(57)【要約】      （修正有）【課題】特殊な加工や工程を必要としない、タンクのろうがチューブ折り曲げ接合部に流動してもチューブでのエロージョンを防止することができるアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法を提供する。【解決手段】タンクのろうが溶融している間、コア部の温度を常にタンク部よりも低く保つことによって、タンク部からチューブ折り曲げ部へろう材が流動した場合でも、確実にチューブのエロージョンを防止する。【選択図】図９
2010107108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流通するチューブを有するコア部と、前記チューブに連通するタンク部とを、フラックスが溶融するまで昇温する予熱工程と、フラックス溶融後ろうが溶融・流動するまで昇温するろう付工程と、ろう付工程の後に冷却を開始し溶融ろうを凝固させる冷却工程とによって接合するアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法において、前記ろう付工程中および前記冷却工程中でタンク部温度がタンク部にクラッドされたろう材の固相線温度以上の過程では、コア部の温度が常にタンク部の温度以下となるように温度制御を行うことを特徴とするアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法。
【請求項２】
前記ろう付工程中および前記冷却工程中でタンク部温度がタンク部にクラッドされたろう材の固相線温度以上の過程では、コア部の最高到達温度がタンク部ろう材の液相線温度以下となるよう温度制御を行う請求項１に記載のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法。
【請求項３】
前記ろう付工程中および前記冷却工程中でタンク部温度がタンク部にクラッドされたろう材の固相線温度以上の過程では、コア部の最高到達温度がタンク部ろう材の固相線温度以上となるよう温度制御を行う請求項１または請求項２に記載のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法。
【請求項４】
コア部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に到達した時、タンク部とコア部の温度差が３０℃以内となるよう温度制御をおこなう請求項３に記載のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法。
【請求項５】
タンク部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に達してから、コア部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に達するまでの時間が２００秒以内となるよう温度制御をおこなう請求項３または請求項４に記載のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法。
【請求項６】
タンク部にろう材として、Ｓｉを１．７質量％以上、１２．６質量％以下含有し、必要に応じてＣｕを２０質量％以下、Ｚｎを２０質量％以下含有する、亜共晶のアルミニウム合金をクラッドしたアルミニウム合金複合材料を用いる請求項１〜請求項５のいずれか一に記載のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばチューブとフィンからなるコア部とチューブをろう付により接合するタンク部とからなるアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム製自動車用熱交換器の多くは冷媒通路となるチューブをタンクに差込んで組み付けられた構造を有する。
チューブには、放熱の為のフィンが取り付けられ、場合によってはチューブ内部にインナーフィンが取り付けられ、これらでコア部を形成する。係るチューブとしては押し出しチューブや板材を冷媒通路を形成するように加工成型したチューブが使用される。
一方、タンク部は、ヘッダプレートやタンクプレートといった部材から構成され、これら構成部材にはあらかじめろう材がクラッドされたブレージングシートが使用される。
【０００３】
以上の構造を有するアルミニウム合金製熱交換器は、コア部とタンク部を組みつけた後、ろう付け加熱によりろう材を溶融させて、各部材を接合するろう付け工法を用いて製造される。現在、そのろう付け工法としてはノコロックブレージング法が広く使用されている。
ノコロックブレージング法はあらかじめフッ化物系のフラックスを塗布して、不活性ガス雰囲気中で加熱することによって、Ａｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材を溶融させて接合箇所にフィレットを形成してろう付する方法である。
【０００４】
ところで近時、軽量化、高性能化およびコスト低減などから、アルミニウム合金製熱交換器の製造では、ろう付により造管するチューブが多用されるようになってきている。
図１１に示すように、ろう付により造管するチューブ１では、板を折り曲げて両端を重ねることによりチューブの形状に成形し、この折り曲げ接合部２をろう付によって接合する。この図１１に示すろう付により造管するチューブ形状以外にも、後述の特許文献１２や特許文献１３に具体的に示される様々な形状がある。
【０００５】
しかし、何れの形状の場合であっても、ろう付により造管するチューブを用いたアルミニウム合金製熱交換器では、タンク部のろうが毛細管作用によりチューブの折り曲げ接合部に流動し、そのろうは更にその先のチューブとフィンの接合部や、チューブとインナーフィンの接合部などまで流動することによって、タンク近傍のチューブ折り曲げ部で、局所的に激しい母材の侵食（エロージョン）が発生するという問題があった。
【０００６】
タンク部ろうのチューブへの流動は、チューブの折り曲げ接合部やチューブとフィンの接合部の方がタンクとチューブの接合部よりも隙間が狭くより強い毛管力が生じるために発生する。これを防止するために、タンクとチューブの接合部の毛管力を、チューブ折り曲げ接合部よりも強くすることは、通常の形態のタンク・チューブでは不可能である。したがって、ろう付により造管するチューブを用いたアルミニウム合金製熱交換器のろう付では、通常このタンク部ろうのチューブ折り曲げ接合部への流動は不可避である。
【０００７】
このタンク部ろうのチューブ折り曲げ接合部への流動によるエロージョンは、局所的な板厚減少を引き起こし、それによって耐食性や耐久性などが低下し、過度な場合にはエロージョンによってチューブに貫通孔が生じることもある。
そこでこのタンク部ろうのチューブ折り曲げ接合部への流動による侵食の問題を解決することを目的とする様々な提案が行われている。
【０００８】
特許文献１〜特許文献６は、タンク部の表面やチューブの厚い部分に溝や重ね目を設けて、タンクのろうをその溝や重ね目にトラップすることによって、タンクのろうがチューブ折り曲げ接合部に流入することを防ごうとしたアルミニウム製熱交換器を開示した。
【０００９】
特許文献７，特許文献８は、アウターフィンとチューブの接合部がタンクろうに及ぼす毛管力を抑制して、ろうの流動を防ごうとした熱交換器を開示した。
特許文献１，特許文献９は、タンクのろう材の流動性を低下させてチューブ折り曲げ部への流動を防止しようとしたろう付時のエロージョンが抑制されたアルミニウムろう合金及びそれを用いたブレージングシート、熱交換器用ヘッダーパイプ並びに熱交換器を開示した。
【００１０】
特許文献１０，特許文献１１は、流動防止剤や酸素濃度の調整によりろうのチューブへの流動性を低下させることを意図した熱交換器の製造方法を開示した。
特許文献１２は、チューブ折り曲げ部を塞いでろうの流入を防ぐことを意図した熱交換器用チューブの製造方法および熱交換器を開示した。
特許文献１３は、ヘッダのろうをチューブろうが融けないうちにタンクの接合部に持っていくという対策を採用した熱交換器の製造方法を開示した。
【００１１】
特許文献１４，特許文献１５は、ろう付温度制御によりチューブのろうより先にタンク部のろうを凝固させ、タンク部のろうのチューブ折り曲げ部への流動を防ぐことを意図した熱交換器の製造方法を開示した。
特許文献１６は、チューブの耐エロージョン性を向上させて、侵食を抑止することを意図したろう付造管チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法を開示した。
特許文献１７は、タンク部とチューブの接合を熱硬化性樹脂で行う熱交換器およびその製造方法を開示した。
【特許文献１】特開平１１−０８３３７５号公報
【特許文献２】特開２００２−０１１５６９号公報
【特許文献３】特開２００２−２１３８９６号公報
【特許文献４】特開２００２−２４３３９１号公報
【特許文献５】特開２００２−２７７１８７号公報
【特許文献６】特開２００６−０１０３０４号公報
【特許文献７】特開２００１−３３６８９３号公報
