JPH11118295A

JPH11118295A - プレート型分流器およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11118295A
Application number: JP9284890A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kunikata; 優国方; Kenji Kimura; 健二木村; Mitsuzo Nakahata; 光蔵仲畑; Hiroshi Yasuda; 弘安田; Yoshiki Hata; 良樹畑; Hideyuki Honoki; 秀行朴木; Kingo Moriyama; 金悟森山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】パス配列の異なる熱交換器でも、金型の簡単
な組み替えで対応できる標準化した冷媒通路を形成した
プレート型分流器の構造を実現する。【解決手段】半円形の断面の凹凸形状による冷媒通路
９、１０を有する平板３において、複数の液側冷媒通路
９は分岐板１３より放射状に伸び、終点は縦軸に統一す
る。また、複数のガス側冷媒通路１０は液側冷媒通路９
の終点と向かい合うようにして縦軸に統一した構造とす
る。以上により、パス配列の異なる熱交換器に対して、
適用形状を標準化した構造が実現でき、１種類で機種転
換が可能となり金型費用が安価となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプレート型分流器お
よびその製造方法に係り、特に、空気調和機や冷凍機等
の熱交換器の複数冷媒通路に対して、冷媒を分配供給あ
るいは回収するのに好適なプレート型分流器およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８ー８６５３８号公報では、異な
るパス配列の熱交換器に対し、プレート板冷媒通路の共
用化を考慮していないので、熱交換器のパス配列が異な
る毎に金型が必要となる。また、特開平８ー１００９６
３号公報に記載の技術では、ろう付する前に複数枚の金
属板をかしめる工程において、固定密着させる信頼性が
考慮されていない。すなわち、該発明では、アンダープ
レートのダボの位置でかしめポンチを鉛直方向に上昇さ
せ、ダボの肉をオーバープレートに押し込み、かしめを
行なっている。このようなかしめでは、ダボの押し込ま
れた個所の摩擦のみで固定されているため、締め付け力
が弱く、マテハン時の振動等により２枚の平板の間にギ
ャップが生じ易く、ろう付部に欠陥が発生する点が問題
となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術に鑑み、以下の課題を解決するものである。第１の
課題は、冷媒通路のパス数が異なる熱交換器に適用する
各プレート型冷媒分流器において、プレート板の冷媒通
路形状を標準化し、各プレートの成形に要する金型を簡
単な組み替え等の方法で共用化できる構造として製造コ
ストの低減を図ること。

【０００４】第２の課題は、プレート型分流器の冷媒通
路を凹凸成形した複数枚のプレート板を接合して製造す
る際に、ろう付工程での昇温過程で締め付け力が低下
し、ろう付不良が発生しない複数平板の仮固定構造と製
造方法を提供すること。

【０００５】第３の課題は、プレート型分流器の冷媒通
路を凹凸成形した複数枚のプレート板を接合して製造す
る際に、プレート板の平面部の接合状態を外観目視でき
る構造とし、ろう付状態の検査容易化を図るとともに、
ろう付不良部の補修も可能としたプレート板の構造を提
供すること。

