JPS6233512B2 - - Google Patents
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- JPS6233512B2 JPS6233512B2 JP54085632A JP8563279A JPS6233512B2 JP S6233512 B2 JPS6233512 B2 JP S6233512B2 JP 54085632 A JP54085632 A JP 54085632A JP 8563279 A JP8563279 A JP 8563279A JP S6233512 B2 JPS6233512 B2 JP S6233512B2
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- tubes
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Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主に自動車のラジエータ、オイルクー
ラ、カーヒータ用温水放熱器、カークーラ用コン
デンサ等に用いられるアルミニウム熱交換器に関
するもので、さらに詳言すればこの種のコルゲー
トフイン型アルミニウム熱交換器においてその致
命的欠陥であるチユーブの孔食を防止するための
改良に関する。
ラ、カーヒータ用温水放熱器、カークーラ用コン
デンサ等に用いられるアルミニウム熱交換器に関
するもので、さらに詳言すればこの種のコルゲー
トフイン型アルミニウム熱交換器においてその致
命的欠陥であるチユーブの孔食を防止するための
改良に関する。
従来、自動車用の熱交換器は耐食性、ろう付性
等の点から銅一黄銅製の熱交換器が普通用いられ
ているが、近時熱交換器の重量低減、コスト低減
等の要求から銅−黄銅製熱交換器にかわつてアル
ミニウム熱交換器が採用されつつある。ところ
が、自動車のラジエータやカークーラ用コンデン
サ等は寒冷地走行による凍結防止塩の付着、海岸
地走行による塩分の付着、さらには泥等の付着に
より常に厳しい腐食性環境下におかれるので、ア
ルミニウム熱交換器にあつては前記塩分、泥等の
付着がアルミニウムチユーブの孔食現象を誘発し
て、チユーブに貫通穴があき、銅−黄銅製熱交換
器より短時間で使用不能になることが多いという
問題がある。
等の点から銅一黄銅製の熱交換器が普通用いられ
ているが、近時熱交換器の重量低減、コスト低減
等の要求から銅−黄銅製熱交換器にかわつてアル
ミニウム熱交換器が採用されつつある。ところ
が、自動車のラジエータやカークーラ用コンデン
サ等は寒冷地走行による凍結防止塩の付着、海岸
地走行による塩分の付着、さらには泥等の付着に
より常に厳しい腐食性環境下におかれるので、ア
ルミニウム熱交換器にあつては前記塩分、泥等の
付着がアルミニウムチユーブの孔食現象を誘発し
て、チユーブに貫通穴があき、銅−黄銅製熱交換
器より短時間で使用不能になることが多いという
問題がある。
そこで、従来、上記の問題を解決するために塩
化亜鉛（ZnCl2）を少なくとも含有する水溶液で構
成したフラツクス中にアルミニウム熱交換器のコ
アを浸漬し、このコアにフラツクスを塗布して炉
中ろう付する方法がある。かかるフラツクス使用
の炉中ろう付法でろう付して得たアルミニウム熱
交換器の各部の表面にはフラツクス中のZnCl2に
よつて犠性腐食効果をもつZn拡散層が形成さ
れ、アルミニウム孔食を防止するよう作用する。
このZn拡散層は表面Zn濃度0.5〜2.0％、拡散深さ
100〜200μである。このZn拡散層表面の腐食開
始時の電位は飽和甘汞電極を基準にした場合に−
0.97Vであり、一方Zn拡散層のない部品内部は−
0.72Vであり、このことはZn拡散層の自然電極電
位がアルミニウムの母材より卑な電位であること
を示している。そして、このZn拡散層は熱交換
器使用中にアルミニウム母材の表皮部分にて犠性
的に腐食され、その腐食孔が徐々に発達してアル
ミニウム素材（Zn拡散層のない部分）まで達し
