JPS611998A - 熱交換器の偏平管へのユニオン接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用弁ｇ＋シ 本発明は、例えば）Ｊ−クーラー・コンデンサ等のアル
ミニウム製熱交換器にお（プる偏平管にユニΔンをろう
付＋−１により接続する方法に関するものである。

従来の技術 従来、第１３図に示１」；うむアルミニウム製熱交換器
における多穴の偏平管１とユニオン２の接続に１、次の
ようにして行なっている。

すなわち、第１４図に示すような偏平管の外形に合うよ
うな形状に成形したろう　３を偏平管１に巻きイ１（〕
て、第１５図に示す」；うにユニオン２の挿入孔に偏平
管１を挿入させ、次いで偏平管１どユニオン２の接合部
入口に塩化物、フッ化物４ｒどのフラックスを塗布して
から、熱交換器をろう付ＩＪ炉に入れて加熱し、ろう付
【プを行なっている。第１３図中、４はコルグー１〜フ
イン、５は端板である。

このようなフラックスを用いるろう付は法では、加熱に
にり溶融して接合部すぎ間にその毛細管現象により流入
したフラックスの活性化反応にＪこって、アルミニウム
用材の酸化皮膜が除去されるために、回きろうによって
供給されたろう祠が接合部すき間に溶融充填されＣ良好
なろう付＋ｔ　１１手が得１うれる。

しかしながら、フラックスににる公害問題及びフラック
スにｊζる腐食の！こめに冶具寿命が短いこと、ろう付
【プ後のフラックス除去処理が必要イｆことなど製造上
の問題が多い。

一方、フラックスレスろう付（」法では、フラックス法
同様の置きろうの場合、溶融ろうが接合部Ｊき間に完全
に充填されにくり、良好なろう（ｔ　ｌ〕継手が容易に
得られにくい。これは多穴偏平管とユニオンのように重
ね代の大きい継手の場合に、継手形状や継手のクリアラ
ンスに影響されて、勧ぎろうのみでは継手内部に溶融ろ
うが充１４されにくく、完全なろうイ」【プ継手が１ｑ
られにくいからである。

そこで、フラックスレスろう付は法により良好なろう付
ｃノ継手が１ｑられる方法を求めるべく、これまで検討
されてきた方法の一例に次のようなものがある。

Ｊなわら、第１６図、第１７図に示すように、ユニオン
２の外側面より偏平管１との接合部に至る貫通孔６をあ
ｉｆ、この貫通孔６に第１８図に示すように円筒状のろ
う　３−を挿入し、ユニオン２と偏平管１を貫通孔６の
開口部が上方に向くように保持し、加熱により溶融した
ろうがその自重によって接合部すき間に流入づるように
ユニオンと偏平管をろうイ・１（うする方法である。

発明が解決しようとする問題点 前記、従来のフラックスろう付１−Ｊ法によるユニオン
と偏平管との接続方法では、ユニオンに置きろうを挿入
するための貫通孔を設ける工程が必要であり、これは生
産能率を低くすることになる。しかも製品ユニオンにお
いて貫通孔開「１の存在が熱交換器＝１ニツ］への外観
を悪くする。またユニオンに偏平管を挿入するための偏
平孔をあ（）るため、ｉｌｎ　Ｉ費が高くなる。

更に、本発明者らの継手のろう付ｌＪ性確認試験ににれ
ば、必ずしも良好な継手は得られなかった。

本発明は、上記問題点を解決して、ユニオン製作が容易
であって、フラックスレスろう付ｃＪ法によって良好な
ろう付ｔプ継手が１ｑられる、偏平管とユニオンの接続
方法を提供することをその目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点は、本発明により、以下に記℃ 載の手段（１）、（２）のいずれににって、解決できる
。

（１）　　ユニオン端部に偏平管の挿入孔を形成し、該
挿入孔に偏平管を挿入するとともに、内面にろう材層を
設け、かつ偏平管の挿通孔を備えたキャップを、前記ろ
う材層が前記ユニオン端に当接するように配置して、こ
れを加熱し前記のユニオン、キャップ及び偏平管を一体
的にろう伺けして熱交換器の偏平管へユニオンを接続す
ること。

（２）　　ユニオン端部に偏平管の挿入孔を形成するど
どもに、該挿入孔の入口部に切欠空所を形成し、前記挿
入孔に偏平管を挿入するとともに、前記空所にろう材を
置いた後、内面にろう材層を設け、かつ偏平管の挿通孔
を備えたキャップを、前記ろう材層が前記ユニオン端部
に当接するように配置して、これらを加熱し前記のユニ
オン、キャップ及び偏平管を一体的にろう付けして、熱
交換器の偏平管へユニオンを接続すること。

