JPH0630678U - アルミニウムーステンレス鋼型の熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価に製造することのがきると共に、簡単に
は変形しないアルミニウムーステンレス鋼型の熱交換器
を提供する。 【構成】 熱交換器をステンレス鋼製の熱媒管１と、該
熱媒管に装着されるアルミニウムあるいはその合金製の
プレートフイン１０、１０、…群とから構成する。そし
て熱媒管１の接続部２側に位置するプレートフイン１
０’にステンレス鋼製のフイン２０、２０をろう付け
し、熱媒管１の接続部２にステンレス鋼製のＵ字型のベ
ンド４、４等を炎ろう付けするときアルミニウムあるい
はその合金製のプレートフイン１０が溶融しないように
する。同時にアルミニウムあるいはその合金製のプレー
トフイン１０をステンレス鋼製のフイン２０、２０で変
形を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱媒体が流れる熱媒管がステンレス鋼から、そして該熱媒管の外周 部に装着されているプレートフイン群がアルミニウム等から形成されている、ア ルミニウムーステンレス鋼型の熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ルームエアコン、カーエアコン等の熱交換器は、一般に所定の間隔に並べられ た平板フイン群と、これらのフイン群を貫通している熱媒管とから構成されてい る。したがって、熱媒管に熱媒体であるフロンを流すと共に、フイン間に空気を 送風すると、空気は加熱あるいは冷却され空調することができる。 このような熱交換器に使用されている熱媒管は、熱伝導が良好であると共に、 加工も容易な銅、アルミニウム等の合金から一般に形成されている。 ところで、現在冷媒として使用されているフロンは、化学的に極めて安定で、 分解し難たく最良とされていた。しかしながら、フロンはオゾン層を破壊すると 言われ、地球環境の問題から、将来的にはフロンは使用できないことはほぼ確実 となっている。 フロンに代わる熱媒体としては、アンモニヤおよび水が有望視されているが、 これらの熱媒体は、銅、アルミニウム管等を腐食し、またアンモニヤは人体に有 害でもある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

そこで、アンモニヤ、水等の腐食性熱媒体に対しては、熱媒管をステンレス鋼 で形成することが考えられる。熱媒管をステンレス鋼で形成すると、熱媒管に接 続されるＵ字型のベンドあるいは配管パイプ等も当然ながらステンレス鋼から構 成しなければならないが、これらの管を接続するときに問題が生じる。例えば熱 媒管にＵ字型のベンドを接続するときは、ティグ溶接等は他のベンドが邪魔にな り治具を廻すことができないので、ステンレス鋼用のろう材、例えば銀ろう、銅 ろう、ニッケルろう等を使用し、炎ろう付けをしなければならない。 ところで、銀ろう、ニッケルろう等の溶解温度は、銀ろうで７００〜８００度 Ｃで、ニッケルろうは９００度Ｃ以上と高く、アルミニウム製のプレートフイン の溶解温度、約６７０度Ｃよりはるかに高く、このままではろう接することがで きない。そこで、従来は熱媒管にアルミニウム製のプレートフインを挿入し、拡 径してプレートフインを固定するか、あるいはブレージングにより固定した後に 、治具を使用して遮熱板等でアルミニウム製のプレートフインを保護してから、 炎ろう付けが行われている。 ところで、一番工数がかかる溶接工程で、遮熱板等をプレートフインに当てる ために治具等を使用すると、さらに工数がかかり、熱交換器のコストアップにな ってしまう。またアルミニウム製のプレートフインの板厚は、０.１０〜０.６０ ｍｍと薄いので、物体に接触すると、容易に変形するという問題もある。 したがって、本考案は、安価に製造することのできると共に、簡単には変形し ないアルミニウムーステンレス鋼型の熱交換器を提供することを目的としている 。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、ステンレス鋼製の熱媒管と、該熱媒管 に装着されているアルミニウムあるいはその合金製のプレートフイン群とからな り、前記熱媒管は接続部を有し、該接続部にステンレス鋼製のＵ字型のベンド、 配管パイプ等が接続されるようになっている熱交換器において、 前記熱媒管の接続部側に位置するプレートフインは、ステンレス鋼製等の板材 で覆われるように構成される。 請求項２記載の考案は、ステンレス鋼製の熱媒管と、該熱媒管に装着されてい るアルミニウム製のプレートフイン群とからなる熱交換器において、 前記プレートフイン群の、熱媒管が設けられている面を含む周面は、ステンレ ス鋼製等の板材で覆われるように構成される。

