JP4081805B2

JP4081805B2 - 熱交換器の修理方法

Info

Publication number: JP4081805B2
Application number: JP26295699A
Authority: JP
Inventors: 隆彦長屋; 淳福田; 善文鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: US6620274B1; JP2001091177A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン冷却装置のラジエータ、あるいは車両用空調装置のコンデンサまたはヒータコア等の熱交換器の修理方法に関するもので、特にアルミニウム製コア部に開いた穴を接着剤によって塞ぐようにしたアルミニウム製熱交換器の修理方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アルミニウム製熱交換器の展開に伴い市場でのアルミニウム製コア部の穴明き修理において、アルミニウムを主体とする金属は低融点であるため、銅製熱交換器のようなガスバーナ等による半田付け修理が不可能である。そこで、アルミニウム製コア部のチューブに明いた穴をエポキシ系接着剤によって塞ぐようにした修理方法が一般に成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のアルミニウム製コア部の穴明き修理方法においては、エポキシ系接着剤の硬化に２〜３時間と非常に時間がかかってしまう。また、短時間でエポキシ系接着剤を硬化させようとすると、高温槽等の設備を必要としてしまう。したがって、穴明き修理作業に長時間かかる、もしくは高価な専用の設備を導入する必要があるといった問題がある。
【０００４】
また、穴明き修理方法においても、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、直接エポキシ系接着剤１０１を、アルミニウム製コア部のチューブ１０２の穴明き部１０３に塗布しているため、エポキシ系接着剤１０１が流れることで膜厚が薄くなり、穴明き部１０３が塞がらなかったり、穴明き修理後に、短期間に洩れが再発生するといった問題が生じている。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点に鑑み、品質の安定した修理を行うことを可能とすることを目的とする。また、高価な設備を必要とすることなく、短時間で熱交換器の破損箇所の修理を行うことを可能とすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、アルミニウム製熱交換器の破損箇所の周辺を凹ませることにより設けた凹み部およびその凹み部の周辺に接着剤を塗布することにより、アルミニウム製熱交換器の破損箇所の周辺から接着剤が流れ出すことはなく、接着剤の膜厚が薄くなることはない。それによって、接着剤が硬化した後の剥離等の不具合を防止することができるので、短期間で流体の洩れが再発生することを防止でき、品質の安定した修理を行うことができる。
また、アルミニウム製コア部のチューブに開いた穴の周辺を凹ませることにより設けた凹み部に接着剤を塗布することにより、接着剤が硬化した後の剥離等の不具合を防止することができるので、短期間にチューブ内を流れる流体の洩れが再発生することを防止できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、アルミニウムを主体とする金属により製造された熱交換器の破損箇所の周辺を凹ませることにより設けた凹み部に、主剤および硬化剤よりなるアクリル系接着剤を塗布することにより、高価な設備を必要とすることなく、常温で短時間に修理作業を完了することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、熱交換器の破損箇所の２倍以上２０倍以下の直径で、且つ１ｍｍ以上８ｍｍ以下の深さの凹状となるように凹み部を形成することにより、接着剤が凹み部およびその凹み部の周辺に所定の膜厚以上供給できるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔実施形態の構成〕
図１ないし図４は本発明の実施形態を示したもので、図１はアルミニウム製熱交換器を示した図である。
【００１１】
本実施形態のアルミニウム製熱交換器１は、図示しないエンジンの冷却水を空気によって冷却するエンジン冷却装置のラジエータである。このアルミニウム製熱交換器１は、下方の出口タンクであるロアタンク２、上方の入口タンクであるアッパータンク３、この２つのタンク２、３を連通する複数のチューブ４、および隣設する２つのチューブ４間に配されたコルゲートフィン５等から構成される周知の構造のもので、一体ろう付けにより製造されている。
