JPH09273887A - 熱交換器、及びその製造方法 - Google Patents

熱交換器、及びその製造方法

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JPH09273887A
JPH09273887A JP2283897A JP2283897A JPH09273887A JP H09273887 A JPH09273887 A JP H09273887A JP 2283897 A JP2283897 A JP 2283897A JP 2283897 A JP2283897 A JP 2283897A JP H09273887 A JPH09273887 A JP H09273887A
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tube
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tank
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和彦 須藤
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    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろう付け不良を防ぐことができる熱交換器を
提供する。 【解決手段】 熱交換媒体を通過させるための複数のチ
ューブ3と、複数のフィン4と、タンク本体1とからな
る仮組立体であり、前記チューブ3が成形プレート13
a,13bによって形成されており、成形プレート13
a,13bは周縁部20と、前記成形プレート13a,
13bの内側にあって先端面に貫通孔を形成した複数の
突部14を有し、前記仮組立体には総面積に3g/m2
以上の付着量で非腐食性フラックスが塗布されている。
前記チューブ3には前記フラックス前記貫通孔45、1
8aを通り侵入し流れ込みろう付けされて結合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載され
るヒートコアやオイルクーラや、例えば、自動車のエア
コンディショナーのような空調機器のエバポレータやコ
ンデンサに使用される熱交換器に属し、特に、熱媒体が
流通するチューブをもつ熱交換器に属する。
【0002】また、この発明は、そのチューブを含む仮
組立体、即ち、コアをろう付けによって結合することに
よって熱交換器を製造する方法に属する。
【0003】
【従来の技術】一般に、一つのパイプを通して流れる内
部流体は、そのパイプの外側の外部流体と熱交換され
る。内部流体は熱媒体と呼ばれており、二つのエリア間
で熱もしくは冷気を運ぶものである。一方、外部流体は
空気、液体のような流体であって、加熱や冷却されるべ
き流体である。空気加熱システムにおいては、熱媒体は
スチームや温水など熱を運ぶヒートキャリアであり、内
部流体は空気である。冷却システムにおいては、熱媒体
は熱交換によって空気を冷却するための冷媒と呼ばれて
いる。加熱や冷却される空気を熱交換空気と呼ぶことに
する。
【0004】従来の熱交換器は、一対のタンク、これら
のタンクのそれぞれに接続されている複数のチューブ、
複数のチューブの間に組み合わされている複数のフィン
とを有している。複数のフィンは、例えば空気加熱や空
気冷却システムに用いる空気である外部流体をその外表
面で熱交換するものである。
【0005】熱媒体は、二つのタンクのうちの一方のタ
ンクから他方のタンクへチューブを介して流れる。熱媒
体によって運ばれる熱又は冷気は、チューブ及びフィン
を介して空気に与えられる。
【0006】それ故に、チューブ及びフィンのそれぞれ
は、熱交換チューブ及び熱交換フィンと呼ばれている。
熱交換フィンは加熱もしくは冷却される空気との接触面
積、即ち、熱交換面積を増大させるものである。
【0007】チューブ及びフィンはこれらが交互に積層
されて仮組みされている。タンクのそれぞれは、一つの
タンク基材と一つのタンク蓋材との結合によって構成さ
れている。タンク基材はチューブの開口端に接続されて
いる。チューブ、フィン、及びタンクの仮組立体は、チ
ューブ、フィン、タンクを互いに固定するためにろう付
