JPH0825028A - 積層型熱交換器の偏平チューブのろう付け方法 - Google Patents

積層型熱交換器の偏平チューブのろう付け方法

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JPH0825028A
JPH0825028A JP6166594A JP16659494A JPH0825028A JP H0825028 A JPH0825028 A JP H0825028A JP 6166594 A JP6166594 A JP 6166594A JP 16659494 A JP16659494 A JP 16659494A JP H0825028 A JPH0825028 A JP H0825028A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 組付け時の偏平チューブの差し込みが確実と
なり、チューブ挿入孔と偏平チューブとのろう付け性を
向上でき、ビード同士のろう付けを確実とし、耐圧性を
確保できる積層型熱交換器の偏平チューブのろう付け方
法を提供すること。 【構成】 ろう材がクラッドされた複数の偏平チューブ
をフィンを介して積層し、前記各々の偏平チューブの両
端部又は少なくとも一端部をヘッダタンクのチューブ挿
入孔に挿入して組付け、一体ろう付けにより前記偏平チ
ューブの端部とチューブ挿入孔とをろう付けする積層型
熱交換器の偏平チューブのろう付け方法であって、前記
チューブ挿入孔の幅寸法を前記偏平チューブの幅寸法よ
りも大きく形成し、組付け後の一体ろう付け時に、前記
偏平チューブの幅方向が上下方向に向くよう積層型熱交
換器を横置きにし、且つ、前記偏平チューブとチューブ
挿入孔との下部に隙間が形成されるよう治具により支持
してろう付けする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘッダタンクのチュー
ブ挿入孔とこのチューブ挿入孔に挿入される偏平チュー
ブとのろう付け性を向上した積層型熱交換器の偏平チュ
ーブのろう付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、偏平チューブが積層して
ヘッダタンクに接続され、ヘッダタンクに設けられた出
入口継手間で熱交換媒体が複数回蛇行して通流される積
層型熱交換器が用いられている。
【０００３】この種の積層型熱交換器の偏平チューブと
しては、例えば、１）内方へ向けて突出し互いに先端が
当接する突部（以下、ビードという）が多数設けられた
２枚のプレートを重ね合せ双方のプレートの両側の接合
部がろう付けにより接合されるもの、２）所定の面積の
１枚のプレートに多数の突部（ビード）が形成され中央
で折曲げて両側の接合部がろう付けにより接合されるも
の、３）内部にインナーフィンが挿入されたもの、４）
押出し成形により形成されたものなど、各種のタイプが
知られている。
【０００４】尚、前記１）及び２）の偏平チューブにお
いては、ビードにより、偏平チューブ内部に通流される
熱交換媒体に乱流を起こさせて熱交換能力を高め、チュ
ーブ偏平面の強度を高め耐圧性を向上させる構造となっ
ている。
【０００５】他方、ヘッダタンクには、前記各種の偏平
チューブの横断面形状に対応したチューブ挿入孔がプレ
ス等により複数形成されており、これらのチューブ挿入
孔としては積層された複数の偏平チューブを一度に差し
込みができるように、前記偏平チューブの横断面よりも
僅かに大きな外形形状に形成され、差し込み後には偏平
チューブとチューブ挿入孔とがピッタリとなる寸法に形
成されているのが一般的である。
【０００６】そして、熱交換器の組付け時には、治具を
用いて複数の偏平チューブをフィンを介して積層し、各
々の偏平チューブの両端部をヘッダタンクに設けられた
チューブ挿入孔に差し込み、炉内において各々の偏平チ
ューブの両端部とヘッダタンクのチューブ挿入孔とのろ
う付けが行われる（例えば、特開平４−６２３９４号公
報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、チューブ挿
入孔とこれに挿入される偏平チューブとのクリアランス
が大き過ぎると、偏平チューブの差し込みが容易となる
ものの、偏平チューブとヘッダタンクとのろう付け時に
ろう付け不良を起こしてしまう問題がある。
【０００８】また、チューブ挿入孔と偏平チューブとの
