JP3934848B2

JP3934848B2 - 高周波ろう付け方法とそのろう付け装置

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Publication number: JP3934848B2
Application number: JP2000094361A
Authority: JP
Inventors: 真治中出口; 洋一久森; 佳典宮本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001276967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属柱状のろう接母材の表面上中心部と周辺部とに設けたろう接部を高周波誘導加熱により同時に高周波ろう付する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空調機器の冷媒回路内部品に使用されている冷媒分配器は、配管取付け板に供給管と複数の分配管をろう接して分岐配管にするもので、冷媒を多数の配管に分岐するのに使用されている。このも冷媒分配器には、従来は、高周波ろう付けがなされていた。他のろう付け法には、バーナなどの火焔によりろう接部を直接加熱する方法や、抵抗加熱炉内に装入して均一加熱する方法があるが、火焔によるろう接は、接合部が、多数の管材で入り組んでいる構造では、接合部を均一に加熱するには不向きであり、他方、抵抗加熱炉の使用は、均一加熱には好適であるが、加熱に時間がかかる難点があり、この点で、高周波ろう付けは、短時間にろう接処理ができる利点があった。
【０００３】
上記の冷媒分配器について、詳しくは、図７に空気調製機器の冷媒回路図を示すように、このシステムは、圧縮機４２によって加圧されたガス冷媒が、凝縮機４３で、外部空気と熱交換して、液冷媒となり、減圧器４４で急激に減圧されて断熱膨張し、低圧の気液２相冷媒とされ、この冷媒は分配器４８を経て、蒸発器４５で空気と熱交換して蒸発し低圧のガス冷媒となり、空気を冷却するものである。
【０００４】
上記の分配器４８は、混合容器に１本の供給管３１と、数本の分配管３２とが接合され、供給管からの上記低圧の気液２相冷媒を複数の分配管に分配して、分配管４９を通った冷媒が、蒸発器４５内の複数の冷媒流路に送られ、熱交換器を構成している。
【０００５】
分配器の例を、図８に示すが、この例では、円板状の配管取付け板１には中心部に、上記の冷媒が流入する冷媒供給管３１を貫通し、さらに、周辺部には、冷媒を流出させる複数の冷媒分配管３２を同心円上に貫通し、この配管取付け板１は、容器状のカバー部材２と接合されて、気液２相状態の冷媒を混合する混合室２３を形成している。この図には、冷媒の流れが矢示してある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この分配器の組立てには、図９に示すように、分配器を構成する部材には、導電材料の銅を使用して、高周波ろう付けが使用されていた。組立てに先立って、配管取付け板１には、中心部の挿入孔と、さらに、周辺部に複数の挿入孔が設けられており、冷媒供給管３１を中心部の挿入孔に挿入し、複数の冷媒分配管３２を、周辺部の挿入孔１１に挿入し、各挿入孔周辺には、ろう材５（５１，５２）を配置していた。さらに、配管取付け板１の外周側に、カバー部材２を外嵌めし、配管取付け板１には、外周部と、上記の挿入孔の周囲とに、ろう材５（５３）を配置していた。
【０００７】
