JP2010138955A - アルミニウム製チューブの接続構造およびその接続方法と熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫等に用いられるアルミチューブの接続構造の塗装において、苛酷な高腐食環境下に置かれた場合でも、塗装密着性を著しく向上させることができ、優れた防食効果を発揮することができる。
【解決手段】アルミチューブ１ａとアルミチューブ１ｂとをノコロックフラックスろう材５により接合する溶接構造において、ろう付け後に発生するフラックスを除去した後で、ベーマイト皮膜３を形成し、さらにベーマイト皮膜３の表面に、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜４を施したことにより、アルミチューブ１ａ、１ｂと塗装膜４の密着性を高め、硫黄系やカルボン酸等の腐食性物質の塗装膜４内への浸透を抑制し、長期に亘り信頼性の高い防食効果を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部を流体が流れるアルミニウム製のチューブ（管体）の接続構造、接続方法、および、冷蔵庫等に用いられるアルミニウム製のチューブを具備した熱交換器に関するものである。

アルミニウム製のチューブ（以下、アルミチューブと称す）を相互に接続する方法としては、アルミ−シリカ（Ａｌ−Ｓｉ）のろう材を用いたろう付けが一般的である。このろう付けをするためには、アルミニウムの酸化皮膜を取り除く必要があり、その手段にフラックスが用いられる。

そして、フラックスとしては、水溶性化合物である無機の塩化物類（例えば、アルカリ金属塩化物やアルカリ土類金属化合物等）の混合物が多く使われていた。

しかしながら、これらの水溶性化合物は、水分の存在下でアルミニウムに対して腐食性であるため、ろう付け後において、フラックスを除去するためにデフラッックスをしなければならなかった。

近年、このような無機の塩化物類のフラックスに代わって、ノコロックフラックスが提唱され、使用されている。このノコロックフラックスは、ろう付け前は非吸湿性であり、ろう付け後は、実質的に不水溶性であるという特性を有すると共に、ろう材の融点以下の温度で反応性となって酸化アルミニウムに対する融剤として作用するが、常温では、アルミニウムとは非反応性であるという特性を有する。

したがって、ノコロックフラックスを用いてろう付けを行った場合には、従来の無機塩化物類のフラックスの場合に見られた残留フラックスによるアルミニウムの腐食という点については実質的に解消される。

さて、このようなノコロックフラックスを用いてろう付けを行ったアルミチューブにおいては、ろう付け後に防錆目的で塗装を施すことが一般的である。そして、ろう付け後に残留するフラックスは非腐食性であるため、ろう付け後においては、フラックスを除去せずに塗装される（例えば、特許文献１参照）。

また、防錆塗装は、一般的には、熱硬化性樹脂であるポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を主成分とする塗料が使われている。
特公平６−４７１９０号公報

しかしながら、この場合、腐食環境が比較的低いところではフラックス残渣による塗装への影響は小さく、防錆効果を十分発揮できる。しかし、腐食環境の厳しいところでは、塗料の結合分子が破壊され易いものであった。

例えば、業務用冷蔵庫の環境は、庫内に腐食性の強いガスが発生するような食品をラップなしで多量に保存されることが多く、したがって、腐食性の強いガスが発生し易い環境にある。例えば、タマゴ、マヨネーズ、チーズ、魚介類等から硫黄系ガスが発生し、マヨネーズ、ソース、パン酵母菌等からカルボン酸（酢酸、蟻酸等の有機酸）が発生する。ま
た食品が腐敗するとき、食品そのものがもつタンパク質および脂肪質等の有機物が酸化分解や加水分解を起こし、硫黄系ガス、カルボン酸、アンモニアガス、エチレンガスが発生する。

最近では、病原菌の対強化策から、漂白剤、殺菌剤または消毒用アルコールの使用頻度が高くなっている。漂白剤、殺菌剤には、次亜塩素酸ナトリウム等が使われ、塩素系ガスが発生する。また、消毒用アルコールは、酸化分解に伴ってカルボン酸が発生する。

