JP2016044847A - Heat exchanger - Google Patents

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貴博 堀
Takahiro Hori
貴博 堀
典宏 米田
Norihiro Yoneda
典宏 米田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a heat exchanging efficiency at a longitudinally-turned type heat exchanger.SOLUTION: The heat exchanger of this invention comprises a first heat transfer pipe where a refrigerant flow passage is divided by a plurality of partition walls; a plurality of first cooling fins connected to the first heat transfer pipe; a first coupler of a single hole structure having a first insertion port, a twisting part and a second insertion port; a second heat transfer pipe in which a refrigerant flow passage is divided by a plurality of partition walls; a plurality of second cooling fins connected to the second heat transfer pipe; a second coupler of single hole structure having a first insertion port, a twisting part and a second insertion port; and a flat bend pipe having one end inserted into the first insertion port of the first coupler and the other end inserted into the first insertion port of the second coupler. One end of the first heat transfer pipe is inserted into the second insertion port of the first coupler and one end of the second heat transfer pipe is inserted into the second insertion port of the second coupler.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、熱交換器に関し、特に、冷媒を前後ターン方式で流通させるようにした熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger in which a refrigerant is circulated in a front-rear turn manner.

熱交換器を高性能化させる手段として、冷媒を対向流にする方式が考えられてきた。中でも冷却風の流入方向に対してコア部を前後に配置し、冷媒を一方のコアから他方のコアにターンさせることで対向流とする前後ターン方式のものが着目されている。このような前後ターン方式の熱交換器として、各伝熱管の中間部にねじり折曲部を設け、この部分をU字状に折曲成形することで連通する1本の伝熱管で冷媒を前後ターンさせるようにしたものが知られている(例えば特許文献1)。折曲成形の際に冷却風の風上側となる冷媒通路と、風下側となる冷媒通路とが同じ並び順となるように成形することで、冷却風との温度差が大きくなり、高い熱交換効率が得られる。   As a means for improving the performance of a heat exchanger, a system in which a refrigerant is counterflowed has been considered. In particular, attention has been paid to a front-rear turn type system in which a core portion is disposed at the front and back with respect to the inflow direction of the cooling air, and the refrigerant is turned from one core to the other core to make a counter flow. As such a front-rear turn type heat exchanger, a twisted bent portion is provided in the middle portion of each heat transfer tube, and this portion is bent into a U-shape to communicate the refrigerant with a single heat transfer tube. What is made to turn is known (for example, patent document 1). By forming the refrigerant passage on the upstream side of the cooling air and the refrigerant passage on the leeward side in the same way in the bending process, the temperature difference from the cooling air becomes large and high heat exchange is achieved. Efficiency is obtained.

特開2007-192474号公報JP 2007-192474 A

連通する複数の冷媒通路を備えた扁平形状の断面を有する伝熱管をU字状に折り曲げることで冷媒を前後ターンさせる方式の熱交換器では、各冷媒通路の間で温度差が発生する。特に最も風下側の冷媒と冷却風との間の温度差が減少することにより、熱交換効率が低下する。この発明の目的は、前後ターン方式の熱交換器において扁平形状の断面を有する伝熱管の各冷媒通路の間で発生する温度差を解消し、熱交換器の熱交換効率を向上させることにある。   In a heat exchanger of a type in which a refrigerant is turned back and forth by bending a heat transfer tube having a flat cross section with a plurality of communicating refrigerant passages into a U shape, a temperature difference is generated between the refrigerant passages. In particular, the temperature difference between the most leeward refrigerant and the cooling air is reduced, so that the heat exchange efficiency is lowered. An object of the present invention is to eliminate a temperature difference generated between the refrigerant passages of a heat transfer tube having a flat cross section in a front-rear turn type heat exchanger, and to improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger. .

上記課題を解決するため、本発明における熱交換器は、複数の隔壁で冷媒の流路が分割されている第1の伝熱管と、第1の伝熱管に接合されている第1の複数の冷却フィンと、第1差込み口、ねじり部および第2差込み口を有する単穴構造の第1の継手と、複数の隔壁で冷媒の流路が分割されている第2の伝熱管と、第2の伝熱管に接合されている第2の複数の冷却フィンと、第1差込み口、ねじり部および第2差込み口を有する単穴構造の第2の継手と、一端が第1の継手の第1差込み口に挿入され、別端は第2の継手の第1差込み口に挿入されている扁平ベンド配管と、を備え、第1の継手の第2差込み口には第1の伝熱管の一端が挿入され、第2の継手の第2差込み口には第2の伝熱管の一端が挿入されている。   In order to solve the above-described problem, the heat exchanger according to the present invention includes a first heat transfer tube in which a refrigerant flow path is divided by a plurality of partition walls, and a first plurality of heat transfer tubes joined to the first heat transfer tube. A cooling fin, a first joint having a single-hole structure having a first insertion port, a twisted portion, and a second insertion port; a second heat transfer tube in which a refrigerant flow path is divided by a plurality of partition walls; A second plurality of cooling fins joined to the heat transfer tube, a second joint having a single-hole structure having a first insertion port, a twisted portion and a second insertion port, and one end of the first coupling first And a flat bend pipe inserted into the first insertion port of the second joint. The other end of the first joint has an end of the first heat transfer tube. One end of the second heat transfer tube is inserted into the second insertion port of the second joint.

