JP2005083673A - Multilayer heat exchanger - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayer heat exchanger for reducing the deterioration in an atmosphere in vacuum brazing, and avoiding brazing failure of a tube sheet. <P>SOLUTION: This multilayer heat exchanger 10 is constituted so that one tube sheet 5a has an inside flange part 151 projecting toward the outside of a tube sheet assembly 15; the other tube sheet 5b has an outside flange part 152 formed of an outer dimension smaller than an inner dimension of the inside flange part 151, and projecting toward the outside of the tube sheet assembly 15; and when laminating the tube sheet assembly 15, a brazing material supply part 153 for supplying a powder brazing material X, is arranged in a fitting part of the inside flange part 151 and the outside flange part 152 for forming a communicating part 5c. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、熱交換媒体用の流路を形成するチューブシートが積層されてなるコアを具備した積層型熱交換器に関するものである。   The present invention relates to a stacked heat exchanger including a core formed by stacking tube sheets that form a flow path for a heat exchange medium.

従来、この種の積層型熱交換器としては、例えば図６に示すように、第１の熱交換媒体Ａを流す熱交換器本体としてのコア２と、このコア２が収容され、第２の熱交換媒体Ｂを流すケース３と、このケース３に接続され、第２の熱交換媒体Ｂの流入・流出を行う入口ダクト４および出口ダクト５とを有してなる積層型熱交換器１がある。   Conventionally, as this type of stacked heat exchanger, for example, as shown in FIG. 6, a core 2 as a heat exchanger body for flowing a first heat exchange medium A, and the core 2 are accommodated. A laminated heat exchanger 1 having a case 3 for flowing the heat exchange medium B, and an inlet duct 4 and an outlet duct 5 connected to the case 3 and for flowing in / out of the second heat exchange medium B is provided. is there.

コア２は図７に示すように、後述するチューブシート６ａ、６ｂ（図８参照）から構成され第１の熱交換媒体Ａを流すチューブシート組立体としてのチューブ６と、このチューブ６における熱交換を促進させるためのフィン７とが交互に積層されてなり、入口タンク部８から流入した第１の熱交換媒体Ａを出口タンク部９から流出するようになされている。   As shown in FIG. 7, the core 2 is composed of tube sheets 6a and 6b (see FIG. 8), which will be described later, and the tube 6 as a tube sheet assembly through which the first heat exchange medium A flows, and heat exchange in the tube 6 The first heat exchange medium A that has flowed in from the inlet tank portion 8 flows out from the outlet tank portion 9.

そして、このような積層型熱交換器１では、チューブ６内を流れる第１の熱交換媒体Ａによってチューブ６やフィン７が加熱または冷却され、この加熱または冷却されたチューブ６やフィン７の近傍を第２の熱交換媒体Ｂが流れる際に、チューブ６やフィン７を逆に冷却または加熱して第１の熱交換媒体Ａを冷却または加熱する熱交換の繰り返しにより、第１の熱交換媒体Ａと第２の熱交換媒体Ｂとの間で熱交換を行うようになっている。   In such a stacked heat exchanger 1, the tubes 6 and the fins 7 are heated or cooled by the first heat exchange medium A flowing through the tubes 6, and the vicinity of the heated or cooled tubes 6 and the fins 7 is obtained. When the second heat exchange medium B flows, the tube 6 and the fins 7 are cooled or heated in reverse to cool or heat the first heat exchange medium A, thereby repeating the first heat exchange medium. Heat exchange is performed between A and the second heat exchange medium B.

近年、この積層型熱交換器１における耐熱性や耐食性の向上を図るため、積層型熱交換器１を構成するチューブ６やフィン７等の構成部品に、ステンレス鋼を用いる傾向がある。   In recent years, in order to improve the heat resistance and corrosion resistance of the laminated heat exchanger 1, stainless steel tends to be used for components such as the tubes 6 and the fins 7 constituting the laminated heat exchanger 1.

このようなステンレス鋼でなるチューブ６やフィン７等の構成部品を用いる場合、積層型熱交換器１は各構成部品を互いにろう材を用いて真空ろう付することにより形成される。   When using components such as tubes 6 and fins 7 made of stainless steel, the laminated heat exchanger 1 is formed by vacuum brazing each component using a brazing material.

このろう材としては、ＪＩＳ規格に規定された銅（Ｃｕ）系ろう材、ニッケル（Ｎｉ）系ろう材等の様々な種類があり、とりわけ、ニッケルろう材が、銅系ろう材等に比べて耐熱性や耐食性が良好である等の利点を有することから広く使用されている。   As this brazing material, there are various types such as copper (Cu) brazing material and nickel (Ni) brazing material specified in JIS standard. Widely used because it has advantages such as good heat resistance and corrosion resistance.

