(57)【要約】  本発明のろう付け用チューブは、表面（１２ａ）と裏面（１２ｂ）と短側面（１２ｃ）を有する扁平型のチューブ本体（１２）からなり、前記短側面（１２ｃ）側にろう付け組成物層が形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金製のろう付け用チューブであって、前記短側面に厚さ５〜３０μｍの第１のろう付け組成物層（１６）が形成され、前記表面（１２ａ）から前記短側面（１２ｃ）に至る表面側コーナー部分と前記裏面（１２ｂ）から前記短側面（１２ｃ）に至る部分の裏面側コーナー部分に、厚さ０.５〜１５μｍの第２のろう付け組成物層（１７）が形成されたことを特徴とする。
2020196763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と裏面と短側面を有する扁平型のチューブ本体からなり、前記短側面側にろう付け組成物層が形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金製のろう付け用チューブであって、
前記短側面に厚さ５〜３０μｍの第１のろう付け組成物層が形成され、
前記表面から前記短側面に至る表面側コーナー部分と前記裏面から前記短側面に至る部分の裏面側コーナー部分に、厚さ０.５〜１５μｍの第２のろう付け組成物層が形成されたことを特徴とするろう付け用チューブ。
【請求項２】
前記ろう付け組成物層にＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスと非Ｚｎ含有フラックスをいずれか１種以上を含み、更に、バインダが含まれたことを特徴とする請求項１に記載のろう付け用チューブ。
【請求項３】
前記チューブ本体の前記表面と前記裏面にＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスと非Ｚｎ含有フラックスをいずれか１種以上を含み、更に、バインダを含む主ろう付け組成物層が形成されたことを特徴とする請求項１、請求項２のいずれか一項に記載のろう付け用チューブ。
【請求項４】
前記主ろう付け組成物層はＳｉ粉末：１〜５ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のろう付け用チューブ。
【請求項５】
前記主ろう付け組成物層はＺｎ含有フラックス：３〜２０ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のろう付け用チューブ。
【請求項６】
前記主ろう付け組成物層は非Ｚｎ含有フラックス：１〜１０ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のろう付け用チューブ。
【請求項７】
前記主ろう付け組成物層はバインダー：０．２〜８．５ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のろう付け用チューブ。
【請求項８】
前記チューブ本体がその内部に複数の流路を設けた押出多穴管からなることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のろう付け用チューブ。
【請求項９】
表面と裏面と短側面を有する扁平型のチューブ本体に対し、前記短側面に対向させて設置したエアースプレー装置から、ろう付け液状組成物を噴射し、前記短側面に厚さ５〜３０μｍの第１のろう付け組成物層を形成し、前記表面から前記短側面に至る表面側コーナー部分と前記裏面から前記短側面に至る部分の裏面側コーナー部分に、厚さ０.５〜１５μｍの第２のろう付け組成物層を形成することを特徴とするろう付け用チューブの製造方法。
【請求項１０】
前記ろう付け液状組成物がＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスと非Ｚｎ含有フラックスをいずれか１種以上を含み、更に、バインダと溶剤を含むことを特徴とする請求項９に記載のろう付け用チューブの製造方法。
【請求項１１】
Ｓｉ粉末：１〜５ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする請求項９又は１０に記載のろう付け用チューブの製造方法。
【請求項１２】
Ｚｎ含有フラックス：３〜２０ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載のろう付け用チューブの製造方法。
【請求項１３】
非Ｚｎ含有フラックス：１〜１０ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載のろう付け用チューブの製造方法。
【請求項１４】
バインダー：０．２〜８．５ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載のろう付け用チューブの製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のろう付け用チューブと該チューブを挿通する長孔を有するフィンとを有し、前記長孔に前記チューブが挿通され、前記チューブと前記フィンとがろう付けされた熱交換器であって、前記ろう付け組成物層の溶融凝固物であるフィレットにより前記チューブと前記フィンとがろう付け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】
本発明は、ろう付け用チューブおよびその製造方法と熱交換器に関する。
本願は、２０１９年３月２６日に、日本に出願された特願２０１９−０５８２６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
扁平多穴管、フィン及びヘッダーパイプを主構成要素とし、これらをろう付けすることにより構成されるアルミニウム合金製熱交換器が知られている。
そして、この種の熱交換器を製造するため、ろう付け用のＳｉ粉末と、フッ化物系フラックスに加え、樹脂と溶剤からなるバインダとの混合物とした粉末ろう組成物が提供されている。また、前記粉末ろう組成物を表裏面に塗布した扁平多穴管とフィン及びヘッダーパイプとをろう付けすることによって、安価に熱交換器を製造する方法が提案されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開平７−２２７６９５号公報（Ａ）
【特許文献２】日本国特開２００４−３３０２３３号公報（Ａ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および特許文献２に記載の粉末ろう組成物、熱交換器を用いることにより、扁平多穴管からなるチューブとフィンとのろう付け接合部に選択腐食を発生することがなく、信頼性の高い、工業上実用性の高い熱交換器が得られている。
上述の粉末ろう組成物を扁平多穴管に塗布する場合、扁平多穴管においてフィンに接する部分が表面もしくは裏面のため、表面もしくは裏面に粉末ろう組成物を塗布している。
扁平多穴管の表裏面に粉末ろう組成物を塗布することにより、粉末ろう組成物に含まれる成分の一部がろう付け時に扁平多穴管の表面側もしくは裏面側に拡散し、犠牲陽極層を形成する。この犠牲陽極層の存在により、犠牲防食効果を得ることができ、ろう付け部分の選択腐食を抑制できる。【０００５】
従来、粉末ろう組成物を扁平多穴管に塗布する場合、その表裏面にバーコーターやロールコーターなどの塗布装置を用いて塗布することが一般的である。これは、フィンに接触する部分が扁平管の表裏面であること、これら塗布装置によりろう付け組成物を目的のスピードで均一塗布できること、大量生産に好適であることなどによる。【０００６】
ところで、熱交換器には、更なる小型化、軽量化が進められており、ろう付け部分の信頼性のより一層の向上対策などが求められている。この見地から粉末ろう組成物を用いたろう付け部分の更なる信頼性向上について検討すると、扁平多穴管の側面側にろう付け組成物を塗布していないため、扁平多穴管の側面側において腐食が進行するおそれがある。
扁平多穴管の側面側は平坦な広い表裏面側とは異なり、曲面状の部分があり、幅狭の側面であるため、扁平多穴管の側面側にろう付け用組成物を均一に塗布することが困難な問題がある。
例えば、曲面を有し、幅狭の側面にバーコーターやロールコーターでろう付け組成物を均一には塗布できない問題がある。特に、扁平多穴管の表裏面と側面の境界部分であり、曲面でもあるコーナー部分にろう付け組成物を均一塗布することが難しい問題がある。【０００７】
