JPH0454880B2

JPH0454880B2 -

Info

Publication number: JPH0454880B2
Application number: JP5745187A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Iwai; Tatsuo Ootsuka
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1992-09-01
Also published as: JPS63223499A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野この発明は、カークーラーの蒸発器や凝縮器、
あるいはオイルクーラー、インタークーラー等に
用いられる熱交換器、特に耐食性に優れた熱交換
器に関する。従来の技術上記のような熱交換器は、一般に、アルミニウ
ムないしはアルミニウム合金からなる熱交換媒体
流通用のチユーブと、熱交換効率向上のために空
気流通間〓に配置されるフインとを備え、これら
チユーブとフインとが接合されてなる構造を有し
ている。而して、かかる熱交換器は、チユーブとフイン
との接合作業を容易にしひいては生産効率を向上
するために、フイン材として、心材の少なくとも
片面に皮材としてのろう材が被覆形成されたブレ
ージングシートからなるものを用い、このフイン
材とチユーブ材とを所定状態に配して一括的にろ
う接することが行われている。従来、上記のチユーブ材として、例えばAl050
アルミニウム合金をもつて形成されたものを用い
る一方、フイン材としてA3003アルミニウム合金
心材に、真空ろう付に供する場合には、BA4004
合金皮材を、またフラツクスろう付に供する場合
には、BA4045合金皮材をクツドしたブレージン
グシートが用いられていた。しかし、かかる材料
構成ではチユーブ材の孔食電位が最も卑で、ブレ
ージングシートの皮材、同心材の順で孔食電位が
貴となることから、チユーブ材とフイン材とが接
合された完成使用状態においてチユーブが腐食し
易く、このため短期間のうちにチユーブに貫通孔
が生ずるという問題があつた。そこで、耐食性を向上するために、フイン材は
そのままでチユーブ材として、Cu0.3〜1.0wt％を
含有し、あるいはさらにMn：0.3〜1.0wt％を含
有したアルミニウム合金を用いることにより、チ
ユーブ材の孔食電位を最も貴なるものに転換し、
ブレージングシートの皮上＜同心材＜チユーブ材
の順で孔食電位が貴となるようにしたものが提供
されている。しかしかかる材料構成では、チユーブ材の孔食
電位は最も貴となるものの、ブレージングシート
の皮材が心材よりも卑であることから、皮材たる
ろう材が犠牲的に腐食するため次のような欠点が
あつた。発明が解決しようとする課題即ち、上記の材料構成では、フインとチユーブ
の接合状態ではチユーブは防食されるが、長期使
用においてろう材の腐食が進むにつれついにはフ
インとチユーブとが分離し、その結果チユーブが
防食されなくなりチユーブに孔食が生ずる場合が
あるというような問題があつた。この発明はかかる欠点を解消し、より一層耐食
性に優れた熱交換器の提供を目的とするものであ
る。課題を解決するための手段上記目的においてこの発明は、フインを構成す
るブレージングシートの心材と皮材の孔食電位の
貴卑を逆転せしめ、ブレージングシートの心材＜
同皮材≦チユーブ材の順で孔食電位が卑から貴と
なるように各材料の組成を特定したことを特徴と
するものである。即ちこの発明は、チユーブ材と、心材の片面な
いしは両面に皮材としてのろう材が被覆されたブ
レージングシートからなるフイン材とが、ろう付
接合された熱交換器において、前記チユーブ材が
Cu：0.05〜0.30wt％、あるいはさらにMn：0.2〜
1.2wt％を含有し、残部がアルミニウム及び不可
避不純物からなるアルミニウム合金をもつて形成
される一方、フイン材のブレージングシートにお
け心材がMn：0.5〜2.0wt％を含有するとともに
Cu：0.05wt％末満にその含有量が抑制され、残
部がアルミニウム及び不可避不純物からなるアル
ミニウム合金をもつて形成され、また皮材がSi：
6.0〜12.0wt％、Cu：0.05〜0.30wt％、あるいは
さらにMg：0.3〜2.0wt％を含有し、残部がアル
ミニウム及び不可避不純物からなるアルミニウム
