JPH09203597A - 積層型熱交換器 - Google Patents
積層型熱交換器Info
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- JPH09203597A JPH09203597A JP1128396A JP1128396A JPH09203597A JP H09203597 A JPH09203597 A JP H09203597A JP 1128396 A JP1128396 A JP 1128396A JP 1128396 A JP1128396 A JP 1128396A JP H09203597 A JPH09203597 A JP H09203597A
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- fin
- tubes
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- fins
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/126—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
-
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- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05391—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チューブの耐孔食性を向上することの可能な
積層型熱交換器を得ること。 【構成】 チューブ２，２の間にフィン３が装着され、
チューブ２のそれぞれの端部にヘッダタンク４が連結さ
れた積層型熱交換器において、チューブ２はＺｎが添加
されていないアルミニウム合金を用いて形成し、フィン
３はＺｎを添加したフィン材を用いて波形状に形成し、
チューブ２に対する波形状フィン３の端部接触点３ｂ
を、ヘッダパイプ４から５ｍｍ以内の距離に設けた。ま
た、チューブ２はＺｎが添加されていないアルミニウム
合金を用いて形成し、フィン３はＺｎを添加したフィン
材を用いて波形状に形成し、波形状フィン３のチューブ
２に対する各フィン接触点３ａ，３ａを、１０ｍｍ以内
の距離に設けた。
積層型熱交換器を得ること。 【構成】 チューブ２，２の間にフィン３が装着され、
チューブ２のそれぞれの端部にヘッダタンク４が連結さ
れた積層型熱交換器において、チューブ２はＺｎが添加
されていないアルミニウム合金を用いて形成し、フィン
３はＺｎを添加したフィン材を用いて波形状に形成し、
チューブ２に対する波形状フィン３の端部接触点３ｂ
を、ヘッダパイプ４から５ｍｍ以内の距離に設けた。ま
た、チューブ２はＺｎが添加されていないアルミニウム
合金を用いて形成し、フィン３はＺｎを添加したフィン
材を用いて波形状に形成し、波形状フィン３のチューブ
２に対する各フィン接触点３ａ，３ａを、１０ｍｍ以内
の距離に設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チューブの間に波
形状フィンを有する、パラレルフロー型やサーペンタイ
ン型の積層型熱交換器に関する。
形状フィンを有する、パラレルフロー型やサーペンタイ
ン型の積層型熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、パラレルフロー型の積層型熱交
換器は、複数のチューブがフィンを介して積層され、積
層された複数のチューブの両端部を、ヘッダタンクに設
けられたそれぞれの挿入孔に挿入して組付けられ、一体
ろう付けによりフィンとチューブが接合され、チューブ
とヘッダタンクが連結される。そして、ヘッダタンクに
設けられた入口継手と出口継手の間で、熱交換媒体が複
数回蛇行して通流される。
換器は、複数のチューブがフィンを介して積層され、積
層された複数のチューブの両端部を、ヘッダタンクに設
けられたそれぞれの挿入孔に挿入して組付けられ、一体
ろう付けによりフィンとチューブが接合され、チューブ
とヘッダタンクが連結される。そして、ヘッダタンクに
設けられた入口継手と出口継手の間で、熱交換媒体が複
数回蛇行して通流される。
【０００３】また、サーペンタイン型の積層型熱交換器
は、波形状フィンを間に装着して複数回蛇行しているチ
ューブの端部がヘッダタンクに連結され、一体ろう付け
