(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流れる内部流路と、前記内部流路の入口と、前記内部流路の出口とをそれぞれ有し、前記第１流体と熱交換するべき第２流体のための外部流路が形成されるように組み立てられた複数の熱交換チューブを備え、
前記内部流路は、前記熱交換チューブの特定の列方向に延びている複数のセグメントを有し、
前記熱交換チューブは、前記内部流路が形成されるように互いに貼り合わされた１組の板材で構成されており、（i）前記熱交換チューブの厚さ方向の両側に突出し、前記内部流路の前記セグメントをそれぞれ形成している複数の流路形成部と、（ii）前記列方向と直交する幅方向において互いに隣り合う前記流路形成部と前記流路形成部との間に位置し、前記列方向に沿って前記内部流路の前記セグメントと前記セグメントとを互いに隔てている薄肉部と、（iii）前記内部流路の前記入口の周囲に形成され、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に突出している第１突出部と、（iv）前記内部流路の前記出口の周囲に形成され、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に突出している第２突出部と、をさらに有し、
互いに隣り合う１組の前記熱交換チューブをそれぞれ第１熱交換チューブ及び第２熱交換チューブと定義したとき、
前記第１熱交換チューブの前記第１突出部が前記第２熱交換チューブの前記入口の周囲の部分に接合され、前記第１熱交換チューブの前記第２突出部が前記第２熱交換チューブの前記出口の周囲の部分に接合されており、
前記列方向に垂直な断面において、前記第１熱交換チューブの前記流路形成部が前記外部流路を介して前記第２熱交換チューブの前記薄肉部に向かい合い、かつ前記第２熱交換チューブの前記流路形成部が前記外部流路を介して前記第１熱交換チューブの前記薄肉部に向かい合っており、
前記第１熱交換チューブの前記複数の流路形成部と前記第２熱交換チューブの前記複数の流路形成部とが前記幅方向において千鳥状に配列しており、
前記複数の熱交換チューブは、互いに同一の構造を有しており、
前記第２熱交換チューブの前記入口が前記第１熱交換チューブの前記出口に連通し、かつ前記第２熱交換チューブの前記出口が前記第１熱交換チューブの前記入口に連通するように、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に垂直な平面内で前記第２熱交換チューブを仮想的に１８０度回転させたとき、前記第１熱交換チューブの前記複数の流路形成部及び前記薄肉部の位置が、前記幅方向において、前記第２熱交換チューブの前記複数の流路形成部及び前記薄肉部の位置に一致し、
前記内部流路は、前記入口から前記出口への途中で前記第１流体の流れ方向が反転している蛇行流路であり、
前記複数のセグメントは、第１セグメントと、前記第１セグメントにおける前記第１流体の流れ方向と反対の方向に前記第１流体が流れる第２セグメントとを含み、
前記内部流路は、前記第１セグメントと前記第２セグメントとを連絡している曲がりセグメントをさらに含み、
前記複数のセグメントの数は、奇数個である、熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換チューブは、平面視で矩形の形状を有し、
前記熱交換チューブには、前記熱交換チューブの長手方向の一端部及び他端部のそれぞれに前記入口及び前記出口としての１対の開口部が前記熱交換チューブを前記厚さ方向に貫通する形で設けられている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換チューブは、前記幅方向の一端側及び他端側から選ばれる少なくとも一方において、前記幅方向に平行な方向に向かって突出している板状部をさらに有する、請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記列方向に垂直な前記断面において、前記流路形成部の表面が前記熱交換チューブの前記厚さ方向及び前記幅方向の両方向に対して傾斜した方向に向かって前記薄肉部から延びている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記列方向に垂直な前記断面において、前記流路形成部の表面と前記薄肉部の表面とが曲線でつながっている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記列方向に垂直な前記断面において、（i）前記流路形成部の輪郭が曲線で構成されている、又は（ii）前記流路形成部の輪郭が直線と、その直線に滑らかにつながった曲線との組み合わせで構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記列方向に垂直な前記断面において、前記流路形成部は、前記熱交換チューブにおける前記１組の板材の接合面によって分けられた一方の部分と他方の部分とを含み、
前記一方の部分と前記他方の部分とが前記接合面に関して対称である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記熱交換チューブは、前記薄肉部に設けられ、前記第１セグメントを流れる前記第１流体と、前記第２セグメントを流れる前記第１流体との間の熱移動を阻害する阻害構造をさらに有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記熱交換器の端面を形成している前記熱交換チューブの前記第１突出部に接合され、前記内部流路の前記入口に前記第１流体を供給するための入口ヘッダと、
前記熱交換器の前記端面を形成している前記熱交換チューブの前記第２突出部に接合され、前記内部流路の前記出口から前記第１流体を排出するための出口ヘッダと、
をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、特許文献１には、熱交換チューブ３０２を有する熱交換器３０１が開示されている。熱交換チューブ３０２は、１枚の板材を折り曲げ加工することによって、中央部３０２Ａが扁平な管状になり、両端部が中央部３０２Ａの２〜４倍程度の厚さで開口した拡幅部３０２Ｂ及び３０２Ｃとなるように形成されている。また、特許文献１には、熱交換チューブ３０２がつづら折り状の冷媒流路を有していてもよいこと、つづら折り状の冷媒流路が空間をもって隔てられていてもよいことが記載されている。【０００３】
図１３に示すように、特許文献２には、第１の凹部４０２Ａ、第２の凹部４０２Ｂ及び仕切部４０３を有する金属板４０１を中心線Ｘの位置で折り曲げて貼り合わせることによって、積層型エバポレータ用素子を製造する方法が記載されている。【０００４】
図１４及び図１５に示すように、特許文献３には、半円形又は楕円形の凹部５０１と、平面部５０２とを交互に複数列設けた上下一対の板状部材５０３Ａ，５０３Ｂを合わせて一体化することによって、複数のチューブ５１１をリブ５１２でつなげた形状の熱交換チューブ５１０が開示されている。また、図１５に示すように、特許文献３には、隣接する熱交換チューブ５１０を上下方向へ交互に移動させ、熱交換チューブ５１０を千鳥配置してもよいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３９３２２号公報
【特許文献２】特開平６−１０６３３５号公報
