JP5146245B2

JP5146245B2 - Heat exchanger

Info

Publication number: JP5146245B2
Application number: JP2008265591A
Authority: JP
Inventors: 剛沖ノ谷; 剛史細野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2028-10-14
Also published as: JP2010096369A

Description

本発明は、冷媒を空気等の被熱交換流体と熱交換させる熱交換器に関するものである。特に、ＣＯ２冷媒等の内圧の高い冷媒を用いた熱交換器、例えばＣＯ２カーエアコン用エバポレータ、ガスクーラ、ＣＯ２ヒートポンプ式給湯機の室外機ユニットに搭載するエバポレータ等に用いられるものである。 The present invention relates to a heat exchanger that exchanges heat between a refrigerant and a heat exchange fluid such as air. In particular, it is used for a heat exchanger using a refrigerant having a high internal pressure such as a CO2 refrigerant, for example, an evaporator for a CO2 car air conditioner, a gas cooler, an evaporator mounted on an outdoor unit of a CO2 heat pump water heater, or the like.

従来、ＣＯ２冷媒等の内圧の高い冷媒を用いた熱交換器のタンク部の構造としては、図４のように、ろう材をクラッドした外プレート３１、中プレート３２、内プレート３３の３部品で構成している。この中で、内プレート３３は剛性を高めるために両端に曲げ部３３ｄを有する。そして、内プレート３３両端の曲げ部３３ｄの曲げ高さＨが中間プレートの板厚ｔ３２以上となり、図５のように、内プレート３３の壁部３３ｃの上方端が、外プレート３１の端部と干渉部３３ｈで干渉（当接）していた。 Conventionally, the tank structure of a heat exchanger using a high internal pressure refrigerant such as a CO2 refrigerant is composed of three parts, an outer plate 31 clad with a brazing material, an intermediate plate 32, and an inner plate 33, as shown in FIG. It is composed. Among them, the inner plate 33 has bent portions 33d at both ends in order to increase rigidity. Then, the bending height H of the bent portion 33d at both ends of the inner plate 33 is equal to or greater than the plate thickness t32 of the intermediate plate, and the upper end of the wall portion 33c of the inner plate 33 is connected to the end portion of the outer plate 31 as shown in FIG. The interference part 33h interfered (contacted).

内プレート３３の両端を曲げるのは、内プレート３３の強度を確保するためである。そして、曲げ高さＨは、プレス加工を容易にするためにある程度必要である。この結果、特に意図的にプレス加工しない限り、上述のように、干渉部３３ｈで干渉（当接）が発生していた。 The reason for bending both ends of the inner plate 33 is to ensure the strength of the inner plate 33. The bending height H is required to some extent in order to facilitate press work. As a result, interference (contact) has occurred in the interference portion 33h as described above unless particularly press working is intentionally performed.

また、壁部３３ｃからは間欠的に、かしめ加工のための爪状のかしめ部３３ｆが突出している。そして、このかしめ部３３ｆを外プレート３１の上に巻きがしめて、外プレート３１、中プレート３２、内プレート３３を仮固定し、炉内に入れて加熱して、最終的には、これら３部品をろう付けにより接合している。 A claw-shaped caulking portion 33f for caulking is intermittently projected from the wall portion 33c. Then, the caulking portion 33f is wound on the outer plate 31, the outer plate 31, the inner plate 32, and the inner plate 33 are temporarily fixed, put in a furnace and heated, and finally these three parts Are joined by brazing.

このような、間欠的に突出する爪状のかしめ部３３ｆを用いてかしめる熱交換器のタンク部の構造としては例えば特許文献１や特許文献２が知られている。
特開２００７−２９８１９７号公報特開２００６−１７４４２号公報 For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as the structure of the tank portion of the heat exchanger that is caulked using the claw-shaped caulking portion 33f that protrudes intermittently.
JP 2007-298197 A JP 2006-17442 A

上記のような干渉は、何ら問題を生じるものではないとされてきたが、次のような問題が発生した。即ち、経年使用の後に、冷媒が漏れるという問題があったのである。この原因について調査したところ、上記の干渉部３３ｈで疲労破壊が進行していることに着目した。更に、この疲労破壊について研究したところ、上記干渉部３３ｈが、ろう付け時のろう付け起点となり、中プレート３２の側面にボイド（空気層）が発生することがあることが判明した。 Although it has been said that the interference as described above does not cause any problems, the following problems occur. That is, there is a problem that the refrigerant leaks after use over time. As a result of investigating the cause, attention was paid to the fact that fatigue fracture is progressing at the interference portion 33h. Further, when the fatigue fracture was studied, it was found that the interference portion 33h becomes a brazing start point during brazing, and a void (air layer) may be generated on the side surface of the intermediate plate 32.

即ち、図５においては、内プレート３３の上面の基部３３ａと外プレート３１の下面の接合面３１ｃにろう材が被覆されているが、ろう付け時の高温化で当接部分のろう材同士が溶融して表面張力や毛管力で引き合い、溶融したろう材の移動が生じる。この結果、上記中プレート３２の側面３２ａに、流出したろう材が空気層を閉じ込めて固まる現象が発生する。 That is, in FIG. 5, the base 33a on the upper surface of the inner plate 33 and the joint surface 31c on the lower surface of the outer plate 31 are coated with brazing material. Melting and attracting by surface tension or capillary force causes movement of the molten brazing material. As a result, the phenomenon that the brazing material that has flowed out confins the air layer on the side surface 32a of the middle plate 32 occurs.

