JP5352276B2

JP5352276B2 - 熱交換器の製造方法

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Publication number: JP5352276B2
Application number: JP2009040197A
Authority: JP
Inventors: 和彦南; 賢吾千葉
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: JP2010196931A

Description

この発明は、熱交換器の製造方法に関し、さらに詳しくは、たとえばカーエアコンのコンデンサやエバポレータやヒータコア、自動車用オイルクーラ、自動車用ラジエータなどとして使用される熱交換器の製造方法に関する。

この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。但し、元素記号「Ａｌ」を用いた表記は、当然のことながら元素を表す。

また、この明細書および特許請求の範囲において、「ヘッダタンク」という用語には、複数の部材の必要部位をろう付することにより形成された完成品の他に、複数の部材の必要部位をろう付する前段階の未完成品を含むものとする。さらに、この明細書および特許請求の範囲において、「熱交換管」という用語には、押出形材製のものの他に、素板を折り曲げて扁平中空状に成形するとともに必要部位をろう付することにより形成されたものを含み、特に後者の場合には、必要部位をろう付する前段階の未完成品も含むものとする。

自動車用熱交換器として、互いに間隔をおいて配置された１対のアルミニウム製ヘッダタンクと、両ヘッダタンク間にヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部がヘッダタンクに形成された管挿入穴内に挿入されてヘッダタンクにろう付された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間に配置されて熱交換管にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィンとを備えており、ヘッダタンクが、内外両周面にろう材層を有する筒状のタンク本体と、タンク本体の両端にろう付されてその両端開口を閉鎖する閉鎖部材とからなるものが広く用いられている。

ところで、近年、自動車用熱交換器には、さらなる高性能化、軽量化などが求められているため、熱交換管の管壁の薄肉化を図ったり、ヘッダタンクを形成する材料に使用するろう材の量を減らしたりする傾向にある
上述した自動車用熱交換器に用いられる熱交換効率に優れた熱交換管として、本出願人は、先に、互いに対向する１対の平坦壁と、両平坦壁の両側縁どうしにまたがって設けられた２つの側壁とを備えており、第１の側壁が両平坦壁の側縁に一体成形された複数の側壁形成部を組み合わせることにより形成され、第２の側壁が両平坦壁と一体に形成されており、第１側壁が、第１平坦壁の側縁部に形成されて第２平坦壁側に突出し、かつ先端が第１側壁の高さの中間部に位置する第１側壁形成部と、第２平坦壁の側縁部に形成されて第１平坦壁側に突出し、かつ先端が第１側壁の高さの中間部に位置するとともに第１側壁形成部の先端に突き合わされた第２側壁形成部と、第１平坦壁における第１側壁形成部の熱交換管の幅方向外側部分に形成されて第２平坦壁側に突出し、かつ先端が第２平坦壁の外面の側縁部に係合した第３側壁形成部とよりなり、第１および第２側壁形成部の先端部どうし、第１および第２側壁形成部の外面と第３側壁形成部、ならびに第３側壁形成部と第２平坦壁の側縁部とがろう付され、第２平坦壁と第３側壁形成部の先端部との間に、ろう付部からなりかつ長さ方向にのびる極浅い凹溝状の継ぎ目部が存在している熱交換管を提案した（特許文献１参照）。

特許文献１記載の熱交換管は、全体が１枚の金属板よりなり、かつ２つの平坦壁形成部と、両平坦壁形成部を一体に連結しかつ第２側壁を形成する連結部と、両平坦壁形成部における連結部とは反対側の側縁に、それぞれ平坦壁形成部から***するように設けられた第１および第２側壁形成部と、第１平坦壁形成部における連結部とは反対側の側縁を延長することにより設けられた第３側壁形成部用延長部とを備えている熱交換管製造用板状体を、連結部の両側においてヘアピン状に折り曲げて第１および第２側壁形成部の先端部どうしを突き合わせること、第３側壁形成部用延長部を、第１および第２側壁形成部の外面を覆うように折り曲げて第３側壁形成部をつくるとともに、第３側壁形成部の先端部を第２平坦壁形成部外面の側縁部に係合させて折り曲げ体からなる熱交換管を作ること、ならびに熱交換管の第１側壁形成部と第２側壁形成部、第１および第２側壁形成部と第３側壁形成部、ならびに第３側壁形成部と第２平坦壁形成部とを同時にろう付することにより製造される。特許文献１の熱交換管は、熱交換器の製造時に、他の部品のろう付と同時に、上述した折り曲げ体からなる熱交換管における第１側壁形成部と第２側壁形成部、第１および第２側壁形成部と第３側壁形成部、ならびに第３側壁形成部と第２平坦壁形成部とを同時にろう付することにより製造される。

