JP2000283664A - 冷凍サイクル用熱交換パイプ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充分な強度と優れた熱交換効率を得ることが
できる冷凍サイクル用熱交換パイプ及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 冷凍サイクル用熱交換パイプ１０は、冷
凍サイクルを構成する蒸発器から圧縮器へ冷媒を送る連
結金属管５、及びその連結金属管の両端部を除く外側面
の少なくとも一部に長さ方向に設けた溝内に固定され、
前記連結金属管よりも細いキャピラリーチューブ４を含
む。熱交換パイプ１０は、ロウ付けによる接合、接着剤
による接着、共晶による接合、溝上端を圧延する嵌合法
若しくは嵌挿法、又は熱収縮性チューブを利用して、連
結金属管５とキャピラリーチューブ４とを接合させて製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル用熱
交換パイプ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫や冷凍庫の内部には、冷媒を循環
させる冷凍サイクルが設けられている。典型的な冷凍サ
イクルの構成を図１に模式的に示す。図１に示すよう
に、冷凍サイクルでは、圧縮器１により圧縮された冷媒
が矢印ａの方向へ送出されて凝縮器２に送られ、凝縮器
２において放熱された後、矢印ｂの方向へ送出され、ド
ライヤー３を経て、細径のキャピラリーチューブ４を通
り、矢印ｃの方向へ送出されて蒸発器６へ送られる。蒸
発器６で吸熱した後、比較的太い連結管５を矢印ｄの方
向へ送出されて前記の圧縮器１に戻る。なお、前記連結
管５は一般的にサクションパイプと称されているので、
本明細書では、以下サクションパイプと称することがあ
る。こうした冷凍サイクルにおいては、一般的に、前記
キャピラリーチューブ４と前記連結管（サクションパイ
プ）５との一部を相互に接触させ、熱交換部１０を形成
させている。これは、前記冷凍サイクルにおいて、キャ
ピラリーチューブ４を通過する室温より高温の冷媒と、
サクションパイプ５を通過する低温（約−４０℃）の冷
媒との間で、熱交換を行わせることにより、サクション
パイプ５の廃熱（冷気）でキャピラリーチューブ４を通
過する冷媒の温度を下げて、冷凍サイクルの効率を向上
させ、消費電力を削減するためである。

【０００３】前記熱交換部の接触構造としては、キャピ
ラリーチューブ４とサクションパイプ５とを直接にハン
ダ付けする構造が従来から広く採用されている。この接
触構造では、キャピラリーチューブ４とサクションパイ
プ５との直接的な接触部（形成される場合）だけでな
く、主にハンダ部分を介して熱交換が行われる。しかし
ながら、ハンダ部分を介する熱交換効率をそれ以上に向
上させることは構造上から困難であった。更に、ハンダ
付け工程では、キャピラリーチューブ４とサクションパ
イプ５との間に、ハンダを溶融状態にして供給する必要
があるので、工業的製造方法では、図２に示すように、
キャピラリーチューブ４とサクションパイプ５とを水平
方向に平行に固定し、両者の間に適当な間隙を設け、そ
の間隙に溶融状態のハンダ１１を落下させている。しか
しながら、前記間隙の幅が広すぎると、その間からハン
ダ１１ａが落下し、逆に前記間隙の幅が狭すぎると、溶
融状態のハンダ１１ｂのオーバーフローが起きる。前記
間隙を適切に制御して、前記の落下やオーバーフローを
防止することは事実上極めて困難であった。

