JPS59150662A - 鋼材と銅材との接合方法 - 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】 てろう付けすることにより、互いに接合する方法に関す
る。

例えば、自動車のチャージクーラ等に使用される銅製の
フィンを用いた積層型熱交換器においては、銅製のフィ
ンと鋼板製のザイドメンバとを、りん銅ろうをもってろ
う付けした場合、ザイドメンバとろう材との境界面に、
りん化鉄等の脆い化合物からなる脆化層が形成され、ろ
う付は後、自動車の振動等により、この部分が容易に剥
離するという欠点がある。

そのため、使用するろう材を銀ろうとすることが考えら
れるが、銀ろうけ高価であるという難点がある。

本発明は、これらの事情に鑑み、比較的安価なりん銅ろ
う全相いて、しかも、鋼材の接合面に脆化層が形成され
ることなく、十分な接合強度を得ることのできる鋼材と
鋼材との接合方法を提供することを目的とするものであ
る。

本発明においては、ろう付は時に、鋼材の接合面に、上
述のようなりん化鉄等からなる脆化層が形成されるのを
防止するため、ろう付けに先立って、鋼材の接合面に、
予め銅被膜を形成しておくことを特徴としている。

以下本発明を、添付図面に示す実施例に基づいて説明す
る。

この実施例は、本発明を、自動車用チャージクーラに使
用する積層型熱交換器の製造方法に適用した場合のもの
である。

第１図は、完成した積層型熱交換器のコアを示す。

（１）（２）は、平面形が直方形をなす鋼板製の上下１
対のサイドメンバで、それらの間には、サイドメンバ（
１）（２）と同形、同寸の鋼板製の複数のチューブプレ
ート（３）が、サイドメンバ（１）（２）と平行に設け
られ、サイドメンバ（１Ｍ２）とチューブプレート（，
３）との間、及びチューブプレート（３）とチューブプ
レート（３）との間には、前後方向を向く左右１対のス
ペーサ１４）と、左右方向を向く前後１対のスペーサ（
５）とが、それらの外側面を各チューブプレート（３）
の側縁と整合させて、それぞれ１段ごとに交互に介設さ
れている。

各段における対を外すスペーサ＋４１＋４１間、及びス
ペーサ＋５１　＋５１間には、それぞれ稜線がそれらの
スペーサ（４）又はスペーサ１５）と同一方向を向くよ
うに、蛇行状に屈曲された銅製のアウターフィン１６）
及びインナーフィン１７）が介設され、これらの各部材
組■間は、りん銅ろうをもって互いにろう付けされてい
る。

しかして、インナーフィン（７）が設けられた空間内を
、水その他の１次流体が流通し、がつアウターフィン１
６）が設けられた空間内を、空気その他の２次流体が流
通することにより、チューブプレー）Ｆ３１ｆｆｉ介し
て、１次流体と２次流体との間で熱交換が行なわれるよ
うになっている。

次に、この積層型熱交換器の製造方法について説明する
。

まず、第２図に示すように、平面形が矩形枠状の下枠（
８）の四隅にアングル状の支柱１９）全立設してなる治
具１１０）に、下方のサイドメンバ（２）を、その角部
が支柱（９）に案内されるようにして嵌入する。

このサイドメンバ（２）の上面には、第６図に示すよう
に、銅被膜的ｊを予め形成しておく。

このサイドメンバ（２）の上面に銅被膜的）を形成する
には、公知の、例えば電気メツキ法、圧着法、イオンブ
レーティング等による蒸着法、浸漬又は溶射等を用いれ
はよい。

銅被膜圓の厚さは、５０μ程度、又はそれ以上とするの
がよい。

次に、サイドメンバ（２）の上面に、サイドメンバ（２
）とほぼ同形で、厚さが約１　ｍＷ程度のりん銅ろうよ
りなる箔状のろう材１１２）を載置する。

次に、ろう材１２＋’ｅ載置されたサイドメンバ（２）
の上方に、さらに、アウターフィン１６）全中間にして
、その両側を１対のスペ〜すｆ４０４１で挾むようにし
て、かつ各スペーサ１４）の両端が治具１１０１の前後
の支柱（９）に案内されるようにして載置する。

さらにその上方より、上述のろう材１１２１と同一の箔
状のろう材＋＋２ｉ載置し、その上にチューブプレー）
＋３１’ｋ、その角部が治具口０）の支柱（９）に案内
されるようにして載置する。

第２図に示すように、このチューブプレート（３）の上
下面には、サイドメンバ（２）の上面に形成したのと同
一の銅被膜圓を、サイドメンバ（２）の場合と同様な方
法で予め形成しておく。この銅被膜（１１）の厚さも、
５０μ程度、又はそれ以上とするのがよい。

このチューブプレート（３）の上面に、上述のろう材（
１２）と同一の箔状のろう材＋＋２１載置した後、さら
にその上方に、インナーフィン１７）全中間にして、そ
の両側を１対のスペ〜す１５）１５１で挾むるようにし
、かつ各スペーサ（５）の両端が治具（１０）における
左右の支柱に案内されるようにして、それらが、その下
段のアウターフィン］６）やスペーサ（４）と直交する
方向を向くように載置する。

次に、その上方に、上述の場合と同様に、箔状のろう材
（１２）及びチューブプレーＨ３）ｋ重ねる。このチュ
ーブプレート（３’ｉも、上述のチューブプレート（３
）と同様に、その上下面に銅被膜的１を予め形成してお
く。

以下同様にして、ろう材ｔ１２１、インナーフィン１７
）とスペーサ１５１ｉ５１、ろう材１１２）、上下面に
銅被膜を形成したチューブプレート（３）、ろう材１１
２＋、アウターフィン１６１とスペーサ１４）、ろう材
（１２）、上下面に銅被膜を形成したチューブプレート
（３）　’ｋ、順次治具（１０）の支柱（９）に沿わせ
て積み重ねていく。

そして、最後に、上述の場合と同様に、下面に銅被膜を
予め形成しておいたサイドメンバー（１）ヲ、アウター
フィン１６）とスペーサ（４）との上方に、ろう材＋＋
２１’（ｒ介して載置し、そのサイドメンバー（１）の
上方に突出する治具（１０）の支柱１９）に適宜の止め
金（図示時）を止着して、コアの各部品を治具に組付け
る。

このとき、サイドメンバー（１）（２）又はチューブプ
レート（３）と、アウターフィン（６）又はインナーフ
ィン（７）との接合部は、第４図に示すように、それら
の間に、銅被膜面１とろう材（１２）とを挾んで互いに
圧接された状態となっている。

この状態で、治具（１０）に組付けたコアを、真空炉又
は不活性ガスを導入した炉（図示時）中に導入し、炉内
を約７００〜９００℃の温度に維持する。

すると、第４図に示するう材（１２）と銅被膜面１とは
溶融し、コアを炉内より取り出して冷却したときには、
それらは互いに混り合って、第５図に示すように充填ろ
う材（１２つとなり、この充填ろう材（１２’）により
、ブレート１則（（１）、（２）、（３））とフインイ
則（１６）、（７））とが互いに接合される。

この状態では、充填ろう材（１２’）と鋼板製プレート
側（（１）、（２）、（３））との間には、従来のよう
なりん化鉄等よりなる脆化層は全く形成されず、十分な
接合強度を得ることができるっ これは、プレート側（（１）、（２）、（３））に銅被
膜面）を予め形成しておいたことによるものと推定され
る。

この推定は、銅被膜（１１）を全く形成しない場合と、
厚さを異にする銅被膜面）を鋼材側に予め形成しておい
て、鋼材とりん銅ろう付けした場合との接合強度を測定
した次の実験結果によって裏付けられる。

また、この実験結果から、銅被膜圓の厚さ全５０μ以上
とすることにより、意想外に大きな接合強度が得られる
こともわかる。

以上から明らか々ように、本発明によると、安価なりん
銅ろうを用いて、十分な接合強度を得られる鋼材と鋼材
との接合方法を提供でき、有意義である。

なお、上述の実施例は、本発明を積層型熱交換器の製造
方法に適用した場合のものであるが、本発明は、このよ
うな場合だけに限らず、鋼材と鋼材とを接合するあらゆ
る場合に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用して製造した積層型熱交換器の
コアの一例を示す斜視図、 第２図は、その製造方法を説明するための分解斜視図、 第６図は、第２図の要部の拡大縦断面図、第４図は、コ
アの組付は状態における要部の拡大縦断面図、 第５図は、第４図示の部分のろう付は後の状態を示す拡
大縦断面図である。 （１）（２）　　サイドメンバ　　（３）チューブプレ
ート＋４１１５１　　スペーサ　　　　１６）　　アウ
ターフィン（７）インナーフィン　　（８）下枠 （９）支柱　　　　　　　（１０）　　治具圓　銅被膜
　　　　　　１１２）ろう材（１２’）充填ろう材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　鋼材と鋼材とを、りん銅ろうをもってろう付けす
   る際において、ろう付けに先立って、前記鋼材の接合面
   に、予め銅被膜を形成しておくことを特徴とする鋼材と
   鋼材との接合方法。 （２）銅被膜の厚さを、５０μ以上とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。