JPS6010782Y2 - ろう付治具 - Google Patents
ろう付治具Info
- Publication number
- JPS6010782Y2 JPS6010782Y2 JP14844580U JP14844580U JPS6010782Y2 JP S6010782 Y2 JPS6010782 Y2 JP S6010782Y2 JP 14844580 U JP14844580 U JP 14844580U JP 14844580 U JP14844580 U JP 14844580U JP S6010782 Y2 JPS6010782 Y2 JP S6010782Y2
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- JP
- Japan
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- jig
- brazing
- support
- auxiliary
- jig support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、ろう付治具に関し、特に膨張係数が大きく、
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、次のような理由から、１８Ｃｒ
−８Ｎｉ等のオーステナイト系ステンレス鋼が用いられ
る。
−８Ｎｉ等のオーステナイト系ステンレス鋼が用いられ
る。
（１） アルミニウムのろう付温度は、約６００°Ｃ
の高温で実施されるため、高温強度などの耐熱性が必要
である。
の高温で実施されるため、高温強度などの耐熱性が必要
である。
（２）治具は、ろう付加熱炉を出入するため、錆が発生
すると炉内に水分を持込むことになり、炉中雰囲気が汚
染され、特に真空ろう付においては真空度が低下し、ろ
う付性が阻害されるので耐食性が必要である。
すると炉内に水分を持込むことになり、炉中雰囲気が汚
染され、特に真空ろう付においては真空度が低下し、ろ
う付性が阻害されるので耐食性が必要である。
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。
欠点がある。
今、
α。
ニアルミニウム（フィン１．管３）の線膨張係数（２４
Ｘ １０−’／°Ｃ！ ） α１ ニオ−ステナイト系ステンレスＭ （治具、特に
支柱６）の線膨張係数（１７Ｘ１０−’／℃） △Ｔ：室温（熱交換器を治具へ組込む時の温度）とろう
付時の熱交換器の温度との差 Ｌ１：熱交換器を治具へ組込んだ時点（すなわちろう付
前）の熱交換器の寸法 とし、またろう行中の各部の加熱サイクルは第４図に示
す通りであり、（第４図中、曲線ａは加熱ヒータ近傍の
熱サイクル、曲線すはフィン１および管３の熱サイクル
、曲線Ｃは治具支柱６の熱サイクルを示す）、治具支柱
６の熱容量はフィン１および管３に比べて大きいので、
治具支柱６の温度は常にフィン１および管３よりも低く
、この温度差を△ＴＭとすると、治具支柱と熱交換器の
膨張差δ１は次の通りとなる。
Ｘ １０−’／°Ｃ！ ） α１ ニオ−ステナイト系ステンレスＭ （治具、特に
支柱６）の線膨張係数（１７Ｘ１０−’／℃） △Ｔ：室温（熱交換器を治具へ組込む時の温度）とろう
付時の熱交換器の温度との差 Ｌ１：熱交換器を治具へ組込んだ時点（すなわちろう付
前）の熱交換器の寸法 とし、またろう行中の各部の加熱サイクルは第４図に示
す通りであり、（第４図中、曲線ａは加熱ヒータ近傍の
熱サイクル、曲線すはフィン１および管３の熱サイクル
、曲線Ｃは治具支柱６の熱サイクルを示す）、治具支柱
６の熱容量はフィン１および管３に比べて大きいので、
治具支柱６の温度は常にフィン１および管３よりも低く
、この温度差を△ＴＭとすると、治具支柱と熱交換器の
膨張差δ１は次の通りとなる。
δ１”（ＱＯΔＴ ｆｆｊ ）ΔＴ−ΔＴＭ））＝
（（α、 −ａｌ ） −Δ丁子α１Δ’ｒｕ）Ｌ
ｉ・・・・・・・・・（１） 従って、熱交換器はろう行中に治具支柱６からδ、の圧
縮変形を生じ、しかも強度の弱いフィンが優先的に変形
する。
（（α、 −ａｌ ） −Δ丁子α１Δ’ｒｕ）Ｌ
ｉ・・・・・・・・・（１） 従って、熱交換器はろう行中に治具支柱６からδ、の圧
縮変形を生じ、しかも強度の弱いフィンが優先的に変形
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はろう付前のコルゲートフ
ィンの基部、２ａはろう付前のルーバである。
