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JP7701779B2 - heat exchanger - Google Patents
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JP7701779B2 - heat exchanger - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger.

一般に、空気調和機の室外機及び室内機には、熱交換器が設けられる。熱交換器は、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の周囲に配置されたフィンの周囲を流れる空気との熱交換によって、蒸発器又は凝縮器として動作する。 Generally, the outdoor and indoor units of an air conditioner are equipped with a heat exchanger. The heat exchanger operates as an evaporator or a condenser by exchanging heat between the refrigerant flowing inside the heat transfer tube and the air flowing around the fins arranged around the heat transfer tube.

熱交換器には、間隔を空けて多段に積層された伝熱管の列を複数並べ、列間で冷媒を往復させるものがある。具体的には、熱交換器の一端に冷媒の2つの流出入口が設けられ、一方の流出入口から流入した冷媒は、1つの列の伝熱管を流れて熱交換器の他端へ到達し、列間を接続する折り返しヘッダによって他の列の伝熱管へ折り返し、他方の流出入口が設けられた一端へ戻ることがある。このように、冷媒を往復させることにより、冷媒流路長が長くなり多くの冷媒を十分に蒸発させることができる。 Some heat exchangers have multiple rows of heat transfer tubes stacked at intervals, and refrigerant is shuttled between the rows. Specifically, two refrigerant inlets and outlets are provided at one end of the heat exchanger, and refrigerant flowing in from one inlet and outlet flows through one row of heat transfer tubes to reach the other end of the heat exchanger, where it is folded back by a return header connecting the rows to the other row of heat transfer tubes, and may then return to the end where the other inlet and outlet are provided. By shuttleing the refrigerant in this way, the length of the refrigerant flow path is lengthened, allowing a large amount of refrigerant to evaporate sufficiently.

特開2011-214827号公報JP 2011-214827 A 特開2013-242126号公報JP 2013-242126 A

ところで、伝熱管の列間を接続する折り返しヘッダは、2枚のプレートをロウ付けにより接合して形成されるのが一般的である。具体的には、平板形状の周縁部を有し、この平板形状の表面よりも凹む凹部が中央部に形成された2枚のプレートを、互いの凹部が対向するように向かい合わせ、周縁部をロウ付け代として貼り合わせることにより、折り返しヘッダが形成される。2枚のプレートが凹部を対向させて接合されるため、対向する凹部によって空間が形成される。このような空間は、多段に積層された伝熱管の段ごとに形成され、異なる列の同じ段に位置する一対の伝熱管が1つの空間によって接続される。 The folded header that connects the rows of heat transfer tubes is generally formed by joining two plates by brazing. Specifically, the folded header is formed by placing two plates, each having a flat peripheral portion and a recess in the center that is recessed below the flat surface, facing each other with the recesses facing each other, and bonding the peripheral portions together as a brazing allowance. Since the two plates are joined with the recesses facing each other, a space is formed by the opposing recesses. Such a space is formed for each row of heat transfer tubes that are stacked in multiple rows, and a pair of heat transfer tubes located in the same row in different rows are connected by a single space.

すなわち、2枚のプレートの凹部を対向するように向かい合わせて形成される1つの空間を介して、互いに逆方向に流れる冷媒の流路となる同じ段の一対の伝熱管が接続される。この空間を形成する一方のプレートの凹部の底部には、異なる列の同じ段にある一対の伝熱管の先端を挿通させる貫通孔が設けられている。一対の伝熱管のうち一方の伝熱管から流出する冷媒は、折り返しヘッダに形成された空間を経由して、他方の伝熱管へ流入する。 That is, a pair of heat transfer tubes in the same row are connected through a space formed by facing the recesses of two plates, which serves as a flow path for refrigerant flowing in opposite directions. A through hole is provided at the bottom of the recess of one of the plates that forms this space, allowing the tips of a pair of heat transfer tubes in the same row but in a different row to pass through. The refrigerant flowing out of one of the pair of heat transfer tubes flows into the other heat transfer tube through the space formed in the folded header.

