(57)【要約】【課題】伝熱プレート１２を積層することからなる熱交換器の製造方法において、コア部１１の変形を防ぐことができ、各部材のろう付け性を向上させることができる熱交換器の製造方法を提供する。【解決手段】積層した複数の構成部材１２、２１〜２３を、その積層方向において縮小する方向に加圧ばね１０５を用いて加圧するとともに、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けするようにしている。  これらにより、構成部材１２、２１〜２３の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、伝熱プレート１２の板厚を、例えば０．２５ｍｍ以下と薄くすることも可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の構成部材（１２、２１〜２３）を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した前記複数の構成部材（１２、２１〜２３）を、その積層方向において縮小する方向にばね手段（１０５）を用いて加圧しながらろう付けを行うことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
複数の構成部材（１２、２１〜２３）を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した前記複数の構成部材（１２、２１〜２３）を、その積層方向において傾斜させた姿勢で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３】
複数の構成部材（１２、２１〜２３）を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した前記複数の構成部材（１２、２１〜２３）を、その積層方向において縮小する方向にばね手段（１０５）を用いて加圧するとともに、その積層方向において傾斜させた姿勢で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４】
熱交換器（１０）の前記積層方向の伸縮によって摩擦が生じる面は、低摩擦部材（１０３）にて支持していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項５】
水平状態を０度として前記傾斜の角度を１２度以上７７度以下としたことを特徴とする請求項２または請求項４に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項６】
水平状態を０度として前記傾斜の角度を７７度以下としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項７】
積層して傾斜させた前記複数の構成部材（１２、２１〜２３）の積層方向上側端面に、重量付加物（１０６）を載せたことを特徴とする請求項２ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項８】
前記重量付加物（１０６）の重量は２．５Ｋｇ以下としたことを特徴とする請求項７に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】
積層して傾斜させる前記複数の構成部材（１２、２１〜２３）のうち、流通流体流出入用の接続部材（２３）を前記積層方向上側としてろう付けすることを特徴とする請求項２ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
積層して傾斜させる前記複数の構成部材（１２、２１〜２３）のうち、流通流体流出入用の接続部材（２３）を前記積層方向下側としてろう付けすることを特徴とする請求項２ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１１】
ろう付け治具（１００）として構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の構成部材を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する積層型の熱交換器（コンデンサ、エバポレータ、ヒータ、ラジエータなど）の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルの冷媒蒸発器などの熱交換器を製造する場合、アルミニウムの板材を材料としてある形状に部品加工し、その加工された複数の構成部材を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造することが一般に行われている。このように製造する熱交換器の一例として、下記特許文献１などで開示されているような、通称フィンレスタイプと呼ばれる熱交換器がある。
【０００３】
これは、コルゲートフィンなどの熱交換用のフィンを必要とせず、冷媒通路を構成する伝熱プレートだけで必要伝熱性能を確保できる熱交換器であり、伝熱プレートだけを積層することで製造されている。また、下記特許文献２には、熱交換器を構成するフィンを組み付け、フラックスを供給し、ろう付けすることにより熱交換器を製造する方法において、前記フラックスでフィンの面が濡れるように、フラックスをフィン面に対して斜めに供給する熱交換器の製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２８７５８０号公報
【特許文献２】特開平８−５７６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６は、従来のろう付け時の姿勢を示す熱交換器１０の斜視図である。この図に示すように、従来の熱交換器の製造方法では、伝熱プレートを積層した後、その積層方向を天地（鉛直）方向とした姿勢に図示しない治具で固定して一体ろう付けを行っている。この、積層方向を鉛直方向とするのは、伝熱プレートの積層方向に適度な力を付加するためである。
【０００５】
これは、ろう付け時に加熱・冷却の過程を踏むが、加熱時には部材の膨張によって伸びが生じ、冷却時にはこの膨張していた分の縮みと、ろう材が失われることによる縮みとが発生し、結果熱交換器のコア部からろう材が無くなった分だけ縮むこととなる。このコア部の伸縮の際に積層方向に力を加えていないと、冷却時に各伝熱プレートが隣の伝熱プレートと離れてしまい、うまくろう付けできないこととなる。
【０００６】
そこで、プレートの積層方向と伸縮方向とを一致させ、コア部の自重を利用して、このコア部の伸縮が行われる際に伝熱プレート間の隙間ができないようにしている。しかしながら、熱交換器の軽量化、コストダウンの目的のもと、伝熱プレートの薄肉化を図るにつれ、伝熱プレートの強度が落ちるため、下側に配置される伝熱プレートは上側から自重で押されて変形し易く、ろう付け不良が多発するという問題点がある。
【０００７】
制約条件として、芯材層とろう材層を材料的に接合する際の適切なろう材層の厚さは決まっているため、薄肉化するにつれてろう材層の占める割合は大きくなる。よって性能面やコスト面からｔ＝０．２５ｍｍ以下まで薄板化を図っている現状では、ろう引け量は従来よりも大きくなり、ろう付け後のコア伸縮への対応は大きな課題となっている。
【０００８】
また、鉛直置きではコア部の姿勢を保つために四方から押さえる必要があり、ろう付け治具が巨大化するという欠点もある。治具が巨大化すると、その分熱容量も増加するため、コア部の昇温が遅くなってしまい、エネルギー消費の観点からもマイナス要素となっている。
【０００９】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、伝熱プレートを積層することからなる熱交換器の製造方法において、コア部の変形を防ぐことができ、各部材のろう付け性を向上させることができる熱交換器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１１に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、複数の構成部材（１２、２１〜２３）を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した複数の構成部材（１２、２１〜２３）を、その積層方向において縮小する方向にばね手段（１０５）を用いて加圧しながらろう付けを行うことを特徴としている。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、積層した複数の構成部材（１２、２１〜２３）に掛かる加圧力が調整可能となるので、構成部材（１２、２１〜２３）の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、構成部材（１２）の板厚を、例えば０．２５ｍｍ以下と薄くすることも可能となる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、複数の構成部材（１２、２１〜２３）を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した複数の構成部材（１２、２１〜２３）を、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けすることを特徴としている。
【００１３】
この請求項２に記載の発明によれば、焼付け姿勢を斜めとすることで自重によって掛かる加重を調整しようというものである。これにより、構成部材（１２、２１〜２３）の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、構成部材（１２）の板厚を、例えば０．２５ｍｍ以下と薄くすることも可能となる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明では、複数の構成部材（１２、２１〜２３）を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した複数の構成部材（１２、２１〜２３）を、その積層方向において縮小する方向にばね手段（１０５）を用いて加圧するとともに、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けすることを特徴としている。
【００１５】
