JP3203205B2 - Aluminum brazing method - Google Patents
Aluminum brazing methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム材
のフラックスろう付法、特に複数のろう付部分を1回の
ろう付工程で同時に接合するに適したろう付方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flux brazing method for an aluminum material, and more particularly to a brazing method suitable for simultaneously joining a plurality of brazed portions in one brazing step.
【0002】なお、この明細書において、「アルミニウ
ム」の語は合金をも含む意味で用いられる。[0002] In this specification, the term "aluminum" is used to include an alloy.
【0003】[0003]
【従来の技術】一般に、熱交換器のように一製品中に数
百のろう付箇所がある場合、プレートやフィン等の構成
部材にブレージングシートを用いるとともに、各部材を
組み付けた上で炉中加熱を行い、一度の加熱工程で複数
箇所のろう付が行われる。また、このような炉中ろう付
でフラックスを用いる場合、非腐食性の弗化物系フラッ
クスを液体に分散させたフラックス懸濁液を接合部材に
スプレーや浸漬等により塗布し、乾燥させたのち、各構
成部材の組付が行われる。2. Description of the Related Art In general, when there are several hundred brazing points in one product, such as a heat exchanger, a brazing sheet is used for components such as plates and fins, and after assembling each member, the furnace is installed. Heating is performed, and brazing is performed at a plurality of locations in a single heating step. Further, when using a flux in such a furnace brazing, a flux suspension in which a non-corrosive fluoride-based flux is dispersed in a liquid is applied to a joining member by spraying or dipping, and then dried. Assembling of each component is performed.
【0004】前記フラックス懸濁液の分散媒として、従
来は水を使用するのが一般的であったが、水は粘性が極
めて低いために接合部材へのフラックスの密着性が悪い
という問題点があった。密着性が悪いと、塗布後の工程
において塗布面に摩擦や振動が加わったときにフラック
スが脱落しやすく、フラックスの飛散による作業環境の
悪化やろう付性の低下を招き、熱交換器の回路内部に脱
落すれば内部残留異物となってしまう。また、塗布時に
流れ落ちる量が少なくないので、流失量を見込んで余分
に塗布すると、ろう付性を改善することはできるが、ろ
う付後に部材表面に残留するフラックス残渣量も増加
し、塗装の際の塗膜の密着性が悪くなったり、大量の残
渣が保湿すると耐食性が悪化する、異臭を発生するとい
うような問題が発生する。また、回路内部に残留した残
渣が、空気や冷媒の通路抵抗を増大させて熱交換機能を
低下させるという問題点もあった。Conventionally, water has been generally used as a dispersion medium of the flux suspension. However, water has an extremely low viscosity, so that the adhesion of the flux to the joining member is poor. there were. If the adhesion is poor, the flux tends to fall off when friction or vibration is applied to the coating surface in the process after coating, which leads to a deterioration of the work environment and a decrease in brazing properties due to the scattering of the flux, and the circuit of the heat exchanger If they fall into the interior, they will become residual foreign substances. In addition, since the amount of water flowing down during application is not small, brazing can be improved by applying an extra amount in anticipation of the amount of loss, but the amount of flux residue remaining on the member surface after brazing increases, However, if the adhesion of the coating film is deteriorated, or if a large amount of residue is moisturized, the corrosion resistance is deteriorated and an unpleasant odor is generated. Further, there is another problem that the residue remaining inside the circuit increases the resistance of the passage of air or refrigerant, thereby lowering the heat exchange function.
【0005】そこで、フラックス懸濁液の粘性を高めて
フラックスの付着性を向上させたペースト状のフラック
ス組成物が種々提案されている。例えば、特願平8−1
87594号公報においては、分散媒として樹脂バイン
ダであるポリアルキレンオキサイドを有機溶剤に溶解さ
せた粘稠性ビヒクルが用いられている。前記ポリアルキ
レンオキサイドは溶剤に溶かすことにより適度な粘性が
得られるとともに、熱分解性が良くろう付後に炭化残渣
を生じないという特長がある。このようなフラックスペ
ーストは、接合部に塗布し、加熱してビククル成分を蒸
発あるいは分解除去したのちに、常法によりろう付が行
われる。[0005] Therefore, various paste-like flux compositions have been proposed in which the viscosity of the flux suspension is increased to improve the adhesion of the flux. For example, Japanese Patent Application Hei 8-1
In JP 87594, a viscous vehicle in which a polyalkylene oxide serving as a resin binder is dissolved in an organic solvent is used as a dispersion medium. The polyalkylene oxide is characterized in that a suitable viscosity can be obtained by dissolving it in a solvent, and that it has good thermal decomposability and does not produce a carbonized residue after brazing. Such a flux paste is applied to a joint, heated and evaporated or decomposed to remove the vehicle component, and then brazed by a conventional method.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機溶
剤は特異臭を持ち、特に加熱によりその臭気は作業者に
不快感を与えるという問題点があった。また、前述のフ
ラックスペーストに用いられる有機溶剤のなかには、
1、4−ジオキサンのように引火性が高く危険である上
に人体に有害なものもあり、作業者の衛生安全面にも問
題があった。さらに、未分解物として接合部に残存すれ
ばろう付性を悪化させる原因となる。However, the organic solvent has a peculiar odor, and there is a problem that the odor gives an unpleasant sensation to an operator particularly when heated. Also, among the organic solvents used in the above-mentioned flux paste,
Some of them, such as 1,4-dioxane, are highly flammable and dangerous, and may be harmful to the human body. Furthermore, if it remains at the joint as undecomposed matter, it may cause deterioration of brazing properties.
