JP3938025B2

JP3938025B2 - Brazing method for heat exchanger and its brazing jig

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Publication number: JP3938025B2
Application number: JP2002346285A
Authority: JP
Inventors: 典雅仁科
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: JP2004174588A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用ラジエータに適用して好適な熱交換器のろう付け方法およびそのろう付け治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱交換器のろう付け方法として、例えば特許文献１に示されるように、コア部に縦治具および横治具を配置した後に炉内でろう付けするものが知られている。即ち図５に示すように、コア部１１０は、交互に複数積層されるチューブ１１１およびフィン１１２、両最外方のフィン１１２の外方に配設されるサイドプレート１１３、チューブ１１１の両長手方向端部に接続されるコアプレート１１４から成る。そして、サイドプレート１１３の両側に一対の縦治具２１０を配置すると共に、両縦治具２１０間に横治具２２０を配置してコア部１１０の組み立て状態を保持した後に、炉内に投入して上記各部材１１１〜１１４を一体的にろう付けするものとしている。
【０００３】
尚、コア部１１０を構成する各部材１１１〜１１４はアルミニウム製としており、各治具２１０、２２０は耐熱性に優れるステンレス鋼で形成されている。また、縦治具２１０はサイドプレート１１３（チューブ１１１）とほぼ同等の長さを有し、サイドプレート１１３全体に当接するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１２０４７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チューブ（１１１）のコアプレート（１１４）との接続部近傍領域のコア部（１１０）に対する圧縮力が与えられないことになり、ろう付けの冷却時における熱収縮によってチューブ（１１１）とフィン（１１２）との接触状態が不充分になる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、ろう付けの冷却時においてチューブ（１１１）とフィン（１１２）との接触状態を適切に維持してろう付けを確実に行うことができる熱交換器のろう付け方法およびそのろう付け治具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、複数のフィン（１１２）の各間に介在されて複数積層されるチューブ（１１１）と、チューブ（１１１）の長手方向端部に接続されて少なくともタンク（１２０、１３０）の一部を成すコアプレート（１１４）とから成るコア部（１１０）を組み立て状態にして、チューブ（１１１）の積層方向の両外側からコア部（１１０）を挟み込む保持治具（２００）で、積層方向の内側に向けて所定の圧縮力を負荷しつつコア部（１１０）の組み立て状態を保持し、組み立て状態を保持されたコア部（１１０）を炉中に投入して、コア部（１１０）を構成する各部材（１１１、１１２、１１４）を一体的にろう付けする熱交換器のろう付け方法において、保持治具（２００）でコア部（１１０）を保持する際には、チューブ（１１１）のコアプレート（１１４）との接続部（１１１ａ）近傍を除いた領域で所定の圧縮力を負荷すると共に、積層方向にバネ性を有するバネ部材（２３０）で、接続部（１１１ａ）近傍領域を積層方向の内側に向けて押圧することを特徴としている。
【０００９】
これにより、チューブ（１１１）のコアプレート（１１４）との接続部（１１１ａ）近傍は、保持治具（２００）によって拘束されないので、ろう付け時にコアプレート（１１４）がチューブ（１１１）の積層方向に熱膨張する際に、チューブ（１１１）も共に追従可能となり、従来技術の項で説明したチューブ（１１１）の変形を防止することができる。
【００１２】
そして、ろう付けの冷却時においてバネ部材（２３０）は、熱収縮に追従してコア部（１１０）を内側に押圧するので、チューブ（１１１）とフィン（１１２）との接触状態を適切に維持してろう付けを確実に行うことができる。
【００１３】
