JP2835748B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JP2835748B2 JP2835748B2 JP1240664A JP24066489A JP2835748B2 JP 2835748 B2 JP2835748 B2 JP 2835748B2 JP 1240664 A JP1240664 A JP 1240664A JP 24066489 A JP24066489 A JP 24066489A JP 2835748 B2 JP2835748 B2 JP 2835748B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- heat exchanger
- weight
- fins
- corrosion resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
本発明は、例えば自動車用ラジエータやエアコンのコ
ンデンサ、エバポレータ等に用いられるAl製の熱交換器
に関するものである。
ンデンサ、エバポレータ等に用いられるAl製の熱交換器
に関するものである。
例えば押出管とフィン、管とヘッダーといった接合箇
所が多く、しかも接合部が複雑な形状となっている熱交
換器は、従来にあっては、Al合金の芯材にAl−Si合金ろ
う材をクラッドしたブレージングシートで熱交換器材料
を構成し、これをろう付けによって接合して製造してい
た。 この方法は、一度の加熱によって複雑なコア部が完全
に接合されることから、生産性に優れており、実用上有
用なものであった。 しかしながら、例えばフィンのような薄肉の材料にブ
レーシングシートを用いると、ろう付け加熱時に材料表
面のろうが母材に侵入し、材料の高温での変形抵抗を著
しく低下させ、自重で容易に変形が起きる為に所望の形
状を保てなくなり、このことから場合によっては接合強
度をも悪くする。 又、ろう付け部に対して必要最小量のろうしか供給し
ないという観点から望ましいものではなく、すなわちろ
う付け部以外のろうが不要な部分にもろうが無視出来な
い程あり、この為この部分の耐食性が劣る。 このようなことから、管の表面にZnを付着させ、管の
耐食性を上げることが試みられているが、コスト高とな
る。
所が多く、しかも接合部が複雑な形状となっている熱交
換器は、従来にあっては、Al合金の芯材にAl−Si合金ろ
う材をクラッドしたブレージングシートで熱交換器材料
を構成し、これをろう付けによって接合して製造してい
た。 この方法は、一度の加熱によって複雑なコア部が完全
に接合されることから、生産性に優れており、実用上有
用なものであった。 しかしながら、例えばフィンのような薄肉の材料にブ
レーシングシートを用いると、ろう付け加熱時に材料表
面のろうが母材に侵入し、材料の高温での変形抵抗を著
しく低下させ、自重で容易に変形が起きる為に所望の形
状を保てなくなり、このことから場合によっては接合強
度をも悪くする。 又、ろう付け部に対して必要最小量のろうしか供給し
ないという観点から望ましいものではなく、すなわちろ
う付け部以外のろうが不要な部分にもろうが無視出来な
い程あり、この為この部分の耐食性が劣る。 このようなことから、管の表面にZnを付着させ、管の
耐食性を上げることが試みられているが、コスト高とな
る。
本発明の第１の目的は、ろう付けによって熱交換器の
部材に変形が起きず、これによる接合強度の低下がない
熱交換器を提供することである。 本発明の第２の目的は、多くのろうが不必要な部分に
付かず、耐食性の低下がない熱交換器を提供することで
ある。 上記本発明の目的は、７〜12重量％のSi及び0.5〜10
重量％のZnを含有し、残部Alと不可避不純物よりなる径
が10〜200μｍのAl合金粉末と、アクリル系樹脂とを含
む混合物を、熱交換器コアに塗布し、ろう付けしてなる
ことを特徴とする熱交換器によって達成される。 すなわち、本発明者は、ブレージングシートを用いた
熱交換器のろう付け中の部材の変形、ろう付け性低下、
及び耐食性の問題を解決すべく種々検討した結果、Znを
含有したAl−Si系ろう材を粉末とし、この粉末とバイン
ダ（アクリル系樹脂）との混合物を接合部に塗布し、例
えば580〜630℃の温度でフラックスろう付けすることに
よって上記問題が解決されることを見出し、これに基づ
いて本発明が完成されたのである。 本発明の熱交換器はフッ化物や塩化物等従来のフラッ
クスろう付け法を適用することで得られるものであり、
ろうのSi含有量は７〜12重量％である。そして、ろう付
け温度はろうの溶融温度の580〜630℃とした。 そして、ろう中のZnはろう材を電気化学的に卑にし、
もってチューブやヘッダーを犠牲陽極効果によって防食
するものであり、0.5重量％未満の少なすぎる場合では
上記効果が十分に発揮できず、又、10重量％を越えて多
く含有させてもさらなる優れた効果は期待できず、むし
ろZnの量が多いことによってろう付け性を低下させる傾
向があるので、0.5〜10重量％とすることが大事であ
る。 ろう粉末の径は10μｍ未満の小さすぎる場合では、粉
