JP5961114B2 - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents
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Description
密閉容器と、前記密閉容器内に配置された複数のインナーフィンと、を備える熱交換器であって、
前記密閉容器が第1のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが第2のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが、前記熱交換器の冷却媒体の進行方向に対してオフセットされて配置され、
前記複数のインナーフィンが、前記熱交換器の厚み方向に複数積層され、
厚み方向に隣接された前記複数のインナーフィンが、前記複数のインナーフィンの互いの凸部同士が対向するように配置され、
対向されて配置された前記凸部同士の接合箇所が、前記冷却媒体の進行方向に対してずれるように配置された、
ことを特徴とする。
前記上部容器部材と前記下部容器部材との間の接合が金属的接合であってもよい。
前記接合部材と前記上部容器部材の下面との間の接合が金属的接合であり、
前記接合部材と前記下部容器部材の上面との間の接合が金属的接合であってもよい。
前記接合部材と前記下部容器部材の上面との間の接合領域のフィレットの断面積が0.02mm2以下であってもよい。
前記接合部材の前記曲面部と前記複数のインナーフィンとが接合されてもよい。
熱交換器の密閉容器内に複数のインナーフィンを配置する配置工程と、
前記密閉容器と前記複数のインナーフィンとを接合する接合工程と、
を含み、
前記密閉容器が第1のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが第2のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金のMg含有率が0.5質量%以下であり、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁との接触面にフッ化物系または塩化物系のフラックスを塗布し、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程で前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とし、
前記配置工程において、
前記複数のインナーフィンを、前記熱交換器の厚み方向に複数積層し、
厚み方向に隣接された前記複数のインナーフィンを、前記複数のインナーフィンの互いの凸部同士が対向するように配置し、
対向されて配置された前記凸部同士の接合箇所が、前記熱交換器の冷却媒体の進行方向に対してずれるように配置する、
ことを特徴とする。
熱交換器の密閉容器内に複数のインナーフィンを配置する配置工程と、
前記密閉容器と前記複数のインナーフィンとを接合する接合工程と、
を含み、
前記密閉容器が第1のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが第2のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金のMg含有率が0.2質量%以上2.0質量%以下であり、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程で前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とし、
前記配置工程において、
前記複数のインナーフィンを、前記熱交換器の厚み方向に複数積層し、
厚み方向に隣接された前記複数のインナーフィンを、前記複数のインナーフィンの互いの凸部同士が対向するように配置し、
対向されて配置された前記凸部同士の接合箇所が、前記熱交換器の冷却媒体の進行方向に対してずれるように配置する、
ことを特徴とする。
前記接合部材が第3のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金、前記第2のアルミニウム合金および前記第3のアルミニウム合金からなる群のうち少なくとも1つのアルミニウム合金のMg含有率が0.5質量%以下であり、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁との接触面、前記接合部材と上部容器部材との接触面、および前記接合部材と下部容器部材との接触面からなる群から選択される少なくとも1つの接触面にフッ化物系または塩化物系のフラックスを塗布し、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程において、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記複数のインナーフィンと前記接合部材とを接合する温度を、前記第2のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記接合部材と前記密閉容器とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度としてもよい。
