JPH09137245A - 熱交換器用アルミニウム管体および該アルミニウム管体を使用したアルミニウム製熱交換器 - Google Patents
熱交換器用アルミニウム管体および該アルミニウム管体を使用したアルミニウム製熱交換器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面にＺｎを含む合金層を被覆したアルミニ
ウム管体、および該管体とアルミニウムブレージングシ
ートからなるフィン材を組合わせてろう付け接合して構
成される熱交換器の改良で、耐孔食性に優れ、フィレッ
ト部の優先腐食を抑制してフィンと管体との分離を防止
する。 【解決手段】 アルミニウム管体に被覆されるＺｎを含
む合金層がＡｌ−Ｚｎ10〜85％合金またはＡｌ−10〜50
％Ｚｎ合金を溶射することにより形成され、合金層中の
Ｚｎ付着量が1 〜8g/m2 または1g/m2 以上3g/m2 未満で
あり、アルミニウムブレージングシートの芯材が、Ｍｎ
0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を必須成分として含有
し、またはこれにさらにＣｕ0.1 〜0.5 ％を含有してな
るアルミニウム合金からなる。
ウム管体、および該管体とアルミニウムブレージングシ
ートからなるフィン材を組合わせてろう付け接合して構
成される熱交換器の改良で、耐孔食性に優れ、フィレッ
ト部の優先腐食を抑制してフィンと管体との分離を防止
する。 【解決手段】 アルミニウム管体に被覆されるＺｎを含
む合金層がＡｌ−Ｚｎ10〜85％合金またはＡｌ−10〜50
％Ｚｎ合金を溶射することにより形成され、合金層中の
Ｚｎ付着量が1 〜8g/m2 または1g/m2 以上3g/m2 未満で
あり、アルミニウムブレージングシートの芯材が、Ｍｎ
0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を必須成分として含有
し、またはこれにさらにＣｕ0.1 〜0.5 ％を含有してな
るアルミニウム合金からなる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器用アルミ
ニウム管体および該アルミニウム管体を使用するアルミ
ニウム製熱交換器、詳しくは、表面にＺｎを含む合金層
を被覆したアルミニウム管体と、当該アルミニウム管体
にアルミニウムフィン材を組合わせ、ろう付け接合する
ことにより構成されるアルミニウム製熱交換器の改良に
関する。
ニウム管体および該アルミニウム管体を使用するアルミ
ニウム製熱交換器、詳しくは、表面にＺｎを含む合金層
を被覆したアルミニウム管体と、当該アルミニウム管体
にアルミニウムフィン材を組合わせ、ろう付け接合する
ことにより構成されるアルミニウム製熱交換器の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用のラジエーターや自動車用クー
ラーのエバポレーター、コンデンサーなど、作動液の冷
却や運転室内の空調を目的として、アルミニウム製熱交
換器が多く使用されている。これらのアルミニウム製熱
交換器は、図１、図２に示すように、偏平多孔状に押出
成形された作動流体の通路を構成するためのアルミニウ
ム管体１の表面に、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材をクラッドした
アルミニウムブレージングシートからなり、波状に成形
したフィン材２をろう付け接合することにより製造され
ている。
ラーのエバポレーター、コンデンサーなど、作動液の冷
却や運転室内の空調を目的として、アルミニウム製熱交
換器が多く使用されている。これらのアルミニウム製熱
交換器は、図１、図２に示すように、偏平多孔状に押出
成形された作動流体の通路を構成するためのアルミニウ
ム管体１の表面に、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材をクラッドした
アルミニウムブレージングシートからなり、波状に成形
したフィン材２をろう付け接合することにより製造され
ている。
【０００３】上記のアルミニウム製熱交換器は、過酷な
環境で使用された場合、アルミニウム管体に、アルミニ
ウム材料特有の孔食が生じ、孔食が管体の内面まで達し
て熱交換機能を損失するという問題があり、この問題を
解決するため、アルミニウム管体の表面にアルミニウム
管体より電気化学的に卑なＺｎを被覆して、図３に示す
ように、Ｚｎ被覆層３を形成し、Ｚｎ被覆層３の上にフ
ィン材２をろう付け接合する対策がとられている。
環境で使用された場合、アルミニウム管体に、アルミニ
ウム材料特有の孔食が生じ、孔食が管体の内面まで達し
て熱交換機能を損失するという問題があり、この問題を
解決するため、アルミニウム管体の表面にアルミニウム
管体より電気化学的に卑なＺｎを被覆して、図３に示す
ように、Ｚｎ被覆層３を形成し、Ｚｎ被覆層３の上にフ
ィン材２をろう付け接合する対策がとられている。
【０００４】通常、Ｚｎ被覆層は、押出成形された偏平
状のアルミニウム管体の平坦な表面にＺｎまたはＺｎ合
金を溶射することにより形成する（特開平2-138455号公
報)が、Ｚｎを溶射被覆したアルミニウム管体にアルミ
ニウムブレージングシートからなるフィン材をろう付け
接合して自動車用熱交換器を作製した場合、アルミニウ
ム管体とフィンのフィレット部が腐食し、フィンの腐食
が軽度であるにもかかわらず、管体とフィンとが分離
し、熱交換器の伝熱性能が低下するという問題が生じる
ことがしばしば経験されている。
状のアルミニウム管体の平坦な表面にＺｎまたはＺｎ合
金を溶射することにより形成する（特開平2-138455号公
報)が、Ｚｎを溶射被覆したアルミニウム管体にアルミ
ニウムブレージングシートからなるフィン材をろう付け
接合して自動車用熱交換器を作製した場合、アルミニウ
ム管体とフィンのフィレット部が腐食し、フィンの腐食
が軽度であるにもかかわらず、管体とフィンとが分離
し、熱交換器の伝熱性能が低下するという問題が生じる
ことがしばしば経験されている。
【０００５】発明者らは、この問題を解決するために、
その原因について種々検討した結果、Ｚｎを溶射被覆し
たアルミニウム管体にフィン材を加熱ろう付け接合する
際、アルミニウム管体とフィンのフィレット部にＺｎが
拡散して、フィレット部がアルミニウム管体およびフィ
ン材より電気化学的に卑となり、その結果としてフィレ
ット部が優先腐食することがわかった。さらに実験検討
を行ったところ、フィレット部へのＺｎの拡散は、とく
に被覆層のＺｎ付着量が多い場合に顕著となり、溶射被
覆されるＺｎの量を少なくすると、ある程度の耐食性改
善が得られるが、Ｚｎの付着量を少なくしただけでは必
ずしも優れた耐食性を得ることができない場合もあり、
アルミニウム管体、フィン材およびアルミニウム管体に
被覆される合金の組成と、それらの組合わせによって、
作製される熱交換器の耐食性が変化することが見出され
た。
その原因について種々検討した結果、Ｚｎを溶射被覆し
たアルミニウム管体にフィン材を加熱ろう付け接合する
際、アルミニウム管体とフィンのフィレット部にＺｎが
拡散して、フィレット部がアルミニウム管体およびフィ
ン材より電気化学的に卑となり、その結果としてフィレ
ット部が優先腐食することがわかった。さらに実験検討
を行ったところ、フィレット部へのＺｎの拡散は、とく
に被覆層のＺｎ付着量が多い場合に顕著となり、溶射被
覆されるＺｎの量を少なくすると、ある程度の耐食性改
善が得られるが、Ｚｎの付着量を少なくしただけでは必
ずしも優れた耐食性を得ることができない場合もあり、
アルミニウム管体、フィン材およびアルミニウム管体に
被覆される合金の組成と、それらの組合わせによって、
作製される熱交換器の耐食性が変化することが見出され
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、とくにＺｎ
を含む合金層を被覆したアルミニウム管体を使用する自
動車用アルミニウム製熱交換器における従来の問題点を
解消するために、上記の実験検討に基づいてなされたも
のであり、その目的は、作動流体の通路を構成するアル
ミニウム管体における孔食の発生を抑制するとともに、
腐食によりフィンがアルミニウム管体から離脱するのを
防止できるようにした耐食性に優れたアルミニウム製熱
交換器を提供することにある。
を含む合金層を被覆したアルミニウム管体を使用する自
動車用アルミニウム製熱交換器における従来の問題点を
解消するために、上記の実験検討に基づいてなされたも
のであり、その目的は、作動流体の通路を構成するアル
ミニウム管体における孔食の発生を抑制するとともに、
腐食によりフィンがアルミニウム管体から離脱するのを
防止できるようにした耐食性に優れたアルミニウム製熱
交換器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による熱交換器用アルミニウム管体は、表面
にＺｎを含む合金層を被覆したアルミニウム管体に、ア
ルミニウムブレージングシートからなるフィン材をろう
付けすることにより構成される熱交換器に使用される前
記アルミニウム管体であって、Ｚｎを含む合金層が、Ｚ
ｎ10〜85％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなる合金を溶射することにより形成され、該合金層中
のＺｎ付着量が1 〜8g/m2 であることを構成上の特徴と
する。
めの本発明による熱交換器用アルミニウム管体は、表面
にＺｎを含む合金層を被覆したアルミニウム管体に、ア
ルミニウムブレージングシートからなるフィン材をろう
付けすることにより構成される熱交換器に使用される前
記アルミニウム管体であって、Ｚｎを含む合金層が、Ｚ
ｎ10〜85％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなる合金を溶射することにより形成され、該合金層中
のＺｎ付着量が1 〜8g/m2 であることを構成上の特徴と
する。
【０００８】また、アルミニウム管体が、Ｃｕ0.1 〜0.
