(57)【要約】本発明は、はんだ付け処理時に、融点降下剤を含むはんだによって第１の表面（２０）を第２の表面に接続する方法を提供する。また、本発明は、融点降下剤を含むはんだを用いるはんだ付けによって互いに接続される第１の表面（２０）と第２の表面とを有する装置もむ提供する。第１の表面（２０）は、第１の表面にはんだを搬送するために一部がはんだにつながるように配置されている手段（１５ａ〜ｆ）に隣接している。この手段（１５ａ〜ｆ）は第１の表面（２０）に接続されているはんだに部分的につながっている。
2008542029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ付け処理時に、融点降下剤を含むはんだによって第１の表面（２０）を第２の表面（２１）に接続する方法において、
前記第１の表面（２０）は、該第１の表面にはんだを搬送するために一部が前記はんだにつながるように配置されている手段（１５ａ〜ｆ）に隣接していることを特徴とする、第１の表面を第２の表面に接続する方法。
【請求項２】
前記手段（１５ａ〜ｆ）の一部は、前記第１の表面（２０）が位置している高さとは異なる高さに配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記手段（１５ａ〜ｆ）は前記第１の表面に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記はんだ付け処理は、前記はんだが前記手段（１５ａ〜ｆ）内に固形の形態で存在している第１のステップと、前記手段（１５ａ〜ｆ）内の前記はんだの一部が固形から粘性のある形態へと変化する第２のステップと、前記手段（１５ａ〜ｆ）内の粘性のある形態の前記はんだが毛管力の作用によって、隣接する表面に移動する第３のステップとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記はんだ付け処理は、前記はんだが前記手段（１５ａ〜ｆ）からほぼ完全に離れて、前記手段（１５ａ〜ｆ）が前記第１表面（２０）内の空隙になる第４のステップを含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記はんだは、前記はんだ付け処理中に毛管作用によって該はんだの移動先の前記表面に拡散することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記はんだ付け処理は金属処理であって、はんだ付け用の前記各表面は金属状材料の形態をとることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記はんだは鉄ベース、銅ベース、またはニッケルベースのはんだであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記はんだ付け処理は、最高蒸気圧を示す前記はんだの成分の蒸気圧よりも高い分圧で行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記はんだ付け処理は不活性気体を含む雰囲気中で行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記はんだ付け処理はアルゴンガスを含む雰囲気中で行われることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
融点降下剤を含むはんだを用いるはんだ付けによって互いに接続された第１の表面（２０）と第２の表面（２１）とを有する装置において、
前記第１の表面（２０）は、該第１の表面（２０）に接続された前記はんだに部分的につながっている手段（１５ａ〜ｆ）に隣接していることを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記手段（１５ａ〜ｆ）は前記第１の表面（２０）内の、平坦で縁部分を有している領域に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記手段（１５ａ〜ｆ）は前記第１の表面（２０）の平坦な前記領域に配置されており、該領域はポート凹部（１４ａ〜ｂ）も有していることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記手段（１５ａ〜ｆ）は穴の形状を有している前記ポート凹部（１４ａ〜ｂ）の周囲の一部または全周にわたって延びていることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の表面（２０）の縁部領域は前記ポート凹部（１４ａ〜ｂ）を囲んでおり、前記縁部領域に前記手段（１５ａ〜ｆ）の一部が配