前記接合部材が第3のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金、前記第2のアルミニウム合金、および前記第3のアルミニウム合金からなる群のうち少なくとも1つのアルミニウム合金のMg含有率が0.2質量%以上2.0質量%以下であり、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程において、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記複数のインナーフィンと前記接合部材とを接合する温度を、前記第2のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記接合部材と前記密閉容器とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度としてもよい。
通常のろう付け法でも、ろう材量を少なくすることでフィレット断面積を小さくできる場合もあるが、接合部全てを同様なフィレット断面積で接合させる事が難しく、また接合不良箇所が生じる懸念もあることから、少ないろう材量で接合させることは一般的でない。このため、ろう付けの場合のフィレット断面積は0.05mm2程度である。
一方、本実施形態に係る金属的接合領域近傍における、冷却水の進行方向におけるフィレットの断面積は、本実施形態の効果を奏する範囲で、フィレットの断面積は小さければ小さいほどよく、以下に限定されるものではないが、好ましくは0.001mm2以上0.02mm2以下であり、より好ましくは0.001mm2以上0.01mm2以下、より一層好ましくは0.001mm2以上0.006mm2以下であり、そのため、本実施形態においては、熱交換器100の冷却水流路内を冷却水がスムースに流れるとともに、窪みRの部分にも冷却水が流れることにより、温度の低い冷却水を有効に活用することができる。
さらに凸部の窪みRの大きさは、本実施形態の効果を奏する範囲で、製造容易性等に応じて、適宜選択される。
液相率(%)=(被接合部材内部の液相の質量)/(被接合部材の全質量)×100
液相率が35%を超えると、生成する液相の量が多過ぎて(すなわち、固相の量が少なすぎて)被接合部材であるインナーフィン104がその形状を維持出来なくなり、インナーフィン104が大きな変形を起こしてしまう。一方、液相率が5%未満であると、被接合部材であるインナーフィン104の表面への液相の供給量が少なくなってしまい、インナーフィン104と密閉容器102との間の接合が困難になってしまう。そのため、本実施形態においては、被接合部材内部の液相の質量の比が5%以上35%以下となる温度において、インナーフィン104と密閉容器102との金属的な接合が行われる。なお、上記金属的接合における好ましい液相率は5%以上30%以下であり、より好ましい液相率は10%以上20%以下である。
本破壊方法においては、酸化皮膜を破壊するために、密閉容器102とインナーフィン104との接合部にフラックスを塗布する。フラックスは、以下に限定されるものではないが、たとえば、アルミニウム合金のろう付で用いるKAlF4やCsAlF4などのフッ化物系フラックス、または、たとえば、KClやNaClなどの塩化物系フラックスなどが用いられる。これらのフラックスは、インナーフィン104の液相が溶融する前に、または接合温度に至る前に溶融し、インナーフィン104の表層および密閉容器102の内部表層に形成された酸化皮膜と反応して、酸化皮膜を破壊する。さらに、本方法においては、インナーフィン104の表層および密閉容器102の内部表層への酸化皮膜の形成を抑制するために、たとえば、真空、または窒素ガスやアルゴンガスなどの非酸化性雰囲気中で、インナーフィン104と密閉容器102とを接合する方法が用いられる。特にフッ化物系のフラックスを用いる場合は、酸素濃度を250ppm以下に抑え、露点を−25℃以下に抑えた非酸化性ガス雰囲気中で接合するのが好ましい。本明細書において、「真空」とは、真空の状態だけでなく、面接合や閉塞空間における接合のように、インナーフィン104と密閉容器102との間の接合面に空気の流入がほとんどない状態をも含むものとする。
インナーフィン104および密閉容器102の両方のアルミニウム合金材にMgが所定量添加されている場合は、インナーフィン104と密閉容器102との接合部にフラックスを塗布しなくても、酸化皮膜が破壊されて、インナーフィン104と密閉容器102との接合が、より容易になる。アルミニウム合金材に所定のMgが含有されている場合、真空フラックスレスろう付と同様に、アルミニウム合金が溶融して液相が表層に出てくる際に、アルミニウム合金中から蒸発するMgのゲッター作用によって酸化皮膜が破壊されるためである。なお、本方法においては、フラックスを塗布しないことによって、Mgのゲッター作用をより高めることができるため、フラックスを塗布しない方がより一層好ましい。
660−39.5X≦T≦660−15.7X、かつ
T≧577
(X=Siの含有率(質量%))
となるように制御することが、より一層好ましい。こうすることによって、より一層良好な接合が得られる。
660−15.6Y≦T≦660−6.9Y、かつ
T≧548
(Y=Cuの含有率(質量%))
となるように制御することが、より一層好ましい。こうすることによって、より一層良好な接合が達成される。
