JP2000202620A - ろう付け用アルミニウム板材及び熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウム熱交換器の製造に際してフラッ
クス塗布量を低減する。 【解決手段】 チューブ用アルミニウム板材１２ａ、１
２ｂのろう付け部のうち、インナーフィン１２ｅ、１２
ｆ側（内部流体通路側）のろう付け部位のフラックス塗
布量Ｑ₁ と、外部空気側のろう付け部位のフラックス塗
布量Ｑ₂ とを場合分けし、前者のフラックス塗布量Ｑ₁
は、流体（冷媒）洩れの防止のために多くし、一方、外
部空気側のろう付け部位では局所的にろう付け不良が発
生しても熱交換器機能にほとんど支障がないことに着目
して、後者のフラックス塗布量Ｑ₂をＱ₁ より少なくす
る（Ｑ₁ ＞Ｑ₂ ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に言って、
ろう付け用アルミニウム板材及びそれを用いたアルミニ
ウム熱交換器の製造方法に関するもので、車両搭載の熱
交換器（空調用の蒸発器や凝縮器、ヒータコア、あるい
はエンジン冷却用ラジエータ等）に用いて好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両空調用等のアルミニウム熱交
換器においては、アルミニウム板材からなる構成部品に
フラックスを塗布し、その後にこの構成部品を所定構造
に組み付けか、あるいは、アルミニウム板材からなる構
成部品の組付後に、その組付体全体にフラックスを吹き
付けで塗布する。しかるのちに、組付体をろう付け用の
加熱炉内に搬入し、組付体をろう材の融点まで加熱し
て、組付体全体を一体ろう付けしている。

【０００３】ここで、フラックスはアルミニウム板材表
面の酸化皮膜の除去、再酸化防止の作用を果して、アル
ミニウム熱交換器のろう付け性を良好にするものである
が、このフラックスとして、近年、フッ化物系の非腐食
性フラックスが多く用いられている。これは、フラック
ス成分が非腐食性であるため、熱交換器ろう付けのフラ
ックス残渣の除去のための洗浄工程を簡略化できる利点
があるからである。

【０００４】ところで、車両空調用のアルミニウム熱交
換器である蒸発器においては、一体ろう付け後に、耐食
性向上、凝縮水の排水性向上、通風抵抗の低減、カビに
よる臭気の発生防止等の目的で表面処理を施している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一体ろう付け
後にアルミニウム熱交換器の外表面にフラックス残渣が
付着していると、このフラックス残渣が表面処理層の形
成を阻害するので、非腐食性フラックスを使用している
にもかかわらず、ろう付け後の洗浄工程の簡略化を困難
にする。しかも、洗浄廃液による環境汚染防止の対策負
荷が高くなるという問題があった。

【０００６】本発明は上記点に鑑み、アルミニウム熱交
換器の製造に際して、フラックス塗布量の低減を図るこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】まず、最初に、上記目的
を達成するための本発明の着眼点について説明する。従
来技術では、通常、冷媒が流れる内部流体通路（チュー
ブ）を構成するろう付け用アルミニウム板材（コアプレ
ート）にフラックスを塗布する際の考え方は、フラック
ス塗布量のムラ（不均一）によるろう付け不良（このろ
う付け不良は冷媒洩れという致命的な欠陥につながる）
を防止するために、予め、塗布量のムラを見越して、ア
ルミニウム板材の表面全体に、一律に、多めの量のフラ
ックスを塗布している。このため、従来技術では、アル
ミニウム板材に対するフラックス塗布量がどうしても増
大するのである。

【０００８】本発明では、アルミニウム板材のろう付け
部のうち、内部流体通路側のろう付け部位のフラックス
塗布量Ｑ₁ と、外部空気側のろう付け部位のフラックス
塗布量Ｑ₂ とを場合分けし、前者のフラックス塗布量Ｑ
₁ は、流体（冷媒）洩れの防止のために多くし、一方、
外部空気側のろう付け部位では局所的にろう付け不良が
発生しても熱交換器機能にほとんど支障がないことに着
目して、後者のフラックス塗布量Ｑ₂ をＱ₁より少なく
する（Ｑ₁ ＞Ｑ₂ ）ものである。

【０００９】具体的には、請求項１〜４記載の発明で
は、アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）をろう付けす
ることによりチューブ（１２）を構成する熱交換器に用
いられるろう付け用アルミニウム板材であって、チュー
ブ（１２）の内部流体通路側の表面（１２ｋ）に塗布し
た内側フラックス塗布層（３４）と、チューブ（１２）
の外部空気側の表面（１２ｍ）に塗布した外側フラック
ス塗布層（３３）とを有し、内側フラックス塗布層（３
４）におけるフラックス塗布量をＱ₁ とし、外側フラッ
クス塗布層（３３）におけるフラックス塗布量をＱ₂ と
したとき、Ｑ₁ ＞Ｑ₂ の関係に設定したろう付け用アル
ミニウム板材を特徴としている。

【００１０】これによれば、従来のように、アルミニウ
ム板材の表面全体に、一律に、多めの量のフラックスを
塗布している場合に比較して、アルミニウム板材へのフ
ラックス塗布量を大幅に低減できる。その結果、ろう付
け後の熱交換器外面の洗浄工程を簡略化できると同時
に、洗浄廃液による環境汚染防止の対策負荷を軽減でき
る。

