JP2000190069A - プレ―ト式熱交換器の製造方法 - Google Patents
プレ―ト式熱交換器の製造方法Info
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Abstract
換器の製造方法を提供する。 【解決手段】積層された複数のプレートおよびフィンの
各接触部がろう付けして熱交換部が構成される熱交換器
において、プレートあるいはフィンの少なくともどちら
か一方にろう材固定用の水溶性バインダーを塗布した
後、該バインダー上にクロムおよび燐を含むニッケル合
金からなる粒子状ろう材を付着させ、その後これを多数
段積層し加熱してろう付けする。
Description
フィンあるいは複数のプレートを積層し、互いにろう付
けすることにより熱交換部が構成されるプレート式熱交
換器の製造方法に関する。
ろう付けで一体構造化され、ろう材としては各分野で使
用実績が豊富な銅ろうを箔にしたものが使用されてい
る。しかしながら、銅ろうは高温特性が劣るため200
℃以上の高温流体に適用することは困難であった。ま
た、銅ろうは耐食性も劣るため腐食性流体への適用も困
難であった。
に優れるニッケルろうを用いてプレート式熱交換器が組
み立てられるようになってきた。しかしながら、ニッケ
ルろうは硬く脆いために箔に加工するのが困難であり、
粉末状で使用されることから銅ろうとは異なった施工技
術が必要となる。
器に適用する場合、一般にプレート上に形成された凸部
やフランジ部等のろう付け部やフィンを使用する場合に
はフィンと接するプレート面にろう材を付着させ、加熱
することによりろう付けされるが、流体漏洩の原因とな
るろう切れが生じないよう均一にかつ確実にろう材を供
給することが不可欠となる。さらに、生産コストを低減
するために高価なニッケルろう材の使用量は可能な限り
少なくする必要がある。
プレートやフィンへのろう材の供給方法として、ろう材
とろう材固定用の液状バインダーを同時にスプレイ法で
吹き付けたり、ろう材とバインダーを予めペースト状に
混合したものをスクリーン印刷により付着させたり、ペ
ースト状ろう材をディスペンサーやはけなどを用いて付
着させたり、あるいはろう材とバインダーの混合溶液中
に浸漬して付着させる方法が知られている。
熱によりろう付け温度に達する前に気化消滅するが、従
来より接着性に優れる有機溶媒系のバインダーが多く使
用されている。
イ法は材料歩留まりが悪く経済性やメンテナンス性に問
題があり、スクリーン印刷法はプレート表面が複雑で大
きな凹凸を有する場合にろう材の供給性に問題があり、
ディスペンサーやはけ塗り法はろう材供給の均質性や多
量に処理する場合の生産性に問題があった。また、浸漬
法はプレートが複雑形状の場合にろう材供給の均質性に
問題があった。
優れるが、健康上の配慮が必要であったり、環境への影
響を考慮する必要があり、水溶性バインダーは接着力が
弱いために、プレート式熱交換器に適用する際に不可欠
となる均一で確実なろう材の供給を行うことが困難であ
った。
を使用したプレート式熱交換器の製造方法の難点を解消
するために成されたものであり、高温特性および耐食性
に優れた熱交換器の製造方法を提供することをその目的
としている。
実験検討を進めた結果、接着性の劣る水溶性バインダー
であっても施工方法とろう材の組み合わせを限定するこ
とによって高温特性および耐食性に優れたプレート式熱
交換器を高い生産性で製造することが可能となることを
見い出した。
器の製造方法は、積層された複数のプレートおよびフィ
ンの各接触部あるいは積層された複数のプレートの各接
触部がろう付けして熱交換部が構成されるプレート式熱
交換器において、プレートあるいはフィンの少なくとも
どちらか一方にろう材固定用の水溶性バインダーを塗布
した後、該バインダー上に耐食性に優れクロムおよび燐
を含むニッケル合金からなる粒子状のろう材を付着さ
せ、その後これを多数段積層し加熱してろう付けするこ
とを特徴としている。また、クロムおよび燐を含むニッ
ケル合金は、重量比でクロムが10〜30%、燐が8〜
13%、残部が実質的にニッケルからなることを特徴と
している。
らか一方の少なくともろう材塗布が必要な場所にまず水
溶性バインダーを塗布し、引き続いて粒子状ろう材を散
布等の方法で供給した場合、バインダーを塗布した場所
に粒子状のろう材が付着する。これを多数段積層し所定
温度に加熱すると粒子状ろう材が溶融するが、ろう材と
して銅ろうやニッケルろうとして多く使用されているニ
ッケル−クロム−ボロン−シリコン系合金ろうに比べ流
動性が優れ、また耐食性にも優れる本発明に係るニッケ
ル−クロム−燐系合金を選択した場合、ろう材は加熱前
の付着位置にとどまらず隣接するろう付け部に流出す
る。このため、ろう材をバインダー上に付着させる工程
において一部でろう材が不均一に付着しても、溶融した
ろう材は所定のろう付け部全体を覆うことが可能とな
る。
リビニルアルコール水溶液やエチレングリコール水溶液
等が挙げられる。また、これらのバインダーの塗布方法
としてはスプレイ法や浸漬法などが挙げられ、プレート
式熱交換器に用いられる凹凸のあるプレートやフィンで
あってもろう材が必要な場所にバインダーを容易に塗布
することができる。
ても、バインダーの接着力が弱いためにバインダー上に
均一に粒子状ろう材を確実に付着させることが困難とな
るが、本発明においては、ろう材として流動性に優れる
ニッケル−クロム−燐系合金を使用することによってろ
う材をバインダー上に付着させる工程でろう材を厳密に
制御して付着させなくてもろう材の不足等によって生ず
るろう切れを防ぐことが可能となる。
めにプレートあるいはフィンの前処理として充分な脱脂
洗浄が必要となるが、スプレイ法でバインダー塗布する
場合には浸漬法等で塗布する場合に比べ、プレートやフ
ィン面の清浄度が低くくてもバインダーを必要な量付着
させることができる。このため本発明においては、スプ
レイ法でバインダーの塗布を行う場合には前処理工程を
簡略させることも可能となる。
う材を同時にスプレイする場合、バインダーの接着力が
弱いためにプレートやフィン表面にバインダーは付着す
るがろう材は脱落してしまう。また、本発明に係る水溶
性バインダーとろう材を混合した溶液中に凹凸のあるプ
レートやフィンを浸漬する場合、バインダーの接着力が
弱いために比重の大きいろう材が凹部にたまりやすくな
り、ろう材を凸部等のろう付け部に付着させることが困
難となる。
ニッケル合金組成の限定理由について説明する。クロム
は、ニッケルに固溶してニッケル−クロム固溶体とな
り、耐酸化性や耐食性を向上させるに必要な元素であ
り、少なくとも10%は必要である。しかし、多量の含
有は濡れ性を低下させることから30%までとした。燐
は、合金の融点を下げ、ろう付け性を向上させるのに必
要な元素であり、少なくとも8%は必要である。しか
し、多量の含有は融点が上昇させるとともに合金を脆く
させるため13%までとした。
ル合金は、燐の一部をシリコンで置換してもよい。ま
た、耐食性をさらに向上させるためにモリブデンを含む
こともできる。
や流動性を得るためろう付け熱処理雰囲気としては、真
空あるいは非酸化性雰囲気が望ましい。
因となるろう切れが生じないよう均一にかつ確実にろう
材を供給することが不可欠であるが、本発明においては
ろう材を厳密に制御して付着させなくてもろう切れを防
ぐことができるため、高い生産性でプレート式熱交換器
を製造することが可能となる
mm厚さのSUS304製のプレートにポリビニルアル
コール水溶液をスプレイ法で塗布し、その上にニッケル
−クロム−燐系合金のろう材JISZ3265 BNi
−7を散布した。このようにろう材を付着させたプレー
トと厚さ0.3mmのフィンを複数枚用意し、図1
(b)に示したように交互に積層して所定の形状にした
後、10−4torrの真空中で、1100℃、20分
間のろう付け処理を行いプレート式熱交換器を完成し
た。完成した熱交換器について漏洩試験を3kg/cm
2で行い、ろう切れによる漏洩が生じていないことを確
認した。
は、プレートあるいはフィンに水溶性バインダーを塗布
し、流動性や耐食性に優れたニッケル−クロム−燐系合
金からなる粒子状のろう材を付着させた後、加熱してろ
う付けするため、銅ろうが適用できなかった200℃以
上の高温流体や腐食性流体にも適用可能なプレート式熱
交換器を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】積層された複数のプレートおよびフィンの
各接触部あるいは積層された複数のプレートの各接触部
がろう付けして熱交換部が構成されるプレート式熱交換
器において、プレートあるいはフィンの少なくともどち
らか一方にろう材固定用の水溶性バインダーを塗布した
後、該バインダー上にクロムおよび燐を含むニッケル合
金からなる粒子状のろう材を付着させ、その後これを多
数段積層し加熱してろう付けすることを特徴とするプレ
ート式熱交換器の製造方法。 - 【請求項2】クロムおよび燐を含むニッケル合金は、重
量比でクロムが10〜30%、燐が8〜13%、残部が
実質的にニッケルからなることを特徴とする特許請求の
範囲請求項1記載のプレート式熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37817598A JP2000190069A (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | プレ―ト式熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37817598A JP2000190069A (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | プレ―ト式熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000190069A true JP2000190069A (ja) | 2000-07-11 |
Family
ID=18509455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37817598A Pending JP2000190069A (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | プレ―ト式熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000190069A (ja) |
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
WO2002053318A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Brazing Co., Ltd. | Echangeur thermique du type plaque et procede de fabrication associe |
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-
1998
- 1998-12-22 JP JP37817598A patent/JP2000190069A/ja active Pending
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