JP2014226716A - 伝熱ろう付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合部に高低差のある被接合部材に対して等しく急速加熱が可能であり、かつ種々の形状に対応できる汎用性の高い伝熱ろう付方法を提供する。
【解決手段】接触による熱伝導によって接合部を加熱する一対の授熱部40、50を、被接合部材10、20、31の接合界面にろう材を介在させて組み立てた仮組体1の対向する２面に臨んで配置し、前記一対の授熱部40、50の主金型41、51の授熱面42、52と、少なくとも一方の授熱部50の主金型51の授熱面52に該授熱面52から突出する態様で脱着自在に装着された部分金型61とを前記仮組体1に当接させることにより、異なる高さの接合部A、B、Cを加熱する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、接合界面にろう材を介在させた被接合部材に加熱した金型を接触させて接合部を加熱する伝熱ろう付方法およびその関連技術に関する。

アルミニウムのろう付方法はフラックスの使用の有無、加熱方法、加熱雰囲気等によって種々分類される（特許文献１参照）。

また、重ね継ぎ手のろう付方法としては、被接合部材間にろう材を介在させ、加圧しながら加熱した金型を接触させて接合部を加熱する伝熱ろう付法が知られている。伝熱ろう付法は接触による熱伝導を利用した加熱方法であるから接合部が急速に加熱されて短時間でろう付できるというメリットがあり、抵抗スポット溶接法、トーチろう付法、高周波ろう付法に代わるろう付法として注目されている（特許文献２参照）。

川瀬寛、アルミニウムのろう付、軽金属、１９８６年８月号、５１４〜５２４頁 特開平７−９１２４号公報

しかし、図１〜３に示すような熱交換器の仮組体（1）は冷媒室（2）内のフィン（31）の接合部と周縁の継ぎ手部（13）（26）とでは高さが異なるので、かかる仮組体（1）の上下に金型を配置して伝熱ろう付を行うと、一方の金型は膨出する冷媒室（2）の天井板（25）に当接してフィン（31）の接合部は急速に加熱されて短時間でろう付温度に到達するが、金型が当接しない継ぎ手部（26）は側壁（24）を経由した熱伝導であるために昇温が遅れてろう付温度に到達するまでに時間がかかる。このように接合部や外面形状に高低差のある被接合部材では、短時間でろう付可能であるという伝熱ろう付方法のメリットを十分に生かすことができない。また、ろう付性の点でも金型が直接接触する接合部と接触しない接合部とで昇温時間に差が生じることは好ましくない。

被接合部材の外面形状に合わせた金型を作製し、全ての接合部に金型が直接接触するようにすれば上記の問題は解消されるが、ろう付品ごとに専用金型が必要になるので汎用性に乏しい伝熱ろう付装置となる。

本発明は上述した技術背景に鑑み、接合部に高低差のある被接合部材に対して等しく急速加熱が可能であり、かつ種々の形状に対応できる汎用性の高い伝熱ろう付方法およびその関連技術を提供するものである。

即ち、本発明は下記［１］〜［１０］に記載の構成を有する。

［１］接触による熱伝導によって接合部を加熱する一対の授熱部を、被接合部材の接合界面にろう材を介在させて組み立てた仮組体の対向する２面に臨んで配置し、
前記一対の授熱部の主金型の授熱面と、少なくとも一方の授熱部の主金型の授熱面に該授熱面から突出する態様で脱着自在に装着された部分金型とを前記仮組体に当接させることにより、異なる高さの接合部を加熱することを特徴とする伝熱ろう付方法。

［２］前記部分金型を装着した主金型を下側に配置し、一対の授熱部で仮組体を上下方向に挟む前項１に記載の伝熱ろう付方法。

［３］前記一対の授熱部の主金型の授熱面間に、仮組体のろう付後の高さに対応するスペーサを配置する前項１または２項に記載の伝熱ろう付方法。

［４］接触による熱伝導によって接合部を加熱する一対の授熱部を、被接合部材の接合界面にろう材を介在させて組み立てた仮組体の対向する２面に臨んで配置し、
前記一対の授熱部の主金型の授熱面と、少なくとも一方の授熱部の主金型の授熱面に該授熱面から突出する態様で脱着自在に装着された部分金型とを前記仮組体に当接させることにより、異なる高さの接合部を加熱することを特徴とするろう付品の製造方法。

