JP2012139709A - 金属管の接合構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1金属M1を主成分とする第1金属管11、及び第2金属M2を主成分とする第2金属管12のうちの一方の金属管は、端部の内径がこの端部に隣接する隣接部16の内径よりも大きい接続用拡径部13を有している。ろう材14と一方又は他方の金属管との間における第1金属M1と第2金属M2の界面には、第1金属M1と第2金属M2により形成された金属間化合物層15が存在している。この金属間化合物層15の厚さは、開口端13a側の端部15aよりも基端13b側の端部15bの方が小さい。
【選択図】図2
Description
図1に示す熱交換器51は、例えば空気調和装置の蒸発器や凝縮器として用いることができる。この熱交換器51は、例えば冷媒流路の内径が小さい熱交換器、いわゆるマイクロチャンネル熱交換器である。
図2(A)は、本発明の一実施形態にかかる金属管の接合構造10を示す断面図であり、図2(B)は、この接合構造10の要部を拡大した断面図である。本実施形態では、第1金属M1がアルミニウム又はアルミニウム合金であり、第2金属M2が銅又は銅合金である場合を例に挙げて説明する。第1金属管としてのアルミニウム管11は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、第2金属管としての銅管12は、銅又は銅合金からなる。アルミニウム管11と銅管12とは、ろう材14により接合されている。
次に、金属管の接合構造10を製造する方法について説明する。本実施形態では、アルミニウム管11と銅管12とを接合する接合工程において、加熱手段として高周波加熱(誘導加熱)を用いる。
図5は、金属管の接合構造10の変形例1の要部を拡大した断面図である。この変形例1の接合構造10は、ろう材14の下端部が基端13bよりも手前(開口端13a側の位置)にある点で図2(B)に示す形態と異なっている。
図6(A)は、金属管の接合構造10の変形例2を示す断面図であり、図6(B)は、変形例2の要部を拡大した断面図である。図6(A),(B)に示すように、この変形例2の接合構造10は、銅管12が接続用拡径部13を有している点で図2(B)に示す形態と異なっている。
図7(A)は、金属管の接合構造10の変形例3を示す断面図である。この変形例3の接合構造10は、接続用拡径部13の上端部にさらにフレア部13cが設けられている点で図2(A)に示す形態と異なっている。この変形例3では、図2(A)の形態と同様に、基端13b側に位置する金属間化合物層15の端部15bの厚さt2は、開口端13a側に位置する金属間化合物層15の端部15aの厚さt1よりも小さい。
図7(B)は、金属管の接合構造10の変形例4を示す断面図である。この変形例4の接合構造10は、アルミニウム管11の延びる方向に対して接続用拡径部13が全体的に
傾斜している点で図2(A)に示す形態と異なっている。
図7(C)は、金属管の接合構造10の変形例5を示す断面図である。この変形例5の接合構造10は、変形例3と変形例4の特徴を両方とも備えている。すなわち、この変形例5における接続用拡径部13は、開口端13aから基端13bに向かうにつれて内径が次第に小さくなるテーパー形状を有している。しかも、接続用拡径部13の上端部にはさらにフレア部13cが設けられている。
図8(A)は、金属管の接合構造10の変形例6を示す断面図である。この変形例6の接合構造10は、接続用拡径部13がフレア形状を有しておらず、金属管の端部の内径を切削加工(例えばボール盤による加工)などの加工手段を用いて広げることにより接続用拡径部13が形成されている点で図2(A)に示す形態と異なっている。この変形例6では、図2(A)の形態と同様に、基端13b側に位置する金属間化合物層15の端部15bの厚さt2は、開口端13a側に位置する金属間化合物層15の端部15aの厚さt1よりも小さい。
図8(B)は、金属管の接合構造10の変形例7を示す断面図である。この変形例7の接合構造10は、接続用拡径部13の上端部の半径方向内側の角部(縁部)13eが面取り(R加工又はC面取り)されている点で変形例6と異なっている。
図8(C)は、金属管の接合構造10の変形例8を示す断面図である。この変形例8の接合構造10は、アルミニウム管11の延びる方向に対して接続用拡径部13の内周面が傾斜している点で変形例7と異なっている。
本実施形態をまとめると、以下の通りである。
12 銅管
13 接続用拡径部
13a 開口端
13b 基端
14 ろう材
15 金属間化合物層
15a 開口端側の端部
15b 基端側の端部
16 隣接部
M1 第1金属
M2 第2金属
Claims (6)
- 第1金属(M1)を主成分とする第1金属管(11)と、前記第1金属(M1)とは異なる第2金属(M2)を主成分とする第2金属管(12)とを備え、
これらのうちの一方の金属管は、端部の内径がこの端部に隣接する隣接部(16)の内径よりも大きい接続用拡径部(13)を有し、この接続用拡径部(13)には、その開口端(13a)から接続用拡径部(13)の基端(13b)側に向かって他方の金属管が挿入され、この他方の金属管の外面と前記接続用拡径部(13)の内面との間に、前記第1金属(M1)又は第2金属(M2)を主成分とするろう材(14)が介在しており、
前記ろう材(14)と一方又は他方の金属管との間における前記第1金属(M1)と前記第2金属(M2)の界面には、前記第1金属(M1)と前記第2金属(M2)により形成された金属間化合物層(15)が存在し、この金属間化合物層(15)の厚さは、前記開口端(13a)側の端部(15a)よりも前記基端(13b)側の端部(15b)の方が小さい金属管の接合構造。 - 前記金属間化合物層(15)の厚さは、前記開口端(13a)側の端部(15a)から前記基端(13b)側の端部(15b)に向かうにつれて次第に小さくなっている、請求項1記載の金属管の接合構造。
- 前記金属間化合物層(15)の厚さは75μm以下である、請求項1又は2に記載の金属管の接合構造。
- 前記第1金属管(11)がアルミニウム管であり、前記第2金属管(12)が銅管である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属管の接合構造。
- 前記一方の金属管は、前記接続用拡径部(13)がフレア形状を有している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属管の接合構造。
- 前記接続用拡径部(13)の内径は、前記隣接部(16)の内径よりも大きく、前記接続用拡径部(13)の外径は、前記隣接部(16)の外径と同じである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属管の接合構造。
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