JP2003117652A

JP2003117652A - 熱交換器の製造方法及びろう箔付き熱交換チューブ、並びにろう箔付き熱交換チューブの製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2003117652A
Application number: JP2001313496A
Authority: JP
Inventors: Koji Ashida; 浩司芦田
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】チューブ耐圧性を十分に確保しつつ、コスト
の削減及び軽量化を図ることができると共に、フラック
スを用いたろう付けを、従来のフラックスの塗布工程及
び乾燥工程を設けることなく遂行できて製造効率を向上
できる熱交換器の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、熱交換チューブ２の表面にフ
ィン３が接合されたコア５を有する熱交換器の製造方法
を対象とする。熱交換チューブ２の表面にフラックスを
含有したホットメルト接着剤１０を介してろう箔２０を
接着して、ろう箔付き熱交換チューブ２を準備し、該ろ
う箔付き熱交換チューブ２とフィン３とを組み合わせて
熱交換器仮組品を形成し、その仮組品を炉中にて加熱す
ることにより、ろう箔２０を溶融固化してチューブ２及
びフィン３をろう付け固定する。

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、例えば自動車
用、家庭用、業務用のエアコンにおける凝縮器、蒸発器
の他、ラジエータ等に好適に使用されるアルミニウム
（その合金も含む、以下同じ）製の熱交換器の製造方
法、及びその製造方法に採用されるろう箔付き熱交換チ
ューブ、並びにろう箔付き熱交換チューブの製造方法及
び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カーエアコン用凝縮器等の熱交換
器として、熱交換チューブとコルゲートフィンとが交互
に積層配置された状態でろう付け一体化された熱交換器
コアを有するものが周知である。

【０００３】このような熱交換器は、各構成部材を製品
形態に仮組みし、炉中ろう付けにて一括して連結一体化
する方法が一般的に採用されている。そして、従来で
は、この炉中ろう付け行うために、外面に亜鉛を溶射し
たアルミニウム製の熱交換チューブと、アルミニウム母
材の全面にろう材をクラッドしたブレージングシートか
らなるフィンとを用い、これらの熱交換チューブとフィ
ンとを交互に積層配置した状態に仮組みして、ろう付け
一体化するのが通例である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ブレージングシートからなるフィンは、形状が複雑であ
っても効率良くろう付け接合できる利点があるが、接合
部の面積が少ないにもかかわらず、全面にろう材が貼り
合わされているため、ろう材を無駄に消費し、材料コス
トの増大及び高重量化を来す恐れがある。更に炉中ろう
付け時にろう材によって母材が侵食されて有害な変形を
引き起こす恐れがあるため、母材自体の薄肉化が困難で
あり、一段とフィン重量が増大して、熱交換器全体の軽
量化に支障を来すという問題を抱えている。

【０００５】また、熱交換チューブは、表面に亜鉛溶射
して犠牲防食層を形成するものであるため、亜鉛溶射に
よって、チューブ表面に粗大な亜鉛粒子が付着した場
合、一括ろう付け時の加熱に加えて、溶射時の加熱によ
っても、熱交換チューブの母材自体が侵食され、場合に
よっては貫通孔が発生したり、亜鉛拡散が過度に広がっ
て母材強度が低下して、チューブ耐圧性が低下するとい
う問題があった。

【０００６】更に、ろう付けする前にはフラックスを塗
布する必要があり、従来フラックスは水や溶剤に懸濁さ
せてスプレー塗布法や刷毛による塗布、或いは浸漬法
（ディッピング法）等によりフラックスを塗布していた
が、これらの塗布方法ではろう付部へのフラックス付着
量の制御や管理が難しく、そのばらつき量を考慮して多
めにフラックスを塗布しなければならず、フラックス使
用量が多いという問題があった。加えて、フラックスを
塗布した後でこれを乾燥させる必要があり、このために
前記フラックス塗布工程に加えてフラックス乾燥工程を
要して、このような工程数の増大によって製造効率が低
下するとともに更なるコストの増大を招くという問題も
あった。

【０００７】この発明は、上記従来技術の問題を解消
し、チューブ耐圧性を十分に確保しつつ、コストの削減
及び熱交換器コアの軽量化を図ることができると共に、
フラックスを用いたろう付けを、従来のフラックスの塗
布工程及びフラックス乾燥工程を設けることなく遂行で
きて、これにより製造効率の向上を図り得る熱交換器の
製造方法及びろう箔付き熱交換チューブ、並びにろう箔
付き熱交換チューブの製造方法及び製造装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１発明は、熱交換チューブの表面にフィンが接合
されたコアを有する熱交換器の製造方法であって、前記
熱交換チューブの表面に、フラックスを含有したホット
メルト接着剤を介してろう箔を接着して、ろう箔付き熱
交換チューブを準備する工程と、前記ろう箔付き熱交換
チューブと前記フィンとを組み合わせて加熱することに
より、前記ろう箔を介して前記熱交換チューブ及び前記
フィンを接合固定する工程とを含む熱交換器の製造方法
を要旨としている。

【０００９】この第１発明の熱交換器の製造方法におい
ては、ろう箔を、フィンよりも表面積の小さい熱交換チ
ューブ側に接着するものであるため、フィンとして、ろ
う材がクラッドされたブレージングシート等を使用した
場合と違って、コア全体としてろう材使用量は非常に少
なくなる。

【００１０】更にろう付け加熱時に、フィンには、ろう
材侵食による変形の懸念がないため、フィンとして薄肉
のものを支障なく使用することができる。

【００１１】また、ろう材としてろう箔を用いているの
で、粉末のろう材等を用いた場合と比較して酸化膜が非
常に少なくなり、従ってフラックスの使用量も少なくて
済む。

