JPH0230395A - ろう付用アルミニウム合金フィン材 - Google Patents
ろう付用アルミニウム合金フィン材Info
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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
- 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
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-
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-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
- F28D1/02—Heat-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
- F28D1/04—Heat-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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- F28D1/0477—Heat-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 the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0478—Heat-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 the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
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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。
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〕
本発明は自動車用熱交換器、即ちラジェーター、エバポ
レーター、コンデンサー等の製造時において加工性が良
く、組付やろう付加熱時の変形が少なく、さらにろう付
後の熱伝導性の優れたアルミニウム合金フィン材に関す
るものでおる。
レーター、コンデンサー等の製造時において加工性が良
く、組付やろう付加熱時の変形が少なく、さらにろう付
後の熱伝導性の優れたアルミニウム合金フィン材に関す
るものでおる。
Alは加工性が良好で、かつ耐食性に優れ、しかも軽量
であることから近年車輌用、各種産業用等の熱交換器に
多く使用されている。この熱交換器のうち例えばコンデ
ンサーやエバポレーターは通常第1図に示すようにろう
材をクラッドした板厚0.16m程度のプレージングシ
ートをコルゲート加工してフィン材(1)とし、偏平状
の押出多穴管(2)を蛇行状に曲げ、それぞれの間隙に
フィン材(1)を配置Lノで互いにろう付けして固定し
、多穴管(2)内に熱媒体を通すことにより熱交換を行
なうものである。
であることから近年車輌用、各種産業用等の熱交換器に
多く使用されている。この熱交換器のうち例えばコンデ
ンサーやエバポレーターは通常第1図に示すようにろう
材をクラッドした板厚0.16m程度のプレージングシ
ートをコルゲート加工してフィン材(1)とし、偏平状
の押出多穴管(2)を蛇行状に曲げ、それぞれの間隙に
フィン材(1)を配置Lノで互いにろう付けして固定し
、多穴管(2)内に熱媒体を通すことにより熱交換を行
なうものである。
このようなAl合金製熱交換器に使用されるフィン材に
は従来JIS 69Si合金(0,20〜0.50wt
%(以下単に%と記す) 3 i −0,15〜0.4
0%CU −0,40−0,8%Mg−Al)やJIS
3003合金(0,05〜0.20%Qu −1,0
〜1.5%MrlAl)等の薄板またはこの両面にろう
材をクラッドしたプレージングシートが使用され、さら
に熱媒体の通路を形成しているチューブ材等の外表面か
らの腐食(外気腐食)による貫通孔食の発生を防止する
目的でフィン材に犠牲作用を付与するため、これらフィ
ン材にはZn,Sn。
は従来JIS 69Si合金(0,20〜0.50wt
%(以下単に%と記す) 3 i −0,15〜0.4
0%CU −0,40−0,8%Mg−Al)やJIS
