(57)【要約】【課題】コア部を寝かせてろう付けしても高品質の熱交換器を製造できるとともに、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる熱交換器およびその製造方法並びにろう付け用冶具を提供することを目的とする。【解決手段】チューブエレメント２とフィン３とが交互に多数積層されているコア部４を備え、該コア部４のチューブエレメント２およびフィン３が一体的にろう付けされている熱交換器１において、コア部４の周囲に、ろう付け用冶具１０が差し込まれ、該コア部４の垂れ、積層ズレを防止する冶具差し込み用の切欠き部５が設けられている。【選択図】図１
2011047580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブエレメントとフィンとが交互に多数積層されているコア部を備え、該コア部の前記チューブエレメントおよびフィンが一体的にろう付けされている熱交換器において、
前記コア部の周囲に、ろう付け用冶具が差し込まれ、該コア部の垂れ、積層ズレを防止する冶具差し込み用の切欠き部が設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記切欠き部は、多数積層されている前記チューブエレメントの長さ方向に所定間隔を隔てて少なくとも２箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記切欠き部は、前記ろう付け用冶具が抜き取り易いように一辺が開放された三角形状とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記切欠き部は、前記チューブエレメントの少なくとも一端または両端に形成されているタンク部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記切欠き部には、前記ろう付け用冶具の一部をなし、該切欠き部に差し込まれた支持部材が残存され、コア部と一体化されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
チューブエレメントとフィンとが交互に多数積層されているコア部を備え、該コア部の前記チューブエレメントおよびフィンが一体的にろう付けされている熱交換器の製造方法において、
前記コア部を水平方向に寝かせ、該コア部を積層方向の両端側からろう付け用冶具で固定するとともに、その下面を前記ろう付け用冶具の支持部材で支持し、前記コア部を略水平姿勢に寝かせて加熱、ろう付けすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項７】
前記ろう付け用冶具は、前記ろう付け終了後に前記コア部から解離され、再使用されることを特徴とする請求項６に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項８】
前記支持部材は、断面が三角形状とされており、その鋭角をなす頂点で前記コア部の下面を支持し、加熱、ろう付けすることを特徴とする請求項６または７に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】
前記支持部材により、前記コア部の下面を所定の間隔を隔てた少なくとも２箇所以上で支持し、加熱、ろう付けすることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
前記２箇所以上の支持箇所は、前記チューブエレメントの両端に設けられているタンク部とされていることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１１】
前記チューブエレメントの両端部に設けられているタンク部同士を溶接により仮止めした後、前記コア部を加熱、ろう付けすることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１２】
前記コア部を水平方向に対して一定角度傾け、傾斜姿勢にて加熱、ろう付けすることを特徴とする請求項６ないし１１のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１３】
チューブエレメントとフィンとが交互に多数積層されているコア部を備え、該コア部の前記チューブエレメントおよびフィンをろう付けするため、一体的に仮組立てする熱交換器のろう付け用冶具であって、
該冶具は、前記コア部を積層方向の両端側から固定する両端固定部と、水平方向に寝かせられた前記コア部の下面を支持する支持部材とを備えていることを特徴とする熱交換器のろう付け用冶具。
【請求項１４】
前記支持部材は、断面形状が鋭角を有する三角形状、四角形以上の多角形状または星型形状とされていることを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器のろう付け用冶具。
【請求項１５】
前記支持部材は、前記コア部に対して溶着し難い材料またはそのような材料をコーティングした部材により構成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の熱交換器のろう付け用冶具。
【請求項１６】
前記支持部材は、ジルコニアにより構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器のろう付け用冶具。
【請求項１７】
前記支持部材は、表面に窒化物がコーティングされた部材により構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器のろう付け用冶具。
【請求項１８】
