JP2001167782A - 燃料電池用循環水熱交換器の製造方法 - Google Patents

燃料電池用循環水熱交換器の製造方法

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JP2001167782A
JP2001167782A JP2000238097A JP2000238097A JP2001167782A JP 2001167782 A JP2001167782 A JP 2001167782A JP 2000238097 A JP2000238097 A JP 2000238097A JP 2000238097 A JP2000238097 A JP 2000238097A JP 2001167782 A JP2001167782 A JP 2001167782A
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fuel cell
circulating water
coating
assembling
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Chizuko Yoshida
千鶴子 吉田
Tsutomu Matsuzaki
勉 松崎
Yoshihiro Sasaki
美弘 佐々木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、燃料電池内を循環される純水を冷
却するための燃料電池用純水熱交換器の製造方法に関
し、アルミニウムからなる部材を使用した場合にも、金
属等のイオンが純水中に混入することを確実に防止する
ことを目的とする。 【解決手段】 アルミニウムからなるチューブ１９とコ
ルゲートフィン２１とが交互に積層されるコア部２３に
アルミニウムからなるタンク部１１，１３を組み付け熱
交換器を組み立てる組み付け工程Ｓ１と、前記組み付け
工程Ｓ１で組み立てられた熱交換器を加熱処理してろう
付けするろう付け工程Ｓ３と、前記ろう付けされた熱交
換器の燃料電池からの純水が流通される内表面に樹脂コ
ーティング層２５を形成するコーティング工程Ｓ５とを
有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池内を循環
される循環水を冷却するための燃料電池用循環水熱交換
器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、自動車用の燃料電池として、例え
ば、高分子電解膜型の燃料電池システムが開発されてい
る。このシステムは、スタック内の水素燃料を、高分子
電解膜に担持したプロトン触媒の作用でプロトン化し、
高分子電解膜を隔てて存在する酸素との共働により電位
発生を行うように構成されている。
【０００３】そして、このようなシステムでは、反応制
御の必要性から、スタック内に循環される純水からなる
循環水を、熱交換器により冷却することが行われてい
る。そして、このようなシステムでは、熱交換器を循環
する循環水が、プロトン触媒に直接接触するため、触媒
被毒の観点から、金属等のイオンの循環水中への混入を
抑制することが要望されている。
【０００４】そこで、従来、熱交換器を構成するチュー
ブ等の部材には、ステンレス鋼が使用され、金属等のイ
オンの循環水中への混入が抑制されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにチューブ等の部材にステンレス鋼を使用する場合に
は、アルミニウムを使用する場合に比較して、熱交換器
の重量が増大するという問題があった。
【０００６】また、ステンレス鋼は、アルミニウムに比
較して熱伝導性が低いため、同一の性能を得るために
は、熱交換器が大型化し、重量および製造コストが増大
するという問題があった。一方、チューブ等の部材に、
アルミニウムを使用する場合には、循環水によりアルミ
ニウムが腐食し、循環水中にアルミニウム等の金属が混
入するという問題があった。
【０００７】また、アルミニウムのろう付けにフラック
スを使用する場合には、フラックス中の金属イオンが循
環水に混入するという問題があった。本発明は、かかる
従来の問題を解決するためになされたもので、アルミニ
ウムからなる部材を使用した場合にも、金属等のイオン
が循環水中に混入することを確実に防止することができ
る燃料電池用循環水熱交換器の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の燃料電池用循