【００１２】また、ろう箔に亜鉛を添加して、その亜鉛
成分によって、熱交換チューブに犠牲防食層を形成する
ことができるため、亜鉛溶射により犠牲防食層を形成す
る場合と違って、安定状態の適度な犠牲防食層を得るこ
とができるとともに、亜鉛溶射による制御困難な侵食を
防止できるため、チューブの設計自由度を増大させるこ
とができる。

【００１３】この第１発明において使用されるホットメ
ルト接着剤は、接着時には加熱冷却による粘度制御によ
って、反応時間や乾燥時間の不要な作業性良好な接着を
行うことができ、ろう付け時には加熱中に分解・気化
し、ろう付け性を阻害しない構成の接着剤を言う。

【００１４】すなわち、このホットメルト接着剤は、熱
分解により消失し残査が残らないため、固形分が付着し
て残る一般的な接着剤加熱による悪影響を防止すること
ができる。

【００１５】更に、このホットメルト接着剤にはフラッ
クスを含有せしめているので、従来必要となっていたろ
う付け前のフラックス塗布工程及びフラックス乾燥工程
を省略することができ、このような工程数の減少によっ
て製造効率を顕著に向上できると共に製造コストも十分
に低減できる。

【００１６】加えて、フラックスをホットメルト接着剤
に含有せしめて供給するので、少量供給を非常に精度高
く制御することができ、かつより均一な塗布が可能とな
り、従って従来の一般的なフラックス塗布量よりも少な
い使用量であっても十分に良好なろう付け性を確保でき
るので、一層の軽量化を図り得る。

【００１７】また、この第１発明においては、ろう付け
固定を確実に行えるように、前記接着剤やろう箔とし
て、特有の構成のものを採用するのが好ましい。

【００１８】すなわち本第１発明においては、前記接着
剤の塗布量が、１〜５０ｇ／ｍ²に設定されてなる構
成、又は前記ろう箔として厚みが５〜５０μｍのものが
用いられてなる構成を採用するのが好ましい。

【００１９】更に本第１発明においては、前記ろう箔と
してＡｌ−Ｓｉ合金からなるものが用いられる構成、又
は、前記ろう箔として、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金からなる
ものが用いられる構成を採用するのが良い。特に、ろう
箔として、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金からなるものを用いる
場合には、ろう付け加熱時に、ろう箔中の亜鉛成分によ
って、熱交換チューブに犠牲防食層を形成することがで
き、上記したように、亜鉛溶射により犠牲防食層を形成
する際の不具合を防止することができる。

【００２０】前記ろう箔の幅は、熱交換チューブの幅に
対し２５％以上に設定されるのが好ましく、これにより
十分に良好なろう付け処理を行うことができる。

【００２１】前記ホットメルト接着剤におけるフラック
ス含有率は１０〜９５重量％とするのが好ましい。１０
重量％未満ではろう付けに必要なフラックス量を確保す
るにはホットメルト接着剤の塗布量を相当に増やさなけ
ればならず、コスト増大を招くし、ろう付け加熱中にホ
ットメルト接着剤が分解しきらずに残留してろう付けを
阻害する恐れがある。一方、９５重量％を超えると、ろ
う箔と熱交換チューブの接着性が低下するので好ましく
ない。

【００２２】前記フラックスの塗布量は１〜１０ｇ／ｍ
²に設定されるのが好ましい。本発明ではフラックスを
ホットメルト接着剤に含有せしめて供給するので、少量
供給を非常に精度高く制御することができ、かつより均
一な塗布が可能となり、従ってこのような従来よりも少
ない塗布量であっても十分なろう付け性を確保すること
ができる。このような少ない塗布量とすることで、コス
トをより低減できるし、一層の軽量化を図ることができ
る。

【００２３】前記フラックスとしてはＫＦ−ＡｌＦ₃系
化合物を用いるのが、十分に良好なろう付け性を確保で
きる点で、好ましい。

【００２４】一方、第２発明は、上記第１発明の熱交換
器の製造方法に採用されるろう箔付き熱交換チューブを
特定するものである。

【００２５】すなわち、第２発明は、表面にフィンを接
合して熱交換器のコアを形成するための熱交換チューブ
と、前記熱交換チューブの表面に、フラックスを含有し
たホットメルト接着剤を介して接着されるろう箔とを備
え、前記熱交換チューブの表面にフィンが配置された状
態で、加熱されることによって、前記ろう箔を介してフ
ィンが前記熱交換チューブに接合固定されるよう構成さ
れてなるものを要旨としている。

【００２６】また、第３発明は、上記第２発明のろう箔
付き熱交換チューブにおける製造方法を特定するもので
ある。

【００２７】すなわち、第３発明は、表面にフィンを接
合して熱交換器のコアを形成するための熱交換チューブ
を、その長さ方向に沿って搬送しつつ、ろう箔を前記熱
交換チューブの表面に向けて供給するに際して、前記熱
交換チューブの表面又は前記ろう箔の表面に、フラック
スを含有したホットメルト接着剤を塗布する接着剤塗布
処理を行った後、前記ろう箔を熱交換チューブの表面に
重ね合わせて加圧し、前記接着剤を前記ろう箔及び熱交
換チューブ間に広がらせて接着するろう箔貼付処理を行
うことにより、前記ろう箔が前記熱交換チューブに前記
接着剤を介して接着されたろう箔付き熱交換チューブを
得るものを要旨としている。

