JPH0989477A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いわゆるプレート・フィン型熱交換器の製造
方法において、第２流体流路形成体の形成を容易にし、
作業性の向上を図る。製造コストを抑える。 【解決手段】 第２流体流路形成体5 を、前後両側壁1
2,13 と垂直連結壁7 とよりなるアルミニウム押出形材
を素材とし、これの垂直連結壁7 の上下両端部を除去す
る。前後両側壁の上下両端部12a,13a,12b,13b を、平板
3 等の熱交換器構成部材の重ね合わせ方向に対して交差
する方向にかつ前後両側壁の上端部12a,13a同士および
下端部12b,13b 同士において互いに反対向きで同一勾配
となる傾斜面18,19 が形成されるように切断する。前後
両側壁の上端部12a,13a および下端部12b,13b をそれぞ
れ内側に折り曲げることにより、傾斜面18,19 同士を互
いに突き合わせる。熱交換器構成部材の重ね合わせ後の
一括ろう付けのさいに、平板3から溶出したろう材によ
り前後両側壁の上端部12a,13a および下端部12b,13b の
傾斜面18,19 同士を互いに接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばオイルク
ーラ、アフタークーラ、インタークーラ、ラジエータ等
に使用される熱交換器の製造方法に関する。

【０００２】なお、この明細書において、「アルミニウ
ム」の語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金
を含むものとする。

【０００３】

【従来の技術】近年、オイルクーラ等の熱交換器とし
て、いわゆるプレート・フィン型熱交換器が多く使用さ
れている。この熱交換器は、外部空気が流通する第１流
体流路と、これに対して直交方向にオイル等が流通する
第２流体流路とが平板を介して交互に形成されてなるも
のである。

【０００４】この種の熱交換器に関して、本出願人は、
先に、第１流体流路が、左右両側に配置されかつ上下両
端部に間隔保持用凸部を有する平板と、上下両間隔保持
用凸部同士の間に介在されたフィンとによって形成さ
れ、第２流体流路が、左右両側に配置される平板と、両
平板同士の間に介在されかつ平板と略同形同大の外周を
有する第２流体流路形成体とによって形成されており、
平板、フィン、平板、第２流体流路形成体の順序でこれ
らの熱交換器構成部材が重ね合わせられて、一括ろう付
けされている熱交換器を提案した（実開昭６３−１１６
７８１号公報等参照）。

【０００５】ここで、第２流体流路形成体は、角棒状の
前後両側壁とこれらを連結する垂直連結壁とよりなるア
ルミニウム押出形材を素材として、これの垂直連結壁の
上下両端部分を除去し、前後両側壁の上下両端部および
下端部をそれぞれ内側に折り曲げ、これらの端面同士を
互いに突き合わせて、アルゴン溶接で接合することによ
り形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２流
体流路形成体の前後両側壁の内側に折り曲げられた上端
部および下端部の端面同士を、いちいちアルゴン溶接に
より接合するのは、非常に手間がかかり、製造コストも
高くつくので、実用的ではない。

【０００７】また、第２流体流路形成体の前後両側壁の
上下両端部を内側に折り曲げて、これらの端面同士を完
全に合致するように密接した状態に突き合わせるのは必
ずしも容易ではなく、端面同士が離れたりずれたりする
場合があり、寸法精度のバラツキによっても同様のこと
が起こると考えられるので、接合性が十分とはいえなか
った。しかも、このような隙間やズレが生じていないか
どうかを、平板等の他の熱交換器構成部材と重ね合わせ
る前に入念に点検して修正するのは、非常に手間がかか
り、作業性を阻害する要因となるおそれがある。

