JPH09303990A - 耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びその製造方法 - Google Patents
耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びその製造方法Info
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- JPH09303990A JPH09303990A JP12195596A JP12195596A JPH09303990A JP H09303990 A JPH09303990 A JP H09303990A JP 12195596 A JP12195596 A JP 12195596A JP 12195596 A JP12195596 A JP 12195596A JP H09303990 A JPH09303990 A JP H09303990A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱交換チューブがアルミニウム板材の成形加工
品からなるものを対象として、フィンとの接触部分、非
接触部分に拘らずチューブ全体の耐食性を向上した、耐
食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】熱交換チューブ１、１０１がアルミニウム
板材の成形加工品からなるとともに、この熱交換チュー
ブの複数本が相互間にアルミニウム製フィン２を介して
並列状に配置され、かつチューブ１、１０１とフィン２
とが接合された熱交換器において、前記熱交換チューブ
とフィンとが、これらチューブ及びフィンの表面に塗布
されたＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金からなるろう材粉末を介
して接合されると共に、このろう材中のＺｎによってチ
ューブ表面の防食層が形成されてなる。
品からなるものを対象として、フィンとの接触部分、非
接触部分に拘らずチューブ全体の耐食性を向上した、耐
食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】熱交換チューブ１、１０１がアルミニウム
板材の成形加工品からなるとともに、この熱交換チュー
ブの複数本が相互間にアルミニウム製フィン２を介して
並列状に配置され、かつチューブ１、１０１とフィン２
とが接合された熱交換器において、前記熱交換チューブ
とフィンとが、これらチューブ及びフィンの表面に塗布
されたＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金からなるろう材粉末を介
して接合されると共に、このろう材中のＺｎによってチ
ューブ表面の防食層が形成されてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、カーエアコン用
の凝縮器、蒸発器、ラジエータ等のような空気調和機や
その他各種用途に用いられるアルミニウム製熱交換器に
関し、特に耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及び
その製造方法に関する。
の凝縮器、蒸発器、ラジエータ等のような空気調和機や
その他各種用途に用いられるアルミニウム製熱交換器に
関し、特に耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及び
その製造方法に関する。
【０００２】なお、この明細書において、アルミニウム
の語はアルミニウム及びアルミニウム合金の両方を含む
意味で用いる。
の語はアルミニウム及びアルミニウム合金の両方を含む
意味で用いる。
【０００３】
【従来の技術】この種アルミニウム製熱交換器は、一般
に、アルミニウム製の熱交換用チューブの複数本が相互
間にアルミニウム製のフィンを介して並列状に配置され
てコアが形成されるが、腐食環境下での使用に耐え得る
ものとするために、耐食性を付与されたものに構成され
ることがある。
に、アルミニウム製の熱交換用チューブの複数本が相互
間にアルミニウム製のフィンを介して並列状に配置され
てコアが形成されるが、腐食環境下での使用に耐え得る
ものとするために、耐食性を付与されたものに構成され
ることがある。
【０００４】このようなアルミニウム製熱交換器の従来
の防食思想は、フィンをＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ等の犠牲腐食
効果のある元素を添加したアルミニウムで構成し、該フ
ィンの犠牲腐食作用によりチューブの耐食性を確保しよ
うというものであった。
の防食思想は、フィンをＳｎ、Ｚｎ、Ｉｎ等の犠牲腐食
効果のある元素を添加したアルミニウムで構成し、該フ
ィンの犠牲腐食作用によりチューブの耐食性を確保しよ
うというものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、フィンとチューブとが部分的に接合され
ているため、接合部分では確かに十分なチューブ防食効
果が発揮され得るが、フィンと直接接触していない部分
については防食が不十分であった。特に、最近では、熱
