JPH0413094A

JPH0413094A - フィン剥がれの少ないアルミニウム製熱交換器

Info

Publication number: JPH0413094A
Application number: JP2116044A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Usui; 正碓井; Shinji Kagoshige; 籠重　真二
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1992-01-17

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】産業上の利用分野この発明は、例えば凝縮器、蒸発器、ラジェータ等に使
用されるフィン剥がれの少ないアルミニウム製熱交換器
に関するものである。

この明細書において、アルミニウムとは、純アルミニウ
ムの他にアルミニウム合金を含んで意味するものとする
。

従来の技術従来、アルミニウム製熱交換器を製造するさい、アルミ
ニウム製チューブおよび同フィンを組み合わせた後、両
者の接する部分に、塩化亜鉛、および溶媒を主成分とす
る接合用スラリーを塗布した後、加熱することにより、
亜鉛を主成分とするろう材層を介してチューブとフィン
を接合することは、既に知られている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来の方法により製造したアルミニ
ウム製熱交換器では、ろう付は性が悪く、かつ接合部分
の組織が緻密でないために、例えば耐食性試験において
とくにフィンとろう材層との接合部の境界部分が侵蝕さ
れ、該境界部分から割れが生じて、フィンが比較的剥が
れ易く、その結果、熱交換性能が低下して、耐久性が劣
るという問題があった。

この発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、チュ
ーブとフィンとが前記方法によってろう付けされる熱交
換器について、ろう付は性が良好で、かつ接合部分の組
織が緻密なデンドライト組織となり、従って、フィンの
剥がれが非常に少なく、すぐれた熱交換性能を長期間保
持することができて、耐久性にすぐれている、アルミニ
ウム製熱交換器を提供することにある。

課題を解決するための手段この発明は、上記の目的を達成するために、チューブと
、フィンとか、塩化亜鉛および溶媒を主成分とする接合
用スラリーを塗布後加熱することによって生じた亜鉛を
主成分とするろう材層を介して接合されるアルミニウム
製熱交換器において、上記接合用スラリーに、ろう材層
の電位を卑とするべき金属化合物が添加せられることに
より、フィンを構成するアルミニウム材に対してろう材
層の電位が卑となされて、両者の電位差が大きいものと
なされていることを特徴とする、フィン剥がれの少ない
アルミニウム製熱交換器を要旨としている。

上記において、フィンおよびチューブを構成するアルミ
ニウム材としては、通常の純系アルミニウムおよびアル
ミニウム合金を使用する。

また接合用スラリーは、塩化亜鉛および溶媒を主成分と
するものに、さらにろう材層の電位を卑とするべき金属
化合物を添加したものである。

ここで、ろう材層の電位を卑とするべき金属化合物とし
ては、塩化錫（ＳｎＣ１２）および弗化錫（ＳｎＦ２　
　・２８２０）などがあげられる。

また上記溶媒としては、アセトンなどのケトン類、アル
コール類、アルデヒド類、水、ニトリル類、エステル類
、ラクトン類、エーテル類などが単独でまたは混合して
用いられる。

なお上記において、塩化亜鉛と、溶媒とを主成分とする
接合用スラリー組成物における塩化亜鉛と溶媒の使用量
は、はゾ１：１であるのが好ましい。

またろう材層の電位を卑とするべき金属化合物の添加量
は、接合用スラリーの全量に対して０、〕〜３重量％、
好ましくは０，５〜１，５重量％である。

上記接合用スラリーには、フラックスとして塩化アンモ
ニウムなどのアンモニウムハロケン化物や、弗化ナトリ
ウム、よう化ナトリウム、臭化ナトリウム、酸性弗化ナ
トリウム、酸性弗化カリウム、弗化カリウム、弗化リチ
ウム等を添加しておいてもよい。

