(57)【要約】【課題】熱交換器の熱交換効率の向上。【解決手段】熱交換器では、第１積層体においては、第１流体の第１流路が設けられた第１流路プレートと、第２流体の第２流路が設けられた第２流路プレートとが積層方向に積層されて形成される。第２積層体においては、第１流体の第３流路が設けられた第３流路プレートと、第２流体の第４流路が設けられた第４流路プレートとが積層方向に積層されて形成される。断熱プレートは、第１流路プレート及び第３流路プレートの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する。第１流路プレートの第１流路に第１流体を流入させ、第３流路プレートの第３流路から流出する第１流体が流入し、積層方向に延在する第１空間部と、第１流路プレートの第１流路から流出する第１流体が流入し、第３流路プレートの第３流路に第１流体を流入させ、積層方向に延在する第２空間部とが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１積層体と、第２積層体と、前記第１積層体と前記第２積層体との間に設けられた断熱プレートとを有する積層本体を具備し、
前記第１積層体においては、第１流体の第１流路が設けられた第１流路プレートと、第２流体の第２流路が設けられた第２流路プレートとが積層方向に積層されて形成され、
前記第２積層体においては、前記第１流体の第３流路が設けられた第３流路プレートと、前記第２流体の第４流路が設けられた第４流路プレートとが前記積層方向に積層されて形成され、
前記断熱プレートは、前記第１流路プレート及び前記第３流路プレートの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有し、
前記積層本体においては、前記第１流路プレートの前記第１流路に前記第１流体を流入させ、前記第３流路プレートの前記第３流路から前記第１流体が流入し、前記積層方向に延在する第１空間部と、前記第１流路プレートの前記第１流路から前記第１流体が流入し、前記第３流路プレートの前記第３流路に前記第１流体を流入させ、前記積層方向に延在する第２空間部とが形成されている熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載された熱交換器であって、
前記積層本体は、前記第１空間部に、前記第１流路プレートの前記流路に前記第１流体を流入させる第１部分と、前記第３流路プレートの前記流路から前記第１流体が流入する第２部分とを区分けする仕切プレートを有する
熱交換器。
【請求項３】
請求項１または２に記載された熱交換器であって、
前記断熱プレートに、前記第２流体の第５流路が設けられている
熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載された熱交換器であって、
前記第１空間部及び前記第２空間部は、前記第１流路プレート、前記第２流路プレート、前記第３流路プレート、及び前記第４流路プレートの積層により、前記積層本体に形成される
熱交換器。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１つに記載された熱交換器であって、
前記仕切プレートは、前記断熱プレートと一体的に形成されている
熱交換器。
【請求項６】
第１流体の第１流路と前記第１流路の両側に第１貫通孔と第２貫通孔とが設けられた第１流路プレートと、第２流体の第２流路と、前記第２流路の両側に第３貫通孔と第４貫通孔とが設けられた第２流路プレートとを積層方向に積層し、
前記第１流体の第３流路と、前記第３流路の両側に第５貫通孔と第６貫通孔とが設けられた第３流路プレートと、前記第２流体の第４流路と前記第４流路の両側に第７貫通孔と第８貫通孔とが設けられた第４流路プレートとを前記積層方向に積層し、
前記第１流路プレート及び前記第３流路プレートの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有し、第９貫通孔を有する断熱プレートを前記第２流路プレートと、前記第３流路プレートとの間に介在させ、
固相接合によって、前記第１流路プレート、前記第２流路プレート、前記第３流路プレート、前記の第４流路プレート、及び前記断熱プレートのそれぞれが前記積層方向に互いに接合した積層本体を形成し、
前記積層本体において、
前記積層方向に前記第１貫通孔と前記第３貫通孔とが連通し、前記第５貫通孔と前記第７貫通孔とが連通することにより、前記第１流路プレートの前記第１流路に前記第１流体を流入させ、前記第３流路プレートの前記第３流路から前記第１流体が流入する第１空間部が形成され、
