JP2002340494A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器の製造方法

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JP2002340494A
JP2002340494A JP2001148540A JP2001148540A JP2002340494A JP 2002340494 A JP2002340494 A JP 2002340494A JP 2001148540 A JP2001148540 A JP 2001148540A JP 2001148540 A JP2001148540 A JP 2001148540A JP 2002340494 A JP2002340494 A JP 2002340494A
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heat exchanger
accumulator
spacer
tube
manufacturing
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English (en)
Inventor
Norihide Kawachi
典秀 河地
Takeshi Okinoya
剛 沖ノ谷
Ken Yamamoto
山本  憲
Masahisa Uenishi
正久 上西
Norio Tanihata
範雄 谷畑
Noboru Otomo
昇 大友
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Denso Corp
Atago Seisakusho Co Ltd
Original Assignee
Denso Corp
Atago Seisakusho Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0008Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平板状に形成したチューブの両開口端に、ア
キュームレータ20を接合して一方の流体の通路を形成
した熱交換器を、炉中ロウ付けして製造する場合におい
て、チューブの開口端のアキュームレータ20内への挿
入量を一定の深度に保つ。 【解決手段】 アキュームレータ20内に挿通自在の棒
状のスペーサ40を、アキュームレータ20の開口端か
ら挿入するとともに、チューブの開口端を、アキューム
レータ20の側壁に開設した長孔24から嵌入し、スペ
ーサ40に当接させてセットし、これを炉内に搬入して
ロウ付けする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、平板状に形成し
たチューブの両開口端に、アキュームレータを接合する
ことで、熱交換する一方の流体の通路を形成した熱交換
器の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷媒を用いたヒートポンプ式温水器など
に組み込む熱交換器は、高圧のガス冷媒が流通する一次
側と、被加熱流体の水が流通する二次側とで熱交換する
ように構成され、高圧の冷媒に十分に耐える構造が必要
とされている。近年、この一次側を、多数のキャピラリ
チューブ(φ数mmの銅製細管)を密着並置して形成し
た熱交換器が提案されている。
【0003】図8はこの熱交換器の構成例で、多数のキ
ャピラリチューブ10を密着並置したチューブ列12を
形成し、このチューブ列12の両開口端にアキュームレ
ータ20を接合し、一方に冷媒の入口21、他方に冷媒
の出口22を開口して冷媒通路(図中、実線矢印)を形
成している。被加熱流体である水が流通する二次側は、
膨出加工した2枚のプレート(銅板)の周縁を接合して
薄型箱形に形成され(以下、コアプレート30と称す
る)、長手方向に沿って区画された複数の中空室を側端
部で交互に連通させ、一端に開口した入口31から他端
に開口した出口32に至る蛇行した通水路(図中、破線
矢印)を形成している。
【0004】この熱交換器は、チューブ列12とコアプ
レート30を積層し、これを炉内ロウ付けして製作さ
れ、多数のキャピラリチューブ10で冷媒通路を形成す
ることで、高圧なガス冷媒の使用を可能とするととも
に、部材に銅材を用いることで、ロウ付けによる一括し
た接合を可能とし、生産性の向上で製造コストの低減を
図ったものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】こうした熱交換器の炉
内ロウ付けにおいて、チューブ列12の開口端を、アキ
ュームレータ20の側壁に開設した長孔24からアキュ
ームレータ20内に適切な挿入量で嵌入し(図9参
照)、所定の接合強度で気密に接合することが必要とさ
れるが、炉内の雰囲気温度でキャピラリチューブ10が
延伸し、挿入量を一定の深度に保つことが困難であっ
た。また、長尺なキャピラリチューブ10を用いた場
合、組立品を縦置き状態で炉内に搬入することができな
いので、チューブ列12を横置き状態(水平状態)でセ
ットしなければならず、溶融した剰余のロウの溜まりが
生じて後処理に手間を要すなどの製造上の課題があっ
た。
【0006】この発明は、このように極めて扁平で平板
状に形成したチューブ(本例ではチューブ列)の両開口
端に、アキュームレータ20を接合して一方の流体の通
路(本例では冷媒)を形成した熱交換器の製造方法に関
し、新規な炉中治具を用いた製造方法を提供し、この熱
交換器の炉中ロウ付けにおいて、チューブの開口端のア
キュームレータ20内への挿入量を一定の深度に保つこ
とを可能とし、また、溶解したロウの流れの方向を制御
