JPH02127992A

JPH02127992A - アルミニウム製熱交換器

Info

Publication number: JPH02127992A
Application number: JP27930088A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Fujiyoshi; 藤吉　達也; Toshio Kawamura; 河村　敏雄
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-05-16

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。

Description

【発明の詳細な説明】（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は、自動車用エ
ンジンの冷却水を放熱する為のラジェータ、或は暖房用
のヒータコア等として利用される。

（従来の技術）例えば自動車用エンジンの冷却水を放熱する為のラジェ
ータとして、第１図に示す様な熱交換器１が使用されて
いる。

この熱交換器１は、多数の通液管２．２とフィン３．３
とから成るコア部４の両端部に座板５．５を取り付け、
この座板５．５により上記コア部４と１対のタンク６．
６とを接合しており、一方のタンク６から他方のタンク
６に向けて多数の通液管２．２内を流れる冷却水と、コ
ア部４を通過する空気との間で熱交換を行なわせる事で
、上記冷却水の放熱を行なう様に構成している。

ところで、上述の様な熱交換器をアルミニウム合金によ
り造る場合、それぞれがアルミニウム合金により造られ
た通液管２．２とフィン３．３、及び座板５．５とを（
タンク６．６もアルミニウム合金製とする場合には、タ
ンク６．６も併せて）液密にろう付けする必要がある。

この為従来から、例えば特開昭５９−４４５９３号公報
等に開示されている様に、上記各部材２．３．５を、そ
れぞれアルミニウム合金製の芯材の表面に、珪素（Ｓｉ
’）を多く含むアルミニウム合金製のろう材を被覆した
、所謂クラツド材とし、第２図に示す様に仮組み付けさ
れた上記各部材２．３．５を、加熱炉中で加熱し、上記
ろう材を溶融させる事で、各部材２．３．５同士をろう
付は接合する事が、−ａ的に行なわれている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、従来のアルミニウム製熱交換器の場合、各部
材２．３．５を構成するアルミニウム板表面のろう材を
、何れも同じ材質、例えばＪＩＳ　４３４３材としてい
た為、次に述べる様な不都合を生じた。

即ち、各通液管２．２を構成するアルミニウム板と、座
板５．５を構成するアルミニウム板とは、通常の場合板
厚が異なり、例えば通液管２．２を構成するアルミニウ
ム板の板厚が０．３４ｍｍ程度であるのに対し、座板５
．５を構成するアルミニウム板の板厚は、０．６ｍｍ程
度と、通液管２．２を構成するアルミニウム板よりも相
当に厚くなる。

この様に、板厚が大きく異なるアルミニウム板を、（、
ＱＬ−の加熱炉中で）同じ条件で加熱した場合、温度上
昇に差が生じる場合がある。

例えば本発明者の実験によると、加熱炉内の温度を急激
に上昇させた場合には、通液管２．２を構成する為の、
厚さが０．３４ｍｍ程度のアルミニウム合金製の板材の
温度が、第３図に実線ａで示す様に上昇したのに対し、
座板５．５を構成する為の、厚さが０．６＋ｎｍ程度の
アルミニウム合金製の板材の温度は、同図に破線すで示
す様に上昇し、通常のろう付は温度である６００℃前後
の温度になっても、両板材の間に１０〜２０℃前後の温
度差が生じた。この様に、板厚が異なる２種類のアルミ
ニウム合金製板材の間に大きな温度差が生じた場合、両
板材の表面に被覆されたろう材の溶融程度に差が生じる
事が避けられず、両板材のろう付けが不良となり易い。

加熱炉内の温度上昇を緩やかにした場合には、厚さが０
．３４ｍｍ程度のアルミニウム合金製の板材の温度が、
第４図に実線Ｃで示す様に上昇したのに対し、厚さが０
．６ｍｎ＋程度のアルミニウム合金製の板材の温度は、
同図に破線ｄで示す様に上昇し、両板材の間には、ろう
材の溶融温度付近でも、最大でも５℃前後の温度差しか
生じる事がなく、両板材のろう付けを良好に行なえる事
を確認出来たが、加熱炉内の温度上昇を緩やかにした場
合、ろう付は作業に要する時間が長くなり、製造作業の
能率化を妨げる外、連続炉の場合、炉の全長を長くする
等、設備の大型化を招来してしまう。

