JPH11351785A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents
熱交換器およびその製造方法Info
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- JPH11351785A JPH11351785A JP10156042A JP15604298A JPH11351785A JP H11351785 A JPH11351785 A JP H11351785A JP 10156042 A JP10156042 A JP 10156042A JP 15604298 A JP15604298 A JP 15604298A JP H11351785 A JPH11351785 A JP H11351785A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/162—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by using bonding or sealing substances, e.g. adhesives
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コアプレートとチューブとの間のシール性に
優れた熱交換器およびこれを安定的かつ容易に製造する
ことができる製造方法を提供すること。 【解決手段】 熱媒体を収容するタンク１０と，放熱フ
ィン２に挿通してなる複数のチューブ３と，チューブ３
をタンク１０に連結するためのコアプレート４とを有し
ていると共に，コアプレート４に設けた接続穴４０にチ
ューブ３の端部を挿入，接合してなる熱交換器１であ
る。チューブ３とコアプレート４とは機械加工により接
合してなると共に，その接合部３４にはシール性を維持
するための接着剤５を塗布してなる。かつ，接着剤塗布
面には，接着剤５の濡れ性を向上させるための濡れ性向
上皮膜６を予め形成してある。
優れた熱交換器およびこれを安定的かつ容易に製造する
ことができる製造方法を提供すること。 【解決手段】 熱媒体を収容するタンク１０と，放熱フ
ィン２に挿通してなる複数のチューブ３と，チューブ３
をタンク１０に連結するためのコアプレート４とを有し
ていると共に，コアプレート４に設けた接続穴４０にチ
ューブ３の端部を挿入，接合してなる熱交換器１であ
る。チューブ３とコアプレート４とは機械加工により接
合してなると共に，その接合部３４にはシール性を維持
するための接着剤５を塗布してなる。かつ，接着剤塗布
面には，接着剤５の濡れ性を向上させるための濡れ性向
上皮膜６を予め形成してある。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，タンクとチューブとの間のシー
ル性確保を接着剤により行う熱交換器およびその製造方
法に関する。
ル性確保を接着剤により行う熱交換器およびその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来技術】例えば，図１に示すごとく，自動車用ラジ
エータ等の熱交換器１は，熱媒体を収容するタンク１０
に，放熱フィン２を組合わせた複数のチューブ３を連結
してなる。このチューブ３のタンク１０への連結は，通
常，コアプレート４を介して行う。即ち，コアプレート
４に設けた接続穴４０に上記チューブ３の端部を挿入
し，これらを接合し，その後コアプレート４をタンク１
０に取り付ける。
エータ等の熱交換器１は，熱媒体を収容するタンク１０
に，放熱フィン２を組合わせた複数のチューブ３を連結
してなる。このチューブ３のタンク１０への連結は，通
常，コアプレート４を介して行う。即ち，コアプレート
４に設けた接続穴４０に上記チューブ３の端部を挿入
し，これらを接合し，その後コアプレート４をタンク１
０に取り付ける。
【０００３】上記コアプレート４とチューブ３との接合
部においては，熱媒体の漏れを防止するために十分なシ
ール性を確保する必要がある。従来，コアプレート４と
チューブ３は，いわゆるろう付けにより接合していたた
め，接合と同時にシール性も確保されていた。
部においては，熱媒体の漏れを防止するために十分なシ
ール性を確保する必要がある。従来，コアプレート４と
チューブ３は，いわゆるろう付けにより接合していたた
め，接合と同時にシール性も確保されていた。
【０００４】
【解決しようとする課題】ところで近年，製造工程の合
理化を図るべく，コアプレート４とチューブ３との接合
を，ろう付け以外の手法により行うことが提案されてい
る。例えば，かしめ等の機械加工により，コアプレート
４の接続穴４０とチューブ３の外周面との間に押圧力を
発生させ，その押圧力により接合状態を保持する手法で
ある。この機械的な接合を実施した場合には，その接合
部分にわずかな間隙が残存し，十分なシール性は得られ
ないという問題があり，更なるシール方法が必要であ
る。
理化を図るべく，コアプレート４とチューブ３との接合
を，ろう付け以外の手法により行うことが提案されてい
る。例えば，かしめ等の機械加工により，コアプレート
４の接続穴４０とチューブ３の外周面との間に押圧力を
発生させ，その押圧力により接合状態を保持する手法で
ある。この機械的な接合を実施した場合には，その接合
部分にわずかな間隙が残存し，十分なシール性は得られ
ないという問題があり，更なるシール方法が必要であ
る。
【０００５】そこで，上記機械的な接合を行った後，例
えば，実開昭６１−１８９８６号に示されているごと
く，その接合部に例えば接着剤等よりなるシール剤を塗
布することが考えられる。しかしながら，単にシール剤
を塗布するだけでは，十分なシール性を確保することは
困難である。この理由は，機械加工等によってアルミニ
ウム製のコアプレート及びチューブの表面の面粗度が大
きくなり，シール剤の密着性が悪くなること等が考えら
れる。また，この接着剤による接合では，エンジン冷却
水中における浸漬試験の結果，短時間で界面剥離を生ず
るという問題があった。
えば，実開昭６１−１８９８６号に示されているごと
く，その接合部に例えば接着剤等よりなるシール剤を塗
布することが考えられる。しかしながら，単にシール剤
