JPH0852565A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents
熱交換器の製造方法Info
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- JPH0852565A JPH0852565A JP18820794A JP18820794A JPH0852565A JP H0852565 A JPH0852565 A JP H0852565A JP 18820794 A JP18820794 A JP 18820794A JP 18820794 A JP18820794 A JP 18820794A JP H0852565 A JPH0852565 A JP H0852565A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストで高耐食性熱交換器を製造可能な製
造方法を提供する。 【構成】 ０．１〜５０μｍ粒径のフッ化物系フラック
スと、１〜６０μｍ粒径のＳｉを５〜１２wt％、Ｚｎを
２〜１０wt％含むアルミニウム合金粉末とを重量比で１
〜３：９〜７の割合で液体中に懸濁させた懸濁液をアル
ミニウム熱交換器部材の表面に付着させ乾燥後、不活性
ガス中で加熱して熱交換器の接合部を接合すると共に、
熱交換器の表面に最大Ｚｎ濃度が０．３〜５％、かつ、
拡散深さが３０〜１５０μｍの耐食性のあるＺｎ拡散層
を形成させる。また、バインダとしてでんぷんや熱可塑
性アクリル系結合剤を用いるやり方も提供される。
造方法を提供する。 【構成】 ０．１〜５０μｍ粒径のフッ化物系フラック
スと、１〜６０μｍ粒径のＳｉを５〜１２wt％、Ｚｎを
２〜１０wt％含むアルミニウム合金粉末とを重量比で１
〜３：９〜７の割合で液体中に懸濁させた懸濁液をアル
ミニウム熱交換器部材の表面に付着させ乾燥後、不活性
ガス中で加熱して熱交換器の接合部を接合すると共に、
熱交換器の表面に最大Ｚｎ濃度が０．３〜５％、かつ、
拡散深さが３０〜１５０μｍの耐食性のあるＺｎ拡散層
を形成させる。また、バインダとしてでんぷんや熱可塑
性アクリル系結合剤を用いるやり方も提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムもしくは
アルミニウム合金より構成されるアルミニウム熱交換器
の製造方法に関する。
アルミニウム合金より構成されるアルミニウム熱交換器
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムおよびその合金材のろう付
接合は、溶接では接合の難しい薄肉、複雑形状物の接合
組立が可能であるため、近年アルミニウムの軽量性、高
熱伝導性等の特長を生かし、車輌等のオイルクーラ、ラ
ジエータ、エバポレータ、コンデンサ等の熱交換器の製
造に広く用いられている。
接合は、溶接では接合の難しい薄肉、複雑形状物の接合
組立が可能であるため、近年アルミニウムの軽量性、高
熱伝導性等の特長を生かし、車輌等のオイルクーラ、ラ
ジエータ、エバポレータ、コンデンサ等の熱交換器の製
造に広く用いられている。
【０００３】このろう付接合法は図５に示すように、一
般にはフラックス６とろう材７を用いフラックス６の融
点以上、構成アルミ部材の融点以下の温度に加熱し、ろ
う材７を溶融させ接合部を接合させるものであるが、上
記の熱交換器等では薄肉、複雑形状のためろう材７は構
成アルミニウム部材表面にクラッドした状態で供給す
る、いわゆるブレージングシート２が広く用いられてい
る。
般にはフラックス６とろう材７を用いフラックス６の融
点以上、構成アルミ部材の融点以下の温度に加熱し、ろ
う材７を溶融させ接合部を接合させるものであるが、上
記の熱交換器等では薄肉、複雑形状のためろう材７は構
成アルミニウム部材表面にクラッドした状態で供給す
る、いわゆるブレージングシート２が広く用いられてい
る。
【０００４】この方法はろう付性に優れ、ろう材７の供
給が容易なため量産品に多く適用されているが、一方で
は、ろう材７の溶融時、ブレージングシート２の芯材８
へのろう材拡散による強度低下が発生するため、部材の
薄肉化を進めるための大きなネックとなっている他、ブ
レージングシート２のコストが高い事が指摘されてい
る。
給が容易なため量産品に多く適用されているが、一方で
は、ろう材７の溶融時、ブレージングシート２の芯材８
へのろう材拡散による強度低下が発生するため、部材の
薄肉化を進めるための大きなネックとなっている他、ブ
レージングシート２のコストが高い事が指摘されてい
る。
【０００５】また、フラックス６の供給、塗布はフッ化
物系フラックス６が非吸湿性のため一般には水分散スラ
リの形で散布する方法が行なわれているが、この方法で
は高密度化しているコルゲートフィン２部等に塗布むら
が発生しやすく、フラックス６によるコルゲートフィン
２部の目詰まり、ろう付不良が発生しやすくなってい
る。
物系フラックス６が非吸湿性のため一般には水分散スラ
リの形で散布する方法が行なわれているが、この方法で
は高密度化しているコルゲートフィン２部等に塗布むら
が発生しやすく、フラックス６によるコルゲートフィン
２部の目詰まり、ろう付不良が発生しやすくなってい
る。
【０００６】一方では、上記したような熱交換器は、塵
埃、排ガス及び海塩粒子等を含む腐食性環境で使用され
るため、防食処理を施こすことが実用上不可欠となって
いる。防食処理法としては耐食性を要求される部分にあ
らかじめＺｎを蒸着、メッキあるいは溶射により付着さ
せておき、ろう付接合加熱時にＺｎ拡散層を形成させる
方法が広く行なわれている。
埃、排ガス及び海塩粒子等を含む腐食性環境で使用され
るため、防食処理を施こすことが実用上不可欠となって
いる。防食処理法としては耐食性を要求される部分にあ
らかじめＺｎを蒸着、メッキあるいは溶射により付着さ
