(57)【要約】      （修正有）【課題】近赤外線を用いながら、ろう付けのばらつきを防止するろう付け装置の提供。【解決手段】赤外線照射部１０７は、熱源ユニット１１１、ブロワー１１３及び筐体１１５を有している。熱源ユニット１１１は、１つの近赤外線ランプ１１１ａ、近赤外線ランプ１１１ａを挟んで対向して位置する２つの被加熱放熱器１１１ｂを有している。被加熱放熱器１１１ｂは、近赤外線ランプ１１１ａが放射する近赤外線を受光し、加熱される。加熱された被加熱放熱器１１１ｂ、被加熱放熱器１１１ｂの内部を通過する窒素を加熱する。被加熱放熱器１１１ｂは、筐体１１５内に形成される窒素の流れＳ１００の中に配置される。赤外線照射部１０７において、筐体１１５の内部を、熱源ユニット１１１を用いて所定温度まで均一に加熱することによって、空調用熱交換器７や、ろう付けの対象部分の質量や形状のばらつきに影響をうけることなく、均一な品質でろう付けできる。【選択図】図３
2012081496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被ろう付け物の所定のろう付け部分をろう付けするろう付け装置であって、
赤外線を照射する赤外線照射手段、
前記近赤外線によって加熱される被加熱手段、
前記被加熱手段から加工位置にある前記被ろう付け物の前記ろう付け部分へと向かう気体の流れを形成する気体流形成手段、
を有するろう付け装置。
【請求項２】
請求項１に係るろう付け装置において、
前記被加熱手段は、
前記近赤外線照射手段を挟んで対向する位置に配置されること、
を特徴とするろう付け装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に係るろう付け装置において、
前記赤外線照射手段及び前記被加熱手段は、
前記加工位置にある前記被ろう付け物の前記ろう付け部分を挟んで１つずつ配置されること、
を特徴とするろう付け装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に係るろう付け装置のいずれかにおいて、
前記気体は、
不活性ガスであること、
を特徴とするろう付け装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４に係るろう付け装置のいずれかにおいて、
前記被加熱手段は、
前記流体の流れに交わる方向に、複数の前記被加熱板が層状に配置されていること、
を特徴とするろう付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定部材をろう付けするろう付け装置に関し、特に、近赤外線を用いるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のろう付け装置について図５を用いて説明する。図５（ａ）に示すように、ろう付け装置１は、ワークとして例えば空調用熱交換器７をろう付けするもので、架台２と、この架台２に一方から他方に向けて空調用熱交換器７を搬送する搬送装置としてのコンベア３と、コンベア３で搬送される空調用熱交換器７を加熱させる近赤外線照射装置５と、空調用熱交換器７の温度を検出する温度センサ２０とを備えている。
【０００３】
図５（ｂ）に示すように、空調用熱交換器７は、多数のアルミニウム製プレートフィン８と冷媒が流通する銅管（冷媒管）９とを組み合わせて構成されている。銅管９は、プレートフィン８を挿通する複数本の直線状銅管９ａと、隣接する直線状銅管９ａ同士を連結するＵ字状の連結銅管９ｂからなる。そして、連結銅管９ｂの両端部が、直線状銅管９ａ上端部に嵌合されている。本実施の形態は、連結銅管９ｂの両端部と直線状銅管９ａの上端部とをろう付けする場合を例示する。かかる連結銅管９ｂの両端部と直線状銅管９ａの上端部との嵌合部分が、ろう付け部分１０となる。
【０００４】
図５（ａ）に示すように、  前記近赤外線照射装置５は、架台２の幅方向（前記コンベア３による空調用熱交換器７の搬送方向に対して直角方向）に間隔をおいて対向するように設けられた近赤外線照射源５１を備えている。各近赤外線照射源５１は、コンベア３上方に配置された本体１１に設けられた長尺状のハロゲンランプからなる。このハロゲンランプ５１は、０．７５μｍ〜２．０μｍの波長の近赤外線を照射するものである。
【０００５】
ハロゲンランプ５１は、コンベア３で搬送される空調用熱交換器７の搬送方向に沿って、且つ、空調用熱交換器７の上部両側に配置されている。ハロゲンランプ５１の個数は特に限定されないが、所定の照射出力（近赤外線の所定照射量）が得られるように、任意に設定可能である。例えば、ハロゲンランプ５１としては、一灯当たり１ＫＷ〜１０ＫＷのものが採用可能である。
