JP2007298260A - Heat exchanger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger capable of improving assemblability without degrading pressure resistance even when tubes are arranged in a plurality of lines with respect to an airflow direction. <P>SOLUTION: This heat exchanger is characterized in that tubes connected to a tank are arranged in a plurality of lines with respect to an airflow direction; guide plates having comb-like positioning slits for inserting the tubes into tube plates of the tank are provided; the tubes are positioned by inserting the tubes into the comb-like slits of the guide plates, and thereafter the tubes are inserted into the tube plates; and, in this assembly state, at least a tank upper plate, the tube plates, guide plates, tubes, and outer fins interlaid between the tubes are integrally brazed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱交換器に関し、とくに、高い耐圧性を維持しつつ組立性を向上した、二酸化炭素などの超臨界冷媒が用いられる超臨界サイクルの蒸発器やガスクーラ等として好適な熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger suitable for a supercritical cycle evaporator or gas cooler using a supercritical refrigerant such as carbon dioxide, which has improved assemblability while maintaining high pressure resistance. .

熱交換器のヘッダタンクを複数の部材で構成し、それぞれの部材を薄肉化することにより、熱交換チューブの挿入孔をプレス成形にて加工できるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１）。このような構造により、上記部材の切削の必要が無くなり、より低コストで効率的にチューブ挿入孔を形成することができるようになる。   A structure is known in which a header tank of a heat exchanger is constituted by a plurality of members, and each member is thinned so that an insertion hole of a heat exchange tube can be processed by press molding (for example, a patent) Reference 1). With such a structure, it is not necessary to cut the member, and the tube insertion hole can be efficiently formed at a lower cost.

また、ヘッダ部形成用プレート、中間プレート、管接続用プレートによりヘッダタンクを構成し、管接続用プレートには管接続のためのガイド孔を開けた構造も知られている（例えば、特許文献２）。このような構造により、空気流れ方向に対してチューブを複数列配置した場合の性能向上を試みている。
特開２００１−１３３１８９号公報 特開２００５−３２６１３５号公報 A structure is also known in which a header tank is constituted by a header portion forming plate, an intermediate plate, and a pipe connection plate, and a guide hole for pipe connection is formed in the pipe connection plate (for example, Patent Document 2). ). With such a structure, an attempt is made to improve performance when a plurality of tubes are arranged in the air flow direction.
JP 2001-133189 A JP-A-2005-326135

ところが、上記のような従来構造においては、チューブが空気流れ方向に対して複数列配置されている場合において、チューブを挿入して熱交換器組立用にチューブの位置決めを行うための上記ガイド孔の形状が長孔である場合には、該長孔にチューブを挿入する際に、チューブの位置決め方向として、必然的に空気流れ方向、タンク長手方向の２方向が規制されてしまい、組立上の許容代（自由度）がほとんど無い状態となるため、組立性が悪化する。また，各部品に対して非常に高い精度が要求されることになるため、コストアップに繋がるという問題も残されている。精度が低いと、耐圧性が低下する。   However, in the conventional structure as described above, when the tubes are arranged in a plurality of rows in the air flow direction, the guide holes for inserting the tubes and positioning the tubes for heat exchanger assembly are provided. When the shape is a long hole, when the tube is inserted into the long hole, the air flow direction and the tank longitudinal direction are inevitably restricted as the tube positioning direction. Since there is almost no allowance (degree of freedom), the assemblability deteriorates. Moreover, since extremely high accuracy is required for each component, there remains a problem that leads to an increase in cost. If the accuracy is low, the pressure resistance decreases.

そこで本発明の課題は、空気流れ方向に対してチューブが複数列配列されている場合においても、耐圧性を低下させること無く組立性を向上させることができる熱交換器を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a heat exchanger that can improve assemblability without reducing pressure resistance even when a plurality of rows of tubes are arranged in the air flow direction.

上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換器は、タンクに接続されるチューブが空気流れ方向に対して複数列配置されており、タンクの座板へチューブを挿入するための位置決め用の櫛状の切り込みを有するガイドプレートを備え、該ガイドプレートの前記櫛状の切り込みにチューブが差し込まれることにより該チューブの位置決めが行われた後に前記座板にチューブが挿入され、この組立状態にて、少なくとも、タンク上板、前記座板、前記ガイドプレート、チューブ、チューブ間に介装されるアウターフィンが、一体にろう付けされていることを特徴とするものからなる（第１の形態：タンクがタンク上板、座板、ガイドプレートによって構成される形態）。   In order to solve the above-described problems, the heat exchanger according to the present invention includes a plurality of tubes connected to the tank arranged in the air flow direction, and is used for positioning for inserting the tubes into the tank seat plate. A guide plate having a comb-shaped cut, and the tube is inserted into the comb-shaped cut of the guide plate, and the tube is inserted into the seat plate after the tube is positioned. The tank upper plate, the seat plate, the guide plate, the tube, and the outer fin interposed between the tubes are integrally brazed (first embodiment: The tank is composed of a tank upper plate, a seat plate, and a guide plate).

すなわち、従来のこの種の熱交換器においては、前述の如く、上記ガイドプレートに相当する部材に長孔が形成されていたために、とくに組立性が悪かったが、本発明に係る熱交換器においては、ガイドプレートが櫛状の切り込みを有する部材に構成されているので、ガイドプレートの両側から、単にチューブを各切り込みに差し込んでいくだけで、各チューブが容易に所定の組立位置に決められる。そして、ガイドプレートによって位置決めされたチューブが座板に（より正確には座板のチューブ挿入穴に）挿入されるが、このときガイドプレートに保持されている各チューブは、各切り込みに差し込まれているだけであり、少なくともその切り込みへの差し込み方向においては自由度のある状態にて座板に挿入されるので、挿入されるチューブと座板のチューブ挿入穴との間の相対位置関係がそれほど高精度に決められていない状態にあっても、チューブは極めて容易に座板に挿入され、所定の状態に組み立てられる。したがって、とくに組立性が大幅に向上される。しかも、熱交換器のタンクを構成するタンク上板、座板、ガイドプレートはすべてプレス等により加工可能な薄板部材で製作できるので、低コストでありながら容易にタンク部分に高い耐圧性を付与することができる。   That is, in the conventional heat exchanger of this type, as described above, since a long hole is formed in the member corresponding to the guide plate, the assemblability is particularly bad. However, in the heat exchanger according to the present invention, Since the guide plate is constituted by a member having a comb-like cut, each tube can be easily determined at a predetermined assembly position by simply inserting the tube into each cut from both sides of the guide plate. The tube positioned by the guide plate is inserted into the seat plate (more precisely, into the tube insertion hole of the seat plate). At this time, each tube held by the guide plate is inserted into each notch. Since it is inserted into the seat plate with a degree of freedom at least in the direction of insertion into the notch, the relative positional relationship between the inserted tube and the tube insertion hole of the seat plate is very high. Even in a state where accuracy is not determined, the tube is very easily inserted into the seat plate and assembled in a predetermined state. Therefore, in particular, the assemblability is greatly improved. Moreover, since the tank upper plate, seat plate, and guide plate that constitute the tank of the heat exchanger can all be manufactured by thin plate members that can be processed by a press or the like, high pressure resistance is easily imparted to the tank portion at a low cost. be able to.

上記本発明に係る熱交換器においては、上記ガイドプレートがろう材層を持たないベア材からなり，かつ、該ガイドプレートに接合される上記座板が少なくとも一方の面にろう材層が形成されたブレージングシートからなることが好ましい。このような構成により、位置決め用プレートとしてのガイドプレートの材料コストを安くすることができ、かつ、座板とタンク上板を確実にろう付けすることができる。また、ガイドプレートをベア材とすることで、ガイドプレートとアウターフィン等が接する場合にあっても、この間のエロージョンの発生を効果的に防止することが可能となる。   In the heat exchanger according to the present invention, the guide plate is made of a bare material having no brazing material layer, and the brazing material layer is formed on at least one surface of the seat plate joined to the guide plate. It is preferable that it consists of a brazing sheet. With such a configuration, the material cost of the guide plate as the positioning plate can be reduced, and the seat plate and the tank upper plate can be brazed reliably. In addition, by using the guide plate as a bare material, it is possible to effectively prevent erosion during this time even when the guide plate is in contact with the outer fin or the like.

また、上記ガイドプレート、座板、タンク上板がプレス加工により形成されていることが好ましい。このような構成により、これら部材を安価に加工することができる。   The guide plate, the seat plate, and the tank upper plate are preferably formed by pressing. With such a configuration, these members can be processed at low cost.