環水熱交換器の製造方法は、アルミニウムからなるチュ
ーブとコルゲートフィンとが交互に積層されるコア部に
アルミニウムからなるタンク部を組み付け熱交換器を組
み立てる組み付け工程と、前記組み付け工程で組み立て
られた熱交換器を加熱処理してろう付けするろう付け工
程と、前記ろう付けされた熱交換器の燃料電池からの循
環水が流通される内表面に樹脂コーティング層を形成す
るコーティング工程とを有することを特徴とする。
【０００９】請求項２の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法は、アルミニウムからなるチューブとコルゲート
フィンとが交互に積層される積層部にアルミニウムから
なる座板を組み付けコア部を組み立てる第１の組み付け
工程と、前記第１の組み付け工程で組み立てられたコア
部を加熱処理してろう付けするろう付け工程と、前記ろ
う付けされたコア部の燃料電池からの循環水が流通され
る内表面に樹脂コーティング層を形成するコーティング
工程と、前記樹脂コーティング層が形成されたコア部に
タンクを組み付け熱交換器を組み立てる第２の組み付け
工程とを有することを特徴とする。
【００１０】請求項３の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法は、請求項１または請求項２記載の燃料電池用循
環水熱交換器の製造方法において、前記ろう付け工程の
前に、前記熱交換器またはコア部にろう付け用のフラッ
クスを塗布するフラックス塗布工程を有し、前記コーテ
ィング工程の前に、前記ろう付けされた熱交換器または
コア部の内表面から前記フラックスを除去する洗浄工程
を有することを特徴とする。
【００１１】請求項４の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載
の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法において、前記
コーティング工程は、コート剤を所定の濃度で溶剤に希
釈したコーティング液を前記熱交換器またはコア部内に
充満した後前記コーティング液を前記熱交換器またはコ
ア部内から排出して前記熱交換器またはコア部の内表面
にコーティング液を塗布する塗布工程と、前記熱交換器
またはコア部の内表面に塗布されたコート剤を乾燥する
乾燥工程と、前記コート剤を前記熱交換器またはコア部
の内表面に焼き付ける焼き付け工程とを有することを特
徴とする。
【００１２】請求項５の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法は、請求項４記載の燃料電池用循環水熱交換器の
製造方法において、前記乾燥工程は、前記チューブを上
下方向に位置させた状態で乾燥させる直立乾燥工程と、
前記チューブを水平方向に位置させた状態で乾燥させる
水平乾燥工程とを有することを特徴とする。請求項６の
燃料電池用循環水熱交換器の製造方法は、請求項３ない
し請求項５のいずれか１項記載の燃料電池用循環水熱交
換器の製造方法において、前記洗浄工程を、加熱された
純水を用いて行うことを特徴とする。
【００１３】（作用）請求項１の燃料電池用循環水熱交
換器の製造方法では、先ず、組み付け工程により、アル
ミニウムからなるチューブとコルゲートフィンとが交互
に積層されるコア部にアルミニウムからなるタンク部が
組み付けられ熱交換器が組み立てられる。
【００１４】次に、ろう付け工程により、組み付け工程
で組み立てられた熱交換器が加熱処理されろう付けされ
る。次に、コーティング工程により、ろう付けされた熱
交換器の燃料電池からの循環水が流通される内表面に樹
脂コーティング層が形成される。請求項２の燃料電池用
循環水熱交換器の製造方法では、先ず、アルミニウムか
らなるチューブとコルゲートフィンとが交互に積層され
る積層部にアルミニウムからなる座板が組み付けられコ
ア部が組み立てられる。
【００１５】次に、ろう付け工程により、第１の組み付
け工程で組み立てられたコア部が加熱処理されろう付け
される。次に、コーティング工程により、ろう付けされ
たコア部の燃料電池からの循環水が流通される内表面に
樹脂コーティング層が形成される。そして、最後に、第
２の組み付け工程により、樹脂コーティング層が形成さ
れたコア部にタンクが組み付けられ熱交換器が製造され
る。
