JP2010203640A - チューブ製造用板状体 - Google Patents

Abstract

【課題】板状体を折り曲げて製作する扁平多穴型の熱交換器用チューブの製造において、熱交換媒体通路が狭小でろう付雰囲気に置換しにくい場合においても良好なろう付を達成する。
【解決手段】 平板部（11）の一方の面に長手方向に沿って仕切壁形成部（15）が隆起し、曲げ加工してチューブを成形するとともに前記仕切壁形成部（15）をろう付することにより、複数の熱交換媒体通路に仕切られた扁平多穴型のアルミニウム製チューブを製造するためのろう付用板状体（10）であって、前記板状体（11）は心材（10a）の一方の面にろう材（10b）を有し、前記心材（10a）を構成するアルミニウム中のＭｇ濃度が０．０１質量％以下であり、前記ろう材（10b）が、Ｓｉ濃度：５〜１２質量％、Ｓｒ濃度：０．００３〜０．０３質量％、Ｍｇ濃度：０．００５質量％以下、Ｃａ濃度：０．００２質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、偏平多穴型の熱交換器用チューブの製作材料である板状体およびその関連技術に関する。

本明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」の語は純アルミニウムおよびアルミニウム合金の両方を含む意味で用いられる。

偏平多穴型の熱交換器用チューブの製造方法として、アルミニウム板の一面側に、溝付ロールによる圧延、金型成形、ロール成形等により複数の仕切壁形成部等を隆起させてチューブ製造用板状体とし、このチューブ製造用板状体をヘアピン状に折り曲げて縁部をろう付してチューブ状に形成するとともに、突き合わせた仕切壁形成部をろう付してチューブ内を複数の熱交換媒体通路に仕切る方法が知られている。この製造方法によれば、チューブの薄肉化が可能であり、ひいては熱交換器の小型軽量化が可能である（特許文献１、２参照）。

特開平６−２８１３７３号公報 特開２００６−７８１６３号公報

偏平多穴型の熱交換器用チューブの製造においては、良好なろう付を達成するために、窒素ガス等の非酸化生雰囲気でろう付が行われる。しかしながら、チューブの薄肉小型化に伴って熱交換媒体通路は狭小となったために、通路内の空気がろう付雰囲気に置換されにくくなった。このため、通路内に酸素が残っている状態でろう材が溶融し始め、ろう材の構成元素が酸化して生成される酸化物がろう付を遅延させ、ろう付に時間がかかるという問題点があった。

本発明は、上述した技術背景に鑑み、板状体を折り曲げて製作する扁平多穴型の熱交換器用チューブの製造に際し、熱交換媒体通路が狭小でろう付雰囲気に置換しにくい場合においても良好にろう付できるチューブ製造用板状体およびその関連技術の提供を目的とする。

即ち、本発明は下記［１］〜［９］に記載の構成を有する。

［１］平板部の一方の面に長手方向に沿って仕切壁形成部が隆起し、曲げ加工して幅方向の端部どうしをろう付してチューブを成形するとともに前記仕切壁形成部をろう付することにより、チューブ内が複数の熱交換媒体通路に仕切られた扁平多穴型のアルミニウム製チューブを製造するためのろう付用板状体であって、
前記板状体は心材の仕切壁形成部が隆起した面にろう材を有し、
前記心材を構成するアルミニウム中のＭｇ濃度が０．０１質量％以下であり、
前記ろう材が、Ｓｉ濃度：５〜１２質量％、Ｓｒ濃度：０．００３〜０．０３質量％、Ｍｇ濃度：０．００５質量％以下、Ｃａ濃度：０．００２質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で構成されていることを特徴とするチューブ製造用板状体。

［２］前記ろう材中のＳｉの平均粒子径が３．５μｍ以下である前項１に記載のチューブ製造用板状体。

［３］少なくとも１つの熱交換媒体用通路の円相当直径が０．８ｍｍ以下である前項１または２に記載のチューブ製造用板状体。

［４］前記心材とろう材とがクラッドされてなる前項１〜３のいずれかに記載のチューブ製造用板状体。

［５］前項４に記載のチューブ製造用板状体を製造する方法であって、
心材と、均質化処理を行うことなく製作したろう材とを重ねてクラッド材を製作し、このクラッド材のろう材側の面に仕切壁形成部を隆起させることを特徴とするチューブ製造用板状体の製造方法。

