JP6530178B2 - Heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- JP6530178B2 JP6530178B2 JP2014238930A JP2014238930A JP6530178B2 JP 6530178 B2 JP6530178 B2 JP 6530178B2 JP 2014238930 A JP2014238930 A JP 2014238930A JP 2014238930 A JP2014238930 A JP 2014238930A JP 6530178 B2 JP6530178 B2 JP 6530178B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- heat exchanger
- silicate
- hydrophilic film
- fin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 22
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 95
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 73
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 29
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 29
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical group [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 7
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 6
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 47
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 18
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 18
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 17
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 15
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002356 laser light scattering Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
Description
本発明は、熱交換器、及び熱交換器の製造方法に関する。 The present invention relates to a heat exchanger and a method of manufacturing the heat exchanger.
家庭用エアコンディショナーの熱交換器は、通常、並列配置された複数のアルミニウムフィンと、該アルミニウムフィンを貫通する複数の銅管とを有し、各銅管は拡管されて各アルミニウムフィンに密着固定されている。 Heat exchangers for household air conditioners usually have a plurality of aluminum fins arranged in parallel and a plurality of copper tubes penetrating the aluminum fins, and each copper tube is expanded and tightly fixed to each aluminum fin It is done.
しかし、近年、銅の価格高騰や、熱交換器の熱交換性能の向上への要求から、銅管の代わりに軽量性、加工性、熱伝導性に優れる上に低価格であるアルミニウムパイプもしくはアルミニウム扁平管の使用が検討されている。特に熱交換性能のよいアルミニウム扁平管をアルミニウムフィンにろう付け接合したろう付けタイプの熱交換器が注目されている。アルミニウムは軽量性、加工性、熱伝導性に優れる上に低価格である。 However, in recent years, due to the rising price of copper and the demand for improvement of the heat exchange performance of heat exchangers, aluminum pipes or aluminum which are excellent in lightness, processability and heat conductivity and are inexpensive instead of copper tubes. The use of flat tubes is being considered. In particular, a brazed type heat exchanger in which an aluminum flat tube having good heat exchange performance is brazed to an aluminum fin has attracted attention. Aluminum is excellent in lightness, processability and thermal conductivity and is inexpensive.
アルミニウム扁平管を用いてフィンを構成する場合、アルミニウムパイプ、アルミニウム扁平管いずれにおいてもフィン間隔を小さくして小型化、軽量化を図ると、表面張力によりフィンの隙間に雨水や結露水を保水してしまうため、フィンの濡れ性を改善し、フィンからの排水性を確保する必要が生じる。
このような背景から、アルミニウム製のフィンの表面に親水基を備えた有機皮膜を塗布し、この皮膜を乾燥定着させて親水性皮膜とする技術が採用されている。
When forming a fin using an aluminum flat tube, in both the aluminum pipe and the aluminum flat tube, if the fin interval is made small to achieve miniaturization and weight reduction, rain water or dew condensation water is retained in the fin gap by surface tension. As a result, it is necessary to improve the wettability of the fins and to secure drainage from the fins.
From such a background, a technology is adopted in which an organic film having a hydrophilic group is applied to the surface of an aluminum fin, and this film is dried and fixed to form a hydrophilic film.
しかしながら、ろう付け構造の熱交換器は、ろう付け時に６００℃前後の温度に加熱されるため、有機皮膜は焼失するか変質し、親水性を保つことができないという問題があった。このため、チューブやフィンを熱交換器の形状に組み立て、ろう付けして熱交換器の形状とした後、親水性樹脂液に浸漬して全体に親水性皮膜を形成するという、いわゆるポストコートにより親水性皮膜の形成がなされている（例えば特許文献１）。 However, since the heat exchanger of the brazing structure is heated to a temperature of about 600 ° C. during brazing, the organic film is burnt away or deteriorated, and there is a problem that the hydrophilicity can not be maintained. For this reason, tubes and fins are assembled in the shape of a heat exchanger and brazed to form the shape of the heat exchanger, and then they are immersed in a hydrophilic resin liquid to form a hydrophilic film on the whole, so-called post coating Formation of a hydrophilic film is made (for example, patent document 1).
ポストコートによって熱交換器に親水性皮膜を形成するためには、熱交換器一基ずつを親水性処理液に浸漬するバッチ処理が必要となるため、量産には手間と時間がかかる上に、親水性処理液の無駄も多く、その廃液処理に手間がかかる。したがって、製造技術の改善が望まれている。 In order to form a hydrophilic film on a heat exchanger by post-coating, batch processing is required, in which each heat exchanger is immersed in a hydrophilic processing solution, and thus it takes time and effort for mass production, The waste of the hydrophilic treatment liquid is also large, and the waste liquid treatment takes time and effort. Therefore, improvement of the manufacturing technology is desired.
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、ポストコートを施すことなく、フィンの表面に親水性を付与し、フィンの間の隙間に雨水や結露水が保水されることを防ぐ熱交換器の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and to impart hydrophilicity to the surface of the fins without applying a post coating, and retaining rainwater and dew condensation water in the gaps between the fins. Aims to provide a heat exchanger that prevents
本発明の熱交換器は、内部に冷媒流路を備えたチューブと、複数枚並列配置されて前記チューブが挿通され、前記チューブとろう付け接合された板状のフィンと、を有し、前記フィンは、板状の基材と、前記基材の第１の面にろう付け前に設けられたケイ酸塩を主体とする親水性の親水性皮膜と、を備え、前記チューブは、管状の管体と、前記管体の外面に設けられたろう材層と、を備え、前記親水性皮膜が、複数の微小な孔を有する多孔状に形成され、前記基材の前記第１の面に前記親水性皮膜の前記孔を介して露出する露出部が形成され、
前記露出部が、前記基材の前記第１の面に３０％以上９０％以下形成され、前記ろう材層が前記管体及び前記フィンよりも孔食電位で卑とされていることを特徴とする。
The heat exchanger according to the present invention comprises a tube having a refrigerant flow path inside, and a plurality of plates arranged in parallel, the tube being inserted, and a plate-like fin brazed and joined to the tube, The fin comprises a plate-like base and a hydrophilic hydrophilic coating based on silicate provided on the first surface of the base before brazing , and the tube is tubular A tube and a brazing material layer provided on the outer surface of the tube , wherein the hydrophilic film is formed in a porous shape having a plurality of minute holes, and the first surface of the base is An exposed portion exposed through the hole of the hydrophilic film is formed,
30% or more and 90% or less of the exposed portion is formed on the first surface of the base material, and the brazing material layer is formed to have a corrugation potential at a pitting potential than the pipe body and the fin. Do.
また、上記の熱交換器は、前記フィンが、前記基材の第２の面に設けられたケイ酸塩を主体とする親水性の親水性皮膜を備えていても良い。 In the heat exchanger described above, the fin may be provided with a hydrophilic hydrophilic film mainly composed of a silicate provided on the second surface of the substrate.
また、上記の熱交換器は、前記管体の表面にろう付け前の前記ろう材層に含まれていたＺｎの拡散による犠牲陽極層が形成された構成でも良い。
また、上記の熱交換器は、前記チューブを構成する材料の孔食電位は、前記フィンを構成する材料の孔食電位よりも貴であっても良い。
The heat exchanger may have a configuration in which a sacrificial anode layer is formed on the surface of the tube by diffusion of Zn contained in the brazing material layer before brazing.
In the heat exchanger described above, the pitting potential of the material constituting the tube may be nobler than the pitting potential of the material constituting the fin.
また、上記の熱交換器は、前記複数のフィンの間隔が１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることが好ましい。
また、上記の熱交換器は、前記露出部が前記基材の前記第１の面に３０％以上７０％以下形成されたことが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said heat exchanger is 1 mm-2 mm of space | intervals of these fins.
Moreover, it is preferable that 30 to 70% of the said exposed part was formed in the said 1st surface of the said base material in said heat exchanger.
また、上記の熱交換器は、前記ケイ酸塩がケイ酸ナトリウムまたはケイ酸リチウムであることが好ましい。 In the heat exchanger described above, preferably, the silicate is sodium silicate or lithium silicate.
また、上記の熱交換器は、前記フィンの前記基材、並びに前記チューブが、アルミニウム又はアルミニウム合金からなっていても良い。 Further, in the above-mentioned heat exchanger, the base of the fin and the tube may be made of aluminum or an aluminum alloy.
上記の熱交換器に係る製造方法は、板状の基材の第１の面にケイ酸塩を主体とし、アクリル樹脂を添加した親水性の親水性皮膜が設けられたフィンを、内部に冷媒流路を備え管状の管体の外面にろう材層が設けられたチューブに複数枚並列配置して挿通させた後に、加熱、冷却し、ろう材層を溶融、固化させ、チューブとフィンとを接合する熱交換器の製造方法であり、前記親水性皮膜として複数の微小な孔を有する多孔状であり、前記基材の前記第１の面に前記親水性皮膜の前記孔を介して露出する露出部を有し、塗布後、加熱乾燥し水洗して付着量を５０ｍｇ／ｍ ２ 以上３５０ｍｇ／ｍ ２ 以下とした親水性皮膜を形成し、前記露出部として前記基材の前記第１の面に３０％以上９０％以下開口させ、前記ろう材層を前記管体及び前記フィンよりも孔食電位で卑とすることを特徴とする。 In the manufacturing method according to the above heat exchanger, the fin provided with the hydrophilic hydrophilic film mainly made of silicate and added with the acrylic resin on the first surface of the plate-like substrate is provided inside A plurality of tubes are arranged in parallel and inserted into a tube provided with a brazing material layer on the outer surface of a tubular tube having a refrigerant flow path, heated and cooled to melt and solidify the brazing material layer, and tubes and fins A method of manufacturing a heat exchanger for bonding together, the porous film having a plurality of fine holes as the hydrophilic film, and exposed through the holes of the hydrophilic film on the first surface of the substrate. Forming a hydrophilic film with an adhesion amount of 50 mg / m 2 or more and 350 mg / m 2 or less after application, followed by heating, drying and washing with water ; 30% or more and 90% or less open on the surface, and the brazing filler Characterized by a less noble in pitting potential than down.
