(57)【要約】【課題】大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスを用いずに、良好にろう付け接合がされたアルミニウム合金製の熱交換器およびその製造方法を提供する。【解決手段】チューブ１２とフィン１４とのろう付け接合部に形成されたフィレット、チューブ１２とヘッダプレート１６２とのろう付け接合部に形成されたフィレット、ヘッダプレート１６２とタンク本体部１６４とのろう付け接合に形成されたフィレットのそれぞれには、Ｍｇ、Ｂｉが含まれる。各フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下である。チューブ１２がろう材層１２２を有する場合、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下である。フィン１４がろう材層１４２を有する場合、フィン１４の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。【選択図】図１
2020060326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラックスが存在しないアルミニウム合金製の熱交換器であって、
内部に流体が流れる流路を形成する流路形成部材（１２）と、
前記流路形成部材の表面に接合され、前記表面よりも広い伝熱面を有する伝熱部材（１４）と、
前記流路形成部材に接合され、前記流路形成部材の前記流路に連通するタンク空間を形成するためのタンク部材（１６２）と、
前記タンク部材に接合される接合部材（１６４、１６６、１８）と、
前記伝熱部材と前記流路形成部材とのろう付け接合部（２０）に形成された第１フィレット（２２）と、
前記流路形成部材と前記タンク部材とのろう付け接合部（２４）に形成された第２フィレット（２６）と、
前記タンク部材と前記接合部材とのろう付け接合部（２８、３２、４０）に形成された第３フィレット（３０、３４、４２）とを備え、
前記流路形成部材、前記伝熱部材、前記タンク部材および前記接合部材のそれぞれは、アルミニウム合金で構成され、
前記流路形成部材の平均板厚は、０．１００ｍｍ以上０．４００ｍｍ以下であり、
前記伝熱部材の平均板厚は、０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下であり、
前記タンク部材の平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下であり、
前記接合部材の平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下であり、
前記第１フィレット、前記第２フィレットおよび前記第３フィレットのそれぞれのフィレットは、マグネシウムと、ビスマスと、シリコンとを含むアルミニウム合金で構成され、
前記それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下であり、
前記流路形成部材と前記伝熱部材との少なくとも一方は、表面側にろう材層（１２２、１４２）を有し、
前記流路形成部材が前記ろう材層（１２２）を有する場合、前記流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下であり、
前記伝熱部材が前記ろう材層（１４２）を有する場合、前記伝熱部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である、熱交換器。
【請求項２】
フラックスが存在しないアルミニウム合金製の熱交換器であって、
流体が流れる流路を形成する流路形成部材（５２、５４）と、
前記流路形成部材の表面に接合され、前記表面よりも広い伝熱面を有する伝熱部材（５６、５８）と、
前記流路形成部材に接合され、前記流路形成部材を補強する補強部材（６０、６２）と、
前記補強部材に接合される接合部材（６４）と、
前記伝熱部材と前記流路形成部材とのろう付け接合部（６６ａ、６６ｂ）に形成された第１フィレット（６８ａ、６８ｂ）と、
前記流路形成部材と前記補強部材とのろう付け接合部（７０）に形成された第２フィレット（７２）と、
前記補強部材と前記接合部材とのろう付け接合部（７４）に形成された第３フィレット（７６）とを備え、
前記流路形成部材、前記伝熱部材、前記補強部材および前記接合部材のそれぞれは、アルミニウム合金で構成され、
前記流路形成部材の平均板厚は０．２００ｍｍ以上０．６００ｍｍ以下であり、
前記伝熱部材の平均板厚は０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下であり、
前記補強部材の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下であり、
前記接合部材の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下であり、
前記第１フィレット、前記第２フィレットおよび前記第３フィレットのそれぞれのフィレットは、マグネシウムと、ビスマスと、シリコンとを含むアルミニウム合金で構成され、
前記それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下であり、
前記流路形成部材と前記伝熱部材との少なくとも一方は、表面側にろう材層（５２２、５６２、５６３）を有し、
前記流路形成部材が前記ろう材層（５２２）を有する場合、前記流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下であり、
前記伝熱部材が前記ろう材層（５６２、５６３）を有する場合、前記伝熱部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である、熱交換器。
【請求項３】
前記それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．３質量％以上である、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記流路形成部材は、心材層（１２１）と、前記心材層の片側に位置する前記ろう材層（１２４、１２６）と、前記心材層に対して前記ろう材層側の反対側に位置する、ろう材ではないクラッド層（１２５、１２７）とを有し、
前記流路形成部材の一部の前記ろう材層と、前記流路形成部材の他の一部の前記クラッド層とが接合されており、
前記クラッド層の表層でのマグネシウムの濃度は、前記流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度よりも低い、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記流路形成部材は、心材層（１２１）と、前記心材層の片側に位置する、ろう材ではないクラッド層（１２７）とを有し、
前記伝熱部材は、前記ろう材層（１４２、１４３）を有し、
前記クラッド層と前記ろう材層とが接合されており、
前記クラッド層の表層でのマグネシウムの濃度は、前記流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度よりも低い、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記流路形成部材は、心材層（１２１）と、前記心材層の片側に位置する、ろう材ではないクラッド層（１２７）とを有し、
前記伝熱部材は、前記ろう材層（１４２、１４３）を有し、
前記クラッド層と前記ろう材層とが接合されており、
前記クラッド層の表層でのマグネシウムの濃度は、０以上０．１質量％以下である、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記流路形成部材と前記伝熱部材との一方の部材は、心材層（１２１、１４１）と、前記ろう材層（１２２、１４２、１４３）とを有し、
前記流路形成部材と前記伝熱部材との他方の部材は、心材が露出したベア材（１４１、１２１）で構成されており、
前記ろう材層と前記ベア材とが接合されており、
前記他方の部材の板厚中央部でのマグネシウム濃度は０以上０．１質量％以下である、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記流路形成部材の表面側部分には、亜鉛が添加されており、
前記流路形成部材には、前記流路形成部材の板厚方向に、５０ｍＶ以上の電位差が形成されている、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１つに記載の熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であって、
大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスが塗布されていない状態でのろう付けによって前記熱交換器を製造する、熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器および熱交換器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、不活性ガス雰囲気におけるアルミニウム材のフラックスレスろう付け技術が開示されている。この技術は、真空装置を用いずに、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下で、フラックスを用いずにアルミニウム材のろう付けを行う技術である。特許文献１では、中空構造体と筒状部材とを良好に接合するために、中空構造体を構成する部材の材料構成が規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１５２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アルミニウム合金製の熱交換器は、板厚が異なる複数の構成部材で構成されている。すなわち、この熱交換器は、板厚が所定の厚さよりも薄い部材と、その薄い部材よりも板厚が厚い部材とを備える。このため、この熱交換器は、薄い部材同士のろう付け接合部と、薄い部材と厚い部材のろう付け接合部と、厚い部材同士のろう付け接合部との３種類のろう付け接合部を備える。したがって、不活性ガス雰囲気でのフラックスレスろう付けによって、アルミニウム製の熱交換器を製造するためには、３種類のろう付け接合部が良好に形成される必要がある。
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１では、３種類のろう付け接合部が良好に形成されるための条件について規定されていない。上記の特許文献１では、熱交換器を構成する１つの部材の材料構成を規定しているだけである。このため、３種類のろう付け接合部のうち１つのろう付け接合部を良好に形成できても、他のろう付け接合部を良好に形成することができない。このように、特許文献１に記載の技術では、３種類のろう付け接合部の全部を良好に形成することができない。
【０００６】
なお、上記のフラックスレスろう付け技術では、大気圧よりも高い圧力下でろう付け接合が行われてもよい。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスを用いずに、良好にろう付け接合がされたアルミニウム製の熱交換器およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、
フラックスが存在しないアルミニウム合金製の熱交換器は、
内部に流体が流れる流路を形成する流路形成部材（１２）と、
流路形成部材の表面に接合され、表面よりも広い伝熱面を有する伝熱部材（１４）と、
流路形成部材に接合され、流路形成部材の流路に連通するタンク空間を形成するためのタンク部材（１６２）と、
タンク部材に接合される接合部材（１６４、１６６、１８）と、
伝熱部材と流路形成部材とのろう付け接合部（２０）に形成された第１フィレット（２２）と、
流路形成部材とタンク部材とのろう付け接合部（２４）に形成された第２フィレット（２６）と、
タンク部材と接合部材とのろう付け接合部（２８、３２、４０）に形成された第３フィレット（３０、３４、４２）とを備え、
流路形成部材、伝熱部材、タンク部材および接合部材のそれぞれは、アルミニウム合金で構成され、
流路形成部材の平均板厚は、０．１００ｍｍ以上０．４００ｍｍ以下であり、
伝熱部材の平均板厚は、０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下であり、
タンク部材の平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下であり、
接合部材の平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下であり、
第１フィレット、第２フィレットおよび第３フィレットのそれぞれのフィレットは、マグネシウムと、ビスマスと、シリコンとを含むアルミニウム合金で構成され、
それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下であり、
流路形成部材と伝熱部材との少なくとも一方は、表面側にろう材層（１２２、１４２）を有し、
流路形成部材がろう材層（１２２）を有する場合、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下であり、
伝熱部材がろう材層（１４２）を有する場合、伝熱部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。
【０００９】
ろう付け前の熱交換器の各構成部材として、ろう付け後に上記の要件を満たすように構成されたものを用いる。そして、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスを用いずに、熱交換器のろう付けを行う。これにより、薄い部材同士のろう付け接合部と、薄い部材と厚い部材のろう付け接合部と、厚い部材同士のろう付け接合部との３種類のろう付け接合部を良好に形成できる。すなわち、良好にろう付け接合された熱交換器を製造できる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、
フラックスが存在しないアルミニウム合金製の熱交換器は、
流体が流れる流路を形成する流路形成部材（５２、５４）と、
流路形成部材の表面に接合され、表面よりも広い伝熱面を有する伝熱部材（５６、５８）と、
流路形成部材に接合され、流路形成部材を補強する補強部材（６０、６２）と、
補強部材に接合される接合部材（６４）と、
伝熱部材と流路形成部材とのろう付け接合部（６６ａ、６６ｂ）に形成された第１フィレット（６８ａ、６８ｂ）と、
流路形成部材と補強部材とのろう付け接合部（７０）に形成された第２フィレット（７２）と、
補強部材と接合部材とのろう付け接合部（７４）に形成された第３フィレット（７６）とを備え、
流路形成部材、伝熱部材、補強部材および接合部材のそれぞれは、アルミニウム合金で構成され、
流路形成部材の平均板厚は０．２００ｍｍ以上０．６００ｍｍ以下であり、
伝熱部材の平均板厚は０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下であり、
補強部材の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下であり、
接合部材の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下であり、
第１フィレット、第２フィレットおよび第３フィレットのそれぞれのフィレットは、マグネシウムと、ビスマスと、シリコンとを含むアルミニウム合金で構成され、
それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下であり、
流路形成部材と伝熱部材との少なくとも一方は、表面側にろう材層（５２２、５６２、５６３）を有し、
流路形成部材がろう材層（５２２）を有する場合、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下であり、
伝熱部材がろう材層（５６２、５６３）を有する場合、伝熱部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。
【００１１】
