JPH05263173A - 熱交換器フィン材用アルミニウム合金 - Google Patents
熱交換器フィン材用アルミニウム合金Info
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- JPH05263173A JPH05263173A JP9022492A JP9022492A JPH05263173A JP H05263173 A JPH05263173 A JP H05263173A JP 9022492 A JP9022492 A JP 9022492A JP 9022492 A JP9022492 A JP 9022492A JP H05263173 A JPH05263173 A JP H05263173A
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- alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ろう付け加熱終了後に再加熱処理することに
より熱交換器の熱効率を向上させることのできる熱交換
器フィン材用アルミニウム合金を提供する。 【構成】 Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％，Ｆｅ：０．０
５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を含有
し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合金であっ
て、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の温度で１
０分以上３０時間以内の再加熱処理を施されて使用され
ることを特徴とする熱交換器フィン材用アルミニウム合
金。
より熱交換器の熱効率を向上させることのできる熱交換
器フィン材用アルミニウム合金を提供する。 【構成】 Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％，Ｆｅ：０．０
５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を含有
し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合金であっ
て、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の温度で１
０分以上３０時間以内の再加熱処理を施されて使用され
ることを特徴とする熱交換器フィン材用アルミニウム合
金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ろう付け加熱終了後に
４００〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再
加熱処理を施されて使用される熱交換器フィン材用アル
ミニウム合金に関するものであり、熱交換器の熱効率を
向上させるものである。
４００〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再
加熱処理を施されて使用される熱交換器フィン材用アル
ミニウム合金に関するものであり、熱交換器の熱効率を
向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】ラジエーター等の熱交換
器は例えば図１に示すように複数本の偏平チューブ(1)
の間にコルゲート状に加工した薄肉フィン(2) を一体に
形成し、該偏平チューブ(1) の両端はヘッダー(3) とタ
ンク(4) とで構成される空間にそれぞれ開口しており、
一方のタンク側の空間から偏平チューブ(1) 内を通して
高温冷媒を他方のタンク(4) 側の空間に送り、チューブ
(1) およびフィン(2) の部分で熱交換して低温になった
冷媒を再び循環させるものである。
器は例えば図１に示すように複数本の偏平チューブ(1)
の間にコルゲート状に加工した薄肉フィン(2) を一体に
形成し、該偏平チューブ(1) の両端はヘッダー(3) とタ
ンク(4) とで構成される空間にそれぞれ開口しており、
一方のタンク側の空間から偏平チューブ(1) 内を通して
高温冷媒を他方のタンク(4) 側の空間に送り、チューブ
(1) およびフィン(2) の部分で熱交換して低温になった
冷媒を再び循環させるものである。
【０００３】このような熱交換器のチューブ材およびヘ
ッダー材は例えばＪＩＳ３００３合金を芯材とし、該芯
材の内側、すなわち冷媒に常時触れている側には犠牲効
果を有する内張材としてＪＩＳ７０７２合金を、そし
て、該芯材の外側には、通常ＪＩＳ４０４５等のろう材
をクラッドしたブレージングシートを用いている。ま
た、フィン材はコルゲート加工して用いられるが、ＪＩ
Ｓ３００３やそれに犠牲効果を与える目的でＺｎ等を含
有した合金が用いられている。これらは、ブレージング
により一体に組み立てられている。
ッダー材は例えばＪＩＳ３００３合金を芯材とし、該芯
材の内側、すなわち冷媒に常時触れている側には犠牲効
果を有する内張材としてＪＩＳ７０７２合金を、そし
て、該芯材の外側には、通常ＪＩＳ４０４５等のろう材
をクラッドしたブレージングシートを用いている。ま
た、フィン材はコルゲート加工して用いられるが、ＪＩ
Ｓ３００３やそれに犠牲効果を与える目的でＺｎ等を含
有した合金が用いられている。これらは、ブレージング
により一体に組み立てられている。
【０００４】また、積層型エバポレーターを図２に示す
が、フィン(5) と冷媒通路(7) 、(7′) を形成するブレ
ージングシートからなる通路構成シート(6) 、(6′) を
交互に積層し、ろう付け接合するもので、フィンには通
常０．１mm前後のものが用いられ、通路構成シートには
板厚０．５mm程度のブレージングシートが用いられてい
る。このようなエバポレーターでは、冷媒通路を外部腐
食から防食するため、ＪＩＳ ３００３やそれに犠牲効
果を与える目的でＺｎ等を含有した合金のフィン材が通