仮組立した分配器は、セラミック等の耐熱性を有する絶縁物で作った載置台（図示せず）上に設置し、環状の高周波コイル４の内側に配置されていた。このとき、高周波コイル４は、ろう接部の挿入孔周縁とほぼと同じ水平レベルに配置されている。ろう付けの際には、図１０に示すように、高周波コイル４に高周波電流を流すと、高周波誘導電流の表皮効果により、銅製のカバー部材２の外周部２１の表面層が加熱され、その熱は、矢示の如く移動して、カバー部材２と配管取付け板１との間のろう材５３が溶融してフィレット５０を形成する。カバー部材側のろう材５３が溶融することにより、ろう材が配管取付け板１の外周面１３とカバー部材２の内周面２２との間のろう付間隙を浸透充填し、配管取付け板１への熱伝導路が拡大し、配管取付け板１の周辺部から中心部へ向けて熱伝導が促進される。この過程で、配管取付け板１の周辺部の冷媒分配管３２に設置したろう材５２が先に溶融しフィレット５０を形成する。遅れて、中心部に位置した冷媒供給管３１周りに設置したろう材５１が溶融する。
【０００８】
上記の高周波ろう付けは、短時間でろう接処理を完了できる利点がある。然しながら、ろう材５（５１ないし５３）には、母材の銅の融点より低けれども、比較的溶融温度の高い合金を使用するので、ろう付け過程では、高周波誘導加熱により、配管取付け板の中心部位置でのろう材が溶融するまでに、配管取付け板ないしはカバー部材が過熱されて、ろう材のフィレットれが垂れ出したり、時には、母材の銅の融点以上の高温に過熱されて、そのカバー部材本体の外周の一部が溶融して、分配器に溶損欠陥を生じるという問題があった。
【０００９】
このような溶損欠陥は、高周波ろう付けでは、本体を構成するカバー部材の周方向表面から熱伝導により中心部へ向って加熱されるので、各位置でのろう材の溶融開始時間が異なることに起因している。
【００１０】
図１１は、純銅から作った分配器を、前記ろう材５０、５１、５２に、りん銅ろう（ＢＣｕＰ−２材（ＪＩＳＺ３２６４、以下同じ）固相線７１０℃‐液相線７９５℃）を使用して、直径２６ｍｍ全厚み９ｍｍの分配器に対して、分配器４ターンの高周波コイルを使用して、高周波電源周波数６０ｋＨｚで、コイル入力２００Ｖ・１６Ａにより、ろう付け試験した時のろう接部の温度変化を、コイル通電時間に対して示している。この図１１中の実線は、ｘが配管取付け板１とカバー部材２の間のろう接部を示し、ｙが外周部の分配管３２廻りのろう接部を、また、ｚが中心部の供給管３１のろう接部廻りの温度を、示している。
【００１１】
図１１において、コイルに通電して１０秒後、最外周のろう材５２固相線温度(ｂ)の７１０℃に達して溶融し、次にろう材５１が１３．５秒後に固相線温度(ｂ)に達して溶融する。そして１５秒後ろう材５０が固相線温度(ｂ)に達して溶融するが、それ以前の約１４．５秒後に配管取付け板１とカバー部材２のろう接部ｘの温度が母材である銅の融点（１０８３℃）を超えていることが分かる。このため中心部のろう材５０が溶融し始めた時点では、先にろう材が溶融した外周部が過剰加熱となり、ろう材がろう付間隙から流出して分配器の内側に侵入したり、さらに、外周部の母材が溶融し変形するのである。
【００１２】
また、このような問題を解決するために、高周波コイルへの入力や通電時間を調整することは、誘導加熱による熱発生から熱伝導に至るまでの加熱過程は短時間に行われるので、一般には困難であった。
【００１３】
さらに、ろう付けは、高周波コイルと分配器との中心がずれて、分配器の円周方向で、高周波コイルと分配器の間隔に差が生じることかあった。このため、分配器外周に流れる誘導電流の分布が不均一となり間隔が広い部分ではろう材が溶融せず、間隔が狭い部分では過剰に加熱されるといった問題があった。
【００１４】
高周波ろう付けは、大気中で加熱しているだけなので、分配器の表面の一部や内部が酸化するといった問題があった。
【００１５】
ろう付けの際に、また、中心部の冷媒供給管のろう材が溶融する際には、冷媒供給管のろう材が、先に溶融していた周辺部位にある冷媒分配管部のろう材に引き込まれ、冷媒供給管ろう接部にろう切れが生じることがあった。
【００１６】
また、冷媒供給管および冷媒分配管を配管取付け板に挿入するための挿入孔は、ろう付間隙が設けられ、冷媒供給管および冷媒分配管の挿入部分の外面が、配管取付け板に設けた挿入孔内面と不均一な接触をすることになる。その結果、配管取付け板から冷媒供給管および冷媒分配管への熱伝導が不均一となり、ろう材の溶融時間に差が生じていた。
