JP3842081B2

JP3842081B2 - Heat exchanger manufacturing apparatus and manufacturing method

Info

Publication number: JP3842081B2
Application number: JP2001227305A
Authority: JP
Inventors: 信夫稲垣; 隆三関; 裕行小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2003039164A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器の製造装置及び製造方法に係り、特に、ルームエアコン等に用いるフィンチューブ式熱交換器の製造装置及び製造方法に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のルームエアコン等の空気調和機に用いられる熱交換器の自動ろう付け方法及び装置としては、図６に示すように、複数に積層したアルミ製フィンの複数の貫通孔に複数の銅製Ｕ字状パイプを挿入してマンドレル拡管等の一次拡管によりこのフィンとＵ字状パイプとを固定し、このＵ字状パイプの開口部を二次拡管してこの拡管開口部にヒートマスの異なる多種類の銅製ベンドパイプの周囲にリングろう材を装着して挿入し、この状態の熱交換器を搬送装置で搬送してこの熱交換器の挿入部全体を加熱装置の多頭バーナーの燃焼部を通して加熱しろう材を溶融してＵ字状パイプにベンドパイプをろう付けする熱交換器の自動ろう付け方法及び装置がある。
【０００３】
このような自動ろう付け装置の公知技術としては、特開平９−２６７１６８号公報が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ルームエアコン等の空気調和機に用いられる熱交換器では、一つのパスを形成するようにＵ字状パイプをＵベンドパイプのみで直列に接続することから、性能向上のために、複数パスを組合せて形成するように分岐した異形ベンドパイプをＵベンドパイプと混在して用いるようになっている。この異形ベンドパイプは、一般的なＵベンドパイプより肉厚を厚くしたり長さを長くしたりする必要があり、Ｕベンドパイプに比較してヒートマスが大きくなっている。
【０００５】
しかしながら、従来の自動ろう付け方法及び装置では、このようなヒートマスの異なるベンドパイプを有する熱交換器においても、この熱交換器の挿入部全体を単に加熱装置の多頭バーナーの燃焼部を通して加熱するため、Ｕベンドパイプに装着したろう材は溶融する適正温度まで達するが、ヒートマスの大きな異形ベンドパイプに装着したろう材は溶融する適性温度まで達せず、接合が困難であったり、接合の信頼性が十分に得られなかったりする問題があり、人手によるろう付け作業に頼らざるを得なかった。
【０００６】
本発明の目的は、Ｕ字状パイプにヒートマスの異なるベンドパイプを高い信頼性で多種多様な熱交換器を自動ろう付けすることができ、省力化が可能な熱交換器の製造装置及び製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の第１の手段は、複数に積層したフィンの複数の貫通孔に複数のＵ字状パイプを挿入して拡管によりこのフィンとＵ字状パイプとを固定し、このＵ字状パイプの開口部にヒートマスの異なる複数のベンドパイプをりん銅ろうのろう材を介して嵌合した状態の熱交換器の嵌合部を加熱装置を通してろう付けする熱交換器の製造装置において、前記熱交換器の製造装置は、熱交換器を連続的に搬送する一の搬送装置を備え、前記加熱装置は、多頭式の固定型加熱装置と、この固定型加熱装置よりも前記搬送装置の搬送方向の上流側において前記搬送装置と同期して移動可能な予備加熱装置とを有し、前記予備加熱装置は、それぞれ独立して加熱の設定が可能なバーナーを前記搬送装置によって搬送される熱交換器の両側に対向するように搬送方向に複数並んで配置され、この複数のバーナーは、前記搬送装置で搬送される熱交換器のベンドパイプの間隔に対応して配置され、それぞれのバーナーは、前記固定型加熱装置の個々の火力よりも大きな火力を有し、かつ、加熱状態が継続されたままでヒートマスの大きいベンドパイプを加熱するとともに、過熱防止のためにそれぞれ独立して退避が可能であり、前記固定型加熱装置は、前記予備加熱装置を経て前記搬送装置によって搬送される熱交換器を加熱して、Ｕ字状パイプとベンドパイプとをろう付けする構成としたことにある。
【０００８】
本発明の第２の手段は、複数に積層したフィンの複数の貫通孔に複数のＵ字状パイプを挿入して拡管によりこのフィンとＵ字状パイプとを固定し、このＵ字状パイプの開口部にヒートマスの異なる複数のベンドパイプをりん銅ろうのろう材を介して嵌合し、この状態の熱交換器の嵌合部を加熱装置を通して加熱し前記ろう材を溶融して前記Ｕ字状パイプに前記ベンドパイプをろう付けする熱交換器の製造方法において、前記熱交換器は一の搬送装置で搬送されながら前記加熱装置によって加熱され、前記加熱装置は、多頭式の固定型加熱装置と、この固定型加熱装置よりも前記搬送装置の搬送方向の上流側において前記搬送装置と同期して移動可能な予備加熱装置とを有し、前記予備加熱装置は、それぞれ独立して加熱の設定が可能なバーナーを前記搬送装置によって搬送される熱交換器の両側に対向するように搬送方向に複数並んで配置され、この複数のバーナーは、前記搬送装置で搬送される熱交換器のベンドパイプの間隔に対応して配置され、それぞれのバーナーは、前記固定型加熱装置の個々の火力よりも大きな火力を有し、かつ、加熱状態が継続されたままでヒートマスの大きいベンドパイプを加熱するとともに、過熱防止のためにそれぞれ独立して退避が可能であり、前記搬送装置によって搬送される熱交換器は、複数の前記バーナーによってヒートマスの大きいベンドパイプが加熱された後に、前記ベンドパイプの嵌合部全体を前記固定型の加熱装置を通して加熱され、前記ろう材を溶融して前記Ｕ字状パイプに前記ベンドパイプをろう付けするようにしたことにある。
【０００９】
本発明の第３の手段は、複数に積層したフィンの複数の貫通孔に複数のＵ字状パイプを挿入して拡管等によりこのフィンとＵ字状パイプとを固定し、このＵ字状パイプの開口部にヒートマスの異なる複数のベンドパイプをろう材を介して嵌合した状態の熱交換器の嵌合部を加熱装置を通してろう付けする熱交換器の自動ろう付け装置において、前記加熱装置は、前記ヒートマスの大きいベンドパイプの嵌合部を予備加熱する予備加熱装置と、前記ベンドパイプの嵌合部全体を加熱し前記ろう材を溶融して前記Ｕ字状パイプに前記ベンドパイプをろう付けする主加熱装置とを備えている構成にしたことにある。
【００１０】
本発明の第４の手段は、複数に積層したフィンの複数の貫通孔に複数のＵ字状パイプを挿入して拡管等によりこのフィンとＵ字状パイプとを固定し、このＵ字状パイプの開口部にヒートマスの異なる複数のベンドパイプをろう材を介して嵌合した状態の熱交換器の嵌合部を通してろう付けする熱交換器の自動ろう付け装置において、前記加熱装置は、前記ヒートマスの大きいベンドパイプの嵌合部を加熱する移動可能な加熱装置と、前記ベンドパイプの嵌合部全体を加熱し前記ろう材を溶融して前記Ｕ字状パイプに前記ベンドパイプをろう付けする固定型の加熱装置とを備えている構成にしたことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の一実施例を図１から図５を用いて説明する。
