JPH06179934A - 低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器 - Google Patents
低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器Info
- Publication number
- JPH06179934A JPH06179934A JP35420092A JP35420092A JPH06179934A JP H06179934 A JPH06179934 A JP H06179934A JP 35420092 A JP35420092 A JP 35420092A JP 35420092 A JP35420092 A JP 35420092A JP H06179934 A JPH06179934 A JP H06179934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- brazing
- heat exchanger
- fin material
- fin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車熱交換器等に用いられる、軽量で、強
度、熱交換効率に優れたＡｌ合金製熱交換器を提供す
る。 【構成】 Ｚｒ：０．０３〜０．３０wt％、Ａｌ：９
９．３wt％以上含有し、残部不可避的不純物からなるＡ
ｌ合金フィン材と、通路構成部材とを５００℃以下の温
度でろう付けすることにより製造することを特徴とする
低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器。
度、熱交換効率に優れたＡｌ合金製熱交換器を提供す
る。 【構成】 Ｚｒ：０．０３〜０．３０wt％、Ａｌ：９
９．３wt％以上含有し、残部不可避的不純物からなるＡ
ｌ合金フィン材と、通路構成部材とを５００℃以下の温
度でろう付けすることにより製造することを特徴とする
低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、５００℃以下の温度で
ろう付けするＡｌ合金製熱交換器に関するもので、特に
自動車用熱交換器として使用されるものである。
ろう付けするＡｌ合金製熱交換器に関するもので、特に
自動車用熱交換器として使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】自動車に使用されている
熱交換器としては、ラジエター、オイルクーラー、コン
デンサー、エバポレーター等があり、構造的にはサーペ
ンタイン型、ドロンカップ型、パラレルフロー型等の種
類がある。それら自動車用熱交換器の多くはＡｌおよび
Ａｌ合金が使用されており、フィン材と通路構成部材
（チューブ材、ヘッダー材等）とを組立て、これをろう
付けして一体化することにより製造されている。通常ろ
う付けはＡｌ−Ｓｉ系のろう材が用いられ、そのためろ
う付けは６００℃程度の高温で行われる。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フィン材の
強度と熱伝導性が不足してしまい、熱交換器自体の強度
および熱交換効率が低下してしまう。そのため、フィン
材の高強度化と熱伝導性の向上が検討されているが、両
者を満たす十分な成果は得られていない。
熱交換器としては、ラジエター、オイルクーラー、コン
デンサー、エバポレーター等があり、構造的にはサーペ
ンタイン型、ドロンカップ型、パラレルフロー型等の種
類がある。それら自動車用熱交換器の多くはＡｌおよび
Ａｌ合金が使用されており、フィン材と通路構成部材
（チューブ材、ヘッダー材等）とを組立て、これをろう
付けして一体化することにより製造されている。通常ろ
う付けはＡｌ−Ｓｉ系のろう材が用いられ、そのためろ
う付けは６００℃程度の高温で行われる。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フィン材の
強度と熱伝導性が不足してしまい、熱交換器自体の強度
および熱交換効率が低下してしまう。そのため、フィン
材の高強度化と熱伝導性の向上が検討されているが、両
者を満たす十分な成果は得られていない。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題に鑑
