JP2010227969A - Connection structure for tube made of aluminum, connection method therefor, and heat exchanger - Google Patents
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- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Abstract
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。 The present invention relates to a connection structure and connection method for an aluminum tube (tubular body) through which a fluid flows, and a heat exchanger provided with an aluminum tube used in a refrigerator or the like.
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。 As a method of interconnecting aluminum tubes (hereinafter referred to as aluminum tubes), brazing using a brazing material of aluminum-silica (Al-Si) is generally used. In order to braze, it is necessary to remove the oxide film of aluminum, and flux is used as the means.
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。 As the flux, a mixture of inorganic chlorides that are water-soluble compounds (for example, alkali metal chlorides and alkaline earth metal compounds) has been often used.
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。 However, since these water-soluble compounds are corrosive to aluminum in the presence of moisture, they had to be de-fluxed to remove the flux after brazing.
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。 In recent years, nocoloc flux has been proposed and used in place of such inorganic chloride fluxes. This Nocolok flux is non-hygroscopic before brazing and substantially water-insoluble after brazing, and becomes reactive at temperatures below the melting point of the brazing material and becomes aluminum oxide. Although it acts as a fluxing agent, it has the property of being non-reactive with aluminum at room temperature.
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。 Therefore, when brazing is performed using a nocolok flux, the point of corrosion of aluminum due to residual flux observed in the case of conventional inorganic chloride fluxes is substantially eliminated.
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）。 Now, in an aluminum tube brazed using such a Nocolok flux, it is common to paint for rust prevention after brazing. And since the flux which remains after brazing is non-corrosive, it coats, without removing a flux after brazing (for example, refer patent document 1).
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。
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。 However, in this case, where the corrosive environment is relatively low, the influence of the flux residue on the coating is small, and the rust prevention effect can be sufficiently exhibited. However, in a harsh corrosive environment, the binding molecules of the paint were easily destroyed.
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。
For example, the environment of commercial refrigerators is often an environment in which highly corrosive gas is likely to be generated because a large amount of food that generates highly corrosive gas is stored without wrapping. . For example, sulfur-based gas is generated from eggs, mayonnaise, cheese, seafood, and the like, and carboxylic acids (organic acids such as acetic acid and formic acid) are generated from mayonnaise, sauce, baker's yeast, and the like. In addition, when food rots, proteins and fats and other organic substances in the food itself undergo oxidative decomposition and hydrolysis, and sulfur-based gas, carboxylic acid, ammonia gas, and ethylene gas are generated.
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。 Recently, bleach, bactericides, or alcohol for disinfection have been used more frequently due to measures to strengthen pathogens. Sodium hypochlorite or the like is used as a bleaching agent and disinfectant, and chlorine gas is generated. In addition, the sterilizing alcohol generates carboxylic acid along with oxidative decomposition.
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。 Therefore, when the disinfection countermeasures are performed outside the warehouse, the corrosive gas enters the interior from the outside by opening and closing the refrigerator door.
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、腐食媒体である硫黄、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。 As described above, when an aluminum tube structure that has been brazed and rust-proofed is placed in a place where the corrosive environment is severe, the aluminum tube is cooled and the condensed water adheres to it. Sulfur, formic acid, acetic acid and other carboxylic acids, chlorine, etc., dissolve in the condensed water and begin to erode the coating film. As this progresses further, the binding molecules of the coating film are destroyed, making it easier for moisture to enter. .
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、全面的に剥離が進行する。 When moisture permeates into the under-painted flack as the moisture permeates, the adhesion of the coating film to the aluminum tube extremely decreases. As a result, the swelling of the coating film is promoted, and the peeling progresses entirely.
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。 When this happens, the corrosion protection effect of the paint film disappears and the aluminum tube begins to corrode. Further, the surface of the aluminum tube is pitted due to the action of the corrosive battery, eventually there is a hole, and the fluid (refrigerant) in the aluminum tube leaks. There was a problem that led to a fatal flaw.
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。 In addition, alkyd resin, acrylic resin, and polyester resin paints are used for the above-mentioned coating film, but painting using these paints has an anticorrosive effect in a general environment (where the corrosive environment is relatively low). However, in highly corrosive environments such as sulfur-based and carboxylic acids, the cross-linked parts of the cross-linked resin monomers are hydrolyzed and destroyed, and the condensed water containing corrosive substances is absorbed and the anti-corrosion effect is remarkable. There is a problem of lowering.
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。 On the other hand, coating with epoxy resin paint has higher water permeability than coating with alkyd resin, acrylic resin, and polyester resin, so it crosslinks even in highly corrosive environments such as sulfur and carboxylic acids. The cross-linked portion between the resin monomers is difficult to hydrolyze and the anticorrosion effect is relatively maintained, but on the other hand, there is a problem that the adhesion with the aluminum substrate decreases with the passage of time, and the anticorrosion effect decreases.
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。 In general, when viewed from the painted surface, rust preventive paints such as polyester resins, alkyd resins, acrylic resins, and epoxy resins have a major problem that a sufficient anticorrosion effect cannot be obtained in a severe corrosive environment.
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。 In other words, when anticorrosive paints such as polyester resin, alkyd resin, acrylic resin, and epoxy resin are used in places where the corrosive environment is severe, the adhesion of the paint due to the residue of the flux is reduced, and the aluminum substrate due to hydrolysis of the anticorrosive paint. There was a problem that the coating film peeled off in a short period of time due to the lowering of the adhesiveness.
