CN109813171A - 翅片管型热交换器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明在提供用热塑性树脂对不可避免地形成于与导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙进行密封、即使在严苛的环境下也可发挥优良的长期防腐蚀性能的翅片管型热交换器及其制造方法。该翅片管型热交换器具备铜类材料制的导热管和通过扩管接合法组装的铝类材料制的多个翅片材料，在与导热管的表面接触的组装孔周缘部的套环部的对导热管接触面以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上设有热塑性树脂制的树脂层，并且在邻接翅片材料接触面间设有树脂层熔接而对邻接的2个翅片材料间的翅片材料间空隙进行密封的树脂熔接部。

Description

翅片管型热交换器及其制造方法

技术领域

该发明涉及翅片管型热交换器及其制造方法，尤其涉及在用扩管接合法将用铝类材料形成的多个翅片材料组装在用铜类材料形成的导热管上的翅片管型热交换器中、能够尽可能防止产生于导热管和各翅片材料之间的电流腐蚀(电蚀)的翅片管型热交换器及其制造方法。

背景技术

热交换器以家庭用或汽车用等空调机器(空调)为首、在冰箱或热泵式热水器等需要热交换的大量设备中被使用，于是，作为该热交换器，从实用上的观点以及制造上的观点出发，通常较多使用通过扩管接合法将多个铝类材料制的翅片材料组装在铜类材料制的导热管上而形成的翅片管型热交换器。但是，在这样的翅片管型热交换器中，铜类材料制的导热管与铝类材料制的多个翅片材料介由形成于各翅片材料的组装孔的套环部而接触，此外，在这些导热管和各翅片材料之间，在导热管和各翅片材料的套环部之间不可避免地产生间隙的同时，组装于导热管的相互邻接的翅片材料的套环部之间也产生间隙。于是，在这样产生于导热管和各翅片材料之间的间隙中，气氛中的水蒸气冷凝、产生于翅片材料表面的结露水或以其它原因产生于翅片材料表面或导热管表面的水滴发生滞留，这些结露水或水滴(以下，称为“结露水等”。)在导热管的铜和翅片材料的铝之间形成局部电池，促进铝的腐蚀，引起所谓的电流腐蚀(电蚀)，在短期内腐蚀翅片材料，失去热交换器的功能。

于是，以往给出了用于防止这样的电蚀的各种对策，例如，在专利文献1中，提出了由交叉翅片管构成的冰箱用的热交换器中，从铜类材料制的制冷剂配管(导热管)和铝类材料制翅片材料之间容易发生电蚀的状况出发，在通过扩管接合法将翅片材料组装于制冷剂配管后，在制冷剂配管和翅片材料的套环部的接合部分的外表面上，形成合成树脂制的第1涂膜层，同时进一步在该第1涂膜层的表面上形成由亲水性树脂构成的第2涂膜层，藉此具有耐腐蚀性以及亲水性的功能的热交换器。但是，在该专利文献1中所述的热交换器中，将翅片材料组装于制冷剂配管后通过通常的浸渍涂装形成第1以及第2的涂膜层、即用所谓的后涂布法进行制造，因此虽然可解决上述的电蚀的问题，但浸渍涂装中使用的涂料积存在翅片与翅片之间，使热交换性能下降，而且还容易产生涂装斑，使外观品质下降，另外还存在制造成本高的其它问题。

此外，在专利文献2以及3中，提出了在扁平多孔管(导热管)和翅片都用铝类材料形成的同时，以改善这些扁平多孔管和翅片之间的导热性能为目的，在扁平多孔管的外表面(或翅片的组装孔周缘部的套环部的内表面)上在100～200℃下形成由熔融或反应的接合性树脂构成的接合性涂膜(树脂层)，通过该接合性涂膜填埋扁平多孔管和翅片之间的间隙，使其硬化或固化的一体化的热交换器。但是，在这些专利文献2以及3中所述的热交换器中，导热管和翅片材料都用铝类材料形成，解决了电蚀的问题，但流通导热介质的导热管用铝类材料形成，难以进行针对导热管内表面的导热效率改善的微细加工，此外，由于导热管用铝类材料形成，因而为了确保充分的耐压性而需要将管壁设为较厚，这样不一定能够充分解决导热性能的问题，并且还存在制造上的制约，不能广泛普及。