【０００５】

【作用】 本考案によると、ステンレス鋼製の熱媒管は接続部を有するので、この接続部 にステンレス鋼製のＵ字型のベンド、配管パイプ等を例えば炎ろう付けする。そ して従来周知の方法により熱交換器として使用する。 請求項２記載の考案は、ステンレス鋼製の熱媒管が設けられている面は、ステ ンレス鋼製等の板材で覆われているので、ステンレス鋼製の板材の外側において 、熱媒管にＵ字型のベンド、配管パイプ等を例えば炎ろう付けする。そして従来 周知の方法により熱交換器として使用する。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施に際しては、熱媒管には、ラジアル方向の凹、凸条を管軸方向に 形成するように実施するのが望ましい。管径の割りに表面積が広く、特に熱媒体 が気相状態の時の熱伝達の向上が図れるからである。このように、熱伝達が向上 するので、空調用の熱交換器として最適である。また熱媒管に凹、凸条を形成す ると、スプリング効果が生じ、プレートフインのカラーを簡単に熱媒管に圧入法 で装着でき、従来のようにカラーを挿入後拡径する必要もないからである。さら には、スプリング効果によりプレートフインのカラーとの密着性がよく、ブレー ジング時のアルミニウム製のプレートフインのカラーと、ステンレス鋼製の熱媒 管との間の熱膨張の差も吸収することができ、良好な接合性も得られる。 またアルミニウム製のフインのカラーは、隣合うフインのカラーにブレージン グにより接合するのが望ましい。熱媒管は二重管構造になり、有害な冷媒の漏洩 が防止できるからである。また例え漏洩しても熱媒管は二重管構造になっている ので、すなわち熱媒管の外周部とカラーの内面との間には軸方向に複数個の溝が 形成され、これらの溝を通って外部に漏洩するので、熱媒管の端部から容易に検 知でき安全対策も取り易いからである。 熱媒管の接続部側に位置するプレートフインは、ステンレス鋼製等の板材で覆 われているが、この板材は、アルミニウムあるいはその合金より融点が高く、例 えばろう接時に溶融しない材質ならば、ステンレス鋼製に限定されることはない 。しかしながら、熱媒管がステンレス鋼から構成されるので、この板材もステン レス鋼から構成すると、同じろう材が使用でき、また同じ温度でろう接でき好都 合である。

【０００７】 以下、本考案の１実施例を説明する。図１に示されているように、本実施例に 係わる熱交換器も、外観は従来のものと同様に構成されている。すなわち所定の 間隔に並べられたプレートフイン１０、１０、…群と、これらのフイン１０、１ ０、…群を貫通している熱媒管１、１、…とから構成されている。そしてプレー トフイン１０は、アルミニウムあるいはその合金から、また熱媒管１はステンレ ス鋼から形成されている。

【０００８】 熱媒管１に装着されるプレートフイン１０には、図２に示されているように、 カラー１１が同一方向に複数個形成されている。カラー１１は、熱媒管１に嵌合 され、ろう付けされる部分であり、当然熱媒管１の数に対応している。そしてカ ラー１１の軸方向の長さは、プレートフイン１０、１０、…間の間隔に設定され ている。 一方、図２に示されているように、熱媒管１の接続部２側に位置するプレート フイン１０’には、ステンレス鋼製のプレートフイン２０が設けられている。ス テンレス鋼製のプレートフイン２０は、アルミニウムあるいはその合金製のプレ ートフイン１０より多少大きく形成されている。このプレートフイン２０にも熱 媒管１を挿入するための透孔が形成されているが、その径はプレートフイン１０ のカラー１１に嵌る大きさになっている。

【０００９】 次に組立について説明する。ステンレス鋼製の熱媒管１とアルミニウムあるい はその合金製のプレートフイン１０のカラー１１、およびアルミニウムあるいは その合金製のプレートフイン１０’とステンレス鋼製のプレートフイン２０は、 塩化亜鉛反応ろう付け法によっても接合できるが、フッ化物系フラックスを適用 した接合法について説明する。 例えば特開昭６３ー９３４７１号に示されているように、フッ化スズを０.０ ５〜１５ｗｔ％含有するフッ化物系フラックスを、接合面に塗布あるいは吹き付 ける。すなわちステンレス鋼製の熱媒管１の外表面と、ステンレス鋼製のプレー トフイン２０の接合面に塗布する。そしてプレートフイン１０のカラー１１を、 図２に示されているように、熱媒管１に同一方向に隙間なく挿入する。一方、組 み立てたとき熱媒管１の接続部２側に位置するアルミニウムあるいはその合金製 のプレートフイン１０’にはステンレス鋼製のプレートフイン２０を接触して装 着する。そうして非酸化性雰囲気中でＡｌーＳｉ系合金からなるろう材を溶融し てろう付けし、ステンレス鋼製の熱媒管１とアルミニウムあるいはその合金製の プレートフイン１０のカラー１１、およびアルミニウムあるいはその合金製のプ レートフイン１０’とステンレス鋼製のプレートフイン２０とをろう接する。 次に、ステンレス鋼製のプレートフイン２０から外部に出ている熱媒管１の接 続部２に、ステンレス鋼製のベンド管４、４等をトーチによりろう付けする。

