DE102018214746A1

DE102018214746A1 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102018214746A1
Application number: DE102018214746.9A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Takahashi; Hiroshi Otsuki; Mana KOBAYASHI
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2019-03-07
Also published as: JP2019045091A; US20190072344A1; CN109425241A

Abstract

Ein Wärmetauscher umfasst Wärmetauscherröhren, die aus einem Aluminiumextrudat gebildet sind, und Rippen, die aus einem blanken Aluminiummaterial hergestellt sind. Die Wand von jeder Wärmetauscherröhre ist aufgebaut aus einem Hauptkörperteil, hergestellt aus einer Al-Legierung, die das Aluminiumextrudat bildet, und einer Deckschicht, die aus einer Al-Si-Zn-Legierung besteht und den Hauptkörperteil bedeckt. In einem äußeren Oberflächenschichtbereich des Hauptkörperteils ist eine Diffusionsschicht gebildet, die Zn und Si enthält, diffundiert aus der Al-Si-Zn-Legierung. Ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential das niedrigste ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, liegen innerhalb eines Bereichs zwischen einer äußersten Oberfläche der Wand und einem tiefsten Bereich der Diffusionsschicht so vor, dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche der Wand hin lokalisiert ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Wärmetauscher, der als Kondensator für eine Automobil-Klimaanlage verwendet wird, die in einem Fahrzeug montiert ist, wie z.B. einem Kraftfahrzeug.
In dieser Beschreibung und den Ansprüchen umfasst der Ausdruck „Aluminium“ Aluminiumlegierungen zusätzlich zu reinem Aluminium. Auch stellen die Materialien, die durch chemische Symbole repräsentiert werden, reine Materialien dar, und der Ausdruck „Al-Legierung“ bezeichnet eine Aluminiumlegierung.
In dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck „spontanes Potential“ eines Materials auf das Elektrodenpotential des Materials in einer sauren (pH: 3) wässrigen Lösung mit 5 % NaCl, bezogen auf eine gesättigte Kalomelelektrode (S.C.E.), die als Referenzelektrode dient.
Ein Wärmetauscher mit der folgenden Struktur ist weithin bekannt und ist als Kondensator für eine Automobil-Klimaanlage verwendet worden. Der Wärmetauscher besitzt eine Vielzahl von flachen Wärmetauscherröhren, die aus einem Aluminiumextrudat gebildet sind, Sammler, gewellte Aluminiumrippen und Aluminiumseitenplatten. Die flachen Wärmetauscherröhren sind in ihrer Dickenrichtung in vorbestimmten Abständen angeordnet, so dass sie die gleiche Längsausrichtung aufweisen und ihre Breitenausrichtung mit einer Luftflussrichtung zusammenfällt. Die Sammler sind an gegenüberliegenden Längsenden der Wärmetauscherrohre angeordnet, so dass ihre Längsrichtungen mit der Richtung zusammenfallen, in die die Wärmetauscherröhren überlagert sind. Die gegenüberliegenden Enden der Wärmetauscherröhren sind mit den entsprechenden Sammlern verbunden. Jede der Rippen ist zwischen benachbarten Wärmetauscherröhren oder auf der äußeren Seite der Wärmetauscherröhre an jedem der gegenüberliegenden Enden angeordnet und mit dem/den entsprechenden Wärmetauscherrohr/-röhren verlötet. Die Seitenplatten sind außerhalb der Rippen an gegenüberliegenden Enden angeordnet und mit den entsprechenden Rippen verlötet. Jeder der Sammler ist aus einem röhrenförmigen Sammlerkörper, der aus Aluminium gebildet ist, und verschließenden Bauteilen, die aus Aluminium gebildet sind, aufgebaut. Der Sammlerkörper ist durch Biegen eines Aluminium-Lötblechs mit einer Lötmaterialschicht auf jeder der gegenüberliegenden Seiten hiervon zu einer röhrenförmigen Form und Löten von gegenüberliegenden Seitenkanten des Blechs, die gegeneinander stoßen, gebildet. Der Sammlerkörper weist Öffnungen an gegenüberliegenden Seiten hiervon auf. Die verschließenden Bauteile werden mit den gegenüberliegenden Enden des Sammlerkörpers verlötet, so dass sie die Öffnungen an den gegenüberliegenden Enden verschließen. Der Sammlerkörper weist eine Vielzahl von Röhren-Einführlöcher auf, die in der Luftflussrichtung verlängert sind und mit Abstand voneinander in der Längsrichtung des Sammlerkörpers vorliegen. Das Ende von jedem Wärmetauscherrohr wird in das entsprechende Röhren-Einführloch eingeführt und mit dem Sammlerkörper verlötet.