また、上記の熱交換器の製造方法は、前記基材の第２の面にケイ酸塩を主体とする親水性の親水性皮膜が設けられたフィンを用いても良い。 In the method of manufacturing a heat exchanger described above, a fin may be used in which a hydrophilic hydrophilic film mainly composed of silicate is provided on the second surface of the base.
また、上記熱交換器の製造方法は、前記ケイ酸塩に対する前記アクリル樹脂の重量比を１３％以上１５５％以下としても良い。In the method of manufacturing the heat exchanger, the weight ratio of the acrylic resin to the silicate may be 13% or more and 155% or less.
また、上記熱交換器の製造方法は、前記ケイ酸塩がケイ酸ナトリウムまたはケイ酸リチウムであることが好ましい。Further, in the method of manufacturing the heat exchanger, the silicate is preferably sodium silicate or lithium silicate.
また、上記の熱交換器の製造方法は、前記親水性皮膜の付着量を１５０ｍｇ／ｍ ２ 以上３５０ｍｇ／ｍ ２ 以下とし、前記露出部を前記基材の前記第１の面に３０％以上７０％以下形成することが好ましい。 In the heat exchanger manufacturing method, the adhesion amount of the hydrophilic film is 150 mg / m 2 or more and 350 mg / m 2 or less, and the exposed portion is 30% or more on the first surface of the substrate. It is preferable to form less than%.
本発明によれば、フィンの基材の第１の面にケイ酸塩を主体とする親水性皮膜が設けられている。ケイ酸塩を主体とする親水性皮膜は、無機皮膜であるために、ろう付け時の６００℃前後の温度の加熱工程を経ても親水性を保つことができる。したがって、親水性皮膜は、熱交換器の組み立て前にフィンの基材に予め塗布するプレコート工程により形成でき、製造工程を簡素化して熱交換器を提供できる。
また、本発明によれば、並列配置された隣り合うフィン同士の隙間は、フィンの第１の面と第２の面とが互いに向かい合った状態となる。したがって、フィンの間の隙間の少なくとも一方の面には、親水性皮膜が施された第１の面が配された状態となり、フィンの間に雨水や結露水が保水されにくい。これにより、熱交換効率の高い熱交換器を提供できる。
また、本発明によれば、基材の第１の面に３０％以上９０％以下露出部を形成し、ろう材層を管体及びフィンよりも孔食電位で卑としているので、フィンの犠牲防食効果によりチューブの孔食を防止することができる。
According to the present invention, the first surface of the base material of the fin is provided with the hydrophilic film mainly composed of silicate. Since the hydrophilic film mainly composed of silicate is an inorganic film, it can maintain hydrophilicity even through a heating process at a temperature of around 600 ° C. at the time of brazing. Therefore, the hydrophilic film can be formed by a precoating process which is previously applied to the base of the fin before assembling the heat exchanger, and the manufacturing process can be simplified to provide the heat exchanger.
Further, according to the present invention, the gap between the adjacent fins arranged in parallel is in a state where the first surface and the second surface of the fins face each other. Therefore, the first surface to which the hydrophilic film is applied is disposed on at least one surface of the gap between the fins, and it is difficult for the rainwater and the condensation water to be retained between the fins. Thereby, a heat exchanger with high heat exchange efficiency can be provided.
Further, according to the present invention, since the exposed portion is formed on the first surface of the base by 30% or more and 90% or less, and the brazing material layer is made to have a pitting potential than the tube and fins, The anticorrosion effect can prevent pitting of the tube.
以下、添付図面に基づき、実施形態の一例について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, an example of the embodiment will be described in detail based on the attached drawings. In the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, the features that are the features may be enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratio of each component may be limited to the same as the actual Absent.
図１は、本実施形態の熱交換器１１を示す斜視図である。
本実施形態の熱交換器１１は、ルームエアコンディショナーの室内・室外機用の熱交換器、あるいは、ＨＶＡＣ（Heating Ventilating Air Conditioning）用の室外機、自動車用の熱交換器などの用途に使用されるオールアルミニウム熱交換器である。
FIG. 1 is a perspective view showing a heat exchanger 11 of the present embodiment.
The heat exchanger 11 of this embodiment is used for applications such as heat exchangers for indoor and outdoor units in room air conditioners, outdoor units for HVAC (Heating Ventilating Air Conditioning), and heat exchangers for automobiles. All-aluminum heat exchanger.
熱交換器１１は、左右に離間し平行に配置された一対のヘッダ管１４と、一対のヘッダ管１４の間に相互に間隔を保って平行に、かつ、ヘッダ管１４に対してほぼ直角に接合された複数本のチューブ２２と、チューブ２２を構成する管体１２の外面１２ｂにろう付けされ外気に熱を放散する複数枚のフィン１３と、を備えている。一対のヘッダ管１４のうち一方には、ヘッダ管１４を介しチューブ２２に冷媒を供給する供給管１５が設けられている。また、他方のヘッダ管１４には、チューブ２２を経由した冷媒を回収する回収管１６が設けられている。チューブ２２、フィン１３、ヘッダ管１４、供給管１５、回収管１６は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主材料として構成されている。 The heat exchangers 11 are arranged parallel to each other with a space between the pair of header pipes 14 and a pair of header pipes 14 spaced apart and parallel to each other at right and left, and substantially perpendicular to the header pipes 14. A plurality of tubes 22 joined together, and a plurality of fins 13 brazed to the outer surface 12b of the tube 12 constituting the tube 22 to dissipate the heat to the outside air are provided. A supply pipe 15 for supplying a refrigerant to the tube 22 through the header pipe 14 is provided on one of the pair of header pipes 14. Further, the other header pipe 14 is provided with a recovery pipe 16 for recovering the refrigerant passing through the tube 22. The tube 22, the fin 13, the header tube 14, the supply tube 15, and the recovery tube 16 are mainly composed of aluminum or an aluminum alloy.
図２は、チューブ２２の長さ方向に直交する面に沿って横断面をとった熱交換器１１の断面図である。
図２に示すように、チューブ２２を構成する管体１２の内部には幅方向に沿って並ぶ複数（本実施形態では６つ）の冷媒流路１２ａが形成されている。
また、図２に示すようにフィン１３には、チューブ２２の断面形状に対応する切り欠き部１９が、複数形成されている。切り欠き部１９には、それぞれチューブ２２が嵌合、ろう付けされることで固定されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the heat exchanger 11 taken along the plane orthogonal to the longitudinal direction of the tube 22. As shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a plurality of (six in the present embodiment) refrigerant flow paths 12 a are formed in the inside of the tubular body 12 constituting the tube 22 along the width direction.
Further, as shown in FIG. 2, a plurality of notches 19 corresponding to the cross-sectional shape of the tube 22 are formed in the fin 13. The tubes 22 are fixed to the notches 19 by fitting and brazing.
図３、図４は、熱交換器１１においてチューブ２２の長さ方向に沿って縦断面を取った断面図であり、図３はそれぞれろう付け工程前の状態を示し、図４はろう付け工程後の状態を示す。
フィン１３は、複数枚並列配置されるとともに切り欠き部１９においてチューブ２２が挿通されている。複数のフィン１３は、一定の間隔をおいて相互に平行に配置されている。
フィン１３は、切り欠き部１９の周縁部にチューブ２２の外面１２ｂに沿って屈曲した屈曲部２０を有している。屈曲部２０は、バーリング加工により形成することができる。
3 and 4 are cross-sectional views taken along the longitudinal direction of the tube 22 in the heat exchanger 11, FIG. 3 shows the state before the brazing step, and FIG. 4 shows the brazing step Indicates the later state.
A plurality of fins 13 are arranged in parallel and the tube 22 is inserted through the notch 19. The plurality of fins 13 are arranged in parallel to one another at a constant interval.
The fin 13 has a bent portion 20 bent along the outer surface 12 b of the tube 22 at the periphery of the notch 19. The bent portion 20 can be formed by burring.
チューブ２２とフィン１３とは、一定間隔に並べたフィン１３を串刺しするように、フィン１３の切り欠き部１９内にチューブ２２が嵌合しろう付けにより固定されている。
ろう付け前の状態において、フィン１３の切り欠き部１９に形成された屈曲部２０とチューブ２２との隙間は１０μｍ以下とすることが好ましい。
本実施形態のフィン１３は、切り欠き部１９においてチューブ２２が挿通するが、切り欠き部１９に代えて貫通孔を設け貫通孔にチューブ２２が挿通される構成としても良い。
The tube 22 is fitted and fixed in the notch 19 of the fin 13 by brazing so that the tube 22 and the fin 13 are pierced with the fins 13 arranged at a constant interval.
In the state before brazing, it is preferable that the gap between the bent portion 20 formed in the notch portion 19 of the fin 13 and the tube 22 be 10 μm or less.
In the fins 13 of the present embodiment, the tube 22 is inserted through the notch 19. However, instead of the notch 19, a through hole may be provided and the tube 22 may be inserted through the through hole.
以下に熱交換器１１の主な構成要素についてより詳細に説明する。 The main components of the heat exchanger 11 will be described in more detail below.
＜＜フィン＞＞
フィン１３は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる板状の基材３と、基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂに設けられた親水性皮膜１と、を有している。
<< Fin >>
The fins 13 have a plate-like base 3 made of aluminum or an aluminum alloy, and a hydrophilic film 1 provided on the first surface 3 a and the second surface 3 b of the base 3.
＜基材＞
基材３は、ＪＩＳ１０５０系などの純アルミニウム系あるいはＪＩＳ３００３系のアルミニウム合金を主体とした合金からなる。また、基材３は、ＪＩＳ３００３系のアルミニウム合金に質量％で２％程度のＺｎを添加したアルミニウム合金からなるものであっても良い。さらに、基材３は、その表面に耐食性下地処理を施したものであっても良い。
<Base material>
The substrate 3 is made of an alloy mainly composed of a pure aluminum such as JIS 1050 series or an aluminum alloy of JIS 3003 series. The base material 3 may be made of an aluminum alloy in which about 2% by weight of Zn is added to an aluminum alloy of JIS 3003 series. Furthermore, the base material 3 may have a surface subjected to a corrosion resistant surface treatment.
