JP2010203727A - Heat exchanger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger constituted by bonding a fin member composed of aluminum (Al) and a tube member by soldering or a similar simple bonding method. <P>SOLUTION: The fin member 1 has a solder wetting coating layer 5 including copper (Cu) at least on a part to be bonded with the tube member 2 on a surface of a base material 6 for the fin composed of aluminum (Al) or an alloy mainly composed of aluminum (Al), the tube member 2 has a solder coating layer 12 composed of solder including tin (Sn) at least on a part bonded with the fin member 1 on a surface of a base material 11 for the tube composed of copper (Cu) or metal mainly composed of copper (Cu), and the fin member 1 and the tube member 2 are bonded through metal diffusion bonding of copper (Cu) and tin (Sn) stemming from the solder wetting coating layer 5 and the solder coating layer 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車のエンジン冷却用ラジエータなどに用いられる熱交換器に関する。   The present invention relates to a heat exchanger used for, for example, a radiator for cooling an engine of an automobile.

熱交換器は、フィン部材とチューブ部材とタンク部材とを組み合わせて要所ごとを接合することで、その主要部が構成されている。
例えば、自動車のエンジン冷却用ラジエータとして用いられる、熱交換器の場合、主な接合箇所としては、タンク部材とチューブ部材との間、フィン部材とチューブ部材との間があり、それらは、はんだ付けやろう付けなどによって接合されることが一般的であった（特許文献１）。 The main part of the heat exchanger is configured by combining the fin member, the tube member, and the tank member to join each important point.
For example, in the case of a heat exchanger used as a radiator for cooling an engine of an automobile, main joints are between a tank member and a tube member, and between a fin member and a tube member, which are soldered. It is common to join by brazing (patent document 1).

そのような熱交換器には、フィン部材とチューブ部材との接合に着目して分類すると、金属材料として真鍮（あるいはそれに類似した銅（Ｃｕ）系合金）の板材を用いて成形加工されたフィン部材とチューブ部材とを３００℃以下の炉中加熱のはんだ付けによって接合してなる構造を有する真鍮製のものと、アルミニウム（Ａｌ；但し、純ＡｌのみではなくＡｌ合金なども含む）の板材を用いて成形加工されたフィン部材とチューブ部材とを６００℃相当の炉中加熱のアルミろう付けによって接合してなる構造を有するアルミニウム製のものとの、主に２種類がある。   Such heat exchangers are classified by focusing on the bonding between the fin member and the tube member, and the fin is formed by using a brass (or a similar copper (Cu) alloy) plate as the metal material. A plate made of brass having a structure in which a member and a tube member are joined by soldering in a furnace at 300 ° C. or less and aluminum (Al; however, including not only pure Al but also an Al alloy) There are mainly two types, one made of aluminum having a structure in which a fin member and a tube member molded by use are joined by aluminum brazing heated in a furnace corresponding to 600 ° C.

真鍮製のものは、１９９０年以前には大半の自動車用熱交換器で採用されていたが、アルミろう付け技術の進歩や、はんだ付けに伴う鉛（Ｐｂ）の問題などもあり、最近の熱交換器の大半は、後者のアルミニウム製のものが採用されている。但し、チューブ部材における腐食等の不都合からアルミニウム（Ａｌ）が適用できない場合などには、現在でも前者の真鍮製のものが採用されている。しかし、真鍮製の場合、後者のアルミニウム製のものと比較すると、重量が嵩んでしまうことは避け難いという欠点がある。   Brass products were used in most automotive heat exchangers before 1990, but due to advances in aluminum brazing technology and lead (Pb) problems associated with soldering, Most of the exchangers are made of the latter aluminum. However, when aluminum (Al) is not applicable due to inconvenience such as corrosion in the tube member, the former brass one is still used. However, the brass is disadvantageous in that it is unavoidable that the weight is increased compared to the latter aluminum.

また、はんだ接合技術を用いた、オールアルミ製の熱交換器も提案されている（特許文献２）。これは、フィン部材とチューブ部材とを全て、ニッケル（Ｎｉ）めっきを施してなるアルミニウム製とし、それらを仮組みした後、両者の接触している各部位をはんだ付けによって接合することで、その主要部の構造が製作されるように設定されている。   An all-aluminum heat exchanger using a solder joint technique has also been proposed (Patent Document 2). This is because the fin member and the tube member are all made of aluminum formed by nickel (Ni) plating, and after temporarily assembling them, the parts that are in contact with each other are joined by soldering. The structure of the main part is set to be manufactured.

特開２００７−１３６４９０号公報JP 2007-136490 A 特開昭６０−１０２２７０号公報JP-A-60-102270

一般にアルミろう付けは、はんだ付けよりもそのプロセスが煩雑でコスト高なものとなる傾向にあるので、オールアルミ製の熱交換器の場合でも、その接合には、はんだ付けを採用することが、より望しい。
しかしながら、従来の技術では、アルミニウム（Ａｌ）からなるフィン部材やチューブ部材を、はんだ付けによって確実に接合することは、極めて困難であるという問題があった。 In general, aluminum brazing tends to be more complicated and costly than soldering, so even in the case of an all-aluminum heat exchanger, it is possible to employ soldering to join it. I want more.
However, the conventional technique has a problem that it is extremely difficult to reliably join the fin member and the tube member made of aluminum (Al) by soldering.

また、上記のようなオールアルミニウム製の場合の欠点である腐食に対する弱さと、オ
ール真鍮製の場合の欠点である全重量が嵩む（重くなる）という欠点との、両方を克服するためには、チューブ部材を真鍮のような銅（Ｃｕ）系材料からなるものにすると共に、フィン部材をアルミニウム（Ａｌ）からなるものにする、という手法が有効であり、この方式についても我々は検討したが、この場合も、アルミニウム（Ａｌ）からなる部材と、真鍮のような銅（Ｃｕ）系の金属からなる部材とを、従来技術に係るはんだ付けによって確実に接合することは、極めて困難であるという問題があった。 In addition, in order to overcome both the weakness against corrosion, which is a drawback in the case of all aluminum as described above, and the disadvantage that the total weight, which is a disadvantage in the case of all brass, is increased (heavy), The tube member is made of a copper (Cu) -based material such as brass, and the fin member is made of aluminum (Al), which is effective. Also in this case, it is extremely difficult to reliably join a member made of aluminum (Al) and a member made of a copper (Cu) -based metal such as brass by soldering according to the prior art. was there.

また、上記のようなアルミニウム（Ａｌ）からなる部材に対する良好なはんだ付けを実現するためには、その部材のアルミニウム（Ａｌ）の表面の酸化被膜（不動態被膜）を溶解させるほどに活性力の強いフラックスを使用する、といった手法を用いることなども考えられる。しかし、実際には、斯様に極めて強力なフラックスの使用は、はんだ付け後の接合部分付近を著しく荒らして劣化させてしまう虞が高いので、接合部位の耐久性や信頼性の観点から、望ましくないものと言わざるを得ないという欠点がある。   Moreover, in order to realize good soldering to the member made of aluminum (Al) as described above, the active force is high enough to dissolve the oxide film (passive film) on the surface of the aluminum (Al) of the member. It is also possible to use a technique such as using a strong flux. However, in practice, the use of such a very strong flux is highly desirable from the viewpoint of durability and reliability of the joined portion because there is a high possibility that the vicinity of the joined portion after soldering will be significantly roughened and deteriorated. There is a drawback that it must be said that it is not.

本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、アルミニウム（Ａｌ）からなるフィン部材と銅（Ｃｕ）系の金属からなるチューブ部材のような各部材をはんだ付けまたはそれと同様の簡易な接合によってその主要部の構造を構築することが可能な熱交換器を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to solder each member such as a fin member made of aluminum (Al) and a tube member made of copper (Cu) -based metal. An object of the present invention is to provide a heat exchanger capable of constructing the structure of the main part by simple joining similar to that.

本発明の第１の熱交換器は、フィン部材とチューブ部材とを接合してなる構造を有する熱交換器であって、前記フィン部材は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材の表面における、少なくとも前記チューブ部材と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだ濡れ皮膜層を備えており、前記チューブ部材は、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるチューブ用基材の表面における、少なくとも前記フィン部材と接合される部分に、錫（Ｓｎ）を含むはんだ皮膜層を備えており、前記フィン部材と前記チューブ部材とが、前記はんだ濡れ皮膜層と前記はんだ皮膜層とに由来した銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との金属拡散接合を介して接合されていることを特徴としている。
また、本発明の第２の熱交換器は、フィン部材とチューブ部材とを接合してなる構造を有する熱交換器であって、前記フィン部材は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材の表面における、少なくとも前記チューブ部材と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだ濡れ皮膜層と、当該はんだ濡れ皮膜層の表面上に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなる、はんだ皮膜層とを備えており、前記チューブ部材は、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるものであり、前記フィン部材と前記チューブ部材とが、前記はんだ濡れ皮膜層と前記はんだ皮膜層とに由来した銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との金属拡散接合を介して接合されていることを特徴としている。 The first heat exchanger of the present invention is a heat exchanger having a structure formed by joining a fin member and a tube member, and the fin member is mainly composed of aluminum (Al) or aluminum (Al). A solder wet film layer containing copper (Cu) is provided at least on a portion of the surface of the fin base material made of an alloy to be joined to the tube member, and the tube member is made of copper (Cu) or copper ( A solder coating layer containing tin (Sn) is provided at least on a portion to be joined to the fin member on the surface of the tube base material made of a metal having Cu as a main component, and the fin member and the tube member Are bonded via metal diffusion bonding of copper (Cu) and tin (Sn) derived from the solder wetting film layer and the solder film layer.
The second heat exchanger of the present invention is a heat exchanger having a structure in which a fin member and a tube member are joined, and the fin member is mainly made of aluminum (Al) or aluminum (Al). A solder wetting film layer containing copper (Cu) on at least a portion to be joined to the tube member on the surface of the fin base material made of an alloy as a component, and tin (Sn) on the surface of the solder wetting film layer ), The tube member is made of copper (Cu) or a metal mainly composed of copper (Cu), the fin member and the tube member However, it is characterized by being bonded through metal diffusion bonding of copper (Cu) and tin (Sn) derived from the solder wetting film layer and the solder film layer.

