JPH04288962A - 真空ろう付け方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，半連続式の真空ろう付
け装置において，稼働状況に応じた温度コントロールを
行うための真空ろう付け方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば，自動車用のラジエータ，エンジン
オイルクーラ，トルコンオイルクーラ，インタクーラ，
エバポレータなどのアルミニウム製熱交換器は，真空ろ
う付け法によりろう付けされている。そして，図６に示
すごとく，これらの被処理体５０はキャリヤフレーム５
に載置されて，半連続式の真空ろう付け装置により真空
ろう付けされている。即ち，該装置は予熱室６と真空ろ
う付け室８と放冷室９と後室（図示略）とを有する。上
記予熱室６で予熱した被処理体５０は，真空ろう付け室
８においてろう付け設定温度に加熱されて真空ろう付け
される。真空ろう付けされた被処理体５０は放熱室９，
更に後室に入り放熱され，その後室温で冷却される。

【０００３】また，上記被処理体５は，予熱室６，真空
ろう付け室８，放熱室９において，所定時間放置される
。そして，通常は，各室には全て，キャリヤフレームに
載置された被処理体５０が入っており，その時間は約１
０〜１５分間である。そして，所定時間経過後，各室の
ドアを開けて，順次前方へ送り込まれる。このように，
予熱，真空ろう付け，放冷を，各室で行い，かつ被処理
体５０を連続して各室へ搬送するため，この真空ろう付
け法を半連続式真空ろう付け法と称している。次に，上
記真空ろう付け室８は，図４及び図５に示すごとく，内
壁面に多数のヒータ８５を有すると共にその上部にはキ
ャリヤフレーム５を懸吊して移動させるための移動装置
７を有する。該移動装置７は搬送レール７１と駆動シス
テム７２とを有する。また，真空ろう付け室８の前部に
は，入口を開閉するためのドア８１と，第２ドアとして
のシャッタ８３と，点検用ドア８４とを有する。

【０００４】ところで，真空ろう付け室８内には，通常
運転時は，順次被処理体５０を載置したキャリヤフレー
ム５が搬入されてくる。しかしながら，前工程における
作業状況，或いは搬送上のトラブル等の原因により，図
７に示すごとく，真空ろう付け室８内にキャリヤフレー
ム５が搬入されて来ないことがある。この場合には，上
記移動装置７に機械的トラブルを生ずるおそれがある。 即ち，図８に示すごとく，真空ろう付け室８の上部室８
０１には上記移動装置７があり，該移動装置７のレール
７１には，キャリヤフレーム５の懸吊具５１が懸垂され
ている。そして，懸吊具５１に設けたピン７４を駆動シ
ステム７２に押込むことにより，キャリヤフレーム５を
移動させている。

【０００５】そして，真空ろう付け室８の上部室８０１
と下方のヒータ室８０２との間には，懸吊具５１が通る
開口部８７を有する。そして，懸吊具５１にはこの開口
部８７の上方を覆うように，防熱板５５が設けてある。 そのため，真空ろう付け室８内にキャリヤフレーム５が
ある場合には，図８に示すごとく，ヒータ室８０２の熱
気は上部室８０１に伝わり難い。それ故，ヒータ室が例
えば６００℃であっても，上部室８０１は２００℃程で
ある。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかしながら，真空ろう付け
室８にキャリヤフレーム５がないとき（図７）には，図
９に示すごとく，キャリヤフレーム５の懸吊具５１に設
けた上記防熱板５５がないため，上部室は約５００℃と
いう高温に上昇する。そのため，レール７１が熱ひずみ
を生じたり，駆動システム７２のベアリングが熱膨張し
，移動装置７に機械的トラブルを生ずる。そこで，従来
は，真空ろう付け室内にキャリヤフレームがない場合に
は，ヒータ８５への通電をＯＦＦしていた。しかし，こ
の場合にも次の問題がある。

【０００７】即ち，まず図１０は，真空ろう付け室８内
における，真空ろう付け時及びキャリヤフレーム不在時
の温度変化を示している。同図は，横軸に時間を，縦軸
に，真空ろう付け室内におけるキャリヤフレーム５の有
無（有りの時をハッチングで示す），ろう付け設定温度
，真空ろう付け室の雰囲気温度を示している。まず，真
空ろう付け室８内に，順調にキャリヤフレーム５が搬入
されて，真空ろう付けがなされている時間帯Ａは，同図
に示すごとく，キャリヤフレームは真空ろう付け室内に
Ｔ分間保持され，その後放冷室へ送られる。そして，次
のキャリヤフレーム５が搬入されるまでの時間帯Ｐがｔ
分間である。