5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる
アルミニウム合金から形成されること、アルミニウム管
体が、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.05〜0.2 ％を含有し、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合
金から形成されること、ＣｕまたはＣｕ、Ｍｎの他に、
さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうちの１種または
２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミニウム
合金から形成されること、およびアルミニウム管体が純
アルミニウムから形成されることを構成上の第２、第
３、第４、および第５の特徴とする。
5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる
アルミニウム合金から形成されること、アルミニウム管
体が、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.05〜0.2 ％を含有し、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合
金から形成されること、ＣｕまたはＣｕ、Ｍｎの他に、
さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうちの１種または
２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミニウム
合金から形成されること、およびアルミニウム管体が純
アルミニウムから形成されることを構成上の第２、第
３、第４、および第５の特徴とする。
【０００９】さらに、Ｚｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜50
％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる合
金を溶射することにより形成され、該合金層中のＺｎ付
着量が1g/m2 以上3g/m2 未満であることを発明構成上の
第６の特徴とする。
％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる合
金を溶射することにより形成され、該合金層中のＺｎ付
着量が1g/m2 以上3g/m2 未満であることを発明構成上の
第６の特徴とする。
【００１０】本発明によるアルミニウム製熱交換器は、
表面にＺｎを含む合金層を被覆したアルミニウム管体
に、アルミニウムブレージングシートからなるフィン材
をろう付けすることにより構成されるアルミニウム製熱
交換器において、アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜0.5 ％
を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアル
ミニウム合金から形成され、アルミニウムブレージング
シートが、Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有
し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材とし
てなり、Ｚｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜85％を含有し、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる合金を溶射する
ことにより形成され、該合金層のＺｎ付着量が1 〜8g/m
2 であることを構成上の特徴とする。
表面にＺｎを含む合金層を被覆したアルミニウム管体
に、アルミニウムブレージングシートからなるフィン材
をろう付けすることにより構成されるアルミニウム製熱
交換器において、アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜0.5 ％
を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアル
ミニウム合金から形成され、アルミニウムブレージング
シートが、Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有
し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材とし
てなり、Ｚｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜85％を含有し、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる合金を溶射する
ことにより形成され、該合金層のＺｎ付着量が1 〜8g/m
2 であることを構成上の特徴とする。
【００１１】また、アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜0.5
％を含有し、さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうち
の１種または２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなる
アルミニウム合金から形成されること、アルミニウム管
体がＣｕ0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.05〜0.2 ％を含有し、残
部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金
から形成されること、およびアルミニウム管体が，Ｃｕ
0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.05〜0.2 ％を含有し、さらにＭ
ｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうちの１種または２種以上
をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミニウム合金から
形成されることを構成上の第２、第３および第４の特徴
とする。
％を含有し、さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうち
の１種または２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなる
アルミニウム合金から形成されること、アルミニウム管
体がＣｕ0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.05〜0.2 ％を含有し、残
部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金
から形成されること、およびアルミニウム管体が，Ｃｕ
0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.05〜0.2 ％を含有し、さらにＭ
ｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうちの１種または２種以上
をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミニウム合金から
形成されることを構成上の第２、第３および第４の特徴
とする。
【００１２】本発明によるアルミニウム製熱交換器の第
５および第６の特徴は、アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜
0.5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
るアルミニウム合金から形成され、アルミニウムブレー
ジングシートがＭｎ0.5 〜2.0 ％、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％、
Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ
系合金ろう材を皮材としてなり、Ｚｎを含む合金層がＺ
ｎ10〜50％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなる合金を溶射することにより形成され、該合金層の
Ｚｎ付着量が1g/m2以上3g/m2 未満であること、および
この場合のアルミニウム管体が、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％を含
有し、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒのうちの１種
または２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミ
ニウム合金から形成されることに存する。
５および第６の特徴は、アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜
0.5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
るアルミニウム合金から形成され、アルミニウムブレー
ジングシートがＭｎ0.5 〜2.0 ％、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％、
Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ
系合金ろう材を皮材としてなり、Ｚｎを含む合金層がＺ
ｎ10〜50％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなる合金を溶射することにより形成され、該合金層の
Ｚｎ付着量が1g/m2以上3g/m2 未満であること、および
この場合のアルミニウム管体が、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％を含
有し、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒのうちの１種
または２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミ
ニウム合金から形成されることに存する。
【００１３】さらに、アルミニウム管体が純アルミニウ
ムから形成され、アルミニウムブレージングシートが、
Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯
材とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材としてなり、Ｚ
ｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜50％を含有し、残部Ａｌお
よび不可避的不純物からなる合金を溶射することにより
形成され、該合金層のＺｎ付着量が1 g/m2以上3g/m2 未
満であることを第７の特徴とし、アルミニウムブレージ
ングシートの芯材が、上記の成分元素に加え、さらにＭ
ｇ0.1 ％以下、Ｔｉ0.3 ％以下、Ｃｒ0.3 ％以下および
Ｚｒ0.3 ％以下のうちの１種または２種以上を含有して
なることを第８の特徴とする。
ムから形成され、アルミニウムブレージングシートが、
Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯
材とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材としてなり、Ｚ
ｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜50％を含有し、残部Ａｌお
よび不可避的不純物からなる合金を溶射することにより
形成され、該合金層のＺｎ付着量が1 g/m2以上3g/m2 未
満であることを第７の特徴とし、アルミニウムブレージ
ングシートの芯材が、上記の成分元素に加え、さらにＭ
ｇ0.1 ％以下、Ｔｉ0.3 ％以下、Ｃｒ0.3 ％以下および
Ｚｒ0.3 ％以下のうちの１種または２種以上を含有して
なることを第８の特徴とする。
【００１４】本発明のアルミニウム管体を使用し、アル
ミニウムブレージングシートからなるフィン材を組合わ
せて、ろう付け接合することにより、作製されるアルミ
ニウム製熱交換器の耐食性はかなり改善されるが、アル
ミニウム管体、アルミニウム管体に被覆されるＺｎ合金
層およびフィン材の特定な組合わせにより、さらに確実
に優れた耐食性を得ることができる。その好ましい組合
わせ態様は、前記のように、アルミニウム管体を、Ｃｕ
0.1 〜0.5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物
からなるアルミニウム合金、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.
