(57)【要約】【課題】低コストで長期的な防食が可能な熱交換器用チューブを提供する。【解決手段】  熱交換器用チューブ（2）は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるチューブ基体（10）の表面に、少なくともアルミニウム合金シートからなる犠牲腐食材（11）と、この犠牲腐食材（11）をチューブ基体（11）に接合するろう材とを含む複層（13）が付与されていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるチューブ基体の表面に、少なくともアルミニウム合金シートからなる犠牲腐食材と、この犠牲腐食材をチューブ基体に接合するろう材と、を含む複層が付与されていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項２】
前記犠牲腐食材はＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎのうちの少なくとも１種を含有するアルミニウム合金からなる請求項１に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項３】
前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＩｎ濃度が０．０１〜０．５質量％である請求項２に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項４】
前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＳｎ濃度が０．０１〜０．５質量％である請求項２または３に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項５】
前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＺｎ濃度が０．０３〜２質量％である請求項２〜４のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【請求項６】
前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＦｅ濃度が０．０１〜０．４質量％に規制されている請求項２〜５のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【請求項７】
前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度が０．００１〜０．４質量％である請求項２〜６のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【請求項８】
前記チューブ基体がＣｕ含有アルミニウム合金で構成され、前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度（ａ）と前記チューブ基体を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度（ｂ）とが、０．１質量％＜（ｂ−ａ）＜０．６質量％の関係を満たしている請求項７に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項９】
前記複層が、犠牲腐食材の少なくともチューブ基体側の面にろう材が積層されたクラッド材である請求項１〜８のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【請求項１０】
前記クラッド材がチューブ基体にバインダで仮止めされている請求項９に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項１１】
前記複層において、前記犠牲腐食材をチューブ基体に接合するろう材が粉末状であり、この粉末ろう材とバインダとのろう材混合物を介して犠牲腐食材がチューブ基体の表面に付与されている請求項１〜８のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【請求項１２】
前記複層において、犠牲腐食材のチューブ基体とは反対の面にろう材がクラッドされている請求項９〜１１のいずれかに記載の熱交換器用チューブ
【請求項１３】
前記犠牲腐食材の厚さが１０〜１００μｍである請求項１〜１２のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【請求項１４】
