换热器的制造方法
【专利摘要】具备将在层叠的多个扁平管设置的第一下部罐和与第一下部罐相邻设置的第二下部罐连通的连通流路(31)，连通流路(31)具有在宽度方向中央形成的节流部(34)，节流部(34)成为向连通流路(31)的内侧凸出的以规定的曲率半径R形成的曲面，当将在连通流路(31)的高度方向上外侧尺寸最大的长度设为H、在连通流路(31)的宽度方向上外侧尺寸最大的长度设为W时，节流部(34)的曲率半径R为R≥0.2H，在连通流路(31)的节流部(34)的高度方向上外侧尺寸最小的长度L为L≤0.9H，在高度方向上外侧尺寸最大的长度H的部位设置在距连通流路(31)的长度L的部位为1/4W以上的宽度方向外侧的位置。
【专利说明】换热器
【技术领域】
[0001]本发明涉及多流型的换热器。
【背景技术】
[0002]以往，作为多流型的换热器，已知有将多个芯体(扁平管)层叠而成的层叠型换热器(蒸发器)(例如，参照专利文献I)。该换热器在上侧的上风侧及下风侧设置2个罐，并在下侧的上风侧及下风侧设置2个罐。换热器的芯体的层叠方向的两端部由端板封闭。在一方的端部的端板上形成有使位于上侧的上风侧及下风侧的罐连通的流路。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平9-170851号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]在专利文献I所示的换热器中，在罐内流通的制冷剂从上侧的一方的罐，通过形成于端板的流路，向上侧的另一方的罐流动。此时，流通的制冷剂的压力沿着与板面正交的方向施加于端板的板面。当向端板施加压力时，端板存在变形的可能性，因此优选提高端板的刚性。在此，为了提高端板的刚性，可考虑增厚端板的厚度或在端板设置加强肋的情况。
[0008]然而，当增厚端板的厚度时，换热器的重量增大，并且有可能与端板的厚度增厚相对应地增大成本。而且，当在端板设置加强肋时，成为复杂的结构，因此形成应力容易集中的部位，难以抑制端板的变形，而且，有可能与成为复杂的结构相对应地增大成本。
[0009]因此，本发明的课题在于提供一种能够通过简易的结构抑制压力变形的换热器。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]本发明的换热器的特征在于，具备:层叠的多个扁平管；多个散热片，设置在相邻的扁平管之间；第一罐，与在扁平管的内部形成的第一制冷剂流路连通，设置在扁平管的长度方向的一方侧，且在多个扁平管的层叠方向上设置；第二罐，与在扁平管的内部形成的第二制冷剂流路连通，设置在扁平管的长度方向的一方侧，在层叠方向上设置且与第一罐相邻设置；及连通构件，设置有壁体，所述壁体形成将第一罐与第二罐连通的连通流路，当将与层叠方向正交且第一罐与第二罐相邻的方向设为宽度方向、将与宽度方向及层叠方向正交的方向设为高度方向时，从层叠方向观察到的连通流路的壁体的外形形成为宽度方向比高度方向长的形状，且具有在宽度方向的中央形成的节流部，节流部的壁体的外壁面成为向连通流路的内侧凸出的以规定的曲率半径R形成的曲面，当将在连通流路的高度方向上外侧尺寸最大的长度设为H、将在连通流路的宽度方向上外侧尺寸最大的长度设为W时，节流部的曲率半径R为R ^ 0.2H，在连通流路的节流部的高度方向上外侧尺寸最小的长度L为L < 0.9H，在高度方向上外侧尺寸最大的长度H的部位设置在距连通流路的长度L的部位为1/4W以上的宽度方向外侧的位置。
[0012]根据该结构，在连通流路设置节流部，并将连通流路的形状形成为规定的形状，由此能够抑制连通构件的压力变形。在此，仅设置节流部的话，在节流部集中有应力，连通构件有时会发生压力变形。因此，通过将连通流路的节流部的曲率半径R设为R多0.2H，由此节流部的斜度平缓，能够抑制应力的集中。而且，通过将节流部的长度L设为L < 0.9H，由此能够减少受压面积，并且能够提高刚性。此外，通过将在高度方向上外侧尺寸最大的长度H的部位在宽度方向上设置在距节流部的长度L的部位为1/4W以上的宽度方向外侧的位置，由此与连通流路连通的第一罐的开口和与连通流路连通的第二罐的开口不会重叠。因此，连通流路承受的来自第一罐的受压面与连通流路承受的来自第二罐的受压面不会重叠，因此能够抑制受压面的重叠引起的压力上升。
