JPH10122788A - 真空ろう付用アルミニウム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ型熱交換器 - Google Patents
真空ろう付用アルミニウム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ型熱交換器Info
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- JPH10122788A JPH10122788A JP27481996A JP27481996A JPH10122788A JP H10122788 A JPH10122788 A JP H10122788A JP 27481996 A JP27481996 A JP 27481996A JP 27481996 A JP27481996 A JP 27481996A JP H10122788 A JPH10122788 A JP H10122788A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
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Abstract
(57)【要約】
【目的】真空ろう付品の耐食性を向上させうるろう付用
材料、及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ
型熱交換器を提供する。 【構成】真空ろう付用アルミニウム材料は、アルミニウ
ムまたはその合金からなる心材１１の両面側にＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系ろう材層１２が配置され、心材と少なくとも
片面側のろう材層との間に、心材よりも腐食電位が５０
ｍＶ以上低い犠牲腐食層１３が形成されている。ドロン
カップ型熱交換器は、ろう付用アルミニウム材料により
形成された２枚のコアプレート３を、犠牲腐食層が外側
に位置する向きで重ね合わせて板状のチューブエレメン
ト１が形成され、チューブエレメントとフィン２との複
数枚が交互に積層され、かつコアプレートの両面のろう
材層により各構成部材がろう付されてなる。
材料、及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ
型熱交換器を提供する。 【構成】真空ろう付用アルミニウム材料は、アルミニウ
ムまたはその合金からなる心材１１の両面側にＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系ろう材層１２が配置され、心材と少なくとも
片面側のろう材層との間に、心材よりも腐食電位が５０
ｍＶ以上低い犠牲腐食層１３が形成されている。ドロン
カップ型熱交換器は、ろう付用アルミニウム材料により
形成された２枚のコアプレート３を、犠牲腐食層が外側
に位置する向きで重ね合わせて板状のチューブエレメン
ト１が形成され、チューブエレメントとフィン２との複
数枚が交互に積層され、かつコアプレートの両面のろう
材層により各構成部材がろう付されてなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、真空ろう付用アルミ
ニウム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカ
ップ型熱交換器に関する。
ニウム材料及び該材料を用いた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。
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。そして、このようなろう付法として
真空ろう付法が採用されることがある。
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。そして、このようなろう付法として
真空ろう付法が採用されることがある。
【０００４】かかる真空ろう付によって接合されたドロ
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、フィンをＩｎやＺ
ｎ等の犠牲腐食効果のある元素を添加したアルミニウム
合金で構成し、このフィンの犠牲腐食作用によりチュー
ブエレメントの耐食性を確保しようというものであった
（例えば特開昭６３−２４１１３７）。
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、フィンをＩｎやＺ
ｎ等の犠牲腐食効果のある元素を添加したアルミニウム
合金で構成し、このフィンの犠牲腐食作用によりチュー
ブエレメントの耐食性を確保しようというものであった
（例えば特開昭６３−２４１１３７）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
湿潤と乾燥とが頻繁に繰り返されるような過酷な環境下
で使用される場合には、フィンによる十分な防食効果が
得られず、フィンの谷部（山部）と谷部（山部）の間の
位置においてチューブエレメントに短期間で孔食を生
じ、甚だしくは漏れに至るというような問題があった。
また、フィンの谷部と谷部との間隔つまりフィン間隔を
小さくすることにより、フィンによる犠牲腐食効果を高
めることはできるが、フィンを通過する空気の抵抗が大
きくなり、熱交換性能が低下するという新たな欠点を派
生するものであった。
湿潤と乾燥とが頻繁に繰り返されるような過酷な環境下
で使用される場合には、フィンによる十分な防食効果が
得られず、フィンの谷部（山部）と谷部（山部）の間の
位置においてチューブエレメントに短期間で孔食を生
じ、甚だしくは漏れに至るというような問題があった。
また、フィンの谷部と谷部との間隔つまりフィン間隔を
小さくすることにより、フィンによる犠牲腐食効果を高
めることはできるが、フィンを通過する空気の抵抗が大
きくなり、熱交換性能が低下するという新たな欠点を派
生するものであった。