【特許文献３】特許第４４５１９８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術は、熱交換器の小型化及び軽量化を可能にする。特許文献２に開示された技術は、良好な性能の積層型エバポレータ（熱交換器）を安価に製造することを可能にする。特許文献３に開示された技術は、隣り合う熱交換チューブの間に形成された外部流路を流れる空気流の圧力損失を低コストで低減することを可能にする。ただし、特許文献１〜３に開示された技術を超える新規な提案が求められている。【０００７】
本発明は、熱交換チューブを小型化するとともに、隣り合う熱交換チューブの間に形成された外部流路を流れる流体の圧力損失を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本開示は、
第１流体が流れる内部流路と、前記内部流路の入口と、前記内部流路の出口とをそれぞれ有し、前記第１流体と熱交換するべき第２流体のための外部流路が形成されるように組み立てられた複数の熱交換チューブを備え、
前記内部流路は、前記熱交換チューブの特定の列方向に延びている複数のセグメントを有し、
前記熱交換チューブは、前記内部流路が形成されるように互いに貼り合わされた１組の板材で構成されており、（i）前記熱交換チューブの厚さ方向の両側に突出し、前記内部流路の前記セグメントをそれぞれ形成している複数の流路形成部と、（ii）前記列方向と直交する幅方向において互いに隣り合う前記流路形成部と前記流路形成部との間に位置し、前記列方向に沿って前記内部流路の前記セグメントと前記セグメントとを互いに隔てている薄肉部と、（iii）前記内部流路の前記入口の周囲に形成され、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に突出している第１突出部と、（iv）前記内部流路の前記出口の周囲に形成され、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に突出している第２突出部と、をさらに有し、
互いに隣り合う１組の前記熱交換チューブをそれぞれ第１熱交換チューブ及び第２熱交換チューブと定義したとき、
前記第１熱交換チューブの前記第１突出部が前記第２熱交換チューブの前記入口の周囲の部分に接合され、前記第１熱交換チューブの前記第２突出部が前記第２熱交換チューブの前記出口の周囲の部分に接合されており、
前記列方向に垂直な断面において、前記第１熱交換チューブの前記流路形成部が前記外部流路を介して前記第２熱交換チューブの前記薄肉部に向かい合い、かつ前記第２熱交換チューブの前記流路形成部が前記外部流路を介して前記第１熱交換チューブの前記薄肉部に向かい合っており、
前記第１熱交換チューブの前記複数の流路形成部と前記第２熱交換チューブの前記複数の流路形成部とが前記幅方向において千鳥状に配列している、熱交換器を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の開示によれば、熱交換器を小型化できるとともに、隣り合う熱交換チューブの間に形成された外部流路を流れる流体の圧力損失を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱交換器の斜視図
【図２Ａ】図１の熱交換器の第１熱交換チューブの分解斜視図
【図２Ｂ】図１の熱交換器の第２熱交換チューブの分解斜視図
【図２Ｃ】図１の熱交換器の第１熱交換チューブの第１板材及び第２熱交換チューブの第２板材の斜視図
【図３Ａ】図２Ａの第１熱交換チューブの第１板材の平面図
【図３Ｂ】図２Ａの第１熱交換チューブの第２板材の平面図
【図３Ｃ】図２Ｂの第２熱交換チューブの第１板材の平面図
【図３Ｄ】図２Ｂの第２熱交換チューブの第２板材の平面図
【図３Ｅ】図２Ａの第１熱交換チューブのIIIE-IIIE線に沿った断面図
【図４Ａ】図２Ａの第１熱交換チューブ及び図２Ｂの第２熱交換チューブのIV-IV線に沿った断面図
【図４Ｂ】本発明の変形例に係る熱交換器の熱交換チューブの図４Ａと同様の断面図
【図５】図１の熱交換チューブの一部を破断した斜視図
【図６】図１の熱交換チューブの一部を破断した他の斜視図
【図７Ａ】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の第１熱交換チューブの分解斜視図
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の第２熱交換チューブの分解斜視図
【図７Ｃ】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の第１熱交換チューブの第１板材及び第２熱交換チューブの第２板材の斜視図
【図８Ａ】図７Ａの第１熱交換チューブの第１板材の平面図
【図８Ｂ】図７Ａの第１熱交換チューブの第２板材の平面図
【図８Ｃ】図７Ｂの第２熱交換チューブの第１板材の平面図
【図８Ｄ】図７Ｂの第２熱交換チューブの第２板材の平面図
【図９】図７Ａの第１熱交換チューブ及び図７Ｂの第２熱交換チューブのIX-IX線に沿った断面図
【図１０】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の熱交換チューブの一部を破断した斜視図
【図１１】本発明の変形例に係る熱交換器の第１熱交換チューブの第１板材及び第２熱交換チューブの第２板材の斜視図
【図１２】従来の熱交換器の斜視図
【図１３】従来の積層型エバポレータ用素子を製造するための金属板の平面図
【図１４】従来の熱交換チューブを製造するための板状部材の斜視図
【図１５】従来の熱交換チューブの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１２に示す熱交換器３０１においては、１枚の板材の端部が熱交換チューブ３０２の内側に折り曲げられている。そのため、熱交換チューブ３０２の厚さは、少なくとも板材の４枚分の厚さである。また、熱交換チューブ３０２の内側に治具を挿入したり、ロウ付けを行ったりすることも困難である。これらの理由により、特許文献１に記載された熱交換器３０１の小型化及び高性能化は容易でない。
【００１２】
本開示の第１の態様は、
第１流体が流れる内部流路と、前記内部流路の入口と、前記内部流路の出口とをそれぞれ有し、前記第１流体と熱交換するべき第２流体のための外部流路が形成されるように組み立てられた複数の熱交換チューブを備え、
前記内部流路は、前記熱交換チューブの特定の列方向に延びている複数のセグメントを有し、
前記熱交換チューブは、前記内部流路が形成されるように互いに貼り合わされた１組の板材で構成されており、（i）前記熱交換チューブの厚さ方向の両側に突出し、前記内部流路の前記セグメントをそれぞれ形成している複数の流路形成部と、（ii）前記列方向と直交する幅方向において互いに隣り合う前記流路形成部と前記流路形成部との間に位置し、前記列方向に沿って前記内部流路の前記セグメントと前記セグメントとを互いに隔てている薄肉部と、（iii）前記内部流路の前記入口の周囲に形成され、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に突出している第１突出部と、（iv）前記内部流路の前記出口の周囲に形成され、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に突出している第２突出部と、をさらに有し、
互いに隣り合う１組の前記熱交換チューブをそれぞれ第１熱交換チューブ及び第２熱交換チューブと定義したとき、
前記第１熱交換チューブの前記第１突出部が前記第２熱交換チューブの前記入口の周囲の部分に接合され、前記第１熱交換チューブの前記第２突出部が前記第２熱交換チューブの前記出口の周囲の部分に接合されており、
