(57)【要約】【課題】耐食性が向上した熱交換器を提供することである。【解決手段】チューブ３０を有したインタークーラ１の製造方法において、チューブ３０にアウターフィン４０を固定する前に、チューブ３０を構成するプレート１３０の最外層にある犠牲層１３２の表面に樹脂を塗布するステップと、塗布された樹脂が硬化する前に、下面に凹部６１及び凸部６２が形成された板部材６０の凸部６２を樹脂に、凸部６２がプレート１３０と接触しないようにプレート１３０及び板部材６０間で一定のクリアランスを保持して押し付けるステップと、樹脂から板部材６０を取り外すステップとを含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブを有した熱交換器の製造方法において、
前記チューブにフィンを固定する前に、前記チューブを構成するプレートの最外層にある犠牲層の表面に樹脂を塗布するステップと、
塗布された前記樹脂が硬化する前に、所定の面に凹凸部が形成された板部材の前記凸部を前記樹脂に、前記凸部が前記プレートと接触しないように前記プレート及び板部材間で一定のクリアランスを保持して押し付けるステップと、
前記樹脂から前記板部材を取り外すステップとを含む、ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
前記塗布するステップは、前記板部材内に形成された樹脂供給通路を介して、前記プレート表面に前記樹脂を塗布する、請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂が硬化する前に、前記板部材内に形成されたエア吸引通路を介して、前記凹部と前記樹脂との間の空間内の空気を吸引するステップを有した、ことを特徴とする請求項１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、熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、一般的に、チューブとフィンとを有したものが知られている。特許文献１及び２には、熱交換器としてＥＧＲクーラに関する技術が開示されている。このような熱交換器に用いられるチューブは、耐食性を向上させるべく、チューブの最外層に犠牲層を設けることが従来から知られている。例えば、Ａｌ−Ｍｎ径合金からなるチューブの芯材に、Ａｌ−Ｚｎ系合金から成る犠牲層を設けることにより、チューブの芯材の電位は、犠牲層に対して貴となり、その結果、チューブの耐食性は、犠牲層陽極効果によって向上する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４６９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
耐食性を更に向上させるべく、チューブの犠牲層表面（チューブ表面）に、樹脂をコーティングすることが考えられる。しかしながら、樹脂に気泡が混入した状態のまま樹脂が硬化する恐れがある。この場合、気泡が混入した部分は空洞となり、この空洞部分周辺の樹脂が腐食すると、樹脂に孔があき、犠牲層の表面の一部分が露出する恐れがある。このような場合には、チューブの腐食が進行しやすくなり、熱交換器の耐食性が低下する。
【０００５】
したがって本発明の目的は、耐食性が向上した熱交換器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、チューブを有した熱交換器の製造方法において、前記チューブにフィンを固定する前に、前記チューブを構成するプレートの最外層にある犠牲層の表面に樹脂を塗布するステップと、塗布された前記樹脂が硬化する前に、所定の面に凹凸部が形成された板部材の前記凸部を前記樹脂に、前記凸部が前記プレートと接触しないように前記プレート及び板部材間で一定のクリアランスを保持して押し付けるステップと、前記樹脂から前記板部材を取り外すステップとを含む、ことを特徴とする熱交換器の製造方法によって達成できる。
【０００７】
