熱交換器の製造方法
【課題】潰れ防止治具の使用によって流通路の潰れ防止と、タンク部とコア部の接合性の向上の両立を図る。
【解決手段】両端面に開口する流通路１５を内部に有した金属製の板状のコア部１１と、コア部の両端に配されコア部の板面に接合されることで各流通路に連通する金属製のタンク部１２と、を具備する熱交換器の製造方法において、コア部の両端の板面上に、タンク部形成用部材３の接合予定部を配置すると共に、コア部の両端の流通路の開口に、低温時に開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に開口と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第１の潰れ防止治具５０のプラグ５１を挿入し、その状態で、タンク部形成用部材の接合予定部をコア部の板面に圧接させつつ所定温度に昇温させることで、タンク部形成用部材をコア部の板面に拡散接合して、コア部の両端にタンク部を形成する。
【解決手段】両端面に開口する流通路１５を内部に有した金属製の板状のコア部１１と、コア部の両端に配されコア部の板面に接合されることで各流通路に連通する金属製のタンク部１２と、を具備する熱交換器の製造方法において、コア部の両端の板面上に、タンク部形成用部材３の接合予定部を配置すると共に、コア部の両端の流通路の開口に、低温時に開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に開口と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第１の潰れ防止治具５０のプラグ５１を挿入し、その状態で、タンク部形成用部材の接合予定部をコア部の板面に圧接させつつ所定温度に昇温させることで、タンク部形成用部材をコア部の板面に拡散接合して、コア部の両端にタンク部を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状のコア部の両端に、熱交換流体の分配・合流用のタンク部を拡散接合により設けた熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の熱交換器の製造方法の説明図で、（ａ）は熱交換器の分解斜視図、（ｂ）は完成状態の熱交換器の斜視図である。また、図６はその要部の断面を示している。
【０００３】
図５に示す熱交換器は、両端面に開口する複数の流通路１５を内部に有した金属製の板状のコア部１１と、コア部１１の両端に配された金属製のタンク部１２と、を具備する。タンク部１２は、コア部１１の表裏板面上に半筒状のタンク部形成用部材３を接合することによって形成されており、内部に各流通路１５に連通する分配または合流用の空間を備える。
【０００４】
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、図５（ｂ）中の矢印Ｆ１で示すように入口側のタンク部１２から流入させて、コア部１１の流通路１５を通過させた後、矢印Ｆ２で示すように出口側のタンク部１２から外部に流出させる。
【０００５】
従来、この種の熱交換器を作製する場合は、まず、図６（ｂ）に示すように、ステンレス鋼等の金属板１Ａ、１Ｂの表面にエッチング加工等にて通路溝１５ａを形成し、その通路溝１５ａを形成した金属板１Ａ、１Ｂを、通路溝１５ａ同士が対向するように２枚積層し、その状態で、積層した金属板１Ａ、１Ｂ同士を接合して、平板状のコア部１１を形成する。図６（ｂ）中のＳで示す部分が接合部である。この部分は、通路溝１５ａによって流通路１５を形成する場合の柱部となる。
【０００６】
次に、図５（ａ）に示すように、コア部１１の両端の表裏板面上に半筒状のタンク部形成用部材３を接合して、内部に分配・合流用の空間を備えたタンク部１２を形成する。これにより、図５（ｂ）の熱交換器ができあがる。この場合、コア部１１の両端には、タンク部形成用部材３を接合する前に、タンク部１２と各流通路１５を連通させるための溝１３を予め形成しておく。
【０００７】
ところで、コア部１１を構成する２枚の金属板１Ａ、１Ｂ同士の接合には、接合部分にも母材と同等の特性を持たせたいという観点から、通常は、マイクロチャンネル構造にも対応可能な拡散接合を採用している。
【０００８】
一方、タンク部１２とコア部１１の接合には、本来は特性上有利な拡散接合を採用したいが、次に述べる理由により、ロウ付け接合を採用しているのが現状である。
【０００９】
図７及び図８は、タンク部１２をコア部１１に拡散接合しようとした場合の問題点の説明図である。
【００１０】
図７に示すように、タンク部１２をコア部１１に拡散接合するには、外部から圧力Ｔを加える必要がある。外部から圧力Ｔを加えた場合、コア部１１の柱部（接合部Ｓ）に対応する部分では、タンク部形成用部材３とコア部１１の板面間に面圧が順当にかかり良好に接合できるが、流通路１５の存在する部分は中空構造であるため、特にその幅方向の中心部に対応する部分Ｈ１では、タンク部形成用部材３とコア部１１の板面間に十分な面圧がかかりにくく、接合不良を生じやすい。
【００１１】
また、図８に示すように、加圧力を増して拡散接合すると、接合不良は改善するが、流通路１５が潰れてしまい、熱交換流体の流通性能に悪影響が出やすい。
【００１２】
このように、タンク部１２とコア部１１の接合を拡散接合で行うには、「接合性」と「耐潰れ性」の両立が課題であり、それが従来、あまり大きな加圧力を与えることなく接合が可能なロウ付けを採用する理由であった。
【００１３】
しかし、「接合性」と「耐潰れ性」を両立させることができれば、拡散接合の方が有利である。そこで、流通路１５に、潰れ防止のための潰れ防止治具（スペーサ部材）を挿入し、その状態で拡散接合を行う方法（例えば、特許文献１参照）を採用することが考えられる。
【００１４】
特許文献１には、積層した伝熱プレートの通路孔部にセラミック等の非金属材料製の潰れ防止治具を配置して、伝熱プレート同士を拡散接合する方法が開示されている。このようにセラミック等の非金属材料製の潰れ防止治具を配置して拡散接合すれば、各伝熱プレートの歪や加圧力不足による接合精度の低下を防止することができると共に、拡散接合後に、拡散接合されていない潰れ防止治具を取り外すことができる。
【特許文献１】特開平９−３２４９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、セラミック等の非金属材料製の潰れ防止治具を使用する場合、取り扱い時に割れや欠けを生じるおそれがあり、例えば小さな欠けが生じた場合、異物としてそれが熱交換器内に残るおそれがある。
【００１６】
