热交换器制造技术

作为热交换器的冷凝器(1)具备多个铝挤压成型材料热交换管(2)、和配置在相邻的热交换管之间且利用钎料与热交换管接合的含铝材料制翅片(3)。热交换管的管壁(30)包括由形成所述铝挤压成型材料的Al合金构成的主体部(31)、和由Al－Si－Zn合金构成且覆盖主体部(31)的外表面的包覆层(32)。在管壁的主体部的外侧表层部形成有由形成包覆层的Al－Si－Zn合金中的Zn及Si扩散而成的扩散层(33)。在热交换管(2)的管壁(30)的最外表面(34)与扩散层(33)的最深部(35)之间的范围内，该范围内的自然电位最低的低电位部分和与低电位部分相比自然电位高出60mV以上的高电位部分以低电位部分位于管壁(30)的最外表面(34)侧的方式存在。

heat exchanger

The condenser (1) as a heat exchanger has a plurality of extruded aluminium material heat exchange tubes (2) and an aluminium-containing material fin (3) arranged between adjacent heat exchange tubes and joined by solder and heat exchange tubes. The tube wall (30) of the heat exchange tube includes a main body (31) consisting of an Al alloy forming the aluminum extrusion forming material and a coating (32) consisting of an Al-Si-Zn alloy covering the outer surface of the main body (31). A diffusion layer (33) formed by diffusion of zinc and silicon in Al-Si-Zn alloy, which forms a coating, is formed on the outer surface of the main part of the tube wall. Within the range between the outermost surface (34) of the wall (30) of the heat exchange tube (2) and the deepest (35) of the diffusion layer (33), the lowest part of the spontaneous potential in the range and the highest part of the spontaneous potential higher than 60 mV compared with the low part exist in the way that the low potential part is located on the outermost surface (34) side of the wall (30).

