JP2000274980A - アルミニウム製熱交換器 - Google Patents
アルミニウム製熱交換器Info
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- JP2000274980A JP2000274980A JP11074166A JP7416699A JP2000274980A JP 2000274980 A JP2000274980 A JP 2000274980A JP 11074166 A JP11074166 A JP 11074166A JP 7416699 A JP7416699 A JP 7416699A JP 2000274980 A JP2000274980 A JP 2000274980A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チューブのろう付け性に優れ，製造コストが
安価であるアルミニウム製熱交換器を提供すること。 【解決手段】 熱媒を流通させるチューブ１１と，該チ
ューブ１１にろう材またはろう材組成物を介して接合さ
れた放熱フィン１２とを有する。上記ろう材またはろう
材組成物は上記チューブ１１において放熱フィン接合領
域１３を除くコーナー部１４を被覆しないよう設けてあ
ること。及び上記放熱フィン１２の自然電位が上記チュ
ーブ１１の自然電位に対し３０〜１４０ｍＶ低いことが
特徴である。
安価であるアルミニウム製熱交換器を提供すること。 【解決手段】 熱媒を流通させるチューブ１１と，該チ
ューブ１１にろう材またはろう材組成物を介して接合さ
れた放熱フィン１２とを有する。上記ろう材またはろう
材組成物は上記チューブ１１において放熱フィン接合領
域１３を除くコーナー部１４を被覆しないよう設けてあ
ること。及び上記放熱フィン１２の自然電位が上記チュ
ーブ１１の自然電位に対し３０〜１４０ｍＶ低いことが
特徴である。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，チューブや放熱フィンがアルミ
ニウム合金等で構成された熱交換器に関する。
ニウム合金等で構成された熱交換器に関する。
【０００２】
【従来技術】自動車用コンデンサ等の各種の熱交換器
で，熱媒を流通させるチューブと，該チューブにろう材
を介して接合された放熱フィンとを有し，これらチュー
ブや放熱フィンがアルミニウム製であるものが知られて
いる。このものはチューブに押出成形品を使用した場
合，通常ろう材を放熱フィンにクラッドして放熱フィン
のろう付け性を確保することで，放熱フィンとチューブ
との間が接合されている。
で，熱媒を流通させるチューブと，該チューブにろう材
を介して接合された放熱フィンとを有し，これらチュー
ブや放熱フィンがアルミニウム製であるものが知られて
いる。このものはチューブに押出成形品を使用した場
合，通常ろう材を放熱フィンにクラッドして放熱フィン
のろう付け性を確保することで，放熱フィンとチューブ
との間が接合されている。
【０００３】近年，押出成形により作製したチューブに
対しろう材を塗布し，放熱フィンにはろう材を設けない
で，両者を接合する方法が検討されている（特表平６−
５０４４８５）。チューブ側にろう材を設けることで，
放熱フィンがベア化されるため，放熱フィンの材料費の
低減が可能となると共に，ろう材のＳｉの影響がないた
め，放熱フィン成形時のローラー寿命向上による加工費
の低減及び放熱フィン母材の耐食性が向上する。そし
て，チューブにろう材を塗布する方法としては，スプレ
ー塗布法，浸漬法等が一般的である。
対しろう材を塗布し，放熱フィンにはろう材を設けない
で，両者を接合する方法が検討されている（特表平６−
５０４４８５）。チューブ側にろう材を設けることで，
放熱フィンがベア化されるため，放熱フィンの材料費の
低減が可能となると共に，ろう材のＳｉの影響がないた
め，放熱フィン成形時のローラー寿命向上による加工費
の低減及び放熱フィン母材の耐食性が向上する。そし
て，チューブにろう材を塗布する方法としては，スプレ
ー塗布法，浸漬法等が一般的である。
【０００４】
【解決しようとする課題】しかしながら，上述した方法
でチューブにろう材を塗布した場合，該ろう材がチュー
ブの表面全体を覆うことになる。このため，ろう付けに
不必要な箇所にもろう材が塗布されるため，ろう材使用
量の増加により，コストアップとなると共に，上記チュ
ーブに放熱フィンを接合する際に放熱フィン保持用の治
具がチューブのコーナー部に接触し，この接触部分を中
心としてろう付けの加熱時にろう材によるチューブの溶
融が発生し，ひどい場合にはチューブに穴があいてしま
うということがあった。
でチューブにろう材を塗布した場合，該ろう材がチュー
ブの表面全体を覆うことになる。このため，ろう付けに
不必要な箇所にもろう材が塗布されるため，ろう材使用
量の増加により，コストアップとなると共に，上記チュ
ーブに放熱フィンを接合する際に放熱フィン保持用の治
具がチューブのコーナー部に接触し，この接触部分を中
心としてろう付けの加熱時にろう材によるチューブの溶
融が発生し，ひどい場合にはチューブに穴があいてしま
うということがあった。
【０００５】一方，チューブのコーナー部等にろう材を
塗布しないようにする方法としてロールコータを利用し
