JP2019034334A - Production method of heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は熱交換器の製造方法に関し、さらに詳しくいえば、たとえば自動車などの車両に搭載されるカーエアコン用コンデンサ、カーエアコン用エバポレータおよびカーエアコン用ヒータコアや、ラジエータに用いられる熱交換器を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a heat exchanger, and more specifically, for example, a car air conditioner capacitor mounted on a vehicle such as an automobile, a car air conditioner evaporator and a car air conditioner heater core, and a heat exchanger used for a radiator. On how to do.
この明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、元素記号で表現された材料は純材料を意味するものとする。 In this specification and claims, the term “aluminum” includes aluminum alloys in addition to pure aluminum. A material expressed by an element symbol means a pure material.
また、この明細書において、「自然電位」とは、５％ＮａＣｌ、ｐＨ３（酸性）の水溶液中における標準電極としての飽和カロメル電極（Ｓ．Ｃ．Ｅ）に対する材料が持つ電極電位を意味するものである。 In this specification, “natural potential” means an electrode potential of a material with respect to a saturated calomel electrode (SCE) as a standard electrode in an aqueous solution of 5% NaCl, pH 3 (acidic). It is.
カーエアコン用コンデンサとして、長手方向を上下方向に向けるとともに互いに間隔をおいて配置された１対のアルミニウム製ヘッダタンクと、幅方向を通風方向に向けた状態で両ヘッダタンク間にヘッダタンクの長手方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダタンクに接続された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されて熱交換管にろう付されたアルミニウム製コルゲート状フィンと、両端のフィンの外側に配置されてフィンにろう付されたアルミニウム製サイドプレートとを備えたものが広く用いられている。このようなコンデンサは、ヘッダタンク（ヘッダタンクを形成するための部材も含む）と熱交換管とフィンとを同時にろう付することを含む方法により製造されている。 As a capacitor for a car air conditioner, a pair of aluminum header tanks whose longitudinal direction is directed vertically and spaced from each other, and the length of the header tank between the header tanks in a state where the width direction is directed to the ventilation direction. A plurality of flat extruded heat exchange tubes made of aluminum extruded material that are spaced in the direction and connected to both header tanks at both ends, and between adjacent heat exchange tubes and outside the heat exchange tubes at both ends An aluminum corrugated fin that is disposed on the heat exchanger tube and brazed to the heat exchange tube, and an aluminum side plate that is disposed outside the fins on both ends and brazed to the fins are widely used. Such a capacitor is manufactured by a method including brazing a header tank (including a member for forming the header tank), a heat exchange pipe and a fin at the same time.
ところで、カーエアコン用コンデンサは、腐食環境で使用されるので、熱交換管からの冷媒の洩れを防止するために、熱交換管の管壁に、比較的短期間で孔食が発生することを防止する必要がある。 By the way, since the condenser for a car air conditioner is used in a corrosive environment, in order to prevent the refrigerant from leaking from the heat exchange pipe, pitting corrosion occurs on the pipe wall of the heat exchange pipe in a relatively short period of time. There is a need to prevent.
カーエアコン用コンデンサの熱交換管の管壁に比較的短期間で孔食が発生することを防止するために、本出願人は、先に、Ｍｎ０．２〜０．３質量％、Ｃｕ０．０５質量％以下、Ｆｅ０．２質量％以下を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されており、かつ管壁の肉厚が２００μｍ以下であるアルミニウム押出形材製熱交換管と、アルミニウム製芯材および芯材の両面を覆うアルミニウムろう材製皮材からなるブレージングシートにより形成されたフィンとを用意すること、フラックス粉末と、平均粒径３〜５μｍでかつ最大粒径が１０μｍ未満のＺｎ粉末とをバインダーに分散混合させた分散液を、前記熱交換管の外面に塗布するとともに分散液中の液状成分を気化させることによって、熱交換管の外面に、Ｚｎ粉末付着量が１〜３ｇ／ｍ2、フラックス粉末付着量が１５ｇ／ｍ2以下、Ｚｎ粉末付着量に対するフラックス粉末付着量の比率（フラックス粉末付着量／Ｚｎ粉末付着量）が１以上となるように、Ｚｎ粉末およびフラックス粉末を付着させること、ならびに熱交換管およびフィンを組み合わせて加熱し、熱交換管の外面に付着したフラックス粉末およびフィンの皮材を利用して熱交換管とフィンとをろう付するとともに、熱交換管の外面に付着したＺｎ粉末を溶融させた後にＺｎを熱交換管の外面表層部に拡散させることにより、熱交換管の外面表層部にＺｎ拡散層を形成することを含む熱交換器の製造方法を提案した（特許文献１参照）。 In order to prevent pitting corrosion from occurring in the tube wall of the heat exchange pipe of the condenser for a car air conditioner in a relatively short period of time, the present applicant previously stated that Mn 0.2 to 0.3 mass%, Cu 0.05 A heat exchange tube made of an aluminum extruded section, which is made of an alloy containing the balance Al and unavoidable impurities, and having a wall thickness of 200 μm or less. Preparing a core and a fin formed of a brazing sheet made of an aluminum brazing material covering both surfaces of the core, flux powder, and Zn having an average particle size of 3 to 5 μm and a maximum particle size of less than 10 μm By applying a dispersion in which the powder is dispersed and mixed in a binder to the outer surface of the heat exchange tube and vaporizing liquid components in the dispersion, Zn powder is formed on the outer surface of the heat exchange tube. Chakuryou is 1 to 3 g / m 2, the flux powder coating weight of 15 g / m 2 or less, the ratio of the flux powder adhered amount with respect to Zn powder adhesion amount (flux powder adhered amount / Zn powder adhesion amount) is to be 1 or more The Zn powder and the flux powder are adhered, and the heat exchange tubes and fins are heated in combination, and the heat exchange tubes and fins are brazed using the flux powder and fin skin material adhered to the outer surface of the heat exchange tubes. And forming a Zn diffusion layer on the outer surface portion of the heat exchange tube by diffusing Zn into the outer surface portion of the heat exchange tube after melting the Zn powder adhering to the outer surface of the heat exchange tube The manufacturing method of the heat exchanger containing was proposed (refer patent document 1).
特許文献１には、前記方法に用いられるフィンの具体例として、Ｓｉ０．４５質量％、Ｍｎ１．５質量％、Ｚｎ１．５質量％を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム製芯材、およびＳｉ８．７質量％を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物からなりかつ芯材の両面を覆うアルミニウムろう材製皮材よりなるブレージングシートにより形成されたフィンが挙げられている。 In Patent Document 1, as a specific example of the fin used in the above method, an aluminum core material containing Si 0.45 mass%, Mn 1.5 mass%, Zn 1.5 mass%, the balance Al and inevitable impurities, and Examples include fins formed of a brazing sheet that includes Si 8.7% by mass, is composed of the balance Al and inevitable impurities, and is made of an aluminum brazing material covering the both sides of the core material.
