(57)【要約】【課題】強度およびろう付性に優れたクラッド材およびその製造方法を提供する。【解決手段】  芯材(10)の一面側に外皮層(11)を有し、他面側に中間層(12)を介して内皮層(13)を有するクラッド材(1)であって、前記芯材(10)が、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｍｇ：０．２〜１．５質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前記外皮層(11)が、Ｚｎ：０．０１〜４質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前記中間層(12)が、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｚｎ：０．３５〜３質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、前記内皮層(13)が、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材で構成されている。前記クラッド材(1)は外皮層(11)を外側にして熱交換器用管体(2)として用いられる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の一面側に外皮層を有し、他面側に中間層を介して内皮層を有するクラッド材であって、
前記芯材が、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｍｇ：０．２〜１．５質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、
前記外皮層が、Ｚｎ：０．０１〜４質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、
前記中間層が、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｚｎ：０．３５〜３質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、
前記内皮層が、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材で構成されていることを特徴とするクラッド材。
【請求項２】
芯材を構成するアルミニウム合金中に０．５質量％以下のＣｕを含む請求項１に記載のクラッド材。
【請求項３】
芯材を構成するアルミニウム合金中に０．０３〜０．２５質量％以下のＴｉを含む請求項１または２に記載のクラッド材。
【請求項４】
中間層を構成するアルミニウム合金中に０．５質量％以下のＣｕを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項５】
中間層を構成するアルミニウム合金中に０．８質量％以下のＦｅを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項６】
外皮層を構成するアルミニウム合金中のＭｎ濃度が０．１質量％以下、Ｃｕ濃度が０．２質量％以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項７】
中間層の厚さが１０〜７０μｍである請求項１〜６のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項８】
外皮層の厚さが１０〜１００μｍである請求項１〜７のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項９】
ろう付後の中間層における平均結晶粒径が２０〜３００μｍである請求項１〜８のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載されたクラッド材が、外皮層を外側にした管状であることを特徴とする熱交換器用管体。
【請求項１１】
請求項１０に記載された熱交換器用管体を用いたことを特徴とする扁平チューブ。
【請求項１２】
管体を構成するクラッド材の中間層を構成するアルミニウム合金中のＦｅ濃度が０．３質量％以下である請求項１１に記載の扁平チューブ。
【請求項１３】
請求項１０に記載された熱交換器用管体を用いたことを特徴とするヘッダー。
【請求項１４】
管体を構成するクラッド材の中間層を構成するアルミニウム合金中のＦｅ濃度が０．３〜０．８質量％である請求項１３に記載のヘッダー。
【請求項１５】
管体を構成するクラッド材において、内皮層の厚さが７０〜３００μｍである請求項１３または１４に記載のヘッダー。
【請求項１６】
Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｍｇ：０．２〜１．５質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成された芯材の一面側に、Ｚｎ：０．０１〜４質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成された外皮層を重ね、他面側に、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｚｎ：０．３５〜３質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成された中間層を介して、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材で構成された内皮層を重ねて熱間でクラッド圧延し、クラッド圧延後で冷間圧延前、またはクラッド圧延後の冷間圧延の任意のパス間に中間焼鈍を施すことを特徴とするクラッド材の製造方法。
【請求項１７】
前記中間焼鈍を４５０℃以下の温度で行う請求項１６に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項１８】
前記中間焼鈍を６時間以下の処理時間で行う請求項１６または１７に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項１９】
複数の扁平チューブと、これらの扁平チューブの間に介設されたフィンとがろう付され、前記複数の扁平チューブと、これらの扁平チューブの端部に連結されたヘッダーとがろう付された熱交換器において、
前記扁平チューブおよびヘッダーの少なくとも一方に、請求項１０に記載された熱交換器用管体が用いられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２０】
複数の扁平チューブの間にフィンが介設されるとともに、前記複数の扁平チューブの端部にヘッダーが連結された熱交換器の製造に際し、
前記扁平チューブおよびヘッダーの少なくとも一方として請求項１０に記載された熱交換器用管体を用い、前記扁平チューブとフィン、および前記扁平チューブとヘッダーをフッ化物系フラックスを用いてろう付することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２１】
前記扁平チューブに塗布するフッ化物系フラックスの塗布量が２ｇ／ｍ2以上である請求項２０に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項２２】
