JP2002103027A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents
熱交換器の製造方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
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- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 主としてヘッダーパイプと扁平チューブとフ
ィンから構成された熱交換器の製造方法において、扁平
チューブとフィンとのろう付不良を回避する。 【解決手段】 表面にろう材層を設けたヘッダーパイプ
と、ベア材の多穴扁平チューブとベア材のフィンとを使
用して熱交換器を組立て、多穴扁平チューブ表面の平坦
部に溝を設けて、ろう付けに際して溶融したヘッダーパ
イプ表面のろう材をフィンとの接合部までチューブ表面
の溝中を流動させて、扁平チューブとフィンとの接合部
にフィレットを形成させて扁平チューブとフィンとを接
合させて、熱交換器を得る。
ィンから構成された熱交換器の製造方法において、扁平
チューブとフィンとのろう付不良を回避する。 【解決手段】 表面にろう材層を設けたヘッダーパイプ
と、ベア材の多穴扁平チューブとベア材のフィンとを使
用して熱交換器を組立て、多穴扁平チューブ表面の平坦
部に溝を設けて、ろう付けに際して溶融したヘッダーパ
イプ表面のろう材をフィンとの接合部までチューブ表面
の溝中を流動させて、扁平チューブとフィンとの接合部
にフィレットを形成させて扁平チューブとフィンとを接
合させて、熱交換器を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一対のヘッダー
パイプとこれらのヘッダーパイプ間に架設された複数の
扁平チューブと該扁平チューブに付設されたフィンとを
有する熱交換器の製造方法に関するものであって、さら
に詳しくは、ヘッダーパイプと扁平チューブ及び扁平チ
ューブとフィンとのろう付性の改善技術に関するもので
ある。
パイプとこれらのヘッダーパイプ間に架設された複数の
扁平チューブと該扁平チューブに付設されたフィンとを
有する熱交換器の製造方法に関するものであって、さら
に詳しくは、ヘッダーパイプと扁平チューブ及び扁平チ
ューブとフィンとのろう付性の改善技術に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、空調機や自動車用に使用されてい
る熱交換器においては、ヘッダーパイプと称される左右
一対の管体の間に、ヘッダーパイプと直角に互いに平行
に間隔を保って多数のチューブを架設し、各チューブの
端部をヘッダーパイプの側面に接続して、各チューブの
内部空間とヘッダーパイプの内部空間とを連通させ、複
数のチューブの間にフィン部材を配置して、熱交換性を
高めた構造の、いわゆるパラレルフロー形式の熱交換器
が知られている。この形式の熱交換器においては、ヘッ
ダーパイプの内部と各チューブの内部を熱媒体が循環
し、各チューブ間に配置されたフィンを介して熱媒体が
熱交換できるようになっている。通常、この形式の熱交
換器は、熱伝導率の良いアルミニウムあるいはアルミニ
ウム合金で構成され、ヘッダーパイプとチューブあるい
はチューブとフィンとはろう材により接合されている。
る熱交換器においては、ヘッダーパイプと称される左右
一対の管体の間に、ヘッダーパイプと直角に互いに平行
に間隔を保って多数のチューブを架設し、各チューブの
端部をヘッダーパイプの側面に接続して、各チューブの
内部空間とヘッダーパイプの内部空間とを連通させ、複
数のチューブの間にフィン部材を配置して、熱交換性を
高めた構造の、いわゆるパラレルフロー形式の熱交換器
が知られている。この形式の熱交換器においては、ヘッ
ダーパイプの内部と各チューブの内部を熱媒体が循環
し、各チューブ間に配置されたフィンを介して熱媒体が
熱交換できるようになっている。通常、この形式の熱交
換器は、熱伝導率の良いアルミニウムあるいはアルミニ
ウム合金で構成され、ヘッダーパイプとチューブあるい
はチューブとフィンとはろう材により接合されている。
【０００３】ヘッダーパイプには、ろう付性を考慮して
アルミ−シリコン合金等のろう材層をあらかじめアルミ
ニウム合金プレートにクラッド圧着したブレージングシ
ートを用い、このブレージングシートを円筒形になるよ
うに張り合わせてろう付したヘッダーパイプが用いられ
ている。あるいはまた、アルミニウム合金製のパイプの
表面に粉末ろう材をバインダーと共に塗布して、あらか
じめパイプ表面にろう材層を形成したヘッダーパイプも
用いられている。また、扁平チューブには、ろう材とク
ラッドしたブレージング材を成形した扁平チューブや、
押出成形加工された多穴扁平チューブが多用されてい
る。この多穴扁平チューブにもあらがじめ扁平チューブ
表面に溶射や粉末ろう材の塗布によりろう材層を形成し
た扁平チューブが用いられている（特開平１０−２４６
５９２、特開平９−２６９２００参照）。そしてこれら
のヘッダーパイプに扁平チューブ挿入用のスリットを形
成しておき、このスリットに扁平チューブを差し込み、
扁平チューブ表面に所定の間隔を保ってフィンを取り付
け、該ろう材の融点以上の温度に加熱して、ヘッダーパ
イプ表面及び扁平チューブ表面のろう材層を加熱溶融さ
せて流動化させて、ヘッダーパイプと扁平チューブとの
接合部分及び扁平チューブとフィンとの接合部分をろう
材で覆った後冷却して、ヘッダーパイプと扁平チューブ
もしくは扁平チューブとフィンをろう付接合して、熱交
換器としている。あるいはまた、フィン材としてろう材
がクラッドされたクラッドフィンを使用し、フィンを扁
平チューブに接合して熱交換器としている。
アルミ−シリコン合金等のろう材層をあらかじめアルミ
ニウム合金プレートにクラッド圧着したブレージングシ
ートを用い、このブレージングシートを円筒形になるよ
うに張り合わせてろう付したヘッダーパイプが用いられ
ている。あるいはまた、アルミニウム合金製のパイプの
表面に粉末ろう材をバインダーと共に塗布して、あらか
じめパイプ表面にろう材層を形成したヘッダーパイプも
用いられている。また、扁平チューブには、ろう材とク
ラッドしたブレージング材を成形した扁平チューブや、
押出成形加工された多穴扁平チューブが多用されてい
る。この多穴扁平チューブにもあらがじめ扁平チューブ
表面に溶射や粉末ろう材の塗布によりろう材層を形成し
た扁平チューブが用いられている（特開平１０−２４６
５９２、特開平９−２６９２００参照）。そしてこれら
のヘッダーパイプに扁平チューブ挿入用のスリットを形
成しておき、このスリットに扁平チューブを差し込み、
扁平チューブ表面に所定の間隔を保ってフィンを取り付
け、該ろう材の融点以上の温度に加熱して、ヘッダーパ
イプ表面及び扁平チューブ表面のろう材層を加熱溶融さ
せて流動化させて、ヘッダーパイプと扁平チューブとの
接合部分及び扁平チューブとフィンとの接合部分をろう
材で覆った後冷却して、ヘッダーパイプと扁平チューブ
もしくは扁平チューブとフィンをろう付接合して、熱交
換器としている。あるいはまた、フィン材としてろう材
がクラッドされたクラッドフィンを使用し、フィンを扁
