JPS60166164A - 板状熱交換器の製造方法 - Google Patents

板状熱交換器の製造方法

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JPS60166164A
JPS60166164A JP1944384A JP1944384A JPS60166164A JP S60166164 A JPS60166164 A JP S60166164A JP 1944384 A JP1944384 A JP 1944384A JP 1944384 A JP1944384 A JP 1944384A JP S60166164 A JPS60166164 A JP S60166164A
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JP
Japan
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soldering
plate
solder
substrate
bent
Prior art date
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Pending
Application number
JP1944384A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Narusawa
鳴沢 収
Isao Nakano
功 中野
Hiroshi Irie
宏 入江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60166164A publication Critical patent/JPS60166164A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0012Brazing heat exchangers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

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】 技術分野 本発明は、接合部をはんだ付けによって得る、例えばア
ルミニウム材からなる、はんだ付は型板状熱交換器の製
造方法に関するものである。
従来技術 従来、熱交換器、例えば冷凍冷蔵庫にお番ブるエバポレ
ータはパイプ接着型(例えばバイブオンシー1−)ある
いは圧延接合型のものが適用されている。パイプ接着型
エバポレータは第1図に示す工程で製造されている。
(A)並行して蛇行向げされたパイプ1をシート状板面
に接着剤2を塗布したアルミニウム板3にセットし、(
B)これを加熱ヒータ4を備えたプレスI15に通して
圧着し、熱硬化した接着剤2によってパイプ1をアルミ
ニウム板3に接合し、(C)このようにして得たパイプ
接合板6を所定のエバポレータ形状にプレス成形し、(
D)このプレス成形品のパイプ開口部に異種金属管から
なる継手管7を溶接してエバポレータに仕上げる。
しかしながら、このようにして製造されたパイプ接合型
エバポレータは、冷媒管回路が蛇行した単一回路である
ため、パイプの内容積によって伝熱面積が定まって熱交
換性能が限定される。しかも接着剤による接合部が、冷
蔵庫において直接冷却されて変質するため、その部分の
耐水性及び低温耐久性が劣るという欠点がある。
一方、圧延接合型のエバポレータは、第2図に示す工程
により製造される。(Δ)コイルから引き出されたアル
ミニウム板3は所要寸法に切断された後、(B)板表面
をロールブラッシ8により清掃され、次いで(C)板面
に冷媒回路となる部分に離型剤9がプリントされる。(
D)プリントされたアルミニウム板3に、別のアルミニ
ウム板10を重ね合わせ、(E)重ね合わせた二枚のア
ルミニウム板3.10を圧延機のロール11.11間に
通して圧延し、画板を接合する。(F)接合された画板
の端面におGJる離型剤9による非接合部に圧縮空気を
吹き込んで離型剤上のアルミニウム板10に対し膨管を
行なう。(G)このようにして得られた板状熱交換部材
12を所定形状にプレス成形し、(1」)このプレス成
形した熱交換部材12の冷媒管の間口端に異種金属継手
管1を溶接してエバポレータに仕上げる。
圧延接合型1バボレータは、その製造設備が大がかりて
あり、また、冷媒回路が複雑なものとなると、張り合わ
せ部についての信頼性において劣るほか、複数の分岐に
よる多数回路に対する膨管が容易に行なえないことなど
の欠点がある。更に、エバポレータに成形後、冷媒出入
口に異種金属継手管をイナー1−ガスアーク溶接によっ
て接合する工程を要す゛るため、加工費が高くなること
