JP2002267384A - 積層型熱交換器および製造方法 - Google Patents

積層型熱交換器および製造方法

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JP2002267384A
JP2002267384A JP2001070660A JP2001070660A JP2002267384A JP 2002267384 A JP2002267384 A JP 2002267384A JP 2001070660 A JP2001070660 A JP 2001070660A JP 2001070660 A JP2001070660 A JP 2001070660A JP 2002267384 A JP2002267384 A JP 2002267384A
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tubes
plates
heat exchanger
holes
wires
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JP2001070660A
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Yoshihiro Tomura
義宏 戸村
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Denso Corp
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Publication date
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の組付け治具を不要とし、治具取扱いに
かかる工数を低減することで安価にできる積層型熱交換
器および製造方法を提供する。 【解決手段】 複数のチューブ110が積層されて熱交
換部101を形成する積層型熱交換器において、各チュ
ーブ110の長手方向にチューブ110の対向する内壁
面の一部が互いに積層方向に接合される複数の接合部1
14を設け、この接合部114内の領域にチューブ貫通
孔115を設ける。そして、各チューブ貫通孔115に
複数のワイヤ170を積層方向に貫通させ、複数のチュ
ーブ110を挟み込むように設けられた押え板180に
接合する。ワイヤ170と押え板180はチューブ11
0よりも熱膨張率の小さい材料とする。尚、製造時にお
いては、押え板180に熱交換部101の積層方向の内
方に向けて所定の荷重を付加して、ワイヤ170を接合
し、炉中で一体ろう付けする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用のド
ロンカップ式オイルクーラに用いて好適な積層型熱交換
器および製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の積層型熱交換器は、例えば図6の
ような自動車用のドロンカップ式空冷オイルクーラ10
0が広く知られており、その製造方法は、図7のよう
に、重ね合わせた一対のチューブプレート111、11
2より成り、内部空間にインナフィン120が配設され
たチューブ110とフィン130とを交互に積層して、
取付けステー150a〜150dやパイプ161、16
2が設けられたサイドプレート140を上下のフィン1
30の外方にセットして組付けを行なっている。この
時、下治具201、上治具202をサイドプレート14
0の更に外方から当てがい、挟み込み治具203のボル
ト203aによって、積層方向に所定の荷重が付加され
るように固定しており、その状態で炉内に投入し、一体
でろう付けするようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このオ
イルクーラ100の組付けにおいては、専用の組付け治
具200としての、各治具201、202、203を製
品毎に、生産数に応じて多数設定する必要がある。因み
に、専用の組付け治具200の設定に当たっては、初回
の新規製作費、老朽化による修繕、更新費用、および所
定インターバルでの機能面、精度面の管理費用等を要す
る。
【0004】また、当然のことながら、各治具201、
202、203の取付け、取外しの工数を必要とし、製
造上避けられないコスト要因となっている。
【0005】本発明の目的は、上記問題に鑑み、専用の
組付け治具を不要とし、治具取扱いにかかる工数を低減
することで安価にできる積層型熱交換器および製造方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の技術的手段を採用する。
【0007】まず、積層型熱交換器にかかる請求項1に
記載の発明では、複数のチューブ(110)が積層され
て熱交換部(101)を形成する積層型熱交換器におい
て、複数のチューブ(110)の長手方向の互いに対応
した位置に設けられると共に、各チューブ(110)の
対向する内壁面の一部が互いに積層方向に接合される複
数の接合部(114)と、各接合部(114)内におい
て積層方向に穿設されるチューブ貫通孔(115)と、
積層された複数のチューブ(110)の各チューブ貫通
孔(115)を通して積層方向に貫通する複数のワイヤ
(170)と、積層された複数のチューブ(110)の
うち最外方のチューブ(110)の更に外方に設けられ
ると共に、複数のチューブ(110)を挟み込む複数の
押え板(180)とを有し、複数のワイヤ(170)お
よび複数の押え板(180)は、チューブ(110)よ
り熱膨張率の小さい材料で形成され、複数のワイヤ(1
70)の各両端部(171)は、複数の押え板(18
0)に接合されるようにしたことを特徴としている。
【0008】請求項2に記載の発明では、チューブ(1
10)は、積層方向に対向する一対のチューブプレート
(111、112)から形成されることを特徴としてい
