熱交換器的制造方法及熱交換器的制造方法
【專利說明】熱交換器的制造方法及熱交換器
[0001]相關(guān)申請的相互參照
[0002]本發(fā)明以2013年4月3日提交的日本專利申請2013-777625號為基礎(chǔ)，并將其內(nèi)容引用至此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及熱交換器的制造方法及熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0004]以往，已知一種排氣熱交換器，其通過在燃燒而產(chǎn)生的排氣與冷卻介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換從而冷卻排氣(例如參照專利文獻(xiàn)I)。該種排氣熱交換器構(gòu)成為:具備接合于排氣所流通的管的內(nèi)部的內(nèi)翅片，通過使在管內(nèi)流通的排氣與在管的外側(cè)流通的冷卻水進(jìn)行熱交換，從而冷卻排氣。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-39380號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在上述排氣熱交換器中，需要確保對冷凝水的耐腐蝕性。因此，使用耐腐蝕性高的材料(例如在使用不銹鋼的情況下，使用鉻的含量最大的不銹鋼)作為排氣熱交換器的構(gòu)成部件的材質(zhì)，材料成本變高。
[0009]對此，考慮一種通過對管的內(nèi)壁面(與排氣接觸的面)及內(nèi)翅片實(shí)施電鍍處理來確保管的耐腐蝕性的方法。然而，在電鍍處理中，鍍膜的膜厚變厚，另外，由于使用液態(tài)的金屬來形成鍍膜，因此在對組裝有管及內(nèi)翅片等構(gòu)成部件的熱交換器構(gòu)造體實(shí)施電鍍處理的話，有在該熱交換器構(gòu)造體內(nèi)部的微細(xì)部(例如內(nèi)翅片)引起堵塞的擔(dān)憂。因此，難以采用該方法。
[0010]另外，還考慮一種在對組裝前的構(gòu)成部件(管及內(nèi)翅片)實(shí)施電鍍處理之后再組裝該構(gòu)成部件的方法。然而，由于在搬運(yùn)該構(gòu)成部件時、將構(gòu)成部件彼此組裝時可能損傷鍍膜，因此也難以采用該方法。尤其是，在組裝構(gòu)成部件后釬焊接合該構(gòu)成部件的情況下，釬焊時鍍膜會熔解。
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種熱交換器的制造方法及熱交換器，其能夠可靠地抑制產(chǎn)生因腐蝕引起的貫通孔(點(diǎn)蝕)。
[0012]在本發(fā)明中，熱交換器的制造方法包含:組裝多個熱交換器構(gòu)成部件的組裝工序；及覆膜形成工序，該覆膜形成工序在組裝工序之后進(jìn)行，并且該覆膜形成工序在熱交換器構(gòu)成部件的表面通過化學(xué)氣相沉積法形成覆膜。
[0013]由此，通過在熱交換器構(gòu)成部件的表面形成覆膜，從而通過該覆膜，能夠抑制在熱交換器構(gòu)成部件產(chǎn)生因腐蝕引起的貫通孔。此時，由于在組裝工序之后進(jìn)行覆膜形成工序，因此能夠防止搬運(yùn)構(gòu)成部件時、將構(gòu)成部件彼此組裝時損傷覆膜。進(jìn)一步，通過作為干涂層法的一種的化學(xué)氣相沉積法來在熱交換器構(gòu)成部件的表面形成覆膜，從而能夠在覆膜形成工序時防止在熱交換器內(nèi)部的微細(xì)部引起堵塞。因此，能夠可靠地抑制在熱交換器構(gòu)成部件產(chǎn)生因腐蝕引起的貫通孔。
[0014]另外，熱交換器的制造方法進(jìn)一步包含釬焊工序，該釬焊工序在組裝工序之后進(jìn)行，并且將多個熱交換器構(gòu)成部件彼此釬焊，覆膜形成工序在釬焊工序之后進(jìn)行。
[0015]由此，由于在釬焊工序之后進(jìn)行覆膜形成工序，因此在釬焊時能夠防止覆膜熔融。因此，能夠更可靠地在熱交換器構(gòu)成部件的表面形成覆膜。
[0016]本發(fā)明中的“在釬焊工序之后進(jìn)行”還包含如下含義:在將多個熱交換器構(gòu)成部件彼此釬焊后，在進(jìn)行釬焊后的熱交換器構(gòu)成部件的冷卻的同時進(jìn)行覆膜形成工序。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示第I實(shí)施方式的EGR冷卻器的側(cè)視圖。
[0018]圖2是圖1的I1-1I剖視圖。
[0019]圖3是圖2的II1-1II剖視圖。
[0020]圖4是表示第I實(shí)施方式的內(nèi)翅片的立體圖。
[0021]圖5是表示第I實(shí)施方式的管的放大剖視圖。
[0022]圖6是表示第2實(shí)施方式的管的放大剖視圖。
[0023]圖7是表示第3實(shí)施方式的管的放大剖視圖。
[0024]圖8是表示第4實(shí)施方式的管的放大剖視圖。
[0025]圖9是表示第5實(shí)施方式的散熱器的正視圖。
[0026]圖10是表示第5實(shí)施方式的散熱器的放大剖視圖。
[0027]圖11是表示其他實(shí)施方式的管的放大剖視圖。
[0028]圖12是表示其他實(shí)施方式的管的放大剖視圖。
[0029]圖13是表示其他實(shí)施方式的管的放大剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，基于附圖對實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下的各實(shí)施方式中，對相互相同的或等同的部分在圖中標(biāo)記相同的符號。
