JP3215526B2 - 熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法 - Google Patents
熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法Info
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- JP3215526B2 JP3215526B2 JP29619692A JP29619692A JP3215526B2 JP 3215526 B2 JP3215526 B2 JP 3215526B2 JP 29619692 A JP29619692 A JP 29619692A JP 29619692 A JP29619692 A JP 29619692A JP 3215526 B2 JP3215526 B2 JP 3215526B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、偏平管搬送時のZn
層の欠落(部分的な欠け落ち、剥離をいうものとす
る。)を防止することができるとともに、熱処理後にお
ける偏平管のAl層の腐食による肉厚減少を防いで偏平
管の強度低下やクラックの発生を防止することのできる
熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法に関する。
層の欠落(部分的な欠け落ち、剥離をいうものとす
る。)を防止することができるとともに、熱処理後にお
ける偏平管のAl層の腐食による肉厚減少を防いで偏平
管の強度低下やクラックの発生を防止することのできる
熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来、この種の熱交換器用
アルミニウム偏平管の製造方法として、熱間又は温間で
押出成形したアルミニウム偏平管の表面に、Zn線の溶
射法によってZnを溶射し、これを自然冷却することに
よって偏平管の表面にZn拡散浸透層(Zn拡散層)を
形成させて前記Zn層をアルミニウム偏平管の外表面に
密着させる方法が知られている。
アルミニウム偏平管の製造方法として、熱間又は温間で
押出成形したアルミニウム偏平管の表面に、Zn線の溶
射法によってZnを溶射し、これを自然冷却することに
よって偏平管の表面にZn拡散浸透層(Zn拡散層)を
形成させて前記Zn層をアルミニウム偏平管の外表面に
密着させる方法が知られている。
【0003】ところが、この方法により熱交換器用アル
ミニウム偏平管を製造する場合、Znを溶射した後の偏
平管をローラで搬送する際に、該偏平管がいまだ高温で
あるために軟質のZn層がローラとの接触によって偏平
管表面から削り取られてしまい、製品欠陥を生ずるとい
う課題があった。また、この方法により製造された熱交
換器用アルミニウム偏平管では、偏平管製造時において
十分な厚さのZn拡散層が形成されているため、その
後、偏平管にフィン材をろう付けする等の熱処理(この
熱処理は一般的に必ず行われる。)を加えた際に、その
熱により更にZn拡散層の形成が進行し、犠牲陽極とし
て働くZn拡散層の厚さが必要以上に厚くなる。このた
め偏平管のAl層の厚さが薄くなってしまい、腐食によ
ってZn拡散浸透層が容易に浸食されるため偏平管自体
の強度低下をもたらすとともに、局部的なクラックの発
生を引き起こすという課題があった。
ミニウム偏平管を製造する場合、Znを溶射した後の偏
平管をローラで搬送する際に、該偏平管がいまだ高温で
あるために軟質のZn層がローラとの接触によって偏平
管表面から削り取られてしまい、製品欠陥を生ずるとい
う課題があった。また、この方法により製造された熱交
換器用アルミニウム偏平管では、偏平管製造時において
十分な厚さのZn拡散層が形成されているため、その
後、偏平管にフィン材をろう付けする等の熱処理(この
熱処理は一般的に必ず行われる。)を加えた際に、その
熱により更にZn拡散層の形成が進行し、犠牲陽極とし
て働くZn拡散層の厚さが必要以上に厚くなる。このた
め偏平管のAl層の厚さが薄くなってしまい、腐食によ
ってZn拡散浸透層が容易に浸食されるため偏平管自体
の強度低下をもたらすとともに、局部的なクラックの発
生を引き起こすという課題があった。
【0004】本発明は上記の如き事情に鑑みてなされた
ものであり、偏平管搬送時のZn層の欠落を防止すると
ともに、熱処理後の製品の使用中における偏平管のAl
層の肉厚減少を防いで偏平管の強度低下やクラックの発
生を防止することのできる熱交換器用アルミニウム偏平
管の製造方法を提供することを目的とする。
ものであり、偏平管搬送時のZn層の欠落を防止すると
ともに、熱処理後の製品の使用中における偏平管のAl
層の肉厚減少を防いで偏平管の強度低下やクラックの発
生を防止することのできる熱交換器用アルミニウム偏平
管の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく種
々研究を重ねた結果、発明者らは、Zn層付着後、熱処
理前のアルミニウム偏平管を急冷することによりZn層
の固化、低温化を促進させてアルミニウム偏平管をロー
ラで搬送する際のZn層の欠落が防止できるとともに、
この段階での拡散層の形成が抑制でき、さらに、このよ
うにして製造されたアルミニウム偏平管にフィン材をろ
う付けする等の熱処理を加えることにより、アルミニウ
ム偏平管の表面部に形成されるZn拡散層の厚さが必要
以上に厚くなることを防止し、熱処理後の製品の使用中
におけるアルミニウム偏平管の肉厚減少を防げるという
知見を得た。
々研究を重ねた結果、発明者らは、Zn層付着後、熱処
理前のアルミニウム偏平管を急冷することによりZn層
の固化、低温化を促進させてアルミニウム偏平管をロー
ラで搬送する際のZn層の欠落が防止できるとともに、
この段階での拡散層の形成が抑制でき、さらに、このよ
うにして製造されたアルミニウム偏平管にフィン材をろ
う付けする等の熱処理を加えることにより、アルミニウ
ム偏平管の表面部に形成されるZn拡散層の厚さが必要
以上に厚くなることを防止し、熱処理後の製品の使用中
におけるアルミニウム偏平管の肉厚減少を防げるという
知見を得た。
【0006】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
のであり、以下、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明方法を実施する態様を示す正面図である。
同図において、符号2はアルミニウム(アルミニウム合
金を含むものとする。)線4が巻回された巻出ロール、
符号6は整形機、符号8はコンフォーム押出成形機(以
下「押出成形機」という。)、符号10は溶射ガン12
が複数個配設されたZn溶射機、符号14は水槽、符号
16は張力付与機構、符号18は冷却後のアルミニウム
偏平管15cを巻き取る巻取ローラである。
のであり、以下、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明方法を実施する態様を示す正面図である。
同図において、符号2はアルミニウム(アルミニウム合
金を含むものとする。)線4が巻回された巻出ロール、
符号6は整形機、符号8はコンフォーム押出成形機(以
下「押出成形機」という。)、符号10は溶射ガン12
が複数個配設されたZn溶射機、符号14は水槽、符号
16は張力付与機構、符号18は冷却後のアルミニウム
偏平管15cを巻き取る巻取ローラである。
【0007】熱交換器用アルミニウム偏平管を製造する
場合には、まず、巻出ロール2から繰り出されたアルミ
ニウム線4を整形機6で所定の断面寸法に整形し、次
に、整形されたアルミニウム線4aを押出成形機8で図
2に示す断面形状の偏平管に成形する。押出成形機8
は、基本的には、エンドレス溝のついた回転ホィール2
0と、固定したシュー22とから構成され、シュー22
の一端にはダイス24が設置されるとともに溝が塞がれ
た構造となっており、回転ホィール20により発生する
圧力と摩擦熱とを利用してアルミニウム線4aをダイス
24から所定の断面形状に成形しつつ押し出すようによ
うになっている。
場合には、まず、巻出ロール2から繰り出されたアルミ
ニウム線4を整形機6で所定の断面寸法に整形し、次
に、整形されたアルミニウム線4aを押出成形機8で図
2に示す断面形状の偏平管に成形する。押出成形機8
は、基本的には、エンドレス溝のついた回転ホィール2
0と、固定したシュー22とから構成され、シュー22
の一端にはダイス24が設置されるとともに溝が塞がれ
た構造となっており、回転ホィール20により発生する
圧力と摩擦熱とを利用してアルミニウム線4aをダイス
24から所定の断面形状に成形しつつ押し出すようによ
うになっている。
【0008】次に、押出成形機8から押し出されたアル
ミニウム製の偏平管15aの該表面に、Zn溶射機10
