(57)【要約】      （修正有）【課題】チューブとヘッダーとの接合部におけるエロージョンの発生を抑制し、優れた耐圧強度を有する熱交換器を製造する。【解決手段】  アルミニウム製の扁平状チューブ(13)の表面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材層(15)が形成された熱交換器用チューブ(10)と、フィン(2)と、少なくとも外面にろう材層(22)が形成され、前記熱交換器用チューブ(10)を差し込む差込孔(23)が穿設された中空ヘッダー(20)とを用い、前記熱交換器用チューブ(10)の両端の差込部(17)を、対向配置した前記ヘッダー(20)の差込孔(23)に差し込んで連通状態に仮組みし、これらを一括ろう付するに際し、前記熱交換器用チューブ(10)の上下壁(14)において、フィン(2)が接合されるフィン接合部(18)にろう材の流れを促進するフラックスを付与するとともに、前記差込部(17)とフィン接合部(18)の間のヘッダー近傍部(19)にろう材の流れを相対的に低下させる流動調整剤を付与する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム製の扁平状チューブの表面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材層が形成された熱交換器用チューブと、フィンと、少なくとも外面にろう材層が形成され、前記熱交換器用チューブを差し込む差込孔が穿設された中空ヘッダーとを用い、前記熱交換器用チューブとフィンとを交互に積層配置するとともに、前記熱交換器用チューブの両端の差込部を、対向配置した前記ヘッダーの差込孔に差し込んで連通状態に仮組みし、これらを一括ろう付するに際し、
前記熱交換器用チューブの上下壁において、フィンが接合されるフィン接合部にろう材の流れを促進するフラックスを付与するとともに、前記差込部とフィン接合部の間のヘッダー近傍部にろう材の流れを相対的に低下させる流動調整剤を付与することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
前記フラックスおよび流動調整剤の付与を仮組み前に行う請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項３】
前記流動調整剤はＫＺｎＦ3またはＺｎＯである請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項４】
前記ＫＺｎＦ3の付与量は３〜２０ｇ／ｍ2である請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項５】
前記ＺｎＯの付与量は１〜１５ｇ／ｍ2である請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項６】
前記流動調整剤を、バインダーを配合した流動調整組成物として付与する請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項７】
前記バインダーは、ブチル系樹脂、ポリエチレンオキサイド、パラフィンのうちのいずれかである請求項６に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項８】
前記流動調整組成物における含有成分の混合質量比は、バインダー／流動調整剤＝２０／８０〜８０／２０である請求項６または７に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載された製造方法によって製造されたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換器およびその製造方法に関する。
【０００２】