また、上記ガイドプレート、座板、タンク上板およびチューブが、さらにはアウターフィンまで含めて、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましい。このような構成により、材料の軽量化、ひいては熱交換器全体の軽量化をはかることができる。   Moreover, it is preferable that the guide plate, the seat plate, the tank upper plate, and the tube are made of aluminum or an aluminum alloy including the outer fins. With such a configuration, it is possible to reduce the weight of the material, and in turn reduce the weight of the entire heat exchanger.

また、上記ガイドプレートの櫛状の切り込みにおける各切り込みの幅が、座板のチューブが挿入される各穴の幅よりも大きいことが好ましい。このような構成により、各切り込みに保持されているチューブに切り込みの幅についても若干の自由度を持たせることができ、切り込みに保持されているチューブの座板のチューブ挿入穴への挿入がより容易化され、組立性が一層向上される。   Moreover, it is preferable that the width | variety of each notch in the comb-shaped notch | incision of the said guide plate is larger than the width | variety of each hole in which the tube of a seat board is inserted. With such a configuration, the tube held in each notch can have some degree of freedom in the width of the notch, and the tube held in the notch can be inserted into the tube insertion hole of the seat plate more. This is facilitated and the assemblability is further improved.

また、上記ガイドプレートの空気流れ方向寸法に関し、同方向における熱交換器コア中心に対して、空気流れ方向下流側寸法の方が空気流れ方向上流側寸法よりも短いことが好ましい。このような構成により、短く形成された空気流れ方向下流側のガイドプレートの端部からの延長部分には、ガイドプレートの板厚に相当する厚さの空間が形成されることになり、この空間を介して、凝縮水や付着水等の排水性を向上させることができる。したがって、排水性の面から、この空間は、とくに熱交換器の下部タンク側に形成されることが好ましい。   Regarding the air flow direction dimension of the guide plate, the air flow direction downstream dimension is preferably shorter than the air flow direction upstream dimension with respect to the heat exchanger core center in the same direction. With such a configuration, a space having a thickness corresponding to the plate thickness of the guide plate is formed in the extended portion from the end portion of the guide plate that is formed downstream in the air flow direction, and this space is formed. Through this, it is possible to improve the drainage of condensed water, adhering water, and the like. Therefore, it is preferable that this space is formed especially on the lower tank side of the heat exchanger from the viewpoint of drainage.

また、上記ガイドプレートの空気流れ方向寸法が、上記アウターフィンの同方向設置領域寸法よりも短いことが好ましい。ガイドプレートの、熱交換器コア中央部側隣接位置には、チューブの他にアウターフィンも配置されることになるが、上記のような構成により、ガイドプレートの端部からの延長部分に、アウターフィンの設置領域に隣接させて、上述したのと同様の、ガイドプレートの板厚に相当する厚さの空間が形成されることになり、この空間を介して、凝縮水や付着水等の排水性を向上させることができる。したがって、排水性の面から、この空間もまた、とくに熱交換器の下部タンク側に形成されることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the dimension of the guide plate in the air flow direction is shorter than the dimension of the outer fin in the same direction. In addition to the tube, an outer fin is also disposed at the position adjacent to the center portion of the heat exchanger core of the guide plate. With the above configuration, the outer portion of the guide plate extends from the end of the guide plate. A space having a thickness corresponding to the plate thickness of the guide plate is formed adjacent to the fin installation region, and the drainage of condensed water, adhering water, etc. is formed through this space. Can be improved. Therefore, this space is also preferably formed on the lower tank side of the heat exchanger in terms of drainage.

この場合、とくに、上記ガイドプレートの空気流れ方向下流側端部が、上記アウターフィンの空気流れ方向下流側端部よりも空気流れ方向上流側に位置していることが好ましい。すなわち、上記のような排水性向上のための空間を、意図的に、熱交換器の空気流れ方向下流側に形成するものである。空気流れにより、凝縮水や付着水等は熱交換器の空気流れ方向下流側に集められようとするので、このような構成を採用することにより、一層効率のよい排水性能を期待できる。   In this case, it is particularly preferable that the downstream end of the guide plate in the air flow direction is located upstream of the outer fin in the air flow direction. That is, the space for improving drainage as described above is intentionally formed on the downstream side in the air flow direction of the heat exchanger. Condensed water, adhering water, and the like are likely to be collected downstream of the heat exchanger in the air flow direction due to the air flow. By adopting such a configuration, more efficient drainage performance can be expected.

また、本発明に係る熱交換器においては、上記タンク上板に、上記タンクを空気流れ方向前後に位置するタンク部に区画する仕切り部が設けられ、上記座板に、上記タンク部間にわたって延びる複数の貫通穴が設けられ、上記ガイドプレートと座板の貫通穴によりタンク部間に複数の連通部が形成されている構造を採用することができる。すなわち、空気流れ方向前後にタンク部を設ける必要がある部分で、かつ、これらタンク部間を連通させる必要がある部分を有する場合、座板に複数の貫通穴を設け、その貫通穴の熱交換器コア中央部側をガイドプレートで閉塞することにより、極めて容易に所定構造のタンク部間連通部を形成することができる。したがって、容易に、チューブが空気流れ方向に対して複数列配置された構造を実現できるようになる。   Further, in the heat exchanger according to the present invention, the tank upper plate is provided with a partition portion that divides the tank into tank portions positioned in the front and rear directions of the air flow direction, and the seat plate extends between the tank portions. A structure in which a plurality of through holes are provided and a plurality of communicating portions are formed between the tank portions by the guide plate and the through holes of the seat plate can be employed. In other words, when there are parts that need to be provided with tank parts in the front and rear direction of the air flow, and there are parts that need to communicate between these tank parts, a plurality of through holes are provided in the seat plate, and heat exchange of the through holes is performed. By closing the central portion of the container core with the guide plate, the tank-unit communication portion having a predetermined structure can be formed very easily. Therefore, it becomes possible to easily realize a structure in which the tubes are arranged in a plurality of rows in the air flow direction.

このような構成においては、上記複数の貫通穴の穴延設方向と直交する方向の幅が、座板長手方向における貫通穴配設位置に応じて変化されている構造を採用することもできる。すなわち、各タンク部内においては、その長手方向に冷媒流速あるいは流量が分布を持つ場合が生じるが、このような場合、その分布に応じて上記複数の貫通穴の幅を座板長手方向における貫通穴配設位置に応じて変化させることにより、座板に接続されている各チューブへの冷媒流量を均一化することが可能になり、熱交換器全体の熱交換性能を向上させることが可能になる。同様の理由から、上記複数の貫通穴間の間隔が、座板長手方向において変化されている構造を採用することもできる。さらに同様の理由から、上記複数の貫通穴の穴延設方向の長さが、座板長手方向における貫通穴配設位置に応じて変化されている構造を採用することもできる。これら貫通穴の幅や長さ、間隔が変化されている構造は、組み合わせて採用することもできる。   In such a configuration, it is possible to adopt a structure in which the width of the plurality of through holes in the direction orthogonal to the hole extending direction is changed according to the through hole arrangement position in the seat plate longitudinal direction. That is, in each tank part, the refrigerant flow rate or flow rate may have a distribution in the longitudinal direction. In such a case, the width of the plurality of through holes is set to the through hole in the seat plate longitudinal direction according to the distribution. By changing according to the arrangement position, it becomes possible to equalize the flow rate of refrigerant to each tube connected to the seat plate, and to improve the heat exchange performance of the entire heat exchanger. . For the same reason, it is possible to adopt a structure in which the interval between the plurality of through holes is changed in the longitudinal direction of the seat plate. Furthermore, for the same reason, it is also possible to adopt a structure in which the lengths of the plurality of through holes in the extending direction of the holes are changed in accordance with the through hole arrangement positions in the seat plate longitudinal direction. These structures in which the widths, lengths, and intervals of the through holes are changed can be used in combination.