前記列方向に垂直な断面において、前記第１熱交換チューブの前記流路形成部が前記外部流路を介して前記第２熱交換チューブの前記薄肉部に向かい合い、かつ前記第２熱交換チューブの前記流路形成部が前記外部流路を介して前記第１熱交換チューブの前記薄肉部に向かい合っており、
前記第１熱交換チューブの前記複数の流路形成部と前記第２熱交換チューブの前記複数の流路形成部とが前記幅方向において千鳥状に配列している、熱交換器を提供する。
【００１３】
第１の態様によれば、熱交換チューブは、内部流路が形成されるように互いに貼り合わされた１組の板材で構成されている。このような熱交換チューブの厚さは、少なくとも板材の２枚分の厚さである。つまり、第１の態様によれば、熱交換チューブの薄肉化が可能である。このことは、熱交換器の小型化に直結する。また、１組の板材の貼り合わせによって熱交換チューブを製造するので、治具の使用及びロウ付けを比較的容易に行える。また、第１熱交換チューブの第１突出部及び第２突出部は、それぞれ、第２熱交換チューブの入口及び出口の周囲の部分に接合されている。そのため、第１の態様によれば、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとを結合する別体の中空管を設ける場合に比して、熱交換器を小型化できる。また、第１熱交換チューブの複数の流路形成部と第２熱交換チューブの複数の流路形成部とが幅方向において千鳥状に配列している。そのため、第１の態様によれば、千鳥状に配列していない場合に比して、第１熱交換チューブと第２熱交換チューブとの間の第２流体が流れる外部流路の幅の拡大及び縮小を抑えることができる。言い換えれば、熱交換チューブの厚さ方向における外部流路の広さ（隣り合う熱交換チューブの間隔）の変動が熱交換チューブの幅方向（第２流体の流れ方向）において小さい。その結果、外部流路を流れる第２流体の圧力損失を低減させることができる。
【００１４】
第２の態様は、第１の態様に加え、前記熱交換チューブは、平面視で矩形の形状を有し、前記熱交換チューブには、前記熱交換チューブの長手方向の一端部及び他端部のそれぞれに前記入口及び前記出口としての１対の開口部が前記熱交換チューブを前記厚さ方向に貫通する形で設けられている、熱交換器を提供する。このような構成によれば、入口及び出口の内径を大きくすることができるので、入口及び出口での第１流体の圧力損失を低減できる。さらに、熱交換チューブの長手方向と直交する幅方向における熱交換チューブの長さ（幅）を短くできるので、熱交換器を小型化できる。
【００１５】
第３の態様は、第１又は第２の態様に加え、前記複数の熱交換チューブは、互いに同一の構造を有しており、前記第２熱交換チューブの前記入口が前記第１熱交換チューブの前記出口に連通し、かつ前記第２熱交換チューブの前記出口が前記第１熱交換チューブの前記入口に連通するように、前記熱交換チューブの前記厚さ方向に垂直な平面内で前記第２熱交換チューブを仮想的に１８０度回転させたとき、前記第１熱交換チューブの前記複数の流路形成部及び前記薄肉部の位置が、前記幅方向において、前記第２熱交換チューブの前記複数の流路形成部及び前記薄肉部の位置に一致する、熱交換器を提供する。このような構成によれば、第１熱交換チューブ及び第２熱交換チューブを製造するための金型を共通化できるので、熱交換チューブの製造コストを削減することができる。
【００１６】
第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれか１つに加え、前記熱交換チューブは、前記幅方向の一端側及び他端側から選ばれる少なくとも一方において、前記幅方向に平行な方向に向かって突出している板状部をさらに有する、熱交換器を提供する。このような構成によれば、板状部は伝熱フィンとして機能するので、熱交換器の熱交換能力が向上する。特に、板状部を第２流体が流れる方向に突出させた場合には、板状部によって熱交換チューブの端部における第２流体の剥離を抑制できるので、熱交換器の熱交換効率が向上する。
【００１７】
なお、熱交換チューブに板状部が設けられていない熱交換器では、外部流路（第２流体の流路）の入口及び出口において、隣接する熱交換チューブの間隔が広いので、着霜が起こりにくい。このため、第１流体から第２流体への放熱のみを行う熱交換器においては、熱交換チューブに板状部を設けることが望ましい。第１流体が第２流体から吸熱する用途が想定される熱交換器においては、熱交換チューブに板状部を設けないことが望ましい。また、所定の着霜条件のもとで熱交換器を使用する場合には、板状部を外部流路の入口及び出口（例えば、隣接する熱交換チューブの外縁）に到達しない長さになるように突出させることが望ましい。この場合には、外部流路の入口及び出口における着霜を抑制しながら、熱交換器の熱交換効率が向上する。
【００１８】
第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれか１つに加え、前記列方向に垂直な前記断面において、前記流路形成部の表面が前記熱交換チューブの前記厚さ方向及び前記幅方向の両方向に対して傾斜した方向に向かって前記薄肉部から延びている、熱交換器を提供する。このような構成によれば、第２流体が外部流路を流れるとき、流路形成部の表面における第２流体の剥離を抑制できる。従って、熱交換器の熱交換効率がさらに向上する。
【００１９】
第６の態様は、第１〜第５の態様のいずれか１つに加え、前記列方向に垂直な前記断面において、前記流路形成部の表面と前記薄肉部の表面とが曲線でつながっている、熱交換器を提供する。このような構成によれば、第２流体が外部流路を流れるとき、流路形成部と薄肉部との間の境界近傍における第２流体の剥離を抑制できる。従って、熱交換器の熱交換効率がさらに向上する。
【００２０】
第７の態様は、第１〜第６の態様のいずれか１つに加え、前記列方向に垂直な前記断面において、（i）前記流路形成部の輪郭が曲線で構成されている、又は（ii）前記流路形成部の輪郭が直線と、その直線に滑らかにつながった曲線との組み合わせで構成されている、熱交換器を提供する。このような構成によれば、第２流体が外部流路を流れるとき、流路形成部の全部又は一部の表面における第２流体の剥離を抑制できる。従って、熱交換器の熱交換効率がさらに向上する。
【００２１】
第８の態様は、第１〜第７の態様のいずれか１つに加え、前記列方向に垂直な前記断面において、前記流路形成部は、前記熱交換チューブにおける前記１組の板材の接合面によって分けられた一方の部分と他方の部分とを含み、前記一方の部分と前記他方の部分とが前記接合面に関して対称である、熱交換器を提供する。このような構成によれば、外部流路の幅の拡大及び縮小をさらに抑えることができる。従って、熱交換チューブの外部を流れる第２流体の圧力損失をさらに低減させることができる。
【００２２】
第９の態様は、第１〜第８の態様のいずれか１つに加え、前記内部流路は、前記入口から前記出口への途中で前記第１流体の流れ方向が反転している蛇行流路であり、前記複数のセグメントは、第１セグメントと、前記第１セグメントにおける前記第１流体の流れ方向と反対の方向に前記第１流体が流れる第２セグメントとを含み、前記内部流路は、前記第１セグメントと前記第２セグメントとを連絡している曲がりセグメントをさらに含む、熱交換器を提供する。熱交換チューブの内部流路を蛇行流路にすることによって、第２流体の流路（外部流路）の入口から出口にかけて熱交換チューブの表面に温度勾配が発生する。これにより、本来ならば直交する二流体の流れを疑似的に対向させることができる。そのため、熱交換器の温度効率が向上し、熱交換器の熱交換効率が向上する。