本発明によれば、アルミニウム（Ａｌ）からなるフィン部材と銅（Ｃｕ）系の金属（銅または銅合金）からなるチューブ部材とが、はんだ濡れ皮膜層とはんだ皮膜層とに由来した銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との金属拡散接合を介して接合されるようにしたので、工程管理等が煩雑で高コストになりがちなアルミろう付けや、活性力が極めて高くて接合部位付近に劣化を生じせしめる虞の高い強力フラックス等を用いることなく、はんだ付けまたはそれと同様に簡易な加熱溶融接合によって、構造上の主要部の確実な接合を行うことが可能となる。   According to the present invention, the fin member made of aluminum (Al) and the tube member made of a copper (Cu) -based metal (copper or copper alloy) are derived from the solder wetting film layer and the solder film layer. ) And tin (Sn) via metal diffusion bonding, aluminum brazing, which tends to be cumbersome and costly to manage the process, and is very active and deteriorates near the joint. Without using a strong flux or the like that has a high risk of causing the occurrence of heat, it is possible to reliably bond the main parts of the structure by soldering or similarly simple heat-melting bonding.

本発明の実施の形態に係る熱交換器の全体的な構成の主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the whole structure of the heat exchanger which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る熱交換器に用いられるフィン用基材を示す図である。It is a figure which shows the base material for fins used for the heat exchanger which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る熱交換器に用いられるチューブ用基材を示す図である。It is a figure which shows the base material for tubes used for the heat exchanger which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る熱交換器に用いられるタンク用基材を示す図である。It is a figure which shows the base material for tanks used for the heat exchanger which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係る熱交換器における、フィン部材とチューブ部材とタンク部材とを接合してなる熱交換器の構造のサンプルを示す正面図である。It is a front view which shows the sample of the structure of the heat exchanger formed by joining the fin member, the tube member, and the tank member in the heat exchanger which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図５に示したフィン部材とチューブ部材とタンク部材とを接合したサンプルの側面図である。It is a side view of the sample which joined the fin member shown in FIG. 5, the tube member, and the tank member. 本発明の第２の実施の形態に係る熱交換器に用いられるフィン用基材を示す図である。It is a figure which shows the base material for fins used for the heat exchanger which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係る熱交換器における、フィン部材とチューブ部材とタンク部材とを接合してなる熱交換器の構造のサンプルを示す正面図である。It is a front view which shows the sample of the structure of the heat exchanger formed by joining the fin member, the tube member, and the tank member in the heat exchanger which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器について、図面を参照して説明する。
本発明の第１および第２の実施の形態に係る熱交換器に共通の全体的な構成は、図１に示したように、フィン部材１と、チューブ部材２と、タンク部材３とを、その主要部として備えている。
このような構成の熱交換器においては、フィン部材１が波型に形成されており、その波型によって、フィン部材１の実質的な表面積が増したことになると共に、フィン部材１との間で構成される空間１５で外気との熱交換が効率的に行われることとなる。従って、冷却水４のような冷媒がチューブ部材２を通って行くうちに、その冷却水４の保持していた熱が、チューブ部材２へと伝達されて出て行き、さらにそのチューブ部材２に接触（接合）しているフィン部材１へと伝達される。そしてさらに、その熱は、フィン部材１から外気中へと放散される。このようにして、この熱交換器における効果的な熱交換が行われることとなる。
そして、この熱交換器では、フィン部材１とチューブ部材２とが、本発明の実施の形態に係る接合技術によって、簡易なはんだ付けの手法によって確実に接合されている。 Hereinafter, a heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the overall configuration common to the heat exchangers according to the first and second embodiments of the present invention is the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3. It has as its main part.
In the heat exchanger having such a configuration, the fin member 1 is formed in a corrugated shape, and the substantial surface area of the fin member 1 is increased by the corrugated shape. Thus, heat exchange with the outside air is efficiently performed in the space 15 configured as follows. Therefore, while the coolant such as the cooling water 4 passes through the tube member 2, the heat held by the cooling water 4 is transmitted to the tube member 2 and then flows out. It is transmitted to the fin member 1 that is in contact (joining). Further, the heat is dissipated from the fin member 1 into the outside air. In this way, effective heat exchange is performed in the heat exchanger.
And in this heat exchanger, the fin member 1 and the tube member 2 are reliably joined by the method of simple soldering with the joining technique which concerns on embodiment of this invention.

［第１の実施の形態に係る熱交換器］
この第１の実施の形態に係る熱交換器では、フィン部材１は、図２に一例を示したフィン板材９を、所定の波状に折り曲げ加工して形成されたもので、隣り合う２つのチューブ部材２同士の間に挟まれて配置され、そのチューブ部材２と接触する各部分が確実に接合されている。またそれと共に、このフィン部材１は、左右のタンク部材３に挟まれて配置されている。フィン部材１とタンク部材３とは、接合してもよいし、単に機械的に接触した状態にしておいてもよい。
フィン板材９は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材６の表面上ほぼ全面、またはその表面における少なくともチューブ部材２と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだ濡れ皮膜層５を備えている。
このはんだ濡れ皮膜層５の厚さを、５ｎｍ以上４００ｎｍ以下、さらに望ましくは１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることは、好ましい数値的態様である。
これは、１０ｎｍ未満では、良好な接合を得るためのはんだ濡れ性能を得ることが困難となる虞が高くなり（特に５ｎｍ未満では、それはさらに顕著になる）、また４００ｎｍ超では、そのように厚い層を形成するための時間および材料が必要となるなどの技術的要因から製造コスト高になる虞が高くなるためである。 [Heat exchanger according to the first embodiment]
In the heat exchanger according to the first embodiment, the fin member 1 is formed by bending the fin plate material 9 shown in FIG. 2 into a predetermined wave shape, and is adjacent to two tubes. The portions that are sandwiched between the members 2 and are in contact with the tube member 2 are securely joined. At the same time, the fin member 1 is disposed between the left and right tank members 3. The fin member 1 and the tank member 3 may be joined or may be simply in mechanical contact.
The fin plate 9 is made of copper (almost) on the surface of the fin base 6 made of aluminum (Al) or an alloy containing aluminum (Al) as a main component, or at least a portion joined to the tube member 2 on the surface. A solder wet coating layer 5 containing Cu) is provided.
It is a preferable numerical aspect that the thickness of the solder wet coating layer 5 is 5 nm or more and 400 nm or less, and more desirably 10 nm or more and 400 nm or less.
This is because if it is less than 10 nm, there is a high possibility that it is difficult to obtain solder wetting performance for obtaining a good bond (particularly if it is less than 5 nm, it becomes more prominent), and if it exceeds 400 nm, it is so thick. This is because there is a high risk that the manufacturing cost will increase due to technical factors such as the time and materials required to form the layer.

ここで、上記のはんだ濡れ皮膜層５を、図２に一例を模式的に示したように、ニオブ（
Ｎｂ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層７と、その下地層７の表面に設けられた、銅（Ｃｕ）を主成分としてニッケル（Ｎｉ）および亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも１種類の金属を添加された合金からなる表層８との、２層積層構造とすることは、望ましい一態様である。
このような２層積層構造とすることにより、加熱溶融状態のはんだとアルミニウム（Ａｌ）とが剥離することを防止することが可能となる。 Here, the solder wetting film layer 5 is formed of niobium (as schematically shown in FIG. 2).
Nb) or chromium (Cr) underlayer 7 and copper (Cu) as a main component and at least one metal of nickel (Ni) and zinc (Zn) provided on the surface of the underlayer 7 It is a desirable mode to have a two-layer laminated structure with the surface layer 8 made of the added alloy.
With such a two-layer structure, it is possible to prevent the solder in a heat-melted state and aluminum (Al) from being separated.

チューブ部材２は、図３に示したチューブ板材１０を、その表面に形成されたはんだ皮膜層１２が外側になるように、扁平なパイプ状または暗渠状に成形加工してなるもので、左右のタンク部材３の間に架け渡すように設けられて、一方のタンク部材３から他方のタンク部材３へと、冷却水４のような冷媒を導通させる導通管として機能するように設定されている。
チューブ板材１０は、銅（Ｃｕ）または真鍮のような銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるチューブ用基材１１の表面ほぼ全面、またはその表面における少なくともフィン部材２と接合される部分に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなる、はんだ皮膜層１２を備えている。
このはんだ皮膜層１２の厚さを、３μｍ以上１００μｍ以下とすることは、望ましい数値的態様である。
これは、３μｍ未満では、良好な接合を得ることが困難となる虞が高くなり、また１００μｍ超では、このはんだ皮膜層１２自体が接合後に剥離し易くなったりクラックが生じやすくなったりする虞が高くなることや、その厚いはんだ皮膜層１２を形成するための材料的なコストが嵩む虞が高くなるためである。 The tube member 2 is formed by processing the tube plate material 10 shown in FIG. 3 into a flat pipe shape or a culvert shape so that the solder coating layer 12 formed on the surface thereof is outside. It is provided so as to be bridged between the tank members 3, and is set so as to function as a conduction pipe for conducting a coolant such as the cooling water 4 from one tank member 3 to the other tank member 3.
The tube plate 10 is formed on substantially the entire surface of the tube base 11 made of a metal mainly composed of copper (Cu) such as copper (Cu) or brass, or at least a portion of the surface to be joined with the fin member 2. And a solder film layer 12 made of solder containing tin (Sn).
It is a desirable numerical aspect that the thickness of the solder coating layer 12 is 3 μm or more and 100 μm or less.
If the thickness is less than 3 μm, there is a high possibility that it is difficult to obtain a good bond, and if it exceeds 100 μm, the solder film layer 12 itself may be easily peeled off after being joined or cracks may be easily generated. This is because there is a high risk that the material cost for forming the thick solder coating layer 12 increases.