[0013]这种情况下，优选的是，将通过在高度方向上外侧尺寸最大的长度H的部位的线设为轴线，将从轴线起的宽度方向外侧的部位以轴线为中心而呈线对称地展开，该展开后的形状的假想椭圆的外形形成为宽度方向比高度方向短的形状。
[0014]根据该结构，能够将假想椭圆的外形形成为宽度方向比高度方向短的形状。因此，能够使连通流路在宽度方向上短，换热器自身的结构也能够紧凑地形成。
[0015]这种情况下，连通流路优选为0.5〈H/W〈1.0。
[0016]根据该结构，能够使连通流路的宽度方向比高度方向长，因此能够使沿宽度方向相邻的第一罐及第二罐不重叠，而将第一罐及第二罐适当地连接于连通流路。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实施例的换热器的概略结构图。
[0018]图2是换热器的端板周边的立体图。
[0019]图3是利用与宽度方向正交的面进行了剖切的换热器的端板周边的剖视立体图。
[0020]图4是利用与宽度方向正交的面进行了剖切的换热器的端板周边的局部剖视图。
[0021]图5是利用与层叠方向正交的面进行了剖切的连通流路的剖视图。
【具体实施方式】
[0022]以下，基于附图，详细说明本发明的实施例。需要说明的是，没有通过该实施例来限定本发明。而且，在下述实施例的构成要素中，包括本领域技术人员能够容易置换的要素、或者实质上相同的要素。
[0023]实施例
[0024]图1是本实施例的换热器的概略结构图。图2是换热器的端板周边的立体图。图3是利用与宽度方向正交的面进行了剖切的换热器的端板周边的剖视立体图。图4是利用与宽度方向正交的面进行了剖切的换热器的端板周边的局部剖视图。图5是利用与层叠方向正交的面进行了剖切的连通流路的剖视图。需要说明的是，图2至图4是图1中的上下方向(长度方向)成为反方向的图。
[0025]本实施例的换热器I是多流式的层叠型换热器，例如，被使用作为搭载于汽车的空调装置的蒸发器(evaporator)。需要说明的是，本实施例的换热器I只要是多流式的层叠型换热器即可，可以适用于任意的结构，没有特别限定。
[0026]如图1至图4所示，本实施例的换热器I具备多个扁平管2、多个波状散热片3(参照图4)、一对端板4。多个扁平管2沿层叠方向层叠，多个波状散热片3设置在沿层叠方向相邻的扁平管2彼此之间，一对端板4设置在层叠方向的两侧。并且，层叠了的多个扁平管
2、多个波状散热片3及一对端板4通过钎焊而接合成一体。
[0027]扁平管2通过将冲压成形后的一对成形板进行接合而沿长度方向延伸形成。扁平管2中利用与长度方向正交的面进行了剖切的截面成为扁平形状，在与扁平的面正交的方向上层叠。扁平管2在长度方向的一方的端部(成为上方侧的端部)沿层叠方向贯通形成有第一上部开口 Ila及第二上部开口 12a，在长度方向的另一方的端部(成为下方侧的端部)沿层叠方向贯通形成有第一下部开口 21a及第二下部开口 22a。第一上部开口 Ila及第二上部开口 12a在与长度方向及层叠方向正交的宽度方向上排列设置，同样，第一下部开口 21a及第二下部开口 22a也在宽度方向上排列设置。
[0028]第一上部开口 Ila及第二上部开口 12a通过将扁平管2沿层叠方向层叠多个而将多个第一上部开口 Ila及第二上部开口 12a沿层叠方向连结。沿层叠方向连结的多个第一上部开口 Ila作为第一上部罐11发挥作用。同样，沿层叠方向连结的多个第二上部开口12a作为第二上部罐12发挥作用。换言之，第一上部开口 Ila及第二上部开口 12a成为第一上部罐11及第二上部罐12的一部分。因此，第一上部罐11及第二上部罐12以在层叠的多个扁平管2的长度方向的一方侧的端部沿宽度方向平行地相邻并沿层叠方向延伸的方式分别形成。此时，在换热器I内流动的空气A从宽度方向的上游侧朝向下游侧流动，第一上部罐11设置在宽度方向的下游侧，第二上部罐12设置在宽度方向的上游侧。
