(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１５超〜６０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末を塗布してなるろう塗布層とで構成されていることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項２】
請求項１記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１５超〜６０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層であることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項３】
ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末を塗布してなるろう塗布層とで構成されていることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項４】
請求項３記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層であることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項５】
ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１３〜４５重量％を含有し残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％となるように混合した混合粉末を塗布したろう塗布層とで構成されていることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項６】
請求項５記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１３〜４５重量％を含有し残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％となるように混合した混合粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層であることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項７】
ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１３〜４５重量％、Ｚｎ：５〜２０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％となるように混合した混合粉末を塗布したろう塗布層とで構成されていることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項８】
請求項７記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１３〜４５重量％、Ｚｎ：５〜２０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％となるように混合した混合粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層であることを特徴とする熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載のろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブを用いて作製されたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、耐食性に優れた熱交換器を製造するためのろう材使用量が少なくかつろう付け性に優れた熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱交換器の組立構造材としてろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブを用いることが知られており、該ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブは、図３の斜視図に示されるように、複数の穴４を有する断面偏平状のＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ３の表面にＳｉ：６．８〜１３．０重量％を含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成のＡｌ合金粉末をフラックスと混合したり、これにバインダ樹脂および溶剤と共に混合してスラリー状にしたろう材を塗布することによりろう塗布層２´を形成したろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ１´を用いることが知られている。
【０００３】
この従来のろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ１´を用いた熱交換器は、図４に示されるように、ろう塗布層を形成したヘッダー部５の開口（図示せず）にろう塗布層２´を形成したチューブ１´を挿入し、チューブ１´と１´の間に波形のフィン７を配置して組み立て、得られた組立体を加熱炉に装入し加熱すると、ヘッダー部５とチューブ３はろう付けされ固定することにより作られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のＳｉ：６．８〜１３．０重量％を含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成のＡｌ合金粉末ろう材を塗布したろう塗布層２´を有するＡｌまたはＡｌ合金押出チューブは、良好なろう付け性を得るためには、Ａｌ合金粉末ろう材の使用量を極めて多くする必要があり、高価なろう材粉末の使用量の増加は製造コストの増加および熱交換器の重量増加の原因になっていた。
【０００５】
