CN1805819A - 热交换器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热交换器及其制造方法。内部设有流道的扁平中空体由两个用作热交换器部件的板2通过沿该板的周缘部将该板钎焊在一起而制成。板2包括由铝或铝合金制成的芯层21，以及覆盖该芯层21的相对侧面中的每个侧面的Al－Si合金层22。芯层21包括从Al－Si合金层22扩散到其中的硅。合金层22具有硅含量最多为1.65质量％的部分。该扁平中空体具有高耐蚀性。

Description

热交换器及其制造方法

对相关申请的交叉参考

本申请是根据35U.S.C.§111(a)提交的申请，并根据35U.S.C.§119(e)(1)要求根据35U.S.C.§111(b)于2003年4月28日提交的临时申请No.60/465,787的申请日利益。

技术领域

本发明涉及热交换器及其制造方法，更具体地是涉及这样的热交换器，该热交换器适于用在例如用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统内以用于减小由转化器(reformer)产生的燃料气体(氢气)中的CO浓度。

在文中以及所附权利要求书内使用的术语“氟化层”是指基本由氟化物形成的层。

背景技术

燃料电池系统可通过转化器从低级烃气例如甲烷或丙烷、汽油、甲醇或类似燃料产生包含较大量CO的氢气，利用多个热交换器逐步减小氢气中的CO浓度以获得高纯度的氢气，并使用燃料电池利用该纯氢气产生电能。

考虑到耐热性和耐蚀性，燃料电池系统中常用的减少CO的热交换器是由不锈钢制成的热交换器，而考虑到大约130℃到大约140℃的反应温度，并为了确保降低成本和减轻重量，使用纯铝或铝合金来制造设置在最下游位置的减少CO的热交换器是可行的。但是，转化器产生的燃料氢气包含酸性气体成分，并且由减少CO的热交换器产生的排水具有PH值为3-4的酸度，从而必须通过表面处理使热交换器具有高耐蚀性。

一种已知表面处理方法是，利用氟气对纯铝或铝合金材料的表面进行氟化处理从而形成惰性氟化物膜，以使纯铝或铝合金具有高耐蚀性(参见例如JP-A No.1990-263972公报的权利要求书)。

纯铝或铝合金制成的减少CO的热交换器包括多个平行的其内部均设有流道的扁平中空体，以及设置在各对相邻的中空体之间并钎焊于其上的波纹铝合金翅片，每个该扁平中空体包括两个在其周缘部相互钎焊在一起的板，这两个板凸出以在其间限定该流道和集管形成部，该集管形成部与流道各相对端相连通。含有长效冷却剂的水流过该扁平中空体内的流道，而转化器产生的燃料氢气流过各对相邻的扁平中空体之间的间隙。

这种减少CO的热交换器这样制成：用钎焊板材制造均具有通道形成凸出部和集管形成凸出部的板，该集管形成凸出部从通道形成凸出部的相对端中的每一端延伸，并且宽度大于该(通道形成)凸出部，该钎焊板材包括例如由JIS A3003合金制成的芯层和由JIS A4004合金钎焊材料制成的覆层，该覆层覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面；以成对叠置的形式布置该板，每个板对包括两个板的组合，其中，每种类型的凸出部的开口以对应关系彼此相对，从而相邻板对的集管形成用凸出部的底壁的外表面相互接触，并将由裸JIS A3003合金制成的波纹翅片设置在对应于各个相邻板对的通道形成凸出部的部分之间；并沿每个板对中的两个板的周缘部将两个板相互钎焊在一起，以形成扁平中空体，并将波纹翅片钎焊在各个相邻的成对扁平中空体上。通过上述公报中公开的方法，即，通过在包含氟气的气氛中加热经过钎焊的扁平中空体和翅片的组件，而在扁平中空体的外周面和翅片的表面上形成氟化层被认为是有用的。

但是，在利用上述制造方法获得的热交换器组件上形成氟化层之前，在扁平中空体的外周向的表面层内会形成硅含量占10wt％的Al-Si合金层，并且该Al-Si合金层包含Al-Si共晶体(Al-12wt％Si共晶体)。因此，在随后的氟化过程中，硅与氟反应生成化合物SiF₄，并且此化合物蒸发，从而不能在扁平中空体的外周面上均匀地形成所需厚度的氟化层。流过相邻扁平中空体之间的间隙的由转化器产生的且包含酸性气体成分的燃料氢气产生PH值为3-4的排水。该排水会带来这样的问题，即，导致扁平中空体的外周面腐蚀，并使得该腐蚀可扩展到形成该中空体的芯层的JIS A3003合金。扁平中空体的外周面的腐蚀从剩余的Al-12wt％Si共晶体的晶粒边界产生。

本发明的一个目标是克服上述问题，并提供一种具有高耐蚀性的热交换器以及一种制造该热交换器的方法。

发明内容

为了实现上述目标，本发明包括以下模式。

1)一种热交换器，该热交换器包括具有被Al-Si合金层覆盖的表面的热交换器部件，该Al-Si合金层在其表面层部分内形成有氟化层，该热交换器部件的该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

2)以上段落1)中所述的热交换器，其中，氟化层的厚度为2nm到10μm。

3)以上段落1)中所述的热交换器，其中，氟化层包括通过对热交换器部件的Al-Si合金层的表面进行氟化处理产生的氟化物。

4)以上段落1)中所述的热交换器，其中，在热交换器部件的Al-Si合金层的表面上形成有阳极氧化物涂层，并且在该阳极氧化物涂层的表面上形成有含镍镀层，氟化层形成在该镀层的表面上并包括通过对该镀层的表面进行氟化处理产生的氟化物。

5)以上段落1)中所述的热交换器，其中，氟化层在一个表面上设有至少一个叠置的层组，该层组包括含镍镀层和包含通过对该镀层的表面进行氟化处理产生的氟化物的氟化层。

6)以上段落1)中所述的热交换器，其中，热交换器部件包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的相对表面中的每个表面的Al-Si合金层，该芯层包含从Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

7)以上段落6)中所述的热交换器，其中，热交换器部件的至少一个表面暴露在包含酸性成分的流体中。

8)以上段落1)中所述的热交换器，其中，热交换器部件具有这样的部分，该部分包括由纯铝或铝合金构成的芯层以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，在该Al-Si合金层之一和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从Al-Si合金层扩散到其中的硅，与该中间层相邻的Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

9)以上段落1)中所述的热交换器，其中，热交换器部件包括由纯铝或铝合金制成的芯层以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，在每个Al-Si合金层和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

10)以上段落8)或9)中所述的热交换器，其中，用于制造中间层的纯铝中添加有总量为0.1-0.25质量％的锆和/或镁。

11)以上段落8)或9)中所述的热交换器，其中，中间层的厚度占热交换器部件的作为100％的总厚度的5％-25％的比例。

12)以上段落8)或9)中所述的热交换器，其中，热交换器部件的存在中间层的一侧上的表面暴露在含酸性成分的流体中。

13)以上段落1)中所述的热交换器，热交换器包括多个平行的其内部均设有流道的中空体，以及设置在各对相邻扁平中空体之间且钎焊于其上的翅片，热交换器部件为每个该扁平中空体。