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および熱交換器を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-described conventional problems. Even when a structure in which aluminum tubes are brazed to each other is arranged in a severe and highly corrosive environment, the connecting portion of the tubes (brazing) The present invention aims to provide an aluminum tube connection structure and a heat exchanger capable of remarkably improving the adhesion of the coated aluminum substrate to the aluminum substrate and exhibiting an excellent anticorrosion effect.
上記従来の課題を解決するために、本発明は、アルミニウム製の第一チューブと、前記第一チューブの一端が挿入される挿入径部を具備したアルミニウム製の第二チューブを、前記挿入径部の端部においてノコロックフラックスろう材によりろう付け接合する溶接構造であって、前記第二チューブの挿入径部の端部に、徐々に肉厚が変化し、かつ溶融凝固したノコロックフラックスろう材を研磨除去した研磨処理面を設け、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、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。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides an aluminum first tube and an aluminum second tube having an insertion diameter part into which one end of the first tube is inserted. A welded structure that brazes and joins the end of the second tube with a Nocoloc flux brazing material, and the Nocoloc flux brazing material is gradually melted and solidified at the end of the insertion diameter of the second tube. The surface of each tube including the brazing surface from which the brazing material is exposed is formed, and a boehmite film is formed on the surface, and a urethane-modified epoxy having a dibasic acid in the molecular structure is provided on the surface. A coating film mainly composed of a resin is applied.
すなわち、研磨処理面の肉厚を徐々に変化させることにより、接合部に露出するノコロックフラックスろう材の面積を少なくすることができ、これによって、接合部におけるフラックスの残渣量を極力少なくし、さらに、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たものである。 That is, by gradually changing the thickness of the polished surface, it is possible to reduce the area of the Nocolok flux brazing material exposed to the joint, thereby reducing the amount of residual flux at the joint as much as possible, Further, a boehmite film is formed on the surface of each tube including the brazing surface from which the brazing material is exposed.
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）とするものである。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を向上させることができる。 The boehmite film forms fine irregularities on the surface, increases the surface area of the aluminum tube, and makes the aluminum tube surface an OH group (hydroxyl group). As a result, the adhesion with the urethane-modified epoxy resin coating film can be improved.
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。 Furthermore, by applying a urethane-modified epoxy resin in which a molecular structure of a dibasic acid is compounded on the surface of the boehmite film, OH groups (hydroxyl groups) in the coating film are propagated by urethane bonds, and the base (aluminum) In addition to improving adhesion, the dibasic acid enhances the reaction acceleration during baking and drying of urethane-modified epoxy resins, and the cross-linking in the molecular structure of the coating film is improved, resulting in a coating film of a polymer structure with a three-dimensional network structure. This can increase the anticorrosion effect.
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、塗装膜層の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。 Therefore, even when a structure in which aluminum tubes are brazed together is placed in a severe and highly corrosive environment, corrosive substances such as sulfur and carboxylic acid gradually infiltrate into the paint film layer. As described above, since the adhesion between the tube surface and the coating is remarkably improved, the corrosive substance can be prevented from reaching the substrate, and an excellent anticorrosive effect can be exhibited. Furthermore, the boehmite film treatment and the urethane-modified epoxy resin having a dibasic acid in the molecular structure have good binding properties, so that the adhesion is remarkably increased, and the adhesion can be maintained over a long period of time. The anticorrosion effect can be made extremely high.
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。 Reactivity of the boehmite film treated after removing the flux residue generated after the aluminum tubes are brazed (welded) with each other with a Nocolok flux brazing material before the boehmite film is formed. In addition, the adhesion with the urethane-modified epoxy resin paint (paint film) to be coated on the boehmite film surface can be greatly improved, and a more excellent anticorrosive effect can be obtained.
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。
In the connection structure of the present invention, in a configuration in which aluminum tubes are brazed (welded) to each other with a Nocolok flux brazing material, a special urethane-modified epoxy resin is formed on the surface of the boehmite film formed on the material including the brazing surface. By applying the film, sufficient anti-corrosion properties against corrosive substances such as sulfur and carboxylic acid can be obtained. Especially, the special urethane modified epoxy resin has a structure in which a dibasic acid is mixed in the molecular structure. By doing so, the anticorrosive effect of the coating film is remarkably exhibited by the effect of promoting the polymer reaction of the dibasic acid, and the pitting corrosion resistance of the connection structure portion of the aluminum tube can be enhanced. As a result, generation of pitting corrosion at the brazed portion can be suppressed and long-term reliability can be ensured.
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研磨処理面として研磨除去したことにより、前記残渣を簡単に除去することができ、その結果、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。しかも、研磨処理面は、徐々に肉厚が変化しているため、ノコロックフラックスろう材の露出面積を極力少なくすることができ、フラックスの残渣量も少なくすることができる。 Further, before the boehmite film treatment, the residue of the flux accompanying the brazing is removed by polishing as a polished surface, so that the residue can be easily removed. As a result, the reactivity of the boehmite film In addition, the adhesion between the paint (coating film) after the boehmite film and the substrate can be greatly improved. Moreover, since the thickness of the polished surface gradually changes, the exposed area of the Nocolok flux brazing material can be reduced as much as possible, and the amount of residual flux can also be reduced.
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。 Furthermore, the effect of increasing the surface area associated with boehmite coating treatment, the OH group (hydroxyl group) effect, and the effect of OH group (hydroxyl group) in the coating film due to urethane bonds can synergistically improve the adhesion to the substrate. In addition, the action of preventing moisture from penetrating into the substrate surface can be enhanced.
