JPH0773789B2 - 耐孔食性の優れた熱交換器の整造方法 - Google Patents
耐孔食性の優れた熱交換器の整造方法Info
- Publication number
- JPH0773789B2 JPH0773789B2 JP22157487A JP22157487A JPH0773789B2 JP H0773789 B2 JPH0773789 B2 JP H0773789B2 JP 22157487 A JP22157487 A JP 22157487A JP 22157487 A JP22157487 A JP 22157487A JP H0773789 B2 JPH0773789 B2 JP H0773789B2
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- Japan
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- flux
- heat exchanger
- brazing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐孔食性の優れたAl製熱交換器の製造方法に関
するものである。
するものである。
従来フッ化物系の非腐食性フラックス（例えばKAlF4−K
3AlF6の共晶組成）を使用したAl製熱交換器のろう付け
は通常はN2等の不活性ガスを導入し、露点−40℃以下、
及び酸素分圧は1000ppm以下に管理された炉中で約600℃
に加熱して行なわれていた（以下このようなろう付け法
をNB法と記す）。
3AlF6の共晶組成）を使用したAl製熱交換器のろう付け
は通常はN2等の不活性ガスを導入し、露点−40℃以下、
及び酸素分圧は1000ppm以下に管理された炉中で約600℃
に加熱して行なわれていた（以下このようなろう付け法
をNB法と記す）。
例えばAl製熱交換器のコンデンサーの場合はNB法では第
１図（イ）に示すようなＳ字状に大きくうねった形状に
ベンダー加工した押出多穴管（以下チューブ材と略記）
（１）と、芯材の両面にAl−Si系合金のろう材をクラッ
ドしたブレージングシートを第１図（ロ）に示すように
コルゲート加工したフィン材（２）を第１図（ハ）に示
すように組み付け、チューブ材（１）の冷媒の出入口に
ユニオン（３）（３′）を取り付けた後、押え治具
（４）で固定してコア（５）とし、該コアを洗浄した後
フッ化物系フラックスを全体に塗布し、しかる後ブレー
ジング炉に送入して第３図の（Ｂ）で示す温度分布曲線
に従って余熱・加熱をしてフィン材とチューブ材とをろ
う付けし一体化する。
１図（イ）に示すようなＳ字状に大きくうねった形状に
ベンダー加工した押出多穴管（以下チューブ材と略記）
（１）と、芯材の両面にAl−Si系合金のろう材をクラッ
ドしたブレージングシートを第１図（ロ）に示すように
コルゲート加工したフィン材（２）を第１図（ハ）に示
すように組み付け、チューブ材（１）の冷媒の出入口に
ユニオン（３）（３′）を取り付けた後、押え治具
（４）で固定してコア（５）とし、該コアを洗浄した後
フッ化物系フラックスを全体に塗布し、しかる後ブレー
ジング炉に送入して第３図の（Ｂ）で示す温度分布曲線
に従って余熱・加熱をしてフィン材とチューブ材とをろ
う付けし一体化する。
このように製造されたAl製熱交換器を装備した自動車が
塩害地域を走行するようになってきたことから近年該熱
交換器の外部耐孔食性の改善が重要な課題となってきて
いる。このため上記NB法においては犠牲フィンの使用の
みならず次のようなチューブ材自体の防食処理がなされ
るようになってきた。
塩害地域を走行するようになってきたことから近年該熱
交換器の外部耐孔食性の改善が重要な課題となってきて
いる。このため上記NB法においては犠牲フィンの使用の
みならず次のようなチューブ材自体の防食処理がなされ
るようになってきた。
（１）ろう付け前にチューブ材にジンケート処理を施す
ことにより、チューブ材表面にZnを析出させ、ろう付け
加熱によりZnをチューブ材中に拡散させる。
ことにより、チューブ材表面にZnを析出させ、ろう付け
加熱によりZnをチューブ材中に拡散させる。
（２）フッ化物系フラックス中にZnを添加し、ろう付け
加熱時にフラックスからZnをチューブ材中に拡散させ
る。
加熱時にフラックスからZnをチューブ材中に拡散させ
る。
これらは従来ZnCl2を含有した塩化物系フラックスを用
いたフラックスろう付けによればフラックスからのZnの
拡散が行なわれるため防食効果は優れるものの腐食性の
フラックス残渣を洗浄・除去する必要がある点をフッ化
物系のフラックスを使用することにより改良したもので
ある。
いたフラックスろう付けによればフラックスからのZnの
拡散が行なわれるため防食効果は優れるものの腐食性の
フラックス残渣を洗浄・除去する必要がある点をフッ化