14)以上段落1)中所述的热交换器，该热交换器包括多个平行的其内部均设有流道的中空体，以及设置在各对相邻扁平中空体之间且钎焊在其上的翅片，每个中空体包括两个沿周缘部相互钎焊在一起的板，这两个板在其间限定了凸出的流道和凸出的集管形成部分，其中，该集管形成部分与流道的相对端中的每一端相连通，热交换器部件为各个板。

15)以上段落13)或14)中所述的热交换器，其中，包含酸性成分的流体流过每个扁平中空体内的流道和每对相邻的扁平中空体之间的间隙两者中的至少一个。

16)以上段落13)或14)中所述的热交换器，其中，通过在燃料电池系统内的转化而产生的燃料氢气流过每对相邻的扁平中空体之间的间隙，并且每个扁平中空体的外周面由Al-Si合金层覆盖，在该Al-Si合金层的表面层部分内形成有氟化层，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分，在每个扁平中空体的外周面上以及每个翅片的表面上设置有用于选择性地氧化CO的催化剂，该催化剂可用于减少燃料氢气中的CO。

17)一种包括以上段落1)到16)中任何一个所述的用于减少CO的热交换器的燃料电池系统。

18)一种燃料电池机动车，在该机动车内安装有以上段落17)中所述的燃料电池系统。

19)一种包括以上段落17)所述的燃料电池系统的热电联产系统。

20)一种用于制造热交换器的方法，其特征在于：用钎焊板材制造均具有通道形成凸出部和集管形成凸出部的板，该集管形成凸出部凸出的程度大于通道形成凸出部，并且从通道形成凸出部的相对端中的每一端延伸，该钎焊板材包括由纯铝或铝合金制成的芯层，和覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面的由Al-7.5～12.5wt％Si合金钎焊材料制成的覆层；以成对叠置的形式布置板，每个板对包括两个板的组合，其中，每种类型的凸出部的开口以对应关系彼此相对，从而相邻板对的集管形成用凸出部的底壁的外表面相互接触，并将由裸纯铝或铝合金制成的翅片设置在对应于各相邻板对的通道形成凸出部的部分之间；对得到的板对和翅片的组合进行预热，以使构成板的钎焊板材的覆层内的硅扩散到芯层；沿每个板对中的两个经过预热的板的周缘部将两个板相互钎焊在一起，以形成扁平中空体，并将翅片钎焊在各个相邻的成对扁平中空体上；并且，在包含氟化气体的气氛中加热经过钎焊的扁平中空体和翅片的组件，以在该扁平中空体的表面和翅片的表面上形成氟化层。

21)一种用于制造热交换器的方法，其特征在于：用钎焊板材制造均具有通道形成凸出部和集管形成凸出部的板，该集管形成凸出部凸出的程度大于通道形成凸出部，并且从通道形成凸出部的相对端中的每一端延伸，该钎焊板材包括由纯铝或铝合金制成的芯层、覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面的由Al-7.5～12.5wt％Si合金钎焊材料制成的覆层、以及形成在芯层和该芯层的相对侧面中的至少一个侧面上的覆层之间的由纯铝制成的中间层；以成对叠置的形式布置板，每个板对包括两个板的组合，其中，每种类型的凸出部的开口以对应关系彼此相对，从而相邻对的集管形成凸出部的底壁的外表面相互接触，并将由裸纯铝或铝合金制成的翅片设置在对应于各相邻板对的通道形成凸出部的部分之间；对得到的板对和翅片的组合进行预热，以使构成板的钎焊板材的覆层内的硅扩散到芯层；沿每个板对中的两个经过预热的板的周缘部将两个板相互钎焊在一起，以形成扁平中空体，并将翅片钎焊在各个相邻的成对扁平中空体上；并且，在包含氟化气体的气氛中加热经过钎焊的扁平中空体和翅片的组件，以在每个扁平中空体的存在中间层的芯层侧面的表面上和翅片的表面上形成氟化层。

22)在以上段落21)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，用于构成制造板的钎焊板材的中间层的纯铝中添加有总量为0.1-0.25质量％的锆和/或镁。

23)在以上段落21)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，构成板的钎焊板材的中间层的厚度占该钎焊板材的作为100％的总厚度的5％-25％的比例。

24)在以上段落20)或21)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，构成板的钎焊板材的芯层和翅片均由JIS A3003合金制成。

25)在以上段落20)或21)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，构成板的钎焊板材的覆层的厚度占该钎焊板材的作为100％的总厚度的2％-25％的比例。

26)在以上段落20)或21)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，氟化气体是选自氟气、三氟化氯气体和氟化氮气体中的至少一种气体，并且用惰性气体稀释该氟化气体以制备该气氛。

27)在以上段落26)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，所述气氛包含浓度为5％-80％的氟化气体。

28)在以上段落26)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，所述气氛包含浓度为10％-60％的氟化气体。

29)在以上段落20)或21)中所述的用于制造热交换器的方法，其中，在形成氟化层之后，在扁平中空体的外周面上和翅片的表面上设置用于选择性地氧化CO的催化剂。

30)一种由纯铝或铝合金制成的产品，该产品包括具有被Al-Si合金层覆盖的表面的部件，该Al-Si合金层在一个表面层部分上形成有氟化层，该部件的该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

31)以上段落30)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，氟化层的厚度为2nm到10μm。

32)以上段落30)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，氟化层包含通过对所述部件的Al-Si合金层的表面进行氟化处理而产生的氟化物。

33)以上段落30)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，在所述部件的Al-Si合金层的表面上形成有阳极氧化物涂层，并且在该阳极氧化物涂层的表面上形成有含镍镀层，氟化层形成在该镀层的表面上并包括通过对该镀层的表面进行氟化处理产生的氟化物。

34)以上段落30)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，氟化层在一个表面上设有至少一个叠置的层组，该层组包括含镍镀层和包含通过对该镀层的表面进行氟化处理产生的氟化物的氟化层。

35)以上段落30)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，所述部件包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的相对表面中的每个表面的Al-Si合金层，该芯层包含从Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

36)以上段落35)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，所述部件的至少一个表面暴露在包含酸性成分或碱性成分的流体中。

37)以上段落30)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，所述部件具有这样的部分，该部分包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，在该Al-Si合金层之一和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，与该中间层相邻的该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

38)以上段落30)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，所述部件包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，在每个Al-Si合金层和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

39)以上段落37)或38)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，用于制造中间层的纯铝中添加有总量为0.1-0.25质量％的锆和/或镁。

40)以上段落37)或38)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，中间层的厚度占所述部件的作为100％的总厚度的5％-25％的比例。