このように、プレートの中央に形成される凹部が折り返しヘッダの空間を形成するため、凹部の周囲のプレートの周縁部は、ロウ付け代として用いられる。2枚のプレートの接合強度を確保して折り返しヘッダを形成するためには、ロウ付け代の面積を大きくする必要がある。しかしながら、ロウ付け代の面積を大きくすると、折り返しヘッダによる占有スペースが大きくなるという問題がある。すなわち、伝熱管はプレートの凹部から形成される空間に接続されるため、伝熱管が伸びる方向から見ると、プレートのロウ付け代は伝熱管と重ならない方向(伝熱管が伸びる方向に直交する方向)に広がっているため、省スペース化が困難になる。 In this way, the recess formed in the center of the plate forms the space for the folded header, and the peripheral portion of the plate around the recess is used as a brazing allowance. In order to ensure the joining strength of the two plates and form the folded header, it is necessary to increase the area of the brazing allowance. However, increasing the area of the brazing allowance poses the problem that the space occupied by the folded header increases. That is, since the heat transfer tube is connected to the space formed by the recess of the plate, when viewed from the direction in which the heat transfer tube extends, the brazing allowance of the plate extends in a direction that does not overlap with the heat transfer tube (a direction perpendicular to the direction in which the heat transfer tube extends), making it difficult to save space.

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、省スペース化を図ることができる熱交換器を提供することを目的とする。 The disclosed technology was developed in consideration of these points, and aims to provide a heat exchanger that can save space.

本願が開示する熱交換器は、1つの態様において、互いに逆方向に流れる冷媒の流路となる一対の伝熱管と、前記一対の伝熱管それぞれに間隔を空けて設置される複数のフィンと、前記一対の伝熱管を接続して一方の伝熱管から他方の伝熱管へ冷媒を折り返すヘッダとを有する熱交換器であって、前記ヘッダは、前記一対の伝熱管を貫通させる第1の板状部材と、前記第1の板状部材と接合される第2の板状部材と、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材との間に形成され、前記一方の伝熱管から冷媒が流入可能な空間とを有し、前記第1の板状部材と前記第2の板状部材との接合面からなる接合部は、折り曲げられた折曲部を有する。前記折曲部は、前記接合部の前記一対の伝熱管が並ぶ方向の端部に形成され、前記ヘッダに最も近いフィン側に位置して前記一対の伝熱管が貫通する貫通面を超えて、前記ヘッダに最も近いフィンまで延びる長さを有する。 In one aspect, the present application discloses a heat exchanger having a pair of heat transfer tubes that form a flow path for a refrigerant flowing in opposite directions, a plurality of fins that are installed at intervals between each of the pair of heat transfer tubes, and a header that connects the pair of heat transfer tubes and turns the refrigerant from one heat transfer tube to the other heat transfer tube, the header having a first plate-like member through which the pair of heat transfer tubes pass, a second plate-like member that is joined to the first plate-like member, and a space formed between the first plate-like member and the second plate-like member through which the refrigerant can flow from one of the heat transfer tubes, the joint portion formed by the joint surface between the first plate-like member and the second plate-like member has a bent portion that is formed at an end of the joint portion in the direction in which the pair of heat transfer tubes are arranged, and has a length that is located on the fin side closest to the header, extends beyond the penetration surface through which the pair of heat transfer tubes pass, and reaches the fin closest to the header.

本願が開示する熱交換器の1つの態様によれば、省スペース化を図ることができるという効果を奏する。 One aspect of the heat exchanger disclosed in this application has the effect of saving space.

図1は、一実施の形態に係る熱交換器の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a heat exchanger according to an embodiment. 図2は、I-I線断面を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II. 図3は、II-II線断面を示す図である。FIG. 3 is a cross section taken along line II-II. 図4は、折り返しヘッダの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the structure of a return header. 図5は、折り返しヘッダの形状を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the shape of a return header. 図6は、折り返しヘッダの変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modified example of the return header.

以下、本願が開示する熱交換器の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Below, one embodiment of the heat exchanger disclosed in this application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、一実施の形態に係る熱交換器100の構成を示す斜視図である。図1に示す熱交換器100は、例えば空気調和機の室外機に設けられ、蒸発器又は凝縮器として動作する。熱交換器100は、熱交換コア部110、第1ヘッダ120、第1流出入口130、第2ヘッダ140、第2流出入口150及び折り返しヘッダ170を有する。 Figure 1 is a perspective view showing the configuration of a heat exchanger 100 according to one embodiment. The heat exchanger 100 shown in Figure 1 is installed in, for example, an outdoor unit of an air conditioner, and operates as an evaporator or a condenser. The heat exchanger 100 has a heat exchange core 110, a first header 120, a first inlet/outlet 130, a second header 140, a second inlet/outlet 150, and a folded header 170.

