JPH0790531A - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchangerInfo
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- JPH0790531A JPH0790531A JP22756093A JP22756093A JPH0790531A JP H0790531 A JPH0790531 A JP H0790531A JP 22756093 A JP22756093 A JP 22756093A JP 22756093 A JP22756093 A JP 22756093A JP H0790531 A JPH0790531 A JP H0790531A
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- side support
- heat exchanger
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- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用のアル
ミニウム又はアルミニウム合金(以下、単に、アルミニ
ウム合金)製の熱交換器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger made of aluminum or aluminum alloy (hereinafter simply referred to as aluminum alloy) for automobiles.
【0002】[0002]
【発明の背景】例えば、ラジエーター、ヒータコア、イ
ンタークーラー、オイルクーラー等の熱交換器は、図1
に示される如くの構成を有している。図1中、1はサイ
ドサポート、2はチューブ(偏平な電縫管)、3はコル
ゲートフィン、4はタンクである。そして、サイドサポ
ート1は片面にAl−Si系のろう材がクラッドされて
なるブレージングシートを用いて構成され、チューブ2
も片面にAl−Si系のろう材がクラッドされてなるブ
レージングシートを用いて図2に示されるような形状に
構成されたものが用いられ、そして図1のように組み付
けた後、フラックスを用いたろう付けによってサイドサ
ポート1とコルゲートフィン3とをサイドサポート1の
片面に設けられているろう材によりろう付けし、かつ、
チューブ2とコルゲートフィン3とをチューブ2の外面
に設けられているろう材によりろう付けし、サイドサポ
ート1とコルゲートフィン3、及びチューブ2とコルゲ
ートフィン3とを各々の接合部分において結合(ろう付
け)している。BACKGROUND OF THE INVENTION For example, a heat exchanger such as a radiator, a heater core, an intercooler, and an oil cooler is shown in FIG.
It has a structure as shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a side support, 2 is a tube (flat electric welded pipe), 3 is a corrugated fin, and 4 is a tank. The side support 1 is configured by using a brazing sheet having an Al—Si brazing material clad on one surface thereof, and the tube 2
Also, a brazing sheet having an Al—Si brazing material clad on one side and having a shape as shown in FIG. 2 is used, and after assembling as shown in FIG. 1, flux is used. The side support 1 and the corrugated fins 3 are brazed by brazing with the brazing material provided on one surface of the side support 1, and
The tube 2 and the corrugated fin 3 are brazed with a brazing material provided on the outer surface of the tube 2, and the side support 1 and the corrugated fin 3 and the tube 2 and the corrugated fin 3 are joined at their respective joints (brazing). is doing.
【0003】しかしながら、上記のようにして構成され
てなる熱交換器において、コルゲートフィン3に損傷が
認められることも有った。However, in the heat exchanger constructed as described above, the corrugated fins 3 may be damaged.
【0004】[0004]
【発明の開示】前記の問題点に対する研究を鋭意押し進
めて行くうちに、コルゲートフィン3の損傷はろう材に
よるものであることが判って来た。すなわち、サイドサ
ポート1やチューブ2にクラッドされているろう材がろ
う付け温度に加熱されて溶ける結果、この溶けたろう材
が重力の作用で下方に垂れて溜まり、この垂れて溜まっ
た量が多くなって来ると、多量の溶けたろう材によって
アルミニウム合金製のフィンが溶かされるに至ることが
判って来たのである。特に、例えばサイドサポート1に
クラッドされているろう材の厚さが80〜200μm、
チューブ2にクラッドされているろう材の厚さが20〜
40μmといった如く、サイドサポート1にクラッドさ
れているろう材はチューブ2にクラッドされているろう
材よりも多いことから、サイドサポート1の側において
垂れ下がって溜まるろう材の量は多く、サイドサポート
1にろう付けされているコルゲートフィン3の損傷が大
きいことも判って来た。DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive research on the above problems, it has become clear that the damage to the corrugated fins 3 is due to the brazing material. That is, as a result of the brazing filler metal clad in the side support 1 and the tube 2 being heated to the brazing temperature and melting, the melted brazing filler metal drips downward due to the action of gravity, and the amount of the dripping accumulated increases. When it came, it became clear that the fins made of aluminum alloy were melted by a large amount of molten brazing filler metal. In particular, for example, the thickness of the brazing material clad in the side support 1 is 80 to 200 μm,
The brazing material clad in the tube 2 has a thickness of 20 to
Since the brazing material clad to the side support 1 is larger than the brazing material clad to the tube 2 such as 40 μm, the amount of the brazing material hanging down on the side of the side support 1 is large and brazed to the side support 1. It has also been found that the corrugated fin 3 that is being worn is greatly damaged.
