(57)【要約】【課題】熱交換器内部に残る残渣フラックスを洗浄する洗浄作業を無くして熱交換器の量産化を実現すると共に、残渣フラックスの循環水への溶出を防止する。【解決手段】アルミニウムからなるチューブ５とコルゲートフィン６とが交互に積層される積層部にアルミニウムからなる座板１８を組み付けコア部を組み立てる第１の組み付け工程と、コア部にろう付け用のフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、フラックスが塗布されたコア部を加熱処理してろう付けするろう付け工程と、座板１８の表面を削り取って残渣フラックス２１を除去する切削加工工程と、切削加工工程後に燃料電池からの循環水が流通する前記コア部の内面に樹脂コーティング層を形成するコーティング工程と、樹脂コーティング層が形成されたコア部にタンクを組み付けて熱交換器を組み立てる第２の組み付け工程とを有する。【選択図】図５
2007283321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムからなるチューブ（５）とコルゲートフィン（６）とが交互に積層される積層部にアルミニウムからなる座板（１８，１９）を組み付けコア部（２０）を組み立てる第１の組み付け工程（Ｓ１）と、
前記コア部（２０）にろう付け用のフラックスを塗布するフラックス塗布工程（Ｓ２）と、
前記フラックス塗布工程（Ｓ２）でフラックスが塗布された前記コア部（２０）を加熱処理してろう付けするろう付け工程（Ｓ３）と、
前記ろう付け工程（Ｓ３）の後に前記座板（１８，１９）の表面を削り取って残渣フラックス（２１）を除去する切削加工工程（Ｓ４）と、
前記切削加工工程（Ｓ４）の後に燃料電池からの循環水が流通する前記コア部（２０）の内面に樹脂コーティング層（１２）を形成するコーティング工程（Ｓ５）と、
前記樹脂コーティング層（１２）が形成された前記コア部（２０）にタンク（２９）を組み付けて熱交換器（４）を組み立てる第２の組み付け工程（Ｓ９）とを有する
ことを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項２】
アルミニウムからなるチューブ（５）とコルゲートフィン（６）とが交互に積層される積層部にアルミニウムからなる座板（１８，１９）を組み付けコア部（２０）を組み立てる第１の組み付け工程（Ｓ１０）と、
前記コア部（２０）にろう付け用のフラックスを塗布するフラックス塗布工程（Ｓ１１）と、
前記フラックス塗布工程（Ｓ１１）でフラックスが塗布された前記コア部（２０）を加熱処理してろう付けするろう付け工程（Ｓ１２）と、
前記ろう付け工程（Ｓ１２）の後に前記座板（１８，１９）の表面を削り取って残渣フラックス（２１）を除去する切削加工工程（Ｓ１３）と、
切削加工された前記座板（１８，１９）にタンク（２９）を組み付け熱交換器（４）を組み立てる第２の組み付け工程（Ｓ１４）と、
燃料電池からの循環水が流通する前記熱交換器（４）の内面に樹脂コーティング層（１２）を形成するコーティング工程（Ｓ１５）とを有する
ことを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法であって、
前記切削加工工程（Ｓ４，Ｓ１３）は、フライス盤を用いて前記座板（１８，１９）を一定の厚みで削り取るフライス加工若しくは前記座板（１８，１９）の表面を研削するブラスト加工またはブラシ加工である
ことを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項４】
少なくとも請求項１〜請求項３の何れかに記載の燃料電池用熱交換器の製造方法であって、
前記切削加工工程（Ｓ４，Ｓ１３）の後に、油汚れ洗浄工程を有することを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項５】
少なくとも請求項１〜請求項４の何れかに記載の燃料電池用熱交換器の製造方法であって、
前記タンク（２９）には、該タンク（２９）から前記チューブ長手方向に延在し、該タンク（２９）と前記座板（１８，１９）を加締める加締めプレート（３０）が一体成形されている
ことを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項６】
少なくとも請求項１〜請求項５の何れかに記載の燃料電池用熱交換器の製造方法であって、
前記タンク（２９）は、樹脂製であることを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項７】
少なくとも請求項１〜請求項６の何れかに記載の燃料電池用熱交換器の製造方法であって、