なお、この明細書において、「アルミニウム」の語は、アルミニウムおよびその合金を含む意味で用いる。また、この明細書において、「Ａｌ」の表記は、アルミニウムの金属単体を意味する。
【背景技術】
【０００３】
積層型熱交換器として、扁平状チューブとフィンとを交互に積層配置し、チューブの両端部をヘッダーに穿設された差込孔に差し込んでチューブとヘッダーとを連結したものがある。このような積層型熱交換器では、チューブおよびヘッダーの表面にろう材層を付与し、これらをベアフィンと組み合わせ、炉内で一括ろう付して一体化することが行われている。また、各部材間のろう付性を向上させるために、次のような種々の提案がなされている。
【０００４】
前記ろう材層付与チューブとして、押出チューブの表面にろう合金を溶射することによってろう材層が形成されたものがある（特許文献１）。
【０００５】
また、ろう材付与チューブにおいて、チューブ母材表面に微細な凹凸を形成するとともに、溶射されたろう材層の最凸部と母材の最凸部との差を規定したものがある。このろう材付与チューブは、チューブとフィンとをコア組みしてろう付する際にこれらの接合部におけるろう切れ防止を目的とするものである（特許文献２）。
【０００６】
また、ろう材層付与ヘッダーとしては、差込孔の周囲に該差込孔に向かう溝を設けたものがある。このようなヘッダーは、溶融したろう材を差込孔とチューブとの間の隙間に誘導することにより、これらの接合部におけるろう切れを防止する目的で提案されたものである（特許文献３）。
【特許文献１】特開昭５９−１０４６７号公報
【特許文献２】特開平１１−３３７０９号公報
【特許文献３】特開平８−１７０８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ろう材層が付与されたチューブおよびヘッダー、ベアフィンを組み合わせて一括ろう付すると、チューブとヘッダーとの接合部において、ヘッダーにクラッドされたろう材がチューブの上下壁に流れてろう材過剰となり、過剰ろう材に起因してチューブにエロージョン（ろう材のチューブへの侵食）が発生するという問題点があった。特に、特許文献２に記載された表面に凹凸が形成されたチューブを用いると、板厚の薄い凹部でエロージョンが発生し、熱交換器コアとしての耐圧試験を満足しなくなる可能性がある。また、フィンに多量のろう材が流れ込んで激しいエロージョンを発生するという問題点もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の熱交換器の製造方法は、上述した背景技術に鑑み、チューブとヘッダーとの接合部におけるエロージョンの発生が抑制されて優れた耐圧強度を有する熱交換器およびその製造方法の提供を目的とする。
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の熱交換器の製造方法は下記［１］〜［８］の各項に記載の構成を有する。
【００１０】
［１］  アルミニウム製の扁平状チューブの表面にＡｌ−Ｓｉ系合金ろう材層が形成された熱交換器用チューブと、フィンと、少なくとも外面にろう材層が形成され、前記熱交換器用チューブを差し込む差込孔が穿設された中空ヘッダーとを用い、前記熱交換器用チューブとフィンとを交互に積層配置するとともに、前記熱交換器用チューブの両端の差込部を、対向配置した前記ヘッダーの差込孔に差し込んで連通状態に仮組みし、これらを一括ろう付するに際し、
前記熱交換器用チューブの上下壁において、フィンが接合されるフィン接合部にろう材の流れを促進するフラックスを付与するとともに、前記差込部とフィン接合部の間のヘッダー近傍部にろう材の流れを相対的に低下させる流動調整剤を付与することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【００１１】
［２］  前記フラックスおよび流動調整剤の付与を仮組み前に行う前項１に記載の熱交換器の製造方法。
【００１２】
［３］  前記流動調整剤はＫＺｎＦ3またはＺｎＯである前項１または２に記載の熱交換器の製造方法。
