JPH0835787A - 熱交換器,それに用いる偏平管及びその製造方法 - Google Patents

熱交換器,それに用いる偏平管及びその製造方法

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JPH0835787A
JPH0835787A JP16931494A JP16931494A JPH0835787A JP H0835787 A JPH0835787 A JP H0835787A JP 16931494 A JP16931494 A JP 16931494A JP 16931494 A JP16931494 A JP 16931494A JP H0835787 A JPH0835787 A JP H0835787A
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JP
Japan
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flat tube
zinc
heat exchanger
alloy
aluminum
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Application number
JP16931494A
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English (en)
Inventor
Kazuki Hosoya
和樹 細谷
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Sanden Corp
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Sanden Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 亜鉛を用いるにも関わらず,ろう付け設備や
環境汚染の問題を起こさず,更に,アルミニウムの耐食
性を損なわないための亜鉛の犠牲陽極作用を損なわない
熱交換器とそれに用いる偏平管と,偏平管の製造方法と
を提供すること。 【構成】 多穴性偏平管本体10aと表面に形成された
被覆部13とを備えた熱交換器に用いられる多穴性偏平
管であって,前記多穴偏平管本体10aは,アルミニウ
ムを含む金属からなり,前記被覆部13は,溶射形成さ
れた亜鉛合金材料からなる。熱交換器は,この多穴性偏
平管に熱媒体の流出入口を設けるとともに,熱交換部材
をろう付けして形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,熱交換器とそれに用い
られる偏平管とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に,カークーラの熱交換器等には,
アルミニウム製熱交換器が用いられている。このアルミ
ニウム製熱交換器は,多穴性偏平管を蛇行状に屈曲さ
せ,その平行部に熱交換部材として放熱用のコルゲート
フィンを設けるとともに,その多穴性偏平管の両端にユ
ニオンを設けたものがある。また,所定の長さの多穴性
偏平管を複数平行に配置し,その間に熱交換部材として
コルゲートフインを配置するとともに,両端にヘッダー
パイプを共通に接続した構成のものもある。
【0003】ところで,アルミニウム製熱交換器におい
て,その耐食性を向上させるために,多穴性偏平管の製
造工程において,多穴性偏平管本体を亜鉛溶湯中に通し
たり,多穴性偏平管本体の表面に亜鉛を溶射して,表面
に亜鉛を付着させるとともに,非腐食性フラックスを用
いてろう付けを行い表面に亜鉛を拡散させた組立工程を
用いている。そして,熱交換器を使用する際に,この表
面の亜鉛被覆膜は,犠牲陽極作用を奏し,アルミニウム
特有の孔食を防いでいる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,熱交換
器を製造する際に,前述したような偏平管を用いて非腐
食性フラックスを用いたろう付けを行った場合,そのろ
う付け設備雰囲気中に亜鉛が大量に蒸発し,製品素材に
含まれるアルミニウム以外の物質,例えば,Mgなどと
亜鉛とが化学反応を起こし,製品表面が黒変するという
問題が発生する。
【0005】また,偏平管表面に亜鉛が存在するので,
フラックス効果(ぬれ性)が薄れろう付け性が低下する
欠点を有している。
【0006】さらに,ろう付け設備内に多量に亜鉛が排
出されるために,設備の損傷が激しいとともに,大気中
に大量に亜鉛が放出され,環境汚染の問題も生じる。
【0007】そこで,本発明の技術的課題は,亜鉛を用
いるにも関わらず,ろう付け設備や環境汚染の問題を起
こさず,更に,アルミニウムの耐食性を損なわないため
の亜鉛の犠牲陽極作用を損なわない熱交換器とそれに用
いる偏平管と,偏平管の製造方法とを提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,多穴性
偏平管本体と表面に形成された被膜部とを備えた熱交換
器に用いられる多穴性偏平管であって,前記多穴性偏平
管本体は,アルミニウムを含む金属からなり,前記被膜
部は,溶射形成された亜鉛合金材料からなることを特徴
とする熱交換器用偏平管が得られる。
【0009】ここで,本発明の熱交換器用偏平管におい
て,前記亜鉛合金材料は5〜90重量%の亜鉛を含むこ
