JPH1119765A - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合箇所にニッケル等をディスペンサー等に
よって供給するのは非効率であり、また熱的接触が十分
に保てず熱交換率を低下させてしまう。またヘッダの接
合は、ろう材の流れを正確に制御することが困難で、冷
媒を分配するための流路等に余剰なろう材が流れ込み、
流路を塞いで不良品が発生してしまう。 【解決手段】 ２分割された上側のヘッダと下側のヘッ
ダに複数の伝熱管等を挟み込んで仮固定し、液状ろう材
供給手段により液状のろう材を伝熱部に供給し、ペース
ト状ろう材供給手段によりペースト状のろう材を上側の
ヘッダ及び下側のヘッダの周側面に供給し、加熱炉にて
加熱して乾燥、ろう付けを行い、上側のヘッダと下側の
ヘッダを接合するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷凍システムや
空気調和機などに使用される熱交換器及びその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、従来の熱交換器としてのプレート
フィン付き空気調和機用熱交換器の構造を説明する。図
９は例えば特開平８−６１８８４号公報に開示されたプ
レートフィン付き空気調和機用熱交換器の全体を示す構
成図であり、図において、１は内部に冷媒が流れる銅
管、２は銅管１に接合されたアルミ材等から成るプレー
ト型のフィン、３は銅管１と接続されて銅管１に冷媒を
流入させる流入管、４は銅管１と接続されて銅管１の冷
媒を流出させる流出管である。このプレートフィン付き
空気調和機用熱交換器の熱交換は、送風機（図示せず）
等から送られてくる空気によりプレート型のフィン２が
冷却され、この冷却されたプレート型のフィン２と接合
された銅管１が熱伝導により冷却され、銅管１の内部を
流れる冷媒が冷却されることにより行われる。

【０００３】一般的に、熱交換器の熱交換率向上、省ス
ペース化を図るためには、冷媒が流れる管（銅管）をよ
り細くすることが考えられる。しかし、上記プレートフ
ィン付き空気調和機用熱交換器の場合、銅管１とプレー
ト型のフィン２を確実に接合して熱伝導を行わせるた
め、銅管１を拡管させて（銅管１の内部に玉を挿入して
内側から押し広げて）プレート型のフィン２に銅管１を
押し当てるという方法により、銅管１とプレート型のフ
ィン２の接合を行う。このような方法であると、銅管１
とプレート型のフィン２とを確実に接合させることがで
きるが、銅管１内部に挿入する玉を小さくするとして
も、銅管１の細管化には限界があった。そこで、アルミ
材等から成るプレート型のフィン２を糸状の銅線に置き
換えることにより、管とフィン（糸状の銅線）との熱的
な接触を確保するとともに、冷媒が流れる管を細くした
熱交換器が開発された。

【０００４】次に、そのような極細管を用いた熱交換器
の構造及び製造方法を説明する。図１０は極細管を用い
た熱交換器の全体を示す構成図であり、図において、５
は冷媒が流れる複数の伝熱管、６は伝熱管５に接合され
た銅材等から成る細線フィン、７は冷媒を熱交換器（伝
熱管）へ導く流入管、８は熱交換器（伝熱管）を通った
冷媒が流れる流出管である。９ａ，９ｂは流入管７から
複数の伝熱管５への冷媒の分配、及び複数の伝熱管５か
ら流出管８への冷媒の集合を行うためのヘッダであり、
このヘッダ９ａ，９ｂは、上側のヘッダ９ｂと下側のヘ
ッダ９ａに２分割されるように構成されている。１０は
ヘッダ９ａ，９ｂ内部の冷媒分配または冷媒集合のため
の流路である。

【０００５】図１１はヘッダ９ａの内部を示す構成図で
あり、図において、９１ａはヘッダ９ｂと接合するヘッ
ダ９ａの接合面、９２ａはヘッダ９ａの周側面である。
尚、図１１はヘッダ９ａについて示したが、ヘッダ９ｂ
についても同様の構成である。図１２はヘッダ９ａ，９
ｂを伝熱管５と垂直の方向に切った断面図であり、図に
おいて、１１はヘッダ９ａ，９ｂを接合するろう材であ
る。尚、図１１及び図１２において、図１０と同一符号
を付して示した部分は同一構成を示す部分であり、その
重複する説明を省略する。

【０００６】この極細管を用いた熱交換器において、流
入管７からヘッダ９ａ，９ｂに流れ込んだ冷媒はヘッダ
９ａ，９ｂ内部の冷媒分配のための流路１０を通り、複
数の伝熱管５にそれぞれ分配される。そして、複数の伝
熱管５を通った冷媒はヘッダ９ａ，９ｂに流れ込み、ヘ
ッダ９ａ，９ｂ内部の冷媒集合のための流路１０を通
り、流出管８に集合して流出される。この極細管を用い
た熱交換器の熱交換は、送風機（図示せず）等から送ら
れてくる空気により細線フィン６が冷却され、この冷却
された細線フィン６と接合された伝熱管５が熱伝導によ
り冷却され、伝熱管５の内部を流れる冷媒が冷却される
ことにより行われる。

