JPH09138093A

JPH09138093A - ドロンカップ型熱交換器

Info

Publication number: JPH09138093A
Application number: JP29829195A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Kato; 良知加藤; Masashi Sakaguchi; 雅司坂口; Shuichi Murooka; 秀一室岡; Kazuhiro Kobori; 一博小堀
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】タンク部の接合部における剥離腐食を抑制
し、かつプレート部でも陰極防食効果を有する耐食性に
優れたドロンカップ型熱交換器を提供する。【解決手段】２枚のコアプレート7,7 を重ね合わせる
ことにより、両端にタンク部3a,3b が形成されるととも
に、中間部に冷媒通路4 を有するプレート部5 が形成さ
れたチューブエレメント1 と、フィン2 とを交互に多数
積層して、ろう付一体化されてなるドロンカップ型熱交
換器において、前記コアプレート7 は心材8 の両面にろ
う材層9a,9b が形成されたろう付用アルミニウム材料か
らなり、前記チューブエレメント1 の外面に位置する外
側ろう材層9aが前記心材8 よりも孔食電位の卑なる材料
で形成され、かつ隣接するチューブエレメント1 のタン
ク部3a,3a 相互の接合部の孔食電位が前記外側ろう材層
9aよりも貴に設定されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、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、コアプレートの心材をＪＩＳＡ３００３相
当のＡｌ合金で構成するとともに、フィンの心材として
孔食電位の低いＪＩＳＡ３２０３相当合金にＺｎ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ等の犠牲腐食効果のある元素を添加したＡｌ合
金で構成し、このフィンでチューブエレメントを陰極防
食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、熱交換
器全体が濡れる環境ではフィンの犠牲腐食効果により耐
食性が確保されるが、部分的に濡れる環境にあってはチ
ューブエレメントどうしがろう付されている部分、すな
わちタンク部の接合部分では却って剥離腐食の進行を促
すという問題があった。

【０００６】この発明は、このような技術背景に鑑みて
なされたものであって、タンク部の接合部における剥離
腐食を抑制し、かつプレート部でも陰極防食効果を有す
る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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかるドロン
カップ型熱交換器は、前記目的を達成するために、２枚
の皿状のコアプレート(7)(7)を対向状に重ね合わせるこ
とにより、長さ方向の両端に膨出状のタンク部(3a)(3b)
が形成されるとともに、中間部に該タンク部(3a)(3b)に
連通する冷媒通路(4) を有するプレート部(5) が形成さ
れた偏平状チューブエレメント(1) と、フィン(2) とを
交互に多数積層し、前記チューブエレメント(1) のプレ
ート部(5) と前記フィン(2) とがろう付されるととも
に、隣接するチューブエレメント(1) のタンク部(3a)(3
a)、(3b)(3b)が相互に連通状態にろう付一体化されてな
るドロンカップ型熱交換器において、前記コアプレート
(7) は心材(8) の両面にろう材層(9a)(9b)が形成された
ろう付用アルミニウム材料からなり、前記チューブエレ
メント(1) の外面に位置する外側ろう材層(9a)が前記心
材(8) よりも孔食電位の卑なる材料で形成され、かつ隣
接するチューブエレメント(1) のタンク部(3a)(3a)、(3
b)(3b)相互の接合部の孔食電位が、前記外側ろう材層(9
a)よりも貴に設定されていることを基本要旨とする。

【０００８】この発明のドロンカップ型熱交換器では、
孔食電位に関し、チューブエレメント(1) を構成するコ
アプレート(7) の心材(8) よりも外側ろう材層(9a)を卑
とし表面層により心材(8) を陰極防食する一方、隣接す
るチューブエレメント(1) のタンク部(3a)(3a)、(3b)(3
b)相互の接合部を外側ろう材層(9a)よりも貴として心材
(8) と表面層（接合部）との電位差を小さく或いは無く
して、表面層による心材(8) の陰極防食効果を抑制して
いる。即ち、１つのチューブエレメント(1) の表面層の
孔食電位を、フィン(2) とろう付されるプレート部(5)
では心材(8) よりも卑とし、隣接するチューブエレメン
ト(1) とろう付されるタンク部(3a)(3b)では心材(8) に
近似させることにより、熱交換器全体の耐食性向上を図
っている。なお、前記接合部の孔食電位は、コアプレー
ト(7) の心材(8) に対して貴でも卑でも良いが、耐食性
を顕著に向上させるには心材(8) と同等或いは僅かに卑
であることが好ましい。

