特許 6073724 ろう付け装置及びろう付け方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6073724

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】ろう付け装置及びろう付け方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 31/02 20060101AFI20170123BHJP

   B23K 1/008 20060101ALI20170123BHJP

   B23K 1/005 20060101ALI20170123BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20170123BHJP

   B23K 1/19 20060101ALI20170123BHJP

   B23K 101/14 20060101ALN20170123BHJP

   B23K 103/10 20060101ALN20170123BHJP

【ＦＩ】

   B23K31/02 310H

   B23K1/008 C

   B23K1/005 B

   B23K1/00 330K

   B23K31/02 310B

   B23K1/19 A

   B23K101:14

   B23K103:10

【請求項の数】11

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-64433(P2013-64433)

(22)【出願日】2013年3月26日

(65)【公開番号】特開2014-188535(P2014-188535A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2016年3月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデンホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098361

【弁理士】

【氏名又は名称】雨笠 敬

(72)【発明者】

【氏名】門 浩隆

(72)【発明者】

【氏名】石井 裕

(72)【発明者】

【氏名】飯野 祐介

(72)【発明者】

【氏名】大澤 剛士

(72)【発明者】

【氏名】岩澤 直孝

(72)【発明者】

【氏名】江島 正一

(72)【発明者】

【氏名】登山 隆

(72)【発明者】

【氏名】森野 孝之

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５９２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００５６０６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−８０３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１６４０８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ １／００ − ３／０８

Ｂ２３Ｋ ３１／０２

Ｂ２３Ｋ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

大気を不活性ガスと置換する前室と、ワークを加熱するろう付け室とを順次備え、前記ろう付け室内にて前記ワークを構成するアルミニウム部材をろう付けするろう付け装置において、
前記前室に設けられ、前記ワークの昇温速度が遅い部位を加熱する補助加熱手段を備えたことを特徴とするろう付け装置。

【請求項2】

ワークに塗布された加工油を蒸発させる乾燥室と、大気を不活性ガスと置換する前室と、ワークを加熱するろう付け室とを順次備え、前記ろう付け室内にて前記ワークを構成するアルミニウム部材をろう付けするろう付け装置において、
前記乾燥室に設けられ、前記ワークの昇温速度が遅い部位を優先的に加熱する補助加熱手段を備えたことを特徴とするろう付け装置。

【請求項3】

前記補助加熱手段は、近赤外線を照射することにより前記ワークの昇温速度が遅い部位を加熱することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のろう付け装置。

【請求項4】

前記ワークの昇温速度が遅い部位の温度が＋４２０℃又は略＋４２０℃、昇温速度が速い部位の温度が＋４００℃又は略＋４００℃となった時点で当該ワークを前記ろう付け室に移送することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載のろう付け装置。

【請求項5】

前記ろう付け室で加熱される前記ワークの温度が少なくとも＋４５０℃以上＋５００℃未満の範囲では、前記昇温速度が遅い部位と前記昇温速度が速い部位の温度差を２０ｄｅｇ以内とし、前記ワークの温度が＋５００℃以上の範囲では、前記昇温速度が遅い部位と前記昇温速度が速い部位の温度差を１０ｄｅｇ以内とすることを特徴とする請求項４に記載のろう付け装置。

【請求項6】

前記ワークは、ヘッダー部とチューブ部とより成る熱交換器であり、前記補助加熱手段は前記ヘッダー部を加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載のろう付け装置。

【請求項7】

前室にて大気を不活性ガスと置換する前工程と、ワークを加熱する加熱工程とを順次実行し、前記ワークを構成するアルミニウム部材をろう付けするろう付け方法において、
前記前工程において、前記ワークの昇温速度が遅い部位を加熱することを特徴とするろう付け方法。

【請求項8】

乾燥室にてワークに塗布された加工油を蒸発させる乾燥工程と、前室にて大気を不活性ガスと置換する前工程と、ワークを加熱する加熱工程とを順次実行し、前記ワークを構成するアルミニウム部材をろう付けするろう付け方法において、
前記乾燥工程において、前記ワークの昇温速度が遅い部位を優先的に加熱することを特徴とするろう付け方法。

【請求項9】

前記前工程において、近赤外線を照射することにより前記ワークの昇温速度が遅い部位を加熱することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のろう付け方法。

【請求項10】

前記前工程において前記ワークの昇温速度が遅い部位の温度が＋４２０℃又は略＋４２０℃、昇温速度が速い部位の温度が＋４００℃又は略＋４００℃となった時点で前記加熱工程に移行することを特徴とする請求項７乃至請求項９のうちの何れかに記載のろう付け方法。