したがって、庫外にかかる消毒対応が行われると、冷蔵庫の扉の開け閉めにより、庫外から庫内に腐食性ガスが進入することとなる。

以上のように、ろう付けされ、防錆塗装が行われたアルミチューブの構造体が、腐食環境の厳しいところに配置されると、アルミチューブが冷却され、結露水が付着することに伴い、腐食媒である硫黄、蟻酸や酢酸等のカルボン酸、塩素等が前記結露水に溶け込み、塗装膜を浸食し始め、これがさらに進むと、塗装膜の結合分子が破壊され、水分がさらに浸入し易くなる。

この水分の浸入に伴い、塗装下のフラックに水分が吸湿すると、塗装膜は、アルミチューブとの密着性が極端に低下する。その結果、塗装膜の膨れが促進され、全面的に剥離が進展する。

かかる状態になると、塗装膜による防食効果がなくなってアルミチューブの腐食が始まり、さらに腐食電池作用によってアルミチューブの表面が孔食され、ついには孔があき、アルミチューブ内の流体（冷媒）がリークするという致命的な欠陥に繋がるという問題があった。

また、上記した塗装膜には、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂の塗料が用いられるが、これらの塗料を用いた塗装は、一般的な環境下（腐食環境が比較的低いところ）では防食効果は得られるが、硫黄系やカルボン酸等の高腐食環境下では、架橋した樹脂モノマー同士の架橋部が加水分解し、破壊され、腐食性物質を含んだ結露水を吸水し、防食効果が著しく低下するという問題がある。

一方、エポキシ樹脂の塗料を用いた塗装は、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂の塗装に比べて耐水透過性が高いので、硫黄系やカルボン酸等の高腐食環境下であっても、架橋した樹脂モノマー同士の架橋部が加水分解し難く、比較的防食効果は維持されるが、反面時間の経過とともにアルミニウム素地との密着性が低下し、防食効果が低下する問題がある。

一般的に、塗装面からみるとポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の防錆塗料では、苛酷な腐食環境下になると十分な防食効果が得られないという大きな課題がある。

換言すると、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の防錆塗料は、腐食環境が厳しいところで用いられると、フラックスの残渣による塗装密着性の低下と、防錆塗装の加水分解によるアルミニウム素地との密着性の低下に起因して、塗装膜が短期間で剥離するという問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、アルミニウム製のチューブが相互にろう付けされた構造体が、苛酷な高腐食環境下に配置された場合でも、前記チューブの接続部（ろう付け部）における塗装のアルミニウム素地との密着性を著しく向上させ、優れた防
食効果を発揮することができるアルミチューブの接続構造を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明は、アルミニウム製のチューブを相互にろう付け接続した構成において、ろう材が露出するろう付け面を含む前記各チューブ表面に、ベーマイト皮膜を形成し、さらに、その表面に、分子構造に二塩基酸を持つウレタン変性エポキシ樹脂を主成分とする塗装膜を施したものである。

すなわち、前記ベーマイト皮膜は、表面に微細な凹凸を形成し、アルミニウム製のチューブの表面積を増加すると共に、前記アルミニウム製のチューブ表面をＯＨ基（水酸基）とする。その結果、前記ウレタン変性エポキシ樹脂塗装膜との密着性が向上する。

さらに、前記ベーマイト皮膜の表面に、分子構造に二塩基酸を分子配合したウレタン変性エポキシ樹脂を施すことで、ウレタン結合によって塗装膜中のＯＨ基（水酸基）が増殖し、素地（アルミニウム）との密着性を向上させるとともに、二塩基酸によってウレタン変性エポキシ樹脂の焼付け乾燥時の反応促進性を高め、塗装膜の分子構造において架橋を密とし、３次元網目構造の高分子構造体の塗装膜にすることができ、防食効果を高めることができる。

