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JP2008036650A - Method of manufacturing heat exchanger - Google Patents

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JP2008036650A
JP2008036650A JP2006211323A JP2006211323A JP2008036650A JP 2008036650 A JP2008036650 A JP 2008036650A JP 2006211323 A JP2006211323 A JP 2006211323A JP 2006211323 A JP2006211323 A JP 2006211323A JP 2008036650 A JP2008036650 A JP 2008036650A
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JP
Japan
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heat exchanger
manufacturing
brazing
heat transfer
stacking direction
Prior art date
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Application number
JP2006211323A
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Japanese (ja)
Inventor
Taichi Asano
太一 浅野
Yoshitake Kato
吉毅 加藤
Yoshiyuki Okamoto
義之 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a heat exchanger formed by layering heat exchange plates 12, by which deformation of a core part 11 can be prevented and brazing property of each member can be enhanced. <P>SOLUTION: A plurality of layered components 12, 21-23 are pressurized by using a pressurizing spring 105 in a contracting manner in their layering direction, and brazed in an inclined posture in their layering direction. Thus, deformation of the components 12, 21-23 can be suppressed, the brazing quality can be enhanced and the thickness of the heat exchange plates 12 can be reduced to, for example, ≤0.25 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の構成部材を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する積層型の熱交換器(コンデンサ、エバポレータ、ヒータ、ラジエータなど)の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a stacked heat exchanger (a capacitor, an evaporator, a heater, a radiator, etc.) manufactured by stacking a plurality of constituent members in one direction and then brazing them together in a furnace.

従来、冷凍サイクルの冷媒蒸発器などの熱交換器を製造する場合、アルミニウムの板材を材料としてある形状に部品加工し、その加工された複数の構成部材を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造することが一般に行われている。このように製造する熱交換器の一例として、下記特許文献1などで開示されているような、通称フィンレスタイプと呼ばれる熱交換器がある。   Conventionally, when manufacturing a heat exchanger such as a refrigerant evaporator of a refrigeration cycle, parts are processed into a certain shape using an aluminum plate as a material, and the processed components are stacked in one direction and then integrated in a furnace. It is generally performed to manufacture by brazing. As an example of the heat exchanger manufactured in this way, there is a heat exchanger called a finless type, as disclosed in Patent Document 1 below.

これは、コルゲートフィンなどの熱交換用のフィンを必要とせず、冷媒通路を構成する伝熱プレートだけで必要伝熱性能を確保できる熱交換器であり、伝熱プレートだけを積層することで製造されている。また、下記特許文献2には、熱交換器を構成するフィンを組み付け、フラックスを供給し、ろう付けすることにより熱交換器を製造する方法において、前記フラックスでフィンの面が濡れるように、フラックスをフィン面に対して斜めに供給する熱交換器の製造方法が開示されている。
特開平11−287580号公報 特開平8−57632号公報
This is a heat exchanger that does not require heat exchange fins such as corrugated fins, and can ensure the required heat transfer performance with only the heat transfer plate that constitutes the refrigerant passage, and is manufactured by stacking only the heat transfer plates Has been. Further, in Patent Document 2 below, in a method of manufacturing a heat exchanger by assembling fins constituting a heat exchanger, supplying flux, and brazing, the flux is wetted so that the surface of the fin is wetted by the flux. A method of manufacturing a heat exchanger that supplies a slant to the fin surface is disclosed.
JP-A-11-287580 JP-A-8-57632

図6は、従来のろう付け時の姿勢を示す熱交換器10の斜視図である。この図に示すように、従来の熱交換器の製造方法では、伝熱プレートを積層した後、その積層方向を天地(鉛直)方向とした姿勢に図示しない治具で固定して一体ろう付けを行っている。この、積層方向を鉛直方向とするのは、伝熱プレートの積層方向に適度な力を付加するためである。   FIG. 6 is a perspective view of the heat exchanger 10 showing a conventional brazing posture. As shown in this figure, in the conventional method of manufacturing a heat exchanger, after heat transfer plates are laminated, they are fixed with a jig (not shown) in a posture in which the lamination direction is a vertical (vertical) direction and integrally brazed. Is going. The reason why the stacking direction is the vertical direction is to apply an appropriate force in the stacking direction of the heat transfer plates.

これは、ろう付け時に加熱・冷却の過程を踏むが、加熱時には部材の膨張によって伸びが生じ、冷却時にはこの膨張していた分の縮みと、ろう材が失われることによる縮みとが発生し、結果熱交換器のコア部からろう材が無くなった分だけ縮むこととなる。このコア部の伸縮の際に積層方向に力を加えていないと、冷却時に各伝熱プレートが隣の伝熱プレートと離れてしまい、うまくろう付けできないこととなる。   This is a process of heating / cooling during brazing, but during heating, elongation occurs due to expansion of the member, and during cooling, shrinkage due to expansion and shrinkage due to loss of brazing material occur. As a result, the amount of the brazing material is reduced from the core portion of the heat exchanger. If no force is applied in the stacking direction during expansion and contraction of the core portion, each heat transfer plate is separated from the adjacent heat transfer plate during cooling, and cannot be brazed well.

そこで、プレートの積層方向と伸縮方向とを一致させ、コア部の自重を利用して、このコア部の伸縮が行われる際に伝熱プレート間の隙間ができないようにしている。しかしながら、熱交換器の軽量化、コストダウンの目的のもと、伝熱プレートの薄肉化を図るにつれ、伝熱プレートの強度が落ちるため、下側に配置される伝熱プレートは上側から自重で押されて変形し易く、ろう付け不良が多発するという問題点がある。   Therefore, the stacking direction of the plates is matched with the expansion / contraction direction, and the self-weight of the core part is used to prevent a gap between the heat transfer plates when the core part is expanded / contracted. However, as the heat transfer plate is made thinner for the purpose of reducing the weight and cost of the heat exchanger, the strength of the heat transfer plate decreases. There is a problem that it is easily deformed by being pushed and brazing defects frequently occur.

制約条件として、芯材層とろう材層を材料的に接合する際の適切なろう材層の厚さは決まっているため、薄肉化するにつれてろう材層の占める割合は大きくなる。よって性能面やコスト面からt=0.25mm以下まで薄板化を図っている現状では、ろう引け量は従来よりも大きくなり、ろう付け後のコア伸縮への対応は大きな課題となっている。   As a limiting condition, since an appropriate thickness of the brazing material layer when the core material layer and the brazing material layer are joined together is determined, the proportion of the brazing material layer increases as the thickness is reduced. Therefore, in the current situation where the thickness is reduced to t = 0.25 mm or less from the viewpoint of performance and cost, the amount of brazing is larger than before, and the correspondence to core expansion and contraction after brazing has become a major issue.

また、鉛直置きではコア部の姿勢を保つために四方から押さえる必要があり、ろう付け治具が巨大化するという欠点もある。治具が巨大化すると、その分熱容量も増加するため、コア部の昇温が遅くなってしまい、エネルギー消費の観点からもマイナス要素となっている。   In addition, in the vertical installation, it is necessary to hold the core part from four directions, and there is a disadvantage that the brazing jig becomes enormous. When the jig becomes large, the heat capacity increases accordingly, so that the temperature rise of the core portion is delayed, which is a negative factor from the viewpoint of energy consumption.

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、伝熱プレートを積層することからなる熱交換器の製造方法において、コア部の変形を防ぐことができ、各部材のろう付け性を向上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にある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and the object thereof is to manufacture a heat exchanger comprising a stack of heat transfer plates. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a heat exchanger that can prevent deformation and improve the brazing performance of each member.

本発明は上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項11に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、複数の構成部材(12、21〜23)を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した複数の構成部材(12、21〜23)を、その積層方向において縮小する方向にばね手段(105)を用いて加圧しながらろう付けを行うことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs technical means described in claims 1 to 11. That is, in the invention according to claim 1, in the manufacturing method of the heat exchanger which is manufactured by laminating a plurality of constituent members (12, 21 to 23) in one direction and then brazing them integrally in a furnace,
The plurality of laminated structural members (12, 21 to 23) are brazed while being pressed using a spring means (105) in a direction of shrinking in the stacking direction.

この請求項1に記載の発明によれば、積層した複数の構成部材(12、21〜23)に掛かる加圧力が調整可能となるので、構成部材(12、21〜23)の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、構成部材(12)の板厚を、例えば0.25mm以下と薄くすることも可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the applied pressure applied to the plurality of stacked constituent members (12, 21 to 23) can be adjusted, so that deformation of the constituent members (12, 21 to 23) is suppressed. And the brazing quality is improved. Further, the plate thickness of the component member (12) can be reduced to, for example, 0.25 mm or less.

また、請求項2に記載の発明では、複数の構成部材(12、21〜23)を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した複数の構成部材(12、21〜23)を、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けすることを特徴としている。
Further, in the invention according to claim 2, in the manufacturing method of the heat exchanger that is manufactured by laminating a plurality of constituent members (12, 21 to 23) in one direction and then brazing them integrally in a furnace,
A plurality of laminated structural members (12, 21 to 23) are brazed in a posture inclined in the laminating direction.

