JPH09178384A - プレート型熱交換器のろう付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレート型の熱交換器におけるプレートのろ
う付けを確実且つ効率的に行う方法の提供。 【解決手段】 このプレート型熱交換器のろう付け方法
は、複数の皿状プレート１を互いに逆向きに積層し、そ
の接触部間をろう付けして熱交換部４０を構成するもの
あり、柔軟性を有するスクリーン１０をプレート１の面
に配置し、プレート１の接合部にペースト状のろう材２
０をスクリーン印刷により付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数のプレートを積
層し、各プレートの接触部間をろう付けして熱交換部を
構成するようにしたプレート型熱交換器のろう付け方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレート型熱交換器は、一例として金属
板の周縁を立ち上げて皿状に形成し、その立ち上げ縁に
ろう付け用のフランジ部を形成すると共に、その平面の
互いに離間した位置に一対の出入口を設ける。また必要
に応じて、その平面にスペーサ用の凸部や攪拌用の波形
の凹凸が形成されて、プレートを構成する。そして一対
の皿状のプレートを互いにその内面側が対向するように
重ね合わせてエレメントを形成すると共に、複数のエレ
メントを複数段積層し、各プレートの接触部間をろう付
けして熱交換部を構成するものである。このプレートの
ろう付け部、すなわち接合部には凸部やフランジ部が形
成され、該凸部等にろう材を付着し加熱することにより
ろう付けされる。従来、このようなプレートの凸部等へ
のろう付け方法としては、次のものが知られている。 （１）シート状ろう材をろう付け部に合わせて型抜き
し、それをプレートの接合部間に挟持してろう付けする
方法。 （２）プレートの接合部にろう材をメッキ，コーティン
グもしくはクラッド等により付着してろう付けする方
法。 （３）ペースト状ろう材をプレートの接合部にはけ塗り
等により塗布してろう付けする方法。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、（１）の方法
は特別な金型の制作が必要であり、全体に対して接合部
の面積が小さい場合にはシート状ろう材のロスが多いと
いう問題がある。また（２）の方法はプレートを構成す
る金属板のコストが高く、ろう材を付着する部分以外に
も無駄なろう材が存在することになる。さらに（３）の
方法は、工数が多く処理時間が長いという問題がある。
そこで本発明は、従来法における問題を解決する新しい
プレート型熱交換器のろう付け方法を提供することを課
題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、積層
された複数のプレート１の各接触部間をろう付けして熱
交換部４０が構成されるプレート型熱交換器のろう付け
方法において、柔軟性を有するスクリーン１０をプレー
ト１の面に配置し、プレート１の接合部にペースト状の
ろう材２０をスクリーン印刷することにより、そのろう
材２０をプレート表面に付着させることを特徴とするも
のである。

【０００５】

【作用】本発明のプレート型熱交換器のろう付け方法
は、従来の各方法において生じたような問題がなく、プ
レートの接合部となる凸部やフランジ部にろう材を効率
良く且つ確実に付着させることができる。また、接合部
分へのろう材の付着量を適正値にコントロールすること
ができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に使用されるスクリーン
は、凸部等の接合部に確実にろう材を付着させるために
柔軟性を有する必要がある。そのようなスクリーンは、
例えばポリエステル等の合成繊維で作られたメッシュ地
を用いその外周に剛性ある枠を設ける。そして、メッシ
ュの非ろう付け部分に整合する位置にアクリルＰＶＡ樹
脂のような樹脂をパターン状にマスキングしたものが好
ましい。本発明のろう付け方法においては、プレートの
両側に上記のようなスクリーンを配置し、そのプレート
の両側の接合部に同時にスクリーン印刷をすることによ
りろう材をプレートの両側に付着することが可能とな
る。その場合にはろう材の塗布工程が効率的になり、処
理時間をより短縮することができる。本発明の方法にお
いて使用されるろう材は、パウダー状のろう材をバイン
ダー等に混合してよりペースト状としたものが処理性等
から好ましい。その際のバインダーとしては現在使用さ
れている溶剤型に加え、例えば水系希釈タイプのものや
揮発性鉱物油等が用いられる。

