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JP2002267382A - Method of manufacturing brazing structure for aluminum heat exchanger - Google Patents

Method of manufacturing brazing structure for aluminum heat exchanger

Info

Publication number
JP2002267382A
JP2002267382A JP2001065196A JP2001065196A JP2002267382A JP 2002267382 A JP2002267382 A JP 2002267382A JP 2001065196 A JP2001065196 A JP 2001065196A JP 2001065196 A JP2001065196 A JP 2001065196A JP 2002267382 A JP2002267382 A JP 2002267382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
fin
tube
heat exchanger
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001065196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Matsumoto
克也 松本
Shinji Takeno
親二 竹野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sky Aluminium Co Ltd
Original Assignee
Sky Aluminium Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sky Aluminium Co Ltd filed Critical Sky Aluminium Co Ltd
Priority to JP2001065196A priority Critical patent/JP2002267382A/en
Publication of JP2002267382A publication Critical patent/JP2002267382A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィン材、チューブ材の両者ともにベア材を
使用してろう付けを行なうようにして、コストダウンを
図り、しかも現行工程からの逸脱も少ないAl熱交換器
ろう付け構造体の製法を提供する。 【解決手段】 Al系材料のベア材からなるフィン材お
よびチューブ材を、ろう付け構造体の形状に組立てると
ともに、フィン材とチューブ材との継手となるべき部分
に近接しかつその部分に空間的に連続する位置に、ワイ
ヤ状などの連続長尺形状で代表される所定形状のろう材
を一体的に組込み、その全体をろう付け温度に加熱して
ろう材を溶融させるとともに、溶融ろうを前記継手とな
るべき部分に選択的に供給し、冷却して溶融ろうを凝固
させて、フィン材とチューブ材とをろう付け接合する。
ろう材は、フィン材とチューブ材との組合せ前に、フィ
ン材もしくはチューブ材と一体化しておく。
(57) [Summary] [Problem] An Al heat exchanger brazing that uses both bare materials for fin material and tube material to perform brazing to reduce costs and reduce deviations from the current process. A method of manufacturing a structure is provided. SOLUTION: A fin material and a tube material made of a bare material of an Al-based material are assembled into a shape of a brazing structure, and a space to be close to a portion to be a joint between the fin material and the tube material and to be spatially close to the portion. The brazing material of a predetermined shape represented by a continuous elongated shape such as a wire is integrally incorporated at a position continuous with the brazing material, and the whole is heated to a brazing temperature to melt the brazing material, and the molten brazing material is melted. The fin material and the tube material are selectively supplied to a portion to be a joint, cooled to solidify the molten braze, and brazed to the fin material and the tube material.
The brazing material is integrated with the fin material or the tube material before combining the fin material and the tube material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は自動車等に使用さ
れるアルミニウム製熱交換器、例えばパラレルフロータ
イプコンデンサやサーペンタイプエバポレータ等を製造
する方法に関するものであり、より詳しくは、フィン材
とチューブ材とを組合せてろう付けして熱交換器のろう
付け構造体を製造する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum heat exchanger used for an automobile or the like, for example, a parallel flow type condenser or a serpen type evaporator, and more particularly, to a fin material and a tube material. And a method for producing a brazed structure of a heat exchanger by brazing.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に自動車用熱交換器としては、パラ
レルフロータイプのコンデンサあるいはサーペンタイプ
のエバポレータの如く、フィンとチューブとを組合せて
接合したものが多い。このような熱交換器においては、
一般にチューブ内に冷媒を流通させ、フィンから放熱さ
せるのが通常であるから、チューブとフィンとの間の隙
間によって熱伝導不良が生じることを回避するため、チ
ューブとフィンとは充分に密着接合している必要があ
り、そのための接合方法としては、アルミニウム製熱交
換器の場合、ろう付けが一般的である。
2. Description of the Related Art In general, heat exchangers for automobiles are often formed by combining fins and tubes, such as a parallel flow type condenser or a serpen type evaporator. In such a heat exchanger,
Generally, the refrigerant is circulated in the tube and the heat is radiated from the fins. Therefore, in order to avoid the occurrence of poor heat conduction due to the gap between the tube and the fin, the tube and the fin are sufficiently tightly joined. Brazing is a common joining method for aluminum heat exchangers.

【0003】従来、上述のようなアルミニウム製熱交換
器のろう付けによる製造においては、純アルミニウムも
しくはアルミニウム合金(以下この発明ではこれらを総
称してアルミニウム系材料と称することとする)の片面
もしくは両面にAl−Si基のろう材をクラッドした所
謂ブレージングシートを用いるのが通常である。すなわ
ち、上述のようなブレージングシート(以下“クラッド
材”と記す)を、フィンおよびチューブのうちの一方と
して用い、他方にろう材をクラッドしていない裸のアル
ミニウム系材料(以下“ベア材”と記す)を用い、これ
らを熱交換器構造体形状に組立て、その組立体を加熱炉
内に装入して全体をろう材の共晶融解温度以上、芯材の
溶融温度未満の適切なろう付け温度に加熱することによ
り、チューブとフィンとをろう付け接合するのが一般的
な方法である。ここで、組立体の全体を加熱炉内で前述
のようなろう付け温度に加熱すれば、クラッド材の表面
のろう材が溶融して流動状態となり、毛細管現象により
フィンとチューブとの継手部となるべき部分に溶融ろう
が供給され、その部分で溶融ろうが凝固することにより
フィレットを形成して、そのフィレットによってフィン
とチューブとが接合された状態となる。なおろう付けの
加熱にあたっては、フッ化物などのフラックスを用いた
り、あるいはフラックスを用いることなく真空中で加熱
したりするのが通常である。
Conventionally, in the manufacture of an aluminum heat exchanger as described above by brazing, one side or both sides of pure aluminum or an aluminum alloy (hereinafter, these are collectively referred to as an aluminum-based material). It is usual to use a so-called brazing sheet in which an Al-Si-based brazing material is clad. That is, a brazing sheet as described above (hereinafter, referred to as a “cladding material”) is used as one of a fin and a tube, and the other is a bare aluminum-based material (hereinafter, referred to as a “bare material”) that is not clad with a brazing material. These are assembled into a heat exchanger structure, and the assembly is charged into a heating furnace, and the whole is appropriately brazed at a temperature higher than the eutectic melting temperature of the brazing material and lower than the melting temperature of the core material. It is a common method to braze the tube and the fin by heating to a temperature. Here, if the whole assembly is heated to the above-mentioned brazing temperature in the heating furnace, the brazing material on the surface of the clad material is melted and becomes a fluid state, and the joint between the fin and the tube is formed by capillary action. The molten wax is supplied to a portion to be formed, and the molten wax solidifies at that portion to form a fillet, and the fin and the tube are joined by the fillet. In heating the brazing, it is usual to use a flux such as a fluoride or to heat in a vacuum without using a flux.

【0004】ところで最近では、前述のようなフィンと
チューブのいずれか一方にクラッド材を用いる方法に代
えて、フィン材、チューブ材ともにベア材を用いる方法
が強く望まれるようになっている。その理由としては、
主に次の3つの理由が挙げられる。
Recently, instead of using a clad material for one of the fin and the tube as described above, a method of using a bare material for both the fin material and the tube material has been strongly desired. The reason is that
There are three main reasons.

【0005】すなわち先ず第1の理由としては、クラッ
ド材の代りにベア材を用いることによってフィン材もし
くはチューブ材の板厚の減少が可能となることが挙げら
れる。近年、地球環境問題への対応策の一つなどとし
て、自動車用熱交換器の軽量化、コンパクト化が強く望
まれており、またフィン材およびチューブ材の使用重量
低減による低コスト化の要求もあり、そのためフィン材
およびチューブ材の板厚減少が強く求められている。
That is, the first reason is that the thickness of the fin material or the tube material can be reduced by using a bare material instead of the clad material. In recent years, there has been a strong demand for lighter and more compact heat exchangers for automobiles as one of the measures to address global environmental issues, and there is also a demand for lower cost by reducing the weight used for fin materials and tube materials. Therefore, there is a strong demand for a reduction in the thickness of the fin material and the tube material.

【0006】そこで最近では、クラッド材のままでの薄
肉化のための改良、例えば芯材組成、ろう材組成、圧延
率、焼鈍温度等の製造方法等の種々の改良がなされ、こ
れらの改良によって、例えばコンデンサに使用されるブ
レージングシートフィン材(クラッドフィン材)では、
0.1mm程度まで薄肉化することが可能となってき
た。しかしながらクラッドフィン材の板厚減少には限界
があり、ベアフィン材により達成可能な板厚限界に比べ
てはるかに劣ると考えられる。その理由としては、クラ
ッドフィン材を使用する際に不可避な問題として付随す
るエロージョン、すなわち溶融ろうによる芯材の侵食の
問題がある。すなわちエロージョンは、現象的には、
1)芯材粒界に沿った溶融ろうの侵食と、2)溶融ろう
への芯材成分の固溶、および、3)ろう材成分の芯材へ
の固相拡散、として知られており、このようなエロージ
ョンの結果、芯材の実質的な板厚が減少してしまうこと
になる。ここでフィン材の高温強度は、その大部分を芯
材が担っているため、クラッドフィン材のエロージョン
が激しくその芯材の実質厚みが極端に減少した場合に
は、ろう付け加熱時にフィンが座屈を起こし、製品不良
となってしまう。フィン材の薄肉化の要求としては、最
近では50μm程度のフィン板厚が求められるようにな
っているが、上述の理由により、現行のクラッドフィン
材では達成することが困難と考えられ、そこでクラッド
材の代りにベア材を用いることによるフィン材の板厚減
少が有利であると考えらる。
In recent years, various improvements have been made to reduce the thickness of the clad material as it is, for example, manufacturing methods such as a core material composition, a brazing material composition, a rolling ratio, and an annealing temperature. For example, in a brazing sheet fin material (cladding fin material) used for a capacitor,
It has become possible to reduce the thickness to about 0.1 mm. However, there is a limit to the reduction in the thickness of the clad fin material, which is considered to be far inferior to the thickness limit achievable with the bare fin material. The reason is that there is an unavoidable problem when using the clad fin material, that is, erosion, that is, the problem of erosion of the core material by the molten solder. That is, erosion is phenomenally
It is known as 1) erosion of the molten solder along the grain boundary of the core material, 2) solid solution of the core material component in the molten solder, and 3) solid-phase diffusion of the brazing material component into the core material, As a result of such erosion, the substantial thickness of the core material is reduced. Here, the high-temperature strength of the fin material is largely determined by the core material, so if the cladding fin material is severely eroded and the substantial thickness of the core material is extremely reduced, the fins will not be seated during brazing heating. It causes buckling and product failure. In recent years, as a demand for thinner fin materials, a fin plate thickness of about 50 μm has been required. It is considered that a reduction in the thickness of the fin material by using a bare material instead of the material is advantageous.

