JPH07174482A - 積層型熱交換器 - Google Patents

積層型熱交換器

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Publication number
JPH07174482A
JPH07174482A JP5321815A JP32181593A JPH07174482A JP H07174482 A JPH07174482 A JP H07174482A JP 5321815 A JP5321815 A JP 5321815A JP 32181593 A JP32181593 A JP 32181593A JP H07174482 A JPH07174482 A JP H07174482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing material
flat tube
fins
aluminum alloy
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP5321815A
Other languages
English (en)
Inventor
Soichi Kato
宗一 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Corp filed Critical Zexel Corp
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Publication of JPH07174482A publication Critical patent/JPH07174482A/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
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/053Heat-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 straight
    • F28D1/0535Heat-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 straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィンとしてろう材を被覆しないベア材を用
い、偏平チューブの耐食性を確保しつつ、フィンギヤの
長寿命化を可能とし、フィンの伝熱性能の向上を可能と
した積層型熱交換器を提供すること。 【構成】 積層された複数の偏平チューブの間にフィン
が介設され、積層された複数の偏平チューブにヘッダタ
ンクが連結された積層型熱交換器であって、前記偏平チ
ューブを、アルミ材又はアルミ合金材を用いて押出し成
形により形成し、偏平チューブの表面にZnを0.5〜
5wt%含有するAl−Si系のろう材を溶射した。ま
た、前記偏平チューブを、アルミ材又はアルミ合金材を
用いて押出し成形により形成し、偏平チューブの表面に
Al−Si系のろう材を溶射した後、Al−Si系のろ
う材の表面に、Zn又はZnを含有するAl−Si系の
ろう材もしくはAl−Zn系のろう材を溶射した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、押出し成形により形成
された偏平チューブを備えた積層型熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、積層型熱交換器は、複数の偏平
チューブがフィンを介して積層され、積層された複数の
偏平チューブの両端部をヘッダタンクに設けられたそれ
ぞれの挿入孔に挿入して組付け、一体ろう付けにより、
上記フィンと偏平チューブが接合され、偏平チューブと
ヘッダタンクが連結される。そして、ヘッダタンクに設
けられた出入口継手の間で、熱交換媒体が複数介蛇行し
て通流される。
【0003】このような従来の積層型熱交換器では、ア
ルミ材およびアルミ合金材(以下、アルミ合金材と称す
る)からなる偏平チューブの内部には、内部流通路を幅
方向に区画する区画壁が設けられ、複数の区画された流
通路が設けられており、このような偏平チューブは押出
し成形により形成されている。
【0004】また、偏平チューブとしては、例えば、J
IS A1050のアルミ合金材を用いて形成し、フィ
ンを別のアルミ合金材により形成されている。そして、
偏平チューブが押出し成形であるため、同時に偏平チュ
ーブの表面にろう材を被覆できないことから、耐食性の
ために偏平チューブの外表面にZnを溶射する一方、フ
ィンとしてろう材をクラッドした所謂ブレージングシー
トにルーバを加工したものを用い、組付け後の一体ろう
付けにおいて、フィンのろう材によりフィンと偏平チュ
ーブとを接合するようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た積層型熱交換器においては、フィンとしてSiを含む
ろう材をクラッドしたブレージングシートを切断加工し
て形成するために、フィンを加工するフィンギヤの摩耗
を速め、フィンギヤの寿命が短いという問題があり、更
に、ルーバを細かく加工できないことから、伝熱性能を
向上できない問題があった。
【0006】そこで、本発明は、フィンにろう材を被覆
しないベア材を用いることにより、偏平チューブの耐食
性を確保しつつ、フィンギヤの長寿命化を可能とし、フ
ィンの伝熱性能の向上を可能とした積層型熱交換器を提
供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の積層型熱交換器
は、積層された複数の偏平チューブの間にフィンが介設
され、前記積層された複数の偏平チューブにヘッダタン
クが連結された積層型熱交換器であって、前記偏平チュ
ーブを、アルミ材又はアルミ合金材を用いて押出し成形
により形成するとともに、当該偏平チューブの表面に、
