(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、ろう材と、前記芯材とろう材との間に設けられた中間材とを有するブレージングシートであって、
前記芯材は、３．０〜５．０ｗｔ％のＺｎ、及び０．５〜２．０ｗｔ％のＭｇ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記ろう材は、３．０〜１１ｗｔ％のＳｉ、及び前記芯材中のＺｎ含有量よりも高く、かつ、５．０〜２５ｗｔ％のＺｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記中間材は、不可避不純物しか含まないＡｌである
ことを特徴とするブレージングシート。
【請求項２】
芯材と、ろう材と、前記芯材とろう材との間に設けられた中間材とを有するブレージングシートであって、
前記芯材は、３．０〜５．０ｗｔ％のＺｎ、及び０．５〜２．０ｗｔ％のＭｇ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記ろう材は、３．０〜１１ｗｔ％のＳｉ、及び前記芯材中のＺｎ含有量よりも高く、かつ、５．０〜２５ｗｔ％のＺｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記中間材は、０．１〜１．５ｗｔ％のＭｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金である
ことを特徴とするブレージングシート。
【請求項３】
芯材は、０．１〜０．７ｗｔ％のＭｎ、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＺｒ、０．０１〜０．２０ｗｔ％のＴｉ、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＶの中から選ばれる一種または二種以上を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２のブレージングシート。
【請求項４】
請求項１〜請求項３いずれかのブレージングシートからなることを特徴とする熱交換器の枠材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に自動車用のパラレルフロータイプのラジエータやヒータコア等のサイドサポート材などの枠材に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
自動車用のパラレルフロータイプのラジエータやヒータコア等のサイドサポート材として、従来より、４〜５ｗｔ％のＺｎ及び１〜２ｗｔ％のＭｇを含むＡｌ合金（７Ｎ０１）からなるＡｌ合金の芯材にＡｌ−Ｓｉ合金からなるろう材を貼り合わせたブレージングシートを用いることが提案されている。
【０００３】
しかし、このブレージングシートは、ろう材であるＡｌ−Ｓｉ合金が耐蝕性に劣り、局部腐食を起こし易い為、短期間のうちに芯材にまで侵食が起きる。このような状況に至ると、強度を向上させる為に添加したＺｎにより芯材層の電位は卑になっている為、芯材の侵食が優先的、かつ、激しく起き、芯材には空洞状の穴が形成されてしまい、機械的強度が損なわれ、サイドサポート材としての機能が失われてしまう。
【０００４】
特に、サイドサポート材として用いた場合、ろう材が消費されていて、部分的にも芯材層が当初より露出していることが有り、このような場合には芯材の侵食が急速に進み、空洞状の穴が形成されてしまうことも有る。
すなわち、従来からのブレージングシートをサイドサポート材とした場合、耐久性に欠ける問題がある。
【０００５】
【発明の開示】
本発明の目的は、サイドサポート材のように機械的強度が要求される枠材として用いた場合、空洞状の穴が形成され難く、耐久性に富み、機械的強度が長期間にわたって保証されるブレージングシートを提供することである。
この本発明の目的は、芯材と、ろう材と、前記芯材とろう材との間に設けられた中間材とを有するブレージングシートであって、
前記芯材は、３．０〜５．０ｗｔ％のＺｎ、及び０．５〜２．０ｗｔ％のＭｇ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記ろう材は、３．０〜１１ｗｔ％のＳｉ、及び前記芯材中のＺｎ含有量よりも高く、かつ、５．０〜２５ｗｔ％のＺｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記中間材は、不可避不純物しか含まないＡｌである
ことを特徴とするブレージングシートによって達成される。
【０００６】