【０００８】この発明の目的は、上記の問題点を解決す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めになされたこの発明は、アルミニウム・ブレージング
・シート製の平板により隔てられた第１流体流路と第２
流体流路とを交互に備え、第１流体流路が、左右両側に
配置される平板と、両平板同士の間において上下両側に
配置された一対のスペーサと、両スペーサ同士の間に介
在されたフィンとによって形成され、第２流体流路が、
左右両側に配置される平板と、両平板同士の間に介在さ
れかつ平板と略同形同大の外周を有する第２流体流路形
成体とによって形成される熱交換器を、平板、スペーサ
およびフィン、平板、第２流体流路形成体の順序でこれ
らの熱交換器構成部材を重ね合わせて、一括ろう付けす
ることにより製造する方法において、第２流体流路形成
体を、角棒状の前後両側壁とこれらを連結する垂直連結
壁とよりなるアルミニウム押出形材を素材として、これ
の垂直連結壁の上下両端部を除去すること、前後両側壁
の上下両端部を、上記平板等の熱交換器構成部材の重ね
合わせ方向に対して交差する方向にかつ前後両側壁の上
端部同士および下端部同士において互いに反対向きで同
一勾配となる傾斜面が形成されるように切断すること、
前後両側壁の上端部および下端部をそれぞれ内側に折り
曲げることにより、これらの傾斜面同士を互いに突き合
わせること、および、上記平板等の熱交換器構成部材の
重ね合わせ後の一括ろう付けのさいに、平板から溶出し
たろう材により第２流体流路形成体の前後両側壁の上端
部および下端部の傾斜面同士を互いに接合することを含
んでいるものである。

【００１０】上記方法によれば、第２流体流路形成体
を、角棒状の前後両側壁とこれらを連結する垂直連結壁
とよりなるアルミニウム押出形材を素材として、これの
垂直連結壁の上下両端部を除去し、前後両側壁の上下両
端部を、上記平板等の熱交換器構成部材の重ね合わせ方
向に対して交差する方向にかつ前後両側壁の上端部同士
および下端部同士において互いに反対向きで同一勾配と
なる傾斜面が形成されるように切断し、前後両側壁の上
端部および下端部をそれぞれ内側に折り曲げることによ
り、これらの傾斜面同士を互いに突き合わせるので、突
き合わせられた傾斜面同士が完全に合致するように密接
している場合はもとより、これらの間に若干隙間が生じ
ていたり、前後側壁同士が互いに近づくように前後方向
に若干ずれている場合でも、平板等の熱交換器構成部材
の重ね合わせのさいに傾斜端面同士が互いに押し付けら
れることにより、これらの隙間やズレが解消され、両者
がほぼ完全に合致するように密接した状態で接合が行な
われる。しかも、従来方法と比べると接合面積が増大す
るので、これにより接合強度が増大する。

【００１１】また、平板等の熱交換器構成部材の重ね合
わせ後の一括ろう付けのさいに、平板から溶出したろう
材により第２流体流路形成体の前後両側壁の上端部およ
び下端部の傾斜面同士を互いに接合するので、従来方法
のようにアルゴン溶接等の別工程の作業を行なう必要が
ない。

【００１２】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１３】この明細書において、「前後」および「左
右」は、図１を基準とし、「前」とは図１の図面紙葉の
表側、「後」とは同裏側をいい、「左右」とは図１の左
右をいうものとする。

【００１４】図１〜図３は、この発明の方法により製造
されたアルミニウム製熱交換器(1)を示すものである。
図１〜図３において、熱交換器(1) は、外部空気が流さ
れる第１流体流路(A) と、外部空気と熱交換されるべき
オイルが第１流体流路(A) に対して直交方向に流される
第２流体流路(B1)と、コンプレッサから吐き出されかつ
外部空気と熱交換されるべき圧搾空気が第１流体流路
(A) に対して直交方向に流される第２流体流路(B2)とを
一体に具備しているものである。

【００１５】即ち、この熱交換器(1) は、左側に、１２
個の外部空気用第１流体流路(A) と１２個のオイル用第
２流体流路(B1)とが交互にかつ互いに直交状に配置され
てなるオイルクーラ部分を有するとともに、１個の共通
の外部空気用第１流体流路(A) を介して、右側に、６個
の圧搾空気用第２流体流路(B2)と６個の外部空気用第１
流体流路(A) とが交互にかつ互いに直交状に配置されて
なるアフタークーラ部分を有している。

【００１６】熱交換器(1) の外部空気用第１流体流路
(A) は、図２および図３に示すように、上下両端部に流
体通過孔(4) を有する両面アルミニウム・ブレージング
・シート製の左右両平板(3) と、両平板(3) 同士の間に
おいて上下両側に配置されかつ両平板(3) の流体通過孔
(4) に連通する流体通過孔(9) をそれぞれ有する一対の
スペーサ(8) と、両スペーサ(8) 同士の間に配置された
ルーバ付きコルゲート・フィン(10)とによって形成され
ている。外部空気用第１流体流路(A) の前後両端は開放
せられており、ファンによる強制送風によりあるいは車
両等の走行による自然通風によって同流路(A) に外部空
気が流通せしめられる。