平チューブに接合して熱交換器としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、熱交換器の軽量
化が叫ばれ、熱交換器の軽量化のためにはフィンや扁平
チューブの一層の薄肉化が必要である。しかし、クラッ
ドフィンはあまり肉厚を薄くするとエロージョンの問題
があり、薄肉化は既に限界に達している。さらに薄くす
るにはベア材を使用する必要がある。一方、扁平チュー
ブについてもフィン同様肉薄化が必要である。しかし、
扁平チューブにおいてもあまり肉薄化すると熱媒体によ
る腐食の恐れがあり、必要な強度が確保できない恐れが
あるので、やはり薄肉化は既に限界に達している。ま
た、クラッド材や溶射を利用して表面にろう材層を設け
た扁平チューブやフィンを使用すると、ろう付の際にろ
う材が溶融して扁平チューブとフィンとの接合部に向け
て移動し、扁平チューブとフィンとの間にフィレット
（溶融凝固したろう材層）を形成する。このため、ろう
付後は流動したろう材の厚さ分だけ扁平チューブとフィ
ンとの間に間隙が生じ、多段の扁平チューブを組付けた
熱交換器全体では、ろう付前後の寸法差が大きく、扁平
チューブとフィンとの間のろう付不良や接合強度不足が
発生しやすい難点がある。
化が叫ばれ、熱交換器の軽量化のためにはフィンや扁平
チューブの一層の薄肉化が必要である。しかし、クラッ
ドフィンはあまり肉厚を薄くするとエロージョンの問題
があり、薄肉化は既に限界に達している。さらに薄くす
るにはベア材を使用する必要がある。一方、扁平チュー
ブについてもフィン同様肉薄化が必要である。しかし、
扁平チューブにおいてもあまり肉薄化すると熱媒体によ
る腐食の恐れがあり、必要な強度が確保できない恐れが
あるので、やはり薄肉化は既に限界に達している。ま
た、クラッド材や溶射を利用して表面にろう材層を設け
た扁平チューブやフィンを使用すると、ろう付の際にろ
う材が溶融して扁平チューブとフィンとの接合部に向け
て移動し、扁平チューブとフィンとの間にフィレット
（溶融凝固したろう材層）を形成する。このため、ろう
付後は流動したろう材の厚さ分だけ扁平チューブとフィ
ンとの間に間隙が生じ、多段の扁平チューブを組付けた
熱交換器全体では、ろう付前後の寸法差が大きく、扁平
チューブとフィンとの間のろう付不良や接合強度不足が
発生しやすい難点がある。
【０００５】図９は、従来の表面全面にろう材を塗布し
た扁平チューブよりなるチューブを使用して、ヘッダー
パイプと扁平チューブとフィンとを組み立てた図であっ
て、加熱ろう付する前の状態を示している。図におい
て、符号１はヘッダーパイプを示しており、その表面に
はろう材層５が形成されている。符号３は扁平チューブ
であり、その表面にも全面にわたってろう材層７が形成
されている。扁平チューブ３はその一端をヘッダーパイ
プ１に設けたスリット６に挿入して取付けられており、
扁平チューブ３の表面には所定の間隔を保ってフィン４
が固定されている。図９のように組み立てられたヘッダ
ーパイプ１と扁平チューブ３及びフィン４をろう材の融
点以上の温度に加熱すると、図１０のようにろう材が溶
けてヘッダーパイプ１と扁平チューブ３及び扁平チュー
ブ３とフィン４が接合される。この時、ヘッダーパイプ
１の表面のろう材層５は溶融してスリット６近傍に流
れ、フィレット（溶融凝固したろう材）８を形成してヘ
ッダーパイプ１と扁平チューブ３とが接合される。ま
た、扁平チューブ３の表面のろう材層７は溶融して毛管
力のよりフィン４近傍に流れ、フィレット９’を形成し
て扁平チューブ３とフィン４とが接合される。ろう材層
７が流れた後の扁平チューブ３とフィン４との間には、
ろう材層７の厚さに相当する間隙（ｇ）が生じている。
フィン表面にろう材層が形成されたブレージングフィン
を使用する場合には、扁平チューブとフィンとの間隙
（ｇ）はさらに大きくなる。このため扁平チューブ３と
フィン４との接合部に形成されるフィレット９’は、ろ
う材がろう材が不足して充分にまわりきらずに小さなフ
ィレットになったり、フィレットが全く形成されなかっ
たり、フィン４の幅方向に対して未形成の部分が生じた
りして、綺麗なフィレットが形成できない事態を引き起
こして、しばしばろう付不良となり、接合強度の不足や
熱交換率の低下を招くといった不都合が生じていた。
た扁平チューブよりなるチューブを使用して、ヘッダー
パイプと扁平チューブとフィンとを組み立てた図であっ
て、加熱ろう付する前の状態を示している。図におい
て、符号１はヘッダーパイプを示しており、その表面に
はろう材層５が形成されている。符号３は扁平チューブ
であり、その表面にも全面にわたってろう材層７が形成
されている。扁平チューブ３はその一端をヘッダーパイ
プ１に設けたスリット６に挿入して取付けられており、
扁平チューブ３の表面には所定の間隔を保ってフィン４
が固定されている。図９のように組み立てられたヘッダ
ーパイプ１と扁平チューブ３及びフィン４をろう材の融
点以上の温度に加熱すると、図１０のようにろう材が溶
けてヘッダーパイプ１と扁平チューブ３及び扁平チュー
ブ３とフィン４が接合される。この時、ヘッダーパイプ
１の表面のろう材層５は溶融してスリット６近傍に流
れ、フィレット（溶融凝固したろう材）８を形成してヘ
ッダーパイプ１と扁平チューブ３とが接合される。ま
た、扁平チューブ３の表面のろう材層７は溶融して毛管
力のよりフィン４近傍に流れ、フィレット９’を形成し
て扁平チューブ３とフィン４とが接合される。ろう材層
７が流れた後の扁平チューブ３とフィン４との間には、
ろう材層７の厚さに相当する間隙（ｇ）が生じている。
フィン表面にろう材層が形成されたブレージングフィン
を使用する場合には、扁平チューブとフィンとの間隙
（ｇ）はさらに大きくなる。このため扁平チューブ３と
フィン４との接合部に形成されるフィレット９’は、ろ
う材がろう材が不足して充分にまわりきらずに小さなフ
ィレットになったり、フィレットが全く形成されなかっ
たり、フィン４の幅方向に対して未形成の部分が生じた
りして、綺麗なフィレットが形成できない事態を引き起
こして、しばしばろう付不良となり、接合強度の不足や
熱交換率の低下を招くといった不都合が生じていた。
【０００６】本発明は、上記のようなろう付不良の問題
を解決し、ヘッダーパイプと扁平チューブとのろう付接
合を良好なものにし、しかも扁平チューブとフィンとの
接合も確実なものとし、かつ高い熱交換率を確保できる
熱交換器の製造方法を提供するものである。
を解決し、ヘッダーパイプと扁平チューブとのろう付接
合を良好なものにし、しかも扁平チューブとフィンとの
接合も確実なものとし、かつ高い熱交換率を確保できる
熱交換器の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記ろう付不良を解消
し、健全な接合部を有する熱交換器とするために、本発
明の第１の熱交換器の製造方法では、一対のヘッダーパ
イプと、これらヘッダーパイプ間に架設された複数の扁
平チューブと、該扁平チューブに付設されたフィンとを
具備してなる熱交換器の製造方法であって、該扁平チュ
ーブ表面の平坦部に扁平チューブの長手方向に伸びた溝
を設け、前記ヘッダーパイプ表面にはろう材層を設け、
これらヘッダーパイプと扁平チューブとフィンの各部材
を所定の構造に組み立てた後、ろう材の融点以上の所定
の温度に加熱して、ヘッダーパイプと扁平チューブの接
