JP3054747B2 - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchangerInfo
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- JP3054747B2 JP3054747B2 JP2409439A JP40943990A JP3054747B2 JP 3054747 B2 JP3054747 B2 JP 3054747B2 JP 2409439 A JP2409439 A JP 2409439A JP 40943990 A JP40943990 A JP 40943990A JP 3054747 B2 JP3054747 B2 JP 3054747B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、冷暖房装置に使用さ
れる熱交換器、さらに詳しくは、夏季に冷房に利用され
る冷媒を、冬季にバーナの燃焼熱により加熱して蒸発さ
せ、その潜熱を利用して暖房を行う冷暖房装置におい
て、冷媒をバーナの燃焼熱により加熱するのに使用され
る熱交換器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger used for a cooling and heating system, and more particularly, to a refrigerant used for cooling in summer in a winter season, which is heated by the combustion heat of a burner to evaporate the latent heat. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat exchanger used for heating a refrigerant by the heat of combustion of a burner in a cooling and heating apparatus that performs heating by using a heat exchanger.
【０００２】この明細書において、「アルミニウム」と
いう語には、純アルミニウムのほかにアルミニウム合金
を含むものとする。[0002] In this specification, the term "aluminum" includes an aluminum alloy in addition to pure aluminum.
【０００３】[0003]
【従来の技術】この種の熱交換器として、本出願人は先
に、一端にバーナが取付けられる筒状燃焼胴と、燃焼胴
の他端開口を閉鎖するアルミニウム製伝熱隔壁と、伝熱
隔壁の前面にろう付けされかつ内部に並列状の冷媒通路
を有するアルミニウム製偏平管と、伝熱隔壁の後面にろ
う付けされている高温ガス流規制部材とを備えたものを
提案した。2. Description of the Related Art As a heat exchanger of this type, the present applicant has previously described a cylindrical combustion cylinder having a burner attached at one end, an aluminum heat transfer partition for closing the other end opening of the combustion cylinder, and a heat transfer. An aluminum flat tube brazed to the front surface of the partition wall and having a parallel refrigerant passage therein and a high-temperature gas flow regulating member brazed to the rear surface of the heat transfer partition have been proposed.
【０００４】そして、この先提案の熱交換器では、第８
図に示すように、並列状の冷媒通路を有するアルミニウ
ム押出形材製偏平管(41)の両端にヘッダ(42)がそれぞれ
取り付けられ、両ヘッダ(42)にＬ形連結管(43)を介して
出入口パイプ(44)が接続されていた。[0004] In the heat exchanger proposed earlier, the eighth heat exchanger is used.
As shown in the figure, headers (42) are attached to both ends of an aluminum extruded profile flat tube (41) having parallel refrigerant passages, and both headers (42) are connected via L-shaped connecting pipes (43). The entrance / exit pipe (44) was connected.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
提案の熱交換器では、各ヘッダ(42)がアルミニウム製で
あり、出入口パイプ(44)が銅製であるため、各Ｌ形連結
管(43)は、ヘッダ側のアルミニウム管部分(43a) と、出
入口パイプ側の銅管部分(43b) とがあらかじめ工場にて
トーチブレージングで接合されており、この連結管(43)
のアルミニウム管部分(43a) の先端がヘッダ(42)にアル
ゴン溶接により接続されるとともに、銅管部分(43b) の
先端が出入口パイプ(44)にアルゴン溶接により接続され
ていた。However, in the heat exchanger proposed above, since each header (42) is made of aluminum and the inlet / outlet pipe (44) is made of copper, each L-shaped connecting pipe (43) is made. The aluminum pipe part (43a) on the header side and the copper pipe part (43b) on the entrance / exit pipe are previously joined by a torch brazing at a factory, and this connecting pipe (43)
The tip of the aluminum pipe portion (43a) was connected to the header (42) by argon welding, and the tip of the copper pipe portion (43b) was connected to the inlet / outlet pipe (44) by argon welding.
【０００６】一般にトーチブレージングは難易度が高
く、高価なものであるし、また溶接箇所が３か所である
ため、製作が容易でなく、さらに溶接箇所が多いと、強
度が弱く、かつ信頼性に劣るという問題があった。[0006] In general, torch brazing is difficult and expensive, and since there are three welded parts, it is not easy to manufacture. If there are many welded parts, the strength is low and the reliability is low. There was a problem that it was inferior.
【０００７】この発明の目的は、アルミニウム管部分と
銅管部分よりなる連結管を廃止することにより、上記の
問題を解決し、出入口パイプを接続するためにそれぞれ
溶接箇所が１箇所でよく、従って製作が容易であるとと
もに、強度が上がり、かつ信頼性が向上する、熱交換器
を提供しようとするにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by eliminating the connecting pipe composed of the aluminum pipe part and the copper pipe part, and only one welding point is required for connecting the inlet and outlet pipes. An object of the present invention is to provide a heat exchanger which is easy to manufacture, has increased strength, and has improved reliability.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明による熱交換器は、並列状の冷媒通路を
有するアルミニウム押出形材製偏平管の上端部および下
端部と、銅製の入口パイプおよび銅製の出口パイプとの
間に、両者に接合可能なステンレス鋼製のヘッダがそれ
ぞれ配置され、アルミニウム押出形材製偏平管の上下両
端部に前方水平状に曲げられた屈曲部がそれぞれ形成さ
れ、偏平管の上下両端部の屈曲部の先端に、ステンレス
鋼製のヘッダがそれぞれろう付けにより取り付けられ、
各ヘッダの一端部が塞がれるとともに、同他端部に管接
続用延長部が立上がり状に設けられ、一方のヘッダの立
上がり状管接続用延長部の上端に拡管部が設けられて、
この拡管部に銅製の入口パイプの先端部が差し込まれて
溶接により接続され、他方のヘッダの立上がり状管接続
用延長部の上端に拡管部が設けられて、この拡管部に銅
製の出口パイプの先端部が差し込まれて溶接により接続
されていることを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, a heat exchanger according to the present invention comprises an upper end portion and a lower end portion of an extruded aluminum flat tube having a parallel refrigerant passage.
