KR20180020278A

KR20180020278A - 플럭스액

Info

Publication number: KR20180020278A
Application number: KR1020187002185A
Authority: KR
Inventors: 카오루 우에다; 카나 오기하라
Original assignee: 가부시키가이샤 유에이씨제이
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2018-02-27
Also published as: EP3299115A4; JP6460598B2; JP2017006969A; MX2017016880A; WO2016208581A1; EP3299115A1; CN107614191A; US20180169801A1

Abstract

튜브와 핀을 납땜 접합하여 이루어진 열교환기의 친수성 및 이의 지속성을 향상시킬 수 있는 동시에, 납땜성을 향상시킬 수 있는 플럭스액을 제공하는 것. 알루미늄으로 이루어진 튜브(3)와, 알루미늄으로 이루어진 핀(2)을 납땜 접합함으로써 열교환기를 제조하기 위해 사용되는 플럭스액(101)이다. 플럭스액(101)은 불화물계 플럭스와, 콜로이달 실리카와, 분산매를 함유한다. 불화물계 플럭스에 대한 콜로이달 실리카의 질량비는 1/200 내지 1/15이다.

Description

플럭스액

본 발명은 알루미늄으로 이루어진 튜브와, 알루미늄으로 이루어진 핀을 납땜 접합하여 열교환기를 제조하기 위해 사용되는 플럭스액에 관한 것이다.

일반적으로, 올 알루미늄제의 열교환기는 냉매가 흐르는 알루미늄 튜브와, 튜브의 외측 공기 사이에서 열교환을 행하기 위한 알루미늄 핀을 갖고 있고, 튜브와 핀은 서로 접합되어 있다. 열교환기의 열교환 성능에는 핀의 친수성이 크게 영향을 주기 때문에, 표면에 친수성의 도막이 형성된 핀이 자주 사용되고 있다. 이러한 친수성의 도막을 갖는 핀과 튜브의 접합에는, 예를 들면 납땜 접합이 이용된다.

그러나, 일반적인 수지계 또는 무기계의 도막은 납땜시의 가열 온도로 변질 또는 분해되어 버리기 때문에, 납땜 후에 충분한 친수성을 발휘할 수 없다. 또한, 플럭스를 사용하여 납땜을 행할 경우에는, 도막이 존재하면 플럭스 작용이 저해되어, 납땜 접합이 불충분해질 우려가 있다. 따라서, 납땜에 의해 열교환기를 제조할 경우에는, 예를 들면 특허문헌 1에 나타나 있는 바와 같이, 납땜 후에 도막의 형성이 행하여지고 있었다. 그러나, 이 경우에는, 전용의 도막 형성 설비가 필요하기 때문에 제조 비용이 증대하거나, 열교환기의 대형화에 대한 대응이 곤란해진다는 문제가 있다.

그래서, 친수성의 향상을 목적으로서, 예를 들면 특허문헌 2에는, 납땜 전에 도막이 프리코트된 핀재로서 규산염을 주성분으로 하는 도막을 갖는 핀재가 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 납땜 전에, 크실렌 등의 지지체나 실리콘 오일 등의 규소계 결합제 등을 포함하는 피막을 미리 형성한 핀을 사용하여 열교환기를 제작하는 방법이 제안되어 있다.

특허문헌

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개2004-347314호

특허문헌 2: 일본 공개특허공보 특개2013-137153호

특허문헌 3: 일본 공개특허공보 특표2008-508103호

그러나, 상술한 도막이나 피막이 프리코트된 핀을 사용하여 제조되는 열교환기에 있어서도, 플럭스를 사용한 납땜 후의 친수성에 개량의 여지가 있고, 초기의 친수성이나 이의 지속성에 추가의 향상이 요구되고 있다. 또한, 프리코트된 도막이나 피막의 존재에 의해, 플럭스를 사용한 핀과 튜브의 납땜 접합이 불충분해질 우려가 있다.