前記コーティング工程（Ｓ５，Ｓ１５）は、コート剤を所定の濃度で溶剤に希釈したコーティング液（２３）を、前記熱交換器（４）内または前記コア部（２０）内に充満させた後、前記コーティング液（２３）を前記熱交換器（４）または前記コア部（２０）から排出して前記熱交換器（４）または前記コア部（２０）の内表面にコーティング液（２３）を塗布する塗布工程を有する
ことを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法であって、
前記コーティング工程（Ｓ５，Ｓ１５）において、前記座板内面の樹脂コーティング層（１２）の膜厚を所定の膜厚となるように前記チューブ（５）端部に予め切り欠き（２８）を設けた
ことを特徴とする燃料電池用熱交換器の製造方法。
【請求項９】
アルミニウムからなるチューブ（５）とコルゲートフィン（６）とが交互に積層された積層部にアルミニウムからなるタンク部（８，９）が組み付けられた燃料電池用熱交換器において、
前記タンク部（８，９）を構成する座板（１８，１９）のタンク内表面が切削加工されて残渣フラックスが存在していない
ことを特徴とする燃料電池用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用熱交換器の製造方法および燃料電池用熱交換器に関し、詳細には、循環水への残渣フラックの溶出を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、駆動源として燃料電池を搭載した燃料電池自動車であるＦＣＥＶ車（fuel cell electric vehicle）用の燃料電池として、例えば、高分子電解膜型の燃料電池システムが開発されている。このシステムは、燃料電池スタック内の水素燃料を、高分子電解膜に担持したプロトン触媒の作用でプロトン化し、高分子電解膜を隔てて存在する酸素との共働により電位発生を行うように構成されている。
【０００３】
このようなシステムでは、電極等の導電性部材が燃料電池スタック内に多く存在するため、感電防止の観点より冷媒の導電性を低レベルにする必要がある。このため、極めて導電性の小さい純水が循環水として使用されているとともに、反応制御の必要性から、この循環水を熱交換器により冷却することが行われている。そして、このようなシステムでは、熱交換器を循環する循環水が、プロトン触媒に直接接触するため、触媒被毒の観点から、金属等のイオンの循環水中への混入を抑制することが要望されている。
【０００４】
ここで、ラジエータやエバポレータ等の熱交換器のコアは、波形状に成形されたアルミニウム材からなる複数個のコルゲートフィンと、扁平状に成形されたアルミニウム材からなる複数個のチューブとを交互に積層配列して構成されている。
【０００５】
このような熱交換器のコアは、先ず、噴射法により濃度の低いフラックス(例えば、非腐食性のノコロックフラックス）をコア全体に付着させ、次いで、浸漬法により濃度の高いフラックス（例えば、ノコロックフラックス）を部分的に付着させる。噴射法で濃度の低いフラックスを付着させる部位は、チューブとフィン間及びチューブと座板間とし、浸漬法で濃度の高いフラックスを付着させる部位は、チューブと座板間としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、フラックスは、通常、ろう付け処理後の洗浄処理時において洗い流されるが、フラックスとして前記ノコロックフラックスを使用した場合、ろう付け後に残渣が残り易い。また、残渣は、水中でイオンを生じるため、導電率の低い水溶液や純水を使用する燃料電池用熱交換器では、特に高分子電解質膜への悪影響を考慮してフラックスを十分に注意深く取り除く必要がある。
【０００７】
そこで、さらに従来においては、フラックスが熱交換器内部に出来る限り侵入しないようにフラックスを熱交換器外部に塗布すること、チューブと座板間の嵌合クリアランスを狭めるなどの製造上の対処をすること、純水などの温水で残渣フラックスを洗浄すること、などの処理を行っている。
【特許文献１】特開２００１−１６７７８２
【特許文献２】特開２００４−２３３０１１
【特許文献３】特開２００５−２０３２０１
【特許文献４】特開２００５−１９６９８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これでも細部に入り込んだフラックスを取り除くことはできず、また残渣フラックスの洗浄時間が非常に掛かる（２４時間以上掛かる）ので、残渣フラックス処理が熱交換器製造上においてネックとなっている。
【０００９】