チューブとフィンとを交互に重ねて配置してコア部を仮組みし、仮組みしたコア部を加熱して前記チューブとフィンをろう付する熱交換器の製造方法において、
前記チューブとして請求項１〜１３のいずれかに記載の熱交換器用チューブを用い、
前記加熱により、チューブ基体に付与したろう材を溶融させて犠牲腐食材をチューブ基体に接合することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、耐食性に優れた熱交換器用チューブおよびその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム製熱交換器の防食において、チューブ基体の表面にＺｎをアーク溶射してＺｎを付着させ、チューブ基体の表層部にＺｎを拡散させて犠牲腐食層を形成する技術は既に知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、熱交換器の軽量化を図るためにチューブ基体を薄肉化する傾向がある。上記のＺｎ溶射チューブにおいても、チューブ基体の薄肉化によりさらなる耐食性の向上が求められ、Ｚｎ付着量を減らすことで耐食性向上およびフィン剥がれの低減を目指している。
【０００４】
しかしながら、Ｚｎ溶射量を低減しようとすると溶射ガンのアークの安定性が悪くなるため、Ｚｎを均一に薄く付着させることは困難であった。
【０００５】
そこで、Ｚｎ付着量を低減しかつ均一に付着させる方法として、溶射材料のＺｎ線をＡｌ−Ｚｎ合金線に変えてＡｌ−Ｚｎ合金を付着させることで実質的なＺｎ付着量を低減する方法が提案されている。また、他の方法としては、Ｚｎ置換型フラックスを用いて実質的なＺｎ付着量を低減する方法（特許文献２参照）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−１５４９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、Ａｌ−Ｚｎ合金線は高価であるため、材料コストが高いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した背景技術に鑑み、低コストで長期的な防食が可能な熱交換器用チューブ、およびその関連技術の提供を目的とする。
【０００９】
即ち、本発明は下記［１］〜［１４］に記載の構成を有する。
【００１０】
［１］アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるチューブ基体の表面に、少なくともアルミニウム合金シートからなる犠牲腐食材と、この犠牲腐食材をチューブ基体に接合するろう材と、を含む複層が付与されていることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【００１１】
［２］前記犠牲腐食材はＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎのうちの少なくとも１種を含有するアルミニウム合金からなる前項１に記載の熱交換器用チューブ。
【００１２】
［３］前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＩｎ濃度が０．０１〜０．５質量％である前項２に記載の熱交換器用チューブ。
【００１３】
［４］前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＳｎ濃度が０．０１〜０．５質量％である前項２または３に記載の熱交換器用チューブ。
【００１４】
［５］前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＺｎ濃度が０．０３〜２質量％である前項２〜４のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【００１５】
［６］前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＦｅ濃度が０．０１〜０．４質量％に規制されている前項２〜５のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【００１６】
［７］前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度が０．００１〜０．４質量％である前項２〜６のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【００１７】
