JPS62179865A - アルミニウム製熱交換器コアの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はアルミニウム製熱交換器コアの製造方法、と
くにチューブ材にフィンを亜鉛はんだ付けしてなす熱交
換器コアの製造方法に関する。

従来の技術 従来、アルミニウム製熱交換器コアの組立て、特にその
チューブ材とフィンとの接合には、最も一般的なろう付
け仕様によるものと、拡管接合方式によるものとが知ら
れている。

ろう付けによる組立ては、一般的には表面に１−８１合
金系ろう材をクラッドしたアルミニウム・プレージング
シートからなるフィン材を使用し、これを予め表面に湿
式Ｚｎメッキを施したアルミニウムチューブにろう付け
接合するものであり、拡管接合方式によるものは、Ａ３
００３合金等のアルミニウム合金製丸バイブからなるチ
ューブの外周面にＡ７０７２合金等からなるプレート型
フィンをセットしたのち、上記チューブを拡管して外周
面にフィンを凝着固定するものである。

発明が解決しようとする問題点 ところが、前者のろう付けによる場合は、フィン材にろ
う材をクラッドしたプレージングシートを必要とするた
め、それがコスト高につくと共に、Ａρ−Ｓ１合金系ろ
う材を使用するだろ、接合温度が高く、従ってエネルギ
ーコストが高くつく憾みがあった。また、プレージング
シートの製作、チューブ材へのＺｎメッキ処理、モして
又該処理の前に行うアルミニウム表面の酸化皮膜除去の
ための前処理等の事前の工程を必要とするのに加えて、
加熱接合時間も比較的長くかかるため、生産性の面でも
必ずしも好ましいものではなかった。一方、拡管接合方
式によるものでは、チューブ材の耐食性を充分に担保し
難いという難点があった。

この発明は、上記のような従来技術に鑑み、工程的に最
も簡素化された方法で、耐食性に優れたアルミニウム製
熱交換器コアの製作提供を可能なものとすることを目的
とする。

問題点を解決する為の手段 上記の目的において、この発明は、第１にはアルミニウ
ム製押出しチューブの表面に、その押出し直後の表面活
性な状態のもとに直接亜鉛被覆処理を施すことにより、
何らの前処理をも要することなく密着性に優れたＺｎ被
覆層を形成せしめること、モして又第２に、この亜鉛披
。

頂層をはんだ材に利用してフィンの比較的低い温度での
接合を行うものとすることにより、接合と犠牲防食層の
形成とを同時に行うものとすることを主旨とするもので
ある。

即ち、この発明に係るアルミニウム製熱交換器コアの製
造方法は、アルミニウムチューブの押出し成形に際し、
その押出し直後の高温で表面が活性なチューブの表面に
、Ｚｎコーティング処理を施して厚さ１０〜１００μの
亜鉛被覆層を形成し、この亜鉛被覆チューブにろう材を
有しないベア材からなるフィンを密接状態にセットした
のち、Ｚｎはんだ付け用フラックスを塗布し加熱しては
んだ付け接合を行うことを特徴とするアルミニウム製熱
交換器コアの製造方法を要旨とする。

アルミニウムチューブ表面へのＺｎのコーティング処理
は、その押出し直後の高温で表面が充分な活性を保って
いる間に前処理を施すことなく行われるものであり、こ
のコーティング処理の具体的な方法は、Ｚｎ蒸気の吹き
付け法によるものとしても良いが、浸漬法によるのが設
備面、工程管理面等から有利である。この浸漬法は、溶
融Ｚｎ溶中に高温のチューブを浸漬することによって行
うが、均一かつ密着性の優れたＺｎ被覆層を得るために
、浴槽に超音波発振器を付設してＺｎ溶に超音波振動を
付与した状態において行うことが望ましい。

ここに形成するＺｎ被覆層の厚さは、１０μ未満では、
フィンの良好なはんだ付けが困難であり、１００μより
厚いと、はんだ付け時ＡｆｌとＺｎとが反応してフィン
やチューブが溶は易くなると共に、チューブを蛇行状等
に曲げ加工する際、Ｚｎ被覆層が剥れ易いものとなる。

従っで、該Ｚｎ被覆層は、厚さ１０〜１００μの範囲に
設定すべきであり、特に好ましい範囲は２０〜８０μ程
度である。

発明の効果 この発明においては、アルミニウムチューブの表面に、
該チューブの押出し直後の高温で表面が活性である状態
においてＺｎをコーティングしＺｎ被覆層を形成する。