この空気層つまりボイドは、完全に外部から密閉されている場合は、それほど大きな問題ではないが、多くの場合、微小な隙間を介して外部と連通している。このようなボイド内に凝縮水が浸入して凍結すると、凍結による水分の膨張と融解による収縮で繰り返し応力が発生し、ろう付け部が疲労破壊し、冷媒漏れが発生することに着目した。 This air layer, that is, a void is not a big problem when it is completely sealed from the outside, but in many cases, it communicates with the outside through a minute gap. We focused on the fact that when condensed water intrudes into such a void and freezes, stress is repeatedly generated due to expansion and contraction of water due to freezing, and the brazed portion is fatigued and fatigued.

また、干渉部３３ｈが、ろう付け起点となると、ろう付け時に不必要なろう材の引き合いや移動が生じ、ろう材の過不足が発生し、ろう付け必要部位のろう材が不足することで、ろう付け不良を惹起する問題がある。つまり、あらかじめ接合してほしいところに充分な量のろう材を被覆しているが、ろう材の移動や流出が生じると、不必要な部位にろう材が堆積し、必要な部位のろう材が不足することがあった。 In addition, when the interference portion 33h is the starting point of brazing, unnecessary brazing material attracts or moves during brazing, excess or shortage of brazing material occurs, and brazing material in the brazing necessary portion is insufficient. There is a problem that causes brazing defects. In other words, a sufficient amount of brazing material is coated where it is desired to join in advance, but when brazing material moves or flows out, brazing material accumulates in unnecessary parts, and brazing material in the necessary parts There was a shortage.

本発明は、このような従来の問題の原因追求の成果として成されたものであり、その目的は、高耐圧のタンク部のろう付け性能の向上、及び冷媒漏れに繋がる凍結割れの防止を可能にした熱交換器を提供することにある。 The present invention was made as a result of pursuing the cause of such a conventional problem, and its purpose is to improve the brazing performance of the high pressure tank part and to prevent freezing cracks that lead to refrigerant leakage. It is to provide a heat exchanger.

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、一対のタンク部（３０、４０）の間に、熱交換部（７）を形成する複数の冷媒が流れるチューブ（５）が並設され、チューブ（５）間を流れる被熱交換流体との熱交換を行う熱交換器であって、タンク部（３０、４０）はチューブ（５）が接続される内プレート（３３）と外プレート（３１）と、該外プレート（３１）と内プレート（３３）の間に挟持された中プレート（３２）を有し、内プレート（３３）と外プレート（３１）と、中プレート（３２）はろう付けによって互いに接合されており、外プレート（３１）は冷媒の通路となる溝部が被熱交換流体の流れ方向と交わる方向に長く形成されており、中プレート（３２）は被熱交換流体の流れ方向と交わる方向に多数の貫通孔が設けられており、該貫通孔はチューブ（５）内と連通しており、内プレート（３３）にはチューブ（５）が挿入され、該内プレート（３３）の被熱交換流体の流れ方向の端部に曲げ部（３３ｄ）が形成され、該曲げ部（３３ｄ）の先端に中プレート（３２）の板厚（ｔ３２）より小さい曲げ高さ（Ｈ）の壁部（３３ｃ）が設けられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, in the first aspect of the present invention, between the pair of tank parts (30, 40), the tubes (5) through which the plurality of refrigerants forming the heat exchange part (7) flow are arranged in parallel, and the tubes (5 ) And a heat exchanger for exchanging heat with the heat exchange fluid flowing between the tanks (30, 40), the inner plate (33) and the outer plate (31) to which the tube (5) is connected, The inner plate (32) is sandwiched between the outer plate (31) and the inner plate (33), and the inner plate (33), the outer plate (31), and the middle plate (32) are connected to each other by brazing. The outer plate (31) is formed so that a groove serving as a refrigerant passage extends in a direction intersecting with the flow direction of the heat exchange fluid, and the middle plate (32) intersects with the flow direction of the heat exchange fluid. Many through holes are provided in the direction The through hole communicates with the inside of the tube (5), the tube (5) is inserted into the inner plate (33), and a bent portion is formed at the end of the inner plate (33) in the flow direction of the heat exchange fluid. (33d) is formed, and a wall portion (33c) having a bending height (H) smaller than the plate thickness (t32) of the middle plate (32) is provided at the tip of the bending portion (33d). Yes.

この請求項１に記載の発明によれば、曲げ部（３３ｄ）の先端に中プレート（３２）の板厚より小さい曲げ高さの壁部（３３ｃ）が設けられているから、壁部（３３ｃ）の先端が外プレート（３１）と干渉することが無くなり、壁部（３３ｃ）と中プレート（３２）の間にろう付け後のボイドが形成されなくなるから、ボイド内に水分が浸入し凍結することによる疲労破壊が防止でき、冷媒漏れが解消される。 According to the first aspect of the present invention, since the wall portion (33c) having a bending height smaller than the thickness of the middle plate (32) is provided at the tip of the bending portion (33d), the wall portion (33c) is provided. ) No longer interferes with the outer plate (31), and voids after brazing are not formed between the wall (33c) and the middle plate (32), so that moisture enters the void and freezes. This can prevent fatigue failure and eliminate refrigerant leakage.