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記手段（１５ａ〜ｆ）は前記第１の表面（２０）内のくぼみであることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記手段（１５ａ〜ｆ）は前記第１の表面（２０）内の前記ポート凹部（１４ａ〜ｂ）を完全に囲んでいることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記手段（１５ａ〜ｆ）は前記第１と第２の表面（２０および２１）の間に配置されている部材であることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記部材は、前記はんだ付け処理の第１のステップでは前記はんだを収容している中空の空間を有していることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記部材は網状構造を有していることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記部材は前記第１と第２の表面（２０および２１）の間を連通させる１つ以上の通路を含んでいることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記はんだ付け処理の第１ステップでは、前記はんだは前記部材内の前記通路に配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１と第２の表面（２０および２１）は熱交換器（１）内に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１の表面（２０）は前記熱交換器（１）のアダプタプレート（それぞれ７と９）に属していることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記第２の表面（２１）は前記熱交換器（１）の密閉プレート（６）に属していることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記アダプタプレート（それぞれ７および９）と前記密閉プレート（６）は、少なくとも１つのポート凹部（１４ａ〜ｂ）を各々が有しており、前記ポート凹部（１４ａ〜ｂ）は、前記アダプタプレート（それぞれ７および９）と前記密閉プレート（６）とが互いに重ねて配置されたときに、ポート通路（１０）の一部を共に構成することを特徴とする、請求項２５および２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１と第２の表面（２０および２１）は反応システム内に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１と第２の表面（２０および２１）はポンプシステム内に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項の、２つの表面を１つにはんだ付けする方法と、請求項１２の前提項の、１つにはんだ付けされた２つの表面を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１−２５４３７７号は、第２の表面にはんだ付けされた第１の表面に、はんだを収容する溝が予め設けられている、はんだ付けされた熱交換器について記載している。
【０００３】
特開平４−３６３５９２号は、はんだ付け処理時に、はんだが毛管力の作用によって、隣接する２つの表面の間に分散する、はんだ付けされた熱交換器について記載している。
【０００４】
国際特許出願公開第０２／３８３２７号と国際特許出願公開第０２／０９８６００号は、はんだ付け処理中にはんだで被覆されている表面に拡散する鉄ベースのはんだについて記載している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平１−２５４３７７号の欠点は、第１の表面内の複数の溝が所定の相互間隔で配置されていることである。２つの溝の間の間隔は、隣接するプレートの複数の尾根部と複数の谷部からなる波状パターンのピッチに対応している。これは、隣接するプレートの波状パターンが変わると、多くの尾根部および谷部が第１の表面に接続されなくなることを意味している。これは、多数の尾根部および谷部が、「位相が一致」しなくなり、そのため溝の上に位置しなくなるためである。
【０００６】