せておき、ろう付接合加熱時にＺｎ拡散層を形成させる
方法が広く行なわれている。
【０００７】しかしながら、蒸着法では、高価な蒸着設
備が必要となると共に生産性も高くない欠点を持ってい
る。また、メッキ法はメッキ皮膜品質がバラツキやす
く、排液処理が煩わしい上、作業環境も著しく悪化する
ため好ましくない。また、Ｚｎ溶射法は量産性に優れる
ものの、Ｚｎの利用歩留りが悪く、コスト高になる他、
複雑形状品には適用できない欠点がある。
備が必要となると共に生産性も高くない欠点を持ってい
る。また、メッキ法はメッキ皮膜品質がバラツキやす
く、排液処理が煩わしい上、作業環境も著しく悪化する
ため好ましくない。また、Ｚｎ溶射法は量産性に優れる
ものの、Ｚｎの利用歩留りが悪く、コスト高になる他、
複雑形状品には適用できない欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ますます高
密度化、複雑化するとともに、軽量化が要求されている
オールアルミニウム製熱交換器において、必要な部分に
必要量のフラックスとろう材とを供給する事により、前
述の従来法に見られた欠点を改善しようとするものであ
る。
密度化、複雑化するとともに、軽量化が要求されている
オールアルミニウム製熱交換器において、必要な部分に
必要量のフラックスとろう材とを供給する事により、前
述の従来法に見られた欠点を改善しようとするものであ
る。
【０００９】具体的にはろう材をクラッドしたブレージ
ングシートの廃止による部材の薄肉化、フラックスを必
要部にのみ供給する事によるフラックスの均一塗布化に
よるろう付性向上、フラックス残渣による微細構造部の
目詰まりの解消、及び部材表面のＺｎコート廃止による
低コスト化を可能とする低コストの高耐食性熱交換器の
製造方法を提供するものである。
ングシートの廃止による部材の薄肉化、フラックスを必
要部にのみ供給する事によるフラックスの均一塗布化に
よるろう付性向上、フラックス残渣による微細構造部の
目詰まりの解消、及び部材表面のＺｎコート廃止による
低コスト化を可能とする低コストの高耐食性熱交換器の
製造方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ろう材を
粉末化し、フラックス粉と混合して塗布する事により、
必要な部分に、必要量のろう材及びフラックスを供給
し、高耐食性熱交換器を製造する方法を発明した。ここ
で、フラックスは、アルミニウムのろう付に一般に用い
られているフッ化物系フラックス粉を使用する。
粉末化し、フラックス粉と混合して塗布する事により、
必要な部分に、必要量のろう材及びフラックスを供給
し、高耐食性熱交換器を製造する方法を発明した。ここ
で、フラックスは、アルミニウムのろう付に一般に用い
られているフッ化物系フラックス粉を使用する。
【００１１】フラックスの粒径は、ろう材粉末と均一に
混合し、かつ、ろう材粉末の外表面をフラックスが覆う
様な形態が望ましいため、ろう材粉末粒度より細かいも
のが良いが、あまり細かくとも凝集の発生が起こるた
め、理想的には５〜２０μｍのものが良い。但し、０．
１μｍ以上、５０μｍ以下のものでは、ろう材粉末との
混合は可能であり、かつ、ろう付性も良好なものが得ら
れ、実用上問題はない。
混合し、かつ、ろう材粉末の外表面をフラックスが覆う
様な形態が望ましいため、ろう材粉末粒度より細かいも
のが良いが、あまり細かくとも凝集の発生が起こるた
め、理想的には５〜２０μｍのものが良い。但し、０．
１μｍ以上、５０μｍ以下のものでは、ろう材粉末との
混合は可能であり、かつ、ろう付性も良好なものが得ら
れ、実用上問題はない。
【００１２】ろう材粉末は、一般にはアトマイズ法等に
より作成されるが、フラックス粉を混合し、かつ、均一
に塗布する必要から粒径は細かいほうが好ましい。一
方、あまり細かくなると比表面積が増加するため、含有
酸化物量が増加し、ろう付性を低下させる。以上の事か
ら、理想的には、ろう材粒径は１０〜６０μｍが好まし
い。但し、１μｍ以上の粒径であればろう付性の低下は
少なく均一なろう付接合が可能であり、１００μｍ以下
であればフラックスとの混合、塗布は可能である。
より作成されるが、フラックス粉を混合し、かつ、均一
に塗布する必要から粒径は細かいほうが好ましい。一
方、あまり細かくなると比表面積が増加するため、含有
酸化物量が増加し、ろう付性を低下させる。以上の事か
ら、理想的には、ろう材粒径は１０〜６０μｍが好まし
い。但し、１μｍ以上の粒径であればろう付性の低下は
少なく均一なろう付接合が可能であり、１００μｍ以下
であればフラックスとの混合、塗布は可能である。
【００１３】ろう材の組成についてはＳｉを添加する事
により、ろう材の流動性向上及び融点の低下を行なって
いるが、５％以下の添加量では融点が６３０℃以上とな
り、事実上ろう付は行なえない。また、共晶の１２．６
％を越えた添加量の領域ではろう付温度の低温化が期待
できないうえに、ろう付性も低下するため、１２％以上
の添加は好ましくない。以上の事よりＳｉの適正な添加
量は５〜１２％である。
により、ろう材の流動性向上及び融点の低下を行なって
いるが、５％以下の添加量では融点が６３０℃以上とな
り、事実上ろう付は行なえない。また、共晶の１２．６
％を越えた添加量の領域ではろう付温度の低温化が期待
できないうえに、ろう付性も低下するため、１２％以上
の添加は好ましくない。以上の事よりＳｉの適正な添加
量は５〜１２％である。
【００１４】また、ろう材には、ろう付加熱中にＺｎ拡
散層を形成するためにＺｎを添加するが、２％以下の添
加では耐食性を付与するための十分なＺｎ拡散層が得ら
れず、１０％以上では局部的なＺｎ浸食が発生する場合
があり、耐食性を大きく低下させるため、Ｚｎの添加量
としては２〜１０％が適当である。
散層を形成するためにＺｎを添加するが、２％以下の添