【００１３】
［４］  前記ＫＺｎＦ3の付与量は３〜２０ｇ／ｍ2である前項３に記載の熱交換器の製造方法。
【００１４】
［５］  前記ＺｎＯの付与量は１〜１５ｇ／ｍ2である前項３に記載の熱交換器の製造方法。
【００１５】
［６］  前記流動調整剤を、バインダーを配合した流動調整組成物として付与する前項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【００１６】
［７］  前記バインダーは、ブチル系樹脂、ポリエチレンオキサイド、パラフィンのうちのいずれかである前項６に記載の熱交換器の製造方法。
【００１７】
［８］  前記流動調整組成物における含有成分の混合質量比は、バインダー／流動調整剤＝２０／８０〜８０／２０である前項６または７に記載の熱交換器の製造方法。
【００１８】
また、本発明の熱交換器は下記［９］に記載の構成を有する。
【００１９】
［９］  前項１〜８のいずれか１項に記載された製造方法によって製造されたことを特徴とする熱交換器。
【発明の効果】
【００２０】
［１］の発明にかかる熱交換器の製造方法によれば、熱交換器用チューブのへッダー近傍部に過剰なろう材が流れるのを防止でき、エロージョンの発生を回避または抑制でき、ひいては優れた耐圧強度を有する熱交換器を製造できる。
【００２１】
［２］の発明によれば、効率良くフラックスおよび流動調整剤の付与を行うことができる。
【００２２】
［３］の発明によれば、過剰ろう材の流れ込みを確実に防止できるとともに、熱交換器用チューブに耐食性を付与できる。
【００２３】
［４］または［５］の発明によれば、適正量の流動調整剤が付与される。
【００２４】
［６］の発明によれば、流動調整剤の脱落を防止して流動調整剤を確実に付与できる。
【００２５】
［７］の発明によれば、バインダーがろう付時の加熱によって蒸発してろう付後に残留しないため、特に良好なろう付接合を達成できる。
【００２６】
［８］の発明によれば、バインダー量に過不足がなく適正であり、流動調整剤を確実に付与できるとともに、良好なろう付接合を達成できる。
【００２７】
［９］の発明にかかる熱交換器は、ヘッダー近傍部に過剰なろう材が存在せず、エロージョンの発生が回避または抑制されているため、優れた耐圧強度を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、この発明の一実施形態に係る熱交換器を示す正面図である。この熱交換器(1)は、自動車用カーエアコンにおける冷凍サイクルのコンデンサとして用いられるものであって、マルチフロータイプの熱交換器を構成するものである。
【００２９】
即ち、この熱交換器(1)は、平行に配置された垂直方向に沿う左右一対の中空ヘッダー(20)(20)間に、熱交換管路としての水平方向に沿う多数本の扁平な熱交換器用チューブ(10)が、各両端を両中空ヘッダー(20)(20)に連通接続した状態で並列に配置されることによってコアが組み付けられ、これら熱交換器用チューブ(10)の各間および最外側のチューブの外側にコルゲートフィン(2)が配置され、さらに最外側のコルゲートフィン(2)の外側にサイドプレート(3)が配置されている。
【００３０】
前記熱交換器用チューブ(10)は、図２および図３に示すように、アルミニウムの中空押出材からなり、長さ方向に連続して延びる仕切壁(11)によって内部が複数本の冷媒流路(12)に区分けされている。この熱交換器用チューブ(10)は、扁平状チューブ(13)の上下壁(14)(14)表面にＡｌ−Ｓｉ系合金からなるろう材が溶射されてろう材層(15)が形成されている。また、熱交換器用チューブ両端部の(17)で示される部分は後述のヘッダー(20)内に差し込まれる差込部、中間部の(18)で示される部分はフィン(2)が接合されるフィン接合部、フィン接合部(18)と差込部(17)の間の(19)で示される部分はフィン(2)が接合されないヘッダー近傍部である。