合部をろう付接合すると同時に、ヘッダーパイプ表面か
ら前記扁平チューブ表面の溝中に溶融したろう材を流動
させて、扁平チューブとフィンとをろう付接合する熱交
換器の製造方法を採用したこの熱交換器の製造方法によ
れば、フィン材と扁平チューブ材双方ともにベア材を使
用するので組み立て時の寸法がそのままろう付け時にも
維持されるので寸法変化が無く、一方、溶融ろう材は扁
平チューブ材表面に付設された溝内を毛管力によって流
動して移動するので、各フィン材との接合点にまんべん
なく行き渡り、各フィン材との接合点で綺麗なフィレッ
トが形成されて、ろう付不良が解消し、健全な扁平チュ
ーブとフィンとの接合部を有する熱交換器が得られる。
し、健全な接合部を有する熱交換器とするために、本発
明の第１の熱交換器の製造方法では、一対のヘッダーパ
イプと、これらヘッダーパイプ間に架設された複数の扁
平チューブと、該扁平チューブに付設されたフィンとを
具備してなる熱交換器の製造方法であって、該扁平チュ
ーブ表面の平坦部に扁平チューブの長手方向に伸びた溝
を設け、前記ヘッダーパイプ表面にはろう材層を設け、
これらヘッダーパイプと扁平チューブとフィンの各部材
を所定の構造に組み立てた後、ろう材の融点以上の所定
の温度に加熱して、ヘッダーパイプと扁平チューブの接
合部をろう付接合すると同時に、ヘッダーパイプ表面か
ら前記扁平チューブ表面の溝中に溶融したろう材を流動
させて、扁平チューブとフィンとをろう付接合する熱交
換器の製造方法を採用したこの熱交換器の製造方法によ
れば、フィン材と扁平チューブ材双方ともにベア材を使
用するので組み立て時の寸法がそのままろう付け時にも
維持されるので寸法変化が無く、一方、溶融ろう材は扁
平チューブ材表面に付設された溝内を毛管力によって流
動して移動するので、各フィン材との接合点にまんべん
なく行き渡り、各フィン材との接合点で綺麗なフィレッ
トが形成されて、ろう付不良が解消し、健全な扁平チュ
ーブとフィンとの接合部を有する熱交換器が得られる。
【０００８】本発明では、前記扁平チューブ表面に、フ
ラックスが塗布されていてもよい。表面にフラックスを
塗布しておくと溶融したろう材の流動が促進されて、各
フィン材との接合点にまんべんなくろう材が行き渡る利
点がある。このため、細くて長い溝でもヘッダーパイプ
表面のろう材層だけで、充分満足のいくフィレットが形
成される。
ラックスが塗布されていてもよい。表面にフラックスを
塗布しておくと溶融したろう材の流動が促進されて、各
フィン材との接合点にまんべんなくろう材が行き渡る利
点がある。このため、細くて長い溝でもヘッダーパイプ
表面のろう材層だけで、充分満足のいくフィレットが形
成される。
【０００９】本発明の第２の製造方法は、一対のヘッダ
ーパイプと、これらヘッダーパイプ間に架設された複数
の扁平チューブと、該扁平チューブに付設されたフィン
とを具備してなる熱交換器の製造方法であって、該扁平
チューブ表面の平坦部に扁平チューブの長手方向に伸び
た溝を設け、該チューブ表面にろう材を塗布しておき、
前記ヘッダーパイプ表面にはろう材層を設け、これらヘ
ッダーパイプと扁平チューブとフィンの各部材を所定の
構造に組み立てた後、ろう材の融点以上の所定の温度に
加熱して、ヘッダーパイプと扁平チューブの接合部をろ
う付接合すると同時に、溶融したヘッダーパイプ表面の
ろう材及び該扁平チューブ表面の溝中のろう材を前記扁
平チューブ表面の溝中を流動させて、扁平チューブとフ
ィンとをろう付接合する熱交換器の製造方法を採用し
た。前記の第１の製造方法では、ろう材はヘッダーパイ
プ表面のろう材層のみから供給されるため、扁平チュー
ブの長さ（＝対向するヘッダーパイプの間隔）が長くな
ったり、扁平チューブの幅が広い場合には、溶融ろう材
が不足する恐れがある。これに対して本発明の第２の方
法によれば、ヘッダーパイプ表面のろう材層に加え、扁
平チューブ表面のろう材からも溶融ろう材が供給される
ので、ろう材不足を招く恐れは無く、しかも、共にベア
材からなる扁平チューブとフィンとから熱交換器を組み
立ててあるので、ろう付け前後で寸法変化が無く、大型
の熱交換器においてもろう付不良が発生せず、健全な扁
平チューブとフィンとの接合部を有する熱交換器が得ら
れる。
ーパイプと、これらヘッダーパイプ間に架設された複数
の扁平チューブと、該扁平チューブに付設されたフィン
とを具備してなる熱交換器の製造方法であって、該扁平
チューブ表面の平坦部に扁平チューブの長手方向に伸び
た溝を設け、該チューブ表面にろう材を塗布しておき、
前記ヘッダーパイプ表面にはろう材層を設け、これらヘ
ッダーパイプと扁平チューブとフィンの各部材を所定の
構造に組み立てた後、ろう材の融点以上の所定の温度に
加熱して、ヘッダーパイプと扁平チューブの接合部をろ
う付接合すると同時に、溶融したヘッダーパイプ表面の
ろう材及び該扁平チューブ表面の溝中のろう材を前記扁
平チューブ表面の溝中を流動させて、扁平チューブとフ
ィンとをろう付接合する熱交換器の製造方法を採用し
た。前記の第１の製造方法では、ろう材はヘッダーパイ
プ表面のろう材層のみから供給されるため、扁平チュー
ブの長さ（＝対向するヘッダーパイプの間隔）が長くな
ったり、扁平チューブの幅が広い場合には、溶融ろう材
が不足する恐れがある。これに対して本発明の第２の方
法によれば、ヘッダーパイプ表面のろう材層に加え、扁
平チューブ表面のろう材からも溶融ろう材が供給される
ので、ろう材不足を招く恐れは無く、しかも、共にベア
材からなる扁平チューブとフィンとから熱交換器を組み
立ててあるので、ろう付け前後で寸法変化が無く、大型
の熱交換器においてもろう付不良が発生せず、健全な扁
平チューブとフィンとの接合部を有する熱交換器が得ら
れる。
【００１０】なお、本発明においては、前記扁平チュー
ブ表面に、ろう材と共にフラックスを混合して充填して
も良いことは勿論である。フラックスがあれば溶融ろう
材の流動性が一段と良くなり、細くて長い溝でも充分に
ろう材を行き渡らせることができるからである。また、
前記扁平チューブ表面にろう材があれば、ヘッダーパイ
プ表面のろう材を補充して、ヘッダーパイプと扁平チュ
ーブ及び扁平チューブとフィンの接合部に完全なフィレ
ットを形成することができるので、ろう付不良が発生せ
ず健全な扁平チューブとフィンとの接合部を有する熱交
換器が得られる。
ブ表面に、ろう材と共にフラックスを混合して充填して
も良いことは勿論である。フラックスがあれば溶融ろう
材の流動性が一段と良くなり、細くて長い溝でも充分に
ろう材を行き渡らせることができるからである。また、
前記扁平チューブ表面にろう材があれば、ヘッダーパイ
プ表面のろう材を補充して、ヘッダーパイプと扁平チュ
ーブ及び扁平チューブとフィンの接合部に完全なフィレ
ットを形成することができるので、ろう付不良が発生せ
ず健全な扁平チューブとフィンとの接合部を有する熱交
換器が得られる。
【００１１】本発明では、前記扁平チューブ表面の溝
が、狭い間隔を保って複数設けられているものであって
も良い。本発明では溶融ろう材は主としてヘッダーパイ
プ表面のろう材層から供給されるため、扁平チューブの
幅一杯に均等にろう材が流れることが重要である。この
ためには扁平チューブ表面の溝は扁平チューブの幅や溝
の大きさにもよるが、微小な間隔を保って扁平チューブ
の幅一杯に複数設けられているものがよい。これによ
