特許 6983690 熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6983690

(24)【登録日】2021年11月26日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/02 20060101AFI20211206BHJP

   F28F 9/18 20060101ALI20211206BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20211206BHJP

   B23K 1/19 20060101ALN20211206BHJP

【ＦＩ】

   F28F9/02 301Z

   F28F9/18

   B23K1/00 330K

   !B23K1/19 D

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-19462(P2018-19462)

(22)【出願日】2018年2月6日

(65)【公開番号】特開2019-138490(P2019-138490A)

(43)【公開日】2019年8月22日

【審査請求日】2020年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】小川 瑞樹

(72)【発明者】

【氏名】米田 典宏

(72)【発明者】

【氏名】大谷 優紀

(72)【発明者】

【氏名】東井上 真哉

【審査官】 岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２１４８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２５９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１６２９１１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｆ ９／０２

Ｆ２８Ｆ ９／１８

Ｂ２３Ｋ １／００

Ｂ２３Ｋ １／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱媒体を流通させる複数の伝熱管と、
前記伝熱管が挿通される複数の挿通孔と、平面状の第１接合部と、を有する第１のヘッダ部材と、
平面状の第２接合部を有し、前記第１のヘッダ部材に接合されて前記熱媒体の流路を構成する第２のヘッダ部材と、を備え、
前記第１のヘッダ部材及び前記第２のヘッダ部材の少なくとも一方は、
複数の前記伝熱管を連通させる張出し部を有し、
前記第１接合部と前記第２接合部とが接合され、
前記張出し部は、
内面と外面の少なくとも一方が連続した階段状である、
熱交換器。

【請求項2】

前記張出し部の周囲は、前記張出し部を有する、前記第１のヘッダ部材及び前記第２のヘッダ部材の少なくとも一方が前記第１のヘッダ部材である場合に、平面状の前記第１接合部であり、前記張出し部を有する、前記第１のヘッダ部材及び前記第２のヘッダ部材の少なくとも一方が前記第２のヘッダ部材である場合に、平面状の前記第２接合部である、
請求項１に記載の熱交換器。

【請求項3】

前記張出し部は、
半円筒形状を有する、
請求項１又は２に記載の熱交換器。

【請求項4】

前記第１のヘッダ部材と前記第２のヘッダ部材の少なくとも一方は、
一方の表面が防食層であり、他方の表面がロウ層であるブレージングシートであり、
前記ロウ層は、
前記第１のヘッダ部材と前記第２のヘッダ部材との接合面に配置されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。

【請求項5】

前記第１のヘッダ部材及び前記第２のヘッダ部材の少なくとも一方は、
両面がロウ層であるブレージングシートである、
請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。

【請求項6】

前記第１のヘッダ部材及び前記第２のヘッダ部材の少なくとも一方は、
一方の表面がロウ層であるブレージングシートであり、
前記ロウ層は、
前記第１のヘッダ部材と前記第２のヘッダ部材との接合面に配置されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。

【請求項7】

前記伝熱管は、扁平形状であり、
前記第１のヘッダ部材に挿入された前記伝熱管の先端部と、前記先端部に対向する前記第２のヘッダ部材との隙間距離が、前記伝熱管の扁平部厚さ以上である、
請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

管段方向に多段に配置された複数の伝熱管が、管段方向及び伝熱管の長手方向に直交する管列方向に並列に配置され、管列方向に隣り合う伝熱管の長手方向の一端部同士を連通する連結ヘッダを備える熱交換器が開発されている。

【0003】

例えば、特許文献１の熱交換器は、熱交換器の上下方向に扁平伝熱管とコルゲートフィンとを交互に配置して構成された熱交換ユニットを、二列平行に配置し、管列方向に隣接する扁平伝熱管の端部を、上下方向に仕切りを有した連結ヘッダで連通している。また、連結ヘッダは、扁平伝熱管の挿入口を有する第１板部材と、半円筒状の形状が連続して並ぶ波状の第２板部材によって構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１１３９８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の熱交換器では、連結ヘッダを構成する第１板部材と第２板部材との接触面をロウ付けによって閉塞して熱媒体の流路を形成する必要がある。ロウ付け品質は、ロウ付けされる部材間の距離に影響され、部材間の距離が大きいと、ロウ付けが不十分となり、ロウ付け不良となるおそれがある。したがって、ロウ付け品質を向上させるためには、接合される部材の寸法精度を高める、又は接合される部材に荷重を印加することにより、接合される部材間の距離を小さくする必要がある。