【００１２】
まず、本実施例の自動ろう付け装置の全体構成を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例の熱交換器の自動ろう付け装置の構成図である。
【００１３】
自動ろう付け装置１０は、熱交換器１を搬送するための搬送装置２０と、熱交換器１のろう付け部を加熱するための加熱装置３０と、熱交換器１の搬送をガイドするためのガイド７とを備えている。
【００１４】
搬送装置２０は、熱交換器１の搬送部を構成するコンベア５と、コンベア５の駆動部を構成するコンベア駆動源５ａとを備えている。この搬送装置２０は、搬送される熱交換器１の種類、大きさなどに応じて可変速できるようになっている。コンベア駆動源５ａは、モータ等により構成され、制御装置により速度制御される。また、搬送装置２０は後述する予備加熱装置３１の移動のための駆動部も兼ねている。
【００１５】
加熱装置３０は、熱交換器１のヒートマスの大きいベンドパイプ３ａのろう付け部を予備加熱するためのワーク追従式予備加熱装置３１と、この予備加熱装置３１で予備的に加熱された熱交換器１のベンドパイプ３ａ、３ｂ全体のろう付け部を主加熱するための固定式主加熱装置３２とを備えている。この予備加熱装置３１と主加熱装置３２はコンベア５の上方に設置され、予備加熱装置３１がコンベア５の上流側に配置される。
【００１６】
予備加熱装置３１は、シリンダ４ａに取付けられたバーナー４を独立して複数有している。このバーナー４は、予備加熱装置３１の加熱部を構成するものであり、シリンダ４ａによりそれぞれ独立して上下動可能になっている。具体的には、バーナー４は、シリンダ４ａに設置されタイマー（図示せず）で上下動して加熱時間を管理できるようになっている。即ち、異形ベンドパイプ３ｂを加熱してろう材を溶融する際は図２（ａ）に示すようにバーナー４を下動した状態とし、所定の加熱時間が経過して異形ベンドパイプ３ｂの加熱が完了した際は図２（ｂ）に示すようにバーナー４を上動した状態とする。また、バーナー４は、通過する熱交換器１の両側に対向して複数並置され、その間隔が熱交換器１の熱交換パイプの間隔に一致している。さらには、バーナー４は、その個々の火力が主加熱装置３２の多頭バーナー６の個々のバーナーの火力より大きなものが用いられており、ヒートマスの大きい異形ベンドパイプ３ｂの予備加熱を迅速に行なうことができるようになっている。上述したバーナーユニット４、４ａは、横、縦及び前後方向に位置調整することができ、エアコンの機種変更による熱交換器１の形状変更にも対応できるものであり、ろう付けする熱交換器１の種類、大きさなどに応じて調節できるようになっている。さらには、予備加熱装置３１は、搬送装置２０の搬送方向に移動可能になっており、コンベア駆動源５ａを駆動源として利用し、搬送装置２０と同期して移動可能になっている。
【００１７】
主加熱装置３２は多頭式バーナー６を備えている。多頭式バーナー６は通過する熱交換器１の両側に対向して配置されている。なお、多頭式バーナー６は、固定式ではあるが、ろう付けする熱交換器１の種類、大きさなどに応じて高さや搬送方向の位置などを調節できるようになっている。
【００１８】
図１に示す熱交換器１は、複数に積層したアルミ製フィン１ａの複数の貫通孔に複数の銅製Ｕ字状パイプ１ｂを挿入して拡管等によりこのフィン１ａとＵ字状パイプ１ｂとを固定し、このＵ字状パイプ１ｂの開口部をさらに拡管し、周囲にリングろう材３ｄを装着したヒートマスの異なる複数種類の銅製ベンドパイプ３ａ、３ｂ（図２参照）をこの拡管開口部に挿入した状態のものである。
【００１９】
ここで、熱交換器１に用いられるベンドパイプについて、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）に示すＵベンドパイプ３ａは従来から広く用いられているＵベンドパイプであり、図３（ｂ）に示す異形ベンドパイプ３ｂはＵベンドパイプに分岐管を設けた異形ベンドパイプであり、図３（ｃ）に示す異形ベンドパイプ３ｃは接続具を介して分岐された異形ベンドパイプである。これらのベンドパイプ３ａ、３ｂ、３ｃは、そのＵ字状パイプ１ｂへの挿入部の外周にリングろう材３ｄが装着されている。なお、リングろう材３ｄの材質としては、りん銅ろうが用いられている。これらのベンドパイプ３ａ、３ｂ、３ｃは、肉厚や大きさが異なるために、ヒートマスが異なっているものである。例えば、Ｕベンドパイプ３ａの肉厚は０．４１ｍｍ程度であり、これに対して異形ベンドパイプ３ｂ、３ｃの肉厚は０．７〜１．０ｍｍ程度であり、両者のヒートマスは大きく相違する。なお、図１に示す熱交換器１は異形ベンドパイプ３ｃを用いていない種類の熱交換器である。
【００２０】
次に、本実施例の熱交換器の自動ろう付け方法について図４及び図５を参照しながら説明する。図４は本発明の熱交換器の自動ろう付けの動作フローチャート図、図５は同自動ろう付けにおける加熱時間に対する母材温度の特性図である。
【００２１】
図４において、複数に積層したアルミ製フィン１ａの複数の貫通孔に複数の銅製Ｕ字状パイプ１ｂを挿入してマンドレルによる拡管等によりこのフィン１ａとＵ字状パイプ１ｂとを固定し、このＵ字状パイプ１ｂの開口部をさらに拡管し、周囲にリングろう材３ｄを装着したヒートマスの異なる複数種類の銅製ベンドパイプ３ａ、３ｂをこの拡管開口部に挿入してろう付けできる状態に熱交換器１を組立てる（ステップ４１）。この熱交換器１を搬送装置２０のコンベア５上に搭載し、コンベア駆動源５ａを駆動してコンベア５を移動させ、熱交換器１を加熱装置３０へ搬送する（ステップ４２）。この搬送時に熱交換器１はガイド７に案内されて加熱装置３０の予備加熱装置３１の所定位置に精度よく搬送される。
【００２２】
予備加熱装置３１は、熱交換器１が搬送されてきたことをセンサー（図示せず）で検知して始動し、ヒートマスの大きい異形ベンドパイプ３ｂに対応するバーナー４のみを点火し、異形ベンドパイプ３ｂ部のみを予備加熱する（ステップ４３）。なお、熱交換器１は通常連続的に搬送してくるので、バーナー４は一度点火されると点火された状態が継続される。予備加熱装置３１のバーナー４は、コンベア５の駆動源であるコンベア駆動源５ａを駆動源として利用し、コンベア５と同期して移動するので、ワークである熱交換器１の移動と同期して移動する。これにより、バーナー４に対応する異形ベンドパイプ３ｂを継続して同一のバーナー４で加熱することができ、熱交換器１によって変わる生産タクトや搬送装置２０の微妙な速度変化にも追従することが可能となり、確実な予備加熱が行なえる。
【００２３】
そして、予備加熱装置３１のバーナー４は、１個ずつ独立しており、それぞれシリンダ４ａに設置されタイマーで加熱時間を管理できるので、図３に示す異なったヒートマスのベンドパイプ３ａ、３ｂ、３ｃ毎に加熱時間をタイマーで設定することができ、ベンドパイプ３ａ、３ｂ、３ｃ毎に適正な予熱時間が完了すると、シリンダ４ａが上昇退避し、過熱を防止するようにできる。このように、各シリンダ４ａの加熱時間はバーナー４毎に設定することができるので、ベンドパイプ毎に加熱オーバーや過熱不足といった問題を解消することが可能となる。また、このバーナーユニット４、４ａは横、縦及び前後方向に位置調整することができ、機種変更にも対応できるものである。