しかしながら、最近では、熱交換器の熱交換管およびフィンの耐食性をさらに向上させることが求められている。 However, recently, it has been required to further improve the corrosion resistance of the heat exchange tubes and fins of the heat exchanger.
この発明の目的は、上記実情に鑑み、熱交換管およびフィンの耐食性をさらに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。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a heat exchanger that can further improve the corrosion resistance of heat exchange tubes and fins.
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following aspects.
1)アルミニウム製熱交換管および熱交換管にろう付されたアルミニウム製フィンを備えた熱交換器を製造する方法であって、
Ｍｎ含有量が０．２〜０．４質量％、Ｃｕ含有量が０．０５〜０．１質量％であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されたアルミニウム押出形材製熱交換管と、Ｓｉ含有量が０．２〜０．７質量％、Ｍｎ含有量が１．２〜２．０質量％、Ｚｎ含有量が２．０〜２．５質量％であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されたアルミニウム製芯材、ならびにＳｉ含有量が６．８〜９．５質量％、Ｃｕ含有量が０．２質量％以下であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されるとともに芯材の両面を覆うアルミニウム製皮材を有するアルミニウムブレージングシート製フィンとを用意すること、
フラックス粉末とＺｎ粉末とをバインダーに分散混合させた分散液を、熱交換管の外面に塗布するとともに分散液中の液状成分を気化させることによって、熱交換管の外面にＺｎ粉末およびフラックス粉末を付着させること、
ならびに熱交換管およびフィンを組み合わせて加熱し、熱交換管の外面に付着したフラックス粉末およびフィンの皮材を利用して熱交換管とフィンとをろう付するとともに、熱交換管の外面に付着したＺｎ粉末を溶融させた後にＺｎを熱交換管の外面表層部に拡散させることにより、熱交換管の外面表層部にＺｎ拡散層を形成することを含む熱交換器の製造方法。
1) A method of manufacturing a heat exchanger having an aluminum heat exchange pipe and an aluminum fin brazed to the heat exchange pipe,
Heat exchange made of an extruded aluminum material having an Mn content of 0.2 to 0.4% by mass, a Cu content of 0.05 to 0.1% by mass, and an alloy formed of the balance Al and inevitable impurities The tube, the Si content is 0.2-0.7 mass%, the Mn content is 1.2-2.0 mass%, the Zn content is 2.0-2.5 mass%, and the balance Al And an aluminum core formed of an alloy composed of unavoidable impurities, an Si content of 6.8 to 9.5% by mass, a Cu content of 0.2% by mass or less, and the balance Al and unavoidable impurities. An aluminum brazing sheet fin having an aluminum skin covering the both sides of the core material and being formed of an alloy made of
A dispersion obtained by dispersing and mixing flux powder and Zn powder in a binder is applied to the outer surface of the heat exchange tube and the liquid component in the dispersion is vaporized, whereby Zn powder and flux powder are applied to the outer surface of the heat exchange tube. Adhering,
In addition, the heat exchange tube and fins are heated in combination, and the heat exchange tube and fins are brazed using the flux powder and fin skin attached to the outer surface of the heat exchange tube, and also adhered to the outer surface of the heat exchange tube A method for producing a heat exchanger, comprising: forming a Zn diffusion layer on an outer surface layer portion of a heat exchange tube by diffusing Zn into the outer surface layer portion of the heat exchange tube after melting the Zn powder.
上記1)の方法において、アルミニウム押出形材製熱交換管を形成する合金の各合金成分の限定理由は次の通りである。
Ｍｎ
Ｍｎは、熱交換管の強度を向上させる性質を有するが、Ｍｎ含有量が０．２質量％未満であるとこの効果が得られず、０．４質量％を超えると押出加工性が低下するから、Ｍｎ含有量を０．２〜０．４質量％とすべきである。
Ｃｕ
Ｃｕは、熱交換管の最大腐食深さを浅くして耐孔食性を向上させる性質を有するが、Ｃｕ含有量が０．０５質量％未満であるとこの効果が得られず、０．１質量％を超えると熱交換管の管壁全体の腐食速度が速くなりすぎるから、Ｃｕ含有量を０．０５〜０．１質量％とすべきである。
In the method 1) above, the reasons for the limitation of each alloy component of the alloy forming the heat exchange tube made of extruded aluminum profile are as follows.
Mn
Mn has the property of improving the strength of the heat exchange tube, but if the Mn content is less than 0.2% by mass, this effect cannot be obtained, and if it exceeds 0.4% by mass, the extrusion processability decreases. Therefore, the Mn content should be 0.2 to 0.4% by mass.
Cu
Cu has a property of improving the pitting corrosion resistance by reducing the maximum corrosion depth of the heat exchange tube, but this effect cannot be obtained when the Cu content is less than 0.05% by mass, and 0.1% by mass. If it exceeds 50%, the corrosion rate of the entire tube wall of the heat exchange tube becomes too fast, so the Cu content should be 0.05 to 0.1% by mass.
なお、アルミニウム押出形材製熱交換管を形成する合金中に、不純物としてＳｉ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｔｉが含まれていることがあるが、Ｓｉ含有量およびＦｅ含有量が多くなりすぎると耐食性が低下し、Ｚｎ含有量が多くなりすぎると熱交換管の自然電位が卑化することで周辺部品との電位バランスが変わってしまい、Ｔｉ含有量が多くなりすぎるとコストが高くなるから、Ｓｉ含有量およびＦｅ含有量を０．２質量％以下、Ｚｎ含有量を０．３質量％以下、Ｔｉ含有量を０．１質量％以下とすることが好ましい。また、アルミニウム押出形材製熱交換管を形成する合金中には、Ｍｇ、Ｃｒなどのその他の不純物が含まれることもあるが、この場合、その他の各不純物の含有量を０．０５質量％以下とし、その他の不純物の合計含有量を０．１５質量％以下とすることが好ましい。なお、全不純物の含有量は０質量％のこともある。 In addition, Si, Fe, Zn, and Ti may be contained as impurities in the alloy forming the heat exchange tube made of the aluminum extruded shape, but if the Si content and the Fe content are excessive, the corrosion resistance is increased. If the Zn content is too high, the natural potential of the heat exchange tube will be reduced and the potential balance with the surrounding parts will change. If the Ti content is too high, the cost will increase, so It is preferable that the amount and the Fe content are 0.2 mass% or less, the Zn content is 0.3 mass% or less, and the Ti content is 0.1 mass% or less. In addition, the alloy forming the heat exchange tube made of extruded aluminum shape material may contain other impurities such as Mg and Cr. In this case, the content of each other impurity is 0.05% by mass. The total content of other impurities is preferably 0.15% by mass or less. The content of all impurities may be 0% by mass.
