JPH0775773B2 - プレートフィン付パイプの製造方法 - Google Patents

プレートフィン付パイプの製造方法

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JPH0775773B2
JPH0775773B2 JP1274283A JP27428389A JPH0775773B2 JP H0775773 B2 JPH0775773 B2 JP H0775773B2 JP 1274283 A JP1274283 A JP 1274283A JP 27428389 A JP27428389 A JP 27428389A JP H0775773 B2 JPH0775773 B2 JP H0775773B2
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fin
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fin collar
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利明 村松
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昭和アルミニウム株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はプレートフィン付パイプの製造方法、特に給
湯器用熱交換器や風呂釜の吸熱缶用熱交換器等の構成部
材として用いられるプレートフィン付パイプの製造方法
に関する。
なお、この明細書においてアルミニウムの語はその合金
を含む意味で用いる。
従来の技術 例えば上記の給湯器用熱交換器には、パイプ挿通孔を有
する複数のプレートフィンが前記挿通孔を介して流水パ
イプの長さ方向に平行状に外装されかつ接合されてなる
プレートフィン付パイプが主要構成部材として用いられ
ている。
そして、燃焼ガスによりフィンの表面に付与した熱をパ
イプ内の流通水に伝達してこれを加熱するものとなされ
ている。従って、上記熱交換器の効率を高めるために
は、プレートフィンからパイプへの熱伝達が良好に行わ
れることが不可欠であり、このためにプレートフィンと
パイプとは可及的密にかつ接触面積を大にして接合され
なければならない。そこで、プレートフィンにはそのパ
イプ挿通孔の周縁に筒状のフィンカラーが立設され、こ
のフィンカラーを介してプレートフィンとパイプとを接
合することが行われている(例えば実開昭58-7083号、
実開昭58-7084号)。
発明が解決しようとする課題 ところが、従来の上記のようなプレートフィン付パイプ
では、プレートフィンとパイプとの接合は、プレートフ
ィンをパイプに通して外装したのち、該パイプを拡管す
ることによって行う機械的接合によるものであったた
め、経時的にフィンとパイプとの接合が緩み易く、ひい
ては伝熱性が低下するという欠点があった。もとより、
フィンとパイプとの密着性を向上させるべく種々の対策
がなされているが十分なものではなかった。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、
プレートフィンとパイプとの十分な密着性を長期間に亘
って確保しうるプレートフィン付パイプの製作提供を目
的とする。
課題を解決するための手段 上記目的において、この発明は、パイプ挿通孔と該挿通
孔の周縁に筒状のフィンカラーを有し、該フィンカラー
にはその長さ方向に傾斜するテーパー部を設けたプレー
トフィンを用い、該プレートフィンの前記フィンカラー
に、該フィンカラーの最大内径よりも小さくかつ最小内
径よりも大きい外径を有するパイプを圧入したのち少な
くともフィンカラーとパイプとの隙間にフラックスを塗
布するか、あるいは少なくともフィンカラーの内面にフ
ラックスを予め塗布したのちパイプを圧入し、次いでパ
イプとプレートフィンとをろう付することを特徴とする
プレートフィン付パイプの製造方法を要旨とする。
作用 フィンカラーへのパイプの挿入はフィンカラーの最大内
径側から行う。パイプはフィンカラーのテーパー部に沿
ってスムーズに導かれる。またろう付によりパイプとプ
レートフィンとを接合するから、両者の長期に亘る確実
かつ強固な密着が確保される。
実施例 次に、この発明の構成を、給湯器用熱交換器に用いられ
るプレートフィン付パイプの製造方法を例にとって説明
する。
第1図〜第3図は給湯器用熱交換器を示すものであり、
この熱交換器ではU形のプレートフィン付パイプ(A)
とL形のプレートフィン付パイプ(B)とが用いられて
いる。
まず、プレートフィン付パイプ(A)(B)を製作する
ために、断面円形のU形パイプ(1a)及びL形パイプ