［８］前記チューブ基体がＣｕ含有アルミニウム合金で構成され、前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度（ａ）と前記チューブ基体を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度（ｂ）とが、０．１質量％＜（ｂ−ａ）＜０．６質量％の関係を満たしている前項７に記載の熱交換器用チューブ。
【００１８】
［９］前記複層が、犠牲腐食材の少なくともチューブ基体側の面にろう材が積層されたクラッド材である前項１〜８のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【００１９】
［１０］前記クラッド材がチューブ基体にバインダで仮止めされている前項９に記載の熱交換器用チューブ。
【００２０】
［１１］前記複層において、前記犠牲腐食材をチューブ基体に接合するろう材が粉末状であり、この粉末ろう材とバインダとのろう材混合物を介して犠牲腐食材がチューブ基体の表面に付与されている前項１〜８のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【００２１】
［１２］前記複層において、犠牲腐食材のチューブ基体とは反対の面にろう材がクラッドされている前項９〜１１のいずれかに記載の熱交換器用チューブ
［１３］前記犠牲腐食材の厚さが１０〜１００μｍである前項１〜１２のいずれかに記載の熱交換器用チューブ。
【００２２】
［１４］チューブとフィンとを交互に重ねて配置してコア部を仮組みし、仮組みしたコア部を加熱して前記チューブとフィンをろう付する熱交換器の製造方法において、
前記チューブとして前項１〜１３のいずれかに記載の熱交換器用チューブを用い、
前記加熱により、チューブ基体に付与したろう材を溶融させて犠牲腐食材をチューブ基体に接合することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
上記［１］に記載の熱交換器用チューブは、チューブ基体に付与した犠牲腐食材自体が犠牲腐食層と機能する。前記犠牲腐食材中のＡｌより腐食電位が卑なる金属はチューブ基体には拡散されないので、チューブ基体に腐食が及ばない。しかも、前記犠牲腐食材はアルミニウム合金  で構成されているから、チューブ基体に対する前記金属の付与量は、アルミニウム合金中の前記金属の濃度によって決定されるため、低濃度であってもその濃度制御は容易であり、チューブ基体に少量の金属を均一に付与できる。また、前記犠牲腐食材中の前記金属がチューブ基体にまで拡散したとしても、その濃度は低いので拡散量は僅かであり、かつ拡散に長時間を要する。これらにより、溶射によってチューブ基体に直接Ｚｎを付着させ、チューブ基体の表層部にＺｎを拡散させて犠牲腐食層を形成した場合と比較して、チューブ基体を長期的に防食することができる。
【００２４】
さらに、前記犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金はシート状であって溶射用のアルミニウム合金線よりも安価であるから、材料コストを低減できる。
【００２５】
上記［２］に記載の熱交換器用チューブによれば、犠牲腐食材を構成するアルミニウム合金がＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎのうちの少なくとも１種を含有する合金であるから長期的な防食効果が得られる。特に拡散速度の遅いＩｎ、Ｓｎを含有するアルミニウム合金の場合は、長期的な防食性が優れている。
【００２６】
上記［３］［４］［５］［６］［７］［８］に記載の各熱交換器用チューブは、それぞれの元素濃度に基づいて長期的な防食効果が得られる。
【００２７】
上記［９］［１０］［１１］に記載の各熱交換器用チューブにおいては、いずれも犠牲腐食材およびろう材を容易に付与することができる。
【００２８】
上記［１２］に記載の熱交換器用チューブによれば、複層の付与と同時にフィン接合用のろう材を付与できる。
【００２９】
上記［１３］に記載の熱交換器用チューブは、その犠牲腐食材の厚さにより、特に長期的な防食効果が得られる。
【００３０】
上記［１４］に記載の熱交換器の製造方法によれば、チューブとフィンとのろう付時に、犠牲腐食材がチューブ基体にろう付されて、長期的に耐食性に優れた熱交換器を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の熱交換器用チューブを用いた積層型熱交換器の正面図である。
【図２】本発明にかかる熱交換器用チューブの一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明にかかる熱交換器用チューブの他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、扁平多穴型交換器用チューブとフィンとを交互に積層した熱交換器（1）の一例である。図２はこの熱交換器（1）に用いる熱交換器用チューブ（2）の断面図であり、本発明にかかる熱交換器用チューブの一実施形態である。