05〜0.2 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなるアルミニウム合金、または、これらのアルミニウ
ム合金にさらにＭｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、ＴｉおよびＺｒのう
ちの１種または２種以上を含んでなるアルミニウム合金
により形成する。
ミニウムブレージングシートからなるフィン材を組合わ
せて、ろう付け接合することにより、作製されるアルミ
ニウム製熱交換器の耐食性はかなり改善されるが、アル
ミニウム管体、アルミニウム管体に被覆されるＺｎ合金
層およびフィン材の特定な組合わせにより、さらに確実
に優れた耐食性を得ることができる。その好ましい組合
わせ態様は、前記のように、アルミニウム管体を、Ｃｕ
0.1 〜0.5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物
からなるアルミニウム合金、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％、Ｍｎ0.
05〜0.2 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物か
らなるアルミニウム合金、または、これらのアルミニウ
ム合金にさらにＭｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、ＴｉおよびＺｒのう
ちの１種または２種以上を含んでなるアルミニウム合金
により形成する。
【００１５】アルミニウム管体を形成するアルミニウム
合金における合金成分の意義および限定理由について説
明すると、Ｃｕは材料の強度を向上させるとともに、電
気化学的電位を貴にし、フィン材の犠牲陽極作用を発揮
させるために有効な成分である。好ましい含有量は0.1
〜0.5 ％の範囲で、0.2 〜0.5 ％の範囲が実用上より好
ましく、0.1 ％未満ではその効果が十分でなく、0.5 ％
を越えると自己腐食性が増大する。
合金における合金成分の意義および限定理由について説
明すると、Ｃｕは材料の強度を向上させるとともに、電
気化学的電位を貴にし、フィン材の犠牲陽極作用を発揮
させるために有効な成分である。好ましい含有量は0.1
〜0.5 ％の範囲で、0.2 〜0.5 ％の範囲が実用上より好
ましく、0.1 ％未満ではその効果が十分でなく、0.5 ％
を越えると自己腐食性が増大する。
【００１６】Ｍｎは、材料の耐食性を損なうことなく材
料の強度を向上させるために有効な成分である。好まし
い含有量は0.05〜0.2 ％の範囲で、0.05％未満ではその
効果が小さく、0.2 ％を越えると押出加工性を低下させ
る。さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうちの１種ま
たは２種以上をそれぞれ0.3 ％以下の範囲内で含有させ
ることにより、材料および熱交換器の諸性能をより改善
することができる。また、不純物としてのＦｅ、Ｓｉは
それぞれ0.5 ％まで含有しても、熱交換器の性能に影響
を与えることはない。
料の強度を向上させるために有効な成分である。好まし
い含有量は0.05〜0.2 ％の範囲で、0.05％未満ではその
効果が小さく、0.2 ％を越えると押出加工性を低下させ
る。さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうちの１種ま
たは２種以上をそれぞれ0.3 ％以下の範囲内で含有させ
ることにより、材料および熱交換器の諸性能をより改善
することができる。また、不純物としてのＦｅ、Ｓｉは
それぞれ0.5 ％まで含有しても、熱交換器の性能に影響
を与えることはない。
【００１７】この場合、アルミニウム管体の表面に形成
されるＺｎ合金層は、Ｚｎ10〜85％を含有し、残部Ａｌ
および不可避的不純物からなる合金を溶射することによ
り形成し、合金層中のＺｎ付着量を1 〜8g/m2 、さらに
好ましくは3 〜5g/m2 の範囲とする。Ｚｎ付着量が少な
いと合金層の付着が均一になり難く、管体の耐食性を確
実に向上させることができない。Ｚｎ付着量が多過ぎる
と、ろう付け時、管体とフィンのフィレット部にＺｎが
拡散し易くなって熱交換性能を害し、合金層の凹凸も大
きくなり管体の耐食性に不均一が生じる。溶射する合金
のＺｎ量が20％未満では合金層の付着量が過多となって
合金層に凹凸が生じ易く、Ｚｎ量が85％を越えると、合
金層中のＺｎ量が過剰となり、フィレット部へのＺｎの
拡散が生じ易く、フィンの脱落防止効果が得られなくな
る。
されるＺｎ合金層は、Ｚｎ10〜85％を含有し、残部Ａｌ
および不可避的不純物からなる合金を溶射することによ
り形成し、合金層中のＺｎ付着量を1 〜8g/m2 、さらに
好ましくは3 〜5g/m2 の範囲とする。Ｚｎ付着量が少な
いと合金層の付着が均一になり難く、管体の耐食性を確
実に向上させることができない。Ｚｎ付着量が多過ぎる
と、ろう付け時、管体とフィンのフィレット部にＺｎが
拡散し易くなって熱交換性能を害し、合金層の凹凸も大
きくなり管体の耐食性に不均一が生じる。溶射する合金
のＺｎ量が20％未満では合金層の付着量が過多となって
合金層に凹凸が生じ易く、Ｚｎ量が85％を越えると、合
金層中のＺｎ量が過剰となり、フィレット部へのＺｎの
拡散が生じ易く、フィンの脱落防止効果が得られなくな
る。
【００１８】また、フィン材としては、Ｍｎ0.5 〜2.0
％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避
的不純物からなるアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−
Ｓｉ系合金ろう材を皮材とするブレージングシートを適
用する。芯材中のＭｎは、材料の耐食性を損なうことな
く強度を向上させる機能を有する。0.5 ％未満ではその
効果が小さく、2.0 ％を越えて含有すると、巨大な化合
物が析出して強度を低下させるなどの不都合が生じる。
％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避
的不純物からなるアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−
Ｓｉ系合金ろう材を皮材とするブレージングシートを適
用する。芯材中のＭｎは、材料の耐食性を損なうことな
く強度を向上させる機能を有する。0.5 ％未満ではその
効果が小さく、2.0 ％を越えて含有すると、巨大な化合
物が析出して強度を低下させるなどの不都合が生じる。
【００１９】Ｚｎは、材料の電気化学的電位を卑にして
フィン材に犠牲陽極効果を発揮させるのに有効に作用す
る。1.0 ％未満では孔食防止の効果が小さく、3.0 ％を
越えると、自己腐食速度が増大してフィンが短時間で消
耗し、熱交換器の寿命が短くなる。芯材には、上記合金
成分の他に、0.1 ％以下のＭｇ、0.3 ％以下のＴｉ、Ｃ
ｒおよびＺｒのうちの１種または２種以上を添加するこ
とにより、フィン材および熱交換器の性能を改善するこ
とができる。芯材中の不純物として、Ｆｅ、Ｓｉをそれ
ぞれ0.5 ％含有しても本発明の特性が損なわれることは
ない。
フィン材に犠牲陽極効果を発揮させるのに有効に作用す
る。1.0 ％未満では孔食防止の効果が小さく、3.0 ％を
越えると、自己腐食速度が増大してフィンが短時間で消
耗し、熱交換器の寿命が短くなる。芯材には、上記合金
成分の他に、0.1 ％以下のＭｇ、0.3 ％以下のＴｉ、Ｃ
