JP5668697B2 - Manufacturing method of heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器の製造方法に関し、特に、複数のパイプにより形成される一方の流体通路と他方の流体通路とを流れる流体の間で熱交換させる熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a heat exchanger, and more particularly to a method of manufacturing a heat exchanger that exchanges heat between fluid flowing in one fluid passage formed by a plurality of pipes and the other fluid passage.
従来、この種の熱交換器の製造方法として、流体を流通させる複数の伝熱管と、伝熱管を収容する外筒と、伝熱管の端部を支持するともに外筒の端部を閉塞する一対のエンドプレート、外筒の端部に取付けられる一対の筒状のヘッダーとを有する熱交換器の製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この熱交換器においては、伝熱管内を流通する流体とこの伝熱管の外側で外筒内を流通する流体との間で熱交換が行われる。
この熱交換器の製造方法においては、外筒の端面部を、この外筒と周囲形状が同一のエンドプレートの板面に当接させる一方、このエンドプレートの外周部および外筒の端部外周面にヘッダーの筒状端部の内周部を嵌合させている。そして、これら外筒、伝熱管、エンドプレートおよびヘッダーを全て同時かつ一体的なろう付けにより接合するようにしている。
Conventionally, as a method of manufacturing this type of heat exchanger, a plurality of heat transfer tubes through which a fluid flows, an outer cylinder that houses the heat transfer tubes, and a pair that supports the end portions of the heat transfer tubes and closes the end portions of the outer tubes. There is known a manufacturing method of a heat exchanger having an end plate and a pair of cylindrical headers attached to end portions of an outer cylinder (see, for example, Patent Document 1). In this heat exchanger, heat exchange is performed between the fluid flowing in the heat transfer tube and the fluid flowing in the outer cylinder outside the heat transfer tube.
In this heat exchanger manufacturing method, the end surface of the outer cylinder is brought into contact with the plate surface of the end plate having the same peripheral shape as that of the outer cylinder, while the outer periphery of the end plate and the outer periphery of the end of the outer cylinder. The inner peripheral part of the cylindrical end part of the header is fitted to the surface. The outer cylinder, the heat transfer tube, the end plate, and the header are all joined together by simultaneous and integral brazing.
この熱交換器の製造方法によれば、外筒の端面部をエンドプレートに当接させ、エンドプレートの外周部および外筒の端部外周面にヘッダーの筒状端部の内周部を嵌合させ、これら部材同士をろう付けにより接合する工程を経るので、ろう付けする各部品が接触して面粗度の範囲で最小クリアランスが確保できる。
また、この熱交換器の製造方法によれば、ろう付けが強固に行え、さらに外筒とエンドプレートはヘッダーとの間に剪断強度が確保される。また、外筒、伝熱管、エンドプレートおよびヘッダーを含めた一体ろう付けにより、伝熱管等に残留応力が残らないので、耐久性、耐蝕性にも優れ品質も安定するとされている。
According to this heat exchanger manufacturing method, the end surface portion of the outer cylinder is brought into contact with the end plate, and the inner peripheral portion of the cylindrical end portion of the header is fitted to the outer peripheral portion of the end plate and the outer peripheral surface of the end portion of the outer cylinder. Since these members are joined by brazing, the parts to be brazed can be brought into contact with each other, and a minimum clearance can be ensured in the range of surface roughness.
In addition, according to this method for manufacturing a heat exchanger, brazing can be performed firmly, and the outer cylinder and the end plate are ensured to have shear strength between the header. In addition, the integrated brazing including the outer cylinder, the heat transfer tube, the end plate, and the header leaves no residual stress in the heat transfer tube and the like, so that it is excellent in durability and corrosion resistance and the quality is stable.
しかしながら、このような従来の熱交換器の製造方法においては、熱交換器が複数の伝熱管を支持し外筒の両端部を閉塞する一対のエンドプレートを有しているので、比較的複雑な構造となっており、製造工程も増加し製造コストが高まってしまうという課題がある。
すなわち、複数の伝熱管の一方をエンドプレートに挿入する工程と、伝熱管の他方を、もう一つのエンドプレートに挿入する工程と、一方のエンドプレートを外筒に挿入する工程と、他方のエンドプレートを外筒に挿入する工程とを経るので、製造工程が比較的に多くなっていた。
However, in such a conventional heat exchanger manufacturing method, the heat exchanger has a pair of end plates that support a plurality of heat transfer tubes and close both ends of the outer cylinder. There exists a subject that it becomes a structure and a manufacturing process will also increase and manufacturing cost will increase.
That is, a step of inserting one of the plurality of heat transfer tubes into the end plate, a step of inserting the other of the heat transfer tubes into the other end plate, a step of inserting one end plate into the outer cylinder, and the other end Since the process of inserting the plate into the outer cylinder is performed, the number of manufacturing processes is relatively large.
このような製造工程を少なくするため、伝熱管をエンドプレートで支持するのに代えて、伝熱管自体を扁平パイプで形成し、複数の扁平パイプを積層して、外筒に収容してろう付けする構造で構成することが考えられる。この構成の場合、一対のエンドプレートが不要となるので、構造が簡単で製造工程を比較的に少なくすることができる。 In order to reduce such manufacturing processes, instead of supporting the heat transfer tube with the end plate, the heat transfer tube itself is formed by a flat pipe, and a plurality of flat pipes are stacked and accommodated in an outer cylinder and brazed. It is conceivable to form the structure. In the case of this configuration, a pair of end plates is not required, so that the structure is simple and the number of manufacturing steps can be relatively reduced.
しかしながら、このような扁平パイプを外筒に収容してろう付けする構造の場合、ろう付けを良好に行うには、扁平パイプと外筒との間の隙間を小さくすることが必要となる。この扁平パイプは複数個が積層されるので、個々の扁平パイプの公差が積み重なって扁平パイプと外筒との間の隙間が大きくなってしまい良好なろう付けができなくなることが懸念される。この隙間を詰めるため、外筒を外側から押圧して変形させることが考えられるが、扁平パイプが薄板で形成されていると、外筒の変形ともに、扁平パイプまで変形してしまい、目的とする設計値が得られないおそれがあるという問題がある。また、ろう付け性を向上させるよう各扁平パイプと外筒を高精度で作製すると、隙間が小さくなるので、扁平パイプをケース内に組み付けしづらくなり、組み付け性が低下してしまうという問題がある。 However, in the case of such a structure in which the flat pipe is accommodated in the outer cylinder and brazed, in order to perform brazing well, it is necessary to reduce the gap between the flat pipe and the outer cylinder. Since a plurality of the flat pipes are laminated, there is a concern that tolerances of the individual flat pipes are stacked, and a gap between the flat pipes and the outer cylinder is increased, so that good brazing cannot be performed. In order to close this gap, it is conceivable to deform the outer cylinder by pressing it from the outside. However, if the flat pipe is formed of a thin plate, both the deformation of the outer cylinder will be deformed to the flat pipe, which is the target. There is a problem that the design value may not be obtained. In addition, if each flat pipe and outer cylinder are manufactured with high accuracy so as to improve brazing, the gap becomes small, so that it is difficult to assemble the flat pipe in the case, and there is a problem that the assemblability deteriorates. .
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、複数の扁平パイプのケース内への容易な組み付け性と、複数の扁平パイプおよびケースの高い組み付け精度とを両立させることができる熱交換器の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and achieves both easy assembling of a plurality of flat pipes into a case and high assembling accuracy of the plurality of flat pipes and the case. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a heat exchanger.
