JP2006145147A - カッププレート型熱交換器の製造方法およびその熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 少なくとも一方が皿状に形成された一対のプレートを用いたカッププレート型熱交換器において、その周縁部のろう付けの信頼性を向上させること。
【解決手段】 一方のプレート1の周縁部が他方のプレート2の周縁で、折返し巻締められた巻締め部3において、その巻締め部3を非平面的に塑性変形させるプレス加工工程の後に、プレート1,2間をろう付け固定する。
【選択図】 図4
【解決手段】 一方のプレート1の周縁部が他方のプレート2の周縁で、折返し巻締められた巻締め部3において、その巻締め部3を非平面的に塑性変形させるプレス加工工程の後に、プレート1,2間をろう付け固定する。
【選択図】 図4
Description
本発明は、少なくとも一方が皿状に形成された一対のプレートを重ね合わせ、その周縁を折返し巻締めて、その巻締め部をろう付け固定したカッププレート型熱交換器の製造方法およびその熱交換器に関する。
カッププレート型熱交換器は、その一例して特許文献1に記載の考案が知られている。 この熱交換器は、一対のプレートによりエレメントを構成し、多数のエレメントをその連通部で接続してなるものである。各エレメントは細長い小判型に形成され、その両端部に連通孔を有する。そのエレメントの一方のプレートは皿状に形成されると共に、その周縁部にフランジ部を有する。他方のプレートは平坦に形成され、その周縁部が予め僅かに立ち上げられ、その他方のプレートに一方の皿状のプレートが嵌着される。次いで、他方のプレートの全周縁部をカシメにより折返し巻締めて閉塞すると共に、両プレートの周縁部間に箔状のろう材が介装される。
このようにして組立てられた熱交換器は、全体を治具で加圧しつつ高温の炉内に挿入され、各部品間が一体にろう付け固定されるものである。
このようにして組立てられた熱交換器は、全体を治具で加圧しつつ高温の炉内に挿入され、各部品間が一体にろう付け固定されるものである。
なお、上記の箔状のろう材の代わりに、予めろう材をプレート外面側に被覆したものを使用する場合として、図10のカッププレート型熱交換器も知られている。
さらには、カッププレート型熱交換器において図12に示す如く、皿状に形成された一方のプレート1のフランジ部を二重に折り返して、それを他方のプレート2の周縁に接触させると共に、内部にインナーフィン5を配置し、プレート1,2間を圧着状態でろう付けした熱交換器も公知である。
また、図13に示す如く、一対のプレート1,2を共に皿状に形成し、両者を嵌着した状態でろう付け固定することも行われていた。
さらには、カッププレート型熱交換器において図12に示す如く、皿状に形成された一方のプレート1のフランジ部を二重に折り返して、それを他方のプレート2の周縁に接触させると共に、内部にインナーフィン5を配置し、プレート1,2間を圧着状態でろう付けした熱交換器も公知である。
また、図13に示す如く、一対のプレート1,2を共に皿状に形成し、両者を嵌着した状態でろう付け固定することも行われていた。
前記の第1の考案は、ろう付け時にろう材が溶融すると、その分だけ一方のプレートと他方のプレートとの接触部間に隙間が生じ、ろう付け不良を起こすおそれがある。これは各プレート間を圧着状態でろう付けしても、一対のプレートの周縁部を均一に圧着することが困難であるため、圧着力の弱い部分又は変形部分からろう材が流出することによる。これを示したのが、図11である。
このことは、図10に示す熱交換器および、図12に示す熱交換器においても起こり得る。
また、図13の熱交換器においては、上記の問題に加え、プレート1とプレート2との嵌着部に隙間tがさらに広く形成され、ろう付け不良を起こす場合が存在する。
そこで本発明は係るカッププレート型熱交換器の問題点を解決することを課題とする。
このことは、図10に示す熱交換器および、図12に示す熱交換器においても起こり得る。
また、図13の熱交換器においては、上記の問題に加え、プレート1とプレート2との嵌着部に隙間tがさらに広く形成され、ろう付け不良を起こす場合が存在する。
そこで本発明は係るカッププレート型熱交換器の問題点を解決することを課題とする。
請求項1に記載の本発明は、内部に偏平な流路が形成されるように、少なくとも一つが皿状に形成された一対のプレート(1) (2) のうち、一方のプレート(1) の全周縁部を他方のプレート(2) のそれで折返し巻締めにより閉塞して、その周縁をろう付け固定してなるカッププレート型熱交換器の製造方法において、
その巻締め部(3) で、その外面側から厚み方向に両プレート(1) (2) の全周を非平面的に塑性変形させるプレス加工工程と、
次いで、一対のプレート(1)(2)間をろう付け固定するろう付け工程と、を有するカッププレート型熱交換器の製造方法である。
その巻締め部(3) で、その外面側から厚み方向に両プレート(1) (2) の全周を非平面的に塑性変形させるプレス加工工程と、
