(57)【要約】【課題】隣り合う流路管間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管同士を接合できる積層型熱交換器およびその製造方法を提供する。【解決手段】流路管３に、流路管積層方向に開口するとともに突出した突出管部４を設け、連通部材５を、隣り合う流路管３の突出管部４同士を嵌合させることにより形成し、互いに嵌合された一対の突出管部４のうち、一方の突出管部４１の先端部４１１を、開口端側に向かって縮径するテーパ形状とし、他方の突出管部４２の先端部４２１を、開口端側に向かって拡径するテーパ形状とし、一方の突出管部４１の先端部４１１における外側面の少なくとも一部を、他方の突出管部４２の先端部４２１における内側面と接触させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流通する熱媒体流路（３０）を有する扁平状に形成された複数の流路管（３）と、
前記複数の流路管（３）を連通する連通部材（５）とを備え
前記複数の流路管（３）が、隣り合う前記流路管（３）の間に熱交換対象物（２）を配置するための隙間を形成しつつ積層配置された積層型熱交換器であって、
前記流路管（３）は、前記流路管（３）の積層方向に開口するとともに突出した突出管部（４）を有しており、
前記連通部材（５）は、隣り合う前記流路管（３）の前記突出管部（４）同士を嵌合させることにより形成されており、
互いに嵌合された一対の前記突出管部（４）のうち、一方の前記突出管部（４１）の先端部（４１１）は、開口端側に向かって縮径するテーパ形状となっており、他方の前記突出管部（４２）の先端部（４２１）は、開口端側に向かって拡径するテーパ形状となっており、
前記一方の前記突出管部（４１）の先端部（４１１）における外側面の少なくとも一部は、前記他方の突出管部（４２）の先端部（４２１）における内側面と接触していることを特徴とする積層型熱交換器。
【請求項２】
前記流路管（３）および前記突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されており、
前記ろう材（６）は、前記流路管（３）および前記突出管部（４）の材料よりも電位的に卑となる材料からなることを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項３】
前記熱媒体は、不凍液であり、
前記流路管（３）および前記突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項４】
熱媒体が流通する熱媒体流路（３０）を有する扁平状に形成された複数の流路管（３）と、
前記複数の流路管（３）を連通する連通部材（５）とを備え
前記複数の流路管（３）が、隣り合う前記流路管（３）の間に熱交換対象物（２）を配置するための隙間を形成しつつ積層配置された積層型熱交換器であって、
前記流路管（３）は、前記流路管（３）の積層方向に開口するとともに突出した突出管部（４）を有しており、
前記連通部材（５）は、隣り合う前記流路管（３）の前記突出管部（４）同士を嵌合させることにより形成されており、
前記流路管（３）および前記突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されており、
互いに嵌合された一対の前記突出管部（４）のうち、一方の前記突出管部（４１）の先端部（４１１）は、当該一方の突出管部（４１）の径方向外側へ向かって直角に折り曲げられており、
他方の前記突出管部（４２）は、当該他方の突出管部（４２）の径方向外側へ向かって直角に折り曲げられた平面部（４２２）と、前記平面部（４２２）における当該他方の突出管部（４２）の径方向外側の端部に接続されるとともに、前記一方の突出管部（４１）側に向かって延びる側面部（４２３）とを有しており、
前記一方の突出管部（４１）における前記直角に折り曲げられている部位（４１１）の前記ろう材（６）が配置された面は、前記他方の突出管部（４２）における前記平面部（４２２）の前記ろう材（６）が配置された面と接触していることを特徴とする積層型熱交換器。
【請求項５】
熱媒体が流通する熱媒体流路（３０）を有する扁平状に形成された複数の流路管（３）と、
前記複数の流路管（３）を連通する連通部材（５）とを備え
前記複数の流路管（３）が、隣り合う前記流路管（３）の間に熱交換対象物（２）を配置するための隙間を形成しつつ積層配置された積層型熱交換器であって、
前記流路管（３）は、前記流路管（３）の積層方向に開口するとともに突出した突出管部（４）を有しており、
前記連通部材（５）は、隣り合う前記流路管（３）の前記突出管部（４）同士を嵌合させることにより形成されており、
前記流路管（３）および前記突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されており、