また、本発明に係る熱交換器は、タンクに接続されるチューブが空気流れ方向に対して複数列配置されており、前記タンクが、チューブの位置決め用の櫛状の切り込みを有するガイドプレートと、該ガイドプレートに沿う位置まで延び、その延設部に前記ガイドプレートの切り込みと逆向きの櫛状の切り込みを有するタンク上板によって形成され、前記ガイドプレートの前記櫛状の切り込みにチューブが差し込まれることにより該チューブの位置決めが行われた後に前記タンク上板の前記櫛状の切り込みがチューブに嵌め合わされ、この組立状態にて、少なくとも、前記タンク上板、前記ガイドプレート、チューブ、チューブ間に介装されるアウターフィンが、一体にろう付けされていることを特徴とするものからなる（第２の形態：前記第１の形態に比べ、座板を省略し、第１の形態における座板に相当する部位を、タンク上板の櫛状の切り込みを有する延設部とガイドプレートとによって協同構成した形態）。この第２の形態は、タンクの主要構成部材であるガイドプレートが、チューブの位置決め用の櫛状の切り込みを有する構成を備えている点で、第１の形態と共通の主要構成を有し、かつ、そのガイドプレートを用いることにより組立性を向上する点で、第１の形態と共通の課題の解決をはかるものである。   Further, in the heat exchanger according to the present invention, the tubes connected to the tank are arranged in a plurality of rows in the air flow direction, and the tank has a guide plate having a comb-like cut for positioning the tube; It is formed by a tank upper plate that extends to a position along the guide plate and has a comb-shaped cut in the extending portion opposite to the cut of the guide plate, and a tube is inserted into the comb-shaped cut of the guide plate. Thus, after the tube is positioned, the comb-like cuts of the tank upper plate are fitted into the tube. In this assembled state, at least the tank upper plate, the guide plate, the tube, and the tube are interposed between them. The outer fin to be mounted is integrally brazed (second form: the first) Compared to the embodiment, a form is omitted seat plate, the portion corresponding to the seat plate in the first embodiment, and cooperate constituted by the extended portion and the guide plate having a cut comb-shaped tank top plate). This second mode has a main configuration common to the first mode in that the guide plate, which is a main component of the tank, has a configuration having a comb-like cut for positioning the tube. In addition, the use of the guide plate improves the assemblability and solves a problem common to the first embodiment.

この第２の形態においては、第１の形態に比べ、部品点数を低減してコスト削減をはかることができる。そして、ガイドプレートの櫛状の切り込みと、タンク上板の逆向きの（つまり、対向する向きの）櫛状の切り込みとにより、各チューブを差し込みかつ嵌め合わせて保持し、自由度を持たせた状態で組み立てることが可能になるので、やはり、組立性を大幅に向上することができる。この第２の形態においても、タンクを構成するタンク上板およびガイドプレートの両部材共に、薄板素材から構成できるので、容易に、加工性の向上、耐圧性の向上を実現できる。   In the second embodiment, the cost can be reduced by reducing the number of parts as compared with the first embodiment. Each tube was inserted, fitted and held by a comb-shaped cut in the guide plate and a comb-shaped cut in the opposite direction (that is, in the opposite direction) of the tank upper plate, thereby providing flexibility. Since it becomes possible to assemble in the state, the assemblability can be greatly improved. Also in the second embodiment, since both the tank upper plate and the guide plate constituting the tank can be made of a thin plate material, it is possible to easily improve workability and pressure resistance.

この第２の形態に係る熱交換器においては、上記ガイドプレートが、片面にろう材層が形成されたブレージングシートからなることが好ましい。これによって、所望のろう付けが確実に行われ、かつ、他面をベア面とすることにより、コスト削減をはかることができる。   In the heat exchanger according to the second embodiment, the guide plate is preferably made of a brazing sheet having a brazing filler metal layer formed on one side. As a result, desired brazing can be reliably performed, and the cost can be reduced by making the other surface a bare surface.

この場合、ガイドプレートのアウターフィン側の面がベア面からなることが好ましい。これにより、ガイドプレートとアウターフィン等が接する場合にあっても、この間のエロージョンの発生を効果的に防止することが可能となる。   In this case, the outer fin side surface of the guide plate is preferably a bare surface. Thereby, even when the guide plate is in contact with the outer fin or the like, it is possible to effectively prevent erosion during this period.

また、上記ガイドプレートおよびタンク上板がプレス加工により形成されていることが好ましい。このような構成により、これら部材を安価に加工することができる。   The guide plate and the tank upper plate are preferably formed by press working. With such a configuration, these members can be processed at low cost.

また、上記ガイドプレート、タンク上板およびチューブが、さらにはアウターフィンまで含めて、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましい。このような構成により、材料の軽量化、ひいては熱交換器全体の軽量化をはかることができる。   Moreover, it is preferable that the guide plate, the tank upper plate, and the tube are made of aluminum or an aluminum alloy including the outer fins. With such a configuration, it is possible to reduce the weight of the material, and in turn reduce the weight of the entire heat exchanger.

また、この第２の形態に係る熱交換器においても、上記ガイドプレートの空気流れ方向寸法に関し、同方向における熱交換器コア中心に対して、空気流れ方向下流側寸法の方が空気流れ方向上流側寸法よりも短いことが好ましい。さらに、上記ガイドプレートの空気流れ方向寸法が、前記アウターフィンの同方向設置領域寸法よりも短いことが好ましい。この場合、ガイドプレートの空気流れ方向下流側端部が、アウターフィンの空気流れ方向下流側端部よりも空気流れ方向上流側に位置していることが好ましい。このような構成により、第１の形態同様、排水性を向上できる。   Also in the heat exchanger according to the second embodiment, with respect to the air flow direction dimension of the guide plate, the air flow direction downstream dimension is higher in the air flow direction upstream than the heat exchanger core center in the same direction. It is preferably shorter than the side dimension. Furthermore, it is preferable that the dimension of the guide plate in the air flow direction is shorter than the dimension of the outer fin in the same direction. In this case, it is preferable that the downstream end of the guide plate in the air flow direction is located upstream of the outer fin in the air flow direction. With such a configuration, drainage can be improved as in the first embodiment.

上記のような本発明に係る熱交換器は、組立性の向上とともに、高い耐圧性を容易に実現することができるので、とくに超臨界域で作動可能な冷媒を使用する超臨界サイクル、中でも冷媒が二酸化炭素である超臨界サイクルに用いられて好適なものである。   Since the heat exchanger according to the present invention as described above can easily achieve high pressure resistance as well as improved assemblability, it is particularly a supercritical cycle using a refrigerant that can operate in a supercritical region, and in particular, a refrigerant. Is suitable for use in a supercritical cycle in which is carbon dioxide.

また、本発明に係る熱交換器は、組立性の向上とともに、板状素材のプレス加工にてタンクを構成する各部材を製造可能であるので、コスト低減をはかりつつ大量生産が要求される場合に好適なものであり、とくに、車両用空調装置の冷凍サイクル中に用いられる熱交換器として好適なものである。   In addition, the heat exchanger according to the present invention can manufacture each member constituting the tank by pressing the plate-shaped material with improved assemblability, and therefore mass production is required while reducing costs. In particular, it is suitable as a heat exchanger used during a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner.

本発明に係る熱交換器によれば、空気流れ方向に対してチューブが複数列配列される場合において、とくに、チューブの位置決め用の櫛状の切り込みを有するガイドプレートを用いてタンクを組み立てることができるようにしたので、組立時にチューブ位置等に自由度を持たせることが可能になり、タンク、タンクとチューブの係合部の組立性、ひいては熱交換器全体の組立性を大幅に向上することができる。また、必要な自由度を付与したことから、タンクを構成する各部材にそれほど高い精度は要求されず、その状態でもって容易に所定構造のタンク、タンクとチューブの係合部を組立、接合できるので、問題なく目標とする耐圧性、例えば超臨界サイクル等にも適用可能な高い耐圧性を維持しつつ、組立性を向上させることができる。さらに、タンクを構成する各部材は、薄板素材からプレス加工等により製作可能であることから、コスト低減も併せてはかることができる。とくに第２の形態では、一層のコスト低減をはかることができる。   According to the heat exchanger according to the present invention, when a plurality of tubes are arranged in the air flow direction, the tank can be assembled using a guide plate having a comb-like cut for positioning the tube. Since it was possible, it became possible to give freedom to the tube position etc. during assembly, greatly improving the assembly of the tank, the engagement part of the tank and the tube, and consequently the assembly of the entire heat exchanger Can do. In addition, since the necessary degree of freedom is given, each member constituting the tank is not required to have a very high accuracy, and the tank having the predetermined structure and the engaging portion of the tank and the tube can be easily assembled and joined in this state. Therefore, it is possible to improve the assemblability while maintaining the target pressure resistance, for example, high pressure resistance applicable to a supercritical cycle or the like without any problem. Furthermore, since each member which comprises a tank can be manufactured from a thin plate raw material by press work etc., cost reduction can also be achieved. In particular, in the second embodiment, further cost reduction can be achieved.