【００２８】また第３発明の別の態様として、押出機に
よって熱交換チューブとしての押出チューブを連続的に
押し出しつつ、ろう箔を前記熱交換チューブの表面に向
けて供給するに際して、前記押出チューブの表面又は前
記ろう箔の表面に、フラックスを含有したホットメルト
接着剤を塗布する接着剤塗布処理を行った後、前記ろう
箔を押出チューブの表面に重ね合わせて加圧し、前記接
着剤を前記ろう箔及び押出チューブ間に広がらせて接着
するろう箔貼付処理を行うことにより、前記ろう箔が前
記押出チューブに前記接着剤を介して接着されたろう箔
付き熱交換チューブを得るものを採用することが可能で
ある。この構成を採用する場合、チューブの押出からろ
う付けまでの一連の処理を連続ラインで行うことがで
き、生産性に優れる利点がある。

【００２９】更に、押出機から押し出されるチューブに
接着剤を塗布する場合（接着層を重ね合わせて接触させ
る場合も含む）、接着剤の熱劣化等を防止するために、
熱交換チューブが所定の温度以下に低下した後に、前記
接着剤塗布処理を行うものとするのが良い。

【００３０】また、第４発明は、上記第３発明を実施可
能な製造装置を特定するものである。すなわち、第４発
明のろう箔付き熱交換チューブの製造装置は、表面にフ
ィンを接合して熱交換器のコアを形成するための熱交換
チューブを、その長さ方向に沿って搬送するためのチュ
ーブ搬送機と、ろう箔を前記熱交換チューブの表面に向
けて供給するためのろう箔供給手段と、前記熱交換チュ
ーブの表面又は前記ろう箔の表面に、フラックスを含有
したホットメルト接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記ろう箔を熱交換チューブの表面に重ね合わせて加圧
し、前記接着剤を前記ろう箔及び熱交換チューブ間に広
がらせて接着するためのろう箔貼付手段とを備えるもの
を要旨としている。

【００３１】この第４発明においては、前記熱交換チュ
ーブを加熱するための加熱手段が設けられ、その加熱手
段によって、前記ろう箔及び熱交換チューブ間の接着剤
の広がり性を向上させるよう構成されてなるものを採用
するのが好ましい。この場合には、ろう箔の熱交換チュ
ーブに対する接着をより確実に行うことができる。

【００３２】また、第４発明の別の態様として、熱交換
チューブとしての押出チューブを連続押出成形するため
の押出機と、押出チューブを所定の温度以下に冷却する
冷却装置と、ろう箔を前記押出チューブの表面に向けて
供給するためのろう箔供給手段と、前記押出チューブの
表面又は前記ろう箔の表面に、フラックスを含有したホ
ットメルト接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、前記ろ
う箔を押出チューブの表面に重ね合わせて加圧し、前記
接着剤を前記ろう箔及び押出チューブ間に広がらせて接
着するためのろう箔貼付手段とを備える構成を採用する
ことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施形態が適用
された熱交換器を示す正面図、図２はその熱交換器のコ
アの要部を示す斜視図である。両図に示すように、この
熱交換器は、自動車用カーエアコンにおける冷凍サイク
ルのコンデンサとして用いられるものであって、マルチ
フロータイプの熱交換器を構成するものである。

【００３４】すなわち、この熱交換器は、平行に配置さ
れた垂直方向に沿う左右一対のヘッダー（１）（１）間
に、熱交換管路としての多数本の水平方向に沿う多数本
の偏平な熱交換チューブ（２）が、各両端を両ヘッダー
（１）（１）に連通接続した状態で、上下方向に沿って
並列に配置されるとともに、これらの熱交換チューブ
（２）の各間及び最外側の熱交換チューブの外側にコル
ゲートフィン（３）が配置され、更に最外側の熱交換コ
ルゲートフィン（３）の外側にサイドプレート（４）が
配置されている。

【００３５】熱交換チューブ（２）は、アルミニウムの
中空押出製品からなり、幅方向に連続して延びる仕切壁
（２ａ）によって内部が複数本（４本）の冷媒流路（２
ｂ）に区分けされている。更に熱交換チューブ（２）の
上下の平坦面には、フラックスを含有したホットメルト
接着剤（１０）を介して、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚ
ｎ等の組成のアルミニウム系合金箔からなるろう箔（２
０）が接着されている。

【００３６】また、コルゲートフィン（３）は、ろう材
がクラッドされていないアルミニウムのベア材により構
成されている。

【００３７】そして上記したように、熱交換チューブ
（２）と、コルゲートフィン（３）とが、交互に積層さ
れてコア形態に仮組みされた状態で、炉中にて加熱され
て、チューブ（２）とフィン（３）とがろう箔（２０）
を介して接合一体化されている。

【００３８】このろう付け加熱時において、ホットメル
ト接着剤（１０）は、熱分解により消失することによ
り、炭化等が防止されてろう付け性が阻害されることは
ない。

【００３９】また、熱交換チューブ（２）と、コルゲー
トフィン（３）とを接合するろう箔（２０）は、コルゲ
ートフィン（３）よりも格段に表面積の小さい熱交換チ
ューブ（２）側に接着するものであるため、コルゲート
フィン（３）として、ろう材がクラッドされたブレージ
ングシートを使用した場合に比較し、コア（５）全体と
してろう材使用量は非常に少なくなり、その分、材料コ
ストを削減することができる。更に一括ろう付け時に、
コルゲートフィン（３）には、ろう材侵食による変形の
懸念がないため、コルゲートフィン（３）として薄肉の
ものを支障なく使用でき、上記のろう材使用量の低減と
相まって、熱交換器全体の軽量化を十分に図ることがで
きる。

【００４０】更に、ホットメルト接着剤にフラックスを
含有せしめているので、従来必要となっていたろう付け
前のフラックス塗布工程及びフラックス乾燥工程を省略
することができ、このような工程数の減少によって製造
効率を顕著に向上できると共に製造コストも十分に低減
できる。加えて、従来のフラックス塗布工程におけるフ
ラックス塗布量は、そのばらつき量を考慮して多めに設
定しなければならず、一般的には１５〜３０ｇ／ｍ²程
度であったが、本発明ではフラックスをホットメルト接
着剤に含有せしめて供給するので、少量供給を非常に精
度高く制御することができるし、しかもより均一な塗布
が可能となり、従ってフラックス塗布量が１０ｇ／ｍ²
以下であっても十分なろう付け性を確保できるものとな
り、ひいてはフラックス使用量を従来よりも低減するこ
とができるのであり、これにより一層の軽量化を図るこ
とができる。