【００３１】
前記コルゲートフィン(2)は、図２に示すように、ろう材がクラッドされていないベアフィンにより構成されている。
【００３２】
前記ヘッダー(20)は、図４に示すように、ヘッダー芯材(21)にろう材層(22)が形成された中空クラッド材からなり、熱交換器用チューブ(10)を差し込むための複数の差込孔(23)が穿設されている。
【００３３】
そして、熱交換器(1)は、前記熱交換器用チューブ(10)とフィン(2)とを交互に積層して組み付けるとともに、図５に示すように、熱交換器用チューブ(10)両端の差込部(18)をヘッダー(20)の差込孔(23)内に差し込んだ状態に仮組みして熱交換器コアを形成し、さらにサイドプレート(3)(3)等も一緒に仮組みし、これらを一括して炉内でろう付接合することにより製作される。
【００３４】
前記加熱により、熱交換器用チューブと(10)とヘッダー(20)の接合部周辺において、両方のろう材層(15)(22)から溶融したろう材の一部は、ヘッダー(20)の差込孔(23)と熱交換器用チューブ(10)との間隙およびその近傍に流れ込んで接合に供されるが、一部のろう材は熱交換器用チューブ(10)の上下壁(14)(14)上をフィン(2)方向に流れる。熱交換器用チューブ(10)とヘッダー(20)の接合部周辺では、これらの両方にろう材層(15)(23)が付与されているためにろう材過剰となりやすく、上下壁(14)のヘッダー近傍部(19)およびフィン接合部(18)に存在するろう材が過剰になるとエロージョンが発生し、ひいては熱交換器用チューブ(10)の耐圧強度の低下を招き、所定の腐食試験を満足できなくなる。
【００３５】
そこで本発明の製造方法では、図３に示すように、熱交換器用チューブ(10)の平坦な上下壁(14)(14)の表面において、フィン(2)が接合されるフィン接合部（18）にはろう材の流れを促進するフラックスを付与してフィン(2)との良好な接合性を確保する一方、ヘッダー(20)との接合部からフィン接合部(18)までのヘッダー近傍部(19)には相対的にろう材の流れを低下させる流動調整剤を付与して、ヘッダー(20)のろう材(22)のフィン側に流れるのを抑制する。「相対的にろう材の流れを低下させる」とは、フィン接合部(18)におけるろう材の流動性と比較して流動性の低い、との意味である。そして、この流動調整剤の付与により、ヘッダー(20)と熱交換器用チューブ(10)の間隙、熱交換器用チューブ(10)の差込部(17)方向または側壁(16)方向に流れていくろう材量が多くなり、その結果ヘッダー近傍部（19）でろう材過剰となることが防がれる。なお、前記差込部(17)はヘッダー（20）内に挿入されているため、ろう材量が増大しエロージョンが発生しても耐圧強度に及ぼす影響は無いかあるいは極めて少ない。また、側壁(16)は上下壁(14)よりも厚肉に形成されているため、ろう材量が増大しエロージョンが発生しても耐圧強度に及ぼす影響は少ない。
【００３６】
また、熱交換器用チューブ(10)の差込部(17)にはフラックスを付与することが好ましい。差込部(17)に付与するフラックスの種類は問わない。
【００３７】
前記フラックスとしては、ＫＡｌＦ4等の非腐食性フラックスを推奨でき、単独でも２種以上を併用することもできる。また、付与量は０．５〜２０ｇ／ｍ2が好ましい。
【００３８】
前記流動調整剤としては、ＫＺｎＦ3、ＺｎＦ2、ＺｎＣｌ2、ＬｉＦ等の金属化合物、またはＺｎＯ、Ｚｎ等のＺｎ化合物（Ｚｎ単体を含む）を推奨でき、単独でも２種以上を併用することもできる。これらの流動調整剤は、ろう付時の加熱によっても未反応物が残るため、上述したフラックスに比べると濡れ拡がりが悪くひいてはろう材の流れを低下させる効果がある。
【００３９】
