JPH10286666A

JPH10286666A - 熱交換器の製造方法

Info

Publication number: JPH10286666A
Application number: JP9397297A
Authority: JP
Inventors: 慶平 ▲冬▼; Kiyouhei Fuyu; Hajime Sasaki; 元佐々木; Koichi Furutoku; 浩一古徳
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】作業効率がよく、安全で、低コストな熱交換
器の製造方法を提供する。【解決手段】銅合金芯材からなる銅合金ブレージング
シート２の片側表面に、予め、所定の厚みでＣｕ−（６
〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜
８）ｗｔ％Ｐろう皮材３を被覆する。このろう皮材３を
片側表面に被膜された銅合金ブレージングシート２を、
曲げ加工によって加工し、コルゲート状のろう被覆フィ
ン材１を成形する。このろう被覆フィン材１を、接合相
手材となる銅板材４の上に重ね合わせる。不活性雰囲気
（Ｎ２ガス）中にて６８０℃×３ｍｉｎ（分）の熱処理
を施す。この一度の行程によって、ろう被覆フィン材１
と銅板材４との全ての接点での接合が完了し、熱交換器
５が製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器の製造方
法に関し、特に、プレス加工により所定形状に成形され
た銅合金などの熱交換器用部品を、銅板材などの熱交換
器用部品と重ね合わせ、接合熱処理によって熱交換器を
製造する熱交換器の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱交換器は、自動車、産業機
器および電子機器などの冷却に欠かすことのできないも
のとして、幅広く使用されている。この熱交換器は、予
め加工、成形された銅部材または銅合金部材を、銅板材
または銅合金板材などと接合することによって製造され
ている。

【０００３】一般に、銅および銅合金の接合には、溶
接、拡散接合、ろう付け、はんだ付けなどが用いられて
いる。そのうち、銅合金のろう付には、ろう付け材とし
て、通常、銅および黄銅ろう、りん銅ろう、銀ろうなど
が使用される。また、銅合金のはんだ付けには、はんだ
材として鉛および錫の合金の、いわゆるはんだが用いら
れている。

【０００４】従来のろう付けによる熱交換器の製造方法
においては、銅板材のろう付け部分に予めろうを置いて
おき、銅部材と銅板材とをろう付け部分で接合し、加熱
処理を行う置きろう方式で、熱交換器が製造されてい
る。

【０００５】また、はんだ付けによる熱交換器の製造方
法においては、はんだ材をメッキした銅合金ブレージン
グシートをプレス加工などによって所定形状に成形した
後、銅板材又は銅チューブと重ね合わせて、その接合点
での多点同時はんだ付けによって、熱交換器が製造され
ている。

【０００６】また、厚い銅板を機械加工によりくり抜き
成形したり、銅板に銅パイプや銅フィン材を溶接して、
熱交換器が製造されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ろう付けによる熱交換器の製造方法によれば、銅および
銅合金の接合点が多い場合、多点同時ろう付けが困難で
あるため、作業効率が悪く、また、製造された熱交換器
に歪みが残留するという問題があった。

【０００８】また、従来のはんだ付けによる熱交換器の
製造方法によれば、はんだ材の構成元素に有害な鉛が含
まれているという問題があった。

【０００９】また、従来の厚い銅板を機械加工によりく
り抜き成形したり、銅板に銅パイプや銅フィン材を溶接
して、熱交換器を製造する方法によれば、ある程度の規
模の製造装置が必要となるため、熱交換器の製造コスト
が高くなり、また、熱交換器を小型化することが困難で
あるという問題があった。

【００１０】従って、本発明の目的は、作業効率がよ
く、安全で、低コストな熱交換器の製造方法を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上に述べた
目的を実現するため、フィン等の第１の熱交換器部品
と、板、チューブ等の第２の熱交換器部品をろう付けし
て熱交換器を製造する熱交換器の製造方法において、第
２の熱交換器部品の所定の表面にろう材を被膜し、第２
の熱交換器用部品の所定の表面に第１の熱交換器用部品
を所定の関係で配置し、所定の関係で配置された第１お
よび第２の熱交換器用部品に所定の温度の加熱処理を施
すことを特徴とする熱交換器の製造方法を提供する。