【０００６】このような欠点はドロンカップ型熱交換器
に限らず、耐食性が要求される他の真空ろう付品につい
ても同様に生じるものであった。
に限らず、耐食性が要求される他の真空ろう付品につい
ても同様に生じるものであった。
【０００７】この発明は、このような技術的背景に鑑み
てなされたものであって、真空ろう付品の耐食性を向上
させうるろう付用材料、及び該材料を用いた耐食性に優
れたドロンカップ型熱交換器の提供を目的とする。
てなされたものであって、真空ろう付品の耐食性を向上
させうるろう付用材料、及び該材料を用いた耐食性に優
れたドロンカップ型熱交換器の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の一つは、図１及び図２に示すように、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金からなる心材（11）
の両面側にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ろう材層（12）（12）が
配置されるとともに、心材（11）と少なくとも片面側の
ろう材層（12）との間に、心材よりも腐食電位が５０ｍ
Ｖ以上低い犠牲腐食層（13）が形成されていることを特
徴とするろう付用アルミニウム材料を要旨とする。
に、この発明の一つは、図１及び図２に示すように、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金からなる心材（11）
の両面側にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ろう材層（12）（12）が
配置されるとともに、心材（11）と少なくとも片面側の
ろう材層（12）との間に、心材よりも腐食電位が５０ｍ
Ｖ以上低い犠牲腐食層（13）が形成されていることを特
徴とするろう付用アルミニウム材料を要旨とする。
【０００９】心材（11）を構成するアルミニウムまたは
アルミニウム合金の具体的組成は特に限定されることは
ないが、望ましくはＣｕ：０．１〜０．８wt％、Ｍｎ：
０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．２wt％の１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不純
物からなるものにより構成するのが良い。ここに、Ｃ
ｕ、Ｍｎ、Ｔｉはいずれも心材（11）の腐食電位を貴に
するのに有効な元素であり、これにより犠牲腐食層（1
3）の腐食電位が心材（11）よりも５０ｍＶ以上低いと
いう条件を満足しやすくするものである。かかる効果の
点でこれらは相互に均等物として評価されるものであ
り、少なくとも１種が含有されていれば効果を発揮する
が、Ｃｕが０．１wt％未満、Ｍｎが０．３wt％未満、Ｔ
ｉが０．０１wt％未満では上記効果に乏しい。一方、Ｃ
ｕが０．８wt％を超えると、ろう付後ろう材粒界を通っ
て表面に拡散し、耐食性が悪化する。また、Ｍｎが１．
５wt％を超えると、金属間化合物が大きくなるとともに
加工硬化が大きくなり、プレス等の成形性が悪化する。
また、Ｔｉが０．２wt％を超えると融点が高くなり、鋳
造の困難性が増す。好ましい含有範囲は、Ｃｕ：０．２
〜０．７wt％、Ｍｎ：０．６〜１．３wt％、Ｔｉ：０．
０８〜０．１７wt％であり、特にＣｕ：０．３〜０．５
wt％、Ｍｎ：０．８〜１．２wt％、Ｔｉ：０．１〜０．
１５wt％が好ましい。
アルミニウム合金の具体的組成は特に限定されることは
ないが、望ましくはＣｕ：０．１〜０．８wt％、Ｍｎ：
０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．２wt％の１
種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び不純
物からなるものにより構成するのが良い。ここに、Ｃ
ｕ、Ｍｎ、Ｔｉはいずれも心材（11）の腐食電位を貴に
するのに有効な元素であり、これにより犠牲腐食層（1
3）の腐食電位が心材（11）よりも５０ｍＶ以上低いと
いう条件を満足しやすくするものである。かかる効果の
点でこれらは相互に均等物として評価されるものであ
り、少なくとも１種が含有されていれば効果を発揮する
が、Ｃｕが０．１wt％未満、Ｍｎが０．３wt％未満、Ｔ
ｉが０．０１wt％未満では上記効果に乏しい。一方、Ｃ
ｕが０．８wt％を超えると、ろう付後ろう材粒界を通っ
て表面に拡散し、耐食性が悪化する。また、Ｍｎが１．
５wt％を超えると、金属間化合物が大きくなるとともに
加工硬化が大きくなり、プレス等の成形性が悪化する。
また、Ｔｉが０．２wt％を超えると融点が高くなり、鋳
造の困難性が増す。好ましい含有範囲は、Ｃｕ：０．２
〜０．７wt％、Ｍｎ：０．６〜１．３wt％、Ｔｉ：０．
０８〜０．１７wt％であり、特にＣｕ：０．３〜０．５
wt％、Ｍｎ：０．８〜１．２wt％、Ｔｉ：０．１〜０．
１５wt％が好ましい。
【００１０】犠牲腐食層（13）の腐食電位が心材（11）
よりも５０ｍＶ以上低いものとなされているのは、５０
ｍＶ未満では犠牲腐食層（13）の犠牲腐食作用による心
材（11）に対する十分な防食効果が得られないからであ
る。好ましくは、犠牲腐食層（13）の腐食電位は心材
（11）よりも１００ｍＶ以上低く設定されるのが望まし
い。
よりも５０ｍＶ以上低いものとなされているのは、５０
ｍＶ未満では犠牲腐食層（13）の犠牲腐食作用による心
材（11）に対する十分な防食効果が得られないからであ
る。好ましくは、犠牲腐食層（13）の腐食電位は心材
（11）よりも１００ｍＶ以上低く設定されるのが望まし
い。
【００１１】上記腐食電位の条件を満足する犠牲腐食層
（13）の具体的構成例として、純アルミニウム、または
純アルミニウムをベースとしてＭｇ：０．１〜２wt％を
含有するものを挙げ得る。犠牲腐食層（13）を純アルミ
ニウムで構成する場合、腐食電位を心材（11）よりも５
０ｍＶ以上低いものとするために、Ａ１０３０アルミニ
