(57)【要約】【課題】熱交換面積を広くするために複雑な形状に形成したとしても安価に製造することができる熱交換体を提供する。【解決手段】基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べた熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を複数枚、それぞれの薄板体４の面４Ｐに対して垂直方向に積層する。基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層する。熱交換板部６に、隣接する前記薄板体４に対して重なる積層部位８と、隣接する前記薄板体４に対して重ならない非積層部位９を設ける。流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができる。熱交換体３は薄板体４を複数枚積層したものなので、安価に製造することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体と接触する熱交換部を複数突設した熱交換体において、基板部とこの基板部の一側に突設して複数並べた熱交換板部とを有し熱伝導が良好な薄板体を複数枚、それぞれの薄板体の面に対して垂直方向に積層すると共に、前記基板部の他側に設けられる基端縁が同一面状となるように積層したことを特徴とする熱交換体。
【請求項２】
複数枚の前記薄板体を同じ形状に形成し、この薄板体の熱交換板部に、隣接する前記薄板体に対して重なる積層部位と、隣接する前記薄板体に対して重ならない非積層部位を設けると共に、前記積層部位同士が重なるように複数の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換体。
【請求項３】
前記薄板体の熱交換板部の積層部位及び非積層部位が互いに略同一であることを特徴とする請求項２記載の熱交換体。
【請求項４】
前記薄板体の熱交換板部によって形成される熱交換部が、前記熱交換板部の積層方向に対して一方向に傾斜するように複数枚の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換体。
【請求項５】
前記薄板体の熱交換板部によって形成される熱交換部が、前記熱交換板部の積層方向に対して蛇行するように複数枚の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換体。
【請求項６】
前記薄板体を、前記基板部が同じ形状であると共に、前記熱交換板部が異形状となるように複数種類設け、これら複数種類の薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、その一方から他方へ熱を移動させて両方の間で熱交換をするための熱交換器に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この種の熱交換器の構造としては、図１６に示すように波状に折り曲げられた一枚の熱伝導良好体  １０１を、波と直交する方向に環状に巻いて形成し、そして突設した熱交換部１０２を流体と接触するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２６３５６６号公報（第２図、第３図、第４図）
これらの熱交換体を構成する熱伝導良好体は、波の深さが浅いもの、或いは波が緩やかに形成されているものであるならば、凹凸の形成されたローラー間に材料の金属板を通すことで簡単に形成することができる。しかしながら、流体との接触面積を広くするために、波の深さを深く急角度（場合によっては９０度以下の角度）で形成する場合、このようなローラー間に金属板を通すことによっては製造することが困難であるため、通常このような波の深く急なものを形成する場合、波の一つ一つをプレスによって形成してゆくことになる。このため、熱交換効率の高い熱交換体を形成しようとする場合、その素材となる熱伝導良好体の製造コストが高くなり、その結果、熱交換体のコストも高くなってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は以上の問題点を解決し、熱交換面積を広くするために複雑な形状に形成したとしても安価に製造することができる熱交換体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、流体と接触する熱交換部を複数突設した熱交換体において、基板部とこの基板部の一側に突設して複数並べた熱交換板部とを有し熱伝導が良好な薄板体を複数枚、それぞれの薄板体の面に対して垂直方向に積層すると共に、前記基板部の他側に設けられる基端縁が同一面状となるように積層したことを特徴とする熱交換体である。
【０００６】
この請求項１の構成によれば、薄板体における基板部が積層されて基端縁が面状に形成された基部となり、薄板体における熱交換板部が積層されて熱交換部となると共に、前記基部の基端縁において熱源又は冷熱源と接し、前記熱交換部において熱交換部と流体との間で熱交換が行われる。
【０００７】