常用いられ、冷媒通路にはＡｌ−１％Ｍｎ合金にＣｕ、
Ｚｒ等を必要に応じて添加した合金を芯材とし、その表
面にＪＩＳ ４００４やＪＩＳ ４３４３等のろう材を
クラッドしている。
が、フィン(5) と冷媒通路(7) 、(7′) を形成するブレ
ージングシートからなる通路構成シート(6) 、(6′) を
交互に積層し、ろう付け接合するもので、フィンには通
常０．１mm前後のものが用いられ、通路構成シートには
板厚０．５mm程度のブレージングシートが用いられてい
る。このようなエバポレーターでは、冷媒通路を外部腐
食から防食するため、ＪＩＳ ３００３やそれに犠牲効
果を与える目的でＺｎ等を含有した合金のフィン材が通
常用いられ、冷媒通路にはＡｌ−１％Ｍｎ合金にＣｕ、
Ｚｒ等を必要に応じて添加した合金を芯材とし、その表
面にＪＩＳ ４００４やＪＩＳ ４３４３等のろう材を
クラッドしている。
【０００５】また、図３はサーペンタインタイプのコン
デンサーであるが、熱間または温間で管状に押し出し成
形した管材(8) を蛇行状に折り曲げ、管材の間にブレー
ジングシートからなるコルゲートフィン(9) を取付けた
ものである。ここで(10)はコネクターを示す。管材には
ＪＩＳ３００３合金等が用いられ、フィンにはＪＩＳ３
００３やそれに犠牲効果を与える目的でＺｎ等を含有し
た合金を芯材とし、ＪＩＳ ４００４やＪＩＳ ４３４
３等のろう材を両面にクラッドしている。
デンサーであるが、熱間または温間で管状に押し出し成
形した管材(8) を蛇行状に折り曲げ、管材の間にブレー
ジングシートからなるコルゲートフィン(9) を取付けた
ものである。ここで(10)はコネクターを示す。管材には
ＪＩＳ３００３合金等が用いられ、フィンにはＪＩＳ３
００３やそれに犠牲効果を与える目的でＺｎ等を含有し
た合金を芯材とし、ＪＩＳ ４００４やＪＩＳ ４３４
３等のろう材を両面にクラッドしている。
【０００６】これらは、いずれも６００℃付近の温度に
加熱してろう付けするブレージングにより組み立てられ
るが、ブレージング工法としては、真空ろう付け法、フ
ラックスブレージング法、非腐食性のフラックスを用い
たノコロックブレージング法等が行われる。
加熱してろう付けするブレージングにより組み立てられ
るが、ブレージング工法としては、真空ろう付け法、フ
ラックスブレージング法、非腐食性のフラックスを用い
たノコロックブレージング法等が行われる。
【０００７】ところで、近年、熱交換器は軽量・小型化
の方向にあり、そのために材料の薄肉化が望まれてい
る。しかし、従来の材料で薄肉化を行った場合、材料の
肉厚が減少する分熱伝導性が低下し、熱交換器の熱効率
が低下するという問題がある。このため、フィン材とし
てＡｌ−Ｚｒ系合金の材料等が開発されているが、強度
が低いという問題点がある。また、薄肉化により、強度
が不足してしまうため、高強度合金フィン材がいくつか
提案されているが、その場合、前記のように合金の熱伝
導率が低下し、熱交換器の熱効率が低下してしまう。
の方向にあり、そのために材料の薄肉化が望まれてい
る。しかし、従来の材料で薄肉化を行った場合、材料の
肉厚が減少する分熱伝導性が低下し、熱交換器の熱効率
が低下するという問題がある。このため、フィン材とし
てＡｌ−Ｚｒ系合金の材料等が開発されているが、強度
が低いという問題点がある。また、薄肉化により、強度
が不足してしまうため、高強度合金フィン材がいくつか
提案されているが、その場合、前記のように合金の熱伝
導率が低下し、熱交換器の熱効率が低下してしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み、熱
効率に優れて薄肉化可能なフィン材用アルミニウム合金
を考えたところ、ろう付け工法にてアルミニウム合金製
熱交換器を製造するに当たり、ろう付け加熱終了後に４
００〜５００℃にて１０分以上３０時間以内再加熱する
処理を行うフィン材のうちに熱伝導性に優れた合金があ
ることを見出し、本発明に到った。
効率に優れて薄肉化可能なフィン材用アルミニウム合金
を考えたところ、ろう付け工法にてアルミニウム合金製
熱交換器を製造するに当たり、ろう付け加熱終了後に４
００〜５００℃にて１０分以上３０時間以内再加熱する
処理を行うフィン材のうちに熱伝導性に優れた合金があ
ることを見出し、本発明に到った。
【０００９】すなわち、第１発明は、Ｓｉ：０．０５〜
１．１wt％、Ｆｅ：０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．
１０〜１．５wt％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物
とからなる合金であって、ろう付け加熱終了後に４００
〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再加熱処
理を施されて使用されることを特徴とする熱交換器フィ
ン材用アルミニウム合金であり、第２発明は、Ｓｉ：
０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：０．０５〜１．１wt％、
Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を含有し、さらにＣｕ：
０．５wt％以下、Ｍｇ：１．０wt％以下、Ｃｒ：０．３
wt％以下、Ｚｒ：０．３wt％以下、Ｔｉ：０．３wt％以
下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌと不
可避的不純物とからなる合金であって、ろう付け加熱終
了後に４００〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以
内の再加熱処理を施されて使用されることを特徴とする
熱交換器フィン材用アルミニウム合金であり、第３発明
は、Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：０．０５〜
１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を含有し、さ