ところで、折り曲げ体からなる熱交換管の熱容量がヘッダタンクの熱容量よりも小さいので、熱交換器の製造時の加熱の際には、折り曲げ体からなる熱交換管の昇温速度が、ヘッダタンクのタンク本体の昇温速度よりも速くなり、ヘッダタンクの温度がろう材の溶け出す温度である５７０℃に達した時点では熱交換管の温度はより高温、たとえば１０℃程度高温になっている。その結果、ヘッダタンクのタンク本体の外周面からろう材が溶け出すと、溶融ろう材は、より高温になっている熱交換管側へ流れ、毛細管現象により熱交換管の第３側壁形成部の先端部と第２平坦壁形成部の外面との間に存在する微細な凹溝からなる合わせ目に沿って流れるとともに、熱交換管とコルゲートフィンとの接触部に沿って熱交換管の幅方向に流れる。その結果、ヘッダタンクと熱交換管とのろう付に用いられるろう材が不足することになる。したがって、ヘッダタンクと熱交換管とのろう付を良好に行うには、タンク本体の外面を覆うろう材量を多くしておかなければならず、材料コストが高くなり、ひいては熱交換器の製造コストが高くなるとともに、熱交換器の重量が増大するという問題がある。

また、アルミニウム押出形材製の熱交換管が用いられる場合であっても、押出加工時に熱交換管の外周面にダイスラインと呼ばれる微細な凹溝が形成されることがあり、この場合にも上述した特許文献１の熱交換管の場合と同様な問題がある。

特開２００４−１７８６１号公報

この発明の目的は、上記問題を解決し、製造コストの低減および製造された熱交換器の軽量化を図りうる熱交換器の製造方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。

1)互いに間隔をおいて配置された１対のアルミニウム製ヘッダタンクと、両ヘッダタンク間にヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部がヘッダタンクに形成された管挿入穴内に挿入されてヘッダタンクにろう付された複数のアルミニウム製熱交換管とを備えている熱交換器を、少なくとも管挿入穴が形成された部分の外面にろう材層を有するヘッダタンクと、熱交換管とを用意し、熱交換管の両端部をヘッダタンクの管挿入穴に挿入した後、所定の温度に加熱することにより、熱交換管をヘッダタンクにろう付することを含む熱交換器の製造方法において、
複数の受け部材を有する載置トレイを用意し、ヘッダタンクと熱交換管とを組み合わせた組み合わせ体を、熱交換管が受け部材に接触するとともにヘッダタンクが受け部材に接触しないように載置トレイ上に載せ、この状態でヘッダタンクと熱交換管とをろう付することを含み、熱交換管に接触する載置トレイの全受け部材の熱容量を、両ヘッダタンクの熱容量の０．５〜２倍とすることによって、ヘッダタンクへの熱交換管のろう付時に、熱交換管の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管との温度差を５℃以内に保持することを特徴とする熱交換器の製造方法。

上記1)の製造方法において、熱交換管の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管との温度差を５℃以内に保持することに限定したのは、５℃以内であれば、ヘッダタンクの外周面から溶け出した溶融ろう材が熱交換管側に流れることが防止されるからである。

なお、上記1)の製造方法において、熱交換管の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管との温度は、ヘッダタンクの温度が高い方が好ましい。

上記1)の製造方法において、熱交換管に接触する載置トレイの全受け部材の熱容量を、両ヘッダタンクの熱容量の０．５〜２倍にしたのは、０．５倍未満であると、熱交換管の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでの熱交換管の温度が、ヘッダタンクの温度よりも５℃を超えて高くなり、２倍を超えると、全受け部材の熱容量が大きくなりすぎて、ろう付炉の加熱能力が過大に必要となり、不経済になるおそれがあるからである。

2)ヘッダタンクが、外面に亜鉛を含んだろう材層を有する材料により形成されるとともに、熱交換管が、外面に亜鉛を含んだ層を有する材料により形成されており、上記1)記載の方法により製造された熱交換器であって、ヘッダタンクの外面における亜鉛拡散深さと、熱交換管の外面における亜鉛拡散深さとの差が２０μｍ以下である熱交換器。