前記扁平チューブの内側に、外側よりも多い量のフッ化物系フラックスを塗布する請求項２１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項２３】
前記扁平チューブの内側におけるフッ化物系フラックスの塗布量は３〜３０ｇ／ｍ2である請求項２２に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項２４】
前記ヘッダーに塗布するフッ化物系フラックスの塗布量が４ｇ／ｍ2以上である請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の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、強度および耐食性に優れたクラッド材、特に熱交換器用管体の材料として用いられるクラッド材およびその製造方法に関する。さらに、前記熱交換器用管体を用いた熱交換器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からパラレルフロー型のアルミニウム製自動車用熱交換器では、高強度、高耐食性とともにろう付性が求められる。一般に高強度を得るためにアルミニウム合金にＭｇが添加されるが、Ｍｇ含有アルミニウム合金を非腐食性フッ化物系フラックスを用いてろう付すると、フラックスとＭｇが反応して良好なろう付性が得られないため、僅かな量しか添加することができなかった。このため、高強度でろう付性の良いアルミニウム材料の製作が困難であった。
【０００３】
このような状況の中で、芯材とろう材とをクラッドしたろう付用材料において、芯材にＭｇを添加するとともに、芯材とろう材の間に中間層を形成し、Ｍｇとフラックスの反応を抑止することでろう付性を改善したクラッド材が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されたクラッド材は、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎ合金からなる芯材とＡｌ−Ｓｉ合金からなるろう材との間にＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ合金からなる中間層を介在させたものである。特許文献２に記載されたクラッド材は、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金からなる芯材とＡｌ−Ｓｉ合金からなるろう材との間にＡｌ−Ｍｎ系合金からなる中間層を介在させたものである。
【特許文献１】特開昭６４−４０１９５号公報
【特許文献２】特許第２８４２６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のクラッド材は、芯材にＺｎが多く添加されているために、芯材の耐食性が悪いという問題点があった。また特許文献２のクラッド材は、中間層がＡｌ−Ｍｎ系合金であるために強度がわずかに不足する。しかも中間層にＭｇの拡散を抑制する元素が含まれていないために、Ｍｇとフラックスとの反応を抑制するには十分な厚さの中間層が必要となり中間層の薄肉化、ひいてはクラッド材の薄肉化が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述した技術背景に鑑み、強度、ろう付性および耐食性に優れたクラッド材およびその製造方法の提供を目的とする。さらに、本発明のクラッド材を用いた熱交換器用管体、熱交換器およびその製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
即ち、本発明のクラッド材は下記〔１〕〜〔９〕に記載の構成を有する。
【０００８】
〔１〕  芯材の一面側に外皮層を有し、他面側に中間層を介して内皮層を有するクラッド材であって、
前記芯材が、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｍｇ：０．２〜１．５質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、
前記外皮層が、Ｚｎ：０．０１〜４質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、
前記中間層が、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｚｎ：０．３５〜３質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成され、
前記内皮層が、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材で構成されていることを特徴とするクラッド材。
【０００９】
〔２〕  芯材を構成するアルミニウム合金中に０．５質量％以下のＣｕを含む請求項１に記載のクラッド材。
【００１０】
〔３〕  芯材を構成するアルミニウム合金中に０．０３〜０．２５質量％以下のＴｉを含む請求項１または２に記載のクラッド材。
【００１１】
〔４〕  中間層を構成するアルミニウム合金中に０．５質量％以下のＣｕを含む前項１〜３のいずれか１項に記載のクラッド材。
【００１２】
〔５〕  中間層を構成するアルミニウム合金中に０．８質量％以下のＦｅを含む前項１〜４のいずれか１項に記載のクラッド材。
【００１３】
〔６〕  外皮層を構成するアルミニウム合金中のＭｎ濃度が０．１質量％以下、Ｃｕ濃度が０．２質量％以下である前項１〜５のいずれか１項に記載のクラッド材。
【００１４】
〔７〕  中間層の厚さが１０〜７０μｍである前項１〜６のいずれか１項に記載のクラッド材。
【００１５】
〔８〕  外皮層の厚さが１０〜１００μｍである前項１〜７のいずれか１項に記載のクラッド材。
【００１６】
〔９〕  ろう付後の中間層における平均結晶粒径が２０〜３００μｍである前項１〜８のいずれか１項に記載のクラッド材。
【００１７】
本発明の熱交換器用管体、扁平チューブ、ヘッダーは下記〔１０〕〜〔１５〕に記載の構成を有する。
【００１８】
〔１０〕  前項１〜９のいずれか１項に記載されたクラッド材が、外皮層を外側にした管状であることを特徴とする熱交換器用管体。
【００１９】
〔１１〕  前項１０に記載された熱交換器用管体を用いたことを特徴とする扁平チューブ。
【００２０】
〔１２〕  管体を構成するクラッド材の中間層を構成するアルミニウム合金中のＦｅ濃度が０．３質量％以下である前項１１に記載の扁平チューブ。
【００２１】
〔１３〕  前項１０に記載された熱交換器用管体を用いたことを特徴とするヘッダー。
【００２２】
〔１４〕  管体を構成するクラッド材の中間層を構成するアルミニウム合金中のＦｅ濃度が０．３〜０．８質量％である前項１３に記載のヘッダー。
【００２３】
〔１５〕  管体を構成するクラッド材において、内皮層の厚さが７０〜３００μｍである前項１３または１４に記載のヘッダー。
【００２４】
本発明のクラッド材の製造方法は、下記〔１６〕〜〔１８〕に記載の構成を有する。
【００２５】