【技术实现步骤摘要】
热交换器
本专利技术涉及热交换器，更详细来说，例如作为搭载于汽车等车辆的汽车空调的冷凝器使用的热交换器。在本说明书及权利要求书中，“铝”这一用语除了纯铝以外还包含铝合金。另外，由元素符号表示的材料代表纯材料，而“Al合金”这一用语代表铝合金。另外，在本说明书中，“自然电位”是材料相对于5％NaCl、pH3(酸性)水溶液中的作为标准电极的饱和甘汞电极(S.C.E)所具有的电极电位。
技术介绍
作为汽车空调用冷凝器使用的热交换器，公知下述构造，其包括：多个铝挤压成型材料的扁平状热交换管，其在使长度方向朝向同方向并使宽度方向朝向通风方向的状态下，在厚度方向上隔开间隔配置；集液箱，其在使长度方向朝向热交换管的排列方向的状态下配置于热交换管的长度方向两端侧，且与热交换管的两端部连接；铝制波纹状翅片，其配置在相邻的热交换管之间及在两端的热交换管的外侧，并钎焊于热交换管；以及铝制侧板，其配置在两端的翅片的外侧，并钎焊于翅片，集液箱通过将两面具有钎料层的铝钎焊板成形为筒状并对两侧缘部间的对合部进行钎焊而形成，且由两端开口的筒状的铝制容器主体和钎焊于容器主体的两端并使其两端开口闭锁的铝制闭锁部件构成，容器主体在容器主体的长度方向上隔开间隔地形成有使长度方向朝向通风方向的长孔所构成的多个管插入孔，热交换管的端部插入到管插入孔内并钎焊于容器主体。作为上述热交换器的制造方法，本专利技术申请人提出了下述方法：首先准备铝挤压成型材料热交换管和翅片，该铝挤压成型材料热交换管由合金形成且管壁的壁厚为200μm以下，其中，所述合金含有Mn0.2～0.3质量％、Cu0.05质量％以下、Fe0.2质量％以下且其余部分由Al及不可避免杂质构成，所述翅片由钎焊板形成，该钎焊板由铝制芯材及覆盖芯材的两个表面的铝钎料制表皮材料构成，通过将助焊剂粉末和平均粒径为3～5μm且最大粒径低于10μm的Zn粉末分散混合到粘合剂中得到的分散液涂布于所述热交换管的外表面，并使分散液中的液态成分气化，从而以使Zn粉末附着量为1～3g/m2、助焊剂粉末附着量为15g/m2以下、助焊剂粉末附着量相对于Zn粉末附着量的比例(助焊剂粉末附着量/Zn粉末附着量)为1以上的方式，使Zn粉末及助焊剂粉末附着于热交换管的外表面，以及，将热交换管及翅片组合加热，使用在热交换管的外表面附着的助焊剂粉末及翅片的表皮材料对热交换管和翅片进行钎焊，并且在使附着于热交换管外表面的Zn粉末溶融后使Zn扩散到热交换管的外表面表层部，从而在热交换管的外表面表层部形成Zn扩散层(参照特开2014－238209号公报)。利用上述公报记载的方法制造的热交换器的热交换管和翅片，利用从形成翅片的钎焊板的表皮材料溶出的钎料接合。在利用上述公报记载的方法制造的热交换器中，为了进一步提高翅片的耐腐蚀性，考虑取代铝钎焊板制翅片而使用含铝材料制翅片。在该情况下，在上述制造方法中，在热交换管的外表面除了Zn粉末以外还附着Si粉末，可以考虑利用由形成制造热交换管的铝挤压成型材料的Al合金中的Al、和附着于接合前的热交换管表面的Si粉末的Si构成的钎料，使热交换管与翅片接合。但是，在采用上述方法制造的热交换器中，可能导致热交换管的耐腐蚀性不充分。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决上述课题而热交换管的耐腐蚀性优异的热交换器。本专利技术的热交换器包括：多个铝挤压成型材料的热交换管；以及含铝材料制翅片，其利用钎料与在相邻的热交换管间配置的热交换管接合。热交换管的管壁由主体部和包覆层构成，该主体部由形成所述铝挤压成型材料的Al合金构成，该包覆层由Al－Si－Zn合金构成并覆盖主体部的外表面。在热交换管的管壁的主体部的外侧表层部，形成有由形成包覆层的Al－Si－Zn合金中的Zn及Si扩散而成的扩散层。在热交换管的管壁的最外表面与扩散层的最深部之间的范围内，该范围内的自然电位最低的低电位部分和与该低电位部分相比自然电位高出60mV以上的高电位部分以低电位部分位于管壁的最外表面侧的方式存在。附图说明图1是表示本专利技术的热交换器的汽车空调用冷凝器的整体构造的立体图。图2是将图1的冷凝器的热交换管的管壁的一部分放大示出的剖视图。图3是在实验例中与翅片钎焊的一个热交换管中的距离管壁最外表面不同深度位置的自然电位的图表。具体实施方式以下参照附图说明本专利技术的实施方式。在本实施方式中，将本专利技术的热交换器应用于汽车空调用冷凝器。图1表示应用了本专利技术的热交换器的汽车空调用冷凝器的整体构造，图2表示其要部的构造。