(57)【要約】【課題】金属板と出入口管を一体で接合することで後加工をなくした金属積層体及び金属積層体の製造方法を提供する。【解決手段】金属積層体は、金属ブロック本体と、出入口管とを具備する。金属ブロック本体は、流路が形成された、複数の第１金属板と、複数の第２金属板とが交互に積層されている。第１主面と、第１主面とは反対側の第２主面と、第１主面と第２主面とに連続する側面とを有する。出入口管は、側面に挿入され接合される。側面には、出入口管が挿入される挿入口が設けられる。複数の第１金属板、複数の第２金属板、出入口管とが互いに拡散接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路が形成された、複数の第１金属板と、複数の第２金属板とが交互に積層されることによって構成され、第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに連続する側面とを有する金属ブロック本体と、
前記側面に挿入された出入口管と
を具備し、
前記側面には、前記出入口管が挿入される挿入口が設けられ、
前記複数の第１金属板と、前記複数の第２金属板と、前記出入口管と前記挿入口とが互いに拡散接合されている
金属積層体。
【請求項２】
請求項１に記載の金属積層体であって、
前記金属ブロック本体の内部には、前記挿入口及び前記流路に連結された空間部が設けられ、
前記挿入口の積層方向における長さは、前記空間部の積層方向における長さよりも短い
金属積層体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の金属積層体であって、
前記出入口管の内部には、前記積層方向に延在する複数のしきい板が設けられている
金属積層体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の金属積層体であって、
前記側面には、少なくとも２つの挿入口が設けられ、第１の挿入口の積層方向における長さは、第２の挿入口の積層方向における長さよりも短く、前記積層方向に対して直交する方向において、前記第１の挿入口の長さは、前記第２の挿入口の長さよりも長い
金属積層体。
【請求項５】
第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とに連続する側面とを有する複数の金属板の一部に対し、前記側面に切り欠きを形成し、
前記切り欠きが積層方向に繋がるように前記複数の金属板を積層し、前記積層方向に繋がった前記切り欠きによって出入口管が挿入される挿入口が設けられた積層体を形成し、
前記挿入口に前記出入口管を挿入し、
前記複数の金属板のそれぞれ及び前記出入口管を互いに拡散接合する
金属積層体の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の金属積層体の製造方法であって、
前記出入口管の内部に前記積層方向に延在する複数のしきい板を設け、
前記複数の金属板のそれぞれ及び前記出入口管を互いに拡散接合する
金属積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属積層体及び金属積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は冷凍サイクルの一つの要素として使用され、冷凍サイクル内の作動流体の温度を目標値にするための不可欠なパーツである。熱交換器には様々な種類が存在する。その中でマイクロ流路熱交換器の卓越した性能が認識されつつあり、実用化に向けて開発が進められている。
【０００３】
このようなマイクロ流路熱交換器には積層型マイクロ流路熱交換器がある。この積層型マイクロ流路熱交換器は、例えば、表面に微細な高温流体流路が形成された金属板と、表面に微細な低温流体流路が形成された金属板を交互に積層して構成された積層体の上面と底面に耐圧用の金属板を重ねて、真空の状態で加圧・加熱することによって各伝熱板及び各金属板が互いに拡散接合されて一体化される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０５６９２８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、高温流体並びに低温流体の出入口は、積層された複数の金属板が拡散接合された金属積層体の側面に切削加工等で孔をあけ、その孔に出入口管を挿入した後、ろう付けにより各々を接合して形成する。このような後加工は煩雑で、また切削加工の際には孔から金属積層体の内部に切削粉が入ったりバリが生じたりするおそれがあった。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、金属積層体に出入口管を接合するための後加工をなくした金属積層体及び金属積層体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金属積層体は、金属ブロック本体と、出入口管とを備える。
上記金属ブロック本体は、流路が形成された、複数の第１金属板と、複数の第２金属板とが交互に積層されることによって形成され、第１主面と、上記第１主面とは反対側の第２主面と、上記第１主面と上記第２主面とに連続する側面とを有する。
上記出入口管は、上記側面に挿入される。
上記側面には、上記出入口管が挿入される挿入口が設けられる。
上記複数の第１金属板と、上記複数の第２金属板と、上記出入口管と上記挿入口とが互いに拡散接合されている。
【０００８】
上記の金属積層体においては、上記金属ブロック本体の内部には、上記挿入口及び上記流路に連結された空間部が設けられ、上記挿入口の積層方向における長さは、上記空間部の積層方向における長さよりも短くてもよい。
【０００９】
上記の金属積層体においては、上記出入口管の内部には、上記積層方向に延在する複数のしきい板が設けられてもよい。
【００１０】
上記の金属積層体においては、前記側面に、少なくとも２つの挿入口が設けられ、第１の挿入口（第１挿入口）の積層方向における長さは、第２の挿入口（第２挿入口）の積層方向における長さよりも短く、上記積層方向に対して直交する方向において、上記第１挿入口の長さは、上記第２挿入口の長さよりも長くてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る金属積層体の製造方法は、第１主面と、上記第１主面とは反対側の第２主面と、上記第１主面と上記第２主面とに連続する側面とを有する複数の金属板の一部に対し、上記側面に切り欠きが形成される。
上記切り欠きが積層方向に繋がるように上記複数の金属板を積層し、上記積層方向に繋がった上記切り欠きによって出入口管が挿入される挿入口が設けられた金属積層体が形成される。
上記挿入口に上記出入口管が挿入される。
上記複数の金属板のそれぞれ及び上記出入口管が互いに拡散接合される。
【００１２】
上記の金属積層体の製造方法においては、上記出入口管の内部に上記積層方向に延在する複数のしきい板を設け、上記複数の金属板のそれぞれ及び上記出入口管を互いに拡散接合してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明によれば、金属積層体に出入口管を接合するための後加工をなくした金属積層体及び金属積層体の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る金属積層体の概略斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のＡ１−Ａ１線に沿った概略断面図である。図２（ｂ）は、図１のＡ２−Ａ２線に沿った概略断面図である。
【図３】本実施形態の金属積層体を製造する方法を説明する概略斜視図である。
【図４】本実施形態の金属積層体を製造する方法を説明する概略斜視図である。