〔１６〕  Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｍｇ：０．２〜１．５質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成された芯材の一面側に、Ｚｎ：０．０１〜４質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成された外皮層を重ね、他面側に、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｚｎ：０．３５〜３質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成された中間層を介して、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材で構成された内皮層を重ねて熱間でクラッド圧延し、クラッド圧延後で冷間圧延前、またはクラッド圧延後の冷間圧延の任意のパス間に中間焼鈍を施すことを特徴とするクラッド材の製造方法。
【００２６】
〔１７〕  前記中間焼鈍を４５０℃以下の温度で行う前項１６に記載のクラッド材の製造方法。
【００２７】
〔１８〕  前記中間焼鈍を６時間以下の処理時間で行う前項１６または１７に記載のクラッド材の製造方法。
【００２８】
本発明の熱交換器は、下記〔１９〕に記載の構成を有する。
【００２９】
〔１９〕  複数の扁平チューブと、これらの扁平チューブの間に介設されたフィンとがろう付され、前記複数の扁平チューブと、これらの扁平チューブの端部に連結されたヘッダーとがろう付された熱交換器において、
前記扁平チューブおよびヘッダーの少なくとも一方に、前項１０に記載された熱交換器用管体が用いられていることを特徴とする熱交換器。
【００３０】
本発明の熱交換器の製造方法は、下記〔２０〕〜〔２４〕に記載の構成を有する。
【００３１】
〔２０〕  複数の扁平チューブの間にフィンが介設されるとともに、前記複数の扁平チューブの端部にヘッダーが連結された熱交換器の製造に際し、
前記扁平チューブおよびヘッダーの少なくとも一方として前項１０に記載された熱交換器用管体を用い、前記扁平チューブとフィン、および前記扁平チューブとヘッダーをフッ化物系フラックスを用いてろう付することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【００３２】
〔２１〕  前記扁平チューブに塗布するフッ化物系フラックスの塗布量が２ｇ／ｍ2以上である前項２０に記載の熱交換器の製造方法。
【００３３】
〔２２〕  前記扁平チューブの内側に、外側よりも多い量のフッ化物系フラックスを塗布する前項２１に記載の熱交換器の製造方法。
【００３４】
〔２３〕  前記扁平チューブの内側におけるフッ化物系フラックスの塗布量は３〜３０ｇ／ｍ2である前項２２に記載の熱交換器の製造方法。
【００３５】
〔２４〕  前記ヘッダーに塗布するフッ化物系フラックスの塗布量が４ｇ／ｍ2以上である前項２０〜２３のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の効果】
【００３６】
〔１〕の発明のクラッド材は、芯材にＭｇ含有アルミニウム合金を用いることで強度を確保し、外皮層および中間層に添加されたＺｎによって芯材中のＭｇの拡散を抑止することにより良好なろう付性を得、さらに外皮層が犠牲腐食層として機能するために耐食性に優れたものである。
【００３７】
〔２〕の発明のクラッド材は、特に芯材の強度が高く、クラッド材としての強度が優れている。
【００３８】
〔３〕の発明のクラッド材は、芯材に添加されたＴｉによる粒界腐食防止効果により特に耐食性が優れている。。
【００３９】
〔４〕の発明のクラッド材は、特に中間層の強度が高く、クラッド材としての強度が優れている。
【００４０】
〔５〕の発明のクラッド材は、特に中間層の強度が高く、クラッド材としての強度が優れている。
【００４１】
〔６〕の発明のクラッド材は、特に外皮層の犠牲腐食効果が優れ、耐食性が優れている。
【００４２】
〔７〕の発明のクラッド材は、特に中間層のＭｇ拡散抑止効果が優れ、ろう付性が優れている。
【００４３】
〔８〕の発明のクラッド材は、特に外皮層のＭｇ拡散抑止効果および犠牲腐食効果が優れ、ろう付性および耐食性が優れている。
【００４４】
〔９〕の発明のクラッド材は、中間層によるろう材の侵入防止効果が優れている。
【００４５】
〔１０〕の発明の熱交換器用管体は、〔１〕〜〔９〕のいずれかのクラッド材を用いたものであるから、強度、ろう付性および耐食性に優れている。
【００４６】
〔１１〕の発明の扁平チューブは、〔１０〕の熱交換器用管体を用いたものであるから、強度、ろう付性および耐食性に優れている。
【００４７】
〔１２〕の発明の扁平チューブは、中間層によるろう材侵入防止効果を低下させることなく優れた強度を有する。
【００４８】
〔１３〕の発明のヘッダーは〔１０〕の熱交換器用管体を用いたものであるから、強度、ろう付性および耐食性に優れている。
【００４９】
〔１４〕の発明のヘッダーは、特に優れた強度を有する。
【００５０】
〔１５〕の発明のヘッダーは、接合部に十分なろう材が供給されるために、特にろう付性が優れている。
【００５１】
〔１６〕の発明のクラッド材の製造方法によれば、〔１〕〜〔９〕に記載されたクラッド材を製造することができる。
【００５２】
〔１７〕〔１８〕の各発明のクラッド材の製造方法によれば、中間焼鈍中のＭｇの拡散を抑制して特にろう付性に優れたクラッド材を製造できる。
【００５３】
〔１９〕の発明の熱交換器は、扁平チューブまたはヘッダーとして〔７〕の熱交換器用管体が用いられたものであるから、扁平チューブ、フィン、ヘッダーが良好にろう付され、かつ強度および耐食性に優れている。
【００５４】
〔２０〕の発明の熱交換器の製造方法によれば、〔１９〕の熱交換器を製造できる。
【００５５】
〔２１〕の発明の熱交換器の製造方法によれば、扁平チューブのろう付部に十分なフラックスを供給して良好なろう付を確実に行うことができる。
【００５６】
〔２２〕〔２３〕の各発明の熱交換器の製造方法によれば、扁平チューブの内側においても良好なろう付を確実に行うことができる。
【００５７】
〔２４〕の発明の熱交換器の製造方法によれば、ヘッダーのろう付部に十分なフラックスを供給して良好なろう付を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
図１は本発明のクラッド材であり、図２は前記クラッド材で作製した扁平チューブである。
【００５９】
クラッド材(1)は、芯材(10)の一面側に外皮層(11)を有し、他面側に中間層(12)を介してろう材である内皮層(13)を有する４層構造のろう付用クラッド材である。扁平チューブ(2)は、前記クラッド材(1)の外皮層(11)を外側にして管状に成形したものである。
【００６０】
前記クラッド材(1)は、芯材(10)にＭｇ含有アルミニウム合金を用いることで強度を確保し、外皮層(11)および中間層(12)に添加されたＺｎによって芯材(10)中のＭｇの拡散を抑止することにより良好なろう付性を得、さらに外皮層(11)が犠牲腐食層として機能するために耐食性に優れたものである。
【００６１】
クラッド材(1)の各層を構成するアルミニウム合金組成、合金中の各元素の添加意義および好ましい濃度は以下のとおりである。
【００６２】
〔芯材〕