交換チューブのさらなる薄肉化を可能とするため、チュ
ーブを押出形材にかえてアルミニウム板材の成形加工品
によって形成したものが提案されているが、チューブが
薄肉であるがゆえに、早期に腐食してしまうという問題
が生じている。
うな構成では、フィンとチューブとが部分的に接合され
ているため、接合部分では確かに十分なチューブ防食効
果が発揮され得るが、フィンと直接接触していない部分
については防食が不十分であった。特に、最近では、熱
交換チューブのさらなる薄肉化を可能とするため、チュ
ーブを押出形材にかえてアルミニウム板材の成形加工品
によって形成したものが提案されているが、チューブが
薄肉であるがゆえに、早期に腐食してしまうという問題
が生じている。
【０００６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、熱交換チューブがアルミニウム板材
の成形加工品からなるものを対象として、フィンとの接
触部分、非接触部分に拘らずチューブ全体の耐食性を向
上した、耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びそ
の製造方法の提供を目的とする。
れたものであって、熱交換チューブがアルミニウム板材
の成形加工品からなるものを対象として、フィンとの接
触部分、非接触部分に拘らずチューブ全体の耐食性を向
上した、耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びそ
の製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、熱交換チューブがアルミニウム板材の
成形加工品からなるとともに、この熱交換チューブの複
数本が相互間にアルミニウム製フィンを介して並列状に
配置され、かつチューブとフィンとが接合された熱交換
器において、前記熱交換チューブとフィンとが、これら
チューブ及びフィンの表面に塗布されたＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系合金からなるろう材粉末を介して接合されると共
に、このろう材中のＺｎによってチューブ表面の防食層
が形成されてなることを特徴とするものである。また、
この発明に係る熱交換器の製造方法は、アルミニウム板
材の成形加工品からなる熱交換チューブの複数本を相互
間にアルミニウム製フィンを介してコアに組立てたの
ち、該コアにＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末とフラックス
を塗布してその後加熱し、該Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金を
溶融してチューブとフィンを接合することを特徴とする
ものである。
に、この発明は、熱交換チューブがアルミニウム板材の
成形加工品からなるとともに、この熱交換チューブの複
数本が相互間にアルミニウム製フィンを介して並列状に
配置され、かつチューブとフィンとが接合された熱交換
器において、前記熱交換チューブとフィンとが、これら
チューブ及びフィンの表面に塗布されたＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系合金からなるろう材粉末を介して接合されると共
に、このろう材中のＺｎによってチューブ表面の防食層
が形成されてなることを特徴とするものである。また、
この発明に係る熱交換器の製造方法は、アルミニウム板
材の成形加工品からなる熱交換チューブの複数本を相互
間にアルミニウム製フィンを介してコアに組立てたの
ち、該コアにＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末とフラックス
を塗布してその後加熱し、該Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金を
溶融してチューブとフィンを接合することを特徴とする
ものである。
【０００８】従って、この発明に係る熱交換器、及びこ
の発明によって製造された熱交換器によれば、チューブ
表面の全体にＺｎ防食層を形成でき、フィンとの接触部
分、非接触部分にかかわらずチューブ全体の耐食性を向
上できる。従って、例えば、幅方向の両端に外側壁を中
間に補強壁を有する断面櫛歯状の本体と、該本体の補強
壁先端側に被せられかつ本体と接合された蓋体とからな
る熱交換チューブのように、該チューブがアルミニウム
板材の成形加工品からなる薄肉のものであっても、その
耐食性を格段に向上できる。
の発明によって製造された熱交換器によれば、チューブ
表面の全体にＺｎ防食層を形成でき、フィンとの接触部
分、非接触部分にかかわらずチューブ全体の耐食性を向
上できる。従って、例えば、幅方向の両端に外側壁を中
間に補強壁を有する断面櫛歯状の本体と、該本体の補強
壁先端側に被せられかつ本体と接合された蓋体とからな
る熱交換チューブのように、該チューブがアルミニウム
板材の成形加工品からなる薄肉のものであっても、その
耐食性を格段に向上できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態を
示すもので、カーエアコン等に用いられる空気調和機用