而且，在专利文献4中，空调用蛇形热交换器中，在导热管的材质与翅片的材质为不同材质的情况下，为了防止由于结露水等而在导热管和翅片之间发生电蚀，提出了在翅片上形成单层(例如，亲水性或拒水性的涂膜层)或多层(例如，耐腐蚀性涂膜层和形成于其表面的亲水性或拒水性的涂膜层)的涂膜层(树脂层)(日本专利特开2011-185,589号公报)，由于仅是这样即使翅片的耐腐蚀性良好也有导热管发生腐蚀之虞(参照段落0007)，因此进一步提出了分别钻研在翅片群中相互邻接的翅片间的间隔、以及多段翅片群中相互邻接的翅片群间的距离、使导热管的腐蚀有效地减少了的热交换器。但是，该专利文献4中记载的热交换器中，尤其在作为翅片材料使用预涂翅片材料、并且在组装在靠近海岸等严苛的环境下使用的家庭用或汽车用的空调的室外机的情况下，存在不一定能够实现防止电蚀的问题以达到满意的程度(例如，即使在直接受到海风影响的海滨地区也具备4年以上的长期的防腐蚀性能；以下，简称为“长期防腐蚀性能”。)的问题。

而且，在专利文献5中，提出了以防止结露水等堵塞翅片间、引起通风抵抗的增大或制冷能力下降为目的，用亲水性皮膜对翅片表面进行被覆，但为了防止被认为起因于用亲水性皮膜被覆该翅片表面而发生的蜂巢状腐蚀，至少使被覆管体(导热管)和翅片体的嵌合部的嵌合界面的亲水性皮膜(树脂层)中含有金属锌粉末，藉此防止管体以及/或翅片体的腐蚀的热交换器。但是，该专利文献5中记载的热交换器也与专利文献4的情况相同，尤其在作为翅片材料使用预涂翅片材料、并且在严苛的环境下使用的情况下，存在不一定能够实现长期防腐蚀性能的问题。

因此，在专利文献6以及7中，提出了以改善导热管和翅片之间的导热性能为目的的热交换器，即，在通过扩管接合法相互组装的铜类材料制的导热管和铝类材料制的翅片之间，存在在扩管时具有流动性、在扩管后固化的规定的树脂层或接合性涂膜(树脂层)，用该树脂层填埋导热管和翅片的组装孔内表面之间的间隙并使其固化，改善导热管和翅片之间的热接触、提高了导热性能的热交换器。但是，这些专利文献6以及7中记载的热交换器也与专利文献4的情况相同，尤其在作为翅片材料使用预涂翅片材料、并且在严苛的环境下使用的情况下，存在不一定能够实现长期防腐蚀性能的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-014,571号公报

专利文献2：日本专利第5,727,299号公报

专利文献3：日本专利特开2015-132,466号公报

专利文献4：日本专利特开2013-100,964号公报

专利文献5：日本专利特开平11-304,395号公报

专利文献6：日本专利第3,982,768号公报

专利文献7：日本专利第5,753,355号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

于是，本发明人对上述的专利文献4～7所记载的翅片管型热交换器中，尤其在作为翅片材料使用预涂翅片材料、并且在严苛的环境下使用的情况下，仅用树脂层不能防止电蚀的问题以达到满意的程度的各种理由进行研究，尤其是对专利文献6以及7进行研究，意外地发现通过扩管接合法将翅片材料组装于导热管时，使设置于导热管以及/或翅片材料的表面的树脂层(接合性涂膜)熔融、软化，即使用树脂填埋导热管表面与翅片材料的套环部的对导热管接触面之间的间隙，也不能填塞产生于导热管和各翅片材料之间的全部间隙，尤其在将翅片材料的套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距、相互邻接的2个翅片材料的套环部相接、通过扩管接合法将多个翅片材料组装于导热管而形成的翅片管型热交换器中，与导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间不可避免地地形成小空间(以下，称为“翅片材料间空隙”。)，起因于该翅片材料间空隙、不能实现长期防腐蚀性能。

于是，进一步对为何由于该翅片材料间空隙而不能实现长期防腐蚀性能进行调查，发现通过扩管接合法将翅片材料组装于导热管时，或在热交换器的使用过程中产生的、起因于铜类材料制的导热管与铝类材料制的翅片材料之间的热膨胀系数之差，在填埋导热管表面和翅片材料套环部的对导热管接触面之间的间隙的树脂层中形成裂纹等微细的缺陷(微缺陷)，于是，如果结露水等浸入上述的翅片材料间空隙内，则该结露水等比较长期地留在翅片材料间空隙内，进而介由形成于上述的树脂层的微缺陷到达导热管的表面，引起电蚀的问题。

