特許 6904554 熱交換器、及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6904554

(24)【登録日】2021年6月28日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】熱交換器、及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F28F 21/08 20060101AFI20210708BHJP

   F28D 21/00 20060101ALI20210708BHJP

   B22D 19/00 20060101ALI20210708BHJP

   C25D 5/10 20060101ALI20210708BHJP

【ＦＩ】

   F28F21/08 F

   F28D21/00 A

   B22D19/00 A

   B22D19/00 J

   C25D5/10

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-17787(P2017-17787)

(22)【出願日】2017年2月2日

(65)【公開番号】特開2018-124022(P2018-124022A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2020年1月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】517035359

【氏名又は名称】株式会社サンテック

(74)【代理人】

【識別番号】100101878

【弁理士】

【氏名又は名称】木下 茂

(72)【発明者】

【氏名】清水 睦視

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３０４３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−８６６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−３０４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１２４７３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ ２１／００

Ｆ２８Ｆ ２１／０８

Ｂ２２Ｄ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウムからなる冷却ブロックに、外周面を鉄メッキ層で被覆されると共に、前記鉄メッキ層の外周面を、アルミニウム溶湯によって溶融される銅メッキ層で被覆された銅パイプを、埋設した熱交換器であって、
前記銅パイプと、前記銅パイプの外周面を被覆する鉄メッキ層と、アルミニウムからなる冷却ブロックと、前記鉄メッキ層と前記冷却ブロックとの境界面に形成された混合層と、を備え、
前記混合層は、前記鉄メッキ層の鉄と、アルミニウム溶湯によって溶融した銅メッキ層の銅とアルミニウムの合金とが混ざり合う混合層であり、
前記混合層により前記鉄メッキ層と前記冷却ブロックとが機械的に結合し密着していることを特徴とする熱交換器。

【請求項2】

前記鉄メッキ層の厚さは、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載された熱交換器。

【請求項3】

アルミニウムからなる冷却ブロックに、外周面を鉄メッキ層で被覆されると共に、前記鉄メッキ層の外周面を、アルミニウム溶湯によって溶融される銅メッキ層で被覆された銅パイプを、埋設した熱交換器の製造方法であって、
前記銅パイプを形成するステップと、
前記銅パイプの外周面を鉄メッキ層で被覆するステップと、
前記鉄メッキ層の外周面を銅メッキ層で被覆するステップと、
前記鉄メッキ層と前記銅メッキ層とが形成された銅パイプを、鋳物成形型に配置するステップと、
前記鋳物成形型にアルミニウム溶湯を流し込み、アルミニウム溶湯によって銅メッキ層を溶融し、前記鉄メッキ層と前記冷却ブロックとの境界面に、前記鉄メッキ層の鉄と、アルミニウム溶湯によって溶融した銅メッキ層の銅とアルミニウムの合金とが混ざり合う混合層を形成するステップと、
前記鋳物成形型を冷却して熱交換器を取り出すステップと、
を備えることを特徴とする熱交換器の製造方法。

【請求項4】

前記銅パイプの外周面を鉄メッキ層で被覆するステップにおいて、
前記鉄メッキ層の厚さを５μｍ〜１００μｍに形成することを特徴とする請求項３に記載された熱交換器の製造方法。

【請求項5】

前記鉄メッキ層の外周面を銅メッキ層で被覆するステップにおいて、
前記銅メッキ層の厚さを０．５μｍ〜１０μｍに形成することを特徴とする請求項３または請求項４に記載された熱交換器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器、及びその製造方法に関し、特にアルミニウムからなる冷却ブロックに銅パイプを埋設した熱交換器において、銅パイプの周りをアルミニウムで鋳込む際、銅パイプの溶解、変形を防止し、銅パイプの周面とアルミニウムとの密着性を向上することのできる熱交換器、及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

