JP2634956B2 - 熱交換器における熱交換媒体出入口用接続管の一括ろう付け接合方法 - Google Patents

熱交換器における熱交換媒体出入口用接続管の一括ろう付け接合方法

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JP2634956B2 JP2409178A JP40917890A JP2634956B2 JP 2634956 B2 JP2634956 B2 JP 2634956B2 JP 2409178 A JP2409178 A JP 2409178A JP 40917890 A JP40917890 A JP 40917890A JP 2634956 B2 JP2634956 B2 JP 2634956B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばカークーラー
用凝縮器等として用いられるアルミニウム等の金属製熱
交換器における熱交換媒体出入口用接続管の一括ろう付
け接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、例えばカークーラー用の凝縮器と
して、高熱交換性能、低圧力損失を実現しうる、いわゆ
るマルチフロータイプと称される熱交換器が好んで使用
される傾向にある。
【0003】この熱交換器は、並列状態に配置された多
数本の偏平チューブと、これらチューブの両端に連通状
態に接続された1対の中空筒状のヘッダーとを具備し、
ヘッダーの側面に冷媒入口用の接続管と同出口用の接続
管が設けられたものとなされている。
【0004】ところで、この熱交換器において、ヘッダ
ーへの接続管の接合は、従来、第図に示されるよう
に、ヘッダー(51)の側面に形成した円形の挿入孔(5
2)を通じて接続管(53)の基端管部(53a )をヘッダ
ー(51)内に若干量突出せしめた状態に挿入配置した
後、固定用治具にてこれを固定して仮組状態に組み付
け、しかるのち両者を炉内にて一括ろう付けすることに
より行われていた。
【0005】上記において、ヘッダー(51)内への接続
管(53)の基端管部(53a )の挿入長さをこのように若
干量に規制するのは、この挿入長さが長いと、接続管
(53)とヘッダー(51)との間の冷媒の流通に支障を生
じることによる。
【0006】また、接続管部(53)を治具で固定するの
は、接続管(53)の基端管部(53a)はヘッダー(51)
の挿入孔(52)の周縁部に係合されているだけであるか
ら、治具を使用しないと、組付け後ろう付け炉内に配置
するまでの間に、あるいは炉内でのろう付け最中に、位
置ずれを起こしたり、あるいは係合位置を芯として首振
りを起こしたりして、不適正な組み付け状態において接
合されてしまう危険性が高く、また、最悪の場合にはヘ
ッダーから外れてしまったりすることも起こり得るから
である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接続管
(53)を上記のようにヘッダー(51)に治具にて固定す
ることは、接続管(53)の組付け作業の作業能率を悪く
し、熱交換器の製造を非能率的なものとすると共に、熱
交換器のコストアップを招く一因となる。
【0008】また、治具の使用により熱交換器に治具あ
たりを生じ、熱交換器の外観を悪くするといった欠点も
あった。
【0009】この発明は、上記のような従来の欠点を解
消し、治具を廃止して、接続管の組付け作業の作業能率
の向上を図り、ひいては熱交換器の生産性向上、低コス
ト化に寄与することができる熱交換器における熱交換媒
体出入口用接続管の一括ろう付け接合方法を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、並列状に配
置された複数本の偏平チューブの両端に1対の筒状のヘ
ッダーが連通状態に設けられ、かつ該ヘッダーに熱交換
媒体出入口用の接続管が連通状態に接続された熱交換器
における同接続管の一括ろう付け接合方法であって、ヘ
ッダーとして、その側面に長さ方向に所定間隔をおいて
周方向スリット状のチューブ挿入孔が列設され、かつ該
チューブ挿入孔から周方向に90度離れた位置であっ
て、いずれかの隣接する1対のチューブ挿入孔間の位置