【００３３】
熱交換器（1）は、熱交換器用チューブ（2）（以下、「チューブ（2）」と略称する）とフィン（3）とが交互に積層されてコア組みされ、さらに前記チューブ（2）の端部がヘッダータンク（4）に連通接続され、チューブ（2）とフィン（3）、チューブ（2）とヘッダータンク（4）がろう付接合されている。また、最外側のフィン（3）にはサイドプレート（5）がろう付されている。
【００３４】
〔熱交換器用チューブ〕
前記チューブ（2）は、扁平多穴型チューブ基体（10）の対向する平坦壁に、シート状の犠牲腐食材（11）およびこの犠牲腐食材（11）をチューブ基体（10）に接合するためのろう材（12）で構成された複層（13）が付与されている。
【００３５】
前記チューブ基体（10）の材料はアルミニウムまたはその合金である限り限定されず、周知のものを適宜使用でき、ＪＩＳ  １０００系のアルミニウム合金、微量のＣｕ、Ｍｎを添加したアルミニウム合金、ＪＩＳ  ３０００系のアルミニウム合金を推奨できる。
【００３６】
〔犠牲腐食材〕
前記犠牲腐食材（11）は、Ａｌより腐食電位が卑なる金属元素、例えばＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎを含むアルミニウム合金で構成され、チューブ基体（10）に対して電位差を形成することによってそれ自体が犠牲腐食層として機能する。この犠牲腐食材（11）は前記ろう材（12）によってチューブ基体(10)にろう付される。
【００３７】
前記犠牲腐食材（11）はアルミニウム合金であるから、チューブ基体（10）に対するＡｌより腐食電位が卑なる金属の付与量は、アルミニウム合金中のこれらの元素の濃度によって決定される。このため、低濃度であってもその濃度制御は容易であり、溶射によって付着させる方法と比べて、少量の金属を均一に付与することができる。しかもアルミニウム合金シートは溶射用のＡｌ−Ｚｎ合金線よりも安価であるから、溶射によってＡｌ−Ｚｎ合金を付着させるよりも材料コストを低減できる。
【００３８】
前記犠牲腐食材（11）は、それ自体が犠牲腐食層と機能してチューブ基体（10）を防食する。犠牲腐食材（11）中のＡｌより腐食電位が卑なる金属はチューブ基体（10）には拡散されないので、チューブ基体（10）に腐食が及ばない。たとえ犠牲腐食材（11）中の前記金属がチューブ基体（10）にまで拡散したとしても、その金属の濃度は薄いので拡散量は僅かであり、かつ拡散に長時間を要する。このため、溶射によってチューブ基体（10）に直接Ｚｎを付着させ、チューブ基体（10）の表層部にＺｎを拡散させて犠牲腐食層を形成した場合と比較して、チューブ基体（10）を長期的に防食することができる。
【００３９】
前記犠牲腐食材（11）を構成するアルミニウム合金において、各元素の添加目的および好ましい濃度は以下のとおりである。
【００４０】
前記アルミニウム合金において、Ａｌより腐食電位が卑なる金属元素としてＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎを例示できることは上述したとおりであり、これらのうちの少なくとも１種を含有することでアルミニウム合金を犠牲腐食させることができる。これらの元素のうちでも、特にＩｎ、Ｓｎが好ましい。Ｉｎ、ＳｎはいずれもＺｎよりも拡散速度が遅く、Ｚｎよりも長期的な防食が可能となるためである。
【００４１】
Ｉｎ濃度は０．０１〜０．５質量％が好ましい。０．０１質量％未満では犠牲腐食効果が乏しく、０．５質量％を超えるとコスト高となる。特に好ましいＩｎ濃度は０．０２〜０．１質量％である。
【００４２】
Ｓｎ濃度は０．０１〜０．５質量％が好ましい。０．０１質量％未満では犠牲腐食効果が乏しく、０．５質量％を超えると長期的な耐食性が低下するおそれがある。特に好ましいＳｎ濃度は０．０５〜０．３質量％である。
【００４３】
また、Ｚｎを含有させる場合は、Ｚｎ濃度を０．０３〜２質量％とすることが好ましい。好ましい。０．０３質量％未満では犠牲腐食効果が乏しく、２質量％を超えるとチューブ基体（10）にまで拡散し、腐食が犠牲腐食材（11）中で止まらず防食できる期間が短くなるおそれがある。特に好ましいＺｎ濃度は０．０５〜１質量％である。
【００４４】
Ｆｅは腐食に影響を及ぼす元素である、腐食を犠牲腐食材（11）で止めて腐食深さが深くならないようにＦｅ濃度は０．４質量％以下に規制されていることが好ましい。ただし、０．０１質量％未満に規制しようとすると母合金の材料コストが高くなる。特に好ましいＦｅ濃度は０．０８〜０．２質量％である。