また、本発明に係る熱交換器においては、各部材に、軽量な材料や、ろう付けのための特定形態の素材を用いることにより、熱交換器全体の軽量化、ろう付け性の向上、エロージョンの防止、一層のコスト低減をはかることができる。また、ガイドプレートの幅や端部位置を特定の幅や位置に設定することにより、排水性の向上をはかることもできる。さらに、座板に複数の貫通穴を設けてタンク部間の連通部を形成する場合には、その貫通穴の配置や大きさの変化状態を適切に設定することにより、冷媒流量を均一化し、熱交換器の性能向上をはかることもできる。   Further, in the heat exchanger according to the present invention, by using a lightweight material or a material of a specific form for brazing for each member, the overall weight of the heat exchanger is reduced, brazing is improved, and erosion is achieved. Prevention and further cost reduction. In addition, the drainage can be improved by setting the width and end position of the guide plate to a specific width and position. Furthermore, when a plurality of through holes are provided in the seat plate to form a communication part between the tank parts, the flow rate of the refrigerant is made uniform by appropriately setting the arrangement state and the change state of the through holes, It is also possible to improve the performance of the heat exchanger.

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施態様に係る熱交換器１を示しており、熱交換器１は、上下のタンク２、３と、タンク２、３間にわたって延びこの間を冷媒を連通して流通させるチューブ４（熱交換チューブ）と、隣接チューブ４間および最外層のチューブ４の外側に配設されたアウターフィン５と、熱交換器コア６の図１における左右方向両側に設けられたサイドプレート７、８と、を備えている。タンク２、３に接続されるチューブ４は、空気流れ方向９（図２に図示）に対して複数列配置されており、本実施態様では、空気流れ方向９に前後２列に配置されている。熱交換器コア６は、図３に示すように４つの熱交換部１０〜１３（第１熱交換部１０、第２熱交換部１１、第３熱交換部１２、第４熱交換部１３）に区画されており、冷媒は、図２に示すようにこれらの熱交換部の順に流される。上タンク２は、空気流れ方向９に下流側のタンク部１４と上流側のタンク部１５に区画されており、下流側のタンク部１４の内部は仕切り板１６によりさらに左側タンク部１４ａと右側タンク部１４ｂに、上流側のタンク部１５の内部は仕切り板１７によりさらに左側タンク部１５ａと右側タンク部１５ｂに、それぞれ区画されている。下タンク３は、空気流れ方向９に下流側のタンク部１８と上流側のタンク部１９に区画されており、これらタンク部１８、１９の内部は、その長手方向には区画されていない。冷媒の流れを説明するに、図２に示すように、冷媒入口２０から上タンク２の下流側のタンク部１４のうち左側タンク部１４ａ内に導入された冷媒は、チューブ４により第１熱交換部１０を通して下タンク３の下流側のタンク部１８内に送られ、該タンク部１８内をその長手方向に流れた後、チューブ４により第２熱交換部１１を通して上タンク２の下流側のタンク部１４のうちの右側タンク部１４ｂ内に送られ、該タンク部１４ｂ内からそれに連通された上流側のタンク部１５のうちの右側タンク部１５ｂ内へと送られ、チューブ４により第３熱交換部１２を通して下タンク３の上流側のタンク部１９内に送られ、該タンク部１９内をその長手方向に流れた後、チューブ４により第４熱交換部１３を通して上タンク２の上流側のタンク部１５のうちの左側タンク部１５ａ内に送られ、そこから冷媒出口２１を介して外部に送り出される。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a heat exchanger 1 according to an embodiment of the present invention. The heat exchanger 1 extends between upper and lower tanks 2 and 3 and tanks 2 and 3, and communicates refrigerant between them. Tube 4 (heat exchange tubes) to be circulated, outer fins 5 disposed between adjacent tubes 4 and outside the outermost tube 4, and heat exchanger core 6 on both sides in the left-right direction in FIG. 1. Side plates 7 and 8. The tubes 4 connected to the tanks 2 and 3 are arranged in a plurality of rows with respect to the air flow direction 9 (shown in FIG. 2). In this embodiment, the tubes 4 are arranged in two rows in the front and rear in the air flow direction 9. . As shown in FIG. 3, the heat exchanger core 6 includes four heat exchange units 10 to 13 (first heat exchange unit 10, second heat exchange unit 11, third heat exchange unit 12, and fourth heat exchange unit 13). The refrigerant flows in the order of these heat exchanging sections as shown in FIG. The upper tank 2 is divided into a downstream tank portion 14 and an upstream tank portion 15 in the air flow direction 9, and the interior of the downstream tank portion 14 is further divided by a partition plate 16 into a left tank portion 14 a and a right tank. In the portion 14b, the inside of the upstream tank portion 15 is further divided into a left tank portion 15a and a right tank portion 15b by a partition plate 17, respectively. The lower tank 3 is partitioned into a downstream tank portion 18 and an upstream tank portion 19 in the air flow direction 9, and the interiors of these tank portions 18 and 19 are not partitioned in the longitudinal direction. To explain the flow of the refrigerant, as shown in FIG. 2, the refrigerant introduced into the left tank portion 14 a of the tank portion 14 on the downstream side of the upper tank 2 from the refrigerant inlet 20 is first heat exchanged by the tube 4. After being sent into the tank part 18 on the downstream side of the lower tank 3 through the part 10 and flowing in the tank part 18 in the longitudinal direction, the tank on the downstream side of the upper tank 2 through the second heat exchange part 11 by the tube 4 Is sent into the right tank part 14 b of the part 14, sent from the tank part 14 b to the right tank part 15 b of the upstream tank part 15 connected to the tank part 14 b, and is subjected to the third heat exchange by the tube 4. After being sent into the tank part 19 upstream of the lower tank 3 through the part 12 and flowing in the tank part 19 in the longitudinal direction, the tank upstream of the upper tank 2 through the fourth heat exchange part 13 by the tube 4 Part 1 Is sent to the left tank portion 15a of the is fed to the outside through the refrigerant outlet 21 therefrom.

図４に示すように、この熱交換器１は、上タンク２を構成するために、内部に長手方向冷媒流路を形成するように構成されたタンク上板２２と、該タンク上板２２を下側から塞ぐように設けられ、チューブ４の上端が挿入、接続されるチューブ挿入穴２３が設けられた座板２４と、自身の幅方向両側に、座板２４のチューブ挿入穴２３へチューブ４を挿入するための位置決め用の櫛状の切り込み２５を有するガイドプレート２６を備えており、下タンク３を構成するために、内部に長手方向冷媒流路を形成するように構成されたタンク上板２７と、該タンク上板２７を上側から塞ぐように設けられ、チューブ４の下端が挿入、接続されるチューブ挿入穴２８が設けられた座板２９と、自身の幅方向両側に、座板２９のチューブ挿入穴２８へチューブ４を挿入するための位置決め用の櫛状の切り込み３０を有するガイドプレート３１を備えている。各ガイドプレート２６、３１における櫛状の切り込み２５、３０の各切り込みの幅は、座板２６、２９のチューブ挿入穴２３、２８の幅よりも大きく設定されており、櫛状の切り込み２５、３０に側方から差し込まれて位置決めされたチューブ４が各チューブ挿入穴２３、２８に挿入される際の自由度が与えられている。この本実施態様では、図４に示した全部材およびアウターフィン５はアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成され、チューブ４とアウターフィン５以外はプレス加工により形成されている。   As shown in FIG. 4, in order to constitute the upper tank 2, the heat exchanger 1 includes a tank upper plate 22 configured to form a longitudinal refrigerant flow path therein, and the tank upper plate 22 The tube 4 is inserted into the tube insertion hole 23 of the seat plate 24 on the both sides in the width direction of the seat plate 24 provided with the tube insertion hole 23 provided so as to be closed from the lower side and into which the upper end of the tube 4 is inserted and connected. The tank upper plate is provided with a guide plate 26 having a positioning comb-like cut 25 for inserting the lower tank 3 and is formed so as to form a longitudinal refrigerant flow path therein to constitute the lower tank 3. 27, a seat plate 29 provided so as to close the tank upper plate 27 from above, a tube insertion hole 28 into which the lower end of the tube 4 is inserted and connected, and seat plates 29 on both sides in the width direction of the seat plate 29. Tube insertion hole 28 And a guide plate 31 having a comb-like notches 30 for positioning for inserting over blanking 4. The width of each notch of the comb-shaped cuts 25 and 30 in each guide plate 26 and 31 is set larger than the width of the tube insertion holes 23 and 28 of the seat plates 26 and 29, and the comb-shaped cuts 25 and 30 are formed. The degree of freedom is given when the tube 4 inserted and positioned from the side is inserted into the tube insertion holes 23 and 28. In this embodiment, all members and the outer fins 5 shown in FIG. 4 are made of aluminum or an aluminum alloy, and parts other than the tube 4 and the outer fins 5 are formed by pressing.

