JP3093847B2 - 熱交換器用チューブの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カークーラー、ルー
ムクーラー等のエアコン用凝縮器、あるいはラジエータ
ーやオイルクーラーなどの各種熱交換器に使用されるア
ルミニウム製の熱交換器用チューブの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばカークーラー用凝縮器として、近
時、いわゆるマルチフロータイプと称される熱交換器
が、高熱交換効率、低圧力損失、超コンパクト化を実現
しうるものとして、好んで使用される傾向にある。

【０００３】この熱交換器は、第５図に示されるよう
に、並列状態に配置された複数本の偏平チューブ（１）
…の両端に左右一対の中空ヘッダー（２）（２）が連通
状態に接続されると共に、チューブ（１）…間の間隙内
にフィン（３）が配置され、かつ、ヘッダー（２）内が
高さ方向の所定の位置において仕切（４）により仕切ら
れたものとなされ、入口管（５）からヘッダー（２）内
に流入した冷媒がチューブ群を蛇行状に流通して出口管
（６）から流出されるものとなされている。

【０００４】ところで、このような凝縮器における偏平
チューブ（１）では特に、内部を流通する冷媒が高圧ガ
ス冷媒であることから、十分な耐圧性を有するものとす
る必要があり、そのため、第６図に示されるように、上
側の平面管壁（51）と下側の平面管壁（52）とがチュー
ブ（53）内部において中間仕切壁（54）にて相互に連結
されたものとなされることが多い。

【０００５】従来、このような仕切のあるチューブの製
造は、同図チューブ構造から明らかなように、ホローダ
イスの使用による多孔押出技術を用いて行われていた。

【０００６】しかしながら、押出による製造では、その
製造技術上の制約から、チューブ（53）の高さ（Ｈ）を
一定以上に低くすることに限界があった。そのため、押
出チューブ（53）によるときは、コアを流通する空気の
抵抗を一定以上に小さくできないと共に、一定コア面積
内におけるチューブ本数も制限されて空気との接触面積
を一定以上に大きくできず、この結果、チューブ構造の
工夫による熱交換効率の向上に限界を生じていた。

【０００７】このような問題点に対し、最近、次のよう
な耐圧性に優れたチューブが提案された（本出願人の先
の出願にかかる特願平２−１２２２８９号参照）。この
チューブ（１）は、第４図に示されるように、アルミニ
ウムブレージングシート製の帯状シートの曲げ成形によ
るもので、上下の管壁（８）（９）の一部を折返し状に
屈曲することによって、チューブ長さ方向に延びる管内
立ち上がり突出状の屈曲突条（12）を形成し、該屈曲突
条（12）の先端を、対向する平面管壁（９）（８）にろ
う付けした構造を有する。

【０００８】かかる構造のチューブ（１）によれば、上
下の管壁（８）（９）が屈曲突条（12）により連結され
て耐圧性に優れると共に、帯状シートとして超薄肉のシ
ートを使用することにより、チューブ（１）の高さ
（Ｈ）を低くでき、押出チューブ（53）の上記欠点を解
消しえ、熱交換器の更なる熱交換効率の向上を図ること
ができる。因みに帯状シートとして例えば０．４〜０．
５ｍｍ程度のものを使用することにより、チューブ
（１）の高さ（Ｈ）を１．５〜１．７ｍｍ程度の極めて
低いものに製造することができる。

【０００９】そして、当初は、かかるチューブの製造
を、従来の一般的な考え方に従って、帯状シート素材を
第３図（イ）に示されるように、所定のチューブ形状に
成形した後、該成形体（13）に、浸漬等によりフラック
ス処理を施し、そして、これを炉中に配置して各部所要
箇所を一括ろう付けするというようにして行なうことが
検討されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような成形体（13）へのフラックス処理の方法では、成
形体（13）のろう付け予定箇所、例えば、側縁部におけ
る突き合わせ部（14）（15）間や、屈曲突条（12）の重
ね合わせ面、あるいは屈曲突条（12）の先端部と平面管
壁（９）（８）の内面との間などに、フラックスが適正
に行きわたりにくく、品質良好なろう付けが実現されな
いおそれがあった。

【００１１】この発明は、かかる不都合を解消し、チュ
ーブ成形用素材を所定のチューブ形状に成形した成形体
におけるろう付け予定箇所のろう付けを品質良好なもの
にすることができる熱交換器用チューブの製造方法を提
供するとを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、アルミニウムブレージングシート製のチューブ
成形用素材を用い、該素材を所定のチューブ形状に成形
したのち、該成形体にろう付けを施す熱交換器用チュー
ブの製造方法であって、前記成形前の段階で、成形用素
材の表面にろう付け用フラックスを被覆形成することを
特徴とする熱交換器用チューブの製造方法を要旨とす
る。