【0005】このような知見を基にして本発明が達成さ
れたものであり、本発明の目的は、作動流体通路用のチ
ューブとフィンとのろう付け特性、及びチューブの外側
に配設されたサイドサポートとフィンとのろう付け特性
に優れ、高性能な熱交換器を製造歩留りよく提供するこ
とである。この本発明の目的は、作動流体通路用のチュ
ーブと、このチューブの外側に配設されたサイドサポー
トと、前記チューブの間及びチューブとサイドサポート
との間に配設されたフィンとを具備し、前記チューブ及
びサイドサポートとフィンとがフラックスろう付けされ
てなる熱交換器であって、前記サイドサポートとフィン
とのろう付けに用いられるろう材の流動性は前記チュー
ブとフィンとのろう付けに用いられるろう材の流動性よ
りも低いものであるろう材が用いら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。The present invention has been achieved on the basis of such findings, and the object of the present invention is to braze the tube and the fin for the working fluid passage, and to arrange the tube outside the tube. It is an object to provide a high-performance heat exchanger having excellent brazing characteristics between side supports and fins with high manufacturing yield. An object of the present invention is to provide a tube for a working fluid passage, a side support arranged outside the tube, and fins arranged between the tubes and between the tube and the side support. A heat exchanger formed by flux brazing a tube, a side support and a fin, wherein the fluidity of a brazing material used for brazing the side support and the fin is a brazing material used for brazing the tube and the fin. Is achieved by using a brazing material having a fluidity lower than that of the heat exchanger.
【0006】尚、チューブ及びサイドサポートはAl−
Si系のろう材がクラッドされてなるブレージングシー
トで構成され、かつ、チューブにおけるろう材のSi含
有量がサイドサポートにおけるろう材のSi含有量より
も多いものであることが好ましいものである。例えば、
チューブにおけるろう材はSi含有量が8.5〜11.
0wt%、残りがAlと不可避不純物のアルミニウム合
金であり、サイドサポートにおけるろう材はSi含有量
が6.5〜8.5wt%、残りがAlと不可避不純物の
アルミニウム合金であるものを用いることが好ましい。The tube and side support are made of Al-
It is preferable that the brazing material is made of a brazing sheet in which a Si-based brazing material is clad, and that the Si content of the brazing material in the tube is higher than the Si content of the brazing material in the side support. For example,
The brazing material in the tube has a Si content of 8.5 to 11.
It is preferable to use an aluminum alloy of 0 wt% and the balance of Al and unavoidable impurities, and a brazing material in the side support having an Si content of 6.5 to 8.5 wt% and the balance of aluminum alloy of Al and unavoidable impurities. .
【0007】特に、チューブにおけるろう材はSi含有
量が8.5〜11.0wt%、残りがAlと不可避不純
物のアルミニウム合金であり、サイドサポートにおける
ろう材はSi含有量が6.5〜8.5wt%、残りがA
lと不可避不純物のアルミニウム合金であり、下記の式 0.1×t0 /t1 ≦C1 −C0 ≦1.2×t0 /t1 〔但し、チューブにおけるろう材の厚さをt1 、Si含
有量をC1 %、サイドサポートにおけるろう材の厚さを
t0 、Si含有量をC0 %〕を満足するよう構成されて
なるものが好ましい。尚、ここで、t0 は約80〜20
0μm、サイドサポートの厚さは約1.0〜2.0m
m、そしてt1 は約20〜40μm程度、チューブの厚
さは約0.2〜0.5mm程度が一般的である。In particular, the brazing filler metal in the tube has an Si content of 8.5 to 11.0 wt% and the balance being aluminum alloy of Al and unavoidable impurities. The brazing filler metal in the side support has a Si content of 6.5 to 8%. 5wt%, the rest is A
It is an aluminum alloy of 1 and unavoidable impurities and has the following formula: 0.1 × t 0 / t 1 ≦ C 1 −C 0 ≦ 1.2 × t 0 / t 1 [where the thickness of the brazing filler metal in the tube is 1 , the content of Si is C 1 %, the thickness of the brazing filler metal in the side support is t 0 , and the content of Si is C 0 %]. Here, t 0 is about 80 to 20.
