JPH08319531A

JPH08319531A - ろう付用アルミニウム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ型熱交換器

Info

Publication number: JPH08319531A
Application number: JP7121877A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sakaguchi; 雅司坂口; Yoshitomo Kato; 良知加藤; Kazuhiro Kobori; 一博小堀; Masahiro Kojima; 正博小島
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-12-03
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP3704178B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ろう付品の耐食性を向上させうるろう付用材
料、及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ型
熱交換器を提供する。【構成】ろう付用アルミニウム材料は、アルミニウムま
たはその合金からなる心材１１の両面側にＡｌ−Ｓｉ系
ろう材層１２が配置され、心材と少なくとも片面側のろ
う材層との間に、心材よりも孔食電位が５０ｍＶ以上低
い犠牲腐食層１３が形成されている。或は、アルミニウ
ムまたはその合金からなる心材１１の両面側にＡｌ−Ｓ
ｉ系ろう材層１２が配置され、少なくとも一方のろう材
層が、心材よりも孔食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食
層１３からなる。ドロンカップ型熱交換器は、ろう付用
アルミニウム材料により形成された２枚のコアプレート
３を、犠牲腐食層が外側に位置する向きで重ね合わせて
板状のチューブエレメント１が形成され、チューブエレ
メントとフィン２との複数枚が交互に積層され、かつコ
アプレートの両面のろう材層により各構成部材がろう付
されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ろう付用アルミニウ
ム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ
型熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車の空調用蒸発器や産業用
ラジエータ、オイルクーラーとして使用されるようなア
ルミニウム熱交換器には、ドロンカップ型と称される積
層型のものが多く用いられている。

【０００３】このドロンカップ型熱交換器は、熱交換媒
体流通部とこれに連通するタンク部とを形成するように
皿状にプレス成形した、ブレージングシートからなる２
枚のコアプレートを重ね合わせてチューブエレメントと
し、これとフィンとを交互に複数段積層してろう付一体
化したものである。

【０００４】このようなドロンカップ型熱交換器は、腐
食環境下での使用に耐え得るものとするために、耐食性
を付与されたものに構成されることがあるが、従来の防
食思想は、フィンをＩｎやＺｎ等の犠牲腐食効果のある
元素を添加したアルミニウム合金で構成し、このフィン
の犠牲腐食作用によりチューブエレメントの耐食性を確
保しようというものであった（例えば特開昭６３−２４
１１３７）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
湿潤と乾燥とが頻繁に繰り返されるような過酷な環境下
で使用される場合には、フィンによる十分な防食効果が
得られず、フィンの谷部（山部）と谷部（山部）の間の
位置においてチューブエレメントに短期間で孔食を生
じ、甚だしくは液漏れに至るというような問題があっ
た。また、フィンの谷部と谷部との間隔つまりフィン間
隔を小さくすることにより、フィンによる犠牲腐食効果
を高めることはできるが、フィンを通過する空気の抵抗
が大きくなり、熱交換性能が低下するという新たな欠点
を派生するものであった。

【０００６】このような欠点はドロンカップ型熱交換器
に限らず、耐食性が要求される他のろう付品についても
同様に生じるものであった。

【０００７】この発明は、このような技術的背景に鑑み
てなされたものであって、ろう付品の耐食性を向上させ
うるろう付用材料、及び該材料を用いた耐食性に優れた
ドロンカップ型熱交換器の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の一つは、図１及び図２に示すように、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金からなる心材（11）
の両面側にＡｌ−Ｓｉ系ろう材層（12）（12）が配置さ
れるとともに、心材（11）と少なくとも片面側のろう材
層（12）との間に、心材よりも孔食電位が５０ｍＶ以上
低い犠牲腐食層（13）が形成されていることを特徴とす
るろう付用アルミニウム材料を要旨とする。