【0007】また、分散媒として粘性ビヒクルを用いる
ことにより水に分散させた場合よりもフラックスの付着
性は改善されたが、塗布乾燥からろう付までの間の作業
中の摩擦や振動によって付着させたフラックスの一部は
接合部から脱落し、上述した脱落フラックスによる諸問
題は、依然として完全には解決されていない。[0007] The use of a viscous vehicle as a dispersion medium has improved the adhesion of the flux as compared with the case where the flux is dispersed in water. Some of the flux that has fallen off from the joints, and the above-mentioned problems caused by the dropped flux have not yet been completely solved.
【0008】この発明は、このような技術背景に鑑み、
ろう付時において接合部に過不足なく適量のフラックス
が供給され、かつ作業環境をも改善しうるアルミニウム
材のろう付方法の提供を目的とする。The present invention has been made in view of such technical background,
It is an object of the present invention to provide a method of brazing an aluminum material, in which a proper amount of flux is supplied to a joint portion without any excess or shortage at the time of brazing and a working environment can be improved.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明のアルミニウム
材のろう付方法は、前記目的を達成するために、弗化物
系フラックス;5〜30wt%および数平均分子量5万〜
500万のアルキレンオキサイド繰り返し単位を含有す
る高分子化合物;0.5〜70wt%を含有し、残部水か
らなるフラックス組成物を、接合用アルミニウム材に塗
布したのちに、塗布面を加熱して水分を除去し、その後
前記塗布面を加熱して前記高分子化合物を分解除去した
のちに、ろう付のための加熱を行うことを基本要旨とす
るものである。According to the present invention, there is provided a method for brazing an aluminum material, comprising the steps of: providing a fluoride-based flux; 5 to 30% by weight;
A polymer composition containing 5 million alkylene oxide repeating units; a flux composition containing 0.5 to 70 wt% and the balance water is applied to an aluminum material for joining, and then the application surface is heated to obtain a water content. Is removed, and then the application surface is heated to decompose and remove the polymer compound, and then heating for brazing is performed as a basic gist.
【0010】この発明の方法によりろう付できるアルミ
ニウム材の種類は、後述の弗化物系フラックスを用いた
ろう付が可能である限り限定されない。また、使用する
ろう材についても後述の弗化物系フラックスを用いたろ
う付が可能である限り何等限定されない。The type of aluminum material that can be brazed by the method of the present invention is not limited as long as brazing using a fluoride-based flux described below is possible. Also, the brazing material to be used is not limited at all as long as brazing using a fluoride-based flux described later is possible.
【0011】この発明において使用するフラックス組成
物は、水を分散媒として用いるとともに水溶性の高分子
化合物をバインダとして用いることにより組成物に粘性
を付与し、フラックスの接合部へ付着性を向上させてい
る。The flux composition used in the present invention uses water as a dispersion medium and a water-soluble polymer compound as a binder to impart viscosity to the composition and improve the adhesion of the flux to the joint. ing.
【0012】前記高分子化合物は、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド繰
り返し単位を有するものであって、アルキレンオキサイ
ドの単独重合体でも、異種アルキレンオキサイドあるい
は他の化合物との共重合体でもどちらでも良い。また、
直鎖型、分岐型のいずれの高分子化合物も使用できる。
より好ましい高分子化合物は、活性水酸基を2個以上有
する有機化合物にエチレンオキサイド等の低級アルキレ
ンオキサイドを付加重合して得られるポリアルキレンオ
キサイド化合物や、その化合物と多価カルボン酸、その
無水物ないしはその低級アルキルエステルあるいはジイ
ソシアネートと反応させて得られる高分子化合物であ
る。また、分子末端には水酸基のほかアルコキシ基、カ
ルボキシル基あるいはエステル基を有し、分子内にはエ
ーテル結合以外のエステル結合やウレタン結合を有す
る。The high molecular compound has an alkylene oxide repeating unit such as ethylene oxide or propylene oxide, and may be a homopolymer of alkylene oxide, a copolymer of another alkylene oxide or a copolymer with another compound. good. Also,
Both linear and branched polymer compounds can be used.
A more preferred polymer compound is a polyalkylene oxide compound obtained by addition polymerization of a lower alkylene oxide such as ethylene oxide to an organic compound having two or more active hydroxyl groups, or a polyalkylene carboxylic acid, an anhydride thereof or a polyvalent carboxylic acid thereof. A polymer compound obtained by reacting with a lower alkyl ester or a diisocyanate. The terminal of the molecule has an alkoxy group, a carboxyl group, or an ester group in addition to a hydroxyl group, and has an ester bond or a urethane bond other than an ether bond in the molecule.