본 발명은 이러한 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 튜브와 핀을 납땜 접합하여 이루어진 열교환기의 친수성 및 이의 지속성을 향상시킬 수 있는 동시에, 납땜성을 향상시킬 수 있는 플럭스액을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 형태는 알루미늄으로 이루어진 튜브와, 알루미늄으로 이루어진 핀을 납땜 접합하여 열교환기를 제조하기 위해 사용되는 플럭스액으로서,

불화물계 플럭스와, 콜로이달 실리카와, 상기 불화물계 플럭스 및 상기 콜로이달 실리카를 분산시키는 분산매를 함유하고,

상기 불화물계 플럭스에 대한 상기 콜로이달 실리카의 질량비가 1/200 내지 1/15인, 플럭스액에 있다.

상기 플럭스액은 불화물계 플럭스와, 콜로이달 실리카와, 이들을 분산시키는 분산매를 함유하고, 콜로이달 실리카의 함유량이 불화물계 플럭스에 대한 질량비로 상기 소정의 범위로 조제되어 있다. 그러므로, 납땜 접합에서의 납땜성을 향상시킬 수 있는 동시에, 핀 등에 친수성을 부여할 수 있다. 즉, 납땜성의 향상 효과와 친수성의 향상 효과를 겸비한다. 그러므로, 플럭스액은 알루미늄으로 이루어진 핀의 표면에 친수성의 도막을 갖는 프리코트 타입의 핀(이하, 적절히 「프리코트 핀」이라고 한다)뿐만 아니라, 도막을 갖고 있지 않은 베어 타입의 핀(이하, 적절히 「베어 핀」이라고 한다)에 대하여도 사용하는 것이 가능하고, 어느 경우에 있어서도 납땜성의 향상 효과와 함께, 핀의 친수성의 향상 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 플럭스액을 베어 핀에 사용한 경우에는, 도막의 존재에 의해 납땜성이 손상되는 것도 방지할 수 있다. 또한, 플럭스액에 의해 친수성이 부여되기 때문에, 납땜 후에 반드시 친수성을 부여하기 위한 도막을 형성할 필요도 없어진다. 그러므로, 전용의 도막 형성 설비도 필요로 하지 않고, 제조 비용의 증대를 방지하고, 열교환기의 대형화에 대한 대응도 가능해진다. 또한, 플럭스액에 의한 상술한 친수성의 향상 효과에는 사용 초기의 친수성의 향상 효과뿐만 아니라, 초기의 친수성의 지속 효과도 포함된다.

도 1은 실시예 1에서의 열교환기의 코어부(미니코어)의 사시도.
도 2는 실시예 1에서의 열교환기의 코어부(미니코어)의 단면도.
도 3은 실시예 1에서의 열교환기의 핀의 확대 단면도.
도 4는 실시예 1에서의 납땜 접합 전의 핀과 튜브의 단면 구조를 도시한 설명도(a), 납땜 접합 후의 핀과 튜브의 단면 구조를 도시한 설명도(b).
도 5는 실시예 2에서의 열교환기의 정면도.
도 6은 변형예 1에서의 열교환기의 코어부(미니코어)의 사시도.
도 7은 변형예 1에서의 열교환기의 코어부(미니코어)의 단면도.
도 8은 변형예 1에서의 열교환기의 핀의 확대 단면도.
도 9는 변형예 1에서의 납땜 접합 전의 핀과 튜브의 단면 구조를 도시한 설명도(a), 납땜 접합 후의 핀과 튜브의 단면 구조를 도시한 설명도(b).

본 명세서에 있어서, 「알루미늄」은 순 알루미늄뿐만 아니라 알루미늄 합금을 포함하는 개념이다. 즉, 튜브의 재질은 순 알루미늄뿐만 아니라 알루미늄 합금을 포함하고, 핀의 재질도, 순 알루미늄뿐만 아니라 알루미늄 합금을 포함한다. 구체적으로는, A1000계의 순 알루미늄, A3000계의 알루미늄 합금 등을 사용할 수 있다.

튜브로서는 환관(丸管) 또는 편평관 등의 형상을 채용할 수 있다. 튜브 안에는 내부를 복수의 통로로 구획하는 내주(內柱)가 형성되어 있어도 좋다. 더 구체적으로는, 튜브로서는 예를 들면 편평 다공관을 채용할 수 있다.

