JPH02190485A - 熱交換器用管材 - 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〕 本発明は自動車等の熱交換器用管材に関し、特に熱交換
器の耐食性を著しく向上させたものである。

〔従来の技術〕

自動車のエアコン用熱交換器であるコンデンサーおよび
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。

そしてこれらの形状は第１図に示すように、熱間または
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、この管材（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）を挟んで組付けたサーペンタイ
ンタイプのものが多く、これを種々のろう付工法により
一体に接合して熱交換器を製造している。なお図中の（
３）は管材（１）の両端に取付けるコネクターを示す。

ところでアルミニウム材の一般的な特性として高温多湿
下での孔食形態の腐食がある。そして熱交換器の管材に
ついては、その内面は有機媒体に接しているので内面側
の腐食の問題は起きないのに対して、外面が高温多湿の
条件に曝された場合には外面側に孔食が発生し、これが
進行すると管材を貫通してしまうという事故を引き起こ
すこともある。そこでこの外面からの孔食を防ぐために
各ろう付工法により以下のような対策を採っている。

即ち塩化物系フラックスを用いたろう付工法（ＦＢ法）
では、ＺｎＣＱｘを含んだフラックスを使用してろう付
時にこのＺｎを管材の表面層に拡散させ、通常最大Ｚｎ
濃度が１〜２％、拡散深さが１００〜２００μｍの拡散
層を形成している。この層は管材の電位に対して卑であ
るため電気化学的に犠牲層として働き、Ｚｎの未拡散の
部分を保護して貫通孔食を防ぐ作用をする。

また真空ろう付工法（ＶＢ法）では、管材に対して電位
が卑なＺｎ等を添加したプレージングシートのフィンを
使用し、このフィンの犠牲腐食により管材を保護する方
法を採っている。

しかしこの方法では第１図に示す管材（【）の外側の曲
げ部（４）のようにフィン輯）から遠い部分には犠牲効
果が働かないため、腐食環境の厳しい所では使用できな
いという欠点があった。

また最近弗化物系の非腐食性フラックスを使用して非酸
化性雰囲気中でろう付する方法（ＮＢ法）が採用されて
いるが、このろう付工法ではＶＢ法と同様に犠牲フィン
を用い、さらに予めＺｎを被覆した管材と組み合わせて
ろう付し、ＦＢ法と同じ防食法で貫通孔食を防いでいる
。

この場合管材にＺｎを被覆する方法として現在量産的に
採用されている一般的なものは、Ｚｎを化学的に置換処
理するいわゆるジンケート法があるが、さらにこの他に
も拡散、溶射、抑圧溶融または置換等による方法がそれ
ぞれ特公昭５３−２３５４８号公報、特公昭５８−５１
７７２号公報または特開昭５８−２０４１６９号公報に
より知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の防食技術において、第１図に示す管材（１）とし
てＺｎ被覆管材を用いて熱交換器を製造する場合、例え
ば弗化物系の非腐食性フラックスを使用してＮ２ガス雰
囲気中でろう付を行うとＺｎ被覆層内の約５０％のＺｎ
が蒸発してしまい管材表面でのＺｎ拡散層の形成に寄与
しないばかりでなく、ろう付炉を汚染する等の作業環境
を害する問題も生じていた。

さらにこの方法をＶＢ法に応用すると、被覆Ｚｎのほと
んどが蒸発してしまうのでＺｎの拡散が少なく、防食効
果の役目を果たさなくなってしまう。

〔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、熱交換器の耐食性
を著しく向上させた熱交換器用管材を開発したものであ
る。

即ち本発明は純度９９．０％以上の純Ａｌに対して５０
ｍＶ以上責な電位を有するＡｌ合金の押出し管材の表面
に、純度９９．０％以上の純Ａｌを被覆することを特徴
とするものである。

〔作用〕

このように純Ａｌを被覆した管材を用いるのは、約６０
０℃のろう付加熱によってもＡｌは蒸発することのない
ためであり、従って押出し管材に対して電位が５０ｍＶ
以上卑な純Ａｌの被覆層は犠牲層としての働きを十分果
たすことになって押出し管材の貫通孔食を防ぐ効果を持
つ。