この請求項2に記載の発明によれば、焼付け姿勢を斜めとすることで自重によって掛かる加重を調整しようというものである。これにより、構成部材(12、21〜23)の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、構成部材(12)の板厚を、例えば0.25mm以下と薄くすることも可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the weight applied by its own weight is adjusted by making the baking posture oblique. Thereby, while being able to suppress a deformation | transformation of a structural member (12, 21-23), brazing quality improves. Further, the plate thickness of the component member (12) can be reduced to, for example, 0.25 mm or less.

また、請求項3に記載の発明では、複数の構成部材(12、21〜23)を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した複数の構成部材(12、21〜23)を、その積層方向において縮小する方向にばね手段(105)を用いて加圧するとともに、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けすることを特徴としている。
Further, in the invention according to claim 3, in the manufacturing method of the heat exchanger that is manufactured by laminating a plurality of constituent members (12, 21 to 23) in one direction and brazing them integrally in a furnace,
The plurality of laminated component members (12, 21 to 23) are pressed using a spring means (105) in a direction of contraction in the stacking direction and brazed in a posture inclined in the stacking direction. It is said.

この請求項3に記載の発明によれば、積層した複数の構成部材(12、21〜23)に掛かる加圧力が調整可能となるうえ、焼付け姿勢を斜めとすることで自重による加重が掛かるので、構成部材(12、21〜23)の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、構成部材(12)の板厚を、例えば0.25mm以下と薄くすることも可能となる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to adjust the pressure applied to the plurality of stacked constituent members (12, 21 to 23), and the weighting is applied by making the baking posture oblique. The deformation of the constituent members (12, 21 to 23) can be suppressed, and the brazing quality is improved. Further, the plate thickness of the component member (12) can be reduced to, for example, 0.25 mm or less.

また、請求項4に記載の発明では、請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法において、熱交換器(10)の積層方向の伸縮によって摩擦が生じる面は、低摩擦部材(103)にて支持していることを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、低摩擦部材(103)にて熱交換器(10)の摩擦面を支持することにより、ろう付け時の熱交換器(10)の伸縮に対して各構成部材(12、21〜23)が積層方向に自由に移動できるようになり、ろう付け不良が生じるのを防ぐことができる。   Moreover, in invention of Claim 4, in the manufacturing method of the heat exchanger of any one of Claim 1 thru | or 3, friction arises by the expansion-contraction of the lamination direction of a heat exchanger (10). The surface is characterized by being supported by a low friction member (103). According to the fourth aspect of the present invention, by supporting the friction surface of the heat exchanger (10) by the low friction member (103), the expansion and contraction of the heat exchanger (10) during brazing can be prevented. Each component (12, 21 to 23) can move freely in the stacking direction, and it is possible to prevent the occurrence of brazing failure.

また、請求項5に記載の発明では、請求項2または請求項4に記載の熱交換器の製造方法において、水平状態を0度として傾斜の角度を12度以上77度以下としたことを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、傾斜置きにてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。   The invention according to claim 5 is characterized in that in the heat exchanger manufacturing method according to claim 2 or claim 4, the horizontal state is 0 degree and the inclination angle is 12 degrees or more and 77 degrees or less. It is said. According to the fifth aspect of the present invention, the amount of shrinkage in the stacking direction when brazed by tilting can be kept within tolerance conditions.

また、請求項6に記載の発明では、請求項3または請求項4に記載の熱交換器の製造方法において、水平状態を0度として傾斜の角度を77度以下としたことを特徴としている。この請求項6に記載の発明によれば、傾斜置きとばね手段(105)での加圧とを用いてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。   Further, the invention described in claim 6 is characterized in that, in the method for manufacturing a heat exchanger according to claim 3 or claim 4, the horizontal state is 0 degree and the inclination angle is 77 degrees or less. According to the sixth aspect of the present invention, the amount of shrinkage in the stacking direction when brazing is performed using tilting and pressing with the spring means (105) can be within the tolerance condition.

また、請求項7に記載の発明では、請求項2ないし請求項6のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法において、積層して傾斜させた複数の構成部材(12、21〜23)の積層方向上側端面に、重量付加物(106)を載せたことを特徴としている。この請求項7に記載の発明によれば、積層した複数の構成部材(12、21〜23)の積層方向に安定した荷重を掛けられるうえ、その荷重を調整することができことより、安定したろう付け状態とすることができる。   Moreover, in invention of Claim 7, in the manufacturing method of the heat exchanger of any one of Claim 2 thru | or 6, in the manufacturing method of the heat exchanger, several components (12, 21-21) laminated | stacked and inclined 23) is characterized in that a weight addition (106) is placed on the upper end surface in the stacking direction. According to the seventh aspect of the present invention, a stable load can be applied in the stacking direction of the plurality of stacked component members (12, 21 to 23), and the load can be adjusted. It can be in a brazed state.

また、請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の熱交換器の製造方法において、重量付加物(106)の重量は2.5Kg以下としたことを特徴としている。この請求項8に記載の発明によれば、治具の熱容量と積層方向の縮み量とを所定条件内に収めることができる。   The invention according to claim 8 is characterized in that, in the method for manufacturing a heat exchanger according to claim 7, the weight of the weight addition product (106) is 2.5 kg or less. According to the eighth aspect of the present invention, the heat capacity of the jig and the amount of shrinkage in the stacking direction can be kept within predetermined conditions.

また、請求項9に記載の発明では、請求項2ないし請求項8のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法において、積層して傾斜させる複数の構成部材(12、21〜23)のうち、流通流体流出入用の接続部材(23)を積層方向上側としてろう付けすることを特徴としている。この請求項9に記載の発明によれば、接続部材(23)が自重によって所定の位置に収まり易い。   Moreover, in invention of Claim 9, in the manufacturing method of the heat exchanger of any one of Claims 2 thru | or 8, it is a some component member (12, 21-23 made to laminate and incline) ), The connecting member (23) for flowing in and out of the circulating fluid is brazed as the upper side in the stacking direction. According to the ninth aspect of the present invention, the connecting member (23) is easily placed in a predetermined position by its own weight.

また、請求項10に記載の発明では、請求項2ないし請求項8のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法において、積層して傾斜させる複数の構成部材(12、21〜23)のうち、流通流体流出入用の接続部材(23)を積層方向下側としてろう付けすることを特徴としている。この請求項10に記載の発明によれば、接続部材(23)の自重による偏加重が無くなることより構成部材(12、21〜23)のろう付けが均等となる。   Moreover, in invention of Claim 10, in the manufacturing method of the heat exchanger of any one of Claim 2 thru | or 8, In the manufacturing method of the heat exchanger, it is the several component member (12, 21-23 made to laminate and incline) ), The connecting member (23) for flowing in and out of the circulating fluid is brazed as the lower side in the stacking direction. According to the tenth aspect of the present invention, since the partial load due to the weight of the connecting member (23) is eliminated, the brazing of the constituent members (12, 21 to 23) becomes uniform.

また、請求項11に記載の発明では、請求項1ないし請求項10のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法において、ろう付け治具として構成したことを特徴としている。この請求項11に記載の発明によれば、加圧や傾斜させての姿勢保持が容易となり、生産性を向上させることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   The invention described in claim 11 is characterized in that, in the method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 10, the heat exchanger is configured as a brazing jig. According to the eleventh aspect of the present invention, it is easy to maintain the posture by applying pressure or inclining, and the productivity can be improved. Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

以下、本発明の一実施形態として、積層型熱交換器の代表例であるフィンレスエバポレータ(冷媒蒸発器。以下、熱交換器と称す。)の製造に本発明の製造方法を適用した例を、添付した図1〜図5を用いて詳細に説明する。まず図1は、本発明の製造方法を適用する熱交換器10の構造の一例を示す分解斜視図である。   Hereinafter, as an embodiment of the present invention, an example in which the manufacturing method of the present invention is applied to the manufacture of a finless evaporator (refrigerant evaporator; hereinafter referred to as a heat exchanger), which is a representative example of a laminated heat exchanger. This will be described in detail with reference to FIGS. First, FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of the structure of a heat exchanger 10 to which the manufacturing method of the present invention is applied.

熱交換器10は、空調用空気の流れ方向Aと、伝熱プレート部での冷媒流れ方向B(図1に示す上下方向)とが略直交する直交流熱交換器として構成されている。この熱交換器10は、外部流体としての空調用空気と内部流体としての冷媒との熱交換を行うコア部11を、多数枚の伝熱プレート(本発明で言う構成部材)12a、12bを積層するだけで構成している。   The heat exchanger 10 is configured as a cross-flow heat exchanger in which the air-conditioning air flow direction A and the refrigerant flow direction B (vertical direction shown in FIG. 1) in the heat transfer plate portion are substantially orthogonal. The heat exchanger 10 includes a core portion 11 that performs heat exchange between air-conditioning air as an external fluid and a refrigerant as an internal fluid, and a plurality of heat transfer plates (components referred to in the present invention) 12a and 12b. Just make up.

