JPH023663B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 第１駆動手段１７および第２駆動手段２２に
よつて管要素片１０および表面拡大部材１２，１
３を加熱帯域１８および次の冷却帯域２０を通し
て前進軌道１６に沿つて前進させる工程を有し、
第２駆動手段２２は管要素片１０および表面拡大
部材１２，１３の相互圧縮をもたらしかつ管要素
片１０および表面拡大部材１２，１３を加熱帯域
１８および冷却帯域２０ではんだ付けにより接合
する段階中、上記の圧縮を接続させるために第１
駆動手段１７よりおそい速度で駆動される、管要
素片が表面拡大部材１２，１３と交互してなる熱
交換器構成要素を連続製造する方法において、前
進軌道でユニツトとして前後に移動できる第２駆
動手段２２を設け、前進している管要素片１０お
よび表面拡大部材１２，１３に作用する所定の一
定力をそれらにそれらの前進方向と反対の方向に
及ぼして管要素片１０および表面拡大部材１２，
１３の接合中、それらの所定の一様な圧縮を行う
ことを特徴とする方法。

２ 中間の表面拡大部材１２，１３と交互になつ
ている平行な管要素片１０の列を受入れるように
なつている前進軌道１６と、管要素片１０および
表面拡大部材１２，１３の上記列を加熱帯域１８
および次の冷却帯域２０を通して前進させるよう
に上記前進軌道と関連した第１駆動手段および第
２駆動手段２２とを備え、上記第２駆動手段２２
は管要素片および表面拡大部材の圧縮を達成しか
つ管要素片１０および表面拡大部材１２，１３を
加熱帯域１８および冷却帯域２０ではんだ付けに
より接合する段階中に管要素片および表面拡大部
材を圧縮した状態に保つために第１駆動手段１７
よりおそい速度で駆動されるようになつている、
熱交換器構成要素を製造する装置において、第２
駆動手段２２は前進軌道１６の長さ方向にユニツ
トとして前後に移動でき、手段２６，２９が所定
の一定力を第２駆動手段２２に及ぼすようになつ
ており、上記の力は前進して管要素片１０および
表面拡大部材１２，１３にそれらの前進方向と反
対の方向に作用することを特徴とする装置。

明細書 本発明は、冷却及び加熱用熱交換器の製造法に
関し、詳細には、所定数のほぼ長方形横断面を有
する管とこれら管の間に交互に介装されたひだ付
きの薄い金属ストリツプの形態表面拡大部材とか
ら成り、この管と所定長さの表面拡大部材とから
出発して、該表面拡大部材がその尖端の所におい
て管の広幅側にはんだによつて結され該管の間に
均一ピツチを維持していることから成る熱交換器
に関する。

本発明は又、本発明の冷却及び加熱用熱交換器
の製造法を実施するための装置に関する。

例えば自動車のラジエータ用熱交換器の製造に
おいては、平坦形状をした管と、ひだをつけた薄
い金属ストリツプの形態の表面拡大部材とを用意
し、そのいずれか一方にはんだをつけておいて、
この管と表面拡大部材とを入手によりフレーム等
の中に交互に配置し、この種の熱交換器に必要と
されるすべての小部品をフレーム内に挿入した後
にその中にある小部品の積重ね体をブリツジ部材
等により圧縮することにより一体化された小部品
間に好適な当接状態を得る技術が公知である。

これらの工程の終了後、こうして納められた小
部品の積重ね体を加熱するとはんだが溶融し、そ
の後この積重ね体を冷却すると、薄い金属ストリ
ツプの尖端が管にはんだ付けされ、緊密な熱伝導
性金属結合が確立される。

熱交換器の熱伝導能力に関し、またその重量を
最も軽くするという要望に関して、ここに問題と
している種類の熱交換器の製造において材料の最
適利用を得るという目的で、なかんずく、表面拡
大部材の製造に極めて薄く圧延した銅製ストリツ
プを使用することが先に提案されている。

しかしながら、この極めて薄い銅製のストリツ
プから作られた表面拡大部材を手で扱う場合に
は、これらの薄い手段は極めて変形し易く、その
結果として、表面拡大部材と管要素の間に不完全
なはんだ接合部を生じるということがわかつた。

この欠点を除去するため、表面拡大部材をひだ
のついた銅ストリツプの形態に作り、中間平板金
属ストリツプと共にはんだ付けすることにより、
取り扱いに対してより強固でよりこわれにくい手
段が得られることがわかつた。

これらの工程も、少なくとも入手による取り扱
いに関する前記問題を充分に克服したものではな
かつた。

この経験に基づいて、入手による作業に起因す
る損傷の危険を避けるために、ここに問題とする
熱交換器の製造を自動化して、入手による取り扱
いをなくすことが試みられた。