ても腐食孔はそれ以上内部へ進行せず、これ以後
は横へ広がりZn拡散層だけが全面的に腐食され
る。このようにZn拡散層がアルミニウム母材の
表皮部分にて犠性腐食することにより、アルミニ
ウム母材自体の孔食を防止できるものである。
化亜鉛（ZnCl2）を少なくとも含有する水溶液で構
成したフラツクス中にアルミニウム熱交換器のコ
アを浸漬し、このコアにフラツクスを塗布して炉
中ろう付する方法がある。かかるフラツクス使用
の炉中ろう付法でろう付して得たアルミニウム熱
交換器の各部の表面にはフラツクス中のZnCl2に
よつて犠性腐食効果をもつZn拡散層が形成さ
れ、アルミニウム孔食を防止するよう作用する。
このZn拡散層は表面Zn濃度0.5〜2.0％、拡散深さ
100〜200μである。このZn拡散層表面の腐食開
始時の電位は飽和甘汞電極を基準にした場合に−
0.97Vであり、一方Zn拡散層のない部品内部は−
0.72Vであり、このことはZn拡散層の自然電極電
位がアルミニウムの母材より卑な電位であること
を示している。そして、このZn拡散層は熱交換
器使用中にアルミニウム母材の表皮部分にて犠性
的に腐食され、その腐食孔が徐々に発達してアル
ミニウム素材（Zn拡散層のない部分）まで達し
ても腐食孔はそれ以上内部へ進行せず、これ以後
は横へ広がりZn拡散層だけが全面的に腐食され
る。このようにZn拡散層がアルミニウム母材の
表皮部分にて犠性腐食することにより、アルミニ
ウム母材自体の孔食を防止できるものである。
かかる効果はフラツクス中のZnCl2の濃度が濃
くて（約60％）、しかも多量にフラツクスを用い
た場合に生じるわけであるが、多量のフラツクス
の使用によりコスト上昇は避けられず、また高濃
度のフラツクスの使用によつて熱交換器の組付治
具の消耗が激しく、かつ製造現場の環境も悪くな
るという欠点を生じる。低濃度のフラツクスを用
いた場合にはZn拡散層の表面Zn濃度が低下して
犠性腐肉効果を発揮しなくなる。
くて（約60％）、しかも多量にフラツクスを用い
た場合に生じるわけであるが、多量のフラツクス
の使用によりコスト上昇は避けられず、また高濃
度のフラツクスの使用によつて熱交換器の組付治
具の消耗が激しく、かつ製造現場の環境も悪くな
るという欠点を生じる。低濃度のフラツクスを用
いた場合にはZn拡散層の表面Zn濃度が低下して
犠性腐肉効果を発揮しなくなる。
そこで本発明は上記の諸点に鑑み、チユーブと
してアルミニウムもしくはアルミニウム合金を用
い、コルゲートフインとして表面に炉中ろう付用
ろう材が被覆され、Znが添加されてチユーブよ
り電極電位が卑となつたアルミニウム合金（Sn
の添加はなし）を用いることにより、コルゲート
フインの電極電位が低いため、コルゲートフイン
が選択的に犠性腐食し、それ故、チユーブとコル
ゲートフインとを炉中ろう付するに足る最低限の
フラツクス濃度でろう付が可能となつてフラツク
スの使用量を減少できるアルミニウム熱交換器を
提供することを目的とするものである。
してアルミニウムもしくはアルミニウム合金を用
い、コルゲートフインとして表面に炉中ろう付用
ろう材が被覆され、Znが添加されてチユーブよ
り電極電位が卑となつたアルミニウム合金（Sn
の添加はなし）を用いることにより、コルゲート
フインの電極電位が低いため、コルゲートフイン
が選択的に犠性腐食し、それ故、チユーブとコル
ゲートフインとを炉中ろう付するに足る最低限の
フラツクス濃度でろう付が可能となつてフラツク
スの使用量を減少できるアルミニウム熱交換器を
提供することを目的とするものである。
以下本発明を具体的な実施例により詳細に説明
する。まず、本発明の熱交換器の一例を第１図に
示す。この第１図に示された熱交換器は自動車用
クーラのコンデンサであつて、引抜き加工された
蛇行状の偏平チユーブ１、このチユーブ１の蛇行
間にろう付したコルゲートフイン２、および偏平
チユーブ１の両端にろう付した入口パイプ３、出
口パイプ４より構成してあり、図中矢印は冷媒の
流れ方向を示している。
する。まず、本発明の熱交換器の一例を第１図に
示す。この第１図に示された熱交換器は自動車用