次いで、一対のプレート(1)(2)間をろう付け固定するろう付け工程と、を有するカッププレート型熱交換器の製造方法である。
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
外面にろう材が被覆された前記他方のプレート(1) の周縁部を立ち上げ且つ、その周縁にフランジ部(1a)を設けて皿状に形成する工程と、
次いで、他方のプレート(2) の周縁を前記フランジ部(1a)の外周に折返し巻き締めると共に、その一方のプレート(2) の巻締め側上面に環状の突条(11)を有する金型(9) を配置し、そのプレート(2) の下面側の周縁部には平坦な金型(10)を配置して、両金型(9) (10)により巻締め部(3) をプレス加工して、その上面側のみに非平面的な塑性変形をする工程と、を有するカッププレート型熱交換器の製造方法である。
外面にろう材が被覆された前記他方のプレート(1) の周縁部を立ち上げ且つ、その周縁にフランジ部(1a)を設けて皿状に形成する工程と、
次いで、他方のプレート(2) の周縁を前記フランジ部(1a)の外周に折返し巻き締めると共に、その一方のプレート(2) の巻締め側上面に環状の突条(11)を有する金型(9) を配置し、そのプレート(2) の下面側の周縁部には平坦な金型(10)を配置して、両金型(9) (10)により巻締め部(3) をプレス加工して、その上面側のみに非平面的な塑性変形をする工程と、を有するカッププレート型熱交換器の製造方法である。
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記により塑性変形した塑性変形部(4) を断面弧状に形成したカッププレート型熱交換器の製造方法である。
請求項4に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記により塑性変形した塑性変形部(4) を断面V字状に形成したカッププレート型熱交換器の製造方法である。
請求項5に記載の本発明は、請求項1〜請求項4の何れかの方法により製造されたカッププレート型熱交換器である。
前記により塑性変形した塑性変形部(4) を断面弧状に形成したカッププレート型熱交換器の製造方法である。
請求項4に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記により塑性変形した塑性変形部(4) を断面V字状に形成したカッププレート型熱交換器の製造方法である。
請求項5に記載の本発明は、請求項1〜請求項4の何れかの方法により製造されたカッププレート型熱交換器である。
本発明のカッププレート型熱交換器の製造方法は、一方のプレート1の全周縁部を他方のプレート2で巻締めにより閉塞し、その巻締め部3で外面側から厚み方向にプレート1,2の全周を非平面的に塑性変形させるプレス加工工程をとった後に、一対のプレート1,2間をろう付け固定するものであるから、ろう付け時に非平面的塑性変形部にろう溜まり部8が確実に形成され、気密性及び液密性を確保できる信頼性の高い熱交換器を提供できる。また、そのプレス加工により各プレートの全周縁を互いに均一に圧着し、ろう付けを均一に行いうる。
上記構成において、巻締め部3の上面側のみを非平面的に塑性変形させ、下面側を平坦にする場合には、その巻締め部3における両プレート1,2の密着性をさらに高め、ろう付けの信頼性を向上できる。
上記構成において、塑性変形した塑性変形部4を断面弧状に形成した場合には、ろう溜まり部8を広くとり、ろう付けの信頼性を向上できる。
上記構成において、塑性変形した塑性変形部4を断面V字状に形成した場合には、ろう溜まり部8を厚み方向に深く形成し、ろう付けの信頼性を向上できる。
また、上記製造方法により製造されたカッププレート型熱交換器は、信頼性の高いものとなる。
上記構成において、塑性変形した塑性変形部4を断面弧状に形成した場合には、ろう溜まり部8を広くとり、ろう付けの信頼性を向上できる。
上記構成において、塑性変形した塑性変形部4を断面V字状に形成した場合には、ろう溜まり部8を厚み方向に深く形成し、ろう付けの信頼性を向上できる。
また、上記製造方法により製造されたカッププレート型熱交換器は、信頼性の高いものとなる。
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図1は本発明のカッププレート型熱交換器の製造方法を示す一部断面説明図であり、図2はそのII−II線上における説明図、図3はそのプレス加工により形成された塑性変形部4の断面拡大図であり、図4はそのろう付け状態を示す断面拡大説明図である。また、図5はその熱交換器の全体的斜視略図であって、多数のエレメント6を積層した積層体からなる。
この例の熱交換器は、図5に示す如く一対のプレートによりエレメント6を形成し、そのエレメント6を、一例として図示しないスペーサを介して積層してなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つのみのエレメント6によって熱交換器を構成してもよい。
