(57)【要約】　　　（修正有）【課題】アルミニウム製品を、予熱炉と加熱炉とを含む連続雰囲気炉で加熱してろう付けするときに、加熱時間を短縮して、ろう付けを従来よりもより経済的に実施する方法を提供。【解決手段】加熱炉内でアルミニウム製品をフラックスろう付けする前に、該アルミニウム製品を約５００℃迄予熱炉内で予熱するときに、予熱炉６内の窒素雰囲気をファン１５によって対流して加熱効率を高めると同時に、予熱炉内へ外乱としてもたらされ、フアンによって窒素雰囲気中へ拡散されることになる酸素を、炭素質で形成した予熱炉の炉内壁１１と接触、反応させてＣＯとし、窒素雰囲気の酸素濃度を低く保つ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続炉の予熱炉を通って加熱炉へ運ばれるアルミニウム製品が、この加熱炉内でろう付けされる直前に、該予熱炉内で加熱され、対流し、かつ炭素質と接触する中性ガスによって、該アルミニウム製品のろう付け温度の近傍まで予め昇温されることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け方法。
【請求項２】
中性ガスが窒素であって、フアンによって予熱炉内を対流し、窒素中にもたらされる酸素は炭素質と接触し反応して予熱炉内の酸素濃度が低く保たれ続けることを特徴とする請求項１に記載されるアルミニウム製品のろう付け方法。
【請求項３】
予熱炉の炉内壁、フアン、またはバッフルの少なくとも一部を炭素質とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されるアルミニウム製品のろう付け方法。
【請求項４】
アルミニウム製品がろう付けされる加熱炉へ送られる直前に、該アルミニウム製品をそのろう付け温度の近傍まで昇温する予熱炉の炉内壁、フアン、またはバッフルの少なくとも一部が炭素質であり、かつ予熱炉の雰囲気をなす加熱された中性ガスが上記のフアンによって予熱炉内を対流することを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金を含むアルミニウムの諸製品、例えばアルミニウム製熱交換器のろう付け方法と、このろう付け方法を実施するのに好適な連続炉に関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム製品、例えばアルミニウム製熱交換器のろう付けの多くは、技術的かつ経済的に優れている連続雰囲気炉によって行われている。
連続雰囲気炉中を循環するメッシュベルトによって、アルミニウム製品は炉内へ搬送されて、順次に水分乾燥炉，前室、予熱炉、加熱炉、冷却室、衝風冷却室を通って、ろう付けが完了する。加熱炉において、アルミニウム製品のろう付けされる部分に予め付けられていたろう材とフラクッスが、先ずフラクッス、次にろう材の順で溶けて、製品がろう付けされる。
【０００３】
製品が良好にろう付けされるためには、加熱炉へ搬送された製品全体がいち早く均一にろう付け温度にもたらされることが、肝要である。ところが、この様に製品全体を均一に加熱するためには、製品を相当の温度下で相当の時間保持しなければならない。そのために、加熱炉におけるろう付けに先立って、製品は予熱炉においてフラックとろう材の融点の近傍まで昇温される。
【０００４】
加熱炉における製品の加熱時間を短くすることが、上述の通りに肝要であるが、それに先立つ予熱炉における製品の予加熱時間を短縮することも、熱経済上求められる。
ところが、酸化し易いアルミニウム製品を、その品質に支障のないように急速に予熱するのは、決して容易なことではない。
【０００５】
アルミニウム製品のろう付けに用いられるフラックスは、フッ素化合物またはフッ素化合物を含むアルカリ金属塩化物で、その融点は５５０℃前後から５００℃である。また、このろう付けで一般に用いられるＡｌ−Ｓｉ系のろう材の融点は、５００〜６３０℃である。
即ち、アルミニウム製品のろう付け用連続炉の加熱炉における加熱領域は、５００〜６３０℃である一方、その予熱炉における予加熱領域は５００℃迄である。
【０００６】
５００℃以下の比較的に低温における加熱には、対流を主とした加熱方法が、放射を主とした加熱よりも効果的であることが知られている。従って、加熱領域が５００℃迄であるアルミニウム製品のろう付け用連続炉の予熱炉においても、対流を主とした加熱方法が採られて然るべきである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、意外なことに、アルミニウム製品のろう付け用の予熱炉において、対流を主とした加熱方法が採用されることが無かった。これは以下に述べる理由のためである。
【０００８】
アルミニウム製品自体と、これをろう付けするためのろう材とフラックスとが、昇温された予熱炉内で酸化されないように、また大気が炉内に侵入しないように、炉内雰囲気として窒素等の中性ガスが予熱炉内へ連続して送られている。ところが、酸素が製品について、または製品を搬送するメッシュベルトに付着して、屡々炉内へもたらされる。この時に予熱炉が放射を主とした加熱方法によって加熱されていれば、かかる酸素は炉内雰囲気中へ拡散することが少ない。
【０００９】
しかし、予熱炉内の雰囲気がフアンによって生ずる対流によって攪拌、加熱されていると、炉内へ外乱として侵入した酸素までも扇動されて、予熱炉内を対流し、炉内を汚すことになる。特に、ろう付け時の還元融解剤として働くべきフラックスが、加熱炉内でのろう付けに先立って、予熱炉内でその相当な部分が自己酸化してしまう。これでは、折角に製品が予熱炉内で急速に加熱できても、その後のろう付けに重大な支障が生じることになる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、加熱炉内でのアルミニウム製品のろう付けに支障がないように、該製品を予熱炉内で対流を主とした加熱方法で急速に予熱できることを特徴とする、アルミニウム製品のろう付け方法と、その炉を提供することにある。