【０００９】耐食性を向上させるための好ましい孔食電
位差は、心材(8) と外側ろう材層(9a)とが１５０mV以
上、特に好ましくは２００mV以上であり、外側ろう材層
(9a)とインサート材(13)とが８０mV以上、特に好ましく
は１５０mV以上であり、心材(8) と接合部とが２００mV
未満、特に好ましくは１５０mV未満である。

【００１０】上述のような孔食電位差を生じさせること
ができれば、熱交換器各部の構成は限定されない。特
に、隣接するチューブエレメント(1) のタンク部(3a)(3
a)、(3b)(3b)相互の接合部の孔食電位が前記外側ろう材
層(9a)よりも貴となるように設定する手段としては、接
合するタンク部(3a)(3a)、(3b)(3b)間に、前記外側ろう
材層(9a)よりも孔食電位の貴なるインサート材(13)を介
在させ、ろう付により該インサート材(13)と前記外側ろ
う材層(9a)とを融合させる方法を推奨できる。

【００１１】また、上述のような孔食電位差を生じさせ
ることができれば、熱交換器各部の構成材料も限定され
ない。特に、所定の孔食電位差を設定しうる材料とし
て、次のような組成を有する諸材料を例示できる。

【００１２】先ず、コアプレート(7) を構成するろう付
用アルミニウム材料において、心材(8) は、Ｍｎ；０．
５〜２．０wt％およびＣｕ；０．１〜１．０wt％を含有
し、残部がＡｌおよび不純物よりなり、不純物としての
Ｆｅが１．０wt％以下、Ｓｉが１．０wt％以下、Ｍｇが
１．０wt％以下、Ｃｒが０．５wt％以下、Ｚｎが０．５
wt％以下、Ｔｉが０．２wt％以下に規制されたＡｌ合金
からなるものにより構成するのが良い。ここに、Ｍｎは
電位を貴にして心材(8) と外側ろう材層(9a)との孔食電
位の差を設けやすくするとともに、強度を向上させるの
に有効な元素であり、前記下限値未満では添加効果に乏
しく、上限値を超えると金属間化合物が大きくなるとと
もに加工硬化が顕著になって成形性が低下する。Ｍｎ含
有量の特に好ましい下限値は０．７wt％、さらに好まし
い下限値は０．８wt％であり、特に好ましい上限値は
１．８wt％、さらに好ましい上限値は１．５wt％であ
る。また、Ｃｕは電位を貴にするのに有効な元素であ
り、前記下限値未満では添加効果に乏しく、上限値を超
えるとろう付後ろう材粒界を通って表面に拡散して耐食
性が悪くなる。Ｃｕ含有量の特に好ましい下限値は０．
２wt％、さらに好ましい下限値は０．３wt％であり、特
に好ましい上限値は０．９wt％、さらに好ましい上限値
は０．７wt％である。また、不純物としてのＦｅ、Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉの各含有量が多い場合は耐
食性または成形性が低下するおそれがあるが、いずれも
前記上限値以下では問題はない。これらの各元素の特に
好ましい規制値は、Ｆｅが０．８wt％以下、Ｓｉが０．
６wt％以下、Ｍｇが０．５wt％以下、Ｃｒが０．３wt％
以下、Ｚｎが０．３wt％以下、Ｔｉが０．１wt％以下で
ある。