上記1)の熱交換器の製造方法によれば、ヘッダタンクへの熱交換管のろう付時に、熱交換管の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管との温度差を５℃以内に保持するので、ヘッダタンクの温度が、ろう材が溶け出す温度である５７０℃に達した時点ではヘッダタンクと熱交換管との温度差は小さくなっており、ヘッダタンクから溶け出した溶融ろう材が熱交換管側に流れ、毛細管現象により熱交換管の凹溝に沿って大量に流れることが防止される。したがって、ヘッダタンクと熱交換管とのろう付に用いられるろう材が不足することはなく、ヘッダタンクの外面を覆うろう材量を少なくすることができてコストが安くなるとともに、製造された熱交換器の軽量化を図ることができる。

上記1)の熱交換器の製造方法によれば、熱交換管の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管との温度差を、比較的簡単に５℃以内に保持することができる。

この発明の参考例１の方法により製造されたカーエアコン用コンデンサの全体構成を示す斜視図である。この発明の参考例１の方法によりカーエアコン用コンデンサを製造するにあたって組み合わせ体を載置トレイ上に載せた状態の全体構成を示す斜視図である。図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。図１のカーエアコン用コンデンサを製造する際のヘッダタンクと熱交換管の温度履歴を示すグラフである。この発明の実施形態の方法によりカーエアコン用コンデンサを製造するにあたって組み合わせ体を載置トレイ上に載せた状態の全体構成を示す斜視図である。図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。この発明の参考例２の方法によりカーエアコン用コンデンサを製造するにあたって組み合わせ体を載置トレイ上に載せた状態の全体構成を示す斜視図である。図７のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

以下、この発明の参考例および実施形態を、図面を参照して説明する。この参考例および実施形態は、この発明による熱交換器の製造方法を、フロン系冷媒を使用したカーエアコンのコンデンサの製造に適用したものである。

以下の説明において、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。さらに、全図面において、ろう材の図示は省略する。

参考例１
この参考例１は図１〜図４に示すものである。

図１はこの発明の参考例１の方法により製造されたカーエアコン用コンデンサの全体構成を示す。また、図２はカーエアコン用コンデンサの製造にあたって組み合わせ体を載置トレイ上に載せた状態の全体構成を示し、図３はその要部の構成を示す。さらに、図４は図１のカーエアコン用コンデンサを製造する際のヘッダタンクと熱交換管の温度履歴を示すグラフである。

なお、図１に示すカーエアコン用コンデンサに関する説明において、図１の上下、左右を上下、左右というものとし、通風方向下流側（図１に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとする。

図１において、カーエアコン用のコンデンサ(1)は、左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のアルミニウム製ヘッダタンク(2)(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間において幅方向を通風方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダタンク(2)(3)にろう付された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換管(4)と、隣り合う熱交換管(4)どうしの間、および上下両端の熱交換管(4)の外側に配置されて熱交換管(4)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、上下両端のコルゲートフィン(5)の外側に配置されてコルゲートフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)とを備えている。

左側ヘッダタンク(2)は、高さ方向の中央部よりも上方において仕切部材(7)により上下２つのヘッダ部(2a)(2b)に仕切られ、右側ヘッダタンク(3)は、高さ方向の中央部よりも下方において仕切部材(7)により上下２つのヘッダ部(3a)(3b)に仕切られている。左側ヘッダタンク(2)の上ヘッダ部(2a)に流体入口（図示略）が形成され、流体入口に通じる流体流入路(8a)を有するアルミニウムベア材製入口部材(8)が上ヘッダ部(2a)にろう付されている。また、右側ヘッダタンク(3)の下ヘッダ部(3b)に流体出口（図示略）が形成され、流体出口に通じる流体流出路(9a)を有するアルミニウムベア材製出口部材(9)が下ヘッダ部(3b)にろう付されている。

左右のヘッダタンク(2)(3)は、少なくとも外面にろう材層を有するアルミニウム製パイプ、たとえば両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる素板が筒状に成形されるとともに両側縁部が部分的に重ね合わされて相互にろう付された筒状体からなり、かつ前後方向に長い複数の管挿入穴(10)を有するタンク本体(11)と、タンク本体(11)の両端にろう付されてその両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(12)とからなる。ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)をつくる素板のろう材層を構成するろう材には亜鉛が含まれており、図示は省略したが、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の内外両面には亜鉛拡散層が形成されている。

