JPS5952760B2 - 耐食性にすぐれた構造を有する熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐食性にすぐれた構造を有するアルミニウム
合金製熱交換器に関するもので、その目的とするところ
は、カークーラ−コンデンサ、自動車用ラジエータ等の
熱交換器として用いた場合に、フイン材の犠牲陽極作用
によつて、作動流体通路となる板あるいは管材を腐食か
ら保護せんとするものである。

一般にろう付で組立てられるアルミニウム合金製の空冷
式熱交換器は、作動流体（冷媒、冷却水など）の通路と
、空気側の冷却用フイン材とによつて構成されている。

この場合、作動流体通路を構成する板あるいは管材およ
び冷却用フイン材を構成する板のいずれか一方あるいは
両方にブレージングシート （アルミニウムあるいは耐
食アルミニウム合金を芯材とし、Ａ１−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ，％を含み、さらにＭｎＯ．３〜１．５％，Ｍ
ｇＯ．２〜１％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＴｌＯ．Ｏ
５〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＦｅＯ．ｌ〜
１％のうち１種または２種以上を含むアルミニウム合金
押出形材をもつて作動流体通路を構成し、これらを組合
せてなることを特徴とする耐食性にすぐれた構造を有す
る熱交換器。５Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、Ｍｎ
Ｏ．２〜２％を含み、Ｃｎを０．５％以下に抑え、さら
にＦｅＯ．ｌ〜１％，ＭｇＯ．２〜２％，ＺｒＯ．Ｏｌ
〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＴｌＯ．Ｏ５〜
０．３％のうち１種または２種以上を含むアルミニウム
合金を芯材とし、ＡｌＳｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−
Ｓｉ−Ｍｇ−ＢｉあるいはＡ１一Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろ
う材を皮材としてなるブレージングシートをもつてフイ
ン材を構成し、少なくともＣＵＯ．Ｏ３〜０．５％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
ルミニウム合金押出形材をもつて作動流体通路を構成し
、これらを組合せてなることを特徴とする耐食性にすぐ
れた構造を有する熱交換器。

６Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、Ｃｎを０．５％以下に抑え、さらにＦｅＯ．ｌ
〜１％，ＭｇＯ．２〜２％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，
ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＴｌＯ．Ｏｌ〜０．３％のう
ち１種または２種以上を含むアルミニウム合金を芯材と
し、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
−ＢｉあるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材
としてなるブレージングシートをもつてフイン材を構成
し、ＣｕＯ．Ｏ３〜０．５％を含み、さらにＭｎＯ．３
〜１．５％，ＭｇＯ．２〜１％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３
％，ＴｉＯ．Ｏ５〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％
，ＦｅＯ．ｌ〜１％のうち１種または２種以上を含むア
ルミニウム合金押出形材をもつて作動流体通路を構成し
、これらを組合せてなることを特徴とする耐食性にすぐ
れた構造を有する熱交換器。

７Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＺｎＯ．２
〜１．５％，ＢｌＯ．ＯＯ５〜０．３％のうちの少なく
とも１種を含み、かつＦｅＯ．Ｏ５〜０．３％，ＭｇＯ
．２〜２％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜
０．３％，ＴｉＯ．Ｏ５〜０．３％のうち１種または２
種以上を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ
，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉあるいは
Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなるブレ
ージングシートをもつてフイン材Ａ１−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂ
ｉあるいはＡ１−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系合金を皮材とした
合せ板）を用いて、ろう付けにより金属接合されている
のが普通である。

しかし、これらの熱交換器が厳しい腐食環境にさらされ
たとき、作動流体通路を構成する材料に．おいて空気側
より著しい孔食を生じ、内部流体の洩れを生ずるように
なるため、当該熱交換器の使用範囲に多くの制限が加え
られていた。

すなわち、従来の熱交換器では第１図に示すように、フ
イン１と作動流体通路３とのろう付けフｌイレツト部２
の自然電極電位が、作動流体通路の構成材料のそれより
貴となるため、作動流体通路構成材３がアノードとなつ
て腐食電流は矢印の如く作動流体通路構成材３からろう
付けフイレツト部２へと流れ、作動流体通路構成材３に
孔食４を生じることとなる。

