JPH07178542A - 熱交換器のろう付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フラックス塗布工程や設備を簡素化し、偏平
チューブ内のろう付け性を向上し、耐圧性を確保できる
信頼性の高い熱交換器のろう付け方法を提供すること。 【構成】 熱交換器の組立て体のろう材を融解して各部
のろう付けを行うろう付け炉と、前記組立て体よりも高
い内部温度でフラックス蒸気により満たされたフラック
ス気相室を前記ろう付け炉の上流側に設け、前記組立て
体を搬送手段により前記フラックス気相室内を通過させ
るにあたり、前記組立て体を前記フラックス蒸気よりも
低い温度としておき、その後前記組立て体を搬送手段に
より前記フラックス気相室内を通過させて炉内のフラッ
クス蒸気を結露させた後、前記組立て体を搬送手段によ
り前記ろう付け炉内を通過させてろう付けを行う熱交換
器のろう付け方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばインナーフィン
が内部に挿入されたインナーフィンタイプの偏平チュー
ブや、偏平面に先端部が互いに当接する突部（以下、ビ
ードという）が設けられた偏平チューブを用い、一体に
組付けてろう付けする熱交換器のろう付け方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の偏平チューブを積層して形
成された積層型熱交換器が知られている。この種の積層
型熱交換器は、フィンを介して複数の偏平チューブを積
層し、各々の偏平チューブの両端をヘッダタンクに設け
られた挿入孔に挿入して接合され、上記ヘッダタンクに
設けられた出入り口継手の間で熱交換媒体が複数回蛇行
して通流される構造となっている。

【０００３】また、積層型熱交換器の偏平チューブとし
ては、１）図７に示すようなチューブ体２８の内部を複
数の通路に区画するインナーフィン２９が挿入されたイ
ンナーフィンタイプの偏平チューブ２（例えば、特開平
４−２６２８５９号公報）や、２）図６に示すような１
枚のプレート２７を折曲げてチューブを形成し、偏平面
に先端部が互いに当接するビード１５が設けられた偏平
チューブ２（特開平３−１５５４２２号公報）、また、
図２に示すような２枚のプレート１２、１３を重ね合わ
せてチューブを構成し、偏平面に先端部が互いに当接す
るビード１５が設けられた偏平チューブ２（実開平５−
７１６７６号公報）が知られている。

【０００４】上記１）のインナーフィンタイプの偏平チ
ューブ２によれば、内部が複数の流通路に形成されてい
るので熱交換媒体の熱交換能力の向上が図られ、上記
２）のビードを有する偏平チューブ２によれば、ビード
１５により、チューブ内部に通流される熱交換媒体に乱
流を起こさせて、熱交換能力を高めることができる利点
を有する。

【０００５】また、上述した偏平チューブを用いて積層
型熱交換器を製造するには、フィンを介して複数の偏平
チューブを積層し、各々の偏平チューブの両端をヘッダ
タンクに設けられた挿入孔に挿入して組付け、この組立
て体（Ａｓｓｙ）をろう付け炉内を移送しながら、組立
て体にフラックスをシャワーにより塗布させて一体ろう
付けが行われて各部が接合される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したインナーフィ
ンタイプの偏平チューブを用いた熱交換器や、ビードを
有する偏平チューブを用いた熱交換器では、チューブと
インナーフィンや、プレート接合部及びビード同士のろ
う付け性の良・不良が、コンデンサ等における耐圧性等
に影響を及ぼし、熱交換器のコアの信頼性を左右する。

【０００７】このため、従来において熱交換器を製造す
る際には、熱交換器を組み付ける際に、インナーフィン
とチューブ、又は、偏平チューブのビード同士のろう付
け性を向上するために、先ず、チューブとインナーフィ
ンや、プレート接合部及びビード同士にフラックスをス
プレーや刷毛により塗布させ、その後、ろう付け工程
で、炉内で再度フラックスを組立て体全体にシャワーに
より塗布させるようにしている。

【０００８】しかしながら、上記従来の熱交換器のろう
付け方法のように、先にチューブとインナーフィンや、
プレート接合部及びビード同士にフラックスをスプレー
や刷毛により塗布させ、その後、炉内で再度フラックス
を組立て体にシャワーにより塗布させるものであるた
め、フラックス塗布工程が複雑となり、設備の簡素化を
図ることが困難となっていた。