前記積層方向に前記第２貫通孔、前記第４貫通孔、前記第６貫通孔、前記第８貫通孔、及び前記第９貫通孔が連通することにより、前記第１流路プレートの前記流路から前記第１流体が流入し、前記第３流路プレートの前記流路に前記第１流体を流入させる第２空間部が形成される
熱交換器の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載された熱交換器の製造方法であって、
前記断熱プレートと一体的に形成された仕切プレートを用い、
前記固相接合の後に、前記第１空間部を前記第１流路プレートの前記第１流路に前記第１流体を流入させる第１部分と、前記第３流路プレートの前記第３流路から前記第１流体が流入する第２部分とに区分けする
熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器及び熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器の１つに、対向する一対のヘッダパイプと、一対のヘッダパイプのそれぞれに設けられた接続孔に両端が接続された複数の熱交換チューブと、これら熱交換チューブ間に介設された熱交換フィンとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような熱交換器では、一方のヘッダパイプから冷媒が熱交換チューブに流入し、熱交換チューブを介して他方のヘッダパイプに冷媒が流出する。冷媒が熱交換チューブに流れている間には、冷媒の熱が熱交換フィンを介して空気に伝熱し、冷媒と空気との間で熱交換がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第２５４３００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の熱交換チューブ同士間での温度差が大きくなると、熱交換フィンを介して隣り合う熱交換チューブ間でも熱の移動が起こり、熱の損失となる。このような場合、異なる２つの流体である、冷媒と空気との熱交換量が減少し、熱交換能力の低下が起こる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、熱の損失を減らし、流体間の熱交換量を向上させた熱交換器及び熱交換器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る熱交換器は、第１積層体と、第２積層体と、上記第１積層体と上記第２積層体との間に設けられた断熱プレートとを有する積層本体を具備する。
上記第１積層体においては、第１流体の第１流路が設けられた第１流路プレートと、第２流体の第２流路が設けられた第２流路プレートとが積層方向に積層されて形成される。
上記第２積層体においては、上記第１流体の第３流路が設けられた第３流路プレートと、上記第２流体の第４流路が設けられた第４流路プレートとが上記積層方向に積層されて形成される。
上記断熱プレートは、上記第１流路プレート及び上記第３流路プレートの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する。
上記積層本体においては、上記第１流路プレートの上記第１流路に上記第１流体を流入させ、上記第３流路プレートの上記第３流路から上記第１流体が流入し、上記積層方向に延在する第１空間部と、上記第１流路プレートの上記第１流路から上記第１流体が流入し、上記第３流路プレートの上記第３流路に上記第１流体を流入させ、上記積層方向に延在する第２空間部とが形成されている。
【０００８】
上記の熱交換器においては、上記積層本体は、上記第１空間部に、上記第１流路プレートの上記流路に上記第１流体を流入させる第１部分と、上記第３流路プレートの上記流路から上記第１流体が流入する第２部分とを区分けする仕切プレートを有してもよい。
【０００９】
上記の熱交換器においては、上記断熱プレートに、上記第２流体の第５流路が設けられてもよい。
【００１０】
上記の熱交換器においては、上記第１空間部及び上記第２空間部は、上記第１流路プレート、上記第２流路プレート、上記第３流路プレート、及び上記第４流路プレートの積層により、上記積層本体に形成されてもよい。
【００１１】
上記の熱交換器においては、上記仕切プレートは、上記断熱プレートと一体的に形成されてもよい。
【００１２】
