JPH05187790A - 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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- JPH05187790A JPH05187790A JP33277591A JP33277591A JPH05187790A JP H05187790 A JPH05187790 A JP H05187790A JP 33277591 A JP33277591 A JP 33277591A JP 33277591 A JP33277591 A JP 33277591A JP H05187790 A JPH05187790 A JP H05187790A
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Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フィンを構成するアルミニウム材の厚さ寸法を
小さくする事を可能として、アルミニウム製熱交換器の
軽量化を図る。 【構成】フィン２の表面にはろう材層を形成しない。伝
熱管１の表面に厚さが２〜５μｍのZn溶融メッキ層７を
形成する。このZn溶融メッキ層７とフィン２とを接触さ
せた状態で加熱し、伝熱管１とフィン２とをろう付けす
る。
小さくする事を可能として、アルミニウム製熱交換器の
軽量化を図る。 【構成】フィン２の表面にはろう材層を形成しない。伝
熱管１の表面に厚さが２〜５μｍのZn溶融メッキ層７を
形成する。このZn溶融メッキ層７とフィン２とを接触さ
せた状態で加熱し、伝熱管１とフィン２とをろう付けす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係るアルミニウム製熱
交換器の製造方法は、自動車用空気調和装置に組み込ま
れるコンデンサやエバポレータとして使用されるアルミ
ニウム製熱交換器を造る為に利用する。
交換器の製造方法は、自動車用空気調和装置に組み込ま
れるコンデンサやエバポレータとして使用されるアルミ
ニウム製熱交換器を造る為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用空気調和装置を構成するエバポ
レータとして従来から、図２に示す様なアルミニウム製
熱交換器が知られている。このアルミニウム製熱交換器
は、アルミニウム又はアルミニウム合金（本明細書で
は、これらを合わせて単に『アルミニウム材』とす
る。）を押し出し成形する事により造られた伝熱管１
と、アルミニウム材製の帯状薄板を波形に形成して成
る、コルゲート型のフィン２、２とを組み合わせる事に
より、構成される。
レータとして従来から、図２に示す様なアルミニウム製
熱交換器が知られている。このアルミニウム製熱交換器
は、アルミニウム又はアルミニウム合金（本明細書で
は、これらを合わせて単に『アルミニウム材』とす
る。）を押し出し成形する事により造られた伝熱管１
と、アルミニウム材製の帯状薄板を波形に形成して成
る、コルゲート型のフィン２、２とを組み合わせる事に
より、構成される。
【０００３】上記伝熱管１は、押し出し成形後に曲げ形
成する事で、湾曲部３、３と直線部４、４とを交互に連
続させたもので、上記フィン２、２は隣り合う直線部
４、４の間に挟持固定されている。又、上記伝熱管１の
一端部には入口側ヘッダ５を、他端には出口側ヘッダ６
を、それぞれ設けている。
成する事で、湾曲部３、３と直線部４、４とを交互に連
続させたもので、上記フィン２、２は隣り合う直線部
４、４の間に挟持固定されている。又、上記伝熱管１の
一端部には入口側ヘッダ５を、他端には出口側ヘッダ６
を、それぞれ設けている。
【０００４】この様なアルミニウム製熱交換器の使用時
に、入口側ヘッダ５から送り込んだ冷媒等の流体を出口
側ヘッダ６から取り出すと、この流体は伝熱管１を流れ
