JP2015117876A - Fin and tube type heat exchanger - Google Patents

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Kazuhiko Yamazaki
和彦 山崎
崇雄 大瀧
Takao Otaki
崇雄 大瀧
智将 平山
Tomomasa Hirayama
智将 平山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fin and tube type heat exchanger that can be easily manufactured by eliminating the necessity of tube expansion and that enables improvement of corrosion resistance.SOLUTION: A fin and tube type heat exchanger includes: a plurality of plate-shaped aluminum fins 2; and flat porous aluminum refrigerant pipes 3 inserted to insertion holes 21 provided on the respective fins 2. The fin 2 and the refrigerant pipe 3 are joined to each other via an adhesive 4 applied to the surface of the refrigerant pipe 3, and a potential difference between the fin 2 and the refrigerant pipe 3 is -40 mV to -60 mV.

Description

この発明は、フィン・アンド・チューブ型熱交換器に関するもので、更に詳細には、アルミニウム製の板状フィンとアルミニウム製の扁平多孔状の冷媒管とを具備するフィン・アンド・チューブ型熱交換器に関するものである。ここで、アルミニウムとはアルミニウム合金を含む意味である。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fin-and-tube heat exchanger, and more specifically, a fin-and-tube heat exchange including an aluminum plate-like fin and an aluminum flat porous refrigerant tube. It is about a vessel. Here, aluminum is meant to include an aluminum alloy.

従来、特にルームエアコン分野においては、フィン・アンド・チューブ型熱交換器が用いられている。この種のフィン・アンド・チューブ型熱交換器は、複数の挿通孔が設けられた板状のフィンを積層し、冷媒管を挿通孔に挿通させ、機械的に冷媒管を拡管することで、フィンと冷媒管を固定することによって作製されている。   Conventionally, fin-and-tube heat exchangers have been used particularly in the field air conditioner field. This type of fin-and-tube heat exchanger is a method of laminating plate-like fins provided with a plurality of insertion holes, inserting a refrigerant pipe through the insertion hole, and mechanically expanding the refrigerant pipe. It is manufactured by fixing the fin and the refrigerant pipe.

冷媒管には拡管が容易で伝熱性に優れる銅製丸管が用いられ、フィンにはコストや耐食性の観点からアルミニウム製の板状フィンが用いられている。   A copper round tube that is easy to expand and excellent in heat transfer is used as the refrigerant tube, and an aluminum plate fin is used as the fin from the viewpoint of cost and corrosion resistance.

しかし、冷媒管の素材として銅を用いることは、アルミニウムに比べてコストが高く、また、アルミニウム製フィンと電位差が大きくなることによってアルミニウムが早期に腐食し脱落するという問題があった。   However, the use of copper as a material for the refrigerant tube has a problem that the cost is higher than that of aluminum, and the aluminum is corroded and dropped off early due to a large potential difference from the aluminum fin.

一方、カーエアコン分野においては、冷媒管として丸管よりも伝熱性能に優れる扁平管が用いられており、一般にパラレルフロー型熱交換器としてろう付けにて作製されている。   On the other hand, in the car air conditioner field, a flat tube having better heat transfer performance than a round tube is used as a refrigerant tube, and is generally manufactured by brazing as a parallel flow type heat exchanger.

この扁平管は拡管が難しいため、従来の拡管工法ではフィン・アンド・チューブ型熱交換器への適用が難しく、カーエアコン用熱交換器同様、ろう付け工法によるフィン・アンド・チューブ型熱交換器が提案されている。   Because this flat tube is difficult to expand, it is difficult to apply it to a fin-and-tube heat exchanger with the conventional tube expansion method. Like a heat exchanger for a car air conditioner, a fin-and-tube heat exchanger with a brazing method is used. Has been proposed.

しかし、ろう付け工法による作製は、耐食性の観点からフィン・アンド・チューブ型熱交換器において用いられる予め表面処理を施したプレコートフィンを用いることができず、また、ろう付け炉等大規模な設備が必要になり、拡管工法による作製に対してコストアップとなる要因が大きいという問題点があった。   However, the production by the brazing method cannot use pre-coated fins that have been surface-treated in advance in a fin-and-tube heat exchanger from the viewpoint of corrosion resistance, and large-scale equipment such as a brazing furnace. Therefore, there is a problem that there are many factors that increase the cost for the production by the pipe expansion method.

ろう付け工法によらない従来のこの種のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として、アルミニウム製の複数の板状フィンと、各フィンに設けられた挿通孔に挿通される扁平状のアルミニウム製の多孔扁平管とを接着剤で接合するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional fin-and-tube heat exchanger of this type that does not depend on the brazing method, a plurality of aluminum plate-like fins and a flat aluminum product inserted through the insertion holes provided in each fin What joins a porous flat tube with an adhesive agent is known (for example, refer patent document 1).

特開2010−249374号公報JP 2010-249374 A

しかしながら、特許文献1に記載のものにおいては、フィンと扁平管との接合方法については言及されておらず、また、接着剤を用いた場合の熱交換器の耐食性についても言及されていない。   However, in the thing of patent document 1, the joining method of a fin and a flat tube is not mentioned, and the corrosion resistance of the heat exchanger at the time of using an adhesive agent is not mentioned.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、拡管を不要にして容易に作製できると共に、耐食性の向上が図れるフィン・アンド・チューブ型熱交換器を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fin-and-tube heat exchanger that can be easily manufactured without the need for expansion of the tube and can improve the corrosion resistance.