また、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。 In addition, the connection method of the present invention is provided with a removal step for removing the flux before forming the boehmite film, so that the reactivity of the boehmite film is good, the adhesiveness with the tube is increased, and the boehmite film is formed on the surface of the boehmite film. Adhesiveness with a urethane-modified epoxy resin film can be enhanced, and a structure that can provide a high anticorrosive effect can be stably formed.
さらに、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。 Furthermore, even when the heat exchanger of the present invention is placed in a highly corrosive environment, corrosion is suppressed due to its excellent anticorrosive effect, and it can be used over a long period of time. An exchanger can be obtained.
請求項１に記載の発明は、所定寸法の径に加工されたアルミニウム製の第一チューブと、前記第一チューブの一端が挿入される挿入径部を具備したアルミニウム製の第二チューブを、前記挿入径部の端部においてノコロックフラックスろう材によりろう付け接合する溶接構造であって、前記第二チューブの挿入径部の端部に、徐々に肉厚が変化し、かつ溶融凝固したノコロックフラックスろう材を研磨除去した研磨処理面を設け、前記研磨処理面を含む前記第一、第二の各チューブ表面に、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。 The invention according to claim 1 is the first tube made of aluminum processed into a diameter of a predetermined dimension, and the second tube made of aluminum having an insertion diameter portion into which one end of the first tube is inserted, A welded structure that brazes and joins at the end of the insertion diameter portion with a Noclock flux brazing material, and the thickness gradually changes at the end of the insertion diameter portion of the second tube and melts and solidifies. A polished surface obtained by polishing and removing the flux brazing material is provided, a boehmite film is formed on each of the first and second tube surfaces including the polished surface, and a special urethane-modified epoxy is formed on the surface of the boehmite film. It is the connection structure of the tube made from aluminum which gave the resin coating film.
かかる構成とすることにより、研磨処理面に残るフラックスの残渣量を少なくすることができ、しかも、前記第一チューブと第二チューブの接合部における前記研磨処理面によってろう付け面を含め、ベーマイト皮膜の反応性を高めることができるとともに、ベーマイト皮膜とベーマイト皮膜表面に施す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。その結果、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。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。 By adopting such a configuration, it is possible to reduce the amount of flux residue remaining on the polished surface, and to include a brazed surface by the polished surface at the joint between the first tube and the second tube. In addition, the adhesion between the boehmite film and the coating film of the urethane-modified epoxy resin applied to the boehmite film surface can be increased. As a result, entry of corrosive gas or the like into the coating film can be suppressed, and an excellent anticorrosive effect can be obtained. In particular, even for a brazed portion having low adhesion to the coating film, the adhesion to the coating film can be increased, the arrival of corrosion components and the like on the brazing surface can be suppressed, and the corrosion resistance can be improved.
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。 In addition, the surface area is increased by boehmite coating treatment, and the effect of OH group (hydroxyl group) and the effect of OH group (hydroxyl group) in the coating film by urethane bond are synergistic to improve the adhesion to aluminum tube remarkably. The anticorrosion effect can be further enhanced.
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、前記研磨処理面を、断面が前記第二チューブの管軸に対して鋭角となるテーパー面としたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the polishing surface is a tapered surface whose cross section is an acute angle with respect to the tube axis of the second tube.
かかることにより、ろう付け時に発生した接合部のフラックスは、前記テーパー面に沿って研磨加工を行なうことにより、容易に除去することができる。またフラックスが部分的に多く残ることもない。 As a result, the flux at the joint generated during brazing can be easily removed by polishing along the tapered surface. Also, a large amount of flux does not remain.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記テーパー面の薄肉先端部に、前記管軸に対して直角となる平面部を設けたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a flat portion perpendicular to the tube axis is provided at the thin tip portion of the tapered surface.
かかることにより、薄肉先端部に設けた平面部でろう付け時のろう材を受けることができ、その結果、ろう材の垂れが発生し難くなり、溶接作業が容易となる。 As a result, the brazing material at the time of brazing can be received by the flat portion provided at the thin tip portion, and as a result, the brazing material does not easily sag and the welding work is facilitated.
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記研磨処理面を、断面が徐々に膨らむ円弧面としたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the polishing surface is an arc surface whose section is gradually expanded.
かかることにより、前記フラックスは、が円弧部に残り易くなるが、この円弧部を研磨加工することにより、前記フラックスの残渣の除去が行なえる。また、研磨する面が立体的な円弧面であるため、前記研磨加工もやり易く、フラックス残渣の除去作業を容易とすることができる。 As a result, the flux tends to remain in the arc portion, but by removing the arc portion, the residue of the flux can be removed. Further, since the surface to be polished is a three-dimensional arc surface, the polishing process can be easily performed, and the flux residue can be easily removed.
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項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ものである。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the special urethane-modified epoxy resin has a structure in which a dibasic acid is mixed with the molecular structure of the urethane-modified epoxy resin. It is what you have.
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。 As a result, the polymer reaction promoting effect of the dibasic acid acts, the cross-linking of the molecular structure in the coating film of the boehmite film and the special urethane-modified epoxy resin film is increased, and the adhesion between the two is enhanced, and the anticorrosive effect of the coating film Can be remarkably exhibited, and the corrosion resistance can be improved.