【００１６】請求項３の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法では、ろう付け工程の前にフラックス塗布工程が
行われ、熱交換器またはコア部にろう付け用のフラック
スが塗布される。そして、コーティング工程の前に洗浄
工程が行われ、ろう付けされた熱交換器またはコア部の
内表面からフラックスが除去される。
【００１７】請求項４の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法では、コーティング工程が、塗布工程，乾燥工程
および焼き付け工程により行われる。そして、塗布工程
が、コート剤を所定の濃度で溶剤に希釈したコーティン
グ液を熱交換器またはコア部内に充満した後コーティン
グ液を熱交換器内から排出して熱交換器またはコア部の
内表面にコーティング液を塗布することにより行われ
る。
【００１８】請求項５の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法では、乾燥工程が、チューブを上下方向に位置さ
せた状態で乾燥させる直立乾燥工程と、チューブを水平
方向に位置させた状態で乾燥させる水平乾燥工程とによ
り行われる。請求項６の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法では、洗浄工程が、加熱された純水を用いて行わ
れる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。図２は、本発明の燃料電池
用循環水熱交換器の製造方法の第１の実施形態により製
造された燃料電池用循環水熱交換器を示している。この
燃料電池用循環水熱交換器は、燃料電池内を循環する純
水、あるいは純水に凍結防止剤であるエチレングレコー
ルを混合した循環水を冷却するために使用される。
【００２０】この熱交換器では、入口タンク１１と出口
タンク１３とが所定間隔を置いて対向配置されている。
入口タンク１１および出口タンク１３は、断面矩形状を
しており、アルミニウムのクラッド材により形成されて
いる。このクラッド材は、心材（ＪＩＳ３００３）の外
面にろう材層（ＪＩＳ４３４３）を形成してなる。
【００２１】入口タンク１１には、燃料電池からの循環
水を流入させるための入口パイプ１５が開口されてい
る。また、出口タンク１３には、循環水を流出させるた
めの出口パイプ１７が開口されている。入口パイプ１５
および出口パイプ１７は、円環状をしており、アルミニ
ウムのクラッド材により形成されている。
【００２２】このクラッド材は、心材（ＪＩＳ３００
３）の外面にろう材層（ＪＩＳ４３４３）を形成してな
る。そして、入口タンク１１と出口タンク１３との間に
は、チューブ１９とコルゲートフィン２１が交互に配置
されコア部２３が形成されている。チューブ１９は、ア
ルミニウムのクラッド材により形成されている。
【００２３】このクラッド材は、心材（ＪＩＳ３００
３）の外面にろう材層（ＪＩＳ４３４３）を形成してな
る。また、コルゲートフィン２１は、アルミニウム（Ｊ
ＩＳ３００３）により形成されている。
【００２４】そして、この実施形態では、循環水が流通
されるアルミニウム製の部材の内表面、すなわち、入口
パイプ１５，入口タンク１１，チューブ１９，出口タン
ク１３および出口パイプ１７の内表面には、樹脂コーテ
ィング層２５が形成されている。この樹脂コーティング
層２５は、熱硬化性の樹脂からなり、肉厚が、例えば、
３μｍ以上で２０μｍ以下とされている。
【００２５】上述した燃料電池用循環水熱交換器は、本
発明の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法の一実施形
態により以下述べるようにして製造される。図１は、こ
の実施形態の製造方法の製造工程を示す工程図である。
この実施形態では、組み付け工程Ｓ１、フラックス塗布
工程Ｓ２、ろう付け工程Ｓ３、洗浄工程Ｓ４およびコー
ティング工程Ｓ５が順次行われ燃料電池用循環水熱交換
器が製造される。
【００２６】（組み付け工程Ｓ１）この実施形態では、
先ず、組み付け工程Ｓ１が行われる。この組み付け工程
Ｓ１では、チューブ１９とコルゲートフィン２１とが交
互に積層されるコア部２３に、アルミニウムからなる入
口タンク１１および出口タンク１３が組み付けられ熱交
換器が組み立てられる。
【００２７】すなわち、各部材１５，１１，１９，１
３，１７が、図２に示したように組み付けられ熱交換器
が組み立てられる。 （フラックス塗布工程Ｓ２）次に、フラックス塗布工程