本実施態様では、上タンク２の下流側のタンク部１４のうちの右側タンク部１４ｂと、上流側のタンク部１５のうちの右側タンク部１５ｂとが連通されているが、この連通構造を形成するために、図５に示すように、座板２４に、その幅方向に沿って延びる長穴からなる複数の貫通穴３２が設けられている。図６に示すように、座板２４の下面側にはガイドプレート２６が接合されるが、各貫通穴３２の長さをタンク上板２２におけるタンク部１４ｂ、１５ｂ間の仕切り部３３よりも長く設定しておくことにより、これら貫通穴３２により、図６の矢印で示される冷媒の流れ３４を可能にする、タンク部１４ｂ、１５ｂ間の連通部３５が形成される。なお、図５において、チューブ挿入穴２３と貫通穴３２は千鳥状に配置されているが、これに限定されるものではなく、貫通穴３２が仕切り部３３よりも長ければ、例えばチューブ挿入穴２３同士の間に貫通穴３２を設けてもよい。   In the present embodiment, the right tank part 14b of the tank part 14 on the downstream side of the upper tank 2 and the right tank part 15b of the tank part 15 on the upstream side communicate with each other, but this communication structure is formed. In order to do this, as shown in FIG. 5, the seat plate 24 is provided with a plurality of through holes 32 each consisting of a long hole extending along the width direction. As shown in FIG. 6, the guide plate 26 is joined to the lower surface side of the seat plate 24, but the length of each through hole 32 is longer than the partition portion 33 between the tank portions 14 b and 15 b in the tank upper plate 22. By setting, the through hole 32 forms a communication part 35 between the tank parts 14b and 15b that enables the refrigerant flow 34 indicated by the arrow in FIG. In FIG. 5, the tube insertion holes 23 and the through holes 32 are arranged in a staggered manner. However, the present invention is not limited to this, and if the through holes 32 are longer than the partition portion 33, for example, the tube insertion holes 23. A through hole 32 may be provided between them.

上記のような連通部３５が形成されない場合には、例えば図７に示すような構造となる。また、上記のような連通部３５が形成される場合には、貫通穴３２の配置や大きさについて各種の形態を採り得る。例えば、図８に示すように、等間隔で同じ大きさの貫通穴３２ａを配置することもできるし、図９に示すように、貫通穴３２ｂの各穴延設方向と直交する方向の幅が、座板２４の長手方向における貫通穴３２ｂの配設位置に応じて変化されている構造とすることもできるし（図示例では、座板２４の長手方向端部側ほど貫通穴３２ｂの幅が小さくなっている）、さらに、図１０に示すように、貫通穴３２ｃ間の間隔が座板２４の長手方向において変化されている構造とすることもできるし（図示例では、座板２４の長手方向端部側ほど貫通穴３２ｃ間の間隔が広くなっている）、さらにまた、図１１に示すように、貫通穴３２ｄの各穴延設方向の長さが、座板２４の長手方向における貫通穴３２ｄの配設位置に応じて変化されている構造とすることもできる（図示例では、座板２４の長手方向端部側ほど貫通穴３２ｄの長さが短くなっている。但し、最短の貫通穴３２ｄであっても、仕切り部３３（図６）の幅よりも長く設定されている）。図９に示す構造においては、併せて、図１０に示したような貫通穴間の間隔を変化させる構造、または／および図１１に示したような貫通穴の長さを変化させる構造を組み合わせてもよく、図１０に示す構造においては、併せて、図９に示したような貫通穴の大きさ（幅）を変化させる構造、または／および図１１に示したような貫通穴の長さを変化させる構造を組み合わせてもよく、図１１に示す構造においては、併せて、図９に示したような貫通穴の大きさ（幅）を変化させる構造、または／および図１０に示したような貫通穴間の間隔を変化させる構造を組み合わせてもよい。これら図９〜図１１に示した構造では、タンク部内における冷媒の流れ状態に応じて貫通穴の配置や大きさ、長さの変化を設定すればよく、それによって、チューブ４からタンク部内へ導出、タンク部内からチューブ４内へ導入される冷媒の流量の均一化をはかることができる。冷媒流量の均一化により、冷房性能の向上をはかることができる。   When the communication part 35 as described above is not formed, for example, the structure is as shown in FIG. Moreover, when the above communication part 35 is formed, various forms can be taken about arrangement | positioning and a magnitude | size of the through-hole 32. FIG. For example, as shown in FIG. 8, through holes 32 a having the same size can be arranged at equal intervals, and as shown in FIG. 9, the width of each through hole 32 b in a direction orthogonal to the direction in which each hole extends is shown. In addition, the structure may be changed in accordance with the arrangement position of the through hole 32b in the longitudinal direction of the seat plate 24 (in the illustrated example, the width of the through hole 32b is closer to the end in the longitudinal direction of the seat plate 24). Further, as shown in FIG. 10, the distance between the through holes 32c can be changed in the longitudinal direction of the seat plate 24 (in the illustrated example, the longitudinal length of the seat plate 24). Further, as shown in FIG. 11, the length of each through hole 32d in the extending direction of each of the through holes 32d is longer in the longitudinal direction of the seat plate 24. The structure is changed according to the arrangement position of the hole 32d. (In the illustrated example, the length of the through hole 32d is shorter toward the end of the seat plate 24 in the longitudinal direction. However, even with the shortest through hole 32d, the partition 33 (FIG. 6) Set longer than the width). The structure shown in FIG. 9 is combined with a structure that changes the interval between the through holes as shown in FIG. 10 and / or a structure that changes the length of the through hole as shown in FIG. In addition, in the structure shown in FIG. 10, a structure for changing the size (width) of the through hole as shown in FIG. 9 or / and the length of the through hole as shown in FIG. The structures to be changed may be combined. In the structure shown in FIG. 11, a structure for changing the size (width) of the through hole as shown in FIG. 9 or / and as shown in FIG. You may combine the structure which changes the space | interval between through-holes. In the structures shown in FIGS. 9 to 11, the arrangement, size, and length of the through holes may be set in accordance with the flow state of the refrigerant in the tank portion, thereby leading out from the tube 4 into the tank portion. The flow rate of the refrigerant introduced from the tank portion into the tube 4 can be made uniform. The cooling performance can be improved by equalizing the refrigerant flow rate.

また、図１２および図１３に示すように、ガイドプレート、とくに下側のガイドプレート４１の空気流れ方向寸法に関して、空気流れ方向９における熱交換器コア中心４２に対して、空気流れ方向下流側寸法の方が空気流れ方向上流側寸法よりも短いことが好ましい。このように構成すれば、ガイドプレート４１の空気流れ方向下流側の延長部分に、ガイドプレート４１の板厚に相当する空間部４３を形成できるので、熱交換器コア６から流下してきた凝縮水や付着水をこの空間部４３に沿わせて円滑に排出することが可能になり、排水性を向上できる。その結果、水飛びやアウターフィン５に水分が付着することによる冷房性能の低下を防ぐことができる。また、図１３に示すように、アウターフィン５との関係において、ガイドプレート４１の空気流れ方向寸法が、アウターフィン５の同方向における設置領域寸法よりも短くなるようにしておくことで、上記排水性の向上により、アウターフィン５に水が付着することによる冷房性能の低下を、より効果的に抑制することが可能になる。   Further, as shown in FIGS. 12 and 13, with respect to the air flow direction dimension of the guide plate, particularly the lower guide plate 41, the air flow direction downstream dimension with respect to the heat exchanger core center 42 in the air flow direction 9. Is preferably shorter than the upstream dimension in the air flow direction. With this configuration, the space 43 corresponding to the plate thickness of the guide plate 41 can be formed in the extended portion of the guide plate 41 on the downstream side in the air flow direction, so that the condensed water flowing down from the heat exchanger core 6 and Adhesive water can be smoothly discharged along the space 43, and drainage can be improved. As a result, it is possible to prevent the cooling performance from being deteriorated due to water splashing or moisture adhering to the outer fin 5. In addition, as shown in FIG. 13, in relation to the outer fin 5, the air flow direction dimension of the guide plate 41 is made shorter than the installation area dimension of the outer fin 5 in the same direction. Due to the improvement in performance, it is possible to more effectively suppress a decrease in cooling performance due to water adhering to the outer fin 5.