上記構成によれば、複数の冷媒通路を流通する冷媒が単穴の扁平形状断面を有する継手を通過する際に合流し、冷媒の温度が均一化されるので、熱交換器の熱交換効率が向上する。   According to the above configuration, the refrigerant flowing through the plurality of refrigerant passages merges when passing through the joint having a single-hole flat cross section, and the temperature of the refrigerant is made uniform. improves.

本実施の形態による単穴の扁平形状断面を有する継手を含む熱交換器の組立斜視図である。It is an assembly perspective view of a heat exchanger including a joint having a flat cross section of a single hole according to the present embodiment. 実施の形態1による単穴の扁平形状断面を有する継手を用いて冷媒を前後ターンさせ、対向流とする継手部分の組立斜視図である。It is an assembly perspective view of the joint part which makes a refrigerant turn back and forth using the joint which has the flat shape cross section of the single hole by Embodiment 1, and makes it counterflow. 実施の形態1による単穴の扁平形状断面を有する継手の斜視図である。1 is a perspective view of a joint having a single-hole flat cross section according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態2による単穴の扁平形状断面を有する継手の横面図、及び断面図である。It is the side view and sectional drawing of the coupling which have the flat-shaped cross section of the single hole by Embodiment 2. FIG. 実施の形態3による単穴の扁平形状断面を有する継手の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a joint having a single hole flat cross section according to a third embodiment. 実施の形態4による単穴の扁平形状断面を有する継手の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a joint having a single hole flat cross section according to a fourth embodiment. 実施の形態4による単穴の扁平形状断面を有する継手に伝熱管を挿入した部分の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion where a heat transfer tube is inserted into a joint having a flat cross section with a single hole according to a fourth embodiment. 実施の形態5による単穴の扁平形状断面を有する継手の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a joint having a single hole flat cross section according to a fifth embodiment. 実施の形態6による単穴の扁平形状断面を有する継手の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a joint having a single-hole flat cross-section according to a sixth embodiment.

本発明の実施の形態に係る熱交換器について、図を参照しながら以下に説明する。なお、各図において、同一または同様の構成部分については同じ符号を付しており、対応する各構成部のサイズや縮尺はそれぞれ独立している。例えば構成の一部を変更した断面図の間で、変更されていない同一構成部分を図示する際に、同一構成部分のサイズや縮尺が異なっている場合もある。また、熱交換器の構成は、実際にはさらに複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、説明に必要な部分のみを記載し、他の部分については省略している。   A heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or similar components are denoted by the same reference numerals, and the sizes and scales of the corresponding components are independent. For example, when the same components that are not changed are illustrated in cross-sectional views in which a part of the configuration is changed, the sizes and scales of the same components may be different. In addition, the configuration of the heat exchanger actually includes a plurality of members, but for the sake of simplicity, only the portions necessary for the description are shown, and the other portions are omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による単穴の扁平形状断面を有する継手を含むフィンチューブ型の熱交換器を示す組立斜視図である。熱交換器100は、コア部4、入口ヘッダ5及び出口ヘッダ6を備えている。伝熱管2は複数の冷媒通路を備えていて扁平形状の断面を有する。継手3(単穴継手)は単穴構造であり扁平形状断面を有する。伝熱管2及び継手3により接続されたコア部4は帯板状に成形された冷却フィン7が特定の間隔で複数積層されている。内部に複数の冷媒回路を持ち、扁平形状断面を有する伝熱管2は所定の間隔で冷却フィン7に挿通されている。入口ヘッダ5はコア部端部の扁平形状の断面を有する伝熱管2により連通接続されている。冷却フィン7と伝熱管2はろう付により接合されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an assembled perspective view showing a fin tube type heat exchanger including a joint having a flat single-hole cross section according to Embodiment 1 of the present invention. The heat exchanger 100 includes a core portion 4, an inlet header 5, and an outlet header 6. The heat transfer tube 2 includes a plurality of refrigerant passages and has a flat cross section. The joint 3 (single hole joint) has a single hole structure and has a flat cross section. The core portion 4 connected by the heat transfer tube 2 and the joint 3 is formed by laminating a plurality of cooling fins 7 formed in a strip shape at specific intervals. A heat transfer tube 2 having a plurality of refrigerant circuits inside and having a flat cross section is inserted into the cooling fins 7 at a predetermined interval. The inlet header 5 is connected in communication by a heat transfer tube 2 having a flat cross section at the end of the core. The cooling fins 7 and the heat transfer tubes 2 are joined by brazing.