[0029]如图2所示，第一下部开口 21a及第二下部开口 22a与第一上部开口 Ila及第二上部开口 12a同样，通过将扁平管2沿层叠方向层叠多个而将多个第一下部开口 21a及第二下部开口 22a沿层叠方向连结。沿层叠方向连结的多个第一下部开口 21a作为第一下部罐21发挥作用。同样，沿层叠方向连结的多个第二下部开口 22a作为第二下部罐22发挥作用。换言之，第一下部开口 21a及第二下部开口 22a成为第一下部罐21及第二下部罐22的一部分。因此，第一下部罐21及第二下部罐22以在层叠的多个扁平管2的长度方向的另一方侧的端部沿宽度方向平行地相邻且沿层叠方向延伸的方式分别形成。第一下部罐21设置在宽度方向的下游侧，第二下部罐22设置在宽度方向的上游侧。
[0030]虽然图示省略，但是扁平管2在其内部形成有第一制冷剂流路及第二制冷剂流路。第一制冷剂流路是将第一上部罐11 (第一上部开口 Ila)与第一下部罐21 (第一下部开口 21a)连通的流路。而且，第二制冷剂流路是将第二上部罐12 (第二上部开口 12a)与第二下部罐22 (第二下部开口 22a)连通的流路。
[0031]如图4所示，波状散热片3成为朝向长度方向的横波的波形状的波板，山部及谷部在宽度方向上延伸形成。因此，沿换热器I的宽度方向流动的空气A因通过波状散热片3而被冷却。
[0032]如图1所示，一对端板4将第一上部罐11、第二上部罐12、第一下部罐21及第二下部罐22的层叠方向上的端部封闭，或者将相邻的第一上部罐11及第二上部罐12连通，另外，或者将相邻的第一下部罐21及第二下部罐22连通。
[0033]端板4与扁平管2同样，通过将冲压成形后的一对成形板接合而沿长度方向延伸地形成。在一对端板4中的一个端板4的长度方向的一方的端部(上方侧的端部)形成有使制冷剂向换热器I流入的制冷剂入口 Rin和使制冷剂从换热器I流出的制冷剂出口Rout。制冷剂入口 Rin与第一上部罐11连接，制冷剂出口 Rout与第二上部罐12连接。而且，在一对端板4中的另一个端板4的长度方向的另一方的端部(下方侧的端部)形成有将第一下部罐21的端部与第二下部罐22的端部连通的连通流路31。
[0034]另外，在第一下部罐21的层叠方向的中间部设有分隔部18。同样，在第二上部罐12的层叠方向的中间部设有分隔部19。
[0035]如图1所示，对于如上述那样构成的换热器1，当制冷剂从外部流入时，制冷剂经由制冷剂入口 Rin向第一上部罐11的层叠方向上的一方的端部流入。流入到第一上部罐11的一方的端部的制冷剂隔着分隔部18而在换热器I的一方的端部侧(图1右侧)，流过扁平管2内的第一制冷剂流路，而向第一下部罐21流入。第一下部罐21由分隔部18分隔，由此流过第一下部罐21的制冷剂再次流过扁平管2内的第一制冷剂流路，而向第一上部罐11流入。并且，流入到第一上部罐11的制冷剂隔着分隔部18向换热器I的另一方的端部侧(图1左侧)的第一上部罐11流入。
[0036]流入到另一方侧的第一上部罐11的制冷剂流过扁平管2内的第一制冷剂流路，而向第一下部罐21流入。流入到第一下部罐21的制冷剂朝向第一下部罐21的层叠方向上的另一方的端部(图1左侧)流动。向第一下部罐21的另一方的端部流动的制冷剂经由连通流路31向第二下部罐22的层叠方向上的另一方的端部流入。
[0037]流入到第二下部罐22的另一方的端部的制冷剂隔着分隔部19在换热器I的另一方的端部侧，流过扁平管2内的第二制冷剂流路，向第二上部罐12流入。第二上部罐12由分隔部19分隔，因此流过第二上部罐12的制冷剂再次流过扁平管2内的第二制冷剂流路，向第二下部罐22流入。并且，向第二下部罐22流入的制冷剂隔着分隔部19向换热器I的一方的端部侧(图1右侧)的第二下部罐22流入。
