JPH0191963A - 熱交換器用菅材 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車の熱交換器用管材に関するもので、特に
ろう付加熱時のＺｎの蒸発を抑制し、熱交換器の耐食性
を著しく向上させるものでおる。

（従来の技術） 自動車のエアコン用熱交換器、即ちコンデンサー及びエ
バポレーターはほとんどアルミニウム材で造られている
。これ等の形状は第１図に示すように、熱間又は温間で
管状に押出し成形した管材（１）を蛇行状に折り曲げ、
管材（１）間にプレージングシートからなるコルゲート
フィン（２）を取付けたサーペンタインタイプのものが
多く、種々のろう付工法により製造されている。尚図に
おいて（３）はコネクターを示す。

アルミニウム材はその特性として高温多湿下での孔食形
態の腐食があげられるが、熱交換器の管材については、
その内面は有機媒体に接しているので腐食の問題は起き
ないが、外面【よ高温多湿の条件にさらされた場合に孔
食が発生し、管材内面に達する百通による事攻につなが
る重大な問題が必る。この外面よりの孔食対策として各
ろう付工法により各々安なった方法で対処している。

塩化物系フラックスを用いたろう付法（ＦＢ法）では成
分としてＺｎＣ１ｚを含んだフラックスを使用し、ろう
件部にこの７．ｎが管材の表面層に拡散（）、通常最大
ＺｎＳ度１〜２％、拡散深さ１００〜２００μ瓦の拡散
層が形成される。

この層は管材の電位に対して卑であり、電気化学的に犠
牲層として＠き、Ｚｎの未拡散の部分を保護し、貴通孔
食を防ぐ。真空ろう骨法（ＶＢ法）では管材に対して電
１ひが卑なＺｎ又は３ｎ等を添加したプレージングシー
トを用い、フィンの犠牲腐食により管材を保護する方法
をとっている。しかしこの方法では第１図に示す管材（
１）の曲げ部（４）のようにフィン（２）から遠い部分
には犠牲効果が働かず、腐食環境のきびしい所では使用
できない。また最近になって弗化物系の非腐食性フラッ
クスを使用し、非酸化性雰囲気中でろう付する方法（Ｎ
Ｂ法）が採用されているが、このろう骨法ではＶＢ法と
同様犠牲フィンを用い、更にあらかじめＺｎを被覆した
管材を組合せてろう付し、ＦＢ法と同じ防食法で管材の
孔食を防いでいる。

管材にＺｎを被覆する方法として、現在量産で採用され
ているのｔよＺｎを化学的に置換処理づ−るいわゆるジ
ンケートである。この他にも拡散、溶射、押圧溶融、置
換等によるものが、それぞれ特公昭５３−２３５４８号
公報、特公昭５Ｂ−５１７７２号公報、特開昭５８−１
５７５２．２号公報、特１ｍ　［ｔ：（５Ｂ−２０４１
６９号公報及び特開昭５９−２０５４６７号公報により
知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の従来技術において、第１図に示す管材（１）にＺ
ｎ被覆管材を用いて熱交換器を製造する場合、たとえば
弗化物系の非腐食性フラックスを用い、Ｎ２ガス雰囲気
中でろう付を行うと、Ｚｎ被覆層の約５０％のＺｎが蒸
発し、管材表面へのＺｎ拡散層の形成に寄与しないばか
りてなく、ろう付炉を汚染する等作業環境を害する問題
が生じている。更に真空ろう骨法に応用する場合には、
被ＧＺｎのほとんどが蒸発してしまい、Ｚｎ拡散が少な
く、防食効果の役目を果さない。

（問題点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、ろう付加熱時のＺ
ｎの蒸発を抑制し、熱交換器の耐食性を著しく向上させ
ることかできる熱交換器用管材を開発したもので、Ａｌ
又はＡｌ合金の押出管材の表面に、Ｃａとｌ−ｉの何れ
か一方又は双方を合計０．１〜１０ｗｔ％含むＡｊ！−
Ｚｎ合金を被覆したことを１寺徴とするものである。

（作　用） Ｃａと［ｉは共に酸化されやすく、ろう付加熱時に被覆
層表面に酸化物の皮膜を形成し、Ｚｎの蒸発を抑制する
。しかしてＣａとＬ：の何れか一方又は双方の合計含有
量を０．１〜１０Ｗ１％（以下〜ｖｔ％を％と略記）と
限定したのは、０．１％未満では蒸発抑制の効果が得ら
れず、１０％を越えるとその効果が飽和するばかりか、
ろうイ」性を害するためである。