請求項２の発明は、複数枚の前記薄板体を同じ形状に形成し、この薄板体の熱交換板部に、隣接する前記薄板体に対して重なる積層部位と、隣接する前記薄板体に対して重ならない非積層部位を設けると共に、前記積層部位同士が重なるように複数の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換体である。
【０００８】
この請求項２の構成によれば、非積層部位を設けたことにより、この溝部に流体が流入した際に、熱交換板部の非積層部位と熱交換することができる。
【０００９】
請求項３の発明は、前記薄板体の熱交換板部の積層部位及び非積層部位が互いに略同一であることを特徴とする請求項２記載の熱交換体である。
【００１０】
この請求項３の構成によれば、積層部位及び非積層部位をほぼ等しい面積とすることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、前記薄板体の熱交換板部によって形成される熱交換部が、前記熱交換板部の積層方向に対して一方向に傾斜するように複数枚の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換体である。
【００１２】
この請求項４の構成によれば、一方向に傾斜した熱交換部と流体との間で熱交換が行われる。
【００１３】
請求項５の発明は、前記薄板体の熱交換板部によって形成される熱交換部が、前記熱交換板部の積層方向に対して蛇行するように複数枚の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換体である。
【００１４】
この請求項５の構成によれば、蛇行した熱交換部と流体との間で熱交換が行われる。
【００１５】
請求項６の発明は、前記薄板体を、前記基板部が同じ形状であると共に、前記熱交換板部が異形状となるように複数種類設け、これら複数種類設の薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換体である。
【００１６】
この請求項６の構成によれば、形状の異なる熱交換板部によって形成された熱交換部と流体との間で熱交換が行われる。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、本発明の第一の実施形態について、図１〜図３に基づいて説明する。１は熱源となるスターリングサイクル機関である。このスターリングサイクル機関１は、先端側から吸熱して基端側から放熱する略円筒状のコールドヘッド部２を有しており、このコールドヘッド部２の基端側に熱交換体３が熱的に密着して取り付けられている。
【００１８】
前記熱交換体３は、銅やアルミニウム等の熱伝導が良好な薄板体４をその面４Ｐに対して垂直方向、すなわちコールドヘッド部２の軸心Ｘ方向に複数枚積層すると共に接着などにより一体化したものである。そして、前記薄板体４は、銅やアルミニウム等の金属板をプレス加工することで製造されており、前記コールドヘッド部２の基端側に対して熱的に接触する基板部５と、この基板部５の一側、すなわち外側にそれぞれ間隔Ｌを有して複数並べられた熱交換板部６とを有するものである。なお、各図において、薄板体４の厚さＡは強調して記載されている。また、前記熱交換板部６は、コールドヘッド部２の軸心Ｘを中心として放射状に突設している。さらに、前記基板部４はリング板状に形成されると共に、その他側、すなわち内縁となる基端縁７が円筒状の同一面となるように積層されており、この基端縁７が前記コールドヘッド部２の基端側に対して熱的に接触する。
【００１９】
さらに、複数枚の前記薄板体４は、基板部５、熱交換板部６が共に同じ形状に形成されている。そして、積層された総ての薄板体４の基板部５においては、隣接する基板部５と全面的に重なるようになっている。一方、積層された隣接した薄板体４の熱交換板部６においては、隣接する前記薄板体４の熱交換板部６に対して重なる積層部位８と、隣接する前記薄板体４の熱交換板部６に対して重ならない非積層部位９を設けると共に、前記積層部位８同士が重なるように複数の前記薄板体４を積層している。そして、熱交換板部６における積層部位８と非積層部位９は互いに略同一に形成されている。すなわち、積層された薄板体４は、軸心Ｘを中心として回転方向Ｙに順次ややずれた状態で配置され、そして、図３における２枚目に積層された薄板体４Ａの熱交換板部６において、図中上面における回転方向Ｙ側が非積層部位９となり、一方、回転方向Ｙの反対側が１枚目の薄板体４との積層部位８となり、これら積層部位８と非積層部位９は、軸心Ｘを中心として放射状に描かれる放射線Ｚを境界として、薄板体４Ａの上面に左右に２分割された状態で形成されている。同様に、薄板体４Ａの下面の積層部位８Ａと非積層部位９Ａも、左右に２分割された状態で形成されている。そして、薄板体４を積層した結果、薄板体４における基板部５が基部１０となり、薄板体４における熱交換板部６が熱交換部１１となると共に、前記熱交換板部６相互間に形成された間隔Ｌの凹部６Ａが溝部１２となり、この溝部１２（凹部６Ａ）に外気たる流体Ｆが流入することで、この流体Ｆが熱交換部１１と接するようになっている。
