JP6182876B2 - Tube for heat exchanger and method for producing heat exchanger - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換器に搭載される熱交換器用チューブおよび熱交換器の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger tube mounted on a heat exchanger and a method for manufacturing the heat exchanger .

従来、アルミニウム製の熱交換器用チューブ（以下、単にチューブともいう）として、チューブの内部に、チューブの耐圧強度を高めるための内柱部が設けられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなチューブは、扁平管状に折り曲げられた金属板の幅方向（曲げ方向）両端部を互いにろう付け接合することによって形成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, aluminum heat exchanger tubes (hereinafter also simply referred to as tubes) have been proposed in which inner column portions for increasing the pressure resistance of the tubes are provided inside the tubes (for example, Patent Documents). 1). Such a tube is formed by brazing and joining the width direction (bending direction) both ends of the metal plate bent into the flat tube shape.

特表２００５−５１０６８８号公報JP 2005-510688 A

一般に、水を主成分とする流体をチューブ内に流通させる場合、チューブ内面（当該流体と接触する面）には、Ｚｎを添加した犠牲材層がクラッドされている。また、チューブの外面には、アウターフィンとの接合や、内柱部の接合のために、Ｓｉを添加したろう材層がクラッドされている。つまり、チューブは、犠牲材層−芯材−ろう材層を有する三層構造になっている。   In general, when a fluid containing water as a main component is circulated in a tube, a sacrificial material layer to which Zn is added is clad on the inner surface of the tube (a surface in contact with the fluid). Further, a brazing filler metal layer to which Si is added is clad on the outer surface of the tube for joining to the outer fin and joining the inner pillar portion. That is, the tube has a three-layer structure having a sacrificial material layer, a core material, and a brazing material layer.

ところで、チューブの薄肉化を図る場合、チューブの板厚を低下させるので強度が低下し、ひいては耐久性が低下する。これに対し、チューブの耐久性を向上させるために、芯材を構成するアルミニウムにＭｇを添加して強度を高める手法が考えられる。その際、芯材だけではなく、犠牲材にもＭｇを添加することで、さらにチューブの強度を向上させることができる。   By the way, when the thickness of the tube is reduced, the thickness of the tube is reduced, so that the strength is reduced, and the durability is lowered. On the other hand, in order to improve the durability of the tube, a method of increasing the strength by adding Mg to aluminum constituting the core material can be considered. At that time, the strength of the tube can be further improved by adding Mg not only to the core material but also to the sacrificial material.

しかしながら、Ｍｇは、アルミニウムのろう付け時に酸化皮膜を除去するフラックスの広がり性を阻害するため、ろう付け性が悪化するおそれがある。特に、上述したような内柱部を有するチューブでは、チューブ内面と内柱部との接合部、つまり、犠牲材層とろう材層との接触部分のろう付けを行う必要があるため、犠牲材に添加されたＭｇがろう付け性を悪化させるという問題がある。   However, since Mg inhibits the spread of the flux that removes the oxide film during brazing of aluminum, the brazing property may be deteriorated. In particular, in the tube having the inner pillar portion as described above, it is necessary to braze the joint portion between the tube inner surface and the inner pillar portion, that is, the contact portion between the sacrificial material layer and the brazing material layer. There is a problem that Mg added to the steel deteriorates brazeability.

本発明は上記点に鑑みて、ろう付け性を悪化させる材料を含有する熱交換器用チューブにおいて、被接合部材とのろう付け性の悪化を抑制することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to suppress deterioration of brazing properties with a member to be joined in a heat exchanger tube containing a material that deteriorates brazing properties.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内部を流体が流通するとともに、折り曲げられた板材（２００）からなり、板材はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯材（２０１）を有している熱交換器用チューブであって、チューブ本体部（２１）と、フラックス（３００）が塗布されたろう材（２０２、８０２）でチューブ本体部とろう付けされる被接合部材（２２、８）とを有し、チューブ本体部の表面には、フラックスと反応する反応材料を含有し、かつ、芯材よりも電位が卑である犠牲材でクラッドされた犠牲材層（２０３）が形成され、チューブ本体部の一部には、チューブ本体部と被接合部材とが接合するろう付け面構成部（２１ａ）が形成されており、犠牲材層のうち、ろう付け面構成部に対応する部位は、ろう材以外の材料であって、かつ、反応材料以外の材料により構成された被覆材（４００）によって被覆されており、被覆材（４００）は、純アルミニウムまたは反応材料が含まれていないアルミニウム合金により構成されていることを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明では、チューブ本体部と被接合部材とが前記ろう付け接合面においてろう付けされる熱交換器の製造方法であって、板材において、犠牲材がクラッドされた一方の面のうちろう付け接合面となる部位に、反応材料以外の材料により構成された被覆材（４００）を被覆する工程と、被覆材が被覆された板材を折り曲げ、チューブ本体部と被接合部材とが接するようにチューブを成形する工程と、成形された複数本のチューブをコアプレートに仮固定する工程と、複数本のチューブとコアプレートとを仮固定した仮組み付け体を加熱炉内で加熱し、ろう付けする工程とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a fluid circulates in the interior and is made of a folded plate (200), and the plate has a core (201) made of aluminum or an aluminum alloy. A heat exchanger tube, a tube main body (21), and a member to be joined (22, 8) brazed to the tube main body with a brazing material (202, 802) coated with a flux (300); And a sacrificial material layer (203) clad with a sacrificial material containing a reactive material that reacts with the flux and having a lower potential than the core material is formed on the surface of the tube main body, A brazing surface constituent part (21a) for joining the tube main body part and the member to be joined is formed in a part of the main body part, and a portion corresponding to the brazing surface constituent part in the sacrificial material layer , A material other than the brazing material, and the reaction dressing constructed of a material other than the material (400) is covered by the covering material (400) is not included pure aluminum or reactive materials aluminum It is characterized by being made of an alloy .
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger manufacturing method in which a tube body portion and a member to be joined are brazed on the brazed joint surface, wherein a sacrificial material is clad in a plate material. A step of coating a covering material (400) made of a material other than the reaction material on a portion to be a brazed joint surface of the surface of the tube, bending the plate material coated with the covering material, and the tube main body portion and the bonded portion A step of forming a tube so as to contact the material , a step of temporarily fixing a plurality of formed tubes to a core plate, and a temporarily assembled body in which the plurality of tubes and the core plate are temporarily fixed in a heating furnace. And a step of heating and brazing.