［５］前記ろう付品の仮組体が、下板および上板の少なくとも一方が中央部に膨出部を有し、これらの下板および上板を重ね合わせることによって中央部に冷媒室が形成されるとともに該冷媒室の周りが継ぎ手部となされ、さらに前記冷媒室内にフィンが接合される熱交換器であり、
前記仮組体の下板および外面に臨んで一対の授熱部を配置し、冷媒室が膨出する側において、主金型の授熱面を冷媒室の外面に当接させ、部分金型を継ぎ手部に当接させる前項４に記載のろう付品の製造方法。

［６］被接合部材の接合界面にろう材を介在させて組み立てた仮組体の対向する２面に臨んで配置され、接触による熱伝導によって接合部を加熱する一対の授熱部を備え、
前記一対の授熱部は、それぞれに、前記仮組体に臨む授熱面で仮組体に当接する主金型を有し、
さらに少なくとも一方の授熱部は、前記主金型の授熱面に該授熱面から突出する態様で脱着自在に装着されて、授熱面から突出することによって仮組体に当接する部分金型を有することを特徴とする伝熱ろう付装置。

［７］前記部分金型が装着された主金型が仮組体の下側に配置され、一対の授熱部が仮組体を上下方向に挟む態様で配置される前項６に記載の伝熱ろう付装置。

［８］前記主金型の授熱面の中央部が仮組体に当接し、中央部の周りに部分金型が装着される前項６または７に記載の伝熱ろう付装置。

［９］前記主金型の授熱面に仮組体のろう付後の高さに対応するスペーサが脱着自在に装着される前項６〜９のうちのいずれか１項に記載の伝熱ろう付装置。

［１０］前記部分金型とスペーサとが一体化している前項９に記載の伝熱ろう付装置。

［１］に記載の発明によれば、仮組体の授熱部に臨む面において高い位置にある接合部は主金型の授熱面が当接し、低い位置にある接合部は部分金型が当接するので、高低差のある接合部のいずれもが接触による熱伝導によって速やかに昇温し、短時間でろう付することができる。また、部分金型は主金型に対して着脱自在であり、仮組体の形状に応じた部分金型を主金型の所定位置に装着することによって多様な形状の仮組体に適用できる。

［２］に記載の発明によれば、下側の主金型に仮組体をセットする際に、部分金型と低い位置の接合部とを合わせれば仮組体は所定位置に納まるので、容易に位置決めすることができる。

［３］に記載の発明によれば、接合界面に残留するろう材量が一定に保たれてろう付品の高さがスペーサの高さとなるので、高い寸法精度を得ることができる。

［４］に記載の発明によれば、仮組体の授熱部に臨む面において高い位置にある接合部は主金型の授熱面が当接し、低い位置にある接合部は部分金型が当接するので、高低差のある接合部のいずれもが接触による熱伝導によって速やかに昇温し、短時間でろう付してろう付品を製造できる。また、部分金型は主金型に対して着脱自在であり、仮組体の形状に応じた部分金型を主金型の所定位置に装着することによって多様な形状の仮組体に適用できる。

［５］に記載の発明によれば、下板および上板の少なくとも一方が中央部に膨出部を有し、これらの下板および上板を重ね合わせることによって中央部に冷媒室が形成されるとともに該冷媒室の周りが継ぎ手部となされ、さらに前記冷媒室内にフィンが接合される熱交換器の製造において、高さの異なる位置にある、継ぎ手部、冷媒室内面とフィンの上部および冷媒室内面とフィンの下部の各接合部が速やかに昇温し、短時間でろう付される。

［６］に記載の発明によれば、仮組体の授熱部に臨む面において高い位置にある接合部は主金型の授熱面が当接し、低い位置にある接合部は部分金型が当接するので、高低差のある接合部のいずれもが接触による熱伝導によって速やかに昇温し、短時間でろう付することができる。また、部分金型は主金型に対して着脱自在であり、仮組体の形状に応じた部分金型を主金型の所定位置に装着することによって多様な形状の仮組体に適用できる。

［７］に記載の発明によれば、下側の主金型に仮組体をセットする際に、部分金型と低い位置の接合部とを合わせれば仮組体の所定位置に納まるので、容易に位置決めすることができる。