熱交換器として、熱交換性の高い銅製のブロックの内部に冷却水路が形成されたヒートシンクを用いることが望ましい。
しかしながら、ブロック全てに銅材料を用いると、材料費のコストが格段に高くなることから、従来からアルミ鋳物にステンレスパイプを鋳込んだものが広く用いられている。このステンレスパイプをアルミ鋳物に鋳込んだものを用いてヒートシンクを形成した場合、コストを大幅に削減できるが、ステンレスの熱伝導率が低いため、熱交換効率が低下するという課題がある。
このような課題の下、全てに銅材料を用いる場合よりもコストを低減でき、且つステンレスよりも熱伝導率が良好なパイプ材料を用いたヒートシンクが求められていた。
前記課題を解決するものとして、ヒートシンクを構成する際に、配管には銅材料を用い、その周りを高純度のアルミニウムで鋳込んでブロック状とすることが考えられる。

【0003】

しかしながら、銅により形成した配管（銅パイプ）を鋳物成形型内に配置し、鋳物成形型内にアルミニウム溶湯を流し込んだ場合、銅とアルミニウムとが接することにより化学反応（コロージョン）が発生し、銅管が溶解するという課題があった。

【0004】

前記コロージョンの発生を防止可能なものとして、特許文献１には、銅パイプなどの冷媒配管の外周面に、この冷媒配管の素材よりも高い融点を持つ金属メッキを予め施し、その周囲にアルミニウムを鋳込む方法が開示されている。
特許文献１に開示された方法によれば、銅とアルミニウムとの直接的な接触がないためにコロージョンの発生を防止することができる。さらには、アルミニウム溶湯の熱により、銅パイプが軟化、変形することを防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−３０４３１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示されるように銅パイプの外周面に、銅よりも高い金属として例えば鉄メッキの膜を形成し、その周囲にアルミニウムで鋳込んだ場合、コロージョンによる銅パイプの溶解を防止することができる。
しかしながら、鉄の線膨張率とアルミニウムの線膨張率とは大きく異なるため、鉄メッキとアルミニウムの冷却ブロックとの間に亀裂が生じることがあり、密着性が悪いという課題があった。

【0007】

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、アルミニウムからなる冷却ブロックに銅パイプを埋設した熱交換器において、銅パイプの周りをアルミニウムで鋳込む際、銅パイプの溶解、変形が防止され、銅パイプの周面とアルミニウムとの密着性が向上した熱交換器、及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記した課題を解決するために、本発明に係る熱交換器は、アルミニウムからなる冷却ブロックに、外周面を鉄メッキ層で被覆されると共に、前記鉄メッキ層の外周面を、アルミニウム溶湯によって溶融される銅メッキ層で被覆された銅パイプを、埋設した熱交換器であって、前記銅パイプと、前記銅パイプの外周面を被覆する鉄メッキ層と、アルミニウムからなる冷却ブロックと、前記鉄メッキ層と前記冷却ブロックとの境界面に形成された混合層と、を備え、前記混合層は、前記鉄メッキ層の鉄と、アルミニウム溶湯によって溶融した銅メッキ層の銅とアルミニウムの合金とが混ざり合う混合層であり、前記混合層により前記鉄メッキ層と前記冷却ブロックとが機械的に結合し密着していることに特徴を有する。
尚、前記鉄メッキ層の厚さは、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることが望ましい。
このように構成された熱交換器によれば、冷却配管として熱伝導性に優れる銅パイプを有し、銅パイプの周りには、熱交換機能を向上し、且つコストの上昇を抑えるためにアルミニウムからなる冷却ブロックが設けられる。ここで、銅パイプと冷却ブロックとの間には鉄メッキ層が設けられ、銅パイプと鉄メッキ層との間、及び鉄メッキ層と冷却ブロック（アルミニウム）との間はそれぞれ強固に密着している。
これにより、冷却ブロックと銅パイプとの間の伝熱効率が格段に向上し、熱交換器としての機能が最大限に発揮される。