Der Anmelder hat ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Wärmetauschers vorgeschlagen (siehe Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung (kokai) Nr. 2014-238209 ). Das vorgeschlagene Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen von Wärmetauscherröhren und Rippen; Anhaften von Zn-Pulver und Flussmittelpulver an die äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren; und Löten der Wärmetauscherröhren und der entsprechenden Rippen und Bilden einer diffundierten Zn-Schicht in einem äußeren Oberflächenschichtbereich von jeder der Wärmetauscherröhren. Jede der Wärmetauscherröhren weist eine Wanddicke von 200 µm oder weniger auf und ist aus einem Aluminiumextrudat gebildet, das aus einer Legierung hergestellt ist, die Mn in einer Menge von 0,2 bis 0,3 Masse-%, Cu in einer Menge von 0,05 Masse-% oder weniger und Fe in einer Menge von 0,2 Masse-% oder weniger enthält, wobei der Rest aus Al und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Jede der Rippen ist aus einem Lötblech gebildet, das aus einem Aluminium-Kernmaterial und einem Beschichtungsmaterial gebildet ist, welches aus einem Aluminium-Lötmaterial gebildet ist und die gegenüberliegenden Seiten des Kernmaterials bedeckt. Im Schritt des Anhaftens von Zn-Pulver und Flussmittelpulver an die äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren wird eine Dispergierflüssigkeit zubereitet, indem Flussmittelpulver und Zn-Pulver mit einer mittleren Partikelgröße von 3 bis 5 µm und einer größten Partikelgröße von kleiner als 10 µm in einem Bindemittel mischdispergiert werden. Die Dispergierflüssigkeit wird auf die äußere Oberfläche von jeder der Wärmetauscherröhren aufgetragen, und die flüssige Komponente der Dispergierflüssigkeit wird verdampft, um so dass Zn-Pulver und das Flussmittelpulver an die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre anzuhaften, so dass die anhaftende Menge an Zn-Pulver 1 bis 3 g/m² beträgt, die anhaftende Menge des Flussmittelpulvers 15 g/m² oder weniger beträgt und das Verhältnis der anhaftenden Menge des Flussmittels zu der anhaftenden Menge des Zn-Pulvers (anhaftende Menge des Flussmittelpulvers/anhaftende Menge des Zn-Pulvers) 1 oder größer ist. Im Schritt des Lötens der Wärmetauscherröhren und der entsprechenden Rippen werden die Wärmetauscherröhren und die Rippen in einem zusammengesetzten Zustand erwärmt, um so die Wärmetauscherröhren und die entsprechenden Rippen zu verlöten, wobei das Flussmittelpulver, das an die äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren anhaftet, und das Beschichtungsmaterial der Rippen eingesetzt werden, und um das Zn-Pulver, das an die äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren anhaftet, zu schmelzen, um das Zn in äußere Oberflächenschichtbereiche der Wärmetauscherröhren zu diffundieren, um so diffundierte Zn-Schichten in den entsprechenden äußeren Oberflächenschichtbereichen der Wärmetauscherröhren zu bilden.
Bei der Herstellung des Wärmetauschers gemäß dem Verfahren, das in dieser Veröffentlichung beschrieben ist, werden die Wärmetauscherröhren und die entsprechenden Rippen durch ein Lötmaterial verbunden, das aus dem Beschichtungsmaterial des Lötblechs zum Bilden der Rippen herausgeschmolzen wird.
Ein denkbares Verfahren zur weiteren Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Rippen in dem Wärmetauscher, der durch das in der Veröffentlichung beschriebene Verfahren hergestellt wird, besteht darin, Rippen zu verwenden, die aus einem blanken Aluminiummaterial hergestellt sind, anstelle der Rippen, die aus einem Aluminium-Lötblech hergestellt sind. In diesem Fall kann das beschriebene Verfahren so modifiziert werden, dass zusätzlich zu dem Zn-Pulver Si-Pulver an die äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren angehaftet wird und die Wärmetauscherröhren und die entsprechenden Rippen durch ein Lötmaterial verbunden werden, das aus Al aufgebaut wird, das in der Al-Legierung enthalten ist, die das Aluminiumextrudat bildet, aus dem die Wärmetauscherröhren gebildet sind, und verursacht wird, dass das Si des Si-Pulvers vor dem Verbinden an die Oberflächen der Wärmetauscherröhren anhaftet.
Jedoch mag in dem Wärmetauscher, der durch solch ein Verfahren hergestellt ist, die Korrosionsbeständigkeit der Wärmetauscherröhren unzureichend sein.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen und einen Wärmetauscher bereitzustellen, worin die Wärmetauscherröhren herausragende Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher umfasst eine Vielzahl von Wärmetauscherröhren, die aus einem Aluminiumextrudat hergestellt sind, und Rippen, die aus einem blanken Aluminiummaterial hergestellt sind, die jeweils zwischen benachbarten Wärmetauscherröhren angeordnet sind und mit den entsprechenden Wärmetauscherröhren durch ein Lötmaterial verbunden sind. Jede der Wärmetauscherröhren besitzt eine Wand, aufgebaut aus einem Hauptkörperteil, das aus einer Al-Legierung gebildet ist, die das Aluminiumextrudat bildet, und eine Deckschicht, die aus einer Al-Si-Zn-Legierung hergestellt ist und eine äußere Oberfläche des Hauptkörperteils bedeckt. In einem äußeren Oberflächenschichtbereich von jedem Hauptkörperteil der Wand von jeder Wärmetauscherröhre ist eine Diffusionsschicht gebildet, worin Zn und Si, die in der Al-Si-Zn-Legierung enthalten sind, die die Deckschicht bildet, diffundiert sind. Ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential am niedrigsten ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, sind innerhalb eines Bereichs zwischen einer äußersten Oberfläche der Wand von jeder Wärmetauscherröhre und einem tiefsten Bereich der Diffusionsschicht vorhanden, so dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche der Wand hin lokalisiert ist.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die die grundlegende Struktur eines Kondensators für eine Automobil-Klimaanlage zeigt, in der der Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die Wand eines Wärmetauscherrohrs des Kondensators gemäß 1 teilweise zeigt; und
3 ist ein Graph, der die spontanen Potentiale in verschiedenen Tiefen von der äußersten Wandoberfläche einer einzelnen Wärmetauscherröhre zeigt, an die in einem experimentellen Beispiel eine Rippe gelötet ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Als nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher in einem Kondensator für eine Automobil-Klimaanlage eingesetzt.
1 zeigt die grundlegende Struktur eines Kondensators für eine Automobil-Klimaanlage, in der der erfindungsgemäße Wärmetauscher eingesetzt wird, und 2 zeigt die Struktur eines Hauptteils des Kondensators.