【００１７】
本発明は、上記のような課題に鑑み、高周波加熱の際に、母材の周辺部での加熱温度が母材の融点近傍に達するまでに、周辺部と共に、中心部でのろう接を完了させるろう付け法を提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のろう付け方法は、導電金属製の柱状ろう接母材のほぼ中心部のろう接部と周辺部の複数のろう接部とにろう材を配置し、柱状ろう接母材を高周波コイルの内側に配置して当該柱状ろう接母材の外周部を高周波加熱することによりろう接部をろう付けする方法であって、その特徴は、中心部挿入孔のろう材の固相線温度が、周辺部挿入孔のろう材の固相線温度より低くして、高周波加熱により中心部のろう付けを早めるようにすることにある。
【００１９】
上記のろう接部は、柱状ろう接母材に開口する挿入孔と、該挿入孔に挿入してろう付けされるべき挿入部材とから構成され、ろう材が挿入孔の開口部の廻りに配置される構成が好ましく採用できる。
即ち、本発明の方法は、詳しくは、柱状ろう接母材のほぼ中心部の挿入孔と周辺部の複数の挿入孔とにそれぞれ挿入部材を挿入し、ろう接母材上で上記挿入孔廻りにろう材を配置し、ろう接母材の外周部を高周波加熱して、ろう接母材と挿入部材とをろう付けする方法であって、中心部挿入孔のろう材は、周辺部挿入孔のろう材より低い固相線温度を有するものから選ばれる。
【００２０】
柱状ろう接母材には、挿入孔の開口部にテーパ面を形成して、テーパ面と装入部材との間でろう材を埋設する溝を設けたものが好ましい。
【００２１】
上記の方法を実施するに当たっては、柱状ろう接母材として空気調製機器の冷媒分配器に使用する配管取付け板を使用し、挿入部材が、冷媒供給管と冷媒分配管とを含むのが良く、これにより、本発明の方法により、分配器のろう付けを行なうことができる。
【００２２】
上記のろう付け方法は、柱状ろう接母材の底部を着脱自在に載置する部材受止部と高周波コイルを固定するためのコイル保持部とを備えた絶縁性の部品保持手段を使用して、高周波コイルの内側に上記ろう接母材を共軸状に配置することが好ましい。
【００２３】
さらに、上記ろう付け方法は、気密性チャンバ内に上記の部品保持手段と、コイル保持部に保持した高周波コイルとを固定するのがよく、これにより、高周波加熱によるろう付けを制御雰囲気中で行なうことができる。
【００２４】
さらにまた、柱状ろう接母材に開口する挿入孔に挿入部材の端部を立設し、固定部材により各挿入部材の上部を支持し、挿入部材は、ろう付けに際して、ろう接母材の挿入孔に共軸状に配置でき、且つ、多数の挿入部材を互いに平行に保持することができる。特に、装入部材として、分配器の供給管及び分配管同士を正確に平行に位置付けすることもできる。
【００２５】
本発明のろう付け装置は、導電金属製の柱状ろう接母材のほぼ中心部のろう接部と周辺部の複数のろう接部とにろう材を配置し、柱状ろう接母材を高周波コイルの内側に配置して、当該柱状ろう接母材の外周部を高周波加熱することにより、ろう接部をろう付けする装置であって、ろう付け装置が、高周波コイルと、柱状ろう接母材の底部を着脱自在に載置する部材受止部と高周波コイルを固定するためのコイル保持部とを備えた絶縁性の部品保持手段を含み、高周波コイルの内側に上記ろう接母材を共軸状に配置して保持するようにしたものである。
【００２６】
ろう付け装置は、さらに気密チャンバを含み、気密チャンバが、部品保持手段と、当該コイル保持部に保持した高周波コイルとを収容して固定して、高周波加熱によるろう付けを制御雰囲気中で行なうものが好ましい。
【００２７】
ろう付け装置は、柱状ろう接母材に開口する挿入孔に挿入部材を挿入して立設した挿入部材の上部を支持する挿入部材支持体を備えるのが好ましく、ろう付けに際して、ろう接母材の挿入孔に共軸に位置付けられる
