(57)【要約】【課題】伝熱管の腐食を抑制し、かつ伝熱管とフィンとの密着性の低下を抑制する熱交換器およびその製造方法を提供する。【解決手段】熱交換器１は、フィン１０と、フィン１０に接続された伝熱管２０とを備えている。フィン１０は、伝熱管２０と接続される第１の部分１１と、第１の部分１１と電気的に接続された第２の部分１２とを含んでいる。第１の部分１１を構成する金属の自然電位は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも高い。第１の部分１１を構成する金属の自然電位と伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位と第１の部分１１を構成する金属の自然電位との差よりも小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィンと、
前記フィンに接続された伝熱管とを備え、
前記フィンは、前記伝熱管と接続される第１の部分と、前記第１の部分と電気的に接続された第２の部分とを含み、
前記第１の部分を構成する金属の自然電位は、前記第２の部分を構成する金属の自然電位よりも高く、
前記第１の部分を構成する金属の自然電位と前記伝熱管を構成する金属の自然電位との差は、前記第２の部分を構成する金属の自然電位と前記第１の部分を構成する金属の自然電位との差よりも小さい、熱交換器。
【請求項２】
前記第１の部分を構成する金属の自然電位は、前記第２の部分を構成する金属の自然電位よりも５０ｍＶ以上高く、
前記第１の部分を構成する金属の自然電位と、前記伝熱管を構成する金属の自然電位との差は５０ｍＶ未満である、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記フィンの前記第１の部分を構成する金属は、アルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかであり、
前記フィンの前記第２の部分を構成する金属は、０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金であり、
前記伝熱管を構成する金属は、アルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかである、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記フィンは、前記伝熱管を挿入するための貫通孔を構成する筒状のカラー部を含み、
前記カラー部の内周を構成する第１の面は前記第１の部分であり、前記カラー部の外周を構成する第２の面は前記第２の部分である、請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記フィンは、前記フィンの外表面を覆う有機親水性膜を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記伝熱管の外表面には凸部と凹部とが形成され、
前記伝熱管の前記凸部は、前記フィンの前記第１の部分に接触し、
前記フィンは、前記伝熱管の前記凹部と前記フィンの前記第１の部分との間に形成された有機親水性膜をさらに含む、請求項４に記載の熱交換器。
【請求項７】
伝熱管を準備する工程と、
前記伝熱管と接続される第１の部分と、前記第１の部分と電気的に接続され、かつ前記第１の部分を構成する金属の自然電位よりも低い自然電位を有する金属で構成された第２の部分とを含むフィンを準備する工程と、
前記伝熱管と前記フィンの前記第１の部分とが接触するように、前記伝熱管と前記フィンとを接続する工程とを備え、
前記伝熱管を準備する工程では、前記第１の部分を構成する金属の自然電位と前記伝熱管を構成する金属の自然電位との差が、前記第２の部分の自然電位と前記第１の部分の自然電位との差よりも小さくなるような金属で構成された前記伝熱管を準備し、
前記フィンを準備する工程は、前記第１の部分を構成する金属と、前記第２の部分を構成する金属とが積層された金属板を準備する工程と、前記金属板に貫通孔を開けて、内周に前記第１の部分が位置するとともに外周に前記第２の部分が位置するように、前記貫通孔を構成する筒状のカラー部を形成する工程とを含み、
前記接続する工程では、前記フィンの前記カラー部に前記伝熱管を挿入する、熱交換器の製造方法。
【請求項８】
前記フィンを準備する工程は、前記フィンの前記第２の部分の外表面を覆う有機親水性膜を形成する工程を含む、請求項７に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】
前記フィンを準備する工程は、前記フィンの前記第１および第２の部分の外表面を覆う有機親水性膜を形成する工程と、
前記カラー部に位置する前記第１の部分上に形成された前記有機親水性膜を除去する工程とを含む、請求項７に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
前記フィンを準備する工程は、前記フィンの前記第１および第２の部分の外表面を覆う有機親水性膜を形成する工程を含み、
前記伝熱管を準備する工程は、凸部と凹部との高さの差が、前記第１の部分を覆う前記有機親水性膜の厚みよりも大きくなるように前記伝熱管の外表面に前記凸部と前記凹部とを形成する工程を含み、
前記接続する工程は、前記フィンが前記カラー部に挿入された状態で、前記伝熱管の径を拡げることにより、前記伝熱管の前記凸部と前記フィンの前記第１の部分とを接触するとともに、前記伝熱管の前記凹部と前記フィンの前記第１の部分との間に有機親水性膜を形成する、請求項７に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調機の熱交換器の伝熱管には、ＪＩＳ  Ａ１０００番台、ＪＩＳ  Ａ３０００番台のアルミニウム合金または銅が使用されてきた。熱交換器を使用する際に水が凝縮するような環境では、伝熱管およびフィンに凝縮水が付着する。この凝縮水には、一般的に腐食成分が溶解している。伝熱管に上述したようなアルミニウム合金または銅を使用する場合に、適当な防食処理を行なわないと、凝縮水により経時的に伝熱管に孔食が発生する。伝熱管に孔食が生じると、伝熱管内を流動する冷媒が伝熱管の外部に漏れてしまうなどの不具合が生じる。
【０００３】
この伝熱管の孔食を防止するための処理の一例として、特開昭５４−１２４８１１号公報（特許文献１）および特開平１１−２４９７号公報（特許文献２）を挙げることができる。特許文献１には、アルミニウムよりなる伝熱管と、亜鉛を含有するアルミニウム合金よりなるフィンとを備えた熱交換器が開示されている。この特許文献１には、フィンに犠牲陽極効果を有する材料を用いることにより、伝熱管の腐食を抑制することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２では、銅よりなる伝熱管と、アルミニウムよりなるフィンとを備え、伝熱管の外面またはフィンのカラー部内面の少なくとも一方に撥水性皮膜が形成されている熱交換器が開示されている。この特許文献２には、凝縮水が伝熱管とフィンのカラー部との間隙に侵入して付着することを防止して、伝熱管の腐食を抑制することが記載されている。
【特許文献１】特開昭５４−１２４８１１号公報
【特許文献２】特開平１１−２４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、フィンを構成する亜鉛を含有したアルミニウム合金と、伝熱管を構成するアルミニウムとが接触している。異なる金属が接触すると、腐食しやすい方の金属で構成されたフィンが優先的に腐食してしまう。このため、伝熱管とフィンとの間の密着性が損なわれるという問題があることがわかった。伝熱管とフィンとの密着性が損なわれると、伝熱管内を流動する冷媒とフィンとの熱交換率が低下してしまう。
【０００６】
また、上記特許文献２では、フィンを構成するアルミニウムは、伝熱管を構成する銅よりも腐食しやすい性質を有している。しかし、フィンと伝熱管との間に電気導電性を有さない有機撥水性膜が形成されているので、フィンと伝熱管とは電気的に接続されていない。このため、フィンが伝熱管の犠牲陽極層とならないので、伝熱管の腐食を十分に防止できないという問題があることがわかった。伝熱管が腐食されると、伝熱管の内部を流動する冷媒が外部に漏れてしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、伝熱管の腐食を抑制し、かつ伝熱管とフィンとの密着性の低下を抑制する熱交換器およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の熱交換器は、フィンと、このフィンに接続された伝熱管とを備えている。フィンは、伝熱管と接続された第１の部分と、第１の部分と電気的に接続された第２の部分とを含んでいる。第１の部分を構成する金属の自然電位は、第２の部分を構成する金属の自然電位よりも高い。第１の部分を構成する金属の自然電位と伝熱管を構成する金属の自然電位との差は、第２の部分を構成する金属の自然電位と第１の部分を構成する金属の自然電位との差よりも小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の熱交換器によれば、第１の部分を構成する金属の自然電位は、第２の部分を構成する金属の自然電位よりも高い。これにより、フィンにおいて第２の部分が第１の部分に対して犠牲陽極層になる。このため、フィンにおいて、第２の部分が第１の部分よりも優先的に腐食する。したがって、伝熱管と接続される側に位置する第１の部分の腐食を抑制することができる。
