JP2001252761A - 金属部材のろう付け方法及びろう付け用フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量薄肉化の要請に対処でき、ろう材やフラ
ックスの供給位置や量をコントロールでき、接合不良の
ない良好な接合状態を効率良く得ることができる金属部
材のろう付け方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、アルミニウムベア材製の一対
の皿状成形プレート２、２等の接合部材をろう付けによ
り接合する方法を対象とする。フィルム状に成形された
バインダー１５の両面に、粉末状ろう材１１及びフラッ
クス１２が分散状態に結合されたろう付け用フィルム１
０を準備する。ろう付け用フィルム１０を一対の皿状成
形プレート２、２間に挟み込んだ状態でろう付けを行っ
て、そのろう付け時に、ろう材１１及びフラックス１２
を皿状成形プレート２、２間の接合面に供給するととも
に、バインダー１５を揮発消失させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばアルミニ
ウム（アルミニウム合金も含む、以下同じ）製のカーエ
アコン用熱交換器を製作するにあたって、熱交換器仮組
製品を炉中にて一括ろう付けする際に好適に用いられる
金属部材のろう付け方法及びそれに用いられるろう付け
用フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カーエアコン用蒸発器として、一
対の皿状成形プレートが対向合致されたチューブエレメ
ントが、厚さ方向に多数積層されて形成されるアルミニ
ウム製積層型熱交換器が周知である。

【０００３】このような積層型熱交換器は、例えば皿状
成形プレートとして母材表面にろう材がクラッドされた
ブレージングシートが用いられており、この皿状成形プ
レートが上記した熱交換器形状に仮組され、その仮組製
品が炉中にて一括ろう付けされることにより各構成部品
が互いに接合一体化されて形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
交換器構成部品としてのブレージングシートは、母材の
片面又は両面にろう材が積層されたものであるため、ろ
う付け時に、母材表面全域のろう材が溶出して、その溶
出に相当する量だけ厚みが薄くなり、減肉が生じてしま
う。その一方、カーエアコン用熱交換器においては、軽
量化等のために、皿状成形プレート等の構成部材の薄肉
化が進めらる場合があるが、その場合、皿状成形プレー
トとして上記ブレージングシートを用いると、皿状成形
プレート全体がろう材の溶出により減肉して、所定の強
度や耐食性を得ることが困難になってしまうので、軽量
薄肉化の要請に対処することが困難であるという問題を
抱えている。

【０００５】またブレージングシートは、表面全域に均
一な厚みでろう材が積層されるものであるため、ろう材
量を局部的に変化させるようにコントロールすることが
困難であった。更にブレージングシートを、プレス成形
により皿状成形プレートとして加工した際に、ろう材が
偏肉してしまい、ろう材が薄い部分では接合不良が発生
するとともに、ろう材が厚い部分ではエロージョン等の
不具合が発生する恐れがあり、この点からも、良好な接
合状態が得ることが困難であるという問題があった。

【０００６】一方、熱交換器接合用のろう付け方法にお
いて、上記したブレージングシートを用いる方法以外の
ものとして、例えば熱交換器構成部材のろう付け部に、
粉末状ろう材やフラックスを塗布してろう付けする方法
も周知である。

【０００７】しかしながら、上記皿状成形プレートのよ
うに凹凸のある複雑形状の接合部材に、粉末状ろう材や
フラックスをむらなく塗布することは非常に困難で、作
業効率の低下を来すという問題が発生する。

【０００８】更に粉末状ろう材やフラックスを塗布した
場合には、塗布後、移載するためにハンドリング等を行
った際に、粉末状ろう材やフラックスが脱落して、ろう
材不足やフラックス不足により接合不良が発生する恐れ
もある。