【０００９】また、予めフラックスをスプレーや刷毛に
より塗布させていたものは、フラックスの塗布作業に工
数がかかり、更に、フラックスを塗布する塗布部分が汚
れるという問題があった。

【００１０】一方、組立て体をフラックス懸濁液に浸漬
することも可能であるが、浸漬した場合には、偏平チュ
ーブ内部の通路が極めて小さいので、フラックス懸濁液
がその表面張力により入り難く、また一旦入ると抜けに
くくなり、その結果、フラックス塗布にムラが生じ、一
様なろう付けが難しくなるおそれがあり、また、偏平チ
ューブ内の通路がフラックスにより埋められてしまう場
合もある。

【００１１】そこで、本発明は、フラックス塗布工程及
び設備の簡素化を可能とし、インナーフィンとチュー
ブ、又は、プレート接合部や偏平チューブのビード同士
のろう付け性を向上でき、耐圧性を充分に確保できる信
頼性の高い熱交換器のろう付け方法を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱交換器の
ろう付け方法は、偏平チューブを用いて形成された熱交
換器のろう付け方法であって、前記熱交換器の組立て体
のろう材を融解して各部のろう付けを行うろう付け炉
と、前記組立て体よりも高い内部温度でフラックス蒸気
により満たされたフラックス気相室を前記ろう付け炉の
上流側に設け、前記偏平チューブをフィンを介装して複
数積層し各偏平チューブの両端部をヘッダタンクに設け
られた挿入孔内に挿入して熱交換器の組立て体を形成
し、前記組立て体を搬送手段により前記フラックス気相
室内を通過させるにあたり、前記組立て体を前記フラッ
クス蒸気よりも低い温度としておき、その後前記組立て
体を搬送手段により前記フラックス気相室内を通過させ
て炉内のフラックス蒸気を結露させた後、前記組立て体
を搬送手段により前記ろう付け炉内を通過させてろう付
けを行う熱交換器のろう付け方法である。

【００１３】

【作用】熱交換器の組立て体は、搬送手段によりフラッ
クス気相室内及びろう付け炉内に順次移送される。

【００１４】フラックス気相室内を組立て体が通過する
際には、組立て体の温度がフラックス気相室内の温度、
すなわちフラックス蒸気温度よりも低いため、組立て体
の低い温度によりフラックスが結露して各面に付着し、
特に、偏平チューブの内面にも確実に付着して塗布され
る。

【００１５】次に、フラックス気相室でフラックスが結
露された組立て体は、ろう付け炉を通過して、ろう材が
融解されて偏平チューブのインナーフィンや、接合部、
ビード同士、更に、その他の接合部分のろう付けが行わ
れ、次第に冷却されて接合される。

【００１６】従って、フラックス気相室内を通過する際
に、フラックス蒸気の結露により熱交換器の組立て体の
各部内外面、特に、偏平チューブの内面側にも確実にフ
ラックスの塗布が行われ、特に必要な、偏平チューブの
インナーフィンや、接合部、ビード同士のろう付けを確
実に行うことが可能となり、耐圧性に優れた信頼性の高
い熱交換器を得ることができる。

【００１７】また、従来のような組付け前に予め偏平チ
ューブのフラックス塗布を行う必要がなくなり、ろう付
け工数を削減できて、フラックスを塗布する設備の簡素
化を図ることができる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基いて説
明する。

【００１９】本実施例の積層型熱交換器１は、図１に示
すように、複数の偏平チューブ２がフィン３を介装して
積層され、積層された偏平チューブ２の両端部がヘッダ
タンク４に設けられた挿入孔５に挿入して連結され、ヘ
ッダタンク４には入口継手６と出口継手７が取付けられ
ている。各ヘッダタンク４の上下端の開口は盲キャップ
８により閉塞され、所定箇所には仕切板９が配設されて
おり、上記出入口継手６、７の間で、熱交換媒体が複数
回蛇行して通流される。なお、図１中、１０は積層され
た偏平チューブ２の上下に配設されたサイドプレートを
示す。