【0009】

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る熱交換器の製造方法は、アルミニウムからなる冷却ブロックに、外周面を鉄メッキ層で被覆されると共に、前記鉄メッキ層の外周面を、アルミニウム溶湯によって溶融される銅メッキ層で被覆された銅パイプを、埋設した熱交換器の製造方法であって、前記銅パイプを形成するステップと、前記銅パイプの外周面を鉄メッキ層で被覆するステップと、前記鉄メッキ層の外周面を銅メッキ層で被覆するステップと、前記鉄メッキ層と前記銅メッキ層とが形成された銅パイプを、鋳物成形型に配置するステップと、前記鋳物成形型にアルミニウム溶湯を流し込み、アルミニウム溶湯によって銅メッキ層を溶融し、前記鉄メッキ層と前記冷却ブロックとの境界面に、前記鉄メッキ層の鉄と、アルミニウム溶湯によって溶融した銅メッキ層の銅とアルミニウムの合金とが混ざり合う混合層を形成するステップと、前記鋳物成形型を冷却して熱交換器を取り出すステップと、を備えることに特徴を有する。
尚、前記銅パイプの外周面を鉄メッキ層で被覆するステップにおいて、前記鉄メッキ層の厚さを５μｍ〜１００μｍに形成することが望ましい。
また、前記鉄メッキ層の外周面を銅メッキ層で被覆するステップにおいて、前記銅メッキ層の厚さを０．５μｍ〜１０μｍに形成することが望ましい。

【0010】

このような方法により製造された熱交換器によれば、銅パイプと鉄メッキ層との界面は、銅（Ｃｕ）への鉄（Ｆｅ）のメッキ形成であるため密着性が高い。また、鉄メッキ層とアルミニウムからなる冷却ブロックとの境界面には、鋳込みの際のアルミニウムと銅メッキ層との化学反応により形成されたアルミニウムと銅との合金と、鉄メッキ層の表面の鉄とが混ざり合う混合層が形成される。この混合層により鉄メッキ層と冷却ブロックとが機械的に結合し強固に密着する。したがって、製造時における異金属間での分離や亀裂等の発生を抑制することができる。
また、鉄メッキ層を介して銅パイプと冷却ブロックとが接合した状態であるため、熱伝導性が高く、高性能な熱交換器を得ることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、アルミニウムからなる冷却ブロックに銅パイプを埋設した熱交換器において、銅パイプの周りをアルミニウムで鋳込む際、銅パイプの溶解、変形が防止され、銅パイプの周面とアルミニウムとの密着性が向上した熱交換器、及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明に係る熱交換器の全体を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図、及びその一部を拡大した図である。

【図3】図１の熱交換器の製造方法を示すフローである。

【図4】図４（ａ）は、直棒状の銅パイプであり、図４（ｂ）はＷ字状に形成した銅パイプの斜視図である。

【図5】図５は、外周面に鉄メッキ層が形成された銅パイプの一部側断面図である。

【図6】図６は、鉄メッキ層の外周面に銅ストライクメッキ層が形成された銅パイプの一部側断面図である。

【図7】図７は、鋳物成形型の斜視図である。

【図8】図８（ａ）は、鋳物成形型の下型の平面図であり、図８（ｂ）は、下型に銅パイプをセットした状態の平面図であり、図８（ｃ）は、下型に上型をセットした状態の平面図である。

【図9】図９は、実施例１の結果を示す写真である。

【図10】図１０は、比較例１の結果を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る熱交換器、及びその製造方法の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る熱交換器の全体を示す斜視図である。この熱交換器１は、アルミニウム（Ａｌ）により形成された冷却ブロック２に、冷却配管としての銅パイプ３が埋設されている。冷却ブロック２の一側面には、銅パイプ３の一端により冷却液（例えば水）の導入口２ａが形成され、他端により冷却液の排出口２ｂが形成されている。銅パイプ３を形成する銅（Ｃｕ）の肉厚は、薄いほど好ましいが、エロージョンを防止するため、少なくとも０．４ｍｍ以上に形成されている。また、パイプ径は、適宜、求められる熱交換の性能に応じて決定すればよい。
また、冷却ブロック２を形成するアルミニウムは、熱伝導性をより高くするために成分の９９％以上がＡｌにより形成された純アルミニウムが望ましい。

