JP2006255746A - Method and tool for manufacturing laminated heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層型熱交換器の製造方法及びその製造用治具に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated heat exchanger and a jig for manufacturing the same.
従来、複数枚の金属板を重ね合わせ、選択された箇所で金属板相互を拡散接合し、接合されていない部分(非接合部)の金属板を、内部への加圧ガスの導入により塑性変形させて膨らませ、それにより、非接合部に熱交換流体(冷媒)の通路を形成した積層型熱交換器、及び、その製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a plurality of metal plates are overlapped, and metal plates are diffusion-bonded at selected locations, and the unbonded portion (non-joined portion) metal plate is plastically deformed by introducing pressurized gas into the interior. A stacked heat exchanger in which a passage of a heat exchange fluid (refrigerant) is formed in a non-joined part and a manufacturing method thereof is known (for example, see Patent Document 1).
図9、図10はそのように製造する場合の従来例を示し、図9(a)は完成した熱交換器の分解斜視図、(b)は加圧ガスの導入により塑性変形させる前の段階の金属板の積層状態を示す図、図10(a)はできあがった熱交換器の全体構成を示す斜視図、図10(b)及び(c)はその要部断面図である。 FIGS. 9 and 10 show a conventional example in such a case, FIG. 9A is an exploded perspective view of the completed heat exchanger, and FIG. 9B is a stage before plastic deformation by introduction of pressurized gas. FIG. 10 (a) is a perspective view showing the overall configuration of the completed heat exchanger, and FIGS. 10 (b) and 10 (c) are main part cross-sectional views.
図10に示すように、この熱交換器は、2枚の金属板1A、1Bを重ね合わせ、それら2枚の金属板1A、1Bの間に互いに平行に延びる多数本の流通路15を形成したコア部11と、そのコア部11の両端に設けられたタンク部12と、を有するものである。
As shown in FIG. 10, in this heat exchanger, two
両端のタンク部12の一方は、熱交換流体をコア部11の各流通路15に分配する入口側のタンク部、他方は、流通路15を通ってきた熱交換流体を外部に排出するために合流させる出口側のタンク部であり、熱交換流体は、矢印F1で示すように入口側のタンク部12から流入して、コア部11の流通路15を通過した後、矢印F2で示すように出口側のタンク部12から外部に流出する。
One of the
なお、この種の熱交換器は、チタン、ステンレス、アルミニウム等により形成されている。 This type of heat exchanger is formed of titanium, stainless steel, aluminum, or the like.
この熱交換器を作る場合は、図9(b)に示すように、2枚の金属板1A、1Bを重ね合わせる前に、流通路15を形成する部分に、印刷等の手段によって接合防止剤(例えば、バインダーと溶剤を混ぜた酸化イットリウム等)2を塗布しておき、その状態で2枚の金属板1A、1Bを重ね合わせる。そして、金属板1A、1B間に外部から圧力を加えながら所定温度まで加熱して、金属板1A、1B同士を拡散接合する。
In the case of making this heat exchanger, as shown in FIG. 9B, before the two
いま、図9(b)において、Hで示す領域に接合防止剤2を介在させているので、それ以外のSで示す領域が互いに拡散接合によって接合される。従って、拡散接合後、接合防止剤2が介在していた部分は非接合部として残る。
In FIG. 9B, since the
拡散接合したら、次に、金属板1A、1Bを変形しやすい温度まで加熱すると共に、非接合部にArガスを導入し、そのガス圧で非接合部の部分の金属板1A、1Bを塑性変形(膨張)させて、流通路15を有するコア部11を成形する。
After diffusion bonding, next, the
続いて、コア部11の両端にタンク形成部材3をロウ付け接合することでタンク部12を構成し、熱交換器を完成させる。
ところで、従来では、図9(b)に示すように、シルクスクリーン印刷法等によって、非接合部となる部分に接合防止剤2を塗布しているが、塗布した部位(H)が僅かではあるが凸状に盛り上がるので、拡散接合時に、接合させたい部位(S)に高い面圧がかかりにくくなり、その結果、接合性が低下するおそれがあった。
By the way, conventionally, as shown in FIG. 9B, the
本発明は、上記事情を考慮し、強固な接合性を維持できる信頼性の高い積層型熱交換器を製造する方法、及び、その方法に使用する製造用治具を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a highly reliable stacked heat exchanger that can maintain strong bondability, and a manufacturing jig used in the method. .