【００１２】
ロアタンク２およびアッパータンク３は、アルミニウムを主体とするアルミニウム合金板（金属板）をプレス加工することによって略半円弧状に形成されている。そして、ロアタンク２の側面には、出口パイプ６が接続され、アッパータンク３には、入口パイプ７が接続されている。なお、アッパータンク３には、加圧弁と負圧弁とを内蔵したアルミニウム製キャップ８が着脱自在に取り付けられる円管形状の補給管９が設けられている。
【００１３】
ここで、チューブ４は、アルミニウムを主体とするアルミニウム合金板（金属板）をプレス加工することによって略長円形状に形成されている。また、コルゲートフィン５は、アルミニウムを主体とするアルミニウム合金板（金属板）をローラ加工することによって略波形形状に形成されて、表面に熱交換効率を高めるためのルーバ（図示せず）が形成されている。
【００１４】
そして、本実施形態では、このようなチューブ４とコルゲートフィン５とを交互に複数積層することによってアルミニウム製コア部１０が構成される。そのアルミニウム製コア部１０は、チューブ４とコルゲートフィン５とを交互に積層した積層方向の両外側にそれぞれサイドプレート１１を配置している。このサイドプレート１１は、アルミニウム製コア部１０を補強する補強材として働くと共に、車両への取り付けを行うためのブラケットとして働く。
【００１５】
〔実施形態の修理方法〕
次に、本実施形態のアルミニウム製熱交換器１のアルミニウム製コア部１０の破損箇所の修理方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００１６】
車両に搭載されるアルミニウム製熱交換器１、例えばエンジン冷却装置に組み込まれるラジエータ、あるいは車両用空調装置の冷凍サイクルに組み込まれるコンデンサ（冷媒凝縮器）は、車両の走行風を受け易い場所に設置されている関係上、車両の走行中に車輪が道路上の石を巻き上げてその石がアルミニウム製コア部１０に当たってチューブ４に穴を明けてしまう可能性がある。また、エンジンルーム内の車両搭載部品を修理中に誤って工具等をアルミニウム製コア部１０に当ててしまい、チューブ４に穴を明けてしまう可能性もある。
【００１７】
そこで、アルミニウム製熱交換器１のアルミニウム製コア部１０の破損箇所を修理する場合に、アルミニウム製コア部１０のチューブ４に明けられた穴明き部（破損箇所）１４を塞ぐ接着剤として、エポキシ系接着剤よりも硬化時間が短く、主剤、硬化剤からなるアクリル系接着剤１３を使用する。
【００１８】
先ず、アルミニウム製コア部１０のチューブ４に明けられた穴明き部１４の周辺をハンマー等の工具（図示せず）を使用してたたき、図２（ａ）、（ｂ）に示したような凹み部１５を形成する。このとき、凹み部１５は、その凹み部１５の直径が穴明き部１４の穴径の約２倍〜２０倍程度の凹状となるように、しかも凹み部１５の深さが１ｍｍ〜８ｍｍ程度の凹状となるように成形することが望ましい。
【００１９】
アルミニウム製コア部１０に凹み部１５を設ける理由は、アクリル系接着剤１３の硬化後の剥離防止、アルミニウム製コア部１０に塗布したアクリル系接着剤１３に所定の膜厚を確保するため、更には、アクリル系接着剤１３の接着面積を拡大するため、およびアクリル系接着剤１３が溜まる凹み部（溜まり部）１５を確保するためである。
【００２０】
そして、アルミニウム製コア部１０をアルコールで脱脂した後に、アルミニウム製コア部１０を洗浄して自然乾燥した後に、接着剤カプセル（図示せず）を取り出して接着剤カプセル内に封入されているペースト状のアクリル系接着剤１３を注入機（図示せず）にセットする。
【００２１】
そして、注入機内にセットされたペースト状のアクリル系接着剤１３を、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、凹み部１５およびその凹み部１５の周辺のコルゲートフィン５内部へ所定の膜厚（例えば約５ｍｍ）以上供給できるように塗布する。アルミニウム製コア部１０に設けた凹み部１５に塗布されたペースト状のアクリル系接着剤１３は、凹み部１５から流れ出すことなく、凹み部１５に留まる。
【００２２】
そして、アクリル系接着剤１３が凹み部１５およびその凹み部１５の周辺のコルゲートフィン５内部に塗布されたアルミニウム製コア部１０を室内温度（常温）で所定時間（例えば約２０分間程度）自然乾燥させることにより、アクリル系接着剤１３が硬化して、チューブ４の穴明き部１４が塞がれる（図４参照）。これにより、アルミニウム製コア部１０の破損箇所の修理作業が完了する。
【００２３】