本発明のアルミニウム製熱交換器は、通液管を構成する
為のアルミニウム板の表面に被覆したろう材と、座板を
構成する為のアルミニウム板の表面に被覆したろう材と
を異ならせる事で、上述の様な不都合を解消するもので
ある。

（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は、前述した従来のア
ルミニウム製熱交換器と同様に、表面に第一のろう材を
被覆した第一のアルミニウム板製の通液管の端部を、表
面に第二のろう材を被覆し、上記第一のアルミニウム板
よりも厚い第二のアルミニウム板製の座板に対しろう付
けする事で構成されている。

更に、本発明のアルミニウム製熱交換器に於いては、上
記第一のろう材を、アルミニウムを主成分とし、珪素を
６．８〜８．２％（木明細書に於いて混合割合を示す場
合、総て重量％である。）含むアルミニウム合金とし、
上記第二のろう材を、アルミニウムを主成分とし、珪素
を９．０〜１３．０％含むアルミニウム合金としている
。

（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
の場合、珪素を多く含む第二のろう材の溶融温度が、珪
素の含有量が少ない第一のろう材の溶融温度よりも低く
なり、それに伴なって最適ろう付は温度も低くなる。

この為、加熱炉内での温度上昇が急激に行なわれ、その
結果比較的板厚の大きな第二のアルミニウム板の温度上
昇が、板厚の小さな第一のアルミニウム板の温度上昇よ
りも遅れた場合でも、第第二の両アルミニウム板表面を
被覆した第第二のろう材が、何れも同じ様に溶は出して
、第一、第二の両アルミニウム板同士のろう付けが良好
に行なわれる。

（実験例）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。

実験は何れも、第２図に示した様に、何れもアルミニウ
ム合金製の板により造られた、通液管２と座板５とタン
ク６とを仮組み付けした後、これらの部材２．５．６を
加熱炉内で加熱してろう付けを行ない、ろう付は性の良
否を目視で観察する事で行なった。

加熱炉内は、露点が一３０℃以下の窒素雰囲気とし、所
定時間でこの加熱炉内を６２０℃に迄加熱した。

上記各部材２．５．６としては、何れも、芯材であるＪ
ＩＳ　３００３材（Ｓｉを０．６％以下、Ｆｅを０゜７
％以下、Ｃｕを０．０５〜０．２０％、Ｍｎを１゜ｏ〜
ｉ、ｓ％、Ｚｎを０．１０％以下含み、残りをＡＩと不
可避不純物としたアルミニウム合金）の表面に、１０％
のクラツド率（全体の厚さに対するろう材の厚さの割合
）でろう材を被覆したものを用いた０通液管２を構成す
るアルミニウム板の厚さは０．３４ｍｍ、座板５とタン
ク６とを構成するアルミニウム板の厚さは、それぞれ０
．６ｍｍとした。

又、ろう付けする部分に塗布するフラックスとしては、
ノコロックフラックス（商品名）を使用した。

ａ、実施例１通液管２を構成するアルミニウム板の表面を覆うろう材
として、最適ろう付は温度が５９０〜６０５℃であるＪ
ＩＳ　４３４３材（Ｓｔを６．８〜８．２％、Ｆｅを０
．８％以下、Ｃｕを０．２５％以下、Ｍｎを０．１０％
以下、Ｚｎを０．２０％以下含み、残りを＾ｌと不可避
不純物としたアルミニウム合金）を、座板５とタンク６
とを構成するアルミニウム板の表面を覆うろう材として
、最適ろう付は温度が６００〜６２０℃であるＪＩＳ　
４０４５材（Ｓｔを９゜０〜１３．０％、Ｆｅを０．８
％以下、Ｃｕを０．３０％以下、Ｍｎを０．０５％以下
、Ｍｇを０．０５％以下、Ｚｎを０．１０％以下含み、
残りをＡｔと不可避不純物としたアルミニウム合金）を
、それぞれ使用した。

