JPS63260669A - 熱交換器のろう付け方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱交換器のろう付け方法に関し、例えば自動車
用エンジンラジェータもしくは自動車空調装置のエバポ
レータ等に用いて有効である。

〔従来の技術およびその問題点〕

従来自動車用ラジェータ等では、チューブとコルゲート
フィンと組付けてコア部を形成し、そのコア部をろう付
け治具１で保持した状態で（第８図図示）、路内に搬入
してろう付けを行なっていた。しかしながらこの従来の
ろう付け治具では、治具１がステンレス等でできた剛体
であるため、ラジェータの形状、大きさが変更するたび
に治具１を変更させなければならないという問題があっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、熱交換器ろ
う付け用の治具として、熱交換器の形状、大きさ等の変
動に容易に対応できるものを提供することを１０勺とす
る。

〔発明の構成および作動〕

上記目的を達成するため本発明のろう付け方法では、ろ
う付け治具としてワイヤを用いるという構成を採用する
。しかも、本発明のろう付け方法においては、単に治具
としてワイヤを用いるというだけではなく、ワイヤをろ
う付け治具として用いる上で、最も望ましい使用態様を
採用するようにしている。

という性質を利用する。そのため、ワイヤを熱交換器よ
り熱膨張率が低い金属材料により成形し、熱交換器ろう
付け時に熱交換器が熱膨張した際には、熱膨張を受けて
ワイヤが引き伸ばされるよう積を２．６閣２以下とする
。

一方本発明では、路内で熱交換器が膨張する際であって
も、常に所定の押圧保持力をワイヤが維イヤで熱交換器
のコア部を所定張力で巻き締め固定した後にコア部を路
内に搬入し路中でろう付けを行うという構成を採用する
。

従って本発明のろう付け方法では、ろう付け時にワイヤ
が熱交換器膨張に追従して伸長しつつ、かつ同時に十分
な押圧保持力をコア部に与えることができる。

〔発明の効果〕

本発明のろう付け方法では上述したように、ろう付け治
具としてワイヤを用いたため、熱交換器の形状、大きさ
が種々変更されても容易に対応することができる。しか
も、本発明のワイヤ治具はその全体重量が従来のろう付
け治具に比し大幅に軽量化されているため、熱交換器の
ろう付け炉への搬入、搬出等が容易に行なえる。

更にワイヤ治具としたため、治具の熱容量を大幅に減少
させることができる。そのため本発明方法により成形さ
れた熱交換器では、ワイヤ治具近傍においても他の部位
と同様にろう付けを行うことができる。しかも本発明で
はワイヤ治具を用いたため、治具に要する費用が大幅に
低減できるという実用上の優れた効果を有する。

〔実施例〕

以下本発明方法の一実施例を図に基づいて説明する。第
１図は本発明方法の全体工程を示した工程図である。こ
の第１図に示されるように、本発明方法においてはまず
偏平チューブ１０、コルゲートフィン１１、サイドプレ
ート１２、ヘッドプレート１３を組合わせて熱交換器コ
ア部を成形する。

すなわち第３図に示すように熱交換器コア部２０を組立
てる。第３図において、コルゲートフィン１１および偏
平チューブ１０はアルミニウムマンガン系合金よりなる
。またサイドプレート１２およびヘッドプレート１３は
、その剛性を高めるため、アルミニウムマンガンマグネ
シウム系合金により形成される。そして偏平チューブ１
０、サイドプレート１２およびヘッドプレート１３には
その片面にろう材があらかじめクラッドされている。

コア組立工程１００が鱈子後、組立てられた熱交換器コ
ア２０にワイヤ治具３０を巻付ける。このワイヤ巻き工
程１０１は第２図に示すようにワイヤ治具３０を両サイ
ドプレート１２間を覆うようにして巻付ける。すなわち
ワイヤ治具３０は偏平チューブｌＯの軸方向と直角方向
に巻き掛けられる。このことは、ワイヤ治具３０により
偏平チューブ１０とコルゲートフィン１１の山部との間
の接触が維持できるようにするためである。このワイヤ
巻き工程１０１においては、ワイヤに巻かれる前の状態
の熱交換器コア２０が良好にその形状を保持されるよう
、両サイドプレート１２の外方にハネクランプ３１が配
設され、バネクランプ３１が熱交換器コア２０をその両
側より押し付けるようにして挟持している。すなわち、
ワイヤ治具３０が巻き付けられる状態では、偏平チュー
ブ１０とコルゲートフィン１１との間およびコルゲート
フィン１１とサイドプレート１２との間はバネクランプ
３１により所定の押圧力が保持される場合には、保持力
のバランスを図るべく、上端からの間隔Ａ２と下端から
の間隔Ａ、とを等しくする。更に、この間ｌ！ａＡ＋　
、Ａｔは、コア裔さＨの１／４〜１／３程度とするのが
望しい。