み、強度および熱交換効率を向上させた熱交換器を得る
ためにはろう付け後の強度と熱伝導性が高いフィン材を
開発することが重要であり、そのためには、従来のブレ
ージング方法ではなく、ろう付け温度を低温にしたろう
付け法を用いることにより問題が解決できると考え、本
発明に到った。ろう付け温度を低温にしたろう付けと
は、近年、ろう付けコストの低減という観点から、ろう
付け温度をより低温にしたいという要求が高まってきた
ことから開発されたろう付け法である。ろう付け温度を
低温にすることにより、ろう付け時間の短縮、ろう付け
に要する熱量の低減、ろう付け炉のコスト低減、ろう付
け炉の耐久性向上等種々の利点が生まれる。現在開発さ
れている低温ろう付け用ろう材としては、融点５００℃
以下なら、例えば純Ｚｎ、Ｚｎ−０〜２８wt％Ａｌ、Ｚ
ｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ｃｄ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ
系等がある。但し、ろう付け後の熱交換器の耐食性を考
慮すると、Ｚｎ−Ａｌ系のろう材が最も望ましい。すな
わち、本発明は５００℃以下の温度においてろう付けを
行うＡｌ製熱交換器に関するものであり、Ｚｒ：０．０
３〜０．３０wt％、Ａｌ：９９．３wt％以上含有し、残
部不可避的不純物からなるＡｌ合金フィン材と、通路構
成部材とを５００℃以下の温度でろう付けすることによ
り製造することを特徴とする低温ろう付け法によるＡｌ
合金製熱交換器である。
み、強度および熱交換効率を向上させた熱交換器を得る
ためにはろう付け後の強度と熱伝導性が高いフィン材を
開発することが重要であり、そのためには、従来のブレ
ージング方法ではなく、ろう付け温度を低温にしたろう
付け法を用いることにより問題が解決できると考え、本
発明に到った。ろう付け温度を低温にしたろう付けと
は、近年、ろう付けコストの低減という観点から、ろう
付け温度をより低温にしたいという要求が高まってきた
ことから開発されたろう付け法である。ろう付け温度を
低温にすることにより、ろう付け時間の短縮、ろう付け
に要する熱量の低減、ろう付け炉のコスト低減、ろう付
け炉の耐久性向上等種々の利点が生まれる。現在開発さ
れている低温ろう付け用ろう材としては、融点５００℃
以下なら、例えば純Ｚｎ、Ｚｎ−０〜２８wt％Ａｌ、Ｚ
ｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ｃｄ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ
系等がある。但し、ろう付け後の熱交換器の耐食性を考
慮すると、Ｚｎ−Ａｌ系のろう材が最も望ましい。すな
わち、本発明は５００℃以下の温度においてろう付けを
行うＡｌ製熱交換器に関するものであり、Ｚｒ：０．０
３〜０．３０wt％、Ａｌ：９９．３wt％以上含有し、残
部不可避的不純物からなるＡｌ合金フィン材と、通路構
成部材とを５００℃以下の温度でろう付けすることによ
り製造することを特徴とする低温ろう付け法によるＡｌ
合金製熱交換器である。
【０００４】
【作用】まず、本発明のフィン材の合金組成について説
明する。本発明に用いるフィン材はＺｒ：０．０３〜
０．３０wt％、Ａｌ：９９．３wt％以上含有し、残部不
可避的不純物からなるＡｌ合金フィン材である。Ｚｒは
合金中に非常に微細な分散粒子および固溶Ｚｒとして存
在し、５００℃以下のろう付け加熱中にフィン材に再結
晶が生じることでフィンが軟化することを防止する。す
なわち、分散粒子は亜結晶粒を微細かつ安定化させ、固
溶Ｚｒは転位をピン止めする。このような作用により５
００℃以下のろう付け加熱であればろう付け後も高強度
を示す。Ｚｒは０．０３wt％未満では上記作用が不十分
であり、０．３０wt％を超えて添加すると合金の鋳造時
に割れが生じ、フィン材を作製することができなくな
る。従って、Ｚｒの含有量は０．０３〜０．３０wt％と
定める。以上が本発明に用いるフィン材の合金成分であ
るが、不可避的不純物やＺｒの析出を目的として０．５
wt％以下のＦｅ、０．５wt％以下のＳｉが添加されても
かまわないし、上記以外に鋳塊組織の微細化を目的とし
