JP2691069B2 - Heat exchanger with excellent corrosion resistance and heat transfer - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カーエアコンのコンデンサやエバポレー
タ、あるいはラジエータ、インタークーラ、オイルクー
ラなどのようにフィンと作動流体通路構成材料とがろう
付により接合されるAl熱交換器に関し、特に耐食性およ
び伝熱性にすぐれた熱交換器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a condenser for a car air conditioner, an evaporator, or a fin, and a working fluid passage constituent material, such as a radiator, an intercooler, or an oil cooler, which are joined by brazing. The present invention relates to a heat exchanger having excellent corrosion resistance and heat transfer.

［従来の技術］ カーエアコンのコンデンサやエバポレータ、あるいは
ラジエータ、ヒータ、インタークーラ、オイルクーラな
どの熱交換器においては、アルミニウム合金の作動流体
通路構成材料とアルミニウム合金のフィン材とがろう付
により組立てられている。ろう材は通路構成材料側に配
置する場合とフィン材側に配置する場合がある。後者の
場合通路構成材料として抽出チューブが用いられ、フィ
ン材としてはアルミニウム合金を芯材とし、その両面に
Al-Si系合金ろう材をクラッドした複合材が用いられ
る。[Prior Art] In a heat exchanger such as a condenser or an evaporator of a car air conditioner, or a radiator, a heater, an intercooler, an oil cooler, the working fluid passage constituent material of aluminum alloy and the fin material of aluminum alloy are assembled by brazing. Has been. The brazing material may be arranged on the passage forming material side or the fin material side. In the latter case, an extraction tube is used as the passage constituent material, and the fin material is made of aluminum alloy as the core material
A composite material in which an Al-Si alloy brazing material is clad is used.

押出チューブとしては1050、1070、1100などの純アル
ミニウム、あるいは0.5％程度までのCuやMnを含むアル
ミニウム合金が用いられる。そして、フィン材には、押
出チューブを防食するために犠牲陽極効果が要求され、
又、ろう付け時に高温加熱によって変形したり、ろうが
侵食したりしないように優れた耐高温座屈性が要求され
る。ろう付け時の変形やろうの侵食を防ぐにはMnの添加
が有効であり、芯材には3003合金や3203合金などのAl-M
n系合金が用いられる。そして、犠牲陽極効果を付与す
るためには、Al-Mn合金にZn、Sn、Inなどを添加して電
気化学的に卑にする方法（例えば特公昭56-12395号公報
参照）が提案されている。そして、上記のような押出チ
ューブとフィン材を組合せた熱交換器は、例えば特公昭
59-52760に記述されている。As the extruded tube, pure aluminum such as 1050, 1070, 1100, or an aluminum alloy containing up to about 0.5% Cu or Mn is used. And, the fin material is required to have a sacrificial anode effect in order to prevent corrosion of the extruded tube,
Also, excellent high temperature buckling resistance is required so as not to be deformed by high temperature heating during brazing and to prevent the brazing from eroding. Addition of Mn is effective to prevent deformation during brazing and erosion of braze, and the core material is Al-M such as 3003 alloy or 3203 alloy.
An n-based alloy is used. Then, in order to impart a sacrificial anode effect, a method of adding Zn, Sn, In, etc. to an Al-Mn alloy to make it electrochemically base (for example, see Japanese Patent Publication No. 56-12395) has been proposed. There is. A heat exchanger combining the extruded tube and the fin material as described above is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No.
59-52760.

また、本出願人らは、先にMnを含有させることなくFe
を増量含有させることにより、強度、熱伝導度に優れた
熱交換器フィン材（特願平1-218648）を提案した。In addition, the applicants of the present invention have been able to obtain Fe without adding Mn.
We have proposed a heat exchanger fin material (Japanese Patent Application No. 1-218648) that is superior in strength and thermal conductivity by increasing the content of γ.

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述のように純アルミニウムの押出チュー
ブと、Al-Mn合金にZn、Sn、Inなどを添加したフィン材
とを組合せると、ある程度の防食効果は期待できるが、
チューブの電位とフィンの電位が近いために、防食距離
（犠牲陽極効果の到達距離）が短かく、フィンから離れ
た部分のチューブに孔食が生じやすいという問題があ
た。純アルミニウムの押出チューブに変えてCuやMnを含
む合金の押出チューブを用いると、チューブの電位が貴
になってフィンとの電位差が大きくなり、防食距離が長
くなる傾向にある。しかし、CuやMnを多くするとチュー
ブ（多穴チューブ）の押出性が劣るようになるため、Cu
やMnの添加量が0.5％程度に限定され、このため根本的
に解決するに至っていない。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, as mentioned above, when a combination of a pure aluminum extruded tube and a fin material obtained by adding Zn, Sn, In, etc. to an Al-Mn alloy, a certain degree of anticorrosion effect is expected. I can, but
Since the potential of the tube and the potential of the fin are close to each other, there is a problem that the corrosion prevention distance (a distance reached by the sacrificial anode effect) is short and pitting corrosion is likely to occur in the tube at a portion away from the fin. When an extruded tube of an alloy containing Cu or Mn is used instead of the extruded tube of pure aluminum, the electric potential of the tube becomes noble, the electric potential difference with the fin becomes large, and the anticorrosion distance tends to be long. However, if Cu or Mn is increased, the extrudability of the tube (multi-hole tube) will deteriorate, so Cu
The amount of addition of Mn and Mn is limited to about 0.5%, and this has not led to a fundamental solution.