請求項1の発明の積層型熱交換器の製造方法は、重ね合わせた2枚の金属板の間に熱交換流体の流通路を形成したコア部と、該コア部の両端に前記流通路に連通するように配され、且つ、外部から導入された熱交換流体を前記各流通路に分配する入口側のタンク部、及び、前記流通路を通ってきた熱交換流体を外部に排出するために合流させる出口側のタンク部と、を有する積層型熱交換器の製造方法において、前記2枚の金属板を重ね合わせる前に、非接合部となる箇所の少なくとも一方の金属板の表面に凹溝部を形成し、その凹溝部を内側にして前記2枚の金属板を重ね合わせ、その状態で2枚の金属板を拡散接合することにより、前記凹溝部を非接合部として残しながら前記金属板を互いに接合し、拡散接合後に、前記非接合部に加圧流体を導入することにより、前記非接合部の部分の金属板を塑性変形させて膨らませ、それにより前記コア部の流通路を形成することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a laminated heat exchanger manufacturing method comprising: a core portion in which a heat exchange fluid flow passage is formed between two stacked metal plates; and the flow passage at both ends of the core portion. The tank portion on the inlet side that distributes the heat exchange fluid introduced from the outside to each of the flow passages, and the heat exchange fluid that has passed through the flow passages join together to be discharged to the outside. In a method for manufacturing a stacked heat exchanger having an outlet-side tank portion, a groove portion is formed on the surface of at least one of the metal plates that are to be non-joined before the two metal plates are overlapped. Then, the two metal plates are overlapped with the concave groove portion inside, and the two metal plates are diffusion-bonded in this state, thereby joining the metal plates to each other while leaving the concave groove portion as a non-joined portion. And pressurizing the non-bonded part after diffusion bonding By introducing the body, inflated a metal plate portion of said non-joined portion by plastically deforming, thereby and forming a flow passage of the core portion.
請求項2の発明は、請求項1に記載の積層型熱交換器の製造方法であって、前記2枚の金属板の拡散接合後の温度下降過程で、前記非接合部に加圧流体を導入して、前記コア部の流通路を形成することを特徴とする。
Invention of
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の積層型熱交換器の製造方法であって、前記2枚の金属板の拡散接合後に、前記非接合部に加圧流体を導入することによって、前記コア部の流通路と同時に、同じ金属板の塑性変形により前記タンク部を形成することを特徴とする。
Invention of
請求項4の発明は、請求項3に記載の積層型熱交換器の製造方法であって、前記非接合部に加圧流体を導入することによって前記コア部の流通路と前記タンク部を形成する際に、コア部形成用キャビティ及びタンク部形成用キャビティを有する塑性加工用の金型間に前記2枚の金属板を配置した状態で、前記加圧流体を導入することにより、コア部の外形及びタンク部の外形を前記キャビティによって成形することを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the method for manufacturing a stacked heat exchanger according to the third aspect, wherein the flow path of the core portion and the tank portion are formed by introducing a pressurized fluid into the non-joined portion. In this case, by introducing the pressurized fluid in a state where the two metal plates are arranged between the molds for plastic working having the cavity for forming the core part and the cavity for forming the tank part, The outer shape and the outer shape of the tank part are formed by the cavity.
請求項5の発明は、請求項4に記載の積層型熱交換器の製造方法であって、前記塑性加工用の金型の対向面に前記キャビティを隠すように加圧治具を装着することで、前記金型及び加圧治具によって拡散接合用の治具を構成し、この拡散接合用の治具により前記2枚の金属板に外側から圧力を加えながら拡散接合を実施し、その後、前記加圧治具を取り外して前記キャビティを露出させ、その状態で前記非接合部に加圧流体を導入することによって、前記コア部の流通路と前記タンク部を形成することを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the method for manufacturing a stacked heat exchanger according to the fourth aspect, wherein a pressure jig is mounted so as to hide the cavity on the opposing surface of the mold for plastic working. Then, a diffusion bonding jig is constituted by the mold and the pressure jig, and diffusion bonding is performed while applying pressure from the outside to the two metal plates by the diffusion bonding jig. The pressurizing jig is removed to expose the cavity, and in that state, a pressurized fluid is introduced into the non-joining portion, thereby forming the flow passage of the core portion and the tank portion.