らにＺｎ：２．５wt％以下、Ｉｎ：０．３wt％以下、Ｓ
ｎ：０．３wt％以下のうちの１種または２種以上を含有
し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合金であっ
て、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の温度で１
０分以上３０時間以内の再加熱処理を施されて、使用さ
れることを特徴とする熱交換器フィン材用アルミニウム
合金であり、第４発明は、Ｓｉ：０．０５〜１．１wt
％、Ｆｅ：０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜
１．５wt％を含有し、さらにＣｕ：０．５wt％以下、Ｍ
ｇ：１．０wt％以下、Ｃｒ：０．３wt％以下、Ｚｒ：
０．３wt％、Ｔｉ：０．３wt％以下のうちの１種または
２種以上を含有し、またさらにＺｎ：２．５wt％以下、
Ｉｎ：０．３wt％以下、Ｓｎ：０．３wt％以下のうちの
１種または２種以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純
物とからなる合金であって、ろう付け加熱終了後に４０
０〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再加熱
処理を施されて使用されることを特徴とする熱交換器フ
ィン材用アルミニウム合金である。
１．１wt％、Ｆｅ：０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．
１０〜１．５wt％を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物
とからなる合金であって、ろう付け加熱終了後に４００
〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再加熱処
理を施されて使用されることを特徴とする熱交換器フィ
ン材用アルミニウム合金であり、第２発明は、Ｓｉ：
０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：０．０５〜１．１wt％、
Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を含有し、さらにＣｕ：
０．５wt％以下、Ｍｇ：１．０wt％以下、Ｃｒ：０．３
wt％以下、Ｚｒ：０．３wt％以下、Ｔｉ：０．３wt％以
下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ａｌと不
可避的不純物とからなる合金であって、ろう付け加熱終
了後に４００〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以
内の再加熱処理を施されて使用されることを特徴とする
熱交換器フィン材用アルミニウム合金であり、第３発明
は、Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：０．０５〜
１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を含有し、さ
らにＺｎ：２．５wt％以下、Ｉｎ：０．３wt％以下、Ｓ
ｎ：０．３wt％以下のうちの１種または２種以上を含有
し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合金であっ
て、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の温度で１
０分以上３０時間以内の再加熱処理を施されて、使用さ
れることを特徴とする熱交換器フィン材用アルミニウム
合金であり、第４発明は、Ｓｉ：０．０５〜１．１wt
％、Ｆｅ：０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜
１．５wt％を含有し、さらにＣｕ：０．５wt％以下、Ｍ
ｇ：１．０wt％以下、Ｃｒ：０．３wt％以下、Ｚｒ：
０．３wt％、Ｔｉ：０．３wt％以下のうちの１種または
２種以上を含有し、またさらにＺｎ：２．５wt％以下、
Ｉｎ：０．３wt％以下、Ｓｎ：０．３wt％以下のうちの
１種または２種以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純
物とからなる合金であって、ろう付け加熱終了後に４０
０〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再加熱
処理を施されて使用されることを特徴とする熱交換器フ
ィン材用アルミニウム合金である。
【００１０】
【作用】本発明フィン材用アルミニウム合金の組成を上
記のように決定した理由を説明する前に、まず、このフ
ィン材が用いられる加熱条件について詳細に説明する。
本発明のろう付け工法であるが、ＪＩＳ ４００４やＪ
ＩＳ ４３４３、ＪＩＳ ４０４５等のろう材を用いる
従来からの、真空ろう付け法、フラックスブレージング
法、非腐食性のフラックスを用いたノコロックブレージ
ング法等であればよく特に限定するものではない。これ
は、本発明はろう付け加熱が完了した熱交換器を再加熱
処理することにより、性能を高めるものであるため、そ
れ以前のろう付け自体については関係しないためであ
る。したがって、ろう付け前の組み立て、洗浄、場合に
よってフラックス塗布等は通常通り行えばよい。すなわ
ち、ろう付け加熱を行い、その冷却するまでは通常の方
法で行えばよく、ろう付け性の向上、フィンの潰れ防止
等の目的で定められているろう付け条件は特に変更する
必要はない。したがって、ろう付け性等のろう付けに付
随する問題は悪化することはないのである。
記のように決定した理由を説明する前に、まず、このフ
ィン材が用いられる加熱条件について詳細に説明する。
本発明のろう付け工法であるが、ＪＩＳ ４００４やＪ
ＩＳ ４３４３、ＪＩＳ ４０４５等のろう材を用いる
従来からの、真空ろう付け法、フラックスブレージング
法、非腐食性のフラックスを用いたノコロックブレージ
ング法等であればよく特に限定するものではない。これ
は、本発明はろう付け加熱が完了した熱交換器を再加熱
処理することにより、性能を高めるものであるため、そ
れ以前のろう付け自体については関係しないためであ
る。したがって、ろう付け前の組み立て、洗浄、場合に
よってフラックス塗布等は通常通り行えばよい。すなわ
ち、ろう付け加熱を行い、その冷却するまでは通常の方
法で行えばよく、ろう付け性の向上、フィンの潰れ防止
等の目的で定められているろう付け条件は特に変更する
必要はない。したがって、ろう付け性等のろう付けに付
随する問題は悪化することはないのである。
【００１１】さて、本発明ではろう付け加熱終了後フィ
ン材を４００〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以
内再加熱処理する。ろう付け加熱後の再加熱処理である
ため、加熱はフィン材だけでなく熱交換器全体で行われ
るものである。この再加熱処理の条件は本発明の構成要
件の一つであり、発明者が、各種合金フィン材に再加熱
処理を行った時の特性の変化を鋭意検討して得られたも
のである。
ン材を４００〜５００℃の温度で１０分以上３０時間以
内再加熱処理する。ろう付け加熱後の再加熱処理である
ため、加熱はフィン材だけでなく熱交換器全体で行われ
るものである。この再加熱処理の条件は本発明の構成要
件の一つであり、発明者が、各種合金フィン材に再加熱
処理を行った時の特性の変化を鋭意検討して得られたも
のである。
【００１２】すなわち、ろう付け加熱は６００℃付近の
温度で行われるが、その際に、材料中の合金元素はかな
りが固溶してしまう。合金元素がフィン材中に固溶した
場合、フィンの熱伝導性は低下するが、たとえば、Ｍｎ
であれば１．０wt％（以下単に％と略記する）程度ま
で、Ｆｅであれば、０．０２５％程度まで、そしてＳｉ
は全て固溶するまで、ろう付け加熱の昇温、保持中に固
溶が進行する。従来の熱交換器ではこのように合金元素
が固溶したフィンを用いていたのである。
温度で行われるが、その際に、材料中の合金元素はかな
りが固溶してしまう。合金元素がフィン材中に固溶した
場合、フィンの熱伝導性は低下するが、たとえば、Ｍｎ
であれば１．０wt％（以下単に％と略記する）程度ま
で、Ｆｅであれば、０．０２５％程度まで、そしてＳｉ
は全て固溶するまで、ろう付け加熱の昇温、保持中に固
溶が進行する。従来の熱交換器ではこのように合金元素
が固溶したフィンを用いていたのである。
【００１３】ろう付け中に固溶した元素を再加熱により
析出させれば、フィンの熱伝導性が向上し、熱交換器の
熱効率が向上するが、その再加熱条件とフィン材組成と
は密接に関係しており、この両者が最適に設定されない
と析出は十分に生じず、熱伝導性の向上効果が望めない
のである。ここで、再加熱条件は４００〜５００℃の温
度で１０分以上３０時間以内であり、５００℃を超えた
り４００℃未満で保持を行っても、熱伝導性向上に寄与
が大きいＭｎ、Ｆｅの析出の進行は遅く、保持時間が１
０分未満では十分な析出量が得られない。また、３０時
間を超えて保持を行っても、それ以降の析出は少なく、
経済性の上で劣るので、保持は３０時間以内とする。ま
た、４００℃未満で保持を行った場合、フィンは問題な
いが冷媒通路の耐食性が低下する。本発明でいう保持と
は一定の温度に保つ必要はなく、４００〜５００℃の温
度範囲であれば、どのように変動してもかまわないし、
ろう付け加熱後の冷却中に再加熱処理を行ってもよい。
析出させれば、フィンの熱伝導性が向上し、熱交換器の
熱効率が向上するが、その再加熱条件とフィン材組成と
は密接に関係しており、この両者が最適に設定されない
と析出は十分に生じず、熱伝導性の向上効果が望めない
のである。ここで、再加熱条件は４００〜５００℃の温
度で１０分以上３０時間以内であり、５００℃を超えた
り４００℃未満で保持を行っても、熱伝導性向上に寄与
が大きいＭｎ、Ｆｅの析出の進行は遅く、保持時間が１
０分未満では十分な析出量が得られない。また、３０時
間を超えて保持を行っても、それ以降の析出は少なく、
経済性の上で劣るので、保持は３０時間以内とする。ま
た、４００℃未満で保持を行った場合、フィンは問題な
いが冷媒通路の耐食性が低下する。本発明でいう保持と
は一定の温度に保つ必要はなく、４００〜５００℃の温
度範囲であれば、どのように変動してもかまわないし、
ろう付け加熱後の冷却中に再加熱処理を行ってもよい。
【００１４】さらに、フィンの熱伝導性には関係ない
が、上記温度での保持後に、冷却を３０℃／分以上の冷
却速度で行うと単体ＳｉやＭｇ系の化合物やＣｕ系の化
合物が析出するのを防止するため強度が向上する。ここ
で冷却方法は炉中空冷、送風空冷、水冷、ミスト噴霧等
いずれでもよく、特に定めない。さらに、冷却後時効処
理を行うと強度が向上する。
が、上記温度での保持後に、冷却を３０℃／分以上の冷
却速度で行うと単体ＳｉやＭｇ系の化合物やＣｕ系の化
合物が析出するのを防止するため強度が向上する。ここ
で冷却方法は炉中空冷、送風空冷、水冷、ミスト噴霧等
いずれでもよく、特に定めない。さらに、冷却後時効処
理を行うと強度が向上する。
【００１５】さて、本発明のフィン材用アルミニウム合
金は以上の背景で、ろう付け加熱後に４００〜５００℃
の温度範囲で再加熱を行ったときに、熱伝導性の向上が
顕著である合金を開発したものであり、その第１は、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、
Ｍｎ：０．１０〜１．５％を含有し、残部Ａｌと不可避
的不純物とからなる合金であり、第２は、Ｓｉ：０．０
５〜１．１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、Ｍｎ：０．
１０〜１．５％を含有し、さらにＣｕ：０．５％以下、
Ｍｇ：１．０％以下、Ｃｒ：０．３％以下、Ｚｒ：０．
３％以下、Ｔｉ：０．３％以下のうちの１種または２種
以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金であり、第３は、Ｓｉ：０．０５〜１．
１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、Ｍｎ：０．１０〜
１．５％を含有し、さらにＺｎ：２．５％以下、Ｉｎ：
０．３％以下、Ｓｎ：０．３％以下のうちの１種または
２種以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからな
るアルミニウム合金であり、第４は、Ｓｉ：０．０５〜
１．１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、Ｍｎ：０．１０
〜１．５％を含有し、さらにＣｕ：０．５％以下、Ｍ
ｇ：１．０％以下、Ｃｒ：０．３％以下、Ｚｒ：０．３
％、Ｔｉ：０．３％以下のうちの１種または２種以上を
含有し、またさらにＺｎ：２．５wt％以下、Ｉｎ：０．
３％以下、Ｓｎ：０．３％以下のうちの１種または２種
以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金である。
金は以上の背景で、ろう付け加熱後に４００〜５００℃
の温度範囲で再加熱を行ったときに、熱伝導性の向上が
顕著である合金を開発したものであり、その第１は、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、
Ｍｎ：０．１０〜１．５％を含有し、残部Ａｌと不可避
的不純物とからなる合金であり、第２は、Ｓｉ：０．０
５〜１．１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、Ｍｎ：０．
１０〜１．５％を含有し、さらにＣｕ：０．５％以下、
Ｍｇ：１．０％以下、Ｃｒ：０．３％以下、Ｚｒ：０．
３％以下、Ｔｉ：０．３％以下のうちの１種または２種
以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金であり、第３は、Ｓｉ：０．０５〜１．
１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、Ｍｎ：０．１０〜
１．５％を含有し、さらにＺｎ：２．５％以下、Ｉｎ：
０．３％以下、Ｓｎ：０．３％以下のうちの１種または
２種以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからな
るアルミニウム合金であり、第４は、Ｓｉ：０．０５〜
１．１％、Ｆｅ：０．０５〜１．１％、Ｍｎ：０．１０
〜１．５％を含有し、さらにＣｕ：０．５％以下、Ｍ
ｇ：１．０％以下、Ｃｒ：０．３％以下、Ｚｒ：０．３
％、Ｔｉ：０．３％以下のうちの１種または２種以上を
含有し、またさらにＺｎ：２．５wt％以下、Ｉｎ：０．
３％以下、Ｓｎ：０．３％以下のうちの１種または２種
以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金である。
【００１６】以下にこの合金成分を決定した理由を以下
に述べる。Ｓｉは合金の強度を高める働きを有する。さ
らに、ＦｅやＭｎと化合物を形成し、再加熱中の析出に
よる熱伝導性を高める働きを促進する作用を有する。こ
こで、Ｓｉが０．０５％未満の場合、以上の働きが十分
でなく、１．１％を超えると、ろう付け加熱中にフィン
が溶融する。よって、Ｓｉは０．０５〜１．１％と添加
量を定める。Ｆｅも合金の強度を高める働きを有する。
Ｆｅは再加熱処理による熱伝導性の向上効果が大きく、
再加熱処理によりＦｅは０．００１％程度まで固溶量が
減じる。ここで、Ｆｅは０．０５％未満の場合、強度向
上の働きが十分でなく、１．１％を超えるとフィンの再
結晶粒径が微細になり、ろう付け加熱時にフィンの座屈
を引き起こす。Ｍｎは、再加熱による熱伝導性の向上効
果が大きい元素であり、さらに合金の強度とフィンの耐
高温座屈性を向上させる効果を有する。再加熱によりＭ
ｎの固溶量は０．１０％まで減少する。ここで、Ｍｎの
添加量が０．１０％未満では再加熱処理時の熱伝導性の
向上効果がなく、１．５％を超えるとフィンの成形性が
低下する。以上が本発明の必須元素であるが、このよう
な合金フィンでは、再加熱による熱伝導性の向上が顕著
である。
に述べる。Ｓｉは合金の強度を高める働きを有する。さ
らに、ＦｅやＭｎと化合物を形成し、再加熱中の析出に
よる熱伝導性を高める働きを促進する作用を有する。こ
こで、Ｓｉが０．０５％未満の場合、以上の働きが十分
でなく、１．１％を超えると、ろう付け加熱中にフィン
が溶融する。よって、Ｓｉは０．０５〜１．１％と添加
量を定める。Ｆｅも合金の強度を高める働きを有する。
Ｆｅは再加熱処理による熱伝導性の向上効果が大きく、
再加熱処理によりＦｅは０．００１％程度まで固溶量が
減じる。ここで、Ｆｅは０．０５％未満の場合、強度向
上の働きが十分でなく、１．１％を超えるとフィンの再
結晶粒径が微細になり、ろう付け加熱時にフィンの座屈
を引き起こす。Ｍｎは、再加熱による熱伝導性の向上効
果が大きい元素であり、さらに合金の強度とフィンの耐
高温座屈性を向上させる効果を有する。再加熱によりＭ
ｎの固溶量は０．１０％まで減少する。ここで、Ｍｎの
添加量が０．１０％未満では再加熱処理時の熱伝導性の
向上効果がなく、１．５％を超えるとフィンの成形性が
低下する。以上が本発明の必須元素であるが、このよう
な合金フィンでは、再加熱による熱伝導性の向上が顕著
である。
【００１７】さらに、本発明では、必要に応じて、Ｃ
ｕ：０．５％以下、Ｍｇ：１．０％以下、Ｃｒ：０．３
％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｔｉ：０．３％以下のう
ちの１種または２種以上を含有する。これらの元素は主
に強度の向上を目的として添加する。ここで０．５％を
超えてＣｕを添加するとフィンの犠牲効果が低下し、
１．０％を超えてＭｇを添加するとフィンの耐高温座屈
性が低下し、０．３％を超えてＣｒを添加するとフィン
の成形性が低下し、０．３％を超えてＺｒを添加すると
フィンの成形性が低下し、０．３％を超えてＴｉを添加
