JPH0639251Y2 - Stacked heat exchanger - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は積層型熱交換器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a stacked heat exchanger.

［従来の技術］ 自動車用空気調和装置のエバポレータなどに用いられる
積層型熱交換器はよく知られている（例えば、実公昭59
−22442号公報参照）。[Prior Art] Laminated heat exchangers used for evaporators and the like of automobile air conditioners are well known (for example, Jikkou Sho 59).
-22442).

例えば、第３図に示すように、自動車用空気調和装置の
エバポレータとして用いられる従来の積層型熱交換器HE
は、コンプレッサ，凝縮器，膨張弁（図示せず）を経由
し減圧された冷媒を、冷媒流入口１を介して多数の冷媒
流通ユニット２で構成される冷媒流通部Ｗに導入し、こ
の低温の冷媒と外気との間で熱交換を行わせて外気を冷
却する一方、気化した冷媒を冷媒流出口３を介してコン
プレッサ（図示せず）に戻すような基本構成となってい
る。For example, as shown in FIG. 3, a conventional laminated heat exchanger HE used as an evaporator of an automobile air conditioner.
Introduces a refrigerant whose pressure has been reduced through a compressor, a condenser, and an expansion valve (not shown) into a refrigerant flow section W composed of a large number of refrigerant flow units 2 via a refrigerant inlet 1 to cool the low temperature. The basic configuration is such that heat exchange is performed between the refrigerant and the outside air to cool the outside air, and the vaporized refrigerant is returned to the compressor (not shown) via the refrigerant outlet 3.

上記積層型熱交換器HEは、タンク部４と冷媒通路５とが
形成された冷媒流通ユニット２と、外気側の境膜伝熱係
数を高めるためのフィン部材６とが交互に多数積層され
た積層構造をなし、その積層方向の両端部にはエンドプ
レート７が配置されている。各冷媒流通ユニット２は、
基本的には２つの偏平な箱型の冷媒プレート８を開口部
が互いに対向するような方向に接合して形成されてい
る。この冷媒プレート８は、第５図に示すように、開口
部側から見て略長方形となる、偏平な箱型に形成され、
その長手方向の両端部近傍には、底面が深さ方向に膨出
する膨出部９が形成され、この膨出部９には底面を厚み
方向に貫通するタンク連通穴11が形成されている。な
お、エンドプレート７と隣接する冷媒プレート（以下、
このような冷媒プレートをとくに末端冷媒プレート8aと
いう）には、第４図に示すように、膨出部９の底面にタ
ンク連通穴11が形成されていない。In the laminated heat exchanger HE, a large number of refrigerant circulation units 2 in which a tank portion 4 and a refrigerant passage 5 are formed, and a large number of fin members 6 for alternately increasing the film heat transfer coefficient on the outside air are alternately laminated. It has a laminated structure, and end plates 7 are arranged at both ends in the laminating direction. Each refrigerant distribution unit 2
Basically, two flat box-shaped refrigerant plates 8 are formed by joining in a direction such that the openings are opposed to each other. As shown in FIG. 5, the refrigerant plate 8 is formed in a flat box shape having a substantially rectangular shape when viewed from the opening side,
A bulging portion 9 whose bottom surface bulges in the depth direction is formed near both ends in the longitudinal direction, and a tank communication hole 11 is formed in the bulging portion 9 so as to penetrate the bottom surface in the thickness direction. . The refrigerant plate adjacent to the end plate 7 (hereinafter,
In such a refrigerant plate, particularly the terminal refrigerant plate 8a), as shown in FIG. 4, the tank communication hole 11 is not formed in the bottom surface of the bulging portion 9.

そして、一般に積層型熱交換器HEのエンドプレート７、
冷媒プレート８、末端冷媒プレート8a、フィン部材６等
の各部材は、ろう材がクラッドされたアルミ材で形成さ
れており、これらの各部材を所定の形状に積み重ねた
後、真空中で加熱してろう材を熔融（ろう付け）させる
ことにより各部材が接合され、積層型熱交換器HEが製作
される。And, in general, the end plate 7 of the laminated heat exchanger HE,
Each member such as the cooling medium plate 8, the terminal cooling medium plate 8a, and the fin member 6 is made of an aluminum material in which a brazing material is clad. After stacking these respective members in a predetermined shape, they are heated in a vacuum. By melting (brazing) the brazing filler metal, the respective members are joined, and the laminated heat exchanger HE is manufactured.