The end, the copper inlet pipe and the copper outlet pipe
In between, a stainless steel header that can be joined to both
The upper and lower sides of a flat tube made of extruded aluminum
Each end has a bent portion that is bent forward and horizontally.
Stainless steel headers are attached to the ends of the bent portions at the upper and lower ends of the flat tube by brazing, respectively.
One end portion of each header is closed, provided shaped rise extension for the pipe connected to the other end, standing on one of the header
An expanded pipe section is provided at the upper end of the rising pipe connecting extension section ,
The distal end of a copper inlet pipe is inserted into the expanded portion and connected by welding. An expanded portion is provided at the upper end of the rising pipe connecting extension of the other header. It is characterized in that the tip of an outlet pipe made of <br/> is inserted and connected by welding.
【０００９】[0009]
【作用】この発明の熱交換器によれば、冷媒通路を有す
る偏平管がアルミニウム押出形材製で、ヘッダがステン
レス鋼製であり、かつ各ヘッダに管接続用延長部が設け
られていて、管接続用延長部の先端に銅製の出入口パイ
プが溶接可能であるから、出入口パイプを接続するため
にそれぞれの溶接箇所が１箇所でよく、従って製作が容
易であるとともに、強度が上がり、かつ信頼性が向上す
る。According to the heat exchanger of the present invention, the flat tube having the refrigerant passage is made of extruded aluminum material, the header is made of stainless steel, and each header is provided with a pipe connecting extension, Since the copper entrance / exit pipe can be welded to the end of the pipe connection extension, only one welding point is required to connect the entrance / exit pipe, so that the production is easy, the strength is increased, and the reliability is increased. The performance is improved.
【００１０】しかも、この発明による熱交換器は、各ヘ
ッダの一端部が塞がれるとともに、同他端部に管接続用
延長部が立上がり状に設けられ、一方のヘッダの立上が
り状管接続用延長部の上端に拡管部が設けられて、この
拡管部に銅製の入口パイプの先端部が差し込まれて溶接
により接続され、他方のヘッダの立上がり状管接続用延
長部の上端に拡管部が設けられて、この拡管部に銅製の
出口パイプの先端部が差し込まれて溶接により接続され
ているから、溶接が非常に簡単であり、熱交換器の製作
が非常に容易である。 In addition, the heat exchanger according to the present invention has
One end of the lid is closed and the other end is used for pipe connection.
The extension is provided in a rising shape, and the rising of one header is
An expanded portion is provided at the upper end of the extending portion for connecting the tube.
The tip of the copper inlet pipe is inserted into the expanded section and welded
And the other header is connected
An expansion tube is provided at the upper end of the long part, and a copper
The end of the outlet pipe is inserted and connected by welding
Is very easy to weld and manufacture heat exchanger
Is very easy.
【００１１】[0011]
【実施例】つぎに、この発明の実施例を、図面を参照し
て説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１２】この明細書において、前後、左右は図３を
基準とし、前とは図３の上側、後とは同下側をいゝ、ま
た左とは同図左側、右とは同右側をいうものとする。In this specification, front and rear, left and right are based on FIG. 3, the front is the upper side of FIG. 3, the rear is the lower side of FIG. 3, the left is the left side of the figure, and the right is the right side. Shall be referred to.
【００１３】図１〜図３において、熱交換器(1) は、両
端が開口した横向き筒状燃焼胴(2)と、燃焼胴(2) の後
端に取付けられかつ石油、ガス等を燃料とするバーナ
(B) と、燃焼胴(2) の前端開口を閉鎖するアルミニウム
製伝熱隔壁(3) と、伝熱隔壁(3) の内側に形成されてい
る高温ガス通路(4) と、内部に上下方向にのびる並列状
の冷媒通路(6) を有しかつ伝熱隔壁(3) の前面にろう付
されたアルミニウム押出形材製偏平管(5) とよりなる。
偏平管(5) の上下両端部には、それぞれ前方水平状に曲
げられた屈曲部(5a)(5a)が形成されている。In FIG. 1 to FIG. 3, a heat exchanger (1) has a horizontal cylindrical combustion cylinder (2) open at both ends and a heat exchanger (1) mounted on the rear end of the combustion cylinder (2) for fueling oil, gas and the like. And burner
(B), an aluminum heat transfer partition (3) that closes the front end opening of the combustion cylinder (2), and a hot gas passage (4) formed inside the heat transfer partition (3). A flat tube (5) made of extruded aluminum having a parallel refrigerant passage (6) extending in the direction and brazed to the front surface of the heat transfer partition (3).
At the upper and lower ends of the flat tube (5), bent portions (5a) (5a) bent forward and horizontally are formed.
【００１４】そしてこの発明においては、アルミニウム
押出形材製偏平管(5) の屈曲部(5a)(5a)の先端に、ステ
ンレス鋼製のヘッダ(22)(23)がそれぞれろう付けにより
取り付けられている。各ヘッダ(22)(23)の一端部が塞が
れるとともに、同他端部にＬ形に曲げられた管接続用延
長部(22a)(23a)が設けられ、下側のヘッダ(22)の管接続
用延長部(22a) の先端に、銅製の入口パイプ(24)が溶接
により接続され、上側のヘッダ(23)の管接続用延長部(2
3a) の先端に、銅製の出口パイプ(25)が溶接により接続
されている。In the present invention, stainless steel headers (22) and (23) are attached to the tips of the bent portions (5a) and (5a) of the flat tube (5) made of extruded aluminum by brazing, respectively. ing. One end of each of the headers (22) and (23) is closed, and the other end is provided with a pipe connection extension (22a) (23a) bent into an L shape, and the lower header (22) A copper inlet pipe (24) is connected to the end of the pipe connection extension (22a) by welding, and the pipe connection extension (2
At the end of 3a), a copper outlet pipe (25) is connected by welding.
