(57)【要約】【課題】熱交換器用偏平管の全周面に、ろう付け用組成物をロール転写塗布法で確実に塗布出来る、ろう付け用組成物塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。【解決手段】上下に平面部と、その上下の平面部を両側で繋ぐ斜面部とを有する偏平管に対して、偏平管の斜面部に塗布するサイドロール転写塗布手段と、偏平管の平面部に塗布するロール転写塗布手段とを備えたことを特徴とする。この場合に、偏平管の両側の斜面部が上側斜面部と下側斜面部で構成し、対向する一対の上側斜面部と下側斜面部とに塗布する一対のサイドロール転写塗布手段を対称的に二対備えるとよい。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に平面部と、その上下の平面部を両側で繋ぐ斜面部とを有する偏平管に対して、偏平管の斜面部に塗布するサイドロール転写塗布手段と、偏平管の平面部に塗布するロール転写塗布手段とを備えたことを特徴とする偏平管のろう付け用組成物塗布装置。
【請求項２】
偏平管の両側の斜面部がそれぞれ上側斜面部と下側斜面部で構成され、対向する一対の上側斜面部と下側斜面部とに塗布する一対のサイドロール転写塗布手段を対称的に二対備えたことを特徴とする請求項１記載の偏平管のろう付け用組成物塗布装置。
【請求項３】
サイドロール転写塗布手段は、ろう付け用組成物を供給する絞りロールと、偏平管の斜面部に塗布する塗布ロールで構成されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の偏平管のろう付け用組成物塗布装置。
【請求項４】
リールにコイル状に巻いた偏平管を巻き戻しリールと巻き取りリールの間に張設し、この張設された偏平管に請求項１〜３のいずれかに記載の偏平管のろう付け用組成物塗布装置を用いてろう付け用組成物を塗布し、連続的に乾燥し巻き取ることを特徴とする偏平管のろう付け用組成物塗布方法。
【請求項５】
ろう付け用組成物は、ろう付け用のフラックスと亜鉛粉末とを含有するものであることを特徴とする請求項４記載の偏平管のろう付け用組成物塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器等において冷媒循環多穴チューブ管として使用される偏平管へのろう付け用組成物塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から熱交換器はアルミニウム合金製の多穴偏平管にフィンをろう付けして製造する方法が採用されている。
この場合に、フィンとして両面にろう材をクラッドしたアルミニウムブレージングシートを採用し、偏平管側にろう付け用非腐食性フラックスを塗布する方法が採用されている（特開平１１−７７２９２号公報）。
これまで、アルミニウム合金製の多穴偏平管の耐食性を確保する目的で擬性陽極として亜鉛を溶射する方法を採用する場合もあった。
偏平管側にろう付け用フラックスを塗布する方法としてはスプレー方法、浸漬方法、シャワー吹き付け塗布方法等があるが、製造費の低減策及び環境負荷の低減目的に、ロール転写塗布方法を採用した例もある（特開平１０−１９３０９４号公報、特開２００２−２４３３７８号公報）。
【０００３】
押出材からなるアルミニウム合金製多穴偏平管は、冷媒を流す複数の穴を有し、フィンをろう付けする平面部を上下に有し、平面部の両側はその上下の平面部を繋ぐ側面が存在する。
フィンをろう付けするためのフラックスは偏平管の上下の平面部に塗布すれば充分であったが、今回、熱交換器のさらなるコストダウンの要請から亜鉛溶射工程を廃止し、フラックス中に亜鉛粉末を分散させて、塗布することを検討した。
亜鉛溶射工程を廃止するとなると、亜鉛粉末を分散させたフラックスを偏平管の側面部にも塗布しないと耐食性が確保できないことになる。
しかし、従来のロール転写塗布法だと、偏平管の平面部への塗布は確実に出来るが、側面部に塗布する事が出来ない。
そこで、図８に示すように、偏平管１１０の側面部１１１をスプレー塗布法８１で塗布し、偏平管１１０の平面部１１２を塗布ロール１４５を用いるロール転写塗布法８２で塗布する方法を検討したが、スプレー塗布法での低コスト化は困難であった。
【０００４】
次に、図９に示すように、まず、偏平管として平面部を両側で繋ぐ側面部を上側斜面部と下側斜面部で形成したものを採用し、塗布ロール１４５のゴム硬度を下げ、塗布ロール１４５を柔らかくし、偏平管１１０に塗布ロール１４５を押付けて塗布する方法を検討した。
その方法での塗布試験した結果を図１０に示し、偏平管１１０の上側斜面部１１１を、光学顕微鏡にて５０倍に拡大観察したものである。
塗布ロール側で塗布できた部分の範囲を７０で示し、未塗布部分を７１で示したようにこの方法では上側斜面部の約半分しか塗布できず、さらには、塗布ロールの摩耗が大きく、塗布ロールの寿命が低下することも想定された。
そこでさらに、、図１１に示すように、偏平管１１０の上側斜面部１１１と同じ形状の溝８０を形成した塗布ロール２４５で塗布する方法を検討した。
この方法により、偏平管の上側斜面部への塗布面積率の向上を図れたものの、偏平管の斜面部と平面部との塗布量に差が出て、安定した塗布が困難であった。
それに加え、偏平管の送り速度を高くした高速塗布の際には、偏平管が塗布ロールの溝から外れてしまい、全く塗布されない部分が発生した。
塗布量の差は、偏平管の耐食性とろう付け性とに影響をもたらし、塗布量が少ない場合は、偏平管の耐食性低下の原因であり、偏平管に孔空きが発生し、熱交換器の冷媒洩れを招く恐れが強くなる。それに加え、熱交換器の偏平管とフィンとのろう付けが確実に成されず、熱交換器の性能が低下する。
塗布量が多い場合は、熱交換器のろう付け時にフラックスが溶出し、熱交換器の偏平管とフィンとのろう付けに不良が発生する恐れがある。
以上の観点から、より均一な高速塗布装置及び塗布方法が必要であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９３０９４号公報
【特許文献２】特開平１１−７７２９２号公報
【特許文献３】特開２００２−２４３３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記技術的課題に鑑みて、、熱交換器等において冷媒循環多穴チューブ管として使用される偏平管への均一で、高速塗布可能な、ろう付け用組成物塗布装置及び塗布方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に於ける偏平管へのろう付け用組成物塗布装置は、上下に平面部と、その上下の平面部を両側で繋ぐ斜面部とを有する偏平管に対して、偏平管の斜面部に塗布するサイドロール転写塗布手段と、偏平管の平面部に塗布するロール転写塗布手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、偏平管の両側の斜面部がそれぞれ上側斜面部と下側斜面部で構成されていることから、対向する一対の上側斜面部と下側斜面部とに塗布する一対のサイドロール転写塗布手段を対称的に二対備えると連続的に塗布できる。
また、塗布物の安定的な供給と均一な転写性の観点から、サイドロール転写塗布手段は、ろう付け用組成物を供給する絞りロールと、偏平管の斜面部に塗布する塗布ロールで構成されたものであることが好ましい。
【０００９】
このような偏平管のろう付け用組成物塗布方法としては、リールにコイル状に巻いた偏平管を巻き戻しリールと巻き取りリールの間に張設し、この張設された偏平管に請求項１〜３のいずれかに記載の偏平管のろう付け用組成物塗布装置を用いてろう付け用組成物を塗布し、連続的に乾燥し巻き取ることを特徴とする。
本発明におけるろう付け用組成物は、ろう付け用のフラックスと亜鉛粉末とを含有するものにおいて効果的である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、上下に平面部と、その上下の平面部を両側で繋ぐ斜面部とを有する偏平管を採用し、偏平管の平面部に塗布するロール転写塗布手段の他に、偏平管の斜面部に塗布するサイドロール転写塗布手段とを備えたことにより、斜面部と平面部の塗布量に差が少なく、塗布抜けの無い、安定した塗布品質が確保出来、偏平管の耐食性の向上と、偏平管製造の低コスト化とを図ることができる。
また、塗布ロールに溝を設ける必要はなく、塗布ロールと絞りロールの間に塗布物を安定して供給でき、リールにコイル状に巻いた偏平管を巻き戻しリールと巻き取りリールの間に張設し、ろう付け用組成物を塗布し、連続的に乾燥し巻き取ることで、高速塗布が可能になり、生産性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に、偏平管１０の断面図を例として示す。
偏平管１０の断面は、上下の平面部１２ａ、１２ｂとそれを繋ぐ上側斜面部１１ａ、１１ｃと、下側斜面部１１ｂ、１１ｄとで形成し、冷媒を流す穴１３ａ、１３ｂ、１３ｂ、・・を複数有する多穴チューブ管となっている。
ここで、上側斜面部１１ａと対向する下側斜面部１１ｄとが略平行になっている。
同様に下側斜面部１１ｂと対向する上側斜面部１１ｃとが略平行になっている。
なお、斜面部の傾斜角度は製品に応じて採用し、特に限定されるものではなく、平面部と斜面部の繋ぎ部、及び上側斜面部と下側斜面部の繋ぎ部は緩やかなアール形状になっていても良い。
偏平管１０はアルミニウム合金等を用いて押出材で形成されている。
上下の平面部はアルミニウムブレージングシートをろう付けするが、耐食性を確保する観点から偏平管全周に亜鉛を分散させたフラックスの塗布が要求される。
【００１２】