そこで、本発明は、上記した従来の課題に鑑みてなされたものであり、熱交換器内部に残る残渣フラックスを洗浄する洗浄作業を無くして熱交換器の量産化を実現すると共に、残渣フラックスの循環水への溶出を防止することのできる燃料電池用熱交換器の製造方法及び燃料電池用熱交換器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】
【００１０】
請求項１に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法は、アルミニウムからなるチューブとコルゲートフィンとが交互に積層される積層部にアルミニウムからなる座板を組み付けコア部を組み立てる第１の組み付け工程と、前記コア部にろう付け用のフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された前記コア部を加熱処理してろう付けするろう付け工程と、前記ろう付け工程の後に前記座板の表面を削り取って残渣フラックスを除去する切削加工工程と、前記切削加工工程の後に燃料電池からの循環水が流通する前記コア部の内面に樹脂コーティング層を形成するコーティング工程と、前記樹脂コーティング層が形成された前記コア部にタンクを組み付けて熱交換器を組み立てる第２の組み付け工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法は、アルミニウムからなるチューブとコルゲートフィンとが交互に積層される積層部にアルミニウムからなる座板を組み付けコア部を組み立てる第１の組み付け工程と、前記コア部にろう付け用のフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、前記フラックス塗布工程でフラックスが塗布された前記コア部を加熱処理してろう付けするろう付け工程と、前記ろう付け工程の後に前記座板の表面を削り取って残渣フラックスを除去する切削加工工程と、切削加工された前記座板にタンクを組み付け熱交換器を組み立てる第２の組み付け工程と、燃料電池からの循環水が流通する前記熱交換器の内面に樹脂コーティング層を形成するコーティング工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法では、前記切削加工工程は、フライス盤を用いて前記座板を一定の厚みで削り取るフライス加工若しくは前記座板の表面を研削するブラスト加工またはブラシ加工であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法では、前記切削加工工程の後に、油汚れ洗浄工程を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法では、前記タンクには、該タンクから前記チューブ長手方向に延在し、該タンクと前記座板を加締める加締めプレートが一体成形されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法では、前記タンクは、樹脂製であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法では、前記コーティング工程は、コート剤を所定の濃度で溶剤に希釈したコーティング液を、前記熱交換器内または前記コア部内に充満させた後、前記コーティング液を前記熱交換器または前記コア部から排出して前記熱交換器または前記コア部の内表面にコーティング液を塗布する塗布工程を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の燃料電池用熱交換器の製造方法は、前記コーティング工程において、前記座板内面の樹脂コーティング層の膜厚を所定の膜厚となるように前記チューブ端部に予め切り欠きを設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の燃料電池用熱交換器は、アルミニウムからなるチューブとコルゲートフィンとが交互に積層された積層部にアルミニウムからなるタンク部が組み付けられた燃料電池用熱交換器において、前記タンク部を構成する座板のタンク内表面が切削加工されて残渣フラックスが存在していないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１、２に記載の製造方法によれば、何れもろう付け工程後に座板の表面を削り取って残渣フラックスを除去しているので、フラックス塗布工程後の残渣フラックスを取り除く洗浄工程を無くすことができる。したがって、従来、残渣フラックス洗浄作業に２４時間以上もの膨大な時間を要していた作業を無くすことができ、熱交換器の生産性を高めることができる。また、本発明方法によれば、座板表面の残渣フラックスがないことから、当該フラックスの循環水への溶出を防止することができる。
【００２０】
請求項３に記載の製造方法によれば、フライス加工、ブラスト加工またはブラシ加工により座板の表面を切削して残渣フラックスを機械的に除去しているので、効果的に、また、短時間で残渣フラックスを取り除くことができる。
【００２１】
請求項４に記載の製造方法によれば、切削加工工程の後に、組み付け及びろう付け時の汚れを取り除くための油汚れ洗浄を行っているので、その後のコーティング工程で形成する樹脂コーティング層の密着性を高めることができる。
【００２２】
請求項５に記載の製造方法によれば、タンクと座板を加締める加締めプレートを該タンクに一体成形しているので、切削加工工程で座板表面を削ってしまってもタンクに一体成形した加締めプレートにより、該タンクを座板に取り付けることができる。
【００２３】
請求項６に記載の製造方法によれば、タンクを樹脂製としているので、金属材料からなるタンクとは異なりイオンの循環水中への混入が無くなる。
【００２４】
請求項７に記載の製造方法によれば、熱交換器内またはコア部にコーティング液を充満させてから排出させているので、熱交換器内またはコア部内部にコーティング層をより均一に形成することができる。
【００２５】
請求項８に記載の製造方法によれば、チューブ端部に切り欠きを設けているので、樹脂をコーティングしたときに、その切り欠き位置の高さまで樹脂コーティング層が形成されることになり、当該樹脂コーティング層の厚みを容易に所定膜厚にすることができる。
【００２６】
請求項９に記載の熱交換器によれば、座板のタンク内表面が切削加工されて残渣フラックスが存在していないので、フラックスの循環水への溶出を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
まず、本実施形態の燃料電池用熱交換器の製造方法及び燃料電池用熱交換器について説明する前にＦＣＥＶ冷却系システムについて簡単に説明する。
【００２９】
「ＦＣＥＶ冷却システムの概略構成」
図１は、燃料電池を搭載した電気自動車の冷却系システム図である。燃料電池を駆動源とするいわゆる燃料電池自動車は、当該燃料電池を約８０〔℃〕に加温保持することで水素と酸素による反応が行われて電気を最も効率よく生成するため、加温し過ぎないように冷媒を循環させて燃料電池を冷却している。
【００３０】
この冷却系システム１では、加温された燃料電池を冷却する冷媒は、燃料電池本体２に形成された流路を流れると、ポンプ３によって熱交換器４へ送られ、発電により暖められた冷媒が熱交換器４によって冷却される。そして、冷却された冷媒は、再び燃料電池本体２へと送られ、加温された燃料電池を所定温度に保つように冷却する。
【００３１】
このような経路を循環する冷媒には、例えば導電性の低い純水または純水に凍結防止剤であるエチレングリコールを混合したものが使用される。これは、燃料電池本体２の内部には導電性材料からなる電極などが設けられているため、その内部を循環する冷媒が導電性を持っていると、水素と酸素の反応に悪影響を与えるためである。
【００３２】
「第１実施形態」
図２は第１実施形態の製造方法により製造される燃料電池用熱交換器の断面図、図３は第１実施形態の製造方法を工程順に示す工程図、図４は第１実施形態の製造方法における第１の組み付け工程を示す図、図５は第１実施形態の製造方法における切削加工工程でのフライス加工例を示す図、図６は第１実施形態の製造方法における切削加工工程でのブラストまたはブラシ加工例を示す図、図７は第１実施形態の製造方法におけるコーティング工程でのコーティング手順を示す図、図８は第１実施形態の製造方法におけるコーティング工程での樹脂コーティング層の膜厚を所定膜厚とするための一例を示す図、図９は第１実施形態の製造方法における第２の組み付け工程でのタンク組み付け状態を示す図、図１０は第１実施形態の製造方法における第２の組み付け工程での樹脂タンク組み付け作業を示す図、図１１は第１実施形態の製造方法における第２の組み付け工程でのアルミタンク組み付け作業を示す図である。
【００３３】
先ず、本実施形態の製造方法により製造される燃料電池用熱交換器の構成について簡単に説明する。
【００３４】
この実施形態の燃料電池用熱交換器（以下、単に熱交換器という）４は、図２に示すように、アルミニウム材より偏平長尺形状とされ、内部に循環水である純水を流通させる冷媒通路１３が形成されたチューブ５と、アルミニウム材より波形状とされ、チューブ５内を流れる純水と周囲通過の空気との間で熱交換を促進できるようになっているコルゲートフィン６とを有し、これらチューブ５とコルゲートフィン６とを交互に複数積層することによって積層部を形成し、その積層部の上下端にアルミニウムからなるタンク部８、９を取り付けることにより構成されている。このとき、チューブ５、コルゲートフィン６およびタンク部８、９の互いの接触箇所は、それぞれろう付けによって固定されている。