この構成により、樹脂内の気泡を抜くことができ、プレート表面をコーティングすることができる。これにより、チューブの耐食性が向上するので、耐食性に優れた熱交換器を提供できる。
【０００８】
上記構成において、前記塗布するステップは、前記板部材内に形成された樹脂供給通路を介して、前記プレート表面に前記樹脂を塗布する、構成を採用できる。
【０００９】
上記構成において、前記樹脂が硬化する前に、前記板部材内に形成されたエア吸引通路を介して、前記凹部と前記樹脂との間の空間内の空気を吸引するステップを有した、構成を採用できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐食性が向上した熱交換器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、インタークーラ１の正面図である。インタークーラ１は、過給機付きエンジンにおいて、過給の効果を引き出すために、圧縮した吸入空気を冷却するためのものである。インタークーラ１は、熱交換器の一種である。インタークーラ１は、タンク１０ａ、１０ｂ、コア２０などから構成される。タンク１０ａ、１０ｂには、それぞれ吸気入口１１ａ、吸気出口１１ｂが形成されている。図２は、コア２０の構成を示した斜視図である。コア２０は、扁平状のチューブ３０と波状のアウターフィン４０とが交互に積層されて構成されている。チューブ３０内には、インナーフィン３１が配設されている。アウターフィン４０は、チューブ３０にロウ付けにより接合されており、チューブ３０内を流れる吸気と、チューブ３０間を流れる冷却風との熱交換を促進するものである。チューブ３０の両端側には、チューブ３０の積層方向に延びたタンク１０ａ、１０ｂがそれぞれ設けられている。タンク１０ａは、吸気入口１１ａが過給機に接続され、過給機から圧送された吸気を各チューブ３０へと分配する。タンク１０ｂは、吸気出口１１ｂがエンジンの吸気ポートに接続され、チューブ３０から流出する吸気をエンジンの吸気ポートへと送り出す。
【００１３】
図３は、アウターフィン４０とチューブ３０との接合状態を示した図である。チューブ３０は、２枚のプレートから構成される。図３には、そのうちの一枚のプレート１３０を示している。アウターフィン４０は、ロウ付けによってプレート１３０に接合されている。ロウ付けをするためのロウ材には、４０００番系のアルミ材を採用する。
【００１４】
プレート１３０の層構造について説明する。図４は、プレート１３０の層構造の説明図である。プレート１３０は、ロウ付けする前においては、図４（Ａ）に示すように、芯材１３１、犠牲層１３２、樹脂層１３３の層構造からなる。芯材１３１は、Ａｌ（アルミニウム）系合金からなる。犠牲層１３２は、Ａｌ‐Ｚｎ（アルミニウム‐亜鉛）系合金からなる。樹脂層１３３は、エポキシなどの樹脂からなる。犠牲層１３２よりも外側に樹脂層１３３が形成されている理由は、犠牲層１３２をコーティングすることによりプレート１３０の更なる耐食性の向上を図ろうとするものである。尚、樹脂層１３３を形成する際の従来の問題点については、後述する。プレート１３０にアウターフィン４０を接合する際には、図４（Ｂ）に示すように、樹脂層１３３の表面に溶解したロウ材を塗布してロウ材層１３４を形成して接合する。
【００１５】
次に、プレート１３０の表面に樹脂層１３３を形成する際の従来の問題点について説明する。図５は、プレート１３０の表面に樹脂層１３３を形成する際の従来の問題点の説明図である。プレート１３０の最外層に樹脂層１３３を形成するには、芯材１３１、犠牲層１３２の２層からなるプレート１３０の表面（犠牲層１３２の表面）に、スプレー又はどぶ漬けによって、樹脂を塗布する。このような樹脂は、例えば、常温で液体となるエポキシ樹脂に、硬化剤を添加したものである。
【００１６】
硬化剤をエポキシ樹脂に添加した後は、硬化剤を攪拌する必要があるが、この攪拌の過程で、樹脂内に気泡が発生する恐れがある。樹脂内に気泡が閉じ込められたまま樹脂が硬化すると、気泡部分は空洞となり、この空洞部分の周辺が腐食して、図５に示すように、孔１３３ｄが発生する恐れがある。また、犠牲層１３２の表面に汚れが付着した状態で、樹脂が塗布された場合にも、孔１３３ｄが発生する恐れがある。このように、樹脂層１３３に孔１３３ｄが生じると、その箇所から犠牲層１３２が腐食する恐れがある。