このような構成においては、図１４および図１５に示すように、空気流れ方向に上下流側とも短くしたガイドプレート４４に形成し、上記空気流れ方向下流側における空間部４３に加えて、空気流れ方向上流側にも同様の空間部４５を形成する構造としてもよい。この場合、排水性がより向上されるとともに、アウターフィンへの水の付着の発生をより広い領域にわたって抑制できる。   In such a configuration, as shown in FIG. 14 and FIG. 15, the guide plate 44 is formed so that both the upstream and downstream sides are shortened in the air flow direction, and in addition to the space portion 43 on the downstream side in the air flow direction, A similar space portion 45 may be formed on the upstream side in the direction. In this case, drainage is further improved, and the occurrence of water adhesion to the outer fin can be suppressed over a wider area.

上記ガイドプレートの幅方向（空気流れ方向）寸法に関しては、例えば空気流れ方向上下流側とも短く形成していない形状が、例えば図１６に示すガイドプレート３１のようになり、図１２および図１３に対応する、空気流れ方向下流側寸法の方が空気流れ方向上流側寸法よりも短くなるように形成した形状が、例えば図１７に示すガイドプレート４１のようになり、図１４および図１５に対応する、空気流れ方向上下流側寸法ともに短くなるように形成した形状が、例えば図１８に示すガイドプレート４４のようになる。   With regard to the width direction (air flow direction) dimension of the guide plate, for example, a shape that is not formed short on both the upstream and downstream sides in the air flow direction is, for example, a guide plate 31 shown in FIG. A corresponding shape formed such that the downstream dimension in the air flow direction is shorter than the upstream dimension in the air flow direction is, for example, a guide plate 41 shown in FIG. 17 and corresponds to FIGS. 14 and 15. The shape formed so as to shorten both the upstream and downstream dimensions in the air flow direction is, for example, a guide plate 44 shown in FIG.

なお、チューブ４自体の構造はとくに限定されないが、例えば図１９に示すように、内部が長手方向に延びる複数の小流路５１に分割された扁平チューブに構成することができる。また、タンク上板２２、２７の詳細構造もとくに限定されず、例えば図２０、図２１に示すように構成すればよい。   Although the structure of the tube 4 itself is not particularly limited, for example, as shown in FIG. 19, the tube 4 itself can be configured as a flat tube divided into a plurality of small flow paths 51 extending in the longitudinal direction. The detailed structure of the tank upper plates 22 and 27 is not particularly limited, and may be configured as shown in FIGS. 20 and 21, for example.

さらに、各部材は、組み立てられた後、炉中で一括ろう付けされるが、ろう付けの効率および使用素材のコスト低減の面から、ガイドプレート２６、３１に対しては、ろう材層を持たないベア材を素材として使用し、座板２４、２９に対しては、少なくとも一面にろう材層が形成されたブレージングシートを素材として使用することが好ましい。また、ガイドプレート２６、３１のアウターフィン５に接する面をベア面としておくことで、ろう材過多による母材のエロージョン（侵食）を防止することが可能になる。   Further, each member is assembled and then brazed together in a furnace. From the viewpoint of brazing efficiency and cost reduction of materials used, each member has a brazing material layer. It is preferable to use a brazing sheet having a brazing material layer formed on at least one surface as the material for the seat plates 24 and 29. In addition, by setting the surfaces of the guide plates 26 and 31 in contact with the outer fins 5 as bare surfaces, it becomes possible to prevent erosion (erosion) of the base material due to excessive brazing material.

素材の組み合わせ例としては、例えば、タンク上板をベア材、座板を両面クラッド材、ガイドプレートをベア材とする形態や、タンク上板を片面クラッド材、座板を片面クラッド材、ガイドプレートをベア材とする形態等が挙げられる。なお、サイドプレート７、８については、アウターフィン５に接する面がろう材面であるブレージングシートを使用すればよい。また、チューブ４とアウターフィン５との接合のためには、チューブ４の外面（空気側の面）およびアウターフィン５のいずれかにろう材層があればよい。   Examples of combinations of materials include, for example, a form in which the tank upper plate is a bare material, the seat plate is a double-sided clad material, and the guide plate is a bare material, the tank upper plate is a single-sided clad material, the seat plate is a single-sided clad material, and a guide plate The form etc. which use as a bear material are mentioned. For the side plates 7 and 8, a brazing sheet whose surface contacting the outer fin 5 is a brazing material surface may be used. Further, in order to join the tube 4 and the outer fin 5, a brazing material layer may be provided on either the outer surface of the tube 4 (air side surface) or the outer fin 5.

このような構成を備えた熱交換器１は、図２２、図４に示すように組み立てられ、組立後に各部材が一体にろう付けされることにより製造される。まず、ガイドプレート２６、３１の櫛状の切り込み２５、３０にチューブ４がガイドプレート２６、３１の両側方から差し込まれ、チューブ４が位置決めされる。このとき、ガイドプレート２６、３１に保持された各チューブ４は、少なくとも差し込み方向には拘束されていないので、ある程度の自由度を有する。次に、アウターフィン５をチューブ４間に挿入する。そして、各チューブ４の両端を座板２４、２９のチューブ挿入穴２３、２８に挿入する。このとき、上記の如くガイドプレート２６、３１に保持された各チューブ４はある程度の自由度を有しているので、チューブ挿入穴２３、２８への挿入は容易に行われる。ガイドプレート２６、３１の各切り込み２５、３０の幅をチューブ挿入穴２３、２８の幅よりも大きく設定しておけば、ガイドプレート２６、３１に保持された各チューブ４の自由度が増大され、座板２４、２９へのチューブ挿入は一層容易になる。その後、タンク上板２２、２７と両側のサイドプレート７、８を治具等により仮固定する。仮固定された状態で全体を炉内に投入し、炉中で加熱して組み立てられている各部材をろう付けし、所定の熱交換器１を製造する。なお、上記のアウターフィン５のチューブ４間への挿入と、チューブ４両端の座板２４、２９への挿入とは、順序を入れ替えてもよい。   The heat exchanger 1 having such a configuration is manufactured by assembling as shown in FIGS. 22 and 4 and brazing the members together after assembly. First, the tube 4 is inserted into the comb-shaped cuts 25 and 30 of the guide plates 26 and 31 from both sides of the guide plates 26 and 31, and the tube 4 is positioned. At this time, each tube 4 held by the guide plates 26 and 31 is not restrained at least in the insertion direction, and thus has a certain degree of freedom. Next, the outer fin 5 is inserted between the tubes 4. Then, both ends of each tube 4 are inserted into the tube insertion holes 23 and 28 of the seat plates 24 and 29. At this time, since each tube 4 held by the guide plates 26 and 31 has a certain degree of freedom as described above, the tube 4 is easily inserted into the tube insertion holes 23 and 28. If the widths of the notches 25 and 30 of the guide plates 26 and 31 are set larger than the widths of the tube insertion holes 23 and 28, the degree of freedom of the tubes 4 held by the guide plates 26 and 31 is increased. Tube insertion into the seat plates 24, 29 is even easier. Thereafter, the tank upper plates 22 and 27 and the side plates 7 and 8 on both sides are temporarily fixed with a jig or the like. The whole is put into a furnace in a temporarily fixed state, and each member assembled by heating in the furnace is brazed to manufacture a predetermined heat exchanger 1. Note that the order of inserting the outer fin 5 between the tubes 4 and inserting the seats 24 and 29 at both ends of the tube 4 may be switched.