また、最近になって通路構成材料として亜鉛被覆チュ
ーブが使われることが多くなり、この場合ろう付時に亜
鉛拡散層を形成しチューブの防食をはかっている。そし
て、このようなチューブと従来のフィン材すなわちAl-M
nにZn、Sn、Inなどを添加したフィン材とをろう付して
用いると、フィンよりも亜鉛拡散層の方が電位が卑であ
るため、フィンよりも亜鉛拡散層が先に腐食し、チュー
ブからフィンが離脱してしまうという問題がある。Further, recently, a zinc-coated tube has been often used as a passage forming material, and in this case, a zinc diffusion layer is formed at the time of brazing to prevent corrosion of the tube. And such tubes and conventional fin material, namely Al-M
When using a brazing fin material with Zn, Sn, In, etc. added to n, since the zinc diffusion layer has a lower potential than the fin, the zinc diffusion layer corrodes earlier than the fin, There is a problem that the fins come off from the tube.

更に、近年、熱交換器の軽量化、コストの低減などの
要求が強く、これに対応するためには熱交換器の構成材
料（作動流体通路構成材やフィン材など）を薄肉化する
ことが必要となっている。しかしフィン材を薄肉化する
と伝熱断面積が小さくなるために、熱交換性能に支障を
きたすという問題が生じている。Furthermore, in recent years, there have been strong demands for weight reduction and cost reduction of heat exchangers, and in order to meet this demand, it is necessary to make the constituent materials of the heat exchanger (working fluid passage constituent material, fin material, etc.) thinner. Is needed. However, when the fin material is made thin, the heat transfer cross-sectional area becomes small, which causes a problem of impairing the heat exchange performance.

この問題を解決するためには、ろう付け後のフィン材
の熱伝導度を高めることが有効であるが、Al-Mn系合金
の芯材の場合、ろう付け時に高温でMnが固溶するため、
熱伝導度の低下が著しい。また、熱伝導度を高めるため
に、純アルミニウム（1050、1070など）にZn、Sn、Inあ
るいはCr、Ti、Zrなどを添加したフィン材を使用する試
みも行なわれているが、この場合、耐高温座屈性に劣
り、また熱伝導度は高いもののろう付け後の強度が低い
ためにフィン倒れが生じやすく、問題の根本的な解決に
はなっていない。In order to solve this problem, it is effective to increase the thermal conductivity of the fin material after brazing, but in the case of Al-Mn alloy core material, Mn forms a solid solution at high temperature during brazing. ,
The thermal conductivity is significantly reduced. In addition, in order to increase the thermal conductivity, it has been attempted to use a fin material in which pure aluminum (1050, 1070, etc.) is added with Zn, Sn, In or Cr, Ti, Zr, etc. It is not a fundamental solution to the problem because it is inferior in high temperature buckling resistance and has high thermal conductivity, but its strength after brazing is low, so that fin collapse easily occurs.

先に提案した「Mnを含有させることなくFeを増量含有
させることにより、強度、熱伝導度に優れた熱交換器フ
ィン材」は、芯材の両面にAl-Si系ろう材が存在しない
ので、押出チューブと組合わせて熱交換器をつくるのに
は適さない。The previously proposed "heat exchanger fin material with excellent strength and thermal conductivity by increasing the content of Fe without containing Mn" has no Al-Si brazing material on both sides of the core material. , Not suitable for making heat exchangers in combination with extruded tubes.

本発明はこれらの点を根本的に解決せんとするもので
ある。The present invention is intended to solve these problems fundamentally.

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、種々のアルミニウム合金について検討
を行い、従来のAl-Mn系合金を芯材とするフィン材に比
べてろう付け後の熱伝導度が大幅に向上し、強度も高
く、犠牲陽極効果および耐高温座屈性にすぐれたブレー
ジングフィン材を見出し、このフィン材と、純アルミニ
ウムまたはCu、Mnを含む合金の押出チューブ、あるい
は、これらの押出チューブほ表面に亜鉛被覆を施した押
出チューブとを組合せて熱交換器を製作すると、耐食性
および伝熱性にすぐれた熱交換器となることを見出し、
本発明を完成した。[Means for Solving the Problems] The present inventors have studied various aluminum alloys and found that the thermal conductivity after brazing is significantly higher than that of a fin material using a conventional Al-Mn alloy as a core material. Of the brazing fin material, which is excellent in sacrificial anodic effect and high temperature buckling resistance, and the fin material and an extruded tube of pure aluminum or an alloy containing Cu, Mn, or these extruded tubes. It was found that when a heat exchanger is manufactured by combining it with an extruded tube with a zinc coating on the surface, it becomes a heat exchanger with excellent corrosion resistance and heat transfer,
The present invention has been completed.