【００２０】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、前記熱交換部１１の面積を大きくすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００２１】
以上のように前記実施形態では、基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を、この薄板体４の面４Ｐに対して垂直方向Ｘに複数枚積層すると共に、前記基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４を複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００２２】
また、前記実施形態では、前記複数枚の薄板体４が互いに同じ形状に形成され、これらの薄板体４の熱交換板部６に、隣接する前記薄板体４に対して重なる積層部位８と、隣接する前記薄板体４に対して重ならない非積層部位９を設けると共に、前記積層部位８同士が重なるように複数の前記薄板体４を積層して形成したことにより、熱交換部１１に非積層部位９を階段状に露出させることができるので、流体Ｆとの熱交換面積を増加させることができる。
【００２３】
さらに、前記実施形態では、前記薄板体４の熱交換板部６における、積層組み立て強度に寄与する積層部位８と、熱交換機能を奏する非積層部位９が互いに略同一形状であることにより、積層組み立て強度と熱交換機能とのバランスをとることができる。
【００２４】
以下、他の実施形態について説明する。なお、前記第一の実施形態と同様な部分には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２５】
図４〜図６に示した第二の実施形態では、薄板体４に設けた基板部５は平面矩形に形成されており、この基板部５の一側に熱交換板部６を一側に突設したものであり、これらの熱交換板部６は間隔Ｌをおいて互いに平行に設けられている。そして、複数の薄板体４を、その面４Ｐに対して直交する方向Ｘ´に互いに積層することで熱交換体３を形成する。この熱交換体３は、基板部５の長さ方向Ｙ´の順方向にずれるように、薄板体４を積層することで形成されている。さらに、前記熱交換体３は、熱交換板部６において、積層部位８が非積層部位９より大きくなるように積層して形成されている。なお、積層部位８と非積層部位９とがほぼ同じになるようにしても良い。
【００２６】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、前記熱交換部１１の面積を大きくすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００２７】
以上のように前記実施形態では、平面が矩形の基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を、この薄板体４の面４Ｐに対して垂直な方向Ｘ´に複数枚積層すると共に、前記基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４を複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００２８】
また、前記実施形態では、前記複数枚の薄板体４が互いに同じ形状に形成され、これらの薄板体４の熱交換板部６に、隣接する前記薄板体４に対して重なる積層部位８と、隣接する前記薄板体４に対して重ならない非積層部位９を設けると共に、前記積層部位８同士が重なるように複数の前記薄板体４を積層して形成したことにより、熱交換部１１に非積層部位９を階段状に露出させることができるので、流体Ｆとの熱交換面積を増加させることができる。
【００２９】
更に、前記実施形態では、熱交換部１１を積層方向Ｘ´に対して傾斜した状態で形成したことにより、溝部１２を通る流体Ｆが比較的スムーズに流れて熱交換部１１との間で熱交換されるので、流体Ｆの通風抵抗を低下させることができる。
【００３０】
図７〜図８に示した第３の実施形態では、薄板体４に設けた基板部５は平面矩形に形成されており、この基板部５の一側に熱交換板部６を一側に突設したものであり、これらの熱交換板部６は間隔Ｌをおいて互いに平行に設けられている。そして、複数の薄板体４を、その面４Ｐに対して直交する方向Ｘ´に互いに積層することで熱交換体３を形成する。なお、この熱交換体３は、基板部５の長さ方向Ｙ´の順方向にずれるように薄板体４を積層して形成された熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃを更に方向Ｙ´にずらして積層することで形成されている。そして、これら第１〜３の熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃにおいて、それぞれの熱交換部１１は積層方向Ｘ´に対して傾斜した状態で千鳥状に形成されている。さらに、前記熱交換体３は、熱交換板部６において、積層部位８が非積層部位９より大きくなるように積層して形成されている。なお、積層部位８と非積層部位９とがほぼ同じになるようにしても良い。