Man beachte, dass in der folgenden Beschreibung die obere, untere, linksseitige und rechtsseitige Seite der 1 als „oben“, „unter“, „links“ bzw. „rechts“ bezeichnet werden.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Kondensator (1) für eine Automobil-Klimaanlage eine Vielzahl von flachen Wärmetauscherröhren (2), die aus einem Aluminiumextrudat gebildet sind, gewellte Rippen (3), die jeweils aus einem blanken Aluminiummaterial gebildet sind, ein Paar Sammler (4) und (5), die aus Aluminium gebildet sind, und Seitenplatten (6), die aus einem Aluminium-Lötblech gebildet sind. Die Wärmetauscherröhren (2) sind in vorbestimmten Abständen in der vertikalen Richtung (die Dickenrichtung der Wärmetauscherröhren (2)) auf solch eine Weise angeordnet, dass ihre Längsrichtung mit der Links-Rechts-Richtung zusammenfällt und ihre Breitenrichtung mit einer Luftdurchflussrichtung zusammenfällt. Die gewellten Rippen (3) sind zwischen benachbarten Wärmetauscherröhren (2) und auf den äußeren Seiten der obersten und untersten Wärmetauscherröhren (2) angeordnet und sind mit den entsprechenden Wärmetauscherröhren (2) verlötet. Die Sammler (4) und (5) sind in einem vorbestimmten Abstand in der Links-Rechts-Richtung auf solch eine Weise angeordnet, dass ihre Längsrichtung mit der vertikalen Richtung (die Richtung, in der die Wärmetauscherröhren (2) überlagert sind) zusammenfällt. Die linken und rechten Endbereiche der Wärmetauscherröhren (2) sind mit den Sammlern (4) und (5) verbunden. Die Seitenplatten (6) sind an den äußeren Seiten der obersten und untersten gewellten Rippen (3) angeordnet und mit den entsprechenden gewellten Rippen (3) verlötet. Luft fließt in einer Richtung, die in 1 durch den Pfeil (W) angezeigt wird.
Der linke Sammler (4) ist durch eine Trennplatte (7) in obere und untere Sammlerbereiche (4a) und (4b) an einer Position unterteilt, die höher ist als die Mitte des linken Sammlers (4) in der Höhenrichtung. Der rechte Sammler (5) ist durch eine andere Trennplatte (7) an einer Position in obere und untere Sammlerbereiche (5a) und (5b) unterteilt, die niedriger ist als die Mitte des rechten Sammlers (5) in einer Höhenrichtung. Ein Kühlmitteleinlass (nicht gezeigt) ist an dem oberen Sammlerbereich (4a) des linken Sammlers (4) gebildet, und ein Aluminiumeinlassbauteil (8) mit einer Einflusspassage (8a), die mit dem Kühlmitteleinlass verbunden ist, ist mit dem oberen Sammlerbereich (4a) verlötet. Ein Kühlmittelauslass (nicht gezeigt) ist an dem unteren Sammlerbereich (5b) des rechten Sammlers (5) gebildet, und ein Aluminiumauslassbauteil (9) mit einer Ausflusspassage (9a), die mit dem Kühlmittelauslass verbunden ist, ist mit dem unteren Sammlerbereich (5b) verlötet. Das Kühlmittel, das in dem oberen Sammlerbereich (4a) des linken Sammlers (4) durch die Einflusspassage (8a) des Einlassbauteils (8) geflossen ist, fließt innerhalb der Wärmetauscherröhren (2), die oberhalb der Trennplatte (7) des linken Sammlers (4) angeordnet sind, nach rechts, und fließt in einen oberen Bereich des oberen Sammlerbereichs (5a) des rechten Sammlers (5). Das Kühlmittel fließt dann innerhalb des oberen Sammlerbereichs (5a) nach unten, fließt innerhalb der Wärmetauscherröhren (2), deren vertikale Positionen sich zwischen der Trennplatte (7) des linken Sammlers (4) und der Trennplatte (7) des rechten Sammlers (5) befinden, nach links, und fließt in einen oberen Bereich des unteren Sammlerbereichs (4b) des linken Sammlers (4). Das Kühlmittel fließt dann innerhalb des unteren Sammlerbereichs (4b) nach unten, fließt innerhalb der Wärmetauscherröhren (2), die sich unterhalb der Trennplatte (7) des rechten Sammlers (5) befinden, nach rechts, und fließt in den unteren Sammlerbereich (5b) des rechten Sammlers (5). Das Kühlmittel fließt dann aus dem Kondensator (1) durch die Ausflusspassage (9a) des Auslassbauteils (9) heraus.
Jeder der linken und rechten Sammler (4) und (5) ist aus einem Aluminiumrohr gebildet, das eine Lötmaterialschicht auf zumindest einer äußeren Oberfläche hiervon aufweist; z.B. einem röhrenförmigen Bauteil, das durch Biegen eines Aluminium-Lötblechs mit einer Lötmaterialschicht auf jeder der gegenüberliegenden Seiten hiervon zu einer röhrenförmigen Form und Verlöten der Seitenkanten hiervon, die miteinander überlappen, gebildet ist. Jeder der linken und rechten Sammler (4) und (5) ist aus einem Sammlerkörper (11) mit einer Vielzahl von Röhren-Einführlöchern, die in der Luftflussrichtung verlängert sind, und verschließenden Aluminiumbauteilen (12), die mit den gegenüberliegenden Enden des Sammlerkörpers (11) verlötet sind, so dass sie die Öffnungen an den gegenüberliegenden Enden verschließen, aufgebaut. Auf eine genaue Veranschaulichung des Sammlerkörpers (11) wird verzichtet. Der Sammlerkörper (11) kann auch aus einem röhrenförmigen Aluminiumextrudat gebildet sein, das ein Lötmaterial aufweist, welches thermisch auf eine äußere Umfangsoberfläche hiervon gespritzt worden ist.
Bevorzugt ist jede Wärmetauscherröhre (2) aus einem Extrudat gebildet, das z.B. aus einer Al-Legierung geformt wird, enthaltend Cu in einer Menge von 0,4 bis 0,5 Masse-% und Mn in einer Menge von 0,1 bis 0,3 Masse-%, wobei der Rest aus Al und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Die Al-Legierung wird gewöhnlich zum Bilden einer Wärmetauscherröhre verwendet, die aus einem Extrudat gebildet ist.
