JP2010025447A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チューブ内にフィンが設けられる熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger in which fins are provided in a tube.
従来の技術の熱交換器は、タンクおよびコア部から構成される。コア部は、アウターフィンとチューブとが交互に積層され、チューブの長手方向端部にタンクが接合される。チューブ内には、インナーフィンが設けられる。インナーフィンは、断面形状が波形であって、チューブ内にろう付け接合される(たとえば特許文献1参照)。
従来の熱交換器では、チューブとインナーフィンとのろう付け工程後に加圧変形法によって、ろう付け不良部分(未ろう付け部分)があるか否かを検出している。加圧変形法では、所定の検査圧でチューブの内部に圧力を加えるとチューブに内圧がかかるので、チューブとインナーフィンとの一部に未ろう付け部分があると、未ろう付け部分から膨らみが発生する。これによって未ろう付け部分を視認することができる。このようなインナーフィンに未ろう付け部分を有するチューブが繰り返し使用されると、その耐久性が劣化する場合がある。よって、加圧変形法にて加圧される検査圧で、チューブのある変形量が確認可能な最小の検査圧である静圧変形限度も、未ろう付け部分の長さに応じて予め定められ、検査工程にて変形や破壊洩れを検出して、未ろう付け部分の有無を検出している。 In the conventional heat exchanger, it is detected whether or not there is a poorly brazed part (unbrazed part) by a pressure deformation method after the brazing process between the tube and the inner fin. In the pressure deformation method, when pressure is applied to the inside of the tube at a predetermined inspection pressure, the tube is subjected to internal pressure. Therefore, if there is an unbrazed portion in a part of the tube and the inner fin, the bulges from the unbrazed portion. appear. Thereby, an unbrazed portion can be visually recognized. When such a tube having an unbrazed portion on the inner fin is used repeatedly, its durability may deteriorate. Therefore, the static pressure deformation limit, which is the minimum inspection pressure at which a certain amount of deformation of the tube can be confirmed with the inspection pressure pressurized by the pressure deformation method, is also determined in advance according to the length of the unbrazed portion. In the inspection process, deformation and leaking leakage are detected to detect the presence of unbrazed parts.
このような限界条件を設定するためには、たとえばインナーフィンの材質、強度、板厚およびインナーフィンピッチ(ろう付けピッチ)等の調整が必要である。未ろう付け部分の検出を容易にするためには、インナーフィンピッチを大きくして、加圧変形法による変形量を大きくする構成が考えられるが、インナーフィンピッチを大きくすることによって伝熱面積が減少し、伝熱性が低下するという問題がある。 In order to set such limit conditions, it is necessary to adjust the material, strength, plate thickness, inner fin pitch (brazing pitch), and the like of the inner fin, for example. In order to facilitate the detection of the unbrazed portion, a configuration in which the inner fin pitch is increased and the amount of deformation by the pressure deformation method is increased can be considered, but by increasing the inner fin pitch, the heat transfer area is increased. There is a problem that the heat conductivity is reduced.
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、未ろう付け部分の検出が容易であり、かつ伝熱性を得ることができるフィンを有する熱交換器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a heat exchanger having fins that can easily detect an unbrazed portion and can obtain heat transfer properties. To do.
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means in order to achieve the aforementioned object.
本発明は、予め定める長さ方向(X)に直交する断面の形状が扁平状であり、内部を流体が流通するチューブ(5)と、
チューブ内に設けられて、チューブの内壁(21,22)にろう付け接合されるフィン(20)と、を含み、
フィンは、
長さ方向に沿って延びる形状であるとともに、長さ方向に見て断面の形状が山部(23,24)と谷部(25,26)とが交互に繰り返される波状に形成され、
山部には、内壁に当接し、内壁にろう付け接合される当接山部(23)と、内壁から離間し、内壁にろう付け接合されない離間山部(24)とがあり、
連続する3つの山部のうち、2つの山部は当接山部であり、残余の1つの山部は離間山部であり、
谷部には、内壁に当接し、内壁にろう付け接合される当接谷部(25)と、内壁から離間し、内壁にろう付け接合されない離間谷部(26)とがあり、
連続する3つの谷部のうち、2つの谷部は当接谷部であり、残余の1つの谷部は離間谷部であることを特徴とする熱交換器である。
The present invention has a tube (5) in which the shape of a cross section perpendicular to the predetermined length direction (X) is flat, and a fluid flows through the inside,
A fin (20) provided in the tube and brazed to the inner wall (21, 22) of the tube,
Fins
In addition to the shape extending along the length direction, the cross-sectional shape as viewed in the length direction is formed in a wave shape in which peaks (23, 24) and valleys (25, 26) are alternately repeated,
The crest includes a contact crest (23) that abuts on the inner wall and is brazed to the inner wall, and a separated crest (24) that is separated from the inner wall and is not brazed to the inner wall.