41)以上段落37)或38)中所述的由纯铝或铝合金制成的产品，其中，所述部件的存在中间层的一侧的表面暴露在含酸性成分或碱性成分的流体中。

本发明包括以下模式。

a)一种用于制造热交换器的钎焊板材，该钎焊板材包括由纯铝或铝合金制成的芯层，覆盖该芯层的各相对表面的由Al-7.5～12.5质量％Si的合金制成的两个覆层，以及形成在该覆层之一和该芯层之间的由纯铝制成的中间层。

b)以上段落a)中所述的用于制造热交换器的钎焊板材，其中，用于制造中间层的纯铝中添加有总量为0.1-0.25质量％的锆和/或镁。

c)以上段落a)或b)中所述的用于制造热交换器的钎焊板材，其中，中间层的厚度占钎焊板材的作为100％的总厚度的5％-25％的比例。

d)以上段落a)到c)中任何一个所述的用于制造热交换器的钎焊板材，其中，芯层由JIS A3003合金制成。

e)以上段落a)到d)中任何一个所述的用于制造热交换器的钎焊板材，其中，覆层的厚度占钎焊板材的作为100％的总厚度的2％-25％的比例。

对于以上段落1)中所述的热交换器，热交换器部件的Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。因此，该Al-Si合金层中几乎不可能包含Al-12质量％Si的共晶体，从而在进行氟化处理以形成氟化层时可防止生成SiF₄，并且可均匀地形成要求厚度的氟化层。因此，该热交换器部件可具有高耐蚀性。此外，由于该Al-Si合金层中几乎不可能存在Al-12质量％Si的共晶体，所以即使在氟化层存在缺陷的情况下该部件暴露在含酸性成分的流体中，仍可防止腐蚀从该共晶体的晶粒边界扩展到位于该Al-Si合金层内侧的芯层。

以上段落2)中所述的热交换器可以较低成本获得，同时对酸仍具有高耐蚀性。

对于以上段落4)或5)中所述的热交换器，热交换器部件对酸的耐蚀性进一步提高。

对于以上段落6)中所述的热交换器，Al-Si合金层中的硅扩散到芯层，从而使Al-Si合金层的大部分内的硅含量最多为1.65质量％，并且使该热交换器具有与段落1)中的热交换器相同的优点。

对于以上段落7)中所述的热交换器，即使在热交换器部件暴露在具有酸性成分的流体中时，仍可防止腐蚀。

对于以上段落8)或9)中所述的热交换器，Al-Si合金层中的硅扩散到中间层，从而使该Al-Si合金层的大部分内的硅含量最多为1.65质量％，并且使该热交换器具有与段落1)中的热交换器相同的优点。

对于以上段落10)中所述的热交换器，中间层的纯铝晶粒的尺寸增大，并且即使在硅从Al-Si合金层扩散到其中的层内，也不再产生Al-12质量％Si的共晶体。

对于以上段落13)到15)中所述的热交换器，包含酸性成分的流体将流过每个扁平中空体内的流道和每对相邻的扁平中空体之间的间隙两者中的至少一个。在此情况下将暴露在流体中的扁平中空体的表面覆盖有其大部分中的硅含量最多为1.65质量％的Al-Si合金层，并且在该Al-Si合金层的表面层部分中形成有氟化层。这种结构可防止由于暴露在具有酸性成分的流体中而发生的中空体的腐蚀。

对于以上段落16)中所述的热交换器，通过转化产生且包含酸性气体的燃料氢气通过该交换器。将暴露在该燃料氢气中的扁平中空体的表面覆盖有这样的Al-Si合金层，即该Al-Si合金层的大部分中的硅含量最多为1.65质量％，并且在该Al-Si合金层的表面层部分中形成有氟化层。该扁平中空体可防止由于具有酸性成分的流体而被腐蚀。

对于以上段落20)中所述的用于制造热交换器的方法，对待钎焊的组件的预热使构成板的钎焊板材的覆层中的硅扩散到芯层。因此，该覆层不可能包含Al-12质量％Si的共晶体，在钎焊后进行氟化处理以形成氟化层时可防止生成SiF₄，并且可均匀地形成要求厚度的氟化层。此外，由于覆层中几乎不可能存在Al-12质量％Si的共晶体，所以即使在氟化层存在缺陷的情况下热交换器暴露在含酸性成分的流体中，仍可防止腐蚀从Al-12质量％Si的共晶体的晶粒边界扩展到覆层。

对于以上段落21)中所述的用于制造热交换器的方法，在钎焊期间该覆层中的硅扩散到该中间层。因此，该覆层不可能包含Al-12质量％Si的共晶体，在钎焊之后进行氟化处理以形成氟化层时可防止生成SiF₄，并且可均匀地形成要求厚度的氟化层。此外，由于该覆层中几乎不可能存在Al-12质量％Si的共晶体，所以即使在氟化层存在缺陷的情况下该热交换器暴露在含酸性成分的流体中，仍可防止腐蚀从该Al-12质量％Si的共晶体的晶粒边界扩展到该中间层和覆层。

对于以上段落22)中所述的用于制造热交换器的方法，中间层的纯铝晶粒的尺寸增大，并且即使在通过硅从覆层扩散到中间层而形成的扩散层内，也不再产生Al-12质量％Si的共晶体。

对于以上段落27)或28)中所述的用于制造热交换器的方法，可以较低的生产成本获得热交换器，并且可比较迅速地形成要求厚度的氟化层。

段落30)中所述的纯铝或铝合金产品具有与段落1)的热交换器相同的优点。

段落31)中所述的纯铝或铝合金产品具有与段落2)的热交换器相同的优点。

段落33)到39)中所述的纯铝或铝合金产品具有与段落4)的热交换器相同的优点。

附图说明

图1是示出本发明的热交换器的实施例的透视图；

图2是部分拆开并以放大的比例示出图1的热交换器的局部透视图；

图3是放大的截面图，示出用于制造图1的热交换器的扁平中空体的板；

图4是放大的截面图，示出用于制造图1的热交换器的扁平中空体的经过变型的板；

图5是放大的截面图，示出用于制造图1的热交换器的扁平中空体的另一种经过变型的板；

图6是放大的截面图，示出用于制造图1的热交换器的扁平中空体的又一种经过变型的板；

图7是示出实验例1的结果的照片；

图8是示出实验例6和7以及比较实验例3-5的结果的图表；

图9是示出实验例8的结果的照片。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施例。

顺便说明，在下面的说明中，图1的上侧、下侧以及左手侧和右手侧将分别被称为“上”、“下”、“左”和“右”。

图1示出体现本发明的热交换器的整体结构，图2是该热交换器的局部视图。

参照图1和2，热交换器1包括多个平行的扁平中空体5，每个扁平中空体包括两个盘状板2，这两个盘状板在周缘部相互钎焊在一起，并且在其间限定一个凸出的流道3和两个凸出的集管形成部4，该集管形成部分别从流道3的相对的左端和右端伸出。