請求項6の発明は、請求項5に記載の積層型熱交換器の製造方法であって、前記金型に前記加圧治具を、前記キャビティを隠す位置と前記キャビティを露出させる位置との間でスライド可能に設けたことを特徴とする。
Invention of Claim 6 is a manufacturing method of the laminated heat exchanger of
請求項7の発明は、少なくとも請求項1〜6のいずれか一つに記載の積層型熱交換器の製造方法であって、前記加圧流体として、不活性ガスを導入することを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is a method for manufacturing a stacked heat exchanger according to any one of the first to sixth aspects, wherein an inert gas is introduced as the pressurized fluid. .
請求項8の発明は、少なくとも請求項1〜6のいずれか一つに記載の積層型熱交換器の製造方法であって、前記加圧流体として、液体を導入することを特徴とする。 The invention of claim 8 is a method for manufacturing a stacked heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein a liquid is introduced as the pressurized fluid.
請求項9の発明の積層型熱交換器の製造用治具は、重ね合わせた2枚の金属板を拡散接合し、次に、2枚の金属板の非接合部に加圧流体を導入し、前記非接合部の金属板を塑性変形して膨らませることにより、熱交換流体の流通路を有したコア部と、該コア部の両端の入口側及び出口側のタンク部とを形成してなる積層型熱交換器の製造用治具であって、コア部形成用キャビティ及びタンク部形成用キャビティを有する塑性加工用の一対の金型と、該金型の対向面に前記キャビティを隠すように着脱自在に装着されることで拡散接合用の治具を構成する加圧治具とを備え、前記加圧治具は、前記キャビティを隠す位置と前記キャビティを露出させる位置との間でスライド可能に設けられていることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a manufacturing tool for a laminated heat exchanger, wherein two superposed metal plates are diffusion-bonded, and then a pressurized fluid is introduced into a non-joined portion of the two metal plates. Then, by plastically deforming and expanding the metal plate of the non-joined portion, a core portion having a heat exchange fluid flow path and tank portions on both the inlet side and the outlet side of the core portion are formed. A jig for manufacturing a laminated heat exchanger comprising: a pair of plastic working molds having a core part forming cavity and a tank part forming cavity, and concealing the cavity on an opposing surface of the mold A pressure jig that constitutes a diffusion bonding jig by being detachably attached to the pressure jig, and the pressure jig slides between a position where the cavity is hidden and a position where the cavity is exposed. It is possible to be provided.
請求項1の発明によれば、予め金属板の表面に凹溝部を形成しておき、その凹溝部が拡散接合時に非接合部を形成するので、予め金属板の表面に接合防止剤を塗布しておく必要がない。従って、金属板の対向面間に接合防止剤を介在させずに済むことから、拡散接合の際に、接合すべき部位に対して十分な面圧を加えることができ、良好な接合を行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, since the concave groove portion is formed in advance on the surface of the metal plate, and the concave groove portion forms a non-joined portion at the time of diffusion bonding, a bonding inhibitor is applied to the surface of the metal plate in advance. There is no need to keep it. Therefore, since it is not necessary to interpose a bonding inhibitor between the opposing surfaces of the metal plate, a sufficient surface pressure can be applied to the parts to be bonded at the time of diffusion bonding, and good bonding is performed. Can do.