【０００７】次にこの熱交換器の製造方法について説明
する。伝熱管５と細線フィン６を組み合わせて熱交換器
の伝熱面（図１０に示すような伝熱管５と細線フィン６
とで構成される熱交換器の熱の伝達を行う面）を作る。
そして、ヘッダ９ａ，９ｂに伝熱管５、流入管７、及び
流出管８を取り付け、ヘッダ９ａとヘッダ９ｂの接合面
９１ａ，９１ｂ（接合面９１ｂは図示せず）を当接させ
てヘッダ９ａ，９ｂを仮固定する。伝熱管５と細線フィ
ン６との接触部分にニッケルメッキをディスペンサー
（図示せず）等によって供給することにより、伝熱管５
と細線フィン６を接合する。また、ヘッダ９ａ，９ｂの
接合は、図１１及び図１２に示すように、周側面９２
ａ，９２ｂ（周側面９２ａ，９２ｂの接合箇所）に沿っ
てろう材１１を塗布する。そして、真空の雰囲気のろう
付炉の中に入れて加熱する。ヘッダ９ａ，９ｂの間隙に
よる毛細管力によりろう材１１がヘッダ９ａ，９ｂの内
部に流れ込む。加熱処理を終了すると、この状態でろう
材１１が凝固してヘッダ９ａ，９ｂが固定され、伝熱管
５及び流入管７（流出管８）がヘッダ９ａ，９ｂに固定
される。

【０００８】このように、伝熱管５と細線フィン６を接
合するので、伝熱管５と細線フィン６との熱的な接触が
良好となり熱交換器の熱交換効率を上げることができ
る。また、この熱交換器の場合、管を拡管させて管とフ
ィンの接合を行うのではないので、伝熱管５に極細管を
用いることができ、熱交換器の熱交換効率の向上、省ス
ペース化を図ることができる。

【０００９】尚、本願に関連する先行技術文献として、
特開平４−２５９９０号公報、特開平３−１１４６６１
号公報などがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱交換器は以上
のように製造されているので、例えば次のような理由に
より、熱交換器の熱交換率が低減したり、不良率が増大
するという課題があった。

【００１１】即ち、 （１）伝熱管５と細線フィン６との接合に関する理由 極細管を用いた熱交換器は、熱交換効率を上げるために
伝熱管５と細線フィン６をニッケルメッキにより金属的
に接合するものであったが、接合箇所にニッケルメッキ
をディスペンサー等によって供給するのは非効率であ
り、また、接合箇所に的確にニッケルメッキが供給でき
ない場合、接合不良を招くことになり、熱的接触が十分
に保てず熱交換率を低下させてしまう。特に、伝熱管５
と細線フィン６との接合箇所は多数であるため、接合箇
所にニッケルを的確に供給できない場合が生じやすい。
また、伝熱管５と細線フィン６の多数の接合箇所に的確
にニッケルを供給するとなると、熱交換器の製造コスト
がかかってしまう。

【００１２】（２）ヘッダ９ａ，９ｂの接合に関する理
由 ヘッダ９ａ，９ｂの接合は、ろう材１１の流れをろう付
炉の加熱温度と加熱時間で管理しているため、ろう材１
１の流れを正確に制御することができず、ヘッダ９ａ，
９ｂ内部に配置されている冷媒を分配するための流路１
０等に余剰なろう材１１が流れ込み、流路１０を塞い
で、不良品が発生してしまう。また、ろう材１１の供給
箇所であるヘッダ９ａ，９ｂの周側面９２ａ，９２ｂ
は、水平面に対して垂直方向であるため、多量のろう材
１１を塗布すると重力により落ちてしまう。また、周側
面９２ａ，９２ｂは平面であるため、フィレット（ろう
材１１がヘッダ９ａ，９ｂになじんで細く平らになって
いる状態）ができにくく、図１１に示すようにろう材１
１が玉のような状態（玉状または団子状）となり、ヘッ
ダ９ａ，９ｂの接合部分の間隙が不均一であると間隙が
大きな所でろう切れを起こしてしまう。

【００１３】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、効率よく均等にろう材を供給で
き、接合不良等の招くのを防ぐことができる熱交換器及
びその製造方法を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る熱交換器は、上側のヘッダと下側のヘッダの両方の接
合面またはこの下側のヘッダの接合面に、かつ冷媒の分
配または集合のための流路と上側及び下側のヘッダの周
側面との間に溝を設け、複数の伝熱管、流入管、及び流
出管を挟み込むようにろう材で接合して構成したもので
ある。