る間に、隣り合う直線部４、４の間を通過する空気との
間で熱交換を行なう。上記フィン２、２は、この流体と
空気との間の熱交換面積を広くして、熱交換が効率良く
行なわれる様にする。
に、入口側ヘッダ５から送り込んだ冷媒等の流体を出口
側ヘッダ６から取り出すと、この流体は伝熱管１を流れ
る間に、隣り合う直線部４、４の間を通過する空気との
間で熱交換を行なう。上記フィン２、２は、この流体と
空気との間の熱交換面積を広くして、熱交換が効率良く
行なわれる様にする。
【０００５】ところで、この様なアルミニウム製熱交換
器を造る場合、上記伝熱管１の直線部４、４の側面とフ
ィン２、２とを互いにろう付け接合する必要がある。こ
の為従来から、フィン２、２を、芯材の表裏両面にろう
材を積層した、所謂クラッド材により造り、伝熱管１と
フィン２、２とを図３に示す様に仮組み付けした状態
で、両部材１、２を加熱し、上記ろう材を溶融させる事
で、これら両部材１、２同士をろう付け接合する事が行
なわれている。
器を造る場合、上記伝熱管１の直線部４、４の側面とフ
ィン２、２とを互いにろう付け接合する必要がある。こ
の為従来から、フィン２、２を、芯材の表裏両面にろう
材を積層した、所謂クラッド材により造り、伝熱管１と
フィン２、２とを図３に示す様に仮組み付けした状態
で、両部材１、２を加熱し、上記ろう材を溶融させる事
で、これら両部材１、２同士をろう付け接合する事が行
なわれている。
【０００６】フィン２、２を構成するクラッド材の芯材
としては、JIS 3003材（０．６重量％以下のSiと、０．
７重量％以下のFeと、０．２０〜０．５０重量％のCu
と、１．０〜１．５重量％のMnと、０．１０重量％以下
のZnとを含み、残りをAlと不可避不純物としたアルミニ
ウム合金）が、ろう材としては、JIS 4343材（６．８〜
８．２重量％のSiと、０．８重量％以下のFeと、０．２
５重量％以下のCuと、０．１０重量％以下のMnと、０．
２０重量％以下のZnとを含み、残りをAlと不可避不純物
としたアルミニウム合金）が、一般的に使用されてい
る。
としては、JIS 3003材（０．６重量％以下のSiと、０．
７重量％以下のFeと、０．２０〜０．５０重量％のCu
と、１．０〜１．５重量％のMnと、０．１０重量％以下
のZnとを含み、残りをAlと不可避不純物としたアルミニ
ウム合金）が、ろう材としては、JIS 4343材（６．８〜
８．２重量％のSiと、０．８重量％以下のFeと、０．２
５重量％以下のCuと、０．１０重量％以下のMnと、０．
２０重量％以下のZnとを含み、残りをAlと不可避不純物
としたアルミニウム合金）が、一般的に使用されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
してアルミニウム製熱交換器を造る場合、フィン２、２
の薄肉化が出来ず、アルミニウム製熱交換器の軽量化が
難しい。
してアルミニウム製熱交換器を造る場合、フィン２、２
の薄肉化が出来ず、アルミニウム製熱交換器の軽量化が
難しい。
【０００８】即ち、ろう付けの為に上記フィン２、２を
加熱すると、フィン２、２表面のろう材中に含まれるSi
が芯材中に拡散し、この芯材の強度を低下させてしま
う。この為、フィン２、２が座屈し易くなり、この座屈
を防止する為に、フィン２、２を構成するアルミニウム
材製の板材の厚さ寸法を大きくする必要が生じる。
加熱すると、フィン２、２表面のろう材中に含まれるSi
が芯材中に拡散し、この芯材の強度を低下させてしま
う。この為、フィン２、２が座屈し易くなり、この座屈
を防止する為に、フィン２、２を構成するアルミニウム
材製の板材の厚さ寸法を大きくする必要が生じる。
【０００９】フィン２、２表面のろう材を省略する代わ
りに、伝熱管１の表面にZn−Al合金製のろう材を被覆す
る技術が、特開昭６２−２３４６５７号公報に記載され
ているが、Zn−Al合金を伝熱管１の表面に被覆する作業
が面倒で、製作費が嵩む原因となる。
りに、伝熱管１の表面にZn−Al合金製のろう材を被覆す