ろう付け前の熱交換器の各構成部材として、ろう付け後に上記の要件を満たすように構成されたものを用いる。そして、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスを用いずに、熱交換器のろう付けを行う。これにより、薄い部材同士のろう付け接合部と、薄い部材と厚い部材のろう付け接合部と、厚い部材同士のろう付け接合部との３種類のろう付け接合部を良好に形成できる。すなわち、良好にろう付け接合された熱交換器を製造できる。
【００１２】
また、請求項８に記載の発明によれば、熱交換器の製造方法は、
大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスが塗布されていない状態でのろう付けによって、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱交換器を製造する。
【００１３】
ろう付け前の熱交換器の各構成部材として、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱交換器が得られるように構成されたものを用いる。そして、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスが塗布されていない状態でのろう付けによって熱交換器を製造する。これにより、良好にろう付け接合された熱交換器を製造できる。
【００１４】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の熱交換器の断面図である。
【図２】図１中のチューブとフィンの断面図である。
【図３ａ】図２のIII部の拡大図である。
【図３ｂ】図２のIII部の拡大図である。
【図３ｃ】図２のIII部の拡大図である。
【図３ｄ】図２のIII部の拡大図である。
【図３ｅ】図２のIII部の拡大図である。
【図３ｆ】図２のIII部の拡大図である。
【図４】図１中のヘッダプレートとチューブの断面図である。
【図５ａ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｂ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｃ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｄ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｅ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｆ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｇ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｈ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｉ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｊ】図４のV部の拡大図である。
【図５ｋ】図４のV部の拡大図である。
【図６】図１のVI−VI断面図である。
【図７ａ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｂ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｃ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｄ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｅ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｆ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｇ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｈ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｉ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｊ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｋ】図６のVII部の拡大図である。
【図７ｌ】図６のVII部の拡大図である。
【図８】図１中のセパレータの断面図である。
【図９ａ】図８のIX部の拡大図である。
【図９ｂ】図８のIX部の拡大図である。
【図９ｃ】図８のIX部の拡大図である。
【図９ｄ】図８のIX部の拡大図である。
【図９ｅ】図８のIX部の拡大図である。
【図９ｆ】図８のIX部の拡大図である。
【図１０】図１中のサイドプレートとヘッダプレートの断面図である。
【図１１ａ】図１０のXI部の拡大図である。
【図１１ｂ】図１０のXI部の拡大図である。
【図１１ｃ】図１０のXI部の拡大図である。
【図１１ｄ】図１０のXI部の拡大図である。
【図１１ｅ】図１０のXI部の拡大図である。
【図１１ｆ】図１０のXI部の拡大図である。
【図１１ｇ】図１０のXI部の拡大図である。
【図１２】ろう付け前後のチューブの断面図である。
【図１３】ろう付け前後のチューブの断面図である。
【図１４】平均板厚の測定方法および板厚中央部のＭｇ濃度の測定方法を説明するためのチューブおよびヘッダプレートの断面図である。
【図１５】フィレットのＭｇ濃度の測定方法を説明するためのチューブとフィンの断面図である。
【図１６】フィレットのＭｇ濃度の測定方法を説明するためのチューブとヘッダプレートの断面図である。
【図１７】ＥＰＭＡによるフィレットのＭｇ濃度の線分析結果の一例を示す図である。
【図１８】ＥＰＭＡによるチューブのＭｇ濃度の線分析結果の一例を示す図である。
【図１９Ａ】第２実施形態のチューブの断面図である。
【図１９Ｂ】ＥＰＭＡによるチューブのＭｇ濃度の線分析結果の一例を示す図である。
【図２０】第３実施形態のチューブの断面図である。
【図２１】第４実施形態および第１０実施形態のチューブとフィンの断面図である。
【図２２ａ】第７実施形態のチューブとフィンの断面図である。
【図２２ｂ】第７実施形態のチューブとフィンの断面図である。
【図２２ｃ】第７実施形態のチューブとフィンの断面図である。
【図２２ｄ】第７実施形態のチューブとフィンの断面図である。
【図２３】第７実施形態のチューブにおいて、チューブの表面からの距離と電位との関係を示す図である。
【図２４】第８実施形態の熱交換器の断面図である。
【図２５】第８実施形態の第１、第２プレートと第１フィンの断面図である。
【図２６ａ】図２５のXXVI部の拡大図である。
【図２６ｂ】図２５のXXVI部の拡大図である。
【図２６ｃ】図２５のXXVI部の拡大図である。
【図２６ｄ】図２５のXXVI部の拡大図である。
【図２６ｅ】図２５のXXVI部の拡大図である。
【図２７】図２４のXXVII部の拡大図である。
【図２８ａ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｂ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｃ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｄ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｅ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｆ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｇ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｈ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｉ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２８ｊ】図２７のXXVIII部の拡大図である。
【図２９】図２４のXXIX部の拡大図である。
【図３０ａ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｂ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｃ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｄ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｅ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｆ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｇ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｈ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｉ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｊ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｋ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３０ｌ】図２９のXXX部の拡大図である。
【図３１】第９実施形態の熱交換器の断面図である。
【図３２】図３１のXXXII部の拡大図である。
【図３３】図３１のXXXIII部の拡大図である。
【図３４】第１０実施形態のチューブおよびフィンの断面図である。
【図３５】他の実施形態の熱交換器の断面図である。
【図３６】他の実施形態の熱交換器の断面図である。
【図３７】他の実施形態の熱交換器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１７】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の熱交換器１０は、フィン−チューブ型の熱交換器である。この熱交換器１０は、複数のチューブ１２と、複数のフィン１４と、２つのヘッダタンク１６と、２つのサイドプレート１８とを備える。なお、図１では、２つのヘッダタンク１６の一方のみを示している。図１では、２つのサイドプレート１８の一方のみを示している。この熱交換器１０は、複数のチューブ１２の内部を流れる第１流体と、複数のチューブ１２の外部を流れる第２流体とを熱交換させる。
【００１８】
チューブ１２は、内部に第１流体の流路を形成する管状の流路形成部材である。チューブ１２は、アルミニウム合金製の板材を中空構造に成形したものである。チューブ１２は、板材から加工された電縫管である。チューブ１２は、押出多穴管であってもよい。複数のチューブ１２は、一方向に間をあけて配置されている。
【００１９】
本実施形態のフィン１４は、チューブ１２の外部に配置されたアウターフィンである。フィン１４は、チューブ１２の外面よりも広い伝熱面を有する伝熱部材である。フィン１４は、チューブ１２の内部の第１流体とチューブ１２の外部の第２流体との間の伝熱を促進させる。フィン１４は、アルミニウム合金製の板材が波形状に成形されたコルゲートフィンである。フィン１４は、板材が波形状とは別の形状に成形されたものでもよい。
【００２０】
複数のフィン１４のそれぞれは、複数のチューブ１２のうち隣り合うチューブ１２の間に配置されている。なお、複数のフィン１４のうち一部のフィン１４ａは、サイドプレート１８とチューブ１２との間に配置されている。
【００２１】
図２に示すように、フィン１４は、チューブ１２の外面にろう付けによって接合されている。フィン１４とチューブ１２とのろう付け接合部２０には、フィレット２２が形成されている。このフィレット２２は、伝熱部材と流路形成部材とのろう付け接合部に形成された第１フィレットに相当する。ろう付け接合部２０は、接合されている部材同士の間に位置するろう材部分と、接合されている部材同士の間からはみ出したろう材部分であるフィレット２２とを含む。
【００２２】
チューブ１２の構成とフィン１４の構成との組み合わせとして、図３ａ−図３ｆの場合が含まれる。なお、図３ａ−図３ｆでは、フィレット２２の図示を省略している。図３ａ〜図３ｆに示すように、チューブ１２とフィン１４との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【００２３】
図３ａの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２２とを有する。ろう材層１２２は、チューブ１２の外部側（すなわち、フィン１４側）に位置する。フィン１４は、心材層１４１のみで構成されている。図３ｂの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、２つのろう材層１２２、１２３とを有する。ろう材層１２３は、チューブ１２の内部側に位置する。フィン１４は、心材層１４１のみで構成されている。
【００２４】
図３ｃの場合では、チューブ１２は、心材層１２１のみで構成されている。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。２つのろう材層１４２、１４３は、心材層１４１の両側に位置する。図３ｃの場合のチューブ１２は、電縫管または押出多穴管である。図３ｄの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２３とを有する。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。
【００２５】
図３ｅの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２２とを有する。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。図３ｆの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、２つのろう材層１２２、１２３とを有する。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。図３ｅ、図３ｆの場合では、チューブ１２のろう材層１２２と、フィン１４のろう材層１４２が接合される。なお、チューブ１２によっては、チューブ１２のろう材層１２２と、フィン１４のろう材層１４３が接合される。
【００２６】
チューブ１２の心材層１２１およびフィン１４の心材層１４１は、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。チューブ１２のろう材層１２２、１２３およびフィン１４のろう材層１４２、１４３は、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。なお、チューブ１２の内部に、インナーフィンが配置されていてもよい。インナーフィンは、チューブ１２の内面よりも広い伝熱面を有する伝熱部材である。インナーフィンは、チューブ１２の内面にろう付けによって接合される。フィン１４と同様に、インナーフィンとチューブ１２とのろう付け接合部には、第１フィレットに相当するフィレットが形成される。チューブ１２の構成とインナーフィンの構成との組み合わせは、フィン１４と同じである。また、インナーフィンとしては、下記に説明する、フィン１４に必要な要件と同じ要件を満たすものが用いられる。
【００２７】
図１中のヘッダタンク１６は、複数のチューブ１２と連通するタンク空間１６ａが内部に形成されている。ヘッダタンク１６は、複数のチューブ１２への流体の分配または複数のチューブ１２からの流体の集合を行う。ヘッダタンク１６は、ヘッダプレート１６２と、タンク本体部１６４と、セパレータ１６６とを含む。
【００２８】
図４に示すように、ヘッダプレート１６２は、アルミニウム合金製の板状板材に複数の貫通孔が形成されたものである。ヘッダプレート１６２は、複数の貫通孔のそれぞれに複数のチューブ１２のそれぞれが挿入された状態で、ろう付けによって複数のチューブ１２と接合されている。このため、ヘッダプレート１６２は、複数の流路形成部材と接合され、かつ、複数の流路形成部材に連通するタンク空間を形成するためのタンク部材に相当する。