【００１５】請求項２記載の発明に係る熱交換器は、下
側のヘッダを上側のヘッダより大きくしたものである。

【００１６】請求項３記載の発明に係る熱交換器の製造
方法は、複数の伝熱管と線状の複数のフィンを編み合わ
せて熱交換を行う伝熱部を形成し、上側のヘッダと下側
のヘッダに複数の伝熱管、流入管、及び流出管を挟み込
んで仮固定し、粉状のろう材を液体を混合したものを、
複数の伝熱管、流入管、及び上記流出管を上側のヘッダ
と下側のヘッダで挟み込むようにして、ろう材を供給
し、加熱炉にて加熱して乾燥、ろう付けを行い、伝熱管
と線状の複数のフィンと上側のヘッダと下側のヘッダを
同時に接合するものである。

【００１７】請求項４記載の発明に係る熱交換器の製造
方法は、複数の伝熱管と線状の複数のフィンを編み合わ
せて熱交換を行う伝熱部を形成し、上側のヘッダと下側
のヘッダの両方の接合面またはこの下側のヘッダの接合
面に、かつ冷媒の分配または集合のための流路と上側及
び下側のヘッダの周側面との間に設けられた溝にペース
ト状のろう材を流し込み、上側のヘッダと下側のヘッダ
に複数の伝熱管、流入管、及び流出管を挟み込んで仮固
定し、液状ろう材供給手段により液状のろう材を伝熱部
に供給し、加熱炉にて加熱して乾燥、ろう付けを行い、
上側のヘッダと下側のヘッダを接合するものである。

【００１８】請求項５記載の発明に係る熱交換器の製造
方法は、熱交換器を仮固定した後、液体供給手段により
液体を伝熱部に供給し、空気吹出手段により伝熱部の余
分な水分を吹き飛ばし、粉末ろう材供給手段により粉末
状のろう材を供給して、伝熱部にろう材を供給するもの
である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による熱
交換器の全体を示す構成図であり、図において、５は銅
またはステンレスで作られた、冷媒が流れる複数の伝熱
管、６は伝熱管５に接合された銅材等から成る細線フィ
ン（フィン）、７は冷媒を熱交換器（伝熱管）へ導く流
入管、８は熱交換器（伝熱管）を通った冷媒が流れる流
出管、１２ａ，１２ｂは流入管７から複数の伝熱管５へ
の冷媒の分配、及び複数の伝熱管５から流出管８への冷
媒の集合を行うためのヘッダであり、このヘッダ１２
ａ，１２ｂは、上側のヘッダ１２ｂと下側のヘッダ１２
ａに２分割されるように構成されている。尚、このヘッ
ダ１２ａ，１２ｂは冷媒の分配または冷媒の集合を行う
ための流路１０とともに、ろう材１１の流れを止めるた
めの溝１７が接合面１２１ａ，１２１ｂに設けられてい
る点で、図１０及び図１１に示したヘッダ９ａ，９ｂと
異なるものである。１２１ａはヘッダ１２ｂと接合する
ヘッダ１２ａの接合面、１２２ａ，１２２ｂはヘッダ１
２ａ，１２ｂの周側面である。尚、ヘッダ１２ｂの接合
面１２１ｂは図中省略している。１７はヘッダ１２ａと
ヘッダ１２ｂの両方の接合面１２１ａ，１２１ｂまたは
ヘッダ１２ａの接合面１２１ａに、かつ冷媒の分配また
は集合のための流路とヘッダ１２ａ，１２ｂの周側面１
２２ａ，１２２ｂとの間に設けられた溝である。尚、図
１に示した熱交換器は、図１０に示した従来の熱交換器
と外観構成としては同一である。

