JPH09206980A - 硬質半田付けされたアルミニウム熱交換器を形成する方法 - Google Patents
硬質半田付けされたアルミニウム熱交換器を形成する方法Info
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Abstract
必要がなく、しかしその他においては公知の半田付け方
法からずれる必要のない、硬質半田付けされたアルミニ
ウム熱交換器を形成する方法を提供する。 【解決手段】 半田を含む層と腐食しない融剤がフラッ
トパイプの外側面に塗布されて、乾燥後に不活性の、特
に窒素ガス雰囲気内で加熱されることによって他の部分
と結合される、硬質半田付けされたアルミニウム熱交換
器を形成する方法において、Al合金からなるフラット
パイプ(1)が使用され、フラットパイプの外側にAl
Siベースの半田メッキ(4)が設けられ、それに対し
て内側はブランクであって、かつ乱流挿入片(3)が設
けられ、その乱流挿入片の両側にAlSiベースのメッ
キ(5)と0.2から1.5%のMg添加物が設けられ
ることを特徴とする硬質半田付けされたアルミニウム熱
交換器を形成する方法。
Description
食しない融剤がフラットパイプの外側面に塗布され、乾
燥後に不活性の、特に窒素雰囲気内で加熱されることに
よって他の部品と接合される、硬質半田付けされたアル
ミニウム熱交換器を形成する方法に関するものである。
金成分を次のようにして、すなわちカリウムフルオアル
ミナート(Kaliumfluoaluminat)融
剤とアルミニウム半田合金を細かく分配された融剤と金
属粉末とからなる懸濁液として、半田付けすべき少なく
とも1つの成分上に塗布し、塗布されたフィルムを乾燥
させて、不活性ガス雰囲気内で加熱により成分を半田付
けすることによって、互いに半田付けすることが知られ
ている(DE−A−2614872)。「ノコローク
(NOCOLOK)方法」の名称で知られ、半田付け後
に融剤の残滓を除去する必要のないこの半田付け方法
は、実際にアルミニウム熱交換器を形成するために、相
変わらず世間に認められている。融剤を用いて作業しな
ければならず、その融剤は通常吹き付けられ、その次に
乾燥させなければならないので、融剤を狭い横断面積に
塗布しなければならないところでは常に困難が発生す
る。これは例えば、空調装置用の熱交換器など、熱交換
器を小さい内法幅を有するフラットパイプから形成しな
ければならない場合のことである。このようにパイプが
薄いと融剤は非常に大きな手間をかけないと、パイプ内
部へ塗布しさらにまた乾燥させることはできない。
熱交換器(DE−U9318525)においては、連続
した仕切り壁を形成し、あるいは支持部材並びに乱流挿
入片(*)を形成するために持ちいられる、例えば連続
した条溝あるいはパイプ内部へ圧入された突起の互いに
接している先端間に融剤をもたらすために、互いに接し
ている箇所に円筒状または球状の面部分が形成され、そ
の面部分に開口部を通して外部から融剤を供給すること
ができ、融剤はそこに形成された毛細管間隙に進入す
る。しかし、このように構成された熱交換器は比較的複
雑であって、フラットパイプの内部で融剤が十分に乾燥
しないうちに半田付けが行われることによって、不十分
な半田付け箇所が発生するという危険を有する。
は、この種のフラットパイプの内側にもはや融剤を設け
る必要がなく、しかしその他においては公知の半田付け
方法からずれる必要のない、冒頭で挙げた種類の方法を
提案することである。
に、冒頭で挙げた種類の方法において、アルミニウム合
金からなるフラットパイプが使用され、その外側にはA
lSiベースの半田メッキが設けられ、それに対して内
側はブランクであり(覆われていない)、かつ乱流挿入
片が設けられ、乱流挿入片の両側にAlSiベースのメ
ッキと0.2から1.5%のマグネシウム添加物が設け
られる。
法のためにはそれ自体望ましくないマグネシウム添加物
を使用したにもかかわらず、半田付け処理のために不利
な結果は発生せず、かつ驚くべきことにノコローク方法
に従って作動する半田炉内でも、融剤を設けないパイプ
内側部分の永続的かつ堅固な半田付けを行うことができ