3003合金(0,05〜0.20%Qu −1,0
〜1.5%MrlAl)等の薄板またはこの両面にろう
材をクラッドしたプレージングシートが使用され、さら
に熱媒体の通路を形成しているチューブ材等の外表面か
らの腐食(外気腐食)による貫通孔食の発生を防止する
目的でフィン材に犠牲作用を付与するため、これらフィ
ン材にはZn,Sn。
■n等のAlの電位を卑にする元素を添加1ノでいる。
そして上記フィン材に求められる特性としては一般に次
のものが上げられる。
のものが上げられる。
■コルゲート加工及びチューブ材との組付等の常温での
加工に対し適度な強度を有していること。(例えばJI
S 3003合金のH14処理材は14〜18Kfff
/NAの強度を有する)■ろう付加熱時にフィン材とチ
ューブ材とを組付けたコアを治具で拘束するが、約60
0℃の高温下でのろう付加熱の際最も薄いフィン材に変
形が生じてコア変形やろう付不具合が発生する場合がお
るのでこれを防止するため高温強度及び耐サグ性が優れ
ていること。
加工に対し適度な強度を有していること。(例えばJI
S 3003合金のH14処理材は14〜18Kfff
/NAの強度を有する)■ろう付加熱時にフィン材とチ
ューブ材とを組付けたコアを治具で拘束するが、約60
0℃の高温下でのろう付加熱の際最も薄いフィン材に変
形が生じてコア変形やろう付不具合が発生する場合がお
るのでこれを防止するため高温強度及び耐サグ性が優れ
ていること。
■熱交換性能を確保するため熱伝導性が良好であること
。
。
しかし実際に使用されているフィン材は上記■、■、■
のいずれかにおいて十分なものとは言い難い。特に自動
車用熱交換器のコンパクト化、高性能化のニーズが近年
強くなってきており、フィン材の薄肉化と同時に熱伝導
性の向上が望まれている。例えばJIS 3003合金
においては強度的には薄肉化に対応可能であるが、熱放
散のために必要なフィン材の断面積は薄肉化に伴ない減
少してしまう。従ってフィン材は熱伝導性の向上が必要
であるにもかかわらず、添加されたMn(約i、iwt
%)の合金中への固溶により熱伝導性は導電率において
40%lAC3と低いため、Al材中でも下位に位置し
、このための高性能化は困難であって、フィン材として
の使用には問題があった。
のいずれかにおいて十分なものとは言い難い。特に自動
車用熱交換器のコンパクト化、高性能化のニーズが近年
強くなってきており、フィン材の薄肉化と同時に熱伝導
性の向上が望まれている。例えばJIS 3003合金
においては強度的には薄肉化に対応可能であるが、熱放
散のために必要なフィン材の断面積は薄肉化に伴ない減
少してしまう。従ってフィン材は熱伝導性の向上が必要
であるにもかかわらず、添加されたMn(約i、iwt
%)の合金中への固溶により熱伝導性は導電率において
40%lAC3と低いため、Al材中でも下位に位置し
、このための高性能化は困難であって、フィン材として
の使用には問題があった。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、強度、熱伝導性能
及びろう付加熱の際の高温変形やサグに強いプレージン
グシートからなるフィン材を開発したものである。
及びろう付加熱の際の高温変形やサグに強いプレージン
グシートからなるフィン材を開発したものである。
即ち本発明フィン材の一つはSi0.3〜1.0%及び
Fe0.05〜0.3%を含み、残部A4と不可避的不
純物からなるAl合金を芯材とし、その片面又は両面に
Al−Si系合金または/’1−s r−Mg系合金ろ
う材をクラッドしたことを特徴とするものである。
Fe0.05〜0.3%を含み、残部A4と不可避的不
純物からなるAl合金を芯材とし、その片面又は両面に
Al−Si系合金または/’1−s r−Mg系合金ろ
う材をクラッドしたことを特徴とするものである。
また本発明フィン材の他の一つはSi0.3〜1.0%
、F e 0.05〜0.3%及びl r 0.01〜
0.’3%を含み、残部iと不可避的不純物からなるA
l合金を芯材とし、その片面又は両面にAJ−Si系合
金またはAl−5 r −Mg系合金ろう材をクラッド
したことを特徴とするものである。
、F e 0.05〜0.3%及びl r 0.01〜
0.’3%を含み、残部iと不可避的不純物からなるA
l合金を芯材とし、その片面又は両面にAJ−Si系合
金またはAl−5 r −Mg系合金ろう材をクラッド
したことを特徴とするものである。
また本発明フィン材の伯の一つは3’i0.3〜1.0
%及びF e 0.05〜0.3%を含み、さらにZ
