JPH02251366A - 拘束治具を用いた製造方法 - Google Patents

拘束治具を用いた製造方法

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JPH02251366A
JPH02251366A JP7332389A JP7332389A JPH02251366A JP H02251366 A JPH02251366 A JP H02251366A JP 7332389 A JP7332389 A JP 7332389A JP 7332389 A JP7332389 A JP 7332389A JP H02251366 A JPH02251366 A JP H02251366A
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JP
Japan
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brazing
heat exchanger
jig
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JP7332389A
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English (en)
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Takanaga Asai
浅井 孝修
Kazumi Morita
森田 一美
Keizo Nanba
難波 圭三
Yasunaga Ito
泰永 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明1友 拘束治具を用いて各部材間の接合を行って
、各種の機器を製造する方法に関する。
[従来の技術] 従来 例えばアルミニウム合金製の熱交換器をろう付け
によって製造する場合に(表 第5図に示すように、ま
ず、アルミニウム合金製熱交換管P1を蛇行状に曲げ、
次1:、この曲げられて多段となった熱交換管P1の間
隙に、ろう材をクラッドしたコルゲートフィンP2を配
置して熱交換器を仮組立する。そして、耐熱性ステンレ
ス鋼等からなる拘束治具P3でその熱交換器を上下から
押圧して固定する。次に この固定した状態で熱交換器
を所定温度に加熱してろう材を溶融させ、熱交換管P1
とコルゲートフィンP2とをろう付けして製造していた [発明が解決しようとする課題] しかしながら、この様な製造方法では下記の理由により
必ずしも熱交換器を好適に製造できなかった 前記熱交換管P1とコルゲートフィンP2とをろう付け
するために加熱すると、アルミニウム合金製の熱交換器
は熱膨張する。一方、耐熱性の拘束治具P3もその加熱
によって熱膨張するが、熱交換器と拘束治具P3は各々
熱膨張率が異なるので、加熱の過程において拘束治具P
3が熱交換器を締め付ける力が異なってしまう、即ち、
通常熱交換器の熱膨張率は拘束治具P3の熱膨張率より
も大きいので、加熱する過程において仮組立した時の締
め付は力以上の荷重が熱交換器にかかつてしまう。その
結果、コルゲートフィンP2が座屈或は降伏して変形し
てしまい伝熱性能のよい熱交換器が製造できなかつ翫 これに対して、予め熱膨張率の違いを見込んで仮組立時
の締め付は力を弱くしておくと、今度は仮組立した熱交
換器を加熱工程に撤退する際などに、熱交換管P1から
コルゲートフィンP2が外れてしまうという問題が生じ
る。また 拘束治具P3の材質を変えて、例えば熱交換
器の材質と熱膨張率の等しいアルミニウム合金等に変更
すると、加熱時にコルゲートフィンP2が変形すること
は防止できるが、今度は高温での耐久性に欠けるので何
度も使用することができないという問題が生じてしまう
。従って、いずれの対策も前記課題を解決するには至ら
なかつ翫 本発明の拘束治具を用いた製造方法(表 ろう付けの際
に熱膨張率の違いによって発生する部材の変形や破損を
防止することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 即ち、前記課題を解決するための本発明の拘束治具を用
いた製造方法(友 複数の部材を拘束治具を用いて押圧固定するとともに前
記部材の近傍にろう材を配置し、該ろう材を加熱溶融さ
せることによって前記部材間の接合を行う製造方法にお
いて、 前記複数の部材を固定する際に(表 前記部材と拘束治
具との間1:、少なくとも前配ろう材を加熱溶融させる
温度にて半溶融又は溶融するスペーサを配置することを
要旨とする。
[作用] 本発明の拘束治具を用いた製造方法では、複数の部材色
