JP6314011B2 - ろう付け接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、金属部材をろう付け接合する技術に関する。

特許文献１には、一方の金属管の端部に形成したフレア部にリング状のろう材を配置し、他方の金属管を挿入した状態でろう材を加熱して溶融させて、２つの金属管をろう付けした構造が開示されている。

特開平４−３０００７１号公報

上記の構造では、溶融したろう材がぬれ広がるときに、２つの金属管の接合部と反対の方向にもぬれ広がる。したがって、接合部に流れ込むろう材の量が不足した場合には、接合不良が発生するという問題があった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、２つの金属部材の接合部に流れ込むろう材の量を増加させ、接合不良の発生を防止することを目的とする。

本発明のある態様によれば、第１金属部材と第２金属部材との接合部の近傍に配置したろう材を溶融させて、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合するろう付け接合構造であって、前記第１金属部材及び前記第２金属部材の少なくとも一方の前記ろう材と当接する面に、前記接合部に向かって延在する溝が形成され、前記溝の前記接合部側と反対側は、前記ろう材と、前記ろう材と当接する面とが接触する位置まで延在し、前記溝の幅は、前記ろう材側に近くなるにつれて狭くなる、ことを特徴とするろう付け接合構造が提供される。
また、本発明のある態様によれば、第１金属部材と第２金属部材との接合部の近傍に配置したろう材を溶融させて、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合するろう付け接合構造であって、前記第１金属部材及び前記第２金属部材の少なくとも一方の前記ろう材と当接する面に、前記接合部に向かって延在する溝が形成され、前記溝の前記接合部側と反対側は、前記ろう材と、前記ろう材と当接する面とが接触する位置まで延在し、前記溝の幅は、前記接合部側に近くなるにつれて狭くなる、ことを特徴とするろう付け接合構造が提供される。
また、本発明のある態様によれば、第１金属部材と第２金属部材との接合部の近傍に配置したろう材を溶融させて、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合するろう付け接合構造であって、前記第１金属部材及び前記第２金属部材の少なくとも一方の前記ろう材と当接する面に、前記接合部に向かって延在する溝が形成され、前記第１金属部材は、端部に前記第２金属部材と接合されるフランジが形成され、前記フランジの前記ろう材と当接する面に前記溝が形成された管継手である、ことを特徴とするろう付け接合構造が提供される。

上記態様によれば、溶融したろう材が、毛管現象により溝を通って第１金属部材と第２金属部材との接合部に向かって流れるので、接合部に流れ込むろう材の量を増加させることができ、接合不良の発生を防止できる。

本発明を適用したコンデンサを示す正面図である。 図１の矢視Ａである。 図２のIII−III断面図である。 中間コネクタを示す斜視図である。 リキッドタンク側から見た中間コネクタの正面図の一部である。 図５のVI−VI断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明を適用したコンデンサを示す正面図である。図２は、図１の矢視Ａである。また、図３は、図２のIII−III断面図である。

コンデンサ１は、冷却コア２、リキッドタンク３、コネクタ４、５等を備える熱交換器である。コンデンサ１の各構成部品は、全てアルミ製、またはアルミやステンレス等を主成分とする合金製である。

冷却コア２の両側には、第１タンク２１、第２タンク２２が、それぞれ設けられる。第１タンク２１は、内部が上室２１ａと下室２１ｂとに区切られ、第２タンク２２も同様に、内部が上室２２ａと下室２２ｂとに区切られる。

第１タンク２１の上室２１ａ側の側面には、コネクタ４が取り付けられ、下室２１ｂ側の側面には、コネクタ５が取り付けられる。コネクタ４は、ガス冷媒が流入する流入ポート４ａを備え、コネクタ５は、ガス冷媒が流出する流出ポート５ａを備える。

リキッドタンク３は、図２に示すように、対向する一対の側壁３ａと、側壁３ａと直交する底面部３ｂとが、外周側に形成された円筒状のタンクである。

冷却コア２とリキッドタンク３とは、２つの中間コネクタ６を介して接続される。

中間コネクタ６は、冷却コア２と接続される側に円筒部６ａと座面６ｂとが形成され、リキッドタンク３と接続される側に矩形のフランジ６ｃが形成された管継手である（図４参照）。

中間コネクタ６と冷却コア２とは、図３に示すように、第２タンク２２の上室２２ａ側と下室２２ｂ側とにそれぞれ形成された連通孔２２ｃに、中間コネクタ６の座面６ｂが第２タンク２２の側面に当接する位置まで円筒部６ａを挿入した状態で固定される。

また、中間コネクタ６とリキッドタンク３とは、リキッドタンク３の一対の側壁３ａの間に中間コネクタ６を配置し、中間コネクタ６のフランジ６ｃを底面部３ｂに当接させた状態で、図２に示す矢印のように、フランジ６ｃの両側から側壁３ａを加締めることで固定される。