【０００４】前記のハンダ付け構造の改良技術も種々提
案されている。例えば、特開平１０−１３２３９６号公
報には、キャピラリーチューブとサクションパイプと
を、接着剤を塗布した銅箔テープにより螺旋状に巻き付
けて包み込む構造が記載されている。しかしながら、こ
の構造では、キャピラリーチューブとサクションパイプ
との接触が点接触であるので熱交換効率が低く、銅箔テ
ープが長期的には劣化して伸びるので、安定した密着状
態を長期間にわたって維持することが困難である。ま
た、特開平１１−２４７４号公報には、サクションパイ
プの内側にコイル状キャピラリーチューブを配置する構
造が記載されている。しかしながら、この構造では、キ
ャピラリーチューブがサクションパイプ内部に固定され
ないという欠点がある。また、同公報には、サクション
パイプの内側壁面にコイル状の溝を形成し、その溝内に
キャピラリーチューブを嵌め込んで固定する構造も記載
されているが、サクションパイプの内側壁面に溝を形成
する工程は煩雑である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、キャピ
ラリーチューブとサクションパイプとの熱交換部分の接
触構造に関しては従来から種々の提案が行われている
が、強度、製造コスト、及び熱交換効率などの点を同時
に充分に満足する技術は依然として提案されていない。
従って、実際に採用されているのは、依然としてハンダ
付け構造であり、それに代わる構造が待ち望まれてい
た。従って、本発明の課題は、従来技術の欠点を解消
し、強度、製造コスト、及び熱交換効率などの点を同時
に充分に満足するキャピラリーチューブとサクションパ
イプとの熱交換部分の接触構造を提供することにある。
更に、ハンダを用いることなく強い接合を可能とし、ハ
ンダ中に含まれている鉛成分による環境汚染を防ぐこと
のできる接合構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
る、（１）冷凍サイクルを構成する蒸発器から圧縮器へ
冷媒を送る連結金属管、及び（２）その連結金属管の両
端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に設けた
溝内に固定され、前記連結金属管よりも細いキャピラリ
ーチューブを含む、冷凍サイクル用熱交換パイプによっ
て解決することができる。また、本発明は、前記冷凍サ
イクル用熱交換パイプの製造方法であって、（１）前記
連結金属管の両端部を除く外側面の少なくとも一部に長
さ方向に延びる溝を形成し、（２）前記溝に前記キャピ
ラリーチューブを挿入し、そして（３）前記溝を上方へ
向けた状態で、前記連結金属管と前記キャピラリーチュ
ーブとをロウ付けにより接合することを特徴とする、前
記の製造方法に関する。更に、本発明は、前記冷凍サイ
クル用熱交換パイプの製造方法であって、（１）前記連
結金属管の両端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ
方向に延びる溝を形成し、そして（２）前記溝に挿入さ
れる前記キャピラリーチューブと前記連結金属管とを接
着剤により接合することを特徴とする、前記の製造方法
にも関する。更にまた、本発明は、前記冷凍サイクル用
熱交換パイプの製造方法であって、（１）前記連結金属
管の両端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に
延びる溝を形成し、（２）前記溝に共晶用インサート材
を挿入した後、その共晶用インサート材の上から前記キ
ャピラリーチューブを挿入し（３）前記連結金属管と前
記キャピラリーチューブとを共晶により接合することを
特徴とする、前記の製造方法にも関する。更にまた、本
発明は、前記冷凍サイクル用熱交換パイプの製造方法で
あって、（１）前記連結金属管の両端部を除く外側面の
少なくとも一部に長さ方向に延びる溝を、前記キャピラ
リーチューブの断面形状を実質的に変形させずに、その
最大径部分の圧入が可能で、且つ前記キャピラリーチュ
ーブの最大径部分の外径よりも狭い幅で、しかも、前記
キャピラリーチューブの外径半径よりも深く、前記キャ
ピラリーチューブの外径よりも浅い深さで形成し、
（２）前記溝に前記キャピラリーチューブを圧入し、そ
して（３）前記キャピラリーチューブの側壁と接触して
いない前記溝の上部を前記キャピラリーチューブの側壁
面方向へ圧延してストッパー部を形成することを特徴と
する、前記の製造方法にも関する。更にまた、本発明
は、前記冷凍サイクル用熱交換パイプの製造方法であっ
て、（１）前記連結金属管の両端部を除く外側面の少な
くとも一部に長さ方向に延びる溝を、前記キャピラリー
チューブの断面形状の最大径部分の外径よりも広い幅
で、しかも、前記キャピラリーチューブの外径半径より
も深い深さで形成し、（２）前記溝に、圧延性を有する
金属シール材を挿入して、前記溝の内径を、前記キャピ
ラリーチューブの断面形状を実質的に変形させずに、そ
の最大径部分の圧入が可能で、且つ前記キャピラリーチ
ューブの最大径部分の外径よりも狭い幅で、しかも、前
記キャピラリーチューブの外径半径よりも深く、前記キ
ャピラリーチューブの外径よりも浅い深さとし、（３）
前記溝に前記キャピラリーチューブを圧入し、そして
（４）前記キャピラリーチューブの側壁と接触していな
い前記溝の上部を前記キャピラリーチューブの側壁面方
向へ圧延してストッパー部を形成することを特徴とす
る、前記の製造方法にも関する。更にまた、本発明は、
前記冷凍サイクル用熱交換パイプの製造方法であって、
（１）前記連結金属管の両端部を除く外側面の少なくと
も一部に長さ方向に延びる溝を形成し、（２）前記溝に
前記キャピラリーチューブを挿入し、そして（３）前記
連結金属管と前記キャピラリーチューブとを、少なくと
も前記キャピラリーチューブが前記連結金属管の前記溝
内に挿入された部分で、熱収縮性チューブで覆い、そし
て（４）前記熱収縮性チューブを加熱して収縮させるこ
とにより、前記連結金属管と前記キャピラリーチューブ
とを密着させることを特徴とする、前記の製造方法にも
関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明による冷凍サイクル用熱交
換パイプの一態様を図３及び図４に示す。図３は、本発
明による冷凍サイクル用熱交換パイプ１０において、キ
ャピラリーチューブ４とサクションパイプ５とが接合し
た部分の斜視図である。すなわち、本発明による冷凍サ
イクル用熱交換パイプ１０は、サクションパイプ５と、
そのサクションパイプ５の外側面に長さ方向に設けた溝
内に固定された細いキャピラリーチューブ４とからな
る。キャピラリーチューブ４とサクションパイプ５とが
接合した部分では、キャピラリーチューブ４の断面形状
は本来の円形である。一方、サクションパイプ５は、そ
の外側面に長さ方向に延びる溝が形成されるので、溝形
成部の内側面には長さ方向に延びる帯状突起が形成され
る。なお、後述するように、キャピラリーチューブ４と
サクションパイプ５との接合部には、ロウ材層、接着剤
層、共晶インサート材層、又は金属シール材層が形成さ
れることがあるが、それらの層は極めて薄いので、図３
では省略している。