(1b)とプレートフィン(2)を用意する。各パイプ
(1a)(1b)はステンレス鋼で形成したものである。プ
レートフィン(2)は第4図及び第5図に示すように、
心材(2a)の片面にAl-Si系合金ろう材(2b)が被覆形
成された片面アルミニウムブレージングシートからな
り、その幅方向中央部にパイプ(1)の外径(Dp)より
も大きい内径(D1)の3個のチューブ挿通孔(3)を並
設するとともに、各挿通孔の周縁に筒状のフィンカラー
(4)を該フィンカラー(4)の内面がろう材層側とな
る向きでバーリング加工等により立設しておく。かつフ
ィンカラー(4)の壁面はこれをその内径が先端に向け
て連続的に縮径されたテーパー部(5)に形成するとと
もに、先端部の内径(D2)をパイプ(1a)(1b)の外径
(Dp)よりも小に設定しておく。また、フィンカラー
(4)先端にはフランジ部(6)を形成しておく。
次に、第5図に示すように、プレートフィン(2)の中
央のパイプ挿通孔(3)にフィンカラー(4)の基端部
側からL形パイプ(1b)を挿入するとともに、プレート
フィン(2)の両側のパイプ挿通孔(3)(3)に同じ
くフィンカラー(4)の基端部側からU形パイプ(1a)
の両端を挿入する。パイプ挿通孔(3)の孔径(D1)は
パイプ(1a)(1b)の外径(Dp)よりも大に設定されて
いるから、パイプ(1a)(1b)の先端を縮径しておかな
くてもパイプは容易にフィンカラー(4)内に導入され
るとともに、フィンカラー(4)のテーパー部(5)に
よってスムーズに案内されフィンカラー(4)の先端内
径(D2)を超えて圧入される。こうして複数のプレート
フィン(2)をパイプ(1a)(1b)に挿通せしめ、それ
らのフィンカラー(4)でパイプの外面を間断なく覆う
態様にてパイプ(1a)(1b)の長さ方向に平行状に外装
してプレートフィン付パイプの組立体とする。
次に、プレートフィン(2)のフィンカラー(4)内面
に、ろう付用のフラックスを塗布する。この実施例では
パイプ(1a)(1b)がステンレス製でありプレートフィ
ン(2)がアルミニウム製であることから、フラックス
としてはステンレスとアルミニウムとのろう付に好適な
フラックス、例えばフッ化スズを0.05〜0.15wt%含有す
るフッ化物系フラックスを用いれば良い。ここにフッ化
物系フラックスとしては、KAlF4とKFを80〜99.8wt%:20
〜0.2wt%の割合で混合したものとか、フルオロアルミ
ニウム錯塩(K3AlF6及びKAlF4)を組成物とするものと
か、AlF3とKFの混合物等を挙げうる。塗布に際し、上記
のフッ化スズを含むフラックスは、一般にはこれを水等
の液体中にスラリーの形で懸濁して使用する。塗布の手
段は噴霧あるいははけ塗等を適用することも可能であ
り、また量産性に適した均一な塗布手段として浸漬法を
用いることも可能である。この浸漬法による場合、フィ
ン付パイプ組立体の全体を懸濁液中に浸漬すれば良く、
隣接プレートフィンの僅な隙間からフラックスがフィン
カラー(4)とパイプ(1a)(1b)との隙間に進入し、
フィンカラー内面にフラックスが付着する。
フィンカラー(4)の内面にフラックスを塗布したプレ
ートフィン付パイプの組立体は、次いでこれを乾燥した
後、不活性ガス等の雰囲気中でろう材の融点より低くか
つフラックスの融点よりも高い約600〜610℃程度に加熱
することにより、フィンカラー(4)内面側のろう材を
溶融してパイプ(1a)(1b)とプレートフィン(2)と
をろう付接合しプレートフィン付パイプとする。このろ
う付により第6図に示すようにフィンカラー(4)の内
面とパイプ(1a)(1b)との隙間にろう材(2b)が充填
され、両者は隙間なく密に接合される。
以上の説明ではフラックスの塗布はプレートフィン
(2)にパイプ(1a)(1b)を挿入した後に行ったが、
フラックスの塗布は必ずしもこの順序で行わなければな
らないものではなく、パイプ挿入前に予めフィンカラー
(4)の少なくとも内面にフラックスを塗布し乾燥した
のちにパイプ(1a)(1b)を挿入しても良い。こうする
ことにより、フィンカラー(4)内面へのフラックス塗
布を一層確実に行うことができるとともに、パイプへの
フラックス付着を可及的に防止できる。なお、フィンカ
ラー(4)内面へのフラックス塗布は、フィンカラー
(4)の全体を懸濁液に浸漬することにより行えば良
い。
パイプとプレートフィンとの接合後、第1図〜第3図に
示すように、U形パイプ(1a)の一端開口部とL形パイ
プ(1b)の一端開口部にU形連結部(7)をろう付によ
り連結するとともに、U形パイプ(1a)の他端開口部に
L形給水部(8)を同じくろう付けにより連結して同図
に示す給湯器用熱交換器とする。
図示した給湯器用熱交換器では、給水口(9)から流入