ウム以上の純度のものを用いるのが好ましい。また、犠
牲腐食層（13）を純アルミニウムをベースとしてＭｇ：
０．１〜２wt％を含有するものにより構成する場合にお
いて、Ｍｇは犠牲腐食層（13）の腐食電位を卑とするも
のであるが、０．１wt％未満ではその効果に乏しく、一
方２wt％を超えても効果が飽和する。Ｍｇの好ましい含
有量は０．５〜１．５wt％である。なお、Ｍｇを含有す
る場合、ベースとなる純アルミニウムはＡ１０５０以上
の純度のものを用いれば良い。
（13）の具体的構成例として、純アルミニウム、または
純アルミニウムをベースとしてＭｇ：０．１〜２wt％を
含有するものを挙げ得る。犠牲腐食層（13）を純アルミ
ニウムで構成する場合、腐食電位を心材（11）よりも５
０ｍＶ以上低いものとするために、Ａ１０３０アルミニ
ウム以上の純度のものを用いるのが好ましい。また、犠
牲腐食層（13）を純アルミニウムをベースとしてＭｇ：
０．１〜２wt％を含有するものにより構成する場合にお
いて、Ｍｇは犠牲腐食層（13）の腐食電位を卑とするも
のであるが、０．１wt％未満ではその効果に乏しく、一
方２wt％を超えても効果が飽和する。Ｍｇの好ましい含
有量は０．５〜１．５wt％である。なお、Ｍｇを含有す
る場合、ベースとなる純アルミニウムはＡ１０５０以上
の純度のものを用いれば良い。
【００１２】上記のようなアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなる犠牲腐食層（13）は、図１のように心
材（11）の片面のみに形成しても良いし、図２のように
両面に形成しても良い。形成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。
ウム合金からなる犠牲腐食層（13）は、図１のように心
材（11）の片面のみに形成しても良いし、図２のように
両面に形成しても良い。形成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。
【００１３】心材の両面側に配置されるＡｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系ろう材層（12）は、良好なろう付作用を発揮させる
ためにＳｉ量６〜１４wt％のものを用いるのが良い。ま
た、Ｍｇはいわゆるゲッター材として作用するものであ
り、その量は１．０〜２．０wt％とするのが良い。かか
るろう材層（12）の形成方法の最も一般的なものとし
て、やはり圧延によりクラッドする方法を挙げ得る。
ｇ系ろう材層（12）は、良好なろう付作用を発揮させる
ためにＳｉ量６〜１４wt％のものを用いるのが良い。ま
た、Ｍｇはいわゆるゲッター材として作用するものであ
り、その量は１．０〜２．０wt％とするのが良い。かか
るろう材層（12）の形成方法の最も一般的なものとし
て、やはり圧延によりクラッドする方法を挙げ得る。
【００１４】前記心材（11）、犠牲腐食層（13）、ろう
材層（12）の厚さは特に限定されることはないが、望ま
しくは、心材：２５０〜５００μｍ、犠牲腐食層（片
面）：２０〜１５０μｍ、ろう材層（片面）：５０〜１
００μｍに設定するのが良い。心材（11）の厚さが２５
０μｍ未満では、ろう付品の強度が弱くなる恐れがあ
り、５００μｍを超えると厚すぎて薄肉化による使用材
料の削減、経済的利益を享受できなくなる。また、犠牲
腐食層（13）の厚さが２０μｍ未満では、薄すぎて心材
（11）に対する防食効果が不十分となる恐れがある。一
方、１５０μｍを超えると防食効果が飽和する。また、
ろう材層（12）の厚さが５０μｍ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、１００μ
ｍを超える厚さではＳｉ侵食が増加する恐れがある。
材層（12）の厚さは特に限定されることはないが、望ま
しくは、心材：２５０〜５００μｍ、犠牲腐食層（片
面）：２０〜１５０μｍ、ろう材層（片面）：５０〜１
００μｍに設定するのが良い。心材（11）の厚さが２５
０μｍ未満では、ろう付品の強度が弱くなる恐れがあ
り、５００μｍを超えると厚すぎて薄肉化による使用材
料の削減、経済的利益を享受できなくなる。また、犠牲
腐食層（13）の厚さが２０μｍ未満では、薄すぎて心材
（11）に対する防食効果が不十分となる恐れがある。一
方、１５０μｍを超えると防食効果が飽和する。また、
ろう材層（12）の厚さが５０μｍ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、１００μ
ｍを超える厚さではＳｉ侵食が増加する恐れがある。
【００１５】図３〜図８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。
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。
【００１６】図８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。
（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。
【００１７】前記チューブエレメント（１）は、長さ方
向の両端に膨出状のタンク部（1a）（1b）を有すると共
に、長さ方向の中間部に両タンク部（1a）（1b）を連通
する偏平状の冷媒通路（1c）を有している。そして、各
チューブエレメント（１）は隣接するものどおしがタン
ク部（1a）（1b）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（1a）（1b）に設けた冷媒流通孔
（1d）（1d）を介して隣接タンク部相互が連通状態とな
されている。
向の両端に膨出状のタンク部（1a）（1b）を有すると共
に、長さ方向の中間部に両タンク部（1a）（1b）を連通
する偏平状の冷媒通路（1c）を有している。そして、各
チューブエレメント（１）は隣接するものどおしがタン