請求項2の発明によれば、拡散接合後の温度下降過程で加圧流体導入による塑性加工を行うので、拡散接合後に再加熱する必要がなく、生産性の向上が図れると共に、再加熱による熱歪みを防止することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、2枚の金属板だけで、コア部とタンク部を同時に形成するので、タンク部を後付けする必要がなく、工程を簡略化することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、加圧流体の導入による塑性変形時に、金型のキャビティによってコア部とタンク部の外形を規制するので、局部的に金属板が膨らむようなことがなく、形状精度の高い熱交換器を製造することができる。 According to the invention of claim 4, since the outer shape of the core portion and the tank portion is regulated by the cavity of the mold at the time of plastic deformation due to the introduction of the pressurized fluid, the shape of the metal plate is not locally expanded. A highly accurate heat exchanger can be manufactured.
請求項5の発明によれば、金型の対向面に加圧治具を装着してキャビティを隠すか、加圧治具を取り外してキャビティを露出させるかで、拡散接合用金型(拡散接合仕様)と塑性加工用金型(塑性加工仕様)となるので、製造装置の主要部分を共通化することができ、コスト削減に寄与することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the diffusion bonding mold (diffusion bonding) can be determined by mounting the pressure jig on the opposite surface of the mold to hide the cavity, or removing the pressure jig to expose the cavity. Specifications) and plastic working molds (plastic working specifications), the main parts of the manufacturing apparatus can be made common, which contributes to cost reduction.
請求項6の発明によれば、加圧治具をスライドさせるだけで、拡散接合用金型(拡散接合仕様)と塑性加工用金型(塑性加工仕様)にもなるので、拡散接合後にすぐに塑性加工できる状態に移行することができる。 According to the invention of claim 6, simply by sliding the pressure jig, it becomes a diffusion bonding die (diffusion bonding specification) and a plastic working die (plastic processing specification). It is possible to shift to a state where plastic working is possible.
請求項7の発明によれば、加圧流体として不活性ガスを導入するので、容易に塑性加工を行うことができると共に、クリーニング等の後処理が楽にできる。 According to the seventh aspect of the invention, since the inert gas is introduced as the pressurized fluid, plastic processing can be easily performed, and post-processing such as cleaning can be facilitated.
請求項8の発明によれば、加圧流体として液体を導入するので、冷間加工することができ、加熱による歪みなどの影響を無くすことができる。 According to invention of Claim 8, since a liquid is introduce | transduced as a pressurized fluid, it can cold-work and can eliminate influences, such as distortion by heating.
請求項9の発明によれば、金型の対向面に加圧治具を装着してキャビティを隠すか、加圧治具を取り外してキャビティを露出させるかで、拡散接合用金型(拡散接合仕様)と塑性加工用金型(塑性加工仕様)にもなるので、製造用治具の主要部分を共通化することができ、コスト削減に寄与することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the diffusion bonding mold (diffusion bonding) is determined by mounting the pressure jig on the opposite surface of the mold to hide the cavity, or by removing the pressure jig to expose the cavity. Specifications) and plastic working molds (plastic working specifications), the main parts of the manufacturing jig can be made common, contributing to cost reduction.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態の製造方法により製造した積層型熱交換器の構成を示す図、図2は熱交換器を構成するための金属板の構成を示す図、図3は2枚の金属板を重ねた状態を示す図、図4はその断面図である。 FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a stacked heat exchanger manufactured by the manufacturing method of the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a metal plate for configuring the heat exchanger, and FIG. The figure which shows the state which accumulated the metal plate, FIG. 4 is the sectional drawing.
図1に示すように、ここで製造しようとする積層型熱交換器は、重ね合わせた2枚の金属板1A、1Bの間に熱交換流体(冷媒)の流通路15を形成した板状のコア部11と、該コア部11の両端のタンク部12と、を有するものである。
As shown in FIG. 1, the laminated heat exchanger to be manufactured here has a plate-like shape in which a heat exchange fluid (refrigerant)
両端のタンク部12の一方は、熱交換流体をコア部11の各流通路15に分配する入口側のタンク部、他方は、流通路15を通ってきた熱交換流体を外部に排出するために合流させる出口側のタンク部であり、これら両端のタンク部12は、後述するように、コア部11を構成する2枚の金属板1A、1Bによって一体に形成されている。ここで、金属板1A、1Bは、例えばチタン、ステンレス、アルミニウム等の材料よりなるもので、コアプレートとも呼ばれる。
One of the
次に、この熱交換器を得るための本発明の実施形態の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of embodiment of this invention for obtaining this heat exchanger is demonstrated.