により、フィンとチューブが接合されるとともに、チュ
ーブとヘッダタンクが連結される。
は、波形状フィンを間に装着して複数回蛇行しているチ
ューブの端部がヘッダタンクに連結され、一体ろう付け
により、フィンとチューブが接合されるとともに、チュ
ーブとヘッダタンクが連結される。
【０００４】このような従来の積層型熱交換器において
は、アルミ材及びアルミニウム合金材（以下、アルミニ
ウム合金と称する。）から形成されるチューブ内部に
は、内部流通路を幅方向に区画する区画壁が設けられ、
複数の区画された流通路が設けられている。
は、アルミ材及びアルミニウム合金材（以下、アルミニ
ウム合金と称する。）から形成されるチューブ内部に
は、内部流通路を幅方向に区画する区画壁が設けられ、
複数の区画された流通路が設けられている。
【０００５】また、チューブは、例えばＪＩＳ Ａ１０
５０のアルミニウム合金を用いて形成し、フィンは別の
アルミニウム合金により形成されている。そして、成形
されたチューブは、耐食性向上のために外表面にＺｎを
溶射する等してＺｎ層をチューブ表面に設ける。これは
Ｚｎ層を被覆することにより表面電位を低くして犠牲的
に腐食させることで、貫通孔を形成するような深い腐食
が生じないようにしている。
５０のアルミニウム合金を用いて形成し、フィンは別の
アルミニウム合金により形成されている。そして、成形
されたチューブは、耐食性向上のために外表面にＺｎを
溶射する等してＺｎ層をチューブ表面に設ける。これは
Ｚｎ層を被覆することにより表面電位を低くして犠牲的
に腐食させることで、貫通孔を形成するような深い腐食
が生じないようにしている。
【０００６】チューブにＺｎ層を設けることにより、ヘ
ッダタンクに挿入している部分のチューブ表面でも腐食
が進み、チューブ挿入孔縁部にも腐食が生じヘッダタン
クに腐食孔が形成されることがあるため、ヘッダタンク
と連結する部分のみＺｎ層を設けないようにすることも
ある（例えば実開平２−１１５６８９号公報、実開平４
−１７２９４号公報参照）。
ッダタンクに挿入している部分のチューブ表面でも腐食
が進み、チューブ挿入孔縁部にも腐食が生じヘッダタン
クに腐食孔が形成されることがあるため、ヘッダタンク
と連結する部分のみＺｎ層を設けないようにすることも
ある（例えば実開平２−１１５６８９号公報、実開平４
−１７２９４号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、車両に搭載され
るこの種の積層型熱交換器においては、費用の低廉化や
軽量化の要請が一段と増している。前述のように、従
来、チューブを成形した後に、別工程によりチューブに
Ｚｎを溶射する等して、Ｚｎ層をチューブ表面に設けて
いるものは、この工程分だけ工程数が増えるとともに費
用がかかるので、その改善が望まれている。因に、肉厚
０．３５ｍｍ、内壁間隔１．３ｍｍ、チューブ厚２．０
ｍｍの一般的なチューブにおいては、ＪＩＳ Ａ１０５
０でＺｎの溶射のないものは孔食により貫通してしまう
場合もある。
るこの種の積層型熱交換器においては、費用の低廉化や
軽量化の要請が一段と増している。前述のように、従
来、チューブを成形した後に、別工程によりチューブに
Ｚｎを溶射する等して、Ｚｎ層をチューブ表面に設けて
いるものは、この工程分だけ工程数が増えるとともに費
用がかかるので、その改善が望まれている。因に、肉厚
０．３５ｍｍ、内壁間隔１．３ｍｍ、チューブ厚２．０
ｍｍの一般的なチューブにおいては、ＪＩＳ Ａ１０５
０でＺｎの溶射のないものは孔食により貫通してしまう
場合もある。
【０００８】そこで、Ｚｎ層をチューブ表面に設けず
に、フィンを形成するアルミニウム合金中にＺｎを混入
して耐食性を保持する発明もなされている。
に、フィンを形成するアルミニウム合金中にＺｎを混入
して耐食性を保持する発明もなされている。
【０００９】前記発明はアルミニウム合金中の電位差を
利用したものである。すなわち、この場合チューブの主
要金属であるＡｌの腐食を防ぐために、チューブを形成
するアルミニウム合金中にＣｕとＦｅ等を添加して電位
を高くし、逆にフィンを形成するアルミニウム合金中に
所定量のＺｎを添加し電位を低くして、チューブとフィ
ンがろう付けされて接続されることにより、チューブ側
がカソードとなって電子を受取り、反対にフィンはアノ
ードとなり電子を放出する。
利用したものである。すなわち、この場合チューブの主
要金属であるＡｌの腐食を防ぐために、チューブを形成
するアルミニウム合金中にＣｕとＦｅ等を添加して電位
を高くし、逆にフィンを形成するアルミニウム合金中に