［８］に記載の発明によれば、下側の主金型に仮組体をセットする際に、部分金型の装着によって主金型上に形成される凹部の仮組体を落とし込むことによって容易に位置決めすることができる。

［９］に記載の発明によれば、接合界面に残留するろう材量が一定に保たれてろう付品の高さがスペーサの高さとなるので、寸法精度の高いろう付品を作製できる。

［１０］に記載の発明によれば、部分金型とスペーサが一体化されているのでこれらの脱着を同時に行うことができ、脱着作業が簡単である。

本発明の伝熱ろう付装置によってろう付される熱交換器の仮組体の一例を示す斜視図である。 図１の仮組体の分解斜視図である。 図１のＸ−Ｘ線断面図である。 本発明の伝熱ろう付装置の一実施形態を示す斜視図である。 図４の伝熱ろう付装置を用いた仮組体のろう付方法を示す断面図である。 図５のＹ−Ｙ線断面拡大図である。 他の伝熱ろう付装置を用いた仮組体のろう付方法を示す断面図である。

図１は本発明の伝熱ろう付装置によってろう付する熱交換器の仮組体（1）の一例であり、図２は仮組体（1）の分解状態、図３は仮組体（1）の断面図を示している。

前記仮組体（1）は、下板（10）、上板（20）、フィン（31）、入口用ジョイント（32）、出口用ジョイント（33）によって構成されている。前記仮組体（1）は後述する伝熱ろう付装置を用いて下板（10）、上板（20）およびフィン（31）の３つの部材が一括してろう付される。前記入口用ジョイント（32）および出口用ジョイント（33）は下板（10）、上板（20）およびフィン（31）とともに組み立てられるが、接合はろう付後に溶接によって行われる。

下板（10）は四角形の平板であり、中央部は冷媒室（2）の底板（14）を形成し、周縁部は上板（20）とろう付するための継ぎ手部（13）を構成する。図２において、下板（10）上面の仮想線は継ぎ手部（13）と底板（14）の境界を示している。

上板（20）は、前記下板（10）と平面寸法が同一であり、中央部に冷媒室（2）を形成するための平面視四角形の膨出部（23）を有し、膨出部（23）が冷媒室（2）の側壁（24）および天井板（25）を構成している。前記膨出部（23）の開口側周縁は側壁（24）から外方に屈曲し、下板（10）とろう付するための継ぎ手部（26）を形成している。前記側壁（24）の高さは周方向で一定であるから底板（14）と天井板（25）とは平行であり、前記底板（14）の外面および天井板（25）外面は平坦面である。また、前記膨出部（23）の１つの側壁（24）には２の円形孔（27）（28）が穿設されている。前記下板（10）および上板（20）は、それぞれ、心材（11）（21）にろう材（12）（22）をクラッドしたブレージングシートによって構成されている。

前記フィン（31）はベア材を波状に成形したものである。

前記入口用ジョイント（32）および出口用ジョイント（33）は、上板（20）の円形孔（27）（28）に対応する丸パイプである。

前記仮組体（1）は、上板（20）の膨出部（23）の内部にフィン（31）を装入し、下板（10）と上板（20）をそれぞれのろう材（12）（22）の面を内側にして対向配置し、継ぎ手部（13）（26）同士を重ねることによって組み立てられ、膨出部（23）は下板（10）に閉塞されて円形孔（27）（28）のみが開口する半密閉型の冷媒室（2）が形成される。また、前記円形孔（27）（28）には入口用ジョイント（32）および出口用ジョンイント（33）が差し込まれる。