【００２９】
チューブ１２とヘッダプレート１６２とのろう付け接合部２４には、フィレット２６が形成されている。フィレット２６は、流路形成部材とタンク部材とのろう付け接合部に形成された第２フィレットに相当する。
【００３０】
チューブ１２の構成とヘッダプレート１６２の構成との組み合わせとして、図５ａ−図５ｋの場合が含まれる。なお、図５ａ−図５ｋでは、フィレット２６の図示を省略している。図５ａ−図５ｋに示すように、チューブ１２とヘッダプレート１６２との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【００３１】
図５ａ−５ｄの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、２つのろう材層１２２、１２３とを有する。図５ｅ−５ｈの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２２とを有する。図５ｉ−図５ｋの場合では、チューブ１２は、心材層１２１のみで構成されている。
【００３２】
図５ａ、５ｅの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａのみで構成されている。図５ｂ、５ｆ、５ｉの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｂとを有する。ろう材層１６２ｂは、心材層１６２ａに対してヘッダタンク１６の外部側に位置する。図５ｃ、５ｇ、５ｊの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｃとを有する。ろう材層１６２ｃは、心材層１６２ａに対してタンク空間１６ａ側に位置する。図５ｄ、５ｈ、５ｋの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、２つのろう材層１６２ｂ、１６２ｃとを有する。心材層１６２ａは、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。ろう材層１６２ｂ、１６２ｃは、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。
【００３３】
図６に示すように、タンク本体部１６４は、アルミニウム合金製の板材が断面Ｕ字形状に成形されたものである。タンク本体部１６４は、タンク空間１６ａが形成されるように、ヘッダプレート１６２にろう付けによって接合されている。このため、タンク本体部１６４は、タンク部材に接合された接合部材に相当する。
【００３４】
ヘッダプレート１６２とタンク本体部１６４とのろう付け接合部２８には、フィレット３０が形成されている。フィレット３０は、タンク部材と接合部材とのろう付け接合部に形成された第３フィレットに相当する。
【００３５】
ヘッダプレート１６２の構成とタンク本体部１６４の構成との組み合わせとして、図７ａ−図７ｌの場合が含まれる。なお、図７ａ−図７ｌでは、フィレット３０の図示を省略している。図７ａ−図７ｌに示すように、ヘッダプレート１６２とタンク本体部１６４との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【００３６】
図７ａ−図７ｄの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｂとを有する。図７ｅ−図７ｈの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、２つのろう材層１６２ｂ、１６２ｃとを有する。図７ｉ、図７ｊの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｃとを有する。図７ｋ、図７ｌの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａのみで構成されている。
【００３７】
図７ａ、図７ｅ、図７ｉ、図７ｋの場合では、タンク本体部１６４は、心材層１６４ａと、ろう材層１６４ｂとを有する。ろう材層１６４ｂは、心材層１６４ａに対してタンク空間１６ａ側に位置する。図７ｂ、図７ｆ、図７ｉ、図７ｌの場合では、タンク本体部１６４は、心材層１６４ａと、２つのろう材層１６４ｂ、１６４ｃとを有する。ろう材層１６４ｃは、心材層１６４ａに対してヘッダタンク１６の外部側に位置する。図７ｃ、図７ｇの場合では、タンク本体部１６４は、心材層１６４ａと、ろう材層１６４ｃとを有する。図７ｄ、図７ｈの場合では、タンク本体部１６４は、心材層１６４ａのみで構成されている。心材層１６４ａは、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。ろう材層１６４ｂ、１６４ｃは、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。
【００３８】
図８に示すように、セパレータ１６６は、ヘッダプレート１６２とタンク本体部１６４とによって形成された内部空間を、タンク空間１６ａと他の空間とに仕切る部材である。セパレータ１６６は、アルミニウム合金製の板材が加工されたものである。セパレータ１６６は、ろう付けによってヘッダプレート１６２およびタンク本体部１６４に接合されている。セパレータ１６６は、ヘッダプレート１６２に接合されているため、タンク部材に接合された接合部材に相当する。
【００３９】
ヘッダプレート１６２とセパレータ１６６とのろう付け接合部３２には、フィレット３４が形成されている。フィレット３４は、タンク部材と接合部材とのろう付け接合部に形成された第３フィレットに相当する。なお、タンク本体部１６４とセパレータ１６６とのろう付け接合部３６には、フィレット３８が形成されている。
【００４０】
ヘッダプレート１６２の構成とセパレータ１６６の構成との組み合わせとして、図９ａ−図９ｆの場合が含まれる。なお、図９ａ−図９ｆでは、フィレット３４の図示を省略している。図９ａ−図９ｆに示すように、ヘッダプレート１６２とセパレータ１６６との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【００４１】
図９ａ―図９ｄの場合では、セパレータ１６６は、心材層１６６ａと、２つのろう材層１６６ｂ、１６６ｃとを有する。図９ｅ、図９ｆの場合では、セパレータ１６６は、心材層１６６ａのみで構成されている。心材層１６６ａは、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。ろう材層１６６ｂ、１６６ｃは、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。
【００４２】
図９ａ、図９ｅの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、２つのろう材層１６２ｂ、１６２ｃとを有する。図９ｂ、図９ｆの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｃとを有する。図９ｃの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｂとを有する。図９ｄの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａのみで構成されている。
【００４３】
図１中のサイドプレート１８は、複数のチューブ１２のそれぞれと複数のフィン１４のそれぞれとが交互に一方向に積層された積層体に対して、その一方向での両端に配置されている。サイドプレート１８は、積層体を補強する補強部材である。サイドプレート１８は、アルミニウム合金製の板材が加工されたものである。
【００４４】
図１０に示すように、サイドプレート１８は、ヘッダプレート１６２の貫通孔に挿入された状態で、ろう付けによってヘッダプレート１６２に接合されている。このため、サイドプレート１８は、タンク部材に接合された接合部材に相当する。ヘッダプレート１６２とサイドプレート１８とのろう付け接合部４０には、フィレット４２が形成されている。このフィレット４２は、タンク部材と接合部材とのろう付け接合部に形成された第３フィレットに相当する。
【００４５】
ヘッダプレート１６２の構成とサイドプレート１８の構成との組み合わせとして、図１１ａ−図１１ｇの場合が含まれる。なお、図１１ａ−図１１ｇでは、フィレット４２の図示を省略している。図１１ａ−図１１ｇに示すように、ヘッダプレート１６２とサイドプレート１８との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【００４６】
図１１ａ−図１１ｄの場合では、サイドプレート１８は、心材層１８１と、ろう材層１８２とを有する。図１１ｅ−図１１ｇの場合では、サイドプレート１８は、心材層１８１のみで構成されている。心材層１８１は、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。ろう材層１８２は、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。
【００４７】
図１１ａの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａのみで構成されている。図１１ｂ、図１１ｅの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｂとを有する。図１１ｃ、図１１ｆの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、ろう材層１６２ｃとを有する。図１１ｄ、図１１ｇの場合では、ヘッダプレート１６２は、心材層１６２ａと、２つのろう材層１６２ｂ、１６２ｃとを有する。
【００４８】
本実施形態の熱交換器１０は、大気よりも低酸素濃度とされた雰囲気下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスが塗布されていない状態でのろう付けによって製造される。このため、本実施形態の熱交換器１０には、フラックスが存在しない。大気よりも低酸素濃度とされた雰囲気としては、不活性ガス雰囲気が挙げられる。
【００４９】
さらに、本実施形態の熱交換器１０は、下記の要件（１）、（２）、（３）を満たす。
【００５０】
（１）熱交換器１０の各構成部材の板厚
チューブ１２の平均板厚は、０．１００ｍｍ以上０．４００ｍｍ以下である。フィン１４の平均板厚は、０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下である。ヘッダプレート１６２の平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下である。タンク本体部１６４、セパレータ１６６、サイドプレート１８のそれぞれの平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下である。本実施形態では、このように平均板厚が設定された各構成部材が用いられる。
【００５１】
ヘッダプレート１６２、タンク本体部１６４、セパレータ１６６およびサイドプレート１８のそれぞれの平均板厚は、チューブ１２およびフィン１４のそれぞれの平均板厚よりも大きい。したがって、本実施形態では、ヘッダプレート１６２、タンク本体部１６４、セパレータ１６６およびサイドプレート１８は、熱交換器１０の構成部材のうち厚い部材である。チューブ１２およびフィン１４は、熱交換器１０の構成部材のうち薄い部材である。
【００５２】
（２）フィレットの含有元素および濃度
各フィレット２２、２６、３０、３４、４２は、マグネシウム（すなわち、Ｍｇ）と、ビスマス（すなわち、Ｂｉ）と、シリコン（すなわち、Ｓｉ）とを含むアルミニウム合金で構成される。各フィレット２２、２６、３０、３４、４２のマグネシウムの濃度（以下、Ｍｇ濃度という）は、０．２質量％以上２．０質量％以下であり、好ましくは、０．３質量％以上である。
【００５３】
フィレット２２は、チューブ１２とフィン１４とのろう付け接合部２０、すなわち、薄い部材同士のろう付け接合部に形成された第１フィレットである。フィレット２６は、チューブ１２とヘッダプレート１６２とのろう付け接合部２４、すなわち、薄い部材と厚い部材とのろう付け接合部に形成された第２フィレットである。フィレット３０は、ヘッダプレート１６２とタンク本体部１６４とのろう付け接合部２８、すなわち、厚い部材同士のろう付け接合部に形成された第３フィレットである。フィレット３４は、ヘッダプレート１６２とセパレータ１６６とのろう付け接合部３２、すなわち、厚い部材同士のろう付け接合部に形成された第３フィレットである。フィレット４２は、ヘッダプレート１６２とサイドプレート１８とのろう付け接合部４０、すなわち、厚い部材同士のろう付け接合部に形成された第３フィレットである。
【００５４】
（３）ろう材層を有する構成部材の板厚中央部のＭｇ濃度
チューブ１２とフィン１４との少なくとも一方は、表面側にろう材層１２２、１４２を有する。図３ａ、図３ｂに示すように、チューブ１２がろう材層１２２を有し、フィン１４がろう材層を有しない場合、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下である。また、図３ｃ、図３ｄに示すように、フィン１４がろう材層１４２を有し、チューブ１２がろう材層を有しない場合、フィン１４の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。また、図３ｅ、図３ｆに示すように、チューブ１２とフィン１４との両方が、ろう材層１２２、１４２を有する場合、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下である。フィン１４の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。
【００５５】
図１２、１３に示すように、ろう付け前のチューブ１２にろう材層１２２、１２３がある場合、ろう付け後のチューブ１２にろう材層１２２、１２３が残存する。チューブ１２以外の熱交換器１０の構成部材においても、同様である。したがって、各構成部材の平均板厚は、残存したろう材層を含むろう付け後の各構成部材の平均厚さである。なお、ろう付け前の各構成部材がろう材を有していない場合、ろう付け前後で各構成部材の厚さは変わらない。
【００５６】
平均板厚の測定は、各構成部材の断面を撮影した画像上で行われる。図１４に示すように、チューブ１２、ヘッダプレート１６２の断面の画像において、一般的な画像解析方法を用いて、チューブ１２、ヘッダプレート１６２の一面とその反対側の他面のそれぞれに沿った２本の平行線を引く。その２本の平行線の間隔をチューブ１２、ヘッダプレート１６２の板厚ｔ１、ｔ２として測定する。他の構成部材の板厚の測定についても同様である。
【００５７】
フィレットのＭｇ濃度の測定は、図１５、１６に示すように、フィレット２２、２６の断面におけるＥＰＭＡによる線分析にて行われる。ＥＰＭＡは、Electron Probe Micro Analyzer（すなわち、電子プローブマイクロアナライザー）の略称である。図中の矢印Ｄ１、Ｄ２は、線分析の分析方向の例を示している。線分析の範囲は、フィレットの一方向での一端から他端までの範囲である。そして、図１７に示すように、線分析によって測定されたＭｇ濃度の平均値が、フィレットのＭｇ濃度である。
【００５８】
各構成部材の板厚中央部のＭｇ濃度の測定は、各構成部材の断面におけるＥＰＭＡによる線分析にて行われる。図１４中の矢印Ｄ３のように、チューブ１２の一面から他面まで板厚方向で線分析を行う。図１８に示すように、チューブ１２の板厚中央の点を中心とする±５μｍの範囲のＭｇ濃度の平均値が、板厚中央部のＭｇ濃度である。他の構成部材においても同様である。
【００５９】
上記の要件（２）、（３）は、後述する実施例に示す試験結果から導かれたものである。
【００６０】
ろう付け時に、Ｍｇが各構成部材の表面で酸化して、Ｍｇの酸化膜が形成されると、良好なろう付けが得られない。ビスマスは、ろう付け時にＭｇの酸化膜の形成を抑制する。ろう付け前では、ろう材層と心材層とのうちろう材層のみにビスマスが存在していればよい。ろう付け時に、ろう材にビスマスが存在することで、Ｍｇの酸化を抑制する。その結果、ろう付け後では、フィレットにビスマスが残存する。
【００６１】