【０００９】心材（11）を構成するアルミニウムまたは
アルミニウム合金の具体的組成は特に限定されることは
ないが、望ましくはＣｕ：０．１〜０．８wt％、Ｍｎ：
０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．２wt％の１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不純
物からなるものにより構成するのが良い。ここに、Ｃ
ｕ、Ｍｎ、Ｔｉはいずれも心材（11）の孔食電位を貴に
するのに有効な元素であり、これにより犠牲腐食層（1
3）の孔食電位が心材（11）よりも５０ｍＶ以上低いと
いう条件を満足しやすくするものである。かかる効果の
点でこれらは相互に均等物として評価されるものであ
り、少なくとも１種が含有されていれば効果を発揮する
が、Ｃｕが０．１wt％未満、Ｍｎが０．３wt％未満、Ｔ
ｉが０．０１wt％未満では上記効果に乏しい。一方、Ｃ
ｕが０．８wt％を超えると、ろう付後ろう材粒界を通っ
て表面に拡散し、耐食性が悪化する。また、Ｍｎが１．
５wt％を超えると、金属間化合物が大きくなるとともに
加工硬化が大きくなり、プレス等の成形性が悪化する。
また、Ｔｉが０．２wt％を超えると融点が高くなり、鋳
造の困難性が増す。好ましい含有範囲は、Ｃｕ：０．２
〜０．７wt％、Ｍｎ：０．６〜１．３wt％、Ｔｉ：０．
０８〜０．１７wt％であり、特にＣｕ：０．３〜０．５
wt％、Ｍｎ：０．８〜１．２wt％、Ｔｉ：０．１〜０．
１５wt％が好ましい。

【００１０】犠牲腐食層（13）の孔食電位が心材（11）
よりも５０ｍＶ以上低いものとなされているのは、５０
ｍＶ未満では犠牲腐食層（13）の犠牲腐食作用による心
材（11）に対する十分な防食効果が得られないからであ
る。好ましくは、犠牲腐食層（13）の孔食電位は心材
（11）よりも１００ｍＶ以上低く設定されるのが良く、
特に１５０ｍＶ以上低くされるのが望ましい。

【００１１】上記孔食電位の条件を満足する犠牲腐食層
（13）の具体的構成例として、心材（11）の表面に溶射
により形成されたＺｎ層を挙げ得る。このＺｎ溶射層
は、その後のろう付加熱により心材表面に拡散して、厚
さ５０〜２００μｍ、Ｚｎ平均濃度２％程度の拡散層を
形成することにより、犠牲腐食効果を発揮するものであ
る。かかる拡散層を形成させるために、Ｚｎ溶射層は付
着量で８〜２０ｇ／ｍ²に設定するのが良い。犠牲腐食
層（13）をＺｎ溶射層により構成する場合は、図１のよ
うに心材（11）の片面のみに形成しても良いし、図２の
ように両面に形成しても良い。

【００１２】また、上記孔食電位の条件を満足する犠牲
腐食層（13）の他の具体的構成例として、純アルミニウ
ムまたはＡｌ−Ｍｎ系合金をベースとして、Ｚｎ：０．
５〜３wt％、Ｉｎ：０．０２〜０．１wt％、Ｓｎ：０．
０２〜０．１wt％の１種または２種以上を含有するもの
を挙げ得る。ここに、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎは犠牲腐食層
（13）の孔食電位を卑とする効果がある。かかる効果の
点でこれらは均等物であり、少なくとも１種が含有され
ていれば良く、特にフラックスろう付のときはＺｎを、
真空ろう付のときはＩｎやＳｎを用いれば良い。しか
し、Ｚｎが０．５wt％未満、Ｉｎが０．０２wt％未満、
Ｓｎが０．０２wt％未満では前記効果に乏しい。一方、
Ｚｎが３wt％を超え、Ｉｎが０．１wt％を超え、Ｓｎが
０．１wt％を超えても効果が飽和するのみならず、Ｉ
ｎ、Ｓｎの場合は加工性が悪化する。好ましい含有量は
Ｚｎ：０．８〜３wt％、Ｉｎ：０．０３〜０．０８wt
％、Ｓｎ：０．０３〜０．０８wt％であり、特にＺｎ：
１．０〜３wt％、Ｉｎ：０．０４〜０．０７wt％、Ｓ
ｎ：０．０４〜０．０７wt％が最も好ましい。