前記仮組体（1）において伝熱ろう付による接合部は、冷媒室（2）の周りの継ぎ手部（13）（26）、冷媒室（2）の天井板（25）の内面とフィン（31）、冷媒室（2）の底板（14）の内面とフィン（31）である。前記フィン（31）は波状であるから、図３に示すように、冷媒室（2）の天井板（25）の内面および底板（14）の内面という高さの異なる２つの面は、それぞれ複数のライン状の接合部を有している。以下の説明において、冷媒室（2）の周りの継ぎ手部（13）（25）の接合部を周縁接合部（Ａ）と略称し、冷媒室（2）の天井板（25）の内面とフィン（31）との複数箇所のろう付部をまとめて天井側フィン接合部（Ｂ）と略称し、冷媒室（2）の底板（14）の内面とフィン（31）との複数箇所のろう付部をまとめて底板側フィン接合部（Ｃ）と略称する。なお、前記入口用ジョイント（32）および出口用ジョイント（33）は円形孔（26）（27）による開口を確保するために仮組体（3）に組み込まれ、ブレージングシートのろう材（22）によって仮接合されるが、膨出部（23）の側壁（24）との確実な接合はろう付後に溶接によって行われるのでろう付による接合部には該当しない。

前記仮組体（1）の高さ方向において、周縁接合部（Ａ）と底板側フィン接合部（Ｃ）は同じ高さにあり、これらと天井側フィン接合部（Ｂ）とは高さが異なるから、仮組体（3）には高さの異なる２つの面にの接合部が存在している。

［伝熱ろう付装置］
図４は本発明の伝熱ろう付装置の一実施形態を示し、図５および図６は図４の伝熱ろう付装置を用いた仮組体（1）のろう付方法を示している。

伝熱ろう付装置（3）は上下一対の授熱部（40）（50）を備え、これらの授熱部（40）（50）が仮組体（1）の対向する２面を上下方向に挟む態様で配置される。図示例のろう付方法においては、仮組体（1）のろう付姿勢は、下板（10）が上側、上板（20）が下側であり、図１〜３とは上下が逆転した姿勢である。前記ろう付姿勢において、周縁接合部（Ａ）および底板側フィン接合部（Ｃ）が上側に位置し、天井側フィン接合部（Ｂ）が下側に位置する。

前記一対の授熱部（40）（50）は、それぞれ、ヒータ（図示省略）と熱的に結合されることによって加熱される主金型（41）（51）を有し、仮組体（1）に臨む授熱面（42）（52）は仮組体（1）の平面寸法よりも一回り大きい平坦面で形成されている。

前記一対の授熱部（40）（50）のうちの下側の授熱部（50）は、主金型（51）の授熱面（52）に、熱伝導性の良い材料、例えば主金型（51）と同一または同等の材料で構成からなる角形環状の追加金型（60）がネジ止めによって着脱自在に装着され、前記授熱面（50）から追加金型（60）が突出している。前記追加金型（60）の先端面には内周側部分が低く外周側部分が高くなった段差が形成されている。前記段差の内周側の低い部分は、高さ（Ｈ１）が冷媒室（2）（膨出部（23））の側壁（24）の高さに対応し、幅が継ぎ手部（25）の幅に対応する部分金型（61）となされている。一方、外周側の高い部分は、高さ（Ｈ２）がろう付完了後のろう付品の高さに対応するスペーサ（62）となされている。前記追加金型（60）は部分金型（61）とスペーサ（62）の一体化物である。なお、前記追加金型（60）は完全な環状体ではなく、側壁（24）から突出する入口用ジョイント（32）および出口用ジョイント（33）を避けるために周方向の２箇所で開環し、大小２つの部材に分割されている。

前記追加金型（60）脱着方法は限定されないが、図示例のようなネジ止めによる方法が簡単であり推奨できる。また、部分金型（61）とスペーサ（62）とを一体化せずに個々に脱着するようにしても良い。図示例の仮組体（1）は部分金型（61）を当接させる継ぎ手部（26）が主金型（51）の授熱面（52）を当接させる冷媒室（1）の周縁部分に存在するので部分金型（61）とスペーサ（62）とが一体化されている。部分金型（61）とスペーサ（62）を一体化するとこれらの脱着を同時に行うことができるので、脱着作業が簡単になる。