所定量のＺｎを添加し電位を低くして、チューブとフィ
ンがろう付けされて接続されることにより、チューブ側
がカソードとなって電子を受取り、反対にフィンはアノ
ードとなり電子を放出する。
【００１０】この結果カソードとなるチューブは電子を
受取り腐食されにくくなり、アノードとなるフィンは電
子を放出して腐食されやすくなり、フィンによる犠牲防
食効果によりチューブの耐孔食性を向上させている。
受取り腐食されにくくなり、アノードとなるフィンは電
子を放出して腐食されやすくなり、フィンによる犠牲防
食効果によりチューブの耐孔食性を向上させている。
【００１１】本発明においては、Ｚｎ層を被覆せず、ま
たＺｎを添加しないアルミニウム合金により形成したチ
ューブと、Ｚｎを添加したアルミニウム合金により形成
したフィンとの電位差を利用して、電位の低いフィンを
優先的に腐食させることによりチューブの防食を行う熱
交換器を提供することを目的としている。
たＺｎを添加しないアルミニウム合金により形成したチ
ューブと、Ｚｎを添加したアルミニウム合金により形成
したフィンとの電位差を利用して、電位の低いフィンを
優先的に腐食させることによりチューブの防食を行う熱
交換器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、チューブの間にフィンが装着され、前記チュ
ーブのそれぞれの端部にヘッダタンクが連結された積層
型熱交換器において、前記チューブはＺｎが添加されて
いないアルミニウム合金を用いて形成し、前記フィンは
Ｚｎを添加したフィン材を用いて波形状に形成し、更
に、前記チューブに対する波形状フィンの端部接触点
を、ヘッダパイプから５ｍｍ以内の距離に設けた構成の
積層型熱交換器である。
た発明は、チューブの間にフィンが装着され、前記チュ
ーブのそれぞれの端部にヘッダタンクが連結された積層
型熱交換器において、前記チューブはＺｎが添加されて
いないアルミニウム合金を用いて形成し、前記フィンは
Ｚｎを添加したフィン材を用いて波形状に形成し、更
に、前記チューブに対する波形状フィンの端部接触点
を、ヘッダパイプから５ｍｍ以内の距離に設けた構成の
積層型熱交換器である。
【００１３】本願第２請求項に記載した発明は、チュー
ブの間にフィンが装着され、前記チューブのそれぞれの
端部にヘッダタンクが連結された積層型熱交換器におい
て、前記チューブはＺｎが添加されていないアルミニウ
ム合金を用いて形成し、前記フィンはＺｎを添加したフ
ィン材を用いて波形状に形成し、前記波形状フィンの前
記チューブに対する各フィン接触点を、１０ｍｍ以内の
距離に設けた構成の積層型熱交換器である。
ブの間にフィンが装着され、前記チューブのそれぞれの
端部にヘッダタンクが連結された積層型熱交換器におい
て、前記チューブはＺｎが添加されていないアルミニウ
ム合金を用いて形成し、前記フィンはＺｎを添加したフ
ィン材を用いて波形状に形成し、前記波形状フィンの前
記チューブに対する各フィン接触点を、１０ｍｍ以内の
距離に設けた構成の積層型熱交換器である。
【００１４】すなわち、本発明は、チューブ表面にＺｎ
を被覆せず、またＺｎを添加しないアルミニウム合金に
より形成されたチューブと、Ｚｎを所定量添加したフィ
ン材により形成したフィンと、を一体ろう付けにより成
形した積層型熱交換器において、フィンとチューブの電
位差を利用してフィンを犠牲腐食させることによりチュ
ーブの耐孔食性を向上させることができる。つまり、チ
ューブはＺｎが添加されていないため、Ｚｎが添加され
たフィンの電位よりも高くなり、この電位差を利用し
て、アノードとなるフィンが優先的に腐食するため、チ
ューブを防食する。
を被覆せず、またＺｎを添加しないアルミニウム合金に
より形成されたチューブと、Ｚｎを所定量添加したフィ
ン材により形成したフィンと、を一体ろう付けにより成
形した積層型熱交換器において、フィンとチューブの電
位差を利用してフィンを犠牲腐食させることによりチュ
ーブの耐孔食性を向上させることができる。つまり、チ
ューブはＺｎが添加されていないため、Ｚｎが添加され
たフィンの電位よりも高くなり、この電位差を利用し
て、アノードとなるフィンが優先的に腐食するため、チ
ューブを防食する。
【００１５】本発明においては、チューブ材であるアル
ミニウム合金にＺｎを添加せずフィンとの電位差により
耐孔食性を向上させているため、費用が低減され、また
Ｚｎを被覆する必要もないため工程も簡易となる。
ミニウム合金にＺｎを添加せずフィンとの電位差により
