(57)【要約】【課題】  フィンに対する亀裂や破断等の発生を防止し、製造精度を向上させる。【解決手段】  本発明に係るチューブレス熱交換器１１，２１，３１は、コア１３，１３が複数設けられ、コア１３，１３同士が所定の角度を成して接続されていることを特徴とするものであり、本発明に係るチューブレス熱交換器１１，２１，３１の製造方法は、所定の角度を成すように複数のコア１３，１３同士を仮接続させるステップと、コア１３，１３同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップとを備えていることを特徴とするものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通孔を有するフィンを積層することにより内部に被冷却流体の流路が形成されるコアを備えたチューブレス熱交換器であって、
前記コアが複数設けられ、該コア同士が所定の角度を成して接続されていることを特徴とするチューブレス熱交換器。
【請求項２】
前記通孔の周縁部にはバーリングが形成されており、前記コア同士は積層したフィンを積層方向に沿って湾曲させた後にロウ付け固定させて製造されるようになっている請求項１に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項３】
前記コアは円筒状に湾曲して形成されている請求項２に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項４】
前記コアはＳ字状に湾曲して形成されている請求項２に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項５】
前記コアはＵ字状に湾曲して形成されている請求項２に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項６】
前記コア同士は所定の角度に曲成されたパイプを介して接続されている請求項１に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項７】
前記コア同士は所定の角度に曲成されたベンドプレートを介して接続されている請求項１に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項８】
前記ベンドプレートはプレス加工により成形された複数のプレスベンドの一体成形品である請求項７に記載のチューブレス熱交換器。
【請求項９】
複数の通孔を有するフィンを積層することにより内部に被冷却流体の流路が形成されるコアを備えたチューブレス熱交換器の製造方法であって、
所定の角度を成すように複数のコア同士を仮接続させるステップと、
前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップと、
を備えていることを特徴とするチューブレス熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
積層したフィンを積層方向に沿って湾曲させることにより前記コア同士を仮接続させるステップと、
前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップと、
を備えている請求項９に記載のチューブレス熱交換器の製造方法。
【請求項１１】
水平部と該水平部から曲げ起こされた立上り部とを有する治具を使用して、請求項１０に記載のチューブレス熱交換器を製造する方法であって、
前記フィンを積層状に組立てて平坦状に形成させたコアを前記治具の水平部に載置させるステップと、
前記水平部に載置させたコアを前記治具上において前記立上り部方向に移動させ、前記コアを前記フィンの積層方向に沿って湾曲させるステップと、
前記湾曲させたコアを前記治具上において湾曲姿勢に保持した状態で一体ロウ付けさせるステップと、
を備えているチューブレス熱交換器の製造方法。
【請求項１２】
所定の角度に曲成されたパイプを介して前記コア同士を仮接続させるステップと、
前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップと、
を備えている請求項９に記載のチューブレス熱交換器の製造方法。
【請求項１３】
所定の角度に曲成されたベンドプレート介して前記コア同士を仮接続させるステップと、
前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップと、
を備えている請求項９に記載のチューブレス熱交換器の製造方法。
【請求項１４】
プレス加工により複数のプレスベンドを成形するステップと、
該複数のプレスベンドを所定の角度に接続させてベンドプレートを一体成形させるステップと、
をさらに備えている請求項９に記載のチューブレス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、複数の通孔を有するフィンを積層して成るコアを備えたチューブレス熱交換器であって、特に、複数のコアが所定の角度を成して接続されているチューブレス熱交換器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二輪車や乗用車等において、限られた設置スペースに熱交換器を収容させるために、コアを湾曲させた湾曲型の熱交換器が使用されることがある。
【０００３】
図１３に示されているように、この種の熱交換器１は、複数の扁平形状のチューブ２と該チューブ２の間に介装されたコルゲートフィン３とから成るコア４と、チューブ２の両端にそれぞれ固定された一対のタンク５と、コア４の両側面にそれぞれ固定された一対の補強プレート６とから概略構成されている。
【０００４】
この熱交換器１を製造するには、先ず、コア４の両端にタンク５を取付けると共にコア４の両側面に補強プレート６を取付けて、組立てる。そして、その組立体を炉に入れ、一体的にロウ付け固定させた後、外力を加えて、コア４及び補強プレート６を湾曲させていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−５００８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の熱交換器の製造方法を、複数の通孔を有するフィンを積層したコアから成るチューブレス熱交換器に適用した場合、以下のような問題があった。
【０００６】