【0013】前記活性水酸基を2個以上有する有機化合
物としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1、3−ブチレングリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリストール等の多価アルコ
ール、水素化ビスフェノール、ビスフェノールジヒドロ
キシプロピルエーテル等の多価フェノールを例示でき
る。また多価カルボン酸としては、マレイン酸、フマル
酸、コハク酸、グルコン酸、アジピン酸、セパシン酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等を例示
できる。Examples of the organic compound having two or more active hydroxyl groups include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythrol, hydrogenated bisphenol, bisphenol dihydroxyl. Examples include polyhydric phenols such as propyl ether. The polycarboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, succinic acid, gluconic acid, adipic acid, sebacic acid,
Examples include isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid and the like.
【0014】このような高分子化合物の数平均分子量
は、5万〜500万のものを使用する必要がある。数平
均分子量が5万未満では、高分子化合物を大量に使用し
なければ十分な粘性が得られず経済性に劣る。一方、5
00万超えるとを曳糸性が強くなりすぎて粘弾特性が悪
くなる。高分子化合物の数平均分子量の好ましい下限は
30万、好ましい上限値は50万である。It is necessary to use a polymer having a number average molecular weight of 50,000 to 5,000,000. If the number average molecular weight is less than 50,000, sufficient viscosity cannot be obtained unless a large amount of the polymer compound is used, resulting in poor economy. 5
If it exceeds 100,000, the spinnability becomes too strong, and the viscoelastic properties deteriorate. The preferred lower limit of the number average molecular weight of the polymer compound is 300,000, and the preferred upper limit is 500,000.
【0015】また、この発明において使用する弗化物系
フラックスとしては、AlF3−KF、KAlF4−K
3AlF6、K3AlF6、KAlF4、KF−AlF
3−Al2O3、CsxAlyFzを例示できる。The fluoride-based flux used in the present invention includes AlF 3 -KF and KAlF 4 -K
3 AlF 6 , K 3 AlF 6 , KAlF 4 , KF-AlF
3 -Al 2 O 3, can be exemplified Cs x Al y F z.
【0016】この発明の方法に使用するフラックス組成
物において、前記弗化物系フラックスの含有量は、5〜
30wt%である。5wt%未満では接合部に供給されるフ
ラックス量が少ないためにろう付不良を起こす可能性が
ある。一方、30wt%を超えると、ろう付後にフラック
スの白色残渣や黒斑点が生ずるなど、製品の外観品質が
低下する。弗化物系フラックスの好ましい下限値は10
wt%であり、好ましい上限値は20wt%である。また、
前記高分子化合物の含有量は0.5〜70wt%である。
0.5wt%未満では十分な粘性が発現せず、接合部に必
要量のフラックスを供給することが困難となる。一方、
70wt%を超えると、相対的に水分量が少なくなって組
成物の粘性が高くなりすぎ、接合部の高分子化合物付着
量が多くなって熱分解させるのに長時間を要する。ま
た、フラックス付着量が過剰になる、塗布作業性が悪く
なるなどの不都合も生じる。高分子化合物の含有量の好
ましい下限値は1wt%、上限値は3wt%である。また、
高分子化合物の含有量は、フラックス組成物の粘性を目
安に設定することができる。フラックス組成物の好まし
い粘性は、23℃において150〜500cpsであ
り、使用する高分子化合物の数平均分子量を勘案して粘
性がこの範囲となるように含有量を設定することができ
る。In the flux composition used in the method of the present invention, the content of the fluoride-based flux is 5 to 5.
30% by weight. If the amount is less than 5 wt%, the amount of flux supplied to the joint is small, so that there is a possibility that a brazing defect may occur. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, the appearance quality of the product deteriorates, such as the formation of white residue and black spots of the flux after brazing. The preferred lower limit of the fluoride flux is 10
wt%, and a preferred upper limit is 20 wt%. Also,
The content of the polymer compound is 0.5 to 70% by weight.
If it is less than 0.5 wt%, sufficient viscosity is not exhibited, and it becomes difficult to supply a required amount of flux to the joint. on the other hand,
If it exceeds 70 wt%, the water content becomes relatively small, the viscosity of the composition becomes too high, and the amount of the polymer compound attached to the joint becomes large, so that it takes a long time for thermal decomposition. In addition, inconveniences such as an excessive amount of flux adhesion and poor coating workability also occur. The preferred lower limit of the content of the polymer compound is 1 wt%, and the upper limit is 3 wt%. Also,
The content of the polymer compound can be set based on the viscosity of the flux composition. The preferred viscosity of the flux composition is 150 to 500 cps at 23 ° C., and the content can be set such that the viscosity falls within this range in consideration of the number average molecular weight of the polymer compound used.
【0017】また、フラックス組成物において、前記二
成分の残部は水である。水は、無臭で揮発性もないた
め、有機溶剤のように作業環境を悪化させることがな
く、人体にも安全である。In the flux composition, the balance of the two components is water. Since water is odorless and has no volatility, it does not deteriorate the working environment unlike an organic solvent, and is safe for the human body.
