(57)【要約】【課題】ロー材の配置作業を簡単にするとともに、各チューブの差込み部分へのロー材の供給を均一化して、各チューブのロー付けを安定化させることができる熱交換器の組付方法を提供する。【解決手段】ロー材を箔状に形成したロー箔材１０で、ヘッダ１のチューブ結合面１ｂを覆って仮止めした後、チューブ２をヘッダ１の差込み穴１ｃにロー箔材１０を巻き込みつつ挿入し、この状態でロー付けしてチューブ２をヘッダ１に結合することにより、ロー材の供給作業を簡単にするとともに、ヘッダ１にロー材を均等に配置することができ、また、ロー箔材１０の仮止めによりチューブ２の差込みによってロー箔材１０のめくれや移動を防止し、更に、ロー箔材１０の巻き込みによりチューブ２の差込み部分にもロー材を確実に供給できる。【選択図】      図４
2004271005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロー材を用いて熱交換器のヘッダ（１）にチューブ（２）をロー付けする熱交換器の組付方法において、
ロー材を箔状に形成したロー箔材（１０）で、ヘッダ（１）のチューブ結合面（１ｂ）を覆って仮止めした後、チューブ（２）をヘッダ（１）の差込み穴（１ｃ）にロー箔材（１０）を巻き込みつつ挿入し、この状態でロー付けしてチューブ（２）をヘッダ（１）に結合することを特徴とする熱交換器の組付方法。
【請求項２】
ヘッダ（１）とロー箔材（１０）との間に、フラックスを混入した粘性樹脂を介在させたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の組付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッダにチューブをロー付けするようにした熱交換器の組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱交換器、特に超臨界流体である炭酸ガスを熱交換媒体として用いた熱交換器は内圧が著しく高くなるため、ヘッダおよびチューブを押出し管を用いており、また、ヘッダは軽量かつコンパクト化を図って多列穴構造、つまり、媒体の流通経路（穴）を平行に複数列配置した構造となっている。
【０００３】
そして、多列穴構造のヘッダの片面に所定間隔をもって形成した複数の差込み穴にそれぞれチューブを挿入し、この状態でヘッダとチューブとをロー付けにより結合するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３９２９３号公報（第３頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の熱交換器の組付け方法にあっては、ヘッダとチューブとの結合は、チューブをヘッダの差し込み穴に差し込んだ後、その差込み部分毎にに一定寸法に切断した棒状のロー材を配置し、この状態で加熱してヘッダとチューブとを結合するようになっている。
【０００６】
ところが、１つの熱交換器に用いるチューブ数が多いため、それぞれの差込み部分に棒状のロー材を配置する作業工数も多くなって、実質的にロー付けするまでの準備作業に多くの時間を要して、結果的にロー付けの作業能率が悪化してしまう。
【０００７】
また、チューブの差込み部分に棒状のロー材を配置する場合、例えば、その棒状のロー材をチューブの外側形状に沿ってＵ字状に曲げ、そのＵ字状のロー材をチューブの差込み部分に配置するようになっているため、ロー材の供給状態が各チューブで不均一となってロー付けを安定させるのが困難になってしまう。
【０００８】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、ロー材の配置作業を簡単にするとともに、各チューブの差込み部分へのロー材の供給を均一化して、各チューブのロー付けを安定化させることができる熱交換器の組付方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明にあっては、ロー材を箔状に形成してロー箔材とし、このロー箔材をヘッダのチューブ結合面を覆って仮止めした後、チューブをヘッダの差込み穴にロー箔材を巻き込みつつ挿入し、この状態でロー付けしてチューブをヘッダに結合することを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
かかる構成になる本発明によれば、ロー箔材でヘッダのチューブ結合面を覆ったことにより、ロー材の供給作業を簡単にするとともに、ヘッダにロー材を均等に配置することができるため、ロー材の供給作業を正確に行い、かつ簡素化して作業時間を短縮することができる。
【００１１】
また、ロー箔材をヘッダに配置した後にチューブを差込み穴に挿入する際に、ロー箔材を仮止めしてあるため、チューブの差込みによってロー箔材のめくれや移動を防止して、チューブの差込み部分に確実にロー材を供給でき、ロー材のロー付けを安定化することができる。
【００１２】
更に、チューブを差込み穴に挿入する際にロー箔材を巻き込むようになっているので、チューブの差込み部分にもロー材を確実に供給でき、チューブとヘッダとの結合強度をより高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１４】
図１〜図４は本発明にかかる熱交換器の組付方法の一実施形態を示し、図１はロー箔材をヘッダに取付ける工程を示す斜視図、図２はヘッダにチューブを差し込む工程を示す斜視図、図３はロー箔材の仮止め工程を示す断面図、図４は図２中Ａ−Ａ線に沿ったチューブの差込み部分を示す拡大断面図である。
【００１５】
本実施形態の組付方法が適用される熱交換器は、図示省略したが一般の熱交換器と同様に、対向配置した１対のヘッダに跨って複数のチューブを平行配置して連通し、これらチューブに熱交換媒体を流通させるとともに、各チューブ間に介在させたフィンを介して他の流体、例えば空気と熱交換させるようになっている。
【００１６】
そして、本実施形態の熱交換器の組付方法は、図１，図２に示すように、ロー材としてのロー箔材１０を用いて、熱交換器のヘッダとしてのヘッダパイプ１にチューブ２をロー付けするようになっている。
