(57)【要約】【課題】耐腐食性が良好で接合強度にも優れた熱交換器用チューブ及び熱交換器を提供することを目的とする。【解決手段】Ａｌ合金押出管の表面に、ろう材粉末とＺｎ含有フラックスとが少なくとも含まれてなるフラックス層を形成させてなり、前記Ａｌ合金押出管は、Ｓｉの含有量が０．４質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．０５質量％以上１．２質量％以下であり、残部Ａｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金からなり、前記ろう材粉末は、Ｓｉの含有量が５質量％以上６０質量％以下であるとともに残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなることを特徴とする熱交換器用チューブを採用する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ合金押出管の外表面に、ろう材粉末とＺｎ含有フラックスとが含まれてなるフラックス層を形成させてなり、
前記Ａｌ合金押出管は、Ｓｉの含有量が０．４質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．０５質量％以上１．２質量％以下であり、残部Ａｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金からなり、
前記ろう材粉末は、Ｓｉの含有量が５質量％以上６０質量％以下であるとともに残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなることを特徴とする熱交換器用チューブ。
【請求項２】
前記Ａｌ合金押出管には、更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕの１種以上がそれぞれ０．０５質量％以上０．２質量％以下含有されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用チューブ。
【請求項３】
熱交換器用チューブと、熱交換器用ヘッダーパイプとが接合されてなる熱交換器であり、
前記熱交換器用チューブは、Ａｌ合金押出管の外表面に、ろう材粉末とＺｎ含有フラックスとが含まれてなるチューブ側フラックス層を形成させてなり、
また前記熱交換器用ヘッダーパイプは、ヘッダー部品の該表面に、ろう材粉末とＺｎ非含有フラックスとが含まれてなるヘッダー側フラックス層を形成させてなり、
前記Ａｌ合金押出管は、Ｓｉの含有量が０．４質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．０５質量％以上１．２質量％以下であり、残部Ａｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金からなり、
前記ヘッダー部品は、Ｓｉの含有量が０．５質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．８質量％以上１．３質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金からなり、
前記ろう材粉末は、Ｓｉの含有量が５質量％以上６０質量％以下であるとともに残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
前記Ａｌ合金押出管には、更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕの１種以上がそれぞれ０．０５質量％以上０．２質量％以下含有されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記熱交換器用チューブの表面電位が、前記熱交換器用ヘッダーパイプの表面電位よりも貴であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記熱交換器用チューブに、Ｚｎを２質量％以上含有するＡｌ合金からなるフィンがろう付されてなり、前記熱交換器用チューブの表面電位が、前記フィンの表面電位よりも貴であることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記熱交換器用ヘッダーパイプ側のろう材粉末の塗布量が、前記熱交換器用チューブ側のろう材粉末の塗布量の１０倍以上であることを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器用チューブ及び熱交換器に関するものであり、特に、耐食性に優れた熱交換器用チューブ及び熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱交換器は、図２に示されるように、ヘッダーパイプ５と称される左右一対の管体と、そのヘッダーパイプ５の間に互いに平行に間隔を空けて設けられたアルミニウム合金からなる多数のチューブ１と、チューブ１、１同士の間に設けられたフィン６とで構成されている。