【００１７】オイル用第２流体流路(B1)は、上下両端部
に流体通過孔(4) を有するアルミニウム・ブレージング
・シート製の左右両平板(3) と、両平板(3) 同士の間に
配置されかつ両平板(3) の周縁部に沿う環状外壁(6) お
よびこれの前後両側壁(12)(13)を連結する垂直連結壁
(7) よりなる第２流体流路形成体(5) とで形成されてい
る。第２流体流路形成体(5) の上下両端部には、連通用
孔(14)があけられている。垂直連結壁(7) には、左右に
突出した多数のアーチ形突起(15)が設けられるととも
に、すべてのアーチ形突起(15)に対向するように流体通
過孔(16)があけられている。

【００１８】圧搾空気用第２流体流路(B2)は、オイル用
第２流体流路(B1)と同じく、左右両平板(3) と第２流体
流路形成体(5) とで形成されている。但し、第２流体流
路形成体(5) の垂直連結壁(7) には、アーチ形突起(15)
および流体通過孔(16)に代えて、上下にのびる並列状の
横断面略菱形の筒状部(17)が一体的に設けられている
（図２および図３参照）。

【００１９】熱交換器(1) のオイルクーラ部分およびア
フタークーラ部分には、各平板(3)の上下両端部の流体
通過孔(4) と、上下両スペーサ(8) の流体通過孔(9)
と、第２流体流路形成体(5) の上下両連通用孔(14)とに
よって、上下両ヘッダ部(2) がそれぞれ形成されている
（図１参照）。オイルクーラ部分とアフタークーラ部分
との間に位置する外部空気用第１流体流路(A) には、流
体通過孔の無いブロック状の上下両スペーサ(8a)が配さ
れ、これらのスペーサ(8a)によりオイルクーラ部分とア
フタークーラ部分のヘッダ部(2) が隔てられている。

【００２０】熱交換器(1) の左側板(20)の上下両端部に
は、オイルクーラ部分の上下両ヘッダ部(2) に通じるオ
イル導入用管継手(21)およびオイル排出用管継手(22)が
それぞれ接続され、同右側板(20)の上下両端部には、ア
フタークーラ部分の上下両ヘッダ部(2) に通じる圧搾空
気導入用管継手(23)および圧搾空気排出用管継手(24)が
それぞれ接続されている。

【００２１】次に、熱交換器(1) の製造方法を説明す
る。

【００２２】第２流体流路形成体(5) を除く平板(3) 、
スペーサ(8)(8a) 、コルゲート・フィン(10)等の熱交換
器構成部材については、通常の方法によりつくられる。

【００２３】第２流体流路形成体(5) は、角棒状の前後
両側壁(12)(13)とこれらを連結する垂直連結壁(7) とよ
りなるアルミニウム押出形材を素材として用い、まず、
これの垂直連結壁(7) の上下両端部分を除去する（図４
参照）。なお、垂直連結壁(7) には、プレスあるいは成
形ロールによってアーチ形突起(15)および流体通過孔(1
6)を形成し、または、一体成形により筒状部(17)を形成
しておく。

【００２４】次に、前後両側壁(12)(13)の上下両端部(1
2a)(13a)(12b)(13b)を、平板(3) 等の熱交換器構成部材
の重ね合わせ方向に対して交差する方向にかつ前後両側
壁(12)(13)の上端部(12a)(13a)同士および下端部(12b)
(13b)同士において互いに反対向きで同一勾配となる傾
斜面(18)(19)が形成されるように切断する（図５参
照）。即ち、前側壁(12)の上端部(12a) に右斜め上向き
の傾斜面(18)が、後側壁(13)の上端部(13a) に左斜め上
向きの傾斜面(19)が、前側壁(12)の下端部(12b) に左斜
め下向きの傾斜面(18)が、後側壁(13)の下端部(13b) に
右斜め下向きの傾斜面(19)が形成されるように、各端部
（12a)(13a)(12b)(13b) を切断する。傾斜面(18)(19)の
勾配は、前後両側壁(12)(13)の長さ方向に対して約３０
〜６０°の範囲が適当である。