【００４１】また、必要に応じてろう箔（２０）に亜鉛
を添加しておく場合には、一括ろう付け時に、ろう箔
（２０）中の亜鉛成分を熱交換チューブ（２）の表面に
拡散させて、犠牲防食層を形成することができるため、
従来のように、亜鉛溶射により犠牲防食層を形成する場
合と違って、安定状態の適度な犠牲防食層を得ることが
できる。このため、熱交換チューブ（２）の母材強度を
十分に確保でき、耐圧性を向上させることができる。そ
の上、亜鉛溶射による制御困難な侵食が防止されるた
め、チューブ（２）の設計自由度が増大し、より一層、
薄肉軽量化及び高性能化を図ることができる。

【００４２】ここで、本実施形態において、ホットメル
ト接着剤（１０）としては、ろう箔（２０）と熱交換チ
ューブ（２）の接着時には、１００〜２００℃に加熱す
ることにより粘性を低下させて良好な広がり性を有する
とともに、冷却時に粘性が回復することにより接着性を
向上する性質を有する一方、ろう箔付き熱交換チューブ
（２）の加熱時には、３００〜４００℃に加熱すること
により、熱分解して残査が残らずろう付け性を阻害する
ことがないものを好適に使用することができる。具体的
に、ホットメルト接着剤としては、ＥＶＡ（エチレン・
酢酸ビニル共重合体）、ＥＥＡ（アクリル酸エチル共重
合体）、ＥＭＭＡ（エチレン・メタクリル酸メチル）等
を主成分とするＥＶＡ系のもの、ＳＥＢＳ（スチレン・
エチレン・ブタジエンゴム・プロピレンゴム）、ＳＩＳ
（スチレン・イソプレン・スチレンゴム）、ＳＢＳ（ス
チレン・ブタジエン・スチレンゴム）、ブチルゴム、ア
クリルゴム等を主成分とするゴム系のもの、ＡＰＡＯ
（アモルファスポリアルファオレフィン）、ＡＰＰ、ポ
リエチレン、ポリブタジエン等を主成分とするＡＰＡＯ
系のもの、それ以外のものに分類される。

【００４３】本発明においては、上記いずれの接着剤も
好適に使用できるが、中でも特に、コスト面を考慮する
と、ＥＶＡ系、ＡＰＡＯ系のものを、より好適に使用す
ることができる。

【００４４】本実施形態において、接着剤（１０）のチ
ューブ（２）又はろう箔（２０）に対する塗布量は、１
〜５０ｇ／ｍ²、好ましくは２〜１０ｇ／ｍ²に設定す
るのが良い。すなわち、塗布量が少な過ぎる場合には、
ろう箔（２０）をチューブ（２）に十分に貼る付けるこ
とができなくなる恐れが有り、逆に多過ぎる場合には、
接着剤が過剰となり、ろう付け加熱時に接着剤が完全に
分解せず、一部がろう箔（２０）とチューブ（２）との
間に残留して、ろう付け性を低下させて、ろう付け不良
を来す恐れがあるとともに、接着剤塗布時の接着剤厚み
が厚過ぎて、コア組付時の寸法精度に悪影響を及ぼす恐
れがある。

【００４５】本実施形態において、ろう付け時の加熱条
件としては、接着剤塗布量が上記のように適正であれ
ば、極端な急速加熱（１００℃／ｍｉｎ以上）を行わな
い限り、ホットメルト接着剤（１０）は、ろう付け温度
（６００℃程度）に達する前に、分解気化して消失する
ため、一般的な熱交換器の製造における加熱条件（窒素
雰囲気中、昇温速度２０〜８０℃／ｍｉｎ）であれば特
に問題はない。

【００４６】前記接着剤（１０）中に含有させるフラッ
クスとしては、特に限定されないものの、ＫＦ−ＡｌＦ
₃系化合物を用いるのが、ホットメルト接着剤への均一
分散性に優れると共に優れたろう付け性を確保できる点
で、好ましい。前記ＫＦ−ＡｌＦ₃系化合物としては、
フッ化カリウム（ＫＦ）とフッ化アルミニウム（ＡｌＦ
₃）との共晶組成物で実質的に錯体化されたＫＡｌ
Ｆ₄、Ｋ₂ＡｌＦ₅・Ｈ₂Ｏ、Ｋ₃ＡｌＦ₆ 等の錯体化合物
の単一組成物であるほか、これらの２種以上の混合組成
物であっても良い。

【００４７】前記ホットメルト接着剤（１０）における
フラックスの含有率は１０〜９５重量％とするのが好ま
しい。１０重量％未満では、ろう付けに必要なフラック
ス量を確保するにはホットメルト接着剤の塗布量を相当
に増やさなければならず、コスト増大を招くし、ろう付
け加熱中にホットメルト接着剤が分解しきらずに残留し
てろう付けを阻害する恐れがあるので、好ましくない。
一方、９５重量％を超えると、ホットメルト接着剤（１
０）中でのフラックスの良好な分散状態を確保できない
上に、ろう箔（２０）と熱交換チューブ（２）の接着性
が悪くなるので好ましくない。