熱交換コア部110は、平面視でL字形状を有し、多段に積層された伝熱管の列を二列有する。また、熱交換コア部110は、伝熱管の周囲に空気を誘導し、伝熱管内を流れる冷媒との熱交換を促進する複数のフィンを有する。具体的に、図2は、図1のI-I線断面を示す図であり、図3は、図1のII-II線断面を示す図である。なお、図1においては、熱交換コア部110が有する伝熱管及びフィンの詳細な図示を省略している。 The heat exchange core section 110 has an L-shape in plan view, and has two rows of heat transfer tubes stacked in multiple stages. The heat exchange core section 110 also has a number of fins that guide air around the heat transfer tubes and promote heat exchange with the refrigerant flowing inside the heat transfer tubes. Specifically, FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along line I-I in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing a cross section taken along line II-II in FIG. 1. Note that detailed illustration of the heat transfer tubes and fins of the heat exchange core section 110 is omitted in FIG. 1.

図2に示すように、熱交換コア部110は、伝熱管111aと、フィン112aと、伝熱管111bと、フィン112bとを有する。熱交換コア部110は、伝熱管111aが間隔を空けて多段に積層された列と伝熱管111bが間隔を空けて多段に積層された列とを有し、それぞれの列の同じ段の伝熱管111aと伝熱管111bとが互いに近接して平行に伸びるように並んで配置されている。伝熱管111a、111bは、断面が扁平形状の扁平管であり、伝熱管111aと伝熱管111bとは同一の断面形状を有する。伝熱管111a、111bの断面において、長手方向には冷媒の複数の流路が並んでいる。伝熱管111aは、第1ヘッダ120から折り返しヘッダ170まで伸び、伝熱管111bは、第2ヘッダ140から折り返しヘッダ170まで伸びる。 As shown in FIG. 2, the heat exchange core 110 has a heat transfer tube 111a, a fin 112a, a heat transfer tube 111b, and a fin 112b. The heat exchange core 110 has a row in which the heat transfer tubes 111a are stacked in multiple stages with a gap therebetween and a row in which the heat transfer tubes 111b are stacked in multiple stages with a gap therebetween, and the heat transfer tubes 111a and 111b in the same stage in each row are arranged side by side so that they extend parallel to each other close to each other. The heat transfer tubes 111a and 111b are flat tubes with a flat cross section, and the heat transfer tubes 111a and 111b have the same cross section. In the cross section of the heat transfer tubes 111a and 111b, multiple flow paths of the refrigerant are arranged in the longitudinal direction. Heat transfer tube 111a extends from the first header 120 to the turn-around header 170, and heat transfer tube 111b extends from the second header 140 to the turn-around header 170.

伝熱管111a、111bは、伝熱管111a、111bの積層方向に伸びる櫛形形状のフィン112a、112bを貫通する。すなわち、例えば図3に示すように、伝熱管111aは、複数のフィン112aを貫通し、伝熱管111aの内部を流れる冷媒が複数のフィン112aの間を通過する空気との間で効率的に熱交換するようになっている。同様に、伝熱管111bは、複数のフィン112bを貫通し、伝熱管111bの内部を流れる冷媒が複数のフィン112bの間を通過する空気との間で効率的に熱交換するようになっている。 The heat transfer tubes 111a and 111b pass through comb-shaped fins 112a and 112b extending in the stacking direction of the heat transfer tubes 111a and 111b. That is, as shown in FIG. 3, for example, the heat transfer tube 111a passes through multiple fins 112a, and the refrigerant flowing inside the heat transfer tube 111a exchanges heat efficiently with the air passing between the multiple fins 112a. Similarly, the heat transfer tube 111b passes through multiple fins 112b, and the refrigerant flowing inside the heat transfer tube 111b exchanges heat efficiently with the air passing between the multiple fins 112b.

フィン112a、112bは、伝熱管111a、111bの積層方向に伸び、櫛形形状の歯と歯の間に伝熱管111a、111bを挿通させる。すなわち、フィン112aは、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111aを挿通させ、フィン112bは、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111bを挿通させる。伝熱管111aが伸びる方向において隣接するフィン112aの間には間隔が空けられており、積層された伝熱管111aと隣接するフィン112aとによって仕切られる空間が空気の通路となる。この通路を通過する空気と伝熱管111a内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。同様に、伝熱管111bが伸びる方向において隣接するフィン112bの間には間隔が空けられており、積層された伝熱管111bと隣接するフィン112bとによって仕切られる空間が空気の通路となる。この通路を通過する空気と伝熱管111b内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。 The fins 112a and 112b extend in the stacking direction of the heat transfer tubes 111a and 111b, and the heat transfer tubes 111a and 111b are inserted between the teeth of the comb shape. That is, the fins 112a insert a plurality of heat transfer tubes 111a arranged in a row in the stacking direction, and the fins 112b insert a plurality of heat transfer tubes 111b arranged in a row in the stacking direction. A gap is provided between adjacent fins 112a in the direction in which the heat transfer tubes 111a extend, and the space partitioned by the stacked heat transfer tubes 111a and the adjacent fins 112a becomes an air passage. Heat exchange occurs between the air passing through this passage and the refrigerant flowing in the heat transfer tube 111a. Similarly, a gap is provided between adjacent fins 112b in the direction in which the heat transfer tubes 111b extend, and the space partitioned by the stacked heat transfer tubes 111b and the adjacent fins 112b becomes an air passage. Heat exchange occurs between the air passing through this passage and the refrigerant flowing inside the heat transfer tube 111b.

