(57)【要約】【課題】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を提供する。【解決手段】ろう付け装置ＳＢは、ろう付け室１４内に高温窒素ガスを対流させることにより、このろう付け室１４内において熱交換器（ワーク）Ｗを構成するアルミニウム部材であるヘッダー部とチューブ部とを加熱してろう付けするものであって、ろう付け室１４内において対流する高温窒素ガスの流通を制御することにより、この高温窒素ガスを熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅いヘッダー部に優先的に吹き付けるトレー２３を備えている。【選択図】図１
2014188534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろう付け室内に高温不活性ガスを対流させることにより、該ろう付け室内においてワークを構成するアルミニウム部材を加熱してろう付けするろう付け装置において、
前記ろう付け室内において対流する前記高温不活性ガスの流通を制御することにより、該高温不活性ガスを前記ワークの昇温速度が遅い部位に優先的に吹き付ける配風手段を備えたことを特徴とするろう付け装置。
【請求項２】
前記配風手段は、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１に記載のろう付け装置。
【請求項３】
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、前記配風手段は前記ヘッダー部に優先的に前記高温不活性ガスを吹き付け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】
前記配風手段は、複数の通気部が形成された風向板から成り、前記通気部の形状、寸法、及び、位置のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせにより前記高温不活性ガスの流通を制御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】
前記風向板は前記通気部に隣接するルーバーを有し、該ルーバーの角度、及び／又は、形状により前記高温不活性ガスの流通を制御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】
前記ろう付け室内において前記ワークを搬送する通気性の搬送手段と、前記ワークを保持して前記搬送手段に載置されるトレイとを備え、前記高温不活性ガスを下方から前記ワークに吹き付けると共に、前記トレイにより前記風向板を構成したことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のろう付け装置。
【請求項７】
前記ろう付け室内において前記ワークを搬送する通気性の搬送手段を備え、前記高温不活性ガスを下方から前記ワークに吹き付けると共に、前記搬送手段の下側に前記風向板を配置したことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のろう付け装置。
【請求項８】
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請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載のろう付け装置。
【請求項９】
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８に記載のろう付け装置。
【請求項１０】
前記加熱炉の前段に位置して大気を不活性ガスと置換する前室を備え、前記補助加熱手段を前記前室に設けたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のろう付け装置。
【請求項１１】
ろう付け室内に高温不活性ガスを対流させることにより、該ろう付け室内においてワークを構成するアルミニウム部材を加熱してろう付けするろう付け方法において、
前記ろう付け室内において対流する前記高温不活性ガスの流通を配風手段により制御し、前記高温不活性ガスを前記ワークの昇温速度が遅い部位に優先的に吹き付けることを特徴とするろう付け方法。
【請求項１２】
前記配風手段により、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１１に記載のろう付け方法。
【請求項１３】
前記ろう付け室にて前記ワークを加熱する前に、当該ワークの昇温速度が遅い部位に近赤外線を照射して加熱することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のろう付け方法。
【請求項１４】
ヘッダー部とチューブ部とより成り、請求項１１乃至請求項１３のうちの何れかに記載のろう付け方法により前記ヘッダー部に前記高温不活性ガスを優先的に吹き付けることにより製造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、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、ろう付け方法及びそれにより製造された熱交換器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２３は係る従来のろう付け炉のろう付け室１００の構成を示し、図２５は従来のろう付け炉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２５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２３のろう付け室１００内には、電気ヒータ１０１と炉内ファン１０２が設けられており、この電気ヒータ１０１により高温に加熱された窒素ガス（不活性ガス）が炉内ファン１０２によってろう付け室１００内に強制対流される構成とされている。このとき、炉内ファン１０２の下側にはフード１０３が設けられ、このフード１０３の下端は搬送手段１０４（ローラやメッシュベルト）の上方にて開口しており、上端が炉内ファン１０２の直下にて開口する構造とされている。
【０００６】
これにより、高温の窒素ガスは炉内ファン１０２により一旦上に吹き上げられ、ろう付け室１００の上面に当たって外方に向かい、フード１０３の外側を降下し、底面に当たって再び内方に向かった後、上昇して搬送手段１０４及び熱交換器Ｗが載置されたトレー１０６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１０３の内側を更に上昇して再び炉内ファン１０２に吸い込まれる構成とされていた（図２３に矢印で示す強制対流）。