【００１０】
また、第１の部分を構成する金属の自然電位と伝熱管を構成する金属の自然電位との差は、第２の部分を構成する金属の自然電位と第１の部分を構成する金属の自然電位との差よりも小さい。これにより、第１の部分と伝熱管との自然電位の差が小さくなるので、第１の部分と伝熱管とは、互いに犠牲陽極層となることを抑制できる。このため、伝熱管と接続される第１の部分および伝熱管の両方が腐食されることを抑制できる。したがって、第１の部分と伝熱管との接続部分の腐食を抑制することができる。
【００１１】
以上より、第１の部分および伝熱管の腐食が抑制され、かつ第１の部分と伝熱管との接続部分の腐食が抑制されるので、本発明の熱交換器は、伝熱管の腐食を抑制し、かつ伝熱管とフィンとの密着性の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態における熱交換器を概略的に示す斜視図である。図２は、図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。最初に、図１および図２を参照して、本実施の形態における熱交換器１の主要な構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、熱交換器１は、フィン１０と、伝熱管２０とを備えている。伝熱管２０は、フィン１０に接続されている。熱交換器１が備えるフィン１０は単数であっても複数であってもよい。また熱交換器１が備える伝熱管２０は単数であっても複数であってもよい。
【００１４】
図２に示すように、フィン１０は、伝熱管２０と接続される第１の部分１１と、第１の部分１１と電気的に接続された第２の部分１２とを含んでいる。第１の部分１１のみが伝熱管２０と接触しており、第２の部分１２は伝熱管２０と接触していない。
【００１５】
フィン１０は、伝熱管２０を挿入するための貫通孔を構成する筒状のカラー部１３を含んでいる。カラー部１３の内周を構成する第１の面１３ａは第１の部分１１であり、カラー部１３の外周を構成する第２の面１３ｂは第２の部分１２である。
【００１６】
第１の部分１１の厚みは、たとえば１００μｍ程度であり、第２の部分１２の厚みは、たとえば５０μｍ程度である。
【００１７】
伝熱管２０は、このフィン１０のカラー部１３に挿入され、第１の部分１１と接続されている。伝熱管２０は、実質的に同じ金属で構成されている。実質的に同じ金属とは、１種類の金属の場合と、互いに腐食される速度が遅い複数の金属の場合とを含む。すなわち、本実施の形態における伝熱管２０では、伝熱管２０において電気的に接続された異種金属により犠牲陽極層が形成されることを抑制している。
【００１８】
また、伝熱管２０の外径は、たとえば７ｍｍ程度であり、熱交換器１の設計の違いにより細管または太管が用いられてもよい。この場合であっても、伝熱管２０の耐食性に影響を与えない。また伝熱管２０には、冷媒との熱交換効率を高めるために、押し出し加工により内部に凹凸が付けられていてもよい。
【００１９】
第１の部分１１、第２の部分１２および伝熱管２０は、金属で構成されている。ここで、第１の部分１１、第２の部分１２および伝熱管２０を構成する金属について説明する。
【００２０】
第１の部分１１を構成する金属の自然電位（腐食電位）は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも高く、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも５０ｍＶ以上高いことが好ましい。すなわち、第２の部分１２は、第１の部分１１に対して犠牲陽極層になる。
【００２１】
なお、第１の部分１１を構成する金属の自然電位は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも高ければ特に限定されないが、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも２００ｍＶ以下高いことが好ましい。この場合、犠牲陽極層となる第２の部分１２の腐食の進行が速くなりすぎることを効果的に抑制することができる。
【００２２】
第１の部分１１を構成する金属の自然電位と伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位と第１の部分１１を構成する金属の自然電位との差よりも小さい。より具体的には、第１の部分１１を構成する金属の自然電位と、伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は５０ｍＶ未満であることが好ましい。すなわち、第１の部分１１と伝熱管２０との自然電位の差が小さいので、第１の部分１１と伝熱管２０との間での腐食の進行が抑制される。
【００２３】
なお、伝熱管２０と第１の部分１１とは、腐食の進行をより抑制できるので、同じ材料であることが好ましい。また、伝熱管２０の自然電位と第１の部分１１の自然電位とのいずれか一方が高くてもよい。
【００２４】
このような伝熱管２０、第１の部分１１および第２の部分１２を構成する金属の組み合わせは、たとえば以下の通りである。伝熱管２０を構成する金属は、たとえばアルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかである。フィン１０の第１の部分１１を構成する金属は、たとえばアルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかである。フィン１０の第２の部分１２を構成する金属は、たとえば０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金である。なお、アルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金の自然電位は、０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金の自然電位よりも高い。
【００２５】
上述したような伝熱管２０および第１の部分１１を構成する亜鉛含有量が０．２質量％未満のアルミニウム合金としては、たとえばＪＩＳに示されるＡ１０５０、Ａ１２００などの１０００番台、Ａ３００３などの３０００番台の材料を用いることができる。
【００２６】
なお、伝熱管２０、第１の部分１１および第２の部分１２を構成する金属は、アルミニウムを含む金属に限定されず、銅、鉄などを含む金属であってもよい。銅を含む材料としては、リン脱酸銅、無酸素銅、銅−ニッケル合金（モネル合金）、銅−すず合金（青銅）、銅−亜鉛合金（黄銅）などが挙げられる。鉄を含む材料としては、鋳鉄管、鋼鉄管などが挙げられる。このような材料において、主成分の割合を適宜変更することで、伝熱管２０、第１の部分１１および第２の部分１２を構成する金属とすることができる。
【００２７】
図３は、本実施の形態における熱交換器１の変形例を概略的に示す断面図である。続いて、本実施の形態の変形例における熱交換器２について説明する。変形例における熱交換器２のフィン１０は、図３に示すように、第１の部分１１と、第２の部分１２と、第１の部分１１おおよび第２の部分１２との間に位置する第３の部分１４とを含む３層構造である。第３の部分１４は、導電性であれば特に限定されないが、第２の部分１２を構成する金属の自然電位以上で、第１の部分１１を構成する金属の自然電位以下の金属で構成されていることが好ましい。
【００２８】
伝熱管２０を構成する金属がアルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかであり、フィン１０の第１の部分１１を構成する金属がアルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかであり、フィン１０の第２の部分１２を構成する金属が０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金である場合には、第１の部分１１と第２の部分１２との間に位置する金属はたとえば０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金である。
【００２９】
本実施の形態におけるフィン１０は、図２に示す２層構造であってもよく、図３に示す３層構造であってもよく、４層以上の導電性の部材が積層された構造（図示せず）であってもよい。３層以上の構造の場合には、伝熱管２０と接続する部分に第１の部分１１が配置され、第１の部分１１と反対側の端部に第２の部分１２が配置され、第１の部分１１と第２の部分１２との間には導電性の材料が配置される。
【００３０】
