JPH0220338B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車用ラジエータ、暖房装置用
ヒータ等に使用される熱交換器の製造方法に関す
る。

従来技術とその問題点 従来、互いに平行な２枚のヘツダ・プレート
と、両ヘツダ・プレート間にヘツダ・プートと直
角をなしかつ互いに平行になるように配置される
とともに両端がヘツダ・プレートに接合された複
数の偏平管と、隣り合う偏平管どうしの間に配置
されかつ偏平管に接合されたコルゲート・フイン
と、ヘツダ・プレートに固定されかつヘツダ・プ
レートとともにヘツダ・タンクを形成するヘツ
ダ・タンク本体とよりなる自動車用ラジエータや
暖房装置用ヒータとして使用される熱交換器は、
従来、次のような方法で製造されていた。すなわ
ち、まず偏平管とコルゲート・フインとを交互に
並べるとともに、これらを治具により仮止めした
後、偏平管とコルゲート・フインとを一括して接
合し、ついで各偏平管の両端をヘツダ・プレート
にあけられた孔に差込んでこれらを治具で仮止め
した状態で偏平管とヘツダ・プレートをろう付
し、さらにヘツダ・プレートにヘツダ・タンク本
体を固定していた。

しかしながら、従来の方法では、偏平管とコル
ゲート・フインとを交互に並べる作業、これらを
治具で仮止めする作業、偏平管とコルゲートフイ
ンとを接合後治具を外す作業、各偏平管の両端を
ヘツダ・プレートにあけられた孔に差込んでこれ
らを治具で仮止めする作業、および偏平管とヘツ
ダ・プレートとを接合後治具を外す作業が必要と
なり、工数が多くなつて作業が面倒になるという
問題があつた。しかも、治具で固定した後接合用
の炉内に移動させるさい等に偏平管およびコルゲ
ート・フインがずれないように取扱いに注意をは
らう必要がある。また、接合のさいに治具の表面
が荒れて数度の使用で研磨が必要となり、治具の
消耗が激しく、コストが高くなるという問題があ
つた。さらに、接合時には当然のことながら治具
も加熱されるので、接合時に必要とする熱量が多
くなり、接合用の炉の燃料費が高くなるという問
題があつた。

この発明の目的は上記の問題を解決した熱交換
器の製造方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明による熱交換器の製造方法は、少なく
とも、互いに平行な２枚のヘツダ・プレート、両
ヘツダ・プレート間にヘツダ・プレートと直角を
なしかつ互いに平行になるように配置された複数
の偏平管、隣り合う偏平管どうしの間に配置され
たコルゲート・フイン、およびヘツダ・プレート
に固定されかつヘツダ・プレートとともにヘツ
ダ・タンクを形成するヘツダ・タンク本体を備え
た熱交換器を製造する方法であつて、偏平管が嵌
まり込む複数の溝を形成した偏平管ホルダを用意
し、上記各溝内に、各偏平管の両端が溝から突出
した状態で各偏平管を嵌め込むこと、各偏平管の
両端を両ヘツダ・プレートに形成した孔に差し込
むこと、および両ヘツダ・プートと各偏平管の両
端とを固定することにより予めヘツダ・プレート
と偏平管との組合せ体をつくる工程を含むことを
特徴とするものである。

実施例 以下、この発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。以下の説明において、アルミニウムと
いう語は純アルミニウムの他にすべてのアルミニ
ウム合金を含むものとする。

第１図から第４図には、この発明による方法で
製造された自動車ラジエータ用熱交換器が示され
ている。第１図から第４図において熱交換器１
は、上下に所定間隔をおいて配されかつ互いに平
行な２枚のアルミニウム製ヘツダ・プレート２
と、両ヘツダ・プレート２間にヘツダ・プレート
２と直角をなしかつ互いに平行になるように配置
されるとともに両端がヘツダ・プレート２に溶接
された複数のアルミニウム製偏平管３と、隣り合
う偏平管３どうしの間および両側端の偏平管３の
外側に配置されかつ偏平管３に接合されたルーバ
付きアルミニウム製コルゲート・フイン４と、両
側端のコルゲート・フイン４の外側に配置されか
つコルゲート・フイン４に接合されたアルミニウ
ム製サイド・プレート５と、ヘツダ・プレート２
に固定されかつヘツダ・プレート２とともにヘツ
ダ・タンク６を形成するプラスチツク製ヘツダ・
タンク本体７とよりなる。

