JP2019210494A - Fin material for heat exchanger, and heat exchanger - Google Patents

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Abstract

To provide a fin material for heat exchanger excellent in corrosion resistance of a fin, large in residual area of a fin even when used for long time, excellent in corrosion resistance of a flat tube, hardly forming open holes in the flat tube, and excellent in brazability, and a heat exchanger.SOLUTION: There are provided a brazing material having a core material and a Zn-containing layer formed on only a single side of the core material, a Mn centration gradient in which Zn concentration is high in a single side in a thickness direction thereof, and low in an opposite surface side after brazing, 30 mV or more potential lower in the high Zn concentration side than low Zn concentration side, and manufactured from a tube for heat exchanger, or a fin material for heat exchanger brazed by a brazing material which is added separately, in which the core material has a composition of Mn:0.5 to 2.0 mass%, Fe:1.0 mass% or less, Si:1.5 mass% or less, Zn:over 0.1 to 3.5 mass%, and the balance inevitable impurities and aluminum.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱交換器用フィン材および熱交換器に関する。   The present invention relates to a fin material for a heat exchanger and a heat exchanger.

アルミニウム熱交換器には、アルミニウム製の偏平チューブとコルゲートフィンを組み合わせてろう付けにより金属接合するろう付けタイプの熱交換器と、銅管及びフィンを組み合わせてから銅管を拡管し、フィンと銅管を機械的に接合する拡管タイプの熱交換器が知られている。
ろう付けタイプの熱交換器は、偏平管を用いてコルゲート型のフィンを上下から挟み込むようにろう付け接合する構成であるのに対し、拡管タイプの熱交換器は、丸孔を設けたフィンに銅管を差し込み、差し込み後に銅管を機械的に拡管することでフィンと銅管を接合する構成が採用されている。
For aluminum heat exchangers, aluminum flat tubes and corrugated fins are combined with a brazing type heat exchanger that is joined to the metal by brazing, and copper pipes and fins are combined, and then the copper pipes are expanded. An expansion type heat exchanger that mechanically joins tubes is known.
A brazing type heat exchanger is configured to braze and join a corrugated fin from above and below using a flat tube, whereas an expanded pipe type heat exchanger is a fin with a round hole. The structure which joins a fin and a copper pipe by inserting a copper pipe and expanding a copper pipe mechanically after insertion is adopted.

コルゲート型フィンを用いた熱交換器用プレート材として、Si、Fe、Cu、Mn、Mgを規定量含み、更に、Cr、Zr、Hf、Ti、Bの1種又は2種以上を規定量含むアルミニウム合金からなる芯材の片面又は両面に、Siを規定量以上含むろう材をクラッドしたブレージングシートが知られている(特許文献1参照)。
このブレージングシートは、ろう付け加熱後の強度、ろう付け性、繰り返し曲げ性に優れた上に耐孔食性にも優れるという特徴を有している。
As a plate material for heat exchangers using corrugated fins, aluminum containing a specified amount of Si, Fe, Cu, Mn, Mg and further containing a specified amount of one or more of Cr, Zr, Hf, Ti, B A brazing sheet is known in which a brazing material containing a specified amount or more of Si is clad on one or both surfaces of a core material made of an alloy (see Patent Document 1).
This brazing sheet is characterized by excellent strength after brazing and heating, brazing properties and repeated bendability, as well as pitting corrosion resistance.

また、コルゲート型のフィンを用いた熱交換器において、コルゲートフィンをアルミニウム合金製のブレージングシートから構成し、ブレージングシートの芯材に含まれるMn、Si、Fe、Znの1種又は2種以上の含有量を規定し、ろう材層に含まれるSi、Znの量を規定した熱交換器が知られている(特許文献2参照)。
この熱交換器は、ブレージングシートをろう付けした場合、ろう材表面にSiが一部残留し、ここに結露水などが存在すると、Si残渣によりろう材層の表面電位が貴となり、フィンの芯材とろう材層との間に電位差が生じ、フィンの腐食摩耗量が多くなるという不具合を改善している。
Moreover, in the heat exchanger using a corrugated fin, the corrugated fin is composed of an aluminum alloy brazing sheet, and one or more of Mn, Si, Fe, Zn contained in the core material of the brazing sheet There is known a heat exchanger in which the content is defined and the amounts of Si and Zn contained in the brazing material layer are defined (see Patent Document 2).
In this heat exchanger, when a brazing sheet is brazed, a part of Si remains on the surface of the brazing material, and if there is condensed water or the like, the surface potential of the brazing material layer becomes noble due to the Si residue, and the core of the fin A potential difference is generated between the brazing material layer and the brazing material layer, and the problem that the corrosion wear amount of the fins is increased is improved.

特開平02−050934号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-050934 特開2014−084521号公報JP 2014-084521 A

ろう付けタイプの熱交換器に適用される偏平管では、腐食孔による冷媒の漏れを抑制するため、偏平管の上下両面に亜鉛溶射層などのような犠牲防食層を設けることがなされている。
また、フィンは熱交換器において熱交換性能の維持とチューブの犠牲防食という役割を負う事が多いが、フィンが過剰な腐食を受け、早期に熱交換器から脱落することで熱交換性能の維持が損なわれるとともに、チューブへの犠牲防食効果が損なわれるという問題が生じている。
長期間に渡り、熱交換器の性能を維持するためには、腐食によるフィンの早期脱落を防止し、フィンによるチューブの犠牲防食効果を長期間維持する必要がある。
In a flat tube applied to a brazing type heat exchanger, a sacrificial anticorrosion layer such as a zinc sprayed layer is provided on both the upper and lower surfaces of the flat tube in order to suppress the leakage of the refrigerant due to the corrosion holes.
In addition, fins often play a role in maintaining heat exchange performance and sacrificial corrosion prevention of tubes in heat exchangers. However, fins are subject to excessive corrosion and are quickly removed from the heat exchanger to maintain heat exchange performance. As a result, the sacrificial anticorrosive effect on the tube is impaired.
In order to maintain the performance of the heat exchanger for a long period of time, it is necessary to prevent the fins from falling off prematurely due to corrosion and to maintain the sacrificial anticorrosive effect of the tubes by the fins for a long period.

本願発明は、これらの背景に鑑み、フィンの耐食性に優れ、長期間使用してもフィンの脱落を生じることがなく、フィンにろう付けされるチューブの耐食性を優れたものとすることができる熱交換器用フィン材および熱交換器の提供を目的とする。   In view of these backgrounds, the present invention is excellent in the corrosion resistance of the fins, does not cause the fins to fall off even when used for a long period of time, and has excellent heat resistance that allows the tubes brazed to the fins to have excellent corrosion resistance. It aims at providing the fin material for exchangers, and a heat exchanger.

本発明の熱交換器用フィン材は、芯材と該芯材の片面側のみに形成されたZn含有層を有し、ろう付け後に、その厚さ方向片面側でZn濃度が高く、反対面側でZn濃度が低いZnの濃度勾配が生成され、高Zn濃度側で前記芯材よりも低い電位が30mV以上生成され、熱交換器用チューブからもたらされるろう材、または別途追加されるろう材によってろう付けされる熱交換器用フィン材であり、前記芯材が、Mn:0.5〜2.0質量%、Fe:1.0質量%以下、Si:1.5質量%以下、Zn:0.1超〜3.5質量%、残部不可避不純物およびアルミニウムの組成を有するアルミニウム合金からなることを特徴とする。
本発明の熱交換器用フィン材において、前記芯材の前記Zn含有層側の表面に、ろう付け後において0.5〜5.0質量%のZnが存在することが好ましい。
The fin material for a heat exchanger of the present invention has a core material and a Zn-containing layer formed only on one side of the core material. After brazing, the Zn concentration is high on one side in the thickness direction, and the opposite surface side. A Zn concentration gradient is generated at a low Zn concentration, and a potential lower than the core material is generated by 30 mV or more on the high Zn concentration side, and the brazing material provided from the heat exchanger tube or a brazing material added separately. The heat exchanger fin material is attached, and the core material is Mn: 0.5 to 2.0% by mass, Fe: 1.0% by mass or less, Si: 1.5% by mass or less, Zn: 0.00%. It consists of an aluminum alloy having a composition of more than 1 to 3.5% by mass, the balance inevitable impurities and aluminum.
In the fin material for a heat exchanger of the present invention, it is preferable that 0.5 to 5.0% by mass of Zn is present on the surface of the core material on the Zn-containing layer side after brazing.

本発明の熱交換器は、芯材の厚さ方向片面側でZn濃度が高く、反対面側でZn濃度が低いZnの濃度勾配が生成され、高Zn濃度側の電位が低Zn濃度側の電位よりも30mV以上低い電位とされた熱交換器用フィン材が、熱交換器用チューブからもたらされたろう材、または別途追加されたろう材によって、Si:0.05〜1.0質量%、Mn:0.1〜1.5質量%、Cu:0.05質量%以下に規制した残部がAl及び不可避的不純物である熱交換器用チューブにろう付けされた熱交換器であり、前記芯材が、Mn:0.5〜2.0質量%、Fe:1.0質量%以下、Si:1.5質量%以下、Zn:0.1超〜3.5質量%、残部不可避不純物およびアルミニウムの組成を有するアルミニウム合金からなることを特徴とする。   In the heat exchanger according to the present invention, a Zn concentration gradient is generated on one side of the core in the thickness direction with a high Zn concentration and on the opposite side with a low Zn concentration, and the potential on the high Zn concentration side is on the low Zn concentration side. The heat exchanger fin material whose potential is 30 mV or more lower than the electric potential is Si: 0.05 to 1.0 mass%, Mn: by the brazing material brought from the heat exchanger tube or the brazing material added separately. 0.1 to 1.5% by mass, Cu: a heat exchanger brazed to a heat exchanger tube in which the remainder regulated to 0.05% by mass or less is Al and inevitable impurities, and the core material is Mn: 0.5 to 2.0% by mass, Fe: 1.0% by mass or less, Si: 1.5% by mass or less, Zn: more than 0.1 to 3.5% by mass, the balance of inevitable impurities and aluminum It consists of the aluminum alloy which has this.

本発明に係る熱交換器において、前記芯材の前記高Zn濃度側の表面に0.5〜5.0質量%のZnが存在することが好ましい。   In the heat exchanger according to the present invention, it is preferable that 0.5 to 5.0% by mass of Zn is present on the surface of the core material on the high Zn concentration side.

