JPH03155460A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents
熱交換器の製造方法Info
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- JPH03155460A JPH03155460A JP29243389A JP29243389A JPH03155460A JP H03155460 A JPH03155460 A JP H03155460A JP 29243389 A JP29243389 A JP 29243389A JP 29243389 A JP29243389 A JP 29243389A JP H03155460 A JPH03155460 A JP H03155460A
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- flux
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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
本発明は、熱交換器、特にアルミニウム合金製の熱交換
器の製造方法に関するものである。
器の製造方法に関するものである。
アルミニウム又はアルミニウム合金（以下、単にアルミ
ニウム合金）製の部材をろう付けするに際し、このアル
ミニウム合金部材が単純な形状で、かつ、接合個所が少
ない場合には、ろう線材を用いたトーチろう付けで十分
に対応できると言われている。 しかしながら、アルミニウム合金製の熱交換器における
チューブとフィンとの接合の場合のように、接合個所が
多く複雑な形状の場合には、上記の方法では対処できに
くく、この様な場合にあってはろう材を予め張り合わせ
たプレージングシートをフィン材、チューブ材あるいは
ヘッダー材として用い、そして真空ろう付け、不活性雰
囲気下でのろう付け、フラックスを用いたろう付け等の
ろう付け方法が考えられる。 ところで、上記プレージングシートを用いてのろう付け
方法は、複雑な形や接合個所が多い熱交換器のような場
合に非常に有効なるも、ろう付けに必要な部分以外にも
ろう材が張り合わされている為、無駄が多いとも言え、
それだけコストが高いものについていることは間違いな
い。 さらに、ろう材が全面に張り合わされていることから、
ろう付け加熱時にろうが母材を侵食し、母材の変形を引
き起こす問題のあることも判ってきた。 又、ろう材を張り合わすことができない押出管にはプレ
ージングシートをそのまま用いることは出来ない。
ニウム合金）製の部材をろう付けするに際し、このアル
ミニウム合金部材が単純な形状で、かつ、接合個所が少
ない場合には、ろう線材を用いたトーチろう付けで十分
に対応できると言われている。 しかしながら、アルミニウム合金製の熱交換器における
チューブとフィンとの接合の場合のように、接合個所が
多く複雑な形状の場合には、上記の方法では対処できに
くく、この様な場合にあってはろう材を予め張り合わせ
たプレージングシートをフィン材、チューブ材あるいは
ヘッダー材として用い、そして真空ろう付け、不活性雰
囲気下でのろう付け、フラックスを用いたろう付け等の
ろう付け方法が考えられる。 ところで、上記プレージングシートを用いてのろう付け
方法は、複雑な形や接合個所が多い熱交換器のような場
合に非常に有効なるも、ろう付けに必要な部分以外にも
ろう材が張り合わされている為、無駄が多いとも言え、
それだけコストが高いものについていることは間違いな
い。 さらに、ろう材が全面に張り合わされていることから、
ろう付け加熱時にろうが母材を侵食し、母材の変形を引
き起こす問題のあることも判ってきた。 又、ろう材を張り合わすことができない押出管にはプレ
ージングシートをそのまま用いることは出来ない。
このような観点から、本発明者は、これに対する研究開
発を進めていった結果、プレージングシートを用いない
で複雑な形状の接合部にろう材を提供する手段としてろ
う材粉末を用いることが有効と考えた。そして、この場