を塗布するだけでは，十分なシール性を確保することは
困難である。この理由は，機械加工等によってアルミニ
ウム製のコアプレート及びチューブの表面の面粗度が大
きくなり，シール剤の密着性が悪くなること等が考えら
れる。また，この接着剤による接合では，エンジン冷却
水中における浸漬試験の結果，短時間で界面剥離を生ず
るという問題があった。
【０００６】本発明は，かかる従来の方法によるシール
性の問題点に鑑みてなされたもので，コアプレートとチ
ューブとの間のシール性に優れた熱交換器およびこれを
安定的かつ容易に製造することができる製造方法を提供
しようとするものである。
性の問題点に鑑みてなされたもので，コアプレートとチ
ューブとの間のシール性に優れた熱交換器およびこれを
安定的かつ容易に製造することができる製造方法を提供
しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，熱媒体を
収容するタンクと，放熱フィンを組合わせた複数のチュ
ーブと，該チューブを上記タンクに連結するためのコア
プレートとを有していると共に，該コアプレートに設け
た接続穴に上記チューブの端部を挿入，接合してなる熱
交換器において，上記チューブと上記コアプレートとは
アルミニウム又はアルミニウム合金よりなり，互いに機
械加工により接合してなると共に，その接合部にはシー
ル性を維持するための接着剤を塗布してなり，かつ，上
記接着剤塗布面には，上記接着剤の濡れ性を向上させる
ための濡れ性向上皮膜を予め形成してあることを特徴と
する熱交換器にある。
収容するタンクと，放熱フィンを組合わせた複数のチュ
ーブと，該チューブを上記タンクに連結するためのコア
プレートとを有していると共に，該コアプレートに設け
た接続穴に上記チューブの端部を挿入，接合してなる熱
交換器において，上記チューブと上記コアプレートとは
アルミニウム又はアルミニウム合金よりなり，互いに機
械加工により接合してなると共に，その接合部にはシー
ル性を維持するための接着剤を塗布してなり，かつ，上
記接着剤塗布面には，上記接着剤の濡れ性を向上させる
ための濡れ性向上皮膜を予め形成してあることを特徴と
する熱交換器にある。
【０００８】本発明において最も注目すべきことは，上
記チューブと上記コアプレートとの上記機械加工による
接合部には，上記接着剤を塗布してなり，かつ，上記接
着剤塗布面には，上記接着剤の濡れ性を向上させるため
の濡れ性向上皮膜を予め形成してあることである。
記チューブと上記コアプレートとの上記機械加工による
接合部には，上記接着剤を塗布してなり，かつ，上記接
着剤塗布面には，上記接着剤の濡れ性を向上させるため
の濡れ性向上皮膜を予め形成してあることである。
【０００９】上記濡れ性向上皮膜の形成は，上記のごと
く，上記接着剤を塗布する面に行う。この場合，接着剤
が塗布される面すべてに上記濡れ性向上皮膜を形成する
ことが好ましいが，これは必ずしも必要ではない。少な
くとも接着剤の濡れ性が悪くその充填が不十分となる部
分，例えばチューブの外表面だけなどに形成すればよ
い。ただし，製造上の理由などから接着剤塗布面以外の
部分も含めて上記濡れ性向上皮膜を形成することもでき
る。
く，上記接着剤を塗布する面に行う。この場合，接着剤
が塗布される面すべてに上記濡れ性向上皮膜を形成する
ことが好ましいが，これは必ずしも必要ではない。少な
くとも接着剤の濡れ性が悪くその充填が不十分となる部
分，例えばチューブの外表面だけなどに形成すればよ
い。ただし，製造上の理由などから接着剤塗布面以外の
部分も含めて上記濡れ性向上皮膜を形成することもでき
る。
【００１０】また，上記チューブとコアプレートとの接
合は，機械加工により行ってある。機械加工としては，
チューブをコアプレートの接合穴内に挿入した状態で拡
径させる方法，単なるかしめ加工による方法等，種々の
方法がある。また，上記の濡れ性向上皮膜の形成は，後
述するごとく，上記接合の前後いずれに行ってもよい。
合は，機械加工により行ってある。機械加工としては，
チューブをコアプレートの接合穴内に挿入した状態で拡
径させる方法，単なるかしめ加工による方法等，種々の
方法がある。また，上記の濡れ性向上皮膜の形成は，後
述するごとく，上記接合の前後いずれに行ってもよい。
【００１１】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明の熱交換器においては，上記接着剤塗布面に上記
濡れ性向上皮膜を形成してある。そのため，上記接合部
に接着剤を塗布する際に，その接合部に接着剤を十分に
密着させることができる。
本発明の熱交換器においては，上記接着剤塗布面に上記
濡れ性向上皮膜を形成してある。そのため，上記接合部
に接着剤を塗布する際に，その接合部に接着剤を十分に
密着させることができる。
【００１２】即ち，上記濡れ性向上皮膜は接着剤との濡
れ性に優れている。そのため，この濡れ性向上皮膜を形
成した表面は，たとえ表面粗度が大きく凹凸の激しい面
であっても，上記濡れ性向上皮膜を介して接着剤を十分
に密着させることができる。また，濡れ性向上皮膜上に
おいては，その濡れ性の良さから，狭い隙間であっても
接着剤が容易に進行することができる。それ故，上記接
合部に塗布する接着剤は，上記濡れ性向上皮膜上におい
てこれに十分に密着しつつ，狭い隙間を進行し，接合部
剤に十分に充填される。これにより，上記接合部のシー
ル性は接着剤によって確保される。
れ性に優れている。そのため，この濡れ性向上皮膜を形
成した表面は，たとえ表面粗度が大きく凹凸の激しい面
であっても，上記濡れ性向上皮膜を介して接着剤を十分
に密着させることができる。また，濡れ性向上皮膜上に
おいては，その濡れ性の良さから，狭い隙間であっても
接着剤が容易に進行することができる。それ故，上記接
合部に塗布する接着剤は，上記濡れ性向上皮膜上におい
てこれに十分に密着しつつ，狭い隙間を進行し，接合部
剤に十分に充填される。これにより，上記接合部のシー
ル性は接着剤によって確保される。
【００１３】また，上記チューブと上記コアプレートと
は，機械加工により接合してある。そのため，チューブ
とコアプレートとの接合力は上記機械加工により発生す