さらに前記従来のＳｉ：６．８〜１３．０重量％を含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成のＡｌ合金粉末ろう材を使用して得られた接合部や粉末ろう材塗布部には、腐食形態としては好ましくない孔食が発生するために、従来の熱交換器を長期間使用すると腐食による貫通孔が発生し、特にチューブ部分に孔食が発生するとそれによって冷媒漏れが発生することがあり、かかるチューブ部分の孔食による冷媒漏れは、特に、海岸などの空気に塩分を含む地帯、または工場地帯などの空気に腐食性ガスを含む地帯など過酷な環境下において走る車に搭載された熱交換器に多く発生するなどの問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、少量でろう付けが可能でろう付け性に優れ、かつ孔食が発生することのない耐食性に優れたろう塗布層を有する熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブを開発すべく研究を行なった結果、
［Ａ］ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの表面に、
（ａ）Ｓｉ：１５超〜６０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末からなるろう塗布層、
（ｂ）Ｓｉ：１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末からなるろう塗布層、
（ｃ）Ｓｉ：１３〜４５重量％を含有し残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％となるように混合した混合粉末からなるろう塗布層、
（ｄ）Ｓｉ：１３〜４５重量％、Ｚｎ：５〜２０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％となるように混合した混合粉末からなるろう塗布層を形成した熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブは、従来のろう塗布層を有する熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブよりもろう材の使用量が少なくかつろう付け性に優れている、
［Ｂ］ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの表面にＺｎ溶射層を形成し、このＺｎ溶射層の上に前記（ａ）〜（ｄ）の内のいずれかのろう塗布層を形成した熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブは、ろう付け後のＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの侵食深さを小さくすることができ、さらにろう付けして得られたフィレット部の耐食性が優れ、従って、耐食性に優れた熱交換器がえられる、
［Ｃ］前記（ａ）〜（ｄ）の内のいずれかのろう塗布層は、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層であってもよい、
という研究結果を得たのである。
【０００７】
この発明は、上記の研究結果にもとづいてなされたものであって、
（１）ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１５超〜６０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末を塗布してなるろう塗布層とで構成されている熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、
（２）前記（１）記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１５超〜６０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層である熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、
（３）ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末を塗布してなるろう塗布層とで構成されている熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、
（４）前記（３）記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層である熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、
（５）ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１３〜４５重量％を含有し残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％となるように混合した混合粉末を塗布したろう塗布層とで構成されている熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、
（６）前記（５）記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１３〜４５重量％を含有し残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％となるように混合した混合粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層である熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、
（７）ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブと、前記押出チューブの表面に形成されたＺｎ溶射層と、このＺｎ溶射層の上に形成されたＳｉ：１３〜４５重量％、Ｚｎ：５〜２０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％となるように混合した混合粉末を塗布したろう塗布層とで構成されている熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、
（８）前記（７）記載のろう塗布層は、Ｓｉ：１３〜４５重量％、Ｚｎ：５〜２０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％となるように混合した混合粉末に、さらにフラックスを混合してなるフラックスろう混合塗布層である熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、に特徴を有するものである。
【０００８】