なお、本実施形態では、ロアタンク２およびアッパータンク３をアルミニウム製コア部１０に接続した状態で修理作業を行ったが、ロアタンク２およびアッパータンク３をアルミニウム製コア部１０から外した状態で修理作業を行っても良い。
【００２４】
〔実施形態の効果〕
以上のように、本実施形態のアルミニウム製熱交換器１のアルミニウム製コア部１０は、穴明き部１４を塞ぐ接着剤として主剤、硬化剤からなるアクリル系接着剤１３を使用することで、アルミニウム製コア部１０の穴明き部１４にペースト状のアクリル系接着剤１３を塗布した後に、自然乾燥による硬化が約２０分間程度で完了する。
【００２５】
したがって、アルミニウム製コア部１０の修理作業がトータルの作業時間（凹み部１５を設けてからアクリル系接着剤１３の自然乾燥が完了するまでに要する時間）が約３０分間程度となり、室内温度（常温）での短時間でのアルミニウム製コア部１０の修理作業が可能となる。
【００２６】
また、アルミニウム製コア部１０の穴明き部１４の周辺を凹ませて凹み部１５を設け、その凹み部１５およびその凹み部１５の周辺のコルゲートフィン５内部へ所定の膜厚（例えば約５ｍｍ）以上供給されるようにアクリル系接着剤１３を塗布することで、アクリル系接着剤１３が流れ出すことはなく、アクリル系接着剤１３の硬化後の剥離を防止することができる。
【００２７】
さらに、アルミニウム製コア部１０の穴明き部１４に塗布したアクリル系接着剤１３に所定の膜厚（例えば約５ｍｍ）を確保することができるので、アクリル系接着剤１３の膜厚が薄くなり、穴明き部１４が塞がらないような不具合を回避できる。これにより、冷媒の洩れが再発生せず、品質の安定した修理が可能となる。
【００２８】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、アルミニウム製熱交換器１としてエンジン冷却装置のラジエータに本発明を適用した例を説明したが、アルミニウム製熱交換器として車両用空調装置のコンデンサやヒータコアに本発明を適用しても良い。
【００２９】
本実施形態では、アルミニウム製コア部１０のチューブ４の穴明き部が１つの場合を説明したが、アルミニウム製コア部１０のチューブ４の穴明き部が２つ以上の場合には本発明の修理方法をそれぞれの穴明き部で行うようにしても良い。また、近い場所にチューブ４の穴明き部がある場合には、２つ以上の穴明き部に渡って凹状に凹み部を設けて修理するようにしても良い。
【００３０】
本実施形態では、アルミニウム製コア部１０のチューブ４の破損箇所を塞ぐ接着剤としてアクリル系接着剤１３を使用したが、アルミニウム製熱交換器１の流路部の破損箇所を塞ぐ接着剤としてエポキシ系接着剤等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂製の接着剤を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミニウム製熱交換器を示した正面図である（実施形態）。
【図２】（ａ）はアルミニウム製コア部に凹み部を設けた状態を示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施形態）。
【図３】（ａ）はアルミニウム製コア部の修理外観を示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施形態）。
【図４】アルミニウム製コア部の修理外観を示した斜視図である（実施形態）。
【図５】（ａ）はアルミニウム製コア部の修理外観を示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１アルミニウム製熱交換器
４チューブ
５コルゲートフィン
１０アルミニウム製コア部
１３アクリル系接着剤
１４穴明き部（破損箇所）
１５凹み部

Claims

（ａ）アルミニウム製熱交換器の破損箇所の周辺を凹ませて凹み部を形成する第１工程と、
（ｂ）前記熱交換器の破損箇所の周辺に設けた凹み部およびその周辺に接着剤を塗布する第２工程と
を備え、
前記熱交換器は、アルミニウムを主体とする金属により形成されたチューブとアルミニウムを主体とする金属により形成されたコルゲートフィンとを交互に複数積層してなるアルミニウム製コア部を備え、
前記熱交換器の破損箇所は、前記アルミニウム製コア部のチューブに開いた穴であることを特徴とする熱交換器の修理方法。
請求項１に記載の熱交換器の修理方法において、
前記接着剤は、主剤および硬化剤よりなるアクリル系接着剤を使用することを特徴とする熱交換器の修理方法。
請求項１または請求項２に記載の熱交換器の修理方法において、
前記凹み部は、前記熱交換器の破損箇所の２倍以上２０倍以下の直径で、且つ１ｍｍ以上８ｍｍ以下の深さの凹状となるように成形することを特徴とする熱交換器の修理方法。