【請求項11】

前記加熱工程において前記ワークの温度が少なくとも＋４５０℃以上＋５００℃未満の範囲では、前記昇温速度が遅い部位と前記昇温速度が速い部位の温度差を２０ｄｅｇ以内とし、前記ワークの温度が＋５００℃以上の範囲では、前記昇温速度が遅い部位と前記昇温速度が速い部位の温度差を１０ｄｅｇ以内にすることを特徴とする請求項１０に記載のろう付け方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークを構成するアルミニウム部材をろう付けするろう付け装置及びろう付け方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より例えば車両や冷却装置等にて使用される熱交換器は、アルミニウム製のヘッダー部とチューブ部とにより構成されているが、近年の省エネと高効率化の要望からこの種熱交換器においても軽量化と薄肉化の傾向が顕著なものとなっている。また、係る熱交換器（ワーク）をろう付けする場合には、高温とされた不活性ガスをろう付け室内に強制対流させることで、高速ろう付けする方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図６は係る従来のろう付け炉１００の全体構成を示し、図８はこのろう付け炉１００でろう付けされた一般的なこの種熱交換器（ワーク）Ｗの正面図を示している。ろう付けするワークとしての熱交換器Ｗは、両端のアルミニウム製ヘッダー部１、１と、それらの間に構成されたチューブ部２とから成る。チューブ部２はヘッダー部１、１間に渡って並列にろう付けされた複数本のアルミニウム製マイクロチューブ３と、これらマイクロチューブ３の間にろう付けされたアルミニウム製のフィン４とから構成されている。

【0004】

図８において、ワークとしての熱交換器Ｗは全体としては従来製品よりも薄肉化と軽量化が図られたものであるが、ヘッダー部１はチューブ部２を構成するマイクロチューブ３やフィン４よりも厚み寸法が大きく、熱容量は大きい。従って、同様に加熱した場合、ヘッダー部１の温度は上がり難く、昇温速度は遅くなり、チューブ部２の温度は上がり易く、昇温速度は速くなる。

【0005】

次に、図６のろう付け炉１００は、内部に乾燥室１０１が構成された乾燥炉１０２と、前室１０３と、内部にろう付け室１０４が構成された加熱炉１０６と、内部に冷却室１０７が構成された冷却炉１０８と、後室１０９とから構成され、それらが順次連続して配置されており、通気性のトレー１１１上に載置された熱交換器Ｗを搬送手段１１２（メッシュベルトやローラ）により、乾燥室１０１、前室１０３、ろう付け室１０４、冷却室１０７、後室１０９の順で搬送する構成とされている。

【0006】

前記乾燥室１０１にはヒータ１０５が設けられ、このヒータ１０５の加熱により熱交換器Ｗに塗布されたイソプロピレンアルコール（ＩＰＡ）等の加工油を蒸発させる。この乾燥室１０１と前室１０３の間にはメタルカーテン１１３が設けられている。この前室１０３、ろう付け室１０４及び冷却室１０７には窒素ガス導入パイプ１１４により、不活性ガスとしての窒素ガスが導入される。前室１０３内では大気が窒素ガスと置換されるが、メタルカーテン１１３は前室１０３内と乾燥室１０１とを仕切り、前室１０３内における大気を窒素ガスとの置換を助ける役割を果たす。

【0007】

加熱炉１０６のろう付け室１０４内には、電気ヒータ１１６と炉内ファン１１７が設けられており、この電気ヒータ１１６で高温に加熱された窒素ガスが炉内ファン１１７によってろう付け室１０４内に強制対流される構成とされている。このとき、高温の窒素ガスは炉内ファン１１７により一旦上に吹き上げられ、外方に向かった後、加熱炉１０６の内側を降下し、再び内方に向かった後上昇し、トレー１１１を通過して熱交換器Ｗに下から吹き付けられ、更に上昇して再び炉内ファン１１７に吸い込まれる（図６に矢印で示す強制対流）。

【0008】

トレー１１１上に載置された熱交換器Ｗは、搬送手段１１２により搬送され、乾燥室１０１で表面のＩＰＡや加工油が蒸発処理される。その後、前室１０３に移送され、そこを通過する過程で熱交換器Ｗの周囲は窒素ガス雰囲気とされる。前室１０３からはろう付け室１０４に移送され、上述の如き高温窒素ガスの強制対流と電気ヒータ１１６からの直接の輻射熱によって加熱される。ろう付け室１０４内では＋４００℃程で熱交換器Ｗの表面に腐り代を構成する亜鉛の拡散が始まり、その後、熱交換器Ｗは＋５７０℃〜６００℃まで加熱され、ヘッダー部１とチューブ部２（マイクロチューブ３とフィン４）とがろう付けされる。熱交換器Ｗはその後、冷却室１０７に移送され、この冷却室１０７内で窒素ガス雰囲気中における徐冷が行われた後、最終的に後室１０９に至る。