また、はんだ皮膜層１２を、純錫（Ｓｎ）からなるものとし、その全体の成分中に鉛（Ｐｂ）やカドミウム（Ｃｄ）等を全く含まないようにすることも可能である。このようにすることにより、いわゆる鉛フリーのようなはんだ付けによって確実な接合が可能となる。従って、これは望ましい一態様である。
また、そのようにはんだ皮膜層１２を純錫（Ｓｎ）からなるものとした場合、その厚さを、３μｍ以上３０μｍ以下とすることは、望ましい数値的態様である。
これは、厚さを３μｍ未満のように薄くし過ぎた場合や３０μｍ超のように厚くし過ぎた場合には、確実な接合が得られなくなる虞が高くなってしまうからである。さらに詳細には、接合時に、はんだ濡れ皮膜層５の銅（Ｃｕ）が純錫（Ｓｎ）側に拡散することで、良好な金属拡散接合が実現することとなるが、このとき、純錫（Ｓｎ）からなるはんだ皮膜層１２が厚過ぎると、十分な拡散が行われなくなって、良好な接合が得られなくなり、また逆に、薄過ぎると、接合時に濡れ性を確保するという機能を十分に発揮することができなくなって、良好な接合が得られなくなるからである。
また特に、その純錫（Ｓｎ）からなるはんだ皮膜層１２の厚さが３０μｍ超になると、接合のためのはんだ付けプロセスにおける加熱時に、フィン部材１の表層の銅（Ｃｕ）成分が食われることで接合が行われるが、その銅濃度が薄くなるといった不都合が生じやすくなる虞もある。 Further, the solder coating layer 12 may be made of pure tin (Sn) so that lead (Pb), cadmium (Cd) and the like are not included in the entire components. By doing in this way, reliable joining is attained by so-called lead-free soldering. This is therefore a desirable aspect.
In addition, when the solder coating layer 12 is made of pure tin (Sn), it is a desirable numerical aspect that the thickness is 3 μm or more and 30 μm or less.
This is because if the thickness is too thin, such as less than 3 μm, or if it is too thick, such as more than 30 μm, there is a high possibility that reliable bonding cannot be obtained. More specifically, during the joining, copper (Cu) in the solder wet coating layer 5 diffuses toward the pure tin (Sn) side, thereby realizing a good metal diffusion joining. At this time, the pure tin ( If the solder coating layer 12 made of Sn) is too thick, sufficient diffusion will not be performed and good bonding will not be obtained. Conversely, if it is too thin, the function of ensuring wettability at the time of bonding will be sufficient. This is because it cannot be exhibited and good bonding cannot be obtained.
In particular, when the thickness of the solder coating layer 12 made of pure tin (Sn) exceeds 30 μm, the copper (Cu) component of the surface layer of the fin member 1 is eaten during heating in the soldering process for joining. However, there is a possibility that inconveniences such as a decrease in the copper concentration are likely to occur.

タンク部材３は、一方のタンク部材３が、例えばエンジンから送られて来た、温度の高くなった冷却水４のような冷媒をチューブ部材２へと分配供給し、他方のタンク部材３が、そのチューブ部材２を通って冷却されて来た冷却水４を回収してエンジンへと帰還させるように設定されている。
タンク板材１３としては、図４に一例を示したように、例えばチューブ板材１０の場合と同様に、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるタンク用基材１４の表面上に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなるはんだ皮膜層１２を備えたものを用いることができる。あるいは、フィン部材１との接合を行う必要がない場合には、一般的なはんだ付け等によって銅（Ｃｕ）系の金属からなるチューブ部材２との確実な（あるいは水密性
の高い）接合を確保できるのであれば、このタンク板材１３の表面のはんだ皮膜層１２は省略することも可能である。あるいは、このタンク部材３については、チューブ部材２との水密性を確保できるような接合が得られるのであれば、金属以外の材料からなるものとすることなども可能である。 The tank member 3 distributes and supplies the coolant, such as the cooling water 4 having a high temperature, sent from the engine, for example, to the tube member 2, and the other tank member 3 The cooling water 4 that has been cooled through the tube member 2 is collected and returned to the engine.
As an example of the tank plate member 13, as shown in FIG. 4, for example, as in the case of the tube plate member 10, the surface of the tank base material 14 made of copper (Cu) or a metal mainly composed of copper (Cu). The thing provided with the solder film layer 12 which consists of a solder containing tin (Sn) on top can be used. Alternatively, when it is not necessary to perform bonding with the fin member 1, a reliable (or highly water-tight) bonding with the tube member 2 made of a copper (Cu) metal is ensured by general soldering or the like. If possible, the solder film layer 12 on the surface of the tank plate 13 can be omitted. Alternatively, the tank member 3 may be made of a material other than metal, as long as the tank member 3 can be joined with the tube member 2 so as to ensure watertightness.

上記のようなフィン部材１とチューブ部材２とタンク部材３とを組み付けて、それらの接触部位を要所ごとに接合することで、図５、図６に示したような、本発明の第１の実施の形態に係る熱交換器の構造上のサンプルの主要部が構成される。ここで、図５、図６に示した熱交換器の構造のサンプルでは、接合構造についてのサンプルであるため、チューブ部材２は扁平なチューブ状や暗渠状には形成されておらず、実質的に扁平なチューブを約半分に切断したような形状としている。
この熱交換器では、フィン部材１が、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材６の表面における、少なくともチューブ部材２と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだ濡れ皮膜層５を備えており、チューブ部材１が、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるチューブ用基材１１の表面における、少なくともフィン部材１と接合される部分に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなる、はんだ皮膜層１２を備えており、それらフィン部材１とチューブ部材２とが、はんだ濡れ皮膜層５とはんだ皮膜層１２とに由来した銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との金属拡散接合を介して接合されている。
このような、第１の実施の形態に係る熱交換器では、フィン部材１とチューブ部材２とを仮組みした後、加熱処理を施すことで、フィン部材１の表面における、溶融したはんだ濡れ皮膜層５、または図２に示した一態様の構成では特に表層８に由来した（溶融されたことでその皮膜から外部へと拡散可能となった；以下同様）、銅（Ｃｕ）成分と、チューブ部材２の表面における、溶融したはんだ皮膜層１２に由来した錫（Ｓｎ）成分とが、相互熱拡散されて金属拡散接合を形成することとなり、その結果、良好なはんだ接合を確実に得ることができる。 By assembling the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 as described above, and joining their contact parts at each important point, the first of the present invention as shown in FIGS. The main part of the sample on the structure of the heat exchanger according to the embodiment is configured. Here, in the sample of the structure of the heat exchanger shown in FIGS. 5 and 6, since the sample is a joining structure, the tube member 2 is not formed in a flat tube shape or a culvert shape, and substantially. A flat tube is cut in half.
In this heat exchanger, at least a portion of the fin member 1 joined to the tube member 2 on the surface of the fin base 6 made of aluminum (Al) or an alloy mainly composed of aluminum (Al) is made of copper ( Cu) containing a solder wetting film layer 5 and the tube member 1 is at least the fin member 1 on the surface of the tube substrate 11 made of copper (Cu) or a metal mainly composed of copper (Cu). The part to be joined is provided with a solder coating layer 12 made of solder containing tin (Sn), and the fin member 1 and the tube member 2 are derived from the solder wet coating layer 5 and the solder coating layer 12. Bonding is performed through metal diffusion bonding of copper (Cu) and tin (Sn).
In such a heat exchanger according to the first embodiment, after the fin member 1 and the tube member 2 are temporarily assembled, a heat treatment is performed to thereby melt the solder wet film on the surface of the fin member 1. In the configuration of the layer 5 or one embodiment shown in FIG. 2, the copper (Cu) component, which is derived from the surface layer 8 in particular (because of being melted, the film can be diffused from the outside; the same applies hereinafter), the tube The tin (Sn) component derived from the melted solder coating layer 12 on the surface of the member 2 is diffused by mutual heat to form a metal diffusion bond, and as a result, a good solder joint can be reliably obtained. it can.

以上のように、この第１の実施の形態に係る熱交換器によれば、アルミニウム（Ａｌ）またはそれを主成分とする合金からなるフィン部材１と銅（Ｃｕ）系の合金からなるチューブ部材２との、良好なはんだ接合を、活性の強過ぎるようなフラックスを用いることなく、またアルミろう付けのような煩雑でコスト高になり易いような接合手法を用いることなしに、確実に得ることが可能となる。
また、フィン部材１をアルミニウム（Ａｌ）またはそれを主成分とする合金からなるものとすることができ、かつチューブ部材２を例えば真鍮のような銅（Ｃｕ）系の合金からなるものとすることができるので、それらを用いて製作される熱交換器の重量の軽量化と耐腐食性の向上との両方を共に達成することができる。
また、いわゆるＰｂフリーのはんだ接合が可能となるので、環境に配慮した熱交換器の製作が可能となる。 As described above, according to the heat exchanger according to the first embodiment, the fin member 1 made of aluminum (Al) or an alloy containing it as a main component and the tube member made of a copper (Cu) alloy. 2. Securely obtain a good solder joint without using a flux that is too active and without using a complicated and costly joint technique such as aluminum brazing. Is possible.
Further, the fin member 1 can be made of aluminum (Al) or an alloy containing the same as a main component, and the tube member 2 is made of a copper (Cu) alloy such as brass, for example. Therefore, it is possible to achieve both reduction in weight of the heat exchanger manufactured using them and improvement in corrosion resistance.
In addition, since so-called Pb-free soldering can be performed, it is possible to manufacture an environment-friendly heat exchanger.

