JPS6148554A - アルミニウム合金製熱交換器コア - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、アルミニウム合金製熱交換器コアに関するも
のである。詳しく述べると本発明は、耐食性が良好でか
つ製造時の炉内汚染の少ないアルミニウム合金製熱交換
器コアに関するものである。

（従来の技術） 最近、自動車用ラジェーター、カークーラー用コンデン
サー等の熱交換器のコアには、その軽量化のためにアル
ミニウム材（アルミニウムないしアルミニウム合金）が
使用されるようになっている。

例えば、カークーラー用コンデンサーを例にとると、伝
熱フィンをろう材とクラッドしたアルミニウム材で、ま
たチユーブをアルミニウム材で作り、これらの部材を冶
具等により組付けたのち、炉中でろう（＝ｊりを行なう
ことにより製造されている。

しかしながら、アルミニウム材は水、特に重金　　　′
属イオン、塩素イオン等の腐蝕性物質を含む水に起因し
て腐食、特に孔食を起こしやづい。例えば、湾岸地区に
おける塩害や寒冷地において散布される路面凍結防止剤
による塩害のために、短期間で孔食が発生覆る。このよ
うな孔食が進行すると、チューブを貫通し、その結果、
熱交換器は使用不可能となる。

従って、アルミニウム材製の熱交換器：Ｉアにおいては
、チューブの腐食を防止するための手段が重要となり、
種々の手段、例えば、六価クロム化合物による化成処理
、水溶性樹脂塗料の電着塗装などが提唱され用いられて
いるが、中でも最も効果的な方法は犠牲腐食法、すなわ
ち熱交換器コアのフィンを構成するアルミニウム拐をデ
ユープを構成するアルミニウム材よりも卑なものとし、
フィンを犠牲腐食さぜることでチュー１の腐食を防止す
る方法である。

このような犠牲腐食効果により耐食性を向上させたアル
ミニウム合金製熱交換器コアとして現在、例えば（Ａ３
００３＋１．５重量％Ｚ１１）等のＡ１、−０．２〜５
重最％Ｚｎ−０，１〜２ｆｉｉ％Ｍｎ系合金のフィン芯
材を例えばＡ４００４等の△Ｅ−５〜１６重邑％５ｉ−
重量１〜３重量％Ｍ。

系合金のろう、材とクラッドしたものとを、例えばＡ３
００３等の耐腐食性アルミニウム合金のチユーブ材と真
空ろう付したものが用いられている。

真空ろう付は、マグネシウム、亜鉛等を含有するろう材
を使用し、直空下で加熱すると、ろう材中に含まれるマ
グネシウム等がろう付加熱中にほとんど蒸発し、このマ
グネシウム蒸気によって炉内の酸素が吸収されるばかり
でなり、その分圧のために酸素分圧が著しく低下覆るた
めにアルミニウム材表面に酸化物被覆を生じることなく
良好なろう付けを達し４ｆｌる方法である。

しかしながら、上記のごとき従来のアルミニウム合金製
熱交換器コアの場合、真空ろう付けの際にろう材中に含
まれているマグネシウムのみならず、フィン材中に含ま
れている亜鉛の４０〜６０％が蒸発していることが明ら
かどなった。このため、フィン材の電位が貴な方向へ移
行しフィンの犠牲腐食効果が低下して不充分なものとな
り、また人聞のマグネシウム、亜鉛蒸気によって炉が堪
だしく汚染されてしまうという不具合が生じていた。

（発明の解決しようとする問題点） 従って本発明は、上記のごとき従来のアルミニウム合金
製熱交換器コアの有する問題点を解潤しようとするため
になされたものである。づなゎち、本発明は、耐食性が
良好でかつ製造時の炉内汚染の少ないアルミニウム合金
製熱交換器コアを提供することを目的とするものである
。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 上記目的は、Ｚｎ０，５〜１．０小量％およびＭｎ１．
Ｏ〜１．５重量％を含有しているアルミニウム合金製の
伝熱フＣンと該伝熱フィンに用いられたアルミニウム合
金よりも真なアルミニウム合金製のチューブとより形成
しかつ両者をＭ（１０゜５〜１重昂％、Ｌｉ　０．００
５〜０．０１重量％およびＣａ０．０１〜０．０５重量
％を含有しているアルミニウム合金製のろう材により接
合してなるアルミニウム合金製熱交換器コアにより達成
される。

