JPS62206387A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- JPS62206387A JPS62206387A JP4631086A JP4631086A JPS62206387A JP S62206387 A JPS62206387 A JP S62206387A JP 4631086 A JP4631086 A JP 4631086A JP 4631086 A JP4631086 A JP 4631086A JP S62206387 A JPS62206387 A JP S62206387A
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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
本発明は、熱交換器に関するものである。
例えば、自動車のコンデンサ、エバポレータ、オイルク
ーラ、インタークーラ、ラジェータ等の熱交換器、その
他各種の機器の熱交換器においては、その軽量性及び良
好な熱伝導性の観点から、その素材にはアルミニウム又
はアルミニウム合金（以下アルミニウム材）が用いられ
ている。 そして、これらの熱交換器は、例えば＾Ｚ−Ｓｉ合金ろ
うを芯材の両面に予め貼りあわせたブレージングシート
を材料として所定の形状に適当な治具で組み付け、これ
を約６００℃の温度に昇温保持した後冷却するといった
、いわゆるろう付手段によって構成されている。 このような熱交換器においては、ろう付性が良好なこと
を要求されるのは勿論であるが、耐食性に優れているこ
とが必須の要件であり、この為、アルミニウム材の表面
にろう封筒又はろう付後にＺｎメッキ膜を設けたり、ア
ルミニウム材の表面に＾１−Ｚｎ合金の犠牲陽極材を予
め貼り合わせておく等の手段が提案されている。 しかし、アルミニウム材の表面にＺｎメッキ膜を設ける
手段は、メッキの為の設備、処理液の組成管理、廃液処
理等の点からコストが高くなる欠点があり、又、＾１−
Ｚｎ合金の犠牲陽極材を設ける手段は、必ずしも犠牲陽
極材の効果が一充分でない欠点がある。
ーラ、インタークーラ、ラジェータ等の熱交換器、その
他各種の機器の熱交換器においては、その軽量性及び良
好な熱伝導性の観点から、その素材にはアルミニウム又
はアルミニウム合金（以下アルミニウム材）が用いられ
ている。 そして、これらの熱交換器は、例えば＾Ｚ−Ｓｉ合金ろ
うを芯材の両面に予め貼りあわせたブレージングシート
を材料として所定の形状に適当な治具で組み付け、これ
を約６００℃の温度に昇温保持した後冷却するといった
、いわゆるろう付手段によって構成されている。 このような熱交換器においては、ろう付性が良好なこと
を要求されるのは勿論であるが、耐食性に優れているこ
とが必須の要件であり、この為、アルミニウム材の表面
にろう封筒又はろう付後にＺｎメッキ膜を設けたり、ア
ルミニウム材の表面に＾１−Ｚｎ合金の犠牲陽極材を予
め貼り合わせておく等の手段が提案されている。 しかし、アルミニウム材の表面にＺｎメッキ膜を設ける
手段は、メッキの為の設備、処理液の組成管理、廃液処
理等の点からコストが高くなる欠点があり、又、＾１−
Ｚｎ合金の犠牲陽極材を設ける手段は、必ずしも犠牲陽
極材の効果が一充分でない欠点がある。
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、熱交換器における作動流体の通路となる管と、Ｚｎ
を約１，３重量％以上含む＾トＳｉ系ろう合金を表面に
設けたブレージングシートからなるフィンとを、フラッ
クスを用いたろう付手段によりろう付構成していると、
管の耐食性、特に耐孔食性が著しく改善されることを見
出だしたのである。 すなわち、フィンとなるブレージングシート表面に設け
たろう合金中にＺｎを含有させておくと、このＺｎがフ
ラックスとの反応によって、Ｚｎ又は＾１−’ｌｎ合金
が表面に析出するようになり、この析出しなＺｎ又は＾
１−Ｚｎ合金の被膜が作動流体の通路となる管の耐食性
を著しく向上させるようになるのである。 つまり、下記の反応式（１）、（２）式で示すように、
フィンとなるブレージングシート表面に設けたろう合金
中のＺｎが一旦フラックス中にイオンの状態で溶出し、
そして下記の反応式（３）、（４）式で示すように、被
ろう封材素地の＾ｌと反応して析出するようになるもの
であり、このＺｎの働きは、従来からの犠牲陽極材のも
のとは異なり、熱交換器全体に分布するようになり、そ
の耐孔食性の向上が著しくなるのである。 ２ＫＦ （フラックス）＋Ｚｎ−＋ＺｎＦａ ＋ ２Ｋ
” ＋２ｅ−−（１）２８ａＣＩ（フラックス）＋ Ｚ
ｎ−＋ ＺｎＣｊ２＋２Ｎｇ ＋２（！−・−（２）３
ＺｎＦｚ＋２＾１−２＾ＩＦｚ＋３Ｚｎ−（３）３Ｚｎ
Ｃｆｚ ” ２＾１−２ＡＩＣＩｓ ” ３Ｚｎ −（
４）ここで、ろう合金中に含有させるＺｎの量を約１．
３重量％以上としたのは、Ｚｎの含有量があまりに少な
すぎる場合には、上記の働らきが不充分で、耐孔食性向
上効果が小さすぎるからであり、そしてより望ましくは
約２重量％以上のものである。 尚、Ｚｎを多量に含ませていても、その耐孔食性向上効
果が低下することはないものの、あまり多量にＺｎを含
有していると、ろうの流動性が低下するようになること
から、Ｚｎの含有量は約１０量産％以下のものであるこ
とが望ましい。 又、本発明においては、前記反応式における説明からも
明らかな通り、フラックスを用いることが必須の要件で
あり、フラックスが用いられない場合には全く意味がな
いのであるが、このフラックスは、例えばＮａＣ１、に
Ｃ１，Ｌ：ＣＩ、ＺｎＣｌ２等の塩化物、ＫＦ、＾ＩＦ
ｓ、ＬｉＦ、 ＫＡＩＩ！Ｆ４、Ｋ、＾ＩＦｓ、ＺｎＦ
＊等のフッ化物、又はこれらの混合物等どのようなもの
であっても差し支えないものである。
果、熱交換器における作動流体の通路となる管と、Ｚｎ
を約１，３重量％以上含む＾トＳｉ系ろう合金を表面に
設けたブレージングシートからなるフィンとを、フラッ
クスを用いたろう付手段によりろう付構成していると、
管の耐食性、特に耐孔食性が著しく改善されることを見
出だしたのである。 すなわち、フィンとなるブレージングシート表面に設け
たろう合金中にＺｎを含有させておくと、このＺｎがフ
ラックスとの反応によって、Ｚｎ又は＾１−’ｌｎ合金
が表面に析出するようになり、この析出しなＺｎ又は＾
１−Ｚｎ合金の被膜が作動流体の通路となる管の耐食性
を著しく向上させるようになるのである。 つまり、下記の反応式（１）、（２）式で示すように、
フィンとなるブレージングシート表面に設けたろう合金
中のＺｎが一旦フラックス中にイオンの状態で溶出し、
そして下記の反応式（３）、（４）式で示すように、被
ろう封材素地の＾ｌと反応して析出するようになるもの
であり、このＺｎの働きは、従来からの犠牲陽極材のも
のとは異なり、熱交換器全体に分布するようになり、そ
の耐孔食性の向上が著しくなるのである。 ２ＫＦ （フラックス）＋Ｚｎ−＋ＺｎＦａ ＋ ２Ｋ
” ＋２ｅ−−（１）２８ａＣＩ（フラックス）＋ Ｚ
ｎ−＋ ＺｎＣｊ２＋２Ｎｇ ＋２（！−・−（２）３
ＺｎＦｚ＋２＾１−２＾ＩＦｚ＋３Ｚｎ−（３）３Ｚｎ
Ｃｆｚ ” ２＾１−２ＡＩＣＩｓ ” ３Ｚｎ −（
４）ここで、ろう合金中に含有させるＺｎの量を約１．
３重量％以上としたのは、Ｚｎの含有量があまりに少な
すぎる場合には、上記の働らきが不充分で、耐孔食性向
上効果が小さすぎるからであり、そしてより望ましくは
約２重量％以上のものである。 尚、Ｚｎを多量に含ませていても、その耐孔食性向上効
果が低下することはないものの、あまり多量にＺｎを含
有していると、ろうの流動性が低下するようになること
から、Ｚｎの含有量は約１０量産％以下のものであるこ
とが望ましい。 又、本発明においては、前記反応式における説明からも
明らかな通り、フラックスを用いることが必須の要件で
あり、フラックスが用いられない場合には全く意味がな
いのであるが、このフラックスは、例えばＮａＣ１、に
Ｃ１，Ｌ：ＣＩ、ＺｎＣｌ２等の塩化物、ＫＦ、＾ＩＦ
ｓ、ＬｉＦ、 ＫＡＩＩ！Ｆ４、Ｋ、＾ＩＦｓ、ＺｎＦ
＊等のフッ化物、又はこれらの混合物等どのようなもの
であっても差し支えないものである。
【実施例１〜５】
表に示す組成のアルミニウム合金の鋳塊を作製し、この
鋳塊を・４８０℃で４時閏の均質化処理を行い、その後
表裏両面を面側して２４ｍｍの厚さに調整し、そして熱
間圧延、及び冷間圧延で１醜−の厚さに圧延した後、
これを８輪輪厚のＪＩＳ−へ３００３合金製の芯材の表
裏両面に全体の厚さの約１０％の割合で熱同圧延にて貼
り合わせ、そして冷間圧延とその途中の中間焼鈍を経て
約０．１６ｍｍ厚のブレージングシートを作製した。 そして、この約０．１６論−厚のブレージングシートを
フィン形状に加工し、これを板厚０．６−のアルミニウ
ム材の押出偏平多穴管に組み合わせ、そして表１に示す
フラックスを吹き付は手段で塗布し、その後大気ｆ中又
はＮ２の不活性雰囲気炉中で焼成（６００℃又は６１０
℃で５分間）してフィンと押出偏平多大管とをろう付し
、熱交換器を構成する。 ・塩化物のフラックスは、ＮａＣ１（２５％）、ＫＣｌ
（４７％）、ＬｉＣｊ！（１３％）、ＺｎＣＬ（８％）
及びＮａＦ（７％〉の混合粉を５０％濃度で水に懸濁。 ・フッ化物のフラックスは、ＫＡＩＦ、（９０％）及び
ＫｓＡｊ！Ｆｓ（１０％）の混合物を１０％濃度で水に
懸濁。
鋳塊を・４８０℃で４時閏の均質化処理を行い、その後
表裏両面を面側して２４ｍｍの厚さに調整し、そして熱
間圧延、及び冷間圧延で１醜−の厚さに圧延した後、