さらに、この発明は、前記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）または（８）記載のろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブを用いて作製された熱交換器に特徴を有するものである。
【０００９】
前記（１）〜（８）記載のＺｎ溶射層の上に形成されたろう塗布層は、ろう材粉末またはろう材粉末とフラックスの混合物をバインダ樹脂および溶剤と共に混合してスラリー状にして塗布することにより形成することもできる。
【００１０】
この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブを図面に基づいて説明する。図１は、この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの斜視図であり、１はこの発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ、２はろう塗布層、２２はフラックスろう塗布層、３は断面偏平状のＡｌまたはＡｌ合金押出チューブであり、断面偏平状のＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ３には複数の穴４が設けられている。この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの表面にはＺｎ溶射層６が形成されており、ろう塗布層２またはフラックスろう塗布層２２はＺｎ溶射層６の上に形成されている。
【００１１】
ろう塗布層２は、（ａ）Ｓｉ：１５超〜６０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末、（ｂ）Ｓｉ：１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末、（ｃ）Ｓｉ：１３〜４５重量％を含有し残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％となるように混合した混合粉末、または（ｄ）Ｓｉ：１３〜４５重量％、Ｚｎ：５〜２０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％となるように混合した混合粉末の内のいずれかを塗布して得られた層である。
【００１２】
さらに、フラックスろう塗布層２２は、前記（ａ）の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末、（ｂ）の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末、（ｃ）の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％となるように混合した混合粉末、または（ｄ）の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末とＳｉ粉末をＳｉ合計量が１５超〜６０重量％、Ｚｎ：１〜１５重量％となるように混合した混合粉末に、それぞれフラックスを混合した混合物を塗布して得られた層である。
【００１３】
この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの構成を前記のごとく限定した理由を説明する。
【００１４】
Ｚｎ溶射層：
ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブにＳｉ共晶点よりも多くＳｉを含む過共晶合金粉末を直接塗布したろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブは、Ｓｉがろうとなってフィレットを形成する前に母材であるＡｌまたはＡｌ合金押出チューブを厚さ方向へ侵食し、母材厚さが極端に薄いとチューブに侵食による貫通孔が発生することがある。ところが、Ｚｎ溶射層を形成したこの発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブはＺｎ溶射層が形成されているので侵食による貫通孔発生を防止する作用があり、さらに耐食性も向上する。このＺｎ溶射層の溶射量（以下、Ｚｎ溶射量という）は３〜２０ｇ／ｍ２  （好ましくは、７〜１５ｇ／ｍ２  ）の範囲内にあることが好ましい。その理由は、Ｚｎ溶射量が３ｇ／ｍ２  未満では被覆層の表面Ｚｎ濃度が少なくて所望の作用が得られず、一方、Ｚｎ溶射量が２０ｇ／ｍ２  を越えるとろう付け後に被覆層のＺｎが多量にフィレットに移動するため、フィレットが優先的に腐食されてフィンとチューブが剥離したり、被覆層のＺｎ濃度が高くなり腐食量（速度）が著しく増加するため好ましくないことによるものである。
【００１５】
Ａｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末：
この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブに塗布されるＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末のＳｉ含有量が１５超〜６０％の範囲内にあるＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末であると、共晶あるいは過共晶となって母材に対する侵蝕が過度になることなく十分に母材を溶解させることができる。この発明のＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末に含まれるＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末のＳｉ含有量は２０〜４５％の範囲であることが一層好ましく、２５〜３５％の範囲であることがさらに一層好ましい。。
【００１６】
Ａｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末に対するＳｉ粉末の配合量：
