(57)【要約】【課題】ベルトコンベアにより一定速度で接合部材を搬送する自動ろう付け装置の場合、ガイドの間隔が接合部材の幅に比べて広いために、バーナーと接合部材の距離が一定せず、それによって接合部材毎に入熱量が変化することがある。この発明はろう付け部の均一化を狙いとする。【解決手段】自動ろう付け装置は、接合部材が固定載置される載置台と、複数の火口が環状に配設され、火口の回転面が鉛直方向に配置された第１のバーナーユニットと、複数の火口が環状に配設され、火口の回転面が鉛直方向に配置された第２のバーナーユニットとを備えていて、第１のバーナーユニットと第２のバーナーユニットは、火口を相手側に向けて間隔をあけて対向し、火口は扁平円の軌跡を描くことを特徴とするものである。【選択図】        図１
2012076117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合部材が固定載置される載置台と、複数の火口が環状に配設され、火口の回転面が鉛直方向に配置された第１のバーナーユニットと、複数の火口が環状に配設され、火口の回転面が鉛直方向に配置された第２のバーナーユニットとを備えた自動ろう付け装置において、
前記第１のバーナーユニットと前記第２のバーナーユニットは、前記火口を相手側に向けて間隔をあけて対向し、前記火口は扁平円の軌跡を描くことを特徴とする自動ろう付け装置。
【請求項２】
第１のバーナーユニットと第２のバーナーユニットは、一方向に一定速度で動くことを特徴とする請求項１に記載の自動ろう付け装置。
【請求項３】
第１のバーナーユニットと第２のバーナーユニットは、屈曲点を中心に同じ方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の自動ろう付け装置。
【請求項４】
第１のバーナーユニットと第２のバーナーユニットは、火口のピッチが接合部材の接合ピッチよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の自動ろう付け装置。
【請求項５】
載置台は複数種類の接合部材を載置できることを特徴とする請求項１に記載の自動ろう付け装置。
【請求項６】
第１のバーナーユニットと第２のバーナーユニットは、取り付ける高さを調整できることを特徴とする請求項１に記載の自動ろう付け装置。
【請求項７】
接合部材が固定載置される載置台と、複数の火口が環状に配設され、火口の回転面が水平方向に配置されたバーナーユニットを備えた自動ろう付け装置において、
バーナーユニットの火口は扁平円の軌跡を描くことを特徴とする自動ろう付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動ろう付装置に関し、特にろう付け部に置きろう材を用いてバーナーからの火炎によりろう付を行う自動ろう付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器コアに複数のＵベンド管をろう付けする場合などに自動ろう付け装置が用いられる。長尺の接合部材本体に複数の他の被接合部材をろう付する装置としては、複数の火口が一直線上に並べられたバーナー２対を対向させて、その火口からの火炎により加熱するものが一般に用いられている。
【０００３】
特許文献１の図１には接合部材とろう付け装置の位置関係が示されている。このろう付装置にはベルトコンベアが設けられている。対向バーナー間を接合部材本体が一定側で移動してゆき、多数の接合部材が連続的にろう付されていく。一方、接合部材をろう付装置に固定してろう付を行うものもある。接合部材をろう付装置に固定して行う形式のろう付装置は例えば特許文献２に開示されている。バーナーを揺動（往復）運動させることで、配管の正面以外の部分にもバーナー火炎を当てることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８４２０８１号
【特許文献２】特開２００２−０３５９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ベルトコンベアにより一定速度で接合部材を搬送する装置の場合、ガイドの間隔が接合部材の幅に比べて広いために、バーナーと接合部材の距離が一定せず、それによって接合部材毎に入熱量が変化することがある。さらに、接合部材がベルトコンベアにより一定速度にて流される場合、接合部材の接合部周辺については進行方向前側の方が後側に比べて比較的温度が上がりにくく、到達温度に大きなムラが発生する。これは、接合部材の進行方向前側を加熱する時点では接合部材本体全体の温度が低いのに対し、進行方向後側を加熱する時点では接合部材本体全体の温度が上昇しているためである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に係る自動ろう付け装置は、接合部材が固定載置される載置台と、複数の火口が環状に配設され、火口の回転面が鉛直方向に配置された第１のバーナーユニットと、複数の火口が環状に配設され、火口の回転面が鉛直方向に配置された第２のバーナーユニットとを備えていて、第１のバーナーユニットと第２のバーナーユニットは、火口を相手側に向けて間隔をあけて対向し、火口は扁平円の軌跡を描くことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