けされて一体構造の熱交換器を得る。チューブのそれぞ
れはプレス成形あるいは鋳造によって形成された一対の
成形プレートを有し、それぞれは、外周側に形成されて
いるフランジ部と、複数の突部とを有している。突部の
それぞれは、これらの先端面に貫通孔が形成されてい
る。
【0008】仮組み立てがなされる際、成形プレートは
チューブ状に結合される。ろう付け工程の間、フラック
スは貫通孔を通してチューブの内側に侵入して成形プレ
ートフランジ部同士を接着して液密な状態にチューブを
シールする。上述した従来の技術は、特開平8−942
75号公報に詳細に開示されている。
【0009】ろう付け工程において使用される非腐食性
フラックスは、カナダ国のALCAN社で開発された
「NOCOLOK(ノコロック)フラックス;商標名」
がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、非腐食性フラックスの必要量がろう付
け部分に付着されていなければ、ろう付け部分の不良が
生じるという問題がある。
【0011】それ故に、本発明の課題は、ろう付けによ
る不良を抑制し、耐久性に優れた熱交換器を提供するこ
とにある。
【0012】また、本発明の他の課題は、ろう付けのた
めのフラックスが不足する結果として起こる、ろう付け
不良の発生を避けることが可能な熱交換器の製造方法を
提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱媒体
を通過させるための複数のチューブと、該チューブの間
に介装した複数のフィンと、前記チューブに接続したタ
ンクとを非腐食性フラックスによってろう付け接合する
熱交換器において、前記チューブは互いに組み合わせた
一対の成形プレートを有し、該一対の成形プレートのそ
れぞれは、前記チューブを液密に接合するための周縁部
と、内側に形成され先端面が互いに付き合わされる複数
の突部とを有し、前記突部はこれらの先端面に貫通孔を
有し、前記タンク、前記フィン、及び前記チューブの内
外表面の面積に対して前記非腐食性フラックスが3g/
2 以上の割合で付着されていることを特徴とする熱交
換器が得られる。
【0014】また、本発明によれば、熱媒体を通過させ
るための複数のチューブと、該チューブの間に介装した
複数のフィンと、前記チューブに接続したタンクとの仮
組立体をろう付けすることによって熱交換器を製造する
方法において、各チューブを液密に結合する周縁部と、
先端面に貫通孔をもつ複数の突部とを有するプレートの
複数対を形成し、前記突部の各対の形成プレートを前記
突部を互いに接触させて結合してチューブ状として、前
記タンク、前記フィン及び前記チューブの内外表面の総
面積を基準として3g/m2 以上の割合で非腐食性フラ
ックスを前記仮組立体の表面に塗布し、前記チューブと
前記フインとを交互に積層し、前記チューブに前記タン
クを結合して前記仮組立体を構成し、ろう付け温度で前
記フラックスを付着した前記仮組立体をろう付け温度に
加熱して熱交換器を形成することを特徴とする熱交換器
の製造方法が得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1及び図2は本発明の熱交換器
の一実施の形態例を示している。なお、この熱交換器は
自動車に搭載されて空気調和を行うために蒸発器として
利用されているものである。
【0016】図1及び図2を参照して、熱交換器は、熱
媒体を分岐及び集合させるために一対で構成されている
第1及び第2のタンク本体1、2と、これらの第1及び
第2のタンク本体1、2に結合している複数の熱交換用
のチューブエレメント(以下、チューブという)3と、
熱交換される空気が外表面に当たようにチューブ3に隣
接して配した複数のフィン4とを具備している。
【0017】複数のチューブ3及びフィン4は、これら
が交互に積層されて一体に組立てられている。複数のフ
ィン4のうち両側に配置されている一対のフィン4の外
側には、これらの一対のフィン4の外側に一対一に対向
するように一対のサイドプレート5、6が取り付けられ
ている。
【0018】第1及び第2のタンク本体1、2、チュー
ブ3及びフィン4はこれらが仮組立された後に、電気
炉、ガス炉等の加熱装置内で所定温度によってろう付け
により一体に結合される。
【0019】第1及び第2のタンク本体1、2、チュー