【０００７】
図２４は係る従来のろう付け室１００で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。尚、前室とはろう付け室１００の前段で大気を窒素ガスに置換する室であり、冷却室・後室とはろう付け室１００において加熱された後の熱交換器Ｗを徐冷する室である。
【０００８】
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１００にて係る熱交換器（ワーク）Ｗを加熱した場合には、図２４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。
【０００９】
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、従来のろう付け炉のようにろう付け室１００内で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２５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２５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。
【００１０】
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。
【００１１】
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載置して熱容量を大きくし、チューブ部２の昇温を抑制してヘッダー部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】
【００１２】
【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】
【００１３】
しかしながら、前記特許文献２のように熱容量の大きい覆いを昇温速度が速いチューブ部２に当接させてその昇温を遅らせ、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。
【００１４】
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、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、ろう付け方法及びそれにより製造された熱交換器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明のろう付け装置は、ろう付け室内に高温不活性ガスを対流させることにより、このろう付け室内においてワークを構成するアルミニウム部材を加熱してろう付けするものであって、ろう付け室内において対流する高温不活性ガスの流通を制御することにより、この高温不活性ガスをワークの昇温速度が遅い部位に優先的に吹き付ける配風手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明のろう付け装置は、上記発明において配風手段は、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。
【００１７】
請求項３の発明のろう付け装置は、上記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、配風手段はヘッダー部に優先的に高温不活性ガスを吹き付けることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明のろう付け装置は、上記各発明において配風手段は、複数の通気部が形成された風向板から成り、通気部の形状、寸法、及び、位置のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせにより高温不活性ガスの流通を制御することを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明のろう付け装置は、上記発明において風向板は通気部に隣接するルーバーを有し、このルーバーの角度、及び／又は、形状により高温不活性ガスの流通を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明のろう付け装置は、請求項４又は請求項５の発明において、ろう付け室内においてワークを搬送する通気性の搬送手段と、ワークを保持して搬送手段に載置されるトレーとを備え、高温不活性ガスを下方からワークに吹き付けると共に、トレーにより風向板を構成したことを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明のろう付け装置は、請求項４又は請求項５の発明において、ろう付け室内においてワークを搬送する通気性の搬送手段を備え、高温不活性ガスを下方からワークに吹き付けると共に、搬送手段の下側に風向板を配置したことを特徴とする。
【００２２】
請求項８の発明のろう付け装置は、上記発明において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。
【００２３】
請求項９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。
【００２４】
請求項１０の発明のろう付け装置は、請求項８又は請求項９の発明において加熱炉の前段に位置して大気を不活性ガスと置換する前室を備え、補助加熱手段を前室に設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１１の発明のろう付け方法は、ろう付け室内に高温不活性ガスを対流させることにより、このろう付け室内においてワークを構成するアルミニウム部材を加熱してろう付けする際に、ろう付け室内において対流する高温不活性ガスの流通を配風手段により制御し、高温不活性ガスをワークの昇温速度が遅い部位に優先的に吹き付けることを特徴とする。
【００２６】
請求項１２の発明のろう付け方法は、上記発明において配風手段により、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。
【００２７】
請求項１３の発明のろう付け方法は、請求項１１又は請求項１２の発明においてろう付け室にてワークを加熱する前に、当該ワークの昇温速度が遅い部位に近赤外線を照射して加熱することを特徴とする。
【００２８】
