JPS62127445A - ラミネート型熱交換器のコアの製造方法 - Google Patents
ラミネート型熱交換器のコアの製造方法Info
- Publication number
- JPS62127445A JPS62127445A JP26605885A JP26605885A JPS62127445A JP S62127445 A JPS62127445 A JP S62127445A JP 26605885 A JP26605885 A JP 26605885A JP 26605885 A JP26605885 A JP 26605885A JP S62127445 A JPS62127445 A JP S62127445A
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- JP
- Japan
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- alloy
- fin
- core
- brazing
- working fluid
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、真空ろう付げによってフィンと作動流体通路
とを接合して得るラミネート型熱交換器のコアに関する
ものでおる。
とを接合して得るラミネート型熱交換器のコアに関する
ものでおる。
[従来の技術]
真空ろう付げによって、フィンと作動流体通路とが接合
されてコアが構成される、ラミネート型のアルミニウム
合金製熱交換器は、従来はとんどのものが、犠牲陽極フ
ィンを用いていない非防食型である。
されてコアが構成される、ラミネート型のアルミニウム
合金製熱交換器は、従来はとんどのものが、犠牲陽極フ
ィンを用いていない非防食型である。
[発明が解決しようとする問題点]
前記のJ:うに従来、真空ろう付けによりコアが構成さ
れるラミネート型アルミニウム合金製熱交換器は、犠牲
陽極フィンを用いていないが、この理由は、真空ろう付
げに適した犠牲陽極フィンの材料合金が開発されていな
いことが主な原因であった。
れるラミネート型アルミニウム合金製熱交換器は、犠牲
陽極フィンを用いていないが、この理由は、真空ろう付
げに適した犠牲陽極フィンの材料合金が開発されていな
いことが主な原因であった。
ラミネート型以外のアルミニウム合金製熱交換器で、犠
牲陽極フィン材として一般に使用されているものはAl
−7:n系合金であるが、この合金は真空ろう付けの際
に蒸気圧の低いznが蒸発飛散してしまい、フィンの犠
牲陽極効果が有効に作用しないだけでなく、蒸発したZ
nが炉型なと炉内に付着して炉の補修頻度を増大させる
。
牲陽極フィン材として一般に使用されているものはAl
−7:n系合金であるが、この合金は真空ろう付けの際
に蒸気圧の低いznが蒸発飛散してしまい、フィンの犠
牲陽極効果が有効に作用しないだけでなく、蒸発したZ
nが炉型なと炉内に付着して炉の補修頻度を増大させる
。
前記、Al−7−n系の犠牲陽極フィンとしては1、ブ
レージングシートフィンでの利用は比較的例が多い。
レージングシートフィンでの利用は比較的例が多い。
このフィンは、心材にAl−Zn系合金を用い、皮材に
A I −Si −Mc+系のアルミニウム合金ろうを
クラッドしてあり、この合金ろう皮材によって、真空加
熱時のznの蒸発がいく分阻止されるので、心材のzn
tを例えば、1.5%程度に多くして、蒸発飛散後の残
留Zn量による犠牲陽極効果を利用するものである。
A I −Si −Mc+系のアルミニウム合金ろうを
クラッドしてあり、この合金ろう皮材によって、真空加
熱時のznの蒸発がいく分阻止されるので、心材のzn
tを例えば、1.5%程度に多くして、蒸発飛散後の残
留Zn量による犠牲陽極効果を利用するものである。
しかしながら、ラミネート型熱交換器においては、その
フィンがはだか材であるため、ブラッドフィンでのよう
な上記の効果は期待できない。これが、従来のラミネー
ト型熱交換器のフィン材にAl−Zn系合金が利用され
ない理由でもある。
フィンがはだか材であるため、ブラッドフィンでのよう
な上記の効果は期待できない。これが、従来のラミネー
ト型熱交換器のフィン材にAl−Zn系合金が利用され
ない理由でもある。
一方、Inの犠牲陽極効果は古くから知られているが、
inが低融点元素であるため、Alに添加した場合、こ
の合金は鋳物材としては利用できるものの、展伸材とし
ては造塊、圧延の際に素材にわれが発生して、フィン材
としての利用が不可能であった。
inが低融点元素であるため、Alに添加した場合、こ