【０００８】そして，再び時間帯Ｂ及びＰにおいて，上
記と同様に順調に真空ろう付けと送り出しが行われる。 上記真空ろう付けの間は，ろう付け設定温度は６００℃
であり，雰囲気温度も６００℃に保持される。また送り
出し時は，ヒータへの通電がＯＦＦされる。次に，同図
は，上記時間帯Ｂの後に，通常どおりキャリヤフレーム
が搬入されなかった場合の時間帯Ｑも示している。この
場合，真空ろう付け室にはキャリヤフレームが入って来
ないため，ヒータ通電はＯＦＦのままである。それ故，
雰囲気温度はキャリヤフレームが搬入されて来ないＹ分
間の間下降し続ける。そして，Ｃ１においてキャリヤフ
レームが搬入されたとすると，この時点でヒータ通電は
ＯＮされるが，真空ろう付け室の雰囲気温度は，既に約
２００℃まで低下してしまっている。

【０００９】そこで，フル通電により雰囲気温度を上昇
させ，ろう付け設定温度の６００℃まで上昇させ，Ｃに
示すごとく真空ろう付けを行う。しかし，これに要する
昇温時間ｕは長い。このように，従来装置においては，
真空ろう付け室内におけるキャリヤフレームの有無によ
りヒータ８５への通電をＯＮ，ＯＦＦしているため，上
記異常時にはろう付け設定温度への温度復帰に長い回復
時間を要する。それ故，真空ろう付け装置の稼働率が低
い。本発明は，かかる従来の問題点に鑑み，真空ろう付
け室内にキャリヤフレームが搬入されて来ない異常時に
おいても，雰囲気温度を自動的にコントロールし，真空
ろう付け時には直ちに雰囲気温度を昇温して上記稼働率
を向上させることができる真空ろう付け方法及び装置を
提供しようとするものである。

【００１０】

【課題の解決手段】本発明は，ろう付けすべき被処理体
をキャリヤフレームにより搬送させ，該被処理体を予熱
室，真空ろう付け室に順次送り込み，真空ろう付けを行
う真空ろう付け方法において，真空ろう付け室内にキャ
リヤフレームがあるときにはろう付け設定温度にコント
ロールし，真空ろう付け室内にキャリヤフレームが到着
しなかったときには，真空ろう付け室内の雰囲気温度を
ろう付け設定温度よりも低い標準温度にコントロールし
，更に，所定の待機時間が経過しても未だキャリヤフレ
ームが到着しないときには該真空ろう付け室内を上記標
準温度よりも低い低温保持温度にコントロールし，一方
，上記低温保持温度のコントロール中には予熱室におけ
るキャリヤフレームの状況を検出して，真空ろう付け室
内を上記標準温度まで昇温させておくことを特徴とする
真空ろう付け方法にある。本発明方法において最も注目
すべきことは，真空ろう付け室の雰囲気温度を，上記の
ごとく各状況に応じてろう付け設定温度，標準温度，低
温保持温度にコントロールすること，及び予熱室のキャ
リヤフレームの状況を検出して真空ろう付け室内を標準
温度まで予め昇温させておくことである。

【００１１】上記ろう付け設定温度は，真空ろう付け室
内を，被処理体の真空ろう付けに必要な温度に維持する
ための温度である。また，標準温度は，ろう付け設定温
度よりも低い温度で，キャリヤフレームが搬入された場
合にできるだけ早く，ろう付け設定温度に昇温でき，か
つ真空ろう付け室の上部室の移動装置に機械トラブルを
発生させないようにできる温度である。かかる標準温度
は，ろう付け設定温度よりも２０〜５０℃低い温度とす
ることが望まれる。

【００１２】また，上記低温保持温度は，上記標準温度
にコントロールしている場合において，前回のキャリヤ
フレームを送出した後において所定の待機時間経過後も
次回のキャリヤフレームが搬入されて来ない場合に，保
持されるべき最低温度である。つまり，上記待機時間後
は，標準温度よりも低い温度に真空ろう付け室内を保持
し，前記移動装置７への熱負荷を軽減し，かつ節電を行
うのである。しかし，余り低温にしてしまうと，前記従
来のごとく，ろう付け設定温度への回復時間が長くなっ
てしまう。そのため，上記低温保持温度は，ろう付け設
定温度よりも２５０〜３００℃低い温度とすることが好
ましい。また，上記待機時間は１５〜２０分とすること
が好ましい。