【0006】

特許文献１に記載の熱交換器では、第１板部材と第２板部材の対向接触面に加え、これに対し垂直な２面もロウ付けする必要がある。このため、全ての接合部分の部材間距離を小さくすることは困難であり、ロウ付け品質が低下するおそれがある。

【0007】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ロウ付け品質の高い連結ヘッダを備える熱交換器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、この発明に係る熱交換器は、熱媒体を流通させる複数の伝熱管と、伝熱管を挿通させる複数の挿通孔と、平面状の第１接合部と、を有する第１のヘッダ部材と、平面状の第２接合部を有し、第１のヘッダ部材に接合されて熱媒体の流路を構成する第２のヘッダ部材と、を備える。また、第１のヘッダ部材及び第２のヘッダ部材の少なくとも一方は、複数の伝熱管を連通させる張出し部を有し、第１接合部と第２接合部とが接合されている。張出し部は、内面と外面の少なくとも一方が連続した階段状である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、熱媒体の流路を構成する第１のヘッダ部材と第２のヘッダ部材とが、平面状の第１接合部と平面状の第２接合部で接合されるため、連結ヘッダのロウ付け品質を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態１に係る室外機の正面側斜視図

【図2】実施の形態１に係る室外機の背面側斜視図

【図3】図１のＡ−Ａ’線で切断した室外機の断面平面図

【図4】実施の形態１に係る熱交換器の斜視図

【図5】実施の形態１に係る熱交換ユニットの概念図

【図6】実施の形態１に係る連結ヘッダの拡大図

【図7】図６のＢ−Ｂ’線で切断した連結ヘッダの断面側面図

【図8】図６のＣ−Ｃ’線で切断した連結ヘッダの断面平面図

【図9】実施の形態１に係る組み立て前の連結ヘッダの断面側面図

【図10】実施の形態１に係るブレージングシートの断面図

【図11】実施の形態１に係るロウ付け後の連結ヘッダの断面側面図

【図12】隙間距離と圧力損失との関係を示すグラフ

【図13】本発明の実施の形態２に係る連結ヘッダの断面側面図

【図14】実施の形態２に係る連結ヘッダの断面平面図

【図15】実施の形態２に係る組み立て前の連結ヘッダの断面側面図

【図16】半円筒状にプレス加工した際の板厚の模式図

【図17】実施の形態２に係るロウ付け後の連結ヘッダの断面側面図

【図18】両面にロウ材を有するブレージングシートを用いた場合のロウ付け後の連結ヘッダの断面側面図

【図19】半角筒形状の張出し部を有する連結ヘッダの断面側面図

【図20】蓋部材を用いた張出し部を有する連結ヘッダの断面側面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る熱交換器について説明する。

【0012】

（実施の形態１）
本実施の形態に係る熱交換器２０は、空気調和装置の室外機１に収容されて、熱交換器２０の外部を流れる空気と、熱交換器２０の内部を流れる熱媒体との間で熱交換を行う。図１、図２に示すように、室外機１は、筐体１０を備える。筐体１０は、図３に示すように、熱交換器２０、熱交換器２０に空気を流すファン６０、ファン６０を駆動するモータ６１、圧縮機（不図示）を収容する。

【0013】

筐体１０は、図１、図２に示すように、直方体状であり、空気を排出する排気口１１、排気口１１を覆うファンガード１３、空気を吸入する吸気口１２ａ、１２ｂ、吸気口１２ｂを覆うリアガード１４を備える。