ｒおよびＺｒのうちの１種または２種以上を添加するこ
とにより、フィン材および熱交換器の性能を改善するこ
とができる。芯材中の不純物として、Ｆｅ、Ｓｉをそれ
ぞれ0.5 ％含有しても本発明の特性が損なわれることは
ない。
【００２０】ブレージングシート皮材のＡｌ−Ｓｉ系合
金ろう材としては、BA4045、BA4005その他不活性雰囲気
中でのフラックスろう付け、真空中でのフラックスレス
ろう付けなどのに適したものを適宜選択して使用するこ
とができる。
金ろう材としては、BA4045、BA4005その他不活性雰囲気
中でのフラックスろう付け、真空中でのフラックスレス
ろう付けなどのに適したものを適宜選択して使用するこ
とができる。
【００２１】本発明におけるアルミニウム管体、アルミ
ニウム管体に被覆されるＺｎを含む合金層およびフィン
材の他の好ましい組合わせ態様は、アルミニウム管体が
Ｃｕ0.1 〜0.5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金、またはこれにＭｎ、Ｍ
ｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒのうちの１種または２種以上
をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミニウム合金によ
り形成される。これらの成分の意義および限定理由は前
記のとおりであり、Ｍｎの添加も材料および熱交換器の
性能改善に役立つ。また、アルミニウム管体中の不純物
としてのＦｅ、Ｓｉはそれぞれ0.5 ％以下の範囲で含有
しても本発明の特性が害されることはない。
ニウム管体に被覆されるＺｎを含む合金層およびフィン
材の他の好ましい組合わせ態様は、アルミニウム管体が
Ｃｕ0.1 〜0.5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金、またはこれにＭｎ、Ｍ
ｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒのうちの１種または２種以上
をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアルミニウム合金によ
り形成される。これらの成分の意義および限定理由は前
記のとおりであり、Ｍｎの添加も材料および熱交換器の
性能改善に役立つ。また、アルミニウム管体中の不純物
としてのＦｅ、Ｓｉはそれぞれ0.5 ％以下の範囲で含有
しても本発明の特性が害されることはない。
【００２２】アルミニウム管体表面に溶射被覆される合
金層の形成には、Ｚｎ10〜50％を含有し、残部Ａｌおよ
び不可避的不純物からなる合金が使用され、合金層中の
Ｚｎ付着量を1g/m2 以上3g/m2 未満とする。Ｚｎの付着
量が1g/m2 未満では合金層の被覆が不均一となって管体
に対し確実な防食効果を与えることができず、3g/m2以
上になると、ろう付け時、フィレット部へのＺｎの拡散
が多くなり伝熱性能低下の原因となる。また合金層の凹
凸が大きくなり管体の耐食性に不均一が生じる。Ｚｎ含
有量が10％未満では合金層の付着量が過多となって合金
層の凹凸も大きくなり、Ｚｎ含有量が50％を越えると、
溶射被覆される合金層中のＺｎ量が過剰となって、フィ
レット部へのＺｎの拡散が増加し、フィン脱落防止の効
果が減少する。
金層の形成には、Ｚｎ10〜50％を含有し、残部Ａｌおよ
び不可避的不純物からなる合金が使用され、合金層中の
Ｚｎ付着量を1g/m2 以上3g/m2 未満とする。Ｚｎの付着
量が1g/m2 未満では合金層の被覆が不均一となって管体
に対し確実な防食効果を与えることができず、3g/m2以
上になると、ろう付け時、フィレット部へのＺｎの拡散
が多くなり伝熱性能低下の原因となる。また合金層の凹
凸が大きくなり管体の耐食性に不均一が生じる。Ｚｎ含
有量が10％未満では合金層の付着量が過多となって合金
層の凹凸も大きくなり、Ｚｎ含有量が50％を越えると、
溶射被覆される合金層中のＺｎ量が過剰となって、フィ
レット部へのＺｎの拡散が増加し、フィン脱落防止の効
果が減少する。
【００２３】フィン材としては、Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｃ
ｕ0.1 〜0.5 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａｌ
および不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯材
とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材とするブレージン
グシート、あるいは、ブレージングシートの芯材にさら
にＭｇ0.1 ％以下、Ｔｉ0.3 ％以下、Ｃｒ0.3 ％以下お
よびＺｒ0.3 ％以下のうちの１種または２種以上を含有
してなるブレージングシートを適用する。
ｕ0.1 〜0.5 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａｌ
および不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯材
とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材とするブレージン
グシート、あるいは、ブレージングシートの芯材にさら
にＭｇ0.1 ％以下、Ｔｉ0.3 ％以下、Ｃｒ0.3 ％以下お
よびＺｒ0.3 ％以下のうちの１種または２種以上を含有
してなるブレージングシートを適用する。
【００２４】フィン材における合金成分、Ｍｎ、Ｚｎ、
Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒの意義および限定理由は前
記のとおりである。Ｃｕは、フィン材の強度を向上させ
る機能を有する。さらに好ましい含有範囲は0.2 〜0.5
％であり、0.5 ％を越えて含有すると、自己腐食性が増
大してフィンが短時間で消耗し、熱交換器の寿命を短く
する。また、フィン材を構成するブレージングシートの
芯材中の不純物として、Ｆｅ、Ｓｉが0.5 ％以下の範囲
で含有されていても本発明の効果に影響を与えることは
ない。
Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒの意義および限定理由は前
記のとおりである。Ｃｕは、フィン材の強度を向上させ
る機能を有する。さらに好ましい含有範囲は0.2 〜0.5
％であり、0.5 ％を越えて含有すると、自己腐食性が増
大してフィンが短時間で消耗し、熱交換器の寿命を短く
する。また、フィン材を構成するブレージングシートの
芯材中の不純物として、Ｆｅ、Ｓｉが0.5 ％以下の範囲
で含有されていても本発明の効果に影響を与えることは
ない。
【００２５】本発明におけるアルミニウム管体、アルミ
ニウム管体に被覆形成される合金層およびフィン材のさ
らに他の好ましい組合わせ態様は、アルミニウム管体を
純アルミニウムから形成する。管体を形成する純アルミ
ニウム中には、不純物として、Ｆｅ、Ｓｉがそれぞれ0.
5 ％以下、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒが
それぞれ0.3 ％以下の範囲で含有していても、管体およ
び熱交換器の性能が損なわれることはない。
ニウム管体に被覆形成される合金層およびフィン材のさ
らに他の好ましい組合わせ態様は、アルミニウム管体を
純アルミニウムから形成する。管体を形成する純アルミ
ニウム中には、不純物として、Ｆｅ、Ｓｉがそれぞれ0.