この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブに塗布されるＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末は、Ｓｉ粉末が、前記Ａｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末に対してＳｉの合計量が１５超〜６０％となるように混合されることが好ましく、Ｓｉ粉末がＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末に対してＳｉ量の合計で１５％以下となるように混合した混合粉末からなるろう材では母材を溶解させる作用が十分得られず、さらにろう材使用量が多くなるので好ましくない。一方、Ｓｉ量が合計で６０％を越えて含有する混合粉末からなるろう材では母材に対する侵蝕が過度になりすぎ、強度低下の原因になって好ましくない。したがって、この発明のＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末はＳｉ粉末をＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末に対してＳｉの合計量が１５超〜６０％となるように定めた。Ｓｉ粉末の混合量は、Ｓｉ量の合計で２０〜４５％の範囲となるように混合することが一層好ましく、２５〜３５％の範囲であることがさらに一層好ましい。Ｓｉ粉末を混合する時に使用するＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末は、Ｓｉ：１３〜４５重量％を含有し残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の二元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末であることが好ましい。
【００１７】
Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末：
この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブに塗布されるＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末がＳｉ：１５％以下の亜共晶〜共晶の場合、使用する粉末の量が多くなるので好ましくなく、従って、Ｓｉ：１５％超の過共晶のＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末を使用する必要があり、Ｓｉ含有量が１５超〜６０％、Ｚｎ含有量が１〜１５％の範囲内にあるＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末を使用する必要がある。前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末のＳｉ含有量は２０〜４０％、Ｚｎ含有量は５〜１０％の範囲であることが一層好ましい。
【００１８】
Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末に対するＳｉ粉末の配合量：
この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブに塗布されるＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末に混合されるＳｉ粉末は、混合粉末のＳｉ合計量が１５％超〜６０％となるように添加混合されることが好ましく、Ｓｉ粉末がＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末に対してＳｉ合計量で１５％以下となるように含有した混合粉末ろう材では母材を溶解させる作用が十分得られないために混合粉末ろう材の使用量が多くなって好ましくない。一方、Ｓｉ量が合計で６０％を越えて含有するように混合した混合粉末からなるろう材では母材であるチューブに対する侵食が過度になり、強度低下の原因になって好ましくない。したがって、この発明のＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末は、Ｓｉ粉末をＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末に対してＳｉの合計量が１５％超〜６０％となるように混合するようにした。Ｓｉ粉末は、Ｓｉ量の合計で２０〜４５％の範囲にあるように混合することが一層好ましい。またＳｉ粉末を混合して得られたＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末に含まれるＺｎ量の合計は１〜１５％の範囲とすることで、ろう付け後に接合部やろう材粉末塗布部に部材表面から深部へＺｎ濃度勾配を持つＺｎ拡散層が形成され、このＺｎ拡散層により腐食形態が面状型となり、深さ方向への腐食を防止することができ、従って、耐孔食性などの耐食性を向上させることができる。この場合、Ｚｎ量の合計が１５％を越えると腐食速度が速くなり、腐食が著しくなるので好ましくない。ＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末に含まれるＺｎ量は合計で５〜１０％の範囲にあることが一層好ましい。Ｓｉ粉末を混合する時に使用するＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末のＳｉは１３〜４５重量％、Ｚｎは５〜２０重量％を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成の三元系過共晶Ａｌ合金ろう粉末であることが好ましい。
【００１９】
Ａｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末およびＳｉ粉末の平均粒径：
この発明の熱交換器ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブで使用するＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末およびＳｉ粉末の平均粒径は、Ｓｉ粉末がＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末およびＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末よりも融点が高いところから、Ｓｉ粉末の粒径をＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末およびＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の粒径よりも微細にし、ＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末中に均一に分散させると共にＳｉ粉末による局部侵蝕を低減し、母材表面の侵蝕を穏やかにする必要がある。