JP7105111B2 - Double tube joining method in heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器における二重管の接合方法に関する。 The present invention relates to a method for joining double tubes in a heat exchanger.
自動車等の車両においては、同車両の所定箇所を冷却したり加熱したりする流体が循環回路を循環しており、そうした循環回路中に流体同士の熱交換を行うための熱交換器が設けられる場合がある。上記熱交換器としては、アルミニウム合金製の外管及び内管からなる二重管を備えており、それら内管と外管との間を流れる流体と同内管の内部を流れる流体との間で熱交換を行うものが知られている。 In a vehicle such as an automobile, a fluid that cools or heats a predetermined portion of the vehicle circulates in a circulation circuit, and a heat exchanger is provided in the circulation circuit to exchange heat between the fluids. Sometimes. The heat exchanger is provided with a double tube consisting of an outer tube and an inner tube made of an aluminum alloy. It is known to exchange heat with
また、上述した二重管を備える熱交換器においては、特許文献1に示されるように、周方向に複数の凹凸が並ぶ円環状のアルミニウム合金製のインナーフィンを外管と内管との間に挿入し、インナーフィンを外管の内周と内管の外周とに対しそれぞれろう付するようにしたものも知られている。この熱交換器では、インナーフィンと外管の内周との間、及び、インナーフィンと内管の外周との間にそれぞれろう材が介在されており、ろう付加熱により外管と内管とを上記ろう材及び上記インナーフィンを通じて互いに接合するようにしている。 In addition, in the above-described heat exchanger having a double tube, as shown in Patent Document 1, an annular inner fin made of an aluminum alloy having a plurality of irregularities arranged in the circumferential direction is provided between the outer tube and the inner tube. It is also known to insert the inner fins into the outer tube and braze the inner fins to the inner circumference of the outer tube and the outer circumference of the inner tube. In this heat exchanger, brazing filler metals are interposed between the inner fins and the inner circumference of the outer tube and between the inner fins and the outer circumference of the inner tube. are joined to each other through the brazing material and the inner fins.
なお、上記ろう付加熱は、外管、内管、及びインナーフィンがそれぞれアルミニウム合金製であることから、ろう付の際のろう材における酸化皮膜の形成を抑制することを意図して、不活性ガスを充填した炉中の不活性ガス雰囲気のもとで、あるいは内部を真空とした炉中の真空状態のもとで行われる。 Since the outer tube, the inner tube, and the inner fins are each made of an aluminum alloy, the above-mentioned brazing addition heat is used to suppress the formation of an oxide film on the brazing material during brazing. It is carried out under an inert gas atmosphere in a gas-filled furnace or under vacuum conditions in an internally evacuated furnace.
しかし、上述したように不活性ガス雰囲気や真空状態のもとで上記ろう付加熱を行おうとすると、同ろう付加熱のために内管及び外管等が入れられる炉内全体を不活性ガスで満たしたり真空状態としたりしなければならなくなり、そのことを実現するための設備等が大がかりなものとなって製造コストの増大に繋がる。 However, as described above, if the brazing heat is to be applied in an inert gas atmosphere or in a vacuum, the entire interior of the furnace containing the inner and outer pipes must be filled with an inert gas for the same brazing heat. The tank must be filled or evacuated, and the equipment and the like for realizing this must be large-scaled, leading to an increase in manufacturing costs.
本発明の目的は、大がかりな設備を用いることなく外管と内管との間のろう付を実現することができる熱交換器における二重管の接合方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for joining double pipes in a heat exchanger, which can realize brazing between an outer pipe and an inner pipe without using large-scale equipment.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する二重管の接合方法は、アルミニウム合金製の外管及び内管からなる二重管を備える熱交換器に適用される。この熱交換器は、上記内管と上記外管との間を流れる流体と同内管の内部を流れる流体との間での熱交換を行うものである。上記接合方法では、ろう付加熱により上記外管と上記内管とをそれらの間のろう材を通じて接合する。詳しくは、上記ろう付加熱を行う前に上記外管と上記内管との間を不活性ガスで満たし、その後に上記外管と上記内管とを上記ろう付加熱によって互いに接合する。
Means for solving the above problems and their effects will be described below.