【0014】

図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図、及びその一部を拡大した図である。
図２の拡大図に示すように銅パイプ３と冷却ブロック２との間には、膜厚が５〜１００μｍの鉄（Ｆｅ）メッキ層４が形成されている。
これは、銅パイプ３の周りにアルミニウムからなる冷却ブロック２を鋳込む際、アルミニウム溶湯と銅パイプ３との化学的反応（共晶、コロージョンなど）を抑制するために設けられている。また、鉄の融点（１５３８℃）は銅の融点（１０８５℃）よりも高いため、鉄メッキ層４が介在することで、アルミニウム溶湯の熱により銅パイプ３が溶解及び変形することを防止することができる。また、鉄メッキ層４は、銅パイプ３に対する密着性のよいメッキ被膜が得られ、他の金属との接合性もよい。

【0015】

また、銅パイプ３と鉄メッキ層４とは、電気メッキ法により鉄メッキ層４が形成されているため、互いが強固に密着されている。
また、鉄メッキ層４とアルミニウムからなる冷却ブロック２との境界部においては、アルミニウムと銅との合金と、鉄とが混ざり合って機械的に結合する混合層６が形成され、それにより鉄メッキ層４と冷却ブロック２とが強固に密着している。この混合層６を形成して密着させる方法については、後述の本発明に係る製造方法の説明において行う。

【0016】

このように構成された熱交換器１によれば、冷却配管として熱伝導性に優れる銅パイプ３を有し、銅パイプ３の周りには、熱交換機能を向上し、且つコストの上昇を抑えるためにアルミニウムからなる冷却ブロック２が設けられる。ここで、銅パイプ３と冷却ブロック２との間には鉄メッキ層４が設けられ、銅パイプ３と鉄メッキ層４との間、及び鉄メッキ層４と冷却ブロック２（アルミニウム）との間はそれぞれ強固に密着している。
これにより、冷却ブロック２と銅パイプ３との間の伝熱効率が格段に向上し、熱交換器１としての機能が最大限に発揮される。

【0017】

続いて、図１の熱交換器１の製造方法について、図３のフローに沿って説明する。
図１に示した熱交換器１を製造する場合、先ず冷却配管とする銅パイプ３を形成する（図３のステップＳ１）。これは、例えば図４（ａ）に示すような直棒状の銅パイプ３０（例えば銅管肉厚０．４ｍｍ、パイプ内径１１ｍｍ）を用意し、これを湾曲成形し、例えば図４（ｂ）に示すようなＷ字状の銅パイプ３を得る。

【0018】

次いで、図５（銅パイプ３の一部側断面図）を示すようにパイプ外周面に電気メッキ法により鉄メッキ層４を形成する（図３のステップＳ２）。
即ち、鉄（Ｆｅ）をアノードとして、電解液に浸し、前記鉄に電流を流す。そして鉄（Ｆｅ）原子を酸化し、電解液に溶け出させる。カソードである銅パイプ３では、電解液に溶解した鉄（Ｆｅ）の金属イオンが電解液と銅パイプ３の接する面で還元され、銅パイプ３の外周面に鉄（Ｆｅ）がメッキされる。
この鉄メッキ層４の膜厚は、５〜１００μｍに形成する。これは、鉄メッキ層４の厚さが１００μｍよりも大きいと、鉄メッキ層４が厚すぎて、熱伝導率が低下するためである。また、鉄メッキ層４の厚さが５μｍよりも小さいと、鉄メッキ層４が薄すぎて、アルミニウム溶湯と銅パイプ３とが化学反応し、銅パイプ３が溶解する虞があるためである。