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の第一チューブと第二チューブをノコロックフラックスろう材によりろう付け接合した後に、前記ろう付けに伴って発生したフラックスを研磨処理によって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。 Invention of Claim 6 generate | occur | produced with the said brazing, after brazing and joining the 1st tube and 2nd tube as described in any one of Claims 1 thru | or 4 with a Noclock flux brazing material. A removal step for removing the flux by polishing treatment is provided, and further, a boehmite coating step for forming a boehmite coating on each tube surface including the brazing surface where the brazing material is exposed is provided, and a special treatment is provided on the surface of the boehmite coating. An aluminum tube connecting method is provided with an epoxy resin coating film process for applying a urethane-modified epoxy resin coating film, and then a baking drying process for drying the special urethane-modified epoxy resin coating film.
かかる接続方法は、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。 This connection method is provided with a removal step for removing the flux before forming the boehmite film on the brazing surface, so that the reactivity of the boehmite film on the brazing surface is improved, and a special urethane-modified epoxy resin formed on the surface of the boehmite film Adhesiveness with a film can be enhanced, and a surface coating treatment configuration that can provide a high anticorrosive effect can be stably formed.
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。 In particular, the special urethane-modified epoxy resin has a molecular structure of a urethane-modified epoxy resin and a dibasic acid is added to the molecular structure of the urethane-modified epoxy resin. The cross-linking of the coating film can be increased and a coating film of a polymer structure having a three-dimensional network structure can be obtained, and the anticorrosion effect can be further enhanced.
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、研磨治具の前記第二チューブの管軸に対して略直角方向の動きと、前記管軸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。 According to a seventh aspect of the invention, in the sixth aspect of the invention, the polishing treatment is performed by moving the polishing jig in a direction substantially perpendicular to the tube axis of the second tube and substantially parallel to the tube axis. This is a method of connecting aluminum tubes that are polished by movement in the direction.
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。 As a result, the flux can be removed easily and in a short time, and the process time can be reduced. Moreover, the man-hour (time) for flux removal can be reduced.
請求項８に記載の発明は、請求項６または７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。 The invention according to claim 8 is the method for connecting aluminum tubes according to the invention according to claim 6 or 7, wherein the polishing treatment is performed in a state where the tube surface is wetted with water or in water. .
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。 As a result, the flux remaining on the surface of the aluminum tube absorbs moisture and is easily removed, and the flux can be prevented from being scattered in the air during polishing. Accordingly, it is possible to suppress the deterioration of the working environment due to the scattering of the flux, and because it is the use of water, it is possible to perform the boehmite treatment immediately after the polishing treatment, and also the man-hours and time for drying the moisture Can be reduced.
請求項９に記載の発明は、請求項８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。 A ninth aspect of the present invention is the method for connecting aluminum tubes according to the eighth aspect of the present invention, wherein the temperature of the water is a temperature close to the boiling point.
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。 By doing so, flux removal and boehmite film formation can be started in parallel, and the surface processing of the tube can be performed rationally and efficiently.
請求項１０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５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６乃至９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。 A tenth aspect of the present invention is a heat exchanger that includes a refrigerant flow path through which a refrigerant flows, and that promotes heat exchange with a surrounding gas or liquid. A refrigerant flow configured using the refrigerant flow path provided with the connection structure according to any one of claims 1 to 5 or the connection method according to any one of claims 6 to 9. It is a heat exchanger as a passage.
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。 As a result, a heat exchanger having high corrosion resistance can be obtained. Therefore, even when the heat exchanger is placed in a highly corrosive environment, the corrosion resistance of the heat exchanger is suppressed due to the excellent anticorrosive effect, and the heat exchanger can be used for a long time. An exchanger can be obtained.
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。 Embodiments of an aluminum tube connecting structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
（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接続部におけるろう付け前の断面図である。図４は、同アルミニウム製チューブの接続部における塗装前の要部斜視図である。図５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６は、一般的な接続構造を具備する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の様子を説明する模式図である。図７は、本発明の実施の形態１における接続構造を具備する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の様子を説明する模式図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view from the tube axis direction of a connecting portion of an aluminum tube according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 at the connection portion of the aluminum tube. FIG. 3 is a cross-sectional view of the connecting portion of the aluminum tube before brazing. FIG. 4 is a perspective view of a main part before painting at the connection portion of the aluminum tube. FIG. 5 is a schematic view for explaining the content of flux removal after brazing of the aluminum tube. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a state of flux removal after brazing of an aluminum tube having a general connection structure. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the state of flux removal after brazing of an aluminum tube having the connection structure according to Embodiment 1 of the present invention.
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（本発明の第一チューブに相当）１ａと、周知の拡管加工により形成された接続部（本発明の挿入径部に相当）１ｃを一端に具備するアルミチューブ（本発明の第二チューブに相当）１ｂで構成されている。 As shown in FIG. 1, the connection structure of an aluminum tube (hereinafter referred to as an aluminum tube) 1 includes an aluminum tube (corresponding to the first tube of the present invention) 1a and a connection portion formed by a well-known tube expansion process. (Corresponding to the insertion diameter portion of the present invention) 1c is composed of an aluminum tube (corresponding to the second tube of the present invention) 1b having one end.
接続部１ｃの先端部には、ろう付け後の全周に亘りノコロックフラックスろう材（以下
、ろう材と称す）５の露出面積が平面状態になり易くなるように、アルミチューブ１ｂの管軸Ｂに対して鋭角αとなるテーパー面６が形成されている。
At the tip of the connecting portion 1c, the tube axis of the aluminum tube 1b is arranged so that the exposed area of the Noclock flux brazing material (hereinafter referred to as brazing material) 5 is likely to be flat over the entire circumference after brazing. A tapered surface 6 having an acute angle α with respect to B is formed.