クリアランスが小さいと、偏平チューブのさし込みがき
つくなって組付けができず、無理に組付けると偏平チュ
ーブが潰れたり、また、組付けができても組付けの手直
しに多大な工数が必要となる不都合がある。
【０００９】特に、ブレージングシートからなる２枚の
プレート重合わせたタイプや１枚の折曲げタイプの偏平
チューブの場合には、薄肉となるため慎重に組付ける必
要がある。
【００１０】更に、前記２枚のプレートを重合わせたタ
イプや１枚の折曲げタイプの偏平チューブの場合には、
チューブ挿入孔と偏平チューブとのクリアランスを小さ
くすると、ろう付け時に偏平チューブの幅方向の熱膨張
がヘッダタンクのチューブ挿入孔の幅方向の両端部によ
り規制されるため、偏平チューブが厚さ方向へ変形して
広がってしまい、チューブ挿入孔付近に設けられた偏平
チューブの各ビード同士が当接できなくなり、従って、
双方のビードのろう付けが行われなくなるという不都合
が発生してしまう。その結果、偏平チューブの充分な耐
圧性が得られず、例えば、コンデンサ仕様としては耐圧
性の点で満足できない不都合を生じる場合がある。
【００１１】そこで、本発明は、組付け時の偏平チュー
ブの差し込み性を確保しつつ、チューブ挿入孔と偏平チ
ューブとのろう付け性を向上でき、更に、２枚のプレー
ト重合わせたタイプや１枚の折曲げタイプの偏平チュー
ブの場合でも、ビード同士のろう付けが確実となり、耐
圧性を確保できる積層型熱交換器の偏平チューブのろう
付け方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の偏平チューブの
ろう付け方法は、ろう材がクラッドされた複数の偏平チ
ューブをフィンを介して積層し、前記各々の偏平チュー
ブの両端部又は少なくとも一端部をヘッダタンクのチュ
ーブ挿入孔に挿入して組付け、一体ろう付けにより前記
偏平チューブの端部とチューブ挿入孔とをろう付けする
積層型熱交換器の偏平チューブのろう付け方法であっ
て、前記チューブ挿入孔の幅寸法を前記偏平チューブの
幅寸法よりも大きく形成し、組付け後の一体ろう付け時
に、前記偏平チューブの幅方向を上下方向に向けて積層
型熱交換器を横置きにし、且つ、前記偏平チューブとチ
ューブ挿入孔との下部に隙間をもうけて治具により支持
し、しかる後、ろう付けする積層型熱交換器の偏平チュ
ーブのろう付け方法である。
【００１３】また、本発明の偏平チューブのろう付け方
法において、前記チューブ挿入孔の幅寸法を、前記偏平
チューブの幅寸法よりも、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ大き
く形成するとよい。
【００１４】
【作用】このような積層型熱交換器では、波状フィンを
介装して積層された複数の偏平チューブの挿入端部をヘ
ッダタンクのチューブ挿入孔に挿入して組付けられる。
この場合、片タンクタイプのものは偏平チューブの一端
部をヘッダタンクのチューブ挿入孔に挿入して組付けら
れる。
【００１５】また、組付け後の一体ろう付け時には、偏
平チューブの幅方向が上下方向に向くよう積層型熱交換
器を横置きにし、且つ、偏平チューブとチューブ挿入孔
との下部に隙間が形成されるよう治具により支持してろ
う付けが行われる。
【００１６】そして、チューブ挿入孔の幅寸法が偏平チ
ューブの幅寸法よりも大きく形成されていることから、
各々の偏平チューブは、偏平チューブの上部に位置する
接合部が、チューブ挿入孔内の上端面に当接し、偏平チ
ューブの下部に位置する接合部とチューブ挿入孔内の下
端面の間には隙間が形成され、この隙間が形成された状
態で各々の偏平チューブがろう付けされる。
【００１７】従って、ヘッダタンクに設けられるチュー
ブ挿入孔の幅寸法を偏平チューブの幅寸法よりも大きく
形成したことにより、熱交換器の組付け時には、偏平チ
ューブの挿入をスムースに行うことが可能となり、偏平
チューブの組付けがきつくなって偏平チューブが潰れた
り、組付け後の手直しが不要となり、薄肉の２枚のプレ
ート重合わせたタイプや１枚の折曲げタイプの偏平チュ
ーブの場合でも組付け時のトラブルの発生を防止でき
る。
【００１８】更に、チューブ挿入孔の幅方向の寸法を大
きく形成したので、ろう付け時に偏平チューブが幅方向
へ熱膨張しても、偏平チューブの変形が生じないので、
従来のような偏平チューブの厚さ方向への変形を防止で
き、チューブ挿入孔付近に設けられた偏平チューブのビ