Of the three consecutive ridges, two ridges are contact ridges, and the remaining one ridge is a separated ridge,
The valley has an abutting valley (25) that abuts the inner wall and is brazed to the inner wall, and a separated valley (26) that is separated from the inner wall and is not brazed to the inner wall.
Of the three continuous valleys, two valleys are contact valleys, and the remaining one valley is a separated valley, which is a heat exchanger.
本発明に従えば、フィンは、当接山部、離間山部、当接谷部および離間谷部とを有するように波状に形成される。このようにフィンには離間山部および離間谷部が形成されるので、当接山部または当接谷部にろう付け接合されていない未ろう付け部分がある場合、未ろう付け部分と隣接する離間山部または離間谷部とによって、内壁の未ろう付けの領域が大きくなる。これによって未ろう付け部分を検出するための検査圧を内壁に負荷した場合、未ろう付けの領域が離間部分によって大きくなるので、未ろう付け部分が検査圧によって変形し、未ろう付け部分を検出することができる。また離間山部および離間谷部を形成することによって、フィンのピッチである隣接する山部の間隔および谷部の間隔を小さくした場合であっても、前述のように未ろう付け部分を検出することができる。これによってフィンは、所望の伝熱性を得るようにピッチを選択して形成することができる。したがって本発明によって、未ろう付け部分の検出が容易であり、かつ所望の伝熱性が得られる熱交換器を実現することができる。 According to the present invention, the fin is formed in a wave shape so as to have a contact peak portion, a separation peak portion, a contact valley portion, and a separation valley portion. In this way, the fin is formed with the separation peak portion and the separation valley portion, and therefore, when there is an unbrazed portion that is not brazed and joined to the contact peak portion or the contact valley portion, the fin is adjacent to the unbrazed portion. The non-brazed region of the inner wall is enlarged by the separated mountain portion or the separated valley portion. As a result, when an inspection pressure for detecting an unbrazed portion is applied to the inner wall, the unbrazed area is increased by the separated portion, so the unbrazed portion is deformed by the inspection pressure and the unbrazed portion is detected. can do. Further, by forming the separation peak portion and the separation valley portion, the unbrazed portion is detected as described above even when the interval between the adjacent peak portions and the valley portion, which are the pitches of the fins, is reduced. be able to. Thus, the fin can be formed by selecting a pitch so as to obtain a desired heat transfer property. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a heat exchanger that can easily detect an unbrazed portion and obtain desired heat conductivity.
また本発明は、離間山部を挟んで位置する2つの当接山部の間隔(W2)は、チューブの強度を検査するための検査圧が2つの当接山部の間に作用した場合に、検査圧を許容できるチューブの強度となるように設定され、
あるいは離間谷部を挟んで位置する2つの当接谷部の間隔は、検査圧が2つの当接谷部の間に作用した場合に、検査圧を許容できるチューブの強度となるように設定されることを特徴とする。
Further, according to the present invention, the interval (W2) between the two contact ridges located between the separated ridge portions is determined when an inspection pressure for inspecting the strength of the tube acts between the two contact ridge portions. , Set to be the tube strength that can tolerate the inspection pressure,
Alternatively, the interval between the two contact valleys located across the spaced valleys is set so that the strength of the tube can allow the test pressure when the test pressure acts between the two contact valleys. It is characterized by that.