そして各チューブ１…の内部空間とヘッダーパイプ５の内部空間を連通させ、ヘッダーパイプ５の内部空間と各チューブ１の内部空間に媒体を循環させ、前記フィン６を介して効率良く熱交換ができるようになっている。
【０００３】
この熱交換器を構成する各チューブ１は、図１の斜視図に示されるような複数の冷媒通路穴４を有する断面偏平状のＡｌ合金押出管３の表面に、ろう材粉末を含有したフラックスを塗布することによりフラックス層２を形成した熱交換器用チューブ１１を用いて作られることが知られており、前記Ａｌ合金押出管３には押出し加工性の優れたＪＩＳ１０５０が用いられており、前記フラックス層２に含まれるろう材としては、Ｓｉ粉末、Ａｌ−Ｓｉ系合金粉末、またはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金粉末が使用されることも知られている。
【０００４】
これら従来の熱交換器用チューブ１１を用いて熱交換器を作製するには、互いに平行に間隔を空けて設けられたヘッダーパイプ５に対して熱交換器用チューブ１１を直角に架設し、各熱交換器用チューブ１１の端部をヘッダーパイプ５の側面に設けられた開口（図示せず）に挿入し、この熱交換器用チューブ１１の間に波形のフィン６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、熱交換器用チューブ１１のろう材によりヘッダーパイプ５とチューブ１がろう付けされ固定されるとともにチューブ１、１同士の間に波形のフィン６がろう付けされ固定された熱交換器が得られる。
【０００５】
熱交換器を構成するチューブは、熱交換を効率よく行う観点から、ヘッダーパイプなどに比べて肉厚が薄くなっている。このため、チューブとヘッダーパイプがほぼ同一の速度で腐食した場合、先にチューブに穴が空いて、そこから媒体が漏れてしまう。従って熱交換器では、主にチューブの防食対策が重要な課題になっている。
【０００６】
ところで、従来の熱交換器では、熱交換器用チューブ１１に塗布したろう材に含まれるＳｉがチューブ１１内部に向けて拡散し、チューブ１１の表面にＳｉ拡散層が形成される。このＳｉ拡散層は、チューブ１１を構成するＡｌ合金よりも電位が貴であるため、チューブ１１内で電位差が生じ、チューブ深さ方向に向かって腐食が進行しやすく、チューブの耐食性の低下を招く原因の一つになっている。
【０００７】
そこで、チューブを防食するため、熱交換器のヘッダーパイプにＺｎを含有するろう材やフラックスを塗布し、いわゆる犠牲陽極効果によって防食する手段を取る必要がある。しかし、この場合は、ろう付け後にチューブとヘッダーとの接合部のフィレット部にＺｎが濃縮されるため、フィレット部が優先的に腐食され、貫通孔が発生しやすいといった問題があった。
【０００８】
そこで、下記特許文献１に記載の熱交換器用のチューブでは、チューブ自体をＡｌ−Ｓｉ合金で形成し、更にＺｎを含有しないフッ化物系フラックスを用いることで、チューブの耐食性を向上させる手段が取られている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−７９３７０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に記載のチューブを用いて製造した熱交換器は、確かに従来の熱交換器と比べると耐食性に優れるものの、実環境で使用する場合、まだ耐食性は不十分であり、さらに耐食性に優れた熱交換器が求められており、この耐食性に優れた熱交換器を製造するための熱交換器用チューブが求められている。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、耐腐食性がより優れた熱交換器用チューブ及び熱交換器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の熱交換器用チューブは、Ａｌ合金押出管の外表面に、ろう材粉末とＺｎ含有フラックスとが含まれてなるフラックス層を形成させてなり、前記Ａｌ合金押出管は、Ｓｉの含有量が０．４質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．０５質量％以上１．２質量％以下であり、残部Ａｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金からなり、前記ろう材粉末は、Ｓｉの含有量が５質量％以上６０質量％以下であるとともに残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなることを特徴とする。