また、熱交換器に適用される扁平多穴管とフィンとを接合する構造において、フィンに形成したスリット状の孔部に扁平多穴管を差し込んで両者を位置決めし、ろう付けする構造が知られている。この構造においては、スリット状の孔部に扁平多穴管を差し込む必要があるため、孔部内縁に沿って扁平多穴管を摺り合わせしながら差し込む必要がある。この場合、扁平多穴管の側面側に不均一な厚さのろう付け組成物が塗布されていると、孔部内面との摺り合わせ時にろう付け組成物が剥離する問題がある。【０００８】
本願発明は、これらの事情に鑑みなされたもので、扁平型のチューブ本体の短側面側におけるろう付け組成物の剥離を防止し、チューブ本体短側面側での確実なろう付け性を確保できるようにしたろう付け用チューブの提供およびその製造方法の提供を目的とする。
本発明は、フィンの孔部に挿通してフィンと組み合わせ構造とする場合であっても、ろう付け組成物の剥離を生じ難いろう付け用チューブの提供およびその製造方法の提供を目的とする。
本発明は、前述のろう付け用チューブを備えた熱交換器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は以下の態様を備える。【００１０】
（１）表面と裏面と短側面を有する扁平型のチューブ本体からなり、前記短側面側にろう付け組成物層が形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金製のろう付け用チューブであって、
前記短側面に厚さ５〜３０μｍの第１のろう付け組成物層が形成され、
前記表面から前記短側面に至る表面側コーナー部分と前記裏面から前記短側面に至る部分の裏面側コーナー部分に、厚さ０.５〜１５μｍの第２のろう付け組成物層が形成されたことを特徴とするろう付け用チューブ。【００１１】
（２）前記ろう付け組成物層にＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスと非Ｚｎ含有フラックスをいずれか１種以上を含み、更に、バインダが含まれたことを特徴とする前記（１）に記載のろう付け用チューブ。【００１２】
（３）前記チューブ本体の前記表面と前記裏面にＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスと非Ｚｎ含有フラックスをいずれか１種以上を含み、更に、バインダを含む主ろう付け組成物層が形成されたことを特徴とする前記（１）または（２）に記載のろう付け用チューブ。【００１３】
（４）前記主ろう付け組成物層はＳｉ粉末：１〜５ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブ。【００１４】
（５）前記主ろう付け組成物層はＺｎ含有フラックス：３〜２０ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブ。【００１５】
（６）前記主ろう付け組成物層は非Ｚｎ含有フラックス：１〜１０ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブ。【００１６】
（７）前記主ろう付け組成物層はバインダー：０．２〜８．５ｇ／ｍ２を含むことを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブ。【００１７】
（８）前記チューブ本体がその内部に複数の流路を設けた押出多穴管からなることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブ。【００１８】
（９）表面と裏面と短側面を有する扁平型のチューブ本体に対し、前記短側面に対向させて設置したエアースプレー装置から、ろう付け液状組成物を噴射し、前記短側面に厚さ５〜３０μｍの第１のろう付け組成物層を形成し、前記表面から前記短側面に至る表面側コーナー部分と前記裏面から前記短側面に至る部分の裏面側コーナー部分に、厚さ０.５〜１５μｍの第２のろう付け組成物層を形成することを特徴とするろう付け用チューブの製造方法。【００１９】
（１０）前記ろう付け液状組成物がＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスと非Ｚｎ含有フラックスをいずれか１種以上を含み、更に、バインダと溶剤を含むことを特徴とする前記（９）に記載のろう付け用チューブの製造方法。【００２０】
（１１）Ｓｉ粉末：１〜５ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする前記（９）または（１０）に記載のろう付け用チューブの製造方法。【００２１】
（１２）Ｚｎ含有フラックス：３〜２０ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする前記（９）〜（１１）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブの製造方法。【００２２】
（１３）非Ｚｎ含有フラックス：１〜１０ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする前記（９）〜（１２）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブの製造方法。【００２３】
（１４）バインダー：０．２〜８．５ｇ／ｍ２を含む主ろう付け組成物層を前記チューブ本体の前記表面と前記裏面に形成することを特徴とする前記（９）〜（１３）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブの製造方法。【００２４】
（１５）前記（１）〜（７）のいずれか一つに記載のろう付け用チューブと該チューブを挿通する長孔を有するフィンとを有し、前記長孔に前記チューブが挿通され、前記チューブと前記フィンとがろう付けされた熱交換器であって、前記ろう付け組成物層の溶融凝固物であるフィレットにより前記チューブと前記フィンとがろう付けされたことを特徴とする熱交換器。
【発明の効果】
【００２５】
本形態に係るろう付け用チューブであるならば、扁平型のチューブ本体の短側面側におけるろう付け組成物の剥離を防止し、チューブ本体短側面側での確実なろう付け性を確保できる。本形態は、フィンの孔部に挿通してフィンと組み合わせ構造とする場合であっても、ろう付け組成物の剥離を生じ難くして確実なろう付けができるようにしたろう付け用チューブを提供できる。【００２６】
本形態に係るろう付け用チューブは、表裏面と短側面との境界部分であるコーナー部分や短側面にそれぞれ好適な厚さのろう付け組成物層を設けた構成を採用した。これにより、フィンと扁平管との組み立て時におけるろう付け組成物の剥離を防止し、コーナー部分や短側面側において確実なろう付けを実現できる。また、チューブ本体を折り曲げて使用する場合においてもフィン倒れを生じない、ろう付け部分の品質の優れたろう付け構造を提供できる。
上述のような好適な厚さのろう付け組成物層を備えたろう付け用チューブを備え、ろう付けされた熱交換器であれば、ろう付け部分の品質が高く、フィンの挿通孔にチューブ本体を嵌合した構造としてもフィンに変形を生じ難く、チューブを折り曲げて使用したとしてもフィン倒れを生じ難い熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本形態に係る第１実施形態のろう付け用チューブの横断面図である。
【図２】図１に示すチューブにフィンがろう付けされた熱交換器の一例を示す斜視図である。
【図３】同熱交換器におけるチューブとフィンの接合部分を示す部分断面図である。
【図４】図２に示す熱交換器においてろう付けする前の状態を示す部分断面図である。
【図５】図２に示す熱交換器においてろう付け後の状態を示す部分断面図である。
【図６】図２に示す熱交換器を組み立てる場合においてコーナー部分にろう付け組成物層を備えていないチューブをフィンの孔部に差し込む状態の一例を示す説明図である。
【図７】図２に示す熱交換器を組み立てる場合においてコーナー部分にろう付け組成物層を備えたチューブをフィンの孔部に差し込む状態の一例を示す説明図である。
【図８】図１に示すろう付け用チューブに対しエアスプレー装置によってろう付け組成物を塗布している状態を示す説明図である。
【図９】図７に示す状態においてチューブをフィンの孔部に挿入する際に生じる摩擦の一例を示すグラフである。
【図１０】図６に示す状態においてチューブをフィンの孔部に挿入する際に生じる摩擦の一例を示すグラフである。