上記の熱交換器においては、上記第１流体は、液体であり、上記第２流体は、空気であってもよい。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る熱交換器の製造方法では、第１流体の第１流路と上記第１流路の両側に第１貫通孔と第２貫通孔とが設けられた第１流路プレートと、第２流体の第２流路と、上記第２流路の両側に第３貫通孔と第４貫通孔とが設けられた第２流路プレートとが積層方向に積層される。
上記第１流体の第３流路と、上記第３流路の両側に第５貫通孔と第６貫通孔とが設けられた第３流路プレートと、上記第２流体の第４流路と上記第４流路の両側に第７貫通孔と第８貫通孔とが設けられた第４流路プレートとが上記積層方向に積層される。
上記第１流路プレート及び上記第３流路プレートの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有し、第９貫通孔を有する断熱プレートが上記第２流路プレートと、上記第３流路プレートとの間に介在される。
固相接合によって、上記第１流路プレート、上記第２流路プレート、上記第３流路プレート、上記第４流路プレート、及び上記断熱プレートのそれぞれが上記積層方向に互いに接合した積層本体が形成される。
上記積層本体において、上記積層方向に上記第１貫通孔と上記第３貫通孔とが連通し、上記第５貫通孔と上記第７貫通孔とが連通することにより、上記第１流路プレートの上記第１流路に上記第１流体を流入させ、上記第３流路プレートの上記第３流路から上記第１流体が流入する第１空間部が形成される。
上記積層方向に上記第２貫通孔、上記第４貫通孔、上記第６貫通孔、上記第８貫通孔、及び上記第９貫通孔が連通することにより、上記第１流路プレートの上記流路から上記第１流体が流入し、上記第３流路プレートの上記流路に上記第１流体を流入させる第２空間部が形成される。
【００１４】
上記の熱交換器の製造方法においては、上記断熱プレートと一体的に形成された仕切プレートを用い、上記固相接合の後に、上記第１空間部を上記第１流路プレートの上記第１流路に上記第１流体を流入させる第１部分と、上記第３流路プレートの上記第３流路から上記第１流体が流入する第２部分とに区分けしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明によれば、熱の損失を減らし、流体間の熱交換量を向上させた熱交換器及び熱交換器の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図（ａ）は、本実施形態に係る熱交換器の模式的断面図である。図（ｂ）は、本実施形態に係る熱交換器の模式的上面図である。
【図２】本実施形態の第１及び第３流路プレートの模式的断面図及び模式的上面図である。
【図３】本実施形態の流路プレートの模式的断面図及び模式的上面図である。
【図４】本実施形態の第２及び第４流路プレートの模式的断面図及び模式的上面図である。
【図５】本実施形態の断熱プレートの模式的断面図及び模式的上面図である。
【図６】本実施形態に係る熱交換器の製造方法を説明する模式的断面図である。
【図７】図（ａ）は、比較例に係る熱交換器の一部を示す模式的断面図である。図（ｂ）は、本実施形態に係る熱交換器の一部を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。
【００１８】
（熱交換器）
【００１９】
図１（ａ）は、本実施形態に係る熱交換器の模式的断面図である。図１（ｂ）は、本実施形態に係る熱交換器の模式的上面図である。図１（ａ）には、図１（ｂ）のＡ１−Ａ２線に沿った断面が示されている。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示す熱交換器１は、一例として、液体等の冷媒と、空気等の気体との間で熱交換がなされる熱交換器として用いられる。熱交換器１は、積層本体２と、天板８ａと、天板８ｂと、パイプ９ａとパイプ９ｂとを具備する。図１（ａ）には、熱交換器１内に流れる冷媒の方向が矢印で示してある。熱交換器１を積層方向（Ｚ軸方向）から眺めた場合、熱交換器１は、Ｙ軸方向に延在し、その外形は、例えば、長方形状をなしている。
【００２１】
積層本体２は、積層方向において、天板８ａと天板８ｂとの間に設けられる。積層本体２は、積層体１０（第１積層体）と、積層体２０（第２積層体）と、積層体３０と、断熱プレート４０と、断熱プレート５０とを有する。なお、本実施形態では、図１（ａ）におて、天板８ａ側を下側、天板８ｂ側を上側としている。熱交換器１の使用形態としては、図１（ａ）の上下の向きを逆にして天板８ａ側を上側、天板８ｂ側を下側としてもよく、さらには、Ｚ−Ｙ軸平面を熱交換器１の水平面としてもよい。