従つて本発明の目的は、第１駆動手段および第
２駆動手段によつて管要素片および表面拡大部材
を加熱帯域および次の冷却帯域を通して前進軌道
に沿つて前進させる工程を有し、第２駆動手段は
管要素片および表面拡大部材の相互圧縮をもたら
しかつ管要素片および表面拡大部材を加熱帯域お
よび冷却帯域ではんだ付けにより接合する段階
中、上記の圧縮を接続させるために第１駆動手段
よりおそい速度で駆動される、管要素片が表面拡
大部材と交互してなる熱交換器構成要素を連続製
造する方法において、前進軌道でユニツトとして
前後に移動できる第２駆動手段を設け、前進して
いる管要素片および表面拡大部材に作用する所定
の一定力をそれらにそれらの前進方向と反対の方
向に及ぼして管要素片および表面拡大部材の接合
中、それらの所定の一様な圧縮を行うことを特徴
とする方法を提供することである。

冷却及び加熱用の熱交換器を製造する方法を実
施するための本発明の装置は中間の表面拡大部材
と交互になつている平行な管要素片の列を受入れ
るようになつている前進軌道と、管要素片および
表面拡大部材の上記列を加熱帯域および次の冷却
帯域を通して前進させるように上記前進軌道と関
連した第１駆動手段および第２駆動手段とを備
え、上記第２駆動手段は管要素片および表面拡大
部材の圧縮を達成しかつ管要素片および表面拡大
部材を加熱帯域および冷却帯域ではんだ付けによ
り接合する段階中に管要素片および表面拡大部材
を圧縮した状態に保つために第１駆動手段よりお
そい速度で駆動されるようになつている、熱交換
器構成要素を製造する装置において、第２駆動手
段は前進軌道の長さ方向にユニツトとして前後に
移動でき、手段が所定の一定力を第２駆動手段に
及ぼすようになつており、上記の力は前進して管
要素片および表面拡大部材にそれらの前進方向と
反対の方向に作用することを特徴とするものであ
る。

次に、添付図面に概略的に示した本発明の実施
例を参照しながら、本発明を詳細に説明し、併せ
て本発明の特徴を明らかにする。

図面に関し、第１図は、ゆるく組み立てた管要
素とひだをつけた薄い金属ストリツプの形態の表
面拡大部材の端面図であり、この表面拡大部材
は、ここに示された実施例においては、２枚のひ
だをつけた金属ストリツプと中間の平らな金属ス
トリツプとからなつている。第２図は、相互には
んだ付けされた状態で第１図の詳細を示す部分斜
視図であり、第３図は、本発明の方法を実施する
ための本発明の装置の、一部を断面で示す垂直投
影図であり、管要素片及び表面拡大部材の装入装
置、及びはんだ付けした管要素片と表面拡大部材
の所定数の組をのこ引きするための被動のこ引き
手段とを組合せてある。最後に第４図は、第３図
に例示された装置の変形を例示するものであり、
はんだ付けをして完成した熱交換器構造体を取り
出すための駆動手段を個別的に置き換えてある。

再び第１及び２図に戻ると、薄壁で囲まれた多
数の金属管は、数字１０により表わされている。
この金属管は端部が彎曲した輪郭となつた平垣形
状の黄銅製の管であるのが好ましい。数字１１に
より表わされる中間表面拡大部材は、薄い平らな
金属ストリツプ１４により分離された、ひだのつ
いた２枚の薄い金属ストリツプ１２及び１３から
なる。

管要素１０は、やや凸状の当接面１５を有して
おり、この当接面は、圧力をかけられると変形し
て平らになるようになされており、はんだ付けを
実施する際にはひだ付き金属ストリツプの尖端
が、各管要素の当接面１５の全体と密接するよう
に押圧される。かくして小部品間に均一なはんだ
付け接合部が得られ、実際にこの熱交換器の使用
に際し、はんだ付け接合部が破壊する恐れなく、
これらの間に均一な熱伝達が行われ得る。

はんだ付けを実施するには、例えば、その外側
がはんだの層で被われている管要素片１０を用い
ることも、又表面拡大部材の尖端にのみ施されて
いるはんだを用いることもできる。このようにし
て接合された管要素片と表面拡大部材とは、熱交
換器の製造中に管要素の末端部をこれを受入れる
ための孔を有する他の小部品に対し簡単に結合で
きなければならないので、管要素の中心間に正確
なピツチ又は均一な間隔が保たれることが特に重
要とされるユニツトを形成することを意図したも
のである。はんだ付け操作中の圧縮は小部品間に
良好な当接が得られると共にまた他方管要素片間
又は表面拡大部材間に残留変形が起こらないよう
に、極めて厳密に制御しなければならない。この
点に関し、はんだ付け操作中に高温になる結果が
生じる寸法の変化に考慮を払わなければならな
い。

