JPH10265881A - Composite pipe for inner pipe of oil cooler and its production method and double pipe type oil cooler/ integrated heat exchanger - Google Patents
Composite pipe for inner pipe of oil cooler and its production method and double pipe type oil cooler/ integrated heat exchangerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のオイルク
ーラーの内管に使用されるＡｌ合金製複合パイプとその
製造方法及びこのパイプを用いたオイルクーラーと一体
型熱交換器に関するものであり、更に詳しくはラジエー
タとオイルクーラーとを一体でろう付けする一体型熱交
換器におけるオイルクーラーの内管用複合パイプ、その
製造方法、このパイプを用いた二重管式オイルクーラー
と一体型熱交換器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite pipe made of an Al alloy used for an inner pipe of an oil cooler of an automobile, a method of manufacturing the same, and an oil cooler and an integrated heat exchanger using the pipe. More specifically, the present invention relates to a composite pipe for an inner pipe of an oil cooler in an integrated heat exchanger in which a radiator and an oil cooler are integrally brazed, a method of manufacturing the same, a double-pipe oil cooler using the pipe, and an integrated heat exchanger. Things.
【０００２】[0002]
【従来の技術】複数の機能をもつ熱交換器を一体に組み
立てた熱交換器、例えばラジエーターとオイルクーラー
とを一体にろう付けしたＡｌ合金製一体型熱交換器の一
例を図１に示す。即ち、これはラジエータ１のタンク部
１１にオイルクーラー２を一体にろう付けで接合したも
のの一例を示すものである。このオイルクーラー２は、
その詳細断面の一例を図２に示す。これは、円筒状や扁
平状の二つのパイプを２重構造とし（外管用パイプ２
１、内管用パイプ２３）、２つのパイプの間にインナー
フィン２２を有している。このような二重管式オイルク
ーラーは、ラジエーターの冷却水の通路となるタンク部
１１内に設置される。なお、オイルクーラー２とラジエ
ータ１のタンク部１１との接合は、これに限定されるも
のではないが、例えばオイルの出入口管２４とろう付け
で一体に接合される。2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an example of a heat exchanger in which heat exchangers having a plurality of functions are integrally assembled, for example, an Al alloy integrated heat exchanger in which a radiator and an oil cooler are integrally brazed. That is, this shows an example in which the oil cooler 2 is integrally joined to the tank portion 11 of the radiator 1 by brazing. This oil cooler 2
FIG. 2 shows an example of the detailed cross section. This is to make two cylindrical or flat pipes into a double structure (outer pipe 2
1. Inner pipe 23) The inner fin 22 is provided between the two pipes. Such a double-pipe oil cooler is installed in a tank section 11 that serves as a passage for cooling water of a radiator. The joining of the oil cooler 2 and the tank portion 11 of the radiator 1 is not limited to this, but is joined integrally to the oil inlet / outlet pipe 24 by brazing, for example.
【０００３】図１、図２に示す二重管式オイルクーラー
について、更に詳細に説明する。オイルクーラー２の外
管用パイプ２１は、Ａｌ合金を芯材（例えば合金Ｎｏ．
３００３、３２０３等）とし、その外側は、ラジエータ
ーの冷却水４と接するために耐食性が必要であり，通常
犠牲効果によりパイプを守る目的で犠牲層（例えば合金
Ｎｏ．７０７２等）を有する。外管用パイプ２１のＡｌ
合金芯材の内側は、インナーフィン２２とろう付により
接合するためにろう材層（例えば合金Ｎｏ．４０４５、
４０４７等）を有している。インナーフィン２２は、Ａ
ｌ（例えば合金Ｎｏ．１０５０、１１００等）もしくは
Ａｌ合金（例えば合金Ｎｏ．３００３、３２０３等）か
らなるベアフィンを用いられる場合とブレージングシー
トフィンを用いられる場合がある。オイルクーラーの使
用環境での耐圧と放熱特性を確保するために、フィン２
２と外管用パイプ２１は確実にろう付される必要がある
ため、フィン２２にブレージングシートフィンを使用す
るにしても、外管用パイプ２１の内側のろうは必要であ
る。The double pipe oil cooler shown in FIGS. 1 and 2 will be described in more detail. The outer pipe 21 of the oil cooler 2 is made of an Al alloy as a core material (for example, alloy No. 2).
3003, 3203, etc.), the outside of which is required to have corrosion resistance to be in contact with the cooling water 4 of the radiator, and usually has a sacrificial layer (for example, alloy No. 7072, etc.) for the purpose of protecting the pipe by a sacrificial effect. Al of outer pipe 21
The inner side of the alloy core material is a brazing material layer (for example, alloy No. 4045,
4047). The inner fin 22 is A
1 (for example, alloy Nos. 1050 and 1100) or a bare fin made of an Al alloy (for example, alloys 3003 and 3203) and a brazing sheet fin. In order to ensure the pressure resistance and heat radiation characteristics in the operating environment of the oil cooler,
Since the outer pipe 2 and the outer pipe 21 need to be securely brazed, even if a brazing sheet fin is used as the fin 22, the inner brazing of the outer pipe 21 is required.
【０００４】内管用パイプ２３は、Ａｌ合金を芯材（例
えば合金Ｎｏ．３００３、３２０３等）とし、その外側
はインナーフィン２２とろう付により接合するためのろ
う材層（例えば合金Ｎｏ．４０４５、４０４７等）を有
している。また、内管用パイプ２３の内側は、ラジエー
ターの冷却水４と接するために耐食性が必要であり，通
常犠牲効果によりパイプを守る目的で犠牲層（例えば合
金Ｎｏ．７０７２等）を有する。The inner pipe 23 is made of an Al alloy as a core material (for example, alloy Nos. 3003, 3203, etc.), and the outside thereof is a brazing material layer (for example, alloy No. 4045, alloy No. 4045) for joining to the inner fin 22 by brazing. 4047). The inner side of the inner pipe 23 needs to have corrosion resistance in order to come into contact with the cooling water 4 of the radiator, and usually has a sacrificial layer (for example, alloy No. 7072, etc.) for the purpose of protecting the pipe by a sacrificial effect.
【０００５】このような３層構造のオイルクーラー用パ
イプ（外管用複合パイプ２１、内管用複合パイプ２３）
の材料は、圧延により各層をクラッドしたクラッド材条
を製造し、ロール成形により管状とした後電縫加工によ
り複合パイプとする方法や、押出・引き抜きにより複合
パイプ（クラッドパイプ）を製造する方法が、従来採用
されている。しかし、圧延によりクラッド材条を製造し
電縫加工により複合パイプとする方法では、溶接継ぎ目
が生じるためにその部位での耐食性とろう付性の低下が
問題であり、さらに高価な圧延設備がないとクラッド材
条の製造ができないために安価な複合パイプ（クラッド
パイプ）を供給することができない。[0005] Such a three-layer oil cooler pipe (composite pipe 21 for outer pipe, composite pipe 23 for inner pipe)
As for the material of the method, a method of manufacturing a clad material in which each layer is clad by rolling, forming a tube by roll forming, and then forming a composite pipe by electric resistance welding, or a method of manufacturing a composite pipe (clad pipe) by extrusion and drawing. , Has been adopted conventionally. However, in the method in which the clad material is manufactured by rolling and the composite pipe is formed by electric resistance welding, there is a problem that the corrosion resistance and brazing property are reduced at the weld seam, and there is no expensive rolling equipment. Therefore, it is not possible to supply an inexpensive composite pipe (clad pipe) because the clad material strip cannot be manufactured.
【０００６】これに対して、押出・引き抜きでクラッド
パイプを製造する方法がある。この方法は円筒状のアル
ミニウム合金ビレットの内側および外面に犠牲材となる
アルミニウム合金の円筒をはめ込んだ複合ビレットを、
押出してクラッド管とし、さらに所定の厚さまで引き抜
いて製造する方法である。この場合、外周にセットする
円筒状アルミニウム合金は、芯材鋳塊の外周より大きな
鋳塊を切削加工により製造するため、コストが非常に高
くなる。また、内側にはめ込むアルミニウム合金円筒も
鋳塊を切削加工したり、押出により所望の形状に近い円
筒とした後に切削加工するので、製造コストが高くな
る。さらにこの方法の場合，内側のアルミニウム合金の
クラッド率がばらつきやすく、安定した耐食性を得るた
めにクラッド率の値を設定すると歩留まりが著しく低下
する問題もある。On the other hand, there is a method of manufacturing a clad pipe by extrusion and drawing. In this method, a composite billet in which an aluminum alloy cylinder serving as a sacrificial material is fitted on the inner and outer surfaces of a cylindrical aluminum alloy billet,
This is a method of manufacturing by extruding a clad tube, and then pulling it out to a predetermined thickness. In this case, the cost of the cylindrical aluminum alloy set on the outer periphery is extremely high because the ingot larger than the outer periphery of the core ingot is manufactured by cutting. In addition, since the aluminum alloy cylinder to be fitted inside is also formed by cutting the ingot or by extruding the cylinder into a cylinder having a shape close to a desired shape, the manufacturing cost is increased. Further, in the case of this method, the clad ratio of the inner aluminum alloy tends to fluctuate, and when the value of the clad ratio is set in order to obtain stable corrosion resistance, there is a problem that the yield is significantly reduced.