た塗布方法を行うことで問題解決することも可能であ
る。しかしながら，コーナー部にろう材を設けないこと
で，コーナー部にカソードが集中するため特異な腐食が
発生し，結果としてチューブの耐腐食性能が低下すると
いう新たな問題が発生した。
塗布しないようにする方法としてロールコータを利用し
た塗布方法を行うことで問題解決することも可能であ
る。しかしながら，コーナー部にろう材を設けないこと
で，コーナー部にカソードが集中するため特異な腐食が
発生し，結果としてチューブの耐腐食性能が低下すると
いう新たな問題が発生した。
【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，チューブのろう付け性に優れ，製造コス
トが安価であるアルミニウム製熱交換器を提供しようと
するものである。
されたもので，チューブのろう付け性に優れ，製造コス
トが安価であるアルミニウム製熱交換器を提供しようと
するものである。
【０００７】
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，熱媒を流
通させるチューブと，該チューブにろう材またはろう材
組成物を介して接合された放熱フィンとを有するアルミ
ニウム製熱交換器において，上記ろう材またはろう材組
成物は上記チューブにおいて放熱フィン接合領域を除く
コーナー部を被覆しないよう設けてあることを特徴とす
るアルミニウム製熱交換器にある。
通させるチューブと，該チューブにろう材またはろう材
組成物を介して接合された放熱フィンとを有するアルミ
ニウム製熱交換器において，上記ろう材またはろう材組
成物は上記チューブにおいて放熱フィン接合領域を除く
コーナー部を被覆しないよう設けてあることを特徴とす
るアルミニウム製熱交換器にある。
【０００８】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明にかかるアルミニウム製熱交換器では，放熱フィンと
チューブとを接合するろう材やろう材組成物を放熱フィ
ン接合領域に設け，コーナー部をこれらろう材やろう材
組成物が被覆しないよう構成されている。
明にかかるアルミニウム製熱交換器では，放熱フィンと
チューブとを接合するろう材やろう材組成物を放熱フィ
ン接合領域に設け，コーナー部をこれらろう材やろう材
組成物が被覆しないよう構成されている。
【０００９】つまり，放熱フィンとの接合において不要
な領域にろう材，ろう材組成物が存在しないため，これ
らの使用量低下による材料費が低減できると共に，ろう
付け時に放熱フィンの保持用の治具がチューブやコーナ
ー部に接触しても，ろう材，ろう材組成物によるチュー
ブの溶融，穴空きを防止することができる。そのため，
本発明によれば，チューブのろう付け性に優れ，製造コ
ストが安価であるアルミニウム製熱交換器を提供するこ
とができる。
な領域にろう材，ろう材組成物が存在しないため，これ
らの使用量低下による材料費が低減できると共に，ろう
付け時に放熱フィンの保持用の治具がチューブやコーナ
ー部に接触しても，ろう材，ろう材組成物によるチュー
ブの溶融，穴空きを防止することができる。そのため，
本発明によれば，チューブのろう付け性に優れ，製造コ
ストが安価であるアルミニウム製熱交換器を提供するこ
とができる。
【００１０】本発明にかかるろう材またはろう材組成物
は上記チューブにおいて放熱フィン接合領域を除くコー
ナー部を被覆しないよう設けてある。ここに放熱フィン
接合領域とは，後述する図３，４に示すごとく，接合さ
れた放熱フィンをチューブに対し投影した領域のことで
ある。コーナー部とは，チューブの側面を指している。
は上記チューブにおいて放熱フィン接合領域を除くコー
ナー部を被覆しないよう設けてある。ここに放熱フィン
接合領域とは，後述する図３，４に示すごとく，接合さ
れた放熱フィンをチューブに対し投影した領域のことで
ある。コーナー部とは，チューブの側面を指している。
【００１１】上記放熱フィンとしては図２に示すごとき
断面波形のもの等が使用できる。また，上記ろう材とし
ては，Ａ４３４３（Ａｌ−７％Ｓｉ），Ａ４０４５（Ａ
ｌ−１０％Ｓｉ）等の粉末を利用することができる。ま
た，上記ろう材組成物としては，Ｓｉ粉末とフラックス
との混合物，Ｓｉ粉末とフラックスとＺｎとの混合物，
Ｋ2ＳｉＦ6等の化合物等がある。さらに上記ろう材及び
ろう材組成物にバインダが添加されている場合も使用す
ることができる。
断面波形のもの等が使用できる。また，上記ろう材とし
ては，Ａ４３４３（Ａｌ−７％Ｓｉ），Ａ４０４５（Ａ
ｌ−１０％Ｓｉ）等の粉末を利用することができる。ま
た，上記ろう材組成物としては，Ｓｉ粉末とフラックス
との混合物，Ｓｉ粉末とフラックスとＺｎとの混合物，
Ｋ2ＳｉＦ6等の化合物等がある。さらに上記ろう材及び
ろう材組成物にバインダが添加されている場合も使用す
ることができる。
【００１２】なお，上記アルミニウム製熱交換器とは熱
交換器における放熱フィン及びチューブがアルミニウム
またはアルミニウムを含む合金によって構成された熱交
換器のことである。
交換器における放熱フィン及びチューブがアルミニウム
またはアルミニウムを含む合金によって構成された熱交
換器のことである。
【００１３】次に，請求項２の発明のように，上記放熱