前記窒化物は、ボロンナイトライド、チタンアルミナイトライドまたはクロムナイトライドのいずれかとされていることを特徴とする請求項１７に記載の熱交換器のろう付け用冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミ合金製ブレージングシートで成形されたチューブエレメントとフィンとを交互に多数積層し、それをろう付けにより一体化して製造される積層型の熱交換器およびその製造方法並びにろう付け用冶具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置においては、従来から、チューブエレメントとフィンとが交互に多数積層されているコア部を備え、該コア部を構成するチューブエレメントおよびフィンをろう付けして一体化した積層型のアルミ合金製熱交換器が用いられている。このアルミ合金製熱交換器は、アルミ合金製ブレージングシートで成形されたチューブエレメントとフィンとを交互に多数積層し、それをろう付け用の冶具を用いて一体的に仮組立てした後、真空ろう付け法あるいはノコロックろう付け法等によってろう付けするようにしている。
【０００３】
ろう付けに際しては、チューブエレメントおよびフィンの積層方向の両端部に横冶具を当接し、該横冶具を断面コ字状の締め付け冶具により狭持固定した状態で、炉中に投入してろう付けする方法や、チューブエレメントおよびフィンを上下方向に積層し、その左右両端のタンク部を冶具で固定することにより、その姿勢で炉内に投入してろう付けする方法およびチューブエレメントおよびフィンを左右方向に積層し、その上下両端のタンク部を冶具で固定することにより、その姿勢で炉内に投入してろう付けする方法、更にはチューブエレメントおよびフィンを上下方向に積層し、その両端部に配置される一対のサイドプレートにチューブ端部よりも外方に突出する凸部を設け、該凸部を通るワイヤでチューブエレメント、フィンおよびサイドプレートを巻き付け、それを炉内に投入してろう付けする方法等が提案されている（例えば、特許文献１−３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３８４９４号公報（図１，図２参照）
【特許文献２】特開２０００−１２１２７６号公報（図１，図５参照）
【特許文献３】特開２００５−２２１１０２号公報（図１〜図４参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した積層型熱交換器のろう付け方法では、いずれの場合もろう付け用の冶具を用いて仮組立てした熱交換器のコア部を上下方向に立てた姿勢で炉内に投入し、加熱、ろう付けするようにしている。これは、チューブエレメントおよびフィンを上下方向に積層するか、上下方向に立てた姿勢で仮組立てし、その状態で炉内に投入してろう付けした方が積層ズレや自重による垂れが生じ難く、ろう付け品質を確保し易いためと考えられる。
【０００６】
しかしながら、炉の制約条件から、常にコア部を上下方向に立てた姿勢でろう付けできるとは限らず、例えば積層方向に立てた姿勢でろう付けしていたものを、そのまま水平方向に寝かせた状態でろう付けすると、コア部の中央部分が自重で下方に垂れたり、あるいは積層ズレが生じたりし、それが変形やろう付け不良の発生要因となり、製品の歩留まりが低下してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コア部を寝かせてろう付けしても高品質の熱交換器を製造できるとともに、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる熱交換器およびその製造方法並びにろう付け用冶具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明の熱交換器およびその製造方法並びにろう付け用冶具は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる熱交換器は、チューブエレメントとフィンとが交互に多数積層されているコア部を備え、該コア部の前記チューブエレメントおよびフィンが一体的にろう付けされている熱交換器において、前記コア部の周囲に、ろう付け用冶具が差し込まれ、該コア部の垂れ、積層ズレを防止する冶具差し込み用の切欠き部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、コア部の周囲に、ろう付け用冶具が差し込まれ、コア部の垂れ、積層ズレを防止する冶具差し込み用の切欠き部が設けられているため、熱交換器のコア部を構成するチューブエレメントおよびフィンを多数積層して仮組立てし、それをろう付けする際に、コア部の切欠き部にろう付け用冶具を差し込んで、コア部の垂れ、積層ズレを防止した状態で炉内に投入し、加熱、ろう付けすることができる。従って、コア部を略水平方向に寝かせて加熱、ろう付けしても、自重による垂れや積層ズレが生じない高品質の製品を製造することができる。また、加熱、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる。
【００１０】
さらに、本発明の熱交換器は、上記の熱交換器において、前記切欠き部は、多数積層されている前記チューブエレメントの長さ方向に所定間隔を隔てて少なくとも２箇所以上に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、切欠き部が、多数積層されているチューブエレメントの長さ方向に所定間隔を隔てて少なくとも２箇所以上に設けられているため、チューブエレメントの長さ方向に所定間隔を隔てて２箇所以上に設けられている切欠き部に、ろう付け用冶具を差し込むことによってコア部を支持することができる。従って、略水平方向に寝かせられたコア部をろう付け用冶具により安定的に支持して加熱、ろう付けすることができ、自重による垂れや積層ズレが生じない高品質の製品を製造することができる。
