(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】
(24)【登録日】2022-06-28
(45)【発行日】2022-07-06
(54)【発明の名称】プレコートフィン及びこれを用いた熱交換器
(51)【国際特許分類】
F28F 1/32 20060101AFI20220629BHJP
C22C 21/00 20060101ALI20220629BHJP
F28F 19/02 20060101ALI20220629BHJP
F28F 21/08 20060101ALI20220629BHJP
F28D 1/053 20060101ALI20220629BHJP
B23K 1/00 20060101ALI20220629BHJP
B23K 1/19 20060101ALI20220629BHJP
B23K 1/20 20060101ALI20220629BHJP
B23K 35/28 20060101ALI20220629BHJP
B23K 35/22 20060101ALI20220629BHJP
B23K 101/14 20060101ALN20220629BHJP
B23K 103/10 20060101ALN20220629BHJP
【ＦＩ】
F28F1/32 B
C22C21/00 E
F28F19/02 501Z
F28F21/08 B
F28D1/053 A
F28F21/08 D
B23K1/00 330L
B23K1/19 D
B23K1/19 E
B23K1/20 A
B23K35/28 310B
B23K35/22 310E
C22C21/00 D
C22C21/00 J
B23K101:14
B23K103:10
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2016177996
(22)【出願日】2016-09-12
(65)【公開番号】P2018044693
(43)【公開日】2018-03-22
【審査請求日】2019-06-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000107538
【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】塩見 幸平
(72)【発明者】
【氏名】藤村 涼子
(72)【発明者】
【氏名】水田 貴彦
【審査官】藤原 弘
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１３４３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１３７１５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２０４８９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－３４８３７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５０７２５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２２４９２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０２５２９７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２８Ｆ １／３２
Ｃ２２Ｃ ２１／００
Ｆ２８Ｆ １９／０２
Ｆ２８Ｆ ２１／０８
Ｆ２８Ｄ １／０５３
Ｂ２３Ｋ １／００
Ｂ２３Ｋ １／１９
Ｂ２３Ｋ １／２０
Ｂ２３Ｋ ３５／２８
Ｂ２３Ｋ ３５／２２
Ｂ２３Ｋ １０１／１４
Ｂ２３Ｋ １０３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルミニウム合金からなる心材と、該心材上に積層されたろう材とを有するブレージングシートと、上記ブレージングシートの表面に形成された、親水性を有する塗膜と、を有し、
上記ろう材は、Ｓｉ：５～１０質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
上記塗膜は、ケイ酸塩及び非晶質シリカの少なくとも一方を含有し、
上記塗膜中のＳｉ量が１０～３００ｍｇ／ｍ2である、プレコートフィン材。
【請求項2】
上記塗膜は、ケイ酸リチウムを含有する、請求項１に記載のプレコートフィン材。
【請求項3】
上記塗膜は、さらにフッ化物フラックスを４０～５０００ｍｇ／ｍ2含有する、請求項１または２に記載のプレコートフィン材。
【請求項4】
上記心材は、Ｓｉ：０．０５～０．８質量％、Ｆｅ：０．０５～０．８質量％、及びＭｎ：０．８～２質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のプレコートフィン材。
【請求項5】
上記心材は、さらにＺｎ：０．３～３質量％を含有する、請求項４に記載のプレコートフィン材。
【請求項6】
上記心材は、さらにＭｇ：１質量％以下及びＣｕ０．５質量％以下の少なくとも一方を含有する、請求項４又は５に記載のプレコートフィン材。
【請求項7】
上記心材は、さらにＩｎ：０．３質量％以下及びＳｎ：０．３質量％以下の少なくとも一方を含有する、請求項４～６のいずれか１項に記載のプレコートフィン材。
【請求項8】
上記心材は、さらにＴｉ：０．３質量％以下、Ｖ：０．３質量％以下、Ｚｒ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、及びＮｉ：２質量％以下から選ばれる少なくとも１種を含有する、請求項４～７のいずれか１項に記載のプレコートフィン材。
【請求項9】
上記ろう材は、さらにＳｒ：０．１質量％以下を含有する、請求項１～８のいずれか１項に記載のプレコートフィン材。
【請求項10】
上記ろう材は、さらにＺｎ：０．３質量％以下及びＣｕ：０．３質量％以下の少なくとも一方を含有する、請求項１～９のいずれか１項に記載のプレコートフィン材。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれか1項に記載のプレコートフィン材からなるフィンと、該フィンに接合されたアルミニウム管とからなるコア部を有する、熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、ブレージングシートと、塗膜とを有するプレコートフィン材、及びこれを使用した熱交換器に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、オールアルミニウム製の熱交換器は、冷媒が流れるアルミニウム管と、管の外側の空気との間で熱交換を行うためのアルミニウムフィンとを有しており、管とフィンとは互いに接合されている。熱交換器の熱交換性能にはフィンの親水性が大きく影響するため、表面に親水性の塗膜が形成されたフィンがよく用いられている。このような親水性の塗膜を有するフィンと管との接合には、フィンに設けられた孔内に挿入した管を拡管させることによって両者を機械的に接合する方法が用いられている（特許文献１、特許文献２参照）。
【0003】
接合方法としては、上述の機械的接合の他にもろう付け接合が想定される。しかし、一般的な樹脂系又は無機系の塗膜は、ろう付け時の加熱温度で変質又は分解してしまうため、ろう付け後に親水性を十分に発揮できない。また、ろう付けにフラックスを用いると、塗膜の存在によりフラックス作用が阻害され、ろう付け接合が不十分になるおそれがある。そのため、ろう付けによって熱交換器を製造する場合には、一般にろう付け後に塗膜が形成されている（特許文献３参照）。しかし、この場合には、専用の塗膜形成設備が必要となるため、製造コストが増大するという問題がある。また、この場合には、熱交換器の大型化への対応が困難になる。
【0004】