【図５】本実施形態の金属積層体を製造する方法を説明する概略斜視図である。
【図６】拡散接合後の積層体を示す概略斜視図である。
【図７】本実施形態の変形例を示す概略断面図である。
【図８】本実施形態の別の変形例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
［金属積層体の構成］
【００１７】
図１は、本実施形態に係る金属積層体の概略斜視図である。
図２（ａ）は、図１のＡ１−Ａ１線に沿った概略断面図である。
図２（ｂ）は、図１のＡ２−Ａ２線に沿った概略断面図である。
【００１８】
図１に示すように、金属積層体１０は、金属ブロック本体１と、一対の出入口管５Ａ、５Ｂと、一対の出入口管５Ｃ、５Ｄとを具備する。金属積層体１０は、例えば、積層型マイクロ流路熱交換器の一部に適用される。例えば、金属積層体１０では、高温の媒体が出入口管５Ａから流入して、金属ブロック本体１を経由し、出入口管５Ｂから排出される。一方、低温の媒体が出入口管５Ｃから流入して、金属ブロック本体１を経由し、出入口管５Ｄから排出される。
【００１９】
金属ブロック本体１は、複数の金属板２Ａ（第１金属板）と、複数の金属板２Ｂ（第２金属板）と、外殻板３Ａと、外殻板３Ｂとを有する。金属ブロック本体１においては、外殻板３Ａが最下層に配置され、外殻板３Ｂが最上層に配置され、外殻板３Ａと外殻板３Ｂとの間に、複数の金属板２Ａと複数の金属板２Ｂとが交互に積層される。外殻板３Ａと外殻板３Ｂとの間に積層された複数の金属板２Ａ、２Ｂをまとめて積層体２とする。
【００２０】
金属ブロック本体１は、第１主面１ｕ（上面）と、第１主面１ｕとは反対側の第２主面１ｄと、第１主面１ｕと第２主面１ｄとに連続する側面１ｗとを有する。複数の金属板２Ａのそれぞれ及び複数の金属板２Ｂのそれぞれには、流路が形成されている（後述）。金属ブロック本体１は、例えば、略直方体形状をしている。
【００２１】
出入口管５Ａ、５Ｂと、出入口管５Ｃ、５Ｄとは、金属ブロック本体１の側面１ｗに挿入され接合される。例えば、出入口管５Ａ、５Ｂは、Ｙ軸方向において金属ブロック本体１の側面１ｗに挿入され接合され、出入口管５Ｃ、５Ｄは、Ｘ軸方向において金属ブロック本体１の側面１ｗに挿入され接合される。すなわち、出入口管５Ａから出入口管５Ｂに向かう方向と、出入口管５Ｃから出入口管５Ｄに向かう方向とは、交差する。
【００２２】
一例として、図２（ａ）には、出入口管５Ａ、５Ｂが金属ブロック本体１の側面１ｗに挿入され接合された図が示されている。図２（ａ）に示すように、側面１ｗには、一方の出入口管５Ａが挿入される挿入口２１と、他方の出入口管５Ｂが挿入される挿入口２２とが設けられている。なお、本実施形態を説明する図面では、１つの側面に挿入口が１箇所設けられた構成が例示されているが、１つの側面に設けられる挿入口は、１箇所に限らず、複数の箇所に設けることもできる。なお、側面に向かって見た挿入口の形状は、長方形であればよい。これは、その形状を円形や楕円形にすると、挿入口の内壁に金属板２Ａ及び２Ｂの板厚に応じた段差が生じるためである。段差が存在すると、出入口管との接合に不具合が生じる要因となる。
【００２３】
挿入口２１は、挿入口２２に対して対向して配置されている。このような挿入口は、出入口管５Ｃ、５Ｄが挿入される側面１ｗにも設けられている。この出入口管５Ｃ、５Ｄが挿入される挿入口も対向して配置されている。また、各挿入口の外殻板３Ａと積層体２との界面からの高さは、略同じである。
【００２４】
挿入口２１、２２を側面１ｗの中央部に形成するために、金属板２Ａは、挿入口２１、２２が形成されていない金属板２Ａａと、挿入口２１、２２が形成されている金属板２Ａｂとを含んでいる。同様に、金属板２Ｂは、挿入口２１、２２が形成されていない金属板２Ｂａと、挿入口２１、２２が形成される金属板２Ｂｂとを含む。
【００２５】
