JPS6297767A - アルミニウム製熱交換器の製造方法 - Google Patents
アルミニウム製熱交換器の製造方法Info
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- JPS6297767A JPS6297767A JP23899385A JP23899385A JPS6297767A JP S6297767 A JPS6297767 A JP S6297767A JP 23899385 A JP23899385 A JP 23899385A JP 23899385 A JP23899385 A JP 23899385A JP S6297767 A JPS6297767 A JP S6297767A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、例えばコンデンサー、ラジェーター等のア
ルミニウム製熱交換器の製造方法に関する。
ルミニウム製熱交換器の製造方法に関する。
なお、この明細書においてアルミニウムの語はその合金
を含む意味において用いられる。
を含む意味において用いられる。
従来の技術と発明の目的
従来、コンデンサーとかラジェーター等に使用されるア
ルミニウム製の熱交換器は、一般にアルミニウム押出し
材からなるチューブ材に、フィンをＡｆｌ−Ｓｉ系のろ
う材を用いて真空ろう付け或いは炉中ろう付けにより接
合して組立てられている。しかしながら、上記のごとく
チューブとフィンとの接合にＡＲ−Ｓｉ系のろう材を使
用した場合、ろう付けは比較的容易であるが、耐食性に
関してはＡＱ−Ｓｉ系ろう材合金がチューブ材よりも電
気化学的に貴であるために、チューブ材の防食という面
では決して好ましいものではなかった。
ルミニウム製の熱交換器は、一般にアルミニウム押出し
材からなるチューブ材に、フィンをＡｆｌ−Ｓｉ系のろ
う材を用いて真空ろう付け或いは炉中ろう付けにより接
合して組立てられている。しかしながら、上記のごとく
チューブとフィンとの接合にＡＲ−Ｓｉ系のろう材を使
用した場合、ろう付けは比較的容易であるが、耐食性に
関してはＡＱ−Ｓｉ系ろう材合金がチューブ材よりも電
気化学的に貴であるために、チューブ材の防食という面
では決して好ましいものではなかった。
一方、フラックス中に塩化亜鉛またはその化合物を含有
せしめ、亜鉛還元析出法によってチューブ材とフィンと
の接合を行う技術も既知であり、実用化されている。こ
の接合方法によるときは、チューブ材の表面に亜鉛が析
出するため、チューブ材の防食に関して好ましい結果が
得られるが、反面、ろう何時に塩化水素などの有害ガス
が発生するため、作業環境上の問題がある。。
せしめ、亜鉛還元析出法によってチューブ材とフィンと
の接合を行う技術も既知であり、実用化されている。こ
の接合方法によるときは、チューブ材の表面に亜鉛が析
出するため、チューブ材の防食に関して好ましい結果が
得られるが、反面、ろう何時に塩化水素などの有害ガス
が発生するため、作業環境上の問題がある。。
この発明者らは、上記のような背景に鑑み、アルミニウ
ム・チューブ材に予め所定厚みの亜鉛被覆層を形成して
おき、この亜鉛被覆層をろう材として直接フィンの接合
を行うものとすれば、結果的にチューブ材の表面部に亜
鉛の拡散濃化層を形成して優れた犠牲防食効果をもった
熱交換器を製作しうろことに着目し、その実用技術化を
はかることを目的として、種々研究の結果、アルミニウ
ムチューブ基材にフィン材との接合に有効に機能させう
るような充分な厚みと良好な密着性をもった均一な亜鉛
被覆層を形成するための好適な手段を見出すことにより
、本発明を完成するに至ったものである。
ム・チューブ材に予め所定厚みの亜鉛被覆層を形成して
おき、この亜鉛被覆層をろう材として直接フィンの接合
を行うものとすれば、結果的にチューブ材の表面部に亜
鉛の拡散濃化層を形成して優れた犠牲防食効果をもった
熱交換器を製作しうろことに着目し、その実用技術化を
はかることを目的として、種々研究の結果、アルミニウ
ムチューブ基材にフィン材との接合に有効に機能させう
るような充分な厚みと良好な密着性をもった均一な亜鉛
被覆層を形成するための好適な手段を見出すことにより
、本発明を完成するに至ったものである。
問題点を解決するための手段
即ち、この発明は、アルミニウムからなるチューブ基材
の外周面に、粗面化と同時に表面清浄化を実現しうる前
処理を施し、続いて照面に亜鉛被覆層を５〜２００μの
厚さに彼覆形成せしめたのち、この亜鉛被覆チューブ基
材に前記亜鉛被覆層をろう材としてフィンをろう付け接
合一体化することにより、チューブ基材の表面部に亜鉛
の拡散によるＡＱ−Ｚｎ合金犠牲防食層を形成せしめる
ことを特徴とするアルミニウム製熱交換器の製造方法を
要旨とする。
の外周面に、粗面化と同時に表面清浄化を実現しうる前
処理を施し、続いて照面に亜鉛被覆層を５〜２００μの
厚さに彼覆形成せしめたのち、この亜鉛被覆チューブ基
材に前記亜鉛被覆層をろう材としてフィンをろう付け接
合一体化することにより、チューブ基材の表面部に亜鉛
の拡散によるＡＱ−Ｚｎ合金犠牲防食層を形成せしめる
ことを特徴とするアルミニウム製熱交換器の製造方法を
要旨とする。
チューブ基材に予め施される前処理は、亜鉛被覆層の密
着性と均一性に支配的な影響を及ぼすものであり、それ
らを良好なものとするために、粗面化と同時に表面清浄
化を達成しうるような特定の前処理手段が採用されるも
のである。
着性と均一性に支配的な影響を及ぼすものであり、それ
らを良好なものとするために、粗面化と同時に表面清浄
化を達成しうるような特定の前処理手段が採用されるも
のである。
斯る前処理手段としては、具体的には、プラスト法、酸
洗法（エツチング法）、ブラッシング法等を挙げること
ができる。
洗法（エツチング法）、ブラッシング法等を挙げること
ができる。
前処理後の亜鉛被覆処理は、充分な厚さの被膜を形成し
うるちのであれば、公知の金属被覆法のいずれを採択し
ても良いが、所要の厚さの蒸着亜鉛被覆層を能率的に得
るために好ましい方法としては蒸着法及び溶射法の採用
が推奨される。
うるちのであれば、公知の金属被覆法のいずれを採択し
ても良いが、所要の厚さの蒸着亜鉛被覆層を能率的に得
るために好ましい方法としては蒸着法及び溶射法の採用
が推奨される。
蒸着法は、真空または不活性ガス中蒸着、スパッタリン
グ、イオンブレーティング等の物理薄石法（ＰＶＤ法）
あるいは化学蒸着法（ＣＶＤ法）が包含され、そのうち
のいずれを用いても良い。これらの蒸着法の実施におい
ては、雰囲気をアルゴン等の不活性ガス雰囲気とし、こ
の雰囲気中で亜鉛を蒸発させる方が、蒸発亜鉛粒子の散
乱を生じさせ、皮膜のつきまわり性を向上しうる点で好
ましい。
グ、イオンブレーティング等の物理薄石法（ＰＶＤ法）
あるいは化学蒸着法（ＣＶＤ法）が包含され、そのうち
のいずれを用いても良い。これらの蒸着法の実施におい
ては、雰囲気をアルゴン等の不活性ガス雰囲気とし、こ
の雰囲気中で亜鉛を蒸発させる方が、蒸発亜鉛粒子の散
乱を生じさせ、皮膜のつきまわり性を向上しうる点で好
ましい。
上記蒸着法あるいは溶射法等によってアルミニウム・チ
ューブ基材の表面に形成する亜鉛被覆層の厚さは、５〜
２００μの範囲のものとすることが必要である。これが
５μ未満の薄いものであるときは、該被覆層とろう材に
利用してフィンとの良好な接合を行うことか困難である
。
ューブ基材の表面に形成する亜鉛被覆層の厚さは、５〜
２００μの範囲のものとすることが必要である。これが
５μ未満の薄いものであるときは、該被覆層とろう材に
利用してフィンとの良好な接合を行うことか困難である
。
一方、２００μをこえる厚いものとしても、接合作用及
び防食作用のいずれの面からも無益であり、むしろ亜鉛
被覆処理時間及び処理コスト、重量等の点での不利益が
増大する。
び防食作用のいずれの面からも無益であり、むしろ亜鉛
被覆処理時間及び処理コスト、重量等の点での不利益が
増大する。
上記により第２図に示すように亜鉛被覆層（２）を形成
したチューブ基材（１）は、これを熱交換媒体の通路を
形成する管材として用いてこれにフィン材（３）をセッ
トしたのち、好ましくはフラックスを塗布して加熱する
ことにより、亜鉛被覆層（２）をろう材として該フィン
と接合一体化し、所期する第１図に示されるような熱交
換器に製作するものである。この熱交換器にあっては、
ろう付け時の加熱により亜鉛被覆層（２）がチューブ基
材（１）中に拡散し、その表面部に第３図に示すように
ＡＱ−Ｚｎ合金濃化層からなる犠牲防食層（２′）が形
成されたものとなる。
したチューブ基材（１）は、これを熱交換媒体の通路を
形成する管材として用いてこれにフィン材（３）をセッ
トしたのち、好ましくはフラックスを塗布して加熱する
ことにより、亜鉛被覆層（２）をろう材として該フィン
と接合一体化し、所期する第１図に示されるような熱交
換器に製作するものである。この熱交換器にあっては、
ろう付け時の加熱により亜鉛被覆層（２）がチューブ基
材（１）中に拡散し、その表面部に第３図に示すように
ＡＱ−Ｚｎ合金濃化層からなる犠牲防食層（２′）が形
成されたものとなる。
発明の効果
この発明は、上述のように、アルミニウム・チューブの
基材の表面に、予め粗面化と同時に表面清浄化を実現し
うる前処理を施したのち、蒸着法あるいは溶射法等によ
って亜鉛被覆層を形成せしめるものであるから、波面化
されしかも清浄化されたチューブ基材表面に対し、亜鉛
被覆層をろう材として機能せしめるに充分な厚さと、そ
して基材に対する均一かつ良好な密着性をもった状態に
形成せしめることができる。
基材の表面に、予め粗面化と同時に表面清浄化を実現し
うる前処理を施したのち、蒸着法あるいは溶射法等によ
って亜鉛被覆層を形成せしめるものであるから、波面化
されしかも清浄化されたチューブ基材表面に対し、亜鉛
被覆層をろう材として機能せしめるに充分な厚さと、そ
して基材に対する均一かつ良好な密着性をもった状態に
形成せしめることができる。
従って、この方法によって製作される亜鉛被覆層を有す
るアルミニウム・チューブをそのま＼用いて、別途ろう
材を使用することなく、フィンとの確実なろう付け接合
を行うことができると共に、ろう付け時に有害ガスを発
生することもなく、作業環境を汚染する欠点も生じない
。
るアルミニウム・チューブをそのま＼用いて、別途ろう
材を使用することなく、フィンとの確実なろう付け接合
を行うことができると共に、ろう付け時に有害ガスを発
生することもなく、作業環境を汚染する欠点も生じない
。
しかも、このように上記チューブをフィンと接合して形
成される熱交換器は、チューブの外表面に充分な厚さに
亜鉛被覆層ないしＡ、Ｑ−Ｚｎ合金濃化層からなる犠牲
防食層が存在したちのとなるから、該犠牲防食層が電気
化学的にアルミニウム中チューブに較べ卑であることに
基づき、該チューブに対して陰性防食効果を発揮し、長
期にわたり孔食の発生を防止して耐久性に優れた熱交換
器の製作提供を可能とする。
成される熱交換器は、チューブの外表面に充分な厚さに
亜鉛被覆層ないしＡ、Ｑ−Ｚｎ合金濃化層からなる犠牲
防食層が存在したちのとなるから、該犠牲防食層が電気
化学的にアルミニウム中チューブに較べ卑であることに
基づき、該チューブに対して陰性防食効果を発揮し、長
期にわたり孔食の発生を防止して耐久性に優れた熱交換
器の製作提供を可能とする。
実施例
実施例 １
前処理として苛性洗浄法を採用した。即ち、Ａｌ１００
合金からなるアルミニウムチューブ基材を、６０℃、５
％ＮａＯＨ水溶液中に１分間浸漬することにより、表面
の波面化と清浄化を同時に行ったのち、一旦水洗し、更
に常温で３０％ＨＮＯ３の水溶液中に３０秒間浸漬した
のち水洗した。
合金からなるアルミニウムチューブ基材を、６０℃、５
％ＮａＯＨ水溶液中に１分間浸漬することにより、表面
の波面化と清浄化を同時に行ったのち、一旦水洗し、更
に常温で３０％ＨＮＯ３の水溶液中に３０秒間浸漬した
のち水洗した。
上記の前処理後、ｌＸｌ０−３Ｔｏｒｒのアルゴンガス
雰囲気中で、亜鉛蒸発源を加熱し、基材温度１５０℃の
前記チューブ基材の表面に３μ／ｓｉｎの蒸着速度で厚
さ３０μの蒸着亜鉛被覆層を形成した。
雰囲気中で、亜鉛蒸発源を加熱し、基材温度１５０℃の
前記チューブ基材の表面に３μ／ｓｉｎの蒸着速度で厚
さ３０μの蒸着亜鉛被覆層を形成した。
実施例 ２
前処理として酸洗を行った。即ち、上記チューブ基材を
、６０℃、５％ＨＣｆｌ水溶液中に２分間浸漬し、表面
の波面化と清浄化を同時に行ったのち水洗した。
、６０℃、５％ＨＣｆｌ水溶液中に２分間浸漬し、表面
の波面化と清浄化を同時に行ったのち水洗した。
そして、該前処理後チユーブ基材の表面に、基材温度２
００℃で、約５００μ／ｗｉｎの析出速度で亜鉛をプラ
ズマ溶射し、５０μの厚さの亜鉛被覆層を形成した。
００℃で、約５００μ／ｗｉｎの析出速度で亜鉛をプラ
ズマ溶射し、５０μの厚さの亜鉛被覆層を形成した。
実施例 ３
前処理としてワイヤブラッシング法を採用した。即ち、
直径が５ ｍｍのステンレス繊維を用いた直径２５０
ｍｍのワイヤブラシを１．ＯＯＯｒｐｍの速度で回転さ
せ、該ブラシに向けて前記チューブ基材を送り速度５０
ｍ／ｍｉｎに送り込んでブラッシングを施し、表面の波
面化と清浄化を同時に行った。
直径が５ ｍｍのステンレス繊維を用いた直径２５０
ｍｍのワイヤブラシを１．ＯＯＯｒｐｍの速度で回転さ
せ、該ブラシに向けて前記チューブ基材を送り速度５０
ｍ／ｍｉｎに送り込んでブラッシングを施し、表面の波
面化と清浄化を同時に行った。
そして、該前記処理後のチューブ基材の表面に、基材温
度２００℃で、Ｚｎ ＣＯ２、Ｎ２、Ｎ２ガスの混合ガ
スを流しながらプラズマ状態を形成し、この条件下で亜
鉛被覆層を１μ／ｌｌ１ｌｎの析出速度で２０μの厚さ
に形成した。
度２００℃で、Ｚｎ ＣＯ２、Ｎ２、Ｎ２ガスの混合ガ
スを流しながらプラズマ状態を形成し、この条件下で亜
鉛被覆層を１μ／ｌｌ１ｌｎの析出速度で２０μの厚さ