本発明に係る熱交換器の製造方法は、上記課題を解決するため、(1)短辺および長辺からなる方形断面の中央部と、前記短辺よりも大きな短辺と前記長辺からなる方形断面の一端開口部および他端開口部とを有し、前記短辺で接合される扁平パイプと、複数個の前記扁平パイプを短辺方向で積層した状態で収容するケースと、を備えた熱交換器の製造方法において、前記扁平パイプの前記短辺を接合する前に前記扁平パイプを積層した状態で前記ケースに組み付ける扁平パイプ組付工程と、前記扁平パイプ組付工程で組み付けられた前記各扁平パイプの前記短辺方向の隙間を詰めるよう、前記各扁平パイプに治具を挿入する治具挿入工程と、前記治具挿入工程により前記各扁平パイプの前記短辺方向の隙間が詰められた状態で、前記各扁平パイプの前記長辺同士を仮付する仮付工程と、前記仮付工程により仮付された状態で前記各扁平パイプおよび前記ケースをろう付けするろう付け工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention includes (1) a central portion of a rectangular cross section having a short side and a long side, a short side larger than the short side, and the long side. A flat pipe that has one end opening and the other end opening of a square cross section and is joined at the short side; and a case that accommodates a plurality of the flat pipes stacked in the short side direction. In the heat exchanger manufacturing method, before joining the short sides of the flat pipe, the flat pipe assembling step for assembling the flat pipe in a state where the flat pipes are laminated, and the flat pipe assembling step, A jig insertion step for inserting a jig into each flat pipe and a gap in the short side direction of each flat pipe are filled by the jig insertion step so as to close the gap in the short side direction of each flat pipe. Each flat A tack step of temporarily applied to the long sides to each other in type, characterized in that it comprises a and a brazing step of brazing the respective flat pipe and the casing in a state of being temporarily applied by the tack process.
この構成により、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、扁平パイプ組付工程が、扁平パイプの短辺を接合する前に扁平パイプを積層した状態でケースに組み付けるようにしているので、次工程の治具挿入工程により、扁平パイプ組付工程で組み付けられた各扁平パイプの短辺方向の隙間を弾性変形させて容易に詰めることができる。したがって、扁平パイプをケースに組み付ける際に、扁平パイプを簡単にケースに挿入することができる。 With this configuration, in the method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention, the flat pipe assembling step is assembled to the case in a state where the flat pipes are stacked before joining the short sides of the flat pipes. The gap in the short side direction of each flat pipe assembled in the flat pipe assembling step can be elastically deformed and easily packed by the jig insertion step in the next step. Therefore, when the flat pipe is assembled to the case, the flat pipe can be easily inserted into the case.
なお、ろう材の種類や特性にもよるが、一般にろう付けする母材間の隙間は、0.1mmないし0.5mm程度以内であることが要請され、0.2mm程度が好ましい寸法とされている。従来の製造方法で行われているように、各扁平パイプ12を正寸出しして仮付けした場合には、隙間が小さいので、扁平パイプをケースに組み付ける際に、扁平パイプをケース内に挿入し難くなってしまう。これに対して、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、扁平パイプが仮付けされていない変形可能なものとなっているので、扁平パイプをケースに組み付ける際に、扁平パイプをケース内に挿入し易くなり、組み付けの作業性が向上する。
Depending on the type and characteristics of the brazing material, the gap between the base materials to be brazed is generally required to be within about 0.1 mm to 0.5 mm, and about 0.2 mm is a preferred dimension. Yes. As is the case with conventional manufacturing methods, when each
また、治具挿入工程により、各扁平パイプの短辺方向の隙間を弾性変形させて詰めることができるので、次工程の仮付工程において、高い精度で仮付けすることができ、高い組み付け精度が得られる。その結果、次工程のろう付け工程で適正なろう付けを行うことができ、高い品質の熱交換器が得られる。すなわち、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、複数の扁平パイプのケース内への容易な組み付け性と、複数の扁平パイプおよびケースの高い組み付け精度とを両立させることができる。 Moreover, since the gap in the short side direction of each flat pipe can be elastically deformed and packed by the jig insertion process, it can be tacked with high accuracy in the next tacking process, and high assembling accuracy can be achieved. can get. As a result, appropriate brazing can be performed in the next brazing step, and a high-quality heat exchanger can be obtained. That is, in the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, it is possible to achieve both easy assembly of a plurality of flat pipes into a case and high accuracy of assembly of the plurality of flat pipes and the case.
上記(1)に記載の熱交換器の製造方法において、(2)前記扁平パイプ組付工程が、前記短辺方向で前記ケースの内壁面と接する前記扁平パイプの前記短辺が仮付けされた状態で前記ケースに組み付ける工程からなり、前記治具挿入工程が、前記短辺が仮付された状態の前記扁平パイプと前記短辺が仮付されていない状態の前記扁平パイプとを含む全ての扁平パイプに前記治具を挿入する工程からなることを特徴とする。 In the method for manufacturing a heat exchanger according to (1) above, (2) in the flat pipe assembly step, the short side of the flat pipe that is in contact with the inner wall surface of the case in the short side direction is temporarily attached. The jig insertion step includes all of the flat pipe in a state where the short side is temporarily attached and the flat pipe in a state where the short side is not temporarily attached. It comprises a step of inserting the jig into a flat pipe.
この構成により、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、(1)に記載の熱交換器の製造方法と同様の作用効果がある。すなわち、扁平パイプのケース内への容易な組み付け性と、全ての扁平パイプおよびケースの高い組み付け精度とを両立させることができる。特に、治具挿入工程が、全ての扁平パイプに治具を挿入する工程で構成されていると、ケースと全ての扁平パイプとの間の隙間を弾性変形させて詰めることができ、ろう付けに際して、より最適な隙間を得ることができる。 With this configuration, the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention has the same effects as the method for manufacturing a heat exchanger described in (1). That is, it is possible to achieve both easy assembling property of the flat pipe into the case and high assembling accuracy of all the flat pipes and the case. In particular, if the jig insertion process consists of inserting jigs into all flat pipes, the gap between the case and all flat pipes can be elastically deformed and packed. A more optimal gap can be obtained.
上記(1)に記載の熱交換器の製造方法において、(3)前記扁平パイプ組付工程が、前記短辺方向で前記ケースの内壁面と接する前記扁平パイプの前記短辺が仮付けされた状態で前記ケースに組み付ける工程からなり、前記治具挿入工程が、前記短辺が仮付された状態の前記扁平パイプを除く他の扁平パイプに前記治具を挿入する工程からなることを特徴とする。 In the method for manufacturing a heat exchanger according to (1) above, (3) in the flat pipe assembly step, the short side of the flat pipe contacting the inner wall surface of the case in the short side direction is temporarily attached. The jig is inserted into the case in a state, and the jig insertion step includes a step of inserting the jig into another flat pipe excluding the flat pipe with the short side temporarily attached. To do.
この構成により、扁平パイプ組付工程が、短辺が仮付けされた一対の扁平パイプの間に仮付けされていない扁平パイプが挟まれるようにして、ケース内に組み付けられるので、以下の作用効果がある。 With this configuration, the flat pipe assembling step is assembled in the case so that the flat pipe that is not temporarily attached is sandwiched between a pair of flat pipes that are temporarily attached to the short side, so the following effects are obtained. There is.
すなわち、仮付工程で、各扁平パイプの長辺同士のみを仮付することができ、扁平パイプとケースの内壁面との間の仮付けの問題を解消することができる。
従来の熱交換器の製造方法においては、扁平パイプとケースの内壁面との間の仮付けを行っていたので、ろう付けの際に、炉内の高温および仮付けの接合部分の残留応力により、短辺の接合部分が扁平パイプの内側に変形してしまうという問題があった。短辺の接合部分が扁平パイプの内側に変形すると、この部分はろう付けがなされず隙間ができてしまうので、気密性や機械的強度が損なわれてしまうという問題があった。
That is, only the long sides of the flat pipes can be temporarily attached in the temporary attachment process, and the problem of temporary attachment between the flat pipe and the inner wall surface of the case can be solved.
