(57)【要約】【課題】ワークの昇温速度の高速化を図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１は密封体２と発熱体20を具備する。密封体２は、その内部2aにワーク３０が配置されるとともに、ワーク30のろう材を溶融する際に内部2aが不活性ガス雰囲気にされるものである。発熱体20は密封体２の外側に配置される。そして、ろう付け装置１は、発熱体20が密封体２の外周壁部６の外面5bに接触するとともに外周壁部６の内面5aがワーク30に接触した状態にして、発熱体20の熱を発熱体20から外周壁部６を介してワーク30に伝導伝熱により伝えることにより、ろう材を溶融するものとなされている。密封体２の外周壁部６における発熱体20との接触部5cの周囲には、外周壁部６のその外面5bと平行方向の熱膨張を吸収する吸収部７が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろう材が設けられたろう付け予定部を有するワークが内部に配置されるとともに、前記ろう材を溶融する際に前記内部が不活性ガス雰囲気にされる密封体と、
前記密封体の外側に配置される発熱体と、
を具備し、
前記発熱体が前記密封体の外周壁部の外面に接触するとともに前記密封体の前記外周壁部の内面が前記ワークに接触した状態にして、前記発熱体の熱を前記発熱体から前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えることにより、前記ろう材を溶融するものとなされており、
前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部の周囲に、前記ろう材を溶融する際に発生する前記外周壁部のその外面と平行方向の熱膨張を吸収する吸収部が設けられていることを特徴とする不活性ガス雰囲気ろう付け装置。
【請求項２】
前記密封体は、密封体本体と、前記密封体本体に対応するとともに前記外周壁部の少なくとも一部を形成する蓋部材と、を備えており、
前記蓋部材の外周部と前記密封体本体との相互シール部間にシール部材が介在されており、
前記蓋部材の外周部の前記シール部は、前記ろう材を溶融する際に、冷却された状態で記密封体本体の前記シール部に前記シール部材を介して密着する方向に相対的に押し付けられるものであり、
前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部は、前記蓋部材の略中央部に位置しており、
前記吸収部は、前記蓋部材の外周部の前記シール部よりも内側であって前記発熱体との前記接触部の周囲に設けられている請求項１記載のろう付け装置。
【請求項３】
前記吸収部は、前記外周壁部の一部が断面波状に屈曲して形成されたものである請求項１又は２記載のろう付け装置。
【請求項４】
前記吸収部は、前記外周壁部における前記発熱体との前記接触部の周囲に、前記接触部を取り囲む態様にして設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のろう付け装置。
【請求項５】
前記発熱体は、前記密封体におけるワーク配置位置を挟んだ両外側にそれぞれ配置されており、
前記各発熱体の熱が前記各発熱体から前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えられることにより、前記ろう材を溶融するものとなされている請求項１〜４のいずれかに記載のろう付け装置。
【請求項６】
前記各発熱体は、前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに前記両発熱体間で前記ワークを挟むように相対的に押し付けられるものである請求項５記載のろう付け装置。
【請求項７】
ろう材が設けられたろう付け予定部を有するワークを密封体の内部に配置するワーク配置工程と、
前記ワーク配置工程の後で、前記密封体の内部を不活性ガス雰囲気にし且つ前記密封体の外側に配置された発熱体を前記密封体の外周壁部の外面に接触させるとともに前記密封体の前記外周壁部の内面を前記ワークに接触させた状態にして、前記発熱体の熱を前記発熱体から前記密封体を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えることにより、前記ろう材を溶融する溶融工程と、
を含み、
前記溶融工程では、溶融工程の際に発生する前記外周壁部のその外面と平行方向の熱膨張を、前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部の周囲に設けられた吸収部によって吸収することを特徴とするろう付け方法。
【請求項８】
前記密封体は、密封体本体と、前記密封体本体に対応するとともに前記外周壁部の少なくとも一部を形成する蓋部材と、を備えており、
前記蓋部材の外周部と前記密封体本体との相互シール部間にシール部材が介在されており、
前記溶融工程の際に、前記蓋部材の外周部の前記シール部は、冷却された状態で記密封体本体の前記シール部に前記シール部材を介して密着する方向に相対的に押し付けられ、
前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部は、前記蓋部材の略中央部に位置しており、
前記吸収部は、前記蓋部材の外周部の前記シール部よりも内側であって前記発熱体との前記接触部の周囲に設けられている請求項７記載のろう付け方法。
【請求項９】
前記吸収部は、前記外周壁部の一部が断面波状に屈曲して形成されたものである請求項７又は８記載のろう付け方法。
【請求項１０】
前記吸収部は、前記外周壁部における前記発熱体との前記接触部の周囲に、前記接触部を取り囲む態様にして設けられている請求項７〜９のいずれかに記載のろう付け方法。
【請求項１１】
前記発熱体は、前記密封体におけるワーク配置位置を挟んだ両外側にそれぞれ配置されており、
前記溶融工程では、前記各発熱体の熱を前記各発熱体から前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えることにより、前記ろう材を溶融する請求項７〜１０のいずれかに記載のろう付け方法。
【請求項１２】