加では耐食性を付与するための十分なＺｎ拡散層が得ら
れず、１０％以上では局部的なＺｎ浸食が発生する場合
があり、耐食性を大きく低下させるため、Ｚｎの添加量
としては２〜１０％が適当である。
【００１５】上記、ろう材粉末とフラックス粉末を混合
し、ろう付の必要な部分に、付着させるためには、保持
力を持たすためのバインダが必要となるが、本発明では
次に説明する３つの方法を採用する。
し、ろう付の必要な部分に、付着させるためには、保持
力を持たすためのバインダが必要となるが、本発明では
次に説明する３つの方法を採用する。
【００１６】一つは、フラックス自身をバインダとして
用いる方法である。フラックスを水に分散させ、これを
塗布し乾燥させると、振動等では脱落しない事が知られ
ている。従って、フラックスのこの付着力を利用しろう
材粉末をろう付けすべき部材に保持させる事が可能であ
る。
用いる方法である。フラックスを水に分散させ、これを
塗布し乾燥させると、振動等では脱落しない事が知られ
ている。従って、フラックスのこの付着力を利用しろう
材粉末をろう付けすべき部材に保持させる事が可能であ
る。
【００１７】但し、ろう材粉末の粒径が６０μｍを越え
る場合は、フラックス量を増加しても付着力は得られな
い。従って、ろう材粉末が細かいほどフラックス添加量
は少なくとも十分な保持力を得られるが、フラックス量
がろう材粉末に対し１：９以下の重量比ではろう材粉末
がいくら細かくとも十分な保持力は得られない。
る場合は、フラックス量を増加しても付着力は得られな
い。従って、ろう材粉末が細かいほどフラックス添加量
は少なくとも十分な保持力を得られるが、フラックス量
がろう材粉末に対し１：９以下の重量比ではろう材粉末
がいくら細かくとも十分な保持力は得られない。
【００１８】一方、ろう材粉末が大きい場合でもフラッ
クス量はろう材量に対し３：７重量比で十分でそれ以上
の添加は効果がない。従って、フラックス自身で保持力
を持たせる場合にはフラックス：ろう材粉末が重量比で
１〜３：９〜７の割合で添加する事が必要となる。
クス量はろう材量に対し３：７重量比で十分でそれ以上
の添加は効果がない。従って、フラックス自身で保持力
を持たせる場合にはフラックス：ろう材粉末が重量比で
１〜３：９〜７の割合で添加する事が必要となる。
【００１９】次に、他のバインダを添加して用いる方法
である。この方法ではより強い付着力を得る事が可能と
なる。従って、前述のフラックスをバインダとして用い
る場合に比べ、付着できるろう材粉末の粒度は大きくす
る事ができる。一方、バインダにはろう付性を阻害しな
い事、密着力が得られる事及びろう付中に有害なガスを
発生せず、かつ、ろう付後に腐食性の残渣が残らない事
等が要求される。
である。この方法ではより強い付着力を得る事が可能と
なる。従って、前述のフラックスをバインダとして用い
る場合に比べ、付着できるろう材粉末の粒度は大きくす
る事ができる。一方、バインダにはろう付性を阻害しな
い事、密着力が得られる事及びろう付中に有害なガスを
発生せず、かつ、ろう付後に腐食性の残渣が残らない事
等が要求される。
【００２０】本発明では、これらの要求を満足できるも
のとして２種類のバインダを見出した。一つは、一般の
のりとして多様されているでんぷんである。でんぷんは
水及び微量の界面活性剤を添加した水を溶媒として用い
る事ができ、このバインダ溶液中へろう材粉末とフラッ
クスの混合粉を懸濁させて塗布する事により、アルミニ
ウム材表面に付着させる事ができる。
のとして２種類のバインダを見出した。一つは、一般の
のりとして多様されているでんぷんである。でんぷんは
水及び微量の界面活性剤を添加した水を溶媒として用い
る事ができ、このバインダ溶液中へろう材粉末とフラッ
クスの混合粉を懸濁させて塗布する事により、アルミニ
ウム材表面に付着させる事ができる。
【００２１】密着力を得るために必要なでんぷん濃度
は、ろう材粉末粒度により決まるが、ろう材粒度が小さ
い場合でも１．０wt％のでんぷん濃度は密着力を得るた
めには必要であり、逆にろう材粒度が大きくなっても、
３０wt％のでんぷん濃度があれば十分であり、それ以上
の添加は効果がない。
は、ろう材粉末粒度により決まるが、ろう材粒度が小さ
い場合でも１．０wt％のでんぷん濃度は密着力を得るた
めには必要であり、逆にろう材粒度が大きくなっても、
３０wt％のでんぷん濃度があれば十分であり、それ以上
の添加は効果がない。
【００２２】ここで、でんぷんはろう付後、微量の黒色
残渣を残し、ややろう付性を低下させるため、でんぷん
濃度が高くなるにしたがい、フラックス量を増やす必要
があるが、でんぷんを３０wt％添加した場合でもろう材
粉末を５に対しフラックスを５添加すれば十分良好なろ
う付が可能となる。
残渣を残し、ややろう付性を低下させるため、でんぷん
濃度が高くなるにしたがい、フラックス量を増やす必要
があるが、でんぷんを３０wt％添加した場合でもろう材
粉末を５に対しフラックスを５添加すれば十分良好なろ
う付が可能となる。
【００２３】もう一つのバインダとしてはアクリル系結
合剤の使用が可能である。アクリル系の場合、エマルジ
ョンタイプのものでは、水を溶媒として使用する事が可
能であるが、一般には、アルコール系及び他の有機溶剤
系の溶媒が必要となる。アクリル系のものでは、でんぷ
んに比べ密着力が大きいとともに、ろう付後の残渣がほ
とんどなくろう付性への影響があまりない。
合剤の使用が可能である。アクリル系の場合、エマルジ
ョンタイプのものでは、水を溶媒として使用する事が可
能であるが、一般には、アルコール系及び他の有機溶剤
系の溶媒が必要となる。アクリル系のものでは、でんぷ
んに比べ密着力が大きいとともに、ろう付後の残渣がほ
とんどなくろう付性への影響があまりない。
【００２４】適正なバインダ濃度は、０．５wt％から３
０wt％であり、０．５wt％以下では密着力が得られない