［考案が解決しようとする課題］ ところで、第６図に示すように、上端側エンドプレート
７に隣接して配置される末端冷媒プレート8aの膨出部９
の周囲には、その剛性を高めるために、エンドプレート
７側に突出するビード部12が設けられている。このた
め、エンドプレート７と末端冷媒プレート8aとを所定の
組み立て位置に配置したときには、両プレート7,8a間に
ビード部12に囲まれた閉空間部13（以下、ビード内空間
部13という）が形成される。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, as shown in FIG. 6, the bulging portion 9 of the terminal refrigerant plate 8a disposed adjacent to the upper end plate 7 is arranged.
A bead portion 12 that projects toward the end plate 7 is provided around the periphery of the end plate 7 in order to increase its rigidity. For this reason, when the end plate 7 and the terminal refrigerant plate 8a are arranged at a predetermined assembly position, a closed space portion 13 surrounded by the bead portion 12 between the plates 7 and 8a (hereinafter referred to as a bead inner space portion 13). Is formed.

そして、上記従来の積層型熱交換器HEでは、真空下での
加熱ろう付け時に、ビード内空間部13内が周囲の圧力よ
り高真空となり、ビード部12とエンドプレート７との接
合部のろう材がビード内空間部13内に吸引されてエンド
プレート７と末端冷媒プレート8aとの接合が不完全とな
ったり、あるいはビード部12のＢで示す部分のろう材が
ビード内空間部13内に吸引され、Ｂの部分の肉厚が薄く
なり、積層型熱交換器HEの耐久性・耐圧性が低下すると
いった問題があった。In the conventional laminated heat exchanger HE, the inside of the bead space 13 becomes higher in vacuum than the ambient pressure during brazing under vacuum, and the brazing part of the bead 12 and the end plate 7 is brazed. The material is sucked into the inside space 13 of the bead and the joining between the end plate 7 and the end refrigerant plate 8a becomes incomplete, or the brazing material at the portion B of the bead part 12 enters into the inside space 13 of the bead. There was a problem that the thickness of the portion B was sucked and thinned, and the durability and pressure resistance of the laminated heat exchanger HE deteriorated.

本考案は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、加熱ろう付け時における、ビード部まわりの熔融し
たろう材のビード内空間部内への吸引を有効に防止し
て、冷媒プレートとエンドプレートとの接合性を高める
とともに、ビード部まわりの冷媒プレートの肉厚の減少
を防止して、耐久性ないし耐圧性の優れた積層型熱交換
器を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above conventional problems, and effectively prevents suction of the molten brazing material around the bead portion into the space inside the bead at the time of brazing by heating, and the refrigerant plate and An object of the present invention is to provide a laminated heat exchanger having excellent durability and pressure resistance, while enhancing the bondability with the end plate and preventing the reduction of the thickness of the refrigerant plate around the bead portion.

［課題を解決するための手段］ 本願考案者らは、ろう材がクラッドされたアルミ材で各
部材が形成された積層型熱交換器の加熱ろう付け時にお
いて、ビード内空間部が周囲より高真空になる原因は、
ろう材に含まれているマグネシウムが加熱されてビード
内空間部に蒸発し、この蒸発したマグネシウムがビード
内空間部内に若干存在する酸素と化合して酸化マグネシ
ウムとなり、このとき消費される酸素の分圧分だけビー
ド内空間部の圧力が低下して高真空が発生するという事
実を発見した。[Means for Solving the Problems] The inventors of the present application have found that the space inside the bead is higher than the surrounding area during brazing of a laminated heat exchanger in which each member is formed of an aluminum material in which a brazing material is clad. The cause of the vacuum is
The magnesium contained in the brazing filler metal is heated and evaporated in the space inside the bead, and this evaporated magnesium combines with the oxygen that is slightly present in the space inside the bead to form magnesium oxide. We discovered the fact that the pressure in the space inside the bead decreased by the amount of the pressure and a high vacuum was generated.

このような事実に着目して、本願請求項１の考案は、２
つの偏平な箱型の冷媒プレートを開口部が互いに対向す
る向きに接合して形成され、両端部に夫々タンク部を備
えるとともに該両タンク部を連通する冷媒通路を備えた
冷媒流通ユニットと、フィン部材とが交互に複数個積み
重ねられた積層体と、該積層体の積層方向両端部に配置
されるエンドプレートとが設けられた積層型熱交換器に
おいて、エンドプレートと隣接する位置に配置される冷
媒プレートのタンク部を画成する部分にビード部を設け
るとともに、前記ビード部で形成された空間部に連通穴
を形成したことを特徴とする積層型熱交換器を提供す
る。Focusing on this fact, the invention of claim 1 of the present application
A refrigerant distribution unit, which is formed by joining two flat box-shaped refrigerant plates in such a manner that their openings are opposed to each other, has a tank portion at each end, and a refrigerant passage that connects the both tank portions, and a fin. In a laminated heat exchanger provided with a laminated body in which a plurality of members are alternately stacked and end plates arranged at both ends of the laminated body in the laminating direction, the laminated heat exchanger is arranged at a position adjacent to the end plate. Provided is a laminated heat exchanger characterized in that a bead portion is provided in a portion that defines a tank portion of a refrigerant plate, and a communication hole is formed in a space portion formed by the bead portion.