前記溶融工程では、前記各発熱体を前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに前記両発熱体間で前記ワークを挟むように相対的に押し付ける請求項１１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、熱交換器、放熱器等の様々なろう付製品の製造に用いられるろう付け装置及びろう付け方法に関する。
【０００２】
なお本明細書では、特に明示しない限り、「アルミニウム」の語は純アルミニウムだけではなく更にアルミニウム合金をも含む意味で用いられる。
【背景技術】
【０００３】
様々なろう付け製品の製造に用いられるろう付け方法は、フラックスろう付け法とフラックスレスろう付け法とに大別される。フラックスレスろう付け法としては、真空ろう付け法が一般的に知られており、更にＶＡＷ法なども知られている。フラックスろう付け法としては、炉中ろう付け法、ノコロックろう付け法などが知られている。特開２０１０−１７７２４号公報（特許文献１）及び特開２０１１−６１４号公報（特許文献２）は、熱交換器をフラックスろう付け法により製造する方法を開示している。
【０００４】
上述したこれらのろう付け方法では、いずれもワークのろう付け予定部（接合予定界面）に介在されたろう材が所定の熱源の熱で加熱溶融されることにより、ワークのろう付け予定部がろう付けされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７７２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらのろう付け方法のうち真空ろう付け法では、熱源の熱が放射伝熱によりワークに伝えられてろう材が加熱溶融される。ＶＡＷ法、炉中ろう付け法及びノコロックろう付け法では、熱源の熱が放射及び対流伝熱によりワークに伝えられてろう材が加熱溶融される。しかるに、これらのろう付け方法には、ワークの昇温速度などについて改良の余地があった。
【０００７】
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、従来のろう付け装置及びろう付け方法を改良したろう付け装置及びろう付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の手段を提供する。
【０００９】
［１］  ろう材が設けられたろう付け予定部を有するワークが内部に配置されるとともに、前記ろう材を溶融する際に前記内部が不活性ガス雰囲気にされる密封体と、
前記密封体の外側に配置される発熱体と、
を具備し、
前記発熱体が前記密封体の外周壁部の外面に接触するとともに前記密封体の前記外周壁部の内面が前記ワークに接触した状態にして、前記発熱体の熱を前記発熱体から前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えることにより、前記ろう材を
溶融するものとなされており、
前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部の周囲に、前記ろう材を溶融する際に発生する前記外周壁部のその外面と平行方向の熱膨張を吸収する吸収部が設けられていることを特徴とするろう付け装置。
【００１０】
［２］  前記密封体は、密封体本体と、前記密封体本体に対応するとともに前記外周壁部の少なくとも一部を形成する蓋部材と、を備えており、
前記蓋部材の外周部と前記密封体本体との相互シール部間にシール部材が介在されており、
前記蓋部材の外周部の前記シール部は、前記ろう材を溶融する際に、冷却された状態で記密封体本体の前記シール部に前記シール部材を介して密着する方向に相対的に押し付けられるものであり、
前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部は、前記蓋部材の略中央部に位置しており、
前記吸収部は、前記蓋部材の外周部の前記シール部よりも内側であって前記発熱体との前記接触部の周囲に設けられている前項１記載のろう付け装置。
【００１１】
［３］  前記吸収部は、前記外周壁部の一部が断面波状に屈曲して形成されたものである前項１又は２記載のろう付け装置。
【００１２】
［４］  前記吸収部は、前記外周壁部における前記発熱体との前記接触部の周囲に、前記接触部を取り囲む態様にして設けられている前項１〜３のいずれかに記載のろう付け装置。
【００１３】
［５］  前記発熱体は、前記密封体におけるワーク配置位置を挟んだ両外側にそれぞれ配置されており、
前記各発熱体の熱が前記各発熱体から前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えられることにより、前記ろう材を溶融するものとなされている前項１〜４のいずれかに記載のろう付け装置。
【００１４】
［６］  前記各発熱体は、前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに前記両発熱体間で前記ワークを挟むように相対的に押し付けられるものである前項５記載のろう付け装置。
【００１５】
［７］  ろう材が設けられたろう付け予定部を有するワークを密封体の内部に配置するワーク配置工程と、
前記ワーク配置工程の後で、前記密封体の内部を不活性ガス雰囲気にし且つ前記密封体の外側に配置された発熱体を前記密封体の外周壁部の外面に接触させるとともに前記密封体の前記外周壁部の内面を前記ワークに接触させた状態にして、前記発熱体の熱を前記発熱体から前記密封体を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えることにより、前記ろう材を溶融する溶融工程と、
を含み、
前記溶融工程では、溶融工程の際に発生する前記外周壁部のその外面と平行方向の熱膨張を、前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部の周囲に設けられた吸収部によって吸収することを特徴とするろう付け方法。
【００１６】
［８］  前記密封体は、密封体本体と、前記密封体本体に対応するとともに前記外周壁部の少なくとも一部を形成する蓋部材と、を備えており、
前記蓋部材の外周部と前記密封体本体との相互シール部間にシール部材が介在されており、
前記溶融工程の際に、前記蓋部材の外周部の前記シール部は、冷却された状態で記密封体本体の前記シール部に前記シール部材を介して密着する方向に相対的に押し付けられ、
前記密封体の前記外周壁部における前記発熱体との接触部は、前記蓋部材の略中央部に位置しており、
