JPH11759A

JPH11759A - 集積配管及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11759A
Application number: JP10101878A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Sakai; 茂男酒井; Kei Yoshitomi; 圭吉富
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】流体流路を形成する所定形状の凹部10a 、20
a をプレス成形してなる一対の成形板10、20を重ね合わ
せて、これら一対の成形板の平坦部10c 、20c を互いに
ろう付け接合することにより形成される集積配管におい
て、ろう付け欠陥を防止するとともに余分のろう材が凹
部10a 、20a 内に浸入するのを防止する。【解決手段】一対の成形板10、20のうち少なくとも一
方の平坦部10c 又は20cにろう材逃げ部10d 又は20d を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気調和機や冷蔵庫
等の冷凍サイクルに組み込まれる集積配管及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】空気調和機や冷蔵庫等の冷
凍サイクルには、図５に示すように、リキッドタンク
１、分岐管２、キャピラリチューブ３、４、ストレーナ
５等が相互に又は配管６にろう付けすることによって組
み込まれているが、これは設置スペース及びコストが嵩
むのみならずろう付け作業に高度の技能を要するという
問題があった。

【０００３】そこで、図６に示す集積配管の製造方法が
特開昭60-141365 号公報によって開示された。これはリ
キッドタンク１、分岐管２、キャピラリチューブ３、
４、ストレーナ５、配管６等の冷媒流路を形成する所定
形状の凹部7a、8aを一対の平板７、８の内面7b、8bの各
々対応位置にプレス成形し、その内面7b、8bの平坦部7
c、8cに凹部7a、8aの側縁に沿って硬ろうを塗布した
後、これら一対の平板７及び８を重ね合わせて加熱炉内
で加熱することによって平坦部7c、8c同志を互いに接合
している。

【０００４】しかし、この集積配管の製造方法は複雑な
形状の凹部7a、8aの側縁に沿って各平坦部7b、8bに硬ろ
うを塗布しなければならないため、特殊な塗布装置を要
するのみならず生産性が悪いという問題があった。

【０００５】また、重ね合わされた一対の平板７及び８
を治具により拘束して平坦部7c、8cに圧力を加えながら
加熱炉内で加熱する必要があるため、集積配管を多量に
生産する場合には治具へのフラックスの付着、治具の高
温酸化及び熱変形等により治具の寿命が短いという問題
があった。

【０００６】更に、治具は集積配管の形状に合わせた専
用治具となるため、集積配管の形状の変更の度に治具を
作り直す必要があり、従って、そのコストが嵩むという
問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、第１の発明の要旨
とするところは、流体流路を形成する所定形状の凹部を
プレス成形してなる一対の成形板を重ね合わせ、これら
一対の成形板の平坦部を互いにろう付け接合することに
より形成される集積配管において、上記一対の成形板の
うち少なくとも一方の上記平坦部にろう材逃げ部を設け
たことを特徴とする集積配管にある。

【０００８】他の特徴とするところは、上記ろう材逃げ
部が上記平坦部を貫通する穴よりなることにある。

【０００９】他の特徴とするところは、上記ろう材逃げ
部が上記平坦部に設けられた空隙形成リブよりなること
にある。

【００１０】第２の発明の特徴とするところは、表面に
ろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシートに
それぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレス成
形し、これら一対の成形板をその表面が対向するように
重ね合わせてその平坦部を互いに炉中ろう付けすること
を特徴とする集積配管の製造方法にある。

【００１１】第３の発明の特徴とするところは、表面に
ろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシートに
それぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレス成
形すると同時にその少なくとも一方の平坦部にろう材逃
げ部を構成する穴又は空隙形成リブをプレス成形し、こ
れら一対の成形板をその表面が対向するように重ね合わ
せてその平坦部を互いに炉中ろう付けすることを特徴と
する集積配管の製造方法にある。

【００１２】第４の発明の特徴とするところは、表面に
ろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシートに
それぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレス成
形し、これら一対の成形板をその表面が対向するように
重ね合わせてこれら一対の成形板の各平坦部をこれら平
坦部に設けられた複数のカシメ部によって相互に固定し
た状態で炉中ろう付けすることを特徴とする集積配管の
製造方法にある。

【００１３】第５の発明の要旨とするところは、表面に
ろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシートに
それぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレス成
形し、これら一対の成形板をその表面が対向するように
重ね合わせた後、これら一対の成形板の平坦部にプレス
成形により複数のカシメ部を形成することによって各平
坦部を相互に固定した状態で炉中ろう付けすることを特
徴とする集積配管の製造方法にある。