上記1)の方法において、フィンを製作するアルミニウムブレージングシートの芯材を形成する合金の各合金成分の限定理由は次の通りである。
Ｓｉ
Ｓｉは、皮材中のＳｉの侵食に起因する芯材へのエロ−ジョンの発生を抑制するという性質を有するが、Ｓｉ含有量が０．２質量％未満であるとこの効果が得られず、０．７質量％を超えると加工性が低下するから、Ｓｉ含有量を０．２〜０．７質量％とすべきである。なお、芯材中のＳｉはエロージョンを抑制するために必要とされるものであり、この発明の目的である熱交換管およびフィンの耐食性向上には影響するものではない。
Ｍｎ
Ｍｎはフィンの強度を増大させるという性質を有するが、その含有量が１．２質量％未満であればこの効果が得られず、２．０質量％を越えるとフィンの成形が困難になるから、Ｍｎ含有量を１．２〜２．０質量％とすべきである。
Ｚｎ
Ｚｎは、製造された熱交換器のフィンの電位をコントロールし、熱交換管におけるＺｎ拡散層を除いた芯部の電位に対するフィンの電位を卑にすることにより、熱交換管の最大腐食深さを浅くする性質を有するが、Ｚｎ含有量が２．０質量％未満であればこの効果が得られず、２．５質量％を超えるとフィンの自己耐食性が低下するから、Ｚｎ含有量を２．０〜２．５質量％とすべきである。
In the above method 1), the reasons for limiting the alloy components of the alloy forming the core material of the aluminum brazing sheet for producing the fin are as follows.
Si
Si has the property of suppressing the generation of erosion to the core material due to the erosion of Si in the skin material, but this effect cannot be obtained when the Si content is less than 0.2% by mass. When the content exceeds 0.7% by mass, the workability decreases, so the Si content should be 0.2 to 0.7% by mass. Note that Si in the core material is required to suppress erosion, and does not affect the improvement of the corrosion resistance of the heat exchange tube and the fin, which is the object of the present invention.
Mn
Mn has the property of increasing the strength of the fin, but if its content is less than 1.2% by mass, this effect cannot be obtained, and if it exceeds 2.0% by mass, it becomes difficult to mold the fin. The Mn content should be 1.2-2.0% by mass.
Zn
Zn controls the potential of the fin of the manufactured heat exchanger, and makes the fin potential relative to the potential of the core portion excluding the Zn diffusion layer in the heat exchange tube, thereby reducing the maximum corrosion depth of the heat exchange tube. However, if the Zn content is less than 2.0% by mass, this effect cannot be obtained. If the Zn content exceeds 2.5% by mass, the self-corrosion resistance of the fin decreases. It should be from 0.0 to 2.5% by weight.
なお、上記1)の方法において、フィンを製作するアルミニウムブレージングシートの芯材を形成する合金中に不純物としてのＦｅやＣｕが含まれる場合があるが、Ｆｅ含有量が多くなりすぎると製造された熱交換器のフィンの腐食を促進させる性質を有し、Ｃｕ含有量が多くなりすぎると製造された熱交換器のフィンの粒界腐食を促進させる性質を有するので、Ｆｅ含有量を０．４質量％以下、Ｃｕ含有量を０．１質量％以下とすることが好ましい。また、フィンを製作するアルミニウムブレージングシートの芯材を形成する合金中には、Ｍｇ、Ｔｉなどのその他の不純物が含まれることもあるが、この場合、その他の各不純物の含有量を０．０５質量％以下とし、その他の不純物の合計含有量を０．１５質量％以下とすることが好ましい。なお、全不純物の含有量は０質量％のこともある。 In the above method 1), Fe and Cu as impurities may be contained in the alloy that forms the core material of the aluminum brazing sheet for producing the fins. It has the property of promoting the corrosion of the fins of the heat exchanger, and if the Cu content is too high, it has the property of promoting the intergranular corrosion of the fins of the manufactured heat exchanger. It is preferable that the content of Cu is 0.1% by mass or less. The alloy forming the core of the aluminum brazing sheet for producing the fin may contain other impurities such as Mg and Ti. In this case, the content of each other impurity is set to 0.05. The total content of other impurities is preferably 0.15% by mass or less. The content of all impurities may be 0% by mass.
上記1)の方法において、フィンを製作するアルミニウムブレージングシートの皮材を形成する合金の各合金成分の限定理由は次の通りである。
Ｓｉ
Ｓｉは、皮材がろう材として作用するために必要なものであり、その含有量を６．８〜９．５質量％とすべきである。
Ｃｕ
フィンの薄肉化を図るにはフィンの自己耐食性を向上させる必要があるが、不純物として含まれるＣｕの含有量が多くなりすぎると、結晶粒界腐食を促進させて製造された熱交換器のフィンの自己耐食性を低下させるので、Ｃｕ含有量は０．２質量％以下とすべきである。Ｃｕ含有量は０質量％のこともある。
In the above method 1), the reasons for limiting the alloy components of the alloy forming the skin of the aluminum brazing sheet for producing the fin are as follows.
Si
Si is necessary for the skin material to act as a brazing material, and its content should be 6.8 to 9.5 mass%.
Cu
Although it is necessary to improve the self-corrosion resistance of the fin in order to reduce the thickness of the fin, if the content of Cu contained as an impurity is excessive, the fin of the heat exchanger manufactured by promoting grain boundary corrosion Cu content should be 0.2% by mass or less because the self-corrosion resistance of the steel is reduced. The Cu content may be 0% by mass.
なお、上記1)の方法において、フィンを製作するアルミニウムブレージングシートの皮材を形成する合金中に、不純物としてＦｅ、Ｚｎが含まれていることがあるが、Ｆｅ含有量が多くなりすぎると耐食性が低下し、Ｚｎ含有量が多くなりすぎるとろう付時にフィレットへ流れて濃縮することによりフィレットが優先的に腐食されることになるから、Ｆｅ含有量を０．２質量％以下、Ｚｎ含有量を０．１質量％以下とすることが好ましい。また、フィンを製作するアルミニウムブレージングシートの皮材を形成する合金中には、Ｍｇ、Ｔｉなどのその他の不純物が含まれることもあるが、この場合、その他の各不純物の含有量を０．０５質量％以下とし、その他の不純物の合計含有量を０．１５質量％以下とすることが好ましい。なお、全不純物の含有量は０質量％のこともある。 In the above method 1), the alloy that forms the skin of the aluminum brazing sheet for producing the fin may contain Fe and Zn as impurities, but if the Fe content is too high, the corrosion resistance If the Zn content is too high, the fillet will be preferentially corroded by flowing to the fillet at the time of brazing and concentrating, so the Fe content is 0.2 mass% or less, the Zn content Is preferably 0.1% by mass or less. In addition, the alloy forming the skin of the aluminum brazing sheet for producing the fin may contain other impurities such as Mg and Ti. In this case, the content of each other impurity is set to 0.05. The total content of other impurities is preferably 0.15% by mass or less. The content of all impurities may be 0% by mass.