前記吸収部は、前記蓋部材の外周部の前記シール部よりも内側であって前記発熱体との前記接触部の周囲に設けられている前項７記載のろう付け方法。
【００１７】
［９］  前記吸収部は、前記外周壁部の一部が断面波状に屈曲して形成されたものである前項７又は８記載のろう付け方法。
【００１８】
［１０］  前記吸収部は、前記外周壁部における前記発熱体との前記接触部の周囲に、前記接触部を取り囲む態様にして設けられている前項７〜９のいずれかに記載のろう付け方法。
【００１９】
［１１］  前記発熱体は、前記密封体におけるワーク配置位置を挟んだ両外側にそれぞれ配置されており、
前記溶融工程では、前記各発熱体の熱を前記各発熱体から前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに伝導伝熱により伝えることにより、前記ろう材を溶融する前項７〜１０のいずれかに記載のろう付け方法。
【００２０】
［１２］  前記溶融工程では、前記各発熱体を前記密封体の前記外周壁部を介して前記ワークに前記両発熱体間で前記ワークを挟むように相対的に押し付ける前項１１記載のろう付け方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は以下の効果を奏する。
【００２２】
前項［１］のろう付け装置では、熱源としての発熱体の熱を伝導伝熱によりワークに伝えるので、熱源の熱を放射伝熱や対流伝熱によりワークに伝える場合に比べて、ワークの昇温速度の高速化を図ることができ、その結果、ろう付けに要する時間（即ちろう付け時間）の短縮化を図ることができるし、更に、ろう付けに要する熱量の低減化を図ることができる。さらに、ワークが密封体の内部に配置されるので、ろう材を溶融する際に密封体の内部を不活性ガス雰囲気にすることができ、これによりワークのろう付け予定部を良好にろう付けすることができる。
【００２３】
さらに、ろう材を溶融する際には密封体の内部は不活性ガス雰囲気にされるから、密封体の内部の不活性ガス圧力（密封体の内圧）を密封体の外側の圧力（大気圧）と均衡させることができる。そのため、密封体の外周壁部の肉厚を薄く設定することができる。これにより、ワークの昇温速度の更なる高速化を図ることができ、その結果、ろう付けに要する時間の更なる短縮化を図ることができるし、更に、ろう付けに要する熱量の更なる低減化を図ることができる。
【００２４】
しかも、ろう材を溶融する際には密封体の外周壁部は発熱体の熱で加熱されることで外周壁部の外面と平行方向に熱膨張するが、この熱膨張は、密封体の外周壁部における発熱体との接触部の周囲に設けられた吸収部によって吸収される。これにより、密封体の外周壁部の熱膨張による変形を防止することができる。そのため、ろう材を溶融する際に発熱体と外周壁部の外面との接触状態及び外周壁部の内面とワークとの接触状態を良好に維持することができるし、更に、密封体を繰り返し使用することができる。
【００２５】
前項［２］では、密封体は密封体本体と蓋部材とを備えているので、ワークを密封体の内部に入れる際やワークを密封体の内部から取り出す際に蓋部材を開けることにより、密封体へのワークの出入れ作業を容易に行うことができるし、また密封体を確実に繰り返し使用することができる。さらに、蓋部材の外周部と密封体本体との相互シール部間にシール部材が介在されることにより、密封体の内部を不活性ガス雰囲気に確実に維持することができる。
【００２６】
しかも、蓋部材の外周部のシール部は、ろう材を溶融する際に冷却された状態であることにより、シール部材の熱劣化を防止することができ、その結果、相互シール部のシール状態を良好に維持することができる。さらに、蓋部材の外周部のシール部は、上述のように冷却された状態である上、密封体本体のシール部に密着する方向に相対的に押し付けられることで固定されているので、蓋部材の外周部の温度と蓋部材における発熱体との接触部の温度との間の大きな温度差によって蓋部材には大きな熱膨張が生じる。しかしながら、吸収部は、蓋部材の外周部のシール部よりも内側であって発熱体との接触部の周囲に設けられているので、このような大きな熱膨張でもこれを吸収部によって確実に吸収することができる。
【００２７】
前項［３］では、吸収部が外周壁部の一部が断面波状に屈曲して形成されたものであることにより、熱膨張を確実に吸収することができるし、吸収部を容易に形成することができる。
【００２８】
前項［４］では、吸収部が、外周壁部における発熱体との接触部の周囲に、接触部を取り囲む態様にして設けられていることにより、熱膨張を更に確実に吸収することができる。
【００２９】
前項［５］では、発熱体は、密封体におけるワーク配置位置を挟んだ両外側にそれぞれ配置されているから、発熱体が密封体におけるワーク配置位置を挟んだ両外側のうちいずれか一方側だけに配置されている場合に比べて、ワークの昇温速度の更なる高速化を図ることができ、その結果、ろう付けに要する時間の更なる短縮化を図ることができる。
【００３０】
前項［６］では、各発熱体は、密封体の外周壁部を介してワークに両発熱体間でワークを挟むように相対的に押し付けられるものであることにより、ろう材を溶融する際にワークのろう付け予定部にろう付け荷重を加えることができ、これによりワークのろう付け予定部を更に良好にろう付けすることができる。
【００３１】
前項［７］〜［１２］のろう付け方法は、それぞれ上記［１］〜［６］のろう付け装置による効果と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るろう付け装置の概略平面図である。
【図２】図２は、図１中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】図３は、同ろう付け装置の密封容器（密封体）における密封容器本体（密封体本体）と各蓋部材との相互シール部を中心に示す分解図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係るろう付け装置の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００３４】
図１〜３は、本発明の第１実施形態に係るろう付け装置１及びろう付け方法を説明する図である。
【００３５】
本第１実施形態のろう付け装置１は、図２に示すように、ろう付け製品として例えば熱交換器を不活性ガス雰囲気ろう付け法により製造するために用いられるものであり、密封体としての密封容器２と、２個の押さえ部材１０、１０と、２個の発熱体２０、２０などを具備している。