【００１３】

【作用】上記方法では、フラックスを被覆形成した成形
用素材をチューブ形状に成形するものとなされているこ
とにより、該成形体におけるろう付け予定箇所にフラッ
クスが適正に配置される。従って、かかるろう付け予定
箇所が品質良好にろう付けされる。

【００１４】

【実施例】次に、この発明を、第４図に示されるような
マルチフロータイプの凝縮器用耐圧性チューブ（１）の
製造方法に適用した実施例を説明する。

【００１５】なお、本発明方法の製造対象たるチューブ
の構造に特に制限はなく、要は、アルミニウムブレージ
ングシート製の成形用素材から所定のチューブ形状に成
形され、その成形体にろう付けが施されて製造されるタ
イプの各種態様のチューブの製造に広く適用されうるも
のである。

【００１６】第４図に示される製造対象たる熱交換器用
チューブ（１）において、（８）（９）は上下の平面管
壁、（10）はＵ字状管壁、（11）は接合部、（12）は屈
曲突条である。

【００１７】上下の平面管壁（８）（９）は所定間隔を
おいて互いに平行に配置され、その一側縁部がＵ字状壁
部（10）によって金属組織的に一体に連結されたものと
なされている。即ち、平面管壁（８）（９）とＵ字状管
壁（10）とは、所定幅の帯状シート素材をその幅方向中
央部においてＵ字状に折り返すことにより一体成形され
たものとなされている。そして、両平面管壁（８）
（９）の他側縁部は、内方湾曲状に曲げ加工されると共
に、その先端部が突き合わせ部（14）（15）として折返
し屈曲状に成形され、かつ該突き合わせ部（14）（15）
の先端部同士が互いに突き合わせ状態にされている。そ
して、両突き合わせ部（14）（15）同士が、ろう付けに
より接合一体化されて、内部密閉状の偏平管に形成され
ている。

【００１８】そして、屈曲突条（12）は、上下の平面管
壁（８）（９）の周方向の一部が折返し状に屈曲されて
該平面管壁（８）（９）の内面から管内方に垂直に立ち
上げられて、チューブ長さ方向に延ばされたもので、そ
の立ち上げ方向の先端が相対向する平面管壁（９）
（８）の内面にろう付けにより接合一体化されたものと
なされている。

【００１９】本実施例方法では、上記構成のチューブ
（１）を次のようにして製造する。

【００２０】即ち、チューブ成形用素材（20）として、
所定幅を有する帯状のアルミニウムブレージングシート
を用いる。ブレージングシートは、両面にろう材がクラ
ットされたされたものを用いる。

【００２１】また、第１図に示されるような製造設備を
用いる。この設備は、チューブ成形用素材（20）の表面
にフラックスを被覆形成するフラックス被覆装置（21）
と、該被覆装置（21）の前方所定位置に配設されたロー
ルフォーミング装置（22）とを有する。

【００２２】フラックス被覆装置（21）は、フラックス
懸濁液（24）を収容する浴槽（25）と、該浴槽（25）内
のフラックス懸濁液（24）内部に成形用素材（20）を案
内するガイドロール（26）と、浴槽（25）を出た成形用
素材（20）の表面のフラックスを乾燥せしめるドライヤ
ー（27）とを具備するものである。

【００２３】フラックスとしては、ろう付けに用いられ
るものであればその種類、組成は問わない。しかし、ろ
う付け後の腐蝕性残渣を残さない点でフッ化物系フラッ
クスを用いるのが好ましい。フッ化物系フラックスの一
例としては、フッ化カリウム（ＫＦ）とフッ化アルミニ
ウム（ＡｌＦ₃ ）とを共晶組成ないしはそれに近い組成
範囲に含んで実質的に錯体化された錯体混合物や、ＫＡ
ｌＦ₄ とＫＦを重量比で８０〜９９．８：２０〜０．２
の割合で混合した混合物や、あるいは製造簡易性等の点
で特に好適なものとしてＫＦ水溶液にγ−ＡｌＦ₃ 粉末
及び／またはβ−ＡｌＦ₃ 粉末を溶解せしめて発熱反応
を生じさせて水分を蒸発除去したのちの残留物からなる
もの等を挙げうる。