【００１４】第６の発明の要旨とするところは、表面に
ろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシートに
それぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレス成
形すると同時にその少なくとも一方の平坦部にろう材逃
げ部を構成する複数の穴をプレス成形し、これら一対の
成形板をその表面が対向するように重ね合わせた後、上
記複数の穴部にプレス成形によりカシメ部を形成するこ
とによって各平坦部を相互に固定した状態で炉中ろう付
けすることを特徴とする集積配管の製造方法にある。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態が図１に
示されている。表面にろう材をクラッドしてなる一対の
ブレージングシート10、20の表面10b、20b にはそれぞ
れ対応する位置にリキッドタンク１、分岐管２、キャピ
ラリチューブ３、４、ストレーナ５、配管６等の冷媒流
路を形成する所定形状の凹部10a 、20a がプレス成形さ
れている。このプレス成形時、ろう材逃げ部を構成する
穴10d 、20d が凹部10a 、20a に沿って平坦部10c 、20
c にこれを貫通するように穿設される。

【００１６】これら一対の成形板10、20をその表面10b
、20b が対向するように重ね合わせて加熱炉内で加熱
すると、各表面10b 、20b のろう材が溶融し平坦部10c
、20cがろう材によって互いに接合される。

【００１７】なお、穴10d 、20d は図１(A) 、(B) 、
(C) に示すように、平坦部10c 、20cのいずれか一方だ
けに穿設することができるが、図１(D) に示すように、
双方に互いに連通するように穿設することもできる。

【００１８】しかして、ろう付け接合面を構成する平坦
部10c 、20c に穴10d 、20d が穿設されているため、ろ
う付け時、余分なろう材やフラックスが穴10d 、20d か
ら外部に流出するので、ろう付け欠陥の発生を防止しう
るとともに冷媒流路を形成する凹部10a 、20a 内に余分
なろう材やフラックスが浸入してこれらが埋められるこ
とがなく、従って、凹部10a 、20a の大きさ、即ち、流
路断面積を小さくすることが可能となる。

【００１９】また、平坦部10c と20c の接触面積が減る
ので、接触面圧が増え、従って、ろう付け欠陥の発生を
抑制できる。更に、接合面に発生したろう付け不良30を
穴10d 、20d から容易に発見できる。また、平坦部10c
、20c の重量が穴10d 、20d の分だけ軽くなるので、
集積配管の軽量化に資することができる。

【００２０】アルミニウム合金(Mn1％、Cu0.1 ％、残部
Al) からなる芯材の表面にその板厚の1/10厚さのろう材
(Si10 ％、残部Al) をクラッドしてなるブレージングシ
ート10、20をプレス形成することによって所定形状の凹
部10a 、20a を形成し、その平坦部10c 、20c にフッ化
物系フラックスを塗布して、600 ℃のN₂ガス雰囲気中に
て５分間加熱することによってろう付けした供試体１な
いし４の評価テストの結果が表１に示されている。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１において、供試体１は平坦部10c 、20
c に直径５mmの穴を５mm間隔で開けたもの、供試体２は
平坦部10c 、20c の一方に５mm巾の長穴を凹部10a 、20
a に沿って開けたもの、供試体３は平坦部10c 、20c の
双方に５mm巾の長穴を凹部10a 、20a に沿って開けたも
の、供試体４は平坦部10c 、20c のいずれにも穴を開け
ていないものである。

【００２３】また、ろう付け欠陥率は理論ろう付け長さ
に対するろう付け欠陥部の長さの比率、リークテストは
30kgf/cm²の圧力による漏れ検査によって漏れが発生し
た個数の割合、埋り検査はキャピラリチューブ３、４の
断面積の50％以上がろう材によって埋まった個数の割合
である。

【００２４】この表１から判るように、供試体１、２、
３はいずれもろう付欠陥率は５％以下で、かつ、リー
ク、埋まりは発生していないが、供試体４はろう付け欠
陥率が35％で、リークの発生個数は３、埋りの発生個数
は４であった。

【００２５】本発明の第２の実施形態が図２に示されて
いる。この第２の実施形態においては、一対のブレージ
ングシート10、20のプレス成形時、ろう材逃げ部を構成
する空隙形成リブ10e 、20e が凹部10a 、20a に沿うよ
うに形成される。なお、リブ10e 、20e は、図２(A) 、
(B) 、(C) に示すように、平坦部10c 、20c のいずれか
一方に形成することができるが、図２(D) に示すよう
に、双方に互いに整合するように形成することもでき
る。