そのような腐食の対策として、作動流体通路構成材とフ
インを構成する材料の組成並びに組合せを規定すること
によつて、空気側フインを犠牲陽極とし、作動流体通路
構成材の空気側表面を防食する方法がある。

この方法では、第２図に示すように、フイン１がアノー
ドとなり、作動流体通路構成材３がフイレツト部２と同
様にカソードとなるため、腐食電流はフイン１から作動
流体通路構成材３、フイレツト部２に矢印の如く流れ、
フイン１には孔食５が生じるが、作動流体通路構成材３
は防食され、作動流体の漏洩という事故を回避できる。
ところで近年のアルミニウムのろう付は生産性の向上、
公害対策などの点から非酸化性雰囲気中でフラツクスを
用いずに行なう方法が多く採用されるようになつた。

中でもＧＥ法または真空ろう付法と呼ばれている、真空
（１０−５ｔ０ｒｒ程度）環境でのフラツクスレスろう
付法は現在のアルミニウム材料のろう付方法の主流にな
つている。しかし、この場合には、従来よく用いられて
いるＡｌ−Ｚｎ系犠牲陽極材は、Ｚｎの蒸気圧が高いた
めに、真空環境で炉中に飛散してしまうため活用できな
い。そこで、飛散を見込んで過剰のＺｎをフイン材に添
加する方法もあるが、炉の汚染が著しく、またろう付性
が低下することもあり、好ましくない。また、Ｚｎの代
りに飛散を生じないＳｎ，Ｉｎ，Ｇａなどをフイン芯材
ないしろう材に添加し、犠牲陽極材とすることも考えら
れるが、これらの元素はほとんど固溶せず、晶出してし
まうと、添加量が微量でも、鋳造時、熱間圧延時に割れ
を生じ、材料の生産性が低下する。発明者らは、ろう付
時に飛散せずに犠牲陽極材としての特性を保持しつつ、
より生産性を向上させる方法について研究した結果、本
発明に到達した。発明者らの研究によれば、ある特定の
濃度以上Ｓｎを添加することによつて犠牲陽極効果が生
じるが、材料生産時の割れもＳｎ添加量に伴つて増大す
る傾向が見出された。

割れを生じない程度の極微量のＳｎを添加した材料は、
Ａｌ−Ｓｎ二元合金では犠牲陽極を生じないが、固溶限
の広いＭｎ，Ｍｇ，Ｓｉなどの第三元素を比較的多量添
加した三元合金とすることで、犠牲陽極効果を生じるこ
とを見出したのである。さらに材料中に電極電位を貴に
する作用の大な元素たとえばＣｕが添加されると、同一
材料中で゛マイクロガルバニツクセルが形成され、犠牲
陽極効果が阻害されることも見出した。なお、本材料は
ブレージングシートフイン材の芯材であるため、犠牲陽
極効果のみならず、良好なろう付け性およびろう付後の
強度を保持している必要がある。したがつて、上記第三
元素中ＭｇはＺｎ同様１部は炉中に飛散し、逆に芯材中
に多く残留するとろう材中のＳｉを呼び込みろう付不良
を生じやすく、ろう付後の材料強度の向上も期待し得な
いためその他の諸特性を改善する補足的な添加剤として
以外活用し難い。Ｓｉも同様に溶融温度の低下をもたら
し、強度向上も期待し得ないため主添加元素とはしにく
い。

結局添加第三元素としてはＭｎが最適であると判断され
た。ただしＭｎはＣｕ同様材料の電極電位を貴にする傾
向がわずかながら認められるため、犠牲陽極効果を十分
に発揮するには、被防食材すなわち作動流体通路構成材
の組成にも制限が生じる。すなわち、作動流体通路構成
材は自己腐食速度を増大させることなく、材料の自然電
極電位を貴にする必要がある。この目的を達成する添加
元素がＣｕであるが、Ｃｕは過剰に添加すると粒界腐食
を生じる恐れがある。以一ヒのような犠牲陽極性能をも
つフイン材ブレージングシートとカソード特性を有する
作動流体通路構成材との組合せについての研究により得
られた知見をもとになされたのが下記本発明である。