アルミニウム製熱交換器を製造する場合、従来は、アル
ミニウム製のチューブとフィンとを組み合わせて、塩化
亜鉛および溶媒を主成分とする接合用スラリーを塗布し
た後、これらを加熱して、溶融状態の金属亜鉛が析出さ
せ、この亜鉛を主成分とするろう材層を介してチューブ
とフィンとを接合していた。

ところが、このような従来のアルミニウム製熱交換器で
は、例えば耐食性試験において熱交換器の表面に水が付
着して、局部電池が形成された場合、とくにフィンとろ
う材層との接合部の境界部分が侵蝕され、該境界部分か
ら割れが発生して、フィンが剥がれてしまう事態が生じ
た。

これは、フィンとろう材層間の電位差があまり大きくな
いため、両者間に電流かほとんど流れず、とりわけフィ
ンとろう材層との接合部の境界部分においてろう材層側
の金属が陽イオンとなって溶解し、該境界部分か侵蝕さ
れて、早期に割れが発生するためであると考えられる。

これに対し、この発明によれば、上記接合用スラリーが
、塩化亜鉛、および塩化錫もしくは弗化錫などの金属化
合物、並びに溶媒を主成分としており、アルミニウム材
製のフィンとチューブとに、この接合用スラリーを塗布
後加熱することによって生じる亜鉛および錫など特定の
金属を主成分とするろう材層は卑の電位を有し、これに
対してフィンを構成するアルミニウム材は責の電位を有
していて、両者の電位差が大きいものとなされている。

しかも、」二記接合用スラリーによれば、ろう付は性が
きわめて良好で、かつ接合部分の組織が緻密なデンドラ
イト組織となる。

このため、フィンとろう材層との接合部分に水が付着し
て局部電池が形成されると、ろう材層とフィンとの間に
電流が充分流れ、従ってフィン・とろう材層との接合境
界部分において金属が陽イオンとなって溶解するのを阻
止することができ、該境界部分が侵蝕されないものであ
る。

なおこの場合、ろう材層側は次第に腐食されるが、この
腐食は面腐食であり、かつフィンとろう材層との間に電
流がよく流れているために、両者の接合境界部分に割れ
が発生するようなことかなく、フィンの剥がれが生しに
くい。

なお上記のように、ろう材層の電位を卑とするべき塩化
錫（ＳｎＣ１□）および弗化錫（ＳｎＰ２２１１゜０）
などの金属化合物の添加量は、接合用スラリーに対して
０．１〜３重量％、好ましくは０．５〜１．５重量％で
あるが、ここで、これらの金属化合物の添加量が、接合
用スラリーに対して０．１重量％未満てあれば、金属化
合物の添加量が少なすぎて、ろう材層の電位が充分卑と
ならす、フィンを構成するアルミニウム材とろう材層と
の電位差が小さいために、上記のような作用効果を期待
することができない。また、これらの金属化合物の添加
量が３重量％を越えると、接合強度の低下、および接合
不良という弊害が生しるので、好ましくない。

実　　施　　例つぎに、この発明の実施例を比較例とともに図面を参照
して説明する。

実施例１まず、第１図に示す熱交換器（１）の蛇行状偏平チュー
ブ（２）を構成するアルミニウム材として、純系アルミ
ニウム（Ａ１１００）（電位−〇、７５Ｖ）を使用する
とともに、コルゲート・フィン（３）を構成するアルミ
ニウム材（厚さ０．１８＋＋ｓ）として、純系アルミニ
ウム（ＡＩｌｏｏ）（電位−〇、７５Ｖ）を使用した。

ついで、これらのチューブ（２）とコルゲート・フィン
（３）、並びにアルミニウム製継手部材（４）を第１図
に示すように組み合わせた後、この組み合わせ物を、塩
化亜鉛５０重量％、塩化錫（ＳｎＣ１□）０．８重量％
およびアセトンからなる溶媒４９．２重間％よりなる接
合用スラリー中に浸漬した。ついで、これらをスラリー
がら取り出した後、ガスバーナで４２０’Ｃまて加熱し
、加熱終了後、水洗して残留したスラリーを除去するこ
とにより熱交換器を製造した。