上記1)の方法により製造された熱交換器においては、熱交換管の外面表層部に犠牲腐食層としてのＺｎ拡散層が形成されていること、および熱交換管の外面表層部のＺｎ拡散層を除いた芯部の電位に対するフィンの電位が卑となってフィンが犠牲腐食されることによって、熱交換管の最大腐食深さが浅くなり、その結果熱交換管への孔食の発生が抑制されて熱交換管の耐孔食性が向上する。しかも、フィンの自己耐食性が向上する。 In the heat exchanger manufactured by the method of 1) above, a Zn diffusion layer as a sacrificial corrosion layer is formed on the outer surface layer portion of the heat exchange tube, and a Zn diffusion layer on the outer surface layer portion of the heat exchange tube When the fin potential is lower than the core potential except for the core, and the fin is sacrificial, the maximum corrosion depth of the heat exchange pipe is reduced, and as a result, the occurrence of pitting corrosion on the heat exchange pipe is suppressed. As a result, the pitting corrosion resistance of the heat exchange pipe is improved. In addition, the self-corrosion resistance of the fin is improved.
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明の方法をカーエアコン用コンデンサの製造に使用したものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the method of the present invention is used for manufacturing a capacitor for a car air conditioner.
図１はこの発明の方法で製造されたカーエアコン用コンデンサの全体構成を示す。また、図２は図１のコンデンサを製造する方法において、外面にフラックス粉末とＺｎ粉末とを付着させた熱交換管を示し、図３はその一部を拡大して示す。 FIG. 1 shows the overall structure of a capacitor for a car air conditioner manufactured by the method of the present invention. 2 shows a heat exchange tube in which flux powder and Zn powder are attached to the outer surface in the method of manufacturing the capacitor of FIG. 1, and FIG.
なお、以下の説明において、図１の上下、左右を上下、左右というものとする。 In the following description, the upper and lower sides and the left and right sides in FIG.
図１において、カーエアコン用のコンデンサ(1)は、左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のアルミニウム製ヘッダタンク(2)(3)と、両ヘッダタンク(2)(3)間において幅方向を通風方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダタンク(2)(3)にろう付された複数のアルミニウム押出形材製扁平状熱交換管(4)と、隣り合う熱交換管(4)どうしの間、および上下両端の熱交換管(4)の外側に配置されて熱交換管(4)にろう付されたコルゲート状のアルミニウム製フィン(5)と、上下両端のフィン(5)の外側に配置されてフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)とを備えており、図１に矢印Ｘで示す方向に風が流れるようになっている。熱交換管(4)は、幅方向に並んだ複数の冷媒流路(4a)（図２参照）を有している。 In FIG. 1, a capacitor (1) for a car air conditioner includes a pair of aluminum header tanks (2) (3) extending vertically and spaced apart in the left-right direction, and both header tanks (2) ( 3) A flat heat made of a plurality of aluminum extruded sections with the width direction facing the ventilation direction and spaced apart in the vertical direction, and both ends brazed to both header tanks (2) (3) Corrugated aluminum brazed to the heat exchange pipe (4) between the exchange pipe (4) and the adjacent heat exchange pipes (4) and outside the heat exchange pipes (4) at both upper and lower ends 1 is provided with a fin (5) made of aluminum and an aluminum side plate (6) brazed to the fin (5) disposed outside the fins (5) at both upper and lower ends. The wind is flowing through. The heat exchange pipe (4) has a plurality of refrigerant channels (4a) (see FIG. 2) arranged in the width direction.
左側ヘッダタンク(2)は、高さ方向の中央部よりも上方において仕切部材(7)により上下２つのヘッダ部(2a)(2b)に仕切られ、右側ヘッダタンク(3)は、高さ方向の中央部よりも下方において仕切部材(7)により上下２つのヘッダ部(3a)(3b)に仕切られている。左側ヘッダタンク(2)の上ヘッダ部(2a)に流体入口（図示略）が形成され、流体入口に通じる流入路(8a)を有するアルミニウム製入口部材(8)が上ヘッダ部(2a)にろう付されている。また、右側ヘッダタンク(3)の下ヘッダ部(3b)に流体出口（図示略）が形成され、流体出口に通じる流出路(9a)を有するアルミニウム製出口部材(9)が下ヘッダ部(3b)にろう付されている。 The left header tank (2) is divided into two upper and lower header parts (2a) and (2b) by a partition member (7) above the central part in the height direction, and the right header tank (3) is The upper and lower header parts (3a) and (3b) are partitioned by a partition member (7) below the central part. A fluid inlet (not shown) is formed in the upper header portion (2a) of the left header tank (2), and an aluminum inlet member (8) having an inflow passage (8a) leading to the fluid inlet is formed in the upper header portion (2a). It is brazed. Also, a fluid outlet (not shown) is formed in the lower header portion (3b) of the right header tank (3), and an aluminum outlet member (9) having an outflow passage (9a) leading to the fluid outlet is provided in the lower header portion (3b ) Is brazed.
左右のヘッダタンク(2)(3)は、少なくとも外面にろう材層を有するアルミニウム製パイプ、たとえば両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる素板が筒状に成形されるとともに両側縁部が部分的に重ね合わされて相互にろう付された筒状体からなり、かつ前後方向に長い複数の管挿入穴を有するタンク本体(11)と、タンク本体(11)の両端にろう付されてその両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(12)とからなる。なお、ヘッダタンク本体(11)の詳細な図示は省略する。また、ヘッダタンク本体(11)は、外周面にろう材が溶射されたアルミニウム押出管からなるものであってもよい。 The left and right header tanks (2) and (3) are made of an aluminum pipe having a brazing filler metal layer on at least the outer surface, for example, a base plate made of an aluminum brazing sheet having a brazing filler metal layer on both sides is formed into a cylindrical shape, and both side edges The tank body (11) is composed of a cylindrical body that is partially overlapped and brazed to each other and has a plurality of long tube insertion holes in the front-rear direction, and brazed to both ends of the tank body (11). It consists of an aluminum closing member (12) for closing the opening at both ends. Detailed illustration of the header tank body (11) is omitted. The header tank body (11) may be made of an aluminum extruded tube having a brazing material sprayed on the outer peripheral surface.
コンデンサ(1)は、以下に述べる方法で製造される。 The capacitor (1) is manufactured by the method described below.
まず、熱交換管(4)、フィン(5)、サイドプレート(6)、仕切部材(7)、少なくとも外面にろう材層を有する１対の筒状アルミニウム製ヘッダタンク本体素材、閉鎖部材(12)、入口部材(8)、および出口部材(9)を用意する。ヘッダタンク本体素材には複数の管挿入穴が形成されている。 First, a heat exchange pipe (4), fins (5), side plate (6), partition member (7), a pair of tubular aluminum header tank body materials having a brazing filler metal layer on at least the outer surface, a closure member (12 ), An inlet member (8), and an outlet member (9). A plurality of pipe insertion holes are formed in the header tank body material.