no、2〜2.0%、Sn O= O1〜o、 i%、
I「10、01〜0.1%から選ばれる1種又は2種以
上を含み、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金
を芯材とし、その片面又は両面にAl−81系合金また
はAl−81−Mg系合金ろう材をクラッドしたことを
特徴とするものである。
%及びF e 0.05〜0.3%を含み、さらにZ
no、2〜2.0%、Sn O= O1〜o、 i%、
I「10、01〜0.1%から選ばれる1種又は2種以
上を含み、残部Alと不可避的不純物からなるAl合金
を芯材とし、その片面又は両面にAl−81系合金また
はAl−81−Mg系合金ろう材をクラッドしたことを
特徴とするものである。
また本発明フィン材のさらに他の一つはSo、3 ヘ−
1,0%、F e 0.05〜0.3%及びZr0.0
l−=o、3%を含み、さらにZ no、2〜2.0%
。
1,0%、F e 0.05〜0.3%及びZr0.0
l−=o、3%を含み、さらにZ no、2〜2.0%
。
3n0.01〜0.1%、 l no、01〜0.1
%から選ばれる1種又は2種以上を含み、残部Alと不
可避的不純物からなるAl合金を芯材とし、その片面又
は両面にAl−5+系合金またはAl−Si−Mg系合
金ろう材をクラッドしたことを特徴とするものである。
%から選ばれる1種又は2種以上を含み、残部Alと不
可避的不純物からなるAl合金を芯材とし、その片面又
は両面にAl−5+系合金またはAl−Si−Mg系合
金ろう材をクラッドしたことを特徴とするものである。
以下にフィン材を構成するプレージングシートの芯材へ
の添加元素をこのように限定した理由を以下に示す。
の添加元素をこのように限定した理由を以下に示す。
Siの添加は芯材の強度の向上に効果があるからであり
、その含有量を0.3〜1.0%と限定したのは、0.
3%未満では強度向上の効果がなく、1.0%を超える
と融点が低下するためろう付時のサグが顕著になり、ま
た熱伝導性も低下するからである。
、その含有量を0.3〜1.0%と限定したのは、0.
3%未満では強度向上の効果がなく、1.0%を超える
と融点が低下するためろう付時のサグが顕著になり、ま
た熱伝導性も低下するからである。
Feの添加は芯材の強度の向上に効果があるからであり
、その含有量を0.05〜0.3%と限定したのは、0
.05%未満ではこの効果がなく、0.3%を超えると
グレンサイズが微細になりろう付時のサグが顕著になる
からである。
、その含有量を0.05〜0.3%と限定したのは、0
.05%未満ではこの効果がなく、0.3%を超えると
グレンサイズが微細になりろう付時のサグが顕著になる
からである。
Zrの添加は芯材のグレンサイズを粗大化して強度向上
と耐サグ性向上に効果があり、特に高温変形を防止する
作用を有するからでおり、その含有量を0.01〜0.
3%としたのは0.01%未満では上記効果がなく、0
.3%を超えると上記効果が飽和するばかりでなく、さ
らに塑性加工性を低下させるからである。
と耐サグ性向上に効果があり、特に高温変形を防止する
作用を有するからでおり、その含有量を0.01〜0.
3%としたのは0.01%未満では上記効果がなく、0
.3%を超えると上記効果が飽和するばかりでなく、さ
らに塑性加工性を低下させるからである。
またZn,Sn、 ■nの添加はいずれも芯材の電位
をさらに卑として犠牲陽極作用を増大させる効果がある
からであり、それぞれの含有量をZ no、2〜2.0
%、 3n0.01〜0.1%、In0.01〜0.1
%と限定したのは、いずれも下限未満ではこの効果がな
く、上限を超えるとこの効果が飽和してしまうからであ
る。これらは単独で添加してもよいし、複合添加しても
よい。
をさらに卑として犠牲陽極作用を増大させる効果がある
からであり、それぞれの含有量をZ no、2〜2.0
%、 3n0.01〜0.1%、In0.01〜0.1
%と限定したのは、いずれも下限未満ではこの効果がな
く、上限を超えるとこの効果が飽和してしまうからであ
る。これらは単独で添加してもよいし、複合添加しても
よい。
その他所望により導電率を低下させるが強度を向上させ
る元素としてMn、cu、Mg。
る元素としてMn、cu、Mg。
Cr等を合計で0.4%以下添加しても良い。
そして本発明フィン材は上記芯材の両面にA、f!’−
3l系合金またはAI!−Si −Mg系合金ろう材を
クラッドしたプレージングシートとして使用するもので
あるが、その際のクラツド率は5〜15%が良い。