【特許文献８】特開２００５−３３１１７６号公報
【特許文献９】特開２００７−１８２６０２号公報
【特許文献１０】特開２００５−２５４３２０号公報
【特許文献１１】特開２００６−００７３２０号公報
【特許文献１２】特開２００７−１６３０７３号公報
【特許文献１３】特開２００７−１４４４７０号公報
【特許文献１４】特開２００５−１９３２６４号公報
【特許文献１５】特開２００５−１９９３０８号公報
【特許文献１６】特開２００４−０１７１１６号公報
【特許文献１７】特開平１０−２７４４９２号公報
【特許文献１８】特開２００３−０８０３６６号公報
【特許文献１９】特開平７−１９５１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし特許文献１〜特許文献６に示されたアルミニウム製熱交換器のようにろう材をエロージョンの影響が少ない位置にトラップする対策は、特殊な加工を必要とし、設計の自由度の低下や工程の煩雑化招くといった問題があった。更に、チューブの折り曲げ接合部の隙間は非常に小さく、従って大きな毛管力をもつため、完全にチューブへの流動を抑えることは難しかった。
【００１３】
特許文献７，特許文献８に示された熱交換器おいては、複雑な加工を必要としており、チューブ折り曲げ接合部やインナーフィンとチューブの接合部の毛管力を抑えることができなかった。
特許文献１，特許文献９，特許文献１３に示されたアルミニウムろう合金及びそれを用いたブレージングシート、熱交換器用ヘッダーパイプ並びに熱交換器おいては、タンクとチューブを接合できる程度の流動性があれば、ろうは毛管力のより強いチューブ折り曲げ部に吸引されることから、流動を完全に防ぐことはできなかった。
特許文献１０，特許文献１１に示された熱交換器の製造方法おいては、本来ろう付を行うべき部分のろうの流動性にまで影響を及ぼし、ろう付不良が発生する可能性があった。
【００１４】
特許文献１２に示された熱交換器おいては、工程が複雑化するのみならず安定したチューブ形状の確保が困難であるといった問題があった。
特許文献１４，特許文献１５に示された熱交換器の製造方法では、チューブのろうが融解していてもチューブ折り曲げ部にタンクとチューブの接合部より強い毛管力が働くことから、ろうの流動を完全には防げず、侵食を防ぐことができなかった。
【００１５】
以上、特許文献１〜特許文献１５に示された各種の対策は、ろうのチューブへの流動を防ぐことでエロージョンを防止しようとしたものであったが、工程の複雑化が必要であったり、流動を完全に無くすことが不可能であるため侵食を完全には防げないという問題があった。
【００１６】
また、特許文献１６に示されたろう付造管チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法は、チューブの耐エロージョン性を向上し、たとえろうが流動しても侵食を抑制するが、大量のろうが流動した場合、エロージョンを十分には抑制できないという問題があった。
さらに、特許文献１７に示された熱交換器およびその製造方法ついては、ろう付以外の工程を必要とするという難点があり、接合の信頼性が低下するといった問題があった。
したがって以上の特許文献１〜特許文献１７の各種の対策では、何れにしても特殊な形状の加工による設計の制限や工程の複雑化が必要であったり、実際には流動の防止や侵食の抑止に不十分であるという問題があった。  
【００１７】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、特殊な加工や工程を必要としない、タンクのろうがチューブ折り曲げ接合部に流動してもチューブでのエロージョンを防止することができるアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
発明者らは流動するろうによるエロージョンのメカニズムについて鋭意研究を行った結果、ろう付時のろう付工程中の温度制御によって、タンク部からチューブにろうが流動しても、そのろうがチューブ母材を侵食する能力を完全になくす方法を見出した。
【００１９】
本発明のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法は、冷媒が流通するチューブを有するコア部と、前記チューブに連通するタンク部とを、フラックスが溶融するまで昇温する予熱工程と、フラックス溶融後ろうが溶融・流動するまで昇温するろう付工程と、ろう付工程の後に冷却を開始し溶融ろうを凝固させる冷却工程とによって接合するアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法において、前記ろう付工程中および前記冷却工程中でタンク部温度がタンク部にクラッドされたろう材の固相線温度以上の過程では、コア部の温度が常にタンク部の温度以下となるように温度制御を行うことを特徴とする。