【００１３】前記ろう付用アルミニウム材料の外側ろう
材層(9a)としては、良好なろう付を達成するとともに、
孔食電位を心材(8) よりも相対的に卑とするために、Ａ
ｌ−Ｓｉ合金をベースに孔食電位を卑とする元素を添加
した合金、即ちＳｉ；６〜１４wt％を含有し、さらにＺ
ｎ；０．６〜２．５wt％、Ｉｎ；０．０２〜０．１wt
％、Ｓｎ；０．０２〜０．１wt％のうちの少なくとも１
種を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりなるＡｌ合金
を推奨できる。前記添加元素のうち、Ｓｉはろう材とし
ての適切な融点を確保するために前記範囲の量を添加す
ることが好ましい。Ｓｉ含有量の特に好ましい下限値は
７wt％、さらに好ましい下限値は８wt％であり、特に好
ましい上限値は１２wt％、さらに好ましい上限値は１１
wt％である。ここに、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎは孔食電位を卑
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Ｉ
ｎやＳｎを用いれば良い。しかし、Ｚｎが０．６wt％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２．５wt％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。Ｚｎ含有量の特に好ましい下限値は
０．９wt％、さらに好ましい下限値は１．２wt％であ
り、特に好ましい上限値は２．２wt％、さらに好ましい
上限値は１．８wt％である。Ｉｎ含有量およびＳｎ含有
量の特に好ましい下限値はそれぞれ０．０３wt％であ
り、特に好ましい上限値はそれぞれ０．０７wt％、さら
に好ましい上限値はそれぞれ０．０６wt％である。

【００１４】また、前記外側ろう材層(9a)は、上述の添
加元素Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎ、ＳｎにさらにＭｇを添加した
Ａｌ合金、即ち、Ｓｉ；６〜１４wt％およびＭｇ；０．
５〜２wt％を含有し、さらにＺｎ；０．６〜２．５wt
％、Ｉｎ；０．０２〜０．１wt％、Ｓｎ；０．０２〜
０．１wt％のうちの少なくとも１種を含有し、残部がＡ
ｌおよび不純物よりなるＡｌ合金で構成することも好ま
しい。Ｍｇは真空中でのゲッター作用があり、特に真空
ろう付におけるろう付性を向上させる効果がある。Ｍｇ
含有量は、０．５wt％未満では前記効果に乏しく、２．
０wt％を超えても効果が飽和する。Ｍｇ含有量の特に好
ましい下限値は０．８wt％、さらに好ましい下限値は
１．０wt％であり、特に好ましい上限値は１．７wt％、
さらに好ましい上限値は１．５wt％である。

【００１５】また、前記ろう付用アルミニウム材料の内
側ろう材層(9b)は、２枚のコアプレート(7)(7)を接合し
て１つのチューブエレメント(1) の形成に供され、ろう
付後は熱交換器の内部側となる。そのため、腐食に関し
て使用環境からはあまり影響を受けず、外側ろう材層(9
a)のように孔食電位の貴卑は問題にされない。従って、
内側ろう材層(9b)の組成は特に限定されないが、ろう付
温度の関係でＳｉ；６〜１４wt％を含有するＡｌ−Ｓｉ
系合金が好ましい。

【００１６】前記ろう付用アルミニウム材料において、
心材(8) の両面にろう材層(9a)(9b)を形成する方法の最
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。ろう材層(9a)(9b)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、ろう材層(9a)(9b)を形成する他の方法としては溶
射法がある。