図２に、ろう付け用組成物塗布偏平管の製造ライン２０例を示す。
巻戻しリール２１からコイル状に巻いた偏平管１０を供給し、巻取りリール２５側で偏平管１０を巻取る。
巻き戻された偏平管は、まず始めに、圧延レベラー２２で平面調整する。
次に、定速送込み装置２３にて巻き取りリール側との張力を考慮して高速で送り込む。  次に、偏平管の斜面部を塗布するサイドロール転写手段である上下一対のサイドロールコーター４０ａ、４０ｂを２列に備え、偏平管１０の上下の平面部を塗布するロール転写手段である上下一対のロールコーター５０ａ、５０ｂとで、連続的に偏平管１０にろう付け用組成物を塗布する。
次に、乾燥炉２４で、偏平管に塗布したろう付け用組成物を乾燥させる。
ここで用いるろう付け用組成物は、ろう付け用フラックスと、亜鉛（Ｚｎ）の混合粉末とを、バインダと溶剤とで攪拌した混合塗布液が良い。
ここで挙げた乾燥炉２４には、遠赤外線装置と熱風装置とを備えておくのが良い。
乾燥炉内雰囲気温度は、２００℃〜４００℃が良く、その場合に乾燥時間は、６秒〜１０秒程度である。
この塗布ライン速度は、１００ｍ／分以上であっても均一に塗布できた。
【００１３】
図３に、偏平管へのろう付け用組成物塗布工程の流れを模式的に示し、図４に上下一対のサイドロールコーター４０ａ、４０ｂを示す。
ここで、サイドロールコーターは図３で説明すると下側斜面部１１ｂと上側斜面部１１ｃとを同時にロール転写塗布する一対のサイドロールコーター（４０ａ、４０ｂ）と上側斜面部１１ａと下側斜面部１１ｄを同時にロール転写塗布する一対のサイドロールコーター（４０ａ、４０ｂ）の２機が対称的に配置されている。
２機（二対）ロールの上下の配置が対称になっているだけなので便宜上同じ符号を用いた。
図３では分かりやすくするために塗布物を符号３１で実際より大きく（厚く）表現してある。
図３に示す例では、１機目のサイドロールコーターで下側斜面部１１ｂと上側斜面部面１１ｃとを塗布する。
次に、２機目のサイドロールコーターで上側斜面部１１ａと下側斜面部１１ｄとを塗布する。
最後に、ロールコーター５０ａ、５０ｂで偏平管平面部の上側平面部１２ａと下側平面部１２ｂとを塗布する。
【００１４】
サイドロールコーターは、図４に示すように、上部サイドロールコーター４０ａと、下部サイドロールコーター４０ｂと、ろう付け用組成物回収皿４０ｃとが、サイドロールコーター台４０ｄに設置されている。
上部サイドロールコーター４０ａは、サイドロールコーター台４０ｄに備えられたユニット４１ａにより、待避可能になっていて偏平管１０の押継部を、塗布しないようにしている。
上部サイドロールコーター４０ａは減速機付モーター４２ａを駆動源として、上部塗布ロール用ギア４３ａを介して上部塗布ロール用軸４４ａに連結した上部塗布ロール４５ａを回転させる。
そして、上部絞りロール用ギア４６ａを介して上部絞りロール用軸４７ａに連結した上部絞りロール４８ａをも回転させる。
上部塗布ロール４５ａと上部絞りロール４８ａとは、斜上下に直接接触しており、上部塗布ロール４５ａが偏平管側に備えられている。
そのろう付け用組成物は、上部塗布ロール４５ａと上部絞りロール４８ａとの間に供給された塗布物はその押込みにより、上部塗布ロール４５ａに均一に分配供給される。
なお、下部サイドロールコーター４０ｂは上部サイドロールコーター４０ａと対称的に配置されているだけなので、添え字符号ａをｂに置き換えることで説明を省略する。
以下、上下の塗布ロールを符号４５、上下の絞りロールを符号４８等のように添え字ａ、ｂを省略して合わせて説明する。
ろう付け用組成物の供給は、ろう付け用組成物タンク６１からダイヤフラムポンプ６２にて供給する。
供給されたろう付け用組成物は、塗布ロール４５と絞りロール４８との押込みにより、塗布ロール４５へ均一に分配供給され、偏平管に確実に塗布される。分配供給の際に絞り垂れたろう付け用組成物は、ろう付け用組成物回収皿４０ｃに溜まり、回収ポンプ６３を介し、ろう付け用組成物タンク６１に戻す。
塗布ロール４５の材質は、ＥＰゴムが良く、ゴム硬度は、４０度〜８０度が良い。それは、塗布ロール４５が軟らか過ぎると耐摩耗性が低下し、塗布ロール４５の寿命が低下するからである。
そのような観点からブチルゴム及び、ウレタンでもよい。
塗布ロール４５の回転速度は、１００ｍ／分以上１５０ｍ／分にしても、偏平管斜面部への均一塗布は可能であった。
絞りロール４８の材質は、クロームメッキ処理をしたスチールロールが良い。
絞りロール４８の回転速度は、塗布ロール４５の回転速度の１／５〜１／１０が良い。この速度であれば、ろう付け用組成物を均一に分配供給出来、塗布ムラを低減出来るからである。
塗布ロール４５と、絞りロール４８との押込み量は、０ｍｍ〜１ｍｍが良い。この押込み量であれば、ろう付け用組成物を均一に分配供給出来、塗布ムラを低減しつつ、塗布量を低減できるからである。
【００１５】
塗布ロール４５を、偏平管１０の進行方向と同じ方向に回転させて塗布することを、正回転塗布と言う。又、これとは逆に偏平管の進行方向に対して逆回転で塗布する事を、逆回転塗布と言う。
一般的には、塗布量を多くしたい場合や、外観の塗布ムラを低減したい場合は、逆回転塗布する。しかし、逆回転塗布では、正回転塗布に比べて、塗布ロール４５の摩耗が激しい。
本発明においては、斜面部の塗布範囲も狭まく、正回転塗布でも外観の塗布ムラが少ない。
平面部１２ａと平面部１２ｂとを塗布するロールコーター５０ａ、５０ｂは、塗布物供給ロール５１ａ、５１ｂで塗布液を供給し、転写塗布ロール５２ａ、５２ｂでそれぞれ上下両面から偏平管に塗布する。
【００１６】
図５に、所定のライン速度で塗布ロール押込み量を変えて偏平管の斜面部塗布量と、斜面部塗布面積率と、斜面部外観塗布ムラの評価結果を示す。
図６に、ライン速度１００ｍ／分で、塗布ロール４５と絞りロール４８の押込み量を変えた塗布評価結果を示す。
図７には、光学顕微鏡にて５０倍に拡大した塗布面積率９８％の塗布評価結果例を示す。
これら結果を見てわかるように、各塗布速度に於いて外観に塗布抜けが無く、斜面部塗布面積率を９５％以上確保出来る。
そして、斜面部塗布量のばらつきを、±２ｇ／ｍ２以内に抑えることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】偏平管の断面例を示す。
【図２】ろう付け組成物塗布偏平管製造ライン２０を示す。
【図３】偏平管１０への塗装工程模式図を示す。
【図４】サイドロールコーターの模式図を示す。
【図５】偏平管の塗布試験結果を示す。
【図６】ロール押し込み量と塗布量（付着量）の試験結果を示す。
【図７】光学顕微鏡にて５０倍に拡大した塗布面観察結果例を示す。
【図８】偏平管１１０の斜面部をスプレー塗布法で塗布し、偏平管の平面部をロール転写塗布法で塗布する方法例を示す。
【図９】塗布ロール１４５のゴム硬度を下げ押付けて塗布する方法例を示す。
【図１０】塗布ロール１４５のゴム硬度を下げ塗布した面を、光学顕微鏡にて５０倍に拡大観察した塗布結果を示す。
【図１１】偏平管１１０の斜面部１１１と同じ形状の溝を形成した塗布ロール２４５例を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１０          偏平管
１１ａ、１１ｃ    上側斜面部
１１ｂ、１１ｄ    下側斜面部
１２ａ        上側平面部
１２ｂ        下側平面部
２０          ろう付け組成物塗布偏平管製造ライン
２１          巻戻しリール
２２          圧延レベラー
２３          定速送込み装置
２４          乾燥炉
２５          巻取りリール
３１          塗布面
４０ａ        上部サイドロールコーター
４０ｂ        下部サイドロールコーター
４０ｃ        ろう付け用組成物回収皿
４０ｄ        サイドロールコーター台
４１ａ    上部ユニット
４１ｂ    下部ユニット
４２ａ    上部減速機付モータ
４２ｂ    下部減速機付モータ
４３ａ    上部塗布ロール用ギア
４３ｂ    下部塗布ロール用ギヤ
４４ａ    上部塗布ロール用軸
４４ｂ    下部塗布ロール用軸
４５ａ    上部塗布ロール
４５ｂ    下部塗布ロール
４６ａ    上部絞りロール用ギア
４６ｂ    下部絞りロール用ギヤ
４７ａ    上部絞りロール用軸
４７ｂ    下部絞りロール用軸
４８ａ    上部絞りロール
４８ｂ    下部絞りロール
５０ａ    上部ロールコーター
５０ｂ    下部ロールコーター
６１      ろう付け用組成物タンク
６２      ダイヤフラムポンプ
６３      回収ポンプ
７０      塗布部
７１      未塗布部
８０      ロール溝
８１      スプレー塗布法
８２      ロール転写塗布法
【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８】
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【図９】
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【図１１】
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【図７】
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【図１０】
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