【０００７】ところで、近年、図１に示すように、ラジ
エータータンク中にオイルクーラーを設置するごとく、
Ａｌ合金製ラジエーターとＡｌ合金製オイルクーラーと
を一体でろう付して製造する、いわゆる一体型熱交換器
が、生産効率を上げるために要求されている。このよう
に一体でろう付する場合、ろう付け温度をラジエータの
フィンのろう付け温度（例えば６００℃）にあわせる
と、ラジエータのタンク内に設置された外管、内管の二
重構造からなる二重管式オイルクーラーは、前記より低
い温度となり、オイルクーラーを確実にろう付すること
が困難である。また、かかるオイルクーラー部材の温度
を上げると、ラジエーターのフィンが溶融するという問
題がある。In recent years, as shown in FIG. 1, an oil cooler is installed in a radiator tank.
A so-called integrated heat exchanger, which is manufactured by brazing an aluminum alloy radiator and an aluminum alloy oil cooler integrally, is required to increase production efficiency. When the brazing is performed in such a manner, when the brazing temperature is adjusted to the brazing temperature of the radiator fins (for example, 600 ° C.), the outer pipe and the inner pipe installed in the radiator tank have a double structure. The double-tube oil cooler has a lower temperature than the above, and it is difficult to reliably braze the oil cooler. Further, when the temperature of the oil cooler member is increased, there is a problem that the fins of the radiator are melted.
【０００８】従って、ラジエーターのフィンの溶融の点
から、ろう付け温度はあまり高く上げることができず、
オイルクーラーを確実にろう付するには、低融点のろう
材を有した複合パイプが必要である。特に、二重管式オ
イルクーラーの内管用複合パイプは、最も内部にあるた
め、外管用複合パイプよりもろう付温度が上がりにく
い。従って、内管用複合パイプの外側のろう材は、低融
点のろう材（例えばろう付け温度が５８０℃）を使用す
ることが望ましい。一方、このような低融点のろう材
は、特開平７−９６３８５に提案されている合金がある
が、加工性が悪いためにブレージングシートの製造はで
きても、押出加工ではろう材表面に割れが生じるために
製造することができないという問題がある。Therefore, in view of melting of the fins of the radiator, the brazing temperature cannot be raised too high.
In order to reliably braze the oil cooler, a composite pipe having a low melting point brazing material is required. In particular, since the composite pipe for the inner pipe of the double-pipe oil cooler is located most inside, the brazing temperature is less likely to rise than the composite pipe for the outer pipe. Therefore, it is desirable to use a low-melting brazing material (for example, a brazing temperature of 580 ° C.) as the brazing material outside the composite pipe for the inner pipe. On the other hand, there is an alloy proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-96385 for such a low melting point brazing material. There is a problem that it cannot be manufactured because of the occurrence of
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、オイ
ルクーラーに使用する内管用複合パイプ、即ちパイプ外
面に低融点のろう材層を有するろう付け用の複合パイプ
を経済的に供給することであり、本発明の他の課題は、
オイルクーラーの内管用複合パイプの内面は、水と接す
るため、内面に犠牲層を有するろう付け用の複合パイプ
を経済的に供給ることである。また、本発明の他の課題
は、前記の内管用複合パイプの品質的、経済的に優れた
製造方法を見出すことである。An object of the present invention is to economically supply a composite pipe for an inner pipe used for an oil cooler, that is, a composite pipe for brazing having a low melting point brazing material layer on the outer surface of the pipe. Another object of the present invention is to
Since the inner surface of the inner pipe of the oil cooler is in contact with water, it is necessary to economically supply a brazing composite pipe having a sacrificial layer on the inner surface. Another object of the present invention is to find a method of manufacturing the above-mentioned composite pipe for an inner pipe which is excellent in quality and economy.
【００１０】更に、本発明の他の課題は、前記の内管用
複合パイプを用いて二重管式オイルクーラーを提供する
ことであり、また、このオイルクーラーとラジエータと
を一体にろう付けした一体型熱交換器を提供することで
ある。Another object of the present invention is to provide a double-pipe oil cooler using the above-described composite pipe for an inner pipe. In addition, this oil cooler and a radiator are integrally brazed. It is to provide a body heat exchanger.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１の発明は、Ａｌ合金芯材の外面に溶射により
形成したAl-Si-Cu-Zn 系合金の低温ろう材層を有するこ
とを特徴とするオイルクーラーの内管用複合パイプであ
り、According to a first aspect of the present invention, there is provided an Al alloy core material having a low-temperature brazing material layer of an Al-Si-Cu-Zn alloy formed by thermal spraying on an outer surface thereof. A composite pipe for an inner pipe of an oil cooler,
【００１２】請求項２の発明は、Ａｌ合金芯材の外面に
溶射により形成したAl-Si-Cu-Zn 系合金の低温ろう材層
を有し、内面にZn又はZn-Al(40wt% 以下) 合金若しくは
Al-Zn 合金の犠牲層を有することを特徴とするオイルク
ーラーの内管用複合パイプである。[0012] The invention of claim 2 has an Al-Si-Cu-Zn-based alloy low-temperature brazing material layer formed by thermal spraying on the outer surface of an Al alloy core material, and Zn or Zn-Al (40 wt% or less) on the inner surface. ) Alloy or
A composite pipe for an inner pipe of an oil cooler, which has a sacrificial layer of an Al-Zn alloy.
【００１３】また、請求項３の発明は、前記Al-Si-Cu-Z
n 系合金ろう材を、Si:6〜15wt% 、Cu:0.7〜8.0wt%、Z
n:2.0〜20.0wt% を含有し、残部がＡｌと不可避的不純
物とからなるＡｌ合金とすることを特徴とする請求項１
及び２に記載のオイルクーラーの内管用複合パイプであ
り、[0013] The invention of claim 3 is the above-mentioned Al-Si-Cu-Z
n-type alloy brazing material: Si: 6 ~ 15wt%, Cu: 0.7 ~ 8.0wt%, Z:
2. An Al alloy containing n: 2.0 to 20.0 wt%, with the balance being Al and unavoidable impurities.
And 2. A composite pipe for an inner pipe of an oil cooler according to
【００１４】請求項４の発明は、請求項２の内面のAl-Z
n 合金犠牲層を、Zn:0.3〜10wt% を含有し、残部がＡｌ
と不可避的不純物とからなるＡｌ合金とすることを特徴
とする請求項２及び３に記載のオイルクーラーの内管用
複合パイプである。According to a fourth aspect of the present invention, the Al-Z
n alloy sacrificial layer containing Zn: 0.3 to 10 wt%, the balance being Al
The composite pipe for an inner pipe of an oil cooler according to claim 2, wherein the composite pipe is an Al alloy comprising: and an unavoidable impurity.
【００１５】また、請求項５の発明は、前記Ａｌ合金芯
材を、Si:0.05 〜1.2wt%、Fe:0.05〜2.0wt%を含有し、
残部がＡｌと不可避的不純物とからなるＡｌ合金とする
ことを特徴とする請求項１、２、３、４に記載のオイル
クーラーの内管用複合パイプであり、The invention according to claim 5 is characterized in that the Al alloy core material contains Si: 0.05 to 1.2 wt% and Fe: 0.05 to 2.0 wt%,
The composite pipe for an inner pipe of an oil cooler according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein the remainder is an Al alloy including Al and inevitable impurities.
【００１６】請求項６の発明は、前記Ａｌ合金芯材を、
Si:0.05 〜1.2wt%、Fe:0.05 〜2.0wt%を含有し、2.4wt%
以下のCu、2.0wt%以下のMn、2.0wt%以下のMg、2.0wt%以
下のNi、0.3wt%以下のCr、0.3wt%以下のZr、0.3wt%以下
のTi、0.3wt%以下のZnのうち１種または２種以上を含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなるＡｌ合金と
することを特徴とする請求項１、２、３、４に記載のオ
イルクーラーの内管用複合パイプである。The invention according to claim 6 is that the Al alloy core material comprises:
Si: 0.05-1.2 wt%, Fe: 0.05-2.0 wt%, 2.4 wt%
Cu below, Mn below 2.0 wt%, Mg below 2.0 wt%, Ni below 2.0 wt%, Cr below 0.3 wt%, Zr below 0.3 wt%, Ti below 0.3 wt%, 0.3 wt% below 5. The oil cooler inner pipe according to claim 1, wherein the alloy is an Al alloy containing one or more of Zn, and the balance is Al and inevitable impurities. 6. It is a composite pipe.