本発明は、上記事情を考慮し、潰れ防止治具の使用によって、流通路の潰れ防止と、タンク部とコア部の接合性の向上の両立を図ることができると共に、潰れ防止治具の割れや欠けの問題を解消することができ、しかも、潰れ防止治具の簡単な挿入と抜き取りが可能な熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の発明は、両端面に開口する複数の流通路を内部に有した金属製の板状のコア部と、該コア部の両端に配され、該コア部の板面に接合されることで前記各流通路に連通する分配または合流用空間を内部に形成した金属製のタンク部と、を具備する熱交換器の製造方法において、前記コア部の両端の板面上に、タンク部形成用部材の接合予定部を配置すると共に、前記コア部の両端の前記流通路の開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第１の潰れ防止治具を挿入し、その状態で、前記タンク部形成用部材の接合予定部をコア部の板面に圧接させつつ所定温度に昇温させることで、タンク部形成用部材をコア部の板面に拡散接合して、コア部の両端にタンク部を形成することを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、前記コア部を構成するために、少なくとも一方の合わせ面に前記流通路形成用の通路溝を有した複数枚の金属板を積層し、その積層した状態で、その最外層の金属板の両端の板面上に、前記タンク部形成用部材の接合予定部を配置すると共に、前記通路溝の端部開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ前記第１の潰れ防止治具を挿入し、その状態で、前記積層した金属板間及び前記タンク部形成用部材と金属板の板面間に圧接力を作用させつつ所定温度に昇温させることで、前記金属板間及びタンク部形成用部材と金属板とを拡散接合して、前記流通路を有するコア部と、その両端のタンク部とを同時に形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法であって、前記第１の潰れ防止治具は、前記流通路または通路溝の各開口に挿入される多数のプラグと、前記タンク部の内部空間内に位置して前記多数のプラグを連結する連結棒とで構成され、前記拡散接合後の低温に冷却した状態で、第１の潰れ防止治具を、タンク部から一体に抜き取ることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の熱交換器の製造方法であって、前記プラグが先細りのテーパ状に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項５の発明は、少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載の熱交換器の製造方法であって、前記タンク部形成用部材の内部に、低温時に前記タンク部形成用部材との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記タンク部形成用部材と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第２の潰れ防止治具を挿入し、この第２の潰れ防止治具により前記第１の潰れ防止治具を定位置に保持した状態で前記拡散接合を行い、拡散接合後の低温に冷却した状態で、まず、第２の潰れ防止治具をタンク部から抜き取り、次いで、前記各開口からプラグを抜き、その状態で第１の潰れ防止治具をタンク部から抜き取ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、流通路の端部開口に挿入した第１の潰れ防止治具が、タンク部をコア部の両端に拡散接合する際の加圧力の受け材として機能するので、コア部の両端に対しタンク部を、流通路の変形を起こさずに、良好に拡散接合することができる。従って、流通路の潰れ防止と、タンク部とコア部の接合性の向上の両立を図ることができる。
【００２３】
また、潰れ防止治具とコア部との間に、拡散接合温度時点で互いに密着し低温時に隙間が生じるような熱膨張差を設けたので、加熱前と冷却後に隙間を保った状態とすることができ、緩めの状態で簡単に潰れ防止治具の取り付け取り外しができる。
【００２４】
また、潰れ防止治具を金属製としたので、無用な割れや欠けの発生を防止することができ、取り扱い性の向上が図れる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、コア部を構成する複数枚の金属板同士の接合とコア部に対するタンク部の接合を、同時に拡散接合によって行うので、工程の簡略化と接合品質の向上が図れる。また、隣接する金属板の対向面の両方に通路溝を形成して接合する場合には、両金属板の通路溝の端部開口に対して潰れ防止治具を挿入することによって、隣接する金属板同士の柱部の位置ずれを防止することができるので、精度のよい拡散接合を行うことができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、潰れ防止治具を、流通路または通路溝の各開口に挿入される多数のプラグと、タンク部の内部空間内に位置して多数のプラグを連結する連結棒とで構成したので、連結棒の部分を持って多数のプラグを一括して取り扱うことができ、潰れ防止治具の取り付け取り外しの作業性を向上することができる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、プラグを先細りのテーパ状に形成したので、取り付け取り外しが一層楽に行える。
【００２８】
請求項５の発明によれば、タンク部形成用部材の内部への第２の潰れ防止治具の挿入によって、第１の潰れ防止治具の位置ずれや脱落を確実に防止することができるので、拡散接合の品質の向上が図れる。
【００２９】
また、第２の潰れ防止治具がタンク部形成用部材を加圧する際の受け部材となるので、タンク部形成用部材が拡散接合時の加圧力で潰れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図１〜図３は実施形態の製造方法の説明図である。
【００３２】
ここで製造の対象とする熱交換器は、図１に示すように、互いに平行で両端面に開口する複数の流通路１５を内部に有した金属製の矩形板状のコア部１１と、コア部１１の両端に配された金属製のタンク部１２と、を具備するものである。各流通路１５に連通する分配または合流用の空間を内部に有するタンク部１２は、コア部１１の表裏板面に、半円筒状のタンク部形成用部材３を接合することで構成する。
【００３３】
コア部１１は、図１、図２に示すように、２枚の金属板１Ａ、１Ｂを接合することで形成する。即ち、ステンレス鋼等の金属板１Ａ、１Ｂの表面にエッチング加工等にて通路溝１５ａを形成し、その通路溝１５ａを形成した金属板１Ａ、１Ｂを、通路溝１５ａ同士が対向するように２枚積層し、その状態で、積層した金属板１Ａ、１Ｂ同士を接合することで、平板状のコア部１１を形成する。図において、Ｓで示す部分は、コア部１１の接合部（柱部）である。