【００３５】
一方のタンク部８は、燃料電池本体２から流入する純水を導入させる入口側のタンクであり、その一端側に冷媒入口パイプ１０を有している。他方のタンク部９は、熱交換器４の内部を流れて冷却された純水を排出する出口側のタンクであり、その他端側に冷媒出口パイプ１１を有している。なお、冷媒入口パイプ１０及び冷媒出口パイプ１１は、タンク部８、９の上端または下端に設けられているが側面に設けられていてもよい。そして、冷媒入口パイプ１０より流入した純水は、一方のタンク部８の冷媒通路１４より各チューブ５内の冷媒通路１３を分流し、他方のタンク部９の冷媒通路１５で再び合流して冷媒出口パイプ１１より流出する。
【００３６】
これに加えて、この熱交換器４では、内部を流れる純水によってその内面が腐食しないように、コーティング液が塗布されてなる樹脂コーティング層１２が形成されている。この樹脂コーティング層１２は、チューブ５の冷媒通路１３だけではなく、タンク部８、９の冷媒通路１４、１５、入口パイプ１０および出口パイプ１１の冷媒通路１６、１７からなる熱交換器４の内表面の全てに形成されている。
【００３７】
次に、上記構成の熱交換器４の製造方法について説明する。初めに、組み付け工程Ｓ１を行う。組み付け工程Ｓ１では、図４に示すように、チューブ５とコルゲートフィン６とを交互に積層して積層部を形成した後、この積層部の両端に、タンク部８，９を構成する構成部品の一つである座板１８、１９を組み付ける。このプロセスを経ることにより、コア部２０が組み立てられる。
【００３８】
次に、フラックス塗布工程Ｓ２を行う。フラックス塗布工程Ｓ２では、コア部２０にろう付け用のフラックスを塗布する。本実施形態では、フラックスにノコロック（Ａｌｃａｎの登録商標）を使用する。
【００３９】
続いて、後述する切削加工工程で除去したい部分に付着する残渣フラックス量を測定する。この残渣フラックス定量には、蛍光Ｘ線分析法を使用する。かかる蛍光Ｘ線分析法では、Ｘ線を物質に照射すると、吸収されるか或いは透過する。透過したＸ線は、２次Ｘ線やｂ線に変換される。蛍光Ｘ線は、２次Ｘ線の一種であり、Ｘ線の照射により励起された電子が原子の外部に弾き出され、その空位に、より高エネルギー準位にあった電子が遷移するときに元素に起因する固有Ｘ線が発生し、その発生量は元素存在量に比例することを利用し、特有元素の定量化測定が可能となる。
【００４０】
蛍光Ｘ線分析では、フラックス組成（ＫＦ・ＡＬＦ３）の点でアルミ（Ａｌ）、カリウム（Ｋ）、フッ素（Ｆ）の定量測定を行う。但し、フラックスの付着母材がアルミの場合はＡｌ定量は意味がなく、またフッ素は検出感度が低い点で、実用上はカリウムの定量が最も適している。また、残渣フラックスの付着部位は、座板１８，１９表面が最も多く平坦部であるため、蛍光Ｘ線分析による分析が容易であり、量産対応時も適用し易い利点がある。
【００４１】
次に、ろう付け工程Ｓ３を行う。このろう付け工程Ｓ３では、組み付け工程Ｓ１で組み立てられたコア部２０を、図示しない炉内に搬送させ、所定温度で加熱処理することによってチューブ５、コルゲートフィン６、座板１８，１９などがろう付けされる。
【００４２】
ろう付け工程後、次の切削加工工程を行う前に、組み付け時及びろう付け時の軽い汚れを除去するため油汚れ洗浄を行う。この油洗浄工程は、従来の２４時間以上も作業に要していた洗浄工程とは異なり、コア部２０を８０℃〜１００℃の純水中に浸漬させて５分程度で洗浄する。ここでは、組み付け時及びろう付け時に付着する加工油や切削粉等の軽い汚れをさっと落とすだけであるので短時間の洗浄で済む。なお、洗浄液には、純水の他に強アルカリ性の脱脂剤を使用することもできる。強アルカリ性の脱脂剤を使用した場合は、その温度を６０℃程度とし浸漬時間を１時間程度とすることが望ましい。
【００４３】
次に、切削加工工程Ｓ４を行う。切削加工工程Ｓ４は、座板１８，１９の表面を削り取って残渣フラックス２１を除去する。切削加工には、フライス盤を用いて座板１８，１９を一定の厚みで削り取るフライス加工を採用する。フライス加工では、図５に示すように、タンク内面となる座板１８，１９の表面の板厚が１〜２ｍｍ程度切削されるように削り取る。このようにすれば、フラックス塗布工程Ｓ２で付着し残った残渣フラックス２１を完全に取り除くことができる。なお、この切削加工工程Ｓ４では、座板１８，１９の表面を削り取るため、座板１８，１９から突き出たチューブ５の突き出し部分も削り取られることになる。本実施形態では、フライス盤の回転数を６５０ｒｐｍ、研削速度を３ｍｍ／ｍｉｎの加工条件で切削加工した。