0 μm, side support thickness is about 1.0 to 2.0 m
In general, m and t 1 are about 20 to 40 μm, and the thickness of the tube is about 0.2 to 0.5 mm.
【0008】又、上記で用いられるろう材には0.2w
t%以下のBi、0.005wt%以下のBe、0.7
wt%以下のFeを一種あるいは二種以上含有していて
も良いものである。更には、ろう材の機能を損なわない
程度においてその他の成分が含まれていても良い。又、
本発明においてはフラックスろう付けが採用されている
ものであり、フラックスとしては、例えばNaCl,K
Cl,LiCl,ZnCl2 等の塩化物、KF,AlF
3 ,LiF,KAlF4 ,K3 AlF6 ,ZnF2 等の
フッ化物、あるいはこれらの混合物といったような通常
のフラックスろう付けに用いられるフラックスであれば
如何なるものでも良い。そして、フラックスの供給は上
記のような化合物を、水、メタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール等のアルコール類、アルデヒド
類、ニトリル類、エステル類、ラクトン類、エーテル類
などの溶剤に溶かし、これをスプレー塗布などの適宜な
手段で行えば良い。Further, the brazing filler metal used in the above is 0.2 w
t% or less Bi, 0.005 wt% or less Be, 0.7
One or two or more Fe of less than wt% may be contained. Further, other components may be contained to the extent that the function of the brazing material is not impaired. or,
In the present invention, flux brazing is adopted, and examples of the flux include NaCl and K.
Cl, LiCl, ZnCl 2 and other chlorides, KF, AlF
Any flux may be used as long as it is a flux used for ordinary flux brazing, such as a fluoride such as 3 , LiF, KAlF 4 , K 3 AlF 6 , ZnF 2 or a mixture thereof. The flux is supplied by dissolving the above compound in a solvent such as water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, aldehydes, nitriles, esters, lactones and ethers and spraying it. Appropriate means such as coating may be used.
【0009】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。The present invention will be described below with reference to specific examples.
【0010】[0010]
【実施例】3003合金の片面に下記の表−1に示す合
金成分からなるAl−Si系のろう材がクラッドされて
なるブレージングシートを用いて構成された1.5mm
厚さ(ろう材の厚さは80〜200μm)のサイドサポ
ート、及び3003合金の片面に下記の表−2に示す合
金成分からなるAl−Si系のろう材がクラッドされて
なるブレージングシートを用いて構成された0.4mm
厚さ(ろう材の厚さは20〜40μm)のチューブを用
意した。EXAMPLE A brazing sheet composed of an Al-Si brazing material composed of alloy components shown in Table 1 below clad on one side of a 3003 alloy was used to form a 1.5 mm sheet.
Using a side support having a thickness (the thickness of the brazing material is 80 to 200 μm) and a brazing sheet in which an Al-Si brazing material composed of alloy components shown in Table 2 below is clad on one side of the 3003 alloy is used. 0.4mm configured
A tube having a thickness (the thickness of the brazing material is 20 to 40 μm) was prepared.