基材３は、チューブ２２を構成する管体１２の孔食電位よりも卑の孔食電位となる材質を用いることが好ましい。管体１２の腐食は冷媒の漏れ出しにつながるおそれがある。基材３の孔食電位を管体１２の孔食電位より卑とすることで、フィン１３が優先的に腐食し管体１２に孔食が生じることを遅延させることができる。
基材３は、上記組成を有するアルミニウム合金を常法により溶製し、熱間圧延工程、冷間圧延工程、プレス工程などを経て加工される。なお、基材３の製造方法は、本発明としては特に限定されるものではなく、既知の製法を適宜採用することができる。
The base material 3 is preferably made of a material that has a pitting potential of a weir more than the pitting potential of the tube 12 constituting the tube 22. The corrosion of the tubular body 12 may lead to the leakage of the refrigerant. By setting the pitting potential of the base material 3 to be higher than the pitting potential of the tube 12, it is possible to delay the corrosion of the fins 13 and the occurrence of pitting in the tube 12.
The base material 3 is produced by melting an aluminum alloy having the above composition by a conventional method, and is processed through a hot rolling process, a cold rolling process, a pressing process and the like. In addition, the manufacturing method of the base material 3 is not specifically limited as this invention, A well-known manufacturing method can be employ | adopted suitably.
＜親水性皮膜＞
フィン１３は、基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂに、親水性皮膜１を有している。
親水性皮膜１は、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウムなどのケイ酸塩を主体とする。親水性皮膜１は、ろう付け処理の前に、塗布された塗料を乾燥（焼き付け）することで形成されたプレコート皮膜である。親水性皮膜１の具体例として、ケイ酸塩の皮膜、ケイ酸塩にアクリル樹脂を混合した皮膜であって、後述するろう付け処理を経た後に残留するものを例示できる。
<Hydrophilic film>
The fins 13 have the hydrophilic film 1 on the first surface 3 a and the second surface 3 b of the base material 3.
The hydrophilic film 1 is mainly composed of silicates such as sodium silicate and lithium silicate. The hydrophilic film 1 is a precoat film formed by drying (baking) the applied paint before the brazing process. As a specific example of the hydrophilic film 1, a film of a silicate, a film obtained by mixing a silicate with an acrylic resin, which remains after passing through a brazing process described later can be exemplified.
親水性皮膜１のケイ酸塩として具体的にはケイ酸ナトリウム（水ガラス、ＮａｘＳｉＯ２）、ケイ酸カリウムあるいはケイ酸リチウムの何れかを例示できる。また、親水性皮膜１は、１０質量％以下程度のアクリル樹脂、界面活性剤等を含んでいても良い。この場合は、残部がケイ酸塩となる。 Specific examples of the silicate of the hydrophilic coating 1 include sodium silicate (water glass, Na x SiO 2 ), potassium silicate or lithium silicate. In addition, the hydrophilic film 1 may contain about 10% by mass or less of an acrylic resin, a surfactant, and the like. In this case, the balance is silicate.
親水性皮膜１の付着量は、５０〜１５００ｍｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。親水性皮膜１の付着量が少なすぎると、親水性が不足となり、付着量が多すぎると、フィン１３とチューブ２２との間に存在する皮膜量が多すぎてろう付け性が低下する。 The adhesion amount of the hydrophilic coating 1 is preferably in the range of 50 to 1500 mg / m 2 . When the adhesion amount of the hydrophilic film 1 is too small, the hydrophilicity is insufficient, and when the adhesion amount is too large, the amount of the film existing between the fin 13 and the tube 22 is too large, and the brazing property is lowered.
図５は、親水性皮膜１の一例を示す図である。親水性皮膜１は、図５に示すように、複数の微小な孔１ａを有する多孔状に形成されていることが好ましい。親水性皮膜１を多孔状とすることで、親水性皮膜１が形成された基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂには、親水性皮膜１の孔１ａを介して露出する露出部４が形成される。露出部４が形成されていることで、基材３が外気に直接的にさらされて基材３がチューブ２２に対し優先的に腐食する。これによりチューブ２２の孔食を遅延させる犠牲防食効果を得ることができる。 FIG. 5 is a view showing an example of the hydrophilic film 1. It is preferable that the hydrophilic film 1 is formed in a porous shape having a plurality of minute holes 1a as shown in FIG. By making the hydrophilic film 1 porous, the first surface 3 a and the second surface 3 b of the substrate 3 on which the hydrophilic film 1 is formed are exposed through the holes 1 a of the hydrophilic film 1. An exposed portion 4 is formed. By forming the exposed portion 4, the substrate 3 is exposed directly to the outside air, and the substrate 3 is corroded preferentially to the tube 22. As a result, it is possible to obtain a sacrificial anticorrosion effect that delays the pitting corrosion of the tube 22.
露出部４は、基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂの全体に対し３０％以上９０％以下であることが好ましい。
露出部４を、基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂに対し３０％以上とすることで、十分な犠牲防食効果を得ることができるが、３０％を下回ると、基材３が十分に腐食せずにチューブ２２の孔食を防ぐことができない。
露出部４を、基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂに対し９０％以下とすることで、第１の面３ａ及び第２の面３ｂに十分な親水性を付与できる。露出部４が多すぎる場合には、親水性皮膜１が不足し十分な親水性を得ることができないおそれがある。露出部４を９０％以下とすることで、親水性皮膜１の皮膜量を確保し、これにより第１の面３ａ及び第２の面３ｂに十分な親水性を与えることができる。
The exposed portion 4 is preferably 30% or more and 90% or less with respect to the whole of the first surface 3 a and the second surface 3 b of the base material 3.
By setting the exposed portion 4 to 30% or more with respect to the first surface 3a and the second surface 3b of the substrate 3, a sufficient sacrificial anticorrosion effect can be obtained, but if less than 30%, the substrate 3 can not prevent pitting of the tube 22 without sufficiently corroding.
By setting the exposed portion 4 to 90% or less with respect to the first surface 3 a and the second surface 3 b of the substrate 3, sufficient hydrophilicity can be given to the first surface 3 a and the second surface 3 b. If the number of exposed portions 4 is too large, there is a possibility that the hydrophilic film 1 is insufficient and sufficient hydrophilicity can not be obtained. By setting the exposed portion 4 to 90% or less, the film amount of the hydrophilic film 1 can be secured, and thereby, the first surface 3a and the second surface 3b can be provided with sufficient hydrophilicity.
親水性皮膜１を形成する方法は、ロールコートなどで皮膜を形成し、オーブンで乾燥させるなど、種々の皮膜形成方法を適宜採用することができる。
親水性皮膜１を多孔状とする場合には、ケイ酸塩とアクリル樹脂との混合物を塗料として用いることが好ましい。アクリル樹脂はケイ酸塩に溶け合わない（相溶性が低い）。したがって、このような塗料は、ケイ酸塩の中にアクリル樹脂の塊が浮いているような状態となる。この塗料を基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂに塗布し焼き付け（乾燥）することで、シリカが固化する。さらにこの皮膜を水洗いすることでアクリル樹脂の大部分が除去されて多孔状の親水性皮膜１を形成することができる。
As a method of forming the hydrophilic film 1, various film forming methods such as forming a film by roll coating or the like and drying in an oven can be appropriately adopted.
When making hydrophilic membrane 1 porous, it is preferred to use a mixture of silicate and acrylic resin as paint. Acrylic resins are not soluble in silicates (less compatible). Accordingly, such a paint is in a state in which a mass of acrylic resin floats in the silicate. By applying the paint to the first surface 3 a and the second surface 3 b of the substrate 3 and baking (drying), the silica is solidified. Further, by washing the film with water, most of the acrylic resin can be removed to form the porous hydrophilic film 1.
親水性皮膜１の多孔状態は、ケイ酸塩とアクリル樹脂とからなる塗料の混合比を調整することで制御することができる。
図６は、ケイ酸塩として水ガラスを用いた場合の、水ガラスに対するアクリル樹脂の重量比（アクリル／水ガラス）と、基材３の第１の面３ａの全体に対する露出部４の面積と、の関係を示すグラフである。図６に示すように、水ガラスに対して混合させるアクリル樹脂の量を増やすことで、露出部４の面積が増加する。また、水ガラスに対するアクリル樹脂の重量比（アクリル／水ガラス）を１３％以上１５０％以下とすることで、基材３の露出部４を、基材３の第１の面３ａの全体に対し３０％以上９０％以下とすることができる。
The porous state of the hydrophilic coating 1 can be controlled by adjusting the mixing ratio of the coating composed of a silicate and an acrylic resin.
FIG. 6 shows the weight ratio of acrylic resin to water glass (acrylic / water glass) and the area of the exposed portion 4 with respect to the entire first surface 3 a of the substrate 3 when water glass is used as the silicate. Is a graph showing the relationship between As shown in FIG. 6, the area of the exposed portion 4 is increased by increasing the amount of the acrylic resin to be mixed with the water glass. Further, by setting the weight ratio of acrylic resin to water glass (acrylic / water glass) to 13% or more and 150% or less, the exposed portion 4 of the substrate 3 is made with respect to the entire first surface 3 a of the substrate 3 It can be 30% or more and 90% or less.