以下、本発明を図面によって具体的に説明する。

第１〜５図は、本発明に従って、ろう付【プ前に組合わ
せられる、ユニオン、キャップ、偏平管の絹合せ状態の
異なる一例をそれぞれ示すものであり、各図の（Ｉ）は
横方向垂直断面図、（ＩＴ）は（Ｉ）のＸ−Ｘ線に沿う
面でユニオンを見た図である。各図において１は偏平管
、２はユニオン、　７はキャップである。第６図〜９図
は、キャップの異なる一例をそれぞれ示ずもので、各図
の（１）は正面図、（ＩＴ）は側面図である。キャップ
７は、ブレージングシー１−をプレス加工して製作する
が、その際絞り加工ににってキャップに側壁８を設ける
。側壁８は、キャップ７をユニオン２に取付けるのに役
立つ。第６図のものでは側壁８がキャップの全周になく
、一部分しかないが、これは、熱交換器コアにユニオン
を取付けるに当り、コアの側枠に用いる鉄製チャンネル
の溝幅との関係から知見したものである。図中、９は偏
平管をキャップに挿通するための偏平状挿通孔である。

ユニオン２には、第１図〜第５図に示すように偏平管１
を挿入用の偏平孔１０を設４−する。

第１図は、本発明（１）に従って、置きろうを用いない
でフラックスレスろう付【プを行なう場合の一例であっ
て、偏平管１をこれにキャップ７を挿通してからユニオ
ン２の偏平孔１０に挿入し、キャップ１をユニオンの端
部面にはめ込んで、ユニオン２、偏平管１、キャップ７
を図示のように組合わせる。このように組合わせたもの
をろう付は炉内に熱交換器本体と共に入れて加熱し、ユ
ニオン２、キャップ１、偏平管１を本体と同時に一体ろ
う付【プを行なう。

この加熱ろう付【ノの際に、第１０図に示すように、ユ
ニオン２とキャップ７、キャップ７と偏平管１、ユニオ
ン２と偏平管１のそれぞれの接合部には、そのすき間に
溶融ろうが毛細管現象により充填されて良好なろう付は
継手が得られる。第１０図中、１１はろう付は部を示す
。

第２図〜第５図は、本発明（２）に従って、置きろうに
よってろう付けを行なう場合の例である。第２図の例で
は、キャップ７は第７図に示すような側壁のないもので
、ブレージングシー１・をプレス加工して、偏平管挿通
孔９と六角形の外周縁とを同時に打抜いて得たものであ
る。この場合のキャップをユニオン２に取付けるには、
キャップ７に側壁がないので、ステンレス製バネ１２を
用いて図示のとおり取付ける。ユニオン２には、置きろ
う用に溝のような切欠空所１３を設ける。ユニオン２に
偏平管１を挿入した後、溝１３内に直線状のろう１４を
置いてからキャップ７をユニオン２にステンレス製バネ
で１２で外れないように取付けて、前記のようにろう付
（Ｊを熱交換器本体と同時に一体的にろう付しプする。

このようにして第１１図に示すように接合部において良
好なろう付は継手が１ｑられる。

第３図の例では、第１図の例で用いた上下の端縁に側壁
８を設置プたキャップを用いている。この例でも第１２
図に示すにうに良好なろう付は継手が１ｑられる。

第４図は、外周縁全体に側壁８を設けているキャップ（
第９図）を用いた例である。このキャップは、熱交換器
の側枠のチャンネル９一 部材の溝幅Ｊ：りも、ユニオンの端部面の対角幅が比較
的小さいユニオンに対して有効である。

第５図（Ｉ）は、キャップ形状が円形であり、かつ外周
縁全体に側壁を設（Ｊたキャップ（第１０図）を用いた
例である。この場合、あらかじめユニオン２には円形キ
ャップ７を取付【プるため、キャップはめ込み部１５を
設置づておき、組合せの際にキャップ７をその部分には
め込んでユニオン２に取付Ｉプる。第５図の（１’ｆ）
は、この例におけるユニオン２の形状を断面図で示すも
のである。

本発明（２）に従って、ユニオン２に設ける置きろう用
の切欠空所は、第２図、第３図、第５図に示すように角
溝１３でも、また第４図のようにテーパー状の溝１３で
もよい。

本発明（２）のように、置きろうをキャップと０４用し
て、ろう付【ノを行なうに当り、ユニオン２とキャップ
ｌとの間に、すなわちユニオン２の溝１３にろう１４を
置くことに対して、キャップ７の外側で偏平管の外周に
第１４図に示したようなリング状のろう３を巻き付（Ｊ
てろう付番プすることも可能であるが、ユニオン２の姿
勢が第１７図に示したような上向きでなく、下向きの場
合に限定される。すなわち本発明者らの実験によると、
上向きの場合には、リング状ろう　３が１１平管１に沿
って溶融落下する傾向があった。これに対し、ユニオン
２とキャップ７の間にろうを請く場合は、ユニ詞ン２の
姿勢が水平、上向き、下向きのいづ′れであっても、ろ
うイ」（〕が可能で・あった。