よって、アルミニウム製のチューブを相互にろう付けした構造体が、苛酷な高腐食環境下に配置され、塗装膜層内部に硫黄系やカルボン酸等の腐食性物質が徐々に浸入してきた場合でも、前述の如く、チューブ表面と塗装との密着性を著しく向上させているため、前記腐食性物質が素地に到達することを抑制することができ、優れた防食効果を発揮することができる。さらに、前記ベーマイト皮膜処理と、分子構造に二塩基酸を持つウレタン変性エポキシ樹脂は、両者の結合性がよいため、密着性を著しく高め、また、その密着性を長期にわたって維持できることに伴って、防食効果を極めて高くすることができるものである。

なお、前記アルミニウム製のチューブを相互にノコロックフラックスろう材でろう付け（溶接）した後に発生するフラックスの残渣を、前記ベーマイト皮膜形成前に除去することで、その後に処理するベーマイト皮膜の反応性を向上させるとともに、ベーマイト皮膜表面に塗装する前記ウレタン変性エポキシ樹脂塗料（塗装膜）との密着性を大幅に向上させることができ、より優れた防食効果を得ることができる。

本発明の接続構造は、アルミニウム製チューブを相互にノコロックフラックスろう材によりろう付け（溶接）した構成において、そのろう付け面を含む素材に形成したベーマイト皮膜の表面に、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の皮膜を施したことで、硫黄系やカルボン酸等の腐食性物質に対する十分な防食性が得られ、特に、前記特殊ウレタン変成エポキシ樹脂を、分子構造に二塩基酸を分子配合した構造をもつものとしたことにより、二塩基酸の高分子反応促進効果によって塗装膜の防食効果を著しく発揮し、アルミニウム製のチューブの接続構造部の耐孔食性を高めることができる。その結果、前記ろう付け部における孔食リークの発生を抑制して長期に亘る信頼性を確保することができる。

また、前記ベーマイト皮膜処理を行う前に、前述のろう付けに伴うフラックスの残渣を除去することにより、ベーマイト皮膜の反応性を向上させるとともに、ベーマイト皮膜後の塗料（塗装膜）と素地との密着性を大幅に向上させるができる。さらにベーマイト皮膜処理に伴う表面積の増大作用とＯＨ基（水酸基）効果、およびウレタン結合による塗装膜中のＯＨ基（水酸基）の効果が相乗し、素地との密着性を著しく向上させることができ、水分の素地表面への浸透防止作用を高めることができる。

さらに、本発明の接続方法は、ベーマイト皮膜形成前にフラックスを除去する除去工程を設けたため、ベーマイト皮膜の反応性がよく、前記チューブとの密着性が高まり、さらにベーマイト皮膜の表面に形成する特殊ウレタン変性エポキシ樹脂皮膜との密着性を高めることができ、高い防食効果が得られる構成を安定して形成することができる。

また、本発明の熱交換器は、高腐食環境下に配置された場合であっても、優れた防食効果により、腐食が抑制され、長期に亘っての使用が可能となり、信頼性の高い熱交換器を得ることができる。

請求項１に記載の発明は、アルミニウム製のチューブとアルミニウム製のチューブをノコロックフラックスろう材により接合する溶接構造において、前記ろう材が露出するろう付け面を含む前記各チューブ表面に、ベーマイト皮膜を形成し、さらに、前記ベーマイト皮膜の表面に、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜を施したアルミニウム製チューブの接続構造である。

かかる構成とすることにより、ベーマイト皮膜とベーマイト皮膜表面に施す塗装との密着性を大幅に向上させることができ、腐食ガス等の塗装膜内への侵入を抑制し、優れた防食効果を得ることができる。

さらに、ベーマイト皮膜処理による表面積の増大化、およびＯＨ基（水酸基）効果およびウレタン結合による塗装膜中のＯＨ基（水酸基）の効果が相乗し、アルミチューブとの密着性を著しく向上させることに伴い、防食効果を一層高めることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ろう付け面とベーマイト皮膜の間に、前記ろう付けに伴って発生したフラックスを除去する研磨処理面を設けたアルミニウム製チューブの接続構造である。