に対応する高さ位置に、前記接続管の基端管部挿入用の
挿入孔が設けられたものを用いると共に、接続管とし
て、その基端管部の上下両側面に熱交換媒体流通用の開
口が、該両開口間の左右両側壁の高さを前記隣接チュー
ブ間の間隔距離と一致せしめる態様において設けられ、
前記左右両側壁が隣接するチューブ端部間の間隙に嵌合
される嵌合部となされたものを用い、前記チューブの端
部をチューブ挿入孔を通じてヘッダー内に挿入すると共
に、接続管の基端管部を基端管部挿入孔を通じてヘッダ
ー内に挿入して、該基端管部の先端をヘッダーの内周面
に当接せしめると共に、前記嵌合部を隣接チューブ端部
間の間隙に嵌合した状態に組み付けた後、接続管とヘッ
ダーとを一括ろう付けにより接合一体化することを特徴
とする熱交換器における熱交換媒体出入口用接続管の一
括ろう付け接合方法によって達成される。
【0011】
【作用】上記方法では、チューブの端部をチューブ挿入
孔を通じてヘッダー内に挿入すると共に、接続管の基端
管部を基端管部挿入孔を通じてヘッダー内に挿入して、
基端管部の嵌合部を隣接するチューブ端部間の間隙に嵌
合することによって接続管をヘッダーに組み付けるもの
であることにより、接続管の基端管部がヘッダーの挿入
孔周縁部に保持されるのみならず、チューブ端部によっ
ても保持される。従って、この両保持作用によって、組
付け後ろう付け炉内に配置するまでの間に、あるいは炉
内でのろう付け最中に、接続管が、位置ずれを起こした
り、あるいは首振りを起こしたりすることが防がれ、そ
のため、適正な組み付け状態において接続管の一括ろう
付け接合が達成される。このようにして、接続管固定用
の治具の使用が不要となる。
【0012】また、接続管の基端管部の先端をヘッダー
の内周面に当接せしめた状態に挿入するものであること
により、同基端管部のヘッダー内への挿入量もおのずと
所定どおりに設定される。
【0013】また、接続管の基端管部の先端をヘッダー
の内周面に当接せしめるためには、接続管の基端管部を
ヘッダー内に深く挿入する必要があるが、接続管の基端
管部上下両側面にはチューブの端部が入り込む領域をこ
えて大きく開口した熱交換媒体流通用の開口が設けられ
ていることにより、接続管とヘッダーとの間の熱交換媒
体の流通に支障を生じさせることもない。
【0014】
【実施例】次に、この発明の接続管一括ろう付け接合方
法を、カークーラー凝縮器用のマルチフロー熱交換器の
製造に適用した実施例を説明する。なお、本発明方法
は、ルームエアコン用熱交換器、オイルクーラー等の各
種マルチフロータイプの熱交換器の製造に広く適用され
得るものであることはいうまでもない。
【0015】第図及び第図に示される熱交換器にお
いて、(1)は偏平チューブ、(2)はコルゲートフィ
ンで、これらは並列状態に交互に上下方向に配置されて
いる。(3)はサイドプレートで、最外側のコルゲート
フィン(2)の外側に該フィンを保護するために配置さ
れている。(4)(5)は左右1対のヘッダー、(6)
は左側ヘッダー(4)の上端部側面に配置された冷媒入
口用接続管、(7)は右側ヘッダーの下端部外側面に配
置された同出口用接続管である。(8)は冷媒がチュー
ブ(1)群を蛇行状に流通するようにヘッダー(4)
(5)内を仕切るアルミニウム製仕切り板である。
【0016】偏平チューブ(1)は、アルミニウム製の
押出型材によるもので、図示しないが、内部が仕切り壁
により複数個の室に区画され、伝熱性能が高められた、
いわゆるハモニカチューブを使用している。なお、押出
型材によらず、電縫管を使用することもある。
【0017】コルゲートフィン(2)は、チューブ
(1)の幅と略同じ幅のシート材をコルゲート状に成形
して製作したもので、このシート材としてろう材層がク
ラッドされたアルミニウムブレージングシートを使用し
ている。
【0018】ヘッダー(4)(5)は、片面又は両面に
ろう材層がクラッドされたアルミニウムブレージングシ
ートを両側縁部突き合わせ状態に成形してパイプ状とな
した円筒状のヘッダーパイプ(4a)の端部開口をアルミ
ニウム製ヘッダーキャップ(4b)にて塞いだものであ
る。なお、ヘッダーとしては、押出型材、電縫管等が採
用されてもよい。
【0019】このヘッダー(4)(5)の内側面には、
