JPH0472160B2 - - Google Patents

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JPH0472160B2
JPH0472160B2 JP59032165A JP3216584A JPH0472160B2 JP H0472160 B2 JPH0472160 B2 JP H0472160B2 JP 59032165 A JP59032165 A JP 59032165A JP 3216584 A JP3216584 A JP 3216584A JP H0472160 B2 JPH0472160 B2 JP H0472160B2
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JP
Japan
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radiator
fins
core
thickness
soldering
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59032165A
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English (en)
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JPS60177955A (ja
Inventor
Shoji Shiga
Akira Matsuda
Nobuyuki Shibata
Kiichi Akasaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60177955A publication Critical patent/JPS60177955A/ja
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Priority to US07/177,066 priority patent/US4898318A/en
Publication of JPH0472160B2 publication Critical patent/JPH0472160B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/085Heat exchange elements made from metals or metal alloys from copper or copper alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/06Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

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系ラジエータに関するもの
で、特にフインの耐食性を改善し、ラジエータの
軽量化及び高性能化を可能にするものである。 〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕 自動車用ラジエータはエンジンの冷却用熱交換
媒体を空気流により冷却するもので、通常第1図
に示すように多数の偏平チユーブ1間に放熱面積
を飛躍的に拡大するフイン2を設け、冶具等によ
り固定して高温炉に装入し、ハンダ付けにより接
合してコアー3を形成し、該コアー3の一端又は
両端(図は両端の場合を示す)に座板4,4′を
ハンダ付けにより取付け、これにタンク5,5′
を装着したものである。一般にチユーブには黄銅
などの銅合金を用い、フインには高伝熱性の銅又
はCu−Sn、Cu−Cd、Cu−Zr、Cu−Ag等の銅合
金製薄板をコルゲート加工やルーバー加工したも
のを用い、座板には黄銅板を用いている。またタ
ンクには黄銅製を用いてハンダ付けにより装着し
ていたが、近年軽量化のために樹脂製タンクを用
い、機械的かしめにより装着している。 最近自動車の軽量化、高性能化の強い要請から
自動車用ラジエータにおいても、軽量化と高性能
化が検討され、フインの薄肉化と高密度化が有効
な手段とされており、フインには上記高伝熱性の
銅合金薄板(厚さ0.02〜0.05)が多量に使用され
ている。銅や銅合金は本来耐食性が優れたもので
あるが、近年融雪剤として塩化物が多量に使用さ
れるようになり、ラジエータでは塩害による腐食
損耗が大きな問題となつている。即ち多量に散布
される融雪剤がラジエータに付着し、フインを異
常な速度で腐食して有効な放熱面積を減少し、ラ
ジエータの性能を短期間で大巾に低下する。 これを防止するため種々の方法が検討されてい
るが、何れも不十分なものであつた。例えば塗装
