[发明专利]铝合金热交换器

说明书

本发明涉及适于轿车空调器、卡车空调器等使用的铝合金热交换器(例如叠片式热交换器)。更具体而言，本发明涉及的铝合金热交换器为一由钎焊管件和通风散热片制成的组合结构，管件由包覆有钎焊填料金属的铝合金钎焊薄板制作，而散热片由铝合金散热片材料制成；并且也可用于与叠片式热交换器采用同样方式制作的热交换器，包括用于汽车的热交换器(例如蒸发器、散热器、热芯、油冷却器及中间冷却器)和用于各种制冷器的热交换器。

图1示出一通常使用的叠片式蒸发器的示例。此叠片式蒸发器1的构成包括分开平行设置的大量管件2，在一对邻接管件2、2之间插有通风散热片(或波纹散热片)3，管件2和散热片3交替设置(见图1和3)并在此叠片状态对这些部件进行钎焊。

上述管件2每一个都由一对钎焊薄板(或板)6a和6b经加压接合而组成。这些钎焊薄板6a和6b由钎焊填料金属组成的涂覆材料包覆，并且具有箱部4和制冷剂通道5，如图2所示。如此制作的管件2可以有也可以没有如图2所示的装设于其中的内散热片7。

通常使用Al-Mn合金或添加Cu或其他元素的Al-Mn合金作为钎焊薄板6a和6b的心材，并使用由Al-Si合金或添加Zn的Al-Si合金作为其涂覆材料。这样一来，在现有技术中，就是使用由上述钎焊填料金属包覆的上述心材制作的钎焊薄板6a和6b作为管件2的部件。

另一方面，也经常利用Al-Mn合金或添加Zn、Si、In或其他元素的Al-Mn合金作为通风散热片3的材料。

确定选用和组合这些材料主要是为了提高抗蚀性，并且是企图防止制冷剂由于腐蚀造成通过钎焊薄板6a和6b泄漏。即使由于点蚀只形成一个穿透钎焊薄板6a和6b的蚀孔，也会造成制冷剂的泄漏。特别是随着近来为满足减轻重量的需要而开发具有轻量薄壁的钎焊薄板6a和6b的趋势，防止钎焊薄板6a和6b在厚度方向上发生点蚀变得日益重要。

因此，通常利用各种方法采取措施防止制冷剂泄漏。此种措施中的典型例子包括采用阴极保护法来抑制钎焊薄板的腐蚀，采用这种方法是在散热片材料中添加基底盒属(比如Zn)以降低点蚀电位，从而在散热片和钎焊薄板(或板)之间产生电位差，使散热片作为防蚀消耗阳极而承受牺牲腐蚀；这可使钎焊薄板的腐蚀模式从点蚀变为均匀腐蚀而提高钎焊薄板本身的抗蚀性。

虽然通常采取这些措施，但其目的是为了对付在遭受盐类损害的地方产生的腐蚀(特别是点蚀)，而且其目的基本上可以达到。然而，近年出现了在废气环境和废气加上盐空气环境中的腐蚀问题。采用传统的技术对付这种环境下的腐蚀，其效果不能令人满意。特别是在受废气等污染的环境中所生成的低氯水薄膜的导电率低，使防蚀电流不容易流动。结果上述的阴极保护法无法应用。

废气环境和通常的盐空气环境的基本差异在于废气环境中的有害成分主要是SO_x和NO_x，这与盐空气环境下以Cl为主要有害成分极为不同。为了适应世界市场环境，Al合金热交换器必须应付上述两种有害环境(即废气环境和盐空气环境)。为此目的，就要求对各种传统技术进行根本改进或提出新办法。

同时，早已了解到，当热交换器是采用在用作钎焊薄板涂覆材料的钎焊填充金属和散热片材料中添加Zn并按照真空钎焊工艺将这些材料组合的方法制作时，Zn在真空钎焊炉中加热时会蒸发。这不仅不会达到所希望的效果，还会产生一个缺点，即Zn会淀积在炉子的内壁上而使炉子的热效率降低。此外，还需要对淀积在炉子内壁时上的Zn采取去除措施，结果会增加运行成本。

本发明就是考虑到上述现有技术的现况而完成的。本发明的一个目的是提供一种在盐空气环境、废气环境和盐空气/废气环境中任何一种环境下具有优秀抗蚀性的Al合金热交换器。此外，本发明的另一目的是提供一种技术来防止在采用真空钎焊制造Al合金热交换器时真空钎焊炉受到有害作用。

为了达到上述目的，本发明提供具有如下构造的Al合金热交换器。

(1)Al合金热交换器为一由钎焊管件和通风散热片制成的组合结构，管件由包覆钎焊填料金属的Al合金钎焊薄板制作，而散热片由Al合金散热片材料形成，其中，

构成管件的钎焊薄板的心材是Al合金，其组成主要是1～1.5％重量的Mn、0.1～0.5％重量的Cu、0.05～0.2％重量的Zr和其余是Al和杂质；

钎焊薄板为通过对心材的两面或一面涂覆钎焊填充金属制作而成，钎焊填充金属由包含最少量的Si的Al合金属成；以及

构成通风散热片的散热片材料采用主要由0.05～0.2％重量的Zr和其余为Al和杂质组成的Al合金。