JPH01114698A - アルミニウム製熱交換器管材 - Google Patents
アルミニウム製熱交換器管材Info
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- JPH01114698A JPH01114698A JP27265787A JP27265787A JPH01114698A JP H01114698 A JPH01114698 A JP H01114698A JP 27265787 A JP27265787 A JP 27265787A JP 27265787 A JP27265787 A JP 27265787A JP H01114698 A JPH01114698 A JP H01114698A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車のアルミニ、ラム製熱交換器用管材に関
するもので、特に真空ろう寸時におけるＺｎの蒸発を抑
制し、熱交換器の耐食性を改善するものである。
するもので、特に真空ろう寸時におけるＺｎの蒸発を抑
制し、熱交換器の耐食性を改善するものである。
自動車のエアコン用熱交換器、即ちコンデンサー及びエ
バポレーターはほとんどアルミニウム部材で造られてい
る。これ等は、第３図に示すようなサーペンタインタイ
プが多く熱間又は温間で管状に押出成形した管材（１）
を蛇行状に折曲げ、管材（１）間にプレージングシート
のコルゲートフィン（２）を装入すると共に管端にコネ
クター（３）を取付けたもので、種々のろう付工法によ
り製造されている。
バポレーターはほとんどアルミニウム部材で造られてい
る。これ等は、第３図に示すようなサーペンタインタイ
プが多く熱間又は温間で管状に押出成形した管材（１）
を蛇行状に折曲げ、管材（１）間にプレージングシート
のコルゲートフィン（２）を装入すると共に管端にコネ
クター（３）を取付けたもので、種々のろう付工法によ
り製造されている。
アルミニウム部材は、その特性として高温多湿下での孔
食形態の腐食があり、アルミニウム製熱交換器の管材に
ついては、その内面は有機媒体に接しているので、腐食
の問題は起きないものの、外面は高温多湿の条件にざら
された場合、孔食が発生し、管材の内面に達する貫通に
よる事故につながる重大な問題がある。
食形態の腐食があり、アルミニウム製熱交換器の管材に
ついては、その内面は有機媒体に接しているので、腐食
の問題は起きないものの、外面は高温多湿の条件にざら
された場合、孔食が発生し、管材の内面に達する貫通に
よる事故につながる重大な問題がある。
この外面よりの孔食腐食対策として、各ろう付工法によ
り各々異なった方法で対処している。
り各々異なった方法で対処している。
真空ろう寸法（ＶＢ法）では管材に対して電位が卑なＺ
ｎあるいは３ｎ等を添加したプレージングシートを用い
、フィンの犠牲腐食により管材を保護する方法をとって
いる。しかしこの方法では第３図に示すように管材の曲
げ部（４）はフィンから遠いため犠牲効果が働かず、腐
食環境のきびしい所では使用することができない。
ｎあるいは３ｎ等を添加したプレージングシートを用い
、フィンの犠牲腐食により管材を保護する方法をとって
いる。しかしこの方法では第３図に示すように管材の曲
げ部（４）はフィンから遠いため犠牲効果が働かず、腐
食環境のきびしい所では使用することができない。
真空ろう付により製造されるアルミニウム製熱交換器の
耐食性、特に曲げ部の耐食性を改善する方法としては、
管材表面にＺｎの拡散層を設けると良いことが知られて
いる。この層は管材の電位に対して卑であり、電気化学
的に犠牲層として働き、Ｚｎの未拡散の部分を保護し、
貫通孔食を防ぐものである。Ｚｎ拡散層は最大Ｚｎ濃度
０．５〜５％、Ｚｎ拡散深さ１００〜２００μｍの範囲
が良く、そのためろう付に先だち予めＺｎを５〜２０ｇ
／Ｔｄ被覆しておき、ろう寸時の加熱によりＺｎを管材
表面に拡散させる。
耐食性、特に曲げ部の耐食性を改善する方法としては、
管材表面にＺｎの拡散層を設けると良いことが知られて
