JPH0722623Y2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH0722623Y2
JPH0722623Y2 JP5224391U JP5224391U JPH0722623Y2 JP H0722623 Y2 JPH0722623 Y2 JP H0722623Y2 JP 5224391 U JP5224391 U JP 5224391U JP 5224391 U JP5224391 U JP 5224391U JP H0722623 Y2 JPH0722623 Y2 JP H0722623Y2
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JP
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joint
heat exchanger
pipe
aluminum
brazing
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JP5224391U
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Inventor
庸彦 田中
敏弘 鈴木
悦郎 久保田
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Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案はアルミニウム製熱交換
器に関するもので、更に詳細には、黄銅製継手と、熱交
換器基部に連結されるアルミニウム製配管とを具備する
熱交換器の改良に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の熱交換器においては、図
4に示すように熱交換器基部a側に接続するアルミニウ
ム製連結用パイプbと、黄銅製継手c側に接続する銅製
連結用パイプdとを突合わせて抵抗溶接すなわちフラッ
シュバット溶接するか、あるいはアルミニウム製連結用
パイプと銅製連結用パイプのいずれか一方の端部を拡管
し、そして、Al−Zn系等の半田を用い、超音波振動
を付与しつつ半田材を活性化させて半田付けする超音波
半田付けを行っている。また、アルミニウム製熱交換器
基部aを炉中ろう付けにて各部品の接合すなわち熱交換
器基部aに接続されるアルミニウム製パイプeを炉中で
同時にろう付けしている。更に、黄銅製継手cと銅製パ
イプfとを銀ろうを用いてろう付けすると共に、銅製パ
イプfと銅製連結用パイプdとを銀ろうを用いてろう付
けし、アルミニウム製連結用パイプbとアルミニウム製
パイプeとをろう付けして、熱交換器を製造している。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の熱交換器においては、フラッシュバット溶接の
場合では、アルミニウムと銅との接合部においてアルミ
ニウム部分に優先的に電気化学的腐食が生じるため、エ
ポキシ系樹脂塗料等で外部雰囲気から遮断する保護被膜
が不可欠であった。また、接合面が小さいため、衝撃に
対して脆いという問題があり、継手部で内面への突出が
生じるため、部分的に内径減少が生じ、更には、加工後
のバリ取りが必要であるため、工程が繁雑となるという
問題があった。また、超音波半田付けの場合には、アル
ミニウムと銅との接合部で半田部分が最も陽極となるた
め、電気化学的腐食を生じ、半田部分を通じて内部と外
部が貫通するという問題があった。
【0004】これに加えて、アルミニウムと銅との接合
構造では長尺の物は製造できないという欠点がある。し
たがって、アルミニウムと銅との接合に加えて、接合部
側のアルミニウム製連結用パイプbと熱交換器基部側の
アルミニウム製パイプeとの接合、接合側の銅製連結用
パイプdと黄銅製継手cに連結される銅製パイプfとの
接合及び銅製パイプfと黄銅製継手cとの接合が必要と
なり、構成部材が多くなると共に、作業工程が増大する
という問題もあった。
【0005】更に、銅製連結用パイプdとアルミニウム
製連結用パイプbの接合部はアルミニウム−銅の共晶組
織、又は半田であっていずれも低融点であるので、熱交
換器基部のろう付け時に炉内へ投入することができない
ため、熱交換器基部のろう付け後に別工程で接合しなけ
ればならないという問題もあった。また、アルミニウム
−銅の低融点の共晶組織では接合時の熱によって共晶組
織の層が厚くなり易いため、共晶組織の層を厚くしない
ためにごく短時間での接合としたり、上記のようなフラ
