JPH0199774A - ろう付方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はろう付方法に関するものである。

（従来の技術） ろう付けによる金属部材間の接合は、種々の装置の製作
に際し利用されている。例えば第２図には、この発明の
適用例である熱交換器本体を示しており、円筒状の胴板
１の上下をそれぞれ覆う端板２．２間に多数のパイプ４
・・４を架設することによって構成される上記熱交換器
本体においては、各パイプ４・・４の両端部の上記各端
板２．２への接合がろう付けによってなされている。　
　。

そして上記のように端板２にパイプ４の端部を接合する
際のろう付けは、従来、例えば第５図に示すように、各
パイプ４の端部を、端板２に穿設した貫通孔１２に挿通
ずると共に、さらに上記端板２の表面より突出させ、こ
れらの突出部に、それぞれリング状に成形したろう材２
１・・２１をセットし、この状態で真空加熱炉等を用い
て上記ろう材２１を加熱する。こうしてろう付けを行っ
た後に、第４図に示すように、各パイプ４の突出部を切
削除去し、端板２の表面を平滑に仕上げて熱交換器本体
が完成する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記のような熱交換器においては、パイプ４の
単位面積当たりの本数、すなわち立設密度を大きくする
ことによって、熱交換にを効な表面積が大きくなり、そ
の結果、熱交換効率の向上を図ることができる。しかし
ながら、前記のようなリング状に加工したろう材２１を
各パイプ４毎にセットしてい〈従来のろう付方法におい
ては、隣合うパイプ４．４間にリング状ろう材２１の線
径の少なくとも２倍以上の間隔が必要となり、このため
パイプ４の立設密度をそれ程大きくすることはできない
ものとなっている。そこで例えば第６図に示すように、
上記リング状ろう材２１の線径よりも小さな肉厚となし
た管状のろう材２２を用いることによって、各パイプ４
．４間の距離を幾分か小さくすることが可能である。し
かしながらこの場合には管状のろう材２２の製作コスト
が高くなり、また取扱い上、その肉厚を薄くするのに限
度があるために、なおパイプ本数を充分満足し得る程に
は多くすることができない。さらに上記においては端板
２の表面からの各パイプ４の突出長が長くなるという問
題もある。

このように各パイプ毎にろう材を配設する従来のろう打
法においては、パイプの立設密度を充分満足し得る程に
は大きくできないと共に、さらにろう材の加工や、ろう
材のセツティング作業にも、パイプ本数の増加と共に多
大の費用と労力とを要することとなるために、製作費が
高くなるという問題がある。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、例えば上記のような熱交換器等におけるパイプの立
設密度を向上し得ると共に、ろう付費用の低減も可能な
ろう付方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明のろう付方法は、板材の表面にろう材を
溶着してろう材層を形成し、次いで上記板材に貫通孔を
穿設し、この貫通孔に被接合材を挿入した状態で上記ろ
う材層を加熱して上記被接合材と上記板材とのろう付け
を行うものである。

（作用） 上記のろう付方法においては、板材の表面には予めろう
材層が形成されており、したがってこの板材に穿設され
る貫通孔の表面側周縁には、常に上記ろう材層が存在す
ることとなり、このろう材層の加熱によって、貫通孔に
挿入される被接合材のろう付けを行うことができる。こ
のため、例えば前記熱交換器における被接合材、すなわ
ちパイプを端板にろう付けする場合等には、貫通孔に挿
入されたパイプ間に、従来のように個々のろう材をセッ
トするためのスペースは必要でないので、パイプの立設
密度を向上することが可能となる。

また従来のような各パイプに対する個々のろう材の加工
及びセツティング作業も不要となるので、ろう付費用の
低減も可能となる。

（実施例） 次にこの発明のろう付方法の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第２図には、この発明を適用して構成した熱交換器
本体の斜視図を示している。この熱交換器本体は、円筒
状の胴板１と、この胴板１の上部及び下部をそれぞれ覆
う端板２．２とによって囲繞された熱交換器室内に、多
数のパイプ４・°・４を上記各端板２．２間に互いに平
行に架設することによって構成されている。上記熱交換
器室内には、図において上下方向略中心位置に、さらに
仕切板５が上記各端板２．２と平行に設けられており、
この仕切板５によって上記熱交換器室内は上部熱交換器
室６と下部熱交換器室内７とに区画されている。なお上
記各パイプ４・・４はこの仕切板５を貫通して上下方向
に延びている。上記胴板ｌには、上記上部熱交換器室６
における上下方向略中心位置に流出口８が、また上記下
部熱交換器室７における上下方向略中心位置に流入口９
がそれぞれ互いに同一の円周方向位置で穿設されている
。上記仕切板５は、第３図に示すように、上記流出口８
及び流入口９が形成されている前面側から裏面側に向か
って延びており、そして上記仕切板５の裏面側端面を胴
板１の内壁面より離間させて形成することによって、裏
面側に上下の各熱交換器室６．７を相互に連通ずる流通
路が形成されている。したがって図中矢印で示すように
、上記流入口９から流入する、例えば加熱ガスは下部熱
交換器室７から上記裏面側の流通路を経由して上部熱交
換器室６へと流れ、そして上記流出口８から外部へと排
出される。このとき上記各パイプ４・・４内に、例えば
冷却水を流しておくことによって、上記各熱交換器室６
．７内において、パイ“プ壁面を介する加熱ガスと冷却
水との熱交換が行われ、加熱ガスの冷却が行われること
となる。