［６］前項１〜４のいずれかに記載のチューブ製造用板状体を、ろう材側を内側にして折り曲げ加工して幅方向の端部どうしを当接させてチューブを成形するとともに、前記仕切壁形成部によりチューブ内を複数の熱交換媒体通路に仕切って扁平多穴型の熱交換器用チューブを成形し、ろう付加熱を行うことを特徴とする熱交換器用チューブの製造方法。

［７］ろう付加熱を酸素濃度が３００ｐｐｍ以下の雰囲気中で行う前項６に記載の熱交換器用チューブの製造方法。

［８］ろう付加熱開始時の昇温速度を５０℃／ｍｉｎ以上とする前項６または７に記載の熱交換器用チューブの製造方法。

［９］チューブとフィンとを交互に重ねて配置するとともに、前記チューブにヘッダータンクを連結した状態でコア部を仮組みし、仮組みしたコア部を加熱して前記チューブとフィン、およびチューブとヘッダータンクをろう付する熱交換器の製造方法において、
前記チューブとして、前項１〜４のいずれかに記載のチューブ製造用板状体を折り曲げて成形した扁平多穴型チューブを用い、
前記加熱により、チューブ製作用板状体のろう材を溶融させて熱交換器用チューブの内部のろう付を行うことを特徴とする熱交換器の製造方法。

上記［１］に記載のチューブ製作用板状体によれば、心材中のＭｇ濃度、ろう材中のＭｇ濃度およびＣａ濃度が規制されているため、ろう付時に生成するこれらの元素の酸化物量が抑制される。また、ろう材中のＳｒによりＳｉ粒子が微細化されているため、ろう材が短時間で溶融してＡｌの酸化膜の成長が抑制され、ろう材の流動性低下を抑えることができる。ＭｇおよびＣａの酸化物およびＡｌの酸化膜はいずれもろう付を遅延させて短時間でのろう付を困難にするものであり、これらの生成や成長が抑制されることでチューブ内部において良好なろう付が短時間で達成される。さらに、これらの生成が抑制されることで、良好なろう付を達成するためのろう付雰囲気中の酸素濃度の許容範囲が緩和されるので、熱交換媒体通路が小さいために通路内がろう付雰囲気に置換されにくいチューブにおいても、良好なろう付を達成することができる。

上記［２］に記載のチューブ製作用板状体においては、ろう材中のＳｉの平均粒子径が３．５μｍ以下に微細化されているため、ろう材が特に短時間で溶融して良好なろう付を達成することができる。

上記［３］に記載のチューブ製作用板状体によれば、円相当直径が０．８ｍｍ以下の狭小な熱交換媒体通路を有するチューブに対しても良好なろう付が達成される。

上記［４］に記載のチューブ製作用板状体によれば、心材とろう材のクラッド材から製作された板状体において良好なろう付性を達成できる。

上記［５］に記載のチューブ製作用板状体の製造方法によれば、心材とろう材のクラッド材を材料として、ろう材中のＳｉ粒子が微細化されたチューブ製作用板状体を製造することができる。

上記［６］に記載の熱交換器用チューブの製造方法によれば、ろう付性を低下させるＣａおよびＭｇの酸化物の生成が抑制されるとともに、Ａｌ酸化膜の成長が抑制され、良好にろう付されたチューブを製造することができる。

上記［７］［８］に記載の各熱交換器用チューブの製造方法によれば、ＣａおよびＭｇの酸化物の生成およびＡｌ酸化膜の成長が特に抑制される。

上記［９］の熱交換器の製造方法によれば、熱交換器用チューブ内部のろう付、熱交換器用チューブとヘッダーとのろう付、熱交換器用チューブとアウターフィンとのろう付を同時に行うことができる。

本発明のチューブ製造用板状体から製造される熱交換器用チューブの一例を示す断面図である。 本発明の熱交換器用チューブの製造方法において、チューブ製造用板状体を曲げ加工する工程を示す断面図である。 図２のチューブ製造用板状体の製造方法を示す図である。 図１の熱交換器用チューブを用いた熱交換器の正面図である。

図１に、本発明のチューブ製造用板状体から製造される熱交換器用チューブ（1）の一例を示す。この熱交換器用チューブ（1）は対向する上下の平坦壁（2）（3）と左右の側壁（4）（5）によってチューブ状に形成され、チューブ内が仕切壁（6）によって複数の熱交換媒体通路（7）に仕切られた扁平多穴型のチューブである。なお、説明の便宜上、図面における上下方向および左右方向をチューブの上下左右としているが、これらの方向はチューブの配置方向を限定するものではない。

