積層型熱交換器の偏平チューブのろう付け方法
【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、１２Ａが外方へ膨出するよう形成され、各偏平面１１Ａ、１２Ａ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、１２Ａ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１１Ａ、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１０R>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
【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、１２Ａが外方へ膨出するよう形成され、各偏平面１１Ａ、１２Ａ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、１２Ａ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１１Ａ、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１０R>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
【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【特許番号】特許第３０９５６２４号（Ｐ３０９５６２４）
【登録日】平成１２年８月４日（２０００．８．４）
【発行日】平成１２年１０月１０日（２０００．１０．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−１６６５９４
【出願日】平成６年７月１９日（１９９４．７．１９）
【公開番号】特開平８−２５０２８
【公開日】平成８年１月３０日（１９９６．１．３０）
【審査請求日】平成１０年４月８日（１９９８．４．８）
【出願人】（０００００３３３３）株式会社ボッシュオートモーティブシステム (510)
【参考文献】
【文献】特開 平７−４９１９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平１−１５９９６１（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１２年８月４日（２０００．８．４）
【発行日】平成１２年１０月１０日（２０００．１０．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成６年７月１９日（１９９４．７．１９）
【公開番号】特開平８−２５０２８
【公開日】平成８年１月３０日（１９９６．１．３０）
【審査請求日】平成１０年４月８日（１９９８．４．８）
【出願人】（０００００３３３３）株式会社ボッシュオートモーティブシステム (510)
【参考文献】
【文献】特開 平７−４９１９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平１−１５９９６１（ＪＰ，Ｕ）
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