ッシュバット溶接を行ったり、ろう付けでない半田付け
で接合しなければならなかった。
【0006】この考案は上記事情に鑑みなされたもの
で、少ない部材で簡単に接合でき、しかも、耐蝕性及び
強度の向上が図れるようにした熱交換器を提供すること
を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案の熱交換器は、黄銅製継手と、熱交換器基
部に連結されるアルミニウム製配管とを具備する熱交換
器を前提とし、上記黄銅製継手とステンレス鋼製連結筒
体の一端部とをろう付けすると共に、上記アルミニウム
製配管とステンレス鋼製連結筒体の他端部とをろう付け
して、上記黄銅製継手とアルミニウム製配管とを間隔を
おいて連結してなるものである。
【0008】この考案において、上記黄銅製継手とアル
ミニウム製配管とは間隔をおいて連結されていればよ
く、例えばステンレス鋼製連結筒体の両端部にそれぞれ
黄銅製継手とアルミニウム製配管とをろう付けして両者
間に間隔を設けるようにしてもよく、あるいはステンレ
ス鋼製連結筒体の中間部に間隔保持用の鍔部を設けて、
この鍔部によって黄銅製継手とアルミニウム製配管との
間に間隔を設けるようにしてもよい。
【0009】上記黄銅製継手とステンレス鋼製連結筒体
とのろう付けは銀ろうを用いたろう付けにより行うこと
ができ、また、上記アルミニウム製配管とステンレス鋼
製連結筒体とのろう付けはフッ化物系非腐食性フラック
ス及びシリコン(Si)7〜13%含有のAl−Si系
ろう材を用いてろう付けすることができる。この場合、
アルミニウム製熱交換器基部を非腐食性フラックスを用
いて、非酸化性雰囲気中でろう付けすると同時に、アル
ミニウム製配管とステンレス鋼製連結筒体のろう付けを
行うことも可能である。
【0010】
【作用】上記のように構成されるこの考案の熱交換器に
よれば、黄銅製継手とステンレス鋼製連結筒体の一端部
とをろう付けすると共に、アルミニウム製配管とステン
レス鋼製連結筒体の他端部とをろう付けして、黄銅製継
手とアルミニウム製配管とを間隔をおいて連結すること
により、ステンレス鋼の不動態化によって塩分を含まな
い通常の雰囲気での腐食を防止することができる。ま
た、アルミニウムとステンレス鋼との接合界面ではアル
ミニウム−銅の組合わせのような低融点の共晶組織とは
ならず、また、黄銅とステンレス鋼を銀ろうでろう付け
した場合は脆い組織は生じないため、継手強度が向上す
る。
【0011】
【実施例】以下にこの考案の実施例を図面に基いて説明
する。
【0012】◎第一実施例 図1はこの考案の熱交換器の第一実施例の継手部の側面
図、図2は図1の要部拡大断面図が示されている。
【0013】この考案の熱交換器は黄銅製継手1(以下
に継手という)と、熱交換器基部4に連結されるアルミ
ニウム製配管2(以下に配管という)とを具備し、これ
ら継手1と配管2とをステンレス鋼製連結筒体3(以下
に連結筒体という)にて連結すると共に、継手1と配管
2との間に表面積を得るための間隔Aを設けてなる。
【0014】この場合、継手1は、例えば直径9.53
mm用のフレア継手で、快削黄銅(C3604)が使用さ
れ、配管2は、外径が9.53mm、肉厚が1.0mmのア
ルミニウム(A1050)が使用され、連結筒体3は外
径9.53mm、長さが20mm、肉厚が0.8mmの円筒状
ステンレス鋼(SUS304)が使用される。
【0015】上記のように形成される継手1と配管2と
を連結筒体3を介して接合するには、まず、連結筒体3
と継手1の内部に不活性ガスを流しながら銀含有量30
%以上の銀ろうを用いてろう付けする。ここで、連結筒
体3と継手1の内部に不活性ガスを流す理由は、継手1
を大気中でろう付けすると、黄銅表面にスマットが生じ
るので、配管内面に不活性ガスを流して清浄度を保つよ
うにするためである。また、継手1と連結筒体3とを銀
ろうでろう付けした場合は、脆い組織は生じないので、
継手強度が向上する。次に、熱交換器基部4に連結する
配管2と連結筒体3の接合部にSi7〜13%含有のA
l−Si系ろう材を置きろうし、フッ化物系非腐食性フ
ラックスを用いてトーチろう付けして、継手1と配管2
との間に間隔Aをおいて連結することにより、熱交換器
を製造することができる。したがって、構成部材の削減
が図れるので、製造作業が容易となる。
【0016】また、別の製造工程として、上記と同様な
材質によって形成される継手1と連結筒体3の内部に不
活性ガスを流しながら銀含有量30%以上の銀ろうを用
いてろう付けした後、配管2と連結筒体3の接合部にS
i7〜13%含有のAl−Si系ろう材を置きろうし、
フッ化物系非腐食性フラックスを用いて熱交換器基部4