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、柱状ろう接母材のいずれかの表面に、中心部のろう接部は、ほぼ中心部に開口する挿入孔とこの挿入孔にさう入される挿入部材を含み、他方、周辺部のろう接部は、ろう接母材の周辺部に開口する複数の挿入孔とこれら各挿入孔に装入される挿入部材とを含む。周辺部のろう接部は、中心部のろう接部を同心円状に取り囲んでいる。本発明においては、ろう接母材上には、上記挿入孔廻りにろう材を配置し、ろう接母材の外周部を高周波加熱して、ろう接母材に開口する挿入孔に挿入部材をろう付けするのである。
【００２９】
この発明において、柱状ろう接母材の語は、円柱形、多角柱形の部材の他に、薄肉ないし厚肉の板状部材を含み、いずれかの端面ないし主面にろう接部を設けて、このようなろう接母材は、外周表面を高周波加熱して、ろう付けされる。
【００３０】
この発明においては、柱状ろう接母材の導電金属には、銅若しくは銅合金が使用され、これに対応して、ろう材には、柱状ろう接母材の融点より低い温度で溶融する銅合金ろう材、を利用することができる。
【００３１】
中心部挿入孔のろう材は、周辺部挿入孔のろう材より低い固相線温度を有するものから選ばれ、中心部挿入孔のろう材は、周辺部挿入孔のろう材の溶融とほぼ前後して溶融を終わるように、その溶融を早めて、高周波加熱によるろう接母材の外周部での溶損を回避しようとするものである。
【００３２】
中心部挿入孔のろう材は、周辺部挿入孔のろう材よりも、固相線温度が２５〜２００℃の範囲の温度差を有するものが選ばれる。好ましくは、中心部挿入孔のろう材の固相線温度が、周辺部挿入孔のろう材より、５０〜１００℃低いものが好ましい。このようなろう材には、りん銅ろう、黄銅ろう、及び銀ろうから、その固相線温度差が上記範囲になるように選ぶことができる。
【００３３】
以下の実施形態では、柱状ろう接母材として上記の冷媒分配器を、高周波ろう付けにより組立てる方法を示す。これを実施するに当たっては、柱状ろう接母材として空気調製機器の冷媒分配器に使用する配管取付け板は、配管取付け板１１とカバー部材２を含み、挿入部材には、冷媒供給管と冷媒分配管とを含む。
【００３４】
実施の形態１．
図１には、この発明の実施の形態による高周波ろう付け前の冷媒分配器の組立てを示している。ここに示す冷媒分配器は、配管取付け板１が、カバー部材２に外嵌され、配管取付け板１の上面には、中央に冷媒供給管３１とその周辺に同心上に複数の冷媒分配管３２が挿入されている。
【００３５】
詳しくは、この配管取付け板１は、円盤状であり、他方のカバー部材２は、有底環状の浅い容器であり、この容器開口部に配管取付け板１の外周部が嵌めこまれ、容器の端面と配管取付け板１の外周との間の容器段部にリング状のろう材５３が配置される。
【００３６】
配管取付け板１は、円盤の中心部に挿入孔１２と、周辺部に四個の挿入孔１１が厚み方向に貫通しており、各挿入孔の内部には、この例では、管端受止用に段部を設けている。
【００３７】
さらに、中心部挿入孔１２と、周辺部挿入孔１１とには、それぞれ、１本の供給管３１と、四本の分配管３２とが、何れも管端部から挿通され、上記挿入孔１１、１２の段部で管端部が停止されている。そして、中心部挿入孔１２と周辺部挿入孔１１とには、その開口部周辺に、それぞれ、リング状のろう材５１、５２が、供給管３１ないし分配管３２を取り巻くようにして、配置されている。
【００３８】
この例では、冷媒分配器を成すカバー部材２と配管取付け板１とは、純銅から形成され、冷媒供給管３１および冷媒分配管３２もまた銅管を使用している。
他方のろう材３は、分配器を成す純銅よりも融点が低いろう材料から、接合強度を考慮しても、りん銅ろうが使用される。
【００３９】
この実施の形態においては、冷媒分配器の周辺部の挿入孔１１に配置するろう材５２と、段部に使用するろう材５３には固相線温度が７１０℃のＢＣｕＰ−２（ＪＩＳＺ３２６４）を用いるのに対して、冷媒分配器中心に設置するろう材５１には、より融点の低いろう材として、固相線温度が６４５℃のＢＣｕＰ−５（同）を用いている。