A double pipe joining method for solving the above problems is applied to a heat exchanger provided with a double pipe consisting of an outer pipe and an inner pipe made of an aluminum alloy. This heat exchanger exchanges heat between a fluid flowing between the inner tube and the outer tube and a fluid flowing inside the inner tube. In the joining method, the outer tube and the inner tube are joined through the brazing filler metal therebetween by applying brazing heat. Specifically, the space between the outer tube and the inner tube is filled with an inert gas before the brazing heat is applied, and then the outer tube and the inner tube are joined together by the brazing heat.
この方法によれば、ろう材を通じて外管と内管とを接合(ろう付)するためのろう付加熱が、外管と内管との間を不活性ガスで満たした状態で行われる。このため、上記ろう付加熱を大気中で行ったとしても、ろう付の際の上記ろう材における酸化皮膜の形成を抑制することができる。このため、上記酸化皮膜の形成を抑制するために不活性ガスを満たした炉中や真空状態とした炉中に外管及び内管を入れて上記ろう付加熱を行う必要がなくなり、そうしたろう付加熱を実現するための設備等が大がかりなものとなることはない。従って、大がかりな設備を用いることなく外管と内管との間のろう付を実現することができる。 According to this method, brazing addition heat for joining (brazing) the outer tube and the inner tube through the brazing material is performed while the space between the outer tube and the inner tube is filled with an inert gas. Therefore, even if the brazing addition heat is performed in the air, the formation of an oxide film on the brazing material during brazing can be suppressed. Therefore, it is no longer necessary to put the outer tube and the inner tube in a furnace filled with an inert gas or in a vacuum state to suppress the formation of the oxide film to perform the above brazing addition heat. Equipment for realizing heating does not become large-scale. Therefore, brazing between the outer pipe and the inner pipe can be realized without using large-scale equipment.
上記熱交換器における二重管の接合方法において、上記ろう付加熱を行う前に内管の内部に昇温用のガスを流し、その後に上記ろう付加熱を行って外管と内管とを互いに接合することが考えられる。 In the above method for joining double tubes in a heat exchanger, a temperature-raising gas is flowed into the interior of the inner tube before the brazing heat is applied, and then the brazing heat is applied to separate the outer tube and the inner tube. It is conceivable to join them together.
上記ろう付加熱では、内管よりも外管が加熱されやすくなるため、その加熱を通じて外管が内管よりも拡径方向に熱膨張しやすくなる。仮に外管が内管と比較して拡径方向に大きく熱膨張すると、外管の内周と内管の外周との間の距離が広がり、それに伴い上記ろう付加熱による外管と内管とのろう材を通じての接合(ろう付)が適正に行われなくなるおそれがある。しかし、上記方法によれば、上記ろう付加熱を行う前に内管の内部に流される昇温用のガスによって内管が加熱され、それによって内管が拡径方向に熱膨張するようになる。このため、そうした内管の拡径方向についての熱膨張が行われた後、上記ろう付加熱により外管が拡径方向に熱膨張したとき、外管の内周と内管の外周との間の距離が広がることを抑制でき、その距離の広がりに伴い上記ろう付加熱による外管と内管とのろう材を通じての接合が適正に行われなくなることを抑制できる。 Since the outer tube is more likely to be heated by the brazing heat than the inner tube, the outer tube is more likely to thermally expand than the inner tube due to the heating. If the outer tube thermally expands more than the inner tube in the direction of radial expansion, the distance between the inner circumference of the outer tube and the outer circumference of the inner tube increases, and accordingly the outer tube and the inner tube are separated by the brazing heat. There is a risk that the joint (brazing) through the brazing material will not be performed properly. However, according to the above method, the inner pipe is heated by the temperature-increasing gas that is flowed into the inner pipe before the brazing addition heat is applied, and as a result, the inner pipe thermally expands in the diameter-expanding direction. . For this reason, after the thermal expansion of the inner tube in the radial expansion direction, when the outer tube thermally expands in the radial expansion direction due to the brazing addition heat, the gap between the inner circumference of the outer tube and the outer circumference of the inner tube is reduced. It is possible to suppress an increase in the distance between the outer tube and the inner tube due to the increase in the distance, and to prevent the outer tube and the inner tube from being properly joined through the brazing material due to the additional brazing heat.