【００１３】また，本発明において重要なことは，上記
標準温度にコントロールしている間，又は低温保持温度
にコントロールしている間においても，常に予熱室内の
キャリヤフレームの状況をチェックしていることである
。そして，予熱室内へキャリヤフレームが到着したとき
，或いはその数分後には，低温保持温度コントロールを
上記標準温度コントロールに切り替えることである。 これは，予熱室へキャリヤフレームが搬入されたときに
は，所定の予熱時間の後には，必ず真空ろう付け室内に
被処理体が搬入されてくるためである。そして，予熱室
から真空ろう付け室内にキャリヤフレームが搬入された
時には，標準温度からろう付け設定温度に昇温させる。

【００１４】次に，上記真空ろう付け方法を実施するた
めの装置としては，予熱室と，真空ろう付け室と，これ
ら両室に順次被処理体を搬送するためのキャリヤフレー
ムと，真空ろう付け室内の温度をコントロールするため
の温度制御手段とよりなる真空ろう付け装置であって，
上記温度制御手段は，真空ろう付け室内にキャリヤフレ
ームがあるときには真空ろう付け室内をろう付け設定温
度にコントロールし，真空ろう付け室内にキャリヤフレ
ームがないときにはろう付け設定温度よりも低い標準温
度にコントロールし，更に所定の待機時間が経過しても
キャリヤフレームが到着しないときには上記標準温度よ
りも低い低温保持温度にコントロールし，また予熱室に
おけるキャリヤフレームの状況を検出して標準温度にコ
ントロールする手段を有することを特徴とする真空ろう
付け装置がある。

【００１５】上記温度制御手段は，ろう付け設定温度，
標準温度及び低温保持温度への各温度設定器，予熱室及
び真空ろう付け室の各キャリヤフレームを検知するため
のキャリヤフレーム検知センサを有する。更に，真空ろ
う付け室内からキャリヤフレームが送り出された後の待
機時間を検出する待機タイマーと，これらからの各信号
により真空ろう付け室の雰囲気温度をコントロールする
中央制御装置（ＣＰＵ）などを有する。

【００１６】

【作用及び効果】本発明においては，真空ろう付け室内
にキャリヤフレームが到着しない異常時には，真空ろう
付け室の雰囲気温度を標準温度にコントロールし，更に
上記待機時間経過後もキャリヤフレームが到着しないと
きには，低温保持温度にコントロールする。そのため，
標準温度にコントロールしている間にキャリヤフレーム
が到着した場合には，標準温度からろう付け設定温度に
昇温させる時間が短くてすみ，稼働率を向上させること
ができる。

【００１７】一方，上記待機時間中にキャリヤフレーム
が到着しない場合には，降温させて，上記低温保持温度
にコントロールしておく。そこで，予熱室にキャリヤフ
レームが到着したことを検出したときには，標準温度ま
で昇温させておき，真空ろう付け室へのキャリヤフレー
ムの到着を待つこととなる。このとき，キャリヤフレー
ムは既に予熱室内において予熱されつつあるので，この
場合の標準温度の時間はそれ程長くはない。それ故，真
空ろう付け室上部の移動装置が熱によるトラブルを発生
することもない。

【００１８】また，予熱室におけるキャリヤフレームの
状況を検出して，真空ろう付け室内を予め低温保持温度
から標準温度に昇温させておくので，真空ろう付け室内
にキャリヤフレームが到着した際には短時間でろう付け
設定温度に昇温させることもでき，上記と同様稼働率が
向上する。したがって，本発明によれば，真空ろう付け
室内にキャリヤフレームが搬入されて来ない異常時にお
いても，雰囲気温度を自動的にコントロールし，真空ろ
う付け時には直ちに雰囲気温度を昇温して稼働率を向上
させることができる真空ろう付け方法及び装置を提供す
ることができる。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例にかかる真空ろう付け方法及
び装置につき，図１〜図３を用いて説明する。まず，真
空ろう付け方法における温度コントロールにつき図１を
用いて説明する。同図は前記図１０と同様に，横軸は時
間を，縦軸は真空ろう付け室内におけるキャリヤフレー
ムの有無（有りの時をハッチングで示す），ろう付け設
定温度，雰囲気温度を示している。まず，キャリヤフレ
ームが真空ろう付け室内にある時間帯Ａにおいては，従
来と同様にろう付け設定温度Ｒは６００℃であり，真空
ろう付け室の雰囲気温度は６００℃にコントロールされ
，真空ろう付けが行われる。この時間帯は，従来と同様
である。