両ヘツダ・プレート２のヘツダ・タンク本体７
が取付けられた面の周縁部にはヘツダ・タンク本
体７の開口部周縁に設けられたフランジ７ａが嵌
まり込む凹溝８が全周にわたつて設けられてい
る。凹溝８は、他のヘツダ・プレート２側に突出
するように形成されている。そして、この他のヘ
ツダ・プレート２側への突出部分が、後述するよ
うにサイド・プレート５の両端と係合する係合用
突出部１０となつている。また、ヘツダ・プレー
ト２には、長さ方向に所定間隔をおいて、ヘツ
ダ・プレート２の幅方向に長い偏平管差込み孔９
が複数形成されている。そして、ヘツダ・プレー
ト２２のヘツダ・タンク本体７が取付けられた面
において偏平管差込み孔９の周縁にはフランジ１
１が形成されている。偏平管３の両端は拡管され
てここに拡管部３ａが形成されており、この拡管
部３ａが孔９に差込まれてフランジ１１内周面に
密着した状態で、ヘツダ・プレート２と偏平管３
とが溶接されている。また、ヘツダ・ブレート２
における他のヘツダ・プレート２に対向する面に
おいて、偏平管３の周囲と孔９との間は、エポキ
シ樹脂等からなるシール材１２によつてシールさ
れている。サイド・プレート５の上下両端部は、
一旦斜め外方に曲げられた後左右両端に位置する
偏平管３側に曲げられかつその先端が外側に折返
されて弾性を有する係合部１３が設けられてい
る。サイド・プレート５は、係合部１３先端がヘ
ツダ・プレート２の突出部１０に係合した状態で
ヘツダ・プレート２と接合されている。ヘツダ・
タンク本体７は、フランジ７ａがＯリング１４を
介して凹溝８に入れられ、フランジ７ａが、ヘツ
ダ・プレート２の長辺部における凹溝８の外側壁
に長さ方向に所定間隔をおいて内方に突出するよ
うに形成されたフランジ押え用突起１５によつて
押えられることにより、ヘツダ・プレート２に固
定されている。フランジ押え用突起１５は、平面
または底面から見て、略半円形で、その凹溝８の
底壁側の縁は凹溝８の外側壁の他の部分から切り
裂かれた状態とななつており、この縁でフランジ
７ａが押えられている。

次に第５図〜第１３図を参照して熱交換器１を
製造する方法について述べる。

まず、第５図および第６図に示すように、偏平
管３が密に嵌まり込む複数の溝１６を熱交換器１
製品の隣接偏平管３と同一ピツチで形成した偏平
管ホルダ１７を用意し、図示しない送り込み装置
によつて上記各溝１６内にそれぞれ両端が溝１６
から突出した状態で偏平管３を嵌め込む。ホルダ
１７の溝１６は多いめに形成しておくのがよい。
偏平管ホルダ１７の溝１６内にそれぞれ偏平管３
を嵌め入れた後、偏平管３の両端部を拡管装置２
６を用いて拡管し、拡管部３ａを形成する（第７
図参照）。拡管装置２６は、偏平管ホルダ１７の
両側に位置して偏平管ホルダ１７に対して接近、
離隔自在のスライド２７と、スライド２７の偏平
管ホルダ１７側の面に偏平管３と対応するように
複数取付けられかつ偏平管３の端部に差込まれて
この部分を拡管する拡管部材２８とよりなる。拡
管部材２８の先端はテーパ状とされている。そし
て、この拡管部材２８を偏平管３の両端部に差込
んでこの部分を拡管し、拡管部３ａをつくる。つ
いで、各偏平管３の両端拡管部３ａをそれぞれヘ
ツダ・プレート２の偏平管差込み孔９に差込み、
拡管部３ａとフランジ１１とを密着させる（第８
図参照）。偏平管３の両端を予め拡管しておくと、
拡管部３ａを孔９に差込んだ場合、フランジ１１
にはこれを拡げようとする力が加わり、拡管部３
ａにはこれを縮めようとする力が加わるので、こ
れらの力の反作用によつて両者は強く密着する。
その後、複数の溶接トーチ３０を有する自動溶接
装置３１によつて、フランジ１１と偏平管３の拡
管部３３ａとを溶接し（第９図参照）、ヘツダ・
プレート２と偏平管３とからなる組合せ体３２を
つくる（第１０図参照）。

上述のようにして組合せ体３２をつくつた後、
組合せ体３２における隣接する偏平管３どうしの
間にコルゲート・フイン４を適宜の方法で強制的
に嵌合させるとともに両側端の偏平管３の外側に
これに沿うようにコルゲート・フイン４を配置す
ると（第１１図参照）、各偏平管３がわずかずつ
であるがたわんで両側端に位置する偏平管３の長
さの中間部は外側にたわんだ状態となり、外側端
のコルゲート・フイン４は外方に湾曲する。つい
で、外側端のコルゲート・フイン４の外側からサ
イド・プレート５を第１２図に矢印で示す方法に
押し込み、その係合部１３をヘツダ・プレート２
２の突出部１０に係合させる。このとき、係合部
１３は一旦たわみ（第１２図実線参照）、その後
自身の弾性力により復元し、係合部１３と突出部
１０とが強固に係合する（第１２図２点鎖線参
照）。係合状態において、各偏平管３および両側
端の偏平管３の外側に配置されたコルゲート・フ
イン４は、係合前の状態から変形させられ、その
スプリング・バツクによりサイドプレート５は外
方に押されている。したがつて、サイド・プレー
ト５の係合部１３はヘツダ・プレート２の突出部
１０と強固に係合し、サイド・プレート５がはず
れるのが防止されるとともに、サイド・プレート
５によつて両側端の偏平管３の外側に位置するコ
ルゲート・フイン４の脱落が防止される。