図1は本発明のカッププレート型熱交換器の製造方法を示す一部断面説明図であり、図2はそのII−II線上における説明図、図3はそのプレス加工により形成された塑性変形部4の断面拡大図であり、図4はそのろう付け状態を示す断面拡大説明図である。また、図5はその熱交換器の全体的斜視略図であって、多数のエレメント6を積層した積層体からなる。
この例の熱交換器は、図5に示す如く一対のプレートによりエレメント6を形成し、そのエレメント6を、一例として図示しないスペーサを介して積層してなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つのみのエレメント6によって熱交換器を構成してもよい。
この例では、各エレメント6は図1及び図2に示す如く、一方の細長いプレート1が皿状に形成され、その周縁にフランジ部1aが突設されてなる。また、それに略整合する他方のプレート2は平坦に形成され、その周縁部が前記フランジ部1aの外周より僅かに突出され、その周縁部が先ず立ち上げられた状態(図示せず)にプレス成形される。そして、その他方のプレート2に一方のプレートが嵌着され、次いで、他方のプレート2の周縁部がフランジ部1aの上面側に折り曲げられる。
なお、各プレート1,2の外面には夫々被覆ろう材12が設けられ、内面側には図示しない腐食防止用犠牲材が被覆されたアルミニューム製ブレージングシートが設けられる。
なお、夫々のプレート1,2の長手方向両端には、各エレメントを連通するための開口部7が穿設されている。
なお、各プレート1,2の外面には夫々被覆ろう材12が設けられ、内面側には図示しない腐食防止用犠牲材が被覆されたアルミニューム製ブレージングシートが設けられる。
なお、夫々のプレート1,2の長手方向両端には、各エレメントを連通するための開口部7が穿設されている。
次いで、図1及び図2に示す如く、そのエレメント6が固定側の金型10上に他方のプレート2を下面側にして載置される。そしてその上面側には環状の突条11を有する可動側の金型9が配置される。可動側の金型9の突条11は、断面弧状に形成され、その中心位置が巻締め部3の中間部に整合する。そして可動側の金型9を図1及び図2において固定側の金型10側に矢印の如くプレスすることにより、図4の如く、巻締め部3の上面側のみに、断面弧状の塑性変形部4を形成する。この塑性変形部4は金型9の突条11に整合し、上面側に湾曲する。
なお、プレート2の下面側は平坦に形成されている。これは図2に示す如く、金型10の上面が平坦であることに基づく。また、プレート1とプレート2との間には、インナーフィン5が介装される。
なお、プレート2の下面側は平坦に形成されている。これは図2に示す如く、金型10の上面が平坦であることに基づく。また、プレート1とプレート2との間には、インナーフィン5が介装される。
図3のようにしてなるエレメント6を、一例として図示しない短管状のスペーサを介して図5の如く積層し、全体を図示しない治具によって上下方向に圧縮状態で高温の炉内に挿入し、プレート1,2の外面に被覆された被覆ろう材12を溶融し、次いでそれを冷却固化することによって熱交換器を完成する。
このときろう材13は図4に示す如く、非平面的な塑性変形部4によって形成された凹陥状のろう溜まり部8に確実に保持され、プレート1,2の周縁間を気密又は液密に形成する。
なお、図1及び図5の開口部7においては、図示しない圧着用治具により全体が圧着されているため、そこにろう材13を確実に保持することができる。
このときろう材13は図4に示す如く、非平面的な塑性変形部4によって形成された凹陥状のろう溜まり部8に確実に保持され、プレート1,2の周縁間を気密又は液密に形成する。
なお、図1及び図5の開口部7においては、図示しない圧着用治具により全体が圧着されているため、そこにろう材13を確実に保持することができる。
次に、図6は本発明の製造方法の他の例である。この例が図2のそれと異なる点は、金型9の突条11が断面V字状に形成されてい点である。
このような可動側の金型9を固定側の金型10側にプレスすることより、図7の如く環状で且つ断面V字状の塑性変形部4が、プレート1及びプレート2の巻締め部3の上面側のみに形成される。そしてろう付けの際には、図8の如くそのフランジ部1aの上面側にろう溜まり部8が形成され、そこに確実にろう材13が保持されて気密性及び液密性を確保し得る。
このような可動側の金型9を固定側の金型10側にプレスすることより、図7の如く環状で且つ断面V字状の塑性変形部4が、プレート1及びプレート2の巻締め部3の上面側のみに形成される。そしてろう付けの際には、図8の如くそのフランジ部1aの上面側にろう溜まり部8が形成され、そこに確実にろう材13が保持されて気密性及び液密性を確保し得る。
次に、図9はプレート1,2からなるエレメント6の他の例を示す平面図である。