튜브로서는, 예를 들면 브레이징 시트를 환관 형상 또는 편평관 형상으로 가공하여 이루어진 튜브를 사용할 수 있다. 브레이징 시트는 알루미늄으로 이루어진 심재에, 납재를 클래드하여 이루어지고, 편면 클래드라도 양면 클래드라도 좋다. 이러한 브레이징 시트를 가공하여 이루어진 튜브를 사용할 경우에는, 접합시에 별도 납재를 사용할 필요가 없어진다. 따라서, 튜브는 표면에 납재가 클래드된 클래드 튜브인 것이 바람직하다. 심재에 클래드되는 납재로서는, 예를 들면 Al-Si계 합금 분말, Si 분말, Al-Si-Zn계 합금 분말 등이 사용된다. 또한, 납재의 분말 중, Si 분말은 납땜 가열시에, 튜브 및/또는 핀 중에 포함되는 Al과 Al-Si계 합금을 형성함으로써 납재로서의 기능을 발휘할 수 있다. 또한, 상술한 납재에는 플럭스나 바인더 수지를 혼합할 수도 있다. 플럭스로서는 예를 들면 플루오로알루민산칼륨, 플루오로아연산칼륨 등의 불화물계 플럭스 분말 등이 사용된다. 바인더 수지로서는 예를 들면 아크릴계 수지 등이 사용된다. 또한, 튜브로서는 납재 등이 클래드되지 않은 베어 튜브를 사용할 수도 있다.

핀으로서는 코루게이트(corrugate) 핀, 플레이트 핀, 핀(pin) 핀 등의 형상을 채용할 수 있다. 열교환 성능의 향상을 위해 핀은 슬릿을 갖고 있어도 좋다. 또한, 핀으로서는, 표면에 납재가 클래드된 클래드 핀을 사용할 수도 있고, 표면에 친수성 도막이 형성된 프리코트 핀을 사용할 수도 있고, 납재나 도막 등이 형성되어 있지 않은 베어 핀을 사용할 수도 있다. 클래드 핀을 사용할 경우에는, 납재로서는, 상술한 분말과 동일한 재료를 사용할 수 있고, 또한, 납재에는 상술한 플럭스, 바인더 수지를 혼합할 수도 있다. 클래드 핀은 편면 클래드라도 양면 클래드라도 좋다. 프리코트 핀을 사용할 경우에는, 친수성 도막은 콜로이달 실리카를 포함하는 도료를 도포하여 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 친수성 도막 형성용의 도료는 또한 물유리 및/또는 유기 수지를 함유하고 있어도 좋다. 프리코트 핀에서의 친수성 도막은 편면에 형성되어 있어도, 양면에 형성되어 있어도 좋다.

바람직하게는, 핀은 클래드 핀 또는 베어 핀인 것이 좋다. 이 경우에는, 플럭스액의 친수성 부여 효과를 충분히 살려 친수성 도막을 갖지 않는 핀에 대해서도 친수성을 부여할 수 있다는 효과를 갖는다. 또한, 클래드 핀의 경우에는, 접합시에 별도 납재를 사용할 필요가 없어진다.

튜브와 핀을 납땜 접합함으로써 열교환기를 얻을 수 있다. 납땜 접합은 튜브와 핀의 접합부에 납재를 공급하고, 접합부나 핀 등에 플럭스액을 공급하여, 접합부를 가열함으로써 행할 수 있다. 납재가 클래드된 튜브 또는 핀을 사용할 경우에는, 납재가 접합부에 이미 공급되기 때문에, 별도 납재를 사용할 필요가 없어진다.

플럭스액은 불화물계 플럭스와, 콜로이달 실리카와, 이들을 분산시키기 위한 분산매를 함유한다. 분산매로서는, 예를 들면 물을 사용할 수 있다. 불화물계 플럭스로서는, 예를 들면 KAlF₄, K₂AlF₅, K₃AlF₆ 등의 플루오로알루민산칼륨을 사용할 수 있다. 또한, 불화물계 플럭스로서는, KZnF₃ 등의 플루오로아연산칼륨을 사용할 수도 있다. 불화물계 플럭스로서는, 상술한 화합물을 단독으로 사용할 수도 있고, 병용하여도 좋다. 불화물계 플럭스로서는, 예를 들면 평균 1차 입자 직경 1 내지 50nm인 것을 사용할 수 있다. 불화물계 플럭스의 평균 1차 입자 직경은 레이저 회절·산란법에 의해 구한 입도 분포에서의 체적 적산값 50%에서의 입자 직경을 의미한다.