耐孔食性を向上させているため、費用が低減され、また
Ｚｎを被覆する必要もないため工程も簡易となる。
【００１６】更に、本発明においては、フィン接触点間
の距離を１０ｍｍ以内となるように波形状フィンを構成
したので、後述する実験結果からチューブの耐孔食性は
信頼できる。同様に、フィン端部の接触点をヘッダパイ
プから５ｍｍ以内の距離に設けて構成したので、チュー
ブ及びヘッダパイプの耐孔食性は信頼できる。
の距離を１０ｍｍ以内となるように波形状フィンを構成
したので、後述する実験結果からチューブの耐孔食性は
信頼できる。同様に、フィン端部の接触点をヘッダパイ
プから５ｍｍ以内の距離に設けて構成したので、チュー
ブ及びヘッダパイプの耐孔食性は信頼できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１８】図１において、本具体例の積層型熱交換器
１は、図１に示すように、複数のチューブ２が波形状フ
ィン３を介して積層され、これらの複数のチューブ２の
各端部が、ヘッダタンク４に設けられたチューブ挿入孔
５に挿入されている。また、各ヘッダタンク４の上下の
開口部は盲キャップ６により閉塞され、各ヘッダタンク
４の所定箇所には仕切板７が設けられている。更に、ヘ
ッダタンク４には入口継手８及び出口継手９が設けら
れ、これらの出入口継手８，９の間で熱交換媒体が複数
回蛇行して通流される。尚、図中、１０は積層されたチ
ューブ２の上下に配設されたサイドプレートを示す。
１は、図１に示すように、複数のチューブ２が波形状フ
ィン３を介して積層され、これらの複数のチューブ２の
各端部が、ヘッダタンク４に設けられたチューブ挿入孔
５に挿入されている。また、各ヘッダタンク４の上下の
開口部は盲キャップ６により閉塞され、各ヘッダタンク
４の所定箇所には仕切板７が設けられている。更に、ヘ
ッダタンク４には入口継手８及び出口継手９が設けら
れ、これらの出入口継手８，９の間で熱交換媒体が複数
回蛇行して通流される。尚、図中、１０は積層されたチ
ューブ２の上下に配設されたサイドプレートを示す。
【００１９】前記各チューブ２は、図２に示すように、
その内部には内部流通路を幅方向に区画する区画壁１１
が設けられ、複数の区画された流通路１２が設けられて
いる。このようなチューブは押出し成形により形成され
ている。
その内部には内部流通路を幅方向に区画する区画壁１１
が設けられ、複数の区画された流通路１２が設けられて
いる。このようなチューブは押出し成形により形成され
ている。
【００２０】チューブ２は、例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、
Ｃｕ、Ｍｎ、その他微量金属等を添加したアルミニウム
合金を用いて形成されている。
Ｃｕ、Ｍｎ、その他微量金属等を添加したアルミニウム
合金を用いて形成されている。
【００２１】この場合、Ｓｉの添加により、微量のＭｇ
と金属関化合物Ｍｇ2Ｓｉを時効析出して強度向上効果
が得られるが、Ｓｉが多いと固相線温度が低下し、ろう
付け加熱時に溶融する。
と金属関化合物Ｍｇ2Ｓｉを時効析出して強度向上効果
が得られるが、Ｓｉが多いと固相線温度が低下し、ろう
付け加熱時に溶融する。
【００２２】また、Ｆｅの添加は、強度を向上するため
であるが、あまり多いと、強度向上効果は飽和して、Ａ
ｌ・Ｆｅ化合物が析出し自己腐食が大きくなる。
であるが、あまり多いと、強度向上効果は飽和して、Ａ
ｌ・Ｆｅ化合物が析出し自己腐食が大きくなる。
【００２３】Ｃｕの添加は、強度を向上するとともに、
チューブの電位を高くし、フィンとの組合せにおいてチ
ューブ側をカソードすることにより耐孔食性を向上させ
る。すなわちチューブがカソードでフィンがアノードと
なり、従って、チューブは電子を受取って腐食されにく
くなり、一方、フィンは電子を失って腐食されやすくな
る。含有量が少ないと防食の効果がないが、あまり多い
と押出加工性に影響を及ぼす。
チューブの電位を高くし、フィンとの組合せにおいてチ
ューブ側をカソードすることにより耐孔食性を向上させ
る。すなわちチューブがカソードでフィンがアノードと
なり、従って、チューブは電子を受取って腐食されにく
くなり、一方、フィンは電子を失って腐食されやすくな
る。含有量が少ないと防食の効果がないが、あまり多い
と押出加工性に影響を及ぼす。
【００２４】更に、Ｃｕによる強度向上を助ける役目で
Ｍｎを添加することとなるが、Ｍｎはチューブ電位を高
くするので防食効果も有する。しかし、Ｍｎを多く含む
と押出し成形性が劣るので、あまり多くならない方が良
い。
