JPS6254532A

JPS6254532A - 熱交換器の製造方法

Info

Publication number: JPS6254532A
Application number: JP60192263A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Miura; 三浦　秀明; Shoichi Watanabe; 正一渡辺; Noboru Ogasawara; 昇小笠原
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1985-08-30
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1987-03-10
Also published as: JPH0368773B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、自動車用ラジェータ、暖房装置用ヒータ等
に使用される熱交換器の製造方法に関する。

従来技術とその問題点従来、互いに平行な２枚のヘッダ・プレートと、両ヘッ
ダ・プレー］−間にヘッダ・プレートと直角をなしかつ
互いに平行になるように配置されるとともに両端がヘッ
ダ・プレートに接合された複数の偏平管と、隣り合う偏
平管どうしの間および両側端の偏平管の外側に配置され
かつ偏平管に接合されたコルゲー１−・フィンと、両側
端のコルゲート・フィンの外側に配置されかつコルグー
１−・フィンに接合されたサイド・プレー１〜と、ヘッ
ダ・プレートに固定されかつヘッダ・プレー１〜ととも
にヘッダ・タンクを形成するヘッダ・タンク本体とより
なる自動車用ラジェータや暖房装置用ヒータとして使用
される熱交換器は、たとえば次のような方法で製造され
ていた。すなわち、まず偏平管とコルグー１〜・フィン
とを交互に並べるとともに両側端に位置する偏平管の外
側にコルゲート・フィンを配置し、さらにこのコルグー
１−・フィンの外側にサイド・プレートを配置し、つい
で各偏平管の両端をヘッダ・プレートにあけられた孔に
差込んでこれらを治具で固定した状態で偏平管とコルグ
ー１〜・フィン、コルゲート・フィンとサイド・プレー
ト、ヘッダ・プレートとサイド・プレー１へ、および偏
平管とヘッダ・プレートとをそれぞれ一挙に真空ろう付
した後、ヘッダ・プレー１〜にヘッダ・タンク本体を固
定していた。

しかしながら、従来の方法では、偏平管とコルゲート・
フィンとを交互に並べる作業および全構成部月を治具で
固定する作業が面倒であり、多くの時間を要するととも
に自動化が困難であるという問題があった。

この発明の目的は上記の問題を解決した熱交換器の製造
方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段こ、の発明による熱交換器の製造方法は、少なくとも、
互いに平行な２枚のヘッダ・プレー１へ、両ヘッダ・プ
レート間にヘッダ・プレートと直角をなしかつ互いに平
行になるように配置された複数の偏平管、隣り合う偏平
管どうしの間に配置されたコルゲート・フィン、および
ヘッダ・プレートに固定されかつヘッダ・プレー１〜と
ともにヘッダ・タンクを形成するヘッダ・タンク本体を
備えた熱交換器を製造する方法であって、予め複数の偏
平管の両端をヘッダ・プレー１〜に固定してヘッダ・プ
レートと偏平管との組合ｕ体をつくっておき、この組合
せ体の隣り合う偏平管どうしの間にコルゲート・フィン
を強制嵌合さ往ることを含むものである。

実　　施　　例以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する
。以下の説明において、アルミニウムという詔は純アル
ミニウムの他にすべてのアルミニウム合金を含むものと
する。

第１図から第４図には、この発明による方法で製造され
た自動車ラジェータ用熱交換器が示されている。第１図
から第４図において熱交換器（１）は、上下に所定間隔
をおいて配されかつ互いに平行な２枚のアルミニウム製
ヘッダ・プレー１〜（２）と、両ヘッダ・プレート（２
）間にヘッダ・プレート（２）と直角をなしかつ互いに
平行になるように配置されるとともに両端がヘッダ・プ
レート（２）に溶接された複数のアルミニウム製偏平管
（３）と、隣り合う偏平管（３）どうしの間および両側
端の偏平管（３）の外側に配置されかつ偏平管（３）に
接合されたルーバ付きアルミニウム製コルグー１〜・フ
ィン（４）と、両側端のコルゲート・フィン（４）の外
側に配置されかつコルグー１へ・フィン（４）に接合さ
れたアルミニウム製サイド・プレーｈ（５）と、ヘッダ
・７Ｌ／−ト（２）に固定されかつヘッダ・プレート（
２）とともにヘッダ・タンク（６）を形成するプラスチ
ック製ヘッダ・タンク本体（７）とよりなる。

