JPS6148552A

JPS6148552A - アルミニウム合金製熱交換器コア

Info

Publication number: JPS6148552A
Application number: JP16924284A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Masuyama; 増山　成男
Original assignee: NIPPON RADIATOR CO Ltd; Nihon Radiator Co Ltd
Current assignee: NIPPON RADIATOR CO Ltd; Marelli Corp
Priority date: 1984-08-15
Filing date: 1984-08-15
Publication date: 1986-03-10

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】発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、アルミニウム合金製熱交換器コアに関するも
のである。詳しく述べると本発明は、耐食性が自好でか
つ製造時の炉内汚染の少ないアルミニウム合金製熱交換
器コアに関するものである。

（従来の技術）最近、自動車用ラジェーター、カークーラー用コンデン
サー等の熱交換器のコアには、その軽量化のためにアル
ミニウム材（アルミニウムないしアルミニウム合金）が
使用されるようになっている。

例えば、カークーラー用コンデンザーを例にとると、伝
熱フィンをろう材とクラッドしたアルミニウム材で、ま
たチューブをアルミニウム材で作り、これらの部材を冶
具等により組付けたのら、炉中でろう付けを行なうこと
により製造されている。

しかしながら、アルミニウム材は水、特に重金属イオン
、塩素イオン等の腐蝕性物質を含む水に起因して腐食、
特に孔食を起こしやすい。例えば、湾岸地区における塩
害や寒冷地において散布される路面凍結防止剤による塩
害のために、短期間で孔食が発生する。このような孔食
が進行すると、チューブを貫通し、その結果、熱交換器
は使用不可能となる。

従って、アルミニウム材製の熱交換器コアにおいては、
チューブの腐食を防止覆るための手段が重要となり、種
々の手段、例えば、六価クロム化合物による化成処理、
水溶性樹脂塗料の電着塗装などが提唱され用いられてい
るが、中でも最も効果的な方法は犠牲腐食法、すなわら
熱交換器コアの７．インを構成するアルミニウム材をチ
ューブを構成するアルミニウム材よりも卑なものとし、
フィンを犠牲腐食させることでチューブの腐食を防止す
る方法である。

このような犠牲腐食効果により耐食性を向上させたアル
ミニウム合金製熱交換器コアとして現在、例えば（△３
００３＋１．５．重量％Ｚｎ）等の△１−０．２〜５重
量％Ｚｎ−０．１〜２２重丸Ｍｎ系合金のフィン８拐を
例えばＡ４００４等のＡ℃−５〜１６重量％５ｉ−０，
１〜３重最％Ｍ（１系合金のろう材とクラッドしたもの
とを、例えば、　　　　　　　Ａ３００３等の耐腐食性
アルミニウム合金のチューブ拐と真空ろう付したものが
用いられている。

真空ろう付は、マグネシウム、亜鉛等を含有するろう材
を使用し、真空下で加熱づると、ろう材中に含まれるマ
グネシウム等がろう付加熱中にほとんど蒸発し、このマ
グネシウム蒸気によ〕で炉内の酸素が吸収されるばかり
でなく、その分圧のために酸素分圧が著しく低下するた
めにアルミニウム材表面に酸化物被覆を生じることなく
良好なろう付けを達し得る方法である。

しかしながら１．上記のごとき従来のアルミニウム合金
製熱交換器コアの場合、真空ろう付けの際にろう材中に
含まれているマグネシウムのみならず、フィン材中に含
まれている亜鉛の４０〜６０％が蒸発していることが明
らかとなった。このため、フィン材の電位が貴な方向へ
移行゛しフィンの犠牲腐食効果が低下して不充分なもの
となり、また大量のマグネシウム、亜鉛蒸気によって炉
が堪だしく汚染されてしまうという不具合が生じていた
。　　− また、さらに亜鉛の蒸発によりＭ特に、取付初期に、チ
ューブ材よりもろう材が真な合金となりろう付部位とチ
ューブとの間で局部的な濡れが生じるとろう材とチュー
ブとの電位差によってチューブが腐食されることがあっ
た。

（発明の解決しようとする問題点）従って本発明は、上記のごとき従来のアルミニウム合金
製熱交換器コアの有する問題点を解消しようとするため
になされたものである。すなわち、本発明は、耐食性が
良好でかっ＠造時の炉内汚染の少ないアルミニウム合金
製熱交換器コアを提供することを目的とするものである
。