【００１７】インサート材(13)は、孔食電位が前記ろう
付用アルミニウム材料の外側ろう材層(9a)よりも貴なる
ものを使用し、ろう付時の加熱により外側ろう材層(9a)
と融合させて心材(8) の孔食電位に近づけ、心材(8) に
対する外側ろう材層(9a)の陰極防食効果を抑制する。従
って、インサート材(13)の組成は外側ろう材層(9a)の組
成により相対的に決定される。例えば、ろう付温度の関
係でＡｌ−Ｓｉ合金をベースとし、電位を貴するのに有
効な元素を添加したＡｌ合金で、Ｓｉ；６〜１４wt％を
含有し、Ｍｎ；２．０wt％以下、Ｃｕ；１．０wt％以
下、Ｔｉ；０．２wt％以下、Ｆｅ；１．０wt％以下のう
ちの１種以上を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりな
るＡｌ合金ろう材を例示できる。Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｆ
ｅはいずれも孔食電位を貴とする元素であり、それぞれ
上限値を超えるとインサート材(13)の融点が高くなって
ろう付性を阻害する。Ｍｎ含有量の特に好ましい下限値
は０．１wt％、さらに好ましい下限値は０．２wt％であ
り、特に好ましい上限値は１．０wt％、さらに好ましい
上限値は０．８wt％である。Ｃｕ含有量の特に好ましい
下限値は０．２wt％、さらに好ましい下限値は０．３wt
％であり、特に好ましい上限値は０．９wt％、さらに好
ましい上限値は０．７wt％である。Ｔｉ含有量の特に好
ましい下限値は０．００１wt％、さらに好ましい下限値
は０．００３wt％であり、特に好ましい上限値は０．１
wt％、さらに好ましい上限値は０．０７wt％である。Ｆ
ｅ含有量の特に好ましい下限値は０．０５wt％、さらに
好ましい下限値は０．１wt％であり、特に好ましい上限
値は０．８wt％、さらに好ましい上限値は０．６wt％で
ある。

【００１８】また、前記外側ろう材層(9a)として前述の
Ａｌ−Ｓｉ合金ベースに電位を卑とするＺｎ、Ｉｎ、Ｓ
ｎのうちの１種以上を添加したＡｌ合金を使用する場合
は、インサート材(13)として該Ａｌ合金におけるＺｎ、
Ｉｎ、Ｓｎの添加量を少なくしたＡｌ合金を使用して
も、外側ろう材層(13)よりも相対的に電位が貴とするこ
とができる。インサート材(13)に外側ろう材層(9a)との
有意な電位差を確実に設けるには、Ｚｎ；０．６wt％未
満、Ｉｎ；０．０２wt％未満、Ｓｎ；０．０２wt％未満
が好ましい。ただし、インサート材(13)組成において、
電位調節以外の目的をもって添加された元素が結果とし
て電位を貴とする場合には、Ｚｎ、ＩｎおよびＳｎの含
有量が前記範囲を超えても、外側ろう材層(9a)に対して
有意な電位差を生じさせることができる。

【００１９】前記インサート材(13)は、図１に示すよう
に前述の組成からなるＡｌ合金ろう材のみで構成された
ものでも良く、また図７に示すように心材(20)の両面に
前述の組成のＡｌ合金ろう材層(21)(21)を形成した積層
体でも良い。後者の場合、心材(20)の材質は特に限定さ
れないが、コアプレート(7) の心材(8) と同一またはそ
れに近い組成のＡｌ合金、１０００系純Ａｌ、３０００
系Ａｌ合金等が好ましい。

【００２０】前記インサート材(13)の適切な厚さは、コ
アプレート(7) の心材(8) の組成、外側ろう材層(9a)の
組成および厚さ、インサート材(13)の組成によって決定
される。インサート材(13)は、外側ろう材層(9a)との融
合により、孔食電位が心材(8) に近似した層を形成する
ために使用されるからである。しかし、インサート材(1
3)が厚すぎるとコアプレート(7) の心材(8) へのＳｉ浸
食が大きくなりやすいため、インサート材(13)の厚さは
０．０６〜０．１２mm、または外側ろう材層(9a)の厚さ
の１００〜２００％が好ましい。