Znを0.5〜5wt%含有するAl−Si系のろう材
を溶射した構成とされている。
【0008】更に、本発明の積層型熱交換器は、積層さ
れた複数の偏平チューブの間にフィンが介設され、前記
積層された複数の偏平チューブにヘッダタンクが連結さ
れた積層型熱交換器であって、前記偏平チューブを、ア
ルミ材又はアルミ合金材を用いて押出し成形により形成
するとともに、当該偏平チューブの表面、にAl−Si
系のろう材を溶射し、更に前記Al−Si系のろう材の
表面に、Zn又はZnを含有するAl−Si系のろう材
もしくはAl−Zn系のろう材を溶射した構成とされて
いる。
【0009】
【作用】このような積層型熱交換器においては、フィン
と偏平チューブをろう付けするには、複数の偏平チュー
ブをフィンを介して積層し、積層された複数の偏平チュ
ーブをヘッダタンクに設けられた挿入孔に挿入して組付
けて一体ろう付けが行なわれる。そして、一体ろう付け
によりフィンと偏平チューブが接合され、偏平チューブ
とヘッダタンクが接合される。
【0010】この場合、フィンをアルミ合金材のベア材
により形成し、偏平チューブをアルミ合金材を用いて押
出し成形により形成するとともに、偏平チューブの表面
にZnを含有するAl−Si系のろう材を溶射し、又は
Al−Si系のろう材を溶射した後、Zn又はZnを含
有するAl−Si系のろう材もしくはAl−Zn系のろ
う材を溶射したので、ろう付け時には偏平チューブの表
面にAl−Zn層が形成され、耐食性が充分に確保で
き、耐食性を向上することができる。
【0011】また、フィンとしてろう材による被覆のな
いアルミ合金材で形成できるので、フィンがやわらかい
材質となり、細かなルーバを確実に形成でき、伝熱性能
を高めることができ、更に、フィンを加工するフィンギ
ヤの摩耗が低減し、フィンギヤの長寿命化を図ることが
可能となり、コストの低減を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下に、本発明の第1実施例を図面に基づき
説明する。
【0013】本実施例の積層型熱交換器1は、図1に示
すように、複数の偏平チューブ2が波状フィン3を介し
て積層され、これらの複数の偏平チューブ2の各端部が
ヘッダタンク4に設けられたチューブ挿入孔5に挿入さ
れている。また、各ヘッダタンク4の上下の開口部は盲
キャップ6により閉塞され、各ヘッダタンク4の所定箇
所には仕切板7が設けられれいる。更に、ヘッダタンク
4には入口継手8又は出口継手9が設けられ、これらの
出入口継手8、9の間で熱交換媒体が複数回蛇行して通
流される。尚、図中、10は積層された偏平チューブ2
の上下に配設されたサイドプレートを示す。
【0014】上記各偏平チューブ2は、図2に示すよう
に、その内部には内部流通路を幅方向に区画する区画壁
11が設けられ、複数の区画された流通路12が設けら
れており、このような偏平チューブ2は押出し成形によ
り形成されている。
【0015】また、偏平チューブ2としては、例えば、
JIS A1050のアルミ材およびアルミ合金材(以
下、アルミ合金材と称する)を用いて形成され、図3に
示すように、ろう材13が溶射により被覆されている。
また、フィン3としては、例えば、JIS A3003
やA1750等の別のアルミ合金材により形成されたベ
ア材となっている。つまり、フィン3がろう材を被覆し
ないベア材で形成され、偏平チューブ2側にろう材が被
覆された構造となっている。
【0016】上記偏平チューブ2に溶射されるろう材1
3としては、本実施例では、アルミ合金材を押出し成形
により形成した偏平チューブ2の表面に、Znを0.5
〜5wt%含有するAl−Si系のろう材を溶射して形
成されている。
【0017】これは、偏平チューブ2に溶射されるろう
材13として約600℃で溶解するAl−Si系のろう
材や、約450℃で溶解するAl−Zn系のろう材等が
考えられるが、Al−Zn系のろう材の場合には以下の
ような問題があるためである。
【0018】つまり、Znをアルミ合金材の偏平チュー
ブ2に溶融ディップ(メッキ)する方法が考えられる
が、Zn層の厚さにバラツキが生じてしまい、極端に薄
い箇所ではろう付け不良が発生し、極端に厚い箇所では
ろう付け時のZn拡散深さが深くなって耐食性を劣化さ
せる問題がある。また、従来のZn溶射量では、Zn層
の厚さが少なく、ろう付けできない問題がある。
【0019】そのため、本実施例では、JIS A10
50やアルミ合金材を用いて押出し成形された偏平チュ
ーブ2の表面に、Znを0.5〜5wt%含有するAl
−Si系のろう材13を溶射して形成されている。
【0020】Znを含有するAl−Si系のろう材13
を偏平チューブ2の表面に溶射するようにしたのは、A
l−Si系のろう材だけでは耐食性が不充分であるた
め、Znを含有させることにより、耐食性が充分なもの
となるように考慮したものである。
【0021】このような上記偏平チューブ2は、図4に
示すように、所定のアルミ合金材を用いて押出し成形装
置14により押出成形した後、溶射装置15により偏平
チューブ2の表面がZnを含有するAl−Si系のろう
材により被覆され、その後ドラム16に巻取られ、熱交
換器1製作時には、ドラム16の偏平チューブ2を所要
長さに切断して使用される。
【0022】そして、熱交換器1の組付け時には、複数
の偏平チューブ2をフィン3を介して積層し、積層され
た複数の偏平チューブ2の両端部をヘッダタンク4に設
けられたそれぞれの挿入孔5に挿入して組付け、略60
0℃における一体ろう付けにより、上記フィン3と偏平
チューブ2が接合され、偏平チューブ2とヘッダタンク
4が接合される。
【0023】この場合、融点の低いZnが先に融解して
拡散し、偏平チューブ2の表面にAl−Zn層を形成
し、略600℃でAl−Si系のろう材が融解してフィ
ン3と偏平チューブ2表面とのろう付けが行なわれる。
【0024】したがって、偏平チューブの表面に形成さ
れたAl−Zn層により耐食性が充分に確保でき、耐食