Ｍｎを添加することとなるが、Ｍｎはチューブ電位を高
くするので防食効果も有する。しかし、Ｍｎを多く含む
と押出し成形性が劣るので、あまり多くならない方が良
い。
【００２５】これらの金属を添加したアルミニウム合金
により形成されるため、チューブは後述するフィンより
も電位が高くなりカソードとなる。
により形成されるため、チューブは後述するフィンより
も電位が高くなりカソードとなる。
【００２６】チューブの間を介するフィンはＺｎを２％
程度添加したアルミニウム合金より形成される。このた
めフィン側の電位が前記チューブ側よりも低くなり、チ
ューブと５０ｍＶ以上の電位差を生じてフィンはアノー
ドとなる。
程度添加したアルミニウム合金より形成される。このた
めフィン側の電位が前記チューブ側よりも低くなり、チ
ューブと５０ｍＶ以上の電位差を生じてフィンはアノー
ドとなる。
【００２７】そして熱交換器１の組付け時に、複数の前
記チューブ２はフィン３を介して積層し、積層された複
数のチューブ２の両端部をヘッダタンク４に設けられた
それぞれの挿入孔５に挿入して組付ける。
記チューブ２はフィン３を介して積層し、積層された複
数のチューブ２の両端部をヘッダタンク４に設けられた
それぞれの挿入孔５に挿入して組付ける。
【００２８】このとき図３に示すように、チューブ２に
フィン３を介して積層する場合、フィン接触点３ａ，３
ａは、チューブ表面上に各接触点間の距離Ａが１０ｍｍ
以下望ましくは５．０ｍｍ以下となるように波形状に構
成する。また、フィンの端部接触点３ｂとヘッダタンク
４との間の距離Ｂを５ｍｍ以下望ましくは２．５ｍｍ以
下となるように構成する。
フィン３を介して積層する場合、フィン接触点３ａ，３
ａは、チューブ表面上に各接触点間の距離Ａが１０ｍｍ
以下望ましくは５．０ｍｍ以下となるように波形状に構
成する。また、フィンの端部接触点３ｂとヘッダタンク
４との間の距離Ｂを５ｍｍ以下望ましくは２．５ｍｍ以
下となるように構成する。
【００２９】その後、略６００℃における一体ろう付け
により、前記フィン３とチューブ２が接合され、チュー
ブ２とヘッダタンク４が接合される。
により、前記フィン３とチューブ２が接合され、チュー
ブ２とヘッダタンク４が接合される。
【００３０】この場合、組付けした熱交換器に、弗化物
系のフラックスを塗布して、窒素雰囲気にて略６００℃
でＡｌ−Ｓｉ系のろう材が融解してフィン３とチューブ
２表面とのろう付けが行われる。
系のフラックスを塗布して、窒素雰囲気にて略６００℃
でＡｌ−Ｓｉ系のろう材が融解してフィン３とチューブ
２表面とのろう付けが行われる。
【００３１】以上のように構成される本例においては、
ろう付けにより一体化された前記チューブとフィンは、
チューブ側がカソードとなって電子を受取り、フィン側
がアノードとなって電子を放出するため、フィン側が優
先的に腐食する。
ろう付けにより一体化された前記チューブとフィンは、
チューブ側がカソードとなって電子を受取り、フィン側
がアノードとなって電子を放出するため、フィン側が優
先的に腐食する。
【００３２】具体的には、チューブ２は肉厚０．４ｍｍ
のものを用いている。チューブとフィンを一体ろう付け
して積層型熱交換器を成形した後、塩濃度５％溶液を使
用し、塩水噴霧試験を７２０時間行い、フィン接触点か
らのチューブ表面距離変化におけるチューブの孔食深さ
を測定した。その結果を図４に示す。図４において、黒
丸はチューブの孔食深さを表わす。図４に示すように、
フィン接触点からの距離が５ｍｍ以下のチューブ表面に
おいては、チューブの孔食深さは１２０μｍ以下であ
り、フィン接触点からの距離が２．５ｍｍ以下のチュー
ブ表面では、チューブ孔食深さは１００μｍ以下であ
る。これらの結果により、チューブ表面上のどの位置か
らも５ｍｍ以内の距離にフィン接触点を設けるように、
望ましくは２．５ｍｍ以内の距離にフィン接触点を設け
るように波形状フィンを構成すれば、チューブの耐孔食
性は保持される。言い換えれば、フィン接触点一つで５
ｍｍ（好ましくは２．５ｍｍ）の範囲内で耐孔食性を発
揮するので、二つのフィン接触点、すなわちフィン接触
点間の距離が、１０ｍｍ（好ましくは５ｍｍ）以内とな
るように波形状フィンを構成すれば、チューブの耐孔食
性は保持されることになる。同様の理由により、フィン
端部の接触点をヘッダパイプから５ｍｍ以内の距離に設
けるように、望ましくは２．５ｍｍ以内の距離に設ける
ように構成すれば、チューブ及びヘッダタンクの耐孔食
性は保持される。
のものを用いている。チューブとフィンを一体ろう付け