流道3和凸出的集管形成部4通过彼此相对地设置两个板2形成，每个板均具有一个通道形成凸出部2a和从该凸出部2a的各相对端延伸的两个集管形成用凸出部2b，并且其中一个板2的凸出部2a、2b的开口以对应关系朝向另一个板2的相同的开口。扁平中空体5的集管形成部4的高度大于其流道3的高度，并且相邻扁平中空体5的对应的集管形成部4相互连通，以在交换器左端和右端中的每一端提供一集管6。流道3内设置有由纯铝或铝合金的裸材制成的内部波纹翅片7，该翅片钎焊在两个板2上。与相邻的扁平中空体5的流道3相对应的部分之间的间隙用作气相流道8，在该间隙内设置有由纯铝或铝合金的裸材制成的外部波纹翅片9，该翅片钎焊在中空体5上。由纯铝或铝合金的裸材制成的侧板10设置在热交换器的上端和下端中的每一端处的扁平中空体的对应于流道3的部分的外部并与该部分间隔开。侧板10与上端和下端中的每一端处的中空体5之间的空间用作气相流道8。在该气相流道8内也设置外部波纹翅片9，该翅片钎焊在中空体5和侧板10上。侧板10的相对端垂直向内弯曲，并钎焊在端部中空体5的集管形成部4上。流体进口管11在左侧接合到集管6的上端部，而流体出口管12在右侧接合到集管6的下端部。通过进口管11在左侧流入集管6的流体分散地流过所有扁平中空体5的流道3，流入右侧的集管6，并从出口管12排出。

根据本实施例，形成扁平中空体5的板2是本发明的热交换部件。参照图3，板2包括由纯铝或铝合金，即根据本实施例为JIS A3003合金，制成的芯层21，Al-Si合金层22覆盖芯层21的相对表面中的每个表面，氟化层23形成在合金层22的表面层部分内。形成芯层21的材料并不局限于JIS A3003合金。

硅从Al-Si合金层22扩散到芯层21。扩散层被表示为24。整个Al-Si合金层22中的大部分的硅含量最多为1.65质量％。在具有通过将波纹翅片7、9钎焊于其上而形成的圆角的板2的部分内，或其中板弯曲的板2的部分内，Al-Si合金层22中的硅含量可能超过1.65质量％，而Al-Si合金层22的其它部分内的硅含量最高为1.65质量％。当整个Al-Si合金层22中的大部分的硅含量最多为1.65质量％时，在该Al-Si合金层22内不可能存在Al-12质量％Si的共晶体。从而，可在抑制SiF₄生成的条件下，通过氟化处理均匀地形成具有所需厚度的氟化层23。此外，由于Al-Si合金层22内不可能存在Al-12质量％Si的共晶体，所以即使在氟化层23具有缺陷的情况下，具有酸性成分的流体流过流道3或气相流道8，仍可防止腐蚀从共晶体的晶粒边界扩展到芯层21。

氟化层23包括通过对板2的Al-Si合金层22的表面进行氟化处理而产生的氟化物。优选地，该氟化层23的厚度为2nm到10μm。如果氟化层23的厚度小于2nm，则不能获得抵抗酸的足够的耐蚀性，从而该板会在较短的时间内发生腐蚀。如果氟化层的厚度超过10μm，则尽管可获得令人满意的耐蚀性，但是氟化层23需要很长的形成时间，这会增大热交换器的生产成本。希望氟化层的厚度为20nm到3μm。

热交换器1可在例如用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统中用作减少CO的热交换器，来降低转化器产生的燃料氢气中的CO浓度。在此情况下，在扁平中空体的外周面上，即在板2的外表面和外部波纹翅片9的表面上设置用于选择性地氧化CO的催化剂(未示出)。该催化剂可如同支承在载体上一样附着在板2的外表面和波纹翅片9的表面上。将使用的催化剂例如为Cu-Zn催化剂或沸石催化剂，尽管这不是限制性的。该催化剂会促进CO+1/2O₂→CO₂的反应，以减小燃料氢气中的CO浓度。

当用热交换器1来减少燃料氢气中的CO时，使该燃料氢气通过气相流道8(见图1，箭头A)，其CO浓度通过催化而降低，同时使该燃料氢气被流过流道3的制冷剂例如水或包含长效冷却液的水冷却。

当用热交换器来减少CO时，在扁平中空体5的内周向表面，即板2的内表面上的Al-Si合金层22中的硅含量不需要总是最多为1.65质量％，并且不必在该合金层的表面层部分内设置氟化层23，这是因为当该(合金)层暴露在水或包含长效冷却剂的水中时，Al-Si合金层的耐蚀性不会出现问题。

当包含酸性成分的流体通过流道3和气相流道8两者时，需要使扁平中空体的内周面和外周面，即板2的内表面和外表面上的整个Al-Si合金层22中的大部分的硅含量最多为1.65质量％，并且在该Al-Si合金层22的表面层部分内形成氟化层23。

热交换器1通过下文所述的方法制造。

首先，制备三层钎焊板材，其包括芯层和覆层，芯层由纯铝或铝合金，即根据本实施例为JIS A3003合金制成，覆层覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面，且由Al-7.5～12.5质量％Si的合金钎焊材料，即根据本实施例为JIS A4004合金钎焊材料制成。用该钎焊板材通过压力加工制备板2，每个板2具有通道形成凸出部2a和集管形成用凸出部2b，该集管形成用凸出部2b凸出的程度大于凸出部2a，并且从凸出部2a的相对端中的每一端处延伸。优选地，钎焊板材的覆层的厚度占钎焊板材的作为100％的总厚度的2％-25％的比例，这是因为如果该厚度超出此范围，则在通过轧制制造钎焊板材时会遇到困难。

然后，以成对叠置的形式布置板2，每个板对包括两个板2的组合，其中，每种类型的凸出部2a(2b)的开口以对应关系彼此相对，从而相邻板对的集管形成用凸出部2b的底壁的外表面相互接触。在对应于各个相邻的板2的板对的通道形成凸出部2a的部分之间设置由裸纯铝或铝合金，即根据本实施例为JIS A3003合金制成的外部波纹翅片9，并且在各个成对的板2的通道形成凸出部2a内设置由裸纯铝或铝合金，即根据本实施例为JIS A3003合金制成的内部波纹翅片7。

随后，对得到的成对的板2和波纹翅片7、9的组合进行预热，使构成板2的钎焊板材的覆层内的硅扩散到芯层，以使覆层内的硅含量最多为1.65质量％。通过改变通常的钎焊操作的预热时间和/或温度来实现这种预热。例如，当改变预热时间时，使通常的钎焊操作的预热时间增加到1.5到2倍。当改变预热温度时，使通常的钎焊操作的预热温度升高。