【００１１】請求項２に記載のごとく、内側フラックス
塗布層（３４）および外側フラックス塗布層（３３）
は、非腐食性フラックスをバインダーを用いて塗布する
のがよい。これによれば、非腐食性フラックスをバイン
ダーの働きによりアルミニウム表面に均一に塗布するこ
とができる。請求項３に記載のごとく、芯材層（３０）
と、この芯材層（３０）の片側にクラッドされた内側ろ
う材層（３２）と、芯材層（３０）の他の片側にクラッ
ドされた外側ろう材層（３１）とを有し、内側フラック
ス塗布層（３４）は内側ろう材層（３２）上に塗布し、
外側フラックス塗布層（３３）は外側ろう材層（３１）
上に塗布すれば、アルミニウムクラッド材を用いるろう
付けにおいて、本発明は好適に実施できる。

【００１２】請求項４に記載のごとく、内側フラックス
塗布層（３４）におけるフラックス塗布量Ｑ₁ は具体的
には６〜１４ｇ／ｍ² であり、外側フラックス塗布層
（３３）におけるフラックス塗布量Ｑ₂ は具体的には３
〜７ｇ／ｍ² である。次に、請求項５記載の発明では、
ろう付け用アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）にフラ
ックスを塗布してろう付けすることによりチューブ（１
２）を構成するとともに、チューブ（１２）とチューブ
（１２）の外側に位置するアウターフィン（１３）とを
ろう付けする熱交換器の製造方法であって、フラックス
の塗布工程において、ろう付け用アルミニウム板材（１
２ａ、１２ｂ）のうち、チューブ（１２）の内部流体通
路側の表面（１２ｋ）でのフラックス塗布量Ｑ₁ に比し
て、チューブ（１２）の外部空気側の表面（１２ｍ）で
のフラックス塗布量Ｑ₂ を少なくする、熱交換器の製造
方法を特徴としている。

【００１３】これによると、前述の理由と同じ理由にて
アルミニウム板材へのフラックス塗布量を大幅に低減で
き、その結果、ろう付け後の熱交換器外面の洗浄工程の
簡略化、および洗浄廃液による環境汚染防止の対策負荷
を軽減できる。請求項６記載の発明では、芯材層（３
０）と、この芯材層（３０）の片側の内側ろう材層（３
２）と、芯材層（３０）の他の片側の外側ろう材層（３
１）とを有するろう付け用アルミニウム板材（１２ａ、
１２ｂ）を用意し、このアルミニウム板材（１２ａ、１
２ｂ）をろう付けすることによりチューブ（１２）を構
成する熱交換器の製造方法であって、アルミニウム板材
（１２ａ、１２ｂ）のうち、チューブ（１２）の内部流
体通路側に位置する内側ろう材層（３２）の表面（１２
ｋ）にフラックスを塗布して内側フラックス塗布層（３
４）を形成し、チューブ（１２）の外部空気側に位置す
る外側ろう材層（３１）の表面（１２ｍ）にフラックス
を塗布して外側フラックス塗布層（３３）を形成すると
ともに、内側フラックス塗布層（３４）におけるフラッ
クス塗布量Ｑ₁ に比して、外側フラックス塗布層（３
３）におけるフラックス塗布量Ｑ₂ を少なくするフラッ
クス塗布工程と、アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）
をチューブ（１２）の形状となるように組み付けるとと
もに、アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）とアウター
フィン（１３、１７）とを所定の組付体に組み付ける組
付工程と、アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）とアウ
ターフィン（１３、１７）との組付体を一体ろう付けす
るろう付け工程とを備える、熱交換器の製造方法を特徴
としている。

【００１４】この請求項６記載の発明においても、請求
項５記載の発明と同様の作用効果を発揮できる。請求項
７のごとくろう付け後に、チューブ（１２）とアウター
フィン（１３）の外表面に表面処理を行う場合に、本発
明では、フラックス塗布量が少ないので、ろう付け後の
洗浄工程を簡略化しても、フラックス残渣が僅少とな
り、表面処理を良好に行うことができる。つまり、洗浄
工程を簡略化しても、フラックス残渣による表面処理層
の剥がれといった不具合か発生しない。

【００１５】請求項８のごとくチューブ（１２）内にイ
ンナーフィン（１２ｅ、１２ｆ）を配置してチューブ
（１２）と一体にろう付けするものにおいても、内側フ
ラックス塗布層（３４）におけるフラックス塗布量Ｑ₁
が多いため、インナーフィン（１２ｅ、１２ｆ）をチュ
ーブ（１２）側に良好にろう付けできる。そのため、イ
ンナーフィン（１２ｅ、１２ｆ）のろう付け不良による
チューブ耐圧強度の低下といった不具合を防止できる。

【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。まず、本発明方法を説明する前に、
本発明を適用するアルミニウム熱交換器として、車両用
空調装置の蒸発器を図１〜図４により説明する。蒸発器
１０は冷凍サイクルの低圧側の気液２相冷媒を空調空気
から吸熱して蒸発させる冷房用熱交換器であって、その
熱交換用コア部１１には、チューブ１２とアウターフィ
ン１３が備えられている。空調空気は熱交換用コア部１
１を図２の矢印Ａ方向（図１の紙面垂直方向）に通過す
る。