【0018】さらに、この発明のフラックス組成物にお
いては、フラックスの分散性を高めるために界面活性剤
を添加することも好ましい。界面活性剤の種類は、弗化
物系フラックスに対して親和性が良い点で、ポリオキシ
エチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェニールエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、グリセリン脂肪
酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ペンタエリス
リトール脂肪酸エステル、ポリオキシグリセン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシペンタエリスリトール脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル、エチレン
ジアミンのポリオキシエチレンポリオキシプロピレング
リコール等のノニオン系のものが良い。また、添加量
は、重量比でフラックス/ノニオン系界面活性剤=1〜
1000となる範囲が好ましく、特に5〜500の範囲
が好ましい。Further, in the flux composition of the present invention, it is preferable to add a surfactant to enhance the dispersibility of the flux. The types of surfactants are polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, because they have a good affinity for fluoride flux.
Polyoxyethylene alkyl ether, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, polyoxyglycene fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxypentaerythritol fatty acid ester,
Nonionic ones such as polyoxyethylene alkylamino ether and polyoxyethylene polyoxypropylene glycol of ethylenediamine are preferred. In addition, the amount of addition is flux / nonionic surfactant = 1 to 1 in weight ratio.
A range of 1000 is preferable, and a range of 5 to 500 is particularly preferable.
【0019】この発明では、前述のフラックス組成物を
用いて、次の工程によりアルミニウム材のろう付を行
う。In the present invention, the aluminum material is brazed by the following steps using the above-mentioned flux composition.
【0020】先ず、アルミニウム材の接合部に前記フラ
ックス組成物を塗布する。塗布方法はスプレー、浸漬な
ど周知の方法で行えば良く特に限定されない。塗布量
は、弗化物系フラックス量換算で1〜3g/m2 程度が
好ましい。First, the flux composition is applied to a joint of an aluminum material. The application method may be a known method such as spraying or dipping, and is not particularly limited. The coating amount is preferably about 1 to 3 g / m 2 in terms of fluoride flux.
【0021】次に、塗布面を加熱してフラックス組成物
の水分のみを蒸発除去し、組成物の流動性を失わせて高
分子化合物の粘着力によりフラックスを接合部に密着さ
せる。この加熱においては、水を除去しかつ高分子化合
物を熱分解させないことが必要であるから、温度は高分
子化合物を分解しない150℃未満、特に100〜13
0℃が好ましい。また加熱時間は、1〜10分程度が好
ましい。Next, the coating surface is heated to evaporate and remove only the moisture of the flux composition, thereby losing the fluidity of the composition and causing the flux to adhere to the joint by the adhesive force of the polymer compound. In this heating, it is necessary to remove water and not to thermally decompose the polymer compound. Therefore, the temperature is lower than 150 ° C. which does not decompose the polymer compound, particularly 100 to 13 ° C.
0 ° C. is preferred. The heating time is preferably about 1 to 10 minutes.
【0022】次に、アルミニウム材に摩擦や振動が加わ
る作業を行う。例えばフラックス組成物の塗布作業場か
ら組付け作業場への搬送、組付け、組付け作業場から高
分子化合物の熱分解工程への搬送等である。フラックス
は、高分子化合物の作用によって接合部に強く密着して
いるため、摩擦や振動が加わっても脱落するおそれはな
い。Next, an operation of applying friction and vibration to the aluminum material is performed. For example, transportation of the flux composition from the application work place to the assembly work place, assembling, transportation from the assembly work place to the thermal decomposition step of the polymer compound, and the like. Since the flux is strongly adhered to the joint by the action of the polymer compound, there is no possibility that the flux will fall off even when friction or vibration is applied.
【0023】次に、フラックス組成物の塗布面を加熱し
て高分子化合物を熱分解して接合部から除去し、接合部
にはフラックスのみが存在する状態にしてろう付に備え
る。接合部に高分子化合物が残存していると、次工程の
ろう付のための高温加熱により高分子化合物の分解残渣
がフィレット中に取り込まれてしまい、継手強度を低下
させるおそれがあるからである。この加熱においては、
高分子化合物を熱分解し、かつろう材を溶融させないこ
とが必要であるから、150℃以上で5分以上加熱する
ことが好ましい。特に150〜200℃以下が好まし
い。この温度で5分以上加熱すると、高分子化合物の9
0%以上が分解され、接合部にはフラックスのみが付着
した状態となる。この状態では、もはや高分子化合物に
よる粘着力は失われているので、塗布面に摩擦や振動を
与えないようにする。Next, the surface to which the flux composition is applied is heated to thermally decompose the polymer compound and remove it from the joint, so that only the flux is present at the joint and prepared for brazing. If the polymer compound remains in the joint, the decomposition residue of the polymer compound is taken into the fillet due to high-temperature heating for brazing in the next step, which may reduce the joint strength. . In this heating,
Since it is necessary to thermally decompose the polymer compound and not to melt the brazing material, it is preferable to heat at 150 ° C. or more for 5 minutes or more. Particularly, the temperature is preferably 150 to 200 ° C or lower. When heated at this temperature for more than 5 minutes, 9
0% or more is decomposed, and only the flux adheres to the joint. In this state, since the adhesive force of the polymer compound has been lost, no friction or vibration is applied to the coated surface.
