JPH06170520A - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

熱交換器及びその製造方法

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JPH06170520A
JPH06170520A JP4321518A JP32151892A JPH06170520A JP H06170520 A JPH06170520 A JP H06170520A JP 4321518 A JP4321518 A JP 4321518A JP 32151892 A JP32151892 A JP 32151892A JP H06170520 A JPH06170520 A JP H06170520A
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JP
Japan
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brazing
fins
alloy
heat exchanger
binder resin
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Pending
Application number
JP4321518A
Other languages
English (en)
Inventor
Ken Toma
建 当摩
Hitoshi Saito
斉藤  均
Hiroto Momozaki
博人 桃崎
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06170520A publication Critical patent/JPH06170520A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular 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
    • 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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度の低下が起き難く、耐食性に優れ、か
つ、作業性が良く、製造コストが低廉な熱交換器を提供
することである。 【構成】 Al−Si系合金粉末ろう付け用組成物がバ
インダ樹脂を用いて屈曲部の近傍にのみ設けられてなる
フィンと、管とが組み合わされ、フラックスろう付けさ
れてなる熱交換器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用ラジエ
ータやエアコンのコンデンサ、エバポレータとして用い
られる熱交換器に関する。
【0002】
【発明の背景】従来、アルミニウム又はアルミニウム合
金(以下、アルミニウム合金)製熱交換器は、ろう材が
クラッドされたブレージングシートで管やフィンを構成
し、これらを所定の形状に組み立て、そしてろう付けす
ることにより製造されている。ところで、ブレージング
シートを用いて構成されたアルミニウム合金製熱交換器
は、表面全体がAl−Si系合金等からなるろう材で覆
われているので、例えば溶融したろう材が母材を侵食
し、フィンあるいは管の強度が著しく低下し、変形が生
じることがある。
【0003】そこで、Al−Si系合金粉末と、Zn等
の犠牲陽極効果を有する金属粉末と、ろう付け温度で炭
化するよりも揮発し易いバインダ樹脂とを混合してなる
ろう付け用組成物を管の表面に塗布し、熱処理を施すこ
とによりろう付けしてなる熱交換器が提案されている。
【0004】
【発明の開示】前記提案の技術を実施して熱交換器を製
造しているうちに、前記提案の技術では全面塗布に近い
形態でなければ管とフィンとの接合の位置合わせが面倒
である等の問題点があることに気付き、本発明が達成さ
れるに至った。従って、本発明の目的は、強度の低下が
起き難く、耐食性に優れ、かつ、作業性が良く、製造コ
ストが低廉な熱交換器を提供することである。
【0005】上記本発明の目的は、Al−Si系合金粉
末ろう付け用組成物がバインダ樹脂を用いて屈曲部の近
傍にのみ設けられてなるフィンと、管とが組み合わさ
れ、フラックスろう付けされてなることを特徴とする熱
交換器によって達成される。又、フィンの屈曲部の近傍
にのみAl−Si系合金粉末ろう付け用組成物をバイン
ダ樹脂を用いて塗布する第1の工程と、第1の工程後に
フィンと管とを組み合わせる第2の工程と、第2の工程
後にフラックスろう付けしてフィンと管とを接合する第
3の工程とを具備することを特徴とする熱交換器の製造
方法によって達成される。