本発明に従えば、離間山部および離間谷部は内壁から離間しているが、このような離間部分があっても、検査圧を許容できるようにチューブの強度が設定される。したがって当接山部および当接谷部に未ろう付け部分がある場合には、検査圧によって確実に未ろう付け部分を検出することができる。 According to the present invention, the separated mountain portion and the separated valley portion are separated from the inner wall, but the strength of the tube is set so that the inspection pressure can be allowed even if such a separated portion exists. Therefore, when there is an unbrazed portion in the contact peak portion and the contact valley portion, the unbrazed portion can be reliably detected by the inspection pressure.
さらに本発明は、1つの当接山部を挟んで位置する2つの当接山部の間隔(W3)は、検査圧が2つの当接山部の間に作用した場合であって、1つの当接山部が長さ方向の予め定める未ろう付け長さ以上にわたって未ろう付けの場合、検査圧によって1つの当接山部に対向するチューブの一部が変形する値に設定され、
あるいは1つの当接谷部を挟んで位置する2つの当接谷部の間隔は、検査圧が2つの当接谷部の間に作用した場合であって、1つの当接谷部が予め定める未ろう付け長さ以上にわたって未ろう付けの場合、検査圧によって1つの当接谷部に対向するチューブの一部が変形する値に設定されことを特徴とする。
Further, in the present invention, the interval (W3) between two contact ridges located across one contact ridge is a case where the inspection pressure acts between the two contact ridges, When the contact peak is not brazed over a predetermined unbrazed length in the length direction, it is set to a value at which a part of the tube facing one contact peak is deformed by the inspection pressure,
Or the space | interval of the two contact valley parts located on both sides of one contact valley part is a case where test | inspection pressure acts between two contact valley parts, and one contact valley part is predetermined. In the case of unbrazing over the unbrazed length, it is characterized in that it is set to a value at which a part of the tube facing one contact valley is deformed by the inspection pressure.
本発明に従えば、未ろう付け長さの未ろう付け部分が当接山部または当接谷部にある場合、検査圧によって未ろう付け部分を検出することができる。これによって検出すべき未ろう付け部分を確実に検出することができる。 According to the present invention, when the unbrazed portion of the unbrazed length is in the contact peak portion or the contact valley portion, the unbrazed portion can be detected by the inspection pressure. As a result, an unbrazed portion to be detected can be reliably detected.
また本発明は、山部の間隔および谷部の間隔(W1)は、フィンの表面積が予め定める伝熱面積以上となるように設定されることを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that the interval between the peaks and the interval between the valleys (W1) are set such that the surface area of the fin is equal to or greater than a predetermined heat transfer area.