かかることにより、前記ろう付け面におけるベーマイト皮膜の反応性が高まり、前記ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜との密着性を高めることができる。したがって、特に、塗装膜との密着性が低いろう付け部についても、塗装膜との密着性を高め、腐食成分等の前記ろう付け面への到達を抑制し、耐腐食性を向上することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記特殊ウレタン変性エポキシ樹脂を、ウレタン変性エポキシ樹脂の分子構造に二塩基酸を分子配合した構造をもつものとしたアルミニウム製チューブの接続構造である。

かかることにより、二塩基酸の高分子反応促進効果が作用し、前記ベーマイト皮膜と特殊ウレタン変性エポキシ樹脂皮膜の塗装膜における分子構造の架橋を密として両者の密着性を高め、塗装膜の防食効果を著しく発揮することができ、耐腐食性を向上することができる。

請求項４に記載の発明は、アルミニウム製のチューブとアルミニウム製のチューブをノコロックフラックスろう材により接合した後に、前記ろう付けに伴って発生したフラックスを除去する除去工程を設け、さらに、前記ろう材が露出するろう付け面を含む各チューブ表面にベーマイト皮膜を形成するベーマイト皮膜工程を設け、さらに、前記ベーマイト皮膜の表面に、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜を施すエポキシ樹脂塗装膜工程を設け、その後前記特殊ウレタン変性エポキシ樹脂塗装膜を乾燥する焼付け乾燥工程を設けたアルミニウム製チューブの接続方法である。

かかることにより、ろう付け面へのベーマイト皮膜形成前にフラックスを除去する除去工程を設けたため、ろう付け面におけるベーマイト皮膜の反応性が向上し、ベーマイト皮膜の表面に形成する特殊ウレタン変性エポキシ樹脂皮膜との密着性を高めることができ、高い防食効果が得られる表面塗装処理構成を安定して形成することができる。

特に、前記特殊ウレタン変性エポキシ樹脂を、ウレタン変性エポキシ樹脂の分子構造に二塩基酸を分子配合したものとすることにより、二塩基酸によって特殊ウレタン変性エポキシ樹脂皮膜の焼付け乾燥時の反応促進性を高め、塗装膜の架橋を密とし、３次元網目構造の高分子構造体の塗装膜にすることができ、防食効果をより高くすることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記フラックスの除去工程を、研磨処理によりフラックスを除去するようにしたアルミニウム製チューブの接続方法である。

かかることにより、前記フラックスの除去に機械的な摩擦作用が働き、フラックスの除去を容易化することができ、その後のベーマイト皮膜の反応性を向上することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記研磨処理を、研磨治具の前記チューブ軸に対して略直角方向の動きと略平行方向の動きによって研磨するようにしたアルミニウム製チューブの接続方法である。

かかることにより、フラックスを簡単かつ短時間に除去することができ、工程時間の削減が可能となる。また、フラックス除去のための工数（時間）を削減することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記研磨処理を、前記チューブ表面を水で濡らした状態、もしくは水中で行うようにしたアルミニウム製チューブの接続方法である。

かかることにより、アルミチューブ表面に残留するフラックスが水分を吸湿し、除去しやすくなるとともに、研磨時空気中にフラックスが飛散することを防ぐことができる。したがって、前記フラックスの飛散に伴う作業環境の悪化が抑制でき、しかも、水の使用であるため、研磨処理後に行うベーマイト処理を直後に行うことが可能であり、水分を乾燥する工数、および時間も削減することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記水の温度を、沸点に近い温度としたアルミニウム製チューブの接続方法である。

かかることにより、フラックスの除去と、ベーマイト皮膜形成の着手が並行して行え、前記チューブの表面加工処理を合理的、かつ効率的に行うことができる。

請求項９に記載の発明は、複数の冷媒チューブの接続構造からなり、かつ内部を冷媒が流れる冷媒流路を具備し、周囲の気体もしくは液体との熱交換を促す熱交換器において、前記冷媒流路を、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の接続構造を具備した冷媒流路、あるいは請求項４乃至８のいずれか一項に記載の接続方法を用いて構成された冷媒流路とした熱交換器である。

かかることにより、耐腐食性の高い熱交換器が得られる。したがって、熱交換器が高腐食環境下に配置された場合であっても、優れた防食効果により、熱交換器の腐食が抑制され、長期に亘っての使用が可能となり、信頼性の高い熱交換器を得ることができる。