凝縮器に本発明を適用したものである。この熱交換器
は、並列状態に上下方向に配置された偏平な熱交換チュ
ーブ（１）と、隣接チューブ（１）（１）間に介在配置
されたコルゲートフィン（２）とでコアが形成されると
共に、各チューブ（１）の両端が左右１対のヘッダー
（３）（４）に連通接続されてなる。なお、図１におい
て、（５）（５）は上下最外側のコルゲートフィンの外
側に配置されたサイドプレート、（６）はチューブ群に
よって構成される冷媒通路を蛇行通路となすために、ヘ
ッダー（３）（４）を長さ方向に仕切る仕切板、（７）
は冷媒入口管、（８）は冷媒出口管である。
示すもので、カーエアコン等に用いられる空気調和機用
凝縮器に本発明を適用したものである。この熱交換器
は、並列状態に上下方向に配置された偏平な熱交換チュ
ーブ（１）と、隣接チューブ（１）（１）間に介在配置
されたコルゲートフィン（２）とでコアが形成されると
共に、各チューブ（１）の両端が左右１対のヘッダー
（３）（４）に連通接続されてなる。なお、図１におい
て、（５）（５）は上下最外側のコルゲートフィンの外
側に配置されたサイドプレート、（６）はチューブ群に
よって構成される冷媒通路を蛇行通路となすために、ヘ
ッダー（３）（４）を長さ方向に仕切る仕切板、（７）
は冷媒入口管、（８）は冷媒出口管である。
【００１０】前記熱交換チューブ（１）は、図２及び図
３に示されるように、平板部（１１）の幅方向の両端
に、該平板部（１１）から垂直状に立ち上がった外側壁
（１２）を有すると共に、平板部（１１）の幅方向の中
間部において間隔的に垂直状に立ち上がった複数の補強
壁（１３）を有して断面櫛歯状に形成された本体（１
４）と、該本体（１４）を前記外側壁（１２）及び補強
壁（１３）を挟んで平板部（１１）と反対側において閉
塞する蓋体（１５）とからなる。そして、本体（１４）
の外側壁（１２）の内面上部に設けた楔状の段部（１
６）に、対応形状に形成された蓋体（１５）の幅方向の
両端を嵌合して仮組し、外側壁（１２）及び補強壁（１
３）の端面と蓋体（１５）の内面をろう付されるもので
ある。このチューブ（１）の断面櫛歯状の本体（１４）
は、シート状のアルミニウム板材をロール成形すること
により製作されたものであり、蓋体（１５）もアルミニ
ウムシートにより製作されたものである。このように、
本体（１４）及び蓋体（１５）はアルミニウムの板材に
よって形成されるから、薄肉化が可能となされている。
３に示されるように、平板部（１１）の幅方向の両端
に、該平板部（１１）から垂直状に立ち上がった外側壁
（１２）を有すると共に、平板部（１１）の幅方向の中
間部において間隔的に垂直状に立ち上がった複数の補強
壁（１３）を有して断面櫛歯状に形成された本体（１
４）と、該本体（１４）を前記外側壁（１２）及び補強
壁（１３）を挟んで平板部（１１）と反対側において閉
塞する蓋体（１５）とからなる。そして、本体（１４）
の外側壁（１２）の内面上部に設けた楔状の段部（１
６）に、対応形状に形成された蓋体（１５）の幅方向の
両端を嵌合して仮組し、外側壁（１２）及び補強壁（１
３）の端面と蓋体（１５）の内面をろう付されるもので
ある。このチューブ（１）の断面櫛歯状の本体（１４）
は、シート状のアルミニウム板材をロール成形すること
により製作されたものであり、蓋体（１５）もアルミニ
ウムシートにより製作されたものである。このように、
本体（１４）及び蓋体（１５）はアルミニウムの板材に
よって形成されるから、薄肉化が可能となされている。
【００１１】また、前記コルゲートフィン（２）は、チ
ューブ（１）の幅とほぼ同じ幅のシート状アルミニウム
ベア材をコルゲート状に成形してルーバーを切り起こし
たものである。
ューブ（１）の幅とほぼ同じ幅のシート状アルミニウム
ベア材をコルゲート状に成形してルーバーを切り起こし
たものである。
【００１２】また、前記ヘッダー（３）（４）は、表裏
両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシー
トを断面円形のパイプに成形したものからなり、周面に
はチューブ挿入孔が長さ方向に沿って間隔的に形成され
ると共に、このチューブ挿入孔に各チューブ（１）の両
端が挿入接続されている。
両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシー
トを断面円形のパイプに成形したものからなり、周面に
はチューブ挿入孔が長さ方向に沿って間隔的に形成され
ると共に、このチューブ挿入孔に各チューブ（１）の両
端が挿入接続されている。
【００１３】而して、前記チューブ（１）の外面には、
Ｚｎを含有する防食層が被覆されている。かかる防食層
中のＺｎは、その犠牲腐食作用によりチューブを防食す
る役割を果たすものである。このためには、防食層が全
てＺｎにより形成されても良いし、一部にＺｎが含有さ
れていても良いが、Ｚｎが少なすぎると防食効果に乏し
くなることから、チューブ表面のＺｎ濃度は１．２wt％
以上確保するのが望ましい。
Ｚｎを含有する防食層が被覆されている。かかる防食層
中のＺｎは、その犠牲腐食作用によりチューブを防食す
る役割を果たすものである。このためには、防食層が全
てＺｎにより形成されても良いし、一部にＺｎが含有さ