した水はパイプ(1a)(1b)に沿って流通するが、この
間にプレートフィン(2)の存在部分に付与される燃焼
ガスにより加熱され、お湯となって給湯口(10)から流
出する。
第7図はこの発明の他の実施例を示すものである。この
実施例では、パイプ(1c)をプレートフィン(2′)と
同じくアルミニウム製のものとするとともに、フィンカ
ラー(4′)のテーパー部(5′)をフィンカラーの基
端部から突出方向の一部の長さに亘ってのみ設けてい
る。かつ、フィンカラー(4′)の基端部内径(D1′)
はパイプ(1c)の外径(Dp′)よりも大に設定される一
方、先端円筒部分の内径(D2′)はパイプ(1c)の外径
よりも小さく設定されている。そして、この実施例で
は、フラックスを予め少なくともフィンカラー(4′)
の内面に塗布し乾燥せしめたのち、フィンカラー
(4′)にその基端側からパイプ(1c)を圧入してプレ
ートフィン(2′)をパイプに平行状に外装する。その
後加熱してプレートフィン(2′)の片面側ろう材を溶
融し、パイプ(1c)とプレートフィン(2′)とをろう
付するものである。この場合、パイプ(1c)、プレート
フィン(2′)ともにアルミニウム製であることから、
フラックスとしてフッ化スズを含まないフッ化物系フラ
ックス等を用いれば良く、フッ化物系フラックスとして
は、前記と同じくKAlF4とKFを80〜99.8wt%:20〜0.2wt
%の割合で混合したものとか、フルオロアルミニウム錯
塩(K3AlF6及びKAlF4)を組成物とするものとか、AlF3
とKFの混合物等を挙げうる。
発明の効果 この発明は上述の次第で、まず、プレートフィンとパイ
プとの接合を機械的接合に代えてろう付により行うもの
であるから、両者を強固にかつ隙間なく一体化でき、経
時的にプレートフィンとパイプとの接合が緩む虞れもな
い。従って、長期に亘ってフィンとパイプとの良好な密
着性を確保でき、強度に優れるのはもとより伝熱性能に
も極めて優れたプレートフィン付パイプとなしうる。し
かも、機械的接合の場合はパイプの外径寸法やフィンカ
ラーの内径寸法等に寸法精度を要するのに対し、本願発
明ではフィンカラーとパイプとの間に不均一な隙間があ
っても該隙間にろう材が充填され接合が確保されるた
め、寸法精度を軽減できる。また、フィンカラーにテー
パー部を設けることによりパイプの外径をフィンカラー
の最大内径よりも小さく最小内径よりも大きく設定し
て、パイプをフィンカラーに圧入するから、最大内径側
からパイプを挿入することによりパイプ先端に縮径加工
を施さなくても容易にパイプをフィンカラーに導入でき
るとともに、圧入後はプレートフィンの不本意な移動を
防止でき、従ってその組立作業を容易化でき作業性を向
上しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によって製造したプレートフィン付パ
イプを用いた給湯器用熱交換器の正面図、第2図は同じ
く底面図、第3図は側面図、第4図はプレートフィンの
正面図、第5図は第4図のV−V線断面図、第6図はプ
レートフィンとパイプとの接合状態を示す断面図、第7
図は他の実施例を示すプレートフィンの断面図である。 (A)(B)……プレートフィン付パイプ、(1a)(1
b)……パイプ、(2)……プレートフィン、(3)…
…挿通穴、(4)……フィンカラー、(5)……テーパ
ー部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パイプ挿通孔と該挿通孔の周縁に筒状のフ
    ィンカラーを有し、該フィンカラーにはその長さ方向に
    傾斜するテーパー部を設けたプレートフィンを用い、該
    プレートフィンの前記フィンカラーに、該フィンカラー
    の最大内径よりも小さくかつ最小内径よりも大きい外径
    を有するパイプを圧入したのち、少なくともフィンカラ
    ーとパイプとの隙間にフラックスを塗布し、次いでパイ
    プとプレートフィンとをろう付することを特徴とするプ
    レートフィン付パイプの製造方法。
  2. 【請求項2】パイプ挿通孔と該挿通孔の周縁に筒状のフ
    ィンカラーを有し、該フィンカラーにはその長さ方向に
    傾斜するテーパー部を設けたプレートフィンを用い、該
    プレートフィンの少なくとも前記フィンカラーの内面に
    フラックスを塗布したのち、フィンカラーの最大内径よ
    りも小さくかつ最小内径よりも大きい外径を有するパイ
    プを前記フィンカラーに圧入し、次いでパイプとプレー
    トフィンとをろう付することを特徴とするプレートフィ
    ン付パイプの製造方法。
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