この熱交換器を得る場合には、まず、2枚の金属板1A、1Bを重ね合わせるのであるが、2枚の金属板1A、1Bを重ね合わせる前に、図2に示すように、予め、非接合部Hとなる箇所の少なくとも一方(本例では両方)の金属板1A、1Bの表面に、エッチング加工等により凹溝部5を形成しておく。凹溝部5の凹み量dは、金属板1A、1Bの板厚tの3〜4%以上に設定しておくのが好ましい。
When obtaining this heat exchanger, first, the two
次に、図3に示すように、その凹溝部5を内側にして、2枚の金属板1A、1Bを重ね合わせる。重ね合わせた状態の断面を図4に示す。図4の(a)はタンク部12となる部分の断面図、(b)はコア部の流通路となる部分の断面図である。
Next, as shown in FIG. 3, the two metal plates 1 </ b> A and 1 </ b> B are overlapped with the
2枚の金属板1A、1Bを互いに位置決めして重ね合わせたら、これを拡散接合用の治具にセットする。
When the two
ここでは、拡散接合用の治具と、その後の工程で使用する塑性変形用の金型とが一緒になった、図5〜図7に示すような共用型の製造用治具を使用する。 Here, a common manufacturing jig as shown in FIGS. 5 to 7 is used, in which a diffusion bonding jig and a plastic deformation mold used in the subsequent steps are combined.
この製造用治具は、図6に下側のみの構成を示すように、コア部形成用キャビティ22b(21b)及びタンク部形成用キャビティ22a(21a)を、対向する合わせ面に有する塑性加工用の上下一対の金型21、22を主要素とし、これら金型21、22に外部から型閉め力を作用させることができるものであり、その付属的な要素として、拡散接合時に使用する加圧治具30が、上下の金型21、22にそれぞれ移動可能に備わっている。
As shown in FIG. 6, the manufacturing jig has a core
加圧治具30は、塑性加工用の金型21、22の対向面に、キャビティ22b(21b)、22a(21a)を隠すように装着されることにより、金型21、22と共に拡散接合用の治具(拡散接合用金型)を構成するものであり、図5(a)、(b)及び図7(a)に示すように、拡散接合位置にセットされることで、空洞であるキャビティ22b(21b)、22a(21a)に影響されずに、対向する金型21、22の加圧面を、拡散接合に要求される面形状(例えばフラット面)にする。
The pressurizing
加圧治具30は、コア部11の幅方向に対応する方向に二分割された2つの部材31によって構成されており、拡散接合時にキャビティ22b(21b)、22a(21a)を隠す拡散接合位置と、加圧流体導入時にキャビティ22b(21b)、22a(21a)を露出させる塑性変形位置〔図5(c)、(d)及び図7(b)参照〕との間で、スライド可能に設けられている。
The pressurizing
図6は、塑性変形位置に加圧治具30をセットした状態を示し、図中の矢印が、加圧治具30を構成する2つの部材31のスライド方向を示している。
FIG. 6 shows a state in which the
引き続いて、積層型熱交換器の製造方法の手順について説明すると、まず、製造用治具の上下の金型21、22の対向面に、図5(a)、(b)及び図7(a)に示すように、キャビティ22b(21b)、22a(21a)を隠すように加圧治具30をスライドさせてセットし、拡散接合用金型とする。
Subsequently, the procedure of the manufacturing method of the laminated heat exchanger will be described. First, FIGS. 5A, 5B and 7A are formed on the opposing surfaces of the upper and
そしてその状態で、上下の加圧治具30の間に、2枚の金属板1A、1Bを重ねて配置し、型閉めを行い、2枚の金属板1A、1Bに外側から圧力を加えながら、拡散接合温度まで昇温させて拡散接合を実施する。ステンレスの場合、拡散接合温度は約1100℃である。
In this state, the two
拡散接合すると、凹溝部5のある位置は接合されないので、図4に示すように非接合部Hとして残り、他の部分だけが接合部Sとなる。
When the diffusion bonding is performed, the position where the
拡散接合が終了したら、いったん金型21、22を開いて、加圧治具30を、キャビティ22b(21b)、22a(21a)を隠す拡散接合位置から、図7(b)に示すように、塑性変形の邪魔にならない塑性変形位置までスライドさせ、キャビティ22b(21b)、22a(21a)を露出させて、塑性変形用金型とする。
When the diffusion bonding is completed, the
そして、再び金型21、22を閉めた状態とし、図8に示すように、ある所定温度まで温度が低下した段階で、即ち、拡散接合後の温度下降過程において金属がまだ柔らかい800〜900℃のレベルまで温度が下降した段階Pで、金属板1A、1B間の非接合部Hに、加圧流体としてArガス等の不活性ガスを導入し、それによって、非接合部Hの部分の金属板1A、1Bを塑性変形させて膨らませ、コア部11の流通路15とタンク部12を同時に形成する。
Then, the
これにより、図1の熱交換器が得られる。 Thereby, the heat exchanger of FIG. 1 is obtained.