第1ヘッダ120及び第2ヘッダ140は、熱交換器100の一端に設けられる。第1ヘッダ120は、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111aに接続され、第2ヘッダ140は、積層方向に1列に並ぶ複数の伝熱管111bに接続される。 The first header 120 and the second header 140 are provided at one end of the heat exchanger 100. The first header 120 is connected to a plurality of heat transfer tubes 111a arranged in a row in the stacking direction, and the second header 140 is connected to a plurality of heat transfer tubes 111b arranged in a row in the stacking direction.

第1ヘッダ120は、熱交換器100が蒸発器として機能する場合には冷媒の入口ヘッダとなり、第1流出入口130から流入する気液二相状態の冷媒を伝熱管111aへ送出する。また、第1ヘッダ120は、熱交換器100が凝縮器として機能する場合には冷媒の出口ヘッダとなり、伝熱管111aから流入する気液二相状態の冷媒を第1流出入口130へ送出する。 When the heat exchanger 100 functions as an evaporator, the first header 120 becomes a refrigerant inlet header and sends the gas-liquid two-phase refrigerant flowing in from the first inlet/outlet 130 to the heat transfer tube 111a. When the heat exchanger 100 functions as a condenser, the first header 120 becomes a refrigerant outlet header and sends the gas-liquid two-phase refrigerant flowing in from the heat transfer tube 111a to the first inlet/outlet 130.

第2ヘッダ140は、熱交換器100が蒸発器として機能する場合には冷媒の出口ヘッダとなり、伝熱管111bから流入する気液二相状態の冷媒を第2流出入口150へ送出する。また、第2ヘッダ140は、熱交換器100が凝縮器として機能する場合には冷媒の入口ヘッダとなり、第2流出入口150から流入する気液二相状態の冷媒を伝熱管111bへ送出する。 When the heat exchanger 100 functions as an evaporator, the second header 140 becomes an outlet header for the refrigerant, and sends the refrigerant in a two-phase gas-liquid state flowing in from the heat transfer tube 111b to the second inlet/outlet 150. When the heat exchanger 100 functions as a condenser, the second header 140 becomes an inlet header for the refrigerant, and sends the refrigerant in a two-phase gas-liquid state flowing in from the second inlet/outlet 150 to the heat transfer tube 111b.

折り返しヘッダ170は、熱交換器100の第1ヘッダ120及び第2ヘッダ140が設けられる一端とは反対の端部に設けられ、伝熱管111aと伝熱管111bを接続する。すなわち、折り返しヘッダ170は、同じ段にある一対の伝熱管111aと伝熱管111bの先端が共通して接続される空間を有し、伝熱管111aの先端から流出する冷媒を伝熱管111bへ折り返して流入させ、伝熱管111bの先端から流出する冷媒を伝熱管111aへ折り返して流入させる。 The turn-back header 170 is provided at the end opposite to the end where the first header 120 and the second header 140 of the heat exchanger 100 are provided, and connects the heat transfer tubes 111a and 111b. That is, the turn-back header 170 has a space where the ends of a pair of heat transfer tubes 111a and 111b in the same stage are commonly connected, and the refrigerant flowing out from the end of the heat transfer tube 111a is turned back to flow into the heat transfer tube 111b, and the refrigerant flowing out from the end of the heat transfer tube 111b is turned back to flow into the heat transfer tube 111a.

図4は、折り返しヘッダ170の構造を示す図である。図4は、折り返しヘッダ170を伝熱管111a、111bの側(すなわち、熱交換器100の内側)から見た斜視図である。 Figure 4 is a diagram showing the structure of the folded header 170. Figure 4 is a perspective view of the folded header 170 as seen from the heat transfer tubes 111a and 111b side (i.e., the inside of the heat exchanger 100).

