JPH077020Y2 - ろう付け炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はろう付け炉とりわけ銅系製品のろう付けに好適
なろう付け炉に関する。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

導波管や冷凍機等には黄銅で代表される銅系部品が使用
されることが多く、かかる黄銅系部品のろう付け手段と
して還元性雰囲気を用いたトンネル型電気炉が汎用され
ている。

しかし、この還元性雰囲気ガスを使用しても、母材中に
含まれる亜鉛蒸気が旺盛に発生するため、雰囲気が汚損
されたり、亜鉛蒸気が被処理物に付着して濡れ性を悪化
させやすく、良好なろう付けを実現しがたい。

そこでやむなくフラックスレス化をあきらめ、フラック
スを接合面に塗布してトーチろう付けや雰囲気ろう付け
する方法が一般に採用されているが、フラックスの塗布
工程が不可欠となるため工数が増し、またフラックスに
含まれる有害物質の蒸気が雰囲気を汚損したり、炉外に
漏出して公害問題を引き起こす危険がある。しかも、フ
ラックス成分の残渣が残り、これが経年時にろう付け製
品の急激な品質劣化をもたらしやすい。

この対策として本考案者は、実公昭58-356050公報にお
いて、炉外にガス浄化装置を設け、炉内の浮き型炉芯管
に前記ガス浄化装置と接続した吸引排気部を設けること
で炉内雰囲気ガス中の亜鉛分を除去し、再生ガスとして
循環させるようにした装置を提案した。

しかし、この先行技術は被処理物からの亜鉛蒸気の発生
そのものを防止するのではなく、亜鉛蒸気の拡散を防止
するものであるから、アンモニア分解ガスなどの高価な
雰囲気ガスを多量に必要とする点は変わりなく、装置コ
ストやランニングコストが高くなり、また、単に雰囲気
ガスとして還元性ガスを使用するだけであるため、濡れ
性が不十分となりやすく、これを補うにはフラックスを
使用するほかなく、そうすると前記したような不都合が
生ずる。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は前記のような問題点を解消するために考案され
たもので、その目的とするところは、亜鉛蒸気の発生を
減少させつつ良好な濡れ性を確保してろう付けを行える
簡易なろう付け炉を提供することにある。

上記目的を達成するため本考案は、加熱部の前後に冷却
筒を連設した炉本体と、被処理物を収容し下部に排気穴
を有し内部にガス吹き出し部を有する移動自在な処理ボ
ックスと、炉本体の外部にあってほう素化合物溶液を蒸
発させることでほう素含有ウエットガスを生成供給する
装置と、前記ガス生成供給装置とガス吹き出し部を結ぶ
導管を備えた構成としたものである。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第３図は本考案によるろう付け炉の一実施
例を示している。

１は炉本体であり、トンネル状加熱部1aの前後に冷却筒
1b,1bを連設している。トンネル状加熱部1aは耐火物製
の炉体100に発熱体101を配設し、発熱体101の内側に炉
芯管102を内設してなる。

冷却筒1b,1bは、それぞれ前記炉芯管102と直列に接続さ
れた内筒103の外周に水冷ジャケット104を囲繞してな
り、冷却管1b,1bの端部には被ろう付け物の装脱口105,1
06が設けられている。そして、前記炉芯管102と内筒103
底には、すのこ状をなした移動ガイド107が敷設されて
いる。

2,2は前記炉本体１の加熱部1aに交互に挿脱される２つ
の処理ボックスであり、第２図と第３図に示すように、
上部の開口した箱体2aと開口に着脱自在に取付けられる
蓋体2bからなり、箱体2aの内部は多孔板からなる浮き底
20で仕切られ、浮き底20の下部には排気室21が画成さ
れ、箱体2aの壁を貫く複数個の排気穴22により外部と通
じている。

浮き底20の上部には蓋体2bとで密閉された雰囲気ろう付
け室23が画成され、この雰囲気ろう付け室23の上部域に
は多数のガス吹き出し穴24を配設した吹き出しノズル2
c,2cが固定されている。

前記吹き出しノズル2c,2cはこの実施例ではパイプ状を
なし、箱体2aに嵌挿固定された供給管2dから分岐されて
いる。前記供給管2dは装脱操作具を兼ねた導管３に接続
されており、導管３は処理ボックス２が加熱部1aに位置
するときにも装脱口105,106から外部に延びるような長
さを有している。