【００２４】
なお、予備加熱が全て終了すると、予備加熱装置３１は元の位置に戻って次の熱交換器１の予備加熱を開始する。
【００２５】
次いで、予備加熱された熱交換器１は、コンベア５で主加熱装置３２へ搬送されて主加熱される（ステップ４４）。主加熱装置３２は、予備加熱装置３１が始動すると同時に始動して多頭式バーナー６を点火し、通過する熱交換器１のＵベンドパイプ３ａ、３ｂ全体を同時に加熱することにより、リングろう材３ｄを溶融してＵ字状パイプ１ｂにベンドパイプ３ａ、３ｂをろう付けする。これにより、熱交換器１が完成する。
【００２６】
この動作を図５を参照しながら説明する。図５は熱交換器１の自動ろう付けにおけるろう付け部の温度プロファイルを示したものである。一般的なＵベンドパイプ３ａは肉厚が０．４１ｍｍ程度であるので、従来の多頭式バーナー６のみで加熱を行なっても、ろう付け部の温度は熱交換器１がコンベア５で搬送され、両サイドからの多頭式バーナー６の加熱により、装着したリングろう材３ｄが例えば溶融温度７３５℃〜８４５℃のりん銅ろう（BcuP-２）の場合では、加熱後半でこの溶融温度となりろう付けが完了する。ところが、パイプ肉厚が０．７ｍｍ〜１．０ｍｍである異形パイプ３ｂ、３ｃを従来の多頭式バーナー６で加熱しても、ヒートマスの違いから、ろう付け部の温度が約５００℃までしか上昇せず装着したリングろう材３ｄは溶融せず接合ができない。
【００２７】
それに対し、本発明による予備加熱装置３１及び主加熱装置３２を併用し、厚肉である異形パイプ３ｂ、３ｃが多頭式バーナー６を通過する前に、あらかじめろう付け適正温度に到達するまでの予備加熱を行なうことにより、Ｕベンドパイプ３ａと同じコンベア速度で従来の多頭式バーナー６によってろう付けが完了することができる。よって、従来では、異形ベンドパイプ３ｂ、３ｃ等のろう付けは熟練を要する人手作業に頼っていたが、本実施例では、ベンドパイプ３ａ、３ｂ、３ｃを装着するだけで安定したろう付けが可能となり、省力化と信頼性向上を図ることができる。
【００２８】
本実施例では、予備加熱装置３１が主加熱装置３２の上流側に配置されているので、予備加熱装置３１で異形ベンドパイプ３ｂのリングろう材３ｄを溶融するまで加熱する必要がなく、予備加熱装置３１を小型で火力の小さいものとすることができると共に、主加熱装置３２で最終的に異形ベンドパイプ３ｂを含むベンドパイプ全体のリングろう材３ｄを溶融してろう付けすることにより、信頼性の高いろう付けとすることができる。なお、このような効果を得ることが必要ない場合には、主加熱装置３２の下方に位置して主加熱装置３２のベンドパイプ部の全体加熱と共にヒートマスの大きい異形ベンドパイプ部の加熱をするようにしてもよく、或いは、主加熱装置３２の下流側に位置してヒートマスの大きいベンドパイプ部を後加熱するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｕ字状パイプにヒートマスの異なるベンドパイプを高い信頼性で多種多様な熱交換器を自動ろう付けすることができ、省力化が可能な熱交換器の製造装置及び製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の熱交換器の自動ろう付け装置の構成図である。
【図２】同自動ろう付け装置の予備加熱装置の動作説明図である。
【図３】同自動ろう付け装置のろう付けに用いられる熱交換器の異なるベンドパイプの説明図である。
【図４】同自動ろう付けの動作のフローチャート図である。
【図５】同自動ろう付けにおける加熱時間に対する母材温度の特性図である。
【図６】従来の熱交換器の自動ろう付け装置の構成図である。
【符号の説明】
１…熱交換器、３ａ…Ｕベンドパイプ、３ｂ、３ｃ…異形ベンドパイプ、３ｄ…リングろう材、４…バーナー、４ａ…シリンダ、５…コンベア、５ａ…コンベア駆動源、６…多頭式バーナー、７…ガイド、１０…自動ろう付け装置、２０…搬送装置、３０…加熱装置、３１…予備加熱装置、３２…主加熱装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a heat exchanger, and is particularly suitable for a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a finned tube heat exchanger used for a room air conditioner or the like.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 6, as an automatic brazing method and apparatus for a heat exchanger used in a conventional air conditioner such as a room air conditioner, a plurality of copper U-shaped pieces are provided in a plurality of through holes of a plurality of laminated aluminum fins. The fin and the U-shaped pipe are fixed by primary expansion such as mandrel expansion, and the opening of the U-shaped pipe is secondarily expanded, and a wide variety of heat masses with different heat masses are obtained. Insert a brazing filler metal around the copper bend pipe, transfer the heat exchanger in this state with the transfer device, and heat the entire insertion part of this heat exchanger through the combustion part of the multi-head burner of the heating device There is a heat exchanger automatic brazing method and apparatus for melting a material and brazing a bend pipe to a U-shaped pipe.
[0003]
