JPH0335830A - アルミニウム製熱交換器の製造方法 - Google Patents

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） この発明に係るアルミニウム製熱交換器の製造方法は、
例えば自動車用冷房装置を構成する冷凍機に組み込み、
冷媒蒸気を凝縮液化するコンデンサ管製造する場合諷゛
利用する。

（従来の技術） 自動車用の空気調和装置に゛は、−殻内に、蒸気圧縮式
冷凍機が組み込まれているが、この様な蒸気圧縮式冷凍
機の場合、コンプレッサから吐出した高温高圧の冷媒蒸
気を凝縮し液化する為、コンプレッサの後に、第１３図
Ｃ示す様なコンデンサ１を設けているつ このコンデンサ１は２間隔を開けて配置された左右１対
のタンク２ａ、２ｂと、両タンク２ａ。

２ｂ同士を連通した複数の伝熱管３．３と、上下に隣り
合う伝熱管３．３同士の間に設けられたフィン４．４と
、一方のタンク２ａに設けられた冷媒等の流体入口５と
、他方のタンク２ｂに設けられた冷媒等の流体出口６と
から構成されている。

コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒を凝縮液化
する場合には、流体入口５を通じて一方のタンク２ａに
送り込んだ冷媒を、複数の伝熱管３．３を通じて他方の
タンク２ｂに向けて送る。

各伝熱管３．３を流れる間に上記冷媒は、伝熱管３．３
とフィン４．４とから構成されるコア部７を通過する空
気との間で熱交換を行なって凝縮液化し、上記他方のタ
ンク２ｂに設けられた流体出口６から、エバポレータに
向けて送り出される。但し、流体入口５と流体出口６と
を一方のタンク２ａの両端部に設けると共に、他方のタ
ンク２ｂの中間部に隔壁を設けて、流体入口５から一方
のタンク２ａ内に送り込まれた流体を、他方のタンク２
ｂでＵターンさせて、再び一方のタンク２ａに戻す構造
のコンデンサもある。

この様なコンデンサ１は近年、アルミニウム或はアルミ
ニウム合金（木明細書では、これらを合わせて、単にア
ルミニウム３する。）により造る場合が多くなっている
。

この様なアルミニウム製のコンデンサを造る場合、中空
管の側面に、伝熱管３．３の端部を挿入する為の透孔を
穿設してタンク２ａ、２ｂとし、この様にして造られに
タンク２ａ、２ｂと複数の伝熱管３．３及びフィン４．
４とを組み合わせた・後、各部材２ａ、２ｂ１３．４同
士の接触部にろう材を介在させた状態で、加熱炉中等で
加熱し、上記各部材２ａ、２ｂ、３．４同士をろう付け
して、アルミニウム製コンデンサとしていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様に構成され作用するコンデンサをア
ルミニウムにより造る場合に於いて・従来は次に述べる
様な解決しなければならない問題点があった。

即ち、従来のアルミニウム製熱交換器の場合、コア部７
を構成する伝熱管３．３として、電縫管、或は押し出し
成形管を使用していたが、これら電縫管や押し出し成形
管の場合、何れもコストが嵩むだけでなく、電縫管Ｃよ
り伝熱管３．３を造った場合、伝熱効率向上の為のイン
ナーフィン１４を、第１４図に示す様に、各伝熱管３、
；３の端部間［ｊから挿入し／よければ！よらず、挿入
作業が面（９１になる。

押し出し成形管の場合、成形時に伝熱管３．３の内側に
、インナーフィンに代わって熱交換性能を向上させる構
造を設ける事が出来るが、代りに肉厚を小さく（薄く）
する事が難しく、その分だけ（肉厚が厚くなる分だけ）
、熱交換性能を向上させる事が出来なく、なってしまう
。