上記課題を達成するために、この発明のフィン・アンド・チューブ型熱交換器は、アルミニウム製の複数の板状のフィンと、各フィンに設けられた挿通孔に挿通されるアルミニウム製の扁平多孔状の冷媒管と、を具備するフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、上記冷媒管の表面に塗布された接着剤を介して上記フィンと上記冷媒管とを接合してなり、上記フィンと上記冷媒管の電位差が−40mV〜−60mVである、ことを特徴とする(請求項1)。   In order to achieve the above object, a fin-and-tube heat exchanger according to the present invention includes a plurality of aluminum plate-like fins and an aluminum flat porous material inserted into an insertion hole provided in each fin. A fin-and-tube heat exchanger having a shape of a refrigerant pipe, wherein the fin and the refrigerant pipe are joined via an adhesive applied to the surface of the refrigerant pipe, The potential difference between the fin and the refrigerant pipe is -40 mV to -60 mV (Claim 1).

ここで、電位差について説明する。一般に、金属の腐食は電気化学的な観点で説明される。熱交換器は、この電気化学的な腐食メカニズムを利用し、冷媒管を「貴」、フィンを「卑」とする電位差を持たせ、フィンを優先的に腐食させることで、冷媒管の腐食を防止する犠牲防食が施されている。この犠牲防食の効果は、フィンと冷媒管の電位差が−40mV〜−60mVであれば得られる。その理由は、フィンと冷媒管の電位差が−60mVを超えると、フィンを積極的に腐食させる結果になり、早期にフィンが脱落して犠牲防食の効果が得られなくなってしまう。また、フィンと冷媒管の電位差が−40mV未満であると、電位差が僅かであるために十分な犠牲防食効果が得られずフィンと冷媒管で同時に腐食が進行するおそれがあるからである。   Here, the potential difference will be described. In general, metal corrosion is described from an electrochemical point of view. The heat exchanger uses this electrochemical corrosion mechanism to create a potential difference in which the refrigerant pipe is “precious” and the fin is “base”, and the fin is preferentially corroded to corrode the refrigerant pipe. Sacrificial protection to prevent is given. This sacrificial anticorrosion effect can be obtained if the potential difference between the fin and the refrigerant pipe is −40 mV to −60 mV. The reason is that if the potential difference between the fin and the refrigerant tube exceeds -60 mV, the fin is positively corroded, and the fin falls off at an early stage, so that the effect of sacrificial corrosion protection cannot be obtained. Further, if the potential difference between the fin and the refrigerant pipe is less than −40 mV, the potential difference is so small that a sufficient sacrificial anticorrosive effect cannot be obtained, and corrosion may proceed simultaneously in the fin and the refrigerant pipe.

上記アルミニウム製のフィンと冷媒管の電位差を−40mV〜−60mVの範囲にするには、フィンと冷媒管のアルミニウムの組成を僅かに変えることによって達成することができる。例えば、フィン材として一般的な材質である、Fe:0.40質量%以下,Si:0.25質量%以下,Cu:0.05質量%以下,Mn:0.05質量%以下,Mg:0.05質量%以下,Zn:0.05質量%以下,Ti:0.03質量%以下,V:0.05質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金を使用する場合、冷媒管の合金として、Fe:0.05〜0.20質量%,Si:0.10質量%以下,Cu:0.15〜0.32質量%,Zr:0.05質量%以下,Ti:0.06〜0.15質量%,Mn:0.08〜0.15質量%,Mg:0.02質量%以下,Zn:0.03質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金を使用する。これにより、上記フィンと冷媒管の電位差を−40mV〜−60mVの範囲にすることができる。   The potential difference between the aluminum fin and the refrigerant tube can be set in the range of −40 mV to −60 mV by slightly changing the aluminum composition of the fin and the refrigerant tube. For example, Fe: 0.40 mass% or less, Si: 0.25 mass% or less, Cu: 0.05 mass% or less, Mn: 0.05 mass% or less, Mg: Aluminum containing 0.05% by mass or less, Zn: 0.05% by mass or less, Ti: 0.03% by mass or less, V: 0.05% by mass or less, the balance being composed of Al and inevitable impurities When an alloy is used, as an alloy of the refrigerant tube, Fe: 0.05 to 0.20 mass%, Si: 0.10 mass% or less, Cu: 0.15 to 0.32 mass%, Zr: 0.05 Less than mass%, Ti: 0.06-0.15 mass%, Mn: 0.08-0.15 mass%, Mg: 0.02 mass% or less, Zn: 0.03% by mass or less, the balance Uses aluminum alloy with a composition consisting of Al and inevitable impurities That. Thereby, the electric potential difference of the said fin and a refrigerant pipe can be made into the range of -40mV--60mV.

上記のように構成することにより、アルミニウム製の板状のフィンとアルミニウム製の扁平多孔状の冷媒管とを接着剤にて接合するので、拡管を不要にすることができる。また、フィンと冷媒管の電位差を−40mV〜−60mVの範囲にすることで、フィンを優先的に腐食させて冷媒管の腐食を防止する犠牲防食を施すことができる。   By comprising as mentioned above, since an aluminum plate-shaped fin and an aluminum flat porous refrigerant | coolant pipe | tube are joined with an adhesive agent, pipe expansion can be made unnecessary. Further, by making the potential difference between the fin and the refrigerant tube in the range of −40 mV to −60 mV, sacrificial corrosion prevention that preferentially corrodes the fin and prevents corrosion of the refrigerant tube can be performed.