于是，本发明人对解决起因于上述的翅片材料间空隙或微缺陷的电蚀的问题进行认真研究，结果发现通过在各翅片材料的耐腐蚀皮膜层上，至少在与导热管的表面接触的套环部的对导热管接触面、和与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上分别设置热塑性树脂制的树脂层，在邻接翅片材料接触面间使树脂层相互熔接，设置密封翅片材料间空隙的树脂熔接部，在能够尽可能地防止结露水等向该翅片材料间空隙内的浸入的同时，可对通过扩管接合法将翅片材料组装于导热管的翅片材料组装工序中产生于翅片材料的耐腐蚀皮膜层的微缺陷进行填埋、修复，即，可在后工序中使在翅片材料组装工序中产生于翅片材料的耐腐蚀皮膜层的微缺陷自我修复，藉此可尽可能地解决电蚀的问题，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于通过用热塑性树脂密封不可避免地形成于与导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙，提供即使在严苛的环境下也可长期发挥优良的防腐蚀性能的翅片管型热交换器。

此外，本发明的其它目的在于提供可容易地制造即使在严苛的环境下也可长期发挥优良的防腐蚀性能的翅片管型热交换器的翅片管型热交换器的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

即，本发明主要内容如下所述。

(1)一种翅片管型热交换器，其具有内部流通导热介质的铜类材料制的导热管和通过扩管接合法组装于上述导热管的铝类材料制的多个翅片材料，该铝类材料制的多个翅片材料由整个表面上具有耐腐蚀皮膜层的预涂铝板材形成且具备与外界气体接触并进行热交换的热交换部、以及粘着于上述导热管的表面的组装孔周缘部的套环部，上述套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距，其特征在于，在上述各翅片材料的耐腐蚀皮膜层上，至少在与上述导热管的表面接触的套环部的对导热管接触面以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上设置热塑性树脂制的树脂层，并且在上述邻接翅片材料接触面间，设有上述树脂层相互熔接而形成的、对产生于与上述导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙进行密封的树脂熔接部。

(2)如上述(1)所述的翅片管型热交换器，其特征在于，上述树脂层设于上述各翅片材料的单面整面。

(3)如上述(1)或(2)所述的翅片管型热交换器，其特征在于，形成上述树脂层的热塑性树脂是热熔融温度60～200℃的热塑性树脂。

(4)一种翅片管型热交换器的制造方法，其是具有内部流通导热介质的铜类材料制的导热管和通过扩管接合法组装于上述导热管的铝类材料制的多个翅片材料的热交换器的制造方法，该铝类材料制的多个翅片材料由整个表面上具有耐腐蚀皮膜层的预涂铝板材形成且具备与外界气体接触并进行热交换的热交换部、以及粘着于上述导热管的表面的组装孔周缘部的套环部，上述套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距，

其特征在于，作为上述各翅片材料，使用在其耐腐蚀皮膜层上的至少与上述导热管的表面接触的套环部的对导热管接触面以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上具有热塑性树脂制的树脂层的预涂翅片材料，将多个翅片材料组装于上述导热管后，使相互接触的上述邻接翅片材料接触面的树脂层间相互熔接、形成树脂熔接部，通过该树脂熔接部对形成于与上述导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙进行密封。

(5)如上述(4)所述的翅片管型热交换器的制造方法，其特征在于，上述邻接翅片材料接触面中的树脂熔接部的形成利用加工油去除处理中施加的热量来完成,加工油去除处理是指在加热下去除在从铝板材形成各翅片材料的翅片冲压加工中使用的挥发性加工油的处理。

(6)如上述(4)或(5)所述的翅片管型热交换器的制造方法，其特征在于，上述树脂层设于上述各翅片材料的单面整面。

发明的效果

如果采用本发明，则可提供具有铜类材料制的导热管和通过扩管接合法组装于导热管的铝类材料制的多个翅片材料、即使在严苛的环境下也可长期发挥优良的防腐蚀性能的翅片管型热交换器，其中，该铝类材料制的多个翅片材料在表面上具有耐腐蚀皮膜层且具有组装孔周缘部的套环部，该套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距，所述热交换器通过热塑性树脂制的树脂层的树脂熔接部对不可避免地形成于与导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙进行密封，并且产生于翅片材料表面的耐腐蚀皮膜层的微缺陷可进行自我修复。

此外，如果采用本发明，则可容易地制造通过热塑性树脂密封不可避免地形成的翅片材料间空隙、并且自我修复微缺陷、即使在严苛的环境下也可长期发挥优良的防腐蚀性能的翅片管型热交换器。