Ｓ２が行われる。このフラックス塗布工程Ｓ２では、熱
交換器にろう付け用のフラックスが塗布される。
【００２８】この実施形態では、フラックスには、ノコ
ロック（Ａｌｃａｎの登録商標）が使用される。そし
て、フラックスの塗布は、熱交換器の内表面に可能な限
りフラックスが付着しないように、熱交換器の外面のみ
に、ノコロック水溶液を流しかけること、あるいは、シ
ャワーすることにより行われる。
【００２９】そして、熱風によりフラックス水溶液の水
分を除去することによりフラックスの塗布が完了する。 （ろう付け工程Ｓ３）次に、ろう付け工程Ｓ３が行われ
る。このろう付け工程Ｓ３では、組み付け工程Ｓ１で組
み立てられた熱交換器が加熱処理されろう付けされる。
【００３０】すなわち、各部材１５，１１，１９，１
３，１７の接合部が相互にろう付けされる。この実施形
態では、熱交換器を窒素ガス雰囲気のろう付け炉内で、
６００℃の温度に所定時間加熱処理することによりろう
付けが行われる。 （洗浄工程Ｓ４）次に、洗浄工程Ｓ４が行われる。
【００３１】この洗浄工程Ｓ４では、ろう付けされた熱
交換器の内表面からフラックスが除去される。この実施
形態では、洗浄工程Ｓ４が、加熱された純水を用いて行
われる。そして、例えば、１００℃に加熱された純水中
に、熱交換器を２４時間浸漬することによりフラックス
を略完全に除去することが可能になる。
【００３２】なお、フラックスを除去するために、純水
による加熱洗浄の他に、例えば、強アルカリ性のアルミ
ニウム用脱脂剤等による洗浄が可能であるが、この場合
には、水洗等の後処理が必要になる。
【００３３】従って、純水によりフラックスを洗浄する
のが望ましい。そして、このように、フラックスの洗浄
を行うことにより、化成処理を行うことなく、後述する
コート剤との密着性を良好にすることができる。すなわ
ち、一般に、コート剤との密着性を向上し、耐水性能を
向上するために、下地処理が行われるが、このような下
地処理を行うことなく、コート剤との密着性を高めるこ
とが可能になる。
【００３４】なお、下地処理には、クロム酸塩，リン酸
塩，ジルコン酸塩，ベーマイト被膜等のアルミニウムお
よびコート剤に好適な化成処理が適用可能である。 （コーティング工程Ｓ５）次に、コーティング工程Ｓ５
が行われる。このコーティング工程Ｓ５では、ろう付け
された熱交換器の燃料電池からの循環水が流通される内
表面に樹脂コーティング層２５が形成される。
【００３５】すなわち、入口パイプ１５，入口タンク１
１，チューブ１９，出口タンク１３および出口パイプ１
７の内面に、樹脂コーティング層２５が形成される。こ
のコーティング工程Ｓ５は、塗布工程Ｓ６，乾燥工程Ｓ
７および焼き付け工程Ｓ１０を有している。 （塗布工程Ｓ６）塗布工程Ｓ６では、コート剤を所定の
濃度で溶剤に希釈したコーティング液を熱交換器内に充
満した後、コーティング液を熱交換器内から排出して熱
交換器の内表面にコーティング液が塗布される。
【００３６】すなわち、例えば、図３に示すように、コ
ーティング液２７が収容されるコーティング液漕２９を
熱交換器３１の上部に位置させ、下側に位置する出口パ
イプ１７から、ホース３３を介して、コーティング液２
７を所定の圧力で供給し、コーティング液２７を、入口
パイプ１５，入口タンク１１，チューブ１９，出口タン
ク１３および出口パイプ１７の内面に付着した後、コー
ティング液漕２９を下方に移動させて出口パイプ１７か
ら余分なコーティング液２７を排出することにより行わ
れる。
【００３７】そして、これにより、入口パイプ１５，入
口タンク１１，チューブ１９，出口タンク１３および出
口パイプ１７の内面にコーティング液が均一に付着され
る。なお、コート剤には、フェノール系，アクリル系，
エポキシ系等の熱硬化型のコート剤が使用可能である。
この実施形態では、コート剤には、エポキシ樹脂（ニッ
トーシンコー株式会社製のニットールＮ−６００ 主成
分ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）が使用された。
【００３８】そして、コーティング液２７には、コート
剤をシンナー（セロソルブアセテート＋ｎ−ブタノー
ル）に混合した、固形分濃度２５重量％の溶液が使用さ
れた。 （乾燥工程Ｓ７）乾燥工程Ｓ７では、熱交換器の内表面
に塗布されたコーティング液２７が乾燥される。
【００３９】この実施形態では、乾燥工程Ｓ７は、直立
乾燥工程Ｓ８と、水平乾燥工程Ｓ９とを有している。直
立乾燥工程Ｓ８は、図４の（ａ）に示すように、チュー