【００２０】次に図１に示した熱交換器の製造方法につ
いて説明する。図２はこの発明の実施の形態１による熱
交換器の製造方法を説明するための図であり、この図２
に基づいて、この実施の形態１における熱交換器の製造
方法の概略を説明する。先ず、細線フィン６をスパイラ
ル状（らせん状）に成形する（同図（ａ））。次に、伝
熱管５と細線フィン６を編み合わせて熱交換器の伝熱面
（熱の伝達を行う面：伝熱面）を作る（同図（ｂ））。
そして、細線フィン６から伝熱管５の流入側及び流出側
が均等になるように位置合わせを行った後（同図
（ｃ））、ヘッダ１２ａ，１２ｂに伝熱管５、流入管
７、及び流出管８を取り付け、ヘッダ１２ａ，１２ｂの
接合面１２１ａ，１２１ｂを当接させてヘッダ１２ａ，
１２ｂを仮固定する（同図（ｄ））。尚、この実施の形
態では、ヘッダ１２ａ，１２ｂは、針金状のもの１３で
ヘッダ１２ａ，１２ｂを縛って固定している。次に、搬
送機２４で搬送された熱交換器の伝熱面に、ろう材散布
用ノズル（液状ろう材供給手段）１５によりろう材（水
またはアルコールと粉末ろう材を混合したもの：液状の
ろう材）１４を散布（あるいは噴出）するという手段に
よって、熱交換器の伝熱面にろう材１４を供給する（同
図（ｅ））。また、ディスペンサー１６にてペースト状
のろう材１１をヘッダ１２ａ，１２ｂに塗布する（同図
（ｆ））。最後に、Ｎ₂ 雰囲気の加熱炉または真空加熱
炉（１０^-3Ｔｏｒｒ程度）にて熱交換器を８５０゜Ｃで
５〜２０分間加熱して乾燥、ろう付けを行うことにより
熱交換器が得られる。

【００２１】次に、上記図２に示した製造工程のうち、
伝熱管５の表面処理及び伝熱管５と細線フィン６との接
合の工程について詳細に説明する。図３は伝熱管５の表
面処理工程及び伝熱管５と細線フィン６との接合工程を
説明するための図である。先ず、図３（ａ）に示す伝熱
管５に、ろう材１４のぬれ性を確保するため、予め無電
解ニッケルメッキ溶液中でメッキ処理を行い、伝熱管５
の外周表面にニッケル金属皮膜５ａを形成する（同図
（ｂ））。この時、メッキ時間を制御して、膜厚が３〜
１０μｍ程度にする。尚、伝熱管５に銅材を使用する場
合は、ニッケルメッキする必要はない。次に、メッキを
施した極細の伝熱管５を一列に等間隔に並べ、上記図２
（ａ）に示したように、スパイラル状に編み込んだ銅ワ
イヤ等から成る細線フィン６のリング（環）に伝熱管５
を挿入して、熱交換器の伝熱面を作り、そして、伝熱管
５の位置が均等になるように位置決めされる（図
（ｃ））。

【００２２】次に、ろう材（粉末ろう材と水またはアル
コールを２対１（２：１）の割合で溶いたもの）１４を
ろう材散布用ノズル１５により熱交換器の伝熱面に常温
で散布（あるいは噴出）する。熱交換器の伝熱面にろう
材１４を散布すると、伝熱管５と細線フィン６との接触
部に、その接触部の毛細管力によってろう材１４が集ま
る。そして、熱交換器を乾燥した後、この熱交換器を真
空（１０^-3Ｔｏｒｒ程度）またはＮ₂ の雰囲気のろう付
炉の中に入れ、８５０゜Ｃで５〜２０分間加熱する。こ
のような状態で伝熱面を加熱すると、この状態でろう材
が溶融し、加熱終了後に凝固して伝熱管５に細線フィン
６及びヘッダ１２ａ，１２ｂ（図３においては図示せ
ず）が同時に固定され、製品としての熱交換器が得られ
る。尚、上記伝熱管５と細線フィン６との接合工程で
は、銀ろう材を用いて接合を行ったが、りん銅ろう材、
ニッケルろう材等を用いてもよい。

【００２３】次に、上記図２に示した製造工程のうち、
ヘッダ１２ａ，１２ｂの組立及び接合の工程について詳
細に説明する。図４はヘッダ１２ａ，１２ｂの組立工程
及び接合工程を説明するための図である。予め伝熱管５
の表面に電解ニッケルメッキ溶液中でメッキ処理を行
い、３〜１０μｍ程度のニッケル金属皮膜１７（図３参
照）を形成し、この伝熱管５を等間隔に並べ、流入管７
（あるいは流出管８）とともにヘッダ１２ａ，１２ｂに
設けられた伝熱管５及び流入管７と同じ形状の溝の中に
挟み込んで仮固定する（図４（ａ））。尚、図４におい
ては、ヘッダ１２ａ，１２ｂ内部の状態が解るように、
上側のヘッダ１２ｂを破線で示している。次に、ヘッダ
１２ａ，１２ｂの周側面１２２ａ，１２２ｂ（の接合箇
所）に沿ってペースト状のろう材１１を塗布する（同図
（ｂ））。そして、ヘッダ１２ａ，１２ｂを真空（１０
^-3Ｔｏｒｒ程度）の雰囲気のろう付炉の中に入れ、８５
０゜Ｃで５〜２０分間加熱する。このような状態で加熱
すると、ヘッダ１２ａ，１２ｂの間隙による毛細管力に
よってろう材１１がヘッダ１２ａ，１２ｂ内部に流れ、
ヘッダ１２ａ，１２ｂの接合面１２１ａ，１２１ｂに設
けられた溝１７にろう材１１が流れ込む。ヘッダ１２
ａ，１２ｂの接合に必要な量を越えたろう材１１が溝１
７に流れ込むと、一旦毛細管力が減少するため、この溝
１７にろう材１１が溜まり、その溝１７から先（内部）
へはろう材１１は流れない。加熱処理を終了すると、こ
の状態でろう材１１が凝固して伝熱管５及び流入管７が
ヘッダ１２ａ，１２ｂに固定される。