【0011】 表−1 No サイドサポートのろう材成分(wt%) ろう材厚さ(μm) Si Bi Be Fe Al 1 6.5 − − 0.25 残り 140 2 6.5 0.11 0.002 0.20 残り 130 3 7.0 − − 0.15 残り 150 4 7.0 0.01 0.0001 0.20 残り 160 5 7.5 − − 0.20 残り 60 6 7.5 0.12 0.0001 0.65 残り 180 7 8.0 − − 0.30 残り 130 8 8.0 0.01 0.0001 0.35 残り 120 9 8.5 − − 0.25 残り 80 10 8.5 0.01 0.0001 0.20 残り 190 11 5.5 − − 0.25 残り 130 12 9.5 0.01 0.0001 0.20 残り 140 表−2 No チューブのろう材成分(wt%) ろう材厚さ(μm) Si Bi Be Fe Al 1 8.5 − − 0.30 残り 30 2 8.5 0.14 0.0001 0.25 残り 30 3 9.0 − − 0.35 残り 30 4 9.0 0.01 0.004 0.30 残り 30 5 9.5 − − 0.20 残り 20 6 9.5 0.01 0.0001 0.20 残り 40 7 10.0 − − 0.15 残り 30 8 10.0 0.01 0.0001 0.65 残り 30 9 10.5 − − 0.25 残り 30 10 10.5 0.01 0.0001 0.20 残り 30 11 11.0 0.01 0.0001 0.20 残り 20 12 11.0 0.01 0.0001 0.20 残り 40 13 5.0 − − 0.25 残り 30 14 8.0 − − 0.20 残り 30 そして、上記No1〜No12のサイドサポート、No
1〜No14のチューブ、及びコルゲートフィンを図1
の如くに組み付けた後、そしてフラックスを供給してフ
ラックスろう付け(チューブとフィンとの接合が良好と
なる600〜610℃、時間5分)によってサイドサポ
ートとコルゲートフィン、及びチューブとコルゲートフ
ィンとを各々の接合部分において結合(ろう付け)し
た。Table-1 No Side support brazing material composition (wt%) Brazing material thickness (μm) Si Bi Be Fe Fe Al 16.5 − − 0.25 Remaining 140 2 6.5 0.11 0.002 0.20 Remaining 130 3 7.0 − − 0.15 Remaining 150 4 7.0 0.01 0.0001 0.20 Remaining 160 5 7.5 − − 0.20 Remaining 60 6 7.5 0.12 0.0001 0.65 Remaining 180 7 8.0 − − 0.30 Remaining 130 8 8.0 0.01 0.0001 0.35 Remaining 120 9 8.5 − − 0.25 Remaining 80 10 8.5 0.01 0.0001 0.20 Remaining 190 11 11 5.5 − − 0.25 Remaining 130 12 9.5 0.01 0.0001 0.20 Remaining 140 Table-2 No brazing material composition of tube (wt%) Brazing material thickness (μm) Si Bi Bi Fe Fe Al 1 8.5 − − 0.30 Remaining 30 2 8.5 0.14 0.0001 0.25 Remaining 30 3 9.0 − − 0.35 Remaining 30 4 9.0 0.01 0.004 0.30 Remaining 30 5 9.5 − − 0.20 Remaining 20 6 9.5 0.01 0.0001 0.20 Remaining 40 7 10.0 − − 0. 15 Remaining 30 8 10.0 0.01 0.0001 0.65 Remaining 30 9 10.5 − − 0.25 Remaining 30 10 10.5 0.01 0.0001 0.20 Remaining 30 11 11.0 0.01 0.0001 0.20 Remaining 20 12 11.0 0.01 0.0001 0.20 Remaining 40 13 5.0 − − 0.25 Remaining 30 14 8.0 − − 0.20 Remaining 30 And side support of No1 to No12 above, No
1 to No. 14 tubes and corrugated fins are shown in FIG.
After assembling as described above, and then supplying flux to the side support and the corrugated fin, and the tube and the corrugated fin respectively by flux brazing (600 to 610 ° C. for a good joining of the tube and the fin, time 5 minutes). Was joined (brazed) at the joint part of.