并且，在以下说明中，将图1的上下、左右称为上下、左右。在图1中，汽车空调用的冷凝器1包括：多个铝挤压成型材料的扁平状热交换管2，其以使长度方向朝向左右方向且使宽度方向朝向通风方向的状态，在上下方向(热交换管2的厚度方向)隔开间隔配置；含铝材料制波纹翅片3，其配置在相邻的热交换管2之间以及上下两端的热交换管2的外侧，且钎焊于热交换管2；一对铝制集液箱4、5，其以使长度方向朝向上下方向(热交换管2的排列方向)的状态在左右方向上隔开间隔配置，且使热交换管2的左右两端部连接；以及铝钎焊板制侧板6，其配置在上下两端的波纹翅片3的外侧，且钎焊于波纹翅片3，风沿着图1中由箭头W表示的方向流动。左侧集液箱4在与高度方向的中央部相比的上方由分隔板7分隔为上下两个集管部4a、4b，右侧集液箱5在与高度方向的中央部相比的下方由分隔板7分隔为上下两个集管部5a、5b。左侧集液箱4的上集管部4a形成有制冷剂入口(省略图示)，具有与制冷剂入口连通的流入路8a的铝制入口部件8钎焊于上集管部4a。另外，在右侧集液箱5的下集管部5b形成有制冷剂出口(省略图示)，具有与制冷剂出口连通的流出路9a的铝制出口部件9钎焊于下集管部5b。并且，经过入口部件8的流入路8a流入左侧集液箱4的上集管部4a内的制冷剂，在与左侧集液箱4的分隔板7相比位于上方的热交换管2内向右方流动，流入到右侧集液箱5的上集管部5a内的上部，在上集管部5a内向下方流动，在位于左侧集液箱4的分隔板7与右侧集液箱5的分隔板7之间的高度位置的热交换管2内向左方流动，流入到左侧集液箱4的下集管部4b内的上部，在下集管部4b内向下方流动，在与右侧集液箱5的分隔板7相比位于下方的热交换管2内向右方流动，流入右侧集液箱5的下集管部5b内，经由出口部件9的流出路9a流出到冷凝器1的外部。左右集液箱4、5由容器主体11和钎焊于容器主体11两端并将其两端开口闭锁的铝制闭锁部件12构成，该容器主体11由至少外表面具有钎料层的铝制管、例如将由在两个面具有钎料层的铝钎焊板形成的板料成形为筒状并使两侧缘部局部重合且相互钎焊的筒状体构成，该容器主体11具有前后方向较长的多个管插入孔。并且，集液箱主体11的详细的图示省略。另外，集液箱主体11也可以由在外周面热喷涂有钎料的铝挤压管构成。热交换管2优选由Al合金形成的挤压成型材料构成，该Al合金例如含有Cu0.4～0.5质量％、Mn0.1～0.3质量％，其余部分由Al及不可避免杂质构成。该Al合金通常用于形成挤压成型材料热交换管。如图2所示，热交换管2的管壁30包括由形成所述铝挤压成型材料的Al合金构成的主体部31、和由Al－Si－Zn合金构成且覆盖主体部31外表面的包覆层32，在管壁30的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换器，其具备：多个铝挤压成型材料的热交换管；以及含铝材料制翅片，其配置在相邻的热交换管之间，利用钎料与热交换管接合，该热交换器的特征在于，热交换管的管壁包括由形成所述铝挤压成型材料的Al合金构成的主体部、和由Al－Si－Zn构成且覆盖主体部的外表面的包覆层，在热交换管的管壁的主体部的外侧表层部形成有由形成包覆层的Al－Si－Zn合金中的Zn及Si扩散而成的扩散层，在热交换管的管壁的最外表面与扩散层的最深部之间的范围内，该范围内的自然电位最低的低电位部分和与该低电位部分相比自然电位高出60mV以上的高电位部分以低电位部分位于管壁的最外表面侧的方式存在。

【技术特征摘要】
2017.09.05 JP 2017-1699331.一种热交换器，其具备：多个铝挤压成型材料的热交换管；以及含铝材料制翅片，其配置在相邻的热交换管之间，利用钎料与热交换管接合，该热交换器的特征在于，热交换管的管壁包括由形成所述铝挤压成型材料的Al合金构成的主体部、和由Al－Si－Zn构成且覆盖主体部的外表面的包覆层，在热交换管的管壁的主体部的外侧表层部形成有由形成包覆层的Al－Si－Zn合金中的Zn及Si扩散而成的扩散层，在热交换管的管壁的最外表面与扩散层的最深部之间的范围内，该范围内的自然电位最低的低电位部分和与该低电位部分相比自然电位高出60mV以上的高电位部分以低电位部分位于管壁的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥一幸，大槻拓史，小林真奈，
申请(专利权)人：株式会社京滨冷暖科技，
类型：发明
国别省市：日本,JP