この請求項３に記載の発明によれば、積層した複数の構成部材（１２、２１〜２３）に掛かる加圧力が調整可能となるうえ、焼付け姿勢を斜めとすることで自重による加重が掛かるので、構成部材（１２、２１〜２３）の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、構成部材（１２）の板厚を、例えば０．２５ｍｍ以下と薄くすることも可能となる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法において、熱交換器（１０）の積層方向の伸縮によって摩擦が生じる面は、低摩擦部材（１０３）にて支持していることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、低摩擦部材（１０３）にて熱交換器（１０）の摩擦面を支持することにより、ろう付け時の熱交換器（１０）の伸縮に対して各構成部材（１２、２１〜２３）が積層方向に自由に移動できるようになり、ろう付け不良が生じるのを防ぐことができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明では、請求項２または請求項４に記載の熱交換器の製造方法において、水平状態を０度として傾斜の角度を１２度以上７７度以下としたことを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、傾斜置きにてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明では、請求項３または請求項４に記載の熱交換器の製造方法において、水平状態を０度として傾斜の角度を７７度以下としたことを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、傾斜置きとばね手段（１０５）での加圧とを用いてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明では、請求項２ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法において、積層して傾斜させた複数の構成部材（１２、２１〜２３）の積層方向上側端面に、重量付加物（１０６）を載せたことを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、積層した複数の構成部材（１２、２１〜２３）の積層方向に安定した荷重を掛けられるうえ、その荷重を調整することができことより、安定したろう付け状態とすることができる。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の熱交換器の製造方法において、重量付加物（１０６）の重量は２．５Ｋｇ以下としたことを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、治具の熱容量と積層方向の縮み量とを所定条件内に収めることができる。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明では、請求項２ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法において、積層して傾斜させる複数の構成部材（１２、２１〜２３）のうち、流通流体流出入用の接続部材（２３）を積層方向上側としてろう付けすることを特徴としている。この請求項９に記載の発明によれば、接続部材（２３）が自重によって所定の位置に収まり易い。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項２ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法において、積層して傾斜させる複数の構成部材（１２、２１〜２３）のうち、流通流体流出入用の接続部材（２３）を積層方向下側としてろう付けすることを特徴としている。この請求項１０に記載の発明によれば、接続部材（２３）の自重による偏加重が無くなることより構成部材（１２、２１〜２３）のろう付けが均等となる。
【００２３】
また、請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法において、ろう付け治具として構成したことを特徴としている。この請求項１１に記載の発明によれば、加圧や傾斜させての姿勢保持が容易となり、生産性を向上させることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態として、積層型熱交換器の代表例であるフィンレスエバポレータ（冷媒蒸発器。以下、熱交換器と称す。）の製造に本発明の製造方法を適用した例を、添付した図１〜図５を用いて詳細に説明する。まず図１は、本発明の製造方法を適用する熱交換器１０の構造の一例を示す分解斜視図である。
【００２５】
熱交換器１０は、空調用空気の流れ方向Ａと、伝熱プレート部での冷媒流れ方向Ｂ（図１に示す上下方向）とが略直交する直交流熱交換器として構成されている。この熱交換器１０は、外部流体としての空調用空気と内部流体としての冷媒との熱交換を行うコア部１１を、多数枚の伝熱プレート（本発明で言う構成部材）１２ａ、１２ｂを積層するだけで構成している。
【００２６】
本実施形態においては、図１に示す第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂとの組み合わせにより、コア部１１を構成している。そして、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂは、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなるもので、板厚ｔ＝０．１〜０．４ｍｍ程度の薄板をプレス成形したものである。