る。
【0009】また、請求項3に記載の発明では、最外方
のチューブ(110)と複数の押え板(180)との間
には、第1、第2のサイドプレート(140)が介在さ
れる場合に、第1、第2のサイドプレート(140)の
長手方向には、各チューブ貫通孔(115)に対応した
位置に穿設されると共に、各ワイヤ(170)が貫通す
る複数のプレート貫通孔(141)が設けられ、複数の
ワイヤ(170)および複数の押え板(180)は、複
数のチューブ(110)に加えて第1、第2のサイドプ
レート(140)より熱膨張率の小さい材料で形成され
るようにしたことを特徴としている。
【0010】また、請求項4に記載の発明では、第1、
第2のサイドプレート(140)の少なくとも一方に
は、被取付け体に固定される取付け部材(150a〜1
50d)を有する場合に、取付け部材(150a〜15
0d)の第1、第2のサイドプレート(140)の少な
くとも一方に対向する部位には、積層方向に穿設される
取付け部材貫通孔(151)を設け、取付け部材貫通孔
(151)と対応する位置に、プレート貫通孔(14
1)、チューブ貫通孔(115)、ワイヤ(170)お
よび押え板(180)をそれぞれ配置し、取付け部材
(150a〜150d)は、第1、第2サイドプレート
(140)の少なくとも一方と押え板(180)との間
に介在されるようにし、取付け部材貫通孔(151)に
はワイヤ(170)が貫通され、複数のワイヤ(17
0)および複数の押え板(180)は、複数のチューブ
(110)、第1、第2サイドプレート(140)に加
えて取付け部材(150a〜150d)より熱膨張率の
小さい材料で形成されるようにしたことを特徴としてい
る。
【0011】更に、請求項5に記載の発明では、複数の
押え板(180)は、積層方向に穿設される押え板貫通
孔(183)を有し、各ワイヤ(170)の各両端部
(171)は、各押え板貫通孔(183)を貫通して、
押え板(180)の外方に接合されるようにしたことを
特徴としている。
【0012】尚、請求項6に記載の発明では、熱交換を
促進するフィン(120、130)が、複数のチューブ
(110)内あるいは積層された前記複数のチューブ
(110)間の少なくとも一方に設けられる場合には、
フィン(120、130)には、各チューブ貫通孔(1
15)に対応した位置に穿設されると共に、各ワイヤ
(170)が貫通する複数の孔(121、131)が設
けられ、複数のワイヤ(170)および複数の押え板
(180)は、複数のチューブ(110)、第1、第2
のサイドプレート(140)、取付け部材(150a〜
150d)に加えてフィン(120、130)より熱膨
張率の小さい材料で形成されたことを特徴としている。
【0013】次に、積層型熱交換器の製造方法にかかる
請求項7に記載の発明では、複数のチューブ(110)
を積層して熱交換部(101)とする積層型熱交換器の
製造方法であって、長手方向の互いに対応した位置に複
数の貫通孔(115)が穿設された複数のチューブ(1
10)を用意する第1の工程と、複数のチューブ(11
0)を積層する第2の工程と、複数のチューブ(11
0)に穿設された複数の貫通孔(115)を通して積層
方向に、複数のチューブ(110)より熱膨張率の小さ
い複数のワイヤ(170)を各々貫通させる第3の工程
と、各ワイヤ(170)が貫通する複数の押え板(18
0)により、複数のチューブ(110)の外方側より積
層方向に挟み込み、所定の荷重が付加された状態で複数
のワイヤ(170)と複数の押え板(180)とを各々
接合する第4の工程と、複数のチューブ(110)、複
数のワイヤ(170)および複数の押え板(180)を
一体でろう付けすると共に、複数のチューブ(110)
に穿設した貫通孔(115)周囲の内壁面を互いに積層
方向に接合する第5の工程とを有することを特徴として
いる。
【0014】請求項8に記載の発明では、チューブ(1
10)は、積層方向に対向する一対のチューブプレート
(111、112)から形成される積層型熱交換器の製
造方法であって、第1の工程には、複数の一対のチュー
ブプレート(111、112)を用意する工程を含み、
第2の工程には、複数の一対のチューブプレート(11
1、112)を積層する工程を含むことを特徴としてい
る。
【0015】また、請求項9に記載の発明では、積層さ
れた複数のチューブ(110)の最外方のチューブ(1
10)と複数の押え板(180)との間には、第1、第
2のサイドプレート(140)が介在される積層型熱交
換器の製造方法であって、第1の工程には、各チューブ
(110)の複数の貫通孔(115)に対応した位置に
複数の貫通孔(141)が穿設された第1、第2のサイ
ドプレート(140)を用意する工程を含み、第2の工
程には、第1、第2のサイドプレート(140)を最外
方のチューブ(110)の更に外方にセットする工程を
含み、第3の工程には、複数のチューブ(110)に加
えて第1、第2のサイドプレート(140)よりも熱膨
張率の小さい複数のワイヤ(170)を第1、第2のサ
イドプレート(140)の複数の貫通孔(141)にも
各々貫通させる工程を含み、第4の工程には、複数の押
え板(180)を第1、第2のサイドプレート(14
0)の更に外方から挟み込む工程を含み、第5の工程に
は、第1、第2のサイドプレート(140)も含めて一
体でろう付けする工程を含むことを特徴としている。
【0016】また、請求項10に記載の発明では、第
1、第2のサイドプレート(140)の少なくとも一方
には、被取付け体との取付け部材(150a〜150
d)が設けられる積層型熱交換器の製造方法であって、
第1の工程には、第1、第2のサイドプレート(14
0)の少なくとも一方に対向する部位に貫通孔(15
1)が穿設された取付け部材(150a〜150d)を
用意し、第1、第2のサイドプレート(140)の少な
くとも一方に取付け部材(150a〜150d)をセッ
トしておく工程を含み、第3の工程には、複数のチュー
