JPH0790450A - ブレージング用アルミニウム合金フィン材及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法 - Google Patents
ブレージング用アルミニウム合金フィン材及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法Info
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- JPH0790450A JPH0790450A JP24210593A JP24210593A JPH0790450A JP H0790450 A JPH0790450 A JP H0790450A JP 24210593 A JP24210593 A JP 24210593A JP 24210593 A JP24210593 A JP 24210593A JP H0790450 A JPH0790450 A JP H0790450A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱効率に優れたアルミニウム合金製熱交換器
を、ろう付工法により製造するためのベアフィン、ブレ
ージングシートフィン及びそれらに対するろう付方法を
提供する。 【構成】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超
え2.0wt%以下のFeを含有し、残部アルミニウム及び不可
避的不純物とからなるアルミニウム合金フィン材及び前
記フィン材を用いてブレージングにより熱交換器を製造
するにあたり、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃
とする。
を、ろう付工法により製造するためのベアフィン、ブレ
ージングシートフィン及びそれらに対するろう付方法を
提供する。 【構成】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超
え2.0wt%以下のFeを含有し、残部アルミニウム及び不可
避的不純物とからなるアルミニウム合金フィン材及び前
記フィン材を用いてブレージングにより熱交換器を製造
するにあたり、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金フィ
ン材及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法に関す
るものであり、さらに詳しくは、熱効率に優れたアルミ
ニウム合金製熱交換器を、ろう付工法により製造するた
めのベアフィン、ブレージングシートフィン及びそれら
に対するろう付方法を提供するものである。
ン材及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法に関す
るものであり、さらに詳しくは、熱効率に優れたアルミ
ニウム合金製熱交換器を、ろう付工法により製造するた
めのベアフィン、ブレージングシートフィン及びそれら
に対するろう付方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術及び課題】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及びフィン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。
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及びフィン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及びヘッ
ダー材は例えばJIS-3003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内張材として
JIS-7072合金を、そして、該芯材の外側には、通常JIS-
4045等のろう材をクラッドしたブレージングシートを用
い、コルゲート加工を行ったフィン等の他の部材ととも
にブレージングにより一体に組み立てられている。
ダー材は例えばJIS-3003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内張材として
JIS-7072合金を、そして、該芯材の外側には、通常JIS-
4045等のろう材をクラッドしたブレージングシートを用
い、コルゲート加工を行ったフィン等の他の部材ととも
にブレージングにより一体に組み立てられている。
【０００４】又図２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５を蛇行状に折り曲げ、管材５の間にブレージン
グシートからなるコルゲートフィン６を取付けたもので
ある。ここで７はコネクターを示す。管材にはJIS-3003
合金等が用いられ、フィンにはJIS-3003やそれに犠牲効
果を与える目的でZn等を含有した合金を芯材とし、JIS-
4045やJIS-4343等のろう材を両面にクラッドしている。
これらは、いずれも600 ℃付近の温度に加熱してろう付
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、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。
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５を蛇行状に折り曲げ、管材５の間にブレージン
グシートからなるコルゲートフィン６を取付けたもので
ある。ここで７はコネクターを示す。管材にはJIS-3003
合金等が用いられ、フィンにはJIS-3003やそれに犠牲効
果を与える目的でZn等を含有した合金を芯材とし、JIS-
4045やJIS-4343等のろう材を両面にクラッドしている。
これらは、いずれも600 ℃付近の温度に加熱してろう付
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、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。
【０００５】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、従来の方法で薄肉化を行った場合、多くの
問題点が生じる。まず、冷媒通路構成部材（チューブ材
等）にしても、フィンにしても材料の肉厚が減少する分
強度を向上させる必要があり、高強度合金がいくつか提
案されているが十分な強度が得られていない。これは、
強度を向上させるためには合金元素の添加が必要である
が、合金元素を添加すると融点が低下し、 600℃付近の
温度に加熱するブレージング工程時に溶融してしまうた
めである。又ブレージング時にフィンが座屈したり、フ
ィンにろうが拡散し溶融してしまう現象は、フィンが薄
くなるほど生じやすくなり、ベアのフィンでは50μｍ、
ブレージングシートフィンで 100μｍが薄肉化の限界と
されている。座屈が生じると通風抵抗の増加により熱交
換器の熱効率が低下する。
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、従来の方法で薄肉化を行った場合、多くの
問題点が生じる。まず、冷媒通路構成部材（チューブ材
等）にしても、フィンにしても材料の肉厚が減少する分
強度を向上させる必要があり、高強度合金がいくつか提
案されているが十分な強度が得られていない。これは、
強度を向上させるためには合金元素の添加が必要である
が、合金元素を添加すると融点が低下し、 600℃付近の
温度に加熱するブレージング工程時に溶融してしまうた
めである。又ブレージング時にフィンが座屈したり、フ
ィンにろうが拡散し溶融してしまう現象は、フィンが薄
くなるほど生じやすくなり、ベアのフィンでは50μｍ、
ブレージングシートフィンで 100μｍが薄肉化の限界と
されている。座屈が生じると通風抵抗の増加により熱交
換器の熱効率が低下する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み、高
強度アルミニウム合金フィン材、及びそれを用いて熱効
率に優れた熱交換器を製造する為のろう付方法を開発し
たものである。すなわち、請求項１の発明は、1.2wt%を
超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0wt%以下のFeを
含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とからな
るアルミニウム合金フィン材である。又請求項２の発明
は、1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0w
t%以下のFeを含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以下のZn、
0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%
以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部アル
ミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミニウム合
金フィン材である。又請求項３の発明は、1.2wt%を超え
2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0wt%以下のFeを含有
し、0.03wt% を超え0.5wt%以下のMg、0.03wt% を超え0.