特開昭５７−１３８０９．３号公報、実開昭５２−１１
４２２７号公報、同５Ｂ−１１９０７３号公報、同５９
−５９６８８号公報等には、１枚の金属板の中間部をＵ
字形に折り返す事により、或は２枚の金属板を最中状に
重ね合わせ、突き合わせ部をろう付ける事により、扁平
な伝熱管を製造する技術が記載されているが、単に伝熱
管を板材をろう付けする事により造った場合、この伝熱
管を用いてアルミニウム製熱交換器を造る場合に、伝熱
管のろう付は部が破れる恐れがある。

即ち、予めろう付けにより造られた伝熱管を用いて熱交
換器を仮組み付けし、この熱交換器の構成各部材をろう
付けする為Ｃ加熱した場合、上記伝熱管のろう付は部の
ろうが溶け、このろう付は部分が破れる恐れが生じる。

この為従来は、伝熱管の突き合わせ部分をろう付けする
為のろうとして、熱交換器の構成各部材同士をろう付け
する為のろうよりも溶融温度の高いものを使用していた
が、ろうの溶融温度の差はあまり大きく取れず、従って
、上記構成各部材同士をろう付けする際の温度管理が面
倒になる事が避けられなかったつ本発明のアルミニウム
製熱交換器の製造方法は、上述の様な不都合を解消する
ものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明のアルミニウム製熱交換器の製造方法は何れも、
間隔を開けて配置された１対のアルミニウム製のタンク
と、両タンク同士を連通した複数のアルミニウム製の伝
熱管と、隣り合う伝熱管同士の間に設けられたアルミニ
ウム製のフィンと。

タンクを介して上記伝熱管に流体を送り造む為の流体入
口と、上記伝！！！管からタンクを介して流体を取り出
す為の流体出［１とから成るアルミニウム製熱交換器を
製造する場合ぐ利用するものである。

この内、請求項１に記載された発（ｐ、１は、次述する
第一一〜第四工程から構成されてぃど１、。

先ず、第一工程に於いては、表面にろう材を積層しＴｈ
フルミニウム製の板材の輻方向両縁部を、同一方向に折
り曲げる事で１対の折り立て部を形成すると共に、Ｅ配
板材い輻方向中間部で５上記１対の折り立て部の間化存
在する部分を、各折り立て部と同方向に、且つ折り立て
部と同じ高さに突出させて、多数の凸部を形成する。

次に、第二工程では、上記第一工程で折り立て部と６部
とを形成した板材を２枚１組とし、両縁部の折り立て部
と中間部の凸部とを互いに突き合わせた状態に組み合わ
せる事で、扁平で中空の伝熱管前とする。

又、第三工程では、上記第二工程で造られた複数の伝熱
管前の両端部を、互いに間隔を開けて配置された１対の
タンクの互いに対向する側面に形成された透孔内に、隙
間なく挿入すると共に、隣り合う伝熱管前の間にフィン
を挟持し、アルミニウム製熱交換器として仮組み付けす
る。

更に、第四工程では、−上記第三工程で仮組み付けした
アルミニウム製熱交換器を加熱炉中で加熱する事で、伝
熱管前を構成するアルよ二゛ウム製板材の表面にｆａｔ
層されたろう材を溶かし、伝熱管前を構成する１対の板
材同士をろう付けして伝熱管とすると同時に、この伝熱
管ヒフイン及びタンクとをろう付けするう 又、請求項２は記載された発明は、次述する第一〜第三
工程から構成されている。

先ず、第一工程に於いては、表面にろう材を積層したア
ルミニウム製の板材の幅方向両縁部に１対の折り藺げ縁
を形成すると共に、上記板材を幅方向中間部でＵ字形に
折り返し、上記１対の折り曲げ縁同士を突き合わせる事
で、扁平で中空の伝熱管素とする。

又、第二工程に於いては、上記第一工程で造られた複数
の伝熱管素の両端部を、互いに間隔を開けて配置された
１対のタンクの互いに対向する側面に形成された透孔内
に、隙間なく挿入すると共に、閘り合う伝熱管素の間に
フィンを挟持し、アルミニウム製熱交換器として仮組み
付けする。

更に、第三工程に於いては、上記、第二工程で仮組み付
けしたアルミニウム製熱交換器を加熱炉中で加熱する事
で、伝熱管素を構成するアルミニウム製板材の表面に積
層されたろう材を溶かし、伝烈竹製を構成する板材の端
縁に形成した折り曲げ縁同士をろう付けして伝熱管とす
ると同時に、この伝熱管とフィン及びタンクとをろう付
けするう （作　用） 上述の様（構成される、本発明のアルミニウム製熱交換
器の製造方法の場合、何れの場合も５伝熱管素をろう付
り１１、て伝熱管とする作業と、伝熱管をフィン及び夕
：、・６ｐろう付けする作業とが同時に行なわれろも、
ろうに１け作業を行な５直に、特に面倒な温度管理をす
る必要がなくなり、（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳しく
説明する４ 第１〜５図は請求項ＩＣ記載されたアルミニウム製熱交
換器の製造方法の第一実施例を示しており、第１し１は
板材の平面図、第２図は同端面図、第３図はこの仮相を
絹み合わせて構成された伝熱管素の端部斜視図、第４図
は伝熱管素の端部を挿入するへの透孔を形成１ノたタン
クの部分側面図、ｆ５Ｊ５図は第４図のＡ矢視図である
。

本発明の製造方法をこより、アルミニウム製熱交換器を
造る場合、先ず、第１〜２図に示す様に、アルミニウム
製の芯材の表面にアルミニウムを主体とＬ・たろう材を
積層し・た、所謂クラッド材製の板材８の幅方向両縁部
を；同一方向に折り曲げる事で１対の折り立て部９．９
を形成する。図示の実施例の場合、これら折り立て部９
．９の更に外側に、補強の為の折り曲げ縁１０，１０を
形成している。

上記板材８の幅方向中間部で、上記１対の折り立て部９
．９の間に存在する部分には、それぞれが土手状に形成
された多数の凸部１１、】１を、各折り立て部９．９と
同方向に、且つ折り立て部９．９と同し高さに突出形成
している。これら多数の凸部１１．１１を形成する作業
は、通常のプレス作業、或はロールフォーミングにより
、前記１対の折り立て部９．９並びに折り曲げ縁１ｏ、
１０を形成する作業と同時に、或は連続して行なわれる
。尚、板材８をロールフォーミングにより造る場合、上
記凸部１１．１１の配列は、長さ方向に亙り等ピッチで
交互に繰り返す様に規則性を持たせる。

上述の様に、プレス作業によって１対の折り立て部９．
９と多数の凸部１１，１１とを形成した板材８は、次い
で、第３図に示す様に、２枚の板材８．８を１組として
、両板材８．８同士を最中状に組み合わせる。この際、
必要とすれば、互いに絹み合わされた２枚の板材８．８
の接触面間に、非腐蝕性のフラックスを塗布する。

この様に、２枚の板材８．８同士を最中状に組み合わせ
た状態に於いて、各板材８．８の幅方向両縁部に形成し
・た折り立て部９．９と中間部に形成された多数の凸部
１１．１ｆｆとは、互いＣ突き合わされた状態となり、
上記２枚の板材Ｂ、、Ｂにより、内部に屈曲した流路を
有する、扁平で中空の伝熱管素工２が構成される。この
場合に於いて、」記凸部１１．，１１は伝熱管素１２の
間口部にも存存］ノで、この開！７１部で突っ３長る為
、このｆ云熱竹製１２の開口部が潰れる事が防止される
。

次いで、−１述の様にｉ、、　’Ｔ′造られた扁平な伝
熱管素１２を複数本（熱交換器のファ部を構成する九に
必要な本数）用意したならば、これら複数本の伝熱管素
１２の両端部を、互いに間隔を開けて配置された１対の
タンク２ａ、２ｂ（第１３図参照）の互いに対向する側
面に形成された透孔１３．１３（次述する第４〜５図参
照）内に挿入する。