また本願請求項２の考案は、２つの偏平な箱型の冷媒プ
レートを開口部が互いに対向する向きに接合して形成さ
れ、両端部に夫々タンク部を備えるとともに該両タンク
部を連通する冷媒通路を備えた冷媒流通ユニットと、フ
ィン部材とが交互に複数個積み重ねられた積層体と、該
積層体の積層方向両端部に配置されるエンドプレートと
が設けられた積層型熱交換器において、エンドプレート
と隣接する位置に配置される冷媒プレートのタンク部を
画成する部分にビード部を設けるとともに、上記冷媒プ
レートのビード部で囲まれた部分の前記冷媒プレートに
連通穴を形成したことを特徴とする積層型熱交換器を提
供する。The invention according to claim 2 of the present application is formed by joining two flat box-shaped refrigerant plates in such a manner that their openings are opposed to each other, and both end portions are provided with tank portions, respectively, and the both refrigerant portions communicate with each other. In a laminated heat exchanger provided with a refrigerant circulation unit having a passage, a laminated body in which a plurality of fin members are alternately stacked, and end plates arranged at both ends in the laminating direction of the laminated body, A bead portion is provided in a portion that defines a tank portion of the refrigerant plate that is disposed adjacent to the end plate, and a communication hole is formed in the refrigerant plate surrounded by the bead portion of the refrigerant plate. A laminated heat exchanger having a feature is provided.

［作用］ 本考案によれば、ビード内空間部は連通穴を通して冷媒
ユニットのタンク部と連通しており、かつタンク部は積
層型熱交換器への冷媒流入口あるいは冷媒流出口を介し
て、積層型熱交換器の周囲の空間部（以下、単に周囲と
いう）と連通している。したがって、加熱ろう付け時に
おいて、ビード内空間部の圧力が周囲の圧力とほぼ等し
くなるので、ビード部まわりのろう材が空間部内に吸引
されない。[Operation] According to the present invention, the space inside the bead communicates with the tank portion of the refrigerant unit through the communication hole, and the tank portion passes through the refrigerant inlet port or the refrigerant outlet port of the laminated heat exchanger, It communicates with the space around the laminated heat exchanger (hereinafter, simply referred to as the periphery). Therefore, during heating brazing, the pressure in the space inside the bead becomes substantially equal to the pressure in the surroundings, so the brazing material around the bead is not sucked into the space.

［実施例］ 以下、本考案の実施例を具体的に説明する。[Examples] Examples of the present invention will be specifically described below.

しかしながら、本実施例で示す積層型熱交換器は、第３
図に示す従来の積層型熱交換器HEと基本的な構成部分で
は同一であるので、第３図に示す積層型熱交換器と同一
の構成と機能とを有する部材については同一番号を付
し、重複を避けるためその説明を省略する。However, the laminated heat exchanger according to the present embodiment has a third
Since the basic constituent parts are the same as those of the conventional laminated heat exchanger HE shown in the figure, members having the same structure and function as those of the laminated heat exchanger shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. , The description is omitted to avoid duplication.