【００３６】
密封容器２の内部２ａにはワーク３０が収容配置される。ワーク３０はろう付け予定部３１を有するものであり、本第１実施形態ではワーク３０は互いにろう付け一体化される複数個の被ろう付け部材３３ａ、３３ａ、３３ｂから構成されている。これらの被ろう付け部材３３ａ、３３ａ、３３ｂはいずれも金属製であり、本第１実施形態ではアルミニウム製であるとする。また、被ろう付け部材の個数は例えば３個である。これらの被ろう付け部材３３ａ、３３ａ、３３ｂのうち２個の部材３３ａ、３３ａは略平板状であり、互いに上下に離間して平行に配置されている。各平板状部材３３ａの大きさは例えば幅１００×長さ１００×肉厚１０ｍｍである。残りの１個の部材３３ｂはコルゲートフィン状であり、両平板状部材３３ａ、３３ａの間に配置されている。このコルゲートフィン状部材３３ｂの大きさは例えば幅１００×長さ１００×高さ８０×肉厚１．０ｍｍである。コルゲートフィン状部材３３ｂはブレージングシートで形成されており、その心材３３ｃの両面にはそれぞれろう材としてのろう材層３２、３２がクラッドされている（両面８％クラッド）。したがって、上側の平板状部材３３ａとコルゲートフィン状部材３３ｂとの相互接触部（即ち接合予定界面）間と、下側の平板状部材３３ａとコルゲートフィン状部材３３ｂとの相互接触部（即ち接合予定界面）間とには、それぞれコルゲートフィン状部材３３ｂのろう材層３２（ろう材）が介在されている。そして、それぞれの相互接触部間に介在されたろう材層３２が溶融されることにより、３個の被ろう付け部材３３ａ、３３ａ、３３ｂがろう付け一体化される。すなわち、このワーク３０はこのような相互接触部をろう付け予定部３１として有している。
【００３７】
ろう材層３２のろう材の主なろう成分は、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ（Ｂｉ）系合金等である。ろう材の種類は、適用するろう付け方法（ろう付け条件）に応じて決定されるものであり、限定されるものではない。具体的に示すと、ろう付け方法（ろう付け条件）として例えばノコロックろう付け法（ノコロックろう付け条件）を適用する場合にはろう材の表面にフラックスを付着させたものが用いられ、ろう付け方法（ろう付け条件）として例えばＶＡＷ法（ＶＡＷろう付け条件）を適用する場合にはろう材はフラックスレスのものが用いられる。本第１実施形態では、コルゲートフィン状部材３３ｂの心材３３ｃの材質は例えばＡ３００３であり、ろう材層３２の材質（即ちろう材）は例えばＡｌ−Ｓｉ合金のＡ４０４５である。
【００３８】
密封容器２は、密封容器２の内部２ａと密封容器２の外側（外部）とを仕切る隔壁部としての外周壁部６によってその全体が形成されている。すなわち、密封容器２の内部２ａは、外周壁部６によって密封容器２の外側（外部）から区画されて包囲されていている。
【００３９】
密封容器２の内部２ａは、ろう材（ろう材層３２）を溶融する際に不活性ガス雰囲気にされるものである。ここで本第１実施形態では、不活性ガスは例えばＮ２ガス（即ち窒素ガス）であるとする。ろう材を溶融する際には、密封容器２の内部２ａのＮ２ガス圧力（即ち密封容器２の内圧）は、密封容器２の外側の圧力（即ち大気圧）と均衡する圧力に設定され、具体的には約１気圧に設定される。また、この密封容器２は保持部材（図示せず）によって所定の高さ位置に水平状に配置されて保持されている。
【００４０】
次に、密封容器２の構成について以下に詳しく説明する。
【００４１】
密封容器２の大きさは、ワーク３０の大きさ等に応じて設定されるものであり、限定されるものではない。例えば、密封容器２の幅は３００〜１０００ｍｍ、その長さは３００〜１０００ｍｍ、その高さ（厚さ）は５０〜２００ｍｍにそれぞれ設定される。
【００４２】
密封容器２は、密封体本体としての密封容器本体３、密封容器本体３に対して開閉自在な２個の板状の蓋部材５、５などを備えている。密封容器本体３と両蓋部材５、５は、いずれも、ろう材を溶融する際の熱に耐えうる金属製であり、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼製である。
【００４３】
密封容器本体３は、平面視略ロ字枠状の外側壁部４を備えるとともに、外側壁部４の上面及び下面がそれぞれ開口されたものである。
【００４４】
２個の蓋部材５、５のうち一方の蓋部材５は、密封容器本体３の上側の開口（詳述すると密封容器本体３の外側壁部４の上側の開口）を開閉自在に閉塞するものである。この蓋部材５を特に「上蓋部材」という。他方の蓋部材５は、密封容器本体３の下側の開口（詳述すると密封容器本体３の外側壁部４の下側の開口）を開閉自在に閉塞するものである。この蓋部材５を特に「下蓋部材」という。この下蓋部材５は、密封容器本体３に対して閉じた状態では密封容器２の板状底壁部を構成している。
【００４５】
密封容器本体３の上側及び下側の開口はそれぞれ平面視方形状である。上蓋部材５及び下蓋部材５はそれぞれ密封容器本体３の上側及び下側の開口に対応した形状であり、即ち平面視方形状である（図１参照）。
【００４６】
本第１実施形態では、密封容器２の外周壁部６は、密封容器本体３（詳述すると密封容器本体３の外側壁部４）と両蓋部材５、５とによって構成（形成）されている。
【００４７】
密封容器２において、図３に示すように、密封容器本体３における各蓋部材５の外周部５ｘとのシール部３ｚは、密封容器本体３の外側壁部４の上下各端面からなる。各蓋部材５の外周部５ｘにおける密封容器本体３とのシール部５ｚは、各蓋部材５の外周部５ｘの内面からなる。
【００４８】
密封容器本体３（即ち外側壁部４）のシール部３ｚには溝が形成されており、この溝内にシール部材８が配置されている。そして、各蓋部材５が密封容器本体３に対して閉じた状態では、シール部材８は、図２に示すように密封容器本体３と各蓋部材５の外周部５ｘとの相互シール部３ｚ、５ｚ間に介在されている。
【００４９】
シール部材８は、平面視略ロ字の環状のゴム製ガスケット（パッキンを含む。）である。さらに、このシール部材８は断面円形状である。
【００５０】