【０００７】

【実施例】次に図面により本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の方法でドロウンカップ型の熱交換器の分
解説明図を示すと共に、そのろう付け説明図でもある。
なおこの図では、熱交換部の１つのエレメント２を構成
する一対のプレートのうち上側のプレート１の上面にス
クリーン印刷するためのスクリーン１０が示されてい
る。各プレート１は金属板のプレス成形品よりなり、長
円形の平面を有し皿状に形成され、その周縁部にフラン
ジ部３が設けられると共に、外面に多数のスペーサ用の
凸部４が形成されている。そして上側のプレート１にお
けるフランジ部３は周縁部を下方に段差状に曲折するこ
とにより形成され且つ、その凸部４は上方に突出した円
錐台形状とされ、また下側のプレート１は上側のプレー
ト１と同一のプレートを逆向きにしたものからなる。各
プレート１の長手方向の両端付近には、加熱されたオイ
ル等の熱交換媒体を流通させるマニュホールドを形成す
るための出入口部５が設けられ、それら出入口部５は凸
部４と同じ方向に突出するリング状のフランジ面６とそ
の中央部に設けられた貫通孔７により構成されている。

【０００８】エレメント２は、上下のプレート１のそれ
ぞれのフランジ部３間をろう付けにより接合して形成さ
れる。そして一方の出入口部５から流入する熱交換媒体
はプレート１間に形成される流路を経て他方の出入口部
５から流出する。その際、多数の凸部４はその流れに乱
流を生じさせる。なお上下のプレート１におけるフラン
ジ部３の周縁部には、複数の爪３ａと切欠部３ｂが所定
間隔で適宜設けられ、ろう付けの際の位置決め部を構成
する。このようにして形成したエレメント２を積み重
ね、その間をろう付けして接合し一体化することにより
熱交換部が構成される。すなわち上側のプレート１の各
凸部４と図示しないさらに上方のエレメント２における
下側のプレート１の凸部４の間、および上側のプレート
１のフランジ面６と図示しない、さらに上方のエレメン
ト２における下側のプレート１のフランジ面６間がろう
付けされる。なお、図示しない下方のエレメント２も同
様にして接合される。

【０００９】スクリーン１０は矩形のメッシュ１１を有
し、その周縁部は例えばプラスチック体のような可撓性
の枠体１２で支持されている。メッシュ１１は前記プレ
ート１の接合部に対応する部分を除いて、例えばアクリ
ルＰＶＡ樹脂のような樹脂をパターン状にコーティング
してマスキングされる。すなわち、前記凸部４に対応す
る透過部１１ａとフランジ面６に対応する透過部１１ｂ
を残してマスキング部１１ｃが形成される。このメッシ
ュ１１は柔軟な合成繊維で作られ、そのメッシュ口径や
線径等を選定することにより、メッシュを透過するろう
材量（接合部に付着するろう材量）を適正値にコントロ
ールすることができる。なお、プレート１の内側にスク
リーン印刷するためのスクリーン１０は図示されていな
いが、透過部がフランジ部３に対応する部分だけとなる
他は上記と同様なものが使用される。本発明に使用する
ペースト状のろう材は、プレート材料に適合するパウダ
ー状ろう材をバインダーと混合して作ることができる。
例えばプレート材料がステンレスの場合は、Ｎｉパウダ
ーと前述したようなバインダーを混合したものが使用で
きる。なおバインダーの量を調節するなどにより、ペー
スト状のろう材の粘度を調整することによっても、メッ
シュを透過するろう材量をコントロールすることができ
る。

【００１０】次に図２（ａ）〜（ｃ）により、上記スク
リーン１０を使用してプレート１にろう材を付着する方
法を具体的に説明する。図２（ａ）〜（ｃ）はプレート
１の外側部分にろう材を付着する場合を示すもので、特
にその凸部４部分を拡大して示している。先ず図２
（ａ）のようにろう材２０を均一に塗布したスクリーン
１０を、プレート１に位置合わせして配置固定する。次
いで次に図２（ｂ）のようにへら状のスイーパ２１をス
クリーン１０上に一定速度で移動させ、ろう材２０をス
クリーン１０面に押しつけながらその透過部１１ａから
ろう材２０を透過させてスクリーン印刷し、ろう材をプ
レート１の凸部４の頂部に付着する。そしてスイーパ２
１が通過した後は、図２（ｃ）のようにプレート１の凸
部４部分に適正量のろう材２０が付着される。またプレ
ート１の内側にろう材を付着する場合も同様にして行う
ことができ、その場合には前述したように、その周縁の
フランジ部３にろう材が付着される。このようにして、
ろう材が付着されたプレートを交互に逆向きに重ね合わ
せて、図４に示す如く最下段のプレート１の出入口の下
面を閉塞板３４上に載置すると共に、最上段のプレート
１の一対の出入口部にボス部３０のフランジ３１を載置
して、図示しない治具により上下方向から各部品を押圧
し、全体を炉内に入れる。そして各プレート等の接触部
間のろう材を溶融し、ついでそれを固化することにより
一体的にろう付けをし、熱交換器を完成する。