【００２２】
積層体１０は、少なくとも１つの流路プレート１１（第１流路プレート）と、複数の流路プレート１２（第２流路プレート）とを有する。図１（ａ）では、２つの流路プレート１１が例示されている。積層体１０においては、天板８ａの側から、少なくとも１つの流路プレート１１と、複数の流路プレート１２とが積層方向に積層されている。
【００２３】
流路プレート１１、１２のそれぞれは、積層方向と直交するＹ軸方向に延在している。図１（ａ）では、流路プレート１１に図示はしていないが、Ｙ軸方向に延在する流路（第１流路）が設けられている。流路プレート１２には、流路１２１（第２流路）が設けられている。流路１２１は、Ｚ軸、Ｙ軸と直交するＸ軸方向に延在する。
【００２４】
積層体２０は、少なくとも１つの流路プレート２１（第３流路プレート）と、複数の流路プレート２２（第４流路プレート）とを有する。図１（ａ）では、２つの流路プレート２１が例示されている。積層体２０においては、天板８ａの側から、少なくとも１つの流路プレート２１（第３流路プレート）と、複数の流路プレート２２（第４流路プレート）とが積層方向に積層されている。
【００２５】
流路プレート２１、２２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延在している。図１（ａ）では、流路プレート２１に図示はしていないが、Ｙ軸方向に延在する流路（第３流路）が設けられている。流路プレート２２には、Ｘ軸方向に延在する流路２２１（第４流路）が設けられている。
【００２６】
積層体３０は、少なくとも１つの流路プレート３１と、複数の流路プレート３２と、少なくとも１つの流路プレート３３とを有する。図１（ａ）では、２つの流路プレート３１と、２つの流路プレート３２とが例示されている。積層体３０においては、天板８ａの側から、少なくとも１つの流路プレート３１と、複数の流路プレート３２と、少なくとも１つの流路プレート３３とが積層方向に積層されている。
【００２７】
流路プレート３１、３２、３３は、Ｙ軸方向に延在している。図１（ａ）では、流路プレート３１、３３のそれぞれに図示はしていないが、Ｙ軸方向に延在する流路が設けられている。流路プレート３２には、Ｘ軸方向に延在する流路３２１が設けられている。
【００２８】
断熱プレート４０は、積層方向において、積層体１０と積層体２０との間に設けられる。断熱プレート５０は、積層方向において、積層体２０と積層体３０との間に設けられる。断熱プレート４０の熱伝導率は、流路プレート１１、流路プレート１２、流路プレート２１、及び流路プレート２２の熱伝導率よりも低い。断熱プレート５０の熱伝導率は、流路プレート２１、流路プレート２２、流路プレート３１、流路プレート３２、及び流路プレート３３の熱伝導率よりも低い。
【００２９】
断熱プレート４０、５０のそれぞれは、Ｙ軸方向に延在している。断熱プレート４０には、Ｘ軸方向に延在する流路４２１（第５流路）が設けられている。断熱プレート５０には、Ｘ軸方向に延在する流路５２１が設けられている。
【００３０】
また、流路プレート１１、１２、２１、２２、３１、３２、３３のそれぞれ、及び断熱プレート４０、５０のそれぞれにおいて、流路が形成されている面を表面、この表面と反対側の面を裏面とした場合、各プレート間においては、表面と裏面とが対向するように積層されている。
【００３１】
熱交換器１では、流路プレート１１、２１、３１、３３のそれぞれに設けられた流路に、例えば、冷媒等の液体（第１流体）が流れる。また、流路プレート１２、２２、３２及び断熱プレート４０、５０のそれぞれに設けられた流路には、例えば、空気等の気体（第２流体）が流れる。これらの流体の組み合わせは、液体−気体に限らず、液体−液体でもよく、気体−気体でもよい。
【００３２】
また、Ｙ軸方向において、積層本体２の両側には、空間部６１（第１空間部）と、空間部６２（第２空間部）とが形成されている。積層本体２においては、天板８ａ、流路プレート１１、複数の第２流路プレート１２、流路プレート２１、複数の流路プレート２２、流路プレート３１、複数の流路プレート３２、流路プレート３３、及び天板８ｂのそれぞれを積層し、固相接合によって互いに接合することにより、空間部６１及び空間部６２が形成される。空間部６１、６２のそれぞれは、積層方向に延在する。
【００３３】