Wie in 2 gezeigt, weist jede Wärmetauscherröhre (2) eine Wand (30) auf, die aus einem Hauptkörperbereich (31) und einer Deckschicht (32) gebildet ist. Der Hauptkörperbereich (31) ist aus einer Al-Legierung gebildet, die das Aluminiumextrudat bildet. Die Deckschicht (32) ist aus einer Al-Si-Zn-Legierung gebildet und bedeckt die äußere Oberfläche des Hauptkörperbereichs (31). In einem äußeren Oberflächenschichtbereich des Hauptkörperbereichs (31) der Wand (30) ist eine Diffusionsschicht (33) als ein Ergebnis der Diffusion von Zn und Si gebildet, welche in der Al-Si-Zn-Legierung enthalten sind, die die Deckschicht (32) bildet.
Bevorzugt weist die Wand (30) von jeder Wärmetauscherröhre (2) eine Dicke von 200 µm oder weniger auf. Die Dicke der Wand (30) der Wärmetauscherröhre (2) mag nicht gleichmäßig sein, sondern kann sich lokal unterscheiden. Der Ausdruck „die Wand (30) weist eine Dicke von 200 µm oder weniger auf“ bezeichnet, dass ein dickster Bereich der Wand (30) eine Dicke von 200 µm oder weniger aufweist.
Innerhalb eines Bereichs von einer äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) von jeder Wärmetauscherröhre (2) und einem tiefsten Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) sind ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential das niedrigste ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als diejenige des Bereichs mit niedrigem Potential, so vorhanden, dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) hin lokalisiert ist. Z.B. verringert sich innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) und dem tiefsten Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) das spontane Potential der Wand (30) allmählich von der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) hin zu dem Hauptkörperbereich (31) bis zu dem Bereich mit niedrigem Potential, und das spontane Potential der Wand (30) erhöht sich von dem Bereich mit niedrigem Potential hin zum Hauptkörperbereich (31) bis zu dem Bereich mit hohem Potential.
Das Cu, das in der Legierung enthalten ist, die die aus Aluminiumextrudat hergestellten Wärmetauscherröhren (2) bildet, besitzt die Wirkung, die Korrosionsbeständigkeit des Hauptkörperbereichs (31) von jeder Wärmetauscherröhre (2) zu verbessern. Bei einem Cu-Gehalt von weniger als 0,4 Masse-% wird der Effekt jedoch nicht erhalten. Bei einem Cu-Gehalt von größer als 0,5 Masse-%, verschlechtert sich die Opferkorrosionswirkung der Diffusionsschicht (33) für den Hauptkörperbereich (31). D.h., die Diffusionsschicht (33), worin Zn diffundiert ist, besitzt die Wirkung, das spontane Potential der Diffusionsschicht (33) zu verringern und wird gebildet, um als Opferkorrosionsschicht für den Hauptkörperbereich (31) zu dienen. Bei einem Cu-Gehalt von größer als 0,5 Masse-% reicht die Wirkung des Zn jedoch nicht aus, was zu einem Versagen führt, das spontane Potential der Diffusionsschicht (33) ausreichend zu erniedrigen. Daher beträgt bevorzugt der Cu-Gehalt 0,4 bis 0,5 Masse-%. Auch besitzt das Mn, das in der Legierung enthalten ist, die die aus Aluminiumextrudat hergestellten Wärmetauscherröhren (2) bildet, die Wirkung, die Festigkeit der Wärmetauscherröhren (2) zu verbessern. Bei einem Mn-Gehalt von weniger als 0,1 Masse-% wird die Wirkung jedoch nicht erhalten. Bei einem Mn-Gehalt von größer als 0,3 Masse-% verschlechtert sich die Extrudierbarkeit. Daher beträgt der Mn-Gehalt bevorzugt 0,1 bis 0,3 Masse-%.
In einigen Fällen enthält die Legierung, die die aus Aluminiumextrudat hergestellten Wärmetauscherröhren (2) bildet, als unvermeidliche Verunreinigungen Si in einer Menge von 0,2 Masse-% oder weniger, Fe in einer Menge von 0,2 Masse-% oder weniger, Mg in einer Menge von 0,05 Masse-% oder weniger, Cr in einer Menge von 0,05 Masse-% oder weniger, Zn in einer Menge von 0,05 Masse-% oder weniger und Ti in einer Menge von 0,05 Masse-% oder weniger. In einigen Fällen ist der Gehalt von diesen unvermeidbaren Verunreinigungen null. Bei übermäßig großen Si- und Fe-Mengen verschlechtert sich die Korrosionsbeständigkeit der Wärmetauscherröhre (2). Bei einem übermäßig großen Zn-Gehalt verringert sich das spontane Potential der Wärmetauscherröhre (2), was zu einer Veränderung der Potentialbalance in Beziehung zu den umgebenen Komponenten führt. Bei einem exzessiv hohen Ti-Gehalt erhöhen sich die Kosten. Ferner sind in einigen Fällen unvermeidbare Verunreinigungen außer Si, Fe, Mg, Cr, Zn und Ti so enthalten, dass die individuellen Mengenanteile 0,05 Masse-% oder weniger (einschließlich null Masse-%) betragen, und so, dass der Gesamtgehalt 0,15 Masse-% oder weniger beträgt.
Bevorzugt ist jede der gewellten Rippen (3) aus z.B. einer Al-Legierung gebildet, die Mn in einer Menge von 1,0 bis 1,5 Masse-% und Zn in einer Menge von 1,2 bis 1,8 Masse-% enthält, wobei der Rest aus Al und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Die Al-Legierung, die die gewellten Rippen (3) bildet, ist eine herkömmliche Legierung, die als ein blankes Material zum Bilden von Rippen verwendet wird.
Mn, das in der Legierung enthalten ist, die die gewellten Rippen (3) bildet, besitzt die Wirkung zur Verbesserung der Festigkeit der gewellten Rippen (3). Bei einem Mn-Gehalt von weniger als 1,0 Masse-% wird die Wirkung jedoch nicht erhalten. Bei einem Mn-Gehalt von mehr als 1,5 Masse-% verschlechtert sich die Verarbeitbarkeit. Daher wird der Mn-Gehalt auf 1,0 bis 1,5 Masse-% eingestellt.