なお、加圧ガスの注入箇所は、製品に応じて設定するものとする。本例では、一方のタンク部12に相当する位置で注入し、他方のタンク部12に相当する位置で排出する。また、図8の拡散接合温度パターンにおいて、a区間が拡散接合工程に相当し、b区間が塑性変形工程に相当する。
In addition, the injection | pouring location of pressurized gas shall be set according to a product. In this example, the liquid is injected at a position corresponding to one
以上のように、上記実施形態の製造方法では、予め金属板1A、1Bの表面に凹溝部5を形成しておき、その凹溝部5によって拡散接合時に非接合部Hを形成するので、従来のように金属板1A、1Bの表面に接合防止剤を塗布しておく必要がない。従って、金属板1A、1Bの対向面間に接合防止剤を介在させずに済むことから、拡散接合の際に、接合すべき部位に対して十分な面圧を加えることができ、良好な接合を行うことができる。
As described above, in the manufacturing method of the above-described embodiment, the
また、拡散接合後の温度下降過程で加圧流体導入による塑性加工を行うので、拡散接合後に再加熱する必要がなく、生産性の向上が図れると共に、再加熱による熱歪みを防止することができる。 In addition, since plastic processing is performed by introducing a pressurized fluid in the temperature lowering process after diffusion bonding, there is no need to reheat after diffusion bonding, productivity can be improved, and thermal distortion due to reheating can be prevented. .
また、2枚の金属板1A、1Bだけで、コア部11とタンク部12を同時に形成するので、従来のようにタンク部12を後付けする必要がなく、工程を簡略化することができる。
Moreover, since the
また、加圧流体の導入による塑性変形時に、金型21、22のキャビティ21a、21b、22a、22bによってコア部11とタンク部15の外形を規制するので、局部的に金属板1A、1Bが膨らむようなことがなく、形状精度の高い適正な形状の熱交換器を製造することができる。
Moreover, since the outer shape of the
また、金型21、22の対向面に加圧治具30を装着してキャビティ21a、21b、22a、22bを隠すか、加圧治具30を取り外してキャビティ21a、21b、22a、22bを露出させるかで、拡散接合用金型(拡散接合仕様)と塑性加工用金型(塑性加工仕様)にもなるので、製造装置の主要部分を共通化することができ、コスト削減に寄与することができる。
Further, a
また、加圧治具30をスライドさせるだけで、拡散接合用金型(拡散接合仕様)と塑性加工用金型(塑性加工仕様)にもなるので、拡散接合後にすぐに塑性加工できる状態に移行することができる。
In addition, by simply sliding the
また、加圧流体としてArガス等の不活性ガスを導入するので、容易に塑性加工を行うことができると共に、クリーニング等の後処理が楽にできる。 In addition, since an inert gas such as Ar gas is introduced as the pressurized fluid, plastic processing can be easily performed, and post-processing such as cleaning can be facilitated.