附图说明

图1是表示本发明的翅片管型热交换器的一例的立体说明图。

图2是扩大表示本发明的翅片管型热交换器的主要部分(导热管和翅片材料的接合部分)的部分剖面说明图。

图3是进一步扩大表示图2的形成于相互邻接的翅片材料间的翅片材料间空隙的部分剖面说明图。

图4是表示本发明的翅片管型热交换器的制造工序的一例的流程图。

图5表示熔接试验时、将4个试验用筒状样品安装在样品固定件上的状态的立体说明图。

具体实施方式

首先，以下对本发明的翅片管型热交换器进行详细说明。

图1～图3中，示出本发明的翅片管型热交换器(以下，有时简称为“热交换器”。)的一例。该热交换器1具有内部流通导热介质的铜类材料制的导热管2和通过扩管接合法组装于上述导热管2的铝类材料制的多个翅片材料3，该铝类材料制的多个翅片材料由铝板材5的表面整面上具有耐腐蚀皮膜层6的预涂铝板材形成且具有与外界气体接触并进行热交换的热交换部、以及粘着于上述导热管2的表面的组装孔周缘部的套环部4，上述套环部4的宽度尺寸设为大致翅片间距，相互邻接的2个翅片材料3a、3b相接，在各翅片材料3的耐腐蚀皮膜层6上，至少在与上述导热管2的表面接触的套环部4的对导热管接触面、以及与邻接的翅片材料3接触的邻接翅片材料接触面上设有热塑性树脂制的树脂层7，并且在邻接翅片材料接触面间，设有上述树脂层7相互熔接而形成的、对产生于与上述导热管2的表面相互邻接的2个翅片材料3之间的翅片材料间空隙8进行密封的树脂熔接部9。另外，图1～图3中，图中符号2a是导热管2的回弯部，符号10是上述组装孔。

另外，本发明中，翅片材料3的“套环部4”是指如图2以及图3所示的、与导热管2的表面相接的翅片材料3的从根部侧的A点起到前端侧的B点为止的区域(AB间)，并且，将其之前的翅片材料3a的从套环部4的B点起到与邻接的其后的翅片材料3b的表面(背面)相接的C点为止的区域(BC间)称为“张开部4a”，进一步，将从该张开部4a的C点起到向着邻接的其之后的翅片材料3b的表面(背面)的相反侧折回的前端(D点)为止的区域(CD间)称为“再张开部4b”。

此外，本发明中，上述“翅片材料间空隙8”不限于上述的图2以及图3所示的B点、C点、以及A点所包围的空间(BCA)，是指在与导热管2的表面相互邻接的2个翅片材料3a、3b之间不可避免地产生的小空间或间隙等，是至少具有水分子能够浸入的大小的空间，也包括不存在再张开部4b地形成的空间(BCA)、或不存在张开部4a以及再张开部4b地形成的其之前的到达翅片材料3a的前端侧的B点和其后的翅片材料3b的根部侧的A点的极小空间。

在本发明中，对于上述铜类材料制的导热管2，例如用JIS H3300 C1220、JISH3300 C5010、JIS H3300 C1862等铜或铜合金形成，优选表面上设有选自通过阳离子电沉积涂装、或涂布由焦油类物质等构成的防腐蚀性涂料而形成的防腐蚀涂膜层，涂布亲水性涂料而形成的亲水涂膜层，以及涂布拒水性涂料而形成的拒水涂膜层等的1种或2种以上的涂膜层。

此外，在本发明中，上述铝类材料制的翅片材料3是由在表面整面上预先设有耐腐蚀皮膜层6的预涂铝板材制造的预涂翅片材料，材料的铝板材5例如用选自JIS A1050、JISA1100、JIS A1200、以及JIS A1050、JIS A1100、或JIS A1200中以规定的比例添加锰(Mn)而得的铝合金的铝或铝合金形成，具有与外界气体接触并进行热交换的热交换部以及粘着于上述导热管的表面的组装孔周缘部的套环部4，该套环部4的宽度尺寸设为大致翅片间距(相互邻接的翅片材料的热交换部的间隔)，该翅片材料3以相互邻接的2个翅片材料3a、3b(3)相接的方式通过扩管接合法组装于导热管2。

此处，设于各翅片材料3的表面整面的耐腐蚀皮膜层6可例示：例如涂布由环氧类树脂、酚醛类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂等构成的有机耐腐蚀性涂料而形成的有机类耐腐蚀皮膜层，或例如涂布由反应型铬酸盐、用3价铬构成的涂布型铬酸盐或锆、钛等构成的无机耐腐蚀性涂料而形成的无机类耐腐蚀皮膜层，但由于有机皮膜容易着色且加工性也良好，因此可优选涂布由环氧类树脂、丙烯酸类树脂、酚醛类树脂等构成的有机耐腐蚀性涂料而形成的有机类耐腐蚀皮膜层。