特開平１−２５４３７７号のさらなる欠点は、特許明細書に記載された熱交換器のアルミニウム部材を、アルミニウムベースのはんだによって１つにはんだ付けすることを意図していることである。そのようなはんだは、１つにはんだ付けされた表面同士の間に、「従来同様の」はんだ継ぎ目を形成する。はんだ付け処理の後のはんだ付け領域は、はんだ付け表面とはんだ継ぎ目とを有している。はんだ付け処理の後にはんだ付け領域は均質になっておらず、これは、はんだが表面同士を接続しているだけであって表面内に拡散してはいないからである。このことが、はんだ付け領域が、はんだ付けされていない物質の領域よりも弱くなる原因となっている。
【０００７】
特開平４−３６３５９２号の欠点は、１つにはんだ付けされる２つの隣接する部分の間の、熱交換器の縁部領域にはんだが付与されることである。毛管力は、はんだが縁部領域から、隣接する部分同士の間の隙間に流れるのを助け、それによって、それらが１つにはんだ付けされることを助ける。１つにはんだ付けされる部分同士は、相互間隔が変動している。その変動が微細であったとしても、はんだ付けされる様々な領域で毛管力も変動する原因となる。これは、異なるはんだ付け領域同士の間で毛管力が異なるため、隣接する部分同士の間で、いわゆるはんだの流れ距離も変動する可能性があることを意味する。そのため、隣接する部分同士の間に、はんだ付けされない領域ができるおそれがあることが明らかである。特開平４−３６３５９２号のさらなる欠点は、特許明細書に記載された発明が、従来同様のはんだを用いてはんだ付けすることを意図しており、それによって、はんだで被覆されている表面が広くならないことである。その結果、拡散することなく２つの表面を接続するだけの従来同様のはんだ継ぎ目が発生する。そのため、特開平１−２５４３７７号のように、はんだ付け領域は均質な物質の領域よりも弱くなる。
【０００８】
国際特許出願公開第０２／３８３２７号と国際特許出願公開第０２／０９８６００号の鉄ベースのはんだは、はんだ付け処理中に、１つにはんだ付けされる隣接する表面に拡散するはんだである。はんだの組成は、隣接する表面の材料の組成とある程度同じである。その結果、国際特許出願公開第０２／３８３２７号と国際特許出願公開第０２／０９８６００号のはんだを用いたはんだ付け処理では、特に拡散のせいで、はんだとはんだ付け表面とが１つになる。その結果、はんだ付け領域は、元々の表面とある程度同じ材料組成を備えたある程度均質な物質を構成する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ステンレス鋼の第１の平坦な表面は、融点降下剤を含んでいる鉄ベースのはんだを用いるはんだ付け処理で、ステンレス鋼の第２の平坦な表面に接続される。はんだは、第１の表面に付与されており、加熱された際に、第１の表面を第２の表面に接続する。はんだ付け処理中に、はんだは、隣接する表面とはんだとが一緒に、ある程度均質な物質の領域を構成するように、隣接する表面に拡散する。
【００１０】
本発明の目的は、２つの表面同士の間の、毛細管力に誘導されたはんだの配置を制御できるような、融点降下剤を含む鉄ベースのはんだを用いて２つの平坦な表面を１つにはんだ付けする方法を提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、２つの表面を１つにはんだ付けするのに必要なはんだの量を最適化する、融点降下剤を含む鉄ベースのはんだを用いて２つの平坦な表面を１つにはんだ付けする方法を提供することである。
【００１２】
本発明によれば、請求項１に記載された特徴を備えている前述の方法を提供することによって、前述した目的および他の目的が達成される。
【００１３】
請求項１の特徴部分に記載の方法によってもたらされる利点は、はんだ付け処理の開始前に、はんだを保持するように構成されている手段内にはんだを配置することによって、はんだの必要量を最適化できることである。
【００１４】
請求項１の特徴部分に記載の方法によってもたらされるさらなる利点は、表面同士の間の毛管力が作用するはんだを配置できるようになり、それによって、１つにはんだ付けされる領域にはんだを案内できることである。
【００１５】
請求項１の特徴部分に記載の方法によってもたらされるさらなる利点は、はんだ付けされる表面が、手段の位置によって定められるようになることである。毛管力が表面同士の間の定められた領域内だけに作用するように、手段は毛管力に作用する。これによって、どの表面をはんだで被覆するかを制御することができる。
【００１６】
本発明の方法の好ましい実施態様は、従属項２〜１１に示されている特徴をさらに備えている。
【００１７】