合、ろう材粉末のみでは、ろう材を接合部に均一に供給
付着させることはできないけれども樹脂バインダとの混
合物にしておけば良いことに気が付いた。 しかしながら、この樹脂はどのようなものでも良いもの
ではないことが判ってきた。 すなわち、本発明の研究過程において得た特開昭５６−
１６０８６９号公報においては、フッ化物系フラックス
粉末と粒径が実質的に１〜２００μ請からなるＺｎ粉末
を重量比で４〜９対６〜１の割合で液体中に懸濁させ、
さらにカルボキシメチルセルロースをバインダとして０
，５重量％以下加え、このカルボキシメチルセルロース
を含む懸濁液をアルミニウム合金からなる接合材表面に
付着させ、次いで該接合材を乾燥させ、しかる後該接合
材を不活性ガス中で該接合材の融点より低く、がっＺｎ
及び上記のフッ化物系フラックスの融点よりも高い温度
に加熱し、ろう材を溶融して接合するアルミニウム合金
のろう付方法が提案されており、この技術思想を例えば
＾１−Ｓｉ等のアルミニウム合金粉末をろう材として用
いるろう付けの場合に応用した所、予想と異なり良好な
るろう付けが得られなかった。 又、特公昭５８−３１２７４号公報においては、金属粉
末と側鎖にカルボキシル基を有する水溶性高分子化合物
と水とを必須成分とするろう付け用金属ペースト組成物
が提案されており、その詳細な説明の部分において該水
溶性高分子化合物としては熱硬化型のアクリル系の樹脂
（熱可塑性の樹脂であってはならない）があり、金属粉
末として銅やニッケル粉末が用いられる旨開示されてお
り、この技術思想を例えばＡｌ−５ｉ等のアルミニウム
合金粉末をろう材として用いるろう付けの場合に応用、
すなわちこの技術思想において提案されている熱硬化型
のアクリル系樹脂を樹脂バインダに用いた所、予想と異
なり良好なろう付けは得られなかった。 すなわち、これまでにおいてろう材を粉末タイプとした
場合に樹脂をバインダとして用いることは既に提案され
ており、これまでに提案されていた各種の樹脂を用いて
例えば＾１−Ｓｉ等のアルミニウム合金粉末をろう材と
して用いるろう付けの場合に応用してみたのであるが、
ろう材の金属成分が大幅に異なっていた為であるせいか
、これまでに提案されていた技術のものでは良好なろう
付け結果が得られなかった。 そこで、本発明者は、ろう付け温度が例えば約５００
Ｎ６５０℃テアルＡ Ｉ−Ｓ ｉ、＾１−Ｚｎ等のアル
ミニウム合金をろう材とした場合の樹脂バインダとして
用いることができる樹脂がないものがと数えきれない程
のテストを繰り返した結果、アルミニウム合金粉末をろ
う材粉末とした場合の樹脂バインダとしてはろう付け温
度で分解炭化するより揮発性が高い熱可塑性のアクリル
系樹脂及びパラフィン系のワックスが良いことを見出す
に至った。 又、上記のようなろう付け用組成物を塗布した材料を加
工して各部品を形成しようとすると、用いた樹脂バイン
ダによっては剥離するものもあったこと力弓、各部品の
組み付け後にろう付け用組成物を塗布すれば良いことも
判った。 本発明はかかる知見を基にして達成されたものであり、
接合個所が多い場合でも、あるいは複雑な形状の部品の
場合でも簡単にろう付けを実施でき、その製造効率が良
い熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。 この本発明の目的は、フィン及びチューブを備えた熱交
換器をフラックスを用いてのろう付けによる製造方法で
あって、前記熱交換器の各部品を組み付けた後、ろう付
け用金属粉末と、ろう付け温度で炭化するより揮発性が
高い熱可塑性のアクリル系樹脂又はパラフィン系のワッ
クスの群の中から選ばれる少なくとも一種のバインダと
、ろう付け用フラックスとを含むろう付け用組成物を前
記組み付けた接合部に介在させ、加熱することを特徴と
する熱交換器の製造方法によって達成される。 尚、バインダ／ろう付け用金属粉末の割合は０．１／９
９．０〜３５／ ６５ （重量比）であることが望まし
く、又ろう付け用組成物の付着量は５〜５００ｇ／ｍ２
であることが望ましく、そして＾１−Ｓｉ合金、＾！−
５１−Ｍｇ合金、＾ｌ−５ｉ−Ｚｎ合金、＾１−Ｚｎ合