性を向上することができる。
【0025】また、フィンとしてろう材による被覆のな
いアルミ合金材により形成できるので、フィンがやわら
かい材質となり、細かなルーバを確実に形成でき、伝熱
性能を高めることができ、更に、フィンを加工するフィ
ンギヤの摩耗が低減し、フィンギヤの長寿命化を図るこ
とが可能となり、コストの低減をはかることができる。
【0026】次に、本発明の第2実施例を図面に基づき
説明する。
【0027】本実施例では、フィン3としては上記実施
例と同様に形成されているが、偏平チューブ2のろう材
の溶射方法が異なっている。
【0028】すなわち、本実施例では、図5に示すよう
に、押出し成形により形成された偏平チューブ2の表面
には、Al−Si系のろう材13を溶射し、更に前記A
l−Si系のろう材13の表面に、Zn又はZnを含有
するAl−Si系のろう材17を溶射して形成されてい
る。
【0029】そして、フィン3とのろう付け時には、上
記実施例と同様に、融点の低いZnが先に融解して拡散
し、図6に示すように、偏平チューブ2の表面にAl−
Zn層18が形成され、略600℃でAl−Si系のろ
う材17が融解してフィン3と偏平チューブ2表面との
ろう付けが行なわれ、上記実施例と同様の効果が得られ
る。
【0030】尚、本実施例では、前記Al−Si系のろ
う材の表面に、Zn又はZnを含有するAl−Si系の
ろう材を溶射したが、前記Al−Si系のろう材の表面
に、Al−Zn系のろう材を溶射するようにしてもよ
い。この場合、Al−Si系のろう材の溶融温度は57
0℃〜610℃であるが、Al−Zn系のろう材の溶融
温度は450℃〜550℃となる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィンをアルミ合金材のベア材により形成し、偏平チュ
ーブをアルミ合金材を用いて押出し成形により形成する
とともに、偏平チューブの表面にZnを含有するAl−
Si系のろう材を溶射し、又はAl−Si系のろう材を
溶射した後、Zn又はZnを含有するAl−Si系のろ
う材もしくはAl−Zn系のろう材を溶射したので、ろ
う付け時には偏平チューブの表面にAl−Zn層が形成
され、耐食性が充分に確保でき、耐食性を向上すること
ができる。
【0032】また、フィンとしてろう材による被覆のな
いアルミ合金材で形成できるので、フィンがやわらかい
材質となり、細かなルーバを確実に形成でき、伝熱性能
を高めることができ、更に、フィンを加工するフィンギ
ヤの摩耗が低減し、フィンギヤの長寿命化を図ることが
可能となり、コストの低減をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係り、積層型熱交換器の
正面図である。
【図2】偏平チューブの横断面を示し、図1中のA−A
矢視断面図である。
【図3】偏平チューブを示す横断面図である。
【図4】偏平チューブの溶射工程を説明する概略図であ
る。
【図5】本発明の第2実施例に係り、偏平チューブの横
断面図である。
【図6】偏平チューブを示す横断面図である。
【符号の説明】
1 積層型熱交換器 2 偏平チューブ 3 フィン 4 ヘッダタンク 13、17 ろう材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 35/28 310 A 35/40 340 J C23C 4/08 4/16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層された複数の偏平チューブの間にフ
    ィンが介設され、前記積層された複数の偏平チューブに
    ヘッダタンクが連結された積層型熱交換器において、 前記偏平チューブを、アルミ材又はアルミ合金材を用い
    て押出し成形により形成するとともに、当該偏平チュー
    ブの表面に、Znを0.5〜5wt%含有するAl−S
    i系のろう材を溶射したことを特徴とする積層型熱交換
    器。
  2. 【請求項2】 積層された複数の偏平チューブの間にフ
    ィンが介設され、前記積層された複数の偏平チューブに
    ヘッダタンクが連結された積層型熱交換器において、 前記偏平チューブを、アルミ材又はアルミ合金材を用い
    て押出し成形により形成するとともに、当該偏平チュー
    ブの表面に、Al−Si系のろう材を溶射し、更に前記
    Al−Si系のろう材の表面に、Zn又はZnを含有す
    るAl−Si系のろう材もしくはAl−Zn系のろう材
    を溶射したことを特徴とする積層型熱交換器。
JP5321815A 1993-12-21 1993-12-21 積層型熱交換器 Pending JPH07174482A (ja)

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JP5321815A JPH07174482A (ja) 1993-12-21 1993-12-21 積層型熱交換器

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JP5321815A JPH07174482A (ja) 1993-12-21 1993-12-21 積層型熱交換器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104807256A (zh) * 2014-01-29 2015-07-29 株式会社京滨冷暖科技 热交换器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104807256A (zh) * 2014-01-29 2015-07-29 株式会社京滨冷暖科技 热交换器
CN104807256B (zh) * 2014-01-29 2018-04-27 株式会社京滨冷暖科技 热交换器

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