周方向スリット状のチューブ挿入孔(10)が長さ方向に
所定の間隔をおいて列設されている。
【0020】そして、第1図及び第2図に示されるよう
に、左側のヘッダー(4)の上端部には冷媒入口用の接
続管(6)の基端管部(6c)を挿入する円形の接続管挿
入孔(11)が設けられている。
【0021】この接続管挿入孔(11)は、ヘッダー
(4)のチューブ挿入孔(10)に対して周方向に90度
離れた位置であって、いずれかの隣接するチューブ挿入
孔(10)(10)間の間隙の位置に対応する高さ位置に、
設けられている。なお、図示しないが、右側のヘッダー
(5)の下端部側面にも同様の態様において挿入孔が設
けられている。
【0022】冷媒入口用の接続管(6)は、第図に示
されるように、先端の配管接続用雄ねじ管部(6a)にナ
ット部(6b)を介してアルミニウム製の円形基端管部
(6c)が連設されたものである。
【0023】この基端管部(6c)は、前記ヘッダー
(4)の接続管挿入孔(11)に適合する直径に形成さ
れ、その上下両側面に冷媒流通用開口(6e)(6e)が、
該開口(6e)(6e)を挟む左右の両側壁の高さを隣接す
るチューブ(1)(1)間の間隔距離と一致せしめる態
様において設けられている。そしてこの左右両側壁が隣
接するチューブ(1)(1)間の間隙に嵌合される嵌合
部(6g)(6g)を構成するものとなされている。
【0024】上記構成の熱交換器の製造においては、ま
ず、複数本のチューブ(1)をその厚さ方向に所定間隔
おきに並列状態に配置して、その両端にヘッダー(4)
(5)を、チューブ(1)をチューブ挿入孔(10)に挿
入することにより、嵌め込み、コルゲートフィン(2)
をチューブ(1)間に挿入し、サイドプレート(3)を
配置する。
【0025】併せて、左側ヘッダー(4)の接続管挿入
孔(11)に入口用接続管(6)の基端管部(6c)を挿入
して、第1図及び第2図に示されるように、嵌合部(6
g)を隣接するチューブ(1)(1)間に嵌合すると共
に、第2図に示されるように、基端管部(6c)の先端を
ヘッダー(4)の内周面に当接せしめた状態に、入口用
接続管(6)をヘッダー(4)に組み付け、熱交換器組
み立て体をつくる。この組み付け状態では、基端管部
(6c)は、ヘッダー(4)の挿入孔(11)の周縁部に保
持されると共に、チューブ(1)(1)間の間隙への嵌
合部(6g)の嵌合により保持され、これにより接続管
(6)がセルフ治具的な機能を発揮する。なお、図示し
ないが、出口用接続管についても同様である。
【0026】そこで、この熱交換器組み立て体をろう付
け炉内において、例えばフッ化物系フラックスによる一
括ろう付けを行い、接続管(6)とヘッダー(4)との
接合、ヘッダーパイプ(4a)の側縁部同士の接合等を含
み、全体を接合一体化する。
【0027】上記製造において、入口用接続管(6)の
組み付け状態では、前述のようにその基端管部(6c)
は、ヘッダー(4)の挿入孔(11)の周縁部に保持され
ると共に、チューブ(1)(1)間への嵌合部(6g)
嵌合により保持される。従って、この組付け後からろう
付け炉内に配置するまでの間、あるいはろう付けを終了
する間での間に、接続管(6)が、位置ずれを起こした
りすることはなく、また首振りを起こしたりすることも
なく、適正な配置状態に保持され、接続管(6)がセル
フ治具的な機能を発揮する。また、接続管(6)の基端
管部(6c)の先端がヘッダー(4)の内周面に当接する
ことによって、同基端管部(6c)のヘッダー(4)内へ
の挿入量もおのずと所定どおりに決まる。また、この組
み付け状態において、両嵌合部(6g)がチューブ(1)
(1)間に嵌合されることによって、おのずと冷媒流通
用開口(6e)(6e)がヘッダー(4)内で上下方向を向
く。
【0028】
【発明の効果】上述の次第で、この発明の接続管一括ろ
う付け接合方法は、ヘッダーとして、その側面に長さ方
向に所定間隔をおいて周方向スリット状のチューブ挿入
孔が列設され、かつ該チューブ挿入孔から周方向に90
度離れた位置であって、いずれかの隣接する1対のチュ
ーブ挿入孔間の間隙の位置に対応する高さ位置に、接続
管の基端管部挿入用の挿入孔が設けられたものを用い
る。また、接続管として、その基端管部の上下両側面に