上記熱交換器における二重管の接合方法において、上記外管と上記内管とのうちの少なくとも一方には、もう一方に向けて上記外管及び上記内管の径方向に突出する凸部を形成し、その凸部において上記外管と上記内管との間にろう材を介在させた状態で上記ろう付加熱を行うことが考えられる。 In the above-described method for joining double tubes in a heat exchanger, at least one of the outer tube and the inner tube has a protrusion projecting toward the other in the radial direction of the outer tube and the inner tube. It is conceivable that the brazing addition heat is performed in a state in which the brazing material is interposed between the outer tube and the inner tube at the convex portion.
仮に外管と内管との間に挿入されたインナーフィンを介してろう付によって外管と内管とを接合するような場合、外管と内管との間にインナーフィンを挿入し、更にインナーフィンを外管の内周と内管の外周とに対しそれぞれろう付しなければならず、それらの実現に手間がかかることは否めない。しかし、上記方法によれば、凸部が外管と内管との少なくとも一方に形成される。そして、外管の内部に内管を位置させることによって上記凸部が外管と内管との少なくとも一方からもう一方に向けて突出した状態となり、その凸部において外管と内管とのろう付による接合が行われるため、そうした接合に手間がかかることはない。従って、手間をかけることなく外管と内管とをろう付によって接合することができる。 If the outer tube and the inner tube are joined by brazing through the inner fins inserted between the outer tube and the inner tube, the inner fins are inserted between the outer tube and the inner tube, The inner fins must be brazed to the inner periphery of the outer tube and to the outer periphery of the inner tube, respectively, and it is undeniably time-consuming to realize them. However, according to the above method, the protrusion is formed on at least one of the outer tube and the inner tube. By positioning the inner tube inside the outer tube, the protrusion protrudes from at least one of the outer tube and the inner tube toward the other. Since the joining is performed by attaching, such joining does not require much labor. Therefore, the outer tube and the inner tube can be joined by brazing without taking much time.
上記熱交換器における二重管の接合方法において、上記凸部は、外管の内周に向けて突出するよう内管の外周に形成されるものであり、上記ろう材は、上記凸部に対し塗布されるろう材粉末とすることが考えられる。 In the method for joining double tubes in a heat exchanger, the protrusion is formed on the outer periphery of the inner tube so as to protrude toward the inner periphery of the outer tube, and the brazing material is applied to the protrusion. It is conceivable to use a brazing material powder that is applied to the surface.
上記熱交換器における二重管の接合方法において、上記凸部は、外管の内周に向けて突出するよう内管の外周に形成されるものであり、上記ろう材は、内管の外周にクラッドされるものとすることが考えられる。 In the method for joining double tubes in a heat exchanger, the protrusion is formed on the outer periphery of the inner tube so as to protrude toward the inner periphery of the outer tube, and the brazing material is formed on the outer periphery of the inner tube. It is conceivable that it shall be clad with
上記熱交換器における二重管の接合方法において、上記凸部は、外管の内周に向けて突出するよう内管の外周に形成されるものであり、上記ろう材は、外管の内周にクラッドされるものとすることが考えられる。 In the above-described method for joining double tubes in a heat exchanger, the convex portion is formed on the outer periphery of the inner tube so as to protrude toward the inner periphery of the outer tube, and the brazing material is formed on the inner periphery of the outer tube. It is conceivable that it should be clad around.