る機械的な応力により十分に確保することができる。そ
のため，上記接着剤の機能をシール性向上機能のみに限
定することができる。それ故，上記接着剤は，密着性に
重点を置いてシール性の確保に最適な接着剤を選択する
ことができる。
は，機械加工により接合してある。そのため，チューブ
とコアプレートとの接合力は上記機械加工により発生す
る機械的な応力により十分に確保することができる。そ
のため，上記接着剤の機能をシール性向上機能のみに限
定することができる。それ故，上記接着剤は，密着性に
重点を置いてシール性の確保に最適な接着剤を選択する
ことができる。
【００１４】したがって，本発明によれば，ろう付けを
行うことなく，コアプレートとチューブとの間のシール
性に優れた熱交換器を提供することができる。
行うことなく，コアプレートとチューブとの間のシール
性に優れた熱交換器を提供することができる。
【００１５】次に，請求項２に記載の発明のように，上
記濡れ性向上皮膜は珪酸塩系の皮膜でも良い。この場合
には，上記チューブ又はコアプレートの表面において化
学反応により濡れ性向上皮膜を形成することができ，膜
厚の安定性の向上によって接着剤の密着性（密着力）の
向上を図ることができる。さらには，皮膜形成作業の容
易化を図ることもできる。なお，上記珪酸塩系の皮膜と
しては，例えば珪酸Ｎａ，珪酸Ｍｇ，珪酸Ｃａ，珪酸Ｋ
等がある。
記濡れ性向上皮膜は珪酸塩系の皮膜でも良い。この場合
には，上記チューブ又はコアプレートの表面において化
学反応により濡れ性向上皮膜を形成することができ，膜
厚の安定性の向上によって接着剤の密着性（密着力）の
向上を図ることができる。さらには，皮膜形成作業の容
易化を図ることもできる。なお，上記珪酸塩系の皮膜と
しては，例えば珪酸Ｎａ，珪酸Ｍｇ，珪酸Ｃａ，珪酸Ｋ
等がある。
【００１６】また，請求項３に記載の発明のように，上
記濡れ性向上皮膜は燐酸塩系の皮膜とすることもでき
る。この場合にも，珪酸塩系の皮膜の場合と同様の効果
が得られる。また，上記リン酸塩系の皮膜としては，例
えば，リン酸Ｚｎ，リン酸Ｔｉ，リン酸Ｚｒ等がある。
記濡れ性向上皮膜は燐酸塩系の皮膜とすることもでき
る。この場合にも，珪酸塩系の皮膜の場合と同様の効果
が得られる。また，上記リン酸塩系の皮膜としては，例
えば，リン酸Ｚｎ，リン酸Ｔｉ，リン酸Ｚｒ等がある。
【００１７】また，請求項４に記載の発明のように，上
記接着剤は高分子材料よりなることが好ましい。この場
合には，接着剤の弾性率が低くなり，耐冷熱サイクル性
に優れるという効果が得られる。
記接着剤は高分子材料よりなることが好ましい。この場
合には，接着剤の弾性率が低くなり，耐冷熱サイクル性
に優れるという効果が得られる。
【００１８】また，請求項５に記載の発明のように，上
記接着剤はシリコーン系又はその変性品であることが好
ましい。この場合には，接着剤の冷熱サイクル等に起因
する割れ等の発生を抑制することができ，シール性の安
定化および耐久性の向上を図ることができる。ここで，
シリコーン系接着剤としては，例えば，ジメチルシリコ
ーン，メチルフェニルシリコーン，フェニルシリコーン
等の付加型又は縮合型のシリコーンがある。また，シリ
コーン系の変性品としては，例えば，フッ素変性シリコ
ーン，エポキシ変性シリコーン等がある。
記接着剤はシリコーン系又はその変性品であることが好
ましい。この場合には，接着剤の冷熱サイクル等に起因
する割れ等の発生を抑制することができ，シール性の安
定化および耐久性の向上を図ることができる。ここで，
シリコーン系接着剤としては，例えば，ジメチルシリコ
ーン，メチルフェニルシリコーン，フェニルシリコーン
等の付加型又は縮合型のシリコーンがある。また，シリ
コーン系の変性品としては，例えば，フッ素変性シリコ
ーン，エポキシ変性シリコーン等がある。
【００１９】また，請求項６に記載の発明のように，上
記熱交換器としては自動車用ラジエータを適用すること
ができる。この場合には，チューブとコアプレートとの
間のシール性に優れ，耐久性の高い自動車用ラジエータ
を得ることができる。
記熱交換器としては自動車用ラジエータを適用すること
ができる。この場合には，チューブとコアプレートとの
間のシール性に優れ，耐久性の高い自動車用ラジエータ
を得ることができる。
【００２０】次に，上記の様に優れた熱交換器を製造す
る方法としては，次の発明がある。即ち，請求項７に記
載の発明のように，熱媒体を収容するタンクと，放熱フ
ィンを組合わせた複数のチューブと，該チューブを上記
タンクに連結するためのコアプレートとを有していると
共に，該コアプレートに設けた接続穴に上記チューブの
端部を挿入，接合してなる熱交換器を製造する方法にお
いて，アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる上記
チューブと上記コアプレートとは機械加工により接合
し，かつ，その接合部にシール性を維持するための接着
剤を塗布するに当たり，上記接着剤塗布面には，上記接
着剤の濡れ性を向上させるための濡れ性向上皮膜を予め
形成しておくことを特徴とする熱交換器の製造方法があ
る。
る方法としては，次の発明がある。即ち，請求項７に記
載の発明のように，熱媒体を収容するタンクと，放熱フ
ィンを組合わせた複数のチューブと，該チューブを上記
タンクに連結するためのコアプレートとを有していると
共に，該コアプレートに設けた接続穴に上記チューブの
端部を挿入，接合してなる熱交換器を製造する方法にお
いて，アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる上記
チューブと上記コアプレートとは機械加工により接合
し，かつ，その接合部にシール性を維持するための接着
剤を塗布するに当たり，上記接着剤塗布面には，上記接
着剤の濡れ性を向上させるための濡れ性向上皮膜を予め
形成しておくことを特徴とする熱交換器の製造方法があ
る。
【００２１】本製造方法において最も注目すべきこと
は，上記チューブと上記コアプレートとは機械加工によ
り接合し，その接合部に上記接着剤を塗布するに当たっ
ては，上記接着剤塗布面に上記濡れ性向上皮膜を予め形
成しておくことである。
は，上記チューブと上記コアプレートとは機械加工によ
り接合し，その接合部に上記接着剤を塗布するに当たっ
ては，上記接着剤塗布面に上記濡れ性向上皮膜を予め形
成しておくことである。
【００２２】上記濡れ性向上皮膜を形成する時期は，上
記機械加工による接合の前後いずれでもよい。具体的に
は，予め上記チューブ，コアプレート等に上記濡れ性向
上皮膜を形成しておき，その後これらを接合してもよい
し，チューブとコアプレートを接合した後に上記濡れ性
向上皮膜を形成してもよい。
記機械加工による接合の前後いずれでもよい。具体的に
は，予め上記チューブ，コアプレート等に上記濡れ性向
上皮膜を形成しておき，その後これらを接合してもよい
し，チューブとコアプレートを接合した後に上記濡れ性
向上皮膜を形成してもよい。
【００２３】また，上記機械加工による接合方法として
は，例えば上述した方法，その他の種々の方法を適用す
ることができる。また，濡れ性向上皮膜の形成方法とし
ても，後述するごとく，種々の方法を適用することがで
きる。また，濡れ性向上皮膜，接着剤としては，例えば
上述した種類，その他の種々のものを適用することがで
きる。
は，例えば上述した方法，その他の種々の方法を適用す
ることができる。また，濡れ性向上皮膜の形成方法とし
ても，後述するごとく，種々の方法を適用することがで
きる。また，濡れ性向上皮膜，接着剤としては，例えば
上述した種類，その他の種々のものを適用することがで
きる。
【００２４】本製造方法によれば，上記のごとき優れた
熱交換器を安定的かつ容易に得ることができる。
熱交換器を安定的かつ容易に得ることができる。
【００２５】また，請求項８に記載の発明のように，上
記濡れ性向上皮膜の形成は，その形成成分を含有した溶
液を用いてこれを皮膜形成所望部分にシャワー状に塗布
することにより行うことが好ましい。この場合には，濡
れ性向上皮膜を所望部分に選択的に形成することができ
ると共に，優れた作業性を得ることができる。
記濡れ性向上皮膜の形成は，その形成成分を含有した溶
液を用いてこれを皮膜形成所望部分にシャワー状に塗布
することにより行うことが好ましい。この場合には，濡
れ性向上皮膜を所望部分に選択的に形成することができ
ると共に，優れた作業性を得ることができる。
【００２６】また，請求項９に記載の発明のように，上
記濡れ性向上皮膜の形成は，その形成成分を含有した溶
液内に皮膜形成所望部分を浸漬することにより行うこと
もできる。この場合には，上記のごときシャワー設備を
設ける場合よりも簡単な設備によって上記濡れ性向上皮
膜の形成を行うことができる。
記濡れ性向上皮膜の形成は，その形成成分を含有した溶
液内に皮膜形成所望部分を浸漬することにより行うこと
もできる。この場合には，上記のごときシャワー設備を
設ける場合よりも簡単な設備によって上記濡れ性向上皮
膜の形成を行うことができる。
【００２７】また，請求項１０に記載の発明のように，
上記濡れ性向上皮膜の形成は，上記チューブと上記コア
プレートとを接合した後に行うことが好ましい。上記の
ごとく，濡れ性向上皮膜の形成は，上記接合の前後いず
れにおいても行うことができるが，上記接合後に行った
場合には，接合部におけるチューブとコアプレートの両
方に同時に濡れ性向上皮膜を行うことができ，製造工程
の合理化を図ることができる。
上記濡れ性向上皮膜の形成は，上記チューブと上記コア
プレートとを接合した後に行うことが好ましい。上記の
ごとく，濡れ性向上皮膜の形成は，上記接合の前後いず
れにおいても行うことができるが，上記接合後に行った
場合には，接合部におけるチューブとコアプレートの両
方に同時に濡れ性向上皮膜を行うことができ，製造工程
の合理化を図ることができる。
【００２８】また，請求項１１に記載の発明のように，
上記熱交換器は自動車用ラジエータとすることができ
る。
上記熱交換器は自動車用ラジエータとすることができ
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる熱交換器およびその製造方
法につき，図１〜図４を用いて説明する。本例の熱交換
器１は，図１に示すごとく，自動車用ラジエータであ
り，熱媒体を収容するタンク１０と，放熱フィン２を組
合わせた複数のチューブ３と，該チューブ３を上記タン
ク１０に連結するためのコアプレート４とを有している
と共に，該コアプレート４に設けた接続穴４０に上記チ
ューブ３の端部を挿入，接合してなる。
法につき，図１〜図４を用いて説明する。本例の熱交換
器１は，図１に示すごとく，自動車用ラジエータであ
り，熱媒体を収容するタンク１０と，放熱フィン２を組
合わせた複数のチューブ３と，該チューブ３を上記タン
ク１０に連結するためのコアプレート４とを有している
と共に，該コアプレート４に設けた接続穴４０に上記チ
ューブ３の端部を挿入，接合してなる。
【００３０】図２に示すごとく，上記チューブ３と上記
コアプレート４とは機械加工により接合してなると共
に，その接合部３４にはシール性を維持するための接着
剤５を塗布してなる。かつ，上記接着剤塗布面には，上
記接着剤５の濡れ性を向上させるための濡れ性向上皮膜
６を予め形成してある。
コアプレート４とは機械加工により接合してなると共
に，その接合部３４にはシール性を維持するための接着
剤５を塗布してなる。かつ，上記接着剤塗布面には，上
記接着剤５の濡れ性を向上させるための濡れ性向上皮膜
６を予め形成してある。
【００３１】この熱交換器１を製造するに当たっては，
まず，上記コアプレート４の接続穴４０にチューブ３を
挿入し，その状態でチューブ３を内方から拡径させる。
具体的にはチューブ３内に内径よりも若干大きなマンド
レル等を挿入することによって膨張させる。これによ
り，チューブ３はコアプレート４の接続穴４０に強く押
圧され，機械的に接合される。
まず，上記コアプレート４の接続穴４０にチューブ３を
挿入し，その状態でチューブ３を内方から拡径させる。
具体的にはチューブ３内に内径よりも若干大きなマンド
レル等を挿入することによって膨張させる。これによ
り，チューブ３はコアプレート４の接続穴４０に強く押
圧され，機械的に接合される。
【００３２】次いで，本例においては，上記のごとくチ
ューブ３とコアプレート４とを接合した後に濡れ性向上
皮膜６を形成した。濡れ性向上皮膜６を形成するに当た