5 ％以下、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒが
それぞれ0.3 ％以下の範囲で含有していても、管体およ
び熱交換器の性能が損なわれることはない。
【００２６】この場合、アルミニウム管体表面へのＺｎ
を含む合金層の被覆は、Ｚｎ10〜50％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不可避的不純物からなる合金を溶射することに
より行われ、合金層中のＺｎ付着量を1g/m2 以上3g/m2
未満とする。Ｚｎ付着量の限定理由および合金中のＺｎ
含有量の限定理由は前記のとおりである。
を含む合金層の被覆は、Ｚｎ10〜50％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不可避的不純物からなる合金を溶射することに
より行われ、合金層中のＺｎ付着量を1g/m2 以上3g/m2
未満とする。Ｚｎ付着量の限定理由および合金中のＺｎ
含有量の限定理由は前記のとおりである。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明のアルミニウム製熱交換器
は、所定の組成を有するアルミニウム合金を熱間押出す
ることにより偏平多孔のアルミニウム管体とし、このア
ルミニウム管体の偏平部に、所定組成のＺｎ−Ａｌ合金
あるいはＡｌ−Ｚｎ合金を溶射することによりＺｎを含
む合金層を被覆形成し、所定の組成をそなえたアルミニ
ウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材と
するブレージングシートからなるフィン材を組合わせ、
不活性ガス雰囲気中、真空雰囲気など各種雰囲気中にお
いて加熱ろう付けを行うことにより製造される。
は、所定の組成を有するアルミニウム合金を熱間押出す
ることにより偏平多孔のアルミニウム管体とし、このア
ルミニウム管体の偏平部に、所定組成のＺｎ−Ａｌ合金
あるいはＡｌ−Ｚｎ合金を溶射することによりＺｎを含
む合金層を被覆形成し、所定の組成をそなえたアルミニ
ウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材と
するブレージングシートからなるフィン材を組合わせ、
不活性ガス雰囲気中、真空雰囲気など各種雰囲気中にお
いて加熱ろう付けを行うことにより製造される。
【００２８】本発明によるアルミニウム製熱交換器にお
いては、とくに、前記の特定組成のアルミニウム管体、
特定組成のＺｎ−Ａｌ合金あるいはＡｌ−Ｚｎ合金を溶
射することによって形成される特定のＺｎ付着量を有す
る合金層、および特定組成のアルミニウム合金芯材とし
Ａｌ−Ｓｉ系ろう合金を皮材とするブレージングシート
フィン材を組合わせることにより、管体の孔食が効果的
に防止されるとともに、ろう付け時、管体とフィンとの
間に形成されるフィレット部へのＺｎの拡散が抑制され
て管体とフィンの離脱による熱交換性能の劣化が確実に
防止される。
いては、とくに、前記の特定組成のアルミニウム管体、
特定組成のＺｎ−Ａｌ合金あるいはＡｌ−Ｚｎ合金を溶
射することによって形成される特定のＺｎ付着量を有す
る合金層、および特定組成のアルミニウム合金芯材とし
Ａｌ−Ｓｉ系ろう合金を皮材とするブレージングシート
フィン材を組合わせることにより、管体の孔食が効果的
に防止されるとともに、ろう付け時、管体とフィンとの
間に形成されるフィレット部へのＺｎの拡散が抑制され
て管体とフィンの離脱による熱交換性能の劣化が確実に
防止される。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例１ 表１に示す組成のアルミニウム合金ビレットを鋳造し、
このビレットを均質化処理後、熱間押出することにより
図１に示す形状の偏平多孔管（寸法：幅20mm、厚さ3mm
、管壁厚さ0.3mm)に成形し、押出直後に、管体の平坦
面にＡｌ−80％Ｚｎ、Ａｌ−30％ＺｎおよびＡｌ−10％
Ｚｎ合金を溶射して、Ｚｎを含む合金層を被覆した。合
金層中のＺｎ付着量は、5g/m2 、10g/m2および15g/m2の
３種類とした。各試験材の押出速度を表１に示す。
明する。 実施例１ 表１に示す組成のアルミニウム合金ビレットを鋳造し、
このビレットを均質化処理後、熱間押出することにより
図１に示す形状の偏平多孔管（寸法：幅20mm、厚さ3mm
、管壁厚さ0.3mm)に成形し、押出直後に、管体の平坦
面にＡｌ−80％Ｚｎ、Ａｌ−30％ＺｎおよびＡｌ−10％
Ｚｎ合金を溶射して、Ｚｎを含む合金層を被覆した。合
金層中のＺｎ付着量は、5g/m2 、10g/m2および15g/m2の
３種類とした。各試験材の押出速度を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表２に示す組成のアルミニウム合金芯材
に、熱間でBA4045合金ろう材をクラッド圧延し、中間焼
鈍を介して冷間圧延を行い、厚さ0.13mmのブレージング
シートを製造してフィン材とし、このフィン材と前記の
合金層を被覆したアルミニウム管体を組合わせ、不活性
ガス雰囲気中で、ろう付け時と同一の条件で加熱したの
ち、Ｚｎを含む合金層を形成した各アルミニウム管体と
フィン材について、3 ％NaCl(pH3) 溶液中で自然電極電
位を測定した。結果を表２、表３に示す。
に、熱間でBA4045合金ろう材をクラッド圧延し、中間焼
鈍を介して冷間圧延を行い、厚さ0.13mmのブレージング
シートを製造してフィン材とし、このフィン材と前記の
合金層を被覆したアルミニウム管体を組合わせ、不活性
ガス雰囲気中で、ろう付け時と同一の条件で加熱したの
ち、Ｚｎを含む合金層を形成した各アルミニウム管体と
フィン材について、3 ％NaCl(pH3) 溶液中で自然電極電
位を測定した。結果を表２、表３に示す。
【００３２】また、サーペンタイン曲げ加工したアルミ
ニウム管体と、コルゲート加工したフィン材とを組合わ
せ、非腐食性のフラックスを使用して、不活性雰囲気中
でろう付け接合し、図２に示すような腐食試験片を作製
し、各試験片について、ASTMG-85 SWAAT試験( 試験時
間:1000 時間) を行った。結果を表４に示す。本発明に
従う試験材はいずれも、表１に示すように押出性が良好
であり、表４に示すように、管体の孔食が抑制され、フ
ィンの脱落はみられなかった。
ニウム管体と、コルゲート加工したフィン材とを組合わ
せ、非腐食性のフラックスを使用して、不活性雰囲気中
でろう付け接合し、図２に示すような腐食試験片を作製
し、各試験片について、ASTMG-85 SWAAT試験( 試験時
間:1000 時間) を行った。結果を表４に示す。本発明に
従う試験材はいずれも、表１に示すように押出性が良好
であり、表４に示すように、管体の孔食が抑制され、フ
ィンの脱落はみられなかった。
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】比較例１ 実施例１において作製したＡｌ−10〜80％Ｚｎ合金溶射
層を形成したアルミニウム管体に加え、押出直後にＺｎ
金属を溶射したアルミニウム管体も作製し、フィン材に
ついても表２に示す組成のフィン材に加え、表５に示す
組成のアルミニウム合金フィン材も作製し、実施例１と
同様、自然電極電位の測定および腐食試験を行った。結
果を表５、表６、表７に示す。なお、表５〜７におい
て、本発明の条件を外れたものには下線を付した。
層を形成したアルミニウム管体に加え、押出直後にＺｎ
金属を溶射したアルミニウム管体も作製し、フィン材に
ついても表２に示す組成のフィン材に加え、表５に示す
組成のアルミニウム合金フィン材も作製し、実施例１と
同様、自然電極電位の測定および腐食試験を行った。結
果を表５、表６、表７に示す。なお、表５〜７におい
て、本発明の条件を外れたものには下線を付した。
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
【表７】
【００４０】表７にみられるように、試験片No.11 はＺ
ｎ付着量が少ないため、Ｚｎを含む合金層が不均一とな
って管体に十分な耐食性を与えることができず、管体を
貫通する孔食が生じた。試験片No.12 およびNo.13 はＺ
ｎ付着量が多過ぎるため、ろう付け時、管体とフィンと
の間に形成されるフィレット部にＺｎが拡散してフィレ
ット部が電気化学的に卑となる結果、フィレット部に優
先腐食が生じ、管体とフィンの分離が発生した。
ｎ付着量が少ないため、Ｚｎを含む合金層が不均一とな
って管体に十分な耐食性を与えることができず、管体を
貫通する孔食が生じた。試験片No.12 およびNo.13 はＺ
ｎ付着量が多過ぎるため、ろう付け時、管体とフィンと
の間に形成されるフィレット部にＺｎが拡散してフィレ
ット部が電気化学的に卑となる結果、フィレット部に優
先腐食が生じ、管体とフィンの分離が発生した。