すなわち、チューブレス熱交換器では、フィン自体の製造時点で既にフィンに可能な限り塑性変形させているため、ロウ付け固定した組立体に外力を加えてコアを湾曲させると、図１４に示すように、フィン３の端部に亀裂や破断が生じたり、フィン３の端部が座屈により割れたりするといった問題があった。したがって、従来は、湾曲型のチューブレス熱交換器を製造することができなかった。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、フィンに対する亀裂や破断等の発生を防止することが可能となり、湾曲型のチューブレス熱交換器の製造を可能にするチューブレス熱交換器及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の通孔を有するフィンを積層することにより内部に被冷却流体の流路が形成されるコアを備えたチューブレス熱交換器であって、前記コアが複数設けられ、該コア同士が所定の角度を成して接続されていることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記通孔の周縁部にはバーリングが形成されており、前記コア同士は積層したフィンを積層方向に沿って湾曲させた後にロウ付け固定させて製造されるようになっていてもよい。
【００１０】
また、前記コアは円筒状に湾曲して形成されていてもよく、さらに、前記コアはＳ字状に湾曲して形成されていてもよく、さらにまた、前記コアはＵ字状に湾曲して形成されていてもよい。
【００１１】
また、前記コア同士は所定の角度に曲成されたパイプを介して接続されていてもよい。
【００１２】
さらに、前記コア同士は所定の角度に曲成されたベンドプレートを介して接続されていてもよく、また、前記ベンドプレートはプレス加工により成形された複数のプレスベンドの一体成形品であってもよい。
【００１３】
また、本発明は、複数の通孔を有するフィンを積層することにより内部に被冷却流体の流路が形成されるコアを備えたチューブレス熱交換器の製造方法であって、所定の角度を成すように複数のコア同士を仮接続させるステップと、前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップとを備えていることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、積層したフィンを積層方向に沿って湾曲させることにより前記コア同士を仮接続させるステップと、前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップとを備えていてもよい。
【００１５】
また、水平部と該水平部から曲げ起こされた立上り部とを有する治具を使用してチューブレス熱交換器を製造する方法であって、前記フィンを積層状に組立てて平坦状に形成させたコアを前記治具の水平部に載置させるステップと、前記水平部に載置させたコアを前記治具上において前記立上り部方向に移動させ、前記コアを前記フィンの積層方向に沿って湾曲させるステップと、前記湾曲させたコアを前記治具上において湾曲姿勢に保持した状態で一体ロウ付けさせるステップとを備えていてもよい。
【００１６】
さらに、所定の角度に曲成されたパイプを介して前記コア同士を仮接続させるステップと、前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップとを備えていてもよい。
【００１７】
さらにまた、所定の角度に曲成されたベンドプレート介して前記コア同士を仮接続させるステップと、前記コア同士を仮接続させた状態で一体ロウ付けさせるステップとを備えていてもよく、さらに、プレス加工により複数のプレスベンドを成形するステップと、該複数のプレスベンドを所定の角度に接続させてベンドプレートを一体成形させるステップとを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数のコア同士が所定の角度を成して接続されているチューブレス熱交換器を製造することができる。さらに、コア同士は積層したフィンを積層方向に沿って湾曲させた後にロウ付け固定させて製造されるようになっているため、フィンの曲げ部の材料の伸びに制限されない自由な湾曲形状を有するコアを製造することができる。
【００１９】
また、本発明に係るチューブレス熱交換器の製造方法によれば、複数のコア同士を所定の角度を成すように仮接続させた後に一体ロウ付けさせているため、ロウ付け後にコアに外力を加える必要がなくなる。そのため、コアの流路やフィンが亀裂又は破断したり、座屈により割れたりすることがなく、製造精度を高めることができ、また、製造作業の簡素化を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器１１の製造方法を示しており、図４〜図９は、その方法により製造されたチューブレス熱交換器１１を示している。
【００２２】
本実施の形態に係るチューブレス熱交換器１１は、フィン１２を積層して形成したコア１３，１３を複数備えており、各コア１３，１３同士は積層したフィン１２を積層方向に沿って湾曲させることにより接続されている。フィン１２は細長薄板状を成し、ロウ材をクラッドしたクラッド材からできている。また、フィン１２は、円形に形成された複数の通孔１４を備えており、各通孔１４にはバーリング加工によりその周縁部に沿って屈曲部１５が形成されている。そして、フィン１２を積層することにより各フィン１２の屈曲部１５が重合し、コア１３に円柱状の流路１６が複数形成されるようになっている。
【００２３】
本実施の形態に係るチューブレス熱交換器１１を組立てる場合、水平部１７と水平部１７から曲げ起こされた立上り部１８とを有する治具１９を使用する。先ず、図１に示すように、フィン１２を積層させ、コア１３を平坦状に形成させ、治具１９の水平部１７上に載置する。そして、図２に示すように、そのコア１３を治具１９上に沿って立上り部１８方向に滑動させ、コア１３をフィン１２の積層方向に沿って湾曲させ、仮接続させる。その後、図３に示すように、そのコア１３を治具１９上において湾曲姿勢に保持した状態で、炉内に入れ、ロウ材を溶融させ、各フィン１２の屈曲部１５同士を一体的にロウ付け固定させる。
【００２４】
この結果、各コア１３，１３同士は、図４及び図５に示すように、湾曲部分Ａ，Ｂ，Ｃを介して接続された状態となる。また、図６〜図８に示すように、湾曲部分Ａ，Ｂ，Ｃの各断面は、図９に示す直線部分Ｄの断面と同じ様に、各フィン１２の屈曲部１５がそれぞれ隣接するフィン１２の屈曲部１５に正確に重合し、流路１６が精度良く形成されるようになり、フィン１２の屈曲部１５や端部に亀裂や破断が生じるようなことはない。
【００２５】
なお、上記第１の実施の形態において開示した治具１９は、単なる例示であり、他の構造を有する治具を使用してもよい。
【００２６】