合金をもつて形成されることにより、孔食電位が
ブレージングシートの心材＜同皮材≦チユーブ材
の順で卑から貴へと移行されてなることを特徴と
する耐食性に優れた熱交換器を要旨とするもので
ある。チユーブ材、フイン材における各元素の添加意
義と限定理由について説明すれば、まずチユーブ
材を構成するアルミニウム合金において、Cuは
チユーブ材の孔食電位を貴とする効果を有する。
しかしその含有量が0.05wt％末満では該効果がな
く、逆に0.30wt％を超えて含有された場合にはチ
ユーブ材自身の耐食性劣化を招く。好ましいCu
の含有量は0.10〜0.25wt％である。任意添加元素
としてのMnはチユーブ材の強度向上に寄与する
ものである。しかし0.2wt％末満ではその効果が
なく、逆に1.2wt％を超えて含有されると、加工
性が悪化する。Mnを添加する場合、その好まし
い含有範囲は0.4〜1.0wt％である。フイン材を構成するブレージングシートの心材
において、Mnは上記と同じくフインの強度向上
に有効なものであるが、0.5wt％末満ではその効
果がなく高温においてフインが座屈を生ずる危険
がある。逆に2.0wt％を超えて含有されると、圧
延が困難となる。好ましいMnの含有範囲は0.7〜
1.5wt％である。また心材はその孔食電位を最も
卑なるものとなされるために、Cuの添加含有量
は0.05wt％末満に抑制されなければならない。
Cuが0.05wt％以上含有されると、心材の孔食電
位が皮材のそれよりも貴となり、本発明の目的を
達成できなくなるからである。なお0.05wt％末満
とはCuを含有しない場合を含むものである。ブレージングシートの皮材において、Siは該皮
材をろう材として機能させるとともに、フインと
チユーブの接合部の強度向上にも寄与するもので
ある。しかしその含有量が6.0wt％末満ではろう
材として機能せずろう付が困難となり、逆に
12wt％を超えて含有されると圧延が不可能とな
る。好ましいSiの含有範囲は７〜11wt％である。
またCuの添加含有量は0.05〜0.30wt％に設定され
なければならない。0.05wt％末満では皮材の孔食
電位が心材のそれよりも貴とならずこの発明の目
的を達成できないからであり、逆に0.30wt％を超
えて含有された場合には、皮材自体ひいては接合
部の耐食性が劣化するからである。皮材における
好ましいCu含有量は0.10〜0.25wt％である。とこ
ろで、フイン材とチユーブ材との接合を真空ろう
付により行う場合には、皮材には上記Si、Cuの
他、Mg：0.3〜2.0wt％含有が必要である。即ち
真空ろう付においてMgは蒸発する際に炉内の酸
素及び水分の除去と材料表面の酸化皮膜の破壊あ
るいは還元作用を行うことにより、フラツクスの
役割を果たすものである。しかしその含有量が
0.30wt％末満では上記効果がなく真空ろう付不可
能になる一方、2.0wt％を超えて含有されても上
記効果の格別な増大作用はなく、却つてコストア
ツプの原因となる。好ましいMgの含有範囲は0.5
〜1.5wt％である。なおフラツクスろう付により
チユーブ材とフイン材の接合を行う場合には、
Mgの添加は不要である。発明の効果この発明は上述したように、チユーブ材とフイ
ン材を構成するブレージングシートの心材及び皮
材それぞれの合金組成を特定することにより、後
述の実施例の参酌によつても明らかなように、孔
食電位がブレージングシートの心材＜同皮材≦チ
ユーブ材の順で卑から貴へと移行されたものであ
る。従つて、フイン材とチユーブ材とが皮上たる
ろう材を介してろう接一体化された熱交換器にお
いては、心材が優先的に腐食されることとなり、
従来のように、皮材が優先的に腐食されることに
よりチユーブとフインとが分離してチユーブによ
る孔食が生ずる危険性を長期にわたつて回避で
き、耐食性に優れ長期使用に耐えうる長寿命の熱
交換器の提供が可能となる。実施例次にこの発明の実施例を説明する。第１図及び第２図に示すような熱交換器、即ち
偏平多孔押出形材からなるチユーブ材１を蛇行状
に曲成するとともに、その平行部間に、第３図に
示すように心材２ａの両面に皮材（ろう材）２ｂ
がクラツドされたブレージングシートからなるコ
ルゲート状のフイン材２を配置されたサーペンタ
イン型熱交換器を製作するに際し、チユーブ材
１、フイン材２として下記第１表に示すものを用
意した。なお第１図中３は冷媒入口管、４は同出
口管である。