この発明において、上記接着剤は熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤である方が好ましい(請求項2)。熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤を用いることで、フィンと冷媒管を以下のようにして接合することができる。まず、冷媒管の表面に熱可塑性接着剤を塗布した後、接着剤を乾燥させて、フィンに設けられた挿通孔に冷媒管を挿通して組み付ける。次に、フィンと冷媒管の組付け体を、接着剤が溶融する温度に加熱して、フィンの挿通孔内面と冷媒管表面との間に接着剤を充填させ、その後、組付け体を冷却して、接着剤を固化させることにより、フィンと冷媒管を接合することができる。   In the present invention, the adhesive is preferably an adhesive mainly composed of a thermoplastic resin (claim 2). By using an adhesive mainly composed of a thermoplastic resin, the fin and the refrigerant pipe can be joined as follows. First, after applying a thermoplastic adhesive to the surface of the refrigerant pipe, the adhesive is dried, and the refrigerant pipe is inserted into an insertion hole provided in the fin and assembled. Next, the assembly of the fin and the refrigerant tube is heated to a temperature at which the adhesive melts, and the adhesive is filled between the inner surface of the fin insertion hole and the surface of the refrigerant tube, and then the assembly is cooled. And a fin and a refrigerant | coolant pipe | tube can be joined by solidifying an adhesive agent.

また、上記冷媒管の表面に上記接着剤がコーティングされている方が好ましい(請求項3)。このように構成することにより、冷媒管の表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができる。   Further, it is preferable that the adhesive is coated on the surface of the refrigerant pipe. By comprising in this way, the condensed water adhering to the surface of a refrigerant pipe can be discharged | emitted rapidly.

また、この発明において、上記フィンは、表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する皮膜が塗布されたプレコートフィンである方が好ましい(請求項4)。   In the present invention, the fin is preferably a pre-coated fin having a surface coated with a film having hydrophilicity, water repellency, and corrosion resistance.

このように構成することにより、フィンの表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができる。   By comprising in this way, the condensed water adhering to the surface of a fin can be discharged | emitted rapidly.

加えて、この発明において、上記冷媒管の長手方向と直交する断面における長辺側は、熱交換器の設置状態における重力方向に対して傾斜している方が好ましい(請求項5)。   In addition, in the present invention, it is preferable that the long side in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the refrigerant pipe is inclined with respect to the direction of gravity in the installed state of the heat exchanger.

このように構成することにより、冷媒管の表面に付着する凝縮水を冷媒管の傾斜面に沿って排出することができる。   By comprising in this way, the condensed water adhering to the surface of a refrigerant pipe can be discharged | emitted along the inclined surface of a refrigerant pipe.

この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。   According to this invention, since it is configured as described above, the following effects can be obtained.

(1)請求項1,2記載の発明によれば、板状のフィンと扁平多孔状の冷媒管とを接着剤にて接合することで、拡管を不要にすることができるので、容易に作製できる。また、フィンを優先的に腐食させて冷媒管の腐食を防止する犠牲防食を施すことができるので、耐食性の向上が図れる。   (1) According to the first and second aspects of the present invention, the expansion of the pipe can be made unnecessary by joining the plate-like fin and the flat porous refrigerant pipe with an adhesive, so that it is easily manufactured. it can. Further, since the sacrificial anticorrosion for preferentially corroding the fins to prevent the corrosion of the refrigerant pipe can be performed, the corrosion resistance can be improved.

(2)請求項3記載の発明によれば、冷媒管の表面に接着剤をコーティングすることで、冷媒管の表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができるので、上記(1)に加えて更に耐食性の向上が図れる。   (2) According to the invention described in claim 3, the condensed water adhering to the surface of the refrigerant pipe can be quickly discharged by coating the surface of the refrigerant pipe with the adhesive. In addition, the corrosion resistance can be further improved.

(3)請求項4記載の発明によれば、表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する皮膜が塗布されたプレコートフィンを用いることで、フィンの表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができるので、上記(1),(2)に加えて更に耐食性の向上が図れる。   (3) According to the invention described in claim 4, the condensed water adhering to the surface of the fin is quickly discharged by using the pre-coated fin having the surface coated with a film having hydrophilicity, water repellency, and corrosion resistance. Therefore, in addition to the above (1) and (2), the corrosion resistance can be further improved.

(4)請求項5記載の発明によれば、冷媒管の表面に付着する凝縮水を冷媒管の傾斜面に沿って排出することができるので、上記(1)〜(3)に加えて更に耐食性の向上が図れる。   (4) According to the invention described in claim 5, since condensed water adhering to the surface of the refrigerant pipe can be discharged along the inclined surface of the refrigerant pipe, in addition to the above (1) to (3), Corrosion resistance can be improved.

この発明に係るフィン・アンド・チューブ型熱交換器の第1実施形態を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a fin-and-tube heat exchanger according to the present invention. この発明の第1実施形態におけるフィンと冷媒管の接合状態を示す要部正面図である。It is a principal part front view which shows the joining state of the fin and refrigerant pipe in 1st Embodiment of this invention. 図2のI−I線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II line | wire of FIG. 図2のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. この発明の第1実施形態におけるフィンと冷媒管を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the fin and refrigerant pipe in 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態における冷媒管をフィンに設けられた挿通孔に挿通する状態を示す横断面図(a)及び正面図(b)である。It is the cross-sectional view (a) and front view (b) which show the state which penetrates the refrigerant | coolant pipe | tube in 1st Embodiment in the penetration hole provided in the fin. 第1実施形態における冷媒管をフィンに設けられた挿通孔の後縁側開口部に押圧する状態を示す横断面図(a)及び正面図(b)である。It is the cross-sectional view (a) and front view (b) which show the state which presses the refrigerant pipe in 1st Embodiment to the rear edge side opening part of the insertion hole provided in the fin. この発明の第1実施形態における冷媒管の長辺側が重力方向に対して傾斜している状態を示す要部正面図である。It is a principal part front view which shows the state which the long side of the refrigerant pipe in 1st Embodiment of this invention inclines with respect to the gravity direction. この発明に係るフィン・アンド・チューブ型熱交換器の第2実施形態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows 2nd Embodiment of the fin and tube type heat exchanger which concerns on this invention. この発明の第2実施形態におけるフィンと冷媒管を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the fin and refrigerant | coolant pipe | tube in 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態における冷媒管の長辺側が重力方向に対して傾斜している状態を示す要部正面図である。It is a principal part front view which shows the state which the long side of the refrigerant pipe in 2nd Embodiment of this invention inclines with respect to the gravity direction. この発明の第3実施形態における冷媒管の長辺側が重力方向に対して傾斜している状態を示す要部正面図である。It is a principal part front view which shows the state which the long side of the refrigerant pipe in 3rd Embodiment of this invention inclines with respect to the gravity direction.

