JP6203079B2 - Method for manufacturing twisted tube heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、水と冷媒とを熱交換させる捩り管形熱交換器、特に芯管となる水配管の外周に冷媒配管を巻き付けてなる捩り管形熱交換器の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a torsion tube heat exchanger for exchanging heat between water and a refrigerant, and more particularly to a method for manufacturing a torsion tube heat exchanger in which a refrigerant pipe is wound around an outer periphery of a water pipe to be a core pipe.
水と冷媒とを熱交換させる捩り管形熱交換器は、外周に螺旋溝を有した捩り管を水配管として用い、水配管の螺旋溝に沿って冷媒配管を外周側から巻き付け、水配管内を流れる水と冷媒配管内を流れる冷媒との間で熱交換を行う熱交換器である。
螺旋溝は水側の乱流を発生させ、その効果により熱交換性能を向上させる働きがある。
A torsion pipe heat exchanger that exchanges heat between water and refrigerant uses a torsion pipe having a spiral groove on the outer periphery as a water pipe, and wraps the refrigerant pipe from the outer circumference side along the spiral groove of the water pipe. It is a heat exchanger which performs heat exchange between the water which flows through, and the refrigerant which flows through the refrigerant | coolant piping.
The spiral groove has a function of generating a turbulent flow on the water side and improving the heat exchange performance by its effect.
このようなものにおいて、伝熱性能を向上させることを目的として、水配管に冷媒配管を巻き付けたものにフラックス(酸化皮膜除去剤)を塗布した後、溶融した半田の槽に浸漬させる方法が知られている(例えば、特許文献1)。 In such a case, for the purpose of improving the heat transfer performance, a method is known in which a flux (oxide film removing agent) is applied to a water pipe wrapped with a refrigerant pipe and then immersed in a molten solder bath. (For example, Patent Document 1).
また、水配管の螺旋溝の谷底部に予め低融点半田ペーストを塗布し、水配管外周の螺旋溝の形状に沿って、冷媒配管を巻き付け、冷媒配管を螺旋状に巻き付けた水配管を所定の形状に曲げ加工し、水配管中に高温流体を流し、低融点半田ペーストを溶融させて水配管と冷媒配管とを伝熱接合する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a low melting point solder paste is applied in advance to the bottom of the spiral groove of the water pipe, the refrigerant pipe is wound along the shape of the spiral groove on the outer periphery of the water pipe, and the water pipe spirally wound on the water pipe is There is known a method of bending a shape, flowing a high-temperature fluid in a water pipe, melting a low melting point solder paste, and heat-transfer joining the water pipe and the refrigerant pipe (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、水配管に冷媒配管を巻き付けたものにフラックスを塗布した後、溶融した半田の槽に浸漬させる方式では、水配管と冷媒配管との間の隙間だけでなく、水配管と接していない冷媒配管の外側面にも半田が付着し、伝熱に寄与しない余分な半田が多量に付着する結果を招く。そのため、余分な材料コストが発生してしまうという問題があった。 However, in the method in which the flux is applied to the water pipe wrapped around the water pipe and then immersed in the molten solder tank, not only the gap between the water pipe and the refrigerant pipe but also the refrigerant not in contact with the water pipe Solder also adheres to the outer surface of the pipe, resulting in a large amount of excess solder that does not contribute to heat transfer. Therefore, there has been a problem that extra material costs are generated.
また、螺旋溝に低融点半田ペーストを塗布し、冷媒配管を巻き付け後に、水配管中に高温流体を流し、低融点半田ペーストを溶融させて水配管と冷媒配管とを伝熱接合する方式も、低融点半田が溶融した際、低融点半田が垂れて伝熱に寄与しない部位に半田が多量に残ってしまうという難点があった。 In addition, a method in which a low melting point solder paste is applied to a spiral groove, a coolant pipe is wound, a high temperature fluid is flowed into the water pipe, the low melting point solder paste is melted, and the water pipe and the refrigerant pipe are heat-transfer bonded. When the low melting point solder is melted, there is a problem that the low melting point solder drips and a large amount of solder remains in a portion that does not contribute to heat transfer.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、水と冷媒とを熱交換させる捩り管形熱交換器における水配管と冷媒配管の伝熱接合において、有効な伝熱接触面積を保ちつつ、製造コストの削減が図れる捩り管形熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is effective in heat transfer contact in heat transfer joining between water piping and refrigerant piping in a torsion tube heat exchanger that performs heat exchange between water and refrigerant. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a twisted tube heat exchanger that can reduce the manufacturing cost while maintaining the area.
