JPS62156071A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS62156071A JPS62156071A JP29300785A JP29300785A JPS62156071A JP S62156071 A JPS62156071 A JP S62156071A JP 29300785 A JP29300785 A JP 29300785A JP 29300785 A JP29300785 A JP 29300785A JP S62156071 A JPS62156071 A JP S62156071A
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- weight
- fin
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- pipe
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、熱交換器に関するものである。
例えば、自動車又はその他各種の機器に用いられている
熱交換器として、その軽量性及び良好な熱伝導性の観点
より、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）材料よりなる押出扁平多穴管に、アルミニ
ウム材料よりなるフィンをｋｌ−８ｉ又はｋｌ−８ｉ−
Ｍｇ合金等のろう材によって接合したものが提案されて
いる。
熱交換器として、その軽量性及び良好な熱伝導性の観点
より、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）材料よりなる押出扁平多穴管に、アルミニ
ウム材料よりなるフィンをｋｌ−８ｉ又はｋｌ−８ｉ−
Ｍｇ合金等のろう材によって接合したものが提案されて
いる。
しかし、上記提案の熱交換器には、材料の変形とか、へ
たり等の問題点があると指摘されている。
たり等の問題点があると指摘されている。
又、熱交換器は、耐食性に富むことが必須の要件であり
、この為アルミニウム材料よりなる押出扁平多穴管の表
面にＡＪＩ！−Ｚｎ合金の犠牲陽極材を貼９合わせたり
、Ｚｎメッキ膜を設けることが提案されている。
、この為アルミニウム材料よりなる押出扁平多穴管の表
面にＡＪＩ！−Ｚｎ合金の犠牲陽極材を貼９合わせたり
、Ｚｎメッキ膜を設けることが提案されている。
ところが、押出扁平多穴管の表面にＺｎ膜が設けられて
いても、従来の熱交換器の耐食性は充分なものでないと
指摘されている。
いても、従来の熱交換器の耐食性は充分なものでないと
指摘されている。
本発明者は、前記の問題点に対する研究を押し進めた結
果、熱交換器を構成する材料の変形やへたりの問題の原
因は、押出扁平多穴管とフィンとのろう付時の温度が約
５７０〜６２０℃といったように高温になっているから
であることを見い出し、又、押出扁平多穴管の表面に犠
牲陽極材としてのＺｎ膜が設けられていても、押出開平
多穴管とフ・インとのろう付時の温度が上記のように高
い為、ろう付によってＺｎが押出扁平多穴管の肉厚方向
において約１００〜２００μｍの深さまで拡散してしま
い、この結果本来の犠牲陽極効果を発揮できず、耐食性
が不充分であることに気付いた。
果、熱交換器を構成する材料の変形やへたりの問題の原
因は、押出扁平多穴管とフィンとのろう付時の温度が約
５７０〜６２０℃といったように高温になっているから
であることを見い出し、又、押出扁平多穴管の表面に犠
牲陽極材としてのＺｎ膜が設けられていても、押出開平
多穴管とフ・インとのろう付時の温度が上記のように高
い為、ろう付によってＺｎが押出扁平多穴管の肉厚方向
において約１００〜２００μｍの深さまで拡散してしま
い、この結果本来の犠牲陽極効果を発揮できず、耐食性
が不充分であることに気付いた。
そこで、本発明者は、ろう付の作業温度が低く、かつＺ
ｎが析出する例えばＺｎＣ４を用いる反応はんだ付手段
によって押出扁平多穴管とフィンとを接合組立てた熱交
換器は、作業温度が低温であることから、材料の変形や
へたりの問題を解決できると共に、反応はんだ付によっ
て析出したＺｎが熱交換器の材料を構成するＡｌよりも
電気化学的に卑であることから、押出扁平多穴管の表面
にＺｎ膜が設けられていなくても耐食性が充分に確保で
きるであろうとの確信を得、このような発想に基いて、
半速、表面にＺｎ膜が設けられてない押出扁平多穴管と
フィンとをＺｎＣ４を用いる反応はんだ付によって接合
した熱交換器を試作してみた。
ｎが析出する例えばＺｎＣ４を用いる反応はんだ付手段