芯材(10)は、Ｍｎ：０．８〜２質量％およびＭｇ：０．２〜１．５質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金（以下、「芯材合金」と称する）で構成される。
【００６３】
前記芯材合金において、Ｍｎは強度に影響を及ぼす元素であり、Ｍｎ濃度を０．８〜２質量％とする。Ｍｎ濃度が０．８質量％未満では強度が不足し、２質量％を超えると粗大な金属間化合物が生成するために加工性が悪くなる。芯材合金における好ましいＭｎ濃度は１〜１．６質量％である。Ｍｇもまた強度に影響を及ぼす元素であり、Ｍｇ濃度を０．２〜１．５質量％とする。Ｍｇ濃度が０．２質量％未満では強度が不足し、１．５質量％を超えると酸化膜が強固となるためにクラッド材を作製することが困難となる。芯材合金における好ましいＭｇ濃度は０．３〜１．２質量％である。
【００６４】
また、芯材合金において、他の元素は耐食性に影響を及ぼさない範囲で添加することができ、あるいは含有が許容されるが、以下の元素はその濃度を制限することが好ましい。
【００６５】
Ｃｕは強度を向上させる元素であるが、多量に添加すると耐食性が低下するおそれがあるため、０．５質量％以下とすることが好ましい。特に好ましいＣｕ濃度は０．２質量％以下である。また、強度向上効果を得るためのＣｕ濃度は０．０３質量％以上である。
【００６６】
Ｚｎは耐食性に影響を及ぼす元素であり、０．５質量％を超えて添加すると耐食性が低下するおそれがあるため、０．５質量％以下とすることが好ましい。特に好ましいＺｎ濃度は０．３質量％以下である。
【００６７】
Ｔｉは粒界腐食防止効果を有する元素である。ＣＯ2を冷媒とする熱交換器は１８０℃程度の高温で保持されるが、構成材料がこのような高温に長時間保持されると粒界に様々な元素が析出し、ひいては粒界腐食が懸念される。そこで、本発明のクラッド材を熱交換器の構成材料として用いる場合に芯材にＴｉを添加することで粒界腐食を防止することができる。好ましいＴｉ濃度は０．０３〜０．２５質量％であり、０．０３質量％未満では上記効果に乏しく、０．２５質量％で十分に上記効果が得られるので０．２５質量％を超えて多量に添加するのはコスト面で好ましくない。特に好ましいＴｉ濃度は０．０５〜０．２質量％である。
【００６８】
ＦｅおよびＳｉは芯材自体の耐食性を低下させるおそれがあり、それぞれ０．２質量％以下とすることが好ましい。特に好ましいＦｅ濃度およびＳｉ濃度はそれぞれ０．１５質量％以下である。
【００６９】
〔外皮層〕
外皮層(11)は、Ｚｎ：０．０１〜４質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金（以下、「外皮層合金」と称する）で構成される。
【００７０】
外皮層合金において、Ｚｎは芯材(10)のＭｇの拡散を抑止するともに、芯材(10)と外皮層(11)の電位差に差を設けて外皮層(11)を犠牲腐食層としての機能させるために添加される元素であり、Ｚｎ濃度を０．０１〜４質量％とする。Ｚｎ濃度が０．０１質量％未満では犠牲腐食層として機能を果たさず、４質量％を超えると早期に腐食して長期的な耐食性が低下する。好ましいＺｎ濃度は０．４〜３質量％である。
【００７１】
また、外皮層合金において、他の元素は耐食性に影響を及ぼさない範囲で添加することができ、あるいは含有が許容されるが、以下の元素はその濃度を制限することが好ましい。
【００７２】
外皮層合金においては、ＭｎおよびＣｕの添加を制限する。ＭｎおよびＣｕは、芯材(10)と外皮層(11)の電位差に差を設けて外皮層(11)の犠牲腐食効果に寄与する元素であるが、多量に添加すると外皮層(11)を早期に腐食させるおそれがある。このため、Ｍｎ濃度は０．１質量％以下が好ましく、さらに０．０５質量％以下が好ましい。また、好ましいＣｕ濃度は０．２質量％以下であり、さらに０．１５質量％以下が好ましい。
【００７３】
ＦｅおよびＳｉは外皮層自体の耐食性を低下させるおそれがあり、それぞれ０．２質量％以下とすることが好ましい。特に好ましいＦｅ濃度およびＳｉ濃度はそれぞれ０．１５質量％以下である。
【００７４】
〔中間層〕
中間層(12)は、Ｍｎ：０．８〜２質量％、Ｚｎ：０．３５〜３質量％を含み、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金（以下、「中間層合金」と称する）で構成される。
【００７５】
中間層合金において、Ｍｎは強度に影響を及ぼす元素であり、Ｍｎ濃度を０．８〜２質量％とする。Ｍｎ濃度が０．８質量％未満では強度が不足し、２質量％を超えると粗大な金属間化合物が生成するために加工性が悪くなる。中間層合金における好ましいＭｎ濃度は１〜１．６質量％である。Ｚｎは芯材(10)のＭｇの拡散を抑止する元素であり、Ｚｎ濃度を０．３５〜３質量％とする。Ｚｎ濃度が０．３５質量％未満ではＭｇの拡散抑止効果が小さく、また３質量％を超えると芯材(10)にＺｎが拡散して耐食性を低下させるおそれがある。好ましいＺｎ濃度は０．５〜２．５質量％である。
【００７６】
また、中間層合金において、他の元素は耐食性に影響を及ぼさない範囲で添加することができ、あるいは含有が許容されるが、以下の元素はその濃度を制限することが好ましい。
【００７７】
中間層合金においては、さらにＣｕを添加することができる。Ｃｕは強度に影響を及ぼす元素であるが、多量に添加すると耐食性を低下させるおそれがある。このため、Ｃｕ濃度は０．５質量％以下が好ましく、さらに０．０３質量％以下が好ましい。また、強度向上効果を得るためのＣｕ濃度は０．１５質量％以上である。
【００７８】
また、Ｆｅを添加することもできる。Ｆｅは合金強度を向上させるとともに結晶粒を細かくする効果がある。その一方、中間層(12)は内皮層(13)のろう材による侵食を中間層(12)内で食い止めて芯材(10)への侵入を防止する必要があり、中間層(12)の結晶粒が大きい方が侵食防止効果は大きい。中間層(12)が十分に厚い場合は結晶粒が細かくてもろう材による侵食を防止することができるが、チューブ材料として用いる場合は、チューブの内部容積および軽量性を確保するためにクラッド材(1)の総厚が制限されることが多く、中間層(12)の厚さを厚くして侵食を防ぐことは好ましくない。従って、チューブ用クラッド材においては、強度と侵食防止の両面から平均結晶粒径を２０〜３００μｍの範囲に制御することが好ましく、平均結晶粒径を前記範囲内に制御するＦｅ濃度として０．３質量％未満が好ましい。特に好ましい平均結晶粒径は３０〜１００μｍであり、特に好ましいＦｅ濃度は０．０３〜０．２質量％である。一方、内部容積が十分に大きく、かつチューブよりも厚いクラッド材(1)が用いられるヘッダーでは、中間層(12)の厚さを厚くすることで侵食を防止できるため、強度向上を重視してＦｅ濃度を設定することができる。従って、チューブ材料として用いるクラッド材では、中間層合金中のＦｅ濃度は０．３〜０．８質量％の範囲が好ましく、特に０．４〜０．７質量％が好ましい。平均結晶粒径は特に限定されないが１００μｍ以下が好ましい。
【００７９】
〔内皮層〕
内皮層は、Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材（以下、「内皮層合金」と称する）で構成される。
【００８０】
内皮層合金は、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。