【０００６】第４の課題は、プレート型分流器の冷媒通
路を凹凸成形した複数枚のプレート板を接合して製造す
る際に、複数枚のプレート板の外周端面のろう付状態を
向上させる構造であるとともに、プレート板の平面状態
も向上させることにより、ろう付信頼性の向上を図った
プレート板の構造を提供すること。第５の課題は、Ｌ字
形状としてコンパクト化を図ったプレート型分流器であ
って、ろう付部の信頼性を損なうことなくＬ字状に曲げ
る製造方法。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下のよう
に解決される。請求項１記載発明は、熱交換器の複数の
冷媒通路に対して冷媒を分配するための冷媒分流器であ
って、前記冷媒通路に相当する凹凸形状を成形した複数
枚の金属板を重ね合せてろう付したプレート型分流器に
おいて、前記金属板の液側冷媒通路の凹凸形状が、分岐
数の異なる冷媒分岐板を用いることにより、異なるパス
配列の熱交換器に対しても、共通して適用可能な冷媒通
路形状であることを特徴とするものである。このような
構成によれば、異なるパス数の熱交換器に対しても、金
属板の冷媒通路を変更することなく、同一の金型で成形
できるプレート型分流器の構造となるので、金型費が低
減し、コストが低くなる。また、請求項２記載発明は、
熱交換器の複数の冷媒通路に対して冷媒を分配するため
の冷媒分流器であって、前記冷媒通路に相当する凹凸形
状を成形した複数枚の金属板を重ね合せてろう付したプ
レート型分流器において、前記熱交換器と前記金属板と
の接続管の挿入孔が、孔開けポンチを取替えることによ
り、共通の成形金型を用いて形成されるものであること
を特徴とするものである。このような構成によれば、接
続管挿入孔の有無や位置を、孔開けポンチを取替えるだ
けで形成でき、成形金型は共通のものを使用できるの
で、金型費が低減し、経済的なコストを実現できる。ま
た、請求項３記載発明は、請求項１または２に記載の分
流器において、前記金属板のうち冷媒通路の形成されな
い平坦部に、ろう付状態が確認可能な開口部を設けたこ
とを特徴とするので、例えばスリット状の切り欠き等で
開口部を形成することにより、金属板の平面部の接合状
態の外観目視検査が可能となる。また、請求項４記載発
明は、請求項１または２に記載の分流器において、前記
複数枚の金属板のうち、最下段に位置する金属板の外周
部に、ろうフィレット観察部を設けたことを特徴とする
ので、例えば、最下段の金属板の外周部にフランジを設
けて、重ね合わせる金属板に段差を設けることにより、
金属板間のろう付状態の観察が容易となる。また、請求
項５記載発明は、請求項１または２に記載のプレート型
分流器を製造する方法であって、複数枚の金属板を重ね
合わせてろう付後に、全体をＬ字状に曲げることを特徴
とする。本方法によれば、予めろう付けするので、成形
誤差による接合不良が防止される。また、請求項６記載
発明は、重なり合う複数枚の金属板およびろう材のう
ち、最下段に位置する金属板に複数のバーリング突起を
設け、前記最下段の金属板以外の金属板およびろう材に
は、前記バーリング突起と同じ位置に抜き孔を設け、こ
れらの部品を重ね合わせ、前記バーリング突起を押し潰
すことにより全体をかしめて固定した後、ろう付するこ
とを特徴とする。本ろう付方法によれば、予めかしめて
固定するので、ろう接合の信頼性が高まる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプレート型分
流器の実施の形態を、図面を参照して説明する。図３、
本発明のプレート型分流器の一実施形態を示す斜視図で
ある。本実施形態は、オーバープレート１、シートろう
２、アンダープレート３、流入管４、流出管５、熱交換
器への接続管６、７、８から構成されている。オーバー
プレート１とアンダープレート３には、プレス等で冷媒
通路に相当する凹凸９、１０を成形している。

【０００９】図４は、図３で示したプレート型分流器の
分解図であり、構成する部品を示している。オーバープ
レート１には、熱交換器の伝熱管に接続させるための接
続管６、７、８を接続させるためのバーリング孔１７、
１８、１９と、複数のかしめ用面取り平孔１２ｂ、スリ
ット状切り欠き１６、分岐板収納溝２１がプレス成形等
により設けられている。シートろう２には、抜き孔２
ａ、２ｂと複数のかしめ用バーリングの抜き孔１２ａが
設けられてる。アンダープレート３には、複数のかしめ
用バーリング１２、冷媒通路９、１０、外周フランジ１
５などが設けられている。なお、符号の１４は分岐板用
シートろう、１３は分岐板、４は流入管、５は流出管を
示している。

【００１０】アンダープレート３、シートろう２、オー
バープレート１を重ね合せたときの位置決めは、アンダ
ープレート３のかしめ用バーリング１２に、シートろう
２は抜き孔１２ａ、オーバープレート１はかしめ用面取
り平孔１２ｂを差し込み、位置決めとかしめを兼用させ
る構造としている。接続管６、７、８、オーバープレー
ト１、分岐板１３、アンダープレート３、流入管４、流
出管５を同時にろう付作業できる構造としている。

【００１１】図１および図２は、本発明によるプレート
冷媒通路形状の標準化の例を説明するもので、図１には
液側配管８パス（伝熱管２３の縦並びの８本）、ガス側
配管８パス（伝熱管２４の縦並びの８本）の熱交換器
に、プレート型分流器を組込む例の構成図を示してい
る。プレート型分流器は熱交換器２２のパス配列に従
い、分岐板１３の分岐数を８分岐としている。熱交換器
とプレート型分流器の接続は熱交換器の伝熱管２３、２
４に、プレート型分流器の接続管６、７を継ぐことで冷
媒通路が完成する。