すなわち、本発明、下記のとおりである。 That is, the present invention is as follows.

（１） Fe:1.0％を超え1.8％以下、Zn:0.3〜3.0％,Cu:
0.2％未満を含有し、更にZr:0.05〜0.25％,Cr:0.05〜0.
25％の１種または２種を含有し、不純物としてのMnを0.
2％未満とし、残部A1及びその他不可避的不純物からな
るアルミニウム合金を芯材とし、その両面にAl-Si系ろ
う材を皮材としてなるブレージングシートをもってフィ
ン材を構成し、Al純度99％以上のアルミニウム合金から
なる押出チューブをもって作動流体通路を構成し、該作
動流体通路にフィンをろう付けしてなることを特徴とす
る耐食性及び伝熱性にすぐれた熱交換器。(1) Fe: more than 1.0% and 1.8% or less, Zn: 0.3 to 3.0%, Cu:
Contains less than 0.2%, further Zr: 0.05 ~ 0.25%, Cr: 0.05 ~ 0.
It contains 25% of 1 or 2 kinds and has Mn of 0.
Less than 2%, the balance is A1 and aluminum alloy consisting of other unavoidable impurities as the core material, and the fin material is composed of brazing sheets with Al-Si brazing material as the skin material on both sides, and the Al purity is 99% or more. A heat exchanger excellent in corrosion resistance and heat transfer, characterized in that an extruded tube made of an aluminum alloy constitutes a working fluid passage, and fins are brazed to the working fluid passage.

（２） Fe:1.0％を超え1.8％以下,Zn:0.3〜3.0％,Cu:
0.3％以下を含有し、更にZr:0.05〜0.25％,Cr:0.05〜0.
25％の１種または２種を含有し、不純物としてのMnを0.
2％未満とし、残部A1及びその他不可避的不純物からな
るアルミニウム合金を芯材とし、その両面にAl-Si系ろ
う材を皮材としてなるブレージングシートをもってフィ
ン材を構成し、Cu:0.5％以下及びMn:0.5％以下の１種ま
たは２種を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなる
アルミニウム合金からなる押出チューブをもって作動流
体通路を構成し、該作動流体通路にフィンをろう付けし
てなることを特徴とする耐食性及び伝熱性にすぐれた熱
交換器。(2) Fe: more than 1.0% and 1.8% or less, Zn: 0.3 to 3.0%, Cu:
Contains 0.3% or less, further Zr: 0.05 ~ 0.25%, Cr: 0.05 ~ 0.
It contains 25% of 1 or 2 kinds and has Mn of 0.
Less than 2%, the balance A1 and aluminum alloy consisting of other unavoidable impurities as the core material, the fin material is composed of brazing sheet with Al-Si brazing material as the skin material on both sides, Cu: 0.5% or less and Mn: 0.5% or less of 1 type or 2 types, the working fluid passage is formed by an extruded tube made of an aluminum alloy containing the balance Al and unavoidable impurities, and fins are brazed to the working fluid passage. A heat exchanger with excellent corrosion resistance and heat transfer characteristics.

（３） 上記作動流体通路を構成するアルミニウム合金
からなる押出チューブの表面に１〜25g/m²のZn被覆層を
有することを特徴とする請求項（１）記載の耐食性及び
伝熱性にすぐれた熱交換器。(3) The extruded tube made of an aluminum alloy forming the working fluid passage has a Zn coating layer of 1 to 25 g / m ^{2 on} the surface thereof, which is excellent in corrosion resistance and heat transfer. Heat exchanger.

（４） 上記作動流体通路を構成するアルミニウム合金
からなる押出チューブの表面に１〜25g/m²のZn被覆層を
有することを特徴とする請求項（２）記載の耐食性及び
伝熱性にすぐれた熱交換器。(4) The extruded tube made of an aluminum alloy that constitutes the working fluid passage has a Zn coating layer of 1 to 25 g / m ^{2 on} the surface thereof, which is excellent in corrosion resistance and heat transfer. Heat exchanger.

本発明における各組成の限定理由は以下のとおりであ
る。The reasons for limiting each composition in the present invention are as follows.