ＫＺｎＦ3、ＺｎＦ2、ＺｎＣｌ2、ＬｉＦ等の金属化合物は、ろう付用フラックスとしても用いられているものであるが、上述したＫＡｌＦ4等のフラックスよりも濡れ拡がりが悪く、相対的にろう材の流れを低下させるものであるため、本発明においては流動調整剤として扱う。また、これらの金属化合物のなかでも、チューブに優れた耐食性を付与できる点でＫＺｎＦ3、ＺｎＦ2を推奨できる。
【００４０】
ＺｎＯ、Ｚｎ等のＺｎ化合物もまた、相対的にろう材の流れを低下させる効果がある。これらのうちでも、チューブに優れた耐食性を付与でき、粉末の製造が容易であり、取り扱いの安全性にも優れているＺｎＯを推奨できる。
【００４１】
また、前記流動調整剤の付与量は１〜２０ｇ／ｍ2が好ましい。推奨されるＫＺｎＦ3の好ましい付与量は３〜２０ｇ／ｍ2、であり、特に好ましい付与量は５〜１５ｇ／ｍ2である。また、ＺｎＯの好ましい付与量は１〜１５ｇ／ｍ2であり、特に好ましい付与量は２〜１２ｇ／ｍ2である。また、ろう材の流れを低下させすぎないように、相対的に流れを向上させるフラックス、例えば上述のＫＡｌＦ4を別途または同時に付与しても良い。
【００４２】
前記流動調整剤の付与方法は何ら限定されないが、流動調整剤を単独で付与する他、バインダーを配合して流動調整組成物として付与することが好ましい。バインダーを配合することによって流動調整剤の脱落を防止して確実に付着させ、ひいてはヘッダー近傍部(19)に過剰なろう材が流れ込むのを確実に抑制できる。バインダーはろう付時の加熱によって蒸発してろう付後に残留せず、ろう付を阻害しないものが好ましい。具体的には、ポリブテン、ポリイソブテン等のブチル系樹脂、分子量１万〜１５０万のポリエチレンオキサイド、パラフィンワックス、イソパラフィン、シクロパラフィン等のパラフィン、特に分子量２００〜６００のパラフィンを推奨できる。
【００４３】
前記流動調整組成物において、含有成分の混合質量比は、バインダー／流動調整剤＝２０／８０〜８０／２０の範囲に設定するのが好ましい。バインダーの含有比率が上記下限値より小さくなると、チューブ表面に付着したフラックスの脱落防止の確実性が低下するので好ましくないし、流動調整剤の含有比率が上記下限値より小さくなると、流動調整剤量が不足してろう材の流れを適正に低下させることが困難になるので好ましくない。中でも、前記流動調整組成物における混合質量比は、バインダー／流動調整剤＝４０／６０〜６０／４０の範囲に設定するのがより好ましい。
【００４４】
前記流動調整剤を単独、あるいは流動調整組成物として熱交換器用チューブ(10)に付与する手法としては、特に限定されるものではないが、例えこれらをそのままスプレー塗布する手法、流動調整剤または流動調整組成物を水に懸濁させてスプレー塗布する手法、流動調整剤または流動調整組成物を帯電させてチューブに塗布する手法等が挙げられ、またバインダーを用いる場合には、前記例示した手法に加えて、流動調整組成物をロールコートする手法等が挙げられる。また、フィン接合部(18)に付与するフラックスの付与手法も、流動調整剤および流動調整組成物の付与手法に準じる。
【００４５】
上述したフラックス、および流動調整剤または流動調整組成物の付与は、フィン(2)およびヘッダー(20)との仮組み前または仮組み後のどちらに行っても良い。ただし、仮組み前に行う方が付与作業が容易であるし、多数の熱交換器用チューブ(10)に対して効率良く付与できる。
【００４６】
前記Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材としては、特に限定されるものではないが、Ｓｉ：６〜１５質量％を含有し、要すればさらにＣｕ：０．１〜０．６質量％、Ｍｎ：０．３〜１．５質量％、Ｚｎ：０．５〜２０質量％のうち少なくともいずれか一つを含有し、残部Ａｌおよび不可避不純物よりなる合金ろう材を用いるのが好ましい。Ｓｉの添加はろう付けするために必須であるが、Ｓｉの含有率が６質量％未満ではろう付け接合力が低下するので好ましくないし、Ｓｉの含有率が１５質量％を超えるとエロージョンが発生してチューブを侵食することが懸念されるので好ましくない。