両ヘッダ・プレート（２）のヘッダ・タンク本体（７）
が取付けられた面の周縁部にはヘッダ・タンク本体（７
）の開口部周縁に設けられたフランジ（７ａ）が嵌まり
込む凹溝（８）が全周にわたって設（プられている。凹
溝（８）は、他のヘッダ・プレート（２）側に突出する
ように形成されている。そして、この伯のヘッダ・プレ
ート（２）側への突出部分が、後述するようにサイド・
プレート（５）の両端と係合する係合用突出部（１０）
となっている。また、ヘッダ・プレート（２）には、長
さ方向に所定間隔をおいて、ヘッダ・プレート（２）の
幅方向に長い偏平管差込み孔（９）が複数形成されてい
る。そして、ヘッダ・プレート（２）のヘッダ・タンク
本体（７）が取付けられた面において偏平管差込み孔（
９）の周縁にはフランジ（１１）が形成されている。偏
平管（３）の両端は拡管されてここに拡管部（３ａ）が
形成されており、この拡管部（３ａ）が孔（９）に差込
まれてフランジ（１１）内周面に密着した状態で、ヘッ
ダ・プレート（２）と偏平管（３）とが溶接されている
。

また、ヘッダ・プレート（２）における他のヘッダ・プ
レート（２）に対向する面において、偏平管（３）の周
囲と孔（９）との間は、エポキシ樹脂等のシール材（１
２）によってシールされている。

サイド・プレート（５）の上下両端部は、一旦斜め外方
に曲げられた後左右両側端に位置する偏平管（３）側に
曲げられかつその先端が外側に折返されて弾性を有する
係合部（１３）が設けられている。サイド・プレート（
５）は、係合部（１３）先端がヘッダ・プレート（２）
の突出部（１０）に係合した状態でヘッダ・プレー１〜
（２）と接合されている。ヘッダ・タンク本体（７）は
、フランジ（７ａ）がＯリング（１４）を介して凹溝（
８）に入れられ、フランジ（７ａ）が、ヘッダ・プレー
ト（２）の長辺部に位置する凹溝（８）の外側壁に長さ
方向に所定間隔をおいて内方に突出するように形成され
たフランジ押え用突起（１５）によって押えられること
にｊ二〇、ヘッダ・プレート（２）に固定されている。

フランジ押え用突起（１５）は、平面または底面から児
て、略半円形で、その凹溝（８）の底壁側の縁は凹溝（
８）の外側壁の他の部分から切り裂かれた状態となって
おり、この縁でフランジ（７ａ）が押えられている。

次に第５図〜第１３図を参照して熱交換器（１）を装造
する方法について述べる。

まず、第５図および第６図に示すように、偏平管（３）
が密に嵌まり込む複数の溝（１６）を熱交換器（１）製
品の隣接偏平管（３）と同一ピッチで形成した偏平管ホ
ルダ（１７）を用意し、図示しない送り込み装置によっ
て上記多溝（１６）内にそれぞれ両端が溝（１６）から
突出した状態で偏平管（３）を嵌め込む。ホルダ（１７
）の溝（１６）は、多いめに形成しておくのがよい。偏
平管ホルダ（１７）の？７Ｊ（１６）内にそれぞれ偏平
管（３）を嵌め入れた後、偏平管（３）の両端部を拡管
装置（２６）を用いて拡管し、拡管部（３ａ）を形成す
る（第７図参照）。

拡管装置（２６）は、偏平管ホルダ（１７）の両側に位
置して偏平管ホルダ（１７）に対して接近、離隔自在の
スライド（２７）と°、スライド（２７）の偏平管ホル
ダ（１７）側の面に偏平管（３）と対応するように複数
取付けられかつ偏平管（３）の端部に差込まれてこの部
分を拡管する拡管部材（２８）とよりなる。拡管部材（
２８）の先端はデーパ状とされている。そして、この拡
管部材（２８）を偏平管（３）の両端部に差込んでこの
部分を拡管し、拡管部（３ａ）をつくる。ついで、各偏
平管（３）の両端拡管部（３ａ）をそれぞれヘッダ・プ
レート（２）の偏平管差込み孔（９）に差込み、拡管部
（３ａ）とフランジ（１１）とを密着させる（第８図参
照）。偏平管（３）の両端を予め拡管しておくと、拡管
部（３ａ）を孔（９）に差込んだ場合、フランジ（１１
）にはこれを拡げようとする力が加わり、拡管部（３ａ
）にはこれを縮めようとする力が加わるので、これらの
力の反作用によって両者は強く密着する。

その後、複数の溶接トーチ（３０）を有する自動溶接装
置（３１）によって、フランジ（１１）と偏平管（３）
の拡管部（３ａ）とを溶接しく第９図参照）、ヘッダ・
プレート（２）と偏平管（３）とからなる組合せ体（３
２）をつくる（第１０図参照）。

上述のようにして組合せ体（３２）をつくった後、組合
せ体（３２）における隣接する偏平管（３）どうしの間
にコルゲート・フィン（４）を適宜の方法で強制的に嵌
合させるとともに両側端の偏平管（３）の外側にこれに
沿うようにコルゲート・フィン（４）を配置すると（第
１１図参照）、各偏平管（３）がわずかずつではあるが
たわんで両側端に位置する偏平管（３）の長さの中間部
は外側にたわんだ状態となり、外側端のコルゲート・フ
ィン（４）は外方に湾曲する。ついで、外側端のコルゲ
ート・フィン（４）の外側からサイド・プレート（５）
を第１２図に矢印で示す方向に押し込み、その係合部（
１３）をヘッダ・プレート（２）の突出部（１０）に係
合させる。このとき、係合部（１３）は一旦たわみ（第
１２図実線参照）、その後自身の弾性力により復元し、
係合部（１３）と突出部（１０）とが強固に係合する（
第１２図２点鎖線参照）。係合状態において、各偏平管
（３）および両側端の偏平管（３）の外側に配置された
コルゲート・フィン（４）は、係合前の状態から変形さ
せられ、そのスプリング・バックによりサイド・プレー
ト（５）は外方に押されている。

したがって、サイド・プレート（５）の係合部（１３）
はヘッダ・プレート（２）の突出部（１０）と強固に係
合し、サイド・プレート（５）がはずれるのが防止され
るとともに、サイド・プレート（５）によって両側端の
偏平管（３）の外側に位置するコルゲート・フィン（４
）の脱落が防止される。

そして、組合せ体（３２）とコルゲート・フィン（４）
とサイド・プレート（５）とを上述のようにセットした
状態で、治具を用いずに偏平管（３）とコルゲート・フ
ィン（４）、ヘッダ・プレート（２）とサイド・プレー
ト（５）、およびコルゲート・フィン（４）とサイド・
プレート（５）とをそれぞれ同時に接合する。この接合
は、上記のようにセットされたものに、塩化亜鉛を含有
する液状の接合用組成物（特公昭４９−３６８６４号公
報参照）を吹付け、その後炉中で加熱することにより行
なう。液状の接合用組成物を吹付けるさいには、ヘッダ
・プレート（２）のヘッダ・タンク本体（７）を取付け
る面には上記組成物がかからないようにしておくのがよ
い。接合が終了した後、偏平管（３）とヘッダ・プレー
ト（２）との継目にエポキシ樹脂等からなるシール材（
１２）を塗布して乾燥させる。

最後にヘッダ・タンク本体（７）のフランジ（７ａ）を
、Ｏリング（１４）を介してヘッダ・プレー１〜（２）
の凹溝（８）に嵌め入れ、本体（７）をヘッダ・プレー
ト（２）側に押圧した状態で複数のポンチ（４０）を有
する固定装置（４１）によって、ヘッダ・プレート（２
）の長辺部に位置する外側壁に突起（１５）を形成して
ヘッダ・タンク本体（７）をヘッダ・プレート（２）に
固定しヘッダ・タンク（６）を形成する（第１３図参照
）。

このようにして、熱交換器（１）が製造される。

上記実施例においては、ヘッダ・プレート（２）と偏平
管（３）とを溶接することにより組合せ体（３２）をつ
くっているが、これに代えてかしめ止め等様械的な方法
で両名を仮に固定することにより組合往体（３２）をつ
くってもよい。この場合、偏平管（３）およびサイド・
プレー１〜（５）をブレージング・シートからつくって
おき、コルゲート・フィン（４）およびサイド・プレー
ト（５）をセットした後、真空ろう付によってヘッダ・
プレー１〜（２）と偏平管（３）、偏平管（３）とコル
ゲート・フィン（４）、サイド・プレート（５）とヘッ
ダ・プレート（２）およびサイド・プレート（５）とコ
ルゲート・フィン（４）とをそれぞれ接合するのがよい
。

また、上記実施例においては、偏平管（３）はヘッダ・
プレート（２）の幅方向、すなわち空気の流通方向に対
して１列に配置したが、２列に配置または２列以上配置
してもよい。

また、上記実施例においては、塩化亜鉛を含む液状の接
合用組成物によって、偏平管（３）とコルゲート・フィ
ン（４）、コルゲート・フィン（４）とサイド・プレー
ト（５）、およびヘッダ・プレート（２）とサイド・プ
レート（５）とをそれぞれ接合しているが、これに代え
てコルゲート・フィン（４）をブレージング・シートで
つくっておき、偏平管（３）とコルゲート・フィン（４
）およびコルゲート・フィン（４）とサイド・プレート
（５）とをそれぞれ真空ろう付してもよい。

また、上記実施例においては、偏平管ホルダ（１７）と
しては一枚の板状で、その上面に溝（１６）が形成され
たものが用いられているが、これに代えて互いに平行な
一対の棒状体からなり、棒状体の上面に溝が形成された
ものを用いてもよい。この場合、両棒状体どうしの間隔
を調整自在としておけば、偏平管の長さが異なっても適
用することが可能となる。

さらに、上記実施例においては、組合せ体（３２）をつ
くった後、組合せ体（３２）の隣り合う偏平管（３）ど
うしの間にコルゲート・フィン（４）を強制嵌合させる
とともに、両側端に位置する偏平管（３）の外側にコル
ゲート・フィン（４）を配置し、ついでサイド・プレー
ト（５）の両端の係合部（１３）をそれぞれ両ヘッダ・
プレート（２）の突出部（１０）に係合させて両側端の
偏平管（３）の外側に位置するコルゲート・フィン（４
）が脱落しないようにしているので、これを接合用の炉
内に移動させるさいや接合時に偏平管、コルゲート・フ
ィンおよびサイド・プレートを固定する治具を必要とせ
ず、治具を使用する場合に生じる下記の問題を一挙に解
決することができる。

治具を使用すれば、治具をセットする手間やこれをはず
す手間がかかり工数が増えるとともに工程の自動化がで
きない欠点がある。また、冶具で固定した後接合用の炉
内に移動さＵるさい等に偏平管およびコルゲート・フィ
ンがずれないように取扱いに注意をはらう必要がある。

また接合のさいの治具の消耗が激しく、コストが高くな
るという問題がある。さらに、接合時には当然のことな
がら冶具も加熱されるので、接合時に必要とする熱量が
多くなり、接合用の炉の燃料費が高くなるという問題が
ある。

発明の効果この発明による方法は、複数の偏平管の両端をヘッダ・
プレートに固定してヘッダ・プレートと偏平管との組合
せ体をつくっておき、この組合せ体の隣り合う偏平管ど
うしの間にコルゲート・フィンを強制嵌合させることを
含むものであるから、従来のように偏平管とコルゲート
・フィンとを交互に並べる必要はなく、工数が減って作
業が容易になる。しかも、作業の自動化も可能となり、
製造の能率が向上する。また、組合せ体は強度を有する
構造体であるから、その取扱いが容易になる。さらに、
この組合せ体における隣接偏平管どうしの間へのコルゲ
ート・フィンを強制的に嵌合する作業のように、この組
合せ体にコルゲート・フィン等地の部品を取付ける作業
が簡単かつ確実に行なえる。しかも、これらの作業が簡
単かつ確実に行ないうるようになる結果、従来の方法と
比較してヘッダ・プレートと偏平管とコルゲート・フィ
ンとの組合わせ作業の能率が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法で製造された熱交換器を示す斜
視図、第２図は第１図の一部切欠き部分拡大図、第３図
は第１図の■−■線にそう一部を省略した拡大断面図、
第４図は第３図の部分拡大図、第５図から第１３図はこ
の発明の方法を工程順に示し、第５図は偏平管を偏平管
ホルダに配した状態の平面図、第６図は偏平管を偏平管
ホルダに配する方法を示す側面図、第７図は偏平管の両
端を拡管する方法を示す一部切欠き部分平面図、第８図
は偏平管の両端をヘッダ・プレートの孔に差込んだ状態
を示す一部切欠き部分平面図、第９図は偏平管とヘッダ
・プレートとを溶接する方法を示す一部切欠き部分平面
図、第１０図はヘッダ・プレートと偏平管との組合せ体
の斜視図、第１１図は組合せ体のｗ４接偏平管どうしの
間にコルゲート・フィンを強制嵌合する方法を示す一部
切欠き側面図、第１２図はサイド・プレー１−の両端を
ヘッダ・プレートに係合させる方法を示す一部切欠き部
分平面図、第１３図はヘッダ・タンク本体をヘッダ・プ
レートに固定する方法を示す一部切欠き正面図である。（１）・・・熱交換器、（２）・・・ヘッダ・プレート
、（４）・・・コルゲート・フィン、（６）・・・ヘッ
ダ・タンク、（７）・・・ヘッダ・タンク本体、（３２
）・・・ヘッダ・プレートと偏平管との組合せ体。以　　上外４名＠２図袷ｊ６図

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも、互いに平行な２枚のヘッダ・プレート、両
ヘッダ・プレート間にヘッダ・プレートと直角をなしか
つ互いに平行になるように配置された複数の偏平管、隣
り合う偏平管どうしの間に配置されたコルゲート・フィ
ン、およびヘッダ・プレートに固定されかつヘッダ・プ
レートとともにヘッダ・タンクを形成するヘッダ・タン
ク本体を備えた熱交換器を製造する方法であって、予め
複数の偏平管の両端をヘッダ・プレートに固定してヘッ
ダ・プレートと偏平管との組合せ体をつくつておき、こ
の組合せ体の隣り合う偏平管どうしの間にコルゲート・
フィンを強制嵌合させることを含む熱交換器の製造方法
。