[0038]流入到一方侧的第二下部罐22的制冷剂流过扁平管2内的第二制冷剂流路，向第二上部罐12流入。流入到第二上部罐12的制冷剂朝向第二上部罐12的层叠方向上的一方的端部侧(图1右侧)流动。向第二上部罐12的一方的端部流动的制冷剂经由制冷剂出口 Rout向换热器I的外部流出。
[0039]需要说明的是，在本实施例中，换热器I如上述那样构成，但并不局限于上述的结构，也可以适当变更分隔部18、19的位置及设置数量、连通流路31的位置及设置数量、制冷剂入口 Rin及制冷剂出口 Rout的位置，以使制冷剂流过的流路成为规定的流路的方式进行设计。
[0040]接着，参照图2至图5，说明连通流路31。如图2所示，在本实施例的端板4 (连通构件)上设置的连通流路31是将第一下部罐21与第二下部罐22连通的流路。在图2至图4中，以使连通流路31位于上方右侧的方式图示。需要说明的是，在本实施例中，适用于将第一下部罐21与第二下部罐22连通的连通流路31而进行说明，但只要是将相邻的罐连通的流路即可，没有特别限定。
[0041]连通流路31通过设于端板4的壁体32而形成流路。如图5所示，连通流路31的壁体32的外形的从层叠方向观察到的形状成为宽度方向比与层叠方向及宽度方向正交的高度方向(长度方向)长的形状。
[0042]另外，连通流路31的壁体32的外形的从层叠方向观察到的形状成为上下对称(沿高度方向对称)及左右对称(沿宽度方向对称)的形状。在该连通流路31的宽度方向的中央形成有节流部34。节流部34的壁体32的外壁面成为向连通流路31的内侧呈凸状地形成的规定的曲率半径R的曲面。因此，如图3所示，连通流路31在宽度方向的中央成为窄流路，在宽度方向的两侧成为宽流路。而且，连通流路31的壁体32的厚度成为例如
0.5mm ?1.0mm0
[0043]在此，如图5所示，从层叠方向观察到的连通流路31中，将在高度方向上外侧尺寸(壁体32的外壁面的尺寸)最大的长度设为H。即，长度H是将在高度方向上外侧尺寸最大的一对顶部32a彼此连结的长度。此时，连通流路31在宽度方向上对称，因此长度H的一对顶部32a分别设置在宽度方向的两侧。
[0044]另外，从层叠方向观察到的连通流路31中，将在高度方向上外侧尺寸最小的长度设为L。S卩，长度L是将在高度方向上形成在外侧尺寸最小的节流部34上的一对谷部32b彼此连结的长度。此时，长度L成为通过宽度方向的中心的长度。
[0045]此外，从层叠方向观察到的连通流路31中，将在宽度方向上外侧尺寸最大的长度设为W。即，长度W是将在宽度方向上外侧尺寸最大的一对顶部32c彼此连结的长度。具体而言，长度W为W〈40mm。
[0046]并且，连通流路31成为宽度方向比高度方向(长度方向)长的形状，因此成为
0.5〈H/W〈1.0o因此，能够将沿宽度方向相邻的第一下部罐21及第二下部罐22适当地与连通流路31连接。
[0047]如以上那样构成的连通流路31为了抑制连通流路31的压力变形而在宽度方向的中央设置节流部34，但仅设置节流部34的话，在节流部34可能集中有应力，因此将连通流路31的形状设为下述的形状。
[0048]连通流路31的节流部34的壁体32的外壁面的曲率半径R成为R彡0.2H。S卩，节流部34将曲率半径R形成为R多0.2H，由此节流部34的斜度变得平缓，能够抑制应力的集中。
[0049]另外，连通流路31的节流部34的高度方向上的长度L成为L彡0.9H。S卩，节流部34通过将长度L形成为L < 0.9H，能够减少连通流路31的与层叠方向正交的面内的受压面积，并能够利用节流部34的壁体32提高刚性。
[0050]此外，连通流路31中，在宽度方向上，长度H的顶部32a位于比距长度L的谷部32bl/4ff的位置更靠宽度方向的外侧的位置。换言之，以通过长度H的顶部32a的线为轴线I，将从轴线I起的宽度方向外侧的部位以轴线I为中心呈线对称地展开，将该展开后的形状设为假想椭圆O时，宽度方向两侧的假想椭圆O的外径成为不重叠的形状。即，假想椭圆O的宽度方向上的长度C成为C < W/2。因此，连通流路31从层叠方向承受的来自第一下部罐21的受压面与连通流路31承受的来自第二下部罐22的受压面不重叠，因此能够抑制受压面的重叠引起的压力上升。此时，假想椭圆O的外形成为宽度方向比高度方向短的形状。