【0007】次に第2の理由としては、ろう材使用量の
低減要求がある。前述のようなクラッドフィン材として
は、一般には芯材の両面にろう材をクラッドした両面ク
ラッド材を用いる必要があり、このような両面クラッド
フィン材を使用したろう付け構造体では、芯材の両面の
ろう材が加熱に伴って溶融し、毛細管現象による溶融ろ
うの流動により継手部となるべき部分にフィレットが形
成されることになるが、芯材の両面にクラッドされたろ
う材のうち、フィレット形成に寄与するろう材は、チュ
ーブと接触する継手側にクラッドされたもののうち、フ
ィン高さにしてせいぜい1/2程度に過ぎない。すなわ
ちクラッドフィン材においては、フィレット形成には寄
与しない部分すなわちろう材不要部分にクラッドされた
ろう材が多量に存在することになる。
Next, as a second reason, there is a demand for reducing the amount of brazing material used. As the clad fin material as described above, it is generally necessary to use a double-sided clad material in which a brazing material is clad on both sides of the core material, and in a brazing structure using such a double-sided clad fin material, The brazing material on both sides is melted by heating, and the flow of the molten brazing due to the capillary phenomenon forms a fillet in a portion to be a joint, but among the brazing materials clad on both sides of the core material, the fillet is The brazing material contributing to the formation is at most about one half of the fin height of the clad on the joint side in contact with the tube. That is, in the clad fin material, a large amount of brazing material clad in a portion that does not contribute to fillet formation, that is, in a portion where no brazing material is required.

【0008】この点について図7を参照して説明すれ
ば、この図7はコルゲート状に成形されたクラッドフィ
ン材20とチューブ材22とを組合せたろう付け加熱前
の状態を示しているが、この場合、コルゲート状のクラ
ッドフィン材20と、チューブ材22とは、クラッドフ
ィン材20におけるコルゲートの山部20Aにおいてチ
ューブ材22の外面に接し、その部分がろう付け加熱に
よって継手部となる。ここで、クラッドフィン材20の
表面にクラッドされているろう材24のうち、コルゲー
トの山部20Aの外面(凸湾曲面)付近のろう材24a
は、継手部にフィレットを形成するに寄与するが、コル
ゲートの山部20Aの内側の面(凹湾曲面)付近のろう
材24b(これを図7ではハッチングを付して示す)
は、継手部にフィレットを形成するためにほとんど寄与
せず、したがってクラッドされたろう材のうち半分程度
は本来不要であったもの、と言うことができる。したが
ってクラッドフィン材には、原理的には本来不要な筈の
ろう材コストが付加されていると解釈でき、そこでベア
化による不要なコストの削減が望まれている。また前述
のようなエロージョンに起因する座屈現象は、通常は継
手部ではなくその間の直線部分に見られるが、その部分
は上述のように本来不要なろう材がクラッドされている
箇所であり、したがって本来不要なろう材によるエロー
ジョンによって座屈が生じてしまっていたことが多かっ
たのである。
This point will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 shows a state in which a clad fin material 20 formed into a corrugated shape and a tube material 22 are combined and heated before brazing. In this case, the corrugated clad fin material 20 and the tube material 22 come into contact with the outer surface of the tube material 22 at the corrugated peak portion 20A of the clad fin material 20, and that portion becomes a joint by brazing heating. Here, of the brazing material 24 clad on the surface of the cladding fin material 20, the brazing material 24a near the outer surface (convex curved surface) of the corrugated peak 20A.
Contributes to the formation of a fillet in the joint portion, but the brazing material 24b near the inner surface (concave curved surface) of the corrugated peak portion 20A (this is indicated by hatching in FIG. 7)
Can hardly contribute to the formation of fillets in the joints, so that it can be said that about half of the clad brazing material was originally unnecessary. Therefore, it can be interpreted that the clad fin material is in principle added with the brazing material cost that should be unnecessary in principle. Therefore, it is desired to reduce the unnecessary cost by using a bare metal. Also, the buckling phenomenon caused by erosion as described above is usually seen not in the joint but in the straight part between them, but that part is the place where the originally unnecessary brazing material is clad as described above, Therefore, buckling often occurred due to erosion by a brazing material that was originally unnecessary.

【0009】さらに第3の理由としては、クラッド材と
ベア材との材料製造コストの差が挙げられる。クラッド
材では、製造工程において芯材とろう材を熱間圧着させ
るためのシーリング工程が必要であり、またクラッド率
のばらつき等からベア材に比べて製造歩留りが低くなる
のが通常である。そのため、クラッド材はベア材と比べ
て高価なものになってしまうのが実情であり、そこでク
ラッド材に代えてベア材を使用することによるコストダ
ウンも望まれている。
A third reason is a difference in material manufacturing cost between the clad material and the bare material. In the case of the clad material, a sealing process for hot-pressing the core material and the brazing material is required in the manufacturing process, and the production yield is generally lower than that of the bare material due to variations in the clad ratio and the like. For this reason, the clad material is actually more expensive than the bare material, and there is a demand for cost reduction by using a bare material instead of the clad material.

【0010】ところで、これまでにベア化を可能とした
技術の代表的なものとしては、例えばノーベルブレージ
ング法(例えば米国特許No.5,100,048、米
国特許No.5,190,596、杉原あつし:軽金属
溶接、32(1994)、435)が知られている。こ
の方法は、非腐食性フッ化物系フラックス粉末とSi粉
末の混合粉末(ノコロックシルフラックス;Nocolok Si
l Flux)を使うことを特徴とし、実際にはこれにアクリ
ル系バインダを加えてペースト状としたフラックスが使
われる。また上記の米国特許では、その方法をパラレル
フロータイプのコンデンサに適用した実施例が紹介され
ており、ノコロックシルフラックスを塗布した純アルミ
ニウムおよびアルミニウム合金製チューブとベアフィン
の組合せによって熱交換構造体を構成している。この場
合、原理的には、窒素雰囲気炉内でのろう付け加熱によ
りチューブ材のAlとノコロックシルフラックス中のS
iがAl−Siの二元系およびAl−Si−Xの多元系
の共晶融解を起こし、これがろうとしての役目を果し
て、フィンとチューブの継手にフィレットを形成するこ
とになり、このような方法によって、ベアフィン材を使
用することが可能となる。
[0010] By the way, as a typical example of a technique which has been realized so far, for example, the Nobel brazing method (for example, US Patent No. 5,100,048, US Patent No. 5,190,596, Sugihara) Atsushi: Light metal welding, 32 (1994), 435) is known. This method uses a mixed powder of a non-corrosive fluoride-based flux powder and a Si powder (Nocolok Si flux; Nocolok Si flux).
l Flux), which is actually a paste-like flux with an acrylic binder added. In the above-mentioned U.S. patent, an example in which the method is applied to a parallel flow type capacitor is introduced.A heat exchange structure is formed by a combination of bare aluminum and an aluminum alloy tube coated with Nokolocsil flux and a bare fin. Make up. In this case, in principle, Al in the tube material and S in the Nokolocsil flux are heated by brazing in a nitrogen atmosphere furnace.
i causes eutectic melting of a binary system of Al-Si and a multi-system of Al-Si-X, which acts as a filler and forms a fillet at the joint between the fin and the tube. The method allows the use of bare fin material.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】前述のようなノーベル
ブレージング法を実際に適用するにあたっては、次のよ
うな問題がある。
In applying the above-mentioned Nobel brazing method, there are the following problems.

【0012】すなわち、ノコロックシルフラックスの塗
布工程においては、現行の一般的なろう付け法では使用
していなかった新設備を設置する必要があり、また新た
に特殊なバインダ材料を使用することが必要である。前
記米国特許に紹介されている手法によれば、先ずノコロ
ックシルフラックスをアルコールで懸濁してスラリー状
とし、これにチューブとの密着性を向上させるためにア
クリル系バインダが加えられ、このような組成物からな
る浴槽内にチューブを浸漬通過させることにより塗布を
行ない、続いて、フラックスが塗布されたチューブを垂
直に引上げる工程で乾燥および焼付けの連続処理がなさ
れ、ノコロックシルフラックス塗布チューブが得られ
る。そのほかノーベルブレージング法と類似した技術は
多く紹介(例えば特開2000−141083、特開平
11−192582号、特開平11−245080号、
特開平11−285891号等)されているが、これら
のいずれの手法においても同様の目的すなわち密着性向
上を目的として、各種バインダ材料が用いられており、
このようなバインダ材料を用いた方法では、ノーベルブ
レージング法と同様または類似の設備を必要とすると考
えられる。
That is, in the application process of Nocolok Syl flux, it is necessary to install new equipment which has not been used in the current general brazing method, and it is necessary to use a new special binder material. is necessary. According to the technique introduced in the above-mentioned U.S. Patent, first, nocoloc sill flux is suspended in alcohol to form a slurry, and an acrylic binder is added to the slurry to improve adhesion to the tube. The coating is performed by immersing the tube in a bath of the composition, followed by a process of drying and baking in a step of vertically pulling up the tube on which the flux is applied, and a Nocoloc sill flux-coated tube is obtained. can get. Many other techniques similar to the Nobel brazing method are introduced (for example, JP-A-2000-141083, JP-A-11-192582, JP-A-11-245080,
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-258991), but in any of these methods, various binder materials are used for the same purpose, that is, for the purpose of improving adhesion.
It is considered that a method using such a binder material requires equipment similar or similar to the Nobel brazing method.

【0013】以上のように、ノーベルブレージング法や
それに類似する技術では、現行の一般的なろう付け法で
は不要であった新たな設備を設置する必要があるととも
に、従来使用していなかった新たなバインダ材料の使用
によって、最終のろう付け製品のコスト上昇を招いてし
まう問題がある。
As described above, with the Nobel brazing method or a technique similar thereto, it is necessary to install new equipment that is unnecessary with the current general brazing method, and to install new equipment that has not been used conventionally. There is a problem that the use of the binder material increases the cost of the final brazed product.

