説明

熱交換器の製造方法

【課題】 コアの各チューブの端部が連結パイプにろう付け固定される熱交換器の製造方法であって、部品点数が少なく組立て容易で且つ、ろう付けの信頼性の高いものの提供。
【解決手段】 連結パイプ4の中心線に直交して、同軸の一対づつの拡開具挿通孔5およびチューブ挿通孔6を複数穿設し、コア3の組立て状態で連結パイプ4のチューブ挿通孔6に各チューブ1の端部を挿入する。次いで、連結パイプ4の拡開具挿通孔5から拡開具7を挿入し、チューブ1の端部に圧入して、その端部外周と連結パイプ4のチューブ挿通孔6との隙間をろう付けの適正値にする。そして、拡開具挿通孔5を蓋材8で閉塞すると共に、チューブ1の端部とチューブ挿通孔6との間をろう付けする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主としてプレートフィン型の多パス型熱交換器であって、各チューブの端部と連結パイプとをろう付けにより接合する熱交換器の製造方法に関し、空調用熱交換器として最適なものに関する。
【背景技術】
【0002】
多パス型の空調用熱交換器として、冷媒が分流或いは集合する連結パイプを設けたものが存在する。これは一例として図5に示す如く、多数のプレート型のフィン2とチューブ1とを組み立ててコア3を構成し、コア3の両端に一対の連結パイプ4を配置し、各連結パイプに仕切9を設ける。そして、連結パイプ4のチューブ挿通孔には各チューブ1の端部を挿通し、その挿通部を一体にろう付け固定したものである。このとき、チューブ1と連結パイプ4との接合は、一例として図6に示す如く、接続管15の一端を連結パイプ4の挿通孔に挿通すると共に、他端をチューブ1の開口端に挿通し、各挿通部を一体にろう付け固定するものである。
【0003】
また、図7に示す如く、連結パイプ4の外周に予め接続部16を一体に形成しておき、その接続部16の端部をチューブ1の開口端に挿入し、その挿入部を一体にろう付け固定したものである。なお、このコア3は多数のフィン2を小隙を有して並列し、整合された夫々の孔にチューブ1を挿通し、次いで、チューブ1の内部に拡開具を挿入して、チューブ1を拡開し、その外周をフィン2の孔に圧着固定していた。その後に、連結パイプ4とチューブ1との間を接続していた。
【0004】
【特許文献1】特開2002−364996号公報
【特許文献2】特開2003−185382号公報
【特許文献3】特開2004−243953号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
図7に示す従来型の如く、連結パイプ4に接続部16を一体形成する熱交換器は、連結パイプ4の製作が極めて面倒で、結果として熱交換器のコストが高くなる欠点がある。
図6に示す熱交換器は、別個に接続管15を多数必要とし、その組立てが面倒であると共に、接続管15と連結パイプ4とのろう付けの信頼性に欠ける欠点がある。
さらには、接続管15の流路断面積がチューブ1のそれより小であるため、接続管15内で冷媒の流通に伴う圧損が大きくなる欠点がある。
そこで本発明は、かかる問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の本発明は、並列された多数のチューブ(1)とそのチューブ(1)に接触固定されたフィン(2)とによりコア(3)が形成され、各チューブ(1)の端部が連結パイプ(4)に連通してろう付け固定されてなり、その連結パイプ(4)を介して熱交換媒体(14)が各チューブ(1)に分流または集合する熱交換器の製造方法において、
前記多数のチューブ(1)およびフィン(2)を組立ててコア(3)を組み立てるコア組立て工程と、
前記連結パイプ(4)の中心線に直交して、その対向面に同軸の一対づつの拡開具挿通孔(5)およびチューブ挿通孔(6)を、その中心線方向に互いに離間して複数設ける穿孔工程と、
その連結パイプ(4)のチューブ挿通孔(6)に、前記コアの組立て状態で、そのチューブ挿通孔(6)の内直径より小なる外直径を有する各チューブ(1)の端部を挿入する挿入工程と、
その連結パイプ(4)の前記拡開具挿通孔(5)から、前記チューブ(1)の内直径より大なる外直径を有する拡開具(7)を挿入し、それをチューブ(1)の端部に圧入し、その端部を拡開して、チューブ(1)の端部外周と前記チューブ挿通孔(6)との隙間を前記ろう付けの適正値にする拡開工程と、
それぞれの前記拡開具挿通孔(5)を、蓋材(8)により閉塞固定する閉塞工程および、チューブ(1)の端部とチューブ挿通孔(6)との間をろう付けするろう付け工程と、を具備する熱交換器の製造方法である。
【0007】
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
前記蓋材(8)の断面内周が前記連結パイプ(4)の断面外周に整合し、一つの細長い前記蓋材(8) により複数の前記拡開具挿通孔(5)を閉塞するようにした熱交換器の製造方法である。
【0008】
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記コア(3)は、互いに小隙を有して並列されたプレート型のフィン(2)と、そのフィン(2)に穿設した孔(10)に挿通された多数のチューブ(1)とからなり、
前記拡開工程で、拡開具(7)をチューブ(1)の全長に渡り圧入して、そのチューブ(1) を拡開し、そのチューブ(1)の外周をフィン(2)の前記孔(10)に圧着固定したことを特徴とする熱交換器の製造方法である。
【発明の効果】
【0009】
本発明の熱交換器の製造方法は、連結パイプ4の中心線に直交して、その対向面に同軸の一対づつの拡開具挿通孔5およびチューブ挿通孔6を複数設け、そのチューブ挿通孔6の内直径より小なるチューブ1の端部を挿入し、次いで、連結パイプ4の拡開具挿通孔5から拡開具7を挿入し、チューブ1の端部に圧入し、その端部を拡開して、チューブ1の端部外周とチューブ挿通孔6との隙間をろう付けの適正値にするものである。そのため、チューブ1の端部と連結パイプ4のチューブ挿通孔6とのろう付けの信頼性を向上できる。それと共に、コア3の組立て状態で、各チューブ1の端部を連結パイプ4のチューブ挿通孔6に容易に挿入することができる。これは、チューブ1の端部の拡開前に各チューブ1をチューブ挿通孔6に挿入するため両者間の隙間を十分大きく取ることができるからである。
また、本方法によれば、拡開具挿通孔5とチューブ挿通孔6とが同軸に形成されているので、拡開具7を容易にチューブ1の端部に圧入することができ、それによりチューブ1の端部を正確に拡開できる。
【0010】
上記構成において、蓋材8の内周と連結パイプ4の外周とを整合させ、一つの細長い蓋材8によって複数の拡開具挿通孔5を閉塞することができる。この場合には、部品点数を少なくし、製造容易で量産性の高い熱交換器の製造方法を提供できる。
【0011】
上記何れかの構成において、拡開具7を拡開具挿通孔5から挿入して、チューブ1の端部より挿入する際、チューブ1の全長に渡って拡開具7を挿通し、チューブ1とフィン2の孔10との間を圧接固定することができる。この場合には、チューブ挿通孔6とチューブ1の端部との隙間をろう付けの最適値にすることができると同時に、フィン2の孔10とチューブ1の外周とを圧着してチューブ1,フィン2の間の伝熱性を良好に保ち得る。そのため、少ない工程で熱交換器を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
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は本発明の熱交換器の製造方法の工程の要部を示す一部破断説明図であり、図2は図1の次の工程を示し、図3はさらに次の工程を示す。また、図4は図3のIV−IV矢視断面図である。
この熱交換器のコア3は、チューブ1とフィン2との組立体からなり、小隙を有して並列された多数のプレート型のフィン2の孔10にチューブ1を挿通したものである。また、連結パイプ4に、その軸線に直交して一対づつの拡開具挿通孔5,チューブ挿通孔6を穿設し、それらをその連結パイプ4の長手方向に一定間隔で多数穿設したものである。
【0013】
一対の拡開具挿通孔5とチューブ挿通孔6は、その軸線が一致しており、夫々の外直径は同一とすることができる。なお、拡開具挿通孔5の直径をチューブ挿通孔6のそれより僅かに大としてもよい。また、連結パイプ4にはその長手方向の適宜位置に1以上のスリットを軸線に直交する方向に形成し、そこに図5に示す仕切9を挿入することができる。連結パイプ4は、円形パイプまたは方形パイプを用いることができる。チューブ1は、横断面が円形または偏平のものを用いることができる。
チューブ挿通孔6の内直径はチューブ1の外直径よりも大であり、そのチューブ挿通孔6の直径は組み立てられたコア3の各チューブ1を同時に且つ容易に挿入できる値とする。なお、各フィン2の孔10の内直径はチューブ1の外直径よりも僅かに大である。それによりチューブ1をフィン2の孔10に容易に挿通できる。
【0014】
そして、コア3を組み立てた状態で、夫々のチューブ1の端部を、連結パイプ4のチューブ挿通孔6に挿通する。次いで、図2に示す如く、拡開具挿通孔5から拡開具7を挿入し、チューブ1の端部にそれを圧入する。拡開具7の先端部の外直径は、チューブ1の内直径よりも大であると共に、拡開具挿通孔5およびチューブ挿通孔6よりも小である。そして、拡開具7の先端部をチューブ1の端部に圧入することによって、その端部は拡開される。すると、チューブ1の端部と連結パイプ4のチューブ挿通孔6との隙間がろう付けの最適値になる。その最適値は、各種ろう付け条件その他により実験的に求める。場合によっては、その隙間を0とすることもできる。