In the conventional heat exchanger manufacturing method, since the flat pipe and the inner wall surface of the case are temporarily attached, due to the high temperature in the furnace and the residual stress of the joint portion of the temporary attachment during brazing. There is a problem that the joint portion of the short side is deformed inside the flat pipe. When the joint portion of the short side is deformed to the inside of the flat pipe, the portion is not brazed and a gap is formed, so that there is a problem that airtightness and mechanical strength are impaired.
しかしながら、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、扁平パイプとケースの内壁面との間の仮付けがされていないので、ろう付けの際に変形することがなくなり、このような問題が解消される。
また、ケースの内壁面に接する扁平パイプの短辺が仮付けされているので、剛性が高められ、治具挿入工程が行われても、変形することなく適正な寸法を確保することができるので、組み付け後の精度が向上する。
However, in the method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention, since there is no temporary attachment between the flat pipe and the inner wall surface of the case, there is no deformation during brazing, and such a problem occurs. It will be resolved.
In addition, since the short side of the flat pipe in contact with the inner wall surface of the case is temporarily attached, the rigidity is increased, and even if the jig insertion process is performed, an appropriate dimension can be secured without deformation. , Accuracy after assembly is improved.
上記(1)に記載の熱交換器の製造方法において、(4)前記扁平パイプ組付工程が、前記短辺方向で前記ケースの内壁面と接する前記扁平パイプの前記短辺が仮付けされた状態で前記ケースに組み付ける工程からなり、前記治具挿入工程が、前記短辺が仮付された状態の前記扁平パイプおよび前記短辺が仮付されていない状態の前記扁平パイプのうち、少なくとも1つの扁平パイプに前記治具を挿入する工程からなることを特徴とする。 In the method for manufacturing a heat exchanger according to (1) above, (4) in the flat pipe assembly step, the short side of the flat pipe contacting the inner wall surface of the case in the short side direction is temporarily attached. At least one of the flat pipe in a state in which the short side is temporarily attached and the flat pipe in a state in which the short side is not provisionally attached. It comprises a step of inserting the jig into two flat pipes.
この構成により、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、(1)に記載の熱交換器の製造方法と同様の作用効果がある。すなわち、扁平パイプのケース内への容易な組み付け性と、全ての扁平パイプおよびケースの高い組み付け精度とを両立させることができる。特に、ケースと扁平パイプとの間の隙間が比較的に小さい場合には、隙間の大小の状態に応じて任意の扁平パイプに治具を挿入することができる。この場合、治具の挿入個所を少なくすることができ、最適な隙間を維持しつつ、作業性をより向上させることができる。 With this configuration, the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention has the same effects as the method for manufacturing a heat exchanger described in (1). That is, it is possible to achieve both easy assembling property of the flat pipe into the case and high assembling accuracy of all the flat pipes and the case. In particular, when the gap between the case and the flat pipe is relatively small, a jig can be inserted into any flat pipe according to the size of the gap. In this case, the number of places where the jig is inserted can be reduced, and workability can be further improved while maintaining an optimal gap.
上記(1)に記載の熱交換器の製造方法において、(5)前記治具挿入工程が、電極で形成された電極治具を前記扁平パイプに挿入する工程からなり、前記電極治具が、前記扁平パイプの短辺方向の一端でくさびの形に形成された一端くさび型電極と、前記扁平パイプの短辺方向の他端でくさびの形に形成された他端くさび型電極と、前記一端くさび型電極と前記他端くさび型電極とを絶縁する絶縁体とを有し、前記仮付工程が、前記電極治具に通電することにより、前記各扁平パイプの前記長辺同士を抵抗溶接する工程からなることを特徴とする。 In the method for manufacturing a heat exchanger according to (1) above, (5) the jig insertion step includes a step of inserting an electrode jig formed of electrodes into the flat pipe, and the electrode jig includes: One end wedge-shaped electrode formed in a wedge shape at one end in the short side direction of the flat pipe, the other end wedge-shaped electrode formed in a wedge shape at the other end in the short side direction of the flat pipe, and the one end An insulator that insulates the wedge-shaped electrode and the wedge-shaped electrode at the other end, and the temporary attaching step resistance-welds the long sides of the flat pipes by energizing the electrode jig. It consists of a process.
この構成により、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、仮付工程の前に、くさびの形に形成された電極治具を扁平パイプに挿入する電極治具挿入工程が行われるので、電極治具により各扁平パイプ間および扁平パイプとケース間の短辺方向の隙間を弾性変形させて詰めることができる。その結果、扁平パイプの組み付け精度が向上する。
また、本発明に係る熱交換器の製造方法においては、仮付けされていない変形可能な扁平パイプをケース内に組み付けるので、扁平パイプをケースに挿入する際に、扁平パイプをケース内に挿入し易くなり、組み付けの作業性が向上する。
With this configuration, in the method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention, an electrode jig insertion step of inserting an electrode jig formed in a wedge shape into a flat pipe is performed before the tacking step. The gap in the short side direction between the flat pipes and between the flat pipes and the case can be elastically deformed and packed by the electrode jig. As a result, the assembly accuracy of the flat pipe is improved.
Further, in the method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention, a deformable flat pipe that is not temporarily attached is assembled in the case, so when inserting the flat pipe into the case, the flat pipe is inserted into the case. It becomes easy and the workability of the assembly is improved.
また、電極治具挿入工程で短方向の隙間が詰められた状態で、そのまま電極治具に通電することにより、一度で仮付けすることができ、仮付けの作業性を向上させることができる。 Further, by energizing the electrode jig as it is in the state where the gap in the short direction is filled in the electrode jig insertion step, it can be temporarily attached and the workability of the temporary attachment can be improved.
すなわち、複数の扁平パイプのケース内への容易な組み付け性と、複数の扁平パイプおよびケースの高い組み付け精度とを両立させることができる。 That is, it is possible to achieve both easy assembly of a plurality of flat pipes into the case and high assembly accuracy of the plurality of flat pipes and the case.
本発明によれば、複数の扁平パイプのケース内への容易な組み付け性と、複数の扁平パイプおよびケースの高い組み付け精度とを両立させることができる熱交換器の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the heat exchanger which can make compatible the easy assembly | attachment property in the case of several flat pipes and the high assembly precision of several flat pipes and a case can be provided. .
以下、本発明に係る熱交換器の製造方法を内燃機関の排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)装置におけるEGRクーラ1の製造方法に適用した第1実施形態ないし第3実施形態について、図面を参照して説明する。 FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger manufacturing method according to the present invention applied to a method of manufacturing an EGR cooler 1 in an exhaust gas recirculation (EGR) device of an internal combustion engine. The description will be given with reference.