本実施形態においては、図1に示す第1伝熱プレート12aと第2伝熱プレート12bとの組み合わせにより、コア部11を構成している。そして、各伝熱プレート12a、12bは、A3000系のアルミニウム芯材の両面にA4000系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなるもので、板厚t=0.1〜0.4mm程度の薄板をプレス成形したものである。   In this embodiment, the core part 11 is comprised by the combination of the 1st heat-transfer plate 12a and the 2nd heat-transfer plate 12b which are shown in FIG. Each of the heat transfer plates 12a and 12b is made of a double-sided clad material in which an A4000 series aluminum brazing material is clad on both sides of an A3000 series aluminum core material, and the thickness t is about 0.1 to 0.4 mm. A thin plate is press-molded.

この伝熱プレート12a、12bは、概略長方形の平面形状を有し、その外形寸法はいずれも同一であり、長辺方向の長さは例えば、255mmで、短辺方向の幅は例えば、38mmである。伝熱プレート12a、12bの打ち出し形状は基本的には同一形状でよいが、その具体的な形状は、冷媒通路成立、熱交換器の組立性、ろう付け性、凝縮水の排水性などの理由から異なっている。   The heat transfer plates 12a and 12b have a substantially rectangular planar shape, the outer dimensions thereof are the same, the length in the long side direction is, for example, 255 mm, and the width in the short side direction is, for example, 38 mm. is there. The heat transfer plates 12a and 12b may be basically formed in the same shape, but the specific shape is the reason for the formation of the refrigerant passage, the heat exchanger assembly, brazing, drainage of condensed water, etc. Is different from.

第1伝熱プレート12aは、平坦な基板部13から紙面表側へ突出部(流通路用リブ)14を打ち出し成形している。一方、第2伝熱プレート12bは、平坦な基板部13から紙面裏側へ突出部(流通路用リブ)14を打ち出し成形している。この突出部14は、冷凍サイクルの図示しない膨張弁などの減圧手段を通過した後の低圧側冷媒が流れる冷媒通路(内部流体通路)19、20を構成するものであり、伝熱プレート12の長手方向(換言すると空気流れ方向Aと略直交方向)に連続して平行に延びる形状である。   The first heat transfer plate 12 a is formed by punching a protruding portion (flow passage rib) 14 from the flat substrate portion 13 to the front side of the drawing. On the other hand, the second heat transfer plate 12b is formed by punching a protruding portion (flow passage rib) 14 from the flat substrate portion 13 to the back side of the drawing. The protrusions 14 constitute refrigerant passages (internal fluid passages) 19 and 20 through which the low-pressure side refrigerant flows after passing through a decompression means such as an expansion valve (not shown) of the refrigeration cycle. It is a shape that extends continuously in parallel in a direction (in other words, a direction substantially orthogonal to the air flow direction A).

また、突出部14の断面形状は略台形状である。また、突出部14の打ち出し数は、第1および第2伝熱プレート12a、12bともに5本であり、これらの突出部14はいずれも同一の打ち出し高さ(以下、突出部高さと呼ぶ。)となっている。そして、これらの突出部14は、第1伝熱プレート12aと第2伝熱プレート12bとにおいて、打ち出し位置が空気流れ方向Aにずらされているから、第1伝熱プレート12aと第2伝熱プレート12bとを互いの突出部14が外側に向くように向かい合わせて、互いの基板部13同志を当接すると、第1伝熱プレート12aの突出部14の中間に、第2伝熱プレート12bの突出部14が位置する。   Moreover, the cross-sectional shape of the protrusion part 14 is substantially trapezoidal. The number of protrusions 14 is five for both the first and second heat transfer plates 12a and 12b. These protrusions 14 have the same protrusion height (hereinafter referred to as protrusion height). It has become. And since these protrusions 14 are shifted in the air flow direction A in the first heat transfer plate 12a and the second heat transfer plate 12b, the first heat transfer plate 12a and the second heat transfer plate 12b When the plates 12b face each other so that the protrusions 14 face each other and come in contact with each other, the second heat transfer plate 12b is placed between the protrusions 14 of the first heat transfer plate 12a. Projecting portion 14 is located.

そして、2枚の伝熱プレート12aと12bとの基板部13同志を当接させて接合すると、一方の伝熱プレートの各突出部14内面側は相手側の伝熱プレートの基板部13により密封されるので、各突出部14の内面側と相手側の伝熱プレートの基板部13との間に冷媒通路19、20を形成することができる。すなわち、各伝熱プレート12a、12bの幅方向(空気流れ方向A)において、中央部より風上側に位置する突出部14の内側には、風上側の冷媒通路20を5本形成し、中央部より風下側に位置する突出部14の内側には、風下側の冷媒通路19を5本形成する。   When the substrate portions 13 of the two heat transfer plates 12a and 12b are brought into contact with each other and joined, the inner surface side of each protrusion 14 of one heat transfer plate is sealed by the substrate portion 13 of the other heat transfer plate. Therefore, the refrigerant passages 19 and 20 can be formed between the inner surface side of each projecting portion 14 and the substrate portion 13 of the mating heat transfer plate. That is, in the width direction (air flow direction A) of each of the heat transfer plates 12a and 12b, five upwind refrigerant passages 20 are formed on the inner side of the protruding portion 14 located on the upwind side from the central portion, Five refrigerant passages 19 on the leeward side are formed on the inner side of the protrusions 14 located further on the leeward side.

一方、伝熱プレート12a、12bのうち、空気流れ方向Aと直交する縦方向(伝熱プレート長手方向)Bの両端部に、それぞれ伝熱プレート幅方向(空気流れ方向A)に分割されたタンク部15〜18が2個づつ形成してある。このタンク部15〜18は各伝熱プレート12a、12bにおいて、突出部14と同一方向に打ち出されて略円柱形状に形成されている。   On the other hand, among the heat transfer plates 12a and 12b, tanks divided in the heat transfer plate width direction (air flow direction A) at both ends of the vertical direction (heat transfer plate longitudinal direction) B orthogonal to the air flow direction A, respectively. Two portions 15 to 18 are formed. The tank portions 15 to 18 are formed in a substantially cylindrical shape by being punched in the same direction as the protruding portion 14 in each of the heat transfer plates 12a and 12b.

また、タンク部15〜18の断面形状は略台形状である。そして、これらのタンク部15〜18の打ち出し高さ(以下、タンク部高さと呼ぶ。)は、突出部高さと異なる高さに形成されている。より具体的に本実施形態では、タンク部高さを突出部高さよりも高くなるように形成している。   Moreover, the cross-sectional shape of the tank parts 15-18 is a substantially trapezoid shape. And the launch height (henceforth tank part height) of these tank parts 15-18 is formed in the height different from protrusion part height. More specifically, in the present embodiment, the tank part height is formed to be higher than the protrusion part height.

そして、タンク部15〜18を突出部14と同一方向に打ち出すとともに、突出部14の長手方向の両端部において、打ち出しによる凹形状がタンク部15〜18の打ち出し凹形状に連続するようにしてある。このため、風上側の冷媒通路20の両端部は風上側のタンク部17、18に連通し、風下側の冷媒通路19の両端部は風下側のタンク部15、16に連通している。   The tank portions 15 to 18 are driven out in the same direction as the projecting portion 14, and the concave shape due to the punching is continuous with the punched concave shape of the tank portions 15 to 18 at both longitudinal ends of the projecting portion 14. . For this reason, both end portions of the windward side refrigerant passage 20 communicate with the windward side tank portions 17 and 18, and both end portions of the leeward side refrigerant passage 19 communicate with the leeward side tank portions 15 and 16.

なお、本実施形態ではタンク部15〜18形状を略長円形に形成しているが、略D字状に形成しても良いし、略円形状に形成しても良い。また、各タンク部15〜18の中央部には連通孔15a〜18aが開口している。この連通孔15a〜18aにより図1に示す左右方向(伝熱プレート積層方向)において、隣接する伝熱プレート相互間でタンク部15〜18同志の流路を連通させる。   In the present embodiment, the tank portions 15 to 18 are formed in a substantially oval shape, but may be formed in a substantially D shape or a substantially circular shape. In addition, communication holes 15a to 18a are opened in the central portions of the tank portions 15 to 18, respectively. Through the communication holes 15a to 18a, the tank portions 15 to 18 communicate with each other in the left-right direction (heat transfer plate stacking direction) shown in FIG.