【０００６】
ハロゲンランプ５１の背面側には、リフレクター１６が設けられており、このリフレクター１６により、ハロゲンランプ５１から背面側へ照射される近赤外線を空調用熱交換器７側に反射させることができる。ハロゲンランプ５１の近赤外線の焦点は、空調用熱交換器７のろう付け部分１０となるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９５９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の従来のろう付け装置１には、以下に示すような改善すべき点がある。ろう付け装置１では、近赤外線を、直接、ろう付け部分１０に照射している。このため、直接照射されない領域に比して近赤外線が直接照射される領域には大量のエネルギーが与えられることになる。一方、ろう付けする空調用熱交換器７それぞれのろう付け部分１０には、質量、材質等のばらつきが存在する。近赤外線から受けるエネルギーの分布にばらつきが存在する上に、ろう付け部分１０にもばらつきが存在するため、ろう付け部分１０のろう付け状態にばらつきが生じやすい、という改善すべき点がある。
【０００９】
また、ハロゲンランプ５１によって照射される近赤外線は、広い範囲に拡散する。このため、ろう付け部分１０以外にも近赤外線が照射される。ろう付け部分１０以外に近赤外線が照射されると、皮膜の蒸発等、本来予定していない状態が発生する、という改善すべき点がある。
【００１０】
そこで、本発明は、近赤外線を用いながら、ろう付けのばらつきを防止するろう付け装置の提供を目的とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。
【００１２】
本発明に係るろう付け装置は、被ろう付け物の所定のろう付け部分をろう付けするろう付け装置であって、赤外線を照射する赤外線照射手段、前記近赤外線によって加熱される被加熱手段、前記被加熱手段から加工位置にある前記被ろう付け物の前記ろう付け部分へと向かう気体の流れを形成する気体流形成手段、を有する。
【００１３】
これにより、赤外線により加熱された被加熱手段を介して加熱された気体を用いて、ろう付け部分をろう付けすることができる。よって、ろう付け部分のろう付けのばらつきを防止することができる。
【００１４】
本発明に係るろう付け装置では、前記被加熱手段は、前記近赤外線照射手段を挟んで対向する位置に配置されること、を特徴とする。
【００１５】
これにより、放射される近赤外線を効率よく被加熱手段で受光することができる。よって、ろう付け装置のエネルギー効率を高めることができる。
【００１６】
本発明に係るろう付け装置では、前記赤外線照射手段及び前記被加熱手段は、前記加工位置にある前記被ろう付け物の前記ろう付け部分を挟んで１つずつ配置されること、を特徴とする。
【００１７】
これにより、効率よくろう付け部分をろう付けすることができる。
【００１８】
本発明に係るろう付け装置では、前記気体は、不活性ガスであること、を特徴とする。これにより、高温の気体を用いてろう付けを行ったとしても、被ろう付け物の酸化を防止することができる。
【００１９】
本発明に係るろう付け装置では、前記被加熱手段は、前記流体の流れに交わる方向に、複数の前記被加熱板が層状に配置されていること、を特徴とする。
【００２０】
これにより、流体の流れを阻害することなく、効率的に流体を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るろう付け装置の一実施例であるろう付け装置１００の正面図である。
【図２】図１に係るろう付け部分１００の左側面図である。
【図３】赤外線照射部１０７の断面図である。
【図４】被加熱放熱器１１１ｂを示す図であり、Ａは図２における矢印ａ３００方向から見た状態を、Ｂは図４ＡにおけるＹ−Ｙ断面を示す図である。
【図５】従来のろう付け装置１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【００２３】
第１  全体構成
本発明の一実施例であるろう付け装置１００は、被ろう付け物である空調用熱交換器７の所定部分にろう付け加工を施す装置である。空調用熱交換器のろう付け装置の構成について図１、図２を用いて説明する。図１は、ろう付け装置１００の正面図を示している。図２は、ろう付け装置１００の左側面図を示している。なお、以下においては、図１に示す矢印ａ１００方向を幅方向、図２に示す矢印ａ２００方向を奥行き方向とする。なお、以下においては、図９に示す従来の空調用熱交換器７を被ろう付け物とする。
【００２４】
図１に示すように、ろう付け装置１００は、架台１０１、筐体１０３、昇降ユニット１０５及び赤外線照射部１０７を有している。