【００２４】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、伝熱管５と細線フィン６との接合に関しては、水ま
たはアルコールと粉末ろう材を混合した液状のろう材１
４をろう材散布用ノズル１５で散布する方法により、熱
交換器の伝熱面にろう材１４を供給するので、この伝熱
管５と細線フィン６との接触部の毛細管力が強く、この
接触部にろう材１４が保持されるため、各接触部に均等
にろう材１４が供給されて的確に伝熱管５と細線フィン
６とを接合することができる。また、伝熱管５と細線フ
ィン６とを銀ろう材等のろう材１４で接合しているの
で、従来の熱交換器と同様、伝熱管５と細線フィン６と
の熱的接触を確実に確保することができる。また、隣り
合う細線フィン６の列間にろう材１４の溶液の膜が生成
されたとしても、乾燥する工程で水分のみ蒸発し、接合
箇所へろう材１４が集まるため、隣り合う細線フィン６
の列間を塞いで風路抵抗を増やしてしまうようなことが
なく、伝熱管５と細線フィン６の伝熱促進効果が得ら
れ、熱交換効率が向上する。

【００２５】また、ヘッダ１２ａ，１２ｂの接合に関し
ては、ヘッダ１２ａ，１２ｂの接合面１２１ａ，１２１
ｂにろう材の流れを制御するための溝１７を設けたの
で、ヘッダ１２ａ，１２ｂの周側面１２２ａ，１２２ｂ
に沿って塗布されたペースト状のろう材１１が毛細管力
によりヘッダ１２ａ，１２ｂの間隙に引き込まれ、ヘッ
ダ１２ａ，１２ｂ内部に流れていくが、ろう材１１が溝
１７に流れ込むことにより毛細管力が減少するため、ヘ
ッダ１２ａ，１２ｂの接合に必要な量以上のろう材１１
が塗布されたとしても、溝１７にろう材１１が溜まり、
溝１７から先（内部）にはろう材１１が流れなくなる。
従って、ろう材１１が流れすぎることによってヘッダ１
２ａ，１２ｂ内の流路１０にろう材１１が流れ込んで流
路１０を塞いでしまうことがなく、ろう材１１の流れす
ぎによる不良をなくすことができる。

【００２６】実施の形態２．上記実施の形態１では、下
側のヘッダ１２ａと上側の１２ｂは同じ大きさであった
が、この実施の形態２では、下側のヘッダを上側のヘッ
ダより大きくしたものである。図５はそのようなこの発
明の実施の形態２による熱交換器の全体を示す構成図で
あり、図において、１８ａ，１８ｂは流入管７から複数
の伝熱管５への冷媒の分配、及び複数の伝熱管５から流
出管８への冷媒の集合を行うためのヘッダ（ヘッダ部）
であり、このヘッダ１８ａ，１８ｂは、上側のヘッダ１
８ｂ（の接合面１８１ｂ）が小さく、下側のヘッダ１８
ａ（の接合面１８１ａ）が大きく構成されている。１８
１ａはヘッダ１８ａの接合面（尚、図中、ヘッダ１８ｂ
の接合面１８１ｂは省略している）、１８２ａ，１８２
ｂはヘッダ１８ａ，１８ｂの周側面である。１８３ａは
ヘッダ１８ｂから突き出したヘッダ１８ａの接合面１８
１ａの段差部である。尚、図５において、図１と同一ま
たは相当する部分には同一符号を付して、その重複する
説明を省略する。