【００４５】
Ｃｕもまた腐食に影響を及ぼす元素であり、Ｃｕ濃度が０．００１〜０．４質量％であることが好ましい。Ｃｕ濃度が０．００１質量％未満では母合金の材料コストが高くなり不経済であり、０．４質量％を超えると耐食性が悪くなる。特に好ましいＣｕ濃度は０．００１〜０．１５質量％である。
【００４６】
さらに、チューブを長期的に防食するために、チューブ基体（10）がＣｕ含有アルミニウム合金で構成されている場合、犠牲腐食材（11）を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度（ａ）とチューブ基体（10）を構成するアルミニウム合金中のＣｕ濃度（ｂ）とが、０．１質量％＜（ｂ−ａ）＜０．６質量％の関係を満たしていることが好ましい。チューブ基体（10）と犠牲腐食材（11）とのＣｕ濃度差（ｂ−ａ）が０．１質量％未満の場合は腐食電位差が小さくなりすぎ、一方０．６質量％を超えると腐食電位差が大きくなりすぎるため、いずれの場合も長期的な防食性に反する。特に好ましい前記Ｃｕ濃度差（ｂ−ａ）は０．１５〜０．４５質量％である。
【００４７】
前記犠牲腐食材（11）は、その厚さ１０〜１００μｍとすることが好ましい。１０μｍ未満の厚さでは腐食喪失までの期間が短く、長期的に防食する効果が少ない。また、犠牲腐食材（11）が厚くなるほど材料コストが高くなり、かつ１００μｍの厚さがあれば長期的な防食が可能であるから、１００μｍを超えて厚くすることはコスト面で不利である。特に好ましい犠牲腐食材（11）の厚さは２０〜６０μｍである。
【００４８】
〔ろう材〕
前記ろう材（12）は、Ａｌ−Ｓｉ系合金であれば特に限定されるものではなく、Ｓｉ：６〜１５質量％を含有するＡｌ−Ｓｉ系合金を例示できる。具体的には、ＪＩＳ  Ａ４３４３やＪＩＳ  Ａ４０４５を例示できる。
【００４９】
前記ろう材は、シート状に固形化されたものであっても良いし、粉末であっても良い。
〔複層の付与〕
前記犠牲腐食材（11）およびろう材（12）は積層された状態でチューブ基体（10）に付与されている。図１に参照されるように、チューブ（2）はフィン（3）とコア部を仮組みし、あるいはさらにヘッダータンク（4）とともに仮組みした状態でろう付加熱がなされる。この仮組物のろう付時に犠牲腐食材（11）がチューブ基体（10）にろう付されるので、ろう付加熱前のチューブ（2）において犠牲腐食材（11）およびろう材（12）はチューブ基体（10）に対して強固に接合されている必要はなく、組み立て作業中に脱落しない程度に仮止めされていれば足りる。
【００５０】
また、前記犠牲腐食材（11）はろう材（12）が一体に積層されたクラッド材、および犠牲腐食材（11）の単層材のどちらでも、チューブ基体（10）に簡単に付与することができる。
【００５１】
クラッド材として付与する場合は、クラッド材をバインダで仮止めする方法を例示できる。クラッド材を用いる場合は、別途製作したクラッド材をバインダで仮止めするだけであるから、付与作業が極めて簡単である。
【００５２】
一方、単独材を使用する合は、粉末ろう材およびバインダを含むろう材混合物を塗布して単層の犠牲腐食材（11）を仮止めすれば、犠牲腐食材（11）とろう材（12）とを積層状態でチューブ基体（10）に付与することができる。この場合、複層（13）は犠牲腐食材（11）および塗布したろう材混合物層（12）で構成されている。この付与方法では、ろう材混合物の調製が必要となるが、ろう材量を犠牲腐食材（11）付与の階で調節でき、またろう材混合物に粉末フラックスを加えることによってフラックスの同時付与が可能となる。フラックスの種類は限定されないが、非腐食性であり、耐食性を高め得る点で、ＫＡｌＦ４、ＣｓＦ、ＫＺｎＦ３、ＫＦ、ＡｌＦ３、Ｋ２ＡｌＦ５、Ｋ３ＡｌＦ６、ＺｎＦ２、ＬｉＦ、ＢｉＦ３等のフッ化物系フラックスが好ましく、特にフラックス残渣が非腐食性である点でＫＡｌＦ４およびＣｓＦのうちの少なくとも一方を用いることが好ましい。
【００５３】
前記バインダは仮止め用であるから、ろう付時に蒸発しやすいものが好ましく、水溶性のバインダやワックス系の樹脂を推奨できる。また、接着力の面では、アクリル系樹脂が挙げられる点で好ましい。
【００５４】
なお、本発明は、犠牲腐食材（11）およびろう材（12）がチューブ基体（10）に仮止めされた状態に限定するものではなく、犠牲腐食材（11）がろう付された状態のチューブも本発明に含まれる。即ち、本発明の熱交換器用チューブは、ろう付前のチューブ、ろう付後のチューブの両方を含んでいる。