ブ(110)、第1、第2のサイドプレート(140)
に加えて取付け部材(150a〜150d)よりも熱膨
張率の小さいワイヤ(170)を取付け部材(150a
〜150d)の貫通孔(151)にも貫通させる工程を
含み、第4の工程には、押え板(180)を取付け部材
(150a〜150d)の更に外方から挟み込む工程を
含み、第5の工程には、取付け部材(150a〜150
d)も含めて一体でろう付けする工程を含むことを特徴
としている。
【0017】更に、請求項11に記載の発明では、複数
のチューブ(110)内あるいは積層された複数のチュ
ーブ(110)間の少なくとも一方には、熱交換を促進
するフィン(120、130)が設けられる積層型熱交
換器の製造方法であって、第1の工程には、各チューブ
(110)の複数の貫通孔(115)に対応した位置に
複数の孔(121、131)が穿設されたフィン(12
0、130)を用意する工程を含み、第2の工程には、
フィン(120、130)を複数のチューブ(110)
内あるいは積層された複数のチューブ(110)間にセ
ットする工程を含み、第3の工程には、複数のチューブ
(110)、第1、第2のサイドプレート(140)、
取付け部材(150a〜150d)に加えてフィン(1
20、130)よりも熱膨張率の小さい複数のワイヤ
(170)をフィン(120、130)の複数の孔(1
21、131)にも各々貫通させる工程を含み、第5の
工程には、フィン(120、130)を含めて一体でろ
う付けする工程を含むことを特徴としている。
【0018】請求項1および請求項7に記載の発明によ
れば、チューブ(110)の内壁面に部分的に接合部
(114)を設けるので、チューブ(110)内を閉塞
することなく、また、内部を流通する流体が洩れること
なくワイヤ(170)を貫通させるチューブ貫通孔(1
15)が形成できる。
【0019】そして、複数のチューブ(110)を貫通
させたワイヤ(170)を押え板(180)に接合する
ので、ワイヤ(170)と押え板(180)によって、
チューブ(110)の組付け時における積層状態を保持
できる。
【0020】ろう付け時においては、熱膨張率の差によ
りワイヤ(170)が緩むことがなく荷重が付加された
状態を保持でき、確実に一体でろう付けできる。よっ
て、従来技術のような専用の組付け治具(200)を不
要とすることができる。
【0021】そして、ろう付け後においては、ワイヤ
(170)と押え板(180)は積層型熱交換器の一部
としてそのまま残すので、従来技術における組付け治具
(200)の取外しに相当する工程が不要となる。よっ
て、組付け時の工数を低減できるので、安価な積層型熱
交換器とすることができる。
【0022】また、従来技術の挟み込み治具(203)
においては、ボルト(203a)締付け時のトルクによ
って発生する軸力を積層された複数のチューブ(11
0)の内方に付加される荷重として管理していたが、繰
り返し使用される挟み込み治具(203)の表面性状の
変化等によってボルト(203a)によるトルクと軸力
との関係が変化し、付加される荷重にバラツキが生じや
すかったが、本発明では所定の荷重値を保持するように
ワイヤ(170)を押え板(180)に接合するように
するので、ろう付け状態の安定化が図れる。
【0023】更に、チューブ(110)に接合部(11
4)を設け、また積層された複数のチューブ(110)
全体をワイヤ(170)を介して押え板(180)で挟
み込むようにしているので、内部流体の圧力による膨張
変形を抑制でき、耐圧性に優れた積層型熱交換器とする
ことができる。逆に、耐圧性を従来と同等に据え置くと
するならば、強度向上分の各部材の薄肉化が可能となり
更に安価にできる。
【0024】請求項2および請求項8に記載の発明によ
れば、チューブ(110)が一対のチューブプレート
(111、112)から成る場合でも、ワイヤ(17
0)と押え板(180)によってチューブプレート(1
11、112)同士を確実にろう付けできる。
【0025】また、各チューブプレート(111、11
2)に部分的な打出しを設けることで接合部(114)
を容易に形成することができる。
【0026】次に、請求項3および請求項9に記載の発
明によれば、積層された複数のチューブ(110)の最
外方に補強部材としてのサイドプレート(140)を設
ける場合にも、専用の組付け治具(200)を不要とし
て一体ろう付けを可能とし、ろう付け後の組付け治具
(200)の取外し工数を不要とすることができる。
【0027】更に、請求項4および請求項10に記載の
発明によれば、サイドプレート(140)に取付け部材
(150a〜150d)を有する場合でも、ワイヤ(1
70)と押え板(180)によってこの取付け部材(1
50a〜150d)も合せて組付け時における積層状態
を保持し、更に一体でろう付けが可能となり、専用の組
付け治具(200)を不要とすることができる。
【0028】また、請求項5に記載の発明によれば、複
数のチューブ(110)、第1、第2のサイドプレート
(140)、取付け部材(150a〜150d)、押え
板(180)に設けられた各貫通孔(115、141、
151、183)を通して一括してワイヤ(170)を
貫通させることができ、ワイヤ(170)の両端部(1
71)を押え板(180)の外方側で接合できるように
なるので作業が容易になる。
【0029】更に、請求項6および請求項11に記載の
発明によれば、フィン(120、130)を設ける積層
型熱交換器においても、フィン(120、130)に孔
(121、131)を設けるようにしているので、ワイ
ヤ(170)を貫通させることができ、このワイヤ(1
70)により組付け状態が保持でき、安価なものとして
対応できる。
【0030】尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述す
る実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。