【００１７】更に、請求項７の発明は、請求項１、２に
記載のＡｌ合金芯材の外面のAl-Si-Cu-Zn 系合金低温ろ
う材層は、パイプ形状に押出若しくは引き抜き後に、パ
イプ表面に溶射被覆することを特徴とするオイルクーラ
ーの内管用複合パイプの製造方法であり、Further, the invention of claim 7 is characterized in that the Al-Si-Cu-Zn-based alloy low-temperature brazing layer on the outer surface of the Al alloy core material according to claims 1 and 2 is extruded or drawn into a pipe shape, A method for manufacturing a composite pipe for an inner pipe of an oil cooler, which is characterized by spray coating the pipe surface.
【００１８】請求項８の発明は、請求項２に記載のＡｌ
合金芯材の内面のZn又はZn合金犠牲層は、パイプ形状に
押出前に、円筒状押出ビレットの内面にZn又はZn合金材
を溶射被覆し、これを押出成形することを特徴とするオ
イルクーラーの内管用複合パイプの製造方法であり、The invention according to claim 8 is the invention according to claim 2, wherein
An oil cooler characterized in that the Zn or Zn alloy sacrificial layer on the inner surface of the alloy core material is spray-coated with Zn or Zn alloy material on the inner surface of the cylindrical extruded billet before extrusion into a pipe shape, and is extruded. A method of manufacturing a composite pipe for an inner pipe,
【００１９】請求項９の発明は、請求項２に記載のＡｌ
合金芯材の内面のAl-Zn 合金犠牲層は、パイプ形状に押
出前に、円筒状押出ビレットの内面にAl-Zn 合金材をク
ラッドし、これを押出成形することを特徴とするオイル
クーラーの内管用複合パイプの製造方法である。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the aluminum alloy according to the second aspect.
The Al-Zn alloy sacrificial layer on the inner surface of the alloy core material is formed by cladding an Al-Zn alloy material on the inner surface of a cylindrical extruded billet before extrusion into a pipe shape, and extruding this. This is a method for manufacturing a composite pipe for an inner pipe.
【００２０】更に、請求項１０の発明は、前記請求項
１、２、３、４、５、６のいずれかに記載の内管用複合
パイプと、Ａｌ合金芯材の外側にＡｌ合金犠牲層を且つ
内側にＡｌ合金ろう材を有する外管用パイプと、インナ
ーフィンとから構成された二重管式オイルクーラーであ
り、Further, the invention of claim 10 provides a composite pipe for an inner pipe according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, and 6, and an Al alloy sacrificial layer outside the Al alloy core material. And a double-pipe oil cooler composed of an outer pipe having an Al alloy brazing material inside and an inner fin,
【００２１】また、請求項１１の発明は、前記請求項１
０に記載の二重管式オイルクーラーが、ラジエータのタ
ンク内に配されて、ラジエータと一体にろう付けされて
いることを特徴とする一体型熱交換器である。[0021] Further, the invention of claim 11 is the first aspect of the present invention.
0 is an integrated heat exchanger, wherein the double-tube oil cooler is disposed in a tank of a radiator and brazed integrally with the radiator.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、前記各発明について、詳細
に説明する。 （１）本発明に係わるオイルクーラーの内管用複合パイ
プについて 本発明の一つは、Ａｌ合金芯材の外面に溶射により形成
したAl-Si-Cu-Zn 系合金の低温ろう材層を有するオイル
クーラーの内管用複合パイプを発明の要旨するものであ
る( 請求項１）。また、本発明の二つは、Ａｌ合金芯材
の外面に溶射により形成したAl-Si-Cu-Zn 系合金の低温
ろう材層を有し、内面にZn又はZn-Al(40wt% 以下) 合金
若しくはAl-Zn 合金の犠牲層を有するオイルクーラーの
内管用複合パイプを発明の要旨するものである（請求項
２）。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, each of the above inventions will be described in detail. (1) Composite pipe for inner tube of oil cooler according to the present invention One of the present invention is an oil having a low-temperature brazing material layer of an Al-Si-Cu-Zn-based alloy formed by thermal spraying on the outer surface of an Al alloy core material. The gist of the present invention is a composite pipe for an inner pipe of a cooler (claim 1). Further, two of the present invention have a low-temperature brazing material layer of an Al-Si-Cu-Zn-based alloy formed by thermal spraying on the outer surface of an Al alloy core material, and Zn or Zn-Al (40 wt% or less) on the inner surface. The gist of the present invention is a composite pipe for an inner pipe of an oil cooler having a sacrificial layer of an alloy or an Al-Zn alloy (claim 2).
【００２３】本発明を図３を用いて説明すると、これら
の発明においては、パイプ２３の芯材２３ａの外面に
は、いずれも溶射により形成したAl-Si-Cu-Zn 系合金の
低温ろう材層２３ｂを有するものである。外面に低温ろ
う材層２３ｂを設けるのは、前述したごとく、ラジエー
タのタンク内にオイルクーラーを設置し、ろう付けで一
体に接合する場合に、オイルクーラーのインナーフィン
２２と内管用複合パイプ２３との加熱ろう付けを容易に
するためである。また、低温ろう材層２３ｂは、本発明
においては、パイプの押出もしくは引き抜き後、溶射に
よりパイプ表面に被覆（クラッド）する。押出もしくは
引き抜きでクラッドするのは困難であるからである。The present invention will be described with reference to FIG. 3. In these inventions, a low-temperature brazing material of an Al-Si-Cu-Zn alloy formed by thermal spraying is provided on the outer surface of a core material 23a of a pipe 23. It has a layer 23b. The reason why the low-temperature brazing material layer 23b is provided on the outer surface is that, as described above, when an oil cooler is installed in the radiator tank and joined together by brazing, the inner fin 22 of the oil cooler and the composite pipe 23 for the inner pipe are used. This is to facilitate the brazing by heating. In the present invention, the low-temperature brazing material layer 23b coats (cladds) the surface of the pipe by thermal spraying after extruding or drawing the pipe. This is because it is difficult to clad by extrusion or drawing.
【００２４】パイプの内面は、請求項１の発明に係わる
パイプは犠牲層を有しないが、請求項２の発明に係わる
パイプは、Zn又はZn-Al(40wt% 以下) 合金若しくはAl-Z
n 合金の犠牲層２３ｃを設けたものである。パイプの内
面は、オイルクーラーの使用中に水と接するが、これら
２種のパイプ（請求項１、２）は、使用する水の状態に
より使いわける。即ち管理された水を使用する場合は、
犠牲層を必要としない。なお、これらのオイルクーラー
の内管用複合パイプの断面形状は、図１、２に示すよう
な楕円にかぎらず、その形式によって円形、その他の形
状も意味する。The inner surface of the pipe is such that the pipe according to the first aspect of the present invention does not have a sacrificial layer, but the pipe according to the second aspect of the invention is made of Zn or Zn-Al (40 wt% or less) alloy or Al-Z
This is provided with a sacrificial layer 23c of an n alloy. The inner surface of the pipe comes into contact with water during use of the oil cooler, but these two types of pipes (Claims 1 and 2) are selectively used depending on the state of water used. That is, when using controlled water,
No sacrificial layer is required. The cross-sectional shape of the composite pipe for the inner pipe of these oil coolers is not limited to an ellipse as shown in FIGS. 1 and 2, but also means a circle or other shapes depending on the type.
【００２５】以下、本発明に係わるオイルクーラーの内
管用複合パイプの構成であるＡｌ合金芯材（図３の２３
ａ）、パイプ外面の溶射により形成したAl-Si-Cu-Zn 系
合金低温ろう材層（図３の２３ｂ）、パイプ内面のZn又
はZn-Al(40wt% 以下) 合金若しくはAl-Zn 合金犠牲層
（図３の２３ｃ）について、更に詳細に説明する。 複合パイプのＡｌ合金芯材について 本発明に使用するＡｌ合金芯材は、以下に示す合金組成
範囲に限定されるものではないが、以下のＡｌ合金芯材
が好ましい。即ち、このＡｌ合金芯材は、Si:0.05 〜1.
2wt%、Fe:0.05 〜2.0wt%を含有し、残部がＡｌと不可避
的不純物とからなるＡｌ合金あり（請求項５）、若しく
は、Si:0.05 〜1.2wt%、Fe:0.05 〜2.0wt%を含有し、2.
4wt%以下のCu、2.0wt%以下のMn、2.0wt%以下のMg、2.0w
t%以下のNi、0.3wt%以下のCr、0.3wt%以下のZr、0.3wt%
以下のTi、0.3wt%以下のZnのうち１種または２種以上を
含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなるＡｌ合
金である（請求項６）。Hereinafter, an Al alloy core material (23 in FIG. 3) constituting the composite pipe for the inner pipe of the oil cooler according to the present invention will be described.
a), an Al-Si-Cu-Zn alloy low-temperature brazing layer (23b in Fig. 3) formed by thermal spraying on the outer surface of the pipe, Zn or Zn-Al (40 wt% or less) alloy or Al-Zn alloy sacrificial on the inner surface of the pipe The layer (23c in FIG. 3) will be described in more detail. Al alloy core material of composite pipe The Al alloy core material used in the present invention is not limited to the following alloy composition range, but the following Al alloy core material is preferable. That is, this Al alloy core material is Si: 0.05-1.
