JPH067871A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 熱交換器組立体９の製作において、湾曲状の
サイドメンバー４、４を用い、これを最外側のフィン２
の外側に配置してその両端を両ヘッダー３の周側面に設
けられた凹部、孔部等の嵌合部３ｄに嵌合保持すること
により、チューブ１とフィン２とからなるコア部の膨ら
みをサイドメンバー４、４のスプリングバック作用によ
り抑制したものとする。そして、この組立体９に一括ろ
う付けを施し、全体を接合一体化する。 【効果】 コア部の膨らみ抑制用の治具やバンドの取付
け・取外しを省略でき、熱交換器の生産性向上及びコス
トダウンを図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カークーラー用凝縮
器、ルームエアコン用熱交換器等に用いられる、アルミ
ニウム等の金属製の熱交換器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばカークーラー用凝縮器として、近
時、複数本のチューブが所定間隔おきに配置されると共
に、チューブ間にコルゲートフィンが配置され、かつチ
ューブの両端に一対の中空ヘッダーが連通状態に接続さ
れた基本構成を有する、いわゆるマルチフローないしは
パラレルフローと称される熱交換器が、高熱交換性能、
低圧力損失、超コンパクト化を実現しうるものとして、
好んで使用される傾向にある。

【０００３】このマルチフロータイプの熱交換器の製造
は、一般に、第５図（イ）に示されるように、チューブ
（51）…を所定間隔おきに並列状態に配置すると共に、
チューブ（51）…間及び最外側のチューブ（51）の外側
にコルゲートフィン（52）を配置し、かつ、最外側のフ
ィン（52）の外側にフィン保護等を目的としたサイドメ
ンバー（53）を配置し、併せて、チューブ（51）…の両
端に一対の中空筒状のヘッダー（54）を連通状態に嵌合
して組み合わせた熱交換器組立体（55）を製作し、そし
て、この組立体に一括ろう付けを施すことにより全体を
接合一体化するというようにして行われる。

【０００４】ところで、熱交換器組立体（55）の製作に
おいて、フィン（52）…の保持のために、チューブ（5
1）…の両端をヘッダー（54）（54）に嵌合した状態
で、チューブ（51）…がその若干のスプリングバック作
用によりフィン（52）…を両側から押さえるようになさ
れており、そのため、同第５図（イ）に示されるよう
に、チューブ（51）…とフィン（52）とからなる熱交換
器コアがチューブ（51）と直交する方向に膨らんでしま
う。そこで、この膨らみを抑えかつフィンの保持状態を
より確実なものにする目的において、従来、第５図
（ロ）に示されるように、両サイドメンバー（53）（5
3）の外側に、ステンレス角パイプ、角棒等による剛性
の高い治具（56）（56）を配置して帯鋼等のバンド（5
7）にて全体を縛ることが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱交換
器組立体におけるコア部の膨らみを抑えるのに、上記の
ように、治具（56）（56）、バンド（57）を使用する方
法では、治具（56）（56）バンド（57）の取付け・取外
し等に多くの手間を要し、そのため、作業の効率化が阻
害されると共に、製造コストの上昇を招いていた。

【０００６】この発明は、上記のような従来の欠点を解
消し、コア部の膨らみの抑制を、作業に手間をかけず
に、コスト的に有利に行うことができる熱交換器の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的において、この
発明は、複数本のチューブが所定間隔をおいて並列状態
に配置されると共に、チューブ間及び最外側のチューブ
の外側にフィンが配置され、更に最外側のフィンの外側
にサイドメンバーが配置され、かつチューブの両端に一
対の中空ヘッダーが連通状態に嵌合されて組み合わされ
た熱交換器組立体を製作するに際し、前記サイドメンバ
ーとして、中間部が両端部よりも側方に突出された曲が
り材を用い、これを最外側のフィンの外側に、中間突出
側をフィン側に向けて、配置すると共に、該サイドメン
バーの両端を両ヘッダーの周側面に設けられた凹部、孔
部等の嵌合部に嵌合保持することによって、チューブと
フィンとからなるコア部の膨らみをサイドメンバーのス
プリングバック作用により抑制し、その状態で、該熱交
換器組立体をろう付けにより接合一体化することを特徴
とする熱交換器の製造方法を要旨とする。

【０００８】

【作用】上記方法では、最外側のフィンの外側に配置さ
れるサイドメンバーとして、中間部が両端部よりも側方
に突出された曲がり材を用い、その両端を両ヘッダーに
嵌合して、サイドメンバーのスプリングバック作用によ
り熱交換器コアの膨らみを抑制するものとなされている
ことにより、コア膨らみ抑制用の治具の使用が排除され
ると共に、バンディングも排除される。