によつて防食するためには厚さ0.01以上の塗膜が
必要となり、その結果重量増大やコストアツプを
まねくところから実用性に劣るものである。また
フインをより一層耐食化するため、耐食性銅合金
として知られているCu−10%Ni合金でフインを
形成すると、同じ板厚では放熱性が著しく低下す
る。即ちヴイーデマン−フランツの法則
(Wiedemann−Franz′s low)として知られてい
る熱伝導率と比例する導電率によつて比較する
と、通常のフイン材は90〜80%IACSであるのに
対し、Cu−10%Ni合金では10%IACS以下とな
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、塩害損耗
に耐えて高い性能を保持し、軽量化の要請に応じ
ることができる経済的な自動車用銅系ラジエータ
を開発したものである。 即ち本発明のラジエータの一つは、ハンダ接合
により熱交換媒体を流す複数のチユーブ外側にフ
インを取付けて形成された銅製コアーを有し、該
コアーの一端又は両端にハンダ付けにより座板を
取付けてタンクが装着されたラジエータであつ
て、そのラジエータのフイン表面の酸化皮膜の厚
さを1200Å以下としたことを特徴とするものであ
る。 また本発明のラジエータの他の一つは、ハンダ
接合により熱交換媒体を流す複数のチユーブ外側
にフインを取付けて形成された銅製コアーを有
し、該コアーの一端又は両端にハンダ付けにより
座板を取付けてタンクが装着されたラジエータで
あつて、そのラジエータのフイン表面の酸化皮膜
の厚さを1200Å以下とし、かつフイン表面に防錆
インヒビターを吸着又は付着処理したことを特徴
とするものである。 〔作用〕 本発明においてラジエータ組立て後のフイン表
面の酸化皮膜の厚さを1200Å以下としたのは、前
記塩害腐食の実態とこれに関与する各種要因を綜
合的に鋭意実験解析した結果、フイン表面に形成
される酸化皮膜が腐食促進の大きな要因となつて
いることを知見し、更に実験解析の結果、フイン
表面の酸化皮膜の厚さが1200Åを越えると塩害腐
食を加速し、その度合は膜厚の増加と共に増進す
ることが判明したためである。 そしてフイン表面の酸化皮膜の厚さを1200Å以
下とするために、コアー形成のハンダ接合を非酸
化性雰囲気中で行なうか、又は/及びコアー形成
のハンダ接合後ラジエータを組立てる間にコアー
を還元性雰囲気中で加熱還元処理するのは有効な
方法である。即ち製造工程においてコアー形成の
ハンダ接合を行なう高温炉は300〜400℃であり、
フイン表面には厚さ2000〜10000Åの酸化皮膜を
発生する。この炉はフラツクスの蒸気などで若干
希薄されるも、実質的には大気雰囲気であるた
め、フインは容易に酸化する。また座板とコアー
のハンダ接合は通常局部的加熱にとどまる場合が
多いが、若干の酸化は不可避である。 更に最終工程で一般に黒色の防眩用塗装を行な
うため、100〜200℃の乾燥炉を通過させるところ
から銅酸化物が付加されることになる。これをコ
アー形成のハンダ接合を非酸化性雰囲気中で行な
うことによりフインの酸化を防止するか、又は/
及びコアー形成のハンダ接合後、ラジエータを組
立てる間にコアーを還元性雰囲気中で加熱還元処
理することによりフイン表面の酸化皮膜を還元す
るものである。 非酸化性雰囲気としては、N2、H2、CO、
CO2、H2O又はこれ等の混合ガスを用いる。還元
性雰囲気としてはH2、CO又はこれ等を有効成分
とするガスを用い、150℃以上に加熱して還元す
る。 また本発明はフイン表面の酸化皮膜の厚さを
1200Å以下とし、かつフイン表面に防錆用インヒ
ビターを吸着又は付着処理するもので、このよう
な構成により、自動車の実使用まで又は使用中の
フイン表面の酸化皮膜の生成を抑止することがで
きるので一層効果的にフインの塩害腐食を防止す
ることができる。このようなインヒビターとして
は、ベンゾトリアゾール(BTA)、トリルトリア
ゾール(TTA)、エチルベンゾトリアゾールやこ
れらとアミン、カルボン酸などの高級アミン、メ
ルカプトベンゾチアゾール又は石ケンなどの高級
脂肪酸塩であり、市販品として各種調合させた薬
剤が入手できる。これ等は水溶液又は有機溶剤と
して使用する。 以上の本発明によるラジエータは、従来のラジ
エータに比べて塩害による腐食を20〜50%程度抑
制することができる。 銅酸化物は通常大気酸化や硫化腐食に対し、保
護性を有することが知られているが、塩害腐食で
は逆に促進の原因となつており、その理由は未だ
解明されていないが、銅酸化物はクラツクや細孔
を有しており、これが電気化学的に銅素地に対し
てカソードとして作用するものと考えられ、本発
明では組立て後のラジエータのフイン表面の酸化
皮膜の厚さを1200Å以下とすることにより塩害腐