すなわち、１Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ
．２〜２％を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑えた残部ア
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
合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ
−Ｓｉ一Ｍｇ−ＢｉあるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系
ろう材を皮材としてなるブレージングシートをもつてフ
イン材を構成し、少なくともＣｕＯ．Ｏ３〜０．５％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
アルミニウム合金押出形材をもつて作動流体通路を構成
し、これらを組合せてなるこ１とを特徴とする耐食性に
すぐれた構造を有する熱交換器。

２Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑えた残部アルミニウム
および不可避的不純物からなるアルミニウム合ノ金を芯
材とし、Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ一
Ｍｇ−ＢｉあるいはＡ１−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を
皮材としてなるブレージングシートをもつてフイン材を
構成し、ＣＵＯ．Ｏ３〜０．５％を含み、さらにＭｎＯ
．３〜１．５％，ＭｇＯ．２〜ｌ％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜Σ
０．３％， ＴｌＯ．Ｏ５〜０．３％， ＣｒＯ．Ｏｌ
〜０．３％，ＦｅＯ．ｌ〜１％のうち１種または２種以
上を含むアルミニウム合金押出形材をもつて作動流体通
路を構成し、これらを組合せてなることを特徴とする耐
食性にすぐれた構造を有する熱交換２器。

３Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、αを０．５％以下に抑え、さらにＺｎＯ．２〜
１．５％，ＢｌＯ．ＯＯ５〜０．３％のうちの少なくと
も１種を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ
，Ａｌ３一Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉあるい
はＡ１−Ｓｉ一Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなるブ
レージングシートをもつてフイン材を構成し、少なくと
もＣｕＯ．Ｏ３〜０．５％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押出形３
材をもつて作動流体通路を構成し、これらを組合せてな
ることを特徴とする耐食性にすぐれた構造を有する熱交
換器。

４Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＺｎＯ．２
〜１．５４％，ＢｌＯ．ＯＯ５〜０．３％のうち少なく
とも１種を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓ
ｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉあるい
はＡｌ一Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなるブ
レージングシートをもつてフイン材を構成し、ＣｕＯ．
Ｏ３〜０．５％を含み、さらにＭｎＯ．３〜１．５％，
ＭｇＯ．２〜１％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＴｉＯ．
Ｏ５〜０．．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＦｅＯ．
ｌ〜１％のうち１種または２種以上を含むアルミニウム
合金押出形材をもつて作動流体通路を構成し、これらを
組合せてなることを特徴とする耐食性にすぐれた構造を
有する熱交換器。

５Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＦｅＯ．ｌ
〜１％，ＭｇＯ．２〜２％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，
ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＴｌＯ．Ｏ５〜０．３％のう
ち１種または２種以上を含むアルミニウム合金を芯材と
し、Ａ１−Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
−ＢｉあるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材
としてなるブレージングシートをもつてフイン材を構成
し、少なくともＣｕＯ．Ｏ３〜０．５％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
合金押出形材をもつて作動流体通路を構成し、これらを
組合せてなることを特徴とする耐食性にすぐれた構造を
有する熱交換器。

３Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＦｅＯ．ｌ
〜１％，ＭｇＯ．２〜２％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，
ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＴｌＯ．Ｏｌ〜０．３％のう
ち１種または２種以上を含むアルミニウム合金を芯材と
し、Ａ１一Ｓｉ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
−ＢｉあるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材
としてなるブレージングシートをもつてフイン材を構成
し、ＣＵＯ．Ｏ３〜０．５％を含み、さらにＭｎＯ．３
〜１．５％，ＭｇＯ．２〜１％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３
％，ＴｌＯ．Ｏ５〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％
，ＦｅＯ．ｌ〜１％のうち１種または２種以上を含むア
ルミニウム合金押出形材をもつて作動流体通路を構成し
、これらを組合せてなることを特徴とする耐食性にすぐ
れた構造を有する熱交換器。