【０００９】

【実施例】次に、この発明をカークーラー用の凝縮器の
製造方法に適用した実施例について説明する。

【００１０】第４図に示される凝縮器において、（１）
は偏平チューブ、（２）はコルゲートフィンで、これら
は並列状態に上下方向に交互に配置されている。（３）
（３）は左右１対のヘッダーで、偏平チューブ（１）の
両端に連通状態に接続されている。（４）はフィン保護
を目的の一つとするサイドメンバーで、上下最外側のコ
ルゲートフィン（２）（２）の外側に配置されている。
なお、（６）は仕切部材で、冷媒がチューブ（１）群を
蛇行状に流通するようにヘッダー（３）（３）内を所定
高さ位置において仕切っている。また、（７）は冷媒入
口管、（８）は同出口管である。

【００１１】上記各熱交換器構成部材において、偏平チ
ューブ（１）は、アルミニウム製の押出型材によるもの
で、内部が仕切り壁により複数個の室に区画されて耐圧
性能が高められた、いわゆるハモニカチューブである。
なお、押出型材によらず、電縫管、ろう付け管が使用さ
れることもある。

【００１２】コルゲートフィン（２）は、チューブ
（１）の幅と略同じ幅のシート材をコルゲート状に成形
してルーバーを切り起こしたもので、このシート材とし
てろう材層がクラッドされたアルミニウムブレージング
シートが使用されている。

【００１３】ヘッダー（３）（３）は、第１図に示され
るように、外面又は両面にろう材層がクラッドされた１
枚のアルミニウムブレージングシートを両側縁部突き合
わせ状態に曲成することによりパイプ状となした円筒状
のヘッダーパイプ（3a）と、その上下端部開口を外嵌め
状態に塞ぐアルミニウム製ヘッダーキャップ（3b）とか
らなる。

【００１４】このヘッダー（３）には、その周側壁に、
チューブ（１）の端部を挿入する周方向スリット状のチ
ューブ挿入孔（3c）…が列設されている。更に、最外側
のチューブ挿入孔（3c）の外側の位置には、チューブ挿
入孔（3c）…の列に並ぶ態様において、サイドメンバー
嵌合部（3d）（3d）が設けられている。この嵌合部（3
d）は、凹部として構成されてもよいし、あるいは孔部
として構成されてもよい。なお、ヘッダーパイプ（3a）
としては、上記のようなろう付け管によるもののほか、
電縫管、押出管等が使用されることもある。

【００１５】サイドメンバー（４）は、チューブ（１）
と略同じ長さを有するアルミニウム材によるもので、剛
性を高いものにするために、第２図（イ）〜（ニ）に示
されるように、中空材にて構成され、かつその内部にお
いて上下の壁（4a）（4b）が１つないしは複数個の補強
用仕切壁（4c）にて連接されたものとなされている。こ
のサイドメンバー（４）は押出材によって構成されてい
る。

【００１６】そして、このサイドメンバー（４）は、第
１図（イ）に示されるように、その中間部が両端部より
も側方に突出された状態に湾曲円弧状に加工された曲が
り材に形成されている。なお、曲がり部を両端近傍部に
のみ設けて曲がり材としたものであってもよい。

【００１７】熱交換器の製造においては、まず、各熱交
換器構成部材を相互に仮組状態に組み立てる。

【００１８】即ち、第１図（イ）に示されるように、複
数本の偏平チューブ（１）…を、櫛状の支持治具に支承
せしめるなどして、所定間隔おきに並列状態に配置する
と共に、チューブ（１）…間及び最外側のチューブ
（１）の外側にコルゲートフィン（２）…を配置し、か
つ、最外側のコルゲートフィン（２）の外側にサイドメ
ンバー（４）（４）を、その中間突出側をフィン（２）
側に向けた状態に配置する。

【００１９】その状態において、同第１図（ロ）に示さ
れるように、チューブ（１）…、コルゲートフィン
（２）…及びサイドメンバー（４）（４）の配列体に対
し、チューブ（１）の長さ方向と直交する方向から押圧
力を付与して、全体を均等に圧し、サイドメンバー
（４）（４）も水平状態となるようにする。その状態に
おいて、両側方からヘッダー（３）（３）を近付けてい
き、チューブ（１）…の両端をヘッダー（３）（３）の
チューブ挿入孔（3c）…に挿入すると共に、サイドメン
バー（４）の両端をヘッダー（３）（３）のサイドメン
バー嵌合部（3d）に嵌合する。そして、上記押圧状態を
解除する。