熱交換管(4)は、Ｍｎ含有量が０．２〜０．４質量％、Ｃｕ含有量が０．０５〜０．１質量％であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されている。熱交換管(4)の管壁の肉厚は２００μｍ以下であることが好ましい。ここで、フィン(5)とろう付される前の熱交換管(4)の管壁の肉厚は、全体に同一ではなく、部分的に異なる場合があるが、管壁の肉厚が２００μｍ以下ということは、管壁の最も厚肉部分の肉厚が２００μｍ以下であることを意味する。 The heat exchange tube (4) is formed of an alloy having a Mn content of 0.2 to 0.4 mass%, a Cu content of 0.05 to 0.1 mass%, and the balance Al and inevitable impurities. ing. The wall thickness of the heat exchange tube (4) is preferably 200 μm or less. Here, the wall thickness of the heat exchange pipe (4) before brazing to the fin (5) is not the same overall, and may be partially different, but the wall thickness of the pipe wall is 200 μm. The following means that the thickness of the thickest part of the tube wall is 200 μm or less.
フィン(5)は、Ｓｉ含有量が０．２〜０．７質量％、Ｍｎ含有量が１．２〜２．０質量％、Ｚｎ含有量が２．０〜２．５質量％であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されたアルミニウム製芯材、ならびにＳｉ含有量が６．８〜９．５質量％、Ｃｕ含有量が０．２質量％以下であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されるとともに芯材の両面を覆うアルミニウム製皮材を有するアルミニウムブレージングシートにより形成されている。なお、熱交換管(4)とろう付される前のフィン(5)の肉厚は、たとえば７０μｍ以上である。 The fin (5) has an Si content of 0.2 to 0.7 mass%, an Mn content of 1.2 to 2.0 mass%, and a Zn content of 2.0 to 2.5 mass%, And an aluminum core formed of an alloy composed of the remaining Al and inevitable impurities, an Si content of 6.8 to 9.5% by mass, a Cu content of 0.2% by mass or less, and the remaining Al and The aluminum brazing sheet is formed of an alloy made of inevitable impurities and has an aluminum skin covering the both surfaces of the core material. The thickness of the fin (5) before brazing to the heat exchange tube (4) is, for example, 70 μm or more.
また、フラックス粉末と、Ｚｎ粉末とをバインダーに分散混合させた分散液を用意する。ここで、Ｚｎ粉末は、平均粒径が３〜５μｍでかつ最大粒径が１０μｍ未満であることが好ましい。平均粒径が小さすぎると、製造が困難であるとともに、表面積が増大して表面酸化皮膜の量が多くなることに起因して表面酸化皮膜を除去するのに必要なフラックス量が多くなり、大きすぎると、エロージョンが発生するとともに、後工程の加熱によりＺｎ粉末が溶融した際のＺｎ濃度が部分的に不均一になるおそれがあるからである。フラックス粉末は、たとえばＫＡｌＦ4とＫ2ＡｌＦ5との混合物を主成分とするフッ化物系の非腐食性フラックスからなるものが用いられる。バインダーとしては、たとえばアクリル樹脂を３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールに溶解した溶液からなるものが用いられる。なお、分散液には、バインダーの粘度を調整する目的で、たとえば３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールからなる希釈剤が添加される。 Moreover, a dispersion liquid in which flux powder and Zn powder are dispersed and mixed in a binder is prepared. Here, the Zn powder preferably has an average particle size of 3 to 5 μm and a maximum particle size of less than 10 μm. If the average particle size is too small, the production is difficult and the amount of flux required to remove the surface oxide film increases due to the increase in the surface area and the amount of the surface oxide film. If the amount is too high, erosion occurs, and there is a possibility that the Zn concentration when the Zn powder is melted by heating in the subsequent step may be partially non-uniform. As the flux powder, for example, a flux-based non-corrosive flux composed mainly of a mixture of KAlF 4 and K 2 AlF 5 is used. As the binder, for example, a binder made of a solution obtained by dissolving an acrylic resin in 3-methoxy-3-methyl-1-butanol is used. For the purpose of adjusting the viscosity of the binder, a diluent made of 3-methoxy-3-methyl-1-butanol is added to the dispersion.
ついで、前記分散液を熱交換管(4)の外面に塗布するとともに分散液中の液状成分を気化させることによって、熱交換管(4)の外面に、Ｚｎ粉末付着量が１〜３ｇ／ｍ2、フラックス粉末付着量が１５ｇ／ｍ2以下、Ｚｎ粉末付着量に対するフラックス粉末付着量の比率（フラックス粉末付着量／Ｚｎ粉末付着量）が１以上となるように、Ｚｎ粉末およびフラックス粉末を付着させる。熱交換管(4)の外面にＺｎ粉末およびフラックス粉末を付着させる方法としては、熱交換管(4)外面への分散液の塗布を噴霧法により行い、その後熱交換管(4)を加熱乾燥させることにより分散液中の液状成分を気化させて、熱交換管(4)の外面にＺｎ粉末およびフラックス粉末を付着させる方法や、熱交換管(4)外面を予め加熱した状態で、熱交換管(4)外面への分散液の塗布をロールコート法により行い、その後熱交換管(4)を加熱乾燥させることにより分散液中の液状成分を気化させて、熱交換管(4)の外面にＺｎ粉末およびフラックス粉末を付着させる方法がある。 Then, the dispersion liquid is applied to the outer surface of the heat exchange tube (4) and the liquid component in the dispersion liquid is vaporized, so that the Zn powder adhesion amount is 1 to 3 g / m on the outer surface of the heat exchange tube (4). 2. Adhere Zn powder and flux powder so that the amount of flux powder adhering is 15g / m 2 or less and the ratio of the amount of adhering flux powder to the amount of Zn powder adhering (flux powder adhering amount / Zn powder adhering amount) is 1 or more. Let As a method of attaching Zn powder and flux powder to the outer surface of the heat exchange tube (4), the dispersion liquid is applied to the outer surface of the heat exchange tube (4) by a spraying method, and then the heat exchange tube (4) is heated and dried. By vaporizing the liquid components in the dispersion to attach Zn powder and flux powder to the outer surface of the heat exchange tube (4), or heat exchange in a state where the outer surface of the heat exchange tube (4) is preheated Application of the dispersion liquid to the outer surface of the tube (4) is performed by a roll coating method, and then the heat exchange tube (4) is heated and dried to vaporize the liquid components in the dispersion liquid, and the outer surface of the heat exchange tube (4). There is a method of adhering Zn powder and flux powder.
熱交換管(4)の外面にＺｎ粉末およびフラックス粉末を付着させると、図２および図３に示すように、熱交換管(4)の外面に、Ｚｎ粉末(16)を含んだフラックス粉末層(15)が形成される。フラックス粉末層(15)中においては、Ｚｎ粉末(16)は均一に分散して保持されている。 When Zn powder and flux powder are attached to the outer surface of the heat exchange tube (4), a flux powder layer containing Zn powder (16) is formed on the outer surface of the heat exchange tube (4) as shown in FIGS. (15) is formed. In the flux powder layer (15), the Zn powder (16) is uniformly dispersed and held.