のろう付けと同時に、窒素雰囲気中で約600〜620
℃の温度下で保持時間約5分でろう付けすることもでき
る。このようにフッ化物系非腐食性フラックスを用いた
ろう付けを非酸化性雰囲気の炉中で行うことにより、継
手の表面の清浄度が保たれるので、炉中ろう付け後の洗
浄等が不要となり、作業効率を向上させることができ
る。
【0017】◎第二実施例 図3はこの考案の熱交換器の第二実施例の要部拡大断面
図が示されている。
【0018】第二実施例における熱交換器は、連結筒体
3の中間部に間隔保持用の鍔部5を設けて、鍔部5に当
接した状態で継手1、配管2をろう付けして、継手1と
配管2に表面積を得るための間隔Aを設けるようにした
場合である。このように構成することにより、間隔保持
が確実となると共に、更に強度を向上することができ
る。なお、図3において、その他の部分は上記実施例と
同じであるので、同一部分には同一符号を付して、その
説明は省略する。
【0019】次に、この考案の熱交換器と従来の熱交換
器の腐食に関する実験について説明する。
【0020】実験条件 本考案:第一実施例で説明した構造のアルミニウム−黄
銅製継手の接合部 従来例:アルミニウム−銅のフラッシュバット溶接品 従来例:アルミニウム−銅の超音波半田付け品 を塩水噴霧試験(SST)(JIS Z2371)によ
り耐蝕性の比較を行ったところ、保護被覆の全くない状
態では、表1に示すような結果が得られ、また、エポキ
シ系樹脂塗料で被覆した場合には、表2に示すような結
果が得られた。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】また、この考案の熱交換器において継手1
と配管2との間隔Aを例えば7mm、10mm、13mmと変
えて塩水噴霧試験(SST)(JIS Z2371)を
行ったところ、表3に示すような結果が得られた。な
お、この場合、保護被覆のない状態で試験を行った。
【0024】
【表3】
【0025】上記試験の結果、アルミニウム部分と銅部
分をステンレスを介して間隔をおいたこの考案における
継手は、間隔が大きい程耐蝕性に対する効果は大きい
が、実用上、間隔Aは10mm以上が好ましいことが判明
した。
【0026】
【考案の効果】以上に説明したようにこの考案の熱交換
器によれば、黄銅製継手とステンレス鋼製連結筒体の一
端部とをろう付けすると共に、アルミニウム製配管とス
テンレス鋼製連結筒体の他端部とをろう付けして、黄銅
製継手とアルミニウム製配管とを間隔をおいて連結して
なるので、ステンレス鋼の不動態化により耐蝕性が向上
する。また、アルミニウムと銅の組合わせのような低融
点の共晶組織にはならないので、継手強度の向上を図る
ことができる。更に、構成部材の削減が図れるので、製
造作業が容易となり、かつ低廉な熱交換器を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の熱交換器の第一実施例の継手部を示
す概略側面図である。
【図2】図1の要部拡大断面図である。
【図3】この考案の第二実施例の実施例を示す要部拡大
断面図である。
【図4】従来の熱交換器の継手部を示す概略側面図であ
る。
【符号の説明】
1 黄銅製継手 2 アルミニウム製配管 3 ステンレス鋼製連結筒体 4 熱交換器基部 5 鍔部

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 黄銅製継手と、熱交換器基部に連結され
    るアルミニウム製配管とを具備する熱交換器において、
    上記黄銅製継手とステンレス鋼製連結筒体の一端部とを
    ろう付けすると共に、上記アルミニウム製配管とステン
    レス鋼製連結筒体の他端部とをろう付けして、上記黄銅
    製継手とアルミニウム製配管とを間隔をおいて連結して
    なることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の熱交換器において、ステ
    ンレス鋼製連結筒体に間隔保持用の鍔部を形成してなる
    ことを特徴とする熱交換器。
JP5224391U 1991-06-12 1991-06-12 熱交換器 Expired - Lifetime JPH0722623Y2 (ja)

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JPH04138587U JPH04138587U (ja) 1992-12-25
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