【００２７】
この伝熱プレート１２ａ、１２ｂは、概略長方形の平面形状を有し、その外形寸法はいずれも同一であり、長辺方向の長さは例えば、２５５ｍｍで、短辺方向の幅は例えば、３８ｍｍである。伝熱プレート１２ａ、１２ｂの打ち出し形状は基本的には同一形状でよいが、その具体的な形状は、冷媒通路成立、熱交換器の組立性、ろう付け性、凝縮水の排水性などの理由から異なっている。
【００２８】
第１伝熱プレート１２ａは、平坦な基板部１３から紙面表側へ突出部（流通路用リブ）１４を打ち出し成形している。一方、第２伝熱プレート１２ｂは、平坦な基板部１３から紙面裏側へ突出部（流通路用リブ）１４を打ち出し成形している。この突出部１４は、冷凍サイクルの図示しない膨張弁などの減圧手段を通過した後の低圧側冷媒が流れる冷媒通路（内部流体通路）１９、２０を構成するものであり、伝熱プレート１２の長手方向（換言すると空気流れ方向Ａと略直交方向）に連続して平行に延びる形状である。
【００２９】
また、突出部１４の断面形状は略台形状である。また、突出部１４の打ち出し数は、第１および第２伝熱プレート１２ａ、１２ｂともに５本であり、これらの突出部１４はいずれも同一の打ち出し高さ（以下、突出部高さと呼ぶ。）となっている。そして、これらの突出部１４は、第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂとにおいて、打ち出し位置が空気流れ方向Ａにずらされているから、第１伝熱プレート１２ａと第２伝熱プレート１２ｂとを互いの突出部１４が外側に向くように向かい合わせて、互いの基板部１３同志を当接すると、第１伝熱プレート１２ａの突出部１４の中間に、第２伝熱プレート１２ｂの突出部１４が位置する。
【００３０】
そして、２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂとの基板部１３同志を当接させて接合すると、一方の伝熱プレートの各突出部１４内面側は相手側の伝熱プレートの基板部１３により密封されるので、各突出部１４の内面側と相手側の伝熱プレートの基板部１３との間に冷媒通路１９、２０を形成することができる。すなわち、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの幅方向（空気流れ方向Ａ）において、中央部より風上側に位置する突出部１４の内側には、風上側の冷媒通路２０を５本形成し、中央部より風下側に位置する突出部１４の内側には、風下側の冷媒通路１９を５本形成する。
【００３１】
一方、伝熱プレート１２ａ、１２ｂのうち、空気流れ方向Ａと直交する縦方向（伝熱プレート長手方向）Ｂの両端部に、それぞれ伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）に分割されたタンク部１５〜１８が２個づつ形成してある。このタンク部１５〜１８は各伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおいて、突出部１４と同一方向に打ち出されて略円柱形状に形成されている。
【００３２】
また、タンク部１５〜１８の断面形状は略台形状である。そして、これらのタンク部１５〜１８の打ち出し高さ（以下、タンク部高さと呼ぶ。）は、突出部高さと異なる高さに形成されている。より具体的に本実施形態では、タンク部高さを突出部高さよりも高くなるように形成している。
【００３３】
そして、タンク部１５〜１８を突出部１４と同一方向に打ち出すとともに、突出部１４の長手方向の両端部において、打ち出しによる凹形状がタンク部１５〜１８の打ち出し凹形状に連続するようにしてある。このため、風上側の冷媒通路２０の両端部は風上側のタンク部１７、１８に連通し、風下側の冷媒通路１９の両端部は風下側のタンク部１５、１６に連通している。
【００３４】
なお、本実施形態ではタンク部１５〜１８形状を略長円形に形成しているが、略Ｄ字状に形成しても良いし、略円形状に形成しても良い。また、各タンク部１５〜１８の中央部には連通孔１５ａ〜１８ａが開口している。この連通孔１５ａ〜１８ａにより図１に示す左右方向（伝熱プレート積層方向）において、隣接する伝熱プレート相互間でタンク部１５〜１８同志の流路を連通させる。
【００３５】
すなわち、隣接する各タンク部１５〜１８の打ち出し頂部であるタンク突出端面は互いに当接して接合されることにより、連通穴１５ａ〜１８ａ相互の連通が成される。また、第１、第２伝熱プレート１２ａ、１２ｂのいずれにおいても、風上側のタンク部１７、１８に比べて風下側のタンク部１５、１６の高さを所定寸法だけ小さくしている。これは、コア部１１において風上側の領域に比べて風下側の領域における通風面積を拡大するためである。
【００３６】
また、図１に示すように、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの各突出部１４の側面部から伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）へ拡大する小突起（位置決め用の当接リブ）１４ａを形成している。この小突起１４ａは、各突出部１４の長手方向において同一位置にて多数個設けている。