＜＜チューブ＞＞
図３に示すように、チューブ２２は、管体１２と、管体１２の外面１２ｂに形成されるろう材層５と、を有している。管体１２は、図２に示すようにその内部に複数の冷媒流路１２ａが形成された偏平多穴管である。
管体１２は、ＪＩＳ１０５０系などの純アルミニウム系あるいはＪＩＳ３００３系のアルミニウム合金を主体とした合金からなる。一例として、Ｓｉ：０．１０〜０．６０％、Ｆｅ：０．１〜０．６質量％、Ｍｎ：０．１〜０．６質量％、Ｔｉ：０．００５〜０．２質量％、Ｃｕ：０．１質量％未満、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金を押出することにより作製されたものである。
管体１２は、ろう付け工程を経て形成されたフィレット５Ａ、並びにフィン１３の基材３の孔食電位よりも貴の孔食電位となる材質を用いることが好ましい。これにより、管体１２の腐食が開始する前にフィレット５Ａ及びフィン１３の基材３の腐食が開始し、管体１２の腐食を遅延させることができる。
<< Tube >>
As shown in FIG. 3, the tube 22 has a tube 12 and a brazing material layer 5 formed on the outer surface 12 b of the tube 12. The pipe body 12 is a flat multi-hole pipe in which a plurality of refrigerant channels 12a are formed inside as shown in FIG.
The tube body 12 is made of an alloy mainly composed of a pure aluminum such as JIS 1050 series or an aluminum alloy of JIS 3003 series. As an example, Si: 0.10 to 0.60%, Fe: 0.1 to 0.6% by mass, Mn: 0.1 to 0.6% by mass, Ti: 0.005 to 0.2% by mass, Cu: made by extruding an aluminum alloy containing less than 0.1% by mass, the balance being aluminum and unavoidable impurities.
The tube body 12 is preferably made of a material that has a pitting potential that is nobler than the pitting potential of the base material 3 of the fillet 5A and the fin 3 formed through the brazing step. Thereby, corrosion of the base material 3 of the fillet 5A and the fins 13 starts before corrosion of the tubular body 12 starts, and corrosion of the tubular body 12 can be delayed.
ろう付け前のチューブ２２の管体１２には、フィン１３が接合される外面１２ｂの一部に、Ｓｉ粉末：１．０〜５．０ｇ／ｍ２と、Ｚｎ含有フッ化物系フラックス（ＫＺｎＦ３）：３．０〜１０．０ｇ／ｍ２と、バインダ（例えば、アクリル系樹脂）：０．５〜３．５ｇ／ｍ２からなる配合組成のろう材層５が形成されている。
図３に示すように、ろう付け前の熱交換器１１において、チューブ２２のろう材層５は、フィン１３の屈曲部２０のチューブ２２と対向する部分（対向面２０ａ）とチューブ２２との間に位置する。ろう材層５は、６００℃前後の加熱（ろう付け工程）後に冷却されることで、対向面２０ａとチューブ２２との間に満たされた状態で固化し、図４に示すようにフィレット５Ａ（ろう材層）となりフィン１３とチューブ２２とをろう付け接合する。
In the tube body 12 of the tube 22 before brazing, Si powder: 1.0 to 5.0 g / m 2 and a Zn-containing fluoride flux (KZnF 3) on a part of the outer surface 12 b to which the fins 13 are joined. A brazing filler metal layer 5 having a composition comprising 3.0 to 10.0 g / m 2 and a binder (for example, an acrylic resin) of 0.5 to 3.5 g / m 2 is formed.
As shown in FIG. 3, in the heat exchanger 11 before brazing, the brazing material layer 5 of the tube 22 is between the portion of the bent portion 20 of the fin 13 facing the tube 22 (facing surface 20 a) and the tube 22 Located in The brazing material layer 5 is cooled after heating (brazing step) at around 600 ° C. to solidify in a state of being filled between the facing surface 20 a and the tube 22, and as shown in FIG. As a brazing material layer), the fins 13 and the tubes 22 are joined by brazing.
図２に示すように、管体１２の外面１２ｂは、平坦な表面（上面）６Ａ及び裏面（下面）６Ｂと、これら表面６Ａ及び裏面６Ｂに隣接する第１の側面６Ｃ及び第２の側面６Ｄと、からなる。第１の側面６Ｃは、フィン１３の切り欠き部１９の開口側に位置し外部に開放されている。第２の側面６Ｄは、第１の側面６Ｃの反対側に位置し切り欠き部１９に囲まれて配置されている。
ろう材層５は、一例として、管体１２の外面１２ｂのうちフィン１３と当接する領域、即ち、管体１２の表面６Ａと裏面６Ｂと第２の側面６Ｄと、に形成されている。このような熱交換器１１において、ろう材層５が設けられていない管体１２の第１の側面６Ｃは、防食されるカソード部となり、フィン１３及びフィレット５Ａが優先（犠牲）腐食されるアノード部となる。また、ろう付け後の管体１２の表面６Ａ、裏面６Ｂ、及び第２の側面６Ｄには、ろう材層５に含まれていたＳｉとＺｎがろう付け温度で管体１２側に拡散し、管体１２の表層部にＳｉとＺｎを含む犠牲陽極層が形成される。
As shown in FIG. 2, the outer surface 12b of the tube 12 has flat surface (upper surface) 6A and back surface (lower surface) 6B, and first and second side surfaces 6C and 6D adjacent to the surface 6A and back surface 6B. And consists of The first side face 6C is located on the opening side of the notch 19 of the fin 13 and is open to the outside. The second side face 6D is located on the opposite side of the first side face 6C and is disposed so as to be surrounded by the notch 19.
As an example, the brazing material layer 5 is formed in a region of the outer surface 12 b of the tube 12 that abuts on the fins 13, that is, the surface 6 A, the back surface 6 B, and the second side surface 6 D of the tube 12. In such a heat exchanger 11, the first side surface 6C of the tubular body 12 where the brazing material layer 5 is not provided is a cathode portion to be protected against corrosion, and an anode is subjected to preferential (sacrificial) corrosion to the fins 13 and the fillet 5A. It becomes a part. Further, Si and Zn contained in the brazing material layer 5 diffuse to the tube 12 side at the brazing temperature on the surface 6A, back surface 6B and second side surface 6D of the tube 12 after brazing. A sacrificial anode layer containing Si and Zn is formed on the surface of the tube 12.
以下、前記ろう材層５を構成する組成物について説明する。
＜Ｓｉ粉末＞
Ｓｉ粉末は、チューブ２２の管体１２を構成するＡｌと反応し、フィン１３とチューブ２２を接合するろうを形成するが、ろう付け時にＺｎ含有フラックスとＳｉ粉末が溶融してろう液となる。
このろう液にフラックス中のＺｎが均一に拡散し、管体１２の表面に均一に広がる。液相であるろう液内でのＺｎの拡散速度は固相内の拡散速度より著しく大きいので、これにより均一なＺｎ拡散がなされ、管体１２表面の面方向のＺｎ濃度がほぼ均一となる。また、管体１２の表面から深さ方向への拡散について見ると、ＳｉはＡｌと共晶となって融点を下げるので、管体１２の表面では共晶組成となった状態にＺｎが拡散し管体１２の表面に所定厚さの犠牲陽極層が生成する。この犠牲陽極層の生成によりチューブ２２の耐食性を向上できる。
The composition constituting the brazing material layer 5 will be described below.
<Si powder>
The Si powder reacts with Al constituting the tube body 12 of the tube 22 to form a solder for joining the fins 13 and the tube 22, but at the time of brazing, the Zn-containing flux and the Si powder melt to form a solder.
The Zn in the flux uniformly diffuses in the wax solution and spreads uniformly on the surface of the tube 12. Since the diffusion rate of Zn in the liquid phase brazing liquid is significantly larger than the diffusion rate in the solid phase, this causes uniform Zn diffusion, and the Zn concentration in the surface direction of the surface of the tubular body 12 becomes substantially uniform. In addition, as for diffusion from the surface of the tube 12 in the depth direction, Si is eutectic with Al to lower the melting point, so that Zn diffuses to the eutectic composition on the surface of the tube 12 A sacrificial anode layer of a predetermined thickness is formed on the surface of the tube 12. The formation of the sacrificial anode layer can improve the corrosion resistance of the tube 22.
＜Ｓｉ粉末塗布量：１．０〜５．０ｇ／ｍ２＞
Ｓｉ粉末の塗布量が１．０ｇ／ｍ２未満であると、ろう形成が不十分となるおそれがあり、塗布量が５．０ｇ／ｍ２を超えると、チューブの溶融量が増加してチューブの肉厚が減少して、好ましくない。このため、ろう材層５におけるＳｉ粉末の含有量は１．０〜５．０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。
＜Ｓｉ粉末粒度：最大粒径：Ｄ（９９）：２０μｍ以下＞
Ｓｉ粉末の粒度がＤ（９９）において２０μｍ以下であれば、均一な犠牲陽極層を形成することが可能である反面、２０μｍを超えると、局部的に深いエロージョンが生成し、均一な犠牲陽極層を形成できなくなるおそれがある。このため、Ｓｉ粉末の粒度は、最大粒径Ｄ（９９）において２０μｍ以下が好ましい。なお、Ｄ（９９）とは、体積割合で小さい粒から累積し、全体の９９％となる粒の粒径のことである。これらの値は、いずれもレーザ光散乱法で測定することができる。
<Si powder application amount: 1.0 to 5.0 g / m 2 >
If the coating amount of Si powder is less than 1.0 g / m 2 , there is a possibility that the wax formation may be insufficient, and if the coating amount exceeds 5.0 g / m 2 , the melting amount of the tube increases and the tube Is not preferable because the wall thickness of the Therefore, the content of the Si powder in the brazing material layer 5 is preferably 1.0 to 5.0 g / m 2 .
<Si powder particle size: Maximum particle size: D (99): 20 μm or less>
If the particle size of the Si powder is 20 μm or less in D (99), it is possible to form a uniform sacrificial anode layer, but if it exceeds 20 μm, deep erosion locally occurs and a uniform sacrificial anode layer is formed. May not be able to form Therefore, the particle size of the Si powder is preferably 20 μm or less at the maximum particle size D (99). In addition, D (99) is the particle size of the particle | grains which accumulate from a small particle in a volume ratio, and become 99% of the whole. All these values can be measured by the laser light scattering method.