【００２１】この発明のドロンカップ型熱交換器では、
チューブエレメント(1) を構成するコアプレート(7)
は、心材(8) の外側に該心材(8) よりも孔食電位の卑な
るろう材層(9a)が形成されたろう付用アルミニウム材料
が使用され、隣接するチューブエレメント(1) のタンク
部(3a)(3a)、(3b)(3b)相互の接合部の孔食電位が前記外
側ろう材層(9a)よりも貴に設定されているため、フィン
(2) が接合されるプレート部(5) では、コアプレート
(7) の心材(8) が孔食電位の卑なる表面層で覆われ、タ
ンク部(3a)(3b)では孔食電位が心材(8) に近似した表面
層に覆われる。そのため、前記心材(8) はプレート部
(5) の外側ろう材層(9a)により防食される一方で、タン
ク部(3a)(3b)の接合部では防食効果が抑制されることと
なり、タンク部(3a)(3a)、(3b)(3b)の接合界面において
剥離腐食の発生が防止される。

【００２２】また、ろう付の際に、隣接するチューブエ
レメント(1) のタンク部(3a)(3a)、(3b)(3b)間に、前記
外側ろう材層(9a)よりも孔食電位の貴なるインサート材
(13)を介在させた場合には、タンク部(3a)(3b)の接合部
に前記外側ろう材層(9a)とインサート材(13)とが融合し
た層が形成され、孔食電位は前記外側ろう材層(9a)より
も貴となって、心材(8) に近似した孔食電位となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１〜図６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。

【００２４】図６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。

【００２５】前記各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
(3a)(3b)を有するとともに、長さ方向の中間部に両タン
ク部(3a)(3b)を連通する偏平状の冷媒通路(4) を構成す
るプレート部(5) と有している。そして、各チューブエ
レメント(1) は隣接するものどうしがタンク部(3a)(3b)
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(3a)(3b)に設けた冷媒流通孔(6)(6)を介して隣接タン
ク部相互が連通状態となされている。

【００２６】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(7) をその周端接合面（7a）
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(7) は、プレス
加工により形成されたもので、コアプレート(7) 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、心材(8) の両面にろう材層(9
a)(9b)が圧延によりクラッドされたブレージングシート
が用いられている。

【００２７】図５に示すように、前記コアプレート(7)
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(7')を除いて、両端部に外方突出状のカップ
部(10)が形成され、その頂壁には、コアプレート(7) の
幅方向に沿って３つの冷媒流通孔(6) が穿設されてい
る。最外側のチューブエレメント(1) の外側コアプレー
ト(7')は、図５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(6) が穿設されている。

【００２８】そして、このような２枚のコアプレート
(7)(7)または(7)(7') を対向状に重ね合わせることによ
り、カップ部(10)においてタンク部(3a)(3b)が形成され
るとともに、前記冷媒流通孔(6) を通じて隣接するチュ
ーブエレメント(1) のタンク部(3a)(3a)または(3b)(3b)
相互が連通状態となされている。もっとも、図６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(3
b)(3b)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(3a)(3a)
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(3b)(3b)の
相互接合面をそれぞれ構成する前記カップ部(10)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
(3a)または(3b)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。

【００２９】一方、前記各コアプレート(7) の内面に
は、一方のカップ部(4) から他方のカップ(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(11)が前記コアプレート(7) 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(11)を有する２枚のコアプレート(7)(7)を重ね合わせ
ることで、周端接合面（7a）どう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(7)(7)のリブ(11)(11)どうしが交互に配
置された状態となされ、かつ各リブ(11)の先端部が、対
向するコアプレート(7) のリブ(11)相互間の平面部(12)
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(4) 内に、下側タンク部(3b)から上
側タンク部(3a)に向かって真っ直ぐに延びた複数の単位
冷媒通路(4a)が形成されている。

【００３０】而して、図１に示すように、前記のような
チーブエレメント(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
うしがタンク部(3a)(3b)においてインサート材(13)を介
して当接状態にろう付接合されている。ここに、コアプ
レート(7) 相互の接合はコアプレート(7) の内側ろう材
層(9b)介して行われ、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(7) を構成す
るブレージングシートの外側ろう材層(9a)を介して行わ
れる。また、隣接チューブエレメント(1)(1)どうしの接
合は、ブレージングシートの外側ろう材層(9a)および前
記インサート材(13)を介して行われ、ろう付後は外側ろ
う材層(9a)とインサート材(13)とが融合し、一体化した
フィレットを形成する。また、右最外側のチューブエレ
メント(1) の下側タンク部(3b)には、冷媒入口管(14)
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(3b)には冷媒出口管(15)がそれぞれ前記冷媒流通孔
(6) を介して連通接続されている。なお、図５および図
６において、(16)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(16)もブレージングシートによって形成され、最外
側のコルゲートフィン(2) にろう付されたものである。