続いて、本実施の形態における熱交換器１の製造方法について説明する。まず、伝熱管２０を準備する。この伝熱管２０を準備する工程では、後述するフィン１０の第１の部分１１を構成する金属の自然電位と伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差が、フィン１０の第２の部分１２の自然電位と第１の部分１１の自然電位との差よりも小さくなるような金属で構成された伝熱管２０を準備する。特に、後述するフィン１０の第１の部分１１を構成する金属の自然電位との差が５０ｍＶ未満の自然電位を有する金属で構成された伝熱管２０を準備することが好ましい。このような伝熱管２０として、たとえば０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金およびアルミニウムのいずれかで構成される伝熱管２０を準備する。
【００３１】
次に、伝熱管２０と接続される第１の部分１１と、第１の部分１１と電気的に接続され、かつ第１の部分１１を構成する金属の自然電位よりも低い自然電位を有する金属で構成された第２の部分１２とを含むフィン１０を準備する。
【００３２】
具体的には、たとえば以下の工程を実施する。図４は、本実施の形態におけるフィンを準備する工程を説明するための図である。図４に示すように、まず、第２の部分１２と、この第２の部分１２上に形成された第１の部分１１とを含む金属板を準備する。
【００３３】
図５は、本実施の形態におけるフィンに貫通孔を形成する工程を説明するための図である。図６は、本実施の形態におけるカラー部１３の拡大側面図である。その後、図５および図６に示すように、内周に第１の部分１１が位置するとともに、外周に第２の部分１２が位置するように、この金属板に貫通孔を構成する筒状のカラー部１３を形成する。カラー部１３の形成方法は特に限定されず、たとえば薄板状のフィン１０をプレス機などにより孔をあけて伝熱管２０と接触するべきカラー部１３を形成する。
【００３４】
なお、本実施の形態では、貫通孔として筒状のカラー部１３を形成したが、特にこれに限定されず、金属板から伝熱管２０の外径よりも大きな孔をくり抜いて、フィン１０の表面から突出する部分がない貫通孔を形成してもよい。
【００３５】
このように準備されたフィン１０において、第２の部分１２を構成する金属の自然電位は、第１の部分１１を構成する金属の自然電位よりも低い金属で構成されている。特に、第１の部分１１を構成する金属の自然電位は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも５０ｍＶ以上高いフィン１０を準備することが好ましい。このようなフィンとして、たとえば０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金およびアルミニウムのいずれかで構成される第１の部分１１と、０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金より構成される第２の部分１２とを含むフィン１０を準備する。
【００３６】
なお、フィン１０が、図３に示す第１の部分１１と第２の部分１２との間に他の層が形成された３層以上の構造である場合、３層以上の金属板を準備する。
【００３７】
次に、伝熱管２０とフィン１０の第１の部分１１とが接触するように、伝熱管２０とフィン１０とを接続する。
【００３８】
具体的には、たとえば以下の工程を実施する。図７は、本実施の形態におけるフィン１０に伝熱管２０を挿入する工程を説明するための図である。図８は、図７においてＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図７および図８に示すように、フィン１０のカラー部１３に伝熱管２０を挿入する。フィン１０が複数ある場合には、所定の位置に固定した伝熱管２０に複数のフィン１０のカラー部１３を差し込むことにより、複数のフィン１０を積層する。
【００３９】
図９は、図８においてＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図であり、伝熱管２０を拡管する工程を説明するための図である。図９に示すように、次に、フィン１０がカラー部１３に挿入された状態で、伝熱管２０の径を拡げる。伝熱管２０の径を拡げる（拡管）方法は、特に限定されず、たとえば工具を通すことにより、または水圧を加えることにより、伝熱管２０を内面より（図９における矢印の方向に）拡げる。伝熱管２０の径を拡げる割合は、たとえば５％程度である。伝熱管２０の径を拡げることにより、フィン１０と伝熱管２０とをより密着させることができる。
【００４０】
以上の工程を実施することにより、図１〜図３に示す熱交換器１、２を製造することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態における熱交換器１、２は、フィン１０と、フィン１０に接続された伝熱管２０とを備えている。フィン１０は、伝熱管２０と接続された第１の部分１１と、第１の部分１１と電気的に接続された第２の部分１２とを含んでいる。第１の部分１１を構成する金属の自然電位は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも高い。第１の部分１１を構成する金属の自然電位と伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位と第１の部分１１を構成する金属の自然電位との差よりも小さい。
【００４２】
本実施の形態における熱交換器１、２によれば、第１の部分１１を構成する金属の自然電位は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも高い。このため、フィン１０において第２の部分１２が第１の部分１１に対して犠牲陽極層になる。したがって、第２の部分１２が第１の部分１１よりも優先的に腐食するので、伝熱管２０と接続される第１の部分１１の腐食を抑制することができる。
【００４３】
また、第１の部分１１を構成する金属の自然電位と伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位と第１の部分１１を構成する金属の自然電位との差よりも小さい。第１の部分１１と伝熱管２０との自然電位の差が小さいので、第１の部分１１と伝熱管２０とは、互いに犠牲陽極層となることを抑制できる。また、第１の部分１１と伝熱管２０との接続部分での腐食の進行が、第１の部分１１と第２の部分１２との接続部分での腐食の進行よりも遅くなる。つまり、第１の部分１１と伝熱管２０との接続部分の腐食を抑制することができる。
【００４４】
さらに、第１の部分１１を構成する金属の自然電位は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも高く、かつ第１の部分１１を構成する金属の自然電位と伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位と第１の部分１１を構成する金属の自然電位との差よりも小さい。このため、伝熱管２０と第２の部分１２とは電気的に接続されており、かつ伝熱管２０の自然電位は、第２の部分１２の自然電位よりも高い。その結果、フィン１０において第２の部分１２が伝熱管２０に対して犠牲陽極層になる。つまり、伝熱管２０よりも第２の部分１２が優先的に腐食されるので、伝熱管２０の腐食を抑制することができる。
【００４５】
以上より、フィン１０において伝熱管２０と接触する第１の部分１１および伝熱管２０の腐食が抑制され、かつ第１の部分１１と伝熱管２０との接続部分の腐食が抑制されるので、伝熱管２０の腐食を抑制し、かつ伝熱管２０とフィン１０との密着性の低下を抑制することができる。この結果、伝熱管２０の内部を流れる熱媒体とフィン１０との熱交換率の低下を抑制することができるので、熱交換器１の熱効率を向上することができる。また、伝熱管１０の内部を流動する熱媒体が外部に漏れることを抑制できる。
【００４６】
また、フィン１０と伝熱管２０とがそれぞれ別体であるので、フィン１０および伝熱管２０を任意に選択して、それぞれの形状を簡略化することができる。このため、フィン１０の外部を流れる熱媒体の流れが乱されることを抑制することができる。したがって、フィン１０の外部を流れる熱媒体と、伝熱管２０の内部を流れる熱媒体との単位面積当たりの伝熱効率を向上することができる。
【００４７】
このように、熱交換器１は、熱効率を向上できる。このため、たとえば配置される熱交換器の大きさが制限される空気調和機に好適に用いられる。
【００４８】
ここで、「自然電位」とは、たとえば、ＪＩＳ  Ｇ０５７９に準拠して測定される値である。具体的には、たとえば、電解質溶液中に被測定材料からなる作用極と参照電極とを浸漬した状態で放置し、一定となったときの作用極の電位を意味する。
【００４９】
上記熱交換器１において好ましくは、第１の部分１１を構成する金属の自然電位は、第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも５０ｍＶ以上高く、第１の部分１１を構成する金属の自然電位と、伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は５０ｍＶ未満である。