［第２の実施の形態に係る熱交換器］
第２の実施の形態に係る熱交換器では、フィン部材１として、図７に一例を示したようなものが用いられる。すなわち、フィン部材１は、第１の実施の形態に係るフィン板材９の最表面に、さらにはんだ皮膜層１２を追加したものを、所定の波状に折り曲げ加工して形成してなるもので、隣り合う２つのチューブ部材２同士の間に挟まれて配置され、その両者の接触する各部分が確実に接合されている。またそれと共に、このフィン部材１は、左右のタンク部材３に挟まれて配置されている。フィン部材１とタンク部材３とは、接合してもよいし、単に機械的に接触した状態にしておいてもよい。
そのフィン部材１は、さらに具体的には、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材６の表面上ほぼ全面、またはその表面における少なくともチューブ部材２と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだからなる
、はんだ濡れ皮膜層５を備えている。
このはんだ濡れ皮膜層５の厚さを、１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることは、望ましい数値的態様である。これは、第１の実施の形態で説明した理由と同様の理由による。 [Heat Exchanger According to Second Embodiment]
In the heat exchanger according to the second embodiment, a fin member 1 having an example shown in FIG. 7 is used. In other words, the fin member 1 is formed by bending the outermost surface of the fin plate 9 according to the first embodiment with a solder coating layer 12 into a predetermined wave shape, and adjacent to the fin member 1. It arrange | positions by sandwiching between the two tube members 2 which fit, and each part which those 2 contacts contacts reliably. At the same time, the fin member 1 is disposed between the left and right tank members 3. The fin member 1 and the tank member 3 may be joined or may be simply in mechanical contact.
More specifically, the fin member 1 is joined to almost the entire surface of the fin base 6 made of aluminum (Al) or an alloy containing aluminum (Al) as a main component, or at least the tube member 2 on the surface. A solder wet film layer 5 made of solder containing copper (Cu) is provided in the portion to be formed.
It is a desirable numerical aspect that the thickness of the solder wet coating layer 5 is 10 nm or more and 400 nm or less. This is due to the same reason as described in the first embodiment.

ここで、はんだ濡れ皮膜層５を、図７に一例を模式的に示したように、ニオブ（Ｎｂ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層７と、その下地層７の表面に設けられた、銅（Ｃｕ）を主成分としてニッケル（Ｎｉ）および亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも１種類の金属を添加された合金からなる表層８との、２層積層構造として形成されているようにすることは、望ましい一態様である。これも、第１の実施の形態で説明した理由と同様の理由による。   Here, as schematically shown in FIG. 7, the solder wetting film layer 5 is formed of a niobium (Nb) or chromium (Cr) underlayer 7 and a copper layer provided on the surface of the underlayer 7. It is to be formed as a two-layer laminated structure with a surface layer 8 made of an alloy containing (Cu) as a main component and added with at least one metal of nickel (Ni) and zinc (Zn). This is a desirable embodiment. This is also due to the same reason as described in the first embodiment.

そしてさらに、上記のはんだ濡れ皮膜層５の表面に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなるはんだ皮膜層１２を備えている。
このはんだ皮膜層１２の厚さを、３μｍ以上１００μｍ以下とすることは、望ましい数値的態様である。
これは、３μｍ未満では、良好な接合を得ることが困難となる虞が高くなり、また１００μｍ超では、このはんだ皮膜層１２自体が接合後に剥離し易くなったりクラックが生じやすくなったりする虞が高くなることや、その厚いはんだ皮膜層１２を形成するための材料的なコストが嵩む虞が高くなるためである。 Furthermore, a solder film layer 12 made of solder containing tin (Sn) is provided on the surface of the solder wet film layer 5.
It is a desirable numerical aspect that the thickness of the solder coating layer 12 is 3 μm or more and 100 μm or less.
If the thickness is less than 3 μm, there is a high possibility that it is difficult to obtain a good bond, and if it exceeds 100 μm, the solder film layer 12 itself may be easily peeled off after being joined or cracks may be easily generated. This is because there is a high risk that the material cost for forming the thick solder coating layer 12 increases.

また、はんだ皮膜層１２を、純錫（Ｓｎ）からなるものとし、その全体の成分中に鉛（Ｐｂ）やカドミウム（Ｃｄ）等を全く含まないようにすることも可能である。このようにすることにより、いわゆる鉛フリーのはんだ付けによって確実な接合が可能となるので、これは望ましい一態様である。
そして、そのようにはんだ皮膜層１２を純錫（Ｓｎ）からなるものとした場合、その厚さを、３μｍ以上３０μｍ以下とすることは、望ましい数値的態様である。
これは、厚さを３μｍ未満のように薄くし過ぎた場合や３０μｍ超のように厚くし過ぎた場合には、確実な接合が得られなくなる虞が高くなってしまうからである。また特に、その純錫（Ｓｎ）からなるはんだ皮膜層１２の厚さが３０μｍ超になると、接合のためのはんだ付けプロセスにおける加熱時に、フィン部材１の表層の銅（Ｃｕ）成分が食われることで接合が行われるが、その銅濃度が薄くなるといった不都合が生じやすくなる虞もある。 Further, the solder coating layer 12 may be made of pure tin (Sn) so that lead (Pb), cadmium (Cd) and the like are not included in the entire components. This is a desirable aspect because it enables reliable bonding by so-called lead-free soldering.
When the solder coating layer 12 is made of pure tin (Sn), it is a desirable numerical aspect that the thickness is 3 μm or more and 30 μm or less.
This is because if the thickness is too thin, such as less than 3 μm, or if it is too thick, such as more than 30 μm, there is a high possibility that reliable bonding cannot be obtained. In particular, when the thickness of the solder coating layer 12 made of pure tin (Sn) exceeds 30 μm, the copper (Cu) component of the surface layer of the fin member 1 is eaten during heating in the soldering process for joining. However, there is a possibility that inconveniences such as a decrease in the copper concentration are likely to occur.

チューブ部材２は、図示は省略するが、銅（Ｃｕ）または真鍮のような銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるチューブ用基材１１のみからなるチューブ板材１０、つまり図３に示したチューブ板材１０からはんだ皮膜層１２を省略してチューブ用基材１１のみとしたものを、扁平なパイプ状または暗渠状に成形加工してなるもので、左右のタンク部材３の間に架け渡すように設けられて、一方のタンク部材３から他方のタンク部材３へと、冷却水４のような冷媒を導通させる導通管として設定されている。   The tube member 2 is not shown in the figure, but is shown in FIG. 3 as a tube plate material 10 consisting only of a tube base material 11 made of a metal mainly composed of copper (Cu) such as copper (Cu) or brass. A tube plate material 10 with the solder coating layer 12 omitted and only the tube base material 11 is formed into a flat pipe shape or undercut shape, and is bridged between the left and right tank members 3. And is set as a conducting pipe that conducts a coolant such as cooling water 4 from one tank member 3 to the other tank member 3.

タンク部材３は、一方のタンク部材３が、例えばエンジンから送られて来た、温度の高くなった冷却水４のような冷媒をチューブ部材２へと分配供給し、他方のタンク部材３が、そのチューブ部材２を通って冷却されて来た冷却水４を回収してエンジンへと帰還させるように設定されている。
タンク板材１３としては、例えばチューブ板材１０の場合と同様に、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるタンク用基材１４の表面上に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなる、はんだ皮膜層１２を備えたものを用いることができる。あるいは、フィン部材１との接合を行う必要がない場合には、一般的なはんだ付け等によって銅（Ｃｕ）系の金属からなるチューブ部材２との確実な（あるいは水密性の高い）接合を確保できるのであれば、このタンク板材１３の表面のはんだ皮膜層１２は省略することも可能である。あるいは、このタンク部材３については、チューブ部材２との水密性を確保できるよう
な接合が得られるのであれば、金属以外の材料からなるものとすることなども可能である。 The tank member 3 distributes and supplies the coolant, such as the cooling water 4 having a high temperature, sent from the engine, for example, to the tube member 2, and the other tank member 3 The cooling water 4 that has been cooled through the tube member 2 is collected and returned to the engine.
As the tank plate material 13, for example, as in the case of the tube plate material 10, solder containing tin (Sn) on the surface of the tank base material 14 made of copper (Cu) or a metal mainly composed of copper (Cu). The thing provided with the solder film layer 12 which consists of can be used. Alternatively, when it is not necessary to perform bonding with the fin member 1, a reliable (or highly water-tight) bonding with the tube member 2 made of a copper (Cu) metal is ensured by general soldering or the like. If possible, the solder film layer 12 on the surface of the tank plate 13 can be omitted. Alternatively, the tank member 3 may be made of a material other than metal, as long as the tank member 3 can be joined with the tube member 2 so as to ensure watertightness.

上記のようなフィン部材１とチューブ部材２とタンク部材３とを仮組みした後、それらの間の接触した部位の要所ごとを接合することで、図８にサンプルとして示したような、本発明の第２の実施の形態に係る熱交換器の構造上の主要部が構成される。
すなわち、この第２の実施の形態に係る熱交換器では、フィン部材１が、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材６の表面における、少なくともチューブ部材２と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだ濡れ皮膜層５と、さらにその表面上に形成されたはんだ皮膜層１２とを備えており、チューブ部材１が、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるチューブ用基材１１自体をそのままチューブ板材１０として用いてチューブ状に成形加工してなるものであり、それらフィン部材１とチューブ部材２とが、はんだ濡れ皮膜層５とはんだ皮膜層１２とに由来した銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との金属拡散接合を介して接合されている。
このような第２の実施の形態に係る熱交換器では、フィン部材１とチューブ部材２とを仮組みした後、加熱処理を施すことで、フィン部材１とチューブ部材２との間に溶融したはんだ内で、銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）とが熱拡散されて金属拡散接合を形成することとなり、その結果、フィン部材１とチューブ部材２との良好なはんだ接合を確実に得ることができる。 After temporarily assembling the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 as described above, the main parts of the parts that are in contact with each other are joined to each other as shown in FIG. 8 as a sample. The structural main part of the heat exchanger according to the second embodiment of the invention is configured.
That is, in the heat exchanger according to the second embodiment, the fin member 1 is at least a tube member on the surface of the fin base 6 made of aluminum (Al) or an alloy mainly composed of aluminum (Al). 2 is provided with a solder wet film layer 5 containing copper (Cu) and a solder film layer 12 formed on the surface thereof, and the tube member 1 is made of copper (Cu) or copper. The tube base material 11 itself made of a metal having (Cu) as a main component is used as it is as the tube plate material 10 and is formed into a tube shape. The fin member 1 and the tube member 2 are wetted by solder. Bonding is performed through metal diffusion bonding of copper (Cu) and tin (Sn) derived from the coating layer 5 and the solder coating layer 12.
In such a heat exchanger according to the second embodiment, after the fin member 1 and the tube member 2 are temporarily assembled, the heat treatment is performed so that the fin member 1 and the tube member 2 are melted. Within the solder, copper (Cu) and tin (Sn) are thermally diffused to form a metal diffusion bond, and as a result, a good solder joint between the fin member 1 and the tube member 2 can be reliably obtained. it can.

