JPH02290673A - アルミニウム製熱交換器の製造方法 - Google Patents

アルミニウム製熱交換器の製造方法

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JPH02290673A
JPH02290673A JP1073324A JP7332489A JPH02290673A JP H02290673 A JPH02290673 A JP H02290673A JP 1073324 A JP1073324 A JP 1073324A JP 7332489 A JP7332489 A JP 7332489A JP H02290673 A JPH02290673 A JP H02290673A
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JP
Japan
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zinc
heat exchanger
fins
brazing
tube body
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JP1073324A
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Takanaga Asai
浅井 孝修
Kazumi Morita
森田 一美
Keizo Nanba
難波 圭三
Yasunaga Ito
泰永 伊藤
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Denso Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
NipponDenso Co Ltd
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
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    • F28F1/126Tubular 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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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明(友 管体とフィンとをろう材を用いて接合する
アルミニウム製熱交換器の製造方法に関する6 [従来の技術] 近年、熱交換器の軽量化及び放熱効率の向上を目的とし
て、第5図に示すように、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金(以下アルミニウムと称す)製の熱交換管P1を
用いて熱交換器P2を製造している。熱交換管P1の材
料であるアルミニウムはその特有な性質として、材料中
に微量の不純物を含んでいたり、或は材料の一部に歪み
があったりすると、その部分だけ腐食が進んで材料に穴
をあけてしまうことが知られている。この対策として、
通常、熱交換管P]と接触するコルゲートフィンP3の
材料中に、アルミニウムより腐食電位の低い亜鉛を含ま
せており、その亜鉛を犠牲腐食させることによって、熱
交換管P1の腐食を防止している。
また、これによってコルゲートフインP3が接触する部
分の熱交換管P1の腐食は防止できるが、コルゲートフ
ィンP3が接触しない部分、即ち熱交換管P1がU字状
に曲げられて蛇行する部分(曲成部分P4)について1
上 メッキ等によって亜鉛の被膜を形成し、腐食を防止
している。
かかるアルミニウム製熱交換器の製造は、次の手順で行
っている。まず、蛇行させた熱交換管P1に前記亜鉛を
被覆し、その熱交換管P1とコルゲートフインP3とを
仮組立する。次に、仮組立した熱交換器P2を所定温度
に加熱し、コルゲートフィンの表面にクラツドされたろ
う材を溶融させてろう付して製造している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した製造方法で(上 下記の理由に
より亜鉛の被膜が損なわれて、腐食を防止する能力が低
下することがあつL 前記ろう付けの方法として1表 加熱による酸化等によ
って熱交換管P1などが損なわれないように、いわゆる
真空ろう付けと呼ばれる低圧下でのろう付けが行われる
が、この様な真空に近い状態で加熱すると、熱交換管P
1に被覆した亜鉛が蒸発飛散してしまうことがあった 
その結果、防蝕能力が低下するので、熱交換器の耐久性
が損なわれることがあった 本発明のアルミニウム製熱交換器の製造方法で(表 防