接合部材を固定して、環状軌道上を運動する火口を備えた装置構成を用いることで、接合部材の形状が不正規品のようにかたむいていても火口の加熱範囲と接合部の水平方向位置関係は一定に保たれるため、接合部の到達温度が接合部材ごとにばらつく度合いを小さくし、接合品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る自動ろう付装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るバーナーユニットの構造および機能を説明する斜視図である。
【図３】本発明に係る接合部材を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１に係るバーナーユニットと接合部材の関係を示す、方向Ａからみた場合の構造図である。
【図５】実施の形態１に係るバーナーユニットにおける火口の軌跡を説明するための図である。
【図６】本発明に係る接合部材の２形態を示す図である。
【図７】接合部材をろう付装置に固定して行う形式のろう付装置において、装置に正規品が載置された状態を上から見た図である。
【図８】図７の装置において、不正規品が装置に載置された状態を表す図である。
【図９】実施の形態２に係るバーナーユニットの構造および機能を説明する斜視図である。
【図１０】本発明に係る接合部材の３形態を示す図である。
【図１１】実施の形態５に係るバーナーユニットの構造および機能を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１に接合部材を設置した自動ろう付装置の斜視図を示す。自動ろう付装置１００は２個のバーナーユニット１と載置台５０から構成される。載置台５０は接合部材クランプ２と接合材スタンド３から構成されている。接合部材クランプ２には接合部材２０が固定状態で載置される。バーナーユニット１には複数の火口４が設けられている。接合部材２０はここではフィンアンドチューブ型熱交換器である。熱交換器コア５と被接合部材であるＵベンド管６をリングろう７（置きろう）によって接合しようとしている。
【００１０】
接合部材２０は、自動ろう付装置１００の接合部材スタンド３に固定されて、ろう付が行われる。火口４と接合部材２０の高さ位置関係は、バーナーユニット１を上下に動かすことにより、ろう付最中に自由に変更することができる。熱交換器の配管ろう付を行う場合、バーナー高さを上下方向に移動させ、熱交換器の上下方向に広い範囲を加熱するということが一般的に行われている。本願に係る装置においてもそのようなことができるように構成されている。
【００１１】
バーナーユニット１の構造および機能を図２に基づいて説明する。図２は図１を方向Ｂからみた場合の接合部付近の様子を示すものである。多数の火口４は環状のレール７に内蔵されたチェーン８に固定されている。チェーン８はモーター９に接続された歯車１０によって環状のレール７に沿って一定速一方向運動をする。火口４へはあらかじめ可燃性ガスと支燃性ガスを混合した燃料ガスが供給される。燃料ガスは、燃料ガス導入口１１からロータリージョイント１２を経由して、分岐管１３に導入される。分岐管１３は火口４の環状運動に連動して回転する。分岐管１３と複数の火口４とは柔軟に曲げられる複数のゴムホース１４で接続されている。燃料ガスは分岐管１３からゴムホース１４を経由して複数の火口４へ送り込まれる。
【００１２】
図３に実施の形態に係る接合部材の斜視図を示す。接合部材２０は熱交換器コア５とＵベンド管６から構成され、両者をリングろう７によって接合しようとしている。熱交換器コア５には複数の接合部（配管）２１が設けられている。接合部２１は全て横一線に並んでいる。この図における熱交換器は配管が２列８段に配置されたものであり、１列目と２列目の配管は千鳥配置となっている。この熱交換器のろう付部の形状および熱容量は場所に寄らずほぼ同一である。ろう付部全箇所に同一の加熱がなされることで良好なろう付接合が達成できる。
【００１３】
図４は図１を方向Ａ（真上方向）からみた場合の、接合部付近の様子を示すものである。２個のバーナーユニット１と接合部材２０の関係を表している。バーナーユニット１の間に接合部材２０が載置されている。それぞれのバーナーユニット１は図中に表示されている矢印の方向に向かって回転運動する。
【００１４】
図５は火口の軌跡を説明するための図である。この図は点灯した個々の火口４が矢印の方向に進行していることを表している。全体で見ると複数の火口４は、火口の回転面を鉛直方向に向けて、時計方向に周回する。火口の軌跡は２箇所の直線部分と２箇所の半円弧部分からなる扁平円形状（小判形状）を呈している。火口軌跡の下ライン２２はリングろう７の配置高さと一致している。火口４をバーナーに固定してバーナーを揺動させるのではなく、多数の火口が環状の火口軌道上に一方向に一定速に動く機構とし、接合部が火口軌道の下ライン付近にくるように接合部材２０を自動ろう付装置１００に固定している。
【００１５】
図６には接合部材の２形態が示されている。接合部材２０Ａは正規品を表している。接合部材２０Ｂは形状が傾いている不正規品を表している。本願に係る自動ろう付け装置を用いることで、接合部材の形状がたとえ不正規品のように傾むいていても火口の加熱範囲と接合部の水平方向位置関係は一定に保たれるため、接合部への入熱量が接合部材ごとにばらつく度合いを小さくし、接合品質を向上させることができる。
【００１６】
次に、接合部材をろう付装置に固定して行う形式の自動ろう付装置２００と本願に係る自動ろう付け装置１００との比較を行なう。図７は接合部材をろう付装置に固定して行う形式の自動ろう付装置２００でろう付け作業している様子を上から見た状態を表している。自動ろう付装置２００では、火口４は一列に固定配置されていて、循環することはできない。接合部材は正規品（接合部材２０Ａ）を用いている。
【００１７】