【0006】即ち、本発明者は、強度の低下が起き難
く、耐食性にも優れ、しかも、製造作業は容易でコスト
が低廉な熱交換器に関する研究を鋭意押し進めて行った
結果、Al−Si系合金粉末を含むろう付け用組成物を
フィンの屈曲部の近傍にのみ塗布した後、これを管と共
に組み立て、熱処理を施してろう付けすれば、部材間の
接合強度が十分に確保されると共に、部材の表面の多く
は不要なろう材で覆われていないので、フィンの強度、
例えば座屈強度は大きく、又、耐食性が極めて良く、し
かも、塗布に必要なろう付け用組成物の量が最小限で良
いから、製造コストも低廉になり、更に、ろう材をフィ
ンの屈曲部に塗布するようにしたので、フィンと管との
位置合わせにろう材の位置を考慮する必要がなくなり、
作業が著しく簡略化されることを見出した。
【0007】尚、本発明で用いられるろう付け用組成物
(例えば、Al−Si系合金粉末)の平均粒径は10〜
200μmであるのが好ましい。即ち、ろう付け用組成
物の平均粒径が10μm未満であると、表面積が著しく
大きいため、ろう付け時の酸化膜除去に使用されるフラ
ックスの使用量も多くなり、バインダ樹脂を加えた時の
流動性が小さくなって塗布作業が困難になるからであ
り、逆に、ろう付け用組成物の平均粒径が200μmを
越えて大きくなり過ぎると、塗布自体が困難となり、
又、接合作業自体も困難になってしまう。
【0008】尚、犠牲陽極効果を奏させてフィンや管の
防食性を高める為、上記Al−Si系合金中にZnを含
有させたりすることが好ましい。バインダ樹脂として
は、ろう付け温度で分解炭化するより揮発し易い、分子
量が1000〜100000程度のアクリル系の樹脂で
あれば良く、例えばポリアクリル酸ブチル等が挙げられ
る。
【0009】そして、ろう付け用金属粉末とバインダ樹
脂との配合割合は、ろう付け用金属粉末/バインダ樹脂
が重量比で1000/1〜1/1、更に好ましくは20
/1〜2/1である。フラックスとしては、例えばKF
−AlF3 、RbF−AlF3 のような弗化物系のも
の、KCl−LiCl−NaF、CaCl2 −KCl−
ZnCl2 、NaCl−KCl−LiCl−LiF−Z
nCl2 、ZnCl2 −NaF−NH4Clのような塩
化物系のものがあるが、その他にも各種のものが用いら
れる。
【0010】そして、塗布時における組成物の粘度は1
0cP〜100cPの範囲にあることが良い。なぜな
ら、粘度が10cP以下のような状態では、流動性が大
きく粉末が良好に付着せず、又、粘度が100cP以上
では表面に均一にムラ無く塗布するのが難しいからであ
る。ろう付け用組成物の塗布は、フィンの屈曲部分に刷
毛などで直接塗布しても良いが、ろう付け用組成物の塗
料中にフィンの屈曲部分のみを漬け、どぶ漬けすること
によって簡単に設けられる。塗膜厚は乾燥後の厚さが約
10〜200μm程度であることが好ましい。
【0011】そして、ろう付けする為の熱処理方法とし
ては、真空雰囲気下や不活性雰囲気下におけるろう付け
等の様々な手段を適宜採用できる。以下、本発明を実施
例により具体的に説明する。
【0012】
【実施例】
〔実施例1〕JIS1050合金を用いて0.08mm
厚のフィン1と0.4mm厚の管2とを構成した。又、
ろう付け用組成物として、JIS4343合金に4wt
%のZnを含有させた平均粒径30±15μmの合金粉
末とアクリル系樹脂とを混合した水溶液を用意した。
【0013】そして、フィン1を図1に示す如くに収縮
させ、フィン1の屈曲部1aの部分のみを上記水溶液に
浸け、ろう付け用組成物を付着・乾燥させた。この後、
ろう付け用組成物の塗膜が形成されたフィン1と管2と
を、図2に示す如く組み立て、接合部に弗化物系フラッ
クスを塗布した。そして、窒素ガス雰囲気下において6
00℃で約3分間熱処理してろう付けを行い、アルミニ
ウム合金製熱交換器とした。
【0014】〔実施例2〕実施例1におけるフィン1及
び管2をJIS3003合金を用いて構成した他は同様
に行い、アルミニウム合金製熱交換器とした。 〔実施例3〕実施例1において、JIS3003合金に
1.5wt%のZnを含有させた合金を用いてフィン1
を構成した他は同様に行い、アルミニウム合金製熱交換
器とした。
【0015】〔実施例4〕実施例2において、JIS3
003合金に1.5wt%のZnを含有させた合金を用
いてフィン1を構成した他は同様に行い、アルミニウム
合金製熱交換器とした。 〔比較例1〕JIS3003合金に1.5wt%のZn
を含有させた合金を芯材とし、4343合金を皮材とし
てクラッドしてなるブレージングシートでフィンを実施
例と同様に構成し、又、実施例1と同様な管と組み合わ
せ、窒素ガス雰囲気下において600℃で約3分間熱処
理してろう付けを行い、アルミニウム合金製熱交換器と
した。