【0031】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)本発明の第1実
施形態を図1〜図3に示す。第1実施形態は、自動車の
エンジンオイルやトルクコンバータのオイルを冷却する
積層型熱交換器としてのドロンカップ式空冷オイルクー
ラに適用したものである。
【0032】積層型熱交換器(以下、オイルクーラ)1
00は、交互に積層されるチューブ110、フィン13
0によって形成される熱交換部101およびタンク部1
02の両最外部に取付けステー150a〜150dを有
するサイドプレート140を設けたものであり、後述す
るようにチューブ110およびフィン130の積層方向
にワイヤ170を貫通させ、その両端部171を押え板
180に接合するようにしている。
【0033】チューブ110は、平板材またはコイル材
からプレス加工により成形されると共に、長手方向の両
端側にカップ状に膨出するカップ部111a、112a
と中間部で偏平空間を成すように膨出する流通部111
b、112bとを有する一対のチューブプレート111
および112より成る。この両チューブプレート11
1、112を上下対称となるように重ね合せる(最中合
せにする)ことにより、長手方向の両端側に小タンク部
110a、その間に流通路110bを形成している。チ
ューブプレート111、112の流通部111b、11
2bとなる壁面には、流通路110b内に向けて部分的
に突出する凸部113が長手方向に複数設けられてい
る。チューブプレート111、112を重ね合せた時
に、この凸部113の先端側は互いに当接し、接合部1
14を形成するようにしている。更に、この接合部11
4内の領域には、後述するワイヤ170が貫通するチュ
ーブ貫通孔115が設けられている。
【0034】そして、複数の凸部113は、チューブプ
レート111、112の長手方向に対してほぼ均等とな
るように、且つ、後述する取付けステー150a〜15
0dの配設される位置に一致するように設けられるよう
にしている。
【0035】チューブ110の流通路110b内には、
インナフィン120が設けられている。インナフィン1
20は、流通路110b内のオイル流れの乱流化を促進
し、チューブ110外部への熱伝達を向上させるもので
あり、薄肉のコイル材からプレス加工によりクランク状
の凹凸を有するものとして成形されている。そして、上
記チューブプレート111、112の複数の凸部113
の位置に対応し、この凸部113が嵌入するように、孔
121が複数設けられている。
【0036】フィン130は、チューブ110内のオイ
ルと外部空気との熱交換を促進させるものであり、薄肉
のコイル材からローラ加工により波状に成形されてい
る。このフィン130にも、上記インナフィン120と
同様に、チューブプレート111、112の複数の凸部
113の位置(さらに詳しくは、チューブ貫通孔115
の位置)に一致するように、孔131が複数設けられて
いる。尚、この孔131は、フィン130をチューブ1
10間に積層する際に、図3中左右方向に発生する位置
ずれを吸収するために、4〜5mm程度の内径としてい
る。
【0037】上記チューブ110およびフィン130を
交互に所定数だけ積層することで熱交換部101および
タンク部102が形成される。タンク部102は、各チ
ューブ110の小タンク部110aが積層されて形成さ
れるものであって、各カップ部111a、112aに設
けられたタンク孔116により互いの小タンク部110
aが連通するようにしている。
【0038】そして、上記熱交換部101の最外部(図
中の上下部)には、第1、第2のサイドプレートに対応
する補強部材としてのサイドプレート140が設けられ
ている。サイドプレート140は、平板材またはコイル
材からプレス加工により両端側に段部が形成されたもの
であり、上記チューブ110に設けられた接合部114
のチューブ孔115の位置に一致するようにプレート貫
通孔141が複数設けられている。
【0039】車両の被取付け体(ボディやフレーム等)
に固定される取付け部材としての取付けステー150a
〜150dは、平板材からプレス加工により図中左右の
両端側にフランジ部を有し、縦方向の断面がL字状とな
る部材であり、サイドプレート140に対向する側の面
には取付けステー貫通孔151が設けられ、また積層方
向に延びる側の面には取付け孔152が設けられてい
る。そして、取付けステー150a〜150dは、上記
サイドプレート140のプレート貫通孔141と上記取
付けステー貫通孔151の中心が一致するように予めス
ポット溶接により仮付けされている。
【0040】また、図中上側に配設されるサイドプレー
ト140の両端側には嵌合孔142が設けられており、
この嵌合孔142には入口パイプ161、出口パイプ1
62が嵌入され、嵌入部が拡管によりかしめられてい
る。そして、この両パイプ161、162はタンク部1
02内と連通するようにしている。
【0041】尚、上記チューブ110(チューブプレー
ト111、112)、サイドプレート140、取付けス
テー150a〜150dは、アルミニウム芯材の両面あ
るいはろう付けされる片面にろう材をクラッドしたアル
ミニウムクラッド材から成り、他のインナフィン12
0、フィン130、各パイプ161、162は、ろう材
をクラッドしていないアルミニウムベア材から成り、組
付け後、炉内において互いに当接する部位がろう付けさ
れ一体のオイルクーラ100として形成される。
【0042】押え板180は、上記各部材を成すアルミ
ニウム材よりも熱膨張率の小さい鉄系材より成り、円盤
状の押え部181と円柱上の嵌入部182とから形成さ
れ、中心部には後述するワイヤ170が貫通する押え板
貫通孔183が設けられている。そして、この押え板1
80は、サイドプレート140の両最外部および取付け
ステー150a〜150dのさらに外方に設けられるよ
うにしている。即ち、押え板180の嵌入部182は、