上述の様に、複数の伝熱青紫１２の端部を挿入する為の
透孔１３．１３は、予めタンク２ａ、２ｂの、互いに対
向する側面に、バーリング加工等により穿設しておくが
、各透孔１３．１３の内周形状及び大きさは、第４〜５
図に示す様に、上記伝熱青紫１２の端部の外周形状及び
大きさと同じにして、各伝熱管素工２の端部を透孔１３
内に挿入した場合に、透孔１３の内周縁と伝熱青紫１２
の端部外周面との間に、隙間が形成されない様にし′Ｃ
いる。

前述の様に、複数本の伝熱青紫１２の両端部を、１対の
タンク２ａ、２ｂに穿設された透孔１３．１３内に隙間
なく挿入すると共に、隣り合う伝熱青紫１２の間にフィ
ン４．４（第１３図）を挟持し、第１３図に示す様なア
ルミニウム製熱交換器として仮組み付けする。

この様にして、アルミニウム製熱交換器を仮組み付けし
たならば、このアルミニウム製熱交換器を加熱炉中で加
熱する事で、伝熱青紫１２を構成するアルミニウム製の
板材８．８の表面に積層されたろう材を溶かし、各伝熱
青紫１２を構成する１対の板材８．８同士をろう付けし
て伝熱管３．３（第１３図）とすると同時に、この伝熱
管３．３とフィン４．４及びタンク２ａ、２ｂとをろう
付けして、アルミニウム製熱交換器として完成する。

上述の様な本発明の方法により造られたアルミニウム製
熱交換器の作用自体は、従来の方法により造られた熱交
換器と全く同様であるが、本発明の製造方法の場合、伝
熱青紫１２として組み合わされた板材８．８同士をろう
付けして伝熱管３．３とする作業と、伝熱管３．３をフ
ィン４．４及びタンク２ａ、２ｂとろう付けする作業と
が同時に行なわれる為、加熱温度の制御は、このろう付
けに必要な温度を得られる様にさえすれば良く、ろう付
は作業を行なう際に、特に面倒な温度管理をする必要が
なくなる。

尚、伝熱青紫１２を構成する為の板材８に形成する凸部
１１．１１の形状としては、第１図に示した様な、土手
状のものだけとする他、第６図に示す様に、土手状のも
のとエンボス状のものとを混在させる事も出来るつ 次に、第７〜９図は、本発明の第三実施例として、請求
項２に記載された発明の実施例を示しており、第７図は
伝熱管素の端部斜視図、第８図は同しく端面図、第９図
はタンクの側面（形成した透孔を示す図である。

本発明の製造方法によりアルミニウム製熱交換器を造る
場合、先ず、第７図に示す様に、表面にろう材を積層し
たアルミニウム製の板材１５の幅方向両縁部に１対の折
り曲げ縁１６、ｉ６を形成すると共は、上記板材１５を
幅方向中間部でＵ字形に折０返し、上記ｌ対の折り曲げ
縁１６．１６同士を突き合わせる事で、扁平で中空の伝
熱音素１７とする。これらの作業は、ロールノオーミン
グにより行なう、但し、この様に板材１５を折り返す事
で伝熱音素１７を造る際、折り返し作業と同時に、イン
ナーフィン１４を板材１５で包み込み、第７図に示す様
に、インナーフィン１４を内蔵した伝熱音素１７とする
。この際、必要とすれば、各接触部に、非腐蝕性のフラ
ックスを塗布する。