して積層型熱交換器を成形した後、塩濃度５％溶液を使
用し、塩水噴霧試験を７２０時間行い、フィン接触点か
らのチューブ表面距離変化におけるチューブの孔食深さ
を測定した。その結果を図４に示す。図４において、黒
丸はチューブの孔食深さを表わす。図４に示すように、
フィン接触点からの距離が５ｍｍ以下のチューブ表面に
おいては、チューブの孔食深さは１２０μｍ以下であ
り、フィン接触点からの距離が２．５ｍｍ以下のチュー
ブ表面では、チューブ孔食深さは１００μｍ以下であ
る。これらの結果により、チューブ表面上のどの位置か
らも５ｍｍ以内の距離にフィン接触点を設けるように、
望ましくは２．５ｍｍ以内の距離にフィン接触点を設け
るように波形状フィンを構成すれば、チューブの耐孔食
性は保持される。言い換えれば、フィン接触点一つで５
ｍｍ（好ましくは２．５ｍｍ）の範囲内で耐孔食性を発
揮するので、二つのフィン接触点、すなわちフィン接触
点間の距離が、１０ｍｍ（好ましくは５ｍｍ）以内とな
るように波形状フィンを構成すれば、チューブの耐孔食
性は保持されることになる。同様の理由により、フィン
端部の接触点をヘッダパイプから５ｍｍ以内の距離に設
けるように、望ましくは２．５ｍｍ以内の距離に設ける
ように構成すれば、チューブ及びヘッダタンクの耐孔食
性は保持される。
【００３３】更に、ＣＡＳＳ試験（孔食試験）を１，４
４０時間行い、チューブ表面上のフィン接触点からの距
離変化によるチューブ表面の最大孔食深さを測定した。
その結果を図５に示す。図５に示す黒丸は本発明に係
り、Ｚｎを添加していないアルミニウム合金を用いて形
成したチューブ表面の最大孔食深さであり、白丸はＪＩ
Ｓ Ａ１０５０のアルミニウム合金（Ｚｎ：１０ｇ／ｍ
2）を用いて形成したチューブ表面の最大孔食深さであ
る。
４０時間行い、チューブ表面上のフィン接触点からの距
離変化によるチューブ表面の最大孔食深さを測定した。
その結果を図５に示す。図５に示す黒丸は本発明に係
り、Ｚｎを添加していないアルミニウム合金を用いて形
成したチューブ表面の最大孔食深さであり、白丸はＪＩ
Ｓ Ａ１０５０のアルミニウム合金（Ｚｎ：１０ｇ／ｍ
2）を用いて形成したチューブ表面の最大孔食深さであ
る。
【００３４】図５に示すようにフィン接触点からの距離
５ｍｍ以内のチューブ表面上で、Ｚｎを添加しないアル
ミニウム合金を用いたチューブの最大孔食深さは３００
μｍ以下である。
５ｍｍ以内のチューブ表面上で、Ｚｎを添加しないアル
ミニウム合金を用いたチューブの最大孔食深さは３００
μｍ以下である。
【００３５】ＣＡＳＳ試験において最大孔食深さが３０
０μｍ以下ならば市販車に使用する熱交換器の耐久性は
信頼できると考えられているので、図５の結果からチュ
ーブ表面上５ｍｍ以内の距離にフィン接触点を設けれ
ば、言換えればフィン接触点間の距離を１０ｍｍ以内と
なるように波形状フィンを構成すれば、本発明のチュー
ブの耐孔食性は信頼できる。同様に前記試験の結果から
フィン端部の接触点をヘッダパイプから５ｍｍ以内の距
離に設ける構成とすればチューブ及びヘッダパイプの耐
孔食性は信頼できる。このため、前記のようにフィンを
構成すれば、チューブ材であるアルミニウム合金にＺｎ
を添加したり、表面にＺｎ層を被覆したりせずに、フィ
ンによる陰極防食効果によりチューブの耐孔食性を向上
することができる。
０μｍ以下ならば市販車に使用する熱交換器の耐久性は
信頼できると考えられているので、図５の結果からチュ
ーブ表面上５ｍｍ以内の距離にフィン接触点を設けれ
ば、言換えればフィン接触点間の距離を１０ｍｍ以内と
なるように波形状フィンを構成すれば、本発明のチュー
ブの耐孔食性は信頼できる。同様に前記試験の結果から
フィン端部の接触点をヘッダパイプから５ｍｍ以内の距
離に設ける構成とすればチューブ及びヘッダパイプの耐
孔食性は信頼できる。このため、前記のようにフィンを
構成すれば、チューブ材であるアルミニウム合金にＺｎ
を添加したり、表面にＺｎ層を被覆したりせずに、フィ
ンによる陰極防食効果によりチューブの耐孔食性を向上
することができる。
【００３６】また、前記それぞれのアルミニウム合金を
用いてチューブとフィンを成形し、チューブ表面上５ｍ
ｍ以内の距離にフィン接触点を設けるように構成すれ
ば、チューブの耐孔食性が保持されるので、パラレルフ
ロータイプの熱交換器だけでなく、サーペンタインタイ
プ等の他のタイプの積層型熱交換器（図６参照）におい
てもチューブの耐孔食性を向上することができる。
用いてチューブとフィンを成形し、チューブ表面上５ｍ