末の表面積が大きくなり、酸化物量が多くなって、ろう
付け性に劣るばかりでなく、微粉末で取り扱いが難し
く、逆に、200μｍを越えて大きすぎると、材料面に薄
く、均一に塗布することができなくなるから、10〜200
μｍとすることが大事である。 そして、上記のろう合金粉末は組成のバラツキが少な
く、かつ、微細で、ろう付け温度で容易に溶融し、優れ
たろう付け性が確保できるようになり、又、上記方法に
よると、ろう付けだけでなく管表面にZnを付着させた場
合と同様の効果が発揮される。
部材に変形が起きず、これによる接合強度の低下がない
熱交換器を提供することである。 本発明の第２の目的は、多くのろうが不必要な部分に
付かず、耐食性の低下がない熱交換器を提供することで
ある。 上記本発明の目的は、７〜12重量％のSi及び0.5〜10
重量％のZnを含有し、残部Alと不可避不純物よりなる径
が10〜200μｍのAl合金粉末と、アクリル系樹脂とを含
む混合物を、熱交換器コアに塗布し、ろう付けしてなる
ことを特徴とする熱交換器によって達成される。 すなわち、本発明者は、ブレージングシートを用いた
熱交換器のろう付け中の部材の変形、ろう付け性低下、
及び耐食性の問題を解決すべく種々検討した結果、Znを
含有したAl−Si系ろう材を粉末とし、この粉末とバイン
ダ（アクリル系樹脂）との混合物を接合部に塗布し、例
えば580〜630℃の温度でフラックスろう付けすることに
よって上記問題が解決されることを見出し、これに基づ
いて本発明が完成されたのである。 本発明の熱交換器はフッ化物や塩化物等従来のフラッ
クスろう付け法を適用することで得られるものであり、
ろうのSi含有量は７〜12重量％である。そして、ろう付
け温度はろうの溶融温度の580〜630℃とした。 そして、ろう中のZnはろう材を電気化学的に卑にし、
もってチューブやヘッダーを犠牲陽極効果によって防食
するものであり、0.5重量％未満の少なすぎる場合では
上記効果が十分に発揮できず、又、10重量％を越えて多
く含有させてもさらなる優れた効果は期待できず、むし
ろZnの量が多いことによってろう付け性を低下させる傾
向があるので、0.5〜10重量％とすることが大事であ
る。 ろう粉末の径は10μｍ未満の小さすぎる場合では、粉
末の表面積が大きくなり、酸化物量が多くなって、ろう
付け性に劣るばかりでなく、微粉末で取り扱いが難し
く、逆に、200μｍを越えて大きすぎると、材料面に薄
く、均一に塗布することができなくなるから、10〜200
μｍとすることが大事である。 そして、上記のろう合金粉末は組成のバラツキが少な
く、かつ、微細で、ろう付け温度で容易に溶融し、優れ
たろう付け性が確保できるようになり、又、上記方法に
よると、ろう付けだけでなく管表面にZnを付着させた場
合と同様の効果が発揮される。
JIS 1050のAl製の押出多穴管（厚さ0.5mm）１とヘッ
ダー用板２とを、第１図のように組み立て、押出多穴管
１の間に0.10mm厚さのJIS 3003のAl製フィン３を挿入し
た。 尚、上記組立体における押出多穴管１の表面には、あ
らかじめAl−Si−Zn合金ろう材をアクリル系樹脂よりな
るバインダを用いて塗布している。 又、組立体における押出多穴管１とヘッダー用板２と
の間には上記ろう材をスプレーで塗布した。 この第１図に示すような組立体にフッ化物系フラック
スをスプレーで塗布した後、窒素ガス雰囲気中で600
℃、５分間保持の熱処理を行ってろう付けした。 又、比較の為に、上記のAl−Si−Zn合金粉末とバイン
ダとの混合物よりなるろう材を用いる代わりに、JIS 30
03の両表面にAl−８％Si合金ろう材をグラッドした0.10
mm厚のグレージングシートで構成したフィンを用い、フ
ッ化物系フラックスをスプレーで塗布した後、窒素ガス
雰囲気中で600℃、５分間保持の熱処理を行ってろう付
けした。 このようにして得た熱交換器のろう付け後のフィン３
の変形状況及びフィン３と押出多穴管１との接合状況を
観察した。又、上記ろう付け後の組立体の耐食性を調べ
る為に300時間のCASS試験を実施した。 これらの結果を表１に示す。 この表１より明らかなように本発明の熱交換器ではフ
ィンがブレージングシートでない為、ろう付け時のフィ
ンの変形がのほとんどなく、押出多穴官１とフィン３の
接合も良好で、かつ、ろう材中のZnの効果で耐食性も良
好であるのに対し、比較例のブレージングシートを用い
た製品ではフィンの変形、接合状況及び耐食性のいずれ
にも問題がある。 又、Al−Si−Zn合金粉末の粒径が大きすぎると接合状
況が悪く、逆に、小さすぎると耐食性が悪くなる。 又、Al−Si−Zn合金粉末のZn量が多くなりすぎると、
フィンの変形も見られ、又、接合状況も悪くなる。
ダー用板２とを、第１図のように組み立て、押出多穴管
１の間に0.10mm厚さのJIS 3003のAl製フィン３を挿入し
た。 尚、上記組立体における押出多穴管１の表面には、あ
らかじめAl−Si−Zn合金ろう材をアクリル系樹脂よりな
るバインダを用いて塗布している。 又、組立体における押出多穴管１とヘッダー用板２と