次に、請求項２に記載の発明は、壁部（３３ｃ）の先端と外プレート（３１）の間にろう付け後のろう材の橋絡を阻止する第１間隙（ｃ１）が形成されていることを特徴としている。 Next, in the invention according to claim 2, a first gap (c1) is formed between the tip of the wall (33c) and the outer plate (31) to prevent bridging of the brazing material after brazing. It is characterized by being.

この請求項２に記載の発明によれば、第１間隙（ｃ１）によってろう材に包まれたボイドの形成を阻止できる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the formation of voids encased in the brazing material by the first gap (c1).

次に、請求項３に記載の発明は、壁部（３３ｃ）の先端と外プレート（３１）の間に、該外プレート（３１）と中プレート（３２）と、内プレート（３３）を仮固定するかしめ部（３３ｆ）が部分的に形成されていることを特徴としている。 Next, according to the third aspect of the present invention, the outer plate (31), the middle plate (32), and the inner plate (33) are temporarily placed between the tip of the wall (33c) and the outer plate (31). The caulking portion (33f) to be fixed is partially formed.

この請求項３に記載の発明によれば、かしめ部（３３ｆ）が部分的に形成されていることにより、仮固定を簡単に行うことが出来る。 According to the third aspect of the present invention, since the caulking portion (33f) is partially formed, temporary fixing can be easily performed.

次に、請求項４に記載の発明は、かしめ部（３３ｆ）の幅（Ｗ）は、かしめ部（３３ｆ）相互間のピッチ（Ｐ）より短いことを特徴としている。 Next, the invention according to claim 4 is characterized in that the width (W) of the caulking portion (33f) is shorter than the pitch (P) between the caulking portions (33f).

この請求項４に記載の発明によれば、かしめ部（３３ｆ）の幅（Ｗ）は、かしめ部（３３ｆ）相互間のピッチ（Ｐ）より短いから、かしめ部（３３ｆ）を適当な間隔、寸法で形成でき、容易にかしめられる。 According to the invention described in claim 4, since the width (W) of the caulking portion (33f) is shorter than the pitch (P) between the caulking portions (33f), the caulking portion (33f) has an appropriate interval, Can be formed with dimensions and can be easily caulked.

次に、請求項５に記載の発明は、内プレート（３３）の被熱交換流体の流れ方向の端部にろう付けにより中プレート（３２）と密着する内プレート（３３）側の基部（３３ａ）の平坦部と、ろう付けにより中プレート（３２）と密着する外プレート（３１）側の接合面（３１ｃ）が設けられており、該外プレート（３１）側の接合面（３１ｃ）の先端と前記壁部（３３ｃ）の先端の間に第１間隙（ｃ１）が形成され、中プレート（３２）の側面（３２ａ）と壁部（３３ｃ）の間に第２間隙（ｃ２）が設けられていることを特徴としている。 Next, according to the fifth aspect of the present invention, the base (33a) on the inner plate (33) side that is in close contact with the middle plate (32) by brazing at the end of the inner plate (33) in the flow direction of the heat exchange fluid. ) And a joining surface (31c) on the outer plate (31) side that is in close contact with the middle plate (32) by brazing, and the tip of the joining surface (31c) on the outer plate (31) side. And a first gap (c1) is formed between the end of the wall portion (33c) and a second gap (c2) is provided between the side surface (32a) of the middle plate (32 ) and the wall portion (33c). It is characterized by having.

この請求項５に記載の発明によれば、第１間隙（ｃ１）により、ボイドの発生を阻止でき、第２間隙（ｃ２）によって、曲げ部（３３ｄ）と中プレート（３２）の側面（３２ａ）との干渉が避けられる。 According to the fifth aspect of the present invention, generation of voids can be prevented by the first gap (c1), and the bent portion (33d) and the side surface (32a ) of the middle plate (32) can be prevented by the second gap (c2). ) Can be avoided.

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and said each means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における熱交換器の構造について、図１から図３を用いて説明する。図１は、第１実施形態における熱交換器の斜視図である。図２は、第１実施形態における熱交換器の部分拡大分解斜視図である。図３は、第１実施形態における熱交換器の部分拡大断面図であり、図２の矢印III−IIIから見た断面を示している。 (First embodiment)
The structure of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger in the first embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged exploded perspective view of the heat exchanger in the first embodiment. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the heat exchanger according to the first embodiment, and shows a cross section viewed from arrows III-III in FIG.

図１に全体を示す熱交換器１００は、熱交換部７、上側の上タンク部（ヘッダタンク）３０、下側の下タンク部４０、側面両側に位置し図では片側しか見えていないサイドプレート５０、及び接続ブロック６０を備えている。そして、これらは、アルミニウム、或いはアルミニウム合金で構成されている。また、熱交換器１００は、各部分がろう付けにより一体に接合されている。 1 shows a heat exchanger 100 as a whole, a heat exchange section 7, an upper tank section (header tank) 30 on an upper side, a lower tank section 40 on a lower side, and a side plate that is visible on only one side in the figure. 50 and a connection block 60. These are made of aluminum or an aluminum alloy. Moreover, each part of the heat exchanger 100 is integrally joined by brazing.