互いに嵌合された一対の前記突出管部（４）のうち、一方の前記突出管部（４１）の先端部（４１１）には、前記ろう材（６）が配置された面が折り曲げの外側にくるようにＵ字状に折り曲げられた折り曲げ部（４１２）が形成されており、
他方の前記突出管部（４２）は、当該他方の突出管部（４２）の径方向外側へ向かって直角に折り曲げられた平面部（４２２）と、前記平面部（４２２）における当該他方の突出管部（４２）の径方向外側の端部に接続されるとともに、前記一方の突出管部（４１）側に向かって延びる側面部（４２３）とを有しており、
前記一方の突出管部（４１）の前記折り曲げ部（４１２）における前記他方の突出管部（４２）側の端部（４１２ａ）は、前記他方の突出管部（４２）における前記平面部（４２２）の前記ろう材（６）が配置された面と接触しており、
前記一方の突出管部（４１）の前記折り曲げ部（４１２）における当該一方の突出管部（４１）の径方向外側の面（４１２ｂ）は、前記他方の突出管部（４２）における前記側面部（４２３）の前記ろう材（６）が配置された面と接触していることを特徴とする積層型熱交換器。
【請求項６】
熱媒体が流通する熱媒体流路（３０）と、厚み方向に開口するとともに突出した第１突出管部（４１）および第２突出管部（４２）とを有する流路管（３）を複数形成するとともに、前記第１突出管部（４１）の先端部（４１１）を開口端側に向かって縮径するテーパ形状とし、前記第２突出管部（４２）の先端部（４２１）を開口端側に向かって拡径するテーパ形状とする流路管形成工程と、
前記流路管形成工程の後、隣り合う前記流路管（３）の間に隙間を形成しつつ、隣り合う一方の前記流路管（３）の前記第１突出管部（４１）における前記先端部（４１１）の外側面の少なくとも一部が、他方の前記流路管（３）の前記第２突出端部（４２）における前記先端部（４２１）の内周面に接触するように、複数の前記流路管（３）を積層する積層工程と、
前記積層工程の後、前記第１突出管部（４１）と前記第２突出管部（４２）との互いの先端部（４１１、４１２）同士を接合する接合工程と、
前記接合工程の後、隣り合う前記流路管（３）の間に形成された前記隙間に、熱交換対象物（２）を挿入する熱交換対象物挿入工程とを備えることを特徴とする積層型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、熱媒体が流通する流路管と熱交換対象物とが交互に積層された積層型熱交換器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子を内蔵した半導体モジュール等の発熱体の放熱を行うために、発熱体を両面から挟持するように流路管を配設して構成される積層型熱交換器が知られている。このような積層型熱交換器では、発熱体と流路管とが交互に積層された構成となっており、積層された複数の流路管は、連通部材によって連通され、冷却媒体が各冷却管に流通するよう構成されている。
【０００３】
この種の積層型熱交換器において、流路管に当該流路管の積層方向に開口するとともに突出した突出管部を設け、この流路管の突出管部同士を嵌合させるとともに突出管部の側壁同士を接合することにより、連通部材を形成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この積層型熱交換器によれば、複数の流路管を、別部材を介して接続する必要がなくなるので、部品点数の削減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ところで、積層型熱交換器においては、発熱体の両面に流路管を接触させる必要があるため、隣り合う流路管間の隙間には高い寸法精度が要求される。したがって、上記特許文献１に記載の積層型熱交換器では、隣り合う流路管の間に、隣り合う流路管間の隙間寸法を一定に維持するためのスペーサ治具を配置した状態で、隣り合う流路管同士を接合している。
【０００６】
しかしながら、このスペーサ治具は、流路管の接合工程の後、隣り合う流路管の間から取り外す必要があるため、この際に、流路管の表面を傷つける、スペーサ治具が割れる等の問題が生じる虞がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、隣り合う流路管間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管同士を接合できる積層型熱交換器およびその製造方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、流路管（３）は、流路管（３）の積層方向に開口するとともに突出した突出管部（４）を有しており、連通部材（５）は、隣り合う流路管（３）の突出管部（４）同士を嵌合させることにより形成されており、互いに嵌合された一対の突出管部（４）のうち、一方の突出管部（４１）の先端部（４１１）は、開口端側に向かって縮径するテーパ形状となっており、他方の突出管部（４２）の先端部（４２１）は、開口端側に向かって拡径するテーパ形状となっており、一方の突出管部（４１）の先端部（４１１）における外側面の少なくとも一部は、他方の突出管部（４２）の先端部（４２１）における内側面と接触していることを特徴としている。