【0009】

図７は係る従来のろう付け炉１００によってろう付けされる熱交換器Ｗ各部の温度推移を示している。図中破線は理想の温度推移、一点鎖線は昇温速度が速い部位（前記チューブ部２）の温度推移、また、実線は昇温速度が遅い部位（前記ヘッダー部１）の温度推移を示している。

【0010】

前述した如く熱交換器Ｗをろう付けする場合、熱容量の大きいヘッダー部１は温度が上がり難く、熱容量の小さいチューブ部２は温度が上がり易い。そのため、ろう付け室１０４にて係る熱交換器（ワーク）Ｗを加熱した場合には、図７に示すようにヘッダー部１の昇温速度は遅く（実線）、理想の温度推移（破線）より温度が低くなり、チューブ部２の昇温速度は速く（一点鎖線）、理想の温度推移（破線）より高くなる。

【0011】

このように、ヘッダー部１とチューブ部２の昇温速度は異なるため、従来のろう付け炉１００のように高温の窒素ガスを強制対流させて加熱する方式では、熱容量の小さいチューブ部２が先に昇温していき、熱容量の大きいヘッダー部１の昇温は遅れる。そのため、ヘッダー部１とチューブ部２を均一に昇温させることができず、過剰に加熱される箇所Ｐ１（図８に示すチューブ部２）には変形や過剰な腐り代の生成が発生し、逆に加熱が不足する箇所Ｐ２（図８に示すヘッダー部１）にはろう付け不良や腐り代生成不足が発生してしまう。

【0012】

特に、薄肉化された熱交換器Ｗの場合、チューブ部２の昇温速度が速くなると過剰な腐り代が生成されてしまう。また、それを防止するために加熱温度や時間を制限すると、ヘッダー部１において十分な腐り代の生成が行われなくなり、耐食性が悪化してしまう。そのため、この種熱交換器Ｗのろう付けには、従来よりも高速な加熱と均一な昇温が要求されることになる。

【0013】

そこで、チューブ部２の温度が所定値に上昇した時点でそこに覆いを置いて昇温を抑制し、ヘッダー部１の昇温速度に合わせる方法が開発されている（例えば、特許文献２参照）。尚、ろう付けには係る高温ガスの強制対流の他に、近赤外線をワーク全体に照射するものもある（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特許第４５９２６４５号公報

【特許文献2】特開２０１０−１９６９３１号公報

【特許文献3】特開２００４−３５８４８４号公報

【特許文献4】特開２００４−３５８４８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

しかしながら、前記特許文献２のように昇温速度が速いチューブ部２の昇温を遅らせて昇温速度が遅いヘッダー部１に温度上昇を合わせる方法は、高速ろう付けに反することになる。また、前記特許文献３、４のように近赤外線で熱交換器（ワーク）Ｗ全体を加熱すれば極めて高速なろう付けが可能となるが、赤外線照射領域は非常に狭いため、ヘッダー部１とチューブ部２の均一な昇温を実現するためには、多数の近赤外線照射装置を高密度で配置しなければならなくなり、コスト的に実現性が乏しくなる。

【0016】

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、比較的簡単な構成でワーク各部の昇温の均一化を図り、且つ、高速ろう付けを実現することができるろう付け装置及びろう付け方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

請求項１の発明のろう付け装置は、大気を不活性ガスと置換する前室と、ワークを加熱するろう付け室とを順次備え、ろう付け室内にてワークを構成するアルミニウム部材をろう付けするものであって、前室に設けられ、ワークの昇温速度が遅い部位を加熱する補助加熱手段を備えたことを特徴とする。

【0018】

請求項２の発明のろう付け装置は、ワークに塗布された加工油を蒸発させる乾燥室と、大気を不活性ガスと置換する前室と、ワークを加熱するろう付け室とを順次備え、ろう付け室内にてワークを構成するアルミニウム部材をろう付けするものであって、乾燥室に設けられ、ワークの昇温速度が遅い部位を優先的に加熱する補助加熱手段を備えたことを特徴とする。

【0019】

請求項３の発明のろう付け装置は、上記発明において補助加熱手段は、近赤外線を照射することによりワークの昇温速度が遅い部位を加熱することを特徴とする。

【0020】

請求項４の発明のろう付け装置は、上記各発明においてワークの昇温速度が遅い部位の温度が＋４２０℃又は略＋４２０℃、昇温速度が速い部位の温度が＋４００℃又は略＋４００℃となった時点で当該ワークをろう付け室に移送することを特徴とする。