そして、組合せ体３２とコルゲート・フイン４
とサイド・プレート５とを上述のようにセツトし
た状態で、治具を用いずに偏平管３とコルゲー
ト・フイン４、ヘツダ・プレート２とサイド・プ
レート５、およびコルゲート・フイン４とサイ
ド・プレート５とをそれぞれ同時に接合する。こ
の接合は、上記のようにセツトされたものに、塩
化亜鉛を含有する液状の接合用組成物（特公昭49
―36864号公報参照）を吹付け、その後炉中で加
熱することにより行なう。液状の接合用組成物を
吹付けるさいには、ヘツダ・プレート２のヘツ
ダ・タンク本体７を取付ける面に組成物がかから
ないようにしておくのがよい。接合が終了した
後、偏平管３とヘツダ・プレート２との継目にエ
ポキシ樹脂等からなるシール材１２を塗布して乾
燥させる。

最後にヘツダ・タンク本体７のフランジ７ａ
を、Ｏリング１４を介してヘツダ・プレート２の
凹溝８に嵌め入れ、本体７をヘツダ・プレート２
側に押圧した状態で複数のポンチ４０を有する固
定装置４１によつて、ヘツダ・プレート２の長辺
部に位置する外側壁に突起１５を形成してヘツ
ダ・タンク本体７をヘツダ・プレート２に固定し
ヘツダ・タンク６を形成する（第１３図参照）。

このようにして、熱交換器１が製造される。

上記実施例においては、偏平管が密に嵌まり込
む複数の溝を熱交換器製造品の隣接偏平管と同一
ピツチで形成した偏平管ホルダを用意し、上記各
溝内に、各偏平管を嵌め込んだ後、各偏平管の両
端を拡管してこの拡管部を両ヘツダ・プレートに
形成した孔に差込み、両ヘツダ・プレートと偏平
管を溶接することによつて組合せ体をつくるもの
であるから、隣接偏平管どうしのピツチが正確な
組合せ体を簡単につくることができる。

上記実施例においては、ヘツダ・プレート２と
偏平管３とを溶接することにより組合せ体３２を
つくつているが、これに代えてかしめ止め等機械
的な方法で両者を仮に固定することにより組合せ
体３２をつくつてもよい。この場合、偏平管３お
よびサイド・プレート５をブレージング・シート
からつくつておき、コルゲート・フイン４および
サイド・プレート５をセツトした後、真空ろう付
によつてヘツダ・プレート２と偏平管３、偏平管
３とコルゲート・フイン４、サイド・プレート５
とヘツダ・プレート２およびサイド・プレート５
とコルゲート・フイン４とをそれぞれ接合するの
がよい。

また、上記実施例においては、偏平管３はヘツ
ダ・プレート２の幅方向、すなわち空気の流通方
向に対して１列に配置したが、２列に配置または
２列以上配置してもよい。

また、上記実施例においては、塩化亜鉛を含む
液状の接合用組成物によつて、偏平管３とコルゲ
ート・フイン４、コルゲート・フイン４とサイ
ド・プレート５、およびヘツダ・プレート２とサ
イド・プレート５とをそれぞれ接合しているが、
これに代えてコルゲート・フイン４をプレージン
グ・シートでつくつておき、偏平管３とコルゲー
ト・フイン４およびコルゲートフイン４とサイ
ド・プレート５とをそれぞれ真空ろう付してもよ
い。

また、上記実施例においては、偏平管ホルダ７
としては一枚の板状で、その上面に溝１６が形成
されたものが用いられているが、これに代えて互
いに平行な一対の棒状体からなり、棒状体の上面
に溝が形成されたものを用いてもよい。この場
合、両棒状体どうしの間隔を調整自在としておけ
ば、偏平管の長さが異なつても適用することが可
能となる。