【００４８】また、前記フラックスの塗布量は１〜１０
ｇ／ｍ²に設定するのが好ましい。１ｇ／ｍ²未満では
ろう付け不良を起こす恐れがあるので好ましくない。本
発明ではフラックスをホットメルト接着剤に含有せしめ
て供給するのでこのような少量（１〜１０ｇ／ｍ²）供
給を非常に精度高く制御することができるし、より均一
に塗布できるので、このような少ない塗布量範囲であっ
ても十分なろう付け性を確保することができる。このよ
うな少ない塗布量範囲に設定すれば、コストをより低減
できるし、一層の軽量化を図ることができる。即ち、１
０ｇ／ｍ²を超えると徒にコストを増大させるだけであ
るし、更なる軽量化を図り得ないので、好ましくない。

【００４９】前記接着剤（１０）には、フラックスの他
に、必要に応じて、適宜添加剤を添加しても良い。例え
ば粘着性を向上させるために、粘着付与剤を添加するこ
とができる。粘着付与剤としては、脂環族系水添タッキ
ファイヤー、ロジン、変性ロジン、これらのエステル化
物、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、芳香族系石
油樹脂、脂肪族成分と芳香族成分の共重合石油樹脂、低
分子量スチレン樹脂、イソプレン系樹脂、アルキルフェ
ノール樹脂、テルペン樹脂、クマロン・インデン樹脂等
の粘着付与剤を用いることができる。

【００５０】更に、接着剤（１０）には、流動性の調整
・固化時間の調整を行うために、ポリオレフィン系ワッ
クス等の改質剤、無機及び／又は有機充填剤、あるいは
顔料、安定剤等の添加物を配合することができる。

【００５１】ここで、ワックスとしては、パラフィンワ
ックス、マイクロクリスタンワックス、ポリプロピレン
ワックス、フィッシャートロピッシュワックス、酸化ポ
リエチレンワックス、マイレン化ポリエチレンワック
ス、並びにそれらの変性物等が例示される。

【００５２】また、無機充填剤としては、炭酸カルシウ
ム、酸化亜鉛、ガラスビーズ、酸化チタン、アルミナ、
カーボンブラック、クレー、フェライト、タルク、雲母
粉、アエロジル、シリカ、並びにガラス繊維等の無機繊
維及び無機発泡体等が例示される。ただし、これら無機
充填剤は基本的に接着部に残留することになるので、接
着剤への添加は極力避けた方が良い。

【００５３】また、有機充填剤としては、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂の粉末、炭素繊維、合成繊維、合成パ
ルプ等が例示される。

【００５４】更に安定剤としては、フェノール系酸化防
止剤、リン酸系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系紫外
線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ヒンダード
アミン系ラジカル補足剤等が例示される。

【００５５】ろう箔（２０）の組成としては、Ａｌ−Ｓ
ｉ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金等の組成のアルミニウム
系合金箔からなるものが好適であり、特に良好なろう付
け性等を得る上で、５〜１５％、好ましくは７．５〜１
２．５％のＳｉ、０〜５％のＺｎ、及び不純物と残余の
Ａｌよりなるアルミニウム系合金が、より好適に使用さ
れる。その他の添加元素（例えばＭｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｉ
ｎ等）を少量加えたものも使用できる。

【００５６】ろう箔（２０）の厚さは、５〜５０μｍ、
より望ましくは１０〜２５μｍのものが好適である。す
なわち、５μｍ未満のものでは、ろう材量が不足し、ろ
う付け不良を起こす恐れがある。逆に、５０μｍを超え
るものでは、ろう材量が過剰となり、その箔厚の厚みに
よって、コア組付時の寸法精度に悪影響を及ぼす恐れが
あり、更に過剰なろう材によって、母材侵食の恐れがあ
り、軽量化及びコストダウン化に相反する恐れがある。

【００５７】ろう箔（２０）の幅（ｆ）は、ろう付けの
みの目的で使用する場合（ろう箔組成がＡｌ−Ｓｉのも
のの場合）には、ろう付け時の毛細管現象によってチュ
ーブ（２）とフィン（３）との接触部に効率良くろう材
が回り込むため、チューブ（２）と必ずしも同幅に設定
することなく、チューブ幅（Ｗ）よりも小さく設定して
もよい。具体的には、ろう箔（２０）の幅（ｆ）は、チ
ューブ幅（Ｗ）の１／４以上（２５％以上）に設定すれ
ば、十分に良好なろう付け処理を行うことができる。

【００５８】またろう箔中のＺｎ成分によって熱交換チ
ューブ（２）に犠牲防食層の形成を行う場合（ろう箔組
成がＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎのものの場合）にも、Ｚｎはろう
付け時にチューブ表面全域に拡散するので、ろう箔（２
０）の幅（ｆ）は、同じくチューブ幅（Ｗ）の１／４以
上（２５％以上）に設定すれば、十分に良好なろう付け
処理を行うことができる。なお、Ｚｎの表面濃度や拡散
深さは、ろう箔の幅やＺｎの添加量を調整することによ
って制御可能である。

【００５９】一方、ろう箔（２０）を熱交換チューブ
（２）に接着する方法としては、以下の方法を例示でき
る。

【００６０】すなわち図３に示すように、ろう箔供給手
段（３０）であるリコイラーから供給されてくるろう箔
（２０）の表面に、フラックスを含有したホットメルト
接着剤（１０）を、接着剤供給手段としてのノズル（１
１）を介して吹き付けて塗布する一方、熱交換チューブ
（２）を長さ方向に搬送しつつ、その熱交換チューブ
（２）の上下の平坦面に、前記接着剤（１０）付きのろ
う箔（２０）をそれぞれ供給して、熱交換チューブ
（２）の上下両面に接着剤（１０）を介してろう箔（２
０）を重ね合わせ、次いでろう箔貼付手段としての加圧
ロール（２１）（２２）により接着剤を接着部全域に広
げてチューブ（２）に圧着させる。これにより、ろう箔
（２０）を熱交換チューブ（２）に接着するものであ
る。