り、各フィンとの接合部において均一な接合が達成され
る。
が、狭い間隔を保って複数設けられているものであって
も良い。本発明では溶融ろう材は主としてヘッダーパイ
プ表面のろう材層から供給されるため、扁平チューブの
幅一杯に均等にろう材が流れることが重要である。この
ためには扁平チューブ表面の溝は扁平チューブの幅や溝
の大きさにもよるが、微小な間隔を保って扁平チューブ
の幅一杯に複数設けられているものがよい。これによ
り、各フィンとの接合部において均一な接合が達成され
る。
【００１２】また本発明では、前記扁平チューブ表面の
溝は、深さが１０〜５０μｍで幅が１０〜５００μｍで
あることが好ましい。扁平チューブ表面の溝は、溶融ろ
う材が毛管力によってフィンとの接合部まで充分に流動
するものでなければならない。一方、扁平チューブの肉
厚は薄肉化の追求によってエロージョンに耐える厚さの
限界まで薄くなっている。従って、扁平チューブ表面の
溝の深さは５０μｍ以下が好ましい。その上で溶融ろう
材の毛管力を働かせるには、扁平チューブ表面の溝は、
深さが１０〜５０μｍで幅が１０〜５００μｍであるこ
とが好ましい。さらに好ましくは、深さが３０〜４０μ
ｍで幅が５０〜１００μｍである。
溝は、深さが１０〜５０μｍで幅が１０〜５００μｍで
あることが好ましい。扁平チューブ表面の溝は、溶融ろ
う材が毛管力によってフィンとの接合部まで充分に流動
するものでなければならない。一方、扁平チューブの肉
厚は薄肉化の追求によってエロージョンに耐える厚さの
限界まで薄くなっている。従って、扁平チューブ表面の
溝の深さは５０μｍ以下が好ましい。その上で溶融ろう
材の毛管力を働かせるには、扁平チューブ表面の溝は、
深さが１０〜５０μｍで幅が１０〜５００μｍであるこ
とが好ましい。さらに好ましくは、深さが３０〜４０μ
ｍで幅が５０〜１００μｍである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係わる熱交換器
の一例を示すもので、この熱交換器１００は左右に配置
されたヘッダーパイプ１，２と、これらのヘッダーパイ
プ１，２の間に相互に間隔を保って平行に、かつヘッダ
ーパイプ１，２に対して直角に接合された複数の扁平チ
ューブ３と、扁平チューブ３に付設された波形のフィン
４を主体として構成されている。前記ヘッダーパイプ
１，２と扁平チューブ３及びフィン４は、それぞれ熱伝
導性の良いアルミニウム合金などから構成されている。
の一例を示すもので、この熱交換器１００は左右に配置
されたヘッダーパイプ１，２と、これらのヘッダーパイ
プ１，２の間に相互に間隔を保って平行に、かつヘッダ
ーパイプ１，２に対して直角に接合された複数の扁平チ
ューブ３と、扁平チューブ３に付設された波形のフィン
４を主体として構成されている。前記ヘッダーパイプ
１，２と扁平チューブ３及びフィン４は、それぞれ熱伝
導性の良いアルミニウム合金などから構成されている。
【００１４】図２は、図１のヘッダーパイプ１と扁平チ
ューブ３との接合部を示す線Ｘ−Ｘ’に沿った断面図で
ある。ヘッダーパイプ１の表面にはろう材層５が設けら
れている。ヘッダーパイプ１のヘッダーパイプ２と対向
する側面に複数のスリット６が設けられ、スリット６中
に扁平チューブ３が挿入されている。この扁平チューブ
３は、表面に溝（図示省略）が形成されているものであ
る。図３は本発明の扁平チューブ３の構造を示す外観斜
視図である。扁平チューブ３は断面に示すように中空の
複数の穴３１が設けられており、この穴の中を熱媒体が
循環するようになっている。扁平チューブ３の両表面の
平坦部には、溝３２が扁平チューブ３の長手方向に沿っ
て、狭い間隔を保って平行に複数設けられている。溝３
２の間隔は扁平チューブ３及びフィン４の幅と扁平チュ
ーブ３の長さを勘案し、溝３２の太さ（深さ×幅）に応
じて適宜決めればよい。当然ながら扁平チューブ３及び
フィン４の幅が広い場合には、ろう材の拡がりを容易に
するために、扁平チューブ３及びフィン４の幅いっぱい
に複数の溝を設けるのが好ましい。扁平チューブ３及び
フィン４の幅が狭い場合には、中央部に１本の溝を設け
たのでも良い。
ューブ３との接合部を示す線Ｘ−Ｘ’に沿った断面図で
ある。ヘッダーパイプ１の表面にはろう材層５が設けら
れている。ヘッダーパイプ１のヘッダーパイプ２と対向
する側面に複数のスリット６が設けられ、スリット６中
に扁平チューブ３が挿入されている。この扁平チューブ
３は、表面に溝（図示省略）が形成されているものであ
る。図３は本発明の扁平チューブ３の構造を示す外観斜
視図である。扁平チューブ３は断面に示すように中空の
複数の穴３１が設けられており、この穴の中を熱媒体が
循環するようになっている。扁平チューブ３の両表面の
平坦部には、溝３２が扁平チューブ３の長手方向に沿っ
て、狭い間隔を保って平行に複数設けられている。溝３
２の間隔は扁平チューブ３及びフィン４の幅と扁平チュ
ーブ３の長さを勘案し、溝３２の太さ（深さ×幅）に応
じて適宜決めればよい。当然ながら扁平チューブ３及び
フィン４の幅が広い場合には、ろう材の拡がりを容易に
するために、扁平チューブ３及びフィン４の幅いっぱい
に複数の溝を設けるのが好ましい。扁平チューブ３及び
フィン４の幅が狭い場合には、中央部に１本の溝を設け
たのでも良い。
【００１５】図４に、扁平チューブ３の表面に設けた断
面がＶ字型の溝３２の断面形状を拡大して示した。溝３
２の太さ（深さ（ｄ）×幅（ｗ））は、溶融ろう材が、
扁平チューブ３の長手方向に沿って流動するのに必要な
毛管力を発生させるような深さと幅であれば良い。ただ
し、扁平チューブ３の肉厚（ｔ）は、熱交換器の薄肉化
のために極小にしてあるので、扁平チューブ３の表面に
あまり深い溝を設けるのは強度の点からもエロージョン
対策の上からも好ましくない。従って、溝３２の深さ
（ｄ）は５０μｍ以下が好ましい。その上で、溶融ろう
材が流動するのに十分な毛管力を発生させるためには、
溝３２の深さ（ｄ）は１０μｍ〜５０μｍ、溝３２の幅
（ｗ）は１０μｍ〜５００μｍが好ましい。さらに好ま
しくは、深さ（ｄ）は３０μｍ〜４０μｍ、幅（ｗ）は
５０μｍ〜１００μｍとするのが良い。
面がＶ字型の溝３２の断面形状を拡大して示した。溝３
２の太さ（深さ（ｄ）×幅（ｗ））は、溶融ろう材が、
扁平チューブ３の長手方向に沿って流動するのに必要な
毛管力を発生させるような深さと幅であれば良い。ただ
し、扁平チューブ３の肉厚（ｔ）は、熱交換器の薄肉化
のために極小にしてあるので、扁平チューブ３の表面に
あまり深い溝を設けるのは強度の点からもエロージョン
対策の上からも好ましくない。従って、溝３２の深さ
（ｄ）は５０μｍ以下が好ましい。その上で、溶融ろう
材が流動するのに十分な毛管力を発生させるためには、
溝３２の深さ（ｄ）は１０μｍ〜５０μｍ、溝３２の幅
（ｗ）は１０μｍ〜５００μｍが好ましい。さらに好ま
しくは、深さ（ｄ）は３０μｍ〜４０μｍ、幅（ｗ）は
５０μｍ〜１００μｍとするのが良い。
【００１６】溝３２の断面形状は図４に示したＶ字状に
限らず、矩形状や半円状であっても良い。図５に溝３２
の断面形状の例を示す。図５（ａ）は図４に示したＶ字
状の例であり、断面は二等辺三角形でなくても良い。図
５（ｂ）は矩形状の例であり、断面は正方形でも長方形
でもあるいは逆台形であっても良い。図５（ｃ）は半円