すなわち、隣接する各タンク部15〜18の打ち出し頂部であるタンク突出端面は互いに当接して接合されることにより、連通穴15a〜18a相互の連通が成される。また、第1、第2伝熱プレート12a、12bのいずれにおいても、風上側のタンク部17、18に比べて風下側のタンク部15、16の高さを所定寸法だけ小さくしている。これは、コア部11において風上側の領域に比べて風下側の領域における通風面積を拡大するためである。   That is, the tank projecting end surfaces, which are the projecting top portions of the adjacent tank portions 15 to 18, are brought into contact with each other and joined to each other so that the communication holes 15 a to 18 a communicate with each other. Further, in both the first and second heat transfer plates 12a and 12b, the height of the tank parts 15 and 16 on the leeward side is made smaller than the tank parts 17 and 18 on the windward side by a predetermined dimension. This is to increase the ventilation area in the leeward region in the core portion 11 as compared to the leeward region.

また、図1に示すように、各伝熱プレート12a、12bの各突出部14の側面部から伝熱プレート幅方向(空気流れ方向A)へ拡大する小突起(位置決め用の当接リブ)14aを形成している。この小突起14aは、各突出部14の長手方向において同一位置にて多数個設けている。   Further, as shown in FIG. 1, small protrusions (positioning contact ribs) 14a that expand in the heat transfer plate width direction (air flow direction A) from the side surfaces of the protrusions 14 of the heat transfer plates 12a and 12b. Is forming. A large number of the small protrusions 14 a are provided at the same position in the longitudinal direction of each protrusion 14.

そして、第1伝熱プレート12aの各突出部14における多数個の小突起14aは、伝熱プレート幅方向に対して、第2伝熱プレート12bの小突起14aと逆方向に拡大するように形成されている。そして、これらの小突起14aの打ち出し高さ(以下、小突起高さと呼ぶ)は、タンク部高さと同じ高さになるように形成されている。すなわち、小突起高さもタンク部高さと同様に、突出部高さより高く形成されている。   And many small protrusion 14a in each protrusion part 14 of the 1st heat-transfer plate 12a is formed so that it may expand in the opposite direction to the small protrusion 14a of the 2nd heat-transfer plate 12b with respect to the heat-transfer plate width direction. Has been. The launch heights of these small protrusions 14a (hereinafter referred to as small protrusion heights) are formed to be the same height as the tank portion height. That is, the height of the small protrusion is formed higher than the height of the protruding portion, similar to the height of the tank portion.

以上の構成により、積層方向に隣接するタンク部15〜18の打ち出し頂部である突出端面同士を当接させるとともに、積層方向に隣接する小突起14aの打ち出し頂部である小突起突出端面同志を当接させている。これにより、伝熱プレート12a、12bを積層方向に位置決めするとともに、この小突起14a同志の小突起突出端面と、タンク部15〜18のタンク突出端面とに伝熱プレート積層方向の押圧力が作用した状態で、伝熱プレート12a、12b相互を接合することができる。   With the above configuration, the projecting end surfaces that are the projecting top portions of the tank portions 15 to 18 adjacent in the stacking direction are brought into contact with each other, and the projecting end surfaces that are projecting top portions of the small projections 14a adjacent in the stacking direction are contacted I am letting. As a result, the heat transfer plates 12a and 12b are positioned in the stacking direction, and the pressing force in the heat transfer plate stacking direction acts on the small protrusion protruding end surfaces of the small protrusions 14a and the tank protruding end surfaces of the tank portions 15-18. In this state, the heat transfer plates 12a and 12b can be joined to each other.

これに反し、小突起14aを形成しない場合は、各伝熱プレート12a、12bの長手方向において、両端のタンク部15〜18のタンク突出端面が当接するのみで、長手方向の中間部位(冷媒通路19、20の形成部位)では小突起突出端面による当接部の全然ない状態が連続することになる。しかし、本実施形態によると、小突起14aの形成により、長手方向の中間部位でも小突起14a同志の当接部を形成できる。   On the other hand, when the small protrusions 14a are not formed, only the tank protruding end surfaces of the tank portions 15 to 18 at both ends are in contact with each other in the longitudinal direction of the heat transfer plates 12a and 12b. 19 and 20), a state in which there is no contact portion due to the protruding end surface of the small protrusions continues. However, according to the present embodiment, by forming the small protrusions 14a, the contact portions of the small protrusions 14a can be formed even at the intermediate portion in the longitudinal direction.

これにより、伝熱プレート12a、12bのうち、長手方向両端のタンク部15〜18を除く中間部位(冷媒通路19、20の形成部位)でも、上記押圧力を作用させて伝熱プレート12の基板部13同志を全面的に確実に当接させて、この基板部13同志の当接面を良好にろう付けすることができる。よって、ろう付け不良による冷媒通路19、20からの冷媒洩れを防止できる。   As a result, among the heat transfer plates 12a and 12b, the intermediate portion excluding the tank portions 15 to 18 at both ends in the longitudinal direction (formation portions of the refrigerant passages 19 and 20) is caused to act on the substrate of the heat transfer plate 12 by applying the pressing force. It is possible to reliably braze the contact surfaces of the substrate portions 13 by bringing the portions 13 into contact with each other reliably. Therefore, refrigerant leakage from the refrigerant passages 19 and 20 due to poor brazing can be prevented.

ところで、各伝熱プレート12a、12bの幅方向(空気流れ方向A)において、複数の突出部14は互いに隣接する各伝熱プレート12a、12bの突出部14と形成位置がずれており、これにより、隣接する各伝熱プレート12a、12bの基板部13により形成される凹面部に、各突出部14を位置させることができる。   By the way, in the width direction (air flow direction A) of each heat transfer plate 12a, 12b, the plurality of protrusions 14 are displaced from the protrusions 14 of the heat transfer plates 12a, 12b adjacent to each other. Each protrusion 14 can be positioned on a concave surface formed by the substrate 13 of each adjacent heat transfer plate 12a, 12b.

その結果、各突出部14の凸面側の頂部である突出端面と隣接する他の伝熱プレート12a、12bの基板部13の凹面部との間に必ず隙間が形成される。この隙間により、伝熱プレート幅方向(空気流れ方向A)の全長にわたって波状に蛇行した空気通路(外部流体通路)が連続して形成される。従って、矢印A方向に送風される空調空気は、上記空気通路を波状に蛇行しながら2枚の伝熱プレート12a、12bの間を通り抜けることができる。   As a result, a gap is always formed between the projecting end surface, which is the top of the projecting portion 14 on the convex surface side, and the concave surface portion of the substrate portion 13 of the other heat transfer plates 12a, 12b. By this gap, air passages (external fluid passages) meandering in a wavy manner over the entire length of the heat transfer plate width direction (air flow direction A) are continuously formed. Therefore, the conditioned air blown in the direction of arrow A can pass between the two heat transfer plates 12a and 12b while meandering in the air passage.

ところで、空気通路の流路幅を決定する伝熱プレート12a、12bの積層ピッチP(図1参照)は、突出部高さに関わらず、タンク部高さおよび小突起高さにより決定される。従って、熱交換器10の外形寸法を同一とした場合においては、タンク部高さおよび小突起高さを変えることにより、積層ピッチPを変えることができる。   By the way, the stacking pitch P (see FIG. 1) of the heat transfer plates 12a and 12b that determines the flow path width of the air passage is determined by the tank portion height and the small protrusion height regardless of the height of the protruding portion. Therefore, when the external dimensions of the heat exchanger 10 are the same, the stacking pitch P can be changed by changing the tank portion height and the small protrusion height.

例えば、タンク部高さおよび小突起高さを低くすると積層ピッチPが小さくなり、伝熱プレート12a、12bの枚数が増加して伝熱面積が大きくなるとともに、空気の流速が速くなり、熱伝達率が高くなる。その背反として、空気流れの流路幅が小さくなり、空気の通風抵抗が大きくなる。   For example, when the height of the tank part and the height of the small protrusions are lowered, the stacking pitch P is reduced, the number of heat transfer plates 12a and 12b is increased, the heat transfer area is increased, the air flow rate is increased, and the heat transfer is increased. The rate is high. As a contradiction, the flow width of the air flow is reduced, and the ventilation resistance of the air is increased.

次に、コア部11に対する冷媒の入出を行う部分について説明する。図1に示すように、伝熱プレート積層方向の両端側には、伝熱プレート12a、12bと同一の大きさを持ったエンドプレート(本発明で言う構成部材)、22が配設されている。このエンドプレート21、22はいずれも伝熱プレート12a、12bの突出部14およびタンク部15〜18の凸面側に当接して伝熱プレート12a、12bと接合される平坦な板形状となっている。   Next, the part which inputs / extracts the refrigerant | coolant with respect to the core part 11 is demonstrated. As shown in FIG. 1, end plates (constituting members referred to in the present invention) 22 having the same size as the heat transfer plates 12a and 12b are disposed on both ends in the heat transfer plate stacking direction. . Each of the end plates 21 and 22 has a flat plate shape that comes into contact with the protruding portions 14 of the heat transfer plates 12a and 12b and the convex surfaces of the tank portions 15 to 18 and is joined to the heat transfer plates 12a and 12b. .