又、芯材と、ろう材と、前記芯材とろう材との間に設けられた中間材とを有するブレージングシートであって、
前記芯材は、３．０〜５．０ｗｔ％のＺｎ、及び０．５〜２．０ｗｔ％のＭｇ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記ろう材は、３．０〜１１ｗｔ％のＳｉ、及び前記芯材中のＺｎ含有量よりも高く、かつ、５．０〜２５ｗｔ％のＺｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金であり、
前記中間材は、０．１〜１．５ｗｔ％のＭｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金である
ことを特徴とするブレージングシートによって達成される。
【０００７】
尚、本発明のブレージングシートにおける芯材は、０．１〜０．７ｗｔ％のＭｎ、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＺｒ、０．０１〜０．２０ｗｔ％のＴｉ、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＶの中から選ばれる一種または二種以上を更に含有していることが好ましい。
又、本発明は、上記構成のブレージングシートからなることを特徴とする熱交換器の枠材を提供する。
【０００８】
本発明においては、ブレージングシートの芯材として、機械的強度を向上させる為に、Ｚｎ及びＭｇを含有させた。このＺｎ含有量は３．０〜５．０ｗｔ％であり、Ｍｇ含有量は０．５〜２．０ｗｔ％である。すなわち、Ｚｎが３ｗｔ％未満、Ｍｇが０．５ｗｔ％未満の場合には、サイドサポート材のような枠材として必要な機械的強度が確保できないからである。逆に、多くなると、例えばＺｎが多くなると、芯材の電位が低くなり、腐食が起き易く、又、Ｍｇが多くなると、融点が低下する等の問題が有ることから、Ｚｎ含有量は５ｗｔ％以下、Ｍｇ含有量は２ｗｔ％以下とした。尚、Ｚｎの好ましい含有量は４〜５ｗｔ％であり、Ｍｇの好ましい含有量は１〜２ｗｔ％である。
【０００９】
芯材には、前記Ｚｎ及びＭｇの他にも、０．１〜０．７ｗｔ％のＭｎ、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＺｒ、０．０１〜０．２０ｗｔ％のＴｉ、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＶの中から選ばれる一種または二種以上を含有させておくことが好ましい。すなわち、０．１〜０．７ｗｔ％のＭｎを含有させておくことにより、強度並びに耐蝕性が向上する。又、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＺｒを含有させておくことにより、耐蝕性が向上する。又、０．０１〜０．２０ｗｔ％のＴｉを含有させておくことにより、耐蝕性が向上する。又、０．０１〜０．１５ｗｔ％のＶを含有させておくことにより、耐蝕性が向上する。
【００１０】
上記のような合金組成のＡｌ合金芯材に対してクラッドされるろう材にはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金を用いる。すなわち、芯材のＡｌ合金中にはＺｎを含有させたことから、Ａｌ−Ｓｉ合金をろう材とするのではなく、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金をろう材とした。つまり、Ｚｎをろう材中に含有させておくことにより、ろう材層よりも芯材層の電位が貴となるようにしたのである。このことから、芯材中のＺｎ含有量よりもろう材中のＺｎ含有量を大きくすることが大事である。すなわち、ろう材として用いるＡｌ合金は、３．０〜１１ｗｔ％のＳｉ、及び５．０〜２５ｗｔ％のＺｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金とした。尚、Ｓｉの好ましい含有量は５〜９ｗｔ％であり、Ｚｎの好ましい含有量は７〜１２ｗｔ％である。
【００１１】