6wt%以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、 0.03w
t%を超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下の
Zr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または２
種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物
とからなるアルミニウム合金フィン材である。又請求項
４の発明は、1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、 0.05wt%を
超え2.0wt%以下のFeを含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以
下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超
え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、
さらに、 0.03wt%を超え0.5wt%以下のMg、0.03wt% を超
え0.6wt%以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、
0.03wt%を超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%
以下のZr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種ま
たは２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的
不純物とからなるアルミニウム合金フィン材である。
強度アルミニウム合金フィン材、及びそれを用いて熱効
率に優れた熱交換器を製造する為のろう付方法を開発し
たものである。すなわち、請求項１の発明は、1.2wt%を
超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0wt%以下のFeを
含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とからな
るアルミニウム合金フィン材である。又請求項２の発明
は、1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0w
t%以下のFeを含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以下のZn、
0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%
以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部アル
ミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミニウム合
金フィン材である。又請求項３の発明は、1.2wt%を超え
2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0wt%以下のFeを含有
し、0.03wt% を超え0.5wt%以下のMg、0.03wt% を超え0.
6wt%以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、 0.03w
t%を超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下の
Zr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または２
種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物
とからなるアルミニウム合金フィン材である。又請求項
４の発明は、1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、 0.05wt%を
超え2.0wt%以下のFeを含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以
下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超
え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、
さらに、 0.03wt%を超え0.5wt%以下のMg、0.03wt% を超
え0.6wt%以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、
0.03wt%を超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%
以下のZr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種ま
たは２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的
不純物とからなるアルミニウム合金フィン材である。
【０００７】請求項５の発明は、1.2wt%を超え2.5wt%以
下のSi、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のFeを含有し、残部
アルミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミニウ
ム合金を芯材とし、両面に7.0wt%を超え 12.0wt%以下の
Si、0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超
え6.0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.
002wt%を超え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上
を含有し、残部アルミニウムと不可避的不純物とからな
るアルミニウム合金ろう材をクラッドしたブレージング
シートフィン材である。又請求項６の発明は、1.2wt%を
超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0wt%以下のFeを
含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以下のZn、0.002wt%を超
え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のSnのう
ち１種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び
不可避的不純物とからなるアルミニウム合金を芯材と
し、両面に7.0wt%を超え12.0wt% 以下のSi、0.1wt%を超
え8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下の
Zn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.
3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部
アルミニウムと不可避的不純物とからなるアルミニウム
合金ろう材をクラッドしたブレージングシートフィン材
である。又請求項７の発明は、1.2wt%を超え2.5wt%以下
のSi、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のFeを含有し、 0.03w
t%を超え0.5wt%以下のMg、 0.03wt%を超え0.6wt%以下の
Mn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、0.03wt% を超え0.
3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のZr、 0.03w
t%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または２種以上を含
有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とからなる
アルミニウム合金を芯材とし、両面に7.0wt%を超え12.0
wt% 以下のSi、0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含有し、
0.5wt%を超え6.0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以
下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のSnのうち１種また
は２種以上を含有し、残部アルミニウムと不可避的不純
物とからなるアルミニウム合金ろう材をクラッドしたブ
レージングシートフィン材である。又請求項８の発明
は、1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、 0.05wt%を超え2.0w
t%以下のFeを含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以下のZn、
0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%
以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、さらに、
0.03wt%を超え0.5wt%以下のMg、 0.03wt%を超え0.6wt%
以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、 0.03wt%を
超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のZr、
0.03wt% を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または２種以
上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とか
らなるアルミニウム合金を芯材とし、両面に7.0wt%を超
え 12.0wt%以下のSi、0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含
有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.
3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のSnのうち１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウムと不可避
的不純物とからなるアルミニウム合金ろう材をクラッド
したブレージングシートフィン材である。
下のSi、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のFeを含有し、残部
アルミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミニウ
ム合金を芯材とし、両面に7.0wt%を超え 12.0wt%以下の
Si、0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超
え6.0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.
002wt%を超え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上
を含有し、残部アルミニウムと不可避的不純物とからな
るアルミニウム合金ろう材をクラッドしたブレージング
シートフィン材である。又請求項６の発明は、1.2wt%を
超え2.5wt%以下のSi、0.05wt% を超え2.0wt%以下のFeを
含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以下のZn、0.002wt%を超
え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のSnのう
ち１種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び
不可避的不純物とからなるアルミニウム合金を芯材と
し、両面に7.0wt%を超え12.0wt% 以下のSi、0.1wt%を超
え8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下の
Zn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.
3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部
アルミニウムと不可避的不純物とからなるアルミニウム
合金ろう材をクラッドしたブレージングシートフィン材
である。又請求項７の発明は、1.2wt%を超え2.5wt%以下
のSi、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のFeを含有し、 0.03w
t%を超え0.5wt%以下のMg、 0.03wt%を超え0.6wt%以下の
Mn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、0.03wt% を超え0.
3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のZr、 0.03w
t%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または２種以上を含
有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とからなる
アルミニウム合金を芯材とし、両面に7.0wt%を超え12.0
wt% 以下のSi、0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含有し、
0.5wt%を超え6.0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以
下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のSnのうち１種また
は２種以上を含有し、残部アルミニウムと不可避的不純
物とからなるアルミニウム合金ろう材をクラッドしたブ
レージングシートフィン材である。又請求項８の発明
は、1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、 0.05wt%を超え2.0w
t%以下のFeを含有し、 0.05wt%を超え5.0wt%以下のZn、
0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%
以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、さらに、
0.03wt%を超え0.5wt%以下のMg、 0.03wt%を超え0.6wt%
以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、 0.03wt%を
超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のZr、
0.03wt% を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または２種以
上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とか
らなるアルミニウム合金を芯材とし、両面に7.0wt%を超
え 12.0wt%以下のSi、0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含
有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.
3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のSnのうち１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウムと不可避
的不純物とからなるアルミニウム合金ろう材をクラッド
したブレージングシートフィン材である。
【０００８】請求項９の発明は、請求項１記載のフィン
材を用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあ
たり、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とするこ
とを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
である。又請求項10の発明は、請求項２記載のフィン材
を用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項11の発明は、請求項３記載のフィン材を
用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項12の発明は、請求項４記載のフィン材を
用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。
材を用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあ
たり、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とするこ
とを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
である。又請求項10の発明は、請求項２記載のフィン材
を用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項11の発明は、請求項３記載のフィン材を
用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項12の発明は、請求項４記載のフィン材を
用いてブレージングにより熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。
【０００９】請求項13の発明は、請求項５記載のブレー
ジングシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあ
たり、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とするこ
とを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
である。又請求項14の発明は、請求項６記載のブレージ
ングシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項15の発明は、請求項７記載のブレージン
グシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項16の発明は、請求項８記載のブレージン
グシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。
ジングシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあ
たり、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とするこ
とを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法
である。又請求項14の発明は、請求項６記載のブレージ
ングシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項15の発明は、請求項７記載のブレージン
グシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜 585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。又請求項16の発明は、請求項８記載のブレージン
グシートフィン材を用いて熱交換器を製造するにあた
り、ブレージング加熱温度を 570℃〜585℃とすること
を特徴とするアルミニウム合金製熱交換器の製造方法で
ある。
【００１０】まず、本発明の考え方について説明する。
アルミニウム合金製熱交換器を上記のようにブレージン
グ工法にて製造する場合、その加熱は通常 600℃付近の
温度で行われている。この 600℃という温度はフィン材
にとってかなりの高温であるため、上記の３つの問題が
生じる。すなわち、加熱中にフィンが座屈する、合
金中の金属間化合物が再固溶してフィンの熱伝導性が低
下する、低融点の高強度合金が使用できない。発明者
らは、これらの問題を解決するために鋭意検討を行い、
ブレージング加熱温度を下げることが有効ではないかと
考え、何℃以下に下げたらこのような問題点を解決でき
るか検討したところ、 585℃以下であれば、ろう付中の
フィンの座屈が生じにくくなり、熱伝導性の低下がわず
かとなり、Siの添加量を増やすことで合金の強度を向上
できることを見出した。
アルミニウム合金製熱交換器を上記のようにブレージン
グ工法にて製造する場合、その加熱は通常 600℃付近の
温度で行われている。この 600℃という温度はフィン材
にとってかなりの高温であるため、上記の３つの問題が
生じる。すなわち、加熱中にフィンが座屈する、合
金中の金属間化合物が再固溶してフィンの熱伝導性が低
下する、低融点の高強度合金が使用できない。発明者
らは、これらの問題を解決するために鋭意検討を行い、
ブレージング加熱温度を下げることが有効ではないかと
考え、何℃以下に下げたらこのような問題点を解決でき
るか検討したところ、 585℃以下であれば、ろう付中の
フィンの座屈が生じにくくなり、熱伝導性の低下がわず
かとなり、Siの添加量を増やすことで合金の強度を向上
できることを見出した。
【００１１】上記３点をさらに詳しく説明する。 フィンの座屈の大部分は、高温でのフィンに高温クリ
ープ現象が生じることで生じるものであり、590 ℃付近
を境にそれより高い温度で急激に生じる（フィンが弱く
なる）ことを見出した。そのため、585 ℃以下であれば
これを原因とする座屈は生じないのである。さらに、フ
ィンにろうが拡散することを原因とする座屈があるが、
ろうの拡散は 595℃付近を境にそれより高い温度で急激
に生じることを見出した。そのため、 585℃以下であれ
ばろう拡散は少なくなり、全体としてフィンの座屈は生
じにくくなるのである。 ブレージングを行うフィン材の熱伝導性は、アルミニ
ウム合金中に析出していた金属間化合物がろう付加熱時
に再固溶するために低下する。加熱温度が高いほど合金
元素の固溶限が大きくなりかつ拡散速度が大きくなるの
で、再固溶は進行しやすくなる。そのため、ブレージン
グ温度を下げることはフィンの熱伝導性を高めるのに効
果があることを見出し、 585℃以下であれば再固溶の進
行速度が小さく、熱伝導性の低下は少ないことを見出し
た。 強度については、高強度アルミニウム合金として添加
される元素はCu,Mg,Si等があるが、冷媒通路構成部材と
して用いる場合、耐食性やろう付性を考慮しなければな
らないし、フィンとして用いる場合、犠牲効果、熱伝導
性やろう付性を考慮しなければならない。よって、強度
向上のために添加量を増すことができる元素は限られ、
具体的にはSiの添加が有力である。 600℃のろう付で添
加可能のSi量は1wt%程度であるのが、 585℃以下では2.
5wt%程度の添加が可能となる。
ープ現象が生じることで生じるものであり、590 ℃付近
を境にそれより高い温度で急激に生じる（フィンが弱く
なる）ことを見出した。そのため、585 ℃以下であれば
これを原因とする座屈は生じないのである。さらに、フ
ィンにろうが拡散することを原因とする座屈があるが、
ろうの拡散は 595℃付近を境にそれより高い温度で急激
に生じることを見出した。そのため、 585℃以下であれ
ばろう拡散は少なくなり、全体としてフィンの座屈は生
じにくくなるのである。 ブレージングを行うフィン材の熱伝導性は、アルミニ
ウム合金中に析出していた金属間化合物がろう付加熱時
に再固溶するために低下する。加熱温度が高いほど合金
元素の固溶限が大きくなりかつ拡散速度が大きくなるの
で、再固溶は進行しやすくなる。そのため、ブレージン
グ温度を下げることはフィンの熱伝導性を高めるのに効
果があることを見出し、 585℃以下であれば再固溶の進
行速度が小さく、熱伝導性の低下は少ないことを見出し
た。 強度については、高強度アルミニウム合金として添加
される元素はCu,Mg,Si等があるが、冷媒通路構成部材と
して用いる場合、耐食性やろう付性を考慮しなければな
らないし、フィンとして用いる場合、犠牲効果、熱伝導
性やろう付性を考慮しなければならない。よって、強度
向上のために添加量を増すことができる元素は限られ、
具体的にはSiの添加が有力である。 600℃のろう付で添
加可能のSi量は1wt%程度であるのが、 585℃以下では2.
5wt%程度の添加が可能となる。
【００１２】さて、このように通常のろう付温度より低
い温度でろう付を行う方法に、低温ろう付と言われてい
る 500℃前後の温度でろう付を行う方法が知られてい
る。この方法はZnを 20%以上含有した Al-Zn系合金やZn
合金を通常ろうとして用いるために、ろう付後にろう材
が腐食されやすいという問題点があり、現実的には熱交
換器として使用されていない。さらに、 Al-Zn系合金で
Znの添加量が8%を超えると圧延性が非常に悪くなり、合
わせ圧延によるブレージングシートの製造は不可能であ
り、工業的に安定して低温ろう付用のブレージングシー
トを供給する製造方法は確立されていない。そのため、
置きろう等としてろうを用いねばならず、製造できる部
材の種類は限られている。しかし、発明者らは上記のよ
うに低温ろう付よりはるかに高温である 585℃以下のろ
う付温度でも熱交換器の特性向上が可能なことを見出し
ており、これに適したフィン合金の開発が可能と考え、
本発明に到ったのである。
い温度でろう付を行う方法に、低温ろう付と言われてい
る 500℃前後の温度でろう付を行う方法が知られてい
る。この方法はZnを 20%以上含有した Al-Zn系合金やZn
合金を通常ろうとして用いるために、ろう付後にろう材
が腐食されやすいという問題点があり、現実的には熱交
換器として使用されていない。さらに、 Al-Zn系合金で
Znの添加量が8%を超えると圧延性が非常に悪くなり、合
わせ圧延によるブレージングシートの製造は不可能であ
り、工業的に安定して低温ろう付用のブレージングシー
トを供給する製造方法は確立されていない。そのため、
置きろう等としてろうを用いねばならず、製造できる部
材の種類は限られている。しかし、発明者らは上記のよ
うに低温ろう付よりはるかに高温である 585℃以下のろ
う付温度でも熱交換器の特性向上が可能なことを見出し
ており、これに適したフィン合金の開発が可能と考え、
本発明に到ったのである。
【００１３】ところで、従来より低融点のアルミニウム
合金ろうとして知られている合金がある（例えば特開平
3-57588)。これらは、主に鋳物をろう付するために開発
されたものであり、多量のCuが含有されていたり、上記
のように8%を超えるZnを添加しているため、圧延加工を
行うと割れてしまう問題があり、ブレージングシートの
製造ができなかったのである。ブレージングシートとし
て使用できなければ、工業的に熱交換器を製造するのに
実用性が乏しく、本発明の方法は行われていなかった。
合金ろうとして知られている合金がある（例えば特開平
3-57588)。これらは、主に鋳物をろう付するために開発
されたものであり、多量のCuが含有されていたり、上記
のように8%を超えるZnを添加しているため、圧延加工を
行うと割れてしまう問題があり、ブレージングシートの
製造ができなかったのである。ブレージングシートとし
て使用できなければ、工業的に熱交換器を製造するのに
実用性が乏しく、本発明の方法は行われていなかった。
【００１４】ここで、本発明のフィン材及びブレージン
グシートフィンの芯材の合金組成は、1.2wt%を超え2.5w
t%以下のSi、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のFeを含有し、
残部アルミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミ
ニウム合金ならびに、これに0.05wt%を超え5.0wt%以下
のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え
0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を添加した合
金及び 0.03wt%を超え0.5wt%以下のMg、 0.03wt%を超え
0.6wt%以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、 0.0
3wt%を超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下
のZr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または
２種以上を添加したアルミニウム合金である。
グシートフィンの芯材の合金組成は、1.2wt%を超え2.5w
t%以下のSi、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のFeを含有し、
残部アルミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミ
ニウム合金ならびに、これに0.05wt%を超え5.0wt%以下
のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え
0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を添加した合
金及び 0.03wt%を超え0.5wt%以下のMg、 0.03wt%を超え
0.6wt%以下のMn、 0.05wt%を超え2.0wt%以下のNi、 0.0
3wt%を超え0.3wt%以下のCr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下
のZr、 0.03wt%を超え0.3wt%以下のTiのうち１種または
２種以上を添加したアルミニウム合金である。
【００１５】次に、本発明フィン材の添加元素の役割及
び合金組成の限定理由を説明する。Siは、その添加によ
り強度を向上させる。従来のろう付温度ではSiの添加量
は1wt%程度が上限であったのが、本発明ではろう付温度
を低下させているので、添加量を増やし強度を向上でき
るのである。Siが1.2wt%以下の場合、強度向上の効果は
従来のフィンと変わらず、2.5wt%を超えると、本発明の
ろう付温度でも溶融してしまう。したがって、1.2wt%を
超え2.5wt%以下のSiとするが、特に1.5 〜2.0wt%で安定
した特性を示す。Feは金属間化合物を形成し、強度向上
に寄与する。その量が 0.05wt%以下では効果がなく、2.
0wt%を超えるとろう付時にフィンの再結晶粒が微細にな
りろうの拡散が大きくなり、フィンが潰れやすくなる。
Zn,In,Snはフィン材に犠牲陽極効果を付与するために添
加する元素である。0.05wt% 以下のZn、0.002wt%以下の
In、0.002wt%以下のSnでは上記効果が十分でなく、5.0w
t%を超えたZn、0.3wt%を超えたIn、0.3wt%を超えたSnを
添加した場合、熱伝導性が低下する。Mg,Mn,Ni,Cr,Zr,T
i は強度をさらに向上させるために添加する元素であ
る。0.03wt% 以下のMg及びMn、 0.05wt%以下のNi、 0.0
3wt%以下のCr,Zr,Tiでは効果がなく、0.5wt%を超えるMg
はろう付性を低下させ、0.6wt%を超えたMnは熱伝導性を
低下させ、2.0wt%を超えたNi、0.3wt%を超えたCr,Zr,Ti
は成形性を低下させフィンのコルゲート成形ができにく
くなる。したがって、これらの元素の添加量は上記範囲
に定める。ただし、Tiについては、上記作用のために添
加量の下限は0.03wt% であるが、鋳塊組織の微細化のた
めに添加される場合があり、その場合の下限は0.001wt%
とする。本合金の不可避不純物であるが、鋳塊組織の微
細化のために添加されるB 等があり、これらの元素はそ
れぞれ 0.03%以下であれば添加されていても差し支えな
い。
び合金組成の限定理由を説明する。Siは、その添加によ
り強度を向上させる。従来のろう付温度ではSiの添加量
は1wt%程度が上限であったのが、本発明ではろう付温度
を低下させているので、添加量を増やし強度を向上でき
るのである。Siが1.2wt%以下の場合、強度向上の効果は
従来のフィンと変わらず、2.5wt%を超えると、本発明の
ろう付温度でも溶融してしまう。したがって、1.2wt%を
超え2.5wt%以下のSiとするが、特に1.5 〜2.0wt%で安定
した特性を示す。Feは金属間化合物を形成し、強度向上
に寄与する。その量が 0.05wt%以下では効果がなく、2.