＜Ｚｎ含有フッ化物系フラックス＞
Ｚｎ含有フッ化物系フラックスは、ろう付けに際し、管体１２の表面に犠牲陽極層の電位を適正に卑とするＺｎを拡散させた犠牲陽極層を形成する効果がある。また、ろう付け時に管体１２の表面の酸化物を除去し、ろうの広がり、濡れを促進してろう付け性を向上させる作用を有する。
＜フラックス塗布量：３．０〜１０．０ｇ／ｍ２＞
Ｚｎ含有フッ化物系フラックスの塗布量が３．０ｇ／ｍ２未満であると、電位差が低くなり、犠牲効果が発揮されないおそれがある。また、被ろう付け材（管体１２）の表面酸化皮膜の破壊除去が不十分なためにろう付け不良を招くおそれがある。一方、塗布量が１０．０ｇ／ｍ２を超えると、電位差が過大となり、腐食速度が増加し、犠牲陽極層の存在による防食効果が短時間になるおそれがある。このため、Ｚｎ含有フッ化物系フラックスの塗布量を３．０〜１０．０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。Ｚｎ含有フッ化物系フラックスは、一例としてＫＺｎＦ３を用いることができる。
<Zn-containing fluoride flux>
The Zn-containing fluoride flux has an effect of forming a sacrificial anode layer in which Zn is diffused to the surface of the tubular body 12 appropriately for the potential of the sacrificial anode layer during brazing. In addition, it has the effect of removing the oxide on the surface of the tubular body 12 at the time of brazing, spreading the braze, and promoting the wettability to improve the brazeability.
<Flux coating amount: 3.0 to 10.0 g / m 2 >
If the coating amount of the Zn-containing fluoride flux is less than 3.0 g / m 2 , the potential difference may be low, and the sacrificial effect may not be exhibited. In addition, there is a possibility that the brazing failure may be caused because the surface oxide film of the brazing material (the tube 12) is insufficiently broken and removed. On the other hand, if the coating amount exceeds 10.0 g / m 2 , the potential difference becomes excessive, the corrosion rate increases, and the anticorrosion effect due to the presence of the sacrificial anode layer may become short. For this reason, it is preferable to make the application quantity of Zn containing fluoride type flux into 3.0-10.0 g / m < 2 >. The Zn-containing fluoride flux can use KZnF 3 as an example.
＜バインダ＞
ろう材層５には、Ｓｉ粉末、Ｚｎ含有フッ化物系フラックスに加えてバインダを含む。バインダの例としては、好適にはアクリル系樹脂を挙げることができる。
バインダは犠牲陽極層の形成に必要なＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスを管体１２の表面６Ａ、裏面６Ｂ、又は第２の側面６Ｄに固着する作用があるが、バインダの塗布量が０．５ｇ／ｃｍ２未満であると、ろう付け時にＳｉ粉末やＺｎフラックスが管体１２から脱落し、均一な犠牲陽極層が形成されないおそれがある。一方、バインダの塗布量が３．５ｇ／ｃｍ２を超えると、バインダ残渣によりろう付け性が低下し、均一な犠牲陽極層が形成されないおそれがある。このため、バインダの塗布量は、０．５〜３．５ｇ／ｍ２とすることが好ましい。なお、バインダは、通常、ろう付けの際の加熱により蒸散する。
<Binder>
The brazing material layer 5 contains a binder in addition to the Si powder and the Zn-containing fluoride flux. As an example of a binder, acrylic resin can be mentioned suitably.
The binder functions to fix the Si powder and the Zn-containing flux necessary for forming the sacrificial anode layer on the surface 6A, the back surface 6B, or the second side surface 6D of the tube 12, but the binder coating amount is 0.5 g / If it is less than cm 2 , Si powder or Zn flux may fall off the tube 12 during brazing, and a uniform sacrificial anode layer may not be formed. On the other hand, if the coating amount of the binder exceeds 3.5 g / cm 2 , the binder residue may deteriorate the brazeability and the uniform sacrificial anode layer may not be formed. Therefore, the coating amount of the binder is preferably 0.5 to 3.5 g / m 2 . The binder usually evaporates by heating at the time of brazing.
Ｓｉ粉末、フラックス及びバインダからなるろう材層５の形成方法は、本発明において特に限定されるものではなく、スプレー法、シャワー法、フローコータ法、ロールコータ法、刷毛塗り法、浸漬法、静電塗布法などの適宜の方法によって行うことができる。
また、ろう材層５の形成領域は、管体１２の表面６Ａ、裏面６Ｂ、及び第２の側面６Ｄの全体としても良く、また一部としても良い。さらに、本実施形態の管体１２は第１の側面６Ｃにろう材層５が形成されていないが、塗布方法によっては第１の側面６Ｃにも一部形成されてしまうことがある。本発明はこのようなものを排除しない。
The method for forming the brazing material layer 5 comprising Si powder, flux and binder is not particularly limited in the present invention, and spray method, shower method, flow coater method, roll coater method, brush coating method, immersion method, static method It can be carried out by an appropriate method such as an electrocoating method.
In addition, the formation region of the brazing material layer 5 may be the whole or a part of the surface 6A, the back surface 6B, and the second side surface 6D of the tube 12. Furthermore, although the brazing material layer 5 is not formed on the first side face 6C in the tube body 12 of the present embodiment, the pipe body 12 may be partially formed on the first side face 6C depending on the application method. The present invention does not exclude such.
＜＜製造方法＞＞
上述したフィン１３及びチューブ２２を備えた熱交換器１１の製造方法の一例を説明する。
まず、チューブ２２、及びフィン１３、を用意する。フィン１３は、基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂに予め多孔状の親水性皮膜１を形成しておく。フィン１３には、切り欠き部１９とその周縁の屈曲部２０とが形成されている。また、チューブ２２として、管体１２の外面１２ｂの一部に予めろう材層５が形成されたものを用意する。
次に、図３に示すように、複数枚のフィン１３を並列に配置し、切り欠き部１９にチューブ２２を挿通させる。
<< manufacturing method >>
An example of the manufacturing method of the heat exchanger 11 provided with the fin 13 and the tube 22 which were mentioned above is demonstrated.
First, the tube 22 and the fins 13 are prepared. The fins 13 have the porous hydrophilic film 1 formed in advance on the first surface 3 a and the second surface 3 b of the substrate 3. The notch portion 19 and a bent portion 20 at the periphery thereof are formed in the fin 13. Further, as the tube 22, a tube in which the brazing material layer 5 is formed in advance on a part of the outer surface 12 b of the tube 12 is prepared.
Next, as shown in FIG. 3, a plurality of fins 13 are arranged in parallel, and the tube 22 is inserted into the notch 19.
次に、ろう材層５の融点以上の温度に加熱するろう付け工程を行う。加熱によって、管体１２の外面１２ｂに形成されたろう材層５が溶融しろう液となる。このろう液は、毛管力によりフィン１３の屈曲部２０の対向面２０ａと管体１２の外面１２ｂの間の隙間に流れ、隙間を満たす。さらに、冷却することで、図４に示すように、ろう液が固化しフィレット５Ａ（ろう材層）を形成する。このフィレット５Ａにより、チューブ２２とフィン１３とが接合される。 Next, a brazing step of heating to a temperature above the melting point of the brazing material layer 5 is performed. By heating, the brazing material layer 5 formed on the outer surface 12 b of the tube 12 becomes a molten brazing liquid. The wax flows into the gap between the facing surface 20a of the bent portion 20 of the fin 13 and the outer surface 12b of the tube 12 by capillary force to fill the gap. Furthermore, by cooling, as shown in FIG. 4, the brazing liquid solidifies and forms fillets 5A (brazing material layer). The tube 22 and the fin 13 are joined by the fillet 5A.
ろう付けに際しては、不活性雰囲気などの適切な雰囲気で適温に加熱して、ろう材層５を溶融させる。この場合、フラックスの活性度が上がって、フラックス中のＺｎが被ろう付け材（フィン１３の基材３）の肉厚方面に拡散するのに加え、ろう材及び被ろう付け材の双方の表面の酸化皮膜を破壊してろう材と被ろう付け材との間の濡れを促進する。
ろう付けに際しては、チューブ２２の管体１２を構成するアルミニウム合金のマトリックスの一部がろう材層５の組成物と反応してろうとなって、チューブ２２の管体１２とフィン１３がろう付けされる。管体１２の表層部ではろう付けによってフラックス中のＺｎが拡散して管体１２内側よりも卑になった犠牲陽極層が形成される。
In brazing, the brazing material layer 5 is melted by heating to an appropriate temperature in an appropriate atmosphere such as an inert atmosphere. In this case, the activity of the flux is increased, and in addition to the diffusion of Zn in the flux to the thickness direction of the brazing material (base 3 of the fin 13), the surfaces of both the brazing material and the brazing material Destroys the oxide film of the metal and promotes the wetting between the brazing material and the brazing material.
During brazing, a portion of the aluminum alloy matrix constituting the tube body 12 of the tube 22 reacts with the composition of the brazing material layer 5 and is brazed, and the tube body 12 of the tube 22 and the fins 13 are brazed Ru. In the surface layer portion of the tubular body 12, Zn in the flux diffuses by brazing to form a sacrificial anode layer which is more wrinkled than the inside of the tubular body 12.
＜＜効果＞＞
本実施の形態の構造によれば、良好なろう付けがなされ、管体１２とフィン１３との間に十分なサイズのフィレット５Ａ（ろう材層）が形成される。
このフィレット５Ａは、管体１２及びフィン１３よりも孔食電位が卑となっている。したがって、管体１２及びフィン１３と比較して優先的に腐食し、管体１２及びフィン１３の孔食を遅延させることができる。
また、ろう材層５を溶融、固化させる工程を経た後であっても、親水性皮膜１は残留し、フィン１３に親水性を付与することができる。
<< Effect >>
According to the structure of this embodiment, good brazing is performed, and a fillet 5A (brazing material layer) of a sufficient size is formed between the tube body 12 and the fin 13.