前記熱交換器用チューブ（1）は、図２に示すように、帯状のチューブ製造用板状体（10）を曲げ加工し、当接部をろう付することにより製造されたものである。

チューブ製造用板状体（10）は、帯状の平板部（11）の一方の面に、長手方向に沿って複数種の隆起部を有する略板状体である。前記平板部（11）の中央部に右側壁（4）となる右側壁形成部（14）が突設され、この右側壁形成部（14）の左右の部分が下平坦壁形成部（12）および上平坦壁形成部（13）となされ、各平坦壁形成部（12）（13）には、所定間隔で仕切壁形成部（15）が突設されている。また、下平坦壁形成部（12）の端部に第１左側壁形成部（17）が突設され、上平坦壁形成部（13）の端部から内側に退入した部分に第２左側壁形成部（18）が突設されている。前記上平坦壁形成部（13）の端部は側壁覆い部（19）となされている。即ち、前記チューブ製造用板状体（10）は、平板部（11）の一方の面に、右側壁部（14）、第１左側壁形成部（17）、第２左側壁形成部（18）、複数の仕切壁形成部（15）が突設され、前記仕切壁形成部（15）が突設された領域が実質的に上下の平坦壁形成部（12）（13）である。以下の説明において、平板部（11）から突出する部分のうちの複数種を示す場合は「隆起部」と称する。

前記チューブ製造用板状体（10）は、図２中の部分拡大図に示すように、心材（10a）の一面側にろう材（10b）を有し、他面側に外皮材（10ｃ）を有するクラッド材の平板を材料とし、この材料のろう材（10b）側に前記隆起部（14）（15）（17）（18）を隆起させる加工を施すことにより製作される。

前記隆起部（14）（15）（17）（18）の隆起加工は、上下一組の圧延ロールを複数組直列に配列した圧延装置を用い、材料を圧延しながら隆起部（14）（15）（17）（18）を形成する方法を例示できる。

図３は、圧延装置における一組の圧延ロール（30）（31）による成形中の状態を模式的に示すものであり、図面の左右方向が材料（32）の幅方向を示している。各組の圧延ロール（30）（31）間の隙間間隔は、材料（32）の挿入側から出側に向けて材料（32）の厚さよりも狭くなるように設定されている。また、各組の圧延ロールは、平坦周面を有してチューブの外面側を成形するフラットな下側ロール（30）に対し、チューブの内面側を成形する上側ロール（31）には隆起部（14）（15）（17）（18）形成用の複数種の環状溝（33）（34）が形成されている（２つの環状溝のみ図示）。前記環状溝（33）（34）の形状は形成する隆起部（14）（15）（17）（18）に応じて異なる。配列した複数の上側ロール（31）は隆起部（14）（15）（17）（18）に応じた複数種の環状溝を有するが、いずれの環状溝も材料（32）の挿入側から出側に向けて溝幅が徐々に狭くかつ深くなるように設計され、最後のロールの溝形状がチューブ製造用板状体（10）の隆起部（14）（15）（17）（18）形状に対応する。

そして、上記構成の圧延装置に材料（32）を通すことにより、材料（32）は圧延作用によって肉厚が徐々に減じられるとともに、減肉分の金属が徐々に環状溝（33）（34）側に寄せられて隆起し、隆起部（14）（15）（17）（18）が成形される。

上述した溝付ロールによる圧延によれば、複数の形状の異なる隆起部を同時に隆起成形することができる。なお、本発明に用いるチューブ製造用板状体の製造方法は溝付ロールによる圧延に限定されるものではない。他の方法として、金型による隆起成形やロールによる隆起成形を例示できる。

前記チューブ製作用板状体（10）から偏平多穴型のチューブへの成形は曲げ加工により行い、曲げ加工によって当接した部分をろう付して接合することにより熱交換器用チューブ（1）となる。