Al alloy containing 2 wt%, Fe: 0.05 to 2.0 wt%, the balance being Al and inevitable impurities (claim 5), or Si: 0.05 to 1.2 wt%, Fe: 0.05 to 2.0 wt% Containing 2.
4 wt% or less Cu, 2.0 wt% or less Mn, 2.0 wt% or less Mg, 2.0 w
t% or less Ni, 0.3wt% or less Cr, 0.3wt% or less Zr, 0.3wt%
An Al alloy containing one or more of the following Ti and Zn of 0.3 wt% or less, with the balance being Al and unavoidable impurities.
【００２６】以下に、この合金の各添加元素の役割を述
べる。Siは、強度向上に寄与する。Siが0.05wt% 未満の
場合は、強度向上効果が十分でなく、1.2wt%を越えると
合金の耐食性が低下しる。したがって、Siは0.05〜1.2w
t%とするが、押出性を考慮すると0.8wt%以下で安定した
特性を示す。Feは、結晶粒を微細にし、強度を高める作
用を有する。その量が0.05wt% 未満では十分でなく、2.
0wt%を越えて添加した場合成形性が低下し、押出加工時
に割れが生じやすい。さらに、FeおよびSiは、Ａｌ合金
中の不純物として入ることが多く、本発明の目的である
安価なパイプを提供する点からは0.06wt% 以上のSi、0.
1wt%以上のFeとすることが望ましい。The role of each additive element in the alloy will be described below. Si contributes to strength improvement. If the content of Si is less than 0.05 wt%, the effect of improving the strength is not sufficient, and if it exceeds 1.2 wt%, the corrosion resistance of the alloy decreases. Therefore, Si is 0.05-1.2w
Although it is t%, it shows stable characteristics at 0.8 wt% or less in consideration of extrudability. Fe has an effect of making crystal grains fine and increasing strength. If the amount is less than 0.05 wt%, it is not enough, and 2.
If it is added in excess of 0 wt%, the formability is reduced and cracks are likely to occur during extrusion. Further, Fe and Si are often contained as impurities in the Al alloy, and from the viewpoint of providing an inexpensive pipe which is the object of the present invention, 0.06 wt% or more of Si, 0.
It is desirable to use 1 wt% or more of Fe.
【００２７】更に、2.4wt%以下のCu、2.0wt%以下のMn、
2.0wt%以下のMg、2.0wt%以下のNi、0.3wt%以下のCr、0.
3wt%以下のZr、0.3wt%以下のTi、0.3wt%以下のZnは、強
度や成形性を調整するために添加する任意添加元素であ
る。Mn、Ni、Cr、Zr、Tiを上限を越えて添加すると成形
性が低下し、引き抜き加工時に割れてしまう。また、C
u、MgおよびZnを上限を越えて添加すると耐食性が低下
する。以上が本発明に係わる複合パイプの芯材の合金組
成であるが、鋳塊組織の微細化のために添加されるB
や、強度向上を目的として添加されるV 等、上記以外の
元素は、それぞれ0.05wt% 以下であれば含有されていて
もかまわない。Further, Cu of up to 2.4 wt%, Mn of up to 2.0 wt%,
2.0 wt% or less Mg, 2.0 wt% or less Ni, 0.3 wt% or less Cr, 0.
Zr of 3 wt% or less, Ti of 0.3 wt% or less, Zn of 0.3 wt% or less are optional addition elements added for adjusting strength and formability. If Mn, Ni, Cr, Zr, and Ti are added in excess of the upper limits, the formability is reduced, and the material is cracked during drawing. Also, C
If u, Mg and Zn are added in excess of the upper limits, the corrosion resistance decreases. The above is the alloy composition of the core material of the composite pipe according to the present invention, but B added for refining the ingot structure
Elements other than the above, such as V added for the purpose of improving the strength, may be contained as long as each is 0.05 wt% or less.
【００２８】複合パイプ外面に溶射により形成するAl
-Si-Cu-Zn 系合金低温ろう材について 本発明に使用するAl-Si-Cu-Zn 系合金低温ろう材は、以
下に示す合金組成範囲に限定されるものではないが、以
下のＡｌ合金ろう材が好ましい。即ち、このＡｌ合金ろ
う材は、Si:6〜15wt% 、Cu:0.7〜8.0wt%、Zn:2.0〜20.0
wt% を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなる
Ａｌ合金である（請求項３）。Al formed on the outer surface of the composite pipe by thermal spraying
Al-Si-Cu-Zn alloy low-temperature brazing filler metal used in the present invention is not limited to the following alloy composition range. Brazing materials are preferred. That is, this Al alloy brazing material is: Si: 6 to 15 wt%, Cu: 0.7 to 8.0 wt%, Zn: 2.0 to 20.0%.
It is an Al alloy containing wt%, with the balance being Al and unavoidable impurities.
【００２９】以下に、その合金組成の限定理由を説明す
る。Siの添加は、合金の融点を下げるが、その量が 6.0
wt% 未満では十分に融点が低下せず、さらに、その量が
20.0wt% を越えると逆に融点が上がり、ろう付性が低下
する。Cuの添加は、合金の融点を下げ、ろう流れ性を向
上する。しかし、その量が0.7wt%未満では効果が十分で
なく、その量が 8.0wt% を越えると合金の耐食性が低下
し、熱交換器用のろうとしては適さなくなる。Znの添加
は、合金の融点を下げる。さらに、ろうの電位を熱交換
器構成部材のアルミニウム合金の電位に近づけ、耐食性
を向上させる。しかし、その量が2.0wt%未満では効果が
十分でなく、その量が20.0wt% を越えるとろうの溶融温
度範囲が広くなりすぎ、ろう付性が低下する。The reasons for limiting the alloy composition will be described below. The addition of Si lowers the melting point of the alloy,
If it is less than wt%, the melting point does not decrease sufficiently,
If it exceeds 20.0 wt%, the melting point will increase, and the brazing property will decrease. The addition of Cu lowers the melting point of the alloy and improves the flowability of the braze. However, if the amount is less than 0.7% by weight, the effect is not sufficient, and if the amount exceeds 8.0% by weight, the corrosion resistance of the alloy is reduced, and the alloy is not suitable as a solder for a heat exchanger. The addition of Zn lowers the melting point of the alloy. Further, the potential of the braze is made closer to the potential of the aluminum alloy of the heat exchanger component, thereby improving the corrosion resistance. However, if the amount is less than 2.0 wt%, the effect is not sufficient, and if the amount exceeds 20.0 wt%, the melting temperature range of the wax becomes too wide, and the brazing property is reduced.
【００３０】本発明に係わるろう材の合金元素は、以上
の通りであるが、不可避的不純物として、Feは0.6%以下
であれば含有可能であり、In、Sn、Mn等の元素もろう付
性に影響を及ぼさない範囲であれば、含有してもよい。
本発明に係わるろう材のろう付性と耐食性の点から、最
も推奨される範囲はSi:7〜13wt% 、Cu:1.2〜3.0wt%、Z
n:2.0〜6.0wt%である。なお、このろう材は、後に述べ
るようにパイプの押出もしくは引き抜き後、溶射により
パイプ表面に被覆する（請求項７）。The alloying elements of the brazing material according to the present invention are as described above, but Fe can be contained as an unavoidable impurity as long as it is 0.6% or less, and elements such as In, Sn, and Mn are brazed. It may be contained as long as it does not affect the properties.
From the viewpoint of the brazing properties and corrosion resistance of the brazing material according to the present invention, the most recommended ranges are Si: 7 to 13 wt%, Cu: 1.2 to 3.0 wt%, Z
n: 2.0 to 6.0 wt%. The brazing material is coated on the surface of the pipe by thermal spraying after the pipe is extruded or drawn as described later (claim 7).
【００３１】複合パイプ内面のZn又はZn-Al(40wt% 以
下) 合金若しくはAl-Zn 合金犠牲層について 本発明の複合パイプ内面の犠牲層は、純Zn又はZn-Al(40
wt% 以下) 合金とAl-Zn 合金である。このうち、純Zn又
はZn-Al(40wt% 以下) 合金犠牲層は、後に述べるように
パイプの製造（押出）前に、円筒状のビレットの内面
に、溶射で被覆し、この複合ビレットを押出して複合パ
イプとする（請求項８）。また、Al-Zn 合金犠牲層は、
後に述べるようにパイプ形状に押出前に、円筒状押出ビ
レットの内面にAl-Zn 合金材をクラッドし、この複合ビ
レットを押出成形して複合パイプとする（請求項９）。
なお、上記の二つの製造方法のうち、特に前者が好まし
い。これは、後者の方法は、コストがかかり、クラッド
率の制御が難しいためである。About Sacrificial Layer of Zn or Zn—Al (40 wt% or less) Alloy or Al—Zn Alloy on Inner Surface of Composite Pipe The sacrificial layer on the inner surface of the composite pipe of the present invention is made of pure Zn or Zn—Al (40%).
wt% or less) alloy and Al-Zn alloy. Of these, the pure Zn or Zn-Al (40 wt% or less) alloy sacrificial layer is coated by thermal spraying on the inner surface of the cylindrical billet before the production (extrusion) of the pipe as described later, and the composite billet is extruded. To form a composite pipe (claim 8). Also, the Al-Zn alloy sacrificial layer
As described later, before extrusion into a pipe shape, an Al-Zn alloy material is clad on the inner surface of a cylindrical extruded billet, and the composite billet is extruded to form a composite pipe.