尚、バネ部材（２３０）は、ろう付けの加熱時においてはコアプレート（１１４）の熱膨張方向に収縮するので、チューブ（１１１）の熱膨張時の挙動を阻害することが無い。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、複数のフィン（１１２）の各間に介在されて複数積層されるチューブ（１１１）と、チューブ（１１１）の長手方向端部に接続されて少なくともタンク（１２０、１３０）の一部を成すコアプレート（１１４）とから成るコア部（１１０）の組み立て状態を保持してろう付けを行う熱交換器のろう付け治具であって、コア部（１１０）のチューブ（１１１）の積層方向の両端部（１１３）で当接して、コア部（１１０）に対して積層方向の内側に向けて所定の圧縮力を負荷する一対の縦治具（２１０）を有し、縦治具（２１０）は、チューブ（１１１）のコアプレート（１１４）との接続部（１１１ａ）近傍を除いた領域で両端部（１１３）に当接し、縦治具（２１０）には、積層方向にバネ性を有し、両端部（１１３）の接続部（１１１ａ）近傍領域を積層方向の内側に向けて押圧するバネ部材（２３０）が設けられたことを特徴としており、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図４に示す。第１実施形態は、熱交換器として２輪車用のアルミニウム製ラジエータ１００を対象とし、このラジエータ１００のろう付けに適用したものとしている。
【００１８】
まず、ラジエータ１００について簡単に説明する。ラジエータ１００は、図１に示すように、コア部１１０とアッパタンク１２０、ロウアタンク１３０とから成る。
【００１９】
コア部１１０は、更にチューブ１１１、フィン１１２、サイドプレート１１３、コアプレート１１４から成る。チューブ１１１は、薄肉の帯板材がロール成形によって断面が扁平楕円状に折り曲げられ、帯板材の端部同士が溶接されて形成された扁平溶接チューブである。また、フィン１１２は、薄肉の帯板材がロール成形によって全体が波形に形成されたいわゆるコルゲートフィンである。尚、上記形状からして、チューブ１１１およびフィン１１２は、以下説明する両者の積層方向に対してある程度のバネ性を有する。
【００２０】
フィン１１２の各間にチューブ１１１が介在されるようにしてチューブ１１１とフィン１１２とが交互に複数積層されており、最外方のフィン１１２の更に外方には補強部材としてのサイドプレート１１３が設けられている。尚、サイドプレート１１３は、図１に示すような平板状のものに限らず、断面をコの字状にして更に剛性を向上させるようにしても良い。
【００２１】
そして、チューブ１１１の長手方向端部（以下、チューブ端部と呼ぶ）には、コアプレート１１４が接続されている。コアプレート１１４は、チューブ１１１の積層方向（以下、チューブ積層方向と呼ぶ）に延びる長方形の平板部材の外周に縁立て部が形成され、その内側の平面部には各チューブ１１１に対応したチューブ穴（図示せず）が複数設けられたものである。このチューブ穴にチューブ端部が挿入、ろう付けされてチューブ１１１とコアプレート１１４とが接続されることになる。
【００２２】
アッパタンク１２０、ロウアタンク１３０は、平板部材の深絞り加工によって断面がＵ字状に形成された半容器体であり、開口側の端部がコアプレート１１４の縁立て部に嵌合、接合されている。コアプレート１１４は、容器体としてのタンクの一部と成る。そして、複数のチューブ１１１の内部と両タンク１２０、１３０の内部とが連通するようにしている。
【００２３】
そして、アッパタンク１２０には入口パイプ１２１および注水口１２２が設けられている。尚、注水口１２２には、キャップ１２３が装着される。また、ロウアタンク１３０には出口パイプが設けられている。
【００２４】
キャップ１２３を除く各部材は、必要部位に予めろう材がクラッドされたアルミニウム材あるいはアルミニウム合金材より成り、上記のように組付けられた後に上記ろう材によって一体でろう付けされ、ラジエータ１００として形成される。
【００２５】
車両エンジンから流出する冷却水は、アッパタンク１２０の入口パイプ１２１からコア部１１０のチューブ１１１内を流通し、ロウアタンク１３０の出口パイプ１３１から流出するようにしており、チューブ１１１内を流通する際に、フィン１１２によって放熱が促進され、冷却されるようにしている。
【００２６】
次に、本発明のろう付け治具について説明する。この治具は、ラジエータ１００の各部材を組み立てた後に、その組み立て状態を保持してろう付けを行うためのものであり、以下、保持治具２００と呼ぶ。
【００２７】
保持治具２００は、縦治具２１０、横治具２２０、バネ部材２３０から成る。縦治具２１０は、チューブ１１１の長手方向に延びており、コア部１１０の両サイドプレート（両端部）１１３に当接する一対の治具であり、断面が扁平の角パイプ材から形成されている。この縦治具２１０の材質は耐熱性に優れるステンレス製としている。
【００２８】
縦治具２１０の長手方向寸法は、後述するバネ部材２３０の板厚分を含めてコアプレート１１４間に収まるものとしている。縦治具２１０の長手方向端部の近傍、即ちチューブ１１１がコアプレート１１４に接続される接続部（以下、根付け部１１１ａと呼ぶ）の近傍には、本発明の第１の特徴部として切欠き部２１１が形成されており、サイドプレート１１３に当接しない領域を設けている。逆に言えば、縦治具２１０は、根付け部１１１ａ近傍を除く領域でサイドプレート１１３に当接するようにしている。