また、前記Ａｌ合金押出管には、更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕの１種以上がそれぞれ０．０５質量％以上０．２質量％以下含有されていることが好ましい。
【００１３】
係る熱交換器用チューブによれば、Ａｌ合金押出管の表面にＺｎ含有フラックスを含むフラックス層を形成するので、ろう付け後にチューブ表面にＺｎ拡散層が形成され、このＺｎ拡散層が犠牲陽極層として機能することによりチューブの防食効果を高めることができる。
また、Ｓｉを含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いるので、ろう材粉末によるＳｉ拡散層の形成を抑制してチューブ外表面の電位上昇を抑制することができ、これによりＺｎ拡散層による防食効果をより高めることができる。
更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕのうちの少なくとも１種以上の元素を含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いれば、フィンやヘッダーパイプの電位よりもチューブ自体の電位をより貴にすることができ、チューブの防食効果をより高めることができる。
【００１４】
次に、本発明の熱交換器は、熱交換器用チューブと、熱交換器用ヘッダーパイプとが接合されてなる熱交換器であり、前記熱交換器用チューブは、Ａｌ合金押出管の外表面に、ろう材粉末とＺｎ含有フラックスとが含まれてなるチューブ側フラックス層を形成させてなり、また前記熱交換器用ヘッダーパイプは、ヘッダー部品の該表面に、ろう材粉末とＺｎ非含有フラックスとが含まれてなるヘッダー側フラックス層を形成させてなり、前記Ａｌ合金押出管は、Ｓｉの含有量が０．４質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．０５質量％以上１．２質量％以下であり、残部Ａｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金からなり、前記ヘッダー部品は、Ｓｉの含有量が０．５質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．８質量％以上１．３質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金からなり、前記ろう材粉末は、Ｓｉの含有量が５質量％以上６０質量％以下であるとともに残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなることを特徴とする。
また、前記Ａｌ合金押出管には、更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕの１種以上がそれぞれ０．０５質量％以上０．２質量％以下含有されていることを特徴とする請求項が好ましい。
【００１５】
係る熱交換器によれば、Ａｌ合金押出管の表面にＺｎ含有フラックスを含むフラックス層を形成するので、ろう付け後にチューブ表面にＺｎ拡散層が形成され、このＺｎ拡散層が犠牲陽極層として機能することによりチューブの防食効果を高めることができる。
また、Ｓｉを含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いるので、ろう材粉末によるＳｉ拡散層の形成を抑制してチューブ外表面の電位上昇を抑制することができ、これによりＺｎ拡散層による防食効果をより高めることができる。
更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕのうちの少なくとも１種以上の元素を含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いれば、フィンやヘッダーパイプの電位よりもチューブ自体の電位をより貴にすることができ、チューブの防食効果をより高めることができる。
【００１６】