The fillet 5A has a lower pitting potential than the tube 12 and the fins 13. Therefore, it can corrode preferentially as compared with the tube body 12 and the fins 13, and can delay pitting corrosion of the tube body 12 and the fins 13.
In addition, even after passing through the step of melting and solidifying the brazing material layer 5, the hydrophilic film 1 remains and can impart hydrophilicity to the fins 13.
なお、チューブ２２のろう材層５を溶融、固化させてフィン１３とチューブ２２とを接合する工程において、同時に、チューブ２２にヘッダ管１４をろう付け接合することが好ましい。 In the step of melting and solidifying the brazing material layer 5 of the tube 22 to join the fins 13 and the tube 22, it is preferable to simultaneously braze the header pipe 14 to the tube 22.
フィン１３には、親水性皮膜１が形成されているので、フィン１３の親水性を高くすることができる。
ケイ酸塩を主体とする親水性皮膜１は、無機皮膜であるために、ろう付け時の６００℃前後の温度の加熱工程を経ても親水性を保つことができる。したがって、親水性皮膜１は、熱交換器１１の組み立て前にフィン１３の基材３に予め塗布するプレコート工程により形成できる。ろう付け後にポストコートで親水性皮膜を形成する工程は不要となるために、製造工程を簡素化して熱交換器１１を提供できる。
Since the hydrophilic coating 1 is formed on the fins 13, the hydrophilicity of the fins 13 can be increased.
Since the hydrophilic film 1 mainly composed of silicate is an inorganic film, it can maintain hydrophilicity even through a heating process at a temperature of around 600 ° C. at the time of brazing. Therefore, the hydrophilic film 1 can be formed by a precoating step of applying in advance to the base material 3 of the fins 13 before the heat exchanger 11 is assembled. Since the step of forming a hydrophilic film by post coating after brazing is unnecessary, the manufacturing process can be simplified and the heat exchanger 11 can be provided.
さらに、親水性皮膜１が多孔状に形成されていることで、基材３の第１の面３ａに露出部４が形成される。露出部４が形成されることで、基材３がチューブ２２の管体１２に対して優先的に腐食し、管体１２の孔食を遅延させることができる。 Furthermore, the exposed part 4 is formed in the 1st surface 3a of the base material 3 by the hydrophilic membrane 1 being formed in porous state. By forming the exposed portion 4, the base material 3 is preferentially corroded with respect to the tube 12 of the tube 22, and pitting corrosion of the tube 12 can be delayed.
（変形例）
次に上述した実施形態の変形例について説明する。
図７は、変形例の熱交換器のろう付け後の状態を示し、チューブ２２の長さ方向に沿って縦断面を取った断面図である。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
(Modification)
Next, modifications of the above-described embodiment will be described.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the modified heat exchanger after brazing, taken along the longitudinal direction of the tube 22. As shown in FIG.
In addition, about the component of the aspect same as the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
変形例の熱交換器は、フィン２３を有する。フィン２３は、基材３の第１の面３ａに親水性皮膜１を有しており、第２の面３ｂには、親水性皮膜１が形成されていない。
第２の面３ｂは、屈曲部２０に位置しチューブ２２と対向する対向面２０ａと連続している。フィン２３は、基材３の第２の面３ｂに親水性皮膜１が形成されていないことで、対向面２０ａが露出しており、親水性皮膜１がろう付け性を阻害することがない。これによって、チューブ２２とフィン２３とを強固にろう付けできる。
The heat exchanger of the modification has fins 23. The fin 23 has the hydrophilic film 1 on the first surface 3 a of the base 3, and the hydrophilic film 1 is not formed on the second surface 3 b.
The second surface 3 b is continuous with an opposing surface 20 a located at the bending portion 20 and facing the tube 22. The opposing surface 20a is exposed by the fact that the hydrophilic film 1 is not formed on the second surface 3b of the base material 3, and the fin 23 does not inhibit the brazing property. Thereby, the tube 22 and the fins 23 can be firmly brazed.
また、並列配置された隣り合うフィン２３同士の隙間は、親水性皮膜１が形成された第１の面３ａと形成されていない第２の面３ｂとが互いに向かい合った状態となっている。したがって、隙間の一方の面には、親水性の親水性皮膜１を施された第１の面３ａが配置された状態となり、互いに隣り合うフィン２３の間に雨水や結露水が保水されにくい。これにより、フィン２３の隙間を水分で塞ぐことがなく、熱交換効率が低下しないフィン構造を備えた熱交換器１１を提供できる。
このように、親水性皮膜１がフィン２３の一方の面にのみ形成する本変形例であっても、熱交換効率の高い熱交換器１１を提供できる。
Further, in the gaps between the adjacent fins 23 arranged in parallel, the first surface 3a on which the hydrophilic film 1 is formed and the second surface 3b on which the hydrophilic film 1 is not formed face each other. Therefore, the first surface 3a to which the hydrophilic hydrophilic film 1 is applied is disposed on one surface of the gap, and it is difficult for the rainwater and the condensation water to be retained between the fins 23 adjacent to each other. As a result, the heat exchanger 11 can be provided with a fin structure in which the space between the fins 23 is not blocked with moisture and the heat exchange efficiency does not decrease.
As described above, even in the present modification in which the hydrophilic coating 1 is formed only on one surface of the fins 23, the heat exchanger 11 with high heat exchange efficiency can be provided.
変形例の熱交換において、複数枚並列配置されたフィン２３同士の隙間は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることが好ましい。隣り合うフィン２３同士の隙間を１ｍｍ以上とすることで、熱交換効率を高めることができる。また、フィン２３同士の隙間を２ｍｍ以下とすることで、熱交換器１１を小型化できる。加えて、フィン２３同士の隙間を２ｍｍ以下とすることで、フィン２３の第２の面３ｂに付着した水滴が２ｍｍ以上に成長することなく、対向するフィン２３の第１の面３ａに沿って排出される。したがって、フィン２３同士の隙間を流れる空気の流動を妨害せず、熱交換効率の高い熱交換器１１を実現できる。 In the heat exchange of the modification, it is preferable to set the gap between the plurality of fins 23 arranged in parallel to 1 mm or more and 2 mm or less. By setting the gap between adjacent fins 23 to 1 mm or more, heat exchange efficiency can be enhanced. Moreover, the heat exchanger 11 can be miniaturized by setting the gap between the fins 23 to 2 mm or less. In addition, by setting the gap between the fins 23 to 2 mm or less, the water droplets attached to the second surface 3 b of the fins 23 do not grow to 2 mm or more, and along the first surface 3 a of the opposing fins 23 Exhausted. Therefore, the heat exchanger 11 with high heat exchange efficiency can be realized without disturbing the flow of the air flowing through the gaps between the fins 23.
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
＜＜サンプルの作製＞＞
０．４質量％〜０．６質量％Ｓｉと１．０質量％〜２．０質量％Ｍｎと２．５質量％〜３．５質量％Ｚｎと、残部不可避不純物とＡｌとからなる板状の基材の両面に対し、下段の表１に示す種類、皮膜量の親水性皮膜をバーコーター法で塗布、乾燥し、さらに水洗いすることで形成した。
幾つかのサンプルは、親水性皮膜の形成に用いた塗料にアクリル樹脂を表１に示す重量混合比で混合した。このアクリル樹脂は、乾燥後の水洗いにより大部分が除去される。これにより、親水性皮膜は多孔状となり、親水性皮膜が形成された基材に露出部が形成される。親水性皮膜が形成された第１の面を走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope、SEM）により観察し、第１の面に形成された露出部の面積の割合を表１に示す。
<< Preparation of sample >>
Plate consisting of 0.4% by mass to 0.6% by mass Si, 1.0% by mass to 2.0% by mass Mn, 2.5% by mass to 3.5% by mass Zn and the balance of unavoidable impurities and Al On both surfaces of the base material, a hydrophilic coating of the type and coating amount shown in Table 1 below was applied by a bar coater method, dried, and then washed with water.
Some of the samples were mixed with the paint used to form the hydrophilic film in the weight mixing ratio shown in Table 1 for the acrylic resin. The acrylic resin is mostly removed by washing with water after drying. As a result, the hydrophilic film becomes porous, and an exposed portion is formed on the substrate on which the hydrophilic film is formed. The first surface on which the hydrophilic film was formed was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the ratio of the area of the exposed portion formed on the first surface is shown in Table 1.
次に、０．３質量％〜０．５質量％Ｓｉと０．２質量％〜０．４質量％Ｍｎと残部不可避不純物とＡｌとからなるチューブ用アルミニウム合金を溶製し、この合金を横断面形状（肉厚０．２６ｍｍ×幅１７．０ｍｍ×全体厚１．５ｍｍ）であって、扁平状の熱交換器用アルミニウム合金の管体とした。
さらに、この管体の表面、裏面、並びに第２の側面にろう材層を形成した。ろう材層は、Ｓｉ粉末（Ｄ（９９）粒度１０μｍ）３ｇと、フラックス（ＫＺｎＦ３：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）６ｇ、及び、アクリル系樹脂バインダ１ｇ、溶剤としてのイソプロピルアルコール１６ｇの混合物からなる溶液をロール塗布し、乾燥させることで形成した。
Next, melt the tube aluminum alloy consisting of 0.3% by mass to 0.5% by mass of Si, 0.2% by mass to 0.4% by mass of Mn, and the balance inevitable impurities and Al, and cross this alloy It was surface shape (thickness 0.26 mm x width 17.0 mm x total thickness 1.5 mm), and was used as the flat tube body of aluminum alloy for heat exchangers.
Furthermore, a brazing material layer was formed on the front surface, the back surface, and the second side of the tube. The brazing material layer is a mixture of 3 g of Si powder (D (99) particle size 10 μm), 6 g of flux (KZnF 3 : D (50) particle size 2.0 μm), 1 g of acrylic resin binder and 16 g of isopropyl alcohol as a solvent The solution consisting of the above was formed by roll coating and drying.
次に、前記チューブと各種フィンを１段組み立て、仮のミニコア試験体を構成し、これらの試験体を窒素雰囲気の炉内に６００℃×３分保持する条件でろう付けを行った。このろう付けにより、ろう付け皮膜が形成されていたチューブの表面及び裏面に、犠牲陽極層が形成されるとともに、親水性皮膜を備えたフィンがろう付けされたので、これらを熱交換器試験体とした。
＜＜試験＞＞
また、これらの熱交換器試験体を用いて以下に説明するろう付け性評価、親水性評価、並びに耐食性評価を行った。
Next, the tube and various fins were assembled in one stage to form a temporary mini-core test body, and these test bodies were brazed under the condition of being held at 600 ° C. for 3 minutes in a furnace of nitrogen atmosphere. This brazing forms a sacrificial anode layer on the front and back surfaces of the tube on which the brazed film was formed, and a fin provided with a hydrophilic film is brazed. And
<< Examination >>
In addition, using these heat exchanger test specimens, evaluation of brazing property, evaluation of hydrophilicity, and evaluation of corrosion resistance described below were performed.
＜ろう付け性評価＞
ろう付接合された熱交換器試験体の複数のろう付け箇所を目視評価し、接合が不十分（未接合）である箇所を数えた。１つのサンプルに対して、１００か所の接合部を確認して、９５か所以上（９５％以上）が正常に接合されているものを合格とする。
<Brazability evaluation>
A plurality of brazed points of the brazed joined heat exchanger test body were visually evaluated, and the places where the joining was insufficient (unjoined) were counted. 100 joints are confirmed for one sample, and those which are joined properly in 95 places or more (95% or more) are accepted as pass.
＜親水性評価（水洗後接触角測定）＞
６００℃×３分のろう付け後、流水に２４時間浸漬し、フィン表面の接触角を測定した。接触角が３０°以下であれば合格とする。
<Hydrophilicity evaluation (contact angle measurement after water washing)>
After brazing at 600 ° C. for 3 minutes, it was immersed in running water for 24 hours, and the contact angle of the fin surface was measured. If the contact angle is 30 ° or less, it is judged as a pass.
＜耐食性評価＞
６００℃×３分のろう付け後、得られた各熱交換器試験体について、ＡＳＴＭ Ｇ８５−Ａ３で規定されているＳＷＡＡＴ試験を実施し、チューブに貫通孔が確認されるまでの日数を評価した。２００日以上であれば合格とする。
ろう付け性評価、親水性評価、並びに耐食性評価の評価結果を表１にまとめて示す。
<Evaluation of corrosion resistance>
After brazing at 600 ° C. for 3 minutes, the SWAAT test specified in ASTM G85-A3 was performed on each of the obtained heat exchanger test specimens, and the number of days until the through holes were confirmed in the tube was evaluated. . Pass if it is 200 days or more.
Table 1 summarizes the evaluation results of the brazing property evaluation, the hydrophilicity evaluation, and the corrosion resistance evaluation.
＜考察＞
表１から、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．３の熱交換器試験体は、親水性が悪いことが分かる。サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．３の熱交換器試験体は、フィンの親水性皮膜として親水基を備えた有機皮膜を有している。このような有機皮膜は、ろう付けにおける加熱（６００℃×３分）によって、消失してしまい、十分な親水性を付与することができないためであると考えられる。
<Discussion>
From Table 1, sample no. 1 to No. The heat exchanger test sample No. 3 is found to be poorly hydrophilic. Sample No. 1 to No. The heat exchanger test sample No. 3 has an organic film provided with a hydrophilic group as a hydrophilic film of a fin. It is considered that such an organic film disappears by heating (600 ° C. × 3 minutes) in brazing, and sufficient hydrophilicity can not be imparted.
表１からサンプルＮｏ．４〜Ｎｏ．１７の熱交換器試験体は、親水性、耐食性、並びにろう付け性において、一定の水準を満たしている。これらのうち、特にサンプルＮｏ．１３〜Ｎｏ．１６の熱交換器試験体は、親水性、耐食性、並びにろう付け性が特に優れた結果となった。 From Table 1, sample no. 4-No. The seventeen heat exchanger specimens meet certain levels in hydrophilicity, corrosion resistance, and brazeability. Of these, sample no. 13-No. The sixteen heat exchanger test pieces resulted in particularly excellent hydrophilicity, corrosion resistance, and brazeability.
サンプルＮｏ．４〜Ｎｏ．１０の熱交換器試験体は、親水性皮膜の皮膜量を様々に変えたサンプル群である。これらのサンプルの比較から親水性皮膜の皮膜量を５０ｍｇ／ｍ２以上とすることで、十分な親水性を得ることができることが確認された。 Sample No. 4-No. Ten heat exchanger test bodies are a sample group which changed the amount of films of a hydrophilic film variously. From the comparison of these samples, it was confirmed that sufficient hydrophilicity can be obtained by setting the amount of the hydrophilic coating to 50 mg / m 2 or more.
サンプルＮｏ．１１〜Ｎｏ．１７の熱交換器試験体は、親水性皮膜を形成する際の塗料に混合させるアクリル樹脂の重量混合比を様々に変えたサンプル群である。これらのサンプルの比較から、基材の露出面積を３０％以上、９０％以下とすることで、チューブに貫通孔が生じることを遅延できることが確認された。 Sample No. 11 to No. The seventeen heat exchanger test bodies are a sample group in which the weight mixing ratio of the acrylic resin to be mixed with the paint when forming the hydrophilic film is variously changed. From the comparison of these samples, it was confirmed that generation of the through hole in the tube can be delayed by setting the exposed area of the substrate to 30% or more and 90% or less.
次に、親水性皮膜を備えたフィンを別途用意して、表面を走査型電子顕微鏡により撮像した。
図８（Ａ）は、水ガラスに対する前記アクリル樹脂の重量比を１０％とした塗料により形成した親水性皮膜の画像であり、露出部の面積比は約２０％となっている。図８（Ｂ）は、水ガラスに対する前記アクリル樹脂の重量比を２０％とした塗料により形成した親水性皮膜の画像であり、露出部の面積比は約５０％となっている。図８（Ｃ）は、水ガラスに対する前記アクリル樹脂の重量比を４０％とした塗料により形成した親水性皮膜の画像であり、露出部の面積比は約６０％となっている。図８（Ｄ）は、水ガラスに対する前記アクリル樹脂の重量比を８０％とした塗料により形成した親水性皮膜の画像であり、露出部の面積比は約７０％となっている。
図８の画像に例示されるように、ケイ酸塩とアクリル樹脂とを混合した塗料を用いることで、多孔状の親水性皮膜を形成することができる。また、ケイ酸塩とアクリル樹脂との重量比を調整することで、露出部の面積比を調整できることが確認された。
Next, fins provided with a hydrophilic film were separately prepared, and the surface was imaged by a scanning electron microscope.
FIG. 8A is an image of a hydrophilic film formed of a paint in which the weight ratio of the acrylic resin to water glass is 10%, and the area ratio of the exposed portion is about 20%. FIG. 8B is an image of a hydrophilic film formed of a paint in which the weight ratio of the acrylic resin to water glass is 20%, and the area ratio of the exposed portion is about 50%. FIG. 8C is an image of a hydrophilic film formed of a paint in which the weight ratio of the acrylic resin to water glass is 40%, and the area ratio of the exposed portion is about 60%. FIG. 8D is an image of a hydrophilic film formed of a paint in which the weight ratio of the acrylic resin to water glass is 80%, and the area ratio of the exposed portion is about 70%.
As illustrated in the image of FIG. 8, a porous hydrophilic film can be formed by using a paint in which a silicate and an acrylic resin are mixed. Moreover, it was confirmed that the area ratio of the exposed part can be adjusted by adjusting the weight ratio of the silicate and the acrylic resin.
以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。 Although various embodiments of the present invention have been described above, each configuration and each combination thereof in each embodiment is an example, and addition, omission, replacement of a configuration, and the like without departing from the spirit of the present invention And other modifications are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments.
１…親水性皮膜、３…基材、３ａ…第１の面、３ｂ…第２の面、４…露出部、５…ろう材層、５Ａ…フィレット（ろう材層）、６Ａ…表面、６Ｂ…裏面、６Ｃ…第１の側面、６Ｄ…第２の側面、１１…熱交換器、１２…管体、１２ａ…冷媒流路、１２ｂ…外面、１３、２３…フィン、１４…ヘッダ管、１５…供給管、１６…回収管、１９…切り欠き部、２０…屈曲部、２０ａ…対向面、２２…チューブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hydrophilic film, 3 ... Base material, 3a ... 1st surface, 3b ... 2nd surface, 4 ... Exposed part, 5 ... Brazing material layer, 5A ... Fillet (brazing material layer), 6A ... surface, 6B ... Back surface, 6C ... 1st side surface, 6D ... 2nd side surface, 11 ... Heat exchanger, 12 ... Tube body, 12a ... Refrigerant channel, 12b ... Outer surface, 13, 23 ... Fins, 14 ... Header pipe, 15 ... Supply pipe, 16 ... Recovery pipe, 19 ... Notched part, 20 ... Bend part, 20a ... Opposite surface, 22 ... Tube
Claims (13)
複数枚並列配置されて前記チューブが挿通され、前記チューブとろう付け接合された板状のフィンと、を有し、
前記フィンは、板状の基材と、前記基材の第１の面にろう付け前に設けられたケイ酸塩を主体とする親水性の親水性皮膜と、を備え、
前記チューブは、管状の管体と、前記管体の外面に設けられたろう材層と、を備え、
前記親水性皮膜が、複数の微小な孔を有する多孔状に形成され、前記基材の前記第１の面に前記親水性皮膜の前記孔を介して露出する露出部が形成され、
前記露出部が、前記基材の前記第１の面に３０％以上９０％以下形成され、前記ろう材層が前記管体及び前記フィンよりも孔食電位で卑とされている熱交換器。 A tube having a refrigerant flow passage inside;
A plurality of sheets are arranged in parallel, and the tube is inserted and has a plate-like fin brazed to the tube,
The fin comprises a plate-like base, and a hydrophilic hydrophilic coating based on silicate provided on the first surface of the base before brazing .