【００２９】
また、縦治具２１０の反サイドプレート側には、後述する横治具２２０の固定部２２１が挿入される横治具挿入部２１２が設けられている。横治具挿入部２１２は、２つの角柱部材を縦治具２１０に溶接接合することによって、その間に形成される溝部としている。
【００３０】
そして、縦治具２１０の長手方向端部には、本発明の第２の特徴部としてバネ部材２３０が設けられている。バネ部材２３０は、ステンレス製のバネ鋼から成り、平板部材から全体がＬ字状に成るように形成されており、コア部１１０側に延びる延長部２３１と縦治具２１０の長手方向に延びる取付け部２３２とを有している。また、延長部２３１の中間部には縦治具２１０の長手方向端部側に湾曲する湾曲部２３１ａが形成されている。バネ部材２３０は、湾曲部２３１ａが縦治具２１０の内部空間に挿入され、縦治具２１０の反サイドプレート側の角に位置合わせされ、取付け部２３２においてボルト２４０によって固定されている。
【００３１】
バネ部材２３０は、コア部１１０のチューブ積層方向に対して湾曲部２３１ａによってバネ性を有する。延長部２３１の先端部２３１ｂの位置は縦治具２１０のサイドプレート１１３と当接する当接面２１３に対して、所定量ａだけサイドプレート１１３側に突出するようにしており（ここでは２〜３ｍｍ）、縦治具２１０をコア部１１０にセットした時には、バネ部材２３０は、サイドプレート１１３の根付け部１１１ａ近傍をコア部１１０の内側に向けて押圧するようにしている。
【００３２】
一方、横治具２２０は、外形がコの字状を成す平板部材であり、簡素で安価なものとしている。そして、コの字の開口側に延びる固定部２２１が上記縦治具２１０の横治具挿入部２１２に挿入されて、一対の縦治具２１０を固定するようにしている。尚、横治具２２０の材質は縦治具２１０と同様にステンレス製としている。
【００３３】
縦治具２１０に横治具２２０が挿入された時の縦治具２１０間の寸法は、コア部１１０のチューブ積層方向の寸法に対して所定量だけ小さくしており、両治具２１０、２２０がコア部１１０に装着された時には、チューブ１１１およびフィン１１２に所定の圧縮力が加わるようにしている。
【００３４】
次に、上記保持治具２００を用いたラジエータ１００の製造方法について説明する。まず、縦治具２１０の一方を当接面２１３が上側となるように作業台の上に水平にセットし、この当接面２１３の上にサイドプレート１１３を置き、サイドプレート１１３の上にフィン１１２、チューブ１１１、フィン１１２の順にそれぞれ設定個数積層していく。最上段のフィン１１２の上にもう１つのサイドプレート１１３を置き、更にその上に当接面２１３を下向きにしたもう１つの縦治具２１０をセットする。
【００３５】
次に、図示しない押さえ治具で積層されたチューブ１１１およびフィン１１２を、所定量圧縮して一対の縦治具２１０間に横治具２２０をセットする。即ち横治具２２０の固定部２２１を縦治具２１０の横治具挿入部２１２に挿入する。この段階でチューブ１１１、フィン１１２、サイドプレート１１３の積層状態が所定の圧縮力を受けた状態で保持される。
【００３６】
次に、コアプレート１１４のチューブ穴にチューブ端部が挿入されるように、プレス機によってコアプレート１１４を打ち込んで嵌合させ、コア部１１０の組み立て体とする。
【００３７】
次に、入口パイプ１２１、注水口１２２、出口パイプ１３１が予め嵌合あるいはかしめ等によって仮組付けされたアッパタンク１２０およびロウアタンク１３０をそれぞれコアプレート１１４の縁立て部に嵌合させ、コア部１１０に組付ける。これでラジエータ１００の組み立て状態となる。
【００３８】
そして、このラジエータ１００の組み立て体を炉中に投入して、各部材を一体でろう付けする。ろう付け時においては、まず、加熱される段階でコア部１１０の特にコアプレート１１４がその長手方向に熱膨張し、接続されているチューブ１１１も移動するが、縦治具２１０の切欠き部２１１によって根付け部１１１ａ近傍領域においてはその挙動が拘束されることが無い。また、バネ部材２３０は湾曲部２３１ａのバネ性によってコア部１１０の外方に収縮され、上記熱膨張による挙動に追従する。尚、根付け部１１１ａ近傍を除く一般領域においては、チューブ１１１、フィン１１２の熱膨張分は、ろう材の溶融によりろう材膜厚分の沈み込みが生じ、チューブ積層方向の全体の熱膨張はほぼ相殺され、保持治具２００の所定圧縮力による保持がほぼ継続される。
【００３９】
ろう材溶融後の冷却段階においては、逆に熱収縮が起こり、各部材は本来の寸法に戻っていくが、コア部１１０の根付け部１１１ａ近傍領域は、バネ部材２３０によって押圧状態が維持される。尚、根付け部１１１ａ近傍を除く一般領域においては、チューブ１１１、フィン１１２の熱収縮が起こるが、初期の保持治具２００による圧縮力が減少しつつ作用する。