【００２０】この状態では、サイドメンバー（４）は、
チューブ（１）…とフィン（２）…とからなるコア部の
膨らもうとする力と釣り合って真直状態となり、一方、
コア部は、サイドメンバー（４）の湾曲状に戻ろうとす
るスプリングバック作用によって膨らみが抑えられた状
態に保持される。その結果、熱交換器組立体（９）は、
膨らみ抑え用の治具を用いてバンディングしなくとも、
コア部に膨らみのない適正な組立て状態に組み立てられ
る。

【００２１】また、この状態において、サイドメンバー
（４）は、ヘッダー（３）（３）との嵌合状態におい
て、湾曲状態から真直状態に変形していて弾性復帰力を
保有しているから、ヘッダー（３）（３）と比較的強固
に結合された状態となっており、そのため、ヘッダー
（３）（３）の不本意な脱落も防がれる。

【００２２】なお、図示しないが、その他、この組立体
に、仕切部材（６）、入口管（７）、出口管（８）等を
組み付ける。

【００２３】こうして組み立てられた熱交換器組立体
（９）を、次いで、炉中に入れ、一括ろう付けを行い、
ヘッダーパイプ（3a）の突き合わせ部を含め、全体を接
合一体化する。

【００２４】このろう付けにおいて、炉内では、第３図
に示されるように、熱交換器組立体（９）を、ヘッダー
（３）（３）をその長さ方向において傾斜させる態様に
おいて、傾斜状態に支持するようにするのが好ましい。
これにより、ろう付け中、余分なフラックスが下方に向
けて流れ去ることができ、ろう付け後のフラックスの除
去が容易になると共に、外観の良好な熱交換器を得るこ
とができる。傾斜角度は、３０°以内の範囲に設定され
るのが一般的である。なお、同第３図に示されるよう
に、熱交換器組立体（９）を支承する支承治具（11）と
しては、例えば、基台（12）上に両側一対の支持脚（1
3）（13）が平行状態に立設され、該支持脚（13）（1
3）の上縁支承部が傾斜状の支承縁部（14）（14）に形
成されたものが好適に用いられる。以上により、熱交換
器に製造される。

【００２５】

【発明の効果】上述の次第で、この発明の熱交換器の製
造方法は、サイドメンバーとして、中間部が両端部より
も側方に突出された曲がり材を用い、これを最外側のフ
ィンの外側に、中間突出側をフィン側に向けて配置する
と共に、該サイドメンバーの両端を両ヘッダーの周側面
に設けられた凹部、孔部等の嵌合部に嵌合保持すること
によって、チューブとフィンとからなるコア部の膨らみ
をサイドメンバーのスプリングバック作用により抑制す
るものであるから、従来のようなコア膨らみ抑制用の治
具の使用を排除することができると共に、バンディング
も排除でき、従って、コア部の膨らみの抑制を、手間を
少なくして、コスト的に有利に行うことができ、ひいて
は、熱交換器の生産性向上、及びコストダウン等を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱交換器の製造工程を示すもので、図（イ）は
チューブ、フィン、サイドメンバーの配置工程を示す正
面図、図（ロ）はヘッダーの嵌合工程を示す正面図、図
（ハ）はチューブ、フィン、サイドメンバー、ヘッダー
を組み合わせた熱交換器組立て体の正面図である。

【図２】図（イ）ないし図（ニ）は好適に採用しうる各
種サイドメンバーの横断面図である。

【図３】熱交換器組立て体のろう付け中の支持状態を示
すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図であ
る。

【図４】製造対象である熱交換器の全体構成を示すもの
で、図（イ）は正面図、図（ロ）は平面図である。

【図５】従来の熱交換器組立体を示すもので、図（イ）
はバンディング前の状態を示す正面図、図（ロ）はバン
ディング後の状態を示す正面図である。

【符号の説明】

１…チューブ ２…コルゲートフィン ３…ヘッダー ３ｄ…嵌合部 ４…サイドメンバー ９…熱交換器組立体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本のチューブが所定間隔をおいて並
   列状態に配置されると共に、チューブ間及び最外側のチ
   ューブの外側にフィンが配置され、更に最外側のフィン
   の外側にサイドメンバーが配置され、かつチューブの両
   端に一対の中空ヘッダーが連通状態に嵌合されて組み合
   わされた熱交換器組立体を製作するに際し、 前記サイドメンバーとして、中間部が両端部よりも側方
   に突出された曲がり材を用い、これを最外側のフィンの
   外側に、中間突出側をフィン側に向けて、配置すると共
   に、該サイドメンバーの両端を両ヘッダーの周側面に設
   けられた凹部、孔部等の嵌合部に嵌合保持することによ
   って、チューブとフィンとからなるコア部の膨らみをサ
   イドメンバーのスプリングバック作用により抑制し、 その状態で、該熱交換器組立体をろう付けにより接合一
   体化することを特徴とする熱交換器の製造方法。