ブ3の材料としては、アルミニウム板のような芯部材
と、この芯材板の一面上を付着した皮材としてのろう材
とを一体として二層構造としたプレートを用いている。
例えば、芯材板としては、日本工業規格(JIS)A3
003の材料が用いられている。
【0020】なお、第1及び第2のタンク本体1、2、
チューブ3の材料としては、一つの芯部材と、この芯部
材の両面に張り合わされたろう材の皮部材とからなる三
層クラッド構造のプレートを採用することができる。
【0021】この熱交換器においては、第1及び第のタ
ンク本体1、2が互いに間隔をもって配されている。即
ち、第1及び第のタンク本体1、2は、図1において矢
印によって示した空気流方向I に対して直交する方向で
長手方向にかつ前後に配されている。
【0022】第1及第2のタンク本体1,2は、プレー
トをプレス成形することによってほぼ皿形状に形成した
一対の部材を互いに組み合わせることによって一体に作
られている。第1のタンク本体1は、皿形状に形成され
ている第1のタンク基材1aと、この第1のタンク基材
1aに組み合わされている第1のタンク蓋材1bとを有
している。
【0023】第1のタンク基材1aには複数のチューブ
3の一方の開口部3dが結合されている。一方の開口部
3dは第1のタンク基材1aの内側に位置している。第
2のタンク本体2は、第1のタンク本体1と同様にプレ
ートをプレス成形することによってほぼ皿形状に形成し
た一対の部材を組み合わせることによって作られてい
る。
【0024】第2のタンク本体2は、第2のタンク基材
2aと、この第2のタンク基材2aに組み合わされてい
る第2のタンク蓋材2bとを有している。第2のタンク
基材2aには複数のチューブ3の他方の開口部3dが結
合されている。他方の開口部3dは第2のタンク基材2
aの内側に位置している。
【0025】第1及び第2のタンク本体1、2は、熱媒
体を流通させる内部空間を有している。第1のタンク本
体1には媒体の流れを仕切るための一つの仕切部材7が
配置されている。仕切部材7の材料としては、例えば、
アルミニウム板と、このアルミニウム板の一面にろう材
を設けたクラッド板が採用されている。
【0026】仕切部材7は第1のタンク本体1の長手方
向でその内部空間を2つの室に分割するように所定間隔
をもって配されている。また、仕切部材7は、第1のタ
ンク本体1に、図1に示した紙面の左右方向である長手
方向の中央部分に配されている。即ち、仕切部材7は、
第1のタンク本体1の内部を長手方向で2つに区画して
いる。なお、仕切部材7は第1のタンク本体1の媒体の
流れを完全に仕切るように第のタンク本体1に結合され
ている。
【0027】さらに、具体的に仕切部材7を図2を参照
して説明する。図2は仕切部材7が結合される第1のタ
ンク本体1の要部をを示している。
【0028】この構造例では、第1のタンク蓋材1bの
内面に溝形状の結合溝部33が形成されている。即ち、
第1のタンク本体1の内面には、仕切部材7を第1のタ
ンク本体1の所定位置に嵌め込むために第1のタンク蓋
材1bに結合溝部33が形成されている。仕切部材7
は、平板形状に形成されているものである。
【0029】第1のタンク本体1には、その内部に熱媒
体を導入するための導入管11と、第1のタンク本体1
の内部から熱媒体を外へ導出するための導出管12とが
接続されている。図1に示したように、導入管11は第
1のタンク本体1の長手方向の中央よりやや右寄りで第
1のタンク本体1に接続されている。導出管12は第1
のタンク本体1の長手方向の中央よりやや左寄で第1の
タンク本体1に接続されている。第1のタンク本体1の
内部は導入管11及び導出管12間の中央部分で仕切部
材7によって仕切られていることから熱媒体の流通が阻
止される。
【0030】このような熱交換器では、外部に備えられ
ている膨脹弁で減圧された熱媒体が導入管11を通して
第1のタンク本体1、チューブ3、第2のタンク本体
2、チューブ3、第1のタンク本体1を通り導入管11
へと流れる。
【0031】なお、熱媒体は導出管12から外部に設置
されている圧縮機へ流れ、媒体回路を構成する他の機
器、例えば、コンデンサーを介して再び導入管11へ導
入するように循環する。この際、複数のフィン3の外側
には熱交換空気が矢印で示した空気流方向I で通ってお