ＳｎＯ．ＯＯ２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％を
含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＺｎＯ．２〜
１．５％，ＢｌＯ．ＯＯ５〜０．３％のうち少なくとも
１種を含み、かつＦｅＯ．Ｏ５〜０．３％，ＭｇＯ．２
〜２％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．
３％，ＴｉＯ．Ｏ５〜０．３％のうち１種または２種以
上を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａ１−Ｓｉ，Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，Ａｌ一Ｓｉ−Ｍｇ−ＢｉあるいはＡｌ
−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなるブレージ
ングシートをもつてフイン材を構成し、少なくともＣｕ
Ｏ．Ｏ３〜０．５％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押出形材をもつ
て作動流体通路を構成し、これらを組合せてな．ること
を特徴とする耐食性にすぐれた構造を有する熱交換器。

８Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、ＭｎＯ．２〜２％
を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＺｎＯ．２
〜１．５％，ＢｌＯ．ＯＯ５〜０．３％のうち少なくと
も１種を，含み、かつＦｅＯ．Ｏ５〜０．３％，ＭｇＯ
．２〜２％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜
０．３％，ＴｉＯ．Ｏ５〜０．３％のうち１種または２
種以上を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ
，Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ，ＡｌＳｉ−Ｍｇ−ＢｉあるいはＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなるブレー
ジングシートをもつてフイン材を構成し、ＣＵＯ．Ｏ３
〜０．５％を含み、さらにＭｎＯ．３〜１．５％，Ｍｇ
Ｏ．２〜１％，ＺｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＴｌＯ．Ｏ５
〜０．３％，ＣｒＯ．Ｏｌ〜０．３％，ＦｅＯ．ｌ〜１
％のうち１種または２種以上を含むアルミニウム合金押
出形材をもつて作動流体通路を構成し、これらを組合せ
てなることを特徴とする耐食性にすぐれた構造を有する
熱交換器。

上記第１発明における芯材中のＳｎの効果は、芯材の自
然電極電位を卑にし、犠牲陽極とすることであり、下限
未満の量を添加してもその効果は不十分であり、上限を
超える量を添加すると、鋳造時の割れ、圧延時の割れな
ど材料製造上の障害を生じる。

また、Ｍｎは微量添加したＳｎの効果をひきだすことを
主たる効果とするが、さらにろう付後の材料強度の向上
にも寄与する。

ただし、添加量が下限未満ではこのような効果が不十分
であり、上限を超えると巨大析出物を生成し、材料欠陥
を生じるため好ましくない。Ｃｕの抑制は材料の自然電
極電位を卑に保持し、マイタロガルバニツクセルの発生
防止に伴う自己腐食の抑制を目的とするもので、Ｃｕ含
有量が上限以上ではこれらの効果が不十分となる。

ブレージングシートフイン材皮材のろう材は、ろう付方
法によりその組成が異なるが、本発明は単に高真空フラ
ツクスレスろう付法のみならず、低真空フラツクスろう
付法、不活性ガス置換フラツクスレスろう付法、フラツ
クスを用いる炉中ろう付法など既知のどのろう付法につ
いても活用し得るものであり、既知の各種ろう材組成に
よつて制限されない。また、作動流体通路構成材形材に
添加されたＣｕは材料の自然電極電位を貴にして、フイ
ン材からの犠牲陽極効果をうけやすくする効果があり、
添加量が下限未満ではこの効果が十分でなく、上限を超
えると自己腐食が増し、粒界腐食を生じる危険がある。

上記第１発明によつて、耐食性にすぐれたアルミニウム
熱交換器が得られるが、設計上の制約その他の要因によ
り、さらに機械的性質、塑性加工性、犠牲陽極効果を向
上させる必要が生じる場合もあるので、前記第２〜第８
発明はそのような場合についてのものである。

第２，第４，第６および第８発明に示す作動流体通路構
成材の押出形材に添加されるＭｎ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｔｉ，
Ｃｒ，Ｆｅはいずれも腐食特性を大きく変えることなく
、材料の強度、塑性加工性を向上させるのに役立つ。