【００５５】
また、前記犠牲腐食材（11）は、必ずしもチューブ基体（10）の表面の全域に付与する必要はなく、部分的な付与であっても良い。図２および図３では、フィン（3）がろう付される平坦壁にのみ犠牲腐食材（11）を付与している。
【００５６】
〔複層の他の形態〕
図１に参照されるように、本発明のチューブ（2）はフィン（3）と交互に配置されてフィン（3）がろう付される。チューブ（2）とフィン（3）との接合に必要なろう材は、チューブ側、フィン側のいずれか一方あるいは両方に付与しておくことになる。
【００５７】
チューブ側にフィン接合用ろう材を付与する方法として、前記犠牲腐食材の他方の面（チューブ基体とは反対の面）にろう材を積層したクラッド材を使用することを推奨する。具体的には、犠牲腐食材の両面にフィン接合用ろう材とチューブ基体接合用のろう材とが一体に積層された３層クラッド材、または犠牲腐食材の片面にフィン接合用ろう材が一体に積層された２層クラッド材を用いることによって、チューブ側にフィン接合用ろう材を付与できる。図３は、犠牲腐食材（11）の両面にチューブ接合用のろう材（12）およびフィン接合用ろう材（14）を積層した３層クラッド材（15）をチューブ基体（10）に付与した例を示している。
【００５８】
上述したクラッド材のチューブ基体への付与は、フィン接合用ろう材をクラッドしない場合と同じ方法で行えば良く、前記３層クラッド材（15）の場合はチューブ基体（10）にバインダで仮止めし、前記２層クラッド材の場合はろう材混合物を用いてチューブ基体に仮止めする方法を例示できる。
【００５９】
本発明における複層とは、少なくとも、犠牲腐食材およびこの犠牲腐食材をチューブ基体に接合するためのろう材の２層を含む層である。これらの２層に他の層を加えることは任意であり、上述したフィン接合用ろう材を含む場合も本発明における複層である。また、前記複層におけるチューブ基体接合用のろう材の厚さおよびフィン接合用ろう材の厚さは限定されず、必要なろう材量に応じて適宜設定することができる。
【００６０】
〔熱交換器の製造方法〕
前記熱交換器（1）は、複数のチューブ（2）とフィン（3）とを交互に積み重ねてコア部を仮組みし、あるいはさらに外側のフィン（3）にサイドプレート（5）を重ねるとともに、チューブ（2）の両端をヘッダータンク（4）の扁平孔に差し込んで仮組みする。そして、この仮組物を炉内で加熱してろう付する。
【００６１】
チューブ（2）とフィン（3）とのろう付は、上述した方法でチューブ側に付与したフィン接合用ろう材またはブレージングフィン、あるいはその両方によって行う。またチューブ（2）とヘッダータンク（4）とのろう付は、例えばヘッダータンク（4）をブレージングシートで製作すること等によって行う。
【００６２】
前記ろう付加熱により、チューブ（2）において複層（13）のろう材（12）によって犠牲腐食材（11）がチューブ基体（10）にろう付されるととともに、チューブ（2）とフィン（3）とがろう付される。
【００６３】
前記熱交換器（1）において、フィンやヘッダータンクの材料は限定されない。フィン材料としてはＪＩＳ  ３２０３にＺｎを添加したアルミニウム合金を例示でき、ヘッダータンク材料としてはＪＩＳ  ３００３合金を例示できる。
【実施例】
【００６４】
扁平多穴型のチューブ基体として、ＪＩＳ  １０００系アルミニウム合金（Ｃｕ：０．４質量％、Ｍｎ：０．２質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる）による、幅１６ｍｍ×高さ３ｍｍ×肉厚０．５ｍｍの押出材を用いた。押出したチューブ基体はコイルに巻き取り、アンコイルしながら犠牲腐食材を種々の方法で付与して熱交換器用チューブを製作した。
【００６５】
〈実施例１〜５、７、１１〉
図３に示すように、チューブ基体（10）の両平坦壁に、犠牲腐食材（11）の両面にチューブ接合用ろう材（12）およびフィン接合用ろう材（14）を積層した３層クラッド材（15）を付与したチューブを製作した。各実施例における犠牲腐食材（11）の化学組成および厚さは表１に示すとおりである。また、チューブ接合用ろう材（12）およびフィン接合用ろう材（14）はいずれもＡｌ−１０質量％Ｓｉ合金であり、それぞれの厚さは表１に示すとおりである。
【００６６】
チューブ基体（10）をアンコイルしながら、前記３層クラッド材（15）をアクリル樹脂バインダで仮止めした後、所要長さに切断した。
【００６７】
〈実施例６、８、比較例２〉