【００４０】
以上の構成説明、製造方法説明（ろう付け時保持治具２００の作動説明を含む）より、チューブ１１１の根付け部１１１ａ近傍領域は、保持治具２００によって拘束されないので、ろう付けの加熱時にコアプレート１１４がチューブ積層方向に熱膨張する際に、チューブ１１１も共に追従可能となり、図６で示すようなチューブ１１１の変形を防止することができる。尚、バネ部材２３０はコアプレート１１４の熱膨張方向に収縮するので、チューブ１１１の熱膨張時の挙動を阻害することが無い。
【００４１】
そして、ろう付けの冷却時においては、バネ部材２３０は、熱収縮に追従してコア部１１０を内側に押圧するので、チューブ１１１とフィン１１２との接触状態を適切に維持してろう付けを確実に行うことができる。
【００４２】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、両タンク１２０、１３０はコア部１１０と同種の金属タンクとして、コア部１１０と共に一体ろう付けされて熱交換器１００を形成するものとして説明したが、これに限らずタンクを後付けの樹脂製のものとして、コア部１１０のみを一体でろう付けするものに適用しても良い。
【００４３】
また、コアプレート１１４に両タンク１２０、１３０が接続されるものとして説明したが、タンク自身が例えば押出し加工により１つの容器体として形成され、そのタンクに設けられたチューブ穴に直接チューブ１１１が接続されるものに適用しても良い。
【００４４】
更には、熱交換器としてラジエータ１００を例にして説明したが、この他にも凝縮器、ヒータコア、インタークーラ等の他の熱交換器を対象としても良い。そして、熱交換器を構成する各部材の材質もアルミニウムに限定されることなく、他の銅材等としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラジエータに保持治具が装着された状態を示す正面図である。
【図２】縦治具およびバネ部材を示す外観斜視図である。
【図３】縦治具に対するバネ部材の位置関係を示す正面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ部を示す断面図である。
【図５】従来技術における保持治具を示す正面図である。
【図６】図５におけるＢ方向からの矢視図である。
【符号の説明】
１００ラジエータ（熱交換器）
１１０コア部
１１１チューブ
１１１ａ根付け部（接続部）
１１２フィン
１１３サイドプレート（両端部）
１１４コアプレート
１２０アッパタンク（タンク）
１３０ロウアタンク（タンク）
２００保持治具
２１０縦治具
２３０バネ部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger brazing method and a brazing jig thereof suitable for application to, for example, a vehicle radiator.
[0002]
[Prior art]
As a conventional heat exchanger brazing method, for example, as shown in Patent Document 1, a method of brazing in a furnace after arranging a vertical jig and a horizontal jig in a core part is known. That is, as shown in FIG. 5, the core portion 110 includes a plurality of alternately stacked tubes 111 and fins 112, side plates 113 disposed outside the outermost fins 112, and both longitudinal directions of the tubes 111. It consists of a core plate 114 connected to the end. Then, a pair of vertical jigs 210 are arranged on both sides of the side plate 113, and a horizontal jig 220 is arranged between the vertical jigs 210 to maintain the assembled state of the core part 110, and then put into the furnace. The members 111 to 114 are integrally brazed.