【0021】

請求項５の発明のろう付け装置は、上記発明においてろう付け室で加熱されるワークの温度が少なくとも＋４５０℃以上＋５００℃未満の範囲では、昇温速度が遅い部位と昇温速度が速い部位の温度差を２０ｄｅｇ以内とし、ワークの温度が＋５００℃以上の範囲では、昇温速度が遅い部位と昇温速度が速い部位の温度差を１０ｄｅｇ以内とすることを特徴とする。

【0022】

請求項６の発明のろう付け装置は、上記各発明においてワークは、ヘッダー部とチューブ部とより成る熱交換器であり、補助加熱手段はヘッダー部を加熱することを特徴とする。

【0023】

請求項７の発明のろう付け方法は、前室にて大気を不活性ガスと置換する前工程と、ワークを加熱する加熱工程とを順次実行し、ワークを構成するアルミニウム部材をろう付けする際に、前工程において、ワークの昇温速度が遅い部位を加熱することを特徴とする。

【0024】

請求項８の発明のろう付け方法は、乾燥室にてワークに塗布された加工油を蒸発させる乾燥工程と、前室にて大気を不活性ガスと置換する前工程と、ワークを加熱する加熱工程とを順次実行し、ワークを構成するアルミニウム部材をろう付けする際に、乾燥工程において、ワークの昇温速度が遅い部位を優先的に加熱することを特徴とする。

【0025】

請求項９の発明のろう付け方法は、請求項７又は請求項８の発明において前工程において、近赤外線を照射することによりワークの昇温速度が遅い部位を加熱することを特徴とする。

【0026】

請求項１０の発明のろう付け方法は、請求項７乃至請求項８の発明において前工程においてワークの昇温速度が遅い部位の温度が＋４２０℃又は略＋４２０℃、昇温速度が速い部位の温度が＋４００℃又は略＋４００℃となった時点で加熱工程に移行することを特徴とする。

【0027】

請求項１１の発明のろう付け方法は、上記発明において加熱工程においてワークの温度が少なくとも＋４５０℃以上＋５００℃未満の範囲では、昇温速度が遅い部位と昇温速度が速い部位の温度差を２０ｄｅｇ以内とし、ワークの温度が＋５００℃以上の範囲では、昇温速度が遅い部位と昇温速度が速い部位の温度差を１０ｄｅｇ以内にすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0028】

請求項１及び請求項７の発明によれば、前室にて大気を不活性ガスと置換する前工程を行い、次にろう付け室内でワークを加熱する加熱工程を実行してワークを構成するアルミニウム部材をろう付けする場合に、前室に補助加熱手段を設け、前工程においてワークの昇温速度が遅い部位を補助加熱手段により加熱するようにしたので、ろう付け室でワークを加熱する以前に、前室における前工程で予め昇温速度が遅い部位の温度を上げておくことができる。

【0029】

これにより、ろう付け室内における加熱工程中に、ワークの昇温速度が速い部位の昇温に、昇温速度が遅い部位の昇温を合わせ、ろう付け中にワーク全体を均一に昇温させることができるようになり、請求項６の発明の如くヘッダー部とチューブ部とより成る熱交換器をろう付けする際の過剰な腐り代の発生や耐食性の低下を未然に回避することが可能となる。

【0030】

特に、前室における前工程にて昇温速度が遅い部位の温度を先に上げておくものであり、従来の如く昇温速度が遅い部位の昇温に昇温速度が速い部位を合わせるものでは無いので、高速化の要望も満たすことができる。この場合、前室内での補助加熱手段による温度上昇は依然低いので、大気を不活性ガスに置換する前工程であっても、酸素による悪影響は無視することができると共に、比較的簡単な構成にて実現することができるものである。

【0031】

請求項２及び請求項８の発明によれば、乾燥室にてワークに塗布された加工油を蒸発させる乾燥工程を行い、次に前室にて大気を不活性ガスと置換する前工程を行い、次にろう付け室内でワークを加熱する加熱工程を実行してワークを構成するアルミニウム部材をろう付けする場合に、乾燥室に補助加熱手段を設け、乾燥工程においてワークの昇温速度が遅い部位を補助加熱手段により優先的に加熱するようにしたので、ろう付け室でワークを加熱する以前に、乾燥室における乾燥工程で予め昇温速度が遅い部位の温度を上げておくことができる。

【0032】

これにより、ろう付け室内における加熱工程中に、ワークの昇温速度が速い部位の昇温に、昇温速度が遅い部位の昇温を合わせ、ろう付け中にワーク全体を均一に昇温させることができるようになり、請求項６の発明の如くヘッダー部とチューブ部とより成る熱交換器をろう付けする際の過剰な腐り代の発生や耐食性の低下を未然に回避することが可能となる。

