(57)【要約】【課題】  特に複雑な加工を施さなくても、流体給排用パイプを積層体の端部に固定接続することのできる積層構造体を提供する。【解決手段】  積層構造体１は、内部に流体通路を有する複数の板材１１〜２０を積層し、この積層体１０の端部に断面円形の流体給排用パイプ３０を接続したものである。積層体１０は、第１の高さ位置においてパイプ３０の外周面に両側から当接する第１のパイプ受入溝１２ａを有する第１の板材１２と、第１の高さ位置とは異なる第２の高さ位置においてパイプ３０の外周面に両側から当接する第２のパイプ受入溝１３ａを有する第２の板材１３とを含む。第１の板材１２の第１パイプ受入溝１２ａの幅寸法ｗ１と、第２の板材１３の第２パイプ受入溝１３ａの幅寸法とは異なっている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体通路を有する複数の板材を積層し、この積層体の端部に断面円形の流体給排用パイプを接続した積層構造体において、
前記積層体は、第１の高さ位置において前記パイプの外周面に両側から当接する第１のパイプ受入溝を有する第１の板材と、前記第１の高さ位置とは異なる第２の高さ位置において前記パイプの外周面に両側から当接する第２のパイプ受入溝を有する第２の板材とを含むことを特徴とする、流体給排用パイプを備える積層構造体。
【請求項２】
前記第１の板材の第１パイプ受入溝の幅寸法と、前記第２の板材の第２パイプ受入溝の幅寸法とは異なっている、請求項１に記載の流体給排用パイプを備える積層構造体。
【請求項３】
前記各板材のパイプ受入溝は、打ち抜きプレス加工によって形成されている、請求項１または２に記載の流体給排用パイプを備える積層構造体。
【請求項４】
前記積層体は、前記パイプの外周面の頂部に上から当接する第３の板材と、前記パイプの外周面の底部に下から当接する第４の板材とを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の流体給排用パイプを備える積層構造体。
【請求項５】
前記パイプは、前記積層体の端面に当接するフランジ部を有し、
前記パイプのフランジ部と、前記積層体の端面とは、溶接接合されている、請求項１〜４のいずれかに記載の流体給排用パイプを備える積層構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表面または裏面に流体通路となる溝を形成した板材を複数枚重ね合わせた積層構造体に関し、特に積層体の端部に断面円形の流体給排用パイプを接続した積層構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄いステンレス板をプレス成形して流体の流路を形成し、このステンレス板を複数積み重ねて積層構造体とした熱交換器が知られている。この種の熱交換器では、全体としての厚みが大きくなり、構造上の制約から流体の出入口を積層体の前後部端面または側部端面に設けることが多い。
【０００３】
特開２００４−３３３０６４号公報（特許文献１）は、流体の出入口を端面に設けて設置スペースを少なくした熱交換器を開示している。この公報に開示された熱交換器は、積層体の端面に流体給排用口金を備えている。口金は、流体給排用ノズル（パイプ）と、このノズルに固定された台座とを有する。積層体を構成する各板材の流体給排孔には、上記の口金台座を受入れる口金装着部が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−３３３０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２００４−３３３０６４号公報に開示された構造では、流体給排用ノズルに台座を固定する作業が必要になるとともに、各板材に台座を受入れるための口金装着部を形成する作業が必要になる。そのような作業は煩雑であるので、より簡単な作業で所望の積層構造体を製造し得るようにすることが望まれる。
【０００５】
この発明の目的は、特に複雑な加工を施さなくても、流体給排用パイプを積層体の端部に固定接続することのできる積層構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、内部に流体通路を有する複数の板材を積層し、この積層体の端部に断面円形の流体給排用パイプを接続した積層構造体を前提とし、以下のことを特徴とする。すなわち、積層体は、第１の高さ位置においてパイプの外周面に両側から当接する第１のパイプ受入溝を有する第１の板材と、前記第１の高さ位置とは異なる第２の高さ位置においてパイプの外周面に両側から当接する第２のパイプ受入溝を有する第２の板材とを含む。
【０００７】
上記構成の本発明によれば、各板材において流体給排用パイプを受入れる部分として、パイプの外周面に両側から当接するパイプ受入溝を形成するだけであるので、製造工程を簡略化できる。また、流体給排用パイプを接続するための構造をシンプルにすることができる。
【０００８】