の合金は鋳物材としては利用できるものの、展伸材とし
ては造塊、圧延の際に素材にわれが発生して、フィン材
としての利用が不可能であった。
しかし、このような点が解決できるならば、このAl−
In−1i系合金には、Al−Zn系合金における前記
の問題点が無いので、ラミネート型熱交換器コアの犠牲
陽極フィン材に好適なものになり得る。・ そこで、本発明の目的とするところは、前記の製造上の
難点が無く、かつ真空ろう付は後に優れた犠牲陽極効果
を発揮するように改良されたAl−[系合金を、真空ろ
う付けにより製作されろラミネート型アルミニウム合金
製熱交換器コアの犠牲陽極フィンの材料に適用すること
によって、耐食性が極めて優れた該熱交換器コアを提供
することにある。
In−1i系合金には、Al−Zn系合金における前記
の問題点が無いので、ラミネート型熱交換器コアの犠牲
陽極フィン材に好適なものになり得る。・ そこで、本発明の目的とするところは、前記の製造上の
難点が無く、かつ真空ろう付は後に優れた犠牲陽極効果
を発揮するように改良されたAl−[系合金を、真空ろ
う付けにより製作されろラミネート型アルミニウム合金
製熱交換器コアの犠牲陽極フィンの材料に適用すること
によって、耐食性が極めて優れた該熱交換器コアを提供
することにある。
[問題点を解決するための手段]
本発明のラミネート型熱交換器のコアは、前記目的を速
成するため、以下に記載する組成のいずれかのAl−I
n−1−i系合金のフィンと、Al−Mn系、Al−C
u系などの耐食アルミニウム合金を心材とし、Al−S
i系、Al−5r −Mg系の合金ろうを皮材としたブ
レージングシートから成る作動流体通路とを組合わせて
、1O−2Torr以上の雰囲気中で、ろう付けするこ
とにより、コアに構成されたものである。
成するため、以下に記載する組成のいずれかのAl−I
n−1−i系合金のフィンと、Al−Mn系、Al−C
u系などの耐食アルミニウム合金を心材とし、Al−S
i系、Al−5r −Mg系の合金ろうを皮材としたブ
レージングシートから成る作動流体通路とを組合わせて
、1O−2Torr以上の雰囲気中で、ろう付けするこ
とにより、コアに構成されたものである。
前記合金の組成は、次のとおりである。
I n : 0.005〜1%、L i : 0.0
005〜0.1%、Mn: 0.5〜1.5%、Fe
: 0.1〜0.7%、Si:50.4%を含み、
残部は実質的にAlであり、又はこの組成に更に、Zn
:0.1〜0.4%、3 n : 0.01〜0.09
%、Mg:0.1〜2%のいずれか1種以上、あるいは
Cr:0.05〜0.5%、Z r : 0.05〜0
.5%、T i : 0.01〜0.5、V:0.01
〜0.5%のいずれか1種以上、若しくはZn:0.1
〜0.4%、S n : 0.01〜0.09%、Mg
:0.1〜2%のいずれか1種以上、及びCr : 0
.05〜0.5%、Z r : 0.05〜0.5%、
Ti:0.01〜0.5%、V:0.01〜0.5%の
いずれか1種以上を添加して含み、又は以上の各組成に
更に、Cu:50.5%を添加して含むもの。
005〜0.1%、Mn: 0.5〜1.5%、Fe
: 0.1〜0.7%、Si:50.4%を含み、
残部は実質的にAlであり、又はこの組成に更に、Zn
:0.1〜0.4%、3 n : 0.01〜0.09
%、Mg:0.1〜2%のいずれか1種以上、あるいは
Cr:0.05〜0.5%、Z r : 0.05〜0
.5%、T i : 0.01〜0.5、V:0.01
〜0.5%のいずれか1種以上、若しくはZn:0.1
〜0.4%、S n : 0.01〜0.09%、Mg
:0.1〜2%のいずれか1種以上、及びCr : 0
.05〜0.5%、Z r : 0.05〜0.5%、
Ti:0.01〜0.5%、V:0.01〜0.5%の
いずれか1種以上を添加して含み、又は以上の各組成に
更に、Cu:50.5%を添加して含むもの。
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明のラミネート型熱交換器コアの犠牲陽極フィンの
材料に使用する合金は、Al−1n系合金にLiを添加
することによって、1n−1iの金属間化合物が形成さ
れ、これによって、この合金素材において従来のAl−
1n系合金素材に起こるような鋳造又は圧延時の割れを
防止するとともに、この合金のフィンが真空加熱される
ときに、蒸気圧の低いl−iを蒸発・飛散させることに
よって、Ins:遊離させて、Al−7n合金としての
犠牲陽極効果を発揮させることが可能である。
材料に使用する合金は、Al−1n系合金にLiを添加