これらの元素の下限未満の添加ではその効果が十分でな
く、また、Ｍｎ，Ｍｇは上限を超える量が添加されると
、押出加工性が著しく低下するため好ましくない。さら
にＺｒ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅも上限を超えて添加すると巨
大析出物を生じ、材料欠陥となるので適当でない。第３
並びに第７発明に示すブレージングシートの芯材に添加
されるＺｎ，Ｂｉは前記Ｓｎの効果を補足する効果を有
するが、下限未満ではその効果が十分でない。Ｚｎが上
限を超えて添加されると高真空雰囲気ろう付（ＧＥ法）
では炉の汚染が著しくなり好ましくない。また、Ｂｉは
上限を超えて添加されると熱間圧延時に割れを生じるた
め適当でない。第５並びに第７発明に示すブレージング
シートの芯材に添加されるＦｅ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｔ
ｉはともに犠牲陽極作用を阻害することなく、強度、塑
性加工性を向上させるのに役立つ。

なお、これらの添加元素は下限未満の添加ではその効果
が十分でノない。また、Ｍｇは上限を超えて添加される
と高真空雰囲気ろう付（ＧＥ法）では炉の汚染が著しく
なり、好ましくない。さらにＦｅ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｔｉは
ともに上限を超えて添加されると巨大析出物を生じ材料
欠陥となるので適当でない。つぎに、本発明の実施例お
よび試験結果を比較例とともに記載する。

第１表には第１発明のフイン用ブレージングシートにお
ける芯材の化学成分を示す。

なお皮材にはＡ１−１０Ｓｉ−１．５Ｍｇろう材を用い
た。表中Ａ１〜Ａ３は本発明のものであり、Ａ４〜Ａ６
は比較例であり、それらの主成分は勿論Ａｌである。（
注）ＳｎおよびＭｎが特許請求の範囲の上限以上の材料
は鋳塊割れ、圧延不良（スリキズ、肌荒れ）を生じ、実
用化できないため削除。

第２表には、第１発明の作動流体通路構成材料の化学成
分を示す。

表中、Ｂ１〜Ｂ３は本発明のものであり、Ｂ４，Ｂ５は
比較例であり、それらの主成分は勿論Ａｌである。第３
表には、上記第１表の材料と第２表の材料とを組合せて
作成した熱交換器コアについての自然電極電位測定およ
び促進腐食試験の結果を示す。

表中Ｃ１〜Ｃ３は本発明品、Ｃ４〜Ｃ８は比較品を示す
。第４表には、第３〜第８発明のフイン用ブレージング
シートのうち腐食調査に供した各材料における芯材の化
学成分を示す。

なお、皮材にはＡｌ一１０Ｓｉ−１．５Ｍｇろう材を用
いた。表中Ａ７〜Ａｌ６は本発明のものであり、Ａｌ７
〜Ａ２Ｏは比較例であり、それらの主成分は勿論Ａｌで
ある。第５表には、第２，第６および第８発明の作動流
体通路構成材料のうち腐食調査に供した各材料の化学成
分を示す。

表中Ｂ６〜Ｂｌ３は本発明のものであり、Ｂｌ４〜Ｂｌ
７は比較例であり、成分は勿論Ａｌである。

第６表には、上記第４表の材料と第５表の材料とを組合
せて作成した熱交換器コアについてのろう付性、自然電
極電位測定および促進腐食試験の結果を示す。

表中Ｃ９〜Ｃｌ８は本発明品、Ｃｌ９〜Ｃ２６は比較品
である。以上の各実施例および比較例において、流体通
路を構成する材料の厚さは１．０ｍｍであり、フイン用
ブレージングシートの厚さは０．１６ｍｍ（片面クラツ
ド率１２％づつで両面クラツドしたもの）である。

