扭管式换热器以及扭管式换热器的制造方法技术

本发明专利技术提供能防止基于钎焊产生的水管接合部的腐蚀的扭管式换热器。该扭管式换热器(1)具备：由磷脱氧铜形成的水(3)管，其中，所述水管是在外周设有多条山谷底部且在每条山谷底部连续地呈螺旋状设置的；制冷剂配管(5)，其被沿水管(3)外周的山谷底部的形状呈螺旋状卷绕固定；以及由磷脱氧铜形成的连接管(4)，其与上述水管的端部连接，水管(3)和连接管(4)的接合部使用含有4.0～8.0重量％的锡，含有6.8～8.0重量％的磷，且不含银的磷铜钎料的钎料钎焊而成。

【技术实现步骤摘要】
扭管式换热器以及扭管式换热器的制造方法
本专利技术涉及在热泵式热水器中使用的扭管式换热器以及扭管式换热器的制造方法。
技术介绍
作为在热泵式热水器中使用的水制冷剂换热器已知例如扭管式换热器。扭管式换热器是使用在外周具有螺旋状槽的扭转管作为水管，沿水管的外周的螺旋状槽卷绕有制冷剂配管，且将水管和制冷剂配管嵌缝接合的水制冷剂换热器，在水管内流动的水和在制冷剂配管内流动的制冷剂之间进行热交换。设置于水管的螺旋状槽具有使水侧产生涡流从而使热交换性能提高的作用。水制冷剂换热器的水管通过连接管与外部机器连接。水管和连接管之间通过钎焊进行接合。水管以及连接管通常使用铜部件，作为这种情况下的钎料使用例如磷铜钎料。例如，专利文献1中公开了在铜部件的钎焊过程中，使用由3.0～6.5重量％的磷、12～23重量％的锡、残留的铜以及不可避免的杂质构成的低熔点钎料从而使钎焊温度降低且防止接合部的强度降低的接合方法。另外，专利文献2中公开了在铜部件的钎焊过程中，为了防止例如在存在如硫化氢气体等的硫黄性腐蚀物质的环境下钎焊部剧烈地腐蚀而使用添加了Zn或者Sn(锡)的钎料的方法。专利文献1：特开昭58－100995号公报专利文献2：特开昭60－231593号公报在使用磷铜钎料作为铜部件的接合钎料的情况下，例如在通常的大气中使用该部件的情况下不用担心该部件被腐蚀的问题。但是，对于利用制冷剂对自来水或井水进行加热的水制冷剂换热器的水管，利用磷铜钎料进行接合的情况下，在水中环境下受作为铜部件的水管与磷铜钎料之间的电位差的影响，存在产生不同种类金属间腐蚀的顾虑。更详细而言，由于作为水管使用的磷脱氧铜管相对于磷铜钎料性质活泼，因此可以推测水管被选择性的腐蚀。另外，若将上述专利文献1的低熔点钎料用于水管的接合，则由于作为水管使用的磷脱氧铜管相对于磷铜钎料不活泼，因此钎料被选择性的腐蚀。对于这一点，在上述专利文献2中公开了为防止钎焊部的腐蚀而使用添加了Zn或者Sn的钎料的方法，但是没有对Zn的含量以及Sn的含量作出规定，因此无法期望完美的防腐蚀效果。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于提供能够防止基于钎焊产生的水管接合部的腐蚀的扭管式换热器以及该扭管式换热器的制造方法。本专利技术所涉及的扭管式换热器具备：由磷脱氧铜形成的水管，其中，所述水管是在外周设有多条山谷底部且在每条山谷底部连续地呈螺旋状设置的；制冷剂配管，被沿所述水管外周的山谷底部的形状呈螺旋状卷绕固定；以及由磷脱氧铜形成的连接管，其与上述水管的端部连接，水管和连接管的接合部使用含有4.0～8.0重量％的锡，含有6.8～8.0重量％的磷，且不含银的磷铜钎料的钎料钎焊而成。此外，本专利技术所涉及的扭管式换热器的制造方法制作由磷脱氧铜形成的水管，其中，所述水管是在外周设有多条山谷底部且在每条山谷底部连续地呈螺旋状设置的，将制冷剂配管沿上述水管外周的山谷底部的形状呈螺旋状嵌入后，将上述水管的山部嵌缝接合，使用含有4.0～8.0重量％的锡，含有6.8～8.0重量％的磷，且不含银的磷铜钎料的钎料，对上述水管的端部与由磷脱氧铜形成的连接管的接合部进行钎焊。根据本专利技术能够提供能防止基于钎焊产生的水管接合部的腐蚀的扭管式换热器以及该扭管式换热器的制造方法。附图说明图1是示意地示出本专利技术的实施方式1的扭管式换热器沿水管长度方向的剖面的图。图2是示意地示出本专利技术的实施方式1的扭管式换热器与连接管的接合部沿水管长度方向的剖面的放大图。图3是示出磷脱氧铜管和各种磷铜钎料的电位测定结果的图。附图标记1扭管式换热器、2钎料、3水管、4连接管、5制冷剂配管具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。此外，对各图中相同的部件标注相同的附图标记并省略重复的说明。实施方式1图1是示意地示出本专利技术的实施方式1的扭管式换热器沿水管长度方向的剖面的图。