特に好ましいＳｉ含有率は６〜１２．５質量％である。また、Ｃｕおよび／またはＭｎの添加により、フィレットの電位を上昇させることができ、腐食深さを低減せしめることが可能となる。Ｃｕの含有率が０．３質量％未満では前記腐食深さ低減効果が殆ど得られないので好ましくないし、Ｃｕの含有率が０．６質量％を超えると粒界腐食が発生しやすくチューブの耐食性が低下するので好ましくない。特に好ましいＣｕ含有率は０．３〜０．５５質量％である。また、Ｍｎの含有率が０．３質量％未満では前記腐食深さ低減効果が殆ど得られないので好ましくないし、Ｍｎの含有率が１．５質量％を超えると粗大な金属間化合物を生成しやすくなりろう付け接合性が低下するので好ましくない。特に好ましいＭｎ含有率は０．４〜１．０質量％である。また、０．５〜２０質量％のＺｎの添加によりチューブの耐食性を向上させることができ、特に好ましいＺｎ含有率は１〜１０質量％である。
【００４７】
前記Ａｌ−Ｓｉ系合金ろう材には、Ｆｅは０．６質量％以下であれば含有可能であり、またＩｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ等の金属元素もろう付け接合性に影響を及ぼさない範囲であれば含有しても良い。
【００４８】
溶射されたろう材層(15)の厚さは３〜５０μｍが好ましい。３μｍ未満ではフィン(2)との接合に支障を来し、５０μｍを超えるとろう材が過剰となってエロージョンが大きくなりすぎるためである。特に好ましいろう材層(15)の厚さは５〜３０μｍである。
【００４９】
前記熱交換器用チューブの製作方法は何ら限定されないが、生産効率が良い点で以下の方法を推奨できる。
【００５０】
押出機の出側に溶射ガンを配置し、アルミニウム製の扁平状チューブ(13)を押出機から押出成形した直後に連続的にＡｌ−Ｓｉ系合金を溶射してろう材層(15)を形成する。溶射に続いて冷却し、コイルに巻き取る。その後、コイルを巻き戻しながら所要長さに切断する。
【００５１】
なお、本発明の熱交換器用チューブの製造方法は上述した工程で行うものに限定されず、扁平状チューブの押出成形工程、切断工程、ろう材層の溶射工程を別工程で行い、あるいは工程順序を入れ替えても良い。
【００５２】
前記溶射の手法としては、特に限定されるものではないが、例えば従来から使用されているアーク溶射機を用いる手法等が挙げられる。溶射条件も特に限定されないが、形成されるろう材層(15)の酸化を防止するために窒素雰囲気等の非酸化性雰囲気で溶射を行うのが好ましい。
【００５３】
前記扁平状チューブ(13)の材料としては、ＪＩＳ  １０００系のアルミニウム合金、微量のＣｕ、Ｍｎを添加したアルミニウム合金、ＪＩＳ  ３０００系のアルミニウム合金を推奨できる。
【００５４】
ヘッダー(20)は、ヘッダー芯材(21)の材料として、ＪＩＳ  ３０００系のアルミニウム合金を推奨でき、ろう材層(22)の材料としてＡｌ−Ｓｉ系合金、または微量のＣｕ、Ｍｎ、Ｚｎ等を添加したＡｌ−Ｓｉ系合金を推奨できる。また、ろう材層(22)の厚さは５０〜５００μｍが好ましい。
【００５５】
また、フィン(2)の材料としては、ＪＩＳ  ３０００系のアルミニウム合金にＣｕ、Ｚｎを添加した材料を推奨でき、ろう材がクラッドされていないベアフィンを用いる。
【実施例】
【００５６】
次に、この発明の熱交換器の製造方法の具体的実施例について説明する。
【００５７】
まず、以下の方法により表面にろう材層を有する熱交換器用チューブ(10)を製作した。
【００５８】
押出機より連続的に押し出されるアルミニウム製の扁平状チューブ(13)の上下壁の表面に、その押出直後の位置においてその上下に配置された溶射ガン（アーク溶射機）からＡｌ−Ｓｉ系合金（Ｓｉ含有率６質量％、残部Ａｌおよび不可避不純物）からなるろう材を溶射してろう材層(13)を形成した。溶射に続いて水冷し、コイルに巻き取った。