請求項１４の発明の熱交換器は、ヘッダー部とチューブ部とより成り、請求項１１乃至請求項１３のうちの何れかに記載のろう付け方法によりヘッダー部に高温不活性ガスを優先的に吹き付けることにより製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１及び請求項１１の発明によれば、ろう付け室内に高温不活性ガスを対流させることにより、このろう付け室内においてワークを構成するアルミニウム部材を加熱してろう付けするに当たり、ろう付け室内において対流する高温不活性ガスの流通を配風手段により制御し、高温不活性ガスをワークの昇温速度が遅い部位に優先的に吹き付けるようにしたので、ろう付け室内における加熱中に、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３や請求項１４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、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く、昇温速度が遅い部位に高温不活性ガスを優先的に吹き付けて当該部位の昇温を促進するので、高速化の要望も満たすことができる。また、配風手段の追加という比較的簡単な構成にて実現することができる点も本発明の利点である。
【００３１】
特に、請求項２及び請求項１２の発明の如く配風手段により、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。
【００３２】
このとき、請求項４の発明の如く配風手段を、複数の通気部が形成された風向板から構成し、通気部の形状、寸法、及び、位置のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせにより高温不活性ガスの流通を制御するようにすることで、更なる構造の簡素化を図ることが可能となる。
【００３３】
更に、請求項５の発明の如く風向板の通気部に隣接するルーバーを設け、このルーバーの角度、及び／又は、形状により高温不活性ガスの流通を制御するようにすることで、ろう付け室内における高温不活性ガスの流通をより的確に制御することが可能となる。
【００３４】
更にまた、請求項６の発明の如くろう付け室内においてワークを搬送する通気性の搬送手段と、ワークを保持して搬送手段に載置されるトレーとを備え、高温不活性ガスを下方からワークに吹き付ける場合に、トレーにより風向板を構成すれば、部品点数の更なる削減を図ることが可能となると共に、搬送手段で搬送されるワークのそれぞれに対応して高温不活性ガスの流通を制御することができるようになり、ワークの昇温をより的確に均一化することができるようになる。
【００３５】
この場合、請求項７の発明の如くろう付け室内においてワークを搬送する通気性の搬送手段を備え、高温不活性ガスを下方からワークに吹き付ける場合に、搬送手段の下側に風向板を配置してもよい。
【００３６】
更に、請求項８の発明の如く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設ければ、配風手段により高温不活性ガスの流通制御に加えて、補助加熱手段で昇温速度が遅い部位の昇温をより一層促進させることが可能となる。
【００３７】
この場合、請求項９や請求項１０、請求項１３の発明の如く補助加熱手段により近赤外線を照射することでワークの昇温速度が遅い部位を加熱し、更に、加熱炉の前段に位置して大気を不活性ガスと置換する前室において、ろう付け室での加熱の前に、補助加熱手段によりワークの昇温速度が遅い部位に近赤外線を照射し、加熱するようにすれば、昇温速度が遅い部位の昇温をより的確に促進できると共に、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ことができるので、より一層の高速化を果たすことが可能となる。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室であっても、酸素による悪影響は無視することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用した一実施例のろう付け装置の全体構成を示す図である。
【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のろう付け装置のトレー上に保持されたワークの斜視図である（実施例１）。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】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７】図１の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８】図７の詳細図である。
【図９】図７のもう一つの詳細図である。
【図１０】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１１】図１のろう付け装置の他の実施例のトレー上に保持されたワークの斜視図である（実施例２）。
【図１２】図１１の平面図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１４】図１のろう付け装置のもう一つの他の実施例のトレー上に保持されたワークの斜視図である（実施例３）。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】図１５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１７】図１６の要部拡大図である。
【図１８】図１のろう付け装置の更にもう一つの他の実施例のトレー上に保持されたワークの斜視図である（実施例４）。
【図１９】図１８の平面図である。
【図２０】図１９のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２１】本発明を適用した他の実施例のろう付け装置の全体構成を示す図である（実施例５）。
【図２２】本発明を適用したもう一つの他の実施例のろう付け装置の全体構成を示す図である（実施例６）。
【図２３】従来のろう付け炉のろう付け室の構成を示す図である。
【図２４】図２３のろう付け室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２５】図２３のろう付け室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】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００４０】
