JP2003161591A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅狭の冷媒プレートとフィンとを積層したコ
アユニットは安定性に劣り、積層して仮組付けすること
が困難であり、ろう付け不良も生じやすい。 【解決手段】 各列の冷媒プレート2の一部或はエンド
プレート5を連結部材10によって連結して、コアユニ
ット6を組立て、仮組付けし、加熱炉にてろう付けした
後で、連結部材10を切離し、別々のコアユニット6に
分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型熱交換器の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図10及び図11に示すように、
一対の半容器状の冷媒プレート102を接合して冷媒通
路部103を形成し、この冷媒通路部103と熱交換用
のフィン104とを交互に積層し、フィン104の外側
にエンドプレート105を重ねてコアユニット106を
形成し、このコアユニット106を保持治具110で保
持し、加熱炉でコアユニット106をろう付けし、熱交
換器101を製造する製造方法が知られている。
【0003】通常、冷媒通路部103は、冷媒プレート
102の幅方向に2つの冷媒通路群を形成している。こ
の場合、冷媒プレート102とフィン104とを積層し
てコアユニット106を形成したものは、冷媒プレート
102に十分な幅があるので、崩れたりすることはな
い。従って、このコアユニット106を搬送し、加熱炉
に入れてろう付けするまでに、コアユニット106が荷
崩れすることはない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近熱交換器
をスリム化する傾向にあり、冷媒プレート102の幅の
狭いものが採用される動きがある。例えば、半容器状の
冷媒プレート102に1つの冷媒通路部103しか設け
てない、従来の冷媒プレートの半分の幅にしたもの、或
は、2つの冷媒通路部103を従来のものに比べて半分
の幅にしたもの等がある。
【0005】図12に示すように、このような冷媒プレ
ート202とフィン(図示せず)とを積層したコアユニ
ット206では、冷媒プレート202の幅が従来の半分
ほどしかないため、このコアユニット206を保持治具
210で保持する際に、変形したり、荷崩れを起こすこ
とがあった。また、保持治具210で保持したコアユニ
ット206が不安定で、搬送中においても荷崩れする或
は加熱炉で変形して、ろう付け不良を起こす等の問題が
発生していた。
【0006】その対策として、荷崩れしないような保持
機能を有する専用の保持治具を設ける必要があった。そ
のような専用の保持治具を設けると、コストアップにな
るだけでなく、他の熱交換器の組立と区別する必要があ
り、作業が複雑化し、組立工数が増加していた。
【0007】また、専用の保持治具210を、コアユニ
ット206の冷媒プレート202の幅に合わせて、幅狭
のものにすると、コアユニット206と保持治具210
の組立体の幅が狭く背の高いものになるために、姿勢が
不安定であり、加熱炉でのろう付け中に倒れる可能性が
ある。それを防止するために、保持治具210の底板の
面積を拡大すると、一度に加熱炉に投入できるコアユニ
ット206と保持治具210との組立体の数量が減る不
具合を有する。
【0008】本発明は、上記従来の問題点を解消するこ
とを狙いとし、従来の保持治具をそのまま或は微々たる
変更で使用して、幅狭の冷媒プレートとフィンとを積層
したコアユニットを保持し、加熱炉でろう付けできるよ
うにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、一対
の半容器状冷媒プレートを接合して冷媒通路部を形成
し、この冷媒通路部と熱交換用のフィンとを交互に積層
し、フィンの外側にエンドプレートを重ねて形成される
コアユニットを前後に複数列並べて複数の熱交換器を製
造する熱交換器の製造方法であって、上記前後のコアユ
ニットを形成する前後の冷媒プレートの一部と前後のエ
ンドプレートの一部との少なくとも一方が前後で連結部
材によって連結されて一体のプレートとされ、上記冷媒
プレート、上記フィンおよび上記エンドプレートを積層
