(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムから連続的に繰出されるプレート素材を、成形工程において折曲げ形成して１枚のプレートから偏平チューブ体を形成し、切断工程において所定の長さに切断して偏平チューブを形成する積層型熱交換器の偏平チューブの製造方法において、
前記成形工程の折曲げ完了前の任意の段階で、前記プレート素材をその内面を下方に向ける工程と、前記プレート素材の中央を中心にして両側を所定角度下方に折曲げた後、当該プレート素材の内面に向けて液状のフラックスを塗付するフラックス塗布工程と、このフラックス塗布工程において塗布されたフラックスを乾燥させる乾燥工程と、を設け、
前記フラックス塗布工程において下方から上方へ向けてフラックス塗布がシャワー噴射により行われることを特徴とする偏平チューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、１枚のプレートを折曲げにより、或いは、２枚のプレートを重合せにより形成される積層型熱交換器の偏平チューブに関し、特に、偏平チューブ内面のフラックス塗布を確実に行える偏平チューブの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、複数の偏平チューブが積層されて各々の偏平チューブの両端部がヘッダタンクに接続され、ヘッダタンクに設けられた出入口継手間で熱交換媒体が複数回蛇行して通流される積層型熱交換器が知られている。
【０００３】
この種の積層型熱交換器の偏平チューブとしては、例えば、１）特開平３−１５５４２２号公報や、２）実開昭５９−５９６８８号公報に開示されているものが用いられている。
【０００４】
上記１）に開示された偏平チューブ２は、例えば、図７に示すように、所定の大きさの１枚のプレート１２に多数の突部（以下、ビードという）１６が形成され、中央の折曲部１３で折曲げて両縁の接合部１４、１４がろう付けにより接合される構造である。
【０００５】
上記２）に開示された偏平チューブ２は、例えば、図９に示すように、２枚のプレート１２、１２を重ね合せて形成されるものであって、これらのプレート１２には、内方へ向けて突出し互いに先端が当接する突部１６が多数設けられており、そして双方のプレート１２、１２の両縁の接合部１４、１４がろう付けにより接合される構造である。
【０００６】
このような偏平チューブを用いた積層型熱交換器をろう付けする際には、複数の偏平チューブの間にフィンを介装して偏平チューブの両端部をヘッダタンクのチューブ挿入孔内に挿入して組付けられた後、例えば、ベルトコンベヤ上に載置し、内部のフラックス塗布を行い、次に外部のフラックス塗布を行ってから、炉内での一体ろう付けが行われて製造されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の熱交換器の製造方法においては、偏平チューブが側縁接合部を密着して製作されることから、熱交換器の組立て後にフラックスを塗布しても、フラックスが偏平チューブの内部まで届かず、チューブ内部でろう付けされない不具合が生じてしまう。
【０００８】
このため、従来においては、フラックス塗布工程をチューブの内部と外部との２度に分けて行う工程を設け、チューブ内部の内部のフラックス塗布工程では、チューブプレートに刷毛やロールによりフラックス塗布する方法が採られていた。
【０００９】
しかしながら、刷毛塗りによる場合には、人手により行わねばならず、工数が増大する問題がある。また、ロールによる場合には、フラックスを染み込ませたロールをチューブプレートに押付けながら塗布が行われることから、フラックスの付着がしにくく確実なフラックス塗布ができず、また、押付け力が強過ぎると、ビード等の接合部が変形してしまう等の問題を生ずるおそれがあった。
【００１０】
そこで、本発明は、偏平チューブが１枚のプレートを折曲げて形成される熱交換器であっても、偏平チューブの内面のフラックス塗布が確実となる積層型熱交換器の偏平チューブの製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドラムから連続的に繰出されるプレート素材を、成形工程において折曲げ形成して１枚のプレートから偏平チューブ体を形成し、切断工程において所定の長さに切断して偏平チューブを形成する積層型熱交換器の偏平チューブの製造方法において、前記成形工程の折曲げ完了前の任意の段階で、前記プレート素材をその内面を下方に向ける工程と、前記プレート素材の中央を中心にして両側を所定角度下方に折曲げた後、当該プレート素材の内面に向けて液状のフラックスを塗付するフラックス塗布工程と、このフラックス塗布工程において塗布されたフラックスを乾燥させる乾燥工程と、を設け、前記フラックス塗布工程において下方から上方へ向けてフラックス塗布がシャワー噴射により行われる偏平チューブの製造方法である。