【００１５】ここで、アルミニウム製の偏平管(5) に対
してステンレス鋼製のヘッダ(22)(23)は、例えば置きろ
う方式によるフラックスろう付けにより接合される。Here, the stainless steel headers (22) and (23) are joined to the aluminum flat tube (5) by, for example, flux brazing by a waxing method.
【００１６】またステンレス鋼製のヘッダ(22)(23)の管
接続用延長部(22a)(23a)には銅製の出入口パイプ(24)(2
5)が例えばアルゴン溶接により接続され、従って出入口
パイプ(24)(25)を接続するためにそれぞれの溶接箇所が
１箇所でよく、熱交換器(1)の製作が容易であるととも
に、溶接箇所が少ないので、熱交換器(1) の強度が上が
り、かつ信頼性が向上する。Also, the stainless steel headers (22) and (23) have copper connection pipes (24) and (2) on the pipe connecting extensions (22a) and (23a).
5) is connected by, for example, argon welding, so that only one welding point is required for connecting the inlet and outlet pipes (24) and (25), and the heat exchanger (1) can be easily manufactured, and , The strength of the heat exchanger (1) is increased and the reliability is improved.
【００１７】なお、下側のヘッダ(22)が入口側ヘッダで
あるが、冷媒中にはコンプレッサのオイルが常に溶存し
ており、冷媒を加熱気化させると次第にこのオイルが溜
まり、その粘性と低伝熱性により冷媒の気化および循環
を阻害するので、これを防止する目的で入口側ヘッダ(2
2)の右端部にオイル抜き管(27)が接続されている。The lower header (22) is the inlet header, but the oil of the compressor is always dissolved in the refrigerant, and this oil gradually accumulates when the refrigerant is heated and vaporized, and its viscosity and low viscosity are reduced. The heat transfer impedes the vaporization and circulation of the refrigerant.To prevent this, the inlet header (2
An oil drain pipe (27) is connected to the right end of 2).
【００１８】ところで、上記燃焼胴(2) は、図１に示す
ように、円筒部(2a)と、円筒部(2a)の前端部に形成され
た拡開部(2b)とを備えており、円筒部(2a)内が燃焼室
(8) となされている。また、円筒部(2a)の内周面は断熱
材(21)で覆われている。拡開部(2b)内に高温ガス通路
(4) が設けられている。As shown in FIG. 1, the combustion cylinder (2) includes a cylindrical portion (2a) and an expanding portion (2b) formed at the front end of the cylindrical portion (2a). The inside of the cylinder (2a) is the combustion chamber
(8) The inner peripheral surface of the cylindrical portion (2a) is covered with a heat insulating material (21). High-temperature gas passage in the expansion section (2b)
(4) is provided.
【００１９】伝熱隔壁(3) は、図４に示すように、芯材
(3a)および芯材(3a)の両面を覆うろう材製皮材(3b)から
なるアルミニウム・ブレ―ジング・シ―トでつくられて
いる。アルミニウム・ブレ―ジング・シ―ト製の芯材(3
a)は、亜鉛０．９〜１．４重量％、マンガン１．０〜
１．５重量％、クロム０．０３〜０．１２重量％を含
み、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるアル
ミニウム合金でつくられている。As shown in FIG. 4, the heat transfer partition (3) is made of a core material.
(3a) and a brazing material (3b) covering both surfaces of the core material (3a). Aluminum brazing sheet core (3
a) is 0.9-1.4% by weight of zinc, 1.0-% of manganese
It is made of an aluminum alloy containing 1.5% by weight and 0.03-0.12% by weight of chromium, with the balance being aluminum and unavoidable impurities.
【００２０】皮材(3b)は、ケイ素７．９〜９．５重量
％、鉄０．４〜０．５重量％、亜鉛０．５〜３重量％を
含み、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなるア
ルミニウム合金ろう材でつくられている。皮材(3b)中の
亜鉛含有量は、０．９〜１．４重量％の範囲内にあるこ
とが好ましい。伝熱隔壁(3) の上端部には、排気管(9)
が接続されている。The skin material (3b) contains 7.9 to 9.5% by weight of silicon, 0.4 to 0.5% by weight of iron, and 0.5 to 3% by weight of zinc, with the balance being aluminum and unavoidable impurities. Made of aluminum alloy brazing material. The zinc content in the skin material (3b) is preferably in the range of 0.9 to 1.4% by weight. At the upper end of the heat transfer bulkhead (3), an exhaust pipe (9)
Is connected.
【００２１】高温ガス通路(4) は、図３と図４に詳しく
示すように、上下に所定間隔をおいて配置された２つの
アルミニウム押出形材製高温ガス流規制部材(11)を備え
ている。As shown in detail in FIGS. 3 and 4, the hot gas passage (4) is provided with two high-temperature gas flow regulating members (11) made of extruded aluminum material and arranged at predetermined intervals above and below. I have.