前記チューブ製造用板状体（10）から偏平多穴型の熱交換器用チューブ（1）への成形は、図１、２に参照されるように、以下の工程で行う。

前記チューブ製作用板状体（10）は、右側壁形成部（14）を中心にして下平坦壁形成部（12）と上平坦壁形成部（13）とを折り曲げ、最後にヘアピン状に折り曲げると、右側壁形成部（14）はそのまま右側壁（4）となる。また、第１左側壁形成部（17）と第２左側壁形成部（18）とが突き合わされ、さらに側壁覆い部（19）を曲げてかしめると、これらが密着して左側壁（5）を形成し、上下の平坦壁（2）（3）と左右の側壁（4）（5）によるチューブ形状となる。同時に、下平坦壁形成部（12）の仕切壁形成部（15）と上平坦壁形成部（13）の仕切壁形成部（15）がそれぞれに突き合わされて仕切壁（6）となり、チューブ内が複数の熱交換媒体通路（7）に仕切られる。

扁平多穴型に成形した熱交換器用チューブ（1）は、加熱してろう材（10b）を溶融させ、各当接部分をろう付接合する。本発明においては、以下に詳述するように、前記心材（10a）およびろう材（10b）がろう付遅延物質の生成が抑制される組成に規定されているため、熱交換媒体通路（7）が狭小であって通路（7）内の非酸化性ろう付雰囲気への置換が遅れて酸素が残っている場合においても、チューブ内部の良好なろう付を達成することができる。

心材（10a）は、Ｍｇ濃度が０．０１質量％以下のアルミニウムを用いる。心材（10a）のＭｇ濃度が０．０１質量％を超えると、ろう付時の昇温過程、即ちろう付雰囲気への置換が十分でない状態で酸素と反応して酸化物を形成しやすくなり、生成された酸化物によってろう付に時間がかかるようになる。また、心材（10a）の他面側に外皮材を有するクラッド材を用いた場合にも、Ｍｇが外皮材の表面にまで拡散し、酸化物を形成してろう付遅延の原因となる。かかる理由により、Ｍｇ濃度を０．０１質量％以下に規制する必要があり、好ましいＭｇ濃度は０．００７質量％以下である。また、下限値は規定されないが、母合金となる塊のコストがアップするため、０．００２質量％以上が好ましい。

また、心材（10a）の残部組成はＡｌおよび不可避不純物である。

ろう材は、Ｓｉ濃度が５〜１２質量％、Ｓｒ濃度が０．００３〜０．０３質量、Ｍｇ濃度が０．００５質量％以下、Ｃａ濃度が０．００２質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金とする。

Ｓｉ濃度は所期するろう材の融点を確保するために５〜１２質量％とし、好ましい範囲は７〜１２質量％である。

Ｓｒは、Ｓｉ粒子を微細化して昇温中に短時間でろう材を溶融させるために添加される元素である。共晶温度近くでろう材を短時間で溶融することにより、Ａｌの酸化膜の成長によるろう材の流動性低下を抑え、これにより短時間で良好なろう付を達成する。Ｓｒ濃度が０．００３質量％未満ではその効果が乏しく、０．０３質量％を超える範囲では不経済である。好ましいＳｒ濃度は０．００７〜０．０２質量％である。

ＭｇおよびＣａは、これらの酸化物がろう付遅延の原因物質であるため、ろう付加熱におけるこれらの酸化物を抑制するために、Ｍｇ濃度を０．００５質量％以下、Ｃａ濃度を０．００２質量％以下に規制する必要がある。さらに、Ｍｇ濃度は０．００４質量％以下が好ましく、Ｃａ濃度は０．００１５質量％以下が好ましい。また、下限値は規定されないが、母合金となる塊のコストがアップするため、Ｍｇ濃度の下限値は０．００２質量％が好ましく、Ｃａ濃度の下限値は０．００１質量％が好ましい。

なお、上述した心材およびろう材の組成の説明で用いた「母合金」とは、材料となるアルミニウム地金と、合金成分を母合金にて添加する際の母合金（所期する組成に調整された合金）との両方を含んでいる。

ろう材中のＳｉ粒子は、その平均粒子径が３．５μｍ以下に微細化されていることが好ましい。Ｓｉ粒子の微細化によりろう材が共晶温度近くで溶融するため、ろう材は早期に短時間で溶融する。このため、Ａｌの酸化膜の成長によるろう材の流動性低下が抑制されてろう付性が向上する。Ｓｉの平均粒子径が３．５μｍを超えると溶融のタイミングを早める効果が乏しい。特に好ましいＳｉの平均粒子径は３．０μｍ以下である。本発明において、Ｓｉ粒子径は断面で測定したものであり、粒子断面の円相当直径（粒子断面積と同一面積の円の直径）として表したものである。また、平均粒子径とは、個数の平均（観察視野内に存在するｎ個の粒子の粒子径の総和をｎで除したもの）である。

また、外皮材（10c）は、チューブとアウターフィンおよびヘッダーとをろう付し、かつチューブに犠牲腐食による耐食性を付与するため層であり、例えばＳｉおよびＺｎを添加したアルミニウム合金で構成される。かかるアルミニウム合金としてＡｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｚｎ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金を例示でき、これらの合金におけるＳｉ濃度は５〜１２質量％が好ましく、Ｚｎ濃度は０．５〜４質量％が好ましい。

上述したように、本実施形態のチューブ製造用板状体(10)は、それぞれ板状の心材（10a）、ろう材（10b）、外皮材（10c）を重ねて所要の厚さに圧延したクラッド材を材料として製造される。ろう材中のＳｉ粒子径は、ろう材の製造工程、クラッド材の製造工程、隆起成形工程においても制御することができる。即ち、クラッド前の単独材においても、心材とのクラッド材においても、Ｓｉ粒子を成長させないために高温での熱処理をしないようにようにすれば良い。具体的には、クラッド前のろう材に均質化処理を行わないことでＳｉ粒子の成長を抑制することができる。また、ろう材の単独材の製作時またはクラッド材の製作時に熱間圧延を行う場合には低い温度で行う圧延することによってＳｉ粒子の成長を抑制することができる。具体的には５００℃以下で熱間圧延することが好ましい。

さらに、ろう付加熱時にＭｇおよびＣａの酸化物の生成およびＡｌの酸化膜の成長を抑制できる条件を選択することによってろう付性を向上させることができる。

ろう付雰囲気中の酸素濃度が低いほど酸化物や酸化膜の生成が抑制されることは言うまでもないが、本発明はろう材組成および心材組成を規定し、さらにＳｉ粒子を微細化することによって酸化が抑制されるので、ろう付雰囲気中の酸素濃度の許容範囲が緩和される。具体的にはろう付雰囲気中の酸素濃度が３００ｐｐｍ以下であれば良好なろう付を達成することができる。特に好ましい酸素濃度は１００ｐｐｍ以下である。従って、熱交換媒体通路（7）が狭小で、窒素ガス等のろう付雰囲気ガスとの置換が不完全で、酸素が残っている状態であっても良好なろう付を達成することができる。

また、ろう付加熱の開始時には急速に温度を上昇させた方が、ＭｇおよびＣａの酸化物の生成およびＡｌの酸化膜の成長が抑制されてろう付性が良好となる。具体的には、５０℃／ｍｉｎ以上で昇温することが好ましく、特に７０℃／ｍｉｎ以上で昇温することが好ましい。

本発明において熱交換器用チューブの寸法は何ら限定されないが、ろう付加熱時の酸化物生成が抑制されることから、熱交換媒体用通路の断面積が小さいために通路内の空気がろう付雰囲気に置換されにくいチューブに対して適用意義が大きい。熱交換媒体用通路の断面における円相当直径、即ち通路長手方向に垂直な断面の円相当直径が０．８ｍｍ以下のチューブの製造に好適であり、特に円相当直径が０．７ｍｍ以下のチューブに好適である。前記円相当直径とは、通路の断面積と同一面積を有する円の直径である。また、本発明の熱交換器用チューブは多穴型であるが、複数の熱交換媒体用通路のうちの少なくとも１つの通路の円相当直径が０．８ｍｍ以下であれば本発明の適用意義は大きい。

上記実施形態においては心材、内皮材としてのろう材、外皮材の３層クラッド材で製作したチューブ製作用板状体および熱交換器用チューブを例示したが、本発明は３層クラッド材で製作されたものに限定されない。本発明におけるチューブ材料は、心材の一方の面（隆起部を成形する側の面）にろう材を有するものであれば足り、心材に内皮材としてろう材を合わせた２層クラッド材も本発明に含まれる。外皮材の有無は任意であり、外皮材を設ける場合もその構成（合金組成、層数、厚み）は任意であって、外皮材がろう材または犠牲腐食材であることにも限定されない。さらに、心材とろう材（内皮材）との間に中間材を有するクラッド材で製作したものも本発明に含まれる。さらに、クラッド材にも限定されず、心材となる平板に隆起部を成形した後、ろう付予定部に塗布や高速噴射法によってろう材を付着させて製作したチューブ製作用板状体も本発明に含まれる。前記ろう材付着方法のうち、前者は、粉末状のろう材をバインダーと混合して液状またはペースト状とし、このろう材混合物をろう付予定部に塗布する方法である。後者の高速噴射法とは、粉末ろう材を高速で噴射し、粒子をろう付予定部に衝突させてバインダーを介さずに付着させる方法である。いずれの方法においても、ろう材とともにフラックスも同時に付着させることができる。

本発明において、チューブ製作用板状体の隆起部形状は図示したもの限定されない。例例えば、図示例のチューブ製作用板状体（10）は側壁形成部（14）（17）（18）を隆起させることで側壁（4）（5）を厚肉化してチューブ強度を高めているが、側壁形成部を隆起させることなく平板を曲げ加工するだけでも側壁を形成することができる。また、仕切壁（6）は仕切壁形成部（15）の高さを高くして他方の平坦壁形成部に当接させるようにしても良い。さらに、熱交換媒体用通路（7）内にインナーフィンを突設することも任意である。

熱交換器用チューブのろう付加熱は、チューブ単独で行っても良いし、図４に示すように、成形した熱交換器用チューブをヘッダー等の他部材とともに仮組した状態で行っても良い。

図４に示す熱交換器（20）は、複数の熱交換器用チューブ（1）が相互間にアウターフィン（21）を介在させた状態で積層されるとともに、熱交換器用チューブ（1）の両端がヘッダー（22）に連通接続され、熱交換器用チューブ（1）、アウターフィン（21）、ヘッダー（22）がろう付けにより接合一体化されたコア部を有するものである。図中、（23）はサイドプレートである。

曲げ加工により成形した熱交換器用チューブ（1）とブレージンシートからなるアウターフィン（21）とを交互に積み重ねるとともに、熱交換器用チューブ（1）の両端をブレージングシートからなるヘッダー（22）の扁平孔に差し込んで仮組みする。この仮組物にフラックスを塗布し、加熱する。この加熱により、熱交換器用チューブ（1）はチューブ製作用板状体（10）に付着させたろう材およびフラックスが溶融し、第１左側壁形成部（17）と第２左側壁形成部（18）、突き合わせた仕切壁成形部（15）（15）が互いにろう付接合される。かつ、ヘッダー（22）のろう材層によって熱交換器用チューブ（1）とヘッダー（22）がろう付接合され、フィン（21）のろう材層によって、熱交換器用チューブ（1）とアウターフィン（21）がろう付接合される。

表１に示すＭｇ濃度の心材に、内皮材として表１に示す組成のろう材、外皮材としてＡｌ−８質量％Ｓｉ−２質量％Ｚｎ合金からなる外皮ろう材をクラッドした３層クラッド材を製作した。前記３層クラッド材は内皮材のクラッド率が７％、外皮材のクラッド率が８％である。このクラッド材の製作において、ろう材に対する均質化処理の有無は表１に示すとおりである。

前記クラッド材を材料(32)とし、図３の隆起部成形用の環状溝(33)(34)を有する上側ロール(31)とフラットな下側ロール(30)とを用いて圧延し、図２に示すチューブ製作用板状体(10)を製作した。チューブ製作用板状体(10)は、最も薄い部分の厚さが２５０μｍとなるように圧延し、チューブ成形後の熱交換媒体用通路(7)の円相当直径が０．７ｍｍとなるように隆起部（14）（15）（17）（18）を形成した。

製作したチューブ製作用板状体(10)のろう材（10ｂ）側の面にＫＡｌＦ_４フラックスを付着させ、図１、２に参照されるように、各チューブ製作用板状体(10)を曲げ加工して偏平多穴型の熱交換器用チューブ(1)に成形した。そして、図４に参照されるように、これらの熱交換器用チューブ(1)を、別途製作したあるアウターフィン(21)、ヘッダー(22)とともに、図４に示す熱交換器(20)のコア部を仮組みしてフラックスを塗布し、表１に示す濃度の酸素を含む窒素ガス雰囲気中で、表１に示す速度で６００℃まで昇温し、６００℃で５分間保持してろう付した。