本発明に係る捩り管形熱交換器の製造方法は、外周に複数条の螺旋形状の溝を持つ芯管となる水配管に、螺旋溝に沿うように冷媒配管を巻き付ける工程と、冷媒配管の巻き付けと同時もしくは事前に、水配管と冷媒配管とが対向する面のみであって、水配管と冷媒配管との一方にフラックスを塗布する工程と、冷媒配管巻回後の水配管と冷媒配管とを、溶融した半田の槽に浸漬させ伝熱接合する工程と、を有することを特徴としている。 A method for manufacturing a torsion tube heat exchanger according to the present invention includes a step of winding a refrigerant pipe along a spiral groove around a water pipe serving as a core pipe having a plurality of spiral grooves on the outer periphery, At the same time or in advance of winding, only the surface where the water pipe and the refrigerant pipe face each other, the step of applying a flux to one of the water pipe and the refrigerant pipe, the water pipe and the refrigerant pipe after winding the refrigerant pipe, And a step of heat transfer joining by immersing the substrate in a molten solder bath.
本発明の捩り管形熱交換器の製造方法によれば、冷媒配管の巻き付けと同時もしくは事前に、水配管と冷媒配管とが対向する面の一方にフラックスを塗布し、冷媒配管巻回後の水配管と冷媒配管とを、溶融した半田の槽に浸漬させ伝熱接合する。このとき、半田は、フラックスが塗布された部位にのみ付着する。そのため、半田は、フラックスが塗布された伝熱に寄与する水配管と冷媒配管との間の隙間にのみ付着し、伝熱に寄与しない冷媒配管の外側面(フラックスが塗布されておらず、水配管と接していない面)に付着することはない。その結果、有効な伝熱接触面積を保ちつつ、製造コスト(特に材料費)を削減することができる。 According to the manufacturing method of the twisted tube heat exchanger of the present invention, the flux is applied to one of the surfaces of the water pipe and the refrigerant pipe facing at the same time or in advance of the winding of the refrigerant pipe, The water pipe and the refrigerant pipe are immersed in a molten solder tank and heat transfer joined. At this time, the solder adheres only to the portion where the flux is applied. Therefore, the solder adheres only to the gap between the water pipe that contributes to heat transfer to which the flux is applied and the refrigerant pipe, and the outer surface of the refrigerant pipe that does not contribute to heat transfer (no flux is applied, It does not adhere to the surface that is not in contact with the piping. As a result, manufacturing costs (particularly material costs) can be reduced while maintaining an effective heat transfer contact area.
実施形態1.
以下、図示実施形態により本発明を説明する。
図1及び図2はいずれも本発明の実施形態1に係る捩り管形熱交換器の製造方法を示す工程図である。
本発明の実施形態1に係る捩り管形熱交換器は、図1及び図2に示すように、外周に複数条の螺旋溝2を設けた捩り管すなわち水配管1と、水配管1に螺旋溝2に沿わせて巻き付けた冷媒配管4とで構成される。
The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.
1 and 2 are process diagrams showing a method for manufacturing a twisted tube heat exchanger according to
As shown in FIGS. 1 and 2, the torsion tube heat exchanger according to the first embodiment of the present invention includes a torsion tube having a plurality of
次に、本発明の実施形態1に係る捩り管形熱交換器の製造方法について、図1及び図2に基づき図3を参照しながら説明する。まず、外周に複数条の螺旋形状の溝(以下、螺旋溝という)2を持つ芯管となる水配管1(図1(a))の冷媒配管4と対向する面、つまり水配管1の螺旋溝2に、フラックス3を塗布する(図1(b))。次いで、水配管1の螺旋溝2に沿うように冷媒配管4を巻き付ける(図1(c))。なお、フラックス3は、冷媒配管4の巻き付けと同時に水配管1の螺旋溝2に塗布してもよい。
Next, the manufacturing method of the twisted tube heat exchanger which concerns on
次いで、冷媒配管巻回後の水配管1と冷媒配管4とをU字状に折り曲げ、U字状組付管6Aを作成する(図2(a))。その後、折り曲げ後の水配管1と冷媒配管4、すなわちU字状組付管6Aを、溶融した半田の槽7に浸漬させ伝熱接合する(図2(b))。
Next, the
図3は本発明の実施形態1に係る捩り管形熱交換器の製造方法で製造された捩り管形熱交換器を管軸に沿って切断して示す断面図であり、捩り管形熱交換器6の水配管1と冷媒配管4との半田接合の様子を示している。
半田8は、フラックス3が塗布された部位にのみ付着する。本実施形態においては、水配管1の螺旋溝2にのみフラックス3を塗布しているため、図3のように半田8は伝熱に寄与する水配管1と冷媒配管4との間の隙間にのみ付着し、伝熱に寄与しない冷媒配管4の外側面(フラックス3が塗布されておらず、水配管1と接していない面)に付着することはない。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the torsion tube heat exchanger manufactured by the manufacturing method of the torsion tube heat exchanger according to the first embodiment of the present invention, cut along the tube axis. The state of solder joining of the
The
図4は比較例の捩り管形熱交換器を管軸に沿って切断して示す断面図であり、水配管1に冷媒配管4を巻き付けてなる組付管全体にフラックス3の塗布を行い、溶融した半田の槽7に浸漬させて、水配管1と冷媒配管4とを伝熱接合させたものである。
この比較例の捩り管形熱交換器の場合、組付管全体にフラックスが塗布されているので、図4のように水配管1と冷媒配管4との間の隙間の半田8だけでなく、水配管1と接していない冷媒配管4の外側面、つまり伝熱に寄与しない部位にも半田8aが付着する。このように、比較例においては、伝熱に寄与しない余分な半田8aが多量に付着するため、余分な材料コストが発生してしまう。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the twisted tube heat exchanger of the comparative example cut along the tube axis, and the
In the case of the twisted tube heat exchanger of this comparative example, since the flux is applied to the entire assembly tube, not only the
本発明の実施形態1に係る捩り管形熱交換器の製造方法のように、水配管1の螺旋溝2にのみフラックス3を塗布する方式とすることで、有効な伝熱接触面積を保ちつつ、余分な半田8aの付着を抑制でき、製造コスト(特に材料費)を削減することができる。
As in the manufacturing method of the twisted tube heat exchanger according to the first embodiment of the present invention, the
実施形態2.