ろう付け条件は、温度が５９０〜６１０℃で時間は３〜
５分である。また、そのときの雰囲気圧は１０−５ｔ０
ｒｒである。さらに側枠材の厚さは１．５ｍｍで、ろう
付けによりフインおよび作動流体通路構成部材を接合し
たのち、かしめ接合した。以上のとおり、本発明によれ
ば、犠牲陽極作用を有するフイン材と、その電位の差が
大きくて貴な作動流体通路を構成する材料とを組合せる
ことによつて、作動流体通路構成部材の耐食性を向上さ
せることが可能となり、アルミニウム合金製熱交換器の
使用範囲が拡大されるものであつて、その有用性は極め
て高い。

なお、前述の如くブレージングシートの皮材としてＡｌ
−６〜１４％Ｓｉ（フラツクスろう付用）、Ａ１一６〜
１４％Ｓｉ−０．３〜２％Ｍｇ．Ａｌ−６〜１４％Ｓｉ
一０．３〜２％Ｍｇ−０．０１〜０．３％Ｂｉ（真空ろ
う付用）、０．１％以下のＢｉ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｂ，Ｂ
ｅ等を含むＡ１−６〜１４％Ｓｉ（不活性ガス雰囲気ろ
う付用）のいずれのろう材を用いても、本発明の本質を
変えるものではなく、いずれを用いてもよく、また、ろ
う付法としてフラツクスろう付、真空ろう付あるいは不
活性ガス雰囲気ろう付のいずれを用いてもよい。

上記フイン材並びに作動流体通路構成材のアルミニウム
合金の組成を限定することにより、本発明では優れた犠
牲陽極効果が得られるが、そのためには前述の如く作動
流体通路構成材の空気側全外表面に、防食に必要な陰極
電流が供給される必要がある。

かかる目的を達成するためにはフインピツチが１００１
０１以下であることが好ましい。コルゲート型のフイン
の場合を例として第３図に示した。フインピツチ１が１
０ｍｍを超えると陰極電流が不足し、部分的に防食しき
れなくなる場合がある。上記熱交換器では、作動流体通
路構成材として、押出形材を用いるのが一般的で、熱交
換器寸法を小さくするために、サーペンタイン曲げ加工
７を施して使用することが多い。

第４図にその概略を示す。その場合、フイン１と作動流
体通路構成材３との接合部６はフイン１の犠牲陽極効果
により防食されるが、サーペンタイン曲げ加工部７はフ
イン１からの距離が防食電流の到達範囲外にあ．るため
、フイン１の犠牲陽極効果による防食は期待できない。
そこで、熱交換器取付枠に少なくともＺｎＯ．２〜８％
を含むアルミニウム合金を側板として用いることにより
、側板が犠牲陽極材となつてサーペンタイン曲げ加工部
を保護する方法が推５奨される。なお、側板とサーペン
タイン曲げ加工部との間には電気的接合（導通）が成立
するならば、目的は達せられるので、両者はスポツト溶
接、かしめ、リベツト止め、ボルト締め等の通常の接合
方法で接合すればよい。また、上述側板はそれ自体枠を
構成するものであつてもアルミニウム合金または鋼材か
らなる枠と、作動流体通路構成材のサーペンタイン曲げ
部との間に挿入される板材、押出形材、鋳物または鋳塊
より成形加工された部材のいずれであつてもよい。

側板８を枠として使用したものを例として第５図に示す
。側板はろう付処理後に装着されることを前提とし、十
分な犠牲陽極効果を発揮するために、少なくともＺｎＯ
．２〜８％を含有する必要がある。