なお、加圧ガスの代わりに液体を導入して、金属板1A、1Bに塑性変形を与えてもよい。液体の圧力を利用して加工する場合、高温に加熱しないで冷間加工することができるので、余計な加熱による歪みなどの影響を無くすことができるし、加工の時期も拡散接合工程に影響されずに自由に設定できる。
In addition, a liquid may be introduced instead of the pressurized gas to plastically deform the
1A,1B…金属板
5…凹溝部
11…コア部
12…タンク部
20…製造用治具
21,22…金型
21a,22a…タンク部形成用キャビティ
21b,22b…コア部形成用キャビティ
30…加圧治具
S…接合部
H…非接合部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記2枚の金属板(1A、1B)を重ね合わせる前に、非接合部(H)となる箇所の少なくとも一方の金属板(1A、1B)の表面に凹溝部(5)を形成し、その凹溝部(5)を内側にして前記2枚の金属板(1A、1B)を重ね合わせ、その状態で2枚の金属板(1A、1B)を拡散接合することにより、前記凹溝部を非接合部として残しながら前記金属板(1A、1B)を互いに接合し、
拡散接合後に、前記非接合部(H)に加圧流体を導入することにより、前記非接合部(H)の部分の金属板(1A、1B)を塑性変形させて膨らませ、それにより前記コア部(11)の流通路(15)を形成する
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 A core part (11) in which a heat exchange fluid flow path (15) is formed between the two stacked metal plates (1A, 1B), and the flow path (15) at both ends of the core part (11). And the tank portion (12) on the inlet side for distributing the heat exchange fluid introduced from the outside to each flow passage (15) and the flow passage (15). In the manufacturing method of the stacked heat exchanger having a tank part (12) on the outlet side that joins the heat exchange fluid to discharge to the outside,
Before the two metal plates (1A, 1B) are overlaid, a concave groove (5) is formed on the surface of at least one of the metal plates (1A, 1B) where the non-joint portion (H) is formed. The two metal plates (1A, 1B) are overlapped with the concave groove portion (5) on the inside, and in this state, the two metal plates (1A, 1B) are diffusion bonded to each other so that the concave groove portion is not bonded. The metal plates (1A, 1B) are joined together while leaving as a part,
After diffusion bonding, by introducing a pressurized fluid into the non-bonded portion (H), the metal plate (1A, 1B) of the non-bonded portion (H) is plastically deformed and thereby expanded, thereby the core portion. The flow path (15) of (11) is formed. The manufacturing method of a laminated heat exchanger characterized by the above-mentioned.
前記2枚の金属板(1A、1B)の拡散接合後の温度下降過程で、前記非接合部(H)に加圧流体を導入して、前記コア部(11)の流通路(15)を形成する
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the lamination type heat exchanger according to claim 1,
In the temperature lowering process after diffusion joining of the two metal plates (1A, 1B), a pressurized fluid is introduced into the non-joining part (H), and the flow path (15) of the core part (11) is formed. A method of manufacturing a laminated heat exchanger, characterized in that the method is formed.
前記2枚の金属板(1A、1B)の拡散接合後に、前記非接合部(H)に加圧流体を導入することによって、前記コア部(11)の流通路(15)と同時に、同じ金属板(1A、1B)の塑性変形により前記タンク部(12)を形成する
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the lamination type heat exchanger according to claim 1 or 2,
After diffusion joining of the two metal plates (1A, 1B), by introducing a pressurized fluid into the non-joining part (H), the same metal as the flow path (15) of the core part (11) is used. The said tank part (12) is formed by plastic deformation of a board (1A, 1B). The manufacturing method of a laminated heat exchanger characterized by the above-mentioned.
前記非接合部(H)に加圧流体を導入することによって前記コア部(11)の流通路(15)と前記タンク部(12)を形成する際に、コア部形成用キャビティ(21b、22b)及びタンク部形成用キャビティ(21a、22a)を有する塑性加工用の金型(21、22)間に前記2枚の金属板(1A、1B)を配置した状態で、前記加圧流体を導入することにより、コア部(11)の外形及びタンク部(12)の外形を前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)によって成形する
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the lamination type heat exchanger according to claim 3,
When forming the flow path (15) of the core part (11) and the tank part (12) by introducing a pressurized fluid into the non-joining part (H), the core part forming cavities (21b, 22b) ) And the two metal plates (1A, 1B) are placed between the molds (21, 22) for plastic working having the cavity (21a, 22a) for forming the tank portion, and the pressurized fluid is introduced. Thus, the outer shape of the core portion (11) and the outer shape of the tank portion (12) are formed by the cavities (21a, 21b, 22a, 22b).