【００３４】
この熱交換器を製造する場合は、まず、コア部１１を構成するために、予めエッチング加工等により通路溝１５ａを片表面に形成した２枚の金属板１Ａ、１Ｂを用意する。また、それと同じ材料でできた半円筒状のタンク部形成用部材３を必要な個数（４個）だけ用意する。また、拡散接合時の流通路１５の潰れ防止用に、金属製の第１の潰れ防止治具５０と第２の潰れ防止治具６０を用意する。
【００３５】
製品であるコア部１１及びタンク部１２を、例えば、フェライト系ステンレスで構成する場合、潰れ防止治具５０、６０は、製品よりも熱膨張係数の大きい材料であるオーステナイト系ステンレスで作る。そして、拡散接合時に製品と接合されないように、潰れ防止治具５０、６０の外表面には、アルミナ等の接合防止剤をコーティングしておく。熱膨張の大きな材料として、アルミ添加ステンレス材で潰れ防止治具５０、６０を構成してもよい。
【００３６】
第１の潰れ防止治具５０は、拡散接合時における流通路１５の潰れを防止するためのもので、通路溝１５ａ（流通路１５）の各開口に挿入される多数のプラグ５１と、タンク部１２の内部空間内に位置して多数のプラグ５１を連結する円柱状の連結棒５２とを一体に有する。
【００３７】
また、第２の潰れ防止治具６０は、拡散接合時におけるタンク部１２の潰れを防止しつつ、第１の潰れ防止治具５０を定位置に保持するためのもので、タンク部形成用部材３の内部に挿入できる棒状に形成されている。この場合、棒状の本体６１の側面に、第１の潰れ防止治具５０の連結棒５２を収容する凹溝６２が形成してある。ただし、この凹溝６２の一端は、拡散接合後に第１の潰れ防止治具５０から第２の潰れ防止治具６０を抜くことができるように開放している。
【００３８】
ここで重要なことは、第１の潰れ防止治具５０の特にプラグ５１の部分を、低温時に通路溝１５ａの端部開口との間に隙間を生じ、拡散接合のための昇温時に熱膨張差によって通路溝１５ａの開口と密着するような寸法に設定してあることである。また、第２の潰れ防止治具６０を、低温時にタンク部形成用部材３との間に隙間を生じ、拡散接合のための昇温時に熱膨張差によってタンク部形成用部材３と密着するような寸法に設定してあることである。
【００３９】
このように熱膨張差に応じた寸法条件に設定しておくことで、常温時に、製品（コア部１１及びタンク部１２）と潰れ防止治具５０、６０との間に確実に隙間を確保することができ、潰れ防止治具５０、６０をゆるみ状態にしておくことができる。
【００４０】
熱交換器の製造に当たっては、図３に示すような拡散接合用の製造治具１００を準備する。
【００４１】
この拡散接合用の製造治具１００は、タンク部形成用部材３の収容部を対向面に有した上下のベース治具１０１、１０２を、ボルト１０５とナット１０６で締め付けて、上下方向に被接合部材（コア部１１、タンク部１２）を加圧することができるものである。この場合、炉の中に入れて拡散接合する関係から、ベース治具１０１、１０２やボルト１０５、ナット１０６は、ＣＣＭやグラファイト等のカーボン材で構成してある。また、ベース治具１０１、１０２には、製品を構成するステンレス材との反応防止のために、アルミナ等のコーティングを施してある。
【００４２】
次に製造手順について説明する。
【００４３】
まず、両端のタンク部１２を形成する４つのタンク部形成用部材３のうち、下側のタンク部形成用部材３を、拡散接合用の製造治具１００の下側のベース治具１０２上にセットする。
【００４４】
次に、コア部１１を形成する２枚の金属板１Ａ、１Ｂを、通路溝１５ａ同士が対向するように重ね合わせて、下側のベース治具１０２の上にセットする
次に、第１の潰れ防止治具５０の各プラグ５１を、重ね合わせた金属板１Ａ、１Ｂの間の通路溝１５ａ（流通路１５）の両端開口に挿入する。同時に第２の潰れ防止治具６０を、下側のタンク部形成用部材３の上にセットし、その上に上側のタンク部形成用部材３をセットする。こうすることで、接合前のコア部１１の両端の板面上に、半円筒状のタンク部形成用部材３の両端（接合予定部）を配置することができる。
【００４５】
次いで、上側ベース治具１０１を、上側のタンク部形成用部材３及び重ね合わせた金属板１Ａ、１Ｂの上にセットし、ボルト１０５とナット１０６を締め付けて、金属板１Ａ、１Ｂの接合予定部及びタンク部形成用部材３の接合予定部を金属板１Ａ、１Ｂの板面に圧接させる。この状態で所定温度に昇温させることで、金属板１Ａ、１Ｂ間及びタンク部形成用部材３と金属板１Ａ、１Ｂとを拡散接合して、流通路１５を有するコア部１１と、その両端のタンク部１２とを同時に一体に形成する。
【００４６】
そして、拡散接合が終了したら、温度が低下するのを待つことで、潰れ防止治具５０、６０と製品（コア部１１、タンク部１２）との間にゆるみができるので、その状態で潰れ防止治具５０、６０を取り外す。その際、まず、第２の潰れ防止治具６０をタンク部１２から抜き取り、次に、第１の潰れ防止治具５０をタンク部１２内でコア部１１から離れる外側方向にスライドさせ、コア部１１の端部開口から全プラグ５１が抜けたら、連結棒５２を持ってタンク部１２から第１の潰れ防止治具５０を抜く。ここで、当然のことながら、タンク部１２の内径は、第１の潰れ防止治具５０をスライドさせて抜き取れる程度のサイズに設定してあるものとする。
【００４７】
以上の工程において、通路溝１５ａの端部開口に挿入した第１の潰れ防止治具５０が、タンク部形成用部材３をコア部１１（金属板１Ａ、１Ｂ）の両端に拡散接合する際の加圧力の受け材として機能するので、コア部１１の両端に対しタンク部１２を、流通路１５の変形を起こさずに、良好に拡散接合することができる。従って、流通路１５の潰れ防止と、タンク部１２とコア部１１の接合性の向上の両立を図ることができる。
【００４８】
また、コア部１１を構成する２枚の金属板１Ａ、１Ｂ同士の接合とコア部１１に対するタンク部１２の接合を同時に拡散接合によって行うので、工程の簡略化と接合品質の向上が図れる。また、両金属板１Ａ、１Ｂの通路溝１５ａの端部開口に対して第１の潰れ防止治具５０のプラグ５１を挿入することによって、金属板１Ａ、１Ｂ同士の柱部（接合部Ｓ）の位置ずれを防止することができるから、精度のよい拡散接合を行うことができる。
【００４９】
また、第１の潰れ防止治具５０とコア部１１との間、及び、第２の潰れ防止治具６０とタンク部形成用部材３との間に、拡散接合温度時点で互いに密着し低温時に隙間が生じるような熱膨張差を設けているので、加熱前と冷却後に隙間を保った状態とすることができ、緩めの状態で簡単に潰れ防止治具５０、６０の取り付け取り外しを行うことができる。
【００５０】
また、潰れ防止治具５０、６０は金属で構成しているので、無用な割れや欠けの発生を防止することができ、取り扱い性の向上が図れる。
【００５１】