【００２７】次に図５に示した熱交換器の製造方法につ
いて説明する。図５に示した熱交換器の製造方法は、上
記図２に基づいて説明した製造方法のうち、ヘッダ１２
ａ，１２ｂの組立及び接合の工程以外は同一であるた
め、重複する説明を省略し、異なる製造工程のみ説明す
る。図６はヘッダ１８ａ，１８ｂの組立工程及び接合工
程を説明するための図である。ヘッダ１８ａ，１８ｂは
異なる大きさの部品であり、その大きさの違いから段差
部１８３ａが生じている。この段差部１８３ａにろう材
１１を塗布する（図６（ａ））。塗布された直後のろう
材１１は、段差部１８３ａに載った状態で位置している
（同図（ｂ））。これを真空（１０^-3Ｔｏｒｒ程度）に
引かれたろう付炉の中で８５０゜Ｃで５〜２０分間加熱
すると、ろう材１１はヘッダ１８ａ，１８ｂ内部に流れ
込む（同図（ｃ））。この時、下側のヘッダ１８ａが上
側のヘッダ１８ｂより大きいためその周側面１８２ａ，
１８２ｂがそろっていない、即ち、平面でなく、下側の
ヘッダ１８ａの段差部１８３ａと上側のヘッダ１８ｂの
周側面１８２ｂが直角に交わっているので、その直交面
にはフィレット（ろう材１１が細く平らになっている状
態）ができやすい。従って、ヘッダ１８ａ，１８ｂの周
側面１８２ａ，１８２ｂがそろっている場合（平面の場
合）に比べ、ろう切れを起こしにくい構造であり、その
結果、ろう切れによる気密不良を低減させることができ
る。

【００２８】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、下側のヘッダ１８ａを上側のヘッダ１８ｂより大き
くし、ヘッダ１８ｂから突き出した下側のヘッダ１８ａ
の段差部１８３ａと上側のヘッダ１８ｂの周側面１８２
ｂとが直交するような構造としたので、フィレットがで
きることにより、ろう切れを起こしにくくして、ろう切
れによる気密不良を低減させることができる。

【００２９】実施の形態３．上記実施の形態１では、ヘ
ッダ１２ａ，１２ｂの組立工程及び接合工程は、ヘッダ
１２ａ，１２ｂの周側面１２２ａ，１２２ｂにペースト
状のろう材１１を塗布して、そのヘッダ１２ａ，１２ｂ
を加熱することにより、ろう材１１を流してヘッダ１２
ａ，１２ｂの毛細管力によりヘッダ１２ａ，１２ｂの内
部にろう材１１を導くようにしていたが、この実施の形
態３では、図７に示すように、ヘッダ１２ａ，１２ｂの
接合面１２１ａ，１２１ｂの接合が必要な個所に溝１７
を設け、その溝１７にろう材１１を流し込んでおくこと
により、部品段階でろう材１１の供給を可能にしたもの
である。

【００３０】このように、この実施の形態３によれば、
ヘッダ１２ａ，１２ｂの接合面１２１ａ、１２１ｂに溝
１７を設け、その溝１７の中にろう材１１を流し込んで
おくので、ヘッダ１２ａ，１２ｂの接合箇所が複雑とな
り、ヘッダ１２ａ，１２ｂの組立後のろう材１１の供給
が困難な場合でも、事前にろう材１１を供給することに
より、確実に接合箇所にろう材１１を供給することがで
きる。また、溝１７の大きさにより供給するろう材１１
の量を正確に調整することができ、余ったろう材１１に
よる流路１０にろう材１１が詰まる等を防止することが
できる。

【００３１】実施の形態４．この実施の形態４は、上記
図２に基づいて説明した熱交換器の製造方法のうち、熱
交換器の伝熱面にろう材１４を散布する工程において相
違するものであり、それ以外の工程については説明を省
略する。尚、熱交換器の構成については、上記図１で示
したものと同様であるため、説明を省略する。

【００３２】図８は熱交換器の伝熱面にろう材を散布す
る工程を説明するための図である。先ず、熱交換器の伝
熱面に水散布用ノズル（液体供給手段）１９を用いて、
水（液体）２０を散布（あるいは噴出）する（図８
（ａ））。散布された水２０は、拡大部Ａに示すよう
に、細線フィン６の間に水膜を作る。従って、このまま
ろう付けすると、ろう材の膜を作ってしまい、空気の通
りが悪くなり熱交換器の熱交換効率が悪くなるので、空
気吹出ノズル（空気吹出手段）２１を用いて余分な水分
を吹き飛ばし、拡大部Ｂに示すように、伝熱管５と細線
フィン６との接触部にのみ表面張力で水分が残るように
する（同図（ｂ））。残った水分が乾燥する前に粉末ろ
う材散布用ノズル（粉末ろう材供給手段）２２を用いて
伝熱面に粉末ろう材（粉末状のろう材）２３を散布（あ
るいは噴出）すると、拡大部Ｃに示すように、水分の残
った箇所にのみ、ろう材２３が付着し、確実に伝熱管５
と細線フィン６の接触部にろう材２３が供給される。

【００３３】その後、上記実施の形態１と同様に、ヘッ
ダ１２ａ，１２ｂにディスペンサー１６でペースト状の
ろう材１１を供給し、この状態のまま乾燥した後、熱交
換器を真空（１０^-3Ｔｏｒｒ程度）またはＮ₂ の雰囲気
のろう付炉の中に入れ８５０゜Ｃで５〜２０分間加熱す
る。このような状態で加熱すると、伝熱管５と細線フィ
ン６との接触部のろう材２３及びヘッダ１２ａ，１２ｂ
のろう材１１が溶融し、加熱処理の終了後に凝固して、
ヘッダ１２ａ，１２ｂに伝熱管５、流入管７、及び流出
管８が同時に固定され、製品としての熱交換器が得られ
る。