クーラのコンデンサであつて、引抜き加工された
蛇行状の偏平チユーブ１、このチユーブ１の蛇行
間にろう付したコルゲートフイン２、および偏平
チユーブ１の両端にろう付した入口パイプ３、出
口パイプ４より構成してあり、図中矢印は冷媒の
流れ方向を示している。
実施例 １
フイン２の芯材としてA3003に２％のZnを添加
したもの、フイン２の皮材としてBA4343（ろう
付用ろう材）を用い皮覆率を10％とした。このコ
ルゲートフイン２とA1050のアルミニウム合金よ
りなるチユーブ１とA7N01よりなるパイプ３，４
を第１図のように組立てた。この時のフイン断面
におけるZnの分布は第２図ａのようになつてい
る。なお、本実施例ではチユーブ１の電位は−
0.87V、フイン２の電位は−0.95Vであつた。こ
のコアを下記のような化学成分からなるフラツク
スの10％濃度水溶液中に浸漬してコア表面にフラ
ツクスを塗布した後、ろう付炉を通過させた。フ
ラツクス成分：LiCl19％、KCl40％、NaCl25％、
ZnCl28％、およびLiF8％。
したもの、フイン２の皮材としてBA4343（ろう
付用ろう材）を用い皮覆率を10％とした。このコ
ルゲートフイン２とA1050のアルミニウム合金よ
りなるチユーブ１とA7N01よりなるパイプ３，４
を第１図のように組立てた。この時のフイン断面
におけるZnの分布は第２図ａのようになつてい
る。なお、本実施例ではチユーブ１の電位は−
0.87V、フイン２の電位は−0.95Vであつた。こ
のコアを下記のような化学成分からなるフラツク
スの10％濃度水溶液中に浸漬してコア表面にフラ
ツクスを塗布した後、ろう付炉を通過させた。フ
ラツクス成分：LiCl19％、KCl40％、NaCl25％、
ZnCl28％、およびLiF8％。
ろう付は炉内の露点を−40℃に保ち、大気雰囲
気で610℃、５分間加熱して行なつた。ろう付
後、フイン２の芯材中のZnは第２図ｂのように
拡散して表面Zn濃度は０から1.6％に上昇する。
こうしたZn分布を持つことによつてフイン２は
腐食環境中にさらされた場合、有効な犠性腐食フ
インとして作用する。このものの耐食性をCASS
試験によつて確認した。なお、CASS試験は公知
のもので、本発明では条件として５％NaCl溶液
（銅イオン含）をPH３、温度50℃に保持した。こ
の結果、チユーブ１の孔食（但し、貫通孔食では
ない）までの時間が1000時間であつた。これは従
来の60％濃度のフラツクスによつてろう付したも
ののCASS試験による耐食性900時間を上まわる
ものであり、市場での使用を十分耐えうることが
わかつた。
気で610℃、５分間加熱して行なつた。ろう付
後、フイン２の芯材中のZnは第２図ｂのように
拡散して表面Zn濃度は０から1.6％に上昇する。
こうしたZn分布を持つことによつてフイン２は
腐食環境中にさらされた場合、有効な犠性腐食フ
インとして作用する。このものの耐食性をCASS
試験によつて確認した。なお、CASS試験は公知
のもので、本発明では条件として５％NaCl溶液
（銅イオン含）をPH３、温度50℃に保持した。こ
の結果、チユーブ１の孔食（但し、貫通孔食では
ない）までの時間が1000時間であつた。これは従
来の60％濃度のフラツクスによつてろう付したも
ののCASS試験による耐食性900時間を上まわる
ものであり、市場での使用を十分耐えうることが
わかつた。
実施例 ２
フラツクスとしてLiCl45％、KCl25％、NaCl25
％、およびLiF25％の組成のものを使用し、チユ
ーブ１、フイン２等の材料は実施例１と同じにし
た。この例も耐食性に関してはまつたく問題ない
ことがわかつた。
％、およびLiF25％の組成のものを使用し、チユ
ーブ１、フイン２等の材料は実施例１と同じにし
た。この例も耐食性に関してはまつたく問題ない
ことがわかつた。
なお、上記の実施例では、コルゲートフイン２
の芯材における電極電位の（チユーブ１に比べ
て）卑なアルミニウム合金として、A3003のアル
ミニウムにZnを添加したが、このA3003のアルミ
ニウムの他にA3004のアルミニウムでもよく、要