【００４１】試験片No.14 は、管体にＺｎを含む合金層
が形成されないため、管体の耐蝕性が劣り管体を貫通す
る孔食が生じた。試験片No.15 は、フィン材を構成する
芯材にＺｎが含まれていないためフィン材の電位が貴と
なり。管体が優先的に腐食す結果としてフィン離脱が生
じた。試験片No.16 はフィンを構成する芯材中のＣｕ量
が多いためフィンの自己腐食速度が大きくなるため、フ
ィンの腐食が促進されてフィン離脱が発生した。
が形成されないため、管体の耐蝕性が劣り管体を貫通す
る孔食が生じた。試験片No.15 は、フィン材を構成する
芯材にＺｎが含まれていないためフィン材の電位が貴と
なり。管体が優先的に腐食す結果としてフィン離脱が生
じた。試験片No.16 はフィンを構成する芯材中のＣｕ量
が多いためフィンの自己腐食速度が大きくなるため、フ
ィンの腐食が促進されてフィン離脱が発生した。
【００４２】実施例２ 表８に示す組成のアルミニウム合金ビレットを鋳造し、
このビレットを均質化処理後、熱間押出することによ
り、図１に示す形状の偏平多孔管（寸法：幅20mm、厚さ
3mm 、管壁厚さ0.3mm)に成形し、押出直後、偏平多孔管
の平坦面部にＡｌ−50％Ｚｎ、Ａｌ−30％Ｚｎ、Ａｌ−
10％Ｚｎ合金を溶射してＺｎを含む合金層を被覆した。
各試験材の押出速度を表８に示す。
このビレットを均質化処理後、熱間押出することによ
り、図１に示す形状の偏平多孔管（寸法：幅20mm、厚さ
3mm 、管壁厚さ0.3mm)に成形し、押出直後、偏平多孔管
の平坦面部にＡｌ−50％Ｚｎ、Ａｌ−30％Ｚｎ、Ａｌ−
10％Ｚｎ合金を溶射してＺｎを含む合金層を被覆した。
各試験材の押出速度を表８に示す。
【００４３】
【表８】
【００４４】表９に示す組成のアルミニウム合金を芯材
とし、A4045 合金ろう材を皮材として、これらを熱間圧
延でクラッドしたのち、中間焼鈍を介して冷間圧延を行
って0.13mm厚さのブレージングシートを作製しフィン材
とした。ついで、Ｚｎを含む合金層を形成したアルミニ
ウム管体とフィン材に対して、不活性ガス雰囲気中でろ
う付けと同じ条件で加熱処理を行ったのち、3 ％NaCl溶
液(pH 3)中において自然電極電位を測定した。結果を表
９、表１０に示す。
とし、A4045 合金ろう材を皮材として、これらを熱間圧
延でクラッドしたのち、中間焼鈍を介して冷間圧延を行
って0.13mm厚さのブレージングシートを作製しフィン材
とした。ついで、Ｚｎを含む合金層を形成したアルミニ
ウム管体とフィン材に対して、不活性ガス雰囲気中でろ
う付けと同じ条件で加熱処理を行ったのち、3 ％NaCl溶
液(pH 3)中において自然電極電位を測定した。結果を表
９、表１０に示す。
【００４５】さらに、フィン材をコルゲート加工し、ア
ルミニウム管体をサーペンタイン曲げ加工し、これらを
組合わせて非腐食性のフラックスを使用して不活性ガス
雰囲気中でろう付け接合することによって、図２に示す
ような腐食試験片を作製して、ASTM G-85 SWAAT 試験(
試験時間:1000 時間) を行い、耐食性を評価した。結果
を表１１に示す。本発明に従う試験材はいすれも、押出
性に優れ、またアルミニウム管体の孔食の発生が抑制さ
れ、且つフィンの離脱が防止されて、良好な耐食性を示
した。
ルミニウム管体をサーペンタイン曲げ加工し、これらを
組合わせて非腐食性のフラックスを使用して不活性ガス
雰囲気中でろう付け接合することによって、図２に示す
ような腐食試験片を作製して、ASTM G-85 SWAAT 試験(
試験時間:1000 時間) を行い、耐食性を評価した。結果
を表１１に示す。本発明に従う試験材はいすれも、押出
性に優れ、またアルミニウム管体の孔食の発生が抑制さ
れ、且つフィンの離脱が防止されて、良好な耐食性を示
した。
【００４６】
【表９】
【００４７】
【表１０】
【００４８】
【表１１】
【００４９】比較例２ 実施例２において作製したアルミニウム管体に加え、Ａ
ｌ−80％Ｚｎの溶射被覆層を形成した管体も作製し、フ
ィン材についても、Ｍｎ1.21％、Ｃｕ0.14％、Ｓｉ0.26
％、Ｆｅ0.52％、残部Ａｌその他の不可避的不純物から
なる芯材に、実施例２と同じろう材をクラッドしたブレ
ージングシートからなるフィン材(F10)も作製し、実施
例２と同様に、自然電極電位を測定し、管体とフィン材
とを組合わせてろう付け接合した試験片について耐食性
を評価した。結果を表１２表１３に示す。なお、表１２
〜１３において本発明の条件を外れたものには下線を付
した。
ｌ−80％Ｚｎの溶射被覆層を形成した管体も作製し、フ
ィン材についても、Ｍｎ1.21％、Ｃｕ0.14％、Ｓｉ0.26
％、Ｆｅ0.52％、残部Ａｌその他の不可避的不純物から
なる芯材に、実施例２と同じろう材をクラッドしたブレ
ージングシートからなるフィン材(F10)も作製し、実施
例２と同様に、自然電極電位を測定し、管体とフィン材
とを組合わせてろう付け接合した試験片について耐食性
を評価した。結果を表１２表１３に示す。なお、表１２
〜１３において本発明の条件を外れたものには下線を付
した。
【００５０】
【表１２】
【００５１】
【表１３】
【００５２】表１３に示すように、試験片No.24 は、管
体のＺｎを含む合金層中のＺｎ付着量が少ないため、腐
食試験において管体を貫通する孔食が生じた。試験片N
o.25は、管体に被覆される合金層中のＺｎ付着量が多過
ぎるため、ろう付け時、Ｚｎがフィレット部に拡散する
ことに起因して、フィレット部が優先的に腐食し、フィ
ンと管体とが分離した。試験片No.26 は、フィン材の芯
材にＺｎが含有していないため、表１２に示すように、
フィン材の電位が管体に比べて貴となり、管体の腐食が
促進される結果、フィンの分離が生じた。
体のＺｎを含む合金層中のＺｎ付着量が少ないため、腐
食試験において管体を貫通する孔食が生じた。試験片N
o.25は、管体に被覆される合金層中のＺｎ付着量が多過
ぎるため、ろう付け時、Ｚｎがフィレット部に拡散する
ことに起因して、フィレット部が優先的に腐食し、フィ
ンと管体とが分離した。試験片No.26 は、フィン材の芯
材にＺｎが含有していないため、表１２に示すように、
フィン材の電位が管体に比べて貴となり、管体の腐食が
促進される結果、フィンの分離が生じた。
【００５３】実施例３、比較例３ 表１４に示す組成を有するアルミニウム合金のビレット
を鋳造し、このビレットを均質化処理後、熱間押出する
ことにより、図１に示すような、偏平多孔管（幅20mm、
厚さ3mm 、管壁0.3mm)を成形し、押出直後の偏平多孔管
の平坦面部に、Ａｌ−80％Ｚｎ、Ａｌ−50％Ｚｎ、Ａｌ
−30％Ｚｎ、Ａｌ−10％Ｚｎ合金を溶射し、Ｚｎを含む
合金層を形成した。各試験材の押出速度は、表１４に示
すように、いずれも良好であった。
を鋳造し、このビレットを均質化処理後、熱間押出する
ことにより、図１に示すような、偏平多孔管（幅20mm、
厚さ3mm 、管壁0.3mm)を成形し、押出直後の偏平多孔管
の平坦面部に、Ａｌ−80％Ｚｎ、Ａｌ−50％Ｚｎ、Ａｌ
−30％Ｚｎ、Ａｌ−10％Ｚｎ合金を溶射し、Ｚｎを含む
合金層を形成した。各試験材の押出速度は、表１４に示
すように、いずれも良好であった。
【００５４】表１５に示す組成のアルミニウム合金を芯
材とし、A4045 合金ろう材をクラッドしたブレージング
シートからなるフィン材（厚さ0.13mm) を作製し、上記
の合金層を形成したアルミニウム管体とフィン材を、そ
れぞれ不活性雰囲気中でろう付け時と同様の条件で加熱
したのち、3 ％NaCl溶液(pH 3)中で電位の測定を行っ
た。結果を表１５および表１６に示す。また、アルミニ
ウム管体をサーペンタイン曲げ加工し、フィン材をコル
ゲート加工して、これらを組合わせ、非腐食性のフラッ
クスを使用して不活性雰囲気ろう付けを行うことによっ
て、図２に示すような形状の腐食試験片を作製し、ASTM
G-85 SWAAT 試験を行い、耐食性を評価した。評価結果
を表１７に示す。なお、表１４〜１７において、本発明
の条件を外れたものには下線を付した。
材とし、A4045 合金ろう材をクラッドしたブレージング
シートからなるフィン材（厚さ0.13mm) を作製し、上記
の合金層を形成したアルミニウム管体とフィン材を、そ
れぞれ不活性雰囲気中でろう付け時と同様の条件で加熱
したのち、3 ％NaCl溶液(pH 3)中で電位の測定を行っ
た。結果を表１５および表１６に示す。また、アルミニ
ウム管体をサーペンタイン曲げ加工し、フィン材をコル
ゲート加工して、これらを組合わせ、非腐食性のフラッ
クスを使用して不活性雰囲気ろう付けを行うことによっ
て、図２に示すような形状の腐食試験片を作製し、ASTM
G-85 SWAAT 試験を行い、耐食性を評価した。評価結果
を表１７に示す。なお、表１４〜１７において、本発明
の条件を外れたものには下線を付した。
【００５５】