[0003]
In addition, each member 111-114 which comprises the core part 110 is made from aluminum, and each jig | tool 210,220 is formed with the stainless steel which is excellent in heat resistance. Further, the vertical jig 210 has substantially the same length as that of the side plate 113 (tube 111) and is in contact with the entire side plate 113.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 55-120474
[Problems to be solved by the invention]
However, a compressive force is not applied to the core portion (110) in the vicinity of the connection portion between the tube (111) and the core plate (114), and the tube (111) and the fin are caused by heat shrinkage during brazing cooling. There is a possibility that the contact state with (112) becomes insufficient.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to braze a heat exchanger that can reliably braze by properly maintaining the contact state between the tube (111) and the fin (112) during cooling of the brazing. It is in providing the brazing method and its brazing jig.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
[0008]
In the first aspect of the present invention, a plurality of tubes (111) interposed between each of the plurality of fins (112) and a tank (120, 120) connected to a longitudinal end of the tube (111). 130) A holding jig (200) for sandwiching the core portion (110) from both outer sides in the stacking direction of the tube (111) by assembling the core portion (110) including the core plate (114) forming a part of 130) The core part (110) is kept in the assembled state while applying a predetermined compressive force toward the inside in the stacking direction, and the core part (110) held in the assembled state is put into the furnace, and the core part In the heat exchanger brazing method for brazing the members (111, 112, 114) constituting (110) integrally, when holding the core (110) with the holding jig (200), Chu Connection between the core plate (114) of (111) (111a) while loading a predetermined compressive force in the region excluding the vicinity of, a spring member (230) having a spring property in the stacking direction, the connecting portion (111a) It is characterized in that the neighboring region is pressed toward the inner side in the stacking direction .
[0009]
As a result, the vicinity of the connection portion (111a) between the tube (111) and the core plate (114) is not restrained by the holding jig (200), so that the core plate (114) is laminated in the stacking direction of the tube (111) during brazing. When the tube (111) is thermally expanded, both the tubes (111) can follow, and the deformation of the tube (111) described in the section of the prior art can be prevented.
[0012]
During the brazing cooling, the spring member (230) follows the thermal contraction and presses the core (110) inward, so that the contact state between the tube (111) and the fin (112) is appropriately maintained. Thus, brazing can be performed reliably.
[0013]
Since the spring member (230) contracts in the direction of thermal expansion of the core plate (114) during brazing heating, the behavior of the tube (111) during thermal expansion is not hindered.
[0014]
In the invention according to claim 2 , a tube (111) interposed between each of the plurality of fins (112) and a plurality of stacked layers, and at least a tank (120, 120) connected to a longitudinal end of the tube (111). 130) a brazing jig for a heat exchanger that brazes while maintaining the assembled state of the core part (110) comprising the core plate (114) forming a part of the core plate (114), the tube of the core part (110) A pair of vertical jigs (210) that contact at both ends (113) in the stacking direction of (111) and apply a predetermined compressive force toward the inner side in the stacking direction with respect to the core (110). , Tatechigu (210) is to abut against the tube core plate (114) connection between (111a) at both ends in the region excluding the vicinity of (111) (113), the Tatechigu (210) , Have springiness in the stacking direction and both ends ( Connections 13) (111a) are characterized in that the spring member (230) is provided which presses the neighboring region inside the stacking direction, is possible to obtain the same effect as described in claim 1 it can.
[0016]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. The first embodiment is directed to an aluminum radiator 100 for a two-wheeled vehicle as a heat exchanger, and is applied to brazing of the radiator 100.
[0018]
First, the radiator 100 will be briefly described. As shown in FIG. 1, the radiator 100 includes a core portion 110, an upper tank 120, and a lower tank 130.
[0019]
The core part 110 further includes a tube 111, fins 112, side plates 113, and a core plate 114. The tube 111 is a flat welded tube formed by bending a thin strip material into a flat elliptical shape by roll forming and welding the end portions of the strip material. Moreover, the fin 112 is what is called a corrugated fin by which the thin strip | belt board material was entirely formed in the waveform by roll forming. In addition, considering the shape described above, the tube 111 and the fin 112 have a certain degree of springiness in the stacking direction of both described below.
[0020]
A plurality of tubes 111 and fins 112 are alternately stacked so that the tubes 111 are interposed between the fins 112, and a side plate 113 as a reinforcing member is further outside the outermost fins 112. Is provided. The side plate 113 is not limited to a flat plate as shown in FIG. 1, and the cross section may be U-shaped to further improve the rigidity.
[0021]
And the core plate 114 is connected to the longitudinal direction edge part (henceforth a tube edge part) of the tube 111. FIG. The core plate 114 is formed with an edged portion on the outer periphery of a rectangular flat plate member extending in the stacking direction of the tubes 111 (hereinafter referred to as the tube stacking direction), and a tube hole corresponding to each tube 111 on the inner plane portion thereof. A plurality of (not shown) are provided. The tube end is inserted and brazed into the tube hole, and the tube 111 and the core plate 114 are connected.