【０００９】
これによれば、一方の突出管部（４１）のテーパ形状の先端部（４１１）における外側面の少なくとも一部が、他方の突出管部（４２）のテーパ形状の先端部（４２１）における内側面と接触しているので、複数の流路管（３）を積層する際に、隣り合う流路管（３）が、積層方向、および積層方向に直交する方向にずれることを抑制できる。このため、突出管部（４）の積層方向の寸法、および突出管部（４）の先端部（４１１、４２１）の水平面に対する傾斜角度（θ１、θ２）を、適宜設定することにより、隣り合う流路管（３）間の隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管（３）同士を積層できる。その結果、隣り合う流路管（３）間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管（３）同士を接合できる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の積層型熱交換器において、流路管（３）および突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されており、ろう材（６）は、流路管（３）および突出管部（４）の材料よりも電位的に卑となる材料からなることを特徴としている。
【００１１】
これによれば、流路管（３）および突出管部（４）の内側面に予めろう材（６）を配置しておくことにより、置きろうを用いることなく、隣り合う流路管（３）同士を接合できる。したがって、積層型熱交換器（１）の生産性を向上できる。
【００１２】
さらに、ろう材（６）を、流路管（３）および突出管部（４）の材料よりも電位的に卑となる材料から構成することで、ろう材（６）が犠牲腐食材としての役割を果たすので、ろう材（６）が優先的に腐食し、流路管（３）および突出管部（４）の腐食を抑制することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の積層型熱交換器において、熱媒体は、不凍液であり、流路管（３）および突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されていることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、流路管（３）および突出管部（４）の内側面に予めろう材（６）を配置しておくことにより、置きろうを用いることなく、隣り合う流路管（３）同士を接合できる。したがって、積層型熱交換器（１）の生産性を向上できる。
【００１５】
このとき、熱媒体を不凍液としているので、流路管（３）および突出管部（４）の内側面（熱媒体と接触する面）が腐食する虞はない。このため、任意のろう材（６）を用いることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明では、流路管（３）は、流路管（３）の積層方向に開口するとともに突出した突出管部（４）を有しており、連通部材（５）は、隣り合う流路管（３）の突出管部（４）同士を嵌合させることにより形成されており、流路管（３）および突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されており、互いに嵌合された一対の突出管部（４）のうち、一方の突出管部（４１）の先端部（４１１）は、当該一方の突出管部（４１）の径方向外側へ向かって直角に折り曲げられており、他方の突出管部（４２）は、当該他方の突出管部（４２）の径方向外側へ向かって直角に折り曲げられた平面部（４２２）と、平面部（４２２）における当該他方の突出管部（４２）の径方向外側の端部に接続されるとともに、一方の突出管部（４１）側に向かって延びる側面部（４２３）とを有しており、一方の突出管部（４１）における直角に折り曲げられている部位（４１１）のろう材（６）が配置された面は、他方の突出管部（４２）における平面部（４２２）のろう材（６）が配置された面と接触していることを特徴としている。
【００１７】
これによれば、一方の突出管部（４１）における直角に折り曲げられている部位（４１１）のろう材（６）が配置された面は、他方の突出管部（４２）における平面部（４２２）のろう材（６）が配置された面と接触しているので、複数の流路管（３）を積層する際に、隣り合う流路管（３）が積層方向にずれることを抑制できる。
【００１８】