図1の左側のエンドプレート21には、その下端部近傍位置に図示しない冷媒入口孔および冷媒出口孔が開けられ、この冷媒入口孔は伝熱プレート12a下端部の風下側タンク部16の連通穴16aと連通し、また、冷媒出口穴は伝熱プレート12a下端部の風上側タンク部18の連通穴18aと連通する。   The left end plate 21 in FIG. 1 has a refrigerant inlet hole and a refrigerant outlet hole (not shown) in the vicinity of the lower end portion thereof. The refrigerant inlet hole is a communication hole of the leeward tank portion 16 at the lower end portion of the heat transfer plate 12a. The refrigerant outlet hole communicates with the communication hole 18a of the windward tank 18 at the lower end of the heat transfer plate 12a.

また、エンドプレート21の冷媒入口孔および冷媒出口孔には冷媒入口凸部23aと冷媒出口凸部23bが形成された接続ブロック(本発明で言う構成部材、接続部材)23が接合される。なお、この接続部材は、ブロックでなくとも良く、例えば、エンドプレート21の冷媒入口孔および冷媒出口孔に接合される接続パイプなどであっても良い。   Further, a connection block (a component member or a connection member referred to in the present invention) 23 in which a refrigerant inlet convex portion 23 a and a refrigerant outlet convex portion 23 b are formed is joined to the refrigerant inlet hole and the refrigerant outlet hole of the end plate 21. The connecting member may not be a block, and may be, for example, a connecting pipe joined to the refrigerant inlet hole and the refrigerant outlet hole of the end plate 21.

一方のエンドプレート21は、接続ブロック23との接合のために、伝熱プレート12a、12bと同様にA3000系のアルミニウム芯材の両面にA4000系のアルミニウムろう材をクラッドした両面クラッド材からなる。他方のエンドプレート22は、A3000系のアルミニウム芯材の片面(伝熱プレート12bと接合される側の面)のみにA4000系のアルミニウムろう材をクラッドした片面クラッド材からなる。   One end plate 21 is made of a double-sided clad material in which an A4000 series aluminum brazing material is clad on both sides of an A3000 series aluminum core material, like the heat transfer plates 12a and 12b, for joining to the connection block 23. The other end plate 22 is made of a single-side clad material in which an A4000 series aluminum brazing material is clad only on one side of the A3000 series aluminum core (the side to be joined to the heat transfer plate 12b).

また、両エンドプレート21、22は、伝熱プレート12に比べて板厚tを厚く(例えば、板厚t=1.0mm程度)して強度向上を図っている。後述する本発明の製造方法で、コア部11の積層方向両端に加重を加えることからも、伝熱プレート12に比べて板厚tを厚くして剛性を持たせ、加重が均一に掛かるようにすることが望ましい。上記接続ブロック23の冷媒入口凸部23aには、図示しない膨張弁などの減圧手段で減圧された気液2相冷媒が流入し、冷媒出口凸部23bは図示しない圧縮機吸入側に接続され、熱交換器10で蒸発したガス冷媒を圧縮機吸入側に導くものである。   Further, the end plates 21 and 22 have a plate thickness t thicker than that of the heat transfer plate 12 (for example, plate thickness t = about 1.0 mm) to improve strength. In the manufacturing method of the present invention, which will be described later, since a load is applied to both ends of the core portion 11 in the stacking direction, the thickness t is made thicker than the heat transfer plate 12 to give rigidity, and the load is applied uniformly. It is desirable to do. Gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by decompression means such as an expansion valve (not shown) flows into the refrigerant inlet convex portion 23a of the connection block 23, and the refrigerant outlet convex portion 23b is connected to a compressor suction side (not shown). The gas refrigerant evaporated in the heat exchanger 10 is guided to the compressor suction side.

各伝熱プレート12a、12bにおいて、風下側の冷媒通路19は、冷媒入口凸部23aからの冷媒が流入するため、蒸発器全体の冷媒通路の中で、入口側冷媒通路を構成し、風上側の冷媒通路20は、風下側(入口側)の冷媒通路19を通過した冷媒が流入し、冷媒出口凸部23bへと冷媒を流出させるため、出口側冷媒通路を構成することになる。なお、熱交換器10内の冷媒通路構成は、本発明の製造方法とは関係しないため、詳細な説明は省略する。   In each of the heat transfer plates 12a and 12b, the refrigerant channel 19 on the leeward side flows in the refrigerant from the refrigerant inlet convex portion 23a. The refrigerant passage 20 forms an outlet-side refrigerant passage because the refrigerant that has passed through the refrigerant passage 19 on the leeward side (inlet side) flows in and flows out to the refrigerant outlet convex portion 23b. In addition, since the refrigerant path structure in the heat exchanger 10 is not related to the manufacturing method of the present invention, detailed description thereof is omitted.

本実施形態では図1に示す各構成部品を相互に当接した状態に積層して、その積層状態(組立状態)を後述の治具により保持してろう付け加熱炉内に搬入し、組立体をろう材の融点まで加熱することにより組立体を一体ろう付けする。これにより、熱交換器10の組立を完了することができる。なお、この治具で保持状態での一体ろう付けが本発明の要部であるため、詳細は後述する。   In the present embodiment, the components shown in FIG. 1 are stacked in contact with each other, and the stacked state (assembled state) is held by a jig described later and carried into a brazing heating furnace. The assembly is brazed together by heating to the melting point of the brazing material. Thereby, the assembly of the heat exchanger 10 can be completed. In addition, since the integral brazing in a holding state with this jig is a main part of the present invention, details will be described later.

次に、本実施形態の熱交換器10の作用を説明すると、熱交換器10は図示しない空調ユニットケース内に図1の上下方向を上下にして収容され、図示しない送風機の作動により矢印A方向に空気が送風される。そして、冷凍サイクルの圧縮機が作動すると、図示しない膨張弁により減圧された低圧側の気液2相冷媒が構成された冷媒通路に従って流れる。   Next, the operation of the heat exchanger 10 of the present embodiment will be described. The heat exchanger 10 is accommodated in an air conditioning unit case (not shown) with the vertical direction in FIG. Air is blown through. When the compressor of the refrigeration cycle is activated, the low-pressure side gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by an expansion valve (not shown) flows through the refrigerant passage.

一方、コア部11の伝熱プレート12a、12bの外面側に凸状に突出している突出部14と基板部13の間に形成される隙間により、伝熱プレート幅方向(空気流れ方向A)の全長にわたって波状に蛇行した空気通路が連続して形成されている。その結果、矢印A方向に送風される空調空気は、上記空気通路を波状に蛇行しながら2枚の伝熱プレート12aと12bの間を通り抜けることができ、この空気の流れから冷媒は蒸発潜熱を吸熱して蒸発するので、空調空気は冷却されて冷風となる。   On the other hand, the heat transfer plate width direction (air flow direction A) is formed by a gap formed between the protruding portion 14 protruding in a convex shape on the outer surface side of the heat transfer plates 12a and 12b of the core portion 11 and the substrate portion 13. An air passage meandering in a wavy manner over the entire length is formed continuously. As a result, the conditioned air blown in the direction of the arrow A can pass between the two heat transfer plates 12a and 12b while meandering in the air passage, and the refrigerant causes the latent heat of evaporation to flow from the air flow. Since it absorbs heat and evaporates, the conditioned air is cooled to become cool air.

この際、空調空気の流れ方向Aに対して、風下側に入口側冷媒通路19を、また、風上側に出口側冷媒通路20を配置することにより、空気流れに対する冷媒出入口が対向流の関係となる。さらに、空気側においては、空気流れ方向Aが、伝熱プレート12a、12bの突出部14の長手方向(冷媒通路19、20での冷媒流れ方向B)に対して直交する方向になっており、突出部14が空気流れと直交状に突出する凸面(伝熱面)を形成しているので、空気はこの直交状に延びる突出部14の凸面形状により直進を妨げられる。   At this time, the inlet-side refrigerant passage 19 is disposed on the leeward side and the outlet-side refrigerant passage 20 is disposed on the leeward side with respect to the flow direction A of the conditioned air, so that the refrigerant inlet / outlet with respect to the air flow is in a counterflow relationship. Become. Furthermore, on the air side, the air flow direction A is perpendicular to the longitudinal direction of the protrusions 14 of the heat transfer plates 12a and 12b (the refrigerant flow direction B in the refrigerant passages 19 and 20). Since the protrusion 14 forms a convex surface (heat transfer surface) that protrudes perpendicular to the air flow, the air is prevented from going straight by the convex shape of the protrusion 14 that extends orthogonally.

このため、空気流は伝熱プレート12a、12b間の隙間を波状に蛇行した流れを形成して、その流れを乱すので、空気流が乱流状態となり、空気側の熱伝達率を飛躍的に向上することができる。次に、本発明の要部であるろう付け時の熱交換器10の保持状態、およびそのためのろう付け治具の構成について説明する。   For this reason, the air flow forms a wavy flow through the gap between the heat transfer plates 12a and 12b and disturbs the flow. Therefore, the air flow becomes a turbulent state, and the heat transfer coefficient on the air side is dramatically increased. Can be improved. Next, the holding state of the heat exchanger 10 at the time of brazing, which is the main part of the present invention, and the configuration of the brazing jig for that purpose will be described.