こうすることによって、積層方向に隣接する層の間での冷却水の移動も可能となる(図12の矢印D3の方向)。すなわち、第1層(L1)から第2層(L2)、第2層(L2)から第3層(L3)、第3層(L3)から第4層(L4)へのそれぞれの冷却水の移動が可能になり、熱源である半導体素子に近い側の冷却水の温度の過度な上昇が一層抑制される。そのため、熱源から離れた側にある冷却水と熱源に近い側の冷却水との間の温度差の増大が一層抑制され、熱交換器100の冷却性能の向上に一層顕著な効果を得ることができる。
r(%)=(T1/T2)×100
T1:インナーフィン104の凸部同士の接合箇所の長さ
T2:冷却水の進行方向におけるインナーフィン104の凸部の長さ
たとえば、図13のr=20%のインナーフィンの積層においては、インナーフィンBの凸部の上面とインナーフィンCの凸部の下面とが重なり合う箇所(インナーフィンBの凸部とインナーフィンCの凸部との接合箇所)の長さは、インナーフィンBの凸部の長さ(図13においては、図13中、水平方向のインナーフィンBの長さ)の20%である。
形状1:図11Aに示すような、接合部材を有する構成であった。
形状2:図11Bに示すような、接合部材を有しない構成であった。
形状3:図9に示すような、接合部材を有さず、密閉容器の内側にインナーフィンが1枚ある構成であった。
以下、水漏れ、接合率、流路断面形状の3つの観点から、実施例1〜41、比較例1〜11の熱交換器の接合性を評価した。
容器部材の接合による密閉性を評価するため、試作した熱交換器の口金部分に冷却水を流すホースを取り付け、圧力0.5MPaで冷却水を流し、容器外側への水漏れの有無を評価した。評価の判定方法は、十分な接合で水が漏れなかったものを○、接合が不十分で水が漏れたものを×とした。なお、水漏れ試験で「×」となった熱交換器については、接合部の断面評価を実施しなかった。表3において、「−」は、接合部の断面評価を実施しなかったことを示す。
接合状態を評価するため、製作した熱交換器について流路方向に対して垂直の面を3つの断面について切り出した。3つの断面は、容器とインナーフィンとの接合部位の断面、積層されたインナーフィン同士の接合部位の断面、接合部材とインナーフィンとの接合部位の断面であった。これらの断面を金属顕微鏡で観察し、接合状態の評価を行った。評価の判定方法は、各接合部位を各20箇所観察し、設計接合部長さに対する接合された長さの比率の合計を接合率とし、接合率80%以上を◎、50%以上80%未満を○、50%未満を×とした。本実施例において、接合率を以下のように定義した。
接合率(%)=接合された長さ(mm)/設計接合部の長さ(mm)
流路のろう詰まり等による断面積の変化を評価するため、上記流路方向に対して、上記3つの断面内におけるインナーフィン同士で構成された流路部分を各20箇所観察し、流路内の断面積を画像処理により測定した。評価は流路内断面健全率で表し、流路内断面健全率80%以上を◎、50%以上80%未満を○、50%未満を×とした。
本実施例において、流路内断面健全率を以下のように定義した。
流路内断面健全率(%)=接合後の流路内断面積(m2)/設計流路内断面積(m2)
表2に示すように、実施例1〜41では容器部材同士の接合が十分であり、水漏れ試験で内部の水が漏れ出す事は無かった。また、接合部分の断面観察の結果、容器部材の接合率および流路内断面健全率も高かった。
一方、表3に示すように、比較例1、3〜5、7〜9、11は、容器部材の接合が不十分であったため、水漏れ試験で内部の水が漏れ出した。
比較例1、5においては、接合温度が低かったため、接合に必要な十分な液相が得られず、接合が不十分であったため、水漏れ試験で内部の水が漏れ出した。
比較例3においては、接合時の雰囲気が大気中であったため、フラックスによる接合面の酸化膜の除去ができず、接合することができなかったため、水漏れ試験で内部の水が漏れ出した。
比較例7においては、接合時の雰囲気が大気中であり、比較例8では接合部材およびインナーフィンのMg量が少ないため、Mgによるゲッター作用が働かず、接合することができなかったため、水漏れ試験で内部の水が漏れ出した。
比較例4、9においては、接合部材およびインナーフィン両方の液相率が低かったため、接合部材とインナーフィンとを接合することができなかったため、水漏れ試験で内部の水が漏れ出した。
比較例11は、形状2の容器部材のフランジ部分で接合する構成であるが、容器部材に液相が生じず、接合することができなかったため、水漏れ試験で内部の水が漏れ出した。
比較例2、6、10においては、接合後の水漏れ試験で内部の水が漏れ出すことは無かったが、流路内断面健全率が低かった。
比較例2、6においては、インナーフィンの液相率が大きすぎたため、インナーフィンの流路内断面に液相が溜まって冷却水の流路を塞いだため、流路内断面健全率が低かった。
比較例10においては、インナーフィンのMg量が多すぎたためにMgの酸化皮膜が生成してしまい、流路内断面健全率が低かった。
熱交換器の耐食性を評価するため、表4に示す容器部材とインナーフィンとの組み合わせによって形状1および形状2の熱交換器を作製した。以下、特に説明するものを除き、合金塊、熱交換器などの作製方法は、実施例1〜41、比較例1〜11と同様であった。接合条件は表2に示す熱交換器番号で示した条件で行った。作製した熱交換器の耐食性評価として、OY水を用いた内部循環試験を672時間(4週間)実施した。