たＴｉ等の元素がそれぞれ０．０５wt％未満であれば、
添加しても本発明を損なうものでない。しかし、そのよ
うな不可避的不純物元素等が過剰に存在した場合、フィ
ンの熱伝導性が低下するため、アルミニウムを９９．３
wt％以上含有するものと定める。また、熱交換器として
組み立てる場合、低融点のろう材を被覆した通路構成部
材と組み合わせて用いるのが最も製造が容易である。こ
の場合、ろうの被覆は通常、溶射法、溶融めっき法、電
気めっき法、蒸着法、圧着法等の方法によって行われ
る。さらに内部に耐食性を要求される場合には、通路構
成部材の内側に犠牲層を設けて３層材とし、防食効果を
高めたものが特に推奨される。なお、本発明に用いるフ
ィン材の板厚は１２０μｍ以下である。
明する。本発明に用いるフィン材はＺｒ：０．０３〜
０．３０wt％、Ａｌ：９９．３wt％以上含有し、残部不
可避的不純物からなるＡｌ合金フィン材である。Ｚｒは
合金中に非常に微細な分散粒子および固溶Ｚｒとして存
在し、５００℃以下のろう付け加熱中にフィン材に再結
晶が生じることでフィンが軟化することを防止する。す
なわち、分散粒子は亜結晶粒を微細かつ安定化させ、固
溶Ｚｒは転位をピン止めする。このような作用により５
００℃以下のろう付け加熱であればろう付け後も高強度
を示す。Ｚｒは０．０３wt％未満では上記作用が不十分
であり、０．３０wt％を超えて添加すると合金の鋳造時
に割れが生じ、フィン材を作製することができなくな
る。従って、Ｚｒの含有量は０．０３〜０．３０wt％と
定める。以上が本発明に用いるフィン材の合金成分であ
るが、不可避的不純物やＺｒの析出を目的として０．５
wt％以下のＦｅ、０．５wt％以下のＳｉが添加されても
かまわないし、上記以外に鋳塊組織の微細化を目的とし
たＴｉ等の元素がそれぞれ０．０５wt％未満であれば、
添加しても本発明を損なうものでない。しかし、そのよ
うな不可避的不純物元素等が過剰に存在した場合、フィ
ンの熱伝導性が低下するため、アルミニウムを９９．３
wt％以上含有するものと定める。また、熱交換器として
組み立てる場合、低融点のろう材を被覆した通路構成部
材と組み合わせて用いるのが最も製造が容易である。こ
の場合、ろうの被覆は通常、溶射法、溶融めっき法、電
気めっき法、蒸着法、圧着法等の方法によって行われ
る。さらに内部に耐食性を要求される場合には、通路構
成部材の内側に犠牲層を設けて３層材とし、防食効果を
高めたものが特に推奨される。なお、本発明に用いるフ
ィン材の板厚は１２０μｍ以下である。
【０００５】
【実施例】本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明す
る。表１に示す合金組成のフィン材を以下のチューブ材
およびヘッダー材と組み合わせ図１に示すラジエターを
組み立てた。チューブ材はＪＩＳＡ３００３合金を芯材
とし、外側（大気側）にＺｎ−１５％Ａｌ合金を１０
％、内側（冷媒側）にＪＩＳＡ７０７２合金を１０％ク
ラッドしたものを用い、このチューブ材から製造した肉
厚０．３mmの電縫チューブ(1)と上記各合金組成のフィ
ン材から製造した肉厚０．１mmのコルゲートフィン(2)
とヘッダー材として３００３合金の片側にＺｎ−１５％
Ａｌ合金を８％、裏面に７０７２合金を１０％クラッド
したものから製造した厚さ１．６mmのヘッダープレート
(3) と、３００３合金（Ａｌ−１％Ｍｎ−０．１％Ｃｕ
合金）の片側にＺｎ１５％Ａｌ合金を１０％クラッドし
た厚さ１．２mmのサイドプレート(4) を図１に示すよう
に組み立て、ラジエターコアとし、これを治具で固定し
た。この組立物を有機溶剤で脱脂してステンレス製のト
レー上に載置した。そして、ＡｌＦ3 とＣｓＦを基本組
成とした弗化物系フラックスの１０％濃度液を接合部に
塗布し、温度４２０℃に保持した露点−４０℃の窒素ガ
ス雰囲気の電気炉内にこのトレーを挿入し、５分間加熱
してろう付けを実施した。また、同時にフィン材を加熱
し、ろう付け加熱後のフィン材の引張強度を測定し、熱
交換器自体の強度の指標として評価した。上記ろう付け
後のラジエターを炉外へ取り出し、ろう付け状況と熱交
換効率を調べ表２に示した。ろう付け状況は目視により
判定を行った。また、熱交換効率はラジエターに１００
℃の水を循環させ、ラジエターの入口と出口の一定時間