っては，珪酸塩含有処理剤（商品名：ギリデオン（中央
化学製））を３〜５％含有する溶液を用いて，これを皮
膜形成所望部分にシャワー状に塗布することにより行っ
た。
ューブ３とコアプレート４とを接合した後に濡れ性向上
皮膜６を形成した。濡れ性向上皮膜６を形成するに当た
っては，珪酸塩含有処理剤（商品名：ギリデオン（中央
化学製））を３〜５％含有する溶液を用いて，これを皮
膜形成所望部分にシャワー状に塗布することにより行っ
た。
【００３３】即ち，図３，図４に示すごとく，チューブ
３とコアプレート４との接合部材に対して，まず前洗浄
工程７１を行い，次いで，皮膜処理液塗布工程７３およ
び後洗浄工程７４を行った。前洗浄工程７１は，温度６
０℃の湯を約２０秒間シャワーにより噴射して上記接合
部材を洗浄（湯洗）することにより行った。
３とコアプレート４との接合部材に対して，まず前洗浄
工程７１を行い，次いで，皮膜処理液塗布工程７３およ
び後洗浄工程７４を行った。前洗浄工程７１は，温度６
０℃の湯を約２０秒間シャワーにより噴射して上記接合
部材を洗浄（湯洗）することにより行った。
【００３４】また，上記皮膜処理液塗布工程７３は，上
記ギリデオン溶液を３０〜５０ｇ／リットルの濃度で建
浴し，６０℃の液温にて約２０秒間，上記接合剤の皮膜
形成所望部分に塗布することにより行った。本例におけ
る皮膜処理液塗布工程においては，図４に示すごとく，
注入ノズル７３０からシャワー状に射出した溶液７３５
を選択的に接続部近傍の皮膜形成所望部分に吹き付け
た。
記ギリデオン溶液を３０〜５０ｇ／リットルの濃度で建
浴し，６０℃の液温にて約２０秒間，上記接合剤の皮膜
形成所望部分に塗布することにより行った。本例におけ
る皮膜処理液塗布工程においては，図４に示すごとく，
注入ノズル７３０からシャワー状に射出した溶液７３５
を選択的に接続部近傍の皮膜形成所望部分に吹き付け
た。
【００３５】また，この皮膜処理液塗布工程において
は，上記のごとく珪酸塩系の皮膜形成成分を用いてお
り，またチューブ３およびコアプレート４はアルミニウ
ム合金により構成してあるので，上記溶液がチューブ３
又はコアプレート４に塗布された際に，化学反応によ
り，短時間（１０秒以内程度）で極薄い濡れ性向上皮膜
６が形成される。また，後洗浄工程７４においては，上
記前洗浄工程７１と同条件による湯洗を行い，余分な被
膜処理液を除去した。
は，上記のごとく珪酸塩系の皮膜形成成分を用いてお
り，またチューブ３およびコアプレート４はアルミニウ
ム合金により構成してあるので，上記溶液がチューブ３
又はコアプレート４に塗布された際に，化学反応によ
り，短時間（１０秒以内程度）で極薄い濡れ性向上皮膜
６が形成される。また，後洗浄工程７４においては，上
記前洗浄工程７１と同条件による湯洗を行い，余分な被
膜処理液を除去した。
【００３６】次に，上記チューブ３とコアプレート４と
の接合部分には，接着剤を塗布した。本例においては，
接着剤５としてシリコーン系接着剤を用いた。この接着
剤５の塗布は，ディスペンサー等により，コアプレート
４の一方より塗布しチューブの回りをシールするという
手順で行った。その後，上記コアプレート４にタンク１
０等を取り付け，図１に示すごとき熱交換器１が得られ
た。
の接合部分には，接着剤を塗布した。本例においては，
接着剤５としてシリコーン系接着剤を用いた。この接着
剤５の塗布は，ディスペンサー等により，コアプレート
４の一方より塗布しチューブの回りをシールするという
手順で行った。その後，上記コアプレート４にタンク１
０等を取り付け，図１に示すごとき熱交換器１が得られ
た。
【００３７】次に，本例の作用効果につき説明する。本
例の熱交換器１においては，接着剤５を塗布する前に，
予め濡れ性向上皮膜６を形成しておく。この濡れ性向上
皮膜６は接着剤５との濡れ性に優れている。そのため，
濡れ性向上皮膜６を形成したチューブ３およびコアプレ
ート４の表面は，たとえ表面粗度が大きく凹凸の激しい
面であっても，上記濡れ性向上皮膜６を介して接着剤を
十分に密着させることができる。
例の熱交換器１においては，接着剤５を塗布する前に，
予め濡れ性向上皮膜６を形成しておく。この濡れ性向上
皮膜６は接着剤５との濡れ性に優れている。そのため，
濡れ性向上皮膜６を形成したチューブ３およびコアプレ
ート４の表面は，たとえ表面粗度が大きく凹凸の激しい
面であっても，上記濡れ性向上皮膜６を介して接着剤を
十分に密着させることができる。
【００３８】また，濡れ性向上皮膜６上においては，そ
の濡れ性の良さから，狭い隙間であっても接着剤５が容
易に進行することができる。それ故，図２に示すごと
く，上記接合部３４に塗布する接着剤５は，上記濡れ性
向上皮膜６上においてこれに十分に密着しつつ，狭い隙
間を進行し，接合部３４に十分に充填される。これによ
り，上記接合部３４のシール性は接着剤５によって確保
される。
の濡れ性の良さから，狭い隙間であっても接着剤５が容
易に進行することができる。それ故，図２に示すごと
く，上記接合部３４に塗布する接着剤５は，上記濡れ性
向上皮膜６上においてこれに十分に密着しつつ，狭い隙
間を進行し，接合部３４に十分に充填される。これによ
り，上記接合部３４のシール性は接着剤５によって確保
される。
【００３９】また，上記チューブ３とコアプレート４と
は，機械加工により接合してある。そのため，チューブ
３とコアプレート４との接合力は上記機械加工により発
生する機械的な応力により十分に確保することができ
る。そのため，接着剤５の機能をシール性向上機能のみ
に限定することができ，シリコーン系接着剤を選定し，
その密着特性を十分に発揮させることができる。
は，機械加工により接合してある。そのため，チューブ
３とコアプレート４との接合力は上記機械加工により発
生する機械的な応力により十分に確保することができ
る。そのため，接着剤５の機能をシール性向上機能のみ
に限定することができ，シリコーン系接着剤を選定し，
その密着特性を十分に発揮させることができる。
【００４０】なお，Ａｌ最表面に添加剤成分のＭｇＯが
析出した場合，接着剤とアルミニウム表面との密着性を
阻害するが（一般にアルカリ金属等がこの場合に相当
し，ＭｇＯは強塩基の酸化物である為）これを珪酸皮膜