【０００８】また、図４は、本発明による冷凍サイクル
用熱交換パイプ１０の一方の端部の構造を模式的に示す
斜視図である。本発明による熱交換パイプ１０は、一般
的に、冷凍サイクルの組立工程において、その一方の端
部で、キャピラリーチューブ４の端部４１を凝縮器の出
口と接続させると共にサクションパイプ５の端部５１を
圧縮機の入口と接続させる。また、もう一方の端部（実
質的に同じ構造なので図示せず）で、キャピラリーチュ
ーブ端部を蒸発器の入口と接続させると共にサクション
パイプ端部を蒸発器の出口と接続させる。従って、図４
に示すとおり、本発明による熱交換パイプ１０は、少な
くともその両端部でサクションパイプ５とキャピラリー
チューブ４とを相互に分離した状態とし、キャピラリー
チューブ４の端部４１における接合と、サクションパイ
プ５の端部５１における接合とを、それぞれ独立して実
施することができる構造にする。更に、サクションパイ
プ５の断面形状を円形にし、圧縮機の入口パイプ及び蒸
発器の出口パイプと直接に溶接可能にすることができ
る。従って、本発明による熱交換パイプでは、前記の両
端部以外の中央部の全体にわたって、サクションパイプ
と、そのサクションパイプの長さ方向に連続的に設けた
溝内に固定したキャピラリーチューブとからなる接合構
造を有しているのが好ましいが、前記中央部の少なくと
も一部分において、前記の接合構造を有している熱交換
パイプも、本発明の範囲に含まれる。

【０００９】本発明による熱交換パイプを利用すること
のできる冷凍サイクルは、主に冷蔵庫用（特に家庭用冷
蔵庫用）の冷凍サイクルであるが、蒸発器、圧縮器、キ
ャピラリーチューブ、及び蒸発器から圧縮器へ冷媒を送
る連結金属管を含んで構成される冷凍サイクルであれば
特に限定されない。前記連結金属管は、前記のとおりサ
クションパイプと称されており、一般的には銅管であ
り、キャピラリーチューブも一般的には銅管である。

【００１０】サクションパイプやキャピラリーチューブ
の外径は、それらが用いられる冷凍サイクルによって変
化するので、特に限定されないが、一般的には、サクシ
ョンパイプの外径は、約５〜１０ｍｍであり、キャピラ
リーチューブの外径は、約１．５〜３ｍｍである。

【００１１】本発明による熱交換パイプは、例えば、本
発明方法により、（１）前記連結金属管（サクションパ
イプ）の両端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方
向に延びる溝（好ましくは、両端部を除く中央部全体の
外側面に長さ方向に連続的に延びる溝）を形成し、
（２）前記溝に前記キャピラリーチューブを挿入（ある
いは載置）し、そして（３）前記溝を上方へ向けた状態
で、前記連結金属管と前記キャピラリーチューブとをロ
ウ付けにより接合することによって製造することができ
る。

【００１２】前記サクションパイプの外側面上に溝を形
成する方法は、特に限定されるものではないが、例え
ば、２連の成形ローラによって形成することができる。
溝の深さ及び幅は、種々の製造方法においてキャピラリ
ーチューブを固定することができるかぎり特に限定され
るものではない。例えば、キャピラリーチューブを溝内
にロウ付けによって接合する前記の製造方法を実施する
場合には、キャピラリーチューブの外側面がその横断面
の約１／４〜約１／２で溝壁面と接触し、溝壁面とキャ
ピラリーチューブ外側面との間にロウ付けクリアランス
（一般に、０．０５〜０．２ｍｍ）が形成されるように
するのが好ましい。更に、前記の製造方法においては、
ロウ付け工程において、前記溝を上方へ向けた状態で、
キャピラリーチューブの上方から溶融ロウ材を落下させ
て供給するので、キャピラリーチューブの外壁面に沿っ
て流下する溶融ロウ材を溝部で受容して前記のロウ付け
クリアランスへ導入させることのできる幅を有している
のが好ましい。