したがって、この発明のＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末は、Ａｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末およびＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径を５〜１００μｍの範囲内にする必要があり、一方、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜５０μｍの範囲内にあり、かつＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末およびＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径はＳｉ粉末の平均粒径よりも相対的に大きい平均粒径を有することが好ましい。この発明のＡｌまたはＡｌ合金ろう付け用混合粉末に含まれるＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末およびＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径は１０〜７０μｍの範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜３０μｍの範囲内にあり、かつＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末およびＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径はＳｉ粉末の平均粒径よりも相対的に大きい平均粒径を有することが一層好ましい。さらに一層好ましい範囲はＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末および、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径が１５〜４０μｍの範囲内にあり、Ｓｉ粉末の平均粒径は１〜２０μｍの範囲内にありかつＡｌ−Ｓｉ二元系過共晶合金粉末およびＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系過共晶合金粉末の平均粒径はＳｉ粉末の平均粒径よりも相対的に大きい平均粒径を有することである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
ＪＩＳ  Ａ３００３のＡｌ合金インゴットを押出し加工することにより押出チューブを成形し、さらに、成形直後の押出Ａｌ合金チューブにＺｎを溶射することにより表面にいずれもＺｎ溶射量１０ｇ／ｍ２  のＺｎ溶射層を有するＺｎ被覆Ａｌ合金チューブを作製した。さらに、チューブを通すことのできる開口を設けたＪＩＳ  Ａ３００３からなるヘッダー部および波形に成形されたＪＩＳ  Ａ３００３からなるフィンを用意した。
【００２１】
実施例１
Ａｌ合金製溶湯をアトマイズして得られた表１に示される成分組成を有する平均粒径：３０μｍのＡｌ−Ｓｉ二元系合金粉末：１０重量部に対してフラックス：１重量部、バインダー：１重量部の割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。前記Ｚｎ被覆Ａｌ合金チューブにこれらスラリー状ろう材を塗布することにより本発明熱交換器用ろう材被覆Ａｌ合金押出チューブ（以下、本発明チューブという）１〜７および比較熱交換器用ろう材被覆Ａｌ合金押出チューブ（以下、比較チューブという）１を作製した。さらにＺｎ溶射しない押出チューブに表１に示される組成のＡｌ−Ｓｉ二元系合金粉末を含むスラリー状ろう材を塗布することにより従来熱交換器用ろう材被覆Ａｌ合金押出チューブ（以下、従来チューブという）１を作製した。
【００２２】
前記本発明チューブ１〜７、比較チューブ１および従来チューブ１を前記ヘッダー部の開口に挿入して熱交換器の枠を作製し、さらに波形に成形されたフィンをチューブとチューブの間に設置してヘッダー部、チューブおよびフィンからなる組立体を作製した。得られた組立体を加熱炉に装入し不活性ガス雰囲気下で６００℃に保持された加熱炉に５分間保持することにより加熱し、ヘッダー部５、チューブ１およびフィン７をフィレット８を介して接合した図２の熱交換器の一部側面図に示される熱交換器を作製した。
【００２３】
得られた熱交換器のチューブ１とフィン７を完全に接合した場合の接合部全長（Ｌ）に対するこの実施例でろう付けして得られた熱交換器のチューブ１とフィン７の接合部長さ（ｌ）の比を接合率（ｌ／Ｌ×１００％）として測定し、さらにフィン間部９（図２におけるフィレット８とフィレット８の間のチューブ部分）におけるろう付け前のチューブの厚さとろう付け後のチューブの厚さの差を侵食深さとして測定し、その結果を表１に示し、ろう付け性を評価した（表１において、○は総合的に判断してろう付け性良好、×は総合的に判断してろう付け性不良を示す）。
【００２４】
さらに、本発明チューブ１〜７、比較チューブ１および従来チューブ１を用いてろう付けして得られた熱交換器を、人口海水および酢酸からなる試験液を５０℃の温度下で３０分間噴霧した後、３０分間噴霧を停止して湿潤雰囲気下に保持時する操作を２０日間繰り返すＳＷＡＡＴ試験を行い、フィン間部９の腐食形態を調査し、さらに腐食深さを測定し、その結果を表１に示し、耐食性を評価した（表１において、○は総合的に判断して耐食性良好、×は総合的に判断して耐食性不良を示す）。なお、侵食深さおよび腐食深さの測定、並びに腐食形態の調査にフィン間部９を選んだ理由は、フィン間部９に侵食および孔食が発生するとそれによって熱交換器の冷媒漏れが発生し、重大な事態を引き起こすからである。
【００２５】
【表１】
0003601257.tif 000002
【００２６】
実施例２
Ａｌ合金製溶湯をアトマイズして得られた表２に示される成分組成を有する平均粒径：３０μｍのＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末：１０重量部に対してフラックス：１重量部、バインダー：１重量部の割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。前記Ｚｎ被覆Ａｌ合金チューブにこれらスラリー状ろう材を塗布することにより本発明チューブ８〜１４および比較チューブ２を作製した。さらにＺｎ溶射しない押出チューブに表２に示される組成のスラリー状ろう材を塗布することにより従来チューブ２を作製した。