【００１３】
本発明において、１枚のプレートを折曲げにより形成される偏平チューブは、最終段階の前の任意の工程で、プレート素材の内面が下方に向けられ、そしてプレート素材の中央を中心にして両側を所定角度下方に折曲げた後、当該プレート素材の内面に向けて液状のフラックスが下方から上方へ向けてシャワー噴射により塗付される。このフラックス塗布工程において塗布されたフラックスは、次の乾燥工程にて乾燥され、プレート素材の内面に付着する。こうして内面にフラックスが塗付された偏平チューブが形成される。
【００１４】
そして、積層型熱交換器を製造するには、治具を用いて偏平チューブ間にフィンを介装して複数の偏平チューブを積層し、各々の偏平チューブの挿入端部をヘッダタンクの挿入孔に挿入して組付け、組付けられた熱交換器をろう付け工程において、熱交換器の外部上方からフラックス塗布を行い、ろう付け炉において熱交換器の温度を次第に上昇させた後冷却することにより、偏平チューブやヘッダタンクにクラッドされたろう材により各接合部が接合されて熱交換器が製造される。
【００１５】
従って、偏平チューブの成形時に内面にフラックスが塗布されるので、従来のような熱交換器組付け後に２度のフラックス塗布工程が不要となり、熱交換器製造工程の短縮化が可能となる。また、従来のような刷毛塗りが不要となり、熱交換器製造の工数が大幅に削減できる。また、偏平チューブの中途成形を行う中途成形工程において偏平チューブの内面を下方に向けて成形し、フラックス塗布工程において下方から上方へ向けてフラックス塗布がシャワー噴射により行われるので、液状のフラックスが偏平チューブの内面全面に確実に塗布されると共に、不要なフラックスが自重により落下して適度なフラックス塗布が可能となる。これらの結果、熱交換器の一体ろう付けが確実となるため、液洩れが生じない信頼性の高い熱交換器を製造することが可能となり、製造工数も大幅に低減することが可能となる。
【００１６】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は１枚のプレート素材を折曲部で折曲げて重合わせて形成された偏平チューブを用いて構成された積層型熱交換器の正面図である。
【００１７】
本実施例では、積層型熱交換器１は、図１に示すように、複数の偏平チューブ２が波状フィン３を介して積層され、これらの複数の偏平チューブ２の各端部が、図２に示すように、ヘッダタンク４に設けられた挿入孔５に挿入されている。また、各ヘッダタンク４の上下の開口部は仕切りキャップ６により閉塞され、各ヘッダタンク４の所定箇所には仕切プレート７が設けられている。更に、ヘッダタンク４には入口継手８又は出口継手９が設けられ、これらの出入口継手８、９の間で熱交換媒体が複数回蛇行して通流される。尚、ヘッダタンク４はプレート素材を丸く曲げて形成されており、図１中、１０は積層された偏平チューブ２の上下に配設されたサイドプレート素材を示す。
【００１８】
上記各偏平チューブ２は、本実施例では、図３及び図７に示すように、１枚のプレート素材１２を折曲部１３で折曲げて重合わせることにより形成されており、例えば、プレス成形及びロール成形により所定の形状に成形され、また、上記プレート素材１２は、両面がろう材によりクラッドされたアルミ合金を含むアルミ材により形成されている。
【００１９】
この偏平チューブ２は、長手方向に沿う片側に接合部１４、１４を有し、それぞれの偏平面１５が外方へ膨出するよう形成され、各偏平面１５には内方へ向けて突出し互いに先端部が当接する円状のビード１６が多数設けられている。そして、これらのビード１６により、チューブ２内部に通流される熱交換媒体に乱流を起させて熱交換能力を高め、チューブ偏平面１５の強度を高め耐圧性を向上させる構造になっている。
【００２０】
更に、上記偏平チューブ２は、最終形状に形成された時点で、偏平チューブ２のプレート素材１２の内面にはフラックス付着させた状態で仕上げられており、この状態で偏平チューブ２をヘッダタンク４に組付けて積層型熱交換器１が形成される。
