JPH04157063A

JPH04157063A - 積層体ロウ付け方法

Info

Publication number: JPH04157063A
Application number: JP27804890A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Abiko; 安孫子　哲男; Yoshitaka Ushida; 良孝牛田; Tadahiro Ifuku; 居福　唯宏; Masaaki Kuno; 正明久野
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 1992-05-29
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH089097B2

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〕本発明は、ステンレス鋼製のプレートフィン型熱交換器
の製造に好適に使用される積層体ロウ付け方法に関する
。

〔従来の技術〕

プレートフィン型熱交換器は、波形フィンを配設した流
体通路が複数段に積層された構造をしており、ロウ付げ
により製造される。プレートフィン型熱交換器のロウ付
げによる製造方法を、第４図および第５図の熱交換器に
ついて説明する。第４図は熱交換器の平面図、第５図は
第４図のＢ−Ｂｇ断面矢視図である。

熱交換器は、上下の端板１，１間に間隔をあけて積層さ
れた多数枚のチューブプレート２，２・・・を有する。

チューブプレート２．２・・・は、隣接する２枚のプレ
ート２，２を一組とし、そのプレート２．２間に流体通
路が形成されるように、プレー４２．２の両側を閉塞し
である。各組における２枚のプレート２．２間には、第
１の波形フィン３ａが配設されており、各紐間に形成さ
れる別の流体通路には第２の波形フィン３ｂが配設され
ている。

熱交換される一方の流体Ａは、熱交換器の一側面より、
第１の波形フィン３ａの配設された流体通路に流入し、
他側面より外部へ流出する。他方の流体Ｂは、上段の端
板ｌの対角線上の一例部に立設されたヘッダバイブ４よ
り熱交換器内に流入する。熱交換器内に流入した流体Ｂ
は、チューブプレート２，２・・・を積層方向に貫通し
て設けられた流路５から、第２の波形フィン３ｂの設け
られた流体通路に流入し、該流体通路を対角線方向に通
過した後、対角線上の他端部に同欅に設けられた流路５
およびヘッダバイブ４を経て外部へ流出する。

このような構造のプレートフィン型熱交換器は、上下の
端板１，１間にロウ材を介してチューブプレート２，２
・・・および波形フィン３ａ、３ｂ・・・を積層し、そ
の積層体に積層方向の圧縮荷重を加えた状態で、該積層
体を真空中でロウ材の融点以上に加熱することにより製
造される。熱交換器が高温高圧用途の場合は、その熱交
換器はステンレス鋼製とされ、ステンレス鋼製の熱交換
器に対しては高融点のロウ材が使用されるために、加熱
温度は１２００〜１３００°Ｃと高い。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなロウ付げによる熱交換器の製造においては、
積層体の積層方向に圧縮荷重が負荷されることにより、
チューブプレート２．２の各間に波形フィン３ａ、３ｂ
・・・が介在された部位では、波形フィン３ａ、３ｂ・
・・を介して積層方向に充分な圧縮荷重が伝達されるの
で、チューブプレート２．２・・・および波形フィン３
ａ、３ｂ・・・が所定強度で相互にロウ付けされる。と
ころが、チューブプレート２，２・・・の各間に波形フ
ィン３ａ、３ｂ・・・が介在されていない流路５の外側
部分では、相互に接合される一組のチューブプレート２
，２が、各紐間に空間６が形成された状態で複数段に積
層されているために、積層方向に負荷される圧縮荷重が
チェーププレート２，２間に充分に伝達されない、その
ため、この部分ではチューブプレート２．２・・・が接
合不良となる危険性が高い。

この問題を解決するために、空間６にスペーサを介在さ
せることが考えられるが、スペーサが波形フィン３ａ、
３ｂのような金属の場合は、スペーサがロウ材によって
チューブプレート２，２に接合されるおそれがある。ま
た、熱交換器がステンレス調製の場合は、加熱温度が高
いために、スペーサを構成する金属の種類によっては、
軟化変形を生じ、スペーサとしてのＩＩ能を果たし得な
いこともある。

本発明の目的は、相互にロウ付けされる板状金属部材が
空間をあけて複数段に積層されている部位も、加熱温度
にかかわらず確実にロウ付けし得る積層体ロウ付け方法
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のロウ付け方法は、ロウ材を挟んで積層された複
敞枚の板状金属部材に積層方向の圧縮荷重を加えて加熱
を行う積層体ロウ付け方法において、相互にロウ付けさ
れる板状金属部材が空間をあけて複数段に積層された部
位に対し、その各空間にセラミックス製のスペーサを介
在させてロウ付けを行い、ロウ付け後に各空間からスペ
ーサを除去することを特徴としてなる。

前記スペーサは、相互対向面に傾斜面を有する一組のく
さび状部材とすることができる。

（作　　用〕セラミックス製のスペーサは、ロウ材に対する凝着性が
低く、また、ステンレス鋼製熱交換器を製造するときの
ような高い加熱温度を与えられ場合にも、溶融がなく、
且つその場合に大きな荷重を受けても変形が生じない。

従って、ロウ付けされる一組の板状金属部材が各紐間に
空間をあけて複数段に積層されている場合に、その各空
間にセラミックス製のスペーサを介在させることにより
、高温加熱下でも板状金属部材間に充分な密着力が付与
される。その結果、変形の少ない良好なロウ付けが行わ
れる。また、ロウ付け後は、空間からスペーサを簡単に
除去することができ、その再使用も可能になる。

スペーサが一組の（さび状部材の場合は、空間にスペー
サを僅かの力で容易に押し込むことができる。

〔実施例〕

以下に本発明法の実施例を、前記プレートフィン型熱交
換器の製造に適用した場合について、第１図〜第３図に
より説明する。

第１図は本発明法で製造されるプレートフィン型熱交換
器の一部を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面
矢視図、第３図はその方法に使用されるスペーサの斜視
図である。

上下の端板１．　１間にロウ材を介してチューブプレー
ト２．２・・・および波形フィン３ａ、３ｂ・・・を積
層し、その積層体に積層方向の圧縮荷重を加えた状態で
、該積層体を拘束する。これにより、チューブプレート
２，２・・・の各間に波形フィン３ａ、３ｂ・・・が介
在された部位では、各部材が充分な荷重で密着される。

しかし、ヘッダパイプ４に連通ずる流路５の外側部分で
は、相互にロウ付けされるチューブプレート２，２の各
紐間に空間６が形成されている。そのため、チューブプ
レート２．２間に充分な密着力が付加されない。

そこで、第１図および第２図に示すように、流路５の外
側に形成された複数段の空間６．６・・・に、各段毎に
周方向に間隙をあけてセラミックスからなる複数のスペ
ーサ７．７・・・を外方から挿入する。

各スペーサ７は、第２回および第３図に示すように、２
枚のくさび状部材’７ａ、７ｂを上下に重ねて使用する
ようになっており、相互対向面の一方は、挿入方向一端
から他端にかけて肉厚が漸増するように傾斜した傾斜面
８ａであり、他方の相互対向面は、逆に挿入方向他端か
ら一端にかけて肉厚が漸増するように傾斜した傾斜面８
ｂとなっている。

空間６にスペーサ７を挿入する場合は、スペーサ７の総
厚が減少する方向にくさび状部材７ａ。

７ｂをずらせて空間６に挿入する。しかる後、（さび状
部材Ｔａ、Ｔｂの外側に突出した方を内側へ押し込む。

これにより、スペーサ７の総厚が増大し、２枚のチュー
ブプレート２．２間に充分な密着力が付与される。

積層体へのスペーサ７．７・・・の装着が終わると、真
空中で積層体をロウ材の融点以上に加熱する。

加熱が終了し、積層体が充分に冷却されると、積層体か
らスペーサ７．７・・・を取り外す。

スペーサ７を構成するセラミックスは、例えばＡｌ１　
Ｏｓ　ｒ　Ｓ　Ｉ　ｓ　Ｎ４　）　Ｓ　ｉ　Ｃ等を挙げ
ることができる。

スペーサ７の寸法は、挿入すべき空間６の寸法に応して
適宜決定される。

ロウ付け、熱交換器がステンレス鋼製の場合は、粉末ニ
ッケル等を使用し、ロウ付け温度は１２００〜１３００
°Ｃ程度である。

このようなロウ付け方法で前記プレートフィン型熱交換
器の製造を行うと、相互にロウ付けされるチューブプレ
ート２，２が空間６を介して複数段に積層されている流
路５の外側部分においても、チューブプレート２．２・
・・間に波形フィン３ａ。

３ｂが介在された部分と同様に、各部材が充分な荷重で
密着される。しかも、空間６に挿入されるスペーサ７は
、ステンレス鋼製の熱交換器を製造するときのような高
い口う付け温度にさらされても変形しない、従って、流
路５の外側部分も他の部分と同様に変形のない確実なロ
ウ付けが行われる。

また、このスペーサ７は、ロウ材に対する凝着力が弱い
ので、熱交換器にロウ付けされるおそれがなく、熱交換
器からの取り外しが容易である。

取り外したスペーサ７は、繰り返し再使用することがで
きる。

なお、上記実施例は、本発明法をプレートフィン型熱交
換器の製造に適用した例であるが、本発明法は、プレー
トフィン型熱交換器以外の積層体のロウ付けに適用する
ことができ、なかでも、高融点の口う材を使用するステ
ンレス鋼、ニッケル合金、コバルト合金等に対する高温
真空ロウ材げに特に好適といえる。

また、上記実施例では、スペーサ７はくさび状とされて
いるが、これに限定されないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の積層体ロウ付
け方法は、セラミックス製のスペーサを使用することに
より、密着力の加わり難い部位に高温下でも充分な密着
力を付加することができる。

従って、ロウ付け温度の高いステンレス鋼製のプレート
フィン型熱交換器の製造においても、熱交換器各部が変
形なく確実にロウ付けされ、その品質が向上する。また
、スペーサがロウ付けされるおそれがなく、その取り外
しが容易であり、再使用によるスペーサコストの低減も
可能になる。

スペーサが一組のくさび状部材の場合は、その着脱が特
に容易で、多数のスペーサを使用する場合にも、その着
脱に長時間を必要としない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法で製造されるプレートフィン型熱交換
器の一部を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面
矢視図、第３図はその方法に使用されるスペーサの斜視
図、第４図は従来のロウ付け方法で製造されるプレート
フィン型熱交換器の平面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ線
断面矢視図である。ｌ：端板、２：チューブプレート、３ａ３ｂ　：波形フ
ィン、４；ヘッダパイプ、Ｓ：ａ路、６；空間、７：ス
ペーサ、Ｔａ、Ｔｂ：＜さび状部材、８ａ、８ｂ：傾斜
面。第　　１　　図第２図第３図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロウ材を挟んで積層された複数枚の板状金属部材
に積層方向の圧縮荷重を加えて加熱を行う積層体ロウ付
け方法において、相互にロウ付けされる板状金属部材が
空間をあけて複数段に積層された部位に対し、その各空
間にセラミックス製のスペーサを介在させてロウ付けを
行い、ロウ付け後に各空間からスペーサを除去すること
を特徴とする積層体ロウ付け方法。
（２）前記スペーサが、相互対向面に傾斜面を有する一
組のくさび状部材であることを特徴とする請求項１に記
載の積層体ロウ付け方法。