【００３１】前記のような蒸発器では、冷媒入口管(14)
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(1) 群毎に方向転換して蛇行状に流
れ、出口管(15)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
に形成されたコルゲートフィン(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。

【００３２】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(7) は、心材(8)の外側を被覆する状
態に、心材(8) よりも孔食電位が卑なる外側ろう材層(9
a)が存在することになる。外側ろう材層(9a)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(8) 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。また、タンク部(3a)(3a),(3b)(3b) の
接合部においては、前記外側ろう材層(9a)とインサート
材(13)とにより形成された融合層は、外側ろう材層(9a)
よりも孔食電位が貴であるために該外側ろう材層(9a)に
より防食され、タンク部間(3a)(3a),(3b)(3b) の剥離腐
食も防止される。

【００３３】

【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。

【００３４】同一組成の２枚のコアプレート(7)(7)を重
ね合わせたものを複数個用意し、これらとコルゲートフ
ィン(2) とを交互に積層して図１〜図６に示すようなド
ロンカップ型熱交換器に仮組した。

【００３５】前記コアプレート(7) を構成するろう付用
アルミニウム材料には、心材(8) 、外側ろう材層(9a)お
よび内側ろう材層(9b)の材料として表１に示す組成の複
数種のものを用意し、表２に示す組合わせで心材(8) の
両面に圧延によりクラッドしてブレージングシートを作
製し、これを所要形状にプレス成形した。ブレージング
シートの心材(8) の厚さは０．４mm、ろう材層(9a)(9b)
のクラッド率は各１２％とした。また、インサート材(1
3)として表１に示す組成のＡｌ合金ろう材を用意した。
これらのインサート材のうち、イ−１は心−２と同一組
成で厚さ０．１５２mmの心材の両面に厚さ０．０２４の
mmろう材層を形成した積層体であり、その他は厚さ０．
１mmの単一層である。また、コルゲートフィン(2) 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。また、心材
(8) 、ろう材層(9a)(9b)、インサート材(13)の孔食電位
は表１のとおりであった。

【００３６】次に、前記の各熱交換器組立体をろう付し
た。ろう付は実施例２、４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。

【００３７】そして、得られた各熱交換器につき，外側
ろう材層(9a)とインサート材(13)との融合層の孔食電位
を測定するとともに、熱交換器全体の腐食試験を行っ
た。

【００３８】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(1) 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＋５ｐｐｍＨ₂Ｓ
Ｏ₄＋５％ＣａＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ＋カオリン＋海砂）と
ｐＨ９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。

【００３９】これらの結果を表２に併せて示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】表２の結果からわかるように、本発明実施
品はタンク部の接合面に剥離腐食もなく、優れた耐食性
を有することを確認し得た。

【００４３】

【発明の効果】この発明は、以上の次第で、２枚の皿状
のコアプレートを対向状に重ね合わせることにより、長
さ方向の両端に膨出状のタンク部が形成されるととも
に、中間部に該タンク部に連通する冷媒通路を有するプ
レート部が形成された偏平状チューブエレメントと、フ
ィンとを交互に多数積層し、前記チューブエレメントの
プレート部と前記フィンとがろう付されるとともに、隣
接するチューブエレメントのタンク部が相互に連通状態
にろう付一体化されてなるドロンカップ型熱交換器にお
いて、前記コアプレートは心材の両面にろう材層が形成
されたろう付用アルミニウム材料からなり、前記チュー
ブエレメントの外面に位置する外側ろう材層が前記心材
よりも孔食電位の卑なる材料で形成され、かつ隣接する
チューブエレメントのタンク部相互の接合部の孔食電位
が前記外側ろう材層よりも貴に設定されているものであ
るから、心材はプレート部の外側ろう材層により防食さ
れ、かつタンク部の接合部では防食効果が抑制されるた
め接合界面の剥離腐食をも防止でき、チューブエレメン
トの耐食性を向上でき、ひいては耐食性に優れたドロン
カップ型熱交換器の提供が可能となる。