(第1実施形態)
図1ないし図6に示すように、EGRクーラ1は、ケース11と、扁平パイプ12と、ガス流入ガイド13と、ガス排出ガイド14と、冷却水流入ガイド15と、冷却水排出ガイド16と、ケース11に設けられEGRクーラ1を図示しないエンジン本体に装着する一対のブラケットとを含んで構成されている。このEGRクーラ1は、エンジン本体から排気される排気ガスと冷却水との間で熱交換し、排気ガスの温度を低下させて吸入空気内に再循環させるよう構成されている。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 6, the EGR cooler 1 includes a
ケース11は、図7に示すように、ケース本体21と、ケースカバー22とを有しており、内部に扁平パイプ12を収容するようになっている。
ケース本体21は、コの字形状の断面を有し、対向する内壁面21a間の長さがL1で形成され、一方の内壁面21bと開口端21cとの間の長さがL1よりも長いL2で形成されている。このケース本体21には、方形の貫通孔21dが形成されており、この貫通孔21d内を冷却水が流通するようになっている。
As shown in FIG. 7, the
このケース本体21は、板金をプレス加工により作製してもよく、他の作製方法、例えば、金属をダイキャストなどの成形方法により作製するようにしてもよい。
ケースカバー22は、長方形の板金で形成されており、ケース本体21の開口端21cにろう付けなどの接合手段により接合されるようになっている。このケースカバー22には、方形の貫通孔22aが形成されており、この貫通孔22a内を冷却水が流通するようになっている。
The
The case cover 22 is formed of a rectangular sheet metal, and is joined to the opening
図8に示すように、扁平パイプ12は、短辺31aおよび長辺31bからなる方形断面の中央部31と、短辺31aよりも大きな短辺32aと長辺31bからなる方形断面の一端開口部32とを有している。また、扁平パイプ12は、一端開口部32の反対側で、短辺31aよりも大きな短辺33aと長辺31bからなる方形断面の他端開口部33を有している。短辺31aは、長さL3で形成され、短辺32a、33aは、L4で形成され、長辺31bは、L5で形成されている。短辺31a、32a、33aおよび長辺31bの縦横比、長さL3、L4、L5は、ケース本体21の長さL1、L2、EGRクーラ1の構造、形状、熱交換容量などの設計諸元により適宜選択される。
As shown in FIG. 8, the
中央部31、一端開口部32および他端開口部33は一体的に形成されている。
一方側の短辺31aおよび短辺32aは、長辺31bから対向するように互いに屈曲し、所定の幅で重ね合わされており、いわゆるオーバーラップされた構成となっている。扁平パイプ12は、短辺31aおよび短辺32aのオーバーラップ部分で接合され、扁平なパイプとして形成されるようになっている。
The
The
この扁平パイプ12は、ケース11内に7個が組み付けされ、それぞれが互いに、ろう付けされるようになっている。また、扁平パイプ12がケース11内に組み付けされた状態で、扁平パイプ12の外壁面とケース11の内壁面との間の隙間は、組み付けされる際の作業性やろう付けする際のろう付け性が最適になるよう設定されている。
Seven
ガス流入ガイド13は図1ないし図3に示すように、エンジン本体から排気される排気ガスをケース11の各扁平パイプ12内に流入させるよう排気ガス流通管101と連結される連結部13aと、ケース11と連結される連結部13bとを有している。ガス流入ガイド13は、連結部13aおよび連結部13bとの間で排気ガスを流通させる流通部13cを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。
連結部13bがケース11に連結された状態で、連結部13bの内壁面とケース11の外壁面との間の隙間は、連結する際の作業性やろう付けする際のろう付け性が最適になるよう設定されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
In the state where the connecting
ガス排出ガイド14は、ケース11の各扁平パイプ12内を流通した排気ガスを排出させて排気ガス流通管102内に流入させるよう排気ガス流通管102と連結される連結部14aと、ケース11と連結される連結部14bとを有している。ガス排出ガイド14は、ガス流入ガイド13と同様、連結部14aおよび連結部14bとの間で排気ガスを流通させる流通部14cを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。
連結部14bがケース11に連結された状態で、連結部14bの内壁面とケース11の外壁面との間の隙間は、連結する際の作業性やろう付けする際のろう付け性が最適になるよう設定されている。
The
In the state where the connecting
冷却水流入ガイド15は、冷却水と空気との間で熱交換する熱交換器、例えば、ラジエータから供給される冷却水をケース11の内壁面と各扁平パイプ12の中央部31の外壁面との間に形成される間隙内に流入させるよう構成されている。
The cooling
この冷却水流入ガイド15は、冷却水流通管103と連結される連結部15aと、ケース11のケースカバー22と連結される連結部15bとを有している。
この冷却水流入ガイド15は、連結部15aおよび連結部15bとの間で冷却水を流通させる流通部15cを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。
The cooling
The cooling
連結部15bは、図6、図7に示すように、方形に形成された開口15dを有しており、供給された冷却水をケース11内の7個の扁平パイプ12により画成される各間隙に均一に流入させるよう、開口を大きくしている。
連結部15bは、ケースカバー22にろう付けや溶接などの接合手段により連結されており、流通する冷却水が漏れないようになっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the connecting
The connecting
冷却水排出ガイド16は、ケース11の内壁面と各扁平パイプ12の中央部31の外壁面との間に形成される間隙内を流通した冷却水を冷却水流通管104内に流入させるよう構成されている。
この冷却水排出ガイド16は、冷却水流通管104と連結される連結部16aと、ケース11のケース本体21と連結される連結部16bとを有している。
The cooling
The cooling
また、この冷却水排出ガイド16は、連結部16aおよび連結部16bとの間で冷却水を流通させる流通部16cを有しており、各構成要素は一体的に形成されている。
連結部16bは、図7に示すように、方形に形成された開口16dを有しており、流通した冷却水7個の扁平パイプ12により画成される各間隙から均一に排出させるよう、開口を大きくしている。
連結部16bは、ケース本体21にろう付けや溶接などの接合手段により連結されており、流通する冷却水が漏れないようになっている。
Further, the cooling
As shown in FIG. 7, the connecting
The connecting
次に、第1実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法を説明する。
EGRクーラ1の製造方法は、次の製造工程によって構成されている。すなわち、EGRクーラ1の製造工程は、図9に示すように、準備工程と、扁平パイプ作製工程と、ケース作製工程と、ろう材内部塗布工程と、組付前仮付工程と、扁平パイプ組付工程と、治具挿入工程と、組付後仮付工程と、ろう材外部塗布工程と、ろう付け工程と、ブラケット類取付工程と、リーク検査工程とを含んで構成されている。
Next, a method for manufacturing the EGR cooler 1 according to the first embodiment will be described.
The manufacturing method of the EGR cooler 1 includes the following manufacturing processes. That is, as shown in FIG. 9, the manufacturing process of the EGR cooler 1 includes a preparation process, a flat pipe manufacturing process, a case manufacturing process, a brazing material internal coating process, a pre-assembly temporary mounting process, and a flat pipe assembly. It includes an attaching step, a jig inserting step, a post-assembly temporary attachment step, a brazing material external application step, a brazing step, a bracket attaching step, and a leak inspection step.
各工程は、上記の記載順に行われるが、扁平パイプ作製工程およびケース類作製工程は、同時に行われてもよく、逆の順で行われてもよい。また、準備工程およびリーク検査工程は、製造工程に含まれていなくてもよい。 Each process is performed in the order described above, but the flat pipe manufacturing process and the case manufacturing process may be performed simultaneously or in the reverse order. The preparation process and the leak inspection process may not be included in the manufacturing process.
準備工程は、EGRクーラ1を製造する加工機などの製造装置、治具や工具などの製造に必要なものを準備し、装置の点検、調整を含む公知の準備工程からなる。 The preparation process includes a manufacturing apparatus such as a processing machine that manufactures the EGR cooler 1 and a necessary preparation process for manufacturing a jig or a tool, and includes a known preparation process including inspection and adjustment of the apparatus.
扁平パイプ作製工程は、プレス加工や成形加工などの公知の加工工程からなり、扁平パイプ12が作製される。公知の加工工程としては、例えば、下金型および上金型を備え、曲げ加工、打ち抜き加工および成形加工などのプレス加工を行うプレス機械と、被加工材をプレス機械に供給するよう搬送する搬送機械により作製する加工工程が挙げられる。
The flat pipe manufacturing process is a known processing process such as pressing or molding, and the
ケース類作製工程も、扁平パイプ作製工程と同様の加工工程からなり、ケース本体21、ケースカバー22、ガス流入ガイド13、ガス排出ガイド14、冷却水流入ガイド15、冷却水排出ガイド16およびEGRクーラ1をエンジン本体に装着する一対のブラケットが作製される。
The case manufacturing process also includes processing steps similar to the flat pipe manufacturing process, and includes a case
ろう材内部塗布工程は、ケース本体21およびケースカバー22の内部、扁平パイプ12の短辺31a、32aのオーバーラップ部分、すなわち、内壁面のろう付けに必要な領域にろう材を塗布する公知の塗布工程からなる。このろう材は、接合する母材よりも融点の低い合金、例えば、銀の合金で構成されている。このろう材塗布工程には、塗布前に被塗布部品を洗浄し、塗布後に被塗布部品を乾燥する公知の工程が含まれる。
The brazing material internal coating process is a known method in which the brazing material is applied to the inside of the case
公知の塗布工程としては、例えば、ペースト状態のろう材を塗布する方法、スクリーン印刷なとの印刷による方法、粉末状のろう材を散布する方法、箔帯などのシート材を貼り付ける方法などが挙げられる。なお、この中でも粉末状のろう材を散布する方法などの粉末金属を塗布する方法は、自動化に対応することができ多量生産に適している。 Known application processes include, for example, a method of applying a paste-like brazing material, a method by printing such as screen printing, a method of spraying powdered brazing material, and a method of attaching a sheet material such as a foil strip. Can be mentioned. Of these, a method of applying powder metal such as a method of spraying powdered brazing filler metal can be automated and suitable for mass production.
組付前仮付工程は、扁平パイプ作製工程により作製された複数の扁平パイプ12のうち、ケース本体21の内壁面21aに接する扁平パイプ12を仮付けする工程からなる。
この仮付けは、扁平パイプ12をケース本体21に組み付ける前に行われ、図10(a)に示すように、扁平パイプ12の短辺32aのkで示すオーバーラップ部分を接合するもので、TIG溶接やスポット溶接などの溶接により行われる。この仮付け工程により、扁平パイプ12はパイプとしての剛性が高められる。すなわち、外力が加わった際に変形し難いパイプとなる。
The pre-assembly temporary attachment step includes a step of temporarily attaching the
This temporary attachment is performed before the
扁平パイプ組付工程は、図10(b)に示すように、組付前仮付工程により、仮付けされた一対の扁平パイプ12の間に5個の仮付けされていない扁平パイプ12を挟むようにして、ケース本体21に組み付ける工程からなる。
In the flat pipe assembling step, as shown in FIG. 10B, five
治具挿入工程は、図11(a)に示すように、仮付けされた一対の扁平パイプ12の間の5個の仮付けされていない扁平パイプ12に治具106を挿入する工程からなる。
この治具106は、くさびの形に形成されており、扁平パイプ12に挿入することにより、ケース本体21と7個の扁平パイプ12との間の隙間を弾性変形させて詰めることができ、ろう付けに最適な隙間を得ることができる。
As shown in FIG. 11A, the jig insertion step includes a step of inserting the
This
組付後仮付工程は、図11(b)に示すように、治具挿入工程により前述の隙間が詰められた状態で、扁平パイプ12の各長辺31bを仮付けする工程からなる。
長辺31bの仮付けは、組付前仮付工程と同様、TIG溶接やスポット溶接などの溶接により行われ、例えば、2箇所が溶接される。
As shown in FIG. 11B, the post-assembly temporary attachment step includes a step of temporarily attaching each
The temporary attachment of the
ろう材外部塗布工程は、ケース11の外部、すなわち、ガス流入ガイド13とケース11の接合領域、ガス排出ガイド14とケース11の接合領域、冷却水流入ガイド15とケース11の接合領域、冷却水排出ガイド16とケース11の接合領域にろう材を塗布する公知の塗布工程からなる。この塗布工程は、ろう材内部塗布工程と同様の方法で行われる。
なお、ろう材外部塗布工程の前には、治具挿入工程により挿入された治具106は取り外される。
The brazing filler metal external coating process includes the outside of the
In addition, the jig |
ろう付け工程は、ろう材外部塗布工程によりろう材が塗布されたケース11、ガス流入ガイド13、ガス排出ガイド14、冷却水流入ガイド15および冷却水排出ガイド16が、図1に示すように組立てられた状態で、炉内にセットされ、公知のろう付け方法により行われる。公知のろう付け方法としては、例えば、ろう付けする部品の加熱を炉内で行う炉中ろう付け、炎の燃焼熱を利用したガスろう付け、加熱コイルに高周波誘導電流を流し、加熱コイル遅角の被ろう付け部品に誘導電流を生じさせ、その自己加熱によってろう付けする高周波ろう付け、一定時間、被ろう付け部品に適当な電流を流し、その抵抗熱を利用してろう付けする抵抗ろう付けなどが挙げられる。
このろう付け工程により、塗布されたろう材が溶融して、部品同士が均一に隙間なく接合される。
In the brazing process, the
By this brazing process, the applied brazing material is melted, and the parts are joined together without any gaps.
ブラケット類取付工程は、エンジン本体にEGRクーラ1を装着するための一対のブラケットや、その他必要な部品をケース11に取り付ける工程からなる。取付方法は、公知の方法で行われ、例えば、前述のTIG溶接やスポット溶接などの溶接により行われる。
The bracket attaching step includes a step of attaching a pair of brackets for attaching the EGR cooler 1 to the engine body and other necessary parts to the
リーク検査工程は、ろう付け工程によりろう付けがされ、ブラケット類取付工程によりブラケット類が取り付けられたEGRクーラ1に対して公知の検査方法により行われる。
公知の検査方法としては、例えば、ガス流入ガイド13、ガス排出ガイド14、冷却水流入ガイド15および冷却水排出ガイド16の各開口部分をキャップなどの閉塞部材で閉塞して行われる。そして、閉塞されたEGRクーラ1の内部に空気圧を加える圧力供給部材をEGRクーラ1に接続して、所定の圧力を加えて検査する。EGRクーラ1から空気もれが有るか否かを、例えば、EGRクーラ1全体を水中に浸漬して確認するようにしてもよい。
The leak inspection process is performed by a known inspection method for the EGR cooler 1 that is brazed by the brazing process and brackets are attached by the bracket attaching process.
As a known inspection method, for example, each of the opening portions of the
次に、EGRクーラ1の作用について説明する。
図示しないエンジンが始動され、運転状態に応じて、EGRクーラ1と図示しない吸気装置との間に設けられたEGRバルブが開状態となる。EGRバルブが開かれると、エンジンから排出された排気ガスは、排気ガス流通管101を通って、図1の矢印aに示すように、ガス流入ガイド13からケース11内に流入する。そして、排気ガスは、扁平パイプ12内を流通して、図1の矢印bに示すように、ガス排出ガイド14から排気ガス流通管102を通って吸気装置に還流される。
Next, the operation of the EGR cooler 1 will be described.