Das Zn, das in der Legierung enthalten ist, die die gewellten Rippen (3) bildet, besitzt die Wirkung zum geeigneten Beibehalten der Potentialbalance mit den Wärmetauscherröhren (2). Bei einem Zn-Gehalt von weniger als 1,2 Masse-% wird die Wirkung jedoch nicht erhalten. Bei einem Zn-Gehalt von mehr als 1,8 Masse-% wird die Korrosion der gewellten Rippen (3) intensiv. Daher wird der Zn-Gehalt auf 1,2 bis 1,8 Masse-% eingestellt.
In einigen Fällen enthält die Al-Legierung, die die gewellten Rippen (3) bildet, als unvermeidbare Verunreinigungen Si in einer Menge von 0,6 Masse-% oder weniger, Fe in einer Menge von 0,5 Masse-% oder weniger, Cu in einer Menge von 0,05 Masse-% oder weniger und Cr in einer Menge von 0,12 Masse-% oder weniger. In einigen Fällen beträgt der Mengenanteil dieser unvermeidbaren Verunreinigungen null. Bei übermäßig hohen Si-, Fe- und Cu-Gehalten erhöht sich die Korrosionsgeschwindigkeit der gewellten Rippen (3). Ferner sind in einigen Fällen unvermeidbare Verunreinigungen außer Si, Fe, Cu und Cr enthalten, so dass die individuellen Mengenanteile 0,05 Masse-% oder weniger (einschließlich null Masse-%) betragen, und so, dass der Gesamtgehalt 0,15 Masse-% oder weniger beträgt.
Der Kondensator (1) wird durch das nachstehend beschriebene Verfahren hergestellt.
Als erstes werden die Wärmetauscherröhren (2), gebildet aus einem Extrudat, das aus der vorstehend beschriebenen Al-legierung hergestellt ist, die gewellten Rippen (3), die aus der Al-Legierung hergestellt sind, die vorstehend beschrieben ist, die Seitenplatten (6), die Trennplatten (7), ein paar von röhrenförmigen Aluminium-Sammlerkörperintermediaten, die eine Lötmaterialschicht auf zumindest den äußeren Oberflächen hiervon aufweisen, die verschließenden Bauteile (12), das Einlassbauteil (8) und das Auslassbauteil (9) vorbereitet. Die Sammlerkörperintermediate besitzen eine Vielzahl von Röhreneinführlöcher, die hierin gebildet sind.
Es wird eine Dispergierflüssigkeit vorbereitet durch Mischdispergieren von Flussmittelpulver, Zn-Pulver und Si-Pulver in einem Bindemittel. Das Zn-Pulver besitzt eine mittlere Partikelgröße von 3 bis 5 µm und eine maximale Partikelgröße von kleiner als 10 µm. Das Si-Pulver besitzt eine mittlere Partikelgröße von 2 bis 6 µm und eine maximale Partikelgröße von kleiner als 10 µm. Das Flussmittelpulver ist z.B. ein auf Fluorid basierendes nicht-korrosives Flussmittel, das eine Mischung von KAlF₄ und KAlF₅ als eine Hauptkomponente enthält. Das Bindemittel ist z.B. eine Lösung, hergestellt durch Auflösen von Acrylharz in 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol. Man beachte, dass um die Viskosität des Bindemittels einzustellen, ein Verdünnungsmittel aus z.B. 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol zu der Dispergierflüssigkeit zugegeben wird.
Als nächstes wird die Dispergierflüssigkeit auf die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre (2) aufgetragen, und die flüssige Komponente der Dispergierflüssigkeit wird verdampft, um das Zn-Pulver, das Si-Pulver und das Flussmittelpulver an die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre so anzuhaften, dass die anhaftende Menge des Zn-Pulvers 4 bis 6 g/m² beträgt, die anhaftende Menge des Si-Pulvers 3 bis 6 g/m² beträgt und die anhaftende Menge des Flussmittelpulvers 6 bis 24 g/m² beträgt. Ein Verfahren zum Anhaften des Zn-Pulvers, des Si-Pulvers und des Flussmittelpulvers an die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre (2) ist wie folgt:
Die Dispergierflüssigkeit wird auf die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre (2) durch einen Sprühprozess aufgetragen, und anschließend wird jede Wärmetauscherröhre (2) durch Anwendung von Wärme zum Verdampfen der flüssigen Komponente der Dispergierflüssigkeit getrocknet, wodurch verursacht wird, dass das Zn-Pulver, das Si-Pulver und das Flussmittelpulver an die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre (2) anhaften; alternativ wird die Dispergierflüssigkeit auf die vorgewärmte äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre (2) durch ein Walzenbeschichtungsverfahren aufgetragen, und anschließend wird jede Wärmetauscherröhre (2) durch Anwendung von Wärme zum Verdampfen der flüssigen Komponente der Dispergierflüssigkeit getrocknet, wodurch verursacht wird, dass das Zn-Pulver, das Si-Pulver und das Flussmittelpulver an die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre (2) anhaften.
Als Ergebnis der Anhaftung des Zn-Pulvers, des Si-Pulvers und des Flussmittelpulvers an die äußere Oberfläche von jeder Wärmetauscherröhre (2) wird eine Flussmittelpulverschicht, die das Zn-Pulver und das Si-Pulver enthält, auf der äußeren Oberfläche der Wärmetauscherröhre (2) gebildet. In der Flussmittelpulverschicht sind das Zn-Pulver und das Si-Pulver gleichmäßig verteilt.