【００２６】平坦部10c 、20c のいずれか一方に高さ１
〜２mm、巾５mmの空隙形成リブ10e又は20e を形成した
供試体５とリブが形成されていない供試体６についての
評価テストの結果が表２に示されている。なお、供試体
５及び６の製造方法は供試体１ないし４のそれと同様で
ある。

【００２７】

【表２】

【００２８】この表２から明らかなように、空隙形成リ
ブ10e 又は20e を形成すれば、形成していないものに比
し、ろう付欠陥率、リークテスト、埋り検査の成績は向
上する。

【００２９】本発明の第３の実施形態が図３に示されて
いる。この第３の実施形態においては、冷媒流路を形成
する所定形状の凹部10a 、20a をプレス成形してなる一
対の成形板10、20をその表面が対向するように重ね合わ
せた後、これら一対の成形板10、20をプレス成形するこ
とによって各平坦部10c 、20c に複数のカシメ部イ〜ヌ
が形成され、これら複数のカシメ部イ〜ヌによって各平
坦部10c 、20c が相互に固定される。次いで、一対の成
形板10、20はこの状態で加熱炉内に入れられて水平に設
置され、この状態で加熱されることによって平坦部10c
、20c がろう材によって互いに接合される。

【００３０】なお、カシメ部イ〜ヌの数及び形状は集積
配管の形状、成形板10、20の大きさ、形状、板厚によっ
て適宜設定できるが、少なくとも２個以上設ける必要が
ある。また、カシメ部イ〜ヌはカシメ用のピン、ボル
ト、平板等を用いて構成することができる。更に、カシ
メ部イ〜ヌを設けると同時に成形板10、20の外周縁に複
数のカシメ部を設けて各平坦部10c 、20c を相互に固定
することもできる。

【００３１】しかして、複数のカシメ部イ〜ヌによって
成形板10、20を拘束し、かつ、平坦部10c 、20c を互い
に密着固定しうるので、従来のように治具を用いること
なく平坦部10c 、20c を確実にろう付けすることがてき
る。また、治具のコスト及び治具を成形板10、20に組み
付ける工数を節減できるので生産コストを大巾に低減で
きる。

【００３２】更に、成形板10、20に治具による押さえ代
を予め設定して置く必要がなくなるので、集積配管の設
計自由度が増大するとともに配管の集積度を向上しうる
ので、集積配管の小形化、軽量化に資することができ
る。

【００３３】更に、ろう付け時、治具の加熱に要する熱
量及び時間を節約できるとともに治具の均熱を要しない
ので、生産性を向上できる。

【００３４】供試体１ないし６と同様の製造方法によっ
て製造された供試体７ないし13の評価テストの結果が表
３に示されている。

【００３５】

【表３】

【００３６】表３において、供試体７は10個のカシメ部
イ〜ヌを設けたもの、供試体８は８個のカシメ部イ、
ハ、ニ、ホ、ト、チ、リ、ヌを設けたもの、供試体９は
６個のカシメ部ハ、ニ、ト、チ、リ、ヌを設けたもの、
供試体10は４個のカシメ部イ、ハ、ホ、トを設けたも
の、供試体11は平坦部10c 、20c を加圧拘束しなかった
もの、供試体12は図７に示すように、成形板10、20をそ
の外周縁に設けた10個のカシメ部ル〜ネにより拘束した
もの、供試体13は図８に示すように、成形板10、20を治
具31、32によって加圧拘束したものである。

【００３７】この表３から判るように供試体７、８、９
はいずれもろう付け欠陥率は５％以下で、かつ、リーク
は発生していない。供試体10はろう付け欠陥率は25％で
あるが、リークは発生していない。供試体11はろう付け
欠陥率が70％で、リークは10個で全ての個所で発生して
いる。

【００３８】供試体12は成形板10、20の中央付近が浮く
ことによってこの部分で欠陥が発生し、ろう付け欠陥率
が45％で、リークの発生個数は６個である。供試体13は
ろう付け欠陥率が５％以下でリークは発生していない。

【００３９】本発明の第４の実施形態が図４に示されて
いる。この第４の実施形態においては、ろう材逃げ部を
構成する穴10d 、20d をプレス成形することによって複
数のカシメ部41、42が構成されている。このようにすれ
ば、成形板10、20の剛性が向上する。