等で覆うことでＡｌとの密着性を確保できる。
析出した場合，接着剤とアルミニウム表面との密着性を
阻害するが（一般にアルカリ金属等がこの場合に相当
し，ＭｇＯは強塩基の酸化物である為）これを珪酸皮膜
等で覆うことでＡｌとの密着性を確保できる。
【００４１】実施形態例２ 本例においては，実施形態例１における熱交換器１にお
けるコアプレート４とチューブ３との間のシール性を試
験により評価した。比較のために，濡れ性向上皮膜６を
形成せずに上記接続部３４に上記と同じシリコーン系の
接着剤５を塗布した比較品１を準備し，同様に試験を行
った。比較材１のその他の点は実施形態例１における熱
交換器１（以下，本発明品という）と同様とした。
けるコアプレート４とチューブ３との間のシール性を試
験により評価した。比較のために，濡れ性向上皮膜６を
形成せずに上記接続部３４に上記と同じシリコーン系の
接着剤５を塗布した比較品１を準備し，同様に試験を行
った。比較材１のその他の点は実施形態例１における熱
交換器１（以下，本発明品という）と同様とした。
【００４２】試験は，本発明品，比較品１共に２種類ず
つ準備し，ラジエータ内にＬＬＣを充填し１３０℃の恒
温槽内において放置するという条件により行った。
つ準備し，ラジエータ内にＬＬＣを充填し１３０℃の恒
温槽内において放置するという条件により行った。
【００４３】試験の結果を図６に示す。同図は，横軸に
試験時間（Ｈｒ）を，縦軸に濡れ性向上皮膜の有無を示
した。同図より知られるごとく，比較品１（Ｃ１）は非
常に短時間のうちに接着剤が接合部３４との界面から剥
離したのに対し，本発明品（Ｅ１）はいずれも４００時
間以上たっても剥離が生じなかった。この結果から，本
発明品（熱交換器１）は，濡れ性向上皮膜６を設けたこ
とにより，非常に優れた耐久性（シール性）を発揮しう
ることが分かる。
試験時間（Ｈｒ）を，縦軸に濡れ性向上皮膜の有無を示
した。同図より知られるごとく，比較品１（Ｃ１）は非
常に短時間のうちに接着剤が接合部３４との界面から剥
離したのに対し，本発明品（Ｅ１）はいずれも４００時
間以上たっても剥離が生じなかった。この結果から，本
発明品（熱交換器１）は，濡れ性向上皮膜６を設けたこ
とにより，非常に優れた耐久性（シール性）を発揮しう
ることが分かる。
【００４４】また，本例においては，本発明品および比
較品１における上記接着剤５の密着性を観察した。具体
的には，図２（ｂ）における矢印Ａ部分におけるチュー
ブ３と接着剤５との界面を観察した。その結果を図５
（ａ）（ｂ）にモデルとして示す。
較品１における上記接着剤５の密着性を観察した。具体
的には，図２（ｂ）における矢印Ａ部分におけるチュー
ブ３と接着剤５との界面を観察した。その結果を図５
（ａ）（ｂ）にモデルとして示す。
【００４５】同図（ａ）は本発明品の場合であり，同図
（ｂ）は比較品１の場合である。同図（ａ）より知られ
るごとく，本発明品においては，チューブ３の表面に激
しい凹凸があるにもかかわらず，その形状に沿って濡れ
性向上皮膜６がきれいに形成され，さらにその上には，
その形状に沿って接着剤５が密着している。
（ｂ）は比較品１の場合である。同図（ａ）より知られ
るごとく，本発明品においては，チューブ３の表面に激
しい凹凸があるにもかかわらず，その形状に沿って濡れ
性向上皮膜６がきれいに形成され，さらにその上には，
その形状に沿って接着剤５が密着している。
【００４６】これに対し，同図（ｂ）より知られるごと
く，従来品１においては，チューブ３の表面の凹凸の凹
部３８に接着剤５が浸入しておらず，密着性が不十分で
あることが分かる。この密着性の不十分性が上記耐久性
の低さにつながったと考えられる。また，密着性の不十
分性は，同図（ａ）（ｂ）の比較からも，上記濡れ性向
上皮膜６が形成されていないことに原因があることは明
らかである。
く，従来品１においては，チューブ３の表面の凹凸の凹
部３８に接着剤５が浸入しておらず，密着性が不十分で
あることが分かる。この密着性の不十分性が上記耐久性
の低さにつながったと考えられる。また，密着性の不十
分性は，同図（ａ）（ｂ）の比較からも，上記濡れ性向
上皮膜６が形成されていないことに原因があることは明
らかである。
【００４７】実施形態例３ 本例においては，上記濡れ性向上皮膜６の変更を行い，
その影響を調査した。まず，第１に，上記本発明品（熱
交換器１）の濡れ性向上皮膜６として，上記と同様の珪
酸塩系被膜を用いた場合と，従来のいわゆる塗装下地処
理に行われるプライマー処理により有機被膜を形成した
場合，および濡れ性向上皮膜６を設けていない場合の３
種類を準備した。そして，接着剤５としては，上記と同
様のシリコーン系を用いた。
その影響を調査した。まず，第１に，上記本発明品（熱
交換器１）の濡れ性向上皮膜６として，上記と同様の珪
酸塩系被膜を用いた場合と，従来のいわゆる塗装下地処
理に行われるプライマー処理により有機被膜を形成した
場合，および濡れ性向上皮膜６を設けていない場合の３
種類を準備した。そして，接着剤５としては，上記と同
様のシリコーン系を用いた。
【００４８】比較は，接着強度（ＭＰａ）の測定により
行った。具体的には，アルミ合金製テストピース同士
を，接着剤厚さ２ｍｍになるように接着した（接着面は
１０ｍｍ×２５ｍｍ）。そして，オートグラフ等の引張
試験器にて，引張速度（５ｍｍ／分）という条件により
強度を測定した。
行った。具体的には，アルミ合金製テストピース同士
を，接着剤厚さ２ｍｍになるように接着した（接着面は
１０ｍｍ×２５ｍｍ）。そして，オートグラフ等の引張
試験器にて，引張速度（５ｍｍ／分）という条件により
強度を測定した。
【００４９】測定結果を図７，図８に示す。図７は，横
軸に接着剤の種類および濡れ性向上皮膜の形成処理方法
を，縦軸に接着強度をとった。同図より知られるごと
く，プライマー処理により有機被膜を形成した場合と，
珪酸塩系被膜を形成した場合とは，いずれも主に凝集剥
離であって，濡れ性向上皮膜無しの場合の界面剥離の場
合に比べて接着強度は高くなった。
軸に接着剤の種類および濡れ性向上皮膜の形成処理方法
を，縦軸に接着強度をとった。同図より知られるごと
く，プライマー処理により有機被膜を形成した場合と，
珪酸塩系被膜を形成した場合とは，いずれも主に凝集剥