ク部（1a）（1b）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（1a）（1b）に設けた冷媒流通孔
（1d）（1d）を介して隣接タンク部相互が連通状態とな
されている。
【００１８】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（３）をその周端接合面
（3a）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（３）
は、プレス加工により形成されたもので、コアプレート
（３）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、その材料とし
て前述した本発明に係る真空ろう付用アルミニウム材料
が用いられている。かつこのコアプレート（３）は、コ
アプレートの心材に対して少なくとも外側つまりフィン
側に犠牲腐食層が存在する状態で用いられている。
れも２枚の皿状コアプレート（３）をその周端接合面
（3a）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（３）
は、プレス加工により形成されたもので、コアプレート
（３）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、その材料とし
て前述した本発明に係る真空ろう付用アルミニウム材料
が用いられている。かつこのコアプレート（３）は、コ
アプレートの心材に対して少なくとも外側つまりフィン
側に犠牲腐食層が存在する状態で用いられている。
【００１９】上記コアプレート（３）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
（３）を除いて、両端部に外方突出状の膨出部（４）が
形成されている。最外側のチューブエレメント（１）の
外側コアプレート（３）は、図７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（1d）が穿設されている。
ーブエレメント（１）を構成する外側コアプレート
（３）を除いて、両端部に外方突出状の膨出部（４）が
形成されている。最外側のチューブエレメント（１）の
外側コアプレート（３）は、図７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（1d）が穿設されている。
【００２０】また上記各膨出部（４）の頂壁には、コア
プレート（３）の幅方向に沿って３つの冷媒流通孔（1
d）が穿設され、該流通孔（1d）を通じて隣接するチュ
ーブエレメント（１）のタンク部相互が連通状態となさ
れている。もっとも、図８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（1b）（1b）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（1a）（1a）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（1b）（1
b）の相互接合面をそれぞれ構成する前記膨出部（４）
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（1a）または（1b）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。
プレート（３）の幅方向に沿って３つの冷媒流通孔（1
d）が穿設され、該流通孔（1d）を通じて隣接するチュ
ーブエレメント（１）のタンク部相互が連通状態となさ
れている。もっとも、図８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（1b）（1b）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（1a）（1a）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（1b）（1
b）の相互接合面をそれぞれ構成する前記膨出部（４）
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（1a）または（1b）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。
【００２１】さらに、上記各コアプレート（３）の内面
には、一方の膨出部（４）から他方の膨出部（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（５）が上記プレートの幅方向
に所定間隔で突出形成されている。そして、かかるリブ
（５）を有する２枚のコアプレート（３）（３）を重ね
合わせることで、周端部（3a）どおしが接合されるとと
もに、図５および図６に実線と一点鎖線とで示すよう
に、両コアプレート（３）（３）のリブ（５）（５）ど
おしが交互に配置された状態となされ、かつ各リブ
（５）の先端部が、対向するコアプレート（３）のリブ
（５）相互間の平面部（６）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（1
c）内に、入口タンク部（1b）から出口タンク部（1a）
に向かって真っ直ぐに延びた複数の単位冷媒通路（1e）
が形成されている。
には、一方の膨出部（４）から他方の膨出部（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（５）が上記プレートの幅方向
に所定間隔で突出形成されている。そして、かかるリブ
（５）を有する２枚のコアプレート（３）（３）を重ね
合わせることで、周端部（3a）どおしが接合されるとと
もに、図５および図６に実線と一点鎖線とで示すよう
に、両コアプレート（３）（３）のリブ（５）（５）ど
おしが交互に配置された状態となされ、かつ各リブ
（５）の先端部が、対向するコアプレート（３）のリブ
（５）相互間の平面部（６）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（1
