JP4461525B2 - 銅管とアルミニウム管との接合体及びそれらを備えた熱交換器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅管とアルミニウム管との接合体及びそれら接合体を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫及び空調機器などに使用されるフィンアンドチューブ型の熱交換器は、低コスト化が叫ばれ、人件費の上昇に伴い低工数、低設備投資のものが求められている。
【0003】
従来の冷蔵庫及び空調機器などに使用されるフィンアンドチューブ型の熱交換器に用いられる銅管とアルミニウム管との接合体としては特開平9−85467号公報に示されているものがある。
【0004】
以下、図面を参照しながら上記従来の銅管とアルミニウム管との接合体を説明する。
【0005】
図18は、従来の接合体を構成する銅管及びアルミニウム管の先端部を示す縦断面図である。図18において、1は銅管であり、端部にテーパ部11を有し、テーパ部11の長手方向の少なくとも一部には外側に凸状の曲面部11aが形成されている。2はアルミニウム管である。
【0006】
以上のように構成された銅管とアルミニウム管との接合体について、以下その動作を説明する。
【0007】
まず、銅管1の端部に長手方向の少なくとも一部が凸曲面状のテーパ部11を形成し、その際凸曲面部11aの長手方向接線が銅管1の長手方向接線となす角度αを銅管1の先端部方向に単調増加とし、銅管1のテーパ部11を銅/アルミニウムの共晶温度以上でアルミニウムの融点未満の温度に加熱し、銅管1のテーパ部11に、銅管1の外径Dより小さい内径を有するアルミニウム管2を外嵌めして、銅管1の凸曲面部11aにアルミニウム管2の内面を加圧下で摺接させ、もって銅とアルミニウムとの界面に相互拡散による共晶相を過渡的に生成させ、脆い共晶相の成長を少なくするために、得られた接合部を急冷することにより、銅管/アルミニウム管の接合体が得られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、銅管1の端部に形成されたテーパ部11にアルミニウム管2が外嵌めされた構造であるため、銅管1のテーパ部11の最小内径が銅管素材内径より小さくなり、管内側の流路が狭まり、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性が悪くなるという欠点があった。
【0009】
本発明は従来の課題を解決するもので、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性の良い、銅管とアルミニウム管との接合体及びそれら接合体を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することを目的とする。
【0010】
また、上記従来の構成は、接合部側とは逆の銅管端部の構造が明記されていないが、冷蔵庫用冷却器であれば、冷媒入口側の構造は、外径約2mmのキャピラリチューブが前記銅管の逆端部に接合されるが、冷媒音を緩和するために、70mm以上にわたって外径約3mmの2次キャピラリチューブが間に接合される必要があり、一般に前記銅管は外径約3mmにまで毛細縮径された一体構造のものが用いられる。前記銅管が70mm以上にわたって毛細縮径された一体構造のものでなければ、冷媒音を小さくすることができないという欠点があった。
【0011】
本発明の他の目的は、冷媒音を緩和できる構造を持った、銅管とアルミニウム管との接合体及びそれら接合体を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することである。
【0012】
また、上記従来の構成は、銅管1とアルミニウム管2の接合体であり、冷蔵庫用冷却器であれば、冷媒出口側に液溜め用のアキュムレータが備わっているが、前記アキュムレータがアルミニウムの場合、アキュムレータの冷媒出口側には、従来の銅管1とアルミニウム管2の接合体を別途接合する必要があるという欠点があった。
【0013】
本発明の他の目的は、アルミニウムのアキュムレータに銅管を直接接合して、接合箇所を少なくした、銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体及びそれを備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することである。
【0014】
また、上記従来の構成は、銅管1の端部に長手方向の少なくとも一部が凸曲面状のテーパ部11を形成し、銅管1の外径Dより小さい内径を有するアルミニウム管2を外嵌めした構造であり、特に冷蔵庫用冷却器であれば、アキュムレータの冷媒出口側で潤滑オイルの液戻り性が良くなければならないが、銅管1のテーパ部11の最小内径が銅管素材内径より小さくなり、管内側の流路が狭まり、潤滑オイルの液戻り性が悪くなる欠点があった。
【0015】
本発明の他の目的は、アルミニウムのアキュムレータに銅管を直接接合して、接合箇所を少なくし、潤滑オイルの液戻り性の良い、銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体及びそれを備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することである。
【0016】
また、上記従来の構成では、銅管1の外径Dより小さい内径を有するアルミニウム管2を外嵌めした構造であり、特に冷蔵庫用冷却器であれば、外径がアルミニウム管の内径よりも小さい銅管をアルミニウム管に接合するのが実用的であるので、銅管の外径より大きい内径を有するアルミニウム管を外嵌めした構造ではなく、実用的ではないという欠点があった。
【0017】
本発明の他の目的は、銅管の外径より大きい内径を有するアルミニウム管を外嵌めした実用的な、銅管とアルミニウム管との接合体及びそれら接合体を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することである。
【0018】