【表】次いで上記各チユーブ材、フイン材を下記第２
表のように組合せて第１図、第２図に示す熱交換
器に組立てたのち、Ａ〜の熱交換器については
真空ろう付により、またＪの熱交換器については
フラツクスろう付によりチユーブ材１とフイン材
２とを接合一体化した。こうして得られた各熱交換器につき、耐食性を
調査するため、JISZ2371に準じる塩水噴霧試験
を行い、チユーブ材に孔食を生じて液洩れに至る
までの時間を測定した。その結果を併せて第２表
に示す。

【表】

【表】上記の結果から明らかなように、各元素が本発
明組成範囲に含有されたチユーブ材とフイン材と
は、その孔食電位が、ブレージングシートの心材
＜同皮材≦チユーブ材の順で卑から貴となつてお
り、かつかかるチユーブ材とフイン材とのろう接
により形成された本発明熱交換器は、チユーブに
孔食が生ずるまでの時間が長く、耐食性に優れた
ものであるこを確認しえた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る熱交換器の一例を示す
正面図、第２図は同じく平面図、第３図はフイン
材の拡大断面図である。１…チユーブ材、２…フイン材、２ａ…心材、
２ｂ…皮材。

Claims

【特許請求の範囲】１チユーブ材と、心材の片面ないしは両面に皮
材としてのろう材が被覆されたブレージングシー
トからなるフイン材とが、ろう付接合された熱交
換器において、前記チユーブ材がCu：0.05〜
0.30wt％を含有し、残部がアルミニウム及び不可
避不純物からなるアルミニウム合金をもつて形成
される一方、フイン材のブレージングシートにお
ける心材がMn：0.5〜2.0wt％を含有するととも
にCu：0.05wt％末満にその含有量が抑制され、
残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金をもつて形成され、また皮材が
Si：6.0〜12.0wt％、Cu：0.05〜0.30wt％を含有
し、残部がアルミニウム及び不可避不純物からな
るアルミニウム合金をもつて形成されることによ
り、孔食電位がブレージングシートの心材＜同皮
材≦チユーブ材の順で卑から貴へと移行されてな
ることを特徴とする耐食性に優れた熱交換器。２チユーブ材と、心材の片面ないしは両面に皮
材としてのろう材が被覆されたブレージングシー
トからなるフイン材とが、ろう付接合された熱交
換器において、前記チユーブ材がCu：0.05〜
0.30wt％、Mn：0.2〜1.2wt％を含有し、残部が
アルミニウム及び不可避不純物からなるアルミニ
ウム合金をもつて形成される一方、フイン材のブ
レージングシートにおける心材がMn：0.5〜
2.0wt％を含有するとともにCu：0.05wt％末満に
その含有量が抑制され、残部がアルミニウム及び
不可避不純物からなるアルミニウム合金をもつて
形成され、また皮材がSi：6.0〜12.0wt％、Cu：
0.05〜0.30wt％を含有し、残部がアルミニウム及
び不可避不純物からなるアルミニウム合金をもつ
て形成されることにより、孔食電位がブレージン
グシートの心材＜同皮材≦チユーブ材の順で卑か
ら貴へと移行されてなることを特徴とする耐食性
に優れた熱交換器。３チユーブ材と、心材の片面ないしは両面に皮
材としてのろう材が被覆されたブレージングシー
トからなるフイン材とが、ろう付接合された熱交
換器において、前記チユーブ材がCu：0.05〜
0.30wt％を含有し、残部がアルミニウム及び不可
避不純物からなるアルミニウム合金をもつて形成
される一方、フイン材のブレージングシートにお
ける心材がMn：0.5〜2.0wt％を含有するととも
にCu：0.05wt％末満にその含有量が抑制され、
残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金をもつて形成され、また皮材が
Si：6.0〜12.0wt％、Cu：0.05〜0.30wt％、Mg：
0.3〜2.0wt％を含有し、残部がアルミニウム及び
不可避不純物からなるアルミニウム合金をもつて
形成されることにより、孔食電位がブレージング
シートの心材＜同皮材≦チユーブ材の順で卑から
貴へと移行されてなることを特徴とする耐食性に
優れた熱交換器。４チユーブ材と、心材の片面ないしは両面に皮
材としてのろう材が被覆されたブレージングシー
トからなるフイン材とが、ろう付接合された熱交
換器において、前記チユーブ材がCu：0.05〜
0.30wt％、Mn：0.2〜1.2wt％を含有し、残部が
アルミニウム及び不可避不純物からなるアルミニ
ウム合金をもつて形成される一方、フイン材のブ
レージングシートにおける心材がMn：0.5〜
2.0wt％を含有するとともにCu：0.05wt％末満に
その含有量が抑制され、残部がアルミニウム及び
不可避不純物からなるアルミニウム合金をもつて
形成され、また皮材がSi：6.0〜12.0wt％、Cu：
0.05〜0.30wt％、Mg：0.3〜2.0wt％を含有し、残
部がアルミニウム及び不可避不純物からなるアル
ミニウム合金をもつて形成されることにより、孔
食電位がブレージングシートの心材＜同皮材≦チ
ユーブ材の順で卑から貴へと移行されてなること
を特徴とする耐食性に優れた熱交換器。