また、他方の突出管部（４２）は、平面部（４２２）における当該他方の突出管部（４２）の径方向外側の端部に接続されるとともに、一方の突出管部（４１）側に向かって延びる側面部（４２３）を有しているので、当該側面部（４２３）により、一方の突出管部（４１）の先端部（４１１）の積層方向に直交する方向への移動を規制できる。このため、複数の流路管（３）を積層する際に、隣り合う流路管（３）が積層方向に直交する方向にずれることを抑制できる。
【００１９】
その結果、隣り合う流路管（３）間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管（３）同士を接合できる。
【００２０】
さらに、一方の突出管部（４１）における直角に折り曲げられている部位（４１１）と、他方の突出管部（４２）における平面部（４２２）とが、ろう材（６）が配置された面同士で接触しているので、一方の突出管部（４１）と他方の突出管部（４２）との接合部に充分な量のろう材（６）を確保することができる。これにより、隣り合う流路管（３）同士を確実に接合することが可能となる。
【００２１】
なお、本発明における「直角に折り曲げられている」とは、厳密に直角に折り曲げられていることのみを意味するものではなく、直角から若干の角度だけ傾斜する方向に折り曲げられているものを含む意味のものである。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明では、流路管（３）は、流路管（３）の積層方向に開口するとともに突出した突出管部（４）を有しており、連通部材（５）は、隣り合う流路管（３）の突出管部（４）同士を嵌合させることにより形成されており、流路管（３）および突出管部（４）の内側面には、ろう材（６）が配置されており、互いに嵌合された一対の突出管部（４）のうち、一方の突出管部（４１）の先端部（４１１）には、ろう材（６）が配置された面が折り曲げの外側にくるようにＵ字状に折り曲げられた折り曲げ部（４１２）が形成されており、他方の突出管部（４２）は、当該他方の突出管部（４２）の径方向外側へ向かって直角に折り曲げられた平面部（４２２）と、平面部（４２２）における当該他方の突出管部（４２）の径方向外側の端部に接続されるとともに、一方の突出管部（４１）側に向かって延びる側面部（４２３）とを有しており、一方の突出管部（４１）の折り曲げ部（４１２）における他方の突出管部（４２）側の端部（４１２ａ）は、他方の突出管部（４２）における平面部（４２２）のろう材（６）が配置された面と接触しており、一方の突出管部（４１）の折り曲げ部（４１２）における当該一方の突出管部（４１）の径方向外側の面（４１２ｂ）は、他方の突出管部（４２）における側面部（４２３）のろう材（６）が配置された面と接触していることを特徴としている。
【００２３】
これによれば、一方の突出管部（４１）の折り曲げ部（４１２）における他方の突出管部（４２）側の端部（４１２ａ）は、他方の突出管部（４２）における平面部（４２２）のろう材（６）が配置された面と接触しているので、複数の流路管（３）を積層する際に、隣り合う流路管（３）が積層方向にずれることを抑制できる。
【００２４】
また、一方の突出管部（４１）の折り曲げ部（４１２）における当該一方の突出管部（４１）の径方向外側の面（４１２ｂ）は、他方の突出管部（４２）における側面部（４２３）のろう材（６）が配置された面と接触しているので、当該側面部（４２３）により、一方の突出管部（４１）の先端部（４１１）の積層方向に直交する方向への移動を規制できる。このため、複数の流路管（３）を積層する際に、隣り合う流路管（３）が積層方向に直交する方向にずれることを抑制できる。
【００２５】
その結果、隣り合う流路管（３）間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管（３）同士を接合できる。
【００２６】
さらに、一方の突出管部（４１）の折り曲げ部（４１２）における他方の突出管部（４２）側の端部（４１２ａ）および他方の突出管部（４２）における平面部（４２２）、並びに、一方の突出管部（４１）の折り曲げ部（４１２）における当該一方の突出管部（４１）の径方向外側の面（４１２ｂ）および他方の突出管部（４２）における側面部（４２３）が、ろう材（６）が配置された面同士で接触しているので、一方の突出管部（４１）と他方の突出管部（４２）との接合部に充分な量のろう材（６）を確保することができる。これにより、隣り合う流路管（３）同士を確実に接合することが可能となる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明では、熱媒体が流通する熱媒体流路（３０）と、厚み方向に開口するとともに突出した第１突出管部（４１）および第２突出管部（４２）とを有する流路管（３）を複数形成するとともに、第１突出管部（４１）の先端部（４１１）を開口端側に向かって縮径するテーパ形状とし、第２突出管部（４２）の先端部（４２１）を開口端側に向かって拡径するテーパ形状とする流路管形成工程と、流路管形成工程の後、隣り合う流路管（３）の間に隙間を形成しつつ、隣り合う一方の流路管（３）の第１突出管部（４１）における先端部（４１１）の外側面の少なくとも一部が、他方の流路管（３）の第２突出端部（４２）における先端部（４２１）の内周面に接触するように、複数の流路管（３）を積層する積層工程と、積層工程の後、第１突出管部（４１）と第２突出管部（４２）との互いの先端部（４１１、４１２）同士を接合する接合工程と、接合工程の後、隣り合う流路管（３）の間に形成された隙間に、熱交換対象物（２）を挿入する熱交換対象物挿入工程とを備えることを特徴としている。