状の例であり、断面は半円の他に部分円や部分楕円であ
っても良い。いずれの場合にも溝３２の深さ（ｄ）は扁
平チューブの表面から溝の最下部までの距離で表わし、
溝３２のの幅（ｗ）は扁平チューブの表面の開口部の幅
で表わすものとする。
限らず、矩形状や半円状であっても良い。図５に溝３２
の断面形状の例を示す。図５（ａ）は図４に示したＶ字
状の例であり、断面は二等辺三角形でなくても良い。図
５（ｂ）は矩形状の例であり、断面は正方形でも長方形
でもあるいは逆台形であっても良い。図５（ｃ）は半円
状の例であり、断面は半円の他に部分円や部分楕円であ
っても良い。いずれの場合にも溝３２の深さ（ｄ）は扁
平チューブの表面から溝の最下部までの距離で表わし、
溝３２のの幅（ｗ）は扁平チューブの表面の開口部の幅
で表わすものとする。
【００１７】これら扁平チューブの表面の溝を形成する
には、熱間押出成形の際に押出ダイスを所定の溝形状を
有する断面形状とするか、又は平坦部を有する多穴扁平
チューブに熱間押出成形した後ロール成形により成形す
るか、あるいはダイスでスクライブ成形して製造するこ
とができる。
には、熱間押出成形の際に押出ダイスを所定の溝形状を
有する断面形状とするか、又は平坦部を有する多穴扁平
チューブに熱間押出成形した後ロール成形により成形す
るか、あるいはダイスでスクライブ成形して製造するこ
とができる。
【００１８】本発明で使用する扁平チューブ３の表面の
溝３２内には、ろう材の流動を促進させるためのフラッ
クスを塗布したものであっても良い。フラックスとして
は、例えばＫＡｌＦ4 、Ｋ3ＡｌＦ4等のフッ化アルミニ
ウムのカリ塩の水溶液からなる非腐食性のフラックスが
利用できる。
溝３２内には、ろう材の流動を促進させるためのフラッ
クスを塗布したものであっても良い。フラックスとして
は、例えばＫＡｌＦ4 、Ｋ3ＡｌＦ4等のフッ化アルミニ
ウムのカリ塩の水溶液からなる非腐食性のフラックスが
利用できる。
【００１９】本発明で使用する扁平チューブ３の表面に
は、ろう材を塗布しても良い。扁平チューブの寸法が長
くなってもろう材不足を招くことは無く、また、溝の数
が少なくてもろう材不足を招くことも無く、扁平チュー
ブとフィンとの接合部に健全なフィレットを形成するの
に有効である。
は、ろう材を塗布しても良い。扁平チューブの寸法が長
くなってもろう材不足を招くことは無く、また、溝の数
が少なくてもろう材不足を招くことも無く、扁平チュー
ブとフィンとの接合部に健全なフィレットを形成するの
に有効である。
【００２０】ここで、扁平チューブ３の表面に塗布する
ろう材としては、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系ろう材が使用できる。Ａｌ−Ｓｉ系ろう材として
は、例えばＳｉ：９．０〜１１．０重量％、残部Ａｌか
らなる組成のものが使用される。上記のようなろう材を
微粉末にして、前記扁平チューブ３の表面に塗布する。
この際、粉末ろう材をバインダーと混合したものを使用
しても良い。さらには、扁平チューブ３の表面に塗布す
る粉末ろう材にフラックスを混合したものを用いても良
い。粉末ろう材に混合するフラックスとしては、通常フ
ラックスとして使用されるフッ化アルミニウムのカリ塩
（主としてＫＡｌＦ4 ）からなる非腐食性フラックスが
利用できる。あるいはまた、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＣ
ｌ、ＺｎＣｌ2 、ＳｒＣｌ2 等の塩化物系フラックスも
利用できる。これらのフラックスを混合したろう材の融
点は、約５４０〜５８０℃前後であり流動性も良くな
る。
ろう材としては、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系ろう材が使用できる。Ａｌ−Ｓｉ系ろう材として
は、例えばＳｉ：９．０〜１１．０重量％、残部Ａｌか
らなる組成のものが使用される。上記のようなろう材を
微粉末にして、前記扁平チューブ３の表面に塗布する。
この際、粉末ろう材をバインダーと混合したものを使用
しても良い。さらには、扁平チューブ３の表面に塗布す
る粉末ろう材にフラックスを混合したものを用いても良
い。粉末ろう材に混合するフラックスとしては、通常フ
ラックスとして使用されるフッ化アルミニウムのカリ塩
（主としてＫＡｌＦ4 ）からなる非腐食性フラックスが
利用できる。あるいはまた、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＣ
ｌ、ＺｎＣｌ2 、ＳｒＣｌ2 等の塩化物系フラックスも
利用できる。これらのフラックスを混合したろう材の融
点は、約５４０〜５８０℃前後であり流動性も良くな
る。
【００２１】図６は、ヘッダーパイプ１と扁平チューブ
３及び扁平チューブ３とフィン４との接合状態を、ろう
材の溶融接合前の組み立てた段階の断面構造で示したも
のである。図６では円形断面のヘッダーパイプ１の表面
にろう材層５が形成されている。ヘッダーパイプ１の内
側に設けられたスリット６には、扁平チューブ３を挿入
してある。また、扁平チューブ３には、所定の間隔（フ
ィンピッチ）でフィン４を扁平チューブ３の平坦面に接
触させて組み立ててある。通常フィンピッチは３ｍｍ前
後であり、フィンピッチが細かいほど熱交換率が良くな
る。
３及び扁平チューブ３とフィン４との接合状態を、ろう
材の溶融接合前の組み立てた段階の断面構造で示したも
のである。図６では円形断面のヘッダーパイプ１の表面
にろう材層５が形成されている。ヘッダーパイプ１の内
側に設けられたスリット６には、扁平チューブ３を挿入
してある。また、扁平チューブ３には、所定の間隔（フ
ィンピッチ）でフィン４を扁平チューブ３の平坦面に接
触させて組み立ててある。通常フィンピッチは３ｍｍ前
後であり、フィンピッチが細かいほど熱交換率が良くな
る。
【００２２】図６のようにヘッダーパイプ１と扁平チュ
ーブ３及びフィン４とを組み立てた後、ろう材の融点以
上の温度に加熱して前記ろう材層５を溶融させると、図
７に示すようにヘッダーパイプ１と扁平チューブ３との
接合部近傍のろう材は、スリット６のヘッダーパイプ１
と扁平チューブ３との間隙に流入し、そこで凝固すると
ヘッダーパイプ１と扁平チューブ３の接合部には適度な
大きさのフィレット（ろう材溶融凝固層）８が形成され
て、ヘッダーパイプ１と扁平チューブ３とが綺麗に接合
される。同時に、ヘッダーパイプ１表面のろう材は、扁
平チューブ３表面の溝３２内を流動して扁平チューブ３
とフィン４との接合部に集まり、扁平チューブ３とフィ
ン４との接合部にも毛管力により適度な大きさのフィレ
ット９が形成されて、扁平チューブ３とフィン４とが接
合される。
ーブ３及びフィン４とを組み立てた後、ろう材の融点以
上の温度に加熱して前記ろう材層５を溶融させると、図
７に示すようにヘッダーパイプ１と扁平チューブ３との
接合部近傍のろう材は、スリット６のヘッダーパイプ１
と扁平チューブ３との間隙に流入し、そこで凝固すると
ヘッダーパイプ１と扁平チューブ３の接合部には適度な
大きさのフィレット（ろう材溶融凝固層）８が形成され
て、ヘッダーパイプ１と扁平チューブ３とが綺麗に接合
される。同時に、ヘッダーパイプ１表面のろう材は、扁
平チューブ３表面の溝３２内を流動して扁平チューブ３
とフィン４との接合部に集まり、扁平チューブ３とフィ