また、第１の潰れ防止治具５０は、通路溝１５ａの各開口に挿入される多数のプラグ５１と、タンク部１２の内部空間内に位置して多数のプラグ５１を連結する連結棒５２とで構成しているので、連結棒５２の部分を持って多数のプラグ５１を一括して取り扱うことができ、第１の潰れ防止治具５０の取り付け取り外しの作業性が向上する。
【００５２】
また、第１の潰れ防止治具５０に組み合わせて第２の潰れ防止治具６０を使用することにより、第１の潰れ防止治具５０の位置ずれや脱落を確実に防止することができると共にタンク部形成用部材３の変形を防止することができるので、拡散接合の品質の向上が図れる。
【００５３】
なお、図４に示す第１の潰れ防止治具５０Ｂのように、プラグ５１Ｂを先細りのテーパ状に形成した場合は、取り付け取り外しが一層楽に行えるようになる。
【００５４】
また、上記実施形態では、コア部１１を構成する金属板１Ａ、１Ｂ同士の接合を、コア部１１に対するタンク部１２の接合と同時に拡散接合で行う場合を示したが、コア部１１を先に何らかの手法で作っておき、後からタンク部１２だけを拡散接合で付ける場合にも、第１、第２の潰れ防止治具５０、６０を使用することができ、前記と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、重ね合わせる金属板１Ａ、１Ｂの両方の対向面に通路溝１５ａがある場合を説明したが、どちらか一方に通路溝１５ａが形成してあり、その通路溝１５ａによって流通路１５を形成する場合にも本発明は適用できる。
【００５６】
また、上記実施形態では、２枚の金属板１Ａ、１Ｂを重ね合わせることでコア部１１を形成する場合を説明したが、３枚以上の金属板を積層してコア部を構成する場合にも本発明は適用できる。その場合は、通路溝１５ａに挿入するプラグ５１を多段に設けた第１の潰れ防止治具５０を使用すればよい。また、タンク部形成用部材３は、最外層に位置する金属板の板面に接合すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の製造方法の説明に使用する斜視図である。
【図２】（ａ）は第１の潰れ防止治具をセットした状態での図１のＩＩａ−ＩＩａ矢視断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態で使用する拡散接合用の製造治具の側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態で使用する第１の潰れ防止治具の側面図である。
【図５】従来の熱交換器の製造方法の説明図で、（ａ）は熱交換器の分解斜視図、（ｂ）は完成状態の熱交換器の斜視図である。
【図６】（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ矢視断面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ矢視断面図である。
【図７】従来例において、タンク部をコア部に拡散接合しようとした場合の問題点の説明図である。
【図８】従来例において、タンク部をコア部に拡散接合しようとした場合の別の問題点の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ，１Ｂ…金属板
３…タンク部形成用部材
１１…コア部
１２…タンク部
１５…流通路
１５ａ…通路溝
５０，５０Ｂ…第１の潰れ防止治具
５１，５０Ｂ…プラグ
５２…連結棒
６０…第２の潰れ防止治具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状のコア部の両端に、熱交換流体の分配・合流用のタンク部を拡散接合により設けた熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の熱交換器の製造方法の説明図で、（ａ）は熱交換器の分解斜視図、（ｂ）は完成状態の熱交換器の斜視図である。また、図６はその要部の断面を示している。
【０００３】
図５に示す熱交換器は、両端面に開口する複数の流通路１５を内部に有した金属製の板状のコア部１１と、コア部１１の両端に配された金属製のタンク部１２と、を具備する。タンク部１２は、コア部１１の表裏板面上に半筒状のタンク部形成用部材３を接合することによって形成されており、内部に各流通路１５に連通する分配または合流用の空間を備える。
【０００４】
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、図５（ｂ）中の矢印Ｆ１で示すように入口側のタンク部１２から流入させて、コア部１１の流通路１５を通過させた後、矢印Ｆ２で示すように出口側のタンク部１２から外部に流出させる。
【０００５】
従来、この種の熱交換器を作製する場合は、まず、図６（ｂ）に示すように、ステンレス鋼等の金属板１Ａ、１Ｂの表面にエッチング加工等にて通路溝１５ａを形成し、その通路溝１５ａを形成した金属板１Ａ、１Ｂを、通路溝１５ａ同士が対向するように２枚積層し、その状態で、積層した金属板１Ａ、１Ｂ同士を接合して、平板状のコア部１１を形成する。図６（ｂ）中のＳで示す部分が接合部である。この部分は、通路溝１５ａによって流通路１５を形成する場合の柱部となる。
【０００６】
次に、図５（ａ）に示すように、コア部１１の両端の表裏板面上に半筒状のタンク部形成用部材３を接合して、内部に分配・合流用の空間を備えたタンク部１２を形成する。これにより、図５（ｂ）の熱交換器ができあがる。この場合、コア部１１の両端には、タンク部形成用部材３を接合する前に、タンク部１２と各流通路１５を連通させるための溝１３を予め形成しておく。
【０００７】
ところで、コア部１１を構成する２枚の金属板１Ａ、１Ｂ同士の接合には、接合部分にも母材と同等の特性を持たせたいという観点から、通常は、マイクロチャンネル構造にも対応可能な拡散接合を採用している。
【０００８】
一方、タンク部１２とコア部１１の接合には、本来は特性上有利な拡散接合を採用したいが、次に述べる理由により、ロウ付け接合を採用しているのが現状である。
【０００９】
図７及び図８は、タンク部１２をコア部１１に拡散接合しようとした場合の問題点の説明図である。
【００１０】
図７に示すように、タンク部１２をコア部１１に拡散接合するには、外部から圧力Ｔを加える必要がある。外部から圧力Ｔを加えた場合、コア部１１の柱部（接合部Ｓ）に対応する部分では、タンク部形成用部材３とコア部１１の板面間に面圧が順当にかかり良好に接合できるが、流通路１５の存在する部分は中空構造であるため、特にその幅方向の中心部に対応する部分Ｈ１では、タンク部形成用部材３とコア部１１の板面間に十分な面圧がかかりにくく、接合不良を生じやすい。
【００１１】
また、図８に示すように、加圧力を増して拡散接合すると、接合不良は改善するが、流通路１５が潰れてしまい、熱交換流体の流通性能に悪影響が出やすい。
【００１２】