上記の熱交換部７は、内部を冷媒が流れる流通路を有する断面扁平形状の複数のチューブ５を備えている。この複数のチューブ５は、互いに対向するように並設されている。更に、複数のチューブ５は、図１から明らかなように、熱交換器１００によって熱交換される被熱交換流体と成る空気の流れ方向Ａ（以下、空気の流れ方向Ａという）に対して２列に設けられている。つまり、図２のように、チューブ５は、空気の流れ方向Ａの風下側に設けられた複数の風下側チューブ５ａと、空気の流れ方向Ａの風上側に設けられた複数の風上側チューブ５ｂとから構成されている。 The heat exchange unit 7 includes a plurality of tubes 5 having a flat cross section having a flow passage through which a refrigerant flows. The plurality of tubes 5 are juxtaposed so as to face each other. Further, as is apparent from FIG. 1, the plurality of tubes 5 are 2 in the air flow direction A (hereinafter referred to as the air flow direction A) serving as a heat exchange fluid to be heat exchanged by the heat exchanger 100. It is provided in a row. That is, as shown in FIG. 2, the tube 5 includes a plurality of leeward tubes 5a provided on the leeward side in the air flow direction A and a plurality of windward tubes 5b provided on the leeward side in the air flow direction A. It consists of and.

なお、各チューブ５内を流れる冷媒の流れから考察すれば、風下側チューブ５ａは、風上側チューブ５ｂより、冷媒流れの上流側に設けられ、風上側チューブ５ｂは下流側に設けられている。 Considering the flow of the refrigerant flowing in each tube 5, the leeward side tube 5a is provided on the upstream side of the refrigerant flow with respect to the windward side tube 5b, and the windward side tube 5b is provided on the downstream side.

図２に示すように、各チューブ５ａ、５ｂの長手方向の両端部（図２では上端部しか見えない）には、挿入部５ｃが形成されている。この挿入部５ｃの断面形状は、チューブ５（５ａ、５ｂ）の断面形状と同じか、または縮小した断面扁平形状となっている。 As shown in FIG. 2, insertion portions 5c are formed at both ends in the longitudinal direction of the tubes 5a and 5b (only the upper end is visible in FIG. 2). The cross-sectional shape of the insertion portion 5c is the same as the cross-sectional shape of the tube 5 (5a, 5b) or a reduced flat cross-sectional shape.

そして、上記の挿入部５ｃは、上タンク部３０内へ挿入されている。また、チューブ５の図示しない他端側（図１下側）の挿入部も、同様に下タンク部４０内に挿入されている。 The insertion portion 5 c is inserted into the upper tank portion 30. Further, the insertion portion on the other end side (the lower side in FIG. 1) of the tube 5 is also inserted in the lower tank portion 40 in the same manner.

空気の流れ方向Ａと直行する複数のチューブ５（５ａ、５ｂ）の並設方向（以下、図１に示すようにチューブの並設方向Ｂという）の両端には、各々サイドプレート５０が設けられている（図１では右側のサイドプレートしか見えない）。このサイドプレート５０は、チューブ５の長手方向に沿って設けられ、板部材で構成されている。そして、チューブ並設方向Ｂに隣り合うチューブ５間の全てには、フィン６が設けられている。 Side plates 50 are respectively provided at both ends in the direction in which the plurality of tubes 5 (5a, 5b) perpendicular to the air flow direction A are arranged (hereinafter referred to as the tube arrangement direction B as shown in FIG. 1). (Only the right side plate is visible in FIG. 1). The side plate 50 is provided along the longitudinal direction of the tube 5 and is composed of a plate member. And the fin 6 is provided in all between the tubes 5 adjacent to the tube arrangement direction B. As shown in FIG.

上記のサイドプレート５０は、サイドプレート５０に隣接するフィン６を保護する役割を有する。さらに、サイドプレート５０は、熱交換部７の強度を高めている。 The side plate 50 serves to protect the fins 6 adjacent to the side plate 50. Further, the side plate 50 increases the strength of the heat exchange unit 7.

上タンク部３０は、図２のように、外プレート３１、中プレート３２、及び内プレート３３を備えている。図１の下タンク部４０も上タンク部３０と略同様の構成とされている。そして、上タンク部３０のチューブの並設方向Ｂの一端側には、図１のように接続ブロック６０が設けられている。 As shown in FIG. 2, the upper tank unit 30 includes an outer plate 31, an intermediate plate 32, and an inner plate 33. The lower tank portion 40 in FIG. 1 has a configuration substantially similar to that of the upper tank portion 30. And the connection block 60 is provided in the one end side of the parallel arrangement direction B of the tube of the upper tank part 30 like FIG.

この接続ブロック６０には、熱交換部７に冷媒を供給する冷媒流入路６１と、熱交換部７から冷媒を吐出する冷媒流出路６２とが形成されている。そして、冷媒流入路６１は、断面円形状であり、冷媒を膨張させる図示しない膨張弁に接続されている。 The connection block 60 is formed with a refrigerant inflow path 61 for supplying the refrigerant to the heat exchange unit 7 and a refrigerant outflow path 62 for discharging the refrigerant from the heat exchange unit 7. The refrigerant inflow path 61 has a circular cross section and is connected to an expansion valve (not shown) that expands the refrigerant.