【００１７】
図６は、本実施例に係る製造方法の説明図である。図６（Ａ）に示すように、最外層に犠牲層１３２が形成されたプレート１３０に対して、図６（Ｂ）に示すように、犠牲層１３２の表面に樹脂を塗布して樹脂層１３３を成形する。次に、図６（Ｃ）に示すように、樹脂層１３３の表面を犠牲層１３２へと押し付けるように、板部材６０を樹脂層１３３の表面に押し付ける。板部材６０は、上面が平面であるのに対し、下面には、凹部６１及び凸部６２が複数形成されている。板部材６０は、金属材料により形成されている。
【００１８】
次に、樹脂層１３３の表面に板部材６０が押し付けられた場合について説明する。図７（Ａ）に示すように、樹脂層１３３内には、気泡１３３ｂが混入している。この状態で、図７（Ｂ）に示すように、樹脂層１３３の硬化前に、板部材６０を樹脂層１３３へと押し付ける。詳細には、板部材６０を樹脂層１３３の表面に押し付ける際には、凸部６２が、プレート１３０（犠牲層１３２の表面）に接しないように、治具により板部材６０及びプレート１３０間が一定のクリアランスを保持した状態で押し付けられる。これにより、凸部６２が、樹脂層１３３を犠牲層１３２の表面へと押し付けることになる。このように凸部６２が樹脂層１３３の表面を押し付けた状態で、所定期間放置すると、樹脂層１３３内に巻きこまれた気泡１３３ｂが凹部６１側へと浮上し、凹部６１と樹脂層１３３との間の空間内へ放出される。このように、樹脂層１３３内の気泡１３３ｂの外部への放出を促進することができる。これにより、硬化後の樹脂層１３３の耐久性及び耐食性が向上し、このプレート１３０を用いてチューブ３０を製造することにより、インタークーラ１の耐久性を向上させることができる。また、凸部６２が硬化前の樹脂層１３３を犠牲層１３２側へと押し付けることにより、樹脂層１３３と犠牲層１３２との接合の強度を強めることができる。
【００１９】
尚、板部材６０を樹脂層１３３に押し付けた状態で所定期間経過した後は、板部材６０を樹脂層１３３から取り外す。その後、プレート１３０を放置することにより、樹脂層１３３は常温で硬化し、犠牲層１３２の表面をコーティングすることができる。図８は、本実施例に係る製造方法により製造されたプレート１３０の説明図である。図８に示すように、樹脂層１３３の表面は、板部材６０の凹部６１、凸部６２に対応するように凹凸状に形成される。このように凹凸状に形成された樹脂層１３３の表面に、前述したロウ材が塗布されることになる。
【実施例２】
【００２０】
次に、実施例２に係る製造方法について説明する。図９は、実施例２に係る製造方法に用いられる板部材６０ａの上面図である。板部材６０ａには、内部に樹脂供給通路６３、吸引通路６４が形成されている。樹脂供給通路６３は、板部材６０ａの上面に開口した樹脂導入口６３１と、板部材６０ａの長手方向に略直線状に延びたメイン通路６３ａと、メイン通路６３ａからそれぞれ分岐し、板部材６０ａの下面、詳細には、凸部６２に開口した樹脂排出口６３２とを含む。樹脂排出口６３２は、複数の凸部６２でそれぞれ開口している。また、吸引通路６４は、板部材６０ａの上面に開口した吸引出口６４１と、板部材６０ａの長手方向に略直線状に延びたメイン通路６４ａと、メイン通路６４ａからそれぞれ分岐し、板部材６０ａの下面、詳細には、凹部６１に開口した吸引入口６４２とを含む。吸引入口６４２は、複数の凹部６１でそれぞれ開口している。また、樹脂供給通路６３と吸引通路６４とは、互いに連通しないように構成されている。
【００２１】
図１０（Ａ）は、樹脂供給通路６３を説明するための断面図であり、図１０（Ｂ）は、吸引通路６４を説明するための断面図である。実施例２に係る熱交換器の製造方法においては、図１０（Ａ）に示すように、犠牲層１３２の表面と一定のクリアランスを保持した状態で、樹脂導入口６３１から犠牲層１３２の表面をコーティングするための樹脂を圧送する。樹脂導入口６３１から圧送された樹脂は、樹脂供給通路６３を通過して、各樹脂排出口６３２から犠牲層１３２へと排出される。これにより、犠牲層１３２に樹脂が塗布される。尚、圧送ポンプを用いて樹脂を圧送する。