空間部６１、６２が積層本体２に形成されることにより、空間部６１を含むヘッダ部７ａと、空間部６２を含むヘッダ部７ｂとが熱交換器１の両端部に形成されることになる。さらに、ヘッダ部７ａには、空間部６１に連通するパイプ９ａが接続され、ヘッダ部７ｂには、空間部６２に連通するパイプ９ｂが接続されている
【００３４】
空間部６１は、仕切プレート４０１によって、天板８ａ側の部分６１１（第１部分）と、天板８ｂ側の部分６１２（第２部分）とに区分けされる。空間部６２は、仕切プレート５０１によって、天板８ａ側の部分６２１と、天板８ｂ側の部分６２２とに区分けされる。また、仕切プレート４０１は、断熱プレート４０と一体的に形成されている。仕切プレート５０１は、断熱プレート５０と一体的に形成されている。すなわち、パイプ９ａは、空間部６１の部分６１１に連通し、パイプ９ｂは、空間部６２の部分６２２に連通している。
【００３５】
ここで、パイプ９ａに流入する液体の温度が空気の温度よりも高くなっていると想定する。
【００３６】
この場合、パイプ９ａを介して空間部６１の部分６１１に流入した液体は、部分６１１から流路プレート１１の流路に流入する。空間部６２の部分６２１には、流路プレート１１の流路から流出する液体が流入する。部分６２１からは、液体が流路プレート２１の流路に流入する。流路プレート２１の流路から流出する液体は、空間部６１の第２部分６１２に流入する。第２部分６１２からは、流路プレート３１、３３のそれぞれの流路に液体が流入する。そして、空間部６２の部分６２２には、流路プレート３１、３３のそれぞれの流路から流出した液体が流入する。部分６２２からは、パイプ９ｂを介して液体が熱交換器１外に流出する
【００３７】
一方、空気は、流路プレート１２の各流路１２１と、流路プレート２２の各流路２２１と、流路プレート３２の各流路３２１とを流れる。これにより、液体がパイプ９ａからパイプ９ｂにまで流れるまでの間に、液体の熱が複数の流路プレート１２、２２、３２を介して空気に伝熱される。すなわち、熱交換器１では、液体と空気との間で熱交換がなされる。
【００３８】
なお、パイプ９ａに流入する液体の温度が空気の温度よりも予め低い場合は、熱の流れの向きは、流路プレート１２、２２、３２から流路プレート１１、２１、３１、３３に向かう逆向きになる。
【００３９】
天板８ａ、天板８ｂは、積層方向において積層本体２を挟む。天板８ａが設けられることで、空間部６１の部分６１１と、空間部６２の部分６２１とが天板８ａによって閉塞される。また、天板８ｂが設けられることで、空間部６１の部分６１２と、空間部６２の部分６２２と天板８ｂによって閉塞される。また、天板８ａは、パイプ９ａが取り付けられる支持板であり、天板８ｂは、パイプ９ｂが取り付けられる支持板である。
【００４０】
天板８ａ、８ｂ、流路プレート１１、１２、２１、２２、３１、３２、３３のそれぞれの材料は、同じ金属材料である。断熱プレート４０、５０のそれぞれの材料は、同じ金属材料である。但し、断熱プレート４０、５０の材料は、流路プレート１１、１２、２１、２２、３１、３２、３３の材料とは、異なる。例えば、天板８ａ、８ｂ、流路プレート１１、１２、２１、２２、３１、３２、３３の材料は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の少なくとも１つを含む。断熱プレート４０、５０の材料は、ステンレス、チタン等の少なくとも１つを含む。ここで、銅の熱伝導率は、４０１Ｗ／（ｍ・Ｋ）（３００Ｋ）、アルミニウムの熱伝導率は、２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）（３００Ｋ）、ステンレスやチタンの熱伝導率は、１２〜３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）（３００Ｋ）である。
【００４１】
（流路プレート）
【００４２】
熱交換器１を形成する各流路プレートの詳細を説明する。
【００４３】
図２（ａ）〜図４（ｃ）は、本実施形態の流路プレートの模式的断面図及び模式的上面図である。各図の断面は、上面図のＡ１−Ａ２線に沿った断面が示されている。
【００４４】
図２（ａ）には、流路プレート１１が示されている。
【００４５】
流路プレート１１には、溝状に延在する、複数の流路１１１（第１流路）が設けられている。複数の流路１１１のぞれぞれは、Ｙ軸方向に延在する。複数の流路１１１は、Ｘ軸方向に並ぶ。流路１１１の両側には、貫通孔６０ａ（第１貫通孔）と、貫通孔６０ｂ（第２貫通孔）とが設けられている。貫通孔６０ａ、６０ｂは、流路プレート１１を積層方向に貫通している。貫通孔６０ａは、流路１１１の一端に連通し、貫通孔６０ｂは、流路１１１の他端に連通している。すなわち、貫通孔６０ａは、流路１１１を介して貫通孔６０ｂに連通する。
【００４６】
図２（ｂ）には、流路プレート２１が示されている。
【００４７】
流路プレート２１の形状は、流路プレート１１の形状と同じである。例えば、流路２１１（第３流路）は、流路１１１に対応し、貫通孔６０ｅ（第５貫通孔）は、貫通孔６０ａに対応し、貫通孔６０ｆ（第６貫通孔）は、貫通孔６０ｂに対応している。
【００４８】
図３（ａ）には、流路プレート３１が示されている。
【００４９】
流路プレート３１の形状は、流路プレート１１の形状と同じである。ここで、流路３１１は、流路１１１に対応し、貫通孔６０ｉは、貫通孔６０ａに対応し、貫通孔６０ｊは、貫通孔６０ｂに対応している。
【００５０】
図３（ｂ）には、流路プレート３３が示されている。
【００５１】
流路プレート３３の形状は、流路プレート１１の形状と同じである。ここで、流路３３１は、流路１１１に対応し、貫通孔６０ｍは、貫通孔６０ａに対応し、貫通孔６０ｎは、貫通孔６０ｂに対応している。
【００５２】
なお、流路プレート１１、２１、３１、３３のそれぞれにおいては、貫通孔６０ａ、６０ｅ、６０ｉ、６０ｍのそれぞれの形状と、貫通孔６０ｂ、６０ｆ、６０ｊ、６０ｎのそれぞれの形状とが同じであればよく、流路１１１、２１１、３１１、３３１のそれぞれの数、形状は、適宜変更してよい。
【００５３】
図４（ａ）には、流路プレート１２が示されている。
【００５４】
流路プレート１２には、溝状に延在する、複数の流路１２１が設けられている。複数の流路１２１のぞれぞれは、Ｘ軸方向に延在する。複数の流路１２１は、Ｙ軸方向に並ぶ。複数の流路１２１のぞれぞれは、Ｘ軸方向に流路プレート１２を横切る。複数の流路１２１の群の両側には、貫通孔６０ｃ（第３貫通孔）と、貫通孔６０ｄ（第４貫通孔）とが設けられている。貫通孔６０ｃ、６０ｄは、流路プレート１２を積層方向に貫通している。
【００５５】
図４（ｂ）には、流路プレート２２が示されている。
【００５６】
流路プレート２２の形状は、流路プレート１２の形状と同じである。ここで、流路２２１は、流路１２１に対応し、貫通孔６０ｇ（第７貫通孔）は、貫通孔６０ｃに対応し、貫通孔６０ｈ（第８貫通孔）は、貫通孔６０ｄに対応している。
【００５７】
図４（ｃ）には、流路プレート３２が示されている。
【００５８】
流路プレート３２の形状は、流路プレート１２の形状と同じである。ここで、流路３２１は、流路１２１に対応し、貫通孔６０ｋは、貫通孔６０ｃに対応し、貫通孔６０ｌは、貫通孔６０ｄに対応している。
【００５９】
なお、流路プレート１２、２２、３２のそれぞれにおいては、貫通孔６０ｃ、６０ｇ、６０ｋのそれぞれの形状と、貫通孔６０ｄ、６０ｈ、６０ｌのそれぞれの形状とが同じであればよく、流路１２１、２２１、３２１のそれぞれの数、形状は、適宜変更してよい。
【００６０】
（断熱プレート）
【００６１】
熱交換器１を形成する各断熱プレートの詳細を説明する。
【００６２】
図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の断熱プレートの模式的断面図及び模式的上面図である。各図の断面は、上面図のＡ１−Ａ２線に沿った断面が示されている。
【００６３】
図５（ａ）には、断熱プレート４０が示されている。
【００６４】
断熱プレート４０には、溝状に延在する、複数の流路４２１が設けられている。複数の流路４２１のぞれぞれは、Ｘ軸方向に延在する。複数の流路４２１は、Ｙ軸方向に並ぶ。複数の流路４２１のぞれぞれは、Ｘ軸方向に断熱プレート４０を横切る。複数の流路４２１の群の一方の側（Ｙ軸方向における一端部）には、仕切プレート４０１が設けられ、他方の側（Ｙ軸方向における他端部）には、貫通孔６０ｓ（第９貫通孔）が設けられている。貫通孔６０ｓは、断熱プレート４０を積層方向に貫通している。仕切プレート４０１は、断熱プレート４０と一体となって形成されている。
【００６５】
なお、断熱プレート４０に流路４２１を設けない形状も本実施形態に含まれる。この場合、断熱プレート４０の実質的な肉厚が増すので、断熱プレート４０の断熱性能がさらに向上する。
【００６６】
図５（ｂ）には、断熱プレート５０が示されている。
【００６７】
断熱プレート５０の形状は、断熱プレート４０の形状と略同じである。但し、断熱プレート５０においては、仕切プレート５０１及び貫通孔６０ｔの位置が断熱プレート４０とは、左右逆になって配置されている。ここで、流路５２１は、流路４２１に対応し、貫通孔６０ｔは、貫通孔６０ｓに対応し、仕切プレート５０１は、仕切プレート４０１に対応している。なお、断熱プレート５０に流路５２１を設けない形状も本実施形態に含まれる。流路４２１、流路５２１のそれぞれは、適宜、数、形状が変えられてもよい。