【００２３】
第１０の態様は、第９の態様に加え、前記熱交換チューブは、前記薄肉部に設けられ、前記第１セグメントを流れる前記第１流体と、前記第２セグメントを流れる前記第１流体との間の熱移動を阻害する阻害構造をさらに有する、熱交換器を提供する。このような構成によれば、第１セグメントと第２セグメントとの間の温度差が保たれる。そのため、熱交換器の温度効率がより向上し、熱交換器の熱交換効率が向上する。
【００２４】
第１１の態様は、第１〜第１０の態様のいずれか１つに加え、前記熱交換器の端面を形成している前記熱交換チューブの前記第１突出部に接合され、前記内部流路の前記入口に前記第１流体を供給するための入口ヘッダと、前記熱交換器の前記端面を形成している前記熱交換チューブの前記第２突出部に接合され、前記内部流路の前記出口から前記第１流体を排出するための出口ヘッダと、をさらに備える、熱交換器を提供する。このような構成によれば、入口ヘッダ及び出口ヘッダを含む別体の中空管を設ける場合に比して、熱交換器を小型化できる。
【００２５】
第１２の態様は、第９の態様に加え、前記内部流路は、前記第１セグメントよりも上流側かつ前記入口の周囲に形成された、前記第１流体が流れる最上流セグメントをさらに含み、前記熱交換チューブは、（i）前記曲がりセグメントと前記最上流セグメントとを仕切っている最上流薄肉部と、（ii）前記最上流薄肉部に設けられ、前記曲がりセグメントを流れる前記第１流体と、前記最上流セグメントを流れる前記第１流体との間の熱移動を阻害する上流側阻害構造と、をさらに有する、熱交換器を提供する。このような構成によれば、温度差が大きい曲がりセグメントを流れる第１流体と最上流セグメントを流れる第１流体との間の熱移動を阻害できる。
【００２６】
第１３の態様は、第１２の態様に加え、前記上流側阻害構造は、前記最上流薄肉部における前記入口に最も近い部分に形成されている、熱交換器を提供する。内部流路に流入した直後の第１流体と曲がりセグメントを流れる第１流体との間には大きい温度差がある。従って、入口に最も近い部分に上流側阻害構造が設けられていると、曲がりセグメントを流れる第１流体と最上流セグメントを流れる第１流体との間の熱移動を効果的に阻害できる。
【００２７】
第１４の態様は、第１２又は第１３の態様に加え、前記上流側阻害構造は、前記１組の板材の厚さ方向に前記最上流薄肉部を貫通している貫通孔である、熱交換器を提供する。上流側阻害構造が貫通孔であるとき、内部流路の最上流セグメントと曲がりセグメントとが空間によって隔てられる。そのため、最上流セグメントを流れる第１流体と曲がりセグメントを流れる第１流体との間の熱移動が確実に阻害される。
【００２８】
第１５の態様は、第９の態様に加え、前記内部流路は、前記第２セグメントよりも下流側かつ前記出口の周囲に形成された、前記第１流体が流れる最下流セグメントをさらに含み、前記熱交換チューブは、（i）前記曲がりセグメントと前記最下流セグメントとを仕切っている最下流薄肉部と、（ii）前記最下流薄肉部に設けられ、前記曲がりセグメントを流れる前記第１流体と、前記最下流セグメントを流れる前記第１流体との間の熱移動を阻害する下流側阻害構造と、をさらに有する、熱交換器を提供する。このような構成によれば、温度差が大きい曲がりセグメントを流れる第１流体と最下流セグメントを流れる第１流体との間の熱移動を阻害できる。
【００２９】
第１６の態様は、第１５の態様に加え、前記下流側阻害構造は、前記最下流薄肉部における前記出口に最も近い部分に形成されている、熱交換器を提供する。曲がりセグメントを流れる第１流体と最下流セグメントを流れる第１流体との間には大きい温度差がある。従って、出口に最も近い部分に下流側阻害構造が設けられていると、曲がりセグメントを流れる第１流体と最下流セグメントを流れる第１流体との間の熱移動を効果的に阻害できる。
【００３０】
第１７の態様は、第１５又は第１６の態様に加え、前記下流側阻害構造は、前記１組の板材の厚さ方向に前記最下流薄肉部を貫通している貫通孔である、熱交換器を提供する。下流側阻害構造が貫通孔であるとき、内部流路の最下流セグメントと曲がりセグメントとが空間によって隔てられる。そのため、最下流セグメントを流れる第１流体と曲がりセグメントを流れる第１流体との間の熱移動が確実に阻害される。
【００３１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下の実施形態によって限定されるものではない。
【００３２】
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る熱交換器１は、複数の熱交換チューブ２、入口ヘッダ１０Ａ及び出口ヘッダ１０Ｂを備えている。複数の熱交換チューブ２は、それぞれ平面視で矩形の形状を有し、所定の間隔をあけて並べられている。複数の熱交換チューブ２の内部に第１流体（例えば、冷媒）が流れる。複数の熱交換チューブ２は、第１流体と熱交換するべき第２流体（例えば、外気）の流路が外部に形成されるように組み立てられている。詳細には、第２流体の流路は、隣り合う熱交換チューブ２の間に形成されている。入口ヘッダ１０Ａ及び出口ヘッダ１０Ｂは、それぞれ、熱交換チューブ２の並び方向における熱交換器１の一方側の端面（図１の左側端面）を形成している熱交換チューブ２に装着されている。このような構成によれば、入口ヘッダ１０Ａ及び出口ヘッダ１０Ｂを含む別体の中空管を設ける場合に比して、熱交換器１を小型化できる。
【００３３】
図２Ａに示すように、熱交換チューブ２は、第１流体が流れる内部流路３を有している。入口ヘッダ１０Ａは、内部流路３の入口３Ａに第１流体を供給するための管である。出口ヘッダ１０Ｂは、内部流路３の出口３Ｂから第１流体を排出するための管である。入口ヘッダ１０Ａは、第１流体を供給する外部機器（図示せず）に接続される。出口ヘッダ１０Ｂは、第１流体を回収する外部機器（図示せず）に接続される。
【００３４】
図１に矢印Ａで示すように、外部機器から排出された第１流体は、入口ヘッダ１０Ａから熱交換チューブ２の内部流路３に供給される。図１に矢印Ｂで示すように、内部流路３を通過することによって第２流体と熱交換した第１流体は、出口ヘッダ１０Ｂから第１流体を回収する外部機器へ排出される。図１に矢印Ｃで示すように、第２流体は、隣り合う熱交換チューブ２の間の隙間（外部流路４）を熱交換チューブ２の幅方向に平行な方向に流れる。熱交換チューブ２の幅方向は、熱交換チューブ２の長手方向及び複数の熱交換チューブ２の並び方向の両方に垂直な方向である。内部流路３の上流側部分は、相対的に第２流体の流れ方向の下流側に位置しており、内部流路３の下流側部分は、相対的に第２流体の流れ方向の上流側に位置している。つまり、第２流体の流れ方向は、第１流体の流れ方向と疑似的に対向している。
【００３５】
図２Ａに示すように、熱交換チューブ２は、内部流路３が形成されるように互いに貼り合わされた第１板材１１及び第２板材１２で構成されている。内部流路３は、入口３Ａから出口３Ｂへの途中で、第１流体の流れ方向が反転している蛇行流路である。本実施形態では、第１流体の流れ方向が複数回（２回）反転している。熱交換チューブ２は、平面視で矩形の形状を有している。入口３Ａとしての開口部は、熱交換チューブ２の長手方向の一端側（図２Ａの下側）に熱交換チューブ２を厚さ方向に貫通する形で形成されている。出口３Ｂとしての開口部は、熱交換チューブ２の長手方向の他端側（図２Ａの上側）に熱交換チューブ２を厚さ方向に貫通する形で形成されている。内部流路３は、長手方向に平行な列方向に延びている奇数個の部分（本実施形態では３個の部分であって、後述する第１セグメント３１、第２セグメント３２及び第３セグメント３３）を有している。本実施形態において、内部流路３は、互いに平行な３つの部分（第１セグメント３１、第２セグメント３２及び第３セグメント３３）を含む。このような構成によれば、入口ヘッダ１０Ａ及び出口ヘッダ１０Ｂの内径を大きくすることができるので、入口ヘッダ１０Ａ及び出口ヘッダ１０Ｂの内部での圧力損失を低減できる。さらに、熱交換チューブ２の幅方向の長さを短くできるので、熱交換器１を小型化できる。