【０００９】この発明は、上記従来技術の問題を解消
し、ブレージングシート使用時のろう材溶出による減肉
化を防止して、軽量薄肉化の要請に十分に対処できる上
更に、ろう材やフラックスの供給位置や量をコントロー
ルできて、安定した良好な接合状態を得ることができる
とともに、効率良くろう付け作業を行うことができる金
属部材のろう付け方法及びろう付け用フィルムを提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するする
ため、本第１の発明は、金属製の第１及び第２の接合部
材をろう付けにより接合するようにした金属部材のろう
付け方法であって、粉末状ろう材及びフラックスのうち
少なくともいずれか一方からなる供給材と、この供給材
を結合するためのバインダーとを含み、フィルム状に成
形されたろう付け用フィルムを準備しておき、前記ろう
付け用フィルムを前記第１及び第２の接合部材間に挟み
込んだ状態でろう付けを行って、そのろう付け時に、前
記供給材を両接合部材間に供給するとともに、前記バイ
ンダーを揮発させるものを要旨としている。

【００１１】この第１の発明のろう付け方法において
は、バインダーと、ろう材やフラックスとを含むろう付
け用フィルムを、第１及び第２の接合部材間に介在させ
てろう付け一体化するものであるため、接合部材として
ベア材を用いることができ、その場合、ブレージングシ
ート使用に伴う接合部材の減肉化を有効に防止すること
ができる。

【００１２】また本第１の発明は、適当な位置にろう付
け用フィルムを配置して、そのフィルムからろう材やフ
ラックスを供給するものであるため、接合部材が複雑な
形状であったとしても、所望位置に適量のろう材及びフ
ラックスを確実に供給することができる。

【００１３】更に本第１の発明は、ろう付け用フィルム
を接合部材の適当位置に挟み込むだけのものであるた
め、ろう材やフラックスを塗布するような面倒な作業は
必要でない。更に接合部材に挟持されたフィルムにバイ
ンダーを介してろう材及びフラックスが確実に結合され
ているため、ろう付け用フィルムを挟持させた接合部材
のハンドリング等を行ったとしても、ろう材やフラック
スが脱落することがなく、例えばろう材不足等の発生を
防止することができる。

【００１４】また本発明においては、前記バインダーが
フィルム状に成形されるとともに、そのバインダーの少
なくとも片面に前記供給材が分散された状態に結合され
て、前記ろう付け用フィルムが形成されてなる構成を採
用するのが好ましい。すなわちこの構成を採用する場
合、ろう付け用フィルムを簡素な構成で確実に形成する
ことができる。

【００１５】一方、本第２の発明は、上記第１発明の方
法に用いられる特有構成のろう付け用フィルムを特定す
るものである。

【００１６】すなわち本第２の発明は、金属製の第１及
び第２の接合部材をろう付けするに際して、両接合部材
間に挟み込んだ状態に配置するろう付け用フィルムであ
って、粉末状ろう材及びフラックスのうち少なくともい
ずれか一方からなる供給材と、ろう付け時の熱により揮
発し、フィルム状に成形されて前記供給材を結合可能な
バインダーとを備え、前記供給材が前記バインダーの少
なくとも片面に分散された状態に結合されてなるものを
要旨としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のろう付け方法を、
カーエアコン用積層型熱交換器を炉中にて一括ろう付け
する際に適用した場合を例に挙げて説明する。

【００１８】本実施形態における積層型熱交換器は、図
１に示すように、例えばＡ３００３合金からなる一対の
皿状成形プレート（２）（２）が対向合致されたチュー
ブエレメント（１）を多数具備するものである。そして
本実施形態においては、この一対の皿状成形プレート
（２）（２）を対向合致状態にろう付け接合するにあた
って、特有構成のろう付け用フィルム（１０）が用いら
れる。

【００１９】ろう付け用フィルム（１０）は、例えばア
ルミニウム−シリコン合金粉末等からなる粉末状ろう材
（１１）と、フッ化アルミニウム系フラックス（１２）
と、ろう材（１１）及びフラックス（１２）の結合材を
なし、ポリアルキレンオキサイド等からなるバインダー
（１５）とを含むものであり、フィルム状に成形された
バインダー（１５）の表裏両面にろう材（１１）及びフ
ラックス（１２）が分散状態に結合固定されている。