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）で前述の嵌合した接続部１ｃを加熱しながらろう材５を接続部１ｃ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。 The brazing connection between the aluminum tubes 1a and 1b is performed by fitting one end of the aluminum tube 1a to the connecting portion 1c of the aluminum tube 1b and in that state using the heating means (not shown) such as a torch. The brazing material 5 is melted at the connecting portion 1c while heating the joined connecting portion 1c, whereby the brazing (welding) connection of the aluminum tube 1 is completed.
そのろう付け状態は、図４に示す如く、アルミチューブ１ｂのテーパー面６の最も肉厚が薄い頂部付近にろう材５が露出している。 In the brazed state, as shown in FIG. 4, the brazing material 5 is exposed near the top of the tapered surface 6 of the aluminum tube 1b where the thickness is the thinnest.
そして、ろう材５が露出している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。 Then, the surface of the aluminum tube 1 including the brazed surface is subjected to polishing (removal process) with a known jig or the like mainly on the brazed surface from which the brazing material 5 is exposed. A polishing portion 2 (corresponding to the polishing surface of the present invention) where the material is exposed is formed.
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の表面を主体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。 This polishing process is performed to remove flux generated mainly on the surface of the aluminum tube 1b as the aluminum tube 1 is brazed.
また、ろう材５を用いて溶接した場合、前述の如くアルミチューブ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。 Further, when the brazing material 5 is used for welding, flux is generated mainly on the surface of the aluminum tube 1b as described above. Since this flux is a non-corrosive substance, the aluminum tube 1b is not corroded by the flux, but is a factor that adheres to the surface of the aluminum tube 1b and affects the subsequent surface treatment of the aluminum tube 1b. Therefore, it is preferable to remove. In particular, in order to further enhance the anticorrosive effect, it must be removed.
本実施の形態１においては、接続部１ｃの先端部に研磨処理面、すなわち、アルミチューブ１ｂの管軸Ｂに対して鋭角となるテーパー面６を形成しているため、複雑な凹凸表面となり難く、その結果、前記フラックスの除去のための研磨加工が行ない易くなり、露出しているろう材を研磨することにより、そのフラックスの残渣をろう付け部全周に亘り一様に除去することができる。 In the first embodiment, since the polished surface, that is, the tapered surface 6 having an acute angle with respect to the tube axis B of the aluminum tube 1b is formed at the tip of the connection portion 1c, it is difficult to form a complicated uneven surface. As a result, polishing for removing the flux can be easily performed, and by polishing the exposed brazing material, the residue of the flux can be uniformly removed over the entire circumference of the brazing portion. .
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、図４に示す如く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易くなり、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。 Therefore, the polishing process for removing the flux is preferably a friction type in which a known jig 11 such as a polishing brush is pressed against the aluminum tube 1 and moved as shown in FIG. As a result, a mechanical frictional action works, it becomes easy to remove the flux, and the reactivity of the subsequent boehmite film treatment can be improved.
さらに、その研磨加工において、治具１１を、図５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。 Further, in the polishing process, as shown in FIG. 5, the entire circumference of the aluminum tube 1 is polished while moving the jig 11 in two directions of a substantially perpendicular direction a and a substantially parallel direction b with respect to the axis B of the aluminum tube 1. By doing this, the flux can be removed easily and in a short time, and the man-hour (time) can be reduced.
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４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。 At this time, since the flux is scattered along with the polishing process, polishing is performed while impregnating the flux with water using the shower 12 as shown in FIG. Environmental degradation can be suppressed.
ここで、上述のフラックス除去について、図５乃至図７を参照してもう少し詳しく説明する。 Here, the above-described flux removal will be described in more detail with reference to FIGS.
上述の如く、治具１１を略直角方向ａと略平行方向ｂの二方向へ動かしながら研磨を行なう場合、図６に示す如くアルミチューブ１ｂの肉厚が一様であると、その肉厚に沿ってろう材５が延出しており、治具１１によってアルミチューブ１ａとアルミチューブ１ｂの
接合部を研磨する範囲は狭いものとなる。
As described above, when polishing is performed while moving the jig 11 in the two directions of the substantially perpendicular direction a and the substantially parallel direction b, if the thickness of the aluminum tube 1b is uniform as shown in FIG. The brazing filler metal 5 extends along this, and the range in which the joint portion between the aluminum tube 1a and the aluminum tube 1b is polished by the jig 11 is narrow.
一方、アルミチューブ１ｂの接続部１ｃの先端部をテーパー面６とすることにより、図７に示す如く治具１１によるアルミチューブ１ａの研磨範囲を広く確保することができ、効果的なフラックスの除去が期待できる。 On the other hand, by forming the tip of the connecting portion 1c of the aluminum tube 1b as a tapered surface 6, a wide polishing range of the aluminum tube 1a by the jig 11 can be secured as shown in FIG. Can be expected.
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（図１、図２）が形成されるように処理を施す（ベーマイト皮膜工程）。 Next, the boehmite film 3 (FIGS. 1 and 2) is formed on the surface of the polished portion 2 from which the flux has been removed (boehmite film process).
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。 This boehmite film treatment is performed by immersing the aluminum tube 1 in hot water at a temperature of 95 ° C. or higher for a predetermined time (for example, about 1 hour) using ion-exchanged water (electric conductivity 2 μs / cm or less). A stable and uniform boehmite film 3 can be generated on the surface of the aluminum tube 1 including the brazing surface.
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。 Therefore, at the time of the above polishing process, the water used for preventing the scattering of the flux is matched with the boehmite film processing conditions, so that the flux removal and the boehmite film formation can be started in parallel, and the tube surface processing Can be done reasonably and efficiently.