ブ１９を上下方向に位置させた状態で、常温で１０〜３
０分程度放置することにより行われ、これにより、熱交
換器３１内の余分な液滴が出口パイプ１７から外部に排
出される。
【００４０】そして、図４の（ｂ）に示すように、扁平
状のチューブ１９内に目詰まり部３５が形成されないよ
うに、チューブ１９を上下方向に位置させた状態で、熱
交換器３１が上下方向に充分に振動される。そして、こ
の後、水平乾燥工程Ｓ９が行われる。水平乾燥工程Ｓ９
は、図４の（ｃ）に示すように、チューブ１９を水平方
向に位置させた状態で、常温で２時間程度放置すること
により行われる。
【００４１】このように、乾燥工程Ｓ７を、直立乾燥工
程Ｓ８と水平乾燥工程Ｓ９の２段階にして行うことによ
り、チューブ１９内に目詰まり部３５が形成されること
を確実に防止することができる。なお、直立乾燥工程Ｓ
８の後に、遠心分離装置等により、チューブ１９内から
余分な液滴を略完全に除去する場合には、必ずしも水平
乾燥工程Ｓ９を行う必要はない。
【００４２】（焼き付け工程Ｓ１０）焼き付け工程Ｓ１
０では、コート剤が熱交換器の内表面に焼き付けられ
る。この焼き付け工程Ｓ１０は、焼き付け炉内におい
て、例えば、１３０℃で３０分程度焼成した後、１５０
℃で６０分程度焼成することにより行われる。このよう
に、焼成を２段階に分けることにより、熱交換器の内表
面の樹脂が発泡することを防止することができる。
【００４３】そして、この焼成により、入口パイプ１
５，入口タンク１１，チューブ１９，出口タンク１３お
よび出口パイプ１７の内面に、樹脂コーティング層２５
が強固に形成される。なお、この実施形態では、形成さ
れた樹脂コーティング層２５の肉厚は、５μｍであっ
た。
【００４４】このように樹脂コーティング層２５の肉厚
が薄いと、微視的には、ピンホールが形成されるおそれ
があるが、本発明者の実験では、金属等のイオンの循環
水中への混入が無いことが確認されている。そして、樹
脂コーティング層２５の肉厚が薄くなるほどチューブ１
９の熱伝達性能が向上するため、樹脂コーティング層２
５の肉厚は、充分な密着強度を得られる範囲内において
可能な限り薄いことが望ましい。
【００４５】一方、樹脂コーティング層２５の肉厚が２
０μｍを越えると、コート剤の塗布にムラが生じ均一な
膜厚の樹脂コーティング層２５の形成が困難になる。上
述した燃料電池用循環水熱交換器の製造方法では、コー
ティング工程Ｓ５により、ろう付けされた熱交換器の燃
料電池からの循環水が流通される内表面に樹脂コーティ
ング層２５を形成したので、アルミニウムからなる部材
を使用した場合にも、金属等のイオンが循環水中に混入
することを確実に防止することができる。
【００４６】ちなみに、上述した燃料電池用循環水熱交
換器に純水を封入し、８０℃に加熱した状態で、純水の
導電率の経時変化を測定したところ、導電率の変化は殆
ど見られなかった。また、上述した燃料電池用循環水熱
交換器の製造方法では、コーティング工程Ｓ５の前に洗
浄工程Ｓ４を行い、ろう付けされた熱交換器の内表面か
らフラックスを除去するようにしたので、熱交換器の内
表面に樹脂コーティング層２５を強固に密着することが
できる。
【００４７】さらに、上述した燃料電池用循環水熱交換
器の製造方法では、塗布工程Ｓ６を、コート剤を所定の
濃度で溶剤に希釈したコーティング液２７を熱交換器内
に充満した後、コーティング液２７を熱交換器内から排
出して熱交換器の内表面にコーティング液２７を塗布し
て行うようにしたので、均一な膜厚の樹脂コーティング
層２５を形成することができる。
【００４８】また、上述した燃料電池用循環水熱交換器
の製造方法では、直立乾燥工程Ｓ８によりチューブ１９
を上下方向に位置させた状態で乾燥させた後、水平乾燥
工程Ｓ９により、チューブ１９を水平方向に位置させた
状態で乾燥させるようにしたので、チューブ１９内に目
詰まり、あるいは、樹脂溜まりが形成されることを確実
に防止することができる。
【００４９】さらに、上述した燃料電池用循環水熱交換
器の製造方法では、洗浄工程Ｓ４を、加熱された純水を
用いて行うようにしたので、ろう付けされた熱交換器の
内表面からフラックスを確実に除去することができる。
そして、上述した燃料電池用循環水熱交換器の製造方法
では、樹脂コーティング層２５を、熱硬化性の樹脂によ
り形成したので、アルミニウム製の部材１５，１１，１
９，１３，１７の内表面にコーティング液２７を塗布し
た後、熱処理を行うことにより、アルミニウム製の部材