金等の接合しようとするアルミニウム合金より融点の低
いアルミニウム合金等のろう付け用の金属粉末はその平
均粒径が約１０〜２００μ−であるものが望ましい。 そして、上記のようなろう付け用の金属粉末及び熱可塑
性のアクリル系樹脂（例えばアクリル酸、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステルのホモポ
リマーあるいはコポリマー）やパラフィン系のワックス
のようなバインダ、さらにはＫＣｌ−ＬｉＣ１系、Ｚｎ
Ｃ１□系等の塩化物系のものやＫＦ−＾ＩＦ、系等のフ
ッ化物系のフラックスを、水あるいは有機溶剤（好まし
くは水）中で混合分散させればよく、この混合分散溶液
を組み付けた熱交換器くろう付け前の段階）のろう付け
しようとする個所に流下あるいは塗布やスプレー手段等
で付着させ、真空雰囲気下、不活性雰囲気下、大気雰囲
気下でのろう付け等所定のろう付け手段でろう付けすれ
ばよい。 尚、フラックスの添加量はろう付け雰囲気によって異な
るものの、フラックス／ろう付け用金属粉末は０．１／
９９．９〜６０／４０であればよい。
発を進めていった結果、プレージングシートを用いない
で複雑な形状の接合部にろう材を提供する手段としてろ
う材粉末を用いることが有効と考えた。そして、この場
合、ろう材粉末のみでは、ろう材を接合部に均一に供給
付着させることはできないけれども樹脂バインダとの混
合物にしておけば良いことに気が付いた。 しかしながら、この樹脂はどのようなものでも良いもの
ではないことが判ってきた。 すなわち、本発明の研究過程において得た特開昭５６−
１６０８６９号公報においては、フッ化物系フラックス
粉末と粒径が実質的に１〜２００μ請からなるＺｎ粉末
を重量比で４〜９対６〜１の割合で液体中に懸濁させ、
さらにカルボキシメチルセルロースをバインダとして０
，５重量％以下加え、このカルボキシメチルセルロース
を含む懸濁液をアルミニウム合金からなる接合材表面に
付着させ、次いで該接合材を乾燥させ、しかる後該接合
材を不活性ガス中で該接合材の融点より低く、がっＺｎ
及び上記のフッ化物系フラックスの融点よりも高い温度
に加熱し、ろう材を溶融して接合するアルミニウム合金
のろう付方法が提案されており、この技術思想を例えば
＾１−Ｓｉ等のアルミニウム合金粉末をろう材として用
いるろう付けの場合に応用した所、予想と異なり良好な
るろう付けが得られなかった。 又、特公昭５８−３１２７４号公報においては、金属粉
末と側鎖にカルボキシル基を有する水溶性高分子化合物
と水とを必須成分とするろう付け用金属ペースト組成物
が提案されており、その詳細な説明の部分において該水
溶性高分子化合物としては熱硬化型のアクリル系の樹脂
（熱可塑性の樹脂であってはならない）があり、金属粉
末として銅やニッケル粉末が用いられる旨開示されてお
り、この技術思想を例えばＡｌ−５ｉ等のアルミニウム
合金粉末をろう材として用いるろう付けの場合に応用、
すなわちこの技術思想において提案されている熱硬化型
のアクリル系樹脂を樹脂バインダに用いた所、予想と異
なり良好なろう付けは得られなかった。 すなわち、これまでにおいてろう材を粉末タイプとした
場合に樹脂をバインダとして用いることは既に提案され
ており、これまでに提案されていた各種の樹脂を用いて
例えば＾１−Ｓｉ等のアルミニウム合金粉末をろう材と
して用いるろう付けの場合に応用してみたのであるが、
ろう材の金属成分が大幅に異なっていた為であるせいか
、これまでに提案されていた技術のものでは良好なろう
付け結果が得られなかった。 そこで、本発明者は、ろう付け温度が例えば約５００
Ｎ６５０℃テアルＡ Ｉ−Ｓ ｉ、＾１−Ｚｎ等のアル
ミニウム合金をろう材とした場合の樹脂バインダとして
用いることができる樹脂がないものがと数えきれない程
のテストを繰り返した結果、アルミニウム合金粉末をろ
う材粉末とした場合の樹脂バインダとしてはろう付け温
度で分解炭化するより揮発性が高い熱可塑性のアクリル
系樹脂及びパラフィン系のワックスが良いことを見出す
に至った。 又、上記のようなろう付け用組成物を塗布した材料を加
工して各部品を形成しようとすると、用いた樹脂バイン
ダによっては剥離するものもあったこと力弓、各部品の
組み付け後にろう付け用組成物を塗布すれば良いことも
判った。 本発明はかかる知見を基にして達成されたものであり、
接合個所が多い場合でも、あるいは複雑な形状の部品の
場合でも簡単にろう付けを実施でき、その製造効率が良
い熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。 この本発明の目的は、フィン及びチューブを備えた熱交
換器をフラックスを用いてのろう付けによる製造方法で
あって、前記熱交換器の各部品を組み付けた後、ろう付
け用金属粉末と、ろう付け温度で炭化するより揮発性が
高い熱可塑性のアクリル系樹脂又はパラフィン系のワッ
クスの群の中から選ばれる少なくとも一種のバインダと
、ろう付け用フラックスとを含むろう付け用組成物を前
記組み付けた接合部に介在させ、加熱することを特徴と
する熱交換器の製造方法によって達成される。 尚、バインダ／ろう付け用金属粉末の割合は０．１／９
９．０〜３５／ ６５ （重量比）であることが望まし
く、又ろう付け用組成物の付着量は５〜５００ｇ／ｍ２
であることが望ましく、そして＾１−Ｓｉ合金、＾！−
５１−Ｍｇ合金、＾ｌ−５ｉ−Ｚｎ合金、＾１−Ｚｎ合
金等の接合しようとするアルミニウム合金より融点の低
いアルミニウム合金等のろう付け用の金属粉末はその平
均粒径が約１０〜２００μ−であるものが望ましい。 そして、上記のようなろう付け用の金属粉末及び熱可塑
性のアクリル系樹脂（例えばアクリル酸、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステルのホモポ
リマーあるいはコポリマー）やパラフィン系のワックス
のようなバインダ、さらにはＫＣｌ−ＬｉＣ１系、Ｚｎ
Ｃ１□系等の塩化物系のものやＫＦ−＾ＩＦ、系等のフ
ッ化物系のフラックスを、水あるいは有機溶剤（好まし
くは水）中で混合分散させればよく、この混合分散溶液
を組み付けた熱交換器くろう付け前の段階）のろう付け
しようとする個所に流下あるいは塗布やスプレー手段等
で付着させ、真空雰囲気下、不活性雰囲気下、大気雰囲
気下でのろう付け等所定のろう付け手段でろう付けすれ
ばよい。 尚、フラックスの添加量はろう付け雰囲気によって異な
るものの、フラックス／ろう付け用金属粉末は０．１／
９９．９〜６０／４０であればよい。
【実施例１】
＾１０５０合金を押出によりチューブ１とし、このチュ
ーブ１に＾７０７２をコルゲート加工して得たフィン２
及び＾１０５０押出管のヘッダー３を第１図のように組
み合わせた。 そして、平均粒径的５０μ−の＾ｌ−１０ｗｔ％Ｓｉ合
金粉末と分子量が約１０万のアクリル酸エステルのホモ
ポリマー（熱可塑性）とＫＦ−＾ＩＦ、フラックスとを
９５：５：５の割合（重量比）で混合し、この混合物１
００重量部に対して水５０重量部を加えて混合分散させ
た水溶液をチューブ１とフィン２との接合部及びチュー
ブ１とヘッダー３との接合部に流下させ、これによりチ
ューブ１の所望位置にろう付け用組成物を塗布する。 尚、チューブ１表面に塗布されたろう付け用組成物の量
はほぼ１００ｇ／ｍ” （乾燥後の量）であった。 そして、乾燥後、窒素ガス雰囲気中で６００℃×５ ｗ
ｉｎの条件でろう付けを行う。
ーブ１に＾７０７２をコルゲート加工して得たフィン２
及び＾１０５０押出管のヘッダー３を第１図のように組
み合わせた。 そして、平均粒径的５０μ−の＾ｌ−１０ｗｔ％Ｓｉ合
金粉末と分子量が約１０万のアクリル酸エステルのホモ
ポリマー（熱可塑性）とＫＦ−＾ＩＦ、フラックスとを
９５：５：５の割合（重量比）で混合し、この混合物１
００重量部に対して水５０重量部を加えて混合分散させ
た水溶液をチューブ１とフィン２との接合部及びチュー
ブ１とヘッダー３との接合部に流下させ、これによりチ
ューブ１の所望位置にろう付け用組成物を塗布する。 尚、チューブ１表面に塗布されたろう付け用組成物の量
はほぼ１００ｇ／ｍ” （乾燥後の量）であった。 そして、乾燥後、窒素ガス雰囲気中で６００℃×５ ｗ
ｉｎの条件でろう付けを行う。
【実施例２】