することで後処理の手間を省き、製品の品質の向上と生
産性の向上を図ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の熱交換器の製造方法は、アキュームレー
タ内に挿通自在の棒状のスペーサを、炉内ロウ付けの炉
中治具として用いるもので、アキュームレータの開口端
からこのスペーサを挿入するとともに、チューブの開口
端を、アキュームレータの側壁に開設した長孔から嵌入
し、スペーサに当接させてセットし、これを炉内に搬入
してロウ付けすることを特徴とするものである。このよ
うにしてチューブの開口端をスペーサに当接させてセッ
トすることで、チューブの延伸に関わらず、その挿入量
を一定の深度に保つことができるものである。
【0008】この発明の製造方法は、平板状のチューブ
として、特に、多数のキャピラリチューブを密着並置し
たチューブ列で形成した熱交換器に適用して有益であ
る。
【0009】また、スペーサの側壁に、チューブの開口
端を当接する凹溝面を形成することで、開口端を安定し
て保持することができ、このスペーサは、パイプの側壁
を押圧加工し、又は棒材を切削加工することで簡単に製
作することが可能であり、材質としてはステンレスが適
切である。
【0010】また、アキュームレータを外側から板ばね
で保持することが好まく、チューブを長手方向に沿って
傾斜して載置する斜面を形成し、下端辺にこの板ばねを
設けたトレイを用いることで、溶融して剰余したロウの
流れを案内し、これらを下端辺付近に集めることができ
る。このトレイを用いる場合、ロウ材と接合性がない敷
板をアキュームレータの底面に敷設することで、ロウの
溜まりを分散させることができる。
【0011】また、位置決め用の突起がない栓体をアキ
ュームレータの閉止端に取り付け、これにリングロウを
巻装してロウ付けすることで、高圧冷媒の使用に耐える
埋め栓を同時に形成することができる。
【0012】また、この発明の製造方法が適用される熱
交換器としては、熱交換する一方の流体として特に耐圧
性が求められる冷媒を用いるものに有意義である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面の実施例に基づいて具体的に説明する。図1及び2
は、この発明の要旨である炉中治具として用いるスペー
サ40で、アキュームレータ20内に挿通自在の半円棒
状に形成され、アキュームレータ20の内壁と摺接する
外周面41と、側壁に凹溝面42とが形成されている。
このスペーサ40は、アキュームレータ20の内径と略
等しい外径のステンレス製のパイプを、一方の側壁を他
方の側壁に当接するまで押圧加工し、断面略C字形に塑
性変形させて製作したものである。
【0014】アキュームレータ20の開口端(入口21
又は出口22)からこのスペーサ40を挿入するととも
に、長孔24から嵌入したチューブ列12の開口端を、
凹溝面42に当接させてセットし(図3及び4参照)、
これにロウ棒15を設置し、炉内に搬入してロウ付けす
る。
【0015】炉内ロウ付けにおいて、高温の雰囲気温度
でキャピラリチューブ10が延伸するが、チューブ列1
2の開口端が凹溝面42に当接しているので、深度が変
動することがなく、チューブ列12の両開口端にアキュ
ームレータ20が規定の深度で接合される。なお、左右
の両アキュームレータ20の側壁に板ばね28を外側か
ら当接させ、アキュームレータ20を保持してセットす
ることが好ましい。アキュームレータ20に外接する板
ばね28は、キャピラリチューブ10の延伸に追従して
変動を吸収し、変形やこれに伴う接合不良を防止するこ
とができる。
【0016】アキュームレータ20の閉止端には、特に
位置決め用の突起等を形成していない栓体26が取り付
けられ、これにリングロウ16を巻装して同時に炉内ロ
ウ付けされ、高圧冷媒の使用に耐える埋め栓が形成され
る。
【0017】こうしてロウ付けされた製品は炉内から搬
出して冷却され、スペーサ40をアキュームレータ20
から脱抜する。
【0018】図5はスペーサの他の実施例である。この
スペーサ40aは、アキュームレータ20の内径と略等
しい外径の半円状の棒材の切削加工で製作したもので、
前例と同様に、アキュームレータ20の開口端から挿入
され、チューブ列12の開口端を凹溝面42に当接させ
てセットする。
【0019】図6及び7は、長尺なチューブを用いた熱
交換器を、炉中ロウ付けする場合に用いるトレイ50を
示す。このトレイ50は、斜面52を両側に形成して正
面視略山型に形成され、アキュームレータ20を外側か
ら保持する板ばね28が両下端辺に設けられている。チ
ューブ列12、アキュームレータ20、内蔵フィン(図
示せず)を収納した2体のコアプレート30等の構成部
材を組み立て、チューブ列12をその長手方向に沿って
傾斜させて斜面52に載置し、組立品を適切な押え治具
で固定し、所定のロウ材を設置してこれを炉内に搬入
し、一度の工程で一括してロウ付けするものである。
【0020】このトレイ50を用いた炉内ロウ付けで
は、溶融して剰余したロウがその流れを斜面52に案内
され、下端辺付近に集められる。アキュームレータ20
の底面には、ロウ材(リン銅ロウ)と接合性がない敷板
55が敷設され、この敷板55が下端辺付近に集められ
るロウの溜まりを分散させる。
【0021】以上、図面の実施例について詳述したが、
この発明の熱交換器の製造方法は、極めて扁平で平板状
に形成したチューブを、アキュームレータ20の側壁に
開設した長孔24から嵌入し、チューブの両開口端にア
キュームレータ20を接合して形成され、一方のアキュ
ームレータ20からチューブを流通して、他方のアキュ
ームレータ20へ至る流通路を形成した熱交換器の製造