【００８１】
本発明のクラッド材(1)における各層の厚さや総厚は限定されず、適宜設定することができる。
【００８２】
クラッド材(1)の総厚は、例えば、クラッド材を熱交換器用管体の材料として用いる場合は、１００〜２０００μｍが好ましい。特に、扁平チューブの材料としては１００〜５００μｍが好ましく、ヘッダーの材料としては２００〜２０００μｍが好ましい。
【００８３】
芯材(10)の厚さは、用途に応じて必要な強度を確保できる厚さに設定する。例えば、クラッド材を熱交換器用管体の材料として用いる場合は、５０〜１９００μｍが好ましい。特に、扁平チューブの材料としては５０〜４５０μｍが好ましく、ヘッダーの材料としては１５０〜１９００μｍが好ましい。
【００８４】
外皮層(11)の厚さは、Ｍｇの拡散抑止効果および犠牲腐食効果を得るために、１０〜１００μｍが好ましい。１０μｍ未満ではＭｇの拡散抑止効果が乏しい。また、外皮層(11)は芯材(10)よりも強度が低いため、外皮層(11)の厚さが１００μｍを超えると相対的に芯材(10)が薄くなるため、クラッド材(1)としての強度が不足するおそれがある。好ましい外皮層(11)の厚さは１０〜５０μｍである。
【００８５】
中間層(12)の厚さは、Ｍｇの拡散抑止効果を得るために、１０〜７０μｍが好ましい。１０μｍ未満ではＭｇの拡散抑止効果が乏しい。また、中間層(12)は芯材(10)よりも強度が低いため、中間層(12)の厚さが７０μｍを超えると相対的に芯材(10)が薄くなるため、クラッド材(1)としての強度が不足するおそれがある。好ましい中間層(12)の厚さは１０〜５０μｍである。
【００８６】
内皮層(13)の厚さは、クラッド材(1)の用途に応じて接合に必要なろう材量を確保できる厚さに適宜設定すれば良い。例えば、クラッド材(1)を熱交換器用管体の材料として用いる場合は、１０〜３００μｍが好ましい。特に扁平チューブの材料として用いる場合は５〜５０μｍが好ましい。また、ヘッダーの材料として用いる場合は５０〜３００μｍが好ましい。
【００８７】
本発明のクラッド材(1)の製造方法は、圧延温度による制限は受けないが、一例としては、４層の材料の順次重ねて熱間でクラッド圧延し、クラッド圧延後、冷間圧延前または冷間圧延の任意にパス間で中間焼鈍を行って所望の厚さとする。本発明はクラッド圧延および冷間圧延の条件や中間焼鈍の要否および条件を規定するものではないが、中間焼鈍中に芯材(10)のＭｇが拡散するのを抑制するために、高温での処理を避け、４５０℃以下で中間焼鈍することが好ましい。また、３９０℃未満の中間焼鈍ではＣｕ等の元素が粒界に析出しやすく、耐食性が低下するおそれがあるため、３９０℃以上が好ましい。特に好ましい中間焼鈍の温度は３９０〜４２０℃である。また、中間焼鈍の処理時間は特に限定されず、加工性を向上させることができ、かつＭｇの拡散を抑止できる範囲で任意に設定することができる。具体的には、６時間以下が好ましく、特に４時間以下が好ましい。
【００８８】
図２に一例を示すように、本発明の熱交換器用管体(2)は、上述した板状のクラッド材(1)を外皮層(11)が外側になるように成形したものであり、外皮層(11)が犠牲腐食層となる。熱交換器用管体としては、扁平チューブおよびヘッダーを例示できる。管体への成形方法は限定されず、ロール成形等の周知の方法で成形し、継ぎ目(14)を接合して管体とする。継ぎ目(14)の接合は、例えばクラッド材(1)の内皮層(13)のＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材によるろう付によって行われる。
【００８９】
また、扁平チューブは、図２の示すような周壁部のみからなる扁平チューブ(2)に限定されない。扁平チューブの他の形状例として、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図５を示す。
【００９０】
図３に示す扁平チューブ(3)は、図２と同じく板状のクラッド材(1)で本体部(2a)を形成し、さらに本体部(2a)内に別途作製したインナーフィン(4)を配置して本体部(2a)とインナーフィン(4)をろう付したものである。
【００９１】
図４Ａに示す扁平チューブ(5)は、板状のクラッド材(1)を曲げ加工して複数の突起(6)を形成し、さらに管状に成形して対向する突起(6)(6)をろう付することによって仕切壁を形成した多孔管である。
【００９２】
図４Ｂに示す扁平チューブ(7)もまた多孔管であり、その製造方法の一例として、クラッド材(1)を材料として突起(8a)と先端にこの突起(8a)を嵌合する凹溝を有する受け部(8b)を形成し、さらにクラッド材(1)の一端部に１つの係合用突起(9a)を、他端部に２つの係合用突起(9b)(9b)を形成し、前記受け部(8b)の凹溝に突起(8a)を嵌合させて管内に仕切壁を形成するとともに、端部の係合用突起(9a)(9b)をかみ合わせて管状に形成したものである。このように端部の係合用突起(9a)(9b)をかみ合わせた場合には、管体の断面における接合長さが拡大され、継ぎ目強度を向上させることができる。
【００９３】
図５に示す扁平チューブ(30)は、クラッド材(1)を加工して仕切壁を形成した多孔管である。図６の断面図に示すように、クラッド材(1)の内皮層(13)側に仕切壁および側壁を形成するための種々の突起物(33)(36)(37)(39)(41)をロール成形により形成してチューブ製作用成形材(31)を製作し、このチューブ製作用成形材(31)の幅方向の中央部で折り曲げて扁平チューブに成形した例である。前記チューブ製作用成形材(31)の幅方向の一端部には、先端面に突起(32)を有する内側側壁用凸条(33)が設けられ、他端部は先端部分が外側側壁(34)となされ、この外側側壁部(34)の基端側に先端面に凹溝(35)を有する内側側壁用凸条(36)が設けられている。また、幅方向の中央部には、もう一方の側壁となる側壁用凸条(37)が設けられている。さらに、前記内側側壁用凸条(33)(36)と側壁用凸条(37)との間には、先端面に突起(38)を有する仕切壁凸条(39)と先端面に凹溝(40)を有する受け部(41)とが交互に設けられている。そして、前記チューブ製作用成形材(31)の側壁用凸条(37)を中心にして折り曲げていき、最後にヘアピン状に折り曲げて、仕切壁用凸条(39)の突起(38)を対向する受け部(41)の凹溝(40)に嵌め入れるとともに、内側側壁用凸条(33)の突起(32)を他方の内側側壁用凸条(36)の凹溝(35)に嵌め入れる。さらに外側側壁部(34)を内側に折り曲げて扁平チューブの形状に仮組みする。そして仮組みした扁平チューブを所定温度に加熱して係合させた内側側壁用凸条(33)(36)と外側側壁(34)、係合させた仕切壁用凸条(39)と受け部(41)をろう付けすると、厚肉の両側壁を有し、複数の冷媒通路に仕切られた扁平チューブ(30)が製作される。
【００９４】
上記扁平チューブ(3)(5)(7)(30)において、インナーフィン(5)、突起(6)、突起(8a)と受け部(8b)、係合用突起(9a)(9b)、内側側壁用凸条(33)(36)と外側側壁(34)、仕切壁用凸条(39)と受け部(41)のろう付には、クラッド材(1)の内皮層(13)を構成するＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材が好適である。
