(57)【要約】【課題】積層型熱交換器１において部品点数を減らすことを目的とする。【解決手段】積層型熱交換器１は、複数本の冷却管２と電子部品４とを備え、冷却管２と電子部品４とが交互に積層方向に並ぶように複数本の冷却管２と電子部品４とが積層されている。複数本の冷却管２は、それぞれ、外殻プレート２７ａ、２７ｂを備える。外殻プレート２７ａは、第１突出管部２２および第３突出管部２２を有する第１外殻部である。外殻プレート２７ｂは、外殻プレート２７ａに対して積層方向他方側に配置されて、かつ第２突出管部２２および第４突出管部２２を有して、外殻プレート２７ａとともに、熱交換チューブ２ｃ、供給ヘッダ構成部２ａ、排出ヘッダ構成部２ｂを構成する第２外殻部である。外殻プレート２７ａ、２７ｂは、同一部品である。【選択図】図４
2018044745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の冷却管（２）と被冷却対象（４）とを備え、前記冷却管と前記被冷却対象とが交互に積層方向に並ぶように前記複数本の冷却管と前記被冷却対象とが積層されている積層型熱交換器であって、
前記複数本の冷却管のそれぞれの長手方向中央は、冷媒を流通させて前記冷媒および前記被冷却対象の間の熱交換によって前記被冷却対象を冷却させる熱交換チューブ（２ｃ）を構成し、
前記冷却管のそれぞれの長手方向一方側は、前記熱交換チューブに冷媒を導く冷媒導入部（２ａ）を構成し、
前記冷却管のそれぞれの長手方向他方側は、前記熱交換チューブから流れる冷媒を排出する冷媒排出部（２ｂ）を構成し、
前記冷却管のそれぞれの前記長手方向一方側には、前記冷媒導入部に連通し、かつ前記積層方向一方側に突出する第１突出管部（２２）と、前記冷媒導入部に連通し、かつ前記積層方向他方側に突出する第２突出管部（２２）とが設けられており、
前記冷却管のそれぞれの前記長手方向他方側には、前記冷媒排出部に連通し、かつ前記積層方向一方側に突出する第３突出管部（２２）と、前記冷媒排出部に連通し、かつ前記積層方向他方側に突出する第４突出管部（２２）とが設けられており、
前記複数本の冷却管のうち前記被冷却対象を挟んで隣り合う２つの冷却管のうち前記積層方向一方側に配置されている第１冷却管の前記第１突出管部と前記積層方向他方側に配置されている第２冷却管の前記第３突出管部とが嵌合されて、前記第１冷却管の前記第２突出管部と前記第２冷却管の前記第４突出管部とが嵌合されており、
前記第１冷却管および前記第２冷却管は、それぞれ、前記第１突出管部および前記第３突出管部を有する第１外殻部（２７ａ）と、前記第１外殻部に対して前記積層方向他方側に配置されて、かつ前記第２突出管部および前記第４突出管部を有して、前記第１外殻部とともに、前記熱交換チューブ、前記冷媒導入部、前記冷媒排出部を構成する第２外殻部（２７ｂ）とを備え、
前記第１外殻部および前記第２外殻部は、同一部品である積層型熱交換器。
【請求項２】
前記複数本の冷却管のうち前記第２冷却管に対して前記積層方向他方側に配置されている冷却管を第３冷却管とし、
前記第２冷却管の前記第１突出管部は、前記第１冷却管の前記第３突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第３突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）であり、
前記第２冷却管の前記第２突出管部は、前記第１冷却管の前記第４突出管部が嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第４突出管部に接合されている外側突出管部（２２３）であり、
前記第２冷却管の前記第３突出管部は、前記第３冷却管の前記第１突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第１突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）であり、
前記第２冷却管の前記第４突出管部は、前記第３冷却管の前記第２突出管部が嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第２突出管部に接合されている外側突出管部（２２３）である請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項３】
前記複数本の冷却管のうち前記第２冷却管に対して前記積層方向他方側に配置されている冷却管を第３冷却管とし、
前記第２冷却管の前記第１突出管部は、前記第１冷却管の前記第３突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第３突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）であり、
前記第２冷却管の前記第２突出管部は、前記第２冷却管の前記第４突出管部が嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第４突出管部に接合されている外側突出管部（２２３）であり、
前記第２冷却管の前記第３突出管部は、前記第３冷却管の前記第１突出管部が嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第１突出管部に接合されている外側側突出管部（２２３）であり、
前記第２冷却管の前記第４突出管部は、前記第３冷却管の前記第２突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第２突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）である請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項４】
前記複数本の冷却管のうち前記第２冷却管に対して前記積層方向他方側に配置されている冷却管を第３冷却管とし、
前記第２冷却管の前記第１突出管部は、前記第１冷却管の前記第３突出管部が嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第３突出管部に接合されている外側突出管部（２２３）であり、