することによって、1n−1iの金属間化合物が形成さ
れ、これによって、この合金素材において従来のAl−
1n系合金素材に起こるような鋳造又は圧延時の割れを
防止するとともに、この合金のフィンが真空加熱される
ときに、蒸気圧の低いl−iを蒸発・飛散させることに
よって、Ins:遊離させて、Al−7n合金としての
犠牲陽極効果を発揮させることが可能である。
1n−1i金金属化合物の溶融点は、In−1−i二元
系状態図から明らかなように、杓625°Cでおるため
、通常のAl合金中に析出しても、通常の鋳造又は熱間
加工時にlnn中温添加場合のような低融点に起因する
原材の割れを発生させることがない。
系状態図から明らかなように、杓625°Cでおるため
、通常のAl合金中に析出しても、通常の鋳造又は熱間
加工時にlnn中温添加場合のような低融点に起因する
原材の割れを発生させることがない。
次に、本発明熱交換器コアのフィン材としての、Al−
In−Li系合金における各添加元素の意義を述べる。
In−Li系合金における各添加元素の意義を述べる。
In:フィンの電位を卑にして、犠牲陽極効果を高める
。この効果は0.005より低い添加量では小さく、一
方1%を越える量ではフィンの自己耐食性が低下する。
。この効果は0.005より低い添加量では小さく、一
方1%を越える量ではフィンの自己耐食性が低下する。
1−i:Inと金属間化合物をつくり、鋳造、圧延の時
に鋳塊、板材に起こる割れを防止する。添加量がInと
の比において、0.0005%より少ないと上記効果は
無く、一方0.1%より多くしても効果のより増加は得
られず無意味であるうえ、添加時の醸化消耗が激しく、
また自己耐食性も劣化する。
に鋳塊、板材に起こる割れを防止する。添加量がInと
の比において、0.0005%より少ないと上記効果は
無く、一方0.1%より多くしても効果のより増加は得
られず無意味であるうえ、添加時の醸化消耗が激しく、
また自己耐食性も劣化する。
M n、Fe、Si
:いずれの添加もフィンの強度向上に有効であり、また
その耐高温圧m性を改良する。
その耐高温圧m性を改良する。
添加量が1vlnで0.5%より、Feで0.1%より
少なく、Siが僅少であると上記効果は小さく、一方M
nで1.5%、Feで0.7%、Siで0.4%のそれ
ぞれの量より多いと、フィン成形加工性とフィンの自己
耐食性を劣化させる。
少なく、Siが僅少であると上記効果は小さく、一方M
nで1.5%、Feで0.7%、Siで0.4%のそれ
ぞれの量より多いと、フィン成形加工性とフィンの自己
耐食性を劣化させる。
Zn、Sn、MCI
:いずれの添加で、フィンの電位を卑にして犠牲陽極効
果を高める。このほかMCIは強度向上に有効である。
果を高める。このほかMCIは強度向上に有効である。
添加量がZnで0.1%、Snで0.01%、Mgで0
.1%のそれぞれの量より少ないと、上記効果は小さく
、Znで0.4%、3nで0.09%、MOで2%のそ
れぞれの量より多いと、いづれもフィンの自己耐食性を
低下させ、更にMgはフィン成形加工を困難にさせ、Z
nはフィンの耐座屈性を低下させる。
.1%のそれぞれの量より少ないと、上記効果は小さく
、Znで0.4%、3nで0.09%、MOで2%のそ
れぞれの量より多いと、いづれもフィンの自己耐食性を
低下させ、更にMgはフィン成形加工を困難にさせ、Z
nはフィンの耐座屈性を低下させる。
Cr、Zr、Ti、V
:いずれの添加で、フィンの耐高温座屈性を改良する。
添加量がQr、 Zrで共に0.05%より少なく、T
i、Vでは共に0.01%より少ないと上記効果は小さ
く、一方いづれの元素も0.5%より多いとフィン加工
性と耐食性を劣化させる。
i、Vでは共に0.01%より少ないと上記効果は小さ
く、一方いづれの元素も0.5%より多いとフィン加工
性と耐食性を劣化させる。
Cu:フィンの強度を高める。添加量が僅少であると、
この効果は小さい。一方0.5%より多いとフィンの電
位を肖にするので、その犠牲陽極効果を損なう。
この効果は小さい。一方0.5%より多いとフィンの電
位を肖にするので、その犠牲陽極効果を損なう。
次に、本発明熱交換器コアの実施例について述べる。
「実施例」
本発明の実施例及び比較例において、フィンの材料に使
用したアルミニウム合金の組成を表1に掲げる。
用したアルミニウム合金の組成を表1に掲げる。
表1 フィン材合金の化学組成(載%)1;
人′1の各合金ごとに、その鋳塊: 57)O’CX8
1)rのソーギング後、480°○にて熱間圧延し、)
”、 lj4 、IXi、中間”iQ ff屯” 経て
最辛冬)反790.16mmtの1−11411当のフ
