CN118176070A - 热交换器用的板层叠体单元的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种热交换器用的板层叠体单元的制造方法,具备:压缩工序、焊接工序、连结工序、解压工序,在压缩工序中,针对板层叠体、相对于板层叠体配置于层叠方向的两侧的一对端板、以及相对于一对端板配置于层叠方向的两侧的一对约束板,使用加压工具从层叠方向的两侧进行压缩;焊接工序用于在压缩工序的执行过程中对板层叠体的周缘部和一对端板各自的周缘部进行焊接;连结工序用于在焊接工序后利用连结件使一对约束板相互连结;解压工序用于在连结工序后取下加压工具。
Description
技术领域
本公开涉及一种热交换器用的板层叠体单元的制造方法。
背景技术
专利文献1公开了一种热交换器,该热交换器收纳板层叠体,板层叠体构成为执行CO2制冷剂与NH3制冷剂的热交换。板层叠体包含:相互焊接的多个板、以及从层叠方向的两侧夹持多个板的一对端板。该文献例示的一对端板中的一个端板封闭CO2制冷剂的流路。在另一个端板设置有入口管和出口管。入口管和出口管都与在板层叠体上形成的CO2制冷剂的流路连通。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5690532号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了抑制CO2制冷剂的泄漏,一对端板的周缘部与板层叠体的周缘部需要适当地进行焊接。关于这一点,上述专利文献没有公开适当地进行焊接的具体方法。
本公开的目的在于,提供一种热交换器用的板层叠体单元的制造方法,能够适当地焊接一对端板和板层叠体。
(二)技术方案
本公开的至少一实施方式的热交换器用的板层叠体单元的制造方法具备:压缩工序、焊接工序、连结工序、解压工序,在所述压缩工序中,针对板层叠体、相对于所述板层叠体配置于层叠方向的两侧的一对端板、以及相对于所述一对端板配置于所述层叠方向的两侧的一对约束板,使用加压工具从所述层叠方向的两侧进行压缩;所述焊接工序用于在所述压缩工序的执行过程中对所述板层叠体的周缘部和所述一对端板各自的周缘部进行焊接;所述连结工序用于在所述焊接工序后利用连结件使所述一对约束板相互连结;所述解压工序用于在所述连结工序后取下所述加压工具。
(三)有益效果
根据本公开,能够提供一种热交换器用的板层叠体单元的制造方法,能够适当地焊接一对端板和板层叠体。
附图说明
图1是一实施方式的热交换器的概念性的剖视图。
图2是一实施方式的板层叠体单元的概念性的分解立体图。
图3是一实施方式的板层叠体的概念性的立体图。
图4是一实施方式的板层叠体单元的由层叠方向来看的概念性的说明图。
图5是一实施方式的板层叠体单元的制造方法的流程图。
图6是一实施方式的配对板的组装方法的概念性的说明图。
图7是一实施方式的配置工序的概念性的说明图。
图8是一实施方式的紧固工序的概念性的说明图。
图9是一实施方式的连结工序的概念性的说明图。
图10是一实施方式的解压工序执行前后的板层叠体的概念性的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的一些实施方式进行说明。但是,作为实施方式记载的或者在附图中示出的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不表示将本公开的范围限定于此,仅是说明例。
例如,“某个方向上”、“沿某个方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对的或者绝对的配置的表述不是仅表示严格意义上的配置,也表示具有公差、或者以能够获得相同功能的程度的角度、距离相对位移的状态。
例如,“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物为相等状态的表述不是仅表示严格地相等的状态,也表示存在公差或者能够获得相同功能的程度的差的状态。