[0031](第I實(shí)施方式)
[0032]基于圖1?圖5對第I實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，對將本發(fā)明的熱交換器應(yīng)用于排氣熱交換器(EGR冷卻器)的例子進(jìn)行說明。
[0033]EGR冷卻器I是如下排氣熱交換器:在將通過未圖示的內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動機(jī))的燃燒而產(chǎn)生的排氣再循環(huán)到發(fā)動機(jī)時，通過發(fā)動機(jī)的冷卻水(冷卻介質(zhì))冷卻該排氣。如圖1?圖3所示，EGR冷卻器I主要具備多個管21、內(nèi)翅片22、水側(cè)箱23及排氣側(cè)箱24。這些部件21?24為鋁合金制，通過釬焊接合。
[0034]如圖2及圖3所示，管21為構(gòu)成排氣所流通的排氣流路21a的管，且使排氣在內(nèi)部流通。另外，使冷卻水在管21的外部流通，經(jīng)由該管21使排氣與冷卻水進(jìn)行熱交換。
[0035]具體而言，如圖2所示，管21的從排氣流向觀察時的剖面形狀為具有長邊21c和短邊21d的扁平形狀。在與成為長邊21c側(cè)的扁平面垂直的方向上(圖中上下方向)層積多個管21。另外，如圖2及圖3所示，在本實(shí)施方式中，基本上，通過相鄰的管21的外壁構(gòu)成使冷卻水在相鄰的管21間流通的冷卻水流路21b。
[0036]在水側(cè)箱23中，由一方的水側(cè)箱23將流入EGR冷卻器I的冷卻水分配供給到各冷卻水流路21b，由另一方的水側(cè)箱23集合回收來自各冷卻水流路21b的冷卻水。水側(cè)箱23在管21的排氣流向兩端部附近設(shè)置于層積的管21的周圍。水側(cè)箱23具備冷卻水入口(未圖示)或冷卻水出口 23a。
[0037]排氣側(cè)箱24分別配置于管21的排氣流向兩端部。由一方的排氣側(cè)箱24向各管21分配供給排氣，由另一方的排氣側(cè)箱24從各管21集合回收完成熱交換的排氣。
[0038]內(nèi)翅片22配置于各管21內(nèi)，用于促進(jìn)排氣與冷卻水之間的熱交換。內(nèi)翅片22釬焊接合于管21的內(nèi)表面。以下，對內(nèi)翅片22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0039]如圖4所示，內(nèi)翅片22的、與排氣的流向大致垂直的剖面形狀，即從排氣的流向觀察時的剖面形狀為使凸部41交替地位于一方側(cè)與另一方側(cè)的曲折的波形，內(nèi)翅片22在排氣的流向上具備局部被切割并折起的切折部42，從排氣的流向觀察時，通過切折部42而形成的波形部分為相對于在排氣的流向上相鄰的波形部分偏移的偏移翅片。該內(nèi)翅片22的凸部41與管21的長邊21c側(cè)的內(nèi)表面接觸。
[0040]如圖2所示，通過該內(nèi)翅片22，排氣流路21a在與管21的長邊21c平行的方向上被分割、劃分為多個流路。進(jìn)一步，在管21內(nèi)被內(nèi)翅片22分割成多個的流路在排氣流向上局部偏移。即，如圖4所示，將排氣流路21a分割成多個流路的壁部43沿排氣的流向鋸齒狀地配置。
[0041]另外，從排氣流向觀察內(nèi)翅片22時，如一方側(cè)的凸部41之間，或另一方側(cè)的凸部41之間這樣，同一側(cè)且在排氣流向上相鄰的凸部41彼此錯開配置。在本實(shí)施方式中，內(nèi)翅片22的排氣的流向上的剖面形狀為在凸部41的頂點(diǎn)包含直線狀部分的形狀。按如下方法制造該內(nèi)翅片22:通過沖壓加工，將鋁合金制的平板彎曲成波形，進(jìn)一步通過沖壓加工，形成成為切折部42的部分。
[0042]接著，基于圖5對本實(shí)施方式的管21及內(nèi)翅片22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，管21及內(nèi)翅片22相當(dāng)于本發(fā)明的熱交換器構(gòu)成部件。
[0043]管21及內(nèi)翅片22具有鋁合金制的芯材20。在芯材20的表面(與排氣接觸的面)設(shè)有通過原子層沉積(ALD)而形成的覆膜30。該覆膜30的電位比芯材20高。在本例中，覆膜30由T12構(gòu)成。
[0044]覆膜30均勻地形成于芯材20的表面。具體而言，覆膜30中最厚的部分的厚度與最薄的部分的厚度的差相對于平均膜厚的比例例如為15%以下，優(yōu)選為10%以下。另外，覆膜30的平均膜厚為納米級(Inm?10nm)。
[0045]接著，對本實(shí)施方式的EGR冷卻器I的制造方法進(jìn)行說明。
[0046]首先，進(jìn)行組裝EGR冷卻器I的構(gòu)成部件的組裝工序。具體而言，在層積配置的多個管21內(nèi)填裝內(nèi)翅片22來臨時組裝管層積體，然后在該管層積體上組裝水側(cè)箱23及排氣側(cè)箱24。由此，完成管21、內(nèi)翅片22、水側(cè)箱23及排氣側(cè)箱24的臨時固定(臨時組裝)。
[0047]接著，進(jìn)行釬焊接合由組裝工序臨時組裝的EGR冷卻器I的構(gòu)成部件的釬焊工序。具體而言，將上述的臨時組裝體搬入加熱爐內(nèi)，通過釬焊一體接合管層積體(即管21及內(nèi)翅片22)、水側(cè)箱23及排氣側(cè)箱24。
[0048]接著，進(jìn)行在由釬焊工序釬焊接合后的EGR冷卻器I的構(gòu)成部件的內(nèi)表面形成覆膜30的