JP6867820B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、ろう付において、部分的にろう材による部材どうしの接合を防止する接合防止剤に関する。 The present invention relates to a bonding inhibitor that partially prevents members from being bonded to each other by a brazing material in brazing.
ろう付において、部分的にろう材による部材どうしの接合を防止するものとして、下記特許文献１に記載のものが提案されている。これは、一対のプレート間に部分的な接合防止層を形成し、その接合防止層の厚さで部分的な漏洩流体排出用通路を形成して、漏洩流体を通路から確実に外部に排出するものである。
In brazing, the one described in
これに対して、本発明の目的は、複数の部材どうしをろう付で接合した際に、意図せずに不必要な部分までろう付され、部材に加わる振動や熱応力等の外力により当該部分に応力集中が生じ、亀裂等の損傷が生じることを防止することである。 On the other hand, an object of the present invention is that when a plurality of members are brazed to each other, an unnecessary portion is unintentionally brazed, and the portion is subjected to an external force such as vibration or thermal stress applied to the member. This is to prevent stress concentration from occurring and damage such as cracks.
請求項１に記載の本発明は、複数の部材間のろう付接合において、各部材の一部の接合を防止するために白色顔料を含有する接合防止剤を用いると共に、各部材間をろう付により接合した熱交換器であって、
熱交換器を構成する隣接部材の各対向位置に凸部が形成され、その凸部に前記接合防止剤が塗布された状態で、各部材間がろう付され、前記接合防止剤が塗布された凸部間が非接合状態にある熱交換器である。
According to the first aspect of the present invention, in brazing joining between a plurality of members, a joining inhibitor containing a white pigment is used to prevent the joining of a part of each member, and the brazing between the members is performed. It is a heat exchanger joined by
Convex portions were formed at each facing position of the adjacent members constituting the heat exchanger, and with the convex portions coated with the anti-bonding agent, the members were brazed and the anti-bonding agent was applied. It is a heat exchanger in which the protrusions are in a non-bonded state .
請求項１に記載の発明のように、ろう付における接合防止剤を白色顔料を含有するものとしたので、高温でも安定でかつろうとの親和性が無い白色顔料成分によって、白色顔料が塗布された部材間に溶融したろう材が流入することが防止され、また、白色顔料が介在することにより当該部材間がろう付時の加熱または加圧によって拡散接合されることも防止される。これらにより、当該部材間において確実な接合防止効果を得ることが可能となる。
As in the invention of
さらに、前記白色顔料を含有する接合防止剤を用い、熱交換器を構成する隣接部材において対向する凸部間の接合が防止されることにより、ろう付によって意図しない局所的な接合部が生じることが防止され、当該接合部に外力に対する応力が集中し、当該接合部が損傷することが防止される。
Further , by using the bonding inhibitor containing the white pigment to prevent bonding between opposing convex portions in the adjacent members constituting the heat exchanger, brazing causes an unintended local bonding portion. Is prevented, stress against an external force is concentrated on the joint, and the joint is prevented from being damaged.
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１〜図４は、本発明の接合防止剤１１が適用される熱交換器の一例を示す。図１はその分解斜視図、図２は同縦断面図、図３は同接合防止剤１１を偏平チューブ１の表面に設けた凸部３（ディンプル）に塗布した状態を示す説明図であり、図４はその縦断面拡大図であって、図２のＩＶ部拡大図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show an example of a heat exchanger to which the
この例では、複数の偏平チューブ１が並列し、その両端部が夫々ヘッダプレート２の図示しないチューブ挿通孔に挿通されてコア４を形成する。そして、各偏平チューブ１の外面は、その両端のみがチューブプレート２にろう付されるが、それ以外の部分はろう付されない。特に、この例では、偏平チューブ１の表面で、偏平チューブ１の外に向けて突設された多数の凸部３は、図２及び図４に示す如く、その凸部３どうしが接触するも、凸部３どうしの接合が防止される。そのために、凸部３の表面には予め接合防止剤１１が塗布される。
また、この偏平チューブ１の内部には、図２に示す如く、インナーフィン１３が内挿されており、インナーフィン１３の頂部及び谷部が偏平チューブ１の内表面に接触した状態で、ろう付される。
In this example, a plurality of
Further, as shown in FIG. 2, an
図２に示す如く、この凸部３はケーシング本体５、端蓋６の表面にも、それらの内に向けて形成されている。一例として、この端蓋６には排気ガス出入口パイプ８が、ケーシング本体５には冷却水出入り口パイプ７が配置される。そして、偏平チューブ１の凸部３と、ケーシング本体５及び端蓋６の各凸部３との間も接合されないように、それらの間も接合防止剤１１が塗布される。そして、全体が高温の炉内に挿入されて、コア４とケーシング本体５との間及び、コア４と端蓋６との間、並びに端蓋６と排気ガス出入口パイプ８の付根との間、ケーシング本体５と冷却水出入口パイプ７の付根との間が一体にろう付固定される。
As shown in FIG. 2, the
なお、ろう付に際し、組立てられた各熱交換器用部品は、例えば、重石等の加圧手段によりその積層方向に圧着された状態でろう付接合される。これは、偏平チューブ１とインナーフィン１３とのろう付を確実にするために、偏平チューブ１とインナーフィン１３との接触を確保する必要があるからであり、凸部３は、その加圧力を伝達するためのものである。
At the time of brazing, each of the assembled heat exchanger parts is brazed and joined in a state of being crimped in the stacking direction by a pressurizing means such as a weight stone. This is because it is necessary to secure contact between the