また、冷媒流出路６２の断面も円形状であり、この冷媒流出路６２は、冷媒流入路６１の径より大きな径で形成されている。そして、冷媒流出路６２は、冷媒を気液分離する図示しないアキュムレータに接続されている。 The refrigerant outflow passage 62 has a circular cross section, and the refrigerant outflow passage 62 is formed with a diameter larger than the diameter of the refrigerant inflow passage 61. The refrigerant outflow path 62 is connected to an accumulator (not shown) that separates the refrigerant from gas and liquid.

次に、熱交換器１００の作用について説明する。熱交換器１００は、冷凍サイクル中に接続され、蒸発器として用いられる。まず、図示しない膨張弁により低温低圧となった気液二相状態の冷媒が、図１の冷媒流入路６１内に流れ込む。この冷媒流入路６１を流れる冷媒は、上タンク部３０を介して図２の複数の風下側チューブ５ａの内部に流れ込む。その後、冷媒は、下タンク部４０を介して複数の風上側チューブ５ｂの内部に流れ込む。 Next, the operation of the heat exchanger 100 will be described. The heat exchanger 100 is connected during the refrigeration cycle and is used as an evaporator. First, the refrigerant in the gas-liquid two-phase state, which has become low temperature and low pressure by an expansion valve (not shown), flows into the refrigerant inflow path 61 of FIG. The refrigerant flowing through the refrigerant inflow passage 61 flows into the plurality of leeward tubes 5a of FIG. Thereafter, the refrigerant flows into the plurality of windward tubes 5b via the lower tank portion 40.

そして、冷媒は、再び上タンク部３０に至り、図１の冷媒流出路６２から吐出される。ここで、風下側チューブ５ａ、及びの風上側チューブ５ｂの内部を流れる冷媒は、熱交換器７を通過する空気と熱交換している。 Then, the refrigerant reaches the upper tank portion 30 again and is discharged from the refrigerant outflow passage 62 of FIG. Here, the refrigerant flowing through the inside of the leeward side tube 5 a and the upside side tube 5 b exchanges heat with the air passing through the heat exchanger 7.

次に、本発明の要部である上タンク部３０、及び下タンク部４０の具体的な構造について、図２、及び図３に基づいて詳細に説明する。尚、上タンク部３０と下タンク部４０とは略同じ構成である為、上タンク部３０のみ説明する。なお、図３は図２の各部品を組み付け後、矢印III−III方向から見た断面図である。 Next, the specific structure of the upper tank part 30 and the lower tank part 40 which are the principal parts of this invention is demonstrated in detail based on FIG. 2 and FIG. Since the upper tank portion 30 and the lower tank portion 40 have substantially the same configuration, only the upper tank portion 30 will be described. 3 is a cross-sectional view seen from the direction of arrows III-III after assembling the components shown in FIG.

図２において、上タンク部３０を構成する外プレート３１、中プレート３２、内プレート３３のうち、外プレート３１は、チューブ並設方向Ｂに長い部材である。この外プレ１ート３１は、長方形状の板部材からプレス加工によって成形される。 In FIG. 2, among the outer plate 31, the middle plate 32, and the inner plate 33 that constitute the upper tank unit 30, the outer plate 31 is a member that is long in the tube juxtaposition direction B. The outer plate 1 31 is formed from a rectangular plate member by pressing.

また、外プレート３１の内側の接合面３１ｃには、図示しないろう材層が形成されている。かつ、外プレート３１には、チューブ並設方向Ｂに長い第１溝部３１ａ、及び第２溝部３１ｂが形成されている。これらの第１溝部３１ａ及び第２溝部３１ｂは、平行に設けられている。また、第１溝部３１ａは、第２溝部３１ｂよりも風下側に設けられている。 A brazing material layer (not shown) is formed on the inner joint surface 31 c of the outer plate 31. And the 1st groove part 31a and the 2nd groove part 31b which are long in the tube arrangement direction B are formed in the outer plate 31. The first groove portion 31a and the second groove portion 31b are provided in parallel. The first groove portion 31a is provided on the leeward side of the second groove portion 31b.

また、これらの溝部３１ａ、３１ｂは、断面半円形状（トンネル形状）の流路を形成している。また、各溝部３１ａ、３１ｂの両端は開口しており、この両端の開口には、各溝部３１ａ、３１ｂ内から冷媒が流出しないように図１のように栓９０が設けられている。 Moreover, these groove parts 31a and 31b form a channel having a semicircular cross section (tunnel shape). Further, both ends of each groove 31a, 31b are opened, and plugs 90 are provided at the openings at both ends, as shown in FIG. 1, so that the refrigerant does not flow out from inside each groove 31a, 31b.

図２の中プレート３２は、外プレート３１と内プレート３３との間に設けられている。この中プレート３２は、複数のチューブ５の並設方向Ｂに長い長方形状の部材であり、長方形状のアルミニウムの板部材からプレス加工によって形成されている。 The middle plate 32 in FIG. 2 is provided between the outer plate 31 and the inner plate 33. The middle plate 32 is a rectangular member that is long in the juxtaposition direction B of the plurality of tubes 5, and is formed by pressing from a rectangular aluminum plate member.