によって押出扁平多穴管とフィンとを接合組立てた熱交
換器は、作業温度が低温であることから、材料の変形や
へたりの問題を解決できると共に、反応はんだ付によっ
て析出したＺｎが熱交換器の材料を構成するＡｌよりも
電気化学的に卑であることから、押出扁平多穴管の表面
にＺｎ膜が設けられていなくても耐食性が充分に確保で
きるであろうとの確信を得、このような発想に基いて、
半速、表面にＺｎ膜が設けられてない押出扁平多穴管と
フィンとをＺｎＣ４を用いる反応はんだ付によって接合
した熱交換器を試作してみた。
ところが、この試作になる熱交換器は、予想に反し、満
足できないものであった。
足できないものであった。
本発明者は、かかる原因についての研究を進めた結果、
Ｚｎ（Ｊ、、を用いる反応はんだ付手段によって構成
される熱交換器は、その作業温度が低いことから、材料
の変形やへたりの問題はなくなるものの、押出扁平多穴
管とフィンとの接合部に析出したＺｎは、犠牲陽極とし
て働く為、実用に供された場合に消耗が激しく、比較的
短期間のうちに溶解しつくされ、押出扁平多穴管とフィ
ンとの接合が確保できなくなり、熱交換性能が低下する
のであることを究明した。
Ｚｎ（Ｊ、、を用いる反応はんだ付手段によって構成
される熱交換器は、その作業温度が低いことから、材料
の変形やへたりの問題はなくなるものの、押出扁平多穴
管とフィンとの接合部に析出したＺｎは、犠牲陽極とし
て働く為、実用に供された場合に消耗が激しく、比較的
短期間のうちに溶解しつくされ、押出扁平多穴管とフィ
ンとの接合が確保できなくなり、熱交換性能が低下する
のであることを究明した。
又、ＺｎＣｌ２を用いる反応はんだ付によって余剰のＺ
ｎが押出扁平多穴管の表面に不均一に付着し、この為押
出扁平多穴管に局部的な腐食が発生して貫通孔が形成さ
れるようになる等耐食性の面にも問題があることを究明
したのである。
ｎが押出扁平多穴管の表面に不均一に付着し、この為押
出扁平多穴管に局部的な腐食が発生して貫通孔が形成さ
れるようになる等耐食性の面にも問題があることを究明
したのである。
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり
、Ｚｎを約０．１〜３重量％含有するアルミニウム合金
製の管と、アルミニウム又はアルミニウム合金製のフィ
ンとを、例えばＺｎＣ１２のようなＺｎ化合物を用いる
反応はんだ付によって接合した熱交換器を提供するもの
である。
、Ｚｎを約０．１〜３重量％含有するアルミニウム合金
製の管と、アルミニウム又はアルミニウム合金製のフィ
ンとを、例えばＺｎＣ１２のようなＺｎ化合物を用いる
反応はんだ付によって接合した熱交換器を提供するもの
である。
すなわち、この本発明になる熱交換器は、熱交換媒体又
は作動流体の通路となる管がＺｎを約０．１〜３重量％
含有するアルミニウム合金で構成されていることより、
このものはＺｎを含まないものよりも電気化学的に卑な
ものとなり、従って管とフィンとの接合にＺｎＣ１，の
ようなＺｎ化合物を用いる反応はんだ付が用いられても
、接合に用いられたＺｎの犠牲陽極効果による消耗が効
果的に防止され、管とフィンとの接合が破壊されて熱交
換性能の低下をもたらすといった欠点が効果的に防止さ
れるようになり、又、同時に、管に局部的な腐食が発生
して貫通孔が形成されるといった耐食性の問題も改善さ
れることを見い出したのである。
は作動流体の通路となる管がＺｎを約０．１〜３重量％
含有するアルミニウム合金で構成されていることより、
このものはＺｎを含まないものよりも電気化学的に卑な
ものとなり、従って管とフィンとの接合にＺｎＣ１，の
ようなＺｎ化合物を用いる反応はんだ付が用いられても
、接合に用いられたＺｎの犠牲陽極効果による消耗が効
果的に防止され、管とフィンとの接合が破壊されて熱交
換性能の低下をもたらすといった欠点が効果的に防止さ
れるようになり、又、同時に、管に局部的な腐食が発生
して貫通孔が形成されるといった耐食性の問題も改善さ
れることを見い出したのである。
ここで、特にＺｎ含有量を約０．１〜３重ｉ％としてい
るのは、Ｚｎ含有量が０．１重量％より大巾に少ないと
、局部的々腐食抑制効果がなかったからであり、又、逆
にＺｎ含有量が３重量％を越えて多くなりすぎると、管
自体の溶解が増大し、この面からの耐食性に問題があっ
たからである。
るのは、Ｚｎ含有量が０．１重量％より大巾に少ないと
、局部的々腐食抑制効果がなかったからであり、又、逆
にＺｎ含有量が３重量％を越えて多くなりすぎると、管
自体の溶解が増大し、この面からの耐食性に問題があっ
たからである。
そして、ｚｎを約０．１〜３重量％含有するアルミニウ
ム合金で押出扁平多穴管といった管を構成するのみでは
なく、熱交換媒体又は作動流体の通路となるこの管の表
面に、例えばメッキ等の手段でＺｎ膜を設けておくと、
一層好都合なことをも見い出した。
ム合金で押出扁平多穴管といった管を構成するのみでは
なく、熱交換媒体又は作動流体の通路となるこの管の表
面に、例えばメッキ等の手段でＺｎ膜を設けておくと、
一層好都合なことをも見い出した。
すなわち、ｚｎを約０．１〜３重量％含有するアルミニ
ウム合金製の管の表面に、例えば厚みが約０２〜１０μ
ｍのＺｎ膜が設けられていると、接合部におけるＺｎの
著しい消耗をより一層効果的に防止できるようになり、
加えて管表面のＺｎの量が均一なものになり、孔食発生
の抑制がよシ一層効果的に行なわれるようになったから
である。
ウム合金製の管の表面に、例えば厚みが約０２〜１０μ
ｍのＺｎ膜が設けられていると、接合部におけるＺｎの
著しい消耗をより一層効果的に防止できるようになり、
加えて管表面のＺｎの量が均一なものになり、孔食発生
の抑制がよシ一層効果的に行なわれるようになったから
である。
又、押出扁平多穴管という・た管に接合される熱交換器
のフィンを構成する材料が、Ｚｎを約０，３重量％以上
含有するアルミニウム合金であると、より一層優れた熱
交換器となることも見い出した。
のフィンを構成する材料が、Ｚｎを約０，３重量％以上
含有するアルミニウム合金であると、より一層優れた熱
交換器となることも見い出した。
すなわち、前記のような構成要件のみでなく、熱交換器
のフィンの構成材料としてＺｎを約０．３重量％以上含
有するアルミニウム合金を用いるという構成要件が追加
された熱交換器は、フィン中にＺｎ成分が含まれている
ので、このものは電気化学的に卑なものになシ、耐食性
が一層良くなったのである。
のフィンの構成材料としてＺｎを約０．３重量％以上含
有するアルミニウム合金を用いるという構成要件が追加
された熱交換器は、フィン中にＺｎ成分が含まれている
ので、このものは電気化学的に卑なものになシ、耐食性
が一層良くなったのである。
伺、このような効果はＺｎが約０．３重量％以上含まれ
ていると良いのであるが、フィンへの加工性の点よｐＺ
ｎは約４重世襲以下のものであることが望ましい。
ていると良いのであるが、フィンへの加工性の点よｐＺ
ｎは約４重世襲以下のものであることが望ましい。
〔実施例１〜１３）
第１図（ａ） 、 （ｂ）は、本発明に係る熱交換器の
実施例の説明図である。
実施例の説明図である。
同図中、１は、例えばｓｉ ０．１４重８％、Ｆｅ Ｏ
，２６重ｉ４、ＭｇＯ，Ｏｔ重量多、Ｍｎ０．０１重量
％、Ｚｎ０．０１重量％、残部Ａｌのアルミニウム合金
Ａ 、 Ｓｉ Ｏ，１５重量％、Ｆｅ Ｏ，２７重量％
、Ｍｇ１．１０重量％、Ｍｎ０．０１重量％、Ｚｎ１．
８重量％、残部Ａｌのアルミニウム合金Ｂ％ｓｉ ０．
１５重量％、Ｆｅ Ｏ，２８重量％、Ｍｇ０．０１重ｆ
％、Ｍｎ０．０１重量％ 、 Ｚｎ２３ｎ２３重量部Ａ
ｌのアルミニウム合金Ｃ１又はＳｉ ０．１４重量％、
Ｆｅ Ｏ，２５重量％、Ｍｇ０．０１重量％、）訪１．
０３重量％ 、Ｚｎ３．５重量％、残部Ａｌのアルミニ
ウム合金りを、熱間及び冷間圧延により０．１３ｍｍの
薄板とし、これをコルゲート加工して構成したフィンで
ある。
，２６重ｉ４、ＭｇＯ，Ｏｔ重量多、Ｍｎ０．０１重量
％、Ｚｎ０．０１重量％、残部Ａｌのアルミニウム合金
Ａ 、 Ｓｉ Ｏ，１５重量％、Ｆｅ Ｏ，２７重量％
、Ｍｇ１．１０重量％、Ｍｎ０．０１重量％、Ｚｎ１．
８重量％、残部Ａｌのアルミニウム合金Ｂ％ｓｉ ０．
１５重量％、Ｆｅ Ｏ，２８重量％、Ｍｇ０．０１重ｆ
％、Ｍｎ０．０１重量％ 、 Ｚｎ２３ｎ２３重量部Ａ
ｌのアルミニウム合金Ｃ１又はＳｉ ０．１４重量％、
Ｆｅ Ｏ，２５重量％、Ｍｇ０．０１重量％、）訪１．
０３重量％ 、Ｚｎ３．５重量％、残部Ａｌのアルミニ
ウム合金りを、熱間及び冷間圧延により０．１３ｍｍの
薄板とし、これをコルゲート加工して構成したフィンで
ある。
２は、表に示すような組成のアルミニウム合金を熱間押
出しにより構成した押出扁平多穴管であり、との押出扁
平多穴管２の表面には、必要に応じてＮａＯＨとＺｎ○
の混合水溶液を浴として電解により５μｍ厚のＺｎ膜が
設けられている。
出しにより構成した押出扁平多穴管であり、との押出扁
平多穴管２の表面には、必要に応じてＮａＯＨとＺｎ○
の混合水溶液を浴として電解により５μｍ厚のＺｎ膜が
設けられている。
そして、上記のように構成されたフィン１と押出扁平多
穴管２とを、図に示す如く組み合わせ、そしてＺｎＣ１