【００２７】
前記本発明チューブ８〜１４、比較チューブ２および従来チューブ２を前記ヘッダー部の開口に挿入して熱交換器の枠を作製し、さらに波形に成形されたフィンをチューブとチューブの間に設置してヘッダー部、チューブおよびフィンからなる組立体を作製した。得られた組立体を加熱炉に装入し不活性ガス雰囲気下で６００℃に保持された加熱炉に５分間保持することにより加熱し、ヘッダー部５、チューブ１およびフィン７をフィレット８を介して接合した図２の熱交換器の一部側面図に示されるごとき熱交換器を作製した。
【００２８】
得られた熱交換器のチューブ１とフィン７を完全に接合した場合の接合部全長（Ｌ）に対するこの実施例でろう付けして得られた熱交換器のチューブ１とフィン７の接合部長さ（ｌ）の比を接合率（ｌ／Ｌ×１００％）として測定し、さらにフィン間部９におけるろう付け前のチューブの厚さとろう付け後のチューブの厚さの差を侵食深さとして測定し、その結果を表２に示し、ろう付け性を評価した（表２において、○は総合的に判断してろう付け性良好、×は総合的に判断してろう付け性不良を示す）。
【００２９】
さらに、本発明チューブ８〜１４、比較チューブ２および従来チューブ２を用いてろう付けして得られた熱交換器に付いて実施例１と同じＳＷＡＡＴ試験を行い、フィン間部９の腐食形態を調査し、さらに腐食深さを測定し、その結果を表２に示し、耐食性を評価した（表２において、○は総合的に判断して耐食性良好、×は総合的に判断して耐食性不良を示す）。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
実施例３
表３に示される成分組成を有し平均粒径：３０μｍのＡｌ−Ｓｉ二元系合金粉末に純Ｓｉ粉末を表３に示される割合に配合し混合してＳｉ量が合計で表３に示される値となる混合粉末を作製し、これら混合粉末１０重量部に対してフラックス：１重量部、バインダー：１重量部の割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。前記Ｚｎ被覆Ａｌ合金チューブにこれらスラリー状ろう材を塗布することにより本発明チューブ１５〜２２および比較チューブ３を作製した。これら本発明チューブ１５〜２２および比較チューブ３を用いて実施例１と同じ条件で接合率（ｌ／Ｌ×１００％）を測定し、さらにフィン間部９におけるろう付け前のチューブの厚さとろう付け後のチューブの厚さの差を侵食深さとして測定し、その結果を表３に示し、ろう付け性を評価した（表３において、○は総合的に判断してろう付け性良好、×は総合的に判断してろう付け性不良を示す）。さらに実施例１と同じＳＷＡＡＴ試験を行い、フィン間部９の腐食形態を調査し、さらに腐食深さを測定し、その結果を表３に示し、耐食性を評価した（表３において、○は総合的に判断して耐食性良好、×は総合的に判断して耐食性不良を示す）。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
実施例４
表４に示される成分組成を有し平均粒径：３０μｍのＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ三元系合金粉末に純Ｓｉ粉末を表４に示される割合に配合し混合してＳｉ量が合計で表４に示される値となる混合粉末を作製し、これら混合粉末１０重量部に対してフラックス：１重量部、バインダー：１重量部の割合で混合し、スラリー状ろう材を作製した。前記Ｚｎ被覆Ａｌ合金チューブにこれらスラリー状ろう材を塗布することにより本発明チューブ２３〜３０および比較チューブ４を作製した。これら本発明チューブ２３〜３０および比較チューブ４を用いて実施例２と同じ条件で接合率（ｌ／Ｌ×１００％）を測定し、さらにフィン間部９におけるろう付け前のチューブの厚さとろう付け後のチューブの厚さの差を侵食深さとして測定し、その結果を表４に示し、ろう付け性を評価した（表４において、○は総合的に判断してろう付け性良好、×は総合的に判断してろう付け性不良を示す）。さらに実施例１と同じＳＷＡＡＴ試験を行い、フィン間部９の腐食形態を調査し、さらに腐食深さを測定し、その結果を表４に示し、耐食性を評価した（表４において、○は総合的に判断して耐食性良好、×は総合的に判断して耐食性不良を示す）。
【００３４】
【表４】
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【００３５】
【発明の効果】
表１〜４に示される結果から、本発明チューブ１〜３０で作製した熱交換器のろう材接合部は、従来チューブ１および２で作製した熱交換器のろう材接合部に比べて接合率が大きいところからろう付け性に優れ、フィン間部の腐食形態も面状腐食となって腐食深さも浅いところから耐食性にすぐれており、本発明チューブ１〜３０を使用して作製した熱交換器は従来チューブ１および２を使用して作製した熱交換器に比べて優れていることが分かる。しかし、この発明の範囲から外れた比較チューブ１〜４（表１〜４において、この発明の条件から外れている値に＊印をつけて示した）で作製した熱交換器は、比較チューブ１〜３のようにフィン間部における侵食深さが大きくなったり、比較チューブ４のようにフィン間部における腐食深さが大きくなるなどして好ましくないことが分かる。
【００３６】
上述のように、この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブは、耐食性に優れたた熱交換器を提供することができ、工業上有用な効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの斜視図である。
【図２】ろう付けされたこの発明の熱交換器の一部側面図である。
【図３】従来の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブの斜視図である。
【図４】熱交換器組立体の斜視図である。
【符号の説明】
１  この発明の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ
１´  従来の熱交換器用ろう材被覆ＡｌまたはＡｌ合金押出チューブ
２  ろう塗布層
２２  フラックスろう混合塗布層
２´  従来のろう塗布層
３  チューブ
４  穴
５  ヘッダー部
６  Ｚｎ溶射層
７  フィン
８  フィレット
９  フィン間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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