コア部4には冷却風Wが流れている。風上側に設置されるコア部を第1コア部8、風下側に設置されるコアを第2コア部9とする。第1コア部と第2コア部とを接続して冷媒を前後ターンさせ対向流とする継手部分は、単穴の扁平形状断面を有した継手3と扁平形状断面を有しU字に成形された扁平ベンド配管10からなる。単穴の扁平形状断面を有した継手3は中間部分でねじられている。入口ヘッダ5は冷媒Rが流入する入口パイプ11と接続され、この入口パイプ11から流入した冷媒Rを、連通する第1コア部8の各伝熱管に分配している。出口ヘッダ6は出口パイプ12と接続され、連通する第2コア部9の各伝熱管を通過した冷媒Rを出口パイプ12から外部に吐出している。   Cooling air W flows through the core portion 4. The core portion installed on the leeward side is referred to as a first core portion 8, and the core portion provided on the leeward side is referred to as a second core portion 9. A joint portion that connects the first core portion and the second core portion to turn the refrigerant back and forth to make a counter flow has a joint 3 with a flat single-hole cross section and a flat cross section and is formed into a U-shape. It comprises a flat bend pipe 10. The joint 3 having a flat cross section with a single hole is twisted at an intermediate portion. The inlet header 5 is connected to an inlet pipe 11 into which the refrigerant R flows, and distributes the refrigerant R flowing in from the inlet pipe 11 to each heat transfer tube of the first core portion 8 that communicates. The outlet header 6 is connected to the outlet pipe 12, and discharges the refrigerant R that has passed through the heat transfer tubes of the second core portion 9 in communication from the outlet pipe 12 to the outside.

すなわち、冷媒Rは入口ヘッダ5から第1コア部8を通過し、継手3及び扁平ベンド配管10で折り返して第2コア部9を通過し、さらに出口ヘッダ6から外部に吐出される。冷媒Rは、第1コア部8及び第2コア部9を通過する間に、冷却風Wとの間で熱交換して温度が下げられる。継手3を通過する際に、第1コア部8の複数の冷媒通路を通過した冷媒Rは合流する。また冷媒Rは第2コア部9のそれぞれの冷媒通路に分配される際に各冷媒通路間の温度差が解消されることで温度差が広がり、熱交換効率が向上する。第1コア部8(または伝熱管2A)には複数の冷却フィン7Aが接合されている。第2コア部9(または伝熱管2B)には複数の冷却フィン7Bが接合されている。   That is, the refrigerant R passes from the inlet header 5 through the first core portion 8, is turned back by the joint 3 and the flat bend pipe 10, passes through the second core portion 9, and is further discharged from the outlet header 6 to the outside. While the refrigerant R passes through the first core portion 8 and the second core portion 9, the temperature of the refrigerant R is reduced by exchanging heat with the cooling air W. When passing through the joint 3, the refrigerant R that has passed through the plurality of refrigerant passages of the first core portion 8 merges. Further, when the refrigerant R is distributed to the respective refrigerant passages of the second core portion 9, the temperature difference between the refrigerant passages is eliminated, so that the temperature difference is widened and the heat exchange efficiency is improved. A plurality of cooling fins 7A are joined to the first core portion 8 (or the heat transfer tube 2A). A plurality of cooling fins 7B are joined to the second core portion 9 (or the heat transfer tube 2B).

熱交換器用の冷却フィン7の材料は主としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金を原料とする厚さ0.09〜0.2mmの薄板であり、表面に防食や防汚や親水もしくは撥水を目的とした表面処理膜が施されていることが望ましい。冷却フィンと冷却フィンの間隔は熱交換器の特性により決定され、一般に1.0mm〜2.0mmである。冷却フィン7と伝熱管2は組み付け後にろう付により接合される。フィン材料はろう材層を有するクラッド材料であり、心材となるアルミニウム合金よりも融点が低いアルミニウム合金をろう材層としてクラッドし、伝熱管2と組み付けた後、加熱して接合する。また、フィン材料がベア材で、伝熱管側にろう材を塗装したものを用い、同様に加熱して接合してもよい。あるいは、フィン材料がベア材で、伝熱管側にもろう材を持たせず、冷却フィン7と伝熱管2を組み付け後、棒状のろう材を置きろうしたり、ペーストろうを塗布することによってろう材を供給し、同様に加熱して接合する方法もある。   The material of the cooling fin 7 for the heat exchanger is a thin plate of 0.09 to 0.2 mm thick mainly made of aluminum or an aluminum alloy, and a surface treatment film is applied to the surface for the purpose of anticorrosion, antifouling, hydrophilicity or water repellency. It is desirable that The distance between the cooling fins is determined by the characteristics of the heat exchanger and is generally 1.0 mm to 2.0 mm. The cooling fins 7 and the heat transfer tubes 2 are joined by brazing after assembly. The fin material is a clad material having a brazing material layer. An aluminum alloy having a melting point lower than that of an aluminum alloy serving as a core material is clad as a brazing material layer, assembled with the heat transfer tube 2, and then heated and joined. Alternatively, the fin material may be a bare material and a brazing material coated on the heat transfer tube side may be used and heated to be joined in the same manner. Alternatively, the fin material is a bare material, and the brazing material is not provided on the heat transfer tube side. After the cooling fins 7 and the heat transfer tube 2 are assembled, the brazing material is placed by placing a rod-shaped brazing material or applying a paste brazing material. There is also a method of supplying and bonding in the same manner.