【００５９】
前記扁平状チューブ(13)の押出は、Ｃｕ：０．４質量％およびＭｎ：０．２質量％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミニウム合金を用い、押出温度４５０℃で実施した。扁平状チューブ(13)の寸法は、チューブ幅：１６ｍｍ、チューブ高さ：３ｍｍ、上下壁(14)(14)の肉厚：０．５ｍｍ、仕切壁(11)の肉厚：０．５ｍｍ、側壁(16)の最大肉厚：０．８ｍｍ、冷媒通路(12)個数：４個とした。また、ろう材層(13)の厚さを２０μｍとした。
【００６０】
次に、コイルに巻き取った溶射チューブを巻き戻しながら、矯正するとともに所定長さに切断し、上下壁(14)にろう材層(15)を有する熱交換器用チューブ(10)を多数製作した（図３参照）。
【００６１】
前記熱交換器用チューブ(10)を用いて熱交換器を製作した。
【００６２】
ヘッダー(20)として、図４に示すように、ＪＩＳ  ３０００系アルミニウム合金からなる中空のヘッダー芯材(21)の表面にＪＩＳ  ４３４３相当組成にＺｎを添加したアルミニウム合金からなるろう材層(22)がクラッドされ、差込孔(23)が穿設されたものを用いた。また、フィン(2)としてＪＩＳ  ３０００系相当組成にＺｎを添加したアルミニウム合金からなるベアフィンを用いた。
【００６３】
そして、実施例１〜５および比較例１において、前記熱交換器用チューブ(10)に対してフラックスおよび流動調整剤を塗布し、フィン(2)、ヘッダー(20)等を組み合わせて図１に示す熱交換器(1)を製作した。
【００６４】
〈実施例１〉
熱交換器用チューブ(10)とフィン(2)を交互に積層して組み付けるとともに、熱交換器用チューブ(10)両端の差込部(16)をヘッダー(20)の差込孔(23)内に差し込んだ状態に仮組みし、さらにサイドプレート(3)(3)等も一緒に仮組みした。この状態で、熱交換器用チューブ(10)の上下壁(14)のフィン接合部(18)に、ＫＡｌＦ4なるフラックスを３ｇ／ｍ2の割合で塗布できるように、水に懸濁させたフラックス懸濁液をスプレーして塗布した。また、ヘッダー近傍部(19)には、ＫＺｎＦ3およびＺｎＯからなる混合流動調整剤をＫＺｎＦ3：３．５ｇ／ｍ2、ＺｎＯ：５ｇ／ｍ2の割合で塗布できるように、水に懸濁させた流動調整剤懸濁液をスプレーして塗布した。そして、この組立物を６００℃Ｎ2ガス雰囲気炉内で１０分間加熱し、ろう付接合した。
【００６５】
〈実施例２〉
まず、熱交換器用チューブ(10)の上下壁(14)のフィン接合部(18)および差込部(17)に、ＫＡｌＦ4なるフラックスを３ｇ／ｍ2の割合で塗布できるように、水に懸濁させたフラックス懸濁液をスプレーして塗布した。また、ヘッダー近傍部(19)には、ＫＺｎＦ3からなる流動調整剤を１０ｇ／ｍ2の割合で塗布できるように、水に懸濁させた流動調整剤懸濁液をスプレーして塗布した。
【００６６】
次いで、フラックスおよび流動調整剤を塗布した熱交換器用チューブ(10)とフィン(2)を交互に積層して組み付けるとともに、熱交換器用チューブ(10)両端の差込部(16)をヘッダー(20)の差込孔(23)内に差し込んだ状態に仮組みし、さらにサイドプレート(3)(3)等も一緒に仮組みし、実施例１と同じ条件でろう付接合した。
【００６７】
〈実施例３〉
熱交換器用チューブ(10)の上下壁(14)のヘッダー近傍部(19)において、パラフィンからなるバインダーとＺｎＯからなる流動調整剤とを６０：４０の割合で配合した流動調整組成物を、ＺｎＯ：１０ｇ／ｍ2の割合で塗布できるように配合し、ロールコートにより塗布した。また、フィン接合部(18)および差込部(17)においては実施例２と同じくＫＡｌＦ4なるフラックスを塗布した。
【００６８】
そして、実施例２と同じく、熱交換器用チューブ(10)、フィン(2)、ヘッダー(20)、サイドプレート(3)(3)を仮組みし、ろう付接合した。