熱交換管(4)の左右両端部は、左右両ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)に形成された管挿入穴(10)に挿入された状態で両ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)にろう付されている。熱交換管(4)をタンク本体(11)にろう付する前の状態において、熱交換管(4)を構成するアルミニウム押出形材の外面には、予め亜鉛溶射層が形成されており、タンク本体(11)にろう付された熱交換管(4)の外面には亜鉛拡散層が形成されている。ここで、熱交換管(4)の亜鉛拡散層の拡散深さと、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の亜鉛拡散層の拡散深さとの差は２０μｍ以下であることが好ましい。

以下、コンデンサ(1)の製造方法について、図２および図３を参照して説明する。なお、図２および図３に関する説明においては、図２および図３の上下を上下というものとする。

まず、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)、アルミニウム製閉鎖部材(12)、アルミニウム押出形材製熱交換管(4)、アルミニウム製コルゲートフィン(5)、アルミニウム製サイドプレート(6)、アルミニウム製仕切部材(7)、アルミニウムベア材製入口部材(8)、およびアルミニウムベア材製出口部材(9)を用意する。タンク本体(11)は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる素板が筒状に成形されるとともに両側縁部が部分的に重ね合わされたものである。タンク本体(11)における素板の両側縁部どうしの重ね合わせ部とは反対側の部分に、複数の管挿入穴(10)が形成されている。熱交換管(4)にはダイスラインと称せられる長さ方向にのびる微細な凹溝が存在している。

ついで、管挿入穴(10)を有する１対のタンク本体(11)を間隔をおいて配置するとともに、両タンク本体(11)の両端に閉鎖部材(12)を配置し、さらに仕切部材(7)をタンク本体(11)に配置する。また、熱交換管(4)とフィン(5)とを交互に配置し、熱交換管(4)の両端部をタンク本体(11)の管挿入穴(10)に挿入する。また、両端のコルゲートフィン(5)の外側にサイドプレート(6)を配置し、さらに入口部材(8)および出口部材(9)を配置する。ついで、タンク本体(11)、閉鎖部材(12)、熱交換管(4)、コルゲートフィン(5)、サイドプレート(6)、入口部材(8)および出口部材(9)を仮止めして組み合わせ体(15)をつくるとともに、組み合わせ体(15)にフラックスを塗布する。

ついで、載置トレイ(20)を用意し、組み合わせ体(15)を載置トレイ(20)上に載せる。載置トレイ(20)は、長方形状の枠(21)と、枠(21)の４角に立設された支柱(22)と、枠(21)の各長辺部と平行となるように、当該長辺部の両端に位置する１対の支柱(22)上に掛け渡された支持部材(23)と、両支持部材(23)に跨って着脱自在に取り付けられた複数の帯板状の受けバー(24)（受け部材）とよりなる。各支持部材(23)には、複数の受けバー嵌合用切り欠き(25)が、長さ方向に間隔をおいて形成されている。受けバー嵌合用切り欠き(25)は、上方に向かって支持部材(23)の長さ方向の一方向に傾斜している。受けバー(24)は、両端部が両支持部材(23)の受けバー嵌合用切り欠き(25)内に着脱自在に嵌められており、上方に向かって幅方向の一方向に傾斜している。そして、受けバー(24)上に、組み合わせ体(15)を、熱交換管(4)が受けバー(24)に線接触するとともに、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)が受けバー(24)に接触しないように載せ、さらに組み合わせ体(15)の熱交換管(4)上にアルミニウム板(26)を載せる。アルミニウム板(26)の板厚は、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)を形成する素板の板厚の０．７〜１．３倍であることが好ましい。また、アルミニウム板(26)の平面から見た大きさは、組み合わせ体(15)の両ヘッダタンク(2)(3)間に配置可能であるとともに、すべての熱交換管(4)およびコルゲートフィン(5)を覆うような大きさであることが好ましい。ここで、熱交換管(4)に接触する載置トレイ(20)の全受けバー(24)の熱容量は、両ヘッダタンクの熱容量の０．５倍未満である。