図2は本発明の実施の形態1による継手部分を示す組立斜視図である。継手部分では、冷媒を前後ターンさせ、対向流とする。同図において、単穴の扁平形状断面を有した継手3と扁平形状断面を備えてU字に成形された扁平ベンド配管10の構成を示す。扁平ベンド配管10には継手3A(第1の継手)と継手3B(第2の継手)が挿入されている。継手3Aには伝熱管2A(第1の伝熱管)の一端が挿入されている。継手3Bには伝熱管2B(第2の伝熱管)の一端が挿入されている。伝熱管2Aには複数の冷却フィン(第1の複数の冷却フィン7A)が接合される(図1参照)。伝熱管2Bには複数の冷却フィン(第2の複数の冷却フィン7B)が接合される(図1参照)。継手部分は、第1コア部8と第2コア部9とを単穴の扁平形状の断面を有する継手3を用いて接続して冷媒を前後ターンさせ、対向流とする。伝熱管2は長手方向に垂直な断面が略長円形の扁平形状であり、短辺となる円弧状R部2aと、長辺となる平面部2bにより外形が構成される。   FIG. 2 is an assembled perspective view showing a joint portion according to Embodiment 1 of the present invention. At the joint, the refrigerant is turned back and forth to create a counter flow. In the figure, a configuration of a joint 3 having a flat cross section with a single hole and a flat bend pipe 10 having a flat cross section and formed into a U shape is shown. In the flat bend pipe 10, a joint 3A (first joint) and a joint 3B (second joint) are inserted. One end of a heat transfer tube 2A (first heat transfer tube) is inserted into the joint 3A. One end of a heat transfer tube 2B (second heat transfer tube) is inserted into the joint 3B. A plurality of cooling fins (first plurality of cooling fins 7A) are joined to the heat transfer tube 2A (see FIG. 1). A plurality of cooling fins (second plurality of cooling fins 7B) are joined to the heat transfer tube 2B (see FIG. 1). A joint part connects the 1st core part 8 and the 2nd core part 9 using the joint 3 which has a flat cross section of a single hole, turns a refrigerant | coolant back and forth, and makes it a counterflow. The heat transfer tube 2 has a flat shape with a substantially elliptical cross section perpendicular to the longitudinal direction, and an outer shape is constituted by an arcuate R portion 2a having a short side and a flat portion 2b having a long side.

伝熱管2は複数の隔壁2cで冷媒の流路が分割されている多穴管となっている。伝熱管2に多穴管を用いることで伝熱管内面と冷媒との接触面積が増えるため熱交換効率が向上する。伝熱管2の材料は主としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金であり、押し出し成形、引き抜き成形の加工方法により、成形される。伝熱管2の外側面には、孔食の発生に伴う管内冷媒の漏れを防止するために、亜鉛溶射を施すなどして、犠牲陽極層が形成されている。孔食は腐食の進展により生じる。U字に成形された扁平ベンド配管10は折曲部を備えておらず、冷媒を前後ターンさせるU字構造を取っている。扁平形状断面を備えてU字に成形された扁平ベンド配管10は必ずしも単穴である必要はない。   The heat transfer tube 2 is a multi-hole tube in which a refrigerant flow path is divided by a plurality of partition walls 2c. Since a contact area between the inner surface of the heat transfer tube and the refrigerant is increased by using a multi-hole tube for the heat transfer tube 2, the heat exchange efficiency is improved. The material of the heat transfer tube 2 is mainly aluminum or an aluminum alloy, and is formed by an extrusion molding or pultrusion processing method. A sacrificial anode layer is formed on the outer surface of the heat transfer tube 2 by, for example, zinc spraying in order to prevent leakage of refrigerant in the tube due to pitting corrosion. Pitting corrosion is caused by the progress of corrosion. The flat bend pipe 10 formed into a U-shape does not include a bent portion, and has a U-shape structure that turns the refrigerant back and forth. The flat bend pipe 10 having a flat cross section and formed into a U shape is not necessarily a single hole.

図3は、本発明の実施の形態1による単穴の扁平形状の断面を有する継手の斜視図である。単穴構造の扁平形状断面を有した継手3は、第1差込み口3a、ねじり部3bおよび第2差込み口3cから構成されている。継手3は単穴の扁平形状断面を有した直線状の継手の両端を固定し、ねじることにより成形される。継手3のねじり角度は冷却フィンの高さやU字に成形された扁平ベンド配管10の寸法、周辺のスペースによって決定される。ねじり部3bのねじり角度は周辺の伝熱管2と接触しないような角度が望ましい。単穴の扁平形状断面を有した継手3の両端部は、複数の冷媒通路を持つ扁平形状の伝熱管2とU字に成形された扁平ベンド配管10が適正なクリアランスを持って中に挿入可能な形状を取っている。   FIG. 3 is a perspective view of a joint having a single-hole flat cross section according to the first embodiment of the present invention. The joint 3 having a flat-shaped cross section having a single hole structure includes a first insertion port 3a, a twisted portion 3b, and a second insertion port 3c. The joint 3 is formed by fixing and twisting both ends of a linear joint having a flat cross section with a single hole. The torsion angle of the joint 3 is determined by the height of the cooling fin, the dimension of the flat bend pipe 10 formed in a U-shape, and the surrounding space. The torsion angle of the torsion part 3b is preferably an angle that does not contact the surrounding heat transfer tube 2. At both ends of the joint 3 having a flat cross section of a single hole, a flat heat transfer tube 2 having a plurality of refrigerant passages and a flat bend pipe 10 formed in a U shape can be inserted into the end with an appropriate clearance. Is taking shape.