１５，１１，１９，１３，１７の内表面に、樹脂コーテ
ィング層２５を確実に形成することができる。
【００５０】なお、上述した実施形態では、コーティン
グ工程Ｓ５において熱交換器の内表面にコート剤を１度
だけ焼き付けた例について説明したが、本発明はかかる
実施形態に限定されるものではなく、例えば、熱交換器
の内表面にコート剤を２度焼き付けるようにしても良
い。この場合には、例えば、上述したエポキシ樹脂から
なるコート剤をシンナー（セロソルブアセテート＋ｎ−
ブタノール）に混合し、固形分濃度１０重量％の下塗り
用のコーティング液、および、固形分濃度２５重量％の
上塗り用のコーティング液が用意された。
【００５１】そして、先ず、熱交換器の内表面に下塗り
用のコーティング液を塗布し、常温で乾燥した後、発泡
防止のために１３０℃の温度で１．５時間の焼成が行わ
れた。次に、熱交換器の内表面に上塗り用のコーティン
グ液を塗布し、常温で乾燥した後、１３０℃の温度で
１．５時間の焼成が行われ、さらに、１５０℃の温度で
４時間の焼成が行われた。
【００５２】そして、このようにコート剤を２度焼き付
けることにより、肉厚が１２μｍの強度の高い樹脂コー
ティング層を得ることができた。図５は、コート剤を溶
剤により希釈したコーティング液の粘度と樹脂コーティ
ング層の形成膜厚との関係を示すもので、コーティング
液の粘度を変化することにより、形成膜厚が変化するこ
とがわかる。
【００５３】従って、コーティング液の粘度を所定の粘
度に維持することにより、所定肉厚の樹脂コーティング
層を形成することが容易に可能になる。すなわち、特
に、チューブ１９が扁平状に形成されている場合には、
コーティング液を高粘度液で塗布すると、塗布された膜
厚が大きくなり、樹脂コーティング層の肉厚が大きくな
り熱伝導率が低下し、また、コーティング液がチューブ
１９内に溜まり目詰まりを発生させるおそれがある。
【００５４】一方、溶剤により希釈し過ぎ、固形分濃度
が低すぎる場合には、成膜が不十分になり欠陥が生じる
おそれがあるが、コーティング液の粘度を所定の粘度に
維持することにより、所定肉厚の樹脂コーティング層を
形成することが可能になる。なお、粘度範囲としては、
フォードカップで、１０〜２０秒程度が好ましく、固形
分濃度としては１５〜３５％程度になるように調整する
のが良い。
【００５５】なお、図５は、コート剤に、フェノール系
の熱硬化型のコート剤である３Ｍ株式会社製のＪＡ７４
１３Ｒを使用し、溶剤にエタノールを使用した例を示し
ている。なお、上述した実施形態では、入口タンク１１
および出口タンク１３にチューブ１９を直接嵌合した例
について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定さ
れるものではなく、例えば、タンク部を、アルミニウム
製のタンク本体と座板とにより形成し、座板にチューブ
１９を装着するようにしても良い。
【００５６】図６は、本発明の燃料電池用循環水熱交換
器の製造方法の第２の実施形態の製造工程を示してお
り、この実施形態では、熱交換器が、第１の組み付け工
程Ｓ１と第２の組み付け工程Ｓ１１により組み付けられ
る。すなわち、この実施形態では、第１の組み付け工程
Ｓ１において、図７および図８に示すように、アルミニ
ウムからなるチューブ１９とコルゲートフィン２１とが
交互に積層される積層部３７に、アルミニウムからなる
座板３９が組み付けられコア部４１が組み立てられる。
【００５７】そして、この組み付けられコア部４１に対
して、フラックス塗布工程Ｓ２、ろう付け工程Ｓ３、洗
浄工程Ｓ４およびコーティング工程Ｓ５が順次行われ
る。すなわち、第１の実施形態では、組み付けられた熱
交換器に対して、フラックス塗布工程Ｓ２、ろう付け工
程Ｓ３、洗浄工程Ｓ４およびコーティング工程Ｓ５が順
次行われたが、この実施形態では、組み付けられたコア
部４１に対して、フラックス塗布工程Ｓ２、ろう付け工
程Ｓ３、洗浄工程Ｓ４およびコーティング工程Ｓ５が順
次行われ、これによりコア部４１の内表面に樹脂コーテ
ィング層２５が形成される。
【００５８】なお、フラックス塗布工程Ｓ２、ろう付け
工程Ｓ３、洗浄工程Ｓ４およびコーティング工程Ｓ５
は、第１の実施形態と略同様に行われるため、詳細な説
明を省略する。そして、第２の組み付け工程Ｓ１１にお
いて、図９に示すように、内表面に樹脂コーティング層
２５が形成されたコア部４１に、樹脂からなるタンク４
３が組み付けられ熱交換器が製造される。
【００５９】なお、コア部４１へのタンク４３の組み付