【0014】

排気口１１は、筐体１０の正面パネル１０ａに形成された開口部であり、熱交換器２０で熱交換された空気が、ファン６０によって排出される。排気口１１は、網目状のファンガード１３によって覆われている。これにより、ユーザが回転中のファン６０に触れることを防ぎ、ユーザの安全を確保している。

【0015】

吸気口１２ａは、筐体１０の側面パネル１０ｂに形成された開口部であり、ファン６０の回転によって、筐体１０内の熱交換器２０へと空気を流入させる。

【0016】

吸気口１２ｂは、筐体１０の背面パネル１０ｃに形成された開口部であり、ファン６０の回転によって、筐体１０内の熱交換器２０へと空気を流入させる。吸気口１２ｂは、網目状のリアガード１４によって覆われている。これにより、ユーザが筐体１０内部の熱交換器２０に触れることを防ぎ、ユーザの安全を確保している。

【0017】

図３の断面図に示すように、筐体１０の内部は、セパレータ板１０ｆによって、機械室１００ａとファン室１００ｂとの２つの領域に区切られている。機械室１００ａは、図示しない圧縮機、レシーバ、弁、弁を制御する電気回路等を収容し、外気から遮蔽された領域である。ファン室１００ｂは、熱交換器２０、ファン６０、モータ６１、ファン６０を支持するファンフレーム６２等を収容し、吸気口１２ａ、１２ｂ、排気口１１を通じて外気に晒されている領域である。

【0018】

ファン６０は、ファン室１００ｂの中央部に配置されている。モータ６１は、ファン６０に接続されており、ファン６０を回転駆動する。ファン６０及びモータ６１は、筐体１０に固定されたファンフレーム６２に取り付けられている。

【0019】

ファン６０は、モータ６１によって回転駆動され、吸気口１２ａ、１２ｂから筐体１０内に空気を流入させるとともに、吸気口１２ａ、１２ｂから流入し、熱交換器２０を通過した空気を、排気口１１を通じて筐体１０の外部へ送出する。

【0020】

熱交換器２０は、図３に示すように、吸気口１２ａ、１２ｂに沿って平面視Ｌ字状に筐体１０内に配置されている。また、熱交換器２０の機械室１００ａ側の端部は、機械室１００ａ内に配置された冷媒管２０ｄを通じて、圧縮機に接続されている。

【0021】

熱交換器２０は、図４に示すように、熱媒体を流通させる伝熱管２０ａを複数積層して保持する熱交換ユニット２００ａ、２００ｂ、熱交換ユニット２００ａの伝熱管２０ａと熱交換ユニット２００ｂの伝熱管２０ａとを連通して熱媒体を流通させる連結ヘッダ２１、伝熱管２０ａと圧縮機とを接続する冷媒管２０ｄを備える。

【0022】

図５に模式的に示すように、伝熱管２０ａは、断面扁平形状である。これにより、熱交換器２０の熱交換効率を高めることができる。また、伝熱管２０ａの材質は、アルミニウム合金である。熱交換ユニット２００ａ、２００ｂは、扁平部同士を対向させて積層した複数の伝熱管２０ａを備える。

【0023】

伝熱管２０ａは、矩形板状の放熱フィン２０ｂに接続されている。具体的には、放熱フィン２０ｂは、伝熱管２０ａが積層された管段方向に複数の貫通孔を有している。そして、伝熱管２０ａが、それぞれの貫通孔に挿入、接続されている。また、伝熱管２０ａは、複数の放熱フィン２０ｂに接続されており、伝熱管２０ａと放熱フィン２０ｂは、図５に示すように、全体で格子状となっている。

【0024】

熱交換ユニット２００ａ、２００ｂは、同数の伝熱管２０ａを備えている。また、熱交換ユニット２００ａと熱交換ユニット２００ｂは、管段方向及び伝熱管２０ａの長手方向に直交する管列方向に並列に配置されている。伝熱管２０ａの一方の端部は、冷媒管２０ｄに接続されている。また、伝熱管２０ａの他方の端部は、図６に示すように、連結ヘッダ２１に接続されている。