【0014】そこで、フィン材もしくはチューブ材とし
て現在クラッド材が使われているものを、ベア材に置換
する手法として、現行工程からの逸脱が少なくかつ原料
コスト、製造コスト、設備投資などを含めたトータルコ
ストが安価となる手法の開発が強く求められている。
Therefore, as a method of replacing a clad material which is currently used as a fin material or a tube material with a bare material, the deviation from the current process is small and the raw material cost, the production cost, the capital investment and the like are included. There is a strong demand for the development of a method that reduces the total cost.

【0015】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、一般に適用されているろう付け法による熱交
換器製造方法においてフィン材もしくはチューブ材とし
て使用されていたクラッド材に代えてベア材を用いる方
法、すなわちベア化手法として、工程が簡単でかつ現行
工程からの逸脱が少なく、設備的にも既存の設備を使用
することができ、しかもバインダ材料のような特殊な材
料を使用することなく、トータルコストが安価となるろ
う付け方法、すなわちアルミニウム製熱交換器用ろう付
け構造体の製造方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a bare material is used in place of a clad material used as a fin material or a tube material in a generally applied method of manufacturing a heat exchanger by a brazing method. As a method to be used, that is, as a bare method, the process is simple and there is little deviation from the current process, existing equipment can be used as a facility, and without using a special material such as a binder material. It is another object of the present invention to provide a brazing method with a low total cost, that is, a method of manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するため、この発明では、基本的には、フィン材および
チューブ材としてともにベア材を用いて熱交換器構造体
用の組立体を作製するにあたって、ろう供給源としてワ
イヤ状で代表される所定形状のAl−Si基のろう材
を、その組立体に一体的に組込み、かつそのろう材によ
るろう付け加熱時の溶融ろうが、本来ろう付けが必要な
部分、すなわち継手部となるべき部分のみに選択的に供
給されるようにした。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, an assembly for a heat exchanger structure is basically formed by using bare materials for both a fin material and a tube material. In manufacturing, an Al-Si-based brazing material having a predetermined shape represented by a wire as a brazing supply source is integrally incorporated into the assembly, and the molten brazing at the time of brazing by the brazing material is originally used. The brazing is selectively supplied only to the portion that needs to be brazed, that is, only the portion that is to become a joint.

【0017】具体的には、請求項1の発明のアルミニウ
ム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方法は、ともにア
ルミニウム系材料のベア材からなるフィン材およびチュ
ーブ材を、熱交換器用ろう付け構造体の形状に組立てる
とともに、フィン材とチューブ材との継手となるべき部
分に近接しかつその部分に空間的に連続する位置に、A
l−Si基の所定形状のろう材を一体的に組込んでろう
付け構造体用組立体を作製し、その組立体の全体をろう
付け温度に加熱してろう材を溶融させるとともに、溶融
ろうを前記継手となるべき部分に選択的に供給し、その
後冷却して溶融ろうを凝固させ、これによってフィン材
とチューブ材とをろう付け接合することを特徴とするも
のである。
More specifically, a method of manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to the first aspect of the present invention is a method for manufacturing a brazing structure for a heat exchanger, wherein the fin material and the tube material are both made of an aluminum-based bare material. While being assembled into a body shape, A is located at a position close to and spatially continuous with the part to be a joint between the fin material and the tube material.
An assembly for a brazing structure is manufactured by integrally incorporating a brazing material of a predetermined shape based on l-Si, and the entire assembly is heated to a brazing temperature to melt the brazing material and to melt the brazing material. Is selectively supplied to the portion to be the joint, and then cooled to solidify the molten braze, thereby brazing and joining the fin material and the tube material.

【0018】ここで、この発明のアルミニウム製熱交換
器用構造体の製造方法は、フィン材をコルゲート形状と
した場合に最も有効である。これを規定したのが請求項
2である。
The method for manufacturing a structure for an aluminum heat exchanger according to the present invention is most effective when the fin material is formed in a corrugated shape. Claim 2 stipulates this.

【0019】すなわち請求項2の発明は、請求項1に記
載のアルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方
法において、前記フィン材が予めコルゲート状に成形さ
れており、そのコルゲート状フィン材の山部の頂面がチ
ューブ材の外面に接するようにろう付け構造体用組立体
を組立てるものである。
According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to the first aspect, the fin material is formed in a corrugated shape in advance, and the corrugated fin material is An assembly for a brazing structure is assembled so that a top surface of a mountain portion contacts an outer surface of a tube material.

【0020】さらに、コルゲート状のフィン材を用いた
請求項2の発明の方法において、所定形状のろう材を組
込むための手法としては、フィン材に予めろう材を一体
化しておく方法と、チューブ材に予めろう材を一体化し
ておく方法とがあり、前者を規定したのが請求項3、請
求項4であり、また後者を規定したのが請求項5、請求
項6である。
Further, in the method according to the second aspect of the present invention, wherein a corrugated fin material is used, a method of incorporating a brazing material having a predetermined shape into the fin material, There is a method in which a brazing material is integrated with the material in advance. Claims 3 and 4 define the former, and claims 5 and 6 define the latter.

【0021】すなわち、請求項3の発明は、請求項2に
記載のアルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造
方法において、前記コルゲート状フィン材の山部の頂部
に溝を形成しておき、前記組立体を組立てるに先立ち、
溝内に前記ろう材を配置し、その状態でコルゲート状フ
ィン材とチューブ材とを熱交換器用ろう付け構造体の形
状に組立てることを特徴とするものである。
That is, according to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to the second aspect, a groove is formed at a top of a peak of the corrugated fin material, Prior to assembling the assembly,
The brazing material is disposed in the groove, and in this state, the corrugated fin material and the tube material are assembled into a shape of a brazing structure for a heat exchanger.

【0022】また請求項4の発明は、請求項3に記載の
アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方法に
おいて、前記ろう材として、連続長尺形状のものを用
い、かつその連続長尺形状のろう材をコルゲート状フィ
ン材の前記溝内に配置するにあたり、ろう材の長さ方向
がフィン材の山部の連続する方向に対し直交するように
位置させて、複数の山部の溝内に共通のろう材を配置さ
せることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to the third aspect, wherein the brazing material has a continuous elongated shape, and the continuous elongated shape is used. In disposing the brazing material having a shape in the groove of the corrugated fin material, the longitudinal direction of the brazing material is positioned so as to be orthogonal to the continuous direction of the ridges of the fin material, and the grooves of the plurality of ridges are formed. A common brazing material is arranged in the inside.

【0023】一方請求項5の発明は、請求項2に記載の
アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方法に
おいて、前記組立体を組立てるに先立ち、予めろう材を
チューブ材の外面に接着もしくは溶接により接合一体化
しておき、その状態でコルゲート状フィン材とチューブ
材とを熱交換器用ろう付け構造体の形状に組立てること
を特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to the second aspect, prior to assembling the assembly, a brazing material is previously adhered to the outer surface of the tube material. The present invention is characterized in that a corrugated fin material and a tube material are assembled into a shape of a brazing structure for a heat exchanger in this state by welding and integrating.

【0024】また請求項6の発明は、請求項5に記載の
アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方法に
おいて、前記ろう材として、連続長尺形状のものを用
い、かつその連続長尺形状のろう材をチューブ材の外面
に接合一体化するにあたり、ろう材の長さ方向がコルゲ
ート状フィン材の山部の連続する方向に対し直交するよ
うにチューブ材の幅方向の一方の端面に配置することを
特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to the fifth aspect, wherein the brazing material has a continuous elongated shape, and the continuous elongated shape is used. In joining and integrating the brazing material of the shape to the outer surface of the tube material, one end face in the width direction of the tube material is attached so that the length direction of the brazing material is orthogonal to the continuous direction of the ridges of the corrugated fin material. It is characterized by being arranged.

【0025】ここで、連続長尺形状のろう材としては、
一定断面のワイヤ状のものを用いることが適切であり、
これを規定したものが請求項7である。
Here, as the continuous long-shaped brazing material,
It is appropriate to use a wire with a constant cross section,
Claim 7 defines this.

【0026】すなわち請求項7の発明は、請求項4もし
くは請求項6に記載のアルミニウム製熱交換器用ろう付
け構造体の製造方法において、前記連続長尺形状のろう
材として、断面形状および断面寸法が長さ方向に一定の
ワイヤ状のろう材を用いることを特徴とするものであ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to the fourth or sixth aspect, the continuous elongated brazing material has a sectional shape and a sectional size. Are characterized by using a constant wire-shaped brazing material in the length direction.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】この発明の熱交換器構造体の製造
方法においては、フィン材およびチューブ材としては、
純アルミニウムやアルミニウム合金のベア材、すなわち
ろう材をクラッドしていない材料を用いれば良く、その
具体的な種類、成分組成は特に限定されるものではない
が、一般には従来から熱交換器のチューブもしくはフィ
ンのベア材として用いられている材料や熱交換器用ブレ
ージングシート(クラッド材)の芯材として用いられて
いる材料を用いることが望ましく、例えば1050合
金、1100合金等の純アルミニウム系合金、あるいは
3003合金、3203合金等のAl−Mn系合金など
を用いることが望ましい。一方、ろう材としては、アル
ミニウム用ろう付材料として知られるAl−Si基合
金、例えば4043合金、4343合金などを用いれば
良い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method for manufacturing a heat exchanger structure according to the present invention, the fin material and the tube material are:
Bare material of pure aluminum or aluminum alloy, that is, a material that is not clad with brazing material may be used, and its specific type and component composition are not particularly limited, but generally, a tube of a heat exchanger is conventionally used. Alternatively, it is desirable to use a material used as a bare material of a fin or a material used as a core material of a brazing sheet (cladding material) for a heat exchanger. For example, a pure aluminum alloy such as 1050 alloy, 1100 alloy, or the like, or It is desirable to use an Al-Mn alloy such as 3003 alloy and 3203 alloy. On the other hand, as the brazing material, an Al-Si based alloy known as a brazing material for aluminum, for example, a 4043 alloy, a 4343 alloy, or the like may be used.