Note that, of the above two manufacturing methods, the former is particularly preferable. This is because the latter method is costly and difficult to control the cladding ratio.
【００３２】前記Ｚｎ系合金犠牲層は、純Zn又はZn-Al
(40wt% 以下) 合金を、パイプに押出す前に、円筒状ビ
レットの内面に溶射被覆し、この複合ビレットを押出し
て複合パイプとすることを推奨とする。溶射するＺｎ系
合金の自然電位は、Ａｌ合金ビレットの自然電位より２
００ｍＶ以上卑であることが望ましい。溶射したＺｎ系
合金の層は、先に述べたＡｌ−Ｚｎ系合金をパイプ内面
にクラッドした場合と比較して薄いため、電位差が十分
にないと防食効果を有しないためである。ここで、Zn-A
l 合金中のAlが40wt% を越えると、電位が十分に低くな
らないため十分な耐食性を確保することができない。し
たがって、溶射するZn-Al 合金中のAlは、40wt% 以下と
する。この合金の不可避不純物として上記以外の元素
は、それぞれ0.5wt%以下であれば含有されていてもかま
わない。The Zn-based alloy sacrificial layer is made of pure Zn or Zn-Al
(40 wt% or less) It is recommended that the inner surface of the cylindrical billet be spray-coated before the alloy is extruded into a pipe, and that the composite billet be extruded to form a composite pipe. The spontaneous potential of the sprayed Zn-based alloy is two times higher than the spontaneous potential of the Al alloy billet.
Desirably, it is not less than 00 mV. This is because the sprayed Zn-based alloy layer is thinner than the case where the above-described Al-Zn-based alloy is clad on the inner surface of the pipe, and therefore does not have the anticorrosion effect unless the potential difference is sufficient. Where Zn-A
l If the content of Al in the alloy exceeds 40% by weight, the potential does not become sufficiently low, so that sufficient corrosion resistance cannot be secured. Therefore, the content of Al in the sprayed Zn-Al alloy should be 40 wt% or less. Elements other than the above as inevitable impurities of this alloy may be contained as long as each is 0.5 wt% or less.
【００３３】また、前記Al-Zn 合金犠牲層は、Zn:0.3〜
10wt% を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからな
るＡｌ合金とするのが好ましい（請求項４）。この場
合、Znは、合金の電位を卑にし、芯材を犠牲効果により
守る働きを被覆材に付与する。0.3wt%未満のZnでは、犠
牲層としての効果がなく、10wt% を越えると合金の成形
性が低下して複合ビレットの押出ができなくなるからで
ある。前記Al-Zn 合金の不純物としては、Si、Fe、Mn、
Mg、In、Sn等があるが、犠牲効果に悪影響を及ぼさず、
押出可能であればその量は多くとも可能である。ここ
で、内面に被覆するAl-Zn 合金犠牲材の厚さはパイプの
厚さにもよるが、15μｍ〜200 μｍ程度である。The Al-Zn alloy sacrificial layer has a Zn content of 0.3-0.3.
It is preferable to use an Al alloy containing 10% by weight, with the balance being Al and unavoidable impurities. In this case, Zn gives the coating material a function of making the potential of the alloy low and protecting the core material by a sacrificial effect. If Zn is less than 0.3% by weight, there is no effect as a sacrificial layer, and if it exceeds 10% by weight, the formability of the alloy is reduced, and extrusion of the composite billet becomes impossible. The impurities of the Al-Zn alloy include Si, Fe, Mn,
Mg, In, Sn, etc., but do not adversely affect the sacrificial effect,
At most it can be extruded. Here, the thickness of the Al-Zn alloy sacrificial material coated on the inner surface depends on the thickness of the pipe, but is about 15 μm to 200 μm.
【００３４】（２）本発明に係わるオイルクーラーの内
管用複合パイプの製造方法について 次に、本発明の内管用複合パイプの製造方法について説
明する。本発明では、芯材用Ａｌ合金のビレットを準備
して、パイプの内側に犠牲層を有しない場合はそのま
ま、パイプの内側に犠牲層を有する場合は中空ビレット
の内部に、円筒状のAl-Zn 合金による犠牲層材を複合化
する（請求項９）か、純ＺｎまたはＺｎ−Ａｌ合金を溶
射（請求項８）した後に、この複合中空ビレットを押出
して、複合押出パイプを製造する。押出直後にろう材合
金を溶射するか、押出後引き抜き工程を経た後にろう材
合金を溶射する（請求項７）。(2) Method for Manufacturing Composite Pipe for Inner Pipe of Oil Cooler According to the Present Invention Next, a method for manufacturing the composite pipe for inner pipe of the present invention will be described. In the present invention, a billet of an Al alloy for a core material is prepared, and if there is no sacrificial layer inside the pipe, it is kept as it is. After compounding the sacrificial layer material of the Zn alloy (claim 9) or spraying pure Zn or Zn-Al alloy (claim 8), the composite hollow billet is extruded to produce a composite extruded pipe. The brazing alloy is sprayed immediately after the extrusion or the brazing alloy is sprayed after a drawing step after the extrusion (claim 7).
【００３５】まず、芯材用のＡｌ合金成分の中空ビレッ
トは、円柱状のＡｌ合金ビレットを穴開け加工して中空
ビレットとしたり、最初から円筒型に鋳造した中空ビレ
ットの内面を切削加工したものである。なお、複合パイ
プの内面に犠牲層を有しない場合は、円柱状のＡｌ合金
ビレットでパイプ状に押出が可能であり、中空ビレット
でなくともよい。ビレットの内側面は、機械的または化
学的に処理し、後の工程のＺｎ系合金の溶射時にＺｎが
付着しやすくすることが望ましい。円筒状のAl-Zn 合金
による犠牲層材を中空ビレットの内部にクラッドし、こ
の複合中空ビレットを押出して、複合パイプを製造する
場合は、犠牲材合金の円筒を芯材合金成分の中空ビレッ
トの内側にはめ込む。犠牲材合金の円筒は鋳塊を切削加
工したり、板材を曲げ加工したりして製造する。First, the hollow billet of the Al alloy component for the core material is a hollow billet formed by punching a cylindrical Al alloy billet or by cutting the inner surface of a hollow billet cast into a cylindrical shape from the beginning. It is. If the composite pipe does not have a sacrificial layer on the inner surface, it can be extruded into a pipe shape using a cylindrical Al alloy billet, and need not be a hollow billet. It is desirable that the inner side surface of the billet is mechanically or chemically treated so that Zn can be easily adhered at the time of spraying a Zn-based alloy in a later step. When a cylindrical sacrificial layer material made of an Al-Zn alloy is clad inside a hollow billet, and this composite hollow billet is extruded to produce a composite pipe, the cylinder of the sacrificial material alloy is replaced with the hollow billet of the core material alloy component. Fit inside. The cylinder of the sacrificial material alloy is manufactured by cutting an ingot or bending a plate material.
【００３６】ＺｎまたはＺｎ合金の溶射は、熱間押出を
行う前の中空ビレットの内面に行い、内面にＺｎ系材料
を被覆した複合中空ビレットとする。押出後に溶射を行
うと溶射された面が平滑でなく、均一な厚さの内面犠牲
層が得られないためと、内側への連続的な溶射は技術的
に困難なためである。溶射は通常の溶射方法で行えばよ
いが、溶射するＺｎ系合金の歩留まりを考えるとＡｌ合
金ビレットを加熱して溶射した方が望ましい。生産性を
考慮すると、Ａｌ合金ビレットを均質化処理する加熱の
際に溶射を行えば、エネルギー的に効率的である。ここ
で、均質化処理する加熱とは均質化処理が完了してビレ
ットを冷却する途中の状態も含める。このような複合ビ
レットを熱間押出する。Thermal spraying of Zn or a Zn alloy is performed on the inner surface of the hollow billet before hot extrusion to obtain a composite hollow billet having the inner surface coated with a Zn-based material. This is because if the thermal spraying is performed after the extrusion, the sprayed surface is not smooth and an inner sacrificial layer having a uniform thickness cannot be obtained, and continuous thermal spraying on the inside is technically difficult. The thermal spraying may be performed by a normal thermal spraying method. However, considering the yield of the Zn-based alloy to be thermal sprayed, it is preferable to heat and spray the Al alloy billet. In consideration of productivity, if thermal spraying is performed during heating for homogenizing the Al alloy billet, it is energy efficient. Here, the heating for the homogenization treatment includes a state in which the homogenization treatment is completed and the billet is being cooled. Such a composite billet is hot extruded.