これを８輪輪厚のＪＩＳ−へ３００３合金製の芯材の表
裏両面に全体の厚さの約１０％の割合で熱同圧延にて貼
り合わせ、そして冷間圧延とその途中の中間焼鈍を経て
約０．１６ｍｍ厚のブレージングシートを作製した。 そして、この約０．１６論−厚のブレージングシートを
フィン形状に加工し、これを板厚０．６−のアルミニウ
ム材の押出偏平多穴管に組み合わせ、そして表１に示す
フラックスを吹き付は手段で塗布し、その後大気ｆ中又
はＮ２の不活性雰囲気炉中で焼成（６００℃又は６１０
℃で５分間）してフィンと押出偏平多大管とをろう付し
、熱交換器を構成する。 ・塩化物のフラックスは、ＮａＣ１（２５％）、ＫＣｌ
（４７％）、ＬｉＣｊ！（１３％）、ＺｎＣＬ（８％）
及びＮａＦ（７％〉の混合粉を５０％濃度で水に懸濁。 ・フッ化物のフラックスは、ＫＡＩＦ、（９０％）及び
ＫｓＡｊ！Ｆｓ（１０％）の混合物を１０％濃度で水に
懸濁。
【比較例１．２】
実施例１における組成のアルミニウム合金の代りに表２
に示す組成のアルミニウム合金を用いて同様に行ない、
熱交換器を構成する。 但し、比較例２については、Ｚｎを含むろう材を用い、
フラ・ンクスを用いない真空ろう付によって組み立てた
ものである。 フッ化物のフラックスは、実施例で用いなフッ化物と同
じ。
に示す組成のアルミニウム合金を用いて同様に行ない、
熱交換器を構成する。 但し、比較例２については、Ｚｎを含むろう材を用い、
フラ・ンクスを用いない真空ろう付によって組み立てた
ものである。 フッ化物のフラックスは、実施例で用いなフッ化物と同
じ。
上記各側で得た熱交換器について、７２０時間のＣＡＳ
Ｓ試験を行ない、熱交換器の押出偏平多穴管部分の耐孔
食性を調べたので、この結果を表３に示す。 尚、この耐食性テストは、熱交換器のフィンの一部を除
去し、フィンが存在している部分と局部的にフィンが存
在しない部分の位置における押出偏平多穴管の外表面の
孔食深さを調べたものである。 これによれば、熱交換器のフィンとなるブレージングシ
ート表面に設けたろう合金がＺｎを約１．３重量％以上
含むアルミニウム合金で構成されていると、押出偏平多
穴管の耐食性は、優れていることが窺える。 すなわち、実施例１〜５及び比較例２と比較例１とを比
較することによって、ブレージングシートのろう合金が
Ｚｎを１．３重量％以上含むアルミニウム合金で構成さ
れていると、フィンが接合されている近傍の位置におけ
る押出偏平多穴管の耐食性は極めて優れていることが窺
える。 しかし、実施例１〜５と比較例２とを比較すると、単に
ブレージングシートのろう合金がＺｎを１．３重量％以
上含むアルミニウム合金で構成された要件のみでは不充
分なことが理解される。 すなわち、フィンが接合されている近傍の位置において
は、ブレージングシートのろう合金の合金成分を考慮す
ることによって押出偏平多穴管の耐食性の向上を得るこ
とかでざるものの、フィンと押出偏平多大管とがフラッ
クスを用いない例えば真空ろう付による場合には、フィ
ンを欠いた位置では、押出偏平多穴管の耐食性が著しく
低下している。 これに対して、ブレージングシートのろう合金がＺｎを
約１．３重量％以上含むアルミニウム合金で構成され、
かつフィンと押出偏平多穴管とがフラックスを用いたろ
う封手段でろう付されている場合には、フィンが接合さ
れている近傍及びフィンが欠けている位置いずれの部分
においても、押出偏平多穴管の耐食性は極めて優秀なこ
とが窺える。
Ｓ試験を行ない、熱交換器の押出偏平多穴管部分の耐孔
食性を調べたので、この結果を表３に示す。 尚、この耐食性テストは、熱交換器のフィンの一部を除
去し、フィンが存在している部分と局部的にフィンが存
在しない部分の位置における押出偏平多穴管の外表面の
孔食深さを調べたものである。 これによれば、熱交換器のフィンとなるブレージングシ
ート表面に設けたろう合金がＺｎを約１．３重量％以上
含むアルミニウム合金で構成されていると、押出偏平多
穴管の耐食性は、優れていることが窺える。 すなわち、実施例１〜５及び比較例２と比較例１とを比
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Ｚｎを１．３重量％以上含むアルミニウム合金で構成さ
れていると、フィンが接合されている近傍の位置におけ
る押出偏平多穴管の耐食性は極めて優れていることが窺
える。 しかし、実施例１〜５と比較例２とを比較すると、単に
ブレージングシートのろう合金がＺｎを１．３重量％以
上含むアルミニウム合金で構成された要件のみでは不充
分なことが理解される。 すなわち、フィンが接合されている近傍の位置において
は、ブレージングシートのろう合金の合金成分を考慮す
ることによって押出偏平多穴管の耐食性の向上を得るこ
とかでざるものの、フィンと押出偏平多大管とがフラッ
クスを用いない例えば真空ろう付による場合には、フィ
