(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１チューブ部位（２０）を接触域（Ｚ）において第２チューブ部位（２２）の支持表面に対して接触させ、また、ろう材とろう付け用フラックスを用いて前記接触域（Ｚ）において前記第１（２０）及び第２（２２）のチューブ部位をろう付けする工程を備え、前記ろう付け用フラックスはヘキシレングリコール溶媒のフッ化フラックスの混合物から成ることを特徴とする熱交換器用折畳みチューブ（１０）の製造方法。
【請求項２】
前記第１チューブ部位（２０）の先端部には、Ｕ字状に折り返して重ね合わせた折り曲げ部（２１）が構成され、この折り曲げ部（２１）を介して、第１チューブ部位（２０）を接触域（Ｚ）において第２チューブ部位（２２）の支持表面に対して接触させ、  前記ろう付け用フラックス（３２）は、前記第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の開放側において前記第２チューブ部位（２２）の前記支持表面に塗布し、前記ろう材と前記ろう付け用フラックスを用いて前記第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の内面同士をろう付けする工程をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の熱交換器用折畳みチューブ（１０）の製造方法。
【請求項３】
前記フッ化フラックスの量が前記混合物に対して２５〜６５wt%であることを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器用折畳みチューブ（１０）の製造方法。
【請求項４】
前記フッ化フラックスの量が前記混合物に対して３８wt%であることを特徴とする請求項３記載の熱交換器用折畳みチューブ（１０）の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車産業の熱交換器用部品のろう付けに使用されるろう付け用フラックスの組成物を用いた熱交換器用チューブの製造方法に関する。特に、本発明は、コンデンサ、エバポレータ、ヒータコア、ラジエータ等の暖房および空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ろう付け用フラックスの組成物でコーティングされる部品類は、薄いアルミニウム製ヒータコアに用いられるチューブやフィンである。
【０００３】
本発明が適用されるチューブのタイプとしては、折畳みタイプ、押出成型タイプまたは電子溶接タイプ等がある。本発明による組成物は、チューブの内表面上または外表面上に塗布される。
【０００４】 熱交換器の分野では、ヒータコア、ラジエータ、エバポレータ、コンデンサ等のチューブ積層型コアの製造に折畳みチューブを使用することが最近の傾向である。これらのチューブは、メタルコア、一般的には３ｘｘｘまたは６ｘｘｘシリーズから選ばれたアルミニウム合金のシートまたは破片から造られる。製造の更なる工程では、メタルコアのシートはＢ字形として知られるチューブの形を形成するように折畳まれ、液体の流出入のためにチューブの２つの平行流路を画成する。しかし、本発明はそのようなＢ字形チューブに限定されるものではない。【０００５】
更には、これらのチューブは、4xxxシリーズのアルミニウム合金から作られた“クラッド材”または“溶加材”とも呼ばれるろう材を、その片側もしくは両側に塗布してもよい。製品に漏れが無いようにするろう付け工程では、心材に粘りが出てくる間にクラッド材は溶ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ろう付けの前に、ろう付け用フラックスを塗布する塗布段階を製造工程に含めることにより、より良いろう付け結果が得られることは実証済である。このフラックス塗布段階ではろう付け用フラックスの層を設ける。実際のところ、ろう付け段階において、アルミナを分解し、またろう材の動きを促進するために、部品の熔融が必要であることが判明している。これは、ろう付け段階においては、その湿潤性と毛細管現象を利用するためである。かくして、流体静力学的圧力に耐えられるようなチューブの機械的強度を改善できる良好なろう付け封しを得ることが可能となる。
【０００７】
Ｂ字形折畳みチューブに関する例として、単にろう付けされた時は、そのようなチューブの内部結合が５気圧以上の圧力に耐えられないことが分かっているが、ろう付け前に、ろう付けする部分またはその周辺にろう付け用フラックスを塗布すると、損傷無く１９気圧まで耐えられる。
【０００８】
部品の全表面にろう付け用フラックスを塗布することも可能であるし、または、場合によっては、ろう付けされる部分にだけ塗布するか、またはその周辺に塗布するかで、ろう付け用フラックスの節約になる。後者の方法は“選択的フラックス塗布”として知られている。
ろう付けされる部分だけにフラックスを塗布することによって、ろう付けされないアルミ表面が不要なフラックスにより腐食されるのを防ぐことが可能となる。
【０００９】
ろう付け用フラックスは、一般的には、カリウムとアルミニウムフッ化物(K2AlF5, KAlF4 および K3AlF6)の種々の割合の混合物であるフッ化フラックスから作られている。フッ化フラックスは、商品名「NOCOLOK」で市販されている。
フッ化フラックスは粉末状であり、これは、塗布表面に塗り易くするために少なくとも別の１つの成分と混合しなければならない。
【００１０】