したコアユニットを前後に配設して仮組付けし、この仮
組付けした前後のコアユニットをいっしょに保持.治具
で保持し、加熱炉にて上記仮組付けした前後のコアユニ
ットをいっしょにろう付けし、ろう付け後に上記連結部
材を切離し、別々のコアユニットに分離するようにして
複数の熱交換器を製造する熱交換器の製造方法である。
【0010】この製造方法では、2つの熱交換器を接続
した状態でコアユニットを組立て、ろう付けするので、
個々のコアユニットがスリムな幅であっても、積層した
コアユニットが荷崩れすることなく、かつ変形すること
なくろう付けされた熱交換ユニットを得ることができ
る。また、一度に2つの熱交換器を保持治具で保持でき
るので、保持行程の工数を半減できる。
【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の熱交換
器の製造方法において、上記連結部材が上記エンドプレ
ートのみに設けられ、上記冷媒プレートは前後のコアユ
ニットで独立して設けられているので、ろう付け後の分
離が容易であるとともに、冷媒プレート幅の異なる別々
の熱交換ユニットを作り易い。
【0012】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の熱交換器の製造方法において、上記連結部材は、上記
プレートの長手方向両端部に設けられ、中間部分には、
各列のプレート間に空隙が形成されているので、隣接す
る別列の冷媒プレートとのろう付けが防止され、不用意
なろう付けが防止できる。
【0013】請求項4の発明は、請求項1ないし3のい
ずれかに記載の熱交換器の製造方法において、前後のコ
アユニットの冷媒プレート間に隙間が設けられ、該隙間
に仕切治具が配設されて、前後のコアユニットが仮組付
けされるので、仮組付け時に冷媒プレートやフィンのず
れを抑制でき、品質の低減を防止できる。それととも
に、隣接する冷媒プレートが確実に分離されるとともに
隣接するフィンも確実に分離されることにより、余分な
ろう付けが防止できる。
【0014】請求項5の発明は、請求項4記載の熱交換
器の製造方法において、上記仕切治具が、上記前後のコ
アユニットの上記フィンを分離するように配置され、上
記連結部材はこの仕切治具の外側位置に配置され、この
連結部材の外側に切断治具が配設されて、前後のコアユ
ニットがろう付けされ、その後に上記切断治具と仕切治
具とで上記連結部材を分離し、別々のコアユニットを製
造するので、2つの熱交換器をろう付け製造できるとと
もにろう付け後に同じ治具で2つの熱交換器を分離でき
るので、治具の節約になると共に、専用の治具をセット
する必要が無いので、分離作業の工程を削減できる。
【0015】請求項6の発明は、請求項1ないし5のい
ずれかに記載の熱交換器の製造方法において、上記連結
部材が前後のコアユニットの冷媒プレート間で、積層す
る冷媒プレートに応じて積層して設けられ、該連結部材
が、別々の冷媒通路を形成する背中合わせの半容器状の
冷媒プレート同士を接合しており、ろう付け後には、上
記半容器状の冷媒プレート同士の接合部分が分離され
て、別々の熱交換器とされる構成である。
【0016】この構成では、2つの別々の熱交換ユニッ
トに分離した場合に、その熱交換ユニット間の連結部材
が個々に散乱することなく、一体な状態で取り出すこと
ができるので、この連結部材の取り扱いが容易であり、
また、周囲を汚すことを未然に防止できる。
【0017】請求項7の発明は、請求項1ないし6のい
ずれかに記載の熱交換器の製造方法において、上記冷媒
プレートは、前後のコアユニット列で幅が異なって設け
られ、冷媒通路部の幅の異なる2つの熱交換器が製造さ
れるので、異なる種類の熱交換器、例えば、冷却用熱交
換器と加熱用熱交換器、コンデンサーとオイルクーラ等
を製造することができる。
【0018】請求項8の発明は、請求項1ないし7のい
ずれかに記載の熱交換器の製造方法において、上記冷媒
プレートは、前後のコアユニット列で長さが異なって設
けられ、冷媒通路部の長さの異なる2つの熱交換器が製
造されるので、異なる種類の熱交換器、例えば、冷却用
熱交換器と加熱用熱交換器、コンデンサーとオイルクー
ラ等を製造することができる。
【0019】請求項9の発明は、請求項1ないし8のい
ずれかに記載の熱交換器の製造方法において、積層され