なおこの場合、チューブ（２）とコルゲート・フィン（
３）との間に形成されたろう材層（５）の電位は、−１
，ＩＶであった。

実施例２チューブ（２）とフィン（３）を構成するアルミニウム
材は、上記第１実施例の場合と同じものを使用するが、
接合用スラリーとして、塩化亜鉛５０重量％、弗化錫（
ＳｎＦ２−２Ｈ２０）０．　６５重量％およびアセトン
からなる溶媒４９．３５重量％よりなるものを使用して
、上記実施例１の場合と同様に熱交換器（１）を製造し
た。

なおこの場合、チューブ（２）とコルゲート・フィン（
３）との間に形成されたろう材層（５）の電位は、−１
，ＩＶてあった。

比較例また比較のために、熱交換器のチューブとフィンを構成
するアルミニウム材は、上記第１実施例の場合と同しも
のを使用するが、接合用スラリーとして、塩化亜鉛５０
重量％およびアセトンからなる溶媒５０重量％よりなる
従来の接合用スラリーを使用して、上記実施例１の場合
と同様に従来の熱交換器を製造した。

なお、この場合、チューブとコルゲート・フィンとの間
に形成されたろう材層の電位は、１、ＯＶであった。

そして、上記実施例１と２の熱交換器（１）および比較
例の熱交換器の性能を評価するために、これらの熱交換
器について耐食試験、すなわちＣＣＴ試験（複合サイク
ル試験）１００サイクルを実施したところ、実施例１と
２の熱交換器（１）では、１００サイクルの試験後、フ
ィン（３）とろう材層（５）との接合部の境界部分に割
れが発生せず、フィン（３）の剥がれはほとんど生じな
かった。

これに対し比較例の熱交換器では、−フィンとろう材層
との接合部の境界部分が明らかに侵蝕されており、ＣＣ
Ｔ試験８０サイクル後に、該境界部分から割れが発生し
て、フィンが剥かれた。

発明の効果この発明は、上述のように、チューブと、フィンとが、
塩化亜鉛および溶媒を主成分とする接合用スラリーを塗
布後加熱することによって生じた亜鉛を主成分とするろ
う材層を介して接合されるアルミニウム製熱交換器にお
いて、上記接合用スラリーに、ろう材層の電位を卑とす
るべき金属化合物が添加せられることにより、フィンを
構成するアルミニウム材に対してろう材層の電位が卑と
なされて、両者の電位差が大きいものとなされているか
ら、ろう付は性が良好で、かつ接合部分の組織が緻密な
デンドライト組織となり、このろう材層を介するフィン
とチューブの接合部分に水が付着して局部電池が形成さ
れた場合であっても、とくにフィンとろう材層との接合
部の境界部分から割れか生じ難く、従ってフィンの剥が
れか非常に少なく、すぐれた熱交換性能を長期間保持す
ることができて、耐久性にすぐれているという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による熱交換器の斜視図、第
２図は同熱交換器におけるチューブとフィンとの接合部
を示す部分拡大正面図である。（１）・・・熱交換器、（２）・・チューブ、（３）・
・・フィン、（５）・・・ろう材層。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

　チューブ（２）とフィン（３）とが、塩化亜鉛および
溶媒を主成分とする接合用スラリーを塗布後加熱するこ
とによって生じた亜鉛を主成分とするろう材層（５）を
介して接合されるアルミニウム製熱交換器において、上
記接合用スラリーに、ろう材層（３）の電位を卑とする
べき金属化合物が添加せられることにより、フィン（２
）を構成するアルミニウム材に対してろう材層（３）の
電位を卑となされて、両者の電位差が大きいものとなさ
れていることを特徴とする、フィン剥がれの少ないアル
ミニウム製熱交換器。