熱交換器コア２０に巻かれたワイヤ治具３０は次にその
両端がねじられて連結する。すなわちワイヤ両端の連結
工程１０２が行われる。

両端が連結されたワイヤ治具３０は更に端部がねじられ
ワイヤ治具３０全体の長さを減少させる。

すなわち、ワイヤ治具３０が所定の張力で熱交換器コア
と係合するようにする。

ワイヤ締め工程１０３が終了した後に熱交換器コア２０
の側方に配設されていたバネクランプ３１を引き離す。

すなわち、ワイヤ締め工程１０３が終了した後は、ワイ
ヤ治具３０のみにより熱交ＩＡ器ココア０の形状が保持
されることとなる。

尤も上述の例ではワイヤ連結工程１０２とワイヤ締め工
程１０３と別工程として説明したが、実際には、ワイヤ
端部を連結した後（ワイヤ連結工程１０２）、直ちにワ
イヤの張力調整を行うようにしてもよい（ワイヤ締め工
程１０３）。

ワイヤ締め工程１０３が終了した後、熱交換器コア２０
は洗浄される。この洗浄工程１０４によりコア２０外表
面に付着していた油分を取り除く。

しかる後、コア２０にはフラックスが塗布される。

本例では、このフラックス塗布工程１０５として、ｍ点
が５６０″Ｃ程度のＫＡ　Ｉ　Ｆ、をコア２０に塗布す
る。

フラックスが塗布された熱交換器コア２０は次いで第４
図に示すようにろう付け炉５０に搬入さ５３および冷却
室５４よりなる。熱交換器コア２室５３で６４０°Ｃ程
度まで加熱される。この加熱によりろう付け工程１０７
が達成され、偏平チュで溶融する。このろう材の溶融に
より、偏平チューブ１０とコルゲートフィン１１との間
、コルゲートフィン１１とサイドプレート１２との間お
よび偏平チューブ１０とヘッドプレート１３との間のろ
う付けが達成される。

なお上述したように本例では熱交換器コア２０はアルミ
ニウム合金により成形されている。一方一方鉄材料の熱
膨張率は１．　Ｉ　Ｘ　１０−″である。そのため、熱
交換器コア２０とワイヤ治具３０との間には大きな熱膨
張差が生ずることになる。この熱膨張差に基づき、熱交
換器コア２０に巻き締めされたワイヤ治具３０は引き伸
ばされることになる。

付けがなされることになる。すなわち、ワイヤ治具３０
はその引き伸ばし時に発生する張力でもって熱交換器コ
ア２０の形状を保持することになる。

ここで、ワイヤ治具３０の剛性があまり高くては、ワイ
ヤ治具３０が十分に伸長しない。その結果、大きな熱応
力を熱交換器コア２０に生じさせることになり、熱交換
器コアのうち、特に強度が弱いう付け時に十分な張力を
熱交換器コア２０に与えることはできない。その結果ろ
う付け時に偏平チューブｌＯとコルゲートフィン１１と
の間が離脱し、フィンのろう付け不良が生ずる恐れがあ
る。

第５図はワイヤ治具３０の総断面積と、フィンＩＩ・偏
平チューブ１０間の接着状態との関係に排＃拗＊≠であ
る。例えば本例では直径１飾のワ接着とは、フィン１１
のコルゲートフィン１１の山部１９と偏平チューブ１０
との間に十分なフィレット１８が生じない状態をいう。

同様に第５図においてコア変形不良とは、コルゲートフ
ィン１１が座屈を起こす状態をいう。

この第５図より明らかなように、ワイヤ治具３０の総断
面積が３ｍｍ”以上となればコア２０に変積の０．９が
以下としたのでは、フィンの未接着率が高くなる。これ
は、ワイヤ治具３０は十分な張力を維持できず、フィン
１１と偏平チューブ１０との間が離れてしまうからであ
る。

つ２．６＋＋ｎｎ”以下とすることにしている。

ろう付け工程１０７が終了した後、熱交換器コア２０は
路５０より搬出される（搬送工程１０８）。

しかる後、ろう付けが終了した熱交換器コア２０よりワ
イヤ治具３０を取り外す。この取外し工程１０９は、単
にワイヤ治具３０を切り取るだけで容易に行うことがで
きる。従って本例においてはワイヤ取外し工程１０９は
極めて容易に達成できることになる。