【００２２】各高温ガス流規制部材(11)は、上下方向に
のびる左右側壁部(11a) 、左右側壁部(11a) の後縁部ど
うしを連結する後壁部(11b) 、および左右側壁部(11a)
の幅の中央部どうしを連結する中間壁部(11c) を備えて
おり、後壁部(11b) と中間壁部(11c) との間、および中
間壁部(11c) の前面にそれぞれこれらと直角をなすよう
に、第１伝熱フィン(11d) および第２伝熱フィン(11e)
が一体に設けられ、隣り合う両伝熱フィン(11d)(11e)間
および左右両端の両伝熱フィン(11d)(11e)と左右側壁部
(11a) との間の通路部分(13)に高温の燃焼排気ガスが流
れるようになっている。Each high-temperature gas flow restricting member (11) includes a left and right side wall (11a) extending vertically, a rear wall (11b) connecting the rear edges of the left and right side walls (11a), and a left and right side wall. (11a)
It has an intermediate wall (11c) that connects the central parts of the width of the intermediate wall (11c) between the rear wall (11b) and the intermediate wall (11c) and the front of the intermediate wall (11c). The first heat transfer fin (11d) and the second heat transfer fin (11e) form a right angle.
Are provided integrally, and both heat transfer fins (11d) (11e) between both adjacent heat transfer fins (11d)
High-temperature combustion exhaust gas flows through a passage portion (13) between the combustion exhaust gas and (11a).
【００２３】下側の高温ガス流規制部材(11)の隣り合う
伝熱フィン(11d)(11e)間のピッチは、上側の高温ガス流
規制部材(11)のそれよりも小さくされて、伝熱フィン(1
1d)(11e)の数が多くなっており、伝熱面積が大きくなる
ようになされていることが好ましい。The pitch between adjacent heat transfer fins (11d) (11e) of the lower hot gas flow regulating member (11) is smaller than that of the upper hot gas flow regulating member (11), Heat fins (1
It is preferable that the number of 1d) and (11e) be large and the heat transfer area be large.
【００２４】上下の高温ガス流規制部材(11)の左右側壁
部(11a) どうしの間には、後端が左右側壁部(11a) の後
縁まで達しており、かつ両高温ガス流規制部材(11)間か
らの排気ガスの側方への流出を防止するガス漏れ防止部
分(17)が設けられている。各高温ガス流規制部材(11)
は、その第２伝熱フィン(11e) の先端が伝熱隔壁(3) に
ろう付されるとともに、左右両側縁部において上下にの
びる固定部材(16)を介して伝熱隔壁(3) に固定されてお
り、後壁部(11b) の後面に、円筒部(2a)の前端部周縁が
当接している。Between the left and right side walls (11a) of the upper and lower hot gas flow regulating members (11), the rear ends reach the rear edges of the left and right side wall portions (11a). A gas leakage prevention portion (17) is provided for preventing exhaust gas from flowing out to the side from the space (11). Each high temperature gas flow regulating member (11)
The end of the second heat transfer fin (11e) is brazed to the heat transfer partition (3), and is fixed to the heat transfer partition (3) via a fixing member (16) extending vertically at both left and right side edges. The periphery of the front end of the cylindrical portion (2a) is fixed to the rear surface of the rear wall (11b).
【００２５】したがって、燃焼室(8) 内で生じた高温の
燃焼排気ガスは、上下の高温ガス流規制部材(11)の間に
形成された連通口(30)を通って高温ガス通路(4) 内に流
入するようになっている。Accordingly, the high-temperature combustion exhaust gas generated in the combustion chamber (8) passes through the communication port (30) formed between the upper and lower high-temperature gas flow regulating members (11) and passes through the high-temperature gas passage (4). ).
【００２６】固定部材(16)は、図４と図７に詳しく示す
ように、芯材(16a) および芯材(16a）の両面を覆うろう
材製皮材(16b) からなるアルミニウム・ブレ―ジング・
シ―トでつくられている。アルミニウム・ブレ―ジング
・シ―ト製の芯材(16a) は、銅０．０５〜０．２０重量
％、マンガン１．０〜１．５重量％を含み、残部アルミ
ニウムおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で
つくられている。皮材(16b) は、ケイ素８．０〜１０．
０重量％、鉄０．２〜０．５重量％を含み、残部アルミ
ニウムおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金ろ
う材でつくられている。As shown in detail in FIGS. 4 and 7, the fixing member (16) is made of an aluminum braid made of a core material (16a) and a brazing material (16b) covering both surfaces of the core material (16a). Zing
It is made of sheets. The core material (16a) made of aluminum brazing sheet contains 0.05 to 0.20% by weight of copper and 1.0 to 1.5% by weight of manganese, with the balance being aluminum and unavoidable impurities. Made of alloy. The skin material (16b) is made of silicon 8.0-10.
It is made of an aluminum alloy brazing material containing 0% by weight and 0.2-0.5% by weight of iron, the balance being aluminum and unavoidable impurities.
【００２７】固定部材(16)は、横断面略Ｌ字形で、伝熱
隔壁(3) の内面に密接する第１部分(14)と、この第１部
分(14)の互いに対向する縁部から後方に突出した第２部
分(15)とより構成されている。第２部分(15)は、高温ガ
ス流規制部材(11)の左右側壁部(11a) の内面に密接せし
められている。左右側壁部(11a) の前側縁部は第１部分
(14)の厚さ分だけ切断されており、第２伝熱フィン(11
e) と伝熱隔壁(3) との間に隙間が生じないようになっ
ている。The fixing member (16) has a substantially L-shaped cross section, and includes a first portion (14) which is in close contact with the inner surface of the heat transfer partition (3), and a pair of opposed edges of the first portion (14). It comprises a second portion (15) projecting rearward. The second portion (15) is brought into close contact with the inner surfaces of the left and right side walls (11a) of the high temperature gas flow regulating member (11). The front edges of the left and right side walls (11a) are the first part
(14), and the second heat transfer fins (11
There is no gap between e) and the heat transfer partition (3).