図2は、積層状態の熱交換器10と、本発明の製造方法を適用したろう付け治具100とを示す斜視図であり、図3は、熱交換器10をろう付け治具100にセットした状態を示す斜視図である。ろう付け治具100は、コア受け部101、加圧受け部102、低摩擦部材部103、傾斜足部104、加圧ばね105、重量付加物106などから成っている。   FIG. 2 is a perspective view showing the heat exchanger 10 in a stacked state and a brazing jig 100 to which the manufacturing method of the present invention is applied. FIG. 3 shows the heat exchanger 10 set on the brazing jig 100. It is a perspective view which shows the state which carried out. The brazing jig 100 includes a core receiving part 101, a pressure receiving part 102, a low friction member part 103, an inclined foot part 104, a pressure spring 105, a weight addition object 106, and the like.

コア受け部101は、熱交換器10の積層方向の一端側で、傾斜時の下端側、加圧ばね105で加圧時の反加圧側を受ける板部材である。なお、コア受け部101の長手方向の一端には、熱交換器10をセットした時に接続ブロック23部分を受けるためのブロック受け部101aが形成されている。   The core receiving portion 101 is a plate member that receives one end side in the stacking direction of the heat exchanger 10, a lower end side when inclined, and a non-pressurizing side when pressurized by the pressure spring 105. At one end in the longitudinal direction of the core receiving portion 101, a block receiving portion 101a for receiving the connection block 23 portion when the heat exchanger 10 is set is formed.

加圧受け部102は、加圧ばね105での加圧の反力を受ける板部材である。そして、これらコア受け部101と加圧受け部102とは、低摩擦部材部103にて対向するように連結されている。なお、低摩擦部材部103は、熱交換器10を傾斜させてろう付けする際に熱交換器10のコア面(実際にはタンク部側面)を受けるとともに、積層方向の伸縮によって摩擦が生じる受け面を移動自在に支持する部分であり、カーボンなどの低摩擦部材103にて構成している。なお、形状に制約はないが、本実施形態では接触面積の少ない丸棒としている。   The pressure receiving portion 102 is a plate member that receives a reaction force of pressure applied by the pressure spring 105. The core receiving portion 101 and the pressure receiving portion 102 are connected to face each other at the low friction member portion 103. The low friction member portion 103 receives the core surface (actually the tank portion side surface) of the heat exchanger 10 when the heat exchanger 10 is tilted and brazed and receives friction caused by expansion and contraction in the stacking direction. It is a portion that supports the surface in a movable manner, and is constituted by a low friction member 103 such as carbon. In addition, although there is no restriction | limiting in a shape, in this embodiment, it is set as the round bar with few contact areas.

傾斜足部104は、コア受け部101、およびそれと直交する低摩擦部材部103を所定の傾斜角度θで傾斜させて支持する部分である。傾斜置き姿勢の利点は、重力がコア積層方向に掛かる方向と、コア積層方向と垂直な方向とに分解できる点にあり、これによりコア部11が適度に締め付けられた状態でろう付けが行えるようになる。   The inclined foot portion 104 is a portion that supports the core receiving portion 101 and the low friction member portion 103 orthogonal to the core receiving portion 101 by inclining them at a predetermined inclination angle θ. The advantage of the inclined posture is that the gravity can be disassembled into a direction in which the gravity is applied in the core stacking direction and a direction perpendicular to the core stacking direction, so that brazing can be performed in a state where the core portion 11 is appropriately tightened. become.

また、従来の下側に配置される伝熱プレート12ほど自重によって変形し易いという問題は、傾斜角度θを適度なものとすれば解決される。そのうえ、積層方向に適度な締め付け力(締め付け加重)が得られれば、加熱冷却過程で起こるコア部11の伸縮時にも各伝熱プレート12がその隣の伝熱プレート12と離れることは無くなり、ろう付け品質を向上させることができる。   Further, the conventional problem that the heat transfer plate 12 disposed on the lower side is more likely to be deformed by its own weight can be solved if the inclination angle θ is moderate. In addition, if an appropriate tightening force (tightening load) is obtained in the stacking direction, each heat transfer plate 12 will not be separated from the adjacent heat transfer plate 12 even when the core portion 11 is expanded or contracted during the heating and cooling process. The attachment quality can be improved.

加圧ばね105は、熱交換器10に所定の加重を加えるばね手段である。プレート積層方向の端部に加圧ばね105を配置すれば、締め付け力を精度良く調整することが可能となる。これは、常に一定荷重が掛かる重し106などと違い、加圧ばね105はそのときの長さに応じて加圧力が変化するため、加熱時でコア部11が伸びた際には大きく加圧ばね105が縮むため、コア部11に大きな力が掛かり、冷却時でコア部11が縮んだ際には掛かる力が小さくなるという利点がある。   The pressure spring 105 is a spring means that applies a predetermined load to the heat exchanger 10. If the pressure spring 105 is disposed at the end in the plate stacking direction, the tightening force can be adjusted with high accuracy. This is different from the weight 106 that always applies a constant load, and the pressure force of the pressure spring 105 changes according to the length at that time. Since the spring 105 is contracted, there is an advantage that a large force is applied to the core part 11 and the force applied when the core part 11 contracts during cooling is reduced.

また、ろう付け後の狙い寸法となるまで加圧ばね105による加圧押さえをコア積層方向に効かせると、伝熱プレート12間に隙間が生じるような不良を確実に防止できる。なお、コアに掛かる力は平面に均一に掛かることが望ましいため、加圧ばね105は図2、図3に示すように複数箇所(本実施形態では3箇所)配置するのが良い。また、本実施形態ではコイルばねを用いているが、これに限るものではない。   In addition, if the pressure pressing by the pressure spring 105 is applied in the core stacking direction until the target size after brazing is reached, a defect such as a gap between the heat transfer plates 12 can be reliably prevented. In addition, since it is desirable that the force applied to the core is applied uniformly to the plane, the pressurizing springs 105 are preferably disposed at a plurality of locations (three locations in the present embodiment) as shown in FIGS. Moreover, although the coil spring is used in this embodiment, it is not restricted to this.

なお、本実施形態では傾斜置きとしたうえ、加圧ばね105を設けて加圧しているが、傾斜置きだけ、もしくは加圧ばね105での加圧だけとして構成しても良い。傾斜置きだけとする場合の傾斜角度θは、水平状態を0度として12度以上77度以下とすると良い。これは、製品の公差によってコアサイズの縮み量は限定されるが、傾斜角度θを12度〜77度とすることでコアの縮み量が公差条件内に収まるためである。   In the present embodiment, the pressure is set by inclining and the pressure spring 105 is provided for pressurization. However, the pressure may be set only by the pressure or by the pressure spring 105. The inclination angle θ when only tilting is set to 12 degrees or more and 77 degrees or less with the horizontal state being 0 degrees. This is because the shrinkage amount of the core size is limited by the tolerance of the product, but the shrinkage amount of the core falls within the tolerance condition by setting the inclination angle θ to 12 degrees to 77 degrees.

図4は、傾斜角度θとコア部11の縮み量との関係を表すグラフである。ろう付け後のコアの縮み量は、ろう材層分、フラックス層分、伝熱プレート変形分に分けられ、このうち(ろう材層×50%)+(フラックス層)分はろう付け前寸法から確実に縮めなくてはならない寸法となる。これより、最小縮み量は、(ろう材層×50%)+(フラックス層)=ろう付け前寸法−ろう付け後狙い寸法=9.8mmとなる(プレート枚数:186枚にて)。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the inclination angle θ and the amount of shrinkage of the core portion 11. The amount of shrinkage of the core after brazing is divided into the brazing filler metal layer, the flux layer, and the heat transfer plate deformation, of which (brazing filler metal layer x 50%) + (flux layer) is from the dimensions before brazing. The dimensions must be surely reduced. Thus, the minimum shrinkage amount is (brazing material layer × 50%) + (flux layer) = dimension before brazing−target dimension after brazing = 9.8 mm (at the number of plates: 186).

また、最大縮み量は、従来からエバポレータに許された公差幅6mmより、9.8mm+6mm=15.8mmとなる。なお、公差幅6mmの根拠は、風漏れ防止のためにエバポレータの両脇に貼付されるシールパッキン(厚さ6mm)の圧縮代を50%以上確保する条件から、t6×0.5×2(両端)=6mmとなる。   Further, the maximum shrinkage amount is 9.8 mm + 6 mm = 15.8 mm from the tolerance width of 6 mm conventionally allowed for the evaporator. The tolerance width of 6 mm is based on the condition of securing a compression allowance of 50% or more of the seal packing (thickness 6 mm) affixed on both sides of the evaporator to prevent wind leakage, t6 × 0.5 × 2 ( Both ends) = 6 mm.

次に傾斜角度θについて説明する。水平状態から傾斜角度θを増やすにつれ、プレート積層方向に掛かる力が発生し、その力が静止摩擦力を超えた時点でプレートは積層方向に滑り出す。加圧ばね105を設けずに傾斜置きだけとした場合、傾斜角度θが12度未満の範囲では自重<静止摩擦力となって低摩擦部材103の上で伝熱プレート12が下方へ滑る状態とはならず、必要なコアの締め付け力が確保できないため12度以上の傾斜が必要となる(低摩擦部材103での摩擦係数は、静摩擦係数で0.2、動摩擦係数で0.1の条件にて)。   Next, the inclination angle θ will be described. As the inclination angle θ is increased from the horizontal state, a force applied in the plate stacking direction is generated, and when the force exceeds the static frictional force, the plate starts to slide in the stacking direction. When the pressure spring 105 is not provided and only the tilt is placed, the heat transfer plate 12 slides downward on the low friction member 103 because the self-weight <the static friction force within the range where the tilt angle θ is less than 12 degrees. In other words, the required core tightening force cannot be ensured, so an inclination of 12 degrees or more is necessary (the friction coefficient of the low friction member 103 is 0.2 for the static friction coefficient and 0.1 for the dynamic friction coefficient). And).

なお、この滑りが発生してプレート積層方向に自重が掛かっている状態であれば、先の最小縮み量9.8mm以上は確保できることとなる。但し、12度未満の傾斜角度範囲であっても加圧ばね105を設けて、ばねの加圧力+コアの自重>静止摩擦力とすれば、良好なろう付けが行えることとなる。   If the slip occurs and the weight is applied in the plate stacking direction, the minimum shrinkage of 9.8 mm or more can be secured. However, even if the inclination angle range is less than 12 degrees, if the pressure spring 105 is provided and the pressure of the spring + the weight of the core> the static friction force, good brazing can be performed.

次は傾斜角度θの上限について説明する。図4に示されるように、傾斜角度θを増してプレート積層方向に掛かる力が増す程、伝熱プレート12は潰される方向に塑性変形を起こして縮み量が大きくなり、ろう付け後のコア幅は小さくなる。図4のグラフより、先の最大縮み量15.8mm以下とするためには傾斜角度θは77度以下となり、これが傾斜角度θの上限となる。ちなみに、従来技術の垂直置き(θ=90度)では、コアの縮み量が大きくなり過ぎて適切ではないことが分かる。   Next, the upper limit of the inclination angle θ will be described. As shown in FIG. 4, the greater the force applied in the plate stacking direction by increasing the tilt angle θ, the more the heat transfer plate 12 undergoes plastic deformation in the direction to be crushed and the amount of shrinkage increases, and the core width after brazing Becomes smaller. From the graph of FIG. 4, in order to make the maximum shrinkage 15.8 mm or less, the inclination angle θ is 77 degrees or less, which is the upper limit of the inclination angle θ. By the way, it can be seen that the vertical placement (θ = 90 degrees) of the prior art is not appropriate because the shrinkage amount of the core becomes too large.

重量付加物106は、プレートの積層方向に一定荷重を安定的に掛けるための重しであり、プレートの積層方向に掛かる荷重を調整することができる。図5は、傾斜角度θと重量付加物106の最大重量との関係を表すグラフである。コアの最大縮み量(15.8mm)を考慮しつつ各々の傾斜角度θに対する負荷重量の上限は、
重量max.=719098θ−1.6781
の関数式に従い、図5のように与えられる。
The weight additive 106 is a weight for stably applying a constant load in the plate stacking direction, and the load applied in the plate stacking direction can be adjusted. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the inclination angle θ and the maximum weight of the weight additive 106. The upper limit of the load weight with respect to each inclination angle θ while considering the maximum amount of shrinkage of the core (15.8 mm)
Weight max. = 719098θ- 1.6781
Is given as shown in FIG.

また、重量負荷物106を0.5Kgとした場合、熱交換器10を除いた治具類の総熱容量は465cal(治具類の材質:SUS304にて)であり、465calはろう付けに要する時間を考慮すると上限となる。傾斜置きの治具を用いないとすると、その分重量付加物106の熱容量を増すことができ、その場合の重さは2.5Kgとなり、これが付加重量の上限である。よって重量負荷物106の重量は最大でも2.5Kg以下としている。   When the weight load 106 is 0.5 kg, the total heat capacity of the jigs excluding the heat exchanger 10 is 465 cal (the jig material: SUS304), and 465 cal is the time required for brazing. Is an upper limit. If a tilting jig is not used, the heat capacity of the weight addition product 106 can be increased correspondingly, and the weight in that case becomes 2.5 kg, which is the upper limit of the addition weight. Therefore, the weight of the heavy load 106 is 2.5 kg or less at the maximum.

なお、図2で重量負荷物106は加圧ばね105に吊られているように示されているが、接続された関係ではない。以上、上記した傾斜置きのろう付け治具100を用いて、本実施形態のような積層型の熱交換器10のろう付けを行うことにより、ろう付け性を向上させ、高品質の熱交換器10を生産することが可能となる。特に傾斜置きする場合には専用治具にて姿勢保持するのが良い。この製造方法ならば傾斜姿勢を保持し易いうえに、コア受け部101の端部にストッパーを付けることでプレート積層方向での横ずれも防止することができる。   In FIG. 2, the heavy load 106 is shown as being suspended from the pressure spring 105, but this is not a connected relationship. As described above, by brazing the laminated heat exchanger 10 as in the present embodiment using the above-described inclined brazing jig 100, the brazing performance is improved and a high-quality heat exchanger is obtained. 10 can be produced. In particular, when it is inclined, it is better to hold the posture with a dedicated jig. With this manufacturing method, it is easy to maintain the tilted posture, and by attaching a stopper to the end portion of the core receiving portion 101, it is possible to prevent lateral displacement in the plate stacking direction.

次に、本実施形態での特徴と、その効果についてまとめる。まず、積層した複数の構成部材12、21〜23を、その積層方向において縮小する方向に加圧ばね105を用いて加圧しながらろう付けを行うようにしている。これによれば、積層した複数の構成部材12、21〜23に掛かる加圧力が調整可能となる。または、積層した複数の構成部材12、21〜23を、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けするようにしている。これは、焼付け姿勢を斜めとすることで自重によって掛かる加重を調整しようというものである。   Next, the features and effects of this embodiment will be summarized. First, the plurality of laminated component members 12, 21 to 23 are brazed while being pressed using a pressure spring 105 in a direction of reduction in the stacking direction. According to this, it becomes possible to adjust the applied pressure applied to the plurality of stacked constituent members 12, 21 to 23. Alternatively, the plurality of stacked component members 12, 21 to 23 are brazed in a posture inclined in the stacking direction. This is to adjust the weight applied by its own weight by making the baking posture slant.

または、積層した複数の構成部材12、21〜23を、その積層方向において縮小する方向に加圧ばね105を用いて加圧するとともに、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けするようにしている。これらにより、構成部材12、21〜23の変形を抑制することができると共に、ろう付け品質が向上する。また、伝熱プレート12の板厚を、例えば0.25mm以下と薄くすることも可能となる。   Alternatively, the plurality of stacked constituent members 12, 21 to 23 are pressed using a pressure spring 105 in a direction in which they are reduced in the stacking direction, and are brazed in a posture inclined in the stacking direction. . By these, while being able to suppress a deformation | transformation of the structural members 12, 21-23, brazing quality improves. In addition, the thickness of the heat transfer plate 12 can be reduced to, for example, 0.25 mm or less.

また、熱交換器10の積層方向の伸縮によって摩擦が生じる面は、低摩擦部材103にて支持している。これによれば、低摩擦部材103にて熱交換器10の摩擦面を支持することにより、ろう付け時の熱交換器10の伸縮に対して各構成部材12、21〜23が積層方向に自由に移動できるようになり、ろう付け不良が生じるのを防ぐことができる。   Further, the surface where friction is generated by expansion and contraction in the stacking direction of the heat exchanger 10 is supported by the low friction member 103. According to this, by supporting the friction surface of the heat exchanger 10 with the low friction member 103, each component member 12, 21 to 23 is free in the laminating direction with respect to expansion and contraction of the heat exchanger 10 during brazing. It is possible to prevent the occurrence of poor brazing.

また、水平状態を0度として傾斜の角度を12度以上77度以下としている。これによれば、傾斜置きにてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。また、水平状態を0度として傾斜の角度を77度以下としている。これによれば、傾斜置きと加圧ばね105での加圧とを用いてろう付けした場合の積層方向の縮み量を公差条件内に収めることができる。   Further, the horizontal state is 0 degree, and the inclination angle is 12 degrees or more and 77 degrees or less. According to this, the amount of shrinkage in the stacking direction when brazing is carried out at an inclination can be accommodated within the tolerance conditions. Further, the horizontal state is 0 degree, and the inclination angle is 77 degrees or less. According to this, the amount of shrinkage in the stacking direction when brazing is performed using tilt placement and pressurization with the pressurization spring 105 can fall within the tolerance condition.