前記第２冷却管の前記第２突出管部は、前記第２冷却管の前記第４突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第４突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）であり、
前記第２冷却管の前記第３突出管部は、前記第３冷却管の前記第１突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第１突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）であり、
前記第２冷却管の前記第４突出管部は、前記第３冷却管の前記第２突出管部が嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第２突出管部に接合されている外側突出管部（２２３）である請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項５】
前記複数本の冷却管のうち前記第２冷却管に対して前記積層方向他方側に配置されている冷却管を第３冷却管とし、
前記第２冷却管の前記第１突出管部は、前記第１冷却管の前記第３突出管部が嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第３突出管部に接合されている外側突出管部（２２３）であり、
前記第２冷却管の前記第２突出管部は、前記第２冷却管の前記第４突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第１冷却管の前記第４突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）であり、
前記第２冷却管の前記第３突出管部は、前記第３冷却管の前記第１突出管部が嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第１突出管部に接合されている外側突出管部（２２３）であり、
前記第２冷却管の前記第４突出管部は、前記第３冷却管の前記第２突出管部内に嵌め込まれた状態で前記第３冷却管の前記第２突出管部に接合されている内側突出管部（２２２）である請求項１に記載の積層型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層型熱交換器では、扁平形状の複数の冷却管を備え、複数の冷却管が積層されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
複数の冷却管のそれぞれの長手方向一方側は、供給ヘッダ構成部を構成する。複数の冷却管のそれぞれの長手方向他方側は、排出ヘッダ構成部を構成する。複数の冷却管のそれぞれの長手方向中央は、冷媒が流れるチューブ冷媒流路を形成している扁平形状の熱交換チューブを構成する。熱交換チューブは、その一方の扁平面において電子部品に接し、他方の扁平面において別の電子部品にも接するように配置されている。
【０００４】
複数の冷却管のそれぞれの長手方向一方側には、供給ヘッダ構成部に連通し、かつ積層方向一方側に突出する第１突出管部と、供給ヘッダ構成部に連通し、かつ積層方向他方側に突出する第２突出管部とが設けられている。複数の冷却管のそれぞれの長手方向他方側には、排出ヘッダ構成部に連通し、かつ積層方向一方側に突出する第３突出管部と、排出ヘッダ構成部に連通し、かつ積層方向他方側に突出する第４突出管部とが設けられている。
【０００５】
ここで、説明の便宜上、図１２に示すように、複数の冷却管２（図中３つの冷却管２）のうち隣り合う２つの冷却管２のうち積層方向一方側に配置されている冷却管２を第１冷却管２Ａとし、この第１冷却管２Ａに対して積層方向他方側に配置されている冷却管２を第２冷却管２Ｂとし、この第２冷却管２Ｂに対して積層方向他方側に配置されている冷却管２を第３冷却管２Ｃとする。
【０００６】
第２冷却管２Ｂの第１突出管部２２は、第１冷却管２Ａの第３突出管部２２内に嵌め込まれた状態で第１冷却管２Ａの第３突出管部２２に接合されている内側突出管部２２３である。第２冷却管２Ｂの第２突出管部２２は、第１冷却管２Ａの第４突出管部２２に嵌め込まれた状態で第１冷却管２Ａの第４突出管部２２に接合されている内側突出管部２２２である。第２冷却管２Ｂの第３突出管部２２は、第３冷却管２Ｃの第１突出管部２２が嵌め込まれた状態で第３冷却管２Ｃの第１突出管部２２に接合されている外側側突出管部２２３である。第２冷却管２Ｂの第４突出管部２２は、第３冷却管２Ｃの第２突出管部２２が嵌め込まれた状態で第３冷却管２Ｃの第２突出管部２２に接合されている外側突出管部２２３である。
【０００７】
このように構成される第１、第２、第３冷却管２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ、第１突出管部２２および第３突出管部２２を有する第１外殻プレートと、この第１外殻プレートに対して積層方向他方側に配置されて、かつ第２突出管部２２および第４突出管部２２を有して、第１外殻プレートとともに、熱交換チューブ、冷媒導入部、冷媒排出部を構成する第２外殻プレートを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−５３３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記積層型熱交換器では、冷却管を構成する第１外殻プレートの第１、第３突出管部は、それぞれ、内側突出管部であり、冷却管を構成する第２外殻プレートの第２、第４突出管部は、それぞれ、外側突出管部である。したがって、第１外殻プレートと第２外殻プレートとが互いに異なる部品となるため、冷却管を構成する部品点数が多くなる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、部品点数を減らすようにした積層型熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数本の冷却管（２）と被冷却対象（４）とを備え、冷却管と被冷却対象とが交互に積層方向に並ぶように複数本の冷却管と被冷却対象とが積層されている積層型熱交換器であって、複数本の冷却管のそれぞれの長手方向中央は、冷媒を流通させて冷媒および被冷却対象の間の熱交換によって被冷却対象を冷却させる熱交換チューブ（２ｃ）を構成し、冷却管のそれぞれの長手方向一方側は、熱交換チューブに冷媒を導く冷媒導入部（２ａ）を構成し、冷却管のそれぞれの長手方向他方側は、熱交換チューブから流れる冷媒を排出する冷媒排出部（２ｂ）を構成し、