【００２０】次に，キャリヤフレームを送出した後は，
標準温度Ｓに自動的に設定され，真空ろう付け室は標準
温度の５７０℃にコントロールされるが，通常は時間帯
Ｐの後には，次回のキャリヤフレームが到着するはずで
ある。しかし，同図に示すごとくキャリヤフレームが到
着しなかった場合には，続けて上記標準温度５７０℃に
コントロールされる。そして，この標準温度コントロー
ルの間に，キャリヤフレームの送出後所定の待機時間（
Ｐ＋Ｅ１，例えば５分間）を経過しても，未だ，真空ろ
う付け室内にキャリヤフレームが到着しない場合には，
低温保持温度Ｌの３００℃に自動的に設定される。 そのため，雰囲気温度は下降し続ける。

【００２１】そして，同図において，Ｅ２の時間経過後
，即ち前回からキャリヤフレームを送出した後Ｐ＋Ｅ１
＋Ｅ２時間の時点で，予熱室にキャリヤフレームが到着
したことを検出したとする。このとき真空ろう付け室の
雰囲気温度は４５０℃であったとする。そこで，上記検
出信号を受けて，標準温度Ｓに自動的に温度設定され，
昇温が行われる。そして，真空ろう付け室内は標準温度
の５７０℃に，再びコントロールされる。次に，更に，
Ｅ３経過後に真空ろう付け室内にキャリヤフレームが到
着すると，ろう付け設定温度に自動的に設定される。そ
のため，短時間のＷ分間で真空ろう付け室内はろう付け
設定温度の６００℃に昇温される。そして，Ｆに示すご
とく真空ろう付けが行われる。

【００２２】なお，上記最初の標準温度から低温保持温
度に切り替えたときには，雰囲気温度は同図に示すごと
く低温保持温度まで低下し続ける。しかし，上記のごと
く，その途中で，予熱室内にキャリヤフレームが到着し
たことを検出したときには，上記の４５０℃，或いはＭ
１，Ｍ２の雰囲気温度から標準温度５７０℃に向けて昇
温される。また，上記においては，予熱室にキャリヤフ
レームが到着したことを検出した時点で，低温保持温度
から標準温度のコントロールに切り替えた。しかし，他
の方法としては，予熱室におけるキャリヤフレームの状
況，例えば予熱室への到着後数分後に，低温保持温度の
コントロールから標準温度のコントロールへの切り替え
を行うこともできる。

【００２３】次に，上記温度コントロールに用いる温度
制御手段とフローチャートにつき，図２，図３を用いて
説明する。まず，図２に示すごとく，温度制御手段は，
真空ろう付け室内にキャリヤフレーム（ＣＦ）が有るか
否かを検出するろう付け室ＣＦセンサ１１と，該ＣＦセ
ンサ１１からの信号により作動し，上記待機時間をカウ
ントする待機タイマー１２を有する。また，予熱室にお
けるキャリヤフレームを検出する予熱室ＣＦセンサ１３
と，真空ろう付け室内温度を検出するろう付け室温度セ
ンサ１８とを有する。また，ろう付け設定温度，標準温
度，低温保持温度を設定するための設定器１５，１６，
１７を有する。そして，これらは中央制御装置（ＣＰＵ
）１０に接続されている。また，該ＣＰＵ１０は，真空
ろう付け室のヒータ８５に接続されている。なお，設定
器１５，１６，１７は，１つのプログラム温度調整器と
しても良い。

【００２４】次に，上記温度制御手段によるコントロー
ルを図３のフローチャートを用いて説明する。まず，ス
テップ３０１においては，真空ろう付け室内に，キャリ
ヤフレーム（ＣＦ）があるか否かを，上記ＣＦセンサ１
１により検出する。そして，真空ろう付け室内にキャリ
ヤフレームがある場合には，３０２に進み，ろう付け設
定温度にコントロールする。一方，真空ろう付け室内か
らキャリヤフレームが送出されてキャリヤフレームがな
いときには，３０３に進み，標準温度にコントロールす
る。そして，３０４に進み，待機時間が経過していない
か否かをチェックする。この待機時間は，真空ろう付け
室から前回のキャリヤフレームが送りだされた時間より
，待機タイマー１２によって検出されている。そして，
待機時間が経過していないときには，上記３０３に戻り
，上記標準温度のコントロールを続ける。

