JP2001133169A - 銅管とアルミニウム管との接合体及びそれらを備えた熱交換器 - Google Patents

銅管とアルミニウム管との接合体及びそれらを備えた熱交換器

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JP2001133169A
JP2001133169A JP30934499A JP30934499A JP2001133169A JP 2001133169 A JP2001133169 A JP 2001133169A JP 30934499 A JP30934499 A JP 30934499A JP 30934499 A JP30934499 A JP 30934499A JP 2001133169 A JP2001133169 A JP 2001133169A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性の良
い、銅管とアルミニウム管との接合体を提供する。 【解決手段】 先細り状テーパ部１１が端部に形成され
た銅管１の素材外径Ｄ１とアルミニウム管２の素材外径
Ｄ２が略同径であり、かつ先細り状テーパ部１１の最小
内径ｄ１min が銅管素材内径ｄ１と同径以上となるよう
に、銅管端部を加工し、アルミニウム管２の端部内径ｄ
２を素材外径Ｄ２以上に拡径し外嵌めし、銅管１の外面
とアルミニウム管２の内面との界面に、銅とアルミニウ
ムとの共晶相を形成したことにより、冷媒の圧力損失や
潤滑オイルの液戻り性を良くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅管とアルミニウ
ム管との接合体及びそれら接合部を備えたフィンアンド
チューブ型のアルミニウム製熱交換器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、冷蔵庫及び空調機器などに使用さ
れるフィンアンドチューブ型の熱交換器は、低コスト化
が叫ばれ、人件費の上昇に伴い低工数、低設備投資のも
のが求められている。
【０００３】従来の冷蔵庫及び空調機器などに使用され
るフィンアンドチューブ型の熱交換器に用いられる銅管
とアルミニウム管との接合体としては特開平９−８５４
６７号公報に示されているものがある。
【０００４】以下、図面を参照しながら上記従来の銅管
とアルミニウム管との接合体を説明する。
【０００５】図１８は、従来の接合体を構成する銅管及
びアルミニウム管の先端部を示す縦断面図である。図１
８において、１は銅管であり、端部にテーパ部１１を有
し、テーパ部１１の長手方向の少なくとも一部には外側
に凸状の曲面部１１ａが形成されている。２はアルミニ
ウム管である。
【０００６】以上のように構成された銅管とアルミニウ
ム管との接合体について、以下その動作を説明する。
【０００７】まず、銅管１の端部に長手方向の少なくと
も一部が凸曲面状のテーパ部１１を形成し、その際凸曲
面部１１ａの長手方向接線が銅管１の長手方向接線とな
す角度αを銅管１の先端部方向に単調増加とし、銅管１
のテーパ部１１を銅／アルミニウムの共晶温度以上でア
ルミニウムの融点未満の温度に加熱し、銅管１のテーパ
部１１に、銅管１の外径Ｄより小さい内径を有するアル
ミニウム管２を外嵌めして、銅管１の凸曲面部１１ａに
アルミニウム管２の内面を加圧下で摺接させ、もって銅
とアルミニウムとの界面に相互拡散による共晶相を過渡
的に生成させ、脆い共晶相の成長を少なくするために、
得られた接合部を急冷することにより、銅管／アルミニ
ウム管の接合体が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成は、銅管１の端部に形成されたテーパ部１１に
アルミニウム管２が外嵌めされた構造であるため、銅管
１のテーパ部１１の最小内径が銅管素材内径より小さく
なり、管内側の流路が狭まり、冷媒の圧力損失や潤滑オ
イルの液戻り性が悪くなるという欠点があった。
【０００９】本発明は従来の課題を解決するもので、冷
媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性の良い、銅管とア
ルミニウム管との接合体及びそれら接合部を備えたフィ
ンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供す
ることを目的とする。
【００１０】また、上記従来の構成は、接合部側とは逆
の銅管端部の構造が明記せれていないが、冷蔵庫用冷却
器であれば、冷媒入口側の構造は、外径約２mmのキャピ
ラリチューブが前記銅管の逆端部に接合せれるが、冷媒
音を緩和するために、７０mm以上にわたって外径約３mm
の２次キャピラリチューブが間に接合される必要があ
り、一般に前記銅管は外径約３mmにまで毛細縮径された
一体構造のものが用いられる。前記銅管が７０mm以上に
わたって毛細縮径された一体構造のものでなければ、冷
媒音を小さくすることができないという欠点があった。
【００１１】本発明の他の目的は、冷媒音を緩和できる
構造を持った、銅管とアルミニウム管との接合体及びそ
れら接合部を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニ
ウム製熱交換器を提供することである。
【００１２】また、上記従来の構成は、銅管１とアルミ
ニウム管２の接合体であり、冷蔵庫用冷却器であれば、
冷媒出口側に液溜め用のアキュムレータが備わっている
が、前記アキュムレータがアルミニウムの場合、アキュ
ムレータの冷媒出口側には、従来の銅管１とアルミニウ
ム管２の接合体を別途接合する必要があるという欠点が
あった。
【００１３】本発明の他の目的は、アルミニウムのアキ
ュムレータに銅管を直接接合して、接合箇所を少なくし
た、銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体及
びそれを備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム
製熱交換器を提供することである。
【００１４】また、上記従来の構成は、銅管１の端部に
長手方向の少なくとも一部が凸曲面状のテーパ部１１を
形成し、銅管１の外径Ｄより小さい内径を有するアルミ
ニウム管２を外嵌めした構造であり、特に冷蔵庫用冷却
器であれば、アキュムレータの冷媒出口側で潤滑オイル
の液戻り性が良くなければならないが、銅管１のテーパ
部１１の最小内径が銅管素材内径より小さくなり、管内
側の流路が狭まり、潤滑オイルの液戻り性が悪くなる欠
点があった。
【００１５】本発明の他の目的は、アルミニウムのアキ
ュムレータに銅管を直接接合して、接合箇所を少なく
し、潤滑オイルの液戻り性の良い、銅管とアルミニウム
製アキュムレータとの接合体及びそれを備えたフィンア
ンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供するこ