り、空気とチューブ3内の熱媒体との間で熱交換が行わ
れる。
【0032】図3には、上述した熱交換器の構成におけ
る媒体回路を示している。媒体回路は4回路に分かれて
いる。熱媒体の流れ方向を実線の矢印によって示した。
【0033】また、媒体回路を示す実線には前述した第
1のタンク本体1、第2のタンク本体2、チューブ3、
導入管11、及び導出管12を簡易的に図示している。
【0034】図3を参照して、まず、導入管11から導
びかれた熱媒体は,第1のタンク本体1の長手方向を略
半分に仕切っている仕切部材7が存在することから、タ
ンク本体1の略半分へ導入される。次に、熱媒体はチュ
ーブ3内をU字状に流れる。引き続き熱媒体は第2のタ
ンク本体2の長手方向の略半分へ導入される。
【0035】この熱媒体の流れは図3の紙面の右上側か
ら下方に流れて再び紙面の右側の上方向に流れる2回路
で構成される部分である。
【0036】その後、媒体は第2のタンク本体2の残り
のほぼ半分に導かれてチューブ3の内部をU字状に流れ
る。さらに熱媒体は第1のタンク本体1の残りのほぼ半
分から導出管12を介して外へ排出される。このような
熱媒体の流れは図3の紙面の左上側から下方に流れて再
び左上側の上方向に流れる2回路で構成される部分であ
る。
【0037】チューブ3は、図4及び図5にも示すよう
に、一対の成形プレート13a,13bを有している。
一対の成形プレート13a,13bのそれぞれには、小
さい有底筒形を呈する複数の第1の突部14が形成され
ている。第1の突部14は一対の成形プレート13a,
13bのそれぞれ同一位置に配置されている。これらの
第1の突部14の先端面の中央には連通孔45が形成さ
れている。
【0038】また、一対の成形プレート13a,13b
には外周に形成されているフランジ部(周縁部)20
と、フランジ部20の内側の中央に位置しかつ長手方向
に細長い第2の突部18とがそれぞれ形成されている。
第2の突部18の先端面には長手方向に細長い貫通孔と
してのスリット(長孔)18aが形成されている。第2
の突部18にはこのスリット18aに代えて、先端面を
切り起こすrkおとによって切り起こしを形成してスリ
ット18aとしてもよい。
【0039】このように形成されている一対の成形プレ
ート13a,13bは、相互に接合するために組み合わ
せることによって偏平なチューブ3が形成されている。
この際、第1の突部14同士が一対一に突き合わされ
る。、また、一対の成形プレート13a,13bを相互
に組み合わせる際には、一方の成形プレート13aのフ
ランジ部20、第1の突部14、第2の突部18のそれ
ぞれに、他方の成形プレート13bのフランジ部20、
第1の突部14、第2の突部18が一対一に突き合わさ
れる。
【0040】熱交換器の組み立てる際には、プレス成形
型などで形成された一対の成形プレート13a,13b
を組み合わせた複数のチューブ3と、複数のフィン4と
を交互に積層することによって構成される。
【0041】なお、第1の突部14はチューブ3の内部
を流れる媒体の乱れを生じさせるために有効となる。ま
た、第2の突部18はチューブ3の内部を通過する媒体
がU字形状に流れるのを規定している。
【0042】前述したように、熱交換器の組み立は、前
述したように成形プレート13a,13bはプレス成形
型のような成形型によって形成され、成形プレート13
a,13bのそれぞれがチューブ3の形状に重ね合わさ
れる。複数のチューブ3及びフィン4は予め積層構造に
組み合わされる。そのとき、積層構造体はコア組立体と
して第1及び第2のタンク本体1,2が仮組立形状で重
ね合わされる。仮組み立体では、従来技術で述べたノコ
ロック フラックスのような非腐食性フラックスを使用
してろう付け工程におけるフラックス付着量が問題とな
る。一方の成形プレート13aのフランジ部20、第1
の突部14、及び第2の突部18は、他方の成形プレー
ト13bに永久的に結合されなければならない。
【0043】図6は図1に示した熱交換器の組み立て作
業の詳細を示している。まず、前述胃したように仮組立
体の仮組み立てを行う。非腐食性フラックスは仮組立体
の外表面に塗布され、この非腐食性フラックスをろう付
けする部分に侵入、浸透させるものである。
【0044】特に、チューブ3を構成する三層構造クラ
ッド材である成形プレート13a,13bはろう材が成