如图1所示，对于扭管式换热器1而言，以在外周设有多条(例如3条)山谷且使每条山谷连续地呈螺旋状设置的扭转管作为水管3。对水管3而言，将磷脱氧铜平滑管的两端固定，在内径侧插入芯轴且连续地对磷脱氧铜平滑管进行扭转加工，由此形成多条山谷底部。此时通过高精度地控制水管3的螺旋间距Ｐ，能够稳固地进行后述的制冷剂配管5的嵌入。在水管3的外周，制冷剂配管5被沿每条山谷底部的形状呈螺旋状卷绕。将制冷剂配管5与未图示的制冷剂回路连接从而使制冷剂在制冷剂配管5的内部循环。在图1中，制冷剂配管5分流成制冷剂配管5ａ，5ｂ，5ｃ并被卷绕在水管3的外周。水管3与制冷剂配管5ａ，5ｂ，5ｃ通过将制冷剂配管5ａ，5ｂ，5ｃ与嵌入到水管3的谷部后将山部嵌缝接合而成为一体。这样，通过在水管3上设置多条山谷，能够使制冷剂配管5分流且使路径设计最佳化，并且能够防止由于相邻的制冷剂配管彼此接触而引起的热泄露。以下，在没有特别地对制冷剂配管5ａ，5ｂ，5ｃ进行区分时，均称为“制冷剂配管5”。水管3通过连接管4与处于收纳扭管式换热器1的装置的外部的未图示的装置连接，从而使水在扭管式换热器1和外部的装置之间循环。通过钎焊将水管3的端部与连接管4的接合部接合。此外，与上述水管3相同，连接管4也使用磷脱氧铜管。图2是示意地示出本专利技术的实施方式1的扭管式换热器与连接管的接合部沿水管长度方向的剖面的放大图。如图2所示，利用钎料2对水管3的端部与连接管4之间的接合部进行钎焊。作为钎料使用含有Sn的磷铜钎料。本实施方式的扭管式换热器1在该钎料的材质方面有特点。在一般的铜管的钎焊中使用按JIS规格指定的磷铜钎料(BCuP1～6)。磷铜钎料的优点是与银钎料相比廉价、能够以无助焊剂的方式接合、以及在通常环境下不需要担心不同种类金属间腐蚀。然而，水制冷剂换热器的水管的内表面侧总是处于水中环境。因此，对于本实施方式的扭管式换热器1而言，存在图2所示的水管3与连接管4的接合部处产生不同种类金属间腐蚀的顾虑。不同种类金属间腐蚀的产生受彼此接触的金属间的电位差和水在水管内沉淀情况的影响。因此，为了防止水管3与连接管4的接合部的腐蚀，需要以对水管3与钎料2的电位差没有影响的电平进行组合。图3是示出磷脱氧铜管和各种磷铜钎料的电位测定结果的图。如图3所示，磷脱氧铜管与按JIS规格指定的磷铜钎料(BCuP1～6)的电位差为40～70mv，与此相对，磷脱氧铜管与含有4.0～8.0重量％的Sn(锡)、含有6.8～8.0重量％的Ｐ(磷)且不含银的含Sn磷铜钎料的电位差为0～5mv左右。换句话说，在磷脱氧铜管的钎焊中，若使用上述材质的含Sn(锡)磷铜钎料，则即使在水环境下也能够将两金属的电位差设定在5mv以下，能够防止不同种类金属间腐蚀。此外，通常以耐压或者防止钎料向水管内部侵入为目的将进行钎焊的接合部的重叠部分Ｌ设定为10mm以上。然而，将接合部的重叠部分设定为10mm以上的情况下，由于在钎焊操作的偏差等，钎料不一定完全的浸透，结果有时会产生缝隙。因此，在本实施方式的水管3和连接管4的钎焊操作中，优选将该接合部的重叠部分Ｌ设定为5～7ｍｍ。由此，能够使钎料可靠地浸透且不产生缝隙。因此，由于满足耐压的同时能够消除水在接合部的沉淀，因此能够有效地防止不同种类金属间腐蚀。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭管式换热器，其特征在于，具备：由磷脱氧铜形成的水管，其中，所述水管是在外周设有多条山谷底部且在每条山谷底部连续地呈螺旋状设置的；制冷剂配管，其被沿所述水管外周的山谷底部的形状呈螺旋状卷绕固定；以及由磷脱氧铜形成的连接管，其与上述水管的端部连接，上述水管和上述连接管的接合部使用含有4.0～8.0重量％的锡，含有6.8～8.0重量％的磷，且不含银的磷铜钎料的钎料钎焊而成。

【技术特征摘要】
2013.06.14 JP 2013-1254251.一种扭管式换热器，其特征在于，具备：由磷脱氧铜形成的水管，其中，所述水管是在外周设有多条山谷且使每条山谷连续地呈螺旋状设置的扭转管；制冷剂配管，其被沿所述水管外周的山谷底部的形状呈螺旋状卷绕固定；以及由磷脱氧铜形成的连接管，其与上述水管的端部连接，上述水管和上述连接管的接合部使用含有4.0～8.0重量％的锡，含有6.8～8.0重量％的磷，且不含银的磷铜钎料的钎料钎焊而成。2.根据权利要求1所述的扭管式换热器，其特征在于，上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：早川满贞，濑在正史，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP