JPS6010781Y2

JPS6010781Y2 - ろう付治具

Info

Publication number: JPS6010781Y2
Application number: JP14844380U
Authority: JP
Inventors: 昭三佐藤; 忠已今竹; 明濱中
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1985-04-11
Also published as: JPS5770763U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ろう付治具に関し、特に線膨張係数が大きく
、かつ高温強度の低い金属材料からなる熱交換器を、該
熱交換器材料より線膨張係数が小さい材料製の治具を用
いてろう付する際に好ましく適用されるろう付治具に関
する。

熱交換器のろう付治具として、従来、第１図に示すよう
なものが知られていた。

第１図のものは、治具下部梁５、治具上部梁８、治具支
柱６、締付用ナツト９、ネジ部７からなり、この治具下
部梁５と治具上部梁８の間に図示するように蛇行状に曲
げた管３を挾さみ、その平行な管３と管３の間にコルゲ
ートフィン１を挿入し、管３とフィン１の頂部接触部を
ろう付により接合して熱交換器を製造するものである。

この型式の熱交換器は主として車輌用に供給され、軽量
化のニーズからアルミニウムが用いられている。

ろう材は予めフィン１材の両面あるいは管３外面に薄膜
状にクラッドされた所謂プレージングシートの形で付着
されている。

ろう付方法としては、フラックスろう付方法、雰囲気ろ
う付方法および真空ろう付方法があるが、無公害化、生
産コストの点から真空ろう付方法が主流を占めている。

一方、治具材としては、通常、オーステナイト系ステン
レス鋼等の耐熱、耐食、高温強度の高い合金製が用いら
れる。

これは、ろう付が６００℃近傍で実施されること、フラ
ックスろう付では耐食性が要求されること、真空ろう付
では治具が酸化していると真空度が低下すること等の理
由からである。

しかし、上記のような従来のろう付治具には次のような
欠点がある。

アルミニウム（フィン１．管３）の線膨張係数（２４
Ｘ１０−６／℃）をα。

、ステンレス鋼（治具、特に支柱６）の線膨張係数（１
７Ｘ１０−６／’Ｃ’）をα１、室温（治具への組込
時の温度）とろう付温度３（通常、約６００’Ｃ）の温度差をΔＴ、熱交換器を治
具へ組込んだ時点（ろう付前）の熱交換器の寸法をＬｌ
とすると、α０〉α１であるため、ろう付加熱中に熱交
換器は（α０−α１）ΔＴＬ、１の圧縮変形を受ける。

通常、Ｌｌは４００ｍｍ程度であり、この圧縮変形（α
０−α□）ΔＴＬ１は１．７ｗｎ程度にも達する。

これを図面を用いて説明する。

第２図は、第１図に示す熱交換器のろう付前の管３とフ
ィン１の要部拡大図で、１ａはろう付前のフルゲートフ
ィンの基部、２ａはろう付前のルーバである。

この第２図の所期設計形状、寸法（１，）に対しろう付
後には第３図に示すようにコルゲートフィン基部とルー
バは彎曲し、圧損の増加と伝熱性能の低下を招く結果と
なっている。

なお、第３図中、１ｂはろう付後に変形を生じたフルゲ
ートフィン基部、２ｂはろう付後に変形を生じたルーバ
、１０はフィレット（ろう材）、１□はろう付後の寸法
を示す。

現在、このようなコルゲートフィン基部がルーバの彎曲
を防止腰設計通りの形状、寸法を保持して圧損の低下お
よび伝熱性能の向上を図ることが急がれている。

コルゲートフィンやルーバの変形を阻止するにはα。

−α１＝ニー０とすること、すなわち治具にもアルミニ
ウム合金あるいはそれと同等の線膨張係数を有する材料
を選定することであるが、このような条件を満たすと共
に耐熱、耐食、高温強度を有し、しかも安価な材料は見
当らない。

そこで本考案者等は、別途、特許出願として、治具支柱
を所定長だけ延長させて熱膨張の絶対長さを稼ぐと共に
、この治具支柱の延長させた部分に補助支柱を取付けて
両支社の総合熱膨張量をろう付製品の熱膨張量を略同等
とし、かつ該両支社によって上記耐熱、耐食、高温強度
をも保持し得るようにして、製品の変形を阻止するろう
付方法を提案した。