0wt%を超えるとろう付時にフィンの再結晶粒が微細にな
りろうの拡散が大きくなり、フィンが潰れやすくなる。
Zn,In,Snはフィン材に犠牲陽極効果を付与するために添
加する元素である。0.05wt% 以下のZn、0.002wt%以下の
In、0.002wt%以下のSnでは上記効果が十分でなく、5.0w
t%を超えたZn、0.3wt%を超えたIn、0.3wt%を超えたSnを
添加した場合、熱伝導性が低下する。Mg,Mn,Ni,Cr,Zr,T
i は強度をさらに向上させるために添加する元素であ
る。0.03wt% 以下のMg及びMn、 0.05wt%以下のNi、 0.0
3wt%以下のCr,Zr,Tiでは効果がなく、0.5wt%を超えるMg
はろう付性を低下させ、0.6wt%を超えたMnは熱伝導性を
低下させ、2.0wt%を超えたNi、0.3wt%を超えたCr,Zr,Ti
は成形性を低下させフィンのコルゲート成形ができにく
くなる。したがって、これらの元素の添加量は上記範囲
に定める。ただし、Tiについては、上記作用のために添
加量の下限は0.03wt% であるが、鋳塊組織の微細化のた
めに添加される場合があり、その場合の下限は0.001wt%
とする。本合金の不可避不純物であるが、鋳塊組織の微
細化のために添加されるB 等があり、これらの元素はそ
れぞれ 0.03%以下であれば添加されていても差し支えな
い。
【００１６】以上が本発明フィン材の合金組成である
が、本発明フィンはベア材として用いたり、又ブレージ
ングシートフィンの芯材として用いる。後者の場合のろ
う材は、7.0wt%を超え12.0wt% 以下のSi、0.1wt%を超え
8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下のZ
n、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3
wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部
アルミニウムと不可避的不純物とからなるアルミニウム
合金とする。ろうのクラッド率は通常3%〜20% 程度であ
る。
が、本発明フィンはベア材として用いたり、又ブレージ
ングシートフィンの芯材として用いる。後者の場合のろ
う材は、7.0wt%を超え12.0wt% 以下のSi、0.1wt%を超え
8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下のZ
n、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3
wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部
アルミニウムと不可避的不純物とからなるアルミニウム
合金とする。ろうのクラッド率は通常3%〜20% 程度であ
る。
【００１７】以下にろう材合金組成の限定理由について
説明する。Siは合金の融点を下げるが、その量が7.0wt%
以下では十分に融点が低下せず、585℃以下の温度でろ
う付できない。さらに、その量が11.0wt% を超えると逆
に融点が上がるため、 585℃以下の温度でろう付けでき
なくなる。Cuは合金の融点を下げ、ろう流れ性を向上す
る。さらにCuは冷媒通路構成部材にCuを添加した合金を
用いる場合に熱交換器の外部耐食性を高める働きを有す
る。すなわち、熱交換器の外部耐食性についてさまざま
な検討を行い、ろう材にCuを添加しない場合、通路構成
部材中に添加されているCuがろう付中にろう材に拡散
し、ろう材と通路構成部材との境界付近に低Cu領域が生
じてそこが優先的に腐食されるため、膨れをともなう激
しい腐食を生じるのを見出した。本発明ではろうにCuを
添加することで、通路構成部材からろう材へのCuの拡散
を防止し、ろう材と犠牲材との境界付近に低Cu領域が生
じないようにし、耐食性を向上させた。ここで、Cuの量
が0.1wt%以下ではその効果が十分でなく、その量が8.0w
t%を超えるとろうの電位が貴になりすぎて、冷媒通路構
成部材が優先的に腐食するようになり、耐食性が低下す
る上に、合金の圧延加工性が低下し、熱交換器用のブレ
ージングシートに用いるろうとしては適さなくなる。し
たがって、Cuは0.1wt%を超え8.0wt%以下とするが、特に
0.5〜3.5wt%で安定した特性を示す。
説明する。Siは合金の融点を下げるが、その量が7.0wt%
以下では十分に融点が低下せず、585℃以下の温度でろ
う付できない。さらに、その量が11.0wt% を超えると逆
に融点が上がるため、 585℃以下の温度でろう付けでき
なくなる。Cuは合金の融点を下げ、ろう流れ性を向上す
る。さらにCuは冷媒通路構成部材にCuを添加した合金を
用いる場合に熱交換器の外部耐食性を高める働きを有す
る。すなわち、熱交換器の外部耐食性についてさまざま
な検討を行い、ろう材にCuを添加しない場合、通路構成
部材中に添加されているCuがろう付中にろう材に拡散
し、ろう材と通路構成部材との境界付近に低Cu領域が生
じてそこが優先的に腐食されるため、膨れをともなう激
しい腐食を生じるのを見出した。本発明ではろうにCuを
添加することで、通路構成部材からろう材へのCuの拡散
を防止し、ろう材と犠牲材との境界付近に低Cu領域が生
じないようにし、耐食性を向上させた。ここで、Cuの量
が0.1wt%以下ではその効果が十分でなく、その量が8.0w
t%を超えるとろうの電位が貴になりすぎて、冷媒通路構
成部材が優先的に腐食するようになり、耐食性が低下す
る上に、合金の圧延加工性が低下し、熱交換器用のブレ
ージングシートに用いるろうとしては適さなくなる。し
たがって、Cuは0.1wt%を超え8.0wt%以下とするが、特に
0.5〜3.5wt%で安定した特性を示す。
【００１８】さらに、本発明のようにCuを添加したろう
合金では外部腐食による膨れの発生は抑えられるもの
の、ろうの電位が芯の電位より貴になり、外部腐食がピ
ット状に進行しその速度が早いという問題がある。Znの
添加はろうの電位を下げ、ろうの電位を芯合金の電位に
近づけ、耐食性を向上させる。しかし、その量が0.5wt%
以下では効果が十分でなく、その量が6.0wt%を超えると
ろうの自己耐食性が低下する上に、合金の圧延加工性が
低下し、熱交換器用のブレージングシートに用いるろう
としては適さなくなる。In及びSnもZnと同じ目的で添加
する。すなわち、ろうの電位を卑にし冷媒通路構成部材
の耐食性を向上させる。その量が0.002wt%以下では効果
が十分でなく、その量が0.3wt%を超えると合金の圧延加
工性が低下する。ろうの合金元素は以上の通りである
が、不可避的不純物として、Feは1.0wt%以下であれば含
有可能である。しかし、Feはろうが凝固するときに金属
間化合物を形成し、これが腐食の起点となる。そのた
め、Fe量は0.5wt%以下が望ましい。Fe以外の不純物元素
として、他の元素もそれぞれ 0.05wt%以下であれば含有
してもよい。以上が本発明のブレージングシートフィン
に用いられるろう合金であるが、ベアフィンとして本発
明のフィンを用いるときはこのろう材を用いて、冷媒通