るフィンは、前後のコアユニット列でフィンピッチが異
なるので、異なる種類の熱交換器、例えば、冷却用熱交
換器と加熱用熱交換器、コンデンサーとオイルクーラ等
を製造することができる。
【0020】請求項10の発明は、請求項1ないし9の
いずれかに記載の熱交換器の製造方法において、冷媒プ
レート群に使用するプレートの少なくとも一部に、ロウ
材クラッドを施したので、半容器状の冷媒プレートを確
実にろう付けできる。
【0021】請求項11の発明は、請求項1ないし10
のいずれかに記載の熱交換器の製造方法において、冷媒
プレート群に使用するプレートの少なくとも一部に、犠
牲層材クラッドを施したので、冷媒通路部を腐食させる
の恐れのある流体に対してもこの熱交換器を使用でき
る。
【0022】請求項12の発明は、請求項1ないし11
のいずれかに記載の熱交換器の製造方法において、前後
のコアユニット列には、それぞれ冷媒通路部への冷媒出
入路を形成する出入路部が設けられ、該出入路部が前後
のコアユニットで対向して配置され、この出入路部が連
結部で一体に連結されているので、冷媒プレートを各列
で異なる形状にすることが可能であり、各列の熱交換器
を分離しやすい。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の第1実施例を図
面に基づいて説明する。図1ないし図4は第1実施例の
熱交換器1を示す。図1及び図2に示すように、半容器
状冷媒プレート2を向かい合わせに重ねて冷媒通路部3
を形成し、この冷媒通路部3と熱交換用のフィン4とを
交互に積層し、該フィン4の外側にエンドプレート5を
重ねて、熱交換器1のコアユニット6を形成している。
【0024】このコアユニット6を仮組付けする際に
は、コアユニット6の上下のエンドプレート5の上下に
ステンレス製の端板14、15を配置し、この端板1
4、15を挟むように結束治具16を組み、ボルト17
で締め付けて、コアユニット6を緩まないように仮固定
する。8、9はそれぞれ熱交換器1a、1bに設けた出
入路部である。
【0025】図3に示すように、両列の冷媒プレート2
の両端部2aには、連結部材10が設けられ、冷媒プレ
ート2の中間部2bには隙間7が設けられている。冷媒
プレート2と連結部材10との結合部分を、図4によっ
て説明する。連結部材10は冷媒通路部3を形成する半
容器状の膨らみと同様な膨らみ部10aを備え、この膨
らみ部10aの両側に接合部10bを備えている。連結
部材10の膨らみ部10aが隣接する連結部材10の膨
らみ部10aと接触して配置されている。同様に、冷媒
プレート2の半容器状の凹部を形成する底部2dは、背
中合わせの冷媒プレート2の底部2dと接触して配置さ
れている。
【0026】連結部材10の接合部10bは冷媒プレー
ト2の端部2aに接続されている。該冷媒プレート2の
中間部2bには、冷媒プレート2の長手方向に延びるよ
うに冷媒通路部3が形成されている。図示していない
が、エンドプレート5は、各列毎に独立して設けられて
いる。
【0027】この第1実施例では、上述のように仮組付
けされたコアユニット6が、保持治具20で保持されて
いる。この実施例では、冷媒通路部3の幅は従来の2列
一体型のものとほとんど変わりないので、コアユニット
6が荷崩れすることが無い。
【0028】次に、ろう付け状態を説明する。このよう
に仮組付けしたコアユニット6と保持治具20との組立
体を加熱炉に導入する。冷媒プレート2の端部2cがろ
う付けされて、冷媒通路部3を形成するとともに、連結
部材10の接合部10bもろう付けされる。
【0029】そして、冷媒プレート2の底部2dが背中
合せの底部2dとろう付けされ、連結部材10の膨らみ
部10aも背中合わせの膨らみ部10aとろう付けされ
る。
【0030】このようにして、2つの熱交換器1a、1
bが連結部材10で連結された状態でろう付けが完了す
る。その後、連結部材10の接合部10bを切断するこ
とで、2つの熱交換器1a、1bを分離する。
【0031】このときに、連結部材10は、どちらの熱
交換器1a、1bからも切り離されるが、膨らみ部10
aで結合されているので、隣接するもの同士がバラバラ
になることなく、1つのパーツ品として残るだけであ
る。したがって、残材の処理が容易であり、周囲を汚す