本発明の方法の一実施態様によれば、手段の一部が、第１の表面が位置している高さとは異なる高さに配置されている。この実施態様の変形例では、この手段は第１の表面に配置されている。この実施態様の第２の変形例では、この手段は第１の表面内のくぼみである。この手段は、第１の表面内または第１の表面上の所定の位置に配置されている。はんだ付け処理の開始時に、この手段は、はんだの容器として働くという機能を有している。この手段を所望の位置に配置できるので、どの表面にはんだを配置し、どの表面にはんだ付けするのかを制御することができる。
【００１８】
本発明の方法の一実施態様によれば、はんだ付け処理は、はんだが手段内に固形の形態で存在している第１のステップと、この手段内のはんだの一部が固形から粘性のある形態へと変化する第２のステップと、この手段内の粘性のある形態のはんだが毛管力の作用によって、隣接する表面に移動する第３のステップとを含む。第１ステップではんだが「固形の形態」であるということは、はんだを構成している複数の成分が互いに反応しておらず、拡散が発生していないことを意味する。この第１ステップで、はんだは、「固形の形態」である代わりに粉状またはペースト状の形態であってもよい。前述したように、はんだを加熱することによって、はんだの一部は粘性のある形態へと変化する。
【００１９】
本発明の方法の一実施態様によれば、はんだ付け処理は、はんだが手段からほぼ完全に離れて、この手段が第１表面内の空隙になる第４のステップを含む。毛管力は、はんだがこの手段から隣接する表面へと移動するように、粘性のあるはんだに作用する。その結果、はんだの一部がこの手段から流れて離れた後に空隙が形成される。
【００２０】
本発明の方法の一実施態様によれば、はんだは、はんだ付け処理中に毛管作用によってはんだの移動先の表面に拡散する。前述したように、隣接する２つの表面の間でどれだけ遠くまではんだが流れることができるかは、はんだの固化する時間と表面同士の間の間隔とにある程度依存する。はんだは、はんだ付けされる各表面に「粘着する」ので、表面同士の間の中間の空間はより小さくなる。はんだが固化するのと同時に中間の空間がより小さくなると、はんだが間を流れることがより難しくなる。
【００２１】
本発明の方法の一実施態様によれば、はんだ付け処理は金属処理であって、はんだ付け用の各表面は金属材料の形態をとる。処理用のはんだは、シリコン（Ｓｉ）、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、マンガン（Ｍｎ）、炭素（Ｃ）、およびハフニウム（Ｈｆ）のうちの任意の成分を含む、鉄ベース、銅ベース、またはニッケルベースのはんだである。はんだは、国際特許出願公開第０２／３８３２７号と国際特許出願公開第０２／０９８６００号に記載されているはんだと同様な鉄ベースのはんだであると有利である。はんだ付け処理中のはんだは、１つにはんだ付けされる隣接する各表面に拡散するため、はんだ継ぎ目は「見えなくなる」。はんだ継ぎ目は、材料の組成がわずかに変化するだけで、表面と一緒になって一体化する。
【００２２】
本発明の方法の一実施態様によれば、はんだ付け処理は、最高蒸気圧を示すはんだの成分の蒸気圧よりも高い分圧で行われる。
【００２３】
本発明の方法の一実施態様によれば、はんだ付け処理は不活性気体を含む雰囲気中で行われる。この実施態様の変形例によれば、はんだ付け処理はアルゴンガスを含む雰囲気中で行われる。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、融点降下剤を含むはんだを用いたはんだ付け処理によって１つにはんだ付けされている２つの表面を有しており、はんだが処理前に両表面のいずれかに属している手段内に配置されている装置を提供することにある。
【００２５】
本発明によれば、請求項１２に記載された特徴を備えている前述の装置を提供することによって、前述した目的および他の目的が達成される。
【００２６】
請求項１２の特徴部分に記載の装置によってもたらされる利点は、第１の表面を第２の表面にはんだ付けするのに必要なはんだの量が最小になることである。これは、はんだを保持する手段が、必要な体積のはんだのみを保持するようになっているためである。その体積は、表面同士の間のはんだによる必要な接触を可能にするのに十分になるように調整されている。
【００２７】
請求項１２の特徴部分に記載の装置によってもたらされるさらなる利点は、手段を配置することによって、所望のはんだ付け表面にどのようにはんだを流すかを制御することが可能になることである。したがって、はんだ付けされない表面をはんだで被覆することが避けられる。
【００２８】
本発明の装置の好ましい実施態様は、従属項１３〜２９に示されている特徴をさらに備えている。
【００２９】