ｍ以内の距離にフィン接触点を設けるように構成すれ
ば、チューブの耐孔食性が保持されるので、パラレルフ
ロータイプの熱交換器だけでなく、サーペンタインタイ
プ等の他のタイプの積層型熱交換器（図６参照）におい
てもチューブの耐孔食性を向上することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、チュー
ブ表面にＺｎを被覆せず、またＺｎを添加しないアルミ
ニウム合金により形成されたチューブと、Ｚｎを所定量
添加したフィン材により形成したフィンと、を一体ろう
付けにより成形した積層型熱交換器において、フィンと
チューブの電位差を利用してフィンを犠牲腐食させるこ
とによりチューブの耐孔食性を向上させることができ
る。すなわち、チューブはＺｎが添加されていないた
め、Ｚｎが添加されたフィンの電位よりも高くなり、こ
の自然電位差を利用して、アノードとなるフィンが優先
的に腐食するため、チューブを防食する。。
ブ表面にＺｎを被覆せず、またＺｎを添加しないアルミ
ニウム合金により形成されたチューブと、Ｚｎを所定量
添加したフィン材により形成したフィンと、を一体ろう
付けにより成形した積層型熱交換器において、フィンと
チューブの電位差を利用してフィンを犠牲腐食させるこ
とによりチューブの耐孔食性を向上させることができ
る。すなわち、チューブはＺｎが添加されていないた
め、Ｚｎが添加されたフィンの電位よりも高くなり、こ
の自然電位差を利用して、アノードとなるフィンが優先
的に腐食するため、チューブを防食する。。
【００３８】本発明においては、チューブ材であるアル
ミニウム合金にＺｎを添加せずフィンとの自然電位差に
より耐孔食性を向上させているため、費用が低減され、
またＺｎを被覆する必要もないため工程も簡易となる。
ミニウム合金にＺｎを添加せずフィンとの自然電位差に
より耐孔食性を向上させているため、費用が低減され、
またＺｎを被覆する必要もないため工程も簡易となる。
【００３９】更に、本発明においては、フィン接触点間
の距離を１０ｍｍ以内となるように波形状フィンを構成
したので、チューブの耐孔食性は信頼できる。同様に、
フィン端部の接触点をヘッダパイプから５ｍｍ以内の距
離に設けて構成したので、チューブ及びヘッダパイプの
耐孔食性は信頼できる。
の距離を１０ｍｍ以内となるように波形状フィンを構成
したので、チューブの耐孔食性は信頼できる。同様に、
フィン端部の接触点をヘッダパイプから５ｍｍ以内の距
離に設けて構成したので、チューブ及びヘッダパイプの
耐孔食性は信頼できる。
【００４０】このように、本発明によれば、チューブ材
であるアルミニウム合金にＺｎを添加したり、表面にＺ
ｎ層を被覆したりせずに、フィンによる陰極防食効果に
よりチューブの耐孔食性を向上することができる。その
結果、十分信頼できる耐久性をもち、チューブの耐孔食
性が向上した積層型熱交換器を得ることができる。
であるアルミニウム合金にＺｎを添加したり、表面にＺ
ｎ層を被覆したりせずに、フィンによる陰極防食効果に
よりチューブの耐孔食性を向上することができる。その
結果、十分信頼できる耐久性をもち、チューブの耐孔食
性が向上した積層型熱交換器を得ることができる。
【図１】本発明の具体例に係り、パラレルフロー熱交換
器の正面図である。
器の正面図である。
【図２】チューブの横断面を示し、図１中のＡーＡ矢視
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の具体例に係り、フィンとフィンの間の
距離及びフィンとヘッダの距離を示す拡大図である。
距離及びフィンとヘッダの距離を示す拡大図である。
【図４】塩水噴霧試験によるチューブ表面の孔食深さを
表わしたグラフである。
表わしたグラフである。
【図５】ＣＡＳＳ試験によるチューブ表面の最大孔食深
さを表わしたグラフである。
さを表わしたグラフである。
【図６】 本発明の具体例に係り、サーペンタイン熱交
換器の斜視図である。
換器の斜視図である。
Ａ フィン接触点間距離 Ｂ フィン端部とヘッダパイプ間距離 １ パラレルフロー積層型熱交換器 ２ チューブ ３ 波状フィン ３ａ フィン接触点 ３ｂ フィン端部接触点 ４ ヘッダタンク ５ チューブ挿入孔 ６ 盲キャップ ７ 仕切り板 ８ 入口継手 ９ 出口継手 １０ サイドプレート １１ 区画壁 １２ 流通路
Claims (2)
- 【請求項１】 チューブの間にフィンが装着され、前記
チューブのそれぞれの端部にヘッダタンクが連結された
積層型熱交換器において、 前記チューブはＺｎが添加されていないアルミニウム合