【表１４】
【００５６】
【表１５】
【００５７】
【表１６】
【００５８】
【表１７】
【００５９】表１７に示すように、本発明に従う試験片
No.27 〜31はいずれも、管体の耐食性が優れ、フィンの
離脱発生もないが、試験片No.32 は、アルミニウム管体
に形成される合金層中のＺｎ付着量が少ないため、管体
の耐食性が劣り、管体を貫通する孔食が生じた。試験片
No.33 は、フィン材の芯材にＺｎが含有されていないた
め、フィン材の電位が貴となって管材が優先的に腐食す
る結果、フィンの離脱が発生した。試験材No.34 は、ア
ルミニウム管体に被覆される合金層中のＺｎ付着量が多
過ぎるため、フィレット部へのＺｎの拡散に起因してフ
ィレット部が優先的に腐食し、フィンが離脱した。
No.27 〜31はいずれも、管体の耐食性が優れ、フィンの
離脱発生もないが、試験片No.32 は、アルミニウム管体
に形成される合金層中のＺｎ付着量が少ないため、管体
の耐食性が劣り、管体を貫通する孔食が生じた。試験片
No.33 は、フィン材の芯材にＺｎが含有されていないた
め、フィン材の電位が貴となって管材が優先的に腐食す
る結果、フィンの離脱が発生した。試験材No.34 は、ア
ルミニウム管体に被覆される合金層中のＺｎ付着量が多
過ぎるため、フィレット部へのＺｎの拡散に起因してフ
ィレット部が優先的に腐食し、フィンが離脱した。
【００６０】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、表面に
Ｚｎを含む合金層を被覆したアルミニウム管体に、アル
ミニウムブレージングシートからなるフィン材をろう付
け接合してなるアルミニウム熱交換器において、熱交換
器を構成するアルミニウム管体の孔食の発生が抑制され
るとともに、ろう付け時、管体とフィンとの間に形成さ
れるフィレット部にＺｎが拡散して、フィレット部が優
先腐食するために発生するフィンの管体からの離脱を効
果的に防止することができるアルミニウム製熱交換器が
提供される。
Ｚｎを含む合金層を被覆したアルミニウム管体に、アル
ミニウムブレージングシートからなるフィン材をろう付
け接合してなるアルミニウム熱交換器において、熱交換
器を構成するアルミニウム管体の孔食の発生が抑制され
るとともに、ろう付け時、管体とフィンとの間に形成さ
れるフィレット部にＺｎが拡散して、フィレット部が優
先腐食するために発生するフィンの管体からの離脱を効
果的に防止することができるアルミニウム製熱交換器が
提供される。
【図１】アルミニウム製熱交換器に使用するアルミニウ
ム管体の断面図である。
ム管体の断面図である。
【図２】アルミニウム管体とアルミニウムフィン材とを
組合わせてろう付け接合してなるアルミニウム製熱交換
器の概略を示す一部側面図である。
組合わせてろう付け接合してなるアルミニウム製熱交換
器の概略を示す一部側面図である。
【図３】アルミニウム熱交換器に使用するＺｎ含有合金
層を被覆したアルミニウム管体の断面図である。
層を被覆したアルミニウム管体の断面図である。
１ アルミニウム管体 ２ フィン材 ３ Ｚｎ含有合金層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 21/10 Ｃ２２Ｃ 21/10 Ｃ２３Ｃ 4/08 Ｃ２３Ｃ 4/08 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｆ２８Ｆ 21/08 Ｂ (72)発明者 松浦 悟志 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 田中 宏和 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 佐野 秀男 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 高橋 辰巳 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内
Claims (14)
- 【請求項１】 表面にＺｎを含む合金層を被覆したアル
ミニウム管体に、アルミニウムブレージングシートから
なるフィン材をろう付けすることにより構成されるアル
ミニウム製熱交換器に使用する前記アルミニウム管体で
あって、Ｚｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜85％（重量部
％、以下同じ）を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純
物からなる合金を溶射することにより形成され、該合金
層中のＺｎ付着量が1 〜8g/m2 であることを特徴とする
熱交換器用アルミニウム管体。 - 【請求項２】 アルミニウム管体が、Ｃｕ0.1 〜0.5 ％
を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアル
ミニウム合金から形成されることを特徴とする請求項１
記載の熱交換器用アルミニウム管体。 - 【請求項３】 アルミニウム管体が、Ｃｕ0.1 〜0.5
％、Ｍｎ0.05〜0.2 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避
的不純物からなるアルミニウム合金から形成されること
を特徴とする請求項１記載の熱交換器用アルミニウム管
体。 - 【請求項４】 アルミニウム管体が、Ｃｕ、またはＣ
ｕ、Ｍｎに加え、さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒの
うちの１種または２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んで
なるアルミニウム合金から形成されることを特徴とする
請求項２または３記載の熱交換器用アルミニウム管体。 - 【請求項５】 Ｚｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜50％を含
有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる合金を溶
射することにより形成され、該合金層中のＺｎ付着量が
1 g/m2以上3 g/m2未満であることを特徴とする請求項２
〜４記載の熱交換器用アルミニウム管体。 - 【請求項６】 アルミニウム管体が純アルミニウムから
形成されることを特徴とする請求項５記載の熱交換器用
アルミニウム管体。 - 【請求項７】 表面にＺｎを含む合金層を被覆したアル
ミニウム管体に、アルミニウムブレージングシートから
なるフィン材をろう付けすることにより構成されるアル
ミニウム製熱交換器において、アルミニウム管体がＣｕ
0.1 〜0.5 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物
からなるアルミニウム合金から形成され、アルミニウム
ブレージングシートが、Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜
3.0 ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
るアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ合金ろう材
を皮材としてなり、Ｚｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜85％
を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる合金
を溶射することにより形成され、該合金層のＺｎ付着量
が1 〜8 g/m2であることを特徴とするアルミニウム製熱
交換器。 - 【請求項８】 アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜0.5 ％を
含有し、さらにＭｇ、Ｃｒ、ＴｉおよびＺｒのうちの１
種または２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるアル
ミニウム合金から形成されることを特徴とする請求項７
記載のアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項９】 アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜0.5 ％を
含有し、さらにＭｎ0.05〜0.2 ％を含み、残部Ａｌおよ
び不可避的不純物からなるアルミニウム合金から形成さ
れることを特徴とする請求項７記載のアルミニウム製熱
交換器。 - 【請求項１０】 アルミニウム管体が、Ｃｕ0.1 〜0.5
％、Ｍｎ0.05〜0.2％を含有し、さらにＭｇ、Ｃｒ、Ｔ
ｉおよびＺｒのうちの１種または２種以上をそれぞれ0.