蝕能力に優れたアルミニウム製熱交換器の製造方法を提
供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 即ち、前記課題を解決するための本発明のアルミニウム
製熱交換器の製造方法{表 アルミニウム製の管体を蛇行状に曲成し、該曲成した管
体の間隙にフィンを配置し、前記管体とフィンとを低圧
下で加熱してろう付けすることによりアルミニウム製熱
交換器を製造する方法において、 前記管体の少なくともフィンが接触しない部分の表面を
亜鉛で被覆し、その後前記加熱温度にて亜鉛の蒸発を抑
制する耐熱性のコート剤を前記亜鉛の表面に被覆し、こ
のコート剤を被覆した管体を前記ろう付けに供すること
を要旨とする。
[作用] 本発明のアルミニウム製熱交換器の製造方法で(表 ア
ルミニウム製の管体を蛇行状に曲成し、その曲成した管
体の間隙にフィンを配置して仮組立する.その際1:,
フィンが接触しない管体の表面を亜鉛で被覆し、更にそ
の亜鉛の表面を、ろう付けの加熱温度にて亜鉛の蒸発を
抑制する耐熱性のコート剤で被覆する.そして、この仮
組立てした熱交換器を、低圧にした雰囲気で加熱するこ
とによって管体とフィンとをろう付けする.このとき、
低圧の雰囲気で加熱されることによって、亜鉛は蒸発し
易い状態となるが、亜鉛の表面に被覆された耐熱性のコ
ート剤によりその蒸発が防止される.ここで、低圧の雰
囲気でのろう付けと(飄 例えば真空ろう付け等である
また、耐熱性のコート剤として{上 ろう付け時の加熱
によってもすぐに飛散してしまうことなく、亜鉛の表面
を覆って亜鉛の蒸発を防止する素材が使用される.例え
(L シリコン樹脂先 ボリシロキサン樹脂先 カーボ
ンや窒化硼素などの無機物等が使用される. [実施例] 次に、本発明の一実施例を、第1図の作業工程医 また
第2図ないし第4図に基づいて順次説明する. (熱交換管曲成工程)・・川 第2図に示すように、熱交換管1として、JS−300
3のアルミニウム合金からなる幅22鴫 高さ5mmの
9穴の押出多孔管を用い、その熱交換管1を蛇行させて
多段に形成する。そして、熱交換管1の両端に冷媒導入
管2及び冷媒導出管4を、アルゴン溶接等によって接合
する。
(亜鉛被覆工程)・・・11 次に、熱交換管1のU字状の曲成部分に、メッキ法にて
亜鉛を数μmの厚さに被覆する。このメッキの条件1表
 メッキ液として亜鉛と水酸化ナトリウムと含んだ溶液
を用い、処理温度40〜60℃で数分間処理する.尚、
メッキ以外にも、周知の浴浸漬や溶射等を行って亜鉛を
被覆してもよい。
また、亜鉛の被膜の厚さも、熱交換器を使用する条件等
に応じて適宜変更しても良い。
(蒸発防止剤被覆工程)・・・111 前記亜鉛を被覆した後に、この亜鉛の表面に、厚さ数μ
m程度に蒸発防止剤を塗布する.蒸発防止剤としては、
例えばシリコン樹脂系,ボリシロキサン樹脂系,カーボ
ンや窒化硼素などの無機物を用いることができ、この蒸
発防止剤を例えばアルコール,アセトン等の有機溶媒に
溶かして、濃度5〜35重量%などの範囲で使用する。
(フィン配置工程)・・・1■ 次1:.第3図に示すよう1:,蛇行させた熱交換管1
の間隙6の各々に、厚さ0.16nm,  高さ16m
mのジグザグ状に成形されたコルゲートフィン8を配置
する。このコルゲートフィン8(上 亜鉛を1重量%含
有したアルミニウム合金からなる芯材の表面1ミ J 
I S−BA4004のろう材を被覆したプレージング
シ一トから形成されている。
このプレージングシ一トは亜鉛を含有し、アルミニウム
より腐食電位が低いので、犠牲腐食によってアルミニウ
ムの腐食を防止するものである。
更に、蛇行した熱交換管1の最上部に、コルゲートフィ
ン8及び上面板10を配置するとともに、同様に熱交換
管]の最下部1:,コルゲートフィン8及び下面板12
を配置して熱交換器コア14を構成する。
(仮組立工程)・・・■ そして、第4図に示す様{ミ 一対の耐熱性ステンレス
鋼製の拘束治具16を用い、上部及び下部の耐熱性ステ
ンレス鋼製の押え板18.19を介して、熱交換器コア
14を数1 0 gf/ Cm2の圧力で締め付けて仮
組立する。
この拘束治具16(友 略コ字状に成形さ瓢 その上部
にはナット20及びボルト22が取り付けてあり、ボル
ト22が締め付けられると、その締め付け力(友 上下
の押え板18.19に伝えられて、熱交換器コア]4を
上下方向から押圧する。
(加熱ろう付け工程)・・・■1 ,次に、熱交換器]ア14を締め付けた状態で、搬送し
て加熱室に入札 圧力1 0 −’Torrの雰囲気で
温度約600℃にて約3分間加熱し、コルゲートフィン
8のろう材を溶融させて、真空ろう付けを行う。
上述した工程により、熱交換器コア14をろう付けする
ことによって、以下の作用効果を奏する。