【0025】

連結ヘッダ２１は、図７、図８に示すように、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２を備える。第１のヘッダ部材２１１は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部２１１ａを備える。張出し部２１１ａは、伝熱管２０ａに対応する位置に形成されている。また、張出し部２１１ａは、図９の分解図に示すように、熱交換ユニット２００ａ、２００ｂの各伝熱管２０ａを挿通させる挿通孔２１１ｂを備える。また、張出し部２１１ａの周囲は、平面状の第１接合部２１１ｃである。

【0026】

第２のヘッダ部材２１２は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部２１２ａを備える。張出し部２１２ａは、第１のヘッダ部材２１１の張出し部２１１ａに対向する位置に複数形成されている。また、張出し部２１２ａの周囲は、平面状の第２接合部２１２ｃである。

【0027】

図７、図８に示すように、第１のヘッダ部材２１１の挿通孔２１１ｂに伝熱管２０ａが挿通され、第１のヘッダ部材２１１と伝熱管２０ａとがロウ付けにより接合されている。

【0028】

また、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２は、張出し部２１１ａと張出し部２１２ａとが対向する位置に配置され、平面状の第１接合部２１１ｃと平面状の第２接合部２１２ｃで、ロウ付けにより接合される。これにより、対向する一対の張り出し部同士で、両端が閉じた円筒状の流路を形成している。

【0029】

続いて、熱交換器２０を備える室外機１の組み立て方法について説明する。

【0030】

まず、第１のヘッダ部材２１１及び第２のヘッダ部材２１２を、プレス加工により製造する。第１のヘッダ部材２１１及び第２のヘッダ部材２１２の材質は、図１０に示すように、ロウ材２２ａであるロウ層と、基材２２ｂと、防食材２２ｃである防食層とを積層したブレージングシート２２である。例えば、ロウ材２２ａはＡｌ−Ｓｉ合金であり、基材２２ｂはＭｎを添加されたＡ３００３アルミニウム合金であり、防食材２２ｃはＡｌ−Ｚｎ合金である。

【0031】

第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２のプレス加工の際の材料の向きは、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２とを接合して連結ヘッダ２１とした際に、接合面に位置するロウ材２２ａ同士が接触し、防食材２２ｃが外側、すなわち張出し部２１１ａ、２１２ａが突出する側である。これにより、第１接合部２１１ｃと第２接合部２１２ｃとのロウ付け性を確保するとともに、防食材２２ｃにより防食性に優れた連結ヘッダ２１を得ることができる。

【0032】

続いて、熱交換ユニット２００ａ、２００ｂを製作する。プレス加工で製作した放熱フィン２０ｂを予め定められたピッチで整列させる。放熱フィン２０ｂの材料は、第１のヘッダ部材２１１、第２のヘッダ部材２１２と同様のブレージングシート２２を用いる。また、押し出し成形で製作したアルミニウム合金製の伝熱管２０ａを予め定められたピッチで整列させる。そして、整列させた放熱フィン２０ｂの挿入孔に伝熱管２０ａを圧入する。

【0033】

また、冷媒管２０ｄをブレージングシート２２で製作する。冷媒管２０ｄは、冷媒管２０ｄに形成された挿通孔に挿通された伝熱管２０ａと、ロウ付けによって接続される。ブレージングシート２２は、ロウ材２２ａが冷媒管２０ｄの内側、防食材２２ｃが冷媒管２０ｄの外側となる向きで、冷媒管２０ｄを構成する。これにより、伝熱管２０ａと冷媒管２０ｄとのロウ付け性及び冷媒管２０ｄの防食性が確保される。

【0034】

上述したように製造された熱交換ユニット２００ａ、２００ｂを管列方向に並列に配置し、伝熱管２０ａの一方の端部を冷媒管２０ｄの挿入孔に挿入する。また、伝熱管２０ａの他方の端部を、プレス加工で形成した第１のヘッダ部材２１１の挿通孔２１１ｂに挿通する。そして、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２とを、張出し部２１１ａと張出し部２１２ａとが対向する位置で仮固定する。第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２は、カシメ加工によって仮固定される。仮固定は、治具を用いて行ってもよく、第１のヘッダ部材２１１の第１接合部２１１ｃと、第２のヘッダ部材２１２の第２接合部２１２ｃとを加圧密着させることが好ましい。また、第１のヘッダ部材２１１に第２のヘッダ部材２１２を仮固定した後、第１のヘッダ部材２１１の挿通孔２１１ｂに伝熱管２０ａを挿通してもよい。