An engine (not shown) is started, and an EGR valve provided between the EGR cooler 1 and an intake device (not shown) is opened according to the operating state. When the EGR valve is opened, the exhaust gas discharged from the engine flows into the
排気ガスがケース11内を流通するとき、図示しないラジエータから冷却水流通管103を経由して冷却水が、図1の矢印cに示すように、冷却水流入ガイド15に流入する。この冷却水は、扁平パイプ12とケース本体21の内壁面21aとの間の間隙および各扁平パイプ12の中央部31間に形成された間隙を流通して、冷却水排出ガイド16から、図1の矢印dに示すように、冷却水流通管104内に排出され、ラジエータに還流される。
When the exhaust gas flows through the
扁平パイプ12内を流通する高温の排気ガスは、ケース11内を流通する冷却水との間で熱交換が行われ、温度を下げられて、ガス排出ガイド14から排気ガス流通管102に排出される。排気ガスを冷却してから吸気装置を介してエンジンに送り込むことで、混合気が燃焼する際の最高温度を低くすることができ、窒素酸化物(NOx)の発生量を抑えることができる。
The high-temperature exhaust gas flowing through the
吸気中の酸素含有量を排気ガスの量で調整することにより、スロットルを絞っているのと同じ状況を作り出すことができるため、スロットルの開度を大きくすることができ、吸気時における損失、いわゆるポンピングロスを低減することができ、ひいては燃費の向上を図ることができる。すなわち、エンジンのピストン1ストローク当たりの吸入酸素量が減少することで、あたかも小排気量のエンジンのアクセルを踏み込んで走行するのと同等の燃費が得られる。 By adjusting the oxygen content in the intake with the amount of exhaust gas, it is possible to create the same situation as when the throttle is throttled, so that the opening of the throttle can be increased and the loss during intake, so-called Pumping loss can be reduced, and as a result, fuel consumption can be improved. That is, by reducing the amount of oxygen sucked per stroke of the piston of the engine, it is possible to obtain the same fuel efficiency as if the vehicle is driven by depressing the accelerator of a small displacement engine.
第1実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法は、上記に説明したように構成されているので、以下の効果が得られる。
すなわち、第1実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法は、複数の扁平パイプ12のうち、ケース本体21の内壁面21aに接する扁平パイプ12を仮付けする組付前仮付工程と、扁平パイプ組付工程とを含んで構成されている。
Since the manufacturing method of the EGR cooler 1 in the first embodiment is configured as described above, the following effects are obtained.
That is, the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first embodiment includes a pre-assembly temporary attachment process of temporarily attaching the
また、第1実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法は、扁平パイプ組付工程で組み付けられた各扁平パイプ12の短辺方向の隙間を弾性変形させて詰めるよう、短辺31a、32aが仮付された状態の扁平パイプ12を除く他の扁平パイプ12に治具106を挿入する治具挿入工程と、治具挿入工程により各扁平パイプ12の短辺方向の隙間が詰められた状態で、各扁平パイプ12の長辺31b同士を仮付する仮付工程と、仮付工程により仮付された状態で各扁平パイプ12およびケース11をろう付けするろう付け工程とを含んで構成されている。
Moreover, the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first embodiment temporarily attaches the
その結果、第1実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法においては、図10(a)、(b)に示すように、扁平パイプ組付工程が、組付前仮付工程により仮付けされた一対の扁平パイプ12の間に5個の仮付けされていない扁平パイプ12を挟むようにして、ケース本体21に組み付けるようにしているので、以下の効果が得られる。
As a result, in the method for manufacturing the EGR cooler 1 according to the first embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, the pair of flat pipes assembled by the pre-assembly temporary attachment process is temporarily attached. Since the five non-temporarily attached
すなわち、図11(b)に示すように、仮付工程で、各扁平パイプ12の長辺31b同士のみを仮付することができ、扁平パイプ12とケース本体21の内壁面21aとの間の仮付けの問題を解消することができるという効果が得られる。
That is, as shown in FIG. 11 (b), only the
従来のEGRクーラの製造方法においては、図13に示すように、扁平パイプ121とケース本体122の内壁面122aとの間の仮付けを行っていたので、ろう付けの際に、炉内の高温と接合部分の残留応力とにより、短辺123の接合部分が、扁平パイプの内側に変形してしまうという問題があった。短辺123の接合部分が扁平パイプ121の内側に変形すると、この部分はろう付けがなされず隙間ができてしまうので、気密性や機械的強度が損なわれてしまうという問題があった。第1実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法においては、扁平パイプ12とケース本体21の内壁面21aとの間の仮付けがされていないので、ろう付けの際に変形することがなくなり、このような問題が解消される。
In the conventional manufacturing method of the EGR cooler, as shown in FIG. 13, temporary bonding is performed between the
また、ケース本体21の内壁面21aに接する扁平パイプ12の短辺31a、32aが仮付けされており、剛性が高められている。その結果、治具挿入工程が行われても、変形することなく適正な寸法を確保することができるので、組み付け後の精度を著しく向上させることができる。
Moreover, the
また、第1実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法においては、図11(a)に示すように、仮付工程の前に、治具挿入工程が行われるので、各扁平パイプ12間および扁平パイプ12とケース本体21間の短辺方向の隙間を弾性変形させて詰めることができる。その結果、扁平パイプ12の組み付け精度が向上する。
Moreover, in the manufacturing method of the EGR cooler 1 in the first embodiment, as shown in FIG. 11 (a), since the jig insertion step is performed before the temporary attachment step, between the
なお、前述したように、一般にろう付けする母材間の隙間は、0.1mmないし0.5mm程度以内であることが要請され、0.2mm程度が好ましい寸法とされている。各扁平パイプ12を正寸出しして仮付けした場合には、隙間が小さいので、扁平パイプ12をケース本体21に組み付ける際に、扁平パイプ12をケース本体21内に挿入し難くなってしまう。これに対して、第1実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法においては、仮付けされていない変形可能な扁平パイプ12があるので、扁平パイプ12をケース本体21に組み付ける際に、扁平パイプ12をケース本体21内に挿入し易くなり、組み付けの作業性が向上するという効果が得られる。
As described above, the gap between the base materials to be brazed is generally required to be within about 0.1 mm to 0.5 mm, and about 0.2 mm is a preferred dimension. When each
なお、この隙間をsとすると、隙間sは、図12に示すように、ケース本体21の内壁面21a間の寸法L1と、各扁平パイプ12を積層した短辺方向の寸法、L4×7+sが等しくなることから、隙間sは、L1−L4×7で表される。この隙間sがろう付けに好適な寸法になるよう治具挿入工程により弾性変形させて詰められた状態で仮付けすることができるので、組み付け精度を著しく向上させることができるという効果が得られる。
When this gap is s, as shown in FIG. 12, the gap s is a dimension L 1 between the inner wall surfaces 21 a of the
すなわち、複数の扁平パイプ12のケース本体21内への容易な組み付け性と、複数の扁平パイプ12およびケース本体21の高い組み付け精度とを両立させることができるという効果が得られる。
That is, there is an effect that it is possible to achieve both easy assembly of the plurality of
(第2実施形態)
本発明に係る熱交換器の製造方法は、第2の実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法によっても製造することができる。
第2の実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法は、第1実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法と、製造工程が異なっているが、EGRクーラ1自体は同様に構成されている。
(Second Embodiment)
The manufacturing method of the heat exchanger according to the present invention can also be manufactured by the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the second embodiment.
Although the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the second embodiment is different from the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first embodiment, the EGR cooler 1 itself is configured similarly.
第2実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法は、図14に示すように、第1実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法に対して、扁平パイプ組付工程、電極治具挿入工程および組付後仮付工程が異なっているが他の工程は同様に構成されている。 As shown in FIG. 14, the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the second embodiment is different from the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first embodiment. Although the post-attachment temporary attachment process is different, the other processes are configured similarly.
