JP2014025609A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る熱交換器の製造方法は、組立工程およびパルス通電接合工程を備える。組立工程では、複数の組立部材101,102が、内部に流体通路102aが形成されるように組み立てられる。なお、ここで、複数の組立部材は、熱伝導率が実質的に同一である金属または合金から成る。パルス通電接合工程では、組立工程において組み立てられた複数の組立部材がパルス通電接合法により接合させられる。
【選択図】 図1
Description
本発明の実施の形態に係る熱交換器の製造方法では、アルミニウム合金から成る第1組立部材101と第2組立部材102とがロウ材が用いられることなくパルス通電接合で直接接合される。このため、この製造方法で得られる熱交換器では、第1組立部材−第2組立部材間の熱伝導率が、第1組立部材101および第2組立部材102の熱伝導率と実質的に同一である。したがって、この熱交換器の製造方法を利用すれば、組立部材101,102の熱伝導率とほぼ同等の熱伝導率を有する熱交換器を製造することができる。
(A)
先の実施の形態では特に言及しなかったが、組立部材101,102は、機械加工により作製されてもよいし、鋳造されてもよい。
先の実施の形態では特に言及しなかったが、第1組立部材101に、第2組立部材102の溝に対応する溝が形成されてもかまわない。
先の実施の形態では組立部材101,102がアルミニウム合金から形成されていたが、組立部材101,102が同種の材料から形成されていれば、どのような金属、合金から形成されてもよい。ただし、その金属、合金は熱交換器に適したものである必要がある。アルミニウム合金以外の材料としては、例えば、銅等が挙げられる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図3に示されるように3つの組立部材301,302,303から熱交換器が作製されてもよい。なお、ここで符号301は第11組立部材を示し、符号302は第13組立部材を示し、符号303は第12組立部材を示す。第11組立部材301は、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図3に示されるように、主に、第11板部301aおよび第11フィン301bから形成される。第11フィン301bは、図3に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第11板部301aの板面から略垂直に延びている。第12組立部材303は、第11組立部材301と同様に、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図3に示されるように、主に、第12板部303aおよび第12フィン303bから形成される。第12フィン303bは、図3に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第12板部303aの板面から略垂直に延びている。第13組立部材302は、A6063等のアルミニウム合金からなる枠状の部材であって、図3に示されるように、主に、枠部302a、一対の接続口302bおよび一対の翼部302cから構成される。枠部302aには、対角関係にある角部近傍の側面に貫通孔が形成されている。接続口302bは、枠部302aの貫通孔に取り付けられている。翼部302cは、枠部302aの長手方向中央部分から外側に向かって延びており、厚み方向に貫通する貫通孔を有する。なお、これらの組立部材301,302,303から作製される熱交換器310では、図4に示されるように、第11フィン301bと第12フィン303bとが隙間SPを介して対向している。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図5に示されるように3つの組立部材401,402,403から熱交換器が作製されてもよい。なお、ここで符号401は第21組立部材を示し、符号402は第23組立部材を示し、符号403は第22組立部材を示す。第21組立部材401は、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図5に示されるように、主に、第21板部401aおよび第21フィン401bから形成される。第21フィン401bは、図5に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第21板部401aの板面から略垂直に延びている。第22組立部材403は、第21組立部材401と同様に、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図5に示されるように、主に、第22板部403aおよび第22フィン403bから形成される。第22フィン403bは、図5に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第22板部403aの板面から略垂直に延びている。第23組立部材402は、A6063等のアルミニウム合金からなる枠状の部材である(なお、図5では貫通孔、接続口が省略されている)。なお、これらの組立部材401,402,403から作製される熱交換器410では、図6に示されるように、第21フィン401bが第22フィン403bの間に入り込んでいる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図7に示される組立部材500、接続口付きの蓋体(先の実施の形態に係る第1組立部材参照)(図示せず)および底板(図示せず)から熱交換器が作製されてもよい。