JPH03291345A - 自動車用銅製熱交換器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用銅製熱交換器に関するものって、特に
チューブの腐食を抑制し、熱交換器の寿命を長期にわた
って保証するものである。

〔従来の技術〕

自動車用銅製熱交換器、例えばラジェータは第１図に示
すように熱交換媒体を通す多数のチューブ（１）の間に
、熱を放散するフィン（２）を装着してコア（３）を形
成し、該コア（３）の両端にコアプレーＨ４）、　　（
４′）を介して熱交換媒体の入口又は出口を持つタンク
＋５）、　　ｆ５’）を取付けて構成している。

近年タンクには軽量化の目的で樹脂を用い、チューブ、
フィン及びコアプレートにはＣｕ又はＣｕ合金が用いら
れている。即ちフィンは高い放熱性と加工性を有し、コ
ア焼と呼ばれる半田接合工程で強度低下を起さないため
に、例えばＡｇ、Ｃｄ、Ｓｎなどの元素を微量添加した
高導電耐熱銅条が使用されている。チューブ。

コアプレートには強度、加工性、半田接合性を合わせ持
つ３０〜３５賓１％のＺｎを含む黄銅が専ら使用されて
いる。

〔発明か解決しようとする課題〕

近年自動車の高性能化により、熱交換器も小型高性能で
、かつ長寿命が要求されている。しかしフィンは寒冷地
において路面の凍結防止のために散布される融雪塩又は
海洋地域における海塩により腐食か著しく、この様な塩
害を防止することを目的として、フィン材に各種元素を
添加するか、各種皮膜を形成して防食する方法が提案さ
れている。しかしながら環境の劣悪な特定の地域又は劣
悪な環境のもとで使用される特定の車種では、その耐食
性改善効果はまだ不十分である。

またチューブには、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂなどを含有する耐食
黄銅が用いられ、栓状の脱亜鉛が抑制されて信頼性改善
に寄与しているが、脱Ｚｎ腐食の速度は必ずしも改善さ
れているとは言えない。従って最近のエンジン性能の向
上、長寿命化の要求には不十分であり、更に経済性を損
なうことなく耐食性を改善することが強く望まれている
。またコアプレートは応力腐食割れが発生し易く、その
改善も求められている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み種々検討の結果、経済性を損な゛う
゛ことなく耐食性を改善し、その寿命を長期にわたって
保証することができる自動車用銅製熱交換器を開発した
ものである。

即ち本発明は、チューブ、フィン及びコアプレートを３
ｗｔ％を越え２５Ｗ１％以下のＺｎを含むＣｕ合金で構
成したことを特徴とするもので、好ましくはチューブ、
フィン及びコアプレートのそれぞれのＺｎ含有量の差を
２０Ｗ１％以内とす、る。

〔作　用〕

フィンの腐食に対してはＺｎの添加により耐食性が改善
されることは特開昭６０−３６８９２号により知られて
いるが、本発明は更にＺｎ量を広範に変動させて、実環
境を想定した塩害環境下での腐食挙動を観察した結果、
下記のような現象を見いだした。

即ちＣｕにＺｎを添加していくと耐食性が改善され、更
に添加量をふやすと腐食量が増加に転じ、おおよそＺｎ
量で１５Ｗ（％のところに極小値がある。一方Ｚｎ量の
異なるＣｕ合金が腐食環境のもとで接触すると、両者の
電位差に応じてより卑な合金が電気化学的に溶出腐食す
る。

本発明はこの様な系統的な研究に基づいて開発されたも
のである。

しかして含有Ｚｎ量を３ｗｔ％を越え２５１１％以下と
したのは、自動車用銅製熱交換器の信頼性を飛躍的に向
上させるためで、３ｗｔ％以下では耐食性は改善される
も、その程度が不十分であり、２５Ｗ１％を越えて添加
すると脱Ｚｎ現象を起し、再び耐食性が低下すると共に
、放熱性が低下し、応力腐食割れを発生する確率が高く
なるためである。

また電気化学的電位差によるガルバニックな腐食を抑制
するためには、できるだけ同一組成の材料を使用するこ
とが好ましい。実質的にはチューブ、フィン及びコアプ
レートのそれぞれのＺｎ含有量の差が２０Ｗ１％以下の
材料で構成すればガルバニック腐食による耐食性の低下
は無視できる。

尚本発明のＺｎを含むＣｕ合金は、Ｐ、Ａｓ。

Ｓｂ、Ｓｎ、Ｓｉ、ＡＡ’、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｍｇ。

Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｃｒ等を固溶限を越えない範囲で添
加することにより、耐食性、耐熱性。

強度などの改善効果があり、より好ましい結果が得られ
る。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。

第１表に示す組成のＣｕ合金を溶解鋳造し、８００℃で
１時間加熱処理した後、熱間圧延により厚さ１０開まで
圧延した。これを表面面側した後、冷間圧延と焼鈍を繰
り返す通常の圧延法でフィンは厚さ００５■、チューブ
は厚さ０．ｌ３ｍｍ。

コアプレートは厚さ　０．６ｍｍに仕上げた。

これ等の試作材を用いて通常の工程により第１図に示す
ラジェータを試作し、各種耐食性を評価した。チューブ
の耐食性はＩｔｓ　２３７＋に基づく塩水噴霧試験を行
い、水漏れにいたる日数を比較した。フィンの耐食性は
Ｉｔｓ　２３７１に基づく塩水噴霧を３０分行った後、
温度７０℃、湿度８０％に１１５時間放置することを６
０サイクル繰返し、その引張破断強度の腐食前の強度に
対する比（強度残存率）で比較した。またコアプレート
は濃度３０％のＬＬＣ（ロングライフクーラント）を封
入して８０℃の恒温槽に９０日間放置した時の漏れの有
無又は解体して亀裂の有無で評価した。

それ等の結果を第１表に示す。

第１表から明らかなように、本発明例ＮＣＬＩ〜４は何
れもフィンの残存強度が４６％以上、チューブの穴明き
日数２１日以上、コアプレートの漏れ、割れについては
、漏れ、割れなしであった。

これに対し本発明の条件より外れる比較例慮１〜３では
フィン残存強度、チューブの穴明き日数、コアプレート
の漏れ、割れの何れかが劣ることが判る。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、自動車用銅製熱交換器とし
て極めて優れた耐食性を示し、経済性を損なうことなく
、容易に長寿命を得ることができる顕著な効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はラジェータの一例を示す正面図である。 １、チューブ ２、フィン ３、コア ４．４’、　　コアプレ ト ５、５’　。 タンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）チューブ、フィン及びコアプレートを３ｗｔ％を
   越え２５ｗｔ％以下のＺｎを含むＣｕ合金で構成したこ
   とを特徴とする自動車用銅製熱交換器。
2. （２）チューブ、フィン及びコアプレートのそれぞれの
   Ｚｎ含有量の差を２０ｗｔ％以内とする請求項１記載の
   自動車用銅製熱交換器。