【００１８】チューブ１２は図３に示すごとく２枚のア
ルミニウム板材１２ａ、１２ｂを１組として最中状に組
み合わせることにより断面偏平状の冷媒通路を構成する
ものである。ここで、チューブ１２内の冷媒通路は、風
上側通路１２ｃと風下側通路１２ｄとに２分割され、こ
の各通路１２ｃ、１２ｄ内にそれぞれインナーフィン１
２ｅ、１２ｆが配置され、板材１２ａ、１２ｂに接合さ
れる。

【００１９】なお、アウターフィン１３およびインナー
フィン１２ｅ、１２ｆはそれぞれ波状に折り曲げ加工さ
れたコルゲートフィンで構成されている。アウターフィ
ン１３には、周知のルーバ１３ａ（図３）が斜めに切り
起こし成形されている。このチューブ１２を構成するア
ルミニウム板材１２ａ、１２ｂとインナーフィン１２
ｅ、１２ｆとアウターフィン１３とを図３のごとく交互
に積層して組付け、この組付体の積層方向のうち、一端
側（図１の最も左側）の部位には、エンドプレート１４
とサイドプレート１５が配置されている。これに対し
て、組付体の積層方向のうち、他端側（図１の最も右
側）の部位にはエンドプレート１６およびジョイントプ
レート１６′が配置され、さらに、その外側にアウター
フィン１７を介してサイドプレート１８が配置されてい
る。

【００２０】図４はチューブ１２を構成する各アルミニ
ウム板材１２ａ、１２ｂを示すもので、各アルミニウム
板材１２ａ、１２ｂの長手方向（図１、４の上下方向）
両端部にはそれぞれ椀状のタンク部１２ｇ、１２ｈが一
体に突出成形され、上記の組付状態では、隣接するタン
ク部１２ｇ、１２ｈの頂部が互いに当接する。そして、
このタンク部１２ｇ、１２ｈの頂部にはそれぞれ連通孔
１２ｉ、１２ｊが開けてあるので、この連通孔１２ｉ、
１２ｊにより隣接のタンク部同志を連通させることがで
きる。

【００２１】また、左右の両側のエンドプレート１４、
１６の長手方向（図１上下方向）両端部にもそれぞれ椀
状のタンク部１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂが一体に
突出成形され、このタンク部１４ａ、１４ｂ、１６ａ、
１６ｂの頂部にもそれぞれ連通孔（図示せず）が開けて
あり、この連通孔によりタンク部１４ａ、１４ｂ、１６
ａ、１６ｂは隣接するアルミニウム板材１２ａ、１２ｂ
のタンク部１２ｇ、１２ｈと連通するようになってい
る。

【００２２】なお、チューブ１２を構成する各アルミニ
ウム板材１２ａ、１２ｂのタンク部１２ｇ、１２ｈのう
ち、組付体の積層方向（図１左右方向）の特定部位で
は、タンク部の連通孔を廃止して隣接のタンク部同志の
連通を遮断して、冷媒流れの通路を積層方向で所定間隔
毎に蛇行させるようにしてある。また、積層方向左側の
エンドプレート１４とサイドプレート１５との間にも、
図１の上下方向に延びる冷媒通路が構成されるが、この
冷媒通路内にはインナーフィンを配置していない。

【００２３】図１の右側のエンドプレート１６にはジョ
イントプレート１６′が接合され、このジョイントプレ
ート１６′の下部に、エンドプレート１６の下側タンク
部１６ａと連通するように入口パイプ１９が接合され、
また、ジョイントプレート１６′の上部に、エンドプレ
ート１６の上側タンク部１６ｂと連通するように出口パ
イプ２０が接合されている。

【００２４】図示しない膨張弁にて減圧された低温低圧
の気液２相冷媒は、入口パイプ１９を経て下側タンク部
１６ａに流入し、蒸発器１０のチューブ１２により構成
される冷媒通路およびエンドプレート１４とサイドプレ
ート１５との間に構成される冷媒通路を冷媒が通過する
間に、インナーフィン１２ｅ、１２ｆ、アルミニウム板
材１２ａ、１２ｂ、アウターフィン１３、１７等を介し
て空調空気から吸熱して冷媒が蒸発する。

【００２５】そして、この冷媒通路で蒸発を終えたガス
冷媒は右側のエンドプレート１６の上側タンク部１６ｂ
に集合し、ここから出口パイプ２０を通して外部へ流出
する。なお、入口パイプ１９と出口パイプ２０の先端部
はブロックジョイント２１により一体に保持され、Ｏリ
ング２２、２３を用いて気密に膨張弁の冷媒通路に接続
される。

【００２６】次に、図５はチューブ１２を構成するアル
ミニウム板材１２ａ、１２ｂの具体的仕様を例示するも
のであって、この板材１２ａ、１２ｂはろう材を表裏両
面にクラッドしたアルミニウムブレージングシートであ
り、芯材層３０と外側ろう材層３１と内側ろう材層３２
とからなる。さらに、外側ろう材層３１の表面には外側
フラックス塗布層３３を形成し、また、内側ろう材層３
２の表面には内側フラックス塗布層３４を形成する。