とが好ましく,また,前記亜鉛合金材料は,亜鉛−アル
ミニウム,亜鉛とアルミニウム合金との合金,及びシリ
コン亜鉛合金のうちの少なくとも一種を含むことが好ま
しい。また,本発明の熱交換器用偏平管において,前記
亜鉛合金材料が亜鉛とアルミニウム合金との合金の場合
には,この亜鉛合金材料中のアルミニウム合金は,シリ
コンを5〜13重量%含むアルミニウム−シリコン系合
金からなることが好ましい。というのは,シリコンが5
%未満の場合,融点が高いため溶射の作業性が低下して
しまうからである。また,13%を越える場合において
は,偏平管表面のシリコン量が多くなりすぎ,逆に耐食
性が低下してしまうからである。
【0010】また,本発明によれば,熱交換器に用いら
れる偏平管を製造する方法において,押出法により形成
された偏平管表面に亜鉛を含む金属材料を溶射すること
を特徴とする偏平管の製造方法が得られる。
【0011】ここで,本発明において,前記亜鉛合金材
料は5〜90重量%の亜鉛を含むことが好ましく,ま
た,前記亜鉛合金材料は,亜鉛−アルミニウム,亜鉛と
アルミニウム合金との合金,及びシリコン亜鉛合金のう
ちの少なくとも一種を含むことが好ましい。
【0012】また,本発明によれば,前記熱交換器用偏
平管に熱媒体の流出入口と熱交換部材とを設けたことを
特徴とする熱交換器が得られる。ここで,熱交換器用偏
平管は少なくとも互いに平行になる平行部を備え,熱交
換部材は,前記平行部間にろう付け等によって接合され
て配置されることが好ましい。
【0013】
【作用】現状の偏平管の状態は,偏平管に純亜鉛を溶射
しているため表面に100%の亜鉛が露出している状態
である。純亜鉛の融点は,419.47℃であり,60
0℃以上の温度でろう付けを行うアルミニウムのろう付
けでは,非常に気化し易い状態にある(亜鉛が液体にな
っている時間が長い)。そこで,本発明においては,通
常の純亜鉛被覆をアルミニウム−亜鉛合金とすることで
表面に純亜鉛が露出することがなくなり亜鉛の蒸発を抑
えることができる。また,本発明においては,亜鉛の混
合比率を約90%以下とすることで,純亜鉛のときより
も融点が上昇することで,ろう付け時に液体となってい
る時間を短くすることができ,蒸発をさらに抑えること
が可能となる。
【0014】また,本発明においては,被膜形成される
亜鉛の濃度を低下させたので,製品の黒変を防止でき,
周囲の環境汚染もなく,偏平管の耐食性を損うこともな
い。
【0015】
【実施例】以下,本発明の実施例について,図面を参照
して説明する。
【0016】図1は本発明の実施例に係る熱交換器の偏
平管の製造工程を示す図である。図1に示すように,押
出機1により押し出されたアルミニウム製の多穴性偏平
管連続体10の移動路に沿って,押出機1側から溶射ガ
ン2,冷却槽5,及び酸化防止油塗布装置6が設けら
れ,移動路の端に設けられた巻取ボビン8によって巻き
取られる。溶射ガン2は偏平管連続体10の上方及び下
方に一つづつ設けられ,これらにはプラズマ発生装置3
が接続されており,多穴性偏平管連続体10に供給され
る亜鉛の材料となる亜鉛を含む素材を溶解させて多穴性
偏平管連続体10に溶射して被覆する。冷却槽5は,図
示しない供給手段から供給された水7によって満たされ
ており,表面を被覆された多穴性偏平管連続体10はこ
こを通過することで冷却される。冷却された多穴性偏平
管連続体10は酸化防止油塗布装置6によって,表面に
酸化防止油が塗布され,巻取ボビン8に巻き取られる。
使用の際には,所望する長さに切断されて多穴性偏平管
となる。ここで,本発明においては,溶射用の亜鉛を含
む素材4を,亜鉛−アルミニウム合金を用い,特に,5
〜90重量%の亜鉛を含み,残部のアルミニウム合金
は,シリコンを5〜13重量%含むアルミニウム−シリ
コン系合金からなるが,これらに限定されるものでな
く,例えば,亜鉛−アルミニウム,及びシリコン亜鉛合
金等を用いることができる。
【0017】図2は本発明の実施例に係る多穴性偏平管
の一部を示す図で,図3(a)は図2の偏平管のろう付
け後の表面構造を概略的に示す断面図で,図3(b)は
図3(a)の多穴性偏平管に対応した亜鉛拡散濃度を示
している。比較のために,図4に,従来の多穴性偏平管
の表面構造を概略的に示し,図5(a)に図4の多穴性
偏平管のろう付け後の表面構造及び図5(b)に図5
(a)に対応した亜鉛拡散濃度を示した。
【0018】図2を参照して,本発明の実施例に係る多
穴性偏平管連続体10の一部10aは,その表面にZn
・Al合金からなる被覆部13が形成されている。その
表面密度は,10±2g/m2 である。
【0019】図3(a)を参照して,多穴性偏平管本体
10aの表面12には,Zn・Al合金層からなる被覆
部13が設けられている。図3(b)に示すように,こ
の被覆部13の亜鉛拡散濃度は,表面においては,内部
よりもやや低下しており,さらにこの被覆部13内部よ
りも更に,多穴性偏平管本体10a内部において,低下
している。
【0020】一方,図4に示すように,従来の多穴性偏
平管において,多穴性偏平管本体10aは,その表面に
Znからなる被覆部15が形成され,その表面密度は,
10±2g/m2 である。
【0021】しかし,図5(a)に示すように,ろう付
け時等の加熱された際に,多穴性偏平管本体10a表面
からZnが雰囲気14内にZn蒸気となって拡散してし
まい,また,図5(b)に示すように,この表面部分が
