JP5815325B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車、各種電子機器回路等に搭載され、例えば半導体素子等の発熱素子を冷却する熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger that is mounted on an electric vehicle, a hybrid vehicle, various electronic device circuits, and the like and cools a heating element such as a semiconductor element.
電気自動車やハイブリッド自動車、各種電子機器回路には、半導体素子のような発熱素子を冷却する熱交換器が搭載される。
図4に、この種従来の熱交換器の一例を示す。この熱交換器100は、冷媒として冷却水を用いる水冷方式として構成されており、半導体素子などの被冷却体が取り付けられるアルミニウム合金板からなる天板102と、該天板102との間に通路104を画成するアルミニウム合金板の底板101と、これらアルミニウム合金板の間に収容されたインナフィン103とを有し、通路104内を流れる冷却水とインナフィン103との熱交換によって天板102を介して被冷却体を冷却する。この種の熱交換器100では、冷却水と被冷却体との熱交換効率を高めるため、被冷却体が取り付けられる天板102は、底板101よりも十分薄い構造とされている。
また、近年では、天板102に、半導体素子(被冷却体)が接合される絶縁回路用基板(冷却素子基板)を取り付けたものも開発されている。この絶縁回路用基板は、AlNやSi3N4などの熱伝導絶縁セラミックスの両面に純アルミニウム等の金属板を貼り合わせたものであり、半導体素子と天板102とを絶縁しつつ、半導体素子が発生する熱を効率良く天板102に伝導する機能がある。
An electric vehicle, a hybrid vehicle, and various electronic device circuits are equipped with a heat exchanger that cools a heating element such as a semiconductor element.
FIG. 4 shows an example of this type of conventional heat exchanger. This
In recent years, an apparatus in which an insulating circuit substrate (cooling element substrate) to which a semiconductor element (cooled body) is bonded is attached to the
上述の構成の熱交換器100では、例えば、天板102および底板101を構成するアルミニウム合金板として、少なくとも通路104側の面にろう材層101S、102Sを有するクラッド材が用いられ、熱交換器100を構成する天板102、底板101、インナフィン103は、先のろう材層101S、102Sによって互いにろう付されている。なお、以下の説明では、底板101となるクラッド材を「厚板クラッド材」と称し、天板102となるクラッド材を「薄板クラッド材」と称することがある。
In the
ところで、近年の環境志向の高まりから、自動車の軽量化が図られており、これに搭載される熱交換器100についても各構成部材の薄肉化が進行している。その一方で、半導体素子等の発熱量はより大きくなっており、これを冷却する熱交換器100に対しては、より大きな冷却性能が求められるようになっている。
By the way, with the recent increase in environmental orientation, the weight of automobiles has been reduced, and the components of the
ここで、この種の熱交換器100にあっては、エンジンに通常設けられているラジエータなどと同様の腐食環境となるが、冷却水を流すと、冷却水と各部材が接触する結果、各部材が腐食環境に曝され、熱交換器100の構成部材にとって厳しい環境となる場合、特に薄肉化された天板102では、通路104側からの腐食が深さ方向に進行し、設計した寿命よりも早期に腐食孔が形成されるおそれがある。このため、熱交換器100の薄肉化と冷却性能の向上を同時に達成するには、特に、薄板クラッド材である天板102の耐食性を改善することが必須となる。
従来、熱交換器100の耐食性改善を目的としたブレージングシート(クラッド材)としては、芯材を、Znを添加したAl−Si系ろう材層もしくはAl−Zn系合金からなる皮材層(犠牲材層)でクラッドしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
Here, in this type of
Conventionally, as a brazing sheet (cladding material) for the purpose of improving the corrosion resistance of the
このうち、例えばろう材層を有するクラッド材を天板(薄板クラッド材)102として用い、ろう材層102Sが通路104側となるように熱交換器100に組み付け、ろう付けを行うと、ろう付けに際する熱処理によって、ろう材層102Sに含まれるZn成分が芯材中に拡散し、天板102の表面(通路104側の表面)102aから深さ方向にZn成分の濃度勾配が形成される。このZnの濃度勾配が生じることによって、薄板クラッド材からなる天板102の表面102aから深さ方向に電位勾配が生じる。このような電位勾配層が形成された天板102では、冷却水による腐食が面方向に優先的に進行し、深さ方向への腐食が抑制されるため、腐食孔の発生を抑止することができる。
Of these, for example, when a clad material having a brazing material layer is used as the top plate (thin clad material) 102 and the
しかし、前記構成の熱交換器100において薄板クラッド材からなる天板102に、電位勾配層によって防食性を付与しようとすると以下のような問題を生じることがあった。
すなわち、薄板クラッド材の天板102に対し、防食効果を有する電位勾配層が形成されることを狙って熱交換器100を設計したとしても、ろう付後のクラッド材で狙った通りの電位勾配が形成されておらず、期待する防食効果が得られない場合があった。
However, if the anti-corrosion property is imparted to the
That is, even if the
この点について本発明者らが検討を行ったところ、ろう付の際には、厚板クラッド材の底板101および薄板クラッド材の天板102において各ろう材層101S、102Sが溶融し、ろう付に供されるが、このとき天板102に接触する位置に存在する底板101で溶融したろう材の一部は、表面張力によって天板102の表面側に引き寄せられ、該表面を経由してインナフィン103側に流動することが判明した。そして、この過程で、天板102のZn成分が、底板101由来の溶融ろう材Lに溶け込んで希釈されるため、Zn成分による電位勾配が設計したパターンからずれてしまうものと考えられる。
When the present inventors examined this point, when brazing, the
一方、仮に、薄板クラッド材の天板102側に防食性を有する電位勾配層が形成されていたとしても、底板101と天板102どうしの接合部近傍106において、天板102の表面102aが底板101の表面101aよりも電位が低いと、各表面101a、102aが接する接合部近傍で電池効果が生じ、天板102の腐食が優先的に進行する。これにより、天板102に目的とした耐用年数より早期に腐食孔が発生してしまう問題が生じる。
また、熱交換器100の冷却の効率を向上させるために、冷却水の流速を上げることも検討されているが、冷却水の流速を早くしすぎると、乱流が発生してエロージョンまたはコロージョンが発生するなどの問題もある。
On the other hand, even if a potential gradient layer having anticorrosion properties is formed on the
Further, in order to improve the cooling efficiency of the
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、熱交換器を構成する各クラッド材に防食効果を有する電位勾配層を確実に形成することができ、冷却水に対して優れた耐食性が得られるとともに、各クラッド材どうしの接合部近傍において薄板クラッド材が用いられていても腐食孔の発生を抑制できる熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reliably form a potential gradient layer having an anticorrosive effect on each clad material constituting a heat exchanger, which is excellent for cooling water. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger that can obtain corrosion resistance and can suppress the generation of corrosion holes even if a thin clad material is used in the vicinity of the joint between the clad materials.
本発明者らが、熱交換器の耐食性を改善すべく検討を行った結果、板厚の異なるブレージングシートを組み合わせた場合の耐食性については、一方のブレージングシートの組成だけでなく、他方のブレージングシート側から流動してくるろう材の影響も考慮する必要があり、各ブレージングシートのろう付後の表面Zn量を規定することにより、ろう付条件に関わりなく、各ブレージングシートの耐食性が確実に改善されるとの知見を得るに至った。
本発明は、かかる知見に基づいて成されたものであって、以下の構成を有する。
As a result of studies conducted by the present inventors to improve the corrosion resistance of the heat exchanger, the corrosion resistance when combining brazing sheets having different thicknesses is not limited to the composition of one brazing sheet, but the other brazing sheet. It is necessary to consider the influence of the brazing material flowing from the side, and by specifying the surface Zn amount after brazing of each brazing sheet, the corrosion resistance of each brazing sheet is reliably improved regardless of the brazing conditions. It came to obtain the knowledge that it was done.
The present invention has been made based on such findings and has the following configuration.