離であって，濡れ性向上皮膜無しの場合の界面剥離の場
合に比べて接着強度は高くなった。
【００５０】ただし，プライマ処理の場合には，接着強
度のばらつきが大きく安定性が低い結果となった。この
原因は，次のように考えられる。即ち，上記プライマ処
理においては，有機溶媒に希釈したシランカップリング
剤を上記チューブ等の被着体表面に塗布することによ
り，上記シランカップリング剤が空気中の湿気と反応し
て上記被着体表面と結合し，同時にシリコーン接着剤５
に対しても接着性を有する有機被膜が形成される。
度のばらつきが大きく安定性が低い結果となった。この
原因は，次のように考えられる。即ち，上記プライマ処
理においては，有機溶媒に希釈したシランカップリング
剤を上記チューブ等の被着体表面に塗布することによ
り，上記シランカップリング剤が空気中の湿気と反応し
て上記被着体表面と結合し，同時にシリコーン接着剤５
に対しても接着性を有する有機被膜が形成される。
【００５１】また，このプライマ処理の場合には，溶剤
の揮発，プライマ成分の加水分解等が必要とされ，皮膜
形成までに約５〜１０分程度の時間が必要となる。この
ような被膜形成メカニズムに起因して，プライマ処理の
場合は皮膜の厚みがばらつきやすい。そのため，例えば
皮膜の厚みが厚くなりすぎた場合には，皮膜自体が壊れ
やすくなり，界面剥離が生じやすくなるのではないかと
考えられる。
の揮発，プライマ成分の加水分解等が必要とされ，皮膜
形成までに約５〜１０分程度の時間が必要となる。この
ような被膜形成メカニズムに起因して，プライマ処理の
場合は皮膜の厚みがばらつきやすい。そのため，例えば
皮膜の厚みが厚くなりすぎた場合には，皮膜自体が壊れ
やすくなり，界面剥離が生じやすくなるのではないかと
考えられる。
【００５２】これに対し，上記珪酸塩系皮膜を形成する
場合には，実施形態例１にも示したように，化学反応に
よって短時間（約１０秒以内）に皮膜を形成することが
できる。そのため，上記濡れ性向上皮膜６の厚みも，約
２００〜５００Åという極薄い範囲におさえることがで
きる。そのため，皮膜が安定して形成され，上記のごと
く優れた特性を発揮しうると考えられる。
場合には，実施形態例１にも示したように，化学反応に
よって短時間（約１０秒以内）に皮膜を形成することが
できる。そのため，上記濡れ性向上皮膜６の厚みも，約
２００〜５００Åという極薄い範囲におさえることがで
きる。そのため，皮膜が安定して形成され，上記のごと
く優れた特性を発揮しうると考えられる。
【図１】実施形態例１における，熱交換器の正面図。
【図２】実施形態例１における，（ａ）チューブとコア
プレートとの接合部分，（ｂ）その要部拡大，を示す説
明図。
プレートとの接合部分，（ｂ）その要部拡大，を示す説
明図。
【図３】実施形態例１における，濡れ性向上皮膜の形成
工程を示す説明図。
工程を示す説明図。
【図４】実施形態例１における，濡れ性向上皮膜形成用
の溶液を塗布している状態を示す説明図。
の溶液を塗布している状態を示す説明図。
【図５】実施形態例２における，濡れ性向上皮膜有無に
よる接着剤の密着性の違いを示す説明図。
よる接着剤の密着性の違いを示す説明図。
【図６】実施形態例２における，濡れ性向上皮膜有無に
よる接着剤の接着性（耐久性）への影響を示す説明図。
よる接着剤の接着性（耐久性）への影響を示す説明図。
【図７】実施形態例３における，濡れ性向上皮膜の有無
及び種類の違いによる接着強度への影響を示す説明図。
及び種類の違いによる接着強度への影響を示す説明図。
１．．．熱交換器， １０．．．タンク， ２．．．放熱フィン， ３．．．チューブ， ３４．．．接合部， ４．．．コアプレート， ５．．．接着剤， ６．．．濡れ性向上皮膜，
Claims (11)
- 【請求項１】 熱媒体を収容するタンクと，放熱フィン
を組合わせた複数のチューブと，該チューブを上記タン
クに連結するためのコアプレートとを有していると共
に，該コアプレートに設けた接続穴に上記チューブの端
部を挿入，接合してなる熱交換器において，上記チュー
ブと上記コアプレートとはアルミニウム又はアルミニウ
ム合金よりなり，互いに機械加工により接合してなると
共に，その接合部にはシール性を維持するための接着剤
を塗布してなり，かつ，上記接着剤塗布面には，上記接
着剤の濡れ性を向上させるための濡れ性向上皮膜を予め
形成してあることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】 請求項１において，上記濡れ性向上皮膜
は珪酸塩系の皮膜であることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項３】 請求項１において，上記濡れ性向上皮膜
は燐酸塩系の皮膜であることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において，
上記接着剤は高分子材料よりなることを特徴とする熱交
換器。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において，
上記接着剤はシリコーン系又はその変性品であることを
特徴とする熱交換器。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項において，
上記熱交換器は自動車用ラジエータであることを特徴と
する熱交換器。 - 【請求項７】 熱媒体を収容するタンクと，放熱フィン
を組合わせた複数のチューブと，該チューブを上記タン
クに連結するためのコアプレートとを有していると共
に，該コアプレートに設けた接続穴に上記チューブの端
部を挿入，接合してなる熱交換器を製造する方法におい
て，アルミニウム又はアルミニウム合金よりなる上記チ
ューブと上記コアプレートとは機械加工により接合し，
かつ，その接合部にシール性を維持するための接着剤を
塗布するに当たり，上記接着剤塗布面には，上記接着剤
の濡れ性を向上させるための濡れ性向上皮膜を予め形成
しておくことを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 【請求項８】 請求項７において，上記濡れ性向上皮膜
の形成は，その形成成分を含有した溶液を用いてこれを