【００１３】上記のようなアルミニウム合金からなる犠
牲腐食層（13）は、図１のように心材（11）の片面のみ
に形成しても良いし、図２のように両面に形成しても良
い。形成方法の最も一般的なものとして圧延によりクラ
ッドする方法を挙げ得る。犠牲腐食層（13）のクラッド
率即ちろう付材料の厚さに占める犠牲腐食層の厚さの割
合は、片面で１０〜２５％とするのが良い。片面クラッ
ド率が１０％未満では犠牲腐食層（13）が薄すぎて、心
材（11）に対する防食効果が不十分となる恐れがある。
一方、片面クラッド率が２５％を超えても防食効果が飽
和するのみならず、心材（11）の薄肉化による強度低下
を派生する恐れがある。

【００１４】心材の両面側に配置されるＡｌ−Ｓｉ系ろ
う材層（12）は、良好なろう付作用を発揮させるために
Ｓｉ量６〜１４wt％のものを用いるのが良い。また、真
空ろう付に用いられる場合には、さらにＭｇやＢｉが添
加される。かかるろう材層（12）の形成方法の最も一般
的なものとして、やはり圧延によりクラッドする方法を
挙げ得る。犠牲腐食層（13）をＺｎ溶射層により形成す
る場合は、心材（11）にＺｎ溶射層を形成した後、ろう
材層（12）をクラッドすれば良い。ろう材層（12）のク
ラッド率は、片面で８〜２０％に設定するのが良い。８
％未満ではろう付フィレットが不十分でろう付性に劣る
恐れがあり、２０％を超えるクラッド率ではＳｉ侵食が
増加する恐れがある。また、ろう材層（12）をクラッド
によらず溶射等によって形成しても良い。

【００１５】この発明に係る他のろう付用アルミニウム
材料として、図３に示すように、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金からなる心材（11）の両面側にＡｌ−Ｓ
ｉ系ろう材層（12）（12）が配置されるとともに、少な
くとも一方のろう材層（12）が、心材（11）よりも孔食
電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層（13）からなるもの
であることを特徴とするろう付用アルミニウム材料を挙
げることができる。この材料は、心材（11）とろう材層
（12）との間に犠牲腐食層を設けるのではなく、少なく
とも一方のろう材層（12）に犠牲腐食作用をも付与した
ものである。この材料について詳しく説明すると次の通
りである。

【００１６】即ちまず、心材（11）を構成するアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の具体的組成は特に限定さ
れることはないが、望ましくはＣｕ：０．１〜０．８wt
％、Ｍｎ：０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．
２wt％の１種または２種以上を含有し、残部アルミニウ
ム及び不純物からなるものにより構成するのが良い。こ
こに、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔｉはいずれも心材の孔食電位を貴
にして、心材（11）と犠牲腐食層（13）との孔食電位の
差を設けやすくするのに有効な元素である。かかる効果
の点でこれらは相互に均等物として評価されるものであ
り、少なくとも１種が含有されていれば効果を発揮する
が、Ｃｕが０．１wt％未満、Ｍｎが０．３wt％未満、Ｔ
ｉが０．０１wt％未満では上記効果に乏しい。一方、Ｃ
ｕが０．８wt％を超えると、ろう付後ろう材粒界を通っ
て表面に拡散し、耐食性が悪化する。また、Ｍｎが１．
５wt％を超えると、金属間化合物が大きくなるとともに
加工硬化が大きくなり、プレス等の成形性が悪化する。
また、Ｔｉが０．２wt％を超えると融点が高くなり、鋳
造の困難性が増す。好ましい含有範囲は、Ｃｕ：０．２
〜０．７wt％、Ｍｎ：０．６〜１．３wt％、Ｔｉ：０．
０８〜０．１７wt％であり、特にＣｕ：０．３〜０．５
wt％、Ｍｎ：０．８〜１．２wt％、Ｔｉ：０．１〜０．
１５wt％が好ましい。