図5及び図6はいずれも本発明の実施形態2に係る捩り管形熱交換器の製造方法を示す工程図であり、各図中、前述の実施形態1と同一部分には同一符号を付してある。
本発明の実施形態2に係る捩り管形熱交換器も、図5及び図6に示すように、外周に複数条の螺旋溝2を設けた捩り管すなわち水配管1と、水配管1に螺旋溝2に沿わせて巻き付けた冷媒配管4とで構成される。
5 and 6 are process diagrams showing a method for manufacturing a torsion tube heat exchanger according to
As shown in FIGS. 5 and 6, the torsion tube heat exchanger according to the second embodiment of the present invention also includes a torsion tube having a plurality of
次に、本発明の実施形態2に係る捩り管形熱交換器の製造方法について、図5及び図6に基づき図3を参照しながら説明する。まず、水配管1の螺旋溝2に巻回される冷媒配管、つまり冷媒配管巻き付けボビン5より繰り出されて螺旋溝2に巻回される冷媒配管4の螺旋溝2と対向させる面に、フラックス3を塗布する(図5(a),(b))。次いで、フラックス3を塗布した冷媒配管4aを、水配管1の螺旋溝2に沿うように、かつそのフラックス塗布面を螺旋溝2側に向けさせた状態で螺旋溝2に巻き付ける(図5(c))。なお、フラックス3は、冷媒配管4の巻き付けと同時に冷媒配管4に塗布してもよい。
Next, the manufacturing method of the twisted tube heat exchanger which concerns on
次いで、冷媒配管巻回後の水配管1と冷媒配管4aとをU字状に折り曲げ、U字状組付管6Bを作成する(図6(a))。その後、折り曲げ後の水配管1と冷媒配管4a、すなわちU字状組付管6Bを、溶融した半田の槽7に浸漬させ伝熱接合する(図6(b))。
Next, the
本実施形態においても、冷媒配管4aの螺旋溝2と対向する面にのみフラックス3を塗布しているため、図3のように半田8は伝熱に寄与する水配管1と冷媒配管4との間の隙間にのみ付着し、伝熱に寄与しない冷媒配管4aの外側面(フラックス3が塗布されておらず、水配管1と接していない面)に付着することはない。
Also in this embodiment, since the
本発明の実施形態2に係る捩り管形熱交換器の製造方法のように、冷媒配管4aの螺旋溝2と対向する面にのみフラックス3を塗布する方式とすることで、有効な伝熱接触面積を保ちつつ、余分な半田8a(図4)の付着を抑制でき、製造コスト(特に材料費)を削減することができる。
As in the manufacturing method of the twisted tube heat exchanger according to
1 水配管、2 螺旋溝、3 フラックス、4,4a 冷媒配管、5 冷媒配管巻き付けボビン、6 捩り管形熱交換器、6A,6B U字状組付管、7 溶融した半田の槽、8,8a 半田。 1 water pipe, 2 spiral groove, 3 flux, 4,4a refrigerant pipe, 5 refrigerant pipe winding bobbin, 6 torsion pipe heat exchanger, 6A, 6B U-shaped assembly pipe, 7 molten solder bath, 8, 8a Solder.
Claims (3)
前記冷媒配管の巻き付けと同時もしくは事前に、前記水配管と前記冷媒配管とが対向する面のみであって、前記水配管と前記冷媒配管との一方にフラックスを塗布する工程と、
前記冷媒配管巻回後の前記水配管と前記冷媒配管とを、溶融した半田の槽に浸漬させ伝熱接合する工程と、
を有することを特徴とする捩り管形熱交換器の製造方法。 A step of winding a refrigerant pipe along the spiral groove on a water pipe that becomes a core pipe having a plurality of spiral grooves on the outer periphery;
At the same time or in advance of winding of the refrigerant pipe, a step of applying a flux to one of the water pipe and the refrigerant pipe only on the surface where the water pipe and the refrigerant pipe face each other;
The step of immersing the water pipe and the refrigerant pipe after winding the refrigerant pipe in a molten solder bath and heat transfer joining;
The manufacturing method of the twisted tube type heat exchanger characterized by having.
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