ード同士の確保なろう付けが可能となり、偏平チューブ
の耐圧性を向上することができ、コンデンサにも充分に
適用することが可能となる。
【００１９】また、ろう付け時には組付けられた積層型
熱交換器をヘッダタンクが水平となる横置きにし、且
つ、偏平チューブの上部をチューブ挿入孔内の上端に当
接した状態で行う（両タンクタイプ）ことにより、又は
偏平チューブを治具で支持する（片タンクタイプ）こと
により、チューブ挿入孔の下端に形成される隙間を、上
から下へ流れるろう材により確実に埋めることが可能と
なり、偏平チューブとチューブ挿入孔とを確実にろう付
けすることが可能となり、ろう付け不良をなくすことが
できる。
【００２０】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。
【００２１】本実施例の積層型熱交換器１は、図１に示
すように、複数の偏平チューブ２が波状フィン３を介し
て積層され、これらの複数の偏平チューブ２の各端部が
ヘッダタンク４に設けられた挿入孔５に挿入されてい
る。また、各ヘッダタンク４の上下の開口部は盲キャッ
プ６により閉塞され、各ヘッダタンク４の所定箇所には
仕切板（図示省略）が設けられている。更に、ヘッダタ
ンク４には入口継手８又は出口継手９が設けられ、これ
らの出入口継手８、９の間で熱交換媒体が複数回蛇行し
て通流される。尚、図１中、１０は積層された偏平チュ
ーブ２の上下に配設されたサイドプレートを示す。
【００２２】前記各偏平チューブ２は、図２及び図３に
示すように、プレス成形により所定の大きさの形状に形
成された２枚のプレート１１、１２を重合わせて形成さ
れており、例えば、両面がろう材によりクラッドされた
ブレージングシートを用いて形成されている。これらの
各々のプレート１１、１２は、長手方向に沿う両側に接
合部１３、１４を有し、それぞれの偏平面１１Ａ、１２
Ａが外方へ膨出するよう形成され、各偏平面１１Ａ、１
２Ａには内方へ向けて突出し互いに先端部が当接する円
状のビード１５が多数設けられている。
【００２３】また、前記ビード１５は、図２に示すよう
に、ヘッダタンク４内に挿入される偏平チューブ２の端
部まで設けられている。そして、これらのビード１５に
より、チューブ内部に通流される熱交換媒体に乱流を起
こさせて熱交換能力を高め、チューブ偏平面１１Ａ、１
２Ａの強度を高め耐圧性を向上させる構造となってい
る。
【００２４】前記ヘッダタンク４は、表面側にろう材が
クラッドされたシート部材を用いて形成され、プレス加
工により、図４及び図５に示すように、所定間隔を保っ
て複数のチューブ挿入孔５やサイドプレート１０の挿入
孔５ａが形成され、図６に示すように、丸く折曲げて形
成されている。
【００２５】また、前記チューブ挿入孔５の周縁部に
は、図７に示すように、ヘッダタンク４の内方へ向けて
バーリング１６が設けられ、これに挿入される偏平チュ
ーブ２との当接面を大きくとれるように形成されてい
る。
【００２６】更に、チューブ挿入孔５は、図４及び図８
に示すように、前記２枚のプレート１１、１２を重合わ
せた偏平チューブ２の横断面形状に対応した形状に略形
成されている。すなわち、偏平チューブ２の両偏平面１
１Ａ、１２Ａ及び左右の両側部に突出する接合部１３、
１４に対応した外径形状に形成されている。
【００２７】また、本実施例では、前記各々のチューブ
挿入孔５は、その幅方向の寸法Ａが、偏平チューブ２の
幅方向の寸法Ｂよりも大きな寸法に形成され、チューブ
挿入孔５内に挿入された偏平チューブ２がチューブ挿入
孔５内でその幅方向へ所定範囲だけ移動できるように形
成されている。
【００２８】前記チューブ挿入孔５の幅寸法Ａとして
は、本実施例では、例えば、偏平チューブ２の幅寸法Ｂ
よりも０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ大きな寸法となるように
形成されている。
【００２９】他方、チューブ挿入孔５の高さ寸法Ｃは、
偏平チューブ２の厚み寸法に対応して、偏平チューブ２
の挿入後に偏平チューブ２の偏平面１１Ａ、１２Ａがチ
ューブ挿入孔５の上下端縁にピッタリと当接できる寸法
に形成されている。
【００３０】次に、前記構成のチューブ挿入孔に偏平チ
ューブを差し込んでろう付けする場合について説明す
る。
【００３１】まず、積層型熱交換器１を組付けるには、
治具を用いて偏平チューブ２の間に波状フィン３を介装
して複数の偏平チューブ２を積層し、図１に示すよう