以上のように、この第２の実施の形態に係る熱交換器によれば、アルミニウム（Ａｌ）またはそれを主成分とする合金からなるフィン部材１と銅（Ｃｕ）系の合金からなるチューブ部材２との、良好なはんだ接合を、活性が強過ぎるようなフラックスを用いることなく、またアルミろう付けのような煩雑でコスト高になりがちな接合手法を用いることなしに、確実に得ることが可能となる。
また、フィン部材１をアルミニウム（Ａｌ）またはそれを主成分とする合金からなるものとすることができ、かつチューブ部材２を例えば真鍮のような銅（Ｃｕ）系の合金からなるものとすることができるので、それらを用いて製作される熱交換器における、重量の軽量化と耐腐食性の向上との、両方を共に達成することが可能となる。
また、いわゆるＰｂフリーのはんだ接合を行うことも可能となるので、環境に配慮した熱交換器の製作が可能となる。 As described above, according to the heat exchanger according to the second embodiment, the fin member 1 made of aluminum (Al) or an alloy mainly containing it and the tube member made of a copper (Cu) alloy. 2 can be reliably obtained without using a flux that is too active and without using a complicated and costly joining method such as aluminum brazing. It becomes possible.
Further, the fin member 1 can be made of aluminum (Al) or an alloy containing the same as a main component, and the tube member 2 is made of a copper (Cu) alloy such as brass, for example. Therefore, it is possible to achieve both a reduction in weight and an improvement in corrosion resistance in a heat exchanger manufactured using them.
In addition, since so-called Pb-free soldering can be performed, it is possible to manufacture an environment-friendly heat exchanger.

上記の実施の形態で説明したフィン部材１およびチューブ部材２ならびにタンク部材３を用意し、それらに加熱接合を施して試作サンプルを製作し、その接合の評価・検討を行った。   The fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 described in the above embodiment were prepared, heat-bonded to them, a prototype sample was manufactured, and the bonding was evaluated and examined.

［実施例１］
実施例１として、上記の第１の実施の形態で説明した、図５、図６に示したような構造の熱交換器のサンプルを製作し、その接合状態を評価した。
まず、図２に示したような構成のフィン板材９と、図３に示したような構成のチューブ板材１０と、図４に示したような構成のタンク板材１３とを製作した。
フィン板材９用の基材であるフィン用基材６としては、Ａ１−Ｍｇ合金であるＡ５０５２の硬材で、厚さｔ＝５０μｍ、幅Ｗ1＝１６ｍｍのものを用いた。
チューブ板材１０用の基材であるチューブ用基材１１としては、真鍮材で、組成はＣｕ−３５％Ｚｎ、厚さは２３０μｍ、幅Ｗ2＝２０ｍｍのものを用いた。
タンク板材１３用の基材であるタンク用基材１４もチューブ板材１０と同じ材質の真鍮材で、厚さが５００μｍのものを用い、幅Ｗ3＝３０ｍｍとした。長さ（高さ）は６０ｍ
ｍとした。
それら各基材の表面に、上記の第１の実施の形態で説明したような、はんだ濡れ皮膜層
５（下地層７および表層８）、はんだ皮膜層１２をそれぞれ形成した。
そして、それらを所定の形状に成型加工してフィン部材１、チューブ部材２、タンク部材３を製作し、それらを仮組みした後、加熱処理を施すことで要所ごとをはんだ接合して、図５、図６に示したような構造の熱交換器の試料（サンプル）を製作した。 [Example 1]
As Example 1, a sample of the heat exchanger having the structure shown in FIGS. 5 and 6 described in the first embodiment was manufactured, and the joining state was evaluated.
First, the fin plate material 9 configured as shown in FIG. 2, the tube plate material 10 configured as shown in FIG. 3, and the tank plate material 13 configured as shown in FIG. 4 were manufactured.
As the fin base material 6 which is a base material for the fin plate material 9, a hard material of A5052 which is an A1-Mg alloy having a thickness t = 50 μm and a width W1 = 16 mm was used.
As the tube base material 11 which is a base material for the tube plate material 10, a brass material having a composition of Cu-35% Zn, a thickness of 230 μm, and a width W 2 = 20 mm was used.
The tank base material 14 which is a base material for the tank plate material 13 is also a brass material made of the same material as the tube plate material 10 and has a thickness of 500 μm, and the width W3 = 30 mm. Length (height) is 60m
m.
The solder wetting film layer 5 (the base layer 7 and the surface layer 8) and the solder film layer 12 as described in the first embodiment were formed on the surfaces of the respective base materials.
Then, the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 are manufactured by molding them into a predetermined shape, and after temporarily assembling them, the heat treatment is performed to solder each important point, 5. A sample (sample) of a heat exchanger having a structure as shown in FIG. 6 was produced.

フィン部材１は、はんだ濡れ皮膜層５における下地層７を、ニオブ（Ｎｂ）からなるものとした場合（表１の試料１〜２１）と、クロム（Ｃｒ）からなるものとした場合（表２の試料２２〜４１）との、２種類とした。但し、その下地層７と組み合わされる表層８については、両方の種類とも同じく銅（Ｃｕ）−２０ｗｔ％ニッケル（Ｎｉ）からなるものとした。それらの厚さは、下地層７を２０ｎｍ、表層８を６０ｎｍとした。
波状のピッチＤ1は、３０ｍｍとした。また、フィン部材１とその両端に組付けられた
タンク部材３との合計の長さＤ2は、６０ｍｍとした。
そして、その各種類のフィン部材１の試料に対して、はんだ皮膜層１２の材質を、錫（Ｓｎ）からなるものとした場合と、錫（Ｓｎ）−３７ｗｔ％鉛（Ｐｂ）からなるものとした場合と、錫（Ｓｎ）−３ｗｔ％ビスマス（Ｂｉ）からなるものとした場合との、３種類のチューブ部材２を用意し、加熱処理による接合を行った。
チューブ部材２の表面のはんだ皮膜層１２の形成方法としては、電気めっき法による場合と、溶融めっき法による場合との、２種類を試みた。
そして、そのフィン部材１、チューブ部材２、タンク部材３の、加熱処理による接合を行って、図５、図６に示したような構造の熱交換器のサンプルを製作した。 In the fin member 1, the underlayer 7 in the solder wetting film layer 5 is made of niobium (Nb) (samples 1 to 21 in Table 1) and chrome (Cr) (Table 2). Samples 22 to 41) were used. However, the surface layer 8 combined with the underlayer 7 was made of copper (Cu) -20 wt% nickel (Ni) in the same manner. Their thickness was 20 nm for the underlayer 7 and 60 nm for the surface layer 8.
The wavy pitch D1 was 30 mm. Further, the total length D2 of the fin member 1 and the tank members 3 assembled at both ends thereof was 60 mm.
And with respect to the sample of each type of fin member 1, the material of the solder coating layer 12 is made of tin (Sn), and the material made of tin (Sn) -37 wt% lead (Pb). The three types of tube members 2 were prepared and the case where the tube member 2 was made of tin (Sn) -3 wt% bismuth (Bi) were joined by heat treatment.
As a method for forming the solder coating layer 12 on the surface of the tube member 2, two types were tried, that is, a case of electroplating and a case of hot dipping.
Then, the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 were joined by heat treatment, and a sample of the heat exchanger having the structure as shown in FIGS. 5 and 6 was manufactured.

より具体的には、フィン部材１、チューブ部材２、タンク部材３を、所定の構造となるように仮組みした後、フラックスとして活性の低いＲＭＡタイプ（型式；ＨＳ−７２２（メーカー名；ホーザン））を塗布して、２００℃〜２６０℃で３秒間の加熱処理による接合を行い、その接合状態を評価した。
加熱処理による接合直後のフィン部材１とチューブ部材２との接合状態の評価方法については、この種の熱交換器の品質管理・検査における熟練者による評価手法に即して、目視レベルで全く接合していないものを接合無し、接合していても触診により簡単にフィン部材１とチューブ部材２とが剥離するような状態のものを不良、簡単には剥離しない程度のものを良好、と判定した。また、良好と判定された試料については、その後、環境試験として、３５℃で塩分５．０％の塩水（ＮａＣｌ）を用いた９６時間の塩水噴霧試験を施した。そしてその塩水噴霧試験後の接合状態について、接合直後の判定の場合と同様に、簡単に剥離するものを不良とし、簡単には剥離しないものを良好と判定した。 More specifically, after the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 are temporarily assembled so as to have a predetermined structure, the RMA type having a low activity as a flux (model: HS-722 (manufacturer name: Hozan)) ) Was applied, and bonding was performed by heat treatment at 200 ° C. to 260 ° C. for 3 seconds, and the bonding state was evaluated.
About the evaluation method of the joining state of the fin member 1 and the tube member 2 immediately after joining by heat processing, it joins at visual level according to the evaluation method by the expert in the quality control and inspection of this kind of heat exchanger. It was determined that there was no bonding, and that the fin member 1 and the tube member 2 were easily peeled off by palpation even if they were bonded, and that the one that did not peel easily was good. . Moreover, about the sample determined to be favorable, the salt spray test for 96 hours using the salt water (NaCl) of 5.0% of salt content was performed at 35 degreeC as an environmental test after that. And as for the joining state after the salt spray test, as in the case of the judgment immediately after joining, those that were easily peeled were judged as bad, and those that were not easily peeled were judged as good.