すなわち、真空ろう付けのように低圧下で熱交換器コア
]4をろう付けする場合、加熱によってコルゲートフィ
ン8のろう材が溶融するとともに、亜鉛が蒸発し易い状
態となるが、亜鉛の表面には例えばシリコン樹脂系等の
蒸発防止剤が被覆してあるので、亜鉛の蒸発が抑えられ
る.従って、ろう付け終了後にも、熱交換管1の曲成部
分の表面には十分な亜鉛の被膜が残る. 従って、製造された熱交換器{上 熱交換管1の間隙に
亜鉛を含有したコルゲートフィン8が当接し、かつこの
コルゲートフィン8が当接しない曲成部分には亜鉛が被
覆されているので、使用中に腐食が生じるような状態に
なっても、まずこれらの亜鉛が犠牲腐食さ札 アルミニ
ウム製の熱交換管1全体にわたって腐食が防止される。
また、前記蒸発防止剤(表 ろう付けの加熱の際にある
程度飛散することがあるが、この場合でも雰囲気中に飛
散した蒸発防止剤はろう付け性を損なうことがない。
この様に、上述したような蒸発防止剤を用いることによ
り、防蝕性を損なうことなく真空ろう付けを行うことが
できるので、好適にろう付けを行うことができ、それに
よって熱交換器の伝熱性能が向上する. 次に、実施例の効果を確認するために行った実験例につ
いて説明する。
本実験で1友 下記第1表に示すように、まず、実施例
の実験例1〜実験例4として、上述した各種の蒸発防止
剤を亜鉛の表面に塗布しh そして、I Cl5Tor
rにて真空ろう付けを行い、ろう付け状態及び亜鉛の蒸
発の状態を観察した また、比較例1として、アクリル
樹脂系剤を亜鉛の表面に塗布し、更に比較例2として、
亜鉛の表面になにも塗布せずに、実施例と同様に真空ろ
う付けを行って、その状態を′観察した 下記第1表に
その結果を記す。
第1表 以上の実験例から明らかなように、蒸発防止剤を用いた
実験例1〜実験例4で{表 真空ろう付けを行うと、ろ
う付けを好適に行うことができ、更に亜鉛の蒸発も防止
される。従って、防蝕能力の優れた熱交換器を製造でき
る.それに対して、実施例とは異なるアクリル樹脂系剤
を塗布した比較例1で{表 亜鉛の蒸発を防止すること
ができるが、その塗布した物質がろう付け性を低下させ
てしまう。また、蒸発防止剤を塗布しない比較例2で{
表ろう付け性は良いが、亜鉛が蒸発してしまうので、防
蝕性は低いという問題が生じてしまう。
以土 実施例について説明したが、本発明は本発明の要
旨を逸脱しない範囲において、前記実施例に限定される
ことなく実施できることはもちろんである。例え(f,
前記蒸発防止剤以外にも、ろう付けの加熱に際して、飛
散することが少なくかつろう付け性を低下させない耐熱
性を有する各種の有機系又は無機系の物質を使用できる
。また、ろう付け方法においても、真空ろう付け以外に
低圧状態の不活性ガス雰囲気ろう付け等を採用できる。
[発明の効果] 本発明のアルミニウム製熱交換器の製造方法で{上 蛇
行したアルミニウム製の管体とフィンとを低圧下でろう
付けする場合に、予めフィンと接触しない管体の表面を
亜鉛で被覆し、更にその亜鉛の表面を耐熱性のコート剤
で被覆してあるので、ろう付け時の加熱に際し、亜鉛の
蒸発を好適に防止できる。従って、防蝕能力の高い熱交
換器を製造できる。また、低圧下でろう付けしても、亜
鉛が蒸発することがないので、真空ろう付け等の技術を
採用してろう付け性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の作業工程を示す説明久 第2
図は熱交換管を曲成させた状態を示す斜視医 第3図は
熱交換管にコルゲートフィンを配置した状態を示す斜視
医 第4図は熱交換器コアを拘束治具で固定した状態を
示す斜視は 第5図は従来の熱交換器を示す斜視図であ
る.第1図 1・・・熱交換管 8・・・]ルゲートフィン 14・・・熱交換器コア

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルミニウム製の管体を蛇行状に曲成し、該曲成し
    た管体の間隙にフィンを配置し、前記管体とフィンとを
    低圧下で加熱してろう付けすることによりアルミニウム
    製熱交換器を製造する方法において、 前記管体の少なくともフィンが接触しない部分の表面を
    亜鉛で被覆し、その後前記加熱温度にて亜鉛の蒸発を抑
    制する耐熱性のコート剤を前記亜鉛の表面に被覆し、こ
    のコート剤を被覆した管体を前記ろう付けに供すること
    を特徴とするアルミニウム製熱交換器の製造方法。
JP1073324A 1989-03-24 1989-03-24 アルミニウム製熱交換器の製造方法 Pending JPH02290673A (ja)

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