形プレート13a,13bの両面に付着している。例え
ば、チューブ3は日本工業規格JISA3003NA等
のAl−Mn系あるいはそれにCuを加えたAl−Mn
−Cu等を芯材を採用する。ろう材はAl−Siが用い
られる。フィン4の材料には日本工業規格JISA30
03などのAl−Mn系あるいはZnを加えたAl−M
n−zn等が用いられている。また、非腐食性フラック
スはフルオロアルミン酸カルシウム系化合物の混合組成
物である。非腐食性フラックスは、KAF4 ・K3 Al
6 共晶や、Al合金の表面にフッ化物系フラックスを
用いた非腐食性フラックスがある(実開昭61−679
84号を参照)。
【0045】図6を参照して、仮組み立て状態のチュー
ブ3を含むコアである仮組立体は、仮組用治具を用いて
仮組み立てが行われる。治具は図6の紙面の左右に延在
し、前後で一対の互いに平行な連結棒65を有してい
る。連結棒65の両端には角柱状の固定金具62a,6
2bで連結した四角状の支持枠61が設けられている。
【0046】また、一方の固定金具62aの中央には雌
ネジが刻設されており、この雌ネジにT形ボルト63が
それぞれ捩じ込まれている。このT形ボルト63は、そ
の軸部63aが固定金具62aに螺合した状態で貫通し
ている。一方、軸部63aの先端は平坦になっており、
このT形ボルト63を回動するとき紙面の左右方向に移
動する。
【0047】このような支持枠61を上下に2個用意す
るとともに、支持枠61以外に仮組み用治具として縦長
ブラケット状の押え板60a,60bを2個用意する。
【0048】一方、コア組立体はチューブ3を紙面の左
右に間隔をおいて複数配置し、さらにその左右の両側端
にサイドプレート5、6を配置する。隣接するチューブ
3間及びチューブ3とサイドプレート5、6との間には
フィン4を介装する。
【0049】なお、図6に示した一対の成形プレート1
3a,13bにはこれらの下端部を直角に折り曲げた段
部13dが形成されている。段部13dの上には複数の
チューブ3の間に介装されるフィン4の下端部が位置し
ている。また、サイドプレート5、6の下端部には直角
に折り曲げた段部5dが形成されている。サイドプレー
ト5、6の隣接している外側の成形プレート13a,1
3bの段部13dにはサイドプレート5、6の下端が位
置するとともに、サイドプレート5、6の段部5dの上
に両側のフィン4の下端部がそれぞれ位置している。段
部13d,5dはフィン4を介装する際に、チューブ3
の間、及びチューブ3とサイドプレート5、6とからフ
ィン4が脱落するのを防止している。
【0050】組み立ての最後の工程として、各チューブ
3及びサイドプレート5、6の上端に第1のタンク本体
1、2を前後に配置し、チューブ3と第1及び第2のタ
ンク本体1、2とを連通状態で仮固定する。
【0051】なお、仕切部材7、導入管11、導出管1
2はあらかじめ前側に位置しているのタンク本体1に仮
固定しておく。
【0052】このような仮組用治具によって仮組み立て
された仮組立体が用意された状態において、支持枠61
に挿通しているT形ボルト63を回転させ、仮組立体を
収納するスペースを大きくとる。次に、二つの支持枠6
1をコアの略中央に上下に配置してこの支持枠61内に
コアを収容する。そして、サイドプレート5,6と固定
金具62a,62bとの間に押え板60a,60bを挿
入する。しかる後、T形ボルト63を回転させて仮組立
体を二枚の押え板60間の保持する。これによってコア
組立体の仮組み立てが完成する。
【0053】仮組み立てが完了した後、図7及び図8に
示すろう付け工程に移行する。ろう付け工程では、第1
及び第2のタンク本体1,2、サイドプレート5,6、
チューブ3及びフィン4を含むコアの外側から非腐食性
フラックス40を塗布する。このフラックス40の塗布
方法として、4%〜10%のフラックスの水溶液もしく
はアルコール溶液をスプレーで塗布する方法、粉体状の
フラックスを仮組立体の外表面に静電塗布する方法、も
しくは仮組立体を帯電させることなく単に粉体状のフラ
ックスを塗布する方法がある。または、乾燥工程を省く
意味合いや、その後のろう付け条件から粉体状のフラッ
クス40を静電塗布する方法、あるいは帯電させること
なく粉体状のフラックスを塗布する方法がある。
【0054】即ち、フラックス40を仮組立体の外表面