【0024】そして、さらにろう付のための加熱を行う
と、フラックスの作用により良好なろう付が達成され
る。Further, when heating for brazing is further performed, good brazing is achieved by the action of the flux.
【0025】[0025]
【実施例】次に、この発明のアルミニウム材のろう付方
法の具体的実施例について説明する。EXAMPLES Next, specific examples of the method for brazing aluminum materials according to the present invention will be described.
【0026】フラックス組成物として、後掲の表1に示
す割合で各材料を配合したものを調製した。A flux composition was prepared by mixing the respective materials at the ratios shown in Table 1 below.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】これらのフラックス組成物について、アル
ミニウム材への付着性および加熱時の不快臭の有無につ
いて調べた。These flux compositions were examined for adhesion to aluminum materials and for the presence of unpleasant odor during heating.
【0029】付着性試験は、JIS A3003からな
る平板試験片上に、フラックス組成物を2.5g/m2
の割合でスプレー塗布し、120℃×5分間加熱して乾
燥させたのち、塗布面を布で擦った。そして、フラック
スのはがれ面積が10%以下のものを合格とした。これ
らの試験結果を表1に併せて示す。The adhesion test was carried out by applying a flux composition of 2.5 g / m 2 on a flat test piece of JIS A3003.
And dried by heating at 120 ° C. for 5 minutes, and the coated surface was rubbed with a cloth. Those having a flux peeling area of 10% or less were accepted. The test results are shown in Table 1.
【0030】さらに、上記フラックス組成物を用いてろ
う付試験を行った。Further, a brazing test was performed using the above flux composition.
【0031】ろう付試験は、図1および図2に示す熱交
換器(A)の製作により行った。The brazing test was performed by manufacturing the heat exchanger (A) shown in FIGS.
【0032】図1に示す熱交換器(A)の全体図におい
て、(1)は垂直状態でかつ左右方向に積層された複数
枚の偏平状チューブエレメント、(2)はその隣接する
チューブエレメント(1)(1)間および最外側のチュ
ーブエレメント(1)の外側に配置され、かつろう付接
合一体化されたコルゲートフィンである。そして、前記
各チューブエレメント(1)は、長さ方向の両端に膨出
状のタンク部(3a)(3b)を有するとともに、長さ
方向の中間部に両タンク部(3a)(3b)を連通する
偏平状の冷媒通路(4)を構成するプレート部(5)と
有している。そして、各チューブエレメント(1)は隣
接するものどうしがタンク部(3a)(3b)において
当接状態にろう付接合されると共に、各タンク部(3
a)(3b)に設けた冷媒流通孔(6)(6)を介して
隣接タンク部相互が連通状態となされている。In the overall view of the heat exchanger (A) shown in FIG. 1, (1) is a plurality of flat tube elements stacked vertically and in the left-right direction, and (2) is an adjacent tube element ( 1) Corrugated fins arranged between (1) and outside the outermost tube element (1) and integrated by brazing. Each of the tube elements (1) has bulging tank portions (3a) and (3b) at both ends in the length direction, and has both tank portions (3a) and (3b) at an intermediate portion in the length direction. It has a plate portion (5) that forms a flat refrigerant passage (4) that communicates with the plate portion (5). Each of the tube elements (1) is brazed and joined in an abutting state at the tank portions (3a) and (3b).
a) Adjacent tanks are in communication with each other via refrigerant flow holes (6) and (6) provided in (3b).
【0033】前記コルゲートフィン(2)は、JIS
A3203からなり厚さ0.12mmのシートを所要形状
に成形したものである。The corrugated fin (2) is JIS
A sheet made of A3203 and having a thickness of 0.12 mm is formed into a required shape.
【0034】また、前記各チューブエレメント(1)
は、いずれも2枚の皿状コアプレート(7)をその周端
接合面(7a)において対向状に重ね合わせ、ろう付一
体化することにより形成されている。このコアプレート
(7)は、JIS A3003からなる厚さ0.4mmの
心材の両面に、JIS A4343からなる皮材をクラ
ッド率各12%でクラッドしたブレージングシートを所
要形状に成形したものである。Each of the tube elements (1)
Are formed by laminating two dish-shaped core plates (7) facing each other at their peripheral end joining surfaces (7a) and brazing them together. The core plate (7) is formed by shaping a brazing sheet in which a cladding material of JIS A4343 is clad on both sides of a core material of JIS A3003 having a thickness of 0.4 mm at a cladding rate of 12% to a required shape.
【0035】図2に示すように、前記コアプレート
(7)は、最外側のチューブエレメント(1)を構成す
る外側コアプレート(7’)を除いて、両端部に外方突
出状のカップ部(10)が形成され、その頂壁には3つ
の冷媒流通孔(6)が穿設されている。最外側のチュー
ブエレメント(1)の外側コアプレート(7’)は、そ
の両端部ともにフラットな状態となされ下端部に3つの
冷媒流通孔(6)が穿設されている。そして、このよう
な2枚のコアプレート(7)(7)または(7)
(7’)を対向状に重ね合わせることにより、カップ部
(10)においてタンク部(3a)(3b)が形成され
るとともに、前記冷媒流通孔(6)を通じて隣接するチ
ューブエレメント(1)のタンク部(3a)(3a)ま
たは(3b)(3b)相互が連通状態となされている。As shown in FIG. 2, the core plate (7) has outwardly protruding cup portions at both ends except for an outer core plate (7 ') constituting the outermost tube element (1). (10) is formed, and three coolant circulation holes (6) are formed in the top wall. The outer core plate (7 ') of the outermost tube element (1) is flat at both ends, and has three refrigerant flow holes (6) at the lower end. Then, such two core plates (7) (7) or (7)
The tanks (3a) and (3b) are formed in the cup portion (10) by overlapping the (7 ′) in opposition, and the tank of the adjacent tube element (1) through the refrigerant flow hole (6) is formed. The parts (3a) (3a) or (3b) (3b) are in a communicating state.
【0036】一方、前記各コアプレート(7)の内面に
は、一方のカップ部(10)から他方のカップ(10)
に向かって凹陥状内方突出リブ(11)が前記コアプレ
ート(7)の幅方向に所定間隔で突出形成されている。
そして、かかるリブ(11)を有する2枚のコアプレー
ト(7)(7)を重ね合わせることで、周端接合面(7
a)どうしが接合されるとともに、両コアプレート
(7)(7)のリブ(11)(11)どうしが交互に配
置された状態となされ、かつ各リブ(11)の先端部
が、対向するコアプレート(7)のリブ(11)相互間
の平面部(12)に当接された交互配置状態で接合さ
れ、チューブエレメント(1)の冷媒通路(4)内に、
下側タンク部(3b)から上側タンク部(3a)に向か
って真っ直ぐに延びた複数の単位冷媒通路が形成されて
いる。On the other hand, on the inner surface of each core plate (7), one cup (10) is connected to the other cup (10).
Inwardly protruding ribs (11) are formed at predetermined intervals in the width direction of the core plate (7).
Then, by superposing the two core plates (7) and (7) having the ribs (11), the peripheral end joining surface (7) is formed.
a) The two plates are joined together, and the ribs (11) (11) of the core plates (7) (7) are alternately arranged, and the tips of the ribs (11) face each other. The ribs (11) of the core plate (7) are joined in a staggered arrangement in contact with the flat portions (12) between the ribs (11), and are inserted into the refrigerant passages (4) of the tube element (1).
A plurality of unit refrigerant passages extending straight from the lower tank portion (3b) toward the upper tank portion (3a) are formed.
【0037】而して、図1に示すように、前記のような
チーブエレメント(1)の複数枚が、相互間にコルゲー
トフィン(2)を介在配置せしめた状態で、隣接するも
のどうしがタンク部(3a)(3b)において当接状態
にろう付接合されている。ここに、コアプレート(7)
相互の接合はコアプレート(7)の内側皮材層を介して
行われ、チューブエレメント(1)とコルゲートフィン
(2)との接合はコアプレート(7)の外側皮材層を介
して行われる。また、隣接チューブエレメント(1)
(1)どうしの接合は、コアプレート(7)の外側皮材
層を介して行われる。なお、図1および図2において、
(14)および(15)は左右の最外側のチューブエレ
メント(1)の下側タンク部(3b)にそれぞれ前記冷
媒流通孔(6)を介して連通接続された冷媒入口管およ
び冷媒出口管、(16)は最外側のコルゲートフィン
(2)の外側に配設されたサイドプレートであり、これ
らのサイドプレート(16)も前記コアプレート(7)
と同じブレージングシートによって形成され、最外側の
コルゲートフィン(2)にろう付されている。As shown in FIG. 1, a plurality of tube elements (1) as described above are arranged such that corrugated fins (2) are interposed therebetween, and the adjacent ones are placed in a tank. The parts (3a) and (3b) are brazed and joined in a contact state. Here, the core plate (7)
The mutual bonding is performed via the inner skin layer of the core plate (7), and the connection between the tube element (1) and the corrugated fin (2) is performed via the outer skin layer of the core plate (7). . Also, the adjacent tube element (1)
(1) The joining is performed via the outer skin layer of the core plate (7). In FIGS. 1 and 2,
(14) and (15) are a refrigerant inlet pipe and a refrigerant outlet pipe which are connected to the lower tank portions (3b) of the left and right outermost tube elements (1) through the refrigerant flow holes (6), respectively. (16) are side plates arranged outside the outermost corrugated fins (2), and these side plates (16) are also the core plate (7).
And brazed to the outermost corrugated fins (2).
【0038】即ち、このろう付試験体は、1組のコアプ
レートの対向接触部分においてA3003どうしをA4
343ろう材でろう付接合し、チューブエレメントの外
面とコルゲートフィンとの接触部分においてA3003
とA3203とを同じくA4343ろう材でろう付接合
するものである。That is, in this brazing test piece, A3003 is connected to A4 at the opposing contact portion of one set of core plates.
343 brazing material, and A3003 is provided at the contact portion between the outer surface of the tube element and the corrugated fin.