２個の押さえ部材１０、１０のうち一方の押さえ部材１０は、上蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚを密封容器本体３の上側のシール部３ｚに上側のシール部材８を介して密着する方向に押し付けるために、上蓋部材５の外周部５ｘの外面を押さえるものである。この押さえ部材１０を特に「上押さえ部材」という。他方の押さえ部材１０は、下蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚを密封容器本体３の下側のシール部３ｚに下側のシール部材８を介して密着する方向に押し付けるために、下蓋部材５の外周部５ｘの外面を押さえるものである。この押さえ部材１０を特に「下押さえ部材」という。
【００５１】
図１に示すように、押さえ部材１０は平面視ロ字枠状のものであり、対応する蓋部材５の外周部５ｘの外側に配置されている。押さえ部材１０は、ろう材を溶融する際の熱に耐えうる金属製であり、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼製である。押さえ部材１０の詳細な構成については後述する。
【００５２】
２個の発熱体２０は、密封容器２におけるワーク配置位置を挟んだ上下両外側に一個ずつ配置されている。そして、ろう材を溶融する際には、各発熱体２０の熱は、各発熱体２０が密封容器２の外周壁部６の外面に接触し且つ密封容器２の外周壁部６の内面がワーク３０に接触した状態にして、各発熱体２０から密封容器２の外周壁部６を介してワーク３０に伝導伝熱により同時に伝えられてろう材を加熱溶融するものである。発熱体２０は例えば電気ヒータの加熱ヘッドからなるものであり、発熱体２０への電流供給量の増減等によって発熱体２０の温度を制御できるように構成されている。なお、伝導伝熱は熱伝導とも呼ばれている。
【００５３】
ここで説明の便宜上、密封容器２におけるワーク配置位置を挟んだ両外側のうち上外側に配置された発熱体２０を「上発熱体」、下外側に配置された発熱体２０を「下発熱体」という。
【００５４】
本第１実施形態では、上発熱体２０の加熱面（発熱面）２０ａは、密封容器２の外周壁部６の一部を形成している上蓋部材５の中央部の外面５ｂに面接触状態に接触可能な形状に形成されており、具体的には例えば平坦状に形成されている。さらに、この加熱面２０ａは、ワーク３０の上面を覆いうる大きさに形成されており（図１参照）、例えば幅１００×長さ１００ｍｍに設定されている。また同じく、下発熱体２０の加熱面（発熱面）２０ａは、密封容器２の外周壁部６の一部を形成している下蓋部材５の中央部の外面５ｂに面接触状態に接触可能な形状に形成されており、具体的には例えば平坦状に形成されている。さらに、この加熱面２０ａは、ワーク３０の下面を覆いうる大きさに形成されており、例えば幅１００×長さ１００ｍｍに設定されている。
【００５５】
したがって、本第１実施形態では、密封容器２の外周壁部６における上発熱体２０との接触部５ｃは上蓋部材５の中央部に位置しており、密封容器２の外周壁部６における下発熱体２０との接触部５ｃは下蓋部材５の中央部に位置している。
【００５６】
さらに、ろう付け装置１は、上下両発熱体２０、２０のうち少なくとも一方を密封容器２の外周壁部６を介してワーク３０に押し付けるための駆動器２５を備えている。本第１実施形態では、ろう付け装置１は、両発熱体２０、２０をそれぞれ密封容器２の外周壁部６を介してワーク３０に押し付けるための２個の駆動器として上駆動器２５及び下駆動器２５を備えている。上駆動器２５は、上発熱体２０を密封容器２の上蓋部材５を介してワーク３０に上側から押し付けるものである。下駆動器２５は、下発熱体２０を密封容器２の下蓋部材５を介してワーク３０に下側から押し付けるものである。そして、両発熱体２０、２０は、各駆動器２５、２５の駆動力によって、対応する蓋部材５を介してワーク３０に両発熱体２０、２０間でワーク３０を上下両側から挟むように同時に押し付けられるように構成されている。各駆動器２５は、その駆動速度、駆動量、駆動力等の駆動動作を制御可能なものである。各駆動器２５としては、流体圧（例：油圧、ガス圧）式駆動シリンダ、電動駆動モータなどが用いられる。
【００５７】
密封容器本体３の外側壁部４の肉厚は限定されるものではなく、例えば３〜５０ｍｍに設定される。各蓋部材５の肉厚についても限定されるものではないが、肉厚が増大するのに伴って各発熱体２０からワーク３０に伝わる熱量が減少するため、その肉厚はなるべく薄い方が望ましく、具体的には０．１〜３ｍｍに設定されるのが特に望ましい。こうすることにより、ワーク３０の昇温速度の高速化を確実に図ることができるし、ろう材を溶融する際において密封容器２の内部２ａをＮ２ガス雰囲気に確実に維持することができる。
【００５８】
また、図２に示すように、密封容器２の内部２ａにワーク３０が配置された状態において、密封容器２の内部２ａにおける相互シール部３ｚ、５ｚとワーク３０との間に平面視略ロ字状の空洞１３が相互シール部３ｚ、５ｚの内側の全周に亘って（即ちワーク３０の外側の全周に亘って）形成されている。したがって、ワーク３０は、各蓋部材５の内面５ａにのみ接触しており外側壁部４には接触していない。
【００５９】
さらに、この密封容器２には、密封容器２の内部をＮ２ガス雰囲気にする手段として、密封容器２の内部２ａにＮ２ガス９ａを供給するガス供給管４ａと、密封容器２の内部２ａのガス（例：空気、排Ｎ２ガス）９ｂを排出するガス排出管４ｂとがそれぞれ接続されている。ガス供給管４ａ及び排出管４ｂは、それぞれ、密封容器２の外部とその内部とを連通するように外側壁部４を貫通して配置されている。ガス供給管４ａの上流側の端部にはＮ２ガス供給源（例：Ｎ２ガスボンベ）が接続されており、ガス供給管４ａの下流側の出口は密封容器２の内部２ａに臨んで配置されている。なお、ガス供給管４ａ及び排出管４ｂにはそれぞれ流量調節弁（図示せず）が設けられている。
【００６０】
さらに、この密封容器２には、各蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚ及び各シール部材８を冷却する冷却部１１が設けられている。この冷却部１１は具体的には各押さえ部材１０に設けられている。すなわち、押さえ部材１０は断面ロ字状の中空材から形成されており、その内部に押さえ部材１０の周方向に延びた冷却液流路１１ａが形成されている。そして、この冷却液流路１１ａに冷却液（例：冷却水）１１ｚが流通することにより、対応する蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚ及びシール部材８を冷却するものとなされている。さらに、押さえ部材に１０は、外部から冷却液流路１１ａに冷却液１１ｚを供給する冷却液供給管１１ｂと、冷却液流路１１ａから冷却液１１ｚを外部へ排出する冷却液排出管１１ｃとがそれぞれ接続されている。なお、冷却液供給管１１ｂ及び排出管１１ｃにはそれぞれ流量調節弁（図示せず）が設けられている。