フィンの自然電位が上記チューブの自然電位に対し，３
０〜１４０ｍＶ低いことが好ましい。これにより，チュ
ーブのコーナー部にろう材またはろう材組成物が被覆さ
れていない場合においても，放熱フィンの犠牲防食効果
により放熱フィンが優先的に腐食し，チューブの防食を
図ることができる。なお，上記放熱フィン，チューブの
自然電位はろう付け後の値である。
フィンの自然電位が上記チューブの自然電位に対し，３
０〜１４０ｍＶ低いことが好ましい。これにより，チュ
ーブのコーナー部にろう材またはろう材組成物が被覆さ
れていない場合においても，放熱フィンの犠牲防食効果
により放熱フィンが優先的に腐食し，チューブの防食を
図ることができる。なお，上記放熱フィン，チューブの
自然電位はろう付け後の値である。
【００１４】本発明にかかる放熱フィンとチューブの自
然電位は，所定の液中における標準電極に対する材料が
持つ電極電位を意味するものであり，液としては５％Ｎ
ａＣｌ，ｐＨ３（酸性），標準電極としてはＡｇ／Ａｇ
Ｃｌ6等が用いられる。放熱フィンの自然電位がチュー
ブの自然電位に対し３０ｍＶ未満である場合には，放熱
フィンの防食効果が低下するため，チューブのコーナー
部の防食が不充分となり，孔食型の腐食が発生するおそ
れがある。一方，１４０ｍＶを越えた場合には，放熱フ
ィンの消耗が激しく，チューブの防食寿命が短くなるに
加え，過防食によるカソード集中が発生し，アルカリ環
境による溶解型の腐食が発生するおそれがある。
然電位は，所定の液中における標準電極に対する材料が
持つ電極電位を意味するものであり，液としては５％Ｎ
ａＣｌ，ｐＨ３（酸性），標準電極としてはＡｇ／Ａｇ
Ｃｌ6等が用いられる。放熱フィンの自然電位がチュー
ブの自然電位に対し３０ｍＶ未満である場合には，放熱
フィンの防食効果が低下するため，チューブのコーナー
部の防食が不充分となり，孔食型の腐食が発生するおそ
れがある。一方，１４０ｍＶを越えた場合には，放熱フ
ィンの消耗が激しく，チューブの防食寿命が短くなるに
加え，過防食によるカソード集中が発生し，アルカリ環
境による溶解型の腐食が発生するおそれがある。
【００１５】次に，請求項３に記載の発明のように，上
記チューブは，Ａｌ−（０．１〜０．６重量％）Ｃｕ−
（０．１〜０．２重量％）Ｍｎを主成分としたＡｌ合金
よりなることが好ましい。これにより，強度，成形性に
優れるチューブを得ることができる。
記チューブは，Ａｌ−（０．１〜０．６重量％）Ｃｕ−
（０．１〜０．２重量％）Ｍｎを主成分としたＡｌ合金
よりなることが好ましい。これにより，強度，成形性に
優れるチューブを得ることができる。
【００１６】上記組成において，Ｃｕが０．１重量％未
満である場合には，耐食性と強度が低下するおそれがあ
る。０．６重量％を越えた場合には，押出成形性と耐食
性が低下するおそれがある。また，Ｍｎが０．１重量％
未満である場合には，強度が低下するおそれがある。
０．２重量％を越えた場合には，押出成形性が低下する
おそれがある。
満である場合には，耐食性と強度が低下するおそれがあ
る。０．６重量％を越えた場合には，押出成形性と耐食
性が低下するおそれがある。また，Ｍｎが０．１重量％
未満である場合には，強度が低下するおそれがある。
０．２重量％を越えた場合には，押出成形性が低下する
おそれがある。
【００１７】次に，請求項４に記載の発明のように上記
放熱フィンはＡｌ−（１．０〜１．５重量％）Ｍｎ−
（０．３〜２．０重量％）Ｚｎ，またはＡｌ−（１．０
〜１．５重量％）Ｍｎ−（０．１〜０．２重量％）Ｃｕ
−（１．０〜３．０重量％）Ｚｎを主成分としたＡｌ合
金よりなることが好ましい。これにより，成形性，強度
に優れ，かつチューブの耐食性に優れる放熱フィンを得
ることができる。
放熱フィンはＡｌ−（１．０〜１．５重量％）Ｍｎ−
（０．３〜２．０重量％）Ｚｎ，またはＡｌ−（１．０
〜１．５重量％）Ｍｎ−（０．１〜０．２重量％）Ｃｕ
−（１．０〜３．０重量％）Ｚｎを主成分としたＡｌ合
金よりなることが好ましい。これにより，成形性，強度
に優れ，かつチューブの耐食性に優れる放熱フィンを得
ることができる。
【００１８】放熱フィンがＡｌ−（１．０〜１．５重量
％）Ｍｎ−（０．３〜２．０重量％）Ｚｎを主成分とす
るＡｌ合金である際に，Ｍｎが１．０重量％未満しか含
まれていない場合には，成形性，強度が低下するおそれ
がある。Ｍｎが１．５重量％を越えた場合には，成形
性，耐食性低下が生じるおそれがある。
％）Ｍｎ−（０．３〜２．０重量％）Ｚｎを主成分とす
るＡｌ合金である際に，Ｍｎが１．０重量％未満しか含
まれていない場合には，成形性，強度が低下するおそれ
がある。Ｍｎが１．５重量％を越えた場合には，成形
性，耐食性低下が生じるおそれがある。
【００１９】また，Ｚｎが０．３重量％未満である場合
には，自然電位が高く，充分なチューブの耐食性を得難
くなるおそれがある。２．０重量％を越えた場合には，
自然電位が低く，放熱フィン自体の耐食性た低下し，放
熱フィンの消耗が激しく，かつ前述の過防食によるアル
カリ環境が促進されるため，チューブの防食効果が少な
くなるおそれがある。
には，自然電位が高く，充分なチューブの耐食性を得難
くなるおそれがある。２．０重量％を越えた場合には，
自然電位が低く，放熱フィン自体の耐食性た低下し，放