于是，在各翅片材料3的耐腐蚀皮膜层6上，在将各翅片材料3组装于上述导热管2时，至少在与上述导热管2的表面接触的套环部4的对导热管接触面、以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上设置热塑性树脂制的树脂层7。对于该树脂层7，只要设于各翅片材料3的至少对导热管接触面以及邻接翅片材料接触面即可，但优选设于包括这些对导热管接触面以及邻接翅片材料接触面的各翅片材料3的单面整面，并且也可设于各翅片材料3的两面整面。此外，对于树脂层7的厚度，由于需要使相互相接的树脂层7之间熔接、形成树脂熔接部9，因此通常为0.5g/m²以上4g/m²以下，优选在2g/m²以上3g/m²以下，如果比0.5g/m²薄则不能确保树脂的熔接所必需的树脂量而存在熔接变得不稳定的问题，反之，如果比4g/m²厚则除了存在热传导性下降的通常问题以外，还存在难以实施模具的尺寸精度的管理且高速下的连续操作变得不稳定的例子增加的问题。

此处，设置于各翅片材料3的耐腐蚀皮膜层6上的树脂层7在将翅片材料3的套环部4的宽度尺寸设为大致翅片间距进行组装后，使相互接触的上述邻接翅片材料接触面的树脂层7之间相互熔接、形成树脂熔接部9，在通过该树脂熔接部9对形成于与上述导热管2的表面相互邻接的2个翅片材料3a、3b之间的翅片材料间空隙8进行密封以外，具有在后工序中填埋修复在翅片材料3的翅片冲压成形工序中产生于翅片材料3的耐腐蚀皮膜层6的微缺陷、即赋予后工序中的自我修复性的重要作用。因此，作为形成该树脂层7的热塑性树脂，优选其热熔融温度在60℃以上200℃以下，更优选70℃以上160℃以下。作为这样的热塑性树脂，例如可例示聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚酰胺类弹性体树脂、以及聚酯类弹性体树脂等，除此以外例示例如在聚乙烯醇树脂中混合一部分多元醇树脂等、将这些热塑性树脂或其它热塑性树脂混合、调整为所希望的热熔融温度的热塑性的聚合物混合物，聚氨酯树脂、聚烯烃树脂由于在较低温范围下熔融且耐水性良好，因而更优选。

另外，本发明所使用的翅片材料(预涂翅片材料)3，除了上述的耐腐蚀皮膜层6以及树脂层7，也可在作为原材料的铝板材的表面上具有铬、锆、或钛类等化学转化皮膜层，或丙烯酸、丙烯酸酰胺、聚乙烯醇类、纤维素类等有机类亲水皮膜层，或胶体二氧化硅、硅酸盐或胶体氧化铝等无机类亲水皮膜层，而且，在最外表面上，在不对树脂层7的熔融·熔接带来不良影响的范围内，也可具有聚醚、聚乙二醇、蜡等润滑层。

在本发明的热交换器1中，在上述邻接翅片材料接触面间，设有上述树脂层7相互熔接而形成的、对产生于与上述导热管2的表面相互邻接的2个翅片材料3a、3b之间的翅片材料间空隙8进行密封的树脂熔接部9，藉此，在上述导热管2的至少组装了多个翅片材料3、有套环部4相接的区域(热交换区域)中，产生于与该导热管2的表面相互邻接的2个翅片材料3a、3b之间的翅片材料间空隙8被密封，导热管2的表面不与外界气体直接接触、与该外界气体隔断。

另外，对于本发明所使用的翅片材料3，通常在从预涂铝板材形成翅片材料3的翅片冲压加工中，在预涂铝板材的两面上涂布挥发性加工油，加工形成为具有用于组装在导热管2上的组装孔10和形成于该组装孔10的周缘部的套环部4的规定的形状，翅片材料3中，挥发性加工油附着在其耐腐蚀皮膜层6的表面上，但也可以用例如通过使用将涂布量减至极限的非挥发性加工油的翅片冲压加工而形成的翅片材料、或在通过使用了挥发性加工油的翅片冲压加工形成了翅片之后将挥发性加工油清洗去除而得的翅片材料等、在耐腐蚀皮膜层6的表面上实质上没有附着加工油的翅片材料来代替所述的表面上附着有挥发性加工油的翅片材料3。