，、、Ｚｎ粉末、反応はんだ付を促進する添加物及び有
機溶剤からなる混合フラックスをフィンｌと押出扁平多
穴管２との間に満たし、約４２０℃の温度で反応はんだ
付を行ない、熱交換器３を組み立てる。
穴管２とを、図に示す如く組み合わせ、そしてＺｎＣ１
，、、Ｚｎ粉末、反応はんだ付を促進する添加物及び有
機溶剤からなる混合フラックスをフィンｌと押出扁平多
穴管２との間に満たし、約４２０℃の温度で反応はんだ
付を行ない、熱交換器３を組み立てる。
〔比較例１〜３〕
前記の実施例１において、押出扁平多穴管２の構成材料
として表に示すような組成のアルミニウム合金を用いる
他は全く同様に行ない、熱交換器を組み立てる。
として表に示すような組成のアルミニウム合金を用いる
他は全く同様に行ない、熱交換器を組み立てる。
ｕ、’＝上記各列で得た熱交換器について、７２０時間
イ腐食全く認められずを示す。
イ腐食全く認められずを示す。
この表かられかるように、フィン１と押出扁平多穴管２
との接合をＺｎＣｌ、を用いる反応はんだ付で行なった
熱交換器３に関して、押出扁平多穴管２がＺｎを約０．
１〜３重量％含有するアルミニウム合金で構成されてい
ない比較例１〜３のものは、フィン１と押出扁平多穴管
２との接合部におけるＺｎの消耗が激しく、フィン１と
押出扁平多穴管２との接合分離が起き、又、押出扁平多
穴管２の孔食も酷く、耐食性が悪いのに対し、押出扁平
多穴管２がＺｎを約０１〜３重ｆ％含有するアルミニウ
ム合金で構成された実施例１〜５のものは、接合部及び
押出扁平多穴管における腐食はほとんど認められないも
のであり、耐食性に富んだものである。
との接合をＺｎＣｌ、を用いる反応はんだ付で行なった
熱交換器３に関して、押出扁平多穴管２がＺｎを約０．
１〜３重量％含有するアルミニウム合金で構成されてい
ない比較例１〜３のものは、フィン１と押出扁平多穴管
２との接合部におけるＺｎの消耗が激しく、フィン１と
押出扁平多穴管２との接合分離が起き、又、押出扁平多
穴管２の孔食も酷く、耐食性が悪いのに対し、押出扁平
多穴管２がＺｎを約０１〜３重ｆ％含有するアルミニウ
ム合金で構成された実施例１〜５のものは、接合部及び
押出扁平多穴管における腐食はほとんど認められないも
のであり、耐食性に富んだものである。
又、さらに、実施例６〜９のように、フィンｌの構成材
料としてＺｎを約０．３〜４重量％含む要件が追加され
たものは、接合部における耐食性の向上が一層得られて
お９、又、実施例１０ 、１１のように、押出扁平多穴
管２の表面にＺｎ膜が設けられる要件が追加されたもの
は、押出扁平多穴管における耐食性の向上が一層得られ
ておシ、そしてこれら二つの要件が追加された実施例１
２ 、１３のものでは、接合部及び押出扁平多穴管の両
方においてより一層耐食性の向上が得られている。
料としてＺｎを約０．３〜４重量％含む要件が追加され
たものは、接合部における耐食性の向上が一層得られて
お９、又、実施例１０ 、１１のように、押出扁平多穴
管２の表面にＺｎ膜が設けられる要件が追加されたもの
は、押出扁平多穴管における耐食性の向上が一層得られ
ておシ、そしてこれら二つの要件が追加された実施例１
２ 、１３のものでは、接合部及び押出扁平多穴管の両
方においてより一層耐食性の向上が得られている。
〔効果〕□
本発明に係る熱交換器は、Ｚｎを約０．１〜３重量％含
有するアルミニウム合金製の管と、アルミニウム又はア
ルミニウム合金製のフィンとを、 Ｚｎ化合物を用いる
反応はんだ付によって接合したので、軽量でも材料の変
形やへたりの問題が改善されており、そしてフィンと管
との接合部が溶解して分離といった問題も解決され、又
、管における孔食といった耐食性も大巾に改善され、耐
食性に優れたものとなり、又、熱交換効率も優れている
等の特長を有する０
有するアルミニウム合金製の管と、アルミニウム又はア
ルミニウム合金製のフィンとを、 Ｚｎ化合物を用いる
反応はんだ付によって接合したので、軽量でも材料の変
形やへたりの問題が改善されており、そしてフィンと管
との接合部が溶解して分離といった問題も解決され、又
、管における孔食といった耐食性も大巾に改善され、耐
食性に優れたものとなり、又、熱交換効率も優れている
等の特長を有する０
第１図（ａ） 、 （ｂ）は、本発明に係る熱交換器の
１実施例の説明図である。 １・・・フィン、２・・・押出扁平多穴管、３・・・熱
交換器。 特許出願人 三菱アルミニウム株式会社第 １
１実施例の説明図である。 １・・・フィン、２・・・押出扁平多穴管、３・・・熱
交換器。 特許出願人 三菱アルミニウム株式会社第 １