に塗布して付着すると、成形プレート13a,13bの
フランジ20にはこれらの外側面、及び第1の突部14
の連通孔45からフラックス40がチューブ3の内側へ
侵入・浸透する。このとき、図5に示した第2の突部1
8にはスリット18aから、それぞれフラックス40が
チューブ3の内側へ侵入・浸透する。フラックスを塗布
する工程が終了したときには、この仮組み立てした仮組
立体を炉内に収容して不活性ガス中でろう付けを行う。
ただし、仮組立体を炉内にて不活性ガス中でろう付けを
行う手段は、他の周知なろう付け手段であってもよい。
【0055】なお、一対の成形プレート13a,13b
には、成形時にすでにポンチなどを用いてすでに連通孔
45やスリット18aなどが形成されている。したがっ
て、第1の突部14の連通孔45、スリット18a及び
フランジ部20の外側面を通してフラックス40が侵入
・浸透して第1の突部14、第2の突部18及びフラン
ジ部20がそれぞれ結合される。
【0056】図8に示したように、張り出し部分Aの周
縁面にはフラックスのフィレット41が多量に形成され
るため、チューブ3の内側にフラックス40を塗布しな
くても十分にろう付け強度を確保できる。即ち、ろう付
け強度はチューブ3の内側に直接フラックス40を供給
することなしに確保される。
【0057】仮組立体をろう付けして得られた熱交換器
のろう付け性を評価する方法としては、一か所づつろう
付け部分を検証するのも一つの方法である。しかし、一
枚の成形プレート13a,13bには,実際には数百に
ものぼる第1の突部14が存在し、それらが突き合わさ
れているため多大な労力を必要とする。
【0058】したがって、熱交換器のろう付け性を評価
する方法は、簡易的に熱交換器の内部に水を充満して破
壊させ、その破壊圧力を見ることと、その破壊部部分を
観察することによってろう付け性の評価を行うことにし
た。
【0059】図9に示すように、ろう付け性が悪い場合
には、チューブ3の第1の突部14の先端面同士の接触
部分Bが水圧によって剥がれる。逆に、第1の突部14
の先端面同士の接触部分Bが十分にろう付けされている
場合は、図10に示すように第1の突部14の肉切れに
よって切断部Cを生じ破壊されることが観察された。
【0060】上記した観察の結果を図11に示した。図
11に示すグラフでは、縦軸に臨界破壊圧力(kg/c
2 G)、横軸に熱交換器1台あたりの非腐食性フラッ
クスの塗布量(g)を示している。
【0061】熱交換器を自動車に搭載するような蒸発器
として用した場合、炎天化では車室内が80度数以上に
も達することから、蒸発器の圧力は30kg/cm2
以上にも達する。
【0062】それ故に、チューブ3の腐食によって発生
する損壊(ブレークダウン)に対するチューブ3の肉厚
などを考慮し、通常40kg/cm2 以上でも耐えるよ
うに設計されている。
【0063】したがって、通常、圧力容器や配管などの
組み立てを行う場合には、熱交換器の外表面が腐食する
もの想定して、予め腐食による耐圧力の低下を考慮して
設計される。
【0064】上述したことを考慮すると、図11から、
5.5g/m2 以上の非腐食性フラックスの塗布量が要
求されることがわかる。
【0065】ろう付け工程おいて、非腐食性フラックス
が溶けて、仮組立体の外表面を流れチューブ3の中に流
れ込んで各部を接着することを考慮してろう付けされる
チューブ3、タンク本体1、2、フィン4及びチューブ
3の外表面とチューブ3の内表面の総面積の単位面積
(m2 )あたり使用される非腐食性フラックス塗布量の
割合を図11のデータから計算した。
【0066】表面の総面積は熱交換器の設計寸法から
1.7m2 が得られた。計算結果を図12に示した。図
12では縦軸に臨界破壊圧力(kg/cm2 G)、横軸
に熱交換器1台あたりの表面の総面積の単位面積(1m
2 )あたりの非腐食性フラックス塗布量(g)を示して
いる。
【0067】図12において明かなように40g/m2
Gの臨界破壊圧力を保証するには、3g/m2 以上の割
合でフラックスを使用すればよいことがわかる。
【0068】さらに、図11のデータから、チューブ3
の内表面面積とともにフラックス付着量率を計算した。
チューブ3の内表面面積は設計寸法から0.6m2 が得
られた。この計算値は図13に示した。図13では、縦