物系のフラックスを使用することにより改良したもので
ある。
しかしながらろう付け前のジンケート処理はコスト互と
なるとともに、チューブ材をエッチングするためアルカ
リ液を使用するので液がチューブ内部へ侵入するのを防
止しなければならず作業上の難点が多い。
なるとともに、チューブ材をエッチングするためアルカ
リ液を使用するので液がチューブ内部へ侵入するのを防
止しなければならず作業上の難点が多い。
またフラックス中にZnを添加する方法は塩化物系フラッ
クスの場合は50〜60％の高濃度フラックスを使用するの
に対してフッ化物系フラックスの場合はそれ自身活性が
強いため10％程度の低濃度フラックスにて十分であるの
で多量のZnを供給できず、表面全体に所望の量のZnを拡
散させることはできない。
クスの場合は50〜60％の高濃度フラックスを使用するの
に対してフッ化物系フラックスの場合はそれ自身活性が
強いため10％程度の低濃度フラックスにて十分であるの
で多量のZnを供給できず、表面全体に所望の量のZnを拡
散させることはできない。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、簡単でかつ低コス
トでNB法による熱交換器の耐孔食性を改善した製造方法
を開発したもので、Al製熱交換器の冷媒通路を形成する
チューブ材とコルゲート加工したフィン材とを組み付け
て不活性ガス中でフッ化物系フラックスを用いてろう付
けする熱交換器の製造において、フッ化物系フラックス
を塗布後乾燥したフィン材とフラックスを塗布しないチ
ューブ材とを組み付け、不活性ガス中にて該フラックス
の融点より低く、かつこれら部材が加熱されている温度
以上の温度のZn蒸気中に１分以上保持し、しかる後フラ
ックスの融点より高い温度でろう付けを行なうことを特
徴とするものである。
トでNB法による熱交換器の耐孔食性を改善した製造方法
を開発したもので、Al製熱交換器の冷媒通路を形成する
チューブ材とコルゲート加工したフィン材とを組み付け
て不活性ガス中でフッ化物系フラックスを用いてろう付
けする熱交換器の製造において、フッ化物系フラックス
を塗布後乾燥したフィン材とフラックスを塗布しないチ
ューブ材とを組み付け、不活性ガス中にて該フラックス
の融点より低く、かつこれら部材が加熱されている温度
以上の温度のZn蒸気中に１分以上保持し、しかる後フラ
ックスの融点より高い温度でろう付けを行なうことを特
徴とするものである。
このようにフィン材にのみフラックスを塗布しておくの
はチューブ材との組み付け後、Zn蒸気中に曝してZnをチ
ューブ材中に拡散させるときにチューブ材にもあらかじ
めフラックスが塗布されていると、フラックスが防御膜
として働きZn蒸気がチューブ材表面に付着するのを妨げ
てしまうからであり、さらにこれら組み付け部材を不活
性ガス中で加熱してZn蒸気に曝す際に上記フラックスの
融点より低い温度で実施するのもチューブ材へのZn拡散
処理中にフィン材に塗布したフラックスが溶融してチュ
ーブ材表面を被覆するのを避けるためである。
はチューブ材との組み付け後、Zn蒸気中に曝してZnをチ
ューブ材中に拡散させるときにチューブ材にもあらかじ
めフラックスが塗布されていると、フラックスが防御膜
として働きZn蒸気がチューブ材表面に付着するのを妨げ
てしまうからであり、さらにこれら組み付け部材を不活
性ガス中で加熱してZn蒸気に曝す際に上記フラックスの
融点より低い温度で実施するのもチューブ材へのZn拡散
処理中にフィン材に塗布したフラックスが溶融してチュ
ーブ材表面を被覆するのを避けるためである。
またフッ化物系フラックスの溶融前に効率よくZn蒸気か
らチューブ表面にZnを付着させるにはZn蒸気の温度はチ
ューブ材の加熱温度より高くフラックスの融点（約562
℃）よりも低い550〜560℃が最適であり、保持時間は１
分未満ではZnのチューブ表面への付着量が十分でなく、
従って防食効果も不十分である。なお上記Zn蒸気の温度
を低くした場合はそれに応じて保持時間も長くする必要
がある。
らチューブ表面にZnを付着させるにはZn蒸気の温度はチ
ューブ材の加熱温度より高くフラックスの融点（約562
℃）よりも低い550〜560℃が最適であり、保持時間は１
分未満ではZnのチューブ表面への付着量が十分でなく、
従って防食効果も不十分である。なお上記Zn蒸気の温度
を低くした場合はそれに応じて保持時間も長くする必要
がある。
さらにろう付け炉内でZn蒸気の発生を効率よく行なうに
は炉内の酸素濃度を1000ppm以下、露点を−30℃以下と
するのが良く、不活性ガスの１分間当りの流量は炉の有
効内容積の0.1〜１倍が炉内雰囲気の維持とZn蒸気の発
生には最適かつ経済的であり、炉内のZn溶湯の表面積は
炉の単位有効内容積（リットル）当り0.05〜2.5cm2とす
るのが有効である。
は炉内の酸素濃度を1000ppm以下、露点を−30℃以下と