熱フィンの消耗が激しく，かつ前述の過防食によるアル
カリ環境が促進されるため，チューブの防食効果が少な
くなるおそれがある。
【００２０】また，放熱フィンがＡｌ−（１．０〜１．
５重量％）Ｍｎ−（０．１〜０．２重量％）Ｃｕ−
（１．０〜３．０重量％）Ｚｎを主成分とするＡｌ合金
である際に，Ｍｎが１．０重量％未満しか含まれていな
い場合には，成形性，強度低下という問題が生じるおそ
れがある。Ｍｎが１．５重量％を越えた場合には，成形
性，耐食性が低下するおそれがある。また，Ｃｕが０．
１重量％未満である場合には，強度低下が生じるおそれ
がある。０．２重量％を越えた場合には，成形性，耐食
性低下が生じるおそれがある。
５重量％）Ｍｎ−（０．１〜０．２重量％）Ｃｕ−
（１．０〜３．０重量％）Ｚｎを主成分とするＡｌ合金
である際に，Ｍｎが１．０重量％未満しか含まれていな
い場合には，成形性，強度低下という問題が生じるおそ
れがある。Ｍｎが１．５重量％を越えた場合には，成形
性，耐食性が低下するおそれがある。また，Ｃｕが０．
１重量％未満である場合には，強度低下が生じるおそれ
がある。０．２重量％を越えた場合には，成形性，耐食
性低下が生じるおそれがある。
【００２１】また，Ｚｎが１．０重量％未満である場合
には，自然電位が高く，充分な耐食特性が得難くなるお
それがある。３．０重量％を越えた場合には，自然電位
が低く，放熱フィン自体の耐食性が低下し，放熱フィン
の消耗が激しく，チューブの防食効果が小さくなるおそ
れがある。
には，自然電位が高く，充分な耐食特性が得難くなるお
それがある。３．０重量％を越えた場合には，自然電位
が低く，放熱フィン自体の耐食性が低下し，放熱フィン
の消耗が激しく，チューブの防食効果が小さくなるおそ
れがある。
【００２２】請求項５の発明のように，上記チューブの
表面にＺｎが０．３〜４．０重量％含有されていること
が好ましい。これにより，Ｚｎの層状腐食効果を発揮さ
せることが可能となり，Ｚｎが溶融するチューブの表面
がチューブの芯材に対し優先的に腐食することにより，
チューブの防食効果が向上する。なお，上記チューブ表
面とは，ろう付け後において，チューブの表層から深さ
方向に２５０μｍまでの領域である。
表面にＺｎが０．３〜４．０重量％含有されていること
が好ましい。これにより，Ｚｎの層状腐食効果を発揮さ
せることが可能となり，Ｚｎが溶融するチューブの表面
がチューブの芯材に対し優先的に腐食することにより，
チューブの防食効果が向上する。なお，上記チューブ表
面とは，ろう付け後において，チューブの表層から深さ
方向に２５０μｍまでの領域である。
【００２３】上記Ｚｎの含有が０．３重量％未満である
場合には，チューブの耐食性が低下するおそれがある。
４．０重量％より大である場合，放熱フィン接合部にＺ
ｎが多くなり，放熱フィンの接合部の耐食性が低下する
おそれがある。
場合には，チューブの耐食性が低下するおそれがある。
４．０重量％より大である場合，放熱フィン接合部にＺ
ｎが多くなり，放熱フィンの接合部の耐食性が低下する
おそれがある。
【００２４】
【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるアルミニウム製熱交換器に
つき，図１〜図４を用いて説明する。図１，図２に示す
ごとく，本例のアルミニウム製熱交換器１は，熱媒を流
通させるチューブ１１と，該チューブ１１にろう材組成
物を介して接合された放熱フィン１２とを有する。図
３，図４に示すごとく，上記ろう材組成物は上記チュー
ブ１１において放熱フィン接合領域１３を除くコーナー
部１４を被覆しないよう設けてある。そして，上記放熱
フィン１２の自然電位は上記チューブ１１の自然電位に
対し，３０〜１４０ｍＶ低い値である。
つき，図１〜図４を用いて説明する。図１，図２に示す
ごとく，本例のアルミニウム製熱交換器１は，熱媒を流
通させるチューブ１１と，該チューブ１１にろう材組成
物を介して接合された放熱フィン１２とを有する。図
３，図４に示すごとく，上記ろう材組成物は上記チュー
ブ１１において放熱フィン接合領域１３を除くコーナー
部１４を被覆しないよう設けてある。そして，上記放熱
フィン１２の自然電位は上記チューブ１１の自然電位に
対し，３０〜１４０ｍＶ低い値である。
【００２５】本例にかかるアルミニウム製熱交換器の構
造について簡単に説明する。図１に示すごとく，ふたつ
のタンク部品４の間にチューブ１１が図面上から下まで
配設され，図２に示すごとく，これらチューブ１１に対
し断面波形の放熱フィン１２が接合されている。
造について簡単に説明する。図１に示すごとく，ふたつ
のタンク部品４の間にチューブ１１が図面上から下まで
配設され，図２に示すごとく，これらチューブ１１に対
し断面波形の放熱フィン１２が接合されている。
【００２６】また，チューブ１１に対する放熱フィン１
２の接合はろう材組成物によるろう付けであるが，この
ろう付け時はワイヤー治具２により放熱フィン１２やチ
ューブ１１がタンク部品４の間に組みつけられ，その
際，多数の接触部３において，上記ワイヤー治具２は上
記チューブ１１に対し接触している。なお，図１におい
て，放熱フィン１２は一部省略して記載した。
２の接合はろう材組成物によるろう付けであるが，この
ろう付け時はワイヤー治具２により放熱フィン１２やチ