【００４０】なお、穴10d 、20d の全てに図示のように
カシメ部41、42を設けることができるが、一部のみにカ
シメ部を設けることができ、更に、穴10d 又は穴20d の
いずれか一方にカシメ部を設けることができる。また、
カシメ部41、42の構造は穴10d 、20d の全周を押さえる
ようにしても良いが、点を押さえるようにすることもで
きる。

【００４１】この第４の実施形態の評価テストの結果が
表４に示されている。供試体14は図４に示すように、26
個のカシメ部41、42を設けたもの、供試体15は平坦部10
c 、20c を全く加圧拘束しなかったものである。なお、
供試体14、15の製造方法は供試体１〜13のそれと同様で
ある。

【００４２】

【表４】

【００４３】表４から判るように、供試体14のろう付け
欠陥率は５％以下で、リークは発生していないが、供試
体15のろう付け欠陥率は50％で、リークの発生個数は９
個であった。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の第１の発明においては、
一対の成形板のうち少なくとも一方の平坦部にろう材逃
げ部を設けたため、一対の成形板の平坦部を互いにろう
付け接合する際、余剰のろう材がろう材逃げ部に逃げる
ので、ろう付け欠陥が少なくなるとともに流体流路を形
成する凹部内に余剰のろう材が侵入することがないの
で、流体流路の断面積を小さくすることが可能となる。

【００４５】ろう材逃げ部を平坦部を貫通する穴によっ
て構成すれば、平坦部の重量が穴の分だけ軽くなるの
で、集積配管の軽量化に資することができる。

【００４６】ろう材逃げ部を平坦部に設けられた空隙形
成リブによって構成すれば、このリブによって平坦部の
剛性を向上することができる。

【００４７】請求項４記載の第２の発明においては、表
面にろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシー
トにそれぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレ
ス成形し、これら一対の成形板をその表面が対向するよ
うに重ね合わせてその平坦部を互いに炉中ろう付けする
ので、特殊なろう材塗布装置を要せず、従って、集積配
管を容易、かつ、安価に製造しうる。

【００４８】請求項５記載の第３の発明においては、表
面にろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシー
トにそれぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレ
ス成形すると同時にその少なくとも一方の平坦部にろう
材逃げ部を構成する穴又は空隙形成リブをプレス成形
し、これら一対の成形板をその表面が対向するように重
ね合わせてその平坦部を互いに炉中ろう付けするので、
請求項１ないし３記載の集積配管を容易、かつ、安価に
製造しうる。

【００４９】請求項６記載の第４の発明においては、表
面にろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシー
トにそれぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレ
ス成形し、これら一対の成形板をその表面が対向するよ
うに重ね合わせてこれら一対の成形板の各平坦部をこれ
ら平坦部に設けられた複数のカシメ部によって相互に固
定した状態で炉中ろう付けするため、治具を用いること
なく平坦部を確実にろう付けすることができる。

【００５０】そして、治具を要しないので、そのコスト
及び治具を成形板に組み付ける工数を節減できるのみな
らずろう付け時治具の加熱に要する熱量及び時間を節約
できるとともに治具の均熱を要しないので、生産性を向
上し、かつ、生産コストを大巾に低減できる。

【００５１】更に、成形板に治具による押さえ代を予め
設定して置く必要がなくなるので、集積配管の設計自由
度が増大するとともに配管の集積度を向上しうるので、
集積配管の小形化、軽量化に資することかできる。

【００５２】請求項７記載の第５の発明においては、表
面にろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシー
トにそれぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレ
ス成形し、これら一対の成形板をその表面が対向するよ
うに重ね合わせた後、これら一対の成形板の平坦部にプ
レス成形により複数のカシメ部を形成することによって
各平坦部を相互に固定した状態で炉中ろう付けするた
め、複数のカシメ部を一挙に、かつ、容易に形成するこ
とができる。

【００５３】請求項８記載の第６の発明においては、表
面にろう材をクラッドしてなる一対のブレージングシー
トにそれぞれ流体流路を形成する所定形状の凹部をプレ
ス成形すると同時にその少なくとも一方の平坦部にろう
材逃げ部を構成する複数の穴をプレス成形し、これら一
対の成形板をその表面が対向するように重ね合わせた
後、上記複数の穴部にプレス成形によりカシメ部を形成
することによって各平坦部を相互に固定した状態で炉中
ろう付けするため、カシメ部によって集積配管の剛性を
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示し、(A) は集積配
管の正面図、(B) は(A) のＢ−Ｂ線に沿う断面図、(C)
は(B) の部分的拡大断面図、(D) は変形例を示す(C) に
対応する部分的拡大断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態を示し、(A) は集積配
管の正面図、(B) は(A) のＢ−Ｂ線に沿う断面図、(C)
は(B) の部分的拡大断面図、(D) は変形例を示す(C) に
対応する部分的拡大断面図である。