皮膜形成所望部分にシャワー状に塗布することにより行
うことを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 【請求項９】 請求項７又は８において，上記濡れ性向
上皮膜の形成は，その形成成分を含有した溶液内に皮膜
形成所望部分を浸漬することにより行うことを特徴とす
る熱交換器の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項７〜９のいずれか１項におい
て，上記濡れ性向上皮膜の形成は，上記チューブと上記
コアプレートとを接合した後に行うことを特徴とする熱
交換器の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項７〜１０のいずれか１項におい
て，上記熱交換器は自動車用ラジエータであることを特
徴とする熱交換器の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10156042A JPH11351785A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 熱交換器およびその製造方法 |
| KR1019990020162A KR100360604B1 (ko) | 1998-06-04 | 1999-06-02 | 코어플레이트에 접합된 튜브를 갖춘 열교환기 및 그 제조방법 |
| ES99109394T ES2175871T3 (es) | 1998-06-04 | 1999-06-02 | Intercambiador de calor con tubo unido a una placa agujereado y procedimiento de fabricacion del mismo. |
| EP99109394A EP0962739B1 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-02 | Heat exchanger having tube joined to core plate and method of manufacturing the same |
| DE69901203T DE69901203T2 (de) | 1998-06-04 | 1999-06-02 | Wärmetauscher mit an einer Endplatte befestigten Röhren und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US09/326,223 US6427769B2 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-03 | Heat exchanger having tube joined to core plate and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10156042A JPH11351785A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 熱交換器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11351785A true JPH11351785A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15619058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10156042A Pending JPH11351785A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 熱交換器およびその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6427769B2 (ja) |
| EP (1) | EP0962739B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11351785A (ja) |
| KR (1) | KR100360604B1 (ja) |
| DE (1) | DE69901203T2 (ja) |
| ES (1) | ES2175871T3 (ja) |
Cited By (5)
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| KR100422897B1 (ko) * | 2001-08-28 | 2004-03-12 | 신정우산업(주) | 튜브시트 조인트형 열교환기 |
| US6816444B1 (en) | 2000-01-07 | 2004-11-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for digital information processing |
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| JP2014070844A (ja) * | 2012-09-29 | 2014-04-21 | Noritz Corp | 熱交換器およびその製造方法 |
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| US6531740B2 (en) | 2001-07-17 | 2003-03-11 | Motorola, Inc. | Integrated impedance matching and stability network |
| EP1450123A1 (de) | 2003-02-20 | 2004-08-25 | Behr France S.A.R.L. | Mechanisch gefügter Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
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