内の温度変化を求め、従来例を１００％として換算し
た。なお従来例としては、芯材をＪＩＳＡ３００３合金
としＪＩＳＡ７０７２合金とＪＩＳＡ４３４３合金とを
熱間圧着した同一構成のブレージングシートを用い、同
様のラジエターを組み立て、ＡｌＦ3 とＫＦを基本塑性
とした弗化物系フラックスの１０％濃度液を塗布し、温
度６００℃において上記と同様の炉中でろう付けした。
る。表１に示す合金組成のフィン材を以下のチューブ材
およびヘッダー材と組み合わせ図１に示すラジエターを
組み立てた。チューブ材はＪＩＳＡ３００３合金を芯材
とし、外側（大気側）にＺｎ−１５％Ａｌ合金を１０
％、内側（冷媒側）にＪＩＳＡ７０７２合金を１０％ク
ラッドしたものを用い、このチューブ材から製造した肉
厚０．３mmの電縫チューブ(1)と上記各合金組成のフィ
ン材から製造した肉厚０．１mmのコルゲートフィン(2)
とヘッダー材として３００３合金の片側にＺｎ−１５％
Ａｌ合金を８％、裏面に７０７２合金を１０％クラッド
したものから製造した厚さ１．６mmのヘッダープレート
(3) と、３００３合金（Ａｌ−１％Ｍｎ−０．１％Ｃｕ
合金）の片側にＺｎ１５％Ａｌ合金を１０％クラッドし
た厚さ１．２mmのサイドプレート(4) を図１に示すよう
に組み立て、ラジエターコアとし、これを治具で固定し
た。この組立物を有機溶剤で脱脂してステンレス製のト
レー上に載置した。そして、ＡｌＦ3 とＣｓＦを基本組
成とした弗化物系フラックスの１０％濃度液を接合部に
塗布し、温度４２０℃に保持した露点−４０℃の窒素ガ
ス雰囲気の電気炉内にこのトレーを挿入し、５分間加熱
してろう付けを実施した。また、同時にフィン材を加熱
し、ろう付け加熱後のフィン材の引張強度を測定し、熱
交換器自体の強度の指標として評価した。上記ろう付け
後のラジエターを炉外へ取り出し、ろう付け状況と熱交
換効率を調べ表２に示した。ろう付け状況は目視により
判定を行った。また、熱交換効率はラジエターに１００
℃の水を循環させ、ラジエターの入口と出口の一定時間
内の温度変化を求め、従来例を１００％として換算し
た。なお従来例としては、芯材をＪＩＳＡ３００３合金
としＪＩＳＡ７０７２合金とＪＩＳＡ４３４３合金とを
熱間圧着した同一構成のブレージングシートを用い、同
様のラジエターを組み立て、ＡｌＦ3 とＫＦを基本塑性
とした弗化物系フラックスの１０％濃度液を塗布し、温
度６００℃において上記と同様の炉中でろう付けした。
【０００６】
【表１】
【０００７】
【表２】
【０００８】表２より明らかなように本発明によるラジ
エター本発明例Ｎｏ．１〜３は、ろう付け状況が良好
で、熱交換効率が従来例Ｎｏ．６に比べて優れている。
さらに、ろう付け加熱後の引張強度も表２に示すが、本
発明例は従来例に比較して強度が向上している。これに
対し、Ｚｒ含有量の少ないフィン材を用いた比較例Ｎ
ｏ．４は強度が向上せず、Ｚｒ含有量の多い比較例Ｎ
ｏ．５は圧延割れでフィン材が製造できなかった。
エター本発明例Ｎｏ．１〜３は、ろう付け状況が良好
で、熱交換効率が従来例Ｎｏ．６に比べて優れている。
さらに、ろう付け加熱後の引張強度も表２に示すが、本
発明例は従来例に比較して強度が向上している。これに
対し、Ｚｒ含有量の少ないフィン材を用いた比較例Ｎ
ｏ．４は強度が向上せず、Ｚｒ含有量の多い比較例Ｎ
ｏ．５は圧延割れでフィン材が製造できなかった。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
より軽量・小型化し、かつ強度・熱交換効率とも従来よ
り向上させたＡｌ合金製熱交換器の製造が可能となり、
工業上顕著な効果を奏するものである。
より軽量・小型化し、かつ強度・熱交換効率とも従来よ
り向上させたＡｌ合金製熱交換器の製造が可能となり、
工業上顕著な効果を奏するものである。
【図１】自動車用ラジエターの一例を示す説明図。
１ 電縫チューブ ２ コルゲートフィン ３ ヘッダープレート ４ サイドプレート ５ プラスチック製タンク
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｒ：０．０３〜０．３０wt％、Ａｌ：
９９．３wt％以上含有し、残部不可避的不純物からなる
Ａｌ合金フィン材と、通路構成部材とを５００℃以下の
温度でろう付けすることにより製造することを特徴とす