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２５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。
【００４１】
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。
【００４２】
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が構成された加熱炉１７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（ローラやメッシュベルト）２４により、乾燥室１１、前室１３、ろう付け室１４、冷却室１９、後室２２の順で搬送する構成とされている。
【００４３】
前記乾燥室１１では熱交換器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。
【００４４】
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。加熱炉１７のろう付け室１４内には、図６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内に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６に細矢印で示す強制対流）。
【００４６】
次に、図３〜図５を参照して本発明のろう付け装置ＳＢで使用されるトレー２３の一実施例の構成及び熱交換器（ワーク）Ｗの保持について説明する。実施例のトレー２３は矩形状の金属板から成り、その上面２３Ａには全面に渡って通気部としての複数の透孔３３が穿設されている。このトレー２３上に受け材３４を介して熱交換器（ワーク）Ｗを載置し、保持させる（図３）。
【００４７】
この場合、熱交換器（ワーク）Ｗは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の状態に配置された状態としておく。また、受け材３４は両端のヘッダー部１、１とトレー２３間に介設され、熱交換器（ワーク）Ｗがトレー２３に固着してしまう不都合を防止する（図５）。
【００４８】
また、トレー２３の上面２３Ａには、熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が速い部位であるチューブ部２の中心部の下方に対応して遮蔽板３６が取り付けられる（図４、図５。図４では熱交換器Ｗを透視して示す）。これにより、チューブ部２の下方に位置する透孔３３は遮蔽板３６の存する範囲で閉塞されたかたちとなり、これにより、熱交換器（ワーク）Ｗへ吹き付けられる高温窒素ガスの流通が制御されるので、トレー２３が本発明の配風手段を構成し、トレー２３（上面２３Ａ）と遮蔽板３６が風向板を構成することになる。
【００４９】
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、上述したように熱交換器(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、受け材３４を介してトレー２３上に載置し、トレー２３ごと搬送手段２４上に載せる。
【００５０】
この場合、トレー２３を熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１、１が搬送手段２４の進行方向に対して両側（図１では奥側と手前側）となるように搬送手段２４上に搭載する。そして、トレー２３及びその上に保持された熱交換器(ワーク）Ｗは、図１の左から右に移動するかたちで搬送手段２４により所定の速度で搬送され、乾燥室１１で表面のＩＰＡや加工油が蒸発処理される（蒸発工程）。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）。
【００５１】
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予熱と加熱の各工程が行われる。その際、高温の窒素ガスは搬送手段２４の下方から上昇し、トレー２３の透孔３３を通過して熱交換器（ワーク）Ｗに下方から吹き付けられることになるが、このとき、チューブ部２の下方に対応するトレー２３の透孔３３は、遮蔽板３６により塞がれているので、チューブ部２に向かった高温窒素ガスはこの部分の透孔３３を通過することができず、その両側外方のヘッダー部１、１方向に向かう（図６に矢印で示す）。
【００５２】
これにより、このヘッダー部１、１（昇温速度が遅い部位）に多量の高温窒素ガスが優先的に吹き付けられることになる。尚、チューブ部２にも遮蔽板３６を回り込んだ高温窒素ガスが吹き付けられる。係るろう付け室１４における予熱から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。
【００５３】
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、ろう付け室１４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、ろう付け室１４内の窒素ガス温度、及び／又は、熱交換器（ワーク）Ｗ各部の温度を検出する温度検出装置（熱電対等）Ｋ１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。
【００５４】
次に、図７〜図９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７は前室１３から後室２２までの温度推移を示し、図８は図７の円Ａ、円Ｂ部分の拡大図、図９はろう付け室１４における温度推移をそれぞれ示している。各図に示すグラフの破線は熱交換器Ｗにおいて昇温速度が速い部位であるチューブ部２の温度を、実線は昇温速度が遅い部位であるヘッダー部１の温度推移を、一点鎖線は理想の温度推移をそれぞれ示している。
【００５５】
前述したように本実施例では熱交換器（ワーク）Ｗのチューブ部２下方に対応するトレー２３の透孔３３が遮蔽板３６により塞がれ、ヘッダー部１、１に高温窒素ガスが優先的に配風されるので、ろう付け室１４での加熱工程においては、予熱段階から加熱段階に至るまで、昇温速度が遅いヘッダー部１の昇温が促進され、ヘッダー部１の温度(実線）と昇温速度が速いチューブ部２の温度（破線）が略同様に上昇していき、それらは近似した温度で推移する(図７）。
【００５６】