また２５℃でｌａ度ＮλＣＱ水溶液中で純度９９．０％
の純Ａｌの電位は、対極に飽和カロメル電極を用いて測
定したところ一７６０ｍＶであり、純度が高くなればこ
の電位はより卑となる。従って純度９９．０％以上の純
Ａｌを被覆する押出し管材としては、電位が一７６０ｍ
Ｖより責であるいかなるＡｌ合金でも使用することがで
きる。そしてＡｌ合金の電位を責にするにはＣｕおよび
Ｍｎの添加が有効であって、本発明に使用することので
きる押出し管材としては、例えばＡＣＩ−０，５％Ｃｕ
合金。

Ａｌ−０，３％Ｃｕ−０，３％Ｍｎ合金やＡｌ−０，１
５％Ｃｕ−１，２％Ｍｎ合金（Ｊ、ＩＳ　Ａ３００３合
金相当）等がある。

そして純度９９．０％以上の純Ａｌを被覆する方法とし
ては、例えば溶射法がある。これには熱間または温間で
管状に押出し成形した後冷却した管材にプラスチングま
たは再加熱後溶射を行う方法、または押出し成形直後の
高温で表面が活性な状態にある押出し材に溶射する等に
より実施するものである。

また他の如何なる被覆法により被覆してもよいが、その
被覆量は５〜１００ｇ／ｍ２の範囲が良い。

これは５ｇ／ｍ２未満では犠牲層としての効果が少なく
、１００ｇ／ｌ１１２を超えるとその効果が飽和してし
まい、かつ製造コストが高くなるからである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明する。

第１表に示す組成のＡｌ合金、さらに微量のＳｌとＭｇ
を含んでＡｌの純度が９９．５％のＪＩＳＡ６０６３合
金および微量のＣｕを含んでＡｌの純度が９９．５％の
ＪＩＳ　Ａｌ１００合金鋳塊を熱間押出しして、その直
後の表面が活性な状態のときに、溶射法によりそれぞれ
の管材表面に第１表に示す純度のＡｌを第１表に示す溶
射量で溶射して被覆して本発明管材ＮＯ６１〜Ｎ００５
および比較管材Ｎｏ、　６〜Ｎｏ、　８を作製した。ま
た従来管材としてＪＩＳＡ１０５０（Ａｌり９．５％以
上）合金鋳塊を熱間押出しして得られた管材の表面を被
覆しない未被覆管材（Ｎｏ、　９）および熱間押出し管
材の表面に１５ｇ／ｍ”の被覆量でＺｎを溶射して被覆
した管材（Ｎｏ、　１０）を作製した。

これらの管材を真空ろう付を模して５ＸｌＯ”’Ｔｏｒ
ｒの真空炉中にて６００℃で５分間加熱した後、それぞ
れについて以下のように表面電位の測定および耐食試験
を行ない、それらの結果を第１表に併記した。

即ち各管材の表面電位は２５℃の５ＸＮａＣ□水溶液中
にそれぞれの管材とその対極に飽和カロメル電極を設置
して測定し、その結果管材と被覆材との電位差が５０ｍ
Ｖ以上卑なものを○印、５０ｍＶ未満のものをＸ印とし
て表した。また耐食試験はＪＩＳ　８８６８１に基づ（
ＣＡＳＳ試験を５００時間行い、貫通孔食の発生したも
のをＸ印、発生しなかったものをＯ印として示した。

第１表から明らかなように、本発明管材Ｎｏ、　１〜Ｎ
ｏ、　５では押出し管材と被覆材との電位差はいずれも
５０ｒｎＶ以上であって良好な耐食性を有していること
が判る。

これに対して従来管材Ｎｏ、　９．　Ｎｏ、　１０およ
び押出し管材との電位差が５０ｍＶ未満の比較管材Ｎｏ
、　６〜Ｎｏ、　８は、いずれも貫通孔食が発生してし
まい耐食性が劣っていることが判る。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、真空ろう付等に使用するＡ
ｌ合金製押出し管材が優れた耐食性を有し、これを用い
た熱交換器の耐食性を向上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ある
。 ■・−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. （１）　純度９９．０％以上の純Ａｌに対して５０ｍＶ
   以上貴な電位を有するＡｌ合金の押出し管材の表面に、
   純度９９．０％以上の純Ａｌを被覆することを特徴とす
   る熱交換器用管材。