JPH0592256A - 薄板の端面ろう付方法 - Google Patents
薄板の端面ろう付方法Info
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- JPH0592256A JPH0592256A JP27661791A JP27661791A JPH0592256A JP H0592256 A JPH0592256 A JP H0592256A JP 27661791 A JP27661791 A JP 27661791A JP 27661791 A JP27661791 A JP 27661791A JP H0592256 A JPH0592256 A JP H0592256A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- thin plate
- heat exchange
- exchange element
- plate
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0025—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by zig-zag bend plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えば空気予熱器のコルゲート板のフランジ
への接合において、作業性の向上を図ることを目的とす
る。 【構成】 粒状のコア材にメッキを施してなる多数の粒
子状被覆処理材を製作し、これを互いに直角方向で接合
されるべき両板材の間に積み重ね、上記メッキのろう付
温度で加熱することで、メッキがろう材と同じ働きをし
て接合するようにした。
への接合において、作業性の向上を図ることを目的とす
る。 【構成】 粒状のコア材にメッキを施してなる多数の粒
子状被覆処理材を製作し、これを互いに直角方向で接合
されるべき両板材の間に積み重ね、上記メッキのろう付
温度で加熱することで、メッキがろう材と同じ働きをし
て接合するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、燃焼器の空気予熱器
などの熱交換器に用いられているコルゲート板（波板状
の熱交換エレメント）と、このコルゲート板の両端面に
接合されるフランジのろう付などに代表されるような、
接合強度が余り必要でなく、かつある程度の気密（完全
の気密は必要でない）を必要とする、薄板の端面と板材
などとのろう付方法に関するものである。
などの熱交換器に用いられているコルゲート板（波板状
の熱交換エレメント）と、このコルゲート板の両端面に
接合されるフランジのろう付などに代表されるような、
接合強度が余り必要でなく、かつある程度の気密（完全
の気密は必要でない）を必要とする、薄板の端面と板材
などとのろう付方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば実開昭６０−１４５２５７
号公報に示された従来の空気予熱器を示す断面図であ
り、図において、１は波板状の熱交換エレメント、２は
燃焼空間、３は燃焼排気ガスの流路を連通させるスリッ
ト３ａが設けられた防護板、４は燃焼空気が流入する入
口管、５は排気ガスが流出する出口管である。また、図
６は図５のＡ−Ａ線に沿って切断した一部拡大断面図で
あり、６は排気ガスが流れるガス側流路、７は燃焼用空
気が流れる空気側流路である。８は熱交換エレメント１
の端面と溶接またはろう付により接合され、排気ガスと
燃焼用空気が混ざらないように気密にされている仕切り
フランジａ、９は熱交換エレメント１の他端を溶接また
はろう付により接合された仕切りフランジｂ、１１は燃
焼ガス側流路７を形成させる側板ａ、１２は空気側流路
６を形成させる側板ｂである。
号公報に示された従来の空気予熱器を示す断面図であ
り、図において、１は波板状の熱交換エレメント、２は
燃焼空間、３は燃焼排気ガスの流路を連通させるスリッ
ト３ａが設けられた防護板、４は燃焼空気が流入する入
口管、５は排気ガスが流出する出口管である。また、図
６は図５のＡ−Ａ線に沿って切断した一部拡大断面図で
あり、６は排気ガスが流れるガス側流路、７は燃焼用空
気が流れる空気側流路である。８は熱交換エレメント１
の端面と溶接またはろう付により接合され、排気ガスと
燃焼用空気が混ざらないように気密にされている仕切り
フランジａ、９は熱交換エレメント１の他端を溶接また
はろう付により接合された仕切りフランジｂ、１１は燃
焼ガス側流路７を形成させる側板ａ、１２は空気側流路
６を形成させる側板ｂである。
【０００３】次に動作について説明する。燃焼空間２で
発生した排気ガスは、スリット３ａを通ってガス側流路
６を流れ、出口管５から大気に流出する。一方、入口管
４にブロワー（図示せず）によって送られてきた燃焼用