このエレメント6の外周は略方形の対角線上に一対の突出部を有し、その突出部に夫々開口部7が形成されたものである。このようなエレメント6においても、全周の環状の巻締め部3に整合した前述の環状の突条11を有する金型9によって、そこに非平面的な塑性変形部4が形成され、前記同様の作用・効果によりろう付けの信頼性を向上できる。
このエレメント6の外周は略方形の対角線上に一対の突出部を有し、その突出部に夫々開口部7が形成されたものである。このようなエレメント6においても、全周の環状の巻締め部3に整合した前述の環状の突条11を有する金型9によって、そこに非平面的な塑性変形部4が形成され、前記同様の作用・効果によりろう付けの信頼性を向上できる。
1 プレート
2 プレート
1a フランジ部
3 巻締め部
4 塑性変形部
5 インナーフィン
6 エレメント
2 プレート
1a フランジ部
3 巻締め部
4 塑性変形部
5 インナーフィン
6 エレメント
7 開口部
8 ろう溜まり部
9 金型
10 金型
11 突条
12 被覆ろう材
13 ろう材
8 ろう溜まり部
9 金型
10 金型
11 突条
12 被覆ろう材
13 ろう材
Claims (5)
- 内部に偏平な流路が形成されるように、少なくとも一つが皿状に形成された一対のプレート(1) (2) のうち、一方のプレート(1) の全周縁部を他方のプレート(2) のそれで折返し巻締めにより閉塞して、その周縁をろう付け固定してなるカッププレート型熱交換器の製造方法において、
その巻締め部(3) で、その外面側から厚み方向に両プレート(1) (2) の全周を非平面的に塑性変形させるプレス加工工程と、
次いで、一対のプレート(1)(2)間をろう付け固定するろう付け工程と、を有するカッププレート型熱交換器の製造方法。 - 請求項1において、
外面にろう材が被覆された前記一方のプレート(1) の周縁部を立ち上げ且つ、その周縁にフランジ部(1a)を設けて皿状に形成する工程と、
次いで、その他方のプレート(2) の周縁を前記フランジ部(1a)の外周に折返し巻き締めると共に、その他方のプレート(2) の巻締め側上面に環状の突条(11)を有する金型(9) を配置し、そのプレート(2) の下面側の周縁部には平坦な金型(10)を配置して、両金型(9) (10)により巻締め部(3) をプレス加工して、その上面側のみに非平面的な塑性変形をする工程と、を有するカッププレート型熱交換器の製造方法。 - 請求項1または請求項2において、
前記により塑性変形した塑性変形部(4) を断面弧状に形成したカッププレート型熱交換器の製造方法。 - 請求項1または請求項2において、
前記により塑性変形した塑性変形部(4) を断面V字状に形成したカッププレート型熱交換器の製造方法。 - 請求項1〜請求項4の何れかの方法により製造されたカッププレート型熱交換器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004338198A JP2006145147A (ja) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | カッププレート型熱交換器の製造方法およびその熱交換器 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008121955A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Hisaka Works Ltd | プレート式熱交換器、及びプレート式熱交換器の製造方法 |
JP2016090221A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | リンナイ株式会社 | プレート接合型熱交換器 |
WO2023142969A1 (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 壳体、电池单体、电池及用电装置 |
-
2004
- 2004-11-22 JP JP2004338198A patent/JP2006145147A/ja active Pending
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JP4633708B2 (ja) * | 2006-11-10 | 2011-02-16 | 株式会社日阪製作所 | プレート式熱交換器、及びプレート式熱交換器の製造方法 |
JP2016090221A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | リンナイ株式会社 | プレート接合型熱交換器 |
WO2023142969A1 (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 壳体、电池单体、电池及用电装置 |
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