る技術が、特開昭６２−２３４６５７号公報に記載され
ているが、Zn−Al合金を伝熱管１の表面に被覆する作業
が面倒で、製作費が嵩む原因となる。
【００１０】本発明のアルミニウム製熱交換器の製造方
法は、上述の様な問題を何れも解消するものである。
法は、上述の様な問題を何れも解消するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウム製
熱交換器の製造方法は、アルミニウム材を押し出し成形
する事により伝熱管を造った後、図１に示す様に、この
伝熱管１の表面に厚さが２〜５μｍのZn溶融メッキ層７
を形成し、このメッキ層７とアルミニウム材製で、表面
にろう材を被覆していないフィン２とを接触させた状態
に、上記伝熱管１とフィン２とを組み合わせ、次いで加
熱炉中で、この組み合わされた伝熱管１とフィン２とを
５８０〜６１０℃に加熱して、上記Zn溶融メッキ層７を
溶融させ、上記伝熱管１とフィン２とをろう付けするも
のである。
熱交換器の製造方法は、アルミニウム材を押し出し成形
する事により伝熱管を造った後、図１に示す様に、この
伝熱管１の表面に厚さが２〜５μｍのZn溶融メッキ層７
を形成し、このメッキ層７とアルミニウム材製で、表面
にろう材を被覆していないフィン２とを接触させた状態
に、上記伝熱管１とフィン２とを組み合わせ、次いで加
熱炉中で、この組み合わされた伝熱管１とフィン２とを
５８０〜６１０℃に加熱して、上記Zn溶融メッキ層７を
溶融させ、上記伝熱管１とフィン２とをろう付けするも
のである。
【００１２】
【作用】上述の様に構成される本発明のアルミニウム製
熱交換器の製造方法の場合、Znの溶融温度は４１９℃と
低い為、伝熱管１表面へのZn溶融メッキ層７の形成は、
比較的容易に行なえ、このZn溶融メッキ層７形成によ
り、アルミニウム製熱交換器の製造コストが嵩む事はな
い。
熱交換器の製造方法の場合、Znの溶融温度は４１９℃と
低い為、伝熱管１表面へのZn溶融メッキ層７の形成は、
比較的容易に行なえ、このZn溶融メッキ層７形成によ
り、アルミニウム製熱交換器の製造コストが嵩む事はな
い。
【００１３】又、ろう付けの為の加熱によって上記メッ
キ層７を構成するZnが、伝熱管１を構成するアルミニウ
ム材中に拡散して、電位の卑なZn−Al合金を造り、この
Zn−Al合金が犠牲腐食する事で、上記アルミニウム材の
腐食を防止する為、伝熱管１の耐食性も良好になる。
キ層７を構成するZnが、伝熱管１を構成するアルミニウ
ム材中に拡散して、電位の卑なZn−Al合金を造り、この
Zn−Al合金が犠牲腐食する事で、上記アルミニウム材の
腐食を防止する為、伝熱管１の耐食性も良好になる。
【００１４】尚、Zn溶融メッキ層７の厚さを２〜５μｍ
に限定したのは、次の理由による。即ち、厚さが２μｍ
未満の場合、Znの量が不足して、伝熱管１とフィン２と
をろう付けするフィレットが十分に形成されず、５μｍ
を越えた場合には、Znの量が過剰となって、ろう付け部
が凹む、所謂食われが発生する為、２〜５μｍの範囲に
限定した。
に限定したのは、次の理由による。即ち、厚さが２μｍ
未満の場合、Znの量が不足して、伝熱管１とフィン２と
をろう付けするフィレットが十分に形成されず、５μｍ
を越えた場合には、Znの量が過剰となって、ろう付け部
が凹む、所謂食われが発生する為、２〜５μｍの範囲に
限定した。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の効果を確認する為に行なった
実験に就いて説明する。実験は、下記の表に示した様な
組み合わせを有する本発明品３種、比較例４種、合計７
種の試験片に就いて行ない、各試験片のろう付け性と耐
食性との良否を判定した。尚、ろう付けは、伝熱管を構
成する為の板材とフィンを構成する為の板材とのろう付
け部に、特公昭５８−２７０３７号公報に記載され、
『NOCOLOK FLUX』として市販されているフラックスを３
〜５g/m2の割合で塗布し、窒素ガス雰囲気、露点が−４