3 ％以下含んでなるアルミニウム合金から形成されるこ
とを特徴とする請求項７記載のアルミニウム製熱交換
器。 - 【請求項１１】 表面にＺｎを含む合金層を被覆したア
ルミニウム管体に、アルミニウムブレージングシートか
らなるフィン材をろう付けすることにより構成されるア
ルミニウム製熱交換器において、アルミニウム管体がＣ
ｕ0.1 〜0.5％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純
物からなるアルミニウム合金から形成され、アルミニウ
ムブレージングシートが、Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｃｕ0.1
〜0.5％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有し、残部Ａｌおよび
不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯材とし、
Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材としてなり、Ｚｎを含む
合金層が、Ｚｎ10〜50％を含有し、残部Ａｌおよび不可
避的不純物からなる合金を溶射することにより形成さ
れ、該合金層のＺｎ付着量が1g/m2 以上3g/m2 未満であ
ることを特徴とするアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項１２】 アルミニウム管体がＣｕ0.1 〜0.5 ％
を含有し、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＺｒのうちの
１種または２種以上をそれぞれ0.3 ％以下含んでなるア
ルミニウム合金から形成されることを特徴とする請求項
１１記載のアルミニウム製熱交換器。 - 【請求項１３】 表面にＺｎを含む合金層を被覆したア
ルミニウム管体に、アルミニウムブレージングシートか
らなるフィン材をろう付けすることにより構成されるア
ルミニウム製熱交換器において、アルミニウム管体が純
アルミニウムから形成され、アルミニウムブレージング
シートが、Ｍｎ0.5 〜2.0 ％、Ｚｎ1.0 〜3.0 ％を含有
し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からなるアルミニウ
ム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材を皮材とし
てなり、Ｚｎを含む合金層が、Ｚｎ10〜50％を含有し、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる合金を溶射する
ことにより形成され、該合金層のＺｎ付着量が1g/m2 以
上 3g/m2未満であることを特徴とするアルミニウム製熱
交換器。 - 【請求項１４】 アルミニウムブレージングシートの芯
材が、さらにＭｇ0.1 ％以下、Ｔｉ0.3 ％以下、Ｃｒ0.
3 ％以下およびＺｒ0.3 ％以下のうちの１種または２種
以上を含有してなることを特徴とする請求項７〜１３記
載のアルミニウム製熱交換器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31594895A JPH09137245A (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 熱交換器用アルミニウム管体および該アルミニウム管体を使用したアルミニウム製熱交換器 |
| DE1996146061 DE19646061A1 (de) | 1995-11-09 | 1996-11-08 | Aluminiumrohr für Wärmeaustauscher und Verwendung desselben als Aluminiumwärmeaustauscher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31594895A JPH09137245A (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 熱交換器用アルミニウム管体および該アルミニウム管体を使用したアルミニウム製熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137245A true JPH09137245A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=18071532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31594895A Pending JPH09137245A (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 熱交換器用アルミニウム管体および該アルミニウム管体を使用したアルミニウム製熱交換器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09137245A (ja) |
| DE (1) | DE19646061A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002212A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ及び熱交換器 |
| JP2010073392A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置、車両及び収容容器 |
| JP2013190191A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金扁平管及びその製造方法並びに熱交換器コア及びその製造方法 |
| JP2015004093A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 株式会社Uacj | チューブ用アルミニウム合金材およびろう付熱交換器 |
| JP2016047967A (ja) * | 2015-12-25 | 2016-04-07 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウム合金扁平管及びその製造方法並びに熱交換器コア及びその製造方法 |
| JP2019210494A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用フィン材および熱交換器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29704574U1 (de) * | 1997-03-13 | 1998-07-09 | Autokühler GmbH & Co KG, 34369 Hofgeismar | Wärmetauscher, insbesondere Luft/Luft-Wärmetauscher |
| EP0893512A1 (en) * | 1997-07-17 | 1999-01-27 | Norsk Hydro ASA | High extrudability and high corrosion resistant aluminium alloy |
| EP0899350A1 (en) * | 1997-07-17 | 1999-03-03 | Norsk Hydro ASA | High extrudability and high corrosion resistant aluminium alloy |
| DE19830863A1 (de) * | 1998-07-10 | 2000-01-13 | Behr Gmbh & Co | Flachrohr mit Querversatz-Umkehrbogenabschnitt und damit aufgebauter Wärmeübertrager |
| EP1716266B1 (en) * | 2004-02-12 | 2011-12-21 | Showa Denko K.K. | Tube for use in heat exchanger, method for manufacturing said tube, and heat exchanger |
-
1995
- 1995-11-09 JP JP31594895A patent/JPH09137245A/ja active Pending
-
1996
- 1996-11-08 DE DE1996146061 patent/DE19646061A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002212A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ及び熱交換器 |
| JP2010073392A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置、車両及び収容容器 |
| JP2013190191A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金扁平管及びその製造方法並びに熱交換器コア及びその製造方法 |
| JP2015004093A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 株式会社Uacj | チューブ用アルミニウム合金材およびろう付熱交換器 |
| JP2016047967A (ja) * | 2015-12-25 | 2016-04-07 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウム合金扁平管及びその製造方法並びに熱交換器コア及びその製造方法 |
| JP2019210494A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用フィン材および熱交換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19646061A1 (de) | 1997-05-15 |
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