単穴の扁平形状断面を有する継手3、複数の冷媒通路を持つ扁平形状断面の伝熱管2、及び扁平形状断面を備えてU字に成形された扁平ベンド配管10は、冷却フィン7と伝熱管2の接合と同様にろう付によって接合される。その際には継手内側、または伝熱管の外側にろう材層を備えたものを用いる。あるいは継手及び伝熱管が共にベア材で、継手と伝熱管の組付け後、棒状のろう材を置きろうしたり、ペーストろうを塗布することによってろう材を供給してろう付される手法もある。このろう付は冷却フィン7と伝熱管2のろう付と一括で行うことが可能である。   A joint 3 having a flat cross section of a single hole, a heat transfer pipe 2 having a flat cross section having a plurality of refrigerant passages, and a flat bend pipe 10 having a flat cross section formed into a U-shape are composed of a cooling fin 7 and a heat transfer pipe. In the same way as the joining of 2, it is joined by brazing. In that case, the one provided with a brazing material layer inside the joint or outside the heat transfer tube is used. Alternatively, there is a method in which the joint and the heat transfer tube are both bare, and after the joint and the heat transfer tube are assembled, the brazing material is brazed by placing a rod-shaped brazing material or applying paste brazing. This brazing can be performed together with the brazing of the cooling fins 7 and the heat transfer tubes 2.

扁平ベンド配管10は、一端が継手3Aの第1差込み口3aに挿入され、別端は継手3Bの第1差込み口3aに挿入される。継手3Aの第2差込み口3cには伝熱管2Aの一端が挿入される。継手3Bの第2差込み口3cには伝熱管2Bの一端が挿入される。冷媒の流路は第1コア部8から第2コア部9で合流させている。冷媒を前後ターンさせる手法として、扁平断面形状の伝熱管2を継手で円管断面に変換し、Uベンドを用いることで取りまわし、最後に円管断面を継手で扁平断面に変換するといった手法も考えられている。しかし、この手法では、扁平断面形状と円管を変換させる複雑な形状の管継手が必要となり、本発明の単穴の扁平形状断面を有した継手3と比較してコストが高くなると考えられる。   One end of the flat bend pipe 10 is inserted into the first insertion port 3a of the joint 3A, and the other end is inserted into the first insertion port 3a of the joint 3B. One end of the heat transfer tube 2A is inserted into the second insertion port 3c of the joint 3A. One end of the heat transfer tube 2B is inserted into the second insertion port 3c of the joint 3B. The flow paths of the refrigerant are merged from the first core portion 8 to the second core portion 9. As a method of turning the refrigerant back and forth, a method of converting the heat transfer tube 2 having a flat cross section into a circular cross section with a joint, using a U-bend, and finally converting the cross section of the circular pipe into a flat cross section with a joint is also considered. It has been. However, this method requires a pipe joint having a complicated shape that converts a flat cross-sectional shape and a circular pipe, and is considered to be more expensive than the joint 3 having a flat single-hole cross section of the present invention.

本実施の形態による熱交換器は、複数の冷媒通路を備えた扁平形状断面を有する伝熱管の折曲部に単穴の扁平形状断面を有する配管継手を用いることで冷媒を一度合流させている。このため、冷媒の温度が均一化されて熱交換器の熱交換効率が向上する。さらに、省スペースという観点においても本発明の継手を用いる方法は有利である。   In the heat exchanger according to the present embodiment, the refrigerant is once merged by using a pipe joint having a flat cross section of a single hole at a bent portion of a heat transfer tube having a flat cross section provided with a plurality of refrigerant passages. . For this reason, the temperature of a refrigerant | coolant is equalized and the heat exchange efficiency of a heat exchanger improves. Furthermore, the method using the joint of the present invention is advantageous from the viewpoint of space saving.

実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2による単穴の扁平形状継手の横面図(図4A)及び断面図(図4B)である。継手3が単穴の扁平形状断面を有し、ねじり部を持つことは、実施の形態1と同様である。また、本発明の実施の形態による継手においても、搭載される熱交換器は実施の形態1にて述べた構成をとるものである。本発明の実施の形態による継手3はねじり部の内側に溝13が形成されている。
Embodiment 2. FIG.
4 is a lateral view (FIG. 4A) and a cross-sectional view (FIG. 4B) of a single-hole flat joint according to Embodiment 2 of the present invention. Similar to the first embodiment, the joint 3 has a flat single-hole cross section and has a twisted portion. Also, in the joint according to the embodiment of the present invention, the mounted heat exchanger has the configuration described in the first embodiment. In the joint 3 according to the embodiment of the present invention, a groove 13 is formed inside the twisted portion.

先にも述べたとおり、単穴の扁平形状断面を有する継手3は複数の冷媒通路を通過して温度差が発生した伝熱管を流通する冷媒を合流させることで均温化して熱交換効率を向上させることが目的である。均温にするためには冷媒を十分に撹拌することが重要になる。継手3は、ねじり構造を取ることで撹拌は十分になされていると考えられる。本発明は積極的に撹拌を促進するため継手内部に溝13を備えているものである。溝13は冷媒が流通する方向に垂直に付けるだけではなく、らせん状に付けていくことで通過する冷媒が撹拌され、均温化がさらに促進される。   As described above, the joint 3 having a flat single-hole cross section has a heat exchange efficiency by equalizing the temperature by joining the refrigerant flowing through the heat transfer tubes passing through the plurality of refrigerant passages and generating a temperature difference. The purpose is to improve. In order to keep the temperature constant, it is important to sufficiently stir the refrigerant. The joint 3 is considered to be sufficiently stirred by taking a twisted structure. In the present invention, a groove 13 is provided inside the joint to positively promote stirring. The groove 13 is not only vertically attached to the direction in which the refrigerant flows, but the refrigerant passing therethrough is agitated by being spirally attached, so that temperature equalization is further promoted.