Said tube comprises a tube body of the tubular, and a brazing material layer provided on the outer surface of the pipe body,
The hydrophilic film is formed in a porous shape having a plurality of minute holes, and an exposed portion exposed through the holes of the hydrophilic film is formed on the first surface of the base,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the exposed portion is formed on the first surface of the base in a range of 30% to 90%, and the brazing material layer has a lower potential at a pitting potential than the tube and the fins .
前記親水性皮膜として複数の微小な孔を有する多孔状であり、前記基材の前記第１の面に前記親水性皮膜の前記孔を介して露出する露出部を有し、塗布後、加熱乾燥し水洗して付着量を５０ｍｇ／ｍ ２ 以上３５０ｍｇ／ｍ ２ 以下とした親水性皮膜を形成し、前記露出部として前記基材の前記第１の面に３０％以上９０％以下開口させ、前記ろう材層を前記管体及び前記フィンよりも孔食電位で卑とする熱交換器の製造方法。 An outer surface of a tubular tube provided with a refrigerant flow path inside is a fin provided with a hydrophilic hydrophilic film mainly composed of silicate and added with an acrylic resin on the first surface of a plate-like base material The heat exchanger is a method of manufacturing a heat exchanger in which a plurality of tubes are arranged in parallel and inserted into a tube provided with a brazing material layer, heated and cooled to melt and solidify the brazing material layer, and join the tubes and fins. ,
The hydrophilic film is porous having a plurality of fine holes, and the first surface of the substrate has an exposed portion exposed through the holes of the hydrophilic film, and after application, it is dried by heating. Water- washed to form a hydrophilic film with an adhesion amount of 50 mg / m 2 or more and 350 mg / m 2 or less, and open 30% or more and 90% or less on the first surface of the substrate as the exposed portion, The manufacturing method of the heat exchanger which makes a brazing material layer a crucible more in pitting potential than the said tube body and the said fin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014238930A JP6530178B2 (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014238930A JP6530178B2 (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019093199A Division JP6776405B2 (en) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | Heat exchanger and manufacturing method of heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016099101A JP2016099101A (en) | 2016-05-30 |
| JP6530178B2 true JP6530178B2 (en) | 2019-06-12 |
Family
ID=56076766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014238930A Active JP6530178B2 (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6530178B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210389058A1 (en) * | 2018-10-29 | 2021-12-16 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger fins and manufacturing method therefor, heat exchanger, and air-conditioning apparatus |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6952568B2 (en) * | 2017-10-18 | 2021-10-20 | 三菱アルミニウム株式会社 | Aluminum fins with hot water wash hydrophilic coating film and hot water wash hydrophilic coating film and aluminum fin manufacturing method and heat exchanger |
| JP7281866B2 (en) * | 2017-11-20 | 2023-05-26 | アルコム・ニッケイ・スペシャルティ・コーティングズ・エスデーエヌ・ビーエッチデー | Fin-and-tube heat exchanger and manufacturing method thereof |
| CN107906793A (en) * | 2017-11-30 | 2018-04-13 | 海信（山东）空调有限公司 | Heat exchanger and temperature-adjusting device |
| JP7131950B2 (en) * | 2018-04-24 | 2022-09-06 | Ｍａアルミニウム株式会社 | Pre-coated fin stock for brazed heat exchangers and heat exchangers |
| JP7030605B2 (en) * | 2018-04-24 | 2022-03-07 | 三菱マテリアル株式会社 | Aluminum fins for heat exchangers with excellent hydrophilicity, heat exchangers and their manufacturing methods |
| JP7290030B2 (en) * | 2019-01-31 | 2023-06-13 | 株式会社デンソー | Heat exchanger |
| DE102019209249A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-31 | Mahle International Gmbh | Process for passivating an aluminum surface provided with a flux |
| CN110657486B (en) * | 2019-09-29 | 2021-04-27 | 王志华 | Solar air medium outdoor heating system |
| CN113028516B (en) * | 2021-02-08 | 2022-04-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | Air outlet panel purification assembly and air conditioner |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5457264A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-08 | Hitachi Ltd | Heat exchanger |
| JPS61253390A (en) * | 1985-04-30 | 1986-11-11 | Showa Alum Corp | Surface treatment of aluminum fin material for heat exchanger having hydrophilic film |
| JP2905977B2 (en) * | 1989-07-20 | 1999-06-14 | 三菱アルミニウム株式会社 | fin |
| JP3050728B2 (en) * | 1993-08-02 | 2000-06-12 | 川崎製鉄株式会社 | Aluminum fin material for heat exchanger |
| JP2771939B2 (en) * | 1993-08-13 | 1998-07-02 | 株式会社神戸製鋼所 | Surface treated fin material for heat exchanger |
| JPH07268243A (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Precoated fin material for heat exchanger and production thereof |
| JPH07303983A (en) * | 1994-05-02 | 1995-11-21 | Nippon Light Metal Co Ltd | Aluminum alloy material for non-corrosion flux brazing and brazing method thereof |
| JPH1081931A (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-31 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Heat exchanger excellent in corrosion resistance |
| JP3226463B2 (en) * | 1996-09-27 | 2001-11-05 | 住友軽金属工業株式会社 | Aluminum plate fin material for heat exchanger and method for manufacturing cross fin tube using the same |
| JP2004044909A (en) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Kobe Steel Ltd | Aluminum fin material for heat exchanger, fin, and fin tube type heat exchanger |
| DE102004049107A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Behr Gmbh & Co. Kg | coating process |
| JP2009058139A (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Member for aluminum-made heat exchanger having superior corrosion resistance |
| JP5578702B2 (en) * | 2009-12-24 | 2014-08-27 | 三菱アルミニウム株式会社 | Aluminum alloy fin material for heat exchanger and heat exchanger |
| JP5670100B2 (en) * | 2010-05-25 | 2015-02-18 | 株式会社Uacj | Method for producing aluminum alloy heat exchanger |
| JP5753355B2 (en) * | 2010-09-02 | 2015-07-22 | 株式会社Uacj | Heat transfer tube for fin-and-tube heat exchanger, fin-and-tube heat exchanger using the same, and manufacturing method thereof |
| JP5730655B2 (en) * | 2011-04-21 | 2015-06-10 | 三菱アルミニウム株式会社 | Plate fin material for heat exchanger and method for producing the same, heat exchanger using the plate fin material and method for producing the same |
| JP5712777B2 (en) * | 2011-05-10 | 2015-05-07 | 日本軽金属株式会社 | Heat exchanger made of aluminum or aluminum alloy |
| JP6030300B2 (en) * | 2011-12-28 | 2016-11-24 | 三菱アルミニウム株式会社 | Heat exchanger manufacturing method using pre-coated fin material and heat exchanger |
| JP6115892B2 (en) * | 2012-10-26 | 2017-04-19 | 株式会社Uacj | Aluminum alloy brazing sheet for fins, heat exchanger and heat exchanger manufacturing method |
-
2014
- 2014-11-26 JP JP2014238930A patent/JP6530178B2/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210389058A1 (en) * | 2018-10-29 | 2021-12-16 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger fins and manufacturing method therefor, heat exchanger, and air-conditioning apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016099101A (en) | 2016-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6530178B2 (en) | Heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger | |
| JP6253212B2 (en) | Tube for heat exchanger assembly configuration | |
| JP6030300B2 (en) | Heat exchanger manufacturing method using pre-coated fin material and heat exchanger | |
| JP5906113B2 (en) | Extruded heat transfer tube for heat exchanger, heat exchanger, and method for producing extruded heat transfer tube for heat exchanger | |
| JP5675092B2 (en) | Aluminum alloy tube for heat exchanger excellent in corrosion resistance and heat exchanger using the same | |
| JP5115963B2 (en) | Aluminum heat exchanger member with excellent corrosion resistance and method for producing aluminum heat exchanger with excellent corrosion resistance | |
| US11534872B2 (en) | Mixed composition coating material for brazing | |
| JP6529749B2 (en) | Heat exchanger and method of manufacturing heat exchanger | |
| CN105965177A (en) | Heat exchanger tube | |
| JP4577634B2 (en) | Aluminum alloy extruded tube with brazing filler metal for heat exchanger | |
| JP5334086B2 (en) | Aluminum heat exchanger having excellent corrosion resistance and method for producing the same | |
| JP2019190720A (en) | Aluminum fin for heat exchanger excellent in hydrophilic property, heat exchanger, and manufacturing method thereof | |
| JP7131950B2 (en) | Pre-coated fin stock for brazed heat exchangers and heat exchangers | |
| JP2020051731A (en) | Hydrophilic fin and heat exchanger | |
| JP6952568B2 (en) | Aluminum fins with hot water wash hydrophilic coating film and hot water wash hydrophilic coating film and aluminum fin manufacturing method and heat exchanger | |
| JP2019143068A (en) | Coating composition for forming hydrophilic coating film, aluminum fin and heat exchanger | |
| JP7209487B2 (en) | ALUMINUM FIN AND HEAT EXCHANGER EXCELLENT IN HYDROPHILIC AFTER BRAZING PROCESS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME | |
| JP6776405B2 (en) | Heat exchanger and manufacturing method of heat exchanger | |
| WO2019102915A1 (en) | Aluminum fin having excellent hydrophilicity after brazing, and heat exchanger and method for producing same | |
| JP6983699B2 (en) | Brazing mixed composition paint | |
| JP6319917B2 (en) | Heat exchanger manufacturing method using pre-coated fin material and heat exchanger | |
| JP6633317B2 (en) | Hydrophilic fin and heat exchanger | |
| JP2019152360A (en) | Aluminum fin with hydrophilic coating and heat exchanger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171020 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180711 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180717 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180914 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181113 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181116 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190416 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190516 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6530178 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |