(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の半容器状冷媒プレートを接合して冷媒通路部を形成し、この冷媒通路部と熱交換用のフィンとを交互に積層し、フィンの外側にエンドプレートを重ねて形成されるコアユニットを前後に複数列並べて複数の熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であって、
上記前後のコアユニットを形成する前後の冷媒プレートの長手方向両端部と、前後のエンドプレートの長手方向両端部との少なくとも一方を、前後で連結部材によって連結して一体のプレートとし、該連結部材で連結した前後のプレートの長手方向中間部には隙間を設け、
上記冷媒プレート、上記フィンおよび上記エンドプレートを積層したコアユニットを前後に配設して仮組付けし、
この仮組付けした前後のコアユニットをいっしょに保持治具で保持し、
加熱炉にて上記仮組付けした前後のコアユニットをいっしょにろう付けし、
ろう付け後に上記連結部材を切離し、別々のコアユニットに分離するようにして複数の熱交換器を製造することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
上記連結部材が上記エンドプレートのみに設けられ、上記冷媒プレートは前後のコアユニットで独立して設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器の製造方法。
【請求項３】
前後のコアユニットの冷媒プレート間に隙間が設けられ、該隙間に仕切治具が配設されて、前後のコアユニットが仮組付けされることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項４】
上記仕切治具が、上記前後のコアユニットの上記フィンを分離するように配置され、上記連結部材はこの仕切治具の外側位置に配置され、この連結部材の外側に切断治具が配設されて、前後のコアユニットがろう付けされ、その後に上記切断治具と仕切治具とで上記連結部を分離し、別々のコアユニットを製造することを特徴とする請求項３記載の熱交換器の製造方法。
【請求項５】
上記連結部が前後のコアユニットの冷媒プレート間で、積層する冷媒プレートに応じて積層して設けられ、
該連結部材は、別々の冷媒通路を形成する背中合わせの半容器状の冷媒プレート同士が接合されて形成され、ろう付け後には、上記半容器状の冷媒プレート同士の接合部分が分離されて、別々の熱交換器とされることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換の製造方法。
【請求項６】
上記冷媒プレートは、前後のコアユニット列で幅が異なって設けられ、冷媒通路部の幅の異なる２つの熱交換器が製造されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項７】
上記冷媒プレートは、前後のコアユニット列で長さが異なって設けられ、冷媒通路部の長さの異なる２つの熱交換器が製造されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項８】
積層されるフィンは、前後のコアユニット列でフィンピッチが異なることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】
冷媒プレート群に使用するプレートの少なくとも一部に、ロウ材クラッドを施したことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
冷媒プレート群に使用するプレートの少なくとも一部に、犠牲層材クラッドを施したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１１】
前後のコアユニット列には、それぞれ冷媒通路部への冷媒出入路を形成する出入路部が設けられ、該出入路部が前後のコアユニットで対向して配置され、この出入路部が連結部材で一体に連結されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型熱交換器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１０及び図１１に示すように、一対の半容器状の冷媒プレート１０２を接合して冷媒通路部１０３を形成し、この冷媒通路部１０３と熱交換用のフィン１０４とを交互に積層し、フィン１０４の外側にエンドプレート１０５を重ねてコアユニット１０６を形成し、このコアユニット１０６を保持治具１１０で保持し、加熱炉でコアユニット１０６をろう付けし、熱交換器１０１を製造する製造方法が知られている。
【０００３】