このニッケルろう材は、一般的に加工するのが困難であることから粉末状で使用されるため、ろう付け熱処理する前に接合部表面にバインダーを用いて固定する必要がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１５０１２６号公報 Since this nickel brazing material is generally used in powder form because it is difficult to process, it is necessary to fix it to the joint surface with a binder before brazing heat treatment (for example, patent document) 1).
JP 2001-150126 A

ところで、かかる積層型熱交換器１のコア２において、チューブ６は図８に示すように、積層方向における隣り合うチューブ６間を連通する連通部としてのタンク部６ｃ側（すなわち、図７における入口タンク部８または出口タンク部９と連通する部分）に、チューブ６の外方へ向けて突出する内方フランジ部６１を形成した一方のチューブシート６ａと、同じくタンク部６ｃ側に前記内方フランジ部６１の内寸よりも小さい外寸でなり、チューブ６の外方へ向けて突出する外方フランジ部６２を形成した他方のチューブシート６ｂとが最中合わせに組み立てられて形成されている。   By the way, in the core 2 of the laminated heat exchanger 1, as shown in FIG. 8, the tube 6 is on the tank portion 6 c side (that is, the inlet in FIG. 7) as a communicating portion that communicates between adjacent tubes 6 in the lamination direction. One portion of the tube seat 6a in which an inward flange portion 61 protruding outward of the tube 6 is formed on the tank portion 8 or the outlet tank portion 9), and the inner flange on the tank portion 6c side. The other tube sheet 6b, which has an outer dimension smaller than the inner dimension of the portion 61 and has an outer flange portion 62 projecting outward from the tube 6, is assembled and formed in the middle.

そして、これらチューブシート６ａ、６ｂは、それぞれ重なり合う部分に全面的に粉末状のニッケルろう材Ｘ（以下、これを単に粉末ろう材Ｘと称する）が供給されており、この粉末ろう材を介してろう付け接合されている。因みに、図８では便宜上、フィン７として１組のチューブ６内におけるチューブシート６ａ、６ｂ間に配設されるインナーフィンのみを図示しているが、この場合、フィン７としては、積層されるチューブ６間に配設される図示省略したアウターフィンを含んでもよい。   The tube sheets 6a and 6b are supplied with a powdery nickel brazing material X (hereinafter simply referred to as a powder brazing material X) over the overlapping portions of the tube sheets 6a and 6b. It is brazed. In FIG. 8, for convenience, only the inner fins disposed between the tube sheets 6a and 6b in the pair of tubes 6 are illustrated as the fins 7. In this case, the fins 7 are stacked tubes. An outer fin (not shown) disposed between the six members may be included.

しかしながら、このように粉末ろう材Ｘを使用する場合、その粉末の粒子の大きさが最大63〔μm〕〜150〔μm〕と大きいため、この大きな粒子でなる粉末ろう材Ｘが供給されたタンク部６ｃにおける積層方向で隣り合うチューブ６間の内方フランジ部６１と外方フランジ部６２との位置合わせが困難となり、例えば図９に示すように、内方フランジ部６１が浮いた状態で外方フランジ部６２に積層される積層組み付け不良によって、これら内方フランジ部６１と外方フランジ部６２との間に隙間６３が生じ、結果として、ろう付け不良を引き起こす場合があった。   However, when the powder brazing material X is used in this way, the size of the particles of the powder is as large as 63 [μm] to 150 [μm], so the tank to which the powder brazing material X consisting of these large particles is supplied It becomes difficult to align the inner flange portion 61 and the outer flange portion 62 between the adjacent tubes 6 in the stacking direction of the portion 6c. For example, as shown in FIG. Due to the poor lamination assembly stacked on the side flange portion 62, a gap 63 is formed between the inner flange portion 61 and the outer flange portion 62, and as a result, a brazing failure may occur.

また、このような粉末ろう材Ｘを用いる場合、当該粉末ろう材Ｘを供給部分に固定するためにバインダーが使用されており、通常、このバインダーは、ろう付け時の加熱によって蒸発して除去される。   Further, when such a powder brazing material X is used, a binder is used to fix the powder brazing material X to the supply portion, and this binder is usually removed by evaporation by heating during brazing. The

ところが、図１０にも示すようなタンク部６ｃ側における内方フランジ部６１と外方フランジ部６２とが嵌合したガスの抜け難い部分では、バインダーが蒸発する際のガスが残留する場合があり、この結果、積層されたチューブ６におけるチューブシート６ａ、６ｂ間のろう付け部分にボイド６４を生じ易くしてしまう問題があった。このように、チューブシート６ａ、６ｂ間のろう付け部分にボイド６４が生じた場合、当該ボイド６４部分が隙間となるため、ろう付け不良を引き起こす原因となってしまう。   However, in the portion where the inner flange portion 61 and the outer flange portion 62 on the tank portion 6c side are fitted as shown in FIG. 10 and the gas is difficult to escape, the gas when the binder evaporates may remain. As a result, there is a problem that the void 64 is easily generated in the brazed portion between the tube sheets 6a and 6b in the stacked tubes 6. Thus, when the void 64 arises in the brazing part between the tube sheets 6a and 6b, since the said void 64 part becomes a clearance gap, it will cause a brazing defect.

しかも、一般的にバインダーのような樹脂分は、通常の真空ろう付において使用する真空炉内の雰囲気（真空度）の悪化や、炉内の汚染につながるおそれがあるため、このようなろう付けに使用するのは好ましくない。   In addition, a resin component such as a binder may lead to deterioration of the atmosphere (vacuum degree) in the vacuum furnace used in normal vacuum brazing and contamination in the furnace. It is not preferable to use it.

そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、真空ろう付時における雰囲気の悪化を低減するとともに、チューブシートのろう付け不良を未然に回避し得る積層型熱交換器を提供するものである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a laminated heat exchanger that can reduce deterioration of the atmosphere during vacuum brazing and can avoid the brazing failure of the tube sheet. Is.

請求項１にあっては、２枚のチューブシートを最中合わせにして組み立てたチューブシート組立体を複数積層するとともに、これら複数のチューブシート組立体を連通する連通部を有し、上記チューブシートおよび上記チューブシート組立体が粉末ろう材を介して真空ろう付けされた積層型熱交換器において、一方の上記チューブシートが、上記チューブシート組立体の外方へ向けて突出する内方フランジ部を有するとともに、他方の上記チューブシートが、上記内方フランジ部の内寸よりも小さい外寸でなり上記チューブシート組立体の外方へ向けて突出する外方フランジ部を有し、上記チューブシート組立体を積層した際、上記連通部を形成する上記内方フランジ部と上記外方フランジ部との嵌合部に、上記粉末ろう材を供給するろう材供給部を設けるようにした。   The tube sheet according to claim 1, wherein the tube sheet assembly includes a plurality of stacked tube sheet assemblies that are assembled with two tube sheets assembled together, and a communication portion that communicates the plurality of tube sheet assemblies. In the laminated heat exchanger in which the tube sheet assembly is vacuum brazed via a powder brazing material, one of the tube sheets has an inner flange portion protruding outward of the tube sheet assembly. And the other tube sheet has an outer flange portion having an outer dimension smaller than the inner dimension of the inner flange portion and projecting outward of the tube sheet assembly, and the tube sheet assembly A brazing material that supplies the powder brazing material to a fitting portion between the inner flange portion and the outer flange portion that form the communication portion when a solid body is laminated. And to provide a feeding unit.

請求項２にあっては、請求項１に記載の各チューブシート組立体の上記外方フランジ部に、積層方向に隣り合う他の各上記チューブシート組立体の上記内方フランジ部を位置決めする位置決め部を設けるようにした。   According to claim 2, the positioning of positioning the inner flange portion of each of the other tube sheet assemblies adjacent to each other in the stacking direction on the outer flange portion of each tube sheet assembly according to claim 1 A part was provided.

請求項３にあっては、請求項１または２に記載の各チューブシート組立体が、上記一方のチューブシートの周囲を上記他方のチューブシート側に折り曲げてなるかしめ部を設けて組み立てられてなり、上記かしめ部に、上記ろう材供給部を設けるようにした。   In claim 3, each tube sheet assembly according to claim 1 or 2 is assembled by providing a caulking portion formed by bending the periphery of the one tube sheet toward the other tube sheet. The brazing material supply unit is provided in the caulking unit.

請求項１によれば、一方のチューブシートにおける内方フランジ部と、他方のチューブシートにおける外方フランジ部との嵌合部に、粉末ろう材を供給するろう材供給部を設けるようにしたことにより、これら一方および他方のチューブシート間へは、ろう付け加熱時に熔解したろう材がろう材供給部から供給されることから、チューブシート組立体を積層する組付時に、これら一方および他方のチューブシート間へ粉末ろう材を供給する必要がないため、連通部における積層方向で隣り合うチューブシート組立体間の内方フランジ部と外方フランジ部との位置合わせが容易になり、これら内方フランジ部と外方フランジ部との間に隙間が生じることなく、内方フランジ部が浮いた状態で外方フランジ部に積層される積層組み付け不良を防止することができる。   According to the first aspect, the brazing material supply portion for supplying the powder brazing material is provided in the fitting portion between the inner flange portion in one tube sheet and the outer flange portion in the other tube sheet. Therefore, the brazing material melted at the time of brazing heating is supplied between the one and the other tube sheets from the brazing material supply unit, so that at the time of assembly for stacking the tube sheet assemblies, the one and the other tubes Since it is not necessary to supply the powder brazing material between the sheets, it becomes easy to align the inner flange portion and the outer flange portion between the adjacent tube sheet assemblies in the stacking direction in the communication portion. No gap between the outer flange part and the outer flange part prevents the stacking assembly failure that is laminated on the outer flange part with the inner flange part floating Rukoto can.

しかも、ろう材供給部に粉末ろう材を保持することができるため、バインダーを用いることなく真空ろう付けを実施することができ、真空炉内の汚染を未然に防止することができる。   Moreover, since the powder brazing material can be held in the brazing material supply unit, vacuum brazing can be performed without using a binder, and contamination in the vacuum furnace can be prevented in advance.

かくして、真空ろう付時における雰囲気の悪化を低減するとともに、チューブシートのろう付け不良を未然に回避し得る積層型熱交換器を提供することができる。   Thus, it is possible to provide a stacked heat exchanger that can reduce the deterioration of the atmosphere during vacuum brazing and avoid the defective brazing of the tube sheet.