以下に、この発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated in detail based on an accompanying drawing.

<第1実施形態>
この発明に係るフィン・アンド・チューブ型熱交換器1(以下に熱交換器1という)は、図1ないし図5に示すように、それぞれアルミニウム(アルミニウム合金を含む)製部材からなる、複数の板状のフィン2と、各フィン2に設けられた挿通孔21に挿通されるアルミニウム製の扁平多孔状のチューブである冷媒管3とを接着剤4を介して接合してなる。なお、複数のフィン2の挿通孔21を挿通した冷媒管3の突出側端部同士はエルボ状の扁平接続管5によって接続されている。
<First Embodiment>
The fin-and-tube heat exchanger 1 (hereinafter referred to as heat exchanger 1) according to the present invention includes a plurality of aluminum (including aluminum alloy) members, as shown in FIGS. The plate-like fins 2 are joined to the refrigerant tubes 3, which are aluminum flat porous tubes inserted into the insertion holes 21 provided in the fins 2, through an adhesive 4. The protruding end portions of the refrigerant pipe 3 inserted through the insertion holes 21 of the plurality of fins 2 are connected by an elbow-shaped flat connection pipe 5.

上記冷媒管3は、アルミニウム製押出形材にて形成されており、風上側に位置する幅方向の前縁部33から風下側に位置する幅方向の後縁部34に向かって狭小テーパ状に形成されている。この場合、前縁部33は大径の半円弧状に形成され、後縁部34は小径の半円弧状に形成されており、前縁部33と後縁部34の間にテーパ部35が形成されている。   The refrigerant pipe 3 is formed of an aluminum extruded shape, and has a narrow taper shape from a widthwise front edge portion 33 located on the leeward side toward a widthwise rear edge portion 34 located on the leeward side. Is formed. In this case, the front edge portion 33 is formed in a large-diameter semicircular arc shape, the rear edge portion 34 is formed in a small-diameter semicircular arc shape, and a tapered portion 35 is provided between the front edge portion 33 and the rear edge portion 34. Is formed.

また、冷媒管3は、該冷媒管3の長手方向と直交する断面が仕切り壁31によって区画された矩形状の複数の同一断面積の流路32を有している。   In addition, the refrigerant pipe 3 has a plurality of rectangular flow passages 32 having the same cross-sectional area in which a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the refrigerant pipe 3 is partitioned by a partition wall 31.

一方、フィン2には、鉛直方向に適宜間隔をおいて挿通孔21が設けられている。この場合、挿通孔21は、冷媒管3の前縁部33との間に隙間50を有する前縁側開口部23と、冷媒管3の後縁部34に接触する後縁側開口部24と、前縁側開口部23と後縁側開口部24を結ぶテーパ部25とからなる。   On the other hand, the fins 2 are provided with insertion holes 21 at appropriate intervals in the vertical direction. In this case, the insertion hole 21 includes a front edge side opening 23 having a gap 50 between the refrigerant pipe 3 and the front edge 33, a rear edge side opening 24 in contact with the rear edge 34 of the refrigerant pipe 3, It consists of a tapered portion 25 connecting the edge side opening 23 and the trailing edge side opening 24.

なお、前縁側開口部23は、冷媒管3の半円弧状前縁部33の半径より大きい半径を有する半円弧状に形成され、後縁側開口部は、冷媒管3の半円弧状後縁部34の半径と同径若しくは僅かに大きい半径を有する半円弧状に形成されている。また、各挿通孔21には同一方向に挿通孔21と相似形状のカラー部22が設けられている。   The leading edge side opening 23 is formed in a semicircular arc shape having a radius larger than the radius of the semicircular arc leading edge portion 33 of the refrigerant tube 3, and the trailing edge side opening portion is a semicircular arc trailing edge portion of the refrigerant tube 3. It is formed in a semicircular arc shape having the same diameter as the radius of 34 or a slightly larger radius. Each insertion hole 21 is provided with a collar portion 22 having a shape similar to that of the insertion hole 21 in the same direction.

このように構成することにより、挿通孔21に冷媒管3を挿通するときは、冷媒管3の前縁部33を挿通孔21の前縁側開口部23及びカラー部22の内面に摺接させるようにして挿通することができる。また、挿通孔21に冷媒管を挿通した後、冷媒管3の後縁部34を挿通孔21の後縁側開口部24に向かって押圧して、後縁部34を後縁側開口部24に接触させることができる。なお、冷媒管3の後縁部34を後縁側開口部24側に押圧する動作は、挿通孔21に冷媒管3を挿通すると同時に行ってもよい。   With this configuration, when the refrigerant tube 3 is inserted into the insertion hole 21, the front edge portion 33 of the refrigerant tube 3 is brought into sliding contact with the front edge side opening 23 of the insertion hole 21 and the inner surface of the collar portion 22. Can be inserted. Further, after inserting the refrigerant pipe into the insertion hole 21, the rear edge 34 of the refrigerant pipe 3 is pressed toward the rear edge side opening 24 of the insertion hole 21, and the rear edge 34 is brought into contact with the rear edge side opening 24. Can be made. The operation of pressing the rear edge 34 of the refrigerant pipe 3 toward the rear edge side opening 24 may be performed simultaneously with the insertion of the refrigerant pipe 3 through the insertion hole 21.