【００１２】
さらに、本発明の熱交換器は、上述のいずれかの熱交換器において、前記切欠き部は、前記ろう付け用冶具が抜き取り易いように一辺が開放された三角形状とされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、切欠き部が、ろう付け用冶具を抜き取り易いように一辺が開放された三角形状とされているため、ろう付け終了後にろう付け用冶具を解離する際、ろう付け用冶具を切欠き部の三角形状の開放されている一辺側に抜き取ることができる。従って、ろう付け用冶具のコア部からの解離を容易化することができる。
【００１４】
さらに、本発明の熱交換器は、上述のいずれかの熱交換器において、前記切欠き部は、前記チューブエレメントの少なくとも一端または両端に形成されているタンク部に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、切欠き部が、チューブエレメントの少なくとも一端または両端に形成されているタンク部に設けられているため、コア部の周囲にチューブエレメントのチューブ部やフィンに影響を及ぼすことなく切欠き部を設けることができる。従って、切欠き部を設けることによる熱交換性能への影響を皆無とすることができる。
【００１６】
さらに、本発明の熱交換器は、上述のいずれかの熱交換器において、前記切欠き部には、前記ろう付け用冶具の一部をなし、該切欠き部に差し込まれた支持部材が残存され、コア部と一体化されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、切欠き部に、ろう付け用冶具の一部をなし、該切欠き部に差し込まれた支持部材が残存され、コア部と一体化されているため、ろう付け終了後にろう付け用冶具の一部をなす支持部材を切欠き部から解離する必要がなく、そのまま残存させることができる。従って、支持部材を解離する手間を省くことができるとともに、支持部材の切欠き部に対する溶着対策等を省くことができるようになる。
【００１８】
さらに、本発明にかかる熱交換器の製造方法は、チューブエレメントとフィンとが交互に多数積層されているコア部を備え、該コア部の前記チューブエレメントおよびフィンが一体的にろう付けされている熱交換器の製造方法において、前記コア部を水平方向に寝かせ、該コア部を積層方向の両端側からろう付け用冶具で固定するとともに、その下面を前記ろう付け用冶具の支持部材で支持し、前記コア部を略水平姿勢に寝かせて加熱、ろう付けすることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、コア部を水平方向に寝かせ、該コア部を積層方向の両端側からろう付け用冶具で固定するとともに、その下面をろう付け用冶具の支持部材で支持し、コア部を略水平姿勢に寝かせて加熱、ろう付けするようにしているため、チューブエレメントおよびフィンを多数積層して構成されたコア部を両端側からろう付け用冶具により固定して仮組立てし、その下面を支持部材で支持することにより、コア部を略水平方向に寝かせた状態で炉内に投入し、加熱、ろう付けすることができる。従って、コア部を略水平方向に寝かせたまま加熱、ろう付けしても、自重による垂れや積層ズレが生じない高品質の製品を製造することが可能となり、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる。なお、本発明での略水平姿勢とは、厳密な水平のみを意味するものではなく、一定角度傾斜しているものを含むものとする。
【００２０】
さらに、本発明の熱交換器の製造方法は、上記の熱交換器の製造方法において、前記ろう付け用冶具は、前記ろう付け終了後に前記コア部から解離され、再使用されることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、ろう付け用冶具が、ろう付け終了後にコア部から解離され、再使用されるようになっているため、ろう付け用冶具をろう付け後にコア部から解離し、再使用することにより使いまわしすることができる。従って、一定量のろう付け用冶具を準備するだけで熱交換器を量産することができる。
【００２２】
さらに、本発明の熱交換器の製造方法は、上述のいずれかの熱交換器の製造方法において、前記支持部材は、断面が三角形状とされており、その鋭角をなす頂点で前記コア部の下面を支持し、加熱、ろう付けすることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、支持部材の断面が三角形状とされており、その鋭角をなす頂点でコア部の下面を支持し、加熱、ろう付けするようにしているため、コア部の下面を支持する支持部材に対して、ろう付け時に使用されるフラックスを堆積し難くすることができる。従って、ろう付け用冶具を再使用し易くすることができるとともに、ろう付け品質を向上することができる。
【００２４】
さらに、本発明の熱交換器の製造方法は、上述のいずれかの熱交換器の製造方法において、前記支持部材により、前記コア部の下面を所定の間隔を隔てた少なくとも２箇所以上で支持し、加熱、ろう付けすることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、支持部材によりコア部の下面を所定の間隔を隔てた少なくとも２箇所以上で支持し、加熱、ろう付けするようにしているため、ろう付け中のコア部の自重を２箇所以上の支持部材により分散して支持することができる。これによって、コア部下面に圧痕が付かないようにすることができ、ろう付け品質を高めることができる。