【００２０】上記各々の偏平チューブ２は、本実施例で
は、図２に示すように、２枚のプレート１２、１３を重
ね合わせて形成された構造である。

【００２１】すなわち、各々のプレート１２、１３は長
手方向に沿う両側に接合部１４、１４が設けられ、中央
部分の偏平面が外方に膨出させて形成され、更に、偏平
面には先端が互いに当接するよう内方に向け突出したビ
ード１５が多数設けられている。

【００２２】そして、一体ろう付けにより各部分の接合
を行う場合には、所定の治具により、複数の偏平チュー
ブ２及びサイドプレート１０をフィン３を介して積層
し、この積層された偏平チューブ２やサイドプレート１
０の各端部をヘッダタンク４に設けられた各々の挿入孔
５内に一度に挿入し、更に、盲キャップ８、出入口継手
６、７、及び仕切板９を所定箇所に組み付け、熱交換器
１の組立て体１ａを構成してから、ろう付け炉１７内で
一体ろう付けが行われる。

【００２３】ろう付け炉１７は、図３に示すように、熱
交換器１の組立て体１ａを順次搬送して通過させるベル
トコンベア１８が設置され、内部が組立て体１ａの搬送
方向に複数の室に区画されている。これらの複数の室
は、組立て体１ａの搬送方向に、内部温度が途中まで次
第に高く、途中から次第に低くなるように設定されてい
る。なお、これらの区画された室では、中央部の室でろ
う材が融解する温度、例えば、Ａｌ−Ｓｉ形成のろう材
の場合には約６００゜C付近に設定されている。

【００２４】更に、上記ろう付け炉１７の手前側（上流
側）には、フラックス気相室１９が設けられている。こ
のフラックス気相室１９は、図４に示すように、内部に
ベルトコンベア１８が通り、この室１９内が連通パイプ
２０を通じてフラックス蒸気供給装置２１に接続されて
いる。

【００２５】フラックス蒸気供給装置２１は、図４に示
すように、内部にフラックス懸濁液２２が収容された容
器２３と、この容器２３内のフラックス懸濁液２２内に
設けられたヒータ２４とにより構成されている。そし
て、ヒータ２４により加熱することにより、容器２３内
のフラックス懸濁液２２を蒸発させ、フラックス蒸気が
連通パイプ２０を通じてフラックス気相室１９内に常時
供給され、フラックス気相室１９内の温度はベルトコン
ベア１８に搬送されてくる熱交換器組立て体１ａの常温
よりも高く保たれている。

【００２６】次に、上記フラックス気相室１９及びろう
付け炉１７により熱交換器組立て体１ａをろう付けする
場合につて説明する。

【００２７】熱交換器１に組付けられた組立て体１ａ
は、ベルトコンベア１８に所定間隔に設置され、各組立
て体１ａがベルトコンベア１８により順次搬送される。

【００２８】そして、組立て体１ａがフラックス気相室
１９内に移送され、フラックス気相室１９内を組立て体
１ａが通過する際には、組立て体１ａの温度がフラック
ス気相室１９内の温度、すなわちフラックス気相室１９
内のフラックス蒸気温度よりも低いため、図５に示すよ
うに、熱交換器１の底温度によりフラックスが結露して
各面に付着する。特に、各部品の内外面をはじめ、偏平
チューブ２の内面にも付着し、フラックス塗布の役目が
果される。なお、図５中、２５は結露したフラックスを
示す。

【００２９】次に、フラックス気相室１９でフラックス
２５が付着した熱交換器組立て体１ａは、ベルトコンベ
ア１８によりろう付け炉１７を通過する。このろう付け
炉１７内の各室では、次第に温度が高くなるように設定
されている。そして、中央部の室においてろう材が融解
され、偏平チューブ２の接合部１４やビード１５同士、
更に、その他の接合部分のろう付けが行われ、次第に温
度が低下するよう設定された室を通過する際に、冷却さ
れる。

【００３０】従って、本実施例においては、フラックス
気相室内を通過する際に、フラックス蒸気の結露により
熱交換器組立て体の各部内外面、特に、偏平チューブの
内面側にも確実にフラックスの塗布が行われることにな
り、特に必要な、偏平チューブの接合部やビード同士の
ろう付けを確実なものとすることが可能となり、耐圧性
に優れた信頼性の高い熱交換器をコアを得ることができ
る。