【００６１】なお接着剤（１０）を塗布する場合、同図
想像線に示すように、接着剤（１０）を熱交換チューブ
（２）の上下の平坦面に吹き付けて塗布するようにして
も良い。

【００６２】また、熱交換チューブ（２）が押出チュー
ブの場合には、同図に示すように、押出機（５０）から
連続的に押し出された押出チューブ（２）に、上記の接
着剤塗布処理及びろう箔（２０）の接着処理を続けて行
うようにしても良い。更に熱交換チューブ（２）が圧延
板の成形品の場合や、押出チューブを一端巻き取ったチ
ューブ巻取品に、ろう箔（２０）を接着する場合には、
これらのチューブを、切断・加工する工程の前後いずれ
に行っても良い。

【００６３】また押出機（５０）から押し出されたチュ
ーブ（２）に、続けてろう箔貼付処理を行う場合には、
押出チューブ（２）を、接着剤が分解しない温度（２０
０℃以下）まで冷却装置で冷却させた後、接着剤（１
０）を塗布する又は接着剤塗布層（ろう箔に塗布された
接着剤）を重ね合わせるのが良い。

【００６４】なお、上記のホットメルト接着剤（１０）
は、常温では１００％固形分であり、加熱によって流動
化し、冷却によって固化する性質を有している。このた
め、図３に示すように、ろう箔貼付処理を行う場合、接
着剤（１０）の反応時間、乾燥時間が不要であり、製造
時間、製造ラインを短くすることができ、効率良く製造
することができるものである。

【００６５】

【実施例】次に、この発明の具体的実施例について説明
する。

【００６６】＜実施例１＞上記図３に示すように、リコ
イラーから供給されてくるＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金（Ｓ
ｉ：７．５％、Ｚｎ：２％、残余Ａｌ）からなる厚さ２
０μｍ、幅１５ｍｍのろう箔（２０）の表面に、フラッ
クスを含有したホットメルト接着剤（１０）を、ノズル
（１１）を介して吹き付けて６ｇ／ｍ²の塗布量で塗布
する一方、押出機（５０）よりアルミニウム製の扁平な
熱交換チューブ（２）を連続的に押し出し、そのチュー
ブ（２）が２００℃以下になった状態で、チューブ
（２）の上下両平坦面に、前記接着剤（１０）付きのろ
う箔（２０）をそれぞれ供給して、熱交換チューブ
（２）の上下両面に接着剤（１０）を介してろう箔（２
０）を重ね合わせ、次いで加圧ロール（２１）（２２）
により接着剤を接着部全域に広げてチューブ（２）に圧
着させて、ろう箔付き熱交換チューブ（２）を得た。

【００６７】ここで、押出機（５０）による押出条件
は、押出速度５０ｍ／ｍｉｎ、温度４５０℃であり、熱
交換チューブ（２）は、幅１６ｍｍ、高さ１．６ｍｍ、
壁厚０．２ｍｍ、中空部個数（冷媒通路数）４個に成形
した。

【００６８】また、前記フラックスとしてはＫＦ−Ａｌ
Ｆ₃系化合物を用い、前記ホットメルト接着剤としては
ＡＰＡＯ系のもの（旭化学合成株式会社製：商品名「ア
サヒタックＡＺ２０７０」）を用いるものとし、この接
着剤中におけるフラックスの含有率は３３％であった。
即ち、ホットメルト接着剤／フラックス＝２００／１０
０（重量部）の混合比からなる。

【００６９】また、ホットメルト接着剤（フラックスを
含まない）の塗布量は４ｇ／ｍ²であり、フラックスの
塗布量は２ｇ／ｍ²であった。

【００７０】上記のようにして得られたろう箔付き熱交
換チューブ（２）を、所定の長さに切断し、そのチュー
ブ（２）と、同じ幅及同じ長さのアルミ合金（Ａ３２０
３）ベア材からなる厚さ０．０７ｍｍのコルゲートフィ
ンとを交互に積層して熱交換器コアを形成し、そのコア
に、ヘッダー、サイドプレートを必要に応じてろう箔を
介して組み合わせた後、窒素雰囲気炉中にて加熱して、
ろう付け処理を行い、熱交換器全体を連結一体化して、
熱交換器を製作した。

【００７１】＜実施例２〜８＞接着剤中のフラックスの
含有率、接着剤及びフラックスの塗布量、ろう箔の構成
を、表１に示すような構成とした以外は、実施例１と同
様にして熱交換器を製作した。

【００７２】＜比較例１＞表１に示すように、接着剤と
して溶剤系の接着剤を用い、接着剤塗布量を２０ｇ／ｍ
²とし、ろう箔として、厚さ２０μｍ、幅１５ｍｍのＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金（Ｓｉ：７．５％、Ｚｎ：２％、残
余Ａｌ）からなるものを用いて、上記実施例と同様に、
熱交換器を製作した。

【００７３】＜比較例２＞表１に示すように、接着剤と
してエポキシ系の熱硬化性接着剤（溶剤含まない）を用
い、接着剤塗布量を２０ｇ／ｍ²とし、ろう箔として、
厚さ２０μｍ、幅１５ｍｍのＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合金（Ｓ
ｉ：７．５％、Ｚｎ：２％、残余Ａｌ）からなるものを
用いて、上記実施例と同様に、熱交換器を製作した。

【００７４】＜比較例３＞ホットメルト接着剤中にフラ
ックスを含有せしめない構成とした以外は、実施例３と
同様にして、熱交換器コアを形成した。このコアに、ヘ
ッダー、サイドプレートを必要に応じてろう箔を介して
組み合わせた後、フラックス（ＫＦ−ＡｌＦ₃系化合
物、水との懸濁液）を塗布し、乾燥工程を経たのち、窒
素雰囲気炉中にて加熱して、ろう付け処理を行い、熱交
換器全体を連結一体化して、熱交換器を製作した。な
お、フラックス塗布量は２０ｇ／ｍ²とした。