そこで、ろう付け前に塗膜がプレコートされたフィン材として、ケイ酸塩を主成分とする塗膜を有するフィン材が提案されている（特許文献４参照）。また、熱交換器の作製において、ろう付け前に、キシレン等の支持体やシリコーンオイル等の珪素系結合剤等を含む被膜を予め形成したフィンを作製する方法が提案されている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平４－２７８１８９号公報
【文献】特開２０１２－０５２７４７号公報
【文献】特開２００４－３４７３１４号公報
【文献】特開２０１３－１３７１５３号公報
【文献】特表２００８－５０８１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、これまでの塗膜や被膜がプレコートされたフィン材は、ろう付後の親水持続性が不十分であったり、ろう付け機能が不十分であった。すなわち、従来のフィン材は、優れた親水持続性と優れたろう付け機能とを兼ね備えてはいなかった。そのため、フィン材を用いた熱交換器の製造にあたって別途ろう材を供給する必要があり、その結果、製造工程の増加による製造性の低下や、部材調達による製造コスト増加が見込まれる。また、プレコートされた塗膜や被膜は、ろう材を用いたフィンとアルミニウム管とのろう付け接合に悪影響を及ぼし、接合性を不十分にするおそれがある。そこで、優れた親水持続性に保持すると共に、ろう材を用いることなく接合が可能であり、かつフィンとアルミニウム管との接合性に優れた熱交換器を製造することができるプレコートフィン材の開発が望まれている。
【0007】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、フィンの親水持続性に優れ、ろう材を別途供給することなくフィンとアルミニウム管との接合が可能であり、かつ接合性に優れた熱交換器を製造することができるプレコートフィン材、及び該プレコートフィン材を用いた熱交換器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、アルミニウム合金からなる心材と、該心材上に積層されたろう材とを有するブレージングシートと、
上記ブレージングシートの表面に形成された、親水性を有する塗膜と、を有し、
上記ろう材は、Ｓｉ：５～１０質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
上記塗膜は、ケイ酸塩及び非晶質シリカの少なくとも一方を含有し、
上記塗膜中のＳｉの含有量が１０～３００ｍｇ／ｍ2である、プレコートフィン材にある。
上記ブレージングシートの表面に形成された、親水性を有する塗膜と、を有し、
上記ろう材は、Ｓｉ：５～１０質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
上記塗膜は、ケイ酸塩及び非晶質シリカの少なくとも一方を含有し、
上記塗膜中のＳｉの含有量が１０～３００ｍｇ／ｍ2である、プレコートフィン材にある。
【0009】
本発明の他の態様は、上記プレコートフィン材からなるフィンと、該フィンに接合されたアルミニウム管とからなるコア部を有する、熱交換器にある。
【発明の効果】
【0010】
上記プレコートフィン材は、アルミニウム合金からなる心材と、該心材上に積層されたろう材とを有するブレージングシートを有し、ろう材がＳｉを上記特定の範囲で含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有する。そのため、心材上に積層形成されたろう材によって、プレコートフィン材を例えばアルミニウム管等の他部材に接合させることができる。したがって、別途ろう材等の接合部材を用いなくても接合が可能になると共に、充分な接合性を確保することが可能になる。さらに、ろう材等の接合部材を別途使用することなく接合が可能であるため、製造工程の増加を防止できると共に、接合部材を別途調達する必要がなくなるためコストダウンの要求に応えることができる。また、上記特定組成のろう材は、ブレージングシート上に形成された塗膜の性能を損ねることを防止できる。
【0011】
また、Ｓｉ量が上記ごとく調整された塗膜は、加熱等により塗膜性能が劣化し難い。そのため、塗膜は、例えばアルミニウム管のような他部材との接合時における加熱後においても優れた親水性を発揮することができると共に、初期の優れた親水性を長期間維持することができる。また、塗膜は、例えばアルミニウム管のような他のアルミニウム部材とプレコートフィン材との接合をほとんど阻害しない。そのため、上記プレコートフィン材は、塗膜を有しているにもかかわらず、例えばアルミニウム管との充分な接合が可能である。
【0012】
このように、上記プレコートフィン材においては、塗膜及びろう材の成分が上記のごとく適正化されている。そのため、フィンの親水持続性に優れ、ろう材を別途供給することなくフィンとアルミニウム管との接合が可能であり、かつ接合性に優れた熱交換器を製造することが可能になる。
【0013】
また、上記熱交換器は、上述の親水持続性、及び接合性に優れたプレコートフィン材からなるフィンと、フィンに接合されたアルミニウム管とからなるコア部を有している。
したがって、熱交換器は、フィンが優れた親水持続性を発揮するため、通風抵抗の増加を抑制し、良好な熱交換性能を長期間安定して発揮することができる。また、熱交換器においては、例えばアルミウム管とフィンとが十分に接合されるため、アルミニウム管とフィンとの熱交換性能が良好になる。
したがって、熱交換器は、フィンが優れた親水持続性を発揮するため、通風抵抗の増加を抑制し、良好な熱交換性能を長期間安定して発揮することができる。また、熱交換器においては、例えばアルミウム管とフィンとが十分に接合されるため、アルミニウム管とフィンとの熱交換性能が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施例１における、プレコートフィン材の断面図。
【図2】実施例１における、熱交換器のコア部（具体的にはミニコア）の斜視図。
【図3】実施例１における、熱交換器のコア部（具体的にはミニコア）の断面図。
【図4】実施例１における、熱交換器のフィンの拡大断面図。
【図5】実施例１における、接合前のフィンとアルミニウム管との当接部の部分断面図。
【図6】実施例２における、熱交換器の正面図。
【図7】実施例３における、熱交換器の要部の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
プレコートフィン材は、このプレコートフィン材からなるフィンとアルミニウム管と接合させ、熱交換器を得るために用いられる。本明細書において、「アルミニウム管」は、純アルミニウム製の管だけでなく、アルミニウム合金製の管を含む概念である。具体的には、Ａ１０００系の純アルミニウム、Ａ３０００系のアルミニウム合金等を用いることができる。
【0016】
プレコートフィン材は、アルミニウム合金からなる心材と、この心材上に積層されたろう材とを有するブレージングシートを有する。ブレージングシートは、例えばクラッド材であり、アルミニウム合金（すなわち心材）にＡｌ－Ｓｉ系合金（すなわち、ろう材）がクラッドされている。プレコートフィン材は熱交換性能が要求されるフィンに用いられるという観点から、ブレージングシートの厚みは例えば０．１５ｍｍ以下が好ましい。また、腐食速度が高くなってもフィン材自体の体積が大きいのでフィン材が残存し、一定の期間、犠牲陽極効果が継続するので耐食性が問題になりにくいという観点から、ブレージングシートの厚みは例えば０．０５ｍｍ以上が好ましい。
【0017】
心材のアルミニウム合金の化学成分は、Ａｌ、不可避的不純物の他に、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ、及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１種の添加元素をさらに含有することができる。
【0018】