れていても良いが、Ｚｎが少なすぎると防食効果に乏し
くなることから、チューブ表面のＺｎ濃度は１．２wt％
以上確保するのが望ましい。
【００１４】熱交換チューブ（１）の表面のＺｎ含有防
食層は、次のようにして形成されたものである。
食層は、次のようにして形成されたものである。
【００１５】即ち、熱交換チューブ（１）の複数本を、
相互間にアルミニウム製フィン（２）を介して並列状に
配置するとともに、チューブ（１）の両端をヘッダー
（３）（４）のチューブ挿入孔に挿入し、さらにサイド
プレート（５）（５）、仕切板（６）、冷媒出入口管
（７）（８）を所定配置に組付けて熱交換器組立体とす
る。
相互間にアルミニウム製フィン（２）を介して並列状に
配置するとともに、チューブ（１）の両端をヘッダー
（３）（４）のチューブ挿入孔に挿入し、さらにサイド
プレート（５）（５）、仕切板（６）、冷媒出入口管
（７）（８）を所定配置に組付けて熱交換器組立体とす
る。
【００１６】次に、上記熱交換器組立体にＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ系合金からなるろう材粉末とフラックスを塗布す
る。ろう材粉末とフラックスは別々に塗布しても良い
し、これらの混合粉を塗布しても良い。また、ろう材粉
末とフラックス粉末とを水やアルコール等の溶媒に懸濁
させてこの懸濁液を塗布することにより両者を同時に塗
布しても良い。
Ｚｎ系合金からなるろう材粉末とフラックスを塗布す
る。ろう材粉末とフラックスは別々に塗布しても良い
し、これらの混合粉を塗布しても良い。また、ろう材粉
末とフラックス粉末とを水やアルコール等の溶媒に懸濁
させてこの懸濁液を塗布することにより両者を同時に塗
布しても良い。
【００１７】前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金からなるろう
材は、チューブ（１）とフィン（２）との接合の役割と
ともに、ろう材中のＺｎによりチューブ（１）外面に防
食層を形成する役割を果たすものである。かかる目的を
確実に達成するために、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金組成
は、Ｓｉ：１０〜２０wt％、Ｚｎ：４０〜５０wt％を含
有するものであるのが良い。
材は、チューブ（１）とフィン（２）との接合の役割と
ともに、ろう材中のＺｎによりチューブ（１）外面に防
食層を形成する役割を果たすものである。かかる目的を
確実に達成するために、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金組成
は、Ｓｉ：１０〜２０wt％、Ｚｎ：４０〜５０wt％を含
有するものであるのが良い。
【００１８】また、フラックスの種類は特に限定される
ことはないが、非腐食性のフッ化物系フラックスを用い
るのが好ましい。フッ化物系フラックスの一例として
は、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3 ）成分とフッ化カリ
ウム（ＫＦ）成分とを共晶組成ないしそれに近い組成範
囲に含んで実質的に錯体化された錯体混合物、ＫＡｌＦ
4 、Ｋ2 ＡｌＦ5 、Ｋ3 ＡｌＦ6 等を好適なものとして
挙示しうる。
ことはないが、非腐食性のフッ化物系フラックスを用い
るのが好ましい。フッ化物系フラックスの一例として
は、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ3 ）成分とフッ化カリ
ウム（ＫＦ）成分とを共晶組成ないしそれに近い組成範
囲に含んで実質的に錯体化された錯体混合物、ＫＡｌＦ
4 、Ｋ2 ＡｌＦ5 、Ｋ3 ＡｌＦ6 等を好適なものとして
挙示しうる。
【００１９】ろう材粉末及びフラックスの塗布後、熱交
換器組立体は、次にこれをＮ2 ガス等の不活性ガス雰囲
気中で加熱し、前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金ろう材を溶
融して熱交換チューブ（１）とフィン（２）とを接合す
る。この加熱によりろう材中のＺｎはチューブ（１）の
肉厚内部に拡散し、拡散層からなる防食層がチューブ外
面に形成された熱交換器が製造される。この方法によれ
ば、チューブ（１）の外面に塗布されたＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系合金からなるろう材粉末を、チューブ（１）とフィ
ン（２）を接合するろう材として利用できるとともに、
ろう材中のＺｎによる防食層の形成にも利用でき、効率
が良い。
換器組立体は、次にこれをＮ2 ガス等の不活性ガス雰囲
気中で加熱し、前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金ろう材を溶
融して熱交換チューブ（１）とフィン（２）とを接合す
る。この加熱によりろう材中のＺｎはチューブ（１）の
肉厚内部に拡散し、拡散層からなる防食層がチューブ外
面に形成された熱交換器が製造される。この方法によれ
ば、チューブ（１）の外面に塗布されたＡｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ系合金からなるろう材粉末を、チューブ（１）とフィ