本発明の装置の一実施態様によれば、手段は第１の表面の平坦で縁部分を有している領域に配置されている。手段を第１の表面に配置することによって、表面同士が互いに接触したときに、必要なはんだが第２の表面と接触するようになる。はんだ付け処理中の加熱によって、手段内のはんだが粘性を有するようになる。この状態で、はんだには、表面同士の間の毛管力が作用する。毛管力は、はんだが手段の周囲の領域で手段の縁部分を通って表面同士の間を流れるのを助ける。はんだは、表面同士の間でそれらの表面に拡散し、両表面を１つにはんだ付けする。はんだが表面同士の間で手段からどれだけ遠くまで流れるかは、表面同士の間の中間の空間の大きさと、粘性のあるはんだが固形の形態に変化する速さと、はんだが表面に拡散する速さとにある程度依存する。はんだの粘性は、材料組成と、はんだに加わる温度とに依存する。
【００３０】
本発明の装置の一実施態様によれば、手段は第１の表面の平坦な領域に配置されており、この領域はポート凹部も有している。この手段は穴状の形態を有しているポート凹部の周囲の一部または全周にわたって延びている。ポート凹部は第１の表面の縁部領域によって囲まれており、縁部領域に手段の一部が配置されている。ポート凹部は連絡通路を構成しており、それによって、第１の表面は第２の表面につながることができる。凹部を含む多数の部材（element）が互いに重なっている場合には、複数の凹部がぴったり合って通路を構成する。したがって、各対の部材の間の通路内で接合が行われる。そのような接合は、表面同士の間で漏れを発生させたり、バクテリアの集積などの現象を発生させたりすることがある。そのため、そのような欠点に対処するために、接合部がはんだで充填され、緊密であることが必要である。はんだ付け領域と通路の内側とに凹凸がないように、通路内側が公知の研削方法によって加工済みであり、滑らかになっていると有利である。はんだ付け処理の開始時に、はんだは手段内にある。処理の後半で、はんだが流体になったときに、はんだが手段からその手段の周囲の隣接する表面に移動するように、毛管力がはんだに作用する。はんだを収容している手段が凹部の周囲の一部または全周にわたって延びているため、凹部の周囲の表面同士が互いに接続されることが保証される。
【００３１】
本発明の装置の一実施態様によれば、手段は第１の表面内のくぼみである。くぼみは、表面に隣接する２つの縁部を備えている表面内の溝である。くぼみは、ポート凹部の周囲を延びるように位置しているのが有利である。したがって、この手段は、この手段の縁部とポート凹部の縁部とを輪郭とするはんだ付け領域を定めている。この定められたはんだ付け領域は、はんだ付け処理中に、はんだに作用する毛管力の結果、はんだによって被覆される。はんだは、この手段内に配置されるだけでなく、ポート凹部の縁部にも配置されることが有利である。これによって、はんだ付け処理中にはんだを毛管力によって、この手段とポート凹部の縁部とから表面同士の間に流すことが可能になる。表面内の手段は、毛管力の、表面同士の間のはんだへの作用を「遮断する」。これは、表面に隣接する手段の縁部領域の周囲の表面だけがはんだで被覆されることを意味する。この手段は、はんだが表面同士の間で制御不能に流れるのを防止する。凹部の縁部領域からのはんだは、表面同士の間をこの手段に向かって流れる。それによって、はんだは、定められているはんだ付け領域内で２つの方向から合流し、それによってこの領域がはんだ付けされる。
【００３２】
本発明の装置の一実施態様によれば、手段は、第１の表面内のポート凹部を完全に囲んでいる。したがって、ポート凹部の周囲の領域が確実にはんだで被覆されるようになる。
【００３３】
本発明の装置の一実施態様によれば、手段は第１と第２の表面の間に配置されている部材（element）である。この部材は、はんだ付け処理の第１のステップでははんだを収容している中空の空間を有している。この部材の前述の実施態様の第１の変形例によると、この部材は網状構造を有している。この部材の前述の実施態様の第２の変形例によると、この部材は第１と第２の表面の間を連通させる１つ以上の通路を含む。この部材は第１と第２の表面の間に配置されている。それから、この部材と第１および第２の表面とがそれぞれ接触する。はんだ付け処理中には、はんだの一部が固形の形態から粘性のある形態へと変化する。こうして、粘性のあるはんだは、隣接する表面へ流れる。したがって、両表面はそれらの間に位置している部材にはんだ付けされる。前述した部材の利点は、はんだを、この部材の第１の表面に面している側にだけ付与すればよいことである。前述したように、毛管力によってはんだが移動する。そのため、はんだの一部はこの部材を介してこの部材の他方の側に流れ、それによって、両表面とこの部材とを１つにはんだ付けする。
【００３４】