【００２６】
さらに、本発明の熱交換器の製造方法は、上記の熱交換器の製造方法において、前記２箇所以上の支持箇所は、前記チューブエレメントの両端に設けられているタンク部とされていることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、２箇所以上の支持箇所が、チューブエレメントの両端に設けられているタンク部とされているため、タンク部を支持することによりチューブエレメントと支持部材との接触面積を、フィンが介装されているコア部を支持する場合に比べ可及的に少なくすることができる。従って、チューブエレメントと支持部材とがろう付け時に溶着し難くすることができる。
【００２８】
さらに、本発明の熱交換器の製造方法は、上述のいずれかの熱交換器の製造方法において、前記チューブエレメントの両端部に設けられているタンク部同士を溶接により仮止めした後、前記コア部を加熱、ろう付けすることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、チューブエレメントの両端部に設けられているタンク部同士を溶接により仮止めした後、コア部を加熱、ろう付けするようにしているため、コア部の垂れや積層ズレを効果的に防止することができる。従って、製品品質、ろう付け品質を一段と向上することができる。
【００３０】
さらに、本発明の熱交換器の製造方法は、上述のいずれかの熱交換器の製造方法において、前記コア部を水平方向に対して一定角度傾け、傾斜姿勢にて加熱、ろう付けすることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、コア部を水平方向に対して一定角度傾け、傾斜姿勢にて加熱、ろう付けするようにしているため、コア部の積層方向に自重をかけながらろう付けすることができる。従って、コア部の自重による垂れや積層ズレを可及的に低減することができる。
【００３２】
さらに、本発明にかかる熱交換器のろう付け用冶具は、チューブエレメントとフィンとが交互に多数積層されているコア部を備え、該コア部の前記チューブエレメントおよびフィンをろう付けするため、一体的に仮組立てする熱交換器ろう付け用冶具であって、該冶具は、前記コア部を積層方向の両端側から固定する両端固定部と、水平方向に寝かせられた前記コア部の下面を支持する支持部材とを備えていることを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、冶具が、コア部を積層方向の両端側から固定する両端固定部と、水平方向に寝かせられたコア部の下面を支持する支持部材とを備えているため、該冶具を用いることにより、コア部を略水平方向に寝かせ、その下面を支持部材で支持し、コア部が自重により垂れや積層ズレを生じないようにしてろう付けすることができる。従って、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができるとともに、如何なる炉を使用しても高品質の熱交換器を製造することができる。
【００３４】
さらに、本発明の熱交換器のろう付け用冶具は、上記の熱交換器のろう付け用冶具において、前記支持部材は、断面形状が鋭角を有する三角形状、四角形以上の多角形状または星型形状とされていることを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、支持部材の断面形状が鋭角を有する三角形状、四角形以上の多角形状または星型形状とされているため、支持部材に対してろう付け時に使用されるフラックスを堆積し難くすることができ、もしフラックスが堆積したとしても、それを回転させながら使用することにより、コア部に対して溶着し難くすることができる。従って、製品品質およびろう付け品質を高めることができる。
【００３６】
さらに、本発明の熱交換器のろう付け用冶具は、上述のいずれかの熱交換器のろう付け用冶具において、前記支持部材は、前記コア部に対して溶着し難い材料またはそのような材料をコーティングした部材により構成されていることを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、支持部材がコア部に対して溶着し難い材料またはそのような材料をコーティングした部材により構成されているため、ろう付け時におけるコア部と冶具の支持部材との溶着を可及的に低減することができる。従って、ろう付け終了後における冶具の解離を容易化することができるとともに、製品品質およびろう付け品質を向上することができる。
【００３８】
さらに、本発明の熱交換器のろう付け用冶具は、上記の熱交換器のろう付け用冶具において、前記支持部材は、ジルコニアにより構成されていることを特徴とする。
【００３９】
本発明によれば、支持部材が、ジルコニア（ＺｒＯ２）で構成されているため、支持部材自体をコア部に対して溶着し難くすることができる。ジルコニア（ＺｒＯ２）はジルコニウムの酸化物であり、融点が２７００℃と高く、耐熱性セラミックス材料として知られている。これを支持部材とすることによって、アルミ合金製ブレージングシートで成形されたチューブエレメントとフィンとで構成されているコア部をフラックスの使用下でろう付けする際、その溶着を防止することができる。従って、ろう付け終了後における冶具の解離を容易化することができるとともに、製品品質およびろう付け品質を向上することができる。
【００４０】
さらに、本発明の熱交換器のろう付け用冶具は、上記の熱交換器のろう付け用冶具において、前記支持部材は、表面に窒化物がコーティングされた部材により構成されていることを特徴とする。