第３図には、本発明の方法を実施するための装
置の概略的一部断面垂直投影図である。概略的に
示された水平供給軌道は数字１６により表わさ
れ、その上を管要素片１０と表面拡大部材１１が
前進する。これらの小部品を矢印Ａの方向に進め
るために、矢印Ｂの方向に動く２枚のエンドレス
ベルトからなるベルトコンベア１７が配置されて
おり、このコンベアが要素１０と部材１１とに駆
動係合してこれら小部品を相互に密着当接させた
状態で加熱素子１９を有する加熱ゾーン１８を通
して前進させ、更にフアン２１又はその他の好適
な冷却手段を備えた冷却ゾーン２０を通つて前進
させるようになつている。この加熱ゾーン１８と
冷却ゾーン２０を通過する間に、はんだがまずは
んだ付け温度に加熱され、それから、相互に緊密
に加圧された状態で要素１０と部材１１が冷却さ
れ、同時的にはんだ接合部が形成される。これか
ら、はんだ付けされた小部品を、エンドレスベル
トから成る数字２２によつて表わされる排出装置
により、第３図において右方に排出する。このエ
ンドレスベルトは矢印Ｂの方向に駆動され、はん
だ付けされた小部品を図の右方向に進める。最後
に、管要素片と表面拡大部材の所定数の組が、モ
ーター２４により駆動される回転丸のこにより切
断される。

本発明の概念によれば、冷却ゾーン２０等を通
つて前進するのを抑えるように、排出端駆動手段
２２において駆動手段１７の強制的前進に対抗す
る能動的な力を保たれることが重要である。この
対抗力は、駆動手段１７の駆動運動、又、この系
の膨脹係数に関連する材料の移動のいずれによつ
ても影響されないように保たれることが重要であ
る。第３図に概略的に示されるように駆動手段２
２が、供給軌道の末端方向に自由に動き得る台車
２５上にある場合には、常に能動的な対抗力を与
えることができる。この目的のために、加圧ピス
トン・シリンダ手段２６を、第３図の右端に配置
する。この手段は固定されており、ポイント２８
で台車２５に連結されたピストンロツド２７を備
えている。

加圧シリンダ２６は、供給軌道２６上で、管要
素片１０と表面拡大部材１１とに働く、前もつて
決められた一定の力を保持するという唯一の役割
を有する。前進手段１７と２２の前進速度は、台
車２５が加圧ピストン・シリンダユニツト２６の
作用の範囲内であるように、個別的に設定されて
いる。この前進速度は、手動、又は公知の制御手
段を用いて制御することができる。

供給軌道１６上に置かれた小部品に対し一定の
力を付与するための手段についてはその他多くの
変形が考えられる。

その一例が第４図に示され、第３図と同じ駆動
手段が使用されている。圧力シリンダ２６とピス
トン２７の代りに、自由に垂下した重錘２９を、
これは３０により示されるケーブルの一端に吊り
下げ、このケーブルの他端３１を台車２５に結び
つけた状態で使用している。この例においては、
ケーブルは、固定シヤフト３２に設けた回転プー
リ３３上を走行する。この両手段によつて、装置
内を、進行方向と反対の方向に常に一定の力が働
くような簡単な方法で前進させることが可能とな
り、このことは又、処理した小部品中の熱による
移動及び供給軌道１６に沿つた前進運動に無関係
に、処理した管要素片１０と表面拡大部材１１を
好適に圧縮することができることを意味する。

結合ウエブとして排出された熱交換器構造体を
切断する代りに、管要素と表面拡大部材との所定
数の組を、加熱ゾーンを前進中はんだ付けされな
い材料から作られたダミーによつて分離する工程
を配置、又は設けることは、当然本発明の範囲内
のことである。

本発明の装置では、公知の方法により、管要素
片及び表面拡大部材を交互に装入することもでき
る。一つの方法は第３図において左方に例示され
ているように、トラフ３４を配置し、前進軌道に
対して矢印Ｃの方向に所定時に自動的に要素１０
を前進させ、またシユート３５により、所定時に
矢印Ｄの方向に表面拡大部材１１を供給するもの
である。こうすることにより管要素片と表面拡大
部材とは所定時間毎に上記軌道上に正しい順序で
交互に置かれ、供給軌道上の駆動手段により前進
する。

本発明は、例示記載された実施例に限定される
ものではなく、次の特許請求の範囲の範囲内で多
様な変形が可能である。