するとフィンの成形性が低下する。
ｕ：０．５％以下、Ｍｇ：１．０％以下、Ｃｒ：０．３
％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｔｉ：０．３％以下のう
ちの１種または２種以上を含有する。これらの元素は主
に強度の向上を目的として添加する。ここで０．５％を
超えてＣｕを添加するとフィンの犠牲効果が低下し、
１．０％を超えてＭｇを添加するとフィンの耐高温座屈
性が低下し、０．３％を超えてＣｒを添加するとフィン
の成形性が低下し、０．３％を超えてＺｒを添加すると
フィンの成形性が低下し、０．３％を超えてＴｉを添加
するとフィンの成形性が低下する。
【００１８】また、本発明では犠牲効果を高めるため
に、必要に応じて、Ｚｎ：２．５％以下、Ｉｎ：０．３
％以下、Ｓｎ：０．３％以下のうちの１種または２種以
上を添加する。２．５％を超えてＺｎを添加するとフィ
ンの耐高温座屈性が低下し、０．３％を超えてＩｎを添
加するとフィンの成形性が低下し、０．３％を超えてＳ
ｎを添加するとフィンの成形性が低下する。
に、必要に応じて、Ｚｎ：２．５％以下、Ｉｎ：０．３
％以下、Ｓｎ：０．３％以下のうちの１種または２種以
上を添加する。２．５％を超えてＺｎを添加するとフィ
ンの耐高温座屈性が低下し、０．３％を超えてＩｎを添
加するとフィンの成形性が低下し、０．３％を超えてＳ
ｎを添加するとフィンの成形性が低下する。
【００１９】以上が本発明のフィン材用アルミニウム合
金であるが、本合金を芯材として、その両面にろう材を
クラッドした合わせ材フィンとして用いてもよいし、そ
のままベアのフィンとして用いてもよい。ここで、ろう
材は本発明には影響を与えるものではないので、従来よ
り用いられているＡｌ−Ｓｉ系やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の
ろう材を用いればよく、本発明はろう材に対する限定を
一切行わない。
金であるが、本合金を芯材として、その両面にろう材を
クラッドした合わせ材フィンとして用いてもよいし、そ
のままベアのフィンとして用いてもよい。ここで、ろう
材は本発明には影響を与えるものではないので、従来よ
り用いられているＡｌ−Ｓｉ系やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の
ろう材を用いればよく、本発明はろう材に対する限定を
一切行わない。
【００２０】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
る。 〔実施例１〕表１に示す組成のアルミニウム合金フィン
材とチューブ材およびヘッダープレート材と組合せ図１
に示すラジエーターを組み立てた。チューブ材は、芯材
に３００３合金を用い、片面にクラッド率１０％の４０
４５合金を、他の片面にクラッド率１０％の７０７２合
金をクラッドした板厚０．４mmのコイル状板材を通常の
方法により製造し、コイル状板材は電縫管のサイズに合
わせスリッターして３５．０mmの条材にした。この条材
を電縫管製造装置を用い、幅１６．０、厚さ２．２mmの
通液管用の電縫管に加工した。また、同一の構成の板厚
１．０mmのコイル状板材を幅６０mmにスリッターしてヘ
ッダー用の条材とした。組み立てられたラジエーター
は、弗化物系フラックスの１０％濃度液を塗布し、Ｎ2
ガス中で６００℃×１０分の条件でろう付け加熱を行
い、ろう付けし、室温まで冷却した。その後、４８０℃
に再加熱し５ｈ保持する再加熱を行った。得られたラジ
エーターの熱効率について調査した。熱効率について
は、ＪＩＳ Ｄ １６１８（自動車用冷房機試験方法）
に準じて行い、それぞれのフィン材を従来の製造方法
（再加熱なし）で製造した熱交換器の熱効率に対する向
上の割合を表２に記した。
る。 〔実施例１〕表１に示す組成のアルミニウム合金フィン
材とチューブ材およびヘッダープレート材と組合せ図１
に示すラジエーターを組み立てた。チューブ材は、芯材
に３００３合金を用い、片面にクラッド率１０％の４０
４５合金を、他の片面にクラッド率１０％の７０７２合
金をクラッドした板厚０．４mmのコイル状板材を通常の
方法により製造し、コイル状板材は電縫管のサイズに合
わせスリッターして３５．０mmの条材にした。この条材
を電縫管製造装置を用い、幅１６．０、厚さ２．２mmの
通液管用の電縫管に加工した。また、同一の構成の板厚
１．０mmのコイル状板材を幅６０mmにスリッターしてヘ
ッダー用の条材とした。組み立てられたラジエーター
は、弗化物系フラックスの１０％濃度液を塗布し、Ｎ2
ガス中で６００℃×１０分の条件でろう付け加熱を行
い、ろう付けし、室温まで冷却した。その後、４８０℃
に再加熱し５ｈ保持する再加熱を行った。得られたラジ
エーターの熱効率について調査した。熱効率について
は、ＪＩＳ Ｄ １６１８（自動車用冷房機試験方法）
に準じて行い、それぞれのフィン材を従来の製造方法
（再加熱なし）で製造した熱交換器の熱効率に対する向
上の割合を表２に記した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】表２から明らかなように本発明合金No．１
〜６を用いた本発明例No．１〜６は再加熱による熱効率
の向上効果が優れている。これに対し、必須元素が本発
明の範囲より少ない比較合金No．１０〜１２を用いた比
較例No．１０〜１２は熱効率の向上効果が見られないこ
とが判る。
〜６を用いた本発明例No．１〜６は再加熱による熱効率
の向上効果が優れている。これに対し、必須元素が本発
明の範囲より少ない比較合金No．１０〜１２を用いた比
較例No．１０〜１２は熱効率の向上効果が見られないこ
とが判る。
【００２４】〔実施例２〕表１に示す組成のアルミニウ
ム合金フィン材と、３００３合金を芯材とし、その両面
に１０％４００４合金をクラッドした厚さ０．６mmのプ
レートを組み合わせ、図２に示すコアを組み立て、５９
５℃×５分の真空ろう付けを行った。その後室温まで冷
却した熱交換器を４５０℃の温度で１時間保持する再加
熱処理を行った。得られた熱交換器について、実施例１