【００４１】
本発明によれば、支持部材が、表面に窒化物がコーティングされた部材により構成されているため、例えばステンレス（ＳＵＳ）製支持部材の表面に窒化物をコーティングした構成とすることにより、支持部材をコア部に対して溶着し難くすることができる。窒化物は、一般に耐熱、耐摩耗性の高性能コーティング材として知られ、潤滑性および離型性を有するものもある。このような窒化物をコーティングした支持部材を用いることによって、アルミ合金製ブレージングシートで成形されたチューブエレメントとフィンとで構成されているコア部をフラックスの使用下でろう付けする際、その溶着を防止することができる。従って、ろう付け終了後における冶具の解離を容易化することができるとともに、製品品質およびろう付け品質を向上することができる。
【００４２】
さらに、本発明の熱交換器のろう付け用冶具は、上記の熱交換器のろう付け用冶具において、前記窒化物は、ボロンナイトライド、チタンアルミナイトライドまたはクロムナイトライドのいずれかとされていることを特徴とする。
【００４３】
本発明によれば、窒化物がボロンナイトライド（ＢＮ）、チタンアルミナイトライド（ＴｉＡｌＮ）、クロムナイトライド（ＣｒＮ）のいずれかとされているため、これらの窒化物を支持部材の表面にコーティングすることにより、支持部材をコア部に対して溶着し難くすることができる。該窒化物はいずれも耐熱、耐摩耗性の高性能コーティング材であり、各種金属に対する耐熱離型材として知られている。このような窒化物をコーティングした支持部材を用いることによって、アルミ合金製ブレージングシートで成形されたチューブエレメントとフィンとで構成されているコア部をフラックスの使用下でろう付けする際、その溶着を防止することができる。従って、ろう付け終了後における冶具の解離を容易化することができるとともに、製品品質およびろう付け品質を向上することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の熱交換器によると、熱交換器のコア部を構成するチューブエレメントおよびフィンを多数積層して仮組立てし、それをろう付けする際に、コア部の切欠き部にろう付け用冶具を差し込んで、コア部の垂れ、積層ズレを防止した状態で炉内に投入し、加熱、ろう付けすることができるため、コア部を略水平方向に寝かせてろう付けしても、自重による垂れや積層ズレが生じない高品質の製品を製造することができる。また、加熱、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる。
【００４５】
また、本発明の熱交換器の製造方法によると、チューブエレメントとフィンとを多数積層して構成されたコア部を両端側からろう付け用冶具により固定して仮組立てし、その下面を支持部材で支持することによって、コア部を略水平方向に寝かせた状態で炉内に投入し、加熱、ろう付けすることができるため、コア部を略水平方向に寝かせたまま加熱、ろう付けしても、垂れや積層ズレが生じない高品質の製品を製造することが可能となり、ろう付け時に使う炉の選択の自由度を高めることができる。
【００４６】
さらに、本発明の熱交換器のろう付け用冶具によると、水平方向に寝かせられたコア部の下面を支持する支持部材を備えているため、該冶具を用いることにより、コア部を略水平方向に寝かせ、その下面を支持部材で支持し、コア部が自重により垂れや積層ズレを生じないようにしてろう付けすることができ、従って、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができるとともに、如何なる炉を使用しても高品質の熱交換器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱交換器のコア部をろう付け用冶具を用いて仮組立てした状態の概略斜視図である。
【図２】図１に示す熱交換器のコア部をろう付け用冶具の支持部材で支持している状態の概略斜視図（Ａ）とコア部の切欠き部の拡大図（Ｂ）である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る熱交換器のコア部の拡大図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るろう付け用冶具の支持部材で熱交換器のコア部を支持している状態の概略斜視図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るろう付け用冶具の支持部材の断面形状を示す断面図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係る熱交換器のコア部をろう付け用冶具を用いて仮組立てした状態の概略斜視図が示され、図２には、その熱交換器のコア部をろう付け用冶具の支持部材で支持している状態の概略斜視図（Ａ）とコア部の切欠き部の拡大図（Ｂ）が示されている。熱交換器１は、いわゆる積層型の熱交換器で、多数のチューブエレメント２とコフィン３とを交互に多数積層して構成されたコア部４を備えている。
【００４９】
チューブエレメント２は、ろう材がクラッドされたアルミ合金製のブレージングシートから成形された一対の成形プレートを重ね合わせた構成とされており、その両端部にタンク部２Ａが形成され、該タンク部２Ａ間に冷媒が流通されるチューブ部２Ｂが形成されている。このチューブエレメント２は、両端のタンク部２Ａが互いに連通されるように多数積層され、その両端部にエンドプレート（図示省略）が設けられることにより、１個の熱交換器１が構成されるようになっている。
【００５０】