【００２８】
これによれば、第１突出管部（４１）のテーパ形状の先端部（４１１）における外側面の少なくとも一部が、第２突出管部（４２）のテーパ形状の先端部（４２１）における内側面と接触しているので、複数の流路管（３）を積層する際に、隣り合う流路管（３）が、積層方向、および積層方向に直交する方向にずれることを抑制できる。このため、突出管部（４）の積層方向の寸法、および突出管部（４）の先端部（４１１、４２１）の水平面に対する傾斜角度（θ１、θ２）を、適宜設定することにより、隣り合う流路管（３）間の隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管（３）同士を積層できる。その結果、隣り合う流路管（３）間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管（３）同士を接合できる。
【００２９】
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】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係る積層型熱交換器１を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１実施形態における突出管部４の接合部を示す拡大断面図である。
【図４】第２実施形態における突出管部４の接合部を示す拡大断面図である。
【図５】第３実施形態における突出管部４の接合部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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、図中、同一符号を付してある。
【００３２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本第１実施形態に係る積層型熱交換器１を示す正面図である。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態の積層型熱交換器１は、熱交換対象物としての複数の電子部品２を両面から冷却するもので、熱媒体を流通させる熱媒体流路３０（図２参照）を有する扁平形状の複数の流路管３と、複数の流路管３を連通する連通部材５とを備えている。複数の流路管３は、電子部品２を両面から挟持できるように複数個積層配置されている。
【００３４】
本実施形態では、電子部品２として、ＩＧＢＴ等の半導体素子とダイオードとを内蔵した半導体モジュールを用いている。当該半導体モジュールは、自動車用インバータ、産業機器のモータ駆動インバータ、ビル空調用のエアコンインバータ等に用いるものとすることができる。なお、電子部品２としては、上記半導体モジュール以外にも、例えば、パワートランジスタ、パワーＦＥＴ、ＩＧＢＴ等を用いることもできる。
【００３５】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２に示すように、流路管３には、電子部品２と当接する第１主面３１１ａを有する第１管壁３１１ｂに面した第１熱媒体流路３０１と、第１主面３１１ａの反対側において電子部品２と当接する第２主面３１２ａを有する第２管壁３１２ｂに面した第２熱媒体流路３０２とが設けられている。
【００３６】
具体的には、本実施形態の流路管３は、いわゆるドロンカップ構造となっている。すなわち、流路管３は、一対の外殻プレート３１と、一対の外殻プレート３１の間に配置される中間プレート３２とを有している。これにより、外殻プレート３１と中間プレート３２との間には、第１熱媒体流路３０１および第２熱媒体流路３０２がそれぞれ形成されている。したがって、流路管３には、熱媒体流路３０が流路管３の厚み方向、すなわち流路管３の積層方向（以下、流路管積層方向という）に二段形成されている。
【００３７】
以下、一対の外殻プレート３１のうち、中間プレート３２とともに第１熱媒体流路３０１を形成するものを第１外殻プレート３１１といい、中間プレート３２とともに第２熱媒体流路３０２を形成するものを第２外殻プレート３１２ともいう。したがって、第１外殻プレート３１１は第１管壁３１１ｂを構成しており、第２外殻プレート３１２は第２管壁３１２ｂを構成している。
【００３８】