ューブ１１がタンク部品４の間に組みつけられ，その
際，多数の接触部３において，上記ワイヤー治具２は上
記チューブ１１に対し接触している。なお，図１におい
て，放熱フィン１２は一部省略して記載した。
【００２７】図２に示すごとく，上記放熱フィン１２は
断面波形のコールゲート状に成型加工されたＡｌ合金よ
りなり，上記チューブ１１に接合される。また，上記チ
ューブ１１は断面が楕円形の押出扁平管よりなり，内部
に複数の冷媒通路１１０が配設されている。なお，上記
チューブ１１は断面が楕円形（長径１６．０ｍｍ，短径
１．７ｍｍ），肉厚０．３０ｍｍ，長さ６７１ｍｍで，
３５本設けてある。また，放熱フィン１２は３６本であ
る。
断面波形のコールゲート状に成型加工されたＡｌ合金よ
りなり，上記チューブ１１に接合される。また，上記チ
ューブ１１は断面が楕円形の押出扁平管よりなり，内部
に複数の冷媒通路１１０が配設されている。なお，上記
チューブ１１は断面が楕円形（長径１６．０ｍｍ，短径
１．７ｍｍ），肉厚０．３０ｍｍ，長さ６７１ｍｍで，
３５本設けてある。また，放熱フィン１２は３６本であ
る。
【００２８】また，後述する表１には本例にかかるアル
ミニウム製熱交換器を構成するチューブ１１と放熱フィ
ン１２との組み合わせにかかる試料１〜４が記載されて
いる。同表に示すごとく，本例にかかる試料１〜３のチ
ューブ１１の材質はＡｌ−０．４５Ｃｕ−０．１５Ｍｎ
を主成分とするＤＡ１１９７という合金で，この合金の
ろう付け後の自然電位を５％ＮａＣｌ，ｐＨ３（酸性）
の液中で，標準電極としてＡｇ／ＡｇＣｌを用いて測定
したところ−６８０ｍＶであった。
ミニウム製熱交換器を構成するチューブ１１と放熱フィ
ン１２との組み合わせにかかる試料１〜４が記載されて
いる。同表に示すごとく，本例にかかる試料１〜３のチ
ューブ１１の材質はＡｌ−０．４５Ｃｕ−０．１５Ｍｎ
を主成分とするＤＡ１１９７という合金で，この合金の
ろう付け後の自然電位を５％ＮａＣｌ，ｐＨ３（酸性）
の液中で，標準電極としてＡｇ／ＡｇＣｌを用いて測定
したところ−６８０ｍＶであった。
【００２９】また，試料１〜３にかかる放熱フィン１２
の材質はＡｌ−１．２Ｍｎ−０．１５Ｃｕを主成分とし
たＡ３００３を基本にＺｎを１．５（試料１），２．０
（試料２），２．５（試料３）重量％加えた合金であ
る。また，試料４にかかる放熱フィン１２の材質は，Ａ
ｌ−１．２Ｍｎを主成分としたＡ３２０３を基本にＺｎ
を１．０重量％加えた合金である。
の材質はＡｌ−１．２Ｍｎ−０．１５Ｃｕを主成分とし
たＡ３００３を基本にＺｎを１．５（試料１），２．０
（試料２），２．５（試料３）重量％加えた合金であ
る。また，試料４にかかる放熱フィン１２の材質は，Ａ
ｌ−１．２Ｍｎを主成分としたＡ３２０３を基本にＺｎ
を１．０重量％加えた合金である。
【００３０】また，以上の試料１〜４にかかる放熱フィ
ン１２を構成する各合金の自然電位をろう付け後に上記
と同様に測定したところ，−７３０，−７５５，−７８
０，−７８０ｍＶであった。なお，チューブ１１と放熱
フィン１２を接合するためのろう材組成物としては金属
Ｓｉ粉末と，ＫＡｌＦ4を主成分としたノコロックフラ
ックスとバインダーの混合物を使用した。
ン１２を構成する各合金の自然電位をろう付け後に上記
と同様に測定したところ，−７３０，−７５５，−７８
０，−７８０ｍＶであった。なお，チューブ１１と放熱
フィン１２を接合するためのろう材組成物としては金属
Ｓｉ粉末と，ＫＡｌＦ4を主成分としたノコロックフラ
ックスとバインダーの混合物を使用した。
【００３１】ろう材組成物の塗布方法としてはロールコ
ーター法を用い，図３，図４に示すごとく，チューブ１
１のコーナー部１４にろう材組成物が付着しないよう
に，チューブ１１の放熱フィン接合部１３に対して上記
ろう材組成物を塗布した。次いで，上記チューブ１１と
放熱フィン１２とを図１に示すようなタンク部品４と共
にワイヤ治具２を用いて組み付けを行った。その後，不
活性な窒素ガス雰囲気中で６００℃の加熱を行った。以
上のようなノコロックろう付け法にてチューブ１１と放
熱フィン１２との一体ろう付けを行い，本例にかかるア
ルミニウム製熱交換器１を作製した。
ーター法を用い，図３，図４に示すごとく，チューブ１
１のコーナー部１４にろう材組成物が付着しないよう
に，チューブ１１の放熱フィン接合部１３に対して上記
ろう材組成物を塗布した。次いで，上記チューブ１１と
放熱フィン１２とを図１に示すようなタンク部品４と共
にワイヤ治具２を用いて組み付けを行った。その後，不
活性な窒素ガス雰囲気中で６００℃の加熱を行った。以
上のようなノコロックろう付け法にてチューブ１１と放
熱フィン１２との一体ろう付けを行い，本例にかかるア
ルミニウム製熱交換器１を作製した。
【００３２】実施形態例２ 本例は実施形態例１で示したＤＡ１１９７よりなるチュ
ーブに対し，各種材料よりなる放熱フィンを組み合わせ
た試料５，６，７について説明する。実施形態例１と同
様に断面が楕円形（長径１６．０ｍｍ，短径１．７ｍ
ｍ），肉厚０．３０ｍｍ，長さ６７１ｍｍのチューブを
３５本，断面波形に成形加工された放熱フィンを３６本
準備した。
ーブに対し，各種材料よりなる放熱フィンを組み合わせ
た試料５，６，７について説明する。実施形態例１と同