（作用） しかして、本発明の最大の特徴は、ろう拐として用いら
れるアルミニウム合金中にＬｉＯ，ＯＯ５〜０．０１重
間％およびＣａ　０．０１〜０．０５重邑％を配合した
ものを用いたことである。Ｌｏ、０１ １０．００５〜０．０１重量％および０８０〜００５重
量％を含有するアミニウム合金をろう材として用いた場
合、真空ろう付の際にフィンのアルミニウム合金中に含
有されるＺｎ成分はわずか１０％程度しか蒸発せず、従
来約４０〜ｂしていた場合と比較して、フィンのアルミ
ニウム合金中のｚｎ成分残存量は大幅に向上づること、
しかも、ろう付りは従来に劣らないことが見出された。

従って本発明のアルミニウム合金製熱交換器コアは、従
来のものと比べてそのフィンの犠牲腐食効果がたとえフ
ィンのアルミニウム合金のＺｎ含有吊が少な（とも、良
好なものとなる。しかも、真空ろう材中のＺ　１１蒸気
による炉の汚染が大幅におさえられる。

また、さらに、本発明のアルミニウム合金製熱交換器コ
アは、フィンのアルミニウム合金中のＭｇ成分およびろ
う材のアルミニウム合金中のＭＱ成分添加量を抑えたも
のであるのでＭｇ蒸気による炉の汚染はさらにおさえら
れるものである。

以下、本発明をさらに詳しく説明する。

フィン材として用いられるアルミニウム合金は、Ｚｎ０
．５〜１．０重量％およびＭｎ１．０〜１．５重量％を
含有し、残余成分は、アルミニウム（及Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓ
ｉ等のＡ℃不純物）からなるアルミニウム合金であり、
従来フィン材として用いられているアルミニウム合金よ
りも約１〜１゜５％程Ｚｎ含右吊を抑えたアルミニウム
合金である。ここでＺ　ｎ成分が０．５重量％未満であ
るとフィンの充分な犠牲腐食効果が望めず、一方１゜０
重量％を越えるとろう付けの際のＺｎ蒸発聞が大きくな
り、炉内を汚染する恐れが生じるためである。

ろう材として用いられるアルミニウム合金は、Ｍｇ０．
５〜１重邑重量１−ｉｏ、００５〜０．０霞 １重量％、Ｃａ　０．０１〜０．０５重間％、およびＳ
ｉ５〜１６重邑％を含重量、残余成分はアルミニウム（
およびアルミニウム不純物）からなるアルミニウム合金
である。ここでＭｇ成分が０５重量％未満であるとろう
付が充分に行なわれ得ない恐れがあり、一方１重量％を
越えるとろう付に不必要な吊までもＭ（］蒸気が発生し
炉内を汚染する恐れが生じるためである。またｌｉ酸成
分０．００５重邑重邑満であるとフィンのアルミニウム
合金中に含まれるＺｎ成分の蒸発をおさえる上記のごと
き作用をもたらすのに−１−分でなく、一方０゜０１重
量％を越えると炉内汚染の面から好ましくない。ざらに
Ｃａ成分が含有されているとＺｎ成分の蒸発をおさえる
効果をおさえる作用が助長されるが、０．０１重量％未
満であるとこの効果が小さく０．０５重旧％を越えるこ
とはｌｉ酸成分場合と同様に炉内汚染の面から好ましく
ない。このアルミニウム合金は、従来ろう拐と用いられ
ているアルミニウム合金と比較して１−１およびＣａ成
分を含むことまたＭｇ成分聞を約２〜２．５％程抑えた
ことを特徴とする。このような合金としては例えば（Ａ
４００４　（但しＭＯｏ、６重世％）十〇、００５重量
Ｌｉ）合金、（Ａ４００４　（ＭＯｏ、６重鎖％）＋０
．０１＠邑％Ｌｔ　＋ｏ、　。