OY水の組成は、Cl−が195ppm、SO4 2−が60ppm、Fe3+が30ppm、Cu2+が1ppm、残りは水であった。
80℃のOY水を8時間、熱交換器内に循環させた後、常温のOY水を16時間、熱交換器内に循環させることを1サイクルとして、28サイクルにわたって実施した。
OY水を用いた内部循環試験後、容器接合部分の密閉性を評価するため、熱交換器の口金部分に冷却水を流すホースを取り付け、圧力0.5MPaで冷却水を流して水漏れ有無を評価した。評価の判定方法は、容器部材部材から水が漏れなかったものを◎、腐食によって容器部材から水がにじむ程度を○とした。
インナーフィンの腐食状態を評価するため、試作した熱交換器について流路方向に対して垂直の断面を3つ切り出し(容器とインナーフィンとの接合部位の断面、積層されたインナーフィン同士の接合部位の断面、接合部材とインナーフィンとの接合部位の断面)、流路の断面形状を金属顕微鏡によって観察した。観察箇所はインナーフィンで構成された流路を各20流路観察し、流路壁に穴が開いて流路が短絡している箇所の数を測定した。評価は流路壁健全率で表し、流路壁健全率90%以上を◎、流路壁健全率80%以上を○、流路壁健全率80%未満を×とした。本実施例において、流路壁健全率を以下のように定義した。
流路壁健全率(%)=(全流路観察箇所−流路壁短絡箇所)/全流路観察箇所
表4に示すように、実施例42〜50においては、インナーフィンのZn含有量が0.3質量%以上5.0質量%以下であったため、容器接合部分および容器の耐食性が、より一層良好であり、水漏れ試験で内部の水が漏れ出すことは無かった。またインナーフィンの流路断面観察の結果、流路壁健全率は90%以上で、より一層良好な耐食性を示した。
実施例51〜52、55、57においては、容器接合部分および容器の耐食性が良好であった。また、インナーフィンの流路断面観察の結果、流路壁健全率は80%で、良好な耐食性を示した。
実施例53においては、容器接合部分および容器の耐食性が良好であった。また、インナーフィンの流路断面観察の結果、流路壁健全率は80%で、より一層良好な耐食性を示した。
実施例54、56、58では水が漏れ出す事はなかったが、インナーフィンのZn量が多すぎたためフィンの腐食が大きく、流路壁の健全率が低かった。
水冷式の熱交換器において、特に内部循環する冷却水や使用環境などによって耐食性に懸念がある場合、容器に穴が開いてしまうと、内部の冷却水が漏れだして発熱素子を冷却することが出来なくなるので、耐食性評価で良好な性能を示す材料構成とする必要がある。ただ、耐食性の懸念が少ない場合は、その状況に合わせた必要十分な耐食性を有する材料構成とすればよい。実施例54、56、58は、耐食性以外の評価項目は良好であるので、耐食性の懸念が少ない場合の材料構成として採用することは問題ない。
(冷却性能評価)
熱交換器の冷却性能評価のため、表5に示す容器部材とインナーフィンとの組み合わせにより、形状1〜3の熱交換器を作製した。接合条件は、表2および表5に示す熱交換器番号で示した条件で行った。以下、特に示されない限り、合金塊の作製方法および実施例59〜61の熱交換器の作製方法は、実施例1〜41、比較例1〜11と同様であった。表5中、「F」はKAlF4系フラックスを接合面に塗布したことを表し、「BRシート」は、芯材A3003の両面にA4045を片側5%のクラッド率で両面にクラッドしたものを接合部材として用いたことを表す。
比較例12は、ろう付法による接合で、ろう付け可能なフィン形状のためオフセットフィン形状が大きく、流路断面積が大きいため、放熱フィンに必要な面積が足りず、冷却性能が劣ることがわかった。
比較例13は、ろう付け接合するにはオフセットフィンの形状が大きく、積層されたオフセットフィンの接合部のR部分が、ろうで埋まり、放熱フィンに必要な面積が足りず、冷却性能が劣ることがわかった。
比較例14は、フィン同士、およびフィンと容器部材とが、エポキシ系接着剤で接合されているため、フィン同士、および容器部材とフィンとの間の熱伝導効率が低く、発熱ヒーターの入熱を十分に冷却する事が出来なかった。
実施例62〜75に用いられた熱交換器は、図11Bに示すような、接合部材を有しない複数のインナーフィンが積層された構成であった。
作製した熱交換器の冷却性能を測定するため、熱交換器の口金部分と液送ポンプとをホースで繋ぎ、冷却水(入口温度:20±1℃)を、流量0.8リットル/分の条件で流した。この時、発熱素子を模した銅ブロックに加熱用のヒーターを入れた熱源を載せ、800Wの熱を加え、銅ブロック直下の容器部材側の温度を測定した。測定した温度から冷却水の温度を引いた値ΔT(K)を冷却性能として表6に示し、オフセットずらし量と冷却性能との関係を図17に示す。
実施例73はインナーフィンの凸部のずらしが無い実験であった。実施例73の冷却性能ΔTを基準とし、対ずらし無し冷却性能向上(%)を算出した。以下に換算式を示す。
「対ずらし無し冷却性能向上」=([ずらし有りの冷却性能ΔT]−[ずらし無しの冷却性能])÷[ずらし無しの冷却性能]×100
表6および図17に示すように、実施例62〜66においては、「対ずらし無しの冷却性能向上」が有り、冷却性能が10%〜14%向上することがわかった。