流路管３内には、熱媒体流路３０を複数の細流路３３３に分割し、熱媒体と流路管３との伝熱面積を増大させるインナーフィン３３が設けられている。本実施形態では、インナーフィン３３は、外殻プレート３１と中間プレート３２との間、すなわち第１熱媒体流路３０１内および第２熱媒体流路３０２内に１つずつ設けられている。
【００３９】
インナーフィン３３は、細流路３３３を分割する複数の平板部３３１と、隣り合う平板部３３１を所定距離離して位置づける頂部３３２とを有する波形状に形成されている。すなわち、インナーフィン３３は、熱媒体の流れ方向に略垂直な断面形状が、頂部３３２を一方側と他方側に交互に位置させて曲折する波形状に形成されている。本実施形態のインナーフィン３３は、熱媒体流路３０を分割する壁面である平板部３３１が熱媒体の流れ方向に直線的に延びているストレートフィンである。なお、インナーフィン３３としては、ウェーブフィンやオフセットフィンを用いることもできる。
【００４０】
図１に戻り、電子部品２は、流路管３の第１、第２外殻プレート３１１、３１２のそれぞれに対して２個ずつ設けられている。換言すると、１枚の第１外殻プレート３１１に対して２個の電子部品２が設けられるとともに、１枚の第２外殻プレート３１２に対して２個の電子部品２が設けられている。各外殻プレート３１１、３１２に設けられた２つの電子部品２は、それぞれ熱媒体の流れ方向に直列に配置されている。
【００４１】
また、流路管３の長手方向両端部には、流路管積層方向に開口するとともに突出する略円筒状の突出管部４が形成されている。そして、隣り合う流路管３の突出管部４同士を嵌合させることにより、複数の流路管３を連通する連通部材５が形成されている。なお、突出管部４は、流路管３と一体に形成されている。この突出管部４の詳細については後述する。
【００４２】
複数の流路管３のうち流路管積層方向最外側に配置される流路管３を外側流路管３ａとしたとき、２つの外側流路管３ａのうち一方の外側流路管３ａの長手方向両端部には、熱媒体を積層型熱交換器１に導入するための熱媒体導入口５０１と、熱媒体を積層型熱交換器１から排出するための熱媒体排出口５０２とがそれぞれ接続されている。熱媒体導入口５０１および熱媒体排出口５０２は、ろう付けにより一方の外側流路管３ａに接合されている。なお、本実施形態の流路管３、突出管部４、熱媒体導入口５０１および熱媒体排出口５０２は、アルミニウム製である。
【００４３】
熱媒体導入口５０１から導入された熱媒体は、連通部材５を通って長手方向における一方の端部から各流路管３に流入し、それぞれの熱媒体流路３０内を他方の端部に向かって流れる。そして、熱媒体は、連通部材５を通って熱媒体排出口５０２から排出される。このように、熱媒体が熱媒体流路３０を流通する間に、電子部品２との間で熱交換を行って、電子部品２を冷却するようになっている。
【００４４】
また、本実施形態では、熱媒体としてエチレングリコール系の不凍液（ＬＬＣ）を用いている。このため、流路管３および突出管部４の内側面（ＬＬＣと接触する面）が腐食する虞がないので、流路管３および突出管部４の内側面に任意のろう材６を配置（クラッド）して、複数の流路管３をろう付けを行うことができる。
【００４５】
一方、熱媒体が管理されていない、すなわちＬＬＣ以外の熱媒体を用いる可能性がある場合には、流路管３および突出管部４の内側面に配意されるろう材６を、流路管３および突出管部４の材料よりも電位的に卑となる材料から構成する必要がある。例えば、流路管３および突出管部４をアルミニウム製とする場合には、亜鉛を含有する材料からなるろう材６を用いればよい。これにより、ろう材６が犠牲腐食材としての役割を果たすので、ろう材６が優先的に腐食し、流路管３および突出管部４の腐食を抑制することができる。
【００４６】
図３は、本第１実施形態における突出管部４の接合部を示す拡大断面図である。図３に示すように、互いに嵌合された一対の突出管部４のうち、一方の突出管部（以下、第１突出管部４１という）の先端部４１１は、開口端側（紙面下側）に向かって徐々に縮径するテーパ形状となっている。また、他方の突出管部（以下、第２突出管部４２という）の先端部４２１は、開口端側（紙面上側）に向かって徐々に拡径するテーパ形状となっている。
【００４７】
第１突出管部４１の先端部４１１の外側面は、第２突出管部４２の先端部４２１における内側面（ろう材６が配置されている面）と全面に亘って接触している。すなわち、第１突出管部４１の先端部４１１の水平面（流路管積層方向に直交する面）に対する傾斜角度θ１と、第２突出管部４２の先端部４２の水平面に対する傾斜角度θ２とが同一になっている。なお、第１突出管部４１の先端部４１１の水平面に対する傾斜角度θ１および第２突出管部４２の先端部４２の水平面に対する傾斜角度θ２は、０°より大きく９０°より小さい範囲に設定されている。
【００４８】
続いて、本実施形態における積層型熱交換器１の製造方法について簡単に説明する。
【００４９】