以下、本発明におけるアルミニウム製チューブの接続構造の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるアルミニウム製チューブの接続部の管軸方向からの断面図である。図２は、同アルミニウム製チューブの接続部における図１のＡ−Ａ線による断面図である。図３は、同アルミニウム製チューブのろう付け後におけるフラックスの除去内容を説明する模式図である。

図１に示すように、アルミニウム製のチューブ（以下、アルミチューブと称す）１の接続構造は、アルミチューブ１ａと、周知の拡管加工により形成された接続部１ｃを一端に具備するアルミチューブ１ｂで構成されている。

そして、両アルミチューブ１ａ、１ｂのろう付け接続は、アルミチューブ１ａの一端をアルミチューブ１ｂの接続部１ｃに嵌合接続し、その状態においてトーチ等の加熱手段（図示せず）で前述の嵌合接続部を加熱しながらノコロックフラックスろう材５を前記嵌合接続部で溶融することにより、アルミチューブ１のろう付け（溶接）接続が完了する。

そして、ろう付けされたろう付け面を主体に、周知の治具等によって研磨加工（除去工程）を行うことにより、前記ろう付け面を含むアルミチューブ１の表面には、それぞれの素材が露出した研磨部２（本発明の研磨処理面に相当）が形成されている。

この研磨加工は、アルミチューブ１のろう付けに伴い、アルミチューブ１ｂの表面に発生するフラックスを除去するために行うものである。

ノコロックフラックスろう材５を用いて溶接した場合、アルミチューブ１ｂの表面を主体にフラックスが発生する。このフラックスは、非腐食性物質であるため、フラックスによってアルミチューブ１ｂが腐食することはないが、アルミチューブ１ｂの表面に固着し、その後に行うアルミチューブ１ｂ表面処理加工に影響を与える因子であるため、除去することが好ましい。特に、防食性の効果を一層高めるためには、除去しなければならない。

したがって、前記フラックスの除去のために行う研磨加工は、研磨ブラシ等の周知の治具１１をアルミチューブ１に押し当て、移動させる摩擦式が好ましい。その結果、機械的な摩擦作用が働き、フラックスが除去しやすくなり、その後のベーマイト皮膜処理の反応性を向上することができる。

さらに、その研磨加工において、治具１１を、図３に示す如く、アルミチューブ１の軸Ｂに対して略直角方向ａと略平行方向ｂの二方向へ動かしながらアルミチューブ１の全周を研磨することにより、フラックスを簡単かつ短時間で除去することができ、工数（時間）を削減することができる。

このとき、研磨加工に伴ってフラックスが飛散するため、図３に示す如くシャワー１２を用いて水をフラックスに含浸させながら研磨する、あるいは水槽１３の水中で研磨することにより、前記飛散に伴う作業環境の悪化を抑制することができる。

次に、フラックスを除去した研磨部２の表面にベーマイト皮膜３が形成されるように処理を施すベーマイト皮膜工程を行う。

このベーマイト皮膜処理は、イオン交換水（電気伝導度２μｓ／ｃｍ以下）を用い、温度９５℃以上の湯中にアルミチューブ１を所定の時間（例えば、１時間程度）浸漬しておくことにより、ろう付け面を含むアルミチューブ１表面に、安定で均一なベーマイト皮膜３を生成させることができる。

したがって、前述の研磨加工時において、フラックスの飛散防止に用いる水を、ベーマイト皮膜処理条件と合致させることにより、フラックスの除去と、ベーマイト皮膜形成の着手が並行して行え、前記チューブの表面加工処理を合理的、かつ効率的に行うことができる。

そのベーマイト皮膜処理を施した後、そのベーマイト皮膜３の表面に、塗料である二塩基酸を分子配合した特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装を行い、ベーマイト皮膜３の表面に特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜（以下、樹脂塗装膜と称す）４を形成するエポキシ樹脂塗装膜工程を行う。