けは、図示しないゴム等からなるパッキンを介して、座
板３９にタンク４３をカシメ固定することにより行われ
る。また、タンク４３には、予め入口パイプ４３ａまた
は出口パイプ４３ｂが一体形成されている。この第２の
実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得
ることができる。
【００６０】なお、上述した第１および第２の実施形態
では、ろう付けの前に熱交換器またはコア部にフラック
スを塗布した例について説明したが、本発明はかかる実
施形態に限定されるものではなく、例えば、真空ろう付
け等を行う場合には、フラックスを塗布する必要はな
い。
【００６１】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１の燃料電池
用循環水熱交換器の製造方法では、コーティング工程に
より、ろう付けされた熱交換器の燃料電池からの循環水
が流通される内表面に樹脂コーティング層を形成したの
で、アルミニウムからなる部材を使用した場合にも、金
属等のイオンが循環水中に混入することを確実に防止す
ることができる。
【００６２】請求項２の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法では、コーティング工程により、ろう付けされた
コア部の燃料電池からの循環水が流通される内表面に樹
脂コーティング層を形成したので、アルミニウムからな
る部材を使用した場合にも、金属等のイオンが循環水中
に混入することを確実に防止することができる。請求項
３の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法では、コーテ
ィング工程の前に洗浄工程を行い、ろう付けされた熱交
換器またはコア部の内表面からフラックスを除去するよ
うにしたので、熱交換器またはコア部の内表面に樹脂コ
ーティング層を強固に密着することができる。
【００６３】請求項４の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法では、塗布工程を、コート剤を所定の濃度で溶剤
に希釈したコーティング液を熱交換器またはコア部内に
充満した後コーティング液を熱交換器またはコア部内か
ら排出して熱交換器またはコア部の内表面にコーティン
グ液を塗布して行うようにしたので、均一な膜厚の樹脂
コーティング層を形成することができる。
【００６４】請求項５の燃料電池用循環水熱交換器の製
造方法では、直立乾燥工程によりチューブを上下方向に
位置させた状態で乾燥させた後、水平乾燥工程により、
チューブを水平方向に位置させた状態で乾燥させるよう
にしたので、チューブ内に目詰まり、あるいは、樹脂溜
まりが形成されることを確実に防止することができる。
請求項６の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法では、
洗浄工程を、加熱された純水を用いて行うようにしたの
で、ろう付けされた熱交換器またはコア部の内表面から
フラックスを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法
の第１の実施形態を示す工程図である。
【図２】図１の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法に
より製造された燃料電池用循環水熱交換器を示す縦断面
図である。
【図３】図１のフラックス塗布工程において熱交換器の
内表面にコーティング液を塗布している状態を示す説明
図である。
【図４】図１のコーティング工程における乾燥工程を示
す説明図である。
【図５】コーティング液の粘度と形成膜厚との関係を示
す説明図である。
【図６】本発明の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法
の第２の実施形態を示す工程図である。
【図７】図６の第１の組み付け工程で組み付けられたコ
ア部を示す正面図である。
【図８】図６の第１の組み付け工程で組み付けられたコ
ア部を示す斜視図である。
【図９】図６の第２の組み付け工程で組み付けられた熱
交換器を示す正面図である。
【符号の説明】
１１ 入口タンク １３ 出口タンク １５ 入口パイプ １７ 出口パイプ １９ チューブ ２３ コア部 ２５ 樹脂コーティング層 ３７ 積層部 ３９ 座板 ４１ コア部 ４３ タンク