また、上記従来の構成は、フィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器に接合する銅管とアルミニウム管との接合体であるが、熱交換器のアルミニウム伝熱管と前記接合体を別途接合する必要があるという欠点があった。
【0019】
本発明の他の目的は、フィンアンドチューブ型熱交換器のアルミニウム伝熱管に銅管を直接接合して、接合箇所を少なくした、銅管を直接接合したフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管と前記アルミニウム管の素材外径が略同径であり、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アルミニウム管の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことにより、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性を良くできる。
【0021】
また、本発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、接続端部が前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム製のアキュムレータと、前記銅管の外面と前記アキュムレータにおける前記接続端部内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管の素材外径と前記アキュムレータにおける前記銅管との接続端部の径を略同径とし、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アキュムレータの接続端部内径を該接続端部の外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アキュムレータにおける接続端部の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことにより、アルミニウムのアキュムレータに銅管を直接接合して、接合箇所を少なくできる。
【0022】
また、本発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記アルミニウム管の素材外径よりも小さい素材外径の銅管の先細り状テーパ部を、その最小内径がアルミニウム管素材内径と同径以上となるように加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し外嵌めしたことにより、銅管の外径より大きい内径を有するアルミニウム管を外嵌めすることができる。
【0023】
また、本発明は、請求項1または4に記載の接合体を冷媒出入口側に備えたことにより、フィンアンドチューブ型熱交換器のアルミニウムチューブに銅管を直接接合して、接合箇所を少なくした、銅管を直接接合したフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器を提供することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管と前記アルミニウム管の素材外径が略同径であり、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アルミニウム管の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことにより、先細りテーパ部の先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性が良くなる作用がある。
【0025】
本発明の請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記銅管の逆端部を、70mm以上にわたって毛細縮径したことにより、熱交換器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブから次に細い2次キャピラリチューブを通って徐々に内径が大きくなっており、冷媒音を緩和できるという作用を有する。
【0026】
本発明の請求項3記載の発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、接続端部が前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム製のアキュムレータと、前記銅管の外面と前記アキュムレータにおける前記接続端部内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管の素材外径と前記アキュムレータにおける前記銅管との接続端部の径を略同径とし、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アキュムレータの接続端部内径を該接続端部の外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アキュムレータにおける接続端部の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことにより、アキュムレータの冷媒出口側には、従来の銅管とアルミニウム管の接合体を別途接合する必要がなく、アルミニウムのアキュムレータに銅管を直接接合して、接合箇所を少なくなるという作用を有する。
【0027】
本発明の請求項4記載の発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記アルミニウム管の素材外径よりも小さい素材外径の銅管の先細り状テーパ部を、その最小内径がアルミニウム管素材内径と同径以上となるように加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し外嵌めしたことにより、前記銅管の素材外径が前記アルミニウム管の素材外径よりも小さい場合、前記銅管端部をアルミニウム管の外径にほぼ等しく拡径後、先細り状テーパ部を形成するので、銅管の外径より大きい内径を有するアルミニウム管を外嵌めでき、実用的な、接合体及びそれら接合体を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器になるという作用を有する。