さらに、上記実施例においては、組合せ体３２
をつくつた後、組合せ体３２の隣り合う偏平管３
どうしの間にコルゲート・フイン４を強制嵌合さ
せるとともに、両側端に位置する偏平管３の外側
にコルゲート・フイン４を配置し、ついでサイ
ド・プレート５の両端の係合部１３をそれぞれ両
ヘツダ・プレート２の突出部１０に係合させて両
側端の偏平管３の外側に位置するコルゲート・フ
イン４が脱落しないようにしているので、これを
接合用の炉内に移動させるさいや接合時に偏平
管、コルゲート・フインおよびサイド・プレート
を固定する治具を必要とせず、治具を使用する場
合に生じる下記の問題を一挙に解決することがで
きる。治具を使用すれば、治具をセツトする手間
やこれをはずす手間がかかり工数が増えるととも
に工程を自動化できない欠点がある。また、治具
で固定した後用の炉内に移動させるさい等に偏平
管およびコルゲート・フインがずれないように取
扱いに注意をはらう必要がある。また接合のさい
に治具の表面が荒れて数度の使用で研磨が必要と
なり、治具の消耗が激しく、コストが高くなると
いう問題がある。さらに、接合時には当然のこと
ながら治具も加熱されるので、接合時に必要とす
る熱量が多くなり、接合用の炉の燃料費が高くな
るという問題がある。

発明の効果 この発明による方法は、偏平管が嵌まり込む複
数の溝を形成した偏平管ホルダを用意し、上記各
溝内に、各偏平管の両端が溝から突出した状態で
各偏平管を嵌め込むこと、各偏平管の両端を両ヘ
ツダ・プレートに形成した孔に差し込むこと、お
よび両ヘツダ・プレートと各偏平管の両端とを固
定することにより予めヘツダ・プレートと偏平管
との組合せ体をつくる工程を含むものであるか
ら、コルゲート・フインを、隣り合う偏平管どう
しの間に強制嵌合することにより、治具を用いな
いで組合せ体に仮止めすることが可能になる。し
たがつて、従来の方法のように、偏平管とコルゲ
ート・フインとを交互に並べる作業、これらを治
具で仮止めする作業、および偏平管とコルゲート
フインとを接合治具を外す作業が不必要になり、
工数が減つて作業が容易になる。また、作業の自
動化も可能となり、製造の能率が向上する。しか
も、治具で固定した場合のように、接合用の炉内
に移動させるさい等に偏平管およびコルゲート・
フインがずれるおそれがない。また、治具を使用
する必要がないので、コストが安くなる。さら
に、接合時には、従来のように治具を加熱する必
要がないので、接合時に必要とする熱量が少なく
てすみ、接合用の炉の燃料費が安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法で製造された熱交換器
を示す斜視図、第２図は第１図の一部切欠き部分
拡大図、第３図は第１図の―線にそう一部を
省略した拡大断面図、第４図は第３図の部分拡大
図、第５図から第１３図はこの発明の方法を工程
順に示し、第５図は偏平管を偏平管ホルダに配し
た状態の平面図、第６図は偏平管を偏平管ホルダ
に配する方法を示す側面図、第７図は偏平管の両
端を拡管する方法を示す一部切欠き部分平面図、
第８図は偏平管の両端をヘツダ・プレートの孔に
差込んだ状態を示す一部切欠き部分平面図、第９
図は偏平管とヘツダ・プレートとを溶接する方法
を示す一部切欠き部分平面図、第１０図はヘツ
ダ・プレートと偏平管との組合せ体の斜視図、第
１１図は組合せ体の隣接偏平管どうしの間にコル
ゲート・フインを強制嵌合する方法を示す一部切
欠き側面図、第１２図はサイド・プレートの両端
をヘツダ・プレートに係合させる方法を示す一部
切欠き部分平面図、第１３図はヘツダ・タンク本
体をヘツダ・プレートに固定する方法を示す一部
切欠き正面図である。 １……熱交換器、２……ヘツダ・プレート、４
……コルゲート・フイン、６……ヘツダ・タン
ク、７……ヘツダ・タンク本体、９……偏平管差
込み孔、１６……溝、１７……偏平管ホルダ、３
２……ヘツダ・プレートと偏平管との組合せ体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも、互いに平行な２枚のヘツダ・プ
   レート、両ヘツダ・プレート間にヘツダ・プレー
   トと直角をなしかつ互いに平行になるように配置
   された複数の偏平管、隣り合う偏平管どうしの間
   に配置されたコルゲート・フイン、およびヘツ
   ダ・プレートに固定されかつヘツダ・プレートと
   ともにヘツダプレートとともにヘツダ・プレート
   を形成するヘツダ・タンク本体を備えた熱交換器
   を製造する方法であつて、偏平管が嵌まり込む複
   数の溝を形成した偏平管ホルダを用意し、上記各
   溝内に、各偏平管の両端が溝から突出した状態で
   各偏平管を嵌め込むこと、各偏平管の両端を両ヘ
   ツダ・プレートに形成した孔に差し込むこと、お
   よび両ヘツダ・プレートと各偏平管の両端とを固
   定することにより予めヘツダ・プレートと偏平管
   との組合せ体をつくる工程を含むことを特徴とす
   る熱交換器の製造方法。