【００３１】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、前記熱交換部１１の面積を大きくすることができるばかりでなく、積層方向Ｘ´に対して傾斜した千鳥状の熱交換部１１によって流体Ｆを乱流にすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００３２】
以上のように前記実施形態では、平面が矩形の基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を、この薄板体４の面４Ｐに対して垂直な方向Ｘ´に複数枚積層すると共に、前記基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４を複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００３３】
また、前記実施形態では、前記複数枚の薄板体４が互いに同じ形状に形成され、これらの薄板体４の熱交換板部６に、隣接する前記薄板体４に対して重なる積層部位８と、隣接する前記薄板体４に対して重ならない非積層部位９を設けると共に、前記積層部位８同士が重なるように複数の前記薄板体４を積層して形成し、更に複数の熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃそれぞれの熱交換部１１を積層方向Ｘ´に対して傾斜した状態で千鳥状に形成したことにより、熱交換部１１に非積層部位９を階段状に露出させることができるので、流体Ｆとの熱交換面積を増加させることができるばかりでなく、溝部１２を通る流体Ｆが乱流状態となって熱交換部１１との間で熱交換されるので、熱交換効率を向上させることができる。
【００３４】
図９〜図１０に示した第４の実施形態では、薄板体４に設けた基板部５は平面矩形に形成されており、この基板部５の一側に熱交換板部６を一側に突設したものであり、これらの熱交換板部６は間隔Ｌをおいて互いに平行に設けられている。そして、複数の薄板体４を、その面４Ｐに対して直交する方向Ｘ´に互いに積層することで熱交換体３を形成する。なお、この熱交換体３は、基板部５の長さ方向Ｙ´の順方向にずれるように薄板体４を積層することで形成された熱交換体ブロック３Ａと、基板部５の長さ方向Ｙ´の逆方向にずれるように薄板体４を積層することで形成された熱交換体ブロック３Ｂと、基板部５の長さ方向Ｙ´の順方向にずれるように薄板体４を積層することで形成された熱交換体ブロック３Ｃと…を順次積層することで形成されている。そして、前記熱交換体３において、熱交換部１１は積層方向Ｘ´に対して蛇行した状態で形成されている。さらに、前記熱交換体３は、熱交換板部６において、積層部位８が非積層部位９より大きくなるように積層して形成されている。なお、積層部位８と非積層部位９とがほぼ同じになるようにしても良い。
【００３５】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、前記熱交換部１１の面積を大きくすることができるばかりでなく、蛇行した熱交換部１１によって流体Ｆを乱流にすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００３６】
以上のように前記実施形態では、平面が矩形の基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を、この薄板体４の面４Ｐに対して垂直な方向Ｘ´に複数枚積層すると共に、前記基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４を複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００３７】
また、前記実施形態では、前記複数枚の薄板体４が互いに同じ形状に形成され、これらの薄板体４の熱交換板部６に、隣接する前記薄板体４に対して重なる積層部位８と、隣接する前記薄板体４に対して重ならない非積層部位９を設けると共に、前記積層部位８同士が重なるように複数の前記薄板体４を積層して形成したことにより、熱交換部１１に非積層部位９を露出させることができるので、流体Ｆとの熱交換面積を増加させることができる。
【００３８】
更に、前記実施形態では、複数の熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃそれぞれの熱交換部１１を積層方向Ｘ´に対して蛇行した状態で形成したことにより、溝部１２を通る流体Ｆが乱流状態となって熱交換部１１との間で熱交換されるので、熱交換効率を向上させることができる。
【００３９】
図１１〜図１２に示した第５の実施形態では、薄板体４に設けた基板部５は平面矩形に形成されており、この基板部５の一側に熱交換板部６を一側に突設したものであり、これらの熱交換板部６は間隔Ｌをおいて互いに平行に設けられている。そして、複数の薄板体４を、その面４Ｐに対して直交する方向Ｘ´に互いに積層することで熱交換体３を形成する。なお、この熱交換体３は、薄板体４に対して基板部５の長さ方向Ｙ´の順方向にずれるように２枚目の薄板体４Ａを積層し、更に方向Ｙ´の逆方向にずれるように３枚目の薄板体４Ｂを積層し、この積層を順次繰り返すことで形成されている。そして、これら薄板体４，４Ａ，４Ｂ…において、それぞれの熱交換板部６によって形成される熱交換部１１は積層方向Ｘ´に対して蛇行した状態で形成されている。さらに、前記熱交換体３は、熱交換板部６において、積層部位８が非積層部位９より大きくなるように積層して形成されている。なお、積層部位８と非積層部位９とがほぼ同じになるようにしても良い。