冷却管のそれぞれの長手方向一方側には、冷媒導入部に連通し、かつ積層方向一方側に突出する第１突出管部（２２）と、冷媒導入部に連通し、かつ積層方向他方側に突出する第２突出管部（２２）とが設けられており、冷却管のそれぞれの長手方向他方側には、冷媒排出部に連通し、かつ積層方向一方側に突出する第３突出管部（２２）と、冷媒排出部に連通し、かつ積層方向他方側に突出する第４突出管部（２２）とが設けられており、
複数本の冷却管のうち被冷却対象を挟んで隣り合う２つの冷却管のうち積層方向一方側に配置されている第１冷却管の第１突出管部と積層方向他方側に配置されている第２冷却管の第３突出管部とが嵌合されて、第１冷却管の第２突出管部と第２冷却管の第４突出管部とが嵌合されており、第１冷却管および第２冷却管は、それぞれ、第１突出管部および第３突出管部を有する第１外殻部（２７ａ）と、第１外殻部に対して積層方向他方側に配置されて、かつ第２突出管部および第４突出管部を有して、第１外殻部とともに、熱交換チューブ、冷媒導入部、冷媒排出部を構成する第２外殻部（２７ｂ）と、を備え、第１外殻部および第２外殻部は、同一部品である。
【００１２】
したがって、第１外殻部および第２外殻部として共通部品を使用することができるので、第１冷却管および第２冷却管を構成する部品点数を減らすことができる。
【００１３】
但し、２つの突出管部における嵌合とは、２つの突出管部のうち一方の突出管部が他方の突出管部内に嵌め込まれていることを意味する。
【００１４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における積層型冷却器の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１の積層型冷却器の冷却管においてチューブ幅方向ＤＲｗに平行で、かつチューブ積層方向ＤＲｓｔに平行である断面を示す断面図である。
【図３】図１の冷却管において供給ヘッダ付近を示す断面図である。
【図４】図１の冷却管の分解図であって、３本の冷却管を並べた状態を示す図である。
【図５】第１実施形態における冷却器の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】図５の製造工程中の圧縮前の冷却管の供給ヘッダ付近を示す断面図である。
【図７】第１実施形態の第１変形例の冷却管の分解図であって、３本の冷却管を並べた状態を示す図である。
【図８】第１実施形態の第２変形例の冷却管の分解図であって、３本の冷却管を並べた状態を示す図である。
【図９】第１実施形態の第３変形例の冷却管の分解図であって、３本の冷却管を並べた状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の突出管部同士の嵌合構造を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の突出管部同士の嵌合構造を示す図である。
【図１２】対比例における冷却管の突出管部同士の嵌合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の本実施形態における積層型冷却器１の全体構成を示した図である。
【００１８】
この積層型冷却器１は、その内部を循環する冷媒と被冷却対象とを熱交換させることによりその被冷却対象を冷却する積層型熱交換器である。具体的には、その被冷却対象は、板状に形成された複数の電子部品４であり、積層型冷却器１は、その電子部品４をその両面から冷却する。積層型冷却器１の冷媒としては、例えばエチレングリコール系の不凍液が混入した水（すなわち、冷却水）が用いられる。
【００１９】
なお、図１のチューブ積層方向ＤＲｓｔ、チューブ長手方向ＤＲｔｂ、および後述の図２のチューブ幅方向ＤＲｗは何れも互いに直交する方向である。図１は、１１個の電子部品４が配置されている例を示している。チューブ積層方向ＤＲｓｔは、複数本の冷却管２が積層される方向である。チューブ長手方向ＤＲｔｂは、冷却管２（或いは、冷却管２の軸線）が延びる方向である。
【００２０】
上記被冷却対象としての電子部品４は、具体的には、大電力を制御するパワー素子などを収容しており、扁平な直方体形状に形成されている。そして、電子部品４は、その一方の長辺側外周面から電力用電極が延び出し、その他方の長辺側外周面から制御用電極が延びだしている。
【００２１】
詳細には、電子部品４は、半導体スイッチ素子とダイオードとを内蔵した半導体モジュールである。そして、その半導体モジュールは、自動車の走行用電動機用の電力変換装置を構成している。電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換して走行用電動機に出力する回路である。
【００２２】
図１に示すように、積層型冷却器１は、複数本（図１中１２本）の冷却管２がチューブ積層方向ＤＲｓｔへ積層されることによって構成されている。そして、個々の冷却管２は、そのチューブ長手方向ＤＲｔｂの一方側に供給ヘッダ構成部２ａを有すると共に、チューブ長手方向ＤＲｔｂの他方側に排出ヘッダ構成部２ｂを有している。そして、供給ヘッダ構成部２ａと排出ヘッダ構成部２ｂとの間に、それらをつなぐと共に、冷媒が流れるチューブ冷媒流路２ｄを形成している扁平形状の熱交換チューブ２ｃを有している。
【００２３】
その供給ヘッダ構成部２ａは、チューブ積層方向ＤＲｓｔへ積層され、それにより、チューブ冷媒流路２ｄへ冷媒を供給する供給ヘッダ１１を構成している。すなわち、その供給ヘッダ１１は、複数の供給ヘッダ構成部２ａから構成され、複数の熱交換チューブ２ｃの一端がそれぞれ接続されている。
【００２４】