【0033】

特に、乾燥室における乾燥工程にて昇温速度が遅い部位を優先的に加熱してその温度を先に上げておくものであり、従来の如く昇温速度が遅い部位の昇温に昇温速度が速い部位を合わせるものでは無いので、高速化の要望も満たすことができる。この場合、乾燥室内での補助加熱手段による温度上昇は依然低いので、大気を不活性ガスに置換する乾燥工程であっても、酸素による悪影響は無視することができると共に、比較的簡単な構成にて実現することができるものである。

【0034】

また、請求項３及び請求項９の発明の如く前工程や乾燥工程で補助加熱手段により、近赤外線を照射してワークの昇温速度が遅い部位を加熱するようにすれば、昇温速度が遅い部位の温度を速い部位の温度よりも的確に上げておくことが可能となる。

【0035】

特に、請求項４及び請求項１０の発明の如く前工程において、ワークの昇温速度が遅い部位の温度が＋４２０℃又は略＋４２０℃、昇温速度が速い部位の温度が＋４００℃又は略＋４００℃となった時点で当該ワークをろう付け室に移送し、加熱工程に移行するようにすれば、前室での前工程や乾燥室での乾燥工程における酸素の影響も問題無く、また、その後のろう付け室における加熱工程では、ワーク全体の温度を＋５７０℃〜６００℃まで迅速且つ均一に昇温させることが可能となる。

【0036】

そして、請求項５及び請求項１１の発明の如くろう付け室での加熱工程で加熱されるワークの温度が少なくとも＋４５０℃以上＋５００℃未満の範囲では、昇温速度が遅い部位と昇温速度が速い部位の温度差を２０ｄｅｇ以内とし、ワークの温度が＋５００℃以上の範囲では、昇温速度が遅い部位と昇温速度が速い部位の温度差を１０ｄｅｇ以内とすることで、ワーク全体を一層均一に昇温させ、良好なろう付けを実現することが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明を適用した実施例のろう付け装置の全体構成と、当該ろう付け装置で熱交換器をろう付けしたときの各部の温度推移を示す図である。

【図2】図１のろう付け装置でろう付けするワークとしての熱交換器の正面図である。

【図3】図１のろう付け装置の前室の構成を示す図である。

【図4】図１のろう付け装置のろう付け室の構成を示す図である。

【図5】図１のろう付け装置でろう付けされた熱交換器の正面図である。

【図6】従来のろう付け炉の全体構成を示す図である。

【図7】図６のろう付け炉で熱交換器をろう付けしたときの各部の温度推移を示す図である。

【図8】図６のろう付け炉でろう付けされた熱交換器の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。

【0039】

図１は本発明を適用した一実施例としてのろう付け装置ＳＢの全体構成を示し、図２はろう付け対象のワークの実施例としての熱交換器Ｗの正面図を示している。ろう付けするワークとしての熱交換器Ｗは、車両や冷却装置等でラジエターやエバポレータとして使用されるものであり、その構造は図８の場合と同様である。即ち、熱交換器Ｗは、両端のアルミニウム製ヘッダー部１、１と、それらの間に構成されたチューブ部２とから構成されており、チューブ部２はヘッダー部１、１間に渡って並列にろう付けされた複数本のアルミニウム製マイクロチューブ３と、これらマイクロチューブ３の間にろう付けされたアルミニウム製のフィン４とから構成されている。

【0040】

図２において、実施例のワークとしての熱交換器Ｗは前述同様に全体としては従来製品よりも薄肉化と軽量化が図られたものであり、ヘッダー部１には実際には冷媒等が流入、流出する図示しない入口管及び出口管が接続されることになる。また、ヘッダー部１はチューブ部２を構成するマイクロチューブ３やフィン４よりも厚み寸法が大きく、熱容量は大きい。従って、同様に加熱した場合、ヘッダー部１の温度は上がり難く、昇温速度は遅くなり、チューブ部２の温度は上がり易く、昇温速度は速くなることとなる。

【0041】

次に、本発明のろう付け装置の実施例としての図１のろう付け装置ＳＢは、所謂高速ろう付け炉であり、内部に乾燥室１１が構成された乾燥炉１２と、前室１３と、内部にろう付け室１４、１６がそれぞれ構成された加熱炉１７、１８と、内部に冷却室１９が構成された冷却炉２１と、後室２２とから構成され、それらが順次連続して配置されており、通気性のトレー２３上に載置され、保持された熱交換器Ｗを通気性の搬送手段（メッシュベルトやローラ）２４により、乾燥室１１、前室１３、ろう付け室１４、１６、冷却室１９、後室２２の順で搬送する構成とされている。