【００２８】また、第１部分(14)および第２部分(15)に
連なってガス洩れ防止部分(17)が一体的に設けられてい
る。第２部分(15)の上下両端部には、後方突出部(15a)
が一体的に設けられており、この後方突出部(15a) が中
間壁部(11c) の端部に当たっている。Further, a gas leakage prevention portion (17) is provided integrally with the first portion (14) and the second portion (15). At the upper and lower ends of the second portion (15), a rear projecting portion (15a)
The rear protruding portion (15a) contacts the end of the intermediate wall portion (11c).
【００２９】また、第２部分(15)には、上下方向に所定
間隔をおいて複数の孔(18)が形成されており、これらの
孔(18)に、伝熱隔壁(3) に一体的に設けられた突起(19)
を嵌め入れた状態で伝熱隔壁(3) にろう付されている。A plurality of holes (18) are formed in the second portion (15) at predetermined intervals in the vertical direction, and these holes (18) are integrated with the heat transfer partition (3). Protrusions provided (19)
Is brazed to the heat transfer partition (3).
【００３０】突起(19)は横断面略Ｌ字形で、伝熱隔壁
(3) にコ字形の切込みを入れ、この切込みに囲まれた部
分を後方に曲げかつ高温ガス流規制部材(11)側に曲げる
ことにより形成されたものである。突起(19)の後方屈曲
部(19a) に、孔(18)の高温ガス流規制部材(11)側の縁部
が当接することにより、突起(19)を形成するためにでき
た孔(20)が塞がれている。The projection (19) has a substantially L-shaped cross section and a heat transfer partition.
(3) is formed by making a U-shaped notch, bending the portion surrounded by the notch backward and bending toward the high-temperature gas flow regulating member (11). The hole (20) formed for forming the projection (19) by the edge of the hole (18) on the high-temperature gas flow regulating member (11) side abutting against the rear bent portion (19a) of the projection (19). ) Is closed.
【００３１】また、図１に示すように、高温ガス通路
(4) には、上側の高温ガス流規制部材(11)の上方に存在
し、かつ上側の高温ガス流規制部材(11)の通路部分(13)
の上端と排気管(9) とを連通させる案内路(31)が設けら
れるとともに、下側の高温ガス流規制部材(11)の下側お
よび両高温ガス流規制部材(11)の左右両側に存在し、か
つ下側の高温ガス流規制部材(11)の通路部分(13)の下端
と排気管(9) とを連通させる案内路(32)が設けられてい
る。Also, as shown in FIG.
In (4), there is a passage portion (13) of the upper hot gas flow regulating member (11), which is located above the upper hot gas flow regulating member (11).
A guide path (31) for communicating the upper end of the high temperature gas and the exhaust pipe (9) is provided, and a lower side of the lower high temperature gas flow restricting member (11) and both right and left sides of both high temperature gas flow restricting members (11). A guide path (32) that exists and communicates the lower end of the passage portion (13) of the lower hot gas flow regulating member (11) and the exhaust pipe (9) is provided.
【００３２】上記熱交換器(1) において、バーナ(B) の
燃焼ガスは、上下の高温ガス流規制部材(11)間に形成さ
れた連通口(30)を通って高温ガス通路(4) 内に入り、上
側の高温ガス流規制部材(11)の通路部分(13)内を上方に
流れ、さらに案内路(31)を通って排気管(9) から排出さ
れる。また、同じく下側の高温ガス流規制部材(11)の通
路部分(13)内を下方に流れ、さらに案内路(32)を通って
排気管(9) から排出される。排気ガスの有する熱は、高
温ガス通路(4) 内を流れる間に、直接または伝熱フィン
(11d)(11e)を経て伝熱隔壁(3) に伝わり、伝熱隔壁(3)
および偏平管(5) の周壁を通って偏平管(5) の冷媒通路
(6) 内を流れる冷媒に伝わる。冷媒はバーナ(B) の燃焼
熱により加熱気化せしめられ、その潜熱を利用して暖房
が行われる。このとき、冷媒は、まず偏平管(5) 内の下
部において加熱されて部分的に気化し、気化した冷媒の
作用によって冷媒通路(6) 内を自然に上昇し、全体が気
化する。In the heat exchanger (1), the combustion gas from the burner (B) passes through the communication port (30) formed between the upper and lower high-temperature gas flow regulating members (11) and passes through the high-temperature gas passage (4). And flows upward through the passage portion (13) of the high-temperature gas flow regulating member (11) on the upper side, and is further discharged from the exhaust pipe (9) through the guide path (31). Similarly, it flows downward in the passage portion (13) of the lower high-temperature gas flow regulating member (11), and is further discharged from the exhaust pipe (9) through the guide passage (32). The heat of the exhaust gas is transferred directly or through the heat transfer fins while flowing in the hot gas passage (4).
(11d) (11e) is transmitted to the heat transfer partition (3),
And the refrigerant passage of the flat tube (5) through the peripheral wall of the flat tube (5).
(6) It is transmitted to the refrigerant flowing inside. The refrigerant is heated and vaporized by the heat of combustion of the burner (B), and the latent heat is used for heating. At this time, the refrigerant is first heated in the lower part of the flat tube (5) and partially vaporized, and naturally rises in the refrigerant passage (6) by the action of the vaporized refrigerant, and the whole is vaporized.
【００３３】そして、下側の高温ガス流規制部材(11)の
隣り合う伝熱フィン(11d)(11e)間のピッチが、上側の高
温ガス流規制部材(11)のそれよりも小さくされて、伝熱
面積が大きくなっていると、下部における冷媒への伝熱
量が大きくなって上記自然上昇力が大きくなる。The pitch between adjacent heat transfer fins (11d) and (11e) of the lower hot gas flow regulating member (11) is made smaller than that of the upper hot gas flow regulating member (11). On the other hand, when the heat transfer area is large, the amount of heat transfer to the refrigerant in the lower part is large, and the natural rising force is large.