これらのろう材を被覆したアルミニウム板製の各部材２
．５．６を第２図に示した状態に仮組み付けし、加熱炉
中で１５分間かけて加熱、ろう付けした所、各部材２．
５．６を、良好にろう付けする事が出来た。

ｂ、実施例２通液管２を構成するアルミニウム板の表面を覆うろう材
として、ＪＩＳ　４３４３材を、座板５を構成するアル
ミニウム板の表面を覆うろう材として、ＪＩＳ　４０４
５材を、タンク６を構成するアルミニウム板の表面を覆
うろう材として、最適ろう付は温度が、ＪＩＳ　４０４
５材よりも少し低いＪＩＳ　４０４７材（Ｓｉを１１．
０〜１３．０％、Ｆｅを０．８％以下、Ｃｕを０．３０
％以下、Ｍｎを０．１５％以下、Ｍｇを０８１０％以下
、Ｚｎを０．２０％以下含み、残りを雇と不可避不純物
としたアルミニウム合金）を、それぞれ使用した。

これらのろう材を被覆したアルミニウム板製の各部材２
．５．６を仮組み付けし、加熱炉中で１４分間かけて加
熱、ろう付けした所、各部材２．５．６を、良好にろう
付けする事が出来た。

Ｃ１比較例１通液管２、座板５、タンク６を構成するアルミニウム板
の表面を覆うろう材として、何れもＪＩＳ４３４３材を
使用した。

これらのろう材を被覆したアルミニウム板製の各部材２
．５．６を仮組み付けし、加熱炉中で１５分間かけて加
熱、ろう付けした所、通液管２と座板５との接合部の複
数個所に於いて、ろう付は不良が生じた。

ｄ、比較例２通液管２、座板５、タンク６を構成するアルミニウム板
の表面を覆うろう材として、何れもＪＩＳ４０４５材を
使用した。

これらのろう材を被覆したアルミニウム板製の各部材２
．５．６を仮組み付けし、加熱炉中で１５分間かけて加
熱、ろう付けした所、通液管２の一部にくわれが生じた
。

ｅ、比較例３通液管２、座板５、タンク６を構成するアルミニウム板
の表面を覆うろう材として、何れもＪＩＳ４３４３材を
使用した。

これらのろう材を被覆したアルミニウム板製の各部材２
．５．６を仮組み付けし、加熱炉中で２０分間かけて加
熱、ろう付けした所、各部材２．５．６を、良好にろう
付けする事が出来た。

これら実施例１〜２と比較例１〜３とを別表に示したが
、これら合計５つの実験例から明らかな通り、従来は長
い時間かけなければ良好なろう付けが行なえなかったも
のが、本発明の場合、短い時間で良好なろう付けを行な
える様になる。

（発明の効果）本発明のアルミニウム製熱交換器は、以上に述べた通り
、ろう付けに要する時間が短くても、各４゜部のろう付けを良好に行なう事が出来、熱交換器製作の
効率化、製造時に要する熱エネルギの節減、製造設僅の
小型化を図る事が出来、安価なアルミニウム製熱交換器
を提供する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となるアルミニウム製熱交換器の
１例を示す略正面図、第２図は第１図のＡ部拡大断面図
、第３図は温度を急激に上昇させた場合の、第４図は温
度を緩やかに上昇させた場合の、それぞれ通液管と座板
との温度上昇を示す線図である。１：熱交換器、２：通液管、３：フィン、４：コア部、
５：座板、６：タンク。特許出願人　カルソニック株式会社代　　理　　人　　小　山　欽　造（ばか１名）第図第？図第図特蘭Ｃ介）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　表面に第一のろう材を被覆した第一のアルミニ
ウム板製の通液管の端部を、表面に第二のろう材を被覆
し、上記第一のアルミニウム板よりも厚い第二のアルミ
ニウム板製の座板に対しろう付けして成るアルミニウム
製熱交換器に於いて、上記第一のろう材を、アルミニウ
ムを主成分とし、珪素を６．８〜８．２重量％含むアル
ミニウム合金とし、上記第二のろう材を、アルミニウム
を主成分とし、珪素を９．０〜１３．０重量％含むアル
ミニウム合金とした事を特徴とする、アルミニウム製熱
交換器。