換言すれば、アルミニウム製品を、予熱炉と加熱炉とを含む連続雰囲気炉で加熱してろう付けするときに、加熱時間を短縮して、ろう付けを従来よりもより効率的に実施することを、本発明は課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるアルミニウム製品のろう付け方法とその炉においては、予熱炉内でラジアントチューブ等の加熱手段で加熱され、フアンで攪拌されて、炉内を対流する窒素等の中性炉内雰囲気ガスを、予熱炉の炉内壁をなすグラファイト等の炭素質と接触させる。従って、もしこの雰囲気ガス中に酸素が外乱としてもたらされても、上記した炭素質と接触、反応してＣＯとなり、炉内雰囲気ガスの酸素濃度は低く、中性に保たれる。　以下に、本発明の方法を、それを実施するのに好適な添付図面で図示される連続雰囲気炉を参照して、更に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
アルミニウム製品のろう付け用連続雰囲気炉の全体の平面図が、図１にて説明的に図示される。駆動装置２と従動装置３によって、メッシュベルト１が炉内を、矢符の方向で循環する。ろう付けされるアルミニウム製品は、このメッシュベルト１によって搬送されて、順次に水分乾燥炉４，前室５，予熱炉６，加熱炉８，冷却室９，衝風冷却室１０を通過する。アルミニウム製品（図示せず）は、加熱炉８でろう付けされる前に、予熱炉６で約５００℃に予熱される。この予熱炉の説明的な断面が、図２にて示される。
【００１３】
外部とセラミックファイバーと煉瓦で断熱された予熱炉６の炉内壁１１は、断面が矩形でグラファイトで作られている。この中をメッシュベルト１が走る。炉内壁１１内にあるメッシュベルトは往路であり、予熱炉の下方にあるベルトは復路である。往路のメッシュベルト１を覆うように、ステンレス鋼製のバッフル１２が設けられ、このバッフル内に開口する窒素ガス導入パイプ１３が設けられている。
【００１４】
炉内壁１１内に、メッシュベルト１を横切る方向で上下にそれぞれ４本、合計で８本のラジアントチューブ１４が設けられ、その中の上下のそれぞれ一本が、図２では図示されている。モーター７にて回転されるフアン１５の翼１６は、バッフル１２の上方に位置する。このフアン１５（従って、この回転用モーター７）は、炉の長手方向で間隔をおいて２個設けられている。
なお、熱電対とサンプリングパイプが、その先端がそれぞれ炉内壁１１内に臨むように設けられているが、図２ではこれらを図示することを省略した。
【００１５】
【実施例】
実施例：
０．５Ｋｇのアルミニウム製熱交換器を２Ｋｇのジグで締め付け固定し、このアルミニウム製品３個をメッシュベルトの進行方向を横切る方向に並べて一列とし、かかる列を順次にメッシュベルト１上に置いて、上記した連続雰囲気炉内に送った。アルミニウム製品のろう付けすべき部分には、融点が５４０℃のフッ素化合物からなるＮＯＣＯＬＯＫ（アルキャン社の商品名）フラックスと、融点が５８５℃のＡｌ−Ｓｉ系ろう材とを塗布した。
【００１６】
予熱室６の断面が矩形状のグラファイト炉内壁１１内へ、パイプ１３によって導入された窒素ガスは、ラジアントチューブ１４にて加熱され、フアン１５の翼１６によって攪拌され、炉内壁内を対流して、予熱室６へ送られたアルミニウム製品を加熱した。アルミニウム製品が５００℃まで昇温されるのに要する、アルミニウム製品の予熱室６内での滞留時間を計ったところ、８分であった。
【００１７】
対比例：
ファン１５の回転を停め、上記の実施例と同様に、アルミニウム製品が５００℃まで昇温されるのに要する、アルミニウム製品の予熱室６内での滞留時間を計ったところ、１４分であった。
【００１８】
上記実施例と対比例における予熱室内の窒素ガス雰囲気の酸素濃度を、継続して計測したところ、何れの例においても３０〜５０ｐｐｍであって、低く保たれた。アルミニウム製品自体、並びにそれに塗布されたフラックスとろう材が酸化された形跡は、上記実施例と対比例との何れにおいても認められなかった。
【００１９】
上述した本発明の実施の態様においては、予熱室６内の炉内壁１１のみを炭素質としたが、ファン１５及び／またはバッフル１２の全部または一部を炭素質としてもよいことは勿論のことであり、これらは本発明の範囲内の改変例である。
【００２０】
【発明の効果】
以上で詳細に述べたところから明らかな通りに、本発明の方法と連続加熱炉によれば、アルミニウム製品のろう付けが従来よりも短時間で、従って経済的に有利に、しかも確実に達成できる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するのに好適な連続雰囲気炉の一例を、その構成部によって概略して図示する平面図である。
【図２】図１中の予熱炉の説明的な断面図である。
【符号の説明】
１−メッシュベルト
２−ベルトの駆動装置
３−ベルトの従動装置
４−水分乾燥炉
５−前室
６−予熱炉
７−予熱炉内のフアンのモーター
８−加熱炉
９−冷却室
１０−衝風冷却室
１１−予熱炉のグラファイト製炉内壁
１２−バッフル
１３−窒素ガス導入パイプ
１４−ラジアントチューブ
１５−ファン
【図１】
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【図２】
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