JP2003225760A - アルミニウム熱交換器の製造方法 - Google Patents
アルミニウム熱交換器の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性のあるアルミニウム熱交換器を製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム製の押し出し多穴チューブ
（１４）に、ろう材を被覆したフィン（１５）を組付
け、このチューブ（１４）とフィン（１５）との組付体
をろう付けにより一体に接合するアルミニウム熱交換器
の製造方法において、押し出し多穴チューブ（１４）の
表面に亜鉛置換反応を示す非腐食性フラックスを塗布し
た後に、押し出し多穴チューブ（１４）とフィン（１
５）を組付けて、ろう付けを行う。
る方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム製の押し出し多穴チューブ
（１４）に、ろう材を被覆したフィン（１５）を組付
け、このチューブ（１４）とフィン（１５）との組付体
をろう付けにより一体に接合するアルミニウム熱交換器
の製造方法において、押し出し多穴チューブ（１４）の
表面に亜鉛置換反応を示す非腐食性フラックスを塗布し
た後に、押し出し多穴チューブ（１４）とフィン（１
５）を組付けて、ろう付けを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ろう付けにより組
み立てられるアルミニウム熱交換器において、特に押し
出し多穴チューブにフィンをろう付けにより接合する熱
交換器の製造方法に関するもので、車両用空調装置の凝
縮器の製造に用いて好適なものである。
み立てられるアルミニウム熱交換器において、特に押し
出し多穴チューブにフィンをろう付けにより接合する熱
交換器の製造方法に関するもので、車両用空調装置の凝
縮器の製造に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム熱交換器の製造する
ために、特開平１１−７７２９２号公報において開示さ
れているように、押し出し多穴チューブにフィンをろう
付けで接合する場合には、押し出し多穴チューブにろう
材をクラッドすることができないので、フィン側にろう
材を両面にクラッドしたアルミニウムブレージングシー
トを用いてこの多穴チューブとフィンとを所定構造に組
付けた後に、ろう付け性を良好するために乾式で吹き付
けることによりこの組付体全体にフラックスを塗布し、
又はバインダーを用いてチューブにフラックスを塗布
し、この組付体をろう付け用の加熱炉内に搬入し、組付
体をろう材の融点以上に加熱して、組付体全体を一体ろ
う付けする方法がある。このろう付け時に使用されるフ
ラックスは、熱交換器をろう付けした後にフラックスを
除去するための洗浄工程を廃止又は簡素化できるフッ化
物系の非腐食性のフラックスである。
ために、特開平１１−７７２９２号公報において開示さ
れているように、押し出し多穴チューブにフィンをろう
付けで接合する場合には、押し出し多穴チューブにろう
材をクラッドすることができないので、フィン側にろう
材を両面にクラッドしたアルミニウムブレージングシー
トを用いてこの多穴チューブとフィンとを所定構造に組
付けた後に、ろう付け性を良好するために乾式で吹き付
けることによりこの組付体全体にフラックスを塗布し、
又はバインダーを用いてチューブにフラックスを塗布
し、この組付体をろう付け用の加熱炉内に搬入し、組付
体をろう材の融点以上に加熱して、組付体全体を一体ろ
う付けする方法がある。このろう付け時に使用されるフ
ラックスは、熱交換器をろう付けした後にフラックスを
除去するための洗浄工程を廃止又は簡素化できるフッ化
物系の非腐食性のフラックスである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、耐食性のあ
るアルミニウム熱交換器を製造するために、非腐食性の
フラックスを使用するだけでなく、亜鉛をフラックスに
含有させて塗布する方法が採用されている。しかしなが
ら、フラックスに含有される亜鉛は粉末状であり、腐食
し易いのでバインダーと混合したペースト状態での長期
的に保存することができず、逆に、アルミニウムの熱交
換器の耐食性を確保することができないという問題があ
った。
るアルミニウム熱交換器を製造するために、非腐食性の
フラックスを使用するだけでなく、亜鉛をフラックスに
含有させて塗布する方法が採用されている。しかしなが
ら、フラックスに含有される亜鉛は粉末状であり、腐食
し易いのでバインダーと混合したペースト状態での長期
的に保存することができず、逆に、アルミニウムの熱交
換器の耐食性を確保することができないという問題があ
った。
【０００４】したがって、本発明の目的は、上記問題点
に鑑み、耐食性のあるアルミニウム熱交換器の製造方法
を提供することである。
に鑑み、耐食性のあるアルミニウム熱交換器の製造方法
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、本発明の請求項１に係るアルミニウム熱交換器の製
造方法によれば、アルミニウム製の押し出し多穴チュー
ブ（１４）に、ろう材を被覆したフィン（１５）を組付
け、このチューブ（１４）とフィン（１５）との組付体
をろう付けにより一体に接合するアルミニウム熱交換器
の製造方法において、押し出し多穴チューブ（１４）の
表面に亜鉛置換反応を示す非腐食性フラックスを塗布し
た後に、押し出し多穴チューブ（１４）とフィン（１