【００１７】犠牲腐食層（13）からなるろう材層（12）
の孔食電位が心材（11）よりも５０ｍＶ以上低いものと
なされているのは、５０ｍＶ未満では犠牲腐食層（13）
の犠牲腐食作用による心材（11）に対する十分な防食効
果が得られないからである。好ましくは、犠牲腐食層
（13）からなるろう材層（12）の孔食電位は心材（11）
よりも１００ｍＶ以上低く設定されるのが良く、特に１
５０ｍＶ以上低くされるのが望ましい。

【００１８】上記孔食電位の条件を満足する犠牲腐食層
からなるろう材層（12）の具体的構成例として、ろう材
層中に、Ｚｎ：０．５〜３wt％、Ｉｎ：０．０２〜０．
１wt％、Ｓｎ：０．０２〜０．１wt％の１種または２種
以上が含有されているものを挙げることができる。ここ
に、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎは犠牲腐食層（13）の孔食電位を
卑とする効果がある。かかる効果の点でこれらは均等物
であり、少なくとも１種が含有されていれば良く、特に
フラックスろう付のときはＺｎを、真空ろう付のときは
ＩｎやＳｎを用いれば良い。しかし、Ｚｎが０．５wt％
未満、Ｉｎが０．０２wt％未満、Ｓｎが０．０２wt％未
満では前記効果に乏しい。一方、Ｚｎが３wt％を超え、
Ｉｎが０．１wt％を超え、Ｓｎが０．１wt％を超えても
効果が飽和するのみならず、Ｉｎ、Ｓｎの場合は加工性
が悪化する。好ましい含有量はＺｎ：０．８〜３wt％、
Ｉｎ：０．０３〜０．０８wt％、Ｓｎ：０．０３〜０．
０８wt％であり、特にＺｎ：１．０〜３wt％、Ｉｎ：
０．０４〜０．０７wt％、Ｓｎ：０．０４〜０．０７wt
％が最も好ましい。また、ろう材層（12）は最も一般的
には圧延によりクラッドする方法により形成される。こ
の場合ろう材層（12）のクラッド率は、片面で８〜２０
％に設定するのが良い。８％未満ではろう付フィレット
が不十分でろう付性に劣る恐れがあり、２０％を超える
クラッド率ではＳｉ侵食が増加する恐れがある。なお、
クラッドによることなく、溶射によりろう材層（12）を
形成しても良い。

【００１９】図４〜図９は、この発明に係るドロンカッ
プ型熱交換器の一例を示すもので、自動車の空調用アル
ミニウム合金製蒸発器に適用したものである。

【００２０】図９に示す蒸発器の全体図において、
（１）は垂直状態でかつ左右方向に積層された複数枚の
偏平状チューブエレメント、（２）はその隣接するチュ
ーブエレメント（１）（１）間および最外側のチューブ
エレメント（１）の外側に配置され、かつろう付接合一
体化されたコルゲートフィンである。

【００２１】前記チューブエレメント（１）は、図１〜
図６に示すように、長さ方向の両端に膨出状のタンク部
（1a）（1b）を有すると共に、長さ方向の中間部に両タ
ンク部（1a）（1b）を連通する偏平状の冷媒通路（1c）
を有している。そして、各チューブエレメント（１）は
隣接するものどおしがタンク部（1a）（1b）において当
接状態にろう付接合されると共に、各タンク部（1a）
（1b）に設けた冷媒流通孔（1d）（1d）を介して隣接タ
ンク部相互が連通状態となされている。

【００２２】前記各チューブエレメント（１）は、いず
れも２枚の皿状コアプレート（３）をその周端接合面
（3a）において対向状に重ね合わせ、ろう付一体化する
ことにより形成されている。このコアプレート（３）
は、プレス加工により形成されたもので、コアプレート
（３）相互の接合及びこれとコルゲートフィン（２）と
のろう付接合を容易に行わしめる目的で、その材料とし
て前述した本発明に係るろう付用アルミニウム材料が用
いられている。かつこのコアプレート（３）は、コアプ
レートの心材に対して少なくとも外側つまりフィン側に
犠牲腐食層が存在する状態で用いられている。