とである。
【００１６】また、上記従来の構成では、銅管１の外径
Ｄより小さい内径を有するアルミニウム管２を外嵌めし
た構造であり、特に冷蔵庫用冷却器であれば、外径がア
ルミニウム管の内径よりも小さい銅管をアルミニウム管
に接合するの実用的であるので、銅管の外径より大きい
内径を有するアルミニウム管を外嵌めした構造ではな
く、実用的ではないという欠点があった。
【００１７】本発明の他の目的は、銅管の外径より大き
い内径を有するアルミニウム管を外嵌めした実用的な、
銅管とアルミニウム管との接合体及びそれら接合部を備
えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器
を提供することである。
【００１８】また、上記従来の構成は、フィンアンドチ
ューブ型のアルミニウム製熱交換器に接合する銅管とア
ルミニウム管との接合体であるが、熱交換器のアルミニ
ウム伝熱管と前記接合体を別途接合する必要があるとい
う欠点があった。
【００１９】本発明の他の目的は、フィンアンドチュー
ブ型熱交換器のアルミニウム伝熱管に銅管を直接接合し
て、接合箇所を少なくした、銅管を直接接合したフィン
アンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供する
ことである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管
と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前
記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形
成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記
銅管と前記アルミニウム管の素材外径が略同径であり、
かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材
内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記
アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し外嵌
めしたことにより、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻
り性を良くできる。
【００２１】また、本発明は、先細り状テーパ部が端部
に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアル
ミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の
内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相
とからなり、前記銅管の逆端部は、７０mm以上にわたっ
て毛細縮径されていることにより、冷媒音を緩和でき
る。
【００２２】また、本発明は、先細り状テーパ部が端部
に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアル
ミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の
内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相
とからなり、前記アルミニウム管はアキュムレータであ
ることにより、アルミニウムのアキュムレータに銅管を
直接接合して、接合箇所を少なくできる。
【００２３】また、本発明は、端部がラッパ状に形成さ
れた銅管と、前記銅管端部に外嵌めされたアルミニウム
管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との
界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからな
り、前記アルミニウム管はアキュムレータであることに
より、アルミニウムのアキュムレータに銅管を直接接合
して、接合箇所を少なくでき、さらに潤滑オイルの液戻
り性を良くできる。
【００２４】また、本発明は、先細り状テーパ部が端部
に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアル
ミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の
内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相
とからなり、前記銅管の素材外径が前記アルミニウム管
の素材外径よりも小さいことにより、銅管の外径より大
きい内径を有するアルミニウム管を外嵌めした実用的
な、接合体及びそれら接合部を備えたフィンアンドチュ
ーブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することができ
る。
【００２５】また、本発明は、先細り状テーパ部が端部
に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされた熱交
換器のアルミニウム伝熱管と、前記銅管の外面と前記ア
ルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなる接合部を冷媒出入口側に備え
たことにより、フィンアンドチューブ型熱交換器のアル
ミニウムチューブに銅管を直接接合して、接合箇所を少
なくした、銅管を直接接合したフィンアンドチューブ型
のアルミニウム製熱交換器を提供することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テー
パ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面
と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅と
アルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管と前記ア
ルミニウム管の素材外径が略同径であり、かつ前記銅管
の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以
上となるように、銅管端部を加工し、前記アルミニウム
管の端部内径を素材外径以上に拡径し外嵌めしたことに
より、先細りテーパ部の先端が管内側の流路を狭めるこ
となく、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性が良く
なる作用がある。
【００２７】本発明の請求項２記載の発明は、先細り状
テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外
嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記ア
ルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなり、前記銅管の逆端部は、７０
mm以上にわたって毛細縮径されていることにより、熱交
換器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブ
から次に細い２次キャピラリチューブを通って徐々に内
径が大きくなっており、冷媒音を緩和できるという作用
を有する。
【００２８】本発明の請求項３記載の発明は、先細り状
テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外
嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記ア
ルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなり、前記アルミニウム管はアキ
ュムレータであることにより、アキュムレータの冷媒出
口側には、従来の銅管とアルミニウム管の接合体を別途
接合する必要がなく、アルミニウムのアキュムレータに
銅管を直接接合して、接合箇所を少なくなるという作用
を有する。
【００２９】本発明の請求項４記載の発明は、端部がラ
ッパ状に形成された銅管と、前記銅管端部に外嵌めされ
たアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウ
ム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの
共晶相とからなり、前記アルミニウム管はアキュムレー
タであることにより、アルミニウムのアキュムレータに
銅管を直接接合した形状で、接合箇所が少なくなり、さ
らに前記接合部は銅管端部が凹曲面状のラッパ部を形成
しているので、アキュムレータの冷媒出口側で潤滑オイ
ルの液戻り性を阻害せず、潤滑オイルの液戻り性が良く
なる作用を有する。
【００３０】本発明の請求項５記載の発明は、端部がラ
ッパ状に形成された銅管の逆端部側を、アルミニウムア
キュムレータの端部から挿通し、逆端部側に前記銅管の
ラッパ状に加工した端部を外嵌めし、銅／アルミニウム
の共晶温度以上でアルミニウムの融点未満の温度に加熱
し、アキュムレータ内から前記銅管を引き抜くように、
前記銅管のラッパ状端部外面と前記アルミニウムアキュ
ムレータ端部の内面との界面に銅／アルミニウムの共晶
相を形成させることにより、両者を密封状態に接合する
ことで、請求項４記載の接合体を製作できるという作用
を有する。
【００３１】本発明の請求項６記載の発明は、先細り状
テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外
嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記ア
ルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなり、前記銅管の素材外径が前記
アルミニウム管の素材外径よりも小さい場合、前記銅管
端部をアルミニウム管の外径にほぼ等しく拡径後、先細
り状テーパ部を形成するので、銅管の外径より大きい内
径を有するアルミニウム管を外嵌めでき、実用的な、接
合体及びそれら接合部を備えたフィンアンドチューブ型
のアルミニウム製熱交換器になるという作用を有する。
【００３２】本発明の請求項７記載の発明は、先細り状
テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外
嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記ア
ルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなり、前記銅管の先細り状テーパ
部の最小内径がアルミニウム管素材内径と同径以上とな
るように、銅管端部を拡径後テーパ状に先細り加工し、
前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し
外嵌めした請求項２または６に記載の接合体及びこの接
合体を備えたアルミニウム製熱交換器であり、請求項１
と２の両方の作用および請求項１と６の両方の作用を有
する。
【００３３】本発明の請求項８記載の発明は、先細り状
テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外
嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記ア
ルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなり、前記銅管と前記アルミニウ
ム管端部の外径が略同径であり、かつ前記銅管の先細り
状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となる
ように、銅管端部を拡径後テーパ状に先細り加工し、前
記アルミニウム管の端部内径を端部外径に拡径し外嵌め
した請求項３に記載の接合体及びこの接合体を備えたア
ルミニウム製熱交換器であり、請求項４と同様の作用を
有する。
【００３４】本発明の請求項９記載の発明は、先細り状
テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外
嵌めされた熱交換器のアルミニウム伝熱管と、前記銅管
の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成され
た銅とアルミニウムとの共晶相とからなる接合部を冷媒
出入口側に備えたことにより、熱交換器のアルミニウム
伝熱管と、銅管とアルミニウム管の接合体を別途接合す
る必要がなく、フィンアンドチューブ型熱交換器のアル
ミニウム伝熱管に銅管を直接接合して、接合箇所を少な
くした、銅管を直接接合したフィンアンドチューブ型の
アルミニウム製熱交換器になるという作用を有する。
【００３５】本発明の請求項１０記載の発明は、請求項
１から２または請求項６から７のいずれかに記載の接合
部を冷媒出入口側に備えたことにより、請求項１から２
または請求項６から７のいずれかと請求項９の両方の作
用を有する。
【００３６】本発明の請求項１１記載の発明は、先細り
状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に
外嵌めされた熱交換器のアルミニウム伝熱管と、前記銅
管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成さ
れた銅とアルミニウムとの共晶相とからなる請求項２ま
たは７記載の接合部を冷媒入口側に備え、請求項３また
は４または８記載の接合体を冷媒出口側に備えたことに