４はほう素含有ウエットガス生成装置であり、炉外に設
置されている。このほう素含有ウエットガス生成装置４
は、第１図に示すように、ほう酸・アルコール溶液を収
容して蒸発させる密閉容器状の本体4aと、これを外囲す
る加熱用容器4bと、溶液補給器4cを備えている。

本体4aには、ほう素化合物溶液６が収容されている。こ
の代表例としては、ほう酸（H₃BO₃）を10〜30％濃度と
なるように溶解したアルコールたとえばメタノール（CH
₃OH）である。本体4aは液面計40からの信号で作動する
制御弁41を介して溶液補給器4cと接続され、密閉容器4a
内に常に適量のほう素化合物溶液６が蓄えられるように
なっている。加熱用容器4bには水等の加熱媒体７が収容
されるとともにこれを加熱するヒータ46が配され、該ヒ
ータ46によりほう素化合物溶液６を25〜35℃に加熱する
ようになっている。

密閉容器4aの上部蒸発空間42にはウエットガス取出し部
43が位置し、ウエットガス取出し部43は制御弁440を備
えた供給配管44とフレキシブル導管45を介して前記導管
３に接続されている。また、供給配管44には分岐配管44
1が接続され、該分岐配管441はフレキシブル導管45を介
していまひとつの処理ボックス２に対するの導管３に接
続されている。図示しないが、ウエットガス取出し部43
から好ましくは導管３の所要範囲はテープヒータ等によ
り50℃前後に加温されるようになっている。

そして、前記供給配管44には制御弁80と流量計を有する
窒素ガス供給管８が接続されるとともに、これとパラレ
ルに制御弁90と流量計を有する空気供給管９が接続さ
れ、この空気供給管９は分岐管92を有し、該分岐管92は
密閉容器4a内のバブリングノズル91に導かれ、ほう素化
合物溶液６に空気を吹込むようになっている。

なお、図示するものは本考案の一例であり、処理ボック
ス２に導管３と別の挿脱操作手段を設けてもよい。ま
た、加熱部1aと冷却部1b,1bの間には必要に応じ開閉シ
ャッタを設けてもよい。

〔実施例の作用〕

次に本考案の使用方法と作用を説明する。

銅系製品をろう付けするに当たっては、空気供給管９の
分岐管91から空気をバブリングノズル91に送るととも
に、ヒータ46により加熱媒体７を加熱して本体4aを適温
に熱する。それにより本体4a中のほう酸をエタノールで
溶解した溶液が気泡に帯同されるため、ほう酸を含むメ
タノール蒸気と空気（N₂＋21％O₂）の混じったガスとし
て取出し部43から供給配管44に連続して取り出される。

処理ボックス２を炉外に取出し、蓋体2bを取外してろう
付け室23を開放し、浮き底20に所要のろう材たとえば銀
ろうを配したろう付け被処理物Ａを配置する。そして、
蓋体2bを施した後、挿脱口105から冷却部2bに位置さ
せ、制御弁80を開弁して窒素ガスを供給する。

この窒素ガスは供給配管44からフレキシブル導管45を経
て導管３に送られ、供給管2dから吹き出しノズル2cに送
入され、吹き出し穴24からろう付け室23に吹き出され
る。吹き出された窒素ガスはろう付け被処理物Ａに吹き
当たり、浮き底20に配設されている多数の通孔200から
排気室21に抜け、排気穴22から冷却筒2bに流出する。窒
素ガスはこの冷却室2bから炉芯管102に流れ、他方の冷
却室2bから排出される。これにより処理ボックス２のろ
う付け室23が雰囲気置換される。

次いで制御弁440を開弁すれば、前記ほう酸溶解メタノ
ール蒸気と空気の混合ガスが供給管44から導管３を経て
処理ボックス２に送り込まれる。この状態で、導管３を
操作棒として処理ボックス２を移動ガイド107に沿って
加熱部1aに移置し、所要時間保持する。