空気は、空気側流路７を流れ、その間に対向して流れる
燃焼ガスと熱交換されて暖められ、燃料と混合される。
そして、燃焼排ガスは逆に熱を奪われる。この時、空気
予熱器の持つ特性としては、熱交換性能が高く、両流体
が流れるときの圧力損失が小さい方がよい。そのために
は、両流体が混ざらないように熱交換エレメント１の端
面の気密が保たれねばならない。そのときの気密性能と
しては、熱交換エレメント１の端面部からの漏れの圧力
損失が、燃焼用空気の空気側流路を流れる時の圧力損失
の1/100程度であればよい。本実施例では、波板の熱交
換エレメントに対応した仕切りフランジ８，９を図７に
示すように溶接（Ｔｉｇ，Ｍｉｇ溶接）１３で接合され
ていると思われる。また、図８のように熱交換エレメン
ト１を鏡板状の仕切り板１０にろう付する場合、ろう材
１４が熱交換エレメント１のガス側流路６や空気側流路
７の狭い流路に毛細管現象で１４ａの如く引き込まれ、
流路を詰めてしまったり、ろう材が流路６，７側に流れ
たために、熱交換エレメントを接合するろう材が不足し
て、気密ができないことが起こる。
発生した排気ガスは、スリット３ａを通ってガス側流路
６を流れ、出口管５から大気に流出する。一方、入口管
４にブロワー（図示せず）によって送られてきた燃焼用
空気は、空気側流路７を流れ、その間に対向して流れる
燃焼ガスと熱交換されて暖められ、燃料と混合される。
そして、燃焼排ガスは逆に熱を奪われる。この時、空気
予熱器の持つ特性としては、熱交換性能が高く、両流体
が流れるときの圧力損失が小さい方がよい。そのために
は、両流体が混ざらないように熱交換エレメント１の端
面の気密が保たれねばならない。そのときの気密性能と
しては、熱交換エレメント１の端面部からの漏れの圧力
損失が、燃焼用空気の空気側流路を流れる時の圧力損失
の1/100程度であればよい。本実施例では、波板の熱交
換エレメントに対応した仕切りフランジ８，９を図７に
示すように溶接（Ｔｉｇ，Ｍｉｇ溶接）１３で接合され
ていると思われる。また、図８のように熱交換エレメン
ト１を鏡板状の仕切り板１０にろう付する場合、ろう材
１４が熱交換エレメント１のガス側流路６や空気側流路
７の狭い流路に毛細管現象で１４ａの如く引き込まれ、
流路を詰めてしまったり、ろう材が流路６，７側に流れ
たために、熱交換エレメントを接合するろう材が不足し
て、気密ができないことが起こる。
【０００４】そこで、ガス側流路６や空気側流路７をろ
う材の流れ過ぎにより、流路を詰めてしまう問題を解決
するために次のような提案がなされた。即ち波板の熱交
換エレメント１の端面と仕切りフランジ８，９のろう付
にＮｉろうを用い、Ｎｉろうの重量に対し１％〜５％の
Ｎｉ粉末をろう付時に消失するバインダーで混ぜ合わせ
たろう材を用い、このろう材を仕切りフランジにもり、
波板の熱交換エレメント１の端面と仕切りフランジ８，
９をＮｉろう付温度でろう付する。
う材の流れ過ぎにより、流路を詰めてしまう問題を解決
するために次のような提案がなされた。即ち波板の熱交
換エレメント１の端面と仕切りフランジ８，９のろう付
にＮｉろうを用い、Ｎｉろうの重量に対し１％〜５％の
Ｎｉ粉末をろう付時に消失するバインダーで混ぜ合わせ
たろう材を用い、このろう材を仕切りフランジにもり、
波板の熱交換エレメント１の端面と仕切りフランジ８，
９をＮｉろう付温度でろう付する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの技術では、
流路を詰めることなく、気密の信頼性を向上させること
ができたが、上記ろう材を仕切りフランジにもる手間が
多くかかり、ろう付による気密も熱交換エレメント１の
端面で行なうため、熱交換エレメント１の端面の仕上げ
精度が必要であり、この加工に時間がかかるなどの問題
点が残っていた。
流路を詰めることなく、気密の信頼性を向上させること
ができたが、上記ろう材を仕切りフランジにもる手間が
多くかかり、ろう付による気密も熱交換エレメント１の
端面で行なうため、熱交換エレメント１の端面の仕上げ
精度が必要であり、この加工に時間がかかるなどの問題
点が残っていた。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ガス側流路や空気側流路をろう
材の流れ過ぎにより、流路を詰めてしまうことなく、か
つろう材を仕切りフランジにもる手間が削減でき、熱交
換エレメント端面の仕上げ精度が不要なろう付方法を得
ることを目的とする。
ためになされたもので、ガス側流路や空気側流路をろう
材の流れ過ぎにより、流路を詰めてしまうことなく、か
つろう材を仕切りフランジにもる手間が削減でき、熱交
換エレメント端面の仕上げ精度が不要なろう付方法を得
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る薄板の端
面と板材などとのろう付方法は、粒状のコア材にメッキ