また、中プレート３２には、複数の貫通孔３６が形成されている。複数の貫通孔３６は、チューブ並設方向Ｂに沿って並んでおり２列構成となっている。そして、貫通孔３６は、断面扁平形状であり、チューブ５の挿入部５ｃの断面形状より大きい。そして、貫通孔３６には、チューブ５の挿入部５ｃが貫通孔３６の途中まで挿入される。 In addition, a plurality of through holes 36 are formed in the middle plate 32. The plurality of through holes 36 are arranged along the tube juxtaposition direction B and have a two-row configuration. The through hole 36 has a flat cross-sectional shape and is larger than the cross-sectional shape of the insertion portion 5 c of the tube 5. Then, the insertion portion 5 c of the tube 5 is inserted into the through hole 36 halfway through the through hole 36.

内プレート３３は、チューブの並設方向Ｂに長い部材であり、長方形状の板部材からプレス加工によって形成されている。そして、内プレート３３における中プレート３２側の主面である基部３３ａの接合面には、図示しないろう材層が形成されている。そして、内プレート３３は、上記基部３３ａと、剛性を高めるための曲げ部３３ｄと、両端の壁部３３ｃを有している。 The inner plate 33 is a member that is long in the tube parallel direction B, and is formed from a rectangular plate member by pressing. A brazing material layer (not shown) is formed on the joint surface of the base portion 33a that is the main surface of the inner plate 33 on the middle plate 32 side. And the inner plate 33 has the said base part 33a, the bending part 33d for improving rigidity, and the wall part 33c of both ends.

内プレート３３の基部３３ａの接合面は、中プレート３２の被接合面３２ｃ（図２裏側）と全面にわたって面接触している。また、基部３３ａの空気の流れ方向Ａにおける短辺（基部３３ａの幅）は、中プレート３２の空気の流れ方向Ａにおける短辺（中プレート３２の幅）より若干長くしている。 The joining surface of the base 33a of the inner plate 33 is in surface contact with the joined surface 32c (the back side in FIG. 2) of the middle plate 32 over the entire surface. The short side (the width of the base 33a) of the base 33a in the air flow direction A is slightly longer than the short side (the width of the middle plate 32) of the middle plate 32 in the air flow direction A.

基部３３ａには、複数の貫通孔部３３ｂが形成されている。この複数の貫通孔部３３ｂは、基部３３ａの空気の流れ方向Ａに直交する方向に２列に並んで設けられている。また、貫通孔部３３ｂは、断面扁平形状であり、複数のチューブ５の挿入部５ｃの断面形状と同一である。そして、貫通孔部３３ｂには、チューブ５の挿入部５ｃが貫通して挿入されている。 A plurality of through-hole portions 33b are formed in the base portion 33a. The plurality of through-hole portions 33b are provided in two rows in a direction orthogonal to the air flow direction A of the base portion 33a. The through-hole portion 33b has a flat cross-sectional shape and is the same as the cross-sectional shape of the insertion portions 5c of the plurality of tubes 5. And the insertion part 5c of the tube 5 penetrates and is inserted in the through-hole part 33b.

基部３３ａの空気の流れ方向Ａの上下流両側には、壁部３３ｃが曲げ部３３ｄを介し一体的に設けられている。つまり曲げ部３３ｄは、基部３３ａと壁部３３ｃとの間の部分である。そして、内プレート３３の基部３３ａを内側にして壁部３３ｃが基部３３ａに対して曲げられていることによって曲げ部３３ｄが形成されている。 On both upstream and downstream sides of the air flow direction A of the base portion 33a, wall portions 33c are integrally provided via bent portions 33d. That is, the bent portion 33d is a portion between the base portion 33a and the wall portion 33c. A bent portion 33d is formed by bending the wall portion 33c with respect to the base portion 33a with the base portion 33a of the inner plate 33 facing inward.

壁部３３ｃは、基部３３ａと同様にチューブの並設方向Ｂに長い部材である。壁部３３ｃの寸法のうち、チューブの並設方向Ｂにおける寸法は、基部３３ａのチューブの並設方向Ｂにおける長辺と同じ寸法である。壁部３３ｃに所定のピッチ（スパン）Ｐで設けられたかしめ部３３ｆの先端側は、図３に示すように、中プレート３２を内側にして折り曲げられ、外プレート３１の外側にかしめられる。 The wall 33c is a member that is long in the tube juxtaposition direction B, like the base 33a. Of the dimensions of the wall 33c, the dimension in the tube juxtaposition direction B is the same as the long side of the base 33a in the tube juxtaposition direction B. As shown in FIG. 3, the distal end side of the caulking portion 33 f provided on the wall portion 33 c with a predetermined pitch (span) P is bent with the middle plate 32 inside, and is caulked outside the outer plate 31.

このように、折り曲げられた壁部３３ｃの先端は、部分的にかしめ部３３ｆとされ、このかしめ部３３ｆが外プレート３１の表面に押しつけられ、かしめられる。 In this way, the tip of the bent wall portion 33 c is partially a caulking portion 33 f, and the caulking portion 33 f is pressed against the surface of the outer plate 31 and caulked.