５）を組付けて、ろう付けを行う。これにより、チュー
ブ（１４）とフィン（１５）との組付工程の前に、押し
出し多穴チューブ（１４）側に、ＫＦ／ＺｎＦ２／Ａｌ
Ｆ３又はＫＦ／ＺｎＦ２からなる亜鉛置換反応を示す非
腐食性フラックスを塗布することにより、ろう付け工程
時にフラックスが加熱されてフッ化物中の亜鉛がチュー
ブ表面のアルミニウムと置き換わる（亜鉛置換反応を示
す）。こうして、チューブ表面に確実に亜鉛拡散層を形
成させ、チューブの耐食性を確保することができる。一
方、フラックス中のフッ化物においては、ろう付け工程
時には、亜鉛がアルミニウムに置き換わってアルミニウ
ムフッ化物となり、フラックスに存在するＫＦやＡｌＦ
３と共に非腐食性フラックスとして作用する。
め、本発明の請求項１に係るアルミニウム熱交換器の製
造方法によれば、アルミニウム製の押し出し多穴チュー
ブ（１４）に、ろう材を被覆したフィン（１５）を組付
け、このチューブ（１４）とフィン（１５）との組付体
をろう付けにより一体に接合するアルミニウム熱交換器
の製造方法において、押し出し多穴チューブ（１４）の
表面に亜鉛置換反応を示す非腐食性フラックスを塗布し
た後に、押し出し多穴チューブ（１４）とフィン（１
５）を組付けて、ろう付けを行う。これにより、チュー
ブ（１４）とフィン（１５）との組付工程の前に、押し
出し多穴チューブ（１４）側に、ＫＦ／ＺｎＦ２／Ａｌ
Ｆ３又はＫＦ／ＺｎＦ２からなる亜鉛置換反応を示す非
腐食性フラックスを塗布することにより、ろう付け工程
時にフラックスが加熱されてフッ化物中の亜鉛がチュー
ブ表面のアルミニウムと置き換わる（亜鉛置換反応を示
す）。こうして、チューブ表面に確実に亜鉛拡散層を形
成させ、チューブの耐食性を確保することができる。一
方、フラックス中のフッ化物においては、ろう付け工程
時には、亜鉛がアルミニウムに置き換わってアルミニウ
ムフッ化物となり、フラックスに存在するＫＦやＡｌＦ
３と共に非腐食性フラックスとして作用する。
【０００６】また、請求項２に係るアルミニウム熱交換
器の製造方法によれば、所定長さに切断され、多数本並
列配置されるアルミニウム製の押し出し多穴チューブ
（１４）と、この押し出し多穴チューブ（１４）相互の
間に配置され、ろう材を被覆したアルミニウム製のコル
ゲートフィン（１５）と、押し出し多穴チューブ（１
４）の一端部に配置され、押し出し多穴チューブ（１
４）の一端部が連通する、ろう材を被覆したアルミニウ
ム製の第１のヘッダータンク（１１）と、押し出し多穴
チューブ（１４）の他端部に配置され、押し出し多穴チ
ューブ（１４）の他端部が連通する、ろう材を被覆した
アルミニウム製の第２のヘッダータンク（１２）とを備
え、押し出し多穴チューブ（１４）、コルゲートフィン
（１５）、および両ヘッダータンク（１１、１２）を所
定構造に組付け、この組付体をろう付けにより一体に接
合するアルミニウムの製造方法において、押し出し多穴
チューブ（１４）およびヘッダータンク（１１、１２）
の表面に、亜鉛置換反応を示す非腐食性フラックスを塗
布した後に、組付体の組付けを行って、ろう付けを行
う。これにより、多数本多穴チューブ（１４）を並列配
列する、いわゆるマルチフロータイプの熱交換器におい
て、請求項１と同様の作用効果を発揮できる。
器の製造方法によれば、所定長さに切断され、多数本並
列配置されるアルミニウム製の押し出し多穴チューブ
（１４）と、この押し出し多穴チューブ（１４）相互の
間に配置され、ろう材を被覆したアルミニウム製のコル
ゲートフィン（１５）と、押し出し多穴チューブ（１
４）の一端部に配置され、押し出し多穴チューブ（１
４）の一端部が連通する、ろう材を被覆したアルミニウ
ム製の第１のヘッダータンク（１１）と、押し出し多穴
チューブ（１４）の他端部に配置され、押し出し多穴チ
ューブ（１４）の他端部が連通する、ろう材を被覆した
アルミニウム製の第２のヘッダータンク（１２）とを備
え、押し出し多穴チューブ（１４）、コルゲートフィン
（１５）、および両ヘッダータンク（１１、１２）を所
定構造に組付け、この組付体をろう付けにより一体に接
合するアルミニウムの製造方法において、押し出し多穴
チューブ（１４）およびヘッダータンク（１１、１２）
の表面に、亜鉛置換反応を示す非腐食性フラックスを塗
布した後に、組付体の組付けを行って、ろう付けを行
う。これにより、多数本多穴チューブ（１４）を並列配
列する、いわゆるマルチフロータイプの熱交換器におい
て、請求項１と同様の作用効果を発揮できる。
【０００７】また、請求項３に係るアルミニウム熱交換
器の製造方法によれば、請求項１又は２のアルミニウム
熱交換器の製造方法において、亜鉛置換反応を示す非腐
食性フラックスの塗布をバインダーを用いて行う。これ
により、チューブなどのアルミニウム表面へ均一に塗布
することができる。
器の製造方法によれば、請求項１又は２のアルミニウム
熱交換器の製造方法において、亜鉛置換反応を示す非腐
食性フラックスの塗布をバインダーを用いて行う。これ
により、チューブなどのアルミニウム表面へ均一に塗布
することができる。
【０００８】また、請求項４に係るアルミニウム熱交換
器の製造方法によれば、請求項３のアルミニウム熱交換
器の製造方法において、バインダーは、ろう付け温度以
下の温度で蒸発するアクリル系樹脂である。これによ
り、バインダーがろう付け時に悪影響を及ぼすことがな
い。
器の製造方法によれば、請求項３のアルミニウム熱交換
器の製造方法において、バインダーは、ろう付け温度以
下の温度で蒸発するアクリル系樹脂である。これによ
り、バインダーがろう付け時に悪影響を及ぼすことがな
い。