本発明の熱交換器用フィン材であるならば、芯材の片面側のみにZn含有層を有し、ろう付け後に、その厚さ方向片面側でZn濃度が高く、反対面側でZn濃度が低いZnの濃度勾配を生成でき、表裏面の電位差を30mV以上生成できる。このため、フィン材にろう付けされる熱交換器用チューブの電位に対しフィン材を電位的に卑とすることができ、フィン材を面状腐食とすることができる。このため、フィン材にろう付けされるチューブを犠牲防食することができ、チューブの腐食が進行し難くなるので、長期間使用しても腐食によりチューブに貫通孔が生成され難い構造を提供できる。よって、本発明に係るフィン材を用いることでチューブからの冷媒漏れなどを生じ難い熱交換器を提供できる。
また、フィンの芯材を電位的に卑として面状腐食とすることができ、フィンの伝熱面積を長期間維持し、優れた熱交換性能を長期間維持することができ、更にフィン脱落も生じ難い熱交換器を提供できる。
If it is the fin material for heat exchangers of the present invention, it has a Zn-containing layer only on one side of the core material, and after brazing, the Zn concentration is high on one side in the thickness direction, and the Zn concentration is on the opposite side. A low Zn concentration gradient can be generated, and a potential difference between the front and back surfaces of 30 mV or more can be generated. For this reason, a fin material can be made into a potential base with respect to the electric potential of the tube for heat exchangers brazed to a fin material, and a fin material can be made into surface corrosion. For this reason, the tube brazed to the fin material can be sacrificial and anticorrosive, and the corrosion of the tube is difficult to proceed. Therefore, it is possible to provide a structure in which a through hole is not easily generated in the tube even when used for a long time. Therefore, by using the fin material according to the present invention, it is possible to provide a heat exchanger that hardly causes a refrigerant leak from the tube.
In addition, the core material of the fin can be grounded to have surface corrosion, the heat transfer area of the fin can be maintained for a long period of time, excellent heat exchange performance can be maintained for a long period of time, and the fin can be removed. It is possible to provide a heat exchanger that hardly occurs.

本発明に係るフィン材をチューブにろう付けして得られた熱交換器の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the heat exchanger obtained by brazing the fin material which concerns on this invention to a tube. 同熱交換器において、ヘッダーパイプ、チューブ及びフィン材を組み立ててろう付けした状態を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the state which assembled and brazed the header pipe, the tube, and the fin material in the same heat exchanger. 同熱交換器において、ろう付け前にヘッダーパイプ、チューブ及びフィン材を組み立てた状態を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the state which assembled the header pipe, the tube, and the fin material before brazing in the same heat exchanger. 同熱交換器において、ろう付け前に組み立てたチューブとフィン材を示す部分拡大図である。In the same heat exchanger, it is the elements on larger scale which show the tube and fin material which were assembled before brazing. 同熱交換器において、ろう付け前に組み立てたチューブとフィン材を示す斜視図である。In the same heat exchanger, it is a perspective view which shows the tube and fin material which were assembled before brazing. 同熱交換器において、ろう付け後のチューブの上に設置されたフィンの一部を示す簡略図である。In the same heat exchanger, it is a simplified diagram showing a part of the fin installed on the tube after brazing. 同熱交換器において、ろう付け後のチューブの下に設置されたフィンの一部を示す簡略図である。In the same heat exchanger, it is a simplified diagram showing a part of the fin installed under the tube after brazing.

以下、添付図面に示す第1実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明に係わるフィン材を適用した熱交換器の一例を示すものである。この熱交換器100は左右に離間し平行に配置されたヘッダーパイプ1、2と、これらのヘッダーパイプ1、2の間に相互に間隔を保って平行に、かつ、ヘッダーパイプ1、2に対して直角に接合された複数の扁平状のチューブ(偏平管)3と、各チューブ3にろう付けされた波形のフィン(コルゲートフィン)4を主体として構成されている。ヘッダーパイプ1、2、チューブ3及びフィン4は、後述するアルミニウム合金から構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on a first embodiment shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of a heat exchanger to which a fin material according to the present invention is applied. This heat exchanger 100 includes header pipes 1 and 2 that are spaced apart from each other in parallel on the left and right sides, parallel to each other with a space between the header pipes 1 and 2, and to the header pipes 1 and 2. A plurality of flat tubes (flat tubes) 3 joined at right angles to each other and corrugated fins (corrugated fins) 4 brazed to the tubes 3 are mainly used. The header pipes 1 and 2, the tubes 3 and the fins 4 are made of an aluminum alloy which will be described later.

より詳細には、ヘッダーパイプ1、2の相対向する側面に図2、図3に示すように複数のスリット6が各パイプの長さ方向に定間隔で形成され、これらヘッダーパイプ1、2の相対向するスリット6にチューブ3の端部を挿通してヘッダーパイプ1、2間にチューブ3が架設されている。また、ヘッダーパイプ1、2間に所定間隔で架設された複数のチューブ3、3の間にフィン4が配置され、これらのフィン4がチューブ3の表面側あるいは裏面側にろう付されている。
即ち、図2に示す如く、ヘッダーパイプ1、2のスリット6に対してチューブ3の端部を挿通した部分においてろう材により第1のフィレット部8が形成され、ヘッダーパイプ1、2に対しチューブ3がろう付されている。また、波形のフィン4において波の頂点の部分を隣接するチューブ3の表面または裏面に対向させてそれらの間の部分に生成されたろう材により第2のフィレット部9が形成され、チューブ3の表面側と裏面側に波形のフィン4がろう付されている。
More specifically, a plurality of slits 6 are formed at regular intervals in the length direction of each pipe, as shown in FIG. 2 and FIG. The tube 3 is installed between the header pipes 1 and 2 by inserting the end portions of the tube 3 into the slits 6 facing each other. Further, fins 4 are arranged between a plurality of tubes 3, 3 laid between the header pipes 1, 2 at a predetermined interval, and these fins 4 are brazed to the front side or back side of the tubes 3.
That is, as shown in FIG. 2, a first fillet portion 8 is formed of a brazing material at a portion where the end portion of the tube 3 is inserted into the slit 6 of the header pipes 1 and 2, and 3 is brazed. Further, in the corrugated fins 4, the second fillet portion 9 is formed by the brazing material generated at the portion between the top and bottom surfaces of the adjacent tubes 3 with the top portions of the waves facing each other. Corrugated fins 4 are brazed to the side and back side.

本実施形態の熱交換器100は、後述する製造方法において詳述するように、ヘッダーパイプ1、2とそれらの間に架設された複数のチューブ3と複数のフィン材4Aとを組み付けて図3に示す如く熱交換器組立体101を形成し、これを加熱してろう付けすることにより製造されたものである。なお、ろう付け時の加熱によってチューブ3の表面側と裏面側には後に詳述するZn溶融拡散層からなる犠牲陽極層3Eが形成されている。また、フィン材4Aはろう付けによりフィン4となる。   The heat exchanger 100 of the present embodiment is assembled with the header pipes 1 and 2 and a plurality of tubes 3 and a plurality of fin members 4A installed between them as described in detail in the manufacturing method described later. As shown in FIG. 1, the heat exchanger assembly 101 is formed, and this is manufactured by heating and brazing. A sacrificial anode layer 3E made of a Zn melt diffusion layer, which will be described in detail later, is formed on the front side and the back side of the tube 3 by heating during brazing. The fin material 4A becomes the fin 4 by brazing.

ろう付前のチューブ3には、図3、図4に示すようにフィン材4Aが当接される表面側と裏面側に、Si粉末:1〜5g/m、Zn含有フラックス(KZnF):3.0〜20g/m、バインダー(例えば、アクリル系樹脂):0.5〜8.5g/mからなるろう付用塗膜7が塗布されている。また、ろう付け前のフィン材4Aは、芯材4aの片面側にのみZn含有層4bが形成されている。図3に示す形態ではチューブ3の下方に組み付けられているフィン材4Aの上端外面側にZn含有層4bが配置され、チューブ3の上方に組み付けられているフィン材4Aの下端内面側にZn含有層4bが配置されている。このため、チューブ3の上面側のフィン材4Aにおいてその下端側の芯材4aがろう付用塗膜7に接するように配置され、チューブ3の下面側のフィン材4Aにおいてその上端側のZn含有層4bがろう付用塗膜7に接するように配置されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the tube 3 before brazing is provided with Si powder: 1 to 5 g / m 2 , Zn-containing flux (KZnF 3 ) on the front side and the back side where the fin material 4A is brought into contact. : 3.0~20g / m 2, a binder (e.g., acrylic resin): 0.5~8.5g / m 2 for brazing coating 7 made of is applied. Further, the fin material 4A before brazing has a Zn-containing layer 4b formed only on one side of the core material 4a. In the form shown in FIG. 3, the Zn-containing layer 4 b is disposed on the upper end outer surface side of the fin material 4 </ b> A assembled below the tube 3, and the Zn-containing layer is contained on the lower end inner surface side of the fin material 4 </ b> A assembled above the tube 3. Layer 4b is disposed. For this reason, the fin material 4A on the upper surface side of the tube 3 is disposed so that the core material 4a on the lower end side thereof is in contact with the coating film 7 for brazing, and the fin material 4A on the lower surface side of the tube 3 contains Zn on the upper end side. It arrange | positions so that the layer 4b may contact the coating film 7 for brazing.

本実施形態のチューブ3は、図5に示すように幅に対して高さ(厚さ)が小さい偏平管形状であり、その内部に複数の冷媒通路3Cが形成されるとともに、平坦な表面(上面)3A及び裏面(下面)3Bと、これら表面3A及び裏面3Bに隣接する短側面3Dとを具備する偏平多穴管とされている。チューブ3において左右に隣接する冷媒通路3Cの間は隔壁3Fにより仕切られている。本実施形態にあっては、ろう付前のチューブ3の表面3Aと裏面3Bにろう付用塗膜7が塗布されているが、短側面3Dにはろう付用塗膜7が塗布されていない。   As shown in FIG. 5, the tube 3 of the present embodiment has a flat tube shape whose height (thickness) is small with respect to the width, and a plurality of refrigerant passages 3 </ b> C are formed therein and a flat surface ( The flat multi-hole tube includes an upper surface 3A and a back surface (lower surface) 3B, and a short side surface 3D adjacent to the front surface 3A and the back surface 3B. In the tube 3, the refrigerant passages 3 </ b> C adjacent to the left and right are partitioned by a partition wall 3 </ b> F. In this embodiment, the brazing coating film 7 is applied to the front surface 3A and the back surface 3B of the tube 3 before brazing, but the brazing coating film 7 is not applied to the short side surface 3D. .