このような第１の実施例に係る試料１〜４１の接合についての判定（評価）結果を、以下、さらに詳細に説明する。
フィン部材１の下地層７をニオブ（Ｎｂ）からなるものとすると共に表層８を銅（Ｃｕ）−２０ｗｔ％ニッケル（Ｎｉ）からなるものとした場合の結果は、表１に纏めて示したようなものとなった。 Hereinafter, the determination (evaluation) result regarding the joining of the samples 1 to 41 according to the first example will be described in more detail.
The results obtained when the base layer 7 of the fin member 1 is made of niobium (Nb) and the surface layer 8 is made of copper (Cu) -20 wt% nickel (Ni) are summarized in Table 1. It became a thing.

Figure 2010203727
Figure 2010203727

フィン部材１のはんだ濡れ皮膜層５をニオブ（Ｎｂ）からなるものとした試料１〜２１では、概ね良好な接合が得られているものの、チューブ部材２のはんだ皮膜層１２を純錫（Ｓｎ）からなるものとした試料１〜９のうちの、比較例１の試料１では、はんだ皮膜層１２の厚さが１．５μｍと極めて薄過ぎるものであったため、接合無しとなった。また、比較例１の試料２では、はんだ皮膜層１２の厚さが２μｍと薄いものであったため、加熱処理直後の接合は良好であったが、塩水噴霧後は不良となった。また逆に、比較例１の試料８では、はんだ皮膜層１２の厚さが４０μｍと極めて厚過ぎるものであったため、加熱処理直後の接合が不良となった。
このようなはんだ皮膜層１２の厚さが薄いことや厚いことに起因した接合の不具合の発生は、はんだ皮膜層１２を錫（Ｓｎ）−３７％鉛（Ｐｂ）とした試料１０〜１８、および錫（Ｓｎ）−３％ビスマス（Ｂｉ）とした試料１９〜２１の場合、上限の数値は異なるが、他は同様の傾向を示した。すなわち、比較例１の試料１０、試料１１では、厚さをそれぞれ１．５μｍ、２μｍと薄いものとしたため、加熱処理直後の接合は良好であったが、塩水噴霧後の接合は不良となった。また逆に、厚さを１２０μｍと厚くし過ぎた比較例１の試料１７では、加熱処理直後の接合が不良となった。 In samples 1 to 21 in which the solder wetting film layer 5 of the fin member 1 is made of niobium (Nb), although generally good bonding is obtained, the solder film layer 12 of the tube member 2 is made of pure tin (Sn). Sample 1 of Comparative Example 1 out of Samples 1 to 9 consisting of the above was not joined because the thickness of the solder coating layer 12 was as extremely thin as 1.5 μm. Moreover, in the sample 2 of the comparative example 1, since the thickness of the solder coating layer 12 was as thin as 2 μm, the bonding immediately after the heat treatment was good, but it was poor after the salt spray. On the contrary, in the sample 8 of Comparative Example 1, since the thickness of the solder film layer 12 was as extremely thick as 40 μm, the bonding immediately after the heat treatment was poor.
The occurrence of a bonding failure due to such a small thickness of the solder coating layer 12 and the occurrence of a bonding failure is caused by samples 10 to 18 in which the solder coating layer 12 is tin (Sn) -37% lead (Pb), and In the case of the samples 19 to 21 made of tin (Sn) -3% bismuth (Bi), the upper limit numerical values were different, but the other cases showed the same tendency. That is, in Sample 10 and Sample 11 of Comparative Example 1, since the thickness was as thin as 1.5 μm and 2 μm, respectively, the bonding immediately after the heat treatment was good, but the bonding after salt spray was poor. . On the contrary, in Sample 17 of Comparative Example 1 in which the thickness was excessively increased to 120 μm, the bonding immediately after the heat treatment was poor.

上記のような結果から、はんだ皮膜層１２の厚さは、３μｍ以上１００μｍ以下とすることが望ましい、ということが確認された。また特に、半田被膜として純錫（Sn）からなるものとする場合には、３μｍ以上３０μｍ以下とすることが望ましい、ということが確認された。
また、はんだ皮膜層１２の厚さを、上記のような数値的態様の範囲内の値とした場合には、はんだ皮膜層１２の形成方法が電気めっき法であっても溶融めっき法であっても、良好な接合が得られることが確認された。 From the above results, it was confirmed that the thickness of the solder coating layer 12 is desirably 3 μm or more and 100 μm or less. In particular, it has been confirmed that when the solder coating is made of pure tin (Sn), the thickness is preferably 3 μm or more and 30 μm or less.
Further, when the thickness of the solder coating layer 12 is set to a value within the range of the numerical aspect as described above, even if the forming method of the solder coating layer 12 is an electroplating method, a hot dipping method is used. It was also confirmed that good bonding was obtained.

フィン部材１の下地層７をクロム（Ｃｒ）からなるものとすると共に表層８を銅（Ｃｕ）−２０ｗｔ％ニッケル（Ｎｉ）からなるものとした場合の結果は、表２に纏めて示したようなものとなった。   The results obtained when the base layer 7 of the fin member 1 is made of chromium (Cr) and the surface layer 8 is made of copper (Cu) -20 wt% nickel (Ni) are summarized in Table 2. It became a thing.

Figure 2010203727
Figure 2010203727

この場合も、下地層７をニオブ（Ｎｂ）とした場合とほぼ同様の結果となった。但し、この場合には、錫（Ｓｎ）−３７％鉛（Ｐｂ）からなる、はんだ皮膜層１２の厚さを１．５μｍとした試料３１については、上記の試料１１とは異なり、加熱処理直後から既に不良となった。しかし、いずれにしても、はんだ皮膜層１２の厚さが３μｍ未満のようにあまりにも薄いと良好な接合を得ることができなくなるということが、この結果からも確認された。   Also in this case, the result was almost the same as the case where the underlayer 7 was made of niobium (Nb). However, in this case, the sample 31 made of tin (Sn) -37% lead (Pb) and having the thickness of the solder coating layer 12 of 1.5 μm is different from the sample 11 and immediately after the heat treatment. It has already become defective. However, in any case, it was confirmed from this result that if the thickness of the solder coating layer 12 is too thin, such as less than 3 μm, it is impossible to obtain a good joint.

［実施例２］
実施例２として、上記の第２の実施の形態で説明した、図８に示したような構造の熱交換器のサンプルを製作し、その接合状態を評価した。
まず、図７に示したような構成のフィン板材９と、チューブ板材１０（図示省略）と、図４に示したような構成のタンク板材１３とを製作した。
フィン板材９用の基材であるフィン用基材６としては、Ａ１−Ｍｎ合金であるＡ３００４の硬材で、厚さｔ＝６０μｍ、幅Ｗ1＝１６ｍｍのものを用いた。
チューブ板材１０用の基材であるチューブ用基材１１としては、真鍮材で、組成はＣｕ−３５％Ｚｎ、厚さは２３０μｍ、幅Ｗ2＝２０ｍｍのものを用いた。
タンク板材１３用の基材であるタンク用基材１４もチューブ板材１０と同じ材質の真鍮材で、厚さが５００μｍのものを用い、幅Ｗ3＝３０ｍｍとした。また、長さ（高さ）は
６０ｍｍとした。
そして、上記フィン用基材６の表面に、上記の第１の実施の形態で説明したような、はんだ濡れ皮膜層５（下地層７および表層８）を形成し、さらにその上に、はんだ皮膜層１２を形成した後、それを所定の形状に成型加工して、フィン部材１を製作した。
また、チューブ用基材１１それ自体をそのまま用いて、それに成形加工を施すことで、チューブ部材２を製作した。
また、タンク用基材１４の表面にはんだ皮膜層１２を設け、成形加工を施して、タンク部材３を製作した。
そして、それらフィン部材１、チューブ部材２、タンク部材３を仮組みした後、加熱処理を施すことで要所ごとをはんだ接合して、図８に示したような構造の熱交換器の試料（サンプル）を製作した。 [Example 2]
As Example 2, a sample of the heat exchanger having the structure shown in FIG. 8 described in the second embodiment was manufactured, and the joining state was evaluated.
First, the fin plate material 9 configured as shown in FIG. 7, the tube plate material 10 (not shown), and the tank plate material 13 configured as shown in FIG. 4 were manufactured.
As the fin base material 6 which is a base material for the fin plate material 9, a hard material of A3004 which is an A1-Mn alloy having a thickness t = 60 μm and a width W1 = 16 mm was used.
As the tube base material 11 which is a base material for the tube plate material 10, a brass material having a composition of Cu-35% Zn, a thickness of 230 μm, and a width W 2 = 20 mm was used.
The tank base material 14 which is a base material for the tank plate material 13 is also a brass material made of the same material as the tube plate material 10 and has a thickness of 500 μm, and the width W3 = 30 mm. The length (height) was 60 mm.
Then, the solder wetting film layer 5 (the base layer 7 and the surface layer 8) as described in the first embodiment is formed on the surface of the fin base 6, and the solder film is further formed thereon. After the layer 12 was formed, it was molded into a predetermined shape to produce the fin member 1.
Further, the tube member 2 was manufactured by using the tube base material 11 itself as it was and performing a molding process thereon.
In addition, the tank member 3 was manufactured by providing the solder film layer 12 on the surface of the tank base material 14 and performing molding.
Then, after temporarily assembling the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3, the heat treatment is performed to solder each important point, and the sample of the heat exchanger having the structure as shown in FIG. Sample).