より、前記熱交換器は、請求項２または７と請求項３ま
たは４または８の両方の作用を有する。
【００３７】
【実施例】以下、本発明による銅管とアルミニウム管と
の接合体及びそれらを備えた熱交換器の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構
成については、同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【００３８】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よる銅管とアルミニウム管との接合体の断面図である。
【００３９】図１において、１は脱酸銅管で、外径５．
０〜８．０mm、肉厚０．５〜０．８mmで内外面が清浄な
ものが好ましい。２は純度９９．３％以上の純アルミ系
のアルミニウム管である。１１は銅管１の端部に形成し
た先細り状テーパ部で、好ましくは銅管１の先端から約
１３mmの長さの部分を拡管後、全体的に凸状の円弧曲面
状に絞り加工を施す。
【００４０】図２は、本発明の実施例１による接合体の
接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を
示す組立断面図である。
【００４１】本実施例は、先細り状テーパ部１１が端部
に形成された銅管１と、テーパ部１１に外嵌めされたア
ルミニウム管２と、銅管１の外面とアルミニウム管２の
内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相
とからなり、銅管１の素材外径Ｄ１とアルミニウム管２
の素材外径Ｄ２が略同径であり、かつ銅管１の先状テー
パ部１１の最小内径ｄ１min が銅管素材内径ｄ１と同径
以上となるように、銅管１端部を拡径後テーパ状に先細
り加工し、アルミニウム管２の端部内径ｄ２を素材外径
Ｄ２以上に拡径し外嵌めしたことにより、先細りテーパ
部１１の先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の
圧力損失や潤滑オイルの液戻り性を良くした、銅管とア
ルミニウム管との接合体およびそれらを備えた熱交換器
となる。
【００４２】（実施例２）図３は、本発明の実施例２に
よる端部を毛細縮経した銅管とアルミニウム管との接合
体の断面図である。
【００４３】図３において、３は銅管１の逆端部を７０
mm以上にわたって毛細縮径した２次キャピラリチューブ
で、外径３．０mm、肉厚０．５mmで内外面が清浄なもの
が好ましい。
【００４４】本実施例は、従来例による銅管１の逆端部
を７０mm以上にわたって毛細縮径した２次キャピラリチ
ューブ３を設けたものである。
【００４５】本実施例は、先細り状テーパ部１１が端部
に形成された銅管１と、テーパ部１１に外嵌めされたア
ルミニウム管２と、銅管１の外面とアルミニウム管２の
内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相
とからなり、銅管１の逆端部は、７０mm以上にわたって
毛細縮径されていることにより、冷蔵庫用冷却器であれ
ば、冷媒入口側の構造は、外径約２mmのキャピラリチュ
ーブが銅管１の逆端部に接合せれるが、冷媒音を緩和す
るために、７０mm以上にわたって外径Ｄ３（約３mm）の
２次キャピラリチューブ３が間に接合される必要があ
り、一般に銅管は外径Ｄ３（約３mm）にまで毛細縮径さ
れた一体構造のものが用いられ、銅管１が７０mm以上に
わたって毛細縮径された一体構造のものでなければ、冷
媒音を小さくすることができないという欠点があった
が、上記構造は、熱交換器の冷媒入口側の構造が最も細
いキャピラリチューブから次に細い２次キャピラリチュ
ーブ３を通って徐々に内径が大きくなっており、冷媒音
を緩和できる銅管とアルミニウム管との接合体およびそ
れらを備えた熱交換器となる。
【００４６】（実施例３）図４は、本発明の実施例３に
よる銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の
断面図である。図４において、４はアルミニウム製アキ
ュムレータである。
【００４７】本実施例は、先細り状テーパ部が端部に形
成された銅管１と、テーパ部１１に外嵌めされたアルミ
ニウム製アキュムレータ４と、銅管１の外面とアルミニ
ウム製アキュムレータ４の内面との界面に形成された銅
とアルミニウムとの共晶相とからなり、アキュムレータ
４の冷媒出口側には、従来の銅管１とアルミニウム管２
の接合体を別途接合する必要がなく、アルミニウムのア
キュムレータ４に銅管１を直接接合して、接合箇所を少
なくした銅管とアルミニウム管との接合体およびそれら
を備えた熱交換器となる。
【００４８】（実施例４）図５は、本発明の実施例４に
よる銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の
断面図である。図５において、１２はラッパ状に形成さ
れた銅管１の端部である。
【００４９】図６は、本発明の実施例４による銅管とア
ルミニウム製アキュムレータとの接合体を製造する装置
を示す要部概略断面図である。
【００５０】図６において、５は高周波加熱コイル、６
はアルミニウム管用クランプで、先端付近の内面に銅管
１のラッパ部とほぼ同じ傾斜のテーパ部が設けられてい
るものが好ましい。７は窒素ガス吹き付け管である。
【００５１】本実施例は、端部がラッパ状に形成された
銅管１と、銅管１端部に外嵌めされたアルミニウム製ア
キュムレータ４と、銅管１の外面とアルミニウム製アキ
ュムレータ４の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなり、アルミニウムのアキュムレ
ータ４に銅管１を直接接合した形状で、接合箇所が少な
くなり、さらに接合部は銅管端部１２が凹曲面状のラッ
パ部を形成しているので、アキュムレータの冷媒出口側
で潤滑オイルの液戻り性を阻害せず、潤滑オイルの液戻
り性が良くなり、さらにアルミニウムのアキュムレータ
４に銅管１を直接接合して、接合箇所を少なくした銅管
とアルミニウム管との接合体およびそれらを備えた熱交
換器となる。
【００５２】また、端部がラッパ状に形成された銅管１
の逆端部側を、アルミニウムアキュムレータの４端部か
ら挿通し、逆端部側に銅管のラッパ状に加工した端部１
２を外嵌めし、高周波加熱コイル５等を使用して、窒素
ガス吹き付け管７で窒素を管外に吹き付けながらの銅管
１の酸化防止しながら、銅／アルミニウムの共晶温度以
上でアルミニウムの融点未満の温度に加熱し、アルミニ
ウム管用クランプ６で固定したアキュムレータ４内から
銅管１を引き抜くように、銅管のラッパ状端部外面とア
ルミニウムアキュムレータ端部の内面との界面に銅／ア
ルミニウムの共晶相を形成させることにより、両者を密
封状態に接合することで、請求項４記載の接合体を製作
できる。
【００５３】（実施例５）図７は、本発明の実施例５に