【0012】このようにして得られた熱交換器につい
て、各々の接合部分におけるろう付け性、及びコルゲー
トフィンの損傷具合を調べたので、その結果を表−3に
示す。 表−3 サイドサ チューブ C1−C0 t0/t1 ろう付 サポート部 損傷具合 ポートNo No 温度℃ ろう付け性 実施例1 6 5 2.0 9.0 600 良好 なし 実施例2 5 6 2.0 2.1 600 良好 なし 実施例3 3 3 2.0 5.0 600 良好 なし 実施例4 7 11 3.0 6.5 600 良好 なし 実施例5 1 3 2.5 4.6 600 良好 なし 実施例6 2 2 2.0 4.3 600 良好 なし 実施例7 2 4 2.5 4.3 600 良好 なし 実施例8 4 10 3.5 5.3 600 良好 なし 実施例9 8 10 2.5 4.0 600 良好 なし 実施例10 1 11 4.5 7.0 600 良好 なし 実施例11 9 3 0.5 2.6 600 良好 なし 実施例12 8 3 1.0 4.0 600 良好 なし 実施例13 1 1 2.0 4.7 600 良好 なし 実施例14 7 7 2.0 4.3 600 良好 なし 実施例15 10 9 2.0 6.3 600 良好 なし 実施例16 10 12 3.5 4.8 600 良好 なし 比較例1 12 1 −1.0 4.7 600 不十分 非常に悪い 比較例2 12 3 −0.5 4.7 600 不充分 非常に悪い 比較例3 12 5 0 7.0 600 良好 非常に悪い 比較例4 11 13 −0.5 4.3 610 不充分 なし 比較例5 3 13 −2.0 5.0 610 良好 悪い 比較例6 8 14 0 4.0 610 良好 非常に悪い これによれば、本発明になる熱交換器は、サイドサポー
トとコルゲートフィン、及びチューブとコルゲートフィ
ンとの接合部分におけるろう付け性に優れたものであ
り、しかもコルゲートフィンが溶けるといった不良品の
発生のないことが判る。With respect to the heat exchanger thus obtained, the brazing property at each joint and the degree of damage to the corrugated fins were examined. The results are shown in Table 3. Table-3 Side support tube C 1 -C 0 t 0 / t 1 Brazing support part Damage condition Port No No Temperature ℃ Brazing property Example 1 6 5 2.0 9.0 9.0 600 Good None Example 2 5 6 2. 0 2.1 600 Good None Example 3 3 3 2.0 5.0 5.0 600 Good None None Example 4 7 11 3.0 6.5 6.5 600 Good None None Example 5 1 3 2.5 2.5 4.6 600 Good None None Implementation Example 6 2 2 2.0 4.3 600 Good None None Example 7 2 4 2.5 4.3 600 Good None None Example 8 4 10 3.5 5.3 600 600 None None Example 9 8 10 2.5 4 0.0 600 Good None Example 10 1 11 4.5 7.0 600 Good None None Example 11 9 3 0.5 2.6 600 600 Good None Example 12 8 3 1.0 4.0 4.0 600 Good None Example 13 1 1 2.0 4.7 600 Good None Example 1 4 7 7 2.0 4.3 600 Good None Example 15 10 9 2.0 6.3 6.3 600 Good None Example 16 10 12 3.5 4.8 600 Good None Comparative Example 1 12 1 -1.0 4 0.7 600 Insufficiently bad Comparative example 2 12 3 −0.5 4.7 600 Insufficiently bad Comparative example 3 12 5 0 7.0 600 Good Very bad Comparative example 4 11 13 −0.5 4 3 610 Insufficiency None Comparative Example 5 3 13 −2.0 5.0 610 Good Poor Comparative Example 6 8 14 0 4.0 610 Good Very bad According to this, the heat exchanger according to the present invention has a side support. It can be seen that the brazing property is excellent at the joint portion between the corrugated fin and the corrugated fin, and the joint portion between the tube and the corrugated fin, and there is no defective product such as melting of the corrugated fin.
【0013】[0013]
【効果】作動流体通路用のチューブとフィンとのろう付
け特性、及びサイドサポートとフィンとのろう付け特性
に優れ、高性能な熱交換器を製造歩留りよく得られる。[Effect] A high-performance heat exchanger having excellent brazing properties between the working fluid passage tube and the fins and the side supports and the fins can be obtained with a good manufacturing yield.