Als nächstes werden die gepaarten Sammlerkörperintermediate mit den hierin gebildeten Röhreneinführlöchern in einem vorbestimmten Abstand angeordnet; die verschließenden Bauteile (12) werden an den gegenüberliegenden Enden der beiden Sammlerkörperintermediate angeordnet; und die Trennplatten (7) werden in den entsprechenden Sammlerkörperintermediaten angeordnet. Die Wärmetauscherröhren (2) und die Rippen (3) werden alternierend angeordnet, und die gegenüberliegenden Endbereiche der Wärmetauscherröhren (2) werden in die entsprechenden Röhreneinführlöcher der Sammlerkörperintermediate eingeführt. Die Seitenplatten (6) werden am äußeren der Rippen (3) an gegenüberliegenden Enden angeordnet, und das Einlassbauteil (8) und das Auslassbauteil (9) werden positioniert.
Als nächstens werden die Sammlerintermediate, die aus den Sammlerkörperintermediaten, den verschließenden Bauteilen (12) und den Trennplatten (7) aufgebaut sind, die Wärmetauscherröhren (2), die Rippen (3), die Seitenplatten (6) und das Einlassbauteil (8) als auch das Auslassbauteil (9) temporär miteinander fixiert, wodurch eine vorläufige Anordnung erreicht wird.
Als nächstes wird die vorläufige Anordnung in einem Lötofen platziert und auf eine vorbestimmte Temperatur innerhalb des Lötofens erwärmt. Man beachte, dass vorher auf die Komponenten außer den Wärmetauscherröhren (2) ein Flussmittel, wie erforderlich, durch ein öffentlich bekanntes Verfahren, wie Pinselauftrag, aufgetragen wird.
Während der Erhöhung der Temperatur der vorläufigen Anordnung schmilzt zuerst das Flussmittelpulver der Flussmittelpulverschicht, wodurch Oxidfilme auf den äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren (2), Oxidfilme auf den äußeren Oberflächen der gewellten Rippen (3), Oxidfilme auf den Partikeloberflächen des Si-Pulvers und Oxidfilme auf den Partikeloberflächen des Zn-Pulvers aufgebrochen werden. Als nächstes diffundieren Si und Zn in die äußeren Oberflächenschichtbereiche der Wärmetauscherröhren (2), um hierdurch ein Lötmaterial aus einer Al-Si-Zn-Legierung mit einem niedrigen Schmelzpunkt in den äußeren Oberflächenschichtbereichen der Wärmetauscherröhren (2) zu bilden. Das Lötmaterial verlötet die Wärmetauscherröhren (2) und die gewellten Rippen (3). Der Rest des Lötmaterials, das nicht zum Löten verwendet wird, wird zu den Deckschichten (32), und Zn und Si, die in der Al-Si-Zn-Legierung der Deckschichten (32) enthalten sind, diffundieren, um hierdurch die Diffusionsschichten (33) zu bilden. Gleichzeitig fließt und verteilt sich das geschmolzene Flussmittel auf den äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren (2). Auch fließt und verteilt sich geschmolzenes Zn; als Ergebnis diffundiert das Zn in die äußeren Oberflächenschichtbereiche der Wärmetauscherröhren (2), wodurch diffundierte Zn-Schichten gebildet werden. Durch diese Prozedur wird der Kondensator (1) hergestellt.
In jeder Wärmetauscherröhre (2) des somit hergestellten Kondensators (1) umfasst wie vorstehend beschrieben die Wand (30) den Hauptkörperbereich (31), die Deckschicht (32) und die Diffusionsschicht (33), die in dem äußeren Oberflächenschichtbereich des Hauptkörperbereichs (31) gebildet ist. Ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential am niedrigsten ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, liegen innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) und dem tiefsten Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) so vor, dass der Bereich mit dem niedrigsten Potential hin zur äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) lokalisiert ist.
Auf der Basis der Ergebnisse eines Tests, der nachstehend beschrieben wird, wird die folgende Beschränkung auf jede Wärmetauscherröhre (2) auferlegt: ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential am niedrigsten ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, liegen innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) und dem tiefsten Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) so vor, dass der Bereich mit niedrigem Potential hin zur äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) lokalisiert ist.
Es wurden hergestellt Wärmetauscherröhren, gebildet aus einem Extrudat aus einer Al-Legierung, die Cu in einer Menge von 0,42 Masse-%, Mn in einer Menge von 0,16 Masse-%, Si in einer Menge von 0,12 Masse-%, Fe in einer Menge von 0,11 Masse-% und Ti in einer Menge von 0,01 Masse-% enthielt, wobei der Rest aus Al und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand, und gewellte Rippen, gebildet aus einem blanken Material aus einer Al-Legierung, enthaltend Si in einer Menge von 0,77 Masse-%, Fe in einer Menge von 0,24 Masse-%, Mn in einer Menge von 1,68 Masse-%, Zn in einer Menge von 1,60 Masse-% und Zr in einer Menge von 0,11 Masse-%, wobei der Rest aus Al und unvermeidbaren Verunreinigungen bestand. Die Al-Legierung, die die Wärmetauscherröhren bildet, enthält unvermeidbare Verunreinigungen außer Si, Fe und Ti, so dass die individuellen Mengenanteile 0,05 Masse-% oder weniger betragen, und so, dass die Gesamtmenge 0,15 Masse-% oder weniger beträgt. Jedes Wärmetauscherrohr weist eine Wanddicke von 180 µm auf, und jede gewellte Rippe weist eine Dicke von 70 µm auf.