で溶射ガン12からZnを溶射してZn層を付着させ
る。このとき、巻出ロール2から繰り出されるアルミニ
ウム線4の温度は常温、ダイス24の出口温度は350
℃〜400℃であることが好ましい。
ミニウム製の偏平管15aの該表面に、Zn溶射機10
で溶射ガン12からZnを溶射してZn層を付着させ
る。このとき、巻出ロール2から繰り出されるアルミニ
ウム線4の温度は常温、ダイス24の出口温度は350
℃〜400℃であることが好ましい。
【0009】溶射ガン12は、Zn線材を液状に溶融さ
せ、エアスプレーによりミスト状に吹き付けるものであ
り、偏平管15aに対する配置態様は、図3に示すよう
に、偏平管22の上側及び下側にそれぞれ1つずつ配置
された構成とされている。
せ、エアスプレーによりミスト状に吹き付けるものであ
り、偏平管15aに対する配置態様は、図3に示すよう
に、偏平管22の上側及び下側にそれぞれ1つずつ配置
された構成とされている。
【0010】また、上記溶射ガン12によるZn線の溶
射の代わりに、例えば酸素−アセチレン炎をもってZn
粉末を偏平管15aの外表面に吹き付けて、Zn層を付
着させるようにしてもよい。
射の代わりに、例えば酸素−アセチレン炎をもってZn
粉末を偏平管15aの外表面に吹き付けて、Zn層を付
着させるようにしてもよい。
【0011】次に、Zn層の付着された直後のアルミニ
ウム偏平管15bを、冷却水で満たされた水槽14中に
挿入し、強制冷却する。このとき、偏平管15bは、張
力付与機構16によって張力を与えられた状態で急冷さ
れる。張力付与機構16は、フリーローラ26,28
と、これらローラ26,28の間に設けられ、偏平管1
5cに自重による張力を与える張力ローラ30とから構
成されている。この張力付与機構16で張力を与えつつ
偏平管15bを冷却することにより、冷却むらにより生
ずるアルミニウム偏平管の変形を有効に防止することが
できる。
ウム偏平管15bを、冷却水で満たされた水槽14中に
挿入し、強制冷却する。このとき、偏平管15bは、張
力付与機構16によって張力を与えられた状態で急冷さ
れる。張力付与機構16は、フリーローラ26,28
と、これらローラ26,28の間に設けられ、偏平管1
5cに自重による張力を与える張力ローラ30とから構
成されている。この張力付与機構16で張力を与えつつ
偏平管15bを冷却することにより、冷却むらにより生
ずるアルミニウム偏平管の変形を有効に防止することが
できる。
【0012】偏平管15bに張力を付与せず、冷却後、
フリーローラ(回転自在に支持されたローラ)上を通過
させて搬送させる場合には、水槽14で偏平管15bを
320℃以下まで冷却する。320℃以下まで冷却され
た場合には、偏平管15cの表面部のZn層が十分に固
化しているため、偏平管15cがフリーローラ上を通過
する際、Zn層が欠落しない。また、ローラが回転しな
いように固定されている場合には、偏平管15bを25
0℃以下まで冷却することにより、Zn層の欠落を防止
できる。
フリーローラ(回転自在に支持されたローラ)上を通過
させて搬送させる場合には、水槽14で偏平管15bを
320℃以下まで冷却する。320℃以下まで冷却され
た場合には、偏平管15cの表面部のZn層が十分に固
化しているため、偏平管15cがフリーローラ上を通過
する際、Zn層が欠落しない。また、ローラが回転しな
いように固定されている場合には、偏平管15bを25
0℃以下まで冷却することにより、Zn層の欠落を防止
できる。
【0013】上記のようにして冷却された偏平管15c
の外表部に、フィン材をろう付けする等の熱処理を施す
ことにより、アルミニウム偏平管表面部にZn拡散層を
形成し、アルミニウム偏平管表面部にZn層を完全に密
着させることにより熱交換器用アルミニウム偏平管が製
造される。アルミニウム偏平管表面部とZn層との間の
Zn拡散層は、この最終的な熱処理時に所要の厚さに形
成されるため、Zn拡散層が過剰な厚さに形成されるこ
とがなく、熱処理後におけるアルミニウム偏平管表面部
の肉厚減少が確実に防止され、アルミニウム偏平管の強
度低下やクラックの発生が阻止される。
の外表部に、フィン材をろう付けする等の熱処理を施す
ことにより、アルミニウム偏平管表面部にZn拡散層を
形成し、アルミニウム偏平管表面部にZn層を完全に密
着させることにより熱交換器用アルミニウム偏平管が製
造される。アルミニウム偏平管表面部とZn層との間の
Zn拡散層は、この最終的な熱処理時に所要の厚さに形