【００６１】
さらに、この密封容器２では、図１及び２に示すように、各蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚよりも内側（即ち蓋部材５の中央部側）であって各発熱体２０との接触部（即ち蓋部材５の中央部）５ｃの周囲には、吸収部７が設けられている。この吸収部７は、ろう材を溶融する際に発生する蓋部材５のその外面５ｂと平行方向の熱膨張を吸収するための部位であり、蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃの周囲部分がプレス加工によって局部的に複数条の断面波状に屈曲して形成されたものである。さらに、この吸収部７は、図１に示すように、蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃを略四角環状に取り囲む態様にして且つ接触部５ｃを中心とした周方向に延びて設けられており、詳述すると接触部５ｃを中心とした周方向の全周に亘って連続的に延びて設けられている。
【００６２】
本第１実施形態では、吸収部７は蛇腹状であり、すなわち吸収部７は蛇腹状に伸縮変形可能である。吸収部７の断面の屈曲形状を詳述すると略正弦波状であり、更に詳述すると、吸収部７の各波部の外側半部及び内側半部は例えばそれぞれ略半円弧状に形成されており、その曲率半径は例えばそれぞれ約１．５ｍｍに設定されている。ただし本発明では、吸収部７の断面の屈曲形状は略正弦波状であることに限定されず、その他に例えば略三角波状（鋸波状を含む）であっても良い。
【００６３】
次に、本第１実施形態のろう付け装置１を用いたろう付け方法について以下に説明する。
【００６４】
まず、予め所定形状に組み付けられた複数個の被ろう付け部材３３ａ、３３ａ、３３ｂから形成されたワーク３０を準備する。ワーク３０はろう付けのための前処理（例：脱脂、アルカリ洗浄処理、酸化膜除去処理）が常法に従って予め施されている。さらに、ワーク３０のろう材には必要に応じてフラックスが予め供給されている。すなわち、ワーク３０のろう付け予定部３１を例えばノコロックろう付け条件に従ってろう付けする場合には、ワーク３０のろう材やろう付け予定部３１にはフラックスが塗布やスプレー等により予め供給される。一方、ワーク３０のろう付け予定部３１を例えばＶＡＷろう付け条件に従ってろう付けする場合には、ワーク３０のろう材にはフラックスは供給されない。
【００６５】
次いで、両蓋部材５、５のうち少なくとも一方の蓋部材として例えば上蓋部材５を密封容器本体３に対して開いた状態にする。そして、密封容器２の内部２ａにおける下蓋部材５の内面５ａの略中央部上にワーク３０を配置（載置）する。これにより、下蓋部材５の内面５ａとワーク３０の下面とが面接触状態に接触する。次いで、上蓋部材５を密封容器本体３に対して閉じた状態に配置し、これによりワーク３０を密封容器２の内部２ａに収容配置する。そして、上蓋部材５の外周部５ｘの外面５ｂを上押さえ部材１０で押さえて、上蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚを密封容器本体３の上側のシール部３ｚに上側のシール部材８を介して密着する方向に押し付ける。これにより、上蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚが密封容器本体３の上側のシール部３ｚに上側のシール部材８を介して気密状態に密着されるとともに、上蓋部材５の内面５ａがワーク３０に面接触状態に接触する。これと同様に、下蓋部材５の外周部５ｘの外面５ｂを下押さえ部材１０で押さえて、下蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚを密封容器本体３の下側のシール部３ｚに下側のシール部材８を介して密着する方向に押し付ける。これにより、下蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚが密封容器本体３の下側のシール部３ｚに下側のシール部材８を介して気密状態に密着されるとともに、下蓋部材５の内面５ａがワーク３０に面接触状態に接触する。その結果、密封容器２の内部２ａが密封状態になる。この工程を「ワーク配置工程」という。
【００６６】
次いで、密封容器２の内部２ａをＮ２ガス雰囲気にする。その方法としては、例えば、ガス供給管４ａ及び排出管４ｂの流量調節弁をそれぞれ開状態にしてガス供給管４ａからＮ２ガス９ａを密封容器２の内部２ａに供給する。これにより、密封容器２の内部２ａをＮ２ガス雰囲気に置換し、即ち大気圧と等しい圧力のＮ２ガス雰囲気にする。
【００６７】
また、各押さえ部材１０の冷却液流路１１ａに室温等に温度調節された冷却液１１ｚを冷却液供給管１１ｂから供給して流通させ、これにより、各蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚ及び各シール部材８を冷却する。その冷却温度は１００℃以下であることが、シール部材８の熱劣化を確実に防止し得て相互シール部３ｚ、５ｚのシール状態を確実に良好に維持できる点で特に望ましい。また、各発熱体２０の温度を所定のろう付け温度に調整する。このろう付け温度は約５８０〜６１０℃であることが特に望ましい。
【００６８】
そしてこの状態で、各発熱体２０を、それぞれの駆動器２５の駆動力によって、密封容器２の各蓋部材５を介してワーク３０に両発熱体２０、２０間でワーク３０を挟むように同時に押し付ける。すると、上発熱体２０（詳述すると上発熱体２０の加熱面２０ａ）と上蓋部材５の外面５ｂとが面接触状態に密着し且つ上蓋部材５の内面５ａとワーク３０の上面とが面接触状態に密着すると同時に、下発熱体２０（詳述すると下発熱体２０の加熱面２０ａ）と下蓋部材５の外面５ｂとが面接触状態に密着し且つ下蓋部材５の内面５ａとワーク３０の下面とが面接触状態に密着する。そしてこの状態で、各発熱体２０の熱が各発熱体２０から各蓋部材５を介してワーク３０に伝導伝熱により同時に伝えられるとともに、ワーク３０のろう付け予定部３１が密着方向に加圧される。これにより、ワーク３０の温度が室温から所定のろう付け温度に上昇してろう材（ろう材層３２）が加熱溶融される。この工程を「溶融工程」という。