【００４４】また、隣接するチューブエレメントのタン
ク部間に、前記外側ろう材層よりも孔食電位の貴なるイ
ンサート材を介在させた場合は、ろう付により前記外側
ろう材層とインサート材とが融合して、タンク部相互の
接合部の孔食電位を前記外側ろう材層よりも貴に設定す
ることができる。

【００４５】また、耐食性の向上に必要な孔食電位の差
は、前記ろう付用アルミニウム材料の心材として、Ｍ
ｎ；０．５〜２wt％およびＣｕ；０．１〜１wt％を含有
し、残部がＡｌおよび不純物よりなり、不純物としての
Ｆｅが１wt％以下、Ｓｉが１wt％以下、Ｍｇが１wt％以
下、Ｃｒが０．５wt％以下、Ｚｎが０．５wt％以下、Ｔ
ｉが０．２wt％以下に規制されたＡｌ合金を使用し、外
側ろう材層として、Ｓｉ；６〜１４wt％を含有し、さら
にＺｎ；０．６〜２．５wt％、Ｉｎ；０．０２〜０．１
wt％、Ｓｎ；０．０２〜０．１wt％のうちの少なくとも
１種を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりなるＡｌ合
金ろう材、またはＳｉ；６〜１４wt％およびＭｇ；０．
５〜２．０wt％を含有し、さらにＺｎ；０．６〜２．５
wt％、Ｉｎ；０．０２〜０．１wt％、Ｓｎ；０．０２〜
０．１wt％のうちの少なくとも１種を含有し、残部がＡ
ｌおよび不純物よりなるＡｌ合金ろう材を使用し、前記
インサート材として、Ｓｉ；６〜１４wt％を含有し、さ
らにＭｎ；２．０wt％以下、Ｃｕ；１．０wt％以下、Ｔ
ｉ；０．２wt％以下、Ｆｅ；１．０wt％以下のうちの少
なくとも１種を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりな
るＡｌ合金ろう材を使用することにより、容易に実現す
ることができる。さらに、外側ろう材層として、上述
の、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎのうちの少なくとも１種を添加
し、あるいはさらにＭｇを添加したたＡｌ−Ｓｉ系合金
ろう材を使用する場合は、前記インサート材として、Ｓ
ｉ；６〜１４wt％を含有し、さらにＺｎ、Ｉｎ、Ｓｎの
うちから少なくとも１種を、前記外側ろう材層を構成す
るＡｌ合金の含有量よりも少量含有し、残部がＡｌおよ
び不純物よりなるＡｌ合金ろう材を使用することによっ
ても容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のドロンカップ型熱交換器
を示すもので、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２】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３】（ａ）は図２のIII −III 線断面図、（ｂ）は
（ａ）の一部拡大図である。