上記特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装は、上記接続構造を具備するアルミチューブ１全体を、例えば、塗料内に浸漬して塗料を塗布することによって可能であり、その後、高温焼付け乾燥を行う工程（乾燥工程）を行う。この塗装および乾燥は、樹脂塗装膜４の分子構造を構成する架橋を密とし、３次元網目構造の高分子構造体の塗装膜にするために行うもので、ブロックイソシアネートと二塩基酸を重合反応させ、高分子構造体の樹脂塗装膜４を形成する。

具体的に、塗料は、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂を、添加剤等を含有した揮発性の溶剤で溶かし、液状にして用いる。

この樹脂塗装膜（特殊ウレタン変性エポキシ樹脂塗装膜）４は、エポキシ樹脂の平均分子量を高分子化にしたことと、さらにガラス転移点を高くし、かつ塗装膜を硬くしたことにより、塗装膜層内部に硫黄系やカルボン酸等の腐食性物質を含んだ水の浸入をし難くするものである。

上記樹脂塗装膜４の形成は、アルミチューブ１が配置される環境に応じて、形成された樹脂塗装膜４の表面に重ねて樹脂塗装膜４を形成する、所謂重ね塗装とすることができるもので、本実施の形態１においては、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂塗装を２回繰り返し行っている。この複数回の塗装法については、同じ塗装法に限るものではなく、例えば、１回目は浸漬塗装法で行い、２回目は吹付け塗装法で行うように、異なる塗装法の組合せとすることもできる。

したがって、上記工程を経たアルミチューブ１の表面は、図２に示す如く、皮膜と塗装膜からなる複数の処理層が形成されて状態にある。すなわち、接続部１ｃにおいては、アルミチューブ１ａとアルミチューブ１ｂの間にノコロックフラックスろう材５が微妙に介在し、アルミチューブ１ａ、１ｂの表面には、ろう付け部である研磨部２を含めてベーマイト皮膜３が形成され、ベーマイト皮膜３の表面には、樹脂塗装膜４が形成されている。

特に、樹脂塗装膜４は、ベーマイト皮膜３との密着性に優れ、また、高温焼付け塗装法によって塗装膜の分子構造を構成する架橋を密とし、３次元網目構造の高分子構造体の塗装膜としたことに加えて、ブロックイソシアネートと二塩基酸を重合反応させ、高分子構造体の塗装膜としているため、アルミチューブ１ａ、１ｂの表面に強固に密着した状態となっている。

以上のように、本実施の形態１においては、アルミチューブ１のろう付け面である接続部１ｃの表面を中心に発生するフラックスを除去して研磨部２を形成することにより、その後に処理するベーマイト皮膜３の反応性を向上させるとともに、ベーマイト皮膜３後の塗装との密着性を大幅に向上させている。そして、フラックスを除去した研磨部２の表面にベーマイト皮膜処理を施した後、さらに二塩基酸を分子配合した樹脂塗装膜４を施すことを２回繰り返し行ったことで、塗装膜層内部に硫黄系やカルボン酸等の腐食性物質が徐々に侵入（浸透）してきた場合でも、ベーマイト皮膜３後の塗装との密着性を大幅に向上させていること、さらにベーマイト皮膜処理の表面積増大およびＯＨ基（水酸基）効果、さらにはウレタン結合による塗装膜中のＯＨ基（水酸基）の効果が相乗し、素地との密着性を著しく向上させていることから、前記腐食性物質のアルミチューブ表面への到達を阻止し、防食効果を発揮することができる。

また、二塩基酸の高分子反応促進効果により、樹脂塗装膜４の防食効果を著しく発揮するため、アルミチューブ１ａ、１ｂの接続構造部の耐孔食性を高め、孔食リークの発生を防ぐことができ、長期間に亘ってアルミチューブ１の劣化を抑制することができる。

尚、前述の如く、ベーマイト皮膜３を形成する前に、フラックスを除去した研磨部２を形成することにより、ベーマイト皮膜処理効果およびＯＨ基（水酸基）効果の相乗効果をより高めることが可能となり、極めて高い防食効果が発揮できるため、長期にわたっての耐腐食性を維持する場合には好ましい。