例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、挿入口２１、２２が形成されていない箇所においては、金属板２Ａａと金属板２Ｂａとが積層方向（Ｚ軸方向）に交互に積層され、挿入口２１、２２が形成される箇所においては、金属板２Ａｂと金属板２Ｂｂとが積層方向に交互に積層されている。
【００２６】
金属ブロック本体１の内部には、挿入口２１に連結された空間部１ｓと、挿入口２２に連結された空間部１ｔとが設けられている。金属ブロック本体１の積層方向において、挿入口２１の長さＬｐは、空間部１ｓの長さＬｓよりも短く、挿入口２２の長さはＬｑ、空間部１ｔの長さＬｔよりも短い。また、挿入口２１、２２においては、積層方向における長さＬｐ、Ｌｑよりも、積層方向に直交する方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）における長さのほうが長く構成されている。
【００２７】
出入口管５Ａ〜５Ｄの内部には、積層方向に延在する複数のしきい板５１が設けられている。例えば、図２（ｂ）に例示される出入口管５Ａにおいては、出入口管５Ａの内部に複数のしきい板５１が配置されている。複数のしきい板５１のそれぞれは、積層方向に延在し、積層方向と交差する方向（Ｘ軸方向）に並ぶ。複数のしきい板５１のそれぞれは、Ｙ軸方向に延在する。複数のしきい板５１は、挿入口２１内に位置する。
【００２８】
このような金属積層体１０においては、複数の金属板２Ａのそれぞれと、複数の金属板２Ｂのそれぞれと、外殻板３Ａと、外殻板３Ｂとが互いに拡散接合されている。さらに、出入口管５Ａと挿入口２１の少なくとも一部、及び出入口管５Ｂと挿入口の少なくとも一部とが互いに拡散接合されている。出入口管５Ｃ、５Ｄのそれぞれにおいても、側面１ｗに設けられた挿入口の少なくとも一部と拡散接合をしている。
【００２９】
金属板２Ａ、２Ｂ、外殻板３Ａ及び外殻板３Ｂは、熱伝導率が高く、例えば、同じ種類の金属板である。金属板２Ａ、２Ｂ、外殻板３Ａ及び外殻板３Ｂは、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼板等である。出入口管５Ａ〜５Ｄのそれぞれは、金属板２Ａ、２Ｂと同種の材料で構成されてもよく、金属板２Ａ、２Ｂとは異種の材料で構成されてもよい。異種の材料とは、拡散接合が可能な組み合わせであればよく、例えば、その組み合わせとして、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、チタン、マグネシウム合金など、これらの中から２種以上の材料を目的に応じて選択したものがあげられる。拡散接合の方式は、具体的には、固相接合、熱間圧接、冷間圧接等がある。
【００３０】
（金属積層体の製造方法）
【００３１】
図３（ａ）〜図５は、本実施形態の金属積層体を製造する方法を説明する概略斜視図である。
【００３２】
例えば、金属ブロック本体１を構成する金属板２Ａとしては、図３（ａ）に示す金属板２Ａｂと、図３（ｂ）に示す金属板２Ａａとが準備される。
【００３３】
図３（ａ）に示す金属板２Ａｂは、第１主面２ｕと、第１主面２ｕとは反対側の第２主面２ｄと、第１主面２ｕと第２主面２ｄとに連続する側面２ｗとを有する。金属板２Ａｂには、切り欠き２１１、２２１、２３１、２４１と、開口部２１２、２２２、２３２、２４２とが設けられている。ここで、切り欠き２１１は、開口部２１２に連通する。切り欠き２２１は、開口部２２２に連通する。切り欠き２３１は、開口部２３２に連通する。切り欠き２４１は、開口部２４２に連通する。
【００３４】
図３（ｂ）に示す金属板２Ａａには、切り欠き２１１、２２１、２３１、２４１が設けられてなく、開口部２１２、２２２、２３２、２４２が設けられている。
【００３５】