また、チューブの防食効果が向上するため、ヘッダーパイプに犠牲陽極層を形成する必要がなく、このため熱交換器用ヘッダーパイプにはＺｎを含まないＺｎ非含有フラックスを用いることができる。これにより、チューブとヘッダーパイプとの接合部であるフィレット部にＺｎが濃縮することがなく、フィレット部の耐食性を向上することができる。
更に、ヘッダー部品にもＳｉを含有させることで、チューブと同様にヘッダーパイプ表面のＳｉ拡散層の形成を抑制することができ、ヘッダーパイプ自体の耐食性を向上できる。
【００１７】
また、本発明の熱交換器は、先に記載の熱交換器であり、前記熱交換器用チューブの表面電位が、前記熱交換器用ヘッダーパイプの表面電位よりも貴であることを特徴とする。
【００１８】
係る熱交換器によれば、熱交換器用チューブの表面電位が熱交換器用ヘッダーパイプよりも貴であるので、チューブの防食効果をより高めることができる。
【００１９】
また、本発明の熱交換器は、先に記載の熱交換器であり、前記熱交換器用チューブに、Ｚｎを２質量％以上含有するＡｌ合金からなるフィンがろう付されてなり、前記熱交換器用チューブの表面電位が、前記フィンの表面電位よりも貴であることを特徴とする。
【００２０】
係る熱交換器によれば、熱交換器用チューブの表面電位がフィンよりも貴であるので、チューブの防食効果をより高めることができる。
【００２１】
また、本発明の熱交換器は、先に記載の熱交換器であり、前記熱交換器用ヘッダーパイプ側のろう材粉末の塗布量が、前記熱交換器用チューブ側のろう材粉末の塗布量の１０倍以上であることを特徴とする。
【００２２】
係る熱交換器によれば、チューブとヘッダパイプとの接合部に形成されるフィレット部を厚く形成することができ、熱交換器内部を流れる媒体の漏出を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の実施形態である熱交換器は、本発明に係る熱交換器用チューブと、熱交換器用ヘッダーパイプとが接合されて構成される。即ち、従来の技術において説明した熱交換器と同様に、熱交換器用ヘッダーパイプと称される左右一対の管体と、その熱交換器用ヘッダーパイプの間に互いに平行に間隔を空けて設けられた複数の熱交換器用チューブと、熱交換器用チューブ同士の間に設けられたフィンとで構成されている。そして各熱交換器用チューブの内部空間と熱交換器用ヘッダーパイプの内部空間を連通させ、熱交換器用ヘッダーパイプの内部空間と各熱交換器用チューブの内部空間に媒体を循環させ、フィンを介して効率良く熱交換ができるようになっている。
【００２４】
熱交換器用チューブは、Ａｌ合金押出管の外表面に、ろう材粉末とＺｎ含有フラックスとが少なくとも含まれてなるチューブ側フラックス層を形成させて構成されている。
また、熱交換器用ヘッダーパイプは、ヘッダー部品の外表面に、ろう材粉末とＺｎ非含有フラックスとが少なくとも含まれてなるヘッダー側フラックス層を形成させて構成されている。
【００２５】
そして、互いに平行に間隔を空けて配置した一対の熱交換器用ヘッダーパイプに対して、熱交換器用チューブを直角に架設し、各熱交換器用チューブの端部をヘッダーパイプの側面に設けられた開口に挿入し、この熱交換器用チューブの間に波形のフィン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ことにより、チューブ側及びヘッダー側の各フラックス層に含まれているろう材が溶融し、ヘッダーパイプとチューブとの接合部にフィレット部が形成されてろう付けされるとともにチューブ同士の間に波形のフィンがろう付けされた熱交換器が得られる。
【００２６】
次に、熱交換器用チューブを構成するＡｌ合金押出管は、Ｓｉの含有量が０．４質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．０５質量％以上１．２質量％以下であり、残部Ａｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金から構成されている。また、このＡｌ合金押出管には、更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕの１種以上がそれぞれ０．０５質量％以上０．２質量％以下含有されていることが好ましい。
【００２７】