【０００９】また、請求項５に係るアルミニウム熱交換
器の製造方法によれば、請求項１〜４のいずれか１項の
アルミニウム熱交換器の製造方法において、亜鉛置換反
応を示す非腐食性フラックスの塗布量が５〜２０ｇ／ｍ
２の範囲である。これにより、ろう付け性の確保とチュ
ーブなどの防食に必要となる亜鉛拡散層を確保できる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態
記載の各手段との対応関係を示すものである。
器の製造方法によれば、請求項１〜４のいずれか１項の
アルミニウム熱交換器の製造方法において、亜鉛置換反
応を示す非腐食性フラックスの塗布量が５〜２０ｇ／ｍ
２の範囲である。これにより、ろう付け性の確保とチュ
ーブなどの防食に必要となる亜鉛拡散層を確保できる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態
記載の各手段との対応関係を示すものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。最初にアルミニウム熱交換器
の構成を説明する。本発明を適用するアルミニウム熱交
換器として、車両用空調装置の凝縮器を図１、図２によ
り説明すると、凝縮器１０は、車両用空調装置の冷凍サ
イクルにおいて圧縮機（図示せず）から吐出された高温
高圧の過熱ガス冷媒を冷却して凝縮させるものである。
図面を参照して説明する。最初にアルミニウム熱交換器
の構成を説明する。本発明を適用するアルミニウム熱交
換器として、車両用空調装置の凝縮器を図１、図２によ
り説明すると、凝縮器１０は、車両用空調装置の冷凍サ
イクルにおいて圧縮機（図示せず）から吐出された高温
高圧の過熱ガス冷媒を冷却して凝縮させるものである。
【００１１】凝縮器１０は、所定間隔で開けて配置され
た第一、第二の一対のヘッダータンク１１、１２を有
し、この第一、第二ヘッダータンク１１、１２は上下方
向に略円筒状に延びる形状となっている。この第一、第
二ヘッダータンク１１、１２の間に熱交換用のコア部１
３を配置している。本例の凝縮器１０は、一般にマルチ
フロータイプと称されているものであって、コア部１３
は、第一、第二ヘッダータンク１１、１２の間で、水平
方向に冷媒を流す偏平状のチューブ１４を上下方向に多
数並列配置し、この多数のチューブ１４の間にフィン１
５を介在して接合している。ここで、チューブ１４は、
図３に示すように、多数の冷媒通路孔１４ａをアルミニ
ウムの押し出し加工で成形した多穴偏平チューブであ
る。また、フィン１５は、波状に折り曲げた加工された
コルゲートフィンである。
た第一、第二の一対のヘッダータンク１１、１２を有
し、この第一、第二ヘッダータンク１１、１２は上下方
向に略円筒状に延びる形状となっている。この第一、第
二ヘッダータンク１１、１２の間に熱交換用のコア部１
３を配置している。本例の凝縮器１０は、一般にマルチ
フロータイプと称されているものであって、コア部１３
は、第一、第二ヘッダータンク１１、１２の間で、水平
方向に冷媒を流す偏平状のチューブ１４を上下方向に多
数並列配置し、この多数のチューブ１４の間にフィン１
５を介在して接合している。ここで、チューブ１４は、
図３に示すように、多数の冷媒通路孔１４ａをアルミニ
ウムの押し出し加工で成形した多穴偏平チューブであ
る。また、フィン１５は、波状に折り曲げた加工された
コルゲートフィンである。
【００１２】チューブ１４の一端部は第一ヘッダータン
ク１１内に連通し、他端部は第二ヘッダータンク１２内
に連通している。そして、第二ヘッダータンク１２の上
方側に冷媒の入口側配管ジョイント（冷媒入口部）１６
を配置し、接合している。また、第二ヘッダータンク１
２の下方側に冷媒の出口側配管ジョイント（冷媒出口
部）１７を配置し、接合している。
ク１１内に連通し、他端部は第二ヘッダータンク１２内
に連通している。そして、第二ヘッダータンク１２の上
方側に冷媒の入口側配管ジョイント（冷媒入口部）１６
を配置し、接合している。また、第二ヘッダータンク１
２の下方側に冷媒の出口側配管ジョイント（冷媒出口
部）１７を配置し、接合している。
【００１３】さらに、本実施例では、第二ヘッダータン
ク１２内において、入口側ジョイント１６と出口側配管
ジョイント１７との間の部位に１枚のセパレータ１８を
配置することにより、第二ヘッダータンク１２の内部を
上下方向に二つの空間１２ａ、１２ｂに仕切っている。
これにより、入口側配管ジョイント１６からの冷媒を第
二ヘッダータンク１２の上側空間１２ａを通してコア部
１３の上側半分のチューブ１４に流入させた後、冷媒を
第一ヘッダータンク１１内でＵターンさせてコア部１３
の下側半分のチューブ１４に流入させ、しかるのち、第
二ヘッダータンク１２の下側空間１２ｂを通して冷媒は
出口側配管ジョイント１７へ流れるようになっている。
ク１２内において、入口側ジョイント１６と出口側配管
ジョイント１７との間の部位に１枚のセパレータ１８を
配置することにより、第二ヘッダータンク１２の内部を
上下方向に二つの空間１２ａ、１２ｂに仕切っている。
これにより、入口側配管ジョイント１６からの冷媒を第
二ヘッダータンク１２の上側空間１２ａを通してコア部
１３の上側半分のチューブ１４に流入させた後、冷媒を
第一ヘッダータンク１１内でＵターンさせてコア部１３
の下側半分のチューブ１４に流入させ、しかるのち、第
二ヘッダータンク１２の下側空間１２ｂを通して冷媒は
出口側配管ジョイント１７へ流れるようになっている。
【００１４】熱交換用コア部１３の上下両側には断面コ
字形状に成形されたサイドプレート１９、２０が配置さ