様に断面が楕円形（長径１６．０ｍｍ，短径１．７ｍ
ｍ），肉厚０．３０ｍｍ，長さ６７１ｍｍのチューブを
３５本，断面波形に成形加工された放熱フィンを３６本
準備した。
【００３３】また，ろう材組成物は実施形態例１と同一
の成分のものを用いた。また，ろう材組成物の塗布も実
施形態例１と同様にロールコーターにて塗布を行った。
そして，上記チューブと放熱フィンとをタンク部品にワ
イヤー治具を用いて，固定し，実施形態例１と同様にノ
コロックろう付け法によりチューブに対し，放熱フィン
を一体ろう付け接合した。なお，放熱フィンの材質につ
いては表１に記載した。
の成分のものを用いた。また，ろう材組成物の塗布も実
施形態例１と同様にロールコーターにて塗布を行った。
そして，上記チューブと放熱フィンとをタンク部品にワ
イヤー治具を用いて，固定し，実施形態例１と同様にノ
コロックろう付け法によりチューブに対し，放熱フィン
を一体ろう付け接合した。なお，放熱フィンの材質につ
いては表１に記載した。
【００３４】実施形態例３ また，試料８，９にかかるチューブは実施形態例１と同
様の材質であるが，表面に亜鉛溶射にてＺｎを１〜２０
ｇ／ｍ2塗布した後，ろう付け加熱を行って放熱フィン
との接合を行ったものである。そのため，チューブ表面
に０．３〜４．０重量％のＺｎを含有したものである。
また，試料１０，１１，１２は，浸漬塗布により放熱フ
ィン接合部，コーナー部共に前述のろう材組成物を塗布
したもので，従来技術にかかる比較試料である。これら
の試料についてもチューブの材質は実施形態例１と同様
で，放熱フィンの材質は表１に記載した通りである。
様の材質であるが，表面に亜鉛溶射にてＺｎを１〜２０
ｇ／ｍ2塗布した後，ろう付け加熱を行って放熱フィン
との接合を行ったものである。そのため，チューブ表面
に０．３〜４．０重量％のＺｎを含有したものである。
また，試料１０，１１，１２は，浸漬塗布により放熱フ
ィン接合部，コーナー部共に前述のろう材組成物を塗布
したもので，従来技術にかかる比較試料である。これら
の試料についてもチューブの材質は実施形態例１と同様
で，放熱フィンの材質は表１に記載した通りである。
【００３５】以上の試料１〜１２の評価結果を表２に示
す。なお，表１における，放熱フィンの材質欄で，Ａ３
００３，Ａ３２０３とはそれぞれＡｌ−１．２Ｍｎ−
０．１５Ｃｕ，Ａｌ−１．２Ｍｎを主成分とするＡｌ合
金を意味している。また，Ａ３００３，Ａ３２０３に続
いて＋１．５Ｚｎ等とあるが，これはＺｎを１．５重量
％含有する合金という意味である。従って，例えば試料
１にかかる放熱フィンの材質は，Ａｌ−１．２Ｍｎ−
０．１５Ｃｕ−１．５Ｚｎである。その他試料２〜試料
１２も同様である。
す。なお，表１における，放熱フィンの材質欄で，Ａ３
００３，Ａ３２０３とはそれぞれＡｌ−１．２Ｍｎ−
０．１５Ｃｕ，Ａｌ−１．２Ｍｎを主成分とするＡｌ合
金を意味している。また，Ａ３００３，Ａ３２０３に続
いて＋１．５Ｚｎ等とあるが，これはＺｎを１．５重量
％含有する合金という意味である。従って，例えば試料
１にかかる放熱フィンの材質は，Ａｌ−１．２Ｍｎ−
０．１５Ｃｕ−１．５Ｚｎである。その他試料２〜試料
１２も同様である。
【００３６】ろう付け性は，放熱フィンとチューブの接
合率及びワイヤー治具接触部でのチューブの溶融，穴空
きの有無を評価した。判定基準として，放熱フィンとチ
ューブの接合率は９５％以上を○，９５％未満を×とし
た。チューブの溶融については穴あき有りを×，穴あき
なしを○として評価した。評価の結果は表２に示す。
合率及びワイヤー治具接触部でのチューブの溶融，穴空
きの有無を評価した。判定基準として，放熱フィンとチ
ューブの接合率は９５％以上を○，９５％未満を×とし
た。チューブの溶融については穴あき有りを×，穴あき
なしを○として評価した。評価の結果は表２に示す。
【００３７】また，腐食状況についてはチューブの最大
腐食深さと形態とを評価した。判定基準は，ＣＡＳＳ試
験８５０ｈ，１５００ｈ後にて腐食深さが０．２５ｍｍ
未満のものを○，０．２５〜０．３ｍｍのものを△，
０．３０ｍｍ以上のものを×とした。
腐食深さと形態とを評価した。判定基準は，ＣＡＳＳ試
験８５０ｈ，１５００ｈ後にて腐食深さが０．２５ｍｍ
未満のものを○，０．２５〜０．３ｍｍのものを△，
０．３０ｍｍ以上のものを×とした。
【００３８】なお，腐食形態の評価において，（１）酸
性域での孔食型，という腐食は，放熱フィンの犠牲腐食
によるチューブの防食が不充分な場合に発生するギザギ
ザの断面をもつ腐食状態を示しており，（２）アルカリ
域での光輝溶解型，という腐食は，放熱フィンの犠牲腐
食効果はあるが，過防食によりアルカリ環境になった時
に発生する滑らかな断面をもつ腐食状態を示しており，
（３）層状腐食，という腐食は，チューブの表面のＺｎ
拡散層が層状に腐食した状態を示している。
性域での孔食型，という腐食は，放熱フィンの犠牲腐食
によるチューブの防食が不充分な場合に発生するギザギ
ザの断面をもつ腐食状態を示しており，（２）アルカリ
域での光輝溶解型，という腐食は，放熱フィンの犠牲腐
食効果はあるが，過防食によりアルカリ環境になった時
に発生する滑らかな断面をもつ腐食状態を示しており，
（３）層状腐食，という腐食は，チューブの表面のＺｎ
拡散層が層状に腐食した状態を示している。