ン４との接合部にも毛管力により適度な大きさのフィレ
ット９が形成されて、扁平チューブ３とフィン４とが接
合される。
【００２３】図８に本発明の熱交換器の扁平チューブ３
とフィン４との接合状態を、図７の線Ｙ−Ｙ’に沿った
断面で示す。図８では、扁平チューブ３の幅（Ｗ）一杯
に断面Ｖ字型の５本の溝３２が設けられている。５本の
溝３２内を流動してきたろう材が、扁平チューブ３とフ
ィン４との接合部で毛管力によって扁平チューブ３の幅
方向に拡がって、扁平チューブ３の幅方向全面にフィレ
ット９を形成する。扁平チューブ３とフィン４とは、ろ
う付前には互いに接触して組み立てられ、ろう付後も間
隙を生じることなく互いに接触しているので、ろう付前
後で熱交換器の変形もなく、無理な力も発生しないので
ろう付不良も起こらず、健全なろう付接合が得られる。
とフィン４との接合状態を、図７の線Ｙ−Ｙ’に沿った
断面で示す。図８では、扁平チューブ３の幅（Ｗ）一杯
に断面Ｖ字型の５本の溝３２が設けられている。５本の
溝３２内を流動してきたろう材が、扁平チューブ３とフ
ィン４との接合部で毛管力によって扁平チューブ３の幅
方向に拡がって、扁平チューブ３の幅方向全面にフィレ
ット９を形成する。扁平チューブ３とフィン４とは、ろ
う付前には互いに接触して組み立てられ、ろう付後も間
隙を生じることなく互いに接触しているので、ろう付前
後で熱交換器の変形もなく、無理な力も発生しないので
ろう付不良も起こらず、健全なろう付接合が得られる。
【００２４】
【作用】本発明は、一対のヘッダーパイプと、これらヘ
ッダーパイプ間に架設された複数の扁平チューブと、扁
平チューブに付設されたフィンを具備してなる熱交換器
において、扁平チューブ表面に溝を設け、ヘッダーパイ
プ表面に設けたろう材層を溶融させて該溝内を扁平チュ
ーブとフィンとの接合部分まで毛管力を利用して流動さ
せ、扁平チューブとフィンとを接合する方法である。ろ
う付け前に扁平チューブとフィンをしっかり接触させて
組み立てておくので、ろう付の際にも扁平チューブとフ
ィンとの間の寸法変化が発生せず、扁平チューブとフィ
ンとの接合を確実にしたものである。
ッダーパイプ間に架設された複数の扁平チューブと、扁
平チューブに付設されたフィンを具備してなる熱交換器
において、扁平チューブ表面に溝を設け、ヘッダーパイ
プ表面に設けたろう材層を溶融させて該溝内を扁平チュ
ーブとフィンとの接合部分まで毛管力を利用して流動さ
せ、扁平チューブとフィンとを接合する方法である。ろ
う付け前に扁平チューブとフィンをしっかり接触させて
組み立てておくので、ろう付の際にも扁平チューブとフ
ィンとの間の寸法変化が発生せず、扁平チューブとフィ
ンとの接合を確実にしたものである。
【００２５】
【実施例】以下実施例を用いて説明する。 （実施例１〜６、比較例）アルミニウム合金製のヘッダ
ーパイプと扁平チューブとフィンを有し、概略構成が図
１の自動車用熱交換器を製造した。ヘッダーパイプ材に
は、芯材が３００３合金で両側表面が４０４５合金のク
ラッド材からなる断面円形の電縫管を使用した。ヘッダ
ーパイプの側面には、扁平チューブ挿入用のスリットを
複数個設けた。扁平チューブ材には１０５０合金のベア
材からなる多穴押出扁平チューブを使用した。扁平チュ
ーブ材の肉厚は４００μｍで厚さは２ｍｍ、幅は２０ｍ
ｍである。また、扁平チューブ材表面の平坦部には、表
１に示す寸法の溝を設けたものを使用した。フィン材に
は３００３合金のベア材をコルゲート加工したものを使
用した。フィン材の幅は１８ｍｍである。フィンピッチ
は３ｍｍとした。
ーパイプと扁平チューブとフィンを有し、概略構成が図
１の自動車用熱交換器を製造した。ヘッダーパイプ材に
は、芯材が３００３合金で両側表面が４０４５合金のク
ラッド材からなる断面円形の電縫管を使用した。ヘッダ
ーパイプの側面には、扁平チューブ挿入用のスリットを
複数個設けた。扁平チューブ材には１０５０合金のベア
材からなる多穴押出扁平チューブを使用した。扁平チュ
ーブ材の肉厚は４００μｍで厚さは２ｍｍ、幅は２０ｍ
ｍである。また、扁平チューブ材表面の平坦部には、表
１に示す寸法の溝を設けたものを使用した。フィン材に
は３００３合金のベア材をコルゲート加工したものを使
用した。フィン材の幅は１８ｍｍである。フィンピッチ
は３ｍｍとした。
【００２６】上記のような間隔４００ｍｍで対向する一
対のヘッダーパイプと３０段の多穴扁平チューブ及び３
１段のフィンを所定の熱交換器に組立てた。この熱交換
器にノコロックフラックスを塗布した後、窒素雰囲気中
で６００℃×３分の条件で加熱し、ろう付接合して熱交
換器を製造した。得られた熱交換器のヘッダーパイプと
扁平チューブ及び扁平チューブとフィンとの接合部につ
いて接合状態を目視観察し、エロージョンの影響を調べ
た。これらの結果を表１に併記する。表１のろう付性の
評価において、ヘッダーパイプと扁平チューブとの接合
部については、接合状態を目視観察して溶融したろう材
がフィレットを形成して、ヘッダーパイプのスリットと
扁平チューブとの間隙に完全に充填していて、大きなフ
ィレットを形成している場合は◎印を付した。また、扁
平チューブとフィンとの接合部については、以下のよう
に判定した。すなわち、３３箇所のフィン接合部を含む
長さ１００ｍｍの扁平チューブを切り取り、各接合箇所
についてフィン幅（１８ｍｍ）に対する接合長さの割合
を接合率と定義する。そして接合率が９８％以上の場合
を最良（◎印）、接合率が９５％以上９８％未満の場合
を良（○印）、９０％以上９５％未満を合格（△印）、
９０％未満の場合を不良（×印）と判定した。扁平チュ
ーブのエロージョンは、強度に大きな影響がなかった場
合は○印、強度にやや影響があった場合は△印を付して
判定した。また比較例として、従来のチューブ表面に粉
末ろう材を塗布したろう材層を有する扁平チューブを使
用して、同様の熱交換器を製造した場合についても同じ
評価をした。この結果も表１に併記する。
対のヘッダーパイプと３０段の多穴扁平チューブ及び３
１段のフィンを所定の熱交換器に組立てた。この熱交換
器にノコロックフラックスを塗布した後、窒素雰囲気中
で６００℃×３分の条件で加熱し、ろう付接合して熱交
換器を製造した。得られた熱交換器のヘッダーパイプと
扁平チューブ及び扁平チューブとフィンとの接合部につ
いて接合状態を目視観察し、エロージョンの影響を調べ
た。これらの結果を表１に併記する。表１のろう付性の
評価において、ヘッダーパイプと扁平チューブとの接合
部については、接合状態を目視観察して溶融したろう材
がフィレットを形成して、ヘッダーパイプのスリットと
扁平チューブとの間隙に完全に充填していて、大きなフ
ィレットを形成している場合は◎印を付した。また、扁
平チューブとフィンとの接合部については、以下のよう
に判定した。すなわち、３３箇所のフィン接合部を含む
長さ１００ｍｍの扁平チューブを切り取り、各接合箇所
についてフィン幅（１８ｍｍ）に対する接合長さの割合
を接合率と定義する。そして接合率が９８％以上の場合
を最良（◎印）、接合率が９５％以上９８％未満の場合
を良（○印）、９０％以上９５％未満を合格（△印）、
９０％未満の場合を不良（×印）と判定した。扁平チュ
ーブのエロージョンは、強度に大きな影響がなかった場
合は○印、強度にやや影響があった場合は△印を付して
判定した。また比較例として、従来のチューブ表面に粉