【図1】熱交換器の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a heat exchanger.
【図2】チューブの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a tube.
Claims (5)
ーブの外側に配設されたサイドサポートと、前記チュー
ブの間及びチューブとサイドサポートとの間に配設され
たフィンとを具備し、前記チューブ及びサイドサポート
とフィンとがフラックスろう付けされてなる熱交換器で
あって、前記サイドサポートとフィンとのろう付けに用
いられるろう材の流動性は前記チューブとフィンとのろ
う付けに用いられるろう材の流動性よりも低いものであ
るろう材が用いられてなることを特徴とする熱交換器。1. A tube for a working fluid passage, a side support arranged outside the tube, and fins arranged between the tubes and between the tube and the side support. A heat exchanger in which a side support and a fin are brazed by flux, and the fluidity of a brazing material used for brazing the side support and the fin is a fluidity of a brazing material used for brazing the tube and the fin. A heat exchanger characterized by using a brazing filler metal having a lower resistance than that of a heat exchanger.
i系のろう材がクラッドされてなるブレージングシート
で構成され、かつ、チューブにおけるろう材のSi含有
量がサイドサポートにおけるろう材のSi含有量よりも
多いものであることを特徴とする請求項1の熱交換器。2. The tube and the side support are made of Al-S.
The brazing sheet is formed by clad with an i-based brazing material, and the Si content of the brazing material in the tube is higher than the Si content of the brazing material in the side support. Heat exchanger.
8.5〜11.0wt%のアルミニウム合金であり、サ
イドサポートにおけるろう材はSi含有量が6.5〜
8.5wt%のアルミニウム合金であることを特徴とす
る請求項1または請求項2の熱交換器。3. The brazing material in the tube is an aluminum alloy having a Si content of 8.5 to 11.0 wt%, and the brazing material in the side support has a Si content of 6.5 to 5.
The heat exchanger according to claim 1 or 2, which is an aluminum alloy of 8.5 wt%.
8.5〜11.0wt%のアルミニウム合金であり、サ
イドサポートにおけるろう材はSi含有量が6.5〜
8.5wt%のアルミニウム合金であり、下記の式 0.1×t0 /t1 ≦C1 −C0 ≦1.2×t0 /t1 〔但し、チューブにおけるろう材の厚さをt1 、Si含
有量をC1 %、サイドサポートにおけるろう材の厚さを
t0 、Si含有量をC0 %〕を満足するよう構成されて
なることを特徴とする請求項1〜請求項3の熱交換器。4. The brazing material in the tube is an aluminum alloy having a Si content of 8.5 to 11.0 wt%, and the brazing material in the side support has a Si content of 6.5 to 5.
It is an aluminum alloy of 8.5 wt% and has the following formula: 0.1 × t 0 / t 1 ≦ C 1 −C 0 ≦ 1.2 × t 0 / t 1 [where the thickness of the brazing filler metal in the tube is t 1 , the Si content is C 1 %, the thickness of the brazing filler metal in the side support is t 0 , and the Si content is C 0 %]. Heat exchanger.
005wt%以下のBe、0.7wt%以下のFeを一
種あるいは二種以上含有してなることを特徴とする請求
項2〜請求項4の熱交換器。5. A brazing material having a Bi content of 0.2 wt.
The heat exchanger according to any one of claims 2 to 4, which contains Be of 005 wt% or less and Fe of 0.7 wt% or less in one kind or in two kinds or more.
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JP22756093A JP3267764B2 (en) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | Heat exchanger |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003039194A (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-12 | Denso Corp | Brazing material for aluminum brazing sheet for heat exchanger and manufacturing method therefor |
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1993
- 1993-09-13 JP JP22756093A patent/JP3267764B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003039194A (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-12 | Denso Corp | Brazing material for aluminum brazing sheet for heat exchanger and manufacturing method therefor |
JP4636520B2 (en) * | 2001-07-30 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | Brazing material for aluminum brazing sheet for heat exchanger and method for producing the same |
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JP3267764B2 (en) | 2002-03-25 |
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