【００３９】結果として，本発明である，実施形態例１
〜３（試料１〜９）では，放熱フィン１２とチューブ１
１とを接合するろう材組成物を放熱フィン接合領域１３
に設け，コーナー部１４をこれらろう材組成物が被覆し
ないよう構成されているため，ろう材組成物使用量を低
減しつつ，放熱フィン１２とチューブ１１とのろう付け
性を確保可能であると共にろう付時にワイヤー治具２の
接触部で発生するチューブ１１の溶融が発生しないとい
う効果を得ることができた。そして，表１，表２よりし
れるごとく，試料１０〜１２はコーナー部もろう材組成
物が被覆しているため，チューブの溶融が発生し，実用
に耐えないことが分かった。
〜３（試料１〜９）では，放熱フィン１２とチューブ１
１とを接合するろう材組成物を放熱フィン接合領域１３
に設け，コーナー部１４をこれらろう材組成物が被覆し
ないよう構成されているため，ろう材組成物使用量を低
減しつつ，放熱フィン１２とチューブ１１とのろう付け
性を確保可能であると共にろう付時にワイヤー治具２の
接触部で発生するチューブ１１の溶融が発生しないとい
う効果を得ることができた。そして，表１，表２よりし
れるごとく，試料１０〜１２はコーナー部もろう材組成
物が被覆しているため，チューブの溶融が発生し，実用
に耐えないことが分かった。
【００４０】また，実施形態例１では，放熱フィン１２
の自然電位がチューブ１１の自然電位に対し５０〜１０
０ｍＶである。このため，チューブ１１のコーナー部１
４にろう材組成物が被覆されていなくとも，放熱フィン
１２の犠牲腐食効果により，チューブ１１の耐腐食性を
向上させることができた。また，実施形態例３では，チ
ューブ１１のコーナー部１４にろう材組成物が被覆され
ていなくとも，亜鉛溶射によるチューブ１１の表面の層
状腐食効果により，チューブ１１の耐腐食性を向上させ
ることができた。
の自然電位がチューブ１１の自然電位に対し５０〜１０
０ｍＶである。このため，チューブ１１のコーナー部１
４にろう材組成物が被覆されていなくとも，放熱フィン
１２の犠牲腐食効果により，チューブ１１の耐腐食性を
向上させることができた。また，実施形態例３では，チ
ューブ１１のコーナー部１４にろう材組成物が被覆され
ていなくとも，亜鉛溶射によるチューブ１１の表面の層
状腐食効果により，チューブ１１の耐腐食性を向上させ
ることができた。
【００４１】以上，本例によれば，チューブのろう付け
性に優れ，製造コストが安価であるアルミニウム製熱交
換器を提供することができる。
性に優れ，製造コストが安価であるアルミニウム製熱交
換器を提供することができる。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【図１】実施形態例１における，アルミニウム製熱交換
器の全体説明図。
器の全体説明図。
【図２】実施形態例１における，放熱フィンとチューブ
とを示す部分説明図。
とを示す部分説明図。
【図３】実施形態例１における，放熱フィンとチューブ
とを示す展開説明図。
とを示す展開説明図。
【図４】実施形態例１における，チューブにおける放熱
フィン接合領域とコーナー部を示す斜視説明図。
フィン接合領域とコーナー部を示す斜視説明図。
１．．．熱交換器， １１．．．チューブ， １２．．．放熱フィン， １３．．．放熱フィン接合領域， １４．．．コーナー部，
Claims (5)
- 【請求項１】 熱媒を流通させるチューブと，該チュー
ブにろう材またはろう材組成物を介して接合された放熱
フィンとを有するアルミニウム製熱交換器において，上
記ろう材またはろう材組成物は上記チューブにおいて放
熱フィン接合領域を除くコーナー部を被覆しないよう設
けてあることを特徴とするアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項２】 請求項１において，上記放熱フィンの自
然電位が上記チューブの自然電位に対し，３０〜１４０
ｍＶ低いことを特徴とするアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項３】 請求項１又は２において，上記チューブ
は，Ａｌ−（０．１〜０．６重量％）Ｃｕ−（０．１〜
０．２重量％）Ｍｎを主成分としたＡｌ合金よりなるこ
とを特徴とするアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
上記放熱フィンはＡｌ−（１．０〜１．５重量％）Ｍｎ
−（０．３〜２．０重量％）Ｚｎ，またはＡｌ−（１．
０〜１．５重量％）Ｍｎ−（０．１〜０．２重量％）Ｃ
ｕ−（１．０〜３．０重量％）Ｚｎを主成分としたＡｌ
合金よりなることを特徴とするアルミニウム製熱交換
器。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
上記チューブの表面にＺｎが０．３〜４．０重量％含有