多数積層されたチューブエレメント２間には、アルミ合金製の薄板をコルゲート状に曲げ成形したフィン３が、チューブ部２Ｂの外面に接触するように交互に介装されることによってコア部４が構成されている。なお、コア部４の両端に設けられているタンク部２Ａのいずれかに冷媒入口管および冷媒出口管が接続されるようになっているが、この冷媒出入口管は図示省略されている。
【００５１】
コア部４は、多数積層されたチューブエレメント２とフィン３とを一体にろう付けするため、ろう付け用冶具１０を用いて仮組立てした後、炉内に投入され、加熱、ろう付けされるようになっている。ろう付け用冶具１０は、図１に示されるように、コア部４を積層方向の両端側から挟み込んで固定する両端固定部１１と、略水平方向に寝かせられたコア部４の下面を支持する支持部材１２とを備えた構成とされている。
【００５２】
つまり、ろう付け用冶具１０は、両端固定部１１でコア部４を積層方向の両端側から挟み込んでコア部４を積層ズレが生じないように固定するとともに、コア部４の両端２箇所を下方から一対の支持部材１２で支持し、コア部４を略水平方向に寝かせても自重により垂れや積層ズレが生じないように仮組立てできる構成とされている。これによって、コア部４は、略水平方向に寝かせた状態でそのままろう付け用冶具１０と共に炉内に投入可能とされている。
【００５３】
熱交換器１を構成するコア部４の周囲には、ろう付け用冶具１０を構成している一対の支持部材１２を差し込んでコア部４を下方から支持し、コア部４の垂れ、積層ズレを防止する冶具差し込み用の切欠き部５が設けられている。この切欠き部５は、図２（Ｂ）に示されるように、チューブエレメント２の両端部に設けられているタンク部２Ａの一角を切欠くことによって設けられ、図２（Ａ）に示されるように、支持部材１２が差し込まれることにより、コア部４をチューブエレメント２の長さ方向の両端２箇所で支持できるように構成されている。
【００５４】
上記熱交換器１において、チューブエレメント２およびフィン３を交互に多数積層して構成したコア部４をろう付けにより一体化するときは、ろう付け用冶具１０を用い、チューブエレメント２およびフィン３を多数積層したコア部４を両端側から両端固定部１１により挟み込んで仮組立てし、そのコア部４の下方を支持部材１２により支持した状態でろう付けを行う。この際、支持部材１２は、チューブエレメント２両端のタンク部２Ａの一角に設けられている切欠き部５に差し込まれ、略水平方向に寝かされたコア部４をチューブエレメント２の両端２箇所において下方から支持することになる。
【００５５】
コア部４は、ろう付け用冶具１０と共に略水平方向に寝かせて炉内に投入され、設定温度に加熱されることによってろう付けされる。ろう付け方法は、真空ろう付け法またはノコロックろう付け法のいずれであってもよく、ノコロック法による場合は、フラックスが使用され、不活性ガス雰囲気下で加熱、ろう付けされる。ろう付け終了後、ろう付け用冶具１０は、コア部４から解離され、再使用される。
【００５６】
このように、本実施形態の熱交換器１には、コア部４の周囲であるチューブエレメント２のタンク部２Ａの一角に、ろう付け用冶具１０の支持部材１２が差し込まれ、コア部４の垂れや積層ズレを防止する冶具差し込み用の切欠き部５が設けられているので、熱交換器１のコア部４を構成するチューブエレメント２およびフィン３を多数積層して仮組立てし、それをろう付けする際、コア部４の切欠き部５にろう付け用冶具１０の支持部材１２を差し込んで、コア部４の垂れ、積層ズレを防止した状態で炉内に投入し、加熱、ろう付けすることができる。
【００５７】
このため、コア部４を略水平方向に寝かせた状態で加熱、ろう付けしても、自重による垂れや積層ズレが生じない高品質の熱交換器１を製造することができる。また、コア部４を略水平方向に寝かせた状態で炉内に投入できるため、加熱、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる。
【００５８】
また、切欠き部５が多数積層されているチューブエレメント２の長さ方向に所定間隔を隔てて少なくとも２箇所に設けられているので、２箇所の切欠き部５にろう付け用冶具１０の支持部材１２を差し込むことによりコア部４を下方から支持することができる。このため、略水平方向に寝かせられたコア部４をろう付け用冶具１０により安定的に支持して加熱、ろう付けすることができ、自重による垂れや積層ズレを確実に防止し、高品質のろう付けを行うことができる。特に、切欠き部５をチューブエレメント２の両端に形成されているタンク部２Ａの一角に設けることにより、チューブエレメント２のチューブ部２Ｂやフィン３に影響を及ぼすことなく切欠き部５を設けることができ、従って、切欠き部５を設けることによる熱交換性能への影響を皆無とすることができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る熱交換器の製造方法によれば、コア部４を水平方向に寝かせ、該コア部４を積層方向の両端側からろう付け用冶具１０で固定するとともに、その下面をろう付け用冶具１０の支持部材１２により支持し、コア部４を略水平姿勢に寝かせた状態で加熱、ろう付けするようにしているため、チューブエレメント２およびフィン３を多数積層して構成されたコア部４をその両端側からろう付け用冶具１０により固定して仮組立てし、その下面を支持部材１２で支持することにより、コア部４を略水平方向に寝かせて炉内に投入し、加熱、ろう付けすることができる。従って、コア部４を水平方向に寝かせたまま加熱、ろう付けしても、自重による垂れや積層ズレが生じない高品質の熱交換器１を製造することが可能となり、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる。