Ｍｇは、ろう付け時に、被接合箇所に存在するアルミニウムの酸化膜を破壊する。これによって、良好なろう付けが可能となる。ろう付け前では、ろう材層と心材層との両方、または、ろう材層と心材層とのどちらか一方にＭｇが存在していればよい。ろう付け時に元素拡散によって、Ｍｇは、ろう材層へと拡散する。その結果、ろう付後では、フィレットにＭｇが存在する。
【００６２】
そして、良好なろう付けを可能とするためには、ろう付け後において、次のことを要する。各フィレット２２、２６、３０、３４、４２のＭｇ濃度は０．２質量％以上である。チューブ１２がろう材層１２２を有する場合、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．１質量％以上である。フィン１４がろう材層１４２を有する場合、フィン１４の板厚中央部でのＭｇ濃度は、０．２質量％以上である。これらの数値よりも低いとき、良好なろう付け性が得られない。これらの数値を満たすように、ろう付け前の各構成部材１２、１４、１６２、１６４、１６６、１８にＭｇが含まれることで、良好にろう付けされた熱交換器１０を製造できる。さらに、各フィレット２２、２６、３０、３４、４２のＭｇ濃度が０．３質量％以上となるように、ろう付け前の各構成部材１２、１４、１６２、１６４、１６６、１８にＭｇが含まれることが好ましい。これにより、特に良好にろう付けされた熱交換器１０を製造できる。
【００６３】
フィレットのＭｇ濃度を２．０質量％以下とする理由は、フィレットのＭｇ濃度が２．０質量％よりも大きい場合、エロージョンが発生するからである。エロージョンとは、アルミニウム合金母材へのろう材成分の拡散により、アルミニウム合金母材が溶融することである。チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度を１．０質量％以下とする理由およびフィン１４の板厚中央部でのＭｇ濃度を１．０質量％以下とする理由も、これと同じである。
【００６４】
ろう付け前の熱交換器１０の各構成部材１２、１４、１６２、１６４、１６６、１８として、ろう付け後に上記の要件（１）、（２）、（３）を満たすように構成されたものを用いる。そして、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスを用いずに、熱交換器１０のろう付けを行う。これにより、薄い部材同士のろう付け接合部と、薄い部材と厚い部材とのろう付け接合部と、厚い部材同士のろう付け接合部との３種類のろう付け接合部を良好に形成できる。すなわち、良好にろう付け接合された熱交換器１０を製造できる。
【００６５】
（第２実施形態）
図１９Ａに示すように、本実施形態では、チューブ１２は、曲げ加工された板状部材がろう付けされることによって形成される。
【００６６】
チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２４と、クラッド層１２５とを有する。ろう材層１２４は、心材層１２１の片側に位置する。ろう材層１２４は、チューブ１２の外面側に位置する。ろう材層１２４は、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成される。クラッド層１２５は、心材層１２１に対してろう材層１２４側とは反対側に位置する。クラッド層１２５は、チューブ１２の内部空間側に位置する。クラッド層１２５は、ろう材ではないアルミニウム合金、例えば、Ａｌ−Ｚｎ合金で構成される。そして、図１９中の領域Ｒ１、Ｒ２では、チューブ１２の一部のろう材層１２４と、チューブ１２の他の一部のクラッド層１２５とが接合されている。
【００６７】
クラッド層１２５の表層でのＭｇ濃度は、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低い。クラッド層１２５の表層は、クラッド層１２５の表面と、その表面からの深さが１０μｍの位置との間の領域である。クラッド層１２５の表層でのＭｇ濃度の測定は、チューブ１２の断面におけるＥＰＭＡによる線分析にて行われる。ここで、クラッド層１２５の表面にＭｇの酸化膜が形成されていると、図１９Ｂに示すように、ＥＰＭＡ線分析において、クラッド層１２５の表層にＭｇ濃化層が検出される場合がある。Ｍｇ濃化層は、図１９Ｂの濃度分析結果において、Ｍｇの酸化膜の影響によってチューブ１２の表面付近でＭｇ濃度が急激に増加している部分である。図１９Ｂの横軸の左端の位置が、チューブ１２の表面に相当する。Ｍｇ濃化層が存在する場合、クラッド層１２５の表層でのＭｇ濃度は、Ｍｇ濃化層を除いたチューブ１２の表面側部分から１０μｍの領域を測定したＭｇ濃度の平均値である。
【００６８】
本実施形態の熱交換器１０の上記以外の構成は、第１実施形態と同じである。このため、本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、ろう付け時におけるクラッド層１２５の表面でのＭｇの酸化膜の形成を抑制できる。これにより、チューブ１２の接合部において良好なろう付け性が得られる。
【００６９】
（第３実施形態）
図２０に示すように、本実施形態では、チューブ１２の内部にフィン１５が配置されている。チューブ１２は、フィン１５の一部を挟んだ状態で、ろう付けされている。
【００７０】
チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２６と、クラッド層１２７とを有する。ろう材層１２６は、心材層１２１の片側に位置する。ろう材層１２６は、チューブ１２の内部空間側に位置する。ろう材層１２６は、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成される。クラッド層１２７は、心材層１２１に対してろう材層１２６側の反対側に位置する。クラッド層１２７は、ろう材ではないアルミニウム合金、例えば、Ａｌ−Ｚｎ合金で構成される。フィン１５は、Ａｌ−Ｍｎ系合金の心材層１５１のみで構成されている。
【００７１】
図２０中の領域Ｒ３では、チューブ１２の一部のろう材層１２６と、チューブ１２の他の一部のクラッド層１２７とが接合されている。第２実施形態と同様に、クラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度は、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低い。
【００７２】
本実施形態の熱交換器１０の上記以外の構成は、第１実施形態と同じである。このため、本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果が得られる。
【００７３】
（第４実施形態）
図２１に示すように、本実施形態では、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２６と、クラッド層１２７とを有する。クラッド層１２７は、心材層１２１に対してフィン１４側に位置する。チューブ１２の内部に、フィン１５が配置されている。フィン１５は、心材層１５１のみで構成されている。フィン１５とチューブ１２のろう材層１２６とが接合されている。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。フィン１４のろう材層１４２、１４３とチューブ１２のクラッド層１２７とが接合されている。なお、図２１では、ろう材層１４２とクラッド層１２７とが接合されている。
【００７４】
本実施形態では、ろう付け前のチューブ１２として、心材層１２１のＭｇ濃度が０．１質量％よりも大きく、クラッド層１２７のＭｇ濃度が０以上０．１％以下であるものが用いられる。ろう付け前では、クラッド層１２７のＭｇ濃度は、心材層１２１のＭｇ濃度よりも低い。そして、ろう付け後のチューブ１２では、クラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度は、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低くなっている。
【００７５】
本実施形態の熱交換器１０の上記以外の構成は、第１実施形態と同じである。このため、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態では、クラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度は、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低い。すなわち、ろう付け前のチューブ１２として、ろう付け後のクラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度が、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低くなるように構成されたものを用いる。これにより、ろう付け時におけるクラッド層１２７の表面でのＭｇの酸化膜の形成を抑制できる。このため、チューブ１２とフィン１４との接合部において良好なろう付け性が得られる。
【００７６】
（第５実施形態）
本実施形態では、図３ａまたは図３ｂに示すように、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２２とを有する。フィン１４は、心材が露出したベア材１４１で構成されている。フィン１４は、ろう材層およびクラッド層を有していない。チューブ１２のろう材層１２２とフィン１４のベア材１４１とが接合されている。そして、フィン１４の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．１質量％以下である。本実施形態では、チューブ１２が、流路形成部材と伝熱部材との一方の部材に相当する。フィン１４が、流路形成部材と伝熱部材との他方の部材に相当する。
【００７７】
熱交換器１０の上記以外の構成は、第１実施形態と同じである。本実施形態では、熱交換器１０は、第１実施形態の要件（１）、（２）、（３）を満たす。このため、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７８】
さらに、本実施形態では、フィン１４の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．１質量％以下である。これによれば、ろう付け時におけるフィン１４の表面でのＭｇの酸化膜の形成を抑制できる。よって、チューブ１２とフィン１４との接合部において良好なろう付け性が得られる。
【００７９】
（第６実施形態）
本実施形態では、図３ｃに示すように、チューブ１２は、心材層１２１のみで構成されている。チューブ１２は、ろう材層およびクラッド層を有していない。換言すると、チューブ１２は、心材が露出したベア材１２１で構成されている。図３ｃの場合のチューブ１２は、電縫管または押出多穴管である。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。フィン１４のろう材層１４２、１４３とチューブ１２のベア材とが接合されている。そして、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．１質量％以下である。本実施形態では、フィン１４が、流路形成部材と伝熱部材との一方の部材に相当する。チューブ１２が、流路形成部材と伝熱部材との他方の部材に相当する。
【００８０】
熱交換器１０の上記以外の構成は、第１実施形態と同じである。本実施形態では、熱交換器１０は、第１実施形態の要件（１）、（２）、（３）を満たす。このため、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００８１】
さらに、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．１質量％以下である。これによれば、ろう付け時におけるチューブ１２の表面でのＭｇの酸化膜の形成を抑制できる。よって、チューブ１２とフィン１４との接合部において良好なろう付け性が得られる。
【００８２】
（第７実施形態）
本実施形態の熱交換器１０では、第１実施形態の熱交換器１０において、チューブ１２の表面側部分に、亜鉛（すなわち、Ｚｎ）が添加されている。チューブ１２の表面側部分に亜鉛が添加されている態様には、図２２ａ−図２２ｄの場合がある。なお、図２２ａ−図２２ｄでは、フィレットの図示を省略している。
【００８３】
図２２ａの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２２と、クラッド層１２８とを有する。クラッド層１２８は、心材層１２１に対してろう材層１２２側の反対側（すなわち、フィン１４側の反対側）に位置する。クラッド層１２８は、ろう材ではないアルミニウム合金であって、亜鉛を含むアルミニウム合金、例えば、Ａｌ−Ｚｎ系合金で構成されている。フィン１４は、心材層１４１のみで構成されている。チューブ１２のろう材層１２２とフィン１４の心材層１４１とが接合されている。
【００８４】
図２２ｂの場合では、図２２ａの場合と同様に、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２２と、クラッド層１２８とを有する。図２２ａの場合と異なり、フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。チューブ１２のろう材層１２２とフィン１４のろう材層１４２またはろう材層１４３とが接合されている。
【００８５】
図２２ｃの場合では、チューブ１２は、心材層１２１と、ろう材層１２３と、クラッド層１２９とを有する。クラッド層１２９は、心材層１２１に対してろう材層１２３側の反対側（すなわち、フィン１４側）に位置する。クラッド層１２９は、ろう材ではないアルミニウム合金であって、亜鉛を含むアルミニウム合金、例えば、Ａｌ−Ｚｎ系合金で構成されている。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。チューブ１２のクラッド層１２９とフィン１４のろう材層１４２またはろう材層１４３と接合されている。
【００８６】
図２２ｄの場合、チューブ１２は、心材層１２１と、２つのクラッド層１２８、１２９とを有する。フィン１４は、心材層１４１と、２つのろう材層１４２、１４３とを有する。チューブ１２のクラッド層１２９とフィン１４のろう材層１４２またはろう材層１４３とが接合されている。
【００８７】
そして、図２２ａ―図２２ｄのいずれの場合も、チューブ１２には、チューブ１２の板厚方向に、５０ｍＶ以上の電位差が形成されている。この電位差は、図２３に示すように、チューブ１２の板厚方向において、チューブ１２のうち電位が最も高い部分と電位が最も低い部分との間の電位差である。図２３では、チューブ１２の表面での電位が最も低い。しかしながら、表面ではない部分での電位が最も低くなる場合もある。
【００８８】
本実施形態の熱交換器１０の上記以外の構成は、第１実施形態の熱交換器１０と同じである。このため、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、チューブ１２の板厚方向に５０ｍＶ以上の電位差が形成されている。このため、後述の実施例に記載の通り、熱交換器１０に高い耐食性を持たせることができる。
【００８９】
ところで、本実施形態と異なり、真空ろう付け法で、熱交換器のろう付けを行うと、クラッド層に含まれるＺｎが蒸発する。このため、ろう付け後のチューブ１２に形成される電位差は、５０ｍＶよりも低い。
【００９０】
これに対して、本実施形態の熱交換器１０は、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下でのろう付けによって、製造される。このため、クラッド層に含まれるＺｎの蒸発が少なく、５０ｍＶ以上の電位差の形成が可能となる。
【００９１】
なお、本実施形態では、クラッド層１２８、１２９にＺｎが添加されている。しかしながら、チューブ１２がろう材層１２２を有する場合、ろう材層１２２にＺｎが含まれていてもよい。チューブ１２がろう材層１２３を有する場合、ろう材層１２３にＺｎが含まれていてもよい。
【００９２】
（第８実施形態）
図２４に示すように、本実施形態の熱交換器５０は、複数のプレートが積層された積層型の熱交換器である。この熱交換器５０は、複数のプレート５２、５４と、複数のフィン５６、５８と、２つの補強プレート６０、６２と、パイプ６４とを備える。複数のプレート５２、５４と、複数のフィン５６、５８と、２つの補強プレート６０、６２と、パイプ６４とは、アルミニウム合金で構成されている。
