换热器制造技术

本发明专利技术提供一种换热器，是将由铝（Ａｌ）构成的散热片部件和的管部件通过软钎焊或者与其同样的简单接合方式接合而成的。散热片部件（１）在由铝（Ａｌ）或者以铝（Ａｌ）为主要成分的合金构成的散热片用基体材料（６）的表面上的至少与管部件（２）接合的部分具备包含铜（Ｃｕ）的软焊料润湿保护膜层（１２），管部件（２）在由铜（Ｃｕ）或者以铜（Ｃｕ）为主要成分的金属构成的管用基体材料（１１）的表面上的至少与散热片部件（１）接合的部分上具备由包含锡（Ｓｎ）的软焊料构成的软焊料保护膜层（１２），散热片部件（１）和管部件（２）通过由来于软焊料润湿保护膜层（５）和软焊料保护膜层（１２）的铜（Ｃｕ）和锡（Ｓｎ）的金属扩散接合来进行接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如用于汽车的发动机冷却用散热器等的换热器。
技术介绍
换热器通过组合散热片部件和管部件和容器部件并将每个主要部位接合，从而构 成其主要部分。例如，作为汽车的发动机冷却用散热器使用的换热器，作为主要的接合部位，有容 器部件和管部件之间、散热部件和管部件之间，这些部件一般通过软钎焊或者硬钎焊等来 接合(专利文献1)。这种换热器着眼于散热片部件和管部件的接合来分类主要有两种，一种是具有将 作为金属材料使用黄铜(或者与其类似的铜(Cu)系合金)的板材加工成形的散热片部件 和管部件通过300°C以下的炉中加热的软钎焊接合而成的结构的黄铜制部件，另一种是具 有将使用铝(Al，但是不仅仅是纯Al还包含铝合金等)的板材成形加工而成的散热片部件 和管部件通过600°C相当的炉中加热的铝硬钎焊来接合而成的结构的铝制部件。黄铜制部件虽然在1990年以前大部分的汽车用换热器中被采用，但随着铝硬钎 焊技术的进步以及还有伴随软钎焊的铅(Pb)的问题等，最近的大部分的换热器采用后者 的铝制结构。但是，基于在管部件中的腐蚀等的不良情况的原因而无法使用铝(Al)的场合 等，即使在现在还采用着前者的黄铜制结构。但是，黄铜的场合，与后者铝制结构相比，存在 难以避免导致重量增大的缺点。另外，还提出了使用了软钎焊接合技术的全铝制的换热器的方案(专利文献2)。 这设定如下即、通过将散热片部件和管部件做成全部实施镀镍(Ni)而成的铝制，在将这 些部件暂时安装之后，通过将二者相接触的各部位利用软钎焊来接合从而制造其主要部分 的结构。专利文献1 日本特开2007-136490号公报。专利文献2 日本特开昭60-102270号公报。
技术实现思路
一般地，铝硬钎焊由于存在比软钎焊其工序复杂且成本高的倾向，所以即使是全 铝制换热器的场合，其接合更期望采用软钎焊。但是，在现有技术中，存在的问题是将由铝(Al)构成散热片部件和管部件利用软 钎焊可靠地接合极为困难。另外，为了克服上述全铝制场合的缺点即对腐蚀的弱点、和全黄铜制场合的缺点 即全部重量增加(变重)的缺点，将管部件由黄铜这样的铜(Cu)系材料构成，并且将散热 片部件由铝(Al)构成的技术是有效的。关于该方式我们进行了研究，但这种场合仍存在将 由铝(Al)构成的部件和由黄铜这种的铜(Cu)系金属构成的部件利用现有技术的软钎焊来 可靠接合是极为困难的问题。另外，为了实现对上述的由铝(Al)构成的部件的良好的软钎焊，还考虑使用能使该部件的铝(Al)的表面的氧化膜(钝态膜)溶解这样程度的活性力强的焊剂这样的技术 等。但是，实际上，这种极为强力的焊剂的使用由于导致软钎焊后的接合部分附近显著被破 坏而劣化的可能性高，所以从接合部位的耐久性和可靠性的观点出发，存在不得不说是不 为期望的结构的缺点。本专利技术鉴于上述问题而提出，其目的提供将由铝(Al)构成的散热片部件和由铜 (Cu)系金属构成的管部件的这样的各部件通过软钎焊或者与其相同的简单的接合可以构 筑其主要部分的结构的换热器。本专利技术的第一换热器，是具有将散热片部件和管部件接合而成的结构的换热器， 其特征在于，上述散热片部件在由铝(Al)或者以铝(Al)为主要成分的合金构成的散热片 用基体材料的表面上的至少与上述管部件接合的部分具备包含铜(Cu)的软焊料润湿保护 膜层，上述管部件在由铜(Cu)或者以铜(Cu)为主要成分的金属构成的管用基体材料的表 面上的至少与上述散热片部件接合的部分上具备由包含锡(Sn)的软焊料构成的软焊料保 护膜层，上述散热片部件和上述管部件通过由来于上述软焊料润湿保护膜层和上述软焊料 保护膜层的铜(Cu)和锡(Sn)的金属扩散接合来接合。另外，本专利技术的第二换热器，是具有将散热片部件和管部件接合而成的结构的换 热器，其特征在于，上述散热片部件在由铝(Al)或者以铝(Al)为主要成分的合金构成的 散热片用基体材料的表面上的至少与上述管部件接合的部分，具备包含铜(Cu)的软焊料 润湿保护膜层和在该软焊料润湿保护膜层上由包含锡(Sn)的软焊料构成的软焊料保护膜 层，上述管部件由铜(Cu)或者以铜(Cu)为主要成分的金属构成，上述散热片部件和上述管 部件通过由来于上述软焊料润湿保护膜层和上述软焊料保护膜层的铜(Cu)和锡(Sn)的金 属扩散接合来接合。根据本专利技术，由铝(Al)构成的散热片部件和由铜(Cu)系金属(铜或者铜合金) 构成的管部件通过由来于软焊料润湿保护膜层和软焊料保护膜层的铜(Cu)和锡(Sn)的金 属扩散接合来接合，因而不必使用工程管理复杂且容易成为高成本的铝硬钎焊和活性力极 高且在接合部位附近容易发生劣化的可能性高的焊剂，而通过软钎焊或者与其同样的简单 的加热熔融接合，可以进行结构上的主要部分的可靠接合。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式涉及的换热器的整体结构的主要部分的图。图2是表示用于本专利技术的第一实施方式涉及的换热器的散热片用基体材料的图。图3是表示用于本专利技术的第一实施方式涉及的换热器的管用基体材料的图。图4是表示用于本专利技术的第一实施方式涉及的换热器的容器用基体材料的图。图5是表示在本专利技术的第一实施方式涉及的换热器中的接合散热片部件和管部 件和容器部件而成的换热器的结构的样品的主视图。图6是接合了图5所示的散热片部件和管部件和容器部件的样品的侧视图。图7是表示用于本专利技术的第二实施方式涉及的换热器的散热片用基体材料的图。图8是表示本专利技术的第二实施方式涉及的换热器中的接合散热片部件和管部件 和容器部件而成的换热器的结构的样品的主视图。图中1-散热片部件，2-管部件，3-容器部件，5-软焊料润湿保护膜层，6-散热片用基体材料，7-底层，8-表层，9-散热片板材，10-管板材，11-管用基体材料，12-软焊料保护膜层，13-容器板材，14-容器用基体材料。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式涉及的换热器进行说明。本专利技术的第一以及第二实施方式的换热器所共同的整体结构如图1所示，作为其主要部分具备散热片部件1、管部件2以及容器部件3。在这种结构的换热器中，散热片部件1形成为波形，利用该波形增加了散热片部 件1的实质的表面积，并且利用在与散热片部件1之间构成的空间15可有效进行与外部气 体的换热。因此，冷却水4这样的制冷剂通过管部件2之后，该冷却水4保持的热量向管部 件2传递出来，再向与该管部件2接触(接合)的散热片部件1传递。并且再有，该热从散 热片部件1向外部气体发散。由此，在该换热器中进行有效的热交换。并且，在该散热器中，散热片部件1和管部件2利用本专利技术的实施方式涉及的接合 技术，用简单的软钎焊的技术来可靠地接合。第一实施方式涉及的换热器在本第一实施方式涉及的换热器中，散热片部件1是将图2所示一例的散热片部 件9折弯加工成规定波形状而形成的，被夹持在相邻的两个管部件2之间来进行配置，将与 该管部件2接触的各部分可靠地接合。另外与此同时，将该散热片部件1配置成夹持于左 右的容器部件3。散热片部件1和容器部件3可以接合，也可以预先做成简单机械接触的状 态。散热片部件9在由铝(Al)或者以铝(Al)为主要成分的合金构成的散热片用基体 材料6的表面上大致全面地或者在其表面中的至少与管部件2接合的部分具备包含铜(Cu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器，具有将散热片部件和管部件接合而成的结构，其特征在于，上述散热片部件在由铝（Ａｌ）或者以铝（Ａｌ）为主要成分的合金构成的散热片用基体材料的表面上的至少与上述管部件接合的部分具备包含铜（Ｃｕ）的软焊料润湿保护膜层，上述管部件在由铜（Ｃｕ）或者以铜（Ｃｕ）为主要成分的金属构成的管用基体材料的表面上的至少与上述散热片部件接合的部分上具备由包含锡（Ｓｎ）的软焊料构成的软焊料保护膜层，上述散热片部件和上述管部件通过由来于上述软焊料润湿保护膜层和上述软焊料保护膜层的铜（Ｃｕ）和锡（Ｓｎ）的金属扩散接合来进行接合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：笹冈高明，小平宗男，
申请(专利权)人：日立电线株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]