と同様に熱効率について調査した。結果を表３に示す。
ム合金フィン材と、３００３合金を芯材とし、その両面
に１０％４００４合金をクラッドした厚さ０．６mmのプ
レートを組み合わせ、図２に示すコアを組み立て、５９
５℃×５分の真空ろう付けを行った。その後室温まで冷
却した熱交換器を４５０℃の温度で１時間保持する再加
熱処理を行った。得られた熱交換器について、実施例１
と同様に熱効率について調査した。結果を表３に示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】表３から明らかなように本発明合金No．１
〜６を用いた本発明例No．２１〜２６は再加熱による熱
効率の向上効果が優れている。これに対し、必須元素が
本発明の範囲より少ない比較合金No．１０〜１２を用い
た比較例No．２７〜２９は熱効率の向上効果が見られな
いことが判る。
〜６を用いた本発明例No．２１〜２６は再加熱による熱
効率の向上効果が優れている。これに対し、必須元素が
本発明の範囲より少ない比較合金No．１０〜１２を用い
た比較例No．２７〜２９は熱効率の向上効果が見られな
いことが判る。
【００２７】〔実施例３〕表１に示す組成のアルミニウ
ム合金フィン材と、３００３合金押し出し多穴チューブ
（厚さ０．５mm）に塩化物系のフラックスを塗布し、図
３に示すコアを組み立て、６００℃×１０分のろう付け
加熱を行い冷却中に４７０℃×３ｈの再加熱処理を行っ
た。得られた熱交換器について、実施例１と同様に熱効
率について調査した。結果を表４に示す。
ム合金フィン材と、３００３合金押し出し多穴チューブ
（厚さ０．５mm）に塩化物系のフラックスを塗布し、図
３に示すコアを組み立て、６００℃×１０分のろう付け
加熱を行い冷却中に４７０℃×３ｈの再加熱処理を行っ
た。得られた熱交換器について、実施例１と同様に熱効
率について調査した。結果を表４に示す。
【００２８】
【表４】
【００２９】表４から明らかなように本発明合金No．７
〜９を用いた本発明例No．３１〜３３は再加熱による熱
効率の向上効果が優れている。これに対し、必須元素が
本発明の範囲より少ない比較合金No．１３〜１４を用い
た比較例No．３４、３５は熱効率の向上効果が見られな
いことが判る。
〜９を用いた本発明例No．３１〜３３は再加熱による熱
効率の向上効果が優れている。これに対し、必須元素が
本発明の範囲より少ない比較合金No．１３〜１４を用い
た比較例No．３４、３５は熱効率の向上効果が見られな
いことが判る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明のフィン材用アルミ
ニウム合金を用いて、ろう付け加熱終了後に４００〜５
００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再加熱処理を
行って熱交換器を製造した場合、熱伝導性向上効果があ
り、熱交換器の小型、軽量化が可能であり、工業上顕著
の効果を奏するものである。
ニウム合金を用いて、ろう付け加熱終了後に４００〜５
００℃の温度で１０分以上３０時間以内の再加熱処理を
行って熱交換器を製造した場合、熱伝導性向上効果があ
り、熱交換器の小型、軽量化が可能であり、工業上顕著
の効果を奏するものである。
【図１】ラジエーターを示す一部断面の斜視図。
【図２】積層型エバポレーターを示す一部断面の斜視
図。
図。
【図３】積層型エバポレーターを示す一部断面の斜視
図。
図。
１ 偏平チューブ ２ 薄肉フィン ３ ヘッダー ４ タンク ５ フィン ６、６′通路構成シート ７、７′冷媒通路 ８ 管材 ９ コルゲートフィン １０ コネクター
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：
０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を
含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合金であ
って、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の温度で
１０分以上３０時間以内の再加熱処理を施されて使用さ
れることを特徴とする熱交換器フィン材用アルミニウム
合金。 - 【請求項２】 Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：
０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を
含有し、さらにＣｕ：０．５wt％以下、Ｍｇ：１．０wt
％以下、Ｃｒ：０．３wt％以下、Ｚｒ：０．３wt％以
下、Ｔｉ：０．３wt％以下のうちの１種または２種以上
を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合金で
あって、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の温度
で１０分以上３０時間以内の再加熱処理を施されて使用
されることを特徴とする熱交換器フィン材用アルミニウ
ム合金。 - 【請求項３】 Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：
０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を
含有し、さらにＺｎ：２．５wt％以下、Ｉｎ：０．３wt
％以下、Ｓｎ：０．３wt％以下のうちの１種または２種
以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合
金であって、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の
温度で１０分以上３０時間以内の再加熱処理を施され
て、使用されることを特徴とする熱交換器フィン材用ア
ルミニウム合金。 - 【請求項４】 Ｓｉ：０．０５〜１．１wt％、Ｆｅ：
０．０５〜１．１wt％、Ｍｎ：０．１０〜１．５wt％を