【００３４】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、熱交換器の伝熱面に水散布用ノズル１９を用いて水
２０を散布し、空気吹出ノズル２１を用いて余分な水分
を吹き飛ばし、残った水分が乾燥する前に粉末ろう材散
布ノズル２２を用いて伝熱面に粉末ろう材２３を散布す
るようにしたので、ろう材２３の膜ができるのを防止す
ることができ、空気の通りが悪くなり熱交換器の熱交換
効率が悪くなるのを防止することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、上側のヘッダと下側のヘッダの両方の接合面また
はこの下側のヘッダの接合面に、かつ冷媒の分配または
集合のための流路と上側及び下側のヘッダの周側面との
間に溝を設け、複数の伝熱管、流入管、及び流出管を挟
み込むようにろう材で接合して構成したので、毛細管力
によりヘッダ部の間隙に引き込まれたろう材がヘッダ部
内部に流れていくが、ろう材が溝に流れ込むことにより
毛細管力が減少し、ヘッダ部の接合に必要な量以上のろ
う材が供給されたとしても、溝から内部にはろう材が流
れなくなり、ろう材が流れすぎることによってヘッダ部
内の流路にろう材が流れ込んで流路を塞いでしまうこと
がなく、ろう材の流れすぎによる不良をなくすことがで
きる効果がある。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、下側のヘッ
ダを上側のヘッダより大きくしたので、上側のヘッダよ
り突き出した下側のヘッダの部分が段差となり、下側の
ヘッダの段差の部分と上側のヘッダの周側面とが直交
し、この直交面にフィレットができることにより、ろう
切れを起こしにくくして、ろう切れによる気密不良を低
減させることができる効果がある。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、複数の伝熱
管と線状の複数のフィンを編み合わせて熱交換を行う伝
熱部を形成し、上側のヘッダと下側のヘッダに複数の伝
熱管、流入管、及び流出管を挟み込んで仮固定し、粉状
のろう材を液体に混合したものを、伝熱部に供給し、複
数の伝熱管、流入管、及び流出管を上側のヘッダと下側
のヘッダで挟み込むようにして、ろう材を供給し、加熱
炉にて加熱して乾燥、ろう付けを行い、伝熱管と線状の
複数のフィンと上側のヘッダと下側のヘッダを同時に接
合するようにしたので、この伝熱管と細線フィンとの接
触部の毛細管力により、この接触部に液状のろう材が保
持されるため、各接触部に均等にろう材が供給されて的
確に伝熱管と細線フィンとの接触部にろう材を供給する
ことができ、接合不良等を招くのを防ぐことができる効
果がある。また、隣り合う細線フィンの列間にろう材の
溶液の膜が生成されたとしても、乾燥する工程で水分の
み蒸発し、接合箇所へろう材が集まるため、隣り合う細
線フィンの列間を塞いで風路抵抗を増やしてしまうよう
なことがなく、伝熱管と細線フィンの伝熱促進効果が得
られ、熱交換効率が向上する効果がある。

【００３８】請求項４記載の発明によれば、複数の伝熱
管と線状の複数のフィンを編み合わせて熱交換を行う伝
熱部を形成し、２分割された上側のヘッダと下側のヘッ
ダの両方の接合面またはこの下側のヘッダの接合面に、
かつ冷媒の分配または集合のための流路と上側及び下側
のヘッダの周側面との間に設けられた溝にペースト状の
ろう材を流し込み、上側のヘッダと下側のヘッダに複数
の伝熱管、流入管、及び流出管を挟み込んで仮固定し、
液状ろう材供給手段により液状のろう材を伝熱部に供給
し、加熱炉にて加熱して乾燥、ろう付けを行い、上側の
ヘッダと下側のヘッダを接合するようにしたので、ヘッ
ダ部の接合箇所が複雑となり、ヘッダ部の組立後のろう
材の供給が困難な場合でも、事前にろう材を供給するこ
とにより、確実に接合箇所にろう材を供給することがで
きる効果がある。また、溝の大きさにより供給するろう
材の量を正確に調整することができ、余ったろう材によ
る流路にろう材が詰まる等を防止することができる効果
がある。