【００３７】
そして、第１伝熱プレート１２ａの各突出部１４における多数個の小突起１４ａは、伝熱プレート幅方向に対して、第２伝熱プレート１２ｂの小突起１４ａと逆方向に拡大するように形成されている。そして、これらの小突起１４ａの打ち出し高さ（以下、小突起高さと呼ぶ）は、タンク部高さと同じ高さになるように形成されている。すなわち、小突起高さもタンク部高さと同様に、突出部高さより高く形成されている。
【００３８】
以上の構成により、積層方向に隣接するタンク部１５〜１８の打ち出し頂部である突出端面同士を当接させるとともに、積層方向に隣接する小突起１４ａの打ち出し頂部である小突起突出端面同志を当接させている。これにより、伝熱プレート１２ａ、１２ｂを積層方向に位置決めするとともに、この小突起１４ａ同志の小突起突出端面と、タンク部１５〜１８のタンク突出端面とに伝熱プレート積層方向の押圧力が作用した状態で、伝熱プレート１２ａ、１２ｂ相互を接合することができる。
【００３９】
これに反し、小突起１４ａを形成しない場合は、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの長手方向において、両端のタンク部１５〜１８のタンク突出端面が当接するのみで、長手方向の中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）では小突起突出端面による当接部の全然ない状態が連続することになる。しかし、本実施形態によると、小突起１４ａの形成により、長手方向の中間部位でも小突起１４ａ同志の当接部を形成できる。
【００４０】
これにより、伝熱プレート１２ａ、１２ｂのうち、長手方向両端のタンク部１５〜１８を除く中間部位（冷媒通路１９、２０の形成部位）でも、上記押圧力を作用させて伝熱プレート１２の基板部１３同志を全面的に確実に当接させて、この基板部１３同志の当接面を良好にろう付けすることができる。よって、ろう付け不良による冷媒通路１９、２０からの冷媒洩れを防止できる。
【００４１】
ところで、各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの幅方向（空気流れ方向Ａ）において、複数の突出部１４は互いに隣接する各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの突出部１４と形成位置がずれており、これにより、隣接する各伝熱プレート１２ａ、１２ｂの基板部１３により形成される凹面部に、各突出部１４を位置させることができる。
【００４２】
その結果、各突出部１４の凸面側の頂部である突出端面と隣接する他の伝熱プレート１２ａ、１２ｂの基板部１３の凹面部との間に必ず隙間が形成される。この隙間により、伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）の全長にわたって波状に蛇行した空気通路（外部流体通路）が連続して形成される。従って、矢印Ａ方向に送風される空調空気は、上記空気通路を波状に蛇行しながら２枚の伝熱プレート１２ａ、１２ｂの間を通り抜けることができる。
【００４３】
ところで、空気通路の流路幅を決定する伝熱プレート１２ａ、１２ｂの積層ピッチＰ（図１参照）は、突出部高さに関わらず、タンク部高さおよび小突起高さにより決定される。従って、熱交換器１０の外形寸法を同一とした場合においては、タンク部高さおよび小突起高さを変えることにより、積層ピッチＰを変えることができる。
【００４４】
例えば、タンク部高さおよび小突起高さを低くすると積層ピッチＰが小さくなり、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの枚数が増加して伝熱面積が大きくなるとともに、空気の流速が速くなり、熱伝達率が高くなる。その背反として、空気流れの流路幅が小さくなり、空気の通風抵抗が大きくなる。
【００４５】
次に、コア部１１に対する冷媒の入出を行う部分について説明する。図１に示すように、伝熱プレート積層方向の両端側には、伝熱プレート１２ａ、１２ｂと同一の大きさを持ったエンドプレート（本発明で言う構成部材）、２２が配設されている。このエンドプレート２１、２２はいずれも伝熱プレート１２ａ、１２ｂの突出部１４およびタンク部１５〜１８の凸面側に当接して伝熱プレート１２ａ、１２ｂと接合される平坦な板形状となっている。
【００４６】
図１の左側のエンドプレート２１には、その下端部近傍位置に図示しない冷媒入口孔および冷媒出口孔が開けられ、この冷媒入口孔は伝熱プレート１２ａ下端部の風下側タンク部１６の連通穴１６ａと連通し、また、冷媒出口穴は伝熱プレート１２ａ下端部の風上側タンク部１８の連通穴１８ａと連通する。
【００４７】
また、エンドプレート２１の冷媒入口孔および冷媒出口孔には冷媒入口凸部２３ａと冷媒出口凸部２３ｂが形成された接続ブロック（本発明で言う構成部材、接続部材）２３が接合される。なお、この接続部材は、ブロックでなくとも良く、例えば、エンドプレート２１の冷媒入口孔および冷媒出口孔に接合される接続パイプなどであっても良い。
【００４８】