ン（２）を接合するろう材として利用できるとともに、
ろう材中のＺｎによる防食層の形成にも利用でき、効率
が良い。
【００２０】なお、熱交換チューブ（１）における本体
（１４）と蓋体（１５）との接合は、例えば図２及び図
３のように、蓋体（１５）や本体（１４）の内面あるい
は内外両面にＡｌ−Ｓｉ系またはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系の
ろう材（１５ａ）をクラッドしておき、このろう材（１
５ａ）を溶融して行えば良い。また、チューブ（１）の
内面には、予めフラックスを塗布しておけば良い。な
お、チューブ（１）の内部中空部は極めて狭小なため、
フラックスを塗布するとその残渣により中空部が閉塞す
る恐れがある。そこで、チューブ内にフラックスを塗布
することなく本体（１４）と蓋体（１５）とを接合する
ために、チューブ（１）の内面にＮｉまたはＣｏの少な
くとも一方を含むコーティング層を形成しておくことも
推奨される。この場合には、熱交換器組立体に塗布した
フラックスが蒸発してその蒸気がチューブ（１）内に入
り込むと共に、コーティング層中のＮｉまたはＣｏが昇
温過程におけるアルミニウム表面の酸化膜成長を阻止
し、蓋体（１５）あるいは本体（１４）内面のろう材
（１５ａ）の溶融によってフラックスを使用しない接合
が達成される。
（１４）と蓋体（１５）との接合は、例えば図２及び図
３のように、蓋体（１５）や本体（１４）の内面あるい
は内外両面にＡｌ−Ｓｉ系またはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系の
ろう材（１５ａ）をクラッドしておき、このろう材（１
５ａ）を溶融して行えば良い。また、チューブ（１）の
内面には、予めフラックスを塗布しておけば良い。な
お、チューブ（１）の内部中空部は極めて狭小なため、
フラックスを塗布するとその残渣により中空部が閉塞す
る恐れがある。そこで、チューブ内にフラックスを塗布
することなく本体（１４）と蓋体（１５）とを接合する
ために、チューブ（１）の内面にＮｉまたはＣｏの少な
くとも一方を含むコーティング層を形成しておくことも
推奨される。この場合には、熱交換器組立体に塗布した
フラックスが蒸発してその蒸気がチューブ（１）内に入
り込むと共に、コーティング層中のＮｉまたはＣｏが昇
温過程におけるアルミニウム表面の酸化膜成長を阻止
し、蓋体（１５）あるいは本体（１４）内面のろう材
（１５ａ）の溶融によってフラックスを使用しない接合
が達成される。
【００２１】なお、以上の説明では、熱交換チューブ
（１）として、断面櫛歯状の本体（１４）とこれに被せ
られる蓋体（１５）との２つの部材からなるものとした
が、熱交換チューブ（１）はアルミニウム板材から成形
されるものであればこれに限定されることはなく、図４
に示すように１つの部材からなるものでも良い。図４に
示すチューブ（１０１）は、相互間に例えば１ｍｍ以下
の間隔を隔てて対向する上下の平面壁部（１０２）（１
０３）が、その一端においてＵ字状の屈曲部（１０４）
を介して連続し、他端（１０５）において突き合わせ状
にろう付されて、断面長円形の偏平状に形成されたもの
である。そして、前記の上下各平面壁部（１０２）（１
０３）には、チューブ（１０１）の幅方向に互いに交互
配置となる態様において、それぞれ２個ずつの内方に突
出した屈曲突部（１０６）（１０６）が形成されてい
る。この屈曲突部（１０６）は、前記平面壁部（１０
２）（１０３）を内方にＶ字状に折込みその両側壁を密
着させた屈曲二重壁として形成されたもので、チューブ
（１０１）の長さ方向に連続したものとなされている。
そして、この各屈曲突部（１０６）はそれらの頂端がそ
れぞれ相手方の平面壁部（１０２）（１０３）の内面に
当接されると共に、ろう付によって該内面に接合一体化
されている。これらの接合は、チューブ材（１０１）と
して、Ａ３００３等のアルミニウム心材の内面にＡ４３
４３等のアルミニウムろう材を有する片面アルミニウム
ブレージングシートが用いられることにより、そのろう
材を利用して行われるものである。従ってまたその接合
操作は、熱交換時の製作時において、チューブ（１０
１）とフィン（２）等各構成部材の接合操作と併せて同
時に行われるものである。
（１）として、断面櫛歯状の本体（１４）とこれに被せ
られる蓋体（１５）との２つの部材からなるものとした
が、熱交換チューブ（１）はアルミニウム板材から成形
されるものであればこれに限定されることはなく、図４
に示すように１つの部材からなるものでも良い。図４に
示すチューブ（１０１）は、相互間に例えば１ｍｍ以下
の間隔を隔てて対向する上下の平面壁部（１０２）（１
０３）が、その一端においてＵ字状の屈曲部（１０４）
を介して連続し、他端（１０５）において突き合わせ状
にろう付されて、断面長円形の偏平状に形成されたもの
である。そして、前記の上下各平面壁部（１０２）（１
０３）には、チューブ（１０１）の幅方向に互いに交互
配置となる態様において、それぞれ２個ずつの内方に突
出した屈曲突部（１０６）（１０６）が形成されてい
る。この屈曲突部（１０６）は、前記平面壁部（１０
２）（１０３）を内方にＶ字状に折込みその両側壁を密
着させた屈曲二重壁として形成されたもので、チューブ
