WO2005123318A1 - アルミニウムアキュームレータの溶接構造および溶接方法ならびに熱交換器 - Google Patents

アルミニウムアキュームレータの溶接構造および溶接方法ならびに熱交換器 Download PDF

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Kazuhiko Ito
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006—Accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/14—Heat exchangers

Definitions

  • the present invention relates to a welding structure, a welding method, and a heat exchanger for an aluminum aluminum alloy.
  • the present invention relates to a welding structure and a welding method for an aluminum accumulator, and a heat exchanger having the welding structure for the aluminum accumulator.
  • the welded structure between the aluminum accumulator and the aluminum pipe is formed by inserting a stainless steel sleeve on the inner periphery of the joint between the aluminum accumulator and the aluminum pipe.
  • a stainless steel sleeve on the inner periphery of the joint between the aluminum accumulator and the aluminum pipe.
  • an axial welded structure for welding the outer periphery of a joint.
  • Another problem is that the welding structure at the outlet of the accumulator has a structure in which the flow of refrigerating machine oil to the compressor is obstructed because the priority is given to reducing welding defects.
  • the reliability of the compressor due to lack of refrigerating machine oil is concerned.
  • FIG. 6 shows a conventional aluminum foil disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-185589.
  • FIG. 3 is a sectional view of a steam pipe welding structure.
  • an aluminum pipe 4 through which the coolant 2 flows and a stainless steel lead 8 is inserted into the inner periphery of the connecting portion 12 of the aluminum accumulator 5, and aluminum is welded to the outer periphery of the connecting portion 12.
  • a step 13 is provided on the inner periphery of the aluminum accumulator 5, the outer periphery of the aluminum pipe 4 is inserted into the step 13, and the stainless steel sleeve 8 is provided on the joint 12 of the superposed aluminum pipe 4.
  • the step portion 13 provided in the aluminum gap 5 reduces the thickness of the step portion, so that the amount of aluminum required for welding is small. It is necessary to supply aluminum material by the following. In this case, if the welding skill is low, it is not possible to supply an appropriate aluminum material, and poor welding may occur. In addition, since the stainless steel sleeve 8 is difficult to position and has poor adhesion to the aluminum pipe 4, welding failure may occur due to slippage during welding.
  • the welding structure of the aluminum accumulator is
  • Aluminum tube formed by drawing both ends of aluminum tube Qumelay evening and
  • the end of the aluminum pipe is inserted so that the end of the stainless steel sleeve matches the end of the aluminum pipe,
  • the aluminum pipe is inserted into the end of the aluminum vacuum tray up to the beading part,
  • the aluminum pipe, aluminum accumulator and stainless steel sleeve are welded together at the overlapping joints.
  • the heat exchanger has the above-mentioned welded structure of the aluminum accumulator.
  • the welding method for aluminum accumulation is the first step
  • the stainless steel sleeve end face is inserted into the end of the aluminum pipe so that it matches the end face of the aluminum pipe, the aluminum pipe is inserted into the aluminum accumulator end up to the beading part.
  • the aluminum pipe, aluminum accumulator and stainless steel sleeve are welded together at the overlapping joints.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of aluminum aluminum welded structure according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the stainless steel sleeve of the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an aluminum ambient welding structure according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of the stainless steel sleeve of the embodiment.
  • FIG. 5 is a front view of a heat exchanger having an accumulator-weld structure according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of a conventional aluminum pipe welding structure.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is capable of sufficiently suppressing occurrence of poor welding at a welded portion and enabling a smooth flow of refrigerating machine oil.
  • An object of the present invention is to provide a welded structure for a mua kimure.
  • an aluminum accumulator welded structure of the present invention is configured such that a stainless steel sleeve is inserted into the inner periphery of an aluminum pipe so that the end of the stainless steel sleeve coincides with the end face of the aluminum pipe. The end face is inserted into the aluminum accumulator up to the beading position, and the overlapped joint is welded.
  • the present invention comprises an aluminum pipe having a beaded portion, an aluminum accumulator formed by drawing both ends of an aluminum pipe, and a stainless steel sleeve. Is inserted so that the end face of the stainless steel sleeve coincides with the end face of the aluminum pipe.
  • the aluminum accumulator is inserted into the end of the aluminum accumulator, and the aluminum accumulator is welded at the joint where the aluminum pipe, aluminum accumulator, and stainless steel sleeve overlap.
  • a sufficient amount of aluminum can be secured in the welded portion, so that poor welding can be reduced.
  • the use of aluminum filler rods normally used for aluminum welding is reduced, and production costs can be reduced.
  • the stainless sleeve does not protrude from the aluminum pipe, the refrigerating machine oil flows smoothly and the reliability of the compressor can be improved.
  • the stainless sleeve is a cylindrical stainless steel plate in which the outer surface of the cylindrical portion is in close contact with the inner surface of the aluminum pipe. According to the present invention, since the entire outer surface of the stainless steel sleeve can be brought into close contact with the inner surface of the aluminum pipe, it is possible to prevent slippage during welding and to further reduce defective welding.
  • the stainless steel sleeve has a shape in which one end surface of the stainless steel pipe is bent to the outside of the pipe. Since there is no slit in the sleeve, there is no penetration of aluminum at the time of aluminum welding. Can be ensured, thereby reducing welding defects.
  • the bent portion of the end surface facilitates positioning at the time of insertion, thereby improving workability and suppressing production costs.
  • the end of the aluminum pipe is located in the end face direction from the intersection of the tangent to the inner surface of the drawn portion and the inner wall of the aluminum accumulator, and the flow of chiller oil flowing along the inner wall of the aluminum accumulator And the reliability of the compressor can be improved.
  • the aluminum pipe outer surface is provided with a force crimp portion for fixing the stainless steel sleeve, and since the stainless steel sleeve can be fixed more firmly, the stainless sleeve can be prevented from slipping and falling. It is possible to reduce welding defects. Further, in the present invention, the corners of the aluminum accumulator end face are substantially perpendicular to the inside and outside, and a sufficient amount of aluminum can be secured in the welded portion, thereby further reducing welding defects. Also, the use of aluminum filler rods normally used for aluminum welding is reduced, and production costs can be reduced.
  • the present invention is a heat exchanger provided with a welding structure of an aluminum accumulator, and can provide a heat exchanger capable of reducing welding defects and reducing production costs.
  • the present invention comprises: an aluminum pipe having a beaded portion; an aluminum accumulator formed by drawing both ends of the aluminum tube; and a stainless steel sleeve. After the end of the stainless steel sleeve is inserted so that it coincides with the end of the aluminum pipe, the aluminum pipe is inserted into the end of the aluminum accumulator up to the beading part, and the aluminum pipe and aluminum accumulator are connected.
  • This is an aluminum accumulator welding method in which stainless steel sleeves are welded at overlapping joints. According to the present invention, a sufficient aluminum thickness can be ensured at the welded portion, so that welding defects can be reduced.
  • the use of aluminum filler rods that are normally used during aluminum welding is reduced, and production costs can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an aluminum welded overnight welding structure according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a stainless steel sleeve of the embodiment.
  • the aluminum accumulator welding structure 1 has a beading processing part 3 which is a heat transfer tube through which the refrigerant 2 flows, for example, used at the outlet of an accumulator used in a refrigeration system of a refrigerator. After the liquid refrigerant is stored and gasified so that the liquid refrigerant does not flow directly to the compressor (not shown) due to the heat load of the aluminum pipe 4 and the heat exchanger (described later with reference to FIG. 5).
  • the stainless sleeve 8 is formed by pressing a single stainless steel plate, the outer periphery 6 is formed in a cylindrical shape, and has a slit opening 7 having a width of 1 to 1.5 mm in the longitudinal direction.
  • aluminum here includes aluminum alloy in addition to pure aluminum, and it is desirable to use austenitic stainless steel from the viewpoint of corrosion.
  • a stainless steel sleeve 8 is inserted into the inner periphery of the aluminum pipe 4.
  • the stainless steel sleeve 8 is inserted to a position where the end face coincides with the end face of the aluminum pipe 4.
  • the stainless steel sleeve 8 is temporarily contracted in the circumferential direction by a slit opening 7 having a width of 1 to 1.5 mm and inserted.
  • the stainless sleeve 8 returns slightly due to the spring back effect, so that the stainless sleeve 8 is firmly pressed against the inner periphery of the aluminum pipe 4.
  • the outer surface of the aluminum pipe 4 may be deformed, or a depression such as a dimple may be provided, that is, a force crimp portion 9 may be provided, and the aluminum pipe 4 may be fixed more firmly.
  • the outer surface of the stainless steel sleeve 8 has no step so that the outer surface of the stainless steel sleeve 8 is strong against the inner surface of the aluminum pipe 4. It can be tightly adhered, and can prevent slippage during welding. In addition, this makes it possible to minimize the clearance between the aluminum pipe 4 and the stainless steel sleeve 8, thereby securing a sufficient amount of aluminum at the time of welding and reducing welding defects.
  • the aluminum pipe 4 into which the stainless steel sleeve 8 has been inserted is inserted into the inner periphery of the aluminum accumulator 5 up to the bead processing part 3, and the aluminum pipe 4, the aluminum accumulator 5 and the stainless steel sleeve 8 are overlapped.
  • the aluminum pipe 4 can be inserted into the aluminum accumulator 5 by allowing the aluminum accumulator to be positioned closer to the end face than the intersection of the tangent line of the inner surface 10 of the drawn portion of the aluminum accumulator and the inner wall 11 of the aluminum accumulator. Since the pipe 4 and the stainless steel sleeve 8 do not protrude into the aluminum accumulator 5, the flow of the refrigerating machine oil along the inner wall 11 of the aluminum accumulator is hardly obstructed, so that the compressor reliability can be improved.
  • the outer periphery of the overlapped joint portion 12 is welded.
  • a sufficient amount of aluminum can be secured in the welded portion, so that welding defects can be reduced, so that rework and re-production can be reduced, and production costs can be reduced.
  • the aluminum accumulator welding structure and the welding method according to the present invention can sufficiently reduce welding defects and enable a smooth flow of refrigerating machine oil. It can also be applied to heat exchangers for automobiles and water heaters.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an aluminum welded overnight welding structure according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view of a stainless steel sleeve of the embodiment.
  • the aluminum accumulator welding structure 1 has a beading processing part 3 which is a heat transfer tube through which the refrigerant 2 flows, for example, used at the outlet of an accumulator used in a refrigerator refrigeration system. After the liquid refrigerant is stored and gasified so that the liquid refrigerant does not flow directly to the compressor (not shown) due to the heat load of the aluminum pipe 4 and the heat exchanger (described later with reference to FIG. 5).
  • the stainless sleeve 8 has a structure in which one end surface of a stainless steel tube is bent and added to the outside of the tube to have a bent portion 8a.
  • aluminum here includes aluminum alloy in addition to pure aluminum, and it is desirable to use austenitic stainless steel from the viewpoint of corrosion.
  • a stainless sleeve 8 is inserted into the inner periphery of the aluminum pipe 4. At this time, the stainless sleeve 8 stops when the bent portion 8a of the stainless steel sleeve 8 matches the end face of the aluminum pipe 4. Since the positioning of the valve 8 can be easily performed, productivity can be improved and production cost can be reduced.
  • the outer diameter of the stainless steel tube used for the stainless steel sleeve 8 is slightly smaller than the inner diameter of the aluminum pipe 4 to be inserted in order to prevent the stainless steel sleeve 8 from slipping and falling and to minimize the amount of aluminum penetration during welding. A smaller diameter is set.
  • the aluminum pipe 4 may be provided with a recess such as a dimple or the like, that is, a force crimp portion 9 may be provided and fixed.
  • the stainless steel sleeve 8 made of stainless steel has no slits or steps on the circumference, so the outer periphery 6 of the stainless steel sleeve 8 can be in close contact with the inner surface of the aluminum pipe 4, resulting in slippage during welding. Can be prevented. Also, there is no aluminum penetration at the time of welding, and the amount of aluminum at the time of welding can be secured, leading to a reduction in welding defects and completely preventing clogging of aluminum pipes.
  • the aluminum pipe 4 into which the stainless steel sleeve 8 has been inserted is inserted into the inner periphery of the aluminum accumulator 5 up to the beading processing portion 3, and the aluminum pipe 4, the aluminum accumulator 5 and the stainless sleeve 8 are superposed. It is desirable that the corners of the end face of the aluminum accumulator 5 be substantially perpendicular both inside and outside so as not to be chamfered in order to secure the amount of aluminum during welding.
  • the allowance for the insertion of the aluminum pipe 4 into the aluminum accumulator 5 is determined so that the aluminum pipe 4 is located closer to the end face than the intersection of the tangent line of the inner surface 10 of the aluminum accumulator and the inner wall 11 of the aluminum accumulator. Since the aluminum pipe 4 and the stainless steel sleeve 8 do not protrude into the aluminum accumulator 5, the flow of the refrigerating machine oil along the inner wall of the aluminum accumulator 11 is hardly obstructed. Can be improved.
  • the outer periphery of the overlapped joint portion 12 is welded.
  • FIG. 5 is a front view of the heat exchanger including the accumulator-welding structure according to the first and second embodiments of the present invention.
  • the heat exchanger 100 has a refrigerant pipe 101 formed by bending a straight pipe part 101 a and a bent pipe part 101 b continuously into a meandering shape, and an outer surface of the refrigerant pipe 101. And fixed fins 102.
  • the aluminum accumulator 5 is connected to the distal end of the refrigerant pipe 101 and the aluminum pipe 4.
  • the aluminum accumulator welding structure and the welding method according to the present invention can sufficiently reduce welding defects and enable a smooth flow of refrigerating machine oil. It can also be applied to heat exchangers for automobiles and water heaters. As is clear from the description of each of the above embodiments, the present invention provides an aluminum alloy welding structure, a welding method, and a heat exchange method capable of sufficiently reducing welding defects and allowing a smooth flow of refrigerating machine oil. Vessels can be provided. Industrial applicability
  • the aluminum accumulator welding structure and the welding method according to the present invention can sufficiently reduce welding defects and enable a smooth flow of refrigerating machine oil. It can also be applied to applications such as heat exchangers for water heaters.

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Abstract

溶接不良を低減でき、冷凍機油の円滑な流れが可能となるアルミニウムアキュームレータ溶接構造および溶接方法ならびに熱交換器が提供される。このアルミニウムアキュームレータ溶接構造は、ビーディング加工部を有したアルミニウムパイプと、アルミニウムアキュームレータと、ステンレススリーブとを備え、アルミニウムパイプの端部にはステンレススリーブの端面がアルミニウムパイプの端面と一致するように挿入され、アルミニウムパイプはビーディング加工部までアルミニウムアキュームレータへ挿入され、アルミニウムパイプとアルミニウムアキュームレータとステンレススリーブとが重なり合うつなぎ部で溶接される。

Description

明細書
アルミニウムアキユームレー夕の溶接構造および溶接方法ならびに 熱交換器 技術分野
本発明は、 アルミニウムアキュームレータの溶接構造および溶接方 法ならびにこのアルミニウムアキュームレータの溶接構造を備えた熱 交換器に関する。 背景技術
一般に、 家庭用冷蔵庫などに使用される熱交換器において、 アルミ ニゥムアキュームレータとアルミニウムパイプの溶接構造はアルミ二 ゥムアキュームレータとアルミニウムパイプのつなぎ部の内周に有す るステンレススリーブを挿入してつなぎ部の外周を溶接するアキユー ムレー夕溶接構造が知られている。 しかし、 近年、 冷蔵庫などの家電 製品においては一層の低コスト化が図られており、 また、 使用冷媒も 可燃性冷媒が用いられていることから、 内部機能部品である熱交換器 においても、 低コスト化でかつ溶接信頼性向上が求められている。 し かしながら、 アルミニウム溶接部は溶接不良が発生し、 手直しや再生 産が必要となり生産コス トの低減が困難である。 また、 別の問題とし てアキユームレータ出口の溶接構造においては、 溶接不良低減を優先 する溶接構造であるがゆえに、 冷凍機油の圧縮機への流れが妨害され るような構造となっており、 冷凍機油不足による圧縮機の信頼性が懸 念されている。
以上のことから、 溶接不良の低減と冷凍機油の円滑な流れをともに 満足する溶接構造および溶接方法が求められている。
図 6は特開平 7 — 1 8 5 8 8 9号公報に記載された従来のアルミ二 ゥムパイプ溶接構造断面図である。
図 6に示すように、 内部を冷媒 2が流動するアルミニウムパイプ 4、 アルミニウムアキュ一ムレー夕 5のつなぎ部 1 2の内周にステンレス リーブ 8を挿入し、 つなぎ部 1 2の外周を溶接するアルミニウムパイ プ溶接構造において、 アルミニウムアキュームレータ 5の内周に段差 1 3を設け、 この段差 1 3にアルミニウムパイプ 4の外周を挿入する とともに、 この重ねあわせたアルミニウムパイプ 4のつなぎ部 1 2に ステンレススリーブ 8のほぼ中央を位置し、 このつなぎ部 1 2の外周 を溶接した構造である。
しかしながら、 上記従来の構成では、 アルミニウムアキユームレー 夕 5に設けられた段差 1 3により段差部肉厚が薄くなることで、 溶接 時に必要なアルミニゥム量が少ないため、 アルミ二ゥム溶加棒などに よるアルミニウム材料供給が必要である。 この場合、 溶接技能が低い と適正なアルミニウム材料供給が出来ず、 溶接不良が発生することが ある。 また、 ステンレススリーブ 8は位置決めが困難であることとァ ルミニゥムパイプ 4との密着性が悪いことから溶接時にズレゃ落下に より溶接不良が発生することがある。 また、 従来の構造をアルミニゥ ムアキュームレータ出口側、 すなわち冷媒流れ下流側に採用した場合、 構造的にステンレススリーブ 8がアルミニウムアキュームレータ 5内 へ飛び出していることから、 アルミニウムアキュームレータ内壁 1 1 を伝う冷凍機油の圧縮機への流れを妨害し、 圧縮機が破損するなどの 圧縮機信頼性が低下するという課題がある。 発明の開示
アルミニウムアキュームレータの溶接構造は、
ビーディング加工部を有したアルミニウムパイプと、
アルミニウム管両端を絞り加工して成形されたアルミニウムァ キュームレー夕と、
ステンレススリーブと
を備え、
アルミニウムパイプ端部にはステンレススリーブ端面がアルミ ニゥムパイプ端面と一致するように挿入され、
アルミニウムパイプはビーディ ング加工部までアルミニウムァ キュームレー夕端部へ挿入され、
アルミニウムパイプとアルミニウムアキュームレータとステン レススリーブを重なり合うつなぎ部で溶接される。
熱交換器は、 上記のアルミニウムアキユームレ一夕の溶接構造を備 える。
アルミニウムアキュ一ムレ一夕の溶接方法は、
ビーディ ング加工部を有したアルミニウムパイプと、 アルミ二 ゥム管両端を絞り加工して成形されたアルミニウムアキュームレータ と、 ステンレススリーブとを備え、
アルミニウムパイプ端部にはステンレススリーブ端面がアルミ ニゥムパイプ端面と一致するように挿入された後、 アルミニウムパイ プはビーディング加工部までアルミニウムアキュ一ムレー夕端部へ挿 入され、
アルミニウムパイプとアルミニウムアキュームレータとステン レススリーブを重なり合うつなぎ部で溶接される。
図面の簡単な説明
図 1 は本発明の実施の形態 1 におけるアルミニウムアキユームレー 夕溶接構造断面図である。
図 2は同実施の形態のステンレススリーブ斜視図である。 図 3は本発明の実施の形態 2におけるアルミニウムアキユームレ一 夕溶接構造断面図である。
図 4は同実施の形態のステンレススリーブ斜視図である。
図 5は本発明の実施の形態 1 、 2におけるアキュームレータ一溶接 構造を備えた熱交換器の正面図である。
図 6は従来のアルミニウムパイプ溶接構造断面図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明は、 上記従来の課題を解決するもので、 溶接部の溶接不良の 発生を充分に抑制するとともに冷凍機油の円滑な流れが可能となるァ ルミニゥムアキユームレ一夕溶接構造を提供することを目的とする。 上記従来の課題を解決するために、 本発明のアルミニウムアキユー ムレー夕溶接構造は、 ステンレススリーブをアルミニウムパイプ内周 にステンレススリーブ端部がアルミニウムパイプ端面と一致するよう に挿入させた後、 アルミニウムパイプ端面をビーディング加工部位置 までアルミニウムアキユームレー夕に挿入し、 重ねあわせたつなぎ部 を溶接したものである。
これによつて、 アルミニウムパイプ肉厚を薄くすることなく溶接で きるようになり、 高い溶接技能を必要とせず溶接不良が少なく、 生産 コストの抑制が可能となる。 またステンレススリーブのアルミニウム アキュ一ムレ一夕内へ飛び出さないことから冷凍機油の円滑な流れが 可能となる。
本発明は、 ビーディング加工部を有したアルミニウムパイプと、 ァ ルミ二ゥム管両端を絞り加工して成形されたアルミニウムアキュ一ム レー夕と、 ステンレススリーブとから構成され、 アルミニウムパイプ 端部にはステンレススリーブ端面がアルミニウムパイプ端面と一致す るように揷入され、 アルミニウムパイプはビーディング加工部までァ ルミニゥムアキュームレータ端部へ挿入され、 アルミニウムパイプと アルミニウムアキュームレータとステンレススリーブを重なり合うつ なぎ部で溶接したアルミニウムアキュ一ムレー夕溶接構造である。 本 発明により、 溶接部に充分なアルミニウム量が確保できるため溶接不 良の低減が可能となる。 また、 アルミニウム溶接時に通常使用される アルミニウム溶加棒の使用も低減され、 生産コスト低減が図れる。 ま た、 ステンレススリーブがアルミニウムパイプから飛び出さないため、 冷凍機油が円滑に流れ圧縮機の信頼性を向上ができる。
また、 本発明は、 ステンレススリーブは円筒状に成形されたステン レス板において円筒部の外面が前記アルミニウムパイプの内面に密着 したものである。 本発明は、 ステンレススリーブの外面全体をアルミ ニゥムパイプ内面に密着させることができるため、 溶接時のズレゃ落 下の防止が可能となり、 さらなる溶接不良の低減が図れる。
また、 発明は、 ステンレススリーブは、 ステンレス管の一方の端面 を管外方向に折り曲げた形状であり、 スリーブにスリッ トがないため アルミ溶接時のアルミ溶け込みがなく、 溶接部に充分なアルミニウム 肉厚が確保できるため溶接不良の低減が可能となる。 また、 端面の折 り曲げ部により挿入時の位置決めが容易となり、 作業性が良化でき生 産コス卜の抑制が図れる。
また、 本発明は、 アルミニウムパイプ端部は、 絞り加工部内面接線 とアルミニウムアキユームレー夕内壁との交点より端面方向に位置し たものであり、 アルミニウムアキュームレータ内壁を伝って流れる冷 凍機油の流れを妨げず圧縮機の信頼性を向上ができる。
また、 本発明は、 アルミニウムパイプ外面には、 ステンレススリ一 ブを固定する力シメ部を設けたものであり、 より堅固にステンレスス リーブを固定できることから、 ステンレススリーブのズレゃ落下の防 止が可能となり、 溶接不良の低減が可能となる。 また、 本発明は、 アルミニウムアキュームレータ端面の角は内外と も略直角としたものであり、 溶接部に充分なアルミニウム量が確保で きることで、 さらなる溶接不良の低減が可能となる。 また、 アルミ二 ゥム溶接時に通常使用されるアルミニウム溶加棒の使用も低減され、 生産コスト低減が図れる。
また、 本発明は、 アルミニウムアキュームレータの溶接構造を備え た熱交換器であり、 溶接不良の低減が可能で生産コス 卜低減が図れる 熱交換器を提供できる。
また、 本発明は、 ビーディ ング加工部を有したアルミニウムパイプ と、 アルミニウム管両端を絞り加工して成形されたアルミニウムアキ ュ一ムレ一夕と、 ステンレススリーブとから構成され、 アルミニウム パイプ端部にはステンレススリ一ブ端面がアルミニゥムパイプ端面と 一致するように挿入された後、 アルミニウムパイプはビーディ ング加 ェ部までアルミニウムアキュームレータ端部へ挿入されて、 アルミ二 ゥムパイプとアルミニウムアキユームレ一夕とステンレススリーブを 重なり合うつなぎ部で溶接したアルミニウムアキュームレータ溶接方 法である。 本発明は、 溶接部に充分なアルミニウム肉厚が確保できる ため溶接不良の低減が可能となる。 また、 アルミニウム溶接時に通常 使用されるアルミニウム溶加棒の使用も低減され、 生産コス ト低減が 図れる。 また、 ステンレススリーブがアルミニウムパイプから飛び出 さないため、 冷凍機油が円滑に流れ圧縮機の信頼性を向上ができる。 以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照しながら説明する。 従来と同一構成については、 同一符号を付して詳細な説明を省略する。 なお、 この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
(実施の形態 1 )
図 1 は、 本発明の実施の形態 1 におけるアルミニウムアキユームレ 一夕溶接構造断面図、 図 2は同実施の形態のステンレススリーブ斜視 図である。 図 1、 図 2においてアルミニウムアキュームレータ溶接構 造 1は、 例えば冷蔵庫の冷凍システム内で使用されるアキユームレ一 夕の出口で使用され内部を冷媒 2が流動する伝熱管であるビーディン グ加工部 3を有したアルミニウムパイプ 4と、 熱交換器 （図 5を用い て後程説明する） の熱負荷により液冷媒が直接圧縮機 （図示せず） へ 直接流れないように液冷媒を貯留してガス化した後に圧縮機へ送り込 む役割をもつアルミニウムアキュ一ムレー夕 5と、 溶接時にアルミ二 ゥムパイプ 4の内部へのアルミニウム溶け込みによるアルミニウムパ ィプ詰り防止用のステンレススリーブ 8から構成されている。 ステン レススリーブ 8は一枚のステンレス板をプレス成形し、 外周 6は円筒 形に造られ、 長手方向に 1〜 1 . 5 m m幅のスリッ ト開口部 7を有し た構造である。 なお、 ここでいうアルミニウムとは純アルミニウムの ほかにアルミニウム合金を含むものとし、 ステンレスについては腐食 の観点からオーステナイ ト系を使用することが望ましい。
以上のように構成されたアルミニウムアキュームレータ溶接構造 1 について、 以下その動作、 作用を説明する。
まず、 アルミニウムパイプ 4の内周にステンレススリーブ 8が挿入 される。 このときステンレススリーブ 8の端面がアルミニウムパイプ 4の端面と一致する位置まで挿入される。 ステンレススリーブ 8は 1 〜 1 . 5 m m幅のスリッ ト開口部 7の分ほど一旦周方向に縮ませて挿 入される。 挿入後にはスプリングバック効果によりわずかに復帰する ため、 これによりステンレススリーブ 8はアルミニウムパイプ 4の内 周に堅固に圧接する。 なお、 挿入後アルミニウムパイプ 4の外面を変 形させる、 あるいはディンプルなどの窪みを設けるなど、 すなわち力 シメ部 9を設け、 より強固に固定してもよい。
またステンレススリーブ 8の外周 6には段差がないものとすること で、 ステンレススリーブ 8の外面をアルミニゥムパイプ 4の内面に強 く密着させることができ、 溶接時のズレゃ落下を防止できる。 またそ れはアルミニウムパイプ 4とステンレススリーブ 8とのクリアランス を最小にすることが可能となり、 溶接時のアルミニウム量を確保する ことができ、 溶接不良低減につながる。
さらに次にステンレススリーブ 8を挿入したアルミニウムパイプ 4 はビ一ディング加工部 3までアルミニウムアキュームレータ 5の内周 へ挿入され、 アルミニウムパイプ 4とアルミニウムアキュームレータ 5とステンレススリーブ 8が重ね合わせられる。 なお、 アルミニウム アキユーム 5の端面の角は溶接時のアルミニウム量確保のため、 内外 とも略直角として面取りなどを設けないことが望ましい。
またアルミニウムパイプ 4のアルミニウムアキュ一ム 5への挿入代 は、 アルミニウムアキュームレータ絞り加工部内面 1 0の接線とアル ミニゥムアキュームレータ内壁 1 1 との交点より端面方向側に位置さ せることで、 アルミニウムパイプ 4およびステンレススリーブ 8がァ ルミニゥムアキュームレータ 5内へ飛び出さないため、 アルミニウム アキュームレータ内壁 1 1 を伝う冷凍機油の流れを阻害しにくいため、 圧縮機信頼性を向上できる。
次に重ね合わせたつなぎ部 1 2の外周が溶接される。 これらにより、 溶接部に充分なアルミニウム量が確保できるため溶接不良の低減が可 能となり手直しや再生産などの低減が図られ生産コスト低減が可能と なる。
また、 溶接不良が原因での冷媒漏れも低減することができることか ら、 冷蔵庫などの冷凍システム内での熱交換器にこの溶接構造を用い ることにより、 イソブタンやプロパンなどの可燃性冷媒を使用する場 合の冷媒漏れによる発火の危険性も低減することができる。 また、 ァ ルミニゥムパイプ 4およびステンレススリーブ 8がアルミニウムアキ ユームレー夕 5内へ飛び出さないため、 冷凍機油の流れを妨げず圧縮 機の信頼性を向上できる。
この様に、 本発明にかかるアルミニウムアキュームレータ溶接構造 および溶接方法は、 溶接不良を充分低減できるとともに冷凍機油の円 滑な流れが可能となるので、 アルミニウムを主体とした冷凍冷蔵およ び空調用、 自動車用、 給湯器用の熱交換器等の用途にも適用できる。
(実施の形態 2 )
図 3は、 本発明の実施の形態 2におけるアルミニウムアキユームレ 一夕溶接構造断面図、 図 4は同実施の形態のステンレススリーブ斜視 図である。 図 3、 図 4においてアルミニウムアキュームレータ溶接構 造 1は、 例えば冷蔵庫の冷凍システム内で使用されるアキユームレ一 夕の出口で使用され内部を冷媒 2が流動する伝熱管であるビーディン グ加工部 3を有したアルミニウムパイプ 4と、 熱交換器 （図 5を用い て後程説明する） の熱負荷により液冷媒が直接圧縮機 （図示せず） へ 直接流れないように液冷媒を貯留してガス化した後に圧縮機へ送り込 む役割をもつアルミニウムアキユームレ一夕 5と、 溶接時にアルミ二 ゥムパイプ 4の内部へのアルミニウム溶け込みによるアルミニウムパ ィプ詰り防止用のステンレススリーブ 8から構成されている。 ステン レススリーブ 8はステンレス管の一方の端面を管外方向に折り曲げ加 ェし折り曲げ部 8 aを有した構造である。 なお、 ここでいうアルミ二 ゥムとは純アルミニウムのほかにアルミニウム合金を含むものとし、 ステンレスについては腐食の観点からオーステナイ 卜系を使用するこ とが望ましい。
以上のように構成されたアルミニウムアキュ一ムレー夕溶接構造 1 について、 以下その動作、 作用を説明する。
まず、 アルミニウムパイプ 4の内周にステンレススリーブ 8が挿入 される。 このときステンレススリーブ 8の折り曲げ部 8 aがアルミ二 ゥムパイプ 4の端面と一致したところで止まるためステンレススリー ブ 8の位置決めが容易にできるため、 生産性を向上でき生産コスト低 減が可能となる。 なお、 ステンレススリーブ 8に用いるステンレス管 の外径は、 ステンレススリーブ 8のズレゃ落下を防止するためと溶接 時のアルミニウム溶け込み量を最少とする目的で、 挿入するアルミパ ィプ 4の内径よりわずかに小さい径が設定される。
また、 アルミパイプ 4にはディンプルなどの窪みを設けるなど、 す なわち力シメ部 9を設け固定してもよい。 ステンレス管を用いたステ ンレススリーブ 8には円周上にスリツ トゃ段差がないため、 ステンレ ススリーブ 8の外周 6をアルミニウムパイプ 4の内面に密着させるこ とができ、 溶接時のズレゃ落下を防止できる。 また溶接時にアルミ二 ゥム溶け込み全くなく、 溶接時のアルミニウム量を確保することがで き、 溶接不良低減につながり、 かつアルミパイプ詰りを完全に防止で さる。
次にステンレススリーブ 8を挿入したアルミニウムパイプ 4がビー ディング加工部 3までアルミニウムアキュームレータ 5の内周へ挿入 され、 アルミニウムパイプ 4とアルミニウムアキュームレータ 5とス テンレススリーブ 8が重ね合わせられる。 なお、 アルミニウムアキュ ーム 5の端面の角は溶接時のアルミニウム量確保のため、 内外とも略 直角として面取りなどを設けないことが望ましい。 またアルミニウム パイプ 4のアルミニウムアキユーム 5への挿入代は、 アルミニウムァ キュームレー夕絞り加工部内面 1 0の接線とアルミニウムアキユーム レー夕内壁 1 1 との交点より端面方向側に位置するように決定するこ とで、 アルミニウムパイプ 4およびステンレススリーブ 8がアルミ二 ゥムアキュームレータ 5内へ飛び出さないため、 アルミニウムアキュ 一ムレー夕内壁 1 1を伝う冷凍機油の流れを阻害しにくいため、 圧縮 機の信頼性を向上できる。