しかし、この方法では、治具支柱の延長分が治具上部梁
より突出すことになり、ろう付治具のろう付炉中への投
入数が減少し、生産性が低下するという欠点がある。

本考案は、この欠点を解消するために、治具支柱の長さ
を必要最小限に押えて、この治具支柱に補助支柱を取付
け、両支社の総合熱膨張量をろう付製品の熱膨張量と略
同等とすると共に、耐熱、耐食、高温強度を保持させ、
製品の変形を阻止するろう付治具を提供するものである
。

すなわち本考案は、熱交換器の蛇行管の相隣り合う平行
部間に、コルゲートフィンを挿入して骸骨と該コルゲー
トフィンとをろう付する下部粱と上部粱からなる治具に
おいて、下部粱に立設した治具支柱に該治具支柱を中心
軸として且つ複数重に折り込んだ該治具支柱材よりも線
膨張係数の小さい材料製の円筒形補助支柱を環挿腰該円
筒形補助支柱の一端を該治具支柱に螺合した締付用ナツ
トへ当接させ、他端を上部粱へ当接させたことを特徴と
するろう付治具に関するものである。

第４図Ａ、Ｂは本考案治具の一実施態様例を示す説明
図で、第４図Ｂは第４図ＡのＡ−Ａ線断面図である。

第４図Ａ、Ｂにおいて、第１〜３図と同一符号は第１
〜３図と同義であり、１１．１２は治具支柱６を中心軸
として取付けられた円筒形の補助支柱、１３は該補助支
柱１１．１２を一体化させる連結部である。

ここでは、補助支柱を１１と１２が連結部１３で一体化
された二重円筒方式のものを示しているが、必要に応じ
て三重、四重・・・・・・・・・円筒方式のものとする
こともできる。

また、補助支柱１１．１２の材料としては、両方とも治
具支柱６より線膨張係数の小さい同じ材料を使用しても
よいし、あるいは補助支柱１１を治具支柱６よりも線膨
張係数が極めて小さい材料とし、補助支柱１２を耐熱、
耐食、高温強度が高く、線膨張係数が治具支柱６よりも
余り小さくない材料（治具支柱６と同村でもよい）とし
てもよい。

なお、ｈは補助支柱１２の長さ、Ｌ３は補助支柱１１の
長さ、Ｌ、は治具支柱６の長さを示す。

上記構成の本考案治具において、いま、フィン１＋管３の線膨張係数をα。

治具支柱６および補助支柱１２の線膨張係数をα１補助支柱１１の線膨張係数α２とすると、 α０〉α１）α２であるので、 α山□ΔＴ＝αＩＬ４ΔＴ□＋αＩＬ２ΔＴ２−α２Ｌ
、３ΔＴ３ここで、△Ｔ：フイン１及び管３の現物温度と室温の差 △Ｔ１：治具支柱６の現物温度と室温の差（２） △Ｔ２：補助支柱１２の現物温度と室温の差 ΔＴ３：補助支柱１１の現物温度と室温の差注：支柱材は夫々熱容量、受熱状況が異なるため、ΔＴ１．△Ｔ２．ΔＴ３を異にした。

の関係を成立させ得るＬ２とＬ３をΔＴ、ΔＴ１．ΔＴ
２．ΔＴ３の実測に基き設定でき、かつ治具支柱６の治
具上部梁８からの突出量を少なくすることができ、ろう
付治具の小型化が容易である。

なお、本考案治具は、真空ろう付に適用する場合、円筒
形の補助支柱が輻射熱をさえぎり、治具支柱の昇温に支
障があるため、あまり好ましくないが、雰囲気ろう付お
よびフラックスろう付には好ましく適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のろう付治具を説明するための図、第２，
３図は第１図に示す従来のろう付治具にみられる欠点を
説明するための図、第４図Ａ。Ｂは本考案治具の一実施態様例を示す図で、第４図Ａは
要部説明図、第４図Ｂは第４図ＡのＡ−Ａ線断面図であ
る。１・・・・・・熱交換器のコルゲートフィン、３・・・
・・・熱交換器の蛇行管、６・・・・・・治具支柱、１
１．１２・・・・・・補助支柱。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

熱交換器の蛇行管の相隣り合う平行部間に、コルコート
フィンを挿入して該管と該コルゲートフィンとをろう付
する下部粱と上部梁からなる治具において、下部粱に立
設した治具支柱に該治具支柱を中心軸として且つ複数重
に折り込んだ該治具支柱よりも線膨張係数の小さい材料
製の円筒形補助支柱を環挿し、該円筒形補助支柱の一端
を該治具支柱に螺合した締付用ナツトへ当接させ、他端
を上部梁へ当接させたことを特徴とするろう付治具。