その後、組み合わせ体(15)を載せた載置トレイ(20)を、所定の温度、たとえば６００℃に保持されたろう付炉内に入れて組み合わせ体(15)を加熱し、閉鎖部材(12)および仕切部材(7)をタンク本体(11)にろう付してヘッダタンク(2)(3)を製造し、熱交換管(4)とヘッダタンク(2)(3)、熱交換管(4)とコルゲートフィン(5)、コルゲートフィン(5)とサイドプレート(6)、ならびにヘッダタンク(2)(3)と入口部材(8)および出口部材(9)とを、それぞれ同時にろう付する。こうして、コンデンサ(1)が製造される。

上記ろう付時に、アルミニウム板(26)の働きにより、図４に示すように、熱交換管(4)の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管(4)との温度差を５℃以内に保持される。その結果、ヘッダタンク(2)(3)の温度が、ろう材が溶け出す温度である５７０℃に達した時点では、ヘッダタンク(2)(3)と熱交換管(4)との温度差は小さくなっており、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)から溶け出した溶融ろう材が熱交換管(4)側に流れ、毛細管現象により熱交換管(4)のダイスラインに沿って大量に流れることが防止される。したがって、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)と熱交換管(4)とのろう付に用いられるろう材が不足することはなく、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の外面を覆うろう材量を少なくすることができてコストが安くなるとともに、製造されたコンデンサ(1)の軽量化を図ることができる。

上記参考例１において、載置トレイ(20)に組み合わせ体(15)を載せる際に、組み合わせ体(15)の上側のみにアルミニウム板(26)を配置しているが、下側のみにアルミニウム板(26)を配置しておいてもよい。この場合も、アルミニウム板の板厚は、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)を形成する素板の板厚の０．７〜１．３倍であることが好ましい。なお、組み合わせ体(15)の下側のみにアルミニウム板を配置する場合、アルミニウム板は載置トレイ(20)の受けバー(24)に支持され、組み合わせ体(15)の熱交換管(4)がアルミニウム板に支持されることになる。さらに、載置トレイ(20)に組み合わせ体(15)を載せる際に、組み合わせ体(15)の上下両側にアルミニウム板を配置しておいてもよい。この場合、２枚のアルミニウム板の合計の板厚が、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)を形成する素板の板厚の０．７〜１．３倍であることが好ましい。

また、上記参考例１において、載置トレイ(20)に組み合わせ体(15)を載せる際に、組み合わせ体(15)の上側にアルミニウム板(26)を配置しているが、これに代えて、組み合わせ体(15)の上側および下側のうちのいずれか一方のみにステンレス鋼板を配置しておいてもよい。この場合、ステンレス鋼板の板厚が、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)を形成する素板の板厚の０．２〜１．０倍であることが好ましい。また、組み合わせ体(15)の上側および下側のうちのいずれか一方のみにステンレス鋼板を配置する代わりに、上下両側にステンレス鋼板を配置しておいてもよい。この場合、両ステンレス鋼板の合計の板厚が、ヘッダタンクのタンク本体(11)を形成する素板の板厚の０．２〜１．０倍であることが好ましい。

実施形態
この実施形態は図５および図６に示すものであり、図１に示すカーエアコン用コンデンサを製造する方法である。図５はカーエアコン用コンデンサの製造にあたって組み合わせ体(15)を載置トレイ(20)上に載せた状態の全体構成を示し、図６はその要部の構成を示す。

実施形態の場合、載置トレイ(20)は、参考例１の載置トレイ(20)よりも多くの受けバー(24)を備えている。この載置トレイ(20)上に、組み合わせ体(15)を直接に載せる。なお、組み合わせ体(15)の上下両側にはアルミニウム板(26)は配置されない。このとき、組み合わせ体(15)の熱交換管(4)が、受けバー(24)により受けられる。ここで、熱交換管(4)に接触する全受けバー(24)の熱容量を、組み合わせ体(15)の両ヘッダタンク(2)(3)の熱容量の０．５〜２倍とすることが好ましい。

そして、組み合わせ体(15)を載せた載置トレイ(20)を、所定の温度、たとえば６００℃に保持されたろう付炉内に入れて組み合わせ体(15)を加熱し、閉鎖部材(12)および仕切部材(7)をタンク本体(11)にろう付してヘッダタンク(2)(3)を製造し、熱交換管(4)とヘッダタンク(2)(3)、熱交換管(4)とコルゲートフィン(5)、コルゲートフィン(5)とサイドプレート(6)、ならびにヘッダタンク(2)(3)と入口部材(8)および出口部材(9)とを、それぞれ同時にろう付する。こうして、コンデンサ(1)が製造される。