白抜き矢印は火口４の加熱範囲を表している。黒矢印は自動ろう付装置２００ではバーナーユニット１が揺動運動することを表している。バーナーユニット１は独立して動くため、上側に描かれているバーナーユニットと下側に描かれているバーナーユニットは完全には対向していない。それぞれのバーナーユニットが水平方向に揺動することで、均一な入力が実現される。
【００１８】
図８は接合部材２０Ｂ（不正規品）を自動ろう付装置２００でろう付け作業している様子を表している。参考のため太い点線で、接合部材２０Ａの形態を図中に併記してある。接合部材の形状にばらつきがあると、揺動するバーナーに取り付けられた火口の加熱範囲と接合部材の接合部の位置関係が正規品と不正規品でずれることにより、接合部への入熱量がばらつく。
【００１９】
本願に係る装置のように、接合部材を装置に固定して、環状軌道上を運動する火口を備える構成を用いることで、接合部材の形状が不正規品ようにかたむいていても火口の加熱範囲と接合部の水平方向位置関係は一定に保たれるため、接合部の到達温度が接合部材ごとにばらつく度合いを小さくし、接合品質を向上させることができる。また、そのような装置を用いることで、接合部ピッチと自動ろう付装置の火口ピッチが同一でなくても各接合部への入熱量が均一となり、接合部の接合信頼性が確保された熱交換器を得ることができる。
【００２０】
さらに、接合部の形状および熱容量がほぼ同一で全ての箇所で同一の入熱がなされることが望ましい接合部材の場合であっても、火口ピッチと接合部材の接合部ピッチを同じ長さにせずともよく、接合部ピッチが狭小な接合部材でも各接合部に均一な入熱を行うことができるという効果もある。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態２に係る自動ろう付け装置の全体構成を図９に基づいて説明する。ここでは２個のバーナーユニット１のレールを３次元的に構成する。バーナーユニット１には屈曲点２３があり、屈曲点２３を支点にして火口側に折り曲げられている。これにより、ろう付部が一直線状でない接合部材についても対応可能となる。
【００２２】
実施の形態３．
実施の形態３に係る自動ろう付け装置は、火口のピッチに特徴がある。実施の形態３では、実施の形態１に係る自動ろう付け装置と装置の基本構造は同じであるが、自動ろう付装置の火口ピッチと接合部材の接合部ピッチが異なっている。例えば、自動ろう付装置１００の火口４のピッチを２０ｍｍとし、接合部２１のピッチは１２ｍｍにする。実施の形態３は、接合部の形状および熱容量がほぼ同一で全ての箇所で同一の入熱がなされることが望ましい接合部材に適用する。
【００２３】
一般的には自動ろう付装置を用いるとすれば火口ピッチと接合部材の接合部ピッチを同じ長さにすることが重要である。接合部ピッチが狭小な場合、通常市場に流通している火口では大きすぎて火口を接合部ピッチと同一長さには並べられず、接合部の接合信頼性が保てない。実施の形態３に係る自動ろう付け装置を用いていることで、各接合部への入熱量が均一となり、接合部の接合信頼性が確保された熱交換器を得ることができる。
【００２４】
さらには、接合部の形状および熱容量がほぼ同一で全ての箇所で同一の入熱がなされることが望ましい接合部材の場合であっても、火口ピッチと接合部材の接合部ピッチを同じ長さにせずともよく、接合部ピッチが狭小な接合部材でも各接合部に均一な入熱を行うことができるという効果もある。
【００２５】
実施の形態４．
実施の形態４に係る自動ろう付け装置は、接合部材スタンドに特徴がある。実施の形態４では、実施の形態１と装置の基本構造は同じであるが、接合部材スタンドを仕様の異なる複数の接合部材に対応できるようにしておく。一般的には、各接合部への入熱量を均一にするためには火口ピッチと接合部材の接合部ピッチをそろえることが望ましい。そのために必要な接合部材仕様によるバーナーユニットの交換が必要となる。
【００２６】
図１０は接合部材の３形態を示している。接合部材２０Ｃは、比較的接合部ピッチの狭い接合部材を示している。接合部材２０Ｄは、比較的接合部ピッチの広い接合部材を示している。接合部材２０Ｅは、異なる接合部ピッチが混在する接合部材を示している。実施の形態４に係る自動ろう付け装置を用いることで、加熱時間等のソフトウェア変更をするだけで同一のハードウェア構成により、接合部ピッチが異なっていたり接合部ピッチが不均一であったりする、複数の仕様の接合部材をろう付できるため、著しい生産性向上につながる。
【００２７】
実施の形態５．
実施の形態５に係る自動ろう付け装置の基本構成を図１１に基づいて説明する。バーナーユニット１は火口面を水平にして置かれている。実施の形態５では、バーナーユニットを水平配置のレール構成とすることで、バーナーユニット１つで、接合部材２０に対向する火口構造を作ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  バーナーユニット、２  接合部材クランプ、３  接合材スタンド、４  火口、５  熱交換器コア、６  Ｕベンド管、７  リングろう、１００  自動ろう付け装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012076117.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012076117.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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