サイドプレート140のプレート貫通孔141および取
付けステー150a〜150dの貫通孔151に嵌入さ
れるようにしている。
【0043】更に、上記押え板180と同様に鉄系材よ
り成るワイヤ170は、取付けステー150a〜150
dが配設される位置においては貫通孔151を含むよう
に積層方向に連なる各部材の孔(押え板貫通孔183、
取付けステー貫通孔151、プレート貫通孔141、孔
131、121、チューブ貫通孔115)を貫通し、取
付けステー150a〜150dが配設されない位置にお
いては積層方向に連なる各部材の孔(押え板貫通孔18
3、プレート貫通孔141、孔131、121、チュー
ブ貫通孔115)を貫通し、上下の両端部171が押え
板180の外方側で溶接接合されるようにしている。
【0044】次に、上記熱交換器100の製造方法につ
いて、図4、図5に基づいて説明する。
【0045】まず、図4(a)において、プレス成形さ
れたサイドプレート140の所定の位置に、取付けステ
ー150a〜150dをスポット溶接により仮付けし、
また両パイプ161、162をかしめ固定したものを予
め準備する。
【0046】尚、取付けステー150a〜150dは、
本来以下の各部材の組付け工程においてサイドプレート
140にセットするものであるが、作業を容易にするた
めにここでは予めスポット溶接をするようにしている。
即ち、取付けステー150a〜150dのスポット溶接
は、以下説明する図5(d)までの組付け工程における
接合を保証するものとしており、最終的には図5(e)
のろう付け工程においてサイドプレート140と本来の
ろう付け接合されるものであることから、仮付けとして
いる。
【0047】そして、上記サイドプレート140とプレ
ス成形されたチューブプレート111、112、インナ
フィン120とローラ成形されたフィン130とを組付
ける。即ち、両パイプ161、162を有さない側のサ
イドプレート140の上に順次フィン130、チューブ
プレート112、インナフィン120、チューブプレー
ト111を所定段数となるように積層していき、最上部
にフィン130が設けられるようにする。このフィン1
30の更に上側に、両パイプ161、162を備える側
のサイドプレート140をセットし、オイルクーラ10
0の全体形状ができる。
【0048】この時、チューブプレート111、112
に予め設けられた凸部113の先端側は、互いに当接
し、後述するろう付け工程において接合部114を形成
し、この接合部114内の領域に貫通するチューブ貫通
孔115が形成されることになる。
【0049】次に、図4(b)において、上記オイルク
ーラ100の全体形状の外方から押え板180をサイド
プレート140のプレート貫通孔141および取付けス
テー150a〜150dの貫通孔151に嵌入させる。
【0050】次に、図4(c)において、中心部にワイ
ヤガイド孔191を有し、先端側(押え板180側)に
電極挿入用窓部(内部がえぐられるように形成された凹
部)192が設けられた押え治具190を押え板180
に当接するようにセットする。そして、図示しないロー
ラ等でワイヤ170の巻き癖を取り除いた後に、ワイヤ
ガイド孔191からワイヤ170を押え板180、取付
けステー150a〜150d、サイドプレート140、
フィン130、チューブ110の各孔183、151、
141、131、115を経て対向する側の押え板18
0まで貫通させる。(ここでは、下側の押え治具190
のワイヤガイド孔191まで貫通するようにしてい
る。)次に、図5(d)において、上下の押え治具19
0により所定の荷重Fが熱交換部101の内方に向けて
付加されるようにし、その状態を保持したまま溶接電極
(溶接棒)220によりワイヤ170を押え板180の
外方側の面に接合する。そして、ワイヤ170の反熱交
換部側を切断する。
【0051】次に、ワイヤ170を貫通させ押え板18
0に接合した状態のオイルクーラ100を炉230(こ
こでは、フラックスを要しない真空ろう付け炉の設定と
している)内に投入し、各部材同士をクラッドされたろ
う材により一体にろう付けする。以上で、本オイルクー
ラ100が完成する。
【0052】このオイルクーラ100は、周知のよう
に、入口パイプ161からタンク部102に流入したオ
イルを熱交換部101において外部の空気と熱交換して
冷却し、対向する側のタンク部102を経由して出口パ
イプ162から流出するように作動する。
【0053】次に上記構成および製造方法による作用効
果について説明する。
【0054】まず、チューブ110の内壁面に部分的に
接合部114を設けるので、チューブ110内を閉塞す
ることなく、また、内部を流通する流体が洩れることな
くワイヤ170を貫通させるチューブ貫通孔115が形
成できる。
【0055】そして、このチューブ貫通孔115および
プレート貫通孔141、取付けステー貫通孔151、押
え板貫通孔183を通してワイヤ170を積層方向に貫
通させ、押え板180に接合するので、ワイヤ170と
押え板180によって、チューブ110、フィン13
0、サイドプレート140に加えて取付けステー150
a〜150dも組付け時における積層状態を保持でる。
【0056】ろう付け時においては、熱膨張率の差によ
りワイヤ170が緩むことがなく荷重が付加された状態
を保持でき、確実に一体でろう付けできる。よって、従
来技術のような専用の組付け治具200を不要とするこ
とができる。
【0057】そして、ろう付け後においては、ワイヤ1
70と押え板180はオイルクーラ100の一部として
そのまま残すので、従来技術における組付け治具200
の取外しに相当する工程が不要となる。よって、組付け
時の工数を低減できるので、安価なオイルクーラ100
とすることができる。
【0058】また、押え板180に押え板貫通孔183
を設けるようにしているので、チューブ110、フィン
130、サイドプレート140、取付けステー150a