金を用いて形成し、 前記フィンはＺｎを添加したフィン材を用いて波形状に
形成し、 更に、前記チューブに対する波形状フィンの端部接触点
を、ヘッダパイプから５ｍｍ以内の距離に設けたことを
特徴とする積層型熱交換器。 - 【請求項２】 チューブの間にフィンが装着され、前記
チューブのそれぞれの端部にヘッダタンクが連結された
積層型熱交換器において、 前記チューブはＺｎが添加されていないアルミニウム合
金を用いて形成し、 前記フィンはＺｎを添加したフィン材を用いて波形状に
形成し、 前記波形状フィンの前記チューブに対する各フィン接触
点を、１０ｍｍ以内の距離に設けたことを特徴とする積
層型熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1128396A JPH09203597A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 積層型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1128396A JPH09203597A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 積層型熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203597A true JPH09203597A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11773677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1128396A Pending JPH09203597A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | 積層型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09203597A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2944098A1 (fr) * | 2009-04-02 | 2010-10-08 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur de chaleur avec collecteur a fond plat et intercalaires ondules |
| JP2011085290A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 熱交換器、ならびに、当該熱交換器用管材及びフィン材 |
| KR20110111653A (ko) * | 2010-04-05 | 2011-10-12 | 한라공조주식회사 | 응축기 |
| JP2012032082A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Denso Corp | アルミニウム合金クラッド材およびそれを用いた熱交換器 |
-
1996
- 1996-01-25 JP JP1128396A patent/JPH09203597A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2944098A1 (fr) * | 2009-04-02 | 2010-10-08 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur de chaleur avec collecteur a fond plat et intercalaires ondules |
| JP2011085290A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 熱交換器、ならびに、当該熱交換器用管材及びフィン材 |
| KR20110111653A (ko) * | 2010-04-05 | 2011-10-12 | 한라공조주식회사 | 응축기 |
| JP2012032082A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Denso Corp | アルミニウム合金クラッド材およびそれを用いた熱交換器 |
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