Ａｌ合金押出管の成分組成の限定理由について説明すると、まず、Ｓｉは、Ａｌ合金押出管にＳｉを多く固溶させることで押出管の電位を貴にし、ヘッダーパイプ又はフィンを優先的に腐食させることで押出管への深い孔食の発生を抑制させ、またろう付け性を向上させると共に良好な接合部を形成してろう付け後の強度を向上させる作用を有する。Ｓｉの含有量が０．４％未満では所望の効果が得られないので好ましくなく、一方、Ｓｉを１．０％より多く含有させると、合金の融点を低下させてろう付け時の過剰な溶融を招き、さらに押出し性を低下させるので好ましくない。したがって、Ａｌ合金押出管に含まれるＳｉは０．４〜１．０％に定めた。Ｓｉ含有量の一層好ましい範囲は０．６％以上０．９％以下である。
【００２８】
Ｍｎは、Ａｌ合金押出管の電位を貴にし、ろう中に拡散し難いためにフィンまたはヘッダーパイプとの電位差を大きくとれ、フィンまたはヘッダーパイプによる防食効果をより有効にし、外部耐食性を向上させ、さらにろう付け後の強度を向上させる作用を有する。Ｍｎの含有量が０．０５％未満ではＡｌ合金押出管の電位を貴にする効果が少なくなってしまうので好ましくなく、含有量が１．２％を超えると、押出性が低下してしまうので好ましくない。
したがって、Ａｌ合金押出管に含まれるＭｎ量は、０．０５〜１．２％に定めた。
【００２９】
Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕは、いずれもＡｌ合金押出管の電位を貴にし、ろう中に拡散し難いためにフィンまたはヘッダーパイプとの電位差を大きくとれ、フィンまたはヘッダーパイプによる防食効果をより有効にし、外部耐食性を向上させ、さらにろう付け後の強度を向上させる作用を有する。これらの各含有量が０．０５％未満ではＡｌ合金押出管の電位を貴にする効果が少なくなってしまうので好ましくなく、各含有量が０．２％を超えると、押出性が低下してしまうので好ましくない。また、Ｃｕの含有量が０．２％を超えると、押出性の低下と共に腐食速度が高くなってしまうので好ましくない。
したがって、Ａｌ合金押出管に含まれるＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕの量は、０．０５〜０．２％に定めた。
なお、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕは少なくとも１種以上が添加されていればよいが、より多くの種類の元素を添加することで、耐食性をより高めることができる。
【００３０】
次に熱交換器用ヘッダーパイプを構成するヘッダー部品は、Ｓｉの含有量が０．５質量％以上１．０質量％以下であり、Ｍｎの含有量が０．８質量％以上１．３質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ合金から構成されている。
【００３１】
ヘッダー部品の成分組成の限定理由について説明すると、まず、Ｓｉは、ヘッダー部品にＳｉを固溶させることでヘッダー部品の電位を貴にし、ヘッダー表面のろう材層を卑にすることで、ヘッダーパイプでの深い孔食の発生を抑制させる。Ｓｉの含有量が０．５％未満では所望の効果が得られないので好ましくなく、一方、Ｓｉを１．０％より多く含有させると、合金の融点を低下させてろう付け時の過剰な溶融を招くので好ましくない。したがって、ヘッダー部品に含まれるＳｉは０．５〜１．０％に定めた。
【００３２】
Ｍｎは、Ｓｉと同様に、ヘッダー部品の電位を貴にし、ヘッダー表面のろう材層を卑にすることで、ヘッダーパイプの防食効果をより有効にする作用を有する。Ｍｎの各含有量が０．８％未満では所望の効果が得られないので好ましくなく、各含有量が１．３％を超えると、押出性が低下するので好ましくない。
したがって、ヘッダー部品に含まれるＭｎは、０．８〜１．３％に定めた。
【００３３】
次に、フィンは、Ｚｎを２質量％以上含有するＡｌ合金から構成されている。フィンにＺｎが含有されることにより、フィンの表面電位を熱交換器用チューブの表面電位よりも卑にしてフィンを優先的に腐食させることができ、熱交換チューブの防食効果を高めることができる。Ｚｎが２％未満では、フィンと熱交換器用チューブとの表面電位の差が小さくなり、チューブの防食効果を高めることができなくなるので好ましくない。
【００３４】
次に、チューブ側フラックス層及びヘッダー側フラックス層は、ろう材を粉末状で含むために、ろう付け後はチューブ及びヘッダーパイプの表面全面に溶融したろう材層が形成され、熱交換器用チューブの電位が貴である場合は、このろう材層が犠牲陽極層と同等の働きをし、ろう材層が優先的に面状に腐食されるため、深い孔食の発生が抑制され、耐食性が向上する。
チューブ側及びヘッダー側の各フラックス層に含まれるろう材粉末は、Ｓｉの含有量が５質量％以上６０質量％以下であるとともに残部がＡｌおよび不可避不純物であるＡｌ−Ｓｉ合金粉末を使用できる。
このろう材粉末に含まれるＳｉが、ろう付けの際にチューブ及びヘッダーパイプの表面から内部に侵入してＳｉ拡散層が形成され、チューブ及びヘッダーパイプの表面電位を貴にする。
【００３５】
熱交換器用チューブに対するろう材粉末の塗布量は５ｇ／ｍ２以上１００ｇ／ｍ２以下の範囲が好ましい。塗布量が５ｇ／ｍ２未満であると、ろう材量が不足して十分なろう付け強度が得られないので好ましくなく、塗布量が１００ｇ／ｍ２を超えると、チューブ表面のＳｉ濃度が高くなり、腐食速度が速まるので好ましくない。
また、熱交換器用ヘッダーパイプに対するろう材粉末の塗布量は５０ｇ／ｍ２以上５００ｇ／ｍ２以下の範囲が好ましい。塗布量が５０ｇ／ｍ２未満であると、ろう材量が不足して十分なろう付け強度が得られないので好ましくなく、塗布量が５００ｇ／ｍ２を超えると、ヘッダーパイプ表面のＳｉ濃度が高くなり、腐食速度が速まるので好ましくない。
【００３６】
更に、熱交換器用ヘッダーパイプ側のろう材粉末の塗布量が、熱交換器用チューブ側のろう材粉末の塗布量の１０倍以上であることが好ましい。熱交換器用ヘッダーパイプ側のろう材粉末の塗布量を過剰にすることで、チューブとヘッダーパイプとの接合を隙間なく完全に行うことができ、媒体の漏出を防止することができる。
【００３７】
次に、チューブ側フラックス層には、Ｚｎ含有フラックスが少なくとも含まれる。尚、Ｚｎ含有フラックスの他に、Ｚｎを含まないＺｎ非含有フラックスが含まれていても良い。
Ｚｎ含有フラックスには、例えばＺｎＦ２、ＺｎＣｌ２、ＫＺｎＦ３等のＺｎ化合物が含まれることが好ましい。また、Ｚｎ非含有フラックスには、例えば、ＬｉＦ，ＫＦ，ＣａＦ２、ＡｌＦ３、ＳｉＦ４などの弗化物、さらに前記弗化物の錯化合物であるＫＡｌＦ４、ＫＡｌＦ３などが含まれることが好ましい。
熱交換器用チューブのフラックス層にＺｎ含有フラックスを含有させることで、ろう付け後のチューブ表面にＺｎ拡散層が形成され、このＺｎ拡散層が犠牲陽極層として機能することによりチューブの防食効果を高めることができる。
【００３８】
熱交換器用チューブに対するＺｎ含有フラックスの塗布量は５ｇ／ｍ２以上２０ｇ／ｍ２以下の範囲が好ましい。塗布量が５ｇ／ｍ２未満であると、Ｚｎ拡散層の形成が不十分となって防食効果が充分に得られないので好ましくなく、塗布量が２０ｇ／ｍ２を超えると、チューブとヘッダーパイプとの接合部であるフィレット部に過剰のＺｎが集中し、腐食速度が速まるので好ましくない。
【００３９】
次に、ヘッダー側フラックス層には、Ｚｎ非含有フラックスが含まれている。
Ｚｎ非含有フラックスには、例えば、ＬｉＦ，ＫＦ，ＣａＦ２、ＡｌＦ３、ＳｉＦ４などの弗化物、さらに前記弗化物の錯化合物であるＫＡｌＦ４、ＫＡｌＦ３などが含まれることが好ましい。
熱交換器用ヘッダーパイプのフラックス層にＺｎ非含有フラックスを含有させることで、チューブとヘッダーパイプとの接合部であるフィレット部に過剰のＺｎが集中することがなく、フィレット部の耐食性を向上できる。
【００４０】
熱交換器用ヘッダーパイプに対するＺｎ非含有フラックスの塗布量は５ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２以下の範囲が好ましい。塗布量が５ｇ／ｍ２未満であると、フラックス量が不足して溶融したろう材の濡れ性が低下し、良好なフィレット部を形成できなくなるので好ましくなく、塗布量が５０ｇ／ｍ２を超えてもそれ以上の効果はないので好ましくない。
【００４１】
以上の構成を備えることで、熱交換器用チューブの表面電位を、熱交換器用ヘッダーパイプの表面電位よりも貴にすることが可能となり、ヘッダーパイプを優先的に腐食させることで、チューブの防食効果を相対的に高めることができる。
また、熱交換器用チューブの表面電位を、フィンの表面電位よりも貴にすることが可能になり、フィンを優先的に腐食させることで、チューブの防食効果を相対的に高めることができる。
【００４２】
【実施例】
［実験例１］
所定の組成のＡｌ合金でビレットを作製し、このビレットを押出加工することにより、長さ４００ｍｍ、幅２０ｍｍ、高さ２ｍｍのＡｌ合金押出管を製造した。Ａｌ合金押出管の組成を表１に示す。