【００２７】上記芯材層３０は例えば、Ａ３００３から
なり、この芯材層３０の両面に、例えば、Ａ４０４５か
らなる外側、内側のろう材層３１、３２をクラッドして
いる。この両面クラッド材の板厚は例えば０．６ｍｍ程
度である。なお、本例では、外側ろう材層３１には犠牲
腐食陽極材としてのＺｎを１．５〜２．５ｗｔ％含有さ
せている。

【００２８】そして、この両面クラッド材を図４に示す
所定形状にプレス成形した後に、両面クラッド材のろう
材層３１、３２の表面に非腐食性フラックスをバイダー
を用いて塗布することよりフラックス塗布層３３、３４
を形成している。エンドプレート１４、１６およびジョ
イントプレート１６′も、チューブ用アルミニウム板材
１２ａ、１２ｂと同様の両面クラッド材で構成され、そ
して、外側ろう材層の表面には外側フラックス塗布層を
形成し、また、内側ろう材層の表面には内側フラックス
塗布層を形成する。

【００２９】また、左右のサイドプレート１５、１８
は、ろう付け側の片面のみにろう材をクラッドした片面
クラッド材でよい。また、入口パイプ１９および出口パ
イプ２０の端面を閉塞するキャップ部材１９ａ、２０ａ
もろう付け側の片面のみにろう材をクラッドした片面ク
ラッド材でよい。これらの片面クラッド材においても、
片面ろう材層の表面にフラックス塗布層を形成する。

【００３０】一方、アウターフィン１３、１７はろう材
をクラッドしてないアルミニウムベア材（例えば、Ａ３
００３）からなる。アウターフィン１３、１７において
も犠牲腐食陽極材としてのＺｎを０．２〜０．６ｗｔ％
含有させている。アウターフィン１３、１７の板厚は例
えば０．１ｍｍ程度である。インナーフィン１２ｅ、１
２ｆもろう材をクラッドしてないアルミニウムベア材
（例えば、Ａ３００４）からなり、その板厚は例えば
０．１ｍｍ程度である。また、入口パイプ１９および出
口パイプ２０も同様にろう材をクラッドしてないアルミ
ニウムベア材（例えば、Ａ３００３）からなる。

【００３１】なお、サイドプレート１５、１８およびキ
ャップ部材１９ａ、２０ａでは、片面クラッド材を所定
形状にプレス成形した後に、片面クラッド材のろう材層
側の表面に非腐食性フラックスを塗布してフラックス塗
布層を形成する。次に、本実施形態のアルミニウム熱交
換器（蒸発器１０）の製造方法について具体的に説明す
る。 （１）熱交換器構成部品の成形工程 チューブ１２を構成するアルミニウム板材１２ａ、１２
ｂ、エンドプレート１４、１６、およびジョイントプレ
ート１６′を両面クラッド材にて所定形状にプレス成形
する。また、アウターフィン１３、１７およびインナー
フィン１２ｅ、１２ｆをアルミニウムベア材にて所定の
波形状に成形する。また、サイドプレート１５、１８、
キャップ部材１９ａ、２０ａを片面クラッド材にて所定
形状にプレス成形する。さらに、出入口パイプ１９、２
０をアルミニウムベア材にて所定形状に成形する。 （２）熱交換器構成部品へのフラックス塗布工程 フラックス塗布液の準備 ・フラックス：フッ化物系の非腐食性フラックスを用い
る。

【００３２】具体的には、ＫＡｌＦ₄ とＫ₃ ＡｌＦ₆ と
の混合物（モル比で、ＫＡｌＦ₄：９０に対してＫ₃ Ａ
ｌＦ₆ ：１０）、あるいはＫ₂ ＡｌＦ₅ を用いる。 ・バインダー：アクリル樹脂を主成分とする水溶液で、
その具体的組成の一例を次に示す。 （アクリル樹脂・３−メトキシ−３−メチル−１−ブタ
ノール・ジメチルエタノールアミン・水）このバインダ
ーはフラックスをアルミニウム表面に一様に付着させる
ためのものであり、そのために塗料のような粘着性をあ
る程度有しており、かつろう付け温度より低い温度（例
えば、３００〜４５０°Ｃ）で蒸発して、ろう付けの妨
げにならないものがよい。上記アクリル樹脂はこれらの
物性を満足するものである。

【００３３】・溶剤：水 ・レベリング剤：３−メトキシ−３−メチル−１−ブタ
ノール（溶液中へのフラックスの均一な分散、安定化に
寄与） 以上のフラックス、バインダー、およびレベリング剤を
溶剤としての水に溶かして、フラックス塗布液（バイン
ダーフラックス水溶液）を作る。