【００２５】また，待機時間が経過したときには，３０
５に進み，低温保持温度のコントロールを行う。そして
，３０６に進み，予熱室にキャリヤフレームが有るか否
かを，ＣＦセンサ１３により検出する。そして，予熱室
にキャリヤフレームがないときには３０５に戻り，上記
低温保持温度のコントロールを行う。また，３０６にお
いて，予熱室にキャリヤフレームが到着したことが検出
されたときには，３０３に戻り標準温度のコントロール
を行う。そして，上記３種のコントロールを行っている
間も，常にステップ３０１に戻るループチェックが行わ
れている。そして，３０１において，キャリヤフレーム
の搬入が検出されたときには，上記３０２に進み真空ろ
う付けが行われる。

【００２６】上記のごとく，本例によれば，真空ろう付
け室内のキャリヤフレームの状態を検出しながら，ろう
付け設定温度，標準温度，低温保持温度のコントロール
を行い，また低温保持温度のコントロールの間は予熱室
のキャリヤフレームの状態を検出しながら低温保持温度
又は標準温度のコントロールを行っている。そのため，
真空ろう付け室内にキャリヤフレームが到着したときに
は，標準温度から短時間でろう付け設定温度に昇温する
ことができる。それ故，真空ろう付け装置の稼働率が向
上する。また，上記コントロールを自動的に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における真空ろう付け方法の，温度コン
トロールの説明図。

【図２】実施例における温度制御手段のブロック線図。

【図３】実施例における温度コントロールのフローチャ
ート。

【図４】従来の真空ろう付け室の平面図。

【図５】従来の真空ろう付け室の側面断面図。

【図６】従来の真空ろう付け法の説明図。

【図７】従来の真空ろう付け法において，真空ろう付け
室にキャリヤフレームがない状態の説明図。

【図８】従来の真空ろう付け室において，キャリヤフレ
ームが存在するときの断面図。

【図９】従来の真空ろう付け室において，キャリヤフレ
ームが存在しないときの断面図。

【図１０】従来の真空ろう付け法における温度コントロ
ールの説明図。

【符号の説明】

５．．．キャリヤフレーム， ５０．．．被処理体， ５５．．．防熱板， ７．．．移動装置， ８．．．真空ろう付け室， ８５．．．ヒータ，

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ろう付けすべき被処理体をキャリヤフ
   レームにより搬送させ，該被処理体を予熱室，真空ろう
   付け室に順次送り込み，真空ろう付けを行う真空ろう付
   け方法において，真空ろう付け室内にキャリヤフレーム
   があるときにはろう付け設定温度にコントロールし，真
   空ろう付け室内にキャリヤフレームが到着しなかったと
   きには，真空ろう付け室内の雰囲気温度をろう付け設定
   温度よりも低い標準温度にコントロールし，更に，所定
   の待機時間が経過しても未だキャリヤフレームが到着し
   ないときには該真空ろう付け室内を上記標準温度よりも
   低い低温保持温度にコントロールし，一方，上記低温保
   持温度のコントロール中には予熱室におけるキャリヤフ
   レームの状況を検出して，真空ろう付け室内を上記標準
   温度まで昇温させておくことを特徴とする真空ろう付け
   方法。
2. 【請求項２】　　予熱室と，真空ろう付け室と，これら
   両室に順次被処理体を搬送するためのキャリヤフレーム
   と，真空ろう付け室内の温度をコントロールするための
   温度制御手段とよりなる真空ろう付け装置であって，上
   記温度制御手段は，真空ろう付け室内にキャリヤフレー
   ムがあるときには真空ろう付け室内をろう付け設定温度
   にコントロールし，真空ろう付け室内にキャリヤフレー
   ムがないときにはろう付け設定温度よりも低い標準温度
   にコントロールし，更に所定の待機時間が経過してもキ
   ャリヤフレームが到着しないときには上記標準温度より
   も低い低温保持温度にコントロールし，また予熱室にお
   けるキャリヤフレームの状況を検出して標準温度にコン
   トロールする手段を有することを特徴とする真空ろう付
   け装置。