図６に示すように、前記仮組体（1）の下板（10）および上板（20）の材料はブレージングシートであり、仮組体（1）における周縁接合部（Ａ）の厚みは継ぎ手部（13）（26）の合計の厚みであり、換言すると心材（11）（21）とろう材（12）（22）の厚みの合計である。この仮組体（1）を加圧して加熱すると、継ぎ手部（13）（26）の接合界面のろう材（12）（22）は溶融してその一部は冷媒室（2）内に流れる。ろう付後の継ぎ手部（13）（26）の合計の厚みは流れたろう材分だけ薄くなり、心材（11）（21）の厚みと接合界面に残ったろう材の厚みの合計となる。このようにして、ろう付品の高さはろう付前の仮組体（1）の高さよりも低くなる。ろう付前後のろう材の厚みの差はろう材量や授熱部（40）（50）から受ける押圧力等によって変動するが、上下の主金型（41）（51）間にスペーサ（62）を介在させて接合界面に残るろう材の厚みが一定以下にならないように規制することができ、ひいてはろう付品の高さを一定に保って高い寸法精度を得ることができる。前記スペーサ（62）の高さ（Ｈ２）は、仮組体（1）を一対の授熱部（40）（50）で挟んだときにスペーサ（62）と対向する授熱面（42）との間に生じる隙間（Ｓ）がろう付前のろう材（12）（22）の厚みの合計の３０〜７０％となるように設定することが好ましい。

上述した伝熱ろう付装置（3）による仮組体（1）のろう付は次のような手順で行う。

下側の主金型（51）の授熱面（52）に追加金型（60）を装着し、この主金型（51）に、上板（20）を下側して仮組体（1）を載せる。このとき、前記仮組体（1）は追加金型（60）の内周側の一段低くなった部分金型（61）の内側に落とし込まれ、継ぎ手部（26）の外面が部分金型（61）に当接することによって所定位置に位置決めされる。前記部分金型（61）の高さ（Ｈ１）は側壁（24）の高さに設定されているので、この位置決めされた状態において、主金型（51）の授熱面（52）が冷媒室（2）の天井板（25）の外面に当接している。また、前記追加金型（60）のスペーサ（62）の高さ（Ｈ２）は仮組体（1）よりも低いろう付品の高さに設定されているので、下板（10）の外面がスペーサ（62）の先端面よりも高くなっている。

上記のように、下側の主金型（51）上に仮組体（1）をセットする際には継ぎ手部（26）を部分金型（61）に合わせれば仮組体（1）は所定位置に納まり、部分金型（61）は主金型（50）と仮組体（1）との位置決め用部材としても機能する。部分金型による位置決め機能は仮組体がどのようなろう付姿勢であっても得られるが、部分金型を装着した主金型を下側に配置すると、仮組体を主金型上に置けば良いので特に位置決めが容易である。また、図示例の熱交換器のように、仮組体の中央部に主金型の授熱面を当接させ周縁部に部分金型に当接させる場合も特に位置決めが容易であり、部分金型の装着によって主金型上に形成される凹部の仮組体をはめ込めば良い。

次に、上側の主金型（41）を下板（10）上に載せて所定の押圧力を付与する。上述したように、下板（10）の外面がスペーサ（62）の先端面よりも僅かに高いので、前記主金型（41）の授熱面（42）は下板（10）の外面に当接しているが、授熱面（42）とスペーサ（62）の先端面との間には隙間（Ｓ）がある。

前記一対の授熱部（40）（50）のヒータを稼働して主金型（41）（51）を加熱する。上側の主金型（41）の熱は、授熱面（42）に当接している下板（10）を介して底板側フィン接合部（Ｂ）および周縁接合部（Ａ）に直接伝えられる。下側の主金型（51）の熱は、授熱面（52）に当接している上板（20）を介して天井側フィン接合部（Ｂ）に直接伝えられ、周縁接合部（Ａ）には授熱面（52）から部分金型（61）を通じて伝えられる。全ての接合部（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に加熱されたいずれかの金型（41）（51）（61）が接触しているので、接合部は短時間でろう付温度まで昇温し、ろう材は速やかに溶融する。このろう付過程で、周縁接合部（Ａ）では継ぎ手部（13）（26）間の溶融したろう材（12）（22）が冷媒室（2）側に流れてろう材の厚みが薄くなっていき、薄くなった分だけ上側の主金型（41）が下がっていくが、授熱面（42）がスペーサ（62）の先端面に当接するとそれ以上はろう材は流れない。そして、接合界面に残留するろう材量は一定に保たれてスペーサ（62）の高さ（Ｈ２）がろう付品の高さとなる。