ィン1.虫仮(こ仕上け、これをコルゲーシコン力11
丁してフィンとじIこ。
1)rのソーギング後、480°○にて熱間圧延し、)
”、 lj4 、IXi、中間”iQ ff屯” 経て
最辛冬)反790.16mmtの1−11411当のフ
ィン1.虫仮(こ仕上け、これをコルゲーシコン力11
丁してフィンとじIこ。
一方、このようにし、て)[4た各フィンに対して、3
004合金を心材にして、この両面に4004台金を膜
材として10%クラッドして仮、905℃帆のブレージ
ングシートを19だ。このブレージングシー1〜から作
動流体通路を製作した。
004合金を心材にして、この両面に4004台金を膜
材として10%クラッドして仮、905℃帆のブレージ
ングシートを19だ。このブレージングシー1〜から作
動流体通路を製作した。
前記フィンと作動流体通路を組合わせて、真空ろう付け
< 2X 10’ To「r、600℃〉して熱交換器
コアをHBした。この際、フィンをその表面積か作動流
体通路のタト表面面槓の6倍になるように、かつそのフ
ィンピッチを4mmにして、作動流体通路に〒■付けた
。
< 2X 10’ To「r、600℃〉して熱交換器
コアをHBした。この際、フィンをその表面積か作動流
体通路のタト表面面槓の6倍になるように、かつそのフ
ィンピッチを4mmにして、作動流体通路に〒■付けた
。
次いで、製作された熱交換器コア全部について、作iI
l流体通路の耐食性を調査した。耐食性のd・)ilt
hは、下記3種の明度試験@1ケ月実施して作動流体通
路に生じた最大孔食深さを測定しこれによった。
l流体通路の耐食性を調査した。耐食性のd・)ilt
hは、下記3種の明度試験@1ケ月実施して作動流体通
路に生じた最大孔食深さを測定しこれによった。
(1)堪水噴霧詠jj契: J I 5−Z−2371
(2)乾湿交!′7浸漬試j倹:3[!/、\aCl水
溶波、吐1−3 (さくYて1♂]整) 40℃x30分侵漬に50°C X30分乾燥の燥り返し く3)CASS試験: J I S−)−(−8681
以上の各試験の結果は、表2に小寸とおりてめった。表
2のコアNO数(よ、表1のフィン材合金の\0.故に
対、応するものて必ろ。
(2)乾湿交!′7浸漬試j倹:3[!/、\aCl水
溶波、吐1−3 (さくYて1♂]整) 40℃x30分侵漬に50°C X30分乾燥の燥り返し く3)CASS試験: J I S−)−(−8681
以上の各試験の結果は、表2に小寸とおりてめった。表
2のコアNO数(よ、表1のフィン材合金の\0.故に
対、応するものて必ろ。
表2 真空ろう付・組付はコアの腐食試験結果表2で明
らかなように、本発明の熱交換器コアは、いづれもフィ
ンの犠牲陽極効果によって、作動流体通路の耐食性が極
めて滑れている。これに対し、比較例の熱交換器コアは
、いずれも同通路の耐食性は不良である。特に、NO,
17のコアはフィンのInが、No、18、NO,20
,N022の各コアでは、周じ<Mn、CLI、Inか
それぞれ多すぎるため、フィンの自己腐食が著しく、こ
のため作動流体通路の腐食か著しい。またN 0.24
〜27の各コアでは、そのフィンにCr、Ti、Zrt
Vのいずれかが多くあるため、フィンの犠牲陽極効果か
十分てなく、作用流体通路の耐食性が本発明コアのいず
れよりも劣っている。更に]アN o、 28〜31は
、フィンに犠11陽極効果か無いか、あるいはおってし
不十分であるため、作動流体通路の耐良性は極めて悪い
。
らかなように、本発明の熱交換器コアは、いづれもフィ
ンの犠牲陽極効果によって、作動流体通路の耐食性が極
めて滑れている。これに対し、比較例の熱交換器コアは
、いずれも同通路の耐食性は不良である。特に、NO,
17のコアはフィンのInが、No、18、NO,20
,N022の各コアでは、周じ<Mn、CLI、Inか
それぞれ多すぎるため、フィンの自己腐食が著しく、こ
のため作動流体通路の腐食か著しい。またN 0.24
〜27の各コアでは、そのフィンにCr、Ti、Zrt
Vのいずれかが多くあるため、フィンの犠牲陽極効果か
十分てなく、作用流体通路の耐食性が本発明コアのいず
れよりも劣っている。更に]アN o、 28〜31は
、フィンに犠11陽極効果か無いか、あるいはおってし
不十分であるため、作動流体通路の耐良性は極めて悪い
。
以上に加え、本発明コアのフィンに使用したAl−1n
−1−i系合金は、その製造過程において何らの問題点
は認められながつt二が、比較例コアではフィン1京材
の製造過程中、造塊、圧延時に割れを発生した材料があ
った。
−1−i系合金は、その製造過程において何らの問題点
は認められながつt二が、比較例コアではフィン1京材