一方のエンドプレート２１は、接続ブロック２３との接合のために、伝熱プレート１２ａ、１２ｂと同様にＡ３０００系のアルミニウム芯材の両面にＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなる。他方のエンドプレート２２は、Ａ３０００系のアルミニウム芯材の片面（伝熱プレート１２ｂと接合される側の面）のみにＡ４０００系のアルミニウムろう材をクラッドした片面クラッド材からなる。
【００４９】
また、両エンドプレート２１、２２は、伝熱プレート１２に比べて板厚ｔを厚く（例えば、板厚ｔ＝１．０ｍｍ程度）して強度向上を図っている。後述する本発明の製造方法で、コア部１１の積層方向両端に加重を加えることからも、伝熱プレート１２に比べて板厚ｔを厚くして剛性を持たせ、加重が均一に掛かるようにすることが望ましい。上記接続ブロック２３の冷媒入口凸部２３ａには、図示しない膨張弁などの減圧手段で減圧された気液２相冷媒が流入し、冷媒出口凸部２３ｂは図示しない圧縮機吸入側に接続され、熱交換器１０で蒸発したガス冷媒を圧縮機吸入側に導くものである。
【００５０】
各伝熱プレート１２ａ、１２ｂにおいて、風下側の冷媒通路１９は、冷媒入口凸部２３ａからの冷媒が流入するため、蒸発器全体の冷媒通路の中で、入口側冷媒通路を構成し、風上側の冷媒通路２０は、風下側（入口側）の冷媒通路１９を通過した冷媒が流入し、冷媒出口凸部２３ｂへと冷媒を流出させるため、出口側冷媒通路を構成することになる。なお、熱交換器１０内の冷媒通路構成は、本発明の製造方法とは関係しないため、詳細な説明は省略する。
【００５１】
本実施形態では図１に示す各構成部品を相互に当接した状態に積層して、その積層状態（組立状態）を後述の治具により保持してろう付け加熱炉内に搬入し、組立体をろう材の融点まで加熱することにより組立体を一体ろう付けする。これにより、熱交換器１０の組立を完了することができる。なお、この治具で保持状態での一体ろう付けが本発明の要部であるため、詳細は後述する。
【００５２】
次に、本実施形態の熱交換器１０の作用を説明すると、熱交換器１０は図示しない空調ユニットケース内に図１の上下方向を上下にして収容され、図示しない送風機の作動により矢印Ａ方向に空気が送風される。そして、冷凍サイクルの圧縮機が作動すると、図示しない膨張弁により減圧された低圧側の気液２相冷媒が構成された冷媒通路に従って流れる。
【００５３】
一方、コア部１１の伝熱プレート１２ａ、１２ｂの外面側に凸状に突出している突出部１４と基板部１３の間に形成される隙間により、伝熱プレート幅方向（空気流れ方向Ａ）の全長にわたって波状に蛇行した空気通路が連続して形成されている。その結果、矢印Ａ方向に送風される空調空気は、上記空気通路を波状に蛇行しながら２枚の伝熱プレート１２ａと１２ｂの間を通り抜けることができ、この空気の流れから冷媒は蒸発潜熱を吸熱して蒸発するので、空調空気は冷却されて冷風となる。
【００５４】
この際、空調空気の流れ方向Ａに対して、風下側に入口側冷媒通路１９を、また、風上側に出口側冷媒通路２０を配置することにより、空気流れに対する冷媒出入口が対向流の関係となる。さらに、空気側においては、空気流れ方向Ａが、伝熱プレート１２ａ、１２ｂの突出部１４の長手方向（冷媒通路１９、２０での冷媒流れ方向Ｂ）に対して直交する方向になっており、突出部１４が空気流れと直交状に突出する凸面（伝熱面）を形成しているので、空気はこの直交状に延びる突出部１４の凸面形状により直進を妨げられる。
【００５５】
このため、空気流は伝熱プレート１２ａ、１２ｂ間の隙間を波状に蛇行した流れを形成して、その流れを乱すので、空気流が乱流状態となり、空気側の熱伝達率を飛躍的に向上することができる。次に、本発明の要部であるろう付け時の熱交換器１０の保持状態、およびそのためのろう付け治具の構成について説明する。
【００５６】
図２は、積層状態の熱交換器１０と、本発明の製造方法を適用したろう付け治具１００とを示す斜視図であり、図３は、熱交換器１０をろう付け治具１００にセットした状態を示す斜視図である。ろう付け治具１００は、コア受け部１０１、加圧受け部１０２、低摩擦部材部１０３、傾斜足部１０４、加圧ばね１０５、重量付加物１０６などから成っている。
【００５７】
コア受け部１０１は、熱交換器１０の積層方向の一端側で、傾斜時の下端側、加圧ばね１０５で加圧時の反加圧側を受ける板部材である。なお、コア受け部１０１の長手方向の一端には、熱交換器１０をセットした時に接続ブロック２３部分を受けるためのブロック受け部１０１ａが形成されている。
【００５８】
加圧受け部１０２は、加圧ばね１０５での加圧の反力を受ける板部材である。そして、これらコア受け部１０１と加圧受け部１０２とは、低摩擦部材部１０３にて対向するように連結されている。なお、低摩擦部材部１０３は、熱交換器１０を傾斜させてろう付けする際に熱交換器１０のコア面（実際にはタンク部側面）を受けるとともに、積層方向の伸縮によって摩擦が生じる受け面を移動自在に支持する部分であり、カーボンなどの低摩擦部材１０３にて構成している。なお、形状に制約はないが、本実施形態では接触面積の少ない丸棒としている。
【００５９】
傾斜足部１０４は、コア受け部１０１、およびそれと直交する低摩擦部材部１０３を所定の傾斜角度θで傾斜させて支持する部分である。傾斜置き姿勢の利点は、重力がコア積層方向に掛かる方向と、コア積層方向と垂直な方向とに分解できる点にあり、これによりコア部１１が適度に締め付けられた状態でろう付けが行えるようになる。
【００６０】