次に上記のような熱交換器本体の製作工程について、第
１図（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）は、上部側の端板２側を模式的に
示す断面図であるが、下部側の端板側も上部側の端板２
側と同様の工程で製作されていくものであるので、上部
側の端板２側のみについて以下の説明を行う。

まず第１図（ａ）に示すように、外周縁に立上縁１０を
形成して上面側に凹部を設けた板材、すなわち上記端板
２を製作し、上記凹部内でろう材を加熱溶融して、上記
端板２の上面を覆うろう材層１１を溶着する。次いでこ
のろう材層１１の厚さの調整を兼ねて上記端板２の上面
側を平滑に加工し、第１図℃）に示すように、この端板
２を、前記した流入口９、流出口８の穿設加工、及び仕
切板５が溶接接合された胴板１の上部に、溶接によって
接合する。そして図のように、この端板２、及び図示し
ない仕切板５、下部側の端板をそれぞれ貫通する貫通孔
の穿設加工を行う、このとき端板２においては、上記ろ
う材層１１と端板２とを一体的に貫通する貫通孔１２が
穿設される。これらの貫通孔１２に、第１図（Ｃ）に示
すように、それぞれ被接合材、すなわち前記したパイプ
４・・４を挿入する。このとき上記各パイプ４・・４は
、その両端部が上記ろう材層１１を超えてわずかに突出
する長さとなるようにしている。そしてこの組立体を、
例えば真空加熱炉で加熱することによって、上記ろう材
層１１の加熱溶融がなされ、第１図（６）に示すように
、各パイプ４の端板２へのろう付けが一括して行われる
。つまり、端板２における各貫通孔１２の上面側縁部に
存在していた上記ろう材７１１１が溶融することによっ
て、溶融したろう材１３が各パイプ４と貫通孔１２の内
周面との間の隙間に毛管現象によって流入し、この隙間
を充填した状態でのろう付接合がなされるのである。

このろう付工程の後、端板２の上面は、平滑仕上加工が
行われ、第４図に示すようなろう付接合状態で熱交換器
本体の製作を完了する。

以上の説明のように、上記実施例におけるるう付方法に
おいては、端板２の表面に予めろう材層１１を形成した
後に貫通孔１２を穿設するので、この貫通孔１２をいず
れの位置に穿設したとしそも、これに挿入したパイプ４
の外周には、上記貫通孔１２の表面側縁部の位置にろう
材が存在することとなり、したがって、例えば従来のパ
イプ挿入後にろう材をセットしていた場合には、各パイ
プ間に上記ろう材をセットするためのスペースが必要と
なり、このためパイプ間の距離が制限されたものとなっ
ていたが、上記実施例においては、上記のようなろう材
をセットするためのスペースは必要でなくなり、このた
め各パイプ間の距離を小さくした組立てが可能となる。

この結果、例えば熱交換器においては、パイプの立設密
度を従来よりも大きくすることができるので、熱交換効
率の向上を図ることが可能となる。また従来のように、
パイプの径やパイプの本数に合わせたろう材の加工が必
要でなくなり、また個々のパイプにそれぞれろう材をセ
ットしていく作業も不要となるので、特に上記熱交換器
のようにパイプ本数の多い場合には、これらのろう付加
工費や作業時間の短縮によって製作費の低減も可能とな
る。また上記熱交換器のように上下の各端板にそれぞれ
パイプの両端をろう付けする際には、従来の方法では、
例えばリング状のろう材を下部端板の下側にセットする
ことは自重落下により不可能であり、このため加熱溶融
を上部端板側でまず行った後、下部端板側を上にして改
めてろう材をセットして加熱するという２度の加熱工程
が必要となっており、パイプに対する熱影響が大きなも
のとなる危険性が生じぞいたが、上記実施例においては
、ろう材層は各端板に溶着されており、したがって自重
落下を生じることはないので、上部と下部とは一度の加
熱によって同時にろう付けを行うことが可能となり、上
記のようなパイプへの熱影響も低減されたものとなって
いる。またろう付加熱時間が短縮されることともなって
、これによってもろう付費用の低減を図ることができる
。

なお上記実施例は、熱交換器本体の製作工程への適用を
例にして説明したが、板材に穿設される貫通孔に被接合
材を挿通してろう付接合する構成を有するその他の装置
においてこの発明の適用は可能であり、また曲面状の板
材へのろう付けにお゛いてもこの発明を適用することが
できる。

（発明の効果） 上記のようにこの発明のろう付方法においては、予め板
材表面にはろう材層が形成されており、このため上記板
材に穿設される貫通孔の表面側縁部には、常にろう材が
存在することとなり、このため上記貫通孔に挿通される
被接合材周囲には改めてろう材をセットする必要がなく
なるので、例えば熱交換器等においては、被接合材であ
るパイプの立設密度を従来よりも大きくした構成が可能
になると共に、被接合材の本数や形状に合わせたろう材
の加工及びセツティング作業が不要となるので、ろう付
置用の低減を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）はこの発明を適用して構成する熱
交換器本体の製作工程模式図、第２図は上記熱交換器本
体の全体構成を示す斜視図、第３図は上記熱交換器本体
の縦断面図、第４図は上記熱交換器本体の要部拡大断面
図、第５図及び第６図はそれぞれ従来のろう付方法の説
明図である。 ２・・・端板（板材）、４・・・パイプ（被接合材）、
１１・・・ろう材層、１２・・・貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、板材の表面にろう材を溶着してろう材層を形成し、
   次いで上記板材に貫通孔を穿設し、この貫通孔に被接合
   材を挿入した状態で上記ろう材層を加熱して上記被接合
   材と上記板材とのろう付けを行うことを特徴とするろう
   付方法。