ここで固相線温度は、ろう材合金が、昇温過程で、固体から液体を溶出し始める温度であり、同一条件で加熱されると固相線温度が低い方が早く溶融し始める。
【００４０】
仮組立した冷媒分配器を高周波コイル４内に配置し、高周波コイル４に通電するとカバー部材２の外周２１表面が加熱される。外周２１表面に生じたジュール熱はカバー部材２内を伝導し、カバー部材２上のろう材５３が最初に溶融する。ろう材５３が溶融することでカバー部材内面２２と配管取付け板１の外周面１３との間のろう付間隙に浸透して充填し、配管取付け板１への熱伝導路が拡大し配管取付け板１の中心部への熱伝導が促進される。次に冷媒分配管３２に設置したろう材５２が溶融するが、配管取付け板１の中心部で冷媒供給管３１に設置したろう材５１についても、ろう材５２の固相線温度より低いろう材を使用するので、中心部位置では、固相線温度以上になっており、ろう材５２の溶融とほぼ同時に溶融する。
【００４１】
図２は、周波数６０ｋＨｚで、コイル入力２００Ｖ・１６Ａの高周波電源と、ターン数４の高周波コイルを使用して、外形２６ｍｍ厚み９ｍｍの純銅製の分配器をろう付けする実験の結果を示すが、図中の実線は、Ｘが配管取付け板１とカバー部材２のろう接部、Ｙが冷媒分配管３２のろう接部、Ｚが冷媒供給管３１ろう接部の温度を、それぞれ示している。コイルに通電して１０秒後、最外周のろう材５３が固相線温度(Ｂ)の７１０℃に達して溶融し、次に周辺部挿入孔１１のろう材５２が１３．５秒後に固相線温度(Ｂ)に達して溶融する。そして１４秒後に中心部挿入孔１２のろう材５１が固相線温度(Ｃ)の６４５℃に達して溶融し、１４．５秒後に通電を終了した。この終了時点で、最も温度上昇が大きい最外周部のカバー部材上のろう材５３温度は母材である銅の融点１０８３℃を超えないので、カバー部材２の溶融は生じていない。
【００４２】
以上のように、実施の形態１による方法によれば、配管取付け板１の外周部のろう材５３が溶融した後、ろう材５２とろう材５１とがほぼ同時に、溶融するので、外周部が過熱されることがなく、従来の如く、過熱によるろう材の流出や母材溶融を防止することができる。
【００４３】
また、配管取付け板１は、円柱状ないし円盤状以外の形状でも同様であり、例えば角柱状部材にろう付する場合においても、誘導加熱される外周表面からの距離に応じて固相線温度の異なるろう材を配置すれば、ろう付不良を防止できる。
【００４４】
実施の形態２．
図３は、冷媒分配器と高周波コイル４を、高周波コイル内部に同軸上に位置決めするための部品保持手段６を有するろう付け装置を示す。
図３において、部品保持手段６は、セラミックスの絶縁物で一体に成形されており、上側のほぼ中央にカバー部材２の外面を受止できる凹部を形成した部材受止部１６を備えている。カバー部材２は、その底部を、部材受止部１６の凹部に入れるだけで、安置される。さらに、部品保持手段６は、部材受止部１６の外側に、高周波コイルを溝に収容して固定する固定するコイル保持部６２を備えており、部材受止部１６とコイル保持部６２は、カバー部材２と高周波コイル４とが同軸に配置できるように、形成されている。
【００４５】
また、部品保持手段６には、予め高周波コイル４が配置固定され、内縁部６３が高周波コイル４の移動を防止し、切り欠き状のコイル導入部６８を設けて高周波コイル４の両端部４１、４１を導出して、コイル両端部４１は、外部の電源（不図示）に接続されている。
そこで、仮組立した冷媒分配器を、部品保持手段６の部材受止部１６に置くと、高周波コイル４と共軸状に配置できる。これにより、カバー部材の表面層に生じる高周波誘導電流の円周方向分布が均一となり、カバー部材２の外周は円周方向に均一に加熱されるので、冷媒分配管３２の複数のろう接部に設置した各ろう材５２はほぼ同時に溶融する。
【００４６】
実施の形態３．