本発明の伝熱ろう付装置は、高さの異なる位置に接合部を有する仮組体に対して、主金型の授熱面に仮組体の外面形状に応じた部分金型を装着することによってどの接合部にも加熱した金型を当接させることができ、短時間で昇温することができる。また、部分金型は主金型に対して着脱自在であるから、仮組体の形状に応じた部分金型を所定位置に装着することによって多様な形状の仮組体に適用できる。多様な形状の仮組体に対して主金型は共通であるから、汎用性が高く金型コストを抑えることができる。

本発明の伝熱ろう付装置は上記の実施形態のものに限定されず、種々の変更が可能である。

前記部分金型は仮組体の接合部の位置や外面形状に応じて主金型に取り付ける部材であり、図１等に示した仮組体（1）のように一方の面が平坦面であれば、片方の主金型にのみ部分金型を装着すれば良い。また、両面に高さの異なる接合部を有する仮組体であれば、両方の主金型に部分金型を装着する。

図７の仮組体（4）は、図１等に示した膨出部（23）を有する上板（20）を２枚使用し、これらを向かい合わせにして側壁（24）の２倍の高さを有する冷媒室を形成するとともに、冷媒室内にフィン（35）を配置したものである。前記仮組体（4）は上下の継ぎ手部（26）、および上下の膨出部（23）の内面（冷媒室の天井および底）とフィン（35）とが接合され、上下両面において高さの異なる位置に接合部を有している。前記仮組体（4）には、上下の主金型（41）（51）の授熱面（42）（52）に側壁（24）の高さに対応する部分金型（65）を装着し、上下の主金型（41）（51）の授熱面（42）（52）を膨出部（23）に接触させるとともに上下の部分金型（65）を継ぎ手部（26）に接触させるようにする。また、スペーサを用いてろう付品の高さを規制する場合は、上下のどちらか一方の部分金型（65）とスペーサとを一体化しても良いし、部分金型（65）とは別部材として上下どちらかの主金型に装着しても良い。また、所要高さを二分したスペーサを上下の主金型に装着し、ろう付によって上下のスペーサを当接させるようにしても良い。

また、部分金型は仮組体の接合部の高さと形状に応じて選定される部材であるから、部分金型の数、形状、高さ、主金型における取付位置等は仮組体の形状以外の条件によって限定されない。従って、仮組体の形状に応じで部分金型は１個であることも複数個となることもある。また、高さや平面形状の異なる複数個の部分金型を取り付けることもある。また、部分金型の先端面は仮組体の当接部分に倣った形状であるから、主金型の授熱面に対して傾斜する面、曲面、凹凸面であることもある。

部分金型は低い位置にある接合部の全面積に当接する形状であることが好ましく、全面積に当接させることによって可及的に速やかに昇温することができる。ただし、部分金型と被接合部材の一部とが干渉し合う場合は部分金型に切り欠き部を設けて干渉を回避することが許容される。図４および図５に示す仮組体（1）のろう付では、追加金型（60）の一部を切り欠いて上板（20）に組み付けたジョイント（32）（33）との干渉を回避している。従って上板（20）の継ぎ手部（26）には部分金型（61）が当接しない部分があるが、未当接部分の面積はわずかである上に、下板（10）の全面に上側の主金型（51）の授熱面（52）が当接し、かつ部分金型（61）の側面が側壁（24）に当接しているので、継ぎ手部（13）（26）への伝熱量は充足している。このように低い位置にある接合部への伝熱量が充足している場合は部分金型の未当接部分があっても接合部は急速加熱される。本発明は部分金型が低い位置にある接合部の全面積に当接することが必須要件ではなく、低い位置にある接合部に当接する部分金型が主金型に脱着自在に装着されることが必須要件である。

また、主金型の授熱面が平坦面であることにも限定されない。多種類の仮組体の共通部分に高さ異なる接合部がある場合は、高さの異なる授熱面を有する金型を共通の主金型とし、この主金型に他の低い接合部に当接させる部分金型を組み合わせる。かかる場合も汎用性のある伝熱ろう付装置となし得る。