As a known technique of such an automatic brazing apparatus, JP-A-9-267168 can be cited.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In heat exchangers used in air conditioners such as room air conditioners, U-shaped pipes are connected in series with only U-bend pipes to form a single path, so multiple paths are combined to improve performance. A modified bend pipe branched so as to be formed is mixed with a U bend pipe. This deformed bend pipe needs to be thicker or longer than a general U bend pipe, and has a larger heat mass than the U bend pipe.
[0005]
However, in the conventional automatic brazing method and apparatus, even in such a heat exchanger having a bend pipe with a different heat mass, the entire insertion portion of the heat exchanger is simply heated through the combustion portion of the multi-head burner of the heating device. The brazing material attached to the U-bend pipe reaches the proper temperature for melting, but the brazing material attached to the deformed bend pipe with a large heat mass does not reach the suitable temperature for melting, and it is difficult to join or the joining reliability is high. There was a problem that could not be obtained sufficiently, and had to rely on manual brazing work.
[0006]
An object of the present invention is to provide a heat exchanger manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of automatically brazing a wide variety of heat exchangers with high reliability to bend pipes having different heat masses to U-shaped pipes, and saving labor. Is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
First means of the present invention for achieving the above object, the more the fins and U-shaped pipe expansion tube by inserting a plurality of U-shaped pipe into a plurality of through-holes of fins stacked in multiple fixed, with earthenware pots Iro through the heating device a fitting portion of the heat exchanger in a state where a plurality of bend pipes of different heat mass in the opening of the U-shaped pipe fitted over phosphorus copper brazing of the brazing material In the heat exchanger manufacturing apparatus , the heat exchanger manufacturing apparatus includes one transport device that continuously transports the heat exchanger, and the heating device includes a multi-head fixed heating device and the fixing device. A preheating device that can move in synchronism with the conveying device on the upstream side in the conveying direction of the conveying device with respect to the mold heating device, and the preheating device is a burner capable of setting heating independently. Heat exchanger conveyed by the conveying device A plurality of burners are arranged side by side in the conveying direction so as to face both sides, and the plurality of burners are arranged corresponding to the intervals of the bend pipes of the heat exchanger conveyed by the conveying device, and each burner is fixed It has a thermal power greater than the individual thermal power of the mold heating device and heats the bend pipe with a large heat mass while the heating state is continued, and can be evacuated independently to prevent overheating, The fixed heating device is configured to heat the heat exchanger conveyed by the conveying device via the preheating device and braze the U-shaped pipe and the bend pipe .