さらに、金属板２Ａａ、２Ａｂには、高温流体の流路を形成する溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａが設けられている。溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａは、金属板２Ａａ、２Ａｂの一方の面に、例えば、ハーフエッチング技術により設けられる。溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａの深さはいずれの箇所も均一であってよい。
【００３６】
金属板２Ａａ、２Ａｂにおいて、Ｙ軸方向の両端部にそれぞれ設けられる開口部２１２と、開口部２２２との間には、開口部２１２と開口部２２２との間を連通する複数の溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａが形成されている。なお、溝２５Ａの数は、図示される３本には限らない。
【００３７】
例えば、複数の溝２５Ａは、Ｘ軸方向に沿って形成される。溝３０Ａ、３１Ａは、Ｙ軸方向に沿って形成される。溝３０Ａは、その一端が開口部２１２と連通する。溝３１Ａは、その一端が開口部２２２と連通する。複数の溝２５Ａは、溝３０Ａと溝３１Ａとの間を連通する。
【００３８】
このように、金属ブロック本体１を構成する複数の金属板２Ａの一部（金属板２Ａｂ）に対し、その側面２ｗに切り欠き２１１、２２１、２３１、２４１が予め形成される。
【００３９】
また、金属ブロック本体１を構成する金属板２Ｂとしては、図４（ａ）に示す金属板２Ｂｂと、図４（ｂ）に示す金属板２Ｂａとが準備される。
【００４０】
図４（ａ）に示す金属板２Ｂｂは、第１主面２ｕと、第２主面２ｄと、側面２ｗとを有する。金属板２Ｂｂには、切り欠き２１１、２２１、２３１、２４１と、開口部２１２、２２２、２３２、２４２とが設けられている。
【００４１】
図４（ｂ）に示す金属板２Ｂａには、切り欠き２１１、２２１、２３１、２４１が設けられてなく、開口部２１２、２２２、２３２、２４２が設けられている。
【００４２】
金属板２Ｂａ、２Ｂｂには、低温流体の流路を形成する溝２５Ｂが設けられている。溝２５Ｂは、金属板２Ｂａ、Ｂｂの一方の面に、例えば、ハーフエッチング技術により設けられる。溝２５Ｂの深さはいずれの箇所も均一であってよい。
【００４３】
金属板２Ｂａ、２Ｂｂにおいて、Ｘ軸方向の両端部にそれぞれ設けられる開口部２３２と、開口部２４２との間には、開口部２３２と開口部２４２との間を連通する複数の溝２５Ｂが形成されている。なお、溝２５Ｂの数は、図示される３本には限らない。
【００４４】
例えば、複数の溝２５Ｂは、Ｘ軸方向に沿って形成される。溝２５Ｂは、その一端が開口部２３２と連通し、他端が開口部２４２と連通する。
【００４５】
このように、金属ブロック本体１を構成する複数の金属板２Ｂの一部（金属板２Ｂｂ）に対し、その側面２ｗに切り欠き２１１、２２１、２３１、２４１が予め形成される。
【００４６】
なお、溝、切り欠き、開口部を形成する処理は、エッチング処理、レーザ加工、精密プレス加工、切削加工などで行われる。また、該処理として、３Ｄプリンターのような積層造形技術も用いることができる。
【００４７】
次に、図５に示すように、外殻板３Ａと外殻板３Ｂとの間に、金属板２Ａ、２Ｂからなる積層体２を配置する。
【００４８】
例えば、外殻板３Ａ上に、複数の金属板２Ａａ及び複数の金属板２Ｂａを交互に積層した後、複数の金属板２Ａｂ及び複数の金属板２Ｂｂを交互に積層する。さらに、この上に、複数の金属板２Ａａ及び複数の金属板２Ｂａを交互に積層した後に、外殻板３Ｂを積層する。
【００４９】
これにより、積層体２の側面１ｗには、Ｙ軸方向に対向する挿入口２１、２２と、Ｘ軸方向に対向する挿入口２３、２４とが形成される。すなわち、積層することにより、切り欠き２１１が積層方向に繋がって、挿入口２１が形成され、切り欠き２２１が積層方向に繋がって、挿入口２２が形成される。また、積層することにより、切り欠き２３１が積層方向に繋がって、挿入口２３が形成され、切り欠き２４１が積層方向に繋がって、挿入口２４が形成される。
【００５０】