請求項２によれば、請求項１に記載の各チューブシート組立体の外方フランジ部に、積層方向に隣り合う他の各チューブシート組立体の内方フランジ部を位置決めする位置決め部を設けるようにしたことにより、当該積層方向で隣り合うチューブシート組立体間の内方フランジ部と外方フランジ部との位置合わせを格段と容易にすることができ、チューブシート組立体を積層する組付作業効率を向上させることができる。   According to claim 2, a positioning portion for positioning the inner flange portion of each of the other tube sheet assemblies adjacent to each other in the stacking direction is provided on the outer flange portion of each tube sheet assembly according to claim 1. As a result, the positioning of the inner flange portion and the outer flange portion between the adjacent tube sheet assemblies in the stacking direction can be greatly facilitated, and the assembly work for stacking the tube sheet assemblies Efficiency can be improved.

請求項３によれば、請求項１または２に記載の各チューブシート組立体に、一方のチューブシートの周囲を他方のチューブシート側に折り曲げてなるかしめ部を設け、このかしめ部にろう材供給部を設けるようにしたことにより、このかしめ部においても、ろう付け加熱時に熔解したろう材がろう材供給部から供給されることから、チューブシート組立体の組み立て作業における当該かしめ部のかしめ加工時に、これら一方および他方のチューブシートにおけるかしめ部へ粉末ろう材を供給する必要がないため、かしめ加工時に粉末ろう材が存在することによる加工不良をも防止することができる。   According to claim 3, each tube sheet assembly according to claim 1 or 2 is provided with a caulking portion formed by bending the periphery of one tube sheet toward the other tube sheet side, and brazing material is supplied to the caulking portion. Since the brazing material melted at the time of brazing is also supplied from the brazing material supply unit, the caulking part in the assembling work of the tube sheet assembly is also performed in this caulking part. In addition, since it is not necessary to supply the powder brazing material to the caulking portions of the one and other tube sheets, it is possible to prevent processing defects due to the presence of the powder brazing material during caulking.

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１〜図４は、本発明における積層型熱交換器の一実施形態を示し、図１は積層型熱交換器の概略構成を示す斜視図、図２は図１の積層型熱交換器における要部（コア）を示す斜視図、図３は図２のコアを拡大して示す断面図、図４は図２におけるコアの組立手順を示す断面図である。   1 to 4 show an embodiment of a laminated heat exchanger according to the present invention, FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the laminated heat exchanger, and FIG. 2 is a schematic view of the laminated heat exchanger of FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the core of FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view showing an assembly procedure of the core in FIG.

図１において１０は、本実施形態による積層型熱交換器を示し、第１の熱交換媒体Ａを流すコア１１と、このコア１１が収容され、第２の熱交換媒体Ｂを流すケース１２と、このケース１２に接続され、第２の熱交換媒体Ｂの流入・流出を行う入口ダクト１３および出口ダクト１４とを備えている。   In FIG. 1, reference numeral 10 denotes the stacked heat exchanger according to the present embodiment. The core 11 flows the first heat exchange medium A, and the case 12 accommodates the core 11 and flows the second heat exchange medium B. The inlet duct 13 and the outlet duct 14 are connected to the case 12 and allow the second heat exchange medium B to flow in and out.

コア１１は図２に示すように、後述するチューブシート１５ａ、１５ｂ（図３参照）から構成され、第１の熱交換媒体Ａを流すチューブシート組立体としてのチューブ１５と、このチューブ１５における熱交換を促進させるためにろう付け法を用いて接続されたフィン１６とが交互に積層されてなり、入口タンク部１７から流入した第１の熱交換媒体Ａを出口タンク部１８から流出するようになされている。この実施形態の場合、チューブ１５およびフィン１６は、熱伝導性の優れたステンレス鋼を用いて作成されている。   As shown in FIG. 2, the core 11 is composed of tube sheets 15a and 15b (see FIG. 3), which will be described later, a tube 15 as a tube sheet assembly through which the first heat exchange medium A flows, and heat in the tube 15 Fins 16 connected by using a brazing method are alternately stacked to promote the exchange so that the first heat exchange medium A flowing in from the inlet tank portion 17 flows out from the outlet tank portion 18. Has been made. In the case of this embodiment, the tubes 15 and the fins 16 are made using stainless steel having excellent thermal conductivity.

そして、このような積層型熱交換器１０では、チューブ１５内を流れる第１の熱交換媒体Ａによってチューブ１５やフィン１６が加熱または冷却され、この加熱または冷却されたチューブ１５やフィン１６の近傍を第２の熱交換媒体Ｂが流れる際に、チューブ１５やフィン１６を逆に冷却または加熱して第１の熱交換媒体Ａを冷却または加熱する熱交換の繰り返しにより、第１の熱交換媒体Ａと第２の熱交換媒体Ｂとの間で熱交換を行うようになっている。   In such a stacked heat exchanger 10, the tubes 15 and fins 16 are heated or cooled by the first heat exchange medium A flowing in the tubes 15, and the vicinity of the heated or cooled tubes 15 and fins 16. When the second heat exchange medium B flows, the tube 15 and the fins 16 are cooled or heated in reverse to cool or heat the first heat exchange medium A, thereby repeating the first heat exchange medium. Heat exchange is performed between A and the second heat exchange medium B.

かかる構成に加えて、本実施形態の場合、チューブ１５は図３に示すように、積層方向における隣り合うチューブ１５間を連通する連通部としてのタンク部１５ｃ側（すなわち、図２における入口タンク部１７または出口タンク部１８と連通する部分）に、チューブ１５の外方へ向けて突出する内方フランジ部１５１を形成した一方のチューブシート１５ａと、同じくタンク部１５ｃ側に前記内方フランジ部１５１の内寸よりも小さい外寸でなり、チューブ１５の外方へ向けて突出する外方フランジ部１５２を形成した他方のチューブシート１５ｂとが最中合わせに組み立てられて形成されており、これら積層されたチューブ１５間における内方フランジ部１５１と、外方フランジ部１５２との嵌合部には、粉末ろう材Ｘを供給するためのろう材供給部１５３が設けられている。   In addition to such a configuration, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the tube 15 is connected to the tank portion 15c side as a communicating portion that communicates between adjacent tubes 15 in the stacking direction (that is, the inlet tank portion in FIG. 2). 17 or a portion communicating with the outlet tank portion 18), one tube sheet 15 a having an inner flange portion 151 projecting outward from the tube 15, and the inner flange portion 151 on the tank portion 15 c side. The outer tube portion 15b having an outer dimension smaller than the inner size of the tube 15 and formed on the other tube sheet 15b that forms the outer flange portion 152 projecting toward the outer side of the tube 15 is assembled and formed in the middle. A filter for supplying the powder brazing material X to the fitting portion between the inner flange portion 151 and the outer flange portion 152 between the formed tubes 15. Material supply portion 153 is provided.

これにより、これら一方および他方のチューブシート１５ａ、１５ｂ間へは、ろう付け加熱時に熔解したろう材Ｘがろう材供給部１５３から供給されることから、チューブ１５を積層する組付時に、これら一方および他方のチューブシート１５ａ、１５ｂ間へ粉末ろう材Ｘを供給する必要がないため、タンク部１５ｃにおける積層方向で隣り合うチューブ１５、１５間の内方フランジ部１５１と外方フランジ部１５２との位置合わせが容易になる。   As a result, the brazing material X melted during the brazing heating is supplied from the brazing material supply unit 153 between the one and the other tube sheets 15a, 15b. Since it is not necessary to supply the powder brazing material X between the other tube sheets 15a and 15b, the inner flange portion 151 and the outer flange portion 152 between the tubes 15 and 15 adjacent to each other in the stacking direction in the tank portion 15c. Positioning becomes easy.

従って、これら内方フランジ部１５１と外方フランジ部１５２との間に従来のような隙間６３（図９参照）が生じることなく、内方フランジ部１５１が浮いた状態で外方フランジ部１５２に積層される積層組み付け不良を防止することができるようになされている。   Accordingly, a gap 63 (see FIG. 9) as in the prior art is not formed between the inner flange portion 151 and the outer flange portion 152, and the outer flange portion 152 is in a state where the inner flange portion 151 is floated. It is possible to prevent the lamination assembly failure to be laminated.

また、この実施形態の場合、各チューブ１５は、一方のチューブシート１５ａの周囲を他方のチューブシート１５ｂ側に折り曲げてなるかしめ部１５４を設けて組み立てられてなり、一方のチューブシート１５ａが略平面状に形成されるとともに、他方のチューブシート１５ｂが熱交換媒体流路を形成するための立体部１５５と平面部１５６とを有して形成されている。   Further, in the case of this embodiment, each tube 15 is assembled by providing a caulking portion 154 formed by bending the periphery of one tube sheet 15a toward the other tube sheet 15b, and the one tube sheet 15a is substantially flat. The other tube sheet 15b has a three-dimensional part 155 and a flat part 156 for forming a heat exchange medium flow path.

そして、かしめ部１５４には、他方のチューブシート１５ｂ側へ折り曲げられた一方のチューブシート１５ａ端部が、他方のチューブシート１５ｂの平面部１５６から離れる方向に曲げられた立ち上がり部１５７が設けられており、この立ち上がり部１５７と他方のチューブシート１５ｂの立体部１５５との間が、ろう材供給部１５３として機能するようになっている。   The caulking portion 154 is provided with a rising portion 157 in which an end portion of one tube sheet 15a bent toward the other tube sheet 15b is bent in a direction away from the flat portion 156 of the other tube sheet 15b. The space between the rising portion 157 and the three-dimensional portion 155 of the other tube sheet 15b functions as a brazing material supply portion 153.

これにより、このかしめ部１５４においても、ろう付け加熱時に熔解したろう材Ｘがろう材供給部１５３から供給されることから、チューブ１５の組み立て作業における当該かしめ部１５４のかしめ加工時に、これら一方および他方のチューブシート１５ａ、１５ｂにおけるかしめ部１５４へ粉末ろう材Ｘを供給する必要がないため、かしめ加工時に粉末ろう材Ｘが存在することによる加工不良を防止することができるようになされている。   Thereby, also in this caulking part 154, since the brazing material X melted at the time of brazing heating is supplied from the brazing material supply part 153, at the time of caulking processing of the caulking part 154 in the assembly work of the tube 15, one of these and Since it is not necessary to supply the powder brazing material X to the caulking portion 154 in the other tube sheet 15a, 15b, it is possible to prevent processing defects due to the presence of the powder brazing material X during caulking.

さて、このような積層型熱交換器１０のコア１１は、以下のような手順に基づきろう付される。   Now, the core 11 of the laminated heat exchanger 10 is brazed based on the following procedure.

すなわち、かかるコア１１は、まず図４（ａ）に示すように、一方のチューブシート１５ａ上にフィン１６（インナーフィン）を介して他方のチューブシート１５ｂを置き、一方のチューブシート１５ａの周囲を他方のチューブシート１５ｂ側に折り曲げてかしめ部１５４を形成した後、このかしめ部１５４に粉末ろう材Ｘを供給して１層目のチューブ１５を形成するとともに、他方のチューブシート１５ｂ上にフィン１６（アウターフィン）を配置する。   That is, as shown in FIG. 4A, the core 11 first places the other tube sheet 15b on one tube sheet 15a via the fins 16 (inner fins), and surrounds the one tube sheet 15a. After the caulking portion 154 is formed by being bent toward the other tube sheet 15b side, the powder brazing material X is supplied to the caulking portion 154 to form the first layer tube 15, and the fin 16 is formed on the other tube sheet 15b. (Outer fin) is arranged.

次に図４（ｂ）に示すように、前記１層目のチューブ１５上に次の層となる一方のチューブシート１５ａを配置し、この一方のチューブシート１５ａ上にフィン１６（インナーフィン）を介して他方のチューブシート１５ｂを置く。そして、２層目となる一方のチューブシート１５ａの周囲を他方のチューブシート１５ｂ側に折り曲げてかしめ部１５４を形成して２層目のチューブ１５を形成する。   Next, as shown in FIG. 4B, one tube sheet 15a to be the next layer is arranged on the first tube 15 and fins 16 (inner fins) are arranged on the one tube sheet 15a. Through which the other tube sheet 15b is placed. Then, the periphery of one tube sheet 15a which is the second layer is bent toward the other tube sheet 15b to form a caulking portion 154 to form the second layer tube 15.

この後、図４（ｃ）に示すように、２層目のかしめ部１５４および、１層目のチューブ１５における他方のチューブシート１５ｂの外方フランジ部１５２と２層目のチューブ１５における一方のチューブシート１５ａの内方フランジ部１５１との嵌合部に粉末ろう材Ｘを供給するとともに、２層目の他方のチューブシート１５ｂ上にフィン１６（アウターフィン）を配置する。   Thereafter, as shown in FIG. 4 (c), the second layer caulking portion 154 and the outer flange portion 152 of the other tube sheet 15b in the first layer tube 15 and one of the second layer tube 15 The powder brazing material X is supplied to the fitting portion of the tube sheet 15a with the inner flange portion 151, and the fins 16 (outer fins) are disposed on the other tube sheet 15b of the second layer.

そして、これらの工程を繰り返すことによって、コア１１を仮り組みした後、図外の真空炉に仮り組みしたコア１１を入れて真空ろう付けされることにより、図２に示すようなコア１１が形成される。   Then, by repeating these steps, the core 11 is temporarily assembled, and then the core 11 temporarily assembled is placed in a vacuum furnace (not shown) and vacuum brazed to form the core 11 as shown in FIG. Is done.

このとき、粉末ろう材Ｘは、ろう材供給部１５３に供給されて保持されるため、従来、粉末ろう材Ｘを保持するために用いていたバインダーを使用する必要がなく、従って、真空ろう付け時における真空炉内の雰囲気（真空度）が悪化するのを低減することができ、真空炉内の汚染を未然に防止することができるようになされている。   At this time, since the powder brazing material X is supplied to and held by the brazing material supply unit 153, it is not necessary to use the binder that has been used to hold the powder brazing material X in the related art, and therefore, vacuum brazing. It is possible to reduce the deterioration of the atmosphere in the vacuum furnace (degree of vacuum) at the time, and to prevent contamination in the vacuum furnace.