【００４４】
切削加工には、前記したフライス加工の他に、ブラスト加工またはブラシ加工を採用することもできる。ブラスト加工及びブラシ加工においては、図６に示すように、座板１８，１９の表面を研削して残渣フラックス２１を取り除く。もちろん、この切削加工では、残渣フラックス２１の取り残しをしないように、母材である座板１８，１９を１〜２ｍｍ程度削るようにすることが望ましい。
【００４５】
ブラスト加工では、座板１８，１９表面のろう材（残渣フラックス２１）を除去し、母材である金属層が現れるまで研削する。本実施形態では、例えば粒度１５０程度、粒径６３〜１０６μｍ程度のガラスビーズを約３０秒程度、座板１８，１９の表面に吹き付けることで残渣フラックス２１を除去する。
【００４６】
ブラシ加工では、ワイヤブラシ等を用いて座板１８，１９表面のろう材を除去し、同じく母材である金属層が現れるまで研削する。ワイヤーブラシの代わりにディスクグラインダーにカップワイヤーブラシを取り付けてブラシ加工することもできる。その場合は、毎分１２０００回転とし、カップワイヤーブラシはステンレス線径０．３ｍｍで加工するようにすることが望ましい。
【００４７】
次に、コーティング工程Ｓ５を行う。コーティング工程Ｓ５は、大きく分けてコーティング塗布工程Ｓ６と、乾燥工程Ｓ７と、焼成工程Ｓ８とからなり、コア部２０の内面に樹脂コーティング層１２を形成する工程である。
【００４８】
コーティング塗布工程Ｓ５は、コート剤を所定の濃度で溶剤に希釈したコーティング液を、コア部２０の内部に充満させた後、前記コーティング液をコア部２０から排出して該コア部２０の内表面にコーティング液を塗布する工程である。コア部２０の内部にコーティング液を充満させるには、下部からコーティング液を注入して上部まで充満させた後、コーティング液を排出する手法を採用する。なお、コーティング塗布工程Ｓ５は、コア部２０の向きを上下にひっくり返して２度行う。
【００４９】
具体的には、図７に示すように、コア部２０の上下に仮タンク２２Ａ，２２Ｂを取り付けた後、チューブ５の長手方向を鉛直方向に向けてコア部２０を配置し、コーティング液２３を満たしたボトル２４を昇降装置２５の昇降台２６の上に載せ、この昇降台２６を上昇させることで、ボトル２４内のコーティング液２３をホース２７を介して下端側の仮タンク２２Ｂよりコア部２０の内部に供給させる。コーティング液２３を排出するには、昇降台２６を下降させてボトル２４内の液面を前記コア部２０よりも低い位置にする。
【００５０】
コーティング液２３には、通常、この種の分野で使用されているエポキシ樹脂などの熱硬化型の樹脂材、またはシリコン樹脂などのゲル状の樹脂材が使用できる。コーティング液２３を塗布して形成する膜厚としては、１ｍｍ〜３ｍｍ程度の範囲とすることが好ましい。
【００５１】
切削加工工程Ｓ４でブラスト加工またはブラシ加工をした場合には、座板１８，１９よりチューブ５の端部が突出しているので、樹脂コーティング層１２の膜厚を適正に規制し易い。例えば、図８に示すように、チューブ５の端部に予め切り欠き２８を形成しておくようにする。このようにすれば、コーティング液２３を仮タンク２２Ａ，２２Ｂ内に充満させても余分なコーティング液２３は切り欠き２８からチューブ５内へと戻るので、座板１８の表面から切り欠き２８までの高さＨが、樹脂コーティング層１２の膜厚になる。
【００５２】
次に、乾燥工程Ｓ７を行う。乾燥工程Ｓ７は、仮タンク２２Ａ，２２Ｂの底面が水平となるように恒温機内にコア部２０を設置し、溶剤を除くための乾燥を行う。続いて、焼成工程Ｓ８を行う。焼成工程Ｓ８は、高温にてコーティング材の焼成を行う。この乾燥から焼成までは、コア部２０の向きを同一方向として行うようにする。
【００５３】
そして最後に、第２の組み付け工程Ｓ９を行う。第２の組み付け工程Ｓ９は、樹脂コーティング層１２を形成したコア部２０にタンク２９を組み付け熱交換器４を完成させる。ここでは、座板１８，１９にはタンク２９への取り付け片が形成されていないため、タンク２９に、該タンク２９からチューブ５の長手方向に延在し、該タンク２９と座板１８とを加締めるための加締めプレート３０を一体形成している。
【００５４】
前記タンク２９が樹脂である場合は、図１０に示すように、加締めプレート３０をタンク成形時に鉄製のプレートをインサートしたものを使用する。前記タンク２９がアルミニウムである場合は、図１１に示すように、タンク本体に加締めプレート３０を一体的に形成する。タンク２９を座板１８に取り付けるには、シール材３１を介在させた後、加締めプレート３０を折り返すようにして座板１８に密着させて加締めるようにする。これで、座板１８にタンク２９を取り付けることができる。同様に、下側の座板１９にも図示を省略する加締めプレート３０を一体化したタンクを取り付ける。