次に重ね合わせたつなぎ部 1 2の外周が溶接される。 これらにより、 溶接部に充分なアルミニウム量が確保できるため溶接不良の低減が可 能となり手直しや再生産などの低減が図られ生産コスト低減が可能と なる。
また、 溶接不良が原因での冷媒漏れも低減することができることか ら、 冷蔵庫などの冷凍システム内での熱交換器にこの溶接構造を用い ることにより、 イソブ夕ンゃプロパンなどの可燃性冷媒を使用する場 合の冷媒漏れも低減することができる。 また、 アルミニウムパイプ 4 およびステンレススリーブ 8がアルミニウムアキュームレータ 5内へ 飛び出さないため、 冷凍機油の流れを妨げず圧縮機の信頼性を向上で きる。
実施の形態 1、 実施の形態 2で説明したアキュームレータ一の溶接 構造を備えた熱交換器について、 第 5図とともに、 次に説明する。 図 5は、 本発明の実施の形態 1、 2におけるアキュームレータ一溶 接構造を備えた熱交換器の正面図である。
熱交換器 1 0 0は、 直管部 1 0 1 a及び曲管部 1 0 1 bが連続する 蛇行状に曲げ加工して成る冷媒管 1 0 1 と、 冷媒管 1 0 1の外表面に 固定されたフィン 1 0 2と、 からなる。
アルミニウムアキュムレータ 5は、 冷媒管 1 0 1の先端と、 アルミ ニゥムパイプ 4に接続されている。
この様に、 本発明にかかるアルミニウムアキュームレータ溶接構造 および溶接方法は、 溶接不良を充分低減できるとともに冷凍機油の円 滑な流れが可能となるので、 アルミニウムを主体とした冷凍冷蔵およ び空調用、 自動車用、 給湯器用の熱交換器等の用途にも適用できる。 以上の各実施の形態での説明から明らかなように、 本発明は、 溶接 不良を充分低減できるとともに冷凍機油の円滑な流れが可能なアルミ ニゥムアキユームレー夕溶接構造および溶接方法ならびに熱交換器を 提供することができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかるアルミニウムアキュームレータ溶接 構造および溶接方法は、 溶接不良を充分低減できるとともに冷凍機油 の円滑な流れが可能となるので、 アルミニウムを主体とした冷凍冷蔵 および空調用、 自動車用、 給湯器用の熱交換器等の用途にも適用でき る。

Claims

請求の範囲
1 . ビーディング加工部を有したアルミニウムパイプと、
アルミニウム管両端を絞り加工して成形されたアルミニウムァ キュームレータと、
ステンレススリーブと
を備え、
前記アルミニウムパイプ端部には前記ステンレススリーブ端面 が前記アルミニウムパイプ端面と一致するように挿入され、
前記アルミニウムパイプは前記ビーディ ング加工部まで前記ァ ルミニゥムアキュームレータ端部へ挿入され、
前記アルミニウムパイプと前記アルミニウムアキュームレータ と前記ステンレススリーブを重なり合うつなぎ部で溶接されたアルミ ニゥムアキュ一ムレー夕の溶接構造。
2 . 前記ステンレススリーブは、 円筒状に成形されたステンレス板 において円筒部の外周が前記アルミニウムパイプの内面に密着する請 求項 1に記載のアルミニウムアキュ一ムレー夕の溶接構造。
3 . 前記ステンレススリーブは、 ステンレス管の一方の端面が管外 方向に折り曲げられている請求項 1 に記載のアルミニウムアキュ一ム レー夕の溶接構造。
4 . 前記アルミニウムパイプ端部は、 絞り加工部内面接線と前記ァ ルミニゥムアキュームレータ内壁との交点より端面方向に位置してい る請求項 1に記載のアルミニウムアキュームレータの溶接構造。
5 . 前記アルミニウムパイプ外面には、 前記ステンレススリーブを 固定するカシメ部が設けられている請求項 1 に記載のアルミニウムァ キュームレー夕の溶接構造。
6 . 前記アルミニウムアキュームレータ端面の角は内外とも直角で ある請求項 1に記載のアルミニウムアキュームレータの溶接構造。
7 . 請求項 1から請求項 6のいずれか一項に記載のアルミニウムァ キュームレー夕の溶接構造を備えた熱交換器。
8 . ビーディ ング加工部を有したアルミニウムパイプと、 アルミ二 ゥム管両端を絞り加工して成形されたアルミニウムアキュームレータ と、 ステンレススリーブとを備え、
前記アルミニウムパイプ端部には前記ステンレススリーブ端面 が前記アルミニウムパイプ端面と一致するように挿入された後、 前記 アルミニウムパイプは前記ビーディ ング加工部まで前記アルミニウム アキュームレータ端部へ挿入され、
前記アルミニウムパイプと前記アルミニウムアキュームレータ と前記ステンレススリーブを重なり合うつなぎ部で溶接されるアルミ ニゥムアキュームレータの溶接方法。
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