れ、このサイドプレート１９、２０は最も外側のコルゲ
ートフィン１５及び第一、第二ヘッダータンク１１、１
２に接合されるものであって、凝縮器１０の車体側への
取付部材の役割を果たす。第一、第二ヘッダータンク１
１、１２は基本的には同一構造であり、図２に示すよう
に第一の凹状部材１１０、１２０と第二の凹状部材１１
１、１２１とを接合して、略円筒状の中空タンク形状を
形成するものである。第一、第二ヘッダータンク１１、
１２の上下両端部には円板状のキャップ部材１１２、１
２２（図１参照）が接合されて、第一、第二ヘッダータ
ンク１１、１２の上下両端の開口を閉塞している。
字形状に成形されたサイドプレート１９、２０が配置さ
れ、このサイドプレート１９、２０は最も外側のコルゲ
ートフィン１５及び第一、第二ヘッダータンク１１、１
２に接合されるものであって、凝縮器１０の車体側への
取付部材の役割を果たす。第一、第二ヘッダータンク１
１、１２は基本的には同一構造であり、図２に示すよう
に第一の凹状部材１１０、１２０と第二の凹状部材１１
１、１２１とを接合して、略円筒状の中空タンク形状を
形成するものである。第一、第二ヘッダータンク１１、
１２の上下両端部には円板状のキャップ部材１１２、１
２２（図１参照）が接合されて、第一、第二ヘッダータ
ンク１１、１２の上下両端の開口を閉塞している。
【００１５】第一、第二凹状部材１１０、１２０、１１
１、１２１はいずれもアルミニウム板をプレス成形した
ものであり、第一の凹状部材１１０、１２０に設けられ
た偏平状のチューブ挿入穴１１０ａ、１２０ａにチュー
ブ１４の端部を挿入している。ところで、上記凝縮器に
おいて、チューブ１４を構成する押し出し多穴チューブ
の具体的材質は、例えば、０．４mass％Ｃｕ−０．１５
mass％Ｍｎ−残部Ａｌである。この押し出し多穴チュー
ブ１４の表面には後述の亜鉛置換反応を示すフラックス
被覆層１ｂが設けてある。
１、１２１はいずれもアルミニウム板をプレス成形した
ものであり、第一の凹状部材１１０、１２０に設けられ
た偏平状のチューブ挿入穴１１０ａ、１２０ａにチュー
ブ１４の端部を挿入している。ところで、上記凝縮器に
おいて、チューブ１４を構成する押し出し多穴チューブ
の具体的材質は、例えば、０．４mass％Ｃｕ−０．１５
mass％Ｍｎ−残部Ａｌである。この押し出し多穴チュー
ブ１４の表面には後述の亜鉛置換反応を示すフラックス
被覆層１ｂが設けてある。
【００１６】一方、フィン１５はろう材を両面にクラッ
ドしたろうクラッド材からなり、その芯材２ａの具体的
材質は、例えば、１．２mass％Ｍｎ−０．１５mass％Ｃ
ｕ−２．５mass％Ｚｎ−残部Ａｌであり、ろう材（皮
材）１５ｂの具体的材質は、例えばＡ４３４３又は２．
５mass％Ｚｎを含むＡ４３４３である。なお、フィン１
５の板厚ｔは例えば０．０７ｍｍで、ろう材（皮材）１
５ｂのクラッド厚さ（片側）は例えば７μｍである。
ドしたろうクラッド材からなり、その芯材２ａの具体的
材質は、例えば、１．２mass％Ｍｎ−０．１５mass％Ｃ
ｕ−２．５mass％Ｚｎ−残部Ａｌであり、ろう材（皮
材）１５ｂの具体的材質は、例えばＡ４３４３又は２．
５mass％Ｚｎを含むＡ４３４３である。なお、フィン１
５の板厚ｔは例えば０．０７ｍｍで、ろう材（皮材）１
５ｂのクラッド厚さ（片側）は例えば７μｍである。
【００１７】なお、第一、第二ヘッダータンク１１、１
２の第一、第二の凹状部材１１０、１２０、１１１、１
２１はいずれもフィン１５と同様にろう材を両面にクラ
ッドした両面クラッド材からなる。また、キャップ部材
１１２、１２２は、第一、第二ヘッダータンク１１、１
２と接合される片側面のみにろう材をクラッドした片側
クラッド材からなる。また、サイドプレート１９、２０
は、キャップ部材１１２、１２２と同様に、最外側のコ
ルゲートフィン１５及び第一、第二ヘッダータンク１
１、１２と接合される片側面のみにろう材をクラッドし
た片側クラッド材からなる。また、入口側配管ジョイン
ト１６及び出口側配管ジョイント１７は、ろう材をクラ
ッドしていないアルミニウムベア材からなる。
２の第一、第二の凹状部材１１０、１２０、１１１、１
２１はいずれもフィン１５と同様にろう材を両面にクラ
ッドした両面クラッド材からなる。また、キャップ部材
１１２、１２２は、第一、第二ヘッダータンク１１、１
２と接合される片側面のみにろう材をクラッドした片側
クラッド材からなる。また、サイドプレート１９、２０
は、キャップ部材１１２、１２２と同様に、最外側のコ
ルゲートフィン１５及び第一、第二ヘッダータンク１
１、１２と接合される片側面のみにろう材をクラッドし
た片側クラッド材からなる。また、入口側配管ジョイン
ト１６及び出口側配管ジョイント１７は、ろう材をクラ
ッドしていないアルミニウムベア材からなる。
【００１８】次に本実施形態の熱交換器の製造方法につ
いて具体的に説明する。（１）熱交換器の構成部品への
フラックス塗布工程及び各部品の成形工程 （Ａ）フラックスの準備 フラックスはＺｎＦ２を含有したフッ化物系のフラック
スを用いる。フラックスの重量比は、例えばＫＦ／Ｚｎ
Ｆ２／ＡｌＦ３＝４０／４０／２０であるが、フラック
スには、ＡｌＦ３が含まれなくとも、ＺｎＦ２とＫＦが
含まれていればよい。フラックス中のＺｎＦ２のＺｎが
チューブ（母材）１４のＡｌと置換反応し、Ｚｎはチュ
ーブ１４のアルミニウム表面で亜鉛拡散層を形成する。
一方、ＺｎＦ２のＺｎをＡｌに置換されて生成したアル
ミニウムフッ化物がＫＦ、ＡｌＦ ３と共に非腐食性フラ
ックスを形成する。