ろう付後、チューブ内面をＳＥＭ観察してＭｇおよびＣａの酸化物の量を調べるとともに、コア部内に８ＭＰａの内圧を加えた結果により下記の基準で評価した。

◎：仕切壁および側壁が良好にろう付され、ＭｇおよびＣａの酸化物の量が少ない。また内圧を加えてもチューブに膨れや破壊が発生しない。

○：仕切壁および側壁が良好にろう付され、かつ内圧を加えてもチューブに膨れや破壊が発生しないが、ＭｇおよびＣａの酸化物の量が「◎」よりも多いもの。

△：ＭｇおよびＣａの酸化物の量が「○」よりも多いが、内圧を加えてもチューブに膨れや破壊が発生せず、ろう付には問題がないもの。

×：ＭｇおよびＣａの酸化物の量が「△」よりも多く、仕切壁および側壁が良好にろう付されておらず、内圧を加えるとチューブに膨れまたは破壊が発生したもの。

表１に、熱交換器用チューブの製造条件の概略と評価結果を示す。

表１より、心材およびろう材の合金組成により、断面積の小さい熱交換媒体用通路を有する熱交換器用チューブにおいても良好なろう付を達成できることを確認した。

本発明は小型化された扁平多穴型の熱交換器用チューブの製造に利用できる。

1…熱交換器用チューブ
2…下平坦壁
3…上平坦壁
4…右側壁
5…左側壁
6…仕切壁
7…熱交換媒体通路
10…チューブ製造用板状体
11…平板部
12、13…平坦壁形成部
14…右側壁形成部（側壁形成部）
15…仕切壁形成部
17…第１左側壁形成部（側壁形成部）
18…第２左側壁形成部（側壁形成部）
19…側壁覆い部
20…熱交換器
21…アウターフィン
22…ヘッダー

Claims (9)

1. 平板部の一方の面に長手方向に沿って仕切壁形成部が隆起し、曲げ加工して幅方向の端部どうしをろう付してチューブを成形するとともに前記仕切壁形成部をろう付することにより、チューブ内が複数の熱交換媒体通路に仕切られた扁平多穴型のアルミニウム製チューブを製造するためのろう付用板状体であって、
   前記板状体は心材の仕切壁形成部が隆起した面にろう材を有し、
   前記心材を構成するアルミニウム中のＭｇ濃度が０．０１質量％以下であり、
   前記ろう材が、Ｓｉ濃度：５〜１２質量％、Ｓｒ濃度：０．００３〜０．０３質量％、Ｍｇ濃度：０．００５質量％以下、Ｃａ濃度：０．００２質量％以下であり、残部がＡｌおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金で構成されていることを特徴とするチューブ製造用板状体。
2. 前記ろう材中のＳｉの平均粒子径が３．５μｍ以下である請求項１に記載のチューブ製造用板状体。
3. 少なくとも１つの熱交換媒体用通路の円相当直径が０．８ｍｍ以下である請求項１または２に記載のチューブ製造用板状体。
4. 前記心材とろう材とがクラッドされてなる請求項１〜３のいずれかに記載のチューブ製造用板状体。
5. 請求項４に記載のチューブ製造用板状体を製造する方法であって、
   心材と、均質化処理を行うことなく製作したろう材とを重ねてクラッド材を製作し、このクラッド材のろう材側の面に仕切壁形成部を隆起させることを特徴とするチューブ製造用板状体の製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載のチューブ製造用板状体を、ろう材側を内側にして折り曲げ加工して幅方向の端部どうしを当接させてチューブを成形するとともに、前記仕切壁形成部によりチューブ内を複数の熱交換媒体通路に仕切って扁平多穴型の熱交換器用チューブを成形し、ろう付加熱を行うことを特徴とする熱交換器用チューブの製造方法。
7. ろう付加熱を酸素濃度が３００ｐｐｍ以下の雰囲気中で行う請求項６に記載の熱交換器用チューブの製造方法。
8. ろう付加熱開始時の昇温速度を５０℃／ｍｉｎ以上とする請求項６または７に記載の熱交換器用チューブの製造方法。
9. チューブとフィンとを交互に重ねて配置するとともに、前記チューブにヘッダータンクを連結した状態でコア部を仮組みし、仮組みしたコア部を加熱して前記チューブとフィン、およびチューブとヘッダータンクをろう付する熱交換器の製造方法において、
   前記チューブとして、請求項１〜４のいずれかに記載のチューブ製造用板状体を折り曲げて成形した扁平多穴型チューブを用い、
   前記加熱により、チューブ製作用板状体のろう材を溶融させて熱交換器用チューブの内部のろう付を行うことを特徴とする熱交換器の製造方法。

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