このように、とくにガイドプレート２６、３１の櫛状の切り込み２５、３０にチューブ４を側方から差し込むだけで、自由度を持たせた望ましい状態でチューブ４の位置決めを行うことができ、その状態で極めて簡単にチューブ４両端を座板２４、２９のチューブ挿入穴２３、２８に挿入できるので、この部分の精度をそれほど高くすることなく、しかも耐圧性を低下させることなく、組立性を大幅に向上させることが可能になる。耐圧性を低下させることなく安価にかつ容易に加工できる部材の使用、および、組立性の向上により、熱交換器の製造コストの低減が可能になる。さらに、前述したように、連通部を形成するための貫通穴の配置や大きさの変化状態、ガイドプレートの幅方向寸法等を適切に設定することにより、熱交換器の性能向上をはかることもできる。   In this way, the tube 4 can be positioned in a desirable state with a degree of freedom by simply inserting the tube 4 into the comb-shaped cuts 25 and 30 of the guide plates 26 and 31 from the side. Since the both ends of the tube 4 can be inserted into the tube insertion holes 23 and 28 of the seat plates 24 and 29 very easily, the assembling performance can be greatly improved without increasing the accuracy of this portion and reducing the pressure resistance. It becomes possible to improve. By using a member that can be processed easily and inexpensively without reducing the pressure resistance and improving the assemblability, the manufacturing cost of the heat exchanger can be reduced. Furthermore, as described above, by appropriately setting the arrangement and size of the through holes for forming the communicating portion, the width direction dimension of the guide plate, etc., the performance of the heat exchanger may be improved. it can.

本発明においては、座板を省略したタンク構成とすることが可能である。例えば図２３に示すように、タンク６１が、座板を設けることなく、チューブの位置決め用の櫛状の切り込み６２を有するガイドプレート６３と、ガイドプレート６３に沿う位置まで延びる延設部６４を備え、その延設部６４にガイドプレート６３の切り込み６２とは逆向きの櫛状の切り込み６５を有するタンク上板６６によって形成される構造とすることができる。この構造においては、ガイドプレート６３の櫛状の各切り込み６２にそれぞれチューブが差し込まれることにより該チューブの位置決めが行われ、その位置決め後に、タンク上板６６の櫛状の各切り込み６５がチューブに嵌め合わされて、ろう付け前の組立が行われる。この組立状態にて、各部材が炉中で一体にろう付けされる。   In the present invention, it is possible to adopt a tank configuration in which the seat plate is omitted. For example, as shown in FIG. 23, the tank 61 includes a guide plate 63 having a comb-like cut 62 for positioning the tube, and an extending portion 64 extending to a position along the guide plate 63 without providing a seat plate. The extension portion 64 may be formed by a tank upper plate 66 having a comb-like cut 65 opposite to the cut 62 of the guide plate 63. In this structure, the tubes are positioned by inserting the tubes into the comb-shaped cuts 62 of the guide plate 63. After the positioning, the comb-shaped cuts 65 of the tank upper plate 66 are fitted into the tubes. Together, assembly before brazing is performed. In this assembled state, the members are brazed together in the furnace.

この形態においては、櫛状の切り込み６２を有するガイドプレート６３の構成により、前記実施態様同様の組立性の向上が達成され、座板を設けなくてもよい分、部品点数が低減されて、よりコスト低減、軽量化に寄与できることになる。   In this embodiment, the structure of the guide plate 63 having the comb-like cuts 62 achieves the same assembling improvement as in the above embodiment, and the number of parts is reduced by the amount that the seat plate is not required. This can contribute to cost reduction and weight reduction.

本発明に係る熱交換器の構造は、タンクに接続されるチューブが空気流れ方向に対して複数列配置されているものであればあらゆる熱交換器に適用でき、とくに超臨界域で作動可能な冷媒を使用する超臨界サイクル、中でも冷媒が二酸化炭素である超臨界サイクルや、コスト低減をはかりつつ大量生産が要求される、車両用空調装置の冷凍サイクル中に用いられる熱交換器として好適なものである。   The structure of the heat exchanger according to the present invention can be applied to any heat exchanger as long as the tubes connected to the tank are arranged in a plurality of rows in the air flow direction, and can be operated particularly in the supercritical region. Suitable for heat exchangers used in supercritical cycles that use refrigerants, especially supercritical cycles in which the refrigerant is carbon dioxide, and refrigeration cycles for vehicle air conditioners that require mass production while reducing costs It is.

本発明の一実施態様に係る熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger which concerns on one embodiment of this invention. 図１の熱交換器の冷媒の流れを示す概略透視斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing the flow of refrigerant in the heat exchanger of FIG. 1. 図１の熱交換器の熱交換部の分割状態を示す概略透視斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the division | segmentation state of the heat exchange part of the heat exchanger of FIG. 図１の熱交換器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the heat exchanger of FIG. 本発明におけるタンク部間の連通部構成の一例を示す部分分解斜視図である。It is a partial exploded perspective view which shows an example of the communication part structure between the tank parts in this invention. 図５の構造の組立状態における図５のＡ−Ａ線に沿って見た縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view seen along the AA line of FIG. 5 in the assembly state of the structure of FIG. 貫通穴を設けない場合の図６のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。It is sectional drawing seen along the AA line of FIG. 6 when not providing a through-hole. 貫通穴を設けた場合の一例を示す図６のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。It is sectional drawing seen along the AA line of FIG. 6 which shows an example at the time of providing a through hole. 貫通穴の大きさを変化させた場合の一例を示す図６のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。It is sectional drawing seen along the AA line of FIG. 6 which shows an example at the time of changing the magnitude | size of a through-hole. 貫通穴間の間隔を変化させた場合の一例を示す図６のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。It is sectional drawing seen along the AA line of FIG. 6 which shows an example at the time of changing the space | interval between through-holes. 貫通穴の長さを変化させた場合の一例を示す図６のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。It is sectional drawing seen along the AA line of FIG. 6 which shows an example at the time of changing the length of a through-hole. ガイドプレートの寸法を特定方向に短くした場合の一例を示す熱交換器の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the heat exchanger which shows an example at the time of shortening the dimension of a guide plate to a specific direction. 図１２の熱交換器の拡大部分縦断面図である。It is an expansion partial longitudinal cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. ガイドプレートの寸法を特定方向に短くした場合の別の例を示す熱交換器の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the heat exchanger which shows another example at the time of shortening the dimension of a guide plate to a specific direction. 図１４の熱交換器の拡大部分縦断面図である。It is an expansion partial longitudinal cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. ガイドプレートの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a guide plate. ガイドプレートの別の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of a guide plate. ガイドプレートのさらに別の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of a guide plate. チューブの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a tube. 上側のタンク上板の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of an upper tank upper board. 下側のタンク上板の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a lower tank upper board. 図１の熱交換器の組立状態を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the assembly state of the heat exchanger of FIG. 本発明の別の実施態様に係る熱交換器のタンク構成部の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the tank structure part of the heat exchanger which concerns on another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 熱交換器
２ 上タンク
３ 下タンク
４ チューブ
５ アウターフィン
６ 熱交換器コア
７、８ サイドプレート
９ 空気流れ方向
１０ 第１熱交換部
１１ 第２熱交換部
１２ 第３熱交換部
１３ 第４熱交換部
１４ 上タンクの空気流れ方向下流側のタンク部
１４ａ 左側タンク部
１４ｂ 右側タンク部
１５ 上タンクの空気流れ方向上流側のタンク部
１５ａ 左側タンク部
１５ｂ 右側タンク部
１６，１７ 仕切り板
１８ 下タンクの空気流れ方向下流側のタンク部
１９ 下タンクの空気流れ方向上流側のタンク部
２０ 冷媒入口
２１ 冷媒出口
２２、２７ タンク上板
２３、２８ チューブ挿入穴
２４、２９ 座板
２５、３０ 櫛状の切り込み
２６、３１ ガイドプレート
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 貫通穴
３３ 仕切り部
３４ 冷媒の流れ
３５ 連通部
４１、４４ ガイドプレート
４２ 熱交換器コア中心
４３、４５ 空間部
５１ 小流路
６１ タンク
６２ 櫛状の切り込み
６３ ガイドプレート
６４ タンク上板の延設部
６５ 櫛状の切り込み
６６ タンク上板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Upper tank 3 Lower tank 4 Tube 5 Outer fin 6 Heat exchanger cores 7 and 8 Side plate 9 Air flow direction 10 1st heat exchange part 11 2nd heat exchange part 12 3rd heat exchange part 13 4th Heat exchange part 14 Tank part 14a on the downstream side in the air flow direction of the upper tank Left tank part 14b Right tank part 15 Tank part 15a on the upstream side in the air flow direction of upper tank Left tank part 15b Right tank parts 16 and 17 Partition plate 18 Below Tank portion 19 on the downstream side in the air flow direction of the tank Tank portion 20 on the upstream side in the air flow direction of the lower tank 20 Refrigerant inlet 21 Refrigerant outlet 22, 27 Tank upper plate 23, 28 Tube insertion hole 24, 29 Seat plate 25, 30 Comb Incisions 26, 31 Guide plates 32, 32a, 32b, 32c, 32d Through hole 33 Partition portion 34 Flow of refrigerant 35 Communication portions 41, 44 Id plate 42 heat exchanger core center 43 and 45 space 51 small channels 61 tank 62 comb notch 63 guide plate 64 tank upper extending portions 65 comb notch 66 tank top plate