上記ろう付時に、載置トレイ(20)の熱交換管(4)と接触する全受けバー(24)の働きにより、参考例１の場合と同様に、熱交換管(4)の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管(4)との温度差を５℃以内に保持される。その結果、ヘッダタンク(2)(3)の温度が、ろう材が溶け出す温度である５７０℃に達した時点では、ヘッダタンク(2)(3)と熱交換管(4)との温度差は小さくなっており、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)から溶け出した溶融ろう材が熱交換管(4)側に流れ、毛細管現象により熱交換管(4)のダイスラインに沿って大量に流れることが防止される。したがって、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)と熱交換管(4)とのろう付に用いられるろう材が不足することはなく、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の外面を覆うろう材量を少なくすることができてコストが安くなるとともに、製造されたコンデンサ(1)の軽量化を図ることができる。

参考例２
この参考例２は図７および図８に示すものであり、図１に示すカーエアコン用コンデンサを製造する方法である。図７はカーエアコン用コンデンサの製造にあたって組み合わせ体(15)を載置トレイ(20)上に載せた状態の全体構成を示し、図８はその要部の構成を示す。

参考例２の場合、組み合わせ体(15)の全熱交換管(4)、全コルゲートフィン(5)および両サイドプレート(6)をアルミニウム箔(30)により包むように覆い、この状態で載置トレイ(20)上に載せる。アルミニウム箔(30)の反射率は５０〜９９％であることが好ましい。

上記ろう付時に、アルミニウム箔(30)の働きにより、参考例１の場合と同様に、熱交換管(4)の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管(4)との温度差を５℃以内に保持される。その結果、ヘッダタンク(2)(3)の温度が、ろう材が溶け出す温度である５７０℃に達した時点では、ヘッダタンク(2)(3)と熱交換管(4)との温度差は小さくなっており、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)から溶け出した溶融ろう材が熱交換管(4)側に流れ、毛細管現象により熱交換管(4)のダイスラインに沿って大量に流れることが防止される。したがって、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)と熱交換管(4)とのろう付に用いられるろう材が不足することはなく、ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の外面を覆うろう材量を少なくすることができてコストが安くなるとともに、製造されたコンデンサ(1)の軽量化を図ることができる。

以下、この発明の参考実験例および比較例について説明する。

参考実験例１
ヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)を形成する素板として、肉厚１．６ｍｍのアルミニウムブレージングシートを用いた。素板の両面にはＡｌ−８．７wt％Ｓｉ−１．２wt％Ｚｎからなるろう材層を形成しておいた。また、熱交換管(4)を形成するアルミニウム押出形材の外面には、８ｇ／ｍ^２のＺｎを溶射してＺｎ溶射層を形成しておいた。そして、これらのタンク本体(11)および熱交換管(4)の他に、閉鎖部材(12)、コルゲートフィン(5)、サイドプレート(6)、仕切部材(7)、入口部材(8)および出口部材(9)を用いて組み合わせ体(15)をつくった。組み合わせ体(15)の大きさ、すなわち両ヘッダタンク(2)(3)における熱交換管(4)とは反対側の外側面どうしの間隔Wを６５０ｍｍ、両ヘッダタンク(2)(3)の長さLを４５０ｍｍとした（図２参照）。

ついで、参考例１と同様に、組み合わせ体(15)を載置トレイ(20)上に載せ、組み合わせ体(15)の上側に、板厚１．２ｍｍのアルミニウム板(26)を、組み合わせ体(15)の全熱交換管(4)、全コルゲートフィン(5)および両サイドプレート(6)を覆うように配置した。

その後、組み合わせ体(15)を載せた載置トレイ(20)を、６００℃に設定されたろう付炉内に入れて組み合わせ体(15)を加熱し、閉鎖部材(12)および仕切部材(7)をタンク本体(11)にろう付してヘッダタンク(2)(3)を製造し、熱交換管(4)とヘッダタンク(2)(3)、熱交換管(4)とコルゲートフィン(5)、コルゲートフィン(5)とサイドプレート(6)、ならびにヘッダタンク(2)(3)と入口部材(8)および出口部材(9)とをそれぞれ同時にろう付してコンデンサ(1)を製造した。