［作用］
【００２０】
通常の均一に熱を加える加熱方法ではコア部の方がタンク部よりも熱容量が小さい為、コア部のほうが先に温度が上昇する。
この場合に、ろう付の接合の品質を向上する目的で、予熱段階ではタンク部を集中的に昇温し、ろう付工程でのタンク部とコア部の温度を均一にすることを企図し、タンク部の温度をコア部と同程度か若しくは僅かに低くなるように調整する方法が採られることがある（特許文献１５、１８及び１９）。このうち、特許文献１８、１９に記載された方法では、予熱工程においてタンク部の温度がコア部の温度より高くなることもある。しかしながら、これら特許文献１５、１８及び１９に記載の方法では、最もエロージョンに影響を与えるろうが溶融しているろう付段階においては、コア部のほうが温度が高くなる。
これと比較して、本発明のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法によれば、タンクのろうが溶融している間、コア部の温度を常にタンク部よりも低く保つことによって、タンク部からチューブ折り曲げ部へろう材が流動した場合でも、確実にチューブのエロージョンを防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法によれば、アルミニウム合金製熱交換器の製造においてろう付による不良品の発生を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための実施形態について詳細に説明する。
ろう付作業は、フラックスが溶融するまで部材を昇温する予熱工程と、フラックス溶融後ろうが溶融・流動するまで昇温をし一定時間保持をするろう付工程と、冷却を開始し溶融ろうを凝固させ十分に冷却を行う冷却工程からなる。
【００２３】
本発明のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法では、冷媒が流通するチューブを有するコア部と、前記チューブに連通するタンク部とを、フラックスが溶融するまで昇温する予熱工程と、予熱工程の後にフラックス溶融後ろうが溶融・流動するまで昇温するろう付工程と、ろう付工程の後に冷却を開始し溶融ろうを凝固させる冷却工程とによって接合するアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法において、前記ろう付工程中および前記冷却工程中でタンク部温度がタンク部にクラッドされたろう材の固相線温度以上の過程では、コア部の温度が常にタンク部の温度以下となるように温度制御を行う。
【００２４】
本発明のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法では、その様にろう付工程から冷却工程において、タンク部の温度がタンク部ろう材の固相線温度を超えている間、チューブとフィンからなるコア部の温度を常にタンク部よりも低くなるように温度制御をおこなうことによって、タンク部から流入した液相ろうがコア部の固相からなる部材を溶融する能力をもたなくなる様にする。
【００２５】
これを、図１２に示すＡｌ−Ｓｉ二元系平衡状態図を用いて説明する。例として、タンク部にクラッドされたろう材のＳｉ組成を７質量％とし、タンク部の温度が６１０℃、コア部の温度が６００℃に制御されている場合を考える。
タンク部のろう材の状態は、図１２における点Ａで表され、Ｓｉ組成７．９％の液相（点Ｌ１）とＳｉ組成０．７％の固相（点Ｓ１）との固液共存状態となる。タンク部の液相ろうがコア部に流入した場合、コア部の熱容量のため、流入したろうは流入直後にコア部の温度になる（点Ｌ２参照）。
【００２６】
このとき、液相ろうのＳｉ濃度は、コア部の温度（６００℃）での液相線Ｓｉ濃度（点Ｌ３）よりも低い。すなわち、タンク部から流入した液相ろうのＳｉ濃度は、コア部の温度では、アルミニウム固相（点Ｓ２）と液相（点Ｌ３）の２相が共存する場合の液相の平衡Ｓｉ濃度より低く、このタンク部から流動してきた液相ろう（点Ｌ２）は、Ｓ２とＳｉ濃度がより高い液相（点Ｌ３）の固液共存状態の方をより安定な平衡状態とする。そのため、液相ろうが、Ｓｉ含有量の低いチューブの固相を溶融して更にＳｉ濃度が薄くなる反応を起こすことはありえない。従って、本発明の方法を実施することによって、タンク部のろうがチューブ折り曲げ部を伝ってコア部に流動しても、チューブのエロージョンを確実に防止することができる。