【００３７】さらに、ＺｎまたはＺｎ合金を溶射した押
出前の中空ビレットに、３００℃以上５００℃以下の温
度で１時間以上４８時間以内の熱処理を行うと内面の耐
食性向上に有効である。以下に理由を説明する。溶射し
たＺｎ系合金とＡｌ合金との間の変形挙動は大きく異な
るので引き抜き工程が進み、パイプが薄くなると引き抜
き時にＺｎ系合金とＡｌ合金の界面が剥離してしまうこ
とがある。剥離が生じたまま引き抜きを続けると破断が
生じることがあるし、剥離が生じた部分の耐食性は極端
に低下する。したがって、引き抜き中に生じる破断の原
因は剥離であり、剥離を防止すれば破断を防止できる。Further, heat treatment of the hollow billet before spraying with Zn or Zn alloy at a temperature of 300 ° C. to 500 ° C. for 1 hour to 48 hours is effective for improving the corrosion resistance of the inner surface. The reason will be described below. Since the deformation behavior between the sprayed Zn-based alloy and the Al alloy is significantly different, the drawing process proceeds, and if the pipe becomes thinner, the interface between the Zn-based alloy and the Al alloy may peel off during drawing. If the pull-out is continued while the peeling has occurred, the breakage may occur, and the corrosion resistance of the part where the peeling has occurred extremely decreases. Therefore, the cause of breakage occurring during drawing is peeling, and if peeling is prevented, breakage can be prevented.
【００３８】まず、剥離について種々検討した結果、熱
間押出工程時に原因があることが判明した。熱間押出直
後に微小な剥離が生じているのである。これは比較的小
さなものであるので、押出パイプをそのまま使用する際
には問題とならない大きさのもので、押出後に拡散処理
を行えば、周囲からＺｎが拡散するために防食層として
問題となることはない。しかし、そのような小さな欠陥
でも引き抜き工程においてはさらに剥離が進む起点とな
る。さらに、引き抜きを行う場合製造コストの点から押
出終了時のパイプのサイズはできるだけ引き抜き完了後
の製品の厚さに近づけたほうが望ましい。しかし、この
ような押出時に生じる微小な剥離は、押出比を上げて薄
肉のパイプを製造しようとするほど生じやすくなる。First, as a result of various studies on peeling, it was found that there was a cause during the hot extrusion step. Fine peeling occurred immediately after hot extrusion. Since this is a relatively small one, it is of a size that does not cause a problem when the extruded pipe is used as it is. If diffusion treatment is performed after extrusion, Zn will diffuse from the surroundings, so that it becomes a problem as an anticorrosion layer. Never. However, even such a small defect becomes a starting point of further peeling in the drawing process. Further, in the case of performing drawing, it is desirable that the size of the pipe at the end of extrusion should be as close as possible to the thickness of the product after completion of drawing, from the viewpoint of manufacturing cost. However, such minute peeling at the time of extrusion is more likely to occur as the extrusion ratio is increased to produce a thin-walled pipe.
【００３９】本発明では、このように押出中に発生する
剥離を、ＺｎまたはＺｎ合金を溶射した押出前の中空ビ
レットに、３００℃以上５００℃以下の温度で１時間以
上４８時間以内の熱処理を行うことで防止する。すなわ
ち、溶射後に熱処理を行うことで溶射した合金とビレッ
トとの界面に拡散が生じ、その部分が変形時の緩衝層と
なるのである。温度が３００℃未満または時間が１時間
未満では十分な緩衝層が形成できない。５００℃を越え
ると溶射した合金の融点より高くなりすぎ溶射した合金
が溶けて流れてしまう。また、４８時間を越えると効率
的でなく、コストアップの要因となる。この加熱は、熱
間押出のための加熱（通常３０分程度の加熱）を兼ねて
行ってもよい。In the present invention, the exfoliation occurring during the extrusion is carried out by subjecting the hollow billet before the extrusion sprayed with Zn or Zn alloy to a heat treatment at a temperature of 300 ° C. to 500 ° C. for 1 hour to 48 hours. Prevent by doing. That is, by performing the heat treatment after the thermal spraying, diffusion occurs at the interface between the thermal sprayed alloy and the billet, and that portion becomes a buffer layer during deformation. If the temperature is less than 300 ° C. or the time is less than 1 hour, a sufficient buffer layer cannot be formed. If the temperature exceeds 500 ° C., the melting point of the sprayed alloy becomes too high, and the sprayed alloy melts and flows. On the other hand, if it exceeds 48 hours, it is not efficient and causes a cost increase. This heating may be performed also as heating for hot extrusion (normally heating for about 30 minutes).
【００４０】このように押出されたパイプは、その寸法
がオイルクーラーの内管として適していればそのまま押
出直後にろう材合金の溶射をパイプ表面に行う。押出性
の関係等で寸法が製品のサイズよりも大きい場合には、
引き抜き工程で所定形状とした後に、ろう材合金の溶射
を行う。冷間で溶射を行う場合には、例えば引き抜きダ
イスに細かな凹凸をつける等の方法で、パイプ表面に凹
凸を付けた後に溶射を行うことがろうを剥がれにくくで
きる。溶射するろう材の量は、２０ｇ〜１００ｇ／ｍ2
がろう付性（下限）とコスト（上限）の点で推奨され
る。If the pipe thus extruded is suitable for the inner pipe of an oil cooler, the brazing alloy is directly sprayed on the pipe surface immediately after extrusion. If the dimensions are larger than the product size due to extrudability, etc.,
After a predetermined shape is obtained in the drawing step, the brazing alloy is sprayed. In the case of performing thermal spraying in a cold state, for example, a method of forming fine irregularities on a drawing die or the like, and then performing thermal spraying after forming irregularities on a pipe surface can make it difficult for wax to peel off. The amount of the brazing material to be sprayed is 20 g to 100 g / m 2.
Is recommended in terms of brazeability (lower limit) and cost (upper limit).
【００４１】パイプはその用途により要求される成形性
等の特性により、最終焼鈍等を行いＯ材等の調質にして
もかまわない。パイプの形状はオイルクーラーの形状に
より円筒や扁平管にしてもかまわない。このように本発
明に係わる複合パイプは、外面に低融点のろう材を有す
るために、オイルクーラーに用いるろう付け接合のため
の内管用複合パイプとして適している。The pipe may be subjected to final annealing or the like to make it a refined O material or the like, depending on the characteristics such as formability required for its use. The shape of the pipe may be a cylinder or a flat tube depending on the shape of the oil cooler. As described above, the composite pipe according to the present invention has a low melting point brazing material on its outer surface, and is therefore suitable as an internal pipe composite pipe for brazing used in an oil cooler.
【００４２】（３）本発明に係わるオイルクーラーの内
管用複合パイプを用いた二重管式オイルクーラーと一体
型熱交換器について 請求項１０の発明は、前記の本発明に係わる内管用複合
パイプ（請求項１、２、３、４、５、６のいずれかに記
載の内管用複合パイプ）と、Ａｌ合金芯材の外側にＡｌ
合金犠牲層を且つ内側にＡｌ合金ろう材を有する外管用
パイプと、インナーフィンとから構成された二重管式オ
イルクーラーである。即ち、二重管式オイルクーラーの
構造は、図２、図３に示すとおりである。また、各部材
の材料構成は、内管２３には本発明に係わる複合パイプ
を使用し、外管２１、インナーフィン２２は、特に限定
するものではなく、従来から知られている部材等を使用
するものである。(3) A double-pipe oil cooler using a composite pipe for an inner pipe of an oil cooler according to the present invention and an integrated heat exchanger The invention of claim 10 is the composite pipe for an inner pipe according to the present invention. (The composite pipe for an inner pipe according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, and 6) and Al
This is a double-pipe oil cooler comprising an outer pipe having an alloy sacrificial layer and an Al alloy brazing material inside and an inner fin. That is, the structure of the double-pipe oil cooler is as shown in FIGS. The material composition of each member is such that a composite pipe according to the present invention is used for the inner tube 23, and the outer tube 21 and the inner fin 22 are not particularly limited, and conventionally known members and the like are used. Is what you do.
【００４３】請求項１１の発明は、請求項１０に記載の
二重管式オイルクーラーが、ラジエータのタンク内に配
されて、ラジエータと一体にろう付けされていることを
特徴とする一体型熱交換器である。即ち、図１に示すご
とく、本発明に係わる二重管式オイルクーラー２が、ラ
ジエータ１のタンク１１内に配置されて、ラジエータと
一体にろう付けされた一体型熱交換器である。According to an eleventh aspect of the present invention, the double-tube oil cooler according to the tenth aspect is disposed in a radiator tank and brazed integrally with the radiator. It is an exchanger. That is, as shown in FIG. 1, double-pipe oil cooler 2 according to the present invention, disposed within the tank 11 La <br/> Jieta 1, integrated heat exchanger is brazed to the radiator integrally It is.