【００９５】
なお、本発明におけるクラッド材は、図１に示した板状に限定されず、管状等の形状に加工したもの、折り曲げて管に加工するために突起物を形成したものも含まれる。
【００９６】
本発明で例示した熱交換器は、複数の扁平チューブと、これらの扁平チューブの間に介設されたフィンとがろう付され、前記複数の扁平チューブと、これらの扁平チューブの端部に連結されたヘッダーとがろう付された熱交換器において、前記扁平チューブまたはヘッダー、あるいは両方として、本発明のクラッド材で作製した管体が用いられたものである。
【００９７】
以下に、本発明の熱交換器の製造方法について、図３の扁平チューブ(3)を用いて図７に示した熱交換器(20)を作製する場合を例に挙げて説明する。
【００９８】
前記熱交換器(20)は、複数の扁平チューブ(3)が相互間にアウターフィン(21)を介在させた状態で積層されるとともに、扁平チューブ(3)の両端がヘッダー(22)に連通接続され、扁平チューブ(3)、アウターフィン(21)、ヘッダー(22)がろう付けにより接合一体化されたコア部を有するものである。図中、(23)はサイドプレートである。
【００９９】
まず、扁平チューブ(3)およびヘッダー(22)の材料として、芯材(10)、外皮層(11)、中間層(12)および内皮層(13)の材料を重ねて熱間でクラッド圧延し、中間焼鈍を含む冷間圧延により所要厚さのクラッド材(1)を作製する（図１参照）。クラッド材(1)における各層の厚さは、用途に応じて適宜設定する。
【０１００】
次に、このクラッド材(1)を外皮層(11)が外側となるようにロール成形して本体部(2a)を製作し、本体部(2a)内に別途作製したインナーフィン(4)を配置し、扁平チューブ(3)を仮成形する（図３参照）。一方、図９に示すように、ヘッダー(22)についても、クラッド材(1)の外皮層(11)外側にしてを管体に仮成形し、前記扁平チューブ(3)を差込むための扁平孔(24)を穿設する。
【０１０１】
そして、図７、８に示すように扁平チューブ(3)とブレージンシートからなるアウターフィン(21)とを交互に積み重ねるとともに、扁平チューブ(3)の両端をヘッダー(22)の扁平孔(24)に差し込んで仮組みし、扁平チューブ(3)およびヘッダー(22)にフッ化物系フラックスを塗布し、仮組物を不活性ガス雰囲気中で加熱する。この加熱により、クラッド材(1)の内皮層(13)が溶融し、扁平チューブ(3)およびヘッダー(22)の継ぎ目(14)がろう付されるとともに、扁平チューブ(3)とインナーフィン(4)、ヘッダー(22)と扁平チューブ(3)がろう付接合される。また、アウターフィン(21)を構成するブレージングシートのろう材層によって、扁平チューブ(11)とアウターフィン(21)がろう付接合される。このろう付において、クラッド材(1)の芯材(10)合金に添加されたＭｇは外皮層(11)および中間層(12)によってろう付面への拡散が抑止されるため、フッ化物系フラックスと反応することなく各ろう付部はいずれも良好にろう付される。
【０１０２】
上述したろう付において、フッ化物系フラックスの種類は限定されず、ＫＦ−ＡｌＦ3の混合物、ＫＡｌＦ4，Ｋ2ＡｌＦ5，Ｋ3ＡｌＦ6，ＡｌＦ3，ＣｓＦ，ＢｉＦ3，ＬｉＦ、ＫＺｎＦ3、ＺｎＦ2等を少なくとも１種または２種以上を混ぜ合わせたもの例示できる。なお、フッ化物系フラックスが好適であるが、塩化物系等のフラックスも用いることができる。
【０１０３】
扁平チューブ(3)およびヘッダー(22)へのフッ化物系フラックスの塗布量は、良好なろう付を達成するために２ｇ／ｍ2以上とすることが好ましい。塗布量が２ｇ／ｍ2未満ではろう付性が悪くなるおそれがある。本発明はフラックス塗布量の上限値を規定するものではないが、３０ｇ／ｍ2を超えて増量してもろう付性は変わらないため、不経済である。
【０１０４】
また、扁平チューブではチューブ内の雰囲気ガスの置換が行われにくくフラックスによる表面活性化が行われにくいために、チューブの外面よりも内面への塗布量を多くすることが好ましい。内面へのフラックスの塗布量は３ｇ／ｍ2以上ｇが好ましく、３〜３０ｇ／ｍ2を推奨できる。このようにチューブ内面へのフラックス塗布量を増量することにより、図２に示す本体部のみからなる扁平チューブ(2)はもとより、図３のような内部にインナーフィン(4)を配置した扁平チューブ(3)、図４Ａのような突起(6)による仕切壁、図４Ｂのような突起(8a)と受け部(8b)による仕切壁、図５のようのな凸条(39)と受け部(41)による仕切壁を形成した扁平チューブ(5)(7)(30)においても良好なろう付を達成できる。
【０１０５】
また、ヘッダーへのフラックス塗布量は扁平チューブよりも多くすることが好ましい。これは、ヘッダーにはブラケット等の部材を取り付けることがあるが、ヘッダーとブラケット等とのクリアランスが大きいため、接合部に十分なフラックスを供給するには多くのフラックスを必要とするためである。具体的には、ヘッダーへのフラックス塗布量は４ｇ／ｍ2以上が好ましい。
【０１０６】
フラックスの塗布方法は限定されず、浸漬塗布、スプレー塗布等の周知の方法で適宜行う。また、扁平チューブの内面の塗布量を多くする場合は、内面への塗布と外面への塗布を別の工程で行っても塗布量に差を付けることができる。例えば、図示例の熱交換器に製造においては、クラッド材(1)の内皮層(13)側にフラックスを塗布した後に管状の本体部(2a)に成形するとともにインナーフィン(4)を配置し、本体部(2a)とインナーフィン(4)を組み付けた状態で外皮層(11)側にフラックスを塗布するか、あるいは扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)を積層状態に組み付けた後にフラックスを塗布する。また、図４Ａ、図４Ｂおよび図５の扁平チューブ(5)(7)(30)の場合は、クラッド材(1)の内皮層(13)側にフラックスを塗布した後に、仕切壁となる突起(6)(8a)および受け部(8b)、仕切壁および側壁となる各種突起物(32)〜(41)を成形するとともに管体に仮成形し、扁平チューブ(5)(7)(30)の外側にフラックスを塗布する。あるいは、突起(6)(8a)、受け部(8b)および各種突起物(32)〜(41)を形成してフラックスを塗布した後に管体に仮成形し、扁平チューブ(5)(7)(30)の外側にフラックスを塗布する。
【実施例】
【０１０７】
本発明の実施例として、熱交換器用の扁平チューブに適したクラッド材、およびヘッダーに適したクラッド材を作製し、さらに扁平チューブおよびヘッダーを作製してろう付試験を行った。
【０１０８】
また、各ろう付試験において、非腐食性のフッ化物系フラックスとしてＫＡｌＦ4を所定濃度の懸濁液に調製して用いた。また、前記扁平チューブ(3)と交互に積層するアウターフィン(21)として、ＪＩＳ  Ａ３２０３にＺｎを添加したアルミニウム合金からなる芯材の両面にＡｌ−８質量％Ｓｉ合金からなるろう材層がクラッドされたブレージングフィン（板厚：８０μｍ、クラッド率：片面につき１０％）を用い、扁平チューブ(3)内に配置するインナーフィン(4)として、ＪＩＳ  Ａ３００３からなり、板厚１００μｍの波形のベアフィンを用いた（図３参照）。
【０１０９】
〈１〉  扁平チューブ
〔クラッド材の作製〕