【００２７】
なお、その実施にあたっては、温度制御をより容易にし安全値を確保するため、ろう付工程から冷却工程においては、コア部の温度を常にタンク部よりも３℃以上低くなるようにすることがより好ましい。
【００２８】
さらに本発明のろう付け方法では、ろう付工程から冷却工程において、タンク部の温度がタンク部ろう材の固相線温度を超えている間、コア部の最高到達温度がタンク部ろう材の液相線温度以下となるよう温度制御をおこなう様にするのがよい。
【００２９】
例えば、タンク部にクラッドされたろう材のＳｉ濃度を１０％とし、タンク部の温度が６１０℃、コア部の温度が６００℃に制御されている場合を考える。タンク部のろう材の状態は、図１３における点Ｂで表され、Ｓｉ濃度１０％の液相状態である。タンク部の液相ろうがコア部に流入した場合、コア部の熱容量のため、流入したろうは流入直後にコア部の温度になる（点Ｌ４）。このとき、液相ろうのＳｉ濃度は、コア部の温度（６００℃）での液相線Ｓｉ濃度（点Ｌ５）よりも高い。すなわち、タンク部から流入した液相ろうは、Ｓｉ含有量の低いチューブの固相を溶融して更にＳｉ濃度が薄くなるような反応を起こしうる。
【００３０】
しかしながら、コア部の最高到達温度がタンク部ろう材の液相線温度である５９６℃（点Ｌ６）以下に制御されていれば、タンク部から流動してきた液相ろうがチューブ材の固相を溶融する能力を持たなくなり、チューブのエロージョンを確実に防止することができる。
したがって、タンク部の温度がタンク部ろう材の固相線温度を超えている間、チューブとフィンからなるコア部の温度を常にタンク部よりも低くなるように温度制御をおこなう本発明のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法において、ろう付工程から冷却工程において、タンク部の温度がタンク部ろう材の固相線温度を超えている間、コア部の最高到達温度がタンク部ろう材の液相線温度以下となるよう温度制御をおこなう様にすることによって、更に確実にチューブのエロージョンを防止することができる。
【００３１】
また本発明のろう付け方法では、ろう付工程から冷却工程において、タンク部温度がタンク部にクラッドされたろう材の固相線温度以上の時、コア部の最高到達温度がタンク部ろう材の固相線温度以上となるよう温度制御をおこなうことによって、タンク部のろう材によってタンク部とチューブの接合部のろう付を行う。
【００３２】
さらにタンク部のろう材が固相線温度に到達した後コア部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に到達するまでの間、タンク部のろう材はチューブに流動せずタンク部に保持される。したがってその間タンク部の温度が上昇しすぎると溜まっているろうによるエロージョンがタンク部で発生する場合がある。しかし、コア部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に到達した時、タンク部とコア部の温度差が３０℃以内となるよう温度制御をおこなう様にすればそのようなタンク部の過剰な温度上昇を防ぐことができる。
【００３３】
またタンク部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に達してから、コア部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に達するまでの時間を２００秒以内となるよう温度制御をおこなうのが好ましい。前述のように、タンク部のろう材が固相線温度に到達した後コア部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に到達するまでの間、タンク部のろう材はチューブに流動せずタンク部に保持され、その時間が長すぎると溜まっているろうによってタンク部にエロージョンが発生する場合がある。しかし、コア部の温度がタンク部ろう材の固相線温度に達するまでの時間を２００秒以内となるよう温度制御をおこなうことによって、タンク部に長時間留まっているろうによるエロージョンを防ぐことができる。
【００３４】
本発明のろう付け方法では、アルミニウム合金製熱交換器のタンク部の材料に、Ｓｉを１．７質量％以上１２．６質量％以下含有し、必要に応じてＣｕを２０質量％以下、Ｚｎを２０質量％以下含有する亜共晶のアルミニウム合金ろう材をクラッドしたアルミニウム合金複合材料を用いるのがよい。
【００３５】
このような亜共晶合金を用いることによって、タンク部のろうがチューブ折り曲げ接合部に流動してもチューブでのエロージョンを防止する本発明のろう付け方法の効果が確実に得られる。
なお、これらろう材には、ろうの流動性を改善する為、Ｎａ、Ｉｎなどの微細化材を１質量％以下添加してもかまわない。
【００３６】
[実施例１]
タンク部７のろうがチューブ４折り曲げ接合部４ａに流動した際の、タンク部７とコア部６の温度とエロージョンの度合いの関係をモデル的に調べる為、図１に示す試験片を用いて本発明の検証を行った。
この試験片は、タンク部７をモデル化した上板１０、チューブ４の折り曲げ接合部４ａをモデル化した下板２０、コア部６のタンク部７とフィン５の接合部４ａなど強い毛管力を持つ部分をモデル化したアルミ繊維焼結体を素材とするろう吸引部３０から構成されている。ろう材１０ａは、上板１０のみにクラッドされている。下板２０には、機械加工による溝２０ａがあり、この溝２０ａの片端には上板１０が点接触、逆側の端にはろう吸引部３０が接触している。
【００３７】
この試験片を加熱した場合、溶解した上板１０表面のろう材１０ａは、溝２０ａと溶融ろうの間に発生する毛管力により流動する。この溝２０ａ内部のろうがろう吸引部３０に達すると、ろう吸引部３０内に発生する毛管力によって、ろうはろう吸引部３０内に向かって流動し続ける。
すなわち、この試験片ではろうが接合部４ａなど溝２０ａとなる部分を流動しエロージョンを起こすという現象を基礎的な形で再現している。
【００３８】
本発明例及び比較例では、タンク部７とコア部６の温度の関係がろうの侵食能力に及ぼす影響を調べる為、試験片の各部材には、基礎的な材料を用いた。
上板１０はＡ３００３合金にＡｌ−８質量％Ｓｉ合金が１０％クラッドされた４０×４０×３．６ｍｍのブレージングシート、下板２０は６０×４０×２ｍｍのＡ１１００板、ろう吸引部３０は２０×２０×０．３ｍｍのアルミ繊維焼結体５枚でそれぞれ構成されている。
【００３９】
また、上板１０をＡ３００３合金にＡｌ−１２質量％Ｓｉ合金が１０％クラッドされた４０×４０×３．６ｍｍのブレージングシートとした試験片も用意した。
下板２０の溝２０ａは、幅０．５ｍｍ深さ０．５ｍｍ長さ４０ｍｍで、エンドミルで加工した。
下板２０は、強加工材（Ｈ２６）に溝加工を施し溝２０ａを形成した後、３８０℃×２時間の焼鈍を行い、Ｏ材として試験片に供した。下板２０の溝２０ａの形状は、エンドミルで容易に加工可能な四角断面とした。巾は、ろうの流動の様子が見やすく、かつ毛管力が十分働くサイズである０．５ｍｍとした。ろう吸引部３０には、上板１０から供給されるろうを、最後まで十分吸引可能な量のアルミ繊維焼結体を配した。
【００４０】
試験片の下板２０の溝２０ａとろう吸引部３０には、フッ化物系フラックスを１０ｇ／ｍ２塗布した。
ろう付は、酸素濃度５０ｐｐｍ以下の雰囲気の炉内で試験片を加熱し行った。ろう付工程でのタンク部７にあたる上板１０とコア部６にあたる下板２０の加熱パターンを図２、図３および図４に示した。
検証を行った本発明例及び比較例の上板１０の材料とろう付工程の加熱パターンを表１に示した。
【００４１】
【表１】
2010107108.tif 000003
【００４２】
ろう付加熱後の試験片のエロージョンの発生状況は、ろうが流動した下板２０の溝２０ａの長手方向に直行する断面の観察より確認した。確認した位置は、上板１０との接点とろう吸引部３０と接している部分の中間である。
エロージョンを防げたかどうかについては、下板２０が侵食された部分の面積が０．０５ｍｍ２未満の場合を○、０．１ｍｍ２未満の場合を△、それ以上の場合を×とした。
【００４３】
本発明例１と本発明例２の場合は、上板１０から下板２０に流動したろうのＳｉ濃度が下板２０の温度での液相線Ｓｉ濃度より低かった為、エロージョンの発生が防止された。
それに対し、比較例１の場合、上板１０の温度が下板２０の温度より低い為、上板１０の液相ろうのＳｉ濃度が下板２０の温度において液相線の濃度以上となり、エロージョンが発生した。
【００４４】
また、比較例２の場合、上板１０の温度は下板２０の温度より高いが、下板２０の温度が上板１０のろう材の液相線温度を超えている時間があり、上板１０から下板２０に流動したろうのＳｉ濃度が下板２０の温度において液相線以上となる時間が存在した為、ごく軽微のエロージョンが発生した。
なお、本発明例１の場合の断面観察結果の例を図５に、比較例１の場合の例を図６に示す。