【００６８】
（熱交換器の製造方法）
【００６９】
図６は、本実施形態に係る熱交換器の製造方法を説明する模式的断面図である。
【００７０】
図６に示すように、積層方向において、天板８ａの上に、少なくとも１つの流路プレート１１が積層され、流路プレート１１の上に、複数の流路プレート１２が積層され、複数の流路プレート１２の上に、断熱プレート４０が積層され、断熱プレート４０の上に、少なくとも１つの流路プレート２１が積層される。なお、天板８ａには、パイプ９ａが接合される孔部８ａｈが形成されている。
【００７１】
続いて、流路プレート２１の上に、複数の流路プレート２２が積層され、複数の流路プレート２２の上に断熱プレート５０が積層され、断熱プレート５０の上に、少なくとも１つの流路プレート３１が積層され、流路プレート３１の上に複数の流路プレート３２が積層される。そして、複数の流路プレート３２の上に、少なくとも１つの流路プレート３３が積層され、流路プレート３３の上に、天板８ｂが積層される。なお、天板８ｂには、パイプ９ｂが接合される孔部８ｂｈが形成されている。
【００７２】
また、各プレートにおいて、流路が形成されている面を表面、この表面と反対側の面を裏面とした場合、プレート間では表面と裏面とが対向するように積層される。
【００７３】
ここで、断熱プレート４０は、複数の流路プレート１２と、流路プレート２１との間に介在される。断熱プレート５０は、複数の流路プレート２２と、流路プレート３１との間に介在される。なお、流路プレート１２、２２、３２のそれぞれについて、複数のプレートを積層するのは、これら複数のプレートを熱交換器１に組み込むことで、熱交換器１における熱交換量がより増加するためである。但し、その積層数については、熱交換器１の小型化、低コスト化の観点から適宜上限が設けられる。
【００７４】
各プレートの流路、孔部は、例えば、エッチング加工、プレス加工、及び切削加工等のいずれかの手法により、予め、形成されている。
【００７５】
積層方向には、貫通孔６０ａ、貫通孔と６０ｃ、貫通孔６０ｅ、貫通孔６０ｇ、貫通孔６０ｔ、貫通孔６０ｉ、貫通孔６０ｋ、及び貫通孔６０ｍのそれぞれが重なるように位置合わせが行われる。また、積層方向には、貫通孔６０ｂ、貫通孔６０ｄ、貫通孔６０ｓ、貫通孔６０ｆ、貫通孔６０ｈ、貫通孔６０ｊ、貫通孔６０ｌ、及び貫通孔６０ｎのそれぞれが重なるように位置合わせが行われる。
【００７６】
次に、固相接合によって、天板８ａ、流路プレート１１、複数の流路プレート１２、断熱プレート４０、流路プレート２１、複数の流路プレート２２、断熱プレート５０、流路プレート３１、複数の流路プレート３２、流路プレート３３、及び天板８ｂのそれぞれが積層方向に互いに接合した積層体が形成される（図１（ａ））。ここで、固相接合とは、例えば、真空または不活性ガス雰囲気中で加圧・加熱することによって複数の金属板が積層方向において互いに接合される拡散接合を意味する。固相接合の方式は、拡散接合に限らず、例えば、熱間圧接、冷間圧接等でもよい。
【００７７】
また、積層本体２において、積層方向に、貫通孔６０ａ及び貫通孔と６０ｃが連通し、貫通孔６０ｅ、貫通孔６０ｇ、貫通孔６０ｔ、貫通孔６０ｉ、貫通孔６０ｋ、及び貫通孔６０ｍが連通することにより、空間部６１が形成される。
【００７８】
積層本体２において、積層方向に、貫通孔６０ｂ、貫通孔６０ｄ、貫通孔６０ｓ、貫通孔６０ｆ、及び貫通孔６０ｈが連通し、貫通孔６０ｊ、貫通孔６０ｌ、及び貫通孔６０ｎが連通することにより、空間部６２が形成される。
【００７９】
さらに、断熱プレート４０と一体的に形成された仕切プレート４０１を用いることで、固相接合の後に、空間部６１が仕切プレート４０１によって部分６１１と、部分６１２とに区分けされる。また、断熱プレート５０と一体的に形成された仕切プレート５０１を用いることで、固相接合の後に、空間部６２が仕切プレート５０１によって部分６２１と、部分６２２とに区分けされる。
【００８０】
この後、ろう付け等により、パイプ９ａが天板８ａに接合され、パイプ９ｂが天板８ｂに接合される。これにより、空間部６１の部分６１１に連通するパイプ９ａと、空間部６２の部分６２２に連通するパイプ９ｂとが形成される。
【００８１】
（効果）
【００８２】
図７（ａ）は、比較例に係る熱交換器の一部を示す模式的断面図である。図７（ｂ）は、本実施形態に係る熱交換器の一部を示す模式的断面図である。
