(57)【要約】【課題】  炉中でコア部がチューブの積層方向へ熱膨張した際に、結合部がチューブ及びフィンに干渉することなく、コア部の仮組み状態を良好に保持できる熱交換器のろう付け用治具の提供。【解決手段】  複数のフィン８の各間に介在されて複数積層されるチューブ７と、各チューブ７の長手方向端部に接続されて少なくともタンク２（３）の一部を成すチューブプレート５（６）とから成るコア部４を仮組みした後、このコア部４を一体的にろう付け固定する際に、該コア部４のチューブ７の積層方向両側を挟持するために用いられる熱交換器のろう付け用ろう付け用治具１２において、コア部４におけるチューブ７の積層方向両側に当接する拘束部13,14と、一端部がそれぞれ対応する拘束部13,14に結合され、他端部がチューブ７の長手方向に延設された連結部15,16と、両連結部15,16の他端部同士を結合する結合部１７を備え、ろう付け固定する際に結合部１７をコア部４のチューブ７及びフィン８と干渉しない方向に弾性変形させることとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィンの各間に介在されて複数積層されるチューブと、各チューブの長手方向端部に接続されて少なくともタンクの一部を成すチューブプレートとから成るコア部を仮組みした後、このコア部を一体的にろう付け固定する際に、該コア部のチューブの積層方向両側を挟持するために用いられる熱交換器のろう付け用治具において、
前記コア部のチューブの積層方向両側に当接する拘束部と、
一端部がそれぞれ対応する拘束部に結合され、他端部がチューブの長手方向に延設された連結部と、
前記両連結部の他端部同士を結合する結合部を備え、
前記ろう付け固定する際に結合部をコア部のチューブ及びフィンと干渉しない方向に弾性変形させることを特徴とする熱交換器のろう付け用治具。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器のろう付け用治具において、
前記結合部の断面形状はチューブの長手方向が薄い矩形であることを特徴とする熱交換器のろう付け用治具。
【請求項３】
請求項１または２記載の熱交換器のろう付け用治具において、
前記コア部のチューブの積層方向両側を、両端部がそれぞれ対応するチューブプレートに接続されたレインフォースでそれぞれ連結補強し、
前記結合部に、該結合部と前記コア部のチューブ及びフィンとの間に隙間を形成するための切欠部と、前記各レインフォースに当接する座部を設けたことを特徴とする熱交換器のろう付け用治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器のろう付け用治具において、
前記拘束部を略円柱形状に形成したことを特徴とする熱交換器のろう付け用治具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の熱交換器のろう付け用治具において、
前記結合部を、前記両拘束部側に対して近づくような湾曲した形状にしたことを特徴とする熱交換器のろう付け用治具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器のろう付け用治具において、
前記結合部を、コア部側先端が両拘束部側に近づくような傾斜した形状にしたことを特徴とする熱交換器のろう付け用治具
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器のろう付け用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のフィンの各間に介在されて複数積層されるチューブと、各チューブの長手方向端部に接続されて少なくともタンクの一部を成すチューブプレートとから成るコア部を仮組みした後、このコア部を一体的にろう付け固定する際に、該コア部のチューブの積層方向両側を挟持するために用いられる熱交換器のろう付け用治具の技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７４５８８号公報
【特許文献２】特開平０８−１９８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、図１５に示すように、ろう付け用治具におけるコア部のチューブの積層方向両側との当接部である拘束部013,014が結合部０１７の中心線上にあるため、図１６に示すように、炉中でコア部０４がチューブ０７の積層方向へ熱膨張した際に生じるモーメントＦ０１は、拘束部013,014付近を垂直面内で捻るようなモーメントＦ０２に変化して結合部０１７の中央付近を持ち上げるようなモーメントＦ０３となり、この結果、コア部０４のチューブ０７及びフィン０８が屈曲された結合部０１７（破線で図示）と干渉して亀裂・破損する虞があった。
なお、チューブの亀裂・破損はタンクを装着した後で通水試験を行うまでは判明しにくいため、コア部の製造段階で不良品が発生するとタンク等を含む周辺部材も共に廃棄することとなり、生産効率の低下に繋がる。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、炉中でコア部がチューブの積層方向へ熱膨張した際に、結合部がチューブ及びフィンに干渉することなく、コア部の仮組み状態を良好に保持できる熱交換器のろう付け用ろう付け用治具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、複数のフィンの各間に介在されて複数積層されるチューブと、各チューブの長手方向端部に接続されて少なくともタンクの一部を成すチューブプレートとから成るコア部を仮組みした後、このコア部を一体的にろう付け固定する際に、該コア部のチューブの積層方向両側を挟持するために用いられる熱交換器のろう付け用治具において、前記コア部のチューブの積層方向両側に当接する拘束部と、一端部がそれぞれ対応する拘束部に結合され、他端部がチューブの長手方向に延設された連結部と、前記両連結部の他端部同士を結合する結合部を備え、前記ろう付け固定する際に結合部をコア部のチューブ及びフィンと干渉しない方向に弾性変形させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、複数のフィンの各間に介在されて複数積層されるチューブと、各チューブの長手方向端部に接続されて少なくともタンクの一部を成すチューブプレートとから成るコア部を仮組みした後、このコア部を一体的にろう付け固定する際に、該コア部のチューブの積層方向両側を挟持するために用いられる熱交換器のろう付け用治具において、前記コア部のチューブの積層方向両側に当接する拘束部と、一端部がそれぞれ対応する拘束部に結合され、他端部がチューブの長手方向に延設された連結部と、前記両連結部の他端部同士を結合する結合部を備え、前記ろう付け固定する際に結合部をコア部のチューブ及びフィンと干渉しない方向に弾性変形させるため、炉中でコア部がチューブの積層方向へ熱膨張した際に、結合部がチューブ及びフィンに干渉することなく弾性変形して、コア部の仮組み状態を良好に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の熱交換器の正面図、図２は本実施例１のコア部の正面図、図３は同斜視図（一部のみ）、図４は図１のＳ４−Ｓ４線における断面図である。
【０００９】
図５は本実施例１のろう付け用治具の斜視図、図６は同平面図、図７は同正面図、図８は本実施例１の熱交換器とろう付け用治具の固定を説明する正面図、図９は図８のＳ９−Ｓ９線における断面図、図１０は本実施例１の作用を説明する図である。
【００１０】
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１の熱交換器１は、樹脂製のタンク2,3とアルミ製のコア部４が備えられている。
【００１１】
各タンク2,3は略器状に形成される他、タンク２には、その内部と連通し、後方へ円筒状に突出する入力ポート２ａが設けられる一方、タンク３には、その内部と連通し、後方へ円筒状に突出する出力ポート３ａが設けられている。
【００１２】
図２に示すように、コア部４は、それぞれ対応するタンク2,3が装着される一対のチューブプレート5,6と、該チューブプレート5,6の間に複数積層されたチューブ７と、隣り合うチューブ７同士間に配置された波状のフィン８と、該チューブプレート5,6の両端部同士を連結補強する一対のレインフォース9,10とから構成されている。
【００１３】
図３、４に示すように、チューブプレート5,6は略皿状に形成される他、その外周縁から突出した複数の爪部5a,6a（図２参照）によってそれぞれ対応するタンク2,3の底部がシール部材Ｓ１を介して加締め固定されている。
【００１４】
チューブ７は、偏平管状に形成される他、その端部７ａはそれぞれ対応するチューブプレート5,6に挿通し固定された状態でろう付け固定されている。
【００１５】
フィン８は、波状に形成される他、その波の頂部が隣接するチューブ７に当接した状態で共にろう付け固定されている。
また、コア部４の最外端に位置するフィン８の頂部は、それぞれ対応する対応するレインフォース9,10に当接した状態で共にろう付け固定されている。
さらに、フィン８の頂部と谷部との間には複数のルーバ８ａ（図９参照）が設けられている。
【００１６】
レインフォース9,10は、略コ字状断面の板状に形成される他、その端部１１はそれぞれ対応するチューブプレート5,6に挿通し固定された状態で共にろう付け固定されている。
【００１７】
その他、本実施例１のコア部４における各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方にはクラッド層（ブレージングシート）が設けられ、各接合部は後述するろう付けによって接合されている。
【００１８】
このように構成された熱交換器１を製造する際には、先ず、コア部４の各構成部材を仮組みした後、このコア部４に後述するろう付け用治具１２を装着した状態で図外の加熱炉で熱処理することにより、該コア部４の各構成部材の接合部をろう付け固定して一体的に形成する。
具体的には、図５〜７に示すように、本実施例１のろう付け用治具１２は、所定の間隔を置いて配置された略円柱状の拘束部13,14と、一端部がそれぞれ対応する拘束部13,14に結合され、他端部がチューブ７の長手方向に延設された板状の連結部15,16と、両連結部15,16の他端部同士を直線状に結合し、チューブ７の長手方向が薄い矩形断面を有する板状の結合部１７とから構成され、ステンレス製となっている。