【００５０】
第１の部分１２を構成する金属の自然電位が第２の部分１２を構成する金属の自然電位よりも５０ｍＶ以上高い場合には、第２の部分１２の腐食の進行が速くなり、第１の部分１１の腐食の進行が遅くなる。このため、第１の部分１１の腐食を顕著に抑制することができる。また、第１の部分１１を構成する金属の自然電位と、伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差は５０ｍＶ未満の場合には、第１の部分１１と伝熱管２０との腐食の進行が遅くなる。このため、第１の部分１１と伝熱管２０との腐食を顕著に抑制することができる。
【００５１】
なお、異種金属が接触している場合に、その自然電位差が５０ｍＶ以上の場合、自然電位の低い方の金属の腐食の進行が加速され、自然電位差が５０ｍＶ未満の場合、自然電位の低い方の金属の腐食の進行が抑制されることは、たとえば米軍規格ＭＩＬ−ＳＴＤ−１７１Ａなどに記載されている。
【００５２】
上記熱交換器１において好ましくは、フィン１０の第１の部分１１を構成する金属は、アルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかであり、フィン１０の第２の部分１２を構成する金属は、０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金であり、伝熱管２０を構成する金属は、アルミニウムおよび０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金のいずれかである。
【００５３】
これにより、第１の部分１１の自然電位は、第２の部分１２の自然電位よりも十分に高くなるので、第２の部分１２が第１の部分１１に対して犠牲陽極層としての機能を十分に発揮することができる。また、第１の部分１１の自然電位と伝熱管２０の自然電位との差が十分に小さいため、第１の部分１１と伝熱管２０との間で互いに腐食が生じることを抑制できる。このため、伝熱管２０の腐食を効果的に抑制でき、かつ第１の部分１１と伝熱管２０との密着性を効果的に向上することができる。
【００５４】
上記熱交換器１において好ましくは、フィン１０は、伝熱管２０を挿入するための貫通孔を構成する筒状のカラー部１３を含み、カラー部１３の内周を構成する第１の面は第１の部分１１であり、カラー部１３の外周を構成する第２の面は第２の部分１２である。
【００５５】
また、本実施の形態における熱交換器１の製造方法は、以下の工程を備えている。伝熱管２０が準備される。伝熱管２０と接続される第１の部分１１と、第１の部分１１と電気的に接続され、かつ第１の部分１１を構成する金属の自然電位よりも低い自然電位を有する金属で構成された第２の部分１２とを含むフィン１０が準備される。そして、伝熱管２０とフィン１０の第１の部分１１とが接触するように、伝熱管２０とフィン１０とが接続される。伝熱管２０を準備する工程では、第１の部分１１を構成する金属の自然電位と伝熱管２０を構成する金属の自然電位との差が、第２の部分１２の自然電位と第１の部分１１の自然電位との差よりも小さくなるような金属で構成された伝熱管２０が準備される。フィン１０を準備する工程は、第１の部分１１を構成する金属と、第２の部分１２を構成する金属とが積層された金属板を準備する工程と、この金属板に貫通孔を開けて、内周に第１の部分１１が位置するとともに外周に第２の部分１２が位置するように、貫通孔を構成する筒状のカラー部１３を形成する工程とを含んでいる。接続する工程では、フィン１０のカラー部１３に伝熱管２０を挿入する。
【００５６】
これにより、第１の部分１１と第２の部分１２とが積層された金属板にカラー部を形成することで、容易にフィン１０を製造することができる。このため、伝熱管２０に接触する第１の部分１１と、第１の部分１１と電気的に接続された第２の部分１２とを含むフィン１０を備えた熱交換器１を容易に製造することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
図１０は、本実施の形態において、熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１０に示すように、本実施の形態における熱交換器３は、実施の形態１における熱交換器１と基本的には同様の構成を備えているが、フィン１０の外表面を覆う有機親水性膜１５をフィン１０がさらに含んでいる点において異なる。
【００５８】
具体的には、フィン１０は、第１の部分１１と、第２の部分１２と、有機親水性膜１５とを含んでいる。第１の部分１１は、伝熱管２０と接触している。第２の部分１２は、第１の部分１１において伝熱管２０と接触している面と反対側の面に接触するように設けられている。有機親水性膜１５は、第２の部分１２において第１の部分１１と接触している面と反対側の面に接触するように設けられており、第１の部分１１に接触するようには設けられていない。また有機親水性膜１５は、フィン１０において伝熱管２０と接続されている端面と反対側の端面には形成されていない。
【００５９】
有機親水性膜１５は、濡れ性を改善するためのものである。このため、有機親水性膜１５は、大気中に含まれる凝縮水、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの物質に対して分解しにくく、かつ親水性を保つ材料であることが好ましい。このような材料として、たとえば塩基性を有する有機性物質が挙げられ、ポリオレフィン系の材料が好ましく、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）が主成分であることがより好ましい。また、有機親水性膜１５の厚みは、たとえば０．５μｍ以上３μｍ以下である。
【００６０】
次に、本実施の形態における熱交換器３の製造方法について説明する。本実施の形態における熱交換器３の製造方法は、基本的には実施の形態１の熱交換器の製造方法と同様の構成を備えているが、フィン１０を準備する工程が、フィン１０の第２の部分１２の外表面を覆う有機親水性膜１５を形成する工程をさらに含んでいる点において、実施の形態１と異なっている。
【００６１】
具体的には、第１の部分１１と、第１の部分１１上に形成された第２の部分１２と、第２の部分１２上に形成された有機親水性膜１５とを含む金属板を準備する。有機親水性膜１５の形成方法は特に限定されないが、たとえば、第２の部分１２上に有機親水性膜１５を塗布する。その後、実施の形態１と同様に、この金属板にカラー部１３を形成する。
【００６２】
次に、実施の形態１と同様に伝熱管２０を準備し、伝熱管２０とフィン１０とを接続する。以上の工程を実施することにより、図１０に示す熱交換器３を製造することができる。
【００６３】
ここで、有機親水性膜１５を形成する工程を実施するのは、上述したフィンを準備する工程時に限定されない。たとえば、第１の部分１１と第２の部分１２とを有するフィンと、伝熱管２０とを接続した後に、有機親水性膜１５を形成してもよい。
【００６４】
なお、これ以外の構成については上述した実施の形態１の構成とほぼ同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態における熱交換器３は、フィン１０は、フィン１０の外表面を覆う有機親水性膜１５を含んでいる。
【００６６】
有機親水性膜１５により、フィン１０の濡れ性を向上することができる。このため、フィン１０に凝縮水が付着した場合であっても、有機親水性膜１５と凝縮水との親和性が高いので、凝縮水がフィンから落下する速度を高めることができる。その結果、凝縮水によるフィン１０および伝熱管２０の腐食を抑制できる。したがって、フィン１０における第２の部分１２による第１の部分１１に対する犠牲陽極層としての機能を維持し、かつ第１の部分１１と伝熱管２０との接続部分の腐食を抑制しつつ、腐食の要因である凝縮水の付着時間を短縮することができる。その結果、伝熱管２０の腐食、および、伝熱管２０とフィン１０との接続部分の腐食をより抑制することができる。
【００６７】
なお、上記「フィン１０の外表面」とは、フィン１０において伝熱管２０と接続されている部分以外の露出した表面を意味する。
【００６８】
本実施の形態における熱交換器３の製造方法は、フィン１０を準備する工程は、フィン１０の第２の部分１２の外表面を覆う有機親水性膜１５を形成する工程を含んでいる。
【００６９】
これにより、伝熱管２０の腐食、および、伝熱管２０とフィン１０との接続部分の腐食をより抑制することができる有機親水性膜１５の形成が容易である。このため、熱交換器３の製造効率の低下を抑制することができる。
【００７０】
（実施の形態３）
図１１は、本実施の形態において、熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１１を参照して、本実施の形態における熱交換器４は、実施の形態１における熱交換器１と基本的には同様の構成を備えているが、フィン１０の外表面を覆う有機親水性膜１５をフィン１０がさらに含んでいる点において異なる。また、本実施の形態における熱交換器４は、実施の形態２における熱交換器３と基本的には同様の構成を備えているが、第１の部分１１において伝熱管２０と接続されていない表面（外表面）に有機親水性膜１５がさらに形成されている点において異なる。有機親水性膜１５は、実施の形態２と同様のものを用いることができる。