（１） フィン材 （ａ） 芯材 Fe:Feは合金の強度すなわちろう付け前のフィン材の強
度とともにろう付け後の強度を向上させる。本発明合金
はMnを含まないために、強度向上のためには、1.0％を
超えるFeが必要である。一方1.8％を超えると鋳造時に
粗大な晶出物が生成し、板材の製造が困難になる。(1) Fin material (a) Core material Fe: Fe improves the strength of the alloy, that is, the strength of the fin material before brazing and the strength after brazing. Since the alloy of the present invention does not contain Mn, more than 1.0% of Fe is necessary for improving the strength. On the other hand, if it exceeds 1.8%, coarse crystallized substances are generated during casting, making it difficult to manufacture a plate material.

FeはMnと異なり、ろう付時に固溶して熱伝導度を下げ
たり電位を貴にしたりすることがないので、熱伝導度お
よび犠牲陽極効果特に亜鉛被覆チューブに対する犠牲陽
極効果にすぐれたフィン材の芯材への添加元素として適
する。Unlike Mn, Fe does not form a solid solution during brazing to lower the thermal conductivity or make the potential noble. Therefore, the fin material has excellent thermal conductivity and sacrificial anode effect, especially sacrificial anode effect for zinc-coated tubes. Suitable as an additive element to the core material.

Zn:Znはフィン材の電位を卑にし、犠牲陽極効果を付与
する。特に、Al-Fe系合金にZnを添加すると効果的に電
位が卑になり、裸チューブとの組合せにおいては防食距
離（犠牲陽極効果の到達距離）が長くなり、また亜鉛被
覆チューブとの組合せにおいては亜鉛拡散層に対する犠
牲陽極効果が良好となる。下限未満では効果が十分でな
く、上限を超えると自己耐食性が劣化する。Zn: Zn makes the electric potential of the fin material base and gives a sacrificial anode effect. In particular, when Zn is added to the Al-Fe alloy, the electric potential effectively becomes base, the corrosion protection distance (distance for reaching the sacrificial anode effect) becomes longer when combined with a bare tube, and when combined with a zinc-coated tube. Has a good sacrificial anode effect on the zinc diffusion layer. If it is less than the lower limit, the effect is not sufficient, and if it exceeds the upper limit, the self-corrosion resistance deteriorates.

Cu:Cuはろう付後の強度を向上させる。上限を越えると
フィン材の電位が貴になり犠牲陽極効果が損われる。Cu: Cu improves the strength after brazing. If the upper limit is exceeded, the potential of the fin material becomes noble and the sacrificial anode effect is impaired.

Zr、Cr:ZrおよびCrは耐高温座屈性を向上させる。下限
未満では効果が十分でなく、上限を越えるとろう付後の
熱伝導性が低下する。Zr, Cr: Zr and Cr improve high temperature buckling resistance. If it is less than the lower limit, the effect is not sufficient, and if it exceeds the upper limit, the thermal conductivity after brazing decreases.

Mn:不純物としてのMnは、前述のように含有量が多くな
ると、熱伝導度が低下するほか電位を貴にするので少な
いほうが好ましい。しかし、その含有量が、0.2未満以
下であれば許容される。Mn: It is preferable that the content of Mn as an impurity is small as the content thereof increases, as described above, because the thermal conductivity decreases and the potential becomes noble. However, if its content is less than 0.2, it is acceptable.

その他の元素では、本発明合金の効果を損わない範囲
で、Si、Mg、Tiなどを含んでもよい。ただし、いずれも
含有量が多くなると熱伝導度が低下する。従ってSiは0.
6％以下、Mgは0.2％以下、Tiは0.05％以下にすることが
望ましい。Mgは、フッ化物フラックスろう付けを行う場
合にはフラックスと反応するので更に低く、すなわち0.
1％以下に抑えることが望ましい。Tiは鋳造時の結晶微
細化のために合金元素として添加してもよいし、Al-Ti
−Ｂ微細化剤として添加してもよいが、上記の範囲内に
抑えることが望ましい。Other elements may include Si, Mg, Ti, etc. within a range that does not impair the effects of the alloy of the present invention. However, in both cases, the thermal conductivity decreases as the content increases. Therefore Si is 0.
6% or less, Mg is 0.2% or less, and Ti is preferably 0.05% or less. Mg is even lower when reacting with fluoride flux brazing, so it is even lower, i.e.
It is desirable to keep it below 1%. Ti may be added as an alloying element for grain refinement during casting, and Al-Ti
Although it may be added as a -B refining agent, it is desirable to suppress it within the above range.

（ｂ） ろう材 ろう材としてはAl-Si系合金を用いる。通常６〜13％
のSiを含む合金を用いる。ろう材中のSiの一部は、ろう
付中に芯材中に拡散（固体拡散）し、強度向上に寄与す
る。また、フィン材全体の犠牲陽極効果を高めるために
ろう材中にZnを添加してもよい。(B) Brazing material As the brazing material, an Al-Si alloy is used. Usually 6 to 13%
An alloy containing Si is used. A part of Si in the brazing material diffuses into the core material (solid diffusion) during brazing and contributes to the strength improvement. Further, Zn may be added to the brazing material in order to enhance the sacrificial anode effect of the entire fin material.