【００２５】そして、前後両側壁(12)(13)の上端部(12
a)(13a)および下端部(12b)(13b)をそれぞれ内側にほぼ
直角に折り曲げて、上端部(12a)(13a)の傾斜面(18)(19)
同士および下端部(12b)(13b)の傾斜面(18)(19)同士を互
いに突き合わせる。これにより、第２流体流路形成体
(5) の上下両端部に連通用孔(14)が形成される（図６参
照）。このさい、傾斜面(18)(19)同士の突き合わせ状態
は、両者がほぼ合致するように密接している（図７(a)
参照）、両者の間に若干隙間が生じている（図７(b) 参
照）、前後両側壁(12)(13)同士が互いに近づくように両
者が前後方向に若干ずれている（図７(c) 参照）、両者
の間に若干隙間が生じるとともに前後両側壁(12)(13)同
士が互いに近づくように両者が前後方向に若干ずれてい
る（図７(d)参照）の４つのうちいずれかであれば、後
述するように接合が良好に行なわれる。

【００２６】次に、平板(3) 、スペーサ(8)(8a) および
コルゲート・フィン(10)、平板(3)、第２流体流路形成
体(5) の順序でこれらの熱交換器構成部材を重ね合わせ
る（図８参照）。これにより、各平板(3) の流体通過孔
(4) と、スペーサ(8) の流体通過孔(9) と、第２流体流
路形成体(5) の連通用空隙部(14)とよりなる上下両ヘッ
ダ部(2) が形成される（図１参照）。

【００２７】そして、上記のように重ね合わせられた平
板(3) 等の熱交換器構成部材を、治具によって重ね合わ
せ方向に締め付けながら、例えば真空ろう付法により一
括ろう付けを行なう（図８参照）。

【００２８】ここで、第２流体流路形成体(5) の前後両
側壁(12)(13)の上端部(12a)(13a)の傾斜面(18)(19)同士
および下端部(12b)(13b)の傾斜面(18)(19)同士は、上記
一括ろう付けのさいに、平板(3) から溶出したろう材に
より互いに接合される。

【００２９】また、図７(b) 〜(d) に示すように、互い
に突き合わせられた傾斜面(18)(19)同士が、両者の間に
若干隙間を生じていたり、前後両側壁(12)(13)同士が互
いに近づくように前後方向に若干ずれている場合でも、
平板(3) 等の熱交換器構成部材が治具によって積重ね方
向に締め付けられて、傾斜面(18)(19)同士が互いに押し
付けられることにより、これらの隙間やズレが解消され
るので、両者がほぼ完全に合致するように密接した状態
で接合が行なわれる。したがって、一括ろう付けのさい
には、平板(3) 等の熱交換器構成部材を重ね合わせ方向
に締め付ける治具だけを用いればよく、治具のコストが
抑えられるという利点もある。

【００３０】最後に、左側板(20)の上下両端部に、オイ
ル導入用管継手(21)およびオイル排出用管継手(22)を、
右側板(20)の上下両端部に、圧搾空気導入用管継手(23)
および圧搾空気排出用管継手(24)を、それぞれヘッダ部
(2)(2)に通じるように通常の方法によって接続する（図
１参照）。こうして、図１に示す熱交換器(1) が得られ
る。

【００３１】なお、上述した熱交換器(1) は、オイルク
ーラとアフタークーラとが一体化せられたものである
が、独立したオイルクーラまたはアフタークーラよりな
る熱交換器を製造する場合においても、勿論この発明を
適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】この発明の熱交換器の製造方法によれ
ば、第２流体流路形成体を、角棒状の前後両側壁とこれ
らを連結する垂直連結壁とよりなるアルミニウム押出形
材を素材として、これの垂直連結壁の上下両端部分を除
去し、前後両側壁の上下両端部を、上記平板等の熱交換
器構成部材の重ね合わせ方向に対して交差する方向にか
つ前後両側壁の上端部同士および下端部同士において互
いに反対向きで同一勾配となる傾斜面が形成されるよう
に切断し、前後両側壁の上端部および下端部をそれぞれ
内側に折り曲げることにより、これらの傾斜面同士を互
いに突き合わせるので、突き合わせられた傾斜面同士が
完全に合致するように密接している場合はもとより、こ
れらの間に若干隙間を生じていたり、前後側壁同士が互
いに近づくように前後方向に若干ずれている場合でも、
平板等の熱交換器構成部材の重ね合わせのさいに、傾斜
面同士が互いに押し付けられて、これらの隙間やズレが
解消され、両者がほぼ完全に合致するように密接した状
態で接合が行なわれる。しかも従来方法と比べると接合
面積が増大し、これにより接合強度が増大する。したが
って、前後両側壁の上端部および下端部の先端同士の接
合性が向上し、流体の漏れ等が起こり難い優れた製品が
得られる。しかも、平板等の他の熱交換器構成部材と重
ね合わせる前に、第２流体流路形成体における上記傾斜
面同士の突き合わせ状態をそれ程入念に点検する必要が
ないので、作業性が向上する。