そのベーマイト皮膜処理を施した後、図１、図２に示す如く、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）。 After the boehmite film treatment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the surface of the boehmite film 3 is coated with a special urethane-modified epoxy resin containing a dibasic acid molecule as a paint. A special urethane-modified epoxy resin coating film (hereinafter referred to as a resin coating film) 4 is formed on the surface (epoxy resin coating film process).
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。 The coating of the special urethane-modified epoxy resin can be performed by, for example, immersing the entire aluminum tube 1 having the connection structure in a paint and applying the paint, and then performing a high-temperature baking drying (drying) Step). This coating and drying are performed in order to form a three-dimensional network structure polymer film with a close cross-link constituting the molecular structure of the resin coating film 4, and a polymerization reaction between blocked isocyanate and dibasic acid. The polymer coating resin coating film 4 is formed.
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。 Specifically, the paint is used by dissolving a special urethane-modified epoxy resin with a volatile solvent containing additives and the like in a liquid state.
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。 This resin coating film (special urethane-modified epoxy resin coating film) 4 has a coating film layer obtained by increasing the average molecular weight of the epoxy resin, further increasing the glass transition point, and hardening the coating film. This makes it difficult for water containing corrosive substances such as sulfur and carboxylic acid to enter.
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。 The resin coating film 4 can be formed as a so-called multi-layer coating in which the resin coating film 4 is formed on the surface of the formed resin coating film 4 according to the environment in which the aluminum tube 1 is disposed. In Embodiment 1, the special urethane-modified epoxy resin coating is repeated twice. This multiple coating method is not limited to the same coating method. For example, a combination of different coating methods may be used, for example, the first time is a dip coating method and the second time is a spray coating method. it can.
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１、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た状態にある。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。
Therefore, the surface of the aluminum tube 1 that has undergone the above-described steps is in a state in which a plurality of treatment layers composed of a film and a coating film are formed, as shown in FIGS. That is, in the connection portion 1c, the brazing material 5 is slightly interposed between the aluminum tube 1a and the aluminum tube 1b, and the surface of the aluminum tubes 1a and 1b includes the polishing portion 2 which is a brazing portion, and the boehmite film. 3 is formed, and a resin coating film 4 is formed on the surface of the boehmite film 3.
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。 In particular, the resin coating film 4 is excellent in adhesion to the boehmite film 3 and is a coating film of a polymer structure having a three-dimensional network structure in which crosslinks constituting the molecular structure of the coating film are densely formed by a high temperature baking coating method. In addition to the above, blocked isocyanate and dibasic acid are subjected to a polymerization reaction to form a coating film of a polymer structure. Therefore, the film is in tight contact with the surfaces of the aluminum tubes 1a and 1b.
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の接続部１ｃの先端部に、テーパー面６を設けたことにより、露出するろう材５の面積を少なくすることができ、ろう材５の使用量も削減することができる。さらにテーパー面６の形成により、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、研磨加工により広範囲に亘って除去し易くすることができ、また、フラックスの除去に伴って形成される研磨部２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ることができる。 As described above, in the first embodiment, by providing the tapered surface 6 at the tip of the connecting portion 1c of the aluminum tube 1, the area of the exposed brazing material 5 can be reduced, and the brazing material The amount of use of 5 can also be reduced. Furthermore, the formation of the tapered surface 6 makes it possible to easily remove the flux generated around the surface of the connecting portion 1c, which is the brazing surface of the aluminum tube 1, over a wide range by polishing, and remove the flux. In addition to improving the reactivity of the boehmite film 3 to be processed thereafter, the polishing part 2 formed along with this can greatly improve the adhesion with the coating after the boehmite film 3.
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、優れた防食効果を発揮することができる。 Then, after the boehmite film treatment was performed on the surface of the polishing part 2 from which the flux had been removed, the resin coating film 4 containing a dibasic acid molecule was further applied twice, so that the sulfur in the coating film layer was obtained. Even when a corrosive substance such as a system or carboxylic acid gradually invades (penetrates), the adhesion with the coating after the boehmite film 3 is greatly improved, and the surface area of the boehmite film treatment is increased and the OH group is increased. (Hydroxyl) effect and the effect of OH group (hydroxyl group) in the coating film due to urethane bond synergistically improve the adhesion to the substrate, so that the corrosive substance reaches the aluminum tube surface. Can be prevented, and an excellent anticorrosive effect can be exhibited.
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。 Moreover, since the anti-corrosion effect of the resin coating film 4 is remarkably exhibited by the effect of promoting the polymer reaction of the dibasic acid, the pitting corrosion resistance of the connection structure portion of the aluminum tubes 1a and 1b is enhanced, and the occurrence of pitting corrosion leakage is prevented The deterioration of the aluminum tube 1 can be suppressed over a long period of time.
しかも、接続部１ｃがテーパー面６に形成されているため、樹脂塗装膜４等は、接続部１ｃの肉厚によって形成される外側のエッジ（図６のＸ部）によって疲労し、剥離することも抑制され、長期に亘って樹脂塗装膜４の作用効果を維持することができる。 And since the connection part 1c is formed in the taper surface 6, the resin coating film 4 grade | etc., Fatigues and peels by the outer edge (X part of FIG. 6) formed by the thickness of the connection part 1c. The effect of the resin coating film 4 can be maintained over a long period of time.