【００６９】
〈実施例４〉
ヘッダー近傍部(19)に塗布した流動調整剤（ＫＺｎＦ3）の付与量を４０ｇ／ｍ2としたことを除き、実施例２と同じ条件で熱交換器を製作した。
【００７０】
〈実施例５〉
ヘッダー近傍部(19)に塗布する流動調整剤としてＺｎＯを用い、付与量を０．５ｇ／ｍ2としたことを除き、実施例２と同じ条件で熱交換器を製作した。
【００７１】
〈比較例〉
熱交換器用チューブ(10)の上下壁(14)のフィン接合部(18)、ヘッダー近傍部(19)、差込部(17)にＫＡｌＦ4なるフラックスを実施例２と同じ方法により３ｇ／ｍ2の割合で塗布した。そして、実施例２と同じく、熱交換器用チューブ(10)、フィン(2)、ヘッダー(20)、サイドプレート(3)(3)を仮組し、ろう付接合した。
【００７２】
これらの熱交換器について、熱交換器用チューブ(10)とヘッダー(20)の接合部および熱交換器用チューブ(10)とフィン(2)のろう付性、ならびにエロージョンの発生を調べ、下記の基準で評価した。
◎：ヘッダー近傍部(19)にエロージョンが発生せず、良好にろう付できた。
○：ヘッダー近傍部(19)に深さが０〜２０μｍの軽微なエロージョンが発生したが、概ね良好にろう付できた。
△：ヘッダー近傍部(19)に深さが２０〜５０μｍのエロージョンが発生し、○よりもややろう付性が劣っていた。
×：ヘッダー近傍部(19)に激しいエロージョンが発生し、フィンが侵食され、チューブに穴が開いた。
【００７３】
表１に、フラックス付与および流動調整剤付与の概要を示すとともに、評価結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2006007320.tif 000003
【００７５】
さらに、前記熱交換器に対し、ＡＳＴＭ  Ｄ１１４１による腐食試験液を０．５時間噴霧−湿潤１．５時間を１サイクルとするＳＷＡＡＴ試験を９６０時間行ったところ、ＫＺｎＦ3およびＺｎＯを本発明の推奨量（ＫＺｎＦ3：３〜２０ｇ／ｍ2、ＺｎＯ：１〜１５ｇ／ｍ2）を付与した実施例１〜３は、チューブに孔食が全く認められず特に優れた耐食性を備えているものであった。
【００７６】
表から明らかなように、この発明にかかる各実施例の熱交換器の製造方法によれば、ヘッダー近傍部(19)におけるエロージョンの発生を回避または抑制できることを確認した。
【００７７】
これに対し、流動調整剤を付与しない比較例はヘッダー近傍部(19)に激しいエロージョンが発生した。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の熱交換器の製造方法によれば、チューブとヘッダーとの接合部におけるエロージョンの発生が抑制されるため、耐圧強度が要求される熱交換器に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の熱交換器の一実施形態を示す正面図である。
【図２】熱交換器用チューブとフィンとを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図３】図１の熱交換器に用いた熱交換器用チューブを示す斜視図である。
【図４】ヘッダーの部分斜視図である。
【図５】熱交換器用チューブ、ヘッダーおよびフィンを組み付けた状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
1…熱交換器
2…フィン
10…熱交換器用チューブ
13…扁平状チューブ
14…上壁、下壁
15,22…ろう材層
17…差込部
18…フィン接合部
19…ヘッダー近傍部
20…ヘッダー（中空ヘッダー）
21…ヘッダー芯材
23…差込孔
【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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