の間には上記ろう材をスプレーで塗布した。 この第１図に示すような組立体にフッ化物系フラック
スをスプレーで塗布した後、窒素ガス雰囲気中で600
℃、５分間保持の熱処理を行ってろう付けした。 又、比較の為に、上記のAl−Si−Zn合金粉末とバイン
ダとの混合物よりなるろう材を用いる代わりに、JIS 30
03の両表面にAl−８％Si合金ろう材をグラッドした0.10
mm厚のグレージングシートで構成したフィンを用い、フ
ッ化物系フラックスをスプレーで塗布した後、窒素ガス
雰囲気中で600℃、５分間保持の熱処理を行ってろう付
けした。 このようにして得た熱交換器のろう付け後のフィン３
の変形状況及びフィン３と押出多穴管１との接合状況を
観察した。又、上記ろう付け後の組立体の耐食性を調べ
る為に300時間のCASS試験を実施した。 これらの結果を表１に示す。 この表１より明らかなように本発明の熱交換器ではフ
ィンがブレージングシートでない為、ろう付け時のフィ
ンの変形がのほとんどなく、押出多穴官１とフィン３の
接合も良好で、かつ、ろう材中のZnの効果で耐食性も良
好であるのに対し、比較例のブレージングシートを用い
た製品ではフィンの変形、接合状況及び耐食性のいずれ
にも問題がある。 又、Al−Si−Zn合金粉末の粒径が大きすぎると接合状
況が悪く、逆に、小さすぎると耐食性が悪くなる。 又、Al−Si−Zn合金粉末のZn量が多くなりすぎると、
フィンの変形も見られ、又、接合状況も悪くなる。
第１図は、押出多穴管とヘッダー用板とフィンとの組立
図である。 １……押出多穴管、２……ヘッダー用板、 ３……フィン。
図である。 １……押出多穴管、２……ヘッダー用板、 ３……フィン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−18294（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−142674（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】７〜12重量％のSi及び0.5〜10重量％のZn
を含有し、残部Alと不可避不純物よりなる径が10〜200
μｍのAl合金粉末と、アクリル系樹脂とを含む混合物
を、熱交換器コアに塗布し、ろう付けしてなることを特
徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1240664A JP2835748B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1240664A JP2835748B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03114659A JPH03114659A (ja) | 1991-05-15 |
| JP2835748B2 true JP2835748B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17062868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1240664A Expired - Fee Related JP2835748B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835748B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07314177A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-12-05 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付用組成物及びろう付用組成物が設けられてなる Ａｌ材料並びに熱交換器 |
| JP2003053523A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6018294A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-01-30 | Sanden Corp | アルミニウムロ−付け継手 |
| JPH02142674A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Showa Alum Corp | 管状物の接続方法 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1240664A patent/JP2835748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03114659A (ja) | 1991-05-15 |
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Legal Events
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