JPH03114656A - アルミニウム製熱交換器 - Google Patents
アルミニウム製熱交換器Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ルミニウム製熱交換器に関するもので、特に熱交換器の
軽量化のため、薄肉高強度ブレージングシートからなる
冷媒通路の耐孔食性を改善し、熱交換器の寿命を向上し
たものである。
アルミニウム製熱交換器としては、自動車用のラジェー
ター、ヒーターコア、ドロンカップ型エバポレーター等
が知られている。
ーブ(1)間にコルゲートフィン(2)を取付け、チュ
ーブ(1)両端にヘッダープレート(3)を設けてコア
(4)を形成し、ヘッダープレート(3)にパツキン(
6)を介して樹脂タンク(5)、 (5’)を取付けた
もので、チューブ(肉厚0、.4mm)及びヘッダープ
レート(肉厚1.5mm)には、大気側よりろう材、芯
材、内張材の3層構造としたブレージングシートが使用
されている。そしてろう材には月54343(Aff
−3i系合金)やJ!34004 (AI−S i −
M g合金)が用いられ、芯材にはll53003や3
005 (A7−Mn系合金)が用いられている。
図に示すようにチューブプレート(7)、 (7’)を
組合せて冷媒通路(9)、(9’)を形成し、これをフ
ィン(2)を介して積層し、その両端にエンドプレート
(8)を取付けたもので、チューブプレート(肉厚0.
6n+m)及びエンドプレート(肉厚1.0mm)には
、ろう材、芯材、ろう材の3層構造としたブレージング
シートが使用されている。そしてろう材にはll540
04.芯材には11S3003.3005が用いられて
いる。
強度化、耐孔食性等が検討されている。中でも特に注目
されているのは、冷媒通路を構成するブレージングシー
トの芯材に、従来のll53003.30口5(AI−
Mn系合金)に代り、これにCuを添加したAl −M
n−Cu系合金を用いることである。芯材に添加される
Cuは0、5w1%(以下W1%を%と略記)前後であ
り、1133003のろう付後の強度を12kg+/r
ruAから14kg1/mrAに改善し、更に孔食電位
を上昇させることによ・す、耐孔食性を向上する。また
芯材中のCuをろう材又は内張材側に拡散させ、Cuの
濃度勾配を利用した犠牲腐食については、特開平1−1
00237号公報に開示されている。
張材の電位を貴とし、これ等犠牲層を効果的に犠牲腐食
させることができない。即ちラジェーターチューブの内
側においては、使用中にスケールや高温水中で生成す、
るアルミニウムの水和物皮膜が付着し、犠牲層の防食電
流を抑制するため、芯材に深い孔食が発生する場合があ
る。
クロメート処理に加えて水ガラス等の樹脂塗料を塗る場
合、やはりこれ等皮膜がろう材層や犠牲フィン材の防食
電流を抑制し、チューブプレートに深い孔食発生を引き
起す場合がある。
材とするブレージングシートの耐孔食性を改善し、Cu
拡散によるCu濃度差の利用に加えて、ろう材や内張材
にZnを添加し、犠牲層の作用を向上させたアルミニウ
ム製熱交換器を開発したもので、0.3%以上のCuを
含むAl合金を芯材とし、その片面にAl合金ろう材を
、他面にAl合金ろう材又はAl合金内張材を皮材とし
てクラッドしたブレージングシートで冷媒通路を構成す
るアルミニウム製熱交換器において、冷媒通路を構成す
るブレージングシートの芯材と皮材表面のCu濃度差を
0.2%以上とし、皮材表面のCu濃度を0.2%以下
とし、更に皮材表面に0.3%以上のZn濃度を有する
Zn拡散層を形成したことを特徴とするものである。
ブレージングシートについて、ろう付前の段階でブレー
ジングシートの芯材に、Cuを0.3%以上含むA/−
Cu、Al−Mn−Cu、 A7−Mn−Mg−Cu、
AA −3iMg−Cu等の合金を用い、ろう材にZ
nを0.5〜2%含むAl−81−Zn、 AA −8
iMg−Z’n等のAl合金ろう材を用い、内張材にZ
nを1〜5%含むAA−Zn合金(Its7072)又
はこれにMn、Mgを添加した合金を用い、このように
してろう付後にろう材と内張材の表面のCu濃度を0.