このように、タンク部１２とコア部１１の接合を拡散接合で行うには、「接合性」と「耐潰れ性」の両立が課題であり、それが従来、あまり大きな加圧力を与えることなく接合が可能なロウ付けを採用する理由であった。
【００１３】
しかし、「接合性」と「耐潰れ性」を両立させることができれば、拡散接合の方が有利である。そこで、流通路１５に、潰れ防止のための潰れ防止治具（スペーサ部材）を挿入し、その状態で拡散接合を行う方法（例えば、特許文献１参照）を採用することが考えられる。
【００１４】
特許文献１には、積層した伝熱プレートの通路孔部にセラミック等の非金属材料製の潰れ防止治具を配置して、伝熱プレート同士を拡散接合する方法が開示されている。このようにセラミック等の非金属材料製の潰れ防止治具を配置して拡散接合すれば、各伝熱プレートの歪や加圧力不足による接合精度の低下を防止することができると共に、拡散接合後に、拡散接合されていない潰れ防止治具を取り外すことができる。
【特許文献１】特開平９−３２４９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、セラミック等の非金属材料製の潰れ防止治具を使用する場合、取り扱い時に割れや欠けを生じるおそれがあり、例えば小さな欠けが生じた場合、異物としてそれが熱交換器内に残るおそれがある。
【００１６】
本発明は、上記事情を考慮し、潰れ防止治具の使用によって、流通路の潰れ防止と、タンク部とコア部の接合性の向上の両立を図ることができると共に、潰れ防止治具の割れや欠けの問題を解消することができ、しかも、潰れ防止治具の簡単な挿入と抜き取りが可能な熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の発明は、両端面に開口する複数の流通路を内部に有した金属製の板状のコア部と、該コア部の両端に配され、該コア部の板面に接合されることで前記各流通路に連通する分配または合流用空間を内部に形成した金属製のタンク部と、を具備する熱交換器の製造方法において、前記コア部の両端の板面上に、タンク部形成用部材の接合予定部を配置すると共に、前記コア部の両端の前記流通路の開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第１の潰れ防止治具を挿入し、その状態で、前記タンク部形成用部材の接合予定部をコア部の板面に圧接させつつ所定温度に昇温させることで、タンク部形成用部材をコア部の板面に拡散接合して、コア部の両端にタンク部を形成することを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、前記コア部を構成するために、少なくとも一方の合わせ面に前記流通路形成用の通路溝を有した複数枚の金属板を積層し、その積層した状態で、その最外層の金属板の両端の板面上に、前記タンク部形成用部材の接合予定部を配置すると共に、前記通路溝の端部開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ前記第１の潰れ防止治具を挿入し、その状態で、前記積層した金属板間及び前記タンク部形成用部材と金属板の板面間に圧接力を作用させつつ所定温度に昇温させることで、前記金属板間及びタンク部形成用部材と金属板とを拡散接合して、前記流通路を有するコア部と、その両端のタンク部とを同時に形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法であって、前記第１の潰れ防止治具は、前記流通路または通路溝の各開口に挿入される多数のプラグと、前記タンク部の内部空間内に位置して前記多数のプラグを連結する連結棒とで構成され、前記拡散接合後の低温に冷却した状態で、第１の潰れ防止治具を、タンク部から一体に抜き取ることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の熱交換器の製造方法であって、前記プラグが先細りのテーパ状に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項５の発明は、少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載の熱交換器の製造方法であって、前記タンク部形成用部材の内部に、低温時に前記タンク部形成用部材との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記タンク部形成用部材と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第２の潰れ防止治具を挿入し、この第２の潰れ防止治具により前記第１の潰れ防止治具を定位置に保持した状態で前記拡散接合を行い、拡散接合後の低温に冷却した状態で、まず、第２の潰れ防止治具をタンク部から抜き取り、次いで、前記各開口からプラグを抜き、その状態で第１の潰れ防止治具をタンク部から抜き取ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、流通路の端部開口に挿入した第１の潰れ防止治具が、タンク部をコア部の両端に拡散接合する際の加圧力の受け材として機能するので、コア部の両端に対しタンク部を、流通路の変形を起こさずに、良好に拡散接合することができる。従って、流通路の潰れ防止と、タンク部とコア部の接合性の向上の両立を図ることができる。
【００２３】
また、潰れ防止治具とコア部との間に、拡散接合温度時点で互いに密着し低温時に隙間が生じるような熱膨張差を設けたので、加熱前と冷却後に隙間を保った状態とすることができ、緩めの状態で簡単に潰れ防止治具の取り付け取り外しができる。
【００２４】
また、潰れ防止治具を金属製としたので、無用な割れや欠けの発生を防止することができ、取り扱い性の向上が図れる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、コア部を構成する複数枚の金属板同士の接合とコア部に対するタンク部の接合を、同時に拡散接合によって行うので、工程の簡略化と接合品質の向上が図れる。また、隣接する金属板の対向面の両方に通路溝を形成して接合する場合には、両金属板の通路溝の端部開口に対して潰れ防止治具を挿入することによって、隣接する金属板同士の柱部の位置ずれを防止することができるので、精度のよい拡散接合を行うことができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、潰れ防止治具を、流通路または通路溝の各開口に挿入される多数のプラグと、タンク部の内部空間内に位置して多数のプラグを連結する連結棒とで構成したので、連結棒の部分を持って多数のプラグを一括して取り扱うことができ、潰れ防止治具の取り付け取り外しの作業性を向上することができる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、プラグを先細りのテーパ状に形成したので、取り付け取り外しが一層楽に行える。
【００２８】
請求項５の発明によれば、タンク部形成用部材の内部への第２の潰れ防止治具の挿入によって、第１の潰れ防止治具の位置ずれや脱落を確実に防止することができるので、拡散接合の品質の向上が図れる。
【００２９】
また、第２の潰れ防止治具がタンク部形成用部材を加圧する際の受け部材となるので、タンク部形成用部材が拡散接合時の加圧力で潰れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図１〜図３は実施形態の製造方法の説明図である。
【００３２】
ここで製造の対象とする熱交換器は、図１に示すように、互いに平行で両端面に開口する複数の流通路１５を内部に有した金属製の矩形板状のコア部１１と、コア部１１の両端に配された金属製のタンク部１２と、を具備するものである。各流通路１５に連通する分配または合流用の空間を内部に有するタンク部１２は、コア部１１の表裏板面に、半円筒状のタンク部形成用部材３を接合することで構成する。
【００３３】
コア部１１は、図１、図２に示すように、２枚の金属板１Ａ、１Ｂを接合することで形成する。即ち、ステンレス鋼等の金属板１Ａ、１Ｂの表面にエッチング加工等にて通路溝１５ａを形成し、その通路溝１５ａを形成した金属板１Ａ、１Ｂを、通路溝１５ａ同士が対向するように２枚積層し、その状態で、積層した金属板１Ａ、１Ｂ同士を接合することで、平板状のコア部１１を形成する。図において、Ｓで示す部分は、コア部１１の接合部（柱部）である。
【００３４】
この熱交換器を製造する場合は、まず、コア部１１を構成するために、予めエッチング加工等により通路溝１５ａを片表面に形成した２枚の金属板１Ａ、１Ｂを用意する。また、それと同じ材料でできた半円筒状のタンク部形成用部材３を必要な個数（４個）だけ用意する。また、拡散接合時の流通路１５の潰れ防止用に、金属製の第１の潰れ防止治具５０と第２の潰れ防止治具６０を用意する。
【００３５】
製品であるコア部１１及びタンク部１２を、例えば、フェライト系ステンレスで構成する場合、潰れ防止治具５０、６０は、製品よりも熱膨張係数の大きい材料であるオーステナイト系ステンレスで作る。そして、拡散接合時に製品と接合されないように、潰れ防止治具５０、６０の外表面には、アルミナ等の接合防止剤をコーティングしておく。熱膨張の大きな材料として、アルミ添加ステンレス材で潰れ防止治具５０、６０を構成してもよい。
【００３６】
第１の潰れ防止治具５０は、拡散接合時における流通路１５の潰れを防止するためのもので、通路溝１５ａ（流通路１５）の各開口に挿入される多数のプラグ５１と、タンク部１２の内部空間内に位置して多数のプラグ５１を連結する円柱状の連結棒５２とを一体に有する。
【００３７】
また、第２の潰れ防止治具６０は、拡散接合時におけるタンク部１２の潰れを防止しつつ、第１の潰れ防止治具５０を定位置に保持するためのもので、タンク部形成用部材３の内部に挿入できる棒状に形成されている。この場合、棒状の本体６１の側面に、第１の潰れ防止治具５０の連結棒５２を収容する凹溝６２が形成してある。ただし、この凹溝６２の一端は、拡散接合後に第１の潰れ防止治具５０から第２の潰れ防止治具６０を抜くことができるように開放している。
【００３８】
ここで重要なことは、第１の潰れ防止治具５０の特にプラグ５１の部分を、低温時に通路溝１５ａの端部開口との間に隙間を生じ、拡散接合のための昇温時に熱膨張差によって通路溝１５ａの開口と密着するような寸法に設定してあることである。また、第２の潰れ防止治具６０を、低温時にタンク部形成用部材３との間に隙間を生じ、拡散接合のための昇温時に熱膨張差によってタンク部形成用部材３と密着するような寸法に設定してあることである。
【００３９】
このように熱膨張差に応じた寸法条件に設定しておくことで、常温時に、製品（コア部１１及びタンク部１２）と潰れ防止治具５０、６０との間に確実に隙間を確保することができ、潰れ防止治具５０、６０をゆるみ状態にしておくことができる。
【００４０】
熱交換器の製造に当たっては、図３に示すような拡散接合用の製造治具１００を準備する。
【００４１】
この拡散接合用の製造治具１００は、タンク部形成用部材３の収容部を対向面に有した上下のベース治具１０１、１０２を、ボルト１０５とナット１０６で締め付けて、上下方向に被接合部材（コア部１１、タンク部１２）を加圧することができるものである。この場合、炉の中に入れて拡散接合する関係から、ベース治具１０１、１０２やボルト１０５、ナット１０６は、ＣＣＭやグラファイト等のカーボン材で構成してある。また、ベース治具１０１、１０２には、製品を構成するステンレス材との反応防止のために、アルミナ等のコーティングを施してある。
【００４２】
次に製造手順について説明する。
【００４３】
まず、両端のタンク部１２を形成する４つのタンク部形成用部材３のうち、下側のタンク部形成用部材３を、拡散接合用の製造治具１００の下側のベース治具１０２上にセットする。
【００４４】
次に、コア部１１を形成する２枚の金属板１Ａ、１Ｂを、通路溝１５ａ同士が対向するように重ね合わせて、下側のベース治具１０２の上にセットする
次に、第１の潰れ防止治具５０の各プラグ５１を、重ね合わせた金属板１Ａ、１Ｂの間の通路溝１５ａ（流通路１５）の両端開口に挿入する。同時に第２の潰れ防止治具６０を、下側のタンク部形成用部材３の上にセットし、その上に上側のタンク部形成用部材３をセットする。こうすることで、接合前のコア部１１の両端の板面上に、半円筒状のタンク部形成用部材３の両端（接合予定部）を配置することができる。
【００４５】
次いで、上側ベース治具１０１を、上側のタンク部形成用部材３及び重ね合わせた金属板１Ａ、１Ｂの上にセットし、ボルト１０５とナット１０６を締め付けて、金属板１Ａ、１Ｂの接合予定部及びタンク部形成用部材３の接合予定部を金属板１Ａ、１Ｂの板面に圧接させる。この状態で所定温度に昇温させることで、金属板１Ａ、１Ｂ間及びタンク部形成用部材３と金属板１Ａ、１Ｂとを拡散接合して、流通路１５を有するコア部１１と、その両端のタンク部１２とを同時に一体に形成する。
【００４６】
そして、拡散接合が終了したら、温度が低下するのを待つことで、潰れ防止治具５０、６０と製品（コア部１１、タンク部１２）との間にゆるみができるので、その状態で潰れ防止治具５０、６０を取り外す。その際、まず、第２の潰れ防止治具６０をタンク部１２から抜き取り、次に、第１の潰れ防止治具５０をタンク部１２内でコア部１１から離れる外側方向にスライドさせ、コア部１１の端部開口から全プラグ５１が抜けたら、連結棒５２を持ってタンク部１２から第１の潰れ防止治具５０を抜く。ここで、当然のことながら、タンク部１２の内径は、第１の潰れ防止治具５０をスライドさせて抜き取れる程度のサイズに設定してあるものとする。
【００４７】