本発明の装置の一実施態様によれば、はんだ付け処理の第１ステップでは、はんだは部材内の通路に配置される。したがって、はんだ付け処理の開始前に、この部材にはんだを付与することができる。この利点は、この部材を他の場所で作り、その後に、表面同士をはんだ付けする位置へ搬送できることである。この実施態様の他の利点は、はんだの量が制御可能なことである。そのため、繰り返し処理において、はんだ付けされる各表面を同じ量のはんだによってはんだ付けすることができる。その結果、はんだ付け処理が最適化される。
【００３５】
本発明の装置の一実施態様によれば、第１と第２の表面は熱交換器内に配置されている。有利には、熱交換器は熱交換システム内に配置されている。第１の表面は熱交換器のアダプタプレートに属している。第２の表面は熱交換器の密閉プレートに属している。アダプタプレートと密閉プレートは、少なくとも１つのポート凹部を各々が有しており、ポート凹部は、アダプタプレートと密閉プレートとが互いに重ねて配置されたときに、ポート通路の一部を共に構成する。密閉プレートは、熱交換器内のプレートスタック（plate stack）内のプレートであって、スタックの最も外側のプレートになっている。密閉プレートは、隣接する熱伝導プレートの熱伝導表面に接触する表面を有している。プレートパッケージは、プレート同士の間に、多数の媒体を収容する多数の通路を有している。隣接する通路内の媒体は、従来のように熱伝導プレートを介する熱交換の対象となる。密閉プレートは、プレートスタック内の隣接する熱伝導プレートの縁部分の上方で、下向きに部分的に延びる縁部を有している。密閉プレートの縁部は、隣接する熱伝導プレートに、プレート同士の間に通路が構成されるように接触している。この通路は、媒体が流れることができるようにするか、または流れが発生しないように、したがって通路が空になるように閉じられる。密閉プレートとポート領域の剛性を高めるために、アダプタプレートがポートの上方の領域内で密閉プレートにぴったり合わされている。アダプタプレートは、その表面のうちの１つによって、プレートスタックの中心から離れる方向を向いている密閉プレートの表面に接続されている。表面は、表面同士の間の接触面が最大になるように、平坦であることが有利である。前述したように、アダプタプレートと密閉プレートの各ポート凹部はぴったり合って通路を構成している。そのため、このポート通路の内部には、２つのプレートの接合部分がある。この接合部分での、ポートからアダプタプレートと密閉プレートとの間を通って出る漏れを防止するために、はんだが、プレート同士の間のポート領域の周囲に付与されている。はんだは、プレート同士の間のポート領域の周囲の一部または全周にわたって延びる手段内に配置されている。はんだ付け処理中に、手段内のはんだは粘性状態になり、毛管力の作用によってプレート同士の間から流れ出す。ポート領域の外側のアダプタプレートと密閉プレートとの間の表面領域には、はんだ付けが必要であると考えられる部分に、はんだを収容する多数の手段を配置することが有利である。変形例では、アダプタプレートまたは密閉プレートの縁部領域のすぐ近くに手段を配置して、プレートの周囲の縁部分を１つにはんだ付けする。はんだを手段内に配置することの利点は、はんだの配置と、必要なはんだの体積／量とを制御可能になることである。これによって、どの表面をはんだ付けして、どの表面をはんだ付けしないかを制御することができる。
【００３６】
本発明の装置の一実施態様によれば、第１と第２の表面は反応システム内に配置されている。さまざまな化学物質を用いた処理が行われるシステム、たとえば反応システムは、構成部材の材料に対する要求が大きい。反応システム内の構成部材は、多くの場合、時間がかかる方法であって複数の複雑な操作を伴う溶接によって互いに接続されている。このような構成部材を従来同様のはんだ付け技術によって接続することは、別の公知の技術であるが適切ではなく、これは、形成されるはんだ継ぎ目が、多くの場合、構成部材の材料とは異なる材料を含んでいるからである。これによって、はんだ継ぎ目が、処理用の化学物質と化学的に反応することがあることになる。国際特許出願公開第０２／３８３２７号と国際特許出願公開第０２／０９８６００号のはんだを用いた構成部材の接続によって、はんだ継ぎ目と構成部材の材料とが互いに一致するように、構成部材が１つにはんだ付けされた反応システムが得られる。はんだ継ぎ目の成分が、隣接する材料の成分にある程度一致しているので、処理用の化学物質がはんだ継ぎ目に影響することはない。前述した特許明細書に記載のはんだを用いることのさらなる利点は、前述した構成部材の溶接によって発生する可能性のある材料応力を回避できることである。
【００３７】