ワイヤ治具３０が取外された熱交換器コア２０には、次
いでタンク１５がヘッドプレート１３に取付けられる。

その状態でヘッドプレート１３が絞められ（絞め工程１
１０）、タンク１５の固定が行われる。この絞め工程１
１０により熱交換器の成形が終了する。成形された熱交
換器は、次いで洩れテスト１１１がなされ、品質の管理
がなされる。洩れテス）１１１終了後熱交換器に塗装置
１２がなされ次いで仕上げ工程１１３がなされる。

なお上述の例では、熱交換器をフラックスとしてＫＡｌ
Ｆ４を用いるいわゆるノコロックろう付けを採用したが
、他のろう付け方法を用いてもよいことはもちろんであ
る。例えば、ろう付け方法として真空ろう付けを用いて
もよい。この場合にはろう付け炉５０内を真空にしてお
く。そしてこの真空ろう付けでは熱交換器にフラックス
を塗布する工程が不要となる。

また、通常のいわゆるフラックスろう付け方法を用いて
もよい、この場合にはろう付け工程１０７前にフラック
ス塗布工程１０５が必要となり、かつろう付け工程１０
７終了後に洗浄工程が必要となる。

また上述の例では熱交換器として自動車用ラジェータを
使用したが、本発明のろう付け方法は他の熱交換器にも
使用できることはもちろんである。

例えば、第６図第７図に示すようにすいわゆるサーペン
タイン型の熱交換器に使用しもよい。この熱交換器は自
動車空調装置のエバポレータとして用いられるもので、
サーペンタインチューブ１６の間にコルゲートフィン１
１が配設される。このコルゲートフィン１１の山部１９
がサーペンタインチューブ１６にろう付けされることは
、上述の熱交換器コア２０と同様である。またこの場合
であってもワイヤ治具３０は、コルゲートフィン１１の
山部とサーペンタインチューブ１６との接触を保持する
方向に巻き締めされる。更に本発明では、２枚の板部材
によりチューブ部分を形成し、かつこのチューブ部分の
間にコルゲートフィンを配設した点いわゆるドロンカッ
プ形式の熱交換器にも適用することができる。

本発明者らの検討によれば、このように本発明方法が適
用される熱交換器の形状および大きさをれることか確か
められた。すなわち、本発明のろう付け方法によれば、
少なくとも需要者に搭載される熱交換器には常に良好に
適用可能であることが確かめられた。なお自動車に搭載
される熱交換器は通常その高さが２００〜６００Ｉｎｆ
ｆ１程度となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一例を示す工程図、第２図は第１
図図示ワイヤ治具組付工程を示す説明図、第３図はワイ
ヤ治具が取付けられた状態の熱交換器コアを示す正面図
、第４図はろう付け炉を示す説明図、第５図はワイヤ治
具の総断面積とろう付け状態との関係を示す説明図、第
６図は本発明方法の適用される熱交換器の他の例を示す
正面図、第７図は第６図図示熱交換器の側面図、第８図
は従来のろう付け治具−斜視図である。 １０・・・チューブ、１１・・・コルゲートフィン、１
００・・・コア組立工程、１０１・・・ワイヤ巻き工程
。 １０２・・・ワイヤ連結工程、１０３・・・ワイヤ締め
工程、１０６・・・搬入工程、１０７・・・ろう付け工
程。 １０８・・・搬送工程、１０９・・・ワイヤ取外し工程
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱交換流体の通路をなすチューブと、このチューブに熱
   的結合し熱交換流体の熱交換を促進するコルゲートフィ
   ンとを、前記コルゲートフィンの屈曲部が前記チューブ
   側面に接触するようにして組付けるコア組立工程と、組
   立てられたチューブとフィンとを囲うようにして前記チ
   ューブ及び前記コルゲートフィン材料より熱膨張率が低
   い金属材料よりなるワイヤを巻くワイヤ巻き工程と、ワ
   イヤの両端部を連結させるワイヤ連結工程と、前記ワイ
   ヤにより保持されたコアをろう付け炉に搬入する搬入工
   程と、ろう付け炉内で前記コアを加熱し前記チューブと
   前記コルゲートフィンとろう付け結合するろう付け工程
   と、前記コアを前記ろう付け炉より搬送する搬送工程と
   、前記コアより前記ワイヤを取外すワイヤ取外し工程と
   よりなり、かつ前記ワイヤの総断面積が０．２ｍｍ＾２
   （１ヶ所当たり）から２．６ｍｍ＾２以下としたことを
   特徴とする熱交換器のろう付け方法。