以下、ろう付用塗膜7を構成する組成物について説明する。
<Si粉末>
Si粉末は、チューブ3を構成するAlと反応し、フィン4とチューブ3を接合するろうを形成するが、ろう付時にSi粉末が溶融してろう液となる。このろう液にフラックス中のZnが拡散し、チューブ3の表面に均一に広がる。液相であるろう液内でのZnの拡散速度は固相内の拡散速度より著しく大きいので、チューブ3表面のZn濃度がほぼ均一となり、これにより均一なZn溶融拡散層(犠牲陽極層)3Eが形成され、チューブ3の耐食性を向上することができる。
Hereinafter, the composition which comprises the coating film 7 for brazing is demonstrated.
<Si powder>
The Si powder reacts with Al constituting the tube 3 to form a braze that joins the fins 4 and the tube 3, but the Si powder melts into a brazing liquid during brazing. Zn in the flux diffuses into the brazing solution and spreads uniformly on the surface of the tube 3. Since the diffusion rate of Zn in the liquid brazing liquid is remarkably higher than the diffusion rate in the solid phase, the Zn concentration on the surface of the tube 3 becomes substantially uniform, whereby a uniform Zn melt diffusion layer (sacrificial anode layer) 3E. Thus, the corrosion resistance of the tube 3 can be improved.

「Si粉末塗布量:1〜5g/m
Si粉末の塗布量が1g/m未満であると、ろう付性が低下する。一方、Si粉末の塗布量が5g/mを超えると、過剰なろう形成によりフィレットにZnが濃縮しやすくなり、未反応Si残渣が発生するとともに、チューブの腐食深さが大きくなり、フィンの分離を防止しようとする目的の効果が得られない。このため、塗膜におけるSi粉末の含有量は1〜5g/mとする。好ましくは、塗膜におけるSi粉末の含有量は、1.5〜4.5g/m、より好ましくは2.0〜4.0g/mである。ここで用いるSi粉末の粒径は、一例としてD(99)で15μm以下である。D(99)は小径粒側からの体積基準の積算粒度分布が99%となる径である。
“Si powder coating amount: 1 to 5 g / m 2
Brazing property will fall that the application quantity of Si powder is less than 1 g / m < 2 >. On the other hand, when the coating amount of Si powder exceeds 5 g / m 2 , Zn is easily concentrated in the fillet due to excessive brazing, unreacted Si residue is generated, and the corrosion depth of the tube is increased. The intended effect of preventing separation cannot be obtained. For this reason, content of Si powder in a coating film shall be 1-5 g / m < 2 >. Preferably, the content of Si powder in the coating film is 1.5 to 4.5 g / m 2 , more preferably 2.0 to 4.0 g / m 2 . As an example, the particle size of the Si powder used here is 15 μm or less in D (99). D (99) is the diameter at which the volume-based cumulative particle size distribution from the small-diameter side becomes 99%.

<Zn含有フラックス、非Zn含有フラックス>
Zn含有フラックスは、ろう付に際し、チューブ3の表面に犠牲陽極層3Eを形成し、耐孔食性を向上させる効果がある。また、ろう付時にチューブ3の表面の酸化物を除去し、ろうの広がり、ぬれを促進してろう付性を向上させる作用を有する。このZn含有フラックスは、Znを含まないフラックスに比べ活性度が高いので、比較的微細なSi粉末を用いても良好なろう付け性が得られる。
非Zn含有フラックスは、KAlF6+KAlFなる組成のものや、LiF、KF、CaF、AlF、K2SiF6等のフッ化物系に加えて、KCl、BaCl、NaCl等の塩化物系がある。市販されている商品(製品)では、例えば、フッ化物系フラックスあるいはフルオロアルミン酸カリウム系のフラックスがあり、4フッ化カリウムアルミニウムを主成分とするフラックスであり、添加物を加えた種々の組成が知られており、KAlF6+KAlFなる組成のものや、Cs(x)(y)(z)などを例示できる。また、他に、LiF、KF、CaF、AlF、KAlF・5HO等のフッ化物を添加したフッ化物系フラックスあるいはフルオロアルミン酸カリウム系のフラックスを用いることもできる。
Zn含有フラックスを用いるか、Zn含有フラックスに加えてこれらの非Zn含有フラックスを添加することでろう付け性向上に寄与する。
<Zn-containing flux, non-Zn-containing flux>
The Zn-containing flux has an effect of forming a sacrificial anode layer 3E on the surface of the tube 3 during brazing and improving pitting corrosion resistance. Moreover, it has the effect | action which removes the oxide of the surface of the tube 3 at the time of brazing, and promotes the spreading | diffusion and the wetting of a brazing, and improves brazing property. Since this Zn-containing flux has a higher activity than a flux not containing Zn, good brazing properties can be obtained even when a relatively fine Si powder is used.
Non-Zn-containing fluxes include K 3 AlF 6 + KAlF 4 and fluorides such as LiF, KF, CaF 2 , AlF 3 , K 2 SiF 6 , and chlorides such as KCl, BaCl, and NaCl. There is a system. Commercially available products (products) include, for example, a fluoride-based flux or a potassium fluoroaluminate-based flux, a flux mainly composed of potassium aluminum tetrafluoride, and various compositions including additives. Examples of the known composition include K 3 AlF 6 + KAlF 4 and Cs (x) K (y) F (z) . In addition, a fluoride-based flux or a potassium fluoroaluminate-based flux to which a fluoride such as LiF, KF, CaF 2 , AlF 3 , K 2 AlF 5 · 5H 2 O is added can also be used.
Use of a Zn-containing flux or addition of these non-Zn-containing fluxes in addition to the Zn-containing flux contributes to improvement of brazing properties.

「Zn含有フラックス塗布量:3.0〜20g/m
Zn含有フラックスの塗布量が3.0g/m未満であると、犠牲陽極層の形成が不十分になり、第1のフィレット部8の耐食性が低下する。一方、塗布量が20g/mを超えると、フィレット部におけるZn濃縮が顕著になり、フィレット部の耐食性が低下して、フィン分離を加速する。このため、Zn含有フラックスの塗布量を3.0〜20g/mとする。
Zn含有フラックスは、KZnFを主体として用いることが好ましいが、KZnFに、必要に応じて、K1−3AlF4−6、Cs0.021−2AlF4−5、AlF、KF、KSiFなどのZnを含有しないフラックスを混合した混合型のフラックスを用いても良い。塗布量はZn含有フラックスが3.0〜20g/mの範囲であれば良い。
なお、本明細書において数値範囲を表示するために、上限値と下限値を「〜」を用いて連続表記した場合、特に説明しない限り、上限値と下限値を含むものとする。このため、3.0〜20g/mは3.0g/m以上20g/m以下を意味する。
“Zn-containing flux application amount: 3.0 to 20 g / m 2
When the coating amount of the Zn-containing flux is less than 3.0 g / m 2 , the formation of the sacrificial anode layer becomes insufficient, and the corrosion resistance of the first fillet portion 8 is lowered. On the other hand, when the coating amount exceeds 20 g / m 2 , Zn concentration in the fillet portion becomes remarkable, the corrosion resistance of the fillet portion decreases, and fin separation is accelerated. For this reason, the application quantity of Zn containing flux shall be 3.0-20 g / m < 2 >.
Zn-containing flux, it is preferable to use a KZnF 3 mainly, in KZnF 3, if necessary, K 1-3 AlF 4-6, Cs 0.02 K 1-2 AlF 4-5, AlF 3, KF, may be used mixed flux mixed with a flux containing no Zn such as K 2 SiF 6. The coating amount may be such that the Zn-containing flux is in the range of 3.0 to 20 g / m 2 .
In addition, in order to display a numerical range in this specification, when an upper limit value and a lower limit value are continuously described using “to”, the upper limit value and the lower limit value are included unless otherwise specified. Therefore, 3.0~20g / m 2 refers to 3.0 g / m 2 or more 20 g / m 2 or less.

「非Zn含有フラックス塗布量:1〜10g/m
非Zn含有フラックス塗布量が1g/m未満であると、非Zn含有フラックスを添加した効果が得られず、非Zn含有フラックス塗布量が10g/mを超えると、ろうの流動性が過剰に向上する事によって想定以上のZnがフィレットに濃縮して、フィン剥離に繋がる問題がある。
“Non-Zn content flux application amount: 1-10 g / m 2
If the non-Zn-containing flux coating amount is less than 1 g / m 2 , the effect of adding the non-Zn-containing flux cannot be obtained, and if the non-Zn-containing flux coating amount exceeds 10 g / m 2 , the brazing fluidity is excessive. As a result of this improvement, more than expected Zn is concentrated in the fillet, which leads to fin peeling.

<バインダー>
ろう付用塗膜7には、Si粉末、Zn含有フラックス、非Zn含有フラックスに加えてバインダーを含む。また、非Zn含有フラックスは略しても良い。バインダーの例としては、好適にはアクリル系樹脂を挙げることができる。
「バインダー塗布量:0.2〜8.3g/m
バインダーの塗布量が0.2g/m未満であると、塗膜硬度が低下し、加工性(耐塗膜剥離性)が低下する。一方、バインダーの塗布量が8.3g/mを超えると、塗膜未反応によるフィレット未形成の影響でろう付性が低下する。このため、バインダーの塗布量は、0.2〜8.3g/mとすることが好ましい。なお、バインダーは、通常、ろう付の際の加熱により蒸散する。
<Binder>
The coating film 7 for brazing contains a binder in addition to Si powder, Zn-containing flux, and non-Zn-containing flux. Further, the non-Zn-containing flux may be omitted. An example of the binder is preferably an acrylic resin.
“Binder coating amount: 0.2 to 8.3 g / m 2
When the coating amount of the binder is less than 0.2 g / m 2 , the coating film hardness decreases, and the workability (coating film resistance) decreases. On the other hand, when the coating amount of the binder exceeds 8.3 g / m 2 , the brazing property is deteriorated due to the effect of the fillet not being formed due to the unreacted film. For this reason, it is preferable that the application quantity of a binder shall be 0.2-8.3 g / m < 2 >. The binder usually evaporates by heating during brazing.