ろう付け室１４における所定時間の加熱工程（予熱と加熱）により、熱交換器（ワーク）Ｗを最終的に＋５７０℃以上＋６００℃以下まで加熱するが、係るろう付け室１４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（実施例では＋４４０℃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（バラつき）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（バラつき）を実施例では２．５ｄｅｇ以内に保つものとする（図８、図９）。尚、実施例では熱交換器（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。このようなコントローラＣによる加熱制御中も、トレー２３を通過する高温窒素ガスはヘッダー部１に優先的に吹き付けられるので、熱容量の大きいヘッダー部１と熱容量の小さいチューブ部２の昇温を的確に合わせることが可能となる。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。
【００５７】
このように、本発明ではろう付け室１４内に高温窒素ガス（不活性ガス）を対流させることにより、このろう付け室１４内において熱交換器（ワーク）Ｗを構成するアルミニウム部材であるヘッダー部１、１とチューブ部２を加熱してろう付けするに当たり、ろう付け室１４内において対流する高温窒素ガスの流通をトレー２３（配風手段）により制御し、高温窒素ガスを熱交換器（ワーク）Ｗの昇温速度が遅いヘッダー部１に優先的に吹き付けるようにしたので、ろう付け室１４内における加熱中に、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１０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。
【００５８】
特に、従来の如く昇温速度が遅いヘッダー部１の昇温に昇温速度が速いチューブ部２を合わせるものでは無く、昇温速度が遅いヘッダー部１に高温窒素ガスを優先的に吹き付けて当該ヘッダー部１の昇温を促進するので、高速化の要望も満たすことができる。また、トレー２３に遮蔽板３６を取り付けるだけの簡単な構成で配風手段を構成しているので、部品点数の削減を図ることが可能となると共に、搬送手段２４で搬送される熱交換器（ワーク）Ｗのそれぞれに対応して高温窒素ガスの流通を制御することができるようになり、熱交換器（ワーク）Ｗの昇温をより的確に均一化することができるようになる。
【００５９】
特に、トレー２３による配風により、ろう付け室１４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以内とすることで、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。
【実施例２】
【００６０】
次に、図１１〜図１３は本発明を適用した他の実施例を示している。尚、各図において図３〜図５中と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものとする。上述の実施例１ではトレー２３に取り付けられた遮蔽板３６により熱交換器(ワーク）Ｗのチューブ部２の下方に対応する透孔３３を完全に塞いたが、ヘッダー部１とチューブ部２の熱容量の差、即ち、昇温速度の差が実施例１の場合よりも小さい場合には前記実施例１よりもチューブ部２に高温窒素ガスをより多く配風した方がヘッダー部１の昇温とチューブ部２の昇温が合うかたちとなる。
【００６１】
そこで、この実施例２では遮蔽板３６に透孔３３よりも小さい寸法（小径）の透孔（通気部）３７を複数穿設している。これにより、高温窒素ガスはトレー２３の透孔３３及び遮蔽板３６の透孔３７を通過して直接チューブ部１の中心部に吹き付けられるかたちとなるので、前記実施例１の場合よりも多い量の高温窒素ガスがチューブ部２に吹き付けられることになり、それにより、この場合の熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１の昇温とチューブ部２の昇温を合わせることができるようになる。
【００６２】
尚、係るトレー２３による高温窒素ガスの流通制御によるヘッダー部１とチューブ部２への配風量の調整は、このような透孔（通気部）の寸法変更に限らず、その形状や位置、それらの組み合わせで行っても良い。
【実施例３】
【００６３】
次に、図１４〜図１７は本発明を適用したもう一つの他の実施例を示している。尚、各図において図３〜図５中と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものとする。上述の実施例１や実施例２ではトレー２３に透孔３３を穿設し、遮蔽板３６によりチューブ部２の下方の透孔３３を塞ぎ、或いは、透孔３７で実質的に通気部の寸法を縮小したが、この実施例３では熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１、１の下方付近に対応するトレー２３に通気部としての複数状のスリット３８を形成している。
【００６４】
この場合、チューブ部２の中心部下方に対応する位置にはスリットは形成しない。また、各スリット３８の内側（トレー２３の中心方向側）の縁にはスリット３８に隣接してヘッダー部１方向に指向したルーバー３９がそれぞれ切り起こしで形成されている（図１７）。そして、この場合の受け材３４はルーバー３９を避けるために略門型に形成されている。これにより、下方から上昇してくる高温窒素ガスをより効果的にヘッダー部１方向に指向させ、優先的に吹き付けることができるようになる。
【００６５】
尚、この場合もヘッダー部１とチューブ部２の熱容量の差、即ち、昇温速度の差に応じてルーバー３９の角度や形状を決定し、配風の割合を調整するとよい。
【実施例４】
【００６６】
更に、それに加えて図１８〜図２０に示すように各ヘッダー部１、１の下方付近に対応したスリット３８の群の間に透孔４１を複数形成してもよい。これにより、高温窒素ガスはトレー２３の透孔４１を通過して直接チューブ部２の中心部にも吹き付けられるかたちとなるので、上記実施例３の場合よりも多い量の高温窒素ガスがチューブ部２に吹き付けられることになり、それにより、ヘッダー部１とチューブ部２の熱容量の差がより小さい熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１の昇温とチューブ部２の昇温を合わせることができるようになる。
【００６７】