【００２１】
次に、上記構成の偏平チューブを製造する場合について説明する。
【００２２】
本実施例では、図４に示すような製造工程により偏平チューブ２が形成される。尚、図４において、２０はプレート素材１２が巻取られたドラムであり、このドラム２０から連続的に繰出されるプレート素材１２の送給方向に沿って上流側から下流側に、プレート素材１２を図６に示す中途の偏平チューブ形状に成形する成形工程２４、中途形状の偏平チューブ２の内面にフラックスを塗布するフラックス塗布工程２７、塗布したフラックスを乾燥させる乾燥工程２９、偏平チューブ２を図７に示す最終形状に成形する最終成形工程３０、偏平チューブ２を所定の長さに切断する切断工程３２から構成されている。
【００２３】
上記成形工程２４は、プレス成形工程２２とロール成形工程２３とから構成される。プレス成形工程２２においては、図４に示すように、ドラム２０から繰出されるプレート素材１２に、偏平チューブ２の内面が下方に向くように、一対の接合部１４及び多数のビード１６が、型２１を用いたプレス成形により設けられる。また、上記ロール成形工程２３においては、図６に示すように、折曲げ部１３を中心にして両側の偏平面１５が所定角度だけ開いた中途形状に成形され、偏平チューブ２の内面が下方を向いた状態となる。尚、両側の偏平面１５の所定角度としては、後述するフラックス塗布工程２７においてフラックスを塗布しやすい所定範囲の開き角度であればよい。
【００２４】
上記フラックス塗布工程２７は、液状のフラックスを収納したタンク２５と、フラックスを噴射するノズル２６と、上記タンク２５からノズル２６にフラックスを圧送するポンプ（図示省略）とから構成されている。上記ノズル２６は、図６に示すように、偏平チューブ２の下方に設置され、このノズル２６から中途形状の偏平チューブ２の内面に向けて液状のフラックスがシャワー噴射され、これにより中途形状の偏平チューブ２の内面にフラックスが塗布される。このフラックス塗布工程２７において、偏平チューブ２の内面にフラックスが付着するが、余分で不要に付着した液状のフラックスは自重により落下することになり、適度なフラックス塗布が行える。
【００２５】
上記乾燥工程２９は、乾燥した熱風を送給するブロア（図示省略）と、熱風を偏平チューブ２に吹きかけるノズル２８とから構成されている。上記ノズル２８は、中途形状の偏平チューブ２の上部に配設され、偏平チューブ２の外表面に乾燥した熱風を吹きかけることにより、偏平チューブ２の内面に付着したフラックスを乾燥させ、中途成形された偏平チューブ２の内面にフラックスを固化させて付着させる。尚、この乾燥工程は、上述のほかに、例えば乾燥炉等の加熱領域を通過させるようにしてもよい。
【００２６】
上記最終成形工程３０は、複数のロールを備え、中途形状の偏平チューブ２を図７に示すような最終形状の偏平チューブにする成形が行われる。
【００２７】
上記切断工程３２は、カッタ３１を備え、このカッタ３１により連続的に成形された偏平チューブ２を、熱交換器１の規格に合せた所定の長さに切断し、内面にフラックスが塗布された偏平チューブ２が形成される。
【００２８】
そして、積層型熱交換器１を製造するには、治具を用いて偏平チューブ２間に波状フィン３を介装して複数の偏平チューブ２を積層し、各々の偏平チューブ２の挿入端部をヘッダタンク４の挿入孔５に挿入して組付けられる。
【００２９】
次に、組付けられた熱交換器１を一体ろう付けするには、従来と同様のろう付け工程において、フラックス塗布器より、熱交換器１の外部上方から熱交換器１に液状のフラックスをシャワー噴射により１回だけ塗布し、その後、ろう付け炉において、フラックスが塗布された熱交換器１の温度を次第に上昇させた後冷却することにより、偏平チューブ２やヘッダタンクにクラッドされたろう材により各接合部が接合され、熱交換器１が製造される。
【００３０】
従って、本実施例によれば、偏平チューブの成形時に内面にフラックスが塗布されるので、従来のような熱交換器組付け後にはフラックス塗布が一度で済むことになり、熱交換器製造工程の短縮化が可能となり、また、従来のような刷毛塗りが不要となり、熱交換器製造の工数が大幅に削減できる。
【００３１】