【0015】
この例では、拡開具7をチューブ1に挿入することに続いて、そのまま連続してチューブ1の全長に渡り拡開具7の先端部を圧入する。すると、チューブ1の外周が全長に渡り拡開され、その外周とフィン2の孔10との間が圧接され、両者間の伝熱性が良好となる。
次いで、図3および図4の如く、連結パイプ4の拡開具挿通孔5を蓋材8で閉塞する。この例では、蓋材8の内周は連結パイプ4の外周に整合し、一つの蓋材8によって多数の拡開具挿通孔5を閉塞する。そして、蓋材8と連結パイプ4との間および連結パイプ4のチューブ挿通孔6とチューブ1の端部との間が一体にろう付け固定され、一例として図5に示す熱交換器を完成する。
【0016】
この例では、ろう付けの際に連結パイプ4に一対の入口パイプ12,出口パイプ13が取り付けられる。また、連結パイプ4に設けた複数のスリットにはそれぞれ仕切9が挿通され、仕切9とスリットとの間が一体にろう付け固定される。そして、入口パイプ12から熱交換媒体14として冷媒が流入し、それが複数の仕切9の存在により、矢印の如く蛇行状に流通し出口パイプ13からそれが流出する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の熱交換器の製造方法の要部を示す一部破断説明図。
【図2】同方法の次の工程を示す説明図。
【図3】同方法のさらに次の工程を示す説明図。
【図4】図3のIV−IV矢視断面図。
【0018】
【図5】本製造方法によって製造された熱交換器の一例を示す正面図。
【図6】従来型熱交換器の製造方法を示す説明図。
【図7】他の従来型熱交換器の製造方法を示す説明図。
【符号の説明】
【0019】
1 チューブ
2 フィン
3 コア
4 連結パイプ
5 拡開具挿通孔
6 チューブ挿通孔
7 拡開具
8 蓋材
【0020】
9 仕切
10 孔
11 端蓋
12 入口パイプ
13 出口パイプ
14 熱交換媒体
15 接続管
16 接続部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
並列された多数のチューブ(1)とそのチューブ(1)に接触固定されたフィン(2)とによりコア(3)が形成され、各チューブ(1)の端部が連結パイプ(4)に連通してろう付け固定されてなり、その連結パイプ(4)を介して熱交換媒体(14)が各チューブ(1)に分流または集合する熱交換器の製造方法において、
前記多数のチューブ(1)およびフィン(2)を組立ててコア(3)を組み立てるコア組立て工程と、
前記連結パイプ(4)の中心線に直交して、その対向面に同軸の一対づつの拡開具挿通孔(5)およびチューブ挿通孔(6)を、その中心線方向に互いに離間して複数設ける穿孔工程と、
その連結パイプ(4)のチューブ挿通孔(6)に、前記コアの組立て状態で、そのチューブ挿通孔(6)の内直径より小なる外直径を有する各チューブ(1)の端部を挿入する挿入工程と、
その連結パイプ(4)の前記拡開具挿通孔(5)から、前記チューブ(1)の内直径より大なる外直径を有する拡開具(7)を挿入し、それをチューブ(1)の端部に圧入し、その端部を拡開して、チューブ(1)の端部外周と前記チューブ挿通孔(6)との隙間を前記ろう付けの適正値にする拡開工程と、
それぞれの前記拡開具挿通孔(5)を、蓋材(8)により閉塞固定する閉塞工程および、チューブ(1)の端部とチューブ挿通孔(6)との間をろう付けするろう付け工程と、を具備する熱交換器の製造方法。
【請求項2】
請求項1において、
前記蓋材(8)の断面内周が前記連結パイプ(4)の断面外周に整合し、一つの細長い前記蓋材(8) により複数の前記拡開具挿通孔(5)を閉塞するようにした熱交換器の製造方法。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記コア(3)は、互いに小隙を有して並列されたプレート型のフィン(2)と、そのフィン(2)に穿設した孔(10)に挿通された多数のチューブ(1)とからなり、
前記拡開工程で、拡開具(7)をチューブ(1)の全長に渡り圧入して、そのチューブ(1) を拡開し、そのチューブ(1)の外周をフィン(2)の前記孔(10)に圧着固定したことを特徴とする熱交換器の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−36410(P2009−36410A)
【公開日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−199629(P2007−199629)
【出願日】平成19年7月31日(2007.7.31)
【出願人】(000222484)株式会社ティラド (289)
【Fターム(参考)】