本発明の熱交換器は、薄板クラッド材と、該薄板クラッド材との間に通路を画成するように配設され、該薄板クラッド材よりも厚い板厚を有する厚板クラッド材と、前記各クラッド材どうしの間の前記通路に収容されたインナフィンとを有し、これら各部材の被接合部どうしがろう付接合されて構成され、前記薄板クラッド材の前記通路と反対側に取り付けられた被冷却体を、前記通路を流動する冷却水との熱交換によって冷却する熱交換器であって、前記厚板クラッド材および前記薄板クラッド材は、いずれも芯材および該芯材の前記通路側の表面を被覆するろう材層を有し、前記芯材は、Mn、Cu、Siを下記の含有量で含有するとともに、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、
Mn:0.4〜1.5質量%、Cu:0.05〜0.8質量%、Si:0.05〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.15質量%、前記ろう材層は、SiおよびZnを下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されており、
Si:4.5〜11.0質量%、Zn:0.5〜6.0質量%、
前記インナフィンは、Mn、Znを下記の含有量で含有するとともに、Cu、Si、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成されており、Mn:0.8〜1.5質量%、Zn:0.5〜3.0質量%、Cu:0.05〜0.3質量%、Si:0.05〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.20質量%、
ろう付後における前記厚板クラッド材の前記通路側表面のZn量をA1、ろう付後における前記薄板クラッド材の前記通路側表面のZn量をA2としたとき、下記の条件を満たすことを特徴とする。
A1:0.5〜3.0質量%、A2:0.4〜2.0質量%、A1>A2−0.5
The heat exchanger according to the present invention includes a thin clad material, a thick clad material that is disposed so as to define a passage between the thin clad material, and has a thicker thickness than the thin clad material, Inner fins accommodated in the passages between the clad members, and the parts to be joined of the respective members are brazed to each other and attached to the opposite side of the thin clad member from the passages. A heat exchanger for cooling an object to be cooled by heat exchange with cooling water flowing in the passage, wherein the thick plate clad material and the thin plate clad material are both a core material and the passage side of the core material. The core material contains Mn, Cu, and Si in the following content, and at least one selected from Fe, Ti, and Zr has the following content. And the balance is Al. Is constituted by an aluminum alloy consisting of variable avoid impurities,
Mn: 0.4 to 1.5 mass%, Cu: 0.05 to 0.8 mass%, Si: 0.05 to 1.0 mass%, Fe: 0.05 to 0.5 mass%, Ti: 0.05-0.20% by mass, Zr: 0.05-0.15% by mass, the brazing filler metal layer contains Si and Zn in the following contents, with the balance being Al and inevitable impurities Composed of brazing material,
Si: 4.5-11.0% by mass, Zn: 0.5-6.0% by mass,
The inner fin contains Mn and Zn in the following contents, and also contains at least one selected from Cu, Si, Fe, Ti, and Zr in the following contents, with the remainder from Al and inevitable impurities. Mn: 0.8 to 1.5 mass%, Zn: 0.5 to 3.0 mass%, Cu: 0.05 to 0.3 mass%, Si: 0.05 -1.0 mass%, Fe: 0.05-0.5 mass%, Ti: 0.05-0.20 mass%, Zr: 0.05-0.20 mass%,
When the Zn content on the passage side surface of the thick clad material after brazing is A1, and the Zn content on the passage side surface of the thin clad material after brazing is A2, the following conditions are satisfied: And
A1: 0.5 to 3.0 mass%, A2: 0.4 to 2.0 mass%, A1> A2-0.5
また、本発明の熱交換器は、薄板クラッド材と、該薄板クラッド材との間に通路を画成するように配設され、該薄板クラッド材よりも厚い板厚を有する厚板クラッド材と、前記各クラッド材どうしの間の前記通路に収容されたインナフィンとを有し、これら各部材の被接合部どうしがろう付接合されて構成され、前記薄板クラッド材の前記通路と反対側に取り付けられた被冷却体を、前記通路を流動する冷却水との熱交換によって冷却する熱交換器であって、前記厚板クラッド材は、芯材および該芯材の前記通路側の表面を被覆するろう材層を有し、前記芯材は、Mn、Cu、Siを下記の含有量で含有するとともに、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、
Mn:0.4〜1.5質量%、Cu:0.05〜0.8質量%、Si:0.05〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.15質量%、
前記ろう材層は、SiおよびZnを下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されており、Si:4.5〜11.0質量%、Zn:0.5〜6.0質量%
前記薄板クラッド材は、芯材および該芯材の前記通路側の表面を被覆する犠牲材層を有し、前記芯材は、Mn、Cu、Siを下記の含有量で含有するとともに、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、
Mn:0.4〜1.5質量%、Cu:0.05〜0.8質量%、Si:0.05〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.15質量%、
前記犠牲材層は、Znを下記の含有量で含有するとともに、Si、Fe、Mn、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金犠牲材によって構成されており、
Zn:0.5〜5.0質量%、Si:0.1〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Mn:0.1〜1.1質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.15質量%、
前記インナフィンは、芯材と、該芯材の薄板クラッド材側の片面あるいは両面を被覆するろう材層とを有するクラッド材であって、
Mn、Znを下記の含有量で含有するとともに、Cu、Si、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成されており、
Mn:0.8〜1.5質量%、Zn:0.5〜3.0質量%、Cu:0.05〜0.3質量%、Si:0.05〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.20質量%、
前記ろう材層は、SiおよびZnを下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されており、Si:5.0〜12.0質量%、Zn:0.5〜3.0質量%
ろう付後における前記厚板クラッド材の前記通路側表面のZn量をB1、ろう付後における前記薄板クラッド材の前記通路側表面のZn量をB2としたとき、下記の条件を満たすことを特徴とする。
B1:0.5〜3.0質量%、B2:0.4〜2.0質量%、B1>B2−0.5
The heat exchanger according to the present invention includes a thin clad material and a thick clad material that is disposed so as to define a passage between the thin clad material and has a thicker thickness than the thin clad material. The inner fins housed in the passages between the clad members, and the parts to be joined of the members are brazed and attached to the opposite side of the thin clad member to the passages. A heat exchanger that cools the cooled object by heat exchange with cooling water flowing in the passage, wherein the thick clad material covers the core material and the surface of the core material on the passage side It has a brazing material layer, and the core material contains Mn, Cu, and Si in the following content, and contains at least one selected from Fe, Ti, and Zr in the following content, and the balance Made of Al and inevitable impurities It is constituted by um alloy,
Mn: 0.4 to 1.5 mass%, Cu: 0.05 to 0.8 mass%, Si: 0.05 to 1.0 mass%, Fe: 0.05 to 0.5 mass%, Ti: 0.05 to 0.20 mass%, Zr: 0.05 to 0.15 mass%,
The brazing filler metal layer contains Si and Zn in the following contents, and the balance is made of an aluminum alloy brazing filler metal composed of Al and inevitable impurities. Si: 4.5 to 11.0% by mass, Zn: 0.5-6.0% by mass
The thin clad material has a core material and a sacrificial material layer covering the surface of the core material on the passage side, and the core material contains Mn, Cu, Si in the following contents, Fe, At least one selected from Ti and Zr is contained in the following content, and the balance is composed of an aluminum alloy composed of Al and inevitable impurities,
Mn: 0.4 to 1.5 mass%, Cu: 0.05 to 0.8 mass%, Si: 0.05 to 1.0 mass%, Fe: 0.05 to 0.5 mass%, Ti: 0.05 to 0.20 mass%, Zr: 0.05 to 0.15 mass%,
The sacrificial material layer contains Zn in the following content, and contains at least one selected from Si, Fe, Mn, Ti, and Zr in the following content, with the remainder from Al and inevitable impurities. Made of aluminum alloy sacrificial material,
Zn: 0.5 to 5.0 mass%, Si: 0.1 to 1.0 mass%, Fe: 0.05 to 0.5 mass%, Mn: 0.1 to 1.1 mass%, Ti: 0.05 to 0.20 mass%, Zr: 0.05 to 0.15 mass%,
The inner fin is a clad material having a core material and a brazing material layer covering one or both surfaces of the core material on the thin clad material side,
According to the aluminum alloy which contains Mn and Zn in the following contents, and contains at least one selected from Cu, Si, Fe, Ti and Zr in the following contents, and the balance is made of Al and inevitable impurities. Configured,
Mn: 0.8 to 1.5 mass%, Zn: 0.5 to 3.0 mass%, Cu: 0.05 to 0.3 mass%, Si: 0.05 to 1.0 mass%, Fe: 0.05 to 0.5 mass%, Ti: 0.05 to 0.20 mass%, Zr: 0.05 to 0.20 mass%,
The brazing filler metal layer contains Si and Zn in the following contents, and the balance is made of an aluminum alloy brazing filler metal composed of Al and inevitable impurities. Si: 5.0 to 12.0 mass%, Zn: 0.5-3.0 mass%
The Zn content of the passage side surface of the plank clad material after brazing B1, when the Zn content of the passage side surface of the thin clad material after brazing was set to B2, characterized in that satisfy the following condition And
B1: 0.5-3.0 mass%, B2: 0.4-2.0 mass%, B1> B2-0.5
また、本発明において、前記薄板クラッド材は、前記芯材の前記通路と反対側の面を被覆するろう材層を有し、前記ろう材層は、Siを5.0〜12.6質量%含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されていることを特徴とする。 In the present invention, the thin clad material has a brazing material layer covering the surface of the core material opposite to the passage, and the brazing material layer contains Si in an amount of 5.0 to 12.6% by mass. It contains, and the remainder is comprised by the aluminum alloy brazing material which consists of Al and an unavoidable impurity.