【0028】
本発明の請求項5記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記銅管の逆端部を、毛細縮径したもので、熱交換器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブから次に細い2次キャピラリチューブを通って徐々に内径が大きくなっており、冷媒音を緩和できるという作用を有する。
【0029】
本発明の請求項6記載の発明は、請求項1または4に記載の接合体を冷媒出入口側に備えたアルミニウム製熱交換器とすることにより、請求項1または4の作用を有する熱交換器を得ることができる。
【0030】
【実施例】
以下、本発明による銅管とアルミニウム管との接合体及びそれらを備えた熱交換器の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0031】
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1による銅管とアルミニウム管との接合体の断面図である。
【0032】
図1において、1は脱酸銅管で、外径5.0〜8.0mm、肉厚0.5〜0.8mmで内外面が清浄なものが好ましい。2は純度99.3%以上の純アルミ系のアルミニウム管である。11は銅管1の端部に形成した先細り状テーパ部で、好ましくは銅管1の先端から約13mmの長さの部分を拡管後、全体的に凸状の円弧曲面状に絞り加工を施す。
【0033】
図2は、本発明の実施例1による接合体の接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面図である。
【0034】
本実施例は、先細り状テーパ部11が端部に形成された銅管1と、テーパ部11に外嵌めされたアルミニウム管2と、銅管1の外面とアルミニウム管2の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、銅管1の素材外径D1とアルミニウム管2の素材外径D2が略同径であり、かつ銅管1の先状テーパ部11の最小内径d1min が銅管素材内径d1と同径以上となるように、銅管1端部を拡径後テーパ状に先細り加工し、アルミニウム管2の端部内径d2を素材外径D2以上に拡径し外嵌めしたことにより、先細りテーパ部11の先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性を良くした、銅管とアルミニウム管との接合体およびそれらを備えた熱交換器となる。
【0035】
(参考例1)
図3は、本発明の参考例1による端部を毛細縮径した銅管とアルミニウム管との接合体の断面図である。
【0036】
図3において、3は銅管1の逆端部を70mm以上にわたって毛細縮径した2次キャピラリチューブで、外径3.0mm、肉厚0.5mmで内外面が清浄なものが好ましい。
【0037】
本参考例は、従来例による銅管1の逆端部を70mm以上にわたって毛細縮径した2次キャピラリチューブ3を設けたものである。
【0038】
本参考例は、先細り状テーパ部11が端部に形成された銅管1と、テーパ部11に外嵌めされたアルミニウム管2と、銅管1の外面とアルミニウム管2の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、銅管1の逆端部は、70mm以上にわたって毛細縮径されていることにより、冷蔵庫用冷却器であれば、冷媒入口側の構造は、外径約2mmのキャピラリチューブが銅管1の逆端部に接合せれるが、冷媒音を緩和するために、70mm以上にわたって外径D3(約3mm)の2次キャピラリチューブ3が間に接合される必要があり、一般に銅管は外径D3(約3mm)にまで毛細縮径された一体構造のものが用いられ、銅管1が70mm以上にわたって毛細縮径された一体構造のものでなければ、冷媒音を小さくすることができないという欠点があったが、上記構造は、熱交換器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブから次に細い2次キャピラリチューブ3を通って徐々に内径が大きくなっており、冷媒音を緩和できる銅管とアルミニウム管との接合体およびそれらを備えた熱交換器となる。
【0039】
(参考例2)
図4は、本発明の参考例2による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の断面図である。図4において、4はアルミニウム製アキュムレータである。
【0040】
本参考例2は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管1と、テーパ部11に外嵌めされたアルミニウム製アキュムレータ4と、銅管1の外面とアルミニウム製アキュムレータ4の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、アキュムレータ4の冷媒出口側には、従来の銅管1とアルミニウム管2の接合体を別途接合する必要がなく、アルミニウムのアキュムレータ4に銅管1を直接接合して、接合箇所を少なくした銅管とアルミニウム管との接合体およびそれらを備えた熱交換器となる。
【0041】
(参考例3)
図5は、本発明の参考例3による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の断面図である。図5において、12はラッパ状に形成された銅管1の端部である。
【0042】
図6は、本発明の参考例3による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体を製造する装置を示す要部概略断面図である。
【0043】
図6において、5は高周波加熱コイル、6はアルミニウム管用クランプで、先端付近の内面に銅管1のラッパ部とほぼ同じ傾斜のテーパ部が設けられているものが好ましい。7は窒素ガス吹き付け管である。
【0044】