また、開口部２１２が積層方向に繋がって、空間部１ｓが形成され、開口部２２２が積層方向に繋がって、空間部１ｔが形成される。また、積層することにより、開口部２３２が積層方向に繋がって、空間部１ｕが形成され、開口部２４２が積層方向に繋がって、空間部１ｖが形成される。挿入口２１は、空間部１ｓに連通し、挿入口２２は、空間部１ｔに連通する。また、挿入口２３は、空間部１ｕに連通し、挿入口２４は、空間部１ｖに連通する。
【００５１】
次に、図１に例示したように、挿入口２１に出入口管５Ａを挿入し、挿入口２２に出入口管５Ｂを挿入し、挿入口２３に出入口管５Ｃを挿入し、挿入口２４に出入口管５Ｄを挿入する。出入口管５Ａ〜５Ｄの内部には、積層方向に延在する複数のしきい板５１（図２（ａ）、（ｂ））が設けられている。
【００５２】
この後、複数の金属板２Ａａ及び複数の金属板２Ｂａのそれぞれ、複数の金属板２Ａｂ及び複数の金属板２Ｂｂのそれぞれ、外殻板３Ａ、外殻板３Ｂ、及び出入口管５Ａ〜５Ｄのそれぞれを減圧雰囲気で加圧・加熱して、金属板２Ａ、２Ｂ同士、及び金属板２Ａ、２Ｂのいずかれと、出入口管５Ａ〜５Ｄのいずれかとを互いに拡散接合の一種である固相拡散接合により接合する。固相拡散接合の際には、積層体２、外殻板３Ａ、及び外殻板３Ｂに対して、積層方向に荷重を加え、加圧する。拡散接合後の状態は、既に図１に示されている。
【００５３】
次に、積層体２で起こる高温流体流路と低温流体流路による熱交換を説明する。
【００５４】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、拡散接合後の積層体を示す概略斜視図である。図６（ａ）では、積層体２において最上層である金属板２Ｂが取り除かれた状態が例示されている。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）には、積層体２内の媒体の流れる方向を矢印で説明するために、外殻板３Ａ、外殻板３Ｂ、及び出入口管５Ａ〜５Ｄが表示されていない。
【００５５】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、金属板２Ａ（２Ａａ、２Ａｂ）及び金属板２Ｂ（２Ｂａ、２Ｂｂ）は、双方の溝２５Ａ、２５Ｂ、３０Ａ、３１Ａが設けられた面の向きを一致させて、各々複数交互に重ね合わせて積層される。ここで、金属板２Ａは、高温伝熱板として機能し、金属板２Ｂは、低温伝熱板として機能する。
【００５６】
例えば、図６（ａ）に示すように、高温流体流路は、金属板２Ａの各溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａと金属板２Ｂの下面との間に形成される。高温流体は、挿入口２１から流入し、空間部１ｓを介して溝３０Ａを通って複数の溝２５Ａに分配される。複数の溝２５Ａを通過した高温流体は溝３１Ａで合流し、空間部１ｔを介して挿入口２２より流出する。このような高温流体の流れが各々の金属板２Ａ（高温流体流路層）において生じる。
【００５７】
また、図６（ｂ）に示すように、低温流体流路は、金属板２Ｂの溝２５Ｂと外殻板３Ｂの下面及び金属板２Ａの下面との間に形成される。低温流体は、挿入口２３から流入し、空間部１ｕを介して複数の溝２５Ｂによって分配される。さらに、低温流体は、空間部１ｖで合流して、挿入口２４から流出する。このような低温流体の流れが各々の金属板２Ｂ（低温流体流路層）において生じる。
【００５８】
積層体２において高温流体流路層（金属板２Ａ）と低温流体流路層（金属板２Ｂ）は交互に積層されているので、金属板２Ａ及び金属板２Ｂを介して高温流体と低温流体との間での熱交換が行われる。なお、積層体２は、熱交換器本体とも称される。
【００５９】
このように、本実施形態によれば、金属板２Ａ、２Ｂに設けられた切り欠き２１１、２２１、２３１、２４１を積層方向で連通することにより、出入口管５Ａ〜５Ｄを挿入する挿入口２１〜２４が形成される。
【００６０】