然后，沿每个板对中的两个经过预热的板2的周缘部将两个板相互钎焊在一起，以形成扁平中空体5，并将波纹翅片7、9钎焊在扁平中空体5上。

然后，在包含氟化气体的气氛中加热经过钎焊的扁平中空体5和波纹翅片7、9的组件，以在扁平中空体5的内周面和外周面即板2的内表面和外表面，以及波纹翅片7、9的表面上形成氟化层23。氟化气体是选自氟气、三氟化氯气体和氟化氮气体中的至少一种气体。用惰性气体稀释氟化气体以制备氟化气氛。优选地，此气氛中的氟化气体的浓度为5％-80％。如果该气氛中的氟化气体的浓度小于5％，则不能形成所需厚度的氟化层23，并且难以获得要求的耐蚀性。浓度越高，则形成氟化层23的速度就越快，但是如果浓度超过80％，则增加氟化层23的形成速度的作用达到平衡，使得浓度的增加起不到调节作用，并导致生产成本增加的问题。因此，氟化气体的浓度优选地为5％-80％，更优选地为10％-60％。尽管可使用多种惰性气体例如氮气、氩气和氦气，但是尤其优选地使用氮气。为了进行氟化处理，优选地在至少100℃的温度下将该钎焊组件在氟化气氛中保持至少5个小时。如果保持温度小于100℃或者保持时间小于5个小时，则难以(使氟)扩散到板2的内表面和外表面以及波纹翅片7的表面的表面层部分内，结果不能获得令人满意的氟化层23。优选地，保持温度至少为150℃，保持时间至少为10个小时。保持温度的上限是不高于600℃，而保持时间的上限是不长于50个小时。氟化气氛的压力没有特别地限制，而是可以进行不同的设定。优选地，该压力在0.8×10⁵到1.5×10⁵Pa的范围内。

这样，制造出热交换器1。

如上所述，在热交换器1在用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统内用作减少CO的热交换器以减小转化器产生的燃料氢气中的CO浓度的情况下，在扁平中空体的外周面即板2的外表面以及外部波纹翅片9的表面上设置用于选择性地氧化CO的催化剂。

图4示出用作构成热交换器1的扁平中空体5的热交换器部件的一种变型的板。

图4所示的板30包括由纯铝或铝合金，即在本变型中为JIS A3003合金制成的芯层31、覆盖芯层31的各相对表面的两个Al-Si合金层32、在每个Al-Si合金层32和芯层31之间形成的由纯铝即JIS A1050制成的中间层33，以及在Al-Si层32的表面层部分内形成的氟化层34。芯层31的材料并不局限于JIS A3003合金，中间层33的材料也不局限于JIS A1050。

与图3所示并且已经说明的板2一样，整个Al-Si合金层32中的大部分的硅含量最多为1.65质量％。

中间层33包含从Al-Si合金层32扩散到其中的硅。扩散层由35表示。优选地，在形成中间层33的材料JIS A1050中添加有总量占0.1-0.25质量％的锆和/或镁。添加锆和/或镁可增大形成中间层33的JIS A1050的晶粒，从而在包含从合金层32扩散到其中的硅的扩散层35内也不再会生成Al-12质量％Si的共晶体。但是，如果该一种或多种元素的总量小于0.1质量％，则不会获得此效果，而该总量超过0.25质量％则会导致成本增加。因此，优选地该总量为0.1-0.25质量％。考虑到耐蚀性和成本，中间层33的厚度是板30的作为100％的总厚度的5％-25％，更优选地为15％-25％。

氟化层34包括通过对板30的Al-Si合金层32的表面进行氟化处理而产生的氟化物。出于与图3中所示的板2相同的原因，氟化层的厚度优选地为2nm到10μm，更优选地为20nm到3μm。

在这种情况下，即，热交换器1具有包括这种板30的扁平中空体5，并且在例如用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统内用作减少CO的热交换器以减小转化器产生的燃料氢气中的CO浓度，在扁平中空体5的内侧即板30的内侧上的Al-Si合金层32中的硅含量不需要总是最多为1.65质量％，并且不需要在该合金层的表面层部分内设置氟化层34。此外，不需要在板30的内侧上设置中间层33。其原因是，即使暴露在水或包含长效冷却剂的水中，热交换器也不会遇到与耐蚀性有关的问题。

在包含酸性成分的流体流过流道3和气相流道8两者的情况下，需要使扁平中空体5的内周面和外周面，即板30的内表面和外表面上的Al-Si合金层32中的大部分的硅含量最多为1.65质量％，需要在每个Al-Si合金层32和芯层31之间设置中间层33，并需要在该Al-Si合金层的表面层部分内形成氟化层34。

包括图4所示的板30的热交换器1通过下文所述的方法制造。

首先，制备五层钎焊板材，其包括芯层、覆层和中间层，芯层由纯铝或铝合金，即根据本例为JIS A3003合金制成，覆层覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面，且由Al-7.5～12.5质量％Si合金钎焊材料，即在本例中为JIS A4004合金钎焊材料制成，中间层由纯铝，即在本例中为JIS A1050制成，并设置在芯层和位于芯层的每一侧的覆层之间。用该钎焊板材通过压力加工制备板30，每个板30具有通道形成凸出部2a和集管形成用凸出部2b，该集管形成用凸出部2b凸出的程度大于凸出部2a，并且从凸出部2a的相对端中的每一端处延伸。优选地，在钎焊板材的中间层33中添加总量占0.1-0.25质量％的锆和/或镁。该钎焊板材的覆层的厚度占钎焊板材的作为100％的总厚度的2％-25％，而该钎焊板材的中间层33的厚度占钎焊板材的作为100％的总厚度的5％-25％，优选地占15％-25％。

然后，以成对叠置的形式布置板30，每个板对包括两个板30的组合，其中，每种类型的凸出部2a(2b)的开口以对应关系彼此相对，从而相邻板对的集管形成用凸出部2b的底壁的外表面相互接触。在对应于各个相邻的板30的板对的通道形成凸出部2a的部分之间设置由裸纯铝或铝合金，即在本例中为JIS A3003合金制成的外部波纹翅片9，并且在板30的各板对的通道形成凸出部2a内设置由裸纯铝或铝合金，即在本例中为JISA3003合金制成的内部波纹翅片7。

然后，沿每个板对中的两个经过预热的板30的周缘部将两个板相互钎焊在一起，以形成扁平中空体5，并将波纹翅片7、9钎焊在扁平中空体5上。与所述的第一方法不同，对于这种钎焊，以钎焊所常用的方式对该部件的组件进行预热。

此后，执行与所述的第一方法中相同的氟化处理，以在扁平中空体5的内周面和外周面即板30的内表面和外表面上，以及波纹翅片7、9的表面上形成氟化层34。

这样，制造出热交换器1。

如上所述，在热交换器1在用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统内用作减少CO的热交换器以减小转化器产生的燃料氢气中的CO浓度的情况下，在氟化处理之后，在扁平中空体5的外周面即板30的外表面以及外部波纹翅片9的表面上设置用于选择性地氧化CO的催化剂。