第１図と第２図とに示すように、本考案にかかる積層型
熱交換器HEでは、エンドプレート７と隣接する末端冷媒
プレート8aの膨出部９に形成されるビード部12で囲まれ
た部分には末端冷媒プレート8aを厚み方向に貫通する連
通穴14が形成されている。したがって、ビード内空間部
13は連通穴14を介してエンドプレート７に隣接する冷媒
流通ユニット２のタンク部４と連通しており、加熱ろう
付け時においては、ビード内空間部13はいくつかの冷媒
流通ユニット２を介して積層型熱交換器HEの周囲の空間
部（以下、単に周囲という）と連通する。このため、ろ
う材に含まれるマグネシウムがビード内空間部13内に蒸
発して酸素と化合しても、ビード内空間部13内の圧力が
周囲の圧力より低下せず、ビード部12まわりの熔融した
ろう材がビード内空間部13内に吸引されない。このた
め、ビード部12とエンドプレート７との接合部には適量
のろう材が保持され、エンドプレート７と末端冷媒プレ
ート8aとが強固に接合される。さらに、ビード部12まわ
りの肉厚が十分に確保される。As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the laminated heat exchanger HE according to the present invention, the end plate 7 is surrounded by the bead part 12 formed in the bulging part 9 of the terminal refrigerant plate 8a. A communication hole 14 is formed in the open portion so as to penetrate the terminal refrigerant plate 8a in the thickness direction. Therefore, the space inside the bead
13 communicates with the tank portion 4 of the refrigerant distribution unit 2 adjacent to the end plate 7 through the communication hole 14, and during heating brazing, the bead internal space 13 includes several refrigerant distribution units 2. And communicates with the space around the stacked heat exchanger HE (hereinafter, simply referred to as the surroundings). Therefore, even if magnesium contained in the brazing filler metal is vaporized in the bead inner space portion 13 and combined with oxygen, the pressure in the bead inner space portion 13 does not drop below the ambient pressure, and the melting around the bead portion 12 is prevented. The brazing material is not sucked into the space 13 inside the bead. Therefore, an appropriate amount of brazing material is held at the joint between the bead portion 12 and the end plate 7, and the end plate 7 and the terminal refrigerant plate 8a are firmly joined. Further, a sufficient thickness around the bead portion 12 is secured.

ところで、従来の積層型熱交換器（第３図参照）では、
ビード内空間部13内で酸素がマグネシウムによって消費
されるので、ビード内空間部13内は無酸素状態となり、
ビード内空間部13内において、エンドプレート７あるい
は末端冷媒プレート8aの表面には、ろう付け時のろうの
過度の流動を防止する酸化マグネシウムの被膜が形成さ
れない。このため、ろう材が必要以上に移動してエンド
プレート７あるいは末端冷媒プレート8aの肉厚が不均一
となるといった問題があった。しかし、本考案にかかる
積層型熱交換器HEでは、ビード内空間部13内には各冷媒
流通ユニット２を通して酸素が供給されるので、ビード
内空間部13内が無酸素状態になるのが防止される。した
がって、ビード内空間部13を画成する末端冷媒プレート
8aあるいはエンドプレート７の表面には酸化マグネシウ
ムの被膜が形成され、これらの肉厚を均一化することが
できる。By the way, in the conventional laminated heat exchanger (see FIG. 3),
Since oxygen is consumed by magnesium in the bead inner space 13, the bead inner space 13 becomes anoxic,
In the inside space 13 of the bead, the surface of the end plate 7 or the end refrigerant plate 8a is not formed with a magnesium oxide film for preventing excessive brazing flow during brazing. Therefore, there is a problem that the brazing filler metal moves more than necessary and the thickness of the end plate 7 or the end refrigerant plate 8a becomes uneven. However, in the laminated heat exchanger HE according to the present invention, oxygen is supplied to the inside space 13 of the bead through each refrigerant distribution unit 2, so that the inside space 13 of the bead is prevented from becoming anoxic. To be done. Therefore, the terminal refrigerant plate that defines the space 13 inside the bead
A film of magnesium oxide is formed on the surface of 8a or the end plate 7, and the thickness of these can be made uniform.

また、積層型熱交換器HEのろう付け完了後、通常冷媒流
通部Ｗ（第３図参照）の漏れ試験が行なわれるが、本考
案にかかる積層型熱交換器HEではビード内空間部13が冷
媒流通部Ｗ（タンク部４）と連通しているので、このよ
うな漏れ試験を行うことにより、ビード内空間部13の漏
れの有無も同時に検出される。したがって、ビード内空
間部13に漏れがある場合に生じる不具合、例えば漏れ部
分からビード内空間部13内に水分が侵入した後、かかる
水分が凍結・膨張して末端冷媒プレート8aとエンドプレ
ート７とを剥離させるなどといった不具合の発生を有効
に防止することができる。In addition, after the brazing of the laminated heat exchanger HE is completed, a leakage test of the refrigerant circulation portion W (see FIG. 3) is usually performed. In the laminated heat exchanger HE according to the present invention, the bead inner space portion 13 is Since the fluid is communicated with the coolant circulation portion W (tank portion 4), the presence or absence of leakage in the bead inner space portion 13 can be detected at the same time by performing such a leakage test. Therefore, a problem that occurs when there is a leak in the bead inner space portion 13, for example, after water has entered the bead inner space portion 13 from the leaked portion, the water freezes and expands, and the end refrigerant plate 8a and the end plate 7 It is possible to effectively prevent the occurrence of troubles such as peeling.