【００３４】ここで、フラックス塗布液として、フラッ
クス濃度を高めにした第１フラックス塗布液と、この第
１フラックス塗布液よりフラックス濃度を所定量低くし
た第２フラックス塗布液とを予め作っておく。 フラックス塗布工程 チューブ１２を構成するアルミニウム板材１２ａ、１２
ｂのうち、インナーフィン１２ｅ、１２ｆ側（冷媒通路
１２ｃ、１２ｄ側）に位置する内側ろう材層３２の表面
１２ｋ（図４参照）を、常温下で上記のフラックス濃度
を高めにした第１フラックス塗布液に所定時間浸漬す
る。そして、アルミニウム板材１２ａ、１２ｂのうち、
アウターフィン１３側（空気側）に位置する外側ろう材
層３２の表面１２ｍ（図４参照）については、常温下で
上記のフラックス濃度を低めにした第２フラックス塗布
液に所定時間浸漬する。

【００３５】一方、サイドプレート１５およびキャップ
部材１９ａ、２０ａについてはろう材がクラッドされた
片面のみを上記第１フラックス塗布液に浸漬する。ま
た、サイドプレート１８は、アウターフィン１７と接合
される、ろう材がクラッドされた片面のみを上記第２フ
ラックス塗布液に浸漬する。また、エンドプレート１
４、１６については、アルミニウム板材１２ａ、１２ｂ
と同様に、プレート１５、１６′と接合される片側のろ
う材層の表面を上記第１フラックス塗布液に浸漬し、ア
ウターフィン１３側（空気側）に位置する他の片側のろ
う材層の表面を上記第２フラックス塗布液に浸漬する。

【００３６】また、ジョイントプレート１６′について
は、その両面（内側ろう材層および外側ろう材層の表
面）を上記第１フラックス塗布液に浸漬する。次に、フ
ラックス塗布液への浸漬を終えた各アルミニウム部品
を、１００〜１５０°Ｃの加熱温度に設定した乾燥炉内
に所定時間（例えば、５〜１０分程度）搬入して、フラ
ックス塗布液の乾燥を行う。この乾燥工程では、溶剤
（水）およびレベリング剤が蒸発するとともに、バイン
ダーがアルミニウム表面に固着するので、フラックス塗
布液（バインダーフラックス水溶液）中のフラックス成
分をムラなく均一に、かつ、確実にアルミニウム表面に
固着できる。

【００３７】そして、アルミニウム表面に固着したバイ
ンダーは、後述のろう付け工程において昇温され蒸発す
るまで、各アルミニウム部品表面にフラックス成分を保
持して、フラックス成分の脱落を防止する。ここで、各
アルミニウム部品表面へのフラックス塗布量について述
べると、まず、チューブ用アルミニウム板材１２ａ、１
２ｂでは、そのインナーフィン側に位置する内側ろう材
層３２の表面１２ｋにおけるフラックス塗布量Ｑ₁ は、
上記第１フラックス塗布液への浸漬により、６〜１４ｇ
／ｍ² 程度となる。

【００３８】一方、チューブ用アルミニウム板材１２
ａ、１２ｂのアウターフィン側に位置する外側ろう材層
３１の表面１２ｍにおけるフラックス塗布量Ｑ₂ は、上
記第２フラックス塗布液への浸漬により、３〜７ｇ／ｍ
² に半減する。同様に、エンドプレート１４、１６にお
いても、プレート１５、１６′側の片面におけるフラッ
クス塗布量は第１フラックス塗布液への浸漬により６〜
１４ｇ／ｍ² 程度となり、アウターフィン側の他の片面
のフラックス塗布量は上記第２フラックス塗布液への浸
漬により３〜７ｇ／ｍ² 程度となる。

【００３９】また、サイドプレート１５およびキャップ
部材１９ａ、２０ａの片面のろう材層表面におけるフラ
ックス塗布量は、それぞれ、上記第１フラックス塗布液
への浸漬により６〜１４ｇ／ｍ² 程度となる。また、ジ
ョイントプレート１６′については、その両面のろう材
層表面におけるフラックス塗布量が上記第１フラックス
塗布液への浸漬により６〜１４ｇ／ｍ ² 程度となる。ま
た、サイドプレート１８はアウターフィン１７側（空気
側）に位置する片側のろう材層表面におけるフラックス
塗布量は、上記第２フラックス塗布液への浸漬により３
〜７ｇ／ｍ² 程度となる。

【００４０】因みに、バインダーを用いない、スプレー
噴霧式による従来のフラックス塗布方法によると、フラ
ックス塗布量が２０〜３０ｇ／ｍ² 程度と大幅に大きな
値であった。 （３）熱交換器組付工程 上記した各部品を図１〜３に示す状態に組付ける。この
組付体の組付状態は図示しない適宜の治具にて保持す
る。 （４）ろう付け工程 上記組付体を治具にて保持してろう付け用加熱炉内に搬
入して、熱交換器の各部品間を一体ろう付けする。

【００４１】ここで、ろう付け条件の具体例としては、
ろう付け用加熱炉内雰囲気をＮ₂ ガス（または不活性ガ
ス）雰囲気とし、ろう付け温度を５９５°Ｃ〜６００°
Ｃとし、ろう付け時間を約５分とする。チューブ用アル
ミニウム板材１２ａ、１２ｂ等の表面に形成されたフラ
ックス塗布層３３、３４のうち、バインダー成分は上記
組付体がろう付け温度まで昇温する過程において蒸発
し、飛散するので、ろう付け作用には何ら妨げとならな
い。一方、フラックス塗布層３３、３４のうち、非腐食
性フラックス成分はろう付け温度において溶融状態（液
体状態）となって、各部品間の接合面に均一に行き渡る
ので、各部品間の接合面の酸化皮膜の除去並びにアルミ
ニウム表面の再酸化防止を良好に行うことができ、各部
品間を良好にろう付けすることができる。