【００６０】
なお、ここでの略水平姿勢とは、厳密な水平のみを意味するものではなく、一定角度傾斜しているものを含むものである。このように、コア部４を水平方向に対して一定角度傾け、傾斜姿勢にて加熱、ろう付けすることによって、コア部４の積層方向に自重をかけながらろう付けすることが可能となる。このため、コア部４の自重による垂れや積層ズレを可及的に低減することができる。
【００６１】
また、ろう付け用冶具１０は、ろう付け終了後にコア部４から解離され、再使用されるようになっているため、ろう付け用冶具１０をろう付け後にコア部から解離し、再使用することにより、ろう付け用冶具１０を何回でも使いまわしすることができ、従って、一定量のろう付け用冶具１０を準備するだけで熱交換器１を量産することができる。
【００６２】
さらに、本実施形態に係る熱交換器のろう付け用冶具１０によれば、コア部４を積層方向の両端側から挟み込んで固定する両端固定部１１と、水平方向に寝かせられたコア部４の下面を支持する支持部材１２とを備えているため、該冶具１０を用い、コア部４を略水平方向に寝かせ、その下面を支持部材１２で支持し、コア部４が自重により垂れや積層ズレを生じないようにしてろう付けすることができる。従って、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができるとともに、如何なる炉を使用しても高品質の熱交換器１を製造することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では、ろう付け終了後、ろう付け用冶具１０をコア部４から解離して再使用するようにしているが、ろう付け用冶具１０の一部、すなわちコア部４の切欠き部５に差し込まれてコア部４を下方から支持する支持部材１２を、切欠き部５に残存させて一体化するようにしてもよい。このように、ろう付け用冶具１０の一部をなす支持部材１２を切欠き部５に残存させ、コア部４と一体化することにより、ろう付け終了後にろう付け用冶具１０の一部をなす支持部材１２を切欠き部５から解離する必要がなく、支持部材１２を解離する手間を省くことができるとともに、支持部材１２の切欠き部５に対する溶着対策等を省くことができるようになる。
【００６４】
また、上記実施形態では、ろう付け用冶具１０を用いてコア部４を仮組立てし、ろう付けするようにしているが、仮組立てされたチューブエレメント１の両端に設けられているタンク部２Ａ同士を溶接により仮止めした後、ろう付けするようにしてもよい。このようにタンク部２Ａ同士を溶接で仮止めして炉内に投入し、ろう付けすることにより、コア部４の垂れや積層ズレを効果的に防止することができるため、製品品質、ろう付け品質を一段と向上することができる。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、切欠き部５Ａの形状が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、コア部４の周囲、すなわちチューブエレメント２のタンク部２Ａの一角に設けられている切欠き部５Ａを、図３に示されるように、コア部４からろう付け用冶具１０の支持部材１２を解離し易くするため、一辺が開放された三角形状としている。
【００６６】
上記のように、切欠き部５Ａを一辺が開放された三角形状とすることにより、ろう付け終了後、ろう付け用冶具１０の支持部材１２をコア部４の切欠き部５Ａから抜き取り、ろう付け用冶具１０を解離する際、ろう付け用冶具１０を切欠き部５Ａの三角形状の開放されている一辺側に抜き取ることができる。このため、ろう付け用冶具１０のコア部４からの解離を容易化することができる。
【００６７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、略水平に寝かされたコア部４の下面を直接ろう付け用冶具１０の支持部材１２で支持するようにしている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図４に示されるように、略水平に寝かされたコア部４を構成するチューブエレメント２のチューブ部２Ｂ部分の下面を直接ろう付け用冶具１０の支持部材１２により支持し、コア部４の自重による垂れや積層ズレを防止するようにしている。
【００６８】
このように、コア部４に切欠き部５，５Ａを設けることなく、略水平方向に寝かされたコア部４の下面を直接支持部材１２により支持し、炉内に投入して加熱、ろう付けすることによっても、第１実施形態と同様、垂れや積層ズレが生じない高品質の熱交換器１を製造することができ、ろう付け時に使う炉の選択自由度を高めることができる。
なお、ここでの略水平姿勢とは、厳密な水平のみを意味するものではなく、一定角度傾斜しているものを含むことは上述の通りである。
【００６９】
また、上記支持部材１２は、例えば、図５（Ａ）に示されるように、その断面形状を三角形状１２Ａとし、鋭角をなす頂点でコア部４に下面を支持するようにしてもよい。
このように、支持部材１２の断面を三角形状１２Ａとし、その鋭角をなす頂点でコア部４の下面を支持しながら加熱、ろう付けすることにより、コア部４の下面を支持している支持部材１２に対し、ノコロックろう付け法で使用するフラックスを堆積し難くすることができる。従って、ろう付け用冶具１０を再使用し易くすることができるとともに、ろう付け品質を向上することができる。
【００７０】
さらに、上記の如く略水平方向に寝かされているコア部４の下面を直接支持部材１２により支持し、加熱、ろう付けする場合、コア部４の下面を所定の間隔を隔てた少なくとも２箇所以上で支持して加熱、ろう付けすることが望ましい。これによって、コア部４の自重を２箇所以上の支持部材１２で分散して支持することができ、このため、コア部４の下面に圧痕が付かないようにし、ろう付け品質を高めることができる。