０℃の条件でろう付けした。
実験に就いて説明する。実験は、下記の表に示した様な
組み合わせを有する本発明品３種、比較例４種、合計７
種の試験片に就いて行ない、各試験片のろう付け性と耐
食性との良否を判定した。尚、ろう付けは、伝熱管を構
成する為の板材とフィンを構成する為の板材とのろう付
け部に、特公昭５８−２７０３７号公報に記載され、
『NOCOLOK FLUX』として市販されているフラックスを３
〜５g/m2の割合で塗布し、窒素ガス雰囲気、露点が−４
０℃の条件でろう付けした。
【００１６】
【表１】
【００１７】尚、伝熱管を構成するJIS 1050材は、０．
２５重量％以下のSiと、０．４０重量％以下のFeと、
０．０５重量％のCuと、０．０５重量％以下のMnと、
０．０５重量％以下のMgと，０．０５重量％以下のZnと
を含み、残りをAlと不可避不純物としたアルミニウム合
金である。又、Al−1.0Mn 合金は、１．０重量％のMnを
含み、残りをAlと不可避不純物としたアルミニウム合金
である。更に、フィンの芯材を構成するアルミニウム材
は、JIS 3003材を基本とし、Znの添加量を１．５重量％
に増やしたアルミニウム合金である。
２５重量％以下のSiと、０．４０重量％以下のFeと、
０．０５重量％のCuと、０．０５重量％以下のMnと、
０．０５重量％以下のMgと，０．０５重量％以下のZnと
を含み、残りをAlと不可避不純物としたアルミニウム合
金である。又、Al−1.0Mn 合金は、１．０重量％のMnを
含み、残りをAlと不可避不純物としたアルミニウム合金
である。更に、フィンの芯材を構成するアルミニウム材
は、JIS 3003材を基本とし、Znの添加量を１．５重量％
に増やしたアルミニウム合金である。
【００１８】ろう付け性は、ろう付け部を目視する事で
良否を判定した。実験の結果、本発明品は何れも良好な
ろう付け性を得られた。又、比較例４も良好なろう付け
性を得られたが、比較例１はろう材のフィレットが形成
されず、伝熱管とフィンとのろう付けを行なえない事が
確認出来た。又、比較例２、３は何れも食われが発生
し、ろう付け部の強度が低下する事が確認された。
良否を判定した。実験の結果、本発明品は何れも良好な
ろう付け性を得られた。又、比較例４も良好なろう付け
性を得られたが、比較例１はろう材のフィレットが形成
されず、伝熱管とフィンとのろう付けを行なえない事が
確認出来た。又、比較例２、３は何れも食われが発生
し、ろう付け部の強度が低下する事が確認された。
【００１９】又、耐食性は、ろう付け性が良好な試験片
に就いてのみCASS試験を、伝熱管を構成するアルミニウ
ム材製の板材に貫通孔が形成される迄、７２０時間を限
度として行なった所、比較例４に就いては、試験開始後
５００〜６００時間で、試験片に貫通孔が形成された。
に就いてのみCASS試験を、伝熱管を構成するアルミニウ
ム材製の板材に貫通孔が形成される迄、７２０時間を限
度として行なった所、比較例４に就いては、試験開始後
５００〜６００時間で、試験片に貫通孔が形成された。
【００２０】実験の結果、本発明のアルミニウム製熱交
換器の製造方法の場合、フィンの表面にろう材を被覆し
なくても、伝熱管とフィンとのろう付けを良好に行なう
事が出来、しかも伝熱管の耐食性も十分に確保出来る事
が解る。
換器の製造方法の場合、フィンの表面にろう材を被覆し
なくても、伝熱管とフィンとのろう付けを良好に行なう
事が出来、しかも伝熱管の耐食性も十分に確保出来る事
が解る。
【００２１】尚、伝熱管とフィンとのろう付け温度は、
５８０〜６１０℃程度が採用可能であるが、５８０〜６
００℃の範囲が好ましい。５８０℃よりも低いと、伝熱
管とフィンとの表面の酸化皮膜の破壊が十分に行なわれ
ず、ろう付け性が不良となる。反対に、ろう付け温度が
高過ぎると、ろう付け部に食われが発生するだけでな
く、伝熱管表面にメッキされたZnが伝熱管の深くに迄拡
散し、この伝熱管に深い孔食が発生し易くなる。