플럭스액에서는 불화물계 플럭스에 대한 콜로이달 실리카의 질량비가 1/200 내지 1/15인 것이 바람직하다. 즉, 불화물계 플럭스의 함유량 C_F(질량부)와 콜로이달 실리카의 함유량 C_S(질량부)가 1/200≤C_S/C_F≤1/15라고 하는 관계를 만족하는 것이 바람직하다. C_S/C_F<1/200의 경우에는, 콜로이달 실리카의 함유량이 지나치게 적기 때문에, 플럭스액을 사용하여 제작한 열교환기의 친수 지속성이 불충분해질 우려가 있다. 친수 지속성을 보다 향상시킨다고 하는 관점에서 C_S/C_F≥1/150인 것이 보다 바람직하고, C_S/C_F≥1/100인 것이 더욱 바람직하다. 한편, C_S/C_F>1/15의 경우에는, 콜로이달 실리카에 대한 불화물계 플럭스의 양이 지나치게 적어서, 납땜성이 불충분해질 우려가 있다. 납땜성을 보다 향상시킨다는 관점에서 C_S/C_F≤1/20인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 명세서에서의 바람직한 수치 범위에 대해서는 상한 및 하한의 모든 조합으로부터 결정할 수 있다.

콜로이달 실리카의 1차 입자의 평균 입자 직경(즉, 평균 1차 입자 직경)은 1 내지 800nm인 것이 바람직하다. 이 경우에는, 납땜성과 친수성을 보다 높은 레벨로 향상시킬 수 있다. 납땜성과 친수성을 보다 확실하고 또한 더욱 높은 레벨로 향상시킨다고 하는 관점에서, 콜로이달 실리카의 평균 1차 입자 직경은 1 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다. 콜로이달 실리카의 평균 1차 입자 직경은 콜로이달 실리카를 건조하고, BET법을 사용하여 그 비표면적을 구하고, 중량과 밀도로부터 역산함으로써 구해진다. 콜로이달 실리카는, 예를 들면 입자 단체 또는 입자의 응집체로서 플럭스액 중에 분산되어 있다.

납땜시의 가열은, 예를 들면 불활성 가스 분위기 중에서 570℃ 내지 610℃의 최고 도달 온도에서 행하여진다. 이 가열에 의해, 핀과 튜브의 접촉부에서 납재를 용융시키고, 그 후의 냉각에 의해 용융한 납재를 경화시킨다. 이로써, 핀과 튜브의 납땜 접합이 가능해진다.

열교환기는 핀과, 이 핀에 납땜 접합된 튜브로 이루어진 코어부를 갖는다. 열교환기의 구체적인 예는 후술하는 실시예에서 도면을 참조하여 설명하지만, 열교환기는 코어부에 헤더, 사이드 서포트, 출입구관 등을 조립함으로써 제조된다.

열교환기는 예를 들면 공조기, 냉장고에 사용할 수 있다. 또한, 자동차의 콘덴서, 에바포레이터, 라디에이터, 히터, 인터쿨러, 오일쿨러 등에 사용할 수도 있다. 또한, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 구동용 모터를 제어하는 인버터 유닛에 구비된 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 발열체를 냉각하기 위한 냉각 장치에 사용할 수도 있다.

실시예

(실시예 1)