如上所述，在热交换器1在用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统内用作减少CO的热交换器以减小转化器产生的燃料氢气中的CO浓度的情况下，不包含酸性成分的流体，例如包含长效冷却剂的水流过扁平中空体的流道。由此将使用四层的钎焊板材，其包括芯层、覆层和中间层，芯层由纯铝或铝合金，即根据本例为JIS A3003合金制成，覆层覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面，且由Al-7.5～12.5质量％Si合金钎焊材料，即在本例中为JIS A4004合金钎焊材料制成，中间层由纯铝，即本例中为JIS A1050制成，并设置在芯层和位于芯层一侧上的覆层之间。在制造板30时——每个板30均具有通道形成凸出部2a和集管形成用凸出部2b，该集管形成用凸出部的高度大于凸出部2a，并且从凸出部2a的相对端中的每一个处延伸——对该四层的钎焊板材进行压力加工，其中该钎焊板材的具有中间层的一侧设置为外侧。

图5示出用作热交换器1的扁平中空体5的热交换器部件的另一种变型的板。

图5所示的板60包括由纯铝或铝合金，即在本例中为JIS A3003合金制成的芯层31，覆盖芯层31的各相对表面的两个Al-Si合金层32，在每个Al-Si合金层32和芯层31之间形成的由纯铝，即在本例中为JIS A1050制成的中间层33，在每个Al-Si合金层32的表面上形成的阳极氧化物涂层61，在阳极氧化物涂层61的表面上形成的含镍镀层62，以及在镀层62的表面上形成的氟化层63，所述中间层33包括从Al-Si合金层32扩散到其中的硅，从而形成扩散层35。

芯层31、两个Al-Si合金层32、中间层33和扩散层35与图4中所示的板30中的相同，因此不再重复说明。

镀层62包括例如非电解镍镀层或非电解镍磷合金镀层。氟化层63包括通过对镀层62的表面进行氟化处理而生成的氟化物。

图6示出用作热交换器1的扁平中空体5的热交换器部件的另一种变型的板。

图6中所示的板70包括叠置的层组73，该层组73设置在图4中所示的板30的氟化层34的表面上，并包括含镍镀层71和在镀层71的表面上形成的氟化层72。

镀层71包括例如非电解镍镀层或非电解镍磷合金镀层。氟化层72包括通过对镀层71的表面进行氟化处理而生成的氟化物。尽管该变型内设置的叠置的层组73的数量为一，但这不是限制性的；可设置至少两个层组。例如，当要设置两个叠置的层组73时，在叠置的层组73的氟化层72的表面上形成含镍镀层，并且对该镀层的表面进行氟化以在该表面上形成包含通过氟化生成的氟化物的氟化层。也可如此形成三个或更多个叠置的层组，从而将氟化层72设为最外部的层。

在这样的情况下，即，热交换器1具有包括图5或6中所示的板60或70的扁平中空体5，并且在例如用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统内用作减少CO的热交换器以减小转化器产生的燃料氢气中的CO浓度，在扁平中空体5的内侧，即板60或70的内侧上的Al-Si合金层32中的硅含量不需要总是最多为1.65质量％，并且不需要在Al-Si合金层32的表面上设置阳极氧化物涂层61、镀层61和氟化层63，或者氟化层34和叠置的层组73。此外，不需要在板60或70的内侧上设置中间层33。其原因是，即使暴露在水或包含长效冷却剂的水中，热交换器也不会遇到与耐蚀性有关的问题。

在包含酸性成分的流体流过流道3和气相流道8两者的情况下，需要使扁平中空体5的内周面和外周面，即板60或70的内表面和外表面上的Al-Si合金层32中的大部分的硅含量最多为1.65质量％，需要在每个Al-Si合金层32和芯层31之间设置中间层33，并需要在该Al-Si合金层的表面上形成阳极氧化物涂层61、镀层62和氟化层63，或者氟化层34和叠置的层组73。

下面给出实验例和比较实验例，其中，实验例证实了本发明的优点。

用这样的钎焊板材制备长度为100mm、宽度为50mm以及厚度为0.4mm的试样X，即，该钎焊板材包括由JIS A3003合金制成的芯层，覆盖该芯层的各个相对侧面的由JIS A4004合金钎焊材料制成的两个覆层，以及在该芯层和其中一个覆层之间形成的中间层，该中间层由其中添加0.15质量％的锆的纯铝制成。试样X的芯层、每个覆层以及中间层的厚度相对于试样X的作为100％的总厚度分别为54％、13％和20％。用这样的钎焊板材准备长度为100mm、宽度为50mm以及厚度为0.5mm的试样Y，即，该钎焊板材包括由JIS A3003合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的各相对侧面的两个由JIS A4004合金钎焊材料制成的覆层。该试样Y的芯层和每个覆层的厚度相对于试样X的作为100％的总厚度分别为70％和15％。

实验例1

将试样X放置在真空加热炉内，在575℃下加热40分钟，然后在612℃下加热12分钟。然后，从该炉中取出试样X，并将其放置在气氛加热炉内，将氟气和惰性气体的混合物引入该气氛加热炉以在该炉的内部提供氟化气氛，并将试样X在400℃下加热24小时以进行氟化处理。该气氛中的氟气浓度为20％。

从炉中取出试样X，并检查其截面的外观。图7示出该结果。参照图7，用40表示芯层，用41表示与中间层相邻的覆层，用42表示未设有中间层的覆层，并且用43表示中间层。图7示出以下情况。与中间层43相邻的覆层41的表面几乎没有任何变化，并且不包含Al-12质量％Si的共晶体，而未设有中间层的覆层42显现出显著的表面不规则性，且包含Al-12质量％Si的共晶体。此结果表明与中间层43相邻的覆层41中包含的硅扩散到中间层43内。另一方面，未设有中间层43的覆层42中的硅保持不扩散，并且氟化处理导致Al-12质量％Si的共晶体的部分生成SiF₄，该SiF₄会被蒸发掉。还可看出，该Al-12质量％Si的共晶体仍存在。

实验例2

除了将氟化处理的保持温度改变到500℃之外，在与实验例1相同的条件下处理试样X。

当从气氛加热炉中取出试样X并检查时，发现该试样在其靠近中间层的侧面上具有白色的平滑表面，而试样在相对侧面上具有显著的表面不规则性。

实验例3

将试样Y放置在真空加热炉内，在575℃下加热40分钟，然后在612℃下加热12分钟。然后，从该炉中临时取出试样Y，并再次将其放置在真空加热炉内，在575℃下加热40分钟，然后在612℃下加热12分钟。然后，从该炉中取出试样Y，并将其放置在气氛加热炉内，将氟气和惰性气体的混合物引入该气氛加热炉以在该炉的内部提供氟化气氛。该气氛中的氟气浓度为20％。随后在260℃下将试样Y加热24小时。