扁平チューブ材料として、後掲の表１および表２に示す構成のクラッド材を作製した。
【０１１０】
クラッド材の芯材を構成する芯材合金、外皮層を構成する外皮層合金、中間層を構成する中間層合金として、それぞれ、各表に示す濃度の元素を含み残部がＡｌおよび不純物からなるアルミニウム合金を用い、内皮層を構成する内皮層合金としてＳｉ：９質量％を含むＡｌ−Ｓｉ合金ろう材を用いた。
【０１１１】
表１の実施例１〜２０および比較例２、表２の実施例２１〜３４および比較例２２、２３においては、図１に参照される、外皮層(11)、芯材(10)、中間層(12)、内皮層(13)からなる４層構造のクラッド材(1)を作製した。クラッド材(1)作製に際しては、各層の材料を重ね合わせ、熱間でクラッド圧延した後に４２０℃で２時間保持する中間焼鈍を施し、さらに板厚（総厚）が３００μｍとなるように冷間圧延した。作製したクラッド材(1)における外皮層(11)および中間層(12)の厚さは表１に示す各厚さであり、内皮層(13)の厚さは全て２５μｍとした。従って、各クラッド材(1)の芯材(10)の厚さは、３００μｍ−（外皮層厚さ＋中間層厚さ＋２５μｍ）となる。
【０１１２】
また、表１の比較例１、表２の比較例２１においては、中間層を設けずに外皮層、芯材、内皮層の３層構造とした以外は上記と同じ方法でクラッド材を作製した。
【０１１３】
〔クラッド材の引張強さ、中間層の結晶粒径、中間層への侵食〕
表１および表２の各クラッド材について、ろう付相当の熱処理（窒素ガス雰囲気中、６００℃で５分間加熱）を行った後に、室温（２５℃）および高温（１８０℃）における引張強さ、および中間層(12)の平均結晶粒径を測定した。これらの測定結果を表１および表２に示す。
【０１１４】
また、内皮層合金（ろう材）中のＳｉによる中間層(12)への侵食を観察したところ、全てのクラッド材において侵食は認められなかった。
【０１１５】
〔扁平チューブの作製とろう付性〕
各クラッド材を用いて、図３に参照される扁平チューブ(3)を作製するとともに、扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)のろう付試験を行った。
【０１１６】
表１の実施例１〜２０および比較例１、２においては、まず、各クラッド材(1)の外皮層(11)を外側にしてロール成形により管状の本体部(2a)を成形するとともに、本体部(2a)内にインナーフィン(4)を配置し、扁平チューブ(3)を仮成形した。仮成形した扁平チューブ(3)は、図８に示すようにアウターフィン(21)と交互に重ねて仮組みした。次に、この仮組物を所定濃度のフラックス懸濁液に浸漬して乾燥させ、扁平チューブ(3)の内面と外面に同量のフラックスを塗布した。各仮組物におけるフラックス塗布量は表１に示すとおりである。そして、仮組物を６００℃の窒素ガス雰囲気中で５分間加熱し、扁平チューブ(3)の継ぎ目(14)をろう付するとともに、扁平チューブ(3)の本体部(2a)とインナーフィン(4)、扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)をろう付した。
【０１１７】
【表１】
2007092165.tif 000003
【０１１８】
表２の実施例２１〜３４および比較例２１〜２３においては、まず、各クラッド材(1)の内皮層(13)側に、表２に示す量のフラックスを塗布して乾燥させた後、外皮層(11)を外側にしてロール成形により管状の本体部(2a)を成形するとともに、本体部(2a)内にインナーフィン(4)を配置し、扁平チューブ(3)を仮成形した。この仮成形後に扁平チューブ(3)の外皮層(11)側に表２に示す量のフラックスを塗布した。次に、図８に示すように、扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)とを交互に重ねて仮組みした。そして、この仮組物を６００℃の窒素ガス雰囲気中で５分間加熱し、扁平チューブ(3)の継ぎ目(14)をろう付するとともに、扁平チューブ(3)の本体部(2a)とインナーフィン(4)、扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)をろう付した。
【０１１９】
【表２】
2007092165.tif 000004
【０１２０】
作製した各ろう付品について、扁平チューブ(3)の本体部(2a)内面とインナーフィン(4)との接合率（％）、扁平チューブ(3)の外面とアウターフィン(21)との接合率（％）を調べ、これらの接合率によりろう付性を評価した。評価結果を表１および表２に示す。
【０１２１】
〔ろう付品の耐食性〕
各ろう付品について、下記の調査方法Ａにより扁平チューブの粒界腐食感受性を調査して耐食性を評価した。さらに、芯材合金におけるＴｉの添加効果を調査するために、調査方法Ｂにおいて上記調査方法Ａよりも粒界腐食が起こりやすい条件を形成し、厳しく粒界腐食感受性を調査した。なお、比較例１、２１のろう付品については、ろう付性が悪かったために耐食性を評価するには至らなかった。  これらの評価結果を表１および表２に示す。
【０１２２】
（粒界腐食感受性の調査方法Ａ）
ろう付品に対し、ＡＳＴＭ−Ｇ８５−Ａ３に規定されたＳＷＡＡＴ腐食試験を実施し、試験後の腐食状況により下記の基準で耐食性を評価した。試験条件は、ＡＳＴＭ  Ｄ１１４１による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、腐食試験液を０．５時間噴霧−湿潤１．５時間を１サイクルとし、このサイクルを４８０時間実施するものとした。
◎：表面に粒界腐食が発生しないもの
○：表面に粒界腐食がわずかに発生するものの、腐食の深さが深くないものであり、熱交換器としての耐食性を満足するもの
【０１２３】
（粒界腐食感受性の調査方法Ｂ）
ろう付品を１８０℃で２４時間保持した後、上記調査方法Ａと同じ条件でＳＷＡＡＴ腐食サイクル試験を実施し、試験後の腐食状況により下記の基準で耐食性を評価した。なお、１８０℃の高温保持はＣＯ2冷媒の熱交換器の使用環境を想定したものである。
◎：表面に粒界腐食が発生しないもの
○：粒界腐食がほとんど発生しないもの
△：粒界腐食が顕著でないもの
表１および表２の結果より、芯材と内皮層の間に所定厚さの中間層を形成した各実施例のクラッド材は、同一厚さで中間層の無い比較例１、２１のクラッド材と同等の強度を有するものであることを確認した。また、中間層に所定量のＦｅを添加することによってろう材による侵食を防止しつつ強度を向上させることができた。
【０１２４】
また、所定量のＺｎを添加した外皮層および中間層を有する各実施例のクラッド材は、内面、外面ともにろう付性が良好であった。このような実施例に対し、中間層の無い比較例１、２１および外皮層または中間層のＺｎ濃度が本発明の範囲を外れる比較例２、２２、２３は、ろう付性が悪いものであった。特に、中間層の無い比較例１、２１は内側のろう付性が極めて悪いものであった。
【０１２５】
また、各実施例のクラッド材は優れた耐食性を有するものであることを確認した。特に芯材合金に所定量のＴｉを添加したクラッド材はさらに優れた耐食性を有するものであった。
【０１２６】
〔中間焼鈍によるろう付品の耐食性〕
表２の実施例２４および実施例２９の４層構成のクラッド材(1)の作製に際し、中間焼鈍の条件のみを変えて表３の実施例５１〜６０に示すクラッド材を作製した。