Si粉末、Zn粉末、Zn含有フラックス及びバインダー、あるいはこれらに非Zn含有フラックスを添加したろう付組成物の塗布方法は、本発明において特に限定されるものではなく、スプレー法、シャワー法、フローコータ法、ロールコータ法、刷毛塗り法、浸漬法、静電塗布法などの適宜の方法によって行うことができる。また、ろう付組成物の塗布領域は、チューブ3の全表面としてもよく、また、チューブ3の一部表面または裏面とするものであってもよく、要は、少なくともフィン4をろう付するのに必要なチューブ3の表面領域または裏面領域に塗布されていればよい。また、前記ろう付け用組成物をチューブ3に塗布するために、ろう付け用組成物に3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールやイソプロピルアルコールなどの溶剤を適宜添加して粘度を調整し、上述の塗布法によって塗布できるようにすることが好ましい。   The coating method of the Si powder, the Zn powder, the Zn-containing flux and the binder, or the brazing composition in which the non-Zn-containing flux is added thereto is not particularly limited in the present invention, and the spray method, the shower method, the flow coater. It can be performed by an appropriate method such as a method, a roll coater method, a brush coating method, a dipping method, or an electrostatic coating method. The brazing composition may be applied to the entire surface of the tube 3 or may be the partial surface or the back surface of the tube 3. In short, at least the fins 4 are brazed. What is necessary is just to apply | coat to the surface area | region or back surface area | region of the tube 3 required for this. In order to apply the brazing composition to the tube 3, the viscosity is adjusted by appropriately adding a solvent such as 3-methoxy-3-methyl-1-butanol or isopropyl alcohol to the brazing composition, It is preferable to enable application by the above-described application method.

チューブ3は、質量%で、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.1〜1.5%、Cu:1.0%以下を含有し、残部不可避不純物およびアルミニウムからなるアルミニウム合金などからなる。チューブ3は、これらのアルミニウム合金を押出加工することによって作製されたものである。
以下、チューブ3を構成するアルミニウム合金の各構成元素の限定理由について説明する。
The tube 3 contains, by mass%, Si: 0.05 to 1.0%, Mn: 0.1 to 1.5%, Cu: 1.0% or less, and an aluminum alloy composed of the balance unavoidable impurities and aluminum. Etc. The tube 3 is produced by extruding these aluminum alloys.
Hereinafter, the reasons for limiting the constituent elements of the aluminum alloy constituting the tube 3 will be described.

<Si:0.05〜1.0%>
SiはMnと同様に強度向上効果を有する元素である。
Siの含有量が0.05%未満では、強度向上の効果が不十分である。一方、Siが1.0%を超えて含有されると、押出性が低下する。従って本発明におけるチューブ3のSi含有量は、0.05〜1.0%に設定することが好ましい。
<Mn:0.1〜1.5%>
Mnは、チューブ3の耐食性を向上するとともに、機械的強度を向上させる元素である。また、Mnは、押出し成形時の押出性を向上する効果をも有する。更にMnは、ろうの流動性を抑制し、フィレットとチューブ表面のZn濃度差を小さくする効果がある。
Mnの含有量が0.1%未満では、耐食性及び強度向上の効果が不十分であり、ろうの流動性を抑制する効果も低下する。一方、Mnを1.5%を超えて含有させると、押出圧力増により押出性が低下する。従って本発明におけるMn含有量は、0.1〜1.5%にすることが好ましい。
<Si: 0.05-1.0%>
Si, like Mn, is an element having an effect of improving the strength.
If the Si content is less than 0.05%, the effect of improving the strength is insufficient. On the other hand, when Si is contained exceeding 1.0%, the extrudability is lowered. Accordingly, the Si content of the tube 3 in the present invention is preferably set to 0.05 to 1.0%.
<Mn: 0.1 to 1.5%>
Mn is an element that improves the corrosion resistance of the tube 3 and improves the mechanical strength. Mn also has the effect of improving extrudability during extrusion molding. Furthermore, Mn has the effect of suppressing the flowability of the wax and reducing the Zn concentration difference between the fillet and the tube surface.
If the Mn content is less than 0.1%, the effect of improving the corrosion resistance and strength is insufficient, and the effect of suppressing the fluidity of the wax is also lowered. On the other hand, when Mn is contained exceeding 1.5%, the extrudability decreases due to an increase in extrusion pressure. Therefore, the Mn content in the present invention is preferably 0.1 to 1.5%.

<Cu:1.0%以下>
Cuは、チューブ3の耐食性に影響を与える元素であり、1.0%以下では問題ないが1.0%超を含有させると自己腐食速度の増加により耐食性が低下し、チューブ表面の犠牲陽極層作製が困難になる傾向となる。
<Cu: 1.0% or less>
Cu is an element that affects the corrosion resistance of the tube 3. If it is less than 1.0%, there is no problem, but if it exceeds 1.0%, the corrosion resistance decreases due to an increase in self-corrosion rate, and the sacrificial anode layer on the tube surface Production tends to be difficult.

次に、フィン材4Aについて説明する。ろう付け前のフィン材4Aは、芯材4aと芯材4aの片面側のみに積層されたZn含有層4bとからなる。
芯材4aは、質量%で、Mn:0.5〜2.0%を含有し、残部不可避不純物およびアルミニウムからなるアルミニウム合金から形成されていることが好ましい。また、芯材4aは、質量%で、Mn:0.5〜2.0%、Zn:0.1超〜3.5質量%を含有し、残部不可避不純物およびアルミニウムからなるアルミニウム合金から形成されていても良い。なお、前記アルミニウム合金において、Fe:1.0%以下、あるいは、Si:1.5%以下であることが好ましい。
以下、芯材4aを構成するアルミニウム合金の各構成元素含有量とそれらの限定理由について個別に説明する。
Next, the fin material 4A will be described. The fin material 4A before brazing includes a core material 4a and a Zn-containing layer 4b laminated only on one side of the core material 4a.
The core material 4a is preferably formed of an aluminum alloy containing, in mass%, Mn: 0.5 to 2.0%, and the balance of inevitable impurities and aluminum. Further, the core material 4a is formed of an aluminum alloy containing, in mass%, Mn: 0.5 to 2.0%, Zn: more than 0.1 to 3.5 mass%, and the balance unavoidable impurities and aluminum. May be. In the aluminum alloy, it is preferable that Fe: 1.0% or less, or Si: 1.5% or less.
Hereinafter, each constituent element content of the aluminum alloy constituting the core material 4a and the reasons for limitation thereof will be described individually.

<Mn:0.5〜2.0%>
Mnは芯材4aを構成するアルミニウム合金の耐食性と強度に影響があり、0.5%未満では強度低下によりプレス成型性に劣り、2.0%を超える含有量では強度が高くプレス成型性に劣り、生産性に問題を生じ易い。
<Zn:0.1超〜3.5質量%>
Znは芯材4aを構成するアルミニウム合金の耐食性(犠牲防食効果)に影響があり、0.1%以下では犠牲防食効果が不足し、3.5%を超える含有量では自己腐食速度の劣化から、犠牲防食効果の不足になり易いなどの問題がある。
<Mn: 0.5 to 2.0%>
Mn has an effect on the corrosion resistance and strength of the aluminum alloy constituting the core material 4a. If it is less than 0.5%, it is inferior in press formability due to strength reduction, and if it exceeds 2.0%, the strength is high and press formability is poor. Inferior and prone to problems with productivity.
<Zn: more than 0.1 to 3.5% by mass>
Zn has an effect on the corrosion resistance (sacrificial anticorrosive effect) of the aluminum alloy constituting the core material 4a. If it is 0.1% or less, the sacrificial anticorrosive effect is insufficient. If the content exceeds 3.5%, the self-corrosion rate is deteriorated. There is a problem that the sacrificial anticorrosive effect tends to be insufficient.

<Fe:1.0%以下>
Feは芯材4aを構成するアルミニウム合金の自己耐食性に影響があり、1.0%を超える含有量では自己腐食速度の劣化から、犠牲防食効果の不足になり易い。
<Si:1.5%以下>
Siは芯材4aを構成するアルミニウム合金の強度に影響があり、1.5%を超える含有量では、過度な高強度により加工性が低下するという面で問題がある。
<Fe: 1.0% or less>
Fe has an influence on the self-corrosion resistance of the aluminum alloy constituting the core 4a. If the content exceeds 1.0%, the sacrificial anticorrosion effect tends to be insufficient due to the deterioration of the self-corrosion rate.
<Si: 1.5% or less>
Si has an influence on the strength of the aluminum alloy constituting the core material 4a. If the content exceeds 1.5%, there is a problem in that the workability deteriorates due to excessively high strength.

<Zn含有層>
以下、Zn含有層4bを構成するアルミニウム合金の各構成元素含有量とそれらの限定理由について説明する。
Zn含有層4bは、質量%でZn:0.5〜5.0%を含有するアルミニウム合金からなることが好ましい。
Zn含有層4bを構成するアルミニウム合金として、JIS1000系のアルミニウム合金に上述の範囲のZnを含有させた合金、JIS3000系のアルミニウム合金に上述の範囲のZnを含有させた合金あるいは他の含有成分として不可避不純物を含むAl‐Zn合金などを用いることができる。Zn含有層4bを構成するアルミニウム合金は、Znを上述の範囲で含むアルミニウム合金であれば、上述の種類に限らず、その他いずれの組成であっても良く、芯材4aに対し積層可能な層として形成可能なアルミニウム合金であればいずれの組成のアルミニウム合金を用いても良い。
<Zn-containing layer>
Hereinafter, the contents of each constituent element of the aluminum alloy constituting the Zn-containing layer 4b and the reasons for limitation thereof will be described.
The Zn-containing layer 4b is preferably made of an aluminum alloy containing Zn: 0.5 to 5.0% by mass.
As an aluminum alloy constituting the Zn-containing layer 4b, an alloy in which Zn in the above range is contained in a JIS 1000 series aluminum alloy, an alloy in which Zn in the above range is contained in a JIS 3000 series aluminum alloy, or other contained components An Al—Zn alloy containing inevitable impurities can be used. The aluminum alloy constituting the Zn-containing layer 4b is not limited to the type described above as long as it is an aluminum alloy containing Zn in the above-described range, and may be any other composition, and can be laminated on the core material 4a. As long as it is an aluminum alloy that can be formed, an aluminum alloy having any composition may be used.