【００３６】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、内部流路３は、第１セグメント３１と、第２セグメント３２と、第３セグメント３３と、第１曲がりセグメント３４と、第２曲がりセグメント３５と、最上流セグメント３６と、最下流セグメント３７と、を有している。なお、図３Ａは、第１板材１１及び第２板材１２を貼り合せたときの第１板材１１を示し、図３Ｂは、第１板材１１及び第２板材１２を貼り合せたときの第２板材１２を示している。内部流路３は、第１板材１１及び第２板材１２を貼り合せたときに形成される空間である。第１セグメント３１は、入口３Ａから熱交換チューブ２の長手方向に沿って延びている。第２セグメント３２は、第１セグメント３１における第１流体の流れ方向（図３Ａ及び図３Ｂの上方向）と反対の方向（図３Ａ及び図３Ｂの下方向）に第１流体が流れるように延びている。第３セグメント３３は、第２セグメント３２における第１流体の流れ方向（図３Ａ及び図３Ｂの下方向）と反対の方向（図３Ａ及び図３Ｂの上方向）に第１流体が流れるように延びている。第１曲がりセグメント３４は、第１セグメント３１と、第２セグメント３２とを連絡している。第２曲がりセグメント３５は、第２セグメント３２と、第３セグメント３３とを連絡している。最上流セグメント３６は、第１セグメント３１よりも上流側かつ入口３Ａの周囲に形成された、第１流体が流れる部分である。最下流セグメント３７は、第３セグメント３３よりも下流側かつ出口３Ｂの周囲に形成された、第１流体が流れる部分である。入口ヘッダ１０Ａから供給された第１流体は、入口３Ａ、最上流セグメント３６、第１セグメント３１、第１曲がりセグメント３４、第２セグメント３２、第２曲がりセグメント３５、第３セグメント３３、最下流セグメント３７、出口３Ｂの順に蛇行しながら流れ、出口ヘッダ１０Ｂから排出される。
【００３７】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、熱交換チューブ２は、第１セグメント３１と第２セグメント３２とを仕切っている第１薄肉部２１Ａと、第２セグメント３２と第３セグメント３３とを仕切っている第２薄肉部２１Ｂと、を有している。第１薄肉部２１Ａには、複数の第１貫通孔２２Ａが形成されている。第２薄肉部２１Ｂには、複数の第２貫通孔２２Ｂが形成されている。第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂは、第１板材１１と第２板材１２との間の接合部である。第１貫通孔２２Ａは、第１セグメント３１を流れる第１流体と、第２セグメント３２を流れる第１流体との間の熱移動を阻害する阻害構造として機能する。第２貫通孔２２Ｂは、第２セグメント３２を流れる第１流体と、第３セグメント３３を流れる第１流体との間の熱移動を阻害する阻害構造として機能する。このような構成によれば、従来の熱交換器に比べ、熱交換器１を小型化できるとともに、熱交換器１の熱交換効率を向上させることができる。阻害構造が貫通孔２２Ａ及び２２Ｂであるとき、内部流路３の隣り合うセグメントが空間によって隔てられる。そのため、上記の熱移動が確実に阻害される。
【００３８】
本実施形態において、第１貫通孔２２Ａは、第１板材１１及び第２板材１２の厚さ方向に第１薄肉部２１Ａを貫通している貫通孔（詳細には、スリット）である。第１貫通孔２２Ａは、第１薄肉部２１Ａの幅方向の中央部に形成されており、平面視で矩形の形状を有している。第２貫通孔２２Ｂは、第１板材１１及び第２板材１２の厚さ方向に第２薄肉部２１Ｂを貫通している貫通孔（詳細には、スリット）である。第２貫通孔２２Ｂは、第２薄肉部２１Ｂの幅方向の中央部に形成されており、平面視で矩形の形状を有している。複数の第１貫通孔２２Ａは、第１薄肉部２１Ａの長手方向に沿って所定の間隔をあけて配置されている。複数の第２貫通孔２２Ｂは、第２薄肉部２１Ｂの長手方向に沿って所定の間隔をあけて配置されている。
【００３９】
第１板材１１及び第２板材１２の厚さ方向と直交する方向に平行な任意の断面において、第１貫通孔２２Ａの断面積（合計断面積）は、第１薄肉部２１Ａの断面積の１／２より狭い。例えば、第１貫通孔２２Ａの断面積は、第１薄肉部２１Ａの断面積の２０％〜５０％である。図３Ａに示すように、第１貫通孔２２Ａの長手方向の長さＬ１は、隣り合う第１貫通孔２２Ａの間の間隔Ｌ２の長さより長い。例えば、第１貫通孔２２Ａの長手方向の長さＬ１は、隣り合う第１貫通孔２２Ａの間の間隔Ｌ２の長さの２倍〜１０倍の長さである。第１板材１１及び第２板材１２の厚さ方向と直交する方向の断面において、第２貫通孔２２Ｂの断面積は、第２薄肉部２１Ｂの断面積の１／２より狭い。例えば、第２貫通孔２２Ｂの断面積は、第２薄肉部２１Ｂの断面積の２０％〜５０％である。図３Ａに示すように、第２貫通孔２２Ｂの長手方向の長さＬ３は、隣り合う第２貫通孔２２Ｂの間の間隔Ｌ４の長さより長い。例えば、第２貫通孔２２Ｂの長手方向の長さＬ３は、隣り合う第２貫通孔２２Ｂの間の間隔Ｌ４の長さの２倍〜１０倍の長さである。第２貫通孔２２Ｂの長手方向の長さＬ３は、第１貫通孔２２Ａの長手方向の長さＬ１と同じ長さである。隣り合う第２貫通孔２２Ｂの間の間隔Ｌ４の長さは、隣り合う第１貫通孔２２Ａの間の間隔Ｌ２の長さと同じ長さである。このような構成によれば、第１セグメント３１を流れる第１流体と、第２セグメント３２を流れる第１流体との間の熱移動を効果的かつ確実に阻害できる。第２セグメント３２を流れる第１流体と、第３セグメント３３を流れる第１流体との間の熱移動を効果的かつ確実に阻害できる。熱交換チューブ２の強度も維持される。
【００４０】
第１貫通孔２２Ａ及び第２貫通孔２２Ｂの形状、配置、個数、断面積などは特に限定されるものではない。例えば、第１貫通孔２２Ａの形状は、平面視で円形、多角形、楕円形などの他の形状であってもよい。第１薄肉部２１Ａに第１貫通孔２２Ａが１つのみ形成されていてもよい。ただし、本実施形態のように、複数の第１貫通孔２２Ａが所定の間隔で第１薄肉部２１Ａに形成されていると、第１薄肉部２１Ａの強度の低下を抑制しつつ、第１セグメント３１を流れる第１流体と第２セグメント３２を流れる第１流体との間の熱移動を効果的に阻害できる。また、板材１１及び１２を加工するときに板材１１及び１２の反りを抑制できる。これらは、第２貫通孔２２Ｂにもあてはまる。
【００４１】
図２Ａ、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、熱交換チューブ２は、第２曲がりセグメント３５と最上流セグメント３６とを仕切っている最上流薄肉部２３と、最上流薄肉部２３に設けられた第３貫通孔２４と、をさらに有している。最上流薄肉部２３は、第１板材１１及び第２板材１２を貼り合せたときに形成される薄肉部である。第３貫通孔２４は、第２曲がりセグメント３５を流れる第１流体と、最上流セグメント３６を流れる第１流体との間の熱移動を阻害する上流側阻害構造として機能する。第３貫通孔２４は、最上流薄肉部２３における入口３Ａに最も近い部分に形成されている。第３貫通孔２４は、第１板材１１及び第２板材１２の厚さ方向に最上流薄肉部２３を貫通している貫通孔（詳細には、スリット）である。第３貫通孔２４は、最上流薄肉部２３の中央部に形成されており、平面視で矩形の形状を有している。このような構成によれば、第２曲がりセグメント３５を流れる第１流体と最上流セグメント３６を流れる第１流体との間の熱移動を効果的かつ確実に阻害できる。
