JPH04138867A - プレート構造体の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は例えば高温流体の流路を構成するプレート構
造体の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、平坦なプレート部材と波形プレート部材とを交互
に積み重ねて、流体の流路としたプレート構造体が知ら
れている。例えば、各平坦プレート部材の間を、１層お
きに２流体を流し各平坦プレート部材を介して熱交換を
行なわせる熱交換器がその例である。これらは流体に対
して耐食性を持たせるため各プレート部材にステンレス
鋼板（例えば５ＵＳ３０４．５ＵＳ４３０）が用いられ
る。そしてこれを製造するにはこれらのステンレス鋼板
でなるプレート部材を組立て、炉中で銅ろう付けする製
造方法が採用されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のようなプレート構造体が高温流体に触れる場合、
例えばガスタービンの排気ガスを用いた燃焼空気予熱器
等にあっては、上記のような通常のステンレス鋼では耐
高熱酸化性が足りず、耐久性が保てない。そのために耐
熱ステンレス鋼（例えば５ＵＨ２１）を用いることが考
えられるが、耐熱上好適な５ＵＨ２１などはアルミニウ
ムを含有しているため、高温下で酸化皮膜（Ａｆ２０３
）が形成される。この酸化皮膜のため耐熱ステンレス鋼
板の表面ｉろう材に対する濡れ性が悪くなり、所要のろ
う材のフィレットが形成されなくなる。第４図に示すよ
うに波形プレート部材１２の頂部１３と、その上側の平
坦プレート部材１１との間では、平坦プレート部材１１
の表面に酸化皮膜Ａｊ’２０３層１１ａが形成されてろ
う材の濡れが悪く、溶融ろう材が波形頂部１３とプレー
ト部材１１との間に保持されず流下してしまい、波形谷
部１４の内側に無用なろう溜り１５を形成してしまう。

従って波形プレートの頂部１３には、谷部１４の外側の
フィレット１６のようなフィイレットは形成されず、ろ
う着不良となる。

（課題を解決するための手段） 耐熱ステンレス鋼板の両面に耐食性金属にッケル又はク
ロム）層を形成し、さらにその表面に銅系金属層を重ね
合わせて平坦プレート部材とし、また耐熱ステンレス鋼
板を波形に成形して波形プレート部材とし、両者を交互
に積みである。

（作用） この製造方法によれば平坦プレート部材の表面に耐食金
属層が存在するためろう材の濡れ性を損わないので、流
動性を得たろう材が平坦プレート部材の下面にも保持さ
れ、波形フィンを伝わって流下することがない。そして
その表面張力により波形頂部と当接する部分に塊状に集
中する傾向を示すから、波形頂部、谷部共に固着に十分
なフィレットが形成される。

（実施例） 実施例として、ガスタービンの排気て燃焼空気の予熱を
行なう高温用熱交換器の製造方法を説明する。第２図の
ように耐熱ステンレス鋼板２（この例で５ＵＨ２１、又
はその同等品でもよい）の両表面に耐歪性金属層３とし
てニッケル層（又はクロム層）を形成する。この層の形
成方法はめっきによってもよ（、熱間圧着でブラッド材
としてもよい。さらにその両表面に銅系金属層４として
無酸銅薄板を圧着して平坦プレート部材１を形成する。

平坦プレート部材１は熱交換プレートとなる。また、耐
熱ステンレス鋼板（この例で５ＵＨ２１又はその同等品
）を波形に成形して波形プレート部材５を得る。波形プ
レート部材５は波形フィンである。次に平坦プレート部
材１と波形プレート部材５を交互に所要層数だけ積み重
ねてプレート構造体１０（第１図に一部分を示す）とす
る。このプレート構造体１ｏに金属４がろう材としての
流動性を持つ程度である。

このろう材はニッケル層を濡らして保持されるので波形
プレート部材５の頂部５ａからも流下せずフィレット４
ａが形成され、谷部５ｂにはフィレット４ｂが形成され
る。加熱後冷却して、高温用熱交換器すなわちプレート
構造体を得る。この製造方法によりろう付けは耐熱ステ
ンレス鋼のプレート部材に対しても完全に行われる。

なお、上記の耐食金属層にニッケル層）は薄いものであ
るから熱交換器として使用するうちに流体に接触する部
分が衰耗して母材の耐熱ステンレス鋼板が露出状態とな
ることがある。この場合には母材表面に酸化アルミニウ
ム（Ａｆ２０３　）皮膜が形成されて保護層となるから
、耐久性が損なわれることはない。

以上高熱用熱交換器について例示したが、この製造方法
はこれに限られずプレート構造体に広く適用できる。例
えば内燃機関の排気浄化装置における触媒マフラー用の
メタルハニカム担体、あるいは高熱ガス用の整流格子等
である。また上記の平坦プレート部材は必ずしも平面状
のものに限定されない。波形プレート部材の頂部と谷部
とが連続的に当接し固着すれば゛よいのであるから、例
えば平坦プレート部材と波形プレート部材とが交互に重
なって当接し、同心円状に、あるいは渦巻状に形成され
ているプレート構造体等も含まれる。

（発明の効果） この発明の製造方法により、耐熱ステンレス鋼を用いた
プレート構造体のろう付けが完全にできるようになった
から、高温ガス用熱交換器や排気ガス浄化触媒を担持す
る金属ハニカム体等を十分に耐熱性があり、ろう付けが
完全で耐久性に富んだものにすることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の要部を示す図、第２図は平坦プレート
部材の図、第３図は波形プレート部材の図である。第４
図は従来のプレート構造体の部分を示す図である。 １・・・・・・平坦プレート部材 ２・・・・・・耐熱ステンレス鋼板 ３・・・・・・耐食性金属層　　４・・・・・・銅系金
属層４ａ、４ｂ・・・・・・フィレット ５・・・・・・波形プレート部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 耐熱ステンレス鋼板の両面に耐食性金属板層を形成し、
   さらにその表面に銅系金属層を重ね合わせて平坦プレー
   ト部材とし、また耐熱ステンレス鋼材を波形に成形して
   波形プレート部材とし、平坦プレート部材と波形プレー
   ト部材とを交互に積み重ねてプレート構造体を組立て、
   該プレート構造体を炉中に挿入して加熱し、前記銅系金
   属をろう材として炉中ろう付けするプレート構造体の製
   造方法。