実施例74はインナーフィンの凸部のずらしが無い実験であった。実施例74の冷却性能ΔTを基準とし、対ずらし無し冷却性能向上(%)を算出した。換算式は実施例73と同様であった。
表6および図17に示すように、実施例67〜69においては、「対ずらし無し冷却性能向上」が有り、冷却性能が10%〜17%向上することがわかった。
実施例75はインナーフィンの凸部のずらしが無い実験であった。実施例75の冷却性能ΔTを基準とし、対ずらし無し冷却性能向上(%)を算出した。換算式は実施例73と同様であった。
表6および図17に示すように、実施例70〜72においては、「対ずらし無しの冷却性能向上」が有り、冷却性能が11%〜16%向上することがわかった。
本出願は、2011年12月2日に出願された日本国特許出願第2011−265116号に基づく。本明細書中にその明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
2 立ち上がり面
3 立ち下がり面
100 熱交換器
102 密閉容器
104 インナーフィン
106 冷却水入口
108 冷却水出口
110 上部容器部材
112 下部容器部材
114 接合部材
120 インナーフィン
121 フィレット
A 表面積
Claims (18)
- 密閉容器と、前記密閉容器内に配置された複数のインナーフィンと、を備える熱交換器であって、
前記密閉容器が第1のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが第2のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが、前記熱交換器の冷却媒体の進行方向に対してオフセットされて配置され、
前記複数のインナーフィンが、前記熱交換器の厚み方向に複数積層され、
厚み方向に隣接された前記複数のインナーフィンが、前記複数のインナーフィンの互いの凸部同士が対向するように配置され、
対向されて配置された前記凸部同士の接合箇所が、前記冷却媒体の進行方向に対してずれるように配置された、
ことを特徴とする熱交換器。 - 前記凸部同士の前記接合箇所の長さが、前記冷却媒体の進行方向における前記凸部の長さの10%以上50%以下である、
ことを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。 - 前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁との間の接合が金属的接合である、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。 - 前記複数のインナーフィンと前記密閉容器との間の接合領域のフィレットの断面積が0.02mm2以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱交換器。 - 前記密閉容器が上部容器部材と下部容器部材とを備え、
前記上部容器部材と前記下部容器部材との間の接合が金属的接合である、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱交換器。 - 前記上部容器部材と前記下部容器部材との間の接合領域のフィレットの断面積が0.02mm2以下である、
ことを特徴とする請求項5に記載の熱交換器。 - 第3のアルミニウム合金から形成される接合部材をさらに備え、
前記接合部材と前記上部容器部材の下面との間の接合が金属的接合であり、
前記接合部材と前記下部容器部材の上面との間の接合が金属的接合である、
ことを特徴とする請求項5または6に記載の熱交換器。 - 前記接合部材と前記上部容器部材の下面との間の接合領域のフィレットの断面積が0.02mm2以下であり、
前記接合部材と前記下部容器部材の上面との間の接合領域のフィレットの断面積が0.02mm2以下である、
ことを特徴とする請求項7に記載の熱交換器。 - 前記接合部材と前記複数のインナーフィンとの間の接合が金属的接合である、
ことを特徴とする請求項7または8に記載の熱交換器。 - 前記接合部材と前記複数のインナーフィンとの間の接合領域のフィレットの断面積が0.02mm2以下である、
ことを特徴とする請求項9に記載の熱交換器。 - 前記接合部材が曲面部を有し、
前記接合部材の前記曲面部と前記複数のインナーフィンとが接合された、
ことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の熱交換器。 - 前記第2のアルミニウム合金のZn含有率が0.3質量%以上5重量%以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の熱交換器。 - 熱交換器の密閉容器内に複数のインナーフィンを配置する配置工程と、
前記密閉容器と前記複数のインナーフィンとを接合する接合工程と、
を含み、
前記密閉容器が第1のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが第2のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金のMg含有率が0.5質量%以下であり、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁との接触面にフッ化物系または塩化物系のフラックスを塗布し、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程で前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とし、
