JP6587098B2 - 熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材、並びに、これを用いた熱交換器アルミニウム管の接合方法および熱交換器アルミニウム管の接合構造 - Google Patents
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Description
本発明に係るろう材は、空気調和装置の室外機が備える熱交換器が有する、アルミニウム管のろう付けに用いられる。本実施の形態では、説明の便宜上、熱交換器が有するアルミニウム管を「熱交換器アルミニウム管」と称する。それゆえ、本発明に係るろう材は「熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材」である。なお、以下の説明では、便宜上、「熱交換器アルミニウム管」を単に「アルミニウム管」と略す場合があり、また、熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材を「アルミニウム管用ろう材」と略す場合がある。
次に、本発明において、前述したアルミニウム管用ろう材を用いて接合されるアルミニウム管の構成の一例について、図1および図2を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明では、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
次に、前述したアルミニウム管用ろう材を用いて熱交換器アルミニウム管同士をろう接する方法、すなわち、本発明に係る熱交換器アルミニウム管の接合方法について、図3(A)〜(D)および図4(A)〜(D)を参照して具体的に説明する。
図1に示すように、エンドプレート13に、長さ15.5mm、管径R0=6.35mm、拡管部11aの管径R1=6.5mm、拡大枠部11bの管径R2=7.5mmであるアルミニウム管11を固定した。このアルミニウム管11の拡管部11aに対して、管径R0=6.35mmのアルミニウム管12の端部を挿入した。これにより、図2に示すように、アルミニウム管11および12の端部保持箇所10を構成した。
線ろう材20Aとして、合金母材21が、アルミニウム(Al)25質量%および亜鉛(Zn)75質量%の組成であるものを用いた以外は、前記実施例1と同様にして、実施例2の熱交換器アルミニウム管の接合構造を得た。なお、合金母材21の狙い融点は540℃である。この接合構造のX線透過像を図5に示す。
線ろう材20Aとして、合金母材21が、アルミニウム(Al)88質量%およびケイ素(Si)12質量%の従来組成であるものを用いた以外は、前記実施例1と同様にして比較例1の熱交換器アルミニウム管の接合構造を得た。なお、合金母材21の狙い融点は580℃である。本比較例1では、複数の接合構造を製造したが、そのうち良品の接合構造と不良品の接合構造とを含んでいた。良品および不良品の接合構造それぞれについて、X線透過像を図5に示す。
線ろう材20Aとして、合金母材21が、アルミニウム(Al)12質量%および亜鉛(Zn)88質量%の比較組成であるものを用いた以外は、前記実施例1と同様にして比較例2の熱交換器アルミニウム管の接合構造を得た。なお、合金母材21の狙い融点は450℃である。この接合構造のX線透過像を図5に示す。
図5に示す接合構造のX線透過像では、原子番号の大きい物質または膜厚が大きい物質についてはX線の透過率が小さいため黒く映る。フラックス22由来のセシウム、あるいは、合金母材21由来の亜鉛は、アルミニウムに比べて黒く映ることになる。
11 アルミニウム管
11a 拡管部
11b 拡大枠部
12 アルミニウム管
13 エンドプレート
20A 線ろう材
20B リングろう材
21 合金母材
22 フラックス
23 ろう接続部
30 バーナートーチ
Claims (8)
- 空気調和装置の室外機が備える、アルミニウム製またはアルミニウム合金製のアルミニウム管を有する熱交換器において、前記アルミニウム管のろう付けに用いられ、
アルミニウムおよび亜鉛を含有する合金母材と、当該合金母材よりも融点の低いフラックスとを含有し、
前記合金母材を100質量%としたときに当該合金母材における前記亜鉛の含有量が40〜75質量%の範囲内であるとともに、当該合金母材における前記アルミニウムの含有量が25〜60質量%の範囲内であり、さらに、当該合金母材は、不可避不純物以外に銅、鉄、およびニッケルを含有せず、かつ、当該合金母材は、前記不可避不純物を除いて前記アルミニウムおよび前記亜鉛のみを含有し、
前記フラックスの含有量が10〜25質量%の範囲内であり、
前記合金母材の融点が520〜580℃の温度範囲内であり、
前記合金母材で前記フラックスを包含した線材として構成されていることを特徴とする、
熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材。 - 前記合金母材における前記亜鉛の含有量が65〜75質量%の範囲内であることを特徴とする、
請求項1に記載の熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材。 - 前記フラックスは、前記合金母材よりも融点が低い金属塩であることを特徴とする、
請求項1または2に記載の熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材。 - 前記フラックスは、フルオロアルミン酸のアルカリ金属塩であることを特徴とする、
請求項3に記載の熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材を、前記アルミニウム管のうち、一方のアルミニウム管の端部を他方のアルミニウム管の端部に挿入して保持した端部保持箇所に供給し、当該ろう材を融解させることにより、前記アルミニウム管同士を接合することを特徴とする、
熱交換器アルミニウム管の接合方法。 - 前記端部保持箇所を予め加熱してから前記ろう材を差しろうにより供給するか、または、前記端部保持箇所にろう材を置きろうとして設置してから加熱することにより、当該ろう材を融解させるとともに、
前記端部保持箇所が融解した前記ろう材により接合されて形成されるろう接続部を加熱して、当該ろう接続部から前記フラックスを漏出させることを特徴とする、
請求項5に記載の熱交換器アルミニウム管の接合方法。 - 前記端部保持箇所は、一方の前記アルミニウム管の端部が、他方の前記アルミニウム管の端部を挿入可能に管径を拡大した拡管部となっており、
当該拡管部の端部開口の周縁部は、その管径がさらに拡大された拡大枠部となっていることを特徴とする、
請求項5または6に記載の熱交換器アルミニウム管の接合方法。 - 前記アルミニウム管同士をろう材により接合してなる接合構造であって、
請求項1から4のいずれか1項に記載の熱交換器アルミニウム管ろう付け用ろう材により形成されるろう接続部を有することを特徴とする、
熱交換器アルミニウム管の接合構造。
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