【００２３】上記コアプレート（３）は、最外側のチュ
ーブエレメント（１）を構成する外側コアプレート
（３）を除いて、両端部に外方突出状の膨出部（４）が
形成されている。最外側のチューブエレメント（１）の
外側コアプレート（３）は、図８に示すように、その両
端部ともにフラットな状態となされ下端部には幅方向に
沿って３つの冷媒流通孔（1d）が穿設されている。

【００２４】また上記各膨出部（４）の頂壁には、コア
プレート（３）の幅方向に沿って３つの冷媒流通孔（1
d）が穿設され、該流通孔（1d）を通じて隣接するチュ
ーブエレメント（１）のタンク部相互が連通状態となさ
れている。もっとも、図９に示す蒸発器の全体図におい
て、その右から４番目と５番目に位置するチューブエレ
メント（１）（１）の下側タンク部（1b）（1b）の相互
接合面、および同８番目と９番目に位置するチューブエ
レメント（１）（１）の上側タンク部（1a）（1a）の相
互接合面、および同１２番目と１３番目に位置するチュ
ーブエレメント（１）（１）の下側タンク部（1b）（1
b）の相互接合面をそれぞれ構成する前記膨出部（４）
の各頂壁には、上述のような冷媒流通孔は穿設されてお
らず、その頂壁が隣接するチューブエレメント（１）の
タンク部（1a）または（1b）相互の仕切りとして作用す
るようになされており、これにより全チューブエレメン
トで構成される冷媒通路が蛇行通路に形成されている。

【００２５】さらに、上記各コアプレート（３）の内面
には、一方の膨出部（４）から他方の膨出部（４）に向
かって真っ直ぐに延びた、結露水排水用溝としても機能
する凹陥状内方突出リブ（５）が上記プレートの幅方向
に所定間隔で突出形成されている。そして、かかるリブ
（５）を有する２枚のコアプレート（３）（３）を重ね
合わせることで、周端部（3a）どおしが接合されるとと
もに、図２および図３に実線と一点鎖線とで示すよう
に、両コアプレート（３）（３）のリブ（５）（５）ど
おしが交互に配置された状態となされ、かつ各リブ
（５）の先端部が、対向するコアプレート（３）のリブ
（５）相互間の平面部（６）に当接された交互配置状態
で接合され、チューブエレメント（１）の冷媒通路（1
c）内に、入口タンク部（1b）から出口タンク部（1a）
に向かって真っ直ぐに延びた複数の単位冷媒通路（1e）
が形成されている。

【００２６】而して、上記のようなチューブエレメント
（１）の複数枚が、相互間にコルゲートフィン（２）を
介在配置せしめた状態で、隣接するものどおしがタンク
部（1a）（1b）において当接状態にろう付接合されてい
る。ここに、隣接チューブエレメント（１）（１）どう
し及びチューブエレメント（１）とコルゲートフィン
（２）との接合は、コアプレート（３）を構成するろう
付用材料の外側ろう材層（12）を介して行われ、各チュ
ーブエレメント（１）におけるコアプレート（３）相互
の接合はコアプレートの内側ろう材層（12）を介して行
われる。また、右最外側のチューブエレメント（１）の
下側タンク部（1b）には、冷媒入口管（７）が、また左
最外側のチューブエレメント（１）の下側タンク部（1
b）には冷媒出口管（８）がそれぞれ前記冷媒流通孔（1
d）を介して連通接続されている。なお、図８および図
９において、（９）は最外側のコルゲートフィンの外側
に配設されたサイドプレートであり、これらのサイドプ
レートもブレージングシートによって形成され、最外側
のフィンにろう付されたものである。