2%以下とし、芯材とろう材及び内張材表面のCu濃度
差を0.2%以上とし、更にろう材と内張材のZn濃度
を0.3%以上とすることにより、プレージンシートの
耐孔食性を向上せしめたものである。
位を貴にすると共に、強度を向上させ、芯材とろう材又
は内張材表面のCu濃度差を0.2%以上とするためで
あり、Mn含有量は0.5〜1.5%、Mg含有量は0
.2〜1.0%。
の電位を損なうことなく強度を向上することができる。
のは、これ以上のCu濃度となるとろう材や内張材に添
加されたZn濃度を高くしても電位が卑とならず、犠牲
作用が低下するばかりか、ろう材や内張材の自己腐食が
層状とならず、芯材の孔食発生を促進するためである。
上としたのは、0.2%未満ではろう材や内張材へのZ
n添加によっても、芯材とろう材又は内張材との間に十
分な電位差を得ることができず、犠牲作用が低下するた
めである。尚芯材の電位は、芯材とろう材又は内張材の
界面にCuの濃度勾配が形成されており、電位の最も責
な所を芯材の電位とした。
%以上、表面から拡散深さ100μm程度のZn拡散層
が形成されていることが望ましい。このためにZn濃度
を0.3%以上とすることで、芯材から拡散するCuに
よるろう材や内張材の電位上昇(資化)を抑制し、犠牲
作用の低下を防止する。あわせてろう材、内張材の腐食
を全面腐食型の層状とすることができ、犠牲作用を増大
する。尚ろう付前の段階でAl−3i、A/ −31−
Mg系合余ろう材に0.5〜2%のZnを添加しておけ
ば、ろう付後に上記Znの拡散パターンを得ることがで
きる。また内張材にはA#−1%Zn合金(lIs7[
172)やこれにMn、Mg、S i等を添加した合金
を使用する。ただしクラッド厚さが40μm以下となる
とZn拡散による表面Zn濃度の低下が顕著となるため
、Zn量はクラッド厚さに合せて5%まで増加させる必
要がある。
レージングシート(クラツド材)を常法により作製した
。即ち芯材は溶解鋳造後560°Cで3時間均質化処理
を施した後、面削し、ろう材は同様に溶解鋳造後、50
0℃の熱間圧延により厚さ 3.5mmの板とし、これ
を重ね合せ、500℃で熱間圧延を行ない、続いて冷間
圧延と最終焼鈍を行なって、片面5%のろう材をクラッ
ドした厚さ 0.4mmのブレージングシートとした。
の断面からCuとZnの拡散状況をEPMA線分析によ
り測定し、ろう材表面のCuとZnの濃度と、芯材とろ
う材表面のCu濃度差を求めた。またろう材側をのこし
て裏面及び端面をシールし、200時間のCASS試験
(IISFI86川を行ない、ろう材側の耐食性を評価
した。更に光学顕微鏡を使用し、焦点深度法により最大
孔食深さを求めた。その結果を第2表に示す。
熱交換器の冷媒通路を構成するブレージングシートは、
従来例及び比較例と比べはるかに優れた耐孔食性を示し
ていることが判る。
ラツド材を実施例1と同様の方法で製造した。内張材の
クラツド率を5%(厚さ20μm)とした。
施例1と同様にして表面のCu濃度Zn濃度を測定する
と共に、芯材と内張材表面のCu濃度差を求めた。また
内張材をのこして裏面と端面をシールし、]Oppmの
Cu2+イオンを含む水道水を用い80℃に8時間、室
温に16時間保持するサイクル腐食試験を3ケ月間行な
い、内張材の耐食性を評価した。その結果を第4表に示
す。
熱交換器の冷媒通路を構成するクラツド材は、比較例と
比べ内張材側の耐孔食性がはるかに優れていることが判
る。
配を利用することにより、冷媒通路を形成するブレージ
ングシート(クラツド材)の耐孔食性を一段と数倍し、
特にZ nの蒸発の心配がない雰囲気ろう付(非腐食性
フラックス使用あるいはフラックスレス)において顕著
に耐孔食性を向上することができ、このような耐孔食性
の向上により、材料の強度向上とあいまって、冷媒通路
構成材料の薄肉化が可能となり、熱交換器の軽量化が図
れる等、工業上顕著な効果を奏するものである。
2図は第1図の^−A線における拡大断面図、第3図は
ドロンカップ型エバポレータ5 −の一例を示す正面図、第4図は第3図に示すエバポレ
ーターの一部を切欠いて示す拡大斜視図である。 1・・・チューブ 2・・・フィン 3・・・ヘッダープレー 4・・・コア 5′・・・樹脂タンク 6・・・パツキン 7′・・・チューブプレー 8・・・エンドプレート 9′・・・冷媒通路 ト ド 6 第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- (1)0.3wt%以上のCuを含むAl合金を芯材と
し、その片面にAl合金ろう材を、他面にAl合金ろう
材又はAl合金内張材を皮材としてクラッドしたブレー
ジングシートで冷媒通路を構成するアルミニウム製熱交
換器において、冷媒通路を構成するブレージングシート
の芯材と皮材表面のCu濃度差を0.2wt%以上とし
、皮材表面のCu濃度を0.2wt%以下とし、更に皮
材表面に0.3wt%以上のZn濃度を有するZn拡散
層を形成したことを特徴とするアルミニウム製熱交換器
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24687089A JP2749660B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | アルミニウム製熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JPH03114656A true JPH03114656A (ja) | 1991-05-15 |
JP2749660B2 JP2749660B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=17154956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24687089A Expired - Lifetime JP2749660B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | アルミニウム製熱交換器 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2749660B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008045685A (ja) * | 2006-08-17 | 2008-02-28 | Honda Motor Co Ltd | ベルトガイド装置 |
JP2009155679A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | アルミニウム合金クラッド材 |
WO2016194672A1 (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材およびろう付け方法 |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP24687089A patent/JP2749660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008045685A (ja) * | 2006-08-17 | 2008-02-28 | Honda Motor Co Ltd | ベルトガイド装置 |
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WO2016194672A1 (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材およびろう付け方法 |
JP2016223001A (ja) * | 2015-06-04 | 2016-12-28 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材およびろう付け方法 |
CN107614717A (zh) * | 2015-06-04 | 2018-01-19 | 株式会社Uacj | 铝合金包覆材料及钎焊方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2749660B2 (ja) | 1998-05-13 |
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