軸に臨界破壊圧力(kg/cm2 G)、横軸にチューブ
3の内側の面積の単位面積(gm2 )あたりのフラック
スフラックスの塗布量(g)の割合を示している。
【0069】図13から、チューブ3の内表面面積を基
準とした場合、40kg/cm2 Gを確実に保証するた
めには、9g/m2 以上のフラックス付着量率が要求さ
れることがわかる。
【0070】図14(A)及び図14(B)によってチ
ューブ3の内表面積を説明する。内表面面積は交叉する
ハッチングで示した部分の総和であり、一対の成形プレ
ート13a,13bの互いに接触する部分、即ち、外周
のフランジ部20、第1の突部14、第2の突部18
と、熱媒体が接触する部位、即ち、上述した部分を除い
た図14(B)に示したチューブ3の内表面を含む。
【0071】非腐食性フラックス40が仮組立体の外表
面に塗布されたときには、非腐食性フラックス40がチ
ューブ3の両側からむらなく供給される。一対の成形プ
レート13a,13bの中央に第2の突部18の結合部
分、即ち、成形プレート13a,13bの両側からもっ
とも離れている部分に非腐食性フラックス40が広がっ
て到達し、十分に効率よく非腐食性フラックス40が侵
入・浸透する。
【0072】したがって、仮組立体に外側から非腐食性
フラックス40を塗布する場合、チューブ3の両側から
非腐食性フラックス40を均一に塗布するが、チューブ
3の端面より一番距離のある成形プレート13a,13
bの中央の第2の突部18に位置する中央部同士の接触
面積をフランジ部20よりも大きくすることがより効果
をあげることになる。
【0073】上述したように、本発明の熱交換器では、
フラックス40が成形プレート13a,13bに直接供
給されない。その代わりに、貫通孔45及びスリット1
8aが一対の成形プレート13a,13bの内側に第1
及び第2の突部14、18が形成されている。仮組立体
を組立てた後、非腐食性フラックス40がチューブ3の
外表面、フィン4、タンク本体1、2及チューブ3の内
表面の総面積に3g/m2 以上の付着量で塗布される。
非腐食性フラックス40は貫通孔45及びスリット18
aを通してろう付け部分に侵入・浸透させ加熱する。
【0074】このように、ろう付けで要求される非腐食
性フラックスの適正な付着量を規定することによって、
ろう付けの不足による不良を防ぐことができる。
【0075】
【発明の効果】上述したように、本発明の熱交換器で
は、非腐食性フラックスが成形プレートに直接供給され
ることなく、その代わりに、貫通孔及びスリットが一対
の成形プレートの内側に第1及び第2の突部が形成さ
れ、仮組立体を組立てた後に非腐食性フラックスがチュ
ーブの外表面、フィン、タンク本体及チューブの内表面
の総面積に3g/m2 以上の付着量で塗布されるように
したため、ろう付けで要求される非腐食性フラックスの
適正な付着量を規定することによって、ろう材によるろ
う付け不良を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換器の一実施の形態例を示す斜視
図である。
【図2】図1に示した熱交換器の第1のタンク本体に仕
切部材を組み付けた状態を示す部分断面図である。
【図3】図1に示した熱交換器における熱交換媒体の流
れを示す媒体回路図である。
【図4】図1に示したチューブのそれぞれを重ね合わせ
る前の一対の成形プレートを分解した状態で示した斜視
図である。
【図5】図4に示した一対の成形プレートを重ね合わせ
た状態で要部を断面した部分断面図である。
【図6】図1に示した熱交換器の仮組み立て状態におけ
る外観を示した斜視図である。
【図7】図6の熱交換器においてろう付け工程の間でチ
ューブに非腐食性フラックスを付着した状態を示す一部
断面図である。
【図8】図6の熱交換器においてろう付け工程の間でチ
ューブにろう付けを行った状態を示す一部断面図であ
る。
【図9】図8に示したチューブの成形プレートの第1の
突部が剥離した状態を示した一部断面図である。
【図10】図8に示したチューブの成形プレートの第1
の突部が切断した状態を示した一部断面図である。
【図11】チューブの臨界破壊圧力と、熱交換器1台あ
たりの非腐食性フラックスの塗布量(g)との関係を示
したグラフである。
【図12】チューブの臨界破壊圧力と、熱交換器1台あ
たりの表面の総面積の単位面積あたりの非腐食性フラッ