の製造過程中、造塊、圧延時に割れを発生した材料があ
った。
[発明の効果」
本発明によるラミネート型熱交換器の]アは、そのフィ
ン材に、頁空加熱1変において優れた犠牲陽極効果を発
揮するAl−In−Li系合金を用いたことによって、
真空ろう付けにより製作された前記熱交換器コアとして
、その作動流体通路の耐食性か優れたものでおる。
ン材に、頁空加熱1変において優れた犠牲陽極効果を発
揮するAl−In−Li系合金を用いたことによって、
真空ろう付けにより製作された前記熱交換器コアとして
、その作動流体通路の耐食性か優れたものでおる。
Claims (1)
- In:0.005〜1%、Li:0.0005〜0.1
%、Mn:0.5〜1.5%、Fe:0.1〜0.7%
、Si:≦0.4%を含み、残部は実質的にAlであり
、又はこの組成に更にZn:0.1〜0.4%、Sn:
0.01〜0.09%、Mg:0.1〜2%のいずれか
1種以上、あるいはCr:0.05〜0.5%、Zr:
0.05〜0.5%、Ti:0.01〜0.5%、V:
0.01〜0.5%のいずれか1種以上、若しくはZn
:0.1〜0.4%、Sn:0.01〜0.09%、M
g:0.1〜2%のいずれか1種以上、及びCr:0.
05〜0.5%、Zr:0.05〜0.5%、Ti:0
.01〜0.5%、V:0.05〜0.5%のいずれか
1種以上を添加して含み、又は以上の各組成に更にCu
:≦0.5%を添加して含むアルミニウム合金のフィン
と、Al−Mn系、Al−Cu系などの耐食アルミニウ
ム合金を心材とし、Al−Si系、Al−Si−Mg系
の合金ろうを皮材としたブレージングシートから成る作
動流体通路を組合わせて、10^−^2Torr以下の
雰囲気中で、ろう付けすることにより構成されたことを
特徴とするラミネート型熱交換器のコア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26605885A JPS62127445A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | ラミネート型熱交換器のコアの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26605885A JPS62127445A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | ラミネート型熱交換器のコアの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127445A true JPS62127445A (ja) | 1987-06-09 |
| JPH0224185B2 JPH0224185B2 (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=17425793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26605885A Granted JPS62127445A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | ラミネート型熱交換器のコアの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62127445A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0569184A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-23 | Nippon Light Metal Co Ltd | 耐食性に優れたブレージングシート |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP26605885A patent/JPS62127445A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0569184A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-23 | Nippon Light Metal Co Ltd | 耐食性に優れたブレージングシート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224185B2 (ja) | 1990-05-28 |
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