これによれば、フラックス（３００）と反応する反応材料を含有する材料により構成されているろう付け面構成部（２１ａ）を、当該反応材料以外の材料により構成される被覆材（４００）によって被覆する、すなわち、フラックス（３００）とろう付け面構成部（２１ａ）との間に被覆材（４００）を配置することで、ろう付け時に、ろう付け面構成部（２１ａ）から反応材料が被覆材（４００）へ拡散される。したがって、ろう付け面構成部（２１ａ）からの反応材料がフラックス（３００）へ拡散することを抑制できるので、反応材料とフラックス（３００）とが反応してろう付け性が悪化することを抑制できる。   According to this, the brazing surface constituting part (21a) made of a material containing a reaction material that reacts with the flux (300) is covered with the covering material (400) made of a material other than the reaction material. That is, by disposing the covering material (400) between the flux (300) and the brazing surface constituting portion (21a), the reaction material is coated from the brazing surface constituting portion (21a) during brazing. Is diffused to (400). Therefore, since it can suppress that the reaction material from a brazing surface structure part (21a) diffuses into a flux (300), it can suppress that a reaction material and a flux (300) react and brazing property deteriorates. .

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第１本実施形態におけるラジエータを示す正面図である。It is a front view which shows the radiator in 1st this embodiment. 第１実施形態に係るチューブの冷却水流通方向と直交する断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section orthogonal to the cooling water flow direction of the tube which concerns on 1st Embodiment. 図２のＩＩＩ部拡大図である。It is the III section enlarged view of FIG. 第１実施形態におけるチューブの製造装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing apparatus of the tube in 1st Embodiment. 第２実施形態に係るチューブの冷却水流通方向と直交する断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section orthogonal to the cooling water flow direction of the tube which concerns on 2nd Embodiment. 図５のＶＩ部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a part VI in FIG. 5. 他の実施形態に係るチューブの冷却水流通方向と直交する断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section orthogonal to the cooling water flow direction of the tube which concerns on other embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る熱交換器用チューブを、車両用エンジン（内燃機関）を冷却したエンジン冷却水と空気とを熱交換するラジエータ１のチューブ２に適用したものである。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the heat exchanger tube according to the present invention is applied to the tube 2 of the radiator 1 for exchanging heat between the engine cooling water that has cooled the vehicle engine (internal combustion engine) and the air.

図１中、チューブ２はエンジン冷却水が流れる管であり、このチューブ２は、空気の流通方向（紙面垂直方向）が長径方向と一致するように扁平状に形成されているとともに、その長手方向が水平方向に一致するように鉛直方向に複数本平行に配置されている。   In FIG. 1, a tube 2 is a tube through which engine cooling water flows. The tube 2 is formed in a flat shape so that the air flow direction (perpendicular to the paper surface) coincides with the major axis direction, and the longitudinal direction thereof. Are arranged in parallel in the vertical direction so as to coincide with the horizontal direction.

また、チューブ２の両側の扁平面には波状に成形されたアウターフィン３が接合されており、このアウターフィン３により空気との伝熱面積を増大させてエンジン冷却水と空気との熱交換を促進している。以下、チューブ２およびアウターフィン３からなる略矩形状の熱交換部をコア部４と呼ぶ。   Further, wave-shaped outer fins 3 are joined to the flat surfaces on both sides of the tube 2, and the heat transfer area between the engine cooling water and the air is increased by increasing the heat transfer area with the air by the outer fins 3. Promoting. Hereinafter, the substantially rectangular heat exchanging portion including the tube 2 and the outer fin 3 is referred to as a core portion 4.

ヘッダタンク５は、チューブ２の長手方向端部（本実施形態では、左右端）にて、チューブ２の長手方向と直交する方向（本実施形態では、鉛直方向）に延びて複数のチューブ２と連通するものである。ヘッダタンク５は、チューブ２が挿入接合されたコアプレート５ａと、コアプレート５ａとともにタンク内空間を構成するタンク本体５ｂとを有して構成されている。なお、本実施形態では、コアプレート５ａは金属（例えば、アルミニウム合金）製であり、タンク本体５ｂは樹脂製である。   The header tank 5 extends in a direction (vertical direction in the present embodiment) perpendicular to the longitudinal direction of the tube 2 at a longitudinal end portion (in the present embodiment, left and right ends) of the tube 2. It communicates. The header tank 5 includes a core plate 5a to which the tube 2 is inserted and joined, and a tank body 5b that constitutes a tank internal space together with the core plate 5a. In the present embodiment, the core plate 5a is made of metal (for example, aluminum alloy), and the tank body 5b is made of resin.

コアプレート５ａの縁部全周には、凹状の溝部（図示せず）が設けられている。この溝部には、ゴム等の弾性材からなるパッキン（図示せず）が配置されており、このパッキンにてタンク本体５ｂとコアプレート５ａとの隙間を液密に密閉している。コアプレート５ａの周縁部には爪部（図示せず）が立設されており、この爪部をタンク本体５ｂの外周縁に形成されたフランジにカシメ固定することによって、タンク本体５ｂはコアプレート５ａに組み付けられている。   A concave groove (not shown) is provided on the entire periphery of the edge of the core plate 5a. A packing (not shown) made of an elastic material such as rubber is disposed in the groove, and the gap between the tank body 5b and the core plate 5a is liquid-tightly sealed by this packing. A claw portion (not shown) is erected on the peripheral edge of the core plate 5a, and the tank main body 5b is fixed to the flange formed on the outer peripheral edge of the tank main body 5b. 5a is assembled.