例如,四边形状、圆筒形状等表示形状的表述不是仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状,也表示在能够获得相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面,“具备”、“包括”、或者“有”一个构成要素的表述不是排除其他构成要素的存在的排他性表述。
此外,有时对同样的结构标注相同的附图标记并省略说明。
(1.热交换器30的概要的例示)
图1是本公开一实施方式的热交换器30的概念性的剖视图。热交换器30构成为,第一热介质T和第二热介质R相互进行热交换,所述第一热介质T用于在一次制冷剂回路10中循环,所述第二热介质R用于在二次制冷剂回路20中循环。作为一例,第一热介质T是气相或液相的NH3,作为一例,第二热介质R是液相的CO2。第一热介质T和第二热介质R也可以是上述以外的流体。
流入热交换器30的液相的第一热介质T即第一热介质液Te因从第二热介质R得到的热而变为第一热介质气Tv。即,在一次制冷剂回路10中,热交换器30作为第一热介质T的蒸发器发挥功能。流入热交换器30的第一热介质T的流动状态可以是气液二相。从热交换器30流出的第一热介质气Tv在沿一次制冷剂回路10循环的过程中变为第一热介质液Te,并返回热交换器30。一次制冷剂回路10具备:压缩机、冷凝器、以及膨胀阀等。另一方面,通过与第一热介质T的热交换而冷却的第二热介质R在沿二次制冷剂回路20循环的过程中取出冷热。第二热介质R升温并返回热交换器30。二次制冷剂回路20具备:受液器(接收器)、泵、以及冷却器等。冷却器构成为从第二热介质R取出冷热。例如,冷却器可以构成为,使在二次制冷剂回路20中循环的第二热介质R、和在冷库的库内循环的空气等热介质进行热交换。
本例的热交换器30是板式热交换器,更具体而言,是壳板式热交换器。热交换器30例如具备:容器35,其在内部形成第一热介质液Te的积液;以及板层叠体单元100,其沉浸于第一热介质液Te的积液中。本例的容器35形成为沿板层叠体单元100中包含的板层叠体40的层叠方向延伸的圆筒状。另外,在该容器35设置有:排出管50,其用于向板层叠体40排出第一热介质液Te;以及排出管道60,其用于将在容器35的内部产生的第一热介质气Tv排出。在排出管道60设置有可供第一热介质气Tv流入的多个连通口63。在本例中,第二热介质R在沉浸于第一热介质液Te的积液的板层叠体40的内部流动,第一热介质液Te和第二热介质R进行热交换。因热交换而产生的第一热介质气Tv经由排出管道60并从热交换器30排出。
(2.板层叠体单元100的结构的例示)
图2是本公开一实施方式的板层叠体单元100的概念性的分解立体图。图3是本公开一实施方式的板层叠体40的概念性的立体图。图4是本公开一实施方式的板层叠体单元100的由层叠方向来看的概念性的说明图。
如图2所示,板层叠体单元100具备板层叠体40,该板层叠体40包含:层叠的多个板44。板层叠体40的层叠方向与各板44的厚度方向基本一致。此外,板层叠体单元100具备:一对端板110,其相对于板层叠体40配置于层叠方向的两侧;一对约束板120,其相对于一对端板110配置于层叠方向的两侧;以及连结件130,其使一对约束板120相互连结。
如图2、图3所示,在板层叠体40的多个板44各自形成有第一连通开口41和第二连通开口42。第一连通开口41和第二连通开口42都形成第二热介质R的流路即第二流路32的一部分。在各板44的壁面形成有呈直线状延伸的多个凹凸部43。作为一例,凹凸部43通过冲压加工而形成,在一面侧形成的凹凸部43是凸部,在另一面侧形成的凹凸部43是凹部。并且可知:相当于在一面侧形成的多个凹凸部43的多个凸部之间是凹部。基于同样的看法可知:相当于在另一个面侧形成的多个凹凸部43的多个凹部之间是凸部。
如图3所示,在板层叠体40中配置有多组由一对板44形成的配对板47。在一对板44上,2个第一连通开口41的周缘部相互焊接,并且,2个第二连通开口42的周缘部相互焊接。该一对板44各自的外侧的周缘部49未焊接,因此在一对板44之间形成第一热介质T的流路即第一流路31。第一连通开口41和第二连通开口42各自的内侧空间、与第一流路31利用在第一连通开口41与第二连通开口42的周缘部形成的焊接部进行划分。各构成配对板47的一对板44配置为,凹凸部43的凸部彼此相对。并且,一对板44以使得这些凹凸部43相互紧密贴合的方式相互压接(压缩),由此,增大了第一流路31的流路长度,促进了第一热介质T与第二热介质R的热交换。