【００２７】上記のようなドロンカップ型蒸発器では、
冷媒入口管（７）から流入した冷媒は前記仕切りによっ
て区画された各チューブエレメント群毎に方向転換して
蛇行状に流れ、出口管（８）から蒸発器外へと流出する
ものとなされている。そして、この間に、チューブエレ
メント（１）間に形成されたフィン（２）を含む空気流
通間隙を流通する空気と熱交換を行うものとなされてい
る。

【００２８】而して、チューブエレメント（１）を構成
する各コアプレート（３）は、心材（11）に対して少な
くとも外側つまりフィン側に犠牲腐食層（13）が存在す
る状態で用いられているから、図４に示されるように、
チューブエレメント（１）の心材（11）の外側を被覆す
る状態に、心材（11）よりも孔食電位が５０ｍＶ以上低
い犠牲腐食層（13）が存在することになる。この犠牲腐
食層（13）が優先的に腐食される結果、チューブエレメ
ント（１）の心材（11）は防食され、ひいてはチューブ
エレメント（１）の孔食の発生が防止される。

【００２９】

【作用】アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
心材の両面側にＡｌ−Ｓｉ系ろう材層が配置されるとと
もに、心材と少なくとも片面側のろう材層との間に、心
材よりも孔食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層が形成
されているろう付用材料では、この犠牲腐食層により心
材が確実に防食される。しかも、ろう付される相手材の
犠牲腐食効果により防食を図るものではなく、犠牲腐食
層は心材の少なくとも片面側に直接配置されているか
ら、心材全体が確実に防食される。しかも、犠牲腐食層
の外側にはろう材層が存在するから、少なくともろう付
されるまではこのろう材層により犠牲腐食層の露出が防
止され、犠牲腐食層に損傷や剥離等を生じる危険や経時
劣化の危険が低減する。

【００３０】また、アルミニウムまたはアルミニウム合
金からなる心材の両面側にＡｌ−Ｓｉ系ろう材層が配置
されるとともに、少なくとも一方のろう材層が、心材よ
りも孔食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層からなるも
のであるろう付用材料では、ろう材層と犠牲腐食層とを
兼用することができ、層構成を簡素化できる。

【００３１】また、上記のようなろう付用アルミニウム
材料により形成された２枚のコアプレートを、犠牲腐食
層が外側に位置する向きで重ね合わせることにより板状
のチューブエレメントが形成されるとともに、チューブ
エレメントとフィンとの複数枚が交互に積層され、かつ
コアプレートの両面のろう材層により各構成部材がろう
付されてなることを特徴とするドロンカップ型熱交換器
においては、チューブエレメントにおける心材の外側を
覆って犠牲腐食層が存在することになるから、チューブ
エレメントの全体が確実に防食される。

【００３２】

【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。

【００３３】同一組成の２枚のコアプレート（３）
（３）を重ね合わせたものを複数個用意し、これらとフ
ィン（２）とを交互に積層して図４〜図９に示すような
ドロンカップ型熱交換器に仮組した。ここに、コアプレ
ート（３）の心材（11）、内側ろう材層（12）、外側犠
牲腐食層（13）、外側ろう材層（12）の構成を表１に示
すように各種に設定した。なお、コアプレートの心材、
内側ろう材層、外側ろう材層はいずれもクラッドにより
形成したが、外側犠牲腐食層はＺｎ溶射層によりあるい
はクラッドにより形成した。また、各コアプレートにお
ける心材の厚さは０．４ｍｍとし、犠牲腐食層の厚さ、
ろう材層の片面クラッド率は表１のように設定した。ま
た、心材と犠牲腐食層との孔食電位の差（心材の孔食電
位−犠牲腐食層の孔食電位）は表１のとおりであった。
尚、フィンにはＪＩＳ３２０３Ａｌ合金に０．０５wt％
のＩｎを添加したものを用い、厚さは０．１２ｍｍとし
た。

【００３４】次に、上記の各熱交換器組立体をろう付し
た。ろう付はＮｏ７、８、１２、１３の各熱交換器につ
いては真空中で６００℃×５分加熱することにより行
い、それ以外の熱交換器については、フッ化物系フラッ
クスの懸濁液に浸漬し乾燥した後、不活性ガス雰囲気中
で６００℃×５分加熱することにより行った。

【００３５】そして、得られた各熱交換器につき腐食試
験を行った。腐食試験は、試験液への浸漬処理、自然乾
燥、結露（３０分）、湿潤（３０分）、乾燥（４５℃×
１時間）の順次的実施を２時間で行い、これを１サイク
ルとして１００サイクル繰り返したときのチューブエレ
メントの孔食深さを測定した。なお、試験液としては、
ＰＨ５の酸性溶液（５％ＮａＣｌ＋５ｐｐｍＨ₂ＳＯ₄
＋５％ＣａＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ＋カオリン＋海砂）とＰＨ
９のアルカリ溶液（７．５％ＣａＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ＋５
％ＮａＣｌ）の２種類を用いてそれぞれ行った。その結
果を表１に併せて示す。

【００３６】

【表１】上記表１の結果からわかるように、心材よりも孔食電位
が５０ｍＶ以上低く設定された本発明実施品は、該条件
を逸脱する比較品よりも耐食性に優れていることを確認
し得た。

【００３７】

【発明の効果】この発明は上述の次第で、アルミニウム
またはアルミニウム合金からなる心材の両面側にＡｌ−
Ｓｉ系ろう材層が配置されるとともに、心材と少なくと
も片面側のろう材層との間に、心材よりも孔食電位が５
０ｍＶ以上低い犠牲腐食層が形成されていることを特徴
とするものであるから、この犠牲腐食層により心材が確
実に防食され、優れた耐食性を有するろう付品の提供が
可能となる。しかも、ろう付される相手材の犠牲腐食効
果により防食を図るものではなく、犠牲腐食層は心材の
少なくとも片面側に直接配置されているから、心材全体
を確実に防食することができる。しかも、犠牲腐食層の
外側にはろう材層が存在するから、少なくともろう付さ
れるまではこのろう材層により犠牲腐食層の露出が防止
され、犠牲腐食層に損傷や剥離等を生じる危険や経時劣
化の危険を低減でき、ひいては所期するとおりの防食効
果を安定的に発揮させうるろう付品の提供が可能とな
る。

【００３８】また、心材が、Ｃｕ：０．１〜０．８wt
％、Ｍｎ：０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．
２wt％の１種または２種以上を含有し、残部アルミニウ
ム及び不純物からなるアルミニウム合金により形成され
ている場合には、心材の孔食電位を貴となしえ、犠牲腐
食層の孔食電位が心材よりも５０ｍＶ以上低いという条
件を満足しやすくなるという効果がある。

【００３９】また、犠牲腐食層が、心材の表面に溶射に
より形成されたＺｎ層である場合や、純アルミニウムま
たはＡｌ−Ｍｎ系合金をベースとして、Ｚｎ：０．５〜
３wt％、Ｉｎ：０．０２〜０．１wt％、Ｓｎ：０．０２
〜０．１wt％の１種または２種以上が含有されてなるも
のである場合には、犠牲腐食層の孔食電位を心材よりも
５０ｍＶ以上低くすることが容易となり、本発明にかか
るろう付用材料の提供が容易となる効果がある。

【００４０】また、ろう付用材料が、アルミニウムまた
はアルミニウム合金からなる心材の両面側にＡｌ−Ｓｉ
系ろう材層が配置されるとともに、少なくとも一方のろ
う材層が、心材よりも孔食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲
腐食層からなるものであることを特徴とする場合には、
ろう材層と犠牲腐食層とを兼用することができ、層構成
を簡素化でき、製造上も経済的にも有利となし得る。こ
の場合も、心材をＣｕ：０．１〜０．８wt％、Ｍｎ：
０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．２wt％の１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不純
物からなるアルミニウム合金により形成することによ
り、前記と同様に、心材の孔食電位を貴となしえ、犠牲
腐食層の孔食電位が心材よりも５０ｍＶ以上低いという
条件を満足しやすくなるという効果がある。