【0028】フィン材は、一般には予めコルゲート成形
を施しておいて、コルゲート状(断面波型の形状)とし
ておくのが通常であり、このようなコルゲート状フィン
材をチューブ材とろう付け接合する場合、山部の頂面を
チューブ材の外面にろう付け接合するのが通常であり、
したがってコルゲート状フィン材の山部の頂面とチュー
ブ材との外面とが接する部分が継手部となる。一方チュ
ーブ材は、要は内部に温度媒体(通常は冷却媒体)が流
通する中空部を形成したものであれば良く、その具体的
形状は問わないが、コルゲート状フィン材と組合せる場
合、一般にはチューブ材を平面的に見て長板状をなす偏
平な形状とし、その偏平な面(幅広な面)に、コルゲー
ト状フィン材を、その山部の連続する方向がチューブ材
の長さ方向(内部媒体流通方向)に対し直角となるよう
に組合せるのが通常である。
Generally, the fin material is generally corrugated in advance and is formed in a corrugated shape (corrugated shape in cross section). Such a corrugated fin material is brazed to a tube material. In this case, it is normal to braze the top of the peak to the outer surface of the tube material,
Therefore, a portion where the top surface of the peak of the corrugated fin material and the outer surface of the tube material are in contact with each other is a joint portion. On the other hand, the tube material has only to form a hollow portion through which a temperature medium (usually a cooling medium) flows, and its specific shape does not matter, but when it is combined with a corrugated fin material, it is generally used. Is a flat shape that forms a long plate when the tube material is viewed two-dimensionally, and a corrugated fin material is applied to the flat surface (wide surface), and the ridge is continuous with the longitudinal direction of the tube material. It is normal to combine them so as to be perpendicular to the (internal medium distribution direction).

【0029】さらにろう材の形状は、要はろう付け構造
体用組立体を組立てるにあたって、そのろう材をフィン
材とチューブ材との継手となる部位に近接しかつその部
分に空間的に連続する位置に配設してそのろう材を溶融
させた際に、継手となるべき部位に選択的に溶融ろうを
供給し得る形状とすれば良いが、前述のようなコルゲー
ト状フィン材を用いる場合は、ろう材としてワイヤ状で
代表される連続長尺形状とすることが望ましい。ここ
で、連続長尺形状のろう材は、長さ方向に対し直交する
断面の寸法、形状が長さ方向に一定であることが望まし
く、このように長さ方向に一定の断面を有する連続長尺
形状のろう材を使用することによって、後に改めて説明
するようにろう付けによって形成されるフィレットのサ
イズの均一性を確保することができる。なおその連続長
尺形状のろう材の断面形状自体は特に制約されるもので
はなく、例えば円形、長円形、四角形、偏平四角形、三
角形など、任意の断面形状とすれば良いが、一般には円
形断面のものが最も容易かつ低コストで得ることができ
る。なおここで、連続長尺形状のろう材のうち、断面の
長径と短径との差が少ないものを一般にはワイヤ状と称
することができる。また連続長尺形状のろう材の断面寸
法は、供給すべきろう材量に応じて適切に定めれば良
い。
Furthermore, the shape of the brazing material is that, when assembling the assembly for the brazing structure, the brazing material is close to the joint portion between the fin material and the tube material and is spatially continuous with the portion. When the brazing material is melted by disposing it at a position, it may be shaped so as to be able to selectively supply molten brazing to a portion to be a joint, but when using a corrugated fin material as described above, It is desirable that the brazing material has a continuous long shape represented by a wire shape. Here, the continuous elongated brazing material is preferably such that the dimension and shape of the cross section orthogonal to the length direction are constant in the length direction, and thus the continuous length having a constant cross section in the length direction. The use of the brazing material in the form of a rule can ensure the uniformity of the size of the fillet formed by brazing, as will be described later. The cross-sectional shape of the continuous elongated brazing material is not particularly limited, and may be any cross-sectional shape such as, for example, a circle, an oval, a quadrangle, a flat quadrilateral, and a triangle. Can be obtained most easily and at low cost. Here, among the continuous elongated brazing materials, those having a small difference between the major axis and the minor axis of the cross section can be generally referred to as a wire shape. Further, the cross-sectional dimension of the continuous elongated brazing material may be appropriately determined according to the amount of the brazing material to be supplied.

【0030】前述のようなフィン材とチューブ材を組合
せるにあたっては、この発明では所定形状のろう材を一
体的に組込んでろう付け構造体用組立体を作成するので
あるが、所定形状のろう材を組込むための具体的な手法
としては、既に述べたように組立て前に予めフィン材に
ろう材を一体化しておく方法と、同じく組立て前に予め
チューブ材にろう材を一体化しておく方法とがある。
In combining the fin material and the tube material as described above, in the present invention, an assembly for a brazing structure is prepared by integrally incorporating a brazing material having a predetermined shape. As a specific method for incorporating the brazing material, as described above, a method of integrating the brazing material with the fin material in advance before assembling, and a method of integrating the brazing material with the tube material in advance before assembling. There is a way.

【0031】コルゲート状のフィン材を用いてそのフィ
ン材に予めろう材を一体化しておく方法としては、請求
項3に規定するように、また図1に示すように、コルゲ
ート状フィン材1の複数の山部3の頂部におけるフィン
材幅方向端部近傍に相当する位置にそれぞれ溝5を形成
し、その溝5にワイヤ状で代表される連続長尺形状のろ
う材7を配置をすることが好ましく、またそのワイヤ状
等の連続長尺形状のろう材7は、フィン材1の複数の山
部3が連続する方向Aに対し直角な方向(したがって複
数の山部3の並ぶ方向Bに平行な方向)に沿って配置す
ることが好ましい。
As a method of using a corrugated fin material and previously integrating a brazing material with the fin material, as described in claim 3 and as shown in FIG. A groove 5 is formed at a position corresponding to the vicinity of the fin material width direction end at the top of the plurality of peaks 3, and a continuous long brazing material 7 typified by a wire is disposed in the groove 5. It is preferable that the brazing material 7 having a continuous elongated shape such as a wire shape is perpendicular to the direction A in which the plurality of ridges 3 of the fin material 1 are continuous (therefore, in the direction B in which the plurality of ridges 3 are arranged). (Parallel direction).

【0032】ここで、コルゲート状フィン材1の各山部
3の頂部に形成される溝5の形状、寸法は、要はその溝
内に連続長尺形状ろう材を嵌め込み可能でかつ遊びが大
き過ぎないように定めれば良い。溝に対するろう材の遊
びが大き過ぎれば、ろう材が移動してフィン材から抜け
落ちてしまうおそれがあり、そのため後のフィン材とチ
ューブ材との組立作業に支障を来すおそれがある。した
がって溝形状をろう材断面形状に合わせ、かつろう材と
の間の隙間が可及的に少なくなるように溝の寸法をろう
材の径と同一もしくはわずかに大きい程度に定めること
が好ましい。
Here, the shape and size of the groove 5 formed at the top of each peak 3 of the corrugated fin material 1 are basically such that a continuous elongated brazing material can be fitted into the groove and play is large. It may be determined so that it is not too long. If the play of the brazing material with respect to the groove is too large, the brazing material may move and fall off from the fin material, which may hinder subsequent assembly work of the fin material and the tube material. Therefore, it is preferable to adjust the groove shape to the same as or slightly larger than the diameter of the brazing material so that the groove shape matches the cross-sectional shape of the brazing material and the gap between the brazing material and the brazing material is as small as possible.

【0033】またコルゲート状フィン材の山部に溝を形
成する段階は、フィン材のコルゲート加工前でも、また
コルゲート加工後(チューブ材との組立て前)でも良
く、特に限定されるものではなく、また溝を形成するた
めの方法も、適宜選択すれば良いが、通常はフィン材を
コルゲート状に加工する以前の長板状の段階において、
その長さ方向に一定間隔を置いて打抜き加工を行なっ
て、中心間距離がコルゲート状フィン材の山部のピッチ
に一致する多数の穴(貫通孔)を形成し、その後に上記
の穴が山部の頂部に位置するようにコルゲート加工を行
なうことが望ましく、このようにすれば、上記の各穴が
各山部の頂部に位置して溝形状となり、連続長尺形状の
ろう材を受け入れる溝として機能することになる。
The step of forming the grooves in the peaks of the corrugated fin material may be before or after corrugating the fin material (before assembling with the tube material), and is not particularly limited. Also, the method for forming the groove may be appropriately selected, but usually, in the long plate-like stage before processing the fin material into a corrugated shape,
Punching is performed at regular intervals in the length direction to form a large number of holes (through holes) whose center-to-center distance matches the pitch of the peaks of the corrugated fin material. It is desirable to carry out corrugation so as to be located at the top of the portion, and in this case, the above-mentioned holes are located at the top of each mountain portion and have a groove shape, and a groove for receiving a continuous elongated brazing material Will function as

【0034】このようにフィン材をコルゲート加工する
前の段階の打抜き加工によってコルゲート加工後の溝を
形成する手法を適用することによって、フィン材の変形
を防止できるとともに、現行ラインへの適用も容易とな
る。すなわち、一般にフィン材は肉厚が0.1mm以下
と極めて薄くて強度が低く、そのため加工によって変形
しやすいが、コルゲート加工後に溝形成のための加工を
行なえば、フィン形状が変形してチューブ材との継手形
状がばらついてしまい、ろう付け性にも悪影響を及ぼす
おそれがある。これに対し、コルゲート加工前の平板状
のフィン材に対する打抜き加工では、このような問題の
発生を回避することができる。また、コルゲート成形前
の打抜き加工は、現行のコルゲート成形機による加工の
前工程として取り入れることが容易であり、現行設備か
らの大きな設備変更も不要となるから、設備コストの上
昇も少なくて済む。
As described above, by applying the method of forming the groove after corrugation by punching at the stage before corrugating the fin material, deformation of the fin material can be prevented, and application to the current line is easy. Becomes That is, in general, the fin material is extremely thin, having a thickness of 0.1 mm or less, and has low strength. Therefore, the fin material is easily deformed by processing. And the shape of the joint may vary, which may adversely affect brazing properties. On the other hand, such a problem can be avoided by punching a flat fin material before corrugating. Also, the punching process before corrugating can be easily adopted as a pre-process of the process by the current corrugating machine, and it is not necessary to change the equipment from the existing equipment.