【００１２】流入管４より案内された冷媒は、分岐板１
３により８分岐され、８本ある放射状の冷媒通路９を経
て、８本の接続管６へ導かれ、伝熱管２３より熱交換器
へ流れ込む。熱交換器からの戻りは、伝熱管２４より８
本ある接続管７を経て冷媒通路１０を通り、冷媒の集合
溝から流出管５により流出される。この構成は、液側冷
媒通路８パス、ガス側冷媒通路８パスを全部使用したと
きのプレート型分流器を示している。

【００１３】図２は、上記図１のものと異なる熱交換器
への適用例であり、液側配管４パス（伝熱管２３ａの縦
並び４本）、ガス側配管４パス（伝熱管２４ａの縦並び
４本）の熱交換器に、プレート型分流器を組み込む例の
構成図を示している。プレート型分流器は、熱交換器２
２ａのパス配列に従い、分岐板１３ａの分岐数は４分岐
としている。アンダープレート３ａの冷媒通路９ａ、１
０ａは、図１に示した８分岐の冷媒通路と同一としてい
る。

【００１４】オーバープレート１ａの接続管６ａ、７ａ
は、アンダープレート３ａの冷媒通路９ａに合わせて、
液側４本、ガス側４本を設けている。液側冷媒通路９ａ
は全部で８本あり、４本は不要となる。この不要個所４
本の閉鎖方法は、分岐板１３ａの冷媒通路２５ａと冷媒
通路９ａが重なり合わない所が閉じられる構造となる。
この構造は、アンダープレート３ａの冷媒通路で、図１
の８パス熱交換器２２と、図２の４パス熱交換器２２ａ
の共用化が実現でき、さらに６パス、３パス等に展開可
能である。

【００１５】また、ガス側冷媒通路１０ａの不要個所４
本の閉鎖方法は、オーバープレート１ａの接続管７ａが
接続されない個所のバーリング孔を開けないことで閉じ
られる。このオーバープレートは、上記８パス用オーバ
ープレート成形金型から、不要となるガス側の孔に対す
る孔開けポンチを外した金型を用いて成形可能である。
以上により、アンダープレート３、３ａの形状共用化、
およびオーバープレート１、１ａの形状標準化が図れ、
パス数の異なる熱交換器に対して、成形金型の共用化が
図れる。

【００１６】図５は、かしめ工程の詳細を示したもので
ある。図５（イ）は、オーバープレート１とシートろう
２、アンダープレート３を重ね合せ、仮組した状態を示
している。このとき、アンダープレート３についている
バーリング突起１２に、シートろう２の抜き孔１２ａ、
オーバープレート１の抜き孔１２ｂをはめ込むように仮
組する。

【００１７】次に図５（ロ）に示したようにかしめる。
このとき、かしめポンチ２６ａをバーリング突起内径１
２ｃに合わせて鉛直方向に下降させ、バーリング１２を
押し潰す。押し潰されたバーリングは、オーバープレー
ト１の抜き孔１２ｂの面取りされた隙間に覆い被さり、
かしまる。なお、かしめ作業はかしめる個所毎に逐次行
なっても一括で行なってもよい。

【００１８】図６は、図３に示したプレート型分流器の
Ａ−Ａ断面を示したものである。オーバープレート１に
付けたスリット状切り欠き１６は、アンダープレートと
重ね合せたとき、アンダープレートにプレス成形された
冷媒通路９と冷媒通路９ａとの中間に位置し、ろう付後
にろうフィレット２９が確認できることで、平坦部のろ
う付状態を外観より目視確認できるようになっている。

【００１９】図７は、図３に示したプレート型分流器の
コーナー部を示したものである。さらに、図８は、図７
のＢ−Ｂ断面を示したものである。アンダープレート３
の外周にフランジ１５をプレス成形し、その内側にオー
バープレート１を重ねる構成とすることで、オーバープ
レート１の外周端部とアンダープレート３の平坦部にろ
うフィレット３０が確保でき、ろう付接合の信頼性が高
められる。さらに、アンダープレート３にフランジ１５
を付けることでアンダープレートの平面度を向上でき
る。

【００２０】図９は、８分岐の分岐板を示したものであ
る。分岐板は打抜き加工で冷媒通路３１を成形するもの
であり、分岐部の面積３２を最小限に加工できる。図１
０は、分岐板をオーバープレート１とアンダープレート
３の間に挟み込んだ断面を示す。分岐板はオーバープレ
ート１に成形された分岐板収納溝２１に圧入され、シー
トろう２とシートろう１４で接合される。