排出ヘッダ構成部２ｂは、チューブ積層方向ＤＲｓｔへ積層され、それにより、チューブ冷媒流路２ｄから排出された冷媒が流入する排出ヘッダ１２を構成している。すなわち、その排出ヘッダ１２は、複数の排出ヘッダ構成部２ｂから構成され、複数の熱交換チューブ２ｃの他端がそれぞれ接続されている。
【００２５】
熱交換チューブ２ｃは、その一方の扁平面（冷却面）において電子部品４の一方の主平面に接し、他方の扁平面（冷却面）において別の電子部品４の他の主平面にも接するように配置されている。
【００２６】
すなわち、チューブ積層方向ＤＲｓｔにおいて、複数の電子部品４と複数の熱交換チューブ２ｃ（すなわち、複数本の冷却管２）とが１つずつ交互に積層配置されている。このような積層配置により、熱交換チューブ２ｃは、チューブ冷媒流路２ｄを流れる冷媒と電子部品４との熱交換によって複数の電子部品４を両面から冷却する。
【００２７】
次に、本実施形態の積層型冷却器１を構成する冷却管２の構造の詳細について図２等を参照して説明する。
【００２８】
複数本の冷却管２は、それぞれ、例えばアルミニウム合金などの高い熱伝導性をもつ金属製のプレートを積層し、これらプレートをろう付けなどの接合技術により接合して構成されている。
【００２９】
具体的には、図２に示すように、複数本の冷却管２は、一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂと中間プレート２８とから構成されている。その一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂは、それぞれ、冷却管２の外殻部を成してチューブ積層方向ＤＲｓｔに並んで配置されている。また、中間プレート２８は、その一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂの間に配置されている。
【００３０】
言い換えれば、熱交換チューブ２ｃは一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂと中間プレート２８とから構成されている。
【００３１】
外殻プレート２７ａと中間プレート２８との間は、冷媒を流通させるチューブ冷媒流路２ｄを構成する。外殻プレート２７ｂと中間プレート２８との間は、冷媒を流通させるチューブ冷媒流路２ｄを構成する。それぞれのチューブ冷媒流路２ｄ内にはインナーフィン２９が配置されている。インナーフィン２９は、波形状に成形されて冷媒および電子部品４の間の熱交換を促進する。
【００３２】
なお、外殻プレート２７ａ、２７ｂ、中間プレート２８、および２つのインナーフィン２９は、互いにろう付け接合されることにより、冷却管２を構成している。
【００３３】
一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂは、供給ヘッダ構成部２ａと排出ヘッダ構成部２ｂ（図１参照）とを構成している。そして、中間プレート２８は、熱交換チューブ２ｃ内から供給ヘッダ構成部２ａ内および排出ヘッダ構成部２ｂ内へそれぞれ延設されている。
【００３４】
外殻プレート２７ａ、２７ｂは、チューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側（およびチューブ積層方向ＤＲｓｔ他方側）へ突き出るように設けられた突出管部２２を、供給ヘッダ構成部２ａおよび排出ヘッダ構成部２ｂを構成する部位に設けられている。
【００３５】
このことにより、図４に示すように、１本の冷却管２（すなわち、一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂ）には、４つの突出管部２２が設けられていることになる。以下、説明の便宜上、４つの突出管部２２を第１突出管部２２、第２突出管部２２、第３突出管部２２、および第４突出管部２２として、それぞれを区別する。
【００３６】
第１突出管部２２は、冷却管２のうちチューブ長手方向ＤＲｔｂ一方側に設けられて、供給ヘッダ構成部２ａに連通して、かつチューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側に突出している。
【００３７】
第２突出管部２２は、冷却管２のうちチューブ長手方向ＤＲｔｂ他方側に設けられて、排出ヘッダ構成部２ｂに連通して、かつチューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側に突出している。  第３突出管部２２は、冷却管２のうちチューブ長手方向ＤＲｔｂ一方側に設けられて、供給ヘッダ構成部２ａに連通して、かつチューブ積層方向ＤＲｓｔ他方側に突出している。  第４突出管部２２は、冷却管２のうちチューブ長手方向ＤＲｔｂ他方側に設けられて、排出ヘッダ構成部２ｂに連通して、かつチューブ積層方向ＤＲｓｔ他方側に突出している。
【００３８】
ここで、第１突出管部２２および第２突出管部２２は、それぞれ、チューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側へ開口している。第３突出管部２２および第４突出管部２２は、それぞれ、チューブ積層方向ＤＲｓｔ他方側へ開口している。
【００３９】
そして、複数本の冷却管２は、突出管部２２が互いに接合されることにより、複数本の冷却管２がチューブ積層方向ＤＲｓｔへ連結され、供給ヘッダ１１及び排出ヘッダ１２がそれぞれ構成されている。
【００４０】
また、外殻プレート２７ａ、２７ｂは、突出管部２２の付け根部周辺、すなわち突出管部２２の基部側に、所定の径方向幅をもって環状に形成されたダイアフラム部２３を有している。すなわち、ダイアフラム部２３は、冷却管２のうち突出管部２２の基部側に形成されている。
【００４１】
そのダイアフラム部２３は、供給ヘッダ構成部２ａおよび排出ヘッダ構成部２ｂにおいて、そのタンク構成部２ａ、２ｂの内部にそれぞれ窪んでいる。
【００４２】
本実施形態のダイアフラム部２３は、積層型冷却器１の組み立て時にてチューブ積層方向ＤＲｓｔへの押圧力により容易に変形可能に形成されている容易変形部を構成している。ダイアフラム部２３は、供給ヘッダ１１（或いは、排出ヘッダ１２）のうちダイアフラム部２３以外の部位に比べて剛性が小さくなっている。つまり、ダイアフラム部２３は、突出管部２２の先端側や冷却器２に比べて剛性が小さくなっている。