【００１３】こうして形成した溝内に、キャピラリーチ
ューブを挿入（あるいは載置）し、続いて、前記の溝と
キャピラリーチューブとの間に溶融ロウ材を挿入して両
者を接合する。本明細書において「ロウ付け」とは、金
属接合を行うべき母材であるサクションパイプとキャピ
ラリーチューブとを実質的に溶かさない温度で、前記母
材よりも低温で溶ける金属性ロウ材（溶材）を溶かし、
その溶融ロウ材を母材の接合面に流し込んで接合する方
法を意味し、４５０℃以下で溶ける金属性ロウ材（例え
ば、ハンダ）を用いる軟ロウ付け（例えば、ハンダ付
け）や４５０℃以上で溶ける金属性ロウ材（例えば、銀
ロウ又はリン銅ロウ）を用いる硬ロウ付けのいずれをも
含む。前記の本発明方法においては、ロウ付け工程にお
いて溶融ロウ材が落下しないように、前記溝を上方へ向
けた状態でロウ付け工程を実施する。前記のロウ付けを
利用する方法によって得られた本発明による熱交換パイ
プの一態様の断面形状を図５に模式的に示す。すなわ
ち、キャピラリーチューブ４は、ロウ材層７ａによりサ
クションパイプ５と接合する。

【００１４】また、本発明による熱交換パイプは、例え
ば、本発明方法により、（１）前記連結金属管（サクシ
ョンパイプ）の両端部を除く外側面の少なくとも一部に
長さ方向に延びる溝（好ましくは、両端部を除く中央部
全体の外側面に長さ方向に連続的に延びる溝）を形成
し、そして（２）前記溝に挿入される前記キャピラリー
チューブと前記連結金属管とを接着剤（好ましくは熱伝
導性接着剤）により接合することによって製造すること
ができる。

【００１５】前記の外側面に長さ方向に延びる溝の形成
方法は、前記ロウ付けを利用する場合と同様である。ま
た、形成される溝の深さ及び幅も、キャピラリーチュー
ブの外側面がその横断面の約１／４〜約１／２で溝壁面
と接触する程度であることが好ましい。接着剤として
は、金属−金属間（特に、銅−銅間）の接着に常用され
ている公知の接着剤を用いることができ、熱伝導性接着
剤を用いるのが好ましい。前記の溝には、キャピラリー
チューブを挿入（あるいは載置）した後に、溝の壁面と
キャピラリーチューブとの間隙に接着剤を供給するか、
あるいは前記の溝に接着剤を塗布してからキャピラリー
チューブを挿入（あるいは載置）するか、あるいは接着
剤を外側面上に塗布したキャピラリーチューブを前記溝
内に挿入（あるいは載置）し、キャピラリーチューブを
前記溝内に接合することができる。前記の接着剤を用い
る方法によって得られた本発明による熱交換パイプの一
態様の断面形状を図６に模式的に示す。すなわち、キャ
ピラリーチューブ４は、接着剤層７ｂを介してサクショ
ンパイプ５と接合する。

【００１６】更に、本発明による熱交換パイプは、例え
ば、本発明方法により、（１）前記連結金属管（サクシ
ョンパイプ）の両端部を除く外側面の少なくとも一部に
長さ方向に延びる溝（好ましくは、両端部を除く中央部
全体の外側面に長さ方向に連続的に延びる溝）を形成
し、（２）前記溝に共晶用インサート材を挿入（あるい
は載置）した後、その共晶用インサート材の上から前記
キャピラリーチューブを挿入（あるいは載置）し（３）
前記連結金属管と前記キャピラリーチューブとを共晶に
より接合することによって製造することができる。

【００１７】共晶接合法は、従来から、２つの管の端面
同士が接触した部分に共晶反応を発生させて２つの管を
圧接する際に利用されている。例えば、アルミニウム管
の端面と銅管の端面とを直列状態で接触させ、その接触
面を高周波誘導加熱して、前記接触面に共晶反応による
共晶融液を形成させ、共晶融液の形成後に前記接触面に
向かって圧力を加えて前記融液相を接合面から排出し、
そして、前記融液を排除した後の接合部を急速冷却し
て、異種金属を接合する。