と共に、３０wt％以上では、密着力の向上効果は認めら
れない。この際のフラックス添加量としては最大でもろ
う材粉末５に対しフラックスを５添加すれば、十分良好
なろう付が可能である。
０wt％であり、０．５wt％以下では密着力が得られない
と共に、３０wt％以上では、密着力の向上効果は認めら
れない。この際のフラックス添加量としては最大でもろ
う材粉末５に対しフラックスを５添加すれば、十分良好
なろう付が可能である。
【００２５】以上のように調整したフラックスとろう材
粉末とを液体中に懸濁させ、その懸濁液をアルミニウム
あるいはその合金からなる熱交換器部材の表面に付着さ
せて乾燥した後、不活性ガス中にてそのフラックスの融
点よりも高く、かつ、熱交換器部材の融点以下の温度に
加熱し、ろう材粉末を溶融させ、熱交換器の接合部を接
合すると共に、熱交換器の表面に最大Ｚｎ濃度が０．３
〜５％、かつ、拡散深さが３０〜１５０μｍのＺｎ拡散
層を形成させる。
粉末とを液体中に懸濁させ、その懸濁液をアルミニウム
あるいはその合金からなる熱交換器部材の表面に付着さ
せて乾燥した後、不活性ガス中にてそのフラックスの融
点よりも高く、かつ、熱交換器部材の融点以下の温度に
加熱し、ろう材粉末を溶融させ、熱交換器の接合部を接
合すると共に、熱交換器の表面に最大Ｚｎ濃度が０．３
〜５％、かつ、拡散深さが３０〜１５０μｍのＺｎ拡散
層を形成させる。
【００２６】
【作用】前記したように本発明ではろう材を粉末化し、
フラックス粉と混合して塗布する事により、必要な部分
に必要量のろう材及びフラックスを供給し、高耐食性熱
交換器を得る。ここで、フラックスは良好なろう付を行
なうために添加されていると共に、ろう材粉末を必要な
部分に保持するバインダとしても作用している。
フラックス粉と混合して塗布する事により、必要な部分
に必要量のろう材及びフラックスを供給し、高耐食性熱
交換器を得る。ここで、フラックスは良好なろう付を行
なうために添加されていると共に、ろう材粉末を必要な
部分に保持するバインダとしても作用している。
【００２７】但し、より密着力が必要な場合には、前記
したようにバインダとして、でんぷんあるいはアクリル
系のものを用いる事が効果があり、これらバインダを用
いる事により塗布後の２次加工も可能となる。また、フ
ラックスを必要な部分にのみコートする事により、フラ
ックスが不必要な部分でのろう付後のフラックス残渣の
残留がなくなり、これによる品質の低下が解消される事
にもなる。
したようにバインダとして、でんぷんあるいはアクリル
系のものを用いる事が効果があり、これらバインダを用
いる事により塗布後の２次加工も可能となる。また、フ
ラックスを必要な部分にのみコートする事により、フラ
ックスが不必要な部分でのろう付後のフラックス残渣の
残留がなくなり、これによる品質の低下が解消される事
にもなる。
【００２８】ろう材については前記したように粉末化し
て用いる事により、必要な部分に必要量のろう材を供給
する事が可能となると共に、ろう材中にＺｎを添加して
やる事により、ろう付加熱時に防食上必要なＺｎ拡散層
を形成する事が可能となり、従来のＺｎメッキ、Ｚｎ溶
射等によるＺｎ供給を省略でき低コスト化を達成でき
る。
て用いる事により、必要な部分に必要量のろう材を供給
する事が可能となると共に、ろう材中にＺｎを添加して
やる事により、ろう付加熱時に防食上必要なＺｎ拡散層
を形成する事が可能となり、従来のＺｎメッキ、Ｚｎ溶
射等によるＺｎ供給を省略でき低コスト化を達成でき
る。
【００２９】
【実施例】以下、本発明による製造方法の実施の態様を
添付図１〜図４を用いて具体的に説明する。まず、ろう
材７とフラックス６を次のように準備した。表１に示す
５種類の組成のろう材７をＮ2 ガスアトマイズ法にて粉
末にし、（１）３２μｍ以下（平均２５μｍ）、（２）
３２〜５４μｍ（平均４５μｍ）、（３）５４μｍ以上
（平均６０μｍ）の３種類に分級したものをろう材粉末
として用いた。また、フラックス６については粒径５〜
２０μｍのＫＡｌＦ4 −Ｋ3 ＡｌＦ6 （フルオ・アルミ
ン酸カリウム錯体）共晶組成のフッ化物系フラックス粉
末を使用した。
添付図１〜図４を用いて具体的に説明する。まず、ろう
材７とフラックス６を次のように準備した。表１に示す
５種類の組成のろう材７をＮ2 ガスアトマイズ法にて粉
末にし、（１）３２μｍ以下（平均２５μｍ）、（２）
３２〜５４μｍ（平均４５μｍ）、（３）５４μｍ以上
（平均６０μｍ）の３種類に分級したものをろう材粉末
として用いた。また、フラックス６については粒径５〜
２０μｍのＫＡｌＦ4 −Ｋ3 ＡｌＦ6 （フルオ・アルミ
ン酸カリウム錯体）共晶組成のフッ化物系フラックス粉
末を使用した。
【００３０】
【表１】
【００３１】ろう付はすべてＮ2 ガス雰囲気（露点：−
４０℃以下、酸素濃度：１００ppm以下）中にて、昇温
速度４０℃／min にてろう付温度６０５℃まで加熱し、
６０５℃で５分間保持する方法で行なった。今回オール
アルミニウム製熱交換器として耐食が要求されるカーエ
アコン用コンデンサの代表的なものとして、サーペンタ
インタイプ及びマルチフロータイプの２種類を作成し
た。図１〜図３にその概略構造を示す。
４０℃以下、酸素濃度：１００ppm以下）中にて、昇温
速度４０℃／min にてろう付温度６０５℃まで加熱し、
６０５℃で５分間保持する方法で行なった。今回オール
アルミニウム製熱交換器として耐食が要求されるカーエ
アコン用コンデンサの代表的なものとして、サーペンタ
インタイプ及びマルチフロータイプの２種類を作成し
た。図１〜図３にその概略構造を示す。
【００３２】（実施例１）純Ａｌ材（Ａ１ １００）で
幅２６mm×高さ５mm×肉厚０．６mmの押出多穴管１を作
り、Ａｌ−Ｍｎ系材（Ａ３００３）にＺｎを１．５％添
加したもので作った０．１１mm厚さのコルゲートフィン
２を組合せサーペンタインタイプの熱交換器の形に切組