したがって従来のように予め押出形成されたアルミニウ
ムチューブに酸化皮膜を除去するための前処理を施して
からＺｎコーティングを行う場合に較べ、Ｚｎ被覆チュ
ーブの製作工程の簡素化をはかり得ると共に、均一で密
着性に優れたｚｎ被覆層を形成しうる。しかもこのｚｎ
被覆チューブに対するフィンの接合を、上記Ｚｎ被覆層
をはんだ材として加熱はんだ付けすることによって行う
ので、１−Ｓ１合金系ろう材を用いてろう付けする場合
に較べて低い加熱温度で接合を達成することができ、エ
ネルギーコスト、接合時間を節減しうる。また、この接
合によってＺｎ被覆層がアルミニウムチューブに拡散し
、その表面部にＡΩ−Ｚｎ合金層からなる良好な犠牲防
食層を形成するので、耐食性に優れた熱交換器コアを提
供しうる。また、接合工程と犠牲防食層の形成工程とが
単一工程に併合されるので、プレージングシートの製作
を不要とすること、チューブにＺｎ被覆のための前処理
を施すことを不要とすること等も相俟って、熱交換器コ
アの製作工数を顕著に簡素化することができ、その生産
性の向上、コストダウンを達成しうる。

実施例 実施例１〜２及び比較例１〜２Ａ１１００合金からなる
肉厚０．　８ｍｗのアルミニウム多穴チューブを押出し
成形するに際して、その押出し直後の高温で表面活性な
チューブを、超音波発振器を具備した浸漬処理槽中の溶
融Ｚｎ浴中に、超音波振動を付与した状態において浸漬
し、その表面に厚さ５〜１２０μの範囲のＺｎ被覆層を
有するチューブを作製した。

そして、このｚｎ被覆チューブを蛇行状に曲げ加工を施
したのち、その隣接する直管部相互間に、別途準備した
肉厚９．１２ｍＷ１のＡ１１００合金ベアー材からなる
コルゲートフィンを密接状態にセットして、仮組状態の
熱交換器コアをつくり、次いでこれＺｎはんだ付け用フ
ラックスを塗布したのち、加熱してはんだ付けを行った
。そして、このはんだ付け後、湯洗、乾燥してフラック
スを除去し、熱交換器コアの試験用サンプルを得た。

比較例３（従来法） Ａ１１００合金からなる肉厚０．　８７１１１１１のア
ルミニウム多穴チューブを押出し成形し、これを前処理
の後ＺｎＯ：５０ｇ／ｆｌ、ＮａＯＨ：３００９／Ｉｔ
、グリコン酸ナトリウム：ＩＱｇ／ａの組成の水溶液中
に浸漬して表面に厚さ０゜４μのＺｎメッキ層を形成し
、水洗、乾燥後蛇行状に曲げ加工を行った。そして、こ
のＺｎメッキアルミニウムチューブに、Ａ３００３合金
からなる芯材の両面にＡρ−８１合金ろう材を片面クラ
ツド率１２％でクラッドした両面プレージングシートか
らなる肉厚０．１４５ｍのコルゲートフィンをセットし
て仮組状態の熱交換器コアとした。次いで、このコアに
フッ化物系フラックスを塗布したのち加熱してフィンと
チューブとのろう付け接合を行い、熱交換器コアの試験
用サンプルを得た。

比較例４（従来法） Ａ１１００合金からなる肉厚０．８ｍのアルミニウムチ
ューブ（丸バイブ）に、Ａ７０７２合金からなる肉厚０
．１２ｍのプレートフィンを嵌合状態にセットしたのち
、上記チューブを拡管してその外周面に上記フィンを固
定し、熱交換部材の試験用サンプルを得た。

そこで、上記実施例１〜２及び比較例１〜４で得た各試
験用サンプルにつき、それらのチューブとフィンとの接
合状態を調べ、またＪＩＳＨ８６８１に準じて８００時
間のＣＡＳＳ試験を実施したのち、チューブに発生した
最大孔食深さを測定した。

結果を下記第１表に示す。

第１表

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムチューブの押出し成形に際し、その
   押出し直後の高温で表面が活性なチューブの表面に、Ｚ
   ｎコーティング処理を施して厚さ１０〜１００μの亜鉛
   被覆層を形成し、この亜鉛被覆チューブにろう材を有し
   ないベア材からなるフィンを密接状態にセットしたのち
   、Ｚｎはんだ付け用フラックスを塗布し加熱してはんだ
   付け接合を行うことを特徴とするアルミニウム製熱交換
   器コアの製造方法。
2. （２）Ｚｎコーティング処理を、超音波発振器により超
   音波振動が付与された溶融Ｚｎ浴中に押出し直後のチュ
   ーブを浸漬することによって行う特許請求の範囲第１項
   記載のアルミニウム製熱交換器コアの製造方法。