【００１２】また、前記目的を実現するため、フィン等
の第１の熱交換器部品と、板、チューブ等の第２の熱交
換器部品をろう付けして熱交換器を製造する熱交換器の
製造方法において、第１の熱交換器部品の所定の表面に
ろう材を被膜し、第１の熱交換器用部品の所定の表面に
第２の熱交換器用部品を所定の関係で配置し、所定の関
係で配置された第１および第２の熱交換器用部品に所定
の温度の加熱処理を施すことを特徴とする熱交換器の製
造方法を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱交換器の製造方
法を詳細に説明する。本発明は、銅合金ブレージングシ
ートを使用した熱交換器を製造する方法として説明す
る。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
銅合金を使用した熱交換器の製造方法を示す。図１
（ａ）において、銅合金芯材からなる銅合金ブレージン
グシート２の片側表面に、予め、所定の厚みでＣｕ−
（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５
〜８）ｗｔ％Ｐろう皮材３を被覆する。このろう皮材３
を片側表面に被膜された銅合金ブレージングシート２
を、曲げ加工によって加工し、コルゲート状のろう被覆
フィン材１を成形する。このろう被覆フィン材１を、接
合相手材となる銅板材４の上に重ね合わせる。

【００１５】図１（ｂ）において、ろう被覆フィン材１
を、接合相手材となる銅板材４の上に重ね合わせた後、
不活性雰囲気（Ｎ２ガス）中にて６８０℃×３ｍｉｎ
（分）の熱処理を施す。この熱処理によって、ろう被覆
フィン材１に予め被覆されているＣｕ−（６〜１５）ｗ
ｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐ
ろう皮材３が、銅板材４との接合部分で溶解し、凝固す
る。この一度の行程によって、ろう被覆フィン材１と銅
板材４との全ての接点での接合が完了し、熱交換器５が
製造される。

【００１６】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す
銅合金を使用した熱交換器の製造方法を示す。図２
（ａ）において、銅合金芯材からなる銅合金ブレージン
グシート２の片側表面に、予め、所定の厚みでＣｕ−
（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５
〜８）ｗｔ％Ｐろう皮材３を被覆する。このろう皮材３
を片側表面に被膜された銅合金ブレージングシート２
を、曲げ加工によって加工し、コルゲート状のろう被覆
フィン材１を成形する。このろう被覆フィン材１を、接
合相手材となる銅製扁平チューブ６の上に重ね合わせ
る。

【００１７】図２（ｂ）において、ろう被覆フィン材１
を、接合相手材となる銅製扁平チューブ６の上に重ね合
わせた後、不活性雰囲気（Ａｒガス）中にて７００℃×
３ｍｉｎ（分）の熱処理を施す。この熱処理によって、
ろう被覆フィン材１に予め被覆されているＣｕ−（６〜
１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）
ｗｔ％Ｐろう皮材３が、銅製扁平チューブ６との接合部
分で溶解し、凝固する。この一度の行程によって、ろう
被覆フィン材１と銅製扁平チューブ６との全ての接点で
の接合が完了し、熱交換器７が製造される。

【００１８】図３は、本発明の第３の実施の形態を示す
銅合金を使用した熱交換器の製造方法を示す。図３
（ａ）において、所定の厚みを有する銅板材を曲げ加工
によって加工し、コルゲート状銅フィン材８を成形す
る。このコルゲート状銅フィン材８の接合相手材とな
る、銅合金芯材からなる銅合金ブレージングシート２の
片側表面に、予め、所定の厚みでＣｕ−（６〜１５）ｗ
ｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐ
ろう皮材３を被覆しておく。コルゲート状銅フィン材８
を、銅合金ブレージングシート２のろう皮材３が被膜さ
れた面側の上に重ね合わせる。

【００１９】図３（ｂ）において、コルゲート状銅フィ
ン材８を、接合相手材となる銅合金ブレージングシート
２のろう皮材３が被膜された面上に重ね合わせた後、不
活性雰囲気（Ａｒガス）中にて７００℃×３ｍｉｎ
（分）の熱処理を施す。この熱処理によって、銅合金ブ
レージングシート２に予め被覆されているＣｕ−（６〜
１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）
ｗｔ％Ｐろう皮材３が、コルゲート状銅フィン材８との
接合部分で溶解し、凝固する。この一度の行程によっ
て、コルゲート状銅フィン材８と銅合金ブレージングシ
ート２との全ての接点での接合が完了し、熱交換器９が
製造される。

【００２０】図４は、本発明の第４の実施の形態を示す
銅合金を使用した熱交換器の製造方法を示す。図４
（ａ）において、所定の厚みを有する銅板材を曲げ加工
によって加工し、コルゲート状銅フィン材８を成形す
る。このコルゲート状銅フィン材８の接合相手材とな
る、銅製扁平チューブ６の表面に、予め、所定の厚みで
Ｃｕ−（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ
−（５〜８）ｗｔ％Ｐろう皮材３を被覆し、ろう被覆銅
製扁平チューブ１０を成形しておく。コルゲート状銅フ
ィン材８を、ろう被覆銅製扁平チューブ１０の上に重ね
合わせる。

【００２１】図４（ｂ）において、コルゲート状銅フィ
ン材８を、接合相手材となるろう被覆銅製扁平チューブ
１０に重ね合わせた後、不活性雰囲気（Ａｒガス）中に
て７００℃×３ｍｉｎ（分）の熱処理を施す。この熱処
理によって、ろう被覆銅製扁平チューブ１０の表面に予
め被覆されているＣｕ−（６〜１５）ｗｔ％Ｓｎ−（５
〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐろう皮材３が、
コルゲート状銅フィン材８との接合部分で溶解し、凝固
する。この一度の行程によって、コルゲート状銅フィン
材８とろう被覆銅製扁平チューブ１０との全ての接点で
の接合が完了し、熱交換器１１が製造される。

【００２２】以上、本発明の形態例を示したが、これら
熱交換器の製造に使用される銅合金の化学成分、ろう材
の被覆の厚み、および接合部分についての形状に関して
は何ら制限がなく自由に決定することができる。

【００２３】また、ろう材として、りん銅ろう、又は銀
ろう相当の化学組織を有するものでもよい。但し、りん
銅ろう及び銀ろうは、その接合温度が高いことに留意す
る必要がある。

【００２４】また、接合における熱処理を、不活性雰囲
気（Ｎ２ガス）中にて６８０℃×３ｍｉｎ（分）または
不活性雰囲気（Ａｒガス）中にて７００℃×３ｍｉｎ
（分）の熱処理としてそれぞれの実施の形態で説明した
が、この何れの場合も全ての上記実施の形態に適用する
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明の熱交換器の製
造方法によれば、予めろう材を接合部材の少なくとも一
方に被覆しておくこととしたので、熱交換器の形状が複
雑であっても、作業効率がよく、安全で、低コストに熱
交換器を製造することができるようになった。また、接
合点の多点同時ろう付けが可能となったので、熱交換器
を容易に小型化できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態を示す概略図。

【図２】本発明による第２の実施の形態を示す概略図。

【図３】本発明による第３の実施の形態を示す概略図。

【図４】本発明による第４の実施の形態を示す概略図。

【符号の説明】

１ろう被覆フィン２銅合金ブレージングシート３ろう皮材４銅板材５、７、１１熱交換器６銅製扁平チューブ８コルゲート状銅フィン材１０ろう被覆銅製扁平チューブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィン等の第１の熱交換器部品と、板、
チューブ等の第２の熱交換器部品をろう付けして熱交換
器を製造する熱交換器の製造方法において、前記第２の熱交換器部品の所定の表面にろう材を被膜
し、前記第２の熱交換器用部品の前記所定の表面に前記第１
の熱交換器用部品を所定の関係で配置し、前記所定の関係で配置された前記第１および第２の熱交
換器用部品に所定の温度の加熱処理を施すことを特徴と
する熱交換器の製造方法。
【請求項２】前記ろう材は、Ｃｕ−（６〜１５）ｗｔ
％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐで
あることを特徴とする請求項１記載の熱交換器の製造方
法。
【請求項３】フィン等の第１の熱交換器部品と、板、
チューブ等の第２の熱交換器部品をろう付けして熱交換
器を製造する熱交換器の製造方法において、前記第１の熱交換器部品の所定の表面にろう材を被膜
し、前記第１の熱交換器用部品の前記所定の表面に前記第２
の熱交換器用部品を所定の関係で配置し、前記所定の関係で配置された前記第１および第２の熱交
換器用部品に所定の温度の加熱処理を施すことを特徴と
する熱交換器の製造方法。
【請求項４】前記ろう材は、Ｃｕ−（６〜１５）ｗｔ
％Ｓｎ−（５〜７）ｗｔ％Ｎｉ−（５〜８）ｗｔ％Ｐで
あることを特徴とする請求項３記載の熱交換器の製造方
法。