【図４】（ａ）は図２のIVa −IVa 線断面図、（ｂ）は
同じくIVb −IVb 線断面図である。

【図５】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６】ドロンカップ型熱交換器の全体正面図である。

【図７】他のインサート材を使用したチューブエレメン
トのタンク部付近の拡大断面図である。

【符号の説明】

１…チューブエレメント２…フィン３ａ，３ｂ…タンク部４…冷媒通路５…プレート部７…コアプレート８…心材９ａ…外側ろう材層９ｂ…内側ろう材層１３…インサート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小堀一博堺市海山町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】２枚の皿状のコアプレート(7)(7)を対向
状に重ね合わせることにより、長さ方向の両端に膨出状
のタンク部(3a)(3b)が形成されるとともに、中間部に該
タンク部(3a)(3b)に連通する冷媒通路(4) を有するプレ
ート部(5) が形成された偏平状チューブエレメント(1)
と、フィン(2) とを交互に多数積層し、前記チューブエ
レメント(1) のプレート部(5) と前記フィン(2) とがろ
う付されるとともに、隣接するチューブエレメント(1)
のタンク部(3a)(3a)、(3b)(3b)が相互に連通状態にろう
付一体化されてなるドロンカップ型熱交換器において、前記コアプレート(7) は心材(8) の両面にろう材層(9a)
(9b)が形成されたろう付用アルミニウム材料からなり、
前記チューブエレメント(1) の外面に位置する外側ろう
材層(9a)が前記心材(8) よりも孔食電位の卑なる材料で
形成され、かつ隣接するチューブエレメント(1) のタンク部(3a)(3
a)、(3b)(3b)相互の接合部の孔食電位が、前記外側ろう
材層(9a)よりも貴に設定されていることを特徴とするド
ロンカップ型熱交換器。
【請求項２】隣接するチューブエレメント(1) のタン
ク部(3a)(3a)、(3b)(3b)間に、前記外側ろう材層(9a)よ
りも孔食電位の貴なるインサート材(13)を介在させ、ろ
う付により前記外側ろう材層(9a)と融合させることによ
り、タンク部(3a)(3a)、(3b)(3b)相互の接合部の孔食電
位が前記外側ろう材層(9a)よりも貴に設定されている請
求項１に記載のドロンカップ型熱交換器。
【請求項３】前記ろう付用アルミニウム材料の心材
(8) は、Ｍｎ；０．５〜２．０wt％およびＣｕ；０．１
〜１．０wt％を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりな
り、不純物としてのＦｅが１．０wt％以下、Ｓｉが１．
０wt％以下、Ｍｇが１．０wt％以下、Ｃｒが０．５wt％
以下、Ｚｎが０．５wt％以下、Ｔｉが０．２wt％以下に
規制されている請求項１または２に記載のドロンカップ
型熱交換器。
【請求項４】前記ろう付用アルミニウム材料の外側ろ
う材層(9a)は、Ｓｉ；６〜１４wt％を含有し、さらにＺ
ｎ；０．６〜２．５wt％、Ｉｎ；０．０２〜０．１wt
％、Ｓｎ；０．０２〜０．１wt％のうちの少なくとも１
種を含有し、残部がＡｌおよび不純物よりなる請求項１
乃至３のいずれかに記載のドロンカップ型熱交換器。
【請求項５】前記ろう付用アルミニウム材料の外側ろ
う材層(9a)は、Ｓｉ；６〜１４wt％およびＭｇ；０．５
〜２．０wt％を含有し、さらにＺｎ；０．６〜２．５wt
％、Ｉｎ；０．０２〜０．１wt％、Ｓｎ；０．０２〜
０．１wt％のうちの少なくとも１種を含有し、残部がＡ
ｌおよび不純物よりなる請求項１乃至３のいずれかに記
載のドロンカップ型熱交換器。
【請求項６】前記インサート材(13)は、Ｓｉ；６〜１
４wt％を含有し、さらにＭｎ；２．０wt％以下、Ｃｕ；
１．０wt％以下、Ｔｉ；０．２wt％以下、Ｆｅ；１．０
wt％以下のうちの少なくとも１種を含有し、残部がＡｌ
および不純物よりなる請求項２乃至５のいずれかに記載
のドロンカップ型熱交換器。
【請求項７】前記インサート材(13)は、Ｓｉ；６〜１
４wt％を含有し、さらにＺｎ、Ｉｎ、Ｓｎのうちから少
なくとも１種を、前記外側ろう材層(9a)を構成するＡｌ
合金の含有量よりも少量含有し、残部がＡｌおよび不純
物よりなる請求項４または５に記載のドロンカップ型熱
交換器。