（２） チューブ材 チューブ材としては、Al純度99％以上の純アルミニウ
ムか、あるいはCu0.5％以下およびMn0.5％以下の１種ま
たは２種を含み、残部Alおよび不可避不純物からなるア
ルミニウム合金を用いる。前者の場合、Al純度が99％未
満になると耐食性が低下するので好ましくない。通常は
工業用純アルミニウム1050、1070、1100などが用いられ
る。一方、後者の場合、CuおよびMnはチューブ材の電位
を貴にしてフィン材との電位差を大きくし、フィン材の
犠牲陽極効果による防食作用を高めるために添加する。
この効果はCu量、Mn量が多いほど大であるが、一方Cu
量、Mn量が各々0.5％を越えるとチューブ（押出多穴チ
ューブ）の押出性が低下する。(2) Tube material The tube material is pure aluminum with an Al purity of 99% or more, or an aluminum alloy containing one or two of Cu 0.5% or less and Mn 0.5% or less, and the balance Al and unavoidable impurities. To use. In the former case, if the Al purity is less than 99%, the corrosion resistance is reduced, which is not preferable. Usually, industrial pure aluminum 1050, 1070, 1100, etc. are used. On the other hand, in the latter case, Cu and Mn are added in order to increase the potential difference between the tube material and the fin material by making the potential of the tube material noble and enhance the anticorrosion effect of the sacrificial anode effect of the fin material.
This effect is greater as the Cu content and Mn content increase, while Cu
If the amount of Mn and the amount of Mn exceed 0.5%, the extrudability of the tube (extruded multi-hole tube) decreases.

これらのチューブ（裸チューブ）と上記（本発明）の
フィン材を組合せると防食距離が長く、耐食性にすぐれ
た熱交換器が得られる。もちろん伝熱性もすぐれてい
る。By combining these tubes (bare tubes) with the fin materials described above (invention), a heat exchanger having a long anticorrosion distance and excellent corrosion resistance can be obtained. Of course, it has excellent heat conductivity.

また、上記のチューブ材の表面に亜鉛を被覆したチュ
ーブも用いられる。この場合ろう付時に亜鉛拡散層が形
成され、チューブが防食される。被覆する亜鉛の量とし
ては１〜25g/m²の範囲が良い。1g/m²未満では防食効果
が不足し、25g/m²を越えると拡散後の表面亜鉛濃度が高
くなり、亜鉛拡散層の腐食が早く、チューブからフィン
が離脱してしまう。チューブの表面に亜鉛を被覆する方
法としては、溶射、メッキなどがある。A tube in which the surface of the above tube material is coated with zinc is also used. In this case, a zinc diffusion layer is formed during brazing, and the tube is protected from corrosion. The amount of zinc coated is preferably in the range of 1 to 25 g / m ² . If it is less than 1 g / m ² , the anticorrosion effect is insufficient, and if it exceeds 25 g / m ² , the surface zinc concentration after diffusion is high, the zinc diffusion layer is rapidly corroded, and the fin is detached from the tube. Methods for coating the surface of the tube with zinc include thermal spraying, plating, and the like.

このような亜鉛被覆チューブと上記（本発明）のフィ
ン材を組合せると、耐食性が良好でフィンの離脱も生じ
にくい良好な熱交換器が得られる。もちろん伝熱性もす
ぐれている。When such a zinc-coated tube is combined with the fin material (of the present invention), a good heat exchanger having good corrosion resistance and preventing the fins from coming off can be obtained. Of course, it has excellent heat conductivity.

［実施例］ 実施例１ 第１表に示すＢ〜Ｐの芯材用合金と、ろう材用合金43
43（Al−7.5％Si）を溶解、鋳造した。芯材用合金の鋳
塊に均質化処理を施し、これと予め熱間圧延しておいた
ろう材とを組合せて、熱問合せ圧延、冷間圧延、中間焼
鈍および仕上げ冷間圧延を行い、0.12mm（ろう材クラッ
ド率：両面10％）のブレージングフィン材No.1〜15を作
製した。次にろう付け時と同様に窒素ガス中で600℃×
３分間の加熱を行った後、引張試験、電気伝導度測定を
行い、pH3に調整した３％NaCl水溶液中に８時間浸漬
後、自然電極電位を測定した。なお、一般に金属の熱伝
導度と電気伝導度は比例関係にあるので、ここでは熱伝
導度に代えて電気伝導度（25℃において）を測定したも
のである。また、600℃×３分間の加熱の後、芯材中へ
のろうの侵食状況を断面金属組織により観察し、ろう付
性を判断した。[Example] Example 1 Alloys for core materials B to P shown in Table 1 and alloys for brazing material 43
43 (Al-7.5% Si) was melted and cast. The alloy ingot for core material is subjected to homogenization treatment, and by combining this with a brazing material that has been hot-rolled in advance, hot interrogation rolling, cold rolling, intermediate annealing and finish cold rolling are performed, and 0.12 mm Brazing fin materials No. 1 to 15 having a brazing material clad ratio of 10% on both sides were prepared. Next, in the same way as when brazing, 600 ° C in nitrogen gas
After heating for 3 minutes, a tensile test and an electric conductivity measurement were carried out, and after immersing in a 3% NaCl aqueous solution adjusted to pH 3 for 8 hours, the natural electrode potential was measured. In general, the thermal conductivity and the electrical conductivity of a metal are in a proportional relationship, and therefore the electrical conductivity (at 25 ° C.) is measured here instead of the thermal conductivity. After heating at 600 ° C. for 3 minutes, the erosion state of the brazing material in the core material was observed by the cross-section metallographic structure to judge the brazing property.