る低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35420092A JPH06179934A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35420092A JPH06179934A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06179934A true JPH06179934A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18435959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35420092A Pending JPH06179934A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06179934A (ja) |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP35420092A patent/JPH06179934A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107428128B (zh) | 多层铝钎焊板材料 | |
| US4749627A (en) | Brazing sheet and heat exchanger using same | |
| WO2017148788A1 (en) | Rolled aluminium alloy for heat exchangers | |
| JP5101812B2 (ja) | 熱交換器用高耐食性チューブ及び熱交換器とその製造方法 | |
| JPH08136183A (ja) | 積層型熱交換器 | |
| JP2000008130A (ja) | 耐食性に優れたアルミニウム合金製熱交換器用部材 | |
| JP2000167688A (ja) | ろう付け性および耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JPH05263172A (ja) | 熱交換器フィン材用アルミニウム合金 | |
| JP5963112B2 (ja) | ルームエアコン用アルミニウム製熱交換器 | |
| JP2006037135A (ja) | 熱交換器用高耐食アルミニウムクラッド材 | |
| KR20010062366A (ko) | 알루미늄 열교환기를 분위기 가스 납땜하기 위한 플럭스 | |
| JP4263160B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材並びにそれを用いた熱交換器用チューブ及び熱交換器 | |
| JPH11315337A (ja) | ろう付け管形成用アルミニウム合金ブレージングシートおよびろう付け管 | |
| JP2783921B2 (ja) | 低温ろう付けアルミニウム合金製熱交換器 | |
| JPH06179934A (ja) | 低温ろう付け法によるＡｌ合金製熱交換器 | |
| JP5469323B2 (ja) | 耐食性に優れた自動車用熱交換器 | |
| JPH0615701B2 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金クラツド材 | |
| JP2000026931A (ja) | ろう付け管形成用アルミニウム合金ブレージングシートおよびろう付け管 | |
| JPH04263036A (ja) | 低温ろう付け用高強度アルミニウム合金クラッド材 | |
| JP2749660B2 (ja) | アルミニウム製熱交換器 | |
| WO2023063065A1 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
| JPH02142672A (ja) | アルミニウム製熱交換器の製造方法 | |
| JP2006037137A (ja) | 熱交換器用高耐食アルミニウムクラッド材 | |
| JPH04371369A (ja) | アルミニウム合金製熱交換器 | |
| JPS6174771A (ja) | アルミ製熱交換器の製造法 |