【００３４】つぎに、上記熱交換器(1) を製造する方法
について、図４〜図７を参照して説明する。Next, a method of manufacturing the heat exchanger (1) will be described with reference to FIGS.
【００３５】予め、アルミニウム・ブレ―ジング・シ―
ト製伝熱隔壁(3) 、アルミニウム押出形材製偏平管(5)
、同高温ガス流規制部材(11)、アルミニウム・ブレ―
ジング・シ―ト製固定部材(16)、ステンレス鋼製ヘッダ
(22)(23)、および銅製の出入口パイプ(24)(25)を用意す
る。Aluminum brazing sea in advance
Heat transfer bulkhead (3), flat tube made of extruded aluminum (5)
, High temperature gas flow regulating member (11), aluminum blade
Jing sheet fixing member (16), stainless steel header
(22) and (23), and copper entrance and exit pipes (24) and (25) are prepared.
【００３６】なお、伝熱隔壁(3) には突起(19)を設け、
また固定部材(16)には孔(18)をあけておく。A projection (19) is provided on the heat transfer partition (3),
Also, a hole (18) is formed in the fixing member (16).
【００３７】そして、まず固定部材(16)の孔(18)に伝熱
隔壁(3) の突起(19)を通すことにより、固定部材(16)を
伝熱隔壁(3) に仮止めする。このとき、突起(19)の後方
屈曲部(19a) を固定部材(16)の孔(18)の高温ガス流規制
部材(11)側の縁に当接させて突起(19)を形成するために
伝熱隔壁(3) にできた孔(20)を塞いでおく。First, the fixing member (16) is temporarily fixed to the heat transfer partition (3) by passing the projection (19) of the heat transfer partition (3) through the hole (18) of the fixing member (16). At this time, the rearward bent portion (19a) of the projection (19) is brought into contact with the edge of the hole (18) of the fixing member (16) on the high-temperature gas flow regulating member (11) side to form the projection (19). The hole (20) formed in the heat transfer partition (3) is closed.
【００３８】ついで、左右側壁部(11a) が固定部材(16)
の第２部分(15)の外面に密接するように、両高温ガス流
規制部材(11)を配置する。このとき、第２部分(15)の上
下両端部に一体的に設けられた後方突出部(15a) が中間
壁部(11c) の端部に当たるとともに、ガス漏れ防止部分
(17)が後壁部(11b) および中間壁部(11c) に当たる。し
たがって、固定部材(16)により、高温ガス流規制部材(1
1)の左右方向および上下方向の位置決めがなされる。Next, the left and right side walls (11a) are fixed to the fixing members (16).
The two high-temperature gas flow regulating members (11) are arranged so as to be in close contact with the outer surface of the second portion (15). At this time, the rear protruding portions (15a) integrally provided at the upper and lower ends of the second portion (15) hit the ends of the intermediate wall portion (11c), and the gas leakage preventing portion
(17) corresponds to the rear wall portion (11b) and the intermediate wall portion (11c). Therefore, the high temperature gas flow regulating member (1
1) The positioning in the left-right direction and the up-down direction is performed.
【００３９】その後、伝熱隔壁(3) の反対側の面に偏平
管(5) を配置する。図５に示すように、上下両ヘッダ(2
2)(23)の側壁には、それぞれ長さ方向にのびる長孔(26)
(26)があけられており、偏平管(5) の屈曲部(5a)(5a)の
先端がこれらの長孔(26)(26)よりヘッダ(22)内に差し込
まれる。偏平管(5) とヘッダ(22)(23)の側壁との接続部
分の表面に、ろう付けに必要なフラックス層（図示略）
が形成されたのち、リング状の置きろう(28)(28)が配置
される。Thereafter, a flat tube (5) is arranged on the surface opposite to the heat transfer partition (3). As shown in FIG. 5, both upper and lower headers (2
2) On the side wall of (23), a long hole extending in the length direction (26)
(26) is opened, and the tips of the bent portions (5a) (5a) of the flat tube (5) are inserted into the header (22) through these long holes (26) (26). Flux layer (not shown) necessary for brazing on the surface of the connection between the flat tube (5) and the side walls of the headers (22) and (23)
Is formed, the ring-shaped placing solders (28), (28) are arranged.
【００４０】そして、伝熱隔壁(3) と固定部材(16)、伝
熱隔壁(3) と高温ガス流規制部材(11)、固定部材(16)と
高温ガス流規制部材(11)、伝熱隔壁(3) と偏平管(5) 、
および偏平管(5) とヘッダ(22)(23)とが、一括してろう
付される。Then, the heat transfer partition (3) and the fixing member (16), the heat transfer partition (3) and the high temperature gas flow restricting member (11), the fixing member (16) and the high temperature gas flow restricting member (11), Thermal bulkhead (3) and flat tube (5),
The flat tube (5) and the headers (22) and (23) are collectively brazed.
【００４１】最後に、ステンレス鋼製のヘッダ(22)(23)
の管接続用延長部(22a)(23a)に銅製の出入口パイプ(24)
(25)がそれぞれアルゴン溶接により接続され、上記伝熱
隔壁(3) が燃焼胴(2) に固定せられることによって、熱
交換器(1) が製造される。Finally, the stainless steel headers (22) and (23)
Copper entry / exit pipe (24) to the pipe connection extension (22a) (23a)
The heat exchangers (25) are connected by argon welding, and the heat transfer partition (3) is fixed to the combustion drum (2), whereby the heat exchanger (1) is manufactured.
【００４２】なお、上記フラックス層は、フッ化スズを
含有するフッ化物系フラックスが用いられ、また置きろ
う(28)としては、Ａｌ−Ｓｉ系合金が用いられる。The flux layer is made of a fluoride flux containing tin fluoride, and the solder layer (28) is made of an Al-Si alloy.