【0035】一方、コルゲート状フィン材の山部に溝を
形成する位置は、フィン材幅方向端部近傍の位置、具体
的には、一般にフィン材の板面に形成されるルーバーの
末端位置とフィン材幅方向端部位置との間の中間位置と
することが好ましい。これは次のような理由による。す
なわち、一般に熱交換器のフィンにおいては、熱交換効
率の向上のために板面をルーバー状に切起こす所謂ルー
バー加工を施すのが通常であり、この場合、ろう材配置
のための溝加工は、このようなルーバー加工部位を避け
て行なうことが望ましい。またフィン材の幅方向の一方
の端部近くに溝を形成しておいて、その溝にろう材を配
置すれば、必然的にろう材自体がフィン材の幅方向の一
方の端部近くに位置することになるが、このようにろう
材を配置しておけば、ろう付けのための加熱時におい
て、ろう付け構造体用組立体を、フィン材の幅方向にお
けるろう材を配置した側の端部が上方に、反対側の幅方
向端部が下方に位置するように(したがってフィン材の
山部が連続する方向が垂直となるように)配置すること
が、継手部への溶融ろうの均一な供給の点で有利とな
る。
On the other hand, the position where the groove is formed in the peak portion of the corrugated fin material is a position near the end in the width direction of the fin material, specifically, the end position of the louver generally formed on the plate surface of the fin material. It is preferable to set an intermediate position between the end positions in the fin material width direction. This is for the following reasons. That is, in general, the fins of the heat exchanger are generally subjected to so-called louver processing for cutting the plate surface into a louver shape in order to improve the heat exchange efficiency. It is desirable to avoid such a louver processing part. Also, if a groove is formed near one end in the width direction of the fin material and the brazing material is arranged in the groove, the brazing material itself is inevitably near one end in the width direction of the fin material. However, if the brazing material is arranged in this way, during the heating for brazing, the assembly for the brazing structure is moved to the side where the brazing material is arranged in the width direction of the fin material. Arranging so that the end is located upward and the opposite widthwise end is located downward (so that the direction in which the ridges of the fin material are continuous is vertical) can prevent the molten solder from flowing into the joint. This is advantageous in terms of uniform supply.

【0036】この点についてさらに詳細に説明すれば、
一般にろう付け時の溶融ろうの流動挙動には、毛細管現
象によってフィンとチューブとの間隙に溶融ろうを吸込
む力と、重力による下方への垂れ落ちの力とが影響を与
え、前者の毛細管現象による吸込み力のみによっても通
常は約20mmの高さまで溶融ろうを上昇させ得ること
が確認されているが、実際上は溶融ろうの粘性や継手形
状によっても溶融ろうの流動挙動が異なる。そこで安定
して継手部に均一に溶融ろうを供給するためには、毛細
管現象による吸込み力のみならず、重力効果をも活用す
ることが望ましい。そして前述のようにフィン材の幅方
向端部近傍に溝を形成してその部分にろう材を配置し、
かつその部分が上方に位置するように配置してろう付け
のための加熱を行なえば、溶融ろうに対し、毛細管現象
に加えて重力による流れ落ち効果が作用して、継手部の
全長にわたって均一かつ安定して溶融ろうを供給するこ
とが可能となる。
This point will be described in more detail.
Generally, the flow behavior of the molten solder during brazing is affected by the force of sucking the molten solder into the gap between the fin and the tube by capillary action and the force of the downward dripping by gravity due to the capillary action of the former. Although it has been confirmed that the molten solder can be raised to a height of about 20 mm only by the suction force alone, in practice, the flow behavior of the molten wax differs depending on the viscosity of the molten wax and the shape of the joint. In order to stably supply the molten solder to the joint portion stably, it is desirable to utilize not only the suction force due to the capillary action but also the gravity effect. Then, as described above, a groove is formed near the width direction end of the fin material, and the brazing material is arranged in that portion,
In addition, if heating is performed for brazing by arranging the part so that it is located above, the flow-down effect due to gravity acts in addition to the capillary phenomenon on the molten solder, and it is uniform and stable over the entire length of the joint part To supply molten solder.

【0037】次に、ろう付け構造体用組立体を組立てる
以前に予めろう材をチューブ材に一体化しておき、その
後にチューブ材をコルゲート状フィン材と一体化してろ
う付け構造体用組立体を作成する手法について説明す
る。
Next, before assembling the brazing structure assembly, the brazing material is integrated with the tube material in advance, and then the tube material is integrated with the corrugated fin material to form the brazing structure assembly. A method for creating the image will be described.

【0038】チューブ材に予めろう材を一体化しておく
方法としては、請求項5に規定しているように、また図
3に示すように、溶接もしくは接着によりチューブ材9
の外面にろう材7を一体化しておく方法が適用され、こ
のろう材7としても、前記同様にワイヤ状等の連続長尺
形状のものを用い、その連続長尺形状のろう材7を、チ
ューブ材9の幅方向の一方の端面9Aの中央部に、その
長さ方向に沿って配置することが好ましい。
As a method of previously integrating the brazing material into the tube material, as described in claim 5, and as shown in FIG.
A method in which the brazing material 7 is integrated on the outer surface of the brazing material 7 is applied. As the brazing material 7, a continuous elongated material such as a wire is used in the same manner as described above. It is preferable to arrange the tube member 9 at the center of one end surface 9A in the width direction along the length direction.

【0039】ここで、チューブ材にろう材を接着する場
合の接着剤としては、例えばアパタイトセメント等を用
いれば良く、また溶接による場合、溶接法としてはレー
ザ溶接、電子ビーム溶接等を用いることができる。前述
の接着剤を用いた方法の場合、接着剤としてはろう付け
温度に耐え得るものを使用する必要があるが、実際上は
ろうが溶融、流動を開始するまで所定の接合位置にろう
材が留まっている程度であれば良い。一方後者の溶接法
のうち、レーザ溶接によれば、局所的な急速加熱冷却が
可能であり、したがってレーザ溶接によれば、ろう材と
チューブ材との接触界面付近のみを瞬間的かつ局所的に
溶接させてチューブにろう材を接合一体化することが可
能となる。但し、レーザ溶接は設備コストが高いことか
ら、実用上は接着剤による方法で充分である。
Here, for example, apatite cement or the like may be used as an adhesive for bonding the brazing material to the tube material. In the case of welding, laser welding, electron beam welding, or the like may be used as a welding method. it can. In the case of the above-mentioned method using an adhesive, it is necessary to use an adhesive capable of withstanding the brazing temperature, but in practice, the brazing material is placed at a predetermined joining position until the brazing starts melting and flowing. It is sufficient if it stays. On the other hand, of the latter welding methods, laser welding enables local rapid heating and cooling, and therefore, according to laser welding, only the vicinity of the contact interface between the brazing material and the tube material is instantaneously and locally. It becomes possible to join and integrate the brazing material into the tube by welding. However, since laser welding requires high equipment costs, a method using an adhesive is sufficient for practical use.

【0040】チューブ材に対するワイヤ状などの連続長
尺形状のろう材の接合位置は、前述のようにチューブ材
の幅方向の端面とすることが好ましい。これは、既に述
べたようなフィン材の溝にワイヤ状等の連続長尺形状の
ろう材を配置する場合において、溝をフィン材の幅方向
の一方の端部近くに形成することが好ましい理由と同様
な理由による。すなわち、チューブ材の幅方向の一方の
端面に連続長尺形状のろう材を配置してフィン材と組合
せ、得られたろう付け構造体用組立体をろう付け加熱す
るにあたって、ろう材が位置する側が上方に位置するよ
うに組立体を配置して加熱を行なえば、溶融ろうが毛細
管現象による力のみならず、重力の効果によって流れ落
ちて、継手部分の全体に均一に溶融ろうを供給すること
ができるのである。
The joining position of the continuous long brazing material such as a wire to the tube material is preferably at the end face in the width direction of the tube material as described above. This is because it is preferable to form the groove near one end in the width direction of the fin material when a continuous long brazing material such as a wire is arranged in the groove of the fin material as described above. For the same reason. That is, a continuous elongated brazing material is arranged on one end face in the width direction of the tube material and combined with the fin material, and when the obtained brazing structure assembly is heated by brazing, the side on which the brazing material is located is If the assembly is arranged above and heated, the molten solder flows down not only by the force of the capillary action but also by the effect of gravity, and the molten solder can be supplied uniformly to the entire joint portion. It is.

【0041】ここで、図3に示しているようにワイヤ状
などの連続長尺形状のろう材7をチューブ材9の幅方向
の一方の端面9Aに1本だけ配置する場合は、その1本
のろう材を端面の中央部分(チューブ材の厚み方向の中
央部分)に配置することが好ましい。すなわち、チュー
ブ材とフィン材との継手部分は、1つのチューブ材に対
してその厚み方向の両面側に位置するから、チューブ材
の幅方向端面にろう材を接合した場合は、ろう付け加熱
時においてそのろう材による溶融ろうが、チューブ材幅
方向端面から厚み方向の両面側へ流れる必要がある。し
たがってチューブ材の厚み方向両面の継手部へ均等に溶
融ろうを供給するためには、溶融前のろう材がチューブ
材の幅方向端面におけるチューブ材厚み方向中央位置に
位置している必要がある。
Here, as shown in FIG. 3, when only one continuous long brazing material 7 such as a wire is arranged on one end face 9A in the width direction of the tube material 9, one of the brazing materials 7 is used. It is preferable to dispose the brazing material at the center of the end face (the center in the thickness direction of the tube material). That is, since the joint portion between the tube material and the fin material is located on both sides in the thickness direction with respect to one tube material, when the brazing material is joined to the end surface in the width direction of the tube material, the brazing temperature is increased. In this case, it is necessary for the molten brazing filler metal to flow from the end face in the width direction of the tube material to both sides in the thickness direction. Therefore, in order to uniformly supply the molten brazing material to the joints on both sides in the thickness direction of the tube material, the brazing material before melting needs to be positioned at the center position in the tube material thickness direction at the widthwise end surface of the tube material.

【0042】なおワイヤ状などの連続長尺形状のろう材
をチューブ材の幅方向の一方の端面に配置する場合、そ
の一方の端面に2本のろう材を平行に配置・接合しても
良い。この場合、チューブ材の厚みおよび連続長尺形状
のろう材の長径に応じて、2本のろう材をチューブ材の
厚み方向中心位置に対して線対称の位置に配置・接合す
れば良く、このようにすれば、一方のろう材はチューブ
材の厚み方向の一方の面の側への溶融ろう供給源とな
り、他方のろう材はチューブ材の厚み方向の他方の面の
側への溶融ろう供給源となる。
When a continuous elongated brazing material such as a wire is arranged on one end face in the width direction of the tube material, two brazing materials may be arranged and joined in parallel on one end face. . In this case, according to the thickness of the tube material and the long diameter of the continuous elongated brazing material, the two brazing materials may be arranged and joined at positions symmetrical with respect to the center in the thickness direction of the tube material. In this way, one brazing material serves as a supply source of the molten brazing material to one side in the thickness direction of the tube material, and the other brazing material supplies a molten brazing material to the other surface side in the thickness direction of the tube material. Source.