クス塗布量との関係を示したグラフである。
【図13】チューブの破壊圧力と、チューブの内側の面
積の単位面積あたりのフラックスフラックスの塗布量の
割合とを示したグラフである。
【図14】(A)及び(B)はユニット付着量の計算で
使用される付着面積を説明するための成形プレートを示
した斜視図である。
【符号の説明】
1 第1のタンク本体 2 第2のタンク本体 3 チューブ 4 フィン 7 仕切部材 11 導入管 12 導出管 13a,13b 成形プレート 14 第1の突部 18 第2の突部 18a スリット 20 フランジ部 40 フラックス 41 フィレット 45 連通孔 60a,60b 押え板 61 支持枠 62a 固定金具 63 T形ボルト 63a 軸部 65 連結棒

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒体を通過させるための複数のチュー
    ブと、該チューブの間に介装した複数のフィンと、前記
    チューブに接続したタンクとを非腐食性フラックスによ
    ってろう付け接合する熱交換器において、 前記チューブは互いに組み合わせた一対の成形プレート
    を有し、該一対の成形プレートのそれぞれは、前記チュ
    ーブを液密に接合するための周縁部と、内側に形成され
    先端面が互いに付き合わされる複数の突部とを有し、前
    記突部はこれらの先端面に貫通孔を有し、前記タンク、
    前記フィン、及び前記チューブの内外表面の面積に対し
    て前記非腐食性フラックスが3g/m2 以上の割合で付
    着されてい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、前記
    成形プレートのそれぞれの前記突部は小さい複数の突部
    と細長い突部とであることを特徴とする熱交換器。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の熱交換器において、前記
    細長い突部は前記成形プレートの長手方向へのびてお
    り、かつ長手方向にのびている先端面に長孔を有してい
    ることを特徴とする熱交換器。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の熱交換器において、前記
    細長い突部は前記成形プレートの長手方向に平行に形成
    されており、前記第2の突部の先端面には長手方向に切
    り起こしが形成されていることを特徴とする熱交換器。
  5. 【請求項5】 熱媒体を通過させるための複数のチュー
    ブと、該チューブの間に介装した複数のフィンと、前記
    チューブに接続したタンクとの仮組立体をろう付けする
    ことによって熱交換器を製造する方法において、 各チューブを液密に結合する周縁部と、先端面に貫通孔
    をもつ複数の突部とを有するプレートの複数対を形成
    し、前記突部の各対の形成プレートを前記突部を互いに
    接触させて結合してチューブ状として、前記タンク、前
    記フィン及び前記チューブの内外表面の総面積を基準と
    して3g/m2 以上の割合で非腐食性フラックスを前記
    仮組立体の表面に塗布し、前記チューブと前記フインと
    を交互に積層し、前記チューブに前記タンクを結合して
    前記仮組立体を構成し、ろう付け温度で前記フラックス
    を付着した前記仮組立体をろう付け温度に加熱して熱交
    換器を形成することを特徴とする熱交換器の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の熱交換器の製造方法にお
    いて、前記非腐食性フラックスを前記仮組立体の表面に
    塗布する工程は粉体塗布法によって行われることを特徴
    とする熱交換器の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の熱交換器の製造方法にお
    いて、前記非腐食性フラックスを前記仮組立体の表面に
    塗布する工程は静電粉体塗布法により行われることを特
    徴とする熱交換器の製造方法。
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