扁平パイプ組付工程は、仮付けされていない扁平パイプ12を、ケース本体21に組み付ける工程からなる。
The flat pipe assembling step includes a step of assembling the
電極治具挿入工程は、図15(a)、(b)に示すように、仮付けされていない7個の扁平パイプ12に電極治具107を挿入する工程からなる。
この電極治具107は、くさびの形に形成されたくさび型電極111と、一方側の電極112と、他方側の電極113と、交流電源114とを備えている。また、電極治具107は、くさび型電極111、一方側の電極112、他方側の電極113および交流電源114をそれぞれ接続する接続部材115を備えている。
As shown in FIGS. 15A and 15B, the electrode jig insertion step includes a step of inserting the
The
くさび型電極111は、側面が傾斜して形成された一端くさび型電極111aと、側面が傾斜して形成された他端くさび型電極111bと、一端くさび型電極111aと他端くさび型電極111bとの間に設けられ、一端くさび型電極111aと他端くさび型電極111bとを絶縁する絶縁体111cとにより構成されている。
この電極治具107は、くさびの形で形成されているので、扁平パイプ12に挿入することにより、ケース本体21と7個の扁平パイプ12との間の隙間を弾性変形させて詰めることができ、ろう付けに最適な、前述の隙間sを得ることができる。
The wedge-shaped
Since the
組付後仮付工程は、図15(b)に示すように、電極治具挿入工程により前述の隙間が詰められた状態で、各くさび型電極111に通電することにより、各扁平パイプ12の長辺同士を抵抗溶接する工程からなる。くさび型電極111間に電流が流れると、各扁平パイプ12の長辺31bの接合部分kにジュール熱が発生し、扁平パイプ12の接合部分が溶解し接合される。
As shown in FIG. 15 (b), the post-assembly temporary attachment step is performed by supplying current to each wedge-shaped
各くさび型電極111への通電は、全てのくさび型電極111に同時に行ってもよく、順次に行ってもよい。同時に行うことにより、より短時間で仮付けすることができる。
なお、くさび型電極111への通電時間(sec)や電流密度(A/m2)は、ケース11の構造、大きさ、扁平パイプ12の厚みや材質などの設計諸元に応じて適宜選択される。
The energization of each wedge-shaped
The energization time (sec) and current density (A / m 2 ) to the wedge-shaped
第2実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法は、上記に説明したように構成されているので、以下の効果が得られる。
すなわち、第2実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法は、複数の扁平パイプ12をケース内に組み付ける扁平パイプ組付工程と、電極治具挿入工程と、仮付工程とを含んで構成されている。
Since the manufacturing method of the EGR cooler 1 in the second embodiment is configured as described above, the following effects are obtained.
That is, the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the second embodiment includes a flat pipe assembling step for assembling a plurality of
電極治具挿入工程は、くさび型電極111で形成された電極治具107を各扁平パイプ12に挿入する工程からなり、電極治具107が、扁平パイプ12の短辺方向の一端でくさびの形に形成された一端くさび型電極111aと、扁平パイプ12の短辺方向の他端でくさびの形に形成された他端くさび型電極111bと、一端くさび型電極111aと他端くさび型電極111bとを絶縁する絶縁体111cとを有し、仮付工程が、電極治具107に通電することにより、各扁平パイプ12の長辺同士を抵抗溶接する工程で構成されている。
The electrode jig insertion step includes a step of inserting the
その結果、第2実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法においては、第1実施形態形態と同様の効果が得られる。 As a result, in the method for manufacturing the EGR cooler 1 in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
すなわち、第2実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法においては、図15(a)、(b)に示すように、仮付工程の前に、電極治具挿入工程が行われるので、電極治具107により各扁平パイプ12間および扁平パイプ12とケース本体21間の短辺方向の隙間を弾性変形させて詰めることができる。その結果、扁平パイプ12の組み付け精度が向上する。
That is, in the method for manufacturing the EGR cooler 1 according to the second embodiment, as shown in FIGS. 15A and 15B, the electrode jig insertion step is performed before the temporary attachment step. The gaps in the short side direction between the
第2実施形態におけるEGRクーラ1の製造方法においては、仮付けされていない変形可能な扁平パイプ12で構成されているので、扁平パイプ12をケース本体21に組み付ける際に、扁平パイプ12をケース本体21内に挿入し易くなり、組み付けの作業性が向上するという効果が得られる。
In the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the second embodiment, the
また、電極治具挿入工程で前述の隙間が詰められた状態で、そのまま電極治具107に通電することにより、一度で仮付けすることができ、仮付けの作業性を向上させることができるという効果が得られる。
すなわち、複数の扁平パイプ12をケース本体21内への容易な組み付け性と、複数の扁平パイプ12およびケース本体21の高い組み付け精度とを両立させることができるという効果が得られる。
In addition, when the
That is, there is an effect that both the ease of assembling the plurality of
(第3実施形態)
本発明に係る熱交換器の製造方法は、第3の実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法によっても製造することができる。
第3の実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法は、第1実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法と、製造工程が異なっているが、EGRクーラ1自体は同様に構成されている。
(Third embodiment)
The manufacturing method of the heat exchanger according to the present invention can also be manufactured by the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the third embodiment.
Although the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the third embodiment is different from the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first embodiment, the EGR cooler 1 itself is configured similarly.
第3実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法は、図16(a)、(b)に示すように、第1実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法に対して、治具挿入工程が異なっており、他の工程は同様に構成されている。 As shown in FIGS. 16A and 16B, the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the third embodiment is different from the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first embodiment in the jig insertion process. The other processes are configured similarly.
第3実施形態に係る治具挿入工程は、第1実施形態とは異なり、図16(a)に示すように、kで示す仮付けされた一対の扁平パイプ12および仮付けされていない5個の扁平パイプ12に治具106を挿入する工程からなる。
この治具106は、第1実施形態と同様のくさびの形に形成されており、扁平パイプ12に挿入することにより、ケース本体21と7個の扁平パイプ12との間の隙間を弾性変形させて詰めることができ、ろう付けに最適な隙間を得ることができる。
Unlike the first embodiment, the jig insertion step according to the third embodiment is a pair of temporarily attached
The
また、第3実施形態に係る治具挿入工程においては、7個の扁平パイプ12のうち、任意の扁平パイプ12に治具106を挿入するようにしてもよい。例えば、図16(b)に示すように、中央に位置する扁平パイプ12に治具106を挿入するようにしてもよく、他の複数の扁平パイプ12に治具106を挿入するようにしてもよい。
In the jig insertion step according to the third embodiment, the
第3実施形態に係るるEGRクーラ1の製造方法においても、第1実施形に係るるEGRクーラ1の製造方法と同様の効果が得られる。すなわち、第3実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法おいては、7個の扁平パイプ12のケース11内への容易な組み付け性と、7個の扁平パイプ12およびケース11の高い組み付け精度とを両立させることができる。特に、図16(a)に示すように、扁平パイプ組付工程によりケース11内に組み付けられた全ての扁平パイプ12に治具106が挿入されると、ケース本体21と7個の扁平パイプ12との間の隙間を弾性変形させて詰めることができ、ろう付けに際して、より最適な隙間を得ることができる。
Also in the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the third embodiment, the same effect as the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first embodiment can be obtained. That is, in the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the third embodiment, the ease of assembling the seven
他方、ケース本体21と7個の扁平パイプ12との間の隙間が比較的に小さい場合には、隙間の大小の状態に応じて任意の扁平パイプ12に治具106を挿入することができる。この場合、治具106の挿入個所を少なくすることができ、最適な隙間を維持しつつ、作業性をより向上させることができる。
On the other hand, when the gap between the
第1実施形態ないし第3実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法においては、ケース11内に7個の扁平パイプ12が組み込まれた構成で説明した。
しかしながら、本発明における熱交換器の製造方法においては、7個以外の他の員数で構成するようにしてもよい。例えば、最小の3個であってもよく、8個ないし15個の員数であってもよく、また、それ以上の員数の扁平パイプで構成するようにしてもよい。
In the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first to third embodiments, the configuration in which the seven
However, in the manufacturing method of the heat exchanger in this invention, you may make it comprise by members other than seven. For example, the minimum number may be three, the number may be 8 to 15, or the number of flat pipes may be greater than that.