本発明に従えば、山部の間隔および谷部の間隔であるピッチは、フィンの表面積が予め定める伝熱面積以上となるように設定されるので、所望の伝熱性を得ることができ、かつ未ろう付け部分を検出することができる。 According to the present invention, the pitch that is the interval between the peaks and the interval between the valleys is set so that the surface area of the fin is equal to or greater than the predetermined heat transfer area, so that the desired heat transfer property can be obtained, and An unbrazed portion can be detected.
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、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 bracket | parenthesis of each above-mentioned 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実施形態を図1〜図5を用いて説明する。図1は、第1実施形態のコンデンサ1を示す正面図である。コンデンサ1は、車両用冷凍サイクルの冷媒を外部からの冷却空気との熱交換により冷却する熱交換器である。コンデンサ1は、コア部2、左ヘッダタンク3、右ヘッダタンク4および受液器を含む。各部材は、熱伝導性および耐久性が充分得られるように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、各部材の当接部がろう付け、あるいは溶接により接合されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view showing the capacitor 1 of the first embodiment. The condenser 1 is a heat exchanger that cools the refrigerant of the vehicle refrigeration cycle by heat exchange with cooling air from the outside. The capacitor 1 includes a
コア部2は、複数のチューブ5、複数のアウターフィン6、およびサイドプレート7を含む。各チューブ5は、長手状に形成され、長さ方向Xの一端部が左ヘッダタンク3に接続され、長さ方向Xの他端部が右ヘッダタンク4に接続される。各チューブ5は、内部を冷媒が流通する管部材である。チューブ5の断面形状は、限られたスペース内でできる限り断面の面積を大きくして、冷媒の流通抵抗を低減させる形状であり、たとえば扁平四角状が選択される。複数のチューブ5は、左ヘッダタンク3および右ヘッダタンク4の両タンク3,4が延設される積層方向Zに並んで配置される。また複数のチューブ5は、長さ方向Xが互いに略平行(用語「略平行」は平行を含む)となるように配置される。
The
以下、各チューブ5が延びる方向を長さ方向X(図1における左右方向)と称し、長さ方向Xに直交する方向を幅方向Y(図1の紙面に垂直な方向)と称し、長さ方向Xおよび幅方向Yに垂直な方向を積層方向Z(図1における上下方向)と称することがある。
Hereinafter, the direction in which each
複数のアウターフィン6は、複数のフィンであって、複数のチューブ5間に設けられ、複数のチューブ5内を流れる冷媒の熱を、周囲に流れる冷却空気に伝える。したがって各アウターフィン6は、積層方向Zに隣接するチューブ5の間に設けられる。チューブ5とアウターフィン6とは、積層方向Zに交互に積層される。アウターフィン6は、たとえば薄肉の平板材から波状に成形され、コルゲートタイプのフィンである。各チューブ5は、隣接するアウターフィン6とろう付け接合される。また積層方向Z最外方のアウターフィン6は、サイドプレート7とろう付け接合される。
The plurality of
サイドプレート7は、積層方向Zの両最外方に設けられ、複数のチューブ5と複数のアウターフィン6とを支持する。サイドプレート7は、チューブ5の長さ方向Xに延びる補強部材である。
The
左ヘッダタンク3は、ヘッダプレート8、タンク本体9、およびジョイント3b,3cとを含む。右ヘッダタンク4は、左ヘッダタンク3と同様の構成であるので、同様の部分には同一の参照符号を付し説明を省略することがある。
The
ヘッダプレート8は、板部材であって、細長平板の外周部に縁立て部(図示せず)が設けられる。ヘッダプレート8は、各チューブ5の長さ方向X一端部と対応する位置に厚み方向に貫通するチューブ孔(図示せず)が穿設される。チューブ孔は、チューブ5の嵌入性を考慮して、チューブ5の断面形状よりもわずかに大きくなるように成形されている。
The
チューブ5の長さ方向X一端部は、このヘッダプレート8のチューブ孔に挿入嵌合され、嵌合部に塗布されたペースト状ろう材によって、チューブ5とヘッダプレート8とは互いにろう付けされている。このようにろう付けされ、チューブ5内と両ヘッダタンク3,4内とが互いに連通するよう構成される。サイドプレート7の長さ方向X一端部は、ヘッダプレート8との当接部に塗布されたペースト状ろう材によって、ヘッダプレート8にろう付けされている。
One end in the length direction X of the