前記配置工程において、
前記複数のインナーフィンを、前記熱交換器の厚み方向に複数積層し、
厚み方向に隣接された前記複数のインナーフィンを、前記複数のインナーフィンの互いの凸部同士が対向するように配置し、
対向されて配置された前記凸部同士の接合箇所が、前記熱交換器の冷却媒体の進行方向に対してずれるように配置する、
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 熱交換器の密閉容器内に複数のインナーフィンを配置する配置工程と、
前記密閉容器と前記複数のインナーフィンとを接合する接合工程と、
を含み、
前記密閉容器が第1のアルミニウム合金から形成され、
前記複数のインナーフィンが第2のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金のMg含有率が0.2質量%以上2.0質量%以下であり、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程で前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とし、
前記配置工程において、
前記複数のインナーフィンを、前記熱交換器の厚み方向に複数積層し、
厚み方向に隣接された前記複数のインナーフィンを、前記複数のインナーフィンの互いの凸部同士が対向するように配置し、
対向されて配置された前記凸部同士の接合箇所が、前記熱交換器の冷却媒体の進行方向に対してずれるように配置する、
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 前記配置工程が、接合部材を配置する工程をさらに含み、
前記接合部材が第3のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金、前記第2のアルミニウム合金および前記第3のアルミニウム合金からなる群のうち少なくとも1つのアルミニウム合金のMg含有率が0.5質量%以下であり、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁との接触面、前記接合部材と上部容器部材との接触面、および前記接合部材と下部容器部材との接触面からなる群から選択される少なくとも1つの接触面にフッ化物系または塩化物系のフラックスを塗布し、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程において、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記複数のインナーフィンと前記接合部材とを接合する温度を、前記第2のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記接合部材と前記密閉容器とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、
ことを特徴とする請求項13に記載の熱交換器の製造方法。 - 前記配置工程が、接合部材を配置する工程をさらに含み、
前記接合部材が第3のアルミニウム合金から形成され、
前記第1のアルミニウム合金、前記第2のアルミニウム合金、および前記第3のアルミニウム合金からなる群のうち少なくとも1つのアルミニウム合金のMg含有率が0.2質量%以上2.0質量%以下であり、
前記接合工程における雰囲気が、真空または非酸化性雰囲気であり、
前記接合工程において、
前記複数のインナーフィンと前記密閉容器の内壁とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記複数のインナーフィンと前記接合部材とを接合する温度を、前記第2のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、および/または、
前記接合部材と前記密閉容器とを接合する温度を、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第3のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下となる温度とする、
ことを特徴とする請求項14に記載の熱交換器の製造方法。 - 前記接合工程において、前記第1のアルミニウム合金および/または前記第2のアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下である温度範囲とする時間を30秒間以上3600秒間以下とする、
ことを特徴とする請求項13または14に記載の熱交換器の製造方法。 - 前記接合工程において、前記第1のアルミニウム合金、前記第2のアルミニウム合金、および前記第3のアルミニウム合金からなる群から選択される少なくとも1つのアルミニウム合金の液相率が5%以上35%以下である温度範囲とする時間を30秒間以上3600秒間以下とする、
ことを特徴とする請求項15または16に記載の熱交換器の製造方法。
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