に、各々の偏平チューブ２の挿入端部をヘッダタンク４
の挿入孔５に一度に挿入して組付ける。
【００３２】次に、前記積層型熱交換器１を一体ろう付
けするには、図９に示すように、組付けられた積層型熱
交換器１をコンベアベルト１８上に載置してろう付け炉
内に搬送されるが、積層型熱交換器１をコンベアベルト
１８上に載置する際には、図９に示すように、ヘッダタ
ンク４を水平にして積層型熱交換器１を横置きにし、各
々の偏平チューブ２の幅方向が上下になるように載置さ
れて搬送される。すなわち、偏平チューブ２の左右の接
合部１３、１４が上下に位置するように積層型熱交換器
１がコンベアベルト１８上にセットされる。
【００３３】また、積層型熱交換器１をコンベアベルト
１８上に横置きにする際には、図９に示すように、積層
型熱交換器１の各々の偏平チューブ２の下側には押上げ
治具１９が設置され、この押上げ治具１９が各々の偏平
チューブ２の下側の接合部１４に当接して各々の偏平チ
ューブ２がヘッダタンク４に対して一律に上方へ押上げ
られて支持される。
【００３４】この結果、各々の偏平チューブ２は、図１
０に示すように、偏平チューブ２の上部に位置する接合
部１３が、チューブ挿入孔５内の上端面、すなわち、チ
ューブ挿入孔５の幅方向の一方の端面に当接することに
なり、偏平チューブ２の下部に位置する接合部１４とチ
ューブ挿入孔５内の下端面、すなわち、チューブ挿入孔
５の幅方向の他方の端面との間には隙間２０が形成され
た状態で、各々の偏平チューブ２がろう付けされる。
【００３５】そして、一体ろう付け時には、偏平チュー
ブ２が熱膨張しようとするが、偏平チューブ２の厚さ寸
法方向にはチューブ挿入孔５の高さ寸法がピッタリの寸
法に形成されているために厚さ方向へは熱膨張できず、
大きめに形成されたチューブ挿入孔５の幅方向に偏平チ
ューブ２が熱膨張し、前記チューブ挿入孔５と偏平チュ
ーブ２との下端部の隙間２０が当初よりは小さくなる。
【００３６】更に、ろう付け時には、偏平チューブ２の
外面のろう材が下方へ流れ、このろう材により偏平チュ
ーブ２とチューブ挿入孔５の下側に形成される隙間２０
が埋められ、偏平チューブ２とチューブ挿入孔５とのろ
う付けが確実に行われる。
【００３７】また、偏平チューブ２の内面のろう材によ
り、接合部１３、１４やビード１５同士が接合され、偏
平チューブ２が厚さ方向へ広がることがないので、特に
ビード１５同士のろう付けを確実に行うことができる。
【００３８】従って、本実施例によれば、ヘッダタンク
に設けられるチューブ挿入孔の幅寸法を偏平チューブの
幅寸法よりも大きく形成したことにより、熱交換器の組
付け時には、偏平チューブの挿入をスムースに行うこと
が可能となり、偏平チューブの組付けがきつくなって偏
平チューブが潰れたり、組付け後の手直しが不要とな
り、薄肉の２枚のプレート重合わせたタイプや１枚の折
曲げタイプの偏平チューブの場合でも組付け時のトラブ
ルの発生を防止できる。
【００３９】更に、チューブ挿入孔の幅方向の寸法を大
きく形成したので、ろう付け時に偏平チューブが幅方向
の熱膨張しても、偏平チューブの変形が生じないので、
従来のような偏平チューブの厚さ方向への変形を防止で
き、チューブ挿入孔付近に設けられた偏平チューブのビ
ード同士の確保なろう付けが可能となり、偏平チューブ
の耐圧性を向上することができ、コンデンサにも充分に
適用することが可能となる。
【００４０】また、ろう付け時には組付けられた積層型
熱交換器をヘッダタンクが水平となる横置きにし、且
つ、偏平チューブの上部をチューブ挿入孔内の上端に当
接した状態で行うことにより、チューブ挿入孔の下端に
形成される隙間を、上から下へ流れるろう材により確実
に埋めることが可能となり、偏平チューブとチューブ挿
入孔とを確実にろう付けすることが可能となり、ろう付
け不良をなくすことができる。
【００４１】尚、前記チューブ挿入孔の幅寸法として
は、あまり大きくすると、チューブ挿入孔内の隙間がろ
う材で埋まらないため、現在、一般に使用されている偏
平チューブの寸法に応じて上述したように０．１ｍｍ〜
０．４ｍｍの範囲で大きな寸法とすることが好ましい。
【００４２】また、前記実施例では、偏平チューブとし
て、２枚のプレートを重合わせて形成される偏平チュー
ブを用いて説明したが、これに限らず、ブレージングシ
ートからなる１枚のプレートを折曲げて成形される偏平
チューブにも適用することができる。また、内部にイン