【００４２】
図２Ａ、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、熱交換チューブ２は、第１曲がりセグメント３４と最下流セグメント３７とを仕切っている最下流薄肉部２５と、最下流薄肉部２５に設けられた第４貫通孔２６と、をさらに有している。最下流薄肉部２５は、第１板材１１及び第２板材１２を貼り合せたときに形成される薄肉部である。第４貫通孔２６は、第１曲がりセグメント３４を流れる第１流体と、最下流セグメント３７を流れる第１流体との間の熱移動を阻害する下流側阻害構造として機能する。第４貫通孔２６は、最下流薄肉部２５における出口３Ｂに最も近い部分に形成されている。第４貫通孔２６は、第１板材１１及び第２板材１２の厚さ方向に最下流薄肉部２５を貫通している貫通孔（詳細には、スリット）である。第４貫通孔２６は、最下流薄肉部２５の中央部に形成されており、平面視で矩形の形状を有している。このような構成によれば、第１曲がりセグメント３４を流れる第１流体と最下流セグメント３７を流れる第１流体との間の熱移動を効果的かつ確実に阻害できる。第１貫通孔２２Ａと同様に、第３貫通孔２４及び第４貫通孔２６の形状、配置、個数、断面積などは特に限定されない。
【００４３】
図２Ａ、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｅに示すように、熱交換チューブ２は、第１突出部４１と、第２突出部４２と、第３突出部５１と、第４突出部５２と、外縁部４３と、をさらに有している。第１突出部４１は、第１板材１１の入口３Ａの周囲に形成され、厚さ方向の一方側（図２Ａの左側）に突出している。第２突出部４２は、第１板材１１の出口３Ｂの周囲に形成され、第１板材１１の厚さ方向の一方側（図２Ａの左側）に突出している。第３突出部５１は、第２板材１２の入口３Ａの周囲に形成され、第２板材１２の厚さ方向の一方側（図２Ａの右側）に突出している。第４突出部５２は、第２板材１２の出口３Ｂの周囲に形成され、第２板材１２の厚さ方向の一方側（図２Ａの右側）に突出している。外縁部４３は、第１板材１１の外縁部と第２板材１２の外縁部とによって形成されている。第１板材１１の外縁部は、第１板材１１の厚さ方向の他方側（図２Ａの右側）に突出している。第２板材１２の外縁部は、第２板材１２の厚さ方向の他方側（図２Ａの左側）に突出している。第１突出部４１、第２突出部４２、第３突出部５１及び第４突出部５２は、それぞれ、平面視で円環の形状を有している。外縁部４３は、平面視で枠の形状を有している。
【００４４】
図２Ａ、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、外縁部４３は、第１板材１１及び第２板材１２が互いにロウ付けされる際のロウ付け部として機能している。外縁部４３は、最上流薄肉部２３及び最下流薄肉部２５と連結されている。最上流薄肉部２３及び最下流薄肉部２５もロウ付け部として機能している。最上流薄肉部２３及び最下流薄肉部２５は、それぞれ、第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂと連結されている。第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂもロウ付け部として機能している。
【００４５】
本実施形態では、第１薄肉部２１Ａに第１貫通孔２２Ａが形成されている。熱交換チューブ２を平面視したとき、第１貫通孔２２Ａの周囲にはロウ付け部としての第１薄肉部２１Ａがある。他の薄肉部及び貫通孔も同じ構造を有している。第１板材１１及び第２板材１２の厚さ方向と直交する方向に平行な断面におけるロウ付け部の最小幅は、第１板材１１及び第２板材１２の厚さよりも大きい。つまり、熱交換チューブ２を平面視したとき、第１薄肉部２１Ａ、第２薄肉部２１Ｂ、最上流薄肉部２３、最下流薄肉部２５、外縁部４３の各最小幅は、第１板材１１及び第２板材１２の各厚さよりも大きい。このような構成によれば、ロウ付け部としての第１薄肉部２１Ａ、第２薄肉部２１Ｂ、最上流薄肉部２３、最下流薄肉部２５、外縁部４３の面積を十分に確保できるので、第１板材１１及び第２板材１２を強固に接合できる。
【００４６】
熱交換チューブ２を製造するには、第１板材１１及び第２板材１２として、アルミニウム合金製又はステンレス合金製のプレートの両面に銀ロウ等のロウ材を被覆したクラッド材を準備する。次に、ロール加工又はプレス加工によって、外縁部４３、第１薄肉部２１Ａ、第２薄肉部２１Ｂ、最上流薄肉部２３及び最下流薄肉部２５に対応する部分を第１板材１１及び第２板材１２のそれぞれに形成する。第１貫通孔２２Ａ、第２貫通孔２２Ｂ、第３貫通孔２４及び第４貫通孔２６を形成するための孔を第１板材１１及び第２板材１２に同時に形成する。次に、第１板材１１及び第２板材１２を重ね合わせ、第１薄肉部２１Ａ、第２薄肉部２１Ｂ、最上流薄肉部２３、最下流薄肉部２５及び外縁部４３が形成されるように、第１板材１１と第２板材１２との間に圧力及び熱を加える。このようにして、第１板材１１及び第２板材１２を互いにロウ付けすることによって、熱交換チューブ２が得られる。なお、第１板材１１及び第２板材１２をロウ付けした後、切削加工によって、第１薄肉部２１Ａ、第２薄肉部２１Ｂ、最上流薄肉部２３及び最下流薄肉部２５に、第１貫通孔２２Ａ、第２貫通孔２２Ｂ、第３貫通孔２４及び第４貫通孔２６を形成してもよい。
【００４７】
本実施形態では、複数の熱交換チューブ２が互いに直接接合されている。図２Ｃに示すように、互いに隣接する１組の熱交換チューブ２をそれぞれ第１熱交換チューブ２Ａ及び第２熱交換チューブ２Ｂと定義する。図２Ａは、第１熱交換チューブ２Ａの第１板材１１及び第１熱交換チューブ２Ａの第２板材１２を示す。図２Ｂは、第２熱交換チューブ２Ｂの第１板材１１及び第２熱交換チューブ２Ｂの第２板材１２を示す。図２Ｃは、第１熱交換チューブ２Ａの第１板材１１及び第２熱交換チューブ２Ｂの第２板材１２を示す。第１熱交換チューブ２Ａ及び第２熱交換チューブ２Ｂは、互いに同一の構造を有している。図２Ｃに示すように、第２熱交換チューブ２Ｂは、第１熱交換チューブ２Ａを１８０度回転させたものである。図５及び図６に示すように、第１熱交換チューブ２Ａは、熱交換器１の端面を形成している熱交換チューブ２から数えて奇数枚目に配置され、第２熱交換チューブ２Ｂは、偶数枚目に配置されている。
【００４８】
図３Ａに示すように、第１熱交換チューブ２Ａの内部流路３の入口３Ａ及び出口３Ｂは、熱交換チューブ２の長手方向の中心線Ｓ１に対して対称な位置に配置されている。入口３Ａの中心Ｐ１及び出口３Ｂの中心Ｑ１は、熱交換チューブ２の幅方向の中心線Ｒ１に対して幅方向にオフセットした位置にある。図３Ｃに示すように、第２熱交換チューブ２Ｂの内部流路３の入口３Ｃ及び出口３Ｄは、熱交換チューブ２の長手方向の中心線Ｓ２に対して対称な位置に配置されている。入口３Ｃの中心Ｐ２及び出口３Ｄの中心Ｑ２は、熱交換チューブ２の幅方向の中心線Ｒ２に対して幅方向にオフセットした位置にある。第２熱交換チューブ２Ｂは、図３Ａに示す第１熱交換チューブ２Ａの中心点Ｏ１を回転中心として１８０度回転させたものである。中心点Ｏ１は、中心線Ｓ１と中心線Ｒ１との交点である。図３Ｃに示す第２熱交換チューブ２Ｂの中心点Ｏ２は、第１熱交換チューブ２Ａの中心点Ｏ１と同じ位置にある。つまり、中心点Ｏ１を熱交換チューブ２の並び方向に正射影すると、中心点Ｏ２に重なる。中心点Ｏ２は、中心線Ｓ２と中心線Ｒ２との交点である。なお、第２熱交換チューブ２Ｂの内部流路３の構成は、第１熱交換チューブ２Ａの内部流路３の構成と同一であるので、詳細な説明を省略する。