が否めない。
目 的 本発明の目的は、従来の分岐路による複数の冷媒回路を
有する板状熱交換器、例えば冷凍冷蔵庫のエバポレータ
の製造方法による前記の欠点を解消して、このような板
状熱交換器を簡易な■稈、設備によって性能の優れたも
のに製造することができる方法を提供づることである。
構成 本発明の要旨と覆るところの6のは、以下に記載すると
おりである。
冷媒回路となる凹溝を設【プた金属板と、該金属板に対
する折り曲げ部をその周辺に有づる、はんだ層を設置プ
だ基板とを、該金属板の凹溝が該基板のはんだ層に向き
合うようにして重ね合わせた後、該基板の前記折り曲げ
部を該金属板の周辺に折り曲げて、該金属板と該基板と
を固定し、次いで該金属板と該基板とを両名の平面部分
ではんだ付【プしく接合することを特徴とする板状熱交
換器の製造方法。
以下、本発明を冷凍冷蔵庫のエバポレータの製造を例に
して具体的に説明覆る。
本発明により、はんだイ1けを行なうには、基板にソル
ダリングシートを利用するか、あるいは基板面に、粉末
はんだと有機溶剤とを混合したペースト状はんだを塗布
することによって行なう。よって、両者のはんだ付けに
よる場合別に説明覆る。
(■)、ソルダリングシートを使用づる場合第3図は、
本発明の実施において、ソルダリングシートを使用して
(よんた付けを行なう場合の、エバポレータの製造■稈
を示す図である。
(△)まず、塞板13を用意づる。この基板13はアル
ミニウムを心材14としてその上面にはんだ15をクラ
ッドした、いわゆるソルダリングシートである。(B)
基板13の周辺部の1部1Gを切断して折り曲げ部17
を残す。(C)基板13の折り曲げ部11をプレス加工
により上方に90°曲げて直立させる。(D)一方、別
にアルミニウム板18を用意する。このアルミニウム板
18の司法は、基板13において、その折り曲げ部17
によってその内方に区画される面積に大体等しい大きさ
と覆る。このアルミニウム板18面に製品エバポレータ
において冷媒回路となる凹?fh19をプレス加工して
形成する。(E)プレス加工されたアルミニウム板18
をその凹溝19が基板13のはんだ15層の上面に向き
合って、その平面部分20がはんだ15層の上面に接触
するように、基板13と重ね合わせる。次いで基板13
の折り曲げ部11を曲げ機によって折り曲げてアルミニ
ウム板18の周辺部に折り重ねる。これにより基板13
とアルミニウム板18とは接触部分で密着し、固定され
る。(F)このようにして得られた基板13とアルミニ
ウム板18との合わせ板21は、凹溝19の開口端に、
継手管として先端部(約20mm)にはんだ被WI22
を設けた単尺鋼管23を、そのはんだ被覆22の部分が
前記開口端内面に接触するように挿入しはめ込む。この
銅管のはんだ被覆22は、鋼管の先端部を溶融はんだ浴
中に浸漬し、はんだ浴に超音波を付加して先端部にはん
だを付着させたものである。(G)継手銅管23をはめ
込んだ合わせ板21は、その複数個を搬送トレイ24に
積み込んで、はんだ何戸25に装入して、基板13とア
ルミニウム板18との接合箇所及び継手銅管23とアル
ミニウム板18との接合箇所をはんだ付(プする。26
は送りローラである。基板13の心材14及びアルミニ
ウム板18に熱処理型のアルミニウム合金材を用いた場
合には、はんだ付は後直ちに、強制冷却室27に移送し
て)Iン28の攪拌によって強制空冷を行なって、はん
だ付は温度からの焼入れを行なう。炉中はんだ付【ノに
代えて、(G−)に示すように、超音波ホーン29によ
るはんだ付けを行なうこともできる。なお超音波はんだ
付けを行なう前に、多数列に配置しであるがスバーナ3
0によって予熱を行なう。(1−1>はんだ付け、また
ははんだ付は後焼入れを終った合わせ板21は、若干の
曲がりを修正して棚板エバポレータ31に仕上げられ、
あるいは(I)所要の形状に面板曲げ機により成形され
て、他の型のエバポレータ32にイ±」二け′られる。
B工程にお番フる基板13の周辺部16の切断ど、C工
程の折り曲げ部17の直立は、1台のプレス加工機によ
って連続的に行なうことかできる。折り曲げ部17の\
J法Aは、エバポレータのコアの大きさによって異なる
か、2〜10mmが適当である。一般的には3〜5mm
か最適である。なお、折り曲げ部17の隣接部分が折り
曲げの際、互いに重なり合わないように、前もって折り
曲げ部17を設計しなlフればならない。
はlυだ(qりは、非酸化性雰凹気での炉中はんだ付は
及び超音波ホーンによるはんだ付(ブが可能である。い
づれの場合も、はんだ付り温度は400〜430℃の範
囲で行なう。
基材13に用いるソルダリングシートは、片側面にzn
−AI系はんだをクラッドしたものがよ(、板厚は0.
3〜1.2111mが適当であるが、0.6Il1m程
度の板厚が最適である。はんだのクラツド率は、はんだ
付G]性の点から5〜15%が適当である。5%未満で
は、はんだ付は性がやや劣り、15%より多くなるとは
んだ付(プ時に溶融したはんだが外に流出することがあ
る。
は/νだの成分としては、−例として95%Zl+−5
%AI、Zn−5%AIに微量のBt 、Beなどを添
加したはんだが適用可能である。
基板13の心材14には、非熱処理型の△Δ3003お
よび3004合金あるいは熱処理型のAA6951合金
などが適当であるが、はんだ付は後、強制空冷による空
気焼入効果を利用してコア強度を高める効果が期待でき
る6951合金が最適である。
冷媒回路をプレス成形して設【プるアルミニウム板18
材には、工業用アルミニウム(AA1100、1050
.3003)及び熱処理型のアルミニウム合金(A A
 6951)などが適当であるが、コア強度を高めて薄
肉化が期待できるA A 6951合金が望ましい。そ
の板厚は0,3〜o、am+nが適当であるが、0.5
mm1¥度が望ましい。
場合によっては、基板13と同様に、片面クラツドンル
タリングシ−1〜を使用することも可能である。
冷媒回路は、プレス加工によって、その形状及び内容積
を任意に製作り−ることが可能である。
継手管は、単一の鋼管23を使用してその先端部には/
υだ被覆22を設けるlどGJでJ、いので、従来技術
の場合の、異種金属管を接続して得る継手管よりも製作
が容易である。
(II)ペースト状はんだを使用する場合第4図は、本
発明の実施においてペースト状はんだを使用して、接合
部のはんだ(=J Lプを行なう場合の、エバポレータ
の製造工程の一部を示す図である。
(A>基板33を用意する。この基板材には、工業用ア
ルミニウム(A△1100.1050.3003)ある
いは熱処理型のアルミニウム合金(ΔA6951)を用
いる。この基板33は、まず前記ソルダリングシートに
よるはんだ(=J iプの場合と同様にその周辺部に折
り曲げ部17を形成し又おく。
次いで(B)基板33の片側面に、従来技術の圧延接合
型エバポレーターの製造において使用するカーボン系離
型剤を、別に用意したアルミニウム板18と共に冷媒回
路を形成する部分34にプリントする。このプリン1一
部分34は後の工程でアルミニウム板18と重ね合わせ
たとき、アルミニウム板18の凹溝19の部分と正しく
向き合うような箇所に設ける。離型剤をプリントした基
板33の面に、粉末はんだ(Zn−AI系)と有機溶剤
、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピ
ルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール系溶
剤、メチルエヂルケトン、ジメチルケ]〜ン、ジエチル
クトンなとのノアトン系溶剤、トルエン、ベンゼンなど
のベンゼン系溶剤との混合からなるペースト状はlυだ
35を塗布する。
このとき、カーボン系離型剤のプリン1〜部34は、本
質的にペースト状はんだとなじむことはなく、また、そ
の後のはんlごイリ【ノに於いても非金属である離型剤
との間には溶融はんだの濡れ現象は生じない。
したがって、離型剤プリント面ははんだ付1ノされるこ
とはない。(C) 11111型剤をプリントし、ペー
スト状はんだを塗布した基板33は、ソルダリンクシー
トを使用づる場合と同様に、折り曲げ部11を上方に曲
げC直立させる。
(D>一方、同様に、別にアルミニウム板18を用意し
、これに冷媒回路となる部分に凹溝19をプレス加工に
より設ける。(E)また同様に、続いて基板30をアル
ミニウム板18に重ね合わせて、基板33の折り曲げ部
17をアルミニウム板18の周辺に折り曲げて、両者の
板を固定する。
このようにして得た合わせ板21に対して、ソルダング
シ−1−を使用する場合の製造工程(第3図F〜I)と
同様に、継手銅管23を挿入、はめ込んだ後、炉中はん