発明の構成（問題点を解決するための手段）上記目的は、Ｉｎ０．０１〜０．１重量％を含有してい
るアルミニウム合金製の伝熱フィンと該伝熱フィンに用
いられたアルミラム合金よりも責なアルミニウム合金製
のチューブとより形成しかつ両者はをＭＯｏ、５〜１．
０重量％を含有しているアミニウム合金製のろう材によ
り接合してなるアルミニウム合金製熱交換器コアにより
達成される。

（作用）本発明、フィン材として用いられるアルミニウム合金と
して合金中にＩｎ０．０１〜−０．１重量％を含有する
ものを用いたことを第一の特徴とする。すなわち、ｉ　
ｎの添加は、Ｚｎと同様に添加されたアルミニウム合金
の電位をよりｉｔ的なものにしアルミニウム合金をより
卑なものとするが７ｎとは異なり真空ろう付の際の低圧
高温においても合金中から炉内へ蒸発することはない。

従って本発明のアミニウム合金製熱交換器コアは、従来
のものと比べてそのフィンの犠牲腐食効果が良好なもの
となる同時に、真空ろう（＝ｊ中のＺｎ蒸気による炉の
汚染がなくなる。さらにフィン材中に含有されたｌｎの
一部は、真空ろう付けの際の低圧高温により溶融しろう
材のアルミニウム合金中に拡散する。このため従来Ｚｎ
成分蒸発により陰極的となっていたろう材の電位が、拡
散【ｎ成分により陽極的な値に保持される。従って従来
の熱交換器コアの場合に見られたろう材とチューブとの
電位差腐食によるチューブの初期腐食が防止される。

本発明の第二の特徴は、ろう材のアミニウム合金中に含
まれるＭｇ成分を真空ろう付げに必要な必要最低限の量
におさえたことにある。このためＭｇ蒸気による炉内汚
染は従来のものと比べて改善される。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

フィン材として用いられるアルミニウム合金は、Ｉｎ　
０．０１〜０．１重゛量％およびＭｌｌｌ、０〜１．５
重量％を含有し、残余成分はアルミニウム（およびＣｕ
　、Ｆｅ　、Ｓｔ等の不可避的不純物）からなるアルミ
ニウム合金であり、実質的にＺｎは含有していない。こ
こでｉｎ成分が０．０１重量％未満であると、フィンの
充分な犠牲腐食効果が望めず、一方０．１重量％を越え
ることは経済的面から不利である。このような合金とし
ては例えば（Ａ３００３．＋　Ｉｎ　０．０３６重量％
）合金等がある。

１　　　　　　ろう材として用いられるアルミニウム合
金は、ＭＣＩ　０．５〜１．０重量％およびＳｉ５〜１
６重量％を含有し、残余成分はアルミニウム（および不
可避的不純物）からなるアルミニウム合金であり、従来
ろう材として用いられているアルミニウム合金と比較し
てＭｇ成分量を約２〜２．５％程抑えたことを特徴とす
る。ここでＭａ酸成分０゜５重量％未渦であるとろう付
けが充分に行なわれ得ない恐れがあり、一方１重量％を
越えるとろう付けに不必要な和までもＭｇ蒸気が発生し
炉内を汚染する恐れが生じるためである。このような合
金としてはＭａを０．７７ｍｍ％に抑えたＡｌｌ００４
類似合金等がある。

チューブ材として用いられるアルミニウム合金は、従来
より用いられている耐食性アルミニウム合金と同様のも
のであり、例えば■ＣＩ　０．０５〜０．２％、Ｍｎ　
１．Ｏ〜１．５％を含み、残部アルミニウムおよび不可
避的不純物からなるアルミニウム合金■ＣｕＯ，３５〜
０．６５％を含み、残部アルミニウムおよび不可避的不
純物からなるアルミニウム合金■Ｃｕ０．１０〜０．２
０％、Ｍｎ０．２０〜０．７０％を含み、残部アルミニ
ウムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金等
がある。

なお、フィン材として用いられるアルミニウム合金は、
チューブ材として用いられるアルミニウム合金よりも卑
なものとなるように、さらに好ましくは、チューブ材と
して用いられるアルミニウム合金およびろう材として用
いられるアルミニウム合金よりも卑なものとなるように
選択することが望ましい。