５８０〜６１０℃程度が採用可能であるが、５８０〜６
００℃の範囲が好ましい。５８０℃よりも低いと、伝熱
管とフィンとの表面の酸化皮膜の破壊が十分に行なわれ
ず、ろう付け性が不良となる。反対に、ろう付け温度が
高過ぎると、ろう付け部に食われが発生するだけでな
く、伝熱管表面にメッキされたZnが伝熱管の深くに迄拡
散し、この伝熱管に深い孔食が発生し易くなる。
【００２２】
【発明の効果】本発明のアルミニウム製熱交換器の製造
方法は、以上に述べた通り構成され作用するが、フィン
の表面にろう材を被覆しなくても、伝熱管とフィンとの
ろう付けを良好に行なう事が出来、しかも伝熱管の耐食
性も十分に確保出来る為、フィンを構成するアルミニウ
ム材の厚さ寸法を小さくする事で、十分な耐久性を有
し、しかも軽量なアルミニウム製熱交換器を得られる。
方法は、以上に述べた通り構成され作用するが、フィン
の表面にろう材を被覆しなくても、伝熱管とフィンとの
ろう付けを良好に行なう事が出来、しかも伝熱管の耐食
性も十分に確保出来る為、フィンを構成するアルミニウ
ム材の厚さ寸法を小さくする事で、十分な耐久性を有
し、しかも軽量なアルミニウム製熱交換器を得られる。
【図１】本発明の製造方法によりアルミニウム製熱交換
器を造る状態を示す部分拡大断面図。
器を造る状態を示す部分拡大断面図。
【図２】本発明の製造方法により造られるアルミニウム
製熱交換器の１例を示す斜視図。
製熱交換器の１例を示す斜視図。
【図３】従来の製造方法によりアルミニウム製熱交換器
を造る状態を示す部分拡大断面図。
を造る状態を示す部分拡大断面図。
１ 伝熱管 ２ フィン ３ 湾曲部 ４ 直線部 ５ 入口側ヘッダ ６ 出口側ヘッダ ７ Zn溶融メッキ層
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム材を押し出し成形する事に
より伝熱管を造った後、この伝熱管の表面に厚さが２〜
５μｍのZn溶融メッキ層を形成し、このメッキ層とアル
ミニウム材製で表面にろう材を被覆していないフィンと
を接触させた状態に、上記伝熱管とフィンとを組み合わ
せ、次いで加熱炉中で、この組み合わされた伝熱管とフ
ィンとを５８０〜６１０℃に加熱して、上記Zn溶融メッ
キ層を溶融させ、上記伝熱管とフィンとをろう付けす
る、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 |
|---|---|---|---|
| JP33277591A JPH05187790A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP33277591A JPH05187790A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | アルミニウム製熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187790A true JPH05187790A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=18258694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33277591A Pending JPH05187790A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | アルミニウム製熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187790A (ja) |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP33277591A patent/JPH05187790A/ja active Pending
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