実施例１において、ヘッダー材を＾３００３材の両面に
Ｂ＾４０４５をクラッドしたプレージングシートを用い
た以外は同様に行った。
Ｂ＾４０４５をクラッドしたプレージングシートを用い
た以外は同様に行った。
【実施例３１
実施例１において、ろう粉末を＾ｌ−５ｗｔ％Ｓｉ−４
５ｗｔ％Ｚｎ合金とし、かつ、フラックスをＲｂＦ−＾
ＩＦ、とし、さらにろう付け温度を５５０℃とした以外
は同様に行った。 【実施例４】 実施例３において、ＲｂＦ−＾ＩＦ、の代わりににＣ１
−ＬｉＣ１を用い、ろう粉末：パインダ：フラックス＝
６５＝５：３０とし、かつ、大気炉中で６００℃Ｘ５＋
＊ｉｎの条件でろう付けを行う以外は同様に行った。
５ｗｔ％Ｚｎ合金とし、かつ、フラックスをＲｂＦ−＾
ＩＦ、とし、さらにろう付け温度を５５０℃とした以外
は同様に行った。 【実施例４】 実施例３において、ＲｂＦ−＾ＩＦ、の代わりににＣ１
−ＬｉＣ１を用い、ろう粉末：パインダ：フラックス＝
６５＝５：３０とし、かつ、大気炉中で６００℃Ｘ５＋
＊ｉｎの条件でろう付けを行う以外は同様に行った。
【実施例５】
実施例１においてのろう付け用組成物の量をほぼ３０ｇ
／ｒａ”として同様に行った。
／ｒａ”として同様に行った。
【実施例６】
実施例１においてのろう付け用組成物の量をほぼ４００
１７ｍ”として同様に行った。
１７ｍ”として同様に行った。
【実施例７】
実施例２におけるバインダをパラフィン系のワックスと
する以外は同様に行った。
する以外は同様に行った。
【比較例１】
＾７０７２合金の両面に厚さが各々１０％になるように
Ｂ＾４０４５合金を張り合わせた０、１ｍｍのプレージ
ングシートをコルゲート加工によりフィンとし、これに
＾１０５０合金のチューブ及び＾３００３材の両面にＢ
＾４０４５をクラッドしたプレージングシートによるヘ
ッダーとを第１図と同様に組み付け、これにＫＦ−＾Ｉ
Ｆ、フラックスを塗布し、その後窒素ガス雰囲気中で６
００℃Ｘ５ｍ１ｎの条件でろう付けを行った。
Ｂ＾４０４５合金を張り合わせた０、１ｍｍのプレージ
ングシートをコルゲート加工によりフィンとし、これに
＾１０５０合金のチューブ及び＾３００３材の両面にＢ
＾４０４５をクラッドしたプレージングシートによるヘ
ッダーとを第１図と同様に組み付け、これにＫＦ−＾Ｉ
Ｆ、フラックスを塗布し、その後窒素ガス雰囲気中で６
００℃Ｘ５ｍ１ｎの条件でろう付けを行った。
【比較例２】
実施例１におけるバインダをカルボキシメチルセルロー
スとする以外は同様に行った。
スとする以外は同様に行った。
【比較例３〜７】
実施例１におけるバインダを塩化ビニル系甜脂（比較例
３）、エポキシ系樹脂（比較例４）、ポリエチレンオキ
サイド（比較例５）、ポリオレフィンのアルカリ塩〈比
較例６）、澱粉（比較例７）とする以外は同様に行った
。
３）、エポキシ系樹脂（比較例４）、ポリエチレンオキ
サイド（比較例５）、ポリオレフィンのアルカリ塩〈比
較例６）、澱粉（比較例７）とする以外は同様に行った
。
【特性】
上記各側において得た熱交換器におけるろう付け性、フ
ィンの変形具合及びＣＡＳＳ試験７２０時間を行い、チ
ューブの最大孔食深さを調べたので、の結果を表１に示
す。
ィンの変形具合及びＣＡＳＳ試験７２０時間を行い、チ
ューブの最大孔食深さを調べたので、の結果を表１に示
す。
第１図は、チューブとフィンとヘッダーとの組付状態を
示す説明図である。
示す説明図である。
Claims (3)
- （１）フィン及びチューブを備えた熱交換器をフラック
スを用いてのろう付けによる製造方法であって、前記熱
交換器の各部品を組み付けた後、ろう付け用金属粉末と
、ろう付け温度で炭化するより揮発性が高い熱可塑性の
アクリル系樹脂又はパラフィン系のワックスの群の中か
ら選ばれる少なくとも一種のバインダと、ろう付け用フ
ラックスとを含むろう付け用組成物を前記組み付けた接
合部に介在させ、加熱することを特徴とする熱交換器の
製造方法。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の熱交換器の製造方法
において、バインダ／ろう付け用金属粉末の割合が０．