コア部４の両端部には、チューブ２の長手方向と略平行に延びてコア部４を補強するインサート６が設けられている。   At both ends of the core part 4, inserts 6 that extend substantially in parallel with the longitudinal direction of the tube 2 and reinforce the core part 4 are provided.

次に、本実施形態の特徴点であるチューブ２の形状について、図２および図３に基づいて説明する。   Next, the shape of the tube 2 that is a characteristic point of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

図２に示すように、チューブ２は、内部に冷却水が流通する冷却水流路（流体流路）２０を形成するチューブ本体部２１を有している。チューブ本体部２１の内部には、二つの扁平面同士を接続するように形成され、チューブ本体部２１の耐圧強度を高める内柱部２２が設けられている。内柱部２２は、チューブ本体部２１の内部における空気の流通方向の中央部に配置されている。この内柱部２２により、チューブ本体部２１内部の冷却水流路２０が二つに仕切られている。   As shown in FIG. 2, the tube 2 has a tube main body 21 that forms a cooling water channel (fluid channel) 20 through which cooling water flows. Inside the tube main body portion 21, an inner column portion 22 is provided so as to connect the two flat surfaces and increase the pressure resistance of the tube main body portion 21. The inner column portion 22 is disposed in the center portion in the air flow direction inside the tube main body portion 21. The inner column portion 22 divides the cooling water flow path 20 inside the tube main body portion 21 into two.

チューブ本体部２１および内柱部２２は、アルミニウム合金製の板状部材２００を折り曲げることにより、一体に形成されている。具体的には、板状部材２００における両端部近傍の部位を、幅方向と交差する長手方向にわたって連続して、板状部材２００の裏面としてのチューブ内面１１側に突出するように略直角に折り曲げることにより、第１ろう付け部１２が形成されている。   The tube main body portion 21 and the inner column portion 22 are integrally formed by bending a plate-like member 200 made of aluminum alloy. Specifically, the portions in the vicinity of both ends of the plate-like member 200 are bent substantially at right angles so as to protrude toward the tube inner surface 11 side as the back surface of the plate-like member 200 continuously in the longitudinal direction intersecting the width direction. Thereby, the 1st brazing part 12 is formed.

板状部材２００における第１ろう付け部１２の内側を、幅方向と交差する長手方向にわたって連続して、板状部材２００の裏面としてのチューブ内面１１側に突出するように略直角に折り曲げることにより、第２ろう付け部１３が形成されている。チューブ２の長手方向（冷却水の流通方向）に垂直な断面において、第２ろう付け部１３の長さは、第１ろう付け部１２の長さよりも長くなっており、冷却水流路２０の高さＨｉとほぼ等しくなっている。なお、冷却水流路２０の高さＨｉとは、冷却水流路２０におけるチューブ積層方向の長さである。   By bending the inner side of the first brazing portion 12 in the plate-like member 200 continuously in the longitudinal direction intersecting the width direction so as to protrude toward the tube inner surface 11 as the back surface of the plate-like member 200, The 2nd brazing part 13 is formed. In the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tube 2 (circulation direction of the cooling water), the length of the second brazing part 13 is longer than the length of the first brazing part 12, and the height of the cooling water flow path 20 is high. Is approximately equal to Hi. The height Hi of the cooling water channel 20 is the length of the cooling water channel 20 in the tube stacking direction.

そして、チューブ２は、板状部材２００における第２ろう付け部１３の内側を、チューブ内面１１側へ、すなわち反対側のチューブ外面１４側を外側にして曲げて、第１ろう付け部１２の表面側（チューブ外面１４側）の面が、板状部材２００における幅方向の中央部の裏面側（チューブ内面１１側）の面と、長手方向にわたって接するとともに、第２ろう付け部１３の表面側（チューブ外面１４側）の面同士が、長手方向にわたって接するように形成される。   Then, the tube 2 is bent so that the inner side of the second brazing portion 13 in the plate-shaped member 200 is bent toward the tube inner surface 11 side, that is, with the opposite tube outer surface 14 side being the outer side. The surface on the side (tube outer surface 14 side) is in contact with the surface on the back surface side (tube inner surface 11 side) of the central portion in the width direction of the plate-like member 200 in the longitudinal direction, and the surface side of the second brazed portion 13 ( The surfaces on the tube outer surface 14 side) are formed so as to contact each other over the longitudinal direction.

これにより、第１ろう付け部１２および第２ろう付け部１３によって、内柱部２２が形成されている。また、板状部材２００における第１ろう付け部１２および第２ろう付け部１３以外の部位によって、チューブ本体部２１が形成されている。   Thereby, the inner pillar portion 22 is formed by the first brazing portion 12 and the second brazing portion 13. Further, the tube main body portion 21 is formed by a portion other than the first brazing portion 12 and the second brazing portion 13 in the plate-like member 200.

第１ろう付け部１２を板状部材２００にろう付けすることにより、内柱部２２がチューブ本体部２１にろう付け接合されている。したがって、本実施形態の内柱部２２（より詳細には第１ろう付け部１２）が、本発明の被接合部材に相当している。   By brazing the first brazing part 12 to the plate-like member 200, the inner column part 22 is brazed and joined to the tube main body part 21. Therefore, the inner column part 22 (more specifically, the first brazing part 12) of the present embodiment corresponds to the member to be joined of the present invention.