［考案の効果］ 本考案によれば、ろう付け時においてビード内空間部が
周囲より高真空とならないので、エンドプレートと冷媒
プレートとの接合部に十分な量のろう材を保持すること
ができ、両プレートを完全に接合することができる。か
つ、ビード部まわりのろう材がビード内空間部に吸引さ
れないので、ビード部まわりの冷媒プレートの肉厚の減
少を防止することができる。このため、積層型熱交換器
の耐久性・耐圧性の向上を図ることができる。[Advantage of the Invention] According to the present invention, since the space inside the bead does not have a higher vacuum than the surroundings during brazing, it is possible to hold a sufficient amount of brazing material at the joint between the end plate and the refrigerant plate. , Both plates can be joined completely. In addition, since the brazing material around the bead portion is not sucked into the space inside the bead, it is possible to prevent the thickness of the refrigerant plate around the bead portion from decreasing. Therefore, the durability and pressure resistance of the laminated heat exchanger can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本考案にかかる積層型熱交換器に用いられる末
端冷媒プレートの平面図である。 第２図は、第１図に示す末端冷媒プレートを用いた積層
型熱交換器のエンドプレートに隣接するタンク部近傍の
縦断面説明図である。 第３図は、従来の積層型熱交換器の縦断面説明図であ
る。 第４図は、第３図に示す積層型熱交換器に用いられる末
端冷媒プレートの平面図である。 第５図は、第３図に示す積層型熱交換器に用いられる冷
媒プレートの平面図である。 第６図は、第３図に示す積層型熱交換器のエンドプレー
トに隣接するタンク部近傍の縦断面説明図である。 HE…積層型熱交換器、Ｗ…冷媒流通部、２…冷媒流通ユ
ニット、４…タンク部、５…冷媒通路、６…フィン部
材、７…エンドプレート、８…冷媒プレート、8a…末端
冷媒プレート、12…ビード部、13…ビード内空間部、14
…連通穴。FIG. 1 is a plan view of an end refrigerant plate used in the laminated heat exchanger according to the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional explanatory view of the vicinity of the tank portion adjacent to the end plate of the laminated heat exchanger using the terminal refrigerant plate shown in FIG. FIG. 3 is a vertical cross-sectional explanatory view of a conventional laminated heat exchanger. FIG. 4 is a plan view of an end refrigerant plate used in the laminated heat exchanger shown in FIG. FIG. 5 is a plan view of a refrigerant plate used in the laminated heat exchanger shown in FIG. FIG. 6 is a vertical cross-sectional explanatory view of the vicinity of the tank portion adjacent to the end plate of the laminated heat exchanger shown in FIG. HE ... Laminated heat exchanger, W ... Refrigerant flow section, 2 ... Refrigerant flow unit, 4 ... Tank section, 5 ... Refrigerant passage, 6 ... Fin member, 7 ... End plate, 8 ... Refrigerant plate, 8a ... End refrigerant plate , 12… bead part, 13… bead space part, 14
… Communication hole.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】２つの偏平な箱型の冷媒プレートを開口部
が互いに対向する向きに接合して形成され、両端部に夫
々タンク部を備えるとともに該両タンク部を連通する冷
媒通路を備えた冷媒流通ユニットと、フィン部材とが交
互に複数個積み重ねられた積層体と、該積層体の積層方
向両端部に配置されるエンドプレートとが設けられた積
層型熱交換器において、 エンドプレートと隣接する位置に配置される冷媒プレー
トのタンク部を画成する部分にビード部を設けるととも
に、前記ビード部で形成された空間部に連通穴を形成し
たことを特徴とする積層型熱交換器。1. A flat box-shaped refrigerant plate is formed by joining openings so as to face each other, and tank ends are provided at both ends, and a refrigerant passage communicating between the tank parts is provided. In a laminated heat exchanger provided with a laminated body in which a plurality of refrigerant circulation units and fin members are alternately stacked, and end plates arranged at both ends in the laminating direction of the laminated body, adjacent to the end plates. A laminated heat exchanger characterized in that a bead portion is provided in a portion that defines a tank portion of the refrigerant plate arranged at the position, and a communication hole is formed in a space portion formed by the bead portion. 【請求項２】前記連通穴を、前記冷媒プレートのビード
部で囲まれた部分に形成したことを特徴とする請求項１
記載の積層型熱交換器。2. The communication hole is formed in a portion surrounded by a bead portion of the refrigerant plate.
The laminated heat exchanger described.