Ferner wurden hergestellt ein auf Fluorid basierendes, nicht-korrosives Flussmittelpulver, enthaltend eine Mischung von KAlF₄ und KAlF₅ (KAlF₅-Gehalt in der Mischung: 10 bis 40 Masse-%) in einer Menge von 90 Masse-% oder mehr, Zn-Pulver (Zinkoxid macht 5 Masse-% des Gesamtgewichts des Zn-Pulvers aus) mit einer mittleren Partikelgröße von 3 bis 5 µm und einer maximalen Partikelgröße von kleiner als 10 µm, Si-Pulver mit einer mittlere Partikelgröße von 2 bis 6 µm und einer maximalen Partikelgröße von kleiner als 10 µm, ein Bindemittel in der Form einer Lösung, hergestellt durch Auflösen von Acrylharz in 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol, und ein Verdünnungsmittel aus 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol. Das Zn-Pulver, das Si-Pulver und das nicht-korrosive Flussmittelpulver wurden in dem Bindemittel und dem Verdünnungsmittel mischdispergiert, wodurch die Dispergierflüssigkeit erhalten wurde. Die Gewichtsverhältnisse von allen Komponenten der Dispergierflüssigkeit waren wie folgt: Zn-Pulver: 14,1 Gew.-Teile; Si-Pulver: 10,6 Gew.-Teile; nicht-korrosives Flussmittelpulver: 21,1 Gew.-Teile; Bindemittel: 9,2 Gew.-Teile; und Verdünnungsmittel: 45,0 Gew.-Teile.
Nachdem die Dispergierflüssigkeit durch Sprühen auf die äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren aufgetragen worden war, wurden als nächstes die Wärmetauscherröhren innerhalb einer Trocknungsmaschine zum Verdampfen der flüssigen Komponente der Dispergierflüssigkeit getrocknet, um so das Zn-Pulver, das Si-Pulver und das Flussmittelpulver an die äußeren Oberflächen der Wärmetauscherröhren so anzuhaften, dass die anhaftende Menge des Zn-Pulvers 4 bis 6 g/m² betrug, die anhaftende Menge des Si-Pulvers 3 bis 6 g/m² betrug und die anhaftende Menge des Flussmittelpulvers 24 g/m² oder weniger betrug.
Anschließend wurden die Wärmetauscherröhren und die gewellten Rippen alternierend gestapelt und in einer Stickstoffgasatmosphäre eines Ofens zum Löten der Wärmetauscherröhren und der gewellten Rippen erwärmt. Die Wärmetauscherröhren und die gewellten Rippen wurden für 6,3 Minuten so erwärmt, dass die Wärmetauscherröhren im Wesentlichen eine Temperatur von 580°C oder höher und eine Maximaltemperatur von 600,7°C aufwiesen.
Es wurde eine Wärmetauscherröhre aus der gelöteten Anordnung der Wärmetauscherröhren und der Rippen herausgeschnitten, und das spontane Potential wurde an verschiedenen Tiefen von der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) gemessen. Die 3 zeigt die Messergebnisse. Die Dicke der Wand (30) betrug 180 µm. Wie in 3 gezeigt, befand sich der Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential das Niedrigste innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) und dem tiefsten Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) war, an der Position, die durch die gerade Linie (A) angezeigt ist; d.h., bei einer Tiefe von 7 µm von der äußersten Oberfläche (34). Der tiefste Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) war bei einer Tiefe von 100 µm von der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) lokalisiert. Aus den in 3 gezeigten Ergebnissen wird abgeleitet, dass ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential das niedrigste ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) und dem tiefsten Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) so vorliegen, dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) hin lokalisiert ist.
Ferner, nachdem ein CCT-Test auf der gelöteten Anordnung der Wärmetauscherröhren und der Rippen für 240 Tage durchgeführt worden war, wurde eine Wärmetauscherröhre abgeschnitten, und die Korrosionstiefe der Wand (30) der Wärmetauscherröhre von der äußersten Oberfläche (34) wurde gemessen. Die gemessene maximale Korrosionstiefe betrug 53,0 µm, was anzeigt, dass die Korrosion an dem Bereich mit hohem Potential stoppte, der in der Diffusionsschicht (33) vorliegt. Auch weist ein verbleibender Teil der Wand (30) der Wärmetauscherröhre nach dem CCT-Test eine Dicke von 100 µm oder mehr auf, was anzeigt, dass die Wärmetauscherröhre eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit besitzt.
Auf Grundlage der vorstehend erwähnten Testergebnisse wurde die folgende Beschränkung auf jede Wärmetauscherröhre (2) auferlegt: ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential das niedrigste ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, liegen innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) und dem tiefsten Bereich (35) der Diffusionsschicht (33) so vor, dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche (34) der Wand (30) hin lokalisiert ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst die folgenden Ausgestaltungen:

1) Wärmetauscher, umfassend eine Vielzahl von Wärmetauscherröhren, die aus einem Aluminiumextrudat gebildet sind; und Rippen, die aus einem blanken Aluminiummaterial hergestellt sind, jeweils angeordnet zwischen benachbarten Wärmetauscherröhren und verbunden mit den entsprechenden Wärmetauscherröhren durch ein Lötmaterial, worin jede Wärmetauscherröhre eine Wand, aufgebaut aus einem Hauptkörperbereich, der aus einer Al-Legierung, die das Aluminiumextrudat bildet, hergestellt ist, und einer Deckschicht, hergestellt aus einer Al-Si-Zn-Legierung und bedeckend eine äußere Oberfläche des Hauptkörperbereichs, aufweist; wobei eine Diffusionsschicht, worin Zn und Si, die in der Al-Si-Zn-Legierung enthalten sind, die die Deckschicht bildet, diffundiert sind, in einem äußeren Oberflächenschichtbereich des Hauptkörperbereichs der Wand von jeder Wärmetauscherröhre gebildet ist; und wenn ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential das niedrigste ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, innerhalb eines Bereichs zwischen einer äußersten Oberfläche der Wand von jeder Wärmetauscherröhre und ein tiefsten Bereich der Diffusionsschicht so vorliegen, dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche der Wand hin lokalisiert ist.
2) Wärmetauscher gemäß Absatz 1), worin innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche der Wand von jeder Wärmetauscherröhre und dem tiefsten Bereich der Diffusionsschicht das spontane Potential der Wand sich von der äußersten Oberfläche der Wand hin zum Hauptkörperbereich bis zum Bereich mit niedrigem Potential verringert, und das spontane Potential der Wand sich von dem Bereich mit niedrigem Potential hin zum Hauptkörperbereich bis zum Bereich mit hohem Potential erhöht.