図３に示すように、板状部材２００は、アルミニウム合金製の芯材２０１を有している。本実施形態では、具体的に、芯材２０１として、アルミニウム−マグネシウム（Ａｌ−Ｍｇ）系合金が採用されている。   As shown in FIG. 3, the plate-like member 200 has a core material 201 made of an aluminum alloy. In this embodiment, specifically, an aluminum-magnesium (Al—Mg) alloy is employed as the core material 201.

芯材２０１の表面（チューブ外面１４）には、アウターフィン３、第１ろう付け部１２および第２ろう付け部１３のろう付けを行うためのろう材２０２がクラッドされている。本実施形態では、具体的に、ろう材２０２として、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）系ろう材が採用されている。   A brazing material 202 for brazing the outer fin 3, the first brazing part 12, and the second brazing part 13 is clad on the surface (tube outer surface 14) of the core material 201. In the present embodiment, specifically, an aluminum-silicon (Al—Si) brazing material is employed as the brazing material 202.

芯材２０１の裏面（チューブ内面１１）には、芯材２０１よりも電位が卑となる材料で構成された犠牲材２０３がクラッドされている。犠牲材２０３は、芯材２０１に対して優先的に腐食することで、芯材２０１の腐食を抑制する機能を果たす。本実施形態では、具体的に、犠牲材２０３として、アルミニウム−亜鉛−マグネシウム（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ）合金が採用されている。   A sacrificial material 203 made of a material having a lower potential than the core material 201 is clad on the back surface (tube inner surface 11) of the core material 201. The sacrificial material 203 functions to suppress corrosion of the core material 201 by preferentially corroding the core material 201. In the present embodiment, specifically, an aluminum-zinc-magnesium (Al—Zn—Mg) alloy is employed as the sacrificial material 203.

板状部材２００における、チューブ本体部２１と第１ろう付け部１２とのろう付け接合面には、当該ろう付け接合面の酸化皮膜を化学的に除去するフラックス３００が塗布されている。   A flux 300 for chemically removing an oxide film on the brazed joint surface is applied to the brazed joint surface between the tube main body portion 21 and the first brazed portion 12 in the plate member 200.

上述したように、芯材２０１および犠牲材２０３の構成材料であるアルミニウム合金には、それぞれ、チューブ２の強度を高めるためにＭｇが添加されている。ここで、Ｍｇは、ろう材２０２には含有されておらず、かつ、フラックス３００と反応する材料である。したがって、本実施形態のＭｇが、特許請求の範囲の反応材料に相当している。   As described above, Mg is added to the aluminum alloy, which is a constituent material of the core material 201 and the sacrificial material 203, in order to increase the strength of the tube 2. Here, Mg is a material that is not contained in the brazing filler metal 202 and reacts with the flux 300. Therefore, Mg of this embodiment is equivalent to the reaction material of a claim.

上述したように、芯材２０１および犠牲材２０３の構成材料にＭｇが添加されているので、チューブ本体部２１における第１ろう付け部１２との接合面を構成する部位（以下、ろう付け面構成部２１ａという）は、Ｍｇを含有するアルミニウム合金材料で構成されているといえる。本実施形態では、ろう付け面構成部２１ａは、板状部材２００の幅方向の略中央部に配置されている。   As described above, since Mg is added to the constituent material of the core material 201 and the sacrificial material 203, the portion constituting the joint surface with the first brazing portion 12 in the tube main body portion 21 (hereinafter referred to as brazing surface configuration). It can be said that the portion 21a is made of an aluminum alloy material containing Mg. In the present embodiment, the brazing surface constituting portion 21 a is disposed at a substantially central portion in the width direction of the plate-like member 200.

チューブ本体部２１のろう付け面構成部２１ａは、Ｍｇ以外の材料により構成された被覆材としてのコーティング材４００に被覆されている。本実施形態では、コーティング材４００として、純アルミニウムを採用している。   The brazing surface constituting part 21a of the tube main body part 21 is covered with a coating material 400 as a covering material made of a material other than Mg. In the present embodiment, pure aluminum is employed as the coating material 400.

次に、本実施形態のチューブ２の製造方法について説明する。図４に示すように、チューブ製造装置は、材料ロール７１、コーティング装置７２、成形装置７３等から構成されている。   Next, the manufacturing method of the tube 2 of this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 4, the tube manufacturing apparatus includes a material roll 71, a coating apparatus 72, a forming apparatus 73, and the like.

材料ロール７１は、チューブ材料である板状部材２００が巻かれたものである。コーティング装置７２は、材料ロール７１から取り出された板状部材２００の幅方向中央部に、コーティング材４００を塗布するものである。   The material roll 71 is obtained by winding a plate member 200 that is a tube material. The coating device 72 applies the coating material 400 to the central portion in the width direction of the plate-like member 200 taken out from the material roll 71.

成形装置７３は、コーティング装置７２によってコーティング材４００が塗布された板状部材２００をその長手方向に送りながら、板状部材２００に対して複数機の成形ローラ７３０にて塑性加工を施すことにより、板状部材２００を徐々に所定形状に成形するものである。具体的には、板状部材２００を上述したように折り曲げることにより、チューブ本体部２１および内柱部２２を一体に形成する。   The molding device 73 performs plastic working on the plate member 200 with a plurality of molding rollers 730 while feeding the plate member 200 coated with the coating material 400 by the coating device 72 in the longitudinal direction thereof. The plate member 200 is gradually formed into a predetermined shape. Specifically, the tube main body portion 21 and the inner column portion 22 are integrally formed by bending the plate-like member 200 as described above.

次に、本実施形態のラジエータ１の製造方法について述べる。   Next, a method for manufacturing the radiator 1 according to this embodiment will be described.