この組立部材500には、上下方向両端で複数回折り返されてなる貫通溝501が形成されている。そして、この組立部材500は、1つのみ使用されてもよいし、複数積層されて使用されてもよい。すなわち、この組立部材500を利用すると、熱交換器の流体通路の高さを調節することができる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から平板型の熱交換器が作製されたが、3つの組立部材から円筒型の熱交換器が作製されてもよい。このような円筒型の熱交換器は、具体的には、「軸方向に側壁を貫通する貫通孔が複数形成される円筒壁部材」、「円筒壁部材の隣り合う2つの貫通孔を交互に連通させる第1連通溝が形成される蓋部材」、「第1連通溝で連通されない2つの隣り合う貫通孔を交互に連通させる第2連通路が形成される底部材」から形成される。
102 第2組立部材(組立部材)
102a 溝(流体通路)
301 第11組立部材
301a 第11板部
301b 第11フィン
302 第13組立部材(枠状組立部材)
303 第12組立部材
303a 第12板部
303b 第12フィン
401 第21組立部材(第11組立部材)
401a 第21板部(第11板部)
401b 第21フィン(第11フィン)
402 第23組立部材(枠状組立部材)
403 第22組立部材(第12組立部材)
403a 第22板部(第12板部)
403b 第22フィン(第12フィン)
500 組立部材
本発明の実施の形態に係る熱交換器の製造方法では、アルミニウム合金から成る第1組立部材101と第2組立部材102とがロウ材が用いられることなくパルス通電接合で直接接合される。このため、この製造方法で得られる熱交換器では、第1組立部材−第2組立部材間の熱伝導率が、第1組立部材101および第2組立部材102の熱伝導率と実質的に同一である。したがって、この熱交換器の製造方法を利用すれば、組立部材101,102の熱伝導率とほぼ同等の熱伝導率を有する熱交換器を製造することができる。
(A)
先の実施の形態では特に言及しなかったが、組立部材101,102は、機械加工により作製されてもよいし、鋳造されてもよい。
先の実施の形態では特に言及しなかったが、第1組立部材101に、第2組立部材102の溝に対応する溝が形成されてもかまわない。
先の実施の形態では組立部材101,102がアルミニウム合金から形成されていたが、組立部材101,102が同種の材料から形成されていれば、どのような金属、合金から形成されてもよい。ただし、その金属、合金は熱交換器に適したものである必要がある。アルミニウム合金以外の材料としては、例えば、銅等が挙げられる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図3に示されるように3つの組立部材301,302,303から熱交換器が作製されてもよい。なお、ここで符号301は第11組立部材を示し、符号302は第13組立部材を示し、符号303は第12組立部材を示す。第11組立部材301は、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図3に示されるように、主に、第11板部301aおよび第11フィン301bから形成される。第11フィン301bは、図3に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第11板部301aの板面から略垂直に延びている。第12組立部材303は、第11組立部材301と同様に、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図3に示されるように、主に、第12板部303aおよび第12フィン303bから形成される。第12フィン303bは、図3に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第12板部303aの板面から略垂直に延びている。第13組立部材302は、A6063等のアルミニウム合金からなる枠状の部材であって、図3に示されるように、主に、枠部302a、一対の接続口302bおよび一対の翼部302cから構成される。枠部302aには、対角関係にある角部近傍の側面に貫通孔が形成されている。接続口302bは、枠部302aの貫通孔に取り付けられている。翼部302cは、枠部302aの長手方向中央部分から外側に向かって延びており、厚み方向に貫通する貫通孔を有する。なお、これらの組立部材301,302,303から作製される熱交換器310では、図4に示されるように、第11フィン301bと第12フィン303bとが隙間SPを介して対向している。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図5に示されるように3つの組立部材401,402,403から熱交換器が作製されてもよい。なお、ここで符号401は第21組立部材を示し、符号402は第23組立部材を示し、符号403は第22組立部材を示す。第21組立部材401は、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図5に示されるように、主に、第21板部401aおよび第21フィン401bから形成される。第21フィン401bは、図5に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第21板部401aの板面から略垂直に延びている。