[0022]
The upper tank 120 and the lower tank 130 are semi-container bodies having a U-shaped cross-section formed by deep drawing of a flat plate member, and the end on the opening side is fitted and joined to the edged portion of the core plate 114. . The core plate 114 becomes a part of a tank as a container body. And the inside of the some tube 111 and the inside of both the tanks 120 and 130 are made to communicate.
[0023]
The upper tank 120 is provided with an inlet pipe 121 and a water inlet 122. A cap 123 is attached to the water inlet 122. The lower tank 130 is provided with an outlet pipe.
[0024]
Each member excluding the cap 123 is made of an aluminum material or an aluminum alloy material in which a brazing material is clad in advance at a necessary portion, and after being assembled as described above, is integrally brazed with the brazing material to form the radiator 100. Is done.
[0025]
Cooling water flowing out from the vehicle engine flows through the tube 111 of the core portion 110 from the inlet pipe 121 of the upper tank 120 and flows out of the outlet pipe 131 of the lower tank 130. Heat dissipation is promoted by the fins 112 so as to be cooled.
[0026]
Next, the brazing jig of the present invention will be described. This jig is for holding the assembled state and brazing after assembling each member of the radiator 100, and is hereinafter referred to as a holding jig 200.
[0027]
The holding jig 200 includes a vertical jig 210, a horizontal jig 220, and a spring member 230. The vertical jig 210 extends in the longitudinal direction of the tube 111 and is a pair of jigs that abut against both side plates (both ends) 113 of the core part 110, and is formed of a square pipe material having a flat cross section. . The material of the vertical jig 210 is made of stainless steel having excellent heat resistance.
[0028]
The longitudinal dimension of the vertical jig 210 is assumed to be between the core plates 114 including the plate thickness of the spring member 230 described later. In the vicinity of the longitudinal end of the vertical jig 210, that is, in the vicinity of a connection portion (hereinafter referred to as a root portion 111a) where the tube 111 is connected to the core plate 114, a notch is provided as a first feature of the present invention. A portion 211 is formed, and a region that does not contact the side plate 113 is provided. In other words, the vertical jig 210 is in contact with the side plate 113 in a region excluding the vicinity of the root portion 111a.
[0029]
Further, on the side opposite to the side plate of the vertical jig 210, a horizontal jig insertion part 212 into which a fixing part 221 of a horizontal jig 220 described later is inserted is provided. The horizontal jig insertion portion 212 is formed as a groove formed between two prismatic members by welding to the vertical jig 210.
[0030]
And the spring member 230 is provided in the longitudinal direction edge part of the vertical jig | tool 210 as a 2nd characteristic part of this invention. The spring member 230 is made of stainless spring steel, and is formed so as to be L-shaped as a whole from a flat plate member. The extension portion 231 extending toward the core portion 110 and the longitudinal jig 210 are attached in the longitudinal direction. Part 232. In addition, a curved portion 231 a that is curved toward the longitudinal end portion of the vertical jig 210 is formed at an intermediate portion of the extension portion 231. In the spring member 230, the curved portion 231 a is inserted into the internal space of the vertical jig 210, aligned with the corner on the side opposite to the side plate of the vertical jig 210, and fixed by the bolt 240 at the attachment portion 232.
[0031]
The spring member 230 has a spring property due to the curved portion 231 a with respect to the tube stacking direction of the core portion 110. The position of the distal end portion 231b of the extension portion 231 protrudes toward the side plate 113 by a predetermined amount a with respect to the contact surface 213 that contacts the side plate 113 of the vertical jig 210 (here, 2 to 3 mm). ) When the vertical jig 210 is set on the core part 110, the spring member 230 presses the vicinity of the root part 111 a of the side plate 113 toward the inside of the core part 110.
[0032]
On the other hand, the lateral jig 220 is a flat plate member whose outer shape is a U-shape, and is simple and inexpensive. Then, a fixing portion 221 extending toward the U-shaped opening side is inserted into the horizontal jig insertion portion 212 of the vertical jig 210 so as to fix the pair of vertical jigs 210. Note that the material of the horizontal jig 220 is made of stainless steel, like the vertical jig 210.
[0033]
The dimension between the vertical jigs 210 when the horizontal jig 220 is inserted into the vertical jig 210 is made smaller by a predetermined amount than the dimension of the core part 110 in the tube stacking direction. Is attached to the core portion 110, a predetermined compressive force is applied to the tube 111 and the fin 112.