熱交換管(4)の外面へのＺｎ粉末付着量を１〜３ｇ／ｍ2とするのは、１ｇ／ｍ2未満であると、後工程の加熱により熱交換管(4)の外面表層部に形成されるＺｎ拡散層の厚みが不足して十分な犠牲腐食効果の持続性が低下するおそれがあり、３ｇ／ｍ2を超えると、熱交換管(4)の管壁の肉厚に対する外面表層部に形成されるＺｎ拡散層の厚みの比率が大きくなりすぎ、腐食後の管壁の肉厚が薄くなって熱交換管(4)の強度が低下するおそれがあるからである。 The amount of Zn powder adhering to the outer surface of the heat exchange tube (4) is set to 1 to 3 g / m 2, and if it is less than 1 g / m 2 , the outer surface layer of the heat exchange tube (4) is heated by a subsequent process. The thickness of the Zn diffusion layer formed on the surface may be insufficient and the sustainability of the sufficient sacrificial corrosion effect may be reduced. If it exceeds 3 g / m 2 , the outer surface of the heat exchange tube (4) with respect to the wall thickness This is because the ratio of the thickness of the Zn diffusion layer formed in the surface layer portion becomes too large, and the thickness of the tube wall after corrosion becomes thin and the strength of the heat exchange tube (4) may be lowered.
熱交換管(4)の外面へのフラックス粉末付着量を１５ｇ／ｍ2以下とするのは、１５ｇ／ｍ2を超えると、後工程の加熱の際にフラックスが溶融すると、Ｚｎ粉末が流出するおそれがあるからである。なお、フラックス粉末付着量の下限は、熱交換管(4)外面の酸化皮膜およびＺｎ粉末表面の酸化皮膜を破壊しうる量となるように決められる。 The amount of flux powder adhering to the outer surface of the heat exchange tube (4) is set to 15 g / m 2 or less. When the amount exceeds 15 g / m 2 , Zn powder flows out when the flux melts during heating in the subsequent process. Because there is a fear. The lower limit of the flux powder adhesion amount is determined so that the oxide film on the outer surface of the heat exchange tube (4) and the oxide film on the surface of the Zn powder can be destroyed.
さらに、Ｚｎ粉末付着量に対するフラックス粉末付着量の比率（フラックス粉末付着量／Ｚｎ粉末付着量）を１以上とするのは、当該比率が１未満であるとすべてのＺｎ粉末表面の酸化皮膜を破壊することができなくなるおそれがあるからである。 Furthermore, the ratio of the flux powder adhesion amount to the Zn powder adhesion amount (flux powder adhesion amount / Zn powder adhesion amount) is set to 1 or more. When the ratio is less than 1, the oxide film on all Zn powder surfaces is destroyed. This is because it may not be possible to do so.
ついで、管挿入穴を有する１対のヘッダタンク本体素材を間隔をおいて配置するとともに、両ヘッダタンク本体素材の両端に閉鎖部材(12)を配置し、さらに両ヘッダタンク本体素材に仕切部材(7)を配置してヘッダタンク素材を用意する。また、熱交換管(4)とフィン(5)とを交互に配置し、熱交換管(4)の両端部をヘッダタンク素材の管挿入穴に挿入する。また、両端のフィン(5)の外側にサイドプレート(6)を配置し、さらに入口部材(8)および出口部材(9)を配置する。 Next, a pair of header tank body materials having pipe insertion holes are arranged at intervals, a closing member (12) is arranged at both ends of both header tank body materials, and a partition member ( 7) Place the header tank material. Further, the heat exchange pipes (4) and the fins (5) are alternately arranged, and both ends of the heat exchange pipe (4) are inserted into the pipe insertion holes of the header tank material. Further, a side plate (6) is disposed outside the fins (5) at both ends, and an inlet member (8) and an outlet member (9) are further disposed.
ついで、ヘッダタンク本体素材と閉鎖部材(12)と仕切部材(7)とからなるヘッダタンク素材、熱交換管(4)、フィン(5)、サイドプレート(6)、入口部材(8)および出口部材(9)を仮止めして仮止め体をつくる。 Next, header tank material consisting of header tank body material, closing member (12) and partition member (7), heat exchange pipe (4), fin (5), side plate (6), inlet member (8) and outlet Temporarily fix the member (9) to make a temporary fixing body.
その後、仮止め体をろう付炉内に入れるとともに、ろう付炉内において仮止め体を所定温度まで昇温して加熱する。なお、熱交換管(4)以外の部品には、必要に応じて筆塗りなどの公知の方法で、フラックスを塗布しておく。仮止め体の昇温時に、まずＺｎの融点に達し、Ｚｎ粉末(16)が溶融するが、溶融Ｚｎは、溶融前と同じように、フラックス粉末層(15)中に分散して保持される。 Thereafter, the temporary fixing body is placed in the brazing furnace, and the temporary fixing body is heated to a predetermined temperature and heated in the brazing furnace. In addition, flux is applied to parts other than the heat exchange tube (4) by a known method such as brush coating as necessary. When the temperature of the temporary fixing body is raised, the melting point of Zn is first reached, and the Zn powder (16) is melted, but the molten Zn is dispersed and held in the flux powder layer (15) as before melting. .
その後、さらに仮止め体が昇温されてろう付温度に達すると、フラックス粉末層(15)を形成するフラックス粉末が溶融し、当該溶融フラックスおよびフィン(5)の皮材を利用してフィン(5)と熱交換管(4)およびサイドプレート(6)とがろう付されるとともに、ヘッダタンク本体素材のろう材を利用して熱交換管(4)とヘッダタンク本体素材、ならびにヘッダタンク本体素材と閉鎖部材(12)および仕切部材(7)とがろう付される。これと同時に、熱交換管(4)の外面の溶融フラックスが流れ広がると同時に溶融Ｚｎも流れ広がり、Ｚｎが熱交換管(4)の外面表層部に拡散してＺｎ拡散層が形成される。こうして、コンデンサ(1)が製造される。 Thereafter, when the temporary fixing body is further heated to reach the brazing temperature, the flux powder forming the flux powder layer (15) is melted, and the fin ( 5), the heat exchange pipe (4) and the side plate (6) are brazed, and the heat exchange pipe (4), header tank body material, and header tank body using the brazing material of the header tank body material The material, the closing member (12), and the partition member (7) are brazed. At the same time, the molten flux on the outer surface of the heat exchange tube (4) spreads and at the same time the molten Zn spreads, and Zn diffuses into the outer surface layer of the heat exchange tube (4) to form a Zn diffusion layer. Thus, the capacitor (1) is manufactured.
次に、本発明の具体的実施例を比較例とともに説明する。 Next, specific examples of the present invention will be described together with comparative examples.