いて具体的に説明する。（１）熱交換器の構成部品への
フラックス塗布工程及び各部品の成形工程 （Ａ）フラックスの準備 フラックスはＺｎＦ２を含有したフッ化物系のフラック
スを用いる。フラックスの重量比は、例えばＫＦ／Ｚｎ
Ｆ２／ＡｌＦ３＝４０／４０／２０であるが、フラック
スには、ＡｌＦ３が含まれなくとも、ＺｎＦ２とＫＦが
含まれていればよい。フラックス中のＺｎＦ２のＺｎが
チューブ（母材）１４のＡｌと置換反応し、Ｚｎはチュ
ーブ１４のアルミニウム表面で亜鉛拡散層を形成する。
一方、ＺｎＦ２のＺｎをＡｌに置換されて生成したアル
ミニウムフッ化物がＫＦ、ＡｌＦ ３と共に非腐食性フラ
ックスを形成する。
【００１９】バインダーはメタクリル酸２−エチルヘキ
シンを主成分とするアクリル系樹脂を用いる。このバイ
ンダーは、フラックスをアルミニウム表面に一様に付着
させるためのものであり、そのために塗料のような粘着
性をある程度有しており、かつろう付け温度より低い温
度（例えば３００〜４５０℃）蒸発して、ろう付けの妨
げにならないものがよい。上記アクリル系樹脂はこれら
の特性を満足するものである。
シンを主成分とするアクリル系樹脂を用いる。このバイ
ンダーは、フラックスをアルミニウム表面に一様に付着
させるためのものであり、そのために塗料のような粘着
性をある程度有しており、かつろう付け温度より低い温
度（例えば３００〜４５０℃）蒸発して、ろう付けの妨
げにならないものがよい。上記アクリル系樹脂はこれら
の特性を満足するものである。
【００２０】溶剤はイソプロピルアルコールを用いる。
そしてこのイソプロピルアルコールに上記フラックス及
びバインダーの粉末（又は粒状物）を混合して混合溶液
を作る。ここで、上記フラックス及びバインダーは均一
に混合された状態となっている。
そしてこのイソプロピルアルコールに上記フラックス及
びバインダーの粉末（又は粒状物）を混合して混合溶液
を作る。ここで、上記フラックス及びバインダーは均一
に混合された状態となっている。
【００２１】（Ｂ）チューブ１４
図５に示すように、コイル状に巻かれた押し出し多穴チ
ューブを巻き戻して、その表面にロールコーターｂで上
記のフラックスを塗布し、乾燥する。この際、押し出し
多穴チューブａの表面にフラックス被覆層１４ｂ（図
３）をほぼ均一の厚さで形成できる。しかるのち、押し
出し多穴チューブａを所定の長さｃ（図１の上下方向長
さに相当）に切断する。
ューブを巻き戻して、その表面にロールコーターｂで上
記のフラックスを塗布し、乾燥する。この際、押し出し
多穴チューブａの表面にフラックス被覆層１４ｂ（図
３）をほぼ均一の厚さで形成できる。しかるのち、押し
出し多穴チューブａを所定の長さｃ（図１の上下方向長
さに相当）に切断する。
【００２２】（Ｃ）フィン１５
コイル状に巻かれた平板状の両面クラッドｄを巻き戻し
て、所定の波形状に折り曲げ成形し、所定長さｅに定寸
切断する。
て、所定の波形状に折り曲げ成形し、所定長さｅに定寸
切断する。
【００２３】（Ｄ）第一、第二ヘッダータンク１１、１
２ コイル状に巻かれた平板状の両面クラッド材ｆを巻き戻
して、その表裏両面に、上記フラックスをロールコータ
ｇで表面に塗布し、乾燥することにより、両面クラッド
ｆの表面にフラックス被覆層をほぼ均一の厚さで形成す
る。しかるのち、両面クラッドｆを所定の凹形状にプレ
ス成形して、両タンク１１、１２を構成する第一、第二
の凹状部材１１０、１２０、１１１、１２１を得る。
２ コイル状に巻かれた平板状の両面クラッド材ｆを巻き戻
して、その表裏両面に、上記フラックスをロールコータ
ｇで表面に塗布し、乾燥することにより、両面クラッド
ｆの表面にフラックス被覆層をほぼ均一の厚さで形成す
る。しかるのち、両面クラッドｆを所定の凹形状にプレ
ス成形して、両タンク１１、１２を構成する第一、第二
の凹状部材１１０、１２０、１１１、１２１を得る。
【００２４】（Ｅ）サイドプレート１９、２０
コイル状に巻かれた平板状の片側のクラッド材ｈを巻き
戻して、その片側の面、すなわち、ろう材のクラッドさ
れた方の面（ろう付け面）のみに、上記フラックスをロ
ールコータｉで塗布し、乾燥することにより、片面クラ
ッドｈの表面にフラックス被覆層をほぼ均一に形成す
る。しかるのち、片面クラッドｈを断面Ｕ状の所定形状
にプレス成形する。
戻して、その片側の面、すなわち、ろう材のクラッドさ
れた方の面（ろう付け面）のみに、上記フラックスをロ
ールコータｉで塗布し、乾燥することにより、片面クラ
ッドｈの表面にフラックス被覆層をほぼ均一に形成す
る。しかるのち、片面クラッドｈを断面Ｕ状の所定形状
にプレス成形する。
【００２５】（Ｆ）キャップ部材１１２、１２２
コイル状に巻かれた平板状の片面クラッドを巻き戻し
て、所定の円形状にプレス成形する。
て、所定の円形状にプレス成形する。
【００２６】（Ｇ）入口側配管ジョイント１６、出口側
配管ジョイント１７ アルミニウム材から切削加工などにより所定のジョイン
ト形状を加工する。
配管ジョイント１７ アルミニウム材から切削加工などにより所定のジョイン
ト形状を加工する。
【００２７】なお、上記フラックス塗布工程において各
部品（１４、１１、１２、１９、２０）へのフラックス
塗布量は、後述するように、亜鉛拡散層の確保及びろう
付け性の確保の点から、５〜２０ｇ／ｍ２が好ましく、
さらにコスト面の点からは１０〜１５ｇ／ｍ２がより好
ましい。
部品（１４、１１、１２、１９、２０）へのフラックス
塗布量は、後述するように、亜鉛拡散層の確保及びろう
付け性の確保の点から、５〜２０ｇ／ｍ２が好ましく、
さらにコスト面の点からは１０〜１５ｇ／ｍ２がより好