米国特許番号６，４１２，１７４によれば、フッ化フラックスを、合成樹脂と、殊にポリブテン樹脂またはブチルアクリレートのようなアクリル酸樹脂と混合した方がよいことが言及されている。
【００１１】
しかしながら、上記の特許に記された合成樹脂を含むろう付け用フラックスは、室温で１００ Pa.s以上の非常に高い動力学的粘度を有し、蠕動ポンプのようなフラックス塗布の過程で使用されるある種のポンプとは相性が良くないので、塗布作業開始の機械的サイクルが長くなり過ぎ、この方法では混合物を塗布することは困難になる。
【００１２】  従って、本発明の目的とするところは、現在の装置で使用可能になるような動力学的粘度が低いろう付け用フラックスの組成物を用いた熱交換器用チューブの製造方法を提供することであり、それは、合成樹脂で見られたような欠点を無くした熱交換器用チューブ、殊に折畳みチューブを製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  この目的のために、本発明は、自動車業界における熱交換器の部品をろう付けするために使用されるろう付け用フラックスの組成物を用いた熱交換器用チューブの製造方法を提唱する。ここで用いられる組成物はヘキシレングリコール溶媒のフッ化フラックスの混合物から成る。【００１４】
本出願人により、ヘキシレングリコール(2メチル-2, 4-ペンタネジオール)にフッ化フラックスを混ぜて使用すると、動力学的粘度が１ Pa.s程度に低くなることが示されており、この粘度の値は合成樹脂を用いた場合の値より少なくとも２桁小さい。
【００１５】
好ましい形態として、前記フッ化フラックスの量は前述の混合物に対して２５wt%-６５wt%の重量比を占める。特に、前述のフッ化フラックスの量は前述の混合物に対して３８wt%の重量比を占めるとよい。
【００１６】
上述した非常に低い動力学的粘度に加えて、本発明は他に多くの利点を有する。
低い濃度のおかげで、フッ化フラックスの消費量が少なくてすむ。
粘度が低いので、機械とポンプの塗布を開始するサイクルが、大幅に、例えば、１０分から１５秒に、短縮される。
【００１７】
本発明によりろう付け用フラックスの熔融性が改善されているので、成功率１００％の表面塗布が可能となる。
【００１８】
本発明のろう付け用フラックスは揮発性が非常に低いゆえに乾かないので、機械の返還生産率（Production Rate of Return：PRR）が向上している。それゆえに、少し作業を停止した後でも、ロールやフラックスカップのような機械にフラックスを塗布するための道具を替えたり洗浄したりする必要がない。本発明によるペーストの使用により、機器のメインテナンスに要する時間が短縮する。
【００１９】
増粘剤や固着剤として使用される有機物から成るろう付け用フラックスとは異なり、制御雰囲気ろう付け（ＣＡＢ）でろう付けされた後にチューブには黒炭の残留物が生成されない。
本発明のろう付け用フラックスは、合成樹脂材料を混合していないので、ポンプ負荷が小さく伸展性が良い。また、特に折り畳みチューブの内側は閉空間であるので、合成樹脂材料が混合されているフラックスを使用した場合には、ろう付け時に樹脂によるガスが閉空間に閉じ込められろう付けを阻害するが、本発明のろう付け用フラックスは、合成樹脂材料が混合されていないので、ろう付け時に樹脂によるガスが発生せず、ろう付け性を阻害することがない。
【００２０】 したがって、熱交換器用折畳みチューブを製造するに当たり、接触域において第１チューブ部位を第２チューブ部位の支持表面に対して接触させ、また、ろう材とろう付け用フラックスを用いて前述の接触域において第１と第２のチューブ部位をろう付けする工程を備える場合に、ここでのろう付け用フラックスは、ヘキシレングリコール溶媒のフッ化フラックスの混合物から成る。  本発明の以上の観点または他の観点は以下に記述される具体例から明らかになり、また理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を添付図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１において、折畳まれた後と、ろう付けの前の熱交換器用チューブ（１０）の断面図が示されている。チューブ（１０）は、金属シート、できればアルミニウム系金属から形成され、２つのより小さなU字形表面（１６）, （１８）により接合された２つの大きな並行表面（１２）, （１４）を有する。
【００２３】
チューブ（１０）は、前述の金属シートの第１端部を巻き上げることにより作られた第１チューブ部位（２０）を備える。この第１チューブ部位（２０）は、内側に向けて略直角に折り曲げられた開始部分（２６）と、この開始部分（２６）からさらに略直角に折り曲げられると共に先端部をＵ字状に折り返して重ね合わせた折り曲げ部（２１）とを有して構成され、この折り曲げ部（２１）を介して第２のチューブ部位（２２）の支持表面に対して接合される。
【００２４】