【００４４】[0044]
【実施例】以下に、本発明を具体的実施例（本発明例）
により、比較例、従来例とともに詳細に説明する。表１
に示したＡｌ合金の円筒状のビレット（外径３６８ｍ
ｍ、内径９０ｍｍ、長さ９９０ｍｍ、円筒鋳塊を切削し
て作製）を準備し、表３に示すように、中空ビレットの
内面について処理（犠牲材の溶射若しくはライナー材の
クラッド）を行った後、この中空の複合ビレットを熱間
で間接押出、一部について更に冷間で引き抜きを行い、
前記押出パイプ若しくは引き抜きパイプの表面に、表２
に示すＡｌ合金ろう材を用いて溶射を行った。なお、表
２のＡｌ合金ろう材には、不純物としてFe等が0.5wt%以
下含まれている。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples (examples of the present invention).
This will be described in detail together with a comparative example and a conventional example. Table 1
A cylindrical billet of an Al alloy (outside diameter: 368 m)
m, inner diameter 90 mm, length 990 mm, prepared by cutting a cylindrical ingot), and as shown in Table 3, after processing the inner surface of the hollow billet (spraying sacrificial material or cladding liner material) This hollow composite billet is indirectly extruded hot, and a part is further drawn cold,
Table 2 shows the surface of the extruded pipe or drawn pipe.
Thermal spraying was performed using the Al alloy brazing material shown in FIG. Note that the Al alloy brazing material in Table 2 contains 0.5 wt% or less of Fe and the like as impurities.
【００４５】また、Ａｌ合金芯材と溶射を行ったＺｎ系
合金材との電位差は、200mV 以上芯材の方が貴であり、
ＺｎまたはＺｎ系合金には、0.5wt%以下の不純物元素が
含まれている。このような複合ビレットを熱間で間接押
出、冷間で引き抜き、これらのパイプの表面にろう材を
溶射し、更にこれを焼鈍して、外径２０ｍｍ、肉厚１ｍ
ｍの複合パイプを製造した。Ａｌ合金芯材、中空ビレッ
トの内面処理（犠牲材の溶射若しくはライナー材のクラ
ッド）、パイプ外面のろう材溶射等の組み合わせ、及び
押出ビレットから押出若しくは引き抜きパイプとし、更
にパイプ表面へのろう材溶射により、外径２０ｍｍ、肉
厚１ｍｍの複合パイプを製造した工程を表３に示す。上
記により得られた複合パイプについて、最終焼鈍として
４００℃×２ｈの熱処理を行った。The potential difference between the Al alloy core material and the sprayed Zn-based alloy material is more noble for the core material of 200 mV or more,
Zn or a Zn-based alloy contains 0.5 wt% or less of an impurity element. Such a composite billet is indirectly extruded hot and drawn out cold, a brazing material is sprayed on the surface of these pipes, and this is further annealed to have an outer diameter of 20 mm and a wall thickness of 1 m.
m composite pipes were produced. Combination of aluminum alloy core material, inner surface treatment of hollow billet (spraying of sacrificial material or cladding of liner material), brazing material spraying of pipe outer surface, etc., and extruded or drawn pipe from extruded billet, and furthermore brazing material spraying on pipe surface Table 3 shows the steps for producing a composite pipe having an outer diameter of 20 mm and a wall thickness of 1 mm. The composite pipe obtained as described above was subjected to a heat treatment at 400 ° C. × 2 h as final annealing.
【００４６】[0046]
【表１】 [Table 1]
【００４７】[0047]
【表２】 [Table 2]
【００４８】[0048]
【表３】 [Table 3]
【００４９】なお、従来例（表３のＮｏ．８）は、Ａｌ
合金の円筒状のビレットの内面に、表３に示すAl-2wt%Z
n 合金の犠牲材円筒（外径８８ｍｍ、内径５０ｍｍ、長
さ９９０ｍｍ、円筒鋳塊を切削して作製）クラッドし、
外面には表２に示す番号ＤのＡｌ合金ろう材円筒（内径
３７４ｍｍ、肉厚１２ｍｍ、長さ９９０ｍｍ、円筒鋳塊
を切削して作製）クラッドした複合ビレットを押出した
ものである。In the conventional example (No. 8 in Table 3), Al
On the inner surface of the alloy cylindrical billet, Al-2wt% Z shown in Table 3
n alloy sacrificial material cylinder (outside diameter 88 mm, inside diameter 50 mm, length 990 mm, made by cutting a cylindrical ingot) clad,
On the outer surface, an Al alloy brazing material cylinder (No. D shown in Table 2) (an inner diameter of 374 mm, a wall thickness of 12 mm, a length of 990 mm, produced by cutting a cylindrical ingot), and a composite billet clad were extruded.
【００５０】本発明法は、押出による方法のため、圧延
によりクラッド材条を製造し、ロール成形により管状と
した後、電縫加工により複合パイプとする方法より、明
らかに低コストで複合パイプを製造できる。また、本発
明の複合パイプのうち、中空ビレットの段階で、その内
面にＺｎまたはＺｎ系合金を溶射したものは、中空ビレ
ットの内面に円筒状のAl-Zn 合金材を作製してはめ込む
方法で製造した複合パイプよりも安価に製造できる。According to the method of the present invention, the cladding material is manufactured by rolling, the clad material is formed into a tubular shape by roll forming, and then the composite pipe is formed at a lower cost by a method known as electroforming. Can be manufactured. Further, among the composite pipes of the present invention, the one in which Zn or a Zn-based alloy is sprayed on the inner surface of the hollow billet at the stage of the hollow billet is prepared by fitting a cylindrical Al-Zn alloy material on the inner surface of the hollow billet. It can be manufactured at a lower cost than the manufactured composite pipe.
【００５１】上記により得られたオイルクーラーの内管
用複合パイプは、外管用パイプ（芯材を３００３合金と
し、パイプの内側となる面にAl-10wt%Si-2.5wt%Cu-4wt%
Zn合金ろう材を１０％クラッドし、パイプの外側となる
面に７０７２合金を７％クラッドした板厚１ｍｍのブレ
ージングシート条を、電縫加工により内径２６ｍｍのパ
イプに加工したもの）と、インナーフィン（３００３合
金に更に１．２％Ｚｎを添加した合金フィンで、板厚
０．０８ｍｍ）を、図２のように組み合わせ、フラック
スを塗布後、図１に示すようなラジエータコアとオイル
クーラーコアが一体構造の熱交換器に、ろう付けで組み
立てた。なお、この場合のろう付け温度は、ラジエータ
コアのろう付け温度である６００℃×５分にあわせて実
施した。A composite pipe for an inner pipe of an oil cooler obtained as described above is a pipe for an outer pipe (a core material is made of 3003 alloy, and an inner surface of the pipe is made of Al-10wt% Si-2.5wt% Cu-4wt%
A 1 mm thick brazing sheet strip clad with 10% Zn alloy brazing material and clad with 7% 7072 alloy on the outer surface of the pipe, processed into a 26 mm inner diameter pipe by electric sewing) and inner fins (An alloy fin obtained by adding 1.2% Zn to 3003 alloy and having a thickness of 0.08 mm) was combined as shown in FIG. 2, and after applying a flux, a radiator core and an oil cooler core as shown in FIG. It was assembled by brazing into an integrated heat exchanger. The brazing temperature in this case was adjusted to 600 ° C. × 5 minutes, which is the brazing temperature of the radiator core.
【００５２】得られた一体型熱交換器を切断し、オイル
クーラー内部のインナーフィンの接合状況を調べた。結
果を表４に示す。The obtained integrated heat exchanger was cut, and the joining condition of the inner fin inside the oil cooler was examined. Table 4 shows the results.
【００５３】[0053]
【表４】 [Table 4]
【００５４】表１〜４から明らかなごとく、本発明例
は、いずれもオイルクーラーのインナーフィンが良好に
接合されており、従って本発明に係わるオイルクーラー
の内管用複合パイプとして適したものであることがわか
る。As is clear from Tables 1 to 4, all of the examples of the present invention have an inner fin of an oil cooler satisfactorily joined thereto, and are therefore suitable as a composite pipe for an inner tube of an oil cooler according to the present invention. You can see that.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上詳述したごとく、本発明に係わる二
重管式オイルクーラーの内管用複合パイプは、例えばラ
ジエータのタンク内に、オイルクーラーを設置してろう
付けで一体とする一体型熱交換器に適用する場合、オイ
ルクーラーのインナーフィンと内管とのろう付け性に優
れている。更に、本発明に係わる二重管式オイルクーラ
ーの内管用複合パイプの製造方法は、その製造が容易
で、しかも安価であり、この用途のパイプとして安定し
て供給することができる。このように、本発明は、オイ
ルクーラーと他の機能を有する熱交換器を一体でろう付
けする一体型の熱交換器の製造に、顕著な効果を有する
ものである。As described in detail above, the composite pipe for the inner pipe of the double-tube oil cooler according to the present invention is an integrated heat pipe which is installed by brazing and installing the oil cooler in a radiator tank, for example. When applied to an exchanger, it has excellent brazing properties between the inner fin of the oil cooler and the inner tube. Furthermore, the method of manufacturing a composite pipe for an inner pipe of a double-pipe oil cooler according to the present invention is easy and inexpensive to manufacture and can be stably supplied as a pipe for this purpose. As described above, the present invention has a remarkable effect in manufacturing an integrated heat exchanger in which an oil cooler and a heat exchanger having other functions are integrally brazed.