図４は、気密チャンバ７に部品保持手段を配置したろう付け装置を示す。気密チャンバ７は、絶縁性の、好ましくは透視可能な、例えば、アクリル樹脂などの絶縁材料で、この例では、中空筒形の容器本体７２が形成される。この例では、容器本体７２は、円筒容器が利用されている。その底部７０に、上記の部品保持手段６を収容している。チャンバは、上蓋７３を備えて、上蓋７３の周縁を容器本体７２の上端フランジ部７２１にボルト締めできる。上蓋７３を開けて、ろう接母材、例えば、冷媒分配器の部品保持手段への装着と取り外しを行ない、上蓋７３を締めて、部品保持手段へ冷媒分配器を装入した容器本体の内部を密封することができる。さらに、チャンバ７の容器本体７２は、高周波コイル４の端部４１の貫通部７４を備えて、気密絶縁部材７４１で、端部４１と貫通部とを封止している。
さらに、チャンバ７は、容器本体７２に不活性ガスを導入するガス導入口７５０と、小径のガス排出口７６とを備えている。ガス導入口７５０には導入口継手７５を介してガス供給管７５１が接続されて、所要の不活性ガス、例えば、窒素またはアルゴンガスをチャンバ７内に供給できる。
【００４７】
ろう付け作業には、チャンバ７の部品保持手段６に、仮組立した冷媒分配器を設置し、上蓋７３を閉じて密封し、導入口７５０より、例えば、窒素をチャンバ内に供給する。窒素は、一定の流量で導入され、チャンバ内の空気は排出口７６から排出され、チャンバ内は窒素に置換される。上蓋７３に設置した酸素センサ７８の酸素濃度が許容値以下になると、コイル４に高周波電流を供給して、ろう付を行う。これにより、ろう接母材である冷媒分配器の金属表面の酸化を低減できるのでろう接部品の清浄性が保てる。
【００４８】
実施の形態４．
図５は、ろう付前の冷媒分配器を示すが、この配管取付け板１には、挿入孔１１、１２の開口部周縁をテーパ面に形成したものであり、この図では、冷媒供給管３１のろう材５１を埋設するテーパ溝１６と、冷媒分配管３２のろう材５２を埋設するテーパ溝１６とにしてある。
開口部をテーパ状にすることにより、テーパ溝１６にリング状のろう材を入れて、高周波コイル４により加熱すると、先に、ろう材５３が溶融し、次に、ろう材５２が溶融するが、溶融したろう材５２はテーパ溝１６の周囲に流出しない。さらに、中心部のろう材５１が溶融してもテーパ溝１６により周囲にろう材が流出することがない。このように、互いに隣接するろう材５１、５２が溶融しても、溶融したろう材５１、５２同士が接触することがなく、溶融したろう材５１の引き込みがなく、特に、中心部の冷媒供給管３１のろう接部のろう切れを防止できる。
【００４９】
実施の形態５．
図６は、配管接続部品に仮組みした冷媒供給管３１と冷媒分配管３２を保持するための固定部材を示す。固定部材８は、この例では、チャンバの蓋７３に支柱８３を介して設置され、冷媒供給管３１と冷媒分配管３２とを挿入保持するガイド孔８１が設けられ、冷媒供給管３１と冷媒分配管３２の上部をガイド孔に挿入することにより、冷媒供給管３１と冷媒分配管３２が、水平方向に振れるのを防止して、配管接続部品の挿入孔に共軸に、且つ、冷媒供給管３１及び冷媒分配管３２同士が平行に位置付けられる。
【００５０】
この固定部材により、ろう付が終了するまで、配管挿入部品２０の挿入孔に対して冷媒供給管３１と冷媒分配管３２が傾くことがなく、冷媒供給管３１および冷媒分配管３２の挿入部分の外面と配管取付け板１に設けた挿入孔内面との接触が不均一とならず、配管取付け板１から冷媒供給管３１および冷媒分配管３２への熱伝導が不均一となってろう材の溶融時簡に差が生じない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の方法は、導電金属製の柱状ろう接母材のほぼ中心部のろう接部のろう材を、周辺部の複数のろう接部とにろう材より低い固相線温度にしたので、柱状ろう接母材を高周波コイルの内側に配置して高周波加熱することにより、中心部のろう付けを早めるようにして、中心部のろう材と周辺部のろう材がほぼ同時に溶融するので過剰加熱によるろう材の流出や母材溶融を防止できる。