折り返しヘッダ170は、2つの板状部材171、172を例えばロウ付けにより接合して形成されている。板状部材171の、同じ段の一対の伝熱管111aと伝熱管111bが並ぶ方向である列幅方向(以下単に「列幅方向」という)の端部171aは、伝熱管111a、111b側へ折り曲げられており、板状部材172の列幅方向の端部172aも、伝熱管111a、111b側へ折り曲げられている。そして、板状部材171の端部171aと板状部材172の端部172aとの接合部は、折り返しヘッダ170の折曲部170aを形成する。すなわち、2つの板状部材171、172の接合部の列幅方向の両端が、板状部材172側へ折り曲げられた折曲部170aとなっている。なお、例えば板状部材171は、請求項における「第2の板状部材」に対応し、例えば板状部材172は、請求項における「第1の板状部材」に対応する。 The folded header 170 is formed by joining two plate-like members 171 and 172, for example, by brazing. The end 171a of the plate-like member 171 in the row width direction (hereinafter simply referred to as the "row width direction"), which is the direction in which a pair of heat transfer tubes 111a and 111b of the same row are arranged, is bent toward the heat transfer tubes 111a and 111b, and the end 172a of the plate-like member 172 in the row width direction is also bent toward the heat transfer tubes 111a and 111b. The joint between the end 171a of the plate-like member 171 and the end 172a of the plate-like member 172 forms the bent portion 170a of the folded header 170. In other words, both ends in the row width direction of the joint between the two plate-like members 171 and 172 are bent toward the plate-like member 172 to form the bent portion 170a. For example, plate member 171 corresponds to the "second plate member" in the claims, and plate member 172 corresponds to the "first plate member" in the claims.

板状部材171の中央には伝熱管111a、111bの段ごとの凹部171bが形成され、板状部材172の中央には伝熱管111a、111bの段ごとの凹部172bが形成されている。そして、板状部材171、172は、伝熱管111a、111bの同じ段に対応する凹部171b、172bが向かい合うように対向し、互いに向かい合う凹部171b、172bによって空間が形成されるように接合されている。板状部材171、172を接合するロウ材は、例えば板状部材172の表面に形成されたクラッド層に含まれており、このクラッド層が加熱されることにより、ロウ材が溶融して板状部材171と板状部材172を接合する。伝熱管111a、111bの先端は、凹部172bの底部を貫通し、凹部171b、172bによって形成される空間が伝熱管111aと伝熱管111bを接続する。すなわち、凹部171b、172bによって形成される空間を介して、伝熱管111aと伝熱管111bの間で冷媒が折り返し可能になっている。 In the center of the plate-shaped member 171, recesses 171b are formed for each stage of the heat transfer tubes 111a and 111b, and in the center of the plate-shaped member 172, recesses 172b are formed for each stage of the heat transfer tubes 111a and 111b. The plate-shaped members 171 and 172 are joined so that the recesses 171b and 172b corresponding to the same stages of the heat transfer tubes 111a and 111b face each other, and a space is formed by the recesses 171b and 172b facing each other. The brazing material that joins the plate-shaped members 171 and 172 is contained in, for example, a clad layer formed on the surface of the plate-shaped member 172, and when this clad layer is heated, the brazing material melts and joins the plate-shaped members 171 and 172. The tips of the heat transfer tubes 111a and 111b penetrate the bottom of the recess 172b, and the space formed by the recesses 171b and 172b connects the heat transfer tubes 111a and 111b. In other words, the refrigerant can be turned back and forth between the heat transfer tubes 111a and 111b through the space formed by the recesses 171b and 172b.

板状部材171、172の凹部171b、172bを除く部分は、例えばロウ付けにより対向する板状部材172、171に接合される接合部となっている。すなわち、板状部材171の凹部171bを除く部分は、例えばロウ付けによって板状部材172に接合される接合部となり、板状部材172の凹部172bを除く部分は、例えばロウ付けによって板状部材171に接合される接合部となる。板状部材171、172の接合強度を確保するために、板状部材171、172それぞれの接合部は、一定程度以上の面積を有する。すなわち、例えば図4に示す折り返しヘッダ170は、凹部171b、172bの側方に比較的大面積の接合部を有する。 The plate-shaped members 171, 172 except for the recesses 171b, 172b are joined to the opposing plate-shaped members 172, 171 by brazing, for example. That is, the plate-shaped member 171 except for the recesses 171b is joined to the plate-shaped member 172 by brazing, for example, and the plate-shaped member 172 except for the recesses 172b is joined to the plate-shaped member 171 by brazing, for example. In order to ensure the joining strength of the plate-shaped members 171, 172, the joints of the plate-shaped members 171, 172 each have an area of a certain degree or more. That is, for example, the folded header 170 shown in FIG. 4 has a relatively large joint area on the side of the recesses 171b, 172b.