【００２１】図１１は、本発明のプレート型分流器の製
造工程の概要を示したものでる。構成部品である接続管
６、７、８、オーバープレート１、分岐部シートろう１
４、分岐板１３、シートろう２、アンダープレート３、
流入管４、流出管５は、それぞれ必要な形状に成形加工
され、全部品を組み合わせた後、仮組かしめ３４を行な
い、炉中ろう付３５される。炉中ろう付はプレート板を
平板で行なうほうが、アンダープレートとオーバープレ
ートの密着度が向上する。Ｌ字曲げ３６は、放射状の冷
媒通路が付いているアンダープレートを、内側にして曲
げることで、冷媒通路である半円形の絞り形状が伸ばさ
れることなく、半円形の形状を保持したままＬ字曲げが
可能となる。図１２は、本発明の適用例を示す斜視図で
ある。図に示すように、本発明のプレート型分流器３３
は、空気調和機の室内機に組み込まれ、熱交換器２２に
接続される。

【００２２】以上説明したように、本発明の実施形態で
は、異なるパス数の熱交換器に対しても、プレート板の
冷媒通路を変更することなく、金型の簡単な組替え等の
方法でプレート板を成形できるプレート型分流器の構造
を提供するため、半円形の断面の冷媒通路を有する平板
において、複数の液側冷媒通路は分岐口より放射状に伸
び、複数の冷媒通路の終点は縦軸に統一した構造とし
た。また、複数のガス側冷媒通路は、液側冷媒通路の終
点と向かい合うようして縦軸に統一した構造とした。

【００２３】また、ろう付工程での昇温過程で、締め付
け力を低下させないようにするため、複数枚の金属板の
うち、バーリングの付いた金属板、面取りした平孔の付
いた金属板、それとろう材を重ね合わせた後、バーリン
グを押し潰すことで平孔面取り部にバーリングが覆い被
さるかしめ構造とした。

【００２４】また、プレート板の平面部の接合状態の外
観目視検査を可能とするため、半円形断面の冷媒通路を
有しないプレート板に、プレート板を重ね合せたとき、
放射状に伸びた半円形断面の冷媒通路と冷媒通路の中間
に位置するように、放射状のスリットを設けた。また、
複数枚のプレート板の外周端面のろう付状態を向上させ
るため、半円形断面の冷媒通路を有するプレート板の外
周に、ろうフィレット観察用のフランジを設けた。

【００２５】また、Ｌ字に曲げたプレート板のろう付接
合の信頼性を向上させるため、プレート板を平板の状態
でろう付接合してから、放射状の冷媒通路が付いている
プレート板を内側にしてＬ字状に曲げるようにした。

【００２６】以上のようにしたので、本発明の実施形態
によれば以下の効果がある。第１に、アンダープレート
の冷媒通路の凹凸形状が１種類で済み、さらに、オーバ
ープレートの接続管を挿入するバーリング孔を、孔開け
工程において、孔開けポンチを外すか、あるいは、ずら
すという簡単な組み替えで、孔開けしないで塞ぐことに
より、冷媒通路を形成することができる。なおかつ、中
間に挟み込む分岐板を変えることにより、パス配列の異
なる熱交換器に対して成形金型が共用化でき、製造コス
ト低減が可能となる。

【００２７】第２に、金属板とろう材を複数枚重ね合せ
た後、アンダープレートのバーリングを押し潰し、押し
潰されたバーリングが、オーバープレートの面取りされ
た隙間に覆い被さり、かしまるので、かしめ力が大きく
働き、ろう付信頼性が向上できる。さらにまた、ろう付
け後にＬ字曲げを行うことで、成形誤差による接合不良
を防止できる。

【００２８】第３に、冷媒通路と冷媒通路の中間にスリ
ット状の切り欠きを設けたことで、平坦部の目視確認が
でき、また、プレート板の外周にろうフィレット観察用
のフランジを設けたことなどで、ろう付検査が容易化で
きる。その他として、ろう付信頼性向上にともない高い
耐圧強度が要求される新冷媒（例えば、Ｒ４０７Ｃ等）
への適用も可能である。