【００２５】
架台１０１は、昇降ユニット１０５を内包し、ろう付け装置１００の土台を形成する。筐体１０３は、被ろう付け物である空調用熱交換器７や、空調用熱交換器７をろう付け加工するための赤外線照射部１０７を包含し、保護する。
【００２６】
昇降ユニット１０５は、空調用熱交換器７を配置位置から加工位置の間を矢印ａ１３０方向に上昇させ、また、下降させる。なお、配置位置とは、空調用熱交換器７をろう付け加工のために昇降用ユニット１０５の上に配置する位置をいう。また、加工位置とは、空調用熱交換器７をろう付け加工する位置をいう。
【００２７】
昇降ユニット１０５の配置位置において、空調用熱交換器７を所定の位置に搬送する方法については、コンベア等、適当な搬送手段を用いればよい。
【００２８】
赤外線照射部１０７は、加工位置において、熱交換器７の所定のろう付け部分に近赤外線を照射し、ろう付け部分を加熱させる。赤外線照射部１０７は、ろう付け装置１００の上部に配置される。また、図２に示すように、赤外線照射部１０７は、加工位置に配置された空調用熱交換器７を包含する位置に配置される。赤外線照射部１０７については、後述する。なお、図１、図２においては、赤外線照射部１０７を所定位置に固定するための固定機構、赤外線照射部１０７に接続される電気配線や電源等については記載を省略している。
【００２９】
第２  赤外線照射部１０７
赤外線照射部１０７の構成について図３を用いて説明する。図３は、図１におけるＸ−Ｘ断面を示している。赤外線照射部１０７は、熱源ユニット１１１、ブロワー１１３  及び筐体１１５を有している。筐体１１５の内部には、窒素が充填されている。なお、筐体１１５の内部に窒素を充填させることによって、高温によるろう付け加工時の空調用熱交換器７の参加を防止することができる。
【００３０】
熱源ユニット１１１は、加工位置に位置する空調用熱交換器７を中心に左右に１つずつ配置される。熱源ユニット１１１は、１つの近赤外線ランプ１１１ａ、近赤外線ランプ１１１ａを挟んで対向して位置する２つの被加熱放熱器１１１ｂを有している。
【００３１】
近赤外線ランプ１１１ａは、幅方向ａ１００に沿って配置される。近赤外線ランプ１１１ａは、長尺状のガラス面を有しており、ガラス面で囲まれた空間に近赤外線を発光するフィラメントが位置している。本実施例においては、近赤外線ランプ１１１ａとしては、０．７５μｍ〜２．０μｍの波長の近赤外線を照射するハロゲンランプを用いている。なお、ハロゲンランプは、投入電力の８０％〜９０％を赤外線として放射する。このため、近赤外線によるろう付けを行う熱源としてみると、ハロゲンランプは、非常にエネルギー効率が高い熱源となる。
【００３２】
被加熱放熱器１１１ｂは、近赤外線ランプ１１１ａが放射する近赤外線を受光し、加熱される。加熱された被加熱放熱器１１１ｂ、被加熱放熱器１１１ｂの内部を通過する窒素を加熱する。被加熱放熱器１１１ｂは、筐体１１５内に形成される窒素の流れＳ１００の中に配置される。被加熱放熱器１１１ｂは、近赤外線ランプ１１１ｂを挟んで左右に対向する位置に配置されるため、近赤外線ランプ１１１ｂから四方に放射される近赤外線を効率よく窒素の加熱に利用することができる。なお、本実施例では、窒素を約８００℃〜１０００℃まで加熱する。
【００３３】
図２における矢印ａ３００方向から見た被加熱放熱器１１１ｂを図４Ａに示す。被加熱放熱器１１１ｂは、複数の薄板１２１及び複数の連結管１２３を有している。薄板１２１は、窒素の流れＳ１００に直交する方向に層状に所定間隔で配置される。このように、薄板１２１を層状に配置することによって、層間に窒素の通過孔を形成することができる。また、層状に配置された薄板１２１は、層間に流れる窒素を加熱するので、複数の薄板１２１を一体とした一つの放熱器を形成することができる。さらに、薄板１２１を窒素の流れＳ１００（図３参照）に直交する方向に層状に配置することによって、窒素の流れＳ１００を阻害することがないので、効率的な加熱が可能となる。
【００３４】
連結管１２３は、所定の間隔で配置される。これにより、薄板１２１の層間に通過孔を形成するとともに、窒素の流れを阻害することを防止することができる。また、連結管１２３は、層状に配置された各薄板１２１を貫通するように配置される。このように、連結管１２３を層状に配置された薄板１２１を貫通するように配置することによって、連結管１２３が薄板１２１の隙間から洩れた近赤外線を受光し、加熱される。よって、赤外線ランプ１１１ａが放射した近赤外線を効率的に利用することができる。また、連結管１２３は、加熱による熱を連結する薄板１２１に伝導するため、被加熱放熱器１１１ｂ全体を均一に、短時間で加熱することができる。
【００３５】