【００２０】本実施形態においては、上記一対の皿状成
形プレート（２）（２）を、ろう付け用フィルム（１
０）を介して対向合致させて、チューブエレメント
（１）の状態に仮組し、更にその仮組状態の多数のチュ
ーブエレメント（１）を、各間にアウターフィン（図示
省略）を介して厚さ方向に積層するとともに、必要に応
じて所要位置に上記ろう付け用フィルム（１０）を介在
させて、積層型熱交換器用の仮組製品を形成し、その仮
組製品を炉中ろう付けにより一括して接合一体化するも
のである。

【００２１】このろう付け時においては、ろう材（１
１）及びフラックス（１２）が一対の皿状成形プレート
（２）（２）間における接合面に供給される。こうして
供給されたフラックス（１２）により、一対の皿状成形
プレート（２）（２）間の接合面における酸化アルミニ
ウム被膜が除去されるとともに、ろう材（１１）の溶融
固化により、一対の皿状成形プレート（２）（２）間の
接合面同士がろう材（１１）を介して接合一体化され
る。更にフィルム状のバインダー（１５）は、ろう付け
時の熱により揮発して消失する。

【００２２】以上のように、本実施形態のろう付け方法
によれば、フィルム状バインダー（１５）にろう材（１
１）及びフラックス（１２）が結合されたろう付け用フ
ィルム（１０）を、接合部材としての一対の皿状成形プ
レート（２）（２）に介在させてろう付け一体化するも
のであるため、元板（ベア材）としての皿状成形プレー
ト（２）（２）に減肉が生じることがなく、所期の肉厚
を確保することができる。このように所期の肉厚を確保
して、高強度及び耐腐食性を確保できるので、軽量薄肉
化の要請に十分に対処することができる。

【００２３】なお参考までに、本実施形態に準じて行っ
た実験例においては、炉入れ前に厚さ０．５ｍｍであっ
た皿状成形プレート（２）（２）を減肉させることな
く、確実にろう付け接合することができた。

【００２４】また本実施形態のろう付け方法において
は、適当な位置にろう付け用フィルム（１０）を配置し
て、そのフィルム（１０）から接合面にろう材（１１）
やフラックス（１２）を供給するものであるため、接合
部材が複雑な形状であったとしても、所望位置に適量の
ろう材（１１）及びフラックス（１２）を確実に供給す
ることができる。このため、ろう材（１１）及びフラッ
クス（１２）の供給不足や供給過多を防止でき、安定し
た良好な接合状態を得ることができる。

【００２５】また、本実施形態においては、ろう付け用
フィルム（１０）を接合部材の適当位置に挟み込むだけ
のものであるため、ろう材やフラックスを塗布するとい
う面倒な作業は必要でなく、作業効率を向上させること
ができる。更に接合部材に挟持されたバインダー（１
５）にろう材及びフラックス（１２）が確実に付着して
いるため、ろう付け用フィルム（１０）を挟持させた接
合部材のハンドリング等を行ったとしても、ろう材（１
１）やフラックス（１２）が脱落することがなく、この
点においても、ろう材不足等の発生を防止でき、より一
層確実に、良好な接合状態を得ることができる。

【００２６】なお、上記実施形態においては、ろう付け
用フィルム（１０）がろう材（１１）及びフラックス
（１２）の双方を含む場合について説明したが、本発明
はそれだけに限られず、ろう材及びフラックスのうち少
なくともいずれか一方のみが含まれていれば良い。更に
上記実施形態では、ろう付け用フィルムの両面にろう材
やフラックス等の供給材が設けられる場合について説明
したが、本発明はそれだけに限られず、ろう付け用フィ
ルムの少なくとも片面にろう材やフラックス等の供給材
が設けられていれば良い。

【００２７】また上記実施形態においては、接合部材と
しての皿状成形プレート（２）（２）がアルミニウム製
のベア材からなるものを例に挙げて説明したが、本発明
はそれだけに限られず、接合部材が、ろう材がクラッド
されたブレージングシートからなるものにも適用するこ
とができる。この場合、接合部材のろう材不足を補う態
様に、ろう付け用フィルムを用いても良いし、接合部材
にフラックスのみを供給する態様に、ろう付け用フィル
ムを用いるようにしても良い。