Ｃａ及びＬｉはＡｌ−Ｚｎ合金のいかなる組成範囲でも
有効に動くが、好ましくはＡｌ５０〜２６％、Ｚｎ５０
〜７４％の範囲が望ましい。その理由は押出管材の耐食
性改善に、ある一定量のＺｎが必要であり、現在実用化
されているジングー１〜灰理では１０ｇ／ｍ、いいかえ
ると１．４μ■の厚さのＺｎが必要である。したがって
Ｚｎ含右量の少ない△ｚ−ｚｎ合金の被覆では当然厚く
被覆する必要がおり、たとえばＡｌ９０％、Ｚｎｌｏ％
の組成では１０倍の厚さ、すなわち１４μ瓦の厚さが必
要となり、したがって被覆するコストアップが問題とな
る等、Ｚｎが５０％以上の方がコスト的に有利でおる。

またｚｎが７４％を越える場合はＡｌ−Ｚｎ合金の溶融
温度が低くなり、ろう付過程での溶融時間が長く、ｚｎ
の蒸発が多く不利でおる。

Ｃａヌは／及びｌ−ｉを含むＡＪ！−Ｚｒ１合金を被覆
する方法としては、たとえば溶０；Ｊ法があり、熱間又
は温間で管状に押出成形した後冷却し、プラスチング又
は再加熱後溶射を行なう方法、押出成形直後の高温で表
面が活性な状態にある押出材に溶射する方法がある。そ
の他抑圧溶融法によるものなど、いかなる被覆法により
被覆してもよい。尚被覆量はＡｌ−Ｚｎ合金の組成にに
り変化し、Ｚｎ量で５〜１５ｆｆ／ｍが好適でおる。

（実施例） 以下本発明の実施例について説明する。

実施例（１） 押出直後の△ｆ−０，５％Ｃｕ合金よりなる管材の表面
に第１表に示す組成のＣａ又は／及び１−ｉを含有する
Ａ、ｆ！−Ｚｎ合金をＺｎｌとして１０ｇ／ｍになるよ
うに溶射したＺｎ被覆管材を製造した。

このＺｎ被覆管材を５　ｘ　１０−５　Ｔｏｒｒの真空
炉中、６００℃で５分の加熱を行ない、Ｚｎ蒸発量を測
定した。また被覆管材とＪＩＳ　ＢＡ８ＰＣのコルゲー
トフィンを組合せ、脱脂後５　Ｘ　１０”’５　ＴＯｒ
ｒの真空炉中、ｅｏｏ　’ｃで５分の真空ろう付を行な
い、ろう付性を調査した。これ等の結果を第１表に併記
した。尚Ｚｎの蒸発量については従来例ＮＱ１２と同等
のものをＸ印、蒸発ｍの少ないものを○印で表わした。

第　　１　　表 第１表から明らかなように、Ｃａ又は／及び１ｉを含ま
ないＬｉ−Ｚｎ合金を被覆した従来管材Ｎｏ、１２では
、ろう付性は良好なるも、Ｚｎ蒸発が多い。これに対し
Ｃａ又は／及びｌ−ｉを含むＡｌ−Ｚｎ合金を被覆した
本発明管材Ｎ（１１〜８では７．ｎ蒸発が少なく、ろう
付性も良好である。一方Ｃａ又は／及びＬｉの含有早が
少ないＡ、Ｌｉ−Ｚｎ合金を被覆した比較管材ＮＯ９で
は、Ｚｎのに発呈が多く、Ｃａ又は／及びＬｉ含有鼻が
多い△ｆ！−Ｚｎ合金を被覆した比較管材Ｎα１０〜１
１てはろう付性が劣ることが判る。

実施例（２） 第１表中ＮＱ２に示す本発明管材とＮＯ，１２に示す従
来管材のＡ、１２−Ｚｎ合金被覆チューブを、それぞれ
Ｂへ８ＰＣからなるコルゲートフィンと組合せ、第１図
に示す］ンデンザーを組立てた。これを脱脂後５　ｘ　
１０−５　Ｔｏｒｒの真空炉中６００’ＣＦ５分加熱し
てろう付を行なった。

このコアについてチューブ表面のＺｎ拡散状況を調ぺた
。その結果を第２表に示す。

第２表 第２表から明らかなように、従来管材Ｎα１２では最大
７ｎ濃度０．１２％でおるのに対し本発明管材Ｎ（１２
では最大ｚｎａ度１．５％で必った。またＣＡＳＳ試験
を行なったところ、従来管材Ｎα２では３００１１；’
ｉ間で貫通孔食が発生した。これに対し本発明管材Ｎα
２では１５００時間でも貫通孔食は発生しなかった。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、ろう付加熱性の７ｎの蒸発
を抑制し、熱交換器の耐食性を向上し、その寿命を著し
く改善することができ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図はエアコン用熱交換器の一例を示す斜視図でおる
。 １、管材 ２、フィン ３、コネクター ４、曲げ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ａｌ又はＡｌ合金の押出管材の表面に、ＣａとＬｉの
   何れか一方又は双方を合計０．１〜１０ｗｔ％含むＡｌ
   −Ｚｎ合金を被覆したことを特徴とする熱交換器用管材
   。