【００４０】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、前記熱交換部１１の面積を大きくすることができるばかりでなく、蛇行した熱交換部１１によって流体Ｆを乱流にすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００４１】
以上のように前記実施形態では、平面が矩形の基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を、この薄板体４の面４Ｐに対して垂直な方向Ｘ´に複数枚積層すると共に、前記基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４を複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００４２】
また、前記実施形態では、前記複数枚の薄板体４が互いに同じ形状に形成され、これらの薄板体４の熱交換板部６に、隣接する前記薄板体４に対して重なる積層部位８と、隣接する前記薄板体４に対して重ならない非積層部位９を設けると共に、前記積層部位８同士が重なるように複数の前記薄板体４を積層して形成したことにより、熱交換部１１に非積層部位９を露出させることができるので、流体Ｆとの熱交換面積を増加させることができる。
【００４３】
更に、前記実施形態では、複数の薄板体４，４Ａ，４Ｂ…それぞれの熱交換板部６によって形成される熱交換部１１を積層方向Ｘ´に対して蛇行した状態で形成したことにより、溝部１２を通る流体Ｆが乱流状態となって熱交換部１１との間で熱交換されるので、熱交換効率を向上させることができる。
【００４４】
図１３に示した第６の実施形態では、薄板体４に設けた基板部５は平面矩形に形成されており、この基板部５の一側に熱交換板部６を一側に突設したものであり、これらの熱交換板部６は間隔Ｌをおいて互いに平行に設けられている。そして、複数の薄板体４を、その面４Ｐに対して直交する方向Ｘ´に互いに積層することで熱交換体３を形成する。なお、この熱交換体３は、薄板体４，４Ａ，４Ｂを互いにずれることなく積層して形成された熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…を、基板部５の長さ方向Ｙ´の順方向にずれるように順次積層することで形成されている。そして、これら熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…において、それぞれの熱交換部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…は積層方向Ｘ´に対して平行に形成されているものの、熱交換体１１全体としては、積層方向Ｘ´に対して傾斜した状態で形成されている。さらに、前記熱交換体３は、各熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…の境界において、積層部位８が非積層部位９より大きくなるように積層して形成されている。なお、積層部位８と非積層部位９とがほぼ同じになるようにしても良い。
【００４５】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、前記熱交換部１１の面積を大きくすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００４６】
以上のように前記実施形態では、平面が矩形の基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を、この薄板体４の面４Ｐに対して垂直な方向Ｘ´に複数枚積層すると共に、前記基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４を複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００４７】
また、前記実施形態では、各熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…においては、それぞれの熱交換部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…が積層方向Ｘ´に対して平行になっているものの、熱交換部１１全体として積層方向Ｘ´に対して傾斜していると共に、非積層部位９が階段状に露出していることで、流体Ｆとの熱交換面積を増加させることができる。
【００４８】