フィン材4Aは、上記組成を有する芯材4a用のアルミニウム合金とZn含有層4b用のアルミニウム合金を個々に常法により溶製し、熱間圧延工程、冷間圧延工程などを経て、積層し、積層板を必要幅に切断後、波形形状に加工して得られる。なお、フィン材4Aの製造方法は、本発明としては特に限定をされるものではなく、既知の製法を適宜採用することができる。   The fin material 4A is prepared by individually melting an aluminum alloy for the core material 4a having the above composition and an aluminum alloy for the Zn-containing layer 4b by a conventional method, and laminating them through a hot rolling process, a cold rolling process, and the like. The laminate is obtained by cutting the laminated plate into a required width and then processing it into a corrugated shape. In addition, the manufacturing method of 4 A of fin materials is not specifically limited as this invention, A well-known manufacturing method can be employ | adopted suitably.

「ヘッダーパイプ」
ヘッダーパイプ1、2を構成するアルミニウム合金は、Al−Mn系をベースとしたアルミニウム合金が好ましい。
例えば、Mn:0.05〜1.50%を含有することが好ましく、他の元素として、Cu:0.05〜0.8%、Zr:0.05〜0.15%を含有することができる。
"Header pipe"
The aluminum alloy constituting the header pipes 1 and 2 is preferably an aluminum alloy based on an Al—Mn system.
For example, it is preferable to contain Mn: 0.05 to 1.50%, and as other elements, Cu: 0.05 to 0.8%, Zr: 0.05 to 0.15% may be contained. it can.

次に、以上説明したヘッダーパイプ1、2チューブ3及びフィン4を主たる構成要素とする熱交換器100の製造方法について説明する。
図3は、フィン材4Aとの接合面にろう付用塗膜7を塗布したチューブ3を使用し、ヘッダーパイプ1、2、チューブ3及びフィン材4Aを組み立てた状態を示す熱交換器組立体101の部分拡大図であって、ろう付けする前の状態を示している。
図3に示す熱交換器組立体101において、チューブ3はその一端をヘッダーパイプ1に設けたスリット6に挿入し取り付けられている。また、ヘッダーパイプ1、2の芯材11の表面側にろう材層13が設けられている。
Next, the manufacturing method of the heat exchanger 100 which uses the header pipe 1, 2 tube 3, and the fin 4 demonstrated above as main components is demonstrated.
FIG. 3 shows a state in which the header pipes 1 and 2, the tube 3, and the fin material 4 </ b> A are assembled using the tube 3 in which the coating film 7 for brazing is applied to the joint surface with the fin material 4 </ b> A. It is the elements on larger scale of 101, Comprising: The state before brazing is shown.
In the heat exchanger assembly 101 shown in FIG. 3, the tube 3 is attached by inserting one end thereof into a slit 6 provided in the header pipe 1. A brazing filler metal layer 13 is provided on the surface side of the core 11 of the header pipes 1 and 2.

図3に示すように組み立てられた熱交換器組立体101を加熱炉においてろう材の融点以上の温度に加熱し、加熱後に冷却すると、ろう材層13、ろう付用塗膜7が溶けた後に固化して図2に示すようにヘッダーパイプ1とチューブ3、チューブ3とフィン4が各々接合され、図1と図2に示す構造の熱交換器100が得られる。なお、フィン材4Aにおいては、ろう付け時の加熱によりZn含有層4bから主にZnが芯材4a側に拡散する。   When the heat exchanger assembly 101 assembled as shown in FIG. 3 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the brazing material in a heating furnace and cooled after heating, the brazing material layer 13 and the brazing coating film 7 are melted. As shown in FIG. 2, the header pipe 1 and the tube 3, and the tube 3 and the fin 4 are joined together to obtain the heat exchanger 100 having the structure shown in FIGS. 1 and 2. In the fin material 4A, Zn diffuses mainly from the Zn-containing layer 4b to the core material 4a side by heating during brazing.

ろう付けの際、ヘッダーパイプ1、2の内周面のろう材層13は溶融してスリット6近傍に流れ、第1のフィレット部8を形成してヘッダーパイプ1、2とチューブ3とが接合される。また、チューブ3の表裏面のろう付用塗膜7は溶融してAl−SiろうあるいはAl−Si−Znろうとなり、毛管力によりフィン材4A近傍に流れ、第2のフィレット部9を形成してチューブ3とフィン4とが接合される。また、ヘッダーパイプ1、2の表面に設けられていたろう材層13はろう付け後に僅かに表面に残留する。   During brazing, the brazing filler metal layer 13 on the inner peripheral surface of the header pipes 1 and 2 melts and flows in the vicinity of the slit 6 to form the first fillet portion 8 so that the header pipes 1 and 2 and the tube 3 are joined. Is done. Also, the brazing coating 7 on the front and back surfaces of the tube 3 melts to become Al—Si brazing or Al—Si—Zn brazing, and flows near the fin material 4A by capillary force to form the second fillet portion 9. Thus, the tube 3 and the fin 4 are joined. Further, the brazing material layer 13 provided on the surfaces of the header pipes 1 and 2 slightly remains on the surface after brazing.

ろう付けに際し、不活性雰囲気などの適切な雰囲気で適温に加熱して、ろう付用塗膜7、ろう材層13を溶融させる。そうすると、フラックスの活性度が上がって、フラックス中のZnがチューブ3の表面側または下面側に拡散し、それらの肉厚方面に拡散するのに加え、ろう材及び被ろう付材の双方の表面の酸化皮膜を破壊してろう材と被ろう付材との間のぬれを促進する。
ろう付の条件は特に限定されない。一例として、炉内を窒素雰囲気とし、熱交換器組立体101を昇温速度5℃/分以上でろう付温度(実体到達温度)580〜620℃に加熱し、ろう付温度で必要時間保持し、ろう付温度から常温まで冷却すればよい。
At the time of brazing, the brazing coating film 7 and the brazing material layer 13 are melted by heating to an appropriate temperature in an appropriate atmosphere such as an inert atmosphere. Then, the activity of the flux is increased, and Zn in the flux diffuses to the surface side or the lower surface side of the tube 3 and diffuses in the thickness direction of the tube 3, and the surfaces of both the brazing material and the brazing material This promotes the wetting between the brazing material and the brazing material by destroying the oxide film.
The conditions for brazing are not particularly limited. As an example, the inside of the furnace is set to a nitrogen atmosphere, and the heat exchanger assembly 101 is heated to a brazing temperature (substance attainment temperature) of 580 to 620 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min or more, and held at the brazing temperature for a necessary time. Cooling from the brazing temperature to room temperature.

チューブ3の上面側と下面側ではろう付によってフラックス中のZnが拡散してチューブ3の表面側または下面側にZn溶融拡散層からなる犠牲陽極層3Eが形成され、チューブ表面側または下面側でZnの拡散を受けている領域がチューブ3の肉厚方向の内部側(Znの拡散を受けていない領域)よりも卑になる。ここで、チューブ3の肉厚方向の内部側とは犠牲陽極層3Eが形成されているチューブ3の表面領域あるいは裏面領域よりチューブ3の肉厚方向に深い領域を示す。   Zn in the flux is diffused by brazing on the upper surface side and the lower surface side of the tube 3 to form a sacrificial anode layer 3E made of a Zn fusion diffusion layer on the surface side or lower surface side of the tube 3, and on the tube surface side or lower surface side. The region that has undergone Zn diffusion is lower than the inner side of the tube 3 in the thickness direction (the region that has not undergone Zn diffusion). Here, the inner side in the thickness direction of the tube 3 indicates a region deeper in the thickness direction of the tube 3 than the surface region or the back surface region of the tube 3 where the sacrificial anode layer 3E is formed.

第2のフィレット部9に含まれるZn量は、ろう付け用塗膜7に含まれるZn量とフィン4の芯材4aあるいはZn含有層4bに含まれるZn量に応じて変化し、塗膜7からのZnの拡散とフィン4からのZnの拡散に影響を受ける。フィン4あるいはZn含有層4bにはZnが多く含まれているので第2のフィレット部9はチューブ3より電位は低くなる。また、フィン4の芯材4aにはZn含有層4bからZnが拡散され、芯材4aにはその厚さ方向にZnの濃度勾配が形成される。
即ち、フィン4の芯材4aの厚さ方向において、Zn含有層4bを形成していた側に高い濃度のZnが含有され、高Zn含有領域(高Zn濃度側)となり、芯材4aの厚さ方向においてZn含有層4bを形成していない側には殆どZnが拡散されず、殆どZnを有していないか、芯材4aに元々含まれていたZnが存在する低Zn含有領域(低Zn濃度側)となる。
The amount of Zn contained in the second fillet portion 9 varies depending on the amount of Zn contained in the brazing coating 7 and the amount of Zn contained in the core material 4a of the fin 4 or the Zn-containing layer 4b. The Zn diffusion from the fin 4 and the Zn diffusion from the fin 4 are affected. Since the fin 4 or the Zn-containing layer 4 b contains a large amount of Zn, the potential of the second fillet portion 9 is lower than that of the tube 3. Further, Zn is diffused from the Zn-containing layer 4b into the core material 4a of the fin 4, and a Zn concentration gradient is formed in the core material 4a in the thickness direction.
That is, in the thickness direction of the core material 4a of the fin 4, Zn having a high concentration is contained on the side where the Zn-containing layer 4b has been formed, so that a high Zn-containing region (high Zn concentration side) is formed. In the vertical direction, Zn is hardly diffused on the side where the Zn-containing layer 4b is not formed, and there is almost no Zn, or a low Zn-containing region where Zn originally contained in the core material 4a is present (low Zn concentration side).