【００４２】ところで、本実施形態では、熱交換器組付
工程の後に、組付体の全体にフラックスを塗布するとい
うことをせずに、また、表面積が熱交換器部品の中で最
大となるフィン１５にフラックスを塗布せず、比較的表
面積の小さい、フラックス塗布の必要な部品のみ（チュ
ーブ用アルミニウム板材１２ａ、１２ｂ、エンドプレー
ト１４、１６、ジョイントプレート１６′、サイドプレ
ート１５、１８、キャップ部材１９ａ、２０ａ）に対し
てのみ、それ単独の状態にてフラックス塗布を行ってい
るから、フラックス使用量を減少できる。

【００４３】さらには、フラックス塗布の必要な部品の
うち、大部分を占めるチューブ用アルミニウム板材１２
ａ、１２ｂにおいて、インナーフィン側表面１２ｋのフ
ラックス塗布量Ｑ₁ （６〜１４ｇ／ｍ² 程度）に比して
アウターフィン側表面１２ｍのフラックス塗布量Ｑ₂ を
３〜７ｇ／ｍ² に半減しているから、フラックス使用量
を大幅に減少できる。

【００４４】その結果、ろう付け後のフラックス残渣除
去のための洗浄工程を廃止したり、また、洗浄工程を実
施する場合でも、その洗浄（水洗、酸洗い等）工程を著
しく簡略化（短時間化）でき、洗浄廃液による環境汚染
防止の対策負荷を著しく軽減できる。そして、上記のご
とくフラックス塗布量Ｑ₁ ＞フラックス塗布量Ｑ₂ の関
係に設定しても、以下の理由から、何ら不具合は生じな
い。

【００４５】すなわち、チューブ用アルミニウム板材１
２ａ、１２ｂにおいて、インナーフィン側表面１２ｋで
は、２枚の板材１２ａ、１２ｂ相互の接合面（図３に示
すセンターリブ１２ｎ、外周リブ１２ｐの部位）での接
合、および２枚の板材１２ａ、１２ｂとインナーフィン
１２ｅ、１２ｆとの接合を確実に行う必要があるが、本
実施形態によると、多めに設定した塗布量Ｑ₁ を持つ内
側フラックス層３４によりインナーフィン側表面１２ｋ
におけるろう付け性を良好に確保できるので、上記部位
での接合を確実に行うことができる。

【００４６】従って、板材１２ａ、１２ｂのインナーフ
ィン側表面１２ｋの接合部からの外部への冷媒洩れ、あ
るいは冷媒通路１２ｃ、１２ｄ間の内部冷媒洩れ等の不
具合を防止できる。また、インナーフィン１２ｅ、１２
ｆはチューブ１２の耐圧強度を担う役割をも果たしてお
り、そのため、インナーフィン１２ｅ、１２ｆの接合不
良はチューブ耐圧強度の低下を招くことになるが、この
チューブ耐圧強度の低下（ひいては熱交換器破損の原因
となる）という不具合も確実に防止できる。同時に、イ
ンナーフィン１２ｅ、１２ｆの接合不良による冷媒側の
伝熱性能の低下も防止できる。

【００４７】一方、チューブ用アルミニウム板材１２
ａ、１２ｂにおいて、アウターフィン側表面１２ｍで
は、フラックス塗布量Ｑ₂ を上記塗布量Ｑ₁ に比して半
減しているから、ろう付け性の低下を招き、その結果、
アウターフィン側表面１２ｍで局所的に接合不良を発生
する可能性がある。しかし、アウターフィン１３、１７
はチューブ１２の耐圧強度に関与しない部材であり、か
つ、冷媒洩れにも関与しない部材であるから、アウター
フィン側表面１２ｍでの局所的な接合不良は、部分的に
熱伝導不良の箇所が生じるのみで、熱交換器破損や冷媒
洩れといった重大な故障につながることはない。

【００４８】なお、チューブ用アルミニウム板材１２
ａ、１２ｂのアウターフィン側表面１２ｍのうち、タン
ク接合面１２ｑ（図４（ｃ））は確実に接合して冷媒洩
れを防止する必要のある部位であるが、このタンク接合
面１２ｑの部位には、ろう付け時に隣接する２枚のアル
ミニウム板材１２ａ、１２ｂの両方のタンク部から溶融
フラックスが表面張力により供給される。

【００４９】その結果、タンク接合面１２ｑの部位には
インナーフィン側表面１２ｋの塗布量Ｑ₁ と実質的に同
等のフラックス量を確保できるので、アウターフィン側
表面１２ｍのフラックス塗布量Ｑ₂ を少なくしても、タ
ンク接合面１２ｑは確実に接合できる。 （５）表面処理工程 この表面処理は具体的には、例えば、クロメート処理液
中に熱交換器（蒸発器１０）を所定時間（例えば、２分
程度）浸漬して、熱交換器表面全体にクロメート処理液
を塗布し、乾燥することにより、熱交換器表面全体にク
ロメート皮膜を形成する。ここで、クロメート皮膜のク
ロム付着量は、例えば１００ｍｇ／ｍ²程度が好まし
い。このクロメート皮膜の形成により熱交換器の耐食性
を向上させることができる。

【００５０】さらに、蒸発器１０の場合は、このクロメ
ート皮膜を下地として、その表面上に親水皮膜を形成す
る。この親水皮膜は凝縮水の排水性向上を目的とするも
のであって、臭気防止等を目的として防カビ材等も混入
される。 （他の実施形態）本発明は上記の一実施形態に限定さる
ことなく、種々変形可能であり、以下その変形例につい
て述べる。

【００５１】フラックス塗布工程において上記の一実
施形態では、フラックス濃度を高めにした第１フラック
ス塗布液と、フラックス濃度を低くした第２フラックス
塗布液とを予め作っておき、チューブ用アルミニウム板
材１２ａ、１２ｂのインナーフィン側表面１２ｋは、上
記第１フラックス塗布液へ浸漬し、また、チューブ用ア
ルミニウム板材１２ａ、１２ｂのアウターフィン側表面
１２ｍは上記第２フラックス塗布液へ浸漬することによ
り、フラックス塗布量Ｑ₁ ＞フラックス塗布量Ｑ₂ の関
係を設定しているが、フラックス濃度が１種類のフラッ
クス塗布液だけ用意し、アウターフィン側表面１２ｍへ
のフラックス塗布回数を１回とし、インナーフィン側表
面１２ｋはフラックス塗布回数を２回とすることによ
り、Ｑ₁ ＞Ｑ₂ の関係を設定してもよい。

【００５２】フラックス塗布の方法は、フラックス塗
布液への浸漬でなく、ハケ、スプレー等を使用して塗っ
てもよい。また、フラックス塗布の方法として、アルミ
ニウム板材を複数のローラ間に通過させながらフラック
ス塗布液の塗布を行う、ロールコータ法を用いてもよ
い。これらの場合も、インナーフィン側表面１２ｋにつ
いては、２回塗布（重ね塗り）を行えばよい。

【００５３】上記の一実施形態ではチューブ用アルミ
ニウム板材１２ａ、１２ｂのインナーフィン側表面１２
ｋの全面およびアウターフィン側表面１２ｍの全面にフ
ラックス塗布を行う場合について説明したが、例えば、
２枚のチューブ用アルミニウム板材１２ａ、１２ｂ相互
で必ず、接合する必要のある部位（センターリブ１２
ｎ、外周リブ１２ｐおよびタンク接合面１２ｑ）だけに
フラックス塗布を行って、フィン接合面の部位にはフラ
ックスを塗布せず、その代わりにインナーフィン１２
ｅ、１２ｆおよびアウターフィン１３にフラックスを塗
布するようにしてもよい。

【００５４】この場合、インナーフィン１２ｅ、１２ｆ
側のフラックス塗布量を前述の多めのＱ₁ とし、アウタ
ーフィン１３側のフラックス塗布量は少なめのＱ₂ とす
る。要は、インナーフィン１２ｅ、１２ｆ側（すなわ
ち、内部冷媒通路１２ｃ、１２ｄ側）のろう付け部位に
おけるフラックス塗布量Ｑ₁ に比して、アウターフィン
１３側（外部空気側）のろう付け部位におけるフラック
ス塗布量Ｑ₂ を小にすればよい。

【００５５】上記の一実施形態では、チューブ用アル
ミニウム板材１２ａ、１２ｂ等のアルミニウム部品の成
形後にフラックス塗布を行う場合について説明したが、
アルミニウム部品の成形前にフラックス塗布を行い、そ
の後に、アルミニウム部品の成形を行うようにしてもよ
い。 上記の一実施形態では、図３に示すごとく２枚のアル
ミニウム板材１２ａ、１２ｂを１組として最中状に組み
合わせることにより断面偏平状の冷媒通路を持つチュー
ブ１２を構成しているが、２枚分のアルミニウム板材を
予め１枚の板で一体成形しておき、この１枚のアルミニ
ウム板材をその中央部で折り曲げて、最中状に張り合わ
せることにより断面偏平状の冷媒通路を持つチューブ１
２を構成するようにしてもよい。

【００５６】上記の一実施形態では、チューブ１２内
にインナーフィン１２ｅ、１２ｆを配置する場合につい
て説明したが、インナーフィン１２ｅ、１２ｆを廃止
し、その代わりに、チューブ用アルミニウム板材１２
ａ、１２ｂに多数の打ち出しリブを形成し、この打ち出
しリブ同志を互いに接合することにより、必要耐圧強度
を確保するようにしてもよい。

【００５７】また、本発明は蒸発器以外の用途の熱交換
器にも広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を適用する熱交換器（蒸発
器）の概略正面図である。

【図２】図１の概略側面図である。

【図３】図１の熱交換器（蒸発器）のコア部の一部拡大
斜視図である。

【図４】（ａ）は本発明の一実施形態によるチューブ用
アルミニウム板材の正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、
（ｃ）は（ｂ）のＸ部拡大図である。

【図５】本発明の一実施形態におけるチューブ用アルミ
ニウム板材とフィンとの接合部の仕様説明図である。

【符号の説明】

１２…チューブ、１２ａ、１２ｂ…アルミニウム板材、
１３、１７…アウターフィン、３０…芯材層、３１…外
側ろう材層、３２…内側ろう材層、３３…外側フラック
ス塗布層、３４…内側フラックス塗布層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｆ２８Ｆ 1/32 Ｂ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）を
   ろう付けすることによりチューブ（１２）を構成する熱
   交換器に用いられるろう付け用アルミニウム板材であっ
   て、 前記チューブ（１２）の内部流体通路側の表面（１２
   ｋ）に塗布した内側フラックス塗布層（３４）と、前記
   チューブ（１２）の外部空気側の表面（１２ｍ）に塗布
   した外側フラックス塗布層（３３）とを有し、 前記内側フラックス塗布層（３４）におけるフラックス
   塗布量をＱ₁ とし、前記外側フラックス塗布層（３３）
   におけるフラックス塗布量をＱ₂ としたとき、 Ｑ₁ ＞Ｑ₂ の関係に設定したことを特徴とするろう付け
   用アルミニウム板材。
2. 【請求項２】 前記内側フラックス塗布層（３４）およ
   び前記外側フラックス塗布層（３３）は、非腐食性フラ
   ックスをバインダーを用いて塗布したものであることを
   特徴とする請求項１に記載のろう付け用アルミニウム板
   材。
3. 【請求項３】 芯材層（３０）と、この芯材層（３０）
   の片側にクラッドされた内側ろう材層（３２）と、前記
   芯材層（３０）の他の片側にクラッドされた外側ろう材
   層（３１）とを有し、 前記内側フラックス塗布層（３４）は前記内側ろう材層
   （３２）上に塗布されており、 前記外側フラックス塗布層（３３）は前記外側ろう材層
   （３１）上に塗布されていることを特徴とする請求項１
   または２に記載のろう付け用アルミニウム板材。
4. 【請求項４】 前記内側フラックス塗布層（３４）にお
   けるフラックス塗布量Ｑ₁ を６〜１４ｇ／ｍ² とし、前
   記外側フラックス塗布層（３３）におけるフラックス塗
   布量Ｑ₂ を３〜７ｇ／ｍ² としたことを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれか１つに記載のろう付け用アルミ
   ニウム板材。
5. 【請求項５】 ろう付け用アルミニウム板材（１２ａ、
   １２ｂ）にフラックスを塗布してろう付けすることによ
   りチューブ（１２）を構成するとともに、 前記チューブ（１２）と前記チューブ（１２）の外側に
   位置するアウターフィン（１３）とをろう付けする熱交
   換器の製造方法であって、 前記フラックスの塗布工程において、前記ろう付け用ア
   ルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）のうち、前記チュー
   ブ（１２）の内部流体通路側の表面（１２ｋ）でのフラ
   ックス塗布量Ｑ₁ に比して、前記チューブ（１２）の外
   部空気側の表面（１２ｍ）でのフラックス塗布量Ｑ₂ を
   少なくすることを特徴とする熱交換器の製造方法。
6. 【請求項６】 芯材層（３０）と、この芯材層（３０）
   の片側にクラッドされた内側ろう材層（３２）と、前記
   芯材層（３０）の他の片側にクラッドされた外側ろう材
   層（３１）とを有するろう付け用アルミニウム板材（１
   ２ａ、１２ｂ）を用意し、このアルミニウム板材（１２
   ａ、１２ｂ）をろう付けすることによりチューブ（１
   ２）を構成する熱交換器の製造方法であって、 前記アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）のうち、前記
   チューブ（１２）の内部流体通路側に位置する前記内側
   ろう材層（３２）の表面（１２ｋ）にフラックスを塗布
   して内側フラックス塗布層（３４）を形成し、前記チュ
   ーブ（１２）の外部空気側に位置する前記外側ろう材層
   （３１）の表面（１２ｍ）にフラックスを塗布して外側
   フラックス塗布層（３３）を形成するとともに、 前記内側フラックス塗布層（３４）におけるフラックス
   塗布量Ｑ₁ に比して、前記外側フラックス塗布層（３
   ３）におけるフラックス塗布量Ｑ₂ を少なくするフラッ
   クス塗布工程と、 前記アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）を前記チュー
   ブ（１２）の形状となるように組み付けるとともに、前
   記アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）とアウターフィ
   ン（１３、１７）とを所定の組付体に組み付ける組付工
   程と、 前記アルミニウム板材（１２ａ、１２ｂ）と前記アウタ
   ーフィン（１３、１７）との組付体を一体ろう付けする
   ろう付け工程とを備えることを特徴とする熱交換器の製
   造方法。
7. 【請求項７】 前記ろう付け後に、前記チューブ（１
   ２）と前記アウターフィン（１３）の外表面に表面処理
   を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の熱交
   換器の製造方法。
8. 【請求項８】 前記チューブ（１２）内にインナーフィ
   ン（１２ｅ、１２ｆ）を配置して前記チューブ（１２）
   と一体にろう付けすることを特徴とする請求項５ないし
   ７のいずれか１つに記載の熱交換器の製造方法。