ナーフィンが挿入された偏平チューブや押出し成形によ
り製作された偏平チューブにも、同様にして適用するこ
とができる。更にまた、実施例では両側にヘッダタンク
を有する所謂両タンクタイプのものについて説明した
が、本発明は所謂片タンクタイプのものにも適用できる
ことは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘッダタンクに設けられるチューブ挿入孔の幅寸法を偏
平チューブの幅寸法よりも大きく形成したことにより、
熱交換器の組付け時には、偏平チューブの挿入をスムー
スに行うことが可能となり、偏平チューブの組付けがき
つくなって偏平チューブが潰れたり、組付け後の手直し
が不要となり、薄肉の２枚のプレート重合わせたタイプ
や１枚の折曲げタイプの偏平チューブの場合でも組付け
時のトラブルの発生を防止することができる。
【００４４】更に、チューブ挿入孔の幅方向の寸法を大
きく形成したので、ろう付け時に偏平チューブが幅方向
の熱膨張しても、偏平チューブの変形が生じないので、
従来のような偏平チューブの厚さ方向への変形を防止で
き、チューブ挿入孔付近に設けられた偏平チューブのビ
ード同士の確保なろう付けが可能となり、偏平チューブ
の耐圧性を向上することができ、コンデンサにも充分に
適用することが可能となる。
【００４５】また、ろう付け時には組付けられた積層型
熱交換器をヘッダタンクが水平となる横置きにし、且
つ、偏平チューブの上部をチューブ挿入孔内の上端に当
接した状態で行う（両タンクタイプ）ことにより、又は
偏平チューブを治具で支持する（片タンクタイプ）こと
により、チューブ挿入孔の下端に形成される隙間を、上
から下へ流れるろう材により確実に埋めることが可能と
なり、その結果、偏平チューブとチューブ挿入孔とを確
実にろう付けすることが可能となり、ろう付け不良をな
くすことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係り、積層型熱交換器の正
面図である。
【図２】偏平チューブの斜視図である。
【図３】偏平チューブの横断面を示す、図２中のＡ−Ａ
矢視断面図である。
【図４】ヘッダタンクを示す正面図である。
【図５】ヘッダタンクを示す側面図である。
【図６】偏平チューブが挿入孔に挿入されたヘッダタン
クを示す図７中のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】偏平チューブが挿入孔に挿入されたヘッダタン
クを示す縦断面図である。
【図８】挿入孔及び偏平チューブの幅寸法を説明する斜
視図である。
【図９】ろう付け時の偏平チューブの設置状態を説明す
る積層型熱交換器の斜視図である。
【図１０】ろう付け時の偏平チューブと挿入孔との状態
を説明する図９中のＣーＣ矢視断面図である。
【符号の説明】
１ 積層型熱交換器 ２ 偏平チューブ ３ フィン ４ ヘッダタンク ５ チューブ挿入孔 １９ 治具 ２０ 隙間 Ａ チューブ挿入孔の幅寸法 Ｂ 偏平チューブの幅寸法

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ろう材がクラッドされた複数の偏平チュ
    ーブをフィンを介して積層し、前記各々の偏平チューブ
    の両端部又は少なくとも一端部をヘッダタンクのチュー
    ブ挿入孔に挿入して組付け、一体ろう付けにより前記偏
    平チューブの端部とチューブ挿入孔とをろう付けする積
    層型熱交換器の偏平チューブのろう付け方法において、 前記チューブ挿入孔の幅寸法を前記偏平チューブの幅寸
    法よりも大きく形成し、組付け後の一体ろう付け時に、
    前記偏平チューブの幅方向を上下方向に向けて積層型熱
    交換器を横置きにし、且つ、前記偏平チューブとチュー
    ブ挿入孔との下部に隙間をもうけて治具により支持し、
    しかる後、ろう付けすることを特徴とする積層型熱交換
    器の偏平チューブのろう付け方法。
  2. 【請求項２】 前記チューブ挿入孔の幅寸法が、前記偏
    平チューブの幅寸法よりも、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ大
    きく形成された請求項１記載の積層型熱交換器の偏平チ
    ューブのろう付け方法。
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