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。 As described above, by forming the polishing portion 2 from which the flux has been removed before forming the boehmite film 3, the synergistic effect of the boehmite film treatment effect and the OH group (hydroxyl group) effect can be further enhanced. Since extremely high anticorrosion effect can be exhibited, it is preferable when maintaining corrosion resistance over a long period of time.
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。 Also, polishing of the brazed portion of the aluminum tube 1 is performed with the surface wetted with water, or by polishing in water, the flux remaining on the surface of the aluminum tube 1 has absorbed moisture and is removed. It becomes easy and it can prevent that a flux scatters in the air at the time of grinding | polishing.
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。 Furthermore, after the polishing process, the aluminum tube 1 is immersed in hot water to form the boehmite film 3, so that the boehmite film process can be continuously performed after the polishing process, and the number of steps for drying moisture is reduced. be able to.
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。
In addition, the resin coating film (special urethane-modified epoxy resin film) 4 in the first embodiment increases the reaction acceleration during baking and drying by cross-linking the coating film by molecularly blending dibasic acid into the molecular structure. The coating film can be made dense and a polymer structure having a three-dimensional network structure, and the anticorrosion effect can be further enhanced. Further, the coating film becomes a polymer structure due to the polymerization reaction of the blocked isocyanate and the dibasic acid, and an extremely excellent anticorrosion effect is obtained.
なお、本実施の形態１においては、アルミチューブ１ａ、１ｂの接続構造を例に説明したが、一方をアルミニウム製のアキュームレータ等の容器とし、容器とチューブの接続構造においても同様に実施することができる。 In the first embodiment, the connection structure of the aluminum tubes 1a and 1b has been described as an example. However, one of them is a container such as an aluminum accumulator, and the connection structure between the container and the tube can be similarly implemented. it can.
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２におけるアルミニウム製チューブの接続部におけるろう付け前の断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a cross-sectional view of the connecting portion of the aluminum tube according to the second embodiment of the present invention before brazing.
先の実施の形態１とは、ろう付け前の構成が異なるのみであるため、ここでは、実施の形態１と相違する部分を主体に説明する。なお、実施の形態１と同様の構成要件については、同一の符号を付して説明する。 Since only the configuration before brazing is different from that of the first embodiment, here, the parts different from the first embodiment will be mainly described. In addition, about the same component as Embodiment 1, it attaches | subjects and demonstrates the same code | symbol.
実施の形態１と相違する部分は、アルミチューブ１ｂの接続部１ｃに形成したテーパー部６の先端に、管軸Ｂに対して直角となる平面部６ａを設けた点である。 The difference from the first embodiment is that a flat portion 6a that is perpendicular to the tube axis B is provided at the tip of the tapered portion 6 formed in the connecting portion 1c of the aluminum tube 1b.
かかることにより、接続部１ｃにおけるアルミチューブ１ａとのろう付け接続時において、溶融したノコロックフラックスろう材（以下、ろう材と称す）５をこの平面部６ａで保持することができ、ろう材５の垂れ落ちを抑制することができる。 As a result, at the time of brazing connection with the aluminum tube 1a in the connecting portion 1c, the melted nocollock flux brazing material (hereinafter referred to as brazing material) 5 can be held by the flat portion 6a. Can be prevented from dripping.
したがって、先の実施の形態１の場合に比較して、ろう付けの作業性を向上することができる。 Therefore, the workability of brazing can be improved as compared with the case of the first embodiment.
なお、ろう付け後のフラックス除去のための研磨加工、塗装加工については、先の実施の形態１と同様に実施でき、加工後における作用効果についても、同様の作用効果が期待できる。 In addition, about the grinding | polishing process and coating process for flux removal after brazing, it can implement similarly to previous Embodiment 1, and the same effect can be anticipated also about the effect after a process.
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３におけるアルミニウム製チューブの接続部におけるろう付け前の断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a cross-sectional view of the connecting portion of the aluminum tube in the third embodiment of the present invention before brazing.
先の実施の形態１、２とは、ろう付け前の構成が異なるのみであるため、ここでは、実施の形態１、２と相違する部分を主体に説明する。なお、実施の形態１、２と同様の構成要件については、同一の符号を付して説明する。 Since only the configuration before brazing is different from the previous first and second embodiments, the description here will focus on the parts that are different from the first and second embodiments. Note that the same constituent elements as those in the first and second embodiments will be described with the same reference numerals.
実施の形態１、２と相違する部分は、アルミチューブ１ｂの接続部１ｃの先端部の断面形状を、先端から緩やかに膨れ上がる円弧７とした点である。 The difference from the first and second embodiments is that the cross-sectional shape of the tip of the connecting portion 1c of the aluminum tube 1b is an arc 7 that gently swells from the tip.
かかることにより、先の実施の形態２と同様に、接続部１ｃにおけるアルミチューブ１ａとのろう付け接続時において、溶融したノコロックフラックスろう材（以下、ろう材と称す）５をこの円弧７で保持することができ、ろう材５の垂れ落ちを抑制することができる。 As a result, similarly to the second embodiment, the melted noclock flux brazing material (hereinafter referred to as the brazing material) 5 is connected to the arc 7 at the time of brazing connection with the aluminum tube 1a in the connecting portion 1c. The brazing material 5 can be prevented from dripping.
したがって、先の実施の形態１の場合に比較して、ろう付けの作業性を向上することができる。 Therefore, the workability of brazing can be improved as compared with the case of the first embodiment.
なお、ろう付け後のフラックス除去のための研磨加工、塗装加工については、先の実施の形態１、２と同様に実施でき、加工後における作用効果についても、同様の作用効果が
期待できる。
In addition, about the grinding | polishing process and coating process for flux removal after brazing, it can implement similarly to previous Embodiment 1, 2, and the same effect can be anticipated also about the effect after a process.