リキッドタンク３における２つの中間コネクタ６が固定される位置には、連通孔３ｄがそれぞれ形成されており、中間コネクタ６の連通孔６ｄを介して、冷却コア２とリキッドタンク３とが連通する。

各部品の接合は、各部品が接触する部分にあらかじめろう材７を被覆し、上記のように組み立てた状態で高温の炉内で一体にろう付け固定して行われる。

上記のように構成されたコンデンサ１では、コネクタ４の流入ポート４ａから流入したガス冷媒が、冷却コア２の上部をリキッドタンク３側へ流れ、冷却コア２を通過する冷却空気との間で熱交換が行われて冷却され、凝縮した後にリキッドタンク３に流入する。リキッドタンク３では、ガス冷媒と液体冷媒が分離される。そして、液体冷媒が冷却コア２の下部を第１タンク２１の下室２１ｂ側へ流れ、冷却コア２を通過する冷却空気との間で熱交換が行われて過冷却され、コネクタ５の流出ポート５ａから流出する。

このように、コンデンサ１は、ガス冷媒を用いて熱交換を行うので、ガス冷媒が漏れることがないように、上記のようにろう付けにより各部品が接合される。

特に、中間コネクタ６のフランジ６ｃとリキッドタンク３の底面部３ｂとの接合部は面接触であり、ろう付け接合する面積が大きいことから、図３、図４に示すように、フランジ６ｃの連通孔６ｄ側に形成した円周溝６ｅにリング状のろう材７を配置し、接合部全体に溶融したろう材７が充填されるようにしている。

しかしながら、溶融したろう材７は、ぬれ広がるときに、中間コネクタ６の連通孔６ｄ側やリキッドタンク３の連通孔３ｄ側にもぬれ広がるので、上記のように接合部の近傍にろう材７を配置していても、接合部に流れ込むろう材７の量が不足して接合不良となることが考えられる。

これに対して、本実施形態では、図４に示すように、円周溝６ｅのろう材７と当接する位置からフランジ６ｃのリキッドタンク３との接合面６ｉまで延在する２つの溝６ｆが、中間コネクタ６に形成される。

溝６ｆは、図５に示すように、円周溝６ｅ側の第１溝６ｇと、フランジ６ｃの接合面６ｉに沿って形成される第２溝６ｈとによって構成される。図５は、リキッドタンク３側から見た中間コネクタ６の正面図の一部である。

第１溝６ｇは、図５、図６に示すように、ろう材７側となるにつれて幅が狭く、深さが浅くなるように形成され、さらにフランジ６ｃの接合面６ｉ側となるにつれて幅が狭く、深さが浅くなるように形成される。つまり、第１溝６ｇは、ろう材７側から中間領域にかけて一端幅が広くなり、その後、第２溝６ｈ側となるにつれて幅が狭くなる。また、第１溝６ｇは、ろう材７側から中間領域にかけて一端深くなり、その後、第２溝６ｈ側となるにつれて浅くなる。図６は、図５のVI−VI断面図であり、説明のためろう材７を図示している。また、第１溝６ｇは溝底の幅が狭くなる三角形状の溝である。

第２溝６ｈは、第１溝６ｇと連通しており、第２溝６ｈの幅は、例えば０．５ｍｍ程度であり、深さは、例えば０．３ｍｍ程度である。

このように形成された溝６ｆに溶融したろう材７が接触すると、毛管現象によりろう材７が溝６ｆを通って接合部に流れ込む。

溶融したろう材７は、幅が狭く、深さが浅いろう材７側の第１溝６ｇによって強い力で引っ張られる。これにより、中間コネクタ６の連通孔６ｄ側やリキッドタンク３の連通孔３ｄ側へぬれ広がるろう材７の量を減少させることができる。第１溝６ｇは、中間領域において幅が広く、深さが深くなっているので、溶融したろう材７をこの領域に溜めることができ、中間コネクタ６の連通孔６ｄ側やリキッドタンク３の連通孔３ｄ側へぬれ広がるろう材７の量を減少させることができる。さらに、中間領域に溜まったろう材７は、幅が狭く、深さが浅い第２溝６ｈ側の第１溝６ｇによって強い力で引っ張られ、ろう材７は第２溝６ｈへ流入し、接合部に流れ込む。このようにして、中間コネクタ６の連通孔６ｄ側やリキッドタンク３の連通孔３ｄ側へぬれ広がるろう材７の量を減少させ、接合部に流れ込むろう材７の量を増加させることができる。

また、第１溝６ｇの断面を三角形状とすることで、溶融したろう材７を毛管現象によって引っ張る力を強くすることができ、中間コネクタ６の連通孔６ｄ側やリキッドタンク３の連通孔３ｄ側へぬれ広がるろう材７の量を減少させることができる。

以上、述べたように、本発明によれば、溶融したろう材７が、毛管現象により溝６ｆを通って中間コネクタ６のフランジ６ｃとリキッドタンク３の底面部３ｂとの接合部に向かって流れるので、接合部に流れ込むろう材７の量を増加させることができ、接合不良の発生を防止できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、第１溝６ｇをろう材７と当接する位置から設けたが、当接する位置を越えて延在させて設けてもよい。これにより、溶融したろう材７を第１溝６ｇに確実に流れ込ませることができる。

上記実施形態では、第１溝６ｇの断面を、三角形状としたが、四角形状であってもよい。

例えば、上記実施形態では、中間コネクタ６に２つの溝６ｆを形成しているが、溝６ｆの数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

また、中間コネクタ６に溝６ｆを形成しているが、リキッドタンク３の底面部３ｂに溝を形成してもよい。

また、上記実施形態では、コンデンサ１のリキッドタンク３と中間コネクタ６との接合部に本発明を適用しているが、接合部の近傍に配置したろう材を溶融させて２つの金属部材をろう付け接合する構造であれば、本発明を適用することができる。

１ コンデンサ（熱交換器）
２ 冷却コア
３ リキッドタンク（第２金属部材）
６ 中間コネクタ（第１金属部材、管継手）
６ｃ フランジ
６ｆ 溝
７ ろう材

Claims (12)

1. 第１金属部材と第２金属部材との接合部の近傍に配置したろう材を溶融させて、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合するろう付け接合構造であって、
   前記第１金属部材及び前記第２金属部材の少なくとも一方の前記ろう材と当接する面に、前記接合部に向かって延在する溝が形成され、
   前記溝の前記接合部側と反対側は、前記ろう材と、前記ろう材と当接する面とが接触する位置まで延在し、
   前記溝の幅は、前記ろう材側に近くなるにつれて狭くなる、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
2. 第１金属部材と第２金属部材との接合部の近傍に配置したろう材を溶融させて、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合するろう付け接合構造であって、
   前記第１金属部材及び前記第２金属部材の少なくとも一方の前記ろう材と当接する面に、前記接合部に向かって延在する溝が形成され、
   前記溝の前記接合部側と反対側は、前記ろう材と、前記ろう材と当接する面とが接触する位置まで延在し、
   前記溝の幅は、前記接合部側に近くなるにつれて狭くなる、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
3. 第１金属部材と第２金属部材との接合部の近傍に配置したろう材を溶融させて、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合するろう付け接合構造であって、
   前記第１金属部材及び前記第２金属部材の少なくとも一方の前記ろう材と当接する面に、前記接合部に向かって延在する溝が形成され、
   前記第１金属部材は、端部に前記第２金属部材と接合されるフランジが形成され、前記フランジの前記ろう材と当接する面に前記溝が形成された管継手である、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
4. 請求項３に記載のろう付け接合構造であって、
   前記溝の前記接合部側と反対側は、前記ろう材と、前記ろう材と当接する面とが接触する位置まで延在する、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
5. 請求項４に記載のろう付け接合構造であって、
   前記溝の幅は、前記ろう材側に近くなるにつれて狭くなる、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
6. 請求項１、３、４のいずれか一つに記載のろう付け接合構造であって、
   前記溝の幅は、前記接合部側に近くなるにつれて狭くなる、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載のろう付け接合構造であって、
   前記溝の深さは、前記ろう材側に近くなるにつれて浅くなる、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載のろう付け接合構造であって、
   前記溝の深さは、前記接合部側に近くなるにつれて浅くなる、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
9. 請求項１、２、４、５、６、７、８のいずれか１つに記載のろう付け接合構造であって、
   前記溝の前記接合部側と反対側は、前記ろう材と、前記ろう材と当接する面とが接触する位置を越える位置まで延在する、
   ことを特徴とするろう付け接合構造。
10. 請求項１、２、４、５、６、７、８、９のいずれか１つに記載のろう付け接合構造であって、
    前記溝の断面は、三角形状である、
    ことを特徴とするろう付け接合構造。
11. 請求項３に記載のろう付け接合構造であって、
    前記溝は、前記フランジの前記第２金属部材との接合面まで延在する、
    ことを特徴とするろう付け接合構造。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載のろう付け接合構造であって、
    前記第１金属部材は、熱交換器のリキッドタンクと冷却コアとを接続する管継手であり、前記第２金属部材は、前記リキッドタンクである、
    ことを特徴とするろう付け接合構造。

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