参考実験例２
載置トレイ(20)上に載せられた組み合わせ体(15)の上側に配置されるアルミニウム板(26)の板厚を１．９ｍｍとした他は、上記参考実験例１と同様にしてコンデンサ(1)を製造した。

参考実験例３
載置トレイ(20)上に載せられた組み合わせ体(15)の上側に、アルミニウム板(26)の代わりに板厚０．８ｍｍのステンレス鋼板を配置した他は、上記参考実験例１と同様にしてコンデンサ(1)を製造した。

参考実験例４
載置トレイ(20)上に載せられた組み合わせ体(15)の上側にアルミニウム板(26)を配置する代わりに、上記参考例２と同様に、組み合わせ体(15)の全熱交換管(4)、全コルゲートフィン(5)および両サイドプレート(6)を、反射率９７％のアルミニウム箔(30)により包むように覆った状態で載置トレイ(20)上に載せた他は、上記参考実験例１と同様にしてコンデンサ(1)を製造した。

参考実験例５
アルミニウム箔の反射率を５０％とした他は、上記参考実験例４と同様にしてコンデンサを製造した。

比較例
載置トレイ(20)上に載せられた組み合わせ体(15)の上側にアルミニウム板(26)を配置しなかったことの他は、上記参考実験例１と同様にしてコンデンサを製造した。

評価試験
上記参考実験例１〜５および比較例において、ろう付時のヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の温度および熱交換管(4)の温度を熱電対を用いて測定し、熱交換管(4)の温度が５７０℃に達した際のヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の温度と、熱交換管(4)の温度が６００℃に達した際のヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の温度を求めた。その結果を表１に示す。

また、製造されたコンデンサ(1)のヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)の外面および熱交換管(4)の外面のＺｎ拡散層の拡散深さを、EPMAのライン分析を用いて測定した。この結果も表１に示す。

表１の判定の欄における○印は、熱交換管(4)の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度である６００℃に達するまでのヘッダタンク(2)(3)のタンク本体(11)と熱交換管(4)との温度差が５℃以内に保持されていたことを示し、同じく×印は当該温度差が５℃を超えていたことを示す。

この発明による熱交換器は、カーエアコンを構成する冷凍サイクルに好適に用いられる。

(1)：コンデンサ（熱交換器）
(2)(3)：ヘッダタンク
(4)：熱交換管
(10)：管挿入穴
(20)：載置トレイ
(24)：受けバー（受け部材）
(26)：アルミニウム板
(30)：アルミニウム箔（金属箔）

Claims

互いに間隔をおいて配置された１対のアルミニウム製ヘッダタンクと、両ヘッダタンク間にヘッダタンクの長さ方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部がヘッダタンクに形成された管挿入穴内に挿入されてヘッダタンクにろう付された複数のアルミニウム製熱交換管とを備えている熱交換器を、少なくとも管挿入穴が形成された部分の外面にろう材層を有するヘッダタンクと、熱交換管とを用意し、熱交換管の両端部をヘッダタンクの管挿入穴に挿入した後、所定の温度に加熱することにより、熱交換管をヘッダタンクにろう付することを含む熱交換器の製造方法において、
複数の受け部材を有する載置トレイを用意し、ヘッダタンクと熱交換管とを組み合わせた組み合わせ体を、熱交換管が受け部材に接触するとともにヘッダタンクが受け部材に接触しないように載置トレイ上に載せ、この状態でヘッダタンクと熱交換管とをろう付することを含み、熱交換管に接触する載置トレイの全受け部材の熱容量を、両ヘッダタンクの熱容量の０．５〜２倍とすることによって、ヘッダタンクへの熱交換管のろう付時に、熱交換管の温度が５７０℃に達した時点からろう付最高温度に達するまでのヘッダタンクと熱交換管との温度差を５℃以内に保持することを特徴とする熱交換器の製造方法。
ヘッダタンクが、外面に亜鉛を含んだろう材層を有する材料により形成されるとともに、熱交換管が、外面に亜鉛を含んだ層を有する材料により形成されており、請求項１記載の方法により製造された熱交換器であって、ヘッダタンクの外面における亜鉛拡散深さと、熱交換管の外面における亜鉛拡散深さとの差が２０μｍ以下である熱交換器。