次に、Ｓｉを１２質量％含有するＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなるろう材粉末と、Ｚｎ含有フラックスまたはＺｎ非含有フラックスとを混合してフラックス混合物とした。そして、このフラックス混合物を先に製造したＡｌ合金押出管の外表面にスプレー塗布してフラックス層を形成した。尚、Ｚｎ含有フラックスには、ＫＺｎＦ３を用い、Ｚｎ非含有フラックスには、ＫＡｌＦ４とＫ３ＡｌＦ６の共晶組成を用いた。Ａｌ合金押出管に対するフラックス混合物の塗布量を表２に示す。尚、表２中のチューブＮｏ．は、表１におけるチューブＮｏ．に対応する。このようにして、実施例１〜７及び比較例１〜５の熱交換器用チューブを作製した。
【００４３】
【表１】
2004339582.tif 000002
【００４４】
【表２】
2004339582.tif 000003
【００４５】
次に、Ｍｎ：１質量％、Ｚｎ：１．５質量％含むＡｌ合金からなるフィンを用意し、実施例１〜７及び比較例１〜５の熱交換器用チューブにフィンを組み付け、窒素雰囲気中６００℃で３分間保持してろう付けを行った。ろう付け後のフィン付きチューブに対して腐食試験（ＳＷＡＡＴ２０日間）を行い、チューブの最大腐食深さを測定した。結果を表３に示す。表３には、各チューブの最大エロージョン深さと最大腐食深さを示す。
【００４６】
【表３】
2004339582.tif 000004
【００４７】
表３に示すように、実施例１〜７は、最大エロージョン深さがいずれも５０μｍ以下であり、また最大腐食深さがいずれも１００μｍ以下であり、チューブの腐食が抑制されていることが判る。
一方、比較例１〜５では、Ｎｏ．６〜９のチューブを用いており、これらのチューブはＳｉの含有量が０．４〜１．０質量％の範囲になく、このため腐食量が大きくなったものと考えられる。
【００４８】
［実験例２］
次に、表１のＮｏ．５のＡｌ合金押出管に、Ｓｉを１２質量％含有するＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなるろう材粉末と、Ｚｎ含有フラックスとを混合してフラックス混合物とした。そして、このフラックス混合物をＮｏ．５のＡｌ合金押出管の外表面にスプレー塗布してフラックス層を形成した。尚、Ｚｎ含有フラックスにはＫＺｎＦ３を用いた。またＺｎ非含有フラックスには、ＫＡｌＦ４とＫ３ＡｌＦ３の共晶組成を用いた。Ａｌ合金押出管に対するフラックス混合物の塗布量は、ろう材粉末を５０ｇ／ｍ２とし、Ｚｎ含有フラックスを１０ｇ／ｍ２とし、Ｚｎ非含有フラックスを５ｇ／ｍ２とした。このようにして、熱交換器用チューブを作製した。
【００４９】
次に、所定の組成のＡｌ合金でビレットを作製し、このビレットを押出加工することにより、長さ４５０ｍｍ、内径１８ｍｍ、外径２２ｍｍのヘッダー部品を製造した。ヘッダー部品の組成を表４（実施例８）に示す。
次に、Ｓｉを２０質量％含有するＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなるろう材粉末と、Ｚｎ非含有フラックスとを混合してフラックス混合物とした。そして、このフラックス混合物を先に製造したヘッダー部品の外表面にスプレー塗布してフラックス層を形成した。尚、Ｚｎ非含有フラックスにはＫＡｌＦ３を５０質量％含むもの用いた。ヘッダー部品に対するフラックス混合物の塗布量を表４に示す。このようにして、実施例８及び比較例６、７の熱交換器用ヘッダーパイプを作製した。
【００５０】
得られた熱交換器用チューブを熱交換器用ヘッダーパイプに組み付け、窒素雰囲気中６００℃で３分間保持してろう付けを行い、熱交換器を製造した。得られた熱交換器に対して腐食試験（ＳＷＡＡＴ２０日間）を行い、チューブとヘッダーパイプとの接合部（フィレット部）並びにヘッダーパイプにおける最大腐食深さを測定した。結果を表５に示す。表５には、ヘッダーパイプとフィレット部の最大腐食深さを示す。
【００５１】
【表４】
2004339582.tif 000005
【００５２】
【表５】
2004339582.tif 000006
【００５３】
表５に示すように、実施例８は、ヘッダーパイプ及びフィレット部の最大腐食深さがいずれも小さく、腐食が抑制されていることが判る。
一方、比較例６では、Ｚｎ含有フラックスを用いたためにフィレット部の腐食が大きくなっていることがわかる。また比較例７では、ヘッダー部品を構成するＡｌ合金にＳｉが添加されていないため、ヘッダー部品の腐食が大きくなっていることがわかる。
【００５４】
［実験例３］
次に、表１のＮｏ．１のＡｌ合金押出管に、Ｓｉを１２質量％含有するＡｌ−Ｓｉ合金粉末からなるろう材粉末と、Ｚｎ含有フラックスとを混合してフラックス混合物とした。そして、このフラックス混合物をＮｏ．１のＡｌ合金押出管の外表面にスプレー塗布してフラックス層を形成した。尚、Ｚｎ含有フラックスにはＫＺｎＦ３を用いた。Ａｌ合金押出管に対するフラックス混合物の塗布量は、ろう付け材粉末を５０ｇ／ｍ２とし、Ｚｎ含有フラックスを１０ｇ／ｍ２とした。このようにして、熱交換器用チューブを作製した。