【００８３】
図７（ａ）に示す比較例は、断熱プレートを有していない。また、ヘッダ部７ａａ、７ｂｂは、積層本体２とは別部品であり、積層本体２に、例えば、ろう付けで取り付けられている。空間部６１には、仕切プレート４０１ａが配置され、空間部６２には、仕切プレート５０１ｂが配置されている。仕切プレート４０１ａ（または５０１ｂ）は、例えば、ヘッダ部７ａａ（または７ｂｂ）の横から挿入され、ろう付けされることで形成される。
【００８４】
比較例では、断熱プレートがないために、流路プレート１１と流路プレート２１との間で温度差が生じると、該プレート間の温度勾配によって流路プレート１１から流路プレート２１に熱が流れる可能性がある。つまり、比較例では、流路プレート１１よりも下流に位置する流路プレート２１が流路プレート１１から熱を受容してしまい、本来ならば、冷媒から空気に伝熱すべき熱が空気に伝熱せず、熱損失が起きる。これにより、比較例では、熱交換量が減少する。
【００８５】
さらに、比較例では、ヘッダ部７ａａ、７ｂｂが積層本体２に、ろう付けで取り付けられた場合、ろう材によって、ヘッダ部７ａａ近傍の流路プレート１１の流路１１１と、ヘッダ部７ｂｂ近傍の流路プレート２１の流路２１１とが目詰まりを起こす可能性がある。
【００８６】
これに対して、図７（ｂ）に示す本実施形態の熱交換器１では、流路プレート１１と流路プレート２１との間に断熱プレート４０が介在している。これにより、流路プレート１１と流路プレート２１との間で温度差が生じても、流路プレート１１の熱が断熱プレート４０によって遮断され、流路プレート２１にまで伝導しにくくなる。すなわち、流路プレート１１の熱は、流路プレート１１と断熱プレート４０との間に設けられた流路プレート１２に伝熱し、冷媒から空気に熱が確実に伝熱する。これにより、熱交換器１では、熱損失が少なく、熱交換量が向上する。
【００８７】
また、熱交換器１によれば、ろう付けという手法を用いず、固相接合によって積層本体２を形成する。このため、流路プレート１１（または２１）の流路１１１（または２１１）の目詰まりが起きにくくなる。
【００８８】
また、熱交換器１によれば、各プレートに設けた貫通孔を固相接合によって積層方向に連通することで、空間部６１、６２を形成する。このため、空間部６１を有するヘッダ部７ａと空間部６２を有するヘッダ部７ｂとが簡便に形成される。
【００８９】
また、熱交換器１によれば、仕切プレート４０１が断熱プレート４０と一体的に形成され、仕切プレート５０１が断熱プレート５０と一体的に形成され、仕切プレート４０１、５０１が固相接合によって積層本体２に付随して形成される。このため、仕切プレート４０１（または５０１）を空間部６１（または６２）に簡便に配置することができる。さらに、ヘッダ部７ａ（または７ｂ）に仕切プレート４０１（または５０１）を挿入する孔を形成する必要もない。
【００９０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…熱交換器
２…積層本体
７ａ、７ｂ、７ａａ、７ｂｂ…ヘッダ部
８ａ、８ｂ…天板
８ａｈ、８ｂｈ…孔部
９ａ、９ｂ…パイプ
１０…積層体（第１積層体）
１１…流路プレート（第１流路プレート）
１２…流路プレート（第２流路プレート）
２０…積層体（第２積層体）
２１…流路プレート（第３流路プレート）
２２…流路プレート（第４流路プレート）
３０…積層体
３１、３２、３３…流路プレート
４０、５０…断熱プレート
６０ａ…貫通孔（第１貫通孔）
６０ｂ…貫通孔（第２貫通孔）
６０ｃ…貫通孔（第３貫通孔）
６０ｄ…貫通孔（第４貫通孔）
６０ｅ…貫通孔（第５貫通孔）
６０ｆ…貫通孔（第６貫通孔）
６０ｇ…貫通孔（第７貫通孔）
６０ｈ…貫通孔（第８貫通孔）
６０ｓ…貫通孔（第９貫通孔）
６０ｉ、６０ｊ、６０ｋ、６０ｌ、６０ｍ、６０ｎ、６０ｔ…貫通孔
６１…空間部（第１空間部）
６２…空間部（第２空間部）
１１１…流路（第１流路）
１２１…流路（第２流路）
２１１…流路（第３流路）
２２１…流路（第４流路）
４２１…流路（第５流路）
３１１、３２１、３３１、５２１…流路
４０１、５０１、４０１ａ、５０１ａ…仕切プレート
６１１…部分（第１部分）
６１２…部分（第２部分）
６２１、６２２…部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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