よる外径の異なる銅管とアルミニウム管との接合体の断
面図である。図８は、本発明の実施例５による接合体の
接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を
示す組立断面図である。
【００５４】図７、図８において、１は脱酸銅管で、外
径６．３５mm、肉厚０．６mmで内外面が清浄なものが好
ましい。２は純度９９．３％以上の純アルミ系のアルミ
ニウム管で、外径８．０mm、肉厚０．７mmで内外面が清
浄なものが好ましい。１１は銅管１の端部に形成した先
細り状テーパ部で、好ましくは銅管１の先端から約１３
mmの長さの部分を拡管後、全体的に凸状の円弧曲面状に
絞り加工を施す。
【００５５】本実施例は、先細り状テーパ部１１が端部
に形成された銅管１と、テーパ部に外嵌めされたアルミ
ニウム管２と、銅管１の外面とアルミニウム管２の内面
との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とか
らなり、銅管１の素材外径Ｄ１がアルミニウム管２の素
材外径Ｄ２よりも小さい場合、銅管１端部をアルミニウ
ム管２の外径Ｄ２にほぼ等しく拡径後、先細り状テーパ
部１１を形成するので、銅管１の外径Ｄ１より大きい内
径ｄ２を有するアルミニウム管２を外嵌めでき、実用的
な、接合体及びそれら接合部を備えたフィンアンドチュ
ーブ型のアルミニウム製熱交換器になる。
【００５６】（実施例６）図９は、本発明の実施例６に
よる端部を毛細縮径した銅管とアルミニウム管との接合
体の断面図である。
【００５７】図９において、１は脱酸銅管で、外径６．
３５mm、肉厚０．７mmで内外面が清浄なものが好まし
い。３は銅管１の逆端部を７０mm以上にわたって毛細縮
径した２次キャピラリチューブで、外径３．０mm、肉厚
０．５mmのものが好ましい。２は純度９９．３％以上の
純アルミ系のアルミニウム管で、外径６．３５mm、肉厚
０．７mmで内外面が清浄なものが好ましい。１１は銅管
１の端部に形成した先細り状テーパ部で、好ましくは銅
管１の先端から約１３mmの長さの部分を拡管後、全体的
に凸状の円弧曲面状に絞り加工を施す。
【００５８】図１０は、本発明の実施例６による外径の
異なる銅管とアルミニウム管との接合体の断面図であ
る。図１１は、本発明の実施例６による接合体の接合前
の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組
立断面図である。
【００５９】図１０、図１１において、１は脱酸銅管
で、外径６．３５mm、肉厚０．７mmで内外面が清浄なも
のが好ましい。２は純度９９．３％以上の純アルミ系の
アルミニウム管で、外径８．０mm、肉厚０．７mmで内外
面が清浄なものが好ましい。
【００６０】図１２は、本発明の実施例６による端部を
毛細縮径した銅管と素材外径が異なるアルミニウム管と
の接合体の断面図である。
【００６１】本実施例は、先細り状テーパ部１１が端部
に形成された銅管１と、テーパ部１１に外嵌めされたア
ルミニウム管２と、銅管１の外面とアルミニウム管２の
内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相
とからなり、銅管１の先細り状テーパ部１１の最小内径
ｄ１がアルミニウム管素材内径ｄ２と同径以上となるよ
うに、銅管端部１１を拡径後テーパ状に先細り加工し、
アルミニウム管２の端部内径ｄ２を素材外径Ｄ２以上に
拡径し外嵌めした請求項２または６に記載の接合体及び
この接合体を備えたアルミニウム製熱交換器である。
【００６２】図９に示す例では、先細りテーパ部１１の
先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の圧力損失
や潤滑オイルの液戻り性が良く、熱交換器の冷媒入口側
の構造が最も細いキャピラリチューブから次に細い２次
キャピラリチューブ３を通って徐々に内径が大きくなっ
ており、冷媒音を緩和できるという請求項１と２の両方
の利点を持つ。
【００６３】また図１０に示す例では、先細りテーパ部
１１の先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の圧
力損失や潤滑オイルの液戻り性が良く、銅管１の素材外
径Ｄ１がアルミニウム管２の素材外径Ｄ２よりも小さい
場合のような実用的な接合となる請求項１と６の両方の
利点を持つ。なお、図１２に示す例では上記両利点を持
つ。
【００６４】（実施例７）図１３は、本発明の実施例７
による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体
の断面図である。図１４は本発明の実施例７による接合
体の接合前の銅管とアルミニウム製アキュムレータのそ
れぞれの接合部分を示す要部組立断面図である。
【００６５】図１３、図１４において、１は脱酸銅管
で、外径６．３５mm、肉厚０．６mmで内外面が清浄なも
のが好ましい。４は純度９９．３％以上の純アルミ系の
アルミニウム製アキュムレータで、端部の外径６．３５
mm、肉厚０．９mmで内外面が清浄なものが好ましい。な
お、接合部管の先端部分拡大図を同図に併設する。
【００６６】本実施例は、先細り状テーパ部１１が端部
に形成された銅管１と、テーパ部１１に外嵌めされたア
ルミニウム製アキュムレータ４と、銅管１の外面とアル
ミニウム製アキュムレータ４の内面との界面に形成され
た銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、銅管１の素
材外径Ｄ１とアルミニウム製アキュムレータ４端部の外
径Ｄ４が略同径であり、かつ銅管１の先細り状テーパ部
１１の最小内径ｄ１min が銅管素材内径ｄ１と同径以上
となるように、銅管端部１１を拡径後テーパ状に先細り
加工し、アルミニウム製アキュムレータ４の端部内径ｄ
４を端部外径Ｄ４以上に拡径し外嵌めした請求項３に記
載の接合体及びこの接合体を備えたアルミニウム製熱交
換器であり、請求項４と同様のアキュムレータの冷媒出
口側で潤滑オイルの液戻り性を阻害せず、潤滑オイルの
液戻り性が良くなる利点がある。
【００６７】（実施例８）図１５は、本発明の実施例８
による銅管とアルミニウム伝熱管製との接合部を備えた
熱交換器を示す概略図である。図１５において、８は蛇
行状に曲げられたアルミニウム製伝熱管で、純度９９．
３％以上の純アルミ系のアルミニウム管である。９は複
数の冷媒チューブ挿入用孔を穿設した複数の板状フィン
で純度９９．３％以上の純アルミ系のアルミニウムシー
ト材である。
【００６８】本実施例は、先細り状テーパ部１１が端部
に形成された銅管１と、テーパ部１１に外嵌めされた熱
交換器のアルミニウム伝熱管８と、銅管１の外面とアル
ミニウム管８の内面との界面に形成された銅とアルミニ
ウムとの共晶相とからなる接合部を冷媒出入口側に備え
たことにより、熱交換器のアルミニウム伝熱管８と、銅
管１とアルミニウム管の接合体を別途接合する必要がな