心材のアルミニウム合金の化学成分は、例えばＳｉ：０．０５～０．８質量％、Ｆｅ：０．０５～０．８質量％、及びＭｎ：０．８～２質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなることが好ましい。心材のＭｎ含有量が、上記範囲を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性が害され、クラッド材の製造が困難となり易い。
【0019】
心材中のＳｉは、ＭｎあるいはＦｅ等のその他の添加元素と微細析出物を形成して、心材の強度を向上させ、また、Ｍｎの固溶量を減少させて熱伝導度（電気伝導度）を向上させる。心材のＳｉ含有量は、好ましくは上述のごとく０．０５～０．８質量％である。Ｓｉの含有量が０．０５質量%未満の場合には、その添加効果が不十分になり、０．８質量％を超えると、心材の融点が低下してろう付時の変形や局部溶融が生じ易くなる。Ｓｉの添加効果を十分に得ると共に、変形や局部溶融を十分に防止するという観点から、Ｓｉの含有量は、より好ましくは０．１～０．８質量％、更に好ましくは０．３～０．５質量％である。
【0020】
心材中のＦｅは、Ｍｎと共存して、ろう付前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させる。心材のＦｅ含有量は、好ましくは上述のごとく０．０５～０．８質量％である。心材のＦｅの含有量が、０．０５質量%未満の場合には、その添加効果が不十分になり、０．８質量％を超える場合には、結晶粒が細かくなって、溶融ろうが心材中に浸食し易くなり、耐高温座屈性が低下し易くなり、自己腐食性が増大し易くなる。Ｆｅの添加効果を十分に得ると共に、耐高温座屈性の低下をより抑制し、自己腐食性の増大をより抑制するという観点から、Ｆｅの含有量は、より好ましくは０．１～０．８質量％、更に好ましくは０．３～０．５質量％である。
【0021】
心材中のＭｎは、心材の強度を向上させ、耐高温座屈性を改善するよう機能する。心材のＭｎ含有量は、好ましくは上述のごとく０．８～２質量％である。心材のＭｎ含有量が０．８質量％未満の場合には、その添加効果が不十分になり、２質量％を超える場合には、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性が害され、クラッド材の製造が困難となり易い。Ｍｎの添加効果を十分に得ると共に、圧延加工性の低下をより抑制するという観点から、Ｍｎの含有量は、より好ましくは０．９～２質量％、更に好ましくは１～１．７質量％である。
【0022】
心材は、さらにＺｎ：０．３～３質量％を含有することができる。すなわち、心材のアルミニウム合金の化学成分は、例えば、Ｓｉ：０．０５～０．８質量％、Ｆｅ：０．０５～０．８質量％、Ｍｎ：０．１～２質量％を含有し、さらにＺｎ：０．３～３質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である。心材中のＺｎは、電位を卑にして犠牲陽極効果を高めることができ、プレコートフィン材の耐食性を向上させることができる。心材のＺｎ含有量が、０．３質量％未満の場合には、その添加効果が不十分になり、３質量％を超える場合には、心材自体の自己耐食性が悪くなり易く、粒界腐食感受性も増加し易くなる。Ｚｎの添加効果を十分に得ると共に、耐食性をより向上させるという観点から、心材のＺｎ含有量は、より好ましくは１～２．５質量％、更に好ましくは２～２．３質量％である。
【0023】
心材は、さらにＭｇ：１質量％以下及びＣｕ：０．５質量％以下の少なくとも一方を含有することができる。すなわち、心材のアルミニウム合金の化学成分は、例えば、Ｓｉ：０．０５～０．８質量％、Ｆｅ：０．０５～０．８質量％、Ｍｎ：０．１～２質量％、Ｚｎ：０．３～６質量％を含有し、さらにＭｇ：１質量％以下及びＣｕ：０．５質量％以下の少なくとも一方を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である。
【0024】
心材中のＭｇは、Ｓｉとの析出物の形成によってろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させる。心材のＭｇの含有量は、好ましくは上述のごとく１質量％以下である。Ｍｇの含有量が１質量％を超える場合には、心材の融点が低下してろう付時の変形や局部溶融が生じ易くなる。Ｍｇの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＭｇの含有量は、より好ましくは０．０５～１質量％、更に好ましくは０．３～１質量である。
【0025】
心材中のＣｕは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるが、耐粒界腐食性を低下させる。心材のＣｕの含有量は、好ましくは上述のごとく０．５質量％以下である。Ｃｕの含有量が０．５質量％を超える場合には、フィン材の電位が貴となってフィン材の犠牲陽極効果が低下し易くなるとともに、耐粒界腐食性も低下し易くなる。Ｃｕの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＣｕの含有量は、より好ましくは０．０５～０．５質量％である。
【0026】
心材は、さらにＩｎ：０．３質量％以下及びＳｎ：０．３質量％以下の少なくとも一方を含有することができる。すなわち、心材のアルミニウム合金の化学成分は、例えば、Ｓｉ：０．０５～０．８質量％、Ｆｅ：０．０５～０．８質量％、Ｍｎ：０．１～２質量％、Ｚｎ：０．３～６質量％を含有し、さらにＩｎ：０．３質量％以下及びＳｎ：０．３質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である。
【0027】
心材中のＳｎは、表面電位を卑化して電位を卑にして犠牲陽極効果を高める。心材のＳｎ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。心材のＳｎ含有量が、０．３質量％を超える場合には、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。Ｓｎの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＳｎの含有量は、より好ましくは０．００５～０．３質量％である。
【0028】
心材中のＩｎは、表面電位を卑化して電位を卑にして犠牲陽極効果を高める。心材のＩｎ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。Ｉｎの含有量が０．３質量％を超える場合には、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。Ｉｎの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＩｎの含有量は、より好ましくは０．００５～０．３質量％である。
【0029】
心材は、さらにＴｉ：０．３質量％以下、Ｖ：０．３質量％以下、Ｚｒ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、及びＮｉ：２質量％以下から選ばれる少なくとも１種を含有することができる。すなわち、心材のアルミニウム合金の化学成分は、例えば、Ｓｉ：０．０５～０．８質量％、Ｆｅ：０．０５～０．８質量％、Ｍｎ：０．１～２質量％、Ｚｎ：０．３～６質量％を含有し、さらにＴｉ：０．３質量％以下、Ｖ：０．３質量％以下、Ｚｒ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、及びＮｉ：２質量％以下から選ばれる少なくとも１種を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である。
【0030】
心材中のＴｉは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の腐食を層状腐食形態として、局部的な腐食を緩和する。また、Ｔｉは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるとともに、高温座屈性を改良する。心材のＴｉ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。心材のＴｉ含有量が、０．３質量％を超える場合には、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。Ｔｉの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＴｉの含有量は、より好ましくは０．０１～０．３質量％である。
【0031】
心材中のＶは、アルミニウム合金組織のマトリックス中に固溶して強度を向上させる他、層状に分布して板厚方向の腐食の進展を防ぐ効果がある。また、Ｖは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるとともに、高温座屈性を改良する。心材のＶ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。心材のＶ含有量が０．３質量％を超える場合には、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。Ｖの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＶの含有量は、より好ましくは０．０１～０．３質量％である。
【0032】
心材中のＺｒは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるとともに、高温座屈性を改良する。心材のＺｒ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。心材のＺｒ含有量が０．３質量％を超える場合には、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。Ｚｒの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＺｒの含有量は、より好ましくは０．０１～０．３質量％である。
【0033】
心材中のＣｒは、ろう付け前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させるとともに、高温座屈性を改良する。心材のＣｒ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。心材のＣｒ含有量が０．３質量％を超える場合には、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。Ｃｒの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＣｒの含有量は、より好ましくは０．０１～０．３質量％である。
【0034】
心材中のＮｉは、ろう付前及びろう付け後のフィン材の強度を向上させる。心材のＮｉ含有量は、好ましくは上述のごとく２質量％以下である。心材のＮｉ含有量が２質量％を超える場合には、結晶粒が細かくなって、溶融ろうが心材中に浸食し易くなり、耐高温座屈性が低下し易く、自己腐食性が増大し易くなる。Ｎｉの添加効果を十分に得るという観点から、心材のＮｉの含有量は、より好ましくは０．０５～２質量％、更に好ましくは０．１～２質量％である。
【0035】
ろう材は、Ｓｉ：５～１０質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有する。ろう材中のＳｉは、ろう付け加熱時に溶融ろうの流動性を高めて接合に寄与する。ろう材のＳｉ含有量が５質量％未満の場合には、その添加効果が不十分になり、１０質量％を超える場合には、溶融ろうが過多となり、溶融ろうによって塗膜が流されて親水持続性が低下する。Ｓｉの添加効果をより十分に得ると共に、親水持続性の低下をより抑制するという観点から、ろう材のＳｉ含有量は、より好ましくは７～９質量％である。
【0036】
ろう材は、さらにＳｒ：０．１質量％以下を含有することができる。すなわち、ろう材のアルミニウム合金の化学成分は、例えば、Ｓｉ：５～１０質量％を含有し、さらにＳｒ：０．１質量％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である。
【0037】
ろう材中のＳｒは、ろう付後のろう材中のＳｉ粒子径を小さくする。ろう材のＳｒ含有量は、好ましくは上述のごとく０．１質量％以下である。ろう材のＳｒ含有量が０．１質量％を超えると、鋳造時に粗大な晶出物が生成して圧延加工性を害し易くなり、板材の製造が困難となり易い。Ｓｒの添加効果を十分に得るという観点から、ろう材のＳｒの含有量は、より好ましくは０．００１～０．１質量％である。
【0038】
ろう材は、さらにＺｎ：０．３質量％以下及びＣｕ：０．３質量％以下の少なくとも一方を含有することができる。すなわち、ろう材のアルミニウム合金の化学成分は、例えば、Ｓｉ：５～１０質量％、Ｓｒ：０．１質量％以下を含有し、さらに、Ｚｎ：０．３質量％以下及びＣｕ：０．３質量％以下の少なくとも一方を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物である。
【0039】
ろう材中のＺｎは、犠牲陽極効果を高めるよう機能する。ろう材のＺｎ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。ろう材のＺｎ含有量が０．３質量％を超える場合には、製造時の加工性が低下し易くなるとともに、自然電位が卑となり自己腐食性が増大し易くなる。Ｚｎの添加効果を十分に得るという観点から、ろう材のＺｎ含有量は、より好ましくは０．０５～０．３質量％である。
【0040】
ろう材中のＣｕは、ろう付後フィレットの電位を貴化して接合部の耐食性を向上させる。ろう材のＣｕ含有量は、好ましくは上述のごとく０．３質量％以下である。ろう材のＣｕ含有量が０．３質量％を超える場合には、フィン材の電位が貴となってフィンの犠牲陽極効果が低下し易くなる。Ｃｕの添加効果を十分に得ると共に、フィンのフィ性陽極効果の低下をより抑制するという観点から、ろう材のＣｕの含有量は、より好ましくは０．０５～０．３質量％、更に好ましくは０．１～０．２質量％である。
【0041】
ろう材の厚さは、ろう材中のＳｉ含有量、フィンとアルミニウム管との接合形状、フィンピッチ等との関係で、適宜選択され、好ましくは７μｍ以上、より好ましくは７～３０μｍである。
【0042】
ブレージングシートにおいて、ろう材は心材の片面のみにクラッドされていてもよいし、両面にクラッドされていてもよい。ろう材のクラッド率は、常識的な範囲であれば適用可能であり、適宜選択されるが、好ましくは３～２５％である。ろう材のクラッド率が、上記範囲未満だと、ろう付け加熱時に溶融したろう材が少なくなり易く、フィレットが十分に形成されない場合があり、一方、上記範囲を超えると、ろう付け加熱時に溶融するろう材が多過ぎるために、心材が溶ける場合がある。
【0043】
ブレージングシートは、心材の片面又は両面にろう材をクラッドすることにより得られる。心材にろう材をクラッドする方法としては、心材又はろう材中の各元素の組成と同じ組成を有する心材用の合金鋳塊及びろう材用の合金鋳塊を鋳造し、次いで、心材用の合金鋳塊については常法に従って均質化処理を行い、ろう材用の合金鋳塊については熱間圧延を行い、次いで、均質化処理後の心材用の合金鋳塊とろう材用の合金鋳塊の熱間圧延物を重ね合わせて、熱間圧延を行ってクラッド板を作成する。その後、冷間圧延を行い、必要に応じて中間焼鈍を行い、仕上げ冷間圧延をして、ブレージングシートを得る方法が挙げられる。仕上げ冷間圧延を行った後、製品幅に条切断され、フィン用素材としてのブレージングシートとなる。条切断の前又は後に、ブレージングシートに対して後述の塗膜の形成行うことができる。