また、コア１３の形状は、上記したＵ字状に湾曲した形状に限定されるものではなく、図１５に示すような円筒形状や図１６に示すようなＳ字形状等、他の形状であってもよい。
【００２７】
次に、図１０を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態に係るチューブレス熱交換器について説明する。なお、説明の簡略化のため、上記した第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器１１と同様の構成については、図１０中、図１〜図９と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
本実施の形態に係るチューブレス熱交換器２１は、予め所定の角度に曲成された複数のパイプ２２を介してコア１３，１３内の流路同士を接続させることにより形成され、これにより、複数のコア１３，１３同士が所定の角度を成して接続されるようになっている。
【００２９】
そして、このチューブレス熱交換器２１を組立てる場合、パイプ２２によりコア１３，１３同士を仮接続させた状態で炉内に入れ、ロウ材を溶融させ、各フィンの屈曲部同士を一体的にロウ付け固定させる。
【００３０】
次に、図１１及び図１２を参照しつつ、本発明の第３の実施の形態に係るチューブレス熱交換器について説明する。なお、説明の簡略化のため、上記した第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器１１と同様の構成については、図１１及び１２中、図１〜図９と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
本実施の形態に係るチューブレス熱交換器３１は、予め所定の角度に曲成された複数のベンドプレート３２を介してコア１３，１３内の流路１６同士を接続させることにより形成され、これにより、複数のコア１３，１３同士が所定の角度を成して接続されるようになっている。ベンドプレート３２は、プレス加工により成形された一対のプレスベンド３３を一体成形することにより形成され、各コア１３，１３のヘッダプレート３４，３４に接続されるようになっている。なお、ベンドプレート３２には、図１１に示されているように、各コア１３，１３の１つの流路１６同士を接続するように形成されたタイプ（図１１の最上段及び最下段のベンドプレート）と、各コア１３，１３の２つの流路１６同士をまとめて接続し、内部で２つの流路１６を仕切るように構成されたタイプ（図１１の２段目及び３段目のベンドプレート）とがある。
【００３２】
そして、このチューブレス熱交換器３１を組立てる場合、ベンドプレート３２によりコア１３，１３同士を仮接続させた状態で炉内に入れ、ロウ材を溶融させ、各フィン１２の屈曲部１５同士を一体的にロウ付け固定させる。
【００３３】
このように、上記した第１〜第３の実施の形態に係るチューブレス熱交換器１１，２１，３１では、ロウ付け固定する前に予めコア１３，１３同士を仮接続させるようになっているため、ロウ付け固定後にコア１３に外力を加える必要がなくなり、コア１３の流路１６やフィン１２の端部が亀裂又は破断したり、座屈により割れたりすることがなく、製造精度を高めることができ、また、製造作業の簡素化を図ることもできる。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では、２個のコア１３，１３を接続する場合について説明したが、本発明は、３個以上のコアを接続する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器の製造方法を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器の製造方法を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器の製造方法を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器を示す詳細図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器を示す詳細図である。
【図６】（ａ）は図４の湾曲部分Ａの外側部分の断面を示し、（ｂ）は図４の湾曲部分Ａの内側部分の断面を示す図である。
【図７】（ａ）は図４の湾曲部分Ｂの外側部分の断面を示し、（ｂ）は図４の湾曲部分Ｂの内側部分の断面を示す図である。だ断面を示す図である。
【図８】（ａ）は図４の湾曲部分Ｃの外側部分の断面を示し、（ｂ）は図４の湾曲部分Ｃの内側部分の断面を示す図である。
【図９】（ａ）は図５の直線部分Ｄの外側部分の断面を示し、（ｂ）は図５の直線部分Ｄの内側部分の断面を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るチューブレス熱交換器を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るチューブレス熱交換器を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるベンドプレートを示す断面図である。
【図１３】従来例を示す斜視図である。
【図１４】従来例の湾曲部分のフィンの端部の状態を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器の別の例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係るチューブレス熱交換器のさらに別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１          チューブレス熱交換器
１２          フィン
１３          コア
１６          流路
１７          水平部
１８          立上り部
１９          治具
２１          チューブレス熱交換器
２２          パイプ
３１          チューブレス熱交換器
３２          ベンドプレート
３３          プレスベンド
【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】
2005226986.tif 000009
【図８】
2005226986.tif 000010
【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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