以上の工程において、通路溝１５ａの端部開口に挿入した第１の潰れ防止治具５０が、タンク部形成用部材３をコア部１１（金属板１Ａ、１Ｂ）の両端に拡散接合する際の加圧力の受け材として機能するので、コア部１１の両端に対しタンク部１２を、流通路１５の変形を起こさずに、良好に拡散接合することができる。従って、流通路１５の潰れ防止と、タンク部１２とコア部１１の接合性の向上の両立を図ることができる。
【００４８】
また、コア部１１を構成する２枚の金属板１Ａ、１Ｂ同士の接合とコア部１１に対するタンク部１２の接合を同時に拡散接合によって行うので、工程の簡略化と接合品質の向上が図れる。また、両金属板１Ａ、１Ｂの通路溝１５ａの端部開口に対して第１の潰れ防止治具５０のプラグ５１を挿入することによって、金属板１Ａ、１Ｂ同士の柱部（接合部Ｓ）の位置ずれを防止することができるから、精度のよい拡散接合を行うことができる。
【００４９】
また、第１の潰れ防止治具５０とコア部１１との間、及び、第２の潰れ防止治具６０とタンク部形成用部材３との間に、拡散接合温度時点で互いに密着し低温時に隙間が生じるような熱膨張差を設けているので、加熱前と冷却後に隙間を保った状態とすることができ、緩めの状態で簡単に潰れ防止治具５０、６０の取り付け取り外しを行うことができる。
【００５０】
また、潰れ防止治具５０、６０は金属で構成しているので、無用な割れや欠けの発生を防止することができ、取り扱い性の向上が図れる。
【００５１】
また、第１の潰れ防止治具５０は、通路溝１５ａの各開口に挿入される多数のプラグ５１と、タンク部１２の内部空間内に位置して多数のプラグ５１を連結する連結棒５２とで構成しているので、連結棒５２の部分を持って多数のプラグ５１を一括して取り扱うことができ、第１の潰れ防止治具５０の取り付け取り外しの作業性が向上する。
【００５２】
また、第１の潰れ防止治具５０に組み合わせて第２の潰れ防止治具６０を使用することにより、第１の潰れ防止治具５０の位置ずれや脱落を確実に防止することができると共にタンク部形成用部材３の変形を防止することができるので、拡散接合の品質の向上が図れる。
【００５３】
なお、図４に示す第１の潰れ防止治具５０Ｂのように、プラグ５１Ｂを先細りのテーパ状に形成した場合は、取り付け取り外しが一層楽に行えるようになる。
【００５４】
また、上記実施形態では、コア部１１を構成する金属板１Ａ、１Ｂ同士の接合を、コア部１１に対するタンク部１２の接合と同時に拡散接合で行う場合を示したが、コア部１１を先に何らかの手法で作っておき、後からタンク部１２だけを拡散接合で付ける場合にも、第１、第２の潰れ防止治具５０、６０を使用することができ、前記と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、重ね合わせる金属板１Ａ、１Ｂの両方の対向面に通路溝１５ａがある場合を説明したが、どちらか一方に通路溝１５ａが形成してあり、その通路溝１５ａによって流通路１５を形成する場合にも本発明は適用できる。
【００５６】
また、上記実施形態では、２枚の金属板１Ａ、１Ｂを重ね合わせることでコア部１１を形成する場合を説明したが、３枚以上の金属板を積層してコア部を構成する場合にも本発明は適用できる。その場合は、通路溝１５ａに挿入するプラグ５１を多段に設けた第１の潰れ防止治具５０を使用すればよい。また、タンク部形成用部材３は、最外層に位置する金属板の板面に接合すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態の製造方法の説明に使用する斜視図である。
【図２】（ａ）は第１の潰れ防止治具をセットした状態での図１のＩＩａ−ＩＩａ矢視断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態で使用する拡散接合用の製造治具の側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態で使用する第１の潰れ防止治具の側面図である。
【図５】従来の熱交換器の製造方法の説明図で、（ａ）は熱交換器の分解斜視図、（ｂ）は完成状態の熱交換器の斜視図である。
【図６】（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ矢視断面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ矢視断面図である。
【図７】従来例において、タンク部をコア部に拡散接合しようとした場合の問題点の説明図である。
【図８】従来例において、タンク部をコア部に拡散接合しようとした場合の別の問題点の説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ，１Ｂ…金属板
３…タンク部形成用部材
１１…コア部
１２…タンク部
１５…流通路
１５ａ…通路溝
５０，５０Ｂ…第１の潰れ防止治具
５１，５０Ｂ…プラグ
５２…連結棒
６０…第２の潰れ防止治具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端面に開口する複数の流通路（１５）を内部に有した金属製の板状のコア部（１１）と、該コア部（１１）の両端に配され、該コア部（１１）の板面に接合されることで前記各流通路（１５）に連通する分配または合流用空間を内部に形成した金属製のタンク部（１２）と、を具備する熱交換器の製造方法において、
前記コア部（１１）の両端の板面上に、タンク部形成用部材（３）の接合予定部を配置すると共に、前記コア部（１１）の両端の前記流通路（１５）の開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を挿入し、その状態で、前記タンク部形成用部材（３）の接合予定部をコア部（１１）の板面に圧接させつつ所定温度に昇温させることで、タンク部形成用部材（３）をコア部（１１）の板面に拡散接合して、コア部（１１）の両端にタンク部（１２）を形成する
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記コア部（１１）を構成するために、少なくとも一方の合わせ面に前記流通路（１５）形成用の通路溝（１５ａ）を有した複数枚の金属板（１Ａ、１Ｂ）を積層し、その積層した状態で、その最外層の金属板（１Ａ、１Ｂ）の両端の板面上に、前記タンク部形成用部材（３）の接合予定部を配置すると共に、前記通路溝（１５ａ）の端部開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ前記第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を挿入し、
その状態で、前記積層した金属板（１Ａ、１Ｂ）間及び前記タンク部形成用部材（３）と金属板（１Ａ、１Ｂ）の板面間に圧接力を作用させつつ所定温度に昇温させることで、前記金属板（１Ａ、１Ｂ）間及びタンク部形成用部材（３）と金属板（１Ａ、１Ｂ）とを拡散接合して、前記流通路（１５）を有するコア部（１１）と、その両端のタンク部（１２）とを同時に形成する