【００１９】
また、結合部１７には、所定の長さＬ及び所定の深さＨで切欠された切欠部１８が形成される他、この切欠部１８の両側には水平な座部19a,19bが形成されている。
【００２０】
次に、作用を説明する。
このように構成されたろう付け用治具１２は、図８、９に示すように、両拘束部13,14をコア部４のそれぞれ対応するレインフォース9,10の側面に当接させて挟持させ、且つ、両座部19a,19bをそれぞれ対応するレインフォース9,10の底面に当接させた状態で共に加熱炉に搬送される。なお、本実施例２ではコア部４に対してろう付け用治具１２を２つ装着しているがこの限りではない。
【００２１】
この際、ろう付け用治具１２の結合部１７とコア部４のチューブ及びフィンとの間には切欠部１８によって隙間Ｈが形成され、これによって、ろう付け用治具１２のコア部４への装着時及び搬送時におけるチューブ及びフィンとの接触を防止できる。
【００２２】
また、拘束部13,14を略円柱形状に形成したため、拘束部13,14を矩形状に形成した場合に比べて、ろう付け用治具１２をコア部４へ装着する際におけるコア部４の組立精度の僅かな誤差を許容できる。
【００２３】
なお、ろう付け用治具１２の装着数、装着位置についてはコア部４のサイズ等によって適宜設定できる。
【００２４】
そして、炉中において、ろう付け用治具１２は、アルミ製のコア部４に比べて熱膨張率が低いステンレス製であるため、両拘束部13,14でコア部４のチューブ７の積層方向両側を挟持して仮組み状態を維持する。
【００２５】
この際、図１０（ａ）に示すように、コア部４がチューブ７の積層方向へ熱膨張した際に生じるモーメントＦ１は、連結部15,16を捻るようなモーメントＦ２に変化して、図１０（ｂ）に示すように、結合部１７の中央付近を両拘束部13,14側へ近づけるように屈曲させるモーメントＦ３となる。
【００２６】
即ち、図６に示すように、ろう付け用治具１２は、コア部４のチューブの積層方向両側との当接部である拘束部13,14を結ぶ直線Ｘ１が結合部１７の中心線Ｘ２からチューブ７の長手方向へ所定寸法Ｗ１だけ外れているため、上述したモーメントＦ１の大半はモーメントＦ２とモーメントＦ３に変化すると共に、これらは主に結合部１７の屈曲によって分散・吸収される。
【００２７】
従って、結合部１７の中央付近がコア部４側へ屈曲してするようなモーメントが生じないため、チューブ７及びフィン８が結合部１７に干渉して破損・亀裂する虞がなく、製品信頼性を向上できる。
【００２８】
また、本実施例１では、ろう付け用治具１２の結合部１７の切欠部１８によってチューブ７及びフィン８との間に所定の隙間Ｈが形成されるため、炉中で結合部１７が自重によりコア部４側へ熱変形した場合にもチューブ７及びフィン８に干渉する虞がない。
【００２９】
さらに、ろう付け用治具１２でレインフォース9,10を介してコア部４の各チューブ７及び各フィン８を均等に内側へ拘束でき、好適となる。
【００３０】
このように構成された熱交換器１は、ろう付け用治具１２が外された後、チューブプレート5,6にそれぞれ対応するタンク2,3が装着された状態で車両に搭載される。
【００３１】
そして、入力ポート２ａからタンク２に流入した高温な流通媒体が、各チューブ７を介してタンク３に流入する間に車両走行風または図示を省略するファンの強制風と熱交換して冷却された後、出力ポート３ａから排出され、ラジエータとして機能する。
【００３２】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の熱交換器のろう付け用ろう付け用治具１２にあっては、複数のフィン８の各間に介在されて複数積層されるチューブ７と、各チューブ７の長手方向端部に接続されて少なくともタンク２（３）の一部を成すチューブプレート５（６）とから成るコア部４を仮組みした後、このコア部４を一体的にろう付け固定する際に、該コア部４のチューブ７の積層方向両側を挟持するために用いられる熱交換器のろう付け用ろう付け用治具１２において、コア部４におけるチューブ７の積層方向両側に当接する拘束部13,14と、一端部がそれぞれ対応する拘束部13,14に結合され、他端部がチューブ７の長手方向に延設された連結部15,16と、両連結部15,16の他端部同士を結合する結合部１７を備え、ろう付け固定する際に結合部１７をコア部４のチューブ７及びフィン８と干渉しない方向に弾性変形させるため、炉中でコア部４がチューブ７の積層方向へ熱膨張した際に、結合部１７がチューブ７及びフィン８に干渉することなく弾性変形し、これにより、コア部４の仮組み状態を良好に保持できる。
【００３３】
また、結合部１７の断面形状をチューブ７の長手方向が薄い矩形としたため、ろう付け時のスムーズな弾性変形を実現でき、好適となる。
【００３４】
また、結合部１７とコア部４のチューブ７及びフィン８との間に隙間Ｈを形成したため、コア部４への装着時やろう付け時に結合部１７が各チューブ７及び各フィン８が干渉するのを確実に防止できる。
【００３５】