拘東治具を用いて押圧固定して仮組立するとともに、部
材の近傍にろう材を配置する。その固定の際に(友 仮
組立した部材と拘束治具との間に、少なくともろう材が
溶融する温度にて半溶融又は溶融するスペーサを配置す
る。
そして、このスペーサを介して拘束治具を用いて部材を
固定した状態で、ろう材を加熱溶融させて部材間のろう
付けを行うと、スペーサが半溶融又は溶融し、拘束治具
及び部材の熱膨張の違いを吸収して部材の変形を防止す
る。
ここで、本発明が適用できる対象1表 ろう付けによっ
て製造される各種の機器 例えば熱交換器等である。ま
た複数の部材とは各種機器の部材であり、例えば熱交換
器の熱交換管やコルゲートフィン等である。
また、部材の近傍にろう材を配置すると(友 各部材と
は別体のろう材を配置するという意味に限らず、予めそ
の表面にろう材をクラッドした部材、例えばプレージン
グシート等も意味している。
前記部材の素材として1表 ろう付けが可能な各種の素
材、例えばアルミニウム或はアルミニウム合金等を用い
ることができる。また、拘束治具の素材として(友 例
えば耐熱性に富むステンレス鋼等を使用できる。
更1:、スペーサとして(友 ろう材を加熱溶融するす
る際に、半溶融又は溶融する各種の素材を用いることが
でき、例えばPb、  Zn、  Cd、  Sn等の
純金風 或はP b −S n金色 Pb−Zn合1s
n−Zn合1cd−20合1AQ−20合1AQ−Sn
合金等の各種合金からなる金属製スペーサを用いること
ができる。更に金属以外にもブラズチック等も使用でき
る。
[実施例] 次に、本発明の一実施例を、第1図ないし第4図に基づ
いて説明する。
(熱交換管曲成工程)・・・I 第2図に示すように、熱交換管1として、JIS−30
03のアルミニウム合金からなる幅22鴫 高さ5mm
の9穴の押出多孔管を用い、その熱交換管1を蛇行させ
て多段に形成する。そして、熱交換管1の両端に冷媒導
入管2及び冷媒導出管4を、アルゴン溶接等によパつて
接合する。
(フィン設置工程)・・・11 次に、第3図に示すように、蛇行させた熱交換管1の間
隙6の各々に、厚さ0.16mn、  高さ16mmの
ジグザグ状に成形されたコルゲートフィン8を配置する
。このコルゲートフィン81飄JIS−3003のアル
ミニウム合金からなる芯材の表面に、J I 5−BA
4343のろう材をクラッドしたJ I 5−BA12
PCのブレージングシトから形成されている。
更1:、蛇行した熱交換管1の最上部に、フルゲートフ
ィン8及び上面板10を配置するととも1:。
同様に熱交換管1の最下部に、コルゲートフィン8及び
下面板12を配置して熱交換器コア14を構成する。
(仮組立工程)・・・111 そして、第4図に示す様に、略コ字状に成形された一対
の耐熱性ステンレス鋼製の拘束治具16を用い、金属製
スペーサ18.トレイ20及び押え板22.23を介し
て、熱交換器コア14を数10 gf/ cm2の圧力
で締め付けて仮組立する。
すなわち、第1図に示すよう1ミ 拘束治具16に接合
しであるナツト24にボルト26を螺合し、このボルト
24の先端1:、金属製スペーサ18゜金属製スペーサ
18を入れるトレイ20及び上部押え板22を配置し、
一方、拘束治具16の下部には下部スペーサ28を介し
て下部押え板23を配置する。そして、ボルト22を締
め付けることにより、その締め付は力(上 金属製スペ
ーサ18゜トレイ20及び下部スペーサ28を介して上
下の押え板22.23に伝えられて、熱交換器コア14
を上下方向から押圧する。尚、前記トレイ20゜上下の
押え板22,23.  下部スペーサ28は耐熱性のス
テンレス鋼から形成されている。
また、金属製スペーサ18の素材として(上 下記第1
表に示す様1:、ろう付けの温度に応じて各種の合金及
び純金属等を用いることができる。この第1表に(友 
使用する金属製スペーサ18の種類と溶融温度を記す。
第1表 (加熱ろう付は工程)−・・1v 次に 金属製スペーサ18等を介して、熱交換器コア1
4を締め付けた状態で、熱交換器コア14を加熱室に入
札 温度約600℃にて約3分間加熱し、コレゲートフ
ィン8のろう材を溶融させてろう付けを行う。このろう
付けは10−’Torrの真空ろう付けとして行うが、
N2ガス等の不活性ガス雰囲気ろう付として行ってもよ
い。
上述した工程によって、熱交換器コア14をろう付けす
ることによって、以下の作用効果を奏する。
すなわち、拘束治具16によって熱交換器コア14を締
め付けた状態で加熱すると、コルゲートフィン8のろう
材が溶融する。それに伴って、この加熱によって熱交換
器コア14は熱膨張する。
このとき、金属製スペーサ18は加熱によって半溶融或