そして、接合部の列幅方向の端部171a、172aは、上述したように、折り返しヘッダ170の折曲部170aとなっている。折曲部170aは、凹部172bの底部を貫通する伝熱管111a、111bが伸びる方向と略平行になるように折り曲げられている。換言すれば、折曲部170aは、凹部171b、172bの周囲の接合部に対して略直角に折り曲げられている。 The ends 171a, 172a of the joint in the row width direction are the bent portions 170a of the folded header 170, as described above. The bent portions 170a are bent so as to be approximately parallel to the direction in which the heat transfer tubes 111a, 111b that penetrate the bottom of the recess 172b extend. In other words, the bent portions 170a are bent at approximately right angles to the joints around the recesses 171b, 172b.

このように、折曲部170aが形成されることにより、板状部材171、172の接合部の面積を大きくして接合強度を確保する場合でも、折り返しヘッダ170の列幅方向のサイズを縮小することができる。結果として、折り返しヘッダ170による占有スペースを小さくし、省スペース化を図ることができる。 In this way, by forming the bent portion 170a, the size of the folded header 170 in the column width direction can be reduced even when the area of the joint between the plate-like members 171 and 172 is increased to ensure joint strength. As a result, the space occupied by the folded header 170 can be reduced, resulting in space savings.

図5は、折り返しヘッダ170の伝熱管111a、111bの積層方向(以下単に「積層方向」という)に垂直な平面による断面を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing a cross section of a plane perpendicular to the stacking direction of the heat transfer tubes 111a, 111b of the folded header 170 (hereinafter simply referred to as the "stacking direction").

図5に示すように、板状部材171の凹部171bと板状部材172の凹部172bとの互いの底部が向かい合って対向するように板状部材171、172が接合されることにより、伝熱管111a、111bを接続する空間170bが形成される。伝熱管111a、111bの先端は、凹部172bの底部を貫通し、空間170bまで到達する。これにより、空間170bによって、伝熱管111a、111bが接続される。 As shown in FIG. 5, plate-like members 171 and 172 are joined together so that the bottoms of recess 171b of plate-like member 171 and recess 172b of plate-like member 172 face each other, forming space 170b that connects heat transfer tubes 111a and 111b. The tips of heat transfer tubes 111a and 111b penetrate the bottom of recess 172b and reach space 170b. As a result, heat transfer tubes 111a and 111b are connected by space 170b.

凹部171b、172bを除く部分は、例えばロウ付けにより板状部材171、172を接合する接合部となっており、接合部の列幅方向の両端は、伝熱管111a、111bが伸びる方向と略平行な方向に折り曲げられた折曲部170aとなっている。すなわち、板状部材171の列幅方向の端部171aが伝熱管111a、111b側へ折り曲げられるとともに、板状部材172の列幅方向の端部172aが伝熱管111a、111b側へ折り曲げられ、これらの端部171a、172aが接合されて折曲部170aが形成されている。 The portions other than the recesses 171b and 172b are joints that join the plate-like members 171 and 172 by brazing, for example, and both ends of the joint in the row width direction are bent portions 170a that are bent in a direction approximately parallel to the direction in which the heat transfer tubes 111a and 111b extend. That is, the end 171a in the row width direction of the plate-like member 171 is bent toward the heat transfer tubes 111a and 111b, and the end 172a in the row width direction of the plate-like member 172 is bent toward the heat transfer tubes 111a and 111b, and these ends 171a and 172a are joined to form the bent portion 170a.

折曲部170aは、凹部172bの底部を貫通する伝熱管111a、111bが伸びる方向と略平行な方向に折り曲げられ、折曲部170aの先端は、凹部172bの底部を超えて、折り返しヘッダ170に最も近いフィン112a、112bの付近に到達する。すなわち、折曲部170aの長さは、凹部172bの深さよりも長く、折り返しヘッダ170と折り返しヘッダ170に最も近いフィン112a、112bとの間の距離にほぼ等しい。 The bent portion 170a is bent in a direction approximately parallel to the direction in which the heat transfer tubes 111a, 111b that penetrate the bottom of the recess 172b extend, and the tip of the bent portion 170a passes beyond the bottom of the recess 172b and reaches the vicinity of the fins 112a, 112b that are closest to the folded header 170. In other words, the length of the bent portion 170a is longer than the depth of the recess 172b and is approximately equal to the distance between the folded header 170 and the fins 112a, 112b that are closest to the folded header 170.

折曲部170aの長さを凹部172bの深さよりも長くすることにより、板状部材171、172の凹部171b、172bにおける断面二次モーメントと、凹部171b、172bを除く接合部における断面二次モーメントとの比を効率的に小さくすることができる。この結果、接合部への応力の集中を緩和することができ、接合部での折り返しヘッダ170の変形を防止することができる。 By making the length of the bent portion 170a longer than the depth of the recess 172b, the ratio of the area second moment at the recesses 171b, 172b of the plate-like members 171, 172 to the area second moment at the joint excluding the recesses 171b, 172b can be efficiently reduced. As a result, the concentration of stress at the joint can be mitigated, and deformation of the folded header 170 at the joint can be prevented.