このように形成されるフィン2は、アルミニウム製素材の表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する樹脂製皮膜がコーティングされたプレコートフィンが用いられている。   As the fin 2 formed in this way, a pre-coated fin is used in which a surface of an aluminum material is coated with a resin film having hydrophilicity, water repellency, and corrosion resistance.

上記のように構成される熱交換器1は、フィン2と冷媒管3の電位差が−40mV〜−60mVに設定されている。フィン2と冷媒管3の電位差を−40mV〜−60mVとした理由は、フィン2と冷媒管3の電位差が−60mVを超えると、フィン2を積極的に腐食させる結果になり、早期にフィン2が脱落して犠牲防食の効果が得られなくなってしまう。また、フィン2と冷媒管3の電位差が−40mV未満であると、電位差が僅かであるために十分な犠牲防食効果が得られずフィンと冷媒管で同時に腐食が進行するおそれがあるからである。   In the heat exchanger 1 configured as described above, the potential difference between the fin 2 and the refrigerant pipe 3 is set to −40 mV to −60 mV. The reason why the potential difference between the fin 2 and the refrigerant pipe 3 is set to −40 mV to −60 mV is that when the potential difference between the fin 2 and the refrigerant pipe 3 exceeds −60 mV, the fin 2 is positively corroded, and the fin 2 Will fall off and the sacrificial protection effect will no longer be obtained. In addition, if the potential difference between the fin 2 and the refrigerant tube 3 is less than −40 mV, the potential difference is so small that a sufficient sacrificial anticorrosive effect cannot be obtained, and corrosion may proceed simultaneously in the fin and the refrigerant tube. .

上記アルミニウム製のフィン2と冷媒管3の電位差を−40mV〜−60mVの範囲にするには、フィン2と冷媒管3のアルミニウムの組成を僅かに変えることによって達成することができる。   The potential difference between the aluminum fin 2 and the refrigerant pipe 3 can be set in the range of −40 mV to −60 mV by slightly changing the aluminum composition of the fin 2 and the refrigerant pipe 3.

例えば、フィン2として一般的な材質である、Fe:0.40質量%以下,Si:0.25質量%以下,Cu:0.05質量%以下,Mn:0.05質量%以下,Mg:0.05質量%以下,Zn:0.05質量%以下,Ti:0.03質量%以下,V:0.05質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金を使用する場合、冷媒管3の合金として、Fe:0.05〜0.20質量%,Si:0.10質量%以下,Cu:0.15〜0.32質量%,Zr:0.05質量%以下,Ti:0.06〜0.15質量%,Mn:0.08〜0.15質量%,Mg:0.02質量%以下,Zn:0.03質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成を有するアルミニウム合金を使用する。これにより、フィン2と冷媒管3の電位差を−40mV〜−60mVの範囲にすることができる。   For example, Fe: 0.40 mass% or less, Si: 0.25 mass% or less, Cu: 0.05 mass% or less, Mn: 0.05 mass% or less, Mg: Aluminum containing 0.05% by mass or less, Zn: 0.05% by mass or less, Ti: 0.03% by mass or less, V: 0.05% by mass or less, the balance being composed of Al and inevitable impurities When an alloy is used, the alloy for the refrigerant tube 3 is Fe: 0.05-0.20 mass%, Si: 0.10 mass% or less, Cu: 0.15-0.32 mass%, Zr: 0.00. 05% by mass or less, Ti: 0.06 to 0.15% by mass, Mn: 0.08 to 0.15% by mass, Mg: 0.02% by mass or less, Zn: 0.03% by mass or less, Use an aluminum alloy with the balance consisting of Al and inevitable impurities. To. Thereby, the electric potential difference of the fin 2 and the refrigerant pipe 3 can be made into the range of -40mV--60mV.

上記のように構成される第1実施形態の熱交換器1を作製するには以下の手順で行う。 まず、アルミニウム製素材の表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する樹脂製皮膜がコーティングされた所定の寸法のアルミニウム製板材をプレス加工によって挿通孔21とカラー部22を有する複数のフィン2を用意する。   The heat exchanger 1 according to the first embodiment configured as described above is manufactured by the following procedure. First, a plurality of fins 2 each having an insertion hole 21 and a collar portion 22 are formed by pressing an aluminum plate material having a predetermined size in which a resin film having hydrophilicity, water repellency, and corrosion resistance is coated on the surface of an aluminum material. prepare.

一方、押出成形された冷媒管3の表面に熱可塑性樹脂を主成分とする例えばエポキシ系の接着剤4を、公知のスプレー式あるいはローラー式等を用いて塗布する。接着剤4を塗布した後、冷媒管3を、例えば、50℃以上で5分以上加熱して乾燥する。このようにして、表面に接着剤4をコーティングした冷媒管3を準備する。   On the other hand, for example, an epoxy adhesive 4 mainly composed of a thermoplastic resin is applied to the surface of the extruded refrigerant tube 3 by using a known spray method or roller method. After the adhesive 4 is applied, the refrigerant tube 3 is dried by heating, for example, at 50 ° C. or more for 5 minutes or more. In this way, the refrigerant pipe 3 whose surface is coated with the adhesive 4 is prepared.

次に、複数のフィン2を、各フィン2に設けられた挿通孔21及びカラー部22が合致した状態で所定の間隔をおいて積層して、図示しない固定具によって固定する。そして、図6に示すように、各フィン2に設けられた挿通孔21及びカラー部22の前縁側開口部23に接するように冷媒管3を挿通した後、又は挿通と同時に、図7に示すように、冷媒管3の後縁部34を挿通孔21の後縁側開口部24に接するように押圧して組み付ける。   Next, the plurality of fins 2 are stacked at a predetermined interval in a state where the insertion holes 21 and the collar portions 22 provided in the fins 2 are matched, and are fixed by a fixture (not shown). Then, as shown in FIG. 6, after inserting the refrigerant pipe 3 so as to contact the insertion hole 21 provided in each fin 2 and the front edge side opening 23 of the collar portion 22, or simultaneously with the insertion, as shown in FIG. 7. In this manner, the rear edge 34 of the refrigerant pipe 3 is pressed and assembled so as to contact the rear edge side opening 24 of the insertion hole 21.