【図３】本発明の第３の実施形態を示し、(A) は集積配
管の正面図、(B) は(A) のＢ−Ｂ線に沿う部分的拡大断
面図である。

【図４】本発明の第４の実施形態を示し、(A) は集積配
管の正面図、(B) は(A) のＢ−Ｂ線に沿う部分的拡大断
面図、(C) は (A)のＣ−Ｃ線に沿う部分的拡大断面図で
ある。

【図５】従来の冷凍サイクルに組み込まれる機器の正面
図である。

【図６】従来の集積配管の１例を示し、(A) は正面図、
(B) は(A) のＢ−Ｂ線に沿う断面図、(C) は(B) の部分
的拡大断面図である。

【図７】評価テストに供した供試体を示し、(A) は正面
図、(B) は(A) のＢ−Ｂ線に沿う部分的断面図である。

【図８】評価テストに供した供試体の他の例を示し、
(A) は治具の断面図、(B) は(A)のＢ−Ｂ線に沿う部分
的拡大断面図である。

【符号の説明】

10、20 成形板 10a 、20a 凹部 10b 、20b 表面 10c 、20c 平坦部 10d 、20d ろう材逃げ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体流路を形成する所定形状の凹部をプ
レス成形してなる一対の成形板を重ね合わせ、これら一
対の成形板の平坦部を互いにろう付け接合することによ
り形成される集積配管において、上記一対の成形板のうち少なくとも一方の上記平坦部に
ろう材逃げ部を設けたことを特徴とする集積配管。
【請求項２】上記ろう材逃げ部が上記平坦部を貫通す
る穴よりなることを特徴とする請求項１記載の集積配
管。
【請求項３】上記ろう材逃げ部が上記平坦部に設けら
れた空隙形成リブよりなることを特徴とする請求項１記
載の集積配管。
【請求項４】表面にろう材をクラッドしてなる一対の
ブレージングシートにそれぞれ流体流路を形成する所定
形状の凹部をプレス成形し、これら一対の成形板をその
表面が対向するように重ね合わせてその平坦部を互いに
炉中ろう付けすることを特徴とする集積配管の製造方
法。
【請求項５】表面にろう材をクラッドしてなる一対の
ブレージングシートにそれぞれ流体流路を形成する所定
形状の凹部をプレス成形すると同時にその少なくとも一
方の平坦部にろう材逃げ部を構成する穴又は空隙形成リ
ブをプレス成形し、これら一対の成形板をその表面が対
向するように重ね合わせてその平坦部を互いに炉中ろう
付けすることを特徴とする集積配管の製造方法。
【請求項６】表面にろう材をクラッドしてなる一対の
ブレージングシートにそれぞれ流体流路を形成する所定
形状の凹部をプレス成形し、これら一対の成形板をその
表面が対向するように重ね合わせてこれら一対の成形板
の各平坦部をこれら平坦部に設けられた複数のカシメ部
によって相互に固定した状態で炉中ろう付けすることを
特徴とする集積配管の製造方法。
【請求項７】表面にろう材をクラッドしてなる一対の
ブレージングシートにそれぞれ流体流路を形成する所定
形状の凹部をプレス成形し、これら一対の成形板をその
表面が対向するように重ね合わせた後、これら一対の成
形板の平坦部にプレス成形により複数のカシメ部を形成
することによって各平坦部を相互に固定した状態で炉中
ろう付けすることを特徴とする集積配管の製造方法。
【請求項８】表面にろう材をクラッドしてなる一対の
ブレージングシートにそれぞれ流体流路を形成する所定
形状の凹部をプレス成形すると同時にその少なくとも一
方の平坦部にろう材逃げ部を構成する複数の穴をプレス
成形し、これら一対の成形板をその表面が対向するよう
に重ね合わせた後、上記複数の穴部にプレス成形により
カシメ部を形成することによって各平坦部を相互に固定
した状態で炉中ろう付けすることを特徴とする集積配管
の製造方法。