(57)【要約】【課題】位置合わせを容易に行えるとともに、製造工程も簡略となり気密性の優れた、ピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器の製造方法および積層型熱交換器を提供すること。【解決手段】積層型熱交換器１０は、上部ヘッダー１１、下部ヘッダー１２、上部ヘッダー１１と下部ヘッダー１２とに接続された流路構成部１３、および流路構成部１３に設けられたピンタイプのフィン１４で構成されている。ここで、冷媒の入口部１５および冷媒の出口部１６が、それぞれ上部ヘッダー１１および下部ヘッダー１２に設けられている。また、紙面奥行き方向に隣接するフィン１４の高さを異ならせている。  このような積層型熱交換器は、ピンタイプのフィンを設けた外形寸法の同じ平板を積層させる製造方法で製造する。【選択図】図１
2007003050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１平板状部材を開口して、空気と熱交換する冷媒を分配または集合させる第１上空間部を備えた第１上部ヘッダー部および第１下空間部を備えた第１下部ヘッダー部、前記第１上部ヘッダー部または前記第１下部ヘッダー部のどちらかに設けられた前記冷媒の出口または入口となる第１出入口部、前記第１上空間部に接続された第１上空間流路部を備えた第１上空間流路構成部および前記第１下空間部に接続された第１下空間流路部を備えた第１下空間流路構成部、ならびに前記第１上空間流路構成部および前記第１下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第１フィン
を形成し第１開口平板を作製する工程と、
第２平板状部材を開口して前記第１開口平板に重ね合わせたとき、前記第１上空間部に連通する第２上空間部を備えた第２上部ヘッダー部および前記第１下空間部に連通する第２下空間部を備えた第２下部ヘッダー部、前記第１出入口部が前記第１上部ヘッダー部に設けられたときは前記第２下部ヘッダー部に、前記第１下部ヘッダー部に設けられたときは前記第２上部ヘッダー部に設けられた第２出入口部、前記第１上空間流路部と連通し前記第２下空間部に接続する第２下空間流路部を備えた第２下空間流路構成部および前記第１下空間流路部と連通し前記第２上空間部に接続する第２上空間流路部を備えた第２上空間流路構成部、ならびに前記第２上空間流路構成部および前記第２下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第２フィン
を形成し前記第１開口平板と外形寸法が等しい第２開口平板を作製する工程と、
第３平板状部材を開口して、前記第１上空間部または前記第２上空間部、前記第１下空間部または前記第２下空間部、前記第１上空間流路部または前記第２下空間流路部、および前記第１下空間流路部または前記第２上空間流路部を閉塞する形状に閉塞平板を作製する工程と、
少なくとも１組の前記第１開口平板と前記第２開口平板とを、前記第１上空間部と前記第２上空間部、前記第１下空間部と前記第２下空間部、前記第１上空間流路部と前記第２下空間流路部、および前記第１下空間流路部と前記第２上空間流路部とを連通するように積層させ、その積層させた両端に前記閉塞平板を配置させ、接合する工程と
を有する積層型熱交換器の製造方法。
【請求項２】
前記第２開口平板は、前記第１上空間流路構成部または前記第１下空間流路構成部のどちらかを奇数個形成した前記第１開口平板を、１８０度回転させて作製する請求項１記載の積層型熱交換器の製造方法。
【請求項３】
空気と熱交換する冷媒を分配または集合させる第１上空間部を備えた第１上部ヘッダー部および第１下空間部を備えた第１下部ヘッダー部、前記第１上部ヘッダー部または前記第１下部ヘッダー部のどちらかに設けられた前記冷媒の出口または入口となる第１出入口部、前記第１上空間部に接続された第１上空間流路部を備えた第１上空間流路構成部および前記第１下空間部に接続された第１下空間流路部を備えた第１下空間流路構成部、ならびに前記第１上空間流路構成部および前記第１下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第１フィンを形成した第１開口平板と、