以上説明した構成の熱交換器100においては、腐食環境において使用されると、貴な部分に対し、より卑な部分から腐食が進行する。
ろう付けがなされて構成された熱交換器100において、上述の組成のチューブ3とフィン4であるならば、一例として、フィン4において高Zn濃度側の電位と低Zn濃度側の電位の電位差が、30mV以上生成されている。
例えば、前述の組成のフィン4であるならば、低Zn濃度域の電位が−740〜−920mV(vs SCE)であるならば、高Zn濃度域の電位が−770〜−950mV(vs SCE)であり、高Zn濃度側の電位と低Zn濃度側の電位の電位差が、30〜210mV程度生成されている。
また、前述の組成のチューブ3であるならば、電位が−700〜−730mV(vs SCE)であり、フィン3の低Zn濃度域との電位差が30〜210mV程度、フィン3の高Zn濃度域との電位差が60〜250mV程度生成されている。
In the heat exchanger 100 having the above-described configuration, when it is used in a corrosive environment, the corrosion progresses from a lower part to a noble part.
In the heat exchanger 100 configured by brazing, if the tube 3 and the fin 4 have the above composition, as an example, the potential difference between the potential on the high Zn concentration side and the potential on the low Zn concentration side in the fin 4 is as follows. , 30 mV or more is generated.
For example, in the case of the fin 4 having the above composition, if the potential in the low Zn concentration region is −740 to −920 mV (vs SCE), the potential in the high Zn concentration region is −770 to −950 mV (vs SCE). The potential difference between the potential on the high Zn concentration side and the potential on the low Zn concentration side is about 30 to 210 mV.
Further, in the case of the tube 3 having the above-described composition, the potential is −700 to −730 mV (vs SCE), the potential difference from the low Zn concentration region of the fin 3 is about 30 to 210 mV, and the high Zn concentration region of the fin 3 Is generated about 60 to 250 mV.

以上説明のような電位バランスを有することにより、耐食性に優れた熱交換器100を得ることができる。
通常の熱交換器では、チューブの犠牲防食を果たすために、フィン自体の電位をチューブよりも低くすることがなされている。しかし、このような電位関係に調整したとしても、フィンに生成する腐食がフィンの断面方向に縦横無尽に孔食を発生させる腐食形態である場合、早期にフィンの強度が低下し、フィンの脱落に帰結することがある。
これに対し、上述の如くフィン4の高Zn濃度側の電位と低Zn濃度側の電位の電位差を30mV以上生成していると、フィン4がチューブ3の犠牲防食を行うという効果は維持しつつ、フィン4自体の腐食形態をコントロールすることでフィン4の早期離脱を防止できる構造となる。
即ち、フィン4の断面方向に縦横無尽に腐食が発生して腐食が進行するというよりは、高Zn濃度側を面状腐食にできると同時に、高Zn濃度側が低Zn濃度側を犠牲防食するために、低Zn濃度側に孔食が生じようとしたとしても、高Zn濃度側に腐食が引っ張られる結果、フィン4の断面方向に縦横無尽に孔食が発生する腐食形態を抑制できることとなる。
具体的には、腐食環境にあると、高Zn濃度側において面状腐食を生じやすいものの、フィン4の断面方向に縦横無尽に孔食が生じる腐食形態ではなくなる。
By having the potential balance as described above, the heat exchanger 100 having excellent corrosion resistance can be obtained.
In a normal heat exchanger, in order to fulfill sacrificial protection of the tube, the potential of the fin itself is made lower than that of the tube. However, even if the potential relationship is adjusted, if the corrosion generated in the fin is a corrosion form that causes pitting corrosion in the cross-sectional direction of the fin indefinitely, the strength of the fin decreases early and the fin falls off. May result in
In contrast, if the potential difference between the high Zn concentration side potential and the low Zn concentration side potential of the fin 4 is 30 mV or more as described above, the effect that the fin 4 performs sacrificial corrosion protection of the tube 3 is maintained. By controlling the corrosion form of the fin 4 itself, it becomes a structure which can prevent the early separation of the fin 4.
That is, rather than causing corrosion to occur in the cross-sectional direction of the fin 4 indefinitely and laterally, the high Zn concentration side can be made into surface corrosion, and at the same time, the high Zn concentration side can sacrificially prevent the low Zn concentration side. In addition, even if pitting corrosion is about to occur on the low Zn concentration side, corrosion is pulled on the high Zn concentration side, and as a result, the corrosion form in which pitting corrosion occurs in the crosswise direction of the fin 4 can be suppressed.
Specifically, in a corrosive environment, surface corrosion is likely to occur on the high Zn concentration side, but it is not a corrosive form in which pitting corrosion occurs in the vertical and horizontal directions in the cross-sectional direction of the fin 4.

更に、フィン4に高Zn濃度側を形成してZnの濃度勾配を生成するようにZnを利用することで、通常の犠牲陽極効果を発揮させるフィンよりも更に低い電位にフィン4の片面側の電位を調整できるので、チューブ3とフィン4との電位差を従来よりも大きくすることができる。これにより、チューブ3に対する犠牲陽極効果を従来より大きくすることができる。   Further, by using Zn so as to form a Zn concentration gradient by forming a high Zn concentration side in the fin 4, the potential on one side of the fin 4 is lowered to a potential lower than that of a fin that exhibits a normal sacrificial anode effect. Since the electric potential can be adjusted, the electric potential difference between the tube 3 and the fin 4 can be made larger than before. Thereby, the sacrificial anode effect with respect to the tube 3 can be enlarged conventionally.

また、フィン4が面状腐食となるので、フィン4の脱落を長期間抑制することができ、フィン4に近い位置にあるチューブ3の短側面側も防食できる。
上述の構造によりフィン4のろう付け部分をフィン4と同じもしくは若干卑になるようにすることで、フィン4に覆われていない部位の犠牲陽極層を充実化し、この部位にて耐食目標前に貫通孔があくことを抑制できる。例えば、チューブ3の短側面壁表面を防食できる。
Moreover, since the fin 4 becomes surface corrosion, the drop-off of the fin 4 can be suppressed for a long period of time, and the short side surface side of the tube 3 located near the fin 4 can be prevented from being corroded.
By making the brazed portion of the fin 4 the same as or slightly lower than that of the fin 4 by the above-described structure, the sacrificial anode layer not covered by the fin 4 is enriched, and before this corrosion resistance target The presence of through holes can be suppressed. For example, the surface of the short side wall of the tube 3 can be anticorrosive.

図6にチューブ3の上面側にろう付けされているフィン4についてZn含有層4bが設けられていた側の位置を鎖線で示し、図7にチューブ3の下面側にろう付けされているフィン4についてZn含有層4bが設けられていた側の位置を鎖線で示す。
図6の構造において、チューブ3の短側面3D側にろう付け前にろう付塗膜7が形成されていないため、チューブ3の短側面3D側には犠牲陽極層3Eが形成されていない。このため、チューブ3の短側面側の電位は近傍のフィン4の電位よりも貴となる。
図7に示す構造においても、チューブ3の短側面3D側には犠牲陽極層3Eが形成されていないため、チューブ3の短側面3D側の電位は近傍のフィン4の電位より貴となる。
6 shows the position of the fin 4 brazed to the upper surface side of the tube 3 on the side where the Zn-containing layer 4b was provided by a chain line, and FIG. 7 shows the fin 4 brazed to the lower surface side of the tube 3. The position on the side where the Zn-containing layer 4b was provided is indicated by a chain line.
In the structure of FIG. 6, the brazing coating film 7 is not formed on the short side surface 3D side of the tube 3 before brazing, and therefore the sacrificial anode layer 3E is not formed on the short side surface 3D side of the tube 3. For this reason, the potential on the short side surface of the tube 3 is nobler than the potential of the nearby fin 4.
Also in the structure shown in FIG. 7, since the sacrificial anode layer 3E is not formed on the short side surface 3D side of the tube 3, the potential on the short side surface 3D side of the tube 3 becomes higher than the potential of the nearby fins 4.

従って、図6に示す構造と図7に示す構造のいずれにおいてもチューブ3の短側面3D側に対し近傍のフィン4で犠牲防食することができ、チューブ3の短側面3D側に腐食による貫通孔を生成し難い構造を提供できる。即ち、電位差によって短側面3D側をフィン4で犠牲防食することができる。
このため、腐食環境において長期間使用してもチューブ3に貫通孔の生成し難い、チューブ3からの冷媒漏れの生じ難い熱交換器100を提供できる。
Therefore, in either of the structure shown in FIG. 6 or the structure shown in FIG. 7, sacrificial corrosion protection can be performed with the fin 4 in the vicinity of the short side surface 3D side of the tube 3. It is possible to provide a structure that is difficult to generate. That is, sacrificial corrosion prevention can be performed on the short side surface 3D side by the fins 4 due to the potential difference.
For this reason, even if it uses for a long period of time in a corrosive environment, it is hard to produce a through-hole in the tube 3, and it is possible to provide the heat exchanger 100 in which refrigerant leakage from the tube 3 hardly occurs.

以上説明した実施形態においては、チューブ3とフィン4をろう付けするために、上述の組成のろう付用塗膜7を利用したが、ろう付けするための手段はろう付用塗膜7に限るものではなく、ろう付け用のブレージングシートや置きろうを用いても良い。
ブレージングシートであれば、例えば、JIS4343合金や4045合金に代表されるAl−Si合金層を3〜15μmの厚さで貼り合せた構成を用いることができ、置きろうであれば、例えばJIS4343合金や4045合金で調整された合金粉末とフラックスを混合し、粘性のある液体で液体状にしたものを用いることができる。
In the embodiment described above, the brazing coating film 7 having the above-described composition is used for brazing the tube 3 and the fin 4, but the means for brazing is limited to the brazing coating film 7. A brazing sheet or a brazing braze for brazing may be used instead.
In the case of a brazing sheet, for example, a configuration in which an Al—Si alloy layer represented by JIS 4343 alloy or 4045 alloy is bonded to a thickness of 3 to 15 μm can be used. An alloy powder adjusted with 4045 alloy and a flux may be mixed and used as a liquid with a viscous liquid.

表1に示す各組成のアルミニウム合金から押出加工によりチューブ(偏平管:幅18mm、高さ1.3mm、孔数19)を製造した。
表1に示す各組成のアルミニウム合金板から、金型による打ち抜き加工と成形加工を施して厚さ0.13mm、幅18mmのコルゲートフィンを複数作成した。また、コルゲートフィンの片面に表1に示す組成のZn含有層(表1に示すZn高濃度側のZn濃度に対応するZnを含有したアルミニウム合金層)をクラッド層として貼り合わせた。
A tube (flat tube: width 18 mm, height 1.3 mm, number of holes 19) was manufactured from an aluminum alloy having each composition shown in Table 1 by extrusion.
A plurality of corrugated fins having a thickness of 0.13 mm and a width of 18 mm were formed from an aluminum alloy plate having each composition shown in Table 1 by punching and forming using a mold. Further, a Zn-containing layer having the composition shown in Table 1 (an aluminum alloy layer containing Zn corresponding to the Zn concentration on the high Zn concentration side shown in Table 1) was bonded to one side of the corrugated fin as a cladding layer.

Zn含有層付きのコルゲートフィンと、チューブを段分用い、図1、図3に示す構造と同じように、上下に交互に重なるように組み付け、熱交換器のミニコア試験体を作製した。
チューブの上面と下面には、Si粉末(粒径D(99):15μm以下):3.0g/m、Zn含有フラックス(KZnF):6.0g/m、アクリル樹脂のバインダー:2.0g/mとなるろう付用塗膜を塗布した。
A corrugated fin with a Zn-containing layer and six tubes were used and assembled so as to overlap each other in the same manner as in the structures shown in FIGS. 1 and 3 to produce a mini-core test body of a heat exchanger.
On the upper and lower surfaces of the tube, Si powder (particle diameter D (99): 15 μm or less): 3.0 g / m 2 , Zn-containing flux (KZnF 3 ): 6.0 g / m 2 , acrylic resin binder: 2 A coating film for brazing of 0.0 g / m 2 was applied.

各ミニコア試験体に対し、100%窒素を満たした加熱炉において600℃に3分間加熱後、冷却するろう付け処理を行ってろう付け構造の熱交換器を得た。
得られた各熱交換器について、vsカロメル飽和電極による電位測定(2.67%AlCl水溶液)を行い、耐食性(フィンの腐食形態、耐フィン剥離性)について試験し、フィン強度の測定、フィン加工性の評価、チューブ強度の測定、押出性の評価を行った。
それらの結果を以下の表1、表2に纏めて記載する。各々の試験、並びに測定と評価の詳細は後に説明する。
Each mini-core specimen was heated at 600 ° C. for 3 minutes in a heating furnace filled with 100% nitrogen, and then subjected to brazing treatment for cooling to obtain a heat exchanger having a brazed structure.
Each of the obtained heat exchangers was subjected to potential measurement (2.67% AlCl 3 aqueous solution) with a vs calomel saturated electrode, tested for corrosion resistance (corrosion form of fins, resistance to fin peeling), fin strength measurement, fins Evaluation of processability, measurement of tube strength, and evaluation of extrudability were performed.
The results are summarized in Tables 1 and 2 below. Details of each test as well as measurement and evaluation will be described later.

Figure 2019210494
Figure 2019210494

Figure 2019210494
Figure 2019210494

表1に示す各試料おいて、ろう付け時にろう付け用塗膜がろうを形成してフィレットを形成するとともに、チューブの表面と裏面に塗膜からZnが拡散して図2に示すように犠牲陽極層が生成される。
表1に示すチューブの電位(vs SCE)は犠牲陽極層が生成されていない領域の電位である。チューブにおいてフィンとの電位差として表記した欄のZn低濃度側とは、チューブにおいて犠牲陽極層が生成されていない領域とフィンのZn低濃度領域との電位差であり、Zn高濃度側とは、チューブにおいて犠牲陽極層が生成されていない領域とフィンのZn高濃度領域との電位差である。
In each sample shown in Table 1, the coating film for brazing forms a fillet by brazing during brazing, and Zn diffuses from the coating film on the front and back surfaces of the tube and is sacrificed as shown in FIG. An anode layer is produced.
The tube potential (vs SCE) shown in Table 1 is a potential in a region where the sacrificial anode layer is not generated. The Zn low concentration side in the column described as the potential difference with the fin in the tube is the potential difference between the region where the sacrificial anode layer is not generated in the tube and the Zn low concentration region of the fin, and the Zn high concentration side is the tube 2 is a potential difference between a region where the sacrificial anode layer is not formed and a Zn high concentration region of the fin.

「フィン加工性」
フィン加工性はフィンを加工する場合の金型摩耗により評価した。JIS規定3403合金、JIS規定3009合金からなる板材(厚さ0.13mm)を金型によって打ち抜き加工する場合と比較した。上述の各例のフィンを打ち抜く場合、3403合金と同等以上の加工性であれば◎と判断し、3403合金より劣るが3009合金より良好であれば○と判断し、3009合金と同等であれば△と判断し、3009合金未満の場合は×と判断した。加工性の評価として、◎は非常に良好、○は良好、△はやや良好、×は不良と判断することができる。
「耐フィン剥離性」
耐フィン剥離性は各々のミニコア試験体について、SWAAT試験(40日)後の剥離強度についてSWAAT試験前の剥離強度との対比「(SWAAT40日/SWAAT前)×100」にて評価した。
対比した値について、100〜75%の試料が◎、74〜50%の試料が○、49〜25%の試料が△、14〜0%の試料が×であると判断した。
"Fin workability"
Fin workability was evaluated by die wear when processing fins. A plate material (thickness 0.13 mm) made of JIS standard 3403 alloy and JIS standard 3009 alloy was compared with the case of punching with a die. When punching the fins of the above examples, if the workability is equal to or better than that of 3403 alloy, it is judged as ◎. It was judged as Δ, and when it was less than 3009 alloy, it was judged as ×. As evaluation of workability, it can be judged that ◎ is very good, ○ is good, Δ is slightly good, and × is bad.
"Fin peeling resistance"
For each of the mini-core specimens, the peel strength after the SWAAT test (40 days) was evaluated by “(SWAAT 40 days / before SWAAT) × 100” as compared with the peel strength before the SWAAT test.
Regarding the contrasted values, it was judged that 100 to 75% of the samples were ◎, 74 to 50% of the samples were ○, 49 to 25% of the samples were Δ, and 14 to 0% of the samples were ×.

「押出性」
表1に示す各組成のアルミニウム合金からチューブを押出加工する場合、押出圧力、押出速度、チューブ表面状態を総合的に観察し、評価した。押出圧力が高すぎて押し出すことができない試料、ピックアップ等の表面欠陥が多量に発生した試料は押出性において×の評価とし、表面欠陥が殆ど見あたらず、押出圧力の値、押出速度の値(目標とする押出速度に対して押出圧力が低ければ低いほど、押出性は良好と判断)から、その他の評価を表記した。具体的には、JIS規定のアルミニウム合金、3102、3003を用いた場合の押出圧力、押出速度と比較し、押出圧力が3102合金と同等あるいは同等以下であれば◎と判断し、押出圧力が3102合金より大きいが3003合金よりも小さければ○と判断した。押出圧力が3003合金と同等であれば△と判断した。
押出性の評価として、◎は非常に良好、○は良好、△はやや良好、×は不良であると判断することができる。
"Extrudability"
When extruding a tube from an aluminum alloy having each composition shown in Table 1, the extrusion pressure, the extrusion speed, and the tube surface state were comprehensively observed and evaluated. Samples that cannot be extruded because the extrusion pressure is too high, and samples that have a large number of surface defects such as pickups are evaluated as x in the extrudability, almost no surface defects are found, the value of extrusion pressure, the value of extrusion speed (target) The lower the extrusion pressure with respect to the extrusion speed, the better the extrudability. Specifically, the extrusion pressure and the extrusion speed when using JIS stipulated aluminum alloys, 3102, and 3003 are compared. If the extrusion pressure is equal to or less than that of the 3102 alloy, it is judged as ◎, and the extrusion pressure is 3102. If it was larger than the alloy but smaller than 3003 alloy, it was judged as “good”. If the extrusion pressure was equivalent to 3003 alloy, it was judged as Δ.
As evaluation of extrudability, it can be judged that ◎ is very good, ○ is good, Δ is slightly good, and × is bad.

「チューブ強度」
チューブ強度は、幅18mm、高さ1.3mm、孔数19の扁平管について、ろう付熱処理後に引張試験によって得られた結果である。
「チューブ最大腐食深さ」
チューブ最大腐食深さは、ろう付け熱処理でフィンと接合されたチューブに腐食試験(SWAAT40日)で発生する最大腐食深さ(μm)の値に応じ、以下の基準により評価した。
◎:最大腐食深さ0〜40μm、○:最大腐食深さ41〜80μm、△:最大腐食深さ81〜120μm、×:最大腐食深さ121μm〜貫通。
“Tube strength”
The tube strength is a result obtained by a tensile test on a flat tube having a width of 18 mm, a height of 1.3 mm, and a number of holes of 19 after brazing heat treatment.
"Tube maximum corrosion depth"
The maximum corrosion depth of the tube was evaluated according to the following criteria according to the value of the maximum corrosion depth (μm) generated in the corrosion test (SWAAT 40 days) on the tube joined to the fin by brazing heat treatment.
A: Maximum corrosion depth 0 to 40 μm, ○: Maximum corrosion depth 41 to 80 μm, Δ: Maximum corrosion depth 81 to 120 μm, ×: Maximum corrosion depth 121 μm to penetration.

表1、表2に示す実施例1〜実施例17の試料は、Mn:0.5〜2.0質量%、Fe:1.0質量%以下、Si:1.5質量%以下、Zn:0.1超〜3.5質量%、残部不可避不純物およびアルミニウムの組成を有するアルミニウム合金からフィンの芯材を構成し、ろう付け後にフィンのZn高濃度側とZn低濃度側での電位差が30mV以上生成されている試料である。
実施例1〜実施例17の試料は、表2に示す結果が示すように、フィン強度が高く、フィン加工性に優れ、フィンの腐食形態が面状腐食であって、耐フィン剥離性が高く、チューブ強度が高く、チューブの押出性にも優れている。
即ち、実施例1〜実施例17の熱交換器であるならば、フィンの耐食性に優れ、長期間使用してもフィンに脱落を生じることがなく、フィンにろう付けされるチューブの耐食性に優れた熱交換器を提供できる。
また、実施例1〜実施例17で用いたフィンであるならば、チューブにろう付けして熱交換器を製造した場合、フィン強度が高く、フィン加工性に優れ、フィンの腐食形態が面状腐食であって、耐フィン剥離性が高いフィンを得られることがわかる。
Samples of Examples 1 to 17 shown in Tables 1 and 2 are Mn: 0.5 to 2.0% by mass, Fe: 1.0% by mass or less, Si: 1.5% by mass or less, Zn: The fin core material is composed of an aluminum alloy having a composition of more than 0.1 to 3.5% by mass, the balance unavoidable impurities and aluminum, and after brazing, the potential difference between the high Zn concentration side and the low Zn concentration side is 30 mV. This is the sample that has been generated.
As shown in the results shown in Table 2, the samples of Examples 1 to 17 have high fin strength, excellent fin workability, and the fin corrosion form is surface corrosion, and the fin peeling resistance is high. The tube strength is high and the extrudability of the tube is also excellent.
That is, if it is a heat exchanger of Example 1- Example 17, it is excellent in the corrosion resistance of a fin, and even if it uses for a long period of time, it does not drop out to a fin, and is excellent in the corrosion resistance of the tube brazed to a fin. Heat exchanger can be provided.
Moreover, if it is a fin used in Example 1- Example 17, when manufacturing a heat exchanger by brazing to a tube, fin strength is high, it is excellent in fin workability, and the corrosion form of a fin is planar. It can be seen that fins having corrosion resistance and high fin peel resistance can be obtained.