【００７１】
また、本実施の形態における熱交換器４の製造方法は、基本的には実施の形態１の熱交換器１の製造方法と同様の構成を備えているが、フィン１０の第１および第２の部分１１、１２の外表面を覆う有機親水性膜１５を形成する工程をさらに含んでいる点において異なる。
【００７２】
具体的には、第１の部分１１と、第１の部分１１上に形成された第２の部分１２と、第２の部分１２上に形成された有機親水性膜１５と、第１の部分１１下に形成された有機親水性膜１５とを含む金属板を準備する。その後、実施の形態１と同様に、この金属板にカラー部１３を形成する。次いで、カラー部１３に位置する第１の部分１１上に形成された有機親水性膜を除去する。有機親水性膜を除去する方法は特に限定されず、たとえば機械的な研磨により除去する方法、刃物で削り落とす方法、カラー部１３の第１の部分１１側のみを高温にして熱的に除去する方法、化学的に溶解して除去する方法などが採用できる。
【００７３】
次に、実施の形態１と同様に伝熱管２０を準備し、伝熱管２０とフィン１０とを接続する。以上の工程を実施することにより、図１０に示す熱交換器４を製造することができる。
【００７４】
なお、これ以外の構成については上述した実施の形態１または２の構成とほぼ同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態における熱交換器４は、フィン１０は、フィン１０の第１および第２の部分１１、１２の外表面を覆う有機親水性膜を含んでいる。
【００７６】
また、本実施の形態における熱交換器４の製造方法は、フィンを準備する工程は、フィンの第１および第２の部分１１、１２の表面を覆う有機親水性膜１５を形成する工程と、カラー部１３に位置する第１の部分１１上に形成された有機親水性膜１５を除去する工程とを含んでいる。
【００７７】
これにより、フィン１０における第２の部分１２による第１の部分１１に対する犠牲陽極層としての機能を維持し、かつ第１の部分１１と伝熱管２０との接続部分の腐食を抑制しつつ、腐食の要因である凝縮水の付着時間を短縮することができる有機親水性膜１５を備えた熱交換器４が実現できる。その結果、伝熱管２０の腐食、および、伝熱管２０とフィン１０との接続部分の腐食をより抑制することができる。
【００７８】
（実施の形態４）
図１２は、本実施の形態において、熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１２を参照して、本実施の形態における熱交換器５は、実施の形態１における熱交換器１と基本的には同様の構成を備えているが、伝熱管２０の表面に凹凸が形成されていること、および、有機親水性膜１５が形成されている点において異なる。また、本実施の形態における熱交換器５は、実施の形態３における熱交換器１と基本的には同様の構成を備えているが、伝熱管２０の表面に凹凸が形成されていること、および、伝熱管２０とフィン１０の第１の部分１１との間の一部に有機親水性膜１５がさらに形成されている点において異なる。
【００７９】
具体的には、図１２に示すように、伝熱管２０の外表面２１には凸部２１ａと凹部２１ｂとが形成されている。伝熱管２０の凸部２１ａは、フィン１０の第１の部分１１に接触している。
【００８０】
有機親水性膜１５は、フィン１０の第１および第２の部分１１、１２の外表面を覆い、かつカラー部１３に位置する第１の部分１１において凹部２１ｂと対向している領域に形成されている。すなわち、有機親水性膜１５は、伝熱管２０の凹部２１ｂとフィン１０の第１の部分１１との間にさらに形成されている。
【００８１】
伝熱管２０の表面２１の表面粗さＲａは、有機親水性膜１５の厚みと同じまたはそれ以上であることが好ましい。この表面粗さＲａは、たとえばＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４に準拠して測定される。
【００８２】
また、伝熱管２０の表面２１の凸部２１ａと凹部２１ｂとの差は、有機親水性膜１５の厚みの２倍以上であることが好ましく、３倍以上であることがより好ましい。
【００８３】
なお、伝熱管２０の表面２１には、図１２に示すように、凸部２１ａおよび凹部２１ｂがそれぞれ複数形成されていても、凸部２１ａおよび凹部２１ｂが１つずつ形成されていてもよい。
【００８４】
本実施の形態における熱交換器５の製造方法は、基本的には実施の形態３における熱交換器４の製造方法と同様の構成を備えているが、伝熱管２０の表面２１に凸部と凹部とを形成する工程と、伝熱管２０の凹部２１ｂとフィン１０の第１の部分１１との間に有機親水性膜をさらに形成する点とをさらに備えている点において異なる。
【００８５】
具体的には、実施の形態３と同様に、第１の部分１１と、第１の部分１１上に形成された第２の部分１２と、第２の部分１２上に形成された有機親水性膜１５と、第１の部分１１下に形成された有機親水性膜１５とを含む金属板を準備する。その後、実施の形態１と同様に、この金属板にカラー部１３を形成する。
【００８６】
なお、後述するフィン１０と伝熱管２０との接触部分の有機親水性膜１５の体積が伝熱管２０の凹部２１ｂの体積以下になるように、有機親水性膜１５の厚みを決定する。これにより、後述する伝熱管２０の径を拡げる時に、後述する伝熱管２０の凸部２１ａとフィン１０の第１の部分１１とが確実に電気的接触を得ることができる。
【００８７】
次に、実施の形態１の伝熱管を準備する。この伝熱管に、凸部２１ａと凹部２１ｂとの高さの差が第１の部分１１を覆う有機親水性膜１５の厚みよりも大きくなるように、伝熱管２０の外表面に凸部２１ａと凹部２１ｂとを形成する。なお、凸部２１ａと凹部２１ｂとの差が、後述するカラー部１３に位置する第１の部分１１上に形成された有機親水性膜１５の厚み以上になるように、伝熱管２０の表面２１に形成する。
【００８８】
伝熱管に凸部２１ａおよび凹部２１ｂを形成する方法は、特に限定されず、たとえば研磨、伝熱管２０の押し出しによる加工、転造によるローレット加工、サンドブラスト処理などを用いることができる。
【００８９】
次に、カラー部１３に伝熱管２０を挿入する。フィンがカラー部１３に挿入された状態で、伝熱管２０の径を拡げる。これにより、カラー部１３に位置する第１の部分１１上に形成された有機親水性膜が凸部２１ａに破られて、伝熱管２０の凸部２１ａとフィン１０の第１の部分１１とが接触する。また、伝熱管２０の凹部２１ｂとフィン１０の第１の部分１１との間に有機親水性膜１５が形成される。これにより、図１２に示す熱交換器５を製造することができる。
【００９０】
なお、これ以外の構成については上述した実施の形態１〜３の構成とほぼ同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態における熱交換器５は、伝熱管２０の外表面２１には凸部２１ａと凹部２１ｂとが形成され、伝熱管２０の凸部２１ａは、フィン１０の第１の部分１１に接触し、フィン１０は、伝熱管２０の凹部２１ｂとフィン１０の第１の部分１１との間に形成された有機親水性膜１５をさらに含んでいる。
【００９２】
本実施の形態における熱交換器５の製造方法は、フィン１０を準備する工程は、フィン１０の第１および第２の部分１１、１２の外表面を覆う有機親水性膜１５を形成する工程を含んでいる。伝熱管２０を準備する工程は、凸部２１ａと凹部２１ｂとの高さの差が第１の部分１１を覆う有機親水性膜１５の厚みよりも大きくなるように伝熱管２０の外表面２１に凸部２１ａと凹部２１ｂとを形成する工程を含んでいる。接続する工程は、フィン１０がカラー部１３に挿入された状態で、伝熱管２０の径を拡げることにより、伝熱管２０の凸部２１ａとフィン１０の第１の部分１１とを接触するとともに、伝熱管２０の凹部２１ｂとフィン１０の第１の部分１１との間に有機親水性膜１５を形成している。
【００９３】
これにより、フィン１０における第２の部分１２による第１の部分１１に対する犠牲陽極層としての機能を維持し、かつ第１の部分１１と伝熱管２０との接続部分の腐食を抑制しつつ、腐食の要因である凝縮水の付着時間を短縮することができる有機親水性膜１５が実現できる。その結果、伝熱管２０の腐食および伝熱管２０とフィン１０との接続部分の腐食をより抑制することができる。
【００９４】
また、本実施の形態における熱交換器５の製造方法は、実施の形態５と比較して、カラー部１３に位置する第１の部分１１上に形成された有機親水性膜１５を除去する工程を省略することができる。このため、より簡略化した方法で熱交換器５を製造することができる。
【００９５】
（実施の形態５）
図１３は、本実施の形態において、熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１３を参照して、本実施の形態における熱交換器６は、基本的には実施の形態１における熱交換器１と同様の構成を備えているが、フィン１０にカラー部１３が形成されていない点、第１および第２の部分１１、１２が長手方向に積層されている点、およびフィン１０の第１の部分１１において伝熱管２０と接続される面に凸部と凹部とが形成されている点、フィン１０と伝熱管２０とを接続するための接着剤をさらに含む点において異なる。