【0044】
次に、ブレージングシートの表面に形成される塗膜について説明する。
塗膜は、ブレージングシートの片面に形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。塗膜は、例えばケイ素（Ｓｉ）を含む酸化物、複合酸化物等によって形成され、Ｓｉを含有する。塗膜中のＳｉ量は１０～３００ｍｇ／ｍ2である。Ｓｉ量が１０ｍｇ／ｍ2未満の場合には、親水持続性が低下するおそれがある。親水持続性の低下をより抑制するという観点から、塗膜中のＳｉ量は１００ｍｇ／ｍ2以上がより好ましい。一方、Ｓｉ量が３００ｍｇ／ｍ2を超える場合には、塗膜によってろう付け時の接合性が損なわれるおそれがある。なお、Ｓｉ量は塗膜片面当たりの量である。また、塗膜中のＳｉ量が１０～３００ｍｇ／ｍ2である場合において、塗膜の付着量は２０～８００ｍｇ／ｍ2であることが好ましい。
塗膜は、ブレージングシートの片面に形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。塗膜は、例えばケイ素（Ｓｉ）を含む酸化物、複合酸化物等によって形成され、Ｓｉを含有する。塗膜中のＳｉ量は１０～３００ｍｇ／ｍ2である。Ｓｉ量が１０ｍｇ／ｍ2未満の場合には、親水持続性が低下するおそれがある。親水持続性の低下をより抑制するという観点から、塗膜中のＳｉ量は１００ｍｇ／ｍ2以上がより好ましい。一方、Ｓｉ量が３００ｍｇ／ｍ2を超える場合には、塗膜によってろう付け時の接合性が損なわれるおそれがある。なお、Ｓｉ量は塗膜片面当たりの量である。また、塗膜中のＳｉ量が１０～３００ｍｇ／ｍ2である場合において、塗膜の付着量は２０～８００ｍｇ／ｍ2であることが好ましい。
【0045】
塗膜は、ケイ酸塩及び非晶質シリカの少なくとも一方を含有している。これにより、塗膜の親水持続性がより向上する。親水持続性をさらに向上させるという観点から、塗膜は少なくともケイ酸塩を含有することがより好ましい。ケイ酸塩とは、例えばケイ酸ナトリウムやケイ酸リチウム等である。ケイ酸塩を含む塗膜は、例えば水ガラスのような、ケイ酸塩を含有する水溶液をブレージングシートの表面に塗装し、乾燥することにより形成することができる。親水持続性をより向上させるという観点から、ケイ酸塩は、水ガラス由来であることがより好ましい。
【0046】
また、非晶質シリカとしては、例えば非晶質コロイダルシリカを乾燥してなる凝集体があり、親水持続性をより向上できるという観点から、非晶質シリカは、非晶質コロイダルシリカ由来であることが好ましい。非晶質シリカを含む塗膜は、非晶質コロイダルシリカをブレージングシートの表面に塗装し、乾燥することにより形成することができる。また、非晶質コロイダルシリカとケイ酸塩を含有する水溶液との混合物をブレージングシートの表面に塗装し、乾燥することにより、非晶質シリカとケイ酸塩とを含有する塗膜を形成することができる。
【0047】
塗膜は、さらに、フッ化物フラックスを含有することができる。フッ化物フラックスの含有量は０であってもよい。フッ化物フラックスの含有量は、０以上、５０００ｍｇ／ｍ2以下がよい。この場合には、フラックス効果を得ることができると共に、親水持続性能をより向上させることができる。フッ化物フラックスの含有量が少なすぎると、フラックスの添加効果が十分に得られなくなるおそれがある。したがって、フッ化物フラックスの含有量は、４０ｍｇ／ｍ2以上であることがより好ましく、５００ｍｇ／ｍ2以上であることがさらに好ましく、１０００ｍｇ／ｍ2以上であることがさらにより好ましい。一方、フッ化物フラックスの含有量が多すぎると、親水持続性が低下するおそれがある。親水持続性の低下を抑制するという観点から、フッ化物フラックスの含有量は、上述のごとく５０００ｍｇ／ｍ2以下であることが好ましく、３０００ｍｇ／ｍ2以下であることがより好ましく、２０００ｍｇ／ｍ2以下であることがさらに好ましい。塗膜が上記範囲でフッ化物フラックスを含有する場合には、塗膜の付着量は、５０～６０００ｍｇ／ｍ2であることが好ましい。
【0048】
フッ化物フラックスとしては、ＫＡｌＦ4、Ｋ2ＡｌＦ5、Ｋ2ＡｌＦ5・Ｈ2Ｏ、Ｋ3ＡｌＦ6、ＡｌＦ3、ＫＺｎＦ3、Ｋ2ＳｉＦ6、Ｃｓ3ＡｌＦ6、ＣｓＡｌＦ4・２Ｈ2Ｏ、Ｃｓ2ＡｌＦ5・Ｈ2Ｏ等が挙げられる。また、塗膜がフッ化物フラックスを含有する場合には、塗膜は、Ｓｉ量が１０～３００ｍｇ／ｍ2であり、フッ化物フラックスを含有する単層によって形成されていてもよいし、Ｓｉ量が１０～３００ｍｇ／ｍ2である層と、フッ化物フラックスを主成分とする層との積層体によって形成されていてもよい。具体的には、単層の場合には、塗膜は、例えばケイ酸塩及び非晶質シリカの少なくとも一方とフッ化物フラックスとを含有する層によって形成される。２層構造の積層体の場合には、塗膜は、例えばケイ酸塩及び非晶質シリカの少なくとも一方を主成分とする層と、フッ化物フラックスを主成分とする層によって形成される。
【0049】
また、塗膜は、さらに有機樹脂を含有することができる。この場合には、塗膜形成時の塗工性が向上する。また、ケイ酸塩、非晶質シリカ等のＳｉ成分が塗膜から脱落することを防止できる。
【0050】
有機樹脂は、水溶性アクリル樹脂及び／又はポリオキシエチレンアルキレングリコール（ＰＡＥ）からなることが好ましい。この場合には、有機樹脂が例えば接合時の加熱により分解され易く、塗膜中から有機樹脂を消失させることが可能になる。その結果、接合後の塗膜中の有機樹脂が少なくなるため、有機樹脂により接合性が阻害されることを防止できる。
【0051】
また、プレコートフィン材は、ブレージングシートと塗膜との間に形成された化成皮膜からなる下地処理層を有していてもよい。化成皮膜からなる下地処理層は、例えばリン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理、ベーマイト処理などにより形成することができる。下地処理層は、ブレージングシートと塗膜との密着性を向上させることができればよく、その他の処理により形成してもよい。
【0052】
熱交換器において、プレコートフィン材よりなるフィンとしては、差し込みフィン、コルゲートフィン等の形状を採用することができる。熱交換性能の向上のため、フィン材はスリットを有していてもよい。
【0053】
アルミニウム管の形状としては、冷媒が流れる冷媒通路管であれば、特に制限されず、丸管あるいは扁平管等を採用することができる。管内には、内部を複数の通路に区画する内柱が形成されていてもよい。より具体的には、アルミニウム管としては、例えば扁平多穴管を採用することができる。アルミニウム管は、表面にクラッドされたろう材を有していても、ろう材を有していなくてもよい。
【0054】
次に、プレコートフィン材からなるフィンとアルミニウム管との接合方法について説明する。接合においては、ろう材を別途使用することなく、ブレージングシートにおいて心材上に積層形成されているろう材の接合能力を利用することができる。熱交換器のフィンとしての利用を考慮すれば、フィン材自身の変形を避けることが望まれ、そのために接合加熱条件を管理することができる。ろう付け加熱温度は、例えば５９０℃～６０５℃であり、ろう付け加熱時間は、例えば１～１０分間である。また、ろう付け加熱の際の雰囲気は、窒素ガス雰囲気、ヘリウムガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気である。
【0055】
プレコートフィン材は、上記のごとく、心材上にろう材と塗膜とを有している。塗膜は、上述のごとく、心材上に形成することもできるし、ろう材上に形成することもできる。ろう付け加熱時において、ろう材の少なくとも一部は軟化又は溶融して、アルミニウム管との当接部において接合に寄与するフィレットが形成されうる。このとき、ろう材上に塗膜が形成されていたとしても、熱交換器のフィンは、優れた親水持続性を発揮することができる。これは、ろう材が軟化又は溶融しても、フィン上に塗膜中のＳｉ成分（ケイ酸塩、非晶質シリカ等）が保持されるためと考えられる。
【0056】
熱交換器は、プレコートフィン材からなるフィンと、このフィンに接合されたアルミニウム管とからなるコア部を有する。熱交換器の具体例は、後述の実施例において図面を用いて説明するが、熱交換器は、コア部に、ヘッダ、サイドサポート、出入り口管等を組み付けることにより製造される。
【0057】
熱交換器は、例えば、空調機、冷蔵庫に用いることができる。また、自動車のコンデンサ、エバポレータ、ラジエータ、ヒータ、インタークーラ、オイルクーラ等に用いることもできる。さらに、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動用モータを制御するインバータユニットに備えられたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の発熱体を冷却するための冷却装置に用いることもできる。
【実施例】
【0058】
（実施例１）
本例は、実施例及び比較例にかかる複数のプレコートフィン材を作製し、その性能を比較する例である。本例においては、後述の表１～表１１に示すごとく、心材の合金の組成、ろう材の合金組成、塗膜の組成が異なる複数のプレコートフィン材（試料Ｅ１－１～試料Ｅ９－２、試料Ｃ１－１～試料Ｃ９－２）を作製する。そして、これらのプレコートフィン材をそれぞれ用いて、熱交換器用のコア部を作製し、親水持続性、接合性を比較評価する。本例においては、コア部として試験用のミニコアを作製する。
本例は、実施例及び比較例にかかる複数のプレコートフィン材を作製し、その性能を比較する例である。本例においては、後述の表１～表１１に示すごとく、心材の合金の組成、ろう材の合金組成、塗膜の組成が異なる複数のプレコートフィン材（試料Ｅ１－１～試料Ｅ９－２、試料Ｃ１－１～試料Ｃ９－２）を作製する。そして、これらのプレコートフィン材をそれぞれ用いて、熱交換器用のコア部を作製し、親水持続性、接合性を比較評価する。本例においては、コア部として試験用のミニコアを作製する。
【0059】
図１に例示されるように、プレコートフィン材１は、ブレージングシート１１と、その表面に形成された塗膜１２とを有する。ブレージングシート１１は、アルミニウム合金からなる心材１１１と、この心材１１１の両面に形成されたろう材１１２とを有する。塗膜１２は、ブレージングシート１１の両面に形成されており、具体的には、塗膜１２は、ろう材１１２上に、図示を省略する化成皮膜からなる下地処理層を介して積層形成されている。下地処理層の形成は任意であり、形成されていなくてもよい。
【0060】
ろう材１１２は、後述の表１に示す添加成分（元素）を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有する。本例においては、表１に示す組成が異なる試料Ａ１～試料Ａ１０のろう材を用いる。心材１１１は、後述の表２に示す添加成分（元素）を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有する。本例においては、表２に示す組成が異なる試料Ｂ１～Ｂ３４の心材を用いる。塗膜１２は、後述の表３～表１１に示す含有量でケイ酸リチウム由来のＳｉを含有し、さらに塗工性を向上できる程度の量の水溶性アクリル樹脂を含有する。また、本例において作製するプレコートフィン材１のうちの一部において、塗膜１２は、後述の表に示す量でさらにフラックスを含有する。
【0061】
図２及び図３に示すごとく、ミニコア２は、プレコートフィン材１からなるフィン３と、アルミニウム管４とを有し、コルゲート形状のフィン３がアルミニウム管４に挟まれている。なお、図２においては、フィン２のコルゲート形状を明示するために、フィン３を挟む２つのアルミニウム管４の一方を破線にて示してある。
【0062】
フィン３は、コルゲート状に成形されたプレコートフィン材１よりなる。より具体的には、図４に示すごとく、フィン３は、心材１１１と、その両面に形成されたろう材１１２とからなるブレージングシート１１、さらにその両面に形成された塗膜１２を有する。
【0063】
図２及び図３に示すごとく、アルミニウム管４は、アルミニウム合金製の扁平多穴管からなる。アルミニウム管４は、冷媒を流通させるための多数の冷媒流路４１１を有している。ミニコア２においては、コルゲート状のフィン３は、各頂点３０においてアルミニウム管４と接合している。
【0064】
以下、本例のミニコア１の製造方法について説明する。具体的には、まず、連続鋳造により、表２に示す組成を有する心材用アルミニウム合金と、表１に示す組成を有するろう材用アルミニウム合金を造塊して、常法に従って均質化処理し、ろう材用アルミニウム合金鋳塊については更に熱間圧延して、心材用アルミニウム合金鋳塊の片面にろう材が１０％となる比率にてクラッドした後、熱間圧延し、次いで、冷間圧延を行い、中間焼鈍を施した後、最終冷間圧延を経て、ブレージングシート１１を製造した。各表中に示される添加成分以外の成分、すなわち残部は、Ａｌ及び不可避的不純物である。
【0065】
次いで、下地処理を行うことにより、ブレージングシート１１の両面に、図示を省略する化成皮膜からなる下地処理層を形成した。下地処理としては、リン酸クロメート処理を行った。下地処理層の厚みは例えば１μｍ程度である。
【0066】
次いで、バーコーターを用いて、下地処理層上に、水ガラス、水溶性アクリル樹脂、及び必要に応じて添加されるフッ化物フラックスであるＫＡｌＦ4を含有する塗料を所定量塗布し、温度２００℃で乾燥させることにより塗膜１２を形成した（図１参照）。このようにして、表３～表１１に示される含有量で水ガラス由来のＳｉを含有する塗膜１２をブレージングシート１１上に有するプレコートフィン材１を作製した。塗膜１２は、ブレージングシート１１の両面に形成した。
【0067】
塗膜１２中のＳｉ量は、蛍光Ｘ線分析により測定した。蛍光Ｘ線分析は、Ｒｉｇａｋｕ社製のＺＳＸＰｒｉｍｕｓIIを用いて、雰囲気：真空、管球：Ｒｈ、出力：５０ｋＶ－６０ｍＡという条件で行った。塗膜中のＳｉの定量は、標準Ｓｉ試料を用いた検量線法にて行った。
【0068】
次いで、プレコートフィン材１をコルゲート状に加工した。このようにして、ブレージングシート１１の両面に形成された塗膜１２を有するコルゲート状のフィン３を得た（図２～図４参照）。これらのフィン３は、ミニコア１の製造にそれぞれ用いられる。
【0069】
次いで、アルミニウム管４として、押出加工により３０００系アルミニウム合金製の扁平多穴管を作製した（図２及び図３参照）。２つのアルミニウム管４の間に、コルゲート状のフィン３を挟み込んで組立品を作製した（図２及び図３参照）。このとき、図５に示すごとく、コルゲート状のフィン３の各頂点３０とアルミニウム管４とを当接させた。次いで、窒素ガス雰囲気で温度６００℃の炉内に、組立品を３分間保持した後、室温（２５℃）まで冷却した。この炉内での加熱時にフィン３のろう材１１２が軟化又は溶融し、冷却時にろう材が凝固する。このろう材の軟化又は溶融、凝固により、コルゲート状のフィン３の各頂点３０とアルミニウム管４とが当接部において接合する（図示略）。このようにして、図２及び図３に例示されるように、フィン３とアルミニウム管４とが接合されたミニコア２を得た。
【0070】
次に、上記のようにして得られた各試料のプレコートフィン材１、ミニコア２について、以下のようにして親水持続性、接合性、強度、耐食性、変形率、製造性の評価を行った。その結果を表３～表１１に示す。
【0071】
＜親水持続性＞