【0042】

前記乾燥室１１にはヒータ１０が設けられており、このヒータ１０の加熱により熱交換器Ｗに塗布されたイソプロピレンアルコール（ＩＰＡ）等の加工油を蒸発させる。この乾燥室１１と前室１３の間にはメタルカーテン２６が設けられている。この前室１３、ろう付け室１４、１６及び冷却室１９には窒素ガス導入パイプ２７により、不活性ガスとしての窒素ガスが導入される。

【0043】

前室１３内では大気が窒素ガスと置換されるが、メタルカーテン２６は前室１３内と乾燥室１１とを仕切り、前室１３内における大気を窒素ガスとの置換を助ける役割を果たす。また、この前室１３内には図３に示すように補助加熱手段としての近赤外線照射装置３１が配設されている。この近赤外線照射装置３１は、近赤外線を発生する近赤外線ランプとこの近赤外線ランプが発生する近赤外線を照射対象に向けて集光する反射鏡等から構成されており、本発明では熱交換器（ワーク）Ｗの熱容量が大きく、昇温速度が遅くなる両端のヘッダー部１、１に近赤外線を照射するように設けられている。尚、この近赤外線照射装置３１の位置、及び／又は、近赤外線の照射方向は、ワーク（熱交換器）の寸法や形状、昇温速度が遅くなる部位の位置に応じて図３に破線で示すように変更可能とされている。

【0044】

加熱炉１７、１８のろう付け室１４、１６内には、図４に示す如く主加熱手段としての電気ヒータ２８と強制対流手段としての炉内ファン２９がそれぞれ設けられており、この電気ヒータ２８により高温に加熱された窒素ガスが炉内ファン２９によってろう付け室１４、１６内にそれぞれ強制対流される構成とされている。このとき、炉内ファン２９の下側にはフード３２が設けられ、このフード３２の下端は搬送手段２４の上方にて開口しており、加熱炉１７、１８の内壁面との間に間隔を存して立ち上がり、徐々に上に行くに従って窄まった後、上端が炉内ファン２９の直下にて開口する構造とされている。

【0045】

これにより、高温の窒素ガスは炉内ファン２９により一旦上に吹き上げられ、加熱炉１７、１８の上壁に当たって外方に向かい、フード３２の外側（加熱炉１７、１８の側壁内側）を降下し、底壁に当たって再び内方に向かった後、上昇して搬送手段２４及びトレー２３を通過し、熱交換器Ｗに下から吹き付けられる。そして、熱交換器Ｗを通過した後、フード３２の内側を更に上昇して再び炉内ファン２９に吸い込まれることになる（図４に矢印で示す強制対流）。

【0046】

以上の構成で、次に実施例のろう付け装置ＳＢによる熱交換器Ｗのろう付け作業について説明する。先ず、熱交換器(ワーク）Ｗを所定の治具にセットし、ヘッダー部１、１とチューブ部２が図２の如き状態に配置された状態とする。その状態の熱交換器（ワーク）Ｗをトレー２３上に載置し、トレー２３ごと搬送手段２４上に載せる。

【0047】

トレー２３上に載置された熱交換器(ワーク）Ｗは、搬送手段２４により搬送され、乾燥室１１で表面のＩＰＡや加工油が蒸発処理される（乾燥工程）。その後、メタルカーテン２６を介して前室１３に移送され、そこを通過する過程で熱交換器Ｗの周囲は窒素ガス雰囲気とされる（前工程）。

【0048】

この前室１３内では、図３に示すように近赤外線照射装置３１から熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１、１に向けて近赤外線が照射される。この前室１３から熱交換器(ワーク）Ｗは、加熱炉１７のろう付け室１４に順次移送され、前述の如き炉内ファン２９による高温窒素ガスの強制対流と電気ヒータ２８からの直接の輻射熱によって加熱される。

【0049】

このろう付け室１４内で熱交換器（ワーク）Ｗは予熱された後、次に、加熱炉１８のろう付け室１６に移送され、同じく炉内ファン２９による高温窒素ガスの強制対流と電気ヒータ２８からの直接の輻射熱によって更に加熱される。係るろう付け室１４における予熱からろう付け１６における加熱までの加熱工程でヘッダー部１とチューブ部２（マイクロチューブ３とフィン４）とがろう付けされた後、熱交換器Ｗは冷却室１９に移送され、この冷却室１９内で窒素ガス雰囲気中における徐冷が行われた後（冷却工程）、最終的に後室２２に至り、ろう付けが終了する。