【００５５】
以上の工程を経て製造された熱交換器によれば、ろう付け工程Ｓ３後に座板１８の表面を削り取って残渣フラックス２１を除去しているので、従来２４時間以上も掛かっていたフラックス洗浄工程を無くすことができる。これにより、熱交換器の生産性を高めることができる。また、本発明方法によれば、座板表面の残渣フラックスがないことから、当該フラックスの循環水への溶出を防止することができる。
【００５６】
図１２は、フライス加工、ブラスト加工、ワイヤブラシ加工及び従来方法である温水洗浄でフラックスを除去したときのフラックス除去時間と残渣フラックス量を示す。なお、図１２のブラスト加工では、フラックス除去時間が棒グラフに表されていないが、非常に短い時間であるので３０ｓｅｃと表記してある。このグラフから判るように、従来方法に比べて何れの加工方法も優れた効果が得られ、特にフライス加工が最も優れている。
【００５７】
「第２実施形態」
図１３は第２実施形態の製造方法を工程順に示す工程図である。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同一工程についてはその説明は省略する。
【００５８】
第２実施形態の製造方法では、第１実施形態の製造プロセスと同様、第１の組み付け工程Ｓ１０、フラックス塗布工程Ｓ１１、ろう付け工程Ｓ１２、切削加工工程Ｓ１３を順次行った後、タンク２９を座板１８，１９に組み付け熱交換器４を組み立てる第２の組み付け工程Ｓ１４を行う。その後、コーティング工程Ｓ１５のコーティング塗布工程Ｓ１６、乾燥工程Ｓ１７、焼成工程Ｓ１８を行う。
【００５９】
この第２実施形態の製造方法によれば、第１実施形態の製造方法に対してコーティング工程Ｓ１５前にタンク２９を座板１８，１９に取り付けているので、仮タンク２２Ａ，２２Ｂを座板１８，１９に取り付けて樹脂コーティングする作業を省くことができる。その他の効果に関しては、第１実施形態と同様、ろう付け工程Ｓ１２後に座板１８の表面を削り取って残渣フラックス２１を除去しているので、従来２４時間以上も掛かっていたフラックス洗浄工程を無くすことができる。これにより、熱交換器の生産性を高めることができる。また、第１実施形態と同様、本発明方法によれば、座板表面の残渣フラックスがないことから、当該フラックスの循環水への溶出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】燃料電池を搭載した電気自動車の冷却系システム図である。
【図２】第１実施形態の製造方法により製造される燃料電池用熱交換器の断面図である。
【図３】第１実施形態の製造方法を工程順に示す工程図である。
【図４】第１実施形態の製造方法における第１の組み付け工程を示す図である。
【図５】第１実施形態の製造方法における切削加工工程でのフライス加工例を示す図である。
【図６】第１実施形態の製造方法における切削加工工程でのブラストまたはブラシ加工例を示す図である。
【図７】第１実施形態の製造方法におけるコーティング工程でのコーティング手順を示す図である。
【図８】第１実施形態の製造方法におけるコーティング工程での樹脂コーティング層の膜厚を所定膜厚とするための一例を示す図である。
【図９】第１実施形態の製造方法における第２の組み付け工程でのタンク組み付け状態を示す図である。
【図１０】第１実施形態の製造方法における第２の組み付け工程での樹脂タンク組み付け作業を示す図である。
【図１１】第１実施形態の製造方法における第２の組み付け工程でのアルミタンク組み付け作業を示す図である。
【図１２】フライス加工、ブラスト加工、ワイヤブラシ加工及び従来方法である温水洗浄でフラックスを除去したときのフラックス除去時間と残渣フラックス量を示す図である。
【図１３】第２実施形態の製造方法を工程順に示す工程図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…冷却系システム
２…燃料電池本体
３…ポンプ
４…熱交換器
５…チューブ
６…コルゲートフィン
８，９…タンク部
１８，１９…座板
１２…樹脂コーティング層
１８…コーティング液
２０…コア部
２１…残渣フラックス
２８…切り欠き
２９…タンク
３０…加締めプレート
【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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