まず、上記した方法で製造した複数本のチューブ２、タンク外方側の面、すなわちコア部４と対向する側の面にろう材がクラッドされたコアプレート５ａ、アウターフィン３、およびインサート６を用意する。   First, a plurality of tubes 2 manufactured by the above-described method, a core plate 5a in which a brazing material is clad on the outer surface of the tank, that is, the surface facing the core portion 4, the outer fin 3, and the insert 6 are provided. prepare.

次に、所定間隔毎に整列配置された複数本のチューブ２間にアウターフィン３を装填してコア部４を仮組みした後、ヘッダタンク５のコアプレート５ａに形成された貫通孔（図示せず）内に各チューブ２およびインサート６を挿入する。これにより、ヘッダタンク５のコアプレート５ａ、各チューブ２、アウターフィン３、およびインサート６の仮固定（仮組み付け）が完了する。   Next, after the outer fins 3 are loaded between the plurality of tubes 2 arranged at predetermined intervals and the core portion 4 is temporarily assembled, through holes (not shown) formed in the core plate 5a of the header tank 5 are shown. 1) Each tube 2 and insert 6 are inserted into the inside. Thereby, temporary fixing (temporary assembly) of the core plate 5a of the header tank 5, each tube 2, the outer fin 3, and the insert 6 is completed.

次に、この仮組み付け体を加熱炉内に搬入し、コア部４（すなわちチューブ２およびアウターフィン３）、インサート６およびコアプレート５ａをろう付けにて一体接合する。より詳細には、上記仮組み付け体を加熱炉内で加熱することで、コアプレート５ａにクラッドされたろう材により、チューブ２およびインサート６がコアプレート５ａにろう付け接合されるとともに、チューブ２の表面にクラッドされたろう材２０２により、アウターフィン３がチューブ２の外表面にろう付け接合される。   Next, this temporary assembly is carried into a heating furnace, and the core portion 4 (that is, the tube 2 and the outer fin 3), the insert 6 and the core plate 5a are integrally joined by brazing. More specifically, by heating the temporary assembly in a heating furnace, the tube 2 and the insert 6 are brazed and joined to the core plate 5a by the brazing material clad on the core plate 5a, and the surface of the tube 2 The outer fin 3 is brazed and joined to the outer surface of the tube 2 by the brazing material 202 clad.

このとき、チューブ２の表面にクラッドされたろう材２０２により、内柱部２２の第１ろう付け部１２がチューブ本体部２１にろう付け接合されるとともに、内柱部２２の対向する第２ろう付け部１３同士がろう付け接合される。   At this time, the first brazing portion 12 of the inner column portion 22 is brazed and joined to the tube main body portion 21 by the brazing material 202 clad on the surface of the tube 2, and the second brazing facing the inner column portion 22. The parts 13 are brazed and joined.

次に、タンク本体５ｂをコアプレート５ａに組み付ける。このようにして、図１に示すラジエータ１が完成する。   Next, the tank body 5b is assembled to the core plate 5a. In this way, the radiator 1 shown in FIG. 1 is completed.

以上説明したように、本実施形態では、チューブ２を構成する板状部材２００の芯材２０１および犠牲材２０３にＭｇを添加している。このため、チューブ２の強度を高めることができるので、チューブ２の耐久性を向上させることが可能となる。一方、Ｍｇは、ろう付け時にフラックス３００と反応し、フラックス３００の広がり性を阻害し、ろう付け性が悪化するおそれがある。   As described above, in this embodiment, Mg is added to the core material 201 and the sacrificial material 203 of the plate-like member 200 constituting the tube 2. For this reason, since the strength of the tube 2 can be increased, the durability of the tube 2 can be improved. On the other hand, Mg reacts with the flux 300 at the time of brazing, obstructs the spreadability of the flux 300, and may deteriorate the brazing property.

これに対し、本実施形態では、Ｍｇを含有するアルミニウム合金により構成されているろう付け面構成部２１ａ（犠牲材２０３）を、Ｍｇを含有しない純アルミニウムにより構成されるコーティング材４００によって被覆している。すなわち、フラックス３００とろう付け面構成部２１ａとの間に、コーティング材４００を配置している。これによれば、板状部材２００のろう付け時に、ろう付け面構成部２１ａからのＭｇがコーティング材４００へ拡散されるので、Ｍｇがフラックス３００へ拡散することを抑制できる。したがって、Ｍｇとフラックス３００とが反応してろう付け性が悪化することを抑制できる。   On the other hand, in this embodiment, the brazing surface constituting portion 21a (sacrificial material 203) made of an aluminum alloy containing Mg is covered with a coating material 400 made of pure aluminum not containing Mg. Yes. That is, the coating material 400 is arrange | positioned between the flux 300 and the brazing surface structure part 21a. According to this, since Mg from the brazing surface constituting portion 21 a is diffused into the coating material 400 when the plate-like member 200 is brazed, it is possible to prevent Mg from diffusing into the flux 300. Therefore, it can suppress that Mg and the flux 300 react and brazing property deteriorates.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５に基づいて説明する。本第２実施形態は、第１実施形態と比較して、チューブ本体部２１の内部にインナーフィン８を設けた点が異なるものである。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the inner fin 8 is provided inside the tube main body 21.

図５に示すように、本実施形態のチューブ２は、チューブ本体部２１と、当該チューブ本体部２１内に設けられるとともに、冷却水との伝熱面積を増大させるインナーフィン８とから構成されている。チューブ本体部２１とインナーフィン８は、それぞれ異なる板状部材２００、８００で構成されている。ここで、インナーフィン８を構成する板状部材８００として、例えばアルミニウム合金を用いることができる。   As shown in FIG. 5, the tube 2 of the present embodiment includes a tube main body portion 21 and inner fins 8 that are provided in the tube main body portion 21 and increase the heat transfer area with cooling water. Yes. The tube main body 21 and the inner fin 8 are composed of different plate-like members 200 and 800, respectively. Here, as the plate-like member 800 constituting the inner fin 8, for example, an aluminum alloy can be used.