【0035】

続いて、組み立てられた熱交換器２０を、窒素ガス雰囲気下で約５８０〜６２０℃に昇温したロウ付け槽に投入する。これによりブレージングシート２２のロウ材２２ａが溶融して、接触している部材同士を一括ロウ付けする。これにより、第１のヘッダ部材２１１の張出し部２１１ａと第２のヘッダ部材２１２の張出し部２１２ａとの間に形成された空間が閉塞され、熱媒体の流路を構成する。したがって、第１のヘッダ部材２１１に挿通された、熱交換ユニット２００ａの伝熱管２０ａと、これに隣接する熱交換ユニット２００ｂの伝熱管２０ａとが連通し、熱媒体を流通させることができる。

【0036】

そして、ロウ付けされた熱交換器２０を図４に示すようにＬ字に曲げ、圧縮機、ファン６０、モータ６１等とともに筐体１０に収容して室外機１が組み立てられる。

【0037】

図１１の断面図に模式的に示すように、ロウ付け槽内で加熱されて溶融したロウ材２２ａは、表面張力によって、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２との間、及び伝熱管２０ａと第１のヘッダ部材２１１との間に凝集する。また、溶融した第１のヘッダ部材２１１のロウ材２２ａは、毛細管現象によって伝熱管２０ａと第１のヘッダ部材２１１との隙間を通り、第１のヘッダ部材２１１の外側、すなわち防食材２２ｃ側にも凝集し、フィレットを形成する。これらによって、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２とが接合されるとともに、熱媒体の圧力、すなわち連結ヘッダ２１の内圧に対する接合部の耐圧強度が確保できる。

【0038】

ここで、第１のヘッダ部材２１１に対する伝熱管２０ａの挿入量Ｍが不足すると、ロウ材２２ａが伝熱管２０ａの端部に付着する。これにより、伝熱管２０ａに形成されている熱媒体の流路が塞がり、熱媒体が流れなくなる場合がある。したがって、伝熱管２０ａの挿入量Ｍは、凝集したロウ材２２ａの高さであるロウ材距離Ｒ、伝熱管２０ａを連結ヘッダ２１に挿入した後の伝熱管２０ａの端部の位置バラツキ、第１のヘッダ部材２１１のプレス加工時の形状バラツキ等を考慮して決定する必要がある。

【0039】

一方、挿入量Ｍを大きくすると伝熱管２０ａの端部から第２のヘッダ部材２１２の内壁との隙間距離Ｎが小さくなる。図１２は、隙間距離Ｎをパラメータとして、熱媒体が熱交換ユニット２００ａの伝熱管２０ａの端部から、熱交換ユニット２００ｂの伝熱管２０ａの端部まで流れる際に生じる圧力損失Δｐとの関係を示している。隙間距離Ｎを大きくすることで圧力損失Δｐは小さくなり、隙間距離Ｎを伝熱管２０ａの扁平部厚さＴ以上にすることで飽和に近づくことがわかる。したがって、隙間距離Ｎ＞伝熱管２０ａの扁平部厚さＴとすることが好ましい。また、張出し部２１１ａの内壁と張出し部２１２ａの内壁との距離である内壁間距離Ｌは、伝熱管２０ａの扁平部厚さＴに、伝熱管２０ａの端部をロウで塞がない挿入量Ｍを加えた値以上とすることが好ましい。

【0040】

以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器２０は、第１のヘッダ部材２１１の平面状の第１接合部２１１ｃと、第２のヘッダ部材２１２の第２接合部２１２ｃとを接合して熱媒体の流路を構成する。このため、連結ヘッダ２１のロウ付け品質を向上させることができる。また、張出し部２１１ａ、２１２ａを囲む平面状の第１接合部２１１ｃと、平面状の第２接合部２１２ｃとをロウ付けにより接合するため、閉塞された熱媒体の流路を容易に形成することができる。