タンク本体9は、ヘッダプレート8側が開口する細長の半容器体であり、その開口側がヘッダプレート8の縁立て部に溶接されてタンク内空間を形成している。各ヘッダタンク3,4内には、積層方向Zの同一位置においてタンク内空間を仕切るセパレータ3a,4aが設けられる。左ヘッダタンク3のセパレータ3aよりも積層方向Z一方側には入口ジョイント3bが、また積層方向Z他方側には出口ジョイント3cがそれぞれろう付けされる。各ジョイント3b,3cは、左ヘッダタンク3のタンク内空間と連通するようになっている。入口ジョイント3bは、冷凍サイクル装置(図示せず)内の圧縮機(図示せず)の吐出側と接続される。また出口ジョイント3cは、冷凍サイクル装置内の膨張弁(図示せず)と接続される。
The
受液器150は、略円筒状の受液タンク151と、この受液タンク151の積層方向Z両端部の開口部151aを閉塞する蓋部材154,155とを有している。蓋部材154には右ヘッダタンク4に当接する当接部154aが設けられる。受液器150は、当接部154aおよびプレート160を介して右ヘッダタンク4に固定され、セパレータ4aを挟むように設けられた連通路171,172によって右ヘッダタンク4と受液器150の内部が互いに連通するようになっている。
The
このようなコンデンサ1において、圧縮機から吐出された冷媒は入口ジョイント3bから左ヘッダタンク3内に流入し、セパレータ3a,4aの積層方向Z一方側のチューブ5群を流れ、外部空気と熱交換されて凝縮液化される。さらに、冷媒は右ヘッダタンク4の連通路171から受液器150内に流入し、気液分離される。気液分離された冷媒のうち、液相冷媒が連通路172を介して、右ヘッダタンク4からセパレータ3a,4aより積層方向Z他方側のチューブ5群で更に過冷却され、出口ジョイント3cから膨張弁に流出する。
In such a condenser 1, the refrigerant discharged from the compressor flows into the
次に、チューブ5について、図2を参照してさらに詳細に説明する。図2は、図1の切断面線II−IIから見て、1つのチューブ5を示す断面図である。各チューブ5は、内部にインナーフィン20がそれぞれ挿入される。図2では、理解を容易にするためインナーフィン20の厚み寸法を省略して示す。インナーフィン20は、薄肉の平板材から波状に成形されており、冷媒の流れに乱流効果を与え、チューブ5の熱伝達率を向上させる。またチューブ5の断面形状を扁平状にしているので、インナーフィン20は、チューブ5内にデッドスペースを発生させること無く、効率的に収容されている。インナーフィン20は、たとえばろう材をクラッドしたアルミニウムクラッド材にて形成される。
Next, the
インナーフィン20は、チューブ5の内壁21,22に予め塗布されたろう材(図示せず)により、チューブ5の内壁21,22にろう付けされている。具体的には、チューブ5の内壁21,22に予め塗布したろう材は、ろう付け炉内で溶融してインナーフィン20とチューブ5の内壁21,22との当接部分に毛細管効果によって廻りこみ、当接部分におけるろう付けが行なわれる。
The
インナーフィン20は、チューブ5の構造強度を向上するための補強部材として機能する。インナーフィン20は、薄肉の帯状板材をローラ加工によって波状に形成されたコルゲートタイプのフィンである。
The
インナーフィン20は、長さ方向Xに沿って延び、長さ方向Xから見て断面の形状が山部23,24と谷部25,26とが交互に繰り返される波状に形成される。またインナーフィン20の山部23,24には、チューブ5の積層方向Z一方側であって幅方向Yに延びる内壁21(以下、「上部内壁21」ということがある)に当接し、ろう付け接合される当接山部23と、上部内壁21から離間する離間山部24とがある。
The
またインナーフィン20の谷部25,26には、チューブ5の積層方向Z他方側であって幅方向Yに延びる内壁22(以下、「下部内壁22」ということがある)に当接し、ろう付け接合される当接谷部25と、下部内壁22から離間する離間谷部26とがある。
Further, the
次に、各山部23,24の配置に関して説明する。各山部23,24は幅方向Y一方から幅方向Y他方に向かって、順次、当接山部23、当接山部23および離間山部24となるように3つの山部23,24を1組として繰り返し配列される。したがって離間山部24に隣接する山部23は、当接山部23となる。また当接山部23に隣接する2つの山部23,24のうち少なくもいずれか一方には、離間山部24が設けられる。
Next, the arrangement of the
次に、各谷部25,26の配置に関して説明する。各谷部25,26の配列は、前述の山部23,24の配列と同様であって、各谷部25,26は幅方向Y一方から幅方向Y他方に向かって、順次、当接谷部25、当接谷部25および離間谷部26となるように3つの谷部25,26を1組として繰り返し配列される。したがって離間谷部26に隣接する谷部25は、当接谷部25となる。また当接谷部25に隣接する2つの谷部25,26のうち少なくもいずれか一方には、離間谷部26が設けられる。
Next, the arrangement of the
次に、各山部23,24と各谷部25,26との配置に関して説明する。連続する2つの当接山部23に挟まれる谷部26は、離間谷部26となる。また連続する2つの当接谷部25に挟まれる山部24は、離間山部24となる。したがって当接山部23の幅方向Yのいずれか一方には当接谷部25に配置され、幅方向Yのいずれか他方には離間谷部26が配置される。
Next, the arrangement of the
次に、本実施の形態のインナーフィン20の寸法などに関して、比較例のインナーフィン20Aを参照して説明する。図3は、比較例のインナーフィン20Aを示す斜視図である。図4は、第1実施形態のインナーフィン20を示す斜視図である。図3および図4では、理解を容易にするためインナーフィン20の厚み寸法を省略し、チューブ5を省略して示す。