【００４９】
図３Ａ〜図３Ｄに示すように、内部流路３は、前述したように、列方向に延びている第１セグメント３１、第２セグメント３２及び第３セグメント３３を有している。図４Ａに示すように、熱交換チューブ２は、第１流路形成部６１、第２流路形成部６２及び第３流路形成部６３を有している。第１流路形成部６１は、熱交換チューブ２の厚さ方向の両側（図４Ａの上側及び下側）に突出し、第１セグメント３１を形成している部分である。同様に、第２流路形成部６２は、熱交換チューブ２の厚さ方向の両側に突出し、第２セグメント３２を形成している部分である。第３流路形成部６３は、熱交換チューブ２の厚さ方向の両側に突出し、第３セグメント３３を形成している部分である。第１薄肉部２１Ａは、熱交換チューブ２の幅方向において互いに隣り合う第１流路形成部６１と第２流路形成部６２との間に位置している。第２薄肉部２１Ｂは、熱交換チューブ２の幅方向において互いに隣り合う第２流路形成部６２と第３流路形成部６３との間に位置している。
【００５０】
図２Ｃに示すように、第１熱交換チューブ２Ａの第１突出部４１が第２熱交換チューブ２Ｂの入口３Ｃの周囲の部分に接合され、第１熱交換チューブ２Ａの第２突出部４２が第２熱交換チューブ２Ｂの出口３Ｄの周囲の部分に接合されている。図４Ａに示すように、熱交換チューブ２の長手方向（列方向）に垂直な断面において、第１熱交換チューブ２Ａの内部流路３の第１流路形成部６１及び第２流路形成部６２は、外部流路４を介して、第２熱交換チューブ２Ｂの第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂにそれぞれ向かい合っている。第２熱交換チューブ２Ｂの内部流路３の第２流路形成部６２及び第３流路形成部６３は、外部流路４を介して、第１熱交換チューブ２Ａの第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂにそれぞれ向かい合っている。第１熱交換チューブ２Ａの第１流路形成部６１、第２流路形成部６２及び第３流路形成部６３と、第２熱交換チューブ２Ｂの第１流路形成部６１、第２流路形成部６２及び第３流路形成部６３とが、熱交換チューブ２の幅方向において千鳥状に配列している。
【００５１】
図２Ｃに示すように、第２熱交換チューブ２Ｂの入口３Ｃが第１熱交換チューブ２Ａの入口３Ａに連通し、かつ第２熱交換チューブ２Ｂの出口３Ｄが第１熱交換チューブ２Ａの出口３Ｂに連通するように、第１熱交換チューブ２Ａと第２熱交換チューブ２Ｂとが接合されている。ここで、第２熱交換チューブ２Ｂの入口３Ｃが第１熱交換チューブ２Ａの出口３Ｂに連通し、かつ第２熱交換チューブ２Ｂの出口３Ｄが第１熱交換チューブ２Ａの入口３Ａに連通するように、熱交換チューブ２の厚さ方向に垂直な平面内で第２熱交換チューブ２Ｂを仮想的に１８０度回転させる。すると、第１熱交換チューブ２Ａの第１流路形成部６１、第２流路形成部６２の位置が、熱交換チューブ２の幅方向において、第２熱交換チューブ２Ｂの第１流路形成部６１、第２流路形成部６２及び第３流路形成部６３の位置に一致する。同様に、第１熱交換チューブ２Ａの第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂの位置が、第２熱交換チューブ２Ｂの第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂの位置に一致する。このような構成によれば、第１熱交換チューブ２Ａ及び第２熱交換チューブ２Ｂを製造するための金型を共通化できるので、熱交換チューブ２の製造コストを削減することができる。
【００５２】
図４Ａに示すように、熱交換チューブ２の長手方向に垂直な断面において、第１熱交換チューブ２Ａと第２熱交換チューブ２Ｂとの間の隙間は、第２流体の流れる外部流路４を構成している。外部流路４は、入口（上流側）から出口（下流側）まで緩やかに蛇行している。外部流路４が蛇行しているので、熱交換チューブ２の表面における境界層の発達が抑制される。
【００５３】
また、第１流路形成部６１、第２流路形成部６２及び第３流路形成部６３の表面が、熱交換チューブ２の厚さ方向及び幅方向の両方向に対して傾斜した方向に向かって第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂから延びている。このような構成によれば、流路形成部６１，６２及び６３の表面における第２流体の剥離を抑制できるので、熱交換器１の熱交換効率がさらに向上する。言い換えれば、第２流体の流れ方向に沿って、第１流路形成部６１、第２流路形成部６２及び第３流路形成部６３の厚さが連続的に増加及び減少している。
【００５４】
図４Ａに示す断面において、流路形成部６１，６２及び６３の表面と、第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂの表面とが、曲線でつながっている。同様に、流路形成部６１及び６３の表面と、外縁部４３の表面とが、曲線でつながっている。流路形成部６１，６２及び６３の輪郭が、直線と、その直線に滑らかにつながった曲線との組み合わせで構成されている。微分不可能な点を持たないように曲線と直線とが接続されているとき、直線と曲線とが滑らかにつながっているものと判断できる。このような構成によれば、外縁部４３と第１流路形成部６１との間の境界近傍における第２流体の剥離を抑制できる。同様に、第１流路形成部６１と第１薄肉部２１との間の境界近傍における第２流体の剥離を抑制できる。これらの効果は、下流側にある流路形成部６２及び６３においても得られる。従って、熱交換器１の熱交換効率がさらに向上する。なお、流路形成部６１，６２及び６３の輪郭の全部が曲線で構成されていてもよい。流路形成部６１，６２及び６３の輪郭は、例えば、流線形状、翼形状などの曲線形状であってもよい。ただし、流路形成部６１，６２及び６３の輪郭の形状は、滑らかにつながった曲線形状に限定されない。
【００５５】
図４Ａに示す断面において、流路形成部６１，６２及び６３は、それぞれ、熱交換チューブ２における１組の第１板材１１及び第２板材１２の接合面によって分けられた一方の部分と他方の部分とを含む。一方の部分は、第１板材１１に近い部分（図４Ａの上側の部分）である。他方の部分は、第２板材１２に近い部分（図４Ａの下側の部分）である。流路形成部６１，６２及び６３の第１板材１１に近い部分と、流路形成部６１，６２及び６３の第２板材１２に近い部分とが、接合面に関して対称である。このような構成によれば、外部流路４の幅の拡大及び縮小をさらに抑えることができる。従って、外部流路４を流れる第２流体の圧力損失をさらに低減させることができる。
【００５６】
本実施形態では、熱交換チューブ２の並び方向における外部流路４の寸法は、外部流路４の上流端から下流端まで概ね一定である。言い換えれば、第１熱交換チューブ２Ａと第２熱交換チューブ２Ｂとの間隔（最短距離）が一定となるように、流路形成部６１，６２及び６３の形状が調整されている。このような構成によれば、外部流路４を流れる第２流体の圧力損失をさらに低減させることができる。