【００４１】また、この発明に係るろう付用アルミニウ
ム材料により形成された２枚のコアプレートを、犠牲腐
食層が外側に位置する向きで重ね合わせることにより板
状のチューブエレメントが形成されるとともに、チュー
ブエレメントとフィンとの複数枚が交互に積層され、か
つコアプレートの両面のろう材層により各構成部材がろ
う付されてなることを特徴とするドロンカップ型熱交換
器においては、チューブエレメントにおける心材の外側
を覆って犠牲腐食層が存在することになるから、チュー
ブエレメントの全体を確実に防食することができ、耐食
性に優れた熱交換器となしうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るろう付用アルミニウ
ム材料の断面図である。

【図２】この発明の他の実施例に係るろう付用アルミニ
ウム材料の断面図である。

【図３】この発明のさらに他の実施例に係るろう付用ア
ルミニウム材料の断面図である。

【図４】この発明に係るドロンカップ型熱交換器のチュ
ーブエレメントのタンク部付近の拡大断面図である。

【図５】チューブエレメントを構成するコアプレートを
冷媒通路側から見た平面図である。

【図６】（ａ）は図５のVI−VI線断面図、（ｂ）は
（ａ）の一部拡大図である。

【図７】（ａ）は図５のVIIa−VIIa線断面図、（ｂ）は
同じくVIIb−VIIb線断面図である。

【図８】図４に示したドロンカップ型熱交換器の一部を
分離して示す斜視図である。

【図９】図４に示したドロンカップ型熱交換器の全体正
面図である。

【符号の説明】

11…心材 12…ろう材層 13…犠牲腐食層１…チューブエレメント２…フィン３…コアプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小島正博堺市海山町６丁224番地昭和アルミニウム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる心材の両面側にＡｌ−Ｓｉ系ろう材層が配置され
るとともに、心材と少なくとも片面側のろう材層との間
に、心材よりも孔食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層
が形成されていることを特徴とするろう付用アルミニウ
ム材料。
【請求項２】心材が、Ｃｕ：０．１〜０．８wt％、Ｍ
ｎ：０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．２wt％
の１種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び
不純物からなるアルミニウム合金により形成されている
請求項１に記載のろう付用アルミニウム材料。
【請求項３】犠牲腐食層が、心材の表面に溶射により
形成されたＺｎ層である請求項１または２に記載のろう
付用アルミニウム材料。
【請求項４】犠牲腐食層が、純アルミニウムまたはＡ
ｌ−Ｍｎ系合金をベースとして、Ｚｎ：０．５〜３wt
％、Ｉｎ：０．０２〜０．１wt％、Ｓｎ：０．０２〜
０．１wt％の１種または２種以上が含有されてなるもの
である請求項１または２に記載のろう付用アルミニウム
材料。
【請求項５】アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる心材の両面側にＡｌ−Ｓｉ系ろう材層が配置され
るとともに、少なくとも一方のろう材層が、心材よりも
孔食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層からなるもので
あることを特徴とするろう付用アルミニウム材料。
【請求項６】心材が、Ｃｕ：０．１〜０．８wt％、Ｍ
ｎ：０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．２wt％
の１種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び
不純物からなるアルミニウム合金により形成されている
請求項５に記載のろう付用アルミニウム材料。
【請求項７】犠牲腐食層からなるろう材層が、Ｚｎ：
０．５〜３wt％、Ｉｎ：０．０２〜０．１wt％、Ｓｎ：
０．０２〜０．１wt％の１種または２種以上を含有する
ものである請求項５または６に記載のろう付用アルミニ
ウム材料。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１に記載のろう
付用アルミニウム材料により形成された２枚のコアプレ
ートを、犠牲腐食層が外側に位置する向きで重ね合わせ
ることにより板状のチューブエレメントが形成されると
ともに、チューブエレメントとフィンとの複数枚が交互
に積層され、かつコアプレートの両面のろう材層により
各構成部材がろう付されてなることを特徴とするドロン
カップ型熱交換器。