末ろう材を塗布したろう材層を有する扁平チューブを使
用して、同様の熱交換器を製造した場合についても同じ
評価をした。この結果も表１に併記する。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１の結果から、本発明の扁平チューブ表
面に適正な溝を設けた場合には、ヘッダーパイプと扁平
チューブの接合部は勿論のこと、扁平チューブとフィン
との接合部においても、ヘッダーパイプ表面のろう材が
フィン全体に行き渡り、綺麗なフィレットを形成して良
好なろう付接合が得られることが判明した。これに対し
て比較例は、チューブ表面にろう材層があるため寸法変
化が生じて、フィンの接合不良となった。
面に適正な溝を設けた場合には、ヘッダーパイプと扁平
チューブの接合部は勿論のこと、扁平チューブとフィン
との接合部においても、ヘッダーパイプ表面のろう材が
フィン全体に行き渡り、綺麗なフィレットを形成して良
好なろう付接合が得られることが判明した。これに対し
て比較例は、チューブ表面にろう材層があるため寸法変
化が生じて、フィンの接合不良となった。
【００２９】（実施例７，８）次に、扁平チューブ材の
幅を１０ｍｍとし、扁平チューブ材表面の平坦部には、
表２に示す寸法の溝を設けたものを使用した。チューブ
表面にはノコロックフラックスを塗布した。フィン材の
幅は８ｍｍである。扁平チューブ材とフィン材を上記の
ものに変更した以外は実施例１と同様に熱交換器に組み
立て、窒素雰囲気中で６００℃×３分の条件で加熱し、
ろう付接合して熱交換器を製造した。得られた熱交換器
のヘッダーパイプと扁平チューブ及び扁平チューブとフ
ィンとの接合部について接合状態を目視観察し、エロー
ジョンの影響を調べた。評価の方法は実施例１と同様で
ある。これらの結果を表２に併記する。
幅を１０ｍｍとし、扁平チューブ材表面の平坦部には、
表２に示す寸法の溝を設けたものを使用した。チューブ
表面にはノコロックフラックスを塗布した。フィン材の
幅は８ｍｍである。扁平チューブ材とフィン材を上記の
ものに変更した以外は実施例１と同様に熱交換器に組み
立て、窒素雰囲気中で６００℃×３分の条件で加熱し、
ろう付接合して熱交換器を製造した。得られた熱交換器
のヘッダーパイプと扁平チューブ及び扁平チューブとフ
ィンとの接合部について接合状態を目視観察し、エロー
ジョンの影響を調べた。評価の方法は実施例１と同様で
ある。これらの結果を表２に併記する。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２の結果から、溝の幅を狭くしても表面
にフラックスを塗布してあると溶融ろう材の流動が良く
なり、扁平チューブとフィンとの良好な接合が達成され
ることが判る。
にフラックスを塗布してあると溶融ろう材の流動が良く
なり、扁平チューブとフィンとの良好な接合が達成され
ることが判る。
【００３２】（実施例９〜１２）次に、扁平チューブ材
の幅を２０ｍｍとし、扁平チューブ材表面の平坦部に
は、表３に示す寸法の溝を設けたものを使用した。チュ
ーブ表面には、Ａｌ−１０％ＳｉのＪＩＳ４０４５ろう
材粉末とフッ化アルミ系の非腐食性フラックスをバイン
ダーと共に混合微粉砕し、扁平チューブ表面にろう材と
フラックスを塗布した。
の幅を２０ｍｍとし、扁平チューブ材表面の平坦部に
は、表３に示す寸法の溝を設けたものを使用した。チュ
ーブ表面には、Ａｌ−１０％ＳｉのＪＩＳ４０４５ろう
材粉末とフッ化アルミ系の非腐食性フラックスをバイン
ダーと共に混合微粉砕し、扁平チューブ表面にろう材と
フラックスを塗布した。
【００３３】実施例１と同様な一対のヘッダーパイプを
間隔８００ｍｍで対向させ、上記のチューブ表面にろう
材とフラックスを塗布した多穴扁平チューブを３０段
と、幅１８ｍｍの実施例１と同様の３１段のフィンを所
定の熱交換器に組立てた。この熱交換器を窒素雰囲気中
で６００℃×３分の条件で加熱し、ろう付接合して熱交
換器を製造した。得られた熱交換器のヘッダーパイプと
扁平チューブ及び扁平チューブとフィンとの接合部につ
いて接合状態を目視観察し、エロージョンの影響を調べ
た。評価の方法は実施例１と同様である。これらの結果
を表３に併記する。
間隔８００ｍｍで対向させ、上記のチューブ表面にろう
材とフラックスを塗布した多穴扁平チューブを３０段
と、幅１８ｍｍの実施例１と同様の３１段のフィンを所
定の熱交換器に組立てた。この熱交換器を窒素雰囲気中
で６００℃×３分の条件で加熱し、ろう付接合して熱交
換器を製造した。得られた熱交換器のヘッダーパイプと
扁平チューブ及び扁平チューブとフィンとの接合部につ
いて接合状態を目視観察し、エロージョンの影響を調べ
た。評価の方法は実施例１と同様である。これらの結果
を表３に併記する。
【００３４】
【表３】
【００３５】表３の結果から、ヘッダーパイプの間隔
（ほぼ扁平チューブの長さに相当）が長くなってもろう
材が不足することなく、扁平チューブの全域に渡って扁
平チューブとフィンとの良好な接合が達成されることが
判る。
（ほぼ扁平チューブの長さに相当）が長くなってもろう
材が不足することなく、扁平チューブの全域に渡って扁
平チューブとフィンとの良好な接合が達成されることが
判る。
【００３６】
【発明の効果】ろう材を加熱溶融する際に、扁平チュー
ブ表面に設けた溝内をろう材層が流動していくので、ヘ
ッダーパイプ表面のろう材層のみでも扁平チューブとフ
ィンを接合することができる。しかも、ろう付前後で組
み立てた熱交換器に寸法変化が生じないため、ヘッダー
パイプと扁平チューブの接合部及び扁平チューブとフィ
ンとの接合部の接合不良が解消する。また、ヘッダーパ
イプにろう材層を設けるだけでヘッダーパイプと扁平チ
ューブ及び扁平チューブとフィンとのろう付接合をする
ことができ、扁平チューブやフィンにろう材層を設ける
煩雑な作業は必要としない。さらに、扁平チューブ表面
にフラックスを塗布したり、ろう材とフラックスの混合
物を塗布しておくことにより、扁平チューブの長さや幅
にかかわらず、良好な扁平チューブとフィンとのろう付
接合が得られる。
ブ表面に設けた溝内をろう材層が流動していくので、ヘ
ッダーパイプ表面のろう材層のみでも扁平チューブとフ
ィンを接合することができる。しかも、ろう付前後で組
み立てた熱交換器に寸法変化が生じないため、ヘッダー
パイプと扁平チューブの接合部及び扁平チューブとフィ
ンとの接合部の接合不良が解消する。また、ヘッダーパ
イプにろう材層を設けるだけでヘッダーパイプと扁平チ
ューブ及び扁平チューブとフィンとのろう付接合をする
ことができ、扁平チューブやフィンにろう材層を設ける
煩雑な作業は必要としない。さらに、扁平チューブ表面
にフラックスを塗布したり、ろう材とフラックスの混合
物を塗布しておくことにより、扁平チューブの長さや幅
にかかわらず、良好な扁平チューブとフィンとのろう付
接合が得られる。
【図１】 熱交換器の構造を説明する外観図である。
【図２】 図１の線Ｘ−Ｘ’に沿った断面図である。
【図３】 本発明で使用するチューブを構成する多穴扁
平チューブの外見を示す斜視図である。
平チューブの外見を示す斜視図である。
【図４】 図３の溝３２の大きさを説明する図である。
【図５】 図３の溝３２の断面形状を説明する図であ
る。
る。
【図６】 本発明のヘッダーパイプと扁平チューブのろ
う付接合前の状態を説明する断面図である。