に形成した。
実施例 ４
前処理としてブラスト法を採用した。即ち、＃２００の
ＳｉＣ研磨材を用い、吹付圧１０ｋｇ／Ｃ−にてチュー
ブ基材表面を６０秒間ブラスト処理し、表面波面化と同
時に清浄化を行った。
ＳｉＣ研磨材を用い、吹付圧１０ｋｇ／Ｃ−にてチュー
ブ基材表面を６０秒間ブラスト処理し、表面波面化と同
時に清浄化を行った。
そして、該前記処理後のチューブ基材の表面に、基材温
度２００℃で、Ｚｎ ＣＯ２、Ｎ２、Ｎ２ガスの混合ガ
スを流しながらプラズマ状態を形成し、この条件下で亜
鉛被覆層を１μ／１ｎの析出速度で２０μの厚さに形成
した。
度２００℃で、Ｚｎ ＣＯ２、Ｎ２、Ｎ２ガスの混合ガ
スを流しながらプラズマ状態を形成し、この条件下で亜
鉛被覆層を１μ／１ｎの析出速度で２０μの厚さに形成
した。
比較例 ｌ
Ａｌ１００合金からなるアルミニウム拳チューブを５０
℃のＮａ ＯＨ３００ｇ／Ｑ％Ｚｎ ０６０ ｇ／Ｑを
含むジンケート浴中に５分間浸漬し、０．８μｍの亜鉛
蒸着層を形成した。
℃のＮａ ＯＨ３００ｇ／Ｑ％Ｚｎ ０６０ ｇ／Ｑを
含むジンケート浴中に５分間浸漬し、０．８μｍの亜鉛
蒸着層を形成した。
そして、上記実施例１〜４及び比較例１により得られた
各亜鉛被覆チューブに、Ａｌ１００合金からなるフィン
をセットし、フラックスを塗布したのち、４５０℃で３
分間加熱保持し、チューブとフィンの接合を行った。ま
た、この各ろう付け品を試料として、それらのチューブ
とフィンのろう付け状態、及びろう付け時のガス発生の
有無を評価すると共に、ＪＩＳ Ｚ２３７１に準じた
塩水噴霧試験を行い、１５００時間後のチューブの腐食
の発生状況を観察した。
各亜鉛被覆チューブに、Ａｌ１００合金からなるフィン
をセットし、フラックスを塗布したのち、４５０℃で３
分間加熱保持し、チューブとフィンの接合を行った。ま
た、この各ろう付け品を試料として、それらのチューブ
とフィンのろう付け状態、及びろう付け時のガス発生の
有無を評価すると共に、ＪＩＳ Ｚ２３７１に準じた
塩水噴霧試験を行い、１５００時間後のチューブの腐食
の発生状況を観察した。
結果を下記の表に示す。
［以下余白］
第１図はこの発明の実施によって得られる熱交換器の一
部斜視図、第２図は亜鉛被覆チューブの断面図、第３図
はそのチューブとフィンの接合後の状態の該接合部の拡
大断面図である。 （１）・・・チューブ基材、（２）・・・亜鉛被覆層、
（２′）・・・犠牲防食層、（３）・・・フィン。 以 上 特許出願人 昭和アルミニウム株式会社、。 代 理 人 弁理士 清 水
久 義、′。
部斜視図、第２図は亜鉛被覆チューブの断面図、第３図
はそのチューブとフィンの接合後の状態の該接合部の拡
大断面図である。 （１）・・・チューブ基材、（２）・・・亜鉛被覆層、
（２′）・・・犠牲防食層、（３）・・・フィン。 以 上 特許出願人 昭和アルミニウム株式会社、。 代 理 人 弁理士 清 水
久 義、′。
Claims (3)
- （１） アルミニウムからなるチューブ基材の外周面に
、粗面化と同時に表面清浄化を実現しうる前処理を施し
、続いて該面に亜鉛被覆層を５〜２００μの厚さに彼覆
形成せしめたのち、この亜鉛被覆チューブ基材に前記亜
鉛被覆層をろう材としてフィンをろう付け接合一体化す
ることにより、チューブ基材の表面部に亜鉛の拡散によ
るＡｌ−Ｚｎ合金犠牲防食層を形成せしめることを特徴
とするアルミニウム製熱交換器の製造方法。 - （２） 亜鉛被覆処理を、化学蒸着法及び物理蒸着法に
包含される蒸着法の内のいずれか１の手段で行う特許請
求の範囲第１項記載のアルミニウム製熱交換器の製造方
法。 - （３） 亜鉛被覆処理を、溶射法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の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60238993A JPH0677823B2 (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | アルミニウム製熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60238993A JPH0677823B2 (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | アルミニウム製熱交換器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6297767A true JPS6297767A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0677823B2 