(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラックスを併用したろう付けによりアルミニウム材製のチューブ芯材とフィンとから製造された熱交換器のフラックスの塗布された部分のアルミニウム材の表面にブラスト処理を施し、温度８０〜１５０℃のスチームをスチームが熱交換器に衝突する際の圧力がゲージ圧で０．１〜０．５ＭＰａとなる条件下で吹きつけて洗浄を行い、続いて水洗し、乾燥した後、粉体塗料組成物以外の塗料組成物を塗装することを特徴とするフラックス併用ろう付けにより製造されたアルミニウム材製熱交換器の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックスを併用したろう付けによりアルミニウム材製のチューブ芯材とフィンとから製造された熱交換器の塗装方法に関する。なお、本発明においては、アルミニウム及びアルミニウム合金を総称して単にアルミニウム材と記載する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、熱伝導性、軽量性等の観点からアルミニウム材、特にアルミニウム合金材で形成されることが多い。従来から、アルミニウム材製熱交換器は各構成部材同士をろう材により接合させることにより製造している（例えば、特許文献１及び２参照。）。しかしながら、押出または圧延加工されたアルミニウム材の表面には酸化皮膜が存在するので、健全なろう付け状態を得るためにはフラックスを併用することが必要不可欠であった。このフラックスとして塩化物系フラックスやフッ化物系フラックスが用いられるが、現在では、ろう付け後の洗浄工程が不要で且つ装置コストの安いフッ化物系フラックスを使用した窒素雰囲気ろう付け法が主流となっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３２３２７８号公報
【特許文献２】特開２００５−２０７７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、これらの熱交換器は、自動車のみならず、オートバイにも使用範囲が広まり、アルミニウム材の色彩ではなく、所望の色彩に塗装することが望まれてきている。しかし、上記のようにフラックスを併用したろう付けにより製造された熱交換器を塗装しようとしてもそのままでは塗料の付きが悪い。フラックスを併用したろう付けにより製造された熱交換器への塗料の塗着性を改善する方法として、ブラスト処理後、クロメート処理等を施して熱交換器への塗料の密着性を向上させる方法はあるが、クロム含有液による処理工程を実施しなければならないので、環境衛生上問題があり、作業者の安全性について大きな問題となっていた。
【０００５】
本発明は、フラックスを併用したろう付けによりアルミニウム材製のチューブ芯材とフィンとから製造された熱交換器の塗装において、クロム含有液による処理工程を必要とせず、環境衛生上問題がない方法で熱交換器への塗料の密着性を向上させることができる塗装方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討の結果、フラックスを併用したろう付けによりアルミニウム材製のチューブ芯材とフィンとから製造された熱交換器のフラックスの塗布された部分のアルミニウム材の表面にブラスト処理を施し、スチーム洗浄を行うことにより、その後の塗装工程において熱交換器への塗料の密着性を向上させることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
即ち、本発明のフラックス併用ろう付けにより製造されたアルミニウム材製熱交換器の塗装方法は、フラックスを併用したろう付けによりアルミニウム材製のチューブ芯材とフィンとから製造された熱交換器のフラックスの塗布された部分のアルミニウム材の表面にブラスト処理を施し、温度８０〜１５０℃のスチームをスチームが熱交換器に衝突する際の圧力がゲージ圧で０．１〜０．５ＭＰａとなる条件下で吹きつけて洗浄を行い、続いて水洗し、乾燥した後、粉体塗料組成物以外の塗料組成物を塗装することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフラックス併用ろう付けにより製造されたアルミニウム材製熱交換器の塗装方法においては、クロム含有液による処理工程を必要とせず、環境衛生上問題がない方法で熱交換器への塗料の密着性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の塗装方法は、フラックスを併用したろう付けによりアルミニウム材製のチューブ芯材とフィンとから製造された熱交換器の少なくともフラックスの塗布された部分のアルミニウム材の表面にブラスト処理を施し、温度８０〜１５０℃のスチームを吹きつけて洗浄を行い、続いて水洗し、乾燥した後、粉体塗料組成物以外の塗料組成物を塗装することを特徴とするフラックス併用ろう付けにより製造されたアルミニウム材製熱交換器の塗装方法であり、本発明の塗装方法で塗装する「フラックスを併用したろう付けによりアルミニウム材製のチューブ芯材とフィンとから製造された熱交換器」は従来周知の種々の方法、例えば前記した特許文献１や特許文献２に記載の方法で製造することができる。
【００１０】
本発明で採用できるブラスト処理は遠心投射式、エアー加速式、水噴射式等の何れでもよい。また、使用する研磨材の種類、形状及びたたきつける圧力については熱交換器のアルミニウム材に悪影響を与えないように適切に選択する必要があるが、このような選択は当業者には自明の事項である。