まず、第１突出管部４１および第２突出管部４２とを有する流路管３を複数形成するとともに、第１突出管部４１の先端部４１１を開口端側に向かって縮径するテーパ形状とし、第２突出管部４２の先端部４２１を開口端側に向かって拡径するテーパ形状とする（流路管形成工程）。
【００５０】
その後、隣り合う流路管３の間に隙間を形成しつつ、隣り合う一方の流路管３の第１突出管部４１における先端部４１１を、他方の流路管３の第２突出管部４２における先端部４２１に接触するようにして、複数の流路管３を積層する（積層工程）。さらに、外側流路管３ａに、熱媒体導入口５０１および熱媒体排出口５０２を仮固定する。
【００５１】
その後、隣り合う流路管３の第１突出管部４１と第２突出管部４２との互いの先端部４１１、４２１同士をろう付け接合する（接合工程）。具体的には、複数積層された流路管３、熱媒体導入口５０１および熱媒体排出口５０２の組付体を加熱炉に投入する。これにより、流路管３および第１、第２突出管部４１、４２の内側面に予めクラッドされたろう材６が溶融する。そして、再びろう材６が凝固するまで冷却することで、隣り合う流路管３の間に隙間が形成された状態で複数の流路管３が接合される。
【００５２】
その後、隣り合う流路管３の間に形成された隙間に電子部品２を挿入することで（電子部品挿入工程）、積層型熱交換器１が製造される。
【００５３】
以上説明したように、第１突出管部４１のテーパ形状の先端部４１１における外側面を、第２突出管部４２のテーパ形状の先端部４２１における内側面と接触させることで、複数の流路管３を積層する際に、隣り合う流路管３が、流路管積層方向、および流路管積層方向に直交する方向にずれることを抑制できる。このため、突出管部４の流路管積層方向の寸法、および突出管部４の先端部４１１、４２１の水平面に対する傾斜角度θ１、θ２を適宜設定することにより、隣り合う流路管３間の隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管３同士を積層できる。その結果、隣り合う流路管３間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管３同士を接合できる。
【００５４】
また、流路管３および突出管部４の内側面にろう材６を予めクラッドしておくことで、置きろうを用いることなく、隣り合う流路管３同士を接合できるので、積層型熱交換器１の生産性を向上できる。
【００５５】
また、第１突出管部４１のテーパ形状の先端部４１１における外側面を、第２突出管部４２のテーパ形状の先端部４２１における内側面（ろう材６が配置されている面）と、全面に亘って接触させることで、第１突出管部４１と第２突出管部４２との接合部に充分な量のろう材６を確保することができる。これにより、隣り合う流路管３同士を確実に接合することが可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第２実施形態と比較して、突出管部４の接合部の構造が異なるものである。
【００５７】
図４は、本第２実施形態における突出管部４の接合部を示す拡大断面図である。図４に示すように、互いに嵌合された一対の突出管部４のうち、第１突出管部４１の先端部４１１は、当該第１突出管部４１の径方向外側、すなわち外側面へ向かって直角に折り曲げられている。このため、第１突出管部４１の先端部４１１は、冷却管積層方向に対して直交している。
【００５８】
第２突出管部４２は、当該第２突出管部４２の径方向外側、すなわち外側面へ向かって直角に折り曲げられた平面部４２２と、この平面部４２２における当該第２突出管部４２の径方向外側の端部に接続されるとともに、第１突出管部４１側（紙面上側）に向かって延びる側面部４２３とを有している。本実施形態では、側面部４２３における第１突出管部４１側の端部４２３ａは、第２突出管部４２の径方向外側に向かって徐々に拡開するテーパ形状になっている。また、側面部４２３は、流路管積層方向に対して略平行に延びている。
【００５９】
第１突出管部４１の先端部４１１、すなわち直角に折り曲げられている部位の内側面（ろう材６が配置された面）は、第２突出管部４２における平面部４２２の内側面（ろう材６が配置された面）と接触している。このとき、第１突出管部４１の先端部４１１の端面４１１ａは、第２突出管部４２の側面部４２３の内側面（ろう材６が配置された面）と対向している。
【００６０】
以上説明したように、第１突出管部４１における直角に折り曲げられている部位４１１の内側面を、第２突出管部４２における平面部４２２の内側面と接触させることで、複数の流路管３を積層する際に、隣り合う流路管３が流路管積層方向にずれることを抑制できる。
【００６１】
また、第２突出管部４２に第１突出管部４１側に向かって延びる側面部４２３を設けることで、当該側面部４２３により、第１突出管部４１の先端部４１１の流路管積層方向に直交する方向への移動を規制できる。このため、複数の流路管３を積層する際に、隣り合う流路管３が、流路管積層方向に直交する方向にずれることを抑制できる。