JPH0677823B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=17038317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60238993A Expired - Fee Related JPH0677823B2 (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | アルミニウム製熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677823B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122967U (ja) * | 1989-03-07 | 1990-10-09 | ||
| US5072789A (en) * | 1989-12-08 | 1991-12-17 | Showa Aluminum Corporation | Heat exchanger made of aluminum |
| WO2014162700A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 株式会社デンソー | 熱交換器の製造方法および熱交換器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS583987A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-10 | Nippon Radiator Co Ltd | アルミニウム製熱交換器コアの製造方法 |
| JPS60145268A (ja) * | 1984-01-04 | 1985-07-31 | Nippon Denso Co Ltd | 熱交換素子の製造方法 |
| JPH0688129A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-03-29 | Kawasaki Steel Corp | 低残留応力の溶接まま高強度鋼管の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP60238993A patent/JPH0677823B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS583987A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-10 | Nippon Radiator Co Ltd | アルミニウム製熱交換器コアの製造方法 |
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| JPH0688129A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-03-29 | Kawasaki Steel Corp | 低残留応力の溶接まま高強度鋼管の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH02122967U (ja) * | 1989-03-07 | 1990-10-09 | ||
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| WO2014162700A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 株式会社デンソー | 熱交換器の製造方法および熱交換器 |
| JP2014202390A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社デンソー | 熱交換器の製造方法および熱交換器 |
| US9956654B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-05-01 | Denso Corporation | Method for manufacturing heat exchanger, and heat exchanger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0677823B2 (ja) | 1994-10-05 |
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