本参考例3は、端部がラッパ状に形成された銅管1と、銅管1端部に外嵌めされたアルミニウム製アキュムレータ4と、銅管1の外面とアルミニウム製アキュムレータ4の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、アルミニウムのアキュムレータ4に銅管1を直接接合した形状で、接合箇所が少なくなり、さらに接合部は銅管端部12が凹曲面状のラッパ部を形成しているので、アキュムレータの冷媒出口側で潤滑オイルの液戻り性を阻害せず、潤滑オイルの液戻り性が良くなり、さらにアルミニウムのアキュムレータ4に銅管1を直接接合して、接合箇所を少なくした銅管とアルミニウム管との接合体およびそれらを備えた熱交換器となる。
【0045】
また、端部がラッパ状に形成された銅管1の逆端部側を、アルミニウムアキュムレータ4の端部から挿通し、逆端部側に銅管のラッパ状に加工した端部12を外嵌めし、高周波加熱コイル5等を使用して、窒素ガス吹き付け管7で窒素を管外に吹き付けながらの銅管1の酸化防止しながら、銅/アルミニウムの共晶温度以上でアルミニウムの融点未満の温度に加熱し、アルミニウム管用クランプ6で固定したアキュムレータ4内から銅管1を引き抜くように、銅管のラッパ状端部外面とアルミニウムアキュムレータ端部の内面との界面に銅/アルミニウムの共晶相を形成させることにより、両者を密封状態に接合した接合体を製作できる。
【0046】
(参考例4)
図7は、本発明の参考例4による外径の異なる銅管とアルミニウム管との接合体の断面図である。図8は、本発明の参考例4による接合体の接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面図である。
【0047】
図7、図8において、1は脱酸銅管で、外径6.35mm、肉厚0.6mmで内外面が清浄なものが好ましい。2は純度99.3%以上の純アルミ系のアルミニウム管で、外径8.0mm、肉厚0.7mmで内外面が清浄なものが好ましい。11は銅管1の端部に形成した先細り状テーパ部で、好ましくは銅管1の先端から約13mmの長さの部分を拡管後、全体的に凸状の円弧曲面状に絞り加工を施す。
【0048】
本参考例4は、先細り状テーパ部11が端部に形成された銅管1と、テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管2と、銅管1の外面とアルミニウム管2の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、銅管1の素材外径D1がアルミニウム管2の素材外径D2よりも小さい場合、銅管1端部をアルミニウム管2の外径D2にほぼ等しく拡径後、先細り状テーパ部11を形成するので、銅管1の外径D1より大きい内径d2を有するアルミニウム管2を外嵌めでき、実用的な、接合体及びそれら接合体を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器になる。
【0049】
(実施例2)
図9は、本発明の実施例2による端部を毛細縮径した銅管とアルミニウム管との接合体の断面図である。
【0050】
図9において、1は脱酸銅管で、外径6.35mm、肉厚0.7mmで内外面が清浄なものが好ましい。3は銅管1の逆端部を70mm以上にわたって毛細縮径した2次キャピラリチューブで、外径3.0mm、肉厚0.5mmのものが好ましい。2は純度99.3%以上の純アルミ系のアルミニウム管で、外径6.35mm、肉厚0.7mmで内外面が清浄なものが好ましい。11は銅管1の端部に形成した先細り状テーパ部で、好ましくは銅管1の先端から約13mmの長さの部分を拡管後、全体的に凸状の円弧曲面状に絞り加工を施す。
【0051】
(実施例3)
図10は、本発明の実施例3による外径の異なる銅管とアルミニウム管との接合体の断面図である。図11は、本発明の実施例3による接合体の接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面図である。
【0052】
図10、図11において、1は脱酸銅管で、外径6.35mm、肉厚0.7mmで内外面が清浄なものが好ましい。2は純度99.3%以上の純アルミ系のアルミニウム管で、外径8.0mm、肉厚0.7mmで内外面が清浄なものが好ましい。
【0053】
図12は、本発明の実施例3による端部を毛細縮径した銅管と素材外径が異なるアルミニウム管との接合体の断面図である。
【0054】
本実施例は、先細り状テーパ部11が端部に形成された銅管1と、テーパ部11に外嵌めされたアルミニウム管2と、銅管1の外面とアルミニウム管2の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、銅管1の先細り状テーパ部11の最小内径d1がアルミニウム管素材内径d2と同径以上となるように、銅管端部11を拡径後テーパ状に先細り加工し、アルミニウム管2の端部内径d2を素材外径D2以上に拡径し外嵌めした接合体である。
【0055】
図9に示す例では、先細りテーパ部11の先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性が良く、熱交換器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブから次に細い2次キャピラリチューブ3を通って徐々に内径が大きくなっており、冷媒音を緩和できるという利点を持つ。
【0056】
また図10に示す例では、先細りテーパ部11の先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性が良く、銅管1の素材外径D1がアルミニウム管2の素材外径D2よりも小さい場合のような実用的な接合となる利点を持つ。なお、図12に示す例では上記両利点を持つ。
【0057】
(実施例4)
図13は、本発明の実施例4による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の断面図である。図14は本発明の実施例4による接合体の接合前の銅管とアルミニウム製アキュムレータのそれぞれの接合部分を示す要部組立断面図である。
【0058】