【００９３】
複数のプレート５２、５４は、第１流体が流れる第１流路５１ａと第２流体が流れる第２流路５１ｂとを形成する板状の流路形成部材である。複数のプレート５２、５４のそれぞれは、第１流路と第２流路とが交互に形成されるように、一方向に交互に積層されている。熱交換器５０は、第１流路５１ａを流れる第１流体と、第２流路５１ｂを流れる第２流体とを熱交換させる。
【００９４】
複数のプレート５２、５４には、複数の第１プレート５２と、複数の第２プレート５４とが含まれる。複数の第１プレート５２のそれぞれと、複数の第２プレート５４のそれぞれとは、一方向に交互に間をあけて配置されている。第１プレート５２と第２プレート５４との間に、第１流路５１ａが形成される。その第２プレート５４と別の第１プレートとの間に、第２流路５１ｂが形成される。複数のプレート５２、５４の積層方向の一方側の端部に位置する第１プレート５２と、補強プレート６２との間に、第１流路５１ａが形成される。第１流路５１ａは、パイプ６４の内部空間に連通する。
【００９５】
複数のフィン５６、５８は、複数のプレート５２、５４の表面よりも広い伝熱面を有する伝熱部材である。複数のフィン５６、５８は、第１流体と第２流体との間の伝熱を促進させる。複数のフィン５６、５８は、板材が波形状に成形されたコルゲートフィンである。複数のフィン５６、５８は、板材が波形状とは別の形状に成形されたものでもよい。
【００９６】
複数のフィン５６、５８には、複数の第１フィン５６と、複数の第２フィン５８とが含まれる。複数の第１フィン５６のそれぞれは、複数の第１流路５１ａのそれぞれに位置する。複数の第２フィン５８のそれぞれは、複数の第２流路５１ｂのそれぞれに位置する。
【００９７】
図２５に示すように、第１フィン５６は、第１プレート５２および第２プレート５４にろう付けによって接合されている。第１フィン５６と第１プレート５２との接合部６６ａおよび第１フィン５６と第２プレート５４との接合部６６ｂには、フィレット６８ａ、６８ｂが形成されている。このフィレット６８ａ、６８ｂは、伝熱部材と流路形成部材とのろう付け接合部に形成された第１フィレットに相当する。
【００９８】
なお、図示しないが、第２フィン５８も、第１プレート５２および第２プレート５４にろう付けによって接合されている。第２フィン５８と第１プレート５２との接合部および第２フィン５８と第２プレート５４との接合部には、フィレットが形成されている。このフィレットは、伝熱部材と流路形成部材とのろう付け接合部に形成された第１フィレットに相当する。
【００９９】
複数のプレート５２、５４の構成と複数のフィン５６、５８の構成との組み合わせとして、図２６ａ−図２６ｅの場合が含まれる。なお、図２６ａ−図２６ｅでは、第１プレート５２と第１フィン５６とを図示している。また、図２６ａ−図２６ｅでは、フィレット６８ａの図示を省略している。図２６ａ−図２６ｅに示すように、複数のプレート５２、５４と複数のフィン５６、５８との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【０１００】
図２６ａの場合では、第１プレート５２は、心材層５２１のみで構成されている。第１フィン５６は、心材層５６１と、２つのろう材層５６２、５６３とを有している。２つのろう材層５６２、５６３は、心材層５６１の両側に位置する。第１プレート５２の心材層５２１と第１フィン５６のろう材層５６２とが接合されている。
【０１０１】
図２６ｂの場合では、第１プレート５２は、心材層５２１と、ろう材層５２２とを有する。ろう材層５２２は、心材層５２１の片側に位置する。第１フィン５６は、図２６ａの場合と同じである。第１プレート５２のろう材層５２２と第１フィン５６のろう材層５６２とが接合されている。
【０１０２】
図２６ｃの場合では、第１プレート５２は、心材層５２１と、２つのろう材層５２２、５２３とを有する。ろう材層５２３は、心材層５２１に対してろう材層５２２側とは反対側に位置する。第１フィン５６は、図２６ａの場合と同じである。第１プレート５２のろう材層５２２と第１フィン５６のろう材層５６２とが接合されている。
【０１０３】
図２６ｄの場合では、第１プレート５２は、図２６ｂの場合と同じである。第１フィン５６は、心材層５６１のみで構成されている。第１プレート５２のろう材層５２２と第１フィン５６の心材層５６１とが接合されている。
【０１０４】
図２６ｄの場合では、第１プレート５２は、図２６ｂの場合と同じである。第１フィン５６は、心材層５６１のみで構成されている。第１プレート５２のろう材層５２２と第１フィン５６の心材層５６１とが接合されている。
【０１０５】
図２６ｅの場合では、第１プレート５２は、図２６ｃの場合と同じである。第１フィン５６は、図２６ｄの場合と同じである。第１プレート５２のろう材層５２２と第１フィン５６の心材層５６１とが接合されている。
【０１０６】
第１プレート５２の心材層５２１および第１フィン５６の心材層５６１は、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。第１プレート５２のろう材層５２２、５２３および第１フィン５６のろう材層５６２、５６３は、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。なお、第１プレート５２の構成と第２フィン５８の構成との組み合わせ、第２プレート５４の構成と第１フィン５６の構成との組み合わせ、第２プレート５４の構成と第２フィン５８の構成との組み合わせは、図２６ａ−図２６ｅの場合と同じである。
【０１０７】
図２４に示す２つの補強プレート６０、６２は、積層された複数のプレート５２、５４を補強する補強部材である。一方の補強プレート６０は、積層された複数のプレート５２、５４のうち積層方向での一方側の端部に位置する第１プレート５２にろう付けによって接合されている。他方の補強プレート６２は、積層された複数のプレート５２、５４のうち積層方向での他方側の端部に位置する第１プレート５２にろう付けによって接合されている。他方の補強プレート６２と第１プレート５２との間には、第１流路５１ａが形成されている。
【０１０８】
図２７に示すように、第１プレート５２と一方の補強プレート６０とのろう付け接合部７０には、フィレット７２が形成されている。フィレット７２は、流路形成部材と補強部材とのろう付け接合部に形成された第２フィレットに相当する。図示しないが、第１プレート５２と第２補強プレート６２とのろう付け接合部にも、第２フィレットに相当するフィレットが形成されている。
【０１０９】
第１プレート５２の構成と一方の補強プレート６０の構成との組み合わせとして、図２８ａ−図２８ｊの場合が含まれる。なお、図２８ａ−図２８ｊでは、フィレット７２の図示を省略している。図２８ａ−図２８ｊに示すように、第１プレート５２と一方の補強プレート６０との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【０１１０】
図２８ａ−図２８ｃの場合では、第１プレート５２は、心材層５２１とろう材層５２３とを有する。ろう材層５２３は、心材層５２１に対して補強プレート６０側に位置する。図２８ｄ、図２８ｅの場合では、第１プレート５２は、心材層５２１のみで構成されている。図２８ｆ−図２８ｈの場合では、第１プレート５２は、心材層５２１と、２つのろう材層５２２、５２３とを有する。ろう材層５２２は、心材層５２１に対して補強プレート６０側の反対側に位置する。図２８ｉ、図２８ｊの場合では、第１プレート５２は、心材層５２１と、ろう材層５２２とを有する。
【０１１１】
図２８ａ、図２８ｆの場合では、一方の補強部材６０は、心材層６０１のみで構成されている。図２８ｂ、図２８ｄ、図２８ｇ、図２８ｉの場合では、一方の補強部材６０は、心材層６０１と、ろう材層６０２とを有する。ろう材層６０２は、心材層６０１に対して第１プレート５２側に位置する。図２８ｃ、図２８ｅ、図２８ｈ、図２８ｊの場合では、一方の補強部材６０は、心材層６０１と、２つのろう材層６０２、６０３とを有する。ろう材層６０３は、心材層６０１に対して第１プレート５２側の反対側に位置する。心材層６０１は、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。ろう材層６０２、６０３は、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。
【０１１２】
図２４に示すパイプ６４は、第１流路５１ａに連通する流路を内部に形成している。パイプ６４は、一方の補強プレート６０にろう付けによって接合されている。このため、パイプ６４は、補強部材に接合された接合部材である。図２９に示すように、一方の補強プレート６０とパイプ６４とのろう付け接合部７４には、フィレット７６が形成されている。フィレット７６は、補強部材と接合部材とのろう付け接合部に形成された第３フィレットに相当する。
【０１１３】
一方の補強プレート６０の構成とパイプ６４の構成との組み合わせとして、図３０ａ−図３０ｌの場合が含まれる。なお、図３０ａ−図３０ｌでは、フィレット７６の図示を省略している。図３０ａ−図３０ｌに示すように、一方の補強プレート６０とパイプ６４との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。
【０１１４】
図３０ａ−図３０ｄの場合では、一方の補強プレート６０は、心材層６０１と、ろう材層６０２とを有する。ろう材層６０２は、心材層５２１に対してパイプ６４側に位置する。図３０ｅ−図３０ｈの場合では、一方の補強プレート６０は、心材層６０１と、２つのろう材層６０２、６０３とを有する。ろう材層６０３は、心材層６０１に対してパイプ６４側とは反対側に位置する。図３０ｉ、図３０ｊの場合では、一方の補強プレート６０は、心材層６０１とろう材層６０３とを有する。図３０ｋ、図３０ｌの場合では、一方の補強プレート６０は、心材層６０１のみで構成されている。
【０１１５】
図３０ａ、図３０ｅ、図３０ｉ、図３０ｋの場合では、パイプ６４は、心材層６４１と、ろう材層６４２とを有する。ろう材層６４２は、心材層６４１に対して補強プレート６０側に位置する。図３０ｂ、図３０ｆ、図３０ｊ、図３０ｌの場合では、パイプ６４は、心材層６４１と、２つのろう材層６４２、６４３とを有する。ろう材層６４３は、心材層６４１に対して補強プレート６０側の反対側に位置する。図３０ｃ、図３０ｇの場合では、パイプ６４は、心材層６４１と、ろう材層６４３とを有する。図３０ｄ、図３０ｈの場合では、パイプ６４は、心材層６４１のみで構成されている。心材層６４１は、Ａｌ−Ｍｎ系合金で構成されている。ろう材層６４２、６４３は、Ａｌ−Ｓｉ系合金で構成されている。
【０１１６】
第１実施形態の熱交換器１０と同様に、本実施形態の熱交換器５０は、大気よりも低酸素濃度とされた雰囲気下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスが塗布されていない状態でのろう付けによって製造される。このため、本実施形態の熱交換器５０には、フラックスが存在しない。
【０１１７】
さらに、本実施形態の熱交換器５０は、下記の要件（４）、（５）、（６）を満たす。
【０１１８】
（４）熱交換器５０の各構成部材の板厚
第１、第２プレート５２、５４の平均板厚は、０．２００ｍｍ以上０．６００ｍｍ以下である。第１、第２フィン５６、５８の平均板厚は、０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下である。補強プレート６０、６２の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下である。パイプ６４の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下である。本実施形態では、このように平均板厚が設定された各構成部材が用いられる。
【０１１９】
このように、補強プレート６０、６２およびパイプ６４のそれぞれの平均板厚は、第１、第２プレート５２、５４および第１、第２フィン５６、５８のそれぞれの平均板厚よりも大きい。したがって、補強プレート６０、６２およびパイプ６４は、熱交換器５０の構成部材のうち厚い部材である。第１、第２プレート５２、５４および第１、第２フィン５６、５８は、熱交換器５０の構成部材のうち薄い部材である。
【０１２０】
（５）フィレットの含有元素および濃度
各フィレット６８ａ、６８ｂ、７２、７６は、Ｍｇと、Ｂｉと、Ｓｉとを含むアルミニウム合金で構成される。各フィレット６８ａ、６８ｂ、７２、７６のＭｇ濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下であり、好ましくは、０．３質量％以上である。
【０１２１】
フィレット６８ａ、６８ｂは、第１、第２プレート５２、５４と第１、第２フィン５６、５８とのろう付け接合部６６ａ、６６ｂ、すなわち、薄い部材同士のろう付け接合部に形成された第１フィレットである。フィレット７２は、第１プレート５２と一方の補強プレート６０とのろう付け接合部７０、すなわち、薄い部材と厚い部材とのろう付け接合部に形成された第２フィレットである。フィレット７６は、一方の補強プレート６０とパイプ６４とのろう付け接合部７４、すなわち、厚い部材同士のろう付け接合部に形成された第３フィレットである。
【０１２２】
（６）ろう材層を有する構成部材の板厚中央部のＭｇ濃度
複数のプレート５２、５４と複数のフィン５６、５８との少なくとも一方は、表面側にろう材層５２２、５６２、５６３を有する。図２６ｄ、図２６ｅに示すように、複数のプレート５２、５４がろう材層５２２を有し、複数のフィン５６、５８がろう材層を有しない場合、複数のプレート５２、５４の板厚中央部でのＭｇ濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下である。また、図２６ａに示すように、複数のフィン５６、５８がろう材層５６２、５６３を有し、複数のプレート５２、５４がろう材層を有しない場合、複数のフィン５６、５８の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。また、図２６ｂ、図２６ｃに示すように、複数のプレート５２、５４と複数のフィン５６、５８との両方が、ろう材層５２２、５６２、５６３を有する場合、複数のプレート５２、５４の板厚中央部でのＭｇ濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下である。複数のフィン５６、５８の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。
【０１２３】
平均板厚の測定方法、フィレットのＭｇ濃度の測定方法および板厚中央部のＭｇ濃度の測定方法は、第１実施形態での説明と同じである。
【０１２４】
要件（４）の通り、本実施形態の熱交換器５０においても、薄い部材同士が接合され、薄い部材と厚い部材とが接合され、厚い部材同士が接合される。そして、要件（５）、（６）に規定する濃度は、第１実施形態の要件（２）、（３）と同じである。よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２５】
（第９実施形態）
図３１に示すように、本実施形態の熱交換器５０Ａは、第２流路５１ｂが密閉されていない点、第２フィン５８を有していない点で、第８実施形態の熱交換器５０と相違する。さらに、本実施形態の熱交換器５０Ａでは、第１フィン５６の端部は、第１プレート５２と第２プレート５４とに挟まれている。この状態で、第１プレート５２、第２プレート５４および第１フィン５６は、ろう付けされている。さらに、本実施形態の熱交換器５０Ａでは、他方の補強プレート６２の替わりに、複数のプレートとしての第３プレート５５が用いられている。第３プレート５５は、第１プレート５２との間に第１流路５１ａを形成している。このため、第３プレート５５は、流路を形成する流路形成部材である。
【０１２６】
複数のプレート５２、５４、５５と複数のフィンの５６とのろう付け接合部には、第８実施形態と同様に、図２５に示すように、第１フィレットとしてのフィレット６８ａ、６８ｂが形成されている。複数のプレート５２、５４、５５の構成と複数のフィン５６、５８の構成との組み合わせとして、第８実施形態と同様に、図２６ａ−図２６ｅの場合が含まれる。
【０１２７】