また、アルミチューブ１のろう付け部の研磨を、表面を水で濡らした状態で行う、もしくは水中で研磨することにより、アルミチューブ１の表面に残留するフラックスが水分を吸湿した状態となり、除去し易くなるとともに、研磨時の空気中にフラックスが飛散することを防ぐことができる。

さらに、研磨処理後は、アルミチューブ１を湯中に浸漬してベーマイト皮膜３を形成する処理を行うので、研磨処理後から連続してベーマイト皮膜処理が可能となり、水分を乾燥する工数を削減することができる。

しかも、本実施の形態１における樹脂塗装膜（特殊ウレタン変性エポキシ樹脂皮膜）４は、分子構造に二塩基酸を分子配合したことにより、焼付け乾燥時の反応促進性を高め、塗装膜の架橋を密とし、３次元網目構造の高分子構造体の塗装膜にすることができ、防食効果をより高めることができる。またブロックイソシアネートと二塩基酸の重合反応により、一層塗装膜が高分子構造体となり、極めて優れた防食効果が得られる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における熱交換器の入口配管部および出口配管部に接続構造を形成した正面図である。図５は、同熱交換器の中間配管部に接続構造を形成した正面図である。なお、先の実施の形態１と同じ構成要件については、同一の符号を付して説明し、また、図４、図５で図示できない部分については、図１乃至図３を援用して説明する。

図４に示す熱交換器６は、周知の構成からなるフィンチューブ型の熱交換器で、蛇行状に湾曲加工されたアルミチューブ１が、多数並設されたアルミニウム製のフィン６ａを貫通している。そして、アルミチューブ１の両端は、それぞれ入口管部７ａと出口管部７ｂを形成している。

入口管部７ａ、出口管部７ｂには、それぞれ接続用の配管７ｃがろう付け接続されている。接続用の配管７ｃは、アルミチューブ１と同様のアルミニウム製金属のもので、符号
Ｃで示す接続部は、実施の形態１で説明したノコロックフラックスろう材５を用いてろう付けされている。この場合、入口管部７ａ、出口管部７ｂが実施の形態１のアルミチューブ１ａに相当し、接続用の配管７ｃが実施の形態１のアルミチューブ１ｂに相当している。

熱交換器６の表面は、接続用の配管７ｃがろう付けされた後、実施の形態１で説明したように、ろう付け箇所を研磨して研磨部２を形成し、次に、適宜手段にて熱交換器６全体にベーマイト皮膜３の形成処理を行い、その後、熱交換器６全体に樹脂塗装膜（特殊ウレタン変性エポキシ樹脂皮膜）４の形成処理が行われた構成となっている。

また、図５に示す熱交換器８は、Ｕ字形状に湾曲加工された複数のアルミチューブ１が、多数並設されたアルミニウム製のフィン６ａを貫通し、そして、隣接するアルミチューブ１の両端開口部（流路の中間部）を、Ｕ字形状に形成されたアルミニウム製のリターンベンド管７ｄで順次ろう付け接続することにより、蛇行状の流路を形成した構成のものである。

この場合も同様に、符号Ｃで示す各アルミチューブ１とリターンベンド管７ｄの接続部は、ノコロックフラックスろう材５を用いたろう付け接続となっている。そして、アルミチューブ１が実施の形態１のアルミチューブ１ａに相当し、リターンベンド管７ｄが実施の形態１のアルミチューブ１ｂに相当している。

この熱交換器８についても、その表面は、リターンベンド管７ｄがろう付けされた後、実施の形態１で説明したように、ろう付け箇所を研磨して研磨部２を形成し、次に、適宜手段にて熱交換器８全体にベーマイト皮膜３の形成処理を行い、その後、熱交換器８全体に樹脂塗装膜（特殊ウレタン変性エポキシ樹脂皮膜）４の形成処理が行われた構成となっている。