前記第１上空間部に連通する第２上空間部を備えた第２上部ヘッダー部および前記第１下空間部に連通する第２下空間部を備えた第２下部ヘッダー部、前記第１出入口部が前記第１上部ヘッダー部に設けられたときは前記第２下部ヘッダー部に、前記第１下部ヘッダー部に設けられたときは前記第２上部ヘッダー部に設けられた第２出入口部、前記第１上空間流路部と連通し前記第２下空間部に接続する第２下空間流路部を備えた第２下空間流路構成部および前記第１下空間流路部と連通し前記第２上空間部に接続する第２上空間流路部を備えた第２上空間流路構成部、ならびに前記第２上空間流路構成部および前記第２下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第２フィンを形成した前記第１開口平板と外形寸法が等しい第２開口平板と、
前記第１上空間部または前記第２上空間部、前記第１下空間部または前記第２下空間部、前記第１上空間流路部または前記第２下空間流路部、および前記第１下空間流路部または前記第２上空間流路部を閉塞する形状の閉塞平板と、
少なくとも１組の前記第１開口平板と前記第２開口平板とを、前記第１上空間部と前記第２上空間部、前記第１下空間部と前記第２下空間部、前記第１上空間流路部と前記第２下空間流路部、および前記第１下空間流路部と前記第２上空間流路部とを連通するように積層させ、その積層させた両端に前記閉塞平板を配置した積層型熱交換器。
【請求項４】
前記第２開口平板は、前記第１上空間流路構成部または前記第１下空間流路構成部のどちらかを奇数個形成した前記第１開口平板を、１８０度回転させた請求項３記載の積層型熱交換器。
【請求項５】
前記第１開口平板と前記第２開口平板とを積層させ、その積層させた方向から見たとき前記第１フィンと前記第２フィンとが重ならないようにした請求項３または請求項４記載の積層型熱交換器。
【請求項６】
前記冷媒として二酸化炭素を用いる請求項３から請求項５のいずれか一項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、積層型熱交換器の製造方法および積層型熱交換器に関し、特にピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器の製造方法および積層型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高性能でコンパクトな熱交換器として、ピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器が提案されている。従来のピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器の製造方法としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。図１０に示すように、第１の平板１０１と第２の平板１０２の２種類の平板を順次積層し、積層型熱交換器１００を形成している。すなわち、第１の平板１０１は、冷媒の通路となる矩形孔１０３を上下２ヶ所と、フィン部１０４を形成し空気流路となる複数の矩形孔１０５とが開けられている。また、第２の平板１０２は、第１の平板１０１より外形が小さく、冷媒の通路となる矩形孔のみ開けられている。
【０００３】
そして、第１の平板１０１と第１の平板１０１の冷媒の通路となる上下の矩形孔１０３に合わせて、２枚の第２の平板１０２の矩形孔、第１の平板１０１の矩形孔１０３と順次位置合わせを行い、積層型熱交換器を形成する。このようにして形成した積層型熱交換器は、冷媒が上部および下部に流れ、上部と下部との間がピンフィン部となり、冷媒の流路と同方向１０６および直交する方向１０７に空気流路を設けることができる。
【０００４】
また、特許文献２にもピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器が開示されている。図１１に示すように積層型熱交換器１１０は、小孔を開けたプレート１１１を積層し、その小孔に棒状フィン１１２を貫通させて作製される。
【特許文献１】特開平６−７４６７５号公報
【特許文献２】特開平６−１５９９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような位置合わせをして積層するタイプの積層型熱交換器では、位置合わせがずれると、冷媒が漏れ、冷媒や空気の流れに対して抵抗が大きくなるという問題がある。そして、上述の従来の２種類の平板を位置合わせする製造方法は、異なる形状の平板を２種類作製する必要があり、さらに位置合わせが難しいという課題があった。