【0041】

本実施の形態では、第１のヘッダ部材２１１に張出し部２１１ａを形成するとともに、第２のヘッダ部材２１２に張出し部２１２ａを形成して、熱媒体の流路とすることとしたが、これに限られない。例えば、第１のヘッダ部材２１１または第２のヘッダ部材２１２のいずれか一方のみに張出し部２１１ａ、２１２ａを形成して熱媒体の流路としてもよい。

【0042】

また、本実施の形態では、第１のヘッダ部材２１１、第２のヘッダ部材２１２の材質は、３種類の材料を積層したブレージングシート２２であることとしたが、これに限られない。例えば、ロウ材２２ａと基材２２ｂの２種類の材料を積層したブレージングシートを用いてもよい。この場合、基材２２ｂの厚さを、腐食が進展しても耐圧性能を満足できる厚みとすることが好ましい。

【0043】

（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２に係る熱交換器２０について説明する。上記実施の形態１では、張出し部２１１ａ、２１２ａは、プレス加工によって滑らかに形成されることとしていたが、プレス加工による強度低下を抑制するためには、張出し部２１１ａ、２１２ａの肉厚を厚くすることが望ましい。以下、張出し部２１１ａ、２１２ａの肉厚を厚くする手法の例について説明する。

【0044】

本実施の形態に係る熱交換器２０では、図１３に示すように、張出し部２１１ｄ、２１２ｄが、連続する階段状である点で、実施の形態１と異なる。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、同じ符号を付す。

【0045】

連結ヘッダ２１は、図１３、図１４に示すように、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２を備える。第１のヘッダ部材２１１は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部２１１ｄを備える。詳細には、張出し部２１１ｄの内面及び外面は、プレス加工によって連続する階段状に形成されている。張出し部２１１ｄは、熱交換ユニット２００ａ、２００ｂの各伝熱管２０ａに対応する位置に形成されている。また、張出し部２１１ｄは、図１５の分解図に示すように、それぞれの伝熱管２０ａに対応する位置に挿通孔２１１ｅを備える。また、張出し部２１１ｄの周囲は、平面状の第１接合部２１１ｆである。

【0046】

第２のヘッダ部材２１２は、平板状の部材であり、半円筒形状の張出し部２１２ｄを備える。詳細には、張出し部２１２ｄの内面及び外面は、第１のヘッダ部材２１１の張出し部２１１ｄと同様に、プレス加工によって連続する階段状に形成されている。張出し部２１２ｄは、張出し部２１１ｄに対向する位置に形成されている。また、張出し部２１２ｄの周囲は、平面状の第２接合部２１２ｆである。

【0047】

第１のヘッダ部材２１１及び第２のヘッダ部材２１２の材質は、図１０に示すように、ロウ材２２ａであるロウ層と、基材２２ｂと、防食材２２ｃである防食層とを積層したブレージングシート２２である。具体的には、実施の形態１と同様、ロウ材２２ａはＡｌ−Ｓｉ合金であり、基材２２ｂはアルミニウム合金であり、防食材２２ｃはＡｌ−Ｚｎ合金である。

【0048】

第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２のプレス加工の際の材料の向きは、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２とを接合して連結ヘッダ２１とした際に、接合面に位置するロウ材２２ａ同士が接触し、防食材２２ｃが外側、すなわち張出し部２１１ｄ、２１２ｄが突出する側である。これにより、第１接合部２１１ｆと第２接合部２１２ｆとのロウ付け性を確保するとともに、防食材２２ｃにより防食性に優れた連結ヘッダ２１を得ることができる。

【0049】

ここで、図１６に、実施の形態１の板厚ＱＡのブレージングシート２２を半円筒状にプレス加工した際の断面図を示す。板金をプレス加工して形状を変化させると、材料の体積は加工前後で変化しないため、張出し部２１１ａの周囲の板厚ＱＢは薄くなる。すなわち、強度の高い部位と低い部位が生じる。したがって、耐圧強度を満足させるためには、第１のヘッダ部材２１１及び第２のヘッダ部材２１２の板厚を、ＱＡ−ＱＢで表される板厚変化を見込んだ板厚とする必要がある。