【００１１】図３は上記のようにろう付けして組み立て
た熱交換部４０の部分拡大平面図で、図４はそのIV−IV
断面図である。なお、最上部のプレート１上のボス３０
は、フランジ３１と一対の埋込ボルト３２を有し、その
貫通孔３３は出入口部５と一致され、埋込ボルト３２が
熱交換媒体の配管端部に設けられた接続フランジ（図示
せず）とボルト結合される。

【００１２】図５（ａ）および（ｂ）に本発明の方法で
ウエーブ型の熱交換器のプレートにろう材が付着された
状態を示す。この例では、多数の凸部４が傾斜して平行
する細長い凸条をなす。そして、エレメント２を形成す
るように上下のプレート１を重ね合わせたときにそれら
の凸条は互いに交差する。図５（ａ）のように上下２枚
のプレート１を重ね合わせることにより、図５（ｂ）の
ようなエレメント２が形成される。次いでエレメント２
の外側は図示しない他のエレメント２の外側と接合され
るが、その接合部分が網点として示されている。例えば
図示しないさらに上方のエレメントには、網点で示され
た出入口部５のフランジ面６部分および各凸部４の交点
部分が接合される。

【００１３】以上の例はプレートの内側と外側に順にろ
う材を付着するものであるが、ろう材の付着作業をより
効率的に行うために、プレートの内側と外側に同時にろ
う材を付着することもできる。例えば、外側用のスクリ
ーンと内側用のスクリーンを用意し、それらをプレート
１の両側にそれぞれ配置し、外側と内側に同時にろう材
を塗布してスクリーン印刷することができる。上記のい
ずれの方法においても、手動によりろう材付着作業を行
えるが、機械により自動的に行わせることもできる。な
お、自動化する場合において必要となるスクリーンのハ
ンドリング手段やろう材の塗布手段等は周知であるの
で、その詳細な説明は省略する。

【００１４】

【発明の効果】以上のように構成した本発明のプレート
型熱交換器のろう付け方法は、従来の各方法において生
じたような問題、すなわち、ろう材のロス、コスト高、
工数が多く処理時間が長い等の問題を解消することがで
き、プレートの接合部である凸部やフランジ部にろう材
を効率良く且つ確実に付着させることができる。また、
接合部分へのろう材の付着量を適正値にコンロールする
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法でドロウンカップ型の熱交換器の
プレートにろう材を付着する状態を示す斜視図である。

【図２】図１のスクリーン１０を使用してプレート１に
ろう材を付着する方法を具体的に説明する部分拡大断面
図である。

【図３】図１のプレートを組み立てた熱交換部の部分拡
大平面図である。

【図４】図３のIV−IV断面図である。

【図５】本発明の方法でウエーブ型の熱交換器のプレー
トにろう材が付着された状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ プレート ２ エレメント ３ フランジ部 ３ａ 爪 ３ｂ 切欠部 ４ 凸部 ５ 出入口部 ６ フランジ面 ７ 貫通孔 １０ スクリーン １１ メッシュ １１ａ 透過部 １１ｂ 透過部 １１ｃ マスキング部 １２ 枠体 ２０ ろう材 ２１ スイーパ ３０ ボス ３１ フランジ ３２ 埋込ボルト ３３ 貫通孔 ３４ 閉塞板 ４０ 熱交換部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層された複数のプレート１の各接触部
   間をろう付けして熱交換部４０が構成されるプレート型
   熱交換器のろう付け方法において、柔軟性を有するスク
   リーン１０をプレート１の面に配置し、プレート１の接
   合部にペースト状のろう材２０をスクリーン印刷するこ
   とにより、そのろう材２０をプレート表面に付着させる
   ことを特徴とするプレート型熱交換器のろう付け方法。
2. 【請求項２】 スクリーン１０が柔軟な合成繊維のメッ
   シュ１１を樹脂によりマスキングしたものである請求項
   １に記載のプレート型熱交換器のろう付け方法。
3. 【請求項３】 プレート１の両側に同時にスクリーン印
   刷する請求項１または請求項２に記載のプレート型熱交
   換器のろう付け方法。
4. 【請求項４】 パウダー状のろう材をバインダーでペー
   スト状としたろう材２０を使用する請求項１〜請求項３
   のいずれかに記載のプレート型熱交換器のろう付け方
   法。