【００４３】ここで、フッ化物系フラックスは、接合部
材表面の酸化物破壊作用およびろう材の濡れ拡がり促進
作用を有し、かつろう付け後の残渣が非腐蝕性のもので
あって、具体的には、ＫＡｌＦ4 とＫＦが所定の割合で
混合された混合物をベースとし、このベースにフッ化ス
ズが所定の割合で配合されたものである。また置きろう
(28)は、具体的には、Ｓｉ含有量が約６．８〜１３重量
％のＡｌ−Ｓｉ系合金よりなるものである。Here, the fluoride-based flux has a function of destructing oxide on the surface of the joining member and a function of accelerating the spread of the brazing material, and the residue after brazing is non-corrosive. Is based on a mixture in which KAlF 4 and KF are mixed at a predetermined ratio, and tin fluoride is mixed with the base at a predetermined ratio. Let's put it back
Specifically, (28) is made of an Al-Si alloy having a Si content of about 6.8 to 13% by weight.
【００４４】偏平管(5) とヘッダ(22)(23)の側壁との接
続部分の表面には、上記フラックスの微粉末を懸濁した
水等よりなる懸濁液を塗布し、乾燥してフラックス層を
形成したのち、Ａｌ−Ｓｉ系合金よりなる置きろう(28)
を配置した状態で、接合部材としてのアルミニウム製偏
平管(5) およびステンレス鋼製ヘッダ(22)(23)の融点よ
り低く、かつフラックス層の融点より高い約６００〜６
１０℃に、不活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気中で、
加熱せられることにより、ろう材(28)が溶融して、ろう
付け接合が達成されるものである。On the surface of the connecting portion between the flat tube (5) and the side walls of the headers (22) and (23), a suspension made of water or the like in which the above-mentioned fine powder of powder is suspended is applied and dried. After forming the flux layer, put the Al-Si alloy (28)
Are arranged, the melting point of the aluminum flat tube (5) and the stainless steel headers (22) and (23) as joining members is lower than the melting point and higher than the melting point of the flux layer by about 600 to 6 mm.
At 10 ° C in a non-oxidizing atmosphere such as an inert gas atmosphere,
By being heated, the brazing material (28) is melted and brazing is achieved.
【００４５】また、図示のものは、偏平管(5) の後壁表
面に、深さ０．２mm以下程度の並列状の多数の空気排出
用兼ろう材充填用凹条(7) が設けられている。In the drawing, a large number of parallel air discharging and brazing filler grooves (7) having a depth of about 0.2 mm or less are provided on the rear wall surface of the flat tube (5). ing.
【００４６】従って、偏平管(5) の後壁表面に伝熱隔壁
(3) の前面をろう付けするさい、面接合を、できるだけ
線接合に近付けることができて、空気溜まりを生じるこ
とない。これによって接合率を大幅に向上し得るもので
ある。Therefore, a heat transfer partition is provided on the rear wall surface of the flat tube (5).
(3) When brazing the front surface, the surface joining can be made as close as possible to the line joining, so that no air pool is generated. Thereby, the joining ratio can be greatly improved.
【００４７】また、このろう付工程時の加熱によって、
伝熱隔壁(3) の皮材(3b)に含まれていた亜鉛が芯材(3a)
のアルミニウム中に拡散させられて、防食のための亜鉛
拡散層が形成される。Further, by the heating during the brazing step,
Zinc contained in the skin (3b) of the heat transfer bulkhead (3) is the core material (3a)
To form a zinc diffusion layer for corrosion protection.
【００４８】なお、上記実施例においては、ろう付工程
時の加熱によって、伝熱隔壁(3) の表面側に、防食のた
めの亜鉛拡散層が形成されるようになされているが、凹
条(7) を有する偏平管(5) の表面側にも、防食のために
亜鉛メッキ層を設ける場合もある。In the above embodiment, the zinc diffusion layer for preventing corrosion is formed on the surface of the heat transfer partition (3) by heating during the brazing step. In some cases, a galvanized layer is also provided on the surface side of the flat tube (5) having (7) for anticorrosion.
【００４９】[0049]
【発明の効果】この発明による熱交換器は、上述のよう
に、冷媒通路を有する偏平管がアルミニウム押出形材製
で、ヘッダがステンレス鋼製であり、かつステンレス鋼
製の各ヘッダに管接続用延長部が設けられていて、管接
続用延長部の先端に銅製の出入口パイプが溶接可能であ
るから、出入口パイプを接続するためにそれぞれの溶接
箇所が１箇所でよく、従って従来のような溶接箇所が３
箇所である場合に比べて、作業容易であるとともに、従
来のアルミニウム管部分と銅管部分よりなる連結管を廃
止することができて、難易度が高くかつ高価なトーチブ
レージングを行なう必要がなくなり、かつアルゴン溶接
は１箇所ですみ、熱交換器の製作が容易である。また溶
接箇所が少ないので、熱交換器の強度が上がり、かつ信
頼性が向上するという効果を奏する。 As described above, the heat exchanger according to the present invention has the following features.
The flat tube having the refrigerant passage is made of extruded aluminum material, the header is made of stainless steel , and the stainless steel
Made in have extension for the pipe connections are provided on each header, since copper entrance pipe to the tip for the tube connection extensions can be welded, each welding portion for connecting the inlet and outlet pipe at one point Good, so the conventional welding spot is 3
Compared to the case where it is a part, it is easy to work, and it is possible to eliminate the conventional connecting pipe consisting of the aluminum pipe part and the copper pipe part, eliminating the need for performing a difficult and expensive torch brazing, In addition, only one argon welding is required, and the heat exchanger can be easily manufactured. Further, since the number of welding points is small, there is an effect that the strength of the heat exchanger is increased and the reliability is improved.