本発明の熱交換器によれば、厚板クラッド材が、通路側にZnを含有するろう材層を有するとともに、薄板クラッド材が、通路側にZnを含有するろう材層もしくはZnを含有する犠牲材層を有するため、ろう付に際する熱処理によって各ろう材層もしくは犠牲材層に含まれるZn成分が拡散し、厚板クラッド材および薄板クラッド材の各通路側に電位勾配層が形成される。また、厚板クラッド材および薄板クラッド材は、ろう付後の各通路側表面(電位勾配層表面)のZn含有量A1、A2、B1、B2が所定の条件を満たしていると、電位勾配層によって優れた防食効果が得られる。このため、本発明の熱交換器では、腐食が確実に抑制され、各クラッド材、特に、薄板クラッド材において腐食孔の発生を効果的に抑えることができる。また、冷却水の流速を速くした場合であっても、各クラッド材のエロージョンおよびコロージョンが確実に抑制され、各クラッド材、特に、薄板クラッド材において腐食孔の発生を効果的に抑えることができる。 According to the heat exchanger of the present invention, the thick plate clad material has the brazing material layer containing Zn on the passage side, and the thin plate clad material contains the brazing material layer or Zn containing Zn on the passage side. Since it has a sacrificial material layer, the Zn component contained in each brazing material layer or sacrificial material layer diffuses by heat treatment during brazing, and a potential gradient layer is formed on each passage side of the thick clad material and the thin clad material. The Further, the thick plate clad material and the thin plate clad material have the Zn contents A 1 , A 2 , B 1 , B 2 on the respective passage side surfaces (potential gradient layer surfaces) after brazing satisfy predetermined conditions. An excellent anticorrosive effect is obtained by the potential gradient layer. For this reason, in the heat exchanger of this invention, corrosion is suppressed reliably and generation | occurrence | production of a corrosion hole can be effectively suppressed in each clad material, especially a thin-plate clad material. In addition, even when the flow rate of cooling water is increased, erosion and corrosion of each clad material are surely suppressed, and the occurrence of corrosion holes in each clad material, particularly a thin clad material, can be effectively suppressed. .
また、薄板クラッド材の通路側表面のZn含有量A2、B2として、A2−0.5、B2−0.5が厚板クラッド材の通路側表面のZn含有量A1、B1よりも小としていることにより、薄板クラッド材の通路側表面は、厚板クラッド材の通路側表面よりも電位が貴となる。これにより、各クラッド材どうしの接合部近傍で、電池効果による薄板クラッド材の腐食の進行が抑えられ、この接合部近傍での腐食孔の発生を抑止することができる。厚板クラッド材では、薄板クラッド材に比べて板厚が厚く、芯材からろう材表面へのCu拡散量が少なくなる。Zn量の同量の場合、その表面の電位は薄板クラッド材よりも厚板クラッド材の方が卑になる。ろう材表面Zn量の比較をA1>A2−0.5、B1>B2−0.5としたのは、これら関係による。
したがって、本発明の熱交換器は、冷却水の流速を上げても薄板クラッド材に腐食孔が発生し難く、各部材の薄肉化と冷却性能の向上を同時に達成することができる。
Further, as Zn contents A 2 and B 2 on the passage side surface of the thin clad material, A 2 -0.5 and B 2 -0.5 are Zn contents A 1 and B on the passage side surface of the thick clad material, respectively. By setting it to be smaller than 1, the passage-side surface of the thin clad material has a higher potential than the passage-side surface of the thick clad material. Thereby, the progress of the corrosion of the thin clad material due to the battery effect is suppressed in the vicinity of the joint between the clad materials, and the generation of corrosion holes in the vicinity of the joint can be suppressed. The thick clad material is thicker than the thin clad material, and the amount of Cu diffusion from the core material to the brazing material surface is reduced. In the case of the same amount of Zn, the potential of the surface of the thick clad material is lower than that of the thin clad material. The comparison of the amount of Zn on the brazing material surface with A 1 > A 2 −0.5 and B 1 > B 2 −0.5 is based on these relationships.
Therefore, the heat exchanger of the present invention is less likely to generate corrosion holes in the thin clad material even when the flow rate of the cooling water is increased, and it is possible to simultaneously achieve thinning of each member and improvement of cooling performance.
以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明にかかる熱交換器の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明にかかる熱交換器の第1実施形態を示す概略縦断面図である。
図1に示す熱交換器10は、底板となる厚板クラッド材1と、インナフィン3と、天板となる薄板クラッド材2とがこの順に積層され、各クラッド材1、2の内側面に設けられた各ろう材層12、22により、各クラッド材1、2の被接合部13、23どうし、および、各表面1a、2aとインナフィン3とがろう付接合されて構成されている。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of a heat exchanger according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a first embodiment of a heat exchanger according to the present invention.
A heat exchanger 10 shown in FIG. 1 includes a thick clad material 1 serving as a bottom plate, an inner fin 3, and a thin
厚板クラッド材(底板)1および薄板クラッド材(天板)2は、冷却水(冷媒)が流動する通路4を画成する。
厚板クラッド材1は、板状をなし、その所定の間欠位置に薄板クラッド材2の被接合部23と接合される段差部(被接合部)13が形成されている。厚板クラッド材1は、後述する薄板クラッド材2よりも厚い板厚とされ、具体的には1.0〜4.0mm程度の厚みに形成される。
薄板クラッド材2は、厚板クラッド材1と略同じ平面形状をなす板体であり、その所定の間欠位置に厚板クラッド材1の被接合部13と接合される段差部(被接合部)23が形成されている。薄板クラッド材2は、厚板クラッド材1よりも薄い板厚とされ、具体的には0.2〜2.0mm程度とされている。
厚板クラッド材1と薄板クラッド材2とは、各段差部13、23どうしがろう付接合されており、厚板クラッド材1と薄板クラッド材2との間には、段差部13、23の側壁によって囲まれた形状の冷媒の通路4が画成されている。
本実施形態において、厚板クラッド材1と薄板クラッド材2の複合構造とするのは、厚板クラッド材1を用いることで冷却器(熱交換器)としての剛性を確保するため、前述の厚さが必要であり、また、薄板クラッド材2を用いることで軽量化を図り、冷却性能を上げるためである。
The thick clad material (bottom plate) 1 and the thin clad material (top plate) 2 define a passage 4 through which cooling water (refrigerant) flows.
The thick clad material 1 has a plate shape, and a stepped portion (joined portion) 13 to be joined to the joined
The thin
The thick clad material 1 and the thin
In the present embodiment, the thick clad material 1 and the thin
インナフィン3は、蛇腹状をなし、通路4内に収容されている。インナフィン3は、各折曲部(被接合部)33が、厚板クラッド材1または薄板クラッド材2の各表面(通路側の表面)1a、2aにろう付されている。
この熱交換器10では、薄板クラッド材2の外側面(通路4と反対側の面)2bに被冷却体が取り付けられ、該被冷却体を、通路4内を流動する冷却水などの冷媒によって、インナフィン3および薄板クラッド材2を介して冷却できるように構成されている。なお、通路4を流れる冷媒の流動方向は図1の紙面に垂直な方向であり、通路4の流入側と流出側は冷媒の循環器に接続されて通路4を介して冷媒が循環されるように構成されている。
The inner fin 3 has a bellows shape and is accommodated in the passage 4. In the inner fin 3, each bent portion (joined portion) 33 is brazed to each surface (surface on the passage side) 1a, 2a of the thick clad material 1 or the thin
In this heat exchanger 10, an object to be cooled is attached to the outer surface (surface opposite to the passage 4) 2 b of the thin
以上のような熱交換器10を製造するには、例えば、厚板クラッド材1、薄板クラッド材2およびインナフィン3にフッ化物系のフラックス(例えば、非腐食性のノコロックフラックスやZn置換フラックス等)を塗布し、これらを組み立てた後、窒素ガス雰囲気等の不活性雰囲気となされた炉内で熱処理する。熱処理温度は590〜620℃程度とする。これにより、各クラッド材1、2のろう材層が溶融、流動し、その後、炉内の温度を降下させることによって、ろう材が固化する。その結果、各被接合部13、23、33どうしがろう付接合され、熱交換器10が得られる。
In order to manufacture the heat exchanger 10 as described above, for example, a fluoride-based flux (for example, a non-corrosive nocollock flux, a Zn-substituted flux, etc.) is applied to the thick clad material 1, the thin
次に、熱交換器10の各部構成および成分組成について説明する。
(1)厚板クラッド材
厚板クラッド材1は、芯材11と、該芯材11の通路4側の表面を被覆するろう材層12とを有している。
芯材11は、Mn、Cu、Siを含有するとともに、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成されている。各成分の含有量はMn:0.4〜1.5質量%、Cu:0.05〜0.8質量%、Si:0.05〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.15質量%である。また、その作用は下記の通りである。
Next, each part structure and component composition of the heat exchanger 10 are demonstrated.