ことも無い。
【0032】図3に示すように、隣接する冷媒プレート
2の幅D1、D2や長さL1、L2は、それぞれが互い
に同じ寸法である。本発明では、この第1実施例のよう
に幅D1、D2及び長さL1、L2が同じものに限られ
るものではなく、幅D1、D2又は長さL1、L2のう
ち、いずれか一方が互いに異なるものでも良く、また両
方が互いに異なるものでも良い。このような自由度を有
することにより、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器、コ
ンデンサーとオイルクーラ等のように、目的の異なる熱
交換器を同時に製造することが可能である。或は、同じ
冷却用熱交換器であって、サイズのことなるものであっ
ても可能である。
【0033】また、本発明では、各列のコアユニット6
において、フィン4のピッチの異なるものにも適用可能
である。
【0034】図5は、第2実施例に関わり、図3と同様
な図を示す。この第2実施例では、冷媒プレート2を連
結部材10で連結する代わりに、エンドプレート5を連
結部材20で連結したものである。エンドプレート5は
フィン4を囲むようにフィン4の長さ方向(冷媒プレー
ト2の長さ方向)に延びており、その両端部5aが冷媒
プレート2の底部2d等に接するように内側に折れ曲が
って設けられている。そして、この両端部5aに連結部
材20を設けるものである。
【0035】この第2実施例では、このエンドプレート
5によって、両列のコアユニット6が連結されている
が、冷媒プレート2では連結されてない。この連結部材
20を分離すれば、熱交換器1a、1bを分離できるの
で、冷媒プレート2での連結部材を分離することに比較
して、分離が容易である。また、エンドプレート5を分
離するのであるから、分離作業中に冷媒プレート2、即
ち冷媒通路部3が変形したり、ろう付け部分が分離した
りすることも無い。
【0036】図6は第3実施例に関わり、図6(A)は
冷媒プレートと仕切治具とを上から見た図を示し、図6
(B)は正面図を示す。この第3実施例では、第1実施
例と同様に、冷媒プレート2の両端部2aに連結部材1
0を設けたものである。異なる点は、第1実施例では、
冷媒プレート2の中間部分2bは隙間7を設けただけで
あった。この第3実施例では、この隙間7にステンレス
製の仕切治具12を設けたものである。この仕切治具1
2により、冷媒プレート2やフィン4の積層状態が乱れ
ることを防止することができるとともに、連接する列の
冷媒プレート2やフィン4がろう付けされることも防止
できる。
【0037】なお、熱交換器1a、1bは、それぞれ出
入路部8及び9を有し、各冷媒プレート2に2つの冷媒
通路部3が形成されているものである。
【0038】図7は第4実施例に関わり、図7(A)、
図7(B)は、それぞれ図6(A)、図6(B)と同様
な図を示す。この第4実施例は、第3実施例における連
結部材10の外側に切断治具13を配置したものであ
る。この切断治具13と仕切治具12とで、連結部材1
0を切断する。この第4実施例では、仕切治具12を利
用して連結部材10を分離できるので、大掛かりな切断
装置を設ける必要がない。
【0039】図8は第5実施例に関わり、積層した冷媒
プレート2の断面図を示す。この第5実施例では、冷媒
の出入路部8及び9をコアユニット6の中間部分に配置
した構造である。連結部材10は第1実施例と同様に、
膨らみ部10aで背中合せになっている。本発明では、
このように、冷媒の出入路部8及び9を中間に配置した
ものでも良い。
【0040】また、この第5実施例の変形例として、冷
媒の出入路部8と出入路部9との間に連結部材10を配
置して隣接するコアユニットを連結し、冷媒プレート2
を連結しないで配置することも可能である。このように
すれば、連結部分が少なくてよいので、分離が容易であ
る。
【0041】図9は、冷媒プレート10に犠牲腐食層を
クラッドしたものを示す。アルミ母材21の内側に、犠
牲腐食層22をクラッドし、アルミ母材21の外側及び
犠牲腐食層22の内側にろう材23をクラッドしたもの
を示す。この構造は、上記した第1ないし第5実施例の
いずれにも採用できる。
【0042】この構造を採用することにより、腐食性の
流体が冷媒プレート2内を通流しても、アルミ母材21
の腐食を抑制できる。