【００５０】しかも、この発明による熱交換器は、各ヘ
ッダの一端部が塞がれるとともに、同他端部に管接続用
延長部が立上がり状に設けられ、一方のヘッダの立上が
り状管接続用延長部の上端に拡管部が設けられて、この
拡管部に銅製の入口パイプの先端部が差し込まれて溶接
により接続され、他方のヘッダの立上がり状管接続用延
長部の上端に拡管部が設けられて、この拡管部に銅製の
出口パイプの先端部が差し込まれて溶接により接続され
ているから、溶接作業が非常に簡単であり、熱交換器の
製作が容易である。 Further, the heat exchanger according to the present invention
One end of the lid is closed and the other end is used for pipe connection.
The extension is provided in a rising shape, and the rising of one header is
An expanded portion is provided at the upper end of the extending portion for connecting the tube.
The tip of the copper inlet pipe is inserted into the expanded section and welded
And the other header is connected
An expansion tube is provided at the upper end of the long part, and a copper
The end of the outlet pipe is inserted and connected by welding
The welding operation is very easy and the heat exchanger
Easy to manufacture.
【図１】この発明の熱交換器の一部切欠き斜視図であ
る。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a heat exchanger according to the present invention.
【図２】同熱交換器の要部拡大正面図である。FIG. 2 is an enlarged front view of a main part of the heat exchanger.
【図３】同熱交換器の水平拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged horizontal sectional view of the heat exchanger.
【図４】図３の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 3;
【図５】同熱交換器のろう付け前の部品の組合わせ状態
を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing a combination state of parts before brazing of the heat exchanger.
【図６】同熱交換器のろう付け後の状態を示す概略断面
図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a state after brazing of the heat exchanger.
【図７】この発明による熱交換器の製造工程において、
伝熱隔壁、高温ガス流規制部材、および固定部材の仮組
前の配置状態を示す部分拡大斜視図である。FIG. 7 shows a process of manufacturing a heat exchanger according to the present invention.
FIG. 5 is a partially enlarged perspective view showing an arrangement state of a heat transfer partition, a high-temperature gas flow regulating member, and a fixing member before provisional assembly.
【図８】従来の熱交換器の要部拡大正面図で、これは図
２に対応するものである。FIG. 8 is an enlarged front view of a main part of a conventional heat exchanger, which corresponds to FIG.
１ 熱交換器 ２ 筒状燃焼胴 ３ 伝熱隔壁 ５ アルミニウム押出形材製偏平管 ６ 冷媒通路 ２２ ステンレス鋼製のヘッダ ２２ａ 管接続用延長部 ２３ ステンレス鋼製のヘッダ ２３ａ 管接続用延長部 ２４ 銅製の入口パイプ ２５ 銅製の出口パイプ３３ 拡管部 ３４ 拡管部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Cylindrical combustion cylinder 3 Heat transfer partition 5 Flat tube made of extruded aluminum material 6 Refrigerant passage 22 Stainless steel header 22a Pipe connection extension 23 Stainless steel header 23a Pipe connection extension 24 Copper Inlet pipe 25 Copper outlet pipe 33 Expanding section 34 Expanding section
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 5/00 F28D 15/02 F28F 9/02 F28F 9/26 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F24F 5/00 F28D 15/02 F28F 9/02 F28F 9/26
Claims (1)
ウム押出形材製偏平管(5) の上端部および下端部と、銅
製の入口パイプ(24)および銅製の出口パイプ(25)との間
に、両者に接合可能なステンレス鋼製のヘッダ(22)(23)
がそれぞれ配置され、アルミニウム押出形材製偏平管
(5) の上下両端部に前方水平状に曲げられた屈曲部(5a)
(5a)がそれぞれ形成され、偏平管(5) の上下両端部の屈
曲部(5a)(5a)の先端に、ステンレス鋼製のヘッダ(22)(2
3)がそれぞれろう付けにより取り付けられ、各ヘッダ(2
2)(23)の一端部が塞がれるとともに、同他端部に管接続
用延長部(22a)(23a)が立上がり状に設けられ、一方のヘ
ッダ(22)の立上がり状管接続用延長部(22a) の上端に拡
管部(33)が設けられて、この拡管部(33)に銅製の入口パ
イプ(24)の先端部が差し込まれて溶接により接続され、
他方のヘッダ(23)の立上がり状管接続用延長部(23a) の
上端に拡管部(34)が設けられて、この拡管部(34)に銅製
の出口パイプ(25)の先端部が差し込まれて溶接により接
続されている、熱交換器。An upper end and a lower end of an extruded aluminum flat tube (5) having a parallel refrigerant passage (6), and copper
Between the steel inlet pipe (24) and the copper outlet pipe (25)
In addition, a stainless steel header that can be joined to both (22) (23)
Are respectively arranged, flat tubes made of extruded aluminum
(5) The bent part (5a) bent horizontally at the upper and lower ends
(5a) are formed respectively, and the upper and lower ends of the flat tube (5) are bent.
At the end of the bend (5a) (5a) , a stainless steel header (22) (2
3) is attached by brazing, and each header (2
2) One end of (23) is closed, and at the other end, a pipe connection extension (22a) (23a) is provided in a rising shape, and one header (22) has a rising pipe connection extension. expansion to the upper end of the part (22a)
A pipe section (33) is provided, and the tip of a copper inlet pipe (24) is inserted into the expanded pipe section (33) and connected by welding,
The extension (23a) for connecting the rising pipe of the other header (23)
A heat exchanger in which an expanded portion (34) is provided at an upper end, and a distal end portion of a copper outlet pipe (25) is inserted into the expanded portion (34) and connected by welding.
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Cited By (2)
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