(1) Thick plate clad material The thick plate clad material 1 has a
The
Mn:Mnは、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後の厚板クラッド材1の強度を向上させる作用がある。また、Al−Mn−Si系化合物を形成することにより、アルミニウムマトリックスのSi固溶度を低くし、マトリックスの融点を向上させる効果がある。
Mnの含有量が0.4質量%未満であると、これらの効果が十分に得られない。また、Mnの含有量が1.5質量%を超えると、アルミニウム合金素材の鋳造性や加工性(圧延性)が低下してしまう。
Si:Siは、Al−Mn−Si系化合物として分散あるいはアルミニウムマトリックスに固溶して存在し、芯材11の強度を向上させる作用がある。
Siの含有量が0.05質量%未満であると、このような効果が十分に得られない。また、Siの含有量が1.0質量%を超えると、芯材11の融点が低下し、ろう付時に芯材11が溶融する可能性がある。
Mn: Mn crystallizes or precipitates as an intermetallic compound, and has an effect of improving the strength of the thick clad material 1 after brazing. Further, by forming the Al—Mn—Si based compound, there is an effect of lowering the Si solid solubility of the aluminum matrix and improving the melting point of the matrix.
If the Mn content is less than 0.4% by mass, these effects cannot be obtained sufficiently. Moreover, when content of Mn exceeds 1.5 mass%, the castability and workability (rollability) of an aluminum alloy material will fall.
Si: Si is present as an Al—Mn—Si compound dispersed or dissolved in an aluminum matrix, and has the effect of improving the strength of the
When the Si content is less than 0.05% by mass, such an effect cannot be obtained sufficiently. Moreover, when content of Si exceeds 1.0 mass%, melting | fusing point of the
Cu:Cuは、マトリックス中に固溶して存在し、芯材11の強度を向上させる作用がある。
Cuの含有量が0.05質量%未満であると、このような効果が十分に得られない。また、Cuの含有量が0.8質量%を超えると、ろう材表面へ拡散しCuは後述する電位勾配層の犠牲陽極効果を低減させ、その防食効果を損なってしまう。また、Cuの含有量が多過ぎると、芯材11の融点が低下し、ろう付時に芯材11が溶融する可能性がある。また、強度が高くなり過ぎてプレス成形性が低下する。
Fe:Feは、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後の厚板クラッド材1の強度を向上させる作用がある。また、Al−Mn−Fe系、Al−Fe−Si系、Al−Mn−Fe−Si系の化合物を形成することによって、アルミニウムマトリックス中のMn固溶度およびSi固溶度を低下させ、アルミニウムマトリックスの融点を向上させる効果がある。
Feの含有量が0.05質量%未満であると、これらの効果が十分に得られない。また、Feの含有量が0.5質量%を超えると、芯材11の腐食速度が速くなってしまう。また、巨大晶出物が出現し、これによってアルミニウム合金素材の鋳造性や圧延性が低下してしまう。なお、Feの不可避不純物の範囲は0.05%未満である。
Cu: Cu exists as a solid solution in the matrix, and has an effect of improving the strength of the
When the Cu content is less than 0.05% by mass, such an effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the Cu content exceeds 0.8% by mass, the Cu diffuses to the surface of the brazing material, and Cu reduces the sacrificial anode effect of the potential gradient layer described later and impairs its anticorrosion effect. Moreover, when there is too much content of Cu, melting | fusing point of the
Fe: Fe crystallizes or precipitates as an intermetallic compound, and has the effect of improving the strength of the thick clad material 1 after brazing. In addition, by forming Al-Mn-Fe-based, Al-Fe-Si-based, Al-Mn-Fe-Si-based compounds, the Mn solid solubility and Si solid solubility in the aluminum matrix are reduced, and aluminum It has the effect of improving the melting point of the matrix.
When the Fe content is less than 0.05% by mass, these effects cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the Fe content exceeds 0.5 mass%, the corrosion rate of the
Ti、Zr:TiおよびZrは、ろう付後に微細な金属間化合物として分散し、厚板クラッド材1の強度を向上させる作用がある。
これらの含有率が0.05質量%未満であると、このような効果が十分に得られない。また、Ti含有率が0.20質量%を超えた場合、あるいは、Zr含有率が0.15質量%を超えた場合には、芯材11の加工性が低下してしまう。なお、TiおよびZrの不可避不純物の範囲は0.05%未満である。
Ti, Zr: Ti and Zr are dispersed as fine intermetallic compounds after brazing, and have the effect of improving the strength of the thick clad material 1.
If these contents are less than 0.05% by mass, such effects cannot be sufficiently obtained. Moreover, when Ti content rate exceeds 0.20 mass%, or when Zr content rate exceeds 0.15 mass%, the workability of the
ろう材層12は、被接合部13、23どうし、および、表面1aとインナフィン3の折曲部33とをろう付するろう材を供給する。
SiおよびZnを含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されている。SiおよびZnの含有量はSi:4.5〜11.0質量%、Zn:0.5〜5.0質量%であり、その作用は下記の通りである。
The
It is composed of an aluminum alloy brazing material containing Si and Zn, with the balance being Al and inevitable impurities. The contents of Si and Zn are Si: 4.5 to 11.0% by mass, Zn: 0.5 to 5.0% by mass, and the operation thereof is as follows.
Si:Siは、ろう付工程の熱処理によって溶融、流動した後、固化することによって被接合部13、23どうし、および、表面1aとインナフィン3の折曲部33とをろう付接合する。Siは、ろう材の融点を低下させ、その溶融状態での流動性を高める作用がある。
Siの含有量が4.5質量%未満であると、ろう付性が不十分となる。また、Si含有量が12.6質量%を超えると、ろう材の芯材11あるいは被接合部材2、3への侵食が激しくなる。
Si: Si melts and flows by heat treatment in the brazing process, and then solidifies, thereby brazing and joining the joined
If the Si content is less than 4.5% by mass, the brazability becomes insufficient. Moreover, when Si content exceeds 12.6 mass%, the erosion to the
Zn:Znは、ろう付工程の熱処理によって芯材11中に拡散し、厚板クラッド材1の表面1aから深さ方向にZnの濃度勾配を形成する。そして、Znは、比較的電位が卑であるため、そのような濃度勾配が形成されることによって、厚板クラッド材1の表面1aから深さ方向に電位勾配が生じる。
このような電位勾配層が形成された厚板クラッド材1では、通路4内が冷却水による腐食環境となったとき、電位勾配を形成するZnの犠牲陽極効果によって腐食が面方向に優先的に進行し、深さ方向への腐食の進行が抑制されるため、冷却水が流れる腐食環境下であっても優れた耐食性を得ることができる。また、厚板クラッド材1のろう材層12がZnを含んでいると、その溶融ろう材が薄板クラッド材2の内側の表面2aに沿って流動しても、薄板クラッド材2のZn成分はほとんど希釈されない。このため、薄板クラッド材2側で防食効果に優れた電位勾配層を容易に形成することができる。
Znの含有量が0.5質量%未満であると十分な電位勾配が形成されず、また、Znの含有量が5.0質量%を超えると電位勾配層の自己腐食速度が速くなりすぎ、厚板クラッド材1の耐食性および耐エロージョンおよび耐コロージョン性を改善することができない。
Zn: Zn diffuses into the
In the thick clad material 1 in which such a potential gradient layer is formed, when the inside of the passage 4 becomes a corrosive environment by cooling water, corrosion is preferentially performed in the plane direction by the sacrificial anode effect of Zn that forms a potential gradient. Since it progresses and the progress of corrosion in the depth direction is suppressed, excellent corrosion resistance can be obtained even in a corrosive environment where cooling water flows. Further, if the brazing
When the Zn content is less than 0.5% by mass, a sufficient potential gradient is not formed, and when the Zn content exceeds 5.0% by mass, the self-corrosion rate of the potential gradient layer becomes too high, The corrosion resistance, erosion resistance and corrosion resistance of the thick clad material 1 cannot be improved.
また、以上のような耐食性を得るために、厚板クラッド材1は、ろう付後の通路側表面(電位勾配層の表面)1aのZn含有量A1(以下、「ろう付後表面Zn量A1」と言う。)が0.5〜3.0質量%であることが重要である。この理由については後に詳述する。 In order to obtain the above corrosion resistance, the thick clad material 1 has a Zn content A 1 (hereinafter referred to as “surface Zn content after brazing”) of the passage side surface (surface of the potential gradient layer) 1a after brazing. say a 1 ".) it is important to be 0.5 to 3.0 mass%. The reason for this will be described in detail later.