成されるため、Zn拡散層が過剰な厚さに形成されるこ
とがなく、熱処理後におけるアルミニウム偏平管表面部
の肉厚減少が確実に防止され、アルミニウム偏平管の強
度低下やクラックの発生が阻止される。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を挙げて効果を実証す
る。図1に示したものと同一の装置構成により、表1に
示す組成のアルミニウム線材(直径15mmm)を、押出
速度約50m/分で押出成形装置により温間押出成形
し、ダイス出口温度が400℃となる条件において、押
し出されたアルミニウム偏平管に10g/m2の割合で
Zn線を連続的に溶射し、この偏平管に5〜10kgf
/cm2の張力を付与しつつ、水槽で250℃まで急冷
した。得られた偏平管の断面形状は図2に示す様であ
り、幅22mm、高さ5mm、管厚0.6mm、隔壁厚0.4
mmであった。また、冷却後の偏平管を張力付与機構を経
た後、巻取ローラで巻取ったが、偏平管表面部のZn層
の剥離は起こらなかった。なお、同様の条件において、
偏平管に張力を付与せずに(この条件だけを変えて)冷
却を行った場合には、偏平管の断面形状に冷却むらによ
る多少の歪みが確認されたが、製品としては問題となら
ない程度のものであった。
る。図1に示したものと同一の装置構成により、表1に
示す組成のアルミニウム線材(直径15mmm)を、押出
速度約50m/分で押出成形装置により温間押出成形
し、ダイス出口温度が400℃となる条件において、押
し出されたアルミニウム偏平管に10g/m2の割合で
Zn線を連続的に溶射し、この偏平管に5〜10kgf
/cm2の張力を付与しつつ、水槽で250℃まで急冷
した。得られた偏平管の断面形状は図2に示す様であ
り、幅22mm、高さ5mm、管厚0.6mm、隔壁厚0.4
mmであった。また、冷却後の偏平管を張力付与機構を経
た後、巻取ローラで巻取ったが、偏平管表面部のZn層
の剥離は起こらなかった。なお、同様の条件において、
偏平管に張力を付与せずに(この条件だけを変えて)冷
却を行った場合には、偏平管の断面形状に冷却むらによ
る多少の歪みが確認されたが、製品としては問題となら
ない程度のものであった。
【0015】
【表1】
【0016】こうして得られた偏平管の外表部に、母材
両面にろう材を被覆したブレージングシートで成形され
たフィンを表2に示す条件でろう付けし、図4に示すよ
うに、偏平管15cの上下両面に、略波形状のフィン材
5を固着した熱交換器を製造した。得られた熱交換器の
偏平管部分におけるZn拡散層の厚さは50μm〜70
μmであり、Zn拡散層形成後のアルミニウム偏平管は
十分な厚みと強度を持っていることが確認された。
両面にろう材を被覆したブレージングシートで成形され
たフィンを表2に示す条件でろう付けし、図4に示すよ
うに、偏平管15cの上下両面に、略波形状のフィン材
5を固着した熱交換器を製造した。得られた熱交換器の
偏平管部分におけるZn拡散層の厚さは50μm〜70
μmであり、Zn拡散層形成後のアルミニウム偏平管は
十分な厚みと強度を持っていることが確認された。
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る熱
交換器用アルミニウム偏平管の製造方法によれば、強制
冷却後のアルミニウム偏平管をローラ等を介して搬送し
てもZn層が欠落することがなく、取扱い性及び作業性
を向上させて製造コストを低減することができる。ま
た、アルミニウム偏平管の表面部に形成されるZn拡散
層の厚さが過剰に大きくなることがないから、熱処理後
におけるアルミニウム偏平管の肉厚減少を防いでアルミ
ニウム偏平管の強度低下やクラックの発生を防止するこ
とができる。さらに、偏平管に張力を与えた状態で冷却
することにより、冷却むらにより生ずる変形を有効に防
止することができる。
交換器用アルミニウム偏平管の製造方法によれば、強制
冷却後のアルミニウム偏平管をローラ等を介して搬送し
てもZn層が欠落することがなく、取扱い性及び作業性
を向上させて製造コストを低減することができる。ま
た、アルミニウム偏平管の表面部に形成されるZn拡散
層の厚さが過剰に大きくなることがないから、熱処理後
におけるアルミニウム偏平管の肉厚減少を防いでアルミ
ニウム偏平管の強度低下やクラックの発生を防止するこ
とができる。さらに、偏平管に張力を与えた状態で冷却