図１４に示した第７の実施形態では、薄板体４に設けた基板部５は平面矩形に形成されており、この基板部５の一側に熱交換板部６を一側に突設したものであり、これらの熱交換板部６は間隔Ｌをおいて互いに平行に設けられている。そして、複数の薄板体４を、その面４Ｐに対して直交する方向Ｘ´に互いに積層することで熱交換体３を形成する。なお、この熱交換体３は、薄板体４，４Ａ，４Ｂを互いにずれることなく積層して形成された熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…を、基板部５の長さ方向Ｙ´にずらして順次積層することで形成されている。そして、これら熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…において、それぞれの熱交換部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…は積層方向Ｘ´に対して平行に形成されており、熱交換体１１全体としては千鳥状に形成されている。
【００４９】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、前記熱交換部１１の面積を若干大きくすることができるばかりでなく、千鳥状の熱交換部１１によって流体Ｆを乱流にすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００５０】
以上のように前記実施形態では、平面が矩形の基板部５とこの基板部５の一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６とを有し熱伝導が良好な薄板体４を、この薄板体４の面４Ｐに対して垂直な方向Ｘ´に複数枚積層すると共に、前記基板部４の他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４を複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４を複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００５１】
また、前記実施形態では、各熱交換体ブロック３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…においては、それぞれの熱交換部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…が積層方向Ｘ´に対して平行になっているものの、熱交換部１１全体として千鳥状に形成されていることで、溝部１２を通る流体Ｆが乱流状態となって熱交換部１１との間で熱交換されるので、熱交換効率を向上させることができる。
【００５２】
図１５に示した第８の実施形態では、薄板体４に設けた基板部５は平面矩形に形成されており、この基板部５の一側に熱交換板部６を一側に突設したものであり、これらの熱交換板部６は間隔Ｌをおいて互いに平行に設けられている。また、薄板体４に隣接する薄板体４Ｚは、その基板部５Ｚの形状が基板部５と同じ形状であると共に、熱交換板部６Ｚの幅Ｗが熱交換板部６の幅ｗよりも大きく（Ｗ＞ｗ）形成されている。そして、複数の薄板体４を、その面４Ｐに対して直交する方向Ｘ´に積層することで熱交換体３を形成する。なお、この熱交換体３は、基板部５，５Ｚの基端縁７が略同一面状となるように、且つ前記熱交換板部６，６Ｚの中心が一致するように、薄板体４，４Ｚを交互に積層することで形成されている。そして、これら薄板体４，４Ｚの熱交換板部６，６Ｚによって形成される熱交換部１１は、表面に高さ（深さ）が（Ｗ−ｗ）／２の凹凸が形成される。
【００５３】
したがって、流体Ｆが熱交換板部６の外縁部６Ｂに接するのみならず、熱交換板部６の非積層部位９に接することで、熱交換部１１と流体Ｆとの間で熱交換を行うことができる。この結果、基部１０においてコールドヘッド部２と熱交換すると共に、熱交換部１１において流体Ｆと熱交換することにより、コールドヘッド部２の熱を熱交換体３を介して流体Ｆに逃がすことになり、コールドヘッド部２を冷却することができる。このとき、熱交換板部６に接していない熱交換板部６Ｚの面積分、前記熱交換部１１の面積を大きくすることができるばかりでなく、熱交換部１１の表面に凹凸ができることによって流体Ｆを乱流にすることができるため、熱交換部１１における熱交換効率、ひいてはコールドヘッド部２と流体Ｆの熱交換効率を高めることができる。
【００５４】
以上のように前記実施形態では、基板部５，５Ｚとこの基板部５，５Ｚの一側に突設して複数並べて形成された熱交換板部６，６Ｚとを有し熱伝導が良好な薄板体４，４Ｚを、この薄板体４，４Ｚの面４Ｐに対して垂直方向Ｘ´に交互に複数枚積層すると共に、前記基板部４，４Ｚの他側に設けられる基端縁７が同一面状となるように積層したことにより、流体Ｆとコールドヘッド部２間で、薄板体４，４Ｚを複数枚積層した熱交換体３を介して熱交換することができるばかりでなく、この熱交換体３が前記薄板体４，４Ｚを複数枚積層して形成されているため、熱交換体３を安価に製造することができる。
【００５５】