【００２４】また、ロールフォーミング装置（22）は、
上下一対の成形用ロール（28）（29）を複数組、直列状
態に配列したもので、成形用素材（20）を該ロール（2
8）（29）間に連続的に通していくことにより、該素材
（20）が第３図（イ）に示されるような横断面形状のチ
ューブ成形体（13）に成形されるものとなされている。
なお、ロールフォーミング装置（22）は、詳細に図示は
しないが、例えば、まず、素材（20）に屈曲突条（12）
を成形し、そして、突き合わせ部（14）（15）を成形
し、更に、幅方向中央部において折り曲げてＵ字状管壁
（10）を成形するというような手順に従って、素材（2
0）を成形していくものとなされている。

【００２５】本実施例方法では、まず、この設備を用い
て、成形用素材（20）を、第３図（イ）に示されるよう
なチューブ成形体（13）に成形する。この成形におい
て、第１図に示されるように、コイル（30）に捲回され
た成形用素材（20）をフラックス被覆装置（21）の後方
所定位置に配置し、図示しない送り装置、例えば送りロ
ーラー等により、コイル（30）から素材（20）を引き出
していく。そして、カイドローラー（26）に案内させな
がら、該素材（20）をフラックス懸濁液（24）内に通
し、その後ドライヤー（27）にてフラックスを乾燥せし
め、そして、ロールフォーミング装置（22）に送り込
む。これにより、ロールフォーミング装置（22）の出側
から、第３図（イ）に示されるようなチューブ成形体
（13）が送り出される。

【００２６】このチューブ成形体（13）を切断し、その
横断面を観察すると、第３図（ロ）に示されるように、
例えば、屈曲突条（12）の先端部と平面管壁（９）の内
面とのろう付け予定部等において、フラックス（32）が
適正態様において存在されているのがわかる。なお、同
断面において、（33）は芯材、（34）はろう材である。
しかるのち、上記チューブ成形体（13）をろう付け用
の加熱炉内に配置し、ろう付けを遂行する。これによ
り、成形体（13）における全てのろう付け予定箇所がフ
ラックスの作用を受けて適正にろう付け接合され、一体
化される。以上により第４図に示されるような熱交換器
用チューブが製作される。

【００２７】上記実施例方法のように、コイル（30）か
ら成形装置（22）に送られる途中の過程で、素材（20）
にフラックスの被覆を行うものとしていることにより、
フラックスの被覆を能率的に行うことができる。

【００２８】なお、上記実施例では、素材（20）へのフ
ラックスの被覆を浴槽（25）内のフラックス懸濁液（2
4）内に浸漬することにより行なうものとしているが、
第２図に示されるように、フラックス蒸着装置（35）を
用いるなど、他の各種被覆方法により行なうものとして
もよい。また、上記実施例では、素材（20）の成形をロ
ールフォーミングにより行うものとしているが、これに
限定されるものではない。また、上記実施例では、突き
合わせ部（14）（15）同士の接合をろう付けにより行う
ものとなされているが、この部分については上記ろう付
けを行う前の段階で電縫溶接を行って接合するものとな
されてもよい。

【００２９】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の製造方法は、
フラックスを被覆形成した成形用素材をチューブ形状に
成形するものとなされているから、該成形体におけるろ
う付け予定箇所にフラックスが適正に配置され、従っ
て、この成形に引き続いて行われるろう付けにおいて、
このろう付け予定箇所を品質良好にろう付けすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に使用される設備の一例を示
す側面図である。

【図２】本発明方法の実施に使用される設備の他の例を
示す側面図である。

【図３】図（イ）はろう付け前のチューブ成形の横断面
図、図（ロ）はろう付け予定箇所の拡大断面図である。

【図４】製造対象たるチューブの一例を示すチューブ横
断面図である。

【図５】図（イ）は熱交換器の全体正面図、図（ロ）は
同平面図である。

【図６】従来のチューブの横断面図である。

【符号の説明】

１…チューブ 13…チューブ成形体 20…アルミニウムブレージング製のチューブ成形用素材 22…ロールフォーミング装置（成形装置） 21…フラックス被覆装置 24…フラックス懸濁液 32…フラックス 34…ろう材層 35…フラックス蒸着装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２８Ｆ 1/02 Ｆ２８Ｆ 1/02 Ｂ (56)参考文献 特開 平２−258159（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111970（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111967（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111969（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−194591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−196262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−203358（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−204130（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 1/00 - 3/08 F28F 1/00 - 1/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウムブレージングシート製のチ
   ューブ成形用素材を用い、該素材を所定のチューブ形状
   に成形したのち、該成形体にろう付けを施す熱交換器用
   チューブの製造方法であって、前記成形前の段階で、成
   形用素材の表面にろう付け用フラックスを被覆形成する
   ことを特徴とする熱交換器用チューブの製造方法。