そのろう付をするために、ヘッダプレート２と偏平チューブ１の端部との間、ヘッダプレート２とケーシング本体５、端蓋６との間に予めろう材が塗布または配置される。
これに対して、図３及び図４における各凸部３の表面間には白色顔料を含有する接合防止剤１１が塗布されている。そのため、各凸部３間のみ接合されない。この接合防止剤１１としては、白色顔料を含有するインク又は塗料を用いることもできる。なお、白色顔料としては、二酸化チタン又は酸化アルミニウムを含有するものが特に好適である。
In order to perform the brazing, a brazing material is applied or arranged in advance between the
On the other hand, a
それらの白色顔料は炉内において、高温により塗料等の有機成分が分解または昇華した場合であっても、なお安定に凸部３の表面に残存し、凸部どうしの接合を防止する。よって、加熱や冷却による偏平チューブ１、その他の熱膨張が当該凸部３で拘束されることが無いので、そこに生じる応力集中が防止され、また、振動等の外力が加わった場合においても、当該凸部３に応力集中が生じることが防止される。これにより、破損しにくく耐久性のある熱交換器が形成される。
Even when organic components such as paints are decomposed or sublimated in the furnace due to high temperature, these white pigments still remain stably on the surface of the
このように形成された熱交換器は、ＥＧＲクーラーや排熱回収器として使用することができる。その場合、図１において、一方の冷却水出入口パイプ７から冷却水が偏平チューブ１の外面側を流通して、それが他方の冷却水出入口パイプ７より流出する。そして、高温の排気ガスが一方の排気ガス出入口パイプ８からマニホールド１０を介して各偏平チューブ１の内部に導かれ、それが他方のマニホールド９を介して、他方の排気ガス出入口パイプ８から流出する。そして、排気ガスと冷却水との間に熱交換が行われるものである。
The heat exchanger formed in this way can be used as an EGR cooler or an exhaust heat recovery device. In that case, in FIG. 1, cooling water flows from one cooling water inlet /
この時、凸部３間は、図２及び図４に示す如く、接合防止剤１１の存在により、接触するも接合されていないので、偏平チューブ１内に高温の排気ガスが流通しても、各凸部３には熱膨張差による応力が集中することはない。
なお、上記実施例では図４に示す如く、互いに接触する凸部３の両凸部に接合防止剤１１を塗布したが、その一方を省略することもできる。
At this time, as shown in FIGS. 2 and 4, the
In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the
次に、図５及び図６は、本発明の第２実施例の熱交換器であって、これが前記第１実施例と異なる点は、コア４を構成する偏平チューブ１の形状である。この例では、偏平チューブ１が上下一対の溝型プレートの嵌着体からなる。さらに、各偏平チューブ１の両端部には厚み方向に膨出した膨出部１２が形成され、その膨出部１２の位置で各偏平チューブ１どうしが一体にろう付接合される。図６に示す如く、各偏平チューブ１には、インナーフィン１３が内挿される。この例においても、偏平チューブ１に設けられた凸部３どうし及び、その凸部３と端蓋６等の凸部３との間も前記同様に接合防止剤１１が塗布される。この例も、ＥＧＲクーラーや排熱回収器として用いる熱交換器である。
Next, FIGS. 5 and 6 show the heat exchanger of the second embodiment of the present invention, and the difference from the first embodiment is the shape of the
なお、本発明は、ステンレス、アルミニウム合金等の部材に適用可能である。
また、本発明は、ろう付の種類に依らず、銅ろう付、ニッケルろう付、銀ろう付等に広く適用可能である。また、本発明は、ろう付の雰囲気に依らず、真空ろう付、雰囲気ろう付、いずれにも適用可能である。また、本発明は、ろう付の方法に依らず、ペーストろう付、ろう材クラッド材とベア材とのろう付、いずれにも適用可能である。
The present invention can be applied to members such as stainless steel and aluminum alloys.
Further, the present invention can be widely applied to copper brazing, nickel brazing, silver brazing and the like regardless of the type of brazing. Further, the present invention can be applied to both vacuum brazing and atmospheric brazing regardless of the brazing atmosphere. Further, the present invention is applicable to both paste brazing and brazing of a brazing material clad material and a bare material, regardless of the brazing method.
本発明の接合防止剤は、例示したＥＧＲクーラーや排熱回収器に限られるものではなく、各種熱交換器を製造する際の部品間を、部分的に非接合状態を維持するために利用することができる。 The anti-bonding agent of the present invention is not limited to the exemplified EGR cooler and exhaust heat recovery device, and is used to partially maintain a non-bonding state between parts when manufacturing various heat exchangers. be able to.
１ 偏平チューブ
２ ヘッダプレート
３ 凸部
４ コア
５ ケーシング本体
６ 端蓋
７ 冷却水出入口パイプ
８ 排気ガス出入口パイプ
９ マニホールド
１０ マニホールド
１１ 接合防止剤
１２ 膨出部
１３ インナーフィン
1
Claims (1)
熱交換器を構成する隣接部材の各対向位置に凸部が形成され、その凸部に前記接合防止剤が塗布された状態で、各部材間がろう付され、前記接合防止剤が塗布された凸部間が非接合状態にある熱交換器。 In brazing joining between a plurality of members, a joining inhibitor containing a white pigment is used to prevent the joining of a part of each member, and a heat exchanger in which each member is joined by brazing.
Convex portions were formed at each facing position of the adjacent members constituting the heat exchanger, and with the convex portions coated with the anti-bonding agent, the members were brazed and the anti-bonding agent was applied. A heat exchanger in which the protrusions are not joined .
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