ィン１の要部拡大図で、１ａはろう付前のコルゲートフ
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（１１）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。
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コルゲ
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）、１２はろう付後の寸法
を示す。
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）、１２はろう付後の寸法
を示す。
コルゲートフィンが上記の変形を受けると、該フィンの
空気流通圧損が増加して伝熱性能が低下し、また美観を
そこなわれることにより商品価値が低下する。
空気流通圧損が増加して伝熱性能が低下し、また美観を
そこなわれることにより商品価値が低下する。
本考案は、上記のような熱交換器コルゲートフィンの熱
変形を防止するために、熱交換器材料と治具支柱材料の
線膨張係数の差〔前記（１）式中の（α０−α、）〕に
よる熱膨張差と、ろう行中に生ずる熱交換器と治具支柱
の温度差〔前記（１）式中のΔＴＭ〕による熱膨張差の
両方を排除することを目的とするものである。
変形を防止するために、熱交換器材料と治具支柱材料の
線膨張係数の差〔前記（１）式中の（α０−α、）〕に
よる熱膨張差と、ろう行中に生ずる熱交換器と治具支柱
の温度差〔前記（１）式中のΔＴＭ〕による熱膨張差の
両方を排除することを目的とするものである。
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
フィンをろう付する治具において、前記コルゲートフィ
ンの高さ方向に平行な治具支柱に吸熱フィンを取付ける
と共に、該治具支柱を所定長だけ延長させ、その延長端
をレベルとして治具支柱と平行に治具支柱材よりも線膨
張係数が小さく上記延長分と略同等の長さを有する単数
の補助支柱もしくは同一材料からなる複数本の補助支柱
を前記コルゲートフィンの高さ方向に垂直な上下部補助
梁間に間挿状態で治具支柱を介して治具上部梁上に取付
け、かつ該上下部補助梁と該治具上部梁が治具支柱に対
して移動自在となるようにこれらの梁と治具支柱との間
に間隙を設けたことを特徴とするろう付治具に関するも
ので、治具上部梁／治具下部梁間の熱膨張量を熱交換器
材料の熱膨張量とほぼ等価にするろう付治具に関する。
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
フィンをろう付する治具において、前記コルゲートフィ
ンの高さ方向に平行な治具支柱に吸熱フィンを取付ける
と共に、該治具支柱を所定長だけ延長させ、その延長端
をレベルとして治具支柱と平行に治具支柱材よりも線膨
張係数が小さく上記延長分と略同等の長さを有する単数
の補助支柱もしくは同一材料からなる複数本の補助支柱
を前記コルゲートフィンの高さ方向に垂直な上下部補助
梁間に間挿状態で治具支柱を介して治具上部梁上に取付
け、かつ該上下部補助梁と該治具上部梁が治具支柱に対
して移動自在となるようにこれらの梁と治具支柱との間
に間隙を設けたことを特徴とするろう付治具に関するも
ので、治具上部梁／治具下部梁間の熱膨張量を熱交換器
材料の熱膨張量とほぼ等価にするろう付治具に関する。
第５図Ａ−Ｃは本考案治具の一実施態様例を示す説明図
で、第５図は全体図、第５図Ｂは第５図ＡのＡ−Ａ線断
面図、第５図Ｃは第５図ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
で、第５図は全体図、第５図Ｂは第５図ＡのＡ−Ａ線断
面図、第５図Ｃは第５図ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
第５図Ａ〜Ｃ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は治具支柱６に取付けられた熱
伝導性が良好で、好ましくは色調が黒色の材料からなる
吸熱フィンで、ここでは治具支柱６の回りに螺施状に巻
着した例を示すが、該吸熱フィンの形状および治具支柱
への取付は態様は敗因のものに限定されるものではない
。
３図と同義であり、１１は治具支柱６に取付けられた熱
伝導性が良好で、好ましくは色調が黒色の材料からなる
吸熱フィンで、ここでは治具支柱６の回りに螺施状に巻
着した例を示すが、該吸熱フィンの形状および治具支柱