後、前述のろう材７粉末とフラックス６粉末を純水中に
懸濁させた懸濁液を熱交換器のろう付接合部及び押出管
表面に塗布した後に、ろう付を行ない熱交換器を製造
し、その熱交換器のろう付率及び耐食性の評価を行なっ
た。
幅２６mm×高さ５mm×肉厚０．６mmの押出多穴管１を作
り、Ａｌ−Ｍｎ系材（Ａ３００３）にＺｎを１．５％添
加したもので作った０．１１mm厚さのコルゲートフィン
２を組合せサーペンタインタイプの熱交換器の形に切組
後、前述のろう材７粉末とフラックス６粉末を純水中に
懸濁させた懸濁液を熱交換器のろう付接合部及び押出管
表面に塗布した後に、ろう付を行ない熱交換器を製造
し、その熱交換器のろう付率及び耐食性の評価を行なっ
た。
【００３３】ここで、比較のために、従来法にて製造し
たものとして、押出多穴管１表面にＺｎ溶射（付着量：
１５g/m2）を行なったものを用い、コルゲートフィン２
材も上記のＡｌ−Ｍｎ系材に１．５％Ｚｎを添加したも
のを芯材とし、両表面にＡｌ−１０％Ｓｉ−１．５％Ｚ
ｎのろう材を１２％クラッドした０．１４mmの肉厚のブ
レージングシートを用い、これらで同様に熱交換器の形
に切組を行ない、フラックス６粉末のみを塗布しろう付
を行なったものも製造した。図４に本発明法、図５に従
来法におけるろう付構造を比較して示す。
たものとして、押出多穴管１表面にＺｎ溶射（付着量：
１５g/m2）を行なったものを用い、コルゲートフィン２
材も上記のＡｌ−Ｍｎ系材に１．５％Ｚｎを添加したも
のを芯材とし、両表面にＡｌ−１０％Ｓｉ−１．５％Ｚ
ｎのろう材を１２％クラッドした０．１４mmの肉厚のブ
レージングシートを用い、これらで同様に熱交換器の形
に切組を行ない、フラックス６粉末のみを塗布しろう付
を行なったものも製造した。図４に本発明法、図５に従
来法におけるろう付構造を比較して示す。
【００３４】表２に示す各条件にて製造したサーペンタ
インタイプの熱交換器を作成し、その際のフィン変形の
有無、ろう付率及び塩水噴霧試験（JIS Z2371)３０００
時間後のチューブ表面に発生した最大孔食深さを測定す
る事による耐食性評価を行なった。結果は表２中に示し
てある様に本発明法では、フィン材がブレージングシー
トを用いない事から、座屈性は、薄肉になっているにも
かかわらず優れている事が判る。
インタイプの熱交換器を作成し、その際のフィン変形の
有無、ろう付率及び塩水噴霧試験（JIS Z2371)３０００
時間後のチューブ表面に発生した最大孔食深さを測定す
る事による耐食性評価を行なった。結果は表２中に示し
てある様に本発明法では、フィン材がブレージングシー
トを用いない事から、座屈性は、薄肉になっているにも
かかわらず優れている事が判る。
【００３５】また、ろう付性は低シリコン材のＡ成分の
ものではやや劣るものの他のろう材では粒度によらず良
好なろう付が可能となっている。さらに、耐食性につい
ては、バラツキがあるものの従来法に比べ発生孔食深さ
は浅くなっており、耐食性が従来法に比べ優れている事
が判る。
ものではやや劣るものの他のろう材では粒度によらず良
好なろう付が可能となっている。さらに、耐食性につい
ては、バラツキがあるものの従来法に比べ発生孔食深さ
は浅くなっており、耐食性が従来法に比べ優れている事
が判る。
【００３６】
【表２】
【００３７】（実施例２）あらかじめ前述のろう材７粉
末とフラックス６を純水中に懸濁させ、該懸濁液中にで
んぷんをバインダとして添加したものを、純Ａｌ材（Ａ
１ １００）で作った幅１６mm×高さ２mm×肉厚０．５
mmの押出多穴管１表面に塗装用スプレーガンを用いコー
トしたものを作成し、それとＡｌ−Ｍｎ系（Ａ３００
３）材にＺｎを１．５％添加した０．１１mm厚さのベア
材で作成したコルゲートフィン２を組み合せ、マルチフ
ロータイプの熱交換器とし、ろう付を行なった。
末とフラックス６を純水中に懸濁させ、該懸濁液中にで
んぷんをバインダとして添加したものを、純Ａｌ材（Ａ
１ １００）で作った幅１６mm×高さ２mm×肉厚０．５
mmの押出多穴管１表面に塗装用スプレーガンを用いコー
トしたものを作成し、それとＡｌ−Ｍｎ系（Ａ３００
３）材にＺｎを１．５％添加した０．１１mm厚さのベア
材で作成したコルゲートフィン２を組み合せ、マルチフ
ロータイプの熱交換器とし、ろう付を行なった。
【００３８】なお、ヘッダ３１には肉厚１．２mmのＡｌ
−Ｍｎ系（Ａ３００３）材を用い、表面には押出多穴管
１と同様に、フラックス６とろう材７粉末にバインダと
してでんぷんを加えたものをスプレーコートしたものを
用いた。また、作成した熱交換器は、前述の評価と同様
に、フィン変形、ろう付率及び耐食性の評価を行なっ
た。
−Ｍｎ系（Ａ３００３）材を用い、表面には押出多穴管
１と同様に、フラックス６とろう材７粉末にバインダと
してでんぷんを加えたものをスプレーコートしたものを
用いた。また、作成した熱交換器は、前述の評価と同様
に、フィン変形、ろう付率及び耐食性の評価を行なっ
た。
【００３９】ここで、比較のために、従来法にて製造し
たものとして、押出多穴管１表面にＺｎ溶射（Ｚｎ付着
量：１２g/m2）を行なったものを用い、コルゲートフィ
ン２材もＡｌ−Ｍｎ系（Ａ３００３）材に１．５％Ｚｎ
を添加したものを芯材とし、両表面にＡｌ−１０％Ｓｉ
−１．５％Ｚｎのろう材を１２％クラッドした０．１４
mmの肉厚のブレージングシートを用いたもので、切組を
行ない、クラックス６粉末のみを塗布し、ろう付を行な
ったものも製造した。
たものとして、押出多穴管１表面にＺｎ溶射（Ｚｎ付着
量：１２g/m2）を行なったものを用い、コルゲートフィ
ン２材もＡｌ−Ｍｎ系（Ａ３００３）材に１．５％Ｚｎ
を添加したものを芯材とし、両表面にＡｌ−１０％Ｓｉ
−１．５％Ｚｎのろう材を１２％クラッドした０．１４
mmの肉厚のブレージングシートを用いたもので、切組を
行ない、クラックス６粉末のみを塗布し、ろう付を行な