本発明の装置の一実施態様によれば、第１と第２の表面はポンプシステム内に配置されている。ポンプシステムは、１つに接合された多数の構成部材からなる、ポンプ筐体などのポンプ構成部材を有していてもよい。このような構成部材は通常、溶接によって１つに接合されている。構成部材を１つに溶接するのは、時間がかかり複雑である。溶接によって、構成部材の内部または構成部材同士の間を弱くしがちな応力も材料内に発生する。ポンプシステムの構成部材の接触している表面を、国際特許出願公開第０２／３８３２７号と国際特許出願公開第０２／０９８６００号のはんだを用いて１つにはんだ付けすることによって、前述した欠点が回避される。さらなる利点は、はんだが、隣接する接続表面内に拡散するため、複数の構成部材が１つになって均質な一体部分を構成することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の装置の好ましい実施形態を、本発明を理解するのに必要な部分だけを示している添付の模式図を参照して、以下に詳細に説明する。
【００３９】
図１は、プレートスタック（２）と、多数の接続部分（３ａ〜ｄ）と、接続部分（３ａ〜ｄ）が接続されている上側部分（４）と、下側部分（５）とを有している熱交換器（１）を示している。プレートスタック（２）は多数のポート通路（１０、図２参照）を有している。上側部分（４）は、プレートスタック（２）の２つの端部プレートの１つとして配置された密閉プレート（６）を含んでいる。第１のアダプタプレート（７）は、密閉プレート（６）の、プレートスタック（２）には接触していない側で、熱交換器（１）のそれぞれの短い端部に配置されている。前述した側は、以下では第２の表面（２１、図２参照）として定義する表面を含んでいる。アダプタプレート（７）は、密閉プレート（６）の両ポート通路（１０）の上の領域に配置されている。熱交換器（１）のポート通路（１０）への接続部分（３ａ〜ｄ）はアダプタプレート（７）に接続されている（図２参照）。
【００４０】
一実施形態によれば、密閉プレート（６）はフレームプレート（不図示）に置き換えられる。密閉プレートとフレームプレートとの違いは、密閉プレートが、密閉プレートが上に配置されている隣接するプレート（bordering plate）の縁部分まで延び、その縁部分の上を延びている縁部分を有していることである。密閉プレートの縁部分は、隣接するプレートの縁部分に接触して封止し、それによって、両プレートの間に、隔離された空間を構成する。逆に、フレームプレートは、通常は、縁部において密閉せず、隣接するプレートの尾根パターンによってその隣接するプレートに接続されている平坦なプレートである。密閉プレートとフレームプレートの目的は、それぞれプレートスタックの強度を増すことである。密閉プレートまたはフレームプレートのさらなる目的は、アダプタプレートを固定できる平坦な面を構成することである。
【００４１】
図２に示しているように、熱交換器（１）の下側部分（５）では、圧力プレート（８）がプレートスタック（２）に接続されている。圧力プレート（８）はプレートスタック（２）の２つの端部プレートのうちの２つめの端部プレートである。補強プレートとも呼ばれる第２のアダプタプレート（９）は、下側部分（５）の複数のポート通路（１０）の領域に配置されている。圧力プレート（８）と第２のアダプタプレート（９）は、隣接する複数のポート通路（１０）内の媒体によって生じた圧力をある程度吸収する。第１および第２のアダプタプレート（それぞれ７と９）は、対応する外側輪郭を有することが有利である。両アダプタプレート（７と９）の外縁部の幾何形状が、ポート通路（１０）を通って延びている中心線（１１）に平行に互いに上下に一列に並べて配置されることが有利である。
【００４２】
はんだ付けされている熱交換器（１）に関する他の実施形態では、密閉プレート（６）は省略されている（不図示）。ポート部分がつばを有するように構成されているため、密閉プレートまたはフレームプレートをそれぞれ省略することができ、それによって、アダプタプレートをつば状の複数のポート部分に直接接続することができる。ポート部分をつばを有するように構成することは、プレートスタック（２）内の最も外側の各プレートのポート部分がプレートパターンの同一の平面内にあるように構成することを意味する。
【００４３】
図３に示すように、第１のアダプタプレート（７）は、それ自体が第１の表面（２０）を構成している第１の側（１２）と、第２の側（１３）と、複数のポート凹部（１４ａ〜ｂ）とを有している。溝の形態の手段（１５ａ〜ｂ）が両ポート凹部（１４ａ〜ｂ）の各々の周囲に配置されている。さらに、複数の手段（１５ｃ〜ｆ）が、アダプタプレート（７）の第１の側（１２）の第１の表面（２０）内に配置されている。手段（１５ａ〜ｆ）は、第１の表面（１２）内に、現在の技術水準に従って作られた溝である。溝は、媒体、たとえばはんだを収容できる断面形状を有している。底部と複数の壁とを備えている従来の形状以外の断面形状の例としては、Ｕ型、Ｖ型、Ｗ型の形状がある。