【0050】

上記ろう付け装置ＳＢの制御、即ち、搬送手段２４による熱交換器（ワーク）Ｗの搬送速度、前室１３内での近赤外線照射装置３１による近赤外線の照射量、各ろう付け室１４、１６内の電気ヒータ２８の発熱量及び炉内ファン２９の運転等は、各室１３、１４、１６内の窒素ガス温度、及び／又は、熱交換器（ワーク）Ｗ各部の温度をそれぞれ検出する温度検出装置（熱電対等）Ｋ１〜Ｋ３の出力に基づき、コントローラＣにより実行される。このコントローラＣはマイクロコンピュータにより構成され、下記に説明する熱交換器（ワーク）Ｗの各部の温度推移を実現するための制御プログラムが予め組み込まれている。

【0051】

次に、図１の下側に示す温度グラフを参照しながら、ろう付け装置ＳＢでろう付けされる熱交換器（ワーク）Ｗ各部の温度推移を説明する。図１下に示すグラフ中の破線は熱交換器Ｗにおいて昇温速度が速いチューブ部２の温度を、実線は昇温速度が遅いヘッダー部１の温度推移をそれぞれ示している。前述したように本発明では前室１３内での前工程では、熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１、１に近赤外線照射装置３１から近赤外線を照射するので、前室１３ではヘッダー部１の温度(実線）がチューブ部２の温度（破線）よりも先に上昇していく。

【0052】

そして、この前室１３内における前工程が終了する時点で、熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１の温度を＋４２０℃又は略＋４２０℃、チューブ部２の温度を＋４００℃又は略＋４００℃まで上昇させる。このようにヘッダー部１の温度が＋４２０℃付近、チューブ部２の温度が＋４００℃付近となった時点で、熱交換器（ワーク）Ｗをろう付け室１４に移送し、加熱工程に入る。

【0053】

このろう付け室１４では前述の如く炉内ファン２９による高温の窒素ガスの強制循環と電気ヒータ２８からの輻射熱によって熱交換器（ワーク）Ｗを所定時間予熱する。このとき、チューブ部２は熱容量が小さいので、温度は急峻に上昇するが（破線）、ヘッダー部１は熱容量が大きいため、温度の上昇はそれよりも緩やかなものとなる（実線）。しかしながら、本発明では前室１３における前工程で予めヘッダー部１の温度がチューブ部２より高くなるように近赤外線により加熱されているので、予熱の途中でチューブ部２の温度（破線）はヘッダー部１の温度（実線）を追い越すものの、それらは近似した温度で推移する。

【0054】

ろう付け室１４における予熱が終了すると、次に熱交換器（ワーク）Ｗはろう付け１６に移送される。ここで、熱交換器（ワーク）Ｗを前述の如く炉内ファン２９による高温の窒素ガスの強制循環と電気ヒータ２８からの輻射熱によって所定時間加熱する。そして、最終的に＋５７０℃以上＋６００℃以下まで加熱する。更に、係るろう付け室１４、１６における加熱工程中（冷却工程に入るまでの間）、熱交換器（ワーク）Ｗの温度が少なくとも＋４５０℃以上（＋４４０℃〜＋４５０℃の範囲の温度以上）＋５００℃未満の範囲では、ヘッダー部１とチューブ部２の温度差を実施例では５ｄｅｇ以内に保つ。また、＋５００℃以上の範囲では、ヘッダー部１とチューブ部２の温度差を実施例では２．５ｄｅｇ以内に保つものとする。尚、実施例では熱交換器（ワーク）Ｗの温度が＋４５０℃以上＋５００℃未満の範囲でヘッダー部１とチューブ部２の温度差を５ｄｅｇ以内に保ち、＋５００℃以上の範囲では該温度差を２．５ｄｅｇ以内に保つようにしたが、少なくとも熱交換器（ワーク）Ｗの温度が＋４４０℃以上＋５００℃未満の範囲でヘッダー部１とチューブ部２の温度差を２０ｄｅｇ以内に保ち、＋５００℃以上の範囲では該温度差を１０ｄｅｇ以内に保てば、亜鉛の拡散量と歪みの発生を許容範囲内とすることができると考えられる。これにより、ヘッダー部１とチューブ部２（マイクロチューブ３とフィン４）とをろう付けする。

【0055】

このように発明によれば、前室１３にて大気を窒素ガスと置換する前工程を行い、次にろう付け室１４、１６内で熱交換器（ワーク）Ｗを予熱及び加熱する加熱工程を実行して熱交換器（ワーク）Ｗを構成するアルミニウム製のヘッダー部１とチューブ部２（アルミニウム部材）をろう付けする場合に、前室１３に近赤外線照射装置３１を設け、前工程において熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅い部位であるヘッダー部１を近赤外線照射装置３１により加熱するようにしたので、ろう付け室１４、１６で熱交換器（ワーク）Ｗを加熱する以前に、前室１３における前工程で予め昇温速度が遅いヘッダー部１の温度を上げておくことができる。