【0043】以上のようにしてワイヤ状で代表される連
続長尺形状のろう材をフィン材に一体化するか、または
同様なろう材をチューブ材に一体化した後、フィン材と
チューブ材とを組合せて、常法に従ってろう付け構造体
用組立体を作製する。このようにして組立てた組立体の
要部を、図2、図4に示す。
As described above, a continuous long brazing material represented by a wire is integrated into a fin material, or a similar brazing material is integrated into a tube material. To produce an assembly for a brazing structure according to a conventional method. The main parts of the assembly assembled in this manner are shown in FIGS.

【0044】ろう付け構造体用組立体の組立て後には、
その組立体の全体について、ろう付け加熱を行なう。こ
のとき、ノコロックろう付け法として知られる方法など
に従ってフラックスを用いてろう付けしても、あるいは
フラックスを用いずに真空ろう付けを行なっても良いこ
とはもちろんである。前者の場合は、例えばKAlF
4 、K3AlF6等の混合組成からなる非腐食性フッ化物
系フラックスの粉末を水で懸濁してスラリーとし、これ
をろう付け構造体用組立体にスプレー塗布して乾燥さ
せ、例えば酸素濃度50ppm、露点−40℃とした窒
素雰囲気ろう付け炉にてろう付け構造体用組立体の全体
をろう付け温度に加熱すれば良い。
After assembling the assembly for the brazing structure,
Brazing heating is performed on the entire assembly. This
At the time, such as the method known as Nokolock brazing method
Brazing with flux according to
Vacuum brazing can be performed without using flux.
And of course. In the former case, for example, KAlF
Four , KThreeAlF6Non-corrosive fluoride composed of a mixture such as
The powder of the system flux is suspended in water to form a slurry.
Spray-applied to the brazing structure assembly and allowed to dry.
For example, with an oxygen concentration of 50 ppm and a dew point of −40 ° C.
The whole assembly for the brazing structure in a plain atmosphere brazing furnace
May be heated to the brazing temperature.

【0045】このようにして組立体をろう付け温度に加
熱すれば、ろう材が溶融して、継手となるべき部分すな
わちフィン材とチューブ材とが接触している部分に溶融
ろうが選択的に供給される。このときの状況についてさ
らに詳しく説明すれば、図1、図2に示されるようにフ
ィン材1の山部3の頂部に溝5を形成してその部分にワ
イヤ状で代表される連続長尺形状のろう材7を配置した
場合、そのろう材7はフィン材1の山部3の頂面とチュ
ーブ材9の外面とが鋭角状に接している部分(継手とな
るべき部位)の直近に位置しているところから、ろう付
け加熱時において溶融ろうは毛細管現象によりその鋭角
状の継手部位に吸い込まれ、さらにその毛細管現象によ
る吸い込み力に加えて重力による流れ落ち効果も作用し
て、連続的に溶融ろうが鋭角状の継手部位に流れ込み、
鋭角状継手部の長さ方向の全長にわたって溶融ろうが供
給されることになる。一方、フィン材の山部の裏側(凹
湾曲面となっている側)については、鋭角状の継手部位
と比べて毛細管現象による吸込み力が小さいため、溶融
ろうがほとんど流れ込まない。したがって継手となるべ
き部位のみに選択的に溶融ろうが供給されることにな
る。そしてその後にろう付け構造体用組立体を冷却して
溶融ろうを凝固させれば、継手部分の全体に均一にフィ
レットが形成されかつろう付け不要な部分にろう材が存
在していないろう付け構造体を得ることができる。
When the assembly is heated to the brazing temperature in this manner, the brazing material is melted, and the molten brazing material is selectively applied to a portion to be a joint, that is, a portion where the fin material and the tube material are in contact with each other. Supplied. The situation at this time will be described in more detail. As shown in FIGS. 1 and 2, a groove 5 is formed at the top of the ridge 3 of the fin material 1 and a continuous long shape represented by a wire is formed at the groove 5 When the brazing material 7 is arranged, the brazing material 7 is located in the immediate vicinity of a portion where the top surface of the ridge 3 of the fin material 1 and the outer surface of the tube material 9 are in acute contact (a portion to be a joint). Therefore, the molten solder is sucked into the sharp joint by capillary action at the time of brazing heating, and in addition to the suction force due to the capillary action, the flow-down effect due to gravity acts, and the molten solder is continuously melted. The wax flows into the sharp joint,
The molten solder is supplied over the entire length in the length direction of the acute joint. On the other hand, on the back side (the side having a concave curved surface) of the ridge of the fin material, since the suction force due to the capillary phenomenon is smaller than that of the acute-angled joint portion, molten solder hardly flows. Therefore, the molten solder is selectively supplied only to the portion to be a joint. After that, if the brazing structure assembly is cooled to solidify the molten braze, a fillet is formed uniformly over the entire joint portion and no brazing material is present at portions where brazing is unnecessary. You can get the body.

【0046】一方、図3、図4に示すようにチューブ材
9の幅方向の一端の端面9Aにワイヤ状で代表される連
続長尺形状のろう材7を接合一体化している場合、ろう
付け時において溶融ろうはチューブ材の端面から重力に
よってチューブ材の厚み方向両面側に流れ込み、続いて
その溶融ろうは、フィン材とチューブ材とが鋭角状に接
する部位(継手となるべき部位)に毛細管現象によって
吸い込まれながら、重力の効果によってその部位に沿っ
て下方へ流れ、継手となるべき部位の全長にわたって均
一に溶融ろうが供給されることになる。この時、フィン
材の山部の裏面側(凹湾曲側)の部分や、チューブ材表
面における継手部間の中間位置には溶融ろうはほとんど
供給されないから、溶融ろうは継手となるべき部位のみ
に選択的に供給されたことになる。そして前記同様にろ
う付け構造体用組立体の全体を冷却すれば、溶融ろうが
凝固して、継手部位に均一にフィレットが形成されたろ
う付け構造体を得ることができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, when the continuous long brazing material 7 typified by a wire is integrally joined to the end face 9A at one end in the width direction of the tube material 9, the brazing is performed. In some cases, the molten solder flows from the end face of the tube material to both sides in the thickness direction of the tube material due to gravity, and then the molten solder is formed into a capillary at a portion where the fin material and the tube material contact at an acute angle (a portion to be a joint). While being sucked in by the phenomenon, it flows downward along the part due to the effect of gravity, and the molten solder is supplied uniformly over the entire length of the part to be a joint. At this time, almost no molten solder is supplied to the portion on the back side (concave curved side) of the ridge of the fin material or to an intermediate position between the joints on the surface of the tube material. That is, it was selectively supplied. Then, when the whole brazing structure assembly is cooled in the same manner as described above, the molten brazing solidifies, and a brazing structure in which a fillet is formed uniformly at the joint portion can be obtained.

【0047】[0047]

【実施例】実施例1 フィン材の合金としては、従来のフィン用クラッド材に
おいて芯材として多用されているAl−Mn系合金をベ
ースに考え、Al−1.1%Mn−0.3%Si−0.
1%Fe−1.1%Zn合金(Tiなどの不純物濃度は
0.1%以下に抑えたもの)を用いた。その合金を鋳造
後、熱間圧延し、再結晶温度以上での中間焼鈍を経て最
終50%の冷間圧延により板厚120μmに仕上げた。
さらに、得られた板材をスリット加工により22mm幅
のフィン材用薄板に仕上げた。なお上記合金組成および
製造上の加工熱処理条件は耐高温座屈性向上を目的とし
て調整されており、Znは耐食性向上を目的として添加
されたものである。但し、目的とする強度レベルや耐食
性に応じて、合金組成や中間焼鈍や最終圧延率などの製
造条件を上記以外の条件としても良いことはもちろんで
ある。
EXAMPLE 1 As an alloy of a fin material, Al-Mn-based alloy, which is frequently used as a core material in a conventional fin cladding material, is considered as Al-1.1% Mn-0.3%. Si-0.
A 1% Fe-1.1% Zn alloy (with an impurity concentration of Ti or the like suppressed to 0.1% or less) was used. After casting, the alloy was hot-rolled, subjected to intermediate annealing at a temperature higher than the recrystallization temperature, and finally cold-rolled to a final thickness of 50% to a thickness of 120 µm.
Further, the obtained plate material was finished into a thin plate for a fin material having a width of 22 mm by slit processing. The alloy composition and the conditions of the thermomechanical treatment in the production are adjusted for the purpose of improving the high-temperature buckling resistance, and Zn is added for the purpose of improving the corrosion resistance. However, it goes without saying that manufacturing conditions such as alloy composition, intermediate annealing, and final rolling ratio may be set to conditions other than the above depending on the intended strength level and corrosion resistance.

【0048】上記フィン材用薄板に、ろう材ワイヤ配置
用の溝を形成するため、コルゲート加工前に図5の
(a),(b)に示すように以下の手順で長手方向に一
定間隔で所定サイズの打抜き加工を施した。打抜き穴の
間隔、形状およびサイズは、それぞれコルゲートマシン
の規格およびろう材ワイヤの形状およびサイズに合わせ
た数値を選ぶことになるが、この実施例では、打抜き間
隔は17mmとし、打抜き穴形状は長方形の長尺側にr
のついた長円形の形状とし、打抜きサイズはr=0.3
〜0.6mm、長さ2.8〜3.1mmとした。またフ
ィン幅方向に対する溝の位置は、ルーバー加工部を避け
るため、幅方向の一方の端部から1.5mmの位置とし
た。
Before forming a groove for brazing material wire on the fin material thin plate, as shown in FIGS. 5A and 5B, at regular intervals in the longitudinal direction, as shown in FIGS. Punching of a predetermined size was performed. The spacing, shape and size of the punched holes will be selected according to the specifications of the corrugating machine and the shape and size of the brazing wire, respectively. In this embodiment, the punching interval is 17 mm and the punched hole shape is rectangular. R on the long side of
, And the punch size is r = 0.3
0.6 mm and a length of 2.8 to 3.1 mm. The position of the groove in the fin width direction was 1.5 mm from one end in the width direction in order to avoid a louver processed portion.

【0049】上記打抜きフィン材にコルゲート成形を施
し、図6の(c)に示すようにチューブとの継手を形成
する箇所に溝を有するコルゲートフィンを得た。なおこ
の実施例では、コルゲート形状におけるフィンピッチは
4mm、フィン高さは16mmとして試作品を得たが、
これらの数値はもちろん目的に応じたサイズに変えるこ
とができ、またその場合にはこれらの変更に応じて打抜
き間隔を変えるのが通常である。
The punched fin material was corrugated to obtain a corrugated fin having a groove at a position where a joint with a tube was formed as shown in FIG. 6C. In this example, a prototype was obtained with a fin pitch of 4 mm and a fin height of 16 mm in the corrugated shape.
Of course, these numerical values can be changed to a size according to the purpose, and in that case, the punching interval is usually changed according to these changes.