５重量％Ｃａ）合金等がある。

チューブ材として用いられるアルミニウム合金は、従来
より用いられている耐食性アルミニウム合金と同様のも
のであり、例えば■Ｃｕ　０．０５〜０．２％、Ｍｌｌ
ｌ、Ｏ〜１．５％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、■ＣＩ　０．３５
〜０．６５％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７／Ｌｌミニウム合金、■Ｃｕ　０．１
０〜０．２０％。

Ｍｎ０．２０〜０．７％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等がある。

なお、フィン材として用いられるアルミニウム合金は、
チューブ材として用いられるアルミニウム合金よりも卑
なものとなるように、さらに好ましくは、デユープ拐と
して用いられるアルミニウム合金およびろう材として用
いられるアルミニウム合金よりも卑なものとなるように
選択づることが望ましい。

上記のごとき材質で構成される本発明の熱交換器コアは
、例えばカークラ−用コンデンサとして用いられる場合
、ジクザク状に湾曲させて折曲げせてなる１本の扁平な
チューブの間にコルゲートフィン等の伝熱フィンを挾す
させ、該チューブと該伝熱フィンとの間をろう材により
ろう付けすることにより形成させて４Ｔる。

このような構成の熱交換器コアは、次にようにして製造
される。例えば、前記フィン用材料の両面に前記ろう材
をクラッドしているクラツド材でコルゲートフィン等の
伝熱フィンを形成し、該フィンを前記材料で作られたチ
ューブで、必要により治具を用いて挾持したのち、１Ｘ
１０−１〜１Ｘ１０“５Ｔｏｒｒの真空下にデユープ材
およびフィン材の融点以下でろう月の融点以上の温度、
例えば５９５〜６０５℃に加熱してろう付【プを行なう
ことによりコア部が形成される。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、アルミニウム合金製のチ
ューブとアルミニウム合金製の伝熱フィンとより形成し
、かつ両者をろう材により接合してなる熱交換器コアに
おいて、伝熱フィンに用いられるアルミニウム合金は、
Ｚｎ０．５〜１．０重量％および１ｙｌｎ１．０〜１．
５重量％を含有しており、またろう材に用いられるアル
ミニウム合金は、Ｍｐ　０．５〜１重世％、ｌｉ　０．
００５〜０．０１重量％およびＣａ　０．０１〜０．０
５１量％を含有していることを特徴とするアルミニウム
合金製熱交換器コアであるから、ろう付は後において伝
熱フィンのアルミニウム合金中には従来のものと比較し
て高含量で亜鉛が存在しており、その合金は、チューブ
を構成するアルミニウム合金よりも充分に卑なものとな
るから、フィンの犠牲腐食効果は良好であり、耐食性に
優れたアルミニウム合金製熱交換器コアを提供すること
ができる。さらに、亜鉛の真空ろう何時における蒸発量
！　　　　　　　　が極めて少なくまたマグネシウムの
蒸発量も必要最低限のものであるから、ろう付に用いら
れる炉の汚染が少なく、製造面においても極めて良好な
ものとなる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アルミニウム合金製のチユーブとアルミニウム合金製
   の伝熱フインとより形成かつ両者をろう材により接合し
   てなる熱交換器コアにおいて、伝熱フィンに用いられる
   アルミニウム合金としては、Ｚｎ０．５〜１．０重量％
   およびＭｎ１．０〜１．５重量％を含有しており、また
   ろう材に用いられるアルミニウム合金としては、Ｓｉ５
   〜１６重量％、Ｍｇ０．５〜１重量％を含有し、さらに
   、Ｌｉ０．００５〜０．０１重量％、Ｃａ０．０１〜０
   ．０５重量％のうち１種又は２種以上を含有しているこ
   とを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器コア。