(2)薄板クラッド材
薄板クラッド材2は、芯材21と、該芯材21の通路4側の表面を被覆するろう材層22とを有しており、その厚さが厚板クラッド材1の1/2未満とされるとともに、ろう付後の通路側表面2aのZn含有量A2(以下、「ろう付後表面Zn量A2」と言う。)が、0.4〜2.0質量%であって厚板クラッド材1のろう付後表面Zn量A1よりも小となるように規定されている以外は、前記厚板クラッド材1と同様の構成とされている。
(2) Thin clad material The thin
ここで、薄板クラッド材2は厚さが薄いため、従来の構成では、冷却水による腐食の進行によって腐食孔が発生し易く、これが熱交換器10に孔が開く原因になるおそれを有していた。
これに対して、本発明では、薄板クラッド材2が、通路4側にZnを含有するろう材層22を有することにより、前述の厚板クラッド材1の場合と同様、薄板クラッド材2においても、ろう付に際する熱処理によってろう材層22のZn成分が芯材21中に拡散して電位勾配層が形成される。これにより、深さ方向への腐食の進行が抑制されるため、薄板クラッド材2で特に問題となる腐食孔の発生を抑えることができる。
Here, since the thin
On the other hand, in the present invention, the thin
ただし、以上のような耐孔食性を得るには、各クラッド材1、2のろう付後表面Zn量A1、A2が所定の条件を満たす必要がある。以下、この理由について説明する。
本発明では、前述のように厚板クラッド材1のろう付後表面Zn量A1を0.5〜3.0質量%に規定し、薄板クラッド材2のろう付後表面Zn量A2を0.4〜2.0質量%であってA1>A2−0.5となるように規定する。
各クラッド材1、2のろう付後表面Zn量A1、A2は、言い換えれば、ろう付の加熱処理によって形成された電位勾配層の表面Zn量である。表面Zn量A1、A2が前記範囲の電位勾配層は、優れた防食効果を発揮し、各クラッド材1、2の冷却水に対する耐食性を大きく改善することができる。
However, in order to obtain the pitting corrosion resistance as described above, the post-brazing surface Zn amounts A 1 and A 2 of the clad materials 1 and 2 must satisfy predetermined conditions. Hereinafter, this reason will be described.
In the present invention, as described above, the surface Zn amount A 1 after brazing of the thick clad material 1 is regulated to 0.5 to 3.0% by mass, and the surface Zn amount A 2 after brazing of the thin
The post-brazing surface Zn amounts A 1 and A 2 of the clad materials 1 and 2 are, in other words, the surface Zn amount of the potential gradient layer formed by the brazing heat treatment. The potential gradient layer having the surface Zn contents A 1 and A 2 in the above range exhibits an excellent anticorrosive effect, and can greatly improve the corrosion resistance of the
ここで、ろう付前の各クラッド材について、防食効果が得られるようにZn含有量を規定しても、Zn成分は、ろう付に際する熱処理によって拡散したり、他方のクラッド材から流動してきた溶融ろう材に溶け込んだりして分布が変化するため、設計した通りの防食効果を得るのが難しい。これに対して、本発明のように、ろう付後の各クラッド材1、2について、防食効果が得られるように表面Zn量A1、A2を規定すると、ろう付後はZn分布が変化するような処理は行われないため、完成した熱交換器10において目的の防食効果を得ることができる。
Here, for each clad material before brazing, even if the Zn content is defined so that the anticorrosion effect can be obtained, the Zn component diffuses by heat treatment during brazing or flows from the other clad material. It is difficult to obtain the anticorrosive effect as designed because the distribution changes due to melting in the molten brazing material. On the other hand, when the surface Zn contents A 1 and A 2 are defined so that the anticorrosion effect is obtained for each of the
また、薄板クラッド材2の表面Zn量A2から0.5を引いた濃度が厚板クラッド材1の表面Zn量A1よりも小とすることにより、Znの影響により、薄板クラッド材2の通路側表面2aは、厚板クラッド材1の通路側表面1aよりも電位が貴となる。これにより、各クラッド材1、2どうしの被接合部13、23近傍で、電池効果による薄板クラッド材2の腐食の進行が抑えられ、その腐食孔の発生を抑止することができる。
ここで、厚板クラッド材1および薄板クラッド材2のろう付後表面Zn量A1、A2は、各部11、12、21、22の成分組成、芯材11、21の板厚、ろう材層12、22のクラッド率、ろう付の条件等によって所定の範囲に制御することができる。
Furthermore, by smaller than the surface Zn amount A 1 of the
Here, the post-brazing surface Zn amounts A 1 and A 2 of the thick clad material 1 and the thin
(3)インナフィン
本実施形態のインナフィン3は、Mn、Znを含有するとともに、Cu、Si、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金のベア材によって構成されている。各成分の含有量はMn:0.8〜1.5質量%、Zn:0.5〜3.0質量%、Cu:0.05〜0.3質量%、Si:0.05〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.20質量%である。また、その作用は下記の通りである。
(3) Inner fin The inner fin 3 of this embodiment contains Mn and Zn, and contains at least one selected from Cu, Si, Fe, Ti, and Zr, with the balance being Al and inevitable impurities. It is made of an alloy bare material. Content of each component is Mn: 0.8-1.5 mass%, Zn: 0.5-3.0 mass%, Cu: 0.05-0.3 mass%, Si: 0.05-1. They are 0 mass%, Fe: 0.05-0.5 mass%, Ti: 0.05-0.20 mass%, Zr: 0.05-0.20 mass%. The operation is as follows.
Mn:Mnは、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後のインナフィン3の強度を向上させる作用がある。また、Al−Mn−Si系化合物を形成することにより、マトリックスのSi固溶度を低くし、マトリックスの融点を向上させる効果がある。
Mnの含有量が0.8質量%未満であると、これらの効果が十分に得られない。また、Mnの含有量が1.5質量%を超えると、アルミニウム合金素材の鋳造性や加工性(圧延性)が低下してしまう。
Zn:Znは、インナフィン3の電位を卑にして、各クラッド材1、2に対する犠牲陽極効果を向上させる作用がある。
Znの含有量が0.5質量%未満であると、この効果が十分に得られない。また、Znの含有量が3.0質量%を超えると、インナフィン3の自己腐食速度が速くなり過ぎ、自己耐食性が低下する。
Mn: Mn crystallizes or precipitates as an intermetallic compound, and has the effect | action which improves the intensity | strength of the inner fin 3 after brazing. In addition, the formation of the Al—Mn—Si compound has the effect of lowering the Si solid solubility of the matrix and improving the melting point of the matrix.
If the Mn content is less than 0.8% by mass, these effects cannot be obtained sufficiently. Moreover, when content of Mn exceeds 1.5 mass%, the castability and workability (rollability) of an aluminum alloy material will fall.
Zn: Zn acts to improve the sacrificial anode effect on the
If the Zn content is less than 0.5% by mass, this effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the Zn content exceeds 3.0% by mass, the self-corrosion rate of the inner fins 3 becomes too fast and the self-corrosion resistance is lowered.
Cu:Cuは、マトリックス中に固溶して存在し、インナフィン3の強度を向上させる作用がある。
Cuの含有量が0.05質量%未満であると、このような効果が十分に得られない。また、Cuの含有量が0.3質量%を超えると、Cuは電位が比較的貴であるため、インナフィン3の犠牲陽極効果を低減させてしまう。また、Cuの含有量が多過ぎると、インナフィン3の融点が低下し、ろう付時にインナフィン3が溶融する可能性がある。なお、Cuの不可避不純物濃度範囲は0.05%未満とする。
Si:Siは、Al−Mn−Si系化合物として分散あるいはアルミニウムマトリックスに固溶して存在し、インナフィン3の強度を向上させる作用がある。
Siの含有量が0.05質量%未満であると、このような効果が十分に得られない。また、Siの含有量が1.0質量%を超えると、インナフィン3の融点が低下し、ろう付時にインナフィン3が溶融する可能性がある。また、その熱伝導性が低下し、熱交換器の熱交換効率が低くなってしまう。なお、Siの不可避不純物濃度範囲は0.05%未満とする。
Cu: Cu exists as a solid solution in the matrix, and has an effect of improving the strength of the inner fin 3.
When the Cu content is less than 0.05% by mass, such an effect cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the Cu content exceeds 0.3 mass%, the potential of Cu is relatively noble, so that the sacrificial anode effect of the inner fin 3 is reduced. Moreover, when there is too much content of Cu, melting | fusing point of the inner fin 3 will fall, and the inner fin 3 may melt | dissolve at the time of brazing. The Cu inevitable impurity concentration range is less than 0.05%.
Si: Si is present as an Al—Mn—Si compound dispersed or dissolved in an aluminum matrix, and has the effect of improving the strength of the inner fin 3.
When the Si content is less than 0.05% by mass, such an effect cannot be obtained sufficiently. Moreover, when content of Si exceeds 1.0 mass%, melting | fusing point of the inner fin 3 will fall, and the inner fin 3 may melt | dissolve at the time of brazing. Moreover, the heat conductivity falls and the heat exchange efficiency of a heat exchanger will become low. Note that the inevitable impurity concentration range of Si is less than 0.05%.