【0019】

続いて、図６に銅パイプ３の側断面図を示すように鉄メッキ層４の外周面に銅ストライクメッキ層５（銅メッキ層）を形成する（図３のステップＳ３）。
即ち、電気メッキ法において、銅（Ｃｕ）をアノードとし、金属イオン濃度が薄い電解液を形成する。銅パイプ３の外周面に形成された鉄メッキ層４をカソードとし、比較的高い電流密度で比較的短時間のメッキ処理を行う。これにより鉄メッキ層４の外周面に、膜厚０．５〜１０μｍ程度の比較的薄い銅ストライクメッキ層５が形成される。
このように銅パイプ３の外周面には、鉄メッキ層４と銅ストライクメッキ層５の２重の薄膜が形成される。

【0020】

尚、銅ストライクメッキ層５の厚さを０．５〜１０μｍとするのは、銅ストライクメッキ層５の厚さが０．５μｍよりも小さいと、銅ストライクメッキ層５の厚さが薄すぎて、銅とアルミニウムとの化学反応（コロージョン）が小さくなり、鉄メッキ層４と冷却ブロック２（アルミニウム）とを十分に結合させることができないためである。
また、銅ストライクメッキ層５の厚さが１０μｍよりも厚いと、銅とアルミニウムとの化学反応（コロージョン）が強くなり過ぎ、鉄メッキ層４と冷却ブロック（アルミニウム）との間に隙間が生じる虞があるためである。

【0021】

銅パイプ３の外周面への鉄メッキ層４と銅ストライクメッキ層５の形成処理が完了すると、図７に示すような上型１１と下型１２に分割可能な鋳物成形型１０を用意する（図３のステップＳ４）。上型１１と下型１２とを接合した鋳物成形型１０の中には鋳型空間Ｒが形成されるようになっている。また、鋳型空間Ｒの一側面には、銅パイプ３の両端部を係止できるように係止凹部１０ａが形成されている。係止凹部１０ａは上型１１と下型１２とにより上下に分割可能に形成されている。この鋳物成形型１０の型温度は、予め２５０〜３７０℃に設定する。

【0022】

次いで、外周面に前記鉄メッキ層４と銅ストライクメッキ層５とが形成された銅パイプ３を鋳物成形型１０にセットする（図３のステップＳ５）。
具体的には、先ず図８（ａ）に示すように下型１２内に銅パイプ３を配置する。このとき、銅パイプ３の先端部３ａを図８（ｂ）に示すように下型１２の係止凹部１０ａ（下半分の形状）に置く。そして、図８（ｃ）のように下型１２の上に上型１１を載せて、型締め処理により上型１１と下型１２とを密着させる。このとき、銅パイプ３の先端部３ａは、上型１１側の係止凹部１０ａ（上半分の形状）と下型１２の係止凹部１０ａとにより周囲を覆われ係止される。それにより銅パイプ３の略全体が鋳型空間Ｒの中空内に保持される。

【0023】

次に、鋳物成形型１０の溶湯口１３からアルミニウム溶湯を鋳型空間Ｒ内に流しこむ（図３のステップＳ６）。このときのアルミニウム溶湯の温度は、７００℃〜９００℃である。また、アルミニウム溶湯は、その９９％以上がＡｌにより形成された純アルミニウムであることが好ましい。
ここで、流し込まれたアルミニウム溶湯に、銅パイプ３の最外周面に形成された銅ストライクメッキ層５が化学反応（コロージョン）し、銅ストライクメッキ層５が溶融する。そして、アルミニウムと銅との合金が形成されるとともに、鉄メッキ層４の表面が前記化学反応に巻き込まれる。そして、後述の冷却処理後には鉄メッキ層４と冷却ブロック２との境界面において、前記合金と鉄メッキ層４表面の鉄とが混ざり合う混合層６が形成される。混合層６により、鉄メッキ層４と冷却ブロック２とが機械的に結合し強固に密着する。
また、銅パイプ３の外周面が鉄メッキ層４に被覆されることにより、銅パイプ３はアルミニウム溶湯の熱から保護され、溶融や変形が生じることがない。