【００３１】また、従来のような組付け前に予め偏平チ
ューブのフラックス塗布を行う必要がなくなり、ろう付
け工数を削減できて設備の簡素化を図ることができる。

【００３２】なお、上記実施例では、フラックス気相室
をろう付け炉から離して設けたが、フラックス気相室と
しては、ろう付け炉内の一番手前側に設けるようにして
もよい。

【００３３】また、フラックス気相室の上流側に搬送さ
れる熱交換器組立て体内部を負圧にする負圧室を設け、
この負圧室を通過させて熱交換器組立て体内部を負圧に
してから、フラックス気相室を通過させることにより、
負圧により、フラックス気相室内のフラックス蒸気をよ
り熱交換器組立て体内部に取込む事が可能となる。

【００３４】更に、上記実施例では、２枚のプレートに
より形成されビードが設けられた偏平チューブを用いた
熱交換器の場合について説明したが、偏平チューブとし
ては、図６に示すような１枚のプレート２７を折曲げて
形成し偏平面にビード１５を有するものや、図７に示す
ようなチューブ体２８の内部に波状のインナーフィン２
９が挿入された偏平チューブ２を用いた熱交換器の場合
にも同様に適用でき、同様の効果が得られる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ろう付け炉に先立って、熱交換器組立て体よりも高い温
度のフラックス蒸気で満たされたフラックス気相室を通
過させることにより、フラックス気相室内を通過する際
に、フラックス蒸気の結露により組立て体の各部内外
面、特に、偏平チューブの内面側にも確実にフラックス
の付着が行われ、特に必要な、偏平チューブのインナー
フィン、接合部、及びビード同士のろう付けを確実に行
うことが可能となり、耐圧性に優れた信頼性の高い熱交
換器を得ることができる。

【００３６】また、従来のような組付け前に予め偏平チ
ューブのフラックス塗布を行う必要がなくなり、ろう付
け工数を削減できて設備の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係り、積層型熱交換器を示
す正面図である。

【図２】偏平チューブの横断面図である。

【図３】フラックス気相室及びろう付け炉を示す概略縦
断面図である。

【図４】フラックス気相室を示す縦断面図である。

【図５】フラックス蒸気の結露状態を説明する図１中の
Ａ−Ａ矢視断面図である。

【図６】従来例に係り、偏平チューブを示す横断面図で
ある。

【図７】従来例に係り、他の偏平チューブを示す横断面
図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 １ａ 組立て体 ２ 偏平チューブ ３ フィン ４ ヘッダタンク ５ 挿入孔 １２、１３、２７ プレート １５ ビード １７ ろう付け炉 １８ 搬送手段 １９ フラックス気相室 ２９ インナーフィン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏平チューブを用いて形成された熱交換
   器のろう付け方法において、 前記熱交換器の組立て体のろう材を融解して各部のろう
   付けを行うろう付け炉と、前記組立て体よりも高い内部
   温度でフラックス蒸気により満たされたフラックス気相
   室を前記ろう付け炉の上流側に設け、 前記偏平チューブをフィンを介装して複数積層し各偏平
   チューブの両端部をヘッダタンクに設けられた挿入孔内
   に挿入して熱交換器の組立て体を形成し、 前記組立て体を搬送手段により前記フラックス気相室内
   を通過させるにあたり、前記組立て体を前記フラックス
   蒸気よりも低い温度としておき、 その後前記組立て体を搬送手段により前記フラックス気
   相室内を通過させて炉内のフラックス蒸気を結露させた
   後、 前記組立て体を搬送手段により前記ろう付け炉内を通過
   させてろう付けを行うことを特徴とする熱交換器のろう
   付け方法。
2. 【請求項２】 前記偏平チューブは内部にインナーフィ
   ンが挿入されたインナーフィンタイプのものであること
   を特徴とする請求項１記載の熱交換器のろう付け方法。
3. 【請求項３】 前記偏平チューブは、その偏平面に先端
   部が互いに当接する突部を設けたものであることを特徴
   とする請求項１記載の熱交換器のろう付け方法。