するのが良く、不活性ガスの１分間当りの流量は炉の有
効内容積の0.1〜１倍が炉内雰囲気の維持とZn蒸気の発
生には最適かつ経済的であり、炉内のZn溶湯の表面積は
炉の単位有効内容積（リットル）当り0.05〜2.5cm2とす
るのが有効である。
本発明を実施例に基づき説明する。
JIS 3003合金（0.05〜0.2％Cu−1.0〜1.5％Mn−Al合
金）芯材の両面にJIS 4343合金（6.8〜8.2％Si−Al合
金）ろう材をクラッド率10％でクラッドした板厚0.16mm
のブレージングシートをコルゲート加工してフィン材を
製作し、用材洗浄後フッ化物系フラックスの５％濃度溶
液中に浸漬した後、200℃の乾燥炉を通して乾燥し、表
面にフラックスを塗布した。該フィン材とJIS 1050合金
（Al99.5％以上）を押出加工して肉厚0.8mm、幅22mm及
び厚さ5mmの４穴チューブ材をベンダー加工して溶剤洗
浄したものとを第１図（ハ）のように押え治具（４）で
押えて、ユニオンを取り付けないコア（５）としてろう
付け試料に供した。このようなコアを以下に示すような
炉中でNB法によりろう付け試験を行なった。
金）芯材の両面にJIS 4343合金（6.8〜8.2％Si−Al合
金）ろう材をクラッド率10％でクラッドした板厚0.16mm
のブレージングシートをコルゲート加工してフィン材を
製作し、用材洗浄後フッ化物系フラックスの５％濃度溶
液中に浸漬した後、200℃の乾燥炉を通して乾燥し、表
面にフラックスを塗布した。該フィン材とJIS 1050合金
（Al99.5％以上）を押出加工して肉厚0.8mm、幅22mm及
び厚さ5mmの４穴チューブ材をベンダー加工して溶剤洗
浄したものとを第１図（ハ）のように押え治具（４）で
押えて、ユニオンを取り付けないコア（５）としてろう
付け試料に供した。このようなコアを以下に示すような
炉中でNB法によりろう付け試験を行なった。
第２図に示すように間口の幅300mm、間口の高さ100mm及
び長さ9mのマッフル（６）（有効内容積270）内を走
行するエンドレスメッシュベルト（７）を備え、該ベル
ト（７）の進行方向の手前よりベルト（７）上に載置さ
れて該ベルト（７）により搬送されるコア（５）を予熱
する予熱ゾーン（８）、該コア（５）をろう付けするブ
レージングゾーン（９）さらにろう付けされたものを冷
却する冷却ゾーン（10）を設けた連続雰囲気炉（11）の
マッフル（６）内に30/minのN2ガスを流し、ブレージ
ングゾーン（９）内は600℃に設定し、表面積50cm2のZn
容器（12）内にZn溶湯を入れ予熱ゾーン（８）内に置い
た。
び長さ9mのマッフル（６）（有効内容積270）内を走
行するエンドレスメッシュベルト（７）を備え、該ベル
ト（７）の進行方向の手前よりベルト（７）上に載置さ
れて該ベルト（７）により搬送されるコア（５）を予熱
する予熱ゾーン（８）、該コア（５）をろう付けするブ
レージングゾーン（９）さらにろう付けされたものを冷
却する冷却ゾーン（10）を設けた連続雰囲気炉（11）の
マッフル（６）内に30/minのN2ガスを流し、ブレージ
ングゾーン（９）内は600℃に設定し、表面積50cm2のZn
容器（12）内にZn溶湯を入れ予熱ゾーン（８）内に置い
た。
このようなに連続雰囲気炉で上記コアのチューブへのZn
蒸気拡散処理を行なうための予熱ゾーンでの予熱温度と
予熱時間とを第１表に示すように変化させ第３図の
（Ａ）で示す炉内温度分布曲線にて上記コアをろう付け
し、それぞれの条件で得られたコアのチューブ材の表面
Zn濃度とZn拡散深さをＸ線マイクロアナライザーでそれ
ぞれ５ヶ所測定し、その結果を第１表に併記した。なお
ろう付け時の炉内雰囲気の露点は−35℃、酸素濃度は10
0ppmであった。さらに得られたコアについて500hrのキ
ャス試験を行ないその時の最大ピット深さを焦点深度法
により求めその結果を第１表に併記した。
蒸気拡散処理を行なうための予熱ゾーンでの予熱温度と
予熱時間とを第１表に示すように変化させ第３図の
（Ａ）で示す炉内温度分布曲線にて上記コアをろう付け
し、それぞれの条件で得られたコアのチューブ材の表面
Zn濃度とZn拡散深さをＸ線マイクロアナライザーでそれ
ぞれ５ヶ所測定し、その結果を第１表に併記した。なお
ろう付け時の炉内雰囲気の露点は−35℃、酸素濃度は10
0ppmであった。さらに得られたコアについて500hrのキ
ャス試験を行ないその時の最大ピット深さを焦点深度法
により求めその結果を第１表に併記した。
また比較のため上記コアへフラックスを全面塗布後、上
記の連続雰囲気炉にてZn溶湯を予熱ゾーンに置き第３図
の（Ｂ）で示す炉内温度分布曲線にて600℃でろう付け
を行なう方法で製作したコアについて、同様な試験を実
施してその結果を第１表に併記した。
記の連続雰囲気炉にてZn溶湯を予熱ゾーンに置き第３図