することにより、冷却むらにより生ずる変形を有効に防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施する態様を示す正面図であ
る。
る。
【図2】アルミニウム偏平管の断面形状を示す図であ
る。
る。
【図3】偏平管に対するZn溶射ガンの配置例を示す図
である。
である。
【図4】熱交換器の部分正面図である。
2 巻出ローラ 6 整形機 8 コンフォーム押出成形機 10 溶射機 14 水槽 16 張力付与機構 18 巻取ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 4/00 C23C 10/00
Claims (4)
- 【請求項1】温間押出成形直後のアルミニウム偏平管の
外表面に、Zn線の溶射法若しくはZn粉末の吹付法に
よってZn層を付着させ、この後、Zn層の付着された
アルミニウム偏平管を強制冷却によって320℃以下に
急冷し、この後にZn層の付着されたアルミニウム偏平
管に熱処理を施し、アルミニウム偏平管表面部に所要の
厚さのZn拡散層を形成してアルミニウム偏平管表面部
にZn層を密着させることを特徴とする熱交換器用アル
ミニウム偏平管の製造方法。 - 【請求項2】前記の温間押出成形直後のアルミニウム偏
平管の温度は、350℃〜400℃であることを特徴と
する請求項1記載の熱交換器用アルミニウム偏平管の製
造方法。 - 【請求項3】前記熱処理は、前記Zn層の付着された前
記アルミニウム偏平管の外表部に、フィン材をろう付け
することにより行うことを特徴とする請求項1又は2記
載の熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法。 - 【請求項4】前記アルミニウム偏平管に張力を与えた状
態で前記強制冷却を行うことを特徴とする請求項1、2
又は3記載の熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29619692A JP3215526B2 (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29619692A JP3215526B2 (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172959A JPH06172959A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3215526B2 true JP3215526B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17830424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29619692A Expired - Fee Related JP3215526B2 (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 熱交換器用アルミニウム偏平管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215526B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112005000773T5 (de) * | 2004-04-08 | 2007-03-15 | Showa Denko K.K. | Wärmetauscher-Rohr, Wärmetauscher und Verfahren zum Herstellen derselben |
| JP6329924B2 (ja) * | 2015-06-19 | 2018-05-23 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金管および熱交換器コア |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP29619692A patent/JP3215526B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06172959A (ja) | 1994-06-21 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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