[0008]
Second means of the present invention is more the fins and U-shaped pipe is fixed to the expanding tube by inserting a plurality of U-shaped pipe into a plurality of through-holes of the fins that are stacked in a plurality, the U-shaped A plurality of bend pipes having different heat masses are fitted to the opening of the pipe through a brazing material of phosphor copper brazing, and the fitting portion of the heat exchanger in this state is heated through a heating device to melt the brazing material. In the method of manufacturing a heat exchanger in which the bend pipe is brazed to a U-shaped pipe, the heat exchanger is heated by the heating device while being conveyed by a single conveying device, and the heating device is a multi-head fixed type A heating device, and a preheating device that is movable in synchronization with the conveying device on the upstream side in the conveying direction of the conveying device with respect to the fixed heating device, and each of the preheating devices is heated independently. Burner that can be set Are arranged side by side in the conveying direction so as to face both sides of the heat exchanger conveyed by the conveying device, and the plurality of burners correspond to the intervals between the bend pipes of the heat exchanger conveyed by the conveying device. Each burner has a heating power larger than the individual heating power of the fixed heating device, and heats the bend pipe with a large heat mass while the heating state is continued, and also prevents overheating. Each of the heat exchangers transported by the transport device is fixed to the entire fitting portion of the bend pipe after the bend pipe having a large heat mass is heated by the plurality of burners. is heated through type heating device, near the by melting the brazing material was set to brazing the bend pipe to said U-shaped pipe .
[0009]
According to a third means of the present invention, a plurality of U-shaped pipes are inserted into a plurality of through holes of a plurality of laminated fins, and the fins and the U-shaped pipes are fixed by expansion or the like. In a heat exchanger automatic brazing apparatus for brazing a fitting portion of a heat exchanger in a state in which a plurality of bend pipes having different heat masses are fitted to each opening through a brazing material, the heating apparatus includes: A preheating device for preheating the fitting portion of the bend pipe having a large heat mass, and the entire fitting portion of the bend pipe is heated to melt the brazing material and braze the bend pipe to the U-shaped pipe. The main heating device is provided.
[0010]
According to a fourth means of the present invention, a plurality of U-shaped pipes are inserted into a plurality of through holes of a plurality of laminated fins, and the fins and the U-shaped pipes are fixed by expansion or the like. In the automatic brazing device for a heat exchanger that brazes through a fitting portion of a heat exchanger in which a plurality of bend pipes having different heat masses are fitted to each opening through a brazing material, the heating device includes the heat mass. A movable heating device that heats the fitting portion of the large bend pipe, and fixing that brazes the bend pipe to the U-shaped pipe by heating the entire fitting portion of the bend pipe to melt the brazing material It is in the structure provided with the heating apparatus of the type | mold.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the invention will be described below with reference to FIGS.
[0012]
First, the overall configuration of the automatic brazing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an automatic brazing device for a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
[0013]
The automatic brazing device 10 includes a conveying device 20 for conveying the heat exchanger 1, a heating device 30 for heating the brazing portion of the heat exchanger 1, and a guide for conveying the heat exchanger 1. And a guide 7.
[0014]
The conveyance device 20 includes a conveyor 5 that constitutes a conveyance unit of the heat exchanger 1 and a conveyor drive source 5 a that constitutes a drive unit of the conveyor 5. The transfer device 20 can be variable speed according to the type and size of the heat exchanger 1 to be transferred. The conveyor drive source 5a is constituted by a motor or the like, and the speed is controlled by a control device. Further, the transport device 20 also serves as a drive unit for moving a preheating device 31 described later.
[0015]
The heating device 30 includes a workpiece follow-up type preheating device 31 for preheating the brazed portion of the bend pipe 3a having a large heat mass of the heat exchanger 1, and a heat exchanger preliminarily heated by the preheating device 31. And a fixed main heating device 32 for main heating the brazing portions of the entire one bend pipe 3a, 3b. The preheating device 31 and the main heating device 32 are installed above the conveyor 5, and the preheating device 31 is arranged on the upstream side of the conveyor 5.
[0016]
The preheating device 31 has a plurality of burners 4 independently attached to the cylinder 4a. The burner 4 constitutes a heating section of the preheating device 31 and can be moved up and down independently by a cylinder 4a. Specifically, the burner 4 is installed in the cylinder 4a and can move up and down by a timer (not shown) to manage the heating time. That is, when the deformed bend pipe 3b is heated to melt the brazing filler metal, the burner 4 is moved downward as shown in FIG. 2A, and the predetermined bend pipe 3b is heated after a predetermined heating time. When completed, the burner 4 is moved up as shown in FIG. Further, a plurality of burners 4 are arranged in parallel facing both sides of the heat exchanger 1 that passes therethrough, and the intervals thereof coincide with the intervals of the heat exchange pipes of the heat exchanger 1. Further, the burner 4 is used in which the individual heating power is larger than the heating power of each burner 6 of the multi-head burner 6 of the main heating device 32, and the pre-heating of the modified bend pipe 3b having a large heat mass is performed quickly. Can be done. The above-described burner units 4, 4a can be adjusted in the horizontal, vertical, and front-rear direction, and can cope with the shape change of the heat exchanger 1 due to the change of the air conditioner model. The heat exchanger 1 to be brazed It can be adjusted according to the type and size. Furthermore, the preheating device 31 is movable in the conveyance direction of the conveyance device 20, and is movable in synchronization with the conveyance device 20 using the conveyor drive source 5 a as a drive source.
[0017]
The main heating device 32 includes a multi-head burner 6. The multi-head burner 6 is disposed opposite to both sides of the passing heat exchanger 1. Although the multi-head burner 6 is a fixed type, the height, the position in the transport direction, and the like can be adjusted according to the type and size of the heat exchanger 1 to be brazed.
[0018]
In the heat exchanger 1 shown in FIG. 1, a plurality of copper U-shaped pipes 1b are inserted into a plurality of through holes of a plurality of laminated aluminum fins 1a, and the fins 1a and U-shaped pipes 1b are connected by expanding the pipe. Fix, expand the opening of this U-shaped pipe 1b, and insert multiple types of copper bend pipes 3a, 3b (see FIG. 2) with different heat masses with ring brazing material 3d around them into this expanded pipe opening It is a thing of the state.
[0019]
Here, the bend pipe used in the heat exchanger 1 will be described with reference to FIG. A U-bend pipe 3a shown in FIG. 3 (a) is a U-bend pipe that has been widely used in the past, and a modified bend pipe 3b shown in FIG. 3 (b) is a modified bend pipe in which a branch pipe is provided on the U-bend pipe. A deformed bend pipe 3c shown in FIG. 3 (c) is a deformed bend pipe branched through a connector. In these bend pipes 3a, 3b, 3c, a ring brazing material 3d is mounted on the outer periphery of the insertion portion to the U-shaped pipe 1b. As the material of the ring brazing material 3d, phosphor copper brazing is used. These bend pipes 3a, 3b, and 3c have different heat masses because they have different thicknesses and sizes. For example, the thickness of the U-bend pipe 3a is about 0.41 mm, whereas the thickness of the deformed bend pipes 3b and 3c is about 0.7 to 1.0 mm, and the heat masses of both are greatly different. The heat exchanger 1 shown in FIG. 1 is a type of heat exchanger that does not use the modified bend pipe 3c.
[0020]
Next, an automatic brazing method for the heat exchanger according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an operation flowchart of automatic brazing of the heat exchanger of the present invention, and FIG. 5 is a characteristic diagram of the base material temperature with respect to the heating time in the automatic brazing.
[0021]
In FIG. 4, a plurality of copper U-shaped pipes 1b are inserted into a plurality of through holes of a plurality of laminated aluminum fins 1a, and the fins 1a and U-shaped pipes 1b are fixed by expanding a tube with a mandrel. The opening of the U-shaped pipe 1b is further expanded, and heat exchange is performed so that a plurality of types of copper bend pipes 3a and 3b having different heat masses, each having a ring brazing material 3d attached thereto, can be inserted into the expanded opening and brazed. The container 1 is assembled (step 41). The heat exchanger 1 is mounted on the conveyor 5 of the conveying device 20, the conveyor driving source 5a is driven to move the conveyor 5, and the heat exchanger 1 is conveyed to the heating device 30 (step 42). During this conveyance, the heat exchanger 1 is guided by the guide 7 and accurately conveyed to a predetermined position of the preheating device 31 of the heating device 30.
[0022]
The preheating device 31 is started by detecting that the heat exchanger 1 has been conveyed by a sensor (not shown), ignites only the burner 4 corresponding to the deformed bend pipe 3b having a large heat mass, and forms the deformed bend pipe. Only the part 3b is preheated (step 43). In addition, since the heat exchanger 1 normally conveys continuously, once the burner 4 is ignited, the ignited state is continued. The burner 4 of the preheating device 31 uses the conveyor drive source 5a that is the drive source of the conveyor 5 as a drive source and moves in synchronization with the conveyor 5. Therefore, the burner 4 is synchronized with the movement of the heat exchanger 1 that is a workpiece. Moving. Thereby, the deformed bend pipe 3b corresponding to the burner 4 can be continuously heated by the same burner 4, and can follow the production tact changed by the heat exchanger 1 and the subtle speed change of the conveying device 20. It becomes possible and reliable preheating can be performed.
[0023]
The burners 4 of the preheating device 31 are independent one by one, and can be controlled by the timers installed in the cylinders 4a respectively. Therefore, the bend pipes 3a, 3b, 3c of different heat masses shown in FIG. The heating time can be set by a timer, and when an appropriate preheating time is completed for each of the bend pipes 3a, 3b, 3c, the cylinder 4a is lifted and retracted to prevent overheating. Thus, since the heating time of each cylinder 4a can be set for each burner 4, problems such as overheating and insufficient overheating can be solved for each bend pipe. The burner units 4 and 4a can be adjusted in position in the horizontal, vertical and front-rear directions, and can cope with model changes.
[0024]
When all the preliminary heating is completed, the preliminary heating device 31 returns to the original position and starts the preliminary heating of the next heat exchanger 1.
[0025]
Next, the preheated heat exchanger 1 is conveyed to the main heating device 32 by the conveyor 5 and is mainly heated (step 44). The main heating device 32 is started at the same time as the preheating device 31 is started, ignites the multi-head burner 6, and simultaneously heats the entire U-bend pipes 3a, 3b of the heat exchanger 1 passing therethrough, whereby the ring brazing material 3d. And the bend pipes 3a and 3b are brazed to the U-shaped pipe 1b. Thereby, the heat exchanger 1 is completed.
[0026]
This operation will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the temperature profile of the brazing part in the automatic brazing of the heat exchanger 1. Since the general U-bend pipe 3a has a wall thickness of about 0.41 mm, even if heating is performed only with the conventional multi-head burner 6, the temperature of the brazing part is conveyed by the heat exchanger 1 by the conveyor 5, When the mounted brazing filler metal 3d is, for example, phosphor copper brazing (BcuP-2) with a melting temperature of 735 ° C to 845 ° C due to the heating of the multi-head burner 6 from both sides, Complete. However, even if the deformed pipes 3b and 3c having a pipe wall thickness of 0.7 mm to 1.0 mm are heated by the conventional multi-head burner 6, the temperature of the brazed portion rises only to about 500 ° C. due to the difference in heat mass. The ring brazing material 3d attached without melting does not melt and cannot be joined.
[0027]
On the other hand, the preheating device 31 and the main heating device 32 according to the present invention are used together, and before the thick deformed pipes 3b and 3c pass through the multi-head burner 6, the preliminary heating until reaching the brazing appropriate temperature in advance. By heating, brazing can be completed by the conventional multi-head burner 6 at the same conveyor speed as the U-bend pipe 3a. Therefore, in the past, brazing of the deformed bend pipes 3b, 3c, etc. relied on manual labor requiring skill, but in this embodiment, stable brazing is possible simply by mounting the bend pipes 3a, 3b, 3c. Thus, labor saving and improved reliability can be achieved.
[0028]
In the present embodiment, since the preheating device 31 is arranged on the upstream side of the main heating device 32, it is not necessary to heat the ring brazing filler metal 3d of the deformed bend pipe 3b until the preheating device 31 is melted. The apparatus 31 can be made small and have a small heating power, and the main brazing pipe 3b including the deformed bend pipe 3b is finally melted and brazed by the main heating apparatus 32, whereby the reliability is improved. High brazing. When it is not necessary to obtain such an effect, the deformed bend pipe portion having a large heat mass is heated together with the entire bend pipe portion of the main heating device 32 located below the main heating device 32. Alternatively, the bend pipe portion having a large heat mass located on the downstream side of the main heating device 32 may be post-heated.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to automatically braze a wide variety of heat exchangers with high reliability to bend pipes having different heat masses to U-shaped pipes, and a heat exchanger manufacturing apparatus and manufacturing method capable of saving labor. Can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic brazing device for a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory view of a preheating device of the automatic brazing device.
FIG. 3 is an explanatory diagram of different bend pipes of a heat exchanger used for brazing of the automatic brazing apparatus.
FIG. 4 is a flowchart of the automatic brazing operation.
FIG. 5 is a characteristic diagram of a base material temperature with respect to a heating time in the automatic brazing.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional automatic brazing device for a heat exchanger.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat exchanger, 3a ... U bend pipe, 3b, 3c ... Deformed bend pipe, 3d ... Ring brazing material, 4 ... Burner, 4a ... Cylinder, 5 ... Conveyor, 5a ... Conveyor drive source, 6 ... Multi-head type burner, DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Guide, 10 ... Automatic brazing apparatus, 20 ... Conveyance apparatus, 30 ... Heating apparatus, 31 ... Preheating apparatus, 32 ... Main heating apparatus.

Claims

複数に積層したフィンの複数の貫通孔に複数のＵ字状パイプを挿入して拡管によりこのフィンとＵ字状パイプとを固定し、このＵ字状パイプの開口部にヒートマスの異なる複数のベンドパイプをりん銅ろうのろう材を介して嵌合した状態の熱交換器の嵌合部を加熱装置を通してろう付けする熱交換器の製造装置において、
前記熱交換器の製造装置は、熱交換器を連続的に搬送する一の搬送装置を備え、
前記加熱装置は、多頭式の固定型加熱装置と、この固定型加熱装置よりも前記搬送装置の搬送方向の上流側において前記搬送装置と同期して移動可能な予備加熱装置とを有し、
前記予備加熱装置は、それぞれ独立して加熱の設定が可能なバーナーを前記搬送装置によって搬送される熱交換器の両側に対向するように搬送方向に複数並んで配置され、
この複数のバーナーは、前記搬送装置で搬送される熱交換器のベンドパイプの間隔に対応して配置され、
それぞれのバーナーは、前記固定型加熱装置の個々の火力よりも大きな火力を有し、かつ、加熱状態が継続されたままでヒートマスの大きいベンドパイプを加熱するとともに、過熱防止のためにそれぞれ独立して退避が可能であり、
前記固定型加熱装置は、前記予備加熱装置を経て前記搬送装置によって搬送される熱交換器を加熱して、Ｕ字状パイプとベンドパイプとをろう付けすることを特徴とする熱交換器の製造装置。A plurality of U-shaped pipes are inserted into a plurality of through holes of a plurality of laminated fins, and the fins and the U-shaped pipe are fixed by expansion, and a plurality of bends having different heat masses are formed in the openings of the U-shaped pipes. In a heat exchanger manufacturing apparatus for brazing a fitting portion of a heat exchanger in a state where a pipe is fitted through a brazing material of phosphor copper brazing through a heating device,
The manufacturing apparatus of the heat exchanger includes one transfer device that continuously transfers the heat exchanger,
The heating device includes a multi-head fixed heating device and a preheating device that can move in synchronization with the transport device on the upstream side in the transport direction of the transport device from the fixed heating device,
The preheating devices are arranged side by side in the transport direction so as to oppose both sides of the heat exchanger transported by the transport device with burners that can be independently set for heating,
The plurality of burners are arranged corresponding to the intervals of the bend pipes of the heat exchanger conveyed by the conveying device,
Each burner has a heating power larger than the individual heating power of the fixed heating device, and heats the bend pipe with a large heat mass while the heating state is continued, and independently for preventing overheating. Evacuation is possible,
The fixed-type heating device heats a heat exchanger conveyed by the conveying device via the preheating device, and brazes the U-shaped pipe and the bend pipe. apparatus.