また、折曲部170aの長さを折り返しヘッダ170と折り返しヘッダ170に最も近いフィン112a、112bとの間の距離にほぼ等しくすることにより、折曲部170aの先端がフィン112a、112bの付近に到達し、折り返しヘッダ170とフィン112a、112bとの間の空気の通路を遮蔽する。結果として、熱交換器100の周辺の空気は、折り返しヘッダ170とフィン112a、112bとの間を通過せずに、隣接するフィン112aの間及び隣接するフィン112bの間を通過し、熱交換効率を向上することができる。 In addition, by making the length of the bent portion 170a approximately equal to the distance between the folded header 170 and the fins 112a, 112b closest to the folded header 170, the tip of the bent portion 170a reaches the vicinity of the fins 112a, 112b, blocking the air passage between the folded header 170 and the fins 112a, 112b. As a result, the air around the heat exchanger 100 passes between the adjacent fins 112a and between the adjacent fins 112b without passing between the folded header 170 and the fins 112a, 112b, improving the heat exchange efficiency.

以上のように、本実施の形態によれば、2つの板状部材を接合して形成される折り返しヘッダの列幅方向の端部において、2つの板状部材の接合部が伝熱管の側へ折り曲げられている。これにより、板状部材のロウ付け代としての接合部の面積を確保しつつ、折り返しヘッダの列幅方向のサイズを縮小することができる。結果として、折り返しヘッダによる占有スペースを小さくし、省スペース化を図ることができる。 As described above, according to this embodiment, at the end in the row width direction of the folded header formed by joining two plate-shaped members, the joint between the two plate-shaped members is bent toward the heat transfer tube. This makes it possible to reduce the size of the folded header in the row width direction while ensuring the area of the joint as the brazing allowance of the plate-shaped members. As a result, the space occupied by the folded header is reduced, and space can be saved.

なお、上記一実施の形態においては、折り返しヘッダ170の列幅方向の両端に折曲部170aが形成されるものとしたが、折曲部は、列幅方向の一端のみに形成されても良い。また、折り返しヘッダ170の積層方向の端部に折曲部が形成されても良い。要するに、折り返しヘッダ170のいずれかの端部が折り曲げられて折曲部が形成されることにより、省スペース化が可能である。 In the above embodiment, the folded header 170 has the folded portion 170a formed at both ends in the column width direction, but the folded portion may be formed at only one end in the column width direction. Also, the folded portion may be formed at the end of the folded header 170 in the stacking direction. In short, by folding one of the ends of the folded header 170 to form a folded portion, it is possible to save space.

また、上記一実施の形態においては、折曲部170aが伝熱管111a、111bが伸びる方向と略平行な方向に折り曲げられるものとしたが、折曲部170aが折り曲げられる角度は任意で良い。ただし、折曲部170aが90度以上の角度で折り曲げられることにより、折り返しヘッダ170の列幅方向のサイズを最小にすることができる。また、折曲部170aが板状部材172側へ折り曲げられることにより、折曲部170aが伝熱管111a、111bの反対側へ突出することがない。結果として、熱交換器100が伝熱管111a、111bが伸びる方向に大型化することを防止することができる。 In addition, in the above embodiment, the bent portion 170a is bent in a direction approximately parallel to the extension direction of the heat transfer tubes 111a and 111b, but the angle at which the bent portion 170a is bent may be any angle. However, by bending the bent portion 170a at an angle of 90 degrees or more, the size of the folded header 170 in the row width direction can be minimized. In addition, by bending the bent portion 170a toward the plate-shaped member 172, the bent portion 170a does not protrude to the opposite side of the heat transfer tubes 111a and 111b. As a result, it is possible to prevent the heat exchanger 100 from becoming large in the extension direction of the heat transfer tubes 111a and 111b.

さらに、上記一実施の形態においては、凹部171b、172bを対向させて板状部材171、172を接合することにより、伝熱管111a、111bを接続する空間170bを形成するものとしたが、折り返しヘッダ170の構造はこれに限定されない。具体的には、例えば図6に示すように、板状部材171、172の間にスペーサ173を配置し、スペーサ173を挟む板状部材171、172を接合して折り返しヘッダ170を形成しても良い。スペーサ173を挟むことによって、板状部材171、172の間に空間170bが形成される。伝熱管111a、111bの先端は、板状部材172を貫通して空間170bに到達する。 In addition, in the above embodiment, the recesses 171b, 172b are opposed to each other to join the plate-like members 171, 172, thereby forming the space 170b connecting the heat transfer tubes 111a, 111b, but the structure of the folded header 170 is not limited to this. Specifically, for example, as shown in FIG. 6, a spacer 173 may be placed between the plate-like members 171, 172, and the plate-like members 171, 172 sandwiching the spacer 173 may be joined to form the folded header 170. By sandwiching the spacer 173, the space 170b is formed between the plate-like members 171, 172. The tips of the heat transfer tubes 111a, 111b penetrate the plate-like member 172 and reach the space 170b.