図13、図14において、1は脱酸銅管で、外径6.35mm、肉厚0.6mmで内外面が清浄なものが好ましい。4は純度99.3%以上の純アルミ系のアルミニウム製アキュムレータで、端部の外径6.35mm、肉厚0.9mmで内外面が清浄なものが好ましい。なお、接合部管の先端部分拡大図を同図に併設する。
【0059】
本実施例は、先細り状テーパ部11が端部に形成された銅管1と、テーパ部11に外嵌めされたアルミニウム製アキュムレータ4と、銅管1の外面とアルミニウム製アキュムレータ4の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、銅管1の素材外径D1とアルミニウム製アキュムレータ4端部の外径D4が略同径であり、かつ銅管1の先細り状テーパ部11の最小内径d1min が銅管素材内径d1と同径以上となるように、銅管端部11を拡径後テーパ状に先細り加工し、アルミニウム製アキュムレータ4の端部内径d4を端部外径D4以上に拡径し外嵌めした接合体であり、アキュムレータの冷媒出口側で潤滑オイルの液戻り性を阻害せず、潤滑オイルの液戻り性が良くなる利点がある。
【0060】
(参考例5)
図15は、本発明の参考例5による銅管とアルミニウム製伝熱管との接合体を備えた熱交換器を示す概略図である。図15において、8は蛇行状に曲げられたアルミニウム製伝熱管で、純度99.3%以上の純アルミ系のアルミニウム管である。9は複数の冷媒チューブ挿入用孔を穿設した複数の板状フィンで純度99.3%以上の純アルミ系のアルミニウムシート材である。
【0061】
本参考例は、先細り状テーパ部11が端部に形成された銅管1と、テーパ部11に外嵌めされた熱交換器のアルミニウム伝熱管8と、銅管1の外面とアルミニウム管8の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなる接合体を冷媒出入口側に備えたことにより、熱交換器のアルミニウム伝熱管8と、銅管1とアルミニウム管の接合体を別途接合する必要がなく、フィンアンドチューブ型熱交換器のアルミニウム伝熱管8に銅管1を直接接合して、接合箇所を少なくした、銅管を直接接合したフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器になる。
【0062】
(実施例5)
図16は、本発明の実施例5による銅管とアルミニウム製伝熱管との接合体を備えた熱交換器を示す概略図である。
【0063】
本実施例は、請求項1または4に記載の接合体を冷媒出入口側に備えたことにより、請求項1または4の効果を持つフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器になる。
【0064】
(実施例6)
図17は、本発明の実施例6による銅管とアルミニウム製伝熱管との接合体を備えた熱交換器を示す概略図である。
【0065】
本実施例は、先細り状テーパ部11が端部に形成された銅管1と、テーパ部に外嵌めされた熱交換器のアルミニウム伝熱管8と、銅管1の外面とアルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなる請求項2記載の接合体を冷媒入口側に備え、先細り状テーパ部11またはラッパ状テーパ部12が端部に形成された銅管1と、テーパ部に外嵌めされたアルミニウム製アキュムレータ4と、銅管1の外面とアルミニウム製アキュムレータ4の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなる請求項3記載の接合体を冷媒出口側に備えたことにより、熱交換器は、請求項2と請求項3の効果を持つフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器になる。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管と前記アルミニウム管の素材外径が略同径であり、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アルミニウム管の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことにより、先細りテーパ部の先端が管内側の流路を狭めることなく、冷媒の圧力損失や潤滑オイルの液戻り性が良くなる。
【0067】
また、請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記銅管の逆端部を70mm以上にわたって毛細縮径したことにより、熱交換器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブから次に細い2次キャピラリチューブを通って徐々に内径が大きくなっており、冷媒音を緩和できる。
【0068】
また、請求項3記載の発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、接続端部が前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム製のアキュムレータと、前記銅管の外面と前記アキュムレータにおける前記接続端部内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管の素材外径と前記アキュムレータにおける前記銅管との接続端部の径を略同径とし、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アキュムレータの接続端部内径を該接続端部の外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アキュムレータにおける接続端部の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことにより、アキュムレータの冷媒出口側には、従来の銅管とアルミニウム管の接合体を別途接合する必要がなく、アルミニウムのアキュムレータに銅管を直接接合して、接合箇所を少なくできる。
【0069】
また、請求項4記載の発明は、先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記アルミニウム管の素材外径よりも小さい素材外径の銅管の先細り状テーパ部を、その最小内径がアルミニウム管素材内径と同径以上となるように加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し外嵌めしたことにより、前記銅管の素材外径が前記アルミニウム管の素材外径よりも小さい場合、前記銅管端部をアルミニウム管の外径にほぼ等しく拡径後、先細り状テーパ部を形成するので、銅管の外径より大きい内径を有するアルミニウム管を外嵌めでき、実用的な、接合体及びそれら接合体を備えたフィンアンドチューブ型のアルミニウム製熱交換器になるという作用を有する。
【0070】
また、請求項5記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記銅管の逆端部を、毛細縮径したもので、熱交換器の冷媒入口側の構造が最も細いキャピラリチューブから次に細い2次キャピラリチューブを通って徐々に内径が大きくなっており、冷媒音を緩和できるという作用を有する。
【0071】
また、請求項6記載の発明は、請求項1または4に記載の接合体を冷媒出入口側に備えたことにより、請求項1または4の作用を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1による銅管とアルミニウム管との接合体の断面図
【図2】 本発明の実施例1による接合体の接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面図
【図3】 本発明の参考例1による端部を毛細縮径した銅管とアルミニウム管との接合体の断面図
【図4】 本発明の参考例2による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の断面図
【図5】 本発明の参考例3による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の断面図
【図6】 本発明の参考例3による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体を製造する装置を示す要部概略断面図
【図7】 本発明の参考例4による外径の異なる銅管とアルミニウム管との接合体の断面図
【図8】 本発明の参考例4による接合体の接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面図
【図9】 本発明の実施例2による端部を毛細縮径した銅管とアルミニウム管との接合体の断面図
【図10】 本発明の実施例3による外径の異なる銅管とアルミニウム管との接合体の断面図
【図11】 本発明の実施例3による接合体の接合前の銅管とアルミニウム管のそれぞれの接合部分を示す組立断面図
【図12】 本発明の実施例3による端部を毛細縮径した銅管と素材外径が異なるアルミニウム管との接合体の断面図
【図13】 本発明の実施例4による銅管とアルミニウム製アキュムレータとの接合体の断面図
【図14】 本発明の実施例4による接合体の接合前の銅管とアルミニウム製アキュムレータのそれぞれの接合部分を示す要部組立断面図
【図15】 本発明の参考例5による銅管とアルミニウム製伝熱管との接合体を備えた熱交換器を示す概略図
【図16】 本発明の実施例5による銅管とアルミニウム製伝熱管との接合体を備えた熱交換器を示す概略図
【図17】 本発明の実施例6による銅管とアルミニウム製伝熱管との接合体を備えた熱交換器を示す概略図
【図18】 従来の発明の接合体を構成する銅管及びアルミニウム管の先端部を示す断面図
【符号の説明】
1 銅管
2 アルミニウム管
3 2次キャピラリチューブ
4 アルミニウム製アキュムレータ
8 アルミニウム製伝熱管
9 板状フィン
11 先細り状テーパ部
12 銅管の端部
Claims (6)
- 先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管と前記アルミニウム管の素材外径が略同径であり、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アルミニウム管の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことを特徴とする銅管とアルミニウム管との接合体。
- 前記銅管の逆端部を、70mm以上にわたって毛細縮径した請求項1に記載の銅管とアルミニウム管との接合体。
- 先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、接続端部が前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム製のアキュムレータと、前記銅管の外面と前記アキュムレータにおける前記接続端部内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記銅管の素材外径と前記アキュムレータにおける前記銅管との接続端部の径を略同径とし、かつ前記銅管の先細り状テーパ部の最小内径が銅管素材内径と同径以上となるように、銅管端部を加工し、前記アキュムレータの接続端部内径を該接続端部の外径以上に拡径し、前記銅管の先細り状テーパ部の先端が、前記アキュムレータにおける接続端部の拡径されていない内径部分に接近するまで外嵌めしたことを特徴とする銅管とアルミニウム管との接合体。
- 先細り状テーパ部が端部に形成された銅管と、前記テーパ部に外嵌めされたアルミニウム管と、前記銅管の外面と前記アルミニウム管の内面との界面に形成された銅とアルミニウムとの共晶相とからなり、前記アルミニウム管の素材外径よりも小さい素材外径の銅管の先細り状テーパ部を、その最小内径がアルミニウム管素材内径と同径以上となるように加工し、前記アルミニウム管の端部内径を素材外径以上に拡径し外嵌めしたことを特徴とする銅管とアルミニウム管との接合体。
- 前記銅管の逆端部を、毛細縮径した請求項4に記載の銅管とアルミニウム管との接合体。
- 請求項1または4に記載の接合体を冷媒出入口側に備えたことを特徴とするアルミニウム製熱交換器。
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