在沿层叠方向相邻的2组配对板47中,各外侧的周缘部49相互焊接。由此,一对配对板47之间形成了从容器35的内部空间划分的第二热介质R的第二流路32。
具有上述结构的板层叠体40的层叠方向的一侧的第一连通开口41与入口管7连通,第二连通开口42与出口管6连通。另外,本实施方式的各板44的周缘部49具有:第一周缘部71,其形成为圆弧状;第二周缘部72,其具有比第一周缘部71小的曲率。因此,由层叠方向看,各板44具有长边方向和短边方向。第二周缘部72与第一周缘部71相比在长边方向上较长,且与第一周缘部71相比配置于上侧。因此,从排出管50排出的第一热介质液Te容易接触各板44,促进第一热介质T与第二热介质R的热交换。此外,第二周缘部72可以弯曲,也可以形成为扁平状。另一方面,配置于下侧的第一周缘部71不必为使排出的第一热介质液Te容易接触的形状。另外,第一周缘部71与容器35的内壁面的间隙越小,就越能够实现板44的大型化,促进第一热介质T与第二热介质R的热交换。因此,第一周缘部71优选形成为模仿圆筒状的容器35的圆弧状。此外,在另一实施方式中,各板44也可以形成为圆形或者椭圆形。
返回图2,一对端板110分别为与多个板44大致相同的外形形状。一对端板110分别焊接于多个板44中的在层叠方向上位于最外侧的一对板44。作为更具体的一例,各板44的周缘部49与各端板110的周缘部119沿各自周向的全长进行焊接。另外,入口管7和出口管6与位于层叠方向的一侧的端板110接合。如上所述,入口管7和出口管6与位于一侧的板44的第一连通开口41和第二连通开口42分别连通。
在图2、图4所示的约束板120上,设置有第一开口121和第二开口122,其分别在内侧配置入口管7和出口管6(在图4中省略端板110的图示)。约束板120的周缘部129形成为,由层叠方向看,包围板层叠体40的周缘部49。换言之,由层叠方向看,沿周缘部129的周向的全长,周缘部129位于周缘部49的外侧。连结件130是在层叠方向上延伸的杆。在本例中,多个连结件130各自的两端焊接于一对约束板120各自的周缘部129。由层叠方向看,周缘部129比周缘部49靠向外侧,因此多个连结件130都与板层叠体40及一对端板110分离。
如上所述,板层叠体40以压缩的状态配置,板层叠体40的至少一部分在层叠方向上弹性变形。压缩的板层叠体40的复原被一对约束板120和连结件130阻止。即,板层叠体40的复原力所引起的拉伸应力作用于多个连结件130。此外,压缩的板层叠体40的一部分也可以塑性变形。
(3.板层叠体单元100的制造方法的例示)
图5是表示本公开一实施方式的热交换器用的板层叠体单元100的制造方法的流程图(在以下的说明中,有时将“步骤”简记为“S”)。图6是本公开一实施方式的配对板47的组装方法的概念性的说明图。图7是本公开一实施方式的配置工序的概念性的说明图。图8是本公开一实施方式的紧固工序的概念性的说明图。图9是本公开一实施方式的连结工序的概念性的说明图。
如图5所示,首先执行板层叠体40的组装工序(S11)。例如,如图6所示,将一对板44各自的第一连通开口41的周缘部相互焊接,并且,将各第二连通开口42的周缘部相互焊接。由此完成配对板47。此时,一对板44各自的凹凸部43可以不相互紧密贴合。重复进行制作配对板47的作业,准备多组配对板47。之后,如图3所示,重复进行将1组配对板47各自的周缘部49焊接的作业。由此完成板层叠体40的组装。
返回图5,配置制造板层叠体单元100所需的各种部件(S13)。例如,如图7所示,准备用于对板层叠体单元100进行压缩的加压工具200。加压工具200包含:一对加压台210、多个紧固轴220(参照图8)、以及多个螺母(未图示)。在配置于下侧的一个加压台210上,从下侧起依次载置:约束板120、端板110、板层叠体40、端板110、以及约束板120。并且,在约束板120的上侧配置另一个加压台210。由此,从层叠方向的内侧起依次(从板层叠体40的层叠方向的中心侧起依次)配置有:板层叠体40、一对端板110、一对约束板120、以及一对加压台210。
由层叠方向看,加压台210的周缘部包围一对约束板120。换言之,由层叠方向看,加压台210的周缘部沿其周向的全长,位于约束板120的周缘部129的外侧。另外,在加压台210设置有多个***孔212。由层叠方向看,多个***孔212都相对于一对约束板120的周缘部129位于外侧。换言之,各***孔212配置于在层叠方向上避开了板层叠体40、一对端板110、以及一对约束板120的位置。多个***孔212在层叠方向上开放,并且沿与层叠方向正交的水平方向开口。并且,由层叠方向看,多个***孔212中的2个***孔212A配置为,将板44的长边方向的两端夹在中间。
返回图5,执行对加压工具200的一对加压台210进行紧固的紧固工序(S15)。例如,如图8所示,在多个***孔212中分别***多个紧固轴220。在紧固轴220的外周面形成有外螺纹,在***的多个紧固轴220的上端部分别安装多个螺母(未图示)。将各螺母以从上方压接于加压台210的方式紧固。由此,加压力作用于上侧的加压台210,一对加压台210被紧固。即,一对加压台210经由一对约束板120和一对端板110对板层叠体40施加压缩力。结果是:板层叠体40被压缩,构成配对板47的2个板44的凹凸部43相互紧密贴合。另外,伴随着板层叠体40的压缩,一对约束板120相互接近。
多个***孔212的周缘与多个螺母的各接触位置是加压力作用的输入点P。本例的输入点P的个数是6个。由层叠方向看,多个输入点P位于包围板层叠体40的位置。并且,在上侧的加压台210上的多个输入点P中的至少2个输入点P,加压力不同。即,在多个输入点P中的至少2个输入点P,螺母的紧固量互不相同。对于加压力不同所产生的优点将在后面说明。
补充而言,在将紧固轴220沿铅垂方向******孔212时,随着板层叠体40的层叠方向长度增加,有可能导致***的作业性降低。关于这一点,本实施方式的各***孔212在水平方向上开放,因此能够将紧固轴220沿水平方向******孔212。因此,即使板层叠体40在层叠方向上较长,也不会降低***的作业性。
返回图5、图8,执行焊接工序(S17),对板层叠体40的周缘部49和一对端板110各自的周缘部119进行焊接。此时,利用加压工具200执行加压,因此周缘部49、119沿各自的周向的全长相互紧密贴合。对这些紧密贴合的周缘部49、119进行焊接。因此,沿焊接部150的周向的全长适当地完成该焊接部150。
如图5、图9所示,之后,执行连结工序(S19),利用连结件130使一对约束板120相互连结。在图9的例子中,在层叠方向上延伸的多个连结件130各自的两端分别通过焊接与一对约束板120的周缘部129连结。由此,在板层叠体单元100被加压工具200加压的状态下进行组装。
返回图5,执行将加压工具200取下的解压工序(S21)。更具体而言,将多个螺母分别从多个紧固轴220取下。由此,结束使用加压工具200进行的压缩,但是板层叠体40约束在被一对约束板120和连结件130压缩的状态。因此,即使在利用加压工具200进行的压缩结束后,板层叠体40也基本上不会复原,而是维持被压缩的状态。之后,将多个紧固轴220和上侧的加压台210去除,取出板层叠体单元100。以上述方式完成板层叠体单元100的制造。具有可运输性的板层叠体单元100之后被收纳于热交换器30的容器35。
根据上述结构,通过执行针对板层叠体40、一对端板110、以及一对约束板120使用加压工具200从层叠方向的两侧进行压缩的压缩工序即S13及S15,能够使板层叠体40的周缘部49和一对端板110的周缘部119沿各自的周向的全长紧密贴合。由于在周缘部49、119紧密贴合的状态下执行焊接工序(S17),因此能够将这些周缘部49、119沿各自的周向的全长适当地焊接。另外,由于在执行连结工序(S19)之前焊接周缘部49、119,因此也避免了连结件130妨碍焊接工序(S17)的情况。通过以上方式,能够实现一种热交换器用的板层叠体单元100的制造方法,其中能够简便且适当地焊接板层叠体40和一对端板110。此外,在执行解压工序(S21)后,连结件130也会阻止压缩的板层叠体40的复原,抑制焊接部150上的拉伸应力。更具体而言,即使因作为高压流体的第二热介质R在板层叠体40的第二流路32中流动而产生要使板层叠体40和端板110分离的较大的力,也会由于连结件130承受该力而能够抑制焊接部150上的拉伸应力。因此,实现了一种热交换器用的板层叠体单元100的制造方法,该板层叠体单元100能够适应热交换器30的使用。
另外,在紧固工序(S15)中,在由层叠方向看避开了板层叠体40、一对端板110、以及一对约束板120的多个位置(在本实施方式中是多个输入点P),分别执行使用加压工具200所包含的多个紧固轴220进行的一对加压台210的紧固。根据上述结构,一对加压台210在多个紧固轴220与板层叠体40、端板110、以及一对约束板120分离的状态下进行紧固。由此,当执行紧固工序之后的后焊接工序(S17)时,多个紧固轴220不会造成妨碍。因此,能够使焊接工序容易进行。
另外,在连结工序(S19)中,使用连结件130将以由层叠方向看包围板层叠体40的方式形成的一对约束板120的周缘部129连结。根据上述结构,约束板120的周缘部129形成为,由层叠方向看,包围板层叠体40,因此连结件130与板层叠体40分离并连结于一对约束板120。因此,当执行连结工序(S19)时,板层叠体40不会造成妨碍,因此能够使连结工序(S19)容易进行。
板层叠体40包含多个板44,多个板44形成有成为第一流路31和第二流路32的凹凸部43。在上述的相当于压缩工序的S13、S15中,多个板44中的在层叠方向上相邻的2个板44各自的凹凸部43相互紧密贴合。根据上述结构,在解压工序(S21)执行后也利用一对板44及连结件130阻止板层叠体40的复原,因此能够在相邻的2个板44维持这些凹凸部43相互接触的状态。由此,能够增大第一流路31的流路长度,因此能够促进板层叠体40中的热交换。
(4.加压力对应于输入点P而不同的优点的例示)
参照图9、图10,例示在紧固工序(S15)中使加压力对应于输入点P而不同的优点。图10是本公开一实施方式的解压工序(S21)执行前后的板层叠体40的概念性的说明图。为了容易进行说明,在图10中将加压工具200的加压力的输入点P集中为2个,概念性地进行图示。
如图10所示,当随着解压工序的执行而解除加压力时,虽然有一对约束板120和连结件130的约束,但是板层叠体40会在层叠方向上稍微复原。层叠方向上的复原量相对于板层叠体40的层叠方向长度为1%以下,更具体而言为0.5%以下。
但即使复原量较小,板层叠体40也会随着解压工序的执行而倾斜。产生倾斜的理由如下。
随着执行紧固工序(S15),在板层叠体40的内部产生应变,该应变在板层叠体40中不均匀地产生。其主要原因被认为是如下因素等,即:板层叠体40的多个板44不是严格相同的形状;在单一的板44上,多个凹凸部43的配置图案(例如密集度)存在差异等。尤其是,如果在单一的板44上,凹凸部43的密集度不均匀,则该板44中的应变量不均匀。其结果为,在对板层叠体40施加均匀的加压力的情况下,通过执行解压工序(S21)而确认的板层叠体40的复原量不均匀,板层叠体40的层叠方向改变,板层叠体40倾斜。根据发明人的见解,向哪个方向倾斜由如下因素等决定,即:多个输入点P各自的位置、板层叠体40的形状、凹凸部43的配置图案、以及各凹凸部43的形状。在图10的上部的例子中,即使在执行紧固工序时施加均匀的加压力,也会在板层叠体40的一侧(在图10的例子中是左侧)出现较大的应变(较大的压缩)。其结果为,因执行解压工序而产生的板层叠体40的复原量在板层叠体40的一侧较大,板层叠体40的倾斜随着解压工序的执行而变大。在图10的例子中,尺寸L2比尺寸L1大。此外,尺寸L1可以是0。
关于这一点,在本实施方式中,在紧固工序(S15)中,根据层叠方向的复原量不均匀的情况执行调整,在多个输入点P中的至少2个输入点P,使加压力不同(图10的下部)。由此,在具有复原量变大的倾向的一侧的加压力变大,因此板层叠体40的一侧的部位的弹性变形量增大。在这样的调整了弹性变形量的紧固状态下执行连结工序(S19),并利用连结件130保持(约束)弹性变形量产生了偏差的板层叠体40的状态。因此,在执行了解压工序(S21)的情况下,板层叠体40的一侧的部位上的复原量会由于被连结件130约束而减小相当于所调整的弹性变形量的量。因此,板层叠体40的复原量变得均匀。在图10的例子中,尺寸L4比尺寸L2小,抑制了板层叠体40的倾斜。因此,能够制造抑制了倾斜的板层叠体单元100。此外,关于通过使加压力不同而在板层叠体40上产生的均匀的复原量、和通过使加压力相等而在板层叠体40上产生的不均匀的复原量,两者都相对于板层叠体40的层叠方向长度为1%以下,更具体而言为0.5%以下。
另外,如上所述,优选热交换器30的容器35的内壁面与容器35中收纳的板层叠体40的间隙较小。关于这一点,由于板层叠体40的倾斜被抑制,因此能够抑制板层叠体40的外形尺寸的偏差,并能够制造减小了上述的间隙尺寸的板层叠体40。即,由于能够增大收纳于具有规定尺寸的容器35的板层叠体40,因此能够实现如下这样的热交换器30,即:促进了热交换器30中的第一热介质T与第二热介质R的热交换。
另外,返回图8,加压力互不相同的至少2个输入点P包含一对输入点Pc。由层叠方向看,一对输入点Pc相对于板层叠体40分别位于板44的长边方向的两侧。根据发明人的见解,随着紧固工序(S15)的执行,在板层叠体40中产生应变,该应变具有在板44的长边方向上不均匀的倾向。根据上述结构,向多个板44各自的长边方向两端部施加的压缩力不均匀,因此能够有效地抑制:执行解压工序(S21)之后的板层叠体40的倾斜。
此外,在另一实施方式中,在多个输入点P中的一对输入点Pc以外的2个以上的输入点P,加压力也可以互不相同。另外,如果预先掌握了对板层叠体40施加均匀的加压力时的板层叠体40上的应变的不均匀倾向(板层叠体40上的复原量的不均匀倾向),则可知在多个输入点P应怎样使加压力不均匀。其结果为,能够更有效地抑制:执行解压工序(S21)之后的板层叠体40的倾斜。
(5.总结)
对于上述一些实施方式记载的内容,例如能够以如下方式把握。
1)关于本公开的至少一实施方式的热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,其具备:压缩工序(S13、S15)、焊接工序(S17)、连结工序(S19)、解压工序(S21),在所述压缩工序(S13、S15)中,针对板层叠体(40)、相对于所述板层叠体(40)配置于层叠方向的两侧的一对端板(110)、以及相对于所述一对端板(110)配置于所述层叠方向的两侧的一对约束板(120),使用加压工具(200)从所述层叠方向的两侧进行压缩;所述焊接工序(S17)用于在所述压缩工序(S13、S15)的执行过程中对所述板层叠体(40)的周缘部(49)和所述一对端板(110)各自的周缘部(119)进行焊接;所述连结工序(S19)用于在所述焊接工序(S17)后利用连结件(130)使所述一对约束板(120)相互连结;所述解压工序(S21)用于在所述连结工序后取下所述加压工具(200)。
根据上述1)的结构,通过执行压缩工序(S13、S15),能够使板层叠体(40)的周缘部(49)和一对端板(110)的周缘部(119)沿各自的周向的全长紧密贴合。由于在这些周缘部(49、119)紧密贴合的状态下执行焊接工序(S17),因此能够将板层叠体(40)的周缘部(49)和一对端板(110)各自的周缘部(119)沿各自的周向的全长适当地焊接。另外,由于在执行连结工序(S19)之前焊接这些周缘部(49、119),因此也避免了连结件(130)妨碍焊接工序(S17)的情况。通过以上方式,能够实现一种热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,其中能够简便且适当地焊接板层叠体(40)和一对端板(110)。此外,在执行解压工序(S21)后,连结件(130)也会阻止压缩的板层叠体(40)的复原,抑制随着焊接工序(S17)的执行而产生的焊接部(150)上的拉伸应力。例如,即使由于高压流体(第二热介质R)在板层叠体(40)的流路(第二流路32)中流动而产生要使板层叠体(40)和端板(110)分离的较大的力,也会由于连结件(130)承受该力而能够抑制焊接部(150)上的拉伸应力。因此,实现了一种热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,该板层叠体单元(100)能够适应热交换器(30)的使用。
2)在一些实施方式中,关于上述1)所述的热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,在所述压缩工序(S13、S15)中,所述加压工具(200)上的加压力的多个输入点(P)中的至少2个输入点(P)的所述加压力互不相同,其中,由层叠方向看,所述加压工具(200)上的加压力的多个输入点(P)位于包围所述板层叠体(40)的位置。
在压缩工序(S13、S15)的执行过程中,在板层叠体(40)上产生的应变具有不均匀地产生的倾向。在这种情况下,随着解压工序的执行(S21),在板层叠体(40)上产生的层叠方向的复原量不均匀。因此,当执行解压工序(S21)时,具有如下倾向:板层叠体(40)的层叠方向改变,板层叠体(40)倾斜。关于这一点,根据上述2)的结构,由于根据层叠方向的复原量不均匀的情况,使压缩工序(S13、S15)中的加压力在多个输入点(P)中的至少2个输入点(P)不同,因此在判定为复原量较大的板层叠体(40)的部位施加较大的压缩力。并且,在进行了使该部位的弹性变形量增大的调整的紧固状态下执行连结工序(S19),板层叠体(40)保持于弹性变形量产生了偏差的状态。由此,具有弹性变形量变大的倾向的部位的复原量在执行解压工序(S21)时减小,板层叠体(40)的复原量变得均匀。因此,能够制造抑制了倾斜的板层叠体单元(100)。由此,能够抑制板层叠体(40)的外形尺寸的偏差,因此能够使具有规定尺寸的热交换器(30)的容器(35)中收纳的板层叠体(40)增大,能够实现促进了热交换的热交换器(30)。
3)在一些实施方式中,关于上述2)所述的热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,所述板层叠体(40)包含多个板(44),所述多个板(44)各自具有:圆弧状的第一周缘部(71)、和第二周缘部(72),所述第二周缘部(72)具有比所述第一周缘部小的曲率,由层叠方向看,所述加压力互不相同的至少2个所述输入点(P)相对于所述板层叠体(40)分别位于所述板(44)的长边方向的两侧。
根据发明人的见解,随着压缩工序(S13、S15)的执行,在板层叠体(40)上产生应变,该应变具有在板(44)的长边方向上不均匀的倾向。根据上述3)的结构,向多个板(44)各自的长边方向两端部施加的压缩力不均匀,因此能够有效地抑制:执行解压工序(S21)之后的板层叠体(40)的倾斜。
4)在一些实施方式中,关于上述1)至3)的任一项所述的热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,所述压缩工序(S13、S15)包含:配置工序(S13)、紧固工序(S15),所述配置工序(S13)用于将包含于所述加压工具(200)的一对加压台(210)配置于所述一对约束板(120)的所述层叠方向的两侧;在所述紧固工序(S15)中,在由层叠方向看避开了所述板层叠体(40)、所述一对端板(110)、以及所述一对约束板(120)的多个位置分别使用包含于所述加压工具(200)的多个紧固轴(220)来紧固所述一对加压台(210)。
根据上述4)的结构,一对加压台(210)在多个紧固轴(220)与板层叠体(40)、端板(110)、以及一对约束板(120)分离的状态下进行紧固。由此,当执行紧固工序(S15)之后的焊接工序(S17)时,多个紧固轴(220)不会造成妨碍。因此,能够使焊接工序(S17)容易进行。
5)在一些实施方式中,关于上述1)至4)的任一项所述的热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,在所述连结工序(S19)中,使用所述连结件(130)将以由层叠方向看包围所述板层叠体(40)的方式形成的所述一对约束板(120)的周缘部(129)连结。