路構成部材のブレージングシートを製造して用いればよ
い。
合金では外部腐食による膨れの発生は抑えられるもの
の、ろうの電位が芯の電位より貴になり、外部腐食がピ
ット状に進行しその速度が早いという問題がある。Znの
添加はろうの電位を下げ、ろうの電位を芯合金の電位に
近づけ、耐食性を向上させる。しかし、その量が0.5wt%
以下では効果が十分でなく、その量が6.0wt%を超えると
ろうの自己耐食性が低下する上に、合金の圧延加工性が
低下し、熱交換器用のブレージングシートに用いるろう
としては適さなくなる。In及びSnもZnと同じ目的で添加
する。すなわち、ろうの電位を卑にし冷媒通路構成部材
の耐食性を向上させる。その量が0.002wt%以下では効果
が十分でなく、その量が0.3wt%を超えると合金の圧延加
工性が低下する。ろうの合金元素は以上の通りである
が、不可避的不純物として、Feは1.0wt%以下であれば含
有可能である。しかし、Feはろうが凝固するときに金属
間化合物を形成し、これが腐食の起点となる。そのた
め、Fe量は0.5wt%以下が望ましい。Fe以外の不純物元素
として、他の元素もそれぞれ 0.05wt%以下であれば含有
してもよい。以上が本発明のブレージングシートフィン
に用いられるろう合金であるが、ベアフィンとして本発
明のフィンを用いるときはこのろう材を用いて、冷媒通
路構成部材のブレージングシートを製造して用いればよ
い。
【００１９】本発明フィン材は、ろう付により製造する
アルミニウム合金製熱交換器に用いられる。ここでいう
アルミニウム合金製熱交換器は、ラジエーター、コンデ
ンサー、エバポレーター等が上げられるがこれに限定す
るものでない。ここでフィンの合金組成は上記のように
限定するが、それ以外の冷媒通路構成部材に用いられる
アルミニウム合金の合金組成は特に限定しない。 600℃
付近の温度でろう付を行うための合金( 例えば3003合金
をベースに各種元素を添加した合金や1000系の合金) を
そのまま用いて構わない。これは、本発明のフィンを用
いて 585℃以下の温度でろう付を行った場合、フィンの
高温座屈性及び熱伝導性は必ず向上するからである。又
合金の高強度を狙って、例えば1000系合金や3000系合金
でSiを1.2wt%以上添加したアルミニウム合金を冷媒通路
構成部材に使用することも可能である。
アルミニウム合金製熱交換器に用いられる。ここでいう
アルミニウム合金製熱交換器は、ラジエーター、コンデ
ンサー、エバポレーター等が上げられるがこれに限定す
るものでない。ここでフィンの合金組成は上記のように
限定するが、それ以外の冷媒通路構成部材に用いられる
アルミニウム合金の合金組成は特に限定しない。 600℃
付近の温度でろう付を行うための合金( 例えば3003合金
をベースに各種元素を添加した合金や1000系の合金) を
そのまま用いて構わない。これは、本発明のフィンを用
いて 585℃以下の温度でろう付を行った場合、フィンの
高温座屈性及び熱伝導性は必ず向上するからである。又
合金の高強度を狙って、例えば1000系合金や3000系合金
でSiを1.2wt%以上添加したアルミニウム合金を冷媒通路
構成部材に使用することも可能である。
【００２０】本発明では、ろう付温度を 570℃を超え 5
85℃以下で行う。ろう付温度が 570℃未満では、本発明
のろうでろう付できないからである。又 585℃を超える
と、上記のようにフィンの熱伝導性が低下し、かつ耐座
屈性が低下し、さらに溶融してしまう。尚、このように
ろう付温度を低下させることで、ろう付炉の寿命が延び
るという効果と冷媒通路構成部材の耐食性が向上すると
いう効果を有する。ここで、本発明のろう付条件は上記
のように、温度は限定されるが、それ以外の条件は従来
と同様でよい。すなわち、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。ろう付
前の組み立て、洗浄、場合によってフラックス塗布等は
従来通り行えばよい。この場合フラックスは、例えばセ
シウム系のフラックスを用いれば、本発明の温度域でろ
う付可能である。尚、本発明では、加熱の後の工程は特
に限定しない。従来より行われているように、時効処理
やフラックス除去や塗装等の工程を行えばよい。本発明
のフィンの製造は、半連続鋳造により鋳塊を製造し、熱
間圧延( 合わせ圧延) 、冷間圧延・焼鈍の工程で製造可
能であり、又連続鋳造圧延、冷間圧延・焼鈍の工程でも
製造可能である。
85℃以下で行う。ろう付温度が 570℃未満では、本発明
のろうでろう付できないからである。又 585℃を超える
と、上記のようにフィンの熱伝導性が低下し、かつ耐座
屈性が低下し、さらに溶融してしまう。尚、このように
ろう付温度を低下させることで、ろう付炉の寿命が延び
るという効果と冷媒通路構成部材の耐食性が向上すると
いう効果を有する。ここで、本発明のろう付条件は上記
のように、温度は限定されるが、それ以外の条件は従来
と同様でよい。すなわち、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。ろう付
前の組み立て、洗浄、場合によってフラックス塗布等は
従来通り行えばよい。この場合フラックスは、例えばセ
シウム系のフラックスを用いれば、本発明の温度域でろ
う付可能である。尚、本発明では、加熱の後の工程は特
に限定しない。従来より行われているように、時効処理
やフラックス除去や塗装等の工程を行えばよい。本発明
のフィンの製造は、半連続鋳造により鋳塊を製造し、熱
間圧延( 合わせ圧延) 、冷間圧延・焼鈍の工程で製造可
能であり、又連続鋳造圧延、冷間圧延・焼鈍の工程でも
製造可能である。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】
【表４】
【００２５】
実施例１ 以下に本発明を実施例により具体的に説明する。 実施例１ 表１〜４の合金組成のベア及びブレージングシートフィ
ンを作製した。フィンの板厚はベアフィンで0.06mm、ブ
レージングシートフィンで0.11mmであり、ろうは芯材の
両面に 10%ずつクラッドした H14調質である。これら
を、表２の条件でＮ2 ガス中で加熱を行い、垂下試験、
引張試験、導電率測定を行った。垂下試験は突き出し長
さ50mmで実施した。クラッドフィンの場合ろうが表面に
存在し、ろう付加熱後のフィンの正確な断面積の測定が
困難なため、導電率及び強度を測定してもその信頼性が
十分にないため、クラッドフィンの導電率と強度は芯材
と同一の組成のベアフィンに同じ加熱を施して測定して
代用した。クラッドフィンの導電率と強度は同一の芯材
を有するベアフィンの導電率と強度にほぼ対応した傾向
を示すことが知られている。尚、導電率は熱伝導性の指
標であり、フィンの導電率が５％ＩＡＣＳ向上すると熱
交換器の熱効率は１％程度向上する。これらの結果を表
５，６に記した。
ンを作製した。フィンの板厚はベアフィンで0.06mm、ブ
レージングシートフィンで0.11mmであり、ろうは芯材の
両面に 10%ずつクラッドした H14調質である。これら
を、表２の条件でＮ2 ガス中で加熱を行い、垂下試験、
引張試験、導電率測定を行った。垂下試験は突き出し長
さ50mmで実施した。クラッドフィンの場合ろうが表面に
存在し、ろう付加熱後のフィンの正確な断面積の測定が
困難なため、導電率及び強度を測定してもその信頼性が
十分にないため、クラッドフィンの導電率と強度は芯材
と同一の組成のベアフィンに同じ加熱を施して測定して
代用した。クラッドフィンの導電率と強度は同一の芯材
を有するベアフィンの導電率と強度にほぼ対応した傾向
を示すことが知られている。尚、導電率は熱伝導性の指
標であり、フィンの導電率が５％ＩＡＣＳ向上すると熱
交換器の熱効率は１％程度向上する。これらの結果を表
５，６に記した。
【００２６】
【表５】
【００２７】
【表６】
【００２８】
【表７】
【００２９】
【表８】 表５，６より明らかなように、従来例及び比較例のフィ
ン材は引張強さと導電率と垂下性の全てに優れているも
のがないのに対して、本発明フィン材は、いずれも優れ
た値を示している。
ン材は引張強さと導電率と垂下性の全てに優れているも
のがないのに対して、本発明フィン材は、いずれも優れ
た値を示している。
【００３０】実施例２ 表７に示す組成のアルミニウム合金フィン材とチューブ
材及びヘッダープレート材とを組合せて図１に示すラジ
エーターを組み立てた。チューブ材は、表７に示す板厚
0.3mm 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てスリッターして3
5.0mm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。又チューブ材と同一の構成の板厚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、セシウム系フラッ
クスの10％濃度液を塗布しＮ2 ガス中で加熱してろう付
した。得られたラジエーターについて、外観を観察して
フィンの潰れ具合を調査した。結果を、材料の組合せ及
び加熱条件を併記して表８に示す。又きちんとろう付さ
れていた熱交換器は熱効率を調査した。熱効率は、JIS-
D-1618（自動車用冷房機試験方法）に準じて行い、それ
ぞれ従来法の熱交換器の熱効率に対する向上の割合を表
８に記した。表８より明らかなように、本発明により製
造されたラジエーターは熱効率に優れている。
材及びヘッダープレート材とを組合せて図１に示すラジ
エーターを組み立てた。チューブ材は、表７に示す板厚
0.3mm 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てスリッターして3
5.0mm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。又チューブ材と同一の構成の板厚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、セシウム系フラッ
クスの10％濃度液を塗布しＮ2 ガス中で加熱してろう付
した。得られたラジエーターについて、外観を観察して
フィンの潰れ具合を調査した。結果を、材料の組合せ及
び加熱条件を併記して表８に示す。又きちんとろう付さ
れていた熱交換器は熱効率を調査した。熱効率は、JIS-
D-1618（自動車用冷房機試験方法）に準じて行い、それ
ぞれ従来法の熱交換器の熱効率に対する向上の割合を表
８に記した。表８より明らかなように、本発明により製
造されたラジエーターは熱効率に優れている。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明のフィン材を使用
し、熱交換器を製造した場合、ろう付中のフィンの座屈
が少なく、フィンの強度向上効果があり、熱交換器の小
型、軽量化が可能であり、工業上顕著な効果を奏するも
のである。
し、熱交換器を製造した場合、ろう付中のフィンの座屈
が少なく、フィンの強度向上効果があり、熱交換器の小
型、軽量化が可能であり、工業上顕著な効果を奏するも
のである。
【図１】ラジエーターを示す一部断面の斜視図である。
【図２】サーペンタインタイプのエバポレーターを示す
一部断面の斜視図である。
一部断面の斜視図である。
１ 偏平チューブ ２ フィン ３ ヘッダー ４ タンク ５ 偏平チューブ ６ フィン ７ コネクター
Claims (16)
- 【請求項１】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、残部アルミニウム及び
不可避的不純物とからなるアルミニウム合金フィン材。 - 【請求項２】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、0.05wt% を超え5.0wt%
以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を
超え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有
し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金フィン材。 - 【請求項３】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、0.03wt% を超え0.5wt%
以下のMg、0.03wt% を超え0.6wt%以下のMn、0.05wt% を
超え2.0wt%以下のNi、0.03wt% を超え0.3wt%以下のCr、
0.03wt% を超え0.3wt%以下のZr、0.03wt% を超え0.3wt%
以下のTiのうち１種または２種以上を含有し、残部アル
ミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミニウム合
金フィン材。 - 【請求項４】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、0.05wt% を超え5.0wt%
以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を
超え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有
し、さらに、0.03wt% を超え0.5wt%以下のMg、0.03wt%
を超え0.6wt%以下のMn、0.05wt% を超え2.0wt%以下のN
i、0.03wt% を超え0.3wt%以下のCr、0.03wt% を超え0.3
wt%以下のZr、0.03wt% を超え0.3wt%以下のTiのうち１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可
避的不純物とからなるアルミニウム合金フィン材。 - 【請求項５】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、残部アルミニウム及び
不可避的不純物とからなるアルミニウム合金を芯材と
し、両面に7.0wt%を超え12.0wt% 以下のSi、0.1wt%を超
え8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下の
Zn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.
3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部
アルミニウムと不可避的不純物とからなるアルミニウム
合金ろう材をクラッドしたブレージングシートフィン
材。 - 【請求項６】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、0.05wt% を超え5.0wt%
以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を
超え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有
し、残部アルミニウム及び不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金を芯材とし、両面に7.0wt%を超え12.0wt
% 以下のSi、0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含有し、0.
5wt%を超え6.0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下
のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のSnのうち１種または
２種以上を含有し、残部アルミニウムと不可避的不純物
とからなるアルミニウム合金ろう材をクラッドしたブレ
ージングシートフィン材。 - 【請求項７】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、0.03wt% を超え0.5wt%
以下のMg、0.03wt% を超え0.6wt%以下のMn、0.05wt% を
超え2.0wt%以下のNi、0.03wt% を超え0.3wt%以下のCr、
0.03wt% を超え0.3wt%以下のZr、0.03wt% を超え0.3wt%
以下のTiのうち１種または２種以上を含有し、残部アル
ミニウム及び不可避的不純物とからなるアルミニウム合
金を芯材とし、両面に7.0wt%を超え12.0wt% 以下のSi、
0.1wt%を超え8.0wt%以下のCuを含有し、0.5wt%を超え6.
0wt%以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002w
t%を超え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含
有し、残部アルミニウムと不可避的不純物とからなるア
ルミニウム合金ろう材をクラッドしたブレージングシー
トフィン材。 - 【請求項８】 1.2wt%を超え2.5wt%以下のSi、0.05wt%
を超え2.0wt%以下のFeを含有し、0.05wt% を超え5.0wt%
以下のZn、0.002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を
超え0.3wt%以下のSnのうち１種または２種以上を含有
し、さらに、0.03wt% を超え0.5wt%以下のMg、0.03wt%
を超え0.6wt%以下のMn、0.05wt% を超え2.0wt%以下のN
i、0.03wt% を超え0.3wt%以下のCr、0.03wt% を超え0.3
wt%以下のZr、0.03wt% を超え0.3wt%以下のTiのうち１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可
避的不純物とからなるアルミニウム合金を芯材とし、両
面に7.0wt%を超え12.0wt% 以下のSi、0.1wt%を超え8.0w
t%以下のCuを含有し、0.5wt%を超え6.0wt%以下のZn、0.
002wt%を超え0.3wt%以下のIn、0.002wt%を超え0.3wt%以
下のSnのうち１種または２種以上を含有し、残部アルミ
ニウムと不可避的不純物とからなるアルミニウム合金ろ
う材をクラッドしたブレージングシートフィン材。 - 【請求項９】 請求項１記載のフィン材を用いてブレー
ジングにより熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。 - 【請求項10】 請求項２記載のフィン材を用いてブレー
ジングにより熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。 - 【請求項11】 請求項３記載のフィン材を用いてブレー
ジングにより熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。 - 【請求項12】 請求項４記載のフィン材を用いてブレー
ジングにより熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。 - 【請求項13】 請求項５記載のブレージングシートフィ
ン材を用いて熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。 - 【請求項14】 請求項６記載のブレージングシートフィ
ン材を用いて熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。 - 【請求項15】 請求項７記載のブレージングシートフィ
ン材を用いて熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。 - 【請求項16】 請求項８記載のブレージングシートフィ
ン材を用いて熱交換器を製造するにあたり、ブレージン
グ加熱温度を 570℃〜 585℃とすることを特徴とするア
ルミニウム合金製熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24210593A JPH0790450A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | ブレージング用アルミニウム合金フィン材及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24210593A JPH0790450A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | ブレージング用アルミニウム合金フィン材及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790450A true JPH0790450A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17084377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24210593A Pending JPH0790450A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | ブレージング用アルミニウム合金フィン材及びアルミニウム合金製熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790450A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013055075A2 (ko) * | 2011-10-10 | 2013-04-18 | 한국생산기술연구원 | 다이캐스팅용 고열전도도 Ａｌ-Ｓｉ-Ｆｅ-Ｚｎ 합금 |
| WO2021251546A1 (ko) * | 2020-06-09 | 2021-12-16 | ㈜에스엘엠글로벌 | 열전도율이 우수한 주조용 알루미늄 합금 |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP24210593A patent/JPH0790450A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013055075A2 (ko) * | 2011-10-10 | 2013-04-18 | 한국생산기술연구원 | 다이캐스팅용 고열전도도 Ａｌ-Ｓｉ-Ｆｅ-Ｚｎ 합금 |
| WO2013055075A3 (ko) * | 2011-10-10 | 2013-07-04 | 한국생산기술연구원 | 다이캐스팅용 고열전도도 Ａｌ-Ｓｉ-Ｆｅ-Ｚｎ 합금 |
| WO2021251546A1 (ko) * | 2020-06-09 | 2021-12-16 | ㈜에스엘엠글로벌 | 열전도율이 우수한 주조용 알루미늄 합금 |
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