請求項１において、前記バーナーの加熱時間を制御可能としたことを特徴とする熱交換器の製造装置。 2. The heat exchanger manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the heating time of the burner can be controlled.

請求項１または２において、前記予備加熱装置の移動に、前記搬送装置を駆動する駆動源を利用したことを特徴とする熱交換器の製造装置。 3. The heat exchanger manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a drive source that drives the transport device is used for moving the preheating device.

請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記予備加熱装置は、予備加熱が全て終了すると元の位置に戻って次に搬送される熱交換器の予備加熱を開始することを特徴とする熱交換器の製造方法。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the preheating device returns to the original position when preheating is completed and starts preheating the heat exchanger to be conveyed next. Manufacturing method.

複数に積層したフィンの複数の貫通孔に複数のＵ字状パイプを挿入して拡管によりこのフィンとＵ字状パイプとを固定し、このＵ字状パイプの開口部にヒートマスの異なる複数のベンドパイプをりん銅ろうのろう材を介して嵌合し、この状態の熱交換器の嵌合部を加熱装置を通して加熱し前記ろう材を溶融して前記Ｕ字状パイプに前記ベンドパイプをろう付けする熱交換器の製造方法において、
前記熱交換器は一の搬送装置で搬送されながら前記加熱装置によって加熱され、
前記加熱装置は、多頭式の固定型加熱装置と、この固定型加熱装置よりも前記搬送装置の搬送方向の上流側において前記搬送装置と同期して移動可能な予備加熱装置とを有し、
前記予備加熱装置は、それぞれ独立して加熱の設定が可能なバーナーを前記搬送装置によって搬送される熱交換器の両側に対向するように搬送方向に複数並んで配置され、
この複数のバーナーは、前記搬送装置で搬送される熱交換器のベンドパイプの間隔に対応して配置され、
それぞれのバーナーは、前記固定型加熱装置の個々の火力よりも大きな火力を有し、かつ、加熱状態が継続されたままでヒートマスの大きいベンドパイプを加熱するとともに、過熱防止のためにそれぞれ独立して退避が可能であり、
前記搬送装置によって搬送される熱交換器は、複数の前記バーナーによってヒートマスの大きいベンドパイプが加熱された後に、前記ベンドパイプの嵌合部全体を前記固定型の加熱装置を通して加熱され、前記ろう材を溶融して前記Ｕ字状パイプに前記ベンドパイプをろう付けすることを特徴とする熱交換器の製造方法。A plurality of U-shaped pipes are inserted into a plurality of through holes of a plurality of laminated fins, and the fins and the U-shaped pipe are fixed by expansion, and a plurality of bends having different heat masses are formed in the openings of the U-shaped pipes. The pipe is fitted through a brazing material of phosphor copper brazing, and the fitting portion of the heat exchanger in this state is heated through a heating device to melt the brazing material and braze the bend pipe to the U-shaped pipe. In the heat exchanger manufacturing method,
The heat exchanger is heated by the heating device while being conveyed by one conveying device,
The heating device includes a multi-head fixed heating device and a preheating device that can move in synchronization with the transport device on the upstream side in the transport direction of the transport device from the fixed heating device,
The preheating devices are arranged side by side in the transport direction so as to oppose both sides of the heat exchanger transported by the transport device with burners that can be independently set for heating,
The plurality of burners are arranged corresponding to the intervals of the bend pipes of the heat exchanger conveyed by the conveying device,
Each burner has a heating power larger than the individual heating power of the fixed heating device, and heats the bend pipe with a large heat mass while the heating state is continued, and independently for preventing overheating. Evacuation is possible,
The heat exchanger transported by the transport device heats the entire fitting portion of the bend pipe through the fixed heating device after the bend pipe having a large heat mass is heated by the plurality of burners, and the brazing material And the bend pipe is brazed to the U-shaped pipe.

請求項５において、前記ベンドパイプのヒートマスの大きさに応じてそれぞれの嵌合部の予備加熱時間を制御することを特徴とする熱交換器の製造方法。 6. The method of manufacturing a heat exchanger according to claim 5, wherein the preheating time of each fitting portion is controlled according to the size of the heat mass of the bend pipe.

請求項５または６において、前記予備加熱装置の複数の加熱部としてシリンダに取り付けた上下動可能な複数のバーナーを用い、前記熱交換器の嵌合部の上面側に位置させて前記バーナーで加熱し、予備加熱が終了した部分から予備加熱を完了することを特徴とする熱交換器の製造方法。 In Claim 5 or 6, the some burner attached to the cylinder as a some heating part of the said preheating apparatus is used, it is located in the upper surface side of the fitting part of the said heat exchanger, and it heats with the said burner And preheating is completed from the portion where preheating is completed.