方法に適用可能であり、これを流通する流体は熱交換す
る一方の流体であり、必ずしも冷媒に限られるものでは
ない。
【0022】
【発明の効果】この発明の特徴的な効果は次の諸点であ
る。この発明の熱交換器の製造方法によれば、アキュー
ムレータ20の開口端から挿入したスペーサ40に、チ
ューブの開口端を当接させてセットすることで、キャピ
ラリチューブ10の延伸に関わらず、チューブの開口端
の挿入量を一定の深度に保ことが可能で、製品ごとのバ
ラツキを解消し、規定の挿入量による所定の接合強度で
ロウ付けされた均一な品質の製品を製造することができ
る。
【0023】また、スペーサ40の肉厚を設定すること
で、適切な挿入量を任意に規定することが可能であり、
スペーサ40は簡単な形状で安価に製作されるととも
に、アキュームレータ20内に挿通自在であるから挿脱
も極めて容易で、その作業性に優れて量産に適するもの
である。
【0024】また、チューブを長手方向に沿って傾斜さ
せて載置する斜面52を形成したトレイ50を用いるこ
とで、溶融して剰余したロウが下端辺付近に集められて
後処理の手間が簡略され、製品の品質の向上と生産性の
向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】炉中治具として用いるスペーサの正面図。
【図2】図1中A−A線の断面図。
【図3】セットした状態の説明図。
【図4】図3中B−B線の断面図。
【図5】スペーサの他の実施例の断面図。
【図6】トレイ上に組立品をセットした状態の正面図。
【図7】同じく平面図。
【図8】熱交換器の構成を示す斜視図。
【図9】同じく要部の分解斜視図。
【符号の説明】
10 キャピラリチューブ 12 チューブ列 20 アキュームレータ 24 長孔 28 板ばね 40、40aスペーサ 42 凹溝面 50 トレイ 52 斜面 55 敷板
フロントページの続き (72)発明者 沖ノ谷 剛 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 山本 憲 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 上西 正久 群馬県桐生市宮本町1丁目8番12号 株式 会社アタゴ製作所内 (72)発明者 谷畑 範雄 群馬県桐生市宮本町1丁目8番12号 株式 会社アタゴ製作所内 (72)発明者 大友 昇 群馬県桐生市宮本町1丁目8番12号 株式 会社アタゴ製作所内 Fターム(参考) 3L065 CA17 3L103 AA01 BB43 CC02 CC30 DD03 DD08 DD42

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状に形成したチューブの両開口端
    に、アキュームレータ20を接合して一方の流体の通路
    を形成した熱交換器の製造方法であって、 アキュームレータ20内に挿通自在の棒状のスペーサ4
    0を、炉内ロウ付けの炉中治具として用い、 アキュームレータ20の開口端からスペーサ40を挿入
    するとともに、チューブの開口端を、アキュームレータ
    20の側壁に開設した長孔24から嵌入し、スペーサ4
    0に当接させてセットし、これを炉内に搬入してロウ付
    けすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
  2. 【請求項2】 チューブを、多数のキャピラリチューブ
    10を密着並置したチューブ列12で形成した請求項1
    に記載の熱交換器の製造方法。
  3. 【請求項3】 スペーサ40の側壁に、チューブの開口
    端を当接する凹溝面42を形成した請求項1又は2に記
    載の熱交換器の製造方法。
  4. 【請求項4】 パイプの側壁を押圧加工してスペーサ4
    0を形成した請求項3に記載の熱交換器の製造方法。
  5. 【請求項5】 棒材を切削加工してスペーサ40aを形
    成した請求項3に記載の熱交換器の製造方法。
  6. 【請求項6】 スペーサ40をステンレス材で形成した
    請求項1から5のいずれかに記載の熱交換器の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 アキュームレータ20を外側から板ばね
    28で保持した請求項1から6のいずれかに記載の熱交
    換器の製造方法。
  8. 【請求項8】 チューブを長手方向に沿って傾斜させて
    載置する斜面52を形成し、請求項7に記載の板ばね2
    8を下端辺に設けたトレイ50を用いた熱交換器の製造
    方法。
  9. 【請求項9】 アキュームレータ20の底面に、ロウ材
    と接合性がない敷板55を敷設した請求項8に記載の熱
    交換器の製造方法。
  10. 【請求項10】 位置決め用の突起がない栓体26をア
    キュームレータ20の閉止端に取り付け、これにリング
    ロウを巻装して同時にロウ付けした請求項1から9のい
    ずれかに記載の熱交換器の製造方法。
  11. 【請求項11】 一方の流体が冷媒である請求項1から
    10のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104476081A (zh) * 2014-12-11 2015-04-01 重庆东京散热器有限公司 一种用于散热器芯子烘焊的拘束治具
CN104476083A (zh) * 2014-12-11 2015-04-01 重庆东京散热器有限公司 一种用于散热器芯子烘焊的拘束治具

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