図５に示されるように、本発明例１ではエロージョンの発生が防止され、下板２０の溝２０ａの長手方向に直行する断面形状に変化はない。しかし、図６に示す様に比較例１の場合エロージョンが発生して、下板２０の溝２０ａの長手方向に直行する断面形状が円形になる程度の変化が生じている。
【００４５】
[実施例２]
以下に本発明の実施例につき説明する。
なお、本実施例は、本発明のアルミニウム合金製熱交換器ろう付方法を、自動車用コンデンサの製造に適用した例である。
図７に示すように、本実施例で製造する自動車用コンデンサ３は、積層された複数のチューブ４と、これら隣接するチューブ４間に配置された複数の波型フィン５からなるコア部６と、このコア部６における複数のチューブ４の両端部がそれぞれ連通されたタンク部７を備えている。
【００４６】
チューブ４は、板を折り曲げ加工して図８に示すように両端を重ねて形成されている。重ね目は、ろう付時に接合されて接合部４ａとなり、造管される設計となっている。
タンク部７は、チューブ４が連通しているヘッダプレート７ａと、このヘッダプレート７ａに接合されたタンクプレート７ｂとから構成され、内部に図示を省略するタンク室が形成されている。
なお、各部材の材料は、表２に示す通りである。
【００４７】
【表２】
2010107108.tif 000004
【００４８】
本実施例でのろう付作業は、これら各部材を図７に示す形に組み上げた後、フラックスを表面積に対して５ｇ／ｍ２塗布して窒素雰囲気の炉内で加熱を行いろう付接合を行った。
このろう付作業の予熱工程の際、タンク部７に高温ガスを吹き付け、タンク部７がコア部６より高温となるよう昇温を行った。本実施例で用いた炉においては、ろう付工程で高温ガスを吹き付けることが構造上不可能であるため、予熱工程でタンク部７をコア部６よりも十分に高温とすることによって、ろう付工程に入ってもタンク部７の温度が常にコア部６よりも高くなるように昇温を行った。
【００４９】
図９に本実施例でのろう付作業時のタンク部７とコア部６の温度変化を表す線図を示す。なお図９（ｂ）として示すグラフは、図９（ａ）として示すグラフのろう付温度近傍の拡大図である。図に示されるように、本実施例では本発明に則り、タンク部７が５７７℃以上の間、タンク部７はコア部６より常に高温である。
比較例として、予熱工程でのタンク部７への高温ガスの噴き付けを省略したろう付作業を行った。図１０に比較例でのろう付作業時のタンク部７とコア部６の温度変化を表す線図を示す。図９と同様に図１０（ｂ）として示すグラフは、図１０（ａ）として示すグラフのろう付温度近傍の拡大図である。
【００５０】
以上の本実施例によって製造された自動車用コンデンサ３では、チューブ４の折り曲げ部に局所的なエロージョンが発生することなく、良好なろう付性を示した。
一方で、比較例により製造された自動車用コンデンサ３では、チューブ４の折り曲げ部に局所的なエロージョンが発生し、数箇所で貫通孔が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１においてエロージョン発生の防止を検討するために用いた試験片を示す図である。
【図２】実施例１におけるろう付工程でのタンク部とコア部の温度変化を示す図である。
【図３】実施例１におけるろう付工程でのタンク部とコア部の温度変化を示す図である。
【図４】実施例１におけるろう付工程でのタンク部とコア部の温度変化を示す図である。
【図５】実施例１（本発明例１）での試験片の下板の溝の長手方向に直行する断面の観察結果を示す図である。
【図６】実施例１（比較例１）での試験片の下板の溝の長手方向に直行する断面の観察結果を示す図である。
【図７】実施例２でろう付作業を行った自動車用コンデンサの概観を示す図である。
【図８】実施例２でろう付作業を行った自動車用コンデンサのチューブの折り曲げ部分の断面を示す図である。
【図９】実施例２で行ったろう付作業のタンク部とコア部の温度変化を示す図である。
【図１０】実施例２における比較例でのろう付作業のタンク部とコア部の温度変化を示す図である。
【図１１】ろう付により造管されるチューブの形状の一例を示す図である。
【図１２】Ａｌ−Ｓｉ系二元状態図（Ａｌ側）である。
【図１３】別のＡｌ−Ｓｉ系二元状態図（Ａｌ側）である。
【符号の説明】
【００５２】
３・・・自動車用コンデンサ、４・・・チューブ、４ａ・・・接合部、５・・・波型フィン、６・・・コア部、７・・・タンク部、７ａ・・・ヘッダプレート、７ｂ・・・タンクプレート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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