ることが明らかにされた。しかしこのようにして前処理
されたパイプと乱流挿入片を使用することによって、通
常の好ましい半田付け方法を維持することができ、パイ
プ内部における融剤塗布が重要になることはない。従っ
てこの新しい方法は、パイプ外側には公知のように腐食
しない融剤が吹き付けられ、パイプの開放している側は
この工程の際には密封されていることによって、極めて
簡単かつ効果的に実施される。その後通常のようにして
乾燥とその後の半田付け工程を導入することができる。
トルの大きさの、わずかな内法幅を有するフラットパイ
プに極めて適している。フラットパイプの外側半田メッ
キがパイプ壁厚みの約10%の層厚を有し、かつ乱流挿
入片のメッキが乱流薄板の厚みの約10%の層厚を有す
ると、効果的であることが明らかにされた。硬質半田付
けされたアルミニウム熱交換器を形成するために所定の
フラットパイプを使用するという考え方は、乱流挿入片
を備えたフラットパイプを有する熱交換器を使用する場
合に用いられるだけでなく、DEU9318525に基
づく上述の熱熱交換器の種類において、アルミニウムフ
ラットパイプに内法幅の約半分だけ側方へ圧入された条
溝が設けられ、その条溝が半田付け後に連続した支持壁
になる、硬質半田付けされたアルミニウム熱交換器を形
成する方法においても使用される。
法に適した合金からなる、溶接されたフラットパイプが
使用され、その外側にAlSiベースの半田メッキが設
けられ、内側にはAlSiベースのメッキと0.2から
1.5%のマグネシウム添加物が設けられる。ここでは
公知のように、フラットパイプをまとめて溶接する前に
メッキが行われる。この場合にもパイプの外側にだけ融
剤を設ければよく、内側は融剤がなくても永続的かつ堅
固な半田付けが行われることが明らかにされている。
ると効果的であることが明らかにされている。すなわ
ち、フラットパイプの内側メッキはパイプ壁厚みの約5
%の層厚を有し、外側メッキがパイプ壁厚みの約10%
の層厚を有すると効果的である。このようにして形成さ
れたフラットパイプは、上述の乱流挿入片を有するフラ
ットパイプと同様に、公知のようにしてパイプ間に設け
られた波形フィン並びにパイプ底と結合される。
し、以下で詳細に説明する。
合金(AlMnCu)からなるフラットパイプ(1)が
図示されており、フラットパイプの内側の中空室(2)
には乱流挿入片(3)が設けられている。ノコローク
(Nocolok)方法に適した他の合金、例えばA
l、AlMnなどから形成することもできるフラットパ
イプ(1)の外側(1a)には、不図示の方法で層
(4)がメッキされており、その層厚はフラットパイプ
(1)のパイプ壁の厚み(a)の約10%に相当する。
この半田メッキ層はAlSiベースで形成されており、
例えばAlSi10とすることができる。フラットパイ
プ(1)の内側、従って内部空間(2)を画成する側は
ブランクである。
(3)も同様にAlMnCuからなり、その両側に層
(5)がメッキされており、この層はAlSiベースで
形成され、かつ0.2から1.5%のマグネシウム添加
物が設けられている。その場合に乱流挿入片(3)のメ
ッキ層(5)は、乱流薄板(3)の厚み(b)の約10
%である。
交換器を形成するために、公知のようにして、他のフラ
ットパイプ、パイプ底、場合によっては収集ボックス並
びにフラットパイプ間に設けるべき波形フィンと共に熱
交換器としてまとめられて、その後脱脂される。その後
両側のパイプ開口部が覆われ、層(4)を有する外壁に
融剤が供給される。次いで乾燥された後に、前処理され
た熱交換器が半田炉へ装入されて、公知の方法により比
較的短時間約600℃に加熱されることによって最終形
状になるように半田付けされる。パイプ内部に挿入され
た乱流挿入片も、そこには融剤は設けられなかったが、
フラットパイプ(1)と固定的に結合されることが明ら
かにされた。
て形成されたフラットパイプ(6)が設けられている。
すなわちこのフラットパイプはまず平坦なプレートから
条溝(7)を形成し、かつ屈曲することによって最終形
状にされ、その後一方の幅狭側(8)に図示しない溶接
継目が設けられる。フラットパイプ(6)はアルミニウ
ム−マンガン−銅−合金(AlMnCu)からなる。パ
イプ形状に屈曲して溶接する前に原材料の両側に半田メ
ッキが、特に後の外側がパイプ壁厚み(a)の約10%
の厚みの層(9)を有するように(図4を参照)、設け
られる。この半田層はAlSiベースで構成され、例え
ばAlSi10とすることができる。フラットパイプ
(6)の内側にはAlSiベースの層、例えば0.2か
ら1.5%のマグネシウム添加物を有する同様にAlS
i10を設けることができる。この層(10)はパイプ
壁厚み(a)の約5%の層厚を有する。
後、図1と2の実施例の場合と同様に、公知の方法で熱
交換器にまとめられて、その端部が密封されて、後の半
田付け工程に必要な融剤が吹き付けられる。パイプ内側
へ達することのないこの融剤が外側で乾燥した後に、熱
交換器が半田炉内へ装入されて、ノコローク方法に従っ
て半田付けされる。
け内側へ押圧された条溝の互いに接する端部も堅固に、
かつ永続的に互いに結合することができ、しかもパイプ
内側の面倒な流動化は不要であることが明らかにされ
た。
イプの内側にもはや融剤を設ける必要がなく、しかしそ
の他においては公知の半田付け方法からずれる必要のな
い、硬質半田付けされたアルミニウム熱交換器を形成す
る方法が提供される。
することのできる、乱流挿入片を有するフラットパイプ
の概略的な斜視図である。
である。
することのできる、内側の仕切り壁を有するフラットパ
イプの概略的な斜視図である。
である。
Claims (8)
- 【請求項1】 半田を含む層と腐食しない融剤がフラッ
トパイプの外側面に塗布されて、乾燥後に不活性の、特
に窒素ガス雰囲気内で加熱されることによって他の部分
と結合される、硬質半田付けされたアルミニウム熱交換
器を形成する方法において、 Al合金からなるフラットパイプ(1)が使用され、フ
ラットパイプの外側にAlSiベースの半田メッキ
(4)が設けられ、それに対して内側はブランクであっ
て、かつ乱流挿入片(3)が設けられ、その乱流挿入片
の両側にAlSiベースのメッキ(5)と0.2から
1.5%のMg添加物が設けられることを特徴とする硬
質半田付けされたアルミニウム熱交換器を形成する方
法。 - 【請求項2】 フラットパイプ(1)がわずかな内法幅
を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 フラットパイプ(1)のメッキ層(4)
がパイプ壁厚(a)の約10%の厚みを有することを特
徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 乱流挿入片(3)のメッキ層(5)が乱
流薄板(3)の厚み(b)の約10%の厚みを有するこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項5】 半田を含む層と腐食しない融剤がフラッ
トパイプ(6)の外側に塗布されて、乾燥後に不活性
の、特に窒素雰囲気内で加熱されることによって、内法
幅約半分だけ側方へ圧入された条溝が結合されて、連続
した支持壁にされる、硬質半田付けされたアルミニウム
熱交換器を形成する方法において、 Al合金からなる
溶接されたフラットパイプ(6)が使用され、その外側
にAlSiベースのメッキが設けられ、内側にはAlS
iベースのメッキ(9)と0.2から1.5%のMg添
加物が設けられていることを特徴とする硬質半田付けさ
れたアルミニウム熱交換器を形成する方法。 - 【請求項6】 フラットパイプ(6)がわずかな内法幅
を有することを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 フラットパイプ(6)の内側のメッキ層
(10)がパイプ壁厚(a)の約5%の厚みを有するこ
とを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項8】 外側のメッキ層(9)が、パイプ壁厚
(a)の約10%の厚みを有することを特徴とする請求
項5に記載の方法。
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