【００３９】請求項５記載の発明によれば、熱交換器を
仮固定した後、液体供給手段により液体を伝熱部に供給
し、空気吹出手段により伝熱部の余分な水分を吹き飛ば
し、粉末ろう材供給手段により粉末状のろう材を供給し
て、伝熱部にろう材を供給するようにしたので、ろう材
の膜ができるのを防止することができ、空気の通りが悪
くなり熱交換器の熱交換効率が悪くなるのを防止するこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による熱交換器の全
体を示す構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による熱交換器の製
造方法を説明するための図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による熱交換器の製
造方法における、伝熱管の表面処理工程及び伝熱管と細
線フィンとの接合工程を説明するための図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による熱交換器の製
造方法における、ヘッダの組立工程及び接合工程を説明
するための図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による熱交換器の全
体を示す構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による熱交換器の製
造方法における、ヘッダの組立工程及び接合工程を説明
するための図である。

【図７】 この発明の実施の形態３による熱交換器の製
造方法における、ヘッダの組立工程及び接合工程を説明
するための図である。

【図８】 この発明の実施の形態４による熱交換器の製
造方法における、熱交換器の伝熱面にろう材を散布する
工程を説明するための図である。

【図９】 従来のプレートフィン付き空気調和機用熱交
換器の全体を示す構成図である。

【図１０】 従来の極細管を用いた熱交換器の全体を示
す構成図である。

【図１１】 ヘッダの内部を示す構成図である。

【図１２】 ヘッダを伝熱管と垂直の方向に切った断面
図である。

【符号の説明】

５ 伝熱管、６ 細線フィン（フィン）、７ 流入管、
８ 流出管、１０ 流路、１１ ろう材（ペースト状の
ろう材）、１２ａ 下側のヘッダ、１２ｂ 上側のヘッ
ダ、１４ ろう材（液状のろう材）、１５ ろう材散布
用ノズル（液状ろう材供給手段）、１６ ディスペンサ
ー、１７ 溝、１９ 水散布用ノズル（液体供給手
段）、２０ 水（液体）、２１ 空気吹出ノズル（空気
吹出手段）、２２ 粉末ろう材散布用ノズル（粉末ろう
材供給手段）、２３ ろう材（粉末状のろう材）。

フロントページの続き (72)発明者 吉田 孝行 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 末藤 祐二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 望月 厚志 東京都千代田区大手町２丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒が流れる複数の伝熱管と線状の複数
   のフィンを編み合わせて構成された、熱の伝達を行う伝
   熱部と、流入管から上記複数の伝熱管へ冷媒を分配する
   上側のヘッダと、上記複数の伝熱管から流出管へ冷媒を
   集合させる下側のヘッダ部とを備えた熱交換器におい
   て、上記上側のヘッダと上記下側のヘッダの両方の接合
   面または該下側のヘッダの接合面に、かつ冷媒の分配ま
   たは集合のための流路と上記上側及び下側のヘッダの周
   側面との間に溝を設け、上記複数の伝熱管、上記流入
   管、及び上記流出管を挟み込むようにろう材で接合して
   構成されたことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 下側のヘッダを上側のヘッダより大きく
   したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 複数の伝熱管と線状の複数のフィンを編
   み合わせて熱交換を行う伝熱部を形成し、上側のヘッダ
   と下側のヘッダに上記複数の伝熱管、流入管、及び流出
   管を挟み込んで仮固定し、粉状のろう材を液体に混合し
   たものを上記伝熱部に供給し、上記複数の伝熱管、上記
   流入管、及び上記流出管を上記上側のヘッダと上記下側
   のヘッダで挟み込むようにして、ろう材を供給し、加熱
   炉にて加熱して乾燥、ろう付けを行い、上記伝熱管と上
   記線状の複数のフィンと上記上側のヘッダと上記下側の
   ヘッダを同時に接合する熱交換器の製造方法。
4. 【請求項４】 複数の伝熱管と線状の複数のフィンを編
   み合わせて熱交換を行う伝熱部を形成し、上側のヘッダ
   と下側のヘッダの両方の接合面または該下側のヘッダの
   接合面に、かつ冷媒の分配または集合のための流路と上
   記上側及び下側のヘッダの周側面との間に設けられた溝
   にペースト状のろう材を流し込み、上記上側のヘッダと
   上記下側のヘッダに上記複数の伝熱管、流入管、及び流
   出管を挟み込んで仮固定し、液状ろう材供給手段により
   液状のろう材を上記伝熱部に供給し、加熱炉にて加熱し
   て乾燥、ろう付けを行い、上記上側のヘッダと上記下側
   のヘッダを接合する熱交換器の製造方法。
5. 【請求項５】 熱交換器を仮固定した後、液体供給手段
   により液体を伝熱部に供給し、空気吹出手段により上記
   伝熱部の余分な水分を吹き飛ばし、粉末ろう材供給手段
   により粉末状のろう材を供給して、上記伝熱部にろう材
   を供給することを特徴とする請求項３または請求項４記
   載の熱交換器の製造方法。