く、フィンアンドチューブ型熱交換器のアルミニウム伝
熱管８に銅管１を直接接合して、接合箇所を少なくし
た、銅管を直接接合したフィンアンドチューブ型のアル
ミニウム製熱交換器になる。
【００６９】（実施例９）図１６は、本発明の実施例９
による銅管とアルミニウム伝熱管製との接合部を備えた
熱交換器を示す概略図である。
【００７０】本実施例は、請求項１から２または請求項
６から７のいずれかに記載の接合部を冷媒出入口側に備
えたことにより、請求項１から２または請求項６から７
のいずれかと請求項９の両方の効果持つフィンアンドチ
ューブ型のアルミニウム製熱交換器になる。
【００７１】（実施例１０）図１７は、本発明の実施例
１０による銅管とアルミニウム伝熱管製との接合部を備
えた熱交換器を示す概略図である。
【００７２】本実施例は、先細り状テーパ部１１が端部
に形成された銅管１と、テーパ部に外嵌めされた熱交換
器のアルミニウム伝熱管８と、銅管１の外面とアルミニ
ウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムと
の共晶相とからなる請求項２または７記載の接合部を冷
媒入口側に備え、先細り状テーパ部１１またはラッパ状
テーパ部１２が端部に形成された銅管１と、テーパ部に
外嵌めされたアルミニウム製アキュムレータ４と、銅管
１の外面とアルミニウム製アキュムレータ４の内面との
界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからな
る請求項３または４または８記載の接合体を冷媒出口側
に備えたことにより、熱交換器は、請求項２または７と
請求項３または４または８の両方の効果を持つフィンア
ンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器になる。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記
テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の
外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された
銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管と前
記アルミニウム管の素材外径が略同径であり、かつ前記
銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同
径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アルミニ
ウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し外嵌めしたこ
とにより、先細りテーパ部の先端が管内側の流路を狭め
ることなく、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性が
良くなる。
【００７４】また、請求項２記載の発明は、先細り状テ
ーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌
めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アル
ミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウ
ムとの共晶相とからなり、前記銅管の逆端部は、７０mm
以上にわたって毛細縮径されていることにより、熱交換
器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブか
ら次に細い２次キャピラリチューブを通って徐々に内径
が大きくなっており、冷媒音を緩和できる。
【００７５】また、請求項３記載の発明は、先細り状テ
ーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌
めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アル
ミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウ
ムとの共晶相とからなり、前記アルミニウム管はアキュ
ムレータであることにより、アキュムレータの冷媒出口
側には、従来の銅管とアルミニウム管の接合体を別途接
合する必要がなく、アルミニウムのアキュムレータに銅
管を直接接合して、接合箇所を少なくできる。
【００７６】また、請求項４記載の発明は、端部がラッ
パ状に形成された銅管と、前記銅管端部に外嵌めされた
アルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム
管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共
晶相とからなり、前記アルミニウム管はアキュムレータ
であることにより、アルミニウムのアキュムレータに銅
管を直接接合した形状で、接合箇所が少なくなり、さら
に前記接合部は銅管端部が凹曲面状のラッパ部を形成し
ているので、アキュムレータの冷媒出口側で潤滑オイル
の液戻り性を阻害せず、潤滑オイルの液戻り性が良くな
る。
【００７７】また、請求項５記載の発明は、端部がラッ
パ状に形成された銅管の逆端部側を、アルミニウムアキ
ュムレータの端部から挿通し、逆端部側に前記銅管のラ
ッパ状に加工した端部を外嵌めし、銅／アルミニウムの
共晶温度以上でアルミニウムの融点未満の温度に加熱
し、アキュムレータ内から前記銅管を引き抜くように、
前記銅管のラッパ状端部外面と前記アルミニウムアキュ
ムレータ端部の内面との界面に銅／アルミニウムの共晶
相を形成させることにより、両者を密封状態に接合する
ことで、請求項４記載の接合体を製作できる。
【００７８】また、請求項６記載の発明は、先細り状テ
ーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌
めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アル
ミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウ
ムとの共晶相とからなり、前記銅管の素材外径が前記ア
ルミニウム管の素材外径よりも小さい場合、前記銅管端
部をアルミニウム管の外径にほぼ等しく拡径後、先細り
状テーパ部を形成するので、銅管の外径より大きい内径
を有するアルミニウム管を外嵌めでき、実用的な、接合
体及びそれら接合部を備えたフィンアンドチューブ型の
アルミニウム製熱交換器になる。
【００７９】また、請求項７記載の発明は、先細り状テ
ーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌
めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アル
ミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウ
ムとの共晶相とからなり、前記銅管の先細り状テーパ部
の最小内径がアルミニウム管素材内径と同径以上となる
ように、銅管端部を拡径後テーパ状に先細り加工し、前
記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し外
嵌めした請求項２または６に記載の接合体及びこの接合
体を備えたアルミニウム製熱交換器であり、請求項１と
２の両方の効果および請求項１と６の両方の効果があ
る。
【００８０】また、請求項８記載の発明は、先細り状テ
ーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌
めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アル
ミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウ
ムとの共晶相とからなり、前記銅管と前記アルミニウム
管端部の外径が略同径であり、かつ前記銅管の先細り状
テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるよ
うに、銅管端部を加工し、前記アルミニウム管の端部内
径を端部外径以上に拡径し外嵌めした請求項３に記載の
接合体及びこの接合体を備えたアルミニウム製熱交換器
であり、請求項４と同様の効果がある。
【００８１】また、請求項９記載の発明は、先細り状テ
ーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌
めされた熱交換器のアルミニウム伝熱管と、前記銅管の
外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された
銅とアルミニウムとの共晶相とからなる接合部を冷媒出
入口側に備えたことにより、熱交換器のアルミニウム伝
熱管と、銅管とアルミニウム管の接合体を別途接合する
必要がなく、フィンアンドチューブ型熱交換器のアルミ
ニウム伝熱管に銅管を直接接合して、接合箇所を少なく
した、銅管を直接接合したフィンアンドチューブ型のア
ルミニウム製熱交換器になる。
【００８２】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
から２または請求項６から７のいずれかに記載の接合部
を冷媒出入口側に備えたことにより、請求項１から２ま
たは請求項６から７のいずれかと請求項９の両方の効果
がある。
【００８３】また、請求項１１記載の発明は、先細り状
テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外
嵌めされた熱交換器のアルミニウム伝熱管と、前記銅管
の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成され
た銅とアルミニウムとの共晶相とからなる請求項２また
は７記載の接合部を冷媒入口側に備え、請求項３または
４または８記載の接合体を冷媒出口側に備えたことによ
り、前記熱交換器は、請求項２または７と請求項３また
は４または８の両方の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による銅管とアルミニウム管
との接合体の断面図
【図２】本発明の実施例１による接合体の接合前の銅管
とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面
図
【図３】本発明の実施例２による端部を毛細縮経した銅
管とアルミニウム管との接合体の断面図
【図４】本発明の実施例３による銅管とアルミニウム製
アキュムレータとの接合体の断面図
【図５】本発明の実施例４による銅管とアルミニウム製
アキュムレータとの接合体の断面図
【図６】本発明の実施例４による銅管とアルミニウム製
アキュムレータとの接合体を製造する装置を示す要部概
略断面図
【図７】本発明の実施例５による外径の異なる銅管とア
ルミニウム管との接合体の断面図
【図８】本発明の実施例５による接合体の接合前の銅管
とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面
図
【図９】本発明の実施例６による端部を毛細縮径した銅
管とアルミニウム管との接合体の断面図
【図１０】本発明の実施例６による外径の異なる銅管と
アルミニウム管との接合体の断面図
【図１１】本発明の実施例６による接合体の接合前の銅
管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断
面図
【図１２】本発明の実施例６による端部を毛細縮径した
銅管と素材外径が異なるアルミニウム管との接合体の断
面図
【図１３】本発明の実施例７による銅管とアルミニウム
製アキュムレータとの接合体の断面図
【図１４】本発明の実施例７による接合体の接合前の銅
管とアルミニウム製アキュムレータのそれぞれの接合部
分を示す要部組立断面図
【図１５】本発明の実施例８による銅管とアルミニウム
伝熱管製との接合部を備えた熱交換器を示す概略図
【図１６】本発明の実施例９による銅管とアルミニウム
伝熱管製との接合部を備えた熱交換器を示す概略図
【図１７】本発明の実施例１０による銅管とアルミニウ
ム伝熱管製との接合部を備えた熱交換器を示す概略図
【図１８】従来の発明の接合体を構成する銅管及びアル
ミニウム管の先端部を示す断面図
【符号の説明】
１ 銅管 ２ アルミニウム管 ３ ２次キャピラリチューブ ４ アルミニウム製アキュムレータ ８ アルミニウム製伝熱管 ９ 板状フィン １１ 先細り状テーパ部 １２ 銅管の端部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ａ Ｆターム(参考） 3L065 BA13 CA15 3L103 AA18 AA29 BB42 BB44 CC22 CC28 DD06 DD08 DD09 DD10 DD33 DD36 DD82 DD85 DD97

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 先細り状テーパ部が端部に形成された銅
    管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、
    前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に
    形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前
    記銅管と前記アルミニウム管の素材外径が略同径であ