直線状ろう１４の径は０．６〜１．６ｍｍが適当である
。

キャップに用いるブレージングシー１〜は、板厚０．４
〜２．４ｍｍが適当であるが、プレスによる孔あけ加工
、側壁の絞り加工及び耐圧強度の観点から、０．８〜１
．６ｍｍ厚さが最適である。またプレージングシートは
片面クラッド又は両面クラッドのいづれでもよいが、両
面クラッドの方がより望ましい。クラツド率はろう付【
プ↑１１の観点から片側で５〜１５％が適当である。

本発明にお（′ｊる、ろう付けは、非酸化性雰囲気、例
えば真空ろう付け、不活性ガス雰囲気ろう（ｔ　ＩＪな
どのフラックスレスろう付は法が最適である。

割」九 Ａｍ−１０％Ｓ１系ろう材をＡ、Ａ、３００３合金板の
両面にそれぞれ１０％ずつクラッドした板厚１．２ｎ＋
ｎ＋のブレージングシー１〜を用いて、第６図〜第９図
に示した４種類のキャップを第６図のもの４０個、その
他は各２０個ずつ、計１００個製作し、これらを用いて
第１図〜第５図に示した組合わせ方式で、ユニオン、キ
ャップ、偏平管をそれぞれ２０個組合わせ、これらをろ
う付ＣＪ炉に入れて、Ｎ２ガス雰囲気中で５９５℃に加
熱し、３分間保持してフラックスレスろう付けを行なっ
た。その結果、いずれの方式によるものも、すべてにお
いて良好なろう付（プ継手が得られた。更に、これらの
ものについて４５ｋｏｆ／　ｃｍ２の空圧耐圧試験を行
なったところ、いずれのものもリークする継手は全くな
かった。

発明の効果 （１）　　偏平管とユニオンとの接続において、良好な
ろう付は継手がフラックスレスろう付は法によって得ら
れる。

（２）　　ユニオンが水平、垂直（上向き、下向き）、
斜めなど、どのようなろう（ｔ　１１姿勢にあっても、
良好なろう付り継手が１ｑられるため、継手の設泪の自
由度が大きい。

（３）　　ユニオンとキャップの間にろう材を置く場合
、線状ろう材をリング状に成形加工する必要がないため
、作業能率が良い。

Ｐ４１　　偏平管とユニオンとの接続において、熱交換
器コアと一体で同時にろう付（Ｊができるため、あらか
じめ手作業によってユニオンと偏平管をアルゴンアーク
溶接あるいは手作業によるフラックス４１１用トーチろ
う付けを行なっておく必要がないために、作業工程が少
なく一１３＝ てすみ、製造コストが安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に従って、ろう付は前にそれぞ
れ異なる方式によって組合わせる、ユニオン、キャップ
、偏平管の組合わせ状態の一例を示す図であって、各図
の（Ｉ）は横方向垂直断面図、（ＩＩ）は（Ｉ）のＸ−
Ｘ線に沿う面でユニオンを見た図、第６図〜第９図はキ
ャップの異なる一例をそれぞれ示すもので、各図の（Ｉ
）は正面図、（ＩＩ）は側面図、第１０図〜第１２図は
それぞれ組合せ後、ろう付けした状態を示す横方向垂直
断面図、第１３図は熱交換器の正面図、第１４図は従来
方法により偏平管とユニオンとのろう付けに用いるろう
を示す斜視図、第１５図は従来方法によりユニオンと偏
平管とのはめ合い部にろうを取り付けた状態を示す斜視
図、第１６図及び第１７図は他の従来方法によりユニオ
ンと偏平管とをそれぞれ水平方向及び垂直方向において
ろう付けする際の組合わせ状態を示す垂直断面図、第１
８図は前記他の従来方法において使用するろうの斜視図
である。 １・・・偏平管、２・・・ユニオン、３・・・ろう、３
−・・・ろう、６・・・貫通孔、７・・・キャップ、８
・・・側壁、９・・・挿通孔、１０・・・偏平孔、１１
・・・ろう付（づ部、１２・・・バネ、１３・・・溝。 １４・・・ろう、１５・・・はめ込み部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ユニオン端部に偏平管の挿入孔を形成し、該挿
   入孔に偏平管を挿入するとともに、内面にろう材層を設
   け、かつ偏平管の挿通孔を備えたキャップを、前記ろう
   材層が前記ユニオン端部に当接するように配置して、こ
   れらを加熱し前記のユニオン、キャップ及び偏平管を一
   体的にろう付けすることを特徴とする熱交換器の偏平管
   へのユニオン接続方法。
2. （２）　ユニオン端部に偏平管の挿入孔を形成するとと
   もに、該挿入孔の入口に切欠空所を形成し、前記挿入孔
   に偏平管を挿入するとともに、前記空所にろう材を置い
   た後、内面にろう材層を設け、かつ偏平管の挿通孔を備
   えたキャップを、前記ろう材層が前記ユニオン端部に当
   接するように配置して、これらを加熱し前記のユニオン
   、キャップ及偏平管を一体的にろう付けすることを特徴
   とする熱交換器の偏平管へのユニオン接続方法。