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）は、前記流通路（１５）または通路溝（１５ａ）の各開口に挿入される多数のプラグ（５１、５１Ｂ）と、前記タンク部（１２）の内部空間内に位置して前記多数のプラグ（５１、５１Ｂ）を連結する連結棒（５２）とで構成され、前記拡散接合後の低温に冷却した状態で、第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を、タンク部（１２）から一体に抜き取る
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記プラグ（５１Ｂ）が先細りのテーパ状に形成されている
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項５】
少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載の熱交換器の製造方法であって、
前記タンク部形成用部材（３）の内部に、低温時に前記タンク部形成用部材（３）との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記タンク部形成用部材（３）と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第２の潰れ防止治具（６０）を挿入し、この第２の潰れ防止治具（６０）により前記第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を定位置に保持した状態で前記拡散接合を行い、拡散接合後の低温に冷却した状態で、まず、第２の潰れ防止治具（６０）をタンク部（１２）から抜き取り、次いで、前記各開口からプラグ（５１、５０Ｂ）を抜き、その状態で第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）をタンク部（１２）から抜き取る
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項１】
両端面に開口する複数の流通路（１５）を内部に有した金属製の板状のコア部（１１）と、該コア部（１１）の両端に配され、該コア部（１１）の板面に接合されることで前記各流通路（１５）に連通する分配または合流用空間を内部に形成した金属製のタンク部（１２）と、を具備する熱交換器の製造方法において、
前記コア部（１１）の両端の板面上に、タンク部形成用部材（３）の接合予定部を配置すると共に、前記コア部（１１）の両端の前記流通路（１５）の開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を挿入し、その状態で、前記タンク部形成用部材（３）の接合予定部をコア部（１１）の板面に圧接させつつ所定温度に昇温させることで、タンク部形成用部材（３）をコア部（１１）の板面に拡散接合して、コア部（１１）の両端にタンク部（１２）を形成する
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記コア部（１１）を構成するために、少なくとも一方の合わせ面に前記流通路（１５）形成用の通路溝（１５ａ）を有した複数枚の金属板（１Ａ、１Ｂ）を積層し、その積層した状態で、その最外層の金属板（１Ａ、１Ｂ）の両端の板面上に、前記タンク部形成用部材（３）の接合予定部を配置すると共に、前記通路溝（１５ａ）の端部開口に、低温時に前記開口との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記開口と密着する熱膨張差を持つ前記第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を挿入し、
その状態で、前記積層した金属板（１Ａ、１Ｂ）間及び前記タンク部形成用部材（３）と金属板（１Ａ、１Ｂ）の板面間に圧接力を作用させつつ所定温度に昇温させることで、前記金属板（１Ａ、１Ｂ）間及びタンク部形成用部材（３）と金属板（１Ａ、１Ｂ）とを拡散接合して、前記流通路（１５）を有するコア部（１１）と、その両端のタンク部（１２）とを同時に形成する
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）は、前記流通路（１５）または通路溝（１５ａ）の各開口に挿入される多数のプラグ（５１、５１Ｂ）と、前記タンク部（１２）の内部空間内に位置して前記多数のプラグ（５１、５１Ｂ）を連結する連結棒（５２）とで構成され、前記拡散接合後の低温に冷却した状態で、第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を、タンク部（１２）から一体に抜き取る
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記プラグ（５１Ｂ）が先細りのテーパ状に形成されている
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項５】
少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載の熱交換器の製造方法であって、
前記タンク部形成用部材（３）の内部に、低温時に前記タンク部形成用部材（３）との間に隙間を生じ且つ拡散接合のための昇温時に前記タンク部形成用部材（３）と密着する熱膨張差を持つ金属製であり外表面に接合防止剤をコーティングした第２の潰れ防止治具（６０）を挿入し、この第２の潰れ防止治具（６０）により前記第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）を定位置に保持した状態で前記拡散接合を行い、拡散接合後の低温に冷却した状態で、まず、第２の潰れ防止治具（６０）をタンク部（１２）から抜き取り、次いで、前記各開口からプラグ（５１、５０Ｂ）を抜き、その状態で第１の潰れ防止治具（５０、５０Ｂ）をタンク部（１２）から抜き取る
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２６３７４６（Ｐ２００６−２６３７４６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８２３４２（Ｐ２００５−８２３４２）
【出願日】平成１７年３月２２日（２００５．３．２２）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２２日（２００５．３．２２）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]