また、仮組体のろう付姿勢は一対の授熱部で仮組体を上下方向に挟む態様に限定さない。被接合部材の形状、接合部の位置等に応じて安定したろう付姿勢を適宜選定すれば良い。

伝熱ろう付を実施する環境は限定されないが、より良いろう付を達成するには授熱部および仮組体を不活性雰囲気下に設置してろう付することが好ましい。

本発明の伝熱ろう付装置でろう付する製品は限定されないが、接合部が広範囲に存在し、中央部の高い位置と周縁部の低い位置とに接合部を有する製品のろう付に適している。図示例の熱交換器は、中央部を高くその周縁部を低くして冷媒室を形成し、かつ冷媒室に内挿したフィンを天井と底にろう付するものであるから、本発明の伝熱ろう付装置を用いたろう付に適した製品である。

図１〜３に示す熱交換器の仮組体（1）を図４〜６に示す伝熱ろう付装置（3）を用いてろう付した。

仮組体（1）を構成する下板（10）および上板（20）の材料として、ＪＩＳ ３００３からなる心材（11）（21）にＪＩＳ ４０４５をからなるろう材（12）（22）をクラッドした、厚さ１ｍｍ、クラッド率５％のブレージングシートを用いた。前記下板（10）は前記ブレージングシートを幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍの正方形に切断したものである。前記上板（20）は、前記ブレージングシートをプレス加工して高さ１０ｍｍの側壁（24）を立ち上げて膨出部（23）を形成し、膨出部（23）の周りに継ぎ手部（26）となる平板部分を残して幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍに切断したものである。前記上板（20）の全高さは継ぎ手部（26）を加えた１１ｍｍである。フィン（31）はＪＩＳ ３００３からなる厚さ０．５ｍｍのベア材を波形に成形したものであり、幅８５ｍｍ×長さ８５ｍｍ×高さ１０ｍｍである。ジョイント（32）（33）はＪＩＳ ３００３からなる円形パイプであり、外直径８ｍｍ×肉厚０．６ｍｍ×長さ３０ｍｍである。

前記下板（10）および上板（20）のろう材（12）（22）の面に１０ｇ／ｍ^２のフッ化物系フラックスを付着させておき、図１〜３に示すように、フィン（31）およびジョイント（32）（33）とともに熱交換器の仮組体（1）を組み立て、下板（10）と上板（20）をスポット溶接で仮止めした。前記仮組体（1）の高さは下板（10）の厚さ１０ｍｍと上板（20）の全高さ１１ｍｍの合計１２ｍｍである。前記仮組体（1）の高さの１２ｍｍには、下板（10）および上板（20）のろう材（12）（22）の合計厚みである１００μｍが含まれている。

（実施例）
伝熱ろう付装置（3）は上下一対の授熱部（40）（50）のうち、下側の授熱部（50）の主金型（51）に角形環状の追加金型（60）を装着し、上側の授熱部（40）は主金型（41）のみを用いた。前記追加金型（60）は内周側の部分金型（61）と外周側のスペーサ（62）とが一体化したものである。前記部分金型（61）の高さ（Ｈ１）は側壁（24）の厚さに対応する１０ｍｍであり、スペーサ（62）の高さ（Ｈ２）は仮組体（1）の高さである１２ｍｍからろう材の合計厚み０．１ｍｍの５０％に相当する０．０５ｍｍを減じた１１．９５ｍｍである。

図５に示すように、追加金型（60）を装着した主金型（51）上に仮組体（1）を載せ、さらに上側の主金型（41）を載せて１０ｋｇの重しで加圧した。このろう付前の状態において、主金型（51）の授熱面（52）が冷媒室（2）の天井板（25）の外面に当接し、部分金型（61）の先端面が継ぎ手部（26）に当接し、上側の主金型（41）の授熱面（42）は下板（10）の全面に当接している。また、スペーサ（62）の先端面と上側の授熱面（42）との間には０．０５ｍｍの隙間（Ｓ）が生じている。

上述した授熱部（40）（50）と仮組体（1）の組み付けは酸素濃度：５ｐｐｍ、露点：−６５℃の窒素雰囲気中で行い、引き続きこの窒素雰囲気中で上下の主金型（41）（51）を図外のヒータで６１０℃に加熱し、主金型（41）（51）および部分金型（61）からの熱伝導により仮組体（1）を加熱したところ、昇温開始から１２０秒で良好にろう付された。