[0034]
Next, a method for manufacturing the radiator 100 using the holding jig 200 will be described. First, one of the vertical jigs 210 is horizontally set on the work table so that the contact surface 213 is on the upper side, the side plate 113 is placed on the contact surface 213, and the fin is placed on the side plate 113. 112, the tube 111, and the fin 112 are stacked in the order of the set number. Another side plate 113 is placed on the uppermost fin 112, and another vertical jig 210 with the contact surface 213 facing downward is set thereon.
[0035]
Next, the tube 111 and the fin 112 laminated by a pressing jig (not shown) are compressed by a predetermined amount, and the horizontal jig 220 is set between the pair of vertical jigs 210. That is, the fixing part 221 of the horizontal jig 220 is inserted into the horizontal jig insertion part 212 of the vertical jig 210. At this stage, the laminated state of the tube 111, the fin 112, and the side plate 113 is held in a state where a predetermined compressive force is received.
[0036]
Next, the core plate 114 is driven and fitted by a press so that the tube end portion is inserted into the tube hole of the core plate 114, and an assembly of the core portion 110 is obtained.
[0037]
Next, the upper tank 120 and the lower tank 130 in which the inlet pipe 121, the water injection port 122, and the outlet pipe 131 are preliminarily fitted or caulked by fitting are fitted into the edge portions of the core plate 114, respectively. Assemble. Thus, the radiator 100 is assembled.
[0038]
And the assembly body of this radiator 100 is thrown in in a furnace, and each member is brazed integrally. At the time of brazing, first, the core plate 114 of the core part 110 is thermally expanded in the longitudinal direction at the stage of heating, and the connected tube 111 is also moved, but the notch part 211 of the vertical jig 210 is moved. Therefore, the behavior is not restricted in the vicinity of the root portion 111a. Further, the spring member 230 is contracted outward from the core portion 110 by the spring property of the curved portion 231a, and follows the behavior due to the thermal expansion. In the general region excluding the vicinity of the root portion 111a, the thermal expansion of the tube 111 and the fin 112 is caused by sinking of the brazing material film thickness due to the melting of the brazing material, and the overall thermal expansion in the tube stacking direction is almost equal. It is canceled out, and the holding jig 200 is held substantially at a predetermined compression force.
[0039]
In the cooling stage after the brazing filler metal is melted, heat shrinkage occurs, and each member returns to its original size. However, the region near the root portion 111a of the core portion 110 is kept pressed by the spring member 230. . In the general region excluding the vicinity of the root portion 111a, the tubes 111 and the fins 112 are thermally contracted, but act while reducing the compressive force of the initial holding jig 200.
[0040]
From the above description of the structure and manufacturing method (including the description of the operation of the holding jig 200 during brazing), the region near the root portion 111a of the tube 111 is not constrained by the holding jig 200, so the core plate is heated during brazing. When 114 thermally expands in the tube stacking direction, both of the tubes 111 can follow and the deformation of the tube 111 as shown in FIG. 6 can be prevented. Since the spring member 230 contracts in the direction of thermal expansion of the core plate 114, the behavior of the tube 111 during thermal expansion is not hindered.
[0041]
When the brazing is cooled, the spring member 230 follows the thermal contraction and presses the core portion 110 inward, so that the contact state between the tube 111 and the fin 112 is appropriately maintained to ensure brazing. Can be done.
[0042]
(Other embodiments)
In the first embodiment, the two tanks 120 and 130 are described as metal tanks of the same type as the core part 110 and brazed together with the core part 110 to form the heat exchanger 100. However, the present invention is not limited to this. May be applied to a case where only the core portion 110 is brazed integrally, as a product made of a post-installed resin.
[0043]
Also, the description has been given assuming that both tanks 120 and 130 are connected to the core plate 114, but the tank itself is formed as one container body by, for example, extrusion processing, and the tube 111 is directly connected to the tube hole provided in the tank. You may apply to what is done.
[0044]
Furthermore, although the radiator 100 has been described as an example of the heat exchanger, other heat exchangers such as a condenser, a heater core, an intercooler, and the like may be used. And the material of each member which comprises a heat exchanger is not limited to aluminum, It is good also as another copper material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a state where a holding jig is mounted on a radiator.
FIG. 2 is an external perspective view showing a vertical jig and a spring member.
FIG. 3 is a front view showing a positional relationship of a spring member with respect to a vertical jig.