次いで、上述の様Ｃして造られた、インナーフィン１４
を内蔵した扁平な伝熱音素１７を、複数本（熱交換器の
コア部を構成する為に必要な本数）用意したならば、こ
れら複数本の伝熱音素１７の両端部を、互いに間隔を開
けて配置された１対のタンク２ａ、２ｂ　（第１３図参
照〉の互いに対向する側面に、第９図に示す様（、伝熱
音素１７の端部の形状に合わせて形成された透孔１８．
１８内に挿入する。

この様にして、複数の伝熱音素１７の両端部を、１対の
タンク２ａ、２ｂに穿設された透孔１８．１８内に隙間
なく挿入すると共に、隣り合う伝熱音素１７の間にフィ
ン４，４（第８．１３図）を挟持し、第１３図に示す様
なアルミニウム製熱交換器として仮組み付けする。

この様にして・アルミニウム製熱交換器を仮組み付けし
たならば、このアルミニウム製熱交換器を加熱炉中で加
熱する事で、伝熱青紫１７を構成するアルミニウム製の
板材１５の表面に積層されたろう材を溶かし、各伝熱青
紫１７を構成する板材１５の両端縁部に形成した折り曲
げ縁１６．１６同士をろう付けして伝熱管３．３（第１
３図）とすると同時に、この伝熱管３．３とフィン４．
４及びタンク２ａ、２ｂとをろう付けして、アルミニウ
ム製熱交換器として完成する。

上述の様な請求項２に記載の方法の場合も、加熱温度の
制御は、ろう付けに必要な温度を得られる様にさえすれ
ば良く、ろう付は作業を行なう際に、特に面倒な温度管
理をする必要がなくなる。

次に、第１０〜１２図は本発明の第四実施例を示してお
り、第１０図は伝熱音素の端部斜視図、第１１図は同じ
く端面図、第１２図はタンクの側面に形成した透孔を示
す図である。

本実施例の場合、板材１５に形成した凸部１９．１９に
より、伝熱管３の内側流路を屈曲させ、伝熱効率を向上
させる様にしている。これに伴なって、タンク２ａ、２
ｂの側面に穿設する透孔２０．２０の形状も、第１２図
に示す様に、異形断面を有する伝熱管素２１の端部を隙
間なく挿入自在ｔｚ船形状している２ その他の構成に就いては、前記第三実施例の場合と同様
である。