ったものも製造した。
【００４０】表３に製造条件及び評価結果をまとめて示
す。ここで、明らかな様に、本発明法で製造されたもの
は、フィン材の変形が発生せず、なおかつ、耐食性も優
れている（発生最大孔食深さが浅い）事が判る。
す。ここで、明らかな様に、本発明法で製造されたもの
は、フィン材の変形が発生せず、なおかつ、耐食性も優
れている（発生最大孔食深さが浅い）事が判る。
【００４１】また、比較として示した様にでんぷんのバ
インダ添加量が４０wt％を越えるとフラックス添加量を
ろう材対比５：５にしてもろう付性がやや低下してお
り、バインダ添加量が３０wt％以下とする事が必要な事
が判る。一方、バインダの添加は、１wt％で十分な密着
力が得られている事が判る。フラックス添加量として
は、ろう材量対比１：２５ではろう付性が低下してお
り、１：１９程度は必要である事が判る。
インダ添加量が４０wt％を越えるとフラックス添加量を
ろう材対比５：５にしてもろう付性がやや低下してお
り、バインダ添加量が３０wt％以下とする事が必要な事
が判る。一方、バインダの添加は、１wt％で十分な密着
力が得られている事が判る。フラックス添加量として
は、ろう材量対比１：２５ではろう付性が低下してお
り、１：１９程度は必要である事が判る。
【００４２】
【表３】
【００４３】（実施例３）あらかじめ前述のろう材７粉
末とフラックス６をイソプロピルアルコール中に懸濁さ
せ、該懸濁液中にアクリル樹脂（アクリル酸コポリマ）
をバインダとして添加したものを、純Ａｌ材（Ａ１ １
００）で作った幅１６mm×高さ２mm×肉厚０．５mmの押
出多穴管１表面に塗装用スプレーガンを用いコートした
ものを作成し、それとＡｌ−Ｍｎ系（Ａ３００３）材に
Ｚｎを１．５％添加した０．１１mm厚さのベア材で作成
したコルゲートフィン２を組合せ、マルチフロータイプ
の熱交換器とし、ろう付を行なった。
末とフラックス６をイソプロピルアルコール中に懸濁さ
せ、該懸濁液中にアクリル樹脂（アクリル酸コポリマ）
をバインダとして添加したものを、純Ａｌ材（Ａ１ １
００）で作った幅１６mm×高さ２mm×肉厚０．５mmの押
出多穴管１表面に塗装用スプレーガンを用いコートした
ものを作成し、それとＡｌ−Ｍｎ系（Ａ３００３）材に
Ｚｎを１．５％添加した０．１１mm厚さのベア材で作成
したコルゲートフィン２を組合せ、マルチフロータイプ
の熱交換器とし、ろう付を行なった。
【００４４】ヘッダ３には肉厚１．２mmのＡｌ−Ｍｎ系
（Ａ３００３）材を用い、表面には押出管と同様に、フ
ラックス６とろう材７粉末にバインダとして、アクリル
樹脂を加えたものをスプレーコートしたものを用いた。
作成した熱交換器に対し前述の評価と同様に、フィン変
形、ろう付率及び耐食性の評価を行なった。
（Ａ３００３）材を用い、表面には押出管と同様に、フ
ラックス６とろう材７粉末にバインダとして、アクリル
樹脂を加えたものをスプレーコートしたものを用いた。
作成した熱交換器に対し前述の評価と同様に、フィン変
形、ろう付率及び耐食性の評価を行なった。
【００４５】また、比較のために、従来法にて製造した
ものとして、押出多穴管表面にＺｎ溶射（Ｚｎ付着量：
１２g/m2）を行なったものを用い、フィン材もＡｌ−Ｍ
ｎ系（Ａ３００３）材に１．５％Ｚｎを添加したものを
芯材とし、両表面にＡｌ−１０％Ｓｉ−１．５％Ｚｎの
ろう材を１２％クラッドした０．１４mmの肉厚のブレー
ジングシートを用いたもので、切組を行ない、クラック
ス粉末のみを塗布し、ろう付を行なったものも製造し
た。
ものとして、押出多穴管表面にＺｎ溶射（Ｚｎ付着量：
１２g/m2）を行なったものを用い、フィン材もＡｌ−Ｍ
ｎ系（Ａ３００３）材に１．５％Ｚｎを添加したものを
芯材とし、両表面にＡｌ−１０％Ｓｉ−１．５％Ｚｎの
ろう材を１２％クラッドした０．１４mmの肉厚のブレー
ジングシートを用いたもので、切組を行ない、クラック
ス粉末のみを塗布し、ろう付を行なったものも製造し
た。
【００４６】表４に各製造条件及び評価結果を示す。こ
こでは、ろう材塗布量、クラックス添加比及びバインダ
添加量を変化させたものを製造したが、本発明法の範囲
のものについては、ろう材密着性、フィン変形状況、ろ
う付性は良好であり、耐食性も従来法に比較して優れて
いる。
こでは、ろう材塗布量、クラックス添加比及びバインダ
添加量を変化させたものを製造したが、本発明法の範囲
のものについては、ろう材密着性、フィン変形状況、ろ
う付性は良好であり、耐食性も従来法に比較して優れて
いる。
【００４７】
【表４】
【００４８】
【発明の効果】本発明の様に、アルミニウムろう材を粉
末化し、フラックスと共にろう付の必要な部分に、必要
量供給してやる事によりろう付形状の自由度が増すと共
に従来用いていたろう材をクラッドした高価なブレージ
ングシートを使用する必要がなくなり、これにともない
部材の薄肉、軽量化が可能となる。
末化し、フラックスと共にろう付の必要な部分に、必要
量供給してやる事によりろう付形状の自由度が増すと共
に従来用いていたろう材をクラッドした高価なブレージ
ングシートを使用する必要がなくなり、これにともない
部材の薄肉、軽量化が可能となる。
【００４９】また、ろう材を付着させた部分に対しＺｎ
溶射等の手段を用いる事なくＺｎ供給が可能であり、耐
食性を付与するためのＺｎ拡散層が容易に形成でき、高
耐食性付与に効果が大きい。
溶射等の手段を用いる事なくＺｎ供給が可能であり、耐
食性を付与するためのＺｎ拡散層が容易に形成でき、高
耐食性付与に効果が大きい。
【００５０】また、ろう材粉、フラックスを塗布する際
に、でんぷんあるいはアクリル系バインダを混合する事
により、ろう付必要部に事前に塗布しておく事が可能と
なり、塗布したものの二次加工もでき、量産性も優れた
ろう付部材を供給する事ができ、低コストのアルミろう
付製熱交換器を供給できる。
に、でんぷんあるいはアクリル系バインダを混合する事
により、ろう付必要部に事前に塗布しておく事が可能と
なり、塗布したものの二次加工もでき、量産性も優れた
ろう付部材を供給する事ができ、低コストのアルミろう
付製熱交換器を供給できる。
【図１】本発明の第１実施例に係るサーペンタインタイ
プ熱交換器の構造図で（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）
部の矢印部分を拡大して示した斜視図。
プ熱交換器の構造図で（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）
部の矢印部分を拡大して示した斜視図。
【図２】本発明の第２実施例に係るマルチフロータイプ
熱交換器の構造図。
熱交換器の構造図。
【図３】図２に示した熱交換器の構成を示す部分的分解
図。
図。
【図４】図１〜図３に示した熱交換器におけるろう付状
態を示す断面図。
態を示す断面図。
【図５】従来の熱交換器を示す断面図で（ａ）は接合部
分を示し、（ｂ）は（ａ）図の矢印部分の拡大断面図。
分を示し、（ｂ）は（ａ）図の矢印部分の拡大断面図。
１ 押出多穴管 ２ コルゲートフィン ３ ヘッダ ４ サイドプレート ５ 配管 ６ フラックス ７ 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 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｂ (72)発明者 五百川 博 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町３丁目 １番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内 (72)発明者 当摩 建 静岡県裾野市平松85 三菱アルミニウム株 式会社技術開発センター内 (72)発明者 斉藤 均 静岡県裾野市平松85 三菱アルミニウム株 式会社技術開発センター内 (72)発明者 桃崎 博人 静岡県裾野市平松85 三菱アルミニウム株 式会社技術開発センター内
Claims (3)
- 【請求項１】 粒径が実質的に０．１〜５０μｍからな
るフッ化物系フラックスと、粒径が実質的に１〜６０μ
ｍからなるＳｉ；５〜１２wt％、Ｚｎ；２〜１０wt％を
含み残りはアルミニウムおよび不可避的不純物からなる
アルミニウム合金ろう材粉末とを重量比で１〜３：９〜
７の割合で液体中に懸濁させ、該懸濁液をアルミニウム
あるいはその合金からなる熱交換器部材の表面に付着さ
せ乾燥後、不活性ガス中にて前記フッ化物系フラックス
の融点よりも高く、かつ、前記熱交換器部材の融点以下
の温度に加熱し前記ろう材粉末を溶融させ、前記熱交換
器の接合部を接合すると共に、該熱交換器の表面に最大
Ｚｎ濃度が０．３〜５％、かつ、拡散深さが３０〜１５
０μｍのＺｎ拡散層を形成させることを特徴とする熱交
換器の製造方法。 - 【請求項２】 粒径が実質的に０．１〜５０μｍからな
るフッ化物系フラックスと、粒径が実質的に１〜１００
μｍからなるＳｉ；５〜１２wt％、Ｚｎ；２〜１０wt％
を含み残りはアルミニウムおよび不可避的不純物からな
るアルミニウム合金ろう材粉末とを重量比で１〜５：１
９〜５の割合で、でんぷんを１．０wt％以上３０wt％以
下含む液体中に懸濁させ、該懸濁液をアルミニウムある
いはその合金からなる熱交換器部材の表面に付着させ乾
燥後、不活性ガス中にて前記フッ化物系フラックスの融
点よりも高く、かつ、前記熱交換器部材の融点以下の温
度に加熱し前記ろう材粉末を溶融させ、前記熱交換器の
接合部を接合すると共に、該熱交換器の表面に最大Ｚｎ
濃度が０．３〜５％、かつ、拡散深さが３０〜１５０μ
ｍのＺｎ拡散層を形成させることを特徴とする熱交換器
の製造方法。 - 【請求項３】 粒径が実質的に０．１〜５０μｍからな
るフッ化物系フラックスと、粒径が実質的に１〜１００
μｍからなるＳｉ；５〜１２wt％、Ｚｎ；２〜１０wt％
を含み残りはアルミニウムおよび不可避的不純物からな
るアルミニウム合金ろう材粉末とを重量比で１〜５：１
９〜５の割合で混合し、熱可塑性アクリル系結合剤を
０．５〜３０wt％含む水及びアルコール系溶剤中に懸濁
させ、該懸濁液をアルミニウムあるいはその合金からな
る熱交換器部材の表面に付着させ乾燥後、不活性ガス中
にて前記フッ化物系フラックスの融点よりも高く、か
つ、前記熱交換器部材の融点以下の温度に加熱し前記ろ
う材粉末を溶融させ、前記熱交換器の接合部を接合する
と共に、該熱交換器の表面に最大Ｚｎ濃度が０．３〜５
％、かつ、拡散深さが３０〜１５０μｍのＺｎ拡散層を
形成させることを特徴とする熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18820794A JP3534450B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18820794A JP3534450B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0852565A true JPH0852565A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3534450B2 JP3534450B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=16219648