根据上述5)的结构,约束板(120)的周缘部(129)形成为,由层叠方向看,包围板层叠体(40),因此连结件(130)与板层叠体(40)分离并连结于一对约束板(120)。因此,当执行连结工序(S19)时,板层叠体(40)不会造成妨碍,因此能够使连结工序(S19)容易进行。
6)在一些实施方式中,关于上述1)至5)的任一项所述的热交换器用的板层叠体单元(100)的制造方法,所述板层叠体(40)包含多个板(44),多个板(44)形成有成为流体(第一热介质)的流路(第一流路31)的凹凸部(43),在所述压缩工序(S13、S15)中,所述多个板(44)中的在所述层叠方向上相邻的2个所述板(44)各自的所述凹凸部(43)相互紧密贴合。
根据上述6)的结构,即使执行解压工序(S21),也利用一对约束板(120)及连结件(130)阻止板层叠体(40)的复原,因此能够使在层叠方向上相邻的2个板的凹凸部(43)维持相互接触的状态。由此,能够增大流体(第一热介质T)的流路(第一流路31)的流路长度,因此能够促进板层叠体(40)中的热交换。
附图标记说明
30-热交换器;40-板层叠体;43-凹凸部;44-板;49、119-周缘部;71-第一周缘部;72-第二周缘部;100-板层叠体单元;110-端板;120-约束板;129-周缘部;130-连结件;200-加压工具;210-加压台;220-紧固轴;P、Pc-输入点。
Claims (6)
1.一种热交换器用的板层叠体单元的制造方法,其具备:压缩工序、焊接工序、连结工序、解压工序,
在所述压缩工序中,针对板层叠体、相对于所述板层叠体配置于层叠方向的两侧的一对端板、以及相对于所述一对端板配置于所述层叠方向的两侧的一对约束板,使用加压工具从所述层叠方向的两侧进行压缩;
所述焊接工序用于在所述压缩工序的执行过程中对所述板层叠体的周缘部和所述一对端板各自的周缘部进行焊接;
所述连结工序用于在所述焊接工序后利用连结件使所述一对约束板相互连结;
所述解压工序用于在所述连结工序后取下所述加压工具。
2.根据权利要求1所述的热交换器用的板层叠体单元的制造方法,其特征在于,
在所述压缩工序中,所述加压工具上的加压力的多个输入点中的至少2个所述输入点的所述加压力互不相同,其中,由层叠方向看,所述加压工具上的加压力的多个输入点位于包围所述板层叠体的位置。
3.根据权利要求2所述的热交换器用的板层叠体单元的制造方法,其特征在于,
所述板层叠体包含多个板,
所述多个板各自具有:圆弧状的第一周缘部、和第二周缘部,所述第二周缘部具有比所述第一周缘部小的曲率,
由层叠方向看,所述加压力互不相同的至少2个所述输入点相对于所述板层叠体分别位于所述板的长边方向的两侧。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的热交换器用的板层叠体单元的制造方法,其特征在于,
所述压缩工序包含:配置工序、紧固工序,
所述配置工序用于将包含于所述加压工具的一对加压台配置于所述一对约束板的所述层叠方向的两侧;
在所述紧固工序中,在由层叠方向看避开了所述板层叠体、所述一对端板、以及所述一对约束板的多个位置分别使用包含于所述加压工具的多个紧固轴来紧固所述一对加压台。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的热交换器用的板层叠体单元的制造方法,其特征在于,
在所述连结工序中,使用所述连结件将以由层叠方向看包围所述板层叠体的方式形成的所述一对约束板的周缘部连结。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的热交换器用的板层叠体单元的制造方法,其特征在于,
所述板层叠体包含多个板,所述多个板形成有成为流体的流路的凹凸部,
在所述压缩工序中,所述多个板中的在所述层叠方向上相邻的2个所述板各自的所述凹凸部相互紧密贴合。
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