Fe:Feは、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後のインナフィン3の強度を向上させる作用がある。また、Al−Mn−Fe系、Al−Fe−Si系、Al−Mn−Fe−Si系の化合物を形成することによって、マトリックス中のMn固溶度およびSi固溶度を低下させ、マトリックスの融点を向上させる効果がある。
Feの含有量が0.05質量%未満であると、これらの効果が十分に得られない。また、Feの含有量が0.5質量%を超えると、インナフィン3の腐食速度が速くなり過ぎてしまう。また、巨大晶出物が出現し、これによってアルミニウム素材の鋳造性や圧延性が低下してしまう。なお、Feの不可避不純物濃度範囲は0.05%未満とする。
Fe: Fe crystallizes or precipitates as an intermetallic compound, and has the effect of improving the strength of the inner fin 3 after brazing. Further, by forming Al-Mn-Fe-based, Al-Fe-Si-based, Al-Mn-Fe-Si-based compounds, the Mn solid solubility and Si solid solubility in the matrix are reduced, and the matrix There is an effect of improving the melting point.
When the Fe content is less than 0.05% by mass, these effects cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the Fe content exceeds 0.5% by mass, the corrosion rate of the inner fins 3 becomes too fast. Moreover, a giant crystallized substance appears, which deteriorates the castability and rollability of the aluminum material. Note that the inevitable impurity concentration range of Fe is less than 0.05%.
Ti、Zr:TiおよびZrは、ろう付後に微細な金属間化合物として分散し、インナフィン3の強度を向上させる作用がある。
これらの含有量が0.05質量%未満であると、このような効果が十分に得られない。また、これらの含有量が0.20質量%を超えた場合には、インナフィン3の加工性が低下してしまう。なお、TiおよびZrの不可避不純物濃度範囲は0.05%未満とする。
Ti, Zr: Ti and Zr are dispersed as fine intermetallic compounds after brazing, and have the effect of improving the strength of the inner fin 3.
If these contents are less than 0.05% by mass, such effects cannot be sufficiently obtained. Moreover, when these content exceeds 0.20 mass%, the workability of the inner fin 3 will fall. The inevitable impurity concentration range of Ti and Zr is less than 0.05%.
以上のように、第1実施形態の熱交換器10は、厚板クラッド材1および薄板クラッド材2の各通路4側にZnを含有するろう材層12、22を有するとともに、各クラッド材1、2のろう付後表面Zn量A1、A2が所定の条件を満たしているため、各クラッド材1、2の通路4側に防食効果に優れた電位勾配層を形成することができる。このため、この熱交換器10では、冷却水が供給される構造を採用した場合でも、クラッド材1、2の腐食が確実に抑制され、特に、薄板クラッド材2において腐食孔の発生を効果的に抑えることができる。
As described above, the heat exchanger 10 according to the first embodiment includes the brazing
また、薄板クラッド材2の表面Zn量A2を、厚板クラッド材1の表面Zn量A1よりも小としていることにより、薄板クラッド材2の通路側表面2aは、厚板クラッド材1の通路側表面1aよりも電位が貴となり、各クラッド材1、2どうしの被接合部13、23近傍で、電池効果による薄板クラッド材2の腐食の進行が抑えられ、その腐食孔の発生を抑止することができる。
したがって、この熱交換器10は、冷却水を流しても薄板クラッド材2に腐食孔が発生し難く、薄板クラッド材2の薄肉化と冷却性能の向上、耐食性の向上効果を同時に達成することができる。
Further, the surface Zn amount A 2 of the thin
Accordingly, the heat exchanger 10 is less likely to generate corrosion holes in the thin
<第2実施形態>
次に、本発明にかかる熱交換器の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態においては、前記第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
第2実施形態の熱交換器は、先の実施形態の熱交換器10に対し、薄板クラッド材2が、ろう材層22の代わりに犠牲材層を有し、インナフィン3が、芯材と、該芯材の薄板クラッド材側の片面あるいは両面を被覆するろう材層とを有するクラッド材であること以外は、前記第1実施形態と同様に構成されている。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the heat exchanger according to the present invention will be described. In the second embodiment, the description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.
In the heat exchanger according to the second embodiment, the thin
犠牲材層は、芯材21の通路4側の表面を被覆するように設けられている。この犠牲材層は、Znを含有するとともに、Si、Fe、Mn、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成されている。各成分の含有量は、Zn:0.5〜5.0質量%、Si:0.1〜1.0質量%、Fe:0.05〜0.5質量%、Mn:0.1〜1.1質量%、Ti:0.05〜0.20質量%、Zr:0.05〜0.15質量%である。各成分の作用は以下の通りである。
The sacrificial material layer is provided so as to cover the surface of the
Zn:Znは、ろう付工程の熱処理によって薄板クラッド材2の表面2aから深さ方向にZnの濃度勾配を形成する。Znは、アルミニウムマトリックスに添加されると比較的電位が卑であるため、そのような濃度勾配が形成されることによって、薄板クラッド材2の表面2aから深さ方向に電位勾配が生じる。
このような電位勾配層が形成された薄板クラッド材2では、その犠牲陽極効果によって、冷却水による腐食が面方向に優先的に進行し、深さ方向への腐食の進行が抑制される。このため、腐食孔の発生を抑えることができる。
Znの含有量が0.5質量%未満であると十分な電位勾配が形成されず、また、Znの含有量が5.0質量%を超えると電位勾配層の自己腐食速度が速くなりすぎ、天板2の深さ方向への腐食を十分に抑えることができない。
ただし、以上のような耐孔食性を得るには、前記第1実施形態と同様、各クラッド材1、2のろう付後表面Zn量B1、B2が所定の条件を満たすことが重要である。
Zn: Zn forms a Zn concentration gradient in the depth direction from the
In the thin
When the Zn content is less than 0.5% by mass, a sufficient potential gradient is not formed, and when the Zn content exceeds 5.0% by mass, the self-corrosion rate of the potential gradient layer becomes too high, Corrosion in the depth direction of the
However, in order to obtain the pitting corrosion resistance as described above, it is important that the amounts of Zn 1 B 1 and B 2 after brazing of the clad materials 1 and 2 satisfy a predetermined condition, as in the first embodiment. is there.
Si、Fe、Mn:これらの成分は、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後の天板2の強度および耐食性を向上させる作用がある。
各成分の含有量が上限より少ない場合には、これらの効果が十分に得られない。また、各成分の含有量が上限を超えると、犠牲材層の腐食速度が速くなりすぎ、芯材の腐食を十分に抑えることができない。
Ti、Zr:これらの成分は、ろう付後に微細な金属間化合物として分散し、天板2の強度を向上させる作用がある。
これらの含有量が0.05質量%未満であると、このような効果が十分に得られない。また、Ti含有量が0.20質量%を超えた場合、あるいは、Zr含有量が0.15質量%を超えた場合には、犠牲材層の自己耐食性および加工性が低下してしまう。
また、この熱交換器において、厚板クラッド材1のろう付後表面Zn量B1は0.5〜3.0質量%、薄板クラッド材2のろう付後表面Zn量B2は0.4〜2.0質量%であり、且つ、B2より0.5を引いた濃度が、B1より小となるように規定されている。
Si, Fe, Mn: These components crystallize or precipitate as an intermetallic compound, and have the effect of improving the strength and corrosion resistance of the
When the content of each component is less than the upper limit, these effects cannot be obtained sufficiently. Moreover, if the content of each component exceeds the upper limit, the corrosion rate of the sacrificial material layer becomes too fast, and the corrosion of the core material cannot be sufficiently suppressed.
Ti, Zr: These components are dispersed as a fine intermetallic compound after brazing, and have the effect of improving the strength of the
If these contents are less than 0.05% by mass, such effects cannot be sufficiently obtained. Moreover, when Ti content exceeds 0.20 mass%, or when Zr content exceeds 0.15 mass%, the self-corrosion resistance and workability of a sacrificial material layer will fall.
Moreover, in this heat exchanger, the surface Zn amount B1 after brazing of the thick clad material 1 is 0.5 to 3.0% by mass, and the surface Zn amount B2 after brazing of the thin clad material 2 is 0.4. a 2.0% by weight, and the concentration minus B 2 than 0.5 is defined to be the smaller than B 1.
この第2実施形態の熱交換器では、厚板クラッド材1が、通路側にZnを含有するろう材層12を有するとともに、薄板クラッド材2が、通路側にZnを含有する犠牲材層を有するため、ろう付に際する熱処理によってろう材層12、犠牲材層に含まれるZn成分が芯材11、21中に拡散し、厚板クラッド材1および薄板クラッド材2の各通路4側に電位勾配層が形成される。また、厚板クラッド材1および薄板クラッド材2のろう付後表面Zn含有量B1、B2が所定の条件を満たしていることにより、この電位勾配層は優れた防食効果を発揮する。このため、この熱交換器では、冷却水を流す構造とした場合でも、各クラッド材1、2の腐食が確実に抑制され、各クラッド材1、2、特に、薄板クラッド材2において腐食孔の発生を効果的に抑えることができる。
In the heat exchanger of the second embodiment, the thick clad material 1 has a brazing
また、薄板クラッド材の通路側表面のZn含有量B2より0.5を引いた濃度が、厚板クラッド材の通路側表面のZn含有量B1よりも小としていることにより、薄板クラッド材2の通路側表面2aは、厚板クラッド材1の通路側表面1aよりも電位が貴となる。これにより、各クラッド材1、2どうしの接合部近傍で、電池効果による薄板クラッド材1の腐食の進行が抑えられ、この接合部近傍での腐食孔の発生を抑止することができる。
したがって、本発明の熱交換器は、冷却水の流速を上げても薄板クラッド材に腐食孔が発生し難く、各部材の薄肉化と冷却性能の向上を同時に達成することができる。
Further, since the concentration obtained by subtracting 0.5 from the Zn content B 2 on the passage side surface of the thin clad material is smaller than the Zn content B 1 on the passage side surface of the thick clad material, the thin clad material The passage-
Therefore, the heat exchanger of the present invention is less likely to generate corrosion holes in the thin clad material even when the flow rate of the cooling water is increased, and it is possible to simultaneously achieve thinning of each member and improvement of cooling performance.
