JPH03255895A - 車両用熱交換器の製造方法 - Google Patents

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」 本発明は、車両用熱交換器すなわちラジェータの製造方
法に関し、とくにフィンの腐食寿命を向上させることか
でき、しかも十分な強度を保持し得るラジェータの製造
方法に関するものである。

［従来の技術］ 車両用のエンジン部を冷却する熱交換器、すなわち、ラ
ジェータは、一般には冷却水を流す黄銅製のチューブ、
放熱用の調合金製のフィン、チューブ両端のプレート、
タンク等から構成され、Ｐｂ−８ｎはんだメツキを施し
たチューブとフィンを交互に配列し、さらにプレートを
装着してコアを形成し、この状態でコア類と称する半田
接合のための加熱処理を炉中で施し、さらにタンク等の
必要部材を取付けて製造される。フィンの材質は放熱性
を良くするため、高導電性の銅合金が使用されている。

しかし、ラジェータは、外気に直接曝されているばかり
でなく、雨水や結露による濡れ、走行中の最高８０℃に
達する温度上昇と停車時の冷却といったし一１〜サイク
ル、振動や風圧などそれ自体が腐食を受は易い状態にあ
る。

このような状況下において、高温・多湿の海岸地帯の走
行か続いたり、あるいは寒冷地において冬期に道路の凍
結防止剤として塩の散布されている道路を走行したりす
ると、フィン材の表面が走行後２〜３年程度でボロボロ
に腐食し極端な放熱性の低下を招く現象が見られ、大き
な問題となっている。

従来、これを解決する方法として、 ■　耐食性銅合金をフィン材に使用する方法■　ラジェ
ータ全面に防錆塗装を施してフィンおよび半田等を防食
する方法 等が取られてきた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したような従来のフィン腐食による放熱性の低下等
を防ぐ方法によれば、上記■の耐食性銅合金をフィン材
に使用する方法では、銅合金の耐食性を上げるために合
金元素濃度を増加させる必要かあり、これにより熱伝導
性が低下するという問題があった。

また、■のラジェータ全面に防錆塗装を施して、フィン
および半田等を防食する方法の場合、効果的な防食を行
なうためには塗装を厚く施す必要があり、放熱性を低下
させると共に、コスト高になる等の不都合かある。

さらに、最近あらかじめフィン表面にＺｎ又はＺｎ合金
の被覆あるいは拡散層を形成させておき、チューブと接
合し熱交換器とする方法が提案され実施されているが、
この場合フィンの耐食性は向上するものの、フィン製造
コストが高くなるという問題かある。

本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、ラジェータの腐食寿命を向上させしかも製造コス
トに余り影響を及ぼずおそれのない新規な車両用熱交換
器の製造方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、フィン材として銅合金条を用い、少くともチ
ューブにはＺｎ基はんだをメツキしておいて、前記フィ
ン、チューブさらには必要なプレートをもって所要パタ
ーンのコアを形成し、当該コアを前記Ｚｎ基はんだの融
点以上に加熱することにより、前記フィンとチューブを
接合させる一方、フィンの表面にははんだ溶融時の蒸発
によりＺｎを付着させ、当該付着したＺｎをフィン表面
に拡散させるものである。

ここにいうＺｎ基はんだとしては、Ｚｎをベースとして
、これにＡｊ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｔｉ、
Ｃｕ、Ｓｂ、Ｃｒ、Ｍｇのなかから一種又は二種以上を
総量で１０％程度以下添加した合金が用いられる。はん
だを溶融させる際の加熱雰囲気は非酸化雰囲気とするか
、Ｚｎの蒸発を促進させるため真空雰囲気とするのか好
都合である。真空度は０．１から２〜３Ｔｏｒｒで十分
である。