【００２９】

【発明の効果】上述のとおり、本発明によれば、パス配
列の異なる熱交換器に対して、液側およびガス側冷媒通
路の凹凸形状が共通の形状で対応でき、金型の簡単な組
み替えで、標準化したプレート型分流器の構造を実現で
きる。そのため、金型費用が安価で済み、製造コストが
低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレート型分流器を、熱交換器に
組み込む構成を示した分解斜視図である。

【図２】本発明に係るプレート型分流器を、熱交換器に
組み込む他の構成を示した分解斜視図である。

【図３】本発明に係るプレート型分流器の一実施形態を
示す外観斜視図である。

【図４】本発明に係るプレート型分流器の一実施形態の
構成部品を示す分解斜視図である。

【図５】本発明に係る製造工程の詳細を示す断面図であ
る。

【図６】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図７】本発明に係るプレート型分流器の一実施形態の
コーナー外観を示す斜視図である。

【図８】図７のＢ−Ｂ断面図である。

【図９】本発明に係るプレート型分流器の分岐板の一例
を示す平面図である。

【図１０】本発明に係るプレート型分流器の一実施形態
の部分断面図である。

【図１１】本発明に係るプレート型分流器の製造工程の
概要を示す工程図である。

【図１２】本発明に係るプレート型分流器の実施形態を
組込んだ製品例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１、１ａオーバープレート２シートろう２ａ、２ｂ抜き孔３、３ａアンダープレート４、４ａ流入管５、５ａ流出管６、６ａ、７、７ａ、８接続管９、９ａ、１０、１０ａ冷媒通路１１曲げ線１２かしめ用バーリング１２ａ、１２ｂ抜き孔１２ｃバーリング内径１３１３ａ分岐板１４分岐板用シートろう１５外周フランジ１６スリット状切り欠き１７、１８、１９バーリング２０冷媒集合溝２１分岐板収納溝２２、２２ａ熱交換器２３、２３ａ、２４、２４ａ伝熱管２５、２５ａ分岐板冷媒通路２６かしめポンチ２６ａかしめ用突起２７かしめダイス２８かしまり２９、３０ろうフィレット３１冷媒通路３２分岐部面積３３プレート型分流器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安田弘静岡県清水市村松390番地株式会社日立製作所空調システム事業部内 (72)発明者畑良樹静岡県清水市村松390番地株式会社日立製作所空調システム事業部内 (72)発明者朴木秀行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者森山金悟静岡県清水市村松390番地株式会社日立製作所空調システム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換器の複数の冷媒通路に対して冷媒
を分配するための冷媒分流器であって、前記冷媒通路に
相当する凹凸形状を成形した複数枚の金属板を重ね合せ
てろう付したプレート型分流器において、前記金属板の
液側冷媒通路の凹凸形状が、分岐数の異なる冷媒分岐板
を用いることにより、異なるパス配列の熱交換器に対し
ても、共通して適用可能な冷媒通路形状であることを特
徴とするプレート型分流器。
【請求項２】熱交換器の複数の冷媒通路に対して冷媒
を分配するための冷媒分流器であって、前記冷媒通路に
相当する凹凸形状を成形した複数枚の金属板を重ね合せ
てろう付したプレート型分流器において、前記熱交換器
と前記金属板との接続管の挿入孔が、孔開けポンチを取
替えることにより、共通の成形金型を用いて形成される
ものであることを特徴とするプレート型分流器。
【請求項３】請求項１または２に記載の分流器におい
て、前記金属板のうち冷媒通路の形成されない平坦部
に、ろう付状態が確認可能な開口部を設けたことを特徴
とするプレート型分流器。
【請求項４】請求項１または２に記載の分流器におい
て、前記複数枚の金属板のうち、最下段に位置する金属
板の外周部に、ろうフィレット観察部を設けたことを特
徴とするプレート型分流器。
【請求項５】請求項１または２に記載のプレート型分
流器を製造する方法であって、複数枚の金属板を重ね合
わせてろう付後に、全体をＬ字状に曲げることを特徴と
するプレート型分流器の製造方法。
【請求項６】重なり合う複数枚の金属板およびろう材
のうち、最下段に位置する金属板に複数のバーリング突
起を設け、前記最下段の金属板以外の金属板およびろう
材には、前記バーリング突起と同じ位置に抜き孔を設
け、これらの部品を重ね合わせ、前記バーリング突起を
押し潰すことにより全体をかしめて固定した後、ろう付
することを特徴とする金属板のろう付方法。