본 예는 실시예 및 비교예에 따른 복수의 플럭스액을 제작하고, 이의 성능을 비교 평가하는 예이다. 구체적으로는, 이들 플럭스액을 각각 사용하여 열교환기용 코어부를 제작하고, 납땜성 및 친수성(즉, 초기 친수성 및 친수 지속성)의 평가를 행한다. 본 예에서는 코어부로서 시험용 미니코어를 제작한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 미니코어(1)는 핀(2)과 튜브(3)를 갖고, 코루게이트(corrugate) 형상의 핀(2)이 튜브(3)에 끼워져 있다. 또한, 도 1에서는, 핀(2)의 코루게이트 형상을 명시하기 위해서, 핀(2)을 끼우는 2개의 튜브(3)의 한쪽을 파선으로 표시해 두었다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 핀(2)은 코루게이트 형상으로 성형된 알루미늄판으로 이루어진 핀재(21)와, 핀재(21)의 양면에 클래드된 납재층(22)을 갖는다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 튜브(3)는 알루미늄 합금제의 편평 다공관으로 이루어진다. 튜브(3)는 냉매를 유통시키기 위한 다수의 냉매 유로(311)를 갖고 있다. 미니코어(1)에서는 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 핀(2)과 튜브(3)는 납땜 접합되어 있고, 양자 사이에는 접합부(100)가 형성되어 있다.

이하, 본 예의 미니코어(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 구체적으로는 우선 핀재로서, 알루미늄 합금으로 이루어진 판상의 심재의 양면에, Al-Si 합금으로 이루어진 납재를 클래드한 브레이징 시트를 준비하고, 이어서, 이 브레이징 시트를 코루게이트 형상으로 가공하였다. 이렇게 하여, 납재층(22)이 알루미늄판으로 이루어진 핀재(21)의 양면에 클래드된 핀(2)을 얻었다(도 1 내지 도 3 참조). 이어서, 압출 가공에 의해, 3000계 알루미늄 합금제의 편평 다공관으로 이루어진 튜브(3)를 제작하였다(도 1 및 도 2 참조).

다음에, 2개의 튜브(3) 사이에, 코루게이트 형상의 핀(2)을 끼워서 조립품을 제작하였다(도 1 및 도 2 참조). 이로써, 코루게이트 형상의 핀(2)의 각 정점(20)에서의 납재층(22)과, 튜브(3)의 표면을 접촉시켰다.

다음에, 후술하는 표 1에 기재한 조성의 각 플럭스액을 조제하고, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 플럭스액(101)을 각각 핀(2)과 튜브(3)로 이루어진 조립품의 전체에 분무하였다. 그 후, 질소 가스 분위기에서 온도 600℃의 노내(in furnace)에, 조립품을 3분간 유지한 후, 실온(25℃)까지 냉각하였다. 이 노내에서의 가열시에 핀(2)의 납재층(22)이 적어도 부분적으로 용융되고, 냉각시에 용융된 납재층(22)이 경화된다. 이 납재층(22)의 용융과 경화에 의해, 핀(2)과 튜브(3)가 접촉부에서 접합되어 접합부(100)가 형성된다(도 4(b) 참조). 이렇게 하여, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 미니코어(1)를 얻었다. 본 예에서는, 표 1에 기재한 바와 같이 조성이 다른 복수의 플럭스액을 각각 사용하여 복수의 미니코어(1)를 제작하였다. 또한, 후술하는 표 1에서 불화물계 플럭스로서 사용한 NOCOLOK는 솔베이(SOLVAY)사 제조의 상품이며, FL7은 모리타가가쿠코교(주) 제조의 상품이다. 콜로이달 실리카로서는, 닛키쇼쿠바이카세이(주) 제조의 비정질 콜로이달 실리카인 Cataloid SI-550을 사용하였다. 플럭스액은 콜로이달 실리카와, 불화물계 플럭스를 표 1에 기재한 배합으로 분산매인 물에 분산시킴으로써 제작하였다. 분산매의 양은 도포에 적합한 점도가 되도록 적절히 조제할 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 미니코어에 대하여 납땜성, 초기 친수성, 친수 지속성의 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 기재하였다.

<납땜성>

각 미니코어에서의 납땜 접합부를 커터 나이프로 절단하고, 핀의 접합 길이(L₁)를 핀의 산부 길이(L₂)의 총 합으로 나누어 100분률로 나타낸 값(L₁/L₂×100)을 접합율(%)로 하였다. 접합율이 90% 이상인 경우를 「A+」라고 평가하고, 접합율이 70% 이상 또한 90% 미만인 경우를 「A」라고 평가하고, 접합율이 70% 미만인 경우를 「B」라고 평가하였다.

<초기 친수성>

초기 친수성의 평가는 핀과 같은 구성의 평판상의 시험판을 사용하여 실시하였다. 즉, 시험판에 대하여 각 시료의 플럭스액을 분무하고, 납땜을 상정한 가열을 행하였다. 구체적으로는, 플럭스액이 분무된 시험판을 질소 가스 분위기에서 온도 600℃의 노내에서 3분간 가열하였다. 이어서, 각 시험판 위에서의 물방울의 접촉각을 측정함으로써 친수성의 평가를 행하였다. 접촉각의 측정은 교와카이맨가가쿠가부시키가이샤 제품의 FACE 자동 접촉각계 「CA-Z」를 사용하여 실시하였다. 구체적으로는, 실온에서 시험판 위에 물방울을 적하하고, 30초 후의 물방울의 접촉각을 측정하였다. 접촉각이 20°이하인 경우를 「A」라고 평가하고, 20°를 초과하고 30°이하인 경우를 「B」라고 평가하고, 30°를 초과할 경우를 「C」라고 평가하였다.

<친수 지속성>

상술한 시험판을 순수에 2분간 침지한 후, 6분간 바람에 건조하였다. 이 순수로의 침지와 바람에 건조하는 사이클을 300회 반복하여 실시하였다. 그 후, 상술한 친수성의 평가와 같게 하여 물방울과의 접촉각을 측정하였다. 300 사이클 후의 접촉각이 25°이하인 경우를 「A」라고 평가하고, 25°를 초과하고 40°이하인 경우를 「B」라고 평가하고, 40°를 초과할 경우를 「C」라고 평가하였다.

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 시료 1 내지 시료 16의 플럭스액을 사용한 경우에는, 납땜성, 초기 친수성, 친수 지속성 모두가 뛰어났다. 이에 대하여 콜로이달 실리카를 함유하고 있지 않은 시료 17 내지 19는 친수 지속성이 떨어졌다. 또한, 불화물계 플럭스량에 대한 콜로이달 실리카량이 적은 시료 20 내지 27은 시료 17 내지 19에 비교하면 친수 지속성이 향상되지만, 지속성이 아직 불충분하였다. 또한, 불화물계 플럭스량에 대한 콜로이달 실리카량이 많은 시료 28 내지 시료 35는 납땜성이 떨어졌다.

따라서, 시료 1 내지 시료 16과 같이, 불화물계 플럭스와, 콜로이달 실리카와, 분산매를 함유하고, 불화물계 플럭스에 대한 콜로이달 실리카의 질량비가 1/200 내지 1/15인 플럭스액을 사용하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 이러한 플럭스액을 사용하여, 알루미늄으로 이루어진 튜브와, 알루미늄으로 이루어진 핀을 납땜 접합함으로써 열교환기를 제조하면, 납땜성, 초기 친수성, 친수 지속성이 뛰어난 열교환기의 제조가 가능해진다. 또한, 본 예에서는 핀(2)이 납재층(22)을 갖고 있고, 핀(2)으로서 클래드 핀이 사용되고 있다. 그러므로, 납재를 별도 공급하지 않고 납땜 접합이 가능하다.

(실시예 2)

다음에, 열교환기의 예에 대하여 설명한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환기(4)는 실시예 1에서의 상술한 미니코어와 동일한 구성을 다수 구비한 코어부(10)를 갖는다. 구체적으로는, 코어부(10)는 코루게이트 형상의 핀(2)과, 튜브(3)를 교대로 다수적층하여 이루어지고, 핀(2)과 튜브(3)가 실시예 1의 미니코어 와 마찬가지로 납땜 접합되어 있다.

튜브(3)의 양단에는 헤더(5)가 조립되어 있고, 코어부(10)의 적층 방향에서의 양단(최외측)에는 사이드 플레이트(6)가 조립되어 있다. 또한, 헤더(5)에는 탱크(7)가 조립되어 있다. 이들 헤더(5), 사이드 플레이트(6) 및 탱크(7)는 상술한 핀(2)과 튜브(3)의 접합과 마찬가지로, 예를 들면 납땜에 의해 접합을 행할 수 있다.

열교환기(4)에서는 실시예 1에서의 시료 1 내지 시료 16과 같은 플럭스액을 사용하여 납땜 접합을 행할 수 있다. 이로써, 납땜 후에 얻어지는 열교환기(4)는 핀(2)과 튜브(3)의 납땜성이 뛰어나고, 초기 친수성 및 친수 지속성도 뛰어나다.

(변형예 1)

실시예 1에서는 베어 튜브와 클래드 핀을 접합시킨 미니코어에 대하여 설명했지만, 본 예는 클래드 튜브와 베어 핀을 접합시킨 미니코어에 대하여 설명한다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 미니코어(1)는 실시예 1과 마찬가지로 핀(2)과 튜브(3)를 갖고, 코루게이트 형상의 핀(2)이 튜브(3)에 끼워져 있다. 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 핀(2)의 표면에는 납재층 등이 형성되어 있지 않고, 핀(2)은 베어 핀이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 튜브(3)는 알루미늄 합금제의 편평 다공관으로 이루어진 심재(31)와, 이 심재(31)의 표면에 형성된 납재층(32)을 갖는다. 심재(31)는 냉매를 유통시키기 위한 다수의 냉매 유로(311)를 갖고 있다. 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 핀(2)과 튜브(3)는 납땜 접합되어 있고, 양자 사이에는 접합부(100)가 형성되어 있다.

이하, 본 예의 미니코어(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 구체적으로는, 우선, JIS 규격의 A1050 조성의 판상의 알루미늄판을 코루게이트 형상으로 가공하였다. 이렇게 하여, 코루게이트 형상의 핀(2)을 얻었다(도 6 내지 도 8 참조).

이어서, 압출 가공에 의해, 3000계 알루미늄 합금제의 편평 다공관으로 이루어진 심재(31)를 제작하였다(도 6 및 도 7 참조). 그리고, 심재(31)의 표면에 Si 분말로 이루어진 납재를 도포함으로써 납재층(32)을 형성하였다. 이렇게 하여, 튜브(3)를 얻었다.

다음에, 2개의 튜브(3) 사이에, 코루게이트 형상의 핀(2)을 끼워서 조립품을 제작하였다(도 1 및 도 2 참조). 이때, 각 튜브(3)의 납재층(32)을 서로 대향시킨 상태에서 양자 사이에 핀(2)을 끼움으로써, 코루게이트 형상의 핀(2)의 각 정점(20)과 납재층(32)을 접촉시켰다. 이어서, 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 플럭스액(101)을 튜브(3)와 핀(2)으로 이루어진 조립품의 전체에 분무하였다. 그 후, 질소 가스 분위기에서 온도 600℃의 노내에, 조립품을 3분간 유지한 후, 실온(25℃)까지 냉각시켰다. 이 노내에서의 가열시에 납재층(32)이 용융되고, 냉각시에 용융된 납재층(32)이 경화된다. 이 납재층(32)의 용융과 경화에 의해, 핀(2)과 튜브(3)가 접합되어 접합부(100)가 형성된다(도 9(b) 참조). 이렇게 하여, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 미니코어(1)를 얻었다. 본 예에서도, 실시예 1과 같은 플럭스액을 사용하여 납땜 접합을 행한 바, 실시예 1과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 즉, 시료 1 내지 16의 플럭스액을 사용함으로써, 시료 17 내지 35를 사용한 경우에 비해 납땜성, 초기 친수성, 친수 지속성이 향상되어 있었다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예 및 변형예에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이들의 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 손상하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

Claims

알루미늄으로 이루어진 튜브와, 알루미늄으로 이루어진 핀을 납땜 접합하여 열교환기를 제조하기 위해 사용되는 플럭스액으로서,
불화물계 플럭스와, 콜로이달 실리카와, 상기 불화물계 플럭스 및 상기 콜로이달 실리카를 분산시키는 분산매를 함유하고,
상기 불화물계 플럭스에 대한 상기 콜로이달 실리카의 질량비가 1/200 내지 1/15인, 플럭스액.
제1항에 있어서, 상기 콜로이달 실리카의 1차 입자의 평균 입자 직경이 1 내지 500nm인, 플럭스액.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 핀은 표면에 납재가 클래드된 클래드 핀인, 플럭스액.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브는 표면에 납재가 클래드된 클래드 튜브인, 플럭스액.