上記熱交換器における二重管の接合方法において、上記凸部は、外管の内周に向けて突出するよう内管の外周に形成されるものであり、上記ろう材は、内管の外周に溶射して塗布されるものとすることが考えられる。 In the method for joining double tubes in a heat exchanger, the protrusion is formed on the outer periphery of the inner tube so as to protrude toward the inner periphery of the outer tube, and the brazing material is formed on the outer periphery of the inner tube. It is conceivable that it is applied by thermal spraying.
以下、熱交換器における二重管の接合方法の一実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
自動車等の車両においては、車室内の冷暖房といった空調を行うために冷凍サイクルが用いられている。こうした冷凍サイクルでは車室内の冷暖房(冷却や加熱)を行うための冷媒(流体)が循環回路を循環しており、同循環回路中には高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒との間で熱交換を行うための熱交換器が設けられる。
An embodiment of a method for joining double pipes in a heat exchanger will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
2. Description of the Related Art In vehicles such as automobiles, a refrigeration cycle is used to perform air conditioning such as heating and cooling of the interior of the vehicle. In such a refrigeration cycle, the refrigerant (fluid) for heating and cooling (cooling and heating) the vehicle interior circulates in a circulation circuit. A heat exchanger is provided for effecting the exchange.
上記熱交換器は、図1に示すように、アルミニウム合金製の外管1及び内管2からなる二重管を備えており、外管1と内管2との間を流れる冷媒と内管2の内部を流れる冷媒との間での熱交換を行う。熱交換器の二重管における外管1と内管2とは、ろう付によって互いに接合されている。
The heat exchanger, as shown in FIG. 2 to exchange heat with the refrigerant flowing inside. The outer tube 1 and the
図2に示すように、内管2には、その外周から外管1側に向けて径方向に突出する凸部3が形成されている。この凸部3の外周に対しろう付組成物(ろう材)を塗布した状態で内管2を外管1内に挿入することにより、外管1と内管2(凸部3)との間にろう材が介在するようになる。そして、外管1と内管2との間を不活性ガスで満たした状態でろう付加熱を行うことにより、外管1と内管2とがそれらの間のろう材を通じて互いに接合される。
As shown in FIG. 2, the
次に、上記凸部3について詳しく説明する。
凸部3は、外管1及び内管2の長手方向(図1の左右方向)に延びるように形成される。より詳しくは、凸部3は、外管1及び内管2の中心線周りに螺旋状にねじれるように形成される。更に、凸部3は、図2に示すように、外管1及び内管2の周方向に等間隔をおいて複数(この例では三つ)形成される。このため、内管2の外周には、凸部3による山部と隣合う凸部3同士の間の谷部とが、内管2の周方向において交互に形成されることとなる。
Next, the convex
The
内管2における凸部3の形成については、例えば次のような方法によって行うことができる。アルミニウム合金を押出加工によって円筒状にした管材を内管2を形成するための素材とし、上記管材(内管2の素材)に対するロール等を用いた転造加工を通じて、もしくはプレス加工を通じて上記凸部3を形成する。ちなみに、上記アルミニウム合金としては、加工性及びろう付性に優れる1000系または3000系のアルミニウム合金を用いることが好ましい。
Formation of the
なお、外管1についても、内管2と同様のアルミニウム合金を押出加工によって円筒状にした管材が、同外管1を形成するための素材として用いられる。外管1と内管2とのろう付は、上記凸部3において、その凸部3の延びる方向に連続的に、あるいは断続的に行われる。また、外管1と内管2とのろう付は、複数の凸部3のうちの少なくとも一つで行われればよく、複数の凸部3すべてで行ったり、一つあるいは二つで行ったりすることが考えられる。
For the outer tube 1 as well, a tube material formed by extruding an aluminum alloy similar to that of the
次に、上記凸部3での外管1と内管2とのろう付について詳しく説明する。
外管1と内管2とをろう付する際には、外管1の内周が内管2における凸部3の外周よりも大径となるように外管1を形成しておき、内管2における凸部3の外周にろう材粉末及びフラックス粉末を含有するろう付組成物を塗布する。なお、図3は、内管2及び外管1における凸部3周りを拡大して示したものであり、その凸部3の外周にはろう材4(ろう付組成物)が配置されている。詳しくは、凸部3の外周には内管2に向かって突出する突起3aが形成されており、その突起3aにおける図3の幅方向両側及び凸部3の外周における上記突起3aと繋がる部分に上記ろう材4が配置されている。
Next, the brazing of the outer tube 1 and the
When brazing the outer tube 1 and the
外管1と内管2とのろう付を凸部3において同凸部3の延びる方向に連続的に行う場合、凸部3の外周に対し上記ろう付組成物を同凸部3の延びる方向に連続的に塗布する。このときのろう付組成物の塗布の方法としては、例えばロール転写やブラシによる塗布があげられる。
When the brazing of the outer tube 1 and the
また、外管1と内管2とのろう付を凸部3において同凸部3の延びる方向に断続的に行う場合、凸部3の外周に対し上記ろう付組成物を同凸部3の延びる方向に断続的に塗布する。このときのろう付組成物の塗布の方法としては、例えば上記ロール転写において凹凸が付与されたロールを用いることで同ロールの凸部のろう付組成物を凸部3の外周に塗布する方法があげられる。また、凹凸が付与された上記ロールに代えて、通常のロールを用いる場合であっても、その通常のロール上のろう付組成物を断続的に除去すれば、凸部3の外周に断続的にろう付組成物を塗布することが可能である。
Further, when the outer pipe 1 and the
凸部3に対しろう付組成物が塗布された内管2は外管1内に挿入される。そして、内管2を外管1内に挿入して二重管とした後、外管1と内管2との間を窒素ガス、アルゴンガス、もしくはヘリウムガス等の不活性ガスで満たすとともに、内管2内に加熱された空気等の昇温用のガスを流す。なお、外管1と内管2との間を不活性ガスで満たすことは、外管1と内管2との間に不活性ガスを流し続けること、もしくは外管1と内管2との間に不活性ガスを充填した状態で外管1の両端部にコネクタやバルブ等を接続して上記不活性ガスを密封することによって実現できる。
The
外管1と内管2との間を不活性ガスで満たすとともに、内管2内に加熱された空気等の昇温用のガスを流した状態のもと、外管1及び内管2に対しろう付加熱を行う。こうしたろう付加熱は、例えば高温の炉内に外管1及び内管2を入れた状態で保持することによって行われる。なお、上記炉内の温度としては上記ろう付組成物の溶融温度よりも高い温度である例えば600~605℃とすることが好ましく、その温度を保持する時間としては例えば3~5分が好ましい。このように炉内の外管1及び内管2に対しろう付加熱を行うことにより、外管1と内管2とが上記ろう付組成物を通じて凸部3で接合される。
The space between the outer tube 1 and the
上記ろう付組成物に含有されるろう材粉末としては、シリコン(Si)の単体粉末を用いたり、アルミニウム(Al)とシリコンとの合成粉末を用いたりすることができる。また、A4045やA4047等のJISやAA規格に規定されるろう材用AlーSi合金粉末を上記ろう材粉末として用いることも可能である。上記ろう付組成物に含有されるフラックス粉末は、通常のアルミニウム合金のろう付に用いられるフッ化物系フラックス粉末でよい。 As the brazing filler metal powder contained in the above brazing composition, silicon (Si) single powder or synthetic powder of aluminum (Al) and silicon can be used. Al--Si alloy powders for brazing materials such as A4045 and A4047, which are defined in JIS and AA standards, can also be used as the brazing material powders. The flux powder contained in the above brazing composition may be a fluoride-based flux powder that is commonly used for brazing aluminum alloys.
なお、上記ろう付組成物を凸部3に塗布した後、そのろう付組成物が脱落してしまうような場合には、必要に応じてろう付組成物にバインダを含有させることも可能である。このバインダとしては、メタクリル酸重合体等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂など、ろう付加熱による昇温中に分解、揮発するものが好ましい。
In addition, if the brazing composition falls off after the brazing composition is applied to the
上記ろう付組成物の成分比率としては、ろう付組成物全体の重量に対し、ろう材粉末の重量が例えば10%~45%の範囲、フラックス粉末の重量が例えば30%~80%の範囲、バインダの重量が例えば10%~40%の範囲となるようにすることが好ましい。なお、ろう材粉末としてSi粉末を用いる場合、ろう付組成物全体に対するろう材粉末の比率を、ろう付組成物全体に対するフラックス粉末の比率よりも少なくすることが好ましい。また、ろう材粉末としてAl-Si合金粉末を用いる場合には、ろう付組成物全体に対するろう材粉末の比率が、ろう付組成物全体に対するフラックス粉末の比率よりも多くてもよい。 As for the component ratio of the brazing composition, the weight of the brazing material powder is in the range of, for example, 10% to 45%, and the weight of the flux powder is in the range of, for example, 30% to 80%, based on the weight of the entire brazing composition. Preferably, the weight of the binder is in the range of 10% to 40%, for example. When Si powder is used as the brazing powder, the ratio of the brazing powder to the entire brazing composition is preferably less than the ratio of the flux powder to the entire brazing composition. Also, when Al—Si alloy powder is used as the brazing powder, the ratio of the brazing powder to the entire brazing composition may be greater than the ratio of the flux powder to the entire brazing composition.
次に、本実施形態の熱交換器における二重管の接合方法の作用効果について説明する。
(1)ろう材(ろう付組成物)を通じて外管1と内管2とを接合(ろう付)するためのろう付加熱が、外管1と内管2との間を不活性ガスで満たした状態で行われる。このため、上記ろう付加熱を大気雰囲気中で行ったとしても、ろう付の際の上記ろう材における酸化皮膜の形成を抑制することができる。その結果、上記酸化皮膜の形成を抑制するために不活性ガスを満たした炉中や真空状態とした炉中に外管1及び内管2を入れて上記ろう付加熱を行う必要がなくなり、そうしたろう付加熱を実現するための設備等が大がかりなものとなることもない。従って、大がかりな設備を用いることなく外管1と内管2との間のろう付を実現することができる。
Next, the effect of the method for joining the double pipes in the heat exchanger of this embodiment will be described.
(1) Brazing addition heat for joining (brazing) the outer tube 1 and the
(2)上記ろう付加熱では、内管2よりも外管1が加熱されやすくなるため、その加熱を通じて外管1が内管2よりも拡径方向に熱膨張しやすくなる。仮に外管1が内管2と比較して拡径方向に大きく熱膨張すると、外管1の内周と内管2の外周(凸部3の外周)との間の距離が広がり、それに伴い上記ろう付加熱による外管1と内管2とのろう材を通じての接合(ろう付)が適正に行われなくなるおそれがある。こうしたことは、外管1の内周が内管2における凸部3の外周と同径となるように外管1を形成した場合と比較して、外管1の内周が内管2における凸部3の外周よりも大径となるよう外管1を形成した場合に、生じやすくなる。
(2) Since the outer tube 1 is more likely to be heated than the
しかし、本実施形態の二重管の接合方法によれば、上記ろう付加熱を行う前に内管2の内部に流される昇温用のガスによって内管2が加熱され、それによって内管2が拡径方向に熱膨張して凸部3の外周が外管1の内周に押し付けられるようになる。このため、そうした内管2の拡径方向についての熱膨張が行われた後、上記ろう付加熱により外管1が拡径方向に熱膨張したとき、外管1の内周と内管2(凸部3)の外周との間の距離が広がることを抑制できる。従って、その距離の広がりに伴い、上記ろう付加熱による外管1と内管2とのろう材を通じての接合が適正に行われなくなることを抑制できる。
However, according to the double pipe joining method of the present embodiment, the
(3)内管2に形成された凸部3の外周に対しろう付組成物を塗布した状態で、内管2を外管1内に挿入することにより、外管1と内管2(凸部3)との間にろう材が介在するようになる。そして、外管1と内管2との間を不活性ガスで満たした状態でろう付加熱を行うことにより、外管1と内管2とがそれらの間のろう材を通じて互いに接合される。
(3) By inserting the
仮に、従来のように外管と内管との間に挿入されたインナーフィンを介してろう付によって外管と内管とを接合するような場合、外管と内管との間にインナーフィンを挿入し、更にインナーフィンを外管の内周と内管の外周とに対しそれぞれろう付しなければならず、それらの実現に手間がかかることは否めない。 If the outer tube and the inner tube are joined by brazing through the inner fins inserted between the outer tube and the inner tube as in the conventional method, the inner fins are inserted between the outer tube and the inner tube. In addition, the inner fins must be brazed to the inner circumference of the outer tube and the outer circumference of the inner tube, respectively.
しかし、本実施形態の二重管の接合方法によれば、外管1の内部に内管2を位置させることによって上記凸部3が外管1の内周に向けて突出した状態となり、その凸部3において外管1と内管2とのろう付による接合が行われるため、そうした接合に手間がかかることはない。従って、手間をかけることなく外管1と内管2とをろう付によって接合することができる。
However, according to the double pipe joining method of the present embodiment, by positioning the
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・凸部3は外管1及び内管2の長手方向に直線状に延びていてもよい。
・凸部3の数については適宜変更してもよい。
Note that the above embodiment can be modified, for example, as follows.
- The
- The number of
・凸部3の数を四つ以上とする場合、凸部3での外管1と内管2とのろう付を内管2の周方向において一つおきに行うようにしてもよい。
・内管2(凸部3)の外周にろう付組成物を塗布する代わりに、内管2の外周と外管1の内周との少なくとも一方にろう材をクラッドするようにしてもよい。このときのろう材としては、A4045等のAl-Si合金を用いることが可能である。なお、内管2の外周と外管1の内周との少なくとも一方にろう材をクラッドした後には、そのろう材に対しフラックスが塗布される。なお、このときのフラックスは、通常のアルミニウム合金のろう付に用いられるフッ化物系フラックス等でよい。
- When the number of
- At least one of the outer circumference of the
・内管2(凸部3)の外周にろう付組成物を塗布する代わりに、内管2の外周にろう材を溶射して塗布するようにしてもよい。
・凸部3に対しろう付組成物が塗布された内管2を外管1内に挿入した後、外管1を縮径するための引き抜き加工を行うことにより、外管1の内径が引き抜き加工前の内管2における凸部3での外径よりも小さくなるようにし、内管2における凸部3の外周と外管1の内周とを接触させるようにしてもよい。
- Instead of applying the brazing composition to the outer circumference of the inner pipe 2 (the projections 3), the outer circumference of the
・After inserting the
・ろう付加熱を行う際の炉内を大気とすることで大気雰囲気中でのろう付が行われるようになるが、その際の炉内を大気ではなく不活性ガスで満たしたり真空状態としたりすることも可能である。 ・Brazing can be performed in an atmospheric atmosphere by setting the inside of the furnace to the air when performing brazing heat, but the inside of the furnace at that time can be filled with an inert gas instead of the atmosphere or in a vacuum state. It is also possible to
・大気雰囲気中でのろう付加熱を行う場合、必ずしも炉内でろう付加熱を行う必要はなく、トーチによるろう付加熱など大気開放下でのろう付加熱を行うことも可能である。
・内管2にその外周から外管1側に向けて径方向に突出する凸部3を形成し、同凸部3で外管1と内管2とのろう付を行うようにしたが、上記凸部3に代えて、もしくは上記凸部3に加えて、図4に示すように外管1にその内周から内管2側に向けて径方向に突出する凸部5を形成し、同凸部5で外管1と内管2とのろう付を行うようにしてもよい。この場合、凸部5の内周にろう材4(ろう付組成物)が配置される。詳しくは、凸部5の内周に外管1に向かって突出する突起5aが形成され、その突起5aにおける図4の幅方向両側及び凸部5の内周における上記突起5aと繋がる部分に上記ろう材4が配置される。
・When performing brazing addition heat in an air atmosphere, it is not always necessary to perform brazing addition heat in a furnace.