【００５５】
次に、表６に記載の組成のＡｌ合金からなるフィンを作製し、このフィンを先程の交換器用チューブに組み付け、窒素雰囲気中６００℃で３分間保持してろう付けを行い、実施例９及び比較例８、９のフィン付きチューブを製造した。得られたフィン付きチューブに対して腐食試験（ＳＷＡＡＴ３０日間）を行い、チューブの最大腐食深さを測定した。結果を表７に示す。表７には、チューブの最大腐食深さの他、フィン表面とチューブ表面の孔食電位（対ＳＣＥ）を示す。
【００５６】
【表６】
2004339582.tif 000007
【００５７】
【表７】
2004339582.tif 000008
【００５８】
表７に示すように、実施例９では、フィンの孔食電位がチューブよりも卑であるため、チューブの防食効果が向上し、このため最大腐食深さが比較的小さくなっていることが判る。
一方、比較例８及び９では、フィンの孔食電位がチューブよりも貴であるため、チューブの防食効果が低下して最大腐食深さが実施例９より大きくなっている。特に、比較例９は、フィンとチューブの孔食電位差が１２０ｍＶと大きいため、腐食量が大きくなっていることが判る。
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の熱交換器用チューブによれば、Ａｌ合金押出管の表面にＺｎ含有フラックスを含むフラックス層を形成するので、ろう付け後にチューブ表面にＺｎ拡散層が形成され、このＺｎ拡散層が犠牲陽極層として機能することによりチューブの防食効果を高めることができる。
また、Ｓｉを含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いるので、ろう材粉末によるＳｉ拡散層の形成を抑制してチューブ外表面の電位上昇を抑制することができ、これによりＺｎ拡散層による防食効果をより高めることができる。
更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕのうちの少なくとも１種以上の元素を含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いるので、フィンやヘッダーパイプの電位よりもチューブ自体の電位をより貴にすることができ、チューブの防食効果をより高めることができる。
【００６０】
また、本発明の熱交換器によれば、Ａｌ合金押出管の表面にＺｎ含有フラックスを含むフラックス層を形成するので、ろう付け後にチューブ表面にＺｎ拡散層が形成され、このＺｎ拡散層が犠牲陽極層として機能することによりチューブの防食効果を高めることができる。
また、Ｓｉを含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いるので、ろう材粉末によるＳｉ拡散層の形成を抑制してチューブ外表面の電位上昇を抑制することができ、これによりＺｎ拡散層による防食効果をより高めることができる。
更にＴｉ、Ｃｒ、Ｃｕのうちの少なくとも１種以上の元素を含む上記組成のＡｌ合金押出管を用いるので、フィンやヘッダーパイプの電位よりもチューブ自体の電位をより貴にすることができ、チューブの防食効果をより高めることができる。
また、チューブの防食効果が向上するため、ヘッダーパイプに陽極犠牲層を形成する必要がなく、このため熱交換器用ヘッダーパイプにはＺｎを含まないＺｎ非含有フラックスを用いることができる。これにより、チューブとヘッダーパイプ砥の接合部であるフィレット部にＺｎが濃縮することがなく、フィレット部の耐食性を向上することができる。
更に、ヘッダー部品にもＳｉを含有させることで、チューブと同様にヘッダーパイプ表面のＳｉ拡散層の形成を抑制することができ、ヘッダーパイプ自体の耐食性を向上できる。
【００６１】
また本発明の熱交換器によれば、熱交換器用チューブの表面電位がフィンよりも貴であるので、チューブの防食効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の熱交換器用チューブの斜視図。
【図２】従来の熱交換器の斜視図
【符号の説明】
１  チューブ
２  フラックス層
３  押出管
４  穴
５  ヘッダーパイプ
６  フィン
１１  熱交換器用チューブ
【図１】
2004339582.tif 000009
【図２】
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