【図１】本発明に係わるラジエータのタンク部に設けら
れたオイルクーラーの一例を示す説明図であり、一部切
り欠きを含む斜視図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an oil cooler provided in a tank section of a radiator according to the present invention, and is a perspective view including a partly cutaway.
【図２】図１のオイルクーラーの断面の一例を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a cross section of the oil cooler of FIG.
【図３】図２のＡ部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2;
【符号の説明】１ ラジエータ １１ ラジエータのタンク １２ ラジエータ冷却水の出入口 １３ チューブ １４ フィン １５ インサート２ 二重管式オイルクーラー ２１ 外管用パイプ ２１ａ 芯材 ２１ｂ 犠牲層材 ２１ｃ ろう材 ２２ インナーフィン ２３ 内管用パイプ ２３ａ 芯材 ２３ｂ ろう材 ２３ｃ 犠牲層材 ２４ オイルの出入口管 ３ オイル通路 ４ ラジエータ冷却水の通路[Description of Signs] 1 Radiator 11 Radiator Tank 12 Radiator Cooling Water Inlet / Outlet 13 Tube 14 Fin 15 Insert 2 Double Pipe Oil Cooler 21 Outer Pipe Pipe 21a Core Material 21b Sacrificial Layer Material 21c Brazing Material 22 Inner Fin 23 For Inner Pipe Pipe 23a Core material 23b Brazing material 23c Sacrificial layer material 24 Oil inlet / outlet pipe 3 Oil passage 4 Radiator cooling water passage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｐ 11/08 Ｆ０１Ｐ 11/08 Ｄ Ｆ２８Ｄ 7/10 Ｆ２８Ｄ 7/10 Ａ Ｆ２８Ｆ 9/02 ３０１ Ｆ２８Ｆ 9/02 ３０１Ｇ 19/06 19/06 Ａ 21/08 21/08 Ｂ (72)発明者 外山 猛敏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 内川 章 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 平上 浩司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 ▲高▼達 誉 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F01P 11/08 F01P 11/08 D F28D 7/10 F28D 7/10 A F28F 9/02 301 F28F 9/02 301G 19/06 19 / 06 A 21/08 21/08 B (72) Inventor Taketoshi Toyama 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Corporation (72) Inventor Akira Uchikawa 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Share Inside DENSO (72) Inventor Koji Hiragami 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. Inside DENSO (72) Inventor ▲ Taka Takashi 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Co., Ltd. Inside DENSO
Claims (11)
たAl-Si-Cu-Zn 系合金の低温ろう材層を有することを特
徴とするオイルクーラーの内管用複合パイプ。1. A composite pipe for an inner pipe of an oil cooler, comprising a low-temperature brazing material layer of an Al-Si-Cu-Zn-based alloy formed by thermal spraying on an outer surface of an Al alloy core material.
たAl-Si-Cu-Zn 系合金の低温ろう材層を有し、内面に純
Zn又はZn-Al(40wt% 以下) 合金若しくはAl-Zn 合金の犠
牲層を有することを特徴とするオイルクーラーの内管用
複合パイプ。2. A low-temperature brazing material layer of an Al—Si—Cu—Zn-based alloy formed by thermal spraying on an outer surface of an Al alloy core material, and a pure metal layer on an inner surface.
A composite pipe for an inner pipe of an oil cooler, comprising a sacrificial layer of Zn or Zn-Al (40 wt% or less) alloy or Al-Zn alloy.
〜15wt% 、Cu:0.7〜8.0wt%、Zn:2.0〜20.0wt% を含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなるＡｌ合金と
することを特徴とする請求項１及び２に記載のオイルク
ーラーの内管用複合パイプ。3. The method according to claim 1, wherein the Al-Si-Cu-Zn alloy brazing material is
3. An Al alloy containing up to 15% by weight, Cu: 0.7 to 8.0% by weight, Zn: 2.0 to 20.0% by weight, with the balance being Al and unavoidable impurities. Composite pipe for inner pipe of oil cooler.
Zn:0.3〜10wt% を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物
とからなるＡｌ合金とすることを特徴とする請求項２及
び３に記載のオイルクーラーの内管用複合パイプ。4. The Al-Zn alloy sacrificial layer on the inner surface according to claim 2,
The composite pipe for an inner pipe of an oil cooler according to claim 2 or 3, wherein the composite pipe is an Al alloy containing Zn: 0.3 to 10 wt% and the balance being Al and inevitable impurities.
%、Fe:0.05 〜2.0wt%を含有し、残部がＡｌと不可避的
不純物とからなるＡｌ合金とすることを特徴とする請求
項１、２、３、４に記載のオイルクーラーの内管用複合
パイプ。5. An Al alloy core material comprising: Si: 0.05 to 1.2 wt.
5. The composite for an inner tube of an oil cooler according to claim 1, wherein the alloy is an Al alloy containing 0.05 to 2.0 wt% of Fe and the balance being Al and unavoidable impurities. pipe.
%、Fe:0.05 〜2.0wt%を含有し、2.4wt%以下のCu、2.0wt
%以下のMn、2.0wt%以下のMg、2.0wt%以下のNi、0.3wt%
以下のCr、0.3wt%以下のZr、0.3wt%以下のTi、0.3wt%以
下のZnのうち１種または２種以上を含有し、残部がＡｌ
と不可避的不純物とからなるＡｌ合金とすることを特徴
とする請求項１、２、３、４、に記載のオイルクーラー
の内管用複合パイプ。6. An Al alloy core material comprising: Si: 0.05 to 1.2 wt.
%, Fe: 0.05 to 2.0 wt%, less than 2.4 wt% Cu, 2.0 wt%
% Mn or less, 2.0 wt% or less Mg, 2.0 wt% or less Ni, 0.3 wt%
It contains one or more of the following Cr, 0.3 wt% or less of Zr, 0.3 wt% or less of Ti, and 0.3 wt% or less of Zn, with the balance being Al
The composite pipe for an inner pipe of an oil cooler according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein the composite pipe is made of an Al alloy comprising: and an unavoidable impurity.
面のAl-Si-Cu-Zn 系合金低温ろう材層は、パイプ形状に
押出若しくは引き抜き後に、パイプ表面に溶射被覆する
ことを特徴とするオイルクーラーの内管用複合パイプの
製造方法。7. An Al-Si-Cu-Zn alloy low-temperature brazing material layer on the outer surface of the Al alloy core material according to claim 1 or 2, which is spray-coated on the pipe surface after being extruded or drawn into a pipe shape. A method for producing a composite pipe for an inner pipe of an oil cooler, comprising:
Zn又はZn合金犠牲層は、パイプ形状に押出前に、円筒状
押出ビレットの内面にZn又はZn合金材を溶射被覆し、こ
れを押出成形することを特徴とするオイルクーラーの内
管用複合パイプの製造方法。8. The inner surface of the Al alloy core material according to claim 2,
Prior to extrusion into a pipe shape, the Zn or Zn alloy sacrificial layer is spray-coated with Zn or a Zn alloy material on the inner surface of a cylindrical extruded billet, and is extruded to form a composite pipe for an inner pipe of an oil cooler. Production method.
Al-Zn 合金犠牲層は、パイプ形状に押出前に、円筒状押
出ビレットの内面にAl-Zn 合金材をクラッドし、これを
押出成形することを特徴とするオイルクーラーの内管用
複合パイプの製造方法。9. The inner surface of the Al alloy core material according to claim 2,
The Al-Zn alloy sacrificial layer is manufactured by cladding an Al-Zn alloy material on the inner surface of a cylindrical extruded billet before extrusion into a pipe shape, and extruding this. Method.
れかに記載の内管用複合パイプと、Ａｌ合金芯材の外側
にＡｌ合金犠牲層を且つ内側にＡｌ合金ろう材を有する
外管用パイプと、インナーフィンとから構成された二重
管式オイルクーラー。10. The composite pipe for an inner pipe according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, and 6, an Al alloy sacrificial layer outside the Al alloy core material and an Al alloy brazing material inside. Double-tube oil cooler composed of an outer pipe and an inner fin.
ーラーが、ラジエータのタンク内に配されて、ラジエー
タと一体にろう付けされていることを特徴とする一体型
熱交換器。11. An integrated heat exchanger, wherein the double-pipe oil cooler according to claim 10 is disposed in a tank of a radiator and brazed integrally with the radiator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7123797A JPH10265881A (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Composite pipe for inner pipe of oil cooler and its production method and double pipe type oil cooler/ integrated heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7123797A JPH10265881A (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Composite pipe for inner pipe of oil cooler and its production method and double pipe type oil cooler/ integrated heat exchanger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10265881A true JPH10265881A (en) | 1998-10-06 |
Family
ID=13454901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7123797A Pending JPH10265881A (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Composite pipe for inner pipe of oil cooler and its production method and double pipe type oil cooler/ integrated heat exchanger |
Country Status (1)
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