図３２に示すように、第１プレート５２と補強プレート６０とがろう付けによって接合されている。第１プレート５２と補強プレート６０とのろう付け接合部７０には、第２フレットとしてのフィレット７２が形成されている。第１プレート５２の構成と補強プレート６０の構成との組み合わせは、第８実施形態と同じである。
【０１２８】
図３３に示すように、パイプ６４は、補強プレート６０にろう付けによって接合されている。補強プレート６０とパイプ６４との接合部７４には、第３フィレットとしてのフィレット７６が形成されている。補強プレート６０の構成とパイプ６４の構成との組み合わせは、第８実施形態と同じである。
【０１２９】
また、第１プレート５２とパイプ６４とがろう付けによって接合されている。第１プレート５２とパイプ６４とのろう付け接合部７８には、フィレット８０が形成されている。
【０１３０】
熱交換器５０Ａの上記以外の構成は、第８実施形態の熱交換器５０と同じである。よって、本実施形態においても、第８実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３１】
（第１０実施形態）
本実施形態は、クラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度と、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度との関係が、第４実施形態と異なる。図３４に示すように、本実施形態では、第４実施形態と同様に、フィン１４は、心材層１４１と、ろう材層１４２、１４３とを有する。チューブ１２は、心材層１２１と、クラッド層１２７とを有する。チューブ１２のクラッド層１２７とフィン１４のろう材層１４２、１４３とが接合されている。しかしながら、本実施形態では、第４実施形態と異なり、チューブ１２は、ろう材層を有していない。また、本実施形態では、第４実施形態と異なり、ろう付け前のチューブ１２として、心材層１２１のＭｇ濃度が０以上０．１％以下であり、クラッド層１２７のＭｇ濃度が０以上０．１質量％以下であるものが用いられる。そして、ろう付け後のチューブ１２では、クラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度は、チューブ１２の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低い場合に限らず、それと同じ場合およびそれよりも高い場合もある。いずれの場合であっても、クラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度は、０以上０．１質量％以下である。
【０１３２】
本実施形態の熱交換器１０の上記以外の構成は、第１実施形態と同じである。このため、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、ろう付け前のチューブ１２として、ろう付け後のクラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度が、０以上０．１質量％以下となるように構成されたものを用いる。これにより、ろう付け時におけるクラッド層１２７の表面でのＭｇの酸化膜の形成を抑制できる。このため、チューブ１２とフィン１４との接合部において良好なろう付け性が得られる。
【０１３３】
なお、第８、第９実施形態の熱交換器５０、５０Ａに対して、本実施形態を適用することができる。この場合、本実施形態の記載において、チューブ１２を複数のプレート５２、５４に読み替える。フィン１４を複数のフィン５６、５８に読み替える。この場合においても、本実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３４】
（他の実施形態）
第８、第９実施形態の熱交換器５０、５０Ａに対して、第４実施形態を適用することができる。この場合、第４実施形態の記載において、チューブ１２を複数のプレート５２、５４に読み替える。フィン１４を複数のフィン５６、５８に読み替える。本実施形態においても、第４実施形態と同様に、複数のプレート５２、５４は、クラッド層１２７を有する。クラッド層１２７の表層でのＭｇ濃度は、複数のプレート５２、５４の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低い。このため、第４実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３５】
第８、第９実施形態の熱交換器５０、５０Ａに対して、第５実施形態を適用することができる。この場合、第５実施形態の記載において、チューブ１２を複数のプレート５２、５４に読み替える。フィン１４を複数のフィン５６、５８に読み替える。本実施形態においても、第５実施形態と同様に、複数のフィン５６、５８はベア材で構成されている。複数のフィン５６、５８の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．１質量％以下である。このため、第５実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３６】
第８、第９実施形態の熱交換器５０、５０Ａに対して、第６実施形態を適用することができる。この場合、第６実施形態の記載において、チューブ１２を複数のプレート５２、５４に読み替える。フィン１４を複数のフィン５６、５８に読み替える。本実施形態においても、第６実施形態と同様に、複数のプレート５２、５４はベア材で構成されている。複数のプレート５２、５４の板厚中央部でのＭｇ濃度は０．１質量％以下である。このため、第６実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３７】
第８、第９実施形態の熱交換器５０、５０Ａに対して、第７実施形態を適用することができる。この場合、第７実施形態の記載において、チューブ１２を複数のプレート５２、５４に読み替える。フィン１４を複数のフィン５６、５８に読み替える。本実施形態においても、第７実施形態と同様に、複数のプレート５２、５４の表面側部分には、亜鉛が添加されている。複数のプレート５２、５４には、複数のプレート５２、５４の板厚方向に、５０ｍＶ以上の電位差が形成されている。このため、第７実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３８】
第１〜第７実施形態の熱交換器１０では、タンク本体部１６４は、アルミニウム合金で構成されていた。しかしながら、図３５に示すように、タンク本体部１６４は、合成樹脂で構成されていてもよい。
【０１３９】
第９実施形態の熱交換器５０Ａでは、第１流路５１ａに第１フィン５６が配置され、第２流路５１ｂにフィンが配置されていない。しかしながら、図３６に示すように、第２流路５１ｂに第２フィン５８が配置され、第１流路５１ａにフィンが配置されていなくてもよい。また、図３７に示すように、第１流路５１ａに第１フィン５６が配置され、第２流路５１ｂに第２フィン５８が配置されていてもよい。
【０１４０】
上記各実施形態では、心材層はＡｌ−Ｍｎ系合金で構成されていた。しかしながら、心材層は他のアルミニウム合金で構成されていてもよい。また、上記各実施形態では、クラッド層はＡｌ−Ｚｎ系合金で構成されていた。しかしながら、クラッド層は他のアルミニウム合金で構成されていてもよい。ただし、第７実施形態のクラッド層は、亜鉛を含むアルミニウム合金である。
【０１４１】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【実施例】
【０１４２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１４３】
（実施例１−４６および比較例１−３３）
本発明者は、表１−１０に示す実施例１−４６および比較例１−３３の各試験体のろう付け性について評価した。実施例１−３０は、第１、第８実施形態に対応する。以下、各試験体の構成、ろう付け処理、ろう付け後の評価方法について説明する。
【０１４４】
（各試験体の構成）
各試験体として、種々の板厚とされた板状部材を用意した。各試験体は、心材層と、心材層に積層されたろう材層とを有する。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。ろう材層は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金である。各試験体では、ろう材層と心材層との一方または両方にＭｇが添加されている。各試験体の板厚、ろう材層へのＭｇの添加量、心材層へのＭｇの添加量は、表１−７に示す通りである。
【０１４５】
（ろう付け処理）
各試験体と各板部材の接合相手である相手部材とを組み付けて組み付け構造体を形成した。相手部材は、ろう材層を有していない板状部材である。相手部材は、Ａｌ合金で構成されている。そして、窒素雰囲気下かつ大気圧下で、その組み付け構造体を加熱した。このようにして、フラックスを用いずに、各試験体と相手部材とのろう付けを行った。
【０１４６】
このろう付けでは、入熱量を大、中、小の３つのいずれかとした。入熱量が大、中、小のいずれの場合も、６０℃から５６０℃まで、第１昇温速度で昇温した。５６０℃から最大温度まで、第２昇温速度で昇温した。昇温後、最大温度で一定時間保持した。その後、最大温度から５６０℃まで、第１昇温速度で降温した。５６０℃から６０℃まで、第２降温速度で降温した。第１昇温速度、最大温度、最大温度保持時間および第２降温速度のそれぞれは、入熱量が大、中、小のそれぞれの場合で共通である。入熱量が大の場合では、第２昇温速度、第１昇温速度を遅い速度とした。入熱量が小の場合では、第２昇温速度、第１昇温速度を速い速度とした。入熱量が中の場合では、第２昇温速度、第１昇温速度を中間の速度とした。
【０１４７】
（ろう付け後の評価）
ろう付け後の組み付け構造体に形成されたフィレットの有無およびフィレットの形成状態に基づいて、ろう付け性を評価した。また、加熱後の各試験体の残存板厚、板厚中央のＭｇ濃度、フィレットのＭｇ濃度を測定した。ろう付け性の評価結果および各測定結果を、表１−７に示す。
【０１４８】
なお、表中の×は、フィレットが接合箇所の周りに不連続に形成されていたことを示す。よって、表中の×は、ろう付け性が不良であったことを示す。表中の〇は、フィレットが接合箇所の周りに連続して形成されていたことを示す。よって、表中の〇は、ろう付け性が良好であったことを示す。表中の◎は、フィレットが接合箇所の周りに連続して形成されていたことを示す。さらに、表中の◎は、フィレットの大きさが、フラックスを用いた従来のノコロック法によってろう付け接合した場合のフィレットと同等であったことを示す。よって、表中の◎は、ろう付け性が特に良好であったことを示す。
【０１４９】
【表１】
2020060326.tif 000003
【０１５０】
表１は、試験体のろう付け前の板厚が０．０３０ｍｍのときの結果である。表１に示すように、比較例１〜比較例９のろう付け性は、悪かった。一方、実施例１〜３のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．０２８ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．２質量％であった。フィレットのＭｇ濃度は０．２質量％以上０．３質量％以下であった。実施例３のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は０．３であった。
【０１５１】
【表２】
2020060326.tif 000004
【０１５２】
表２は、試験体のろう付け前の板厚が０．０５０ｍｍのときの結果である。表２に示すように、比較例１０〜１１のろう付け性は、悪かった。一方、実施例４〜９のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．０４６ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．３質量％以上、０．８質量％以下であった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上１．１質量％以下であった。実施例５〜９のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．３質量％以上１．１質量％以下であった。
【０１５３】
【表３】
2020060326.tif 000005
【０１５４】
表３は、試験体のろう付け前の板厚が０．１００ｍｍのときの結果である。表３に示すように、比較例１２〜１６のろう付け性は、悪かった。一方、実施例１０〜１４のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．０９２ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．２質量％以上、０．９質量％以下であった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上０．６質量％以下であった。実施例１１、１２のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．４質量％以上０．６質量％以下であった。
【０１５５】
【表４】
2020060326.tif 000006
【０１５６】
表４は、試験体のろう付け前の板厚が０．１５０ｍｍのときの結果である。表４に示すように、比較例１７〜１９のろう付け性は、悪かった。一方、実施例１５〜１８のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．１３８ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．２質量％以上、１．０質量％以下であった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上０．６質量％以下であった。実施例１６〜１８のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．３質量％以上０．６質量％以下であった。
【０１５７】
【表５】
2020060326.tif 000007
【０１５８】
表５は、試験体のろう付け前の板厚が０．２００ｍｍのときの結果である。表５に示すように、比較例２０〜２２のろう付け性は、悪かった。一方、実施例１９〜２２のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．１８４ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．４質量％以上、１．０質量％以下であった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上１．４質量％以下であった。実施例２０〜２２のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．３質量％以上１．４質量％以下であった。
【０１５９】
【表６】
2020060326.tif 000008
【０１６０】
表６は、試験体のろう付け前の板厚が０．４００ｍｍのときの結果である。表６に示すように、比較例２３〜２６のろう付け性は、悪かった。一方、実施例２３〜２５のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．３６８ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．１質量％以上、１．０質量％以下であった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上０．７質量％以下であった。実施例２３、２５のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．５質量％以上０．７質量％以下であった。
【０１６１】
【表７】
2020060326.tif 000009
【０１６２】
表７は、試験体のろう付け前の板厚が０．６００ｍｍのときの結果である。表７に示すように、比較例２７〜２９のろう付け性は、悪かった。一方、実施例２６〜３０のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．５５２ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．１質量％以上、１．０質量％以下であった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上０．６質量％以下であった。実施例２６〜２９のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．３質量％以上０．６質量％以下であった。