以上の結果を第２表に示す。 Table 2 shows the above results.

本発明例No.1〜４の場合、ろう付後の引張強さおよび
電気伝導度が高く、従来のフィン材No.15よりろう付性
も良好であり、自然電極電位も卑であって犠牲陽極効果
にすぐれている。In the case of the invention examples Nos. 1 to 4, the tensile strength and electrical conductivity after brazing are high, the brazing property is better than that of the conventional fin material No. 15, and the natural electrode potential is base and sacrificial. Excellent anode effect.

比較例No.5は芯材中のFeが少ないために引張強さが低
く、No.6は逆にFeが多いために健全なフィン材が得られ
ていない。Comparative Example No. 5 has a low tensile strength due to a small amount of Fe in the core material, and No. 6 has a large amount of Fe, on the contrary, a sound fin material cannot be obtained.

No.7は芯材中のZnが少ないために自然電極電位がやや
貴である。No.8はZnが多いために電気伝導度がやや低
い。No. 7 has a slightly noble natural electrode potential due to the small amount of Zn in the core material. Since No. 8 has a large amount of Zn, its electrical conductivity is slightly low.

No.9は芯材中にCuが含まれないために引張強さがやや
低い。No. 9 has a slightly low tensile strength because Cu is not contained in the core material.

No.10は芯材中のCuが多いために自然電極電位が貴で
ある。No. 10 has a high natural electrode potential due to the large amount of Cu in the core material.

No.11は芯材中のZr、Crが少ないためにろう付性が不
良である。No.12およびNo.13はZrまたはCrが多いために
電気伝導度が低い。No. 11 has a poor brazing property due to the small amount of Zr and Cr in the core material. No. 12 and No. 13 have low electric conductivity because they contain a large amount of Zr or Cr.

No.14は芯材中のMnが多いために電気伝導度が低く、
自然電極電位がやや貴である。No. 14 has low Mn in the core material, so its electrical conductivity is low,
The natural electrode potential is slightly noble.

No.15は3003＋Zn合金を芯材とした従来のフィン材で
あるが、引張強さがやや低く、電気伝導度が低く、自然
電極電位もやや貴である。No. 15 is a conventional fin material with a core material of 3003 + Zn alloy, but its tensile strength is rather low, its electrical conductivity is low, and its natural electrode potential is also slightly noble.

実施例２ 実施例１で作製したフィン材をコルゲート加工し、第
３表のａ〜ｄの押出チューブ（亜鉛被覆なし）と組合せ
てフッ化物フラックスろう付し、第１図のような試験片
を作成した。この試験片を４週間のSWAAT試験（ASTM G4
3）に供し、フィン接合部のチューブの最大腐食深さ、
防食距離（フィン非接合部で深い孔食が発生した点から
フィン接合部までの最短距離）、フィンの腐食状況を調
べた。 Example 2 The fin material produced in Example 1 was corrugated, and was combined with the extruded tubes a to d shown in Table 3 (without zinc coating) and brazed with fluoride flux to obtain a test piece as shown in FIG. Created. This test piece was tested for 4 weeks by the SWAAT test (ASTM G4
Subject to 3), the maximum corrosion depth of the tube at the fin joint,
The corrosion protection distance (the shortest distance from the point where deep pitting occurred in the non-fin joint to the fin joint) and the corrosion state of the fin were examined.

結果を第４表に示す。 The results are shown in Table 4.

本発明例No.16〜22の場合、最大腐食深さが小さく、
防食距離も大きく、フンの腐食状況も異常ない。In the case of the invention examples No. 16-22, the maximum corrosion depth is small,
The anticorrosion distance is large and the corrosive condition of the dung is normal.