【００６２】
その結果、隣り合う流路管３間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管３同士を接合できる。
【００６３】
さらに、第１突出管部４１における直角に折り曲げられている部位４１１と、第２突出管部４２における平面部４２２とを、ろう材６が配置された面同士で接触させることで、第１突出管部４１と第２突出管部４２との接合部に充分な量のろう材６を確保することができる。これにより、隣り合う流路管３同士を確実に接合することが可能となる。
【００６４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第２実施形態と比較して、突出管部４の接合部の構造が異なるものである。
【００６５】
図５は、本第３実施形態における突出管部４の接合部を示す拡大断面図である。図５に示すように、互いに嵌合された一対の突出管部４のうち、第１突出管部４１の先端部４１１には、ろう材６が配置された面が折り曲げの外側にくるようにＵ字状に折り曲げられた折り曲げ部４１２が形成されている。
【００６６】
第１突出管部４１の折り曲げ部４１２における第２突出管部４２側の端部４１２ａは、第２突出管部４２における平面部４２２の内側面（ろう材６が配置された面）と接触している。さらに、折り曲げ部４１２における第１突出管部４１の径方向外側の面４１２ｂは、第２突出管部４２における側面部４２３の内側面（ろう材６が配置された面）と接触している。
【００６７】
以上説明したように、第１突出管部４１の折り曲げ部４１２における第２突出管部４２側の端部４１２ａを、第２突出管部４２における平面部４２２の内側面と接触させることで、複数の流路管３を積層する際に、隣り合う流路管３が流路管積層方向にずれることを抑制できる。
【００６８】
また、第１突出管部４１の折り曲げ部４１２における当該第１突出管部４１の径方向外側の面４１２ｂを、第２突出管部４２における側面部４２３の内側面と接触させることで、当該側面部４２３により、第１突出管部４１の先端部４１１の流路管積層方向に直交する方向への移動を規制できる。このため、複数の流路管３を積層する際に、隣り合う流路管３が流路管積層方向に直交する方向にずれることを抑制できる。
【００６９】
その結果、隣り合う流路管３間の隙間寸法を一定に維持するための治具を用いることなく、当該隙間寸法を一定に維持した状態で、隣り合う流路管３同士を接合できる。
【００７０】
さらに、第１突出管部４１の折り曲げ部４１２における第２突出管部４２側の端部４１２ａおよび第２突出管部４２の平面部４２２、並びに、第１突出管部４１の折り曲げ部４１２における当該第１突出管部４１の径方向外側の面４１２ｂおよび第２突出管部４２の側面部４２３を、ろう材６が配置された面同士で接触することで、第１突出管部４１と第２突出管部４２との接合部に充分な量のろう材６を確保することができる。これにより、隣り合う流路管３同士を確実に接合することが可能となる。
【００７１】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
【００７２】
（１）上述の第１実施形態では、第１突出管部４１の先端部４１１の外側面を、第２突出管部４２の先端部４２１における内側面と全面に亘って接触させた例について説明したが、これに限らず、第１突出管部４１の先端部４１１の外側面の一部を、第２突出管部４２の先端部４２１の内側面と接触させてもよい。
【００７３】
このとき、第１突出管部４１の先端部４１１の水平面に対する傾斜角度θ１［°］と、第２突出管部４２の先端部４２の水平面に対する傾斜角度θ２［°］との関係が、下記の数式１〜３を満たしていればよい。
【００７４】
０＜θ１＜９０  …（数式１）
０＜θ２＜９０  …（数式２）
θ１≧θ２      …（数式３）
（２）上述の各実施形態において、第１、第２突出管部４１、４２における先端部４１１、４２１およびその周辺部にリブまたは打ち出し部を設けてもよい。これによれば、第１、第２突出管部４１、４２を構成する外殻プレート３１の板厚が薄い場合に、先端部４１１、４２１が変形することを抑制できる。
【符号の説明】
【００７５】
２      電子部品（熱交換対象物）
３      流路管
４      突出管部
５      連通部材
６      ろう材
４１    第１突出管部
４２    第２突出管部
４１１  先端部
４２１  先端部
【図１】
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【図２】
2011222815.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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