当从炉中取出试样Y并检查时，可发现该试样具有白色的平滑表面。

实验例4

除了将氟化处理的保持温度改变到400℃之外，在与实验例3相同的条件下处理试样Y。

当从气氛加热炉中取出试样Y并检查时，发现该试样具有褐色的平滑表面。

实验例5

除了将氟化处理的保持温度改变到500℃之外，在与实验例3相同的条件下处理试样Y。

当从气氛加热炉中取出试样Y并检查时，发现该试样具有褐色表面，该表面带有微小的不规则。

比较实验例1

将试样Y放置在真空加热炉内，在575℃下加热40分钟，然后在612℃下加热12分钟。然后，从该炉中取出试样Y，并将其放置在气氛加热炉内，将氟气和惰性气体的混合物引入该气氛加热炉以在该炉的内部提供氟化气氛，并将试样Y在400℃下加热24小时以进行氟化处理。该气氛中的氟气浓度为20％。

当从炉中取出试样Y并检查时，发现该试样具有显著的表面不规则性。

比较实验例2

除了将氟化处理的保持温度改变到500℃之外，在与比较实验例1相同的条件下处理试样Y。

当从气氛加热炉中取出试样Y并检查时，发现该试样具有显著的表面不规则性。

实验例6

在与实验例1相同的条件下处理试样X。制备PH值为3的腐蚀性水溶液，该水溶液包含10ppm的盐酸、50ppm的硝酸、1000ppm的甲酸和300ppm的乙酸。将每个试样X在50℃下加热15分钟，然后在空气中冷却4分钟，此后将其浸入腐蚀性溶液1分钟，这作为一个模拟腐蚀循环，并且将此循环重复2500次以进行腐蚀测试。每完成预定次数的腐蚀循环，就检查试样X厚度的减小量。图8示出试样厚度减小量的变化。

实验例7

在与实验例4相同的条件下处理试样Y，并进行与实验例6相同的腐蚀测试，每完成预定次数的模拟腐蚀循环，就检查厚度的减小量。图8示出厚度减小量的变化。

比较实验例3

将试样Y放置在真空加热炉内，在575℃下加热40分钟，然后在612℃下加热12分钟。然后，从该炉中取出试样Y，并将其放置在气氛加热炉内，将氟气和惰性气体的混合物引入该气氛加热炉以在该炉的内部提供氟化气氛。该气氛中的氟气浓度为20％。随后在260℃下将试样Y加热24小时。

对试样Y进行与实验例6相同的腐蚀测试，并且每完成预定次数的模拟腐蚀循环，就检查厚度的减小量。图8示出厚度减小量的变化。

比较实验例4

对由JIS SUS304制成的长度为100mm、宽度为50mm且厚度为0.9mm的试样进行与实验例6相同的腐蚀测试，并且每完成预定次数的模拟腐蚀循环，就检查厚度的减小量。图8示出厚度减小量的变化。

比较实验例5

将由JIS A3003合金制成的长度为100mm、宽度为50mm且厚度为0.9mm的试样放置在气氛加热炉内，将氟气和惰性气体的混合物引入该炉内以在该炉的内部提供氟化气氛。该气氛中的氟气浓度为20％。然后在400℃下将该试样加热24小时，随后进行与实验例6相同的腐蚀测试，并且每完成预定次数的模拟腐蚀循环，就检查厚度的减小量。图8示出厚度减小量的变化。

图8中所示的结果表明：由腐蚀造成的且在实验例6和7内确定的试样厚度的减小量与不锈钢的厚度减小量相当，并且比较实验例3导致厚度显著减小。可以看到，比较实验例5的试样承受与热交换器的外部波纹翅片相同的(处理)条件。因此所示的结果证实，即使当本发明的热交换器用在用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统内以减小转化器产生的燃料氢气中的CO浓度时，外部波纹翅片也不易于腐蚀。

实验例8

在与实验例2相同的条件下处理试样X，然后在与实验例6相同的条件下进行腐蚀测试，并检查该试样的截面的外观。图9示出结果。参照图9，用50表示芯层，用51表示与中间层相邻的覆层，用52表示未设有中间层的覆层，并且用53表示中间层。图9示出以下情况。与中间层53相邻的覆层51的表面几乎没有任何变化，并且不包含Al-12质量％Si的共晶体，而未设有中间层的覆层52显现出显著的表面不规则性，并且腐蚀从该覆层52中的Al-12质量％Si的共晶体扩展到芯层50。

板2、30即本发明的热交换器部件不仅对包含酸性成分的流体具有高耐蚀性，而且对包含碱性成分的流体也具有高耐蚀性。

本发明的其它实施例包括这样的纯铝或铝合金产品，该产品包括结构与上述的板2和30类似的部件，例如形式为平板、弯板或管的部件。在使用这种纯铝或铝合金产品时，该部件的至少一个侧面或表面暴露在包含酸性成分或碱性成分的流体中。

工业实用性

本发明的热交换器适于用在例如用于燃料电池机动车或热电联产系统的燃料电池系统中，以减小转化器产生的燃料气体(氢气)中的CO浓度。

Claims (41)

1.一种热交换器，包括具有被Al-Si合金层覆盖的表面的热交换器部件，该Al-Si合金层具有在表面层部分内形成的氟化层，该热交换器部件的该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

2.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，氟化层的厚度为2nm到10μm。

3.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，氟化层包括通过对热交换器部件的Al-Si合金层的表面进行氟化处理产生的氟化物。

4.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，在热交换器部件的Al-Si合金层的表面上形成有阳极氧化物涂层，并且在该阳极氧化物涂层的表面上形成有含镍镀层，氟化层形成在该镀层的表面上并包括通过对该镀层的表面进行氟化处理产生的氟化物。

5.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，氟化层在一个表面上设有至少一个叠置的层组，该层组包括含镍镀层和包含通过对该镀层的表面进行氟化处理产生的氟化物的氟化层。

6.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，热交换器部件包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的相对表面中的每个表面的Al-Si合金层，该芯层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

7.根据权利要求6的热交换器，其特征在于，热交换器部件的至少一个表面暴露在包含酸性成分的流体中。

8.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，热交换器部件具有这样的部分，该部分包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，并且在该Al-Si合金层之一和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，与该中间层相邻的Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

9.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，热交换器部件包含由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，并且在每个该Al-Si合金层和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

10.根据权利要求8或9的热交换器，其特征在于，用于制造中间层的纯铝中添加有总量为0.1-0.25质量％的锆和/或镁。

11.根据权利要求8或9的热交换器，其特征在于，中间层的厚度占热交换器部件的作为100％的总厚度的5％-25％的比例。

12.根据权利要求8或9的热交换器，其特征在于，热交换器部件的存在中间层的一侧的表面暴露在含酸性成分的流体中。

13.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，热交换器包括多个平行的内部均设有流道的中空体，以及设置在各对相邻扁平中空体之间且钎焊到该扁平中空体上的翅片，热交换器部件为各个扁平中空体。

14.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，该热交换器包括多个平行的内部均设有流道的中空体，以及设置在各对相邻扁平中空体之间且钎焊到该扁平中空体上的翅片，每个中空体包括两个在周缘部相互钎焊在一起的板，这两个板在其间限定有凸出的流道和凸出的集管形成部分，该集管形成部分与流道的相对端中的每一端相连通，热交换器部件为各个板。