And A3203 are similarly joined by brazing with an A4343 brazing material.
【0039】そして、各部材は、前掲表1のフラックス
組成物のいずれかと、次の2種類の工程を組み合わせて
ろう付した。フラックス組成物の種類と工程の組み合わ
せを表2に示す。Each member was brazed by combining any of the flux compositions shown in Table 1 above with the following two types of steps. Table 2 shows the types of the flux composition and the combinations of the steps.
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】[工程I(本発明の方法)] コアプレート(7)(7’)およびサイドプレート
(16)に所定量のフラックス組成物をスプレー塗布し
た。[Step I (Method of the Present Invention)] A predetermined amount of the flux composition was spray-coated on the core plate (7) (7 ') and the side plate (16).
【0042】コアプレート(7)(7’)およびサイ
ドプレート(16)を100℃で5分間加熱し、フラッ
クス組成物中の水分を除去した。The core plates (7) (7 ') and the side plates (16) were heated at 100 ° C. for 5 minutes to remove water in the flux composition.
【0043】コアプレート(7)(7’)およびサイ
ドプレート(16)を搬送し、コルゲートフィン
(2)、冷媒入口管(14)および冷媒出口管(15)
とともに、熱交換器を組み立てた。The core plate (7) (7 ') and the side plate (16) are transported, and the corrugated fin (2), the refrigerant inlet pipe (14) and the refrigerant outlet pipe (15) are provided.
At the same time, a heat exchanger was assembled.
【0044】組み立てた熱交換器を150℃で5分間
加熱し、フラックス組成物中の高分子化合物を熱分解し
た。The assembled heat exchanger was heated at 150 ° C. for 5 minutes to thermally decompose the polymer compound in the flux composition.
【0045】600℃で5分間加熱してろうを溶融さ
せ、接合した。The wax was heated at 600 ° C. for 5 minutes to melt and join.
【0046】[工程II(従来の方法)] コアプレート(7)(7’)およびサイドプレート
(16)に所定量のフラックス組成物をスプレー塗布し
た。[Step II (Conventional Method)] A predetermined amount of the flux composition was spray-coated on the core plate (7) (7 ') and the side plate (16).
【0047】コアプレート(7)(7’)およびサイ
ドプレート(16)を150℃で5分間加熱し、フラッ
クス組成物中の水分を除去するとともに、高分子化合物
を熱分解した。The core plate (7) (7 ') and the side plate (16) were heated at 150 ° C. for 5 minutes to remove water in the flux composition and thermally decompose the high molecular compound.
【0048】コアプレート(7)(7’)およびサイ
ドプレート(16)を搬送してコルゲートフィン
(2)、冷媒入口管(14)および冷媒出口管(15)
とともに、熱交換器を組み立てた。The corrugated fins (2), the refrigerant inlet pipe (14) and the refrigerant outlet pipe (15) are conveyed by conveying the core plates (7) (7 ') and the side plates (16).
At the same time, a heat exchanger was assembled.
【0049】600℃で5分間加熱してろうを溶融さ
せ、接合した。The solder was heated at 600 ° C. for 5 minutes to melt and join.
【0050】ろう付後、フィレットの形成状態によりろ
う付性を評価するとともに、熱交換器内に脱落したフラ
ックス残渣量について目視観察により評価した。評価結
果を表2に示す。After brazing, the brazing property was evaluated based on the state of fillet formation, and the amount of flux residue dropped into the heat exchanger was evaluated by visual observation. Table 2 shows the evaluation results.
【0051】表1および表2の結果より、本発明のろう
付方法は、使用するフラックス組成物の付着性が良いだ
けでなく、塗布後水分のみを除去しフラックスを強く付
着させた状態で搬送組付け等のフラックスを脱落させる
おそれのある作業を行い、その後で樹脂バインダを熱分
解させることにより、接合部に対してろうの溶融時にフ
ラックスを過不足なく確実に供給することができ、良好
なろう付を達成できることを確認しえた。また、このよ
うな工程を採用することにより、脱落フラックスの残渣
がろう付品内部に残留することも防ぐことができた。From the results in Tables 1 and 2, the brazing method of the present invention not only has good adhesion of the flux composition to be used, but also conveys in a state where only the moisture is removed and the flux is strongly adhered after application. By performing work such as assembling that may cause flux to fall off, and then thermally decomposing the resin binder, the flux can be reliably supplied to the joint without any excess or shortage when the wax is melted. It was confirmed that brazing could be achieved. Further, by adopting such a process, it was possible to prevent the residue of the falling flux from remaining inside the brazed product.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、この発明のアルミ
ニウム材のろう付方法は、弗化物系フラックス;5〜3
0wt%および数平均分子量5万〜500万のアルキレン
オキサイド繰り返し単位を含有する高分子化合物;0.