【００４３】
また、外殻プレート２７ａ、２７ｂの突出管部２２は、インロー接続されている。
【００４４】
すなわち、チューブ積層方向ＤＲｓｔに接続されている２つの突出管部２２のうち、一方の突出管部２２は、インロー接続において外側に配置される段付き外側突出管部２２３となっており、他方の突出管部２２は、その外側突出管部２２３の内側に挿入配置される内側突出管部２２２となっている。外側突出管部２２３の内径寸法は、内側突出管部２２２の外径寸法よりも大きくなっている。
【００４５】
そして、供給ヘッダ１１および排出ヘッダ１２の各々において、内側突出管部２２２が外側突出管部２２３へ嵌合されることにより、その内側突出管部２２２および外側突出管部２２３は、１つの管路形成部２２４（図３参照）を構成している。その管路形成部２２４は、各タンク１１、１２において冷媒をチューブ積層方向ＤＲｓｔへ流す円管状のタンク管路２２４ａを形成している。
【００４６】
すなわち、複数本の冷却管２において隣り合う２本の冷却管のうちチューブ長手方向ＤＲｔｂの一方側は、前記隣り合う２本の冷却管毎に１つの管路形成部２２４を介して接続されて供給ヘッダ１１を構成している。
【００４７】
複数本の冷却管２において隣り合う２本の冷却管のうちチューブ長手方向ＤＲｔｂの他方側は、前記隣り合う２本の冷却管毎に１つの管路形成部２２４を介して接続されて排出ヘッダ１２を構成している。
【００４８】
図３に示すように、外側突出管部２２３は、その内部に内側突出管部２２２を受け容れる。外側突出管部２２３内に形成された段部は、内側突出管部２２２の挿入長さを規制するための規制部分として機能する。内側突出管部２２２の先端は段部に当接して、軸方向すなわちチューブ積層方向ＤＲｓｔへの内側突出管部２２２の挿入長さが規制される。外側突出管部２２３の内面と、内側突出管部２２２の外面との間には、その組み付け過程では挿入可能な程度の隙間があるが、両者はろう付けにより接合され、隙間は閉じられ、密封される。
【００４９】
接合後の突出管部２２は、それらの軸方向すなわちチューブ積層方向ＤＲｓｔにおいて、ダイアフラム部２３が塑性変形する程度の加圧力を受けても坐屈しない程度の剛性を提供する。
【００５０】
外殻プレート２７ａ、２７ｂの外側縁部には、図３に示すように、チューブ積層方向ＤＲｓｔに立ち上がる外周壁面２７４と、その外周壁面２７４から外側へ広がる細い幅のフランジ部２７５とが形成されている。フランジ部２７５は、並び方向と垂直な方向に広がる平面を提供している。
【００５１】
一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂは、それぞれのフランジ部２７５を相対向させ、そのフランジ部２７５で中間プレート２８の縁部を挟むようにして配置されている。そして、その一対の外殻プレート２７ａ、２７ｂおよび中間プレート２８は、ろう付けにより接合されている。
【００５２】
上述のごとく、隣り合う冷却管２の突出管部２２同士が嵌合されその突出管部２２の側壁同士が接合されることにより、互いの供給ヘッダ構成部２ａ同士が連通し、互いの排出ヘッダ構成部２ｂ同士が連通する。
【００５３】
ここで、中間プレート２８のうち供給ヘッダ構成部２ａを構成する箇所には、チューブ積層方向ＤＲｓｔに貫通する貫通穴２８１ａが設けられている。中間プレート２８のうち排出ヘッダ構成部２ｂを構成する箇所には、チューブ積層方向ＤＲｓｔに貫通する貫通穴２８１ａ（図示省略）が設けられている。これにより、供給ヘッダ１１及び排出ヘッダ１２が形成されている。
【００５４】
更に、本実施形態では、冷却管２における第１、第２、第３、第４突出管部２２が内側突出管部２２２であるか、或いは外側突出管部２２３であるかは、複数本の冷却管２のうち何れの冷却管２によって異なる。
【００５５】
以下、説明の便宜上、複数本の冷却管２のうちチューブ積層方向ＤＲｓｔの一方側（図１中最上側）の冷却管２の符号「２Ｘ」とし、複数本の冷却管２のうちチューブ積層方向ＤＲｓｔの他方側（図１中最下側）の冷却管２を「２Ｙ」とし、複数本の冷却管２のうち冷却管２Ｘ、２Ｙの間の複数本の冷却管（図１中の１０本冷却管）の符号を「２Ｚ」とする。
【００５６】
まず、図１に示すように、冷却管２Ｘの第１突出管部２２は、内側突出管部２２２であり、冷却管２Ｘの第２突出管部２２は、内側突出管部２２２である。冷却管２Ｘの第３突出管部２２は、外側突出管部２２３であり、冷却管２Ｘの第４突出管部２２は、内側突出管部２２２ある。
【００５７】
ここで、冷却管２Ｘの第１突出管部２２には、冷媒導入パイプ３１が嵌め込まれている。冷却管２Ｘの第２突出管部２２には、冷媒排出パイプ３２が嵌め込まれている。
【００５８】
冷却管２Ｙの第１突出管部２２は内側突出管部２２２であり、冷却管２Ｘの第２突出管部２２は外側突出管部２２３である。冷却管２Ｙには、第３突出管部２２および第４突出管部２２が設けられていなく、冷却管２Ｙには、第３突出管部２２および第４突出管部２２に相当箇所は、閉じられている。
【００５９】
図１および図４に示すように、冷却管２Ｚの第１突出管部２２は内側突出管部２２２であり、冷却管２Ｘの第２突出管部２２は外側突出管部２２３である。冷却管２Ｘの第３突出管部２２は外側突出管部２２３であり、冷却管２Ｘの第４突出管部２２はで内側突出管部２２２ある。
【００６０】
次に、本実施形態の積層型冷却器１の作動について説明する。
【００６１】
まず、冷媒導入パイプ３１からの冷媒が冷却管２Ｘの突出管部２２ａを通して供給ヘッダ１１に供給される。この供給された冷媒は、供給ヘッダ１１から複数の熱交換チューブ２ｃのそれぞれに分配される。この分配された冷媒は、複数の熱交換チューブ２ｃをそれぞれ通過した後、排出ヘッダ１２に回収される。この回収された冷媒は、冷却管２Ｘの突出管部２２ｂを通して冷媒排出パイプ３２に排出される。このように冷媒が流れることにより、複数の電子部品４は、それぞれ、複数の熱交換チューブ２ｃのうち対応する２本の熱交換チューブ２ｃ内の冷媒により冷却される。
【００６２】
次に、本実施形態の積層型冷却器１の組み立てについて説明する。
【００６３】