典型的には、第１の板材のパイプ受入溝の幅寸法と、第２の板材のパイプ受入溝の幅寸法とは異なっている。好ましくは、各板材のパイプ受入溝は、打ち抜きプレス加工によって形成されている。
【０００９】
一つの実施形態では、積層体は、パイプの外周面の頂部に上から当接する第３の板材と、パイプの外周面の底部に下から当接する第４の板材とを含む。
【００１０】
好ましくは、パイプは、積層体の端面に当接するフランジ部を有する。この場合、パイプのフランジ部と、積層体の端面とを溶接接合する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１および図２は、この発明の一実施形態に係る積層構造体を示している。図示する積層構造体１は、内部に流体通路を有する複数の板材１１〜２０を積層し、この積層体１０の端部もしくは端面に断面円形の流体給水用パイプ３０および断面円形の流体排水用パイプ４０を接続したものである。積層構造体１の平面を示す図１において、流体通路形成領域１０ａを点線で示している。具体的には、各板材１１〜２０は、その表面または裏面に流体通路となる溝を形成している。この積層構造体１は、例えば、熱交換器として使用される。
【００１２】
流体給水用パイプ３０および流体排水用パイプ４０は、それぞれ長さ方向の中間位置に、フランジ部３１，４１を有している。フランジ部３１および４１は、積層体１０の端面に当接している。
【００１３】
図３は、流体給水用パイプ３０と各板材１１〜１５との接続部分の構造を拡大して示している。この図には、フランジ部３１が示されていない。また、図４は、各板材１１〜１５において、流体給水用パイプ３０を受入れる部分の構造を示している。なお、流体排水用パイプ４０と各板材１１〜２０との接続構造は、流体給水用パイプ３０の接続構造と実質的に同じである。
【００１４】
図２〜図４に示すように、積層体１０は、パイプ３０の外周面の頂部に上から当接する天部板材１１と、パイプ３０の外周面の底部に下から当接する底部板材２０と、それらの間に挟まれる中間の板材１２〜１９とを備える。中間の板材１２〜１９は、それぞれ、パイプ３０の外周面に両側から当接するパイプ受入溝を有している。図３および図４においては、４枚の板材１２，１３，１４，１５が、それぞれ、パイプ受入溝１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａを有しているのが示されている。
【００１５】
中間の板材１２〜１９の高さ位置はそれぞれ異なっているので、パイプ３０の外周面に両側から当接する各板材のパイプ受入溝の幅寸法も互いに異なってくる。すなわち、図３および図４において、パイプ３０の頂部側に位置する板材１２のパイプ受入溝１２ａの幅寸法をｗ１とし、その下に位置する板材１３のパイプ受入溝１３ａの幅寸法をｗ２とすると、ｗ１＜ｗ２の関係が成立する。高さ方向の中央部近傍に位置する板材１５は、最も太くなったパイプの外周部分に当接するので、そのパイプ受入溝１５ａの幅寸法が最も大きくなる。こうして各板材１１〜２０を積み重ねると、上下に積み重なったパイプ受入溝がパイプ３０の外周面に沿った段差形状のパイプ受入開口を形成する。
【００１６】
各板材１２〜１９のパイプ受入溝は、好ましくは、打ち抜きプレス加工によって形成されている。打ち抜きプレス加工であれば、パイプ受入溝を簡単に製造することができる。
【００１７】
流体給水用パイプ３０が積層体１０の端面のパイプ受入開口に装着された状態では、フランジ部３１が端面に当接する。このフランジ部３１と積層体１０の端面とをロー付け溶接することにより、パイプ受入開口からの流体の漏れを防止する。同様に、流体排水用パイプ４０のフランジ部４１と積層体１０の側部端面とをロー付け溶接する。
【００１８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明は、積層体の端面に流体給排用パイプを接続した積層構造体に有利に利用され得る。特に、表面または裏面に流体通路となる溝を形成した板材を複数枚重ね合わせた熱交換器に有利に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態に係る積層構造体の平面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る積層構造体の正面図である。
【図３】給水用パイプと積層体との接続部分の構造を示す図である。
【図４】積層されるべき５枚の板材の給水用パイプ受入側の端部領域を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  積層構造体、１０  積層体、１０ａ  流体通路形成領域、１１  天部板材、１２〜１９  板材、１２ａ  パイプ受入溝、１３ａ  パイプ受入溝、２０  底部板材、３０  給水用パイプ、３１  フランジ部、４０  排水用パイプ、４１  フランジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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