【０００６】
また、小孔を開けたプレートに棒状フィンを貫通させるのは、貫通させることが容易でなく製造工程が煩雑になるとともに、多数の小孔を設けることにより気密性に課題が生じる。
【０００７】
そこで本発明は、位置合わせを容易に行えるとともに、製造工程も簡略となり気密性の優れた、ピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器の製造方法および積層型熱交換器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の積層型熱交換器の製造方法は、第１平板状部材を開口して、空気と熱交換する冷媒を分配または集合させる第１上空間部を備えた第１上部ヘッダー部および第１下空間部を備えた第１下部ヘッダー部、第１上部ヘッダー部または第１下部ヘッダー部のどちらかに設けられた冷媒の出口または入口となる第１出入口部、第１上空間部に接続された第１上空間流路部を備えた第１上空間流路構成部および第１下空間部に接続された第１下空
間流路部を備えた第１下空間流路構成部、ならびに第１上空間流路構成部および第１下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第１フィンを形成し第１開口平板を作製する工程と、第２平板状部材を開口して第１開口平板に重ね合わせたとき、第１上空間部に連通する第２上空間部を備えた第２上部ヘッダー部および第１下空間部に連通する第２下空間部を備えた第２下部ヘッダー部、第１出入口部が第１上部ヘッダー部に設けられたときは第２下部ヘッダー部に、第１下部ヘッダー部に設けられたときは第２上部ヘッダー部に設けられた第２出入口部、第１上空間流路部と連通し第２下空間部に接続する第２下空間流路部を備えた第２下空間流路構成部および第１下空間流路部と連通し第２上空間部に接続する第２上空間流路部を備えた第２上空間流路構成部、ならびに第２上空間流路構成部および第２下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第２フィンを形成し第１開口平板と外形寸法が等しい第２開口平板を作製する工程と、第３平板状部材を開口して、第１上空間部または第２上空間部、第１下空間部または第２下空間部、第１上空間流路部または第２下空間流路部、および第１下空間流路部または第２上空間流路部を閉塞する形状に閉塞平板を作製する工程と、少なくとも１組の第１開口平板と第２開口平板とを、第１上空間部と第２上空間部、第１下空間部と第２下空間部、第１上空間流路部と第２下空間流路部、および第１下空間流路部と第２上空間流路部とを連通するように積層させ、その積層させた両端に閉塞平板を配置させ、接合する工程とを有することとする。
【０００９】
このような積層型熱交換器の製造方法によれば、外形形状が等しくフィンを有する平板を積層するため、位置合わせも簡単となり、製造工程も簡略化され、気密性のあるピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器を製造することができる。
【００１０】
また本発明の積層型熱交換器の製造方法は、第２開口平板を、第１上空間流路構成部または第１下空間流路構成部のどちらかを奇数個形成した第１開口平板を、１８０度回転させて作製する方法としてもよい。
【００１１】
このような製造方法とすれば、積層させる開口平板は１種類でよく、製造工程がさらに簡略化される。
【００１２】
また本発明の積層型熱交換器は、空気と熱交換する冷媒を分配または集合させる第１上空間部を備えた第１上部ヘッダー部および第１下空間部を備えた第１下部ヘッダー部、第１上部ヘッダー部または第１下部ヘッダー部のどちらかに設けられた冷媒の出口または入口となる第１出入口部、第１上空間部に接続された第１上空間流路部を備えた第１上空間流路構成部および第１下空間部に接続された第１下空間流路部を備えた第１下空間流路構成部、ならびに第１上空間流路構成部および第１下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第１フィンを形成した第１開