【図１１】エアスプレー装置によって扁平多穴管の短側面側に塗布したろう付け組成物の塗布状態の一例を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際のチューブや熱交換器と同じであるとは限らない。
【００２９】
「第１実施形態」
図１は、図２、図３に示す熱交換器１１に適用されている扁平型のチューブ２２の断面構造を示すもので、このチューブ２２はアルミニウムあるいはアルミニウム合金を押出することにより形成された押出材であるチューブ本体１２からなる。
第１実施形態の熱交換器１１は、ルームエアコンディショナーの室内・室外機用の熱交換器、あるいは、ＨＶＡＣ（Heating Ventilating Air Conditioning）用の室外機、自動車用の熱交換器などの用途に使用されるオールアルミニウム熱交換器である。
【００３０】
図１に示すチューブ２２はろう付けする前の状態を示しており、水平に設置されたチューブ本体１２の外周面にろう付け組成物層が被覆された状態を示している。
チューブ本体１２は、幅広の表面壁１２Ａと裏面壁１２Ｂとそれらの左右両端側を個々に接続した背の低い側面壁１２Ｃ、１２Ｃとチューブ本体１２の内部を複数の流路１２Ｄに仕切る複数の隔壁１２Ｅとから構成されている。この例において複数の流路１２Ｄはいずれも矩形状の類似断面形状に形成され、図１に示す例においてはチューブ本体内に２６個の流路１２Ｄが形成されている。
なお、図１に示すチューブ本体１２は１つの例であって、各部の幅、厚さ、扁平度（幅と厚さの比率）、流路１２Ｄの形状や個数はいずれも任意に設定することができる。
【００３１】
換言すると、チューブ本体１２は、幅の広い平坦な表面（上面）１２ａ及び裏面（下面）１２ｂと、それらの両端側を個々に接続する平坦な短側面１２ｃ、１２ｃとを有する扁平型に形成されている。また、チューブ本体１２において表面１２ａの幅方向端部から短側面１２ｃに至る部分には所定の曲率で円弧状に形成されたコーナー部１２ｆが形成され、裏面１２ｂの幅方向端部から短側面１２ｃに至る部分にも所定の曲率で円弧状に形成されたコーナー部１２ｇが形成されている。短側面１２ｃにおいて上下のコーナー部１２ｆ、１２ｇを除く部分は表面１２ａと裏面１２ｂに対しほぼ直角に対向する平面状に形成されている。
なお、短側面１２ｃの形状は特に制限されるものではなく、湾曲面や傾斜面であっても良い。
【００３２】
図１に示すチューブ本体１２においてその表面１２ａと裏面１２ｂには後述する組成のろう付け組成物の塗膜からなる主ろう付け組成物層１５が形成されている。また、チューブ本体１２において短側面１２ｃの外方に後述する組成を有する第１のろう付け組成物層１６が形成され、コーナー部１２ｆ、１２ｇの外方に後述する組成を有する第２のろう付け組成物層１７が形成されている。
本実施形態において主ろう付け組成物層１５と第１のろう付け組成物層１６と第２のろう付け組成物層１７は後述する同一組成のろう付け組成物からなり、それらの塗布量と厚さが異なっている。
【００３３】
図２は、図１に示す複数のチューブ２２をヘッダ管１４にろう付けにより接合し、複数のチューブ２２を複数のフィン１３にろう付けにより接合して構成された熱交換器１１の全体構造を示す。
この熱交換器１１は、図２に示すように左右に離間し平行に立設配置された一対のヘッダ管１４と、一対のヘッダ管１４の間に上下に相互に間隔を保って水平に、かつ、ヘッダ管１４に対してほぼ直角に接合された複数本のチューブ２２（チューブ本体１２）と、チューブ本体１２の表面１２ａまたは裏面１２ｂにろう付けされ、外気に熱を放散するための複数枚のフィン１３とを備えている。
【００３４】
左右一対のヘッダ管１４のうち一方の上端部には、ヘッダ管１４を介しチューブ２２に冷媒を供給する供給管１８Ａが接続されている。また、他方のヘッダ管１４の下端部には、チューブ２２を経由した冷媒を回収する回収管１８Ｂが接続されている。チューブ２２、フィン１３、ヘッダ管１４、供給管１８Ａ、回収管１８Ｂは、いずれもアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されている。
【００３５】
図３は、チューブ２２の長さ方向に直交する面に沿って横断面をとった熱交換器１１の部分断面図である。図３に示すように、チューブ２２を構成するチューブ本体１２の内部には幅方向に沿って並ぶ複数（本実施形態では２６個）の冷媒流路１２Ｄが形成されている。また、図３に示すようにフィン１３には、チューブ２２の断面形状に対応する形状のスリット状の孔部１９が、上下に所定の間隔をあけて複数個々に水平に形成されている。これらの孔部１９は図３に示すようにフィン１３の左側端部から右側端部近くまで形成され、孔部１９の最奥部はフィン１３の右側端部より若干手前側に位置されている。
【００３６】
これらの孔部１９には、それぞれチューブ２２が嵌合され、個々のチューブ２２がろう付けにより複数のフィン１３に固定されている。フィン１３に形成された孔部１９の長さ（図３に示す水平長さ）はフィン１３の幅よりも若干短く、この孔部１９に挿入されているチューブ２２の幅方向一側の短側面１２ｃは孔部１９の最奥部まで挿入され、ろう付けされている。
【００３７】
図４、図５は、図２、図３に示す熱交換器１１において、チューブ２２の長さ方向に沿って縦断面をとった部分断面図であり、図４はろう付け前の状態を示し、図５はろう付け後の状態を示す。フィン１３は、チューブ２２の長さ方向に沿って（図４、図５の左右方向に沿って）複数枚、並列配置され、個々の孔部１９にチューブ２２が挿通されている。
複数のフィン１３は、一定の間隔をおいて相互に平行に並列配置されている。フィン１３は、孔部１９の周縁部に沿ってフィン１３の厚さ方向一側に屈曲した屈曲部２０を有している。屈曲部２０は、例えば、バーリング加工などの加工法により形成される。
【００３８】
図５に示すようにチューブ２２とフィン１３は、一定間隔に並べた複数のフィン１３をチューブ２２が串刺し貫通するように配置され、フィン１３とチューブ２２が個々にろう付けにより固定されている。
図４に示すろう付け前の状態において、フィン１３の孔部１９に形成された屈曲部２０とチューブ２２の表面または裏面との隙間は１０μｍ以下程度に形成されている。この隙間が大きすぎる場合は、後述するろう付け工程において溶融したろうの回り込み量が不足し、ろう付け不良を引き起こすおそれがある。
【００３９】
本実施形態のフィン１３は、図３に示すように孔部１９に対しチューブ２２を貫通させているが、孔部１９に代えてフィン１３の幅方向両端側に到達しない水平長さのスリット状の貫通孔を設け、これらの貫通孔にチューブ２２を通した構成としても良い。この構成の場合、図３に示す状態に対比すると、貫通孔の内側にのみチューブ２２が存在し、チューブ２２の幅方向一端側がフィン１３の外側には突出しない構成となる。
以上説明の如くフィン１３に対するチューブ２２の貫通位置に特に制限はなく、フィン１３とチューブ２２のろう付けにより良好な熱伝導性を確保できる接合位置や接合形状であれば良い。
【００４０】
以下、熱交換器１１の主な構成要素についてより詳細に説明する。
＜＜フィンとその構成材料＞＞
図４、図５に拡大して示すようにフィン１３は、板状の基材３と、基材３の第１の面３ａ及び第２の面３ｂに被覆された親水性皮膜１を有していることが好ましい。
フィン１３の基材３は、ＪＩＳ１０５０系などの純アルミニウム系あるいはＪＩＳ３００３系のアルミニウム合金を主体とした合金からなる。また、基材３は、ＪＩＳ３００３系のアルミニウム合金に質量％で２％程度のＺｎを添加したアルミニウム合金からなるものであっても良い。
フィン１３の基材３は、前記アルミニウム合金を常法により溶製し、熱間圧延工程、冷間圧延工程、プレス工程などを経て加工される。なお、基材３の製造方法は、本発明において特に限定されるものではなく、既知の製法を適宜採用することができる。
【００４１】
＜＜ヘッダー管の構成材料＞＞
ヘッダー管１４を構成するアルミニウム合金は、Ａｌ−Ｍｎ系をベースとしたアルミニウム合金が好ましい。例えば、Ｍｎ：０．０５〜１．５０％を含有することが好ましく、他の元素として、Ｃｕ：０．０５〜０．８％、Ｚｒ：０．０５〜０．１５％を含有することができる。
【００４２】
＜＜チューブの構成＞＞
図１に示すように、ろう付け前のチューブ２２は、チューブ本体１２と、その外周面に形成されたろう付け組成物層１５、１６、１７を有している。
チューブ本体１２は、例えば、ＪＩＳ１０５０系などの純アルミニウム系あるいはＪＩＳ３００３系のアルミニウム合金を主体とした合金からなる。一例として、Ｓｉ：０．１０〜０．６０％、Ｆｅ：０．１〜０．６質量％、Ｍｎ：０．１〜０．６質量％、Ｔｉ：０．００５〜０．２質量％、Ｃｕ：０．１質量％未満、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、これらのアルミニウム合金を押出することにより作製されたものである。
【００４３】
＜＜主ろう付け組成物層１５の構成材料＞＞
図１、図４に示すろう付け前のチューブ本体１２に形成されている主ろう付け組成物層１５は、少なくともフィン３がろう付け接合される部分に対応して塗布された塗膜である。
主ろう付け組成物層１５は、一例として、Ｓｉ粉末：１〜５ｇ／ｍ２と、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）：３〜２０ｇ／ｍ２と、非Ｚｎ含有フラックス：１〜１０ｇ／ｍ２のいずれか一種類又は２種類以上を含み、更に、バインダ（例えば、アクリル系樹脂）：０．２〜８．５ｇ／ｍ２を含むろう付用塗膜であることが好ましい。なお、これらの成分に対し適切な量の溶剤を配合することでろう付け液状組成物が構成される。
【００４４】
以下、主ろう付け組成物層１５を構成するろう付け組成物の構成材料について説明する。
＜Ｓｉ粉末＞
Ｓｉ粉末は、チューブ本体１２を構成するＡｌとろう付け時に反応し、フィン３とチューブ本体１２を接合するろうを形成するが、ろう付け時にＺｎ含有フラックスとＳｉ粉末が溶融してろう液となる。
このろう液にフラックス中のＺｎが均一に拡散し、チューブ本体１２の表面と裏面に均一に広がる。液相であるろう液内でのＺｎの拡散速度は固相内の拡散速度より著しく大きいので、これによりチューブ表面と裏面に均一なＺｎ拡散がなされ、チューブ表面と裏面の面方向のＺｎ濃度がほぼ均一となる。また、チューブ本体１２の表面から深さ方向への拡散について見ると、ＳｉはＡｌと共晶となって融点を下げるので、チューブ本体１２の表面では共晶組成となった状態にＺｎが拡散しチューブ本体１２の表面側と裏面側に所定厚さのＺｎ溶融拡散層が生成する。このＺｎ溶融拡散層が犠牲陽極層となるので、チューブ本体１２の表面側と裏面側のろう付け部分の耐食性を向上できる。
なお、本実施形態ではチューブ本体１２の短側面側にもろう付け組成物層１６、１７が形成されているので、これらろう付け組成物層１６、１７に含まれているＺｎとＳｉの拡散がなされ、チューブ本体１２の短側面側にも犠牲陽極層が形成される。
【００４５】
＜Ｓｉ粉末塗布量：１〜５ｇ／ｍ２＞
Ｓｉ粉末の塗布量が１ｇ／ｍ２未満であると、ろう形成が不十分となるおそれがあり、塗布量が５ｇ／ｍ２を超えると、チューブ本体１２の溶融量が増加してチューブ本体１２の肉厚が減少して、好ましくない。このため、主ろう付け組成物層１５におけるＳｉ粉末の含有量は１〜５ｇ／ｍ２とすることが好ましい。
＜Ｓｉ粉末粒度：最大粒径：Ｄ（９９）：３０μｍ以下＞
Ｓｉ粉末の粒度がＤ（９９）において３０μｍ以下であれば、均一なＺｎ溶融拡散層を形成することが可能である反面、３０μｍを超えると、局部的に深いエロージョンが生成し、均一なＺｎ溶融拡散層を形成できなくなるおそれがある。このため、Ｓｉ粉末の粒度は、最大粒径Ｄ（９９）において３０μｍ以下が好ましい。なお、Ｄ（９９）とは、体積割合で小さい粒から累積し、全体の９９％となる粒の粒径のことである。これらの値は、いずれもレーザ光散乱法で測定することができる。
【００４６】
＜Ｚｎ含有フラックス、非Ｚｎ含有フラックス＞
Ｚｎ含有フラックスは、ろう付けに際し、チューブ本体１２の表面側と裏面側にＺｎ溶融拡散層を形成し、耐孔食性を向上させる効果がある。また、ろう付け時にチューブ３の外面の酸化膜を破壊し、ろうの広がり、ぬれを促進してろう付け性を向上させる作用を奏する。このＺｎ含有フラックスは、Ｚｎを含まないフラックスに比べ活性度が高いので、比較的微細なＳｉ粉末を用いても良好なろう付け性が得られる。Ｚｎ含有フラックスは、ＫＺｎＦ３、ＺｎＦ２、ＺｎＣｌ２のうち、１種または２種以上を用いることができる。Ｚｎ含有フラックスに対し、非Ｚｎ含有フラックスを添加しても良い。
【００４７】
非Ｚｎ含有フラックスとしてフッ化物系フラックスあるいはフルオロアルミン酸カリウム系のフラックスはＫＡｌＦ４を主成分とするフラックスであり、添加物を加えた種々の組成が知られている。Ｋ３ＡｌＦ６＋ＫＡｌＦ４（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４）なる組成のもの、Ｃｓ（ｘ）Ｋ（ｙ）Ｆ（ｚ）などを例示できる。他に、ＬｉＦ、ＫＦ、ＣａＦ２、ＡｌＦ３、Ｋ２ＳｉＦ６等のフッ化物を添加したフッ化物系フラックス（例えば、フルオロアルミン酸カリウム系のフラックス）を用いることもできる。Ｚｎフラックスに加えてフッ化物系フラックス（例えばフルオロアルミン酸カリウム系のフラックス）を添加することでろう付け性向上に寄与する。
【００４８】
＜フラックス塗布量：３〜２０ｇ／ｍ２＞
Ｚｎ含有フラックスの塗布量が３ｇ／ｍ２未満であると、熱交換器１１とした場合の電位差が低くなり、犠牲効果が発揮されないおそれがある。また、チューブ本体１２の表面酸化皮膜の破壊除去が不十分なためにろう付け不良を招くおそれがある。一方、塗布量が２０ｇ／ｍ２を超えると、電位差が過大となり、腐食速度が増加し、Ｚｎ溶融拡散層の存在による防食効果が短時間になるおそれがある。このため、Ｚｎ含有フラックスの塗布量を３〜２０ｇ／ｍ２とすることが好ましい。Ｚｎ含有フラックスは、一例としてＫＺｎＦ３を用いることができる。前述の非Ｚｎ含有フラックスは、Ｚｎ含有フラックスに加えて添加することができる。
【００４９】
＜バインダ塗布量：０．２〜８．５ｇ／ｍ２＞
ろう付け組成物層１５には、Ｓｉ粉末、Ｚｎ含有フラックスに加えてバインダを含むことができる。バインダの一例として、アクリル系樹脂を挙げることができる。
バインダはＺｎ溶融拡散層の形成に必要なＳｉ粉末とＺｎ含有フラックスをチューブ２２の表面と裏面に固着する作用があるが、バインダの塗布量が０．２ｇ／ｍ２未満であると、ろう付け時にＳｉ粉末やＺｎフラックスがチューブ本体１２から脱落し、均一なＺｎ溶融拡散層が形成されないおそれがある。一方、バインダの塗布量が８．５ｇ／ｍ２を超えると、バインダ残渣によりろう付け性が低下し、均一なＺｎ溶融拡散層が形成されないおそれがある。このため、バインダの塗布量は、０．２〜８．５ｇ／ｍ２とすることが好ましい。なお、バインダは、通常、ろう付けの際の加熱により蒸散する。
【００５０】
Ｓｉ粉末、フラックス及びバインダからなるろう付け組成物層１５の形成方法は、本実施形態において特に限定されるものではなく、スプレー法、シャワー法、フローコータ法、バーコーター法、ロールコーター法、刷毛塗り法、浸漬法、静電塗布法などの適宜の方法によって行うことができる。
【００５１】
＜＜第１、第２のろう付け組成物層の構成材料＞＞
図１に示すチューブ本体１２の側面側に形成されている第１のろう付け組成物層１６、第２のろう付け組成物層１７は、基本的に先の主ろう付け組成物層１５を構成する材料と同等の材料からなる。即ち、Ｓｉ粉末とＺｎ含有フラックスと、非Ｚｎ含有フラックスのいずれか１種類又は２種類以上を含み、更に、バインダとを含む。あるいは、Ｓｉ粉末とＺｎ含有フラックスと、非Ｚｎ含有フラックスのいずれか１種類又は２種類以上を含み、更に、バインダと溶剤とを含む。
ただし、第１のろう付け組成物層１６、第２のろう付け組成物層１７は個々に以下に説明する望ましい厚さに形成されている。第１のろう付け組成物層１６は、５〜３０μｍの範囲の厚さに形成されていることが望ましい。第２のろう付け組成物層１７は、０．５〜１５μｍの範囲の厚さに形成されていることが望ましい。
【００５２】
第１のろう付け組成物層１６はチューブ本体１２の短側面上に形成されたろう付け用塗膜である。ろう付け時にこの塗膜が溶融し、凝固してチューブ本体１２の短側面側をフィン１３の孔部１９の最奥側にろう付け固定する。
第２のろう付け組成物層１７はチューブ本体１２の短側面側のコーナー部分に形成されたろう付け用塗膜である。ろう付け時にこの塗膜が溶融し、凝固してチューブ本体１２の短側面コーナー部分をフィン１３の孔部１９の最奥側にろう付け固定する。
これら第１、第２のろう付け組成物層１６、１７が無い場合、チューブ本体１２の短側面側をフィン１３にろう付け固定する固定力が不足する。
【００５３】
例えば、室外機の小型化、コンパクト化の要求に応じ、熱交換器の一部を平面視Ｌ字型に折り曲げて室外機に収容する構成が知られている。このように熱交換器の一部を平面視Ｌ字型に折り曲げる際、チューブ本体１２の短側面側をフィン１３の孔部１９の最奥側にろう付け固定する力が不足していると、折り曲げ部分において複数のフィン１３の一部が倒れるおそれがある。チューブ本体１２の短側面側に設けた第１、第２のろう付け組成物層１６、１７を十分な厚さとしておくならば、フィン１３のろう付け固定力を十分に確保することができる。このため、チューブ本体１２を平面視Ｌ字型に折り曲げた場合であってもフィン倒れを起こすことなく折り曲げ加工ができる。
なお、チューブ本体１２をＬ字型に折り曲げる構造の場合、例えば、チューブ本体１２の座屈等を防止するためにチューブ本体１２の冷媒流路数を少なくして扁平率の低い構成が採用される。
【００５４】
また、前記第２のろう付け組成物層１７が無い場合か、薄過ぎる場合、フィン１３の孔部１９にチューブ本体１２を差し込み、孔部１９の開口部分にチューブ本体１２のコーナー部分が擦れると、挿入抵抗が大きくなり、孔部１９にチューブ本体１２の短側面側を挿入する場合に支障を生じるおそれがある。
【００５５】
図２、図３に示す熱交換器１１を組み立てる場合、複数のフィン１３を隣接配置した状態で全ての孔部１９に図２に示す如く上下に並ぶ８本のチューブ体１２を挿入する必要がある。ここで複数のフィン１３を整列させて精密に配置していたとしても各フィン１３の孔部１９は製造誤差等も起因して多少上下にあるいは左右に位置ずれしているおそれがある。
また、図２に示す８本のチューブ本体１２が精密に製造され、それらの厚さが全て均一に形成され、ヘッダ管１４に形成したチューブ挿通用の孔部が全て均一に正確な位置に形成されていたとしても、それら各部の製造誤差等から、上下に隣接配置されたチューブ本体１２が多少位置ずれしていることも考えられる。
【００５６】
上述のようにフィン１３の孔部１９とチューブ本体１２の端部が多少でも位置ずれしていると図６に示すように孔部１９に対しチューブ本体１２の端部を挿入する場合、チューブ本体１２のコーナー部分は孔部１９の開口部内周縁を擦りながらの挿入動作となる。
ここで、フィン１３がアルミニウム又はアルミニウム合金製であり、チューブ１２もアルミニウム又はアルミニウム合金製であると、アルミニウムどうしの擦り合いとなる。
アルミニウムどうしの擦り合いは金属どうし擦り合いの中でも、摩擦抵抗が大きい擦り合いであるので、孔部１９に対するチューブ本体１２の挿入時の摩擦抵抗の変動が大きくなり、状況によっては嵌合時に薄いフィン１３を変形させるおそれがある。
この点において、図７に示すようにチューブ本体１２のコーナー部に適度な厚さのろう付け組成物層１７、１７が設けられていると、塗膜とアルミニウムとの摩擦となるので、アルミニウムどうしの摩擦抵抗よりは抵抗が少なくなり、よりスムーズな挿入作業が可能となる。
【００５７】
このため、第２のろう付け組成物層１７は０．５〜１５μｍの範囲の厚さに形成されていることが望ましい。ろう付け組成物層１７の厚さが０．５μｍ未満では挿入時の摩擦抵抗を減少させる効果が不足する。ろう付け組成物層１７の厚さが１５μｍを超えるとコーナー部分に厚すぎるろう付け組成物層１７が存在することとなり、チューブ本体１２を孔部１９に挿入する際、ろう付け組成物層１７が剥離する不具合を生じるおそれがある。
【００５８】
図４は、チューブ本体１２をフィン１３の孔部１９に挿入した状態の縦断面を示すが、チューブ本体１２の主ろう付け組成物層１５は、フィン１３の屈曲部２０のチューブ本体１２と対向する部分（対向面２０ａ）とチューブ本体１２の間に位置する。主ろう付け組成物層１５は、６００℃前後の加熱（ろう付け加熱）後に冷却されることで、対向面２０ａとチューブ本体１２との間に満たされた状態で固化し、図５に示すようにフィレット１５Ａを形成してフィン１３とチューブ本体１２を接合する。また、チューブ本体１２の短側面側とそのコーナー部分に形成されているろう付け組成物層１６、１７はろう付け後にフィレット１５Ａとなって、孔部１９の最奥側にチューブ本体１２の短側面側とコーナー部分側を接合する。
【００５９】
主ろう付け組成物層１５は、フィン１３と当接する領域に、即ち、チューブ本体１２の表面１２ａと裏面１２ｂに形成されている。また、ろう付け前の主ろう付け組成物層１５に含まれていたＳｉとＺｎがろう付け温度でチューブ本体１２側に拡散し、チューブ本体１２の表裏面の表層部にＳｉとＺｎを含む犠牲陽極層を形成する。
また、ろう付け組成物層１６、１７に含まれていたＳｉとＺｎもろう付け時にチューブ本体１２の短側面側とコーナー部分側に拡散し、これらの部分にＳｉとＺｎを含む犠牲陽極層を形成する。このため、ろう付け後、チューブ本体１２の全周に犠牲陽極層を形成できる。
【００６０】
＜＜ろう付け組成物層の形成方法＞＞
チューブ本体１２に対し、主ろう付け組成物層１５を形成し、更に、第１、第２のろう付け組成物層１６、１７を形成する方法について以下に説明する。
Ｓｉ粉末、フラックス、バインダからなる主ろう付け組成物層１５の形成方法は、本実施形態において特に限定されるものではない。Ｓｉ粉末、フラックス、バインダに溶剤を添加してろう付け液状組成物とした塗料を以下の方法により塗布し、乾燥すればよい。
塗布は、スプレー法、シャワー法、フローコータ法、バーコーター法、ロールコーター法、刷毛塗り法、浸漬法、静電塗布法などの適宜の方法によって塗布することができる。これらの方法により必要な塗布量でチューブ本体１２の表面１２ａと裏面１２ｂの必要な範囲に主ろう付け組成物層１５を形成することができる。
例えば、チューブ本体１２の表面１２ａと裏面１２ｂにおいてそれらのほぼ全面に主ろう付け組成物層１５を形成することができる。
【００６１】
次に、チューブ本体１２の短側面１２ｃから所定距離離れた位置に図８に示すようにエアースプレー方式の塗布装置３０を設置し、短側面１２ｃとコーナー部１２ｆ、１２ｇにろう付け液状組成物をスプレー塗布する。
ここで用いるろう付け液状組成物とは、前述のＳｉ粉末と、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）と、バインダ（例えば、アクリル系樹脂）に必要量の溶剤を添加して液状としたろう付液状組成物を意味する。
あるいは、前述のＳｉ粉末と、Ｚｎ含有フラックス（例えば、ＫＺｎＦ３）と、非Ｚｎ含有フラックスと、バインダ（例えば、アクリル系樹脂）に必要量の溶剤を添加してエアースプレー方式に望ましい粘度の液状としたろう付液状組成物を意味する。
あるいは、前述のＳｉ粉末と、非Ｚｎ含有フラックスと、バインダ（例えば、アクリル系樹脂）に必要量の溶剤を添加してエアースプレー方式に望ましい粘度の液状としたろう付液状組成物を意味する。
【００６２】
図８に示す塗布装置３０は、先端にノズル３１を有するスプレーガン３２を備え、スプレーガン３２の流路の途中に液体供給用の導入管３３を備え、スプレーガン３２の後端部に図示略のエアー供給装置が接続されたエアースプレー方式の塗布装置である。
この塗布装置３０を用いて図８に示すようにチューブ本体１２の短側面側にろう付け液状組成物をスプレー塗布することで第１のろう付け組成物層１６と第２のろう付け組成物層１７を形成できる。塗布装置３０の具体例として、株式会社サンエイテック製エアスプレーバルブ塗布装置などを用いることができる。
チューブ本体１２の短側面１２ｃに対しノズル３１の上下位置調節および前後位置調節と噴射圧力の調節を行い、短側面１２ｃ上に対する塗膜量とコーナー部１２ｆ、１２ｇ上に対する塗膜量を目的の範囲に調整できる。
【００６３】
この後、複数枚並列設置したフィン１３の孔部１９にチューブ本体１２を差し込んで嵌合し、図２に近い状態に組み付け、ろう付けを行う。
ろう付けは、ろう付け組成物層１５、１６、１７の融点以上の温度、例えば５８０〜６２０℃に加熱炉において数分間程度加熱するろう付け工程を行う。加熱によって、ろう付け組成物層１５、１６、１７が溶融し、ろう液となる。このろう液は、チューブ本体１２とフィン１３の屈曲部２０との間の隙間に流れ、これらの隙間を満たす。また、上述のろう液は、孔部１９の最奥位置に嵌合されているチューブ本体１２の短側面側の隙間にも流れてこの隙間を満たす。
【００６４】
続いて、冷却することで、図５に示すように、ろう液が固化し、フィレット１５Ａが形成される。これらのフィレット１５Ａにより、チューブ本体１２とフィン１３とが接合される。
ろう付け組成物層１５、１６、１７が溶融した部分ではろう付けによってフラックス中のＳｉとＺｎが拡散し、チューブ本体１２の表裏面に加え、短側面側にもＺｎ溶融拡散層（犠牲陽極層）が形成される。
【００６５】
なお、この形態では主ろう付け組成物層１５を形成した後に第１、第２のろう付け組成物層１６、１７を形成したが、これらを形成する順番はいずれが先であっても良く、これらを同時に形成しても良い。
例えば、押出材からなる長いチューブ本体１２を搬送途中で塗布装置３０により短側面側にろう付け組成物層１６、１７を形成後、バーコーターやロールコーターを用いて表裏面に主ろう付け組成物層１５を形成しても良い。また、バーコーターやロールコーターを用いて表裏面に主ろう付け組成物層１５を形成するとともに、バーコーターやロールコーターに隣接させて設けた塗布装置３０により連続的に短側面側にろう付け組成物層１６、１７を形成しても良い。押出材からなる長いチューブ本体１２にこれらの組成物層を形成した後、チューブ本体１２を必要な長さに切断することで、熱交換器用のろう付け用チューブ２２を得ることができる。
【００６６】
＜＜効果＞＞
本実施形態の構造によれば、ろう付け組成物層１５、１６、１７を備えたチューブ２２と複数枚のフィン１３を組み合わせてろう付けすることにより熱交換器１１を構成できる。この場合、チューブ本体１２の表裏面側に設けたろう付け組成物層１５により、チューブ本体１２の表裏面側にフィン１３を確実にろう付けできる。その上、チューブ本体１２の短側面側に設けたろう付け組成物層１６、１７により、チューブ本体１２の短側面側をフィン１３に確実にろう付けできる。このため、チューブ本体１２の全体をフィン１３に対し十分な接合強度で確実にろう付け接合できる。即ち、熱交換器１１において高品質なろう付け接合ができる。
また、フィン１３の孔部１９にチューブ本体１２を挿入して組み立てる際、チューブ本体１２のコーナー部に設けたろう付け組成物層１７がフィン１３の孔部内周縁を擦る際の摩擦を緩和し、孔部１９に対するチューブ本体１２のスムーズな挿入を可能とする。
このため、チューブ２２とフィン１３を組み立てる際、フィン１３に変形を生じさせることなく組立が可能となる。また、フィン１３の孔部１９に対しチューブ本体１２の嵌合作業を行う場合、ろう付け組成物層１７の剥離を抑制しながら嵌合作業ができる。
【００６７】
前述のろう付け組成物層１５、１６、１７を用いてろう付けするならば、チューブ１２の表面側と裏面側は勿論、短側面１２ｃ側とコーナー部１２ｆ側、コーナー部１２ｇ側に対しＺｎを拡散させることができ、チューブ１２の全周に犠牲陽極層を形成することができる。犠牲陽極層の生成部分は孔食ではなく面食として腐食進行するので、チューブ１２に腐食による貫通孔が生じ難い構造を提供できる。
また、チューブ本体１２の全周に犠牲陽極層を形成することで、犠牲陽極層に隣接するろう付け部分の腐食を抑制できる防食構造の熱交換器１１を提供できる。
【００６８】
なお、主ろう付け組成物層１５、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７は、Ｓｉ粉末及びＺｎ含有フラックスを含んでもよい。
また、主ろう付け組成物層１５、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７は、Ｓｉ粉末、Ｚｎ含有フラックス及び非Ｚｎ含有フラックスを含んでもよい。
【００６９】
主ろう付け組成物層１５、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７は、非Ｚｎ含有フラックスを含んでもよい。
主ろう付け組成物層１５、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７は、Ｚｎ含有フラックスを含んでもよい。
【００７０】
また、主ろう付け組成物層１５、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７は、Ｚｎ含有フラックス及び非Ｚｎ含有フラックスを含んでもよい。
【００７１】
主ろう付け組成物層１５、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７は、それぞれ成分が異なっていてもよい。
主ろう付け組成物層１５、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７のいずれかがＳｉ粉末を含まない層として形成された場合、ブレージングシート、ブレージングロッド等の使用により、ろう材を接合部に供給することができる。
【００７２】
主ろう付け組成物層１５は、Ｓｉ粉末及びＺｎ含有フラックスを含み、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７はＺｎ含有フラックスを含んでもよい。
また、主ろう付け組成物層１５は、Ｓｉ粉末、Ｚｎ含有フラックス及び非Ｚｎ含有フラックスを含み、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７はＺｎ含有フラックス及び非Ｚｎ含有フラックスを含んでもよい。
【００７３】
主ろう付け組成物層１５は、非Ｚｎ含有フラックスを含み、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７はＳｉ粉末及びＺｎ含有フラックスを含んでもよい。
また、主ろう付け組成物層１５は、非Ｚｎ含有フラックスを含み、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７はＳｉ粉末、Ｚｎ含有フラックス及び非Ｚｎ含有フラックスを含んでもよい。
【００７４】
主ろう付け組成物層１５は、Ｚｎ含有フラックスを含み、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７はＳｉ粉末及びＺｎ含有フラックスを含んでもよい。
また、主ろう付け組成物層１５は、Ｚｎ含有フラックス及び非Ｚｎ含有フラックスを含み、第１のろう付け組成物層１６及び第２のろう付け組成物層１７はＳｉ粉末、Ｚｎ含有フラックス及び非Ｚｎ含有フラックスを含んでもよい。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜＜サンプルの作製＞＞
Ｓｉ：０．４〜０．６質量％、Ｍｎ：１．０〜２．０質量％、Ｚｎ：１．０〜３．５質量％を含み、残部不可避不純物とＡｌからなるアルミニウム合金の板材からなるフィン縦１００ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ）を１０枚用意した。これらフィンにスリット状の孔部（幅１．６ｍｍ、長さ１８ｍｍ）を２５列、一定間隔で形成し、これらの孔部に以下に説明する扁平多穴管（チューブ）を嵌合し、熱交換器ミニコア体を作製した。【００７６】
Ｓｉ：０．３〜０．５質量％、Ｍｎ：０．２〜０．４質量％を含み、残部不可避不純物とＡｌからなるアルミニウム合金の扁平多穴管を用意した。この扁平多穴管は、幅１７ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ、表裏面と短側面との境界のコーナー部分に曲率半径０．３ｍｍのコーナー部を有する。【００７７】
実施例１〜１０、５１〜６０及び比較例１〜４、２２〜２４では、扁平多穴管の表面と裏面にバーコーターを用いてＳｉ粉末：３ｇ／ｍ２、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）：６ｇ／ｍ２、バインダとしてのアクリル系樹脂：１ｇ／ｍ２を溶剤に分散させたろう付け液状組成物を塗布し、１５０℃にて５分間乾燥させて主ろう付け組成物層を形成した。【００７８】
実施例１１〜２０、６１〜７０及び比較例５〜８、２５〜２８では、扁平多穴管の表面と裏面にバーコーターを用いてＳｉ粉末：３ｇ／ｍ２、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）：５ｇ／ｍ２、非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４）：１ｇ／ｍ２、バインダとしてのアクリル系樹脂：１ｇ／ｍ２を溶剤に分散させたろう付け液状組成物を塗布し、１５０℃にて５分間乾燥させて主ろう付け組成物層を形成した。【００７９】