このような構造の折り返しヘッダ170においても、板状部材171、172の例えば列幅方向の端部171a、172aが伝熱管111a、111b側へ折り曲げられて接合されることにより、折曲部170aを形成する。これにより、板状部材171、172の接合部の面積を大きくして接合強度を確保する場合でも、折り返しヘッダ170の列幅方向のサイズを縮小することができ、省スペース化を図ることができる。 Even in the folded header 170 having such a structure, the end portions 171a, 172a of the plate-like members 171, 172 in the row width direction, for example, are bent toward the heat transfer tubes 111a, 111b and joined to form the folded portion 170a. This allows the size of the folded header 170 in the row width direction to be reduced, thereby saving space, even when the area of the joints of the plate-like members 171, 172 is increased to ensure joint strength.

110 熱交換コア部
111a、111b 伝熱管
112a、112b フィン
120 第1ヘッダ
130 第1流出入口
140 第2ヘッダ
150 第2流出入口
170 折り返しヘッダ
170a 折曲部
170b 空間
171、172 板状部材
171a、172a 端部
171b、172b 凹部
173 スペーサ
REFERENCE SIGNS LIST 110 Heat exchange core portion 111a, 111b Heat transfer tube 112a, 112b Fin 120 First header 130 First inlet/outlet 140 Second header 150 Second inlet/outlet 170 Folded header 170a Bent portion 170b Space 171, 172 Plate-shaped member 171a, 172a End portion 171b, 172b Recess 173 Spacer

Claims (3)

互いに逆方向に流れる冷媒の流路となる一対の伝熱管と、前記一対の伝熱管それぞれに間隔を空けて設置される複数のフィンと、前記一対の伝熱管を接続して一方の伝熱管から他方の伝熱管へ冷媒を折り返すヘッダとを有する熱交換器であって、
前記ヘッダは、
前記一対の伝熱管を貫通させる第1の板状部材と、
前記第1の板状部材と接合される第2の板状部材と、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材との間に形成され、前記一方の伝熱管から冷媒が流入可能な空間とを有し、
前記第1の板状部材と前記第2の板状部材との接合面からなる接合部は、折り曲げられた折曲部を有し、
前記折曲部は、
前記接合部の前記一対の伝熱管が並ぶ方向の端部に形成され、前記ヘッダに最も近いフィン側に位置して前記一対の伝熱管が貫通する貫通面を超えて、前記ヘッダに最も近いフィンまで延びる長さを有する
ことを特徴とする熱交換器。
A heat exchanger having a pair of heat transfer tubes which form flow paths for refrigerant flowing in opposite directions, a plurality of fins which are installed at intervals on each of the pair of heat transfer tubes, and a header which connects the pair of heat transfer tubes and turns the refrigerant from one heat transfer tube to the other heat transfer tube,
The header may include:
A first plate-shaped member through which the pair of heat transfer tubes pass;
a second plate-like member joined to the first plate-like member;
a space formed between the first plate-shaped member and the second plate-shaped member, into which a refrigerant can flow from the one heat transfer tube;
a joint portion formed by a joint surface between the first plate-like member and the second plate-like member has a bent portion,
The bent portion is
a joint portion formed at an end portion in a direction in which the pair of heat transfer tubes are aligned, the joint portion being located on the side of the fin closest to the header, and having a length extending beyond a penetration surface through which the pair of heat transfer tubes penetrate, to the fin closest to the header.
前記折曲部は、
前記第1の板状部材側へ折り曲げられる
ことを特徴とする請求項1記載の熱交換器。
The bent portion is
The heat exchanger according to claim 1 , wherein the first plate member is bent toward the first plate member.
前記折曲部は、
前記第1の板状部材を貫通する前記一対の伝熱管が延びる方向に平行な方向に折り曲げられる
ことを特徴とする請求項1または2記載の熱交換器。
The bent portion is
3. The heat exchanger according to claim 1, wherein the pair of heat transfer tubes penetrating the first plate-like member are bent in a direction parallel to an extension direction of the pair of heat transfer tubes.
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