【００５２】
本発明のろう付け方法は、柱状ろう接母材の導電金属が銅若しくは銅合金であつて、ろう材が、銅合金ろう材を利用することにより、ろう接母材自体に溶損などの欠陥がなく、且つろう接部の接合強度の高い部品に組立てることが可能である。
【００５３】
上記ろう接部が、柱状ろう接母材に開口する挿入孔と、該挿入孔に挿入してろう付けされるべき挿入部材とから構成され、ろう材が挿入孔の開口部廻りに配置されれば、高周波ろう付けにより、ろう接母材に多数の挿入部材を立設固定することができる。
【００５４】
柱状ろう接母材には、挿入孔の開口部にテーパ面を形成してろう材を埋設するテーパ溝を設けることにより、互いに隣接するろう材が隔離され、溶融したろう材が他のろう材を吸収することがないので、ろう接部におけるろう材切れを有効に防止することができる。
【００５５】
柱状ろう接母材が、空気調製機器の冷媒分配器に使用する配管取付け板を含み、挿入部材が、冷媒供給管と冷媒分配管とするので、高周波ろう付けにより分配器を溶損やろう材流出などの欠陥を生じることなく、組立てることができる。
【００５６】
上記のろう付け方法が、柱状ろう接母材の底部を着脱自在に載置する部材受止部と高周波コイルを固定するためのコイル保持部とを備えた絶縁性の部品保持手段を使用すれば、高周波コイルの内側に、柱状ろう接母材を共軸状に配置できるので、部材表面に発生する誘導電流分布の均一化が図れ、円周方向の均一加熱が得られ、過熱による溶損や加熱不足によるろう接不良を防止できる。
【００５７】
上記ろう付け方法が、上記の部品保持手段と、コイル保持部に保持した高周波コイルとを気密性チャンバ内に固定すれば、高周波加熱によるろう付けを制御雰囲気中で行なうことができ、ろう接母材の表面酸化を防止し、ろう接部品を清浄に保つことができる。
【００５８】
本発明は、挿入部材を、予め、柱状ろう接母材に開口した挿入孔に挿入して立設し、挿入部材の上方を固定部材により支持し、ろう付けに際して、ろう接母材の挿入孔に共軸に配置すれば、冷媒供給管と冷媒分配管が傾くことがなくなるので冷媒供給管および冷媒分配管の挿入部分の外面と配管取付け板に設けた挿入孔内面との接触が不均一とならず、配管取付け板から冷媒供給管および冷媒分配への熱伝導が均一となる。これにより、量産時の組立信頼性が向上するとともに、一括ろう付組立が容易となり組立費用が低減できるので安価な製品を提供できるようになる。
【００５９】
本発明のろう付け装置は、絶縁性の部品保持手段が、柱状ろう接母材の底部を着脱自在に載置する部材受止部と高周波コイルを固定するためのコイル保持部とを備えたので、高周波コイルの内側に上記ろう接母材を共軸状に配置することができ、部材表面に発生する誘導電流分布の均一化が図れ、円周方向の均一加熱が得られ、過熱による溶損や加熱不足によるろう接不良を防止できる。
【００６０】
ろう付け装置は、部品保持手段と、当該コイル保持部に保持した高周波コイルとを気密チャンバ内に収容して固定すれば、高周波加熱によるろう付けを制御雰囲気中で行なうことができ、ろう接母材の表面酸化を防止し、ろう接部品を清浄に保つことができる。
【００６１】
気密チャンバは、不活性ガスを導入する導入口と、チャンバ内を排気する排出口を備えれば、所望の非酸化性ガスにより雰囲気制御可能とすれば、ろう接母材の表面酸化や溶融ろう材の酸化を確実に防止することができる。
【００６２】
柱状ろう接母材に開口する挿入孔に挿入部材を挿入して立設した挿入部材の上部を支持する固定部材を備えて、ろう付けに際して、ろう接母材の挿入孔に共軸に位置付けられるようにすれば、部材表面に発生する誘導電流分布の均一化が図れ、円周方向の均一加熱が得られ、過熱による溶損や加熱不足によるろう接不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るろう付け方法において、供給管と分配管をろう付けすべき冷媒分配器と高周波コイルとの配置関係を示す上面図（Ａ）と縦断面図（Ｂ）である。