また、コア部４のチューブ７の積層方向両側を、両端部がそれぞれ対応するチューブプレート5,6に接続されたレインフォース9,10でそれぞれ連結補強し、結合部１７に、該結合部１７とコア部４のチューブ７及びフィン８との間に隙間Ｈを形成するための切欠部１８と、各レインフォース9,10に当接する座部19a,19bを設けたため、座部19a,19bをレインフォース9,10に当接させるという簡便な作業でもって隙間Ｈを確実に確保できると同時に、ろう付け用治具１２を容易に所定位置に配置できる。
【００３６】
また、ろう付け用治具１２でレインフォース9,10を介してコア部４の各チューブ７及び各フィン８を均等に内側へ拘束でき、好適となる。
【００３７】
また、拘束部13,14を略円柱形状に形成したため、拘束部13,14を矩形状に形成した場合に比べて、ろう付け用治具１２をコア部４へ装着する際におけるコア部４の組立精度の僅かな誤差を許容できる。
【実施例２】
【００３８】
以下、実施例２を説明する。
本実施例２において、前記実施例１と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図１１は、本発明の実施例２のろう付け用治具を説明する図である。
【００３９】
図１１に示すように、本実施例２では、結合部２０を両拘束部13,14に近づくような湾曲した形状に形成した点が実施例１と異なる。
【００４０】
従って、実施例１の効果に加えて、炉中でコア部４の結合部１７に掛かるモーメントＦ３をスムーズに分散・吸収でき、好適となる。
【実施例３】
【００４１】
以下、実施例３を説明する。
本実施例３において、前記実施例１と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００４２】
図１２は本発明の実施例３のろう付け用治具の斜視図、図１３は図１２のＳ１３−Ｓ１３線における断面図、図１４は本実施例３の作用を説明する図である。
【００４３】
図１２、１３に示すように、本実施例３では、実施例１で説明した結合部１７に代えて、コア部側先端が両拘束部13,14側に近づくように傾斜した形状の結合部３０を採用した点が実施例１と異なる。なお、傾斜角αは適宜設定できる。
【００４４】
また、各拘束部13,14の内側には回転抑止部材３１がそれぞれ突設されている。
【００４５】
従って、本実施例３のろう付け用治具１２を用いると、図１３に示すように、実施例１と同様に熱交換器１の熱膨張による各拘束部13,14を外側へ押圧するような力Ｆ１によって、結合部３０と各連結部15,16との付け根を支点としてＸ軸周りの捻る力Ｇ１とＹ軸周りの回転する力Ｇ２が作用するが、結合部３０が傾斜した形状に形成されることにより、図１４に示すように、該結合部３０を熱交換器１のコア部４から離れていく方向へ（図１２の矢印で図示）曲げることができ、これによって、ろう付け用治具１２の結合部３０とコア部４との接触を回避できる。
【００４６】
また、各回転抑止部材３１をそれぞれ対応するレインフォース9,10に当接させてろう付け用治具１２が転倒するのを防止できる。
【００４７】
また、コア部４の片面側のみに結合部３０がある構造であっても、拘束部13,14を略平行に保つことができるため、ろう付け後のコア部４を歪ませることがない。
【００４８】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、ろう付け用治具１２の材質や詳細な部位の形状、厚み等については適宜設定できる。また、レインフォース9,10は省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例１の熱交換器の正面図である。
【図２】本実施例１のコア部の正面図である。
【図３】本実施例１のコア部の斜視図（一部のみ）である。
【図４】図１のＳ４−Ｓ４線における断面図である。
【図５】本実施例１のろう付け用治具の斜視図である。
【図６】本実施例１のろう付け用治具の平面図である。
【図７】本実施例１のろう付け用治具の正面図である。
【図８】本実施例１の熱交換器とろう付け用治具の固定を説明する正面図である。
【図９】図８のＳ９−Ｓ９線における断面図である。
【図１０】本実施例１の作用を説明する図である。
【図１１】本発明の実施例２のろう付け用治具を説明する図である。
【図１２】本発明の実施例３のろう付け用治具の斜視図である。
【図１３】図１３は図１２のＳ１３−Ｓ１３線における断面図である。
【図１４】本実施例２の作用を説明する図である。
【図１５】従来におけるろう付け用治具を説明する斜視図である。
【図１６】従来における炉中でのろう付け用治具の作用を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  熱交換器
２、３  タンク
２ａ  入力ポート
３ａ  出力ポート
４  コア部
５、６  チューブプレート
５ａ、６ａ  爪部
７  チューブ
７ａ  端部
８  フィン
８ａ  ルーバ
９、１０  レインフォース
１１  端部
１２  ろう付け用治具
１３、１４  拘束部
１５、１６  連結部
１７、２０、３０  結合部
１８  切欠部
１９ａ、１９ｂ  座部
３１  回転抑止部材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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