【０１２７】
作製した各クラッド材について、実施例２１〜３４と同様の方法で扁平チューブ(3)を作製し、扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)を交互に重ねてろう付試験を行った。フラックスの塗布量は実施例１４と同じく、内面側：２０ｇ／ｍ2、外面側：８ｇ／ｍ2とし、６００℃の窒素ガス雰囲気中で５分間加熱してろう付するものとした。
【０１２８】
ろう付品について、扁平チューブ(3)とインナーフィン(4)およびアウターフィン(21)との接合率によりろう性を評価するとともに、上述した２つの調査方法Ａ，Ｂにより扁平チューブの粒界腐食感受性を調査して耐食性を評価した。評価結果を表３に示す。
【０１２９】
【表３】
2007092165.tif 000005
【０１３０】
表３の結果より、本発明の推奨条件で中間焼鈍とすることにより、特に優れた耐食性が得られることを確認した。
【０１３１】
〈２〉  ヘッダー
〔クラッド材の作製〕
本発明のクラッド材(1)で熱交換器用のヘッダーを製作する場合、上述したチューブよりも総厚の厚いクラッド材を用いることが好ましく、総厚が厚くなると芯材(10)のみならず中間層(12)も厚く設定することができる。このため、中間層(12)の強度向上、ひいてはクラッド材の強度向上を目的としてＦｅ濃度を高くしたことで結晶粒が細かくなっても、中間層(12)の厚さによって内皮層(13)のろう材による侵食を十分に防ぐことができる。
【０１３２】
そこで、表４の実施例６１〜６４に示すように、総厚および各層の厚さ、中間層合金のＦｅ濃度をヘッダーに適した数値に設定したクラッド材を作製した。これらのクラッド材は上述したチューブ用クラッド材と同様に、各層の材料を重ね合わせ、熱間でクラッド圧延した後に４２０℃で２時間保持する中間焼鈍を施し、さらに表４に示す板厚（総厚）となるように冷間圧延した。
【０１３３】
なお、上記実施例６１のクラッド材における各層合金組成は中間層合金中のＦｅ濃度を除いて表１の実施例１１と同じ組成であり、実施例６２〜６４のクラッド材における各層合金組成は中間層合金中のＦｅ濃度を除いて表２の実施例３０と同じ組成である。
【０１３４】
〔クラッド材の引張強さ、中間層の結晶粒径、中間層への侵食〕
チューブ用クラッド材と同様に、ろう付相当の熱処理（窒素ガス雰囲気中、６００℃で５分間加熱）を行った後に、室温（２５℃）および高温（１８０℃）における引張強さ、および中間層(12)の平均結晶粒径を測定した。
【０１３５】
さらに、内皮層合金（ろう材）中のＳｉによる中間層(12)への侵食を観察し、下記の基準で評価した。
◎：Ｓｉによる中間層への侵食がほとんどないもの
○：Ｓｉによる中間層への侵食がわずかにあるもの
△：Ｓｉによる中間層への侵食が芯材に達していないもの
これらの評価結果を表４に示す。
【０１３６】
〔ヘッダーの作製とろう付性および耐食性〕
各クラッド材を用いて、図９に参照されるヘッダー(22)を作製するとともに、このヘッダー(22)に扁平チューブ(3)およびアウターフィン(21)を組み付けてろう付試験を行った。
【０１３７】
ヘッダー(22)は、クラッド材(1)の内皮層(13)側に、表４に示す量のフラックスを塗布して乾燥させた後、外皮層(11)を外側にしてロール成形により管体に仮成形し、扁平チューブ(3)を差込むための扁平孔(24)を穿設することにより作製した。さらに、外皮層(11)側に表４に示す量のフラックスを塗布して乾燥させた。
【０１３８】
前記ヘッダー(22)に組み付ける扁平チューブ(3)は、実施例２９のクラッド材(1)の内皮層(13)側に１０ｇ／ｍ2のフラックスを塗布して乾燥させた後、外皮層(11)を外側にしてロール成形により管状の本体部(2a)を成形するとともに、本体部(2a)内にインナーフィン(4)を配置し、扁平チューブ(3)を仮成形し、この仮成形後に扁平チューブ(3)の外皮層(11)側に１０ｇ／ｍ2のフラックスを塗布した。次に、扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)と交互に重ねるとともに、扁平チューブ(3)の両端を仮成形したヘッダー(22)の扁平孔(24)に挿入して仮組みした。
【０１３９】
そして、前記仮組物を６００℃の窒素ガス雰囲気中で５分間加熱し、扁平チューブ(3)の継ぎ目(14)、扁平チューブ(3)の本体部(2a)とインナーフィン(4)、扁平チューブ(3)とアウターフィン(21)、ヘッダー(22)の継ぎ目(14)、ヘッダー(22)と扁平チューブ(3)をろう付した。
【０１４０】
作製した各ろう付品について、ヘッダー(22)と扁平チューブ(3)の外面との接合率（％）を調べ、これらの接合率によりろう付性を評価した。さらに、上述した２つの方法Ａ，Ｂによりヘッダーの粒界腐食感受性を調査して耐食性を評価した。これらの評価結果を表４に示す。
【０１４１】
【表４】
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【０１４２】
表４より、クラッド材をヘッダーとして用いた場合においても優れたろう付性、強度、耐食性が得られることを確認した。また、中間層合金にＦｅを添加したことでろう材中のＳｉによる中間層(12)の侵食は認められるが、侵食は中間層内で止まり芯材(10)に達するものではなかった。従って、中間層厚さを厚く設定したクラッド材では相対的に高い濃度Ｆｅによる強度向上効果を享受することができた。
【０１４３】
なお、本発明は、クラッド材の総厚、各層の厚さおよび各層の合金組成、ならびにクラッド材の用途を上記実施例に限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明のクラッド材は強度、ろう付性および耐食性に優れたものであるから、各種熱交換器用管体の構成材料として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明のクラッド材の模式的断面図である。
【図２】図１のクラッド材を用いて作製した扁平チューブの一例の斜視図および部分拡大図である。
【図３】図１のクラッド材を用いて作製した、他の扁平チューブの一例の斜視図および部分拡大図である。
【図４Ａ】図１のクラッド材を用いて作製した、さらに他の扁平チューブの一例の斜視図および部分拡大図である。
【図４Ｂ】図１のクラッド材を用いて作製した、さらに他の扁平チューブの一例の斜視図および部分拡大図である。
【図５】図１のクラッド材を用いて作製した、さらに他の扁平チューブの一例の断面図である。
【図６】図５の扁平チューブの製造方法を示す図である。
【図７】本発明の熱交換器の一例を示す正面図である。
【図８】図７の熱交換器において、扁平チューブとフィンの積層状態を示す部分斜視図である。
【図９】図１のクラッド材を用いて作製したヘッダーの斜視図および部分拡大図である。
【符号の説明】
【０１４６】
1…クラッド材
2、3、5、7、30…扁平チューブ（熱交換器用管体）
20…熱交換器
21…アウターフィン（フィン）
22…ヘッダー（熱交換器用管体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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