を施した粒子を、熱交換エレメントと仕切り板の間に流
し込むことにより、熱交換エレメント側面にメッキを施
した粒子を積み重ね、メッキろうのろう付温度で加熱す
ることで、メッキが融解し、メッキがろう材と同様に働
いてろう付するようにしたものである。
面と板材などとのろう付方法は、粒状のコア材にメッキ
を施した粒子を、熱交換エレメントと仕切り板の間に流
し込むことにより、熱交換エレメント側面にメッキを施
した粒子を積み重ね、メッキろうのろう付温度で加熱す
ることで、メッキが融解し、メッキがろう材と同様に働
いてろう付するようにしたものである。
【０００８】
【作用】この発明におけるろう付方法によれば、被覆し
たメッキが溶融してろう材と同様の働きをし、熱交換エ
レメントと仕切り板の間に、粒子の多孔質体を形成し、
熱交換エレメント側面部に多孔質体が接合するので、熱
交換エレメントと仕切り板の間からの漏れを小さくでき
る（この部分の圧力損失を非常に大きくできる）。ま
た、ろう材として働くのはメッキ部分の薄膜なので、ガ
ス側流路や空気側流路をろう材の流れ過ぎにより、流路
を詰めてしまうことなく、かつろう材を仕切りフランジ
にもる手間が削減でき、ろう付による気密も熱交換エレ
メント側面で行なうため、熱交換エレメント端面の仕上
げ精度が不要となるので、接合に要する準備時間を著し
く削減できる。
たメッキが溶融してろう材と同様の働きをし、熱交換エ
レメントと仕切り板の間に、粒子の多孔質体を形成し、
熱交換エレメント側面部に多孔質体が接合するので、熱
交換エレメントと仕切り板の間からの漏れを小さくでき
る（この部分の圧力損失を非常に大きくできる）。ま
た、ろう材として働くのはメッキ部分の薄膜なので、ガ
ス側流路や空気側流路をろう材の流れ過ぎにより、流路
を詰めてしまうことなく、かつろう材を仕切りフランジ
にもる手間が削減でき、ろう付による気密も熱交換エレ
メント側面で行なうため、熱交換エレメント端面の仕上
げ精度が不要となるので、接合に要する準備時間を著し
く削減できる。
【０００９】
実施例１．以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図１〜図３において、１は波板状の熱交換エレメン
ト、１０はこの熱交換エレメント１と接合される鏡板状
の仕切り板であり、２２は粒径１００（μｍ）程度のス
テンレス粉のコア材２０に、１０（μｍ）程度のＮｉメ
ッキを施した被覆材２１からなる被覆処理材で、仕切り
板１０と熱交換エレメント１の隙間に多数充填されてい
る。
る。図１〜図３において、１は波板状の熱交換エレメン
ト、１０はこの熱交換エレメント１と接合される鏡板状
の仕切り板であり、２２は粒径１００（μｍ）程度のス
テンレス粉のコア材２０に、１０（μｍ）程度のＮｉメ
ッキを施した被覆材２１からなる被覆処理材で、仕切り
板１０と熱交換エレメント１の隙間に多数充填されてい
る。
【００１０】次にそのろう付方法について図２を用いて
説明する。図２は本発明のろう付部の断面側面を拡大し
たものであり、本実施例では、粒径１０〜１００（μ
ｍ）のステンレス粒子をコア材２０として使用し、無電
解Ｎｉメッキ（ニッケル：８７〜９３％、りん：４〜１
２％、その他１％）溶液中で９０℃、４０分のメッキ処
理を行ない、コア材２０に被覆材２１となるＮｉメッキ
膜を形成して、ステンレス粒子に１０（μｍ）程度のＮ
ｉメッキ膜を持った被覆処理材２２を得る。材料の融点
が被覆材２１より高い熱交換エレメント１（本実施例で
はステンレス材）を、同材料からなり熱交換エレメント
１が入る溝が形成された仕切り板１０にはめ込み、仕切
り板１０と熱交換エレメント１の隙間に多数の被覆処理
材２２を流し込んで充填する（図２Ａ）。このように被
覆処理材２２を充填した後に、仕切り板１０に振動を与
え、被覆処理材２２の粒子が均等に積み重なるように
し、この状態で、真空（１０−３Torr程度）の雰囲気の
ろう付炉の中に入れ、９５０℃で３０分加熱する。この
加熱処理により、Ｎｉメッキの被覆材２１は融解して、
表面張力、ぬれ性などにより互いに引き集まり、ろう材
として働き、仕切り板１０と熱交換エレメント１をコア
材２０を介して接合する。そして余った被覆材２１が、
コア材２０間の隙間に浸透していき、ボイド２３の少な
い接合部を形成する。（図２Ｂ）。
説明する。図２は本発明のろう付部の断面側面を拡大し
たものであり、本実施例では、粒径１０〜１００（μ
ｍ）のステンレス粒子をコア材２０として使用し、無電
解Ｎｉメッキ（ニッケル：８７〜９３％、りん：４〜１
２％、その他１％）溶液中で９０℃、４０分のメッキ処
理を行ない、コア材２０に被覆材２１となるＮｉメッキ
膜を形成して、ステンレス粒子に１０（μｍ）程度のＮ
ｉメッキ膜を持った被覆処理材２２を得る。材料の融点
が被覆材２１より高い熱交換エレメント１（本実施例で
はステンレス材）を、同材料からなり熱交換エレメント
１が入る溝が形成された仕切り板１０にはめ込み、仕切