以上のように、本発明によれば、一方のチューブシート１５ａにおける内方フランジ部１５１と、他方のチューブシート１５ｂにおける外方フランジ部１５２との嵌合部に、粉末ろう材Ｘを供給するろう材供給部１５３を設けるようにしたことにより、これら一方および他方のチューブシート１５ａ、１５ｂ間へは、ろう付け加熱時に熔解したろう材Ｘがろう材供給部１５３から供給されることから、チューブ１５を積層する組付時に、これら一方および他方のチューブシート１５ａ、１５ｂ間へ粉末ろう材Ｘを供給する必要がないため、タンク部１５ｃにおける積層方向で隣り合うチューブ１５、１５間の内方フランジ部１５１と外方フランジ部１５２との位置合わせが容易になり、これら内方フランジ部１５１と外方フランジ部１５２との間に隙間６３（図９参照）が生じることなく、内方フランジ部１５１が浮いた状態で外方フランジ部１５２に積層される積層組み付け不良を防止することができる。   As described above, according to the present invention, the powder brazing material X is supplied to the fitting portion between the inner flange portion 151 in one tube sheet 15a and the outer flange portion 152 in the other tube sheet 15b. Since the brazing material supply portion 153 is provided, the brazing material X melted during brazing heating is supplied from the brazing material supply portion 153 between the one and the other tube sheets 15a and 15b. Since it is not necessary to supply the powder brazing material X between the one and the other tube sheets 15a and 15b at the time of stacking, the inner flange portion between the tubes 15 and 15 adjacent in the stacking direction in the tank portion 15c. 151 and the outer flange portion 152 are easily aligned, and the inner flange portion 151 and the outer flange portion 152 Gap 63 (see FIG. 9) without occurs, the defective assembly laminated inner flange portion 151 is laminated to the outer flange portion 152 at floating state can be prevented between.

しかも、ろう材供給部１５３に粉末ろう材Ｘを保持することができるため、バインダーを用いることなく真空ろう付けを実施することができ、真空炉内の汚染を未然に防止することができる。   Moreover, since the powder brazing material X can be held in the brazing material supply unit 153, vacuum brazing can be performed without using a binder, and contamination in the vacuum furnace can be prevented in advance.

かくして、この積層型熱交換器１０では、真空ろう付時における雰囲気の悪化を低減するとともに、チューブ１５のろう付け不良を未然に回避することができる。   Thus, in this laminated heat exchanger 10, it is possible to reduce the deterioration of the atmosphere during vacuum brazing and to avoid the brazing failure of the tube 15 in advance.

また、本発明によれば、各チューブ１５に、一方のチューブシート１５ａの周囲を他方のチューブシート１５ｂ側に折り曲げてなるかしめ部１５４を設け、このかしめ部１５４にろう材供給部１５３を設けるようにしたことにより、このかしめ部１５４においても、ろう付け加熱時に熔解したろう材Ｘがろう材供給部１５３から供給されることから、チューブ１５の組み立て作業における当該かしめ部１５４のかしめ加工時に、これら一方および他方のチューブシート１５ａ、１５ｂにおけるかしめ部１５４へ粉末ろう材Ｘを供給する必要がないため、かしめ加工時に粉末ろう材Ｘが存在することによる加工不良をも防止することができる。   Further, according to the present invention, each tube 15 is provided with a caulking portion 154 formed by bending the periphery of one tube sheet 15a toward the other tube sheet 15b, and the brazing material supply portion 153 is provided in the caulking portion 154. As a result, also in the caulking portion 154, the brazing material X melted during brazing heating is supplied from the brazing material supply portion 153. Therefore, during the caulking processing of the caulking portion 154 in the assembly work of the tube 15, Since it is not necessary to supply the powder brazing material X to the caulking portion 154 in the one and the other tube sheets 15a and 15b, it is possible to prevent processing defects due to the presence of the powder brazing material X during caulking.

なお、本発明の熱交換器１０を上述した実施形態を例に取って説明したが、本発明はこれに限ることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。   In addition, although the heat exchanger 10 of the present invention has been described by taking the above-described embodiment as an example, the present invention is not limited to this, and various embodiments can be adopted without departing from the gist of the present invention. .

例えば、図３との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、各チューブ１５の外方フランジ部１５２に、積層方向に隣り合う他の各チューブ１５の内方フランジ部１５１を位置決めする位置決め部１５８を設けるようにしてもよい。この場合、この位置決め部１５８によって、積層方向で隣り合うチューブ１５、１５間の内方フランジ部１５１と外方フランジ部１５２との位置合わせを格段と容易にすることができるため、チューブ１５を積層する組付作業効率を向上させることができる利点を得ることができる。   For example, as shown in FIG. 5 in which parts corresponding to those in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, the inner flanges 151 of the other tubes 15 adjacent to each other in the stacking direction are positioned on the outer flanges 152 of the tubes 15. You may make it provide the positioning part 158 to perform. In this case, the positioning portion 158 can remarkably facilitate the alignment of the inner flange portion 151 and the outer flange portion 152 between the tubes 15 and 15 adjacent in the stacking direction. The advantage which can improve the assembly work efficiency to do can be acquired.

また、上述の実施形態においては、１組のチューブ１５内におけるチューブシート１５ａ、１５ｂ間に配設されるインナーフィンと、積層されるチューブ１５、１５間に配設されるアウターフィンとが設けられ、これら両者をそれぞれフィン１６として用いるようにした場合について説明したが、本発明はこれに限ることなく、フィンとしては、これら両者またはいずれか一方のみが設けられる場合においても広く適用することができる。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, the inner fin arrange | positioned between the tube sheets 15a and 15b in one set of tubes 15 and the outer fin arrange | positioned between the tubes 15 and 15 laminated | stacked are provided. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this, and the present invention can be widely applied even when both or only one of them is provided. .