次に、フィン2と冷媒管3の組付け体を、接着剤4が溶融する温度、例えば、100℃以上で5分以上に加熱して、フィン2の挿通孔21及びカラー部22の内面と冷媒管表面との間に接着剤4を充填させる。   Next, the assembly of the fin 2 and the refrigerant tube 3 is heated to a temperature at which the adhesive 4 melts, for example, 100 ° C. or more for 5 minutes or more, and the insertion hole 21 of the fin 2 and the inner surface of the collar portion 22 Adhesive 4 is filled between the surfaces of the refrigerant tubes.

次いで、組付け体を冷却して、接着剤4を固化させることにより、フィン2と冷媒管3を接合して、熱交換器1を作製する。   Next, the assembly is cooled to solidify the adhesive 4, thereby joining the fins 2 and the refrigerant pipe 3 to produce the heat exchanger 1.

この製造方法によれば、フィン2に設けられた挿通孔21への冷媒管3の挿通を容易にし、フィン2と冷媒管3の接触による熱抵抗を減少させて、フィン2に対する冷媒管3の位置決めを容易にすることができる。また、拡管が不要のため、拡管のための装置や設備が必要でない上、少ない工程で熱交換器1を容易に作製することができる。   According to this manufacturing method, the refrigerant tube 3 can be easily inserted into the insertion hole 21 provided in the fin 2, the thermal resistance due to the contact between the fin 2 and the refrigerant tube 3 is reduced, and the refrigerant tube 3 with respect to the fin 2 is reduced. Positioning can be facilitated. Moreover, since the expansion of the tube is not required, the apparatus and equipment for expanding the tube are not necessary, and the heat exchanger 1 can be easily manufactured with fewer steps.

上記のようにして作製される第1実施形態の熱交換器1によれば、冷媒管3の表面に塗布された接着剤4を介してフィン2と冷媒管3とを接合するので、拡管を不要にして容易に作製できる。また、フィン2と冷媒管3の電位差を−40mV〜−60mVとすることで、フィン2を優先的に腐食させて冷媒管3の腐食を防止する犠牲防食を施すことができ、冷媒管3の耐食性の向上が図れる。   According to the heat exchanger 1 of the first embodiment manufactured as described above, the fins 2 and the refrigerant pipe 3 are joined via the adhesive 4 applied to the surface of the refrigerant pipe 3, so It can be easily manufactured without using it. Further, by setting the potential difference between the fin 2 and the refrigerant pipe 3 to −40 mV to −60 mV, sacrificial corrosion prevention that prevents the corrosion of the refrigerant pipe 3 by preferentially corroding the fin 2 can be performed. Corrosion resistance can be improved.

また、冷媒管3の表面に接着剤4がコーティングされているので、冷媒管3の表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができる。   Further, since the adhesive 4 is coated on the surface of the refrigerant pipe 3, the condensed water adhering to the surface of the refrigerant pipe 3 can be quickly discharged.

また、フィン2は、表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する皮膜が塗布されたプレコートフィンであるので、フィン2の表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができる。   Further, since the fin 2 is a pre-coated fin having a surface coated with a hydrophilic, water-repellent, and corrosion-resistant film, condensed water adhering to the surface of the fin 2 can be quickly discharged.

また、冷媒管3は、風上側に位置する幅方向の前縁部33から風下側に位置する幅方向の後縁部34に向かって狭小テーパ状に形成されているので、図8に示すように、冷媒管3の長手方向と直交する断面における長辺側(テーパ部35)が、熱交換器1の設置状態における重力方向Gに対して傾斜している。そのため、冷媒管3の表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができ、耐食性の向上を図ることができる。   Further, the refrigerant pipe 3 is formed in a narrow taper shape from the front edge portion 33 in the width direction located on the leeward side toward the rear edge portion 34 in the width direction located on the leeward side, as shown in FIG. Further, the long side (tapered portion 35) in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the refrigerant pipe 3 is inclined with respect to the gravity direction G in the installed state of the heat exchanger 1. Therefore, the condensed water adhering to the surface of the refrigerant pipe 3 can be quickly discharged, and the corrosion resistance can be improved.

<第2実施形態>
第2実施形態の熱交換器1Aは、図9ないし図11に示すように、それぞれアルミニウム(アルミニウム合金を含む)製部材からなる、複数の板状のフィン2と、各フィン2に設けられた鉛直方向(重力方向G)に対して傾斜する挿通孔21Aに挿通されるアルミニウム製の扁平多孔状の冷媒管3Aとを接着剤4を介して接合してなる。なお、複数のフィン2の挿通孔21Aを挿通した冷媒管3Aの突出側端部同士はエルボ状の扁平接続管5によって接続されている。
Second Embodiment
As shown in FIGS. 9 to 11, the heat exchanger 1 </ b> A of the second embodiment is provided on each of the fins 2 and a plurality of plate-like fins 2 each made of an aluminum (including aluminum alloy) member. An aluminum flat porous refrigerant pipe 3 </ b> A inserted through an insertion hole 21 </ b> A inclined with respect to the vertical direction (gravity direction G) is joined via an adhesive 4. In addition, the protrusion side end parts of the refrigerant pipe 3 </ b> A inserted through the insertion holes 21 </ b> A of the plurality of fins 2 are connected by an elbow-shaped flat connection pipe 5.