c）内に、入口タンク部（1b）から出口タンク部（1a）
に向かって真っ直ぐに延びた複数の単位冷媒通路（1e）
が形成されている。
【００２２】而して、上記のようなチューブエレメント
（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、隣接するものどおしがタンク
部（1a）（1b）において当接状態にろう付接合されてい
る。ここに、隣接チューブエレメント（１）（１）どう
し及び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（３）を構成するろう
付用材料の外側ろう材層（12）を介して行われ、各チュ
ーブエレメント（１）におけるコアプレート（３）相互
の接合はコアプレートの内側ろう材層（12）を介して行
われる。また、右最外側のチューブエレメント（１）の
下側タンク部（1b）には、冷媒入口管（７）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（1
b）には冷媒出口管（８）がそれぞれ前記冷媒流通孔（1
d）を介して連通接続されている。なお、図７および図
８において、（９）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
レートもブレージングシートによって形成され、最外側
のフィンにろう付されたものである。
（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、隣接するものどおしがタンク
部（1a）（1b）において当接状態にろう付接合されてい
る。ここに、隣接チューブエレメント（１）（１）どう
し及び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（３）を構成するろう
付用材料の外側ろう材層（12）を介して行われ、各チュ
ーブエレメント（１）におけるコアプレート（３）相互
の接合はコアプレートの内側ろう材層（12）を介して行
われる。また、右最外側のチューブエレメント（１）の
下側タンク部（1b）には、冷媒入口管（７）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（1
b）には冷媒出口管（８）がそれぞれ前記冷媒流通孔（1
d）を介して連通接続されている。なお、図７および図
８において、（９）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
レートもブレージングシートによって形成され、最外側
のフィンにろう付されたものである。
【００２３】上記のようなドロンカップ型蒸発器では、
冷媒入口管（７）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群毎に方向転換して
蛇行状に流れ、出口管（８）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。
冷媒入口管（７）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群毎に方向転換して
蛇行状に流れ、出口管（８）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。
【００２４】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（３）は、心材（11）に対して少な
くとも外側つまりフィン側に犠牲腐食層（13）が存在す
る状態で用いられているから、図３に示されるように、
チューブエレメント（１）の心材（11）の外側を被覆す
る状態に、心材（11）よりも腐食電位が５０ｍＶ以上低
い犠牲腐食層（13）が存在することになる。この犠牲腐
食層（13）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（11）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。
する各コアプレート（３）は、心材（11）に対して少な
くとも外側つまりフィン側に犠牲腐食層（13）が存在す
る状態で用いられているから、図３に示されるように、
チューブエレメント（１）の心材（11）の外側を被覆す
る状態に、心材（11）よりも腐食電位が５０ｍＶ以上低
い犠牲腐食層（13）が存在することになる。この犠牲腐
食層（13）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（11）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。
【００２５】
【作用】アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
心材の両面側にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材層が配置され
るとともに、心材と少なくとも片面側のろう材層との間
に、心材よりも腐食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層
が形成されているろう付用材料では、この犠牲腐食層に
より心材が確実に防食される。しかも、ろう付される相
手材の犠牲腐食効果により防食を図るものではなく、犠
牲腐食層は心材の少なくとも片面側に直接配置されてい
るから、心材全体が確実に防食される。しかも、犠牲腐
食層の外側にはろう材層が存在するから、少なくとも真
空ろう付されるまではこのろう材層により犠牲腐食層の
露出が防止され、犠牲腐食層に損傷や剥離等を生じる危
険や経時劣化の危険が低減する。
心材の両面側にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材層が配置され
るとともに、心材と少なくとも片面側のろう材層との間
に、心材よりも腐食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層