う付接合前の状態を説明する断面図である。
【図７】 本発明のヘッダーパイプと扁平チューブのろ
う付接合後の状態を説明する断面図である。
う付接合後の状態を説明する断面図である。
【図８】 図７の線Ｙ−Ｙ’に沿った断面図である。
【図９】 従来の熱交換器用扁平チューブを使用し、ヘ
ッダーパイプとチューブのろう付接合前の状態を説明す
る断面図である。
ッダーパイプとチューブのろう付接合前の状態を説明す
る断面図である。
【図１０】 従来の熱交換器用チューブを使用し、ヘッ
ダーパイプとチューブのろう付接合後の状態を説明する
断面図である。
ダーパイプとチューブのろう付接合後の状態を説明する
断面図である。
１，２・・・・・ヘッダーパイプ、３・・・・・扁平チューブ、４
・・・・・フィン、５，７・・・・・ろう材層、６・・・・・スリッ
ト、８，９・・・・・フィレット（ろう材溶融凝固層）、３
１・・・・・穴、３２・・・・・溝、１００・・・・・熱交換器、
・・・・・フィン、５，７・・・・・ろう材層、６・・・・・スリッ
ト、８，９・・・・・フィレット（ろう材溶融凝固層）、３
１・・・・・穴、３２・・・・・溝、１００・・・・・熱交換器、
───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｂ２３Ｋ 101:14 Ｂ２３Ｋ 101:14
Claims (6)
- 【請求項１】 一対のヘッダーパイプと、これらヘッダ
ーパイプ間に架設された複数の扁平チューブと、該扁平
チューブに付設されたフィンとを具備してなる熱交換器
の製造方法であって、該扁平チューブ表面の平坦部に扁
平チューブの長手方向に伸びた溝を設け、前記ヘッダー
パイプ表面にはろう材層を設け、これらヘッダーパイプ
と扁平チューブとフィンの各部材を所定の構造に組み立
てた後、ろう材の融点以上の所定の温度に加熱して、ヘ
ッダーパイプと扁平チューブの接合部をろう付接合する
と同時に、ヘッダーパイプ表面から前記扁平チューブ表
面の溝中に溶融したろう材を流動させて、扁平チューブ
とフィンとをろう付接合することを特徴とする熱交換器
の製造方法。 - 【請求項２】 前記扁平チューブ表面に、フラックスが
塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交
換器の製造方法。 - 【請求項３】 一対のヘッダーパイプと、これらヘッダ
ーパイプ間に架設された複数の扁平チューブと、該扁平
チューブに付設されたフィンとを具備してなる熱交換器
の製造方法であって、該扁平チューブ表面の平坦部に扁
平チューブの長手方向に伸びた溝を設け、該チューブ表
面にろう材を塗布し、前記ヘッダーパイプ表面にはろう
材層を設け、これらヘッダーパイプと扁平チューブとフ
ィンの各部材を所定の構造に組み立てた後、ろう材の融
点以上の所定の温度に加熱して、ヘッダーパイプと扁平
チューブの接合部をろう付接合すると同時に、溶融した
ヘッダーパイプ表面のろう材及び前記扁平チューブ表面
の溝中のろう材を該扁平チューブ表面の溝中を流動させ
て、扁平チューブとフィンとをろう付接合することを特
徴とする熱交換器の製造方法。 - 【請求項４】 前記扁平チューブ表面に、ろう材とフラ
ックスの混合物が塗布されていることを特徴とする請求
項３に記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項５】 前記扁平チューブ表面の溝が、狭い間隔
を保って複数設けられていることを特徴とする請求項１
又は請求項３に記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項６】 前記扁平チューブ表面の溝は、深さが１
０〜５０μｍで幅が１０〜５００μｍであることを特徴
とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の熱交換
器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000289490A JP2002103027A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000289490A JP2002103027A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002103027A true JP2002103027A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18772880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000289490A Pending JP2002103027A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002103027A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2010197002A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 板折り曲げ式のアルミニウム製熱交換器用チューブ、アルミニウム製熱交換器及び板折り曲げ式のアルミニウム製熱交換器用チューブの製造方法 |
| JP2010249388A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Sharp Corp | 熱交換器及びそれを搭載した空気調和機 |
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| EP2159528B1 (en) | 2008-09-02 | 2015-11-04 | Calsonic Kansei Corporation | Heat exchanger made of aluminum alloy |
| WO2019142541A1 (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
| WO2020213023A1 (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-22 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び空気調和機 |
| DE112018006891B4 (de) | 2018-01-19 | 2022-10-06 | Denso Corporation | Wärmetauscher |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000289490A patent/JP2002103027A/ja active Pending
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| JP7086278B2 (ja) | 2019-04-15 | 2022-06-17 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び空気調和機 |
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