また、基板部５，５Ｚが同形状であると共に熱交換板部６，６Ｚが異形状の薄板体４，４Ｚを積層したことにより、熱交換板部６，６Ｚによって形成された熱交換部１１の表面に凹凸が形成されることになり、溝部１２を通る流体Ｆが乱流状態となって熱交換部１１との間で熱交換されるので、熱交換効率を向上させることができる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、流体と接触する熱交換部を複数突設した熱交換体において、基板部とこの基板部の一側に突設して複数並べた熱交換板部とを有し熱伝導が良好な薄板体を複数枚、それぞれの薄板体の面に対して垂直方向に積層すると共に、前記基板部の他側に設けられる基端縁が同一面状となるように積層したことを特徴とする熱交換体であり、薄板体を積層することにより熱交換体を安価に製造することができる。
【００５８】
請求項２の発明は、複数枚の前記薄板体を同じ形状に形成し、この薄板体の熱交換板部に、隣接する前記薄板体に対して重なる積層部位と、隣接する前記薄板体に対して重ならない非積層部位を設けると共に、前記積層部位同士が重なるように複数の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換体であり、熱交換板部によって形成される熱交換部に非積層部位を露出させることができるので、流体との熱交換面積を増加させることができ、よって熱交換効率を高めることができる。
【００５９】
請求項３の発明は、前記薄板体の熱交換板部の積層部位及び非積層部位が互いに略同一であることを特徴とする請求項２記載の熱交換体であり、積層部位による積層強度と非積層部位による熱効率のバランスを図ることができる。
【００６０】
請求項４の発明は、前記薄板体の熱交換板部が積層方向に対して一方向に傾斜するように複数枚の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換体であり、一方向に傾斜した熱交換部と流体との間で熱交換が行われるので、この熱交換部に接して流通する流体が比較的スムーズに流れて熱交換部との間で熱交換され、流体の通風抵抗を低下させることができる。
【００６１】
請求項５の発明は、前記薄板体の熱交換板部によって形成される熱交換部が、前記熱交換板部の積層方向に対して蛇行するように複数枚の前記薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換体であり、蛇行した熱交換部と流体との間で熱交換が行われるので、この熱交換部に接して流通する流体が乱流状態となって熱交換部との間で熱交換され、熱交換効率を向上させることができる。
【００６２】
請求項６の発明は、前記薄板体を、前記基板部が同じ形状であると共に、前記熱交換板部が異形状となるように複数種類設け、これら複数種類の薄板体を積層して形成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換体であり、この熱交換部に接して流通する流体が乱流状態となって熱交換部との間で熱交換され、熱交換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す要部の正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す薄板体の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す正面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す正面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態を示す正面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態を示す正面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態を示す平面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態を示す正面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態を示す正面図である。
【図１５】本発明の第８実施形態を示す正面図である。
【図１６】従来技術の斜視図である。
【符号の説明】
３  熱交換体
４  薄板体
５  基板部
６  熱交換板部
７  基端縁
８  積層部位
９  非積層部位
【図１】
2004176954.tif 000003
【図２】
2004176954.tif 000004
【図３】
2004176954.tif 000005
【図４】
2004176954.tif 000006
【図５】
2004176954.tif 000007
【図６】
2004176954.tif 000008
【図７】
2004176954.tif 000009
【図８】
2004176954.tif 000010
【図９】
2004176954.tif 000011
【図１０】
2004176954.tif 000012
【図１１】
2004176954.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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