１／９９．０〜３５／６５（重量比）であるもの。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の熱交換器の製造方法
において、ろう付け用組成物の付着量は５〜５００ｇ／
ｍ＾２であるもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29243389A JPH03155460A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29243389A JPH03155460A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155460A true JPH03155460A (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=17781729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29243389A Pending JPH03155460A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03155460A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020040128A1 (ja) | 2018-08-21 | 2020-02-27 | ハリマ化成株式会社 | ろう付け材、ろう付け部材、熱交換器、および、ろう付け部材の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5756778A (en) * | 1980-09-20 | 1982-04-05 | Fujitsu General Ltd | Selective calling device with watch |
| JPS62240155A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-20 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | 耐熱ろうの設置方法 |
| JPH0335870A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器の製造方法 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP29243389A patent/JPH03155460A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5756778A (en) * | 1980-09-20 | 1982-04-05 | Fujitsu General Ltd | Selective calling device with watch |
| JPS62240155A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-20 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | 耐熱ろうの設置方法 |
| JPH0335870A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020040128A1 (ja) | 2018-08-21 | 2020-02-27 | ハリマ化成株式会社 | ろう付け材、ろう付け部材、熱交換器、および、ろう付け部材の製造方法 |
| US12103115B2 (en) | 2018-08-21 | 2024-10-01 | Harima Chemicals, Incorporated | Brazing material, brazing member, heat exchanger, and producing method of brazing member |
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