比較例1の試料は、フィンの低Zn濃度側の電位とチューブの電位の電位差が20mVの試料であるが、フィン強度、フィンの腐食形態、耐フィン剥離性、チューブ強度、押出性の面では問題がなかったが、チューブ最大腐食深さが大きくなった。
比較例2の試料は、フィンの低Zn濃度側と高Zn濃度側との電位差が20mVであり少ないため、フィンの腐食形態が孔食となり、耐フィン剥離性に劣る結果となった。
The sample of Comparative Example 1 is a sample in which the potential difference between the potential on the low Zn concentration side of the fin and the potential of the tube is 20 mV, but in terms of fin strength, fin corrosion form, fin peel resistance, tube strength, and extrudability. There was no problem, but the maximum corrosion depth of the tube was increased.
In the sample of Comparative Example 2, since the potential difference between the low Zn concentration side and the high Zn concentration side of the fin was 20 mV, which is small, the corrosion form of the fin was pitting corrosion, resulting in poor fin peel resistance.

比較例3の試料は、チューブを構成するアルミニウム合金のSi含有量が低いため、チューブ強度が不足した。
比較例4の試料は、チューブを構成するアルミニウム合金のSi含有量が多いため、チューブ強度が高くなりすぎ、押出性に問題を生じた。
Since the sample of Comparative Example 3 had a low Si content in the aluminum alloy constituting the tube, the tube strength was insufficient.
Since the sample of Comparative Example 4 had a high Si content in the aluminum alloy constituting the tube, the tube strength was too high, causing a problem in extrudability.

比較例5の試料は、チューブを構成するアルミニウム合金のMn含有量が低いため、チューブ強度が不足した。
比較例6の試料は、チューブを構成するアルミニウム合金のMn含有量が多いため、チューブ強度が高くなりすぎ、押出性に問題を生じた。
Since the sample of Comparative Example 5 had a low Mn content in the aluminum alloy constituting the tube, the tube strength was insufficient.
Since the sample of Comparative Example 6 had a high Mn content in the aluminum alloy constituting the tube, the tube strength was too high, causing a problem in extrudability.

比較例7の試料は、フィンを構成するアルミニウム合金のMn含有量が低いため、耐フィン剥離性に劣る結果となった。
比較例8の試料は、フィンを構成するアルミニウム合金のMn含有量が多いため、フィン強度が高くなりすぎ、フィン加工性に問題を生じた。
比較例9の試料は、フィンを構成するアルミニウム合金のSi含有量が多いため、フィン強度が高くなりすぎ、フィン加工性に問題を生じた。
Since the sample of Comparative Example 7 had a low Mn content in the aluminum alloy constituting the fin, the result was inferior in the fin peel resistance.
Since the sample of Comparative Example 8 had a high Mn content in the aluminum alloy constituting the fin, the fin strength was too high, causing a problem in fin workability.
Since the sample of Comparative Example 9 had a high Si content in the aluminum alloy constituting the fin, the fin strength was too high, causing a problem in fin workability.

100…熱交換器、3…チューブ(偏平管)、3A…上面、3B…下面、3C…冷媒通路、3D…短側面、3E…犠牲陽極層、4…フィン、4A…フィン材、4a…芯材、4b…Zn含有層、7…ろう付用塗膜、8…第1のフィレット部、9…第2のフィレット部、13…ろう材層、101…熱交換器組立体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Heat exchanger, 3 ... Tube (flat tube), 3A ... Upper surface, 3B ... Lower surface, 3C ... Refrigerant passage, 3D ... Short side surface, 3E ... Sacrificial anode layer, 4 ... Fin, 4A ... Fin material, 4a ... Core Material: 4b: Zn-containing layer, 7: Brazing coating film, 8 ... First fillet part, 9 ... Second fillet part, 13 ... Brazing material layer, 101 ... Heat exchanger assembly.

本発明の熱交換器用フィン材は、芯材と該芯材の片面側のみに形成されたZn含有層を有し、ろう付け後に、その厚さ方向片面側でZn濃度が高く、反対面側でZn濃度が低いZnの濃度勾配が生成され、高Zn濃度側で低Zn濃度側よりも低い電位が30mV以上生成され、熱交換器用チューブからもたらされるろう材、または別途追加されるろう材によってろう付けされる熱交換器用フィン材であり、前記芯材が、Mn:0.5〜2.0質量%、Fe:1.0質量%以下、Si:1.5質量%以下、Zn:0.1超〜3.5質量%、残部不可避不純物およびアルミニウムの組成を有するアルミニウム合金からなることを特徴とする。
本発明の熱交換器用フィン材において、前記芯材の前記Zn含有層側の表面に、ろう付け後において0.5〜5.0質量%のZnが存在することが好ましい。
The fin material for a heat exchanger of the present invention has a core material and a Zn-containing layer formed only on one side of the core material. After brazing, the Zn concentration is high on one side in the thickness direction, and the opposite surface side. A Zn concentration gradient with a low Zn concentration is generated, and a potential lower than the low Zn concentration side by 30 mV or more is generated on the high Zn concentration side, and the brazing material provided from the heat exchanger tube or separately added brazing material It is the fin material for heat exchangers to be brazed, and the core material is Mn: 0.5 to 2.0 mass%, Fe: 1.0 mass% or less, Si: 1.5 mass% or less, Zn: 0 It is characterized by comprising an aluminum alloy having a composition of more than .1 to 3.5% by mass, the balance inevitable impurities and aluminum.
In the fin material for a heat exchanger of the present invention, it is preferable that 0.5 to 5.0% by mass of Zn is present on the surface of the core material on the Zn-containing layer side after brazing.

Claims (4)

芯材と該芯材の片面側のみに形成されたZn含有層を有し、ろう付け後に、その厚さ方向片面側でZn濃度が高く、反対面側でZn濃度が低いZnの濃度勾配が生成され、高Zn濃度側で前記芯材よりも低い電位が30mV以上生成され、熱交換器用チューブからもたらされるろう材、または別途追加されるろう材によってろう付けされる熱交換器用フィン材であり、
前記芯材が、Mn:0.5〜2.0質量%、Fe:1.0質量%以下、Si:1.5質量%以下、Zn:0.1超〜3.5質量%、残部不可避不純物およびアルミニウムの組成を有するアルミニウム合金からなることを特徴とする熱交換器用フィン材。
There is a Zn-containing layer formed only on one side of the core and the core, and after brazing, there is a Zn concentration gradient with a high Zn concentration on one side in the thickness direction and a low Zn concentration on the opposite side. A heat exchanger fin material that is generated and has a potential lower than that of the core material on the high Zn concentration side by 30 mV or more and is brazed from a heat exchanger tube or brazed by a separately added brazing material. ,
The core material is Mn: 0.5 to 2.0% by mass, Fe: 1.0% by mass or less, Si: 1.5% by mass or less, Zn: more than 0.1 to 3.5% by mass, the remainder is inevitable A fin material for a heat exchanger comprising an aluminum alloy having a composition of impurities and aluminum.
前記芯材の前記Zn含有層側の表面に、ろう付け後において0.5〜5.0質量%のZnが存在することを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用フィン材。   2. The fin material for a heat exchanger according to claim 1, wherein 0.5 to 5.0 mass% of Zn is present on the surface of the core material on the Zn-containing layer side after brazing. 芯材の厚さ方向片面側でZn濃度が高く、反対面側でZn濃度が低いZnの濃度勾配が生成され、高Zn濃度側の電位が低Zn濃度側の電位よりも30mV以上低い電位とされた熱交換器用フィン材が、熱交換器用チューブからもたらされたろう材、または別途追加されたろう材によって、Si:0.05〜1.0質量%、Mn:0.1〜1.5質量%、Cu:0.05質量%以下に規制した残部がAl及び不可避的不純物である熱交換器用チューブにろう付けされた熱交換器であり、
前記芯材が、Mn:0.5〜2.0質量%、Fe:1.0質量%以下、Si:1.5質量%以下、Zn:0.1超〜3.5質量%、残部不可避不純物およびアルミニウムの組成を有するアルミニウム合金からなり、
前記フィン材の低Zn濃度側の電位が前記チューブの電位よりも30mV以上低い電位とされたことを特徴とする熱交換器。
A Zn concentration gradient is generated with a high Zn concentration on one side in the thickness direction of the core material and a low Zn concentration on the opposite side, and the potential on the high Zn concentration side is lower by 30 mV or more than the potential on the low Zn concentration side. The heat-exchanger fin material is made of brazing material introduced from the heat-exchanger tube, or separately added brazing material, Si: 0.05 to 1.0 mass%, Mn: 0.1 to 1.5 mass %, Cu: a heat exchanger brazed to a heat exchanger tube in which the balance regulated to 0.05% by mass or less is Al and inevitable impurities,
The core material is Mn: 0.5 to 2.0% by mass, Fe: 1.0% by mass or less, Si: 1.5% by mass or less, Zn: more than 0.1 to 3.5% by mass, the remainder is inevitable Made of an aluminum alloy having a composition of impurities and aluminum,
The heat exchanger characterized in that the potential on the low Zn concentration side of the fin material is set to a potential lower by 30 mV or more than the potential of the tube.
前記芯材の前記高Zn濃度側の表面に0.5〜5.0質量%のZnが存在することを特徴とする請求項3に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 3, wherein 0.5 to 5.0 mass% of Zn is present on the surface of the core material on the high Zn concentration side.
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