【0050】

本実施の形態に係る第１のヘッダ部材２１１及び第２のヘッダ部材２１２は、張出し部２１１ｄ、２１２ｄの内面及び外面を、連続する階段状としている。したがって、図１３にＱＢで示すように、プレス加工後の材料厚さは局部的に薄くなる。その後、ロウ付けの際、階段部の周囲のロウ材２２ａが表面張力によって、階段状の角部に凝集する。これにより、図１７に示すように、ロウ付け後の最小板厚は、ロウ材２２ａの厚さを含むＱＣとなる。

【0051】

以上説明したように、本実施の形態に係る熱交換器２０は、第１のヘッダ部材２１１、第２のヘッダ部材２１２の材質を、ロウ材を積層したブレージングシートとするとともに、張出し部２１１ｄ、２１２ｄの内面及び外面を連続する階段状としている。これにより、階段状の角部にロウ材が凝集するので、張出し部２１１ｄ、２１２ｄの強度低下を抑制することができる。したがって、第１のヘッダ部材２１１及び第２のヘッダ部材２１２の板厚を厚くすることなく、耐圧強度を満足させることができるので、軽量かつ安価な連結ヘッダ２１とすることができる。

【0052】

本実施の形態では、第１のヘッダ部材２１１、第２のヘッダ部材２１２の材質を、３種類の材料を積層したブレージングシート２２であることとしたが、これに限られない。例えば、基材２２ｂの両面にロウ材２２ａを積層したブレージングシートを用いてもよい。これにより、図１８に示すように、第１のヘッダ部材２１１及び第２のヘッダ部材２１２の内面と外面の両方の階段状の角部にロウ材が凝集する。したがって、より耐圧強度の高い連結ヘッダ２１を得ることができる。

【0053】

上述の各実施の形態に係る張出し部２１１ａ、２１２ａは、半円筒形状であることとしたが、これに限られない。張出し部２１１ａ、２１２ａは、伝熱管２０ａを連通させて、熱媒体の流路を構成できればよく、例えば、図１９に示すように、半角筒形状であってもよい。

【0054】

また、上述の各実施の形態に係る張出し部２１１ａ、２１２ａは、第１のヘッダ部材２１１、第２のヘッダ部材２１２に、プレス加工によって一体的に形成されることとしたが、これに限られない。例えば、図２０に示すように、第２のヘッダ部材２１２に形成された貫通孔２１２ｇと、貫通孔２１２ｇを覆う蓋部材２３によって張出し部２１２ａを構成してもよい。この場合、蓋部材２３は、予め第２のヘッダ部材２１２に固定された状態で、第１のヘッダ部材２１１と第２のヘッダ部材２１２とをロウ付け接合すればよい。

【符号の説明】

【0055】

１ 室外機、１０ 筐体、１０ａ 正面パネル、１０ｂ 側面パネル、１０ｃ 背面パネル、１０ｆ セパレータ板、１１ 排気口、１２ａ，１２ｂ 吸気口、１３ ファンガード、１４ リアガード、２０ 熱交換器、２０ａ 伝熱管、２０ｂ 放熱フィン、２０ｄ 冷媒管、２１ 連結ヘッダ、２１１ 第１のヘッダ部材、２１２ 第２のヘッダ部材、２１１ａ，２１１ｄ，２１２ａ，２１２ｄ 張出し部、２１１ｂ，２１１ｅ 挿通孔、２１１ｃ，２１１ｆ 第１接合部、２１２ｃ，２１２ｆ 第２接合部、２１２ｇ 貫通孔、２２ ブレージングシート、２２ａ ロウ材、２２ｂ 基材、２２ｃ 防食材、２３ 蓋部材、６０ ファン、６１ モータ、６２ ファンフレーム、１００ａ 機械室、１００ｂ ファン室、２００ａ，２００ｂ 熱交換ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】