り板１０と熱交換エレメント１の隙間に多数の被覆処理
材２２を流し込んで充填する（図２Ａ）。このように被
覆処理材２２を充填した後に、仕切り板１０に振動を与
え、被覆処理材２２の粒子が均等に積み重なるように
し、この状態で、真空（１０−３Torr程度）の雰囲気の
ろう付炉の中に入れ、９５０℃で３０分加熱する。この
加熱処理により、Ｎｉメッキの被覆材２１は融解して、
表面張力、ぬれ性などにより互いに引き集まり、ろう材
として働き、仕切り板１０と熱交換エレメント１をコア
材２０を介して接合する。そして余った被覆材２１が、
コア材２０間の隙間に浸透していき、ボイド２３の少な
い接合部を形成する。（図２Ｂ）。
【００１１】これにより、図３に示すように、熱交換エ
レメント１を仕切り板１０にはめ込んだ時、隙間Δｈが
発生していても熱交換エレメント１の側面と仕切り板１
０の上面にコア材２０を介して、加熱処理により融解し
た被覆材２１で接合されるため、ある程度の気密を得る
ことができる。
レメント１を仕切り板１０にはめ込んだ時、隙間Δｈが
発生していても熱交換エレメント１の側面と仕切り板１
０の上面にコア材２０を介して、加熱処理により融解し
た被覆材２１で接合されるため、ある程度の気密を得る
ことができる。
【００１２】実施例２．図２に示した方法では、コア材
２０の粒径を１００（μｍ）の１種類としたが、図４に
示すように粒径の異なるコア材を用いてもよい。即ち１
００、５０、１０（μｍ）の粒径を持つ数種のコア材２
０に、それぞれの粒径の１０％ほどの厚みになるよう
に、被覆材２１となるＮｉメッキを施し、被覆処理材２
２としたものを、適当な割合で混合し、それを仕切り板
１０と熱交換エレメント１の隙間に流し込んで充填し、
前述の熱処理と同様な方法により接合を行なう。この場
合、大きい粒径の粒子の間に小さな粒子が入り込むため
の、接合後ボイド２３の少ない接合部を得ることができ
る。
２０の粒径を１００（μｍ）の１種類としたが、図４に
示すように粒径の異なるコア材を用いてもよい。即ち１
００、５０、１０（μｍ）の粒径を持つ数種のコア材２
０に、それぞれの粒径の１０％ほどの厚みになるよう
に、被覆材２１となるＮｉメッキを施し、被覆処理材２
２としたものを、適当な割合で混合し、それを仕切り板
１０と熱交換エレメント１の隙間に流し込んで充填し、
前述の熱処理と同様な方法により接合を行なう。この場
合、大きい粒径の粒子の間に小さな粒子が入り込むため
の、接合後ボイド２３の少ない接合部を得ることができ
る。
【００１３】また上記実施例では、コア材２０と仕切り
板１０と熱交換エレメント１の材料にステンレスを使用
したが、銅、ニッケル、ベリリウム銅などの金属、ある
いはガラスなどの無機物質、あるいはスチレンなどのポ
リマーでもよく、被覆材２１も本例では、Ｎｉメッキと
したが、銀、銀ろう、アルミ半田などの半田材でも同様
である。
板１０と熱交換エレメント１の材料にステンレスを使用
したが、銅、ニッケル、ベリリウム銅などの金属、ある
いはガラスなどの無機物質、あるいはスチレンなどのポ
リマーでもよく、被覆材２１も本例では、Ｎｉメッキと
したが、銀、銀ろう、アルミ半田などの半田材でも同様
である。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ガス
側流路や空気側流路をろう材の流れ過ぎにより、流路を
詰めてしまうことなく、かつろう材を仕切りフランジに
もる手間が削減でき、ろう付による気密も熱交換エレメ
ント側面で行なうため、熱交換エレメント端面の仕上げ
精度を不要にできるなどのすぐれた効果がある。
側流路や空気側流路をろう材の流れ過ぎにより、流路を
詰めてしまうことなく、かつろう材を仕切りフランジに
もる手間が削減でき、ろう付による気密も熱交換エレメ
ント側面で行なうため、熱交換エレメント端面の仕上げ
精度を不要にできるなどのすぐれた効果がある。
【図１】本発明の一実施例による薄板の端面ろう付方法
を示す斜面図である。
を示す斜面図である。
【図２】本発明の一実施例による薄板の端面ろう付方法
の工程図(A)(B)である。
の工程図(A)(B)である。
【図３】本発明の一実施例による薄板の端面ろう付方法
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】薄板の端面ろう付が使用されている空気予熱器
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】空気予熱器の流路部の拡大断面図である。
【図７】従来の溶接による接合方法を示す断面側面図で
ある。
ある。
【図８】従来のろう付による接合方法を示す断面側面図
である。
である。
１ 熱交換エレメント １０ 仕切り板 ２０ コア材 ２１ 被覆材 ２２ 被覆処理材
Claims (2)
- 【請求項１】 薄板端面と板材などの側面の接合におい