フィン部材１は、はんだ濡れ皮膜層５における下地層７を、ニオブ（Ｎｂ）からなるものとした場合（表３の試料１〜２４）と、クロム（Ｃｒ）からなるものとした場合（表４の試料２５〜４８）との、２種類とした。但し、その下地層７と組み合わされる表層８については、両方の種類とも同じく銅（Ｃｕ）−２０ｗｔ％ニッケル（Ｎｉ）からなるものとした。それらの厚さは、下地層７を２０ｎｍ、表層８を６０ｎｍとした。
そしてさらに、はんだ濡れ皮膜層５の上に、はんだ皮膜層１２を形成した。そのはんだ皮膜層１２としては、材質を、錫（Ｓｎ）からなるものとした場合と、錫（Ｓｎ）−３７ｗｔ％鉛（Ｐｂ）からなるものとした場合と、錫（Ｓｎ）−３ｗｔ％ビスマス（Ｂｉ）からなるものとした場合との、３種類とした。
はんだ皮膜層１２の形成方法は、この実施例２（比較例２も含む）の試料１〜４８では、前処理の陰極脱脂無しの電気めっき法と、前処理の陰極脱脂有りの電気めっき法との、２種類を試みた。陰極脱脂は、温度５０℃の水酸化ナトリウム溶液を用いて、試料を陰極とし、１．７Ａ／ｄｍ２の電流を通電する条件で実施した。なお、溶融めっき法についても試みたが、良好なはんだめっきを得ることはできなかった。
このようにして製作したフィン部材１と、チューブ部材２と、タンク部材３とを所定の構造に仮組みし、加熱処理による接合を行って、図８に示したような構造の熱交換器のサンプルを得た。 In the fin member 1, when the base layer 7 in the solder wet coating layer 5 is made of niobium (Nb) (samples 1 to 24 in Table 3) and when made of chromium (Cr) (Table 4). Samples 25 to 48). However, the surface layer 8 combined with the underlayer 7 was made of copper (Cu) -20 wt% nickel (Ni) in the same manner. Their thickness was 20 nm for the underlayer 7 and 60 nm for the surface layer 8.
Further, a solder film layer 12 was formed on the solder wet film layer 5. The solder coating layer 12 is made of tin (Sn), tin (Sn) -37 wt% lead (Pb), or tin (Sn) -3 wt% bismuth. Three types were used, including (Bi).
In the samples 1 to 48 of Example 2 (including Comparative Example 2), the solder film layer 12 is formed by a pretreatment electroplating method without cathode degreasing and a pretreatment electroplating method with cathode degreasing. I tried two types. Cathodic degreasing was performed using a sodium hydroxide solution at a temperature of 50 ° C. under the condition that a sample was used as a cathode and a current of 1.7 A / dm 2 was applied. In addition, although the hot dipping method was also tried, good solder plating could not be obtained.
The fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 manufactured in this way are temporarily assembled in a predetermined structure, joined by heat treatment, and the heat exchanger having the structure as shown in FIG. A sample was obtained.

より具体的には、フィン部材１、チューブ部材２、タンク部材３を、所定の構造となるように仮組みした後、フラックスとして活性の低いＲＭＡタイプ、型式；ＨＳ−７２２（メーカー名；ホーザン）を塗布して、２００℃〜２６０℃で３秒間の加熱処理を施すことで接合を行い、その接合状態を評価した。
加熱処理による接合後のフィン部材１とチューブ部材２との接合状態の評価方法については、実施例１の場合と同様に、この種の熱交換器の品質管理・検査における熟練者による評価手法に即して、目視レベルで全く接合していないものを接合無し、接合していても触診により簡単にフィン部材１とチューブ部材２とが剥離するような状態のものを不良、簡単には剥離しない程度のものを良好、と判定した。また、良好と判定された試料については、その後、環境試験として、３５℃で塩分５．０％の塩水（ＮａＣｌ）を用いた９６時間の塩水噴霧試験を施した。そしてその塩水噴霧試験後の接合状態について、接合後の判定の場合と同様に、簡単に剥離するものを不良とし、簡単には剥離しないものを良好と判定した。 More specifically, after temporarily assembling the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 so as to have a predetermined structure, the RMA type having a low activity as a flux, model; HS-722 (manufacturer name: Hozan) Was applied by applying heat treatment at 200 ° C. to 260 ° C. for 3 seconds, and the bonding state was evaluated.
About the evaluation method of the joining state of the fin member 1 and the tube member 2 after joining by heat processing, like the case of Example 1, it is an evaluation method by the expert in the quality control and inspection of this kind of heat exchanger. In line with this, there is no bonding at the visual level, no bonding, and even when bonding, the fin member 1 and the tube member 2 are easily peeled off by palpation and are not easily peeled off. It was determined that the grade was good. Moreover, about the sample determined to be favorable, the salt spray test for 96 hours using the salt water (NaCl) of 5.0% of salt content was performed at 35 degreeC as an environmental test after that. And about the joining state after the salt spray test, like the case of the judgment after joining, what peeled easily was made bad, and the thing which does not peel easily was judged to be favorable.

このような実施例２の試料１〜４８の接合についての判定（評価）結果を、以下、さらに詳細に説明する。
フィン部材１の下地層７をニオブ（Ｎｂ）からなるものとすると共に表層８を銅（Ｃｕ）−２０ｗｔ％ニッケル（Ｎｉ）からなるものとした場合の結果は、表３に纏めて示したようなものとなった。 Hereinafter, the determination (evaluation) result regarding the joining of the samples 1 to 48 of Example 2 will be described in more detail.
The results obtained when the base layer 7 of the fin member 1 is made of niobium (Nb) and the surface layer 8 is made of copper (Cu) -20 wt% nickel (Ni) are summarized in Table 3. It became a thing.

Figure 2010203727
Figure 2010203727

フィン部材１のはんだ濡れ皮膜層５をニオブ（Ｎｂ）からなるものとした試料１〜２４では、はんだ皮膜層１２の電気めっき前に陰極脱脂を施さなかったもの（表３における「陰極脱脂無」の試料）については、概ね良好な接合が得られているものの、その内訳をさらに仔細に見ると、チューブ部材２のはんだ皮膜層１２を純錫（Ｓｎ）からなるものとした試料１〜１０のうちの、比較例２の試料１では、はんだ皮膜層１２の厚さが１．５μｍと極めて薄過ぎるものであったため、接合無しとなった。また、比較例２の試料２では、はんだ皮膜層１２の厚さが２μｍと薄いものであったため、加熱処理直後の接合は良好であったが、塩水噴霧後は不良となった。また、試料７では、はんだ皮膜層１２の厚さが４０μｍと厚いものであったため、加熱処理直後の接合が不良となった。
このようなはんだ皮膜層１２の厚さが薄いことや厚いことに起因した接合の不具合の発生は、はんだ皮膜層１２を錫（Ｓｎ）−３７％鉛（Ｐｂ）とした試料１１〜２１、および錫（Ｓｎ）−３％ビスマス（Ｂｉ）とした試料２２〜２４でも同様の傾向を示すものとなった。但し、この場合には、良好な接合が得られる好適な厚さは３μｍ以上１００μｍ以下であった。このような結果から、はんだ皮膜層１２の厚さは、少なくとも３μｍ以上１００μｍ以下とすることが望ましく、特に純錫（Ｓｎ）からなるはんだ皮膜層１２の場合には、３μｍ以上３０μｍ以下とすることが望ましい、ということが確認された。 Samples 1 to 24 in which the solder wetting film layer 5 of the fin member 1 was made of niobium (Nb) were not subjected to cathodic degreasing before electroplating of the solder film layer 12 ("No cathodic degreasing" in Table 3). In general, good bonding is obtained, but when the breakdown is further examined, the solder coating layer 12 of the tube member 2 is made of pure tin (Sn). Among them, in the sample 1 of the comparative example 2, since the thickness of the solder film layer 12 was as extremely thin as 1.5 μm, there was no joining. In Sample 2 of Comparative Example 2, since the thickness of the solder film layer 12 was as thin as 2 μm, the bonding immediately after the heat treatment was good, but it was poor after spraying with salt water. In sample 7, since the thickness of the solder film layer 12 was as thick as 40 μm, the bonding immediately after the heat treatment was poor.
The occurrence of a bonding failure due to such a thin or thick solder coating layer 12 is caused by samples 11 to 21 in which the solder coating layer 12 is tin (Sn) -37% lead (Pb), and Samples 22 to 24 made of tin (Sn) -3% bismuth (Bi) showed the same tendency. However, in this case, the preferred thickness that provides good bonding was 3 μm or more and 100 μm or less. From these results, it is desirable that the thickness of the solder coating layer 12 is at least 3 μm to 100 μm, and in particular, in the case of the solder coating layer 12 made of pure tin (Sn), the thickness should be 3 μm to 30 μm. Was confirmed to be desirable.

また、電気めっきの前処理として陰極脱脂を施した場合には（表３における「陰極脱脂有」の試料８〜１０、１９〜２１）、厚さに関係なく、その全ての試料が接合無しという結果となった。
このことから、ニオブ（Ｎｂ）からなるはんだ濡れ皮膜層５の上に、はんだ皮膜層１２を電気めっき法で形成する場合には、その厚さには関係なく、陰極脱脂を施さない状態で、そのはんだ皮膜層１２の電気めっきを行うことが、良好な接合を得るための条件の１つとなるということが判った。
なお、陰極脱脂は施さないが、電気めっきの前処理として脱脂処理を施すことが望ましい。従って、ニオブ（Ｎｂ）からなるはんだ濡れ皮膜層５の上に、はんだ皮膜層１２を電気めっき法で形成する場合には、その前処理として、陰極脱脂以外の、接合不良を発生さ
せないような脱脂処理を施すようにすることが望ましい。 In addition, when cathode degreasing was performed as a pretreatment for electroplating (samples 8 to 10 and 19 to 21 with “cathode degreasing” in Table 3), all the samples were not joined regardless of thickness. As a result.
From this, when the solder coating layer 12 is formed on the solder wet coating layer 5 made of niobium (Nb) by electroplating, the cathode is not degreased regardless of its thickness. It has been found that the electroplating of the solder film layer 12 is one of the conditions for obtaining good bonding.
It should be noted that although the cathode is not degreased, it is desirable to perform a degreasing treatment as a pretreatment for electroplating. Accordingly, when the solder film layer 12 is formed on the solder wet film layer 5 made of niobium (Nb) by electroplating, as a pretreatment, degreasing that does not cause bonding failure other than cathode degreasing is performed. It is desirable to perform processing.

フィン部材１の下地層７をクロム（Ｃｒ）からなるものとすると共に表層８を銅（Ｃｕ）−２０ｗｔ％ニッケル（Ｎｉ）からなるものとした場合の結果は、表４に纏めて示したようなものとなった。   The results when the underlayer 7 of the fin member 1 is made of chromium (Cr) and the surface layer 8 is made of copper (Cu) -20 wt% nickel (Ni) are summarized in Table 4. It became a thing.

Figure 2010203727
Figure 2010203727

すなわち、下地層７をクロム（Ｃｒ）からなるものとした場合には、上記のニオブ（Ｎｂ）の場合とは異なり、陰極脱脂を施したことに起因する接合不良は生じなかった。その他の点については、上記のニオブ（Ｎｂ）の場合と同様の傾向を示した。
ここで、一般に、電気めっきの前処理として、脱脂を行うことが望ましい。これは、製造工程でめっき対象面上に油脂等が付着していると、それが電気めっき膜に欠陥等を発生させる要因となる虞が高いからである。この点からすると、下地層７をクロム（Ｃｒ）からなるものとすることは、その製造工程中で油脂分が付着しても、それを例えばアルカリ水溶液を用いた陰極電気分解等によって脱脂することが可能となるので、この観点からすると好ましい、ということである。
なお、上記のような陰極脱脂を施すことに起因した接合不良の発生要因は、ニオブ（Ｎｂ）からなる下地層７が陰極脱脂中に水素を吸収し、本来の下地としての機能を果たせなくなるためであるものと解せられる。そして、下地層７をクロム（Ｃｒ）からなるものとした場合には接合不良が発生しないが、これは陰極脱脂中の水素吸収が起こらないことによるものと解せられる。 That is, when the underlayer 7 is made of chromium (Cr), unlike the above-described niobium (Nb), no bonding failure was caused due to the cathode degreasing. About the other point, the tendency similar to the case of said niobium (Nb) was shown.
Here, it is generally desirable to perform degreasing as a pretreatment for electroplating. This is because, if oils and fats adhere to the surface to be plated in the manufacturing process, it is highly likely to cause a defect or the like in the electroplated film. From this point, it is assumed that the underlayer 7 is made of chromium (Cr), even if oils and fats adhere in the manufacturing process, they are degreased by, for example, cathodic electrolysis using an alkaline aqueous solution. Therefore, it is preferable from this viewpoint.
Note that the cause of the bonding failure due to the cathode degreasing as described above is that the base layer 7 made of niobium (Nb) absorbs hydrogen during the cathode degreasing and cannot function as the original base. It can be understood that. When the underlayer 7 is made of chromium (Cr), no bonding failure occurs, but it can be understood that this is because hydrogen absorption during cathode degreasing does not occur.

以上のように、本発明の実施例に係る熱交換器のサンプルを用いた実験の評価結果から、本発明によれば、はんだ濡れ皮膜層５およびはんだ皮膜層１２の、材質および厚さを、上記のような適切なものに設定することにより、良好なはんだ接合を得ることが可能となることが確認された。   As described above, from the evaluation results of the experiment using the sample of the heat exchanger according to the embodiment of the present invention, according to the present invention, the material and thickness of the solder wet coating layer 5 and the solder coating layer 12 are It was confirmed that it is possible to obtain a good solder joint by setting to an appropriate one as described above.

なお、上記の実施例では、はんだの母材（主成分）として、純錫（Ｓｎ）、錫（Ｓｎ）と鉛（Ｐｂ）との合金、錫（Ｓｎ）とビスマス（Ｂｉ）との合金等を用いた場合について
説明したが、はんだ母材としては、それらのみには限定されないことは勿論である。
また、フィン部材１、チューブ部材２、タンク部材３における、各基材の厚さや外形寸法などのような、各種の具体的な設計上の仕様についても、上記の実施例で挙げたようなもののみには限定されないことは勿論である。
また、例えばフィン部材１の片面のみをチューブ部材２に接合すればよい、といった場合には、フィン用基材６の片面のみに、はんだ濡れ皮膜層５やはんだ皮膜層１２を形成するようにしてもよい。その他、種々のバリエーションが可能であることは言うまでもない。 In the above embodiment, as the solder base material (main component), pure tin (Sn), an alloy of tin (Sn) and lead (Pb), an alloy of tin (Sn) and bismuth (Bi), etc. However, it is needless to say that the solder base material is not limited to them.
In addition, various specific design specifications such as the thickness and outer dimensions of each base material in the fin member 1, the tube member 2, and the tank member 3 are also those described in the above embodiment. Of course, it is not limited to only.
For example, when only one side of the fin member 1 is bonded to the tube member 2, the solder wet coating layer 5 or the solder coating layer 12 is formed only on one side of the fin base 6. Also good. Needless to say, various other variations are possible.

１ フィン部材
２ チューブ部材
３ タンク部材
５ はんだ濡れ皮膜層
６ フィン用基材
７ 下地層
８ 表層
９ フィン板材
１０ チューブ板材
１１ チューブ用基材
１２ はんだ皮膜層
１３ タンク板材
１４ タンク用基材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fin member 2 Tube member 3 Tank member 5 Solder wet film layer 6 Fin base material 7 Underlayer 8 Surface layer 9 Fin plate material 10 Tube plate material 11 Tube base material 12 Solder film layer 13 Tank plate material 14 Tank base material

Claims (7)

フィン部材とチューブ部材とを接合してなる構造を有する熱交換器であって、
前記フィン部材は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材の表面における、少なくとも前記チューブ部材と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだ濡れ皮膜層を備えており、
前記チューブ部材は、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるチューブ用基材の表面における、少なくとも前記フィン部材と接合される部分に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなる、はんだ皮膜層を備えており、
前記フィン部材と前記チューブ部材とが、前記はんだ濡れ皮膜層と前記はんだ皮膜層とに由来した銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との金属拡散接合を介して接合されている
ことを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger having a structure formed by joining a fin member and a tube member,
The fin member is a solder wet film containing copper (Cu) at least in a portion to be joined to the tube member on the surface of a fin base material made of aluminum (Al) or an alloy mainly composed of aluminum (Al). With layers,
The tube member is made of solder containing tin (Sn) at least in a portion joined to the fin member on the surface of the tube base material made of copper (Cu) or a metal mainly composed of copper (Cu). , Equipped with a solder film layer,
The fin member and the tube member are bonded through metal diffusion bonding of copper (Cu) and tin (Sn) derived from the solder wet film layer and the solder film layer. Heat exchanger. フィン部材とチューブ部材とを接合してなる構造を有する熱交換器であって、
前記フィン部材は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする合金からなるフィン用基材の表面における、少なくとも前記チューブ部材と接合される部分に、銅（Ｃｕ）を含むはんだ濡れ皮膜層と、当該はんだ濡れ皮膜層の表面上に、錫（Ｓｎ）を含むはんだからなる、はんだ皮膜層とを備えており、
前記チューブ部材は、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）を主成分とする金属からなるものであり、
前記フィン部材と前記チューブ部材とが、前記はんだ濡れ皮膜層と前記はんだ皮膜層とに由来した銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）との金属拡散接合を介して接合されている
ことを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger having a structure formed by joining a fin member and a tube member,
The fin member is a solder wet film containing copper (Cu) at least in a portion to be joined to the tube member on the surface of a fin base material made of aluminum (Al) or an alloy mainly composed of aluminum (Al). And a solder film layer made of solder containing tin (Sn) on the surface of the solder wet film layer,
The tube member is made of a metal mainly composed of copper (Cu) or copper (Cu),
The fin member and the tube member are bonded through metal diffusion bonding of copper (Cu) and tin (Sn) derived from the solder wet film layer and the solder film layer. Heat exchanger. 請求項１または２記載の熱交換器において、
前記はんだ濡れ皮膜層が、ニオブ（Ｎｂ）またはクロム（Ｃｒ）の下地層と、当該下地層の表面に設けられた、銅（Ｃｕ）を主成分としてニッケル（Ｎｉ）および亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも１種類の金属を添加された合金からなる表層との、２層積層構造として形成されている
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2,
The solder wetting film layer is composed of niobium (Nb) or chromium (Cr) underlayer, and nickel (Ni) and zinc (Zn) mainly composed of copper (Cu) provided on the surface of the underlayer. The heat exchanger is formed as a two-layer laminated structure with a surface layer made of an alloy to which at least one kind of metal is added. 請求項１ないし３のうちいずれか１つの項に記載の熱交換器において、
前記はんだ濡れ皮膜層の厚さが、５ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、
前記はんだ皮膜層の厚さが、３μｍ以上１００μｍ以下である
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The solder wet film layer has a thickness of 5 nm to 400 nm,
A thickness of the solder film layer is 3 μm or more and 100 μm or less. 請求項１ないし３のうちいずれか１つの項に記載の熱交換器において、
前記はんだ皮膜層が、純錫（Ｓｎ）からなるものである
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The heat exchanger, wherein the solder film layer is made of pure tin (Sn). 請求項３記載の熱交換器において、
前記はんだ皮膜層が、厚さ３μｍ以上３０μｍ以下の、純錫（Ｓｎ）からなるものである
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 3,
The heat exchanger, wherein the solder film layer is made of pure tin (Sn) having a thickness of 3 μm or more and 30 μm or less. 請求項２記載の熱交換器において、
前記はんだ濡れ皮膜層が、ニオブ（Ｎｂ）からなるものであり、かつ前記はんだ皮膜層が、陰極脱脂を施されていない前記はんだ濡れ皮膜層の表面上に、電気めっきによって形成されたものである
ことを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 2, wherein
The solder wetting film layer is made of niobium (Nb), and the solder film layer is formed by electroplating on the surface of the solder wetting film layer not subjected to cathode degreasing. A heat exchanger characterized by that.
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