5〜70wt%を含有し、残部水からなるフラックス組成
物を使用するから、その粘性によりフラックスはアルミ
ニウム材に強力に付着する。また、分散媒は水であり加
熱しても不快臭を発生しないから、良好な環境で作業を
行え人体に対しても安全である。さらに、このようなフ
ラックス組成物を、接合用アルミニウム材に塗布したの
ちに、塗布面を加熱して水分を除去し、その後前記塗布
面を加熱して前記高分子化合物を分解除去したのちに、
ろう付のための加熱を行うから、水分除去加熱後高分子
化合物分解加熱前に、アルミニウム材に摩擦、振動が加
わる作業を行った場合にも、作業中のフラックスの脱落
がなく、ろうの溶融時に接合部にはフラックスを過不足
なく確実に存在させることができ、良好なろう付を達成
できる。また、ろう付製品の内外にフラックス残渣が残
留することもないから、これらに起因する塗装不良、耐
食性低下、異臭発生というような諸問題が抑制され、特
に熱交換器のろう付においてはフラックス残渣による通
路抵抗の増大も解消される。As described above, the method for brazing an aluminum material according to the present invention comprises a fluoride-based flux;
A polymer compound containing 0 wt% and an alkylene oxide repeating unit having a number average molecular weight of 50,000 to 5,000,000;
Since a flux composition containing 5-70 wt% and the balance water is used, the flux strongly adheres to the aluminum material due to its viscosity. Further, since the dispersion medium is water and does not generate an unpleasant odor even when heated, it can be operated in a favorable environment and is safe for the human body. Furthermore, after applying such a flux composition to the bonding aluminum material, the application surface is heated to remove moisture, and then the application surface is heated to decompose and remove the polymer compound.
Since heating for brazing is performed, even if friction or vibration is applied to the aluminum material after heating to remove moisture and before heating to decompose the polymer compound, the flux does not fall off during the work, and the melting of the braze In some cases, the flux can be reliably present in the joint without excess or shortage, and good brazing can be achieved. In addition, since flux residues do not remain inside and outside the brazed product, problems such as poor coating, reduced corrosion resistance, and off-flavors caused by these are suppressed. This also eliminates the increase in passage resistance due to the above.
【0053】また、前記ろう付方法において、前記水分
除去のための加熱を150℃未満で行うことにより、確
実に水分のみを除去してバインダである高分子化合物を
残存させることができ、その強力な粘着力を効率良く利
用できる。Further, in the brazing method, by performing the heating for removing the water at a temperature of less than 150 ° C., it is possible to reliably remove only the water and to leave the polymer compound as a binder. Efficient use of adhesive strength.
【0054】また、前記高分子化合物除去のための加熱
を、150〜200℃で5分以上行うことにより、確実
に高分子化合物を熱分解させることができる。そのた
め、高分子化合物を接合部から除去した状態でろう溶融
のための高温加熱を行うことができ、良好なろう付を達
成することができる。Further, by performing the heating for removing the polymer compound at 150 to 200 ° C. for 5 minutes or more, the polymer compound can be surely thermally decomposed. Therefore, high-temperature heating for melting the brazing can be performed in a state where the polymer compound is removed from the joint portion, and good brazing can be achieved.
【図1】実施例においてろう付試験の試験体として用い
た熱交換器の正面図である。FIG. 1 is a front view of a heat exchanger used as a specimen for a brazing test in an example.
【図2】図1の熱交換器の一部を分離して示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing a part of the heat exchanger of FIG. 1 separately.
A…熱交換器 1…チューブエレメント 2…コルゲートフィン 7、7’…コアプレート A: Heat exchanger 1: Tube element 2: Corrugated fin 7, 7 ': Core plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−155987(JP,A) 特開 平4−147792(JP,A) 特開 平4−84690(JP,A) 特開 平9−174277(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 1/19 B23K 1/00 B23K 35/363 C09J 171/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-7-155987 (JP, A) JP-A-4-147792 (JP, A) JP-A-4-84690 (JP, A) JP-A-9-99 174277 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 1/19 B23K 1/00 B23K 35/363 C09J 171/00
Claims (3)
び数平均分子量5万〜500万のアルキレンオキサイド
繰り返し単位を含有する高分子化合物;0.5〜70wt
%を含有し、残部水からなるフラックス組成物を、接合
用アルミニウム材に塗布したのちに、塗布面を加熱して
水分を除去し、その後前記塗布面を加熱して前記高分子
化合物を分解除去したのちに、ろう付のための加熱を行
うことを特徴とするアルミニウム材のろう付方法。1. A high molecular compound containing 5 to 30% by weight of a fluoride-based flux and an alkylene oxide repeating unit having a number average molecular weight of 50,000 to 5,000,000;
%, And after applying a flux composition composed of the balance water to an aluminum material for bonding, the application surface is heated to remove moisture, and then the application surface is heated to decompose and remove the polymer compound. After that, heating for brazing is carried out for brazing an aluminum material.
満で行う請求項1に記載のアルミニウム材のろう付方
法。2. The method according to claim 1, wherein the heating for removing the moisture is performed at a temperature of less than 150 ° C.
150〜250℃で5分以上行う請求項1または2に記
載のアルミニウム材のろう付方法。3. The heating for removing the polymer compound,
The method for brazing an aluminum material according to claim 1, wherein the brazing is performed at 150 to 250 ° C. for 5 minutes or more.
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