また、偏平チューブの中途成形を行う成形工程において偏平チューブの内面を下方に向けて成形し、フラックス塗布工程において下方から上方へ向けてフラックス塗布がシャワー噴射により行われるので、液状のフラックスが偏平チューブの内面全面に確実に塗布されると共に、不要なフラックスが自重により落下して適度なフラックス塗布が可能となる。
【００３２】
これらの結果、熱交換器の一体ろう付けが確実となるため、液洩れが生じない、信頼性の高い熱交換器を製造することが可能となり、製造工数も大幅に低減することが可能となる。
【００３３】
尚、上記実施例では、１枚のプレート素材１２を折曲げて形成される偏平チューブを例に採って説明したが、これに限らず、図９に示すような、２枚のプレート素材１２を重合わせた偏平チューブ２の場合にも同様に適用することができる。
【００３４】
この場合、偏平チューブ２の構成する各プレート素材１２は、それぞれ別個に形成されるが、各々のプレート素材１２を成形する工程で、成形工程２４と乾燥工程２９とを設け、１枚のプレート素材１２を折曲げて形成される偏平チューブにおけるロール工程２３及び最終成形工程３０を省く（つまり成形工程２４が最終成形工程となる。）ことにより、各プレート素材１２の内面にフラックスを塗布したプレート素材１２を製作することができる。
【００３５】
すなわち、成形工程２４のプレス工程２２においては、図８に示すように、接合部１４を両縁部に備え、偏平面１５に多数のビード１６を備えたプレート素材１２が内面を下方に向けた状態で形成され、フラックス塗布工程２７において、上記実施例と同様に下方からノズル２６によりプレート素材１２の内面に向けて液状のフラックスがシャワー噴射により塗布される。
【００３６】
その後、乾燥工程２９において、熱風を吹きかけてフラックスの乾燥が行われ、切断工程３２において所定の長さにカットされる。
【００３７】
そして、熱交換器１の組付け時には、一対のプレート素材１２を重合わせてヘッダタンク４に組付け、一体ろう付けにより熱交換器１が製造され、上記同様の効果を得ることができる。
【００３８】
尚、本実施例では、偏平チューブの両側をヘッダ部に挿入する場合について説明したが、本発明は、これに限らず、ヘッダ部が片側のみの場合や、挿入せずに突き当てる場合等にも適用することができるものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、偏平チューブの成形時に内面にフラックスが塗布されるので、従来のような熱交換器組付け後に２度のフラックス塗布工程が不要となり、熱交換器製造工程の短縮化が可能となり、また、従来のような刷毛塗りが不要となり、熱交換器製造の工数が大幅に削減することができる。
【００４０】
また、偏平チューブの成形を行う成形工程に際し、偏平チューブの内面を下方に向け、フラックス塗布工程において下方から上方へ向けてフラックス塗布が行われるので、液状のフラックスが偏平チューブの内面全面に確実に塗布されると共に、不要なフラックスが自重により落下して適度なフラックス塗布が可能となる。
【００４１】
これらの結果、熱交換器の一体ろう付けが確実となるため、液洩れが生じない信頼性の高い熱交換器を製造することが可能となり、製造工数も大幅に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係り、積層型熱交換器の正面図である。
【図２】ヘッダタンクの縦断面を示す図１中のＤーＤ矢視断面図である。
【図３】偏平チューブを示す斜視図である。
【図４】偏平チューブの製造工程を示す概略図である。
【図５】成形されたプレート素材の横断面を示す図４中のＡーＡ矢視断面図である。
【図６】成形された中途形状の偏平チューブの横断面を示す図４中のＢーＢ矢視断面である。
【図７】最終形状の偏平チューブの横断面を示す図４中のＣーＣ矢視断面図である。
【図８】本発明の他の実施例に係り、偏平チューブのプレート素材の横断面を示す図４中のＡーＡ矢視断面図である。
【図９】  偏平チューブの横断面を示す図４中のＢーＢ矢視断面である。
【符号の説明】
１    積層型熱交換器
２    偏平チューブ
１２    プレート素材
２０    ドラム
２４    成形工程
２７    フラックス塗布工程
２９    乾燥工程
３０    最終成形工程
３２    切断工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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