まず、第１の工程において、複数本の冷却管２、冷媒導入パイプ３１、冷媒排出パイプ３２、および複数の電子部品４を別々に用意する。次に、複数本の冷却管２をチューブ積層方向ＤＲｓｔに積層する。
【００６４】
このとき、複数本の冷却管２のそれぞれのチューブ長手方向ＤＲｔｂの一方側において、隣り合う２本の冷却管毎に前記隣り合う２本の冷却管のうち一方の冷却管２の第１突出管部２２を他方の冷却管２の第３突出管部２２に嵌め込む。
【００６５】
複数本の冷却管２のそれぞれのチューブ長手方向ＤＲｔｂの他方側において、隣り合う２本の冷却管毎に前記隣り合う２本の冷却管２のうち一方の冷却管２の第２突出管部２２を他方の冷却管２の第４突出管部２２に嵌め込む。
【００６６】
複数本の冷却管２のうちチューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側の冷却管２Ｘの第１突出管部２２を冷媒導入パイプ３１に嵌め込むとともに、冷却管２Ｘの第２突出管部２２を冷媒排出パイプ３２に嵌め込む。
【００６７】
更に、ろう付けなどの接合技術により、複数本の冷却管２、冷媒導入パイプ３１、および冷媒排出パイプ３２を一体化される。例えば、複数本の冷却管２のそれぞれのチューブ長手方向ＤＲｔｂの一方側において、前記隣り合う２本の冷却管毎に隣り合う２本の冷却管の突出管部２２同士をろう付けなどの接合技術により接合する。このことにより、供給ヘッダ１１が構成される。
【００６８】
複数本の冷却管２のそれぞれのチューブ長手方向ＤＲｓｔの他方側において、前記隣り合う２本の冷却管毎に隣り合う２本の冷却管の突出管部２２同士をろう付けなどの接合技術により接合する。このことにより、排出ヘッダ１２を構成される。
【００６９】
冷却管２Ｘの第１突出管部２２と冷媒導入パイプ３１とをろう付けなどの接
合技術により接合する。さらに、冷却管２Ｘの第２突出管部２２と冷媒排出パイプ３２とをろう付けなどの接合技術により接合する。
【００７０】
以上により、ダイアフラム部２３が変形する前の複数本の冷却管２、冷媒導入パイプ３１、および冷媒排出パイプ３２が一体化される（ステップ１００）。
【００７１】
次に、第２の工程において、積層型冷却器１の複数本の熱交換チューブ２ｃのうち隣り合う２本の熱交換チューブ２ｃ毎に前記隣り合う２本の熱交換チューブ２ｃの間に電子部品４を配置する（ステップ１１０）。
【００７２】
次に、第３の工程において、治具等によって積層型冷却器１に対してチューブ積層方向ＤＲｓｔに押圧力を与える。この押圧力は、積層型冷却器１をチューブ積層方向ＤＲｓｔに圧縮する。具体的には、押圧力は、突出管部２２を通じて外殻プレート２７ａ、２７ｂ毎のダイアフラム部２３に付与される。このため、押圧力により、外殻プレート２７ａ、２７ｂ毎のダイアフラム部２３は、供給ヘッダ構成部２ａおよび排出ヘッダ構成部２ｂにおいて、上記特許文献１と同様、図６の状態から図３の状態に変形して、冷却管２の内側に窪む。
【００７３】
このとき、複数本の冷却管２のうち電子部品４を挟んで隣り合う２本の冷却管２の間の間隔が狭められる。このため、前記隣り合う２本の熱交換チューブ２ｃと電子部品４とが密着する（ステップ１３０）。以上により、積層型冷却器１の組み立てが終了する。
【００７４】
以上説明した本実施形態によれば、積層型冷却器１は、複数本の冷却管２と電子部品４とを備え、冷却管２と電子部品４とが交互に積層方向に並ぶように複数本の冷却管２と電子部品４とが積層されている。複数本の冷却管２のそれぞれの長手方向中央は、冷媒を流して冷媒および電子部品４の間で熱交換させる熱交換チューブ２ｃを構成する。複数本の冷却管２のそれぞれの長手方向一方側は、熱交換チューブ２ｃに冷媒を導く供給ヘッダ構成部２ａを構成する。複数本の冷却管２のそれぞれの長手方向他方側は、熱交換チューブ２ｃから流れる冷媒を排出する排出ヘッダ構成部２ｂを構成する。
【００７５】
複数本の冷却管２のそれぞれの長手方向一方側には、供給ヘッダ構成部２ａに連通し、かつ積層方向一方側に突出する第１突出管部２２と、供給ヘッダ構成部２ａに連通し、かつ積層方向他方側に突出する第２突出管部２２とが設けられている。複数本の冷却管２のそれぞれの長手方向他方側には、供給ヘッダ構成部２ａに連通し、かつ積層方向一方側に突出する第３突出管部２２と、供給ヘッダ構成部２ａに連通し、かつ積層方向他方側に突出する第４突出管部２２とが設けられている。
【００７６】
複数本の冷却管２のうち被冷却対象を挟んで隣り合う２つの冷却管２のうち積層方向一方側に配置されている第１冷却管２の第１突出管部２２と積層方向他方側に配置されている第２冷却管２の第３突出管部２２とが嵌合されて、第１冷却管２の第２突出管部２２と第２冷却管２の第４突出管部２２とが嵌合されている。ここで、２つの突出管部２２における嵌合とは、２つの突出管部２２のうち一方の突出管部２２が他方の突出管部２２に嵌め込まれていることを意味する。
【００７７】
第１冷却管２および第２冷却管２は、それぞれ、外殻プレート２７ａ、２７ｂを備える。外殻プレート２７ａは、第１突出管部２２および第３突出管部２２を有する第１外殻部である。外殻プレート２７ｂは、外殻プレート２７ａに対して積層方向他方側に配置されて、かつ第２突出管部２２および第４突出管部２２を有して、外殻プレート２７ａとともに、熱交換チューブ２ｃ、供給ヘッダ構成部２ａ、排出ヘッダ構成部２ｂを構成する第２外殻部である。外殻プレート２７ａ、２７ｂは、同一部品である。
【００７８】
これにより、外殻プレート２７ａ、２７ｂを共通の部品として第１冷却管２および第２冷却管２（すなわち、複数本の冷却管２）を構成することができるので、部品点数を減らすことができる。これに伴い、外殻プレート２７ａ、２７ｂを成形する金型の数を減らすことができる。さらに、外殻プレート２７ａ、２７ｂを成形する工程を簡素化することができる。
【００７９】
本実施形態の外殻プレート２７ａ、２７ｂは、同一の部品である。このため、外殻プレート２７ａの第１突出管部２２および第２突出管部２２の間の寸法Ｗａ（図４参照）と、外殻プレート２７ｂの第３突出管部２２および第４突出管部２２と間の寸法Ｗｂとが同一寸法となる。
【００８０】