Claims (23)

タンクに接続されるチューブが空気流れ方向に対して複数列配置されており、タンクの座板へチューブを挿入するための位置決め用の櫛状の切り込みを有するガイドプレートを備え、該ガイドプレートの前記櫛状の切り込みにチューブが差し込まれることにより該チューブの位置決めが行われた後に前記座板にチューブが挿入され、この組立状態にて、少なくとも、タンク上板、前記座板、前記ガイドプレート、チューブ、チューブ間に介装されるアウターフィンが、一体にろう付けされていることを特徴とする熱交換器。   A plurality of rows of tubes connected to the tank are arranged in the air flow direction, and the guide plate has a comb-shaped notch for positioning for inserting the tubes into the tank seat plate. After the tube is inserted into the comb-shaped cut, the tube is inserted into the seat plate, and in this assembled state, at least the tank upper plate, the seat plate, the guide plate, and the tube A heat exchanger characterized in that outer fins interposed between tubes are integrally brazed. 前記ガイドプレートがろう材層を持たないベア材からなり，かつ、該ガイドプレートに接合される前記座板が少なくとも一方の面にろう材層が形成されたブレージングシートからなる、請求項１に記載の熱交換器。   The said guide plate consists of a brazing material which does not have a brazing material layer, and the said seat plate joined to this guide plate consists of a brazing sheet | seat in which the brazing material layer was formed in at least one surface. Heat exchanger. 前記ガイドプレート、座板、タンク上板がプレス加工により形成されている、請求項１または２に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the guide plate, the seat plate, and the tank upper plate are formed by pressing. 前記ガイドプレート、座板、タンク上板およびチューブがアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the guide plate, the seat plate, the tank upper plate, and the tube are made of aluminum or an aluminum alloy. 前記ガイドプレートの櫛状の切り込みにおける各切り込みの幅が、前記座板のチューブが挿入される各穴の幅よりも大きい、請求項１〜４のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein a width of each notch in the comb-like notch of the guide plate is larger than a width of each hole into which the tube of the seat plate is inserted. 前記ガイドプレートの空気流れ方向寸法に関し、同方向における熱交換器コア中心に対して、空気流れ方向下流側寸法の方が空気流れ方向上流側寸法よりも短い、請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器。   Regarding the air flow direction dimension of the guide plate, the downstream dimension in the air flow direction is shorter than the upstream dimension in the air flow direction with respect to the heat exchanger core center in the same direction. The described heat exchanger. 前記ガイドプレートの空気流れ方向寸法が、前記アウターフィンの同方向設置領域寸法よりも短い、請求項１〜６のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein a dimension of the guide plate in an air flow direction is shorter than a dimension of the outer fin in the same direction. 前記ガイドプレートの空気流れ方向下流側端部が、前記アウターフィンの空気流れ方向下流側端部よりも空気流れ方向上流側に位置している、請求項１〜７のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchange according to any one of claims 1 to 7, wherein the downstream end portion of the guide plate in the air flow direction is located upstream of the outer fin in the air flow direction. vessel. 前記タンク上板に、前記タンクを空気流れ方向前後に位置するタンク部に区画する仕切り部が設けられ、前記座板に、前記タンク部間にわたって延びる複数の貫通穴が設けられ、前記ガイドプレートと前記座板の貫通穴により前記タンク部間に複数の連通部が形成されている、請求項１〜８のいずれかに記載の熱交換器。   The tank upper plate is provided with a partition portion that divides the tank into tank portions positioned in the front and rear directions in the air flow direction, the seat plate is provided with a plurality of through holes extending between the tank portions, and the guide plate The heat exchanger according to any one of claims 1 to 8, wherein a plurality of communication portions are formed between the tank portions by the through holes of the seat plate. 前記複数の貫通穴の穴延設方向と直交する方向の幅が、座板長手方向における貫通穴配設位置に応じて変化されている、請求項９に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 9, wherein a width of the plurality of through holes in a direction orthogonal to a hole extending direction is changed in accordance with a through hole arrangement position in a longitudinal direction of the seat plate. 前記複数の貫通穴間の間隔が、座板長手方向において変化されている、請求項９または１０に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 9 or 10, wherein an interval between the plurality of through holes is changed in a longitudinal direction of the seat plate. 前記複数の貫通穴の穴延設方向の長さが、座板長手方向における貫通穴配設位置に応じて変化されている、請求項９〜１１のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 9 to 11, wherein a length of the plurality of through holes in a hole extending direction is changed in accordance with a through hole arrangement position in a seat plate longitudinal direction. タンクに接続されるチューブが空気流れ方向に対して複数列配置されており、前記タンクが、チューブの位置決め用の櫛状の切り込みを有するガイドプレートと、該ガイドプレートに沿う位置まで延び、その延設部に前記ガイドプレートの切り込みと逆向きの櫛状の切り込みを有するタンク上板によって形成され、前記ガイドプレートの前記櫛状の切り込みにチューブが差し込まれることにより該チューブの位置決めが行われた後に前記タンク上板の前記櫛状の切り込みがチューブに嵌め合わされ、この組立状態にて、少なくとも、前記タンク上板、前記ガイドプレート、チューブ、チューブ間に介装されるアウターフィンが、一体にろう付けされていることを特徴とする熱交換器。   The tubes connected to the tank are arranged in a plurality of rows in the air flow direction, and the tank extends to a position along the guide plate having a comb-like notch for positioning the tube, and the guide plate. After the tube is positioned by the tube being inserted into the comb-shaped notch of the guide plate, which is formed by a tank upper plate having a comb-shaped notch in the opposite direction to the notch of the guide plate in the installed portion. The comb-shaped cuts of the tank upper plate are fitted into the tube, and in this assembled state, at least the tank upper plate, the guide plate, the tube, and the outer fin interposed between the tubes are integrally brazed. Heat exchanger characterized by being made. 前記ガイドプレートが、片面にろう材層が形成されたブレージングシートからなる、請求項１３に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 13, wherein the guide plate is made of a brazing sheet having a brazing filler metal layer formed on one side. 前記ガイドプレートのアウターフィン側の面がベア面からなる、請求項１４に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 14, wherein a surface on the outer fin side of the guide plate is a bare surface. 前記ガイドプレートおよびタンク上板がプレス加工により形成されている、請求項１３〜１５のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 13 to 15, wherein the guide plate and the tank upper plate are formed by pressing. 前記ガイドプレート、タンク上板およびチューブがアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、請求項１３〜１６のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 13 to 16, wherein the guide plate, the tank upper plate, and the tube are made of aluminum or an aluminum alloy. 前記ガイドプレートの空気流れ方向寸法に関し、同方向における熱交換器コア中心に対して、空気流れ方向下流側寸法の方が空気流れ方向上流側寸法よりも短い、請求項１３〜１７のいずれかに記載の熱交換器。   The air flow direction downstream dimension of the guide plate with respect to the heat exchanger core center in the same direction is shorter than the air flow direction upstream dimension with respect to the heat exchanger core center in the same direction. The described heat exchanger. 前記ガイドプレートの空気流れ方向寸法が、前記アウターフィンの同方向設置領域寸法よりも短い、請求項１３〜１８のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 13 to 18, wherein a dimension of the guide plate in a direction of air flow is shorter than a dimension of the outer fin in the same direction. 前記ガイドプレートの空気流れ方向下流側端部が、前記アウターフィンの空気流れ方向下流側端部よりも空気流れ方向上流側に位置している、請求項１３〜１９のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchange according to any one of claims 13 to 19, wherein the downstream end portion of the guide plate in the air flow direction is located upstream of the outer fin in the air flow direction. vessel. 超臨界域で作動可能な冷媒を使用する超臨界サイクルに用いられる、請求項１〜２０のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 20, which is used for a supercritical cycle using a refrigerant operable in a supercritical region. 前記冷媒が二酸化炭素である、請求項２１に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 21, wherein the refrigerant is carbon dioxide. 車両用空調装置の冷凍サイクル中に用いられるものからなる、請求項１〜２２のいずれかに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is used during a refrigeration cycle of a vehicle air conditioner.
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