3l系合金またはAI!−Si −Mg系合金ろう材を
クラッドしたプレージングシートとして使用するもので
あるが、その際のクラツド率は5〜15%が良い。
(実施例〕
次に本発明の実施例について説明する。
実施例(1)
第1表に示す組成のAl合金を芯材とし、その両面にJ
IS 4343合金(Aj!−7,5%Si)を常法に
よりクラッドして厚さ0.1B、のプレージングシート
を作製した。
IS 4343合金(Aj!−7,5%Si)を常法に
よりクラッドして厚さ0.1B、のプレージングシート
を作製した。
上記プレージングシートからなるフィン材をそれぞれ6
00℃X10m1nのろう付加熱条件で大気中加熱を行
なった後、引張り強さ及び導電率を測定してその結果を
第1表に併記した。また第2図に示すようにそれぞれの
フィン材(1)の一端部をブロック治具(3)に固定し
、該ブロック治具(3)のエツジから該フィン材(1)
の他端部を水平に50mの長さで突き出した状態で60
0’Cx10m1nの条件にて加熱してこの時のサグ量
(i)、即ちフィン材(1)の他端の垂れ下り量を測定
し、各組成のフィン材のそれぞれ3個ずつのサグ量の平
均値を第1表に併記した。
00℃X10m1nのろう付加熱条件で大気中加熱を行
なった後、引張り強さ及び導電率を測定してその結果を
第1表に併記した。また第2図に示すようにそれぞれの
フィン材(1)の一端部をブロック治具(3)に固定し
、該ブロック治具(3)のエツジから該フィン材(1)
の他端部を水平に50mの長さで突き出した状態で60
0’Cx10m1nの条件にて加熱してこの時のサグ量
(i)、即ちフィン材(1)の他端の垂れ下り量を測定
し、各組成のフィン材のそれぞれ3個ずつのサグ量の平
均値を第1表に併記した。
第1表かられかるように本発明材はいずれもろう付加熱
後の引張り強さは8.5 K9f/mrA917hr、
導電率は44%IAC8J:4上、さらにろう付加熱時
のサグ量もすべて13M以下でおり良好な特性を示して
いる。これに対し比較材N015は引張り強度が劣り、
比較材Nα16は導電率が悪く、また比較材Nα17は
サグ量が大きく、さらに比較材Nα18は導電率及びサ
グ量において劣っている。
後の引張り強さは8.5 K9f/mrA917hr、
導電率は44%IAC8J:4上、さらにろう付加熱時
のサグ量もすべて13M以下でおり良好な特性を示して
いる。これに対し比較材N015は引張り強度が劣り、
比較材Nα16は導電率が悪く、また比較材Nα17は
サグ量が大きく、さらに比較材Nα18は導電率及びサ
グ量において劣っている。
また従来材Nα20及びNα21は引張り強さとサグ量
が劣っており、従来材Nα19は強度やサグ量の面では
優れるものの導電率が著しく悪い。
が劣っており、従来材Nα19は強度やサグ量の面では
優れるものの導電率が著しく悪い。
このように本発明材は強度面でJIS 3003合金に
比べて若干劣るがこれはコルゲート加工の際のピッチや
コルゲート高さ等のフィン形状の調整により十分対処で
きるものである。
比べて若干劣るがこれはコルゲート加工の際のピッチや
コルゲート高さ等のフィン形状の調整により十分対処で
きるものである。
実施例(2)
次に本発明材の犠牲フィンとしての性質を調査した。
第2表に示す組成のAl合金芯材の両面にJIS 43
43合金をクラッドして厚さ0.16sのプレージング
シートを作製した後コルゲート加工してコンデンサーの
フィンとした。
43合金をクラッドして厚さ0.16sのプレージング
シートを作製した後コルゲート加工してコンデンサーの
フィンとした。
次にJIS 3003合金からなる押出多穴管を第1図
に示すように蛇行状に曲げ、その間隙に上記フィンを挟
んで組付けた後これをフッ化物系フラックスを用いて6
00℃x1omtnの条件で陣ガス中にてろう付を行な
いミニコアを作った。
に示すように蛇行状に曲げ、その間隙に上記フィンを挟
んで組付けた後これをフッ化物系フラックスを用いて6
00℃x1omtnの条件で陣ガス中にてろう付を行な
いミニコアを作った。
そしてこれらミニコアをJIS 88681による72
0hrのCASS試験にかけ、多穴管に貫通孔食が発生
したか否かを調べ、及び焦点深度法による孔食のピット
深さを測定し、それらの結果を第2表に併記した。
0hrのCASS試験にかけ、多穴管に貫通孔食が発生
したか否かを調べ、及び焦点深度法による孔食のピット
深さを測定し、それらの結果を第2表に併記した。
第2表から明らかなように本発明材はいずれも従来材と
同等の犠牲作用を示していることがわかる。