Ｚｎ含有量が上限を超えると、加工性の低下を生ずると
ともに、自己腐食速度の増大、粒界腐食、層状腐食を生
じ、枠として用いられた場合、強度の低下をもたらし、
枠と作動流体通路構成材サーペンタイン曲げ加工部との
間に挿入された場合でも、防食期間の短縮が生じ不適当
である。さらに環境条件によつては過防食となり、サー
ペンタイン曲げ加工部の腐食を促進させることもある。
Ｚｎ含有量が下限未満では上記効果が発揮されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器の腐食状況の説明図、第２図は
本発明による犠牲陽極作用の説明図、第３図はコルゲー
ト型フインのフインピツチの説明図、第４図は作動流体
通路構成材（押出形材）のサーペンタイン曲げ加工部の
説明図、第５図は本発明による犠牲陽極側板枠の説明図
である。 １・・・フイン、２・・・ろう付けフイレツト部、３・
・・作動流体通路構成材、４，５・・・孔食、６・・・
接合部、７・・・廿−ペンタイン曲げ加工部、８・・・
側板、１・・・フインピツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、Ｍｎ０．２〜２
   ％を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑えた残部アルミニウ
   ムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯
   材とし、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−
   Ｍｇ−ＢｉあるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を
   皮材としているブレージングシートをもつてフィン材を
   構成し、少なくともＣｕ０．０３〜０．５％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
   ウム合金押出形材をもつて作動流体通路を構成し、これ
   らを組合せてなることを特徴とする耐食性にすぐれた構
   造を有する熱交換器。 ２ Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、Ｍｎ０．２〜２
   ％を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑えた残部アルミニウ
   ムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯
   材とし、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−
   Ｍｇ−ＢｉあるいはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を
   皮材としてなるブレージングシートをもつてフィン材を
   構成し、Ｃｕ０．０３〜０．５％を含み、さらにＭｎ０
   ．３〜１．５％、Ｍｇ０．２〜１％、Ｚｒ０．０１〜０
   ．３％、Ｔｉ０．０５〜０．３％、Ｃｒ０．０１〜０．
   ３％、Ｆｅ０．１〜１％のうち１種または２種以上を含
   むアルミニウム合金押出形材をもつて作動流体通路を構
   成し、これらを組合せてなることを特徴とする耐食性に
   すぐれた構造を有する熱交換器。 ３ Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、Ｍｎ０．２〜２
   ％を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＺｎ０．
   ２〜１．５％、Ｂｉ０．００５〜０．３％のうちの少な
   くとも１種を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−
   Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉある
   いはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなる
   ブレージングシートをもつてフィン材を構成し、少なく
   ともＣｕ０．０３〜０．５％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押出形
   材をもつて作動流体通路を構成し、これらを組合せてな
   ることを特徴とする耐食性にすぐれた構造を有する熱交
   換器。 ４ Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、Ｍｎ０．２〜２
   ％を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＺｎ０．
   ２〜１．５％、Ｂｉ０．００５〜０．３％のうちの少な
   くとも１種を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−
   Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉある
   いはＡｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなる
   ブレージングシートをもつてフィン材を構成し、Ｃｕ０
   ．０３〜０．５を構成し、少なくともＣｕ０．０３〜０
   ．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押出形材をもつて作動流体通
   路を構成し、これらを組合せてなることを特徴とする耐
   食性にすぐれた構造を有する熱交換器。 ８ Ｓｎ０．００２〜０．０２％未満、Ｍｎ０．２〜２
   ％を含み、Ｃｕを０．５％以下に抑え、さらにＺｎ０．
   ２〜１．５％、Ｂｉ０．００５〜０．３％のうち少なく
   とも１種を含み、かつＦｅ０．０５〜０．３％、Ｍｇ０
   ．２〜２％、Ｚｒ０．０１〜０．３％、Ｃｒ０．０１〜
   ０．３％、Ｔｉ０．０５〜０．３％のうち１種または２
   種以上を含むアルミニウム合金を芯材とし、Ａｌ−Ｓｉ
   、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉあるいは
   Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ−Ｂｅ系ろう材を皮材としてなるブレ
   ージングシートをもつてフィン材を構成し、Ｃｕ０．０
   ３〜０．５％を含み、さらにＭｎ０．３〜１．５％、Ｍ
   ｇ０．２〜１％、Ｚｒ０．０１〜０．３％、Ｔｉ０．０
   ５〜０．３％、Ｃｒ０．０１〜０．３％、Ｆｅ０．１〜
   １％のうち１種または２種以上を含むアルミニウム合金
   押出形材をもつて作動流体通路を構成し、これらを組合
   せてなることを特徴とする耐食性にすぐれた構造を有す
   る熱交換器。