て、粒状のコア材に、このコア材および上記薄板材と板
材より融点の低い被覆材を成膜して被覆処理材を得、こ
の多数の被覆処理材を、板材に立てた薄板材の周りに積
み重ね、この積み重ねた被覆処理材を有する薄板材と板
材を、上記被覆材の融点より高く、かつコア材および上
記薄板材と板材の融点より低い温度で加熱して、上記被
覆材を溶融し、被覆処理材相互間及び被覆処理材と薄板
及び板材間の接触部とを融着させることによりろう付す
ることを特徴とする薄板の端面ろう付方法。 - 【請求項２】 コア材の粒径を数種類変えて成膜した、
粒径の違う被覆処理材を混合して用いたことを特徴とす
る請求項１記載の薄板の端面ろう付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27661791A JPH0592256A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 薄板の端面ろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27661791A JPH0592256A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 薄板の端面ろう付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592256A true JPH0592256A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17571937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27661791A Pending JPH0592256A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 薄板の端面ろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0592256A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260781A (ja) * | 2007-07-06 | 2007-10-11 | Furukawa Sky Kk | アルミニウムろう付け用ブレージングシート及びその製造方法 |
| JP2009500523A (ja) * | 2005-07-07 | 2009-01-08 | オネラ（オフィス・ナショナル・ドゥエチュード・エ・ドゥ・ルシェルチェ・アエロスパシャル） | 中空金属体の製造方法およびそれによって得ることができる中空金属体 |
| CN102278903A (zh) * | 2011-08-16 | 2011-12-14 | 李永堂 | 板式换热器 |
| JP2013086182A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | General Electric Co <Ge> | 部品をろう付けする方法、ろう付けした発電システム部品及びろう付け |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP27661791A patent/JPH0592256A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009500523A (ja) * | 2005-07-07 | 2009-01-08 | オネラ（オフィス・ナショナル・ドゥエチュード・エ・ドゥ・ルシェルチェ・アエロスパシャル） | 中空金属体の製造方法およびそれによって得ることができる中空金属体 |
| JP2007260781A (ja) * | 2007-07-06 | 2007-10-11 | Furukawa Sky Kk | アルミニウムろう付け用ブレージングシート及びその製造方法 |
| CN102278903A (zh) * | 2011-08-16 | 2011-12-14 | 李永堂 | 板式换热器 |
| JP2013086182A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | General Electric Co <Ge> | 部品をろう付けする方法、ろう付けした発電システム部品及びろう付け |
| EP2583782A3 (en) * | 2011-10-21 | 2017-07-05 | General Electric Company | A method of brazing a component, a brazed power generation system component, and a braze |
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