最もZn濃度が高くなっている。従って,従来において
はフラックスの効果が薄れ,ろう付け性が低下するが,
本発明の実施例においては,被覆部13として残り,ま
た,表面のZn濃度が低くなるので,そのような欠点は
生じない。
【0022】
【発明の効果】以上,説明したように,本発明によれ
ば,非腐食性フラックスを用いたろう付けの際のろう付
け性を低下させることなく,製品の外観の黒変や環境悪
化を防止し,設備の損傷も防ぐことができ,且つ耐食性
にも優れた多穴性偏平管と,その製造方法と,それを用
いた熱交換器とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る熱交換器の偏平管の製造
工程を示す図である。
【図2】本発明の実施例に係る偏平管の一部を示す図で
ある。
【図3】(a)は図2の偏平管のろう付け後の表面構造
を概略的に示す断面図である。(b)は図3(a)の偏
平管に対応した亜鉛拡散濃度を示す図である。
【図4】比較のために,従来の偏平管の表面構造を概略
的に示す図である。
【図5】(a)に図4の偏平管のろう付け後の表面構造
を示す図である。(b)は図5(a)に対応した亜鉛拡
散濃度を示す図である。
【符号の説明】
1 押出機 2 溶射ガン 3 プラズマ発生装置 4 素材 5 冷却槽 6 酸化防止油塗布装置 7 水 8 巻取ボビン 10 多穴性偏平管連続体 10a 多穴性偏平管本体 12 多穴性偏平管表面 13,15 被覆部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多穴性偏平管本体と表面に形成された被
    膜部とを備えた熱交換器に用いられる多穴性偏平管であ
    って,前記多穴偏平管本体は,アルミニウムを含む金属
    からなり,前記被膜部は,溶射形成された亜鉛合金材料
    からなることを特徴とする熱交換器用偏平管。
  2. 【請求項2】 請求項2記載の熱交換器用偏平管におい
    て,前記亜鉛合金材料は,亜鉛を5〜90%含むことを
    特徴とする熱交換器用偏平管。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の熱交換器用偏平管
    において,前記亜鉛合金材料は,亜鉛とアルミニウムと
    の合金,亜鉛とアルミニウム合金との合金,シリコン亜
    鉛合金の内の少くとも一種からなることを特徴とする熱
    交換器用偏平管。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載の熱交換器用偏平管
    において,前記亜鉛合金材料は,亜鉛とアルミニウム合
    金との合金からなり,前記アルミニウム合金は5〜13
    重量%のシリコンと残部が実質的にアルミニウムからな
    るアルミニウム−シリコン系合金からなることを特徴と
    する熱交換器用偏平管。
  5. 【請求項5】 熱交換器に用いられる偏平管を製造する
    方法において,押出法により形成された偏平管表面に亜
    鉛合金材料を溶射することを特徴とする偏平管の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の熱交換器用偏平管の製造
    方法において,前記亜鉛合金材料は,亜鉛を5〜90%
    含むことを特徴とする熱交換器用偏平管の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6記載の熱交換器用偏平管
    において,前記亜鉛合金材料として,亜鉛とアルミニウ
    ムとの合金,亜鉛とアルミニウム合金との合金,シリコ
    ン亜鉛合金の内の少くとも一種を用いることを特徴とす
    る熱交換器用偏平管の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項5又は6記載の熱交換器用偏平管
    において,前記亜鉛合金材料は,亜鉛とアルミニウム合
    金との合金からなり,前記アルミニウム合金は5〜13
    重量%のシリコンと残部が実質的にアルミニウムからな
    るアルミニウム−シリコン系合金からなることを特徴と
    する熱交換器用偏平管の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の熱交換器用偏平管に熱媒
    体の流出入口と熱交換部材とを設けたことを特徴とする
    熱交換器。
JP16931494A 1994-07-21 1994-07-21 熱交換器,それに用いる偏平管及びその製造方法 Pending JPH0835787A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017008356A (ja) * 2015-06-19 2017-01-12 三菱アルミニウム株式会社 熱交換器用アルミニウム合金管およびその製造方法、ならびに熱交換器コア
WO2020031697A1 (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 東京エレクトロン株式会社 溶射システム、溶射方法およびリチウム二次電池の製造方法

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Effective date: 20010523