【００７１】
また、上記した少なくとも２箇所以上の支持箇所を、チューブエレメント２の両端に設けられているタンク部２Ａとすることができる。このように、支持部材１２により支持する２箇所以上の支持箇所をチューブエレメント２の両端に設けられているタンク部２Ａとすることによって、チューブエレメント２と支持部材１２との接触面積を、フィン３が介装されているチューブ部２Ｂの下面を支持する場合に比べて可及的に少なくすることができる。このため、チューブエレメント２と支持部材１２とがろう付け時に互いに溶着し難くすることができる。
【００７２】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第３実施形態に対して、支持部材１２の断面形状が異なっている。その他の点については、第１ないし第３実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、略水平方向に寝かされたコア部４の下面を支持する支持部材１２の断面形状を、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、鋭角な頂点を有している三角形状１２Ａ、四角形以上の多角形状１２Ｂ、または星型形状１２Ｃとしている。
【００７３】
上記のように、コア部４の下面を支持する支持部材１２の断面形状が、鋭角を有する三角形状１２Ａ、四角形以上の多角形状１２Ｂ、星型形状１２Ｃとされることにより、支持部材１２に対してろう付け時に使用されるフラックスを堆積し難くすることができ、もしフラックスが堆積したとしても、それを回転させながら使用することにより、コア部４に対して支持部材１２が溶着し難くすることができる。従って、製品品質およびろう付け品質を高めることができる。
【００７４】
また、コア部４の下面を支持する支持部材１２は、炉内での加熱、ろう付け時にコア部４に対して溶着しないようにする必要がある。このため、支持部材１２をコア部４に対して溶着し難い材料またはそのような材料のコーティングを施した部材により構成することが望ましく、例えば、支持部材１２自体をコア部４に対して溶着し難いジルコニア（ＺｒＯ２）で構成することができる。また、支持部材１２をステンレス（ＳＵＳ）製とし、その表面に、ボロンナイトライド（ＢＮ）、チタンアルミナイトライド（ＴｉＡｌＮ）、クロムナイトライド（ＣｒＮ）等の窒化物をコーティングした構成としてもよい。
【００７５】
上記のように、支持部材１２をコア部４に対して溶着し難い材料またはそのような材料をコーティングした部材で構成することにより、ろう付け時におけるコア部４と冶具１０側の支持部材１２との溶着を可及的に低減することができる。従って、ろう付け終了後の冶具１０の解離を容易化することができるとともに、製品品質およびろう付け品質を向上することができる。
【００７６】
特に、支持部材１２をジルコニア（ＺｒＯ２）で構成することにより、支持部材１２自体をコア部４に対して溶着し難くすることができる。ジルコニア（ＺｒＯ２）はジルコニウムの酸化物であり、融点が２７００℃と高く、耐熱性セラミックス材料として知られている。これを支持部材１２とすることにより、アルミ合金製ブレージングシートで成形されたチューブエレメント２とフィン３とで構成されているコア部４をフラックスの使用下でろう付けする際、その溶着を防止することができる。
【００７７】
また、ＳＵＳ製の支持部材１２の表面に、ボロンナイトライド（ＢＮ）、チタンアルミナイトライド（ＴｉＡｌＮ）、クロムナイトライド（ＣｒＮ）等の窒化物をコーティングした構成とすることにより、支持部材１２をコア部４に対して溶着し難くすることができる。これらの窒化物はいずれも耐熱、耐摩耗性の高性能コーティング材であり、各種金属に対して潤滑性、耐熱離型性を有することが知られている。このような窒化物をコーティングした支持部材１２を用いることにより、アルミ合金製ブレージングシートで成形されたチューブエレメント２とフィン３とで構成されているコア部４をフラックスの使用下でろう付けする際、その溶着を防止することができる。
【００７８】
このように、支持部材１２をコア部４に対して溶着し難い材料またはそのような材料をコーティングした部材で構成することにより、ろう付け終了後において、ろう付け用冶具１０の解離を容易化することができるとともに、熱交換器１の品質およびろう付け品質を向上することができる。
【００７９】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記熱交換器１としては、車両用空調装置のエバポレータ、コンデンサ、ヒータコアの他、ラジエータにも広く適用することができる。また、ろう付け用冶具１０は、加熱時の熱膨張により積層ズレや垂れが生じないように構成されていることはもちろんである。さらに、コア部４の下面を支持してろう付けした場合、圧痕が残る可能性があるが、それを品質チェックに利用してもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  熱交換器
２  チューブエレメント
２Ａ  タンク部
２Ｂ  チューブ部
３  フィン
４  コア部
５，５Ａ  切欠き部
１０  ろう付け用冶具
１１  両端固定部
１２  支持部材
１２Ａ  三角形状
１２Ｂ  多角形状
１２Ｃ  星型形状
【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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