は溶融するので、熱交換器コア14の熱膨張にもかかわ
らず、熱交換器コア14を締め付ける圧力はそれほど変
化しない。つまり、熱交換器コア14は熱膨張するが、
その膨張による締め付は力の増大は金属製スペーサ]8
の半溶融或は溶融によって吸収されてしまい、熱交換器
コア14を押圧する圧力は加熱の前後でそれほど増減し
な従って、拘束治具16を用いてろう付けを行った場合
でも、コルゲートフィン8が過大な締め付は力によって
変形することがないので、伝熱性能に優れた熱交換器を
製造することができる。眞熔融した金属製スペーサ18
m)−レイ20に溜るので熱交換器コア14に付着する
ことを防止できる。
次1:、本実施例の製造方法の効果を確認するために行
った実験例について説明する。
本実験で(よ まず上述した拘束治具16を用いて、熱
交換器コア14を数10 gf/ cm”の圧力で締め
付けて仮組立した 次いで、第2表に示す様1:。
金属製スペーサ18を用いた実施例及び金属スペーサ1
8を用いない比較例に対して、 10−’Torrの真
空ろう付けや、N2ガスを用いた不活性ガス雰囲気ろう
付けを行つh このうち、実験例1.実験例2及び比較
例1は真空ろう付けを行った例であり、実験3〜実験例
6及び比較例2は不活性ガス雰囲気ろう付けを行った例
である。そして、ろう付は状態や金属製スペーサ18の
溶融状態を観察しh 第2表 以上の実験例から明らかなように、金属製スペ〜す18
を用いてろう付けした実験例1〜実験例6で1表 ろう
付けの雰囲気が真空でも不活性ガスであっても、コルゲ
ートフィン8が変形することなく好適にろう付けを行う
ことができる。従って、伝熱性能の優れた熱交換器を製
造することができる。それに対して、金属製スペーサ1
8を用いない比較例1及び比較例2で1.t、コルゲー
トフィン8が変形してしまうので、伝熱性能の良い熱交
換器を製造することが固自である。
以と 実施例について説明したが、本発明は本発明の要
旨を逸脱しない範囲において、前記実施例に限定される
ことな〈実施できることはもちろんである。
例え(瓜 前記実施例で用いたコルゲートフィン8の材
料のプレージングシートに替えて、前記実施例とは異な
る溶融温度のろう材をクラッドしたプレージングシート
を用いてもよい。この場合(友そのろう材の溶融温度に
合わせて、各種の金属製スペーサ18を用いることがで
きる。醜 この金属製スペーサ18以外にも、前記加熱
温度で溶融する部材、例えばプラスチック等を用いるこ
とができる。
また、本発明は前記実施例の熱交換器に限らず、例えば
ヒートシンク等の各種形状の熱交換器や、更に(友 拘
束治具16を用い、ろう付けによって接合する様々な機
器の製造(二連用できる。
[発明の効果] 本発明の拘束治具を用いた製造方法で(よ 複数の部材
を拘束治具を用いてろう付けする際に、部材と拘束治具
との間にスペーサを配置するので、加熱時にはそのスペ
ーサが半溶融或は溶融の状態になって、拘束治具と部材
との熱膨張率の違いを吸収できる。従って、加熱過程に
おいて各部材を押圧する力はあまり変化しないので、ろ
う付けの際に部材が過大な力を受けて変形することを防
止できる。また、適度な圧力で部材を押圧して仮組立で
きるので、撤退中にずれることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図(上 熱交換器コアを拘束治具で固定した状態を
拡大して示す説明医 第2図は熱交換管を曲成させた状
態を示す斜視医 第3図は熱交換管にコルゲートフィン
を配置した状態を示す斜視は第4図は熱交換器コアを拘
束治具で固定した状態を示す一部破断斜視は 第5図は
従来の熱交換器コアを拘束治°具で固定した状態を示す
斜視図であ1・・・熱交換管 8・・・コルゲートフィン 14・・・熱交換器コア 16・・・拘束治具 18・・・金属製スペーサ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の部材を拘束治具を用いて押圧固定するととも
    に前記部材の近傍にろう材を配置し、該ろう材を加熱溶
    融させることによって前記部材間の接合を行う製造方法
    において、 前記複数の部材を固定する際には、前記部材と拘束治具
    との間に、少なくとも前記ろう材を加熱溶融させる温度
    にて半溶融又は溶融するスペーサを配置することを特徴
    とする拘束治具を用いた製造方法。
JP7332389A 1989-03-24 1989-03-24 拘束治具を用いた製造方法 Pending JPH02251366A (ja)

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