【0016】〔比較例2〕JIS3003合金を芯材と
し、4343合金を皮材としてクラッドしてなるブレー
ジングシートで管を実施例と同様に構成し、又、実施例
3と同様な管と組み合わせ、窒素ガス雰囲気下において
600℃で約3分間熱処理してろう付けを行い、アルミ
ニウム合金製熱交換器とした。
【0017】〔比較例3〕JIS1050合金を用いて
0.08mm厚のフィン1と0.4mm厚の管2とを構
成した。又、ろう付け用組成物として、JIS4343
合金に4wt%のZnを含有させた平均粒径30±15
μmの合金粉末とアクリル系樹脂とを混合した水溶液を
用意した。
【0018】そして、管2の全面に上記水溶液を塗布
し、乾燥させた。この後、ろう付け用組成物の塗膜が形
成された管2とフィン1とを、図2に示す如く組み立
て、接合部に弗化物系フラックスを塗布した。そして、
窒素ガス雰囲気下において600℃で約3分間熱処理し
てろう付けを行い、アルミニウム合金製熱交換器とし
た。
【0019】〔比較例4〕JIS1050合金を用いて
0.08mm厚のフィン1と0.4mm厚の管2とを構
成した。又、ろう付け用組成物として、JIS4343
合金に4wt%のZnを含有させた平均粒径30±15
μmの合金粉末とアクリル系樹脂とを混合した水溶液を
用意した。
【0020】そして、フィン1との突き合わせ部分を予
想して管2の表面に上記水溶液を縦条に塗布し、乾燥さ
せた。この後、ろう付け用組成物の塗膜が形成された管
2とフィン1とを、図2に示す如く組み立て、接合部に
弗化物系フラックスを塗布した。そして、窒素ガス雰囲
気下において600℃で約3分間熱処理してろう付けを
行い、アルミニウム合金製熱交換器とした。
【0021】
【特性】上記の実施例1〜4及び比較例1〜4で得た熱
交換器の特性を調べたので、その結果を表1に示す。 表 1 フィンの変形 フィンの腐食 管の腐食 接合具合 作業性 実施例1 殆ど無し 微かに腐食 微かに腐食 良好 良好 実施例2 殆ど無し 微かに腐食 微かに腐食 良好 良好 実施例3 殆ど無し 微かに腐食 微かに腐食 良好 良好 実施例4 殆ど無し 微かに腐食 微かに腐食 良好 良好 比較例1 著しく座屈 著しく腐食 かなり腐食 良好 良好 比較例2 殆ど無し かなり腐食 かなり腐食 良好 良好 比較例3 著しく座屈 かなり腐食 かなり腐食 良好 良好 比較例4 著しく座屈 かなり腐食 かなり腐食 不良 劣る
【0022】
【効果】本発明によれば、フィンの変形や腐食といった
ことが起き難く、しかもフィンと管との接合具合が良好
であって、かつ、作業性も優れたものであるから、コス
トが低廉なものであるといった特長が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィンの側面図である。
【図2】フィンと管との組み立て状況を示す斜視図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F28F 19/06 9141−3L

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al−Si系合金粉末ろう付け用組成物
    がバインダ樹脂を用いて屈曲部の近傍にのみ設けられて
    なるフィンと、管とが組み合わされ、フラックスろう付
    けされてなることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 フィンの屈曲部の近傍にのみAl−Si
    系合金粉末ろう付け用組成物をバインダ樹脂を用いて塗
    布する第1の工程と、第1の工程後にフィンと管とを組
    み合わせる第2の工程と、第2の工程後にフラックスろ
    う付けしてフィンと管とを接合する第3の工程とを具備
    することを特徴とする熱交換器の製造方法。
JP4321518A 1992-12-01 1992-12-01 熱交換器及びその製造方法 Pending JPH06170520A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2303089A (en) * 1995-07-13 1997-02-12 T & N Technology Ltd Forming Heat Exchangers
EP0953816A2 (en) * 1998-04-28 1999-11-03 Denso Corporation Heat exchanger and method of manufacturing same
KR20020039149A (ko) * 2000-11-20 2002-05-25 신영주 브래이징재 조성물

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