JP3084294B2

JP3084294B2 - 中空アルミニウム材のろう付方法

Info

Publication number: JP3084294B2
Application number: JP1798591A
Authority: JP
Inventors: 裕司山本
Original assignee: 昭和アルミニウム株式会社
Priority date: 1991-02-08
Filing date: 1991-02-08
Publication date: 2000-09-04
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JPH04262858A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばカーエアコン
用のアルミニウム製コンデンサ、エバポレータ、ラジエ
ータや、ルームエアコン用のアルミニウム製コンデンサ
等のろう付に適用されるろう付方法、特に中空材を含む
アルミニウム構成部材をろう付する中空アルミニウム材
のろう付方法に関する。

【０００２】なお、この明細書においてアルミニウムの
語はアルミニウム合金を含む意味で用いる。

【０００３】

【従来の技術】上記のようなアルミニウム製熱交換器に
おいては、冷媒、水、オイル等を流通させる中空アルミ
ニウム材が用いられている。例えば、マルチフロー形と
称されるカーエアコン用のアルミニウムコンデンサで
は、並列状に配置された中空アルミニウム材としての多
数本のチューブが配設されるとともに、各チューブの両
端が１対の同じく中空アルミニウム材としての中空ヘッ
ダーに挿入された状態で接合連結されている。

【０００４】ところで、上記のようなアルミニウム熱交
換器は、一般には、各構成部材をフラックスろう付する
ことにより製作されるが、上記のようにチューブをヘッ
ダーに挿入した状態でこれらを強固に接合するには、チ
ューブとヘッダーとの接続部の外面のみならずヘッダー
内側においても両者がろう接されることが望まれる。ま
た、チューブ内にインナーフィンを配置してチューブ内
部においてチューブとインナーフィンとをろう付接合す
ることが要求される場合もある。

【０００５】従来、上記のような熱交換器のろう付は、
フラックス懸濁液中に熱交換器組立物を浸漬することに
より、中空材の外面のみならず内部にも同じ高濃度のフ
ラックス懸濁液を同時に導入して中空材の内外両面にフ
ラックスを塗布したのち、所定温度に加熱して接合用ろ
う材を溶融することにより行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
方法では次のような問題があった。

【０００７】即ち、懸濁液中のフラックスはその一部が
ろう付後も残渣としてそのままアルミニウム材の表面に
付着残留するが、フラックス懸濁液を用いた場合、多量
のフラックスがアルミニウム材の内外表面に残留する。
而してアルミニウム材の内面に残留したフラックスは、
その除去が甚だ困難であるため放置せざるを得ない。こ
のため、中空アルミニウム材内部を流通する冷媒や水、
オイル等に経時的にフラックスが剥離混入して、回路詰
まりとか性能低下の原因となるという問題があった。

【０００８】この発明は、かかる問題を解消するために
なされたものであって、中空アルミニウム材内部のフラ
ックス残留を抑制して内面清浄度を良好に保持しようと
いうものである。

【０００９】即ち、この発明は、中空アルミニウム材の
内外両面において接合部材をろう付する中空アルミニウ
ム材のろう付方法において、前記中空アルミニウム材と
接合部材とを組立てた後、ろう付前に、前記組立物の中
空アルミニウム材の内部にフラックス蒸気含有ガスを導
入してアルミニウム材内面を該ガスに接触させる工程
と、前記組立物の中空アルミニウム材の外面にフラック
スを供給する工程とを別工程で実施することを特徴とを
特徴とする中空アルミニウム材のろう付方法を要旨とす
る。

【００１０】

【作用】組立物に対し、中空アルミニウム材外面へのフ
ラックス供給とは別に、アルミニウム材内部にフラック
ス蒸気含有ガスを導入して中空アルミニウム材内面を該
ガスに接触しておくから、アルミニウム材内面のフラッ
クス残留量をほとんどなくすことができる。また、中空
アルミニウム材外面においては十分なフラックスを供給
してろう付を行うことができるから、ろう付不良による
接合強度の低下や洩れを発生することはない。