だ付けを行ない、合わせ板材が熱処理型アルミニウム合
金である場合は、更に空気焼入れを行ない、あるいは炉
中はんだ付けに代えて超音波はんだ付けを行なって、同
様なエバポレータ31.32に仕上げる。
以上のJ、うに、本発明の方法を行なうことによって、
金属板に設けた凹溝は金属板に対して補強リブとなるた
め、金属板には、ゆがみが発生しないこと、また基板周
辺を金属板の周辺に折り曲げて金属板を基板に固定プる
ことによって、金属板と基板とを接触面において全面密
着させることが可能となり、したがって、はんだ付は工
程に際して、合わせ板の拘東冶貝を必要としないので生
産能率が高められ、量産可能であり、更に、金属板と基
板とが平面部分で密着しているので、冷媒回路を平面部
分と独立して設けることができ、該回路の機能、安定性
に対し高い信頼性が1qられる。
効 果 本発明の効果を要約すると、以下のとおりである。
1、製品熱交換器の冷媒回路は、金属板に凹溝をプレス
加工(ることにより、分岐路による複数回路が任意に製
作づることができる。
2、製造に圧延接合型熱交換器の場合のよう 4゜に多
くの大型設備を必要とせずに、プレス機、曲げ機、はん
だイ」t)炉のみでよく、設備及び工程が簡単である。
3、製品熱交換器は、構造上及び材質上、強度的に滑れ
ているので、使用板拐の薄肉化が容易である。
4、設備、工程、製品形状等から、製品熱交換器は高性
能であり、かつ簡易に製作することができるので、安価
で提供でき為。
5、製品熱交換器の各部は、面接触により完全にはんだ
付すされているので、信頼性が非常に高い。
6、基板とアルミニウム板は、基板の折り曲げ部によっ
て互いに固定されるので、はんだ付けにおいC押え付(
プ治具が不要であり、この点からも製造原価を引き下げ
ることができる。
7、冷凍冷蔵庫のエバポレータに最も適した熱交換器を
製造することができる。
【図面の簡単な説明】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 冷媒回路となる凹溝を設けた金属板と、該金属
    板に対する折り曲げ部をその周辺に有する、はんだ層を
    設けた基板とを、該金属板の凹溝が該基板のはんだ層に
    向き合うようにして重ね合わせた後、該基板の前記折り
    曲げ部を該金属板の周辺に折り曲げて、該金属板と該基
    板とを固定し、次いで該金属板と該基板とを両者の平面
    部分ではんだ付Gjして接合することを特徴とする板状
    熱交換器の製造方法。
  2. (2) はんだ層を設けた基板がソルタリングシートで
    ある特許請求の範囲第(11項記載の板状熱交換器の製
    造方法。
  3. (3) はんだ層が粉末はんだと有機溶剤とを混合して
    なるペースト状はんだの塗布層である特許請求の範囲第
    (1)項記載の板状熱交換器の製造方法。 141 ペースト状はんだの塗布層を基板における冷媒
    回路形成部分の離型剤層面以外の面に設ける特許請求の
    範囲第(31項記載の板状熱交換器の製造方法。
JP1944384A 1984-02-07 1984-02-07 板状熱交換器の製造方法 Pending JPS60166164A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8921969B2 (en) 2002-11-06 2014-12-30 Siliconix Technology C. V. Chip-scale Schottky device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8921969B2 (en) 2002-11-06 2014-12-30 Siliconix Technology C. V. Chip-scale Schottky device

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