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18820794A Expired - Fee Related JP3534450B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 熱交換器の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534450B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10193086A (ja) * | 1997-01-16 | 1998-07-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム製熱交換器の製造方法及びアルミニウム製熱交換器 |
| JP2007260733A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付用混合物およびろう付方法 |
| KR100954091B1 (ko) * | 2003-10-13 | 2010-04-23 | 한라공조주식회사 | 열교환기 및 그 제조방법 |
| JP5744760B2 (ja) * | 2010-01-20 | 2015-07-08 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器チューブ |
| US9283633B2 (en) | 2003-05-06 | 2016-03-15 | Mitsubishi Aluminum Co. Ltd. | Heat exchanger tube precursor and method of producing the same |
| US10150186B2 (en) | 2014-12-11 | 2018-12-11 | Uacj Corporation | Brazing method |
| US10640852B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-05-05 | Uacj Corporation | Aluminum-alloy clad material and method of manufacturing the same |
| US10661395B2 (en) | 2014-07-30 | 2020-05-26 | Uacj Corporation | Aluminum-alloy brazing sheet |
| US11007609B2 (en) | 2016-11-29 | 2021-05-18 | Uacj Corporation | Brazing sheet and manufacturing method thereof |
| US11298779B2 (en) | 2017-11-08 | 2022-04-12 | Uacj Corporation | Brazing sheet and manufacturing method thereof |
| US11320217B2 (en) | 2016-01-14 | 2022-05-03 | Uacj Corporation | Heat exchanger and method of manufacturing the same |
| US11571769B2 (en) | 2018-09-11 | 2023-02-07 | Uacj Corporation | Method of manufacturing a brazing sheet |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021132689A1 (ja) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ハリマ化成株式会社 | ろう付け材の塗布方法及びろう付け用金属部材の製造方法 |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP18820794A patent/JP3534450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JPH10193086A (ja) * | 1997-01-16 | 1998-07-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム製熱交換器の製造方法及びアルミニウム製熱交換器 |
| US9283633B2 (en) | 2003-05-06 | 2016-03-15 | Mitsubishi Aluminum Co. Ltd. | Heat exchanger tube precursor and method of producing the same |
| KR100954091B1 (ko) * | 2003-10-13 | 2010-04-23 | 한라공조주식회사 | 열교환기 및 그 제조방법 |
| JP2007260733A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ろう付用混合物およびろう付方法 |
| JP5744760B2 (ja) * | 2010-01-20 | 2015-07-08 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器チューブ |
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| US11571769B2 (en) | 2018-09-11 | 2023-02-07 | Uacj Corporation | Method of manufacturing a brazing sheet |
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|---|---|
| JP3534450B2 (ja) | 2004-06-07 |
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