熱交換媒体流通用の開口が、該両開口間の左右の両側壁
の高さを隣接チューブ間の間隔距離と一致せしめる態様
において設けられ前記左右両側壁が隣接するチューブ
端部間の間隙に嵌合される嵌合部となされたものを用い
る。そして、チューブの端部をチューブ挿入孔を通じて
ヘッダー内に挿入すると共に、接続管の基端管部を基端
管部挿入孔を通じてヘッダー内に挿入して、基端管部の
先端をヘッダーの内周面に当接せしめると共に、前記嵌
合部を隣接チューブ端部間の間隙に嵌合した状態に組み
付け、そして、接続管とヘッダーとを一括ろう付けによ
り接合一体化するものである。
【0029】従って、接続管は、ヘッダーの挿入孔周縁
部による接続管の基端管部の嵌合保持作用と、チューブ
端部間の間隙による基端管部の嵌合部の嵌合保持作用と
により、固定用の治具を使用しなくとも、位置ずれや首
振りを起こすことなく適正な状態にヘッダーに組付けら
れる。
【0030】また、接続管の基端管部の先端をヘッダー
の内周面に当接せしめた状態に挿入するものであること
により、同基端管部のヘッダー内への挿入量もおのずと
所定どおりに設定される。そのため、接続管の組付け作
業の作業能率を向上することができ、ひいては熱交換器
の生産性向上、低コスト化を図ることができる。
【0031】しかも、治具を使用しなくてよいから、治
具あたりの発生がなく、外観を良好なものにすることが
できると共に、一括ろう付けの際に安定したろう付けを
達成できる。
【0032】更にまた、接続管の基端管部の先端をヘッ
ダーの内周面に当接せしめるためには、接続管の基端管
部をヘッダー内に深く挿入する必要があるが、接続管の
基端管部上下両側面にはチューブの端部が入り込む領域
をこえて大きく開口した熱交換媒体流通用の開口が設け
られていることにより、接続管とヘッダーとの間の熱交
換媒体の流通に支障を生じさせることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】入口用接続管をヘッダーに組み付けた状態を示
す縦断面図である。
【図2】同接続管をヘッダーに組み付けた状態を示す横
断面図である。
【図3】熱交換器の全体正面図である。
【図4】熱交換器の全体面図である。
【図5】接続管とヘッダーとの従来の組み付け構造を示
す縦断面図である。
【符号の説明】
1…偏平チューブ 4、5…ヘッダー 6…入口用接続管 7…出口用接続管 6c…基端管部 6e…熱交換媒体流通用開口6g …嵌合部 10…チューブ挿入孔 11…基端管部挿入孔

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 並列状に配置された複数本の偏平チュー
    ブの両端に1対の筒状のヘッダーが連通状態に設けら
    れ、かつ該ヘッダーに熱交換媒体出入口用の接続管が連
    通状態に接続された熱交換器における同接続管の一括ろ
    う付け接合方法であって、 ヘッダーとして、その側面に長さ方向に所定間隔をおい
    て周方向スリット状のチューブ挿入孔が列設され、かつ
    該チューブ挿入孔から周方向に90度離れた位置であっ
    て、いずれかの隣接する1対のチューブ挿入孔間の位置
    に対応する高さ位置に、前記接続管の基端管部挿入用の
    挿入孔が設けられたものを用いると共に、 接続管として、その基端管部の上下両側面に熱交換媒体
    流通用の開口が、該両開口間の左右両側壁の高さを前記
    隣接チューブ間の間隔距離と一致せしめる態様において
    設けられ、前記左右両側壁が隣接するチューブ端部間の
    間隙に嵌合される嵌合部となされたものを用い、 前記チューブの端部をチューブ挿入孔を通じてヘッダー
    内に挿入すると共に、接続管の基端管部を基端管部挿入
    孔を通じてヘッダー内に挿入して、該基端管部の先端を
    ヘッダーの内周面に当接せしめると共に、前記嵌合部を
    隣接チューブ端部間の間隙に嵌合した状態に組み付けた
    後、接続管とヘッダーとを一括ろう付けにより接合一体
    化することを特徴とする熱交換器における熱交換媒体出
    入口用接続管の一括ろう付け接合方法。
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