食を有効に防止したものである。 〔実施例〕 以下本発明を実施例について詳細に説明する。 実施例 1 ハンダ被覆した黄銅製偏平チユーブ(肉厚0.12
mm、巾10mm、厚さ3mm)と、Cu−0.15%Sn−0.01
%P合金薄板(厚さ0.04mm、巾8.5mm)をコルゲ
ート加工したフインとを重ね合わせ、鉄枠で固定
してN2−1%H2からなる非酸化性雰囲気中で
310℃に10分間保持してハンダ接合した後、同雰
囲気中の120℃の冷温部に15分間保持してから大
気中に取り出し、コアーを形成した。 実施例 2 実施例1においてN2−1%H2に代えて100%
N2の非酸化性雰囲気を用いた。 実施例 3 実施例1により形成したコアーをBTA0.25%
水溶液に1分間浸漬した後、乾燥した。 実施例 4 実施例1により形成したコアーをメルカプトベ
ンゾチアゾールの0.5%アルコール溶液に1分間
浸漬した後、乾燥した。 実施例 5 実施例1と同様にして黄銅製偏平チユーブとコ
ルゲートフインを重ね合わせ、鉄枠で固定して大
気中でハンダ接合してコアーを形成した後、該コ
アーをH2−50%COからなる還元性雰囲気中で
180℃に5分間保持し、同雰囲気中の120℃の冷温
部に10分間保持してから大気中に取出し、コアー
を還元処理した。 実施例 6 実施例5により形成したコアーをBTA0.25%
水溶液に1分間浸漬した後、乾燥した。 比較例 実施例1においてN2−1%H2からなる非酸化
性雰囲気に代えて、大気中でハンダ接合した。 このようにして組み立てた各コアーについて、
フイン表面の酸化皮膜の厚さを測定した後、
JISZ−2371に基づく5%塩水噴霧試験を0.5時間
と、温度60℃、湿度95%の加湿試験を23.5時間と
を40回繰返してから、フインの一部を切り出し、
腐食量を測定した。これ等の結果を第1表に示
す。 尚フイン表面の酸化皮膜の厚さはカソード還元
法により測定し、腐食量は5%H2SO4水溶液に
超音波をかけながら1分間浸漬し、その前後の重
量より算出した。
【表】 次に実施例1により製造したコアーを350℃の
エアーバス中に3分乃至30分間酸化処理し、同様
にして酸化皮膜の厚さと腐食量を測定し、酸化皮
膜と腐食量との関係を調べた。その結果を第2表
に示す。
【表】 更に実施例1、3、4及び比較例のコアーを温
度60℃、湿度95%の加湿状態に300時間保持した
後、同様にして酸化皮膜の厚さを測定し、しかる
後上記塩水噴霧試験と加熱試験を40回繰返してか
ら腐食量を測定した。その結果を第3表に示す。
〔発明の効果〕
このように本発明は従来通常の大気環境におい
て全く問題視されず、むしろ保護的作用を有する
ものと考えられていた製造工程におる酸化皮膜の
生成を抑制することにより、塩害腐食を有効に防
止できるラジエータであつて、自動車の軽量化に
答え得る高性能で経済的なラジエータである等工
業上顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は自動車用ラジエータの一例を示す正面
図である。 1……チユーブ、2……フイン、3……コア
ー、4,4′……座板、5,5′……タンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ハンダ接合により熱交換媒体を流す複数のチ
    ユーブ外側にフインを取付けて形成された銅製コ
    アーを有し、該コアーの一端又は両端にハンダ接
    合により座板を取付けてタンクが装着されたラジ
    エータであつて、そのラジエータのフイン表面の
    酸化皮膜の厚さを1200Å以下としたことを特徴と
    する自動車用銅系ラジエータ。 2 ハンダ接合により熱交換媒体を流す複数のチ
    ユーブ外側にフインを取付けて形成された銅製コ
    アーを有し、該コアーの一端又は両端にハンダ接
    合により座板を取付けてタンクが装着されたラジ
    エータであつて、そのラジエータのフイン表面の
    酸化皮膜の厚さを1200Å以下とし、かつフイン表
    面に防錆インヒビターを吸着又は付着処理したこ
    とを特徴とする自動車用銅系ラジエータ。
JP3216584A 1984-02-22 1984-02-22 自動車用銅系ラジエ−タ−の製造法 Granted JPS60177955A (ja)

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US07/177,066 US4898318A (en) 1984-02-22 1988-04-04 Copper radiator for motor cars excellent in corrosion resistance and method of manufacturing the same

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