【００２８】また言うまでもなく、本発明は、接合部材
の構成は特に限定されるものではなく、上記の皿状成形
プレート以外に、例えばカップ状の接合部材同士を対向
合致状態にろう付け接合する場合や、フランジ付きの接
合部材同士において互いのフランジ同士をろう付け接合
する場合等にも好適に採用することができる。

【００２９】また上記実施形態においては、皿状成形プ
レート間を接合する場合について説明したが、本発明
は、アルミニウム製積層型熱交換器におけるチューブエ
レメントとアウターフィン間との接合や、マルチフロー
型、パラレルフロー型等と称されるヘッダータイプの熱
交換器における扁平チューブとフィンとの間や、フィン
とサイドプレートとの間の接合等にも好適に用いること
ができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本第１の発明の金属部材
のろう付け方法によれば、粉末状ろう材やフラックス等
の供給材とバインダーとを含むろう付け用フィルムを第
１及び第２の接合部材間に挟み込んだ状態でろう付けを
行って、ろう付け用フィルムから接合部材に供給材を供
給するものであるため、接合部材としてベア材を用いる
ことができ、その場合、ブレージングシート使用に伴う
接合部材の減肉化を防止できるので、高強度及び耐腐食
性を確保しつつ、軽量薄肉化の要請に十分に対処するこ
とができる。更に所望の位置に適量の供給材を供給でき
るので、ろう材やフラックスの供給過多や供給不足の発
生を防止でき、安定した良好な接合状態を得ることがで
きる。また本発明は、ろう付け用フィルムを接合部材間
に挟み込むものであるため、ろう材やフラックスを接合
部材に塗布するような面倒な作業を必要とせず、作業効
率の向上を図ることができるとともに、フィルムにろう
材やフラックスが確実に結合されているため、そのフィ
ルムを挟持させた接合部材のハンドリング等を行ったと
しても、ろう材等が脱落せず、ろう材等の供給不足を防
止でき、より一層確実に、良好な接合状態を得ることが
できるという効果がある。

【００３１】本第１の発明において、ろう付け用フィル
ムとして、フィルム状のバインダーに供給材を分散状態
に結合させたものを用いる場合には、ろう付け用フィル
ムの製作を簡単かつ確実に行うことができるという利点
がある。

【００３２】一方、本第２の発明は、上記第１発明方法
に用いられる特有構成のろう付け用フィルムを特定する
ものであるため、この使用により、上記と同様の効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態であるろう付け方法が適用
されたカーエアコン用積層型熱交換器のチューブエレメ
ントをろう付け前の状態で分解して示す斜視図である。

【符号の説明】

２…皿状成形プレート（接合部材） １０…ろう付け用フィルム １１…粉末状ろう材 １２…フラックス １５…バインダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 103:10 Ｂ２３Ｋ 103:10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の第１及び第２の接合部材をろう
   付けにより接合するようにした金属部材のろう付け方法
   であって、 粉末状ろう材及びフラックスのうち少なくともいずれか
   一方からなる供給材と、この供給材を結合するためのバ
   インダーとを含み、フィルム状に成形されたろう付け用
   フィルムを準備しておき、 前記ろう付け用フィルムを前記第１及び第２の接合部材
   間に挟み込んだ状態でろう付けを行って、そのろう付け
   時に、前記供給材を両接合部材間に供給するとともに、
   前記バインダーを揮発させるものとしたことを特徴とす
   る金属部材のろう付け方法。
2. 【請求項２】 前記バインダーがフィルム状に成形され
   るとともに、そのバインダーの少なくとも片面に前記供
   給材が分散された状態に結合されて、前記ろう付け用フ
   ィルムが形成されてなる請求項１記載の金属部材のろう
   付け方法。
3. 【請求項３】 金属製の第１及び第２の接合部材をろう
   付けするに際して、両接合部材間に挟み込んだ状態に配
   置するろう付け用フィルムであって、 粉末状ろう材及びフラックスのうち少なくともいずれか
   一方からなる供給材と、 ろう付け時の熱により揮発し、フィルム状に成形されて
   前記供給材を結合可能なバインダーとを備え、 前記供給材が前記バインダーの少なくとも片面に分散さ
   れた状態に結合されてなることを特徴とするろう付け用
   フィルム。