また、この壁部３３ｃは、中プレート３２の側面３２ａを覆っている。また、かしめと同時に、中プレート３２を基部３３ａ側へ押圧することにより、外プレート３１、中プレート３２、及び内プレート３３を密着させている。 The wall portion 33 c covers the side surface 32 a of the middle plate 32. At the same time as the caulking, the outer plate 31, the inner plate 32, and the inner plate 33 are brought into close contact with each other by pressing the middle plate 32 toward the base 33a.

ただし、図２に示すかしめ部３３ｆは、かしめ工程前の状態を示している。このかしめ部３３ｆの幅Ｗは、かしめ部３３ｆ相互間のピッチ（スパン）Ｐより小さくされている。 However, the caulking part 33f shown in FIG. 2 shows a state before the caulking process. The width W of the caulking portion 33f is smaller than the pitch (span) P between the caulking portions 33f.

また、壁部３３ｃの曲げ高さＨを中プレート３２の板厚ｔ３２より小さくすることで、図３に示すように第１間隙ｃ１が形成されている。そして、この第１間隙ｃ１がろう付け後のろう材の橋絡を阻止しボイドの発生を抑制する。 Further, by making the bending height H of the wall portion 33c smaller than the plate thickness t32 of the middle plate 32, the first gap c1 is formed as shown in FIG. And this 1st clearance gap c1 prevents the brazing of the brazing material after brazing, and suppresses generation | occurrence | production of a void.

実際の一例では、図２の内プレート３３の板厚ｔ３３は１．５ｍｍ、中プレート３２の板厚ｔ３２は３ｍｍ、幅Ｗは５ｍｍ、ピッチＰは４０ｍｍ、壁部３３ｃの曲げ高さＨは、２ｍｍ（ちなみに図５の従来の壁部３３ｃの高さＨは４ｍｍ）とし、図３の第１間隙ｃ１は１ｍｍとされている。なお第１間隙ｃ１は、０．３ｍｍ以上、好ましくは０．８ｍｍ以上が望ましい。 In an actual example, the thickness t33 of the inner plate 33 in FIG. 2 is 1.5 mm, the thickness t32 of the middle plate 32 is 3 mm, the width W is 5 mm, the pitch P is 40 mm, and the bending height H of the wall 33c is The height H of the conventional wall portion 33c in FIG. 5 is 4 mm, and the first gap c1 in FIG. 3 is 1 mm. The first gap c1 is 0.3 mm or more, preferably 0.8 mm or more.

また、内プレート３３と中プレート３２の接触面同士の空気の流れ方向Ａにおける長さは、中プレート３２の空気の流れ方向Ａにおける短辺より内プレート３３の空気の流れ方向Ａにおける短辺のほうがやや大きく、図３のように第１間隙ｃ１以下の大きさを持つ第２間隙ｃ２が形成されている。 Further, the length in the air flow direction A between the contact surfaces of the inner plate 33 and the middle plate 32 is shorter than the shorter side in the air flow direction A of the middle plate 32 than the shorter side in the air flow direction A of the inner plate 33. The second gap c2 having a size smaller than the first gap c1 as shown in FIG. 3 is formed.

そして内プレート３３の空気の流れ方向Ａの端部にろう付けにより中プレート３２と密着する内プレート側の基部３３ａの平坦部と、ろう付けにより中プレート３２と密着する外プレート３１側の接合面３１ｃが設けられている。そして、外プレート３１の接合面３１ｃの先端と上記壁部３３ｃ先端との間に上記第１間隙ｃ１が形成され、中プレート３２の側面３２ａと壁部３３ｃの間に第２間隙ｃ２が形成される。そして、第１間隙ｃ１により、ボイドの発生を阻止できる。また、曲げ部３３ｄ内側の曲面（Ｒ部）が有っても中プレート３２と内プレート３３が密接するように上記第２間隙ｃ２が形成される。 And the flat part of the base 33a on the inner plate side that is in close contact with the middle plate 32 by brazing at the end in the air flow direction A of the inner plate 33, and the joint surface on the outer plate 31 side that is in close contact with the intermediate plate 32 by brazing 31c is provided. Then, the first gap c1 is formed between the tip and the wall portion 33c distal end of the joining surface 31c of the outer plate 31, the second gap c2 is formed between the side surface 32a and the wall 33c of the middle plate 32 The And, by the first gap c1, it can be prevented generation of voids. Further, the second gap c2 is formed so that the middle plate 32 and the inner plate 33 are in close contact with each other even if there is a curved surface (R portion) inside the bent portion 33d.

このように、一実施形態では、壁部３３ｃの曲げ高さＨを中プレート３２の板厚ｔ３２より小さくしている。このようにすることで、壁部３３ｃ先端と外プレート３１が干渉（当接）しなくなる。 Thus, in one embodiment, the bending height H of the wall 33c is made smaller than the plate thickness t32 of the middle plate 32. By doing so, the tip of the wall 33c and the outer plate 31 do not interfere (contact).

これにより、外プレート３１と壁部３３ｃの干渉によるろう付け起点がなくなるため、中プレート３２側面にボイド（空気層）が発生せず、凝縮水浸入による凍結割れの問題が解消できる。 Thereby, since the brazing start point due to the interference between the outer plate 31 and the wall portion 33c is eliminated, a void (air layer) is not generated on the side surface of the middle plate 32, and the problem of freeze cracking due to intrusion of condensed water can be solved.

また、ろう付け起点になることによる不必要なろう材の引き合いに伴うろう材の移動がなくなり、ろう付け不良箇所を発生する問題が解決できる。 Moreover, the movement of the brazing material due to unnecessary brazing material inquiries due to becoming the brazing start point is eliminated, and the problem of generating a brazing defective portion can be solved.

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の実施形態では、かしめ部３３ｆによって仮固定したが、ろう付け時に外プレート３１と内プレート３３を挟持するクランプ部材等の治具によって仮固定しても良い。また、外側から巻きがしめる必要は無く、リベット等で仮固定しても良い。また、タンク部（ヘッドタンク）を上下に図示したが、タンク部を左右に設けても良い。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. For example, in the above-described embodiment, it is temporarily fixed by the caulking portion 33f, but may be temporarily fixed by a jig such as a clamp member that clamps the outer plate 31 and the inner plate 33 during brazing. Further, it is not necessary to wind from the outside, and it may be temporarily fixed with a rivet or the like. In addition, although the tank part (head tank) is illustrated up and down, the tank part may be provided on the left and right.

一実施形態における熱交換器の外形を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external shape of the heat exchanger in one Embodiment. 上記一実施形態における上タンク部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the upper tank part in the said one Embodiment. 上記一実施形態における図２の矢視III−III方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the arrow III-III direction of FIG. 2 in the said one Embodiment. 従来例における上タンク部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the upper tank part in a prior art example. 上記従来例における図４の矢視V−V方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the arrow VV direction of FIG. 4 in the said prior art example.

Explanation of symbols

ｃ１…第１間隙
ｃ２…第２間隙
ｔ３２…中プレートの板厚
Ｈ…曲げ高さ
５…チューブ
５ａ…風下側チューブ
５ｂ…風上側チューブ
３０…上タンク部
３１…外プレート
３１ａ…第１溝部
３１ｂ…第２溝部
３２…中プレート
３３…内プレート
３３ａ…基部
３３ｂ…貫通孔部
３３ｃ…壁部
３３ｄ…曲げ部
３３ｆ…かしめ部
３６…貫通孔
４０…下タンク部
６０…接続ブロック
１００…熱交換器 c1 ... 1st gap c2 ... 2nd gap t32 ... Plate thickness of middle plate H ... Bending height 5 ... Tube 5a ... Downward side tube 5b ... Upward side tube 30 ... Upper tank part 31 ... Outer plate 31a ... First groove part 31b ... 2nd groove part 32 ... Middle plate 33 ... Inner plate 33a ... Base part 33b ... Through-hole part 33c ... Wall part 33d ... Bending part 33f ... Caulking part 36 ... Through-hole 40 ... Lower tank part 60 ... Connection block 100 ... Heat exchanger

Claims

Between the pair of tank parts (30, 40), a tube (5) through which a plurality of refrigerants forming the heat exchange part (7) flows is provided in parallel, and the heat exchange fluid flowing between the tubes (5) A heat exchanger for performing heat exchange,
The tank portions (30, 40) are sandwiched between an inner plate (33) and an outer plate (31) to which the tube (5) is connected, and between the outer plate (31) and the inner plate (33). Having a middle plate (32),
The inner plate (33), the outer plate (31), and the middle plate (32) are joined together by brazing,
The outer plate (31) is formed long in a direction where a groove serving as a passage for the refrigerant intersects the flow direction of the heat exchange fluid,
The middle plate (32) is provided with a number of through holes in a direction intersecting with the flow direction of the heat exchange fluid, and the through holes communicate with the inside of the tube (5).
The tube (5) is inserted into the inner plate (33), a bent portion (33d) is formed at an end of the inner plate (33) in the flow direction of the heat exchange fluid, and the bent portion (33d) is formed. ) Is provided with a wall portion (33c) having a bending height (H) smaller than the thickness (t32) of the middle plate (32).

The first gap (c1) for preventing bridging of the brazing material after brazing is formed between the tip of the wall (33c) and the outer plate (31). The heat exchanger as described in.

Between the tip of the wall portion (33c) and the outer plate (31), there is a caulking portion (33f) for temporarily fixing the outer plate (31), the middle plate (32), and the inner plate (33). The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the heat exchanger is partially formed.

The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein a width (W) of the caulking portion (33f) is shorter than a pitch (P) between the caulking portions (33f).

A flat portion of the base portion (33a) on the side of the inner plate (33) that is in close contact with the middle plate (32) by brazing at an end portion of the inner plate (33) in the flow direction of the heat exchange fluid; A joint surface (31c) on the side of the outer plate (31) that is in close contact with the middle plate (32) by brazing is provided, and the tip and the wall of the joint surface (31c) on the side of the outer plate (31) The first gap (c1) is formed between the tips of the part (33c), and the second gap (c2) is provided between the side surface (32a) of the middle plate (32 ) and the wall part (33c). The heat exchanger according to claim 2 , wherein the heat exchanger is provided.