【0043】
【発明の効果】請求項1の発明では、一対の半容器状冷
媒プレートを接合して冷媒通路部を形成し、この冷媒通
路部と熱交換用のフィンとを交互に積層し、フィンの外
側にエンドプレートを重ねて形成されるコアユニットを
前後に複数列並べて複数の熱交換器を製造する熱交換器
の製造方法であって、上記前後のコアユニットを形成す
る前後の冷媒プレートの一部と前後のエンドプレートの
一部との少なくとも一方が前後で連結部材によって連結
されて一体のプレートとされ、上記冷媒プレート、上記
フィンおよび上記エンドプレートを積層したコアユニッ
トを前後に配設して仮組付けし、この仮組付けした前後
のコアユニットをいっしょに保持.治具で保持し、加熱
炉にて上記仮組付けした前後のコアユニットをいっしょ
にろう付けし、ろう付け後に上記連結部材を切離し、別
々のコアユニットに分離するようにして複数の熱交換器
を製造する。
【0044】この製造方法では、2つの熱交換器を接続
した状態でコアユニットを組立て、ろう付けするので、
個々のコアユニットがスリムな幅であっても、積層した
コアユニットが荷崩れすることがなく、仮組付け状態を
安定して得られ、ろう付け不良を防止できる。また、一
度に2つの熱交換器を保持治具で保持できるので、保持
行程の工数を半減できる。
【0045】連結部材が、冷媒プレート或はエンドプレ
ートの長手方向両端部に設けられ、中間部分には、各列
のプレート間に空隙が形成されているものでは、隣接す
る別列の冷媒プレートとのろう付けが防止され、不用意
なろう付けが防止できる。
【0046】更に、前後のコアユニットの冷媒プレート
間の隙間に仕切治具が配設されて、前後のコアユニット
が仮組付けされるものでは、仮組付け時に冷媒プレート
やフィンのずれを抑制でき、品質の低下を防止できる。
それとともに、隣接する冷媒プレートが確実に分離され
るとともに隣接するフィンも確実に分離されて、余分な
ろうづけが防止できる。
【0047】連結部材が、別々の冷媒通路を形成する背
中合わせの半容器状の冷媒プレート同士を接合してお
り、ろう付け後には、上記半容器状の冷媒プレート同士
の接合部分が分離され、別々の熱交換器が形成されるも
のでは、2つの別々の熱交換ユニットに分離した場合
に、その熱交換ユニット間の連結部材が個々に散乱をす
ることなく、一体な状態で取り出すことができるので、
この連結部材の取り扱いが容易であり、周囲を汚すこと
を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した第1実施例のコアユニットと
保持治具との組立体の正面図を示す。
【図2】図1の側面図を示す。
【図3】第1実施例の冷媒プレートの平面図を示す。
【図4】第1実施例の冷媒プレートの拡大断面図を示
す。
【図5】第2実施例を示す。
【図6】第3実施例を示す。
【図7】第4実施例を示す。
【図8】第5実施例を示す。
【図9】本発明の冷媒プレートの拡大断面図を示す。
【図10】従来技術を示し、コアユニットの正面図を示
す。
【図11】図10の側面図を示す。
【図12】別の従来技術を示す。
【符号の説明】
1 熱交換器 2 半容器状冷媒プレート 3 冷媒通路部 4 熱交換用のフィン 5 エンドプレート 6 コアユニット 7 隙間 8 出入路部 9 出入路部 10 連結部材 11 結束治具 12 仕切治具 13 切断治具

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の半容器状冷媒プレートを接合して
    冷媒通路部を形成し、この冷媒通路部と熱交換用のフィ
    ンとを交互に積層し、フィンの外側にエンドプレートを
    重ねて形成されるコアユニットを前後に複数列並べて複
    数の熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であって、 上記前後のコアユニットを形成する前後の冷媒プレート
    の一部と前後のエンドプレートの一部との少なくとも一
    方が前後で連結部材によって連結されて一体のプレート
    とされ、 上記冷媒プレート、上記フィンおよび上記エンドプレー
    トを積層したコアユニットを前後に配設して仮組付け
    し、 この仮組付けした前後のコアユニットをいっしょに保持