即ち、第１チューブ部位（２０）と第２のチューブ部位（２２）とは、第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）を接触域（Ｚ）において第２チューブ部位（２２）の支持表面に対して接触させ、前記ろう付け用フラックス（３２）を前記第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の開放側（図２の実施例では、第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の右側）において第２チューブ部位（２２）の表面に塗布し、ろう材とろう付け用フラックスを用いて前記接触域（Ｚ）において前記第１（２０）及び第２（２２）のチューブ部位をろう付けする工程、及び、前記ろう材とろう付け用フラックスを用いて前記第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の内面同士をろう付けする工程を経て接合される。この第２のチューブ部位（２２）は大きな表面（１２）の内側に形成され、図１および図２の拡大図上で見られるように下方を向いている。
【００２５】
金属シートの第２の端部域（２４）は折曲げられ、前記第１のチューブ部位（２０）の開始部分（２６）と接触される。これにより分離壁（２８）が構成され、チューブ内を流れる液体用の２つの平行流路（３０）が設けられる。具体例では、２つの平行流路（３０）は同じ断面を持つ。
【００２６】
第１のチューブ部位（２０）は、後にろう付け部位になる接触部位Zで第２のチューブ部位（２２）と接触される。
【００２７】
チューブ（１０）のろう付けは、ろう材とろう付け用フラックスを用いた従来の方法で行われる。
一般的に、ろう材は、金属シートの内側および/または外側にメッキされた金属層から成る。図１および図２に示される具体例では、ろう材は、シートの内側すなわち第２のチューブ部分(22)の支持表面に優先的にメッキされている。
【００２８】
先に述べたように、ろう付け工程を改善するために、ろう材に加えてろう付け用フラックスが使用される。
第１の具体例では、ろう付けが行われる接触部位Z上に直接、ろう付け用フラックスが拡げられ、処理され、または塗布される。
【００２９】
図１および図２に示される第２の具体例では、管理条件下で、２番目のチューブ部分（２２）の支持表面にろう付け用フラックス（３２）が塗布されるのが見られる。この時、いわゆる“選択的フラックス塗布”法に従い、ろう付け用フラックス（３２）は接触部位Zに距離Dで近く、幅Lの狭いバンドに形成される。
【００３０】
距離Dおよび幅Lは各々、０−６mm、０．５mm-３mmの範囲である。
CAB (Controlled Atmosphere Brazing：制御雰囲気ろう付け)炉内で行われるろう付け工程では、ろう付け用フラックス（３２）は接触部位Zへ動き、そのろう付け改善の通常機能を果たす。
【００３１】
融解後、ろう付け用フラックスは、ろう付け接合される部品表面上に自然に形成されたアルミナ層を溶かすことができる。更には、ろう付け用フラックスは、ろう付けされるチューブ部分を溶かすことができ、これによりろう材が接触表面上に広がる。
【００３２】
第１チューブ部位（２０）と第２のチューブ部位（２２）とは、第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）を接触域（Ｚ）において第２チューブ部位（２２）の支持表面に対して接触させ、前記ろう付け用フラックス（３２）を前記第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の開放側（図２の実施例では第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の右側）において第２チューブ部位（２２）の表面に塗布し、ろう材とろう付け用フラックスを用いて前記接触域（Ｚ）において前記第１（２０）及び第２（２２）のチューブ部位をろう付けする工程、および前記ろう材とろう付け用フラックスを用いて第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の内面同士をろう付けする工程を経て接合される。
【００３３】
この過程で、ろう付け用フラックス（３２）は、第１チューブ部材（２０）と第２チューブ部材（２２）の支持表面との接触域（Ｚ）へ入り込み、また、Ｕ字状に折り重ねられた折り曲げ部（２１）の内面同士が開放されている側（図２のチューブの第１チューブ部位（２０）の折り曲げ部（２１）の右側に相当）からも折り曲げ部（２１）の間へ入り込む。
【００３４】
この工程で使用される推奨ろう付け用フラックスは、ヘキシレングリコール(2メチル-2, 4-ペンタネジオール)溶媒とフッ化フラックスの混合物である。
有利には、フッ化フラックスの量は混合物に対して２５wt%-６５wt%の重量比を占めるとよい。
好ましくは、フッ化フラックスの量は混合物に対して３８wt%の重量比にするとよい。
【００３５】
このろう付け用フラックスの多くの有意点については先に指摘した通りである。
このろう付け用フラックスは、製造装置のロール方法により、リールからの無傷の金属シート上に連続的に堆積される。次に、金属シートは、チューブ独自の断面形状を形成するために工作機械で折畳まれ、個々のチューブを構成する部分に切断される。
こうして得られたチューブはアセンブリを構成するために、CAB炉内で一回のろう付け作業でフィンと接合される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、熱交換器用のB字形チューブの断面図である。
【図２】図２は、図１のチューブの拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  チューブ
２０  第１チューブ部位
２１  折り曲げ部
２２  第２のチューブ部位
【図１】
0005392814.tif 000002
【図２】
0005392814.tif 000003