Next, the dimensions of the
比較例のインナーフィン20Aは、山部23と谷部25とが交互に繰り返される波状であって、山部23および谷部25はともにインナーフィン20Aの上部内壁21または下部内壁22に当接するようにフィン高さが設定される。比較例のインナーフィン20AのフィンピッチW1は、本実施の形態のインナーフィン20と略等しい。比較例の残余の構成は、本実施の形態のインナーフィン20と同様の構成である。
The
インナーフィン20,20Aをチューブ5にろう付けした後は、加圧変形法によって、ろう付け不良部分(未ろう付け部分27,28)があるか否かを検出している。加圧変形法では、所定の検査圧でチューブ5の内部に圧力を加えるとチューブ5に内圧がかかるので、チューブ5とインナーフィン20,20Aとの一部に比較的大きい未ろう付け部分27,28があると、未ろう付け部分27,28が変形する。本実施の形態では用語「変形」とは、(1)所定の方法で膨らみを検知できる変形量以上の変形であるか、または(2)破壊漏れに至る変形ことを意味する。
After the
比較例のインナーフィン20Aでは、図3に示すように未ろう付け長さL1の未ろう付け部分28(図3にて斜線を施して示す部分)が2つの山部23にわたって連続している。このような場合、未ろう付け部分28に内圧がかかる第1領域R1(図3にて破線で囲まれる領域)が後述する本実施の形態の内圧がかかる第2領域R2よりも小さいので、膨らみ量が少なく破壊圧も高い。したがって比較例のインナーフィン20Aでは、比較的小さい未ろう付け長さL1の未ろう付け部分28を検出することができない。このような未ろう付け部分28は、膨らみ量が少ないが、インナーフィン20Aを継続して使用していると、検査圧では膨らみが少なく静圧破壊強度は満足しても加圧が繰り返し負荷されると疲労破壊するおそれがある。したがってこのような未ろう付け部分28を検出する必要がある。
In the
本実施の形態のインナーフィン20では、図4に示すように未ろう付け長さL1の未ろう付け部分27(図4にて斜線を施して示す部分)がある。また本実施の形態のインナーフィン20では、当接山部23と離間山部24とが形成されるので、離間山部24の部分は未ろう付け部分であるが、離間山部24の未ろう付け部分は検出する必要のない未ろう付け部分である。換言すると、離間山部24によってインナーフィン20とチューブ5とが離間しているので、隣接する当接山部23間に内圧がかかっても、加圧変形法によって変形しないような距離にインナーフィン20のピッチW1が設定される。したがって離間山部24を挟んで位置する2つの当接山部23の間隔W2は、チューブ5の強度を検査するための検査圧が2つの当接山部23の間に作用した場合に、検査圧を許容できるチューブ5の強度となるように設定される。
In the
このような場合、当接山部23に前述したように未ろう付け部分27が生じると、検査時に内圧がかかる第2領域R2(図4にて破線で囲まれる領域)が離間山部24に起因して比較例の第1領域R1より大きいので、受圧面積が大きくなる。また第2領域R2の幅方向Yの長さ寸法W3は、比較例の第1領域R1と等しいが、長さ方向Xに延びる離間山部24によって本実施の形態の未ろう付け部分27が変形しやすくなる。
In such a case, when the
また第2領域R2の長さ寸法W3は、1つの当接山部を挟んで位置する2つの当接山部の間隔W3である。この長さ寸法W3は、検査圧が2つの当接山部23の間に作用した場合であって、2の当接山部23に挟まれた1つの当接山部23が未ろう付け部分27のとき、検査圧によって未ろう付け部分が変形する最小値以上に設定される。これによって未ろう付け部分27は、図2にて仮想的に示すように、検査圧によって変形するので、未ろう付け部分27を検出することができる。このように当接山部23に前述の未ろう付け部分27が発生すると、未ろう付け部分27は必ず離間山部24の未ろう付け部分27と隣接するので、これらの相乗効果によって当接山部23の未ろう付け部分27を検出することができる。
The length dimension W3 of the second region R2 is an interval W3 between two contact ridges located with one contact ridge interposed therebetween. This length dimension W3 is a case where the inspection pressure acts between the two
図5は、未ろう付け長さと検査圧および加圧繰返し回数との関係の一例を示すグラフである。グラフの横軸は、未ろう付け長さを示し、左側の縦軸は検査圧を示し、右側の縦軸は加圧繰返し回数を示す。図5では、本実施の形態のインナーフィン20の静圧変形限度を実線で示し、比較例のインナーフィン20Aの静圧変形限度を破線で示し、本実施の形態のインナーフィン20の破壊に至る加圧繰返し回数を一点鎖線で示す。
FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the unbrazed length, the inspection pressure, and the number of pressurization repetitions. The horizontal axis of the graph indicates the unbrazed length, the left vertical axis indicates the inspection pressure, and the right vertical axis indicates the number of pressurization repetitions. In FIG. 5, the static pressure deformation limit of the
検出すべき未ろう付け長さL1(最小未ろう付け長さL1)は、予め定める破壊に至る加圧繰返し回数R0によって、図5のグラフより求まる。このような加圧繰返し回数R0は、チューブ5内を通過する流体、本実施の形態では冷媒の圧力などに基づいて、設定される。したがってこのような未ろう付け長さL1は、予め定める加圧繰返し回数R0によって変形する長さ寸法である。未ろう付け長さL1が求まると、本実施の形態のインナーフィン20の加圧変形法の最小検査圧P0が図5のグラフより求まる。したがって実際に加圧変形法によって検査する場合は、最小検査圧P0以上の値、たとえば図5に示す検査圧P1で検査する。このように設定された検査圧P1に基づいて、検査することによって、検出すべき未ろう付け部分27を確実に検出することができる。
The unbrazed length L1 to be detected (minimum unbrazed length L1) is determined from the graph of FIG. The number of pressurization repetitions R0 is set based on the fluid passing through the
以上説明したように本実施の形態のコンデンサ1を構成するインナーフィン20は、当接山部23、離間山部24、当接谷部25および離間谷部26とを有するように波状に形成される。このようにインナーフィン20には離間山部24および離間谷部26が形成されるので、当接谷部25または当接谷部25にろう付け接合されていない未ろう付け部分27がある場合、未ろう付け部分27と隣接する離間山部24または離間谷部26とによって、内壁21,22の未ろう付けの領域が大きくなる(図4参照)。これによって未ろう付け部分27を検出するための検査圧を内壁21,22に負荷した場合、未ろう付けの領域R2が未ろう付け部分27によって大きくなるので、未ろう付け部分27が検査圧によって変形し、未ろう付け部分27を検出することができる。
As described above, the
また離間山部24および離間谷部26を形成することによって、インナーフィン20のピッチW1を小さくした場合であっても、前述のように未ろう付け部分27を検出することができる。これによってピッチW1を選択してインナーフィン20の表面積を大きくし、予め定める伝熱面積以上となるようにインナーフィン20を形成することができる。したがって本実施の形態では、未ろう付け部分27の検出が容易であり、かつ所望の伝熱性が得られるコンデンサ1を実現することができる。
Further, by forming the
また本実施の形態では、離間谷部26は、隣接する当接山部23の間に形成される。これによって当接山部23に未ろう付け部分27がある場合、検査圧によって膨張するが、離間谷部26によって未ろう付け部分27が変形しやすい。内壁21,22にろう付けされていない離間谷部26があるので、離間谷部26の位置が当接谷部25である場合に比べて当接谷部25の膨張する方向の変形が大きくなる。したがって未ろう付け部分27を確実に検出することができる。
In the present embodiment, the
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
前述の第1実施形態では、熱交換器は、コンデンサ1によって実現されているが、これに限ることはなく、フィンが内蔵されるチューブを有する熱交換器であれば、ラジエータやインタークーラ等の他の熱交換器に適用してもよい。また熱交換器を構成する部材の基本材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金など他の材料を用いてもよい。またチューブ5とインナーフィン20とが1枚の平板からなるように形成(一筆書き形状)してもよい。一筆書き形状として、たとえばチューブ5の長さ方向X一端部とインナーフィン20の長さ方向X一端部とが一続きであるように構成してもよい。
In the first embodiment described above, the heat exchanger is realized by the condenser 1, but the heat exchanger is not limited to this, and any heat exchanger having a tube with a built-in fin may be used such as a radiator or an intercooler. You may apply to another heat exchanger. Moreover, you may use other materials, such as aluminum or aluminum alloy, as the basic material of the member which comprises a heat exchanger. Moreover, you may form so that the
1…コンデンサ(熱交換器)
2…コア部
3…左ヘッダタンク
4…右ヘッダタンク
5…チューブ
6…アウターフィン
20…インナーフィン(フィン)
21…上部内壁(内壁)
22…下部内壁(内壁)
23…当接山部
24…離間山部
25…当接谷部
26…離間山部
27…未ろう付け部分
1 ... Condenser (heat exchanger)
2 ...