するにチユーブ１のアルミニウムもしくはアルミ
ニウム合金に比べて電極電位の卑なアルミニウム
合金であればよい。
の芯材における電極電位の（チユーブ１に比べ
て）卑なアルミニウム合金として、A3003のアル
ミニウムにZnを添加したが、このA3003のアルミ
ニウムの他にA3004のアルミニウムでもよく、要
するにチユーブ１のアルミニウムもしくはアルミ
ニウム合金に比べて電極電位の卑なアルミニウム
合金であればよい。
また、本発明はアルミニウム熱交換器ならばど
のような用途の熱交換器に対しても適用可能であ
る。
のような用途の熱交換器に対しても適用可能であ
る。
以上要するに、本発明においては、フラツクス
を使用した炉中ろう付法によりチユーブにコルゲ
ートフインをろう付するコルゲートフイン型アル
ミニウム熱交換器において、チユーブとしてアル
ミニウムもしくはアルミニウム合金を用い、かつ
コルゲートフインとして表面に炉中ろう付用ろう
材が被覆され、Znの添加により、チユーブより
電極電位の卑となつたアルミニウム合金を用い、
このコルゲートフインとチユーブとを炉中ろう付
して成るから、コルゲートフインを優先的に犠性
腐食させてチユーブの孔食を防止できるため、フ
ラツクス中のZnCl2濃度を高めるとともに、この
フラツクスの大量使用によつてチユーブ、コルゲ
ートフインに犠性腐食効果のあるZn拡散層を形
成する必要はなく、故にコルゲートフインとチユ
ーブとを炉中ろう付するのに最低限の濃度および
量のフラツクスを使用すれば足り、従つてフラツ
クスの使用量を減少でき、コスト低減、熱交換器
の組付治具の消耗低減、製造現場の環境改善に大
きな効果を発揮する。
を使用した炉中ろう付法によりチユーブにコルゲ
ートフインをろう付するコルゲートフイン型アル
ミニウム熱交換器において、チユーブとしてアル
ミニウムもしくはアルミニウム合金を用い、かつ
コルゲートフインとして表面に炉中ろう付用ろう
材が被覆され、Znの添加により、チユーブより
電極電位の卑となつたアルミニウム合金を用い、
このコルゲートフインとチユーブとを炉中ろう付
して成るから、コルゲートフインを優先的に犠性
腐食させてチユーブの孔食を防止できるため、フ
ラツクス中のZnCl2濃度を高めるとともに、この
フラツクスの大量使用によつてチユーブ、コルゲ
ートフインに犠性腐食効果のあるZn拡散層を形
成する必要はなく、故にコルゲートフインとチユ
ーブとを炉中ろう付するのに最低限の濃度および
量のフラツクスを使用すれば足り、従つてフラツ
クスの使用量を減少でき、コスト低減、熱交換器
の組付治具の消耗低減、製造現場の環境改善に大
きな効果を発揮する。
また、本発明ではフインの犠性腐食効果で耐食
性の良いアルミニウム熱交換器を提供できる。
性の良いアルミニウム熱交換器を提供できる。
更に、本発明では、フインの芯材にZnを添加
して電極電位を卑にしたアルミニウム合金（Sn
の添加なし）を使用しているため、かかるZn添
加のアルミニウム合金は電極電位がかなり低くな
り卑の度合いが大きいので、電極電位の貴の度合
いが小さいアルミニウム合金、例えばA1050のア
ルミニウム合金をチユーブの材料に用いてもチユ
ーブとフインとの間の電位差をフインの犠性腐食
効果を発揮し得る値に維持できるとこができ、従
つてチユーブの材料の選択範囲が広がり、上記の
ごとく押出し加工性の良好なA1050のアルミニウ
ム合金をチユーブ材料として使うことができる。
して電極電位を卑にしたアルミニウム合金（Sn
の添加なし）を使用しているため、かかるZn添
加のアルミニウム合金は電極電位がかなり低くな
り卑の度合いが大きいので、電極電位の貴の度合
いが小さいアルミニウム合金、例えばA1050のア
ルミニウム合金をチユーブの材料に用いてもチユ
ーブとフインとの間の電位差をフインの犠性腐食
効果を発揮し得る値に維持できるとこができ、従
つてチユーブの材料の選択範囲が広がり、上記の
ごとく押出し加工性の良好なA1050のアルミニウ
ム合金をチユーブ材料として使うことができる。
また、本発明ではフインの芯材にSnを添加し