【００１１】

【実施例】次に、この発明を図１に示すカーエアコン用
のアルミニウム製マルチフロー形コンデンサのろう付に
適用した実施例に基いて説明する。

【００１２】図１において、（１）は上下に並列状態に
配置された中空アルミニウム材としての多数本のアルミ
ニウム製偏平チューブ、（２）は隣接チューブ間及び最
外側のチューブの外側に配置されたアルミニウム製コル
ゲートフィン、（３）（４）は中空アルミニウム材とし
ての左右１対のアルミニウム製中空ヘッダー、（５）
（５）はアルミニウム製の上下サイドプレート、（６）
は左ヘッダー（３）を上下２室に仕切る仕切板である。
そして、前記チューブ（１）は図２に示すようにその両
端をヘッダー（３）（４）のチューブ挿入孔からヘッダ
ー内に挿入されている。また、仕切板（６）はヘッダー
に周方向半周に渡って穿たれたスリット状の切込みから
ヘッダー内部に挿入されたものである。

【００１３】上記熱交換器のろう付は次のようにして行
う。即ち、まず各構成部材を所定配置にセットして熱交
換器組立物とする。次に、チューブ（１）、ヘッダー
（３）（４）内にフラックス蒸気含有ガスを導入する。
ここに、フラックス蒸気を含有するガスとしてはＮ₂、
Ａｒ、Ｈｅガス等の不活性ガスを挙げうる。一方、フラ
ックス蒸気はフラックス作用即ち接合部の酸化膜を除去
して次工程でのろう付時にろう材の濡れ性、流動性を向
上させる作用を発揮し、良好なろう付を実現する役割を
果たす。かかるフラックス蒸気としては、フッ素と他の
元素との化合物のガス化したフッ化物蒸気とか、塩素と
他の元素との化合物のガス化した塩化物蒸気等を挙げう
る。具体的には、ＫＡｌＦ₄とかＨＦなどを好適に用い
うる。かかるフラックス蒸気は１種類でも良くあるいは
複数種類の蒸気の混合物でも良い。フラックス蒸気の含
有量は良好なフラックス作用を発揮させるためには、
０．１〜１００００ppm 程度に設定するのが良い。０．
１ppm 未満では少なすぎて良好なフラックス作用を発揮
できない虞れがあり、１００００ppm を超えてもフラッ
クス効果が飽和し、却って経済的な無駄となる。特に好
ましくは１〜５００ppmが良い。また、フラックス蒸気
含有ガス中に水分や酸素は存在しないのが望ましいが、
Ｈ₂Ｏ：１００００ppm 程度以下、Ｏ₂：１００００pp
m 程度以下の混入量であればろう付性にほとんど影響を
与えることはない。Ｈ₂Ｏが１００００ppm を超えると
ＫＡｌＦ₄蒸気等が発生しない虞れがあり、Ｏ₂が１０
０００ppmを超えるとアルミニウム材の表面酸化膜が厚
くなりろう付に不具合を生じる虞れがある。

【００１４】上記のように、フラックス蒸気含有ガスを
チューブ等に導入してチューブ等の内面に該ガスを接触
させることにより、おそらくはフラックス蒸気がフラッ
クス作用を発揮して中空部材内面の酸化膜が除去される
ものと推測される。

【００１５】次に、熱交換器組立物の外面へ、以下のよ
うにしてフラックスを供給する。即ち、フラックス濃度
３０％程度の高濃度フラックス懸濁液を別途用意し、前
記熱交換器組立物の外面全体に、均一に塗布する。この
際、高濃度懸濁液がヘッダー（３）（４）やチューブ
（１）の内部に侵入しない配慮が必要である。塗布の方
法としては、懸濁液を吹付けても良いし、ヘッダー
（３）（４）の開口部に蓋をして懸濁液に浸漬しても良
い。