【0024】

鋳物形成型１０の鋳型空間Ｒにアルミニウム溶湯が充填されると、その後、所定時間、例えば１５分程度の冷却処理が施される（図３のステップＳ７）。これによりアルミニウム溶湯は固化し、冷却ブロック２となる。
冷却処理後、鋳物成形型１０の鋳型空間Ｒから冷却ブロック２を取り出し、銅パイプ３の先端３ａを冷却ブロック２の形状に合わせて切断し、熱交換器１が得られる。

【0025】

以上のようにして製造された熱交換器１によれば、銅パイプ３と鉄メッキ層４との界面は、銅（Ｃｕ）への鉄（Ｆｅ）のメッキ形成であるため、密着性が高い。また、鉄メッキ層４とアルミニウムからなる冷却ブロック２との境界面は、鋳込みの際のアルミニウムと銅メッキストライク層５との化学反応（コロージョン）に鉄メッキ層４表面の鉄が巻き込まれ、混合層６が形成される。この混合層６は、アルミニウムと銅の合金と鉄メッキ層４表面の鉄とが混ざり合ったものであるため、アルミニウムからなる冷却ブロック２と鉄メッキ層４とは機械的に結合し強固に密着している。したがって、製造時における異金属間での分離や亀裂等の発生を抑制することができる。
また、鉄メッキ層４を介して銅パイプ３と冷却ブロック２とが強固に密着した状態であるため、熱伝導性が高く、高性能な熱交換器１を得ることができる。

【0026】

尚、前記実施の形態においては、銅パイプ３の外周面への鉄メッキ層４の形成、及び鉄メッキ層４の外周面への銅ストライクメッキ層５の形成に、それぞれ電気メッキ法を用いるものとしたが、本発明にあっては、メッキ形成方法を限定するものではなく、他のメッキ形成方法を用いてもよい。

【実施例】

【0027】

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明は下記に示す実施例により制限されるものではない。

【0028】

[実施例１]
実施例１では、前記実施形態に示した図３のフローに従い、熱交換器を製造した。銅パイプの肉厚は、０．４ｍｍ、内径は１１ｍｍとし、鉄メッキ層の厚さは１０μｍとし、銅ストライクメッキ層の厚さは５μｍとした。
熱交換器の製造後、これをパイプの長さ方向に直交する方向に切断し、その断面において、銅パイプと鉄メッキ層とアルミニウムからなる冷却ブロックとのそれぞれの界面をマイクロスコープにより拡大し観察した。
図９にその拡大した断面写真を示す。
図９の写真に示すように銅パイプと鉄メッキ層との間、及び鉄メッキ層とアルミニウム層との間には、隙間や亀裂は確認されなかった。また、鉄メッキ層とアルミニウム層との界面は、互いの金属が混合する混合層が形成され、強固に密着していることが確認できた。

【0029】

［実施例２］
実施例２では、鉄メッキ層の厚さをパラメータとして複数の条件を設定し、熱交換器の製造後、実施例１と同様に断面において金属間の界面を観察した。また、製造した熱交換器の冷却性能を評価した。
鉄メッキ層の厚さ寸法の条件（条件１〜条件７）と結果を表１に示す。表１の界面観察結果において、○は隙間なしを示し、△は隙間、亀裂箇所有りを示し、×は銅パイプ溶解、変形有りを示す。また、冷却性能評価において、○は期待される温度以下に十分に冷却されたもの、△は期待される温度まで冷却されるもの、×は期待される温度まで冷却されないものを示す。
［表１］