また、従来の下側に配置される伝熱プレート１２ほど自重によって変形し易いという問題は、傾斜角度θを適度なものとすれば解決される。そのうえ、積層方向に適度な締め付け力（締め付け加重）が得られれば、加熱冷却過程で起こるコア部１１の伸縮時にも各伝熱プレート１２がその隣の伝熱プレート１２と離れることは無くなり、ろう付け品質を向上させることができる。
【００６１】
加圧ばね１０５は、熱交換器１０に所定の加重を加えるばね手段である。プレート積層方向の端部に加圧ばね１０５を配置すれば、締め付け力を精度良く調整することが可能となる。これは、常に一定荷重が掛かる重し１０６などと違い、加圧ばね１０５はそのときの長さに応じて加圧力が変化するため、加熱時でコア部１１が伸びた際には大きく加圧ばね１０５が縮むため、コア部１１に大きな力が掛かり、冷却時でコア部１１が縮んだ際には掛かる力が小さくなるという利点がある。
【００６２】
また、ろう付け後の狙い寸法となるまで加圧ばね１０５による加圧押さえをコア積層方向に効かせると、伝熱プレート１２間に隙間が生じるような不良を確実に防止できる。なお、コアに掛かる力は平面に均一に掛かることが望ましいため、加圧ばね１０５は図２、図３に示すように複数箇所（本実施形態では３箇所）配置するのが良い。また、本実施形態ではコイルばねを用いているが、これに限るものではない。
【００６３】
なお、本実施形態では傾斜置きとしたうえ、加圧ばね１０５を設けて加圧しているが、傾斜置きだけ、もしくは加圧ばね１０５での加圧だけとして構成しても良い。傾斜置きだけとする場合の傾斜角度θは、水平状態を０度として１２度以上７７度以下とすると良い。これは、製品の公差によってコアサイズの縮み量は限定されるが、傾斜角度θを１２度〜７７度とすることでコアの縮み量が公差条件内に収まるためである。
【００６４】
図４は、傾斜角度θとコア部１１の縮み量との関係を表すグラフである。ろう付け後のコアの縮み量は、ろう材層分、フラックス層分、伝熱プレート変形分に分けられ、このうち（ろう材層×５０%）＋（フラックス層）分はろう付け前寸法から確実に縮めなくてはならない寸法となる。これより、最小縮み量は、（ろう材層×５０%）＋（フラックス層）＝ろう付け前寸法−ろう付け後狙い寸法＝９．８ｍｍとなる（プレート枚数：１８６枚にて）。
【００６５】
また、最大縮み量は、従来からエバポレータに許された公差幅６ｍｍより、９．８ｍｍ＋６ｍｍ＝１５．８ｍｍとなる。なお、公差幅６ｍｍの根拠は、風漏れ防止のためにエバポレータの両脇に貼付されるシールパッキン（厚さ６ｍｍ）の圧縮代を５０％以上確保する条件から、ｔ６×０．５×２（両端）=６ｍｍとなる。
【００６６】
次に傾斜角度θについて説明する。水平状態から傾斜角度θを増やすにつれ、プレート積層方向に掛かる力が発生し、その力が静止摩擦力を超えた時点でプレートは積層方向に滑り出す。加圧ばね１０５を設けずに傾斜置きだけとした場合、傾斜角度θが１２度未満の範囲では自重＜静止摩擦力となって低摩擦部材１０３の上で伝熱プレート１２が下方へ滑る状態とはならず、必要なコアの締め付け力が確保できないため１２度以上の傾斜が必要となる（低摩擦部材１０３での摩擦係数は、静摩擦係数で０．２、動摩擦係数で０．１の条件にて）。
【００６７】
なお、この滑りが発生してプレート積層方向に自重が掛かっている状態であれば、先の最小縮み量９．８ｍｍ以上は確保できることとなる。但し、１２度未満の傾斜角度範囲であっても加圧ばね１０５を設けて、ばねの加圧力＋コアの自重＞静止摩擦力とすれば、良好なろう付けが行えることとなる。
【００６８】
次は傾斜角度θの上限について説明する。図４に示されるように、傾斜角度θを増してプレート積層方向に掛かる力が増す程、伝熱プレート１２は潰される方向に塑性変形を起こして縮み量が大きくなり、ろう付け後のコア幅は小さくなる。図４のグラフより、先の最大縮み量１５．８ｍｍ以下とするためには傾斜角度θは７７度以下となり、これが傾斜角度θの上限となる。ちなみに、従来技術の垂直置き（θ＝９０度）では、コアの縮み量が大きくなり過ぎて適切ではないことが分かる。
【００６９】
重量付加物１０６は、プレートの積層方向に一定荷重を安定的に掛けるための重しであり、プレートの積層方向に掛かる荷重を調整することができる。図５は、傾斜角度θと重量付加物１０６の最大重量との関係を表すグラフである。コアの最大縮み量（１５．８ｍｍ）を考慮しつつ各々の傾斜角度θに対する負荷重量の上限は、
重量ｍａｘ．＝７１９０９８θ−１．６７８１
の関数式に従い、図５のように与えられる。
【００７０】
また、重量負荷物１０６を０．５Ｋｇとした場合、熱交換器１０を除いた治具類の総熱容量は４６５ｃａｌ（治具類の材質：ＳＵＳ３０４にて）であり、４６５ｃａｌはろう付けに要する時間を考慮すると上限となる。傾斜置きの治具を用いないとすると、その分重量付加物１０６の熱容量を増すことができ、その場合の重さは２．５Ｋｇとなり、これが付加重量の上限である。よって重量負荷物１０６の重量は最大でも２．５Ｋｇ以下としている。
【００７１】
なお、図２で重量負荷物１０６は加圧ばね１０５に吊られているように示されているが、接続された関係ではない。以上、上記した傾斜置きのろう付け治具１００を用いて、本実施形態のような積層型の熱交換器１０のろう付けを行うことにより、ろう付け性を向上させ、高品質の熱交換器１０を生産することが可能となる。特に傾斜置きする場合には専用治具にて姿勢保持するのが良い。この製造方法ならば傾斜姿勢を保持し易いうえに、コア受け部１０１の端部にストッパーを付けることでプレート積層方向での横ずれも防止することができる。
【００７２】
次に、本実施形態での特徴と、その効果についてまとめる。まず、積層した複数の構成部材１２、２１〜２３を、その積層方向において縮小する方向に加圧ばね１０５を用いて加圧しながらろう付けを行うようにしている。これによれば、積層した複数の構成部材１２、２１〜２３に掛かる加圧力が調整可能となる。または、積層した複数の構成部材１２、２１〜２３を、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けするようにしている。これは、焼付け姿勢を斜めとすることで自重によって掛かる加重を調整しようというものである。
【００７３】
または、積層した複数の構成部材１２、２１〜２３を、その積層方向において縮小する方向に加圧ばね１０５を用いて加圧するとともに、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けするようにしている。これらにより、構成部材１２、２１〜２３の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、伝熱プレート１２の板厚を、例えば０．２５ｍｍ以下と薄くすることも可能となる。
【００７４】
また、熱交換器１０の積層方向の伸縮によって摩擦が生じる面は、低摩擦部材１０３にて支持している。これによれば、低摩擦部材１０３にて熱交換器１０の摩擦面を支持することにより、ろう付け時の熱交換器１０の伸縮に対して各構成部材１２、２１〜２３が積層方向に自由に移動できるようになり、ろう付け不良が生じるのを防ぐことができる。
【００７５】
また、水平状態を０度として傾斜の角度を１２度以上７７度以下としている。これによれば、傾斜置きにてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。また、水平状態を０度として傾斜の角度を７７度以下としている。これによれば、傾斜置きと加圧ばね１０５での加圧とを用いてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。
【００７６】
また、積層して傾斜させた複数の構成部材１２、２１〜２３の積層方向上側端面に、重量付加物１０６を載せている。これによれば、積層した複数の構成部材１２、２１〜２３の積層方向に安定した荷重を掛けられるうえ、その荷重を調整することができことより、安定したろう付け状態とすることができる。また、その重量付加物１０６の重量は２．５Ｋｇ以下としている。これによれば、治具の熱容量と積層方向の縮み量とを所定条件内に収めることができる。
【００７７】
また、積層して傾斜させる複数の構成部材１２、２１〜２３のうち、流通流体流出入用の接続部材２３を積層方向下側としてろう付けするようにしている。これによれば、接続ブロックなどの接続部材２３の自重による偏加重が無くなることより構成部材１２、２１〜２３のろう付けが均等となる。また、ろう付け治具として構成している。これによれば、加圧や傾斜させての姿勢保持が容易となり、生産性を向上させることができる。
【００７８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明をフィンレスエバポレータに適用した例で説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、チューブとフィンとを積層して構成する熱交換器に本発明を適用しても良いし、エバポレータに限らずコンデンサ、ヒータ、ラジエータなどを含めた積層型の熱交換器全般に適用することができる。
【００７９】
また、図２、図３では、熱交換器１０の接続ブロック２３を傾斜の下側に配置しているが、傾斜の上側に配置して加圧受け部１０２にブロック押さえ部を形成した構成であっても良い。これによれば、接続部材２３が自重によって所定の位置に収まり易い。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の製造方法を適用する熱交換器１０の構造の一例を示す分解斜視図である。
【図２】積層状態の熱交換器１０と、本発明の製造方法を適用したろう付け治具１００とを示す斜視図である。
【図３】熱交換器１０をろう付け治具１００にセットした状態を示す斜視図である。
【図４】傾斜角度θとコア部１１の縮み量との関係を表すグラフである。
【図５】傾斜角度θと重量付加物１０６の最大重量との関係を表すグラフである。
【図６】従来のろう付け時の姿勢を示す熱交換器１０の斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…フィンレスタイプの積層型冷媒蒸発器（熱交換器）
１２…伝熱プレート（構成部材）
２１、２２…ヘッダプレート（構成部材）
２３…接続ブロック（構成部材、接続部材）
１００…ろう付け治具
１０３…カーボンロッド（低摩擦部材）
１０５…加圧ばね（ばね手段）
１０６…重し（重量付加物）
【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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