したがって、複数本の冷却管２を積層配置する際に、チューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側の冷却管２の第３突出管部２２および第４突出管部２２の間の寸法Ｗｂと、チューブ積層方向ＤＲｓｔ他方側の冷却管２の第１突出管部２２および第２突出管部２２の間の寸法Ｗａとが同一になる。
【００８１】
ここで、寸法Ｗａは、第１突出管部２２の軸線と第２突出管部２２の軸線の間の距離であり、寸法Ｗｂは、第３突出管部２２の軸線と第４突出管部２２の軸線との間の距離である。
【００８２】
したがって、チューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側の冷却管２の第３突出管部２２、第４突出管部２２と、チューブ積層方向ＤＲｓｔ他方側の第１突出管部２２、第２突出管部２２とを容易に嵌合することができる。
【００８３】
以上により、突出管部２２同士の嵌合性を向上することができる。これに伴い、積層型冷却器１の製造工程において、複数本の冷却管２を積層配置する速度を速くすることができる。
【００８４】
（第１〜第３変形例）
上記第１実施形態では、複数本の冷却管２の第１突出管部２２および第３突出管部２２のそれぞれを内側突出管部２２２とし、第２突出管部２２および第４突出管部２２のそれぞれを外側突出管部２２３とした例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【００８５】
以下、説明の便宜上、複数本の冷却管２のうちチューブ積層方向ＤＲｓｔに並ぶ３本の冷却管２のうちチューブ積層方向ＤＲｓｔの一方側の冷却管２（図中上側冷却管）を第１冷却管２とし、チューブ積層方向ＤＲｓｔの他方側の冷却管２（図中下側冷却管）を第３冷却管２とし、第１冷却管２と第３冷却管２との間に配置されている冷却管２を第２冷却管２とする。第１冷却管２、第２冷却管２、第３冷却管２は、上記第１実施形態における冷却管２Ｚに相当するものであるが、符号「２Ｚ」の表記を省略する。
【００８６】
（第１変形例）
図７に示す第１変形例の積層型冷却器１では、複数本の冷却管２のそれぞれの第１突出管部２２は、外側突出管部２２３である。複数本の冷却管２のそれぞれの第２突出管部２２は、内側突出管部２２２である。
【００８７】
複数本の冷却管２のそれぞれの第３突出管部２２は、内側突出管部２２２である。複数本の冷却管２のそれぞれの第４突出管部２２は、外側突出管部２２３である。
【００８８】
このように構成される積層型冷却器１において、第２冷却管２の第１突出管部２２は、第１冷却管２の第３突出管部２２が嵌め込まれた状態で第１冷却管２の第３突出管部２に接合されている。第２冷却管２の第２突出管部２２は、第１冷却管２の第４突出管部内に嵌め込まれた状態で第１冷却管２の第４突出管部２２に接合されている。
【００８９】
第２冷却管２の第３突出管部２２は、第３冷却管２の第１突出管部２２内に嵌め込まれた状態で第３冷却管２の第１突出管部２２に接合されている。第２冷却管２の第４突出管部２２は、第３冷却管２の第２突出管部２２が嵌め込まれた状態で第３冷却管２の第２突出管部２２に接合されている。
【００９０】
以上により、第１、第２、第３冷却管２を構成する外殻プレート２７ａ、２７ｂが共通の部品となる。このため、部品点数を減らすことができる。
【００９１】
（第２変形例）
図８の第２変形例の積層型冷却器１では、第１冷却管２および第３冷却管２はそれぞれ同一に構成されている
第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第１突出管部２２は、内側突出管部２２２である。第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第２突出管部２２は、外側突出管部２２３である。第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第３突出管部２２は、内側突出管部２２２である。第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第４突出管部２２は、外側突出管部２２３である。
【００９２】
第２冷却管２の第１突出管部２２は、外側突出管部２２３である。第２冷却管２の第２突出管部２２は、内側突出管部２２２である。第３冷却管２の第３突出管部２２は、外側突出管部２２３である。第４冷却管２の第４突出管部２２は、内側突出管部２２２である。
【００９３】
このように構成される積層型冷却器１において、第２冷却管２の第１突出管部２２は、第１冷却管２の第３突出管部２２が嵌め込まれた状態で第１冷却管２の第３突出管部２に接合されている。第２冷却管２の第２突出管部２２は、第１冷却管２の第４突出管部内に嵌め込まれた状態で第１冷却管２の第４突出管部２２に接合されている。
【００９４】
第２冷却管２の第３突出管部２２は、第３冷却管２の第１突出管部２２が嵌め込まれた状態で第３冷却管２の第１突出管部２２に接合されている。第２冷却管２の第４突出管部２２は、第３冷却管２の第２突出管部２２内に嵌め込まれた状態で第３冷却管２の第２突出管部２２に接合されている。
【００９５】
以上により、第１、第２、第３冷却管２を構成する外殻プレート２７ａ、２７ｂが共通の部品となる。このため、部品点数を減らすことができる。
【００９６】
（第３変形例）
図９の第３変形例の積層型冷却器１では、第１冷却管２および第３冷却管２はそれぞれ同一に構成されている。
【００９７】
第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第１突出管部２２は、外側突出管部２２３である。第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第２突出管部２２は、内側突出管部２２２である。第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第３突出管部２２は、外側突出管部２２３である。第１冷却管２および第３冷却管２のそれぞれの第４突出管部２２は、内側突出管部２２２である。
【００９８】
第２冷却管２の第１突出管部２２は、内側突出管部２２２である。第２冷却管２の第２突出管部２２は、外側突出管部２２３である。第２冷却管２の第３突出管部２２は、内側突出管部２２２である。第２冷却管２の第４突出管部２２は、外側突出管部２２３である。