実施例２１〜３０、７１〜９０及び比較例９〜１２、２２〜２７では、扁平多穴管の表面と裏面にバーコーターを用いて非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４）：９ｇ／ｍ２、バインダとしてのアクリル系樹脂：１ｇ／ｍ２を溶剤に分散させたろう付け液状組成物を塗布し、１５０℃にて５分間乾燥させて主ろう付け組成物層を形成した。【００８０】
実施例３１〜４０、９１〜１００及び比較例１３〜１６、３７〜４０では、扁平多穴管の表面と裏面にバーコーターを用いてＺｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）：９ｇ／ｍ２、バインダとしてのアクリル系樹脂：１ｇ／ｍ２を溶剤に分散させたろう付け液状組成物を塗布し、１５０℃にて５分間乾燥させて主ろう付け組成物層を形成した。【００８１】
実施例４１〜５０、１０１〜１１０及び比較例１７〜２０、４１〜４４では、扁平多穴管の表面と裏面にバーコーターを用いてＺｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）：５ｇ／ｍ２、非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４）：４ｇ／ｍ２、バインダとしてのアクリル系樹脂：１ｇ／ｍ２を溶剤に分散させたろう付け液状組成物を塗布し、１５０℃にて５分間乾燥させて主ろう付け組成物層を形成した。【００８２】
次に、扁平多穴管の短側面側に対し、株式会社サンエイテック製エアスプレーバルブ装置を用いて図８に示すようにろう付け組成物を吹き付け塗布した。塗布に際しては、扁平多穴管を固定し、エアスプレーバルブ装置を移動させながら塗布しても良いし、エアスプレーバルブ装置を固定し、扁平多穴管を移動させながら塗布しても良い。尚、この時は扁平多穴管を固定し、エアスプレーバルブ装置を移動させながら塗布した。また、エアスプレーバルブ装置の吐出開口径は０．２ｍｍのものを使用した。【００８３】
実施例１〜１０、７１〜８０、９１〜１００及び比較例１〜４、２９〜３２、３７〜４０では、上述の方法で扁平多穴管の短側面にＳｉ粉末、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）、バインダとしてのアクリル系樹脂を溶剤（３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物）に分散させたろう付け液状組成物を塗布後、乾燥（１５０℃×５分間）することにより、第１、第２のろう付け組成物層により外周面を被覆したろう付け用チューブを得た。
塗布したろう付用液状組成物は、Ｓｉ粉末（Ｄ（９９）粒度１０μｍ）３０部と、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３粉末：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）６０部、アクリル系樹脂バインダ１０部、溶剤としての３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物１００部からなるろう付け液状組成物である。【００８４】
実施例１１〜２０、８１〜９０、１０１〜１１０及び比較例５〜８、３３〜３６、４１〜４４では、上述の方法で扁平多穴管の短側面にＳｉ粉末、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）、非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４）、バインダとしてのアクリル系樹脂を溶剤（３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物）に分散させたろう付け液状組成物を塗布後、乾燥（１５０℃×５分間）することにより、第１、第２のろう付け組成物層により外周面を被覆したろう付け用チューブを得た。
塗布したろう付用液状組成物は、Ｓｉ粉末（Ｄ（９９）粒度１０μｍ）３０部と、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３粉末：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）５０部、非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４粉末：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）１０部、アクリル系樹脂バインダ１０部、溶剤としての３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物１００部からなるろう付け液状組成物である。【００８５】
実施例２１〜３０及び比較例９〜１２では、上述の方法で扁平多穴管の短側面に非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４）、バインダとしてのアクリル系樹脂を溶剤（３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物）に分散させたろう付け液状組成物を塗布後、乾燥（１５０℃×５分間）することにより、第１、第２のろう付け組成物層により外周面を被覆したろう付け用チューブを得た。
塗布したろう付用液状組成物は、非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４粉末：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）９０部、アクリル系樹脂バインダ１０部、溶剤としての３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物１００部からなるろう付け液状組成物である。【００８６】
実施例３１〜４０、５１〜６０及び比較例１３〜１６、２１〜２４では、上述の方法で扁平多穴管の短側面にＺｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）、バインダとしてのアクリル系樹脂を溶剤（３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物）に分散させたろう付け液状組成物を塗布後、乾燥（１５０℃×５分間）することにより、第１、第２のろう付け組成物層により外周面を被覆したろう付け用チューブを得た。
塗布したろう付用液状組成物は、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３粉末：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）９０部、アクリル系樹脂バインダ１０部、溶剤としての３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物１００部からなるろう付け液状組成物である。【００８７】
実施例４１〜５０、６１〜７０及び比較例１７〜２０、２５〜２８では、上述の方法で扁平多穴管の短側面にＺｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３）、非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４）、バインダとしてのアクリル系樹脂を溶剤（３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物）に分散させたろう付け液状組成物を塗布後、乾燥（１５０℃×５分間）することにより、第１、第２のろう付け組成物層により外周面を被覆したろう付け用チューブを得た。
塗布したろう付用液状組成物は、Ｚｎ含有フラックス（ＫＺｎＦ３粉末：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）５０部、非Ｚｎ含有フラックス（Ｋ１−３ＡｌＦ６−４粉末：Ｄ（５０）粒度２．０μｍ）４０部、アクリル系樹脂バインダ１０部、溶剤としての３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物１００部からなるろう付け液状組成物である。【００８８】
表１〜３に実施例１〜５０及び比較例１〜１５における、短側面へ塗布された塗布膜の厚さ及びコーナー部へ塗布された塗膜の厚さを示す。【００８９】
ろう付け液状組成物の塗布後、１５０℃に５分間加熱して乾燥し、溶剤を揮発させて先の主ろう付け組成物層と第１、第２のろう付け組成物層により外周面を被覆したろう付け用チューブを得た。【００９０】
ろう付け用チューブを製造する場合、前記エアスプレーバルブ装置により扁平多穴管の短側面上に形成した第１のろう付け組成物層の厚さ（μｍ）と、扁平多穴管の短側面側のコーナー部分に形成した第２のろう付け組成物層の厚さ（μｍ）について個々の厚さを変更して複数のろう付け用チューブを作製した。各ろう付け組成物層の厚さは、エアスプレーバルブ装置の噴射圧力と扁平多穴管の短側面側からのノズル間隔の大小と噴射位置により調整した。
前記のように２５枚、並列配置したフィンに形成されている孔部に対しろう付け塗膜を被覆したろう付け用チューブを嵌合し、熱交換器ミニコア体を組み立てた。
この熱交換器ミニコア体を観察し、フィンの変形の有無を調査し、フィンとチューブの嵌合時に生じた塗膜剥離について調査した。【００９１】
フィン変形の有無は、熱交換器ミニコア体を組み立て後、フィンに全く変形を生じていないサンプルを合格Ａと判断し、フィンの一部に（曲がりや折れ等の変形を生じている）サンプルを不合格Ｂと判定した。
フィンとチューブ嵌合時の塗膜剥離については、塗膜に全く剥離を生じていないサンプルを合格Ａと判断し、面積として１ｍｍ角以上の程度塗膜剥離を確認できたサンプルを不合格Ｂと判断した。【００９２】
組み立てた熱交換器ミニコア体を窒素ガス雰囲気としたろう付け炉において６００℃に３分間加熱し、ろう付けした。
ろう付けにより得られた熱交換器について、チューブの長さ方向中央部を平面視Ｌ字型になるように９０°折り曲げ加工し、折り曲げ加工した部分においてフィンのろう付け部分がチューブから分離することによるフィン倒れ発生の有無を確認した。フィン倒れが発生していないサンプルは合格Ａと判断し、１ヶ所でもフィン倒れを生じたサンプルは不合格Ｂと判断した。
以上の結果を以下の表１〜６にまとめて示す。【００９３】
【表１】
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【００９４】
【表２】
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【００９５】
【表３】
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【００９６】
【表４】
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【００９７】
【表５】
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【００９８】
【表６】
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【００９９】
表１〜６に示す結果が示す実施例１〜１１０のサンプルのように、扁平多穴管の短側面に形成したろう付け組成物からなる塗膜の厚さについて、厚さ５〜３０μｍの範囲であれば、曲げ加工時にフィン倒れを生じないことがわかった。比較例３、７、１１、１５、１９、２３、２７、３１、３５、３９、４３のサンプルはろう付け組成物の塗膜厚さ３μｍの試料であるが、ろう付け組成物層が薄すぎるため、ろう付け強度が不足し、曲げ加工時にフィン倒れを発生した。比較例４、８、１２、１６、２０、２４、２８、３２、３６、４０、４４のサンプルはろう付け組成物の塗膜厚さ３２μｍの試料であるが、ろう付け組成物層が厚すぎるため、曲げ加工時にフィンに応力が掛かることにより、フィン倒れを発生した。
扁平多穴管の短側面側コーナー部分の塗膜については、０．５〜１５μｍの範囲であれば、フィンと扁平多穴管の嵌合時にフィンの変形を生じないことがわかった。しかし、比較例２、６、１０、１４、１８、２２、２６、３０、３４、３８、４２のサンプルのように１７μｍの塗膜厚では塗膜剥がれを生じ、比較例１、５、９、１３、１７、２１、２５、２９、３３、３７、４１のサンプルのように０．３μｍの塗膜厚ではフィンと扁平多穴管の嵌合時にフィンの変形を生じた。
このことから、扁平多穴管の短側面側コーナー部分の塗膜については、塗膜剥がれを防止し、フィン変形を防止するために、０．５〜１５μｍの範囲の厚さが好ましいと推定できる。【０１００】
これらの試験結果から、扁平多穴管の短側面に形成した第１のろう付け組成物層の厚さについて、厚さ５〜３０μｍの範囲が望ましく、短側面側のコーナー部分に形成した第２のろう付け組成物層の厚さについて、厚さ０．５〜１５μｍの範囲が望ましいことがわかった。【０１０１】
図９は、摩擦測定装置（ブルカー株式会社製、型番：ＵＭＴ Ｔｒｉｂｏ）を用い、図７に示すようにコーナー部分にろう付け組成物層を塗布した状態のチューブを用いてチューブのコーナー部分のろう付け組成物層とフィンを構成するアルミニウム合金板とが擦れ合った場合の摩擦係数の変動状況について測定した結果を示すグラフである。
図１０は摩擦測定装置（ブルカー株式会社製、型番：ＵＭＴ Ｔｒｉｂｏ）を用い、図６に示すようにコーナー部分にろう付け組成物層を塗布していない状態のチューブを用いてチューブのコーナー部分のアルミニウム合金とフィンを構成するアルミニウム合金とが擦れ合った場合の摩擦係数の変動状況について測定した結果を示すグラフである。【０１０２】
図９に示す結果において、３本の測定結果を示す折れ線の内、一点鎖線が摩擦係数を示し、実線が垂直荷重を示し、点線が摩擦力を示す。
図１０に示す結果において、３本の測定結果を示す折れ線の内、比較的安定した値を示す実線が垂直荷重を示し、大きく上下変動している一点鎖線と点線が、各々摩擦係数と摩擦力を示す。【０１０３】
図９に示す結果と図１０に示す結果を対比すると明らかなように、図７に示すようにコーナー部分にろう付け組成物層を設けたチューブをフィンの孔部に嵌合する方が、摩擦力と摩擦係数の両方で変動の少ない嵌合作業ができるとわかる。即ち、フィンを変形させることなくチューブの嵌合作業ができると想定できる。
これに対し、図１０に示す結果から、コーナー部分にろう付け組成物層を有していないチューブをフィンの孔部に嵌合すると、大きな摩擦変動を生じるので、この摩擦変動に応じて無理な力を付加してチューブを孔部に嵌め込む動作が生じると思われ、この場合にフィンを変形させるおそれが高いことがわかる。
これらの対比から、フィン１３の孔部１９にチューブ本体１２を嵌合する場合、チューブ本体１２のコーナー部分に第２のろう付け用組成物層１７を形成した方がスムーズに嵌合作業ができるとわかった。このため、チューブ本体１２の嵌合時にフィン１３に変形を生じさせることなくチューブ本体１２の取り付けを実施できる効果がある。【０１０４】
図１１は、エアスプレー装置によって扁平多穴管の短側面側に塗布したろう付け組成物の塗布状態の一例を示す写真である。
図１１に示すようにエアスプレー装置によって扁平多穴管の短側面側とコーナー部分側を完全に覆うことができるろう付け組成物層を形成できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の一態様のろう付け用チューブによれば、扁平型のチューブ本体の短側面側におけるろう付け組成物の剥離を防止し、チューブ本体短側面側での確実なろう付け性を確保できる。また、フィンの孔部に挿通してフィンと組み合わせ構造とする場合でも、ろう付け組成物の剥離を生じ難くして確実なろう付けができるようにしたろう付け用チューブを提供できる。
【符号の説明】
【０１０６】
１１    熱交換器
１２    チューブ本体
１２Ａ    表面壁
１２ａ    表面（上面）
１２Ｂ    裏面壁
１２ｂ    裏面（下面）
１２Ｃ    側面壁
１２ｃ    短側面
１２ｄ    コーナー部
１２Ｄ    流路
１２Ｅ    隔壁
１３    フィン
１４    ヘッダ管
１５    主ろう付け組成物層
１６    第１のろう付け組成物層
１７    第２のろう付け組成物層
１９    孔部
２０    折曲部
２２    ろう付け用チューブ
３０    塗布装置
３１    ノズル
３２    スプレーガン
３３    導入管
【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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【国際調査報告】
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