第22組立部材403は、第21組立部材401と同様に、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図5に示されるように、主に、第22板部403aおよび第22フィン403bから形成される。第22フィン403bは、図5に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第22板部403aの板面から略垂直に延びている。第23組立部材402は、A6063等のアルミニウム合金からなる枠状の部材である(なお、図5では貫通孔、接続口が省略されている)。なお、これらの組立部材401,402,403から作製される熱交換器410では、図6に示されるように、第21フィン401bが第22フィン403bの間に入り込んでいる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図7に示される組立部材500、接続口付きの蓋体(先の実施の形態に係る第1組立部材参照)(図示せず)および底板(図示せず)から熱交換器が作製されてもよい。この組立部材500には、上下方向両端で複数回折り返されてなる貫通溝501が形成されている。そして、この組立部材500は、1つのみ使用されてもよいし、複数積層されて使用されてもよい。すなわち、この組立部材500を利用すると、熱交換器の流体通路の高さを調節することができる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から平板型の熱交換器が作製されたが、3つの組立部材から円筒型の熱交換器が作製されてもよい。このような円筒型の熱交換器は、具体的には、「軸方向に側壁を貫通する貫通孔が複数形成される円筒壁部材」、「円筒壁部材の隣り合う2つの貫通孔を交互に連通させる第1連通溝が形成される蓋部材」、「第1連通溝で連通されない2つの隣り合う貫通孔を交互に連通させる第2連通路が形成される底部材」から形成される。
102 第2組立部材(組立部材)
102a 溝(流体通路)
301 第11組立部材
301a 第11板部
301b 第11フィン
302 第13組立部材(枠状組立部材)
303 第12組立部材
303a 第12板部
303b 第12フィン
401 第21組立部材(第11組立部材)
401a 第21板部(第11板部)
401b 第21フィン(第11フィン)
402 第23組立部材(枠状組立部材)
403 第22組立部材(第12組立部材)
403a 第22板部(第12板部)
403b 第22フィン(第12フィン)
500 組立部材
本発明の実施の形態に係る熱交換器の製造方法では、アルミニウム合金から成る第1組立部材101と第2組立部材102とがロウ材が用いられることなくパルス通電接合で直接接合される。このため、この製造方法で得られる熱交換器では、第1組立部材−第2組立部材間の熱伝導率が、第1組立部材101および第2組立部材102の熱伝導率と実質的に同一である。したがって、この熱交換器の製造方法を利用すれば、組立部材101,102の熱伝導率とほぼ同等の熱伝導率を有する熱交換器を製造することができる。
(A)
先の実施の形態では特に言及しなかったが、組立部材101,102は、機械加工により作製されてもよいし、鋳造されてもよい。
先の実施の形態では特に言及しなかったが、第1組立部材101に、第2組立部材102の溝に対応する溝が形成されてもかまわない。
先の実施の形態では組立部材101,102がアルミニウム合金から形成されていたが、組立部材101,102が同種の材料から形成されていれば、どのような金属、合金から形成されてもよい。ただし、その金属、合金は熱交換器に適したものである必要がある。アルミニウム合金以外の材料としては、例えば、銅等が挙げられる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図3に示されるように3つの組立部材301,302,303から熱交換器が作製されてもよい。なお、ここで符号301は第11組立部材を示し、符号302は第13組立部材を示し、符号303は第12組立部材を示す。第11組立部材301は、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図3に示されるように、主に、第11板部301aおよび第11フィン301bから形成される。第11フィン301bは、図3に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第11板部301aの板面から略垂直に延びている。第12組立部材303は、第11組立部材301と同様に、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図3に示されるように、主に、第12板部303aおよび第12フィン303bから形成される。第12フィン303bは、図3に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第12板部303aの板面から略垂直に延びている。第13組立部材302は、A6063等のアルミニウム合金からなる枠状の部材であって、図3に示されるように、主に、枠部302a、一対の接続口302bおよび一対の翼部302cから構成される。枠部302aには、対角関係にある角部近傍の側面に貫通孔が形成されている。接続口302bは、枠部302aの貫通孔に取り付けられている。翼部302cは、枠部302aの長手方向中央部分から外側に向かって延びており、厚み方向に貫通する貫通孔を有する。なお、これらの組立部材301,302,303から作製される熱交換器310では、図4に示されるように、第11フィン301bと第12フィン303bとが隙間SPを介して対向している。