【0056】

これにより、ろう付け室１４、１６内における加熱工程中に、熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が速いチューブ部２の昇温に、昇温速度が遅いヘッダー部１の昇温を合わせ、ろう付け中に図５に破線Ｘで示す熱交換器（ワーク）Ｗのろう付けが必要な全領域（ヘッダー部１とチューブ部２との接合部からチューブ部２全域に渡る範囲）を均一に昇温させることができるようになる。従って、ヘッダー部１とチューブ部２とより成る熱交換器Ｗをろう付けする際の過剰な腐り代の発生や耐食性の低下を未然に回避することが可能となる。

【0057】

特に、前室１３における前工程にて昇温速度が遅いヘッダー部１の温度（実線）を先に上げておくものであり、従来の如く昇温速度が遅い部位の昇温に昇温速度が速い部位を合わせるものでは無いので、高速化の要望も満たすことができる。この場合、前室１３内での近赤外線照射装置３１による温度上昇は依然低い（＋４００℃〜＋４２０℃）ので、大気を窒素ガスに置換する前工程であっても、酸素による悪影響は無視することができる。また、前室１３に近赤外線照射装置３１を設けるという比較的簡単な構成で実現することができると共に、前室１３における加熱であるため、補助加熱手段として耐熱温度が比較的低い加熱手段（実施例の近赤外線照射装置３１等）を採用することも可能となる。

【0058】

また、前工程で近赤外線照射装置３１により、近赤外線を照射して熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅いヘッダー部１を加熱するので、昇温速度が遅いヘッダー部１の温度を昇温速度が速いチューブ部２の温度よりも的確に上げておくことが可能となる。

【0059】

特に、前工程において、熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅いヘッダー部１の温度が＋４２０℃又は略＋４２０℃、昇温速度が速いチューブ部２の温度が＋４００℃又は略＋４００℃となった時点で熱交換器（ワーク）Ｗをろう付け室１４に移送し、加熱工程に移行するようにしたので、前室１３での前工程における酸素の影響も問題無く、また、その後のろう付け室１４、１６における加熱工程では、熱交換器（ワーク）Ｗ全体の温度を＋５７０℃〜６００℃まで迅速且つ均一に昇温させることが可能となる。

【0060】

そして、ろう付け室１４、１６での加熱工程で加熱される熱交換器（ワーク）Ｗの温度が少なくとも＋４５０℃以上＋５００℃未満の範囲では、昇温速度が遅いヘッダー部１と昇温速度が速いチューブ部２の温度差を２０ｄｅｇ以内、望ましくは５ｄｅｇ以内とし、熱交換器（ワーク）Ｗの温度が＋５００℃以上の範囲では、昇温速度が遅いヘッダー部１と昇温速度が速いチューブ部２の温度差を１０ｄｅｇ以内、望ましくは２．５ｄｅｇ以内とするので、熱交換器（ワーク）Ｗ全体を一層均一に昇温させ、良好なろう付けを実現することが可能となる。

【0061】

尚、上記実施例では前室１３の前工程において、近赤外線照射装置３１により熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅いヘッダー部１を加熱するようにしたが、請求項１及び請求項６の発明ではそれに限らず、補助加熱手段としては例えば高温の不活性ガス（窒素ガス）をヘッダー部１にスポット的に吹き付ける装置でも有効である。但し、実施例のように近赤外線を照射するようにすれば、ヘッダー部１をより局所的／集中的に加熱することが可能となる。

【0062】

また、実施例では前室１３に近赤外線照射装置３１を設けてヘッダー部１を加熱したが、それに限らず、乾燥室１１に近赤外線照射装置を設け、或いは、ヒータ１０を近赤外線照射装置（補助加熱手段）とし、熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅いヘッダー部１を昇温速度が速いチューブ部２に比して優先的に加熱し、前室１３からろう付け室１４に移送される時点で、熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅いヘッダー部１の温度が＋４２０℃又は略＋４２０℃、昇温速度が速いチューブ部２の温度が＋４００℃又は略＋４００℃となるようにしてもよい。

【0063】

更に、実施例では熱交換器をワークとして説明したが、それに限らず、請求項５の発明以外は、ろう付けにて製造されるアルミニウム部材全般に有効である。

【符号の説明】

【0064】

ＳＢ ろう付け装置
Ｗ 熱交換器（ワーク）
１ ヘッダー部（昇温速度が遅い部位）
２ チューブ部（昇温速度が速い部位）
３ マイクロチューブ
４ フィン
１３ 前室
１４、１６ ろう付け室
１７、１８ 加熱炉
２３ トレー
２４ 搬送手段
２８ 電気ヒータ
２９ 炉内ファン
３１ 近赤外線照射装置（補助加熱手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】