実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3による単穴の扁平形状継手を示す斜視図である。継手3が単穴の扁平形状断面を有し、ねじり部を持つことは、実施の形態1と同様である。また、本発明の実施の形態による継手においても、搭載される熱交換器は実施の形態1にて述べた構成をとるものである。本発明の実施の形態による継手3は第1差込み口3aまたは第2差込み口3cにスカート部14が形成されている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing a single-hole flat joint according to Embodiment 3 of the present invention. Similar to the first embodiment, the joint 3 has a flat single-hole cross section and has a twisted portion. Also, in the joint according to the embodiment of the present invention, the mounted heat exchanger has the configuration described in the first embodiment. In the joint 3 according to the embodiment of the present invention, a skirt portion 14 is formed in the first insertion port 3a or the second insertion port 3c.

連通する1本の伝熱管を折曲してターン構造を取っている前後ターン方式の熱交換器に比べると、本発明の継手を用いることで部品数増加による組み付け作業性の低下が懸念される。本発明では作業性向上のため、扁平形状の断面を有する伝熱管2を継手3に挿入しやすいように継手端部にスカート部14を形成したものである。このスカート部14により、扁平形状断面を持つ伝熱管2が組み付けの際に歪んで変形したとしても、組立においてある程度のバラつきを許容して組み付けを行うことが可能になる。   Compared to a front-rear turn type heat exchanger that has a turn structure by bending one communicating heat transfer tube, the use of the joint of the present invention may cause a decrease in assembly workability due to an increase in the number of parts. . In the present invention, in order to improve workability, a skirt portion 14 is formed at the joint end so that the heat transfer tube 2 having a flat cross section can be easily inserted into the joint 3. Even if the heat transfer tube 2 having a flat cross section is distorted and deformed during assembly, the skirt portion 14 can be assembled with a certain degree of variation in assembly.

実施の形態4.
図6は、本発明の実施の形態4による単穴の扁平形状継手の斜視図である。継手3が単穴の扁平形状断面を有し、ねじり部を持つことは、実施の形態1と同様である。また、本発明の実施の形態による継手においても、搭載される熱交換器は実施の形態1にて述べた構成をとるものである。本発明の実施の形態による継手3は第1差込み口3aまたは第2差込み口3cに押圧部15が溝加工されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a perspective view of a single-hole flat joint according to Embodiment 4 of the present invention. Similar to the first embodiment, the joint 3 has a flat single-hole cross section and has a twisted portion. Also, in the joint according to the embodiment of the present invention, the mounted heat exchanger has the configuration described in the first embodiment. In the joint 3 according to the embodiment of the present invention, the pressing portion 15 is grooved in the first insertion port 3a or the second insertion port 3c.

実施の形態1で述べたとおり、本発明の継手端部において、扁平形状断面を有する伝熱管と継手のクリアランスはろう付の観点から厳密に定めるところである。継手3から伝熱管2が抜け落ちる可能性をはらんでいるため、継手端部を圧入構造とすることは作業性を考えれば困難である。本発明では、継手端部の直線箇所に押圧部15(点でも可)を入れて、一定面積の圧入箇所を作成することで伝熱管の継手からの脱落を防止するものである。   As described in the first embodiment, in the joint end portion of the present invention, the clearance between the heat transfer tube having a flat cross section and the joint is strictly determined from the viewpoint of brazing. Since there is a possibility that the heat transfer tube 2 falls off from the joint 3, it is difficult to make the joint end portion a press-fit structure in view of workability. In the present invention, the pressing portion 15 (or even a point) is inserted in the straight portion of the joint end portion to create a press-fitted portion having a constant area, thereby preventing the heat transfer tube from falling off the joint.

図7は、本実施の形態に扁平形状の伝熱管を挿入した部分の全体図(図7A)、断面図(図7B)、及び断面詳細図(図7C)である。断面詳細図(図7C)に示されるように、溝加工にて伝熱管が圧入される構造となっている。押圧部15は第1差込み口3aまたは第2差込み口3cに形成されているため、伝熱管だけではなく、扁平ベンド配管の脱落をも防止する。本実施の形態による熱交換器によれば、複数の冷媒通路を備えた扁平形状断面を有する伝熱管を継手に組付ける際に、継手端部に抜け防止構造が形成されることで組み付け作業性が向上する。   7 is an overall view (FIG. 7A), a cross-sectional view (FIG. 7B), and a detailed cross-sectional view (FIG. 7C) of a portion in which a flat heat transfer tube is inserted in the present embodiment. As shown in the detailed cross-sectional view (FIG. 7C), the heat transfer tube is press-fitted by grooving. Since the pressing portion 15 is formed in the first insertion port 3a or the second insertion port 3c, not only the heat transfer tube but also the flat bend pipe is prevented from falling off. According to the heat exchanger according to the present embodiment, when a heat transfer tube having a flat cross section having a plurality of refrigerant passages is assembled to a joint, an assembly workability is achieved by forming a slip prevention structure at the joint end. Will improve.