【００９６】
具体的には、フィン１０は、第１の部分１１と第２の部分１２とを含んでいる。第１の部分１１は、伝熱管２０と接続される端面１１ｃを含み、この端面からフィン１０の延在する方向に向けて１層の状態で伸びている。第２の部分１２は、第１の部分１１の端面１１ｃと反対側の面と電気的に接続され、この接続面からフィン１０の延在する方向に向けて１層の状態で伸びている。つまり、第１の部分１１と第２の部分１２との境界は、フィン１０の延在する方向と交差する方向に位置している。
【００９７】
第１の部分１１において伝熱管２０と接続される端面１１ｃには、凸部および凹部が形成されている。この第１の部分１１の凸部と、伝熱管２０とが接触することで、フィン１０と伝熱管２０とが電気的に接続されている。
【００９８】
第１の部分１１の凹部には接着剤２３が配置されている。この接着剤２３を介して、第１の部分１１の凹部と、伝熱管２０とが接続されている。接着剤２３は、特に限定されず、たとえばエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００９９】
なお、第１の部分１１の端面１１ｃには、図１３に示すように、凸部および凹部がそれぞれ複数形成されていてもよく、凸部および凹部が１つずつ形成されていてもよい。
【０１００】
また、第１の部分１１と第２の部分１２との間に、他の導電性の層が１層または複数層形成されていてもよい。
【０１０１】
本実施の形態における熱交換器６の製造方法は、基本的には実施の形態１と同様の構成を備えているが、カラー部１３を形成しない点、および接着剤２３を用いてフィン１０と伝熱管２０とを接続する工程が異なる。
【０１０２】
具体的には、第１の部分１１と、フィン１０の延在方向と交差する方向で第１の部分１１と接続される第２の部分１２とを含む金属板を準備する。その後、第１の部分１１において第２の部分１２と接続されている面と反対側の端面に凸部と凹部とを形成する。本実施の形態では、フィン１０には、カラー部１３などの貫通孔を形成しない。
【０１０３】
第１の部分の端面１１ｃに凸部および凹部を形成する方法は、上述した実施の形態５で伝熱管２０の表面２１に凸部２１ａおよび凹部２１ｂを形成する方法と同様の方法を採用できる。
【０１０４】
次に、実施の形態１と同様に、伝熱管を準備する。次に、伝熱管２０の表面２１に接着剤２３を形成する。
【０１０５】
次に、接着剤２３を介して、伝熱管２０と、フィン１０の第１の部分１１の端面１１ｃとを接続する。これにより、第１の部分１１の端面１１ｃの凹部と伝熱管２０との間に接着剤２３が配置され、この接着剤２３によりフィン１０と伝熱管２０とが接続される。また、第１の部分１１の端面１１ｃの凸部と伝熱管２０の表面２１とが接触する。
【０１０６】
なお、フィン１０の凸部と伝熱管２０とを接触させた後に、伝熱管２０の径を拡げる拡管工程を実施してもよい。以上の工程を実施することにより、図１３に示す熱交換器６を製造することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、フィン１０の第１の部分１１に凸部と凹部とを形成したが、伝熱管２０の表面２１に凸部と凹部とを形成してもよい。また、フィン１０は、外表面に有機親水性膜１５をさらに含んでいてもよい。
【０１０８】
なお、これ以外の構成については上述した実施の形態１の構成とほぼ同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１０９】
以上説明したように、本実施の形態における熱交換器６は、カラー部を有していないフィン１０と、伝熱管２０と、フィン１０と伝熱管２０とを接続する接着剤２３とを備えている。フィン１０の第１の部分１１の端面１１ｃには凸部および凹部が形成されている。第１の部分１１の端面１１ｃの凸部と伝熱管２０とは接続され、第１の部分１１の端面１１ｃの凹部と伝熱管２０との間には接着剤２３が配置されている。
【０１１０】
これにより、カラー部を有していないフィン１０についても、第２の部分１２は第１の部分１１に対する犠牲陽極層としての機能を維持し、かつ第１の部分１１と伝熱管２０との接続部分の腐食を抑制することができる。このため、伝熱管２０の腐食および伝熱管２０とフィン１０との接続部分の腐食を抑制することができる。
【実施例】
【０１１１】
本実施例では、第１の部分と、第１の部分の自然電位よりも低い第２の部分とを含むフィンと、第１の部分と接続され、かつ第１の部分との自然電位差が小さい伝熱管とを備えることの効果について調べた。具体的には、下記の表１に記載の実施例１〜４および比較例１〜５の熱交換器を製造し、各々の熱交換器の伝熱管の耐食性、および、フィンと伝熱管との密着性を調べた。
【０１１２】
【表１】
2009250510.tif 000003
【０１１３】
（実施例１）
実施例１では、実施の形態１の熱交換器１の製造方法にしたがって、図２に示す熱交換器１を製造した。
【０１１４】
具体的には、まず、伝熱管２０を準備した。伝熱管２０の材料は、０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ１０５０を用いた。伝熱管２０は、押し出し加工により形成した。この伝熱管２０は、７ｍｍの外径を有し、０．０４ｍｍの厚みを有し、平滑な外表面と、０．４ｍｍの凹凸が形成された内表面とを有していた。
【０１１５】
次に、第１の部分１１と第２の部分１２とが積層されたフィン１０を準備した。第１の部分１１は、１００μｍの厚みを有し、０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ１２００を用いた。第２の部分１２は、５０μｍの厚みを有し、０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ７０７２を用いた。この第１の部分１１と第２の部分とを張り合わして、１５０μｍの厚みを有するクラッド材を金属板として準備した。なお、この金属板には有機親水性膜は塗布しなかった。
【０１１６】
ここで、第１の部分１１を構成する０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ１２００の自然電位は、第２の部分１１を構成する０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ７０７２の自然電位よりも高かった。また、第１の部分１１を構成するＪＩＳ  Ａ１２００の自然電位と伝熱管２０を構成するＪＩＳ  Ａ１０５０の自然電位との差は、第２の部分１２を構成するＪＩＳ  Ａ７０７２の自然電位と第１の部分１１を構成するＡ１２００の自然電位との差よりも小さかった。
【０１１７】
その後、この金属板に貫通孔を構成するカラー部１３を形成した。カラー部１３において、伝熱管２０と密着する面を第１の部分１１となるようにカラー部１３を形成した。
【０１１８】
次に、伝熱管２０をフィン１０のカラー部１３に挿入し、伝熱管２０の径を５％拡げた。これにより、フィン１０の第１の部分１１が伝熱管２０の表面に接触するように、フィン１０と伝熱管２０とを接続した。以上の工程を実施することにより、図２に示す熱交換器１を製造した。
【０１１９】
（実施例２）
実施例２では、実施の形態２の熱交換器３の製造方法にしたがって、図１０に示す熱交換器３を製造した。
【０１２０】
具体的には、実施例１と同様の第１の部分１１と第２の部分１２とを積層し、第２の部分１２上に０．５μｍ〜３μｍの厚みを有するポリオレフィン系の有機親水性膜１５を形成した金属板を準備した。その他の構成は、実施例１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２１】
（実施例３）
実施例３では、実施の形態３の熱交換器４の製造方法にしたがって、図１１に示す熱交換器４を製造した。
【０１２２】
具体的には、実施例１と同様の第１の部分１１と第２の部分１２とを積層し、第１の部分１１および第２の部分１２の表面全体に、それぞれ実施例３と同様の有機親水性膜１５を形成した。その後、内周に第１の部分１１が位置し、かつ外周に第２の部分１２が位置するように、この金属板にカラー部１３を形成した。その後、カラー部１３を構成する第１の部分１１上に形成された有機親水性膜１５を＃６００の耐水研磨紙で機械的に除去した。その他の構成は、実施例１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２３】
（実施例４）
実施例４では、実施の形態４の熱交換器５の製造方法にしたがって、図１２に示す熱交換器４を製造した。
【０１２４】
具体的には、実施例３と同様の金属板を準備し、カラー部１３を形成することで、フィン１０を準備した。
【０１２５】
次に、実施例１と同様の材料の伝熱管の表面に、＃６００の耐水研磨紙で１０μｍの凹凸をつけた。フィン１０の第１の部分１１を覆う有機親水性膜１５の厚みである０．５μｍ〜３μｍよりも大きくなるように、この凹部と凸部との高さの差が５μｍ〜１０μｍとなるように伝熱管２０の外表面に凸部と凹部とを形成した。