図２に示す横断面形状を有し、幅１２ｍｍ、長さ６５０ｍｍ、管壁の最厚肉部分の肉厚が２００μｍである３種類のアルミニウム押出形材製熱交換管（Ａ〜Ｃ）と、芯材および芯材の両面を覆う皮材からなるアルミニウムブレージングシートで形成され、かつ肉厚が７０μｍである７種類のアルミニウムブレージングシート製コルゲート状フィン（Ｄ〜Ｊ）を用意した。熱交換管を形成する合金の組成は表１に示す通りであり、フィンを形成するブレージングシートの芯材および皮材となる合金の組成は表２に示す通りである。 Two types of heat exchange tubes (A to C) made of extruded aluminum having the cross-sectional shape shown in FIG. 2 and having a width of 12 mm, a length of 650 mm, and a thickness of the thickest portion of the tube wall of 200 μm; Seven types of corrugated fins (D to J) made of an aluminum brazing sheet composed of a core material and a skin material covering both surfaces of the core material and having a wall thickness of 70 μm were prepared. The composition of the alloy forming the heat exchange tube is as shown in Table 1, and the composition of the alloy as the core material and skin material of the brazing sheet forming the fin is as shown in Table 2.
さらに、ＫＡｌＦ4とＫ2ＡｌＦ5との混合物（当該混合物中のＫ2ＡｌＦ5量が１０〜４０質量％）を、９０質量％以上含むフッ化物系の非腐食性フラックス粉末と、平均粒径３〜５μｍでかつ最大粒径が１０μｍ未満のＺｎ粉末（Ｚｎ粉末の全重量の５質量％未満が酸化亜鉛である。）と、アクリル樹脂を３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールに溶解した溶液からなるバインダーと、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールからなる希釈剤とを用意し、Ｚｎ粉末および非腐食性フラックス粉末を、バインダーおよび希釈剤中に分散混合させて分散液を得た。当該分散液における全成分の重量比率は、Ｚｎ粉末：非腐食性フラックス粉末：バインダー：希釈剤が、１７重量部：２１重量部：５２重量部：１０重量部である。
実施例１
この実施例１は表１の熱交換管Ａおよび表２のフィンＤを用いて行ったものである。
Furthermore, a fluoride-based non-corrosive flux powder containing 90% by mass or more of a mixture of KAlF 4 and K 2 AlF 5 (the amount of K 2 AlF 5 in the mixture is 10 to 40% by mass), and an average particle diameter Zn powder having a maximum particle size of 3 to 5 μm and a maximum particle size of less than 10 μm (less than 5% by mass of the total weight of Zn powder is zinc oxide) and acrylic resin dissolved in 3-methoxy-3-methyl-1-butanol A binder comprising the prepared solution and a diluent comprising 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, and Zn powder and non-corrosive flux powder are dispersed and mixed in the binder and diluent to obtain a dispersion. Obtained. The weight ratio of all the components in the dispersion is 17 parts by weight: 21 parts by weight: 52 parts by weight: 10 parts by weight of Zn powder: non-corrosive flux powder: binder: diluent.
Example 1
This Example 1 was carried out using the heat exchange tube A in Table 1 and the fins D in Table 2.
まず、熱交換管を実体温度が４０℃になるまで加熱した後に、Ｚｎ粉末付着量が３ｇ／ｍ2となることを狙うとともに、フラックス粉末付着量が１５ｇ／ｍ2以下、Ｚｎ粉末付着量に対するフラックス粉末付着量の比率（フラックス粉末付着量／Ｚｎ粉末付着量）が１以上となるように、前記分散液を前記分散液をロールコート法により熱交換管の外面に塗布し、ついで乾燥機内で乾燥させて分散液中の液状成分を気化させることにより、熱交換管の外面にＺｎ粉末およびフラックス粉末を付着させた。 First, after heating the heat exchange tube until the solid temperature reaches 40 ° C., the aim is that the Zn powder adhesion amount is 3 g / m 2, and the flux powder adhesion amount is 15 g / m 2 or less, with respect to the Zn powder adhesion amount. The dispersion is applied to the outer surface of the heat exchange tube by the roll coating method so that the ratio of the amount of flux powder adhering (the amount of adhering flux powder / the amount of Zn powder adhering) is 1 or more. By drying and vaporizing the liquid components in the dispersion, Zn powder and flux powder were adhered to the outer surface of the heat exchange tube.
その後、複数の熱交換管と複数のコルゲートフィンとを交互に積層状に組み合わせて積層し、窒素ガス雰囲気とされた炉内において熱交換管およびコルゲートフィンを加熱し、熱交換管およびコルゲートフィンの実体温度が５８０〜６００℃で３分間保持することにより、熱交換管とコルゲートフィンとをろう付した。
実施例２
この実施例は表１の熱交換管Ａと表２のフィンＥを用いたことを除いては、前記実施例１と同様にして行ったものある。
比較例１
この比較例１は表１の熱交換管Ａおよび表２のフィンＦを用いたことを除いては、前記実施例１と同様にして行ったものある。
比較例２
この比較例２は表１の熱交換管Ａおよび表２のフィンＧを用いたことを除いては、前記実施例１と同様にして行ったものある。
比較例３
この比較例３は表１の熱交換管Ｂおよび表２のフィンＨを用いたことを除いては、前記実施例１と同様にして行ったものある。
比較例４
この比較例４は表１の熱交換管Ｃおよび表２のフィンＩを用いて行ったものである。
After that, a plurality of heat exchange tubes and a plurality of corrugated fins are alternately laminated and laminated, and the heat exchange tubes and the corrugated fins are heated in a furnace having a nitrogen gas atmosphere. By holding the body temperature at 580 to 600 ° C. for 3 minutes, the heat exchange tube and the corrugated fin were brazed.
Example 2
This example was carried out in the same manner as in Example 1 except that the heat exchange pipe A in Table 1 and the fin E in Table 2 were used.
Comparative Example 1
Comparative Example 1 was performed in the same manner as in Example 1 except that the heat exchange tube A in Table 1 and the fin F in Table 2 were used.
Comparative Example 2
Comparative Example 2 was performed in the same manner as in Example 1 except that the heat exchange pipe A in Table 1 and the fin G in Table 2 were used.
Comparative Example 3
Comparative Example 3 was performed in the same manner as in Example 1 except that the heat exchange tube B in Table 1 and the fin H in Table 2 were used.
Comparative Example 4
This Comparative Example 4 was performed using the heat exchange tube C in Table 1 and the fin I in Table 2.
まず、熱交換管の外面に、溶射法によりＺｎ溶射皮膜を形成した。 First, a Zn sprayed coating was formed on the outer surface of the heat exchange tube by a thermal spraying method.