上記のごとき材質で構成される本発明の熱交換器コアは
、例えばカークラ−用コンデンサとして用いられる場合
、ジクザク状に湾曲させて折曲げせてなる１本の扁平な
チューブの間にコルゲートフィン等の伝熱フィンを挟持
させ、該チューブと該伝熱フィンとの間をろう材により
ろう付けすることにより形成させてなる。

このような構成の熱交換器コアは、次のようにして製造
される。例えば、前記フィン用月料の両面に前記ろう材
をクラッドしているクラツド材でコルゲートフィン等の
伝熱フィンを形成し、該フィンを前記材料で作られたチ
ューブで、必要により冶具を用いて挟持したのち、ｌＸ
１０−１〜１Ｘ１０’Ｔｏｒｒの真空下にチューブ材お
よびフィン材の融点下でろう材の融点以上の温度、例え
ば５９５〜６０５℃に加熱してろう付けを行なうことに
よりコア部が形成される。

（実施例）以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。

実施例第１表に示す成分からなるフィン拐とろう材とをクラッ
ドしたクラツド材でコルゲートフィン″（フィンピッチ
２ｍｍ）を形成し、第１表に示Ｊ成分からなるチューブ
材のチューブで挟持したのち、真空ろう付を行なった。

ろう付は９１Ｍから５３５℃まで約３０分で加熱し、約
２０分間保持後６０５℃まで約２３分で加熱し、約３分
間保持後、Ｎ２ガスで冷却した。なお真空度は、５Ｘ１
０−５ｔｏｒｒに設定した。

得られた熱交換器コアにＪＩＳ　　Ｈ８６８１［アルミ
ニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化被膜の耐食性試
験方法］に準じたキトス試験およびＪＩＳ　　Ｚ２３７
１ｒ塩水噴霧試験方法」に準じた地水噴霧試験を行なっ
た。

また得られた熱交換器コアにスプレー塗装（塗膜厚約５
〜６μ）をほどこし同様の試験を行なった。

得られた結果を第２表に示す。

比較例第１表に示す成分からなるフィン材とろう材とを用いて
実施例を同様に熱交換器コアを作成し、同様の試験を行
なった。得られた結果を第２表に示す。

（以下余白）（ｆＫ　ｒｓ　ＫＩ　Ｘ＋Ｘｄ　ｒ’、　ＫＩ　Ｔｈ発
明の結果以上述べたように本発明は、アルミニウム合金製のチュ
ーブとアルミニウム合金製の伝熱フィンとより形成しか
つ両者をろう材により接合してなる熱交換器コアにおい
て、伝熱フィンに用いられるアルミニウム合金は、Ｉｎ
　０．０１〜０．１重間％を含有しており、またろう材
に用いられるアルミニウム合金はＭｇ０．５〜１．０重
量％を含有しているこを特徴とするアルミニウム合金製
熱交換器コアであるから、ろう付後においても亜鉛を用
いた従来のものとは異なり、インジウムがろう付時の低
Ｂ−高渦によっても蒸発することなく所定量フィン材中
に存在しており、該フィン材はチューブ材よりも充分に
卑なものとなるからフィンの犠牲腐食効果は良好で、か
つフィン材中に含まれるインジウムの一部がろう付は時
に一部溶融しろう材中へ拡散するためろう材の電位も昏
倹（真になることがなく、従来起こったろう付部位とチ
ューブとの局部均温れての電位差発生によるチューブの
腐食も防止され、耐食性に優れたアルミニラム合金製熱
交換器コアを提供できる。さらに真空ろう何時に発生す
る亜鉛の蒸発が実質的になくなり、またマグネシウム蒸
発も従来のものと比較して必要最低限のものにおさえで
あるので、ろう付に用いられる炉の汚染が少なく、製造
面においても極めて良好なものとなる。

Claims

【特許請求の範囲】

アルミニウム合金製のチューブとアルミニウム合金製の
伝熱フィンとより形成しかつ両者をろう材により接合し
てなる熱交換器コアにおいて、伝熱フィンに用いられる
アルミニウム合金としては、Ｉｎ０．０１〜０．１重量
％を含有しており、またろう材に用いられるアルミニウ
ム合金としては、Ｓｉ５〜１６重量％，Ｍｇ０．５〜１
．０重量％を含有していることを特徴とするアルミニウ
ム合金製熱交換器コア。