への取付は態様は敗因のものに限定されるものではない
。
治具支柱６は図示するように延長されており、この延長
分と略同等の長さを有する補助支柱がこの例では１２．
．１２゜、１２３の３本が治具支柱６と平行に設けられ
、これらの補助支柱１２１．１２□、１２３はこの例で
は下部補助粱１３と上部補助梁１４を介して図示するよ
うに梯子状に嵌合一体化されている。
分と略同等の長さを有する補助支柱がこの例では１２．
．１２゜、１２３の３本が治具支柱６と平行に設けられ
、これらの補助支柱１２１．１２□、１２３はこの例で
は下部補助粱１３と上部補助梁１４を介して図示するよ
うに梯子状に嵌合一体化されている。
なお、補助支柱１２１．１２゜、１２３の材料としては
、熱交換器（管３、フィン１）材よりも線膨張係数が小
さく、また熱伝導度も極めて小さく、耐熱性のセラミッ
ク〔窒化硅素Ｓｉ３Ｎ、（線膨張係数２．４Ｘ １０＝
／°Ｃ）、ムライト３ＡＩ。
、熱交換器（管３、フィン１）材よりも線膨張係数が小
さく、また熱伝導度も極めて小さく、耐熱性のセラミッ
ク〔窒化硅素Ｓｉ３Ｎ、（線膨張係数２．４Ｘ １０＝
／°Ｃ）、ムライト３ＡＩ。
０３・２ＳｉＯ２（線膨張係数４．７×１０−６／°Ｃ
）、コージライト２Ｍｇｏ・２Ａ１□０３・５ＳｉＯ２
（線膨張係数１．２Ｘ１０ ’／℃）など〕や金属（Ｃ
ｒ。
）、コージライト２Ｍｇｏ・２Ａ１□０３・５ＳｉＯ２
（線膨張係数１．２Ｘ１０ ’／℃）など〕や金属（Ｃ
ｒ。
Ｍｏ、 Ｗなど）が使用される。
上記の補助支柱１２．．１２゜、１２３と上・下部補助
梁１３，１４との一体化梯子補助部材は、治具支柱６を
介して治具上部梁８と締付用ナツト９の間に取付けられ
るが、治具支柱６と上下部補助梁１３，１４の間及び治
具支柱６と治具上部梁８の間の間隙１５によって治具支
柱６に対して容易に移動できるように構成される。
梁１３，１４との一体化梯子補助部材は、治具支柱６を
介して治具上部梁８と締付用ナツト９の間に取付けられ
るが、治具支柱６と上下部補助梁１３，１４の間及び治
具支柱６と治具上部梁８の間の間隙１５によって治具支
柱６に対して容易に移動できるように構成される。
上記構成を有する本考案治具において、
α０ ：前記と同じ
α１ ：前記と同じ
α２ ：補助支柱１２．．１２゜、１２３の線膨張係数
（例えば５１３Ｎｉ ： ２−４ Ｘ １０−６／°Ｃ
）ＬＩ：前記と同じ り、２：梯子状補助部材の幅 Ｌ：治具上部梁８の厚み Δ丁＝前記と同じ △Ｔヮ：前記と同じ △ＴＣ：熱交換器（管３および）、イン１）と補助支柱
１２□、１２゜、１２３の温度差 とすると、治具上部梁８下面と管３とが接する面での熱
膨張差によって生じる圧縮変形量δ２は、次式で与えら
れる。
（例えば５１３Ｎｉ ： ２−４ Ｘ １０−６／°Ｃ
）ＬＩ：前記と同じ り、２：梯子状補助部材の幅 Ｌ：治具上部梁８の厚み Δ丁＝前記と同じ △Ｔヮ：前記と同じ △ＴＣ：熱交換器（管３および）、イン１）と補助支柱
１２□、１２゜、１２３の温度差 とすると、治具上部梁８下面と管３とが接する面での熱
膨張差によって生じる圧縮変形量δ２は、次式で与えら
れる。
δ２ ＝α。
△ＴＬ、−（α□ （Δ丁−△ＴＭ）ＣＬｉ 十Ｌ２＋
Ｌ３） −α２ （ΔＴ−ΔＴｏ）ｈ）
・・・・・・・・・（２）真空ろう付の場
合には、対流伝熱は期待できず、輻射伝熱と材料中の伝
導伝熱のみであって、吸熱フィン１１が輻射熱を受けて
治具支柱６へ伝導することになるため、該吸熱フィン１
１の表面積を増大し、かつ該吸熱フィン１１の黒色化を
はかることにって、実質的にΔＴＭ：＝ｏとすることが
できる。
Ｌ３） −α２ （ΔＴ−ΔＴｏ）ｈ）
・・・・・・・・・（２）真空ろう付の場
合には、対流伝熱は期待できず、輻射伝熱と材料中の伝
導伝熱のみであって、吸熱フィン１１が輻射熱を受けて
治具支柱６へ伝導することになるため、該吸熱フィン１
１の表面積を増大し、かつ該吸熱フィン１１の黒色化を
はかることにって、実質的にΔＴＭ：＝ｏとすることが
できる。
また、補助支柱１２．．１２□、１２３にセラミックな
どの熱伝導度の極めて低い材料を用いることによって、
ΔＴｏを大きくすることができるため、ｈを適当に選べ
ば（第５図の例ではＩ、 ：１ハＬ程度）、δ２−４０
とすることができる。
どの熱伝導度の極めて低い材料を用いることによって、
ΔＴｏを大きくすることができるため、ｈを適当に選べ
ば（第５図の例ではＩ、 ：１ハＬ程度）、δ２−４０
とすることができる。
このように、本考案治具は、真空ろう付に好ましくは適