その後、複数の熱交換管と、フィンとを交互に積層状に組み合わせて積層し、窒素ガス雰囲気とされた炉内において熱交換管およびコルゲートフィンを加熱し、熱交換管およびコルゲートフィンの実体温度が５８０〜６００℃で３分間保持することにより、熱交換管とコルゲートフィンとをろう付した。
評価試験
実施例１〜２および比較例１〜４で得られた熱交換管とフィンとのろう付体について、ＳＷＡＡＴ９６hr試験を施してフィンの腐食状況を調べた。また、実施例１〜２および比較例１〜４で得られた熱交換管とフィンとのろう付体について、ＳＷＡＡＴ４８０hr試験を施して熱交換管の外面に発生した腐食の最大腐食深さを調べた。これらの結果を表３にまとめて示す。
Thereafter, the heat exchange tubes and the corrugated fins are heated by heating the heat exchange tubes and the corrugated fins in a furnace having a nitrogen gas atmosphere. Was held at 580 to 600 ° C. for 3 minutes to braze the heat exchange tube and the corrugated fin.
Evaluation test About the brazing body of the heat exchange tube and fin obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4, the SWAAT96hr test was done and the corrosion condition of the fin was investigated. Moreover, about the brazing body of the heat exchange tube and fin obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4, the SWAAT480hr test was performed and the maximum corrosion depth of the corrosion which generate | occur | produced on the outer surface of the heat exchange tube was investigated. It was. These results are summarized in Table 3.
さらに、実施例１〜２および比較例１〜４で得られた熱交換管とフィンとのろう付体における熱交換管の最外面の自然電位、熱交換管のＺｎ拡散層を除いた芯部の自然電位、およびフィンの自然電位を測定した。また、実施例２および比較例２〜４で得られた熱交換管とフィンとのろう付体については、熱交換管とフィンとのろう付部に形成されたフィレットの電位も測定した。その結果も表３に示す。 Furthermore, the natural potential of the outermost surface of the heat exchange tube in the brazed body of the heat exchange tubes and fins obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, the core portion excluding the Zn diffusion layer of the heat exchange tube The natural potential of the fin and the natural potential of the fin were measured. Moreover, about the brazed body of the heat exchange pipe and the fin obtained in Example 2 and Comparative Examples 2 to 4, the potential of the fillet formed at the brazed portion of the heat exchange pipe and the fin was also measured. The results are also shown in Table 3.
表３に示す結果から、実施例１〜２のろう付体においては、フィンの自己耐食性および熱交換管の耐孔食性のいずれもが向上しているのに対し、比較例１〜４のろう付体においては、フィンの自己耐食性および熱交換管の耐孔食性のうち少なくともいずれかが不足していることがわかる。すなわち、フィンを形成するブレージングシートの芯材中のＺｎ含有量が多い場合および皮材中のＣｕ含有量が多い場合には、フィンの自己耐食性が低下し、熱交換管中のＣｕ含有量が少ない場合およびフィンを形成するブレージングシートの芯材中のＺｎ含有量が少ない場合には、熱交換管のＺｎ拡散層を除いた芯部の電位に対するフィンの電位を十分に卑にすることができず、熱交換管の耐孔食性が不足している。 From the results shown in Table 3, in the brazed bodies of Examples 1 and 2, both the self-corrosion resistance of the fins and the pitting corrosion resistance of the heat exchange pipe are improved, whereas the brazing bodies of Comparative Examples 1 to 4 In the attached body, it can be seen that at least one of the self-corrosion resistance of the fin and the pitting corrosion resistance of the heat exchange pipe is insufficient. That is, when the Zn content in the core material of the brazing sheet forming the fin is large and the Cu content in the skin material is large, the self-corrosion resistance of the fin is lowered, and the Cu content in the heat exchange tube is reduced. When the amount is small and when the Zn content in the core of the brazing sheet forming the fin is small, the potential of the fin relative to the potential of the core portion excluding the Zn diffusion layer of the heat exchange tube can be made sufficiently low. However, the pitting corrosion resistance of the heat exchange tube is insufficient.
この発明による熱交換器の製造方法は、カーエアコン用コンデンサの製造に好適に用いられる。 The heat exchanger manufacturing method according to the present invention is suitably used for manufacturing a car air conditioner capacitor.
(1)：コンデンサ（熱交換器）
(4)：アルミニウム押出形材製扁平状熱交換管
(5)：フィン
(15)：フラックス粉末層
(16)：Ｚｎ粉末
(1): Capacitor (heat exchanger)
(4): Flat extruded heat exchange tube made of extruded aluminum
(5): Fin
(15): Flux powder layer
(16): Zn powder
Claims (1)
Ｍｎ含有量が０．２〜０．４質量％、Ｃｕ含有量が０．０５〜０．１質量％であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されたアルミニウム押出形材製熱交換管と、Ｓｉ含有量が０．２〜０．７質量％、Ｍｎ含有量が１．２〜２．０質量％、Ｚｎ含有量が２．０〜２．５質量％であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されたアルミニウム製芯材、ならびにＳｉ含有量が６．８〜９．５質量％、Ｃｕ含有量が０．２質量％以下であり、かつ残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成されるとともに芯材の両面を覆うアルミニウム製皮材を有するアルミニウムブレージングシート製フィンとを用意すること、
フラックス粉末とＺｎ粉末とをバインダーに分散混合させた分散液を、熱交換管の外面に塗布するとともに分散液中の液状成分を気化させることによって、熱交換管の外面にＺｎ粉末およびフラックス粉末を付着させること、
ならびに熱交換管およびフィンを組み合わせて加熱し、熱交換管の外面に付着したフラックス粉末およびフィンの皮材を利用して熱交換管とフィンとをろう付するとともに、熱交換管の外面に付着したＺｎ粉末を溶融させた後にＺｎを熱交換管の外面表層部に拡散させることにより、熱交換管の外面表層部にＺｎ拡散層を形成することを含む熱交換器の製造方法。
A method of manufacturing a heat exchanger comprising an aluminum heat exchange tube and an aluminum fin brazed to the heat exchange tube,
Heat exchange made of an extruded aluminum material having an Mn content of 0.2 to 0.4% by mass, a Cu content of 0.05 to 0.1% by mass, and an alloy formed of the balance Al and inevitable impurities The tube, the Si content is 0.2-0.7 mass%, the Mn content is 1.2-2.0 mass%, the Zn content is 2.0-2.5 mass%, and the balance Al And an aluminum core formed of an alloy composed of unavoidable impurities, an Si content of 6.8 to 9.5% by mass, a Cu content of 0.2% by mass or less, and the balance Al and unavoidable impurities. An aluminum brazing sheet fin having an aluminum skin covering the both sides of the core material and being formed of an alloy made of
A dispersion obtained by dispersing and mixing flux powder and Zn powder in a binder is applied to the outer surface of the heat exchange tube and the liquid component in the dispersion is vaporized, whereby Zn powder and flux powder are applied to the outer surface of the heat exchange tube. Adhering,
In addition, the heat exchange tube and fins are heated in combination, and the heat exchange tube and fins are brazed using the flux powder and fin skin attached to the outer surface of the heat exchange tube, and also adhered to the outer surface of the heat exchange tube A method for producing a heat exchanger, comprising: forming a Zn diffusion layer on an outer surface layer portion of a heat exchange tube by diffusing Zn into the outer surface layer portion of the heat exchange tube after melting the Zn powder.
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