フロントページの続き (72)発明者 佐々木 美弘 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3L103 AA12 AA50 BB50 CC02 CC22 DD08 DD34 DD42 DD83 5H026 AA06 5H027 AA06 CC06 CC15

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルミニウムからなるチューブ（１９）
    とコルゲートフィン（２１）とが交互に積層されるコア
    部（２３）にアルミニウムからなるタンク部（１１，１
    ３）を組み付け熱交換器を組み立てる組み付け工程（Ｓ
    １）と、 前記組み付け工程（Ｓ１）で組み立てられた熱交換器を
    加熱処理してろう付けするろう付け工程（Ｓ３）と、 前記ろう付けされた熱交換器の燃料電池からの循環水が
    流通される内表面に樹脂コーティング層（２５）を形成
    するコーティング工程（Ｓ５）と、を有することを特徴
    とする燃料電池用循環水熱交換器の製造方法。
  2. 【請求項２】 アルミニウムからなるチューブ（１９）
    とコルゲートフィン（２１）とが交互に積層される積層
    部（３７）にアルミニウムからなる座板（３９）を組み
    付けコア部（４１）を組み立てる第１の組み付け工程
    （Ｓ１）と、 前記第１の組み付け工程（Ｓ１）で組み立てられたコア
    部（４１）を加熱処理してろう付けするろう付け工程
    （Ｓ３）と、 前記ろう付けされたコア部（４１）の燃料電池からの循
    環水が流通される内表面に樹脂コーティング層（２５）
    を形成するコーティング工程（Ｓ５）と、 前記樹脂コーティング層（２５）が形成されたコア部
    （４１）にタンク（４３）を組み付け熱交換器を組み立
    てる第２の組み付け工程（Ｓ１１）と、を有することを
    特徴とする燃料電池用循環水熱交換器の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の燃料電池
    用循環水熱交換器の製造方法において、 前記ろう付け工程（Ｓ３）の前に、前記熱交換器または
    コア部（４１）にろう付け用のフラックスを塗布するフ
    ラックス塗布工程（Ｓ２）を有し、前記コーティング工
    程（Ｓ５）の前に、前記ろう付けされた熱交換器または
    コア部（４１）の内表面から前記フラックスを除去する
    洗浄工程（Ｓ４）を有することを特徴とする燃料電池用
    循環水熱交換器の製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１項
    記載の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法において、 前記コーティング工程（Ｓ５）は、 コート剤を所定の濃度で溶剤に希釈したコーティング液
    を前記熱交換器またはコア部（４１）内に充満した後前
    記コーティング液を前記熱交換器またはコア部（４１）
    内から排出して前記熱交換器またはコア部（４１）の内
    表面にコーティング液を塗布する塗布工程（Ｓ６）と、 前記熱交換器またはコア部（４１）の内表面に塗布され
    たコート剤を乾燥する乾燥工程（Ｓ７）と、 前記コート剤を前記熱交換器またはコア部（４１）の内
    表面に焼き付ける焼き付け工程（Ｓ１０）と、 を有することを特徴とする燃料電池用循環水熱交換器の
    製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の燃料電池用循環水熱交換
    器の製造方法において、 前記乾燥工程（Ｓ７）は、 前記チューブ（１９）を上下方向に位置させた状態で乾
    燥させる直立乾燥工程（Ｓ８）と、 前記チューブ（１９）を水平方向に位置させた状態で乾
    燥させる水平乾燥工程（Ｓ９）と、を有することを特徴
    とする燃料電池用循環水熱交換器の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項３ないし請求項５のいずれか１項
    記載の燃料電池用循環水熱交換器の製造方法において、 前記洗浄工程（Ｓ４）を、加熱された純水を用いて行う
    ことを特徴とする燃料電池用循環水熱交換器の製造方
    法。
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