【００１１】
本発明においてブラスト処理を施す部分は、塗料の密着性を向上させるために、熱交換器の少なくともフラックスの塗布された部分である。本発明においては、熱交換器のフラックスの塗布された部分及びその周辺部をブラスト処理することが好ましいが、熱交換器の表面全体がブラスト処理されても問題はなく、塗料の密着性を向上させるためには熱交換器の表面全体をブラスト処理することが好ましい場合もある。
【００１２】
本発明においてはスチーム洗浄によって完全に洗浄しようとするものではなく、スチーム洗浄によってフラックス、酸化物などを浮かし、後の水洗によって完全に洗浄することを意図している。本発明において、スチーム温度はスチームが熱交換器と接触する部分での温度であり、この部分での温度が８０℃未満であると浮かし効果、洗浄効果が少なく、また、１５０℃を超えてもそれに見合った効果が得られないので不経済である。本発明においてはスチーム洗浄はフラックス、酸化物などを浮かすことを目的にしているので、スチーム洗浄時間は特には限定されないが、一般的には１０秒以下、普通には数秒程度で十分である。
【００１３】
本発明においては、スチームが熱交換器に衝突する際の圧力はフラックス、酸化物などを浮かすのに十分であるが、アルミニウム材からなるフィン等を変形させない圧力であることが必要であり、普通にはスチームが熱交換器に衝突する際の圧力がゲージ圧で０．１〜０．５ＭＰａとなる条件下で洗浄を行うことが好ましい。
【００１４】
本発明においては、次いで常温水、温水又は熱水を用いて水洗を行うが、この水洗は攪拌水等の流水中での洗浄、超音波を利用した水中での洗浄、ノズルからの水の吹きつけによる洗浄等の任意の方法によって実施できる。また、本発明においては、乾燥は空気中に放置しての乾燥、加熱炉中での乾燥、熱風を吹きつけての乾燥等の任意の方法によって実施できる。
【００１５】
本発明においては、粉体塗料組成物以外の溶剤系、水系、活性エネルギー線硬化系等の任意の塗料組成物を用いて塗装することができる。また、塗装方法としては、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電塗装等の噴霧塗装や電着塗装等を採用することができる。
【００１６】
以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明を具体的に説明する。
実施例１
Ａ１１００製のチューブ芯材、Ａ３００３−Ｈ１４製のフィン、ＫＺｎＦ3系のフラックス及びＡｌ−Ｓｉ系（Ｓｉ含有率６質量％）のろう材を用いて熱交換器を製造した。シリカ粒子及び圧縮空気を用いるサンドブラストにより該熱交換器の表面にブラスト処理を施した。次いで、スチームが熱交換器に衝突する部分でのスチーム温度が約１００℃であり、スチームが熱交換器に衝突する際の圧力がゲージ圧で約０．３５ＭＰａとなる条件下で熱交換器の各部分を６秒間スチーム洗浄した。引き続いて、ノズルからの温水の吹きつけによる洗浄により水洗を行ない、熱風を吹きつけて乾燥させた。次いで、溶剤型メラミン樹脂塗料（大日本塗料株式会社製の商品名デリコンＬＢ＃９０を使用した）を該熱交換器の全表面にエアスプレー塗装し、焼付温度９０℃で２０分間焼付処理を実施した。塗装後の塗料の密着性を目視で判定した。塗りムラや塗り残し部分がなく、塗料の密着性は良好であった。
【００１７】
実施例２
Ａ１１００製のチューブ芯材、Ａ３００３−Ｈ１４製のフィン、ＫＺｎＦ3系のフラックス及びＡｌ−Ｓｉ系（Ｓｉ含有率６質量％）のろう材を用いて熱交換器を製造した。シリカ粒子及び圧縮空気を用いるサンドブラストにより該熱交換器の表面にブラスト処理を施した。次いで、スチームが熱交換器に衝突する部分でのスチーム温度が約１００℃であり、スチームが熱交換器に衝突する際の圧力がゲージ圧で約０．３５ＭＰａとなる条件下で熱交換器の各部分を６秒間スチーム洗浄した。引き続いて、ノズルからの温水の吹きつけによる洗浄により水洗を行ない、熱風を吹きつけて乾燥させた。次いで、メラミン樹脂系水系塗料（大日本塗料株式会社製の商品名テクノン＃３００を使用した）を該熱交換器の全表面にエアスプレー塗装し、焼付温度１５０℃で２０分間焼付処理を実施した。塗装後の塗料の密着性を目視で判定した。塗りムラや塗り残し部分がなく、塗料の密着性は良好であった。
【００１８】
比較例１
Ａ１１００製のチューブ芯材、Ａ３００３−Ｈ１４製のフィン、ＫＺｎＦ3系のフラックス及びＡｌ−Ｓｉ系（Ｓｉ含有率６質量％）のろう材を用いて熱交換器を製造した。シリカ粒子及び圧縮空気を用いるサンドブラストにより該熱交換器の表面にブラスト処理を施した。次いで、溶剤型メラミン樹脂塗料（大日本塗料株式会社製の商品名デリコンＬＢ＃９０を使用した）を該熱交換器の全表面にエアスプレー塗装し、焼付温度９０℃で２０分間焼付処理を実施した。塗装後の塗料の密着性を目視で判定した。フラックスを塗布した部分の一部に塗りムラや塗り残し部分が認められた。
【００１９】
比較例２
Ａ１１００製のチューブ芯材、Ａ３００３−Ｈ１４製のフィン、ＫＺｎＦ3系のフラックス及びＡｌ−Ｓｉ系（Ｓｉ含有率６質量％）のろう材を用いて熱交換器を製造した。シリカ粒子及び圧縮空気を用いるサンドブラストにより該熱交換器の表面にブラスト処理を施した。次いで、メラミン樹脂系水系塗料（大日本塗料株式会社製の商品名テクノン＃３００を使用した）を該熱交換器の全表面にエアスプレー塗装し、焼付温度１５０℃で２０分間焼付処理を実施した。塗装後の塗料の密着性を目視で判定した。フラックスを塗布した部分の一部に塗りムラや塗り残し部分が認められた。