【００５７】
図４Ｂに示すように、熱交換チューブ２は、第１板状部４４及び第２板状部５４をさらに有していてもよい。第１板状部４４は、第１熱交換チューブ２Ａの幅方向の一端側において、幅方向に平行な方向に向かって外縁部４３から突出している部分である。第２板状部５４は、第２熱交換チューブ２Ｂの幅方向の他端側において、幅方向に平行な方向に向かって外縁部４３から突出している部分である。このような構成によれば、第１板状部４４及び第２板状部５４は伝熱フィンとして機能するので、熱交換器１の熱交換能力が向上する。また、第２板状部５４は、第２流体が流れる方向に突出している。第２板状部５４によって第２熱交換チューブ２Ｂの他端部における第２流体の剥離を抑制できるので、熱交換器１の熱交換効率が向上する。さらに、これらの板状部４４及び５４は、熱交換器１の占有体積を有効活用することを可能にする。なお、第１板状部４４及び第２板状部５４は、幅方向の両側において、外縁部４３から突出していてもよい。
【００５８】
本実施形態において、第１板状部４４の幅は、外縁部４３の幅の２倍である。第２板状部５４の幅は、外縁部４３の幅の２倍である。幅方向の一端側において、第１熱交換チューブ２Ａの第１板状部４４は、第２熱交換チューブ２Ｂの外縁部４３を超えない範囲に位置している。幅方向の他端側において、第２熱交換チューブ２Ｂの第２板状部５４は、第１熱交換チューブ２Ａの外縁部４３を超えない範囲に位置している。
【００５９】
図２Ｃに示すように、第１熱交換チューブ２Ａの第１突出部４１は、第２熱交換チューブ２Ｂの入口３Ｃの周囲の部分にロウ付けによって接合されている。詳細には、第１熱交換チューブ２Ａの第１突出部４１は、第２熱交換チューブ２Ｂの第３突出部５１にロウ付けによって接合されている。第１熱交換チューブ２Ａの第２突出部４２は、第２熱交換チューブ２Ｂの出口３Ｄの周囲の部分にロウ付けによって接合されている。詳細には、第１熱交換チューブ２Ａの第２突出部４２は、第２熱交換チューブ２Ｂの第４突出部５２にロウ付けによって接合されている。つまり、隣接する熱交換チューブ２の突出部同士が互いに接合されている。第１突出部４１及び第２突出部４２を介して、第１熱交換チューブ２Ａが第２熱交換チューブ２Ｂに組み合わされている。第１熱交換チューブ２Ａの第１板材１１の入口３Ａは、第２熱交換チューブ２Ｂの第２板材１２の入口３Ｃに連通している。第１熱交換チューブ２Ａの第１板材１１の出口３Ｂは、第２熱交換チューブ２Ｂの第２板材１２の出口３Ｄに連通している。このような構成によれば、第１熱交換チューブ２Ａと第２熱交換チューブ２Ｂとを結合する別体の中空管を設ける場合に比して、熱交換器１を軽量化できるとともに、熱交換チューブ２の組み付け性を向上できる。
【００６０】
なお、熱交換チューブ２の並び方向における熱交換器１の他方側の端面（図１の右側端面）を形成している熱交換チューブ２では、第２板材１２には、入口３Ｃ及び出口３Ｄが形成されていない。
【００６１】
以上説明した本実施形態の熱交換器１では、熱交換チューブ２は、内部流路３が形成されるように互いに貼り合わされた第１板材１１及び第２板材１２で構成されているので、熱交換チューブ１の薄肉化が可能になる。その結果、熱交換器１を小型化できる。また、第１熱交換チューブ２Ａの流路形成部６１，６２及び６３と、第２熱交換チューブ２Ｂの流路形成部６１，６２及び６３とが幅方向において千鳥状に配列している。このような構成によれば、流路形成部が千鳥状に配列していない場合に比して、第１熱交換チューブ２Ａと第２熱交換チューブ２Ｂとの間の外部流路４の幅の拡大及び縮小を抑えることができ、外部流路４を流れる第２流体の圧力損失を低減させることができる。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、図７Ａ〜図１０を参照して、本発明の第２実施形態に係る熱交換器を説明する。なお、本実施形態では、上記実施形態と同一構成部分には同一符号に１００を加えた符号を付し、その説明を一部省略する。すなわち、第１実施形態の熱交換器に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、以下の本実施形態にも適用されうる。
【００６３】
図７Ａ〜図７Ｃ、図８Ａ〜図８Ｄ及び図９に示すように、熱交換チューブ１０２は、第１板状部１４４と、第２板状部１５４と、を有している。第１板状部１４４は、第１熱交換チューブ１０２Ａの幅方向の一端側（図７Ａの左側、図８Ａの左側、図８Ｂの左側及び図９の左側）において、幅方向に平行な方向に向かって外縁部１４３より左側に突出している部分である。第２板状部１５４は、第２熱交換チューブ１０２Ｂの幅方向の他端側（図７Ｂの右側、図８Ｃの右側、図８Ｄの右側及び図９の右側）において、幅方向に平行な方向に向かって外縁部１４３より右側に突出している部分である。
【００６４】
図９及び図１０に示すように、第１板状部１４４の幅は、外縁部１４３の幅の３倍である。第２板状部１５４の幅は、外縁部１４３の幅の３倍である。幅方向において、第１熱交換チューブ１０２Ａの第１板状部１４４の一端は、第２熱交換チューブ１０２Ｂの外縁部１４３の一端と同一の位置に位置している。幅方向において、第２熱交換チューブ１０２Ｂの第２板状部１５４の他端は、第１熱交換チューブ１０２Ａの外縁部１４３の他端と同一の位置に位置している。
【００６５】
このような構成によれば、第１板状部１４４及び第２板状部１５４は伝熱フィンとして機能するので、熱交換器の熱交換能力が向上する。また、第２板状部１５４は、第２流体が流れる方向に突出している。第２板状部１５４によって第２熱交換チューブ１０２Ｂの他端部における第２流体の剥離を抑制できるので、熱交換器の熱交換効率が向上する。さらに、これらの板状部１４４及び１５４は、熱交換器の占有体積を有効活用することを可能にする。なお、第１板状部１４４及び第２板状部１５４は、幅方向の両側において、外縁部１４３から突出していてもよい。
【００６６】
（他の実施形態）
図１１に示すように、内部流路２０３は、熱交換チューブ２０２の列方向に延びている第１セグメント２３１、第２セグメント２３２及び第３セグメント２３３を備えている。セグメント２３１，２３２及び２３３は、それぞれ、直線的な流路を形成している。第１流体は、入口２０３Ａからセグメント２３１，２３２及び２３３のそれぞれに分流される。セグメント２３１，２３２及び２３３を流れた第１流体は、出口２０３Ｂに集められる。このように、内部流路２０３は、入口２０３Ａから出口２０３Ｂへの第１流体の流れ方向がまっすぐとなる直線流路であってもよい。この構成によれば、熱交換チューブ２０２の構造が簡素になるので、熱交換チューブ２０２の製造コストを削減することができる。
【００６７】
熱移動を阻害する阻害構造は貫通孔に限定されない。阻害構造として、第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂが、熱交換チューブ２における第１薄肉部２１Ａ及び第２薄肉部２１Ｂ以外の部分の材料（例えば、金属）よりも相対的に低い熱伝導率を有する材料（例えば、樹脂）で作られていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の熱交換器は、車両用空調装置、コンピュータ、家電機器等の熱交換器に特に有用である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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