【０１６３】
【表８】
2020060326.tif 000010
【０１６４】
表８は、試験体のろう付け前の板厚が０．７００ｍｍのときの結果である。表８に示すように、比較例３０、３１のろう付け性は、悪かった。一方、実施例３１〜３５のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．６４４ｍｍであった。加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．１質量％以上、１．０質量％以下であった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上０．６質量％以下であった。実施例３２、３３、３５のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．３質量％以上０．６質量％以下であった。
【０１６５】
【表９】
2020060326.tif 000011
【０１６６】
表９は、試験体のろう付け前の板厚が１．０００ｍｍのときの結果である。表９に示すように、比較例３２のろう付け性は、悪かった。一方、実施例３６〜４１のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．９２０ｍｍであった。フィレットのＭｇ濃度は、０．３質量％以上１．３質量％以下であった。実施例３６、３８〜４１のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．５質量％以上１．３質量％以下であった。
【０１６７】
なお、実施例３７〜４１のときの加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．５質量％以上、１．０質量％以下であった。実施例３７〜４１のときのフィレットのＭｇ濃度は、０．３質量％以上１．３質量％以下であった。
【０１６８】
【表１０】
2020060326.tif 000012
【０１６９】
表１０は、試験体のろう付け前の板厚が２．０００ｍｍのときの結果である。表１０に示すように、比較例３３のろう付け性は、悪かった。一方、実施例４２、４３〜４６のろう付け性は、良好であった。このときの残存板厚は０．１．８４０ｍｍであった。フィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上１．２質量％以下であった。実施例４２、４４〜４６のろう付け性は、特に良好であった。このときのフィレットのＭｇ濃度は、０．８質量％以上１．２質量％以下であった。
【０１７０】
なお、実施例４３〜４６のときの加熱後の板厚中央部のＭｇ濃度は、０．５質量％以上、１．０質量％以下であった。実施例４３〜４６のときのフィレットのＭｇ濃度は、０．２質量％以上１．２質量％以下であった。
【０１７１】
表１〜表４に示す結果より、残存板厚が０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下のときでは、良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．２質量％以上であり、板厚中央部のＭｇ濃度は０．２質量％以上、１．０質量％以下であればよい。さらに、特に良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．３質量％以上であればよい。
【０１７２】
また、表４〜表６に示す結果より、残存板厚が０．１００ｍｍ以上０．４００ｍｍ以下のときでは、良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．２質量％以上であり、板厚中央部のＭｇ濃度は０．１質量％以上、１．０質量％以下であればよい。さらに、特に良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．３質量％以上であればよい。
【０１７３】
また、表６、７に示す結果より、残存板厚が０．２００ｍｍ以上０．６００ｍｍ以下のときでは、良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．２質量％以上であり、板厚中央部のＭｇ濃度は０．１質量％以上、１．０質量％以下であればよい。さらに、特に良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．３質量％以上であればよい。
【０１７４】
また、表７〜表１０に示す結果より、残存板厚が０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下のときでは、良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．２質量％以上であればよい。さらに、特に良好なろう付け性が得られるためには、フィレットのＭｇ濃度は０．３質量％以上であればよい。残存板厚が０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下のときも同様である。
【０１７５】
ただし、残存板厚が０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下のときでは、実施例３６、４２のように、板厚中央部のＭｇ濃度が０の場合であっても、フィレットのＭｇ濃度が０．２質量％以上になる場合がある。フィレットのＭｇ濃度が０．２質量％以上であれば、良好なろう付け性が得られると考えられる。このため、板厚中央部のＭｇ濃度は、必ずしも０．１質量％以上でなくてもよい。残存板厚が０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下のときも同様である。
【０１７６】
なお、ろう付け時のＭｇは、溶融したろう材層へと拡散しやすい性質がある。このため、残存板厚がいずれの大きさの場合であっても、フィレットのＭｇ濃度の上限値は、表に示す結果よりも大きくなる場合がある。しかし、本発明者が行った別の試験結果より、フィレットのＭｇ濃度が２．０質量％よりも大きい場合、エロージョンが発生することがわかっている。このため、フィレットのＭｇ濃度は、２．０質量％以下であればよい。
【０１７７】
（実施例４７−５１および比較例３４−３６）
また、本発明者は、表１１に示す実施例４７−５１および比較例３４−３６の各試験体のろう付け性について評価した。実施例４７−５１は、第２、第３、第４実施形態に対応する。以下、各試験体の構成、ろう付け処理、ろう付け後の評価方法について説明する。
【０１７８】
（各試験体の構成）
各試験体として、流路形成部材に相当する板状部材を用意した。ろう付け前の各試験体の板厚は０．２ｍｍである。各試験体は、心材層と、心材層に積層されたろう材ではないクラッド層とを有する。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。クラッド層は、Ａｌ−Ｚｎ系合金である。心材層およびクラッド層のどちらにもＭｇが添加されていた。
【０１７９】
一方、各試験体の接合相手である相手部材として、心材層と、心材層に積層されたろう材層とを有する板状部材を用意した。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。ろう材層は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金である。ろう付け前の相手部材の心材層には、ろう付け後のフィレットのＭｇ濃度が０．２質量％以上となるように、Ｍｇが添加されていた。
【０１８０】
（ろう付け処理）
各試験体と相手部材とを組み付けて組み付け構造体を形成した。このとき、各試験体のクラッド層と相手部材のろう材層とを接触させた。そして、実施例１−４６のときと同様に、窒素雰囲気下かつ大気圧下で、その組み付け構造体を加熱した。ろう付け加熱プロファイルは、入熱量が小のときと同じである。
【０１８１】
（ろう付け後の評価）
実施例１−４６のときと同様にろう付け性を評価した。また、加熱後の各試験体の残存板厚、板厚中央のＭｇ濃度、クラッド層の表層のＭｇ濃度を測定した。残存板厚、Ｍｇ濃度の測定方法は、上記実施形態の説明の通りである。ろう付け性の評価結果および各測定結果を、表１１に示す。加熱後の各試験体の残存板厚は、０．１８４ｍｍであった。
【０１８２】
【表１１】
2020060326.tif 000013
【０１８３】
表１１に示すように、比較例３４−３６は、ろう付け性が悪かった。比較例３４−３６では、クラッド層の表層のＭｇ濃度は、板厚中央のＭｇ濃度と同じであった。一方、実施例４７−５１は、ろう付け性が良好であった。実施例４７−５１では、クラッド層の表層のＭｇ濃度は、板厚中央のＭｇ濃度よりも低かった。よって、クラッド層とろう材層とが接合される場合では、ろう付け後のクラッド層の表層のＭｇ濃度は、流路形成部材の板厚中央部でのＭｇ濃度よりも低いことがよい。
【０１８４】
（実施例５２−５６および比較例３７）
また、本発明者は、表１２に示す実施例５２−５６および比較例３７の各試験体のろう付け性について評価した。実施例５２−５６は、第１０実施形態に対応する。以下、各試験体の構成、ろう付け処理、ろう付け後の評価方法について説明する。
【０１８５】
（各試験体の構成）
各試験体として、流路形成部材に相当する板状部材を用意した。ろう付け前の各試験体の板厚は０．２ｍｍである。各試験体は、心材層と、心材層に積層されたろう材ではないクラッド層とを有する。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。クラッド層は、Ａｌ−Ｚｎ系合金である。実施例５２、比較例３７、実施例５４では、ろう付け前の心材層とクラッド層にＭｇが添加されていた。実施例５３では、ろう付け前の心材層にＭｇが添加され、クラッド層にＭｇが添加されていなかった。実施例５５では、ろう付け前の心材層にＭｇが添加されておらず、クラッド層にＭｇが添加されていた。実施例５６では、ろう付け前の心材層およびクラッド層の両方にＭｇが添加されていなかった。
【０１８６】
一方、各試験体の接合相手である相手部材として、心材層と、心材層に積層されたろう材層とを有する板状部材を用意した。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。ろう材層は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金である。ろう付け前の相手部材の心材層には、ろう付け後のフィレットのＭｇ濃度が０．２質量％以上となるように、Ｍｇが添加されていた。
【０１８７】
（ろう付け処理）
各試験体と相手部材とを組み付けて組み付け構造体を形成した。このとき、各試験体のクラッド層と相手部材のろう材層とを接触させた。そして、実施例１−４６のときと同様に、窒素雰囲気下かつ大気圧下で、その組み付け構造体を加熱した。ろう付け加熱プロファイルは、入熱量が小のときと同じである。
【０１８８】
（ろう付け後の評価）
実施例１−４６のときと同様にろう付け性を評価した。また、加熱後の各試験体の残存板厚、板厚中央のＭｇ濃度、クラッド層の表層のＭｇ濃度を測定した。残存板厚、Ｍｇ濃度の測定方法は、上記実施形態の説明の通りである。ろう付け性の評価結果および各測定結果を、表１２に示す。加熱後の各試験体の残存板厚は、０．１８４ｍｍであった。
【０１８９】
【表１２】
2020060326.tif 000014
【０１９０】
表１２に示すように、比較例３７は、ろう付け性が悪かった。比較例３７では、クラッド層の表層のＭｇ濃度は、板厚中央のＭｇ濃度よりも高く、０．５質量％であった。一方、実施例５２−５６は、ろう付け性が良好であった。実施例５２−５６では、クラッド層の表層のＭｇ濃度は、０以上０．１質量％以下であった。よって、クラッド層とろう材層とが接合される場合では、ろう付け後のクラッド層の表層のＭｇ濃度は、０以上０．１質量％以下であることがよい。
【０１９１】
（実施例６１、６２および比較例６１）
また、本発明者は、表１３に示す実施例６１、６２および比較例６１の各試験体のろう付け性について評価した。実施例６１、６２は、第５実施形態に対応する。以下、各試験体の構成、ろう付け処理、ろう付け後の評価方法について説明する。
【０１９２】
（各試験体の構成）
各試験体として、第５実施形態と同様に構成されたチューブとフィンとを用意した。用意したフィンの板厚は０．０３ｍｍである。このフィンは、Ａｌ−Ｍｎ系合金の心材層のみで構成されたベア材である。用意したチューブの板厚は０．２ｍｍである。このチューブは、心材層と、心材層に積層されたろう材層とを有する。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。ろう材層は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金である。心材層には、ろう付け後のフィレットのＭｇ濃度が０．２質量％以上となり、かつ、ろう付け後のチューブの板厚中央部のＭｇ濃度が０．１質量％以上となるように、Ｍｇが添加されていた。
【０１９３】
（ろう付け処理）
フィンとチューブとを組み付けて組み付け構造体を形成した。そして、実施例１−３０のときと同様に、窒素雰囲気下かつ大気圧下で、その組み付け構造体を加熱した。ろう付け加熱プロファイルは、入熱量が小のときのプロファイルである。
【０１９４】
（ろう付け後の評価）
実施例１−４６のときと同様に、ろう付け性を評価した。また、実施例１−４６のときと同様に、加熱後の各試験体の残存板厚、板厚中央のＭｇ濃度を測定した。ろう付け性の評価結果および各測定結果を、表１３に示す。なお、加熱後のチューブの残存板厚は、０．１８４ｍｍであった。
【０１９５】
【表１３】
2020060326.tif 000015
【０１９６】
表１３に示すように、比較例６１は、ろう付け性が悪かった。比較例６１では、フィンの板厚中央部のＭｇ濃度は、０．５質量％であった。一方、実施例６１、６２は、ろう付け性が良好であった。実施例６１、６２では、フィンの板厚中央部のＭｇ濃度は、０以上０．１質量％以下であった。よって、フィンがベア材で構成される場合、フィンの板厚中央部でのＭｇ濃度は０以上０．１質量％以下であることがよい。
【０１９７】
（実施例６３、６４および比較例６２）
また、本発明者は、表１４に示す実施例６３、６４および比較例６２の各試験体のろう付け性について評価した。実施例６３、６４は、第６実施形態に対応する。以下、各試験体の構成、ろう付け処理、ろう付け後の評価方法について説明する。
【０１９８】
（各試験体の構成）
各試験体として、第６実施形態と同様に構成されたチューブとフィンとを用意した。用意したチューブの板厚は０．２ｍｍである。このチューブは、Ａｌ−Ｍｎ系合金の心材層のみで構成されたベア材である。用意したフィンの板厚は０．０３ｍｍである。このフィンは、心材層と、心材層の両側に積層されたろう材層とを有する。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。ろう材層は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金である。心材層には、ろう付け後のフィレットのＭｇ濃度が０．２質量％以上となり、かつ、ろう付け後のフィンの板厚中央部のＭｇ濃度が０．２質量％以上となるように、Ｍｇが添加されていた。
【０１９９】
（ろう付け処理およびろう付け後の評価）
ろう付け処理、ろう付け後の評価および各測定は、実施例６１、６２のときと同じである。ろう付け性の評価結果および各測定結果を、表１４に示す。なお、加熱後のフィンの残存板厚は、０．０２８ｍｍであった。
【０２００】
【表１４】
2020060326.tif 000016
【０２０１】
表１４に示すように、比較例６２は、ろう付け性が悪かった。比較例６２では、チューブの板厚中央部のＭｇ濃度は、０．５質量％であった。一方、実施例６３、６４は、ろう付け性が良好であった。実施例６３、６４では、チューブの板厚中央部のＭｇ濃度は、０以上０．１質量％以下であった。よって、チューブの心材がフィンのろう材と接合される場合、チューブの板厚中央部でのＭｇ濃度は０以上０．１質量％以下であることがよい。