ていないので、Snの添加による素材の塑性加工
性、ろう付け性低下といつた問題を回避すること
ができ、一方Znを添加しているのでフイン加工
性が向上する。
ていないので、Snの添加による素材の塑性加工
性、ろう付け性低下といつた問題を回避すること
ができ、一方Znを添加しているのでフイン加工
性が向上する。
更に、本発明ではチユーブ材には、ろう材を表
面に被覆していないアルミニウムもしくはアルミ
ニウム合金を用いているため、該チユーブ材自体
を引抜き加工あるいは押出し加工で製作すること
ができ、従つてチユーブの加工性が優れ、例えば
多孔管のごとき複雑形状のチユーブを簡単に加工
できる。
面に被覆していないアルミニウムもしくはアルミ
ニウム合金を用いているため、該チユーブ材自体
を引抜き加工あるいは押出し加工で製作すること
ができ、従つてチユーブの加工性が優れ、例えば
多孔管のごとき複雑形状のチユーブを簡単に加工
できる。
第１図は本発明熱交換器の一実施例を示す正面
図、第２図ａ，ｂは本発明の作用効果の説明に供
する特性図である。 １……チユーブ、２……コルゲートフイン。
図、第２図ａ，ｂは本発明の作用効果の説明に供
する特性図である。 １……チユーブ、２……コルゲートフイン。
Claims (1)
- １ フラツクスを使用した炉中ろう付法により、
チユーブにコルゲートフインをろう付するコルゲ
ートフイン型アルミニウム熱交換器において、前
記チユーブとしてアルミニウムもしくはアルミニ
ウム合金を用い、かつ前記コルゲートフインとし
て、Znの添加により前記チユーブより電極電位
の卑なアルミニウム合金（Sn無添加）よりなる
芯材と、この芯材の表面に被覆された炉中ろう付
用ろう材よりなる皮材とから構成されたものを用
い、このコルゲートフインと前記チユーブとを炉
中ろう付して成ることを特徴とするアルミニウム
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8563279A JPS5610699A (en) | 1979-07-05 | 1979-07-05 | Aluminum heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8563279A JPS5610699A (en) | 1979-07-05 | 1979-07-05 | Aluminum heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5610699A JPS5610699A (en) | 1981-02-03 |
| JPS6233512B2 true JPS6233512B2 (ja) | 1987-07-21 |
Family
ID=13864201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8563279A Granted JPS5610699A (en) | 1979-07-05 | 1979-07-05 | Aluminum heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5610699A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56155398A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-01 | Nippon Radiator Co Ltd | Method for preventing aluminum heat exchanger from corrosion |
-
1979
- 1979-07-05 JP JP8563279A patent/JPS5610699A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5610699A (en) | 1981-02-03 |
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