【００９９】
このように構成される積層型冷却器１において、第２冷却管２の第１突出管部２２は、第１冷却管２の第３突出管部２２内に嵌め込まれた状態で第１冷却管２の第３突出管部２に接合されている。
【０１００】
第２冷却管２の第２突出管部２２は、第１冷却管２の第４突出管部が嵌め込まれた状態で第１冷却管２の第４突出管部２２に接合されている。
【０１０１】
第２冷却管２の第３突出管部２２は、第３冷却管２の第１突出管部２２内に嵌め込まれた状態で第３冷却管２の第１突出管部２２に接合されている。第２冷却管２の第４突出管部２２は、第３冷却管２の第２突出管部２２が嵌め込まれた状態で第３冷却管２の第２突出管部２２に接合されている。
【０１０２】
以上により、第１、第２、第３冷却管２を構成する外殻プレート２７ａ、２７ｂが共通の部品となる。このため、部品点数を減らすことができる。
【０１０３】
（第２実施形態）
本第２実施形態では、上記第１実施形態の積層型熱交換器１の内側突出管部２２２および外側突出管部２２３の嵌合構造の具体例について図１０を参照して説明する。
【０１０４】
図１０に、チューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側の冷却管２の第３突出管部としての内側突出管部２２２とチューブ積層方向ＤＲｓｔ一方側の冷却管２の第１突出管部としての外側突出管部２２３との間の嵌合構造を示す。
【０１０５】
内側突出管部２２２の外径寸法は、外側突出管部２２３の内径寸法よりも小さくなっている。外側突出管部２２３の先端部にはフランジ部２２６が形成されている。
【０１０６】
次いで、フランジ部２２６における外側突出管部２２３と内側突出管部２２２との間にリング状のろう線材１５を配置した状態で、隣り合う一方の冷却管２の内側突出管部２２２を他方の冷却管２の外側突出管部２２３に嵌入するようにして両者が嵌合されている。
【０１０７】
（第３実施形態）
本第３実施形態では、上記第１実施形態の積層型熱交換器１の外側突出管部２２３に、内側突出管部２２２ の挿入長さを規制するための規制用段部２２９を設けた例を示す。
【０１０８】
すなわち、内側突出管部２２２の先端は、規制用段部２２９に当接して、チューブ積層方向ＤＲｓｔへの挿入長さが規制される。外側突出管部２２３は、規制用段部２２９よりも基端側においては、内径が内側突出管部２２２の外径寸法よりも小さく、規制用段部２２９よりも先端側においては、内径寸法が内側突出管部２２２の外径よりも大きく形成されている。
【０１０９】
そして、隣り合う冷却管２を組み付ける際には、内側突出管部２２２の先端を規制用段部２２９に当接させるまで、外側突出管部２２３に挿入する。
【０１１０】
（他の実施形態）
（１）上記第１〜第３実施形態では、本発明の冷却器を自動車用の積層型冷却器とした例について説明したが、これに代えて、本発明の冷却器を自動車用の積層型冷却器以外の冷却器としてもよい。
【０１１１】
（２）上記第１〜第３実施形態では、本発明に係る被冷却対象を電子部品４とした例について説明したが、これに代えて、本発明に係る被冷却対象を電子部品４以外の被冷却対象としてもよい。
【０１１２】
（３）上記第１〜第３実施形態では、本発明に係る被冷却対象（すなわち、被冷却対象）を電子部品４とした例について説明したが、これに代えて、本発明に係る被冷却対象に代わる被加熱対象を採用し、被加熱対象および冷媒の間の熱交換により被加熱対象を冷媒により加熱するようによい。
【０１１３】
（４）上記第１〜第３実施形態では、本発明の冷却器を直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に適用した例について説明したが、これに代えて、本発明の冷却器を交流電力を直流電力に変換する電力変換装置に適用してもよい。交流電力を直流電力に変換する一方、直流電力を交流電力に変換する本発明の冷却器を電力変換装置とする。或いは、電力変換装置以外の装置に本発明の冷却器を適用してもよい。
【０１１４】
（５）上記第１〜第３実施形態では、本発明の積層型冷却器１において、複数の冷却管２のうち隣り合う２本の冷却管２の間に１つの電子部品４を配置したものとした例について説明したが、これに代えて、前記隣り合う２本の冷却管２の間にチューブ長手方向ＤＲｔｂに沿って数の電子部品４を並べるようにしてもよい
（６）上記第１〜第３実施形態では、ダイアフラム部を用いて冷却管２を圧縮させる構成にした例について説明したが、これに代えて、ベローズパイプを用いて冷却管２を圧縮させる構成にしてもよい。
【０１１５】
（７）上記第１〜第３実施形態では、扁平形状の冷却管２を用いた例について説明したが、扁平形状以外の形状の冷却管２を用いてもよい。
【０１１６】
（８）上記第１〜第３実施形態では、冷媒としては、不凍液が混入した水を用いた例について説明したが、これに代えて、不凍液が混入した水以外の液体を冷媒として用いてもよい。
【０１１７】
（９）なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１８】
１        冷却器
２        冷却管
２ａ      供給ヘッダ構成部
２ｂ      排出ヘッダ構成部
２ｃ      熱交換チューブ
４        電子部品
２２      突出管部
２２      突出管部
２７ａ、２７ｂ    外殻プレート
【図１】
2018044745.tif 000003
【図２】
2018044745.tif 000004
【図３】
2018044745.tif 000005
【図４】
2018044745.tif 000006
【図５】
2018044745.tif 000007
【図６】
2018044745.tif 000008
【図７】
2018044745.tif 000009
【図８】
2018044745.tif 000010
【図９】
2018044745.tif 000011
【図１０】
2018044745.tif 000012
【図１１】
2018044745.tif 000013
【図１２】
2018044745.tif 000014