【００６９】
ワーク３０の温度を所定のろう付け温度に所定時間（例えば０〜１０ｍｉｎ）保持したら、その後、各発熱体２０の温度を低下させる。これにより、ろう材の加熱を停止する。なお、ろう材の加熱の停止は、各発熱体２０をそれぞれの駆動器２５の駆動力によって各蓋部材５に対して離間方向に移動させることにより、行っても良い。
【００７０】
ワーク３０の温度が所定の温度（例えば５５０℃）以下に低下してワーク３０のろう付け予定部３１がろう材でろう付けされたら、各発熱体２０を各蓋部材５に対して離間方向に移動させるとともに、両押さえ部材１０、１０のうち少なくとも一方の押さえ部材として例えば上側の押さえ部材１０を上蓋部材５に対して離間方向に移動させる。次いで、両蓋部材５、５のうち少なくとも一方の蓋部材として例えば上蓋部材５を密封容器本体３に対して開いた状態にする。そして、ワーク３０を密封容器２（詳述すると密封容器本体３）の内部２ａから取り出す。これにより、所望するろう付け製品としての熱交換器が得られる。
【００７１】
本第１実施形態のろう付け装置１及びろう付け方法には次の利点がある。    
【００７２】
熱源としての各発熱体２０の熱を伝導伝熱によりワーク３０に伝えるので、熱源の熱を放射伝熱や対流伝熱によりワーク３０に伝える場合に比べて、ワーク３０の温度が迅速にろう付け温度まで上昇する。そのため、ワーク３０の昇温速度の高速化を図ることができ、その結果、ろう付けに要する時間（即ちろう付け時間）の短縮化を図ることができるし、更に、ろう付けに要する熱量の低減化を図ることができる。さらに、ワーク３０が密封容器２の内部２ａに配置されるので、ろう材を溶融する際（即ち溶融工程の際）に密封容器２の内部２ａをＮ２ガス雰囲気にすることができ、これによりワーク３０のろう付け予定部３１を良好にろう付けすることができる。
【００７３】
さらに、密封容器２の内部２ａはＮ２ガス雰囲気にされるから、密封容器２の内部２ａのＮ２ガス圧力（密封容器２の内圧）を密封容器２の外側の圧力（大気圧）と均衡させることができる。そのため、密封容器２の外周壁部６としての各蓋部材５の肉厚を薄く設定することができる。これにより、ワーク３０の昇温速度の更なる高速化を図ることができ、その結果、ろう付けに要する時間の更なる短縮化を図ることができるし、更に、ろう付けに要する熱量の更なる低減化を図ることができる。
【００７４】
しかも、ろう材を溶融する際（即ち溶融工程）には密封容器２の各蓋部材５は各発熱体２０の熱で加熱されることで各蓋部材５の外面５ｂと平行方向に熱膨張するが、この熱膨張は各蓋部材５の吸収部７が各蓋部材５の外面５ｂと平行方向に収縮変形することにより吸収される。これにより、各蓋部材５の熱膨張による変形を防止することができる。そのため、ろう材を溶融する際に各発熱体２０と各蓋部材５の外面５ｂとの接触状態及び各蓋部材５の内面５ａとワーク３０との接触状態を良好に維持することができる。一方、溶融工程が終了して各蓋部材５の温度がろう付け温度から低下することで各蓋部材５はその外面５ｂと平行方向に熱収縮するが、この熱収縮は各蓋部材５の吸収部７が各蓋部材５の外面５ｂと平行方向に伸張変形することにより吸収（緩和）される。その結果、各蓋部材５の吸収部７は元の形状に戻り、各蓋部材５の全体形状及び寸法はろう材を溶融する前後で変化しない。したがって、密封容器２（特に各蓋部材５）を繰り返し使用することができる。
【００７５】
さらに、密封容器２は密封容器本体３と各蓋部材５とを備えているので、ワーク３０を密封容器２の内部２ａに入れる際やワーク３０を密封容器２の内部２ａから取り出す際に少なくとも一方の蓋部材５を開けることにより、密封容器２へのワーク３０の出入れ作業を容易に行うことができるし、また密封容器２を確実に繰り返し使用することができる。さらに、各蓋部材５の外周部５ｘと密封容器本体３との相互シール部３ｚ、５ｚ間にシール部材８が介在されているので、密封容器２の内部２ａをＮ２ガス雰囲気に確実に維持することができる。
【００７６】
しかも、各蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚは、ろう材を溶融する際に冷却された状態であるので、シール部材８の熱劣化を防止することができ、そのため、相互シール部３ｚ、５ｚのシール状態を良好に維持することができる。さらに、各蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚは、上述のように冷却された状態である上、密封容器本体３のシール部３ｚに密着する方向に押し付けられることで固定されているので、各蓋部材５の外周部５ｘの温度と各蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃの温度との間の大きな温度差によって各蓋部材５には大きな熱膨張が生じる。しかしながら、吸収部７は、蓋部材５の外周部５ｘのシール部５ｚよりも内側であって発熱体２０との接触部５ｃの周囲に設けられているので、このような大きな熱膨張でもこれを吸収部７によって確実に吸収することができる。
【００７７】
さらに、吸収部７は蓋部材５の一部が断面波状に屈曲して形成されたものであるから、熱膨張を確実に吸収することができるし、吸収部７を例えばプレス加工によって形成することにより吸収部７の形成を容易に行うことができる。
【００７８】
さらに、吸収部７が、蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃの周囲に、接触部５ｃを取り囲む態様にして設けられているので、熱膨張を更に確実に吸収することができる。
【００７９】
さらに、発熱体２０の数が２個であって各発熱体２０の熱を各発熱体２０から各蓋部材５を介してワーク３０に伝えるので、発熱体２０の数が１個であってこれが密封容器２におけるワーク配置位置を挟んだ両外側のうちいずれか一方側だけに配置されている場合に比べて、ワーク３０の昇温速度の更なる高速化を図ることができ、その結果、ろう付けに要する時間の更なる短縮化を図ることができる。
【００８０】