【００４４】
図３に示されている手段（１５ａ〜ｂ）は、好ましい実施形態では、両ポート凹部（１４ａ〜ｂ）の縁部領域から離れて配置されている。所定の第１のはんだ付け領域（１６ａ〜ｂ）は、手段（１５ａ〜ｂ）と縁部領域との間に形成されている。手段（１５ｃ〜ｅ）を備えている第２のはんだ付け領域（１７ａ〜ｂ）は、両ポート凹部（１４ａ〜ｂ）の間に位置している。手段（１５ｆ）は、アダプタプレート（７）の第１の長い辺（１９）に沿った領域に配置されている。この手段は、長い辺（１９）の縁部領域に平行に、かつその縁部領域から離れて延びている。第３のはんだ付け領域（１８）は、前述の手段（１５ｆ）と長い辺（１９）の縁部領域との間の空間に形成されている。
【００４５】
両アダプタプレート（７と９）を密閉プレート（６、図２参照）と圧力プレート（８）とにそれぞれはんだ付けするはんだ付け処理の開始前に、はんだが手段（１５ａ〜ｆ）に配置される。はんだは、国際特許出願公開第０２／３８３２７号と国際特許出願公開第０２／０９８６００号によるはんだと同じであることが有利である。はんだが手段（１５ａ〜ｆ）に配置された後で、第１のアダプタプレート（７）が、その第１の側（１２）が密閉プレート（６）に接するように密閉プレート（６）のポート（３ａ〜ｄ）の上方の領域内に配置される。はんだ付け処理の開始前に、複数のプレートがスポット溶接によって互いに固定されることが有利である。複数のプレートが固定されると、さらにはんだが密閉プレートとアダプタプレート（６と７）の間の縁部領域に付与される。熱交換器（１）の下側部分（５）では、アダプタプレート（９）は類似の方法で圧力プレート（８）に固定される。
【００４６】
はんだ付け処理中に、はんだが加熱され、それによってはんだの一部が固形から粘性のある形態へと変化する。粘性のあるはんだに毛管力が作用して、はんだは隣接する両表面（２０と２１）の間を流れようとする。はんだは、隣接する平坦な両表面の間で可能な方向に広がろうとする。たとえば表面内の手段（１５ａ〜ｆ）によって表面が平坦ではなくなると、はんだが前記方向に広がり続けることが防止される。２つの表面の間でのはんだ付けに共通する問題は、はんだが毛管力によって、意図したはんだ付け部分から他の部分に流れたり、はんだがある部分に蓄積されることである。好ましい実施形態では、はんだ付け表面は手段（１５ａ〜ｆ）を有しているため、はんだ付けされて１つになる複数の部分にはんだを案内することができる。はんだの表面張力は、はんだをできるだけ１つにまとまらせようとする。表面張力ははんだの一部を何かに、例えば手段（１５ａ〜ｆ）の縁部などに接続または接触させようともする。したがって、手段（１５ａ〜ｆ）の周囲の表面は、はんだによって被覆されるようになり、それによって、隣接する表面同士を互いに接続するようになる。その結果、はんだはそれぞれの縁部分から広がろうとし、それによって手段（１５ａ〜ｆ）の周囲の表面領域がはんだによって被覆されるようになる。そのため、手段（１５ａ〜ｆ）の配置によって、どの表面を１つにはんだ付けするかを制御できるようになる。
【００４７】
前述したように、はんだは、アダプタプレート（それぞれ７と９）と、隣接するプレート（それぞれ６と８）との間の縁部分に付与される。そのため、はんだは前記したプレート同士の間を流れる。したがって、はんだ付け領域（１６〜１８）の表面は、手段（１５ａ〜ｆ）と縁部分の両方から離れる方向に、はんだによって被覆されるようになる。
【００４８】
はんだ付け処理では、はんだとはんだ付け表面との間に拡散が発生する（これは図示していない）。その結果、はんだと隣接する表面とは互いにぴったり合い、かなり均質な物質の領域を構成する。
【００４９】
はんだ付け処理の後に、それに付随する拡散によって、手段内に不図示の空隙が発生する。手段から隣接する表面へと流れるはんだによって、手段内に空隙が形成される。その結果、手段が部分的にはんだの無い状態になる。
【００５０】
本発明は、言及した実施形態に限定されないが、一部については前述したように、特許請求の範囲内で変形したり修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】熱交換器を示す図である
【図２】図１の熱交換器のＩ−Ｉ線断面の一部を示す図である。
【図３】アダプタプレートを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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