実施の形態5.
図8は、本発明の実施の形態5による継手に関する、全体図(図8A)と断面図(図8B〜図8D)である。継手3が単穴の扁平形状断面を有し、ねじり部を持つことは、実施の形態1と同様である。継手内側にろう材層を備えているものとする。また、本発明の実施の形態による継手においても、搭載される熱交換器は実施の形態1にて述べた構成をとるものである。本発明の実施の形態による継手3はねじり部3bの内側に接合部16が形成されている。
Embodiment 5 FIG.
8 is an overall view (FIG. 8A) and cross-sectional views (FIGS. 8B to 8D) related to the joint according to Embodiment 5 of the present invention. Similar to the first embodiment, the joint 3 has a flat single-hole cross section and has a twisted portion. It is assumed that a brazing material layer is provided inside the joint. Also, in the joint according to the embodiment of the present invention, the mounted heat exchanger has the configuration described in the first embodiment. In the joint 3 according to the embodiment of the present invention, a joint portion 16 is formed inside the twisted portion 3b.

本発明の継手3は冷媒を合流させるために単穴の継手構造を取るので、構造の耐圧性に関して複数の冷媒通路を持つ扁平形状の伝熱管に対して不利である。単純に継手の材料厚みを増やすことで耐圧の向上を見込めるが、継手のねじり加工の際の荷重が増大することや実装スペースの観点から望ましくない。本実施の形態は、継手の耐圧性を向上させるため、冷媒が通る一定の流路を残して、継手の内部空間を接合させるものである。接合部16は継手3の中心でのみ形成されている。なお内部空間の接合はあらかじめ成形されているのではなく、継手をねじり加工する前に外部から圧力を加えて接触させてやり、継手と扁平形状断面を持つ伝熱管2とのろう付の際に同時に接合される。   Since the joint 3 of the present invention has a single-hole joint structure for joining the refrigerant, it is disadvantageous to a flat heat transfer tube having a plurality of refrigerant passages with respect to the pressure resistance of the structure. Although the pressure resistance can be improved by simply increasing the material thickness of the joint, it is not desirable from the viewpoint of increasing the load during twisting of the joint and mounting space. In this embodiment, in order to improve the pressure resistance of the joint, the internal space of the joint is joined while leaving a constant flow path through which the refrigerant passes. The joint 16 is formed only at the center of the joint 3. The internal space is not molded in advance, but is applied by applying pressure from the outside before twisting the joint, and when the joint is brazed to the heat transfer tube 2 having a flat cross section. Bonded at the same time.

実施の形態6.
図9は、本発明の実施の形態6による継手に関する、全体図(図9A)と断面図(図9B〜図9D)である。継手3が単穴の扁平形状断面を有し、ねじり部を持つことは、実施の形態1と同様である。継手は内側にろう材層を備えているものとする。また、本発明の実施の形態による継手においても、搭載される熱交換器は実施の形態1にて述べた構成をとるものである。本発明の実施の形態による継手3はねじり部3bに接合部16を備えている。継手3Aに形成されている接合部16は、第2差込み口3cに挿入される伝熱管2Aの端部および第1差込み口3aに挿入される扁平ベンド配管10の一端に接触する。継手3Bに形成されている接合部16は、第2差込み口3cに挿入される伝熱管2Bの端部および第1差込み口3aに挿入される扁平ベンド配管10の他端に接触する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9: is a general view (FIG. 9A) and sectional drawing (FIG. 9B-FIG. 9D) regarding the coupling by Embodiment 6 of this invention. Similar to the first embodiment, the joint 3 has a flat single-hole cross section and has a twisted portion. The joint is assumed to have a brazing filler metal layer on the inside. Also, in the joint according to the embodiment of the present invention, the mounted heat exchanger has the configuration described in the first embodiment. The joint 3 according to the embodiment of the present invention includes a joint portion 16 in the twisted portion 3b. The joint 16 formed in the joint 3A contacts the end of the heat transfer tube 2A inserted into the second insertion port 3c and one end of the flat bend pipe 10 inserted into the first insertion port 3a. The joint 16 formed in the joint 3B contacts the end of the heat transfer tube 2B inserted into the second insertion port 3c and the other end of the flat bend pipe 10 inserted into the first insertion port 3a.