接着，以下，对本发明的翅片管型热交换器(热交换器)的制造方法进行说明。

本发明的热交换器的制造方法是具有铜类材料制的导热管和通过扩管接合法组装于导热管的多个翅片材料的热交换器的制造方法，该多个翅片材料具有与外界气体接触并进行热交换的热交换部以及粘着于导热管的表面的组装孔周缘部的套环部，并且该套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距。如图4所示，包括：制备在表面整面上具有耐腐蚀皮膜层的同时、在该耐腐蚀皮膜层上的至少与导热管的表面接触的套环部的对导热管接触面以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上具有热塑性树脂制的树脂层的预涂翅片材料的翅片材料制备工序，和以将各翅片材料的套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距、相互邻接的2个翅片材料相接的方式通过扩管接合法将多个翅片材料组装于上述导热管的翅片材料组装工序，和对于该翅片材料组装工序中组装于导热管的多个翅片材料、使相互接触的邻接翅片材料接触面的树脂层之间相互熔接、藉此通过形成的树脂熔接部对形成于与上述导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙进行密封的翅片材料间空隙密封工序，和将大致U字形状的铜制回弯组装于上述导热管、形成热交换器的基本骨架的弯头插入工序，和进一步对导热管和翅片材料之间或导热管和回弯之间进行钎焊的钎焊工序。

此处，在上述翅片材料制备工序中，首先，对于在表面整面上预先设有耐腐蚀皮膜层的预涂铝板材，在组装于导热管时通过辊涂法、图案印刷法、胶版印刷法等方式将热塑性树脂制的树脂层层叠于至少与导热管的表面接触的套环部的对导热管接触面以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面，接着通过基于拉伸方式(draw press)(伸出、拧绞、冲切、扩孔、再张开等工序)、非拉伸方式(冲切、扩孔、熨平、再张开等工序)、或这些的复合方式(组合方式)的翅片冲压加工制备在具有规定的大小以及形状的同时具备套环部且在至少包括上述对导热管接触面以及邻接翅片材料接触面的规定的位置上层叠树脂层的预涂翅片材料。另外，在热塑性树脂制的树脂层设于预涂翅片材料的单面整面上的情况下，也可进一步在预涂铝板材的耐腐蚀皮膜层的单面侧整面上预先层叠树脂层以形成预涂铝板材，通过该预涂铝板材的翅片冲压加工制备预涂翅片材料。

此外，在上述翅片材料组装工序中，以将各翅片材料的套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距、相互邻接的2个翅片材料相接的方式，将翅片材料制备工序中制备的、在规定的位置上具有树脂层的多个翅片材料通过与以往的扩管接合法相同的方法组装于导热管。在用该翅片材料组装工序将多个翅片材料组装于导热管时，不可避免地在与导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间产生翅片材料间空隙，但在接着的翅片材料间空隙密封工序中对该翅片材料间空隙进行密封。

本发明中，在该翅片材料间空隙密封工序中，使相互接触的邻接翅片材料接触面的树脂层之间熔接、形成树脂熔接部，对翅片材料间空隙进行密封。使该树脂层间熔接、形成树脂熔接部时的加热温度考虑形成树脂层的热塑性树脂的热熔融温度而决定，翅片材料间空隙密封工序在比上述的热熔融温度通常高10～30℃左右的温度下进行。此外，在翅片材料间空隙密封工序中，用翅片材料制备工序制备的、翅片材料在其翅片冲压加工时使用了挥发性加工油而在翅片材料的耐腐蚀皮膜层的表面上附着有挥发性加工油的情况下，同时实施对至此为止挥发性加工油进行加热、去除的加工油去除处理(图4的实线的线路)。此外，在翅片冲压加工时实质上没有使用挥发性加工油、在翅片材料的耐腐蚀皮膜层的表面上实质上没有附着挥发性加工油的情况下，实施对相互接触的邻接翅片材料接触面的树脂层间进行加热、使其相互熔接、形成树脂熔接部的加热处理(图4的虚线的线路)。

如上，在翅片材料间空隙密封工序中，在用树脂熔接部密封翅片材料间空隙后，以与以往的方法相同，用弯头插入工序将大致U字形状的铜制回弯组装于上述导热管，形成热交换器的基本骨架，接着在钎焊工序中对导热管和翅片材料之间或导热管和回弯之间进行钎焊，制得热交换器。这样制造的热交换器经过耐压气密检查或完成检查等检查后成为产品。