【００３３】また、平板等の熱交換器構成部材の重ね合
わせ後の一括ろう付けのさいに、平板から溶出したろう
材により第２流体流路形成体の前後両側壁の上端部およ
び下端部の傾斜面同士を互いに接合するので、従来方法
のようにアルゴン溶接等の別工程の作業を行なう必要が
なく、その分だけ熱交換器の製造が容易となり、製造コ
ストも安くつく。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法により製造された熱交換器を示
す正面図である。

【図２】熱交換器のオイルクーラ部分とアフタークーラ
部分の流路構成を示す部分切欠き要部拡大斜視図であ
る。

【図３】熱交換器のオイルクーラ部分とアフタークーラ
部分の構成部材の分解斜視図である。

【図４】熱交換器の製造方法の一工程を示す第２流体流
路形成体の要部拡大斜視図である。

【図５】熱交換器の製造方法の一工程を示す第２流体流
路形成体の要部拡大斜視図である。

【図６】熱交換器の製造方法の一工程を示す第２流体流
路形成体の要部拡大斜視図である。

【図７】図６の工程における第２流体流路形成体の前後
両側壁の上下両端部の傾斜面同士の突き合わせ状態を示
す要部拡大平面図である。

【図８】熱交換器の製造方法の一工程を示す平板等の熱
交換器構成部材を重ね合わせた状態の要部拡大斜視図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 外部空気用第１流体流路 Ｂ１ オイル用第２流体流路 Ｂ２ 圧搾空気用第２流体流路 １ 熱交換器 ３ アルミニウム・ブレージング・シート製
平板 ５ 第２流体流路形成体 ７ 垂直連結壁 ８ スペーサ １０ コルゲート・フィン １２ 前側壁 １２ａ 上端部 １２ｂ 下端部 １３ 後側壁 １３ａ 上端部 １３ｂ 下端部 １８ 傾斜面 １９ 傾斜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郭 迪▲祺▼ 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 信末 満 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム・ブレージング・シート製
   の平板(3) により隔てられた第１流体流路(A) と第２流
   体流路(B1)(B2)とを交互に備え、第１流体流路(A) が、
   左右両側に配置される平板(3) と、両平板(3) 同士の間
   において上下両側に配置された一対のスペーサ(8) と、
   両スペーサ(8) 同士の間に介在されたフィン(10)とによ
   って形成され、第２流体流路(B1)(B2)が、左右両側に配
   置される平板(3) と、両平板(3) 同士の間に介在されか
   つ平板(3) と略同形同大の外周を有する第２流体流路形
   成体(5) とによって形成される熱交換器(1) を、平板
   (3) 、スペーサ(8) およびフィン(8) 、平板(3) 、第２
   流体流路形成体(5) の順序でこれらの熱交換器構成部材
   を重ね合わせて、一括ろう付けすることにより製造する
   方法において、第２流体流路形成体(5) を、角棒状の前
   後両側壁(12)(13)とこれらを連結する垂直連結壁(7) と
   よりなるアルミニウム押出形材を素材として、これの垂
   直連結壁(7) の上下両端部を除去すること、前後両側壁
   (12)(13)の上下両端部(12a)(13a)(12b)(13b)を、上記平
   板(3) 等の熱交換器構成部材の重ね合わせ方向に対して
   交差する方向にかつ前後両側壁(12)(13)の上端部(12a)
   (13a)同士および下端部(12b)(13b)同士において互いに
   反対向きで同一勾配となる傾斜面(18)(19)が形成される
   ように切断すること、前後両側壁(12)(13)の上端部(12
   a)(13a)および下端部(12b)(13b)をそれぞれ内側に折り
   曲げることにより、これらの傾斜面(18)(19)同士を互い
   に突き合わせること、および、上記平板(3) 等の熱交換
   器構成部材の重ね合わせ後の一括ろう付けのさいに、平
   板(3) から溶出したろう材により第２流体流路形成体
   (5) の前後両側壁(12)(13)の上端部(12a)(13a)および下
   端部(12b)(13b)の傾斜面(18)(19)同士を互いに接合する
   ことを含んでいる、熱交換器の製造方法。