通常、冷媒通路部１０３は、冷媒プレート１０２の幅方向に２つの冷媒通路群を形成している。この場合、冷媒プレート１０２とフィン１０４とを積層してコアユニット１０６を形成したものは、冷媒プレート１０２に十分な幅があるので、崩れたりすることはない。従って、このコアユニット１０６を搬送し、加熱炉に入れてろう付けするまでに、コアユニット１０６が荷崩れすることはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近熱交換器をスリム化する傾向にあり、冷媒プレート１０２の幅の狭いものが採用される動きがある。例えば、半容器状の冷媒プレート１０２に１つの冷媒通路部１０３しか設けてない、従来の冷媒プレートの半分の幅にしたもの、或は、２つの冷媒通路部１０３を従来のものに比べて半分の幅にしたもの等がある。
【０００５】
図１２に示すように、このような冷媒プレート２０２とフィン（図示せず）とを積層したコアユニット２０６では、冷媒プレート２０２の幅が従来の半分ほどしかないため、このコアユニット２０６を保持治具２１０で保持する際に、変形したり、荷崩れを起こすことがあった。また、保持治具２１０で保持したコアユニット２０６が不安定で、搬送中においても荷崩れする或は加熱炉で変形して、ろう付け不良を起こす等の問題が発生していた。
【０００６】
その対策として、荷崩れしないような保持機能を有する専用の保持治具を設ける必要があった。そのような専用の保持治具を設けると、コストアップになるだけでなく、他の熱交換器の組立と区別する必要があり、作業が複雑化し、組立工数が増加していた。
【０００７】
また、専用の保持治具２１０を、コアユニット２０６の冷媒プレート２０２の幅に合わせて、幅狭のものにすると、コアユニット２０６と保持治具２１０の組立体の幅が狭く背の高いものになるために、姿勢が不安定であり、加熱炉でのろう付け中に倒れる可能性がある。それを防止するために、保持治具２１０の底板の面積を拡大すると、一度に加熱炉に投入できるコアユニット２０６と保持治具２１０との組立体の数量が減る不具合を有する。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解消することを狙いとし、従来の保持治具をそのまま或は微々たる変更で使用して、幅狭の冷媒プレートとフィンとを積層したコアユニットを保持し、加熱炉でろう付けできるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、一対の半容器状冷媒プレートを接合して冷媒通路部を形成し、この冷媒通路部と熱交換用のフィンとを交互に積層し、フィンの外側にエンドプレートを重ねて形成されるコアユニットを前後に複数列並べて複数の熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であって、上記前後のコアユニットを形成する前後の冷媒プレートの長手方向両端部と、前後のエンドプレートの長手方向両端部との少なくとも一方を、前後で連結部材によって連結して一体のプレートとし、該連結部材で連結した前後のプレートの長手方向中間部には隙間を設け、上記冷媒プレート、上記フィンおよび上記エンドプレートを積層したコアユニットを前後に配設して仮組付けし、この仮組付けした前後のコアユニットをいっしょに保持治具で保持し、加熱炉にて上記仮組付けした前後のコアユニットをいっしょにろう付けし、ろう付け後に上記連結部材を切離し、別々のコアユニットに分離するようにして複数の熱交換器を製造する熱交換器の製造方法である。
【００１０】
この製造方法では、２つの熱交換器を接続した状態でコアユニットを組立て、ろう付けするので、個々のコアユニットがスリムな幅であっても、積層したコアユニットが荷崩れすることなく、かつ変形することなくろう付けされた熱交換ユニットを得ることができる。また、一度に２つの熱交換器を保持治具で保持できるので、保持行程の工数を半減できる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の熱交換器の製造方法において、上記連結部材が上記エンドプレートのみに設けられ、上記冷媒プレートは前後のコアユニットで独立して設けられているので、ろう付け後の分離が容易であるとともに、冷媒プレート幅の異なる別々の熱交換ユニットを作り易い。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法において、前後のコアユニットの冷媒プレート間に隙間が設けられ、該隙間に仕切治具が配設されて、前後のコアユニットが仮組付けされるので、仮組付け時に冷媒プレートやフィンのずれを抑制でき、品質の低減を防止できる。それとともに、隣接する冷媒プレートが確実に分離されるとともに隣接するフィンも確実に分離されることにより、余分なろう付けが防止できる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３記載の熱交換器の製造方法において、上記仕切治具が、上記前後のコアユニットの上記フィンを分離するように配置され、上記連結部材はこの仕切治具の外側位置に配置され、この連結部材の外側に切断治具が配設されて、前後のコアユニットがろう付けされ、その後に上記切断治具と仕切治具とで上記連結部材を分離し、別々のコアユニットを製造するので、２つの熱交換器をろう付け製造できるとともにろう付け後に同じ治具で２つの熱交換器を分離できるので、治具の節約になると共に、専用の治具をセットする必要が無いので、分離作業の工程を削減できる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法において、上記連結部材が前後のコアユニットの冷媒プレート間で、積層する冷媒プレートに応じて積層して設けられ、該連結部材が、別々の冷媒通路を形成する背中合わせの半容器状の冷媒プレート同士を接合しており、ろう付け後には、上記半容器状の冷媒プレート同士の接合部分が分離されて、別々の熱交換器とされる構成である。
【００１５】
この構成では、２つの別々の熱交換ユニットに分離した場合に、その熱交換ユニット間の連結部材が個々に散乱することなく、一体な状態で取り出すことができるので、この連結部材の取り扱いが容易であり、また、周囲を汚すことを未然に防止できる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法において、上記冷媒プレートは、前後のコアユニット列で幅が異なって設けられ、冷媒通路部の幅の異なる２つの熱交換器が製造されるので、異なる種類の熱交換器、例えば、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器、コンデンサーとオイルクーラ等を製造することができる。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法において、上記冷媒プレートは、前後のコアユニット列で長さが異なって設けられ、冷媒通路部の長さの異なる２つの熱交換器が製造されるので、異なる種類の熱交換器、例えば、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器、コンデンサーとオイルクーラ等を製造することができる。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法において、積層されるフィンは、前後のコアユニット列でフィンピッチが異なるので、異なる種類の熱交換器、例えば、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器、コンデンサーとオイルクーラ等を製造することができる。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法において、冷媒プレート群に使用するプレートの少なくとも一部に、ロウ材クラッドを施したので、半容器状の冷媒プレートを確実にろう付けできる。
【００２０】
請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法において、冷媒プレート群に使用するプレートの少なくとも一部に、犠牲層材クラッドを施したので、冷媒通路部を腐食させるの恐れのある流体に対してもこの熱交換器を使用できる。
【００２１】
請求項１１の発明は、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法において、前後のコアユニット列には、それぞれ冷媒通路部への冷媒出入路を形成する出入路部が設けられ、該出入路部が前後のコアユニットで対向して配置され、この出入路部が連結部で一体に連結されているので、冷媒プレートを各列で異なる形状にすることが可能であり、各列の熱交換器を分離しやすい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。図１ないし図４は第１実施例の熱交換器１を示す。図１及び図２に示すように、半容器状冷媒プレート２を向かい合わせに重ねて冷媒通路部３を形成し、この冷媒通路部３と熱交換用のフィン４とを交互に積層し、該フィン４の外側にエンドプレート５を重ねて、熱交換器１のコアユニット６を形成している。
【００２３】
このコアユニット６を仮組付けする際には、コアユニット６の上下のエンドプレート５の上下にステンレス製の端板１４、１５を配置し、この端板１４、１５を挟むように結束治具１６を組み、ボルト１７で締め付けて、コアユニット６を緩まないように仮固定する。
【００２４】
８、９はそれぞれ熱交換器１ａ、１ｂに設けた出入路部である。
【００２５】
図３に示すように、両列の冷媒プレート２の両端部２ａには、連結部材１０が設けられ、冷媒プレート２の中間部２ｂには隙間７が設けられている。冷媒プレート２と連結部材１０との結合部分を、図４によって説明する。連結部材１０は冷媒通路部３を形成する半容器状の膨らみと同様な膨らみ部１０ａを備え、この膨らみ部１０ａの両側に接合部１０ｂを備えている。連結部材１０の膨らみ部１０ａが隣接する連結部材１０の膨らみ部１０ａと接触して配置されている。同様に、冷媒プレート２の半容器状の凹部を形成する底部２ｄは、背中合わせの冷媒プレート２の底部２ｄと接触して配置されている。
【００２６】
連結部材１０の接合部１０ｂは冷媒プレート２の端部２ａに接続されている。
【００２７】
該冷媒プレート２の中間部２ｂには、冷媒プレート２の長手方向に延びるように冷媒通路部３が形成されている。
【００２８】
図示していないが、エンドプレート５は、各列毎に独立して設けられている。
【００２９】
この第１実施例では、上述のように仮組付けされたコアユニット６が、保持治具２０で保持されている。この実施例では、冷媒通路部３の幅は従来の２列一体型のものとほとんど変わりないので、コアユニット６が荷崩れすることが無い。
【００３０】
次に、ろう付け状態を説明する。このように仮組付けしたコアユニット６と保持治具２０との組立体を加熱炉に導入する。冷媒プレート２の端部２ｃがろう付けされて、冷媒通路部３を形成するとともに、連結部材１０の接合部１０ｂもろう付けされる。
【００３１】
そして、冷媒プレート２の底部２ｄが背中合せの底部２ｄとろう付けされ、連結部材１０の膨らみ部１０ａも背中合わせの膨らみ部１０ａとろう付けされる。
【００３２】
このようにして、２つの熱交換器１ａ、１ｂが連結部材１０で連結された状態でろう付けが完了する。その後、連結部材１０の接合部１０ｂを切断することで、２つの熱交換器１ａ、１ｂを分離する。
【００３３】
このときに、連結部材１０は、どちらの熱交換器１ａ、１ｂからも切り離されるが、膨らみ部１０ａで結合されているので、隣接するもの同士がバラバラになることなく、１つのパーツ品として残るだけである。したがって、残材の処理が容易であり、周囲を汚すことも無い。
【００３４】
図３に示すように、隣接する冷媒プレート２の幅Ｄ１、Ｄ２や長さＬ１、Ｌ２は、それぞれが互いに同じ寸法である。本発明では、この第１実施例のように幅Ｄ１、Ｄ２及び長さＬ１、Ｌ２が同じものに限られるものではなく、幅Ｄ１、Ｄ２又は長さＬ１、Ｌ２のうち、いずれか一方が互いに異なるものでも良く、また両方が互いに異なるものでも良い。このような自由度を有することにより、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器、コンデンサーとオイルクーラ等のように、目的の異なる熱交換器を同時に製造することが可能である。或は、同じ冷却用熱交換器であって、サイズのことなるものであっても可能である。
【００３５】
また、本発明では、各列のコアユニット６において、フィン４のピッチの異なるものにも適用可能である。
【００３６】
図５は、第２実施例に関わり、図３と同様な図を示す。この第２実施例では、冷媒プレート２を連結部材１０で連結する代わりに、エンドプレート５を連結部材２０で連結したものである。エンドプレート５はフィン４を囲むようにフィン４の長さ方向（冷媒プレート２の長さ方向）に延びており、その両端部５ａが冷媒プレート２の底部２ｄ等に接するように内側に折れ曲がって設けられている。そして、この両端部５ａに連結部材２０を設けるものである。
【００３７】
この第２実施例では、このエンドプレート５によって、両列のコアユニット６が連結されているが、冷媒プレート２では連結されてない。この連結部材２０を分離すれば、熱交換器１ａ、１ｂを分離できるので、冷媒プレート２での連結部材を分離することに比較して、分離が容易である。また、エンドプレート５を分離するのであるから、分離作業中に冷媒プレート２、即ち冷媒通路部３が変形したり、ろう付け部分が分離したりすることも無い。
【００３８】
図６は第３実施例に関わり、図６（Ａ）は冷媒プレートと仕切治具とを上から見た図を示し、図６（Ｂ）は正面図を示す。この第３実施例では、第１実施例と同様に、冷媒プレート２の両端部２ａに連結部材１０を設けたものである。異なる点は、第１実施例では、冷媒プレート２の中間部分２ｂは隙間７を設けただけであった。この第３実施例では、この隙間７にステンレス製の仕切治具１２を設けたものである。この仕切治具１２により、冷媒プレート２やフィン４の積層状態が乱れることを防止することができるとともに、連接する列の冷媒プレート２やフィン４がろう付けされることも防止できる。
【００３９】
なお、熱交換器１ａ、１ｂは、それぞれ出入路部８及び９を有し、各冷媒プレート２に２つの冷媒通路部３が形成されているものである。
【００４０】
図７は第４実施例に関わり、図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、それぞれ図６（Ａ）、図６（Ｂ）と同様な図を示す。この第４実施例は、第３実施例における連結部材１０の外側に切断治具１３を配置したものである。この切断治具１３と仕切治具１２とで、連結部材１０を切断する。この第４実施例では、仕切治具１２を利用して連結部材１０を分離できるので、大掛かりな切断装置を設ける必要がない。
【００４１】
図８は第５実施例に関わり、積層した冷媒プレート２の断面図を示す。この第５実施例では、冷媒の出入路部８及び９をコアユニット６の中間部分に配置した構造である。連結部材１０は第１実施例と同様に、膨らみ部１０ａで背中合せになっている。本発明では、このように、冷媒の出入路部８及び９を中間に配置したものでも良い。
【００４２】
また、この第５実施例の変形例として、冷媒の出入路部８と出入路部９との間に連結部材１０を配置して隣接するコアユニットを連結し、冷媒プレート２を連結しないで配置することも可能である。このようにすれば、連結部分が少なくてよいので、分離が容易である。
【００４３】
図９は、冷媒プレート１０に犠牲腐食層をクラッドしたものを示す。アルミ母材２１の内側に、犠牲腐食層２２をクラッドし、アルミ母材２１の外側及び犠牲腐食層２２の内側にろう材２３をクラッドしたものを示す。この構造は、上記した第１ないし第５実施例のいずれにも採用できる。
【００４４】
この構造を採用することにより、腐食性の流体が冷媒プレート２内を通流しても、アルミ母材２１の腐食を抑制できる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明では、一対の半容器状冷媒プレートを接合して冷媒通路部を形成し、この冷媒通路部と熱交換用のフィンとを交互に積層し、フィンの外側にエンドプレートを重ねて形成されるコアユニットを前後に複数列並べて複数の熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であって、上記前後のコアユニットを形成する前後の冷媒プレートの一部と前後のエンドプレートの一部との少なくとも一方が前後で連結部材によって連結されて一体のプレートとされ、上記冷媒プレート、上記フィンおよび上記エンドプレートを積層したコアユニットを前後に配設して仮組付けし、この仮組付けした前後のコアユニットをいっしょに保持.治具で保持し、加熱炉にて上記仮組付けした前後のコアユニットをいっしょにろう付けし、ろう付け後に上記連結部材を切離し、別々のコアユニットに分離するようにして複数の熱交換器を製造する。
【００４６】
この製造方法では、２つの熱交換器を接続した状態でコアユニットを組立て、ろう付けするので、個々のコアユニットがスリムな幅であっても、積層したコアユニットが荷崩れすることがなく、仮組付け状態を安定して得られ、ろう付け不良を防止できる。また、一度に２つの熱交換器を保持治具で保持できるので、保持行程の工数を半減できる。
【００４７】
連結部材が、冷媒プレート或はエンドプレートの長手方向両端部に設けられ、中間部分には、各列のプレート間に空隙が形成されているものでは、隣接する別列の冷媒プレートとのろう付けが防止され、不用意なろう付けが防止できる。
【００４８】
更に、前後のコアユニットの冷媒プレート間の隙間に仕切治具が配設されて、前後のコアユニットが仮組付けされるものでは、仮組付け時に冷媒プレートやフィンのずれを抑制でき、品質の低下を防止できる。それとともに、隣接する冷媒プレートが確実に分離されるとともに隣接するフィンも確実に分離されて、余分なろうづけが防止できる。
【００４９】
連結部材が、別々の冷媒通路を形成する背中合わせの半容器状の冷媒プレート同士を接合しており、ろう付け後には、上記半容器状の冷媒プレート同士の接合部分が分離され、別々の熱交換器が形成されるものでは、２つの別々の熱交換ユニットに分離した場合に、その熱交換ユニット間の連結部材が個々に散乱をすることなく、一体な状態で取り出すことができるので、この連結部材の取り扱いが容易であり、周囲を汚すことを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した第１実施例のコアユニットと保持治具との組立体の正面図を示す。
【図２】  図１の側面図を示す。
【図３】  第１実施例の冷媒プレートの平面図を示す。
【図４】  第１実施例の冷媒プレートの拡大断面図を示す。
【図５】  第２実施例を示す。
【図６】  第３実施例を示す。
【図７】  第４実施例を示す。
【図８】  第５実施例を示す。
【図９】  本発明の冷媒プレートの拡大断面図を示す。
【図１０】  従来技術を示し、コアユニットの正面図を示す。
【図１１】    図１０の側面図を示す。
【図１２】  別の従来技術を示す。
【符号の説明】
１      熱交換器
２      半容器状冷媒プレート
３      冷媒通路部
４      熱交換用のフィン
５      エンドプレート
６      コアユニット
７      隙間
８      出入路部
９      出入路部
１０    連結部材
１１    結束治具
１２    仕切治具
１３    切断治具
【図１】
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【図２】
0003935711.tif 000003
【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】
0003935711.tif 000008
【図８】
0003935711.tif 000009
【図９】
0003935711.tif 000010
【図１０】
0003935711.tif 000011
【図１１】
0003935711.tif 000012
【図１２】
0003935711.tif 000013