本発明の継手は実施の形態5で述べたとおり、複数の冷媒通路を持つ扁平形状の伝熱管と比べると、耐圧性という観点では不利であり、何らかの対策を取ることが望ましい。継手に伝熱管を差し込む際にはろう付の精度を向上させるために差込み長を一定にすることが一般的によく行われている。そこで、本発明では実施の形態5で述べた継手内側の接合部16を伝熱管が挿入される長さまで延長させたものである。作成方法は実施の形態5で述べたとおり、継手をねじり加工する前に外部から圧力を加えることで継手内側を接触さ
せておき、継手と扁平形状断面を持つ伝熱管のろう付と同時に接合されるものである。
As described in Embodiment 5, the joint of the present invention is disadvantageous in terms of pressure resistance as compared with a flat heat transfer tube having a plurality of refrigerant passages, and it is desirable to take some measures. When inserting a heat transfer tube into a joint, it is common to make the insertion length constant in order to improve the accuracy of brazing. Therefore, in the present invention, the joint portion 16 on the inner side of the joint described in the fifth embodiment is extended to a length where the heat transfer tube is inserted. As described in the fifth embodiment, the production method is such that the inside of the joint is brought into contact by applying pressure from the outside before twisting the joint, and the joint and the heat transfer tube having a flat cross section are joined simultaneously with brazing. Is.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

100 熱交換器、2 伝熱管、2A 伝熱管、2B 伝熱管、2a 円弧状R部、2b 平面部、2c 隔壁、3 継手、3A 継手、3B 継手、3a 第1差込み口、3b ねじり部、3c 第2差込み口、4 コア部、5 入口ヘッダ、6 出口ヘッダ、7 冷却フィン、7A 冷却フィン、7B 冷却フィン、8 第1コア部、9 第2コア部、10 扁平ベンド配管、11 入口パイプ、12 出口パイプ、13 溝、14 スカート部、15 押圧部、16 接合部、R 冷媒、W 冷却風 100 heat exchanger, 2 heat transfer tube, 2A heat transfer tube, 2B heat transfer tube, 2a arcuate R part, 2b flat surface part, 2c partition, 3 joint, 3A joint, 3B joint, 3a first insertion port, 3b torsion part, 3c 2nd insertion port, 4 core part, 5 inlet header, 6 outlet header, 7 cooling fin, 7A cooling fin, 7B cooling fin, 8 1st core part, 9 2nd core part, 10 flat bend piping, 11 inlet pipe, 12 outlet pipe, 13 groove, 14 skirt part, 15 pressing part, 16 joint part, R refrigerant, W cooling air

Claims (6)

複数の隔壁で冷媒の流路が分割されている第1の伝熱管と、
前記第1の伝熱管に接合されている第1の複数の冷却フィンと、
第1差込み口、ねじり部および第2差込み口を有する単穴構造の第1の継手と、
複数の隔壁で冷媒の流路が分割されている第2の伝熱管と、
前記第2の伝熱管に接合されている第2の複数の冷却フィンと、
第1差込み口、ねじり部および第2差込み口を有する単穴構造の第2の継手と、
一端が前記第1の継手の第1差込み口に挿入され、別端は前記第2の継手の第1差込み口に挿入されている扁平ベンド配管と、を備え、
前記第1の継手の第2差込み口には前記第1の伝熱管の一端が挿入され、
前記第2の継手の第2差込み口には前記第2の伝熱管の一端が挿入されていることを特徴とする熱交換器。
A first heat transfer tube in which a refrigerant flow path is divided by a plurality of partition walls;
A first plurality of cooling fins joined to the first heat transfer tube;
A first joint having a single-hole structure having a first insertion port, a twisted portion, and a second insertion port;
A second heat transfer tube in which a refrigerant flow path is divided by a plurality of partition walls;
A second plurality of cooling fins joined to the second heat transfer tube;
A second joint having a single-hole structure having a first insertion port, a twisted portion, and a second insertion port;
A flat bend pipe having one end inserted into the first insertion port of the first joint and the other end inserted into the first insertion port of the second joint;
One end of the first heat transfer tube is inserted into the second insertion port of the first joint,
One end of the second heat transfer tube is inserted into the second insertion port of the second joint.
前記第1の継手と前記第2の継手は、前記ねじり部の内側に、溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。   2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the first joint and the second joint have a groove formed inside the twisted portion. 前記第1の継手と前記第2の継手は、前記第1差込み口または前記第2差込み口に、スカートが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。   2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the first joint and the second joint have a skirt formed in the first insertion port or the second insertion port. 前記第1の継手と前記第2の継手は、前記第1差込み口または前記第2差込み口に、押圧部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。   2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the first joint and the second joint have a pressing portion formed in the first insertion port or the second insertion port. 前記第1の継手と前記第2の継手は、前記ねじり部の内側に、接合部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。   2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the first joint and the second joint have a joint formed inside the torsion part. 前記第1の継手に形成されている接合部は、前記第1の伝熱管の端部および前記扁平ベンド配管の一端に接触し、
前記第2の継手に形成されている接合部は、前記第2の伝熱管の端部および前記扁平ベンド配管の他端に接触に接触していることを特徴とする請求項5に記載の熱交換器。
The joint formed in the first joint contacts the end of the first heat transfer tube and one end of the flat bend pipe,
6. The heat according to claim 5, wherein the joint formed in the second joint is in contact with the end of the second heat transfer tube and the other end of the flat bend pipe. Exchanger.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106524594A (en) * 2016-10-13 2017-03-22 杭州三花家电热管理***有限公司 Coil pipe type heat exchanger
JP2018105573A (en) * 2016-12-28 2018-07-05 昭和電工株式会社 Heat transfer device
CN109990627A (en) * 2017-12-29 2019-07-09 浙江盾安机械有限公司 A kind of snakelike flat pipe heat exchanger of multilayer and its processing technology

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