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図5に示されるように3つの組立部材401,402,403から熱交換器が作製されてもよい。なお、ここで符号401は第21組立部材を示し、符号402は第23組立部材を示し、符号403は第22組立部材を示す。第21組立部材401は、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図5に示されるように、主に、第21板部401aおよび第21フィン401bから形成される。第21フィン401bは、図5に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第21板部401aの板面から略垂直に延びている。第22組立部材403は、第21組立部材401と同様に、A6063等のアルミニウム合金の押出成形部材であって、図5に示されるように、主に、第22板部403aおよび第22フィン403bから形成される。第22フィン403bは、図5に示されるように、複数の矩形の板状体であって、第22板部403aの板面から略垂直に延びている。第23組立部材402は、A6063等のアルミニウム合金からなる枠状の部材である(なお、図5では貫通孔、接続口が省略されている)。なお、これらの組立部材401,402,403から作製される熱交換器410では、図6に示されるように、第21フィン401bが第22フィン403bの間に入り込んでいる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から熱交換器が作製されたが、図7に示される組立部材500、接続口付きの蓋体(先の実施の形態に係る第1組立部材参照)(図示せず)および底板(図示せず)から熱交換器が作製されてもよい。この組立部材500には、上下方向両端で複数回折り返されてなる貫通溝501が形成されている。そして、この組立部材500は、1つのみ使用されてもよいし、複数積層されて使用されてもよい。すなわち、この組立部材500を利用すると、熱交換器の流体通路の高さを調節することができる。
先の実施の形態では2つの組立部材101,102から平板型の熱交換器が作製されたが、3つの組立部材から円筒型の熱交換器が作製されてもよい。このような円筒型の熱交換器は、具体的には、「軸方向に側壁を貫通する貫通孔が複数形成される円筒壁部材」、「円筒壁部材の隣り合う2つの貫通孔を交互に連通させる第1連通溝が形成される蓋部材」、「第1連通溝で連通されない2つの隣り合う貫通孔を交互に連通させる第2連通路が形成される底部材」から形成される。
102 第2組立部材(組立部材)
102a 溝(流体通路)
301 第11組立部材
301a 第11板部
301b 第11フィン
302 第13組立部材(枠状組立部材)
303 第12組立部材
303a 第12板部
303b 第12フィン
401 第21組立部材(第11組立部材)
401a 第21板部(第11板部)
401b 第21フィン(第11フィン)
402 第23組立部材(枠状組立部材)
403 第22組立部材(第12組立部材)
403a 第22板部(第12板部)
403b 第22フィン(第12フィン)
500 組立部材
Claims (3)
- 熱伝導率が実質的に同一である金属または合金から成る複数の組立部材を、内部に流体通路が形成されるように組み立てる組立工程と、
前記組立工程において組み立てられた前記複数の組立部材をパルス通電接合法によりパルス通電接合させるパルス通電接合工程と
を備える、熱交換器の製造方法。 - 内部に流体通路を有する熱交換器であって、
熱伝導率が実質的に同一である金属または合金から成る複数の組立部材から形成され、
前記組立部材間の熱伝導率が前記組立部材の熱伝導率と実質的に同一である
熱交換器。 - 前記複数の組立部材は、(a)第11板部と、前記第11板部上に形成される第11フィンとを有する第11組立部材、(b)第12板部と、前記第12板部上に形成される第12フィンとを有する第12組立部材、および(c)枠状組立部材を含み、
前記第11板部の前記第11フィンが形成されている面と前記枠状組立部材の一方の面とが突き合わされて前記第11板部と前記枠状組立部材とが接合されており、
前記第12板部の前記第12フィンが形成されている面と前記枠状組立部材の他方の面とが突き合わされて前記第12板部と前記枠状組立部材とが接合されている
請求項2に記載の熱交換器。
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JP2012164347A JP5496279B2 (ja) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | 熱交換器およびその製造方法 |
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JP2012164347A Active JP5496279B2 (ja) | 2012-07-25 | 2012-07-25 | 熱交換器およびその製造方法 |
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2012
- 2012-07-25 JP JP2012164347A patent/JP5496279B2/ja active Active
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