如果采用上述的本发明的热交换器的制造方法，则在以往的使用预涂翅片材料来制造热交换器的制造工序几乎不改变的条件下，在翅片材料间空隙密封工序中通过热塑性树脂密封不可避免地形成的翅片材料间空隙，并且还在后工序中对产生于翅片材料表面的耐腐蚀皮膜层的微缺陷进行自我修复，藉此可容易地制造即使在严苛的环境下也可长期发挥优良的防腐蚀性能的翅片管型热交换器。

实施例

以下，基于实施例及比较例，对本发明的翅片管型热交换器及其制造方法进行具体说明。

〔实施例1～13〕

1.预涂翅片材料的制备

使用板厚0.100mm的铝板材(AA1200-H26)，在其表面整面上以60℃以及3秒的条件喷雾浓度1.5质量％的脱脂剂(日本涂料表面化学株式会社(日本ペイント·サーフケミカルズ社製)制商品名：Surf Cleaner 75N-1NF)，之后，进行基于水洗的脱脂剂去除、基于脱离子水的最终水洗、以及基于热风干燥的脱脂处理。

接着，在脱脂处理后的铝材的表面整面上涂布环氧类耐腐蚀涂料(日本涂料表面化学株式会社制商品名：SRUFALCOAT 9400)，使干燥后的膜厚为1μm，在250℃以及10秒的条件下进行烧结，形成耐腐蚀皮膜层。

进一步，在这样形成的在表面整面上具有耐腐蚀皮膜层的铝板材的单面侧的耐腐蚀皮膜层之上，涂布表1示出的树脂涂料，使得干燥后的膜厚为2μm，在180～220℃以及10～20秒的条件下使其干燥，形成树脂层，制备在表面整面上具有耐腐蚀皮膜层的同时、进一步在其单面侧整面上具有树脂层的预涂铝板材。

[表1]

2.邻接翅片材料接触面间树脂层的熔接试验

接着，使用这样得到的预涂铝板材，在其表面整面上涂布挥发性加工油(出光兴产株式会社(出光興産(株))制商品名：DAPHNE PUNCH OIL AF-2C，引火点：53℃)，进一步考虑在用翅片冲压工序从预涂铝板材形成预涂翅片材料时形成的翅片材料中残留的形变的大小，使用拉伸试验机(岛津制作所株式会社(島津製作所)制型号AGS-J)，在其卡盘间上安装切割为长度150mm×宽度15mm(×厚度0.100mm)的大小的长方形状的预涂铝板材，进行拉伸加工，直至拉伸试验机的显示板的位移量刻度显示为2.0mm、达到20％的拉伸伸长率为止，接着从该拉伸加工后的预涂铝板材中切割出长度55mm×宽度15mm(×厚度0.100mm)大小的铝板片，进一步使用夹具，以使树脂层在外侧的方式对该铝板片进行盘卷、成形为圆筒状，端部以固定处5mm进行重合、用接合剂固定，制作具有接近形成为翅片材料的张开部以及再张开部的曲面的曲面的直径16mm以及长度15mm的圆筒状的试验用筒状样品。

在进行邻接翅片材料接触面间树脂层的熔接试验时，将以上制作的4个筒状样品11a、11b、11c、11d如图5所示、以所述各4个筒状样品11a、11b、11c、11d之间相互作用0.01～0.5MPa的压力的方式配置于底边部长度56mm的凵形状的样品固定件12内，将它们整体在表2示出的加热条件下加热，制备相互通过其树脂层熔接的筒状样品熔接物11。接着，对这样制备的筒状样品熔接物11进行树脂层的熔接性以及自我修复性调查的同时，调查耐腐蚀性，进而基于这些熔接性、自我修复性、以及耐腐蚀性的评价进行综合评价。此处，树脂层和树脂层之间的熔接性的良好与否取决于翅片材料间空隙密封工序中的加热温度、加热时间、以及树脂层间的加压力，此外，由于加热温度以及加热时间与树脂层的熔融相关，因此如果对应于树脂种类来确保充分的树脂层的熔融性，就需要根据作用于树脂层间的压力来决定树脂层的熔融，各筒状样品间的加压力为0.01～0.5MPa，但在实际的翅片材料间空隙密封工序中作用于各筒状样品间的压力也可在0.5MPa以上，这是在制造工序上实际使用的树脂层间的加压力。

此时，对于树脂层的熔接性，在将筒状样品熔接物11从样品固定件12取出时，只要4个筒状样品11a、11b、11c、11d相互粘着则为合格“〇”，即使1处没有粘着的情况也为不合格“×”。