ンを欠いた位置では、押出偏平多穴管の耐食性が著しく
低下している。 これに対して、ブレージングシートのろう合金がＺｎを
約１．３重量％以上含むアルミニウム合金で構成され、
かつフィンと押出偏平多穴管とがフラックスを用いたろ
う封手段でろう付されている場合には、フィンが接合さ
れている近傍及びフィンが欠けている位置いずれの部分
においても、押出偏平多穴管の耐食性は極めて優秀なこ
とが窺える。
Claims (1)
- 熱交換器における作動流体の通路となる管と、Ｚｎを
約１．３重量％以上含むＡｌ−Ｓｉ系ろう合金を表面に
設けたブレージングシートからなるフィンとを、フラッ
クスを用いたろう付手段によりろう付したことを特徴と
する熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4631086A JPH06100436B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4631086A JPH06100436B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206387A true JPS62206387A (ja) | 1987-09-10 |
| JPH06100436B2 JPH06100436B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=12743609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4631086A Expired - Fee Related JPH06100436B2 (ja) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | 熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100436B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006063759A1 (de) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Behr Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zum austausch von wärme für säurehaltige gase |
| EP1611266B1 (de) * | 2003-03-31 | 2010-10-06 | Behr GmbH & Co. KG | Verfahren zur herstellung oberflächenmodifizierter werkstücke |
| CN103711570A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 韦瑛 | 一种气流高顺畅性的中冷器管 |
-
1986
- 1986-03-05 JP JP4631086A patent/JPH06100436B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1611266B1 (de) * | 2003-03-31 | 2010-10-06 | Behr GmbH & Co. KG | Verfahren zur herstellung oberflächenmodifizierter werkstücke |
| WO2006063759A1 (de) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Behr Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zum austausch von wärme für säurehaltige gase |
| US9080500B2 (en) | 2004-12-13 | 2015-07-14 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Device for exchanging heat for gases containing acids |
| CN103711570A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 韦瑛 | 一种气流高顺畅性的中冷器管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06100436B2 (ja) | 1994-12-12 |
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