〜150d、押え板180に一括してワイヤ170を貫
通させることができ、また、ワイヤ170は、押え板1
80の外方側で接合できるようになるので作業が容易に
なる。
【0059】更に、従来技術の挟み込み治具203にお
いては、ボルト203a締付け時のトルクによって発生
する軸力を積層されたチューブ110、フィン130、
サイドプレート140および取付けステー150a〜1
50dの内方に付加される荷重として管理していたが、
繰り返し使用される挟み込み治具203の表面性状の変
化等によってボルト203aによるトルクと軸力との関
係が変化し、付加される荷重にバラツキが生じやすかっ
たが、本実施形態では所定の荷重値を保持するようにワ
イヤ170を押え板180に接合するようにするので、
ろう付け状態の安定化が図れる。
【0060】更に、チューブ110に接合部114を設
け、また積層された複数のチューブ110全体をワイヤ
170を介して押え板180で挟み込むようにしている
ので、内部オイルの圧力による膨張変形を抑制でき、耐
圧性に優れたオイルクーラ100とすることができる。
逆に、耐圧性を従来と同等に据え置くとするならば、強
度向上分の各部材の薄肉化が可能となり更に安価にでき
る。
【0061】尚、本実施形態では、チューブ110を一
対のチューブプレート111、112から形成されるも
のとしているが、このようなチューブ110を用いる積
層型熱交換器においても、ワイヤ170と押え板180
によってチューブプレート111、112同士を確実に
ろう付けできる。また、各チューブプレート111、1
12に部分的な打出し(凸部113)を設けることで接
合部114を容易に形成することができる。
【0062】(その他の実施形態)上記第1実施形態で
は押え板180は、複数のワイヤ170毎に複数設ける
ものとして説明したが、一つのサイドプレート140側
で一つの押え板180となるように一体で設けるように
しても良い(即ち、上下で2つ)。これによれば、荷重
を分散させて熱交換部101全体に均等に付加すること
ができ、ろう付け性の向上が図れる。
【0063】尚、対象となる積層型熱交換器として取付
けステー150a〜150d、サイドプレート140お
よびフィン120、130を有するドロンカップ式空冷
オイルクーラに適用したものとして説明したが、これに
限らず取付けステーを有さないラジエータやヒータコア
等に適用しても良い。
【0064】また、取付けステー、更にはサイドプレー
トを有さないインタークーラやエバポレータ等にも適用
できる。
【0065】更には、取付けステー、サイドプレート、
チューブ110間のフィン130を設けない多板式オイ
ルクーラに適用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態におけるオイルクーラの全体構成
を示す正面図である。
【図2】図1におけるA−A部の断面図である。
【図3】図1におけるオイルクーラの分解斜視図であ
る。
【図4】オイルクーラの製造方法の内、(a)は各部材
を成形する工程、(b)は押え板をセットする工程、
(c)はワイヤを貫通させる工程を示す工程図である。
【図5】オイルクーラの製造方法の内、(d)は荷重を
付加しワイヤを押え板に溶接する工程、(e)はろう付
けする工程を示す工程図である。
【図6】従来技術におけるオイルクーラの全体構成を示
す正面図である。
【図7】従来技術におけるオイルクーラの組付け要領を
示す分解斜視図である。
【符号の説明】
100 オイルクーラ(積層型熱交換器) 101 熱交換部 110 チューブ 111 チューブプレート 112 チューブプレート 114 接合部 115 チューブ貫通孔 120 インナフィン 121 孔 130 フィン 131 孔 140 サイドプレート(第1、第2のサイドプレー
ト) 141 プレート貫通孔 150a〜150d 取付けステー(取付け部材) 151 取付けステー貫通孔(取付け部材貫通孔) 170 ワイヤ 171 両端部 180 押え板 183 押え板貫通孔

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のチューブ(110)が積層されて
    熱交換部(101)を形成する積層型熱交換器におい
    て、 前記複数のチューブ(110)の長手方向の互いに対応
    した位置に設けられると共に、前記各チューブ(11
    0)の対向する内壁面の一部が互いに積層方向に接合さ
    れる複数の接合部(114)と、 前記各接合部(114)内において積層方向に穿設され
    るチューブ貫通孔(115)と、 積層された前記複数のチューブ(110)の各チューブ
    貫通孔(115)を通して積層方向に貫通する複数のワ
    イヤ(170)と、 積層された前記複数のチューブ(110)のうち最外方
    のチューブ(110)の更に外方に設けられると共に、
    前記複数のチューブ(110)を挟み込む複数の押え板
    (180)とを有し、 前記複数のワイヤ(170)および前記複数の押え板
    (180)は、前記チューブ(110)より熱膨張率の
    小さい材料で形成され、 前記複数のワイヤ(170)の各両端部(171)は、
    前記複数の押え板(180)に接合されるようにしたこ
    とを特徴とする積層型熱交換器。
  2. 【請求項2】 前記チューブ(110)は、積層方向に
    対向する一対のチューブプレート(111、112)か
    ら形成されることを特徴とする請求項1に記載の積層型
    熱交換器。
  3. 【請求項3】 前記最外方のチューブ(110)と前記
    複数の押え板(180)との間には、第1、第2のサイ
    ドプレート(140)が介在され、 前記第1、第2のサイドプレート(140)の長手方向
    には、前記各チューブ貫通孔(115)に対応した位置
    に穿設されると共に、前記各ワイヤ(170)が貫通す