- The
ちなみに、内管2に凸部3を形成し、且つ外管1にも凸部5を形成する場合、内管2の凸部3及び外管1の凸部5の位置は周方向において一致していてもよいし、ずれていてもよい。内管2の凸部3及び外管1の凸部5の位置を周方向においてずらした場合、そのように凸部3と凸部5との周方向の位置がずれた状態のもとで、凸部3の外周が外管1に対しろう付されるとともに、凸部5の内周が内管2に対しろう付される。また、内管2の凸部3及び外管1の凸部5の位置を周方向において一致させる場合、内管2の凸部3と外管1の凸部5とが付き合わされた状態のもと、内管2の凸部3及び外管1の凸部5で外管1と内管2とのろう付が行われる。
Incidentally, when the
1…外管、2…内管、3…凸部、3a…突起、4…ろう材、5…凸部、5a…突起。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Outer pipe|tube, 2... Inner pipe|tube, 3... Convex part, 3a... Protrusion, 4... Brazing material, 5... Convex part, 5a... Protrusion.
Claims (6)
前記ろう付加熱を行う前に前記外管と前記内管との間を不活性ガスで満たすとともに前記内管の内部に昇温用のガスを流し、その後に前記外管と前記内管とを前記ろう付加熱によって互いに接合することを特徴とする熱交換器における二重管の接合方法。 It has a double tube consisting of an aluminum alloy outer tube and an inner tube, and performs heat exchange between the fluid flowing between the inner tube and the outer tube and the fluid flowing inside the inner tube. A heat applied to a heat exchanger to join the outer tube and the inner tube through the brazing material therebetween by brazing addition heat that holds the outer tube and the inner tube in a high-temperature furnace. A method for joining double pipes in an exchanger, comprising:
Before performing the brazing addition heat, the space between the outer tube and the inner tube is filled with an inert gas, and a temperature-raising gas is flowed inside the inner tube, and then the outer tube and the inner tube and are joined to each other by said brazing heat.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000071063A (en) | 1998-08-31 | 2000-03-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Heat exchanger manufacturing device |
JP2011000614A (en) | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Showa Denko Kk | Brazing method for heat exchanger |
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US20120279691A1 (en) | 2011-05-06 | 2012-11-08 | GM Global Technology Operations LLC | Heat exchanger for a motor vehicle air conditioning system |
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2611832A1 (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Linde Ag | METHOD AND DEVICE FOR FLUIDLESS SOLDERING |
JPS5736062A (en) * | 1980-08-09 | 1982-02-26 | Matsushita Refrig Co | Production of heat exchanger |
JPH1133709A (en) * | 1997-07-16 | 1999-02-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Tube made of aluminium alloy and heat exchanger |
-
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-
2019
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000071063A (en) | 1998-08-31 | 2000-03-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Heat exchanger manufacturing device |
JP2011000614A (en) | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Showa Denko Kk | Brazing method for heat exchanger |
DE102011008119A1 (en) | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Arup Alu-Rohr Und -Profil Gmbh | Double pipe for double pipe heat exchanger for motor vehicle engine, has recesses and projections that are formed in outer pipe wall and inner pipe wall respectively and are radially inserted into annular gap |
US20120279691A1 (en) | 2011-05-06 | 2012-11-08 | GM Global Technology Operations LLC | Heat exchanger for a motor vehicle air conditioning system |
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