【００１６】フラックス懸濁液を塗布した熱交換器組立
物は、次いでこれを十分に乾燥したのち、ろう付炉に搬
入する。そして、炉内を所定温度に加熱し接合用ろう材
を溶融して各構成部材をろう付接合する。ここに、接合
用ろう材としては、一般にはブレージングシートとして
心材にクラッドしたものが用いられる。この実施例で
は、チューブ（１）とコルゲートフィン（２）、コルゲ
ートフィン（２）とサイドプレート（５）、ヘッダー
（３）（４）とチューブ（１）をろう付し、ヘッダー内
部においてヘッダー（３）（４）とチューブ（１）、ヘ
ッダー（３）と仕切板（６）とをそれぞれろう付する必
要がある。このためヘッダー（３）（４）、コルゲート
フィン（２）及び仕切板（６）をそれぞれ両面ブレージ
ングシートで構成してある。図２、図３において（4a）
（3a）はヘッダー心材、（4b）（3b）はろう材である。
また、図３において（6a）は仕切板心材、（6b）はろう
材である。而して、上記加熱によりヘッダー（３）
（４）、コルゲートフィン（２）、仕切板（６）のろう
材が溶融するが、熱交換器各構成部材にはその外面のみ
ならず中空材内部がフラックス蒸気にさらされているか
ら、そのフラックス作用によりろう材の良好な濡れ拡が
り性が確保され、接合部に十分なフィレットが形成され
る。

【００１７】一方また、中空アルミニウム材内部に導入
したのはフラックス蒸気含有ガスであるから、ろう付後
においては、アルミニウム材内部の残留フラックスはほ
とんどなくなる。従って、熱交換器の使用後における冷
媒やオイル等への残留フラックスの流入を阻止できる。

【００１８】なお、図４に示すようにチューブ（１´）
を心材（1a）の両面にろう材（1b）が被覆された両面ブ
レージングシートの電縫管で構成し、内部にインナーフ
ィンを装填して両者を接合する構成としても良い。この
場合も中空材としてのチューブへのフラックス蒸気含有
ガスの導入により、十分なろう付を可能としつつろう付
後のフラックス残渣をなくすことができる。

【００１９】また、熱交換器組立物外面への他のフラッ
クス供給態様として、ろう付炉内をフラックス蒸気含有
ガス雰囲気にし、この雰囲気中で組立物を加熱しろう付
する方法を挙げうる。この場合は、フラックス懸濁液を
熱交換器組立物の外面へ塗布する必要がなくなり、中空
材内面のみならず組立物外面をも残留フラックスのほと
んどない極めて清浄な状態となしうる。

【００２０】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、中空アルミ
ニウム材と接合部材とを組立てた後、中空アルミニウム
材内部へのフラックス供給工程と、中空アルミニウム材
外面へのフラックス供給工程とを分けるとともに、中空
アルミニウム材内部にはフラックス蒸気含有ガスを導入
してアルミニウム材内面を該ガスに接触させるから、ろ
う付後におけるアルミニウム材内面のフラックスの付着
残留量をほとんどなくすことができる。一方、中空アル
ミニウム材外面においてはフラックスを供給してろう付
を行うことができる。従って、ろう付不良による接合強
度の低下や洩れを発生させることなく、アルミニウム材
内部の清浄度を各段に向上できるとともに、アルミニウ
ム材内部を流通する冷媒や水等への残留フラックスの混
入を防止でき、熱交換器等において、回路詰まりや性能
低下を抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に用いた熱交換器組立物の正面図であ
る。

【図２】ろう付後の図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図で
ある。

【図３】ろう付後における仕切板近傍でのヘッダーの縦
断面図である。

【図４】チューブの他の構成例を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１´…チューブ（中空アルミニウム材）３、４…ヘッダー（中空アルミニウム材）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中空アルミニウム材の内外両面において
接合部材をろう付する中空アルミニウム材のろう付方法
において、前記中空アルミニウム材と接合部材とを組立てた後、ろ
う付前に、前記組立物の中空アルミニウム材の内部にフラックス蒸
気含有ガスを導入してアルミニウム材内面を該ガスに接
触させる工程と、前記組立物の中空アルミニウム材の外面にフラックスを
供給する工程とを別工程で実施することを特徴とする中
空アルミニウム材のろう付方法。