冷媒管3Aは、アルミニウム製押出形材にて形成されており、表裏面が互いに平行な扁平楕円形に形成されており、該冷媒管3Aの長手方向と直交する断面が仕切り壁31によって区画された矩形状の複数の同一断面積の流路32を有している。   The refrigerant pipe 3A is formed of an aluminum extruded profile, and the front and back surfaces are formed in a flat oval shape parallel to each other, and a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the refrigerant pipe 3A is partitioned by a partition wall 31. A plurality of rectangular channels 32 having the same cross-sectional area are provided.

一方、フィン2には、鉛直方向に適宜間隔をおいて傾斜状の挿通孔21Aが設けられている。この場合、挿通孔21Aには同一方向に扁平楕円状のカラー部22Aが設けられている。なお、挿通孔21A及びカラー部22Aの内周面は冷媒管3Aの外周面と同じ若しくは僅かに大きく形成されている。   On the other hand, the fin 2 is provided with an inclined insertion hole 21A at an appropriate interval in the vertical direction. In this case, the insertion hole 21A is provided with a flat elliptical collar portion 22A in the same direction. The inner peripheral surfaces of the insertion hole 21A and the collar portion 22A are formed to be the same as or slightly larger than the outer peripheral surface of the refrigerant pipe 3A.

第2実施形態において、その他の部分は第1実施形態と同じであるので、説明は省略する。   In the second embodiment, the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

第2実施形態の熱交換器1Aを作製するには以下の手順で行う。まず、アルミニウム製素材の表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する樹脂製皮膜がコーティングされた所定の寸法のアルミニウム製板材をプレス加工によって挿通孔21Aとカラー部22Aを有する複数のフィン2を用意する。   The heat exchanger 1A according to the second embodiment is manufactured by the following procedure. First, a plurality of fins 2 having insertion holes 21A and collar portions 22A are formed by pressing an aluminum plate having a predetermined size, in which a surface of an aluminum material is coated with a resin film having hydrophilicity, water repellency, and corrosion resistance. prepare.

一方、押出成形された冷媒管3Aの表面に熱可塑性樹脂を主成分とする例えばエポキシ系の接着剤4を、公知のスプレー式あるいはローラー式等を用いて塗布する。接着剤4を塗布した後、冷媒管3Aを、例えば、50℃以上で5分以上加熱して乾燥する。このようにして、表面に接着剤4をコーティングした冷媒管3Aを準備する。   On the other hand, for example, an epoxy adhesive 4 mainly composed of a thermoplastic resin is applied to the surface of the extruded refrigerant tube 3A by using a known spray method or roller method. After the adhesive 4 is applied, the refrigerant pipe 3A is dried by heating, for example, at 50 ° C. or more for 5 minutes or more. In this way, the refrigerant pipe 3A whose surface is coated with the adhesive 4 is prepared.

次に、複数のフィン2を、各フィン2に設けられた挿通孔21A及びカラー部22Aが合致した状態で所定の間隔をおいて積層して、図示しない固定具によって固定する。そして、各フィン2に設けられた挿通孔21A及びカラー部22A内に冷媒管3Aを挿通して組み付ける。   Next, the plurality of fins 2 are stacked at a predetermined interval in a state where the insertion holes 21 </ b> A and the collar portions 22 </ b> A provided in the fins 2 are matched, and are fixed by a fixture (not shown). Then, the refrigerant pipe 3A is inserted into the insertion hole 21A and the collar portion 22A provided in each fin 2 and assembled.

次に、フィン2と冷媒管3Aの組付け体を、接着剤4が溶融する温度、例えば、100℃以上で5分以上に加熱して、フィン2の挿通孔21A及びカラー部22Aの内面と冷媒管表面との間に接着剤4を充填させる。   Next, the assembly of the fin 2 and the refrigerant tube 3A is heated to a temperature at which the adhesive 4 melts, for example, 100 ° C. or more for 5 minutes or more, and the insertion hole 21A of the fin 2 and the inner surface of the collar portion 22A Adhesive 4 is filled between the surfaces of the refrigerant tubes.

次いで、組付け体を冷却して、接着剤4を固化させることにより、フィン2と冷媒管3Aを接合して、熱交換器1Aを作製する。   Next, the assembly is cooled to solidify the adhesive 4, thereby joining the fins 2 and the refrigerant pipe 3A to produce the heat exchanger 1A.

この製造方法によれば、拡管が不要のため、拡管のための装置や設備が必要でない上、少ない工程で熱交換器1Aを容易に作製することができる。   According to this manufacturing method, pipe expansion is not required, so that an apparatus and equipment for pipe expansion are not required, and the heat exchanger 1A can be easily manufactured with fewer steps.

上記のようにして作製される第2実施形態の熱交換器1Aによれば、図11に示すように、冷媒管3Aの長手方向と直交する断面における長辺側が、熱交換器1Aの設置状態における重力方向Gに対して傾斜しているため、冷媒管3Aの表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができ、耐食性の向上を図ることができる。   According to the heat exchanger 1A of the second embodiment manufactured as described above, as shown in FIG. 11, the long side in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the refrigerant pipe 3A is the installation state of the heat exchanger 1A. Therefore, the condensed water adhering to the surface of the refrigerant pipe 3A can be quickly discharged, and the corrosion resistance can be improved.

また、第2実施形態の熱交換器1Aによれば、第1実施形態の熱交換器1と同様の効果が得られる。すなわち、冷媒管3Aの表面に塗布された接着剤4を介してフィン2と冷媒管3Aとを接合するので、拡管を不要にして容易に作製できる。また、フィン2と冷媒管3Aの電位差を−40mV〜−60mVとすることで、フィン2を優先的に腐食させて冷媒管3の腐食を防止する犠牲防食を施すことができ、冷媒管3Aの耐食性の向上が図れる。   Moreover, according to 1 A of heat exchangers of 2nd Embodiment, the effect similar to the heat exchanger 1 of 1st Embodiment is acquired. That is, since the fins 2 and the refrigerant pipe 3A are joined via the adhesive 4 applied to the surface of the refrigerant pipe 3A, the pipe can be easily manufactured without the need for expansion. In addition, by setting the potential difference between the fin 2 and the refrigerant pipe 3A to −40 mV to −60 mV, sacrificial corrosion prevention that preferentially corrodes the fin 2 to prevent corrosion of the refrigerant pipe 3 can be performed. Corrosion resistance can be improved.

また、冷媒管3Aの表面に接着剤4がコーティングされているので、冷媒管3の表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができる。   Further, since the adhesive 4 is coated on the surface of the refrigerant pipe 3A, the condensed water adhering to the surface of the refrigerant pipe 3 can be quickly discharged.

また、フィン2は、表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する皮膜が塗布されたプレコートフィンであるので、フィン2の表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができる。   Further, since the fin 2 is a pre-coated fin having a surface coated with a hydrophilic, water-repellent, and corrosion-resistant film, condensed water adhering to the surface of the fin 2 can be quickly discharged.

<第3実施形態>
第3実施形態の熱交換器1Bは、図12に示すように、第2実施形態と同様に形成される扁平楕円形の冷媒管3Aを、矩形板状のフィン2に対して互いに平行に設けられた扁平楕円形の挿通孔21B及びカラー部(図示せず)内に貫挿してなり、熱交換器1Bの設置状態において、冷媒管3Aの長手方向と直交する断面における長辺側を、重力方向Gに対して傾斜させた構造である。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 12, the heat exchanger 1 </ b> B of the third embodiment is provided with flat elliptical refrigerant tubes 3 </ b> A formed in the same manner as in the second embodiment in parallel to the rectangular plate-like fins 2. In the installed state of the heat exchanger 1B, the long side of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the refrigerant pipe 3A is gravity-inserted into the flat elliptical insertion hole 21B and the collar portion (not shown). The structure is inclined with respect to the direction G.

このように構成することにより、第1及び第2実施形態と同様、冷媒管3Aの長手方向と直交する断面における長辺側が重力方向Gに対して傾斜しているため、冷媒管3Aの表面に付着する凝縮水を速やかに排出することができ、耐食性の向上を図ることができる。   By configuring in this way, as in the first and second embodiments, the long side in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the refrigerant pipe 3A is inclined with respect to the gravity direction G, and therefore, on the surface of the refrigerant pipe 3A. The adhering condensed water can be quickly discharged, and the corrosion resistance can be improved.

なお、第3実施形態において、その他の部分は第1実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。   In the third embodiment, the other parts are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

1,1A,1B 熱交換器
2 フィン
3,3A 冷媒管
4 接着剤
21,21A,21B 挿通孔
22,22A カラー部
31 仕切り壁
32 流路
35 テーパ部
1, 1A, 1B Heat exchanger 2 Fin 3, 3A Refrigerant tube 4 Adhesives 21, 21A, 21B Insertion hole 22, 22A Collar 31 Partition wall 32 Channel 35 Taper

Claims (5)

アルミニウム製の複数の板状のフィンと、各フィンに設けられた挿通孔に挿通されるアルミニウム製の扁平多孔状の冷媒管と、を具備するフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、
上記冷媒管の表面に塗布された接着剤を介して上記フィンと上記冷媒管とを接合してなり、
上記フィンと上記冷媒管の電位差が−40mV〜−60mVである、ことを特徴とするフィン・アンド・チューブ型熱交換器。
A fin-and-tube heat exchanger comprising a plurality of plate-like fins made of aluminum, and a flat porous refrigerant tube made of aluminum inserted into an insertion hole provided in each fin,
The fin and the refrigerant pipe are joined through an adhesive applied to the surface of the refrigerant pipe,
A fin-and-tube heat exchanger, wherein a potential difference between the fin and the refrigerant tube is -40 mV to -60 mV.
請求項1に記載のフィン・アンド・チューブ型熱交換器において、
上記接着剤が熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤である、ことを特徴とするフィン・アンド・チューブ型熱交換器。
The fin-and-tube heat exchanger according to claim 1,
A fin-and-tube heat exchanger, wherein the adhesive is an adhesive mainly composed of a thermoplastic resin.
請求項1又は2に記載のフィン・アンド・チューブ型熱交換器において、
上記冷媒管の表面に上記接着剤がコーティングされている、ことを特徴とするフィン・アンド・チューブ型熱交換器。
In the fin-and-tube heat exchanger according to claim 1 or 2,
A fin-and-tube heat exchanger, wherein the adhesive is coated on the surface of the refrigerant pipe.
請求項1ないし3のいずれかに記載のフィン・アンド・チューブ型熱交換器において、
上記フィンは、表面に親水性あるいは撥水性、及び耐食性を有する皮膜が塗布されたプレコートフィンである、ことを特徴とするフィン・アンド・チューブ型熱交換器。
In the fin and tube type heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The fin-and-tube heat exchanger according to claim 1, wherein the fin is a pre-coated fin having a surface coated with a film having hydrophilicity, water repellency, and corrosion resistance.
請求項1ないし4のいずれかに記載のフィン・アンド・チューブ型熱交換器において、
上記冷媒管の長手方向と直交する断面における長辺側が、熱交換器の設置状態における重力方向に対して傾斜している、ことを特徴とするフィン・アンド・チューブ型熱交換器。
The fin-and-tube heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
A fin-and-tube heat exchanger, characterized in that a long side in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the refrigerant tube is inclined with respect to the direction of gravity in the installed state of the heat exchanger.
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