【０２０２】
（実施例７１−７３および比較例７１）
本発明者は、表１５に示す実施例７１−７３および比較例７１の各試験体の耐食性について評価した。実施例７１−７３は、第７実施形態に対応する。以下、各試験体の構成、耐食性の評価方法について説明する。
【０２０３】
（各試験体の構成）
各試験体として、流路形成部材に相当する板状部材を用意した。用意したチューブの板厚は０．２ｍｍである。このチューブは、心材層と、心材層の片側に積層されたろう材層と、心材層のろう材層側とは反対側に積層されたクラッド層とを有する。心材層は、Ａｌ−Ｍｎ系合金である。ろう材層は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｂｉ系合金である。クラッド層は、Ａｌ−Ｚｎ系合金である。各試験体の板厚方向での電位差が表１５に示す数値となるように、各試験体のクラッド層には、亜鉛（すなわち、Ｚｎ）が添加されていた。心材層には、Ｍｇが添加されていた。
【０２０４】
（耐食性試験および耐食性の評価方法）
各試験体に対して耐食性試験を行った。耐食性試験として、外部耐食性試験であるＣＡＳＳ試験と、ＯＹ水と呼ばれる腐食液を用いた内部耐食性試験の両方を行った。そして、各試験体の腐食による貫通の有無を調査して、耐食性を評価した。その結果を表１５に示す。なお、表中の×は、腐食による貫通があり、不合格であったことを示す。表中の〇は、腐食による貫通が無く、耐食性が良好であったことを示す。表中の◎は、〇に比べて腐食の程度が小さく、特に良好であったことを示す。表中の〇、◎は、外部耐食性試験と内部耐食性試験の両方の結果である。
【０２０５】
【表１５】
2020060326.tif 000017
【０２０６】
表１５に示すように、比較例７１では、耐食性が悪かった。一方、実施例７１−７３では、耐食性が良好であった。実施例７１−７３では、板厚方向の電位差は５０ｍＶ以上２００ｍＶ以下である。よって、電位差が５０ｍＶ以上であることで、良好な耐食性が得られる。
【０２０７】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、フラックスが存在しないアルミニウム合金製の熱交換器は、流路形成部材と、伝熱部材と、タンク部材と、接合部材と、第１フィレットと、第２フィレットと、第３フィレットとを備える。流路形成部材、伝熱部材、タンク部材および接合部材のそれぞれは、アルミニウム合金で構成される。流路形成部材の平均板厚は、０．１００ｍｍ以上０．４００ｍｍ以下である。伝熱部材の平均板厚は、０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下である。タンク部材の平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下である。接合部材の平均板厚は、０．５００ｍｍ以上２．０００ｍｍ以下である。第１フィレット、第２フィレットおよび第３フィレットのそれぞれのフィレットは、マグネシウムと、ビスマスと、シリコンとを含むアルミニウム合金で構成される。それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下である。流路形成部材と伝熱部材との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。流路形成部材がろう材層を有する場合、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下である。伝熱部材がろう材層を有する場合、伝熱部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。
【０２０８】
また、第２の観点によれば、フラックスが存在しないアルミニウム合金製の熱交換器は、
流路形成部材と、伝熱部材と、補強部材と、接合部材と、第１フィレットと、第２フィレットと、第３フィレットとを備える。流路形成部材、伝熱部材、補強部材および接合部材のそれぞれは、アルミニウム合金で構成される。流路形成部材の平均板厚は０．２００ｍｍ以上０．６００ｍｍ以下である。伝熱部材の平均板厚は０．０２５ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下である。補強部材の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下である。接合部材の平均板厚は、０．６００ｍｍより大きく、２．０００ｍｍ以下である。第１フィレット、第２フィレットおよび第３フィレットのそれぞれのフィレットは、マグネシウムと、ビスマスと、シリコンとを含むアルミニウム合金で構成される。それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．２質量％以上２．０質量％以下である。流路形成部材と伝熱部材との少なくとも一方は、表面側にろう材層を有する。流路形成部材がろう材層を有する場合、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は、０．１質量％以上１．０質量％以下である。伝熱部材がろう材層を有する場合、伝熱部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度は０．２質量％以上１．０質量％以下である。
【０２０９】
また、第３の観点によれば、それぞれのフィレットのマグネシウムの濃度は、０．３質量％以上である。ろう付け前の熱交換器の各構成部材として、ろう付け後に上記の要件を満たすように構成されたものを用いる。これにより、３種類のろう付け接合部を特に良好に形成できる。
【０２１０】
また、第４の観点によれば、流路形成部材は、心材層と、心材層の片側に位置するろう材層と、心材層に対してろう材層側の反対側に位置する、ろう材ではないクラッド層とを有する。流路形成部材の一部のろう材層と、流路形成部材の他の一部のクラッド層とが接合されている。クラッド層の表層でのマグネシウムの濃度は、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度よりも低い。
【０２１１】
ろう付け前の流路形成部材として、ろう付け後のクラッド層の表層でのマグネシウムの濃度が、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度よりも低くなるように構成されたものを用いる。これにより、ろう付け時におけるクラッド層の表面でのマグネシウムの酸化膜の形成を抑制できる。これにより、流路形成部材の接合部において良好なろう付け性が得られる。
【０２１２】
また、第５の観点によれば、流路形成部材は、心材層と、心材層の片側に位置する、ろう材ではないクラッド層とを有する。伝熱部材は、ろう材層を有する。クラッド層とろう材層とが接合されている。クラッド層の表層でのマグネシウムの濃度は、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度よりも低い。
【０２１３】
ろう付け前の流路形成部材として、ろう付け後のクラッド層の表層でのマグネシウムの濃度が、流路形成部材の板厚中央部でのマグネシウムの濃度よりも低くなるように構成されたものを用いる。これにより、ろう付け時におけるクラッド層の表面でのマグネシウムの酸化膜の形成を抑制できる。これにより、流路形成部材と伝熱部材との接合部において良好なろう付け性が得られる。
【０２１４】
また、第６の観点によれば、流路形成部材は、心材層と、心材層の片側に位置する、ろう材ではないクラッド層とを有する。伝熱部材は、ろう材層を有する。クラッド層とろう材層とが接合されている。クラッド層の表層でのマグネシウムの濃度は、０以上０．１質量％以下である。
【０２１５】
ろう付け前の流路形成部材として、ろう付け後のクラッド層の表層でのマグネシウムの濃度が、０以上０．１質量％以下となるように構成されたものを用いる。これにより、ろう付け時におけるクラッド層の表面でのマグネシウムの酸化膜の形成を抑制できる。これにより、流路形成部材と伝熱部材との接合部において良好なろう付け性が得られる。
【０２１６】
また、第７の観点によれば、流路形成部材と伝熱部材との一方の部材は、心材層と、ろう材層とを有する。流路形成部材と伝熱部材との他方の部材は、心材が露出したベア材で構成されている。ろう材層とベア材とが接合されている。他方の部材の板厚中央部でのマグネシウム濃度は０以上０．１質量％以下である。
【０２１７】
ろう付け前の流路形成部材および伝熱部材として、ろう付け後の他方の部材の板厚中央部でのマグネシウム濃度が０以上０．１質量％以下となるように構成されたものを用いる。これにより、ろう付け時における他方の部材の表面でのマグネシウムの酸化膜の形成を抑制できる。これにより、流路形成部材と伝熱部材との接合部において良好なろう付け性が得られる。
【０２１８】
また、第８の観点によれば、流路形成部材の表面側部分には、亜鉛が添加されている。流路形成部材には、流路形成部材の板厚方向に、５０ｍＶ以上の電位差が形成されている。
【０２１９】
これによれば、熱交換器に高い耐食性を持たせることができる。５０ｍＶ以上の電位差の形成は、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスが塗布されていない状態でのろう付けによって熱交換器が製造されることによって可能となる。
【０２２０】
また、第９の観点によれば、熱交換器の製造方法は、大気よりも低酸素濃度とされた環境下、かつ、大気圧下または大気圧よりも高い圧力下で、フラックスが塗布されていない状態でのろう付けによって、第１の観点ないし第８の観点のいずれか１つに記載の熱交換器を製造する。
【符号の説明】
【０２２１】
１２    チューブ
１４    フィン
１６２  ヘッダプレート
１６４  タンク本体部
１６６  セパレータ
１８    サイドプレート
２２    フィレット
２６    フィレット
３０    フィレット
【図１】
2020060326.tif 000018
【図２】
2020060326.tif 000019
【図３ａ】
2020060326.tif 000020
【図３ｂ】
2020060326.tif 000021
【図３ｃ】
2020060326.tif 000022
【図３ｄ】
2020060326.tif 000023
【図３ｅ】
2020060326.tif 000024
【図３ｆ】
2020060326.tif 000025
【図４】
2020060326.tif 000026
【図５ａ】
2020060326.tif 000027
【図５ｂ】
2020060326.tif 000028
【図５ｃ】
2020060326.tif 000029
【図５ｄ】
2020060326.tif 000030
【図５ｅ】
2020060326.tif 000031
【図５ｆ】
2020060326.tif 000032
【図５ｇ】
2020060326.tif 000033
【図５ｈ】
2020060326.tif 000034
【図５ｉ】
2020060326.tif 000035
【図５ｊ】
2020060326.tif 000036
【図５ｋ】
2020060326.tif 000037
【図６】
2020060326.tif 000038
【図７ａ】
2020060326.tif 000039
【図７ｂ】
2020060326.tif 000040
【図７ｃ】
2020060326.tif 000041
【図７ｄ】
2020060326.tif 000042
【図７ｅ】
2020060326.tif 000043
【図７ｆ】
2020060326.tif 000044
【図７ｇ】
2020060326.tif 000045
【図７ｈ】
2020060326.tif 000046
【図７ｉ】
2020060326.tif 000047
【図７ｊ】
2020060326.tif 000048
【図７ｋ】
2020060326.tif 000049
【図７ｌ】
2020060326.tif 000050
【図８】
2020060326.tif 000051
【図９ａ】
2020060326.tif 000052
【図９ｂ】
2020060326.tif 000053
【図９ｃ】
2020060326.tif 000054
【図９ｄ】
2020060326.tif 000055
【図９ｅ】
2020060326.tif 000056
【図９ｆ】
2020060326.tif 000057
【図１０】
2020060326.tif 000058
【図１１ａ】
2020060326.tif 000059
【図１１ｂ】
2020060326.tif 000060
【図１１ｃ】
2020060326.tif 000061
【図１１ｄ】
2020060326.tif 000062
【図１１ｅ】
2020060326.tif 000063
【図１１ｆ】
2020060326.tif 000064
【図１１ｇ】
2020060326.tif 000065
【図１２】
2020060326.tif 000066
【図１３】
2020060326.tif 000067
【図１４】
2020060326.tif 000068
【図１５】
2020060326.tif 000069
【図１６】
2020060326.tif 000070
【図１７】
2020060326.tif 000071
【図１８】
2020060326.tif 000072
【図１９Ａ】
2020060326.tif 000073
【図１９Ｂ】
2020060326.tif 000074
【図２０】
2020060326.tif 000075
【図２１】
2020060326.tif 000076
【図２２ａ】
2020060326.tif 000077
【図２２ｂ】
2020060326.tif 000078
【図２２ｃ】
2020060326.tif 000079
【図２２ｄ】
2020060326.tif 000080
【図２３】
2020060326.tif 000081
【図２４】
2020060326.tif 000082
【図２５】
2020060326.tif 000083
【図２６ａ】
2020060326.tif 000084
【図２６ｂ】
2020060326.tif 000085
【図２６ｃ】
2020060326.tif 000086
【図２６ｄ】
2020060326.tif 000087
【図２６ｅ】
2020060326.tif 000088
【図２７】
2020060326.tif 000089
【図２８ａ】
2020060326.tif 000090
【図２８ｂ】
2020060326.tif 000091
【図２８ｃ】
2020060326.tif 000092
【図２８ｄ】
2020060326.tif 000093
【図２８ｅ】
2020060326.tif 000094
【図２８ｆ】
2020060326.tif 000095
【図２８ｇ】
2020060326.tif 000096
【図２８ｈ】
2020060326.tif 000097
【図２８ｉ】
2020060326.tif 000098
【図２８ｊ】
2020060326.tif 000099
【図２９】
2020060326.tif 000100
【図３０ａ】
2020060326.tif 000101
【図３０ｂ】
2020060326.tif 000102
【図３０ｃ】
2020060326.tif 000103
【図３０ｄ】
2020060326.tif 000104
【図３０ｅ】
2020060326.tif 000105
【図３０ｆ】
2020060326.tif 000106
【図３０ｇ】
2020060326.tif 000107
【図３０ｈ】
2020060326.tif 000108
【図３０ｉ】
2020060326.tif 000109
【図３０ｊ】
2020060326.tif 000110
【図３０ｋ】
2020060326.tif 000111
【図３０ｌ】
2020060326.tif 000112
【図３１】
2020060326.tif 000113
【図３２】
2020060326.tif 000114
【図３３】
2020060326.tif 000115
【図３４】
2020060326.tif 000116
【図３５】
2020060326.tif 000117
【図３６】
2020060326.tif 000118
【図３７】
2020060326.tif 000119