ましい。
【００２８】（２）熱交換器組付工程
上記した各部品を図１に示す状態に組付ける。この組付
体の組付状態は図示しない適宜の治具にて保持する。な
お、図４はこの熱交換器組付工程で組付けた後のチュー
ブ１４とフィン１５の状態を示す。
体の組付状態は図示しない適宜の治具にて保持する。な
お、図４はこの熱交換器組付工程で組付けた後のチュー
ブ１４とフィン１５の状態を示す。
【００２９】（３）ろう付け工程
上記組付体を治具にて保持してろう付け用加熱炉内に搬
入して、熱交換器の各部品間を一体ろう付けする。ここ
で、このろう付け条件の具体例としては、ろう付け用加
熱炉内雰囲気を窒素ガス雰囲気（又は不活性ガス雰囲
気）として、ろう付け温度を５９５〜６０５℃としてろ
う付け時間を約５分とする。各部品の表面に形成された
フラックス被覆層中のバインダー成分は上記組付体がろ
う付け温度まで昇温する過程において蒸発し、飛散する
ので、ろう付け作用には何ら妨げにならない。一方、フ
ラックス被覆層中のフラックスは、亜鉛置換反応を起こ
して自身の亜鉛をチューブのアルミニウムと置換してチ
ューブのアルミニウム表面に亜鉛拡散層を形成する。亜
鉛置換反応を起した後のフラックスはＫとＡｌとＦから
なる非腐食性フラックスとなり、良好にろう付けするこ
とができる。亜鉛置換反応を示すフラックスは、長期的
に安定であるので、従来のようにフラックスに亜鉛粉末
を混合した場合に比較して長期間保管ができるのでコス
トメリットが大きく、また、チューブの孔食防止を図る
ことができ、耐食性のある熱交換器を製造することがで
きる。
入して、熱交換器の各部品間を一体ろう付けする。ここ
で、このろう付け条件の具体例としては、ろう付け用加
熱炉内雰囲気を窒素ガス雰囲気（又は不活性ガス雰囲
気）として、ろう付け温度を５９５〜６０５℃としてろ
う付け時間を約５分とする。各部品の表面に形成された
フラックス被覆層中のバインダー成分は上記組付体がろ
う付け温度まで昇温する過程において蒸発し、飛散する
ので、ろう付け作用には何ら妨げにならない。一方、フ
ラックス被覆層中のフラックスは、亜鉛置換反応を起こ
して自身の亜鉛をチューブのアルミニウムと置換してチ
ューブのアルミニウム表面に亜鉛拡散層を形成する。亜
鉛置換反応を起した後のフラックスはＫとＡｌとＦから
なる非腐食性フラックスとなり、良好にろう付けするこ
とができる。亜鉛置換反応を示すフラックスは、長期的
に安定であるので、従来のようにフラックスに亜鉛粉末
を混合した場合に比較して長期間保管ができるのでコス
トメリットが大きく、また、チューブの孔食防止を図る
ことができ、耐食性のある熱交換器を製造することがで
きる。
【００３０】次に本発明のアルミニウム熱交換器のろう
付け性及び耐食性について説明する。図６は本発明で使
用するフラックスを用いたろう付け性及び耐食性を評価
する実験の結果を示している。使用したテストピース
は、押し出し多穴チューブ１４と両面クラッド材からな
るフィン１５である。ろう付け性については、図６のサ
ンプル１〜４の全てにおいて、すなわち、フラックスの
塗布量が５ｇ／ｍ２以上において、フィレット長さの平
均値が０．４５〜０．５０ｍｍであり、良好なフィレッ
トが形成される、すなわち、良好なろう付け性を有する
ことが確認できた。また、耐食性については、表面の亜
鉛濃度が、耐食性に役立つ亜鉛拡散性の指標としてＥＰ
ＭＡ分析されている。一般に耐食性確保のために望まれ
る表面の亜鉛の濃度は１％以上であるので、フラックス
の塗布量は１０ｇ／ｍ２以上が望ましい。一方、コスト
低減の観点からは、フラックスの塗布量は２０ｇ／ｍ２
以下が望ましい。
付け性及び耐食性について説明する。図６は本発明で使
用するフラックスを用いたろう付け性及び耐食性を評価
する実験の結果を示している。使用したテストピース
は、押し出し多穴チューブ１４と両面クラッド材からな
るフィン１５である。ろう付け性については、図６のサ
ンプル１〜４の全てにおいて、すなわち、フラックスの
塗布量が５ｇ／ｍ２以上において、フィレット長さの平
均値が０．４５〜０．５０ｍｍであり、良好なフィレッ
トが形成される、すなわち、良好なろう付け性を有する
ことが確認できた。また、耐食性については、表面の亜
鉛濃度が、耐食性に役立つ亜鉛拡散性の指標としてＥＰ
ＭＡ分析されている。一般に耐食性確保のために望まれ
る表面の亜鉛の濃度は１％以上であるので、フラックス
の塗布量は１０ｇ／ｍ２以上が望ましい。一方、コスト
低減の観点からは、フラックスの塗布量は２０ｇ／ｍ２
以下が望ましい。
【００３１】次に、本発明の方法を適用する熱交換器の
変形例について説明すると、図１に示したマルチフロー
タイプの凝縮器１０においては、一方のヘッダータンク
１２に入口側配管ジョイント１６と出口側配管ジョイン
ト１７の両方を接合しているが、一方のヘッダータンク
１２に出口側配管ジョイント１７のみを接合し、入口側
配管ジョイント１６は他方のヘッダータンク１１に接合
するようにしてもよい。
変形例について説明すると、図１に示したマルチフロー
タイプの凝縮器１０においては、一方のヘッダータンク
１２に入口側配管ジョイント１６と出口側配管ジョイン
ト１７の両方を接合しているが、一方のヘッダータンク
１２に出口側配管ジョイント１７のみを接合し、入口側
配管ジョイント１６は他方のヘッダータンク１１に接合
するようにしてもよい。
【００３２】また、図１に示したマルチフロータイプの
凝縮器１０においては、一対のヘッダータンク１１、１
２をそれぞれ二枚の凹状部材１１０、１１１と凹状部材
１２０、１２１を接合して構成しているが、二枚の両面
クラッド材を円筒状に接合することにより一対のヘッダ
ータンク１１、１２をそれぞれ構成してもよい。また、
図１に示したマルチフロータイプの凝縮器１０に限ら
ず、当然、図７に示すサーペンタインタイプの凝縮器１
０´にも本発明を適用できる。このサーペンタインの凝
縮器１０´においては、押し出し多穴チューブ１４を蛇
行状に折り曲げ加工して、この蛇行状のチューブ１４相
互の間に波状に折り曲げ加工されたコルゲートフィン１
５を配置し、接合している。チューブ１４の両端部には
冷媒の入口ヘッダーパイプ１１´及び出口ヘッダーパイ
プ１２´が接合される。
凝縮器１０においては、一対のヘッダータンク１１、１
２をそれぞれ二枚の凹状部材１１０、１１１と凹状部材
１２０、１２１を接合して構成しているが、二枚の両面
クラッド材を円筒状に接合することにより一対のヘッダ
ータンク１１、１２をそれぞれ構成してもよい。また、
図１に示したマルチフロータイプの凝縮器１０に限ら
ず、当然、図７に示すサーペンタインタイプの凝縮器１
０´にも本発明を適用できる。このサーペンタインの凝
縮器１０´においては、押し出し多穴チューブ１４を蛇
行状に折り曲げ加工して、この蛇行状のチューブ１４相
互の間に波状に折り曲げ加工されたコルゲートフィン１
５を配置し、接合している。チューブ１４の両端部には
冷媒の入口ヘッダーパイプ１１´及び出口ヘッダーパイ
プ１２´が接合される。
【００３３】また、本発明は、押し出し多穴チューブ１
４を用いたアルミニウム熱交換器であれば、当然、凝縮
器以外の熱交換器にも適用できることはもちろんであ
る。
４を用いたアルミニウム熱交換器であれば、当然、凝縮
器以外の熱交換器にも適用できることはもちろんであ
る。
【図１】本発明の製造方法を適用する熱交換器の正面図
である。
である。
【図２】図１の熱交換器におけるヘッダータンク内の断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の製造方法によりフラックス被覆層を形
成した押し出し多穴チューブの断面図である。
成した押し出し多穴チューブの断面図である。
【図４】本発明の製造方法によりフラックス被覆層を形
成した押し出し多穴チューブと、両面クラッド材からな
るフィンの組付状態を示す部分断面図である。
成した押し出し多穴チューブと、両面クラッド材からな
るフィンの組付状態を示す部分断面図である。
【図５】本発明の製造方法の一実施形態を示す工程説明
図である。
図である。
【図６】本発明の製造方法で使用するフラックスの塗布
量に対するろう付け性、耐食性を示す表である。
量に対するろう付け性、耐食性を示す表である。
【図７】本発明の製造方法を適用する熱交換器の他の例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
１４…押し出し多穴チューブ
１５…フィン
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｃ２２Ｃ 21/00 Ｄ
Ｅ
Ｊ
Ｂ２３Ｋ 101:14 Ｂ２３Ｋ 101:14
103:10 103:10
(72)発明者 真田 良一
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Claims (5)
- 【請求項１】 アルミニウム製の押し出し多穴チューブ
（１４）に、ろう材を被覆したフィン（１５）を組付
け、このチューブ（１４）とフィン（１５）との組付体
をろう付けにより一体に接合するアルミニウム熱交換器
の製造方法において、 前記押し出し多穴チューブ（１４）の表面に亜鉛置換反
応を示す非腐食性フラックスを塗布した後に、前記押し
出し多穴チューブ（１４）と前記フィン（１５）を組付
けて、前記ろう付けを行うことを特徴とするアルミニウ
ム熱交換器の製造方法。 - 【請求項２】 所定長さに切断され、多数本並列配置さ
れるアルミニウム製の押し出し多穴チューブ（１４）
と、 この押し出し多穴チューブ（１４）相互の間に配置さ
れ、ろう材を被覆したアルミニウム製のコルゲートフィ
ン（１５）と、 前記押し出し多穴チューブ（１４）の一端部に配置さ
れ、前記押し出し多穴チューブ（１４）の一端部が連通
する、ろう材を被覆したアルミニウム製の第１のヘッダ
ータンク（１１）と、 前記押し出し多穴チューブ（１４）の他端部に配置さ
れ、前記押し出し多穴チューブ（１４）の他端部が連通
する、ろう材を被覆したアルミニウム製の第２のヘッダ
ータンク（１２）とを備え、 前記押し出し多穴チューブ（１４）、前記コルゲートフ
ィン（１５）、および前記両ヘッダータンク（１１、１
２）を所定構造に組付け、この組付体をろう付けにより
一体に接合するアルミニウムの製造方法において、 前記押し出し多穴チューブ（１４）および前記ヘッダー
タンク（１１、１２）の表面に、亜鉛置換反応を示す非
腐食性フラックスを塗布した後に、前記組付体の組付け
を行って、前記ろう付けを行うことを特徴とするアルミ
ニウム熱交換器の製造方法。 - 【請求項３】 前記亜鉛置換反応を示す非腐食性フラッ
クスの塗布をバインダーを用いて行うことを特徴とする
請求項１又は２に記載のアルミニウム熱交換器の製造方
法。 - 【請求項４】 前記バインダーは、ろう付け温度以下の
温度で蒸発するアクリル系樹脂であることを特徴とする
請求項３に記載のアルミニウム熱交換器の製造方法。 - 【請求項５】 前記亜鉛置換反応を示す非腐食性フラッ
クスの塗布量が５〜２０ｇ／ｍ２の範囲であることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニ
ウム熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022186A JP2003225760A (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | アルミニウム熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022186A JP2003225760A (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | アルミニウム熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003225760A true JP2003225760A (ja) | 2003-08-12 |
Family
ID=27745238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002022186A Pending JP2003225760A (ja) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | アルミニウム熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003225760A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002212A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ及び熱交換器 |
| JP2006213934A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Showa Denko Kk | 熱交換器用チューブおよびその製造方法 |
| JP2008508103A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-21 | ヴァレオ システム テルミク | 表面処理を含む熱交換器の製法及びこのようにして得られた熱交換器 |
| JP2009150582A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Denso Corp | 熱交換器用偏平チューブ、熱交換器および熱交換器用偏平チューブの製造方法 |
| JPWO2016093017A1 (ja) * | 2014-12-11 | 2017-11-02 | 株式会社Uacj | ろう付方法 |
| JP2018090840A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材、当該熱交換器用アルミニウム合金フィン材を用いた熱交換器用アルミニウム合金フィン材コイル、当該熱交換器用アルミニウム合金フィン材又は熱交換器用アルミニウム合金フィン材コイルを用いて製造されるコルゲートフィン材、ならびに、これらコルゲートフィン材を用いて製造される熱交換器 |
-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002022186A patent/JP2003225760A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006002212A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Denso Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ及び熱交換器 |
| JP2008508103A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-21 | ヴァレオ システム テルミク | 表面処理を含む熱交換器の製法及びこのようにして得られた熱交換器 |
| JP2006213934A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Showa Denko Kk | 熱交換器用チューブおよびその製造方法 |
| JP4700359B2 (ja) * | 2005-02-01 | 2011-06-15 | 昭和電工株式会社 | 熱交換器用チューブの製造方法 |
| JP2009150582A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Denso Corp | 熱交換器用偏平チューブ、熱交換器および熱交換器用偏平チューブの製造方法 |
| JPWO2016093017A1 (ja) * | 2014-12-11 | 2017-11-02 | 株式会社Uacj | ろう付方法 |
| JP7042023B2 (ja) | 2014-12-11 | 2022-03-25 | 株式会社Uacj | ろう付方法 |
| JP2018090840A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材、当該熱交換器用アルミニウム合金フィン材を用いた熱交換器用アルミニウム合金フィン材コイル、当該熱交換器用アルミニウム合金フィン材又は熱交換器用アルミニウム合金フィン材コイルを用いて製造されるコルゲートフィン材、ならびに、これらコルゲートフィン材を用いて製造される熱交換器 |
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