比較例No.23の場合フィン芯材中のZnが少ないために
最大腐食深さが大きく、防食距離が短い。No.24の場合
フィン芯材中のZnが多いためにフィンの消耗が顕著であ
る。No.25の場合フィン芯材中のCuが多いために最大腐
食深さが大きく、防食距離も短い。In the case of Comparative Example No. 23, the maximum corrosion depth is large and the corrosion protection distance is short because Zn in the fin core material is small. In the case of No. 24, the fin core material has a large amount of Zn, so that the fin wear is remarkable. In the case of No. 25, the maximum corrosion depth is large and the corrosion prevention distance is short because there is a large amount of Cu in the fin core material.

No.26の場合、Mnが多いために防食距離が短い。 In case of No.26, the corrosion protection distance is short due to the large amount of Mn.

No.27の場合、フィン芯材を3003＋Znとしているため
防食距離が短い。In case of No.27, the fin core material is 3003 + Zn, so the anticorrosion distance is short.

実施例３ 実施例１で作製したフィン材をコルゲート加工し、第
３表のｅ〜ｈの亜鉛溶射チューブと組合せてフッ化物フ
ラックスろう付し、第２図のようなサーペンタイン型コ
ンデンサを作製した。 Example 3 The fin material produced in Example 1 was corrugated, combined with zinc sprayed tubes of e to h in Table 3 and brazed with fluoride flux to produce a serpentine type capacitor as shown in FIG.

このコンデンサを４週間のCASS試験（JIS D 0201）お
よび４週間の塩水噴霧試験（JIS Z 2371）に供し、チュ
ーブの最大腐食深さ、フィンの腐食試験状況およびフィ
ンのチューブからの離脱状況を調べた。This capacitor was subjected to a 4-week CASS test (JIS D 0201) and a 4-week salt spray test (JIS Z 2371) to check the maximum tube corrosion depth, fin corrosion test status, and fin removal status from the tube. It was

結果を第５表に示す。 The results are shown in Table 5.

本発明例No.28〜29の場合、最大腐食深さが少なく、
フィンの腐食状況も異常なく、フィンの離脱も生じてい
ない。In the case of the present invention examples No. 28 to 29, the maximum corrosion depth is small,
The fins were not corroded and the fins were not separated.

比較例No.35〜39の場合、チューブが亜鉛溶射チュー
ブであるので最大腐食深さが小さいが、No.35、No.37、
No.38、No.39においてフィンの離脱が生じ、No.36にお
いてフィンの消耗が顕著である。In the case of Comparative Examples No. 35 to 39, the maximum corrosion depth is small because the tube is a zinc sprayed tube, but No. 35, No. 37,
In No. 38 and No. 39, the fins were detached, and in No. 36, the fins were notably worn.

実施例４ 実施例１で作製したフィン材をコルゲート加工し、第
３表のｂおよびｈの押出チューブと組合せて第３図のよ
うなパラレルフロー型コンデンサを作製した。このコン
デンサをエアコンシステムに組込み、熱交換量を測定し
た。 Example 4 The fin material produced in Example 1 was corrugated and combined with the extruded tubes of b and h in Table 3 to produce a parallel flow type capacitor as shown in FIG. This condenser was incorporated into an air conditioning system and the amount of heat exchange was measured.

結果を第６表に示す。 The results are shown in Table 6.

本発明例No.40〜43の場合、従来の組合せである比較
例No.47と比較して熱交換量が増加している。In the case of the present invention examples No. 40 to 43, the heat exchange amount is increased as compared with the comparative example No. 47 which is a conventional combination.

比較例No.44、45、46の場合、フィン材の熱伝導度が
低いために、熱交換量がNo.47と同程度である。In Comparative Examples Nos. 44, 45, and 46, the heat exchange amount is about the same as No. 47 because the fin material has low thermal conductivity.