（１０１）の長さ方向に連続したものとなされている。
そして、この各屈曲突部（１０６）はそれらの頂端がそ
れぞれ相手方の平面壁部（１０２）（１０３）の内面に
当接されると共に、ろう付によって該内面に接合一体化
されている。これらの接合は、チューブ材（１０１）と
して、Ａ３００３等のアルミニウム心材の内面にＡ４３
４３等のアルミニウムろう材を有する片面アルミニウム
ブレージングシートが用いられることにより、そのろう
材を利用して行われるものである。従ってまたその接合
操作は、熱交換時の製作時において、チューブ（１０
１）とフィン（２）等各構成部材の接合操作と併せて同
時に行われるものである。
【００２２】図４に示した熱交換チューブ（１０１）
は、図５に示されるように、平板状のアルミニウムシー
トの所定位置に屈曲部（１０６）を形成したのち、該シ
ートを幅方向中央部分（１０４）において折り重ね方向
に屈曲し、幅方向の両側縁（１０７）（１０７）を突き
合わせ状となすことにより製作されたものである。
は、図５に示されるように、平板状のアルミニウムシー
トの所定位置に屈曲部（１０６）を形成したのち、該シ
ートを幅方向中央部分（１０４）において折り重ね方向
に屈曲し、幅方向の両側縁（１０７）（１０７）を突き
合わせ状となすことにより製作されたものである。
【００２３】図４に示したような熱交換チューブ（１０
１）もまた、図２及び図３に示したチューブ（１）と同
程度の薄い肉厚を可能とするものであるが、その外面に
Ｚｎを含む防食層を形成することで、優れた耐食性を保
有するものとなる。なお、防食層の形成は、前述のチュ
ーブ（１）と同じく、熱交換器の仮組後にＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ系ろう材粉末を塗布して加熱ろう付することにより
行われる。
１）もまた、図２及び図３に示したチューブ（１）と同
程度の薄い肉厚を可能とするものであるが、その外面に
Ｚｎを含む防食層を形成することで、優れた耐食性を保
有するものとなる。なお、防食層の形成は、前述のチュ
ーブ（１）と同じく、熱交換器の仮組後にＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ系ろう材粉末を塗布して加熱ろう付することにより
行われる。
【００２４】
【実施例】図１に示したものと同じアルミニウム製の空
気調和機用凝縮器を製造するに際し、まず各構成部材を
仮組みして複数個の熱交換器組立体を製作した。
気調和機用凝縮器を製造するに際し、まず各構成部材を
仮組みして複数個の熱交換器組立体を製作した。
【００２５】ここに、熱交換チューブには、図２及び図
３に示したような断面櫛歯状本体（１４）を蓋体（１
５）で閉塞したものが用いられ、本体（１４）の外側壁
（１２）の高さ（チューブの厚さ）Ｈは１．０５ｍｍ、
幅Ｗは１８ｍｍ、補強壁（１３）の高さ（冷媒通路高
さ）ｈは０．３５ｍｍ、補強壁（１３）の幅ｗは０．４
ｍｍ、補強壁（１３）の間隔Ｌは２ｍｍ、蓋（１５）の
肉厚ｔは０．３５ｍｍに設定されている。また、チュー
ブ（１）の本体（１４）は、Ａ３００３アルミニウムシ
ートを用いて成形した。なお、試料Ｎｏ３の従来品につ
いては、本体外面にＡ４３４３アルミニウムろう材をク
ラッドしたものを用いた。一方、蓋体（１５）は、アル
ミニウム心材（１５ａ）の内面または内外両面にＡ４３
４３アルミニウムろう材（１５ｃ）をクラッドしたアル
ミニウムシートを成形加工したものを用いた。各試料に
おける本体（１４）及び蓋体（１５）の構成を表１に示
す。またフィン（２）の組成を表１に併せて示す。
３に示したような断面櫛歯状本体（１４）を蓋体（１
５）で閉塞したものが用いられ、本体（１４）の外側壁
（１２）の高さ（チューブの厚さ）Ｈは１．０５ｍｍ、
幅Ｗは１８ｍｍ、補強壁（１３）の高さ（冷媒通路高
さ）ｈは０．３５ｍｍ、補強壁（１３）の幅ｗは０．４
ｍｍ、補強壁（１３）の間隔Ｌは２ｍｍ、蓋（１５）の
肉厚ｔは０．３５ｍｍに設定されている。また、チュー
ブ（１）の本体（１４）は、Ａ３００３アルミニウムシ
ートを用いて成形した。なお、試料Ｎｏ３の従来品につ
いては、本体外面にＡ４３４３アルミニウムろう材をク
ラッドしたものを用いた。一方、蓋体（１５）は、アル
ミニウム心材（１５ａ）の内面または内外両面にＡ４３
４３アルミニウムろう材（１５ｃ）をクラッドしたアル
ミニウムシートを成形加工したものを用いた。各試料に
おける本体（１４）及び蓋体（１５）の構成を表１に示
す。またフィン（２）の組成を表１に併せて示す。
【００２６】次に、試料Ｎｏ１及び２の各熱交換器組立
体については、ろう材粉末とフラックスを溶媒に懸濁さ
せた懸濁液を塗布した。ろう材組成はＡｌ−１５wt％Ｓ
ｉ−４０wt％Ｚｎとし、フラックスとしては、ＫＡｌＦ
4 、Ｋ2 ＡｌＦ5 ・Ｈ2 Ｏ、Ｋ3 ＡｌＦ6 の混合物から
なるフッ化物系フラックスを用い、溶媒にはイオン交換
水０．２μＳ／ｃｍを用いた。懸濁液の組成は、フラッ
クス１３wt％、ろう材１２wt％、溶媒７５wt％とした。
一方、試料Ｎｏ３の熱交換器組立体については、フラッ
クスのみを溶媒に懸濁させた懸濁液を塗布した。フラッ
クス、溶媒の種類は試料Ｎｏ１、２の場合と同じとし、
懸濁液の組成は、フラックス１３wt％、溶媒８７wt％と