3) Wärmetauscher gemäß Absatz 1) oder 2), worin das Lötmaterial zum Verbinden der Wärmetauscherröhren und der entsprechenden Rippen aus Al aufgebaut ist, das in der Al-Legierung enthalten ist, die das Aluminiumextrudat bildet, und das Si des Si-Pulvers vor dem Verbinden an Oberflächen der Wärmetauscherröhren angehaftet wird.
4) Wärmetauscher gemäß irgendeinem der Ansprüche der Absätze 1) bis 3), worin die Al-Si-Zn-Legierung, die als Deckschicht von jeder Wärmetauscherröhre dient, aus Al, das in der Al-Legierung, die das Aluminiumextrudat bildet, Si des Si-Pulvers, das vor dem Verbinden an die Oberfläche der Wärmetauscherröhre angehaftet wird, und Zn des Zn-Pulvers, das vor dem Verbinden an die Oberfläche von der Wärmetauscherröhre angehaftet wird, aufgebaut ist.

Bei den Wärmetauschern der Absätze 1) bis 4) sind die Rippen aus einem blanken Aluminiummaterial gebildet und weisen somit eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit im Vergleich mit dem Fall eines Wärmetauschers auf, der Rippen aufweist, die aus einem Aluminium-Lötblech gebildet sind.
Auch weist jede Wärmetauscherröhre eine Wand auf, aufgebaut aus einem Hauptkörperbereich aus einer Al-Legierung, die das Aluminiumextrudat bildet, und einer Deckschicht, die aus einer Al-Si-Zn-Legierung gebildet ist und eine äußere Oberfläche des Hauptkörperbereichs bedeckt; und worin eine Diffusionsschicht, worin Zn und Si, die in der Al-Si-Zn-Legierung enthalten sind, die die Deckschicht bildet, diffundiert sind, in einem äußeren Oberflächenschichtbereich des Hauptkörperteils von jeder Wärmetauscherröhre gebildet ist, und worin ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential das niedrigste ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, innerhalb des Bereichs zwischen einer äußersten Oberfläche der Wand von jeder Wärmetauscherröhre und einem tiefsten Bereich der Diffusionsschicht so vorliegen, dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche der Wand hin lokalisiert ist. Daher stoppt die Korrosion von der äußeren Oberfläche der Wand von jeder Wärmetauscherröhre an dem Bereich mit hohem Potential. Entsprechend kann die Korrosionstiefe flach gestaltet werden, wodurch die Korrosionsbeständigkeit der Wärmetauscherröhren verbessert wird. Als Ergebnis kann die Wanddicke von jeder Wärmetauscherröhre verringert werden, wodurch das Gewicht der Wärmetauscherröhren verringert werden kann, und somit kann das Gewicht des Wärmetauschers, bei dem die Wärmetauscherröhren verwendet werden, verringert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014238209 [0005]

Claims

Wärmetauscher, umfassend: eine Vielzahl von Wärmetauscherröhren, gebildet aus einem Aluminiumextrudat; und Rippen, hergestellt aus einem blanken Aluminiummaterial, jeweils angeordnet zwischen benachbarten Wärmetauscherröhren und mit den entsprechenden Wärmetauscherröhren durch ein Lötmaterial verbunden, worin jede Wärmetauscherröhre eine Wand besitzt, aufgebaut aus einem Hauptkörperteil, das aus einer Al-Legierung hergestellt ist, die das Aluminiumextrudat bildet, und einer Deckschicht, die aus einer Al-Si-Zn-Legierung gebildet ist und eine äußere Oberfläche des Hauptkörperteils bedeckt; eine Diffusionsschicht, worin Zn und Si, die in der Al-Si-Zn-Legierung enthalten sind, die die Deckschicht bildet, diffundiert sind, in einem äußeren Oberflächenschichtbereich des Hauptkörperteils der Wand von jeder Wärmetauscherröhre gebildet ist; und ein Bereich mit niedrigem Potential, dessen spontanes Potential am niedrigsten ist, und ein Bereich mit hohem Potential, dessen spontanes Potential um 60 mV oder mehr höher ist als dasjenige des Bereichs mit niedrigem Potential, innerhalb eines Bereichs zwischen einer äußersten Oberfläche der Wand von jeder Wärmetauscherröhre und einem tiefsten Bereich der Diffusionsschicht so vorliegen, dass der Bereich mit niedrigem Potential zur äußersten Oberfläche der Wand hin lokalisiert ist.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, worin innerhalb des Bereichs zwischen der äußersten Oberfläche der Wand von jeder Wärmetauscherrohr und dem tiefsten Bereich der Diffusionsschicht das spontane Potential der Wand sich von der äußersten Oberfläche der Wand hin zu dem Hauptkörperbereich bis zum Bereich mit niedrigem Potential verringert, und das spontane Potential der Wand sich von dem Bereich mit niedrigem Potential zum Hauptkörperbereich hin bis zu dem Bereich mit hohem Potential erhöht.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, worin das Lötmaterial zum Verbinden der Wärmetauscherröhren und der entsprechenden Rippen aufgebaut ist aus Al, das in der Al-Legierung enthalten ist, die das Aluminiumextrudat bildet, und Si des Si-Pulvers, das vor dem Verbinden an Oberflächen der Wärmetauscherröhren angehaftet wurde.
Wärmetauscher gemäß Anspruch 1, worin die Al-Si-Zn-Legierung, die als Deckschicht für jede Wärmetauscherröhre dient, aufgebaut ist aus Al, das in der Al-Legierung enthalten ist, die das Aluminiumextrudat bildet, Si des Si-Pulvers, das vor dem Verbinden an die Oberfläche der Wärmetauscherrohrs angehaftet wurde, und Zn des Zn-Pulvers, das vor dem Verbinden an die Oberfläche des Wärmetauscherrohrs angehaftet wurde.