Claims (1)
- Ｚｎを約０．１〜３重量％含有するアルミニウム合金
製の管と、アルミニウム又はアルミニウム合金製のフィ
ンとを、Ｚｎ化合物を用いる反応はんだ付によって接合
したことを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60293007A JPH0677818B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60293007A JPH0677818B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156071A true JPS62156071A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH0677818B2 JPH0677818B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=17789267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60293007A Expired - Lifetime JPH0677818B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677818B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03124337A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-27 | Zexel Corp | 熱交換器のチューブの製造方法 |
| US5072789A (en) * | 1989-12-08 | 1991-12-17 | Showa Aluminum Corporation | Heat exchanger made of aluminum |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5732872A (en) * | 1980-08-07 | 1982-02-22 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Production of heat exchanger made of al alloy |
| JPS58171580A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-08 | Nippon Radiator Co Ltd | アルミニウム製熱交換器の防蝕方法 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60293007A patent/JPH0677818B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5732872A (en) * | 1980-08-07 | 1982-02-22 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Production of heat exchanger made of al alloy |
| JPS58171580A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-08 | Nippon Radiator Co Ltd | アルミニウム製熱交換器の防蝕方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03124337A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-27 | Zexel Corp | 熱交換器のチューブの製造方法 |
| JPH0356808B2 (ja) * | 1989-10-04 | 1991-08-29 | ||
| US5072789A (en) * | 1989-12-08 | 1991-12-17 | Showa Aluminum Corporation | Heat exchanger made of aluminum |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0677818B2 (ja) | 1994-10-05 |
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