【０１２６】
その後、実施例１と同様に、この伝熱管２０をフィン１０のカラー部に挿入し、伝熱管２０の径を５％拡げた。これにより、フィン１０の第１の部分１１の凸部１１ａと伝熱管２０とを電気的に接触させ、第１の部分１１の凹部１１ｂと伝熱管２０との間に有機親水性膜１５を形成した。
【０１２７】
（比較例１）
図１４は、比較例１の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１４に示すように、比較例１における熱交換器１０１は、基本的には実施例１と同様であったが、フィン１１０が１層であった点、およびフィン１１０と伝熱管１２０とが電気的に接続されていなかった点において異なる。
【０１２８】
具体的には、実施例１の伝熱管２０と同様の伝熱管１２０を準備した。すなわち、伝熱管１２０は、０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ１０５０で構成されていた。
【０１２９】
また、フィン１１０を準備する工程では、第１の部分１１１と、第１の部分１１１の両面全体に形成された有機親水性膜１１５とを含む金属板を準備した。この第１の部分１１１は、１５０μｍの厚みを有し、０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ１２００より構成されていた。有機親水性膜１１５は、実施例２と同様であった。すなわち、有機親水性膜１１５は、０．５μｍ〜３μｍの厚みを有し、ポリオレフィン系で構成されていた。その他の構成は、実施例１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１３０】
これにより、図１４に示す比較例１の熱交換器１０１を製造した。比較例１の熱交換器１０１は、フィン１１０と伝熱管１２０とを備えていた。フィン１１０は、第１の部分１１１と、第１の部分１１１の両面全体を覆う有機親水性膜１１５とを含んでいた。
【０１３１】
（比較例２）
図１５は、比較例２の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１５に示すように、比較例２における熱交換器１０２は、基本的には比較例１と同様であったが、伝熱管１２０が２層構造であった点において異なる。
【０１３２】
具体的には、比較例１と同様の金属板を準備した。次に、外周に位置する第１の部分１２１と、第１の部分１２１に接続され、かつ内周に位置する第２の部分１２２とを含む伝熱管１２０を準備した。第１の部分１２１は、０．０４ｍｍの厚みを有する０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ１０５０で構成されていた。第２の部分１２２は、０．０７ｍｍの厚みを有し、内表面には５０μｍ〜１００μｍの凹凸が形成されていた。０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ７０７２で構成されていた。その他の構成は、実施例１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１３３】
これにより、図１５に示す比較例２の熱交換器１０２を製造した。比較例２の熱交換器１０２は、フィン１１０と伝熱管１２０とを備えていた。フィン１１０は、第１の部分１１１と、第１の部分１１１の両面全体を覆う有機親水性膜１１５とを含んでいた。伝熱管１２０は、第１の部分１２１と、第１の部分１２１の自然電位よりも低い自然電位を有する第２の部分１２２とを含んでいた。すなわち、伝熱管１２０は２層構造であり、フィンの第１の部分１１１と、伝熱管１２０とは電気的に接続されていなかった。
【０１３４】
（比較例３）
図１６は、比較例３の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１６に示すように、比較例３における熱交換器１０３は、基本的には実施例１と同様の構成であったが、フィン１１０は１層構造であり、このフィンを構成する金属の自然電位が伝熱管１２０を構成する金属の自然電位よりも高かった点において異なる。
【０１３５】
具体的には、０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ７０７２で構成されたフィン１１０を準備した。次に、実施例１と同様に、０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＡ１０５０で構成された伝熱管１２０を準備した。その他の構成は、実施例１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１３６】
これにより、図１６に示す比較例３の熱交換器１０３を製造した。比較例３の熱交換器１０３は、フィン１１０と伝熱管１２０とを備えていた。フィン１１０および伝熱管１２０はそれぞれ１層であった。
【０１３７】
（比較例４）
図１７は、比較例４の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１７に示すように、比較例４における熱交換器１０４は、基本的には実施例２と同様の構成であったが、フィン１１０と伝熱管１２０とが電気的に接続されていなかった点において異なる。
【０１３８】
具体的には、第２の部分１１２と、第２の部分１１２の両面全体を覆う有機親水性膜１１５とを含ん金属板を準備した。第２の部分１１２は、０．２質量％以上の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＪＩＳ  Ａ７０７２で構成されていた。
【０１３９】
次に、実施例１と同様に、０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＡ１０５０で構成された伝熱管１２０を準備した。その他の構成は、実施例１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１４０】
これにより、図１７に示す比較例４の熱交換器１０４を製造した。比較例４の熱交換器１０４は、フィン１１０と伝熱管１２０とを備えていた。フィン１１０は、第２の部分１１２と、第２の部分１１２の両面全体を覆う有機親水性膜１１５とを含んでいた。
【０１４１】
（比較例５）
図１８は、比較例５の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。図１８に示すように、比較例５における熱交換器１０５は、基本的には実施例２と同様の構成を備えていたが、フィン１１０と伝熱管１２０とが電気的に接続されていなかった点において異なる。
【０１４２】
具体的には、第１の部分１１１と、この第１の部分１１１上に形成された第２の部分１１２と、第１および第２の部分１１１、１１２の両面全体を覆う有機親水性膜１１５とを含む金属板を準備した。比較例５の第１の部分１１１は、実施例１のフィン１０の第１の部分１１と同様であり、比較例５の第２の部分１１２は、実施例１のフィン１０の第２の部分１２と同様であった。有機親水性膜１１５は、実施例２と同様であった。
【０１４３】
次に、実施例１と同様に、０．２質量％未満の亜鉛を含むアルミニウム合金であるＡ１０５０で構成された伝熱管１２０を準備した。その他の構成は、実施例１と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１４４】
これにより、図１８に示す比較例５の熱交換器１０５を製造した。比較例５の熱交換器１０５は、フィン１１０と伝熱管１２０とを備えていた。フィン１１０は、第１の部分１１１と、第１の部分１１１を構成する金属の自然電位よりも低い自然電位を有する第２の部分１１２と、第１の部分１１１および第２の部分１１２の全面を覆う有機親水性膜１１５とを含んでいた。すなわち、フィン１１０と伝熱管１２０とは電気的に接続されていなかった。
【０１４５】
（測定方法）
実施例１〜４および比較例１〜５の熱交換器１、３〜５、１０１〜１０５について、伝熱管２０の耐食性、および、フィン１０と伝熱管２０との密着性とを測定した。その結果を下記の表２に示す。
【０１４６】
具体的には、各々の熱交換器について、５％の食塩水の噴霧を３５℃で２時間、６０℃での乾燥を４時間、３０℃での湿潤を２時間の複合サイクル試験を２０００時間に渡って繰り返した。この複合サイクル試験後の伝熱管２０、１２０の腐食減肉量と、伝熱管２０、１２０とフィン１０、１１０との間の接触状況とを評価した。
【０１４７】
より具体的には、伝熱管２０、１２０の耐食性については、伝熱管２０、１２０の耐食性は、複合サイクル試験後に伝熱管２０の断面観察を実施し、伝熱管２０、１２０の最大減肉量により評価した。腐食による伝熱管２０、１２０の最大減肉量が３０μｍ以上の場合には、伝熱管２０、１２０の耐食性が不十分であり、×とした。一方、腐食による伝熱管２０、１２０の最大減肉量が３０μｍ未満の場合には、伝熱管２０、１２０の耐食性が十分であり、○とした。
【０１４８】