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４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１１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１０、図１１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。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a front view in which a connection structure is formed in the inlet piping portion and the outlet piping portion of the heat exchanger according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 11: is the front view which formed the connection structure in the intermediate | middle piping part of the same heat exchanger. The same constituent elements as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals, and the portions that cannot be illustrated in FIGS. 10 and 11 will be described with reference to FIGS. .
図１０に示す熱交換器１５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１５ａ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１６ａと出口管部１６ｂを形成している。 The heat exchanger 15 shown in FIG. 10 is a fin tube type heat exchanger having a well-known configuration, and a plurality of aluminum tubes 1 curved in a meandering manner penetrate through aluminum fins 15a arranged in parallel. Yes. Then, both ends of the aluminum tube 1 form an inlet pipe portion 16a and an outlet pipe portion 16b, respectively.
入口管部１６ａ、出口管部１６ｂには、それぞれ接続用の配管１６ｃがろう付け接続されている。接続用の配管１６ｃ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１６ａ、出口管部１６ｂ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１６ｃが実施の形態１のアルミチューブ１ｂに相当している。 Connection pipes 16c are brazed and connected to the inlet pipe portion 16a and the outlet pipe portion 16b, respectively. The connecting pipe 16c is made of an aluminum metal similar to the aluminum tube 1, and the connecting portion indicated by the symbol C is brazed using the Nocolok flux brazing material 5 described in the first embodiment. In this case, the inlet pipe portion 16a and the outlet pipe portion 16b correspond to the aluminum tube 1a of the first embodiment, and the connecting pipe 16c corresponds to the aluminum tube 1b of the first embodiment.
熱交換器１５の表面は、接続用の配管１６ｃ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１５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１５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。 After the connecting pipe 16c is brazed on the surface of the heat exchanger 15, the brazed portion is polished to form the polished portion 2 as described in the first embodiment. Then, the boehmite film 3 is formed on the entire heat exchanger 15, and then the resin coating film (special urethane-modified epoxy resin film) 4 is formed on the entire heat exchanger 15.
また、図１１に示す熱交換器１７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１５ａ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１６ｄ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。 Further, in the heat exchanger 17 shown in FIG. 11, a plurality of aluminum tubes 1 bent into a U-shape pass through a large number of aluminum fins 15 a arranged in parallel, and both ends of adjacent aluminum tubes 1. The configuration is such that a meandering flow path is formed by sequentially brazing and connecting the opening (intermediate part of the flow path) with an aluminum return bend pipe 16d formed in a U-shape.
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１６ｄ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１６ｄが実施の形態１のアルミチューブ１ｂに相当している。 In this case as well, the connection portions of the aluminum tubes 1 and the return bend pipes 16d indicated by the symbol C are brazed using a Noclock flux brazing material 5. The aluminum tube 1 corresponds to the aluminum tube 1a of the first embodiment, and the return bend pipe 16d corresponds to the aluminum tube 1b of the first embodiment.
この熱交換器１７についても、その表面は、リターンベンド管１６ｄ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１７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１７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。 As for the surface of this heat exchanger 17, after the return bend pipe 16d is brazed, as described in the first embodiment, the brazed portion is polished to form the polished portion 2, and then, The boehmite film 3 is formed on the entire heat exchanger 17 by an appropriate means, and then the resin coating film (special urethane-modified epoxy resin film) 4 is formed on the entire heat exchanger 17. Yes.
したがって、本実施の形態４における熱交換器１５、１７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１５、１７とすることができる。その結果、これら熱交換器１５、１７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１５、１７とすることができる。 Therefore, the heat exchangers 15 and 17 in the fourth embodiment are subjected to the surface treatment processing that provides the highly reliable anticorrosion effect described in the first embodiment, so that the heat exchange with high corrosion resistance is performed. 15 and 17. As a result, even when these heat exchangers 15 and 17 are mounted on equipment used in highly corrosive environmental conditions, corrosion is suppressed by an excellent anticorrosive effect, and it can be used for a long period of time. It can be set as the heat exchangers 15 and 17 with high reliability.
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。 Since the connection structure of the present invention provides high corrosion resistance, it can be applied to piping circuits used in severe and highly corrosive environments, or heat exchangers installed in equipment, so it can be used in refrigerators or showcases. It can be widely applied as a connection structure for aluminum tubes used in refrigeration equipment such as automobiles and the like.
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（第一チューブ）
１ｂ アルミチューブ（第二チューブ）
１ｃ 接続部（挿入径部）
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 テーパー面
６ａ 平面部
７ 円弧（円弧面）
１１ 治具
１２ シャワー
１３ 水槽
１５ 熱交換器
１６ａ 入口管部
１６ｂ 出口管部
１６ｃ 接続用の配管
１６ｄ リターンベンド管
１７ 熱交換器
1 Aluminum tube (Aluminum tube)
1a Aluminum tube (first tube)
1b Aluminum tube (second tube)
1c Connection part (insertion diameter part)
2 Polishing part (polished surface)
3 Boehmite coating 4 Resin coating film (coating film of special urethane-modified epoxy resin)
5 Noclock flux brazing material 6 Tapered surface 6a Flat surface 7 Arc (arc surface)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Jig 12 Shower 13 Water tank 15 Heat exchanger 16a Inlet pipe part 16b Outlet pipe part 16c Connection piping 16d Return bend pipe 17 Heat exchanger
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