口平板と、第１上空間部に連通する第２上空間部を備えた第２上部ヘッダー部および第１下空間部に連通する第２下空間部を備えた第２下部ヘッダー部、第１出入口部が第１上部ヘッダー部に設けられたときは第２下部ヘッダー部に、第１下部ヘッダー部に設けられたときは第２上部ヘッダー部に設けられた第２出入口部、第１上空間流路部と連通し第２下空間部に接続する第２下空間流路部を備えた第２下空間流路構成部および第１下空間流路部と連通し第２上空間部に接続する第２上空間流路部を備えた第２上空間流路構成部、ならびに第２上空間流路構成部および第２下空間流路構成部に間隔を有して設けられた第２フィンを形成した第１開口平板と外形寸法が等しい第２開口平板と、第１上空間部または第２上空間部、第１下空間部または第２下空間部、第１上空間流路部または第２下空間流路部、および第１下空間流路部または第２上空間流路部を閉塞する形状の閉塞平板と、少なくとも１組の第１開口平板と第２開口平板とを、第１上空間部と第２上空間部、第１下空間部と第２下空間部、第１上空間流路部と第２下空間流路部、および第１下空間流路部と第２上空間流路部とを連通するように積層させ、その積層させた両端に閉塞平板を配置した構成である。
【００１３】
このような積層型熱交換器は、ピンフィンを有し熱交換効率の高い熱交換器となる。
【００１４】
また本発明の積層型熱交換器は、第１開口平板と第２開口平板とを積層させ、その積層させた方向から見たとき第１フィンと第２フィンとが重ならないようにしてもよい。
【００１５】
このように、第１フィンと第２フィンとを重ならないようにすることで、第１熱交換部または第２熱交換部で結露水が生じた場合、結露水がフィンから落ちやすくなり、結露水が熱交換効率を阻害することがなくなる。
【００１６】
また本発明の積層型熱交換器は、冷媒として二酸化炭素を用いてもよい。このような積層型熱交換器は、位置合わせも簡単なため接合箇所も確実に接合でき、作動圧力の高い冷媒である二酸化炭素を用いることは、効果的である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、位置合わせも容易に行え、製造工程も簡略となり気密性の優れた、ピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器の製造方法および積層型熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器１０の斜視図である。積層型熱交換器１０は、上部ヘッダー１１、下部ヘッダー１２、上部ヘッダー１１と下部ヘッダー１２とに接続された流路構成部１３、および流路構成部１３に設けられたピンタイプのフィン１４で構成されている。ここで、冷媒の入口部１５および冷媒の出口部１６が、それぞれ上部ヘッダー１１および下部ヘッダー１２に設けられている。また、紙面奥行き方向に隣接するフィン１４の高さを異ならせている。なお、図１では煩雑になるのを避けるため、紙面の前方のみのフィン１４を描いている。
【００２０】
積層型熱交換器１０では、冷媒は上部ヘッダー１１に設けられた入口部１５から流入し、図１では４本の流路構成部１３に上部ヘッダー１１から分配される。そして、冷媒は流路構成部１３で上部ヘッダー１１から下部ヘッダー１２に流下する間に、流路構成部１３間を流れる空気と熱交換する。積層型熱交換器１０を蒸発器として使用する場合は、液相で入った冷媒は空気から熱を奪い蒸発して気相となり、凝縮器として使用する場合は、気相で入った冷媒は空気に熱を与え凝縮して液相となる。ここで、フィン１４は冷媒と空気との伝熱を促進する。そして冷媒は、下部ヘッダー１２に集合され、出口部１６から流出する。
【００２１】
このような積層型熱交換器１０の大きさは、例えば電子機器の冷却用の熱交換器として用いる場合は、３ｃｍ立方程度、空気調和装置の熱交換器では５０ｃｍ平方前後で積層方向の厚みが数ｃｍ程度である。
【００２２】
次に、本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器１０の製造方法について説明する。積層型熱交換器１０の製造方法は、積層型熱交換器１０を構成する平板を作製する工程と、それら平板を積層する工程とからなり、各工程を順次説明する。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器１０の第１開口平板の平面図である。第１開口平板２０は、第１平板状部材２１がプレス加工して打ち抜かれ、図２に示す形状の第１上空間部２２ａを備えた第１上部ヘッダー部２２、第１下空間部２３ａを備え
た第１下部ヘッダー部２３、第１上部ヘッダー部２２に設けられた第１出入口部２４、第１上空間部２２ａに接続された第１上空間流路部２５ａを備えた第１上空間流路構成部２５、第１下空間部２３ａに接続された第１下空間流路部２６ａを備えた第１下空間流路構成部２６、第１上空間流路構成部２５と第１下空間流路構成部２６に間隔を有して設けられた第１フィン２７が形成されている。ここで第１平板状部材２１は、加工、積層されて熱交換器とされる部材であるため、加工性が良く、軽量で熱伝導性も良い材料である必要があり、銅、アルミニウム等が適している。
【００２４】
第１開口平板２０は、図２に示すように第１上空間流路構成部２５と、第１下空間流路構成部２６とを交互に設けている。ここで、例えば第１上空間流路部２５ａを第１下空間部２３ａにも接続すると、フィン構成部２８の下方の支持がなくなり、強度が不足する。従って、第１上空間流路部２５ａと第１下空間流路部２６ａとはそれぞれ、第１上空間部２２ａと第１下空間部２３ａとにのみ接続されている。
【００２５】
図３は、本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器１０の第２開口平板の平面図である。第２開口平板３０は、第２平板状部材３１がプレス加工して打ち抜かれ、図３に示す形状の第２上空間部３２ａを備えた第２上部ヘッダー部３２、第２下空間部３３ａを備えた第２下部ヘッダー部３３、第２上部ヘッダー部３２に設けられた第２出入口部３４、第２上空間部３２ａに接続された第２上空間流路部３５ａを備えた第２上空間流路構成部３５、第２下空間部３３ａに接続された第２下空間流路部３６ａを備えた第２下空間流路構成部３６、第２上空間流路構成部３５と第２下空間流路構成部３６に間隔を有して設けられた第２フィン３７が形成されている。ここで第２平板状部材３１は、第１平板状部材２１と同じ材料を用いる。
【００２６】
そして第２開口平板３０は、第１開口平板２０と重ね合わせたとき次に示すように作製されている。すなわち、第２上空間部３２ａと第１上空間部２２ａ、第２下空間部３３ａと第１下空間部２３ａ、第１上空間流路部２５ａと第２下空間流路部３６ａ、第１下空間流路部２６ａと第２上空間流路部３５ａが、それぞれ連通するように設けられている。また、第２フィン３７もピンタイプとなるように、一定の間隔を設けて打ち抜かれて形成されている。ただし、図２の第１上部ヘッダー部２２と第１下部ヘッダー部２３との間の第１フィン２７の配置位置と、図３の第２上部ヘッダー部３２と第２下部ヘッダー部３３との間の第２フィン３７の配置位置とを異ならせている。このようにすることで、第１開口平板２０と第２開口平板３０とを積層させ、その積層させた方向から見たとき第１フィン２７と第２フィン３７とが重ならないようになる。また、第１開口平板２０と第２開口平板３０との外形寸法を等しくするとは、フィンの部分を除いた部分の大きさを等しくすることである。
【００２７】
図４は、本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器１０の閉塞平板の平面図である。閉塞平板４０は、第１平板状部材２１と同じ材料の第３平板状部材４１がプレス加工して打ち抜かれ、図４に示す形状としている。すなわち閉塞平板４０は、第１上空間部２２ａおよび第２上空間部３２ａを閉塞する上ヘッダー閉塞部４２、第１下空間部２３ａおよび第２下空間部３３ａを閉塞する下ヘッダー閉塞部４３、第１上空間流路部２５ａと第２下空間流路部３６ａおよび第１下空間流路部２６ａと第２上空間流路部３５ａを閉塞する流路閉塞部４４とで構成されている。ここで閉塞平板４０の外形寸法も、第１開口平板２０および第２開口平板３０の外形寸法と等しく作製されている。
【００２８】
そして、第１開口平板２０と第２開口平板３０とを１組として、それぞれのヘッダーおよび流路構成部を構成する開口部が連通するように、必要な枚数を交互に重ね合わせ、その両端に閉塞平板４０を配置した構成体を作製する。この構成体は、外形寸法が全て等しいため、それらの位置合わせも容易である。その後、この構成体をロウ付け炉の中で、例
えば銀ロウ付けを行うことで、第１開口平板２０、第２開口平板３０、および閉塞平板４０それぞれを接合する。ここで、接合する方法としては、ロウ付けに限らず、半田付けでもよいし、レーザ等による溶融接合でもよい。この結果、第１上部ヘッダー部２２と第２上部ヘッダー部３２とにより図１の上部ヘッダー１１が、第１下部ヘッダー部２３と第２下部ヘッダー部３３とにより下部ヘッダー１２が構成される。また、第１上空間流路構成部２５と第２下空間流路構成部３６および第１下空間流路構成部２６と第２上空間流路構成部３５で図１の流路構成部１３が構成される。また、第１出入口部２４から入口部１５が、第２出入口部３４から出口部１６が構成される。そして、第１フィン２７と第２フィン３７とで、図１のフィン１４が構成され、図１に示すピンタイプの積層型熱交換器１０が製造される。
【００２９】
ここで、第１開口平板２０と第２開口平板３０とを積層すると、冷媒は第１出入口部２４から第１上空間部２２ａおよび第２上空間部３２ａに入る。そして、第１上空間部２２ａに入った冷媒は、第１上空間流路部２５ａおよび第２下空間流路部３６ａへ、第２上空間部３２ａに入った冷媒は、第２上空間流路部３５ａおよび第１下空間流路部２６ａへ移動する。その後、第２上空間流路部３５ａおよび第１下空間流路部２６ａの冷媒は、第１下空間部２３ａを通り第２下空間部３３ａへ、第１上空間流路部２５ａおよび第２下空間流路部３６ａの冷媒は、第２下空間部３３ａへ移動し、第２出入口部３４から流出する。
【００３０】
このように、外形寸法が等しく、フィンを有する平板を積層するため、位置合わせも容易に行え、製造工程も簡略化され気密性に優れた、ピンタイプのフィンを有する積層型熱交換器となる。
【００３１】
また、フィン１４は、その高さを異ならせて配置されているため、流路構成部１３で生じた結露水がフィン１４から落ちやすくなる。積層している方向にフィン１４の高さが揃っていると、フィン１４に溜まった結露水は下方に落ちにくいが、このようにフィン１４の高さを異ならせていると、フィン１４間に隙間が生じ、そこから結露水が容易に落下する。従って、結露水が冷媒と空気との熱交換を阻害することがなくなる。
【００３２】
また、このような積層型熱交換器は、冷媒としてＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ１３４ａ等のＨＦＣ系冷媒、Ｒ２９０（プロパン）、Ｒ６００ａ（イソブタン）等のＨＣ系冷媒、冷温水、およびブラインを用いることができる。さらに本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器は、位置合わせも簡単で接合箇所も確実に接合でき、高耐圧にできるため、作動圧力の高い二酸化炭素を冷媒として用いることもできる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の積層型熱交換器５０の斜視図である。積層型熱交換器５０と、本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器１０との構成の異なる点は、流路構成部の個数である。すなわち、積層型熱交換器１０は流路構成部の個数が、４個であったのに対し、積層型熱交換器５０は奇数の３個としている。この積層型熱交換器５０の構成を、最初に説明する。
【００３４】
積層型熱交換器５０も紙面上で上部ヘッダー５１、下部ヘッダー５２、上部ヘッダー５１と下部ヘッダー５２とに接続された流路構成部５３、および流路構成部５３に設けられたピンタイプのフィン５４で構成されている。また、冷媒の入口部５５および冷媒の出口部５６が、それぞれ上部ヘッダー５１および下部ヘッダー５２に設けられている。また、紙面奥行き方向に隣接するフィン５４の高さを異ならせ、煩雑になるのを避けるため、紙面の前方のみしかフィン５４を描いていないのも同様である。
【００３５】
積層型熱交換器５０の動作は、積層型熱交換器１０の動作と大きく異なる点がないため
、その説明を省略し、製造工程がさらに簡略化された積層型熱交換器５０の製造方法を次に説明する。
【００３６】
図６は、本発明の第２の実施の形態の積層型熱交換器５０の第１開口平板の平面図である。第１開口平板６０は、第１平板状部材２１と同じ材料の第１平板状部材６１を同じくプレス加工して打ち抜かれて形成される。すなわち第１開口平板６０は、図６に示す形状の第１上空間部６２ａを備えた第１上部ヘッダー部６２、第１下空間部６３ａを備えた第１下部ヘッダー部６３、第１上部ヘッダー部６２に設けられた第１出入口部６４、第１上空間部６２ａに接続された第１上空間流路部６５ａを備えた第１上空間流路構成部６５、第１下空間部６３ａに接続された第１下空間流路部６６ａを備えた第１下空間流路構成部６６、第１上空間流路構成部６５と第１下空間流路構成部６６に間隔を有して設けられた第１フィン６７が形成されている。
【００３７】
このように第１開口平板６０は、第１上空間流路構成部６５を２個、第１下空間流路構成部６６を１個備え、それらを交互に配置している。また図６に示すように、第１フィン６７のピッチは、中間部は同じであるが、端部のフィンと第１上部ヘッダー部６２および第１下部ヘッダー部６３との距離を異ならせている。このようにすることにより、第１開口平板６０を積層して積層型熱交換器５０を作製したときに、積層方向にフィン５４を重ならないようにできる。
【００３８】
図７は、本発明の第２の実施の形態の積層型熱交換器５０の第２開口平板の平面図である。第２開口平板７０は、第１開口平板６０を１８０度回転させたものである。ここで、１８０度回転させるとは、図６の平面図に示された第１開口平板６０の第１上部ヘッダー部６２と第１下部ヘッダー部６３とを、上下が逆になるように回転させることである。
【００３９】
図７に示す第２開口平板７０は、第２上空間部７２ａを備えた第２上部ヘッダー部７２、第２下空間部７３ａを備えた第２下部ヘッダー部７３、第２下部ヘッダー部７３に設けられた第２出入口部７４、第２上空間部７２ａに接続された第２上空間流路部７５ａを備えた第２上空間流路構成部７５、第２下空間部７３ａに接続された第２下空間流路部７６ａを備えた第２下空間流路構成部７６、第２上空間流路構成部７５と第２下空間流路構成部７６に間隔を有して設けられた第２フィン７７が形成されている。この第２開口平板７０と、第１開口平板６０とを積層すると、第２開口平板７０の第２上空間部７２ａ、第２下空間部７３ａ、第２下空間流路部７６ａ、第２上空間流路部７５ａがそれぞれ第１開口平板６０の第１上空間部６２ａ、第１下空間部６３ａ、第１上空間流路部６５ａ、第１下空間流路部６６ａと連通する。
【００４０】
図８は、第１開口平板６０と第２開口平板７０との閉塞平板の平面図である。閉塞平板８０も、第１平板状部材６１と同じ材料の第３平板状部材８１がプレス加工して打ち抜かれ、図８に示す形状としている。閉塞平板８０は、第１上空間部６２ａおよび第２上空間部７２ａを閉塞する上ヘッダー閉塞部８２、第１下空間部６３ａおよび第２下空間部７３ａを閉塞する下ヘッダー閉塞部８３、第１上空間流路部６５ａと第２下空間流路部７６ａおよび第１下空間流路部６６ａと第２上空間流路部７５ａを閉塞する流路閉塞部８４とで構成されている。そして閉塞平板８０の外形寸法も、第１開口平板６０および第２開口平板７０の外形寸法と等しく作製されている。
【００４１】
この後は、第１の実施の形態と全く同様に、第１開口平板６０および第２開口平板７０を交互に積層し、その積層した両端に閉塞平板８０を配置し、接合することで図５の積層型熱交換器５０が作製される。
【００４２】
ここで第１開口平板６０と第２開口平板７０とを積層すると、冷媒は第１開口平板６０
の第１出入口部６４から流入し、第１上空間部６２ａから、第２上空間部７２ａに拡散する。そして、第１上空間流路部６５ａに入った冷媒は、第２下空間流路部７６ａにも拡がり第２下空間部７３ａに集まる。また、第２上空間流路部７５ａに入った冷媒は、第１下空間流路部６６ａにも拡がり第１下空間部６３ａに集まる。その後、第１下空間部６３ａ、第２下空間部７３ａの冷媒は第２下部ヘッダー部７３の第２出入口部７４から流出する。
【００４３】
このように、上下どちらか一方のヘッダーに接続した流路構成部を、奇数個作製した開口平板と、それを１８０度回転させた開口平板とを積層させると、上下のヘッダーと流路構成部とが接続された構成とできる。
【００４４】
従って、このような製造方法によれば、作製する平板の種類を１種類減らすことができるので、さらに製造工程を簡略化することができる。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態では、平板材料を加工する方法としてプレス加工をして打ち抜く方法を示したが、レーザ加工、エッチング加工を行ってもよい。
【００４６】
また、本発明の実施の形態の積層型熱交換器は、空気調和装置に使用されるほかに、図９に示す電子機器の冷却用としても使用できる。図９は、本発明の実施の形態の積層型熱交換器を使用した冷凍サイクル装置の概念図である。冷凍サイクル装置９０は、冷媒を圧縮して高温、高圧にする圧縮機９１、本発明の実施の形態の積層型熱交換器で構成された冷媒を放熱する放熱器９２、周囲から熱を奪って冷媒が蒸発する蒸発器９４、および高圧の冷媒を低圧にする膨張弁９３を冷媒回路９５で接続したものである。
【００４７】
電子機器９６は、基板上にコンデンサー等の電子部品が集積されていて、発熱量が大きく、効率的に冷却する必要がある。そこで、冷却ファン９７が電子機器９６に送風して、電子機器９６を冷却するとともに、その加熱された空気は蒸発器９４で冷却されダクト９８で集められて、冷却ファン９７に戻される。このように本発明の実施の形態の積層型熱交換器は、小型の電子機器の高効率な冷却装置としても使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明にかかる積層型熱交換器は、位置合わせも容易に行え、製造工程を簡略化でき、気密性も優れるという効果を有し、空気調和装置の構成部品、半導体装置等の小型電子機器の放熱機器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の積層型熱交換器の斜視図
【図２】同実施の形態の第１開口平板の平面図
【図３】同実施の形態の第２開口平板の平面図
【図４】同実施の形態の閉塞平板の平面図
【図５】本発明の第２の実施の形態の積層型熱交換器の斜視図
【図６】同実施の形態の第１開口平板の平面図
【図７】同実施の形態の第２開口平板の平面図
【図８】同実施の形態の閉塞平板の平面図
【図９】本発明の実施の形態の積層型熱交換器を使用した冷凍サイクル装置の概念図
【図１０】従来の積層型熱交換器の斜視図
【図１１】従来の積層型熱交換器の立面図
【符号の説明】
【００５０】
１０，５０，１００，１１０    積層型熱交換器
１１，５１    上部ヘッダー
１２，５２    下部ヘッダー
１３，５３    流路構成部
１４，５４    フィン
１５，５５    入口部
１６，５６    出口部
２０，６０    第１開口平板
２１，６１    第１平板状部材
２２，６２    第１上部ヘッダー部
２２ａ，６２ａ    第１上空間部
２３，６３    第１下部ヘッダー部
２３ａ，６３ａ    第１下空間部
２４，６４    第１出入口部
２５，６５    第１上空間流路構成部
２５ａ，６５ａ    第１上空間流路部
２６，６６    第１下空間流路構成部
２６ａ，６６ａ    第１下空間流路部
２７，６７    第１フィン
２８    フィン構成部
３０，７０    第２開口平板
３１    第２平板状部材
３２，７２    第２上部ヘッダー部
３２ａ，７２ａ    第２上空間部
３３，７３    第２下部ヘッダー部
３３ａ，７３ａ    第２下空間部
３４，７４    第２出入口部
３５，７５    第２上空間流路構成部
３５ａ，７５ａ    第２上空間流路部
３６，７６    第２下空間流路構成部
３６ａ，７６ａ    第２下空間流路部
３７，７７    第２フィン
４０，８０    閉塞平板
４１，８１    第３平板状部材
４２，８２    上ヘッダー閉塞部
４３，８３    下ヘッダー閉塞部
４４，８４    流路閉塞部
９０    冷凍サイクル装置
９１    圧縮機
９２    放熱器
９３    膨張弁
９４    蒸発器
９５    冷媒回路
９６    電子機器
９７    冷却ファン
９８    ダクト
１０１    第１の平板
１０２    第２の平板
１０３，１０５    矩形孔
１０４    フィン部
１０６    冷媒の流路と同方向
１０７    直交する方向
１１１    プレート
１１２    棒状フィン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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