また、積層して傾斜させた複数の構成部材12、21〜23の積層方向上側端面に、重量付加物106を載せている。これによれば、積層した複数の構成部材12、21〜23の積層方向に安定した荷重を掛けられるうえ、その荷重を調整することができことより、安定したろう付け状態とすることができる。また、その重量付加物106の重量は2.5Kg以下としている。これによれば、治具の熱容量と積層方向の縮み量とを所定条件内に収めることができる。   Moreover, the weight addition material 106 is mounted on the upper end surface in the stacking direction of the plurality of constituent members 12, 21 to 23 that are stacked and inclined. According to this, a stable load can be applied in the stacking direction of the stacked component members 12, 21 to 23, and the load can be adjusted, so that a stable brazing state can be achieved. The weight of the weight addition product 106 is 2.5 kg or less. According to this, the heat capacity of the jig and the amount of shrinkage in the stacking direction can be kept within predetermined conditions.

また、積層して傾斜させる複数の構成部材12、21〜23のうち、流通流体流出入用の接続部材23を積層方向下側としてろう付けするようにしている。これによれば、接続ブロックなどの接続部材23の自重による偏加重が無くなることより構成部材12、21〜23のろう付けが均等となる。また、ろう付け治具として構成している。これによれば、加圧や傾斜させての姿勢保持が容易となり、生産性を向上させることができる。   In addition, among the plurality of constituent members 12, 21 to 23 which are stacked and inclined, the connecting member 23 for flowing in and out of the circulating fluid is brazed as the lower side in the stacking direction. According to this, since the partial load due to the weight of the connection member 23 such as a connection block is eliminated, the brazing of the constituent members 12, 21 to 23 becomes uniform. It is also configured as a brazing jig. According to this, it is easy to maintain the posture by applying pressure or inclining, and productivity can be improved.

(その他の実施形態)
上述の実施形態では、本発明をフィンレスエバポレータに適用した例で説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、チューブとフィンとを積層して構成する熱交換器に本発明を適用しても良いし、エバポレータに限らずコンデンサ、ヒータ、ラジエータなどを含めた積層型の熱交換器全般に適用することができる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the finless evaporator has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the heat exchanger is configured by stacking tubes and fins. The present invention may be applied, and the present invention is not limited to an evaporator, and can be applied to general laminated heat exchangers including a condenser, a heater, a radiator, and the like.

また、図2、図3では、熱交換器10の接続ブロック23を傾斜の下側に配置しているが、傾斜の上側に配置して加圧受け部102にブロック押さえ部を形成した構成であっても良い。これによれば、接続部材23が自重によって所定の位置に収まり易い。   2 and 3, the connection block 23 of the heat exchanger 10 is arranged on the lower side of the slope. However, the block holding part is formed on the pressure receiving portion 102 by being arranged on the upper side of the slope. There may be. According to this, the connecting member 23 is easily placed in a predetermined position by its own weight.

本発明の製造方法を適用する熱交換器10の構造の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the structure of the heat exchanger 10 to which the manufacturing method of this invention is applied. 積層状態の熱交換器10と、本発明の製造方法を適用したろう付け治具100とを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the heat exchanger 10 of a lamination | stacking state, and the brazing jig | tool 100 to which the manufacturing method of this invention is applied. 熱交換器10をろう付け治具100にセットした状態を示す斜視図である。2 is a perspective view showing a state in which the heat exchanger 10 is set on a brazing jig 100. FIG. 傾斜角度θとコア部11の縮み量との関係を表すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the inclination angle θ and the amount of shrinkage of the core portion 11. 傾斜角度θと重量付加物106の最大重量との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between inclination | tilt angle (theta) and the maximum weight of the weight addition object. 従来のろう付け時の姿勢を示す熱交換器10の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger 10 which shows the attitude | position at the time of the conventional brazing.

符号の説明Explanation of symbols

10…フィンレスタイプの積層型冷媒蒸発器(熱交換器)
12…伝熱プレート(構成部材)
21、22…ヘッダプレート(構成部材)
23…接続ブロック(構成部材、接続部材)
100…ろう付け治具
103…カーボンロッド(低摩擦部材)
105…加圧ばね(ばね手段)
106…重し(重量付加物)
10 ... Finless type stacked refrigerant evaporator (heat exchanger)
12 ... Heat transfer plate (component)
21, 22 ... Header plate (component)
23. Connection block (components, connection members)
100 ... Brazing jig 103 ... Carbon rod (low friction member)
105 ... Pressure spring (spring means)
106 ... Weight (weight addition)

Claims (11)

複数の構成部材(12、21〜23)を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した前記複数の構成部材(12、21〜23)を、その積層方向において縮小する方向にばね手段(105)を用いて加圧しながらろう付けを行うことを特徴とする熱交換器の製造方法。
In the method of manufacturing a heat exchanger, which is manufactured by laminating a plurality of constituent members (12, 21 to 23) in one direction and then brazing them together in a furnace,
A method of manufacturing a heat exchanger, characterized in that the plurality of laminated component members (12, 21 to 23) are brazed while being pressed using a spring means (105) in a direction of shrinking in the stacking direction. .
複数の構成部材(12、21〜23)を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した前記複数の構成部材(12、21〜23)を、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
In the method of manufacturing a heat exchanger, which is manufactured by laminating a plurality of constituent members (12, 21 to 23) in one direction and then brazing them together in a furnace,
A method of manufacturing a heat exchanger, characterized in that the plurality of stacked constituent members (12, 21 to 23) are brazed in a posture inclined in the stacking direction.
複数の構成部材(12、21〜23)を一方向に積層したのち炉中で一体にろう付けさせて製造する熱交換器の製造方法において、
積層した前記複数の構成部材(12、21〜23)を、その積層方向において縮小する方向にばね手段(105)を用いて加圧するとともに、その積層方向において傾斜させた姿勢でろう付けすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
In the method of manufacturing a heat exchanger, which is manufactured by laminating a plurality of constituent members (12, 21 to 23) in one direction and then brazing them together in a furnace,
The plurality of laminated component members (12, 21 to 23) are pressed using a spring means (105) in a direction of contraction in the stacking direction, and brazed in a posture inclined in the stacking direction. A method for manufacturing a heat exchanger.
熱交換器(10)の前記積層方向の伸縮によって摩擦が生じる面は、低摩擦部材(103)にて支持していることを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法。   The surface where friction is generated by expansion and contraction in the stacking direction of the heat exchanger (10) is supported by a low friction member (103) according to any one of claims 1 to 3. The manufacturing method of the heat exchanger of description. 水平状態を0度として前記傾斜の角度を12度以上77度以下としたことを特徴とする請求項2または請求項4に記載の熱交換器の製造方法。   5. The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 2, wherein the horizontal state is set to 0 degree, and the inclination angle is set to 12 degrees or more and 77 degrees or less. 水平状態を0度として前記傾斜の角度を77度以下としたことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の熱交換器の製造方法。   5. The method for manufacturing a heat exchanger according to claim 3, wherein the horizontal state is set to 0 degree and the inclination angle is set to 77 degrees or less. 積層して傾斜させた前記複数の構成部材(12、21〜23)の積層方向上側端面に、重量付加物(106)を載せたことを特徴とする請求項2ないし請求項6のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法。   The weight addition (106) is placed on the upper end surface in the stacking direction of the plurality of constituent members (12, 21 to 23) stacked and inclined. The manufacturing method of the heat exchanger of Claim 1. 前記重量付加物(106)の重量は2.5Kg以下としたことを特徴とする請求項7に記載の熱交換器の製造方法。   The method of manufacturing a heat exchanger according to claim 7, wherein the weight of the weight adduct (106) is 2.5 kg or less. 積層して傾斜させる前記複数の構成部材(12、21〜23)のうち、流通流体流出入用の接続部材(23)を前記積層方向上側としてろう付けすることを特徴とする請求項2ないし請求項8のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法。   The connection member (23) for circulating fluid inflow / outflow among the plurality of constituent members (12, 21-23) laminated and inclined is brazed as the upper side in the stacking direction. The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of items 8 to 9. 積層して傾斜させる前記複数の構成部材(12、21〜23)のうち、流通流体流出入用の接続部材(23)を前記積層方向下側としてろう付けすることを特徴とする請求項2ないし請求項8のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法。   The connection member (23) for flowing fluid inflow / outflow among the plurality of constituent members (12, 21-23) stacked and inclined is brazed as the lower side in the stacking direction. The manufacturing method of the heat exchanger of any one of Claims 8. ろう付け治具(100)として構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項10のうちいずれか1項に記載の熱交換器の製造方法。   The method for manufacturing a heat exchanger according to any one of claims 1 to 10, wherein the heat exchanger is configured as a brazing jig (100).
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