[0051 ] 如以上那样，根据本实施例的结构，在连通流路31设置节流部34并将连通流路31的形状形成为上述的形状，由此能够抑制端板4的压力变形。
[0052]另外，根据本实施例的结构，能够将假想椭圆O的外形形成为宽度方向比高度方向短的形状。因此，能够使连通流路31在宽度方向上短，能够使换热器I自身的结构紧凑。
[0053]另外，根据本实施例的结构，能够使连通流路31的宽度方向比高度方向长，因此能够将沿宽度方向相邻的第一下部罐21及第二下部罐22适当地与连通流路31连接。
[0054]需要说明的是，在本实施例中，适用于将第一下部罐21及第二下部罐22连通的连通流路31，但也可以适用于将第一上部罐11及第二上部罐12连通的连通流路。
[0055]标号说明
[0056]I 换热器
[0057]2 扁平管
[0058]3 波状散热片
[0059]4 端板
[0060]11 第一上部罐
[0061]Ila第一上部开口
[0062]12 第二上部罐
[0063]12a第二上部开口
[0064]21 第一下部罐
[0065]21a第一下部开口
[0066]22 第二下部罐
[0067]22a第二下部开口
[0068]31 连通流路
[0069]32 壁体
[0070]32a高度方向的顶部
[0071]32b高度方向的谷部
[0072]32c宽度方向的顶部
[0073]34 节流部
[0074]Rin制冷剂入口
[0075]Rout制冷剂出口
[0076]I 轴线
[0077]O 假想椭圆
【权利要求】
1.一种换热器，其特征在于，具备: 层叠的多个扁平管； 多个散热片，设置在相邻的所述扁平管之间； 第一罐，与在所述扁平管的内部形成的第一制冷剂流路连通，设置在所述扁平管的长度方向的一方侧，且在所述多个扁平管的层叠方向上设置； 第二罐，与在所述扁平管的内部形成的第二制冷剂流路连通，设置在所述扁平管的长度方向的一方侧，在所述层叠方向上设置且与所述第一罐相邻设置；及 连通构件，设置有壁体，所述壁体形成将所述第一罐与所述第二罐连通的连通流路， 当将与所述层叠方向正交且所述第一罐与所述第二罐相邻的方向设为宽度方向、将与所述宽度方向及所述层叠方向正交的方向设为高度方向时， 从所述层叠方向观察到的所述连通流路的所述壁体的外形形成为所述宽度方向比所述高度方向长的形状，且具有在所述宽度方向的中央形成的节流部， 所述节流部的所述壁体的外壁面成为向所述连通流路的内侧凸出的以规定的曲率半径R形成的曲面， 当将在所述连通流路的所述高度方向上外侧尺寸最大的长度设为H、将在所述连通流路的所述宽度方向上外侧尺寸最大的长度设为W时， 所述节流部的所述曲率半径R为R多0.2H， 在所述连通流路的所述节流部的所述高度方向上外侧尺寸最小的长度L为L < 0.9H，在所述高度方向上外侧尺寸最大的所述长度Η的部位设置在距所述连通流路的长度L的部位为1/4W以上的宽度方向外侧的位置。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 将通过在所述高度方向上外侧尺寸最大的所述长度Η的部位的线设为轴线， 将从所述轴线起的宽度方向外侧的部位以所述轴线为中心而呈线对称地展开，该展开后的形状的假想椭圆的外形形成为所述宽度方向比所述高度方向短的形状。
3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于， 所述连通流路为0.5〈W/H〈1.0。
【文档编号】F28F9/02GK104508419SQ201380040318
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年5月8日 优先权日:2012年9月19日
【发明者】玉置齐, 渡边保德, 上坊寺康修, 仲户宏治 申请人:三菱重工汽车空调系统株式会社