    る複数のプレート貫通孔(141)が設けられ、 前記複数のワイヤ(170)および前記複数の押え板
    (180)は、前記複数のチューブ(110)に加えて
    前記第1、第2のサイドプレート(140)より熱膨張
    率の小さい材料で形成されたことを特徴とする請求項1
    または請求項2のいずれかに記載の積層型熱交換器。
  4. 【請求項4】 前記第1、第2のサイドプレート(14
    0)の少なくとも一方には、被取付け体に固定される取
    付け部材(150a〜150d)を有し、 前記取付け部材(150a〜150d)の前記第1、第
    2のサイドプレート(140)の少なくとも一方に対向
    する部位には、積層方向に穿設される取付け部材貫通孔
    (151)が設けられ、 前記取付け部材貫通孔(151)と対応する位置に、前
    記プレート貫通孔(141)、前記チューブ貫通孔(1
    15)、前記ワイヤ(170)および前記押え板(18
    0)をそれぞれ配置し、 前記取付け部材(150a〜150d)は、前記第1、
    第2サイドプレート(140)の少なくとも一方と前記
    押え板(180)との間に介在されるようにし、 前記取付け部材貫通孔(151)には、前記ワイヤ(1
    70)が貫通され、 前記複数のワイヤ(170)および前記複数の押え板
    (180)は、前記複数のチューブ(110)、前記第
    1、第2サイドプレート(140)に加えて前記取付け
    部材(150a〜150d)より熱膨張率の小さい材料
    で形成されたことを特徴とする請求項3に記載の積層型
    熱交換器。
  5. 【請求項5】 前記複数の押え板(180)は、積層方
    向に穿設される押え板貫通孔(183)を有し、 前記各ワイヤ(170)の各両端部(171)は、前記
    各押え板貫通孔(183)を貫通して、前記押え板(1
    80)の外方に接合されるようにしたことを特徴とする
    請求項1〜請求項4のいずれかに記載の積層型熱交換
    器。
  6. 【請求項6】 熱交換を促進するフィン(120、13
    0)が、前記複数のチューブ(110)内あるいは積層
    された前記複数のチューブ(110)間の少なくとも一
    方に設けられ、 前記フィン(120、130)には、前記各チューブ貫
    通孔(115)に対応した位置に穿設されると共に、前
    記各ワイヤ(170)が貫通する複数の孔(121、1
    31)が設けられ、 前記複数のワイヤ(170)および前記複数の押え板
    (180)は、前記複数のチューブ(110)、前記第
    1、第2のサイドプレート(140)、前記取付け部材
    (150a〜150d)に加えて前記フィン(120、
    130)より熱膨張率の小さい材料で形成されたことを
    特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の積層
    型熱交換器。
  7. 【請求項7】 複数のチューブ(110)を積層して熱
    交換部(101)とする積層型熱交換器の製造方法であ
    って、 長手方向の互いに対応した位置に複数の貫通孔(11
    5)が穿設された前記複数のチューブ(110)を用意
    する第1の工程と、 前記複数のチューブ(110)を積層する第2の工程
    と、 前記複数のチューブ(110)に穿設された複数の貫通
    孔(115)を通して積層方向に、前記複数のチューブ
    (110)より熱膨張率の小さい複数のワイヤ(17
    0)を各々貫通させる第3の工程と、 前記各ワイヤ(170)が貫通する複数の押え板(18
    0)により、前記複数のチューブ(110)の外方側よ
    り積層方向に挟み込み、所定の荷重が付加された状態で
    前記複数のワイヤ(170)と前記複数の押え板(18
    0)とを各々接合する第4の工程と、 前記複数のチューブ(110)、前記複数のワイヤ(1
    70)および前記複数の押え板(180)を一体でろう
    付けすると共に、前記複数のチューブ(110)に穿設
    した貫通孔(115)周囲の内壁面を互いに積層方向に
    接合する第5の工程とを有することを特徴とする積層型
    熱交換器の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記チューブ(110)は、積層方向に
    対向する一対のチューブプレート(111、112)か
    ら形成される積層型熱交換器の製造方法であって、 前記第1の工程は、複数の前記一対のチューブプレート
    (111、112)を用意する工程を含み、 前記第2の工程は、複数の前記一対のチューブプレート
    (111、112)を積層する工程を含むことを特徴と
    する請求項7に記載の積層型熱交換器の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記積層された複数のチューブ(11
    0)の最外方のチューブ(110)と前記複数の押え板
    (180)との間には、第1、第2のサイドプレート
    (140)が介在される積層型熱交換器の製造方法であ
    って、 前記第1の工程は、前記各チューブ(110)の複数の
    貫通孔(115)に対応した位置に複数の貫通孔(14
    1)が穿設された前記第1、第2のサイドプレート(1
    40)を用意する工程を含み、 前記第2の工程は、前記第1、第2のサイドプレート
    (140)を前記最外方のチューブ(110)の更に外
    方にセットする工程を含み、 前記第3の工程は、前記複数のチューブ(110)に加
    えて前記第1、第2のサイドプレート(140)よりも
    熱膨張率の小さい複数のワイヤ(170)を前記第1、
    第2のサイドプレート(140)の複数の貫通孔(14
    1)にも各々貫通させる工程を含み、 前記第4の工程は、前記複数の押え板(180)を前記
    第1、第2のサイドプレート(140)の更に外方から
    挟み込む工程を含み、 前記第5の工程は、前記第1、第2のサイドプレート
    (140)も含めて一体でろう付けする工程を含むこと
    を特徴とする請求項7または請求項8のいずれかに記載
    の積層型熱交換器の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記第1、第2のサイドプレート(1
    40)の少なくとも一方には、被取付け体との取付け部
    材(150a〜150d)が設けられる積層型熱交換器
    の製造方法であって、 前記第1の工程は、前記第1、第2のサイドプレート
    (140)の少なくとも一方に対向する部位に貫通孔
    (151)が穿設された前記取付け部材(150a〜1
    50d)を用意し、前記第1、第2のサイドプレート
    (140)の少なくとも一方に前記取付け部材(150
    a〜150d)をセットしておく工程を含み、 前記第3の工程は、前記複数のチューブ(110)、前
    記第1、第2のサイドプレート(140)に加えて前記
    取付け部材(150a〜150d)よりも熱膨張率の小
    さいワイヤ(170)を前記取付け部材(150a〜1
    50d)の貫通孔(151)にも貫通させる工程を含
    み、 前記第4の工程は、前記押え板(180)を前記取付け
    部材(150a〜150d)の更に外方から挟み込む工
    程を含み、 前記第5の工程は、前記取付け部材(150a〜150
    d)も含めて一体でろう付けする工程を含むことを特徴
    とする請求項9に記載の積層型熱交換器の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記複数のチューブ(110)内ある
    いは積層された前記複数のチューブ(110)間の少な
    くとも一方には、熱交換を促進するフィン(120、1
    30)が設けられる積層型熱交換器の製造方法であっ
    て、 前記第1の工程は、前記各チューブ(110)の複数の
    貫通孔(115)に対応した位置に複数の孔(121、
    131)が穿設された前記フィン(120、130)を
    用意する工程を含み、 前記第2の工程は、前記フィン(120、130)を前
    記複数のチューブ(110)内あるいは積層された前記
    複数のチューブ(110)間にセットする工程を含み、 前記第3の工程は、前記複数のチューブ(110)、前
    記第1、第2のサイドプレート(140)、前記取付け
    部材(150a〜150d)に加えて前記フィン(12
    0、130)よりも熱膨張率の小さい複数のワイヤ(1
    70)を前記フィン(120、130)の複数の孔(1
    21、131)にも各々貫通させる工程を含み、 前記第5の工程は、前記フィン(120、130)を含
    めて一体でろう付けする工程を含むことを特徴とする請
    求項7〜請求項10のいずれかに記載の積層型熱交換器
    の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2583046A1 (en) * 2010-06-16 2013-04-24 TitanX Engine Cooling Holding AB A plate type heat exchanger, an oil cooling system and a method for cooling oil
US9541334B2 (en) 2010-04-08 2017-01-10 Titanx Engine Cooling Holding Ab Heat exchanger with bypass stopper, oil cooling system and method for cooling oil

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9541334B2 (en) 2010-04-08 2017-01-10 Titanx Engine Cooling Holding Ab Heat exchanger with bypass stopper, oil cooling system and method for cooling oil
EP2583046A1 (en) * 2010-06-16 2013-04-24 TitanX Engine Cooling Holding AB A plate type heat exchanger, an oil cooling system and a method for cooling oil
EP2583046A4 (en) * 2010-06-16 2014-11-19 Titanx Engine Cooling Holding Ab PLATE HEAT EXCHANGER, OIL COOLING SYSTEM AND OIL COOLING METHOD
CN106123652A (zh) * 2010-06-16 2016-11-16 泰坦X引擎冷却控股公司 板式热交换器、油冷却***以及用于冷却油的方法
EP2594885A3 (en) * 2010-06-16 2017-12-13 TitanX Engine Cooling Holding AB Heat exchanger having extended heat transfer surface around fastening points
CN106123652B (zh) * 2010-06-16 2019-04-05 泰坦控股公司 板式热交换器、油冷却***以及用于冷却油的方法

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