の（Ｂ）で示す炉内温度分布曲線にて600℃でろう付け
を行なう方法で製作したコアについて、同様な試験を実
施してその結果を第１表に併記した。
第１表から明らかなように本発明法によるコアは表面Zn
濃度が１〜２％と高く、拡散深さも100μｍ程度の良好
な拡散パターンが得られ、さらにフィン直下、即ちろう
付け部におけるチューブ材表面であっても同様な拡散パ
ターンが認められた。またキャス試験によるピット深さ
も良好であることが判る。一方予熱時間が１分に満たな
い比較法No.9及び予熱温度がフラックス溶融温度より高
い比較法No.10〜No.12は良好な拡散パターンが得られ
ず、さらにピット深さも本発明法の場合より２〜３倍も
大きいことが判る。また全面にフラックスを塗布した
後、Zn蒸気中を通してろう付けした比較法No.13は拡散Z
nの濃度が小さく防食効果が大きく劣っており、チュー
ブ表面のフラックスがZnの付着を抑制していることが判
る。
濃度が１〜２％と高く、拡散深さも100μｍ程度の良好
な拡散パターンが得られ、さらにフィン直下、即ちろう
付け部におけるチューブ材表面であっても同様な拡散パ
ターンが認められた。またキャス試験によるピット深さ
も良好であることが判る。一方予熱時間が１分に満たな
い比較法No.9及び予熱温度がフラックス溶融温度より高
い比較法No.10〜No.12は良好な拡散パターンが得られ
ず、さらにピット深さも本発明法の場合より２〜３倍も
大きいことが判る。また全面にフラックスを塗布した
後、Zn蒸気中を通してろう付けした比較法No.13は拡散Z
nの濃度が小さく防食効果が大きく劣っており、チュー
ブ表面のフラックスがZnの付着を抑制していることが判
る。
なおフィンのみフラックスを塗布したコアを第３図の
（Ｂ）のように連続的に昇温してろう付けする場合で
も、フラックスの融点（約562℃）以下の温度に保持さ
れている炉内の数ヶ所にZn発生源を配置することでも本
発明法と同様の効果が得られる。
（Ｂ）のように連続的に昇温してろう付けする場合で
も、フラックスの融点（約562℃）以下の温度に保持さ
れている炉内の数ヶ所にZn発生源を配置することでも本
発明法と同様の効果が得られる。
このように本発明によれば耐孔食性が要求される熱交換
器の非腐食性フラックスろう付けでチューブ材へフラッ
クスを塗布せずにかつフラックスの流動前の温度でZn蒸
気処理を行なうことでフラックス皮膜のZn付着を抑制す
る作用を防止することが可能となり耐孔食性が向上し、
さらにチューブ材に押出多穴管を用いるコンデンサーコ
アやエバポレーターコアについてだけでなく、チューブ
材にブレージングシートを使用するドロンカップエバポ
レーターや電縫管（ブレージングシート）を使用するラ
ジエーター等についても利用できる等実用上顕著な効果
を奏するものである。
器の非腐食性フラックスろう付けでチューブ材へフラッ
クスを塗布せずにかつフラックスの流動前の温度でZn蒸
気処理を行なうことでフラックス皮膜のZn付着を抑制す
る作用を防止することが可能となり耐孔食性が向上し、
さらにチューブ材に押出多穴管を用いるコンデンサーコ
アやエバポレーターコアについてだけでなく、チューブ
材にブレージングシートを使用するドロンカップエバポ
レーターや電縫管（ブレージングシート）を使用するラ
ジエーター等についても利用できる等実用上顕著な効果
を奏するものである。
第１図（イ）（ロ）（ハ）はAl製熱交換器のコアの組み
付けを示すもので（イ）はベンダー加工した押出チュー
ブ材の斜視図、（ロ）はコルゲート加工したフィン材の
斜視図、（ハ）は治具で押えて組み付けたコアの斜視
図、第２図は連続雰囲気炉を示す外観図、第３図は連続
雰囲気炉でろう付けする際の炉内の温度分布曲線を示す
グラフである。 １……押出多穴管（チューブ材） ２……フィン材 3,3′……ユニオン ４……押え治具 ５……コア ６……マッフル ７……エンドレスメッシュベルト ８……予熱ゾーン ９……ブレージングゾーン 10……冷却ゾーン 11……連続雰囲気炉 12……Zn容器
付けを示すもので（イ）はベンダー加工した押出チュー
ブ材の斜視図、（ロ）はコルゲート加工したフィン材の
斜視図、（ハ）は治具で押えて組み付けたコアの斜視
図、第２図は連続雰囲気炉を示す外観図、第３図は連続
雰囲気炉でろう付けする際の炉内の温度分布曲線を示す
グラフである。 １……押出多穴管（チューブ材） ２……フィン材 3,3′……ユニオン ４……押え治具 ５……コア ６……マッフル ７……エンドレスメッシュベルト ８……予熱ゾーン ９……ブレージングゾーン 10……冷却ゾーン 11……連続雰囲気炉 12……Zn容器
Claims (1)
- 【請求項１】Al製熱交換器の冷媒通路を形成するチュー
ブ材とコルゲート加工したフィン材とを組み付けて、不
活性ガス中でフッ化物系フラックスを用いてろう付けす
る熱交換器の製造において、フッ化物系フラックスを塗
布後乾燥したフィン材とフラックスを塗布しないチュー
ブ材とを組み付け、不活性ガス中にて該フラックスの融
点より低く、かつこれら部材が加熱されている温度以上
の温度のZn蒸気中に１分以上保持し、しかる後フラック
スの融点より高い温度でろう付けを行なうことを特徴と
する耐孔食性の優れた熱交換器の製造方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22157487A JPH0773789B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 耐孔食性の優れた熱交換器の整造方法 |
| AU82745/87A AU8274587A (en) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Process for manufacturing heat exchanger |
| KR1019880700838A KR0139548B1 (ko) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | 열교환기의 제조방법 |
| EP87907531A EP0292565B1 (en) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Process for manufacturing heat exchanger |
| PCT/JP1987/000886 WO1988003851A1 (fr) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Procede de production d'un echangeur thermique |
| DE87907531T DE3787644T2 (de) | 1986-11-17 | 1987-11-16 | Verfahren zur herstelung eines wärmeaustauschers. |
| CA000566900A CA1295114C (en) | 1987-05-28 | 1988-05-16 | Method of manufacturing a heat-exchanger |
| US07/357,673 US4911351A (en) | 1986-11-17 | 1989-05-30 | Method of manufacturing heat-exchanger |
| AU70077/91A AU7007791A (en) | 1986-11-17 | 1991-01-30 | Method of manufacturing heat-exchanger |
| AU52131/93A AU669755B2 (en) | 1986-11-17 | 1993-12-03 | Method of manufacturing heat-exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22157487A JPH0773789B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 耐孔食性の優れた熱交換器の整造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6466067A JPS6466067A (en) | 1989-03-13 |
| JPH0773789B2 true JPH0773789B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=16768869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22157487A Expired - Lifetime JPH0773789B2 (ja) | 1986-11-17 | 1987-09-04 | 耐孔食性の優れた熱交換器の整造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773789B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7096638B2 (ja) * | 2016-09-12 | 2022-07-06 | 株式会社Uacj | プレコートフィン及びこれを用いた熱交換器 |
-
1987
- 1987-09-04 JP JP22157487A patent/JPH0773789B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6466067A (en) | 1989-03-13 |
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