（発明の効果） 本発明のアルミニウム製熱交換器の製造方法は、以上に
述べた通り構成される為、アルミニウム製熱交換器を、
高価な電縫管や押し出し成形管を使用しなくても、面倒
な温度管理をする事なく、安価に製作する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は請求項１に記載されたアルミニウム製熱交
換器の製造方法の第一実施例を示しており、第１図は板
材の平面図、第２図は同端面図、第３図はこの板材を組
み合わせて構成された伝熱音素の端部斜視図、第４図は
伝熱音素の端部を挿入する為の透孔を形成したタンクの
部分側面図、第５図は第４図のＡ矢視図、第６図は板材
の第二実施例を示す、第１図同様の平面図、第７〜９図
は、本発明の第三実施例として、請求項２に記載された
発明の実施例を示しており、第７図は伝熱音素の端部斜
視図、第８図は同じく端面図、第９図はタンクの側面に
形成した透孔を示す図、第１０〜１２図は本発明の第四
実施例を示しており、第１０図は伝熱音素の端部斜視図
、第１１図は同じく端面図、第１２図はタンクの側面に
形成した透孔を示す図、第１３図は本発明の対象となる
アルミニウム製熱交換器の１例を示す斜視図、第１４図
は従来方法の実施に使用される伝熱管とインナーフィン
との斜視図である。 １：コンデンサ、２ａ、２ｂ：タンク、３：伝熱管、４
：フィン、５：流体入口、６：流体出口、７：コア部、
８：板材、９：折り立て部、１０：折り曲げ縁、１１：
凸部、１２：伝熱音素、１３：透孔、１４：インナーフ
ィン、１５：板材、１６：折り曲げ縁、１７：伝熱音素
、１８：透孔、１９；凸部、２〇二透孔、２１：伝熱音
素。 特 許 出 願 人 カルソニック株式会社 代 理 人 小 山 欽 造 （ほか１名） 第 ２ 図 （ランフ２ 第 図 第 図 第 ？ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）間隔を開けて配置された１対のアルミニウム製の
   タンクと、両タンク同士を連通した複数のアルミニウム
   製の伝熱管と、隣り合う伝熱管同士の間に設けられたア
   ルミニウム製のフィンと、タンクを介して上記伝熱管に
   流体を送り込む為の流体入口と、上記伝熱管からタンク
   を介して流体を取り出す為の流体出口とから成るアルミ
   ニウム製熱交換器を製造する為、次の（ａ）〜（ｄ）の
   工程から成るアルミニウム製熱交換器の製造方法。 （ａ）表面にろう材を積層したアルミニウム製の板材の
   幅方向両縁部を、同一方向に折り曲げる事で１対の折り
   立て部を形成すると共に、上記板材の幅方向中間部で、
   上記１対の折り立て部の間に存在する部分を、各折り立
   て部と同方向に、且つ折り立て部と同じ高さに突出させ
   て多数の凸部を形成する第一工程。 （ｂ）上記第一工程で折り立て部と凸部とを形成した板
   材を２枚１組とし、両縁部の折り立て部と中間部の凸部
   とを互いに突き合わせた状態に組み合わせる事により、
   扁平で中空の伝熱管素とする第二工程。 （ｃ）上記第二工程で造られた複数の伝熱管素の両端部
   を、互いに間隔を開けて配置された１対のタンクの互い
   に対向する側面に形成された透孔内に、隙間なく挿入す
   ると共に、隣り合う伝熱管素の間にフィンを挟持し、ア
   ルミニウム製熱交換器として仮組み付けする第三工程。 （ｄ）上記第三工程で仮組み付けしたアルミニウム製熱
   交換器を加熱炉中で加熱する事で、伝熱管素を構成する
   アルミニウム製板材の表面に積層されたろう材を溶かし
   、伝熱管素を構成する１対の板材同士をろう付けして伝
   熱管とすると同時に、この伝熱管とフィン及びタンクと
   をろう付けする工程。
2. （２）間隔を開けて配置された１対のアルミニウム製の
   タンクと、両タンク同士を連通した複数のアルミニウム
   製の伝熱管と、隣り合う伝熱管同士の間に設けられたア
   ルミニウム製のフィンと、タンクを介して上記伝熱管に
   流体を送り込む為の流体入口と、上記伝熱管からタンク
   を介して流体を取り出す為の流体出口とから成るアルミ
   ニウム製熱交換器を製造する為、次の（ａ）〜（ｃ）の
   工程から成るアルミニウム製熱交換器の製造方法。 （ａ）表面にろう材を積層したアルミニウム製の板材の
   幅方向両縁部に１対の折り曲げ縁を形成すると共に、上
   記板材を幅方向中間部でＵ字形に折り返し、上記１対の
   折り曲げ縁同士を突き合わせる事で、扁平で中空の伝熱
   管素とする第一工程。 （ｂ）上記第一工程で造られた複数の伝熱管素の両端部
   を、互いに間隔を開けて配置された１対のタンクの互い
   に対向する側面に形成された透孔内に、隙間なく挿入す
   ると共に、隣り合う伝熱管素の間にフィンを挟持し、ア
   ルミニウム製熱交換器として仮組み付けする第二工程。 （ｃ）上記第二工程で仮組み付けしたアルミニウム製熱
   交換器を加熱炉中で加熱する事で、伝熱管素を構成する
   アルミニウム製板材の表面に積層されたろう材を溶かし
   、伝熱管素を構成する板材の両端縁の折り曲げ縁同士を
   ろう付けして伝熱管とすると同時に、この伝熱管とフィ
   ン及びタンクとをろう付けする第三工程。