用できるが、不活性ガス雰囲気ろう付、フラックスろう
付にも熱交換器の変形を完全に阻止して適用することが
できる。
用できるが、不活性ガス雰囲気ろう付、フラックスろう
付にも熱交換器の変形を完全に阻止して適用することが
できる。
第１図は従来のろう付活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活具にみれらる欠点を
説明するための図、第４図は第１図に示す従来のろう付
活具を用いた場合のろう付加熱サイクルを示す図表、第
５図Ａ−Ｃは本考案治具の一実施態様例を示す説明図で
、第５図Ａは全体図、第５図Ｂは第５図ＡのＡ−Ａ線断
面図、第５図Ｃは第５図ＡのＢ−Ｂ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、８
・・・・・・治具上部梁、１１・・・・・・吸熱フィン
、１２１，１２゜、１２３・・・・・・補助支柱。
３図は第１図に示す従来のろう付活具にみれらる欠点を
説明するための図、第４図は第１図に示す従来のろう付
活具を用いた場合のろう付加熱サイクルを示す図表、第
５図Ａ−Ｃは本考案治具の一実施態様例を示す説明図で
、第５図Ａは全体図、第５図Ｂは第５図ＡのＡ−Ａ線断
面図、第５図Ｃは第５図ＡのＢ−Ｂ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、８
・・・・・・治具上部梁、１１・・・・・・吸熱フィン
、１２１，１２゜、１２３・・・・・・補助支柱。
Claims (1)
- 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
る治具において、前記コルゲートフィンの高さ方向に平
行な治具支柱に吸熱フィンを取付けると共に、該治具支
柱を所定長だけ延長させ、その延長端をレベルとして治
具支柱と平行に治具支柱材よりも線膨張係数が小さく上
記延長分と略同等の長さを有する単数の補助支柱もしく
は同一材料からなる複数本の補助支柱を前記コルゲート
フィンの高さ方向に垂直な上下部補助梁間に間挿状態で
治具支柱を介して治具上部梁上に取付け、かつ該上下部
補助梁と該治具上部梁が治具支柱に対して移動自在とな
るようにこれらの梁と治具支柱との間に間隙を設けたこ
とを特徴とするろう付治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14844580U JPS6010782Y2 (ja) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | ろう付治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14844580U JPS6010782Y2 (ja) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | ろう付治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5770765U JPS5770765U (ja) | 1982-04-28 |
| JPS6010782Y2 true JPS6010782Y2 (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=29507885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14844580U Expired JPS6010782Y2 (ja) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | ろう付治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010782Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4505799B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2010-07-21 | マツダ株式会社 | 接合方法 |
-
1980
- 1980-10-20 JP JP14844580U patent/JPS6010782Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5770765U (ja) | 1982-04-28 |
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