【0050】上述のようにして得られたコルゲートフィ
ンの溝に、4045合金からなる0.8〜1.2mmの
直径のワイヤ状ろう材を機械的に嵌め込んで一体化し、
これを1100合金からなる全厚み5mmの偏平な押出
チューブと組立ててろう付け構造体用組立体を作成し
た。なおここで使用した1100合金の押出チューブに
は耐食性向上を目的としてZn溶射が施されたものであ
るが、これに限らず従来から使用されている種々のチュ
ーブ材、フィン材の組合せがそのまま適用可能である。
A wire-like brazing material made of 4045 alloy having a diameter of 0.8 to 1.2 mm is mechanically fitted into the groove of the corrugated fin obtained as described above, and integrated,
This was assembled with a flat extruded tube of 1100 alloy having a total thickness of 5 mm to produce an assembly for a brazing structure. The 1100 alloy extruded tube used here was subjected to Zn spraying for the purpose of improving corrosion resistance. However, the present invention is not limited to this, and various combinations of conventionally used tube materials and fin materials can be applied as they are. It is possible.

【0051】次いで上記ろう付け構造体用組立体に以下
の要領でフラックスを塗布、乾燥した。すなわち、主と
してKAlF4 、K3AlF6の混合組成からなる非腐食
性フッ化物系フラックス粉末を水で懸濁して重量濃度3
%のスラリーを作成し、ろう付け構造体用組立体にスプ
レー塗布し(塗布量約3g/m2 )、150℃×5mi
nの加熱によりスラリーを乾燥させた。続いて酸素濃度
50ppm、露点−40℃とした窒素雰囲気ろう付け炉
にて600℃×5minの加熱を行ないろう付けした。
なおろう付け構造体用組立体は、炉内においてワイヤ状
ろう材を設けた側を上方に位置させるべく、フィンの幅
方向が垂直となるように配置した。室温に冷却後、ろう
付け状況を観察したところ、フィンとチューブとの継手
部位の全長にわたって健全なフィレットが形成されてお
り、良好なろう付け性をもってろう付けされたことが確
認された。そして22mm幅のフィンに対し上側、下側
の両端部(幅方向両端部)で同程度のフィレットサイズ
となっており、溶融ろうの流動状態も正常であったこと
が確認された。なおフィン材の山部の裏側の部分(凹湾
曲部分)にはろう材は付着しておらず、溶融ろうが選択
的に供給されていることが確認された。
Next, a flux was applied to the above-mentioned assembly for a brazing structure and dried in the following manner. That is, a non-corrosive fluoride-based flux powder mainly composed of a mixed composition of KAlF 4 and K 3 AlF 6 is suspended in water to obtain a weight concentration of 3%.
% Slurry and spray-applied to the assembly for brazing structure (applying amount of about 3 g / m 2 ) at 150 ° C. × 5 mi
The slurry was dried by heating n. Subsequently, brazing was performed by heating at 600 ° C. × 5 min in a nitrogen atmosphere brazing furnace having an oxygen concentration of 50 ppm and a dew point of −40 ° C.
The assembly for the brazing structure was arranged so that the width direction of the fins was vertical so that the side on which the wire-shaped brazing material was provided was positioned upward in the furnace. After cooling to room temperature, the brazing condition was observed. As a result, a sound fillet was formed over the entire length of the joint between the fin and the tube, and it was confirmed that brazing was performed with good brazing properties. The upper and lower ends (widthwise both ends) of the fin having a width of 22 mm had substantially the same fillet size, and it was confirmed that the flow state of the molten solder was normal. Note that the brazing material was not attached to the portion (concave curved portion) on the back side of the ridge of the fin material, and it was confirmed that the molten brazing material was selectively supplied.

【0052】上述のように、この実施例では、ろう材の
供給がフィレット形成に必要な箇所への選択的な供給と
なるため、従来のクラッドフィンを用いた場合のろう材
使用量に対して、約1/2のろう材使用量でろう付け可
能となり、ろう材使用量を大幅に低減できたことが確認
された。
As described above, in this embodiment, since the supply of the brazing material is a selective supply to a portion required for forming the fillet, the amount of the brazing material used in the case of using the conventional clad fins is reduced. , It was confirmed that brazing could be performed with about half the amount of brazing material used, and that the amount of brazing material used could be significantly reduced.

【0053】実施例2 実施例1で使用したものと同じ1100合金押出チュー
ブ(全厚み5mm)の幅方向の一方の端面の中央に、そ
の長さ方向に沿って4045合金からなるワイヤ状ろう
材をアパタイトセメントにより接着一体化した。これ
を、実施例1に用いたものと同じ材質からなるコルゲー
トフィン材すなわち板厚50〜120μmのAl−Mn
系合金フィン材と組立てて、ろう付け構造体用組立体を
作成した。
Example 2 The same 1100 alloy extruded tube (5 mm in total thickness) as used in Example 1 was placed at the center of one end face in the width direction and a wire brazing material made of 4045 alloy along the length direction. Was bonded and integrated with apatite cement. This is a corrugated fin material made of the same material as that used in Example 1, that is, Al-Mn having a plate thickness of 50 to 120 μm.
By assembling with the alloy fin material, an assembly for a brazing structure was prepared.

【0054】次いで実施例1と同一の工程によってフラ
ックスを塗布、乾燥後、窒素雰囲気ろう付け炉にて60
0℃×5minの加熱を行ない、ろう付けした。なお炉
内においては、ワイヤ状ろう材を上面側に位置させるべ
く、チューブの幅方向が垂直となるように配置した。
Next, a flux was applied and dried in the same process as in Example 1, and then the flux was applied in a nitrogen atmosphere brazing furnace.
Heating was performed at 0 ° C. × 5 min, and brazing was performed. In addition, in the furnace, the width direction of the tube was arranged vertically so that the wire-shaped brazing material was positioned on the upper surface side.

【0055】ろう付け後にろう付け状況を観察したとこ
ろ、フィンとチューブとの接触部の全長にわたって健全
なフィレットが形成されており、良好なろう付け性を示
したことが確認された。また実施例1と同様に、ろう材
使用量を大幅に低減できることが確認された。
When the state of brazing was observed after brazing, it was confirmed that a sound fillet was formed over the entire length of the contact portion between the fin and the tube, and good brazing properties were exhibited. Also, as in Example 1, it was confirmed that the amount of the brazing filler metal used could be significantly reduced.

【0056】実施例3 前述の実施例1および実施例2では、ろう材ワイヤとし
て4045合金を使用し、ろう付けに際してフラックス
の塗布乾燥を施したが、最近では4045合金薄板でフ
ラックスを包みこんで作成したフラックスコアードワイ
ヤも比較的容易に入手することができ、そこでこの実施
例3では、フラックスコアードワイヤを用いてろう付け
構造体を作成した。すなわち、非腐食性フッ化物系フラ
ックスを充填率約30%で含有する直径1.6mmのフ
ラックスコアードワイヤを使用して、実施例1および実
施例2に準じてろう付け構造体を作成した。具体的に
は、先ず上記フラックスコアードワイヤとフィンを実施
例1と同様に機械的嵌め合わせにより一体化した後、こ
れをチューブと組合わせ、また上記フラックスコアード
ワイヤとチューブを実施例2と同様に接着により一体化
した後、これをフィンと組合わせ、実施例1、実施例2
に準ずる2種類のろう付け構造体用組立体を得た。
Embodiment 3 In Embodiments 1 and 2 described above, 4045 alloy was used as the brazing material wire, and flux was applied and dried at the time of brazing. Recently, however, the flux was wrapped in a 4045 alloy thin plate. The prepared flux cored wire can also be obtained relatively easily, so in Example 3, a brazing structure was formed using the flux cored wire. That is, a brazing structure was prepared according to Examples 1 and 2 using a flux cored wire having a diameter of 1.6 mm and containing a non-corrosive fluoride-based flux at a filling rate of about 30%. Specifically, first, the flux cored wire and the fin were integrated by mechanical fitting in the same manner as in Example 1, and then combined with a tube. Similarly, after being integrated by bonding, this was combined with the fin, and the first and second embodiments were used.
Thus, two types of assemblies for a brazing structure according to the present invention were obtained.

【0057】次いで、フラックスの塗布、乾燥工程を除
き、実施例1、実施例2と同一の工程に従って、窒素雰
囲気ろう付け炉にて600℃×5minの加熱を行な
い、ろう付けした。ろう付け状況を観察したところ、い
ずれの構造体もフィンとチューブとの接触部の全長にわ
たって健全なフィレットが形成されており、実施例1、
実施例2と同様に良好なろう付け性を示すことが確認さ
れた。
Next, brazing was performed by heating at 600 ° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere brazing furnace according to the same steps as in Examples 1 and 2, except for the steps of applying and drying the flux. When observing the brazing condition, a sound fillet was formed over the entire length of the contact portion between the fin and the tube in any of the structures.
It was confirmed that good brazing properties were exhibited as in Example 2.

【0058】[0058]

【発明の効果】この発明によれば、フィン材、チューブ
材の両者ともにベア材を使用してろう付け構造体用組立
体を作成してろう付けすることが可能になり、それに伴
って次のような効果を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to prepare an assembly for a brazing structure by using a bare material for both the fin material and the tube material and to perform brazing. Such effects can be obtained.

【0059】(1) 現行法で使用しているクラッドフ
ィンではエロージョンが不可避的な問題として生じるた
め、板厚低減が困難であったが、この発明ではベア材の
組合せで構成されるため、フィンの耐高温座屈性を向上
させることができ、そのためフィンおよびチューブの板
厚の低減が可能となり、熱交換器のコストダウンが可能
となるとともに、熱交換器の軽量化を図ることができ
る。ここで、耐高温座屈性の評価法としては、サグ試験
による垂れ下がり量(サグ量)による評価が一般に良く
知られており、このサグ試験における垂れ下がり量は、
力学的には片持ち梁の等分たわみに式で表わされ、板厚
tについて、[1/t2 ]に比例して垂れ下がり量が増
加する。そこでクラッドフィンとベアフィンで比較した
フィン材板厚とサグ量の関係を[1/t2 ]に対して図
6に示す。この図6から明らかなように、ベアフィンで
はクラッドフィンに比べて極端に垂れ下がり量が小さい
ことが確認できる。
(1) In the clad fins used in the current method, erosion occurs as an unavoidable problem, and it is difficult to reduce the thickness of the clad fins. The high temperature buckling resistance can be improved, so that the thickness of the fins and tubes can be reduced, the cost of the heat exchanger can be reduced, and the weight of the heat exchanger can be reduced. Here, as a method for evaluating high-temperature buckling resistance, evaluation based on a sag amount (sag amount) by a sag test is generally well known. The sag amount in the sag test is as follows.
Mechanically, it is expressed by the equation of equal deflection of a cantilever, and the amount of sag increases in proportion to [1 / t 2 ] with respect to the plate thickness t. FIG. 6 shows the relationship between the fin material thickness and the sag amount for the clad fin and the bare fin for [1 / t 2 ]. As is clear from FIG. 6, it can be confirmed that the amount of sag is extremely smaller in the bare fin than in the clad fin.