また、薄板１２１は、アルミニウムを用いて形成される。アルミニウムは熱伝導率が高いため、より効率的な熱交換が可能となる。さらに、連結管１２３は、銅を用いて形成される。これにより、薄板１２１への効率的かつ短時間での熱伝導を可能にする。
【００３６】
図４ＡにおけるＹ−Ｙ断面を図４Ｂに示す。薄板１２１は、直線状に配置される複数の連結管１２３を有している。これにより、窒素の流れＳ１００を阻害することなく、効率的な熱交換を行うことができる。
【００３７】
図３に戻って、ブロワー１１３は、赤外線照射部１０７の下部に配置される。ブロワー１１３は、赤外線照射部１０７の下部において、窒素を外側から内側へと送風する。本実施例においては、窒素を風速１ｍ／ｓ以上で送風する。ブロワー１１３によって送風された窒素は、熱源ユニットによって加熱され、空調用熱交換器７に到達し、上昇気流を形成する。この結果、筐体１１５の内部には、筐体１１５の中心から外側に向かう窒素の流れＳ１００が形成される。これにより、筐体１１５の内部を均短時間に所定の温度まで上昇させると共に、均一の温度状態を形成し、維持することができる。
【００３８】
このように、赤外線照射部１０７において、筐体１１５の内部を、熱源ユニット１１１を用いて所定温度まで均一に加熱することによって、空調用熱交換器７や、ろう付けの対象部分の質量や形状のばらつきに影響をうけることなく、均一な品質のろう付けを行うことができる。
【００３９】
［その他の実施例］
［１］近赤外線  ：  前述の実施例１においては、近赤外線を用いて、被加熱物である被加熱放熱器１１１ｂを加熱するとしたが、被加熱物を加熱できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、近赤外線領域以外の赤外線を用いるようにしてもよい。
【００４０】
［２］窒素  ：  前述の実施例１においては、熱源ユニット１１１によって窒素を加熱することとしたが、筐体１１５の内部に所定の流れＳ１００を形成することができるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、窒素以外の不活性ガス、その他の気体であってもよい。
【００４１】
［３］空調用熱交換器７  ：  前述の実施例１においては、ろう付けの対象を空調用熱交換器７としたが、ろう付け部分が存在するものであれば、例示のものに限定されない。
【００４２】
［４］薄板１２１、連結管１２３の構成材料  ：  前述の実施例１においては、薄板１２１をアルミニウムにより構成するとしたが、近赤外線等の赤外線により共振し、発熱するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、銅を用いて薄板１２１を構成するようにしもよい。なお、アルミニウム、銅等を用いる場合、熱伝導がいいため、所定温度までの昇温性能を高めることができる。
【００４３】
また、鉄、セラミックス等をもちいるようにしてもよい。この場合、蓄熱性能を高めることができる。よって、一旦、薄板１２１を所定温度まで加熱すると、長時間その温度を維持することが可能となる。
【００４４】
さらに、連結管１２３を銅を用いて形成するとしたが、例示のものに限定されない。
【００４５】
［５］被加熱放熱器１１１ｂの有無  ：  前述の実施例１においては、加工位置にある前記空調用熱交換器７を挟んで対向する位置に被加熱放熱器１１１ｂを配置したが、いずれか一つの被加熱放熱器１１１ｂのみを用いるようにしてもよい。
【００４６】
［６］連結管１２３の形状、配置  ：  前述の実施例１においては、連結管１２３を円形状としたが、例示のものに限定されない。例えば、多角形形状であってもよい。また、円形状の連結管と多角形形状の連結管とを組み合わせるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係るろう付け装置は、例えば空調用熱交換器の製造に用いることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００・・・・・ろう付け装置
１０１・・・・・架台
１０３・・・・・筐体
１０５・・・・・昇降ユニット
１０７・・・・・近赤外線照射部
１１１・・・・・熱源ユニット
１１１ａ・・・近赤外線ランプ
１１１ｂ・・・被加熱放熱器
１１３・・・・・ブロワー
１１３・・・・・筐体
１２１・・・・・薄板
１２３・・・・・連結管
【図１】
2012081496.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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