含有し、さらにＣｕ：０．５wt％以下、Ｍｇ：１．０wt
％以下、Ｃｒ：０．３wt％以下、Ｚｒ：０．３wt％、Ｔ
ｉ：０．３wt％以下のうちの１種または２種以上を含有
し、またさらにＺｎ：２．５wt％以下、Ｉｎ：０．３wt
％以下、Ｓｎ：０．３wt％以下のうちの１種または２種
以上を含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなる合
金であって、ろう付け加熱終了後に４００〜５００℃の
温度で１０分以上３０時間以内の再加熱処理を施されて
使用されることを特徴とする熱交換器フィン材用アルミ
ニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022492A JPH05263173A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 熱交換器フィン材用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022492A JPH05263173A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 熱交換器フィン材用アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263173A true JPH05263173A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13992519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9022492A Pending JPH05263173A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 熱交換器フィン材用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05263173A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753591A1 (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-15 | Showa Aluminum Corporation | Brazeable aluminum alloy cast material and method of brazing the same |
| US6153025A (en) * | 1997-07-17 | 2000-11-28 | Norsk Hydro A.S. | High corrosion resistant aluminum alloy containing titanium |
| KR20140000406A (ko) * | 2012-06-22 | 2014-01-03 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄 합금 조성물, 이를 포함하는 내식성이 향상된 인터쿨러용 알루미늄 압출 튜브 및 이의 제조방법 |
| JP2014055326A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Uacj Corp | アルミニウム合金クラッド材、熱交換器、及び熱交換器の製造方法 |
| JP2016196670A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 三菱アルミニウム株式会社 | 耐食性と時効硬化性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP9022492A patent/JPH05263173A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753591A1 (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-15 | Showa Aluminum Corporation | Brazeable aluminum alloy cast material and method of brazing the same |
| US5862976A (en) * | 1995-07-10 | 1999-01-26 | Showa Aluminum Corporation | Brazeable aluminum alloy cast material and method of brazing the same |
| US6153025A (en) * | 1997-07-17 | 2000-11-28 | Norsk Hydro A.S. | High corrosion resistant aluminum alloy containing titanium |
| KR20140000406A (ko) * | 2012-06-22 | 2014-01-03 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄 합금 조성물, 이를 포함하는 내식성이 향상된 인터쿨러용 알루미늄 압출 튜브 및 이의 제조방법 |
| JP2014055326A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Uacj Corp | アルミニウム合金クラッド材、熱交換器、及び熱交換器の製造方法 |
| JP2016196670A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 三菱アルミニウム株式会社 | 耐食性と時効硬化性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート |
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