図２に示すように、犠牲腐食材（11）の片面にチューブ接合用ろう材（12）を積層した２層クラッド材（13）を付与したチューブを製作した。各実施例における犠牲腐食材（10）の化学組成および厚さは表１に示すとおりである。また、チューブ接合用ろう材（12）はＡｌ−１０質量％Ｓｉ合金であり、それぞれの厚さは表１に示すとおりである。
【００６８】
前記２層クラッド材（13）を実施例１等と同じ方法でチューブ基体（10）に仮止めした後、所要長さに切断した。
【００６９】
〈実施例９、１０〉
犠牲腐食材の片面にフィン接合用ろう材を積層した２層クラッド材（図示なし）を、下記のろう材混合物を用いてチューブ基体に付与したチューブを製作した。各実施例における犠牲腐食材の化学組成および厚さは表１に示すとおりである。また、フィン接合用ろう材はＡｌ−１０質量％Ｓｉ合金であり、それぞれの厚さは表１に示すとおりである。
【００７０】
前記ろう材混合物は、アクリル樹脂バインダ：粉末ろう材：粉末フラックス（ＫＡｌＦ４）を質量比で１：５：７で混合して調製した。そして、チューブ基体をアンコイルしながら、チューブ基体に前記ろう材混合物を表１に示す厚さに塗布し、前記２層クラッド材を貼り付け、２層クラッド材をチューブ基体に仮止めした。その後、チューブを所要長さに切断した。
【００７１】
〈比較例１〉
チューブ基体の上下にＺｎワイヤを装填したアーク溶射ガンを配置し、アンコイルしながら移動中のチューブ基体の２つの平坦壁に連続的に溶射して亜鉛を付着させた。付着領域におけるＺｎ付着量は１０ｇ／ｍ２である。Ｚｎを付着させたチューブは所要長さに切断した。
〈熱交換器のろう付〉
製作した各チューブは、複数のチューブをフィンとを交互に積み重ねるとともに、ブレージングシートで製作したヘッダータンクをとともに仮組みした。チューブに付与した複層において、フィン側にろう材がクラッドされている実施例１〜５、７、９〜１１はベアフィンを用い、ろう材がクラッドされていない実施例６、８、比較例１，２はブレージングフィンを用いた。また、チューブ側のろう材混合物の層にフラックスを含む実施例９、１０を除き、仮組物にフラックス（ＫＡｌＦ４）を塗布した。
【００７２】
この熱交換器の仮組物を、窒素ガス雰囲気中、６００℃で５分間加熱してろう付し、腐食試験を行った。
【００７３】
〈腐食試験〉
ろう付した各熱交換器に対し、ＡＳＴＭ−Ｇ８５−Ａ３に規定されたＳＷＡＡＴ試験を実施した。腐食試験液は、ＡＳＴＭ  Ｄ１１４１による人工海水を作製し、この人工海水に酢酸を添加してｐＨ３に調製した腐食試験液を用いた。また、試験条件は０．５時間腐食液噴霧−湿潤１．５時間を１サイクルとし、このサイクルを９６０時間実施するものとした。さらに、９６０時間の腐食試験で良好な結果を得たものについては、さらに４８０時間延長して合計１４４０時間の腐食試験を実施した。
【００７４】
この腐食試験において、腐食深さおよびフィン剥がれ耐食性について下記の基準で評価した。
【００７５】
（腐食深さ）
◎：１４４０時間の腐食試験で腐食深さが犠牲腐食材の厚さと同等以下であった。
○：９６０時間の腐食試験で腐食深さが犠牲腐食材の厚さと同等以下であった。
△：９６０時間の腐食試験で犠牲腐食材が喪失して腐食がチューブ基体に達し、チューブ基体における腐食深さが２００μｍ未満であった。
×：９６０時間の腐食試験で犠牲腐食材が喪失して腐食がチューブ基体に達し、チューブ基体における腐食深さが２００μｍ以上であった。
【００７６】
（フィン剥がれ耐食性）
腐食試験を４８０時間実施した時点で、チューブからフィンを切断し、チューブ表面に残存しているフィレット(フィン/チューブ接合部)を観察し、下記の基準で評価した。
○： フィレットの優先腐食がなかった。
△：フィレットの残存率が４０％以上残っていた。
×：フィレットの残存率が４０％未満しか残っていなかった。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
表１に示した腐食試験の結果より、犠牲腐食材をろう付することによりチューブを長期的に防食できることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の熱交換器用チューブは、長期的な防食が望まれる熱交換器の構成部材として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００８０】
1…熱交換器
2…熱交換器用チューブ
3…フィン
10…チューブ基体
11…犠牲腐食材
12…ろう材（チューブ接合用ろう材）
13、15…複層
14…ろう材（フィン接合用ろう材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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