した。なお、各試料について、チューブ（１）の内面に
もフラックスを塗布した。チューブ内面のフラックス塗
布は、組立前のチューブ単体の段階で予め行ったもので
ある。
体については、ろう材粉末とフラックスを溶媒に懸濁さ
せた懸濁液を塗布した。ろう材組成はＡｌ−１５wt％Ｓ
ｉ−４０wt％Ｚｎとし、フラックスとしては、ＫＡｌＦ
4 、Ｋ2 ＡｌＦ5 ・Ｈ2 Ｏ、Ｋ3 ＡｌＦ6 の混合物から
なるフッ化物系フラックスを用い、溶媒にはイオン交換
水０．２μＳ／ｃｍを用いた。懸濁液の組成は、フラッ
クス１３wt％、ろう材１２wt％、溶媒７５wt％とした。
一方、試料Ｎｏ３の熱交換器組立体については、フラッ
クスのみを溶媒に懸濁させた懸濁液を塗布した。フラッ
クス、溶媒の種類は試料Ｎｏ１、２の場合と同じとし、
懸濁液の組成は、フラックス１３wt％、溶媒８７wt％と
した。なお、各試料について、チューブ（１）の内面に
もフラックスを塗布した。チューブ内面のフラックス塗
布は、組立前のチューブ単体の段階で予め行ったもので
ある。
【００２７】次に、懸濁液の塗布後、熱交換器組立体を
乾燥した。乾燥後のチューブ及びフィンにおけるろう材
とフラックスとの合計付着量を表１に示す。
乾燥した。乾燥後のチューブ及びフィンにおけるろう材
とフラックスとの合計付着量を表１に示す。
【００２８】次に、各熱交換器組立体をＮ2 ガス雰囲気
の連続炉を用いて、Ｏ2 濃度：４０ｐｐｍ、露点：−５
０℃、組立体の実体温度（最大）：５９０〜６０５℃、
５７７℃以上の保持時間：３〜６分の条件で、ろう付し
た。
の連続炉を用いて、Ｏ2 濃度：４０ｐｐｍ、露点：−５
０℃、組立体の実体温度（最大）：５９０〜６０５℃、
５７７℃以上の保持時間：３〜６分の条件で、ろう付し
た。
【００２９】そして、得られた各熱交換器につき、腐食
試験を行った。試験は、ＡＳＴＭ人工海水と酢酸１０ｍ
ｌ／海水１ｌ（ｐＨ２．８〜３．０）の混合溶液を３０
分噴霧したのち、湿潤状態に９０分置き、これを１２０
分１サイクルとして繰返したときのチューブに漏れを生
じるまでの時間を測定した。その結果を表１に示す。
試験を行った。試験は、ＡＳＴＭ人工海水と酢酸１０ｍ
ｌ／海水１ｌ（ｐＨ２．８〜３．０）の混合溶液を３０
分噴霧したのち、湿潤状態に９０分置き、これを１２０
分１サイクルとして繰返したときのチューブに漏れを生
じるまでの時間を測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】 上記表１の結果から、本発明実施品は、従来品に比べて
耐食性に優れたものであることを確認しえた。
耐食性に優れたものであることを確認しえた。
【００３１】
【発明の効果】この発明は、上述の次第であるから、チ
ューブ表面の全体にＺｎ防食層を形成でき、フィンとの
接触部分、被接触部分に拘らずチューブ全体の耐食性を
向上できる。従って、例えば、幅方向の両端に外側壁を
中間に補強壁を有する断面櫛歯状の本体と、該本体の補
強壁先端側に被せられかつ本体と接合された蓋体とから
なる熱交換チューブのように、該チューブがアルミニウ
ム板材の成形加工品からなる薄肉のものであっても、そ
の耐食性を各段に向上することができ、ひいては熱交換
器全体の耐食性を向上することができる。しかも、チュ
ーブとフィンとの接合と同時に防食層を形成することが
でき、工程を簡略化できる効果もある。
ューブ表面の全体にＺｎ防食層を形成でき、フィンとの
接触部分、被接触部分に拘らずチューブ全体の耐食性を
向上できる。従って、例えば、幅方向の両端に外側壁を
中間に補強壁を有する断面櫛歯状の本体と、該本体の補
強壁先端側に被せられかつ本体と接合された蓋体とから
なる熱交換チューブのように、該チューブがアルミニウ
ム板材の成形加工品からなる薄肉のものであっても、そ
の耐食性を各段に向上することができ、ひいては熱交換
器全体の耐食性を向上することができる。しかも、チュ
ーブとフィンとの接合と同時に防食層を形成することが
でき、工程を簡略化できる効果もある。
【図１】（ａ）はこの発明の一実施形態に係る空気調和
起用アルミニウム製凝縮器の正面図、（ｂ）は同じく側
面図である。
起用アルミニウム製凝縮器の正面図、（ｂ）は同じく側
面図である。
【図２】図１の凝縮器の熱交換チューブの本体と蓋体と
を分離して示す断面斜視図である。
を分離して示す断面斜視図である。
【図３】図２の熱交換チューブの横断面図である。
【図４】熱交換チューブのさらに他の構成例を示す斜視
図である。
図である。
【図５】図４の熱交換チューブの成形途中の状態を示す
横断面図である。
横断面図である。
１、１０１…チューブ ２…蓋体 １２…外側壁 １３…補強壁 １４…本体 １５…蓋体 １５ａ…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 1/32 Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｂ (72)発明者 田中 大史 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 熱交換チューブがアルミニウム板材の成
形加工品からなるとともに、この熱交換チューブの複数
本が相互間にアルミニウム製フィンを介して並列状に配