いる。この層は管材の電位に対して卑であり、電気化学
的に犠牲層として働き、Ｚｎの未拡散の部分を保護し、
貫通孔食を防ぐものである。Ｚｎ拡散層は最大Ｚｎ濃度
０．５〜５％、Ｚｎ拡散深さ１００〜２００μｍの範囲
が良く、そのためろう付に先だち予めＺｎを５〜２０ｇ
／Ｔｄ被覆しておき、ろう寸時の加熱によりＺｎを管材
表面に拡散させる。
Ｚｎを被覆する方法としては、一般的にはジンケート法
がよく知られているが、この他にも拡散溶射、押圧溶融
、置換等によるものがそれぞれ特公昭５３−２３５４８
号公報、特公昭５８−５１７７２号公報、特開昭５８−
１５７５２２ ＠公報、特開昭５８−２０４１６９号公
報及び特開昭５９−２０５４６７号公報により知られて
いる。
がよく知られているが、この他にも拡散溶射、押圧溶融
、置換等によるものがそれぞれ特公昭５３−２３５４８
号公報、特公昭５８−５１７７２号公報、特開昭５８−
１５７５２２ ＠公報、特開昭５８−２０４１６９号公
報及び特開昭５９−２０５４６７号公報により知られて
いる。
しかしながらＺｎを被覆した管材を真空ろう付した場合
には、Ｚｎの蒸気圧が高いため、はとんどが蒸発してし
まい管材へのＺｎの拡散が不十分となって、耐食性を改
善することができない。
には、Ｚｎの蒸気圧が高いため、はとんどが蒸発してし
まい管材へのＺｎの拡散が不十分となって、耐食性を改
善することができない。
本発明はこれに鑑み種々検討の決、Ｚｎ蒸発を抑制する
方法を見出し、従来よりも改善されたアルミニウム製熱
交換器管材を開発したものである。
方法を見出し、従来よりも改善されたアルミニウム製熱
交換器管材を開発したものである。
即ち本発明はＡＪ！又はＡｌ合金の押出管材の表面に第
１層としてＺｎを被覆し、更にその上に第２層としてＡ
ｌ又はＡｌ合金を溶射することを特徴とするもので、特
に第２層として溶射するＡｌ合金としては、Ａｌ−Ｃａ
又はＡｌ−２ｎ−Ｃａ系合金を用いることが望ましい。
１層としてＺｎを被覆し、更にその上に第２層としてＡ
ｌ又はＡｌ合金を溶射することを特徴とするもので、特
に第２層として溶射するＡｌ合金としては、Ａｌ−Ｃａ
又はＡｌ−２ｎ−Ｃａ系合金を用いることが望ましい。
またＡｌ又はＡｌ合金の押出管材としては、ＪＩＳ １
０５０．３００３． Ａ ！−０，５％Ｃｕ等の合金を
始め、溶融温度が６２０℃以上のＡｌ合金を用いる。
０５０．３００３． Ａ ！−０，５％Ｃｕ等の合金を
始め、溶融温度が６２０℃以上のＡｌ合金を用いる。
第１層として被覆するＺｎは、ろう付加熱により管材表
面にＺｎの拡散層を設けるためであり、Ｚｎ付着量は３
〜３０ｇ／Ｔｄの範ｌがよく、好ましくは５〜１５ｇ／
ｍがよい。Ａｌ又はＡｌ合金を溶射する第２層の役割は
第１層のＺｎの蒸発を防ぐことにある。真空ろう付を行
なうと、第１層のみのＺｎを被覆した管材では、そのＺ
ｎｉの８０％程度が蒸発するため、管材表面には最大Ｚ
ｎ１ｌ［０，３％以下の拡散層しか得られず、耐食性が
劣るものとなる。そこでＺｎの蒸発を防ぐ目的で、第１
図に示すように第１層（５）としてＺｎを被覆し、その
上にこれを覆う第２層（６）としてＡｌ又はＡｌ合金を
溶射するものである。
面にＺｎの拡散層を設けるためであり、Ｚｎ付着量は３
〜３０ｇ／Ｔｄの範ｌがよく、好ましくは５〜１５ｇ／
ｍがよい。Ａｌ又はＡｌ合金を溶射する第２層の役割は
第１層のＺｎの蒸発を防ぐことにある。真空ろう付を行
なうと、第１層のみのＺｎを被覆した管材では、そのＺ
ｎｉの８０％程度が蒸発するため、管材表面には最大Ｚ
ｎ１ｌ［０，３％以下の拡散層しか得られず、耐食性が
劣るものとなる。そこでＺｎの蒸発を防ぐ目的で、第１
図に示すように第１層（５）としてＺｎを被覆し、その
上にこれを覆う第２層（６）としてＡｌ又はＡｌ合金を
溶射するものである。
第２層としてのＡｌ又はＡｌ合金としては、ＪＩＳ １
１００．１０５０．１０７０等純Ａｌを始め、ＪＩＳ３
００３、３２０３．４０４３．７０７２等の合金及び真
空ろう付後の管材表面゛のＺｎ拡散層の電位を真にする
ことのないＡｌ合金を用いる。特に第２層としてＡｌ−
Ｃａ合金又はＡｌ２−Ｚｎ−Ｃａ合金を溶射すると、更
にＺｎの蒸発を抑制することができる。これは真空ろう
寸時に第２層の極く表層にＣａの酸化物の層が形成され
、これがＺｎの蒸発を有効に防ぐものであり、その組成
とし５ ではＡｌ２−０．３％Ｃａ合金、ＡＪ！−２％
Ｚｎ−０，３％Ｃａ合金等が有効である。
１００．１０５０．１０７０等純Ａｌを始め、ＪＩＳ３
００３、３２０３．４０４３．７０７２等の合金及び真
空ろう付後の管材表面゛のＺｎ拡散層の電位を真にする
ことのないＡｌ合金を用いる。特に第２層としてＡｌ−
Ｃａ合金又はＡｌ２−Ｚｎ−Ｃａ合金を溶射すると、更
にＺｎの蒸発を抑制することができる。これは真空ろう
寸時に第２層の極く表層にＣａの酸化物の層が形成され
、これがＺｎの蒸発を有効に防ぐものであり、その組成
とし５ ではＡｌ２−０．３％Ｃａ合金、ＡＪ！−２％
Ｚｎ−０，３％Ｃａ合金等が有効である。
これ等第２層としてＡｌ又はＡｌ合金の付着量は３〜３
０９／ｒｄ程度が良い。
０９／ｒｄ程度が良い。
第１層の被覆法としてはジンケート法、溶射法、押圧溶
融法、置換法等により被覆し、第２層の溶射法としては
、第１層を被覆した管材をプラスチング又は再加熱して
溶射を行なうか、又は押出成形直後の高温で表面が活性
な状態にある押出材に第１層を溶射し、続いて第２層を
溶射する。
融法、置換法等により被覆し、第２層の溶射法としては
、第１層を被覆した管材をプラスチング又は再加熱して
溶射を行なうか、又は押出成形直後の高温で表面が活性
な状態にある押出材に第１層を溶射し、続いて第２層を
溶射する。
尚本発明管材はＺｎが蒸発しやすい雰囲気でろう付する
アルミニウム製熱交換器の製造にも応用することができ
る。
アルミニウム製熱交換器の製造にも応用することができ
る。
第２図に示すように押出機（７）によりダイス（９）を
通してＪＩＳ １０５０よりなるビレット（８）を管状
に押出し、押出直後の高温状態の管材表面に向けてＺｎ
溶射ＩＩ（１０）とＡｌ又はＡｌ合金溶剤機（１１）を
設け、管材表面にＺｎ溶射機（１０）により第１ｍとし
てＺｎを１０ｇ／７Ｆｆ溶射し、直ちにＡｌ又はＡｌ合
金溶射機（１１）により第２層として第１表に示すＡｌ
又はＡｌ合金を１０ｇ／Ｔｄ溶射した。尚比較のためＺ
ｎのみを１０ｇ／Ｔｒｔ溶射したものも作製した。
通してＪＩＳ １０５０よりなるビレット（８）を管状
に押出し、押出直後の高温状態の管材表面に向けてＺｎ
溶射ＩＩ（１０）とＡｌ又はＡｌ合金溶剤機（１１）を
設け、管材表面にＺｎ溶射機（１０）により第１ｍとし
てＺｎを１０ｇ／７Ｆｆ溶射し、直ちにＡｌ又はＡｌ合
金溶射機（１１）により第２層として第１表に示すＡｌ
又はＡｌ合金を１０ｇ／Ｔｄ溶射した。尚比較のためＺ
ｎのみを１０ｇ／Ｔｒｔ溶射したものも作製した。
これ等の管材について、ろう付を模して圧力５ ｘ １
ｏ−ｓ Ｔｏｒｒ中、６００℃で５分間加熱を行なった
後、ＥＰＭＡにより管材表面のＺｎ拡散状況を分析する
と共に、ＣＡＳＳ試験を行ない、試験で孔食が貫通する
までの時間を求めた。これ等の結果を第１表に併記した
。
ｏ−ｓ Ｔｏｒｒ中、６００℃で５分間加熱を行なった
後、ＥＰＭＡにより管材表面のＺｎ拡散状況を分析する
と共に、ＣＡＳＳ試験を行ない、試験で孔食が貫通する
までの時間を求めた。これ等の結果を第１表に併記した
。
第１表より明らかなよう−に、Ｚｎの１層溶射のみの従
来管材Ｎα６では最大Ｚｎ１ｉ度が０．２４％であり、
ＣＡＳＳ試験も３６０時間で貫通孔食が発生した。これ
に対し１層にＺｎを溶射し、その上に２層としてＪＩＳ
１０５０．３００３．７０７２等の合金を溶射した本
発明管材Ｎα１〜３は、最大Ｚｎ濃度が０．７〜０．９
％であり、ＣＡＳＳ試験により貫通孔食が発生するまで
に１０００〜１５００時間かかり明らかに耐食性が優れ
ている。
来管材Ｎα６では最大Ｚｎ１ｉ度が０．２４％であり、
ＣＡＳＳ試験も３６０時間で貫通孔食が発生した。これ
に対し１層にＺｎを溶射し、その上に２層としてＪＩＳ
１０５０．３００３．７０７２等の合金を溶射した本
発明管材Ｎα１〜３は、最大Ｚｎ濃度が０．７〜０．９
％であり、ＣＡＳＳ試験により貫通孔食が発生するまで
に１０００〜１５００時間かかり明らかに耐食性が優れ
ている。
また１層にＺｎを溶射し、その上に第２層としてＡｌ−
０．３％Ｃａ合金、Ａｌ−２％Ｚｎ−０，３％Ｃａ合金
を溶射した本発明管材Ｎα４〜５では最大Ｚｎ濃度が２
．０〜２．３であり、ＣＡＳＳ試験により貫通孔食が発
生するまでに２０００時間以上かかり、更に耐食性が優
れていることが判る。
０．３％Ｃａ合金、Ａｌ−２％Ｚｎ−０，３％Ｃａ合金
を溶射した本発明管材Ｎα４〜５では最大Ｚｎ濃度が２
．０〜２．３であり、ＣＡＳＳ試験により貫通孔食が発
生するまでに２０００時間以上かかり、更に耐食性が優
れていることが判る。
このように本発明によれば、真空ろう寸時のＺｎの蒸発
を抑制し、管材表面にＺｎを多く残存させ、これにより
アルミニウム製熱交換器管材の耐食性を著しく向上させ
ることができる等工業上顕茗な効果を奏するものである
。
を抑制し、管材表面にＺｎを多く残存させ、これにより
アルミニウム製熱交換器管材の耐食性を著しく向上させ
ることができる等工業上顕茗な効果を奏するものである
。
第１図は本発明熱交換器管材の一例を示す要部断面模式
図、第２図は本発明熱交換器管材の溶射工程の一例を示
す説明図、第３図はエアコン用アルミニウム製熱交換器
の一例を示す斜視図である。 １、管材 ２、フィン ３、コネクター ４、曲げ部 ５、第１層 ６、第２層 ７、押出機 ８、ビレット ９、ダイス １０、Ｚｎ溶射機 １１、ＡＪ！又はＡｉ合金溶射機
図、第２図は本発明熱交換器管材の溶射工程の一例を示
す説明図、第３図はエアコン用アルミニウム製熱交換器
の一例を示す斜視図である。 １、管材 ２、フィン ３、コネクター ４、曲げ部 ５、第１層 ６、第２層 ７、押出機 ８、ビレット ９、ダイス １０、Ｚｎ溶射機 １１、ＡＪ！又はＡｉ合金溶射機
Claims (2)
- （１）Ａｌ又はＡｌ合金の押出管材の表面に、第１層と
してＺｎを被覆し、更にその上に第２層としてＡｌ又は
Ａｌ合金を溶射することを特徴とするアルミニウム製熱
交換器管材。 - （２）第２層として溶射するＡｌ合金が、Ａｌ−Ｃａ又
はＡｌ−Ｚｎ−Ｃａ系合金である特許請求の範囲第１項
記載のアルミニウム製熱交換器管材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27265787A JPH01114698A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | アルミニウム製熱交換器管材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27265787A JPH01114698A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | アルミニウム製熱交換器管材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01114698A true JPH01114698A (ja) | 1989-05-08 |
Family
ID=17516974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27265787A Pending JPH01114698A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | アルミニウム製熱交換器管材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01114698A (ja) |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP27265787A patent/JPH01114698A/ja active Pending
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