    治具で保持し、 加熱炉にて上記仮組付けした前後のコアユニットをいっ
    しょにろう付けし、 ろう付け後に上記連結部材を切離し、別々のコアユニッ
    トに分離するようにして複数の熱交換器を製造すること
    を特徴とする熱交換器の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記連結部材が上記エンドプレートのみ
    に設けられ、上記冷媒プレートは前後のコアユニットで
    独立して設けられていることを特徴とする請求項1記載
    の熱交換器の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記連結部材は、上記プレートの長手方
    向両端部に設けられ、中間部分には、各列のプレート間
    に隙間が形成されていることを特徴とする請求項1また
    は2記載の熱交換器の製造方法。
  4. 【請求項4】 前後のコアユニットの冷媒プレート間に
    隙間が設けられ、該隙間に仕切治具が配設されて、前後
    のコアユニットが仮組付けされることを特徴とする請求
    項1ないし3のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
  5. 【請求項5】 上記仕切治具が、上記前後のコアユニッ
    トの上記フィンを分離するように配置され、上記連結部
    材はこの仕切治具の外側位置に配置され、この連結部材
    の外側に切断治具が配設されて、前後のコアユニットが
    ろう付けされ、その後に上記切断治具と仕切治具とで上
    記連結部を分離し、別々のコアユニットを製造すること
    を特徴とする請求項4記載の熱交換器の製造方法。
  6. 【請求項6】 上記連結部が前後のコアユニットの冷媒
    プレート間で、積層する冷媒プレートに応じて積層して
    設けられ、 該連結部材は、別々の冷媒通路を形成する背中合わせの
    半容器状の冷媒プレート同士が接合されて形成され、ろ
    う付け後には、上記半容器状の冷媒プレート同士の接合
    部分が分離されて、別々の熱交換器とされることを特徴
    とする請求項1ないし5のいずれかに記載の熱交換器の
    製造方法。
  7. 【請求項7】 上記冷媒プレートは、前後のコアユニッ
    ト列で幅が異なって設けられ、冷媒通路部の幅の異なる
    2つの熱交換器が製造されることを特徴とする請求項1
    ないし6のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
  8. 【請求項8】 上記冷媒プレートは、前後のコアユニッ
    ト列で長さが異なって設けられ、冷媒通路部の長さの異
    なる2つの熱交換器が製造されることを特徴とする請求
    項1ないし7のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
  9. 【請求項9】 積層されるフィンは、前後のコアユニッ
    ト列でフィンピッチが異なることを特徴とする請求項1
    ないし8のいずれかに記載の熱交換器の製造方法。
  10. 【請求項10】 冷媒プレート群に使用するプレートの
    少なくとも一部に、ロウ材クラッドを施したことを特徴
    とする請求項1ないし9のいずれかに記載の熱交換器の
    製造方法。
  11. 【請求項11】 冷媒プレート群に使用するプレートの
    少なくとも一部に、犠牲層材クラッドを施したことを特
    徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の熱交換
    器の製造方法。
  12. 【請求項12】 前後のコアユニット列には、それぞれ
    冷媒通路部への冷媒出入路を形成する出入路部が設けら
    れ、該出入路部が前後のコアユニットで対向して配置さ
    れ、この出入路部が連結部材で一体に連結されているこ
    とを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の
    熱交換器の製造方法。
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