    り、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管
    素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、
    前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し
    外嵌めしたことを特徴とする銅管とアルミニウム管との
    接合体。
  2. 【請求項２】 先細り状テーパ部が端部に形成された銅
    管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、
    前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に
    形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前
    記銅管の逆端部は、７０mm以上にわたって毛細縮径され
    ていることを特徴とする銅管とアルミニウム管との接合
    体。
  3. 【請求項３】 先細り状テーパ部が端部に形成された銅
    管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、
    前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に
    形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前
    記アルミニウム管はアキュムレータであることを特徴と
    する銅管とアルミニウム管との接合体。
  4. 【請求項４】 端部がラッパ状に形成された銅管と、前
    記銅管端部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管
    の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成され
    た銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記アルミ
    ニウム管はアキュムレータであることを特徴とする銅管
    とアルミニウム管との接合体。
  5. 【請求項５】 端部がラッパ状に形成された銅管の逆端
    部側を、アルミニウムアキュムレータの端部から挿通
    し、逆端部側に前記銅管のラッパ状に加工した端部を外
    嵌めし、銅／アルミニウムの共晶温度以上でアルミニウ
    ムの融点未満の温度に加熱し、アキュムレータ内から前
    記銅管を引き抜くように、前記銅管のラッパ状端部外面
    と前記アルミニウムアキュムレータ端部の内面との界面
    に銅／アルミニウムの共晶相を形成させることにより、
    両者を密封状態に接合することを特徴とする請求項４に
    記載の接合体の接合方法。
  6. 【請求項６】 先細り状テーパ部が端部に形成された銅
    管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、
    前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に
    形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前
    記銅管の素材外径が前記アルミニウム管の素材外径より
    も小さいことを特徴とする銅管とアルミニウム管との接
    合体。
  7. 【請求項７】 先細り状テーパ部が端部に形成された銅
    管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、
    前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に
    形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前
    記銅管の先細り状テーパ部の最小内径がアルミニウム管
    素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、
    前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し
    外嵌めしたことを特徴とする請求項２または６に記載の
    銅管とアルミニウム管との接合体。
  8. 【請求項８】 先細り状テーパ部が端部に形成された銅
    管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、
    前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に
    形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前
    記銅管と前記アルミニウム管の端部外径が略同径であ
    り、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管
    素材内径と同径以上となるように、銅管端部加工し、前
    記アルミニウム管の端部内径を端部外径以上に拡径し外
    嵌めしたことを特徴とする請求項３に記載の銅管とアル
    ミニウム管との接合体。
  9. 【請求項９】 先細り状テーパ部が端部に形成された銅
    管と、前記テーパ部に外嵌めされた熱交換器のアルミニ
    ウム伝熱管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の
    内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相
    とからなる接合部を冷媒出入口側に備えたことを特徴と
    するアルミニウム製熱交換器。
  10. 【請求項１０】 請求項１または２または６または７の
    いずれかに記載の接合部を冷媒出入口側に備えたことを
    特徴とするアルミニウム製熱交換器。
  11. 【請求項１１】 先細り状テーパ部が端部に形成された
    銅管と、前記テーパ部に外嵌めされた熱交換器のアルミ
    ニウム伝熱管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管
    の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶
    相とからなる請求項２または７記載の接合部を冷媒入口
    側に備え、請求項３または４または８記載の接合体を冷
    媒出口側に備えたことを特徴とするアルミニウム製熱交
    換器。
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