【００１０】 本実施例によると、熱媒管１の接続部２側に位置するプレートフイン１０’に はステンレス鋼製のプレートフイン２０が、ろう接されているので、ステンレス 鋼製のベンド管４、４を炎ろう接しても、アルミニウムあるいはその合金製のプ レートフイン１０が溶融するようなことはない。特に本実施例によると、ステン レス鋼製のプレートフイン２０は、プレートフイン１０より多少大きく形成され ているので、アルミニウムのプレートフイン１０は、炎から完全に保護される。 また熱交換器が物体に当たるとき、ステンレス鋼製のプレートフイン２０が当た るので、強度的に劣るアルミニウムあるいはその合金製のプレートフイン１０が 変形するようなことはない。

【００１１】 次に、図３〜５図により、本考案の他の実施例を説明する。なお、図１、２に 示されている実施例の要素と同じような要素には、同じ参照符号を付けて重複説 明はしない。 本実施例によると、図４に示されているように、プレートフイン１０、１０、 …の上下の先端部は、同一方向に曲げられ平面部１２が形成されている。そして これらの平面部１２に、ステンレス鋼製の板２１、２１が前述したような方法に よりろう接されている。一方、熱媒管１の接続部２側には、ステンレス鋼製の板 ２０’が設けられ、また図５に示されているように、熱媒管１の他方の接続部側 のプレートフイン１０’には、ステンレス鋼製の板２０’が同様にろう接されて いる。 本実施例によると、熱交換器の全周がステンレス鋼製の板２１、２０’で保護 されているので、あるいはケーシングで保護されているので、ステンレス鋼製の ベンド管４、４等を炎ろう接するとき、アルミニウムあるいはその合金製のプレ ートフイン１０が保護されることは勿論、アルミニウムあるいはその合金製のプ レートフイン１０、１０、…の保護はより完全になる。 なお、ステンレス鋼製の板２１に代えて、アルミニウムあるいはその合金製の プレートフイン１０の板厚より厚いアルミニウム製の板を適用しても、衝突によ る変形は防止できる。

【００１２】

【考案の効果】

以上のように、本考案によると、熱交換器はステンレス鋼製の熱媒管と、該熱 媒管に装着されているアルミニウムあるいはその合金製のプレートフイン群とか ら構成されているので、腐食性の冷媒を使用することができる。そして熱媒管の 接続部側のアルミニウムあるいはその合金製のプレートフインは、ステンレス鋼 製の板材で覆われているので、この接続部にステンレス鋼製のＵ字型のベンド、 配管パイプ等を炎ろう付けにより接続しても、アルミニウム製のプレートフイン が溶融することはないという本考案特有の効果が得られる。したがって、従来の ように遮熱板を治具で取り付ける必要がなく、溶接工程を能率的に安価に行うこ とができる。 またアルミニウム製のプレートフインは、強度の大きいステンレス鋼製の板材 で覆われているので、製作中あるいは運搬中に他の物体に触れてもアルミニウム 製のプレートフインが変形しない効果も得られる。 請求項２記載の考案は、プレートフイン群の、熱媒管が設けられている面を含 む周面は、ステンレス鋼製等の板材で覆われているので、請求項１の考案と同様 な効果が得られると共に、プレートフイン群の全周面が保護される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示されている実施例の要部の正面断面図
である。

【図３】本考案の他の実施例を示す斜視図である。

【図４】図３に示されている実施例の一方の熱媒管側の
要部の正面断面図である。

【図５】図３に示されている実施例の他方の熱媒管側の
要部の正面断面図である。

【符号の説明】

１ ステンレス鋼製の熱媒管 ２ 接続部 ４ ステンレス鋼製のベンド管 １０ アルミニウムあるいはその合金製のプレ
ートフイン ２０ ステンレス鋼製のプレートフイン ２０’ ステンレス鋼製の板 ２１ ステンレス鋼製（あるいはアルミニウム
製）の板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼製の熱媒管と、該熱媒管に
   装着されているアルミニウムあるいはその合金製のプレ
   ートフイン群とからなり、前記熱媒管は接続部を有し、
   該接続部にステンレス鋼製のＵ字型のベンド、配管パイ
   プ等が接続されるようになっている熱交換器において、 前記熱媒管の接続部側に位置するプレートフインは、ス
   テンレス鋼製等の板材で覆われていることを特徴とする
   アルミニウムーステンレス鋼型の熱交換器。
2. 【請求項２】 ステンレス鋼製の熱媒管と、該熱媒管に
   装着されているアルミニウム製のプレートフイン群とか
   らなる熱交換器において、 前記プレートフイン群の、熱媒管が設けられている面を
   含む周面は、ステンレス鋼製等の板材で覆われているこ
   とを特徴とするアルミニウムーステンレス鋼型の熱交換
   器。