【図２】本発明の実施の形態によるろう付け過程におけるろう接部品のろう接部各部の温度とコイル通電時間との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態に係る部品保持手段と冷媒分配器との配置を示す上面図（Ａ）と縦断面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の実施の形態に係るチャンバ内に部品保持手段と高周波コイルを固定したろう接装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る方法においてろう付前の冷媒分配器を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るチャンバ内に部品保持手段と高周波コイルを固定したろう接装置の断面図である。
【図７】空調機器の冷媒回路図である。
【図８】冷媒分配器の構造を示す断面図である。
【図９】従来の高周波ろう付で冷媒分配器と配管を接合する際の冷媒分配器の断面図である。
【図１０】従来の高周波ろう付で冷媒分配器と配管を接合する場合の冷媒分配器の熱流を示す断面図である。
【図１１】従来の高周波ろう付け方法によるろう接部の温度とコイル通電時間の関係図である。
【符号の説明】
１配管取付け板、２カバー部材、３１冷媒供給管、３２冷媒分配管３２、４高周波コイル、５ろう材、５１中心部のろう材、５２周辺部のろう材、６部品保持手段、７チャンバ。

Claims

導電金属から成る容器状のカバー部材と、
上記カバー部材の開口部に嵌め込まれ、中央部とその周辺部とに複数の挿入孔が設けられた配管取付け板と、
上記中央部の挿入孔に挿入される冷媒供給管と、
上記周辺部の挿入孔に挿入される複数の冷媒分配管と、を含む冷媒分配器を製造する方法であって、
カバー部材の開口部に配管取付け板を嵌め込み、配管取付け板の挿入孔に冷媒供給管及び冷媒分配管を挿入する工程と、
カバー部材の端面と配管取付け板の外周との間の段部と、上記周辺部の挿通孔の廻りとに第１のろう材を配置し、上記中央部の挿通孔の廻りに上記第１のろう材よりも固相線温度の低い第２のろう材を配置する工程と、
カバー部材の外周に高周波コイルを設置し、該高周波コイルに通電することによりカバー部材の外周表面を高周波加熱して、カバー部材から配管取付け板へ熱を伝導させて第１のろう材及び第２のろう材を溶融させる工程と、
前記カバー部材がその溶融温度に達する前に、上記高周波コイルの通電を停止する工程と、を含む冷媒分配器の製造方法。
上記カバー部材の導電金属が銅若しくは銅合金であって、上記第１のろう材及び第２のろう材が、上記カバー部材の融点より低い温度で溶融する銅合金ろう材である請求項１に記載の冷媒分配器の製造方法。
上記カバー部材には、挿入孔の開口部にテーパ面を形成してろう材を埋設する溝を設けた請求項１又は２に記載の冷媒分配器の製造方法。
上記の製造方法が、上記カバー部材の底部を着脱自在に載置する部材受止部と高周波コイルを固定するためのコイル保持部とを備えた絶縁性の部品保持手段を使用して、高周波コイルの内側に上記カバー部材を共軸状に配置するようにした請求項１ないし３のいずれかに記載の冷媒分配器の製造方法。
上記の製造方法が、気密性チャンバ内に上記の部品保持手段と、コイル保持部に保持した高周波コイルとを固定して、高周波加熱によるろう付けを制御雰囲気中で行なうことを含む請求項４に記載の冷媒分配器の製造方法。
予め上記カバー部材に開口する挿入孔に冷媒供給管及び冷媒分配管を挿入して立設し、固定部材により、冷媒供給管及び冷媒分配管の各々の上部を支持して、
冷媒供給管及び冷媒分配管が上記カバー部材の挿入孔に共軸状に且つ冷媒供給管及び冷媒分配管が互いに平行に位置付けるように設定した請求項１ないし５のいずれかに記載の冷媒分配器の製造方法。