したがって、本実施の形態２における熱交換器６、８は、先の実施の形態１で説明した信頼性が高い防食効果が得られる表面処理加工を行っているため、耐腐食性の高い熱交換器６、８とすることができる。その結果、これら熱交換器６、８が高腐食環境条件で使用される機器に搭載された場合であっても、優れた防食効果によって腐食が抑制され、長期に亘っての使用が可能となり、信頼性の高い熱交換器６、８とすることができる。

本発明の接続構造は、高い耐腐食性が得られることから、苛酷な高腐食環境下で使用される配管回路、あるいは機器に搭載される熱交換器に適応できるため、冷凍冷蔵庫、あるいはショーケース等の冷凍機器、さらには車両等に用いられるアルミチューブの接続構造として広く適用できるものである。

本発明の実施の形態１におけるアルミニウム製チューブの接続部の管軸方向からの断面図 同アルミニウム製チューブの接続部における図１のＡ−Ａ線による断面図 同アルミニウム製チューブのろう付け後におけるフラックスの除去内容を説明する模式図 本発明の実施の形態２における熱交換器の入口配管部および出口配管部に接続構造を形成した正面図 同熱交換器の中間配管部に接続構造を形成した正面図

符号の説明

１ アルミチューブ（アルミニウム製のチューブ）
１ａ アルミチューブ（アルミニウム製のチューブ）
１ｂ アルミチューブ（アルミニウム製のチューブ）
２ 研磨部（研磨処理面）
３ ベーマイト皮膜
４ 樹脂塗装膜（特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜）
５ ノコロックフラックスろう材
６ 熱交換器
７ａ 入口管部
７ｂ 出口管部
７ｃ 接続用の配管
７ｄ リターンベンド管
８ 熱交換器
１１ 治具
１２ シャワー
１３ 水槽

Claims (9)

1. アルミニウム製のチューブとアルミニウム製のチューブをノコロックフラックスろう材により接合する溶接構造において、前記ろう材が露出するろう付け面を含む前記各チューブ表面に、ベーマイト皮膜を形成し、さらに、前記ベーマイト皮膜の表面に、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜を施したアルミニウム製チューブの接続構造。
2. 前記ろう付け面とベーマイト皮膜の間に、前記ろう付けに伴って発生したフラックスを除去する研磨処理面を設けた請求項１に記載のアルミニウム製チューブの接続構造。
3. 前記特殊ウレタン変性エポキシ樹脂を、ウレタン変性エポキシ樹脂の分子構造に二塩基酸を分子配合した構造をもつものとした請求項１または２に記載のアルミニウム製チューブの接続構造。
4. アルミニウム製のチューブとアルミニウム製のチューブをノコロックフラックスろう材により接合した後に、前記ろう付けに伴って発生したフラックスを除去する除去工程を設け、さらに、前記ろう材が露出するろう付け面を含む各チューブ表面にベーマイト皮膜を形成するベーマイト皮膜工程を設け、さらに、前記ベーマイト皮膜の表面に、特殊ウレタン変性エポキシ樹脂の塗装膜を施すエポキシ樹脂塗装膜工程を設け、その後前記特殊ウレタン変性エポキシ樹脂塗装膜を乾燥する焼付け乾燥工程を設けたアルミニウム製チューブの接続方法。
5. 前記フラックスの除去工程を、研磨処理によりフラックスを除去するようにした請求項４に記載のアルミニウム製チューブの接続方法。
6. 前記研磨処理を、研磨治具の前記チューブ軸に対して略直角方向の動きと略平行方向の動きによって研磨するようにした請求項５に記載のアルミニウム製チューブの接続方法。
7. 前記研磨処理を、チューブ表面を水で濡らした状態、もしくは水中で行うようにした請求項６に記載のアルミニウム製チューブの接続方法。
8. 前記水の温度を、沸点に近い温度とした請求項７に記載のアルミニウム製チューブの接続方法。
9. 複数の冷媒チューブの接続構造からなり、かつ内部を冷媒が流れる冷媒流路を具備し、周囲の気体もしくは液体との熱交換を促す熱交換器において、前記冷媒流路を、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の接続構造を具備した冷媒流路、あるいは請求項４乃至８のいずれか一項に記載の接続方法を用いて構成された冷媒流路とした熱交換器。