されていることを特徴とするアルミニウム製熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074166A JP2000274980A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | アルミニウム製熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074166A JP2000274980A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | アルミニウム製熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000274980A true JP2000274980A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13539309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074166A Pending JP2000274980A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | アルミニウム製熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000274980A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002024390A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Showa Denko K.K. | Method for manufacturing heat exchanger |
| JP2002275565A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンクおよびこのヘッダータンクを用いた熱交換器 |
| WO2005037479A1 (ja) * | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | アルミニウム合金製熱交換器用部材の塗装装置と熱交換器用部材の製造方法、及びアルミニウム合金製熱交換器用部材 |
| JP2005305484A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Furukawa Sky Kk | ろう付け性および耐食性に優れたアルミニウム合金製熱交換器用部材とその製造方法 |
| JP2009024896A (ja) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Showa Denko Kk | 熱交換器 |
| JP2010025478A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Daikin Ind Ltd | 熱交換器 |
| US7722922B2 (en) | 2003-10-20 | 2010-05-25 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Coating apparatus for an aluminum alloy heat exchanger member, method of producing a heat exchanger member, and aluminum alloy heat exchanger member |
| JPWO2017141943A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2018-12-06 | 株式会社Uacj | 熱交換器 |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP11074166A patent/JP2000274980A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002024390A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-03-28 | Showa Denko K.K. | Method for manufacturing heat exchanger |
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| JP4573150B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2010-11-04 | 株式会社デンソー | 熱交換器用アルミニウム合金押出ヘッダータンクおよびこのヘッダータンクを用いた熱交換器 |
| WO2005037479A1 (ja) * | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | アルミニウム合金製熱交換器用部材の塗装装置と熱交換器用部材の製造方法、及びアルミニウム合金製熱交換器用部材 |
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| JPWO2017141943A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2018-12-06 | 株式会社Uacj | 熱交換器 |
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