また伝熱管２０、１２０とフィン１０、１１０との密着性については、複合サイクル試験後にフィン１０、１１０を伝熱管２０、１２０から剥がした。フィン１０、１１０と伝熱管２０、１２０との間に腐食生成物が見られる場合には、密着性維持が困難になると判断し×とし、金属の光沢を保っている場合は良好であると判断し○とした。
【０１４９】
【表２】
2009250510.tif 000004
【０１５０】
（測定結果）
表２に示すように、実施例１〜４の熱交換器１、３〜５は、伝熱管２０に腐食がほとんと発生せず、耐食性に優れていた。また実施例１〜４の熱交換器１、３〜５は、フィン１０と伝熱管２０との間の腐食がほとんど発生せず、フィン１０と伝熱管２０との密着性も良好であった。
【０１５１】
このことから、第１の部分１１と、第１の部分１１の自然電位よりも低い第２の部分１２とを含むフィン１０と、第１の部分１１と接続され、第１の部分１１との自然電位差が小さい伝熱管２０とを備えることにより、フィン１０の耐食性を向上し、かつフィン１０と伝熱管２０との密着性を向上できることがわかった。
【０１５２】
また、実施例２の熱交換器３では、有機親水性膜１１５が犠牲陽極層として機能する第２の部分１１２を覆っているにも関わらず、伝熱管１２０の腐食を抑制し、かつフィン１１０と伝熱管１２０との密着性を維持できることがわかった。これは、フィン１１０の切断端面には有機親水性膜１１５がないこと、および、伝熱管１２０とフィン１１０との間には、絶縁性の高い有機親水性膜１１５がないことにより、フィン１１０と伝熱管１２０との電気的接触が保たれたと考えられる。このため、フィン１１０の第２の部分１１２に犠牲陽極作用が働き、かつ第１の部分１１と伝熱管２０との自然電位の差が小さかったので、伝熱管１２０の耐食性、および、フィン１１０と伝熱管１２０との密着性の両方を維持できたと考えられる。
【０１５３】
また、実施例３の熱交換器４では、有機親水性膜１５がカラー部１３に位置していない第１の部分１１をさらに覆っているにも関わらず、伝熱管２０の腐食を抑制し、かつフィン１０と伝熱管２０との密着性を維持できることがわかった。このため、フィン１０の第１の部分１１と伝熱管２０とが電気的に接続していれば、本発明の効果を有することがわかった。
【０１５４】
また、実施例４の熱交換器５では、有機親水性膜１５がカラー部１３に位置する第１の部分１１の一部を覆っていたにも関わらず、伝熱管２０の腐食を抑制し、かつフィン１０と伝熱管２０との密着性を維持できることがわかった。このため、伝熱管２０の径を拡げる拡管前に伝熱管２０の表面２１に形成した凸部２１ａおよび凹部２１ｂが、拡管時に絶縁性の有機親水性膜１５を破り、フィン１１０と伝熱管１２０との間に電気的な接触点ができたことが確認できた。この結果より、伝熱管２０の表面２１に凸部２１ａおよび凹部２１ｂを形成することで、本実施例のようにフィン１０の表面に有機親水性膜１５を容易に形成した場合であっても、本発明の効果を有することがわかった。
【０１５５】
一方、比較例１の熱交換器１０１では、有機親水性膜１１５によりフィン１１０と伝熱管１２０とが電気的に接続されていなかった。このため、伝熱管１２０自体の腐食が進み、耐食性が悪かった。また、フィン１１０と伝熱管１２０との接続部分における伝熱管１２０の腐食が進み、フィン１１０と伝熱管１２０との密着性が悪かった。
【０１５６】
また、比較例２の熱交換器１０２では、伝熱管１２０の内部に位置する第２の部分１２２が、伝熱管１２０の外部に位置する第１の部分１２１に対して犠牲陽極層として機能した。このため、伝熱管１２０の腐食が進行し、耐食性が悪かった。なお、伝熱管１２０の外表面については腐食が抑制されていたため、フィン１１０との密着性は良好に維持されていた。しかし、伝熱管１２０の内表面から腐食が進行するため、さらに長時間使用をすると、伝熱管１２０の腐食が進行することによって、フィン１１０と伝熱管１２０との密着性が悪くなると考えられる。
【０１５７】
また、比較例３の熱交換器１０３では、犠牲陽極層として働く亜鉛を０．２質量％以上含有するアルミニウム合金よりなるフィン材料を用いたにも関わらず、耐食性および密着性の両方が悪かった。
【０１５８】
また、比較例４の熱交換器１０４では、比較例３のフィンの両面に有機親水性膜１１５を形成したにも関わらず、フィン１１０の耐食性、および、フィン１１０と伝熱管１２０との密着性は向上しなかった。このことから、有機親水性膜１１５を形成した場合であっても、耐食性および密着性の向上には大きく寄与しないことがわかった。
【０１５９】
また、比較例５の熱交換器１０５では、フィン１１０において犠牲陽極層の機能を有する第２の部分１１２を形成したにも関わらず、フィン１１０の耐食性、および、フィン１１０と伝熱管１２０との密着性は向上しなかった。これは、伝熱管１２０とフィン１１０との間の有機親水性膜１１５が絶縁体であるため、フィン１１０の第２の部分１１２が伝熱管１２０に対して犠牲陽極層として働かなかったためと考えられる。
【０１６０】
以上より、本実施例によれば、第１の部分１１と、第１の部分１１の自然電位よりも低い第２の部分１２とを含むフィン１０と、第１の部分１１と接続され、第１の部分１１との自然電位差が小さい伝熱管２０とを備えることにより、フィン１０の耐食性を向上し、かつフィン１０と伝熱管２０との密着性を向上できることが確認できた。
【０１６１】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施の形態１における熱交換器を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における熱交換器の変形例を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるフィンを準備する工程を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるフィンに貫通孔を形成する工程を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるカラー部の拡大側面図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるフィンに伝熱管を挿入する工程を説明するための図である。
【図８】図７においてＶＩＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】図８においてＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２において、熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４において、熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態５において、熱交換器のフィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１４】比較例１の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１５】比較例２の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１６】比較例３の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１７】比較例４の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【図１８】比較例５の熱交換器において、フィンと伝熱管とが接続されている領域を概略的に示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１〜６  熱交換器、１０  フィン、１１ａ，２１ａ  凸部、１１ｂ，２１ｂ  凹部、１１ｃ  端面、１１  第１の部分、１２  第２の部分、１３  カラー部、１３ａ  第１の面、１３ｂ  第２の面、１４  第３の部分、１５  有機親水性膜、２０  伝熱管、２１  表面、２３  接着剤。
【図１】
2009250510.tif 000005
【図２】
2009250510.tif 000006
【図３】
2009250510.tif 000007
【図４】
2009250510.tif 000008
【図５】
2009250510.tif 000009
【図６】
2009250510.tif 000010
【図７】
2009250510.tif 000011
【図８】
2009250510.tif 000012
【図９】
2009250510.tif 000013
【図１０】
2009250510.tif 000014
【図１１】
2009250510.tif 000015
【図１２】
2009250510.tif 000016
【図１３】
2009250510.tif 000017
【図１４】
2009250510.tif 000018
【図１５】
2009250510.tif 000019
【図１６】
2009250510.tif 000020
【図１７】
2009250510.tif 000021
【図１８】
2009250510.tif 000022