【００２２】
樹脂が犠牲層１３２の表面全体へといきわたり、凸部６２が樹脂によって埋まり、凹部６１内へと樹脂が流れ出す程度になると、圧送ポンプを停止して樹脂の圧送を停止する。このように、樹脂は、板部材６０ａ内に形成された樹脂供給通路６３を介して、プレート１３０の表面に塗布される。
【００２３】
次に、その状態から、吸引出口６４１に吸引ポンプを接続して、吸引ポンプを作動させる。これにより、吸引入口６４２を介して、凹部６１内の空気が吸引される。これにより、気泡１３３ｂが凹部６１内へと放出された際の、樹脂層１３３と凹部６１とに囲まれた空間内の圧力の増大を防ぐことができる。これにより、更に気泡１３３ｂの放出を促進することができる。また、吸引することにより、樹脂層１３３と凹部６１とに囲まれた空間内の気圧が低下するので、気泡１３３ｂの樹脂層１３３からの放出を促進できる。尚、所定期間吸引を行った後、樹脂層１３３から板部材６０ａを取り外す。
【００２４】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００２５】
上記熱交換器の製造方法は、インタークーラ以外であってもよく、例えば、ラジエータや、ＥＧＲクーラであってもよい。
【００２６】
上記実施例においては、プレート１３０の一方側の面にのみ、樹脂層を形成したが、プレート１３０の両面にこのような処理を施してもよい。
【００２７】
尚、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）
熱交換器のチューブを製造するために用いられ、前記チューブを構成すると共に最外層に犠牲層を有した前記プレートの表面に樹脂を塗布した後に、前記樹脂を前記表面に押し付けるための板部材であって、
所定の面に形成された凹凸部と、
前記所定の面に一端が開口し、前記樹脂を前記表面に供給するための樹脂供給通路とを備えた、ことを特徴とする板部材。
（付記２）
熱交換器のチューブを製造するために用いられ、前記チューブを構成すると共に最外層に犠牲層を有した前記プレートの表面に樹脂を塗布した後に、前記樹脂を前記表面に押し付けるための板部材であって、
所定の面に形成された凹凸部と、
前記凹部に一端が開口し、前記凹部と前記樹脂との間の空間内の空気を吸引するためのエア吸引通路とを備えた、ことを特徴とする板部材。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】インタークーラの正面図である。
【図２】コアの構成を示した斜視図である。
【図３】アウターフィンとチューブとの接合状態を示した図である。
【図４】プレートの層構造の説明図である。
【図５】プレートの表面に樹脂層を形成する際の従来の問題点の説明図である。
【図６】本実施例に係る製造方法の説明図である。
【図７】樹脂層の表面に押し板が押し付けられた場合の説明図である。
【図８】本実施例に係る製造方法により製造されたプレートの説明図である。
【図９】実施例２に係る製造方法に用いられる押し板の上面図である。
【図１０】樹脂供給通路及び吸引通路を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  インタークーラ
１０ａ、１０ｂ  タンク
１１ａ  吸気入口
１１ｂ  吸気出口
２０  コア
３０  チューブ
３１  インナーフィン
４０  アウターフィン
６０、６０ａ  板部材
６１  凹部
６２  凸部
６３  樹脂供給通路
６３ａ、６３ｂ  メイン通路
６４  吸引通路
１３０  プレート
１３１  芯材
１３２  犠牲層
１３３  樹脂層
１３３ｂ  気泡
１３３ｄ  孔
１３４  ロウ材層
６３１  樹脂導入口
６３２  樹脂排出口
６４１  吸引出口
６４２  吸引入口
【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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