ここで、挿入口２１〜２４に出入口管５Ａ〜５Ｄを挿入する前の段階で、複数の金属板２Ａ、２Ｂのそれぞれ、外殻板３Ａ、及び外殻板３Ｂの拡散接合を実行すると、積層方向に加えられる荷重によって、挿入口２１〜２４が変形したり、積層体２が座屈したりする可能性がある。
【００６１】
これに対して、本実施形態では、挿入口２１〜２４に、出入口管５Ａ〜５Ｄが挿入された状態で、複数の金属板２Ａ、２Ｂのそれぞれ、外殻板３Ａ、外殻板３Ｂ、及び出入口管５Ａ〜５Ｄのそれぞれの拡散接合を実行する。これにより、積層方向に荷重が加えられても、積層体２が出入口管５Ａ〜５Ｄによって補強され、挿入口２１〜２４が変形しにくく、積層体２が座屈しにくくなる。
【００６２】
特に、出入口管５Ａ〜５Ｄの内部に積層方向に延在する複数のしきい板５１が設けられていると、積層体２においては積層方向の荷重に対する耐性がより増加する。また、出入口管５Ａ〜５Ｄの内部に複数のしきい板５１を設けることで、流体が空間部１ｓ、１ｕの前で効率よく分配され、流体が空間部１ｓ、１ｕに均等に行き渡る。
【００６３】
また、本実施形態によれば、挿入口２１〜２４を旋盤等の機械的な後加工によらないで形成し得る。このため、金属ブロック本体１から切削粉が発生しなくなり、この切削粉が積層体２内部に入ることもなくなる。また、金属板２Ａ、２Ｂと出入口管５Ａ〜５Ｄのそれぞれとを互いに拡散接合するので、出入口管５Ａ〜５Ｄと積層体２とのろう付け加工を要しない。
【００６４】
（変形例１）
【００６５】
図７は、本実施形態の変形例を示す概略断面図である。
【００６６】
図７に示す金属積層体１０においては、積層方向において、対向する挿入口の高さが異なってもよい。例えば、図７の例では、外殻板からの挿入口２１の高さと、挿入口２２の高さとが異なっている。
【００６７】
例えば、作動流体を気液二相で流入させ熱交換器本体を蒸発器として利用する場合、作動流体に作用する重力の影響を勘案して、入口は底面側に配置し、出口は中央または上面側に配置すると良い。このようにすることにより、気相冷媒が積層体２に設けられた溝２５Ａあるいは溝２５Ｂのうち重力方向下部にある溝へ流入しやすくできる。気液の混合率を調整して分配することができる。
【００６８】
（変形例２）
【００６９】
図８は、本実施形態の別の変形例を示す概略斜視図である。
【００７０】
図８に示す金属積層体１０においては、積層方向において、挿入口２１の長さは、挿入口２２の長さよりも短い。また、積層方向に対して直交する方向において、挿入口２１の長さは、挿入口２２の長さよりも長い。また、積層方向において、挿入口２３の長さは、挿入口２４の長さよりも短い。また、積層方向に対して直交する方向において、挿入口２３の長さは、挿入口２４の長さよりも長い。すなわち、Ｘ軸方向またはＹ軸方向において、対向する挿入口同士がクロスしている。
【００７１】
熱交換器の設置スペースに合わせた熱交換器の出入口を設定できるため、作業性の向上や、接続される配管へ無理な力がかからないといったメリットがある。
【００７２】
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】
【００７３】
１…金属ブロック本体
１ｓ、１ｔ、１ｕ、１ｖ…空間部
１ｕ、２ｕ…第１主面
１ｄ、２ｄ…第２主面
１ｗ、２ｗ…側面
２…積層体
２Ａ、２Ａａ、２Ａｂ、２Ｂ、２Ｂａ、２Ｂｂ…金属板
３Ａ、３Ｂ…外殻板
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ…出入口管
１０…金属積層体
２１、２２、２３、２４…挿入口
２５Ａ、２５Ｂ、３０Ａ、３１Ａ…溝
５１…しきい板
２１１、２２１、２３１、２４１…切り欠き
２１２、２２２、２３２、２４２…開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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