（比較例）
上述した実施例と比較するために、同じ仮組体（1）を、部分金型（61）を装着せずに主金型（41）（51）のみを用いてろう付した。即ち、下側の授熱部（50）は冷媒室（2）の天井板（25）にのみ接触し継ぎ手部（26）には接触していない。

実施例と同じように、窒素雰囲気中で上下の主金型（41）（51）を図外のヒータで６１０℃に加熱し、主金型（41）（51）からの熱伝導により仮組体（1）を加熱したところ、良好なろう付が達成されるまでに昇温開始から３００秒を要した。

本発明は、接合部が広範囲に存在し、中央部の高い位置と周縁部の低い位置とに接合部を有するろう付品の製造に適し、特に熱交換器のろう付に好適に利用できる。

1、4…仮組体
2…冷媒室
3…伝熱ろう付装置
10…下板（被接合部材）
20…上板（被接合部材）
31、35…フィン（被接合部材）
40、50…授熱部
41、51…主金型
42、52…授熱面
60…追加金型
61、65…部分金型
62…スペーサ
Ｈ１…部分金型の高さ
Ｈ２…スペーサの高さ
Ｓ…隙間
Ａ…周縁接合部
Ｂ…天井側フィン接合部
Ｃ…底板側フィン接合部

Claims (10)

1. 接触による熱伝導によって接合部を加熱する一対の授熱部を、被接合部材の接合界面にろう材を介在させて組み立てた仮組体の対向する２面に臨んで配置し、
   前記一対の授熱部の主金型の授熱面と、少なくとも一方の授熱部の主金型の授熱面に該授熱面から突出する態様で脱着自在に装着された部分金型とを前記仮組体に当接させることにより、異なる高さの接合部を加熱することを特徴とする伝熱ろう付方法。
2. 前記部分金型を装着した主金型を下側に配置し、一対の授熱部で仮組体を上下方向に挟む請求項１に記載の伝熱ろう付方法。
3. 前記一対の授熱部の主金型の授熱面間に、仮組体のろう付後の高さに対応するスペーサを配置する請求項１または２項に記載の伝熱ろう付方法。
4. 接触による熱伝導によって接合部を加熱する一対の授熱部を、被接合部材の接合界面にろう材を介在させて組み立てた仮組体の対向する２面に臨んで配置し、
   前記一対の授熱部の主金型の授熱面と、少なくとも一方の授熱部の主金型の授熱面に該授熱面から突出する態様で脱着自在に装着された部分金型とを前記仮組体に当接させることにより、異なる高さの接合部を加熱することを特徴とするろう付品の製造方法。
5. 前記ろう付品の仮組体が、下板および上板の少なくとも一方が中央部に膨出部を有し、これらの下板および上板を重ね合わせることによって中央部に冷媒室が形成されるとともに該冷媒室の周りが継ぎ手部となされ、さらに前記冷媒室内にフィンが接合される熱交換器であり、
   前記仮組体の下板および外面に臨んで一対の授熱部を配置し、冷媒室が膨出する側において、主金型の授熱面を冷媒室の外面に当接させ、部分金型を継ぎ手部に当接させる請求項４に記載のろう付品の製造方法。
6. 被接合部材の接合界面にろう材を介在させて組み立てた仮組体の対向する２面に臨んで配置され、接触による熱伝導によって接合部を加熱する一対の授熱部を備え、
   前記一対の授熱部は、それぞれに、前記仮組体に臨む授熱面で仮組体に当接する主金型を有し、
   さらに少なくとも一方の授熱部は、前記主金型の授熱面に該授熱面から突出する態様で脱着自在に装着されて、授熱面から突出することによって仮組体に当接する部分金型を有することを特徴とする伝熱ろう付装置。
7. 前記部分金型が装着された主金型が仮組体の下側に配置され、一対の授熱部が仮組体を上下方向に挟む態様で配置される請求項６に記載の伝熱ろう付装置。
8. 前記主金型の授熱面の中央部が仮組体に当接し、中央部の周りに部分金型が装着される請求項６または７に記載の伝熱ろう付装置。
9. 前記主金型の授熱面に仮組体のろう付後の高さに対応するスペーサが脱着自在に装着される請求項６〜９のうちのいずれか１項に記載の伝熱ろう付装置。
10. 前記部分金型とスペーサとが一体化している請求項９に記載の伝熱ろう付装置。
    

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