本発明の一実施形態における積層型熱交換器の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the laminated heat exchanger in one Embodiment of this invention. 図１の積層型熱交換器における要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part in the laminated heat exchanger of FIG. 図２のコアを拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the core of FIG. （ａ）〜（ｃ）は、図２におけるコアの組立手順を示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows the assembly procedure of the core in FIG. 本発明の他の実施形態における積層型熱交換器のコアを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the core of the laminated heat exchanger in other embodiment of this invention. 従来の積層型熱交換器における概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure in the conventional laminated heat exchanger. 図６の積層型熱交換器における要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part in the laminated heat exchanger of FIG. 図７の熱交換器本体における要部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the principal part in the heat exchanger main body of FIG. 図７の熱交換器本体における要部を拡大して示し、従来の積層型熱交換器における問題の説明に供する断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the principal part in the heat exchanger main body of FIG. 7, and uses for description of the problem in the conventional laminated heat exchanger. 図７の熱交換器本体における要部を拡大して示し、従来の積層型熱交換器における問題の説明に供する断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the principal part in the heat exchanger main body of FIG. 7, and uses for description of the problem in the conventional laminated heat exchanger.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 積層型熱交換器
１１ コア（熱交換器本体）
１５ チューブ（チューブシート組立体）
１５ａ 一方のチューブシート
１５ｂ 他方のチューブシート
１５ｃ タンク部（連通部）
１５１ 内方フランジ部
１５２ 外方フランジ部
１５３ ろう材供給部
１５４ かしめ部
１５５ 立体部
１５６ 平面部
１５７ 立ち上がり部
１５８ 位置決め部
Ｘ 粉末ろう材 10 Stacked heat exchanger 11 Core (heat exchanger body)
15 Tube (Tube sheet assembly)
15a One tube sheet 15b The other tube sheet 15c Tank part (communication part)
151 Inner flange portion 152 Outer flange portion 153 Brazing material supply portion 154 Caulking portion 155 Solid portion 156 Plane portion 157 Rising portion 158 Positioning portion X Powder brazing material

Claims (3)

２枚のチューブシート（１５ａ、１５ｂ）を最中合わせにして組み立てたチューブシート組立体（１５）を複数積層するとともに、これら複数のチューブシート組立体（１５）を連通する連通部（１５ｃ）を有し、上記チューブシート（１５ａ、１５ｂ）および上記チューブシート組立体（１５）が粉末ろう材（Ｘ）を介して真空ろう付けされた積層型熱交換器（１０）において、
一方のチューブシート（１５ａ）が、上記チューブシート組立体（１５）の外方へ向けて突出する内方フランジ部（１５１）を有するとともに、他方のチューブシート（１５ｂ）が、上記内方フランジ部（１５１）の内寸よりも小さい外寸でなり上記チューブシート組立体（１５）の外方へ向けて突出する外方フランジ部（１５２）を有し、上記チューブシート組立体（１５）を積層した際、上記連通部（１５ｃ）を形成する上記内方フランジ部（１５１）と上記外方フランジ部（１５２）との嵌合部に、上記粉末ろう材を供給するろう材供給部（１５３）を設けたことを特徴とする積層型熱交換器。 A plurality of tube sheet assemblies (15) assembled with the two tube sheets (15a, 15b) in the middle are stacked, and a communication portion (15c) for communicating the plurality of tube sheet assemblies (15) is provided. A laminated heat exchanger (10) in which the tube sheet (15a, 15b) and the tube sheet assembly (15) are vacuum brazed via a powder brazing material (X),
One tube sheet (15a) has an inner flange portion (151) protruding outward from the tube sheet assembly (15), and the other tube sheet (15b) is formed by the inner flange portion. An outer flange portion (152) which has an outer dimension smaller than the inner dimension of (151) and protrudes outward of the tube sheet assembly (15), and the tube sheet assembly (15) is laminated; When this is done, the brazing material supply part (153) for supplying the powder brazing material to the fitting part between the inner flange part (151) and the outer flange part (152) forming the communication part (15c). A laminated heat exchanger characterized by comprising: 上記各チューブシート組立体（１５）の上記外方フランジ部（１５２）に、積層方向に隣り合う他の各上記チューブシート組立体（１５）の上記内方フランジ部（１５１）を位置決めする位置決め部（１５８）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。   Positioning portion for positioning the inner flange portion (151) of each of the other tube sheet assemblies (15) adjacent in the stacking direction to the outer flange portion (152) of each tube sheet assembly (15). The stacked heat exchanger according to claim 1, wherein (158) is provided. 上記各チューブシート組立体（１５）が、上記一方のチューブシート（１５ａ）の周囲を上記他方のチューブシート（１５ｂ）側に折り曲げてなるかしめ部（１５４）を設けて組み立てられてなり、上記かしめ部（１５４）に、上記ろう材供給部（１５３）を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の積層型熱交換器。
Each of the tube sheet assemblies (15) is assembled by providing a caulking portion (154) formed by bending the periphery of the one tube sheet (15a) toward the other tube sheet (15b). The laminated heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the brazing material supply section (153) is provided in the section (154).

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