【００７５】＜比較例４＞フラックス塗布量を５ｇ／ｍ
²とした以外は、比較例３と同様にして熱交換器を製作
した。

【００７６】

【表１】

【００７７】＜評価項目＞上記の各熱交換器に対し、接
着剤の広がり性、接着強さ、ろう付け性、製造効率につ
いて評価した。

【００７８】なお、各項目の評価方法は、次の通りであ
る。

【００７９】「接着剤の広がり性」…ろう箔を貼り合わ
せる時の接着剤の広がり性（塗布のしやすさ）を評価し
た。

【００８０】「接着強さ」…ろう箔付き熱交換チューブ
を直径５００ｍｍのコイルに巻き取る際にろう箔の両端
が浮き上がらない（剥離しない）ものを良好とした。

【００８１】「ろう付け性」…接着剤の残留の有無によ
る外観状態を評価するとともに、フィンとチューブとの
ろう付接合率を測定した。

【００８２】「製造効率」…熱交換器の製作完了までに
要した時間をもとに相対的に製作時間の短かったものを
「○」とし、長時間を要したものを「×」とした。

【００８３】上記の各評価による結果を表２に示す。

【００８４】

【表２】

【００８５】＜評価結果＞表２から明らかなように、こ
の発明の実施例１〜８では、上記各評価について、ほぼ
満足できる結果が得られた。特に、実施例１〜５では、
接着剤の広がり性、接着強さ、ろう付け性、製造効率の
いずれも十分に満足できる結果が得られた。また、実施
例１〜５では、従来の一般的なフラックス塗布量よりも
少ない塗布量（１〜１０ｇ／ｍ²）でも十分に良好なろ
う付け性が得られている。

【００８６】これに対し、本発明の要旨を逸脱する比較
例１、２のものは、上記各評価のいずれかについて、満
足な結果が得られなかった。また、ホットメルト接着剤
中にフラックスを含有せしめずに、別工程でフラックス
塗布処理及びその乾燥処理を行うものとした比較例３、
４では、実施例のものと比較して工程数が多く生産性に
劣っていた。また、比較例４では、フラックス塗布量が
５ｇ／ｍ²であったので、ろう付け性不良であった。

【００８７】

【発明の効果】以上のように、第１発明の熱交換器の製
造方法によれば、ろう箔が接着されたろう箔付き熱交換
チューブとフィンとを組み合わせて加熱することによ
り、ろう箔を介してチューブとフィンとを接合固定する
ものである。つまり、ろう箔は、フィンよりも表面積の
小さい熱交換チューブ側に接着するものであるため、フ
ィンとして、ろう材がクラッドされたブレージングシー
ト等を使用した場合と違って、コア全体としてろう材使
用量は非常に少なくなり、その分、材料コストを削減す
ることができる。更にろう付け加熱時に、フィンには、
ろう材侵食による変形の懸念がないため、フィンとして
薄肉のものを支障なく使用でき、上記のろう材使用量の
低減と相まって、熱交換器全体の軽量化を十分に図るこ
とができる。また、ろう箔に亜鉛を添加しておくことに
より、その亜鉛成分によって、熱交換チューブに耐食層
を形成することができるため、亜鉛溶射により犠牲防食
層を形成する場合と違って、安定状態の適度な耐食層を
得ることができる。このため、熱交換チューブの母材強
度を十分に確保でき、耐圧性を向上させることができる
上、亜鉛溶射による制御困難な侵食を防止できるため、
チューブの設計自由度を増大させることができ、より一
層、薄肉軽量化及び高性能化を図ることができる。更
に、ろう付け加熱時に、ホットメルト接着剤が、熱分解
により消失することにより、炭化等が防止されてろう付
け性が阻害されるような不具合を確実に防止することが
できるという効果がある。

【００８８】更に、このホットメルト接着剤にはフラッ
クスを含有せしめているので、従来のろう付け前のフラ
ックス塗布工程及びフラックス乾燥工程を省略すること
ができ、このような工程数の減少によって製造効率を顕
著に向上できると共にコストも十分に低減できる。加え
て、フラックスをホットメルト接着剤に含有せしめて供
給するので少量供給を非常に精度高く制御することが可
能となり、従って従来の一般的なフラックス塗布量より
も少ない使用量であっても十分に良好なろう付け性を確
保できる利点がある。

【００８９】第２発明は、上記第１発明の熱交換器の製
造方法に採用されるろう箔付き熱交換チューブの一形態
を特定するものであり、そのチューブを使用することに
よって、上記と同様の効果を得ることができる。

【００９０】第３発明は、上記第２発明のろう箔付き熱
交換チューブにおける製造方法の一形態を特定するもの
であり、上記第２発明のチューブを確実に得ることがで
きる。特に、押し出された押出チューブに、接着剤塗布
及びろう箔供給処理を順次行う場合には、連続ラインで
行うことができるので、効率良く、ろう箔付き熱交換チ
ューブを製造することができるという利点がある。

【００９１】第４発明は、上記第３発明の製法を実施可
能な製造装置を特定するものであり、上記第３発明を確
実に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の製造方法によって得られ
たカーエアコン用熱交換器を示す正面図である。

【図２】実施形態の熱交換器における熱交換チューブと
フィンとの接合部を示す斜視図である。

【図３】ろう箔付き熱交換チューブの製造方法を概略的
に示す側面図である。

【符号の説明】

２…熱交換チューブ３…コルゲートフィン５…コア１０…ホットメルト接着剤１１…接着剤塗布手段２０…ろう箔２１…ろう箔貼付手段２２…ろう箔貼付手段３０…ろう箔供給手段５０…押出機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換チューブの表面にフィンが接合さ
れたコアを有する熱交換器の製造方法であって、前記熱交換チューブの表面に、フラックスを含有したホ
ットメルト接着剤を介してろう箔を接着して、ろう箔付
き熱交換チューブを準備する工程と、前記ろう箔付き熱交換チューブと前記フィンとを組み合
わせて加熱することにより、前記ろう箔を介して前記熱
交換チューブ及び前記フィンを接合固定する工程とを含
むことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】前記接着剤の塗布量が、１〜５０ｇ／ｍ
²に設定されてなる請求項１に記載の熱交換器の製造方
法。
【請求項３】前記ろう箔として、厚みが５〜５０μｍ
のものが用いられてなる請求項１または２に記載の熱交
換器の製造方法。
【請求項４】前記ろう箔として、Ａｌ−Ｓｉ合金から
なるものが用いられている請求項１〜３のいずれか１項
に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項５】前記ろう箔として、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ合
金からなるものが用いられている請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項６】前記ろう箔として、Ｓｉ：５〜１５％Ｚｎ：０〜５％Ａｌ及び不純分：残りからなるアルミニウム系合金からなるものが用いられて
なる請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器の製
造方法。
【請求項７】前記ろう箔の幅が、前記熱交換チューブ
の幅に対し２５％以上に設定されている請求項１〜６の
いずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項８】前記ホットメルト接着剤におけるフラッ
クス含有率が１０〜９５重量％である請求項１〜７のい
ずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】前記フラックスの塗布量が、１〜１０ｇ
／ｍ²に設定されている請求項１〜８のいずれか１項に
記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１０】前記フラックスとしてＫＦ−ＡｌＦ₃
系化合物を用いる請求項１〜９のいずれか１項に記載の
熱交換器の製造方法。
【請求項１１】表面にフィンを接合して熱交換器のコ
アを形成するための熱交換チューブと、前記熱交換チューブの表面に、フラックスを含有したホ
ットメルト接着剤を介して接着されるろう箔とを備え、前記熱交換チューブの表面にフィンが配置された状態
で、加熱されることによって、前記ろう箔を介してフィ
ンが前記熱交換チューブに接合固定されるよう構成され
てなることを特徴とするろう箔付き熱交換チューブ。
【請求項１２】表面にフィンを接合して熱交換器のコ
アを形成するための熱交換チューブを、その長さ方向に
沿って搬送しつつ、ろう箔を前記熱交換チューブの表面
に向けて供給するに際して、前記熱交換チューブの表面
又は前記ろう箔の表面に、フラックスを含有したホット
メルト接着剤を塗布する接着剤塗布処理を行った後、前記ろう箔を熱交換チューブの表面に重ね合わせて加圧
し、前記接着剤を前記ろう箔及び熱交換チューブ間に広
がらせて接着するろう箔貼付処理を行うことにより、前
記ろう箔が前記熱交換チューブに前記接着剤を介して接
着されたろう箔付き熱交換チューブを得るものとしたこ
とを特徴とするろう箔付き熱交換チューブの製造方法。
【請求項１３】押出機によって熱交換チューブとして
の押出チューブを連続的に押し出しつつ、ろう箔を前記
熱交換チューブの表面に向けて供給するに際して、前記
押出チューブの表面又は前記ろう箔の表面に、フラック
スを含有したホットメルト接着剤を塗布する接着剤塗布
処理を行った後、前記ろう箔を押出チューブの表面に重ね合わせて加圧
し、前記接着剤を前記ろう箔及び押出チューブ間に広が
らせて接着するろう箔貼付処理を行うことにより、前記
ろう箔が前記押出チューブに前記接着剤を介して接着さ
れたろう箔付き熱交換チューブを得るものとしたことを
特徴とするろう箔付き熱交換チューブの製造方法。
【請求項１４】前記押出チューブが、所定の温度以下
に低下した後、前記接着剤塗布処理又は前記ろう箔貼付
処理を行うものとした請求項１３に記載のろう箔付き熱
交換チューブの製造方法。
【請求項１５】表面にフィンを接合して熱交換器のコ
アを形成するための熱交換チューブを、その長さ方向に
沿って搬送するためのチューブ搬送機と、ろう箔を前記熱交換チューブの表面に向けて供給するた
めのろう箔供給手段と、前記熱交換チューブの表面又は前記ろう箔の表面に、フ
ラックスを含有したホットメルト接着剤を塗布する接着
剤塗布手段と、前記ろう箔を熱交換チューブの表面に重ね合わせて加圧
し、前記接着剤を前記ろう箔及び熱交換チューブ間に広
がらせて接着するためのろう箔貼付手段とを備えたこと
を特徴とするろう箔付き熱交換チューブの製造装置。
【請求項１６】前記熱交換チューブを加熱するための
加熱手段が設けられ、その加熱手段によって、前記ろう
箔及び熱交換チューブ間の接着剤の広がり性を向上させ
るよう構成されてなる請求項１５に記載のろう箔付き熱
交換チューブの製造装置。
【請求項１７】熱交換チューブとしての押出チューブ
を連続押出成形するための押出機と、押出チューブを所定の温度以下に冷却する冷却装置と、ろう箔を前記押出チューブの表面に向けて供給するため
のろう箔供給手段と、前記押出チューブの表面又は前記ろう箔の表面に、フラ
ックスを含有したホットメルト接着剤を塗布する接着剤
塗布手段と、前記ろう箔を押出チューブの表面に重ね合わせて加圧
し、前記接着剤を前記ろう箔及び押出チューブ間に広が
らせて接着するためのろう箔貼付手段とを備えたことを
特徴とするろう箔付き熱交換チューブの製造装置。