さらに、各発熱体２０は、密封容器２の各蓋部材５を介してワーク３０に両発熱体２０、２０間でワーク３０を挟むように押し付けられるものであるので、ろう材を溶融する際（溶融工程の際）にワーク３０のろう付け予定部３１にろう付け荷重を加えることができ、これによりワーク３０のろう付け予定部３１を更に良好にろう付けすることができる。
【００８１】
さらに、ワーク配置工程では、密封容器２の内部２ａにおける相互シール部３ｚ、５ｚとワーク３０との間に空洞１３が形成されるようにワーク３０が密封容器２の内部２ａに配置されるので、ワーク３０の熱がシール部材８に伝わりにくくなり、これによりシール部材８の熱劣化を更に確実に防止することができる。
【００８２】
さらに、本第１実施形態のろう付け装置１では、密封容器２の各蓋部材５における各発熱体２０との接触部５ｃの周囲に、断面波状の吸収部７が形成されているので、ワーク３０が密封容器２の内部２ａに配置された状態においてもし密封容器２の各蓋部材５の内面５ａとワーク３０との間に隙間がある場合でも、各発熱体２０を各蓋部材５を介してワーク３０に押し付けることによって各蓋部材５の吸収部７が伸張変形して各蓋部材５の内面５ａをワーク３０に密着させることができる。これにより、各発熱体２０の熱をワーク３０に確実に伝えることができる。しかも、ワーク３０の大きさ（厚さ）に厳格に対応した内部空間を有する密封容器２を用いる必要がなくなり、そのため密封容器２の適用範囲を増大させることができる。
【００８３】
以上で本発明の第１実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で様々に変更可能である。
【００８４】
例えば、上記第１実施形態の密封容器２では、図１示すように、断面波状の吸収部７は、蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃを取り囲む態様にして且つ接触部５ｃを中心とした周方向の全周に亘って連続的に延びて設けられているが、本発明では、吸収部７は、必ずしも接触部５ｃを中心とした周方向の全周に亘って連続的に延びて設けられていることを要しない。例えば、本発明では、図４に示した第２実施形態の密封容器２のように、吸収部７は、蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃを中心とした周方向に延びてはいるが部分的に分断されていても良く、すなわち蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃの周囲に吸収部７が設けられていない部分７ａが部分的に存在しても良い。
【００８５】
さらに本発明では、図示していないが、吸収部７は、蓋部材５における発熱体２０との接触部５ｃを略円環状や略渦巻き状に取り囲む態様にして設けられたものであっても良い。
【００８６】
また、上記実施形態では、ろう付け装置１は上発熱体２０及び下発熱体２０を具備しているが、本発明ではろう付け装置１はこれに限定されるものではなく、その他に例えば上下両発熱体２０、２０のうちいずれか一方だけを備えていても良い。もしろう付け装置１が上発熱体２０だけを備えている場合には、下発熱体２０の代わりに下発熱体２０の配置位置にワーク３０を密封容器２の下蓋部材５を介して下側から受ける受け部材が配置されるのが望ましい。こうすることにより、ろう材を溶融する際（即ち溶融工程の際）に上発熱体２０と受け部材との間でワーク３０を挟むように上発熱体２０を密封容器２の上蓋部材５を介してワーク３０に押し付けることができる。もしろう付け装置１が下発熱体２０だけを備えている場合には、上発熱体２０の代わりに上発熱体２０の配置位置にワーク３０を上蓋部材５を介して上側から受ける受け部材が配置されるのが望ましい。こうすることにより、ろう材を溶融する際に下発熱体２０と受け部材との間でワーク３０を挟むように下発熱体２０を下蓋部材５を介してワーク３０に押し付けることができる。また、いずれの場合でも、受け部材は、セラミック（例：アルミナ）製や、ろう材を溶融する際の熱に耐えうる金属製であることが望ましく、特に断熱性を有するものであることが望ましく、こうすることにより、ろう材を溶融する際に受け部材から流出する熱損失量を減少させることができる。
【００８７】
また、上記実施形態では各駆動器２５の駆動力によって各発熱体２０が各蓋部材５を介してワーク３０に押し付けられるが、本発明はその他に例えば密封容器２を両発熱体２０、２０のうちいずれか一方に向かって移動させることで当該一方の発熱体２０が蓋部材５を介してワーク３０に押し付けられる構成を採用しても良い。
【００８８】
また、上記実施形態では発熱体２０を蓋部材５を介してワーク３０に押し付ける前に発熱体２０の温度を予め所定のろう付け温度に調整しているが、本発明ではその他に例えば発熱体２０を蓋部材５を介してワーク３０に押し付けた後で発熱体２０の温度を所定のろう付け温度に調整しても良い。
【００８９】
また、上記実施形態では密封体として密封容器２が用いられているが、本発明では密封体の形状は限定されるものではなく、例えば、上記実施形態のように容器状であっても良いし、あるいは袋状（即ち密封袋）であっても良く、更には、本実施形態のように角型であっても良いし、あるいは丸型や楕円型などであっても良い。
【００９０】
また、上記実施形態では蓋部材５の数は２個であるが、本発明ではこれに限定されるものではなく、例えば上蓋部材５の１個だけであっても良い。この場合、下蓋部材５は密封容器本体３（外側壁部４）に一体的に固着されて密封容器２の薄板状底壁部として機能するように密封容器２を構成するのが特に望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、ろう付け装置及びろう付け方法として特に不活性ガス雰囲気ろう付け装置及び不活性ガス雰囲気ろう付け法に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１：ろう付け装置
２：密封容器（密封体）
３：密封容器本体
４：外側壁部（密封容器の外周壁部）
５：蓋部材（密封容器の外周壁部）
６：密封容器の外周壁部
７：吸収部
８：シール部材
１０：押さえ部材
１１：冷却部
２０：発熱体
２５：駆動器
３０：ワーク
３１：ろう付け予定部
３２：ろう材層（ろう材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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