が形成されているろう付用材料では、この犠牲腐食層に
より心材が確実に防食される。しかも、ろう付される相
手材の犠牲腐食効果により防食を図るものではなく、犠
牲腐食層は心材の少なくとも片面側に直接配置されてい
るから、心材全体が確実に防食される。しかも、犠牲腐
食層の外側にはろう材層が存在するから、少なくとも真
空ろう付されるまではこのろう材層により犠牲腐食層の
露出が防止され、犠牲腐食層に損傷や剥離等を生じる危
険や経時劣化の危険が低減する。
【００２６】また、上記のような真空ろう付用アルミニ
ウム材料により形成された２枚のコアプレートを、犠牲
腐食層が外側に位置する向きで重ね合わせることにより
板状のチューブエレメントが形成されるとともに、チュ
ーブエレメントとフィンとの複数枚が交互に積層され、
かつコアプレートの両面のろう材層により各構成部材が
ろう付されてなることを特徴とするドロンカップ型熱交
換器においては、チューブエレメントにおける心材の外
側を覆って犠牲腐食層が存在することになるから、チュ
ーブエレメントの全体が確実に防食される。
ウム材料により形成された２枚のコアプレートを、犠牲
腐食層が外側に位置する向きで重ね合わせることにより
板状のチューブエレメントが形成されるとともに、チュ
ーブエレメントとフィンとの複数枚が交互に積層され、
かつコアプレートの両面のろう材層により各構成部材が
ろう付されてなることを特徴とするドロンカップ型熱交
換器においては、チューブエレメントにおける心材の外
側を覆って犠牲腐食層が存在することになるから、チュ
ーブエレメントの全体が確実に防食される。
【００２７】
【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。
【００２８】同一組成の２枚のコアプレート（３）
（３）を重ね合わせたものを複数個用意し、これらとフ
ィン（２）とを交互に積層して図３〜図８に示すような
ドロンカップ型熱交換器に仮組した。ここに、コアプレ
ート（３）の心材（11）、内側ろう材層（12）、外側犠
牲腐食層（13）、外側ろう材層（12）の構成を表１に示
すように各種に設定した。なお、各層はクラッドにより
形成した。また、各コアプレートにおける心材の厚さは
３５０μｍ、犠牲腐食層の厚さは１４０μｍ、ろう材層
の厚さ（片面）は７０μｍとした。また、心材と犠牲腐
食層との腐食電位の差（心材の腐食電位−犠牲腐食層の
腐食電位）は表１のとおりであった。尚、フィンにはＪ
ＩＳ３２０３Ａｌ合金に０．０５wt％のＩｎを添加した
ものを用い、厚さは１２０μｍとした。
（３）を重ね合わせたものを複数個用意し、これらとフ
ィン（２）とを交互に積層して図３〜図８に示すような
ドロンカップ型熱交換器に仮組した。ここに、コアプレ
ート（３）の心材（11）、内側ろう材層（12）、外側犠
牲腐食層（13）、外側ろう材層（12）の構成を表１に示
すように各種に設定した。なお、各層はクラッドにより
形成した。また、各コアプレートにおける心材の厚さは
３５０μｍ、犠牲腐食層の厚さは１４０μｍ、ろう材層
の厚さ（片面）は７０μｍとした。また、心材と犠牲腐
食層との腐食電位の差（心材の腐食電位−犠牲腐食層の
腐食電位）は表１のとおりであった。尚、フィンにはＪ
ＩＳ３２０３Ａｌ合金に０．０５wt％のＩｎを添加した
ものを用い、厚さは１２０μｍとした。
【００２９】次に、上記の各熱交換器組立体をろう付し
た。ろう付は真空中で６００℃×５分加熱することによ
り行った。
た。ろう付は真空中で６００℃×５分加熱することによ
り行った。
【００３０】そして、得られた各熱交換器につき腐食試
験を行った。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＋５ｐｐｍＨ2 ＳＯ4
＋５％ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ＋カオリン＋海砂）とＰＨ
９のアルカリ溶液（７．５％ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ＋５
％ＮａＣｌ）の２種類を用いてそれぞれ行った。その結
果を表１に併せて示す。
験を行った。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＋５ｐｐｍＨ2 ＳＯ4
＋５％ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ＋カオリン＋海砂）とＰＨ
９のアルカリ溶液（７．５％ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ＋５
％ＮａＣｌ）の２種類を用いてそれぞれ行った。その結
果を表１に併せて示す。
【００３１】
【表１】 上記表１の結果からわかるように、犠牲腐食層の腐食電
位が心材の腐食電位よりも５０ｍＶ以上低く設定された
本発明実施品は、該条件を逸脱する比較品よりも耐食性
に優れていることを確認し得た。
位が心材の腐食電位よりも５０ｍＶ以上低く設定された
本発明実施品は、該条件を逸脱する比較品よりも耐食性
に優れていることを確認し得た。
【００３２】
【発明の効果】この発明は上述の次第で、アルミニウム
またはアルミニウム合金からなる心材の両面側にＡｌ−
Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材層が配置されるとともに、心材と少
なくとも片面側のろう材層との間に、心材よりも腐食電
位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層が形成されていること
を特徴とするものであるから、この犠牲腐食層により心
材が確実に防食され、優れた耐食性を有する真空ろう付
品の提供が可能となる。しかも、ろう付される相手材の
犠牲腐食効果により防食を図るものではなく、犠牲腐食
層は心材の少なくとも片面側に直接配置されているか
ら、心材全体を確実に防食することができる。しかも、
犠牲腐食層の外側にはろう材層が存在するから、少なく
ともろう付されるまではこのろう材層により犠牲腐食層
の露出が防止され、犠牲腐食層に損傷や剥離等を生じる
危険や経時劣化の危険を低減でき、ひいては所期すると
おりの防食効果を安定的に発揮させうる真空ろう付品の
提供が可能となる。
またはアルミニウム合金からなる心材の両面側にＡｌ−
Ｓｉ−Ｍｇ系ろう材層が配置されるとともに、心材と少
なくとも片面側のろう材層との間に、心材よりも腐食電
位が５０ｍＶ以上低い犠牲腐食層が形成されていること
を特徴とするものであるから、この犠牲腐食層により心
材が確実に防食され、優れた耐食性を有する真空ろう付
品の提供が可能となる。しかも、ろう付される相手材の
犠牲腐食効果により防食を図るものではなく、犠牲腐食
層は心材の少なくとも片面側に直接配置されているか
ら、心材全体を確実に防食することができる。しかも、
犠牲腐食層の外側にはろう材層が存在するから、少なく
ともろう付されるまではこのろう材層により犠牲腐食層
の露出が防止され、犠牲腐食層に損傷や剥離等を生じる
危険や経時劣化の危険を低減でき、ひいては所期すると
おりの防食効果を安定的に発揮させうる真空ろう付品の
提供が可能となる。
【００３３】また、心材が、Ｃｕ：０．１〜０．８wt
％、Ｍｎ：０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．
２wt％の１種または２種以上を含有し、残部アルミニウ
ム及び不純物からなるアルミニウム合金により形成され
ている場合には、心材の腐食電位を貴となしえ、犠牲腐
食層の腐食電位が心材よりも５０ｍＶ以上低いという条
件を満足しやすくなるという効果がある。
％、Ｍｎ：０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．
２wt％の１種または２種以上を含有し、残部アルミニウ
ム及び不純物からなるアルミニウム合金により形成され
ている場合には、心材の腐食電位を貴となしえ、犠牲腐
食層の腐食電位が心材よりも５０ｍＶ以上低いという条
件を満足しやすくなるという効果がある。
【００３４】また、犠牲腐食層が、純アルミニウム、ま
たは純アルミニウムをベースとして、Ｍｇ：０．１〜２
wt％が含有されてなるものである場合には、犠牲腐食層
の腐食電位を卑となしえ、犠牲腐食層の腐食電位が心材
よりも５０ｍＶ以上低いという条件を満足しやすくなる
という効果がある。
たは純アルミニウムをベースとして、Ｍｇ：０．１〜２
wt％が含有されてなるものである場合には、犠牲腐食層
の腐食電位を卑となしえ、犠牲腐食層の腐食電位が心材
よりも５０ｍＶ以上低いという条件を満足しやすくなる
という効果がある。
【００３５】また、この発明に係るろう付用アルミニウ
ム材料により形成された２枚のコアプレートを、犠牲腐
食層が外側に位置する向きで重ね合わせることにより板
状のチューブエレメントが形成されるとともに、チュー
ブエレメントとフィンとの複数枚が交互に積層され、か
つコアプレートの両面のろう材層により各構成部材が真
空ろう付されてなることを特徴とするドロンカップ型熱
交換器においては、チューブエレメントにおける心材の
外側を覆って犠牲腐食層が存在することになるから、チ
ューブエレメントの全体を確実に防食することができ、
耐食性に優れた熱交換器となしうる。
ム材料により形成された２枚のコアプレートを、犠牲腐
食層が外側に位置する向きで重ね合わせることにより板
状のチューブエレメントが形成されるとともに、チュー
ブエレメントとフィンとの複数枚が交互に積層され、か
つコアプレートの両面のろう材層により各構成部材が真
空ろう付されてなることを特徴とするドロンカップ型熱
交換器においては、チューブエレメントにおける心材の
外側を覆って犠牲腐食層が存在することになるから、チ
ューブエレメントの全体を確実に防食することができ、
耐食性に優れた熱交換器となしうる。
【図１】この発明の一実施例に係る真空ろう付用アルミ
ニウム材料の断面図である。
ニウム材料の断面図である。
【図２】この発明の他の実施例に係る真空ろう付用アル
ミニウム材料の断面図である。
ミニウム材料の断面図である。
【図３】この発明に係るドロンカップ型熱交換器のチュ
ーブエレメントのタンク部付近の拡大断面図である。
ーブエレメントのタンク部付近の拡大断面図である。
【図４】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。
冷媒通路側から見た平面図である。
【図５】（ａ）は図４のＶ−Ｖ線断面図、（ｂ）は
（ａ）の一部拡大図である。
（ａ）の一部拡大図である。
【図６】（ａ）は図４のVIa −VIa 線断面図、（ｂ）は
同じくVIb −VIb 線断面図である。
同じくVIb −VIb 線断面図である。
【図７】図４に示した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。
分離して示す斜視図である。
【図８】図４に示したドロンカップ型熱交換器の全体正
面図である。
面図である。
11…心材 12…ろう材層 13…犠牲腐食層 １…チューブエレメント ２…フィン ３…コアプレート
───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)
- 【請求項１】 アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる心材の両面側にＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ろう材層が配
置されるとともに、心材と少なくとも片面側のろう材層
との間に、心材よりも腐食電位が５０ｍＶ以上低い犠牲
腐食層が形成されていることを特徴とする真空ろう付用
アルミニウム材料。 - 【請求項２】 心材が、Ｃｕ：０．１〜０．８wt％、Ｍ
ｎ：０．３〜１．５wt％、Ｔｉ：０．０１〜０．２wt％
の１種または２種以上を含有し、残部アルミニウム及び
不純物からなるアルミニウム合金により形成されている
請求項１に記載の真空ろう付用アルミニウム材料。 - 【請求項３】 犠牲腐食層が、純アルミニウム、または
純アルミニウムをベースとして、Ｍｇ：０．１〜２wt％
が含有されてなるものである請求項１または２に記載の
真空ろう付用アルミニウム材料。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１に記載の真空
ろう付用アルミニウム材料により形成された２枚のコア
プレートを、犠牲腐食層が外側に位置する向きで重ね合
わせることにより板状のチューブエレメントが形成され
るとともに、チューブエレメントとフィンとの複数枚が
交互に積層され、かつコアプレートの両面のろう材層に
より各構成部材が真空ろう付されてなることを特徴とす
るドロンカップ型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481996A JPH10122788A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 真空ろう付用アルミニウム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27481996A JPH10122788A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 真空ろう付用アルミニウム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ型熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122788A true JPH10122788A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17547016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27481996A Pending JPH10122788A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 真空ろう付用アルミニウム材料及び該材料を用いた耐食性に優れたドロンカップ型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122788A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001011302A1 (fr) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | Denso Corporation | Echangeur de chaleur |
| JP2003528280A (ja) * | 2000-02-03 | 2003-09-24 | コラス・エル・ピー | 改善された電気伝導率及び高い強度をもつアルミニウム合金複合材料並びに製法及び使用 |
| JP2008189998A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Kobe Steel Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート |
| JP2013001941A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Denso Corp | クラッド材、熱交換器および熱交換器の製造方法 |
| JP2013543104A (ja) * | 2010-11-19 | 2013-11-28 | ヴァレオ システム テルミク | ろう付け可能な構成要素およびこれを備えた熱交換器 |
| JP2014043979A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Mahle Filter Systems Japan Corp | 熱交換器 |
| JP2020112300A (ja) * | 2019-01-10 | 2020-07-27 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
-
1996
- 1996-10-17 JP JP27481996A patent/JPH10122788A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001011302A1 (fr) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | Denso Corporation | Echangeur de chaleur |
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| JP2013543104A (ja) * | 2010-11-19 | 2013-11-28 | ヴァレオ システム テルミク | ろう付け可能な構成要素およびこれを備えた熱交換器 |
| JP2017044468A (ja) * | 2010-11-19 | 2017-03-02 | ヴァレオ システム テルミク | ろう付け可能な構成要素およびこれを備えた熱交換器 |
| JP2013001941A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Denso Corp | クラッド材、熱交換器および熱交換器の製造方法 |
| JP2014043979A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Mahle Filter Systems Japan Corp | 熱交換器 |
| JP2020112300A (ja) * | 2019-01-10 | 2020-07-27 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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