同等の犠牲作用を示していることがわかる。
(発明の効果)
このように本発明によればAl合金からなる本発明フィ
ン材を用いることにより、コルゲート加工フィンの形状
を若干調整すればろう何時の座屈がなくなり、熱交換性
能に優れ、かつ構造強度の十分な熱交換器の製造が可能
であり、特に薄肉化に際してもフィンの熱交換性能が低
下することなく、コアの軽量化及びコンパクト化が可能
となる等工業上顕著な効果を奏するものである。
ン材を用いることにより、コルゲート加工フィンの形状
を若干調整すればろう何時の座屈がなくなり、熱交換性
能に優れ、かつ構造強度の十分な熱交換器の製造が可能
であり、特に薄肉化に際してもフィンの熱交換性能が低
下することなく、コアの軽量化及びコンパクト化が可能
となる等工業上顕著な効果を奏するものである。
第1図はエバポレーターを示す側面図、第2図はサグテ
ストの方法を示す側面図である。 1・・・・・・・・フィン材 2・・・・・・・・押出多穴管 3・・・・・・・・ブロック治具
ストの方法を示す側面図である。 1・・・・・・・・フィン材 2・・・・・・・・押出多穴管 3・・・・・・・・ブロック治具
Claims (4)
- (1)Si0.3〜1.0wt%及びFe0.05〜0
.3wt%を含み、残部Alと不可避的不純物からなる
Al合金を芯材とし、その片面又は両面にAl−Si系
合金またはAl−Si−Mg系合金ろう材をクラッドし
たことを特徴とするろう付用アルミニウム合金フィン材
。 - (2)Si0.3〜1.0wt%、Fe0.05〜0.
3wt%及びZr0.01〜0.3wt%を含み、残部
Alと不可避的不純物からなるAl合金を芯材とし、そ
の片面又は両面にAl−Si系合金またはAl−Si−
Mg系合金ろう材をクラッドしたことを特徴とするろう
付用アルミニウム合金フィン材。 - (3)Si0.3〜1.0wt%及びFe0.05〜0
.3wt%を含み、さらにZn0.2〜2.0wt%,
Sn0.01〜0.1wt%,In0.01〜0.1w
t%から選ばれる1種又は2種以上を含み、残部Alと
不可避的不純物からなるAl合金を芯材とし、その片面
又は両面にAl−Si系合金またはAl−Si−Mg系
合金ろう材をクラッドしたことを特徴とするろう付用ア
ルミニウム合金フィン材。 - (4)Si0.3〜1.0wt%、Fe0.05〜0.
3wt%及びZr0.01〜0.3wt%を含み、さら
にZn0.2〜2.0wt%,Sn0.01〜0.1w
t%,In0.01〜0.1wt%から選ばれる1種又
は2種以上を含み、残部Alと不可避的不純物からなる
Al合金を芯材とし、その片面又は両面にAl−Si系
合金またはAl−Si−Mg系合金ろう材をクラッドし
たことを特徴とするろう付用アルミニウム合金フィン材
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18024688A JPH0230395A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | ろう付用アルミニウム合金フィン材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18024688A JPH0230395A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | ろう付用アルミニウム合金フィン材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0230395A true JPH0230395A (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=16079921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18024688A Pending JPH0230395A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | ろう付用アルミニウム合金フィン材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0230395A (ja) |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP18024688A patent/JPH0230395A/ja active Pending
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