【００１７】
本実施形態では、前記熱交換器が熱交換媒体に炭酸ガスを用いた冷凍サイクルやヒートポンプサイクルに適用される場合を示し、内部圧力が高圧となる関係上、図１に示すようにヘッダは、筒状部１ａを４列配置して押出し成形した前記ヘッダパイプ１として構成され、また、図２に示すように前記チューブ２は扁平な中空管として押出し成形したものが用いられる。
【００１８】
前記ヘッダパイプ１の片面（図中上面）はチューブ結合面１ｂとなり、このチューブ結合面１ｂにはチューブ２の差込み穴１ｃを形成するようになっている。
【００１９】
差込み穴１ｃは、図３に示すように、各筒状部１ａ，１ａ…に連続するとともに、これら筒状部１ａの延設方向に対して直角にチューブ２の厚さＷ（図２参照）を持ったスリット状に形成し、このスリット状の差込み穴１ｃを筒状部１ａの延設方向に所定ピッチ、つまり、チューブ２の配置間隔をもって複数形成してある。
【００２０】
また、前記差込み穴１ｃには、図４に示すように外側角部を切除してテーパ部１ｄを形成してあるとともに、前記ロー箔材１０には、前記差込み穴１ｃに対応する位置に切込み１０ａを形成してある。
【００２１】
そして、熱交換器を組み付けるには、図１のロー材取付け工程に示すように、ロー箔材１０でヘッダパイプ１のチューブ結合面１ｂを覆った後、図３のロー箔材仮止め工程に示すように押え板１１でロー箔材１０を仮止めし、その後、図２のチューブ差込み工程に示すようにチューブ２をヘッダ１の差込み穴１ｃに挿入する。
【００２２】
前記押え板１１は、図３に示すようにヘッダパイプ１のチューブ結合面１ｂの外側形状に沿った波形部１１ａを備え、この波形部１１ａでヘッダパイプ１に取り付けたロー箔材１０を押さえることにより、このロー箔材１０がめくれたり移動したりするのを防止する。
【００２３】
前記差込み工程では、チューブ２はロー箔材１０の切込み１０ａを経て差込み穴１ｃに挿入されるが、このとき、ロー箔材１０の切込み１０ａの幅δ（図１参照）はチューブ２の厚さＷよりも十分に小さいため、ロー箔材１０の切込み１０ａの両側部分は、図４に示すようにチューブ２の挿入に伴って差込み穴１ｃのテーパ部１ｄに巻き込まれることになる。
【００２４】
ところで、図１に示すロー材取付け工程では、前記ロー箔材１０をヘッダパイプ１のチューブ結合面１ｂに配置する際、予めチューブ結合面１ｂにフラックスを混入した粘性樹脂１２（図４参照）を塗布しておき、これらチューブ結合面１ｂとロー箔材１０との間にその粘性樹脂１２を介在させるようになっている。
【００２５】
フラックスは、一般に知られるようにロー付けによる結合力を高める効果があり、その機能としてはロー付け温度以下で昇華し、ロー付け面の酸化物除去や加熱中のロー付け面の酸化防止、およびロー材の表面張力の低下等が挙げられる。
【００２６】
そして、このようにロー材取付け工程（図１参照）、ロー箔材仮止め工程（図３参照）およびチューブ差込み工程（図２参照）を経て、ヘッダパイプ１の差込み穴１ｃにチューブ２を差し込んだ後、図外の炉内に送ってヘッダパイプ１とチューブ２とをロー付けすることになる。
【００２７】
以上説明したように本実施形態の熱交換器の組付方法にあっては、ヘッダパイプ１にチューブ２を結合する際に、ロー箔材１０でヘッダパイプ１のチューブ結合面１ａを覆ったことにより、ロー材の供給作業を簡単にするとともに、ヘッダパイプ１にロー材を均等に配置することができるため、ロー材の供給作業を正確に行ない、かつ簡素化することができる。
【００２８】
つまり、ヘッダパイプ１に１枚のロー箔材１０を取り付けるのみで良いため、ロー材を供給するための作業時間を短縮し、また、ロー箔材１０の厚さで決定される一定量のロー材を均一に供給することが可能となり、ロー材量とロー付け状態を共に安定させることができる。
【００２９】
ところで、前記ロー箔材１０をヘッダパイプ１に配置した後にチューブ２を差込み穴１ｃに挿入するが、このとき、押え板１１によってロー箔材１０を押さえて仮止めしてあるため、チューブ２の差込みによってロー箔材１０がめくれたり移動したりするのを防止でき、ひいては、チューブ２の差込み部分に確実にロー箔材１０を供給でき、チューブ２のロー付けを安定化することができる。
【００３０】
また、チューブ２を差込み穴１ｃに挿入する際に、この差込み穴１ｃの外側角部に形成したテーパ部１ｄによってロー箔材１を巻き込むようになっているので、チューブ２の差込み部分にもロー箔材１を確実に供給でき、チューブ２とヘッダパイプ１との結合強度をより高めることができる。
【００３１】
更に、本実施形態ではロー箔材１０を取り付けるにあたって、このロー箔材１０とヘッダパイプ１との間に、フラックスを混入した粘性樹脂１２を介在させたので、ロー箔材１０をその粘性樹脂１２に貼り付けることができるため、この粘性樹脂１２によってもロー箔材１０の仮止め機能を発揮し、チューブ２を差込み穴１ｃに挿入する際にもロー箔材１０の移動をより確実に阻止することができる。
【００３２】
ところで、本発明の熱交換器の組付方法は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるロー箔材をヘッダに取付ける工程を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるヘッダにチューブを差し込む工程を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるロー箔材の仮止め工程を示す断面図である。
【図４】図２中Ａ−Ａ線に沿ったチューブの差込み部分を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ヘッダパイプ（ヘッダ）
１ｂ  チューブ結合面
１ｃ  差込み穴
２  チューブ
１０  ロー箔材（ロー材）
１２  粘性樹脂
【図１】
2004271005.tif 000003
【図２】
2004271005.tif 000004
【図３】
2004271005.tif 000005
【図４】
2004271005.tif 000006