【0030】

表１に示すように、鉄メッキ層の厚さが１００μｍよりも大きい条件７では、冷却性能が比較的低い結果となった。これは、鉄メッキ層が厚すぎて、伝熱性が低下したためと考えられた。
また、鉄メッキ層の厚さが５μｍよりも小さい条件１、２では、銅パイプに溶解及び変形がみられた。これは、鉄メッキ層が薄すぎて、アルミニウム溶湯と銅ストライクメッキ層との化学反応（コロージョン）に、鉄メッキ層だけでなく銅パイプの銅が巻き込まれたものと考えられた。
したがって、鉄メッキ層の厚さが５μｍ〜１００μｍであれば、銅パイプの溶解及び変形は抑制され、また、層間に隙間や亀裂が生じず、熱伝導率が良好なものとなることを確認した。

【0031】

［実施例３］
実施例３では、銅ストライクメッキ層の厚さをパラメータとして複数の条件を設定し、熱交換器の製造後、実施例１と同様に断面において金属間の界面を観察した。
鉄メッキ層の厚さ寸法の条件（条件８〜条件１４）と結果を表２に示す。表２において、○は隙間なしを示し、△は隙間、亀裂箇所有りを示し、×は銅パイプ溶解、変形有りを示す。
［表２］

【0032】

表２に示すように、銅ストライクメッキ層の厚さが０．３μｍの条件８では、鉄メッキ層と冷却ブロックとの界面の一部に隙間が確認された。これは、銅ストライクメッキ層の厚さが薄すぎて、鉄メッキ層表面の鉄を巻き込むだけの化学反応（コロージョン）が、アルミニウム溶湯と銅メッキストライク層との間で生じなかったためと考えられた。

【0033】

また、銅ストライクメッキ層の厚さが１０μｍよりも厚い条件１３（厚さ１２μｍ）、１４（厚さ２０μｍ）では、鉄メッキ層と冷却ブロックとの界面の一部に隙間が確認され、また、銅パイプに溶解及び変形がみられた。これは、銅ストライクメッキ層の厚さが厚すぎて、アルミニウム溶湯の鋳込み時に銅ストライクメッキ層とアルミニウムとの化学反応（コロージョン）が過剰となり、銅メッキ層が溶解し変形したためと考えられた。
したがって、銅ストライクメッキ層の厚さが０．５μｍ〜１０μｍであれば、鉄メッキ層と冷却ブロックとの界面に隙間や亀裂が生じず、銅パイプも溶解及び変形しないことを確認した。

【0034】

［比較例１］
比較例１では、銅パイプ（肉厚０．４ｍｍ、内径１１ｍｍ）の上に鉄メッキ層（厚さ２０μｍ）を形成し、これを鋳物成形型（図７と同形）内にセットして、この鋳物成形型内にアルミニウム溶湯を流しこんで冷却後、熱交換器を得た。
この熱交換器パイプの長さ方向に直交する方向に切断し、その断面において、銅パイプと鉄メッキ層とアルミニウムからなる冷却ブロックとのそれぞれの界面をマイクロスコープにより拡大し観察した。
図１０にその拡大した断面写真を示す。
図１０の写真に示すように鉄メッキ層とアルミニウム層との間に亀裂が生じていることを確認した。

【0035】

以上の実施例の結果により、本発明によれば、銅パイプの溶解及び変形を防止するとともに、従来、鉄メッキ層とアルミニウム層との間の界面に生じていた隙間や亀裂の発生を抑制し、互いを強固に密着できることを確認することができた。

【符号の説明】

【0036】

１ 熱交換器
２ 冷却ブロック
３ 銅パイプ
４ 鉄メッキ層
５ 銅ストライクメッキ層（銅メッキ層）
１０ 鋳物成形型
１０ａ 係止凹部
１１ 上型
１２ 下型
１３ 溶湯口
Ｒ 鋳型空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】