上記の構成により、芯材の機械的強度は高く、かつ、ろう材層より電位が貴となって耐蝕性に富む。しかしながら、本発明では、一層の耐蝕性を目指した。すなわち、不可避不純物しか含まない純Ａｌ又は０．１〜１．５ｗｔ％のＭｎ、残部がＡｌと不可避不純物からなるＡｌ合金からなる中間層を、芯材層とろう材層との間に介在させた。このような組成の中間層を設けておくと、ろう付けが行われる前の段階では、中間層のＺｎは芯材層やろう材層よりも少ないことから、中間層の電位は芯材層やろう材層よりも貴である。しかし、ろう付けが行われた後では、Ｚｎが芯材層やろう材層から中間層に拡散して来て、逆に中間層の電位は芯材層よりも卑になる。例えば、ろう材（Ａｌ−８Ｓｉ−１０Ｚｎ）／中間材（Ａｌ−１．２Ｍｎ）／芯材（Ａｌ−１．４Ｍｇ−４．５Ｚｎ−０．１Ｚｒ）からなる１ｍｍ厚さ（ろう材及び中間材の厚さは各々１０％）のブレージングシートの熱処理（６００℃、５分）後における深さ（厚さ）方向の電位は図１中Ａで示すものであるのに対して、ろう材（Ａｌ−８Ｓｉ−１０Ｚｎ）／芯材（Ａｌ−１．４Ｍｇ−４．５Ｚｎ−０．１Ｚｒ）からなる１ｍｍ厚さ（ろう材の厚さは１０％）のブレージングシートの熱処理（６００℃、５分）後における厚さ方向の電位は図１中Ｂで示すものであり、又、ろう材（Ａｌ−８Ｓｉ−１０Ｚｎ）／中間材（１０７０Ａｌ）／芯材（Ａｌ−１．４Ｍｇ−４．５Ｚｎ−０．１Ｚｒ）からなる１ｍｍ厚さ（ろう材及び中間材の厚さは各々１０％）のブレージングシートの熱処理（６００℃、５分）後における厚さ方向の電位は図１中Ｃで示すものであり、又、ろう材（Ａｌ−８Ｓｉ）／中間材（Ａｌ−１．２Ｍｎ）／芯材（Ａｌ−１．４Ｍｇ−４．５Ｚｎ−０．１Ｚｒ）からなる１ｍｍ厚さ（ろう材及び中間材の厚さは各々１０％）のブレージングシートの熱処理（６００℃、５分）後における厚さ方向の電位は図１中Ｄで示すものであり、又、ろう材（Ａｌ−８Ｓｉ）／中間材（１０７０Ａｌ）／芯材（Ａｌ−１．５Ｍｇ−４．５Ｚｎ）からなる１ｍｍ厚さ（ろう材及び中間材の厚さは各々１０％）のブレージングシートの熱処理（６００℃、５分）後における厚さ方向の電位は図１中Ｅで示すものである。このように、本発明になる組成のろう材／中間材／芯材のブレージングシートは、ろう付け後における耐蝕性が優れていることが判る。
【００１２】
かつ、上記のような組成の中間層を設けておくことにより、芯材層のＭｇがろう材層に拡散するのを防止することになり、ろう付け性を低下させなくなる。
ろう材層や芯材層の厚さは、熱交換器の枠材として必要な機械的強度やろう付性から決められる。例えば、ろう材層の厚さは０．０５〜０．１５ｍｍ、芯材層の厚さは０．７〜１．５ｍｍである。これに対して、中間材層は、芯材層のＭｇがろう材層に拡散するのを防止する機能をも担わせることから、０．１〜０．１５ｍｍ程度の厚さであることが好ましい。すなわち、ブレージングシート全体の厚さから鑑みると、ろう材層の厚さは全厚の５〜１０％、中間材層の厚さは全厚の７〜１５％、芯材層の厚さが全厚の７５〜８５％であることが好ましい。
【００１３】
そして、上記のように構成させたブレージングシートは、図２に示されるような空洞状の穴が形成され難く、耐久性に富み、機械的強度が長期間にわたって保証される。又、ろう付性も良い。
【００１４】
【実施例】
下記の表−１に示す組成の芯材と中間材とろう材とをクラッド（クラッド比８：１：１。中間材がない場合は、クラッド比９：１）した１〜１．５ｍｍ厚さのブレージングシートを用意した。そして、このブレージングシートを用いてパラレルフロータイプのラジエータのサイドサポート材を構成した。
【００１５】
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このブレージングシートのろう付特性、及び熱処理（６００℃、３分）後における機械的強度並びに耐蝕性（腐食試験は、外部腐食を想定し、芯材側を被覆して酸性塩水噴霧試験を行い、３０日後のものである）を調べたので、その結果を表−２に示す。
【００１６】
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これから判る通り、本発明の構成のものは、ろう付性が良好なるのみならず、耐蝕性に富み、長期間にわたって機械的強度が有る。
【００１７】
これに対して、本発明外の比較例になるものでは、ろう付性が悪かったり、又、耐蝕性に劣り、実用性に欠けることが判る。
尚、上記実施例では芯材／中間材／ろう材の三層構成であったが、中間材／芯材／中間材／ろう材の四層構成、ろう材／中間材／芯材／中間材／ろう材の五層構成であっても同様である。
【００１８】
【効果】
サイドサポート材のように機械的強度が要求される枠材として用いた場合、空洞状の穴が形成され難く、耐久性に富み、機械的強度が長期間にわたって保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】電位特性を示すグラフ
【図２】腐食を示す概略図
【図１】
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【図２】
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