【0060】(2) クラッドフィンを使用した現行の
ろう付け法による場合は、フィレットの形成に寄与しな
い不要な箇所へクラッドされた余分なろう材が必然的に
存在するのに対し、この発明の場合は、必要箇所への選
択的なろう材供給が可能となり、そのため使用するろう
量を現行法の場合と比較して大幅に低減でき、熱交換器
のコストダウンが可能となる。
(2) In the case of the current brazing method using the clad fins, there is inevitably an extra brazing material clad at an unnecessary portion which does not contribute to the formation of a fillet. In this case, it is possible to selectively supply the brazing material to a necessary portion, so that the amount of brazing used can be significantly reduced as compared with the case of the current method, and the cost of the heat exchanger can be reduced.

【0061】(3) 現行法で使用されているクラッド
材は、その製造の特徴上、高価なものとならざるを得な
いのに対し、この発明ではこれをベア材に置き換えるこ
とによって熱交換器のコストダウンが可能となる。
(3) The clad material used in the current method is inevitably expensive due to the characteristics of its production. In the present invention, however, the clad material is replaced with a bare material to thereby reduce the heat exchanger. Cost reduction becomes possible.

【0062】さらにこの発明の方法の場合、工程は比較
的簡単であって、現行工程からの逸脱も少なく、そのた
め設備コストや製造コストの上昇も少なく、また例えば
ノコロックシル法では新たに樹脂などのバインダ材料の
添加が必要であるのに対し、本発明では特別なバインダ
材料を使用する必要がなく、そのため新たな材料の使用
によるコスト上昇も回避することができる。
Further, in the case of the method of the present invention, the steps are relatively simple, the deviation from the current step is small, and therefore, the increase in equipment cost and production cost is small. While addition of a material is necessary, the present invention does not require the use of a special binder material, and thus can avoid an increase in cost due to the use of a new material.

【0063】なおろう付け性に関しては、現行のクラッ
ド材を用いた方法と同等のレベルのろう付け性を充分に
確保することができる。
Regarding the brazing property, the same level of brazing property as that of the method using the existing clad material can be sufficiently ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の方法に従ってワイヤ状ろう材をフィ
ン材に嵌め込み一体化した状態の一例の要部を示す斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of an example of a state where a wire brazing material is fitted into a fin material and integrated according to the method of the present invention.

【図2】図1のフィン材を用いてこれをチューブ材に組
合せた状態の一例を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a state where the fin material of FIG. 1 is combined with a tube material.

【図3】この発明の方法に従ってワイヤ状ろう材をチュ
ーブ材に接合一体化した状態の一例を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a state where a wire brazing material is joined and integrated with a tube material according to the method of the present invention.

【図4】図3のチューブ材を用いてこれをフィン材と組
合せた状態の一例の要部を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a main part of an example of a state where the tube material of FIG. 3 is combined with a fin material using the tube material.

【図5】この発明の実施例1において、フィン材に打抜
き加工により溝を形成しさらにコルゲート加工する場合
の方法を説明するための略解図で、(a)は平板状の状
態でのフィン材を示し、(b)は打抜き加工による穴を
示し、(c)はコルゲート加工後のフィン材を示す図で
ある。
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams for explaining a method of forming a groove in a fin material by punching and further corrugating the fin material according to the first embodiment of the present invention. FIG. (B) shows a hole formed by punching, and (c) shows a fin material after corrugation.

【図6】サグ試験によるフィン材の垂れ下がり量(サグ
量)をフィン材の厚みtに関する[1/t2 ]に対して
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the sag amount (sag amount) of the fin material in the sag test with respect to [1 / t 2 ] related to the thickness t of the fin material.

【図7】現行のクラッドフィン材を用いた熱交換器ろう
付け構造体用組立体におけるろう材の状況を説明するた
めの略解的な縦断面図である。
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a state of a brazing material in a heat exchanger brazing structure assembly using a current clad fin material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コルゲート状フィン材 3 山部 5 溝 7 ろう材 9 チューブ材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Corrugated fin material 3 Mountain part 5 Groove 7 Brazing material 9 Tube material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B23K 101:14 B23K 101:14 103:10 103:10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // B23K 101: 14 B23K 101: 14 103: 10 103: 10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ともにアルミニウム系材料のベア材から
なるフィン材およびチューブ材を、熱交換器用ろう付け
構造体の形状に組立てるとともに、フィン材とチューブ
材との継手となるべき部分に近接しかつその部分に空間
的に連続する位置に、Al−Si基の所定形状のろう材
を一体的に組込んでろう付け構造体用組立体を作製し、
その組立体の全体をろう付け温度に加熱してろう材を溶
融させるとともに、溶融ろうを前記継手となるべき部分
に選択的に供給し、その後冷却して溶融ろうを凝固さ
せ、これによってフィン材とチューブ材とをろう付け接
合することを特徴とする、アルミニウム製熱交換器用ろ
う付け構造体の製造方法。
1. A fin material and a tube material, both of which are made of a bare material made of an aluminum material, are assembled into a shape of a brazing structure for a heat exchanger, and the fin material and the tube material are close to a portion to be a joint between the fin material and the tube material. At a position spatially continuous with the portion, a brazing material of a predetermined shape based on Al-Si is integrally incorporated to produce an assembly for a brazing structure,
The whole assembly is heated to the brazing temperature to melt the brazing material, and the molten brazing material is selectively supplied to the portion to be the joint, and then cooled to solidify the molten brazing material, thereby forming the fin material. A method of manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger, comprising brazing a tube material to a tube material.
【請求項2】 請求項1に記載のアルミニウム製熱交換
器用ろう付け構造体の製造方法において、 前記フィン材が予めコルゲート状に成形されており、そ
のコルゲート状フィン材の山部の頂面がチューブ材の外
面に接するようにろう付け構造体用組立体を組立てる、
アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方法。
2. The method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to claim 1, wherein the fin material is formed in a corrugated shape in advance, and a top surface of a peak of the corrugated fin material is formed. Assembling the brazing structure assembly so as to contact the outer surface of the tube material,
A method for producing a brazing structure for an aluminum heat exchanger.
【請求項3】 請求項2に記載のアルミニウム製熱交換
器用ろう付け構造体の製造方法において、 前記コルゲート状フィン材の山部の頂部に溝を形成して
おき、前記組立体を組立てるに先立ち、溝内に前記ろう
材を配置し、その状態でコルゲート状フィン材とチュー
ブ材とを熱交換器用ろう付け構造体の形状に組立てるこ
とを特徴とする、アルミニウム製熱交換器用ろう付け構
造体の製造方法。
3. The method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to claim 2, wherein a groove is formed at a top of a peak of the corrugated fin material, and the assembly is assembled before the assembly. Disposing the brazing material in a groove, and assembling the corrugated fin material and the tube material into a shape of a brazing structure for a heat exchanger in that state, the brazing structure for an aluminum heat exchanger, Production method.
【請求項4】 請求項3に記載のアルミニウム製熱交換
器用ろう付け構造体の製造方法において、 前記ろう材として、連続長尺形状のものを用い、かつそ
の連続長尺形状のろう材をコルゲート状フィン材の前記
溝内に配置するにあたり、ろう材の長さ方向がフィン材
の山部の連続する方向に対し直交するように位置させ
て、複数の山部の溝内に共通のろう材を配置させること
を特徴とする、アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造
体の製造方法。
4. The method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to claim 3, wherein the brazing material is a continuous long-shaped brazing material, and the continuous long-shaped brazing material is corrugated. When the brazing material is arranged in the groove of the fin material, the length direction of the brazing material is positioned so as to be orthogonal to the continuous direction of the ridges of the fin material, and the brazing material common to the grooves of the plurality of ridges is provided. And a method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger.
【請求項5】 請求項2に記載のアルミニウム製熱交換
器用ろう付け構造体の製造方法において、 前記組立体を組立てるに先立ち、予めろう材をチューブ
材の外面に接着もしくは溶接により接合一体化してお
き、その状態でコルゲート状フィン材とチューブ材とを
熱交換器用ろう付け構造体の形状に組立てることを特徴
とする、アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製
造方法。
5. The method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to claim 2, wherein a brazing material is bonded and integrated to an outer surface of the tube material in advance by assembling or welding prior to assembling the assembly. A method of manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger, comprising assembling the corrugated fin material and the tube material into a shape of a brazing structure for a heat exchanger in that state.
【請求項6】 請求項5に記載のアルミニウム製熱交換
器用ろう付け構造体の製造方法において、 前記ろう材として、連続長尺形状のものを用い、かつそ
の連続長尺形状のろう材をチューブ材の外面に接合一体
化するにあたり、ろう材の長さ方向がコルゲート状フィ
ン材の山部の連続する方向に対し直交するようにチュー
ブ材の幅方向の一方の端面に配置することを特徴とす
る、アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方
法。
6. The method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to claim 5, wherein the brazing material is a continuous long-shaped brazing material, and the continuous long-shaped brazing material is a tube. In joining and integrating with the outer surface of the material, the brazing material is disposed on one end face in the width direction of the tube material such that the length direction of the brazing material is orthogonal to the continuous direction of the ridges of the corrugated fin material. A method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger.
【請求項7】 請求項4もしくは請求項6に記載のアル
ミニウム製熱交換器用ろう付け構造体の製造方法におい
て、 前記連続長尺形状のろう材として、断面形状および断面
寸法が長さ方向に一定のワイヤ状のろう材を用いること
を特徴とする、アルミニウム製熱交換器用ろう付け構造
体の製造方法。
7. The method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger according to claim 4, wherein a cross-sectional shape and a cross-sectional dimension are constant in a length direction as the continuous elongated brazing material. A method for manufacturing a brazing structure for an aluminum heat exchanger, comprising using the wire-shaped brazing material described above.
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