付け構造を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another assembling structure of the header pipe and the column member according to the second specific example of the present invention.
【図６】本発明の第二の具体例に係り、ヘッダパイプ及
び柱部材の他の組み付け構造を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another assembling structure of the header pipe and the column member according to the second specific example of the present invention.
【図７】本発明の第三の具体例に係り、ヘッダパイプ及
び柱部材の概略構成を示す図である。FIG. 7 is a view showing a schematic configuration of a header pipe and a column member according to a third specific example of the present invention.
【図８】本発明の第三の具体例に係り、ヘッダパイプに
柱部材を組み付けた構造を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure in which a column member is assembled to a header pipe according to a third specific example of the present invention.
【図９】本発明の第四の具体例に係り、ヘッダパイプ、
当接部材及びキャップの概略構成を示す図である。FIG. 9 shows a header pipe according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a contact member and a cap.
【図１０】本発明の第四の具体例に係り、ヘッダパイプ
に当接部材及びチューブを組み付けた断面の概略構成を
示す図である。FIG. 10 is a view showing a schematic configuration of a cross section in which a contact member and a tube are assembled to a header pipe according to a fourth specific example of the present invention.
【図１１】本発明の第五の具体例に係り、ヘッダパイプ
に当接部材及びチューブを組み付けた断面の概略構成を
示す図である。FIG. 11 is a view showing a schematic configuration of a cross section in which a contact member and a tube are assembled to a header pipe according to a fifth specific example of the present invention.
【図１２】本発明の具体例に係り、ヘッダパイプに当接
部材及びチューブを組み付けた断面の概略構成を示す図
である。FIG. 12 is a view showing a schematic configuration of a cross section in which a contact member and a tube are assembled to a header pipe according to a specific example of the present invention.
１ 熱交換器 ２ チューブ ３ フィン ４ ヘッダパイプ ４Ａ 接合部 ４ａ ヘッダパイプ素材の端部 ４ｂ ヘッダパイプ素材の端部 ５ ヘッダパイプ １０ ヘッダパイプ １１ チューブ挿入孔 １２ 挿入孔 １３ 柱部材 １４ ヘッダパイプ １５ チューブ挿入孔 １６ 溝部 １７ 柱部材 １７ａ 柱部 １７ｂ 当接部 １７ｃ チューブ用溝部 １８ ヘッダパイプ １８ａ 端面接合部 １９ チューブ挿入孔 ２０ 当接部材 ２１ キャップ ２２ 当接部材 ２２ａ ビード ２２ｂ 凹部 Ｆ フィレット Ｚ はんだ Ｘ チューブの仮想中心線 Ｙ ヘッダパイプの中心点 θ 角度 Reference Signs List 1 heat exchanger 2 tube 3 fin 4 header pipe 4A joint 4a end of header pipe material 4b end of header pipe material 5 header pipe 10 header pipe 11 tube insertion hole 12 insertion hole 13 pillar member 14 header pipe 15 tube insertion Hole 16 Groove 17 Column member 17a Column 17b Contact 17c Tube groove 18 Header pipe 18a End face joint 19 Tube insertion hole 20 Contact member 21 Cap 22 Contact member 22a Bead 22b Depression F Fillet Z Solder X Tube virtual Center line Y Center point of header pipe θ Angle
Claims (5)
し、各チューブの端部をヘッダパイプに挿入して、接続
した熱交換器において、 前記ヘッダパイプは、一枚のヘッダパイプ素材を折り曲
げて形成するものであって、 ヘッダパイプは、長手方向に複数のチューブ挿入孔を設
け、前記チューブ挿入孔と対向する位置に、ヘッダパイ
プ素材の端部同士を重ね合わせて接合した接合部を設け
たことを特徴とする熱交換器。1. A heat exchanger in which a plurality of tubes and fins are alternately stacked, and an end of each tube is inserted into a header pipe, and the header pipe is formed by bending a single header pipe material. The header pipe is provided with a plurality of tube insertion holes in the longitudinal direction, and at the position facing the tube insertion hole, a joint is formed by overlapping and joining the ends of the header pipe material. A heat exchanger, characterized in that:
し、各チューブの端部をヘッダパイプに挿入して、接続
した熱交換器において、前記ヘッダパイプは、ヘッダパ
イプ内の空間を貫通する柱部材を設け、前記柱部材をヘ
ッダパイプと接合したことを特徴とする熱交換器。2. A heat exchanger in which a plurality of tubes and fins are alternately stacked, and an end of each tube is inserted into a header pipe, and the header pipe is connected to a column passing through a space in the header pipe. A heat exchanger comprising a member, and the column member joined to a header pipe.
し、各チューブの端部をヘッダパイプに挿入して接続し
た熱交換器において、 前記ヘッダパイプは、複数のチューブ挿入孔を備え、前
記チューブ挿入孔と対向する部位に形成したヘッダパイ
プの端面当接部を外周面から覆う当接部材を設けたこと
を特徴とする熱交換器。3. A heat exchanger in which a plurality of tubes and fins are alternately stacked, and an end of each tube is inserted into and connected to a header pipe, wherein the header pipe has a plurality of tube insertion holes, A heat exchanger, comprising: a contact member that covers an end surface contact portion of a header pipe formed at a portion facing an insertion hole from an outer peripheral surface.
ヘッダパイプの端部開口部を閉塞するキャップによって
保持されていることを特徴とする前記請求項３記載の熱
交換器。4. The contact member provided on the header pipe,
4. The heat exchanger according to claim 3, wherein the heat exchanger is held by a cap that closes an end opening of the header pipe.
向に突出するビードを備えていることを特徴とする前記
請求項３又は４いずれか記載の熱交換器。5. The heat exchanger according to claim 3, wherein the contact member includes a bead projecting outward of the header pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24010099A JP2001066089A (en) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24010099A JP2001066089A (en) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Heat exchanger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001066089A true JP2001066089A (en) | 2001-03-16 |
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ID=17054504
Family Applications (1)
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| JP24010099A Pending JP2001066089A (en) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | Heat exchanger |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001066089A (en) |
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-
1999
- 1999-08-26 JP JP24010099A patent/JP2001066089A/en active Pending
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