本実施形態のチューブ本体部２１は、短径方向において並行に対向する第１平板部２１１および第２平板部２１２と、長径方向一端側（紙面左側）において外側に突出し円弧状に形成された円弧状湾曲部２１３と、長径方向他端側（紙面右側）において第１、第２平板部２１１、２１２をカシメ接合するカシメ部２１４から構成されている。円弧状湾曲部２１３は、第１、第２平板部２１１、２１２と一体に繋がって屈曲しており、第１、第２平板部２１１、２１２を接続している。   The tube main body portion 21 of the present embodiment includes a first flat plate portion 211 and a second flat plate portion 212 that face each other in parallel in the short diameter direction, and a circular arc that protrudes outward on one end side (left side of the paper surface) in the long diameter direction. It comprises an arcuate curved portion 213 and a caulking portion 214 for caulking and joining the first and second flat plate portions 211 and 212 on the other end side in the major axis direction (right side in the drawing). The arcuate curved portion 213 is bent integrally with the first and second flat plate portions 211 and 212, and connects the first and second flat plate portions 211 and 212.

インナーフィン８のうちカシメ部２１４側には、第１、第２平板部２１１、２１２と平行な平板状に形成されたフィン側平板部８１が設けられている。このフィン側平板部８１は、チューブ本体部２１の第１、第２平板部２１１、２１２で挟まれた状態で、第１平板部２１１により、第２平板部２１２と共に巻きカシメされている。   A fin-side flat plate portion 81 formed in a flat plate shape parallel to the first and second flat plate portions 211 and 212 is provided on the caulking portion 214 side of the inner fin 8. The fin-side flat plate portion 81 is wound together with the second flat plate portion 212 by the first flat plate portion 211 while being sandwiched between the first and second flat plate portions 211 and 212 of the tube main body portion 21.

ここで、巻きカシメとは、チューブ本体部２１の第１、第２平板部２１１、２１２のうち一方側の平板部（本実施形態では第１平板部２１１）を他方側の平板部（本実施形態では第２平板部２１２）に巻き付けるように一方側の平板部を塑性変形させて両平板部２１１、２１２を機械的に固定するものである。   Here, the winding caulking means that one of the first and second flat plate portions 211 and 212 of the tube main body portion 21 (the first flat plate portion 211 in this embodiment) is replaced with the other flat plate portion (this embodiment). In the embodiment, both the flat plate portions 211 and 212 are mechanically fixed by plastically deforming the flat plate portion on one side so as to be wound around the second flat plate portion 212).

インナーフィン８のうちフィン側平板部８１を除く部位は、冷却水流れ方向と略平行な平面部８２と、隣接する平面部８２間を繋ぐ頂部８３とを有するように波形状に形成されている。そして、頂部８３が、チューブ本体部２１の第１、第２平板部２１１、２１２と接するように形成されている。   The portion of the inner fin 8 excluding the fin-side flat plate portion 81 is formed in a wave shape so as to have a flat portion 82 that is substantially parallel to the cooling water flow direction and a top portion 83 that connects between the adjacent flat portions 82. . And the top part 83 is formed so that the 1st, 2nd flat plate parts 211 and 212 of the tube main-body part 21 may be contact | connected.

インナーフィン８の頂部８３をチューブ本体部２１の第１、第２平板部２１１、２１２にろう付けすることにより、インナーフィン８がチューブ本体部２１にろう付け接合されている。したがって、本実施形態のインナーフィン８が、本発明の被接合部材に相当している。   The inner fin 8 is brazed and joined to the tube main body 21 by brazing the top 83 of the inner fin 8 to the first and second flat plate portions 211 and 212 of the tube main body 21. Therefore, the inner fin 8 of this embodiment is equivalent to the to-be-joined member of this invention.

図６に示すように、インナーフィン８を構成する板状部材８００は、アルミニウム合金製の芯材８０１を有している。本実施形態では、具体的に、芯材８０１として、アルミニウム−マグネシウム（Ａｌ−Ｍｇ）系合金が採用されている。   As shown in FIG. 6, the plate-like member 800 constituting the inner fin 8 has a core material 801 made of aluminum alloy. In this embodiment, specifically, an aluminum-magnesium (Al-Mg) alloy is employed as the core material 801.

芯材８０１の両面には、チューブ本体部２１とのろう付けを行うためのろう材８０２がクラッドされている。本実施形態では、具体的に、ろう材８０２として、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）系ろう材が採用されている。   A brazing material 802 for brazing the tube main body 21 is clad on both surfaces of the core material 801. In the present embodiment, specifically, an aluminum-silicon (Al—Si) brazing material is employed as the brazing material 802.

チューブ本体部２１とインナーフィン８とのろう付け接合面には、当該ろう付け接合面の酸化皮膜を化学的に除去するフラックス３００が塗布されている。   A flux 300 that chemically removes an oxide film on the brazed joint surface is applied to the brazed joint surface between the tube main body 21 and the inner fin 8.

上述したように、板状部材２００の芯材２０１および犠牲材２０３の構成材料にＭｇが添加されているので、チューブ本体部２１におけるインナーフィン８との接合面を構成する部位（以下、ろう付け面構成部２１ａという）は、Ｍｇを含有するアルミニウム合金材料で構成されているといえる。   As described above, since Mg is added to the constituent material of the core member 201 and the sacrificial member 203 of the plate-like member 200, the portion constituting the joint surface with the inner fin 8 in the tube main body portion 21 (hereinafter referred to as brazing). It can be said that the surface constituting portion 21a is made of an aluminum alloy material containing Mg.