4 is a cross-sectional view showing the AA portion in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a front view showing a holding jig in the prior art.
6 is an arrow view from the direction B in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
100 radiator (heat exchanger)
110 Core part 111 Tube 111a Netting part (connection part)
112 Fin 113 Side plate (both ends)
114 Core plate 120 Upper tank (tank)
130 Lower tank (tank)
200 Holding jig 210 Vertical jig 230 Spring member

Claims

複数のフィン（１１２）の各間に介在されて複数積層されるチューブ（１１１）と、前記チューブ（１１１）の長手方向端部に接続されて少なくともタンク（１２０、１３０）の一部を成すコアプレート（１１４）とから成るコア部（１１０）を組み立て状態にして、
前記チューブ（１１１）の積層方向の両外側から前記コア部（１１０）を挟み込む保持治具（２００）で、前記積層方向の内側に向けて所定の圧縮力を負荷しつつ前記コア部（１１０）の組み立て状態を保持し、
組み立て状態を保持された前記コア部（１１０）を炉中に投入して、前記コア部（１１０）を構成する各部材（１１１、１１２、１１４）を一体的にろう付けする熱交換器のろう付け方法において、
前記保持治具（２００）で前記コア部（１１０）を保持する際には、前記チューブ（１１１）の前記コアプレート（１１４）との接続部（１１１ａ）近傍を除いた領域で前記所定の圧縮力を負荷すると共に、前記積層方向にバネ性を有するバネ部材（２３０）で、前記接続部（１１１ａ）近傍領域を前記積層方向の内側に向けて押圧することを特徴とする熱交換器のろう付け方法。A plurality of stacked tubes (111) interposed between the plurality of fins (112), and a core connected to the longitudinal ends of the tubes (111) and forming at least a part of the tanks (120, 130) The core part (110) composed of the plate (114) is in an assembled state,
A holding jig (200) that sandwiches the core portion (110) from both outer sides in the stacking direction of the tube (111) while applying a predetermined compressive force toward the inner side in the stacking direction. Keep the assembled state of
The core part (110) maintained in the assembled state is put into a furnace, and the members (111, 112, 114) constituting the core part (110) are brazed integrally. In the attaching method,
When the core part (110) is held by the holding jig (200), the predetermined compression is performed in a region excluding the vicinity of the connection part (111a) between the tube (111) and the core plate (114). with loading force, a spring member (230) having a spring property in the stacking direction, wax of the heat exchanger, characterized in that for pressing the connecting portion (111a) near the region inside the stacking direction Attaching method.

複数のフィン（１１２）の各間に介在されて複数積層されるチューブ（１１１）と、前記チューブ（１１１）の長手方向端部に接続されて少なくともタンク（１２０、１３０）の一部を成すコアプレート（１１４）とから成るコア部（１１０）の組み立て状態を保持してろう付けを行う熱交換器のろう付け治具であって、
前記コア部（１１０）の前記チューブ（１１１）の積層方向の両端部（１１３）で当接して、前記コア部（１１０）に対して前記積層方向の内側に向けて所定の圧縮力を負荷する一対の縦治具（２１０）を有し、
前記縦治具（２１０）は、前記チューブ（１１１）の前記コアプレート（１１４）との接続部（１１１ａ）近傍を除いた領域で前記両端部（１１３）に当接し、
前記縦治具（２１０）には、前記積層方向にバネ性を有し、前記両端部（１１３）の前記接続部（１１１ａ）近傍領域を前記積層方向の内側に向けて押圧するバネ部材（２３０）が設けられたことを特徴とする熱交換器のろう付け治具。A plurality of stacked tubes (111) interposed between the plurality of fins (112), and a core connected to the longitudinal ends of the tubes (111) and forming at least a part of the tanks (120, 130) A brazing jig for a heat exchanger for brazing while maintaining an assembled state of a core portion (110) composed of a plate (114),
The core (110) abuts on both ends (113) of the tube (111) in the stacking direction, and applies a predetermined compressive force toward the inner side in the stacking direction on the core (110). A pair of vertical jigs (210);
It said longitudinal jig (210) is to abut against the core plate (114) connection between (111a) said end portions in the region excluding the vicinity of the tube (111) (113),
The vertical jig (210) has a spring property in the laminating direction, and a spring member (230) that presses the region in the vicinity of the connecting portion (111a) of the both end portions (113) inward in the laminating direction. ) Is provided . A heat exchanger brazing jig.