［発明の効果］ 本発明によると、耐食性および伝熱性にすぐれた熱交
換器が提供でき、熱交換器の信頼性向上、小型化、軽量
化に寄与する。 [Advantages of the Invention] According to the present invention, a heat exchanger having excellent corrosion resistance and heat transfer can be provided, which contributes to improvement in reliability, size reduction, and weight reduction of the heat exchanger.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図（イ）は本発明の効果を試験する試験片の例を示
す正面図、第１図（ロ）は同端面図、第２図は同じく試
験に用いたサーペンタイン製コンデンサの正面図、第３
図は同じく試験に用いたパラレルフロー型コンデンサの
正面図である。 １……フィン、２……チューブ、３……ヘッダー。FIG. 1 (a) is a front view showing an example of a test piece for testing the effect of the present invention, FIG. 1 (b) is an end view of the same, and FIG. 2 is a front view of a serpentine capacitor used in the same test, Third
The figure is a front view of a parallel flow type capacitor used in the same test. 1 ... Fin, 2 ... Tube, 3 ... Header.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 祐治 愛知県名古屋市港区千年３丁目１番12号 住友軽金属工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 加藤 健志 愛知県名古屋市港区千年３丁目１番12号 住友軽金属工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 時實 直樹 愛知県名古屋市港区千年３丁目１番12号 住友軽金属工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 根倉 健二 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 神谷 定行 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−95094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−123996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−11595（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Suzuki 3-12-12, Minase-ku, Nagoya, Aichi Prefecture, Sumitomo Light Metal Industry Co., Ltd. Technical Research Laboratory (72) Inventor Kenji Kato, Minen-ku, Nagoya, Aichi Prefecture 3 Sumitomo Light Metal Industry Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Naoki Tokimi 3-1-1, Millennial, Minato-ku, Nagoya, Aichi Prefecture Sumitomo Light Metal Industry Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Kenji Nekura 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Japan Denso Co., Ltd. (72) Inventor Sada Kamiya 1-1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Nihon Denso Co., Ltd. (56) Reference JP-A-55-95094 ( JP, A) JP 55-123996 (JP, A) JP 61-11595 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】Fe:1.0％を超え1.8％以下（重量％、以下
同じ）,Zn:0.3〜3.0％,Cu:0.3％以下を含有し、更にZr:
0.05〜0.25％,Cr:0.05〜0.25％の１種または２種を含有
し、不純物としてのMnを0.2％未満とし、残部A1及びそ
の他不可避的不純物からなるアルミニウム合金を芯材と
し、その両面にAl-Si系ろう材を皮材としてなるブレー
ジングシートをもってフィン材を構成し、Al純度99％以
上のアルミニウム合金からなる押出チューブをもって作
動流体通路を構成し、該作動流体通路にフィンをろう付
けしてなることを特徴とする耐食性及び伝熱性にすぐれ
た熱交換器。1. Fe: more than 1.0% and 1.8% or less (weight%, the same below), Zn: 0.3 to 3.0%, Cu: 0.3% or less, and further Zr:
0.05 to 0.25%, Cr: 0.05 to 0.25% of 1 or 2 types, Mn as an impurity is less than 0.2%, the balance A1 and other unavoidable impurities are used as an aluminum alloy core material, The brazing sheet made of Al-Si brazing filler metal constitutes the fin material, the extruded tube made of aluminum alloy having an Al purity of 99% or more constitutes the working fluid passage, and the fin is brazed to the working fluid passage. A heat exchanger with excellent corrosion resistance and heat transfer characteristics. 【請求項２】Fe:1.0％を超え1.8％以下,Zn:0.3〜3.0％,
Cu:0.3％以下を含有し、更にZr:0.05〜0.25％,Cr:0.05
〜0.25％の１種または２種を含有し、不純物としてのMn
を0.2％未満とし、残部A1及びその他不可避的不純物か
らなるアルミニウム合金を芯材とし、その両面にAl-Si
系ろう材を皮材としてなるブレージングシートをもって
フィン材を構成し、Cu:0.5％以下及びMn:0.5％以下の１
種または２種を含有し、残部Al及び不可避的不純物から
なるアルミニウム合金からなる押出チューブをもって作
動流体通路を構成し、該作動流体通路にフィンをろう付
けしてなることを特徴とする耐食性及び伝熱性にすぐれ
た熱交換器。2. Fe: more than 1.0% and 1.8% or less, Zn: 0.3 to 3.0%,
Cu: 0.3% or less, Zr: 0.05-0.25%, Cr: 0.05
~ 0.25% of one or two, and Mn as an impurity
Is less than 0.2%, the balance is A1 and aluminum alloy consisting of other unavoidable impurities as core material, and Al-Si on both sides
The fin material is composed of a brazing sheet that uses a brazing filler metal as a skin material, and Cu: 0.5% or less and Mn: 0.5% or less 1
Corrosion resistance and transmission, characterized in that a working fluid passage is constituted by an extruded tube made of an aluminum alloy containing a balance of Al and unavoidable impurities, and fins are brazed to the working fluid passage. A heat exchanger with excellent thermal properties. 【請求項３】上記作動流体通路を構成するアルミニウム
合金からなる押出チューブの表面に１〜25g/m²のZn被覆
層を有することを特徴とする請求項（１）記載の耐食性
及び伝熱性にすぐれた熱交換器。3. The corrosion resistance and heat transfer according to claim 1, wherein the surface of the extruded tube made of an aluminum alloy forming the working fluid passage has a Zn coating layer of 1 to 25 g / m ^2. Excellent heat exchanger. 【請求項４】上記作動流体通路を構成するアルミニウム
合金からなる押出チューブの表面に１〜25g/m²のZn被覆
層を有することを特徴とする請求項（２）記載の耐食性
及び伝熱性にすぐれた熱交換器。4. The corrosion resistance and heat transfer according to claim ² , wherein the surface of the extruded tube made of an aluminum alloy forming the working fluid passage has a Zn coating layer of 1 to 25 g / m ^2. Excellent heat exchanger.