また、第1実施形態ないし第3実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法においては、冷却水流入ガイド15が、ガス流入ガイド13の近傍に配置され、冷却水排出ガイド16が、ガス排出ガイド14の近傍でガス流入ガイド13と対向する側面に配置した場合について説明した。
In the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first to third embodiments, the cooling
しかしながら、本発明における熱交換器の製造方法においては、冷却水流入ガイドおよび冷却水排出ガイドは、任意の位置に配置するようにしてもよい。例えば、冷却水流入ガイドをガス排出の近傍に配置し、冷却水排出ガイドをガス流入ガイドの近傍で冷却水流入ガイドに対向する側面に配置してもよく、冷却水流入ガイドおよび冷却水排出ガイドをケースの同じ側面に配置するようにしてもよい。 However, in the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, the cooling water inflow guide and the cooling water discharge guide may be arranged at arbitrary positions. For example, the cooling water inflow guide may be disposed in the vicinity of the gas discharge, and the cooling water discharge guide may be disposed on the side surface facing the cooling water inflow guide in the vicinity of the gas inflow guide. May be arranged on the same side of the case.
また、第1実施形態ないし第3実施形態に係るEGRクーラ1の製造方法においては、ガス流入ガイド13が、流入する排気ガスをケース11の軸線方向の中心に向かって流入させるよう構成し、ガス排出ガイド14が、ガス流入ガイド13と同様の方向に向かって排気ガスを排出させるよう構成した場合について説明した。
Moreover, in the manufacturing method of the EGR cooler 1 according to the first to third embodiments, the
しかしながら、本発明における熱交換器の製造方法においては、ガス流入ガイドおよびガス排出ガイドは、任意の方向に排気ガスを案内するようにしてもよい。例えば、ガス流入ガイドをケースの側面方向に向かって案内するようにしてもよく、ガス排出ガイドをケースの側面方向に向かって案内するようにしてもよい。 However, in the method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention, the gas inflow guide and the gas exhaust guide may guide the exhaust gas in an arbitrary direction. For example, the gas inflow guide may be guided toward the side surface of the case, and the gas discharge guide may be guided toward the side surface of the case.
以上のように、本発明に係る熱交換器の製造方法は、複数の扁平パイプのケース内への容易な組み付け性と、複数の扁平パイプおよびケースの高い組み付け精度とを両立させることができる熱交換器の製造方法を提供することができるという効果を有し、扁平パイプを備えた熱交換器の製造方法として有用である。 As described above, the method of manufacturing a heat exchanger according to the present invention is a heat that can achieve both easy assembly of a plurality of flat pipes into a case and high accuracy of assembly of the plurality of flat pipes and the case. It has the effect of providing a method for manufacturing an exchanger, and is useful as a method for manufacturing a heat exchanger having a flat pipe.
1 EGRクーラ(熱交換器)
11 ケース
12 扁平パイプ
13 ガス流入ガイド
14 ガス排出ガイド
15 冷却水流入ガイド
16 冷却水排出ガイド
21 ケース本体(ケース)
21a 内壁面
22 ケースカバー
31 中央部
31a、32a、33a 短辺
31b 長辺
32 一端開口部
33 他端開口部
101、102 排気ガス流通管
103、104 冷却水流通管
106 治具
107 電極治具
111 くさび型電極
111a 一端くさび型電極
111b 他端くさび型電極
111c 絶縁体
1 EGR cooler (heat exchanger)
DESCRIPTION OF
21a
Claims (5)
前記扁平パイプの前記短辺を接合する前に前記扁平パイプを積層した状態で前記ケースに組み付ける扁平パイプ組付工程と、
前記扁平パイプ組付工程で組み付けられた前記各扁平パイプの前記短辺方向の隙間を詰めるよう、前記各扁平パイプに治具を挿入する治具挿入工程と、
前記治具挿入工程により前記各扁平パイプの前記短辺方向の隙間が詰められた状態で、前記各扁平パイプの前記長辺同士を仮付する仮付工程と、
前記仮付工程により仮付された状態で前記各扁平パイプおよび前記ケースをろう付けするろう付け工程と、を含むことを特徴とする熱交換器の製造方法。 It has a central portion of a rectangular cross section consisting of a short side and a long side, a short side larger than the short side, and one end opening and the other end opening of a square cross section consisting of the long side, and is joined at the short side. In a method of manufacturing a heat exchanger, comprising: a flat pipe, and a case that accommodates a plurality of the flat pipes stacked in the short side direction.
A flat pipe assembling step for assembling the flat pipe in the state in which the flat pipes are laminated before joining the short sides of the flat pipe;
A jig insertion step of inserting a jig into each flat pipe so as to close the gap in the short side direction of each flat pipe assembled in the flat pipe assembly step;
In the state where the gap in the short side direction of each flat pipe is packed by the jig insertion step, a temporary attaching step of temporarily attaching the long sides of the flat pipes;
And a brazing step of brazing each of the flat pipes and the case in a state of being temporarily attached by the temporary attachment step.
前記治具挿入工程が、前記短辺が仮付された状態の前記扁平パイプと前記短辺が仮付されていない状態の前記扁平パイプとを含む全ての扁平パイプに前記治具を挿入する工程からなることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器の製造方法。 The flat pipe assembling step comprises a step of assembling to the case in a state where the short side of the flat pipe contacting the inner wall surface of the case in the short side direction is temporarily attached,
The jig insertion step includes inserting the jig into all flat pipes including the flat pipe with the short side temporarily attached and the flat pipe with the short side not provisionally attached. It consists of these, The manufacturing method of the heat exchanger of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記治具挿入工程が、前記短辺が仮付された状態の前記扁平パイプを除く他の扁平パイプに前記治具を挿入する工程からなることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器の製造方法。 The flat pipe assembling step comprises a step of assembling to the case in a state where the short side of the flat pipe contacting the inner wall surface of the case in the short side direction is temporarily attached,
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the jig insertion step includes a step of inserting the jig into another flat pipe excluding the flat pipe with the short side temporarily attached. 3. Manufacturing method.
前記治具挿入工程が、前記短辺が仮付された状態の前記扁平パイプおよび前記短辺が仮付されていない状態の前記扁平パイプのうち、少なくとも1つの扁平パイプに前記治具を挿入する工程からなることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器の製造方法。 The flat pipe assembling step comprises a step of assembling to the case in a state where the short side of the flat pipe contacting the inner wall surface of the case in the short side direction is temporarily attached,
The jig insertion step inserts the jig into at least one flat pipe among the flat pipe with the short side temporarily attached and the flat pipe with the short side not temporarily attached. It consists of a process, The manufacturing method of the heat exchanger of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記仮付工程が、前記電極治具に通電することにより、前記各扁平パイプの前記長辺同士を抵抗溶接する工程からなることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器の製造方法。 The jig insertion step comprises a step of inserting an electrode jig formed of electrodes into the flat pipe, and the electrode jig is formed in a wedge shape at one end in the short side direction of the flat pipe. A wedge-shaped electrode; a wedge-shaped electrode formed in a wedge shape at the other end in the short side direction of the flat pipe; and an insulator that insulates the wedge-shaped electrode from the one end and the wedge-shaped electrode from the other end. Have
The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 1, wherein the temporary attaching step includes a step of resistance welding the long sides of the flat pipes by energizing the electrode jig.
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