JP2023044366A - 熱交換器、熱交換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易に製造することができる熱交換器等を提供する。