21 ... Upper inner wall (inner wall)
22 ... Lower inner wall (inner wall)
23 ... Contact
Claims (4)
前記チューブ内に設けられて、前記チューブの内壁(21,22)にろう付け接合されるフィン(20)と、を含み、
前記フィンは、
前記長さ方向に沿って延びる形状であるとともに、前記長さ方向に見て断面の形状が山部(23,24)と谷部(25,26)とが交互に繰り返される波状に形成され、
前記山部には、前記内壁に当接し、前記内壁にろう付け接合される当接山部(23)と、前記内壁から離間し、前記内壁にろう付け接合されない離間山部(24)とがあり、
連続する3つの前記山部のうち、2つの前記山部は当接山部であり、残余の1つの前記山部は離間山部であり、
前記谷部には、前記内壁に当接し、前記内壁にろう付け接合される当接谷部(25)と、前記内壁から離間し、前記内壁にろう付け接合されない離間谷部(26)とがあり、
連続する3つの前記谷部のうち、2つの前記谷部は当接谷部であり、残余の1つの前記谷部は離間谷部であることを特徴とする熱交換器。 A tube (5) in which the shape of the cross section perpendicular to the predetermined length direction (X) is flat, and the fluid flows through the inside;
A fin (20) provided in the tube and brazed to the inner wall (21, 22) of the tube;
The fin is
The shape extends along the length direction, and the cross-sectional shape as viewed in the length direction is formed in a wave shape in which peaks (23, 24) and valleys (25, 26) are alternately repeated,
The peak portion includes a contact peak portion (23) that contacts the inner wall and is brazed to the inner wall, and a spaced peak portion (24) that is spaced from the inner wall and is not brazed to the inner wall. Yes,
Of the three consecutive ridges, the two ridges are contact ridges, and the remaining one ridge is a separated ridge,
The valley portion includes a contact valley portion (25) that contacts the inner wall and is brazed to the inner wall, and a separation valley portion (26) that is separated from the inner wall and is not brazed to the inner wall. Yes,
Of the three continuous valleys, the two valleys are contact valleys, and the remaining one valley is a separated valley.
あるいは前記離間谷部を挟んで位置する2つの前記当接谷部の間隔は、前記検査圧が前記2つの当接谷部の間に作用した場合に、前記検査圧を許容できる前記チューブの強度となるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。 The distance (W2) between the two contact ridges located across the separation ridge is determined when an inspection pressure for inspecting the strength of the tube acts between the two contact ridges. It is set to be the strength of the tube that allows the inspection pressure,
Or the space | interval of the two said contact valley parts located on both sides of the said separation valley part is the intensity | strength of the said tube which can accept | permit the said test pressure when the said test pressure acts between the said two contact valley parts. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is set to be
あるいは1つの前記当接谷部を挟んで位置する2つの前記当接谷部の間隔は、前記検査圧が前記2つの当接谷部の間に作用した場合であって、前記1つの当接谷部が予め定める前記未ろう付け長さ以上にわたって未ろう付けの場合、前記検査圧によって前記1つの当接谷部に対向する前記チューブの一部が変形する値に設定されことを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。 The interval (W3) between the two contact ridges located across the one contact ridge is the case where the inspection pressure acts between the two contact ridges, When the contact ridge is not brazed over a predetermined unbrazed length in the length direction, a value is set such that a part of the tube facing the one contact ridge is deformed by the inspection pressure. And
Alternatively, the interval between the two contact valleys located across the one contact valley is the case where the inspection pressure acts between the two contact valleys, and the one contact valley When the valley is not brazed over the predetermined unbrazed length, it is set to a value at which a part of the tube facing the one abutting valley is deformed by the inspection pressure. The heat exchanger according to claim 1 or 2.
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