以上説明したように、本実施形態では、Ｍｇを含有するアルミニウム合金により構成されているろう付け面構成部２１ａを、Ｍｇを含有しない純アルミニウムにより構成されるコーティング材４００によって被覆している。これによれば、板状部材２００のろう付け時に、ろう付け面構成部２１ａからのＭｇがコーティング材４００へ拡散されるので、Ｍｇがフラックス３００へ拡散することを抑制できる。したがって、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the brazing surface constituting portion 21a made of an aluminum alloy containing Mg is covered with the coating material 400 made of pure aluminum not containing Mg. According to this, since Mg from the brazing surface constituting portion 21 a is diffused into the coating material 400 when the plate-like member 200 is brazed, it is possible to prevent Mg from diffusing into the flux 300. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.

（１）上記第１実施形態では、板状部材２００を両端部からチューブ内面１１側に向かって折り曲げることにより、チューブ本体部２１の内部に内柱部２２が設けられたチューブ２を形成した例について説明したが、チューブ２の形成方法はこれに限定されない。例えば、図７に示すように、板状部材２００の幅方向中央部に突起２４を屈曲形成し、その突起２４の対向する内面をろう付け接合するとともに、当該突起２４の厚さ方向（板状部材２００の幅方向）側部に板状部材２００の幅方向両端部２５をろう付け接合することによって、チューブ２を形成してもよい。   (1) In the said 1st Embodiment, the tube 2 in which the inner pillar part 22 was provided in the inside of the tube main-body part 21 was formed by bending the plate-shaped member 200 toward the tube inner surface 11 side from both ends. However, the method of forming the tube 2 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, a protrusion 24 is bent at the center in the width direction of the plate-like member 200, the opposing inner surfaces of the protrusion 24 are brazed and joined, and the thickness direction of the protrusion 24 (plate-like) The tube 2 may be formed by brazing and joining the width direction both ends 25 of the plate-like member 200 to the side portion of the member 200 in the width direction.

このとき、突起２４、および当該突起２４ろう付けされた板状部材２００の幅方向両端部２５によって、内柱部２２が形成されている。また、チューブ本体部２１における内柱部２２との接合面を構成する部位、すなわち板状部材２００の幅方向両端部２５が、ろう付け面構成部２１ａを構成している。   At this time, the inner pillar portion 22 is formed by the protrusion 24 and the width direction both ends 25 of the plate member 200 brazed to the protrusion 24. Moreover, the site | part which comprises the joining surface with the inner pillar part 22 in the tube main-body part 21, ie, the width direction both ends 25 of the plate-shaped member 200 comprises the brazing surface structure part 21a.

（２）上記実施形態では、コーティング材４００として、純アルミニウムを採用した例について説明したが、これに限らず、Ｍｇを含有していないアルミニウム合金や、Ｍｇを含有していないろう材を採用してもよい。   (2) In the above embodiment, an example in which pure aluminum is used as the coating material 400 has been described. However, the present invention is not limited to this, and an aluminum alloy not containing Mg or a brazing material not containing Mg is used. May be.

（３）上記実施形態では、チューブ２の強度を高めるために、チューブ２を構成する板状部材２００の芯材２０１および犠牲材２０３に、フラックス３００と反応する反応材料であるＭｇを添加した例について説明したが、これに限定されない。例えば、チューブ２を構成する板状部材２００の芯材２０１および犠牲材２０３に、ＴｉおよびＭｎの少なくとも一方を添加してもよい。   (3) In the above embodiment, in order to increase the strength of the tube 2, Mg, which is a reactive material that reacts with the flux 300, is added to the core material 201 and the sacrificial material 203 of the plate-like member 200 constituting the tube 2. However, the present invention is not limited to this. For example, at least one of Ti and Mn may be added to the core material 201 and the sacrificial material 203 of the plate-like member 200 constituting the tube 2.

ここで、ＴｉおよびＭｎは、ろう付け時に溶融したろう材２０２の流動を阻害する流動阻害材料であるため、ろう材２０２にＴｉまたはＭｎが拡散すると、ろう付け性が悪化するおそれがある。   Here, since Ti and Mn are flow-inhibiting materials that inhibit the flow of the brazing filler metal 202 that has melted during brazing, if Ti or Mn diffuses into the brazing filler metal 202, brazing properties may deteriorate.

これに対し、ＴｉおよびＭｎの少なくとも一方を含有するアルミニウム合金により構成されているろう付け面構成部２１ａを、ＴｉおよびＭｎを含有しない材料により構成されるコーティング材４００によって被覆することで、板状部材２００のろう付け時に、ろう付け面構成部２１ａからＴｉやＭｎがコーティング材４００へ拡散される。したがって、ＴｉやＭｎがろう材２０２へ拡散することを抑制できるので、溶融したろう材２０２の流動が阻害されてろう付け性が悪化することを抑制できる。   On the other hand, by covering the brazing surface constituting portion 21a made of an aluminum alloy containing at least one of Ti and Mn with a coating material 400 made of a material not containing Ti and Mn, a plate shape When the member 200 is brazed, Ti and Mn are diffused from the brazing surface constituting portion 21 a into the coating material 400. Therefore, since Ti and Mn can be prevented from diffusing into the brazing material 202, it is possible to inhibit the flow of the molten brazing material 202 from being inhibited and the brazing performance from deteriorating.

この場合、コーティング材４００としては、純アルミニウム、ＴｉおよびＭｎを含有していないアルミニウム合金、または、ＴｉおよびＭｎを含有していないろう材を採用することができる。   In this case, as the coating material 400, pure aluminum, an aluminum alloy that does not contain Ti and Mn, or a brazing material that does not contain Ti and Mn can be employed.