此外，对于树脂层的自我修复性，将从样品固定件12取出的筒状样品熔接物11在1wt％-硫酸以及6wt％-硫酸铜水溶液中浸渍24小时，对于筒状样品熔接物11中产生的腐蚀，在水洗以及干燥后用数码相机对表面进行拍摄，基于JIS Z2371 2000中记载的评级号码法求出腐蚀发生率，用该腐蚀发生率评价筒状样品熔接物11中的树脂层的自我修复性。如果该腐蚀发生率在30％以下则说明树脂层有自我修复性。

进而，对于筒状样品熔接物11的耐腐蚀性，实施500小时的盐水喷雾试验(JISZ2371：2000)，将得到的评级号码为9.8以上的情况作为合格。

于是，对于树脂层的综合评价，以三阶段进行：◎：熔接性评价〇，自我修复性评价(腐蚀发生率)低于5％，以及耐腐蚀性(RN值)9.8以上的情况；〇：熔接性评价〇，自我修复性评价(腐蚀发生率)5％以上30％以下，以及耐腐蚀性(RN值)9.8以上的情况；以及×：熔接性评价×，自我修复性评价(腐蚀发生率)超过30％，以及耐腐蚀性(RN值)低于9.8的情况。

将以上的结果示于表2。

[表2]

符号说明

1…热交换器，2…导热管，2a(2)…回弯部，3、3a、3b…翅片材料，4…套环部，4a…张开部，4b…再张开部，5…铝板材，6…耐腐蚀皮膜层，7…树脂层，8…翅片材料间空隙，9…树脂熔接部，10…组装孔，11…筒状样品熔接物，11a、11b、11c、11d…筒状样品，12…样品固定件，A…与导热管的表面相接的翅片材料的套环部的根部侧的点，B…与导热管的表面相接的翅片材料套环部的前端侧的点，C…与邻接的其后的翅片材料的表面(背面)相接的其之前的翅片材料张开部的前端，D…向着与邻接的其后的翅片材料的表面(背面)的相反侧从C点折回的其之前的翅片材料再张开部的前端。

Claims (6)

1.一种翅片管型热交换器，其具有内部流通导热介质的铜类材料制的导热管和通过扩管接合法组装于所述导热管的铝类材料制的多个翅片材料，该铝类材料制的多个翅片材料由整个表面具有耐腐蚀皮膜层的预涂铝板材形成且具备与外界气体接触并进行热交换的热交换部、以及粘着于所述导热管的表面的组装孔周缘部的套环部，所述套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距，其特征在于，

在所述各翅片材料的耐腐蚀皮膜层上，至少在与所述导热管的表面接触的套环部的对导热管接触面以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上设置热塑性树脂制的树脂层，

并且在所述邻接翅片材料接触面间，设有所述树脂层相互熔接而形成的、对产生于与所述导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙进行密封的树脂熔接部。

2.如权利要求1所述的翅片管型热交换器，其特征在于，所述树脂层设于所述各翅片材料的单面整面。

3.如权利要求1或2所述的翅片管型热交换器，其特征在于，形成所述树脂层的热塑性树脂是热熔融温度60～200℃的热塑性树脂。

4.一种翅片管型热交换器的制造方法，其是具有内部流通导热介质的铜类材料制的导热管和通过扩管接合法组装于所述导热管的铝类材料制的多个翅片材料的热交换器的制造方法，该铝类材料制的多个翅片材料由整个表面具有耐腐蚀皮膜层的预涂铝板材形成且具备与外界气体接触并进行热交换的热交换部、以及粘着于所述导热管的表面的组装孔周缘部的套环部，所述套环部的宽度尺寸设为大致翅片间距，其特征在于，

作为所述各翅片材料，使用在其耐腐蚀皮膜层上的至少与所述导热管的表面接触的套环部的对导热管接触面以及与邻接的翅片材料接触的邻接翅片材料接触面上具有热塑性树脂制的树脂层的预涂翅片材料，

将多个翅片材料组装于所述导热管后，使相互接触的所述邻接翅片材料接触面的树脂层间相互熔接、形成树脂熔接部，

通过该形成的树脂熔接部对形成于与所述导热管的表面相互邻接的2个翅片材料之间的翅片材料间空隙进行密封。

5.如权利要求4所述的翅片管型热交换器的制造方法，其特征在于，所述邻接翅片材料接触面中的树脂熔接部的形成利用加工油去除处理中施加的热量来进行,加工油去除处理是指在加热下去除在从铝板材形成各翅片材料的翅片冲压加工中使用的挥发性加工油的处理。

6.如权利要求4或5所述的翅片管型热交换器的制造方法，其特征在于，所述树脂层设于所述各翅片材料的单面整面。