親水持続性の評価は、各試料のプレコートフィン材を用いて行った。各試料に対しては、塗膜形成の後に行われるフィンの接合を想定した加熱が行われている。具体的には、プレコートフィン材を窒素ガス雰囲気で温度６００℃の炉内で３分間加熱した。次いで、プレコートフィン材を純水に２分間浸漬した後、６分間風乾した。この純水への浸漬と風乾というサイクルを３００回繰り返し実施した。次いで、各試験板の塗膜上における水滴の接触角を測定した。接触角の測定は、協和界面化学株式会社製のＦＡＣＥ自動接触角計「ＣＡ－Ｚ」を用いて行った。具体的には、室温で、塗膜上に水滴を滴下し、３０秒後の水滴の接触角を測定した。接触角が１０°未満の場合を「Ａ」と評価し、１０°以上かつ２０°未満の場合を「Ｂ」と評価し、２０°以上かつ３０°未満の場合を「Ｃ」と評価し、３０°以上の場合を「Ｄ」と評価した。
親水持続性の評価は、各試料のプレコートフィン材を用いて行った。各試料に対しては、塗膜形成の後に行われるフィンの接合を想定した加熱が行われている。具体的には、プレコートフィン材を窒素ガス雰囲気で温度６００℃の炉内で３分間加熱した。次いで、プレコートフィン材を純水に２分間浸漬した後、６分間風乾した。この純水への浸漬と風乾というサイクルを３００回繰り返し実施した。次いで、各試験板の塗膜上における水滴の接触角を測定した。接触角の測定は、協和界面化学株式会社製のＦＡＣＥ自動接触角計「ＣＡ－Ｚ」を用いて行った。具体的には、室温で、塗膜上に水滴を滴下し、３０秒後の水滴の接触角を測定した。接触角が１０°未満の場合を「Ａ」と評価し、１０°以上かつ２０°未満の場合を「Ｂ」と評価し、２０°以上かつ３０°未満の場合を「Ｃ」と評価し、３０°以上の場合を「Ｄ」と評価した。
【0072】
＜接合性＞
接合後の各ミニコアにおける接合部をカッターナイフにより切断し、フィンの接合長さＬ1をフィンの山部の長さＬ2の総和で割算して１００分率で表した値（Ｌ1／Ｌ2×１００）を接合率（％）とした。接合率が９０％以上の場合を「Ａ」と評価し、接合率が８０％以上かつ９０％未満の場合を「Ｂ」と評価し、接合率が７０％以上かつ８０％未満の場合を「Ｃ」と評価し、７０％未満の場合を「Ｄ」と評価した。
接合後の各ミニコアにおける接合部をカッターナイフにより切断し、フィンの接合長さＬ1をフィンの山部の長さＬ2の総和で割算して１００分率で表した値（Ｌ1／Ｌ2×１００）を接合率（％）とした。接合率が９０％以上の場合を「Ａ」と評価し、接合率が８０％以上かつ９０％未満の場合を「Ｂ」と評価し、接合率が７０％以上かつ８０％未満の場合を「Ｃ」と評価し、７０％未満の場合を「Ｄ」と評価した。
【0073】
＜強度＞
強度の測定は、各試料のプレコートフィン材を用いた引張試験により行った。各試料に対しては、塗膜形成の後に行われるフィンの接合を想定した加熱が行われている。具体的には、プレコートフィン材を窒素ガス雰囲気で温度６００℃の炉内で３分間加熱した。引張試験は、各試料に対し、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、ゲージ長５０ｍｍの条件で、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１年）に従って、常温にて実施した。
強度の測定は、各試料のプレコートフィン材を用いた引張試験により行った。各試料に対しては、塗膜形成の後に行われるフィンの接合を想定した加熱が行われている。具体的には、プレコートフィン材を窒素ガス雰囲気で温度６００℃の炉内で３分間加熱した。引張試験は、各試料に対し、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、ゲージ長５０ｍｍの条件で、ＪＩＳ Ｚ２２４１（２０１１年）に従って、常温にて実施した。
【0074】
＜耐食性＞
ＣＡＳＳ試験を５００ｈ行い、フィンの腐食状態を確認した。光学顕微鏡による断面観察においてフィンの残存量が７０％以上の場合を「Ａ」と評価し、５０％以上かつ７０％未満の場合を「Ｂ」と評価し、３０％以上かつ５０％未満の場合を「Ｃ」と評価し、３０％未満の場合を「Ｄ」と評価した。
ＣＡＳＳ試験を５００ｈ行い、フィンの腐食状態を確認した。光学顕微鏡による断面観察においてフィンの残存量が７０％以上の場合を「Ａ」と評価し、５０％以上かつ７０％未満の場合を「Ｂ」と評価し、３０％以上かつ５０％未満の場合を「Ｃ」と評価し、３０％未満の場合を「Ｄ」と評価した。
【0075】
＜変形率＞
接合前後のミニコアのフィン高さを測定してフィン座屈による変形率についても評価した。すなわち、接合前のフィン高さに対する接合前後のフィン高さ変化の割合が５％以下の場合を「Ａ」と評価し、５％を超えかつ１０％以下の場合を「Ｂ」と評価し、１０％を超えかつ１５％以下の場合を「Ｃ」と評価し、１５％を超えるものを「Ｄ」と評価した。
接合前後のミニコアのフィン高さを測定してフィン座屈による変形率についても評価した。すなわち、接合前のフィン高さに対する接合前後のフィン高さ変化の割合が５％以下の場合を「Ａ」と評価し、５％を超えかつ１０％以下の場合を「Ｂ」と評価し、１０％を超えかつ１５％以下の場合を「Ｃ」と評価し、１５％を超えるものを「Ｄ」と評価した。
【0076】
＜製造性＞
アルミニウム合金の圧延加工時に、例えば表面割れが起こり良好な板材が製造できなかった場合を「×」と評価し、良好な板材が製造できた場合を「○」と評価した。なお、製造性が「×」の場合には上述の他の評価は省略した。
アルミニウム合金の圧延加工時に、例えば表面割れが起こり良好な板材が製造できなかった場合を「×」と評価し、良好な板材が製造できた場合を「○」と評価した。なお、製造性が「×」の場合には上述の他の評価は省略した。
【0077】
【表1】
【0078】
【表2】
【0079】
【表3】
【0080】
【表4】
【0081】
【表5】
【0082】
【表6】
【0083】
【表7】
【0084】
【表8】
【0085】
【表9】
【0086】
【表10】
【0087】
【表11】
【0088】
表１～表３に示されるように、試料Ｅ１－１及び試料Ｅ１－２は、試料Ｃ１－１及び試料Ｃ１－２に比べて、親水持続性が優れ、接合率が高い。したがって、ブレージングシート１１と塗膜１２とを有するプレコートフィン材１において、ブレージングシート１１のろう材１１２は、Ｓｉを５～１０質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる化学成分を有することが好ましいことがわかる。また、試料Ｅ１－３及び試料Ｅ１－４は、試料Ｃ１－３及び試料Ｃ１－４に比べて、親水持続性に優れ、接合率が高い。したがって、塗膜１２中のＳｉ量は、１０～３００ｍｇ／ｍ2であることが好ましいことがわかる。
【0089】
また、表４における試料Ｅ２－１及び試料Ｅ－２と、試料Ｅ２－３及び試料Ｅ－４とを比較してわかるように、塗膜はフッ化物フラックスを含有することができ、フッ化物フラックスの含有量を４０～５０００ｍｇ／ｍ2に調整することにより、親水持続性をより向上させることができる。
【0090】
また、表１、表２、表５より知られるように、心材のアルミニウム合金に、Ｓｉ：０．０５～０．８質量％、Ｆｅ：０．０５～０．８質量％、及びＭｎ：０．８～２質量％を含有する試料Ｅ３－１～試料Ｅ３－６は、これらの添加成分の含有量が上記範囲を外れる試料Ｃ３－１～試料Ｃ３－６にそれぞれ比べて、強度又は耐食性がより優れていた。
【0091】
また、表１、表２、表６より知られるように、心材のアルミニウム合金に、Ｚｎ：０．３～３質量％を含有する試料Ｅ４－１及び試料４－２は、Ｚｎの含有量が上記範囲を外れる試料Ｃ４－１～試料Ｃ４－２に比べて、耐食性がより優れていた。
【0092】
また、表１、表２、表７より知られるように、心材のアルミニウム合金に、Ｍｇ：１質量％以下及びＣｕ０．５質量％以下の少なくとも一方を含有する試料Ｅ５－１及び試料５－２は、これらの添加成分の含有量が上記範囲を外れる試料Ｃ５－１～試料Ｃ５－２に比べて、耐食性、接合性がより優れていた。
【0093】
また、表１、表２、表８より知られるように、心材のアルミニウム合金に、Ｉｎ：０．３質量％以下及びＳｎ：０．３質量％以下の少なくとも一方を含有する試料Ｅ６－１及び試料６－２は、耐食性が向上した。一方、これらの添加成分の含有量が上記範囲を外れる場合には、製造性が損なわれた。
【0094】
また、表１、表２、表９より知られるように、心材のアルミニウム合金に、Ｔｉ：０．３質量％以下、Ｖ：０．３質量％以下、Ｚｒ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、及びＮｉ：２質量％以下から選ばれる少なくとも１種を含有する試料Ｅ７－１～試料７－５は、変形率が低下して改良されていた。一方、これらの添加成分の含有量が上記範囲を外れる場合には、製造性が損なわれるか、かえって変形率が増大していた。
【0095】
また、表１、表２、表１０より知られるように、ろう材のアルミニウム合金に、Ｓｒ：０．１質量％以下を含有する試料Ｅ８－１は、変形率が低く改良されていた。一方、Ｓｒの含有量が上記範囲を超える場合には、製造性が損なわれた。
【0096】
また、表１、表２、表１１より知られるように、ろう材のアルミニウム合金に、Ｚｎ：０．３質量％以下及びＣｕ：０．３質量％以下の少なくとも一方を含有する試料Ｅ９－１及び試料Ｅ９－２は、これらの添加成分の含有量が上記範囲を外れる試料Ｃ９－１及び試料Ｃ９－２にそれぞれ比べて、耐食性が向上していた。
【0097】
（実施例２）
次に、実施例１において示したプレコートフィン材を用いたコア部を有する熱交換器の例について説明する。図６に示すごとく、熱交換器５は、実施例１のミニコアと同様の構成を多数備えるコア部２を有する。具体的には、コア部２は、コルゲート状のプレコートフィン材１からなるフィン３と、アルミニウム管４とを交互に多数積層してなり、フィン３とアルミニウム管４とが実施例１のミニコアと同様にして接合されている。
次に、実施例１において示したプレコートフィン材を用いたコア部を有する熱交換器の例について説明する。図６に示すごとく、熱交換器５は、実施例１のミニコアと同様の構成を多数備えるコア部２を有する。具体的には、コア部２は、コルゲート状のプレコートフィン材１からなるフィン３と、アルミニウム管４とを交互に多数積層してなり、フィン３とアルミニウム管４とが実施例１のミニコアと同様にして接合されている。
【0098】
アルミニウム管４の両端には、ヘッダ５１が組み付けられており、コア部２の積層方向における両端（最外側）には、サイドプレート５２が組み付けられている。また、ヘッダ５１には、タンク５３が組み付けられている。これらのヘッダ５１、サイドプレート５２、及びタンク５３は、例えばろう付けにより接合させることができる。
【0099】
熱交換器５においては、上述の表３～表１１に示す試料Ｅ１－１～試料Ｅ９－２と同様のプレコートフィン材１を用いることができる。すなわち、熱交換器５は、上述の親水持続性及び接合性等に優れたプレコートフィン材１からなるフィン３と、フィン３に接合されたアルミニウム管４とからなるコア部２を有する。そのため、熱交換器５は、フィン３が優れた親水持続性を発揮するため、通風抵抗の増加を抑制し、良好な熱交換性能を長期間安定して発揮することができる。また、熱交換器５においては、例えばアルミウム管４とフィン３とが十分に接合されるため、アルミニウム管４とフィン３との熱交換性能が良好になる。
【0100】
（実施例３）
本例は、フィンに形成した組み付け孔内に扁平多穴管からなるアルミニウム管が挿入された構成の熱交換器の例である。図７に例示されるように、熱交換器６は、アルミニウム管７と、フィン８とを有している。図７及び図９に例示されるように、フィン８は、アルミニウム管７が挿入される組み付け孔８１を有している。図７及び図８に例示されるように、アルミニウム管７は、当接部６１においてフィン８に当接している。図７～図９に例示されるように、当接部６１においては、アルミニウム管７とフィン８との間に両者を接合するフィレット６００が形成されている。
本例は、フィンに形成した組み付け孔内に扁平多穴管からなるアルミニウム管が挿入された構成の熱交換器の例である。図７に例示されるように、熱交換器６は、アルミニウム管７と、フィン８とを有している。図７及び図９に例示されるように、フィン８は、アルミニウム管７が挿入される組み付け孔８１を有している。図７及び図８に例示されるように、アルミニウム管７は、当接部６１においてフィン８に当接している。図７～図９に例示されるように、当接部６１においては、アルミニウム管７とフィン８との間に両者を接合するフィレット６００が形成されている。
【0101】
本例の熱交換器６は、図７に例示されるように、板厚方向に互いに間隔をあけて並べられた多数のフィン８と、フィン８の板厚方向に延びた複数のアルミニウム管７とを有している。フィン８は、板厚方向から視た平面視において略長方形状を呈している。
【0102】
図８及び図９に例示されるように、フィン８は、実施例１と同様のブレージングシート１１と、その両面に形成された塗膜１２とを有するプレコートフィン材１よりなるが、ブレージングシート１１においては、ろう材１１２は、心材１１１の片面に形成されている。より具体的には、ろう材１１２は、アルミニウム管７との当接部６１側に形成されており、反対側にはろう材１１２は形成されていない。塗膜１２は、ろう材１１２の形成面側においては、ろう材１１２上に積層形成されており、ろう材の非形成面側においては、心材１１１上に積層形成されている。ろう材、塗膜の形成方法は、実施例１と同様である。
【0103】
フィン８における組み付け孔８１は、フィン８の外周縁部に設けられた切り欠き８１１である。切り欠き８１１は、フィン８の外周縁部から板幅方向に延びており、平面視においてＵ字状を呈している。また、切り欠き８１１は、フィン８の外周縁部に設けられた開放部８１２からアルミニウム管７を圧入することができるように構成されている。
【0104】
【0105】
図７に例示されるように、アルミニウム管７は、長手方向の断面が長円形を呈しており、内部に複数の流路７１１が形成された扁平多穴管である。扁平多穴管は、その幅方向と、フィンプレートの板幅方向とが平行になるように配置されている。また、図７及び図８に例示されるように、扁平多穴管よりなるアルミニウム管７は、その幅方向における一方の端部７１２、即ち表面が曲面状を呈している部分において、カラー部８２に当接している。そして、アルミニウム管７の一方の端部７１２とカラー部８２のＵ字形状における先端部８２１とが当接部６１を構成している。図示を省略するが、当接部６１においては、フィン８のろう材１１２が後述の接合時の加熱及び冷却によってフィン８とアルミニウム管７とを接合している。
【0106】
本例の熱交換器６は、例えば以下のようにして作製することができる。まず、ろう材１１２を心材１１１の片面に形成した点を除いて実施例１と同様にしてプレコートフィン材１を作製し、このフィン材を用いて常法によりフィン８を作製する。そして、複数のフィン８を、板厚方向に互いに間隔をあけて並べる。次に、常法により準備された扁平多穴管からなるアルミニウム管７をフィン８の組み付け孔８１に圧入し、少なくともアルミニウム管７の一方の端部７１２とカラー部８２の先端部８２１とを当接させる。その後、例えば窒素ガス雰囲気下、温度６００℃で３分間加熱した後冷却させる。加熱によりフィン８のろう材１１２軟化又は溶融し、冷却によりろう材を凝結させることにより、当接部６１においてフィン８とアルミニウム管７とが接合する。このようにして、アルミニウム管７とフィン８とが接合したコア部を有する熱交換器６を作製することができる。本例の熱交換器においても、実施例２と同様の作用効果を奏することできる。
【0107】
以上のように、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0108】
１ プレコートフィン材
１１ ブレージングシート
１１１ 心材
１１２ ろう材
１２ 塗膜
５、６ 熱交換器
３、８ フィン
４、７アルミニウム管
１１ ブレージングシート
１１１ 心材
１１２ ろう材
１２ 塗膜
５、６ 熱交換器
３、８ フィン
４、７アルミニウム管
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】