【００１８】本発明者は、この共晶接合法を利用して、
長さ方向に平行に接触させた２つのパイプを接合して、
本発明による熱交換パイプの接合部を形成することがで
きることを見出した。この共晶接合法を利用する場合
も、前記の外側面に長さ方向に延びる溝の形成方法は、
前記ロウ付けを利用する場合と同様である。また、形成
される溝の深さ及び幅も、キャピラリーチューブの外側
面がその横断面の約１／４〜約１／２で溝壁面と接触す
る程度であることが好ましい。

【００１９】次に、前記の共晶接合法を利用する場合に
は、サクションパイプの溝内に共晶用インサート材を挿
入（あるいは載置）し、その後で前記共晶用インサート
材の上から前記キャピラリーチューブを挿入（あるいは
載置）することにより、サクションパイプとキャピラリ
ーチューブとの間に共晶用インサート材を介在させる。
続いて、サクションパイプとインサート材とキャピラリ
ーチューブとの接触部を、共晶温度より高温で、サクシ
ョンパイプ及びキャピラリーチューブの融点よりも低温
である温度範囲に加熱し、サクションパイプとインサー
ト材との間、及びキャピラリーチューブとインサート材
との間でそれぞれ共晶を起こし、キャピラリーチューブ
を前記溝の底部方向に向かって押圧すると、共晶融液が
溝の間隙から押し出されてから凝固する。こうして、イ
ンサート材を介してサクションパイプとキャピラリーチ
ューブとを接合させることができる。

【００２０】一般に、サクションパイプ及びキャピラリ
ーチューブは銅製なので、両者の間にアルミニウムから
なる共晶用インサート材を介在させ、銅製サクションパ
イプとアルミニウム製インサート材との間、及び銅製キ
ャピラリーチューブとアルミニウム製インサート材との
間でそれぞれ共晶を起こし、アルミニウム製インサート
材を介してサクションパイプとキャピラリーチューブと
を接合させる。

【００２１】共晶接合法を利用して本発明による熱交換
パイプを製造する場合には、加熱及び押圧処理部分を、
サクションパイプ及びキャピラリーチューブの長さ方向
に連続的に移動させながら実施するのが好ましく、例え
ば、高周波加熱手段により部分的に加熱しながら、加圧
ローラで順々に加圧しながら実施することができる。図
７に、共晶接合法を利用して製造される本発明による熱
交換パイプの一態様の断面形状を模式的に示す。すなわ
ち、キャピラリーチューブ４は、インサート材層８を介
してサクションパイプ５と接合し、溝の開口部には、共
晶融液が凝固した突起（いばり）８ａが形成される。前
記の突起（いばり）をそのまま残して熱交換媒体として
利用することもできるが、除去ローラにより簡単に除去
することもできる。

【００２２】更にまた、本発明による熱交換パイプは、
例えば、本発明方法により、（１）前記連結金属管（サ
クションパイプ）の両端部を除く外側面の少なくとも一
部に長さ方向に延びる溝（好ましくは、両端部を除く中
央部全体の外側面に長さ方向に連続的に延びる溝）を、
前記キャピラリーチューブの断面形状を実質的に変形さ
せずに、その最大径部分の圧入が可能で、且つ前記キャ
ピラリーチューブの最大径部分の外径よりも狭い幅で、
しかも、前記キャピラリーチューブの外径半径よりも深
く、前記キャピラリーチューブの外径よりも浅い深さで
形成し、（２）前記溝に前記キャピラリーチューブを圧
入し、そして（３）前記キャピラリーチューブの側壁と
接触していない前記溝の上部を前記キャピラリーチュー
ブの側壁面方向へ圧延してストッパー部を形成すること
によって製造することができる（この製造方法を、以下
に「嵌合法」と称することがある）。

【００２３】この嵌合法によって本発明による熱交換パ
イプを製造する場合に、サクションパイプの外側面に形
成する溝の深さは、キャピラリーチューブの断面形状の
半分以上を溝内部に挿入することができ、しかもキャピ
ラリーチューブの断面形状の上半分の一部のみが溝の上
に露出する寸法を有する必要がある。また、前記溝の幅
は、キャピラリーチューブの外径よりも若干狭くし、キ
ャピラリーチューブの断面形状を実質的に変形させずに
圧入加入な寸法にする。

【００２４】前記溝に前記キャピラリーチューブを圧入
する工程は、常温下又はサクションパイプの加熱下で実
施することができる。前記圧入工程を常温下で実施する
場合には、サクションパイプの外側面に形成する溝の幅
は、前記キャピラリーチューブの断面形状を実質的に変
形させずに、その最大径部分の常温下での圧入が可能な
幅とする。また、前記圧入工程を加熱下で実施する場合
には、サクションパイプの外側面に形成する溝の幅は、
前記サクションパイプの熱膨張状態の下（すなわち、溝
の幅が拡張している状態の下）で前記キャピラリーチュ
ーブの断面形状を実質的に変形させずに、その最大径部
分の圧入が可能な幅とする。

【００２５】前記の圧入工程後に、前記キャピラリーチ
ューブの側壁と接触していない前記溝の上部を前記キャ
ピラリーチューブの側壁面方向へ圧延してストッパー部
を形成し、そのストッパー部によってキャピラリーチュ
ーブを前記溝内部に固定することができる。前記圧入工
程を加熱下で実施する場合に、前記ストッパー部の形成
工程は、前記サクションパイプの冷却前若しくは冷却後
に行うことができる。

【００２６】図８に、キャピラリーチューブ４をサクシ
ョンパイプ５の溝内に圧入した状態を模式的に示す。キ
ャピラリーチューブ４は、その断面形状の半分以上が溝
５ａの内部に挿入され、その断面形状の上半分の一部の
みが溝５ａの上に露出している。溝の上部９ａは、キャ
ピラリーチューブ４の外側面とは接触していない。次
に、溝の上部９ａを溝の内部のキャピラリーチューブ４
の外側面に向かって（図８の矢印Ａの方向へ）押し付け
ると、溝の上部９ａの部分が圧延され、図９に示すよう
に、ストッパー部９ｂが形成され、キャピラリーチュー
ブ４の上に被さるので、キャピラリーチューブ４が溝５
ａの内部に固定される。

【００２７】図１０に、前記嵌合法を利用して製造され
る本発明による熱交換パイプの一態様の断面形状を模式
的に示す。すなわち、キャピラリーチューブ４が、サク
ションパイプ５の溝全体に包み込まれる構造となり、サ
クションパイプ５と接合される。ストッパー部９ｂは、
その先端がキャピラリーチューブ４の上半分の外壁面に
達していて、キャピラリーチューブ４の両側に形成され
る各ストッパー部９ｂの先端同士による間隔が、キャピ
ラリーチューブの外径よりも狭くなれば充分である。ま
た、キャピラリーチューブ４の両側に形成されるそれぞ
れのストッパー部９ｂは、それらの先端同士が相互に接
触ないし重なり合うことによってキャピラリーチューブ
４の全体を被う形状になることもでき、この場合には、
キャピラリーチューブ４の側壁面は外側に露出しない。
こうした態様も本発明に含まれる。

【００２８】更にまた、本発明による熱交換パイプは、
例えば、本発明方法により、（１）前記連結金属管（サ
クションパイプ）の両端部を除く外側面の少なくとも一
部に長さ方向に延びる溝（好ましくは、両端部を除く中
央部全体の外側面に長さ方向に連続的に延びる溝）を、
前記キャピラリーチューブの断面形状の最大径部分の外
径よりも広い幅で、しかも、前記キャピラリーチューブ
の外径半径よりも深い深さで形成し、（２）前記溝に、
圧延性を有する金属シール材を挿入して、前記溝の内径
を、前記キャピラリーチューブの断面形状を実質的に変
形させずに、その最大径部分の圧入が可能で、且つ前記
キャピラリーチューブの最大径部分の外径よりも狭い幅
で、しかも、前記キャピラリーチューブの外径半径より
も深く、前記キャピラリーチューブの外径よりも浅い深
さとし、（３）前記溝に前記キャピラリーチューブを圧
入し、そして（４）前記キャピラリーチューブの側壁と
接触していない前記溝の上部を前記キャピラリーチュー
ブの側壁面方向へ圧延してストッパー部を形成すること
によって製造することができる（この製造方法を、以下
に「嵌挿法」と称することがある）。

【００２９】この嵌挿法によって本発明による熱交換パ
イプを製造する場合に、サクションパイプの外側面に形
成する溝の深さは、前記キャピラリーチューブの断面形
状の最大径部分の外径よりも広い幅で、しかも、前記キ
ャピラリーチューブの外径半径よりも深い寸法を有する
必要がある。続いて、この溝内に圧延性を有する金属シ
ール材を挿入する。圧延性を有する金属としては、例え
ば、銅又は亜鉛を挙げることができ、銅が好ましい。こ
れらの金属からなるシール材を、箔状及び／又は線状の
形で用いることができる。

【００３０】前記の溝内に前記金属シール材を挿入する
ことにより、キャピラリーチューブを圧入する溝内部の
スペースを、前記嵌合法において形成する溝と同等の幅
及び深さとする。すなわち、前記の溝に直接キャピラリ
ーチューブを挿入すると間隙が形成される部分に金属シ
ール材を挿入することにより、溝内部のスペースが、キ
ャピラリーチューブの断面形状の半分以上を溝内部に挿
入することができ、且つキャピラリーチューブの断面形
状の上半分の一部のみが溝の上に露出し、しかもキャピ
ラリーチューブの外径よりも若干狭く、キャピラリーチ
ューブの断面形状を実質的に変形させずに圧入加入にす
る。

【００３１】前記溝に前記キャピラリーチューブを圧入
する工程は、前記溝内に金属シール材が予め挿入されて
いることを除けば、前記の嵌合法と同様に実施すること
ができる。例えば、常温下又はサクションパイプの加熱
下で実施することができる。続いて、前記の嵌合法と同
様に、前記の圧入工程後に、前記キャピラリーチューブ
の側壁と接触していない前記溝の上部（場合により、そ
の溝上部に挿入されている金属シール材を含む）を前記
キャピラリーチューブの側壁面方向へ圧延してストッパ
ー部を形成し、そのストッパー部によってキャピラリー
チューブを前記溝内部に固定することができる。前記圧
入工程を加熱下で実施する場合に、前記の嵌合法と同様
に、前記ストッパー部の形成工程は、前記サクションパ
イプの冷却前若しくは冷却後に行うことができる。な
お、ストッパー部によってキャピラリーチューブ全体を
被い、キャピラリーチューブの側壁面を露出させない態
様も本発明に含まれる。

【００３２】更にまた、本発明による熱交換パイプは、
例えば、本発明方法により、（１）前記連結金属管（サ
クションパイプ）の両端部を除く外側面の少なくとも一
部に長さ方向に延びる溝（好ましくは、両端部を除く中
央部全体の外側面に長さ方向に連続的に延びる溝）を形
成し、（２）前記溝に前記キャピラリーチューブを挿入
（あるいは載置）し、そして（３）前記連結金属管と前
記キャピラリーチューブとを、少なくとも前記キャピラ
リーチューブが前記連結金属管の前記溝内に挿入された
部分で、熱収縮性チューブで覆い、そして（４）前記熱
収縮性チューブを加熱して収縮させることにより、前記
連結金属管と前記キャピラリーチューブとを密着させる
ことによって製造することができる。

【００３３】前記の外側面に長さ方向に延びる溝の形成
方法は、前記ロウ付けを利用する場合と同様である。ま
た、形成される溝の深さ及び幅も、キャピラリーチュー
ブの外側面がその横断面の約１／４〜約１／２で溝壁面
と接触する程度であることが好ましい。熱収縮性チュー
ブとしては、加熱されると収縮する公知の合成樹脂製チ
ューブを用いることができる。前記の溝に、キャピラリ
ーチューブを挿入（あるいは載置）した後に、その状態
のままで、サクションパイプとキャピラリーチューブと
を、それらの合計外径よりもやや広い内径を有する熱収
縮性チューブで覆い、その熱収縮性チューブを加熱する
（例えば、温風にさらす）と、熱収縮性チューブが収縮
してサクションパイプとキャピラリーチューブとを締め
つけることになるので、サクションパイプの溝壁面にキ
ャピラリーチューブを密着させることができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の冷凍サイクル用熱交換パイプ
は、サクションパイプの外側面に溝を設けるという単純
な構造を採用することにより、従来から用いられていた
各種の接合方法をそのまま適用して製造することができ
るので、製造工程が簡単な操作からなり、製造コストを
低くすることができ、しかも充分な強度と優れた熱交換
効率を得ることができる。また、サクションパイプの両
端面を円形にすることができるので、圧縮器や蒸発器と
の直接の接合が可能である。更に、前記のように充分な
強度と優れた熱交換効率を有する接合構造を、ハンダを
用いることなく形成することができるので、ハンダに含
まれている鉛分による環境汚染の問題を回避することも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷凍サイクルの構成を模式的に示す説明図であ
る。

【図２】従来のハンダ付け法によりキャピラリーチュー
ブとサクションパイプとを接合する状態を示す説明図で
ある。

【図３】本発明による冷凍サイクル用熱交換パイプにお
いて、キャピラリーチューブとサクションパイプとが接
合した部分の斜視図である。

【図４】本発明による冷凍サイクル用熱交換パイプの端
部の構造を模式的に示す部分斜視図である。

【図５】ロウ付けを利用する方法によって得られた本発
明による熱交換パイプの一態様を模式的に示す断面図で
ある。

【図６】接着剤を用いる方法によって得られた本発明に
よる熱交換パイプの一態様を模式的に示す断面図であ
る。

【図７】共晶接合法によって得られた本発明による熱交
換パイプの一態様を模式的に示す断面図である。

【図８】嵌合方法において、キャピラリーチューブをサ
クションパイプの溝内に圧入した状態を模式的に示す拡
大部分断面図である。

【図９】嵌合方法において、ストッパー部を形成した状
態を模式的に示す拡大部分断面図である。

【図１０】嵌合方法によって得られた本発明による熱交
換パイプの一態様を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・圧縮器；２・・・凝縮器；３・・・ドライヤ；
４・・・キャピラリーチューブ；４１・・・キャピラリ
ーチューブ端部；５・・・サクションパイプ；５１・・
・サクションパイプ端部；６・・・蒸発器；７ａ・・・
ロウ材層；７ｂ・・・熱伝導性接着剤層；８・・・イン
サート材層；８ａ・・・共晶融液の凝固突起いばり；９
ａ・・・溝の上部；９ｂ・・・ストッパー部；１０・・
・熱交換部；１１，１１ａ，１１ｂ・・・ハンダ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）冷凍サイクルを構成する蒸発器か
   ら圧縮器へ冷媒を送る連結金属管、及び（２）その連結
   金属管の両端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方
   向に設けた溝内に固定され、前記連結金属管よりも細い
   キャピラリーチューブを含む、冷凍サイクル用熱交換パ
   イプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷凍サイクル用熱交換
   パイプの製造方法であって、（１）前記連結金属管の両
   端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に延びる
   溝を形成し、（２）前記溝に前記キャピラリーチューブ
   を挿入し、そして（３）前記溝を上方へ向けた状態で、
   前記連結金属管と前記キャピラリーチューブとをロウ付
   けにより接合することを特徴とする、前記の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の冷凍サイクル用熱交換
   パイプの製造方法であって、（１）前記連結金属管の両
   端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に延びる
   溝を形成し、そして（２）前記溝に挿入される前記キャ
   ピラリーチューブと前記連結金属管とを接着剤により接
   合することを特徴とする、前記の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の冷凍サイクル用熱交換
   パイプの製造方法であって、（１）前記連結金属管の両
   端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に延びる
   溝を形成し、（２）前記溝に共晶用インサート材を挿入
   した後、その共晶用インサート材の上から前記キャピラ
   リーチューブを挿入し（３）前記連結金属管と前記キャ
   ピラリーチューブとを共晶により接合することを特徴と
   する、前記の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の冷凍サイクル用熱交換
   パイプの製造方法であって、（１）前記連結金属管の両
   端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に延びる
   溝を、前記キャピラリーチューブの断面形状を実質的に
   変形させずに、その最大径部分の圧入が可能で、且つ前
   記キャピラリーチューブの最大径部分の外径よりも狭い
   幅で、しかも、前記キャピラリーチューブの外径半径よ
   りも深く、前記キャピラリーチューブの外径よりも浅い
   深さで形成し、（２）前記溝に前記キャピラリーチュー
   ブを圧入し、そして（３）前記キャピラリーチューブの
   側壁と接触していない前記溝の上部を前記キャピラリー
   チューブの側壁面方向へ圧延してストッパー部を形成す
   ることを特徴とする、前記の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の冷凍サイクル用熱交換
   パイプの製造方法であって、（１）前記連結金属管の両
   端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に延びる
   溝を、前記キャピラリーチューブの断面形状の最大径部
   分の外径よりも広い幅で、しかも、前記キャピラリーチ
   ューブの外径半径よりも深い深さで形成し、（２）前記
   溝に、圧延性を有する金属シール材を挿入して、前記溝
   の内径を、前記キャピラリーチューブの断面形状を実質
   的に変形させずに、その最大径部分の圧入が可能で、且
   つ前記キャピラリーチューブの最大径部分の外径よりも
   狭い幅で、しかも、前記キャピラリーチューブの外径半
   径よりも深く、前記キャピラリーチューブの外径よりも
   浅い深さとし、（３）前記溝に前記キャピラリーチュー
   ブを圧入し、そして（４）前記キャピラリーチューブの
   側壁と接触していない前記溝の上部を前記キャピラリー
   チューブの側壁面方向へ圧延してストッパー部を形成す
   ることを特徴とする、前記の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の冷凍サイクル用熱交換
   パイプの製造方法であって、（１）前記連結金属管の両
   端部を除く外側面の少なくとも一部に長さ方向に延びる
   溝を形成し、（２）前記溝に前記キャピラリーチューブ
   を挿入し、そして（３）前記連結金属管と前記キャピラ
   リーチューブとを、少なくとも前記キャピラリーチュー
   ブが前記連結金属管の前記溝内に挿入された部分で、熱
   収縮性チューブで覆い、そして（４）前記熱収縮性チュ
   ーブを加熱して収縮させることにより、前記連結金属管
   と前記キャピラリーチューブとを密着させることを特徴
   とする、前記の製造方法。