15.根据权利要求13或14的热交换器，其特征在于，包含酸性成分的流体流过每个扁平中空体内的流道和每对相邻的扁平中空体之间的间隙两者中的至少一个。

16.根据权利要求13或14的热交换器，其特征在于，通过在燃料电池系统内的转化而产生的燃料氢气流过每对相邻的扁平中空体之间的间隙，并且每个扁平中空体的外周面被Al-Si合金层覆盖，在该Al-Si合金层的表面层部分内形成有氟化层，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分，在每个扁平中空体的外周面上以及每个翅片的表面上设置有用于选择性地氧化CO的催化剂，该催化剂可用于减少燃料氢气中的CO。

17.一种包括根据权利要求1-16中任一项所述的用于减少CO的热交换器的燃料电池系统。

18.一种燃料电池机动车，在该机动车内安装有根据权利要求17的燃料电池系统。

19.一种包括根据权利要求17的燃料电池系统的热电联产系统。

20.一种用于制造热交换器的方法，其特征在于：用钎焊板材制造均具有通道形成凸出部和集管形成凸出部的板，该集管形成凸出部凸出的程度大于通道形成凸出部，并且从通道形成凸出部的相对端中的每一端处延伸，该钎焊板材包括由纯铝或铝合金制成的芯层，和覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面的由Al-7.5～12.5wt％Si合金钎焊材料制成的覆层；以成对叠置的形式布置板，每个板对均包括两个板的组合，其中，每种类型的凸出部的开口以对应关系彼此相对，从而相邻板对的集管形成凸出部的底壁的外表面相互接触，并将由裸纯铝或铝合金制成的翅片设置在对应于各个相邻板对的通道形成凸出部的部分之间；对得到的板对和翅片的组合进行预热，以使构成板的钎焊板材的覆层内的硅扩散到芯层；沿每个板对中的两个经过预热的板的周缘部将两个板相互钎焊在一起，以形成扁平中空体，并将翅片钎焊在各个相邻的成对扁平中空体上；并且，在包含氟化气体的气氛中加热经过钎焊的扁平中空体和翅片的组件，以在该扁平中空体的表面和翅片的表面上形成氟化层。

21.一种用于制造热交换器的方法，其特征在于：用钎焊板材制造均具有通道形成凸出部和集管形成凸出部的板，该集管形成凸出部凸出的程度大于通道形成凸出部，并且从通道形成凸出部的相对端中的每一端处延伸，该钎焊板材包括由纯铝或铝合金制成的芯层，覆盖该芯层的相对侧面中的每个侧面的由Al-7.5～12.5wt％Si合金钎焊材料制成的覆层，以及形成在芯层和该芯层的相对侧面中的至少一个侧面上的覆层之间的由纯铝制成的中间层；以成对叠置的形式布置板，每个板对均包括两个板的组合，其中，每种类型的凸出部的开口以对应关系彼此相对，从而相邻板对的集管形成凸出部的底壁的外表面相互接触，并将由裸纯铝或铝合金制成的翅片设置在对应于各个相邻板对的通道形成凸出部的部分之间；对得到的板对和翅片的组合进行预热，以使构成板的钎焊板材的覆层内的硅扩散到芯层；沿每个板对中的两个经过预热的板的周缘部将两个板相互钎焊在一起，以形成扁平中空体，并将翅片钎焊在各个相邻的成对扁平中空体上；并且，在包含氟化气体的气氛中加热经过钎焊的扁平中空体和翅片的组件，以在每个扁平中空体的存在中间层的芯层侧面的表面上和翅片的表面上形成氟化层。

22.根据权利要求21的用于制造热交换器的方法，其特征在于，用于构成制造板的钎焊板材的中间层的纯铝中添加有总量为0.1-0.25质量％的锆和/或镁。

23.根据权利要求21的用于制造热交换器的方法，其特征在于，构成板的钎焊板材的中间层的厚度占该钎焊板材的作为100％的总厚度的5％-25％的比例。

24.根据权利要求20或21的用于制造热交换器的方法，其特征在于，构成板的钎焊板材的芯层和翅片均由JIS A3003合金制成。

25.根据权利要求20或21的用于制造热交换器的方法，其特征在于，构成板的钎焊板材的覆层的厚度占该钎焊板材的作为100％的总厚度的2％-25％的比例。

26.根据权利要求20或21的用于制造热交换器的方法，其特征在于，氟化气体是选自氟气、三氟化氯气体和氟化氮气体中的至少一种气体，并且用惰性气体稀释该氟化气体以制备气氛。

27.根据权利要求26的用于制造热交换器的方法，其特征在于，所述气氛包含浓度为5％-80％的氟化气体。

28.根据权利要求26的用于制造热交换器的方法，其特征在于，所述气氛包含浓度为10％-60％的氟化气体。

29.根据权利要求20或21的用于制造热交换器的方法，其特征在于，在形成氟化层之后，在扁平中空体的外周面上和翅片的表面上设置用于选择性地氧化CO的催化剂。

30.一种由纯铝或铝合金制成的产品，该产品包括具有被Al-Si合金层覆盖的表面的部件，该Al-Si合金层具有在表面层部分上形成的氟化层，该部件的该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

31.根据权利要求30的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，氟化层的厚度为2nm到10μm。

32.根据权利要求30的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，氟化层包含通过对所述部件的Al-Si合金层的表面进行氟化处理而产生的氟化物。

33.根据权利要求30的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，在所述部件的Al-Si合金层的表面上形成有阳极氧化物涂层，并且在该阳极氧化物涂层的表面上形成有含镍镀层，氟化层在该镀层的一个表面上形成并包括通过对该镀层的该表面进行氟化处理产生的氟化物。

34.根据权利要求30的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，氟化层在一个表面上设有至少一个叠置的层组，该层组包括含镍镀层和包含通过对该镀层的表面进行氟化处理产生的氟化物的氟化层。

35.根据权利要求30的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，所述部件包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的相对表面中的每个表面的Al-Si合金层，该芯层包含从Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

36.根据权利要求35的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，所述部件的至少一个表面暴露在包含酸性成分或碱性成分的流体中。

37.根据权利要求30的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，所述部件具有这样的部分，该部分包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，并且在该Al-Si合金层之一和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，与该中间层相邻的该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

38.根据权利要求30的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，所述部件包括由纯铝或铝合金制成的芯层，以及覆盖该芯层的各相对表面的两个Al-Si合金层，并且在每个Al-Si合金层和芯层之间形成有由纯铝制成的中间层，该中间层包含从该Al-Si合金层扩散到其中的硅，该Al-Si合金层具有硅含量最多为1.65质量％的部分。

39.根据权利要求37或38的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，用于制造中间层的纯铝中添加有总量为0.1-0.25质量％的锆和/或镁。

40.根据权利要求37或38的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，中间层的厚度占所述部件的作为100％的总厚度的5％-25％的比例。

41.根据权利要求37或38的由纯铝或铝合金制成的产品，其特征在于，所述部件的存在中间层的一侧的表面暴露在包含酸性成分或碱性成分的流体中。

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