<第3実施形態>
次に、第3実施形態の熱交換器について説明する。なお、第3実施形態においては、前記第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
図2は、第3実施形態の熱交換器を示す概略縦断面図である。
第3実施形態の熱交換器20は、薄板クラッド材2が、通路4と反対側にろう材層24を有する3層構成とされている以外は、前記第1実施形態と同様の構成とされている。
<Third Embodiment>
Next, the heat exchanger of 3rd Embodiment is demonstrated. In the third embodiment, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing the heat exchanger of the third embodiment.
The
ろう材層24は、芯材22の通路4側と反対側の表面2bを被覆するように設けられている。このろう材層24は、Siを5.0〜12.6質量%含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されている、
The
この第3実施形態においても、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、第3実施形態では特に、薄板クラッド材2が通路4と反対側にろう材層24を有するため、このろう材層24により、被冷却体を、熱交換器を構成する各部材のろう付工程と同じ工程で薄板クラッド材2の上にろう付接合することができる。これにより、熱交換器20と被冷却体との冷却ユニット構造を短時間で形成できるという効果が得られる。
Also in the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
In the third embodiment, in particular, the thin
以上、本発明の熱交換器の実施形態について説明したが、前記熱交換器を構成する各部は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
例えば、第2実施形態の熱交換器において、薄板クラッド材2が、通路4と反対側にろう材層を有していてもよい。
<第4実施形態>
図3は第4実施形態の熱交換器40を示すもので、本実施形態の熱交換器40においては薄板クラッド材2が、通路4と反対側にろう材層24と犠牲材層25を有する4層構造とされている以外は第2実施形態の薄板クラッド材2と同等構造とされている。
本実施形態のろう材層24は先の第3実施形態のろう材層24と同等であり、犠牲材層25は先の第2実施形態の犠牲材層と同等である。
本第4実施形態の構造においては、第2実施形態の熱交換器と同等の効果を得ることができる。
As mentioned above, although embodiment of the heat exchanger of this invention was described, each part which comprises the said heat exchanger is an example, Comprising: It can change suitably in the range which does not deviate from the range of this invention.
For example, in the heat exchanger of the second embodiment, the thin
<Fourth embodiment>
FIG. 3 shows a
The
In the structure of the fourth embodiment, an effect equivalent to that of the heat exchanger of the second embodiment can be obtained.
また、本発明の熱交換器において、薄板クラッド材の通路と反対側に取り付けられる被冷却体は、特に限定されないが、半導体素子等の発熱素子や、冷却素子基板(例えばAlNやSi3N4等の熱伝導性セラミックスの両面にアルミニウム層を貼り合わせた絶縁回路用基板)の表面に発熱素子が接合された複合構造等が挙げられる。
これら被冷却体は、製造された熱交換器にろう付接合してもよく、熱交換器を構成する各部材のろう付工程と同じ工程でろう付接合してもよい。
In the heat exchanger of the present invention, the object to be cooled attached to the side opposite to the thin clad material passage is not particularly limited. However, a heating element such as a semiconductor element or a cooling element substrate (for example, AlN or Si 3 N 4). And a composite structure in which a heating element is bonded to the surface of an insulating circuit substrate in which an aluminum layer is bonded to both surfaces of a thermally conductive ceramic.
These objects to be cooled may be brazed to the manufactured heat exchanger, or may be brazed and joined in the same process as the brazing process of each member constituting the heat exchanger.
以下に、本発明の具体的実施例について説明するが、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
表1に示す合金成分の厚さ3mmのアルミニウム合金芯材に表1に示す組成の厚さ160μmのろう材層をクラッド圧着してなる図1に示す断面形状の底板を用意した。また、表2に示す合金成分の厚さ0.6mmのアルミニウム合金芯材の表裏両面に表2に示す組成の厚さ70μmのろう材層をクラッド圧着してなる図1に示す断面形状の天板を用意した。表4に示す組成であって図1に示す波形の厚さ0.5mmのフィン材を用意した。前記底板と天板とフィン材とからなる図1に示す熱交換器形状に組み付け、表5に示す如く580〜615℃に1〜15分間加熱するろう付けにより熱交換器を得た。
また、表1に示す合金組成の底板と表3に合金組成を示す犠牲材層(厚さ70μm)とろう材層(厚さ70μm)付きの天板と表4に示す合金組成のインナフィン(ろう材層の厚さ40μm)を用いて熱交換器形状に組み立て、表5に示す如き条件でろう付けを行い、熱交換器を得た。
それらの各熱交換器試料について、ろう付け条件、厚板クラッド材表面Zn量(A1)、薄板クラッド材表面Zn量(A2)、(A1)と(A2)の大小関係、腐食試験結果について、以下の表5、表6に示す。
腐食試験の条件については以下の通りである。
腐食液:イオン交換水+(Cl−:100ppm SO4 2−:300ppm Cu++:50ppm) NaCl、Na2SO4、CuCl2にて調整。
腐食試験:腐食液60リットルをコア内を循環させる(80℃×8h)(循環)操作と、室温×16h、循環停止する処理を繰り返し、流量(リットル/min)を変化させる。
評価:最大孔食部の深さを測定。
Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
A bottom plate having a cross-sectional shape shown in FIG. 1 was prepared by clad-bonding a brazing material layer having a composition shown in Table 1 with a thickness of 160 μm to an aluminum alloy core material having a thickness of 3 mm with the alloy components shown in Table 1. Moreover, the top of the cross-sectional shape shown in FIG. A board was prepared. A fin material having the composition shown in Table 4 and a corrugated thickness of 0.5 mm shown in FIG. 1 was prepared. It assembled | attached to the heat exchanger shape shown in FIG. 1 which consists of the said baseplate, a top plate, and a fin material, and as shown in Table 5, the heat exchanger was obtained by brazing to 580-615 degreeC for 1 to 15 minutes.
Further, a bottom plate having an alloy composition shown in Table 1, a top plate with a sacrificial material layer (thickness 70 μm) and a brazing material layer (thickness 70 μm) showing the alloy composition in Table 3, and an inner fin (waxing) having an alloy composition shown in Table 4. The material layer was assembled into a heat exchanger shape using a thickness of 40 μm) and brazed under the conditions shown in Table 5 to obtain a heat exchanger.
For each of these heat exchanger samples, brazing conditions, thick clad material surface Zn content (A 1 ), thin clad material surface Zn content (A 2 ), (A 1 ) and (A 2 ) magnitude relationship, corrosion The test results are shown in Tables 5 and 6 below.
The conditions for the corrosion test are as follows.
Corrosion solution: ion-exchanged water + (Cl − : 100 ppm SO 4 2− : 300 ppm Cu ++ : 50 ppm) Adjusted with NaCl, Na 2 SO 4 and CuCl 2 .
Corrosion test: 60 liters of corrosive solution is circulated in the core (80 ° C. × 8 h) (circulation) and room temperature × 16 h, and the process of stopping circulation is repeated to change the flow rate (liter / min).
Evaluation: The depth of the maximum pitting portion is measured.
本発明で規定した範囲に含まれる実施例A〜Lはいずれも腐食試験に耐えることができ、漏れは発生しなかった。これに対し、A1>A2−0.5の関係となる比較例d、h、i、mの熱交換器試料は漏れが発生した。 All of Examples A to L included in the range defined by the present invention could withstand the corrosion test, and no leakage occurred. In contrast, leakage occurred in the heat exchanger samples of Comparative Examples d, h, i, and m that satisfy the relationship of A 1 > A 2 −0.5.
1…厚板クラッド材、1a…通路側の表面、11…芯材、12…ろう材層、13…被接合部、2…薄板クラッド材、2a…通路側の表面、2b…通路と反対側の表面、21…芯材、22…ろう材層、23…被接合部、24…ろう材層、3…インナフィン、33…折曲部、10、20…熱交換器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thick plate clad material, 1a ... Surface on the passage side, 11 ... Core material, 12 ... Brazing material layer, 13 ... Joint part, 2 ... Thin clad material, 2a ... Surface on the passage side, 2b ... Opposite side to the
Claims (3)
前記厚板クラッド材および前記薄板クラッド材は、いずれも芯材および該芯材の前記通路側の表面を被覆するろう材層を有し、
前記芯材は、Mn、Cu、Siを下記の含有量で含有するとともに、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、
Mn:0.4〜1.5質量%
Cu:0.05〜0.8質量%
Si:0.05〜1.0質量%
Fe:0.05〜0.5質量%
Ti:0.05〜0.20質量%
Zr:0.05〜0.15質量%
前記ろう材層は、SiおよびZnを下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されており、
Si:4.5〜11.0質量%
Zn:0.5〜6.0質量%
前記インナフィンは、Mn、Znを下記の含有量で含有するとともに、Cu、Si、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成されており、
Mn:0.8〜1.5質量%
Zn:0.5〜3.0質量%
Cu:0.05〜0.3質量%
Si:0.05〜1.0質量%
Fe:0.05〜0.5質量%
Ti:0.05〜0.20質量%
Zr:0.05〜0.20質量%
ろう付後における前記厚板クラッド材の前記通路側表面のZn量をA1、ろう付後における前記薄板クラッド材の前記通路側表面のZn量をA2としたとき、下記の条件を満たすことを特徴とする熱交換器。
A1:0.5〜3.0質量%
A2:0.4〜2.0質量%
A1>A2−0.5 A thin clad material and a thick clad material disposed so as to define a passage between the thin clad material and having a plate thickness thicker than the thin clad material, and the clad material between the clad materials. The inner fins housed in the passages, and the parts to be joined of these members are brazed to each other, and the body to be cooled attached to the opposite side of the passage of the thin clad material flows through the passages. A heat exchanger that cools by heat exchange with cooling water
Each of the thick plate clad material and the thin plate clad material has a core material and a brazing material layer covering the surface of the core material on the passage side,
The core material contains Mn, Cu, and Si in the following contents, and at least one selected from Fe, Ti, and Zr in the following contents, and the balance is made of Al and inevitable impurities. Composed of aluminum alloy,
Mn: 0.4 to 1.5% by mass
Cu: 0.05-0.8 mass%
Si: 0.05-1.0 mass%
Fe: 0.05-0.5 mass%
Ti: 0.05-0.20 mass%
Zr: 0.05 to 0.15% by mass
The brazing material layer is Si and Zn contained in a content of below is constituted by the aluminum alloy brazing material balance of Al and unavoidable impurities,
Si: 4.5-11.0 mass%
Zn: 0.5-6.0 mass%
The inner fin contains Mn and Zn in the following contents, and also contains at least one selected from Cu, Si, Fe, Ti, and Zr in the following contents, with the remainder from Al and inevitable impurities. Made of aluminum alloy,
Mn: 0.8 to 1.5% by mass
Zn: 0.5-3.0 mass%
Cu: 0.05-0.3 mass%
Si: 0.05-1.0 mass%
Fe: 0.05-0.5 mass%
Ti: 0.05-0.20 mass%
Zr: 0.05-0.20 mass%
When the Zn content on the passage side surface of the thick clad material after brazing is A1, and the Zn content on the passage side surface of the thin clad material after brazing is A2, the following conditions are satisfied: Heat exchanger.
A1: 0.5-3.0 mass%
A2: 0.4 to 2.0% by mass
A1> A2-0.5
前記厚板クラッド材は、芯材および該芯材の前記通路側の表面を被覆するろう材層を有し、
前記芯材は、Mn、Cu、Siを下記の含有量で含有するとともに、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、
Mn:0.4〜1.5質量%
Cu:0.05〜0.8質量%
Si:0.05〜1.0質量%
Fe:0.05〜0.5質量%
Ti:0.05〜0.20質量%
Zr:0.05〜0.15質量%
前記ろう材層は、SiおよびZnを下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されており、
Si:4.5〜11.0質量%
Zn:0.5〜6.0質量%
前記薄板クラッド材は、芯材および該芯材の前記通路側の表面を被覆する犠牲材層を有し、
前記芯材は、Mn、Cu、Siを下記の含有量で含有するとともに、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、
Mn:0.4〜1.5質量%
Cu:0.05〜0.8質量%
Si:0.05〜1.0質量%
Fe:0.05〜0.5質量%
Ti:0.05〜0.20質量%
Zr:0.05〜0.15質量%
前記犠牲材層は、Znを下記の含有量で含有するとともに、Si、Fe、Mn、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金犠牲材によって構成されており、
Zn:0.5〜5.0質量%
Si:0.1〜1.0質量%
Fe:0.05〜0.5質量%
Mn:0.1〜1.1質量%
Ti:0.05〜0.20質量%
Zr:0.05〜0.15質量%
前記インナフィンは、芯材と、該芯材の薄板クラッド材側の片面あるいは両面を被覆するろう材層とを有するクラッド材であって、
Mn、Znを下記の含有量で含有するとともに、Cu、Si、Fe、Ti、Zrのうちから選ばれる少なくとも1種を下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成されており、
Mn:0.8〜1.5質量%
Zn:0.5〜3.0質量%
Cu:0.05〜0.3質量%
Si:0.05〜1.0質量%
Fe:0.05〜0.5質量%
Ti:0.05〜0.20質量%
Zr:0.05〜0.20質量%
前記ろう材層は、SiおよびZnを下記の含有量で含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金ろう材によって構成されており、
Si:5.0〜12.0質量%
Zn:0.5〜3.0質量%
ろう付後における前記厚板クラッド材の前記通路側表面のZn量をB1、ろう付後における前記薄板クラッド材の前記通路側表面のZn量をB2としたとき、下記の条件を満たすことを特徴とする熱交換器。
B1:0.5〜3.0質量%
B2:0.4〜2.0質量%
B1>B2−0.5 A thin clad material and a thick clad material disposed so as to define a passage between the thin clad material and having a plate thickness thicker than the thin clad material, and the clad material between the clad materials. The inner fins housed in the passages, and the parts to be joined of these members are brazed to each other, and the body to be cooled attached to the opposite side of the passage of the thin clad material flows through the passages. A heat exchanger that cools by heat exchange with cooling water
The thick clad material has a core material and a brazing material layer covering the surface of the core material on the passage side,
The core material contains Mn, Cu, and Si in the following contents, and at least one selected from Fe, Ti, and Zr in the following contents, and the balance is made of Al and inevitable impurities. Composed of aluminum alloy,
Mn: 0.4 to 1.5% by mass
Cu: 0.05-0.8 mass%
Si: 0.05-1.0 mass%
Fe: 0.05-0.5 mass%
Ti: 0.05-0.20 mass%
Zr: 0.05 to 0.15% by mass
The brazing filler metal layer contains Si and Zn in the following content, and the balance is composed of an aluminum alloy brazing material composed of Al and inevitable impurities,
Si: 4.5-11.0 mass%
Zn: 0.5-6.0 mass%
The thin clad material has a core material and a sacrificial material layer covering the surface of the core material on the passage side,
The core material contains Mn, Cu, and Si in the following contents, and at least one selected from Fe, Ti, and Zr in the following contents, and the balance is made of Al and inevitable impurities. Composed of aluminum alloy,
Mn: 0.4 to 1.5% by mass
Cu: 0.05-0.8 mass%
Si: 0.05-1.0 mass%
Fe: 0.05-0.5 mass%
Ti: 0.05-0.20 mass%
Zr: 0.05 to 0.15% by mass
The sacrificial material layer contains Zn in the following content, and contains at least one selected from Si, Fe, Mn, Ti, and Zr in the following content, with the remainder from Al and inevitable impurities. Made of aluminum alloy sacrificial material,
Zn: 0.5-5.0 mass%
Si: 0.1 to 1.0% by mass
Fe: 0.05-0.5 mass%
Mn: 0.1 to 1.1% by mass
Ti: 0.05-0.20 mass%
Zr: 0.05 to 0.15% by mass
The inner fin is a clad material having a core material and a brazing material layer covering one or both surfaces of the core material on the thin clad material side,
According to the aluminum alloy which contains Mn and Zn in the following contents, and contains at least one selected from Cu, Si, Fe, Ti and Zr in the following contents, and the balance is made of Al and inevitable impurities. Configured,
Mn: 0.8 to 1.5% by mass
Zn: 0.5-3.0 mass %
Cu: 0.05-0.3 mass%
Si: 0.05-1.0 mass%
Fe: 0.05-0.5 mass%
Ti: 0.05-0.20 mass%
Zr: 0.05-0.20 mass%
The brazing filler metal layer contains Si and Zn in the following content, and the balance is composed of an aluminum alloy brazing material composed of Al and inevitable impurities,
Si: 5.0-12.0 mass%
Zn: 0.5-3.0 mass%
The Zn content of the passage side surface of the plank clad material after brazing B1, when the Zn content of the passage side surface of the thin clad material after brazing was set to B2, characterized in that satisfy the following condition Heat exchanger.
B1: 0.5-3.0 mass%
B2: 0.4-2.0 mass%
B1> B2-0.5
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