２１ チューブ本体部
２１ａ ろう付け面構成部
２２ 内柱部（被接合部材）
２０１ 芯材
２０２ ろう材
３００ フラックス
４００ コーティング材（被覆材） 21 Tube body portion 21a Brazing surface constituting portion 22 Inner column portion (member to be joined)
201 Core material 202 Brazing material 300 Flux 400 Coating material (coating material)

Claims (4)

内部を流体が流通するとともに、折り曲げられた板材（２００）からなり、前記板材はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯材（２０１）を有している熱交換器用チューブであって、
チューブ本体部（２１）と、
フラックス（３００）が塗布されたろう材（２０２、８０２）で前記チューブ本体部とろう付けされる被接合部材（２２、８）とを有し、
前記チューブ本体部の表面には、前記フラックスと反応する反応材料を含有し、かつ、前記芯材よりも電位が卑である犠牲材でクラッドされた犠牲材層（２０３）が形成され、
前記チューブ本体部の一部には、前記チューブ本体部と前記被接合部材とが接合するろう付け面構成部（２１ａ）が形成されており、
前記犠牲材層のうち、前記ろう付け面構成部に対応する部位は、前記ろう材以外の材料であって、かつ、前記反応材料以外の材料により構成された被覆材（４００）によって被覆されており、
前記被覆材（４００）は、純アルミニウムまたは前記反応材料が含まれていないアルミニウム合金により構成されていることを特徴とする熱交換器用チューブ。 A fluid flows through the inside and is made of a bent plate (200), the plate being a heat exchanger tube having a core (201) made of aluminum or an aluminum alloy,
A tube body (21);
A member to be joined (22, 8) to be brazed to the tube main body with a brazing material (202, 802) coated with a flux (300);
A sacrificial material layer (203) that contains a reactive material that reacts with the flux and is clad with a sacrificial material that has a lower potential than the core material is formed on the surface of the tube main body,
A brazing surface constituting part (21a) for joining the tube body part and the member to be joined is formed on a part of the tube body part,
Of the sacrificial material layer, a portion corresponding to the brazing surface constituting portion is covered with a covering material (400) made of a material other than the brazing material and made of a material other than the reaction material. And
The said covering material (400) is comprised with the aluminum alloy which does not contain the pure aluminum or the said reaction material, The tube for heat exchangers characterized by the above-mentioned . 前記チューブ本体部（２１）は、折り曲げられた板状部材（２００）により構成されているとともに、前記チューブ本体部（２１）内の流体流路（２０）を複数に仕切る内柱部（２２）を有しており、
前記板状部材（２００）のうち前記内柱部（２２）を構成する部分が、前記被接合部材であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用チューブ。 The tube main body (21) is constituted by a bent plate-like member (200), and an inner column (22) for dividing the fluid flow path (20) in the tube main body (21) into a plurality of parts. Have
It said portion constituting pillar portion (22) is a heat exchanger tube of claim 1, wherein a bonded members of the plate member (200). 前記チューブ本体部（２１）は、折り曲げられた板状部材（２００）により構成され、
前記被覆材（４００）は、前記チューブ本体部（２１）においては、前記板状部材（２００）の幅方向中央部のみに配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器用チューブ。 The tube body (21) is constituted by a folded plate-like member (200),
The said covering material (400) is arrange | positioned only in the width direction center part of the said plate-shaped member (200) in the said tube main-body part (21), The heat | fever of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Tube for exchanger. 内部を流体が流通するとともに、積層配置される複数本のチューブ（２）と、前記複数本のチューブの端部が挿入接合されたコアプレート（５ａ）を有し、
前記チューブは、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる芯材（２０１）を有する板材（２００）を折り曲げて形成され、
チューブ本体部（２１）と被接合部材（２２、８）とのろう付け接合面に形成される酸化皮膜を化学的に除去するフラックス（３００）が前記ろう付け接合面に塗布されるとともに、
前記芯材の一方の面に前記フラックスと反応する反応材料を含有し、かつ、前記芯材よりも電位が卑である犠牲材（２０３）がクラッドされており、
前記チューブ本体部と前記被接合部材とが前記ろう付け接合面においてろう付けされる熱交換器の製造方法であって、
前記板材において、前記犠牲材がクラッドされた前記一方の面のうち前記ろう付け接合面となる部位に、前記反応材料以外の材料により構成された被覆材（４００）を被覆する工程と、
前記被覆材が被覆された前記板材を折り曲げ、前記チューブ本体部と前記被接合部材とが接するように前記チューブを成形する工程と、
成形された複数本の前記チューブを前記コアプレートに仮固定する工程と、
複数本の前記チューブと前記コアプレートとを仮固定した仮組み付け体を加熱炉内で加熱し、ろう付けする工程とを備えることを特徴とする熱交換器の製造方法。 A fluid flows through the inside, and has a plurality of tubes (2) arranged in a stacked manner, and a core plate (5a) in which ends of the plurality of tubes are inserted and joined,
The tube
Formed by bending a plate (200) having a core (201) made of aluminum or an aluminum alloy,
A flux (300) for chemically removing an oxide film formed on the brazed joint surface between the tube main body (21) and the members to be joined (22, 8) is applied to the brazed joint surface,
A sacrificial material (203) containing a reactive material that reacts with the flux on one surface of the core material and having a lower potential than the core material is clad,
A method of manufacturing a heat exchanger in which the tube main body and the member to be joined are brazed on the brazed joint surface,
Coating the covering material (400) made of a material other than the reaction material on a portion of the one surface where the sacrificial material is clad in the plate material to be the brazing joint surface;
A step of the dressing bending the plate coated, molding the tube such as the tube body portion and the bonding portion member is in contact,
Temporarily fixing the plurality of molded tubes to the core plate;
A method of manufacturing a heat exchanger, comprising: heating and brazing a temporarily assembled body in which a plurality of tubes and the core plate are temporarily fixed in a heating furnace.
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