前記塑性加工用の金型(21、22)の対向面に前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)を隠すように加圧治具(30)を装着することで、前記金型(21、22)及び加圧治具(30)によって拡散接合用の治具を構成し、この拡散接合用の治具により前記2枚の金属板(1A、1B)に外側から圧力を加えながら拡散接合を実施し、その後、前記加圧治具(30)を取り外して前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)を露出させ、その状態で前記非接合部(H)に加圧流体を導入することによって、前記コア部(11)の流通路(15)と前記タンク部(12)を形成する
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the lamination type heat exchanger according to claim 4,
By attaching a pressing jig (30) so as to hide the cavities (21a, 21b, 22a, 22b) on the opposing surfaces of the plastic working dies (21, 22), the molds (21, 22) 22) and a pressure jig (30) constitute a diffusion bonding jig, and diffusion bonding is performed by applying pressure from the outside to the two metal plates (1A, 1B) by the diffusion bonding jig. After that, by removing the pressurizing jig (30) to expose the cavities (21a, 21b, 22a, 22b) and introducing a pressurized fluid into the non-joining part (H) in that state The flow path (15) of the core part (11) and the tank part (12) are formed. A method for manufacturing a stacked heat exchanger, wherein:
前記金型(21、22)に前記加圧治具(30)を、前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)を隠す位置と前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)を露出させる位置との間でスライド可能に設けた
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the lamination type heat exchanger according to claim 5,
A position for hiding the cavity (21a, 21b, 22a, 22b) and a position for exposing the cavity (21a, 21b, 22a, 22b), the pressure jig (30) on the mold (21, 22); A method for manufacturing a stacked heat exchanger, characterized in that the slide heat exchanger is slidable between the two.
前記加圧流体として、不活性ガスを導入する
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the lamination type heat exchanger according to any one of claims 1 to 6,
An inert gas is introduced as the pressurized fluid. A method for manufacturing a laminated heat exchanger.
前記加圧流体として、液体を導入する
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造方法。 It is a manufacturing method of the lamination type heat exchanger according to any one of claims 1 to 6,
A liquid is introduced as the pressurized fluid. A method for manufacturing a stacked heat exchanger, wherein:
コア部形成用キャビティ(21b、22b)及びタンク部形成用キャビティ(21a、22b)を有する塑性加工用の一対の金型(21、22)と、該金型(21、22)の対向面に前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)を隠すように着脱自在に装着されることで拡散接合用の治具を構成する加圧治具(30)と、を備え、
前記加圧治具(30)は、前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)を隠す位置と前記キャビティ(21a、21b、22a、22b)を露出させる位置との間でスライド可能に設けられている
ことを特徴とする積層型熱交換器の製造用治具。 The two metal plates (1A, 1B) overlapped are diffusion-bonded, and then a pressurized fluid is introduced into the non-bonded portion (H) of the two metal plates (1A, 1B), and the non-bonded portion The metal plate (1A, 1B) of (H) is plastically deformed to expand, thereby providing a core portion (11) having a heat exchange fluid flow passage (15) and inlets at both ends of the core portion (11). A laminated heat exchanger manufacturing jig formed by forming a tank part (12) on the side and the outlet side,
A pair of molds (21, 22) for plastic working having core part forming cavities (21b, 22b) and tank part forming cavities (21a, 22b), and opposing surfaces of the molds (21, 22) A pressure jig (30) constituting a jig for diffusion bonding by being detachably mounted so as to hide the cavities (21a, 21b, 22a, 22b),
The pressure jig (30) is slidably provided between a position where the cavity (21a, 21b, 22a, 22b) is hidden and a position where the cavity (21a, 21b, 22a, 22b) is exposed. A jig for manufacturing a laminated heat exchanger, characterized in that:
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