このように、配風手段の風向板を構成するトレー２３の透孔３３、３７（通気部）の寸法（前述ように形状、寸法、及び、位置のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせ）により高温窒素ガスの流通を制御するようにすることで、更なる構造の簡素化を図ることが可能となる。更に、スリット３８を形成してそれに隣接するルーバー３９を設け、このルーバー３９の角度、及び／又は、形状により高温窒素ガスの流通を制御するようにすることで、ろう付け室１４内における高温窒素ガスの流通をより的確に制御することが可能となる。
【実施例５】
【００６８】
ここで、上記各実施例ではトレー２３により配風手段の風向板を構成したが、それに限らず、トレー２３としてはその上面２３Ａの全面に渡って多数の透孔３３が穿設されたものを使用し、更に、図２１に示すように搬送手段２４の下側（トレー２３が載置される搬送手段２４の往路の下側）に風向板４２を別途設けても良い。
【００６９】
この場合の風向板４２も、図４や図１２、図１５、図１９に示すトレー２３の透孔３３や、遮蔽板３６（透孔３７）、スリット３８、ルーバー３９、透孔４１が設けられ、或いは、形成されている。そして、図４、図１２、図１５、図１９の如き構造において、各図の左右両端が図２１の奥側と手前側（搬送手段２４の進行方向に対して両側となる位置）となるように風向板４２を配置し、ろう付け室１４の略全域に渡って並設するものとする。
【００７０】
係る構成によっても、トレー２３上で図１の奥側と手前側に位置する熱交換器（ワーク）Ｗのヘッダー部１、１に優先的に高温窒素ガスを吹き付けることができるようになる。
【実施例６】
【００７１】
また、前述した前室１３内に図２２に示すように補助加熱手段としての近赤外線照射装置４４を配設してもよい。この近赤外線照射装置４４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、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る。
【００７２】
尚、この場合もトレー２３は実施例１〜実施例４の如き構成とする。また、この場合は前室１３内の雰囲気温度、及び／又は、熱交換器（ワーク）Ｗの各部の温度を検出する温度検出装置（熱電対等）Ｋ２を設け、この温度検出装置」Ｋ２の出力に基づき、コントローラＣにより近赤外線照射装置４４を制御する。また、この近赤外線照射装置４４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変更可能とする。
【００７３】
そして、係る近赤外線の照射により、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、加熱工程に入るようにする。
【００７４】
このように前室１３に近赤外線照射装置４４を設け、前室１３での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４４により加熱するようにすれば、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ようになる。
【００７５】
これにより、前述した高温窒素ガスの配風と合わせて、ろう付け室１４内における加熱中に、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の昇温をより効果的に合わせることができるようになる。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、より高速化を果たす結果となる。
【００７６】
この場合、前室１３内での近赤外線照射装置４４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４４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４４等）を採用することも可能となる。
【００７７】
即ち、この実施例のように前工程で近赤外線照射装置４４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を加熱することで、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。
【００７８】
そして、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すれば、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。
【００７９】
尚、各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３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】
【００８０】
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  ろう付け室
１７  加熱炉
２３  トレー（配風手段、風向板）
２４  搬送手段
２８  電気ヒータ
２９  炉内ファン
３３、３７、４１  透孔（通気部）
３６  遮蔽板
３８  スリット（通気部）
３９  ルーバー
４２  風向板（配風手段）
４４  近赤外線照射装置（補助加熱手段）
【図１】
2014188534.tif 000003
【図２】
2014188534.tif 000004
【図３】
2014188534.tif 000005
【図４】
2014188534.tif 000006
【図５】
2014188534.tif 000007
【図６】
2014188534.tif 000008
【図７】
2014188534.tif 000009
【図８】
2014188534.tif 000010
【図９】
2014188534.tif 000011
【図１０】
2014188534.tif 000012
【図１１】
2014188534.tif 000013
【図１２】
2014188534.tif 000014
【図１３】
2014188534.tif 000015
【図１４】
2014188534.tif 000016
【図１５】
2014188534.tif 000017
【図１６】
2014188534.tif 000018
【図１７】
2014188534.tif 000019
【図１８】
2014188534.tif 000020
【図１９】
2014188534.tif 000021
【図２０】
2014188534.tif 000022
【図２１】
2014188534.tif 000023
【図２２】
2014188534.tif 000024
【図２３】
2014188534.tif 000025
【図２４】
2014188534.tif 000026
【図２５】
2014188534.tif 000027