こうすれば、処理ボックス２とその中に収容されている
ろう付け被処理物Ａは、発熱体101により急加熱され、
同時に導管３から連続供給されているほう酸溶解メタノ
ール蒸気と空気の混合ガスが吹き出し穴24からろう付け
室23内のろう付け被処理物Ａにまんべんなく吹き付けら
れる。この混合ガスはH₂やCO、CO₂を含む弱還元性ガス
であるためろう付け被処理物Ａの表面の酸化膜の発生を
抑制し、しかも加熱部2bからの熱によりほう酸が分解さ
れてほう素Ｂとなり、これがろう付け被処理物Ａの表面
酸化膜を溶解し活性化させる。したがって、フラックス
を使用しないにもかかわらず、ろう付け被処理物Ａの濡
れ性やろうの流れが良好になる。

前記のようにろう付け被処理物Ａに作用したガスは、排
気室21から排気穴22を経て処理ボックス２から排出され
る。ろう付け被処理物Ａからは亜鉛が蒸発するが、ろう
付け被処理物Ａはほう素を含有する新鮮な還元性ガスで
絶えず洗われているため、良好な環境で行われる。

そして、ろう付け後は導管３を操作して処理ボックス２
を冷却部1bに戻す。このようなことから、ろう付け被処
理物Ａは急熱、急冷条件でろう付けされることになり、
亜鉛蒸気の発生温度域を短時間で通過させることができ
るため、亜鉛蒸気の発生そのものも少なくなる。発生し
た亜鉛蒸気は急冷を受けて固化し、冷却部1bの移動ガイ
ド等に付着するから、簡単に排出することができる。処
理ボックス２は次いで炉外に取り出され、蓋体2bを除去
することによりろう付け製品の取り出しと付着亜鉛粉末
の除去が行われる。

今一つの処理ボックス２は挿脱口106から取り出されて
ろう付け被処理物が装填される。その時には分岐配管44
1の制御弁442は閉弁されている。そして、第１図のよう
に加熱部1aに処理ボックス２を位置させてろう付けを行
っている間、ろう付け被処理物が装填された処理ボック
ス２は右側の水冷室1bに入れられ、待機されながら制御
弁442より下流に接続された窒素ガス分岐導管81から窒
素ガスが供給されることにより雰囲気置換される。

左側の処理ボックス２が冷却部1bに戻されると同時に、
制御弁442が開弁され、前記組成のガスが待機中の右側
処理ボックス２に供給される。そこで導管３により右側
処理ボックス２を加熱部1aに装入すれば、前記と同じよ
うに、ほう酸溶解メタノールと空気との混合ガスが供給
され、適切なろう付けが行われ、その間、左側の処理ボ
ックス２にはろう付け被処理物が装填され、冷却部1bに
おいて窒素ガスにより雰囲気置換される。

以下左右の処理ボックス2,2が交互に装入されることで
能率よく銅系製品のろう付けが行われる。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によるときには、加熱部1aの前後に
冷却部1b,1bを連設した炉本体１と、被処理物を収容し
下部に排気穴22を有し内部にガス吹き出し部2cを有する
移動自在な処理ボックス２と、炉本体の外部にあってほ
う素化合物溶液を蒸発させたウエットガスを生成供給す
る装置４と、前記ガス生成供給装置とガス吹き出し部2c
を結ぶ導管３を備えているおり、処理ボックス２を冷却
部1bから加熱部1aに移置しろう付け後冷却部1bに戻す急
熱・急冷サイクルでろう付けを行うため、亜鉛蒸気の発
生量を少なくすることができる上に、ほう酸を含むメタ
ノールと空気の混合ガスを被ろう付け物に絶えず接触さ
せるため、濡れ性が良好となり、黄銅製品等の良好なろ
う付けを行うことができる。その上構造も簡単で、使用
ガス原料も安価でしかも少量で済むため、ろう付け処理
コストも安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるろう付け炉の一実施例を示す断面
図、第２図は第１図の部分的拡大図、第３図は第２図II
I-III線に沿う断面図である。 １……炉本体、1a……加熱部、1b,1b……冷却部、２…
…処理ボックス、2a……本体……2b……蓋体、2c……吹
き出しノズル、３……導管、４……ほう素含有雰囲気ガ
ス生成装置、６……ほう素化合物溶液

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱部の前後に冷却筒を連設した炉本体
   と、被処理物を収容し下部に排気穴を有し内部にガス吹
   き出し部を有する移動自在な処理ボックスと、炉本体の
   外部にあってほう素化合物溶液を蒸発してほう素含有ウ
   エットガスを生成供給する装置と、前記ガス生成供給装
   置とガス吹き出し部を結ぶ導管を備えたことを特徴とす
   るろう付け炉。