また、コアを成形する前のチューブには前記Ｚｎ基はん
だをメツキしておく必要かあるか、これは溶融メツキ又
は電気メツキ等により行なうことができる。

１作用］ コア焼はラジェータ製造において不可欠の工程であるが
、このコア焼工稈を利用し、はんだとしてＺｎ基はんだ
を使用してＺｎを蒸発させ、このＺｎをフィンに付着さ
せると同時にコア焼の加熱条件下で表面拡散をも行なわ
せれば、予めフィン表面にＺｎメツキを施して拡散加熱
するという特別工程を用いる既提案方法によることなく
、フィンの表面にＺｎの拡散層すなわちＣｕ−Ｚｎ合金
層を形成することができ、フィンの耐食性をそれによっ
て向上させることかできる。従って、既提案にみられた
ようなコストアップを最小限に止めつつ、同等の耐食性
を発揮させることができる。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例及び比較例としての従来
例を参照し、具体的に説明する。

Ｃｕ−０，１％Ｓ　ｎ合金製のコルゲートフィンと、Ｚ
ｎ−３％ＡＪ合金を溶融メツキした黄銅製のチューブを
交互に配列し、コアを紹立てた。このコアを０．５Ｔｏ
ｒｒに減圧した雰囲気にて４５０°Ｃで５分間の加熱処
理を行ない、フィンとチューブを接合させると共にＺｎ
基はんだから朶発したＺｎをフィン表面に付着させた。

該コアを冷却後取出し、調査したところ、フィンとチュ
ーブの接合状態は実用上十分に耐え得る程強因であり、
かつフィンには場所により異なるが約３μ以下のＺｎの
付着及び拡散層の形成か両面に認められた。

次に作製したコアからサンプルを切り出し、塩水墳霧を
３０分、８０℃水蒸気雰囲気７．５時間、大気乾燥１６
時間を１サイクルとするフィンの腐食試験を行ない、第
１図に矢印をもって示すように腐食供試品のフィン１を
両側のチューブ２．２間で圧縮し、その時の最大荷重を
測定し、初期値からの残存率を求めることにより耐食性
の評価を行なった。比較のため実施例と同じ板厚のＣｕ
−０，１％Ｓｎ合金製のフィンをＰｂ−３ｎはんだでチ
ューブと接合した従来品を比較例とし、上記同様の方法
により耐食性を評価した。

腐食試験の結果を第２図のグラフに示した。

本発明に係る試供品は、フィン１の表面にＺｎの被膜が
形成されており防食効果を発揮すると共に、チューブ上
のＺｎ基はんだメツキか犠牲陽極として作用し、フィン
を防食するため、従来品に比較して著しく耐食性が向上
していることを、この第２図によって知ることができる
。

上記実施例は、チューブにだけＺｎ基はんだをメツキす
る場合を示したが、事前にフィンへもＺｎ等防食上効果
のある金属を被膜しておいてもよいことはいうまでもな
い。これにより、コアの加熱処理の際に確実にフィンへ
の防食被覆が形成されることになる。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明に係る熱交換器の製造方法に
よれば、Ｚｎ基はんだメツキを施したチューブと従来の
フィンを成形し加熱処理することにより、フィンとチュ
ーブの接合およびフィン表面へのＺｎの被覆および拡散
層の形成が同時に行なわれるため、既提案のように予め
フィンの耐食性を向上させるためのフィンの高耐食合金
化、又はフィンへのＺｎ合金等の被覆処理が不要となり
、製造工程を簡素化できかつコストを低減できる上、熱
伝導性および放熱性を低下させずに腐食寿命を大巾に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は腐食試験における強度測定法を示す説明図、第
２図は腐食試験結果を示す線図である。 １：フィン、 ２：チューブ。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィン材として銅合金条を用い、少くともチュー
   ブにはＺｎ基はんだをめっきしておいて、前記フィン、
   チューブさらには必要なプレートをもって所要パターン
   のコアを形成し、当該コアを前記Ｚｎ基はんだの融点以
   上に加熱することにより、前記フィンとチューブを接合
   させる一方、フィンの表面にははんだ溶融時の蒸発によ
   りＺｎを付着させ、当該付着したＺｎをフィン表面に拡
   散させる車両用熱交換器の製造方法。