置され、かつチューブとフィンとが接合された熱交換器
において、 前記熱交換チューブとフィンとが、これらチューブ及び
フィンの表面に塗布されたＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金から
なるろう材粉末を介して接合されると共に、このろう材
中のＺｎによってチューブ表面の防食層が形成されてな
ることを特徴とする耐食性に優れたアルミニウム製熱交
換器。 - 【請求項２】 熱交換チューブが、幅方向の両端に外側
壁を中間に補強壁を有する断面櫛歯状の本体と、該本体
の補強壁先端側に被せられかつ本体と接合された蓋体と
からなる請求項１に記載の耐食性に優れたアルミニウム
製熱交換器。 - 【請求項３】 アルミニウム板材の成形加工品からなる
熱交換チューブの複数本を相互間にアルミニウム製フィ
ンを介してコアに組立てたのち、該コアにＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ系合金粉末とフラックスを塗布してその後加熱し、
該Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金を溶融してチューブとフィン
を接合することを特徴とする耐食性に優れたアルミニウ
ム製熱交換器の製造方法。 - 【請求項４】 熱交換チューブが、幅方向の両端に外側
壁を中間に補強壁を有する断面櫛歯状の本体と、該本体
の補強壁先端側に被せられかつ本体と接合された蓋体と
からなる請求項３に記載の耐食性に優れたアルミニウム
製熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12195596A JPH09303990A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12195596A JPH09303990A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303990A true JPH09303990A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14824055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12195596A Pending JPH09303990A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 耐食性に優れたアルミニウム製熱交換器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09303990A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081795A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-03-22 | Showa Denko Kk | エバポレータ |
| JP2009150582A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Denso Corp | 熱交換器用偏平チューブ、熱交換器および熱交換器用偏平チューブの製造方法 |
| JP2014518372A (ja) * | 2011-07-06 | 2014-07-28 | ヴァレオ システム テルミク | 熱交換器のパイプおよびそのようなパイプを備える熱交換器 |
-
1996
- 1996-05-16 JP JP12195596A patent/JPH09303990A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081795A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-03-22 | Showa Denko Kk | エバポレータ |
| JP4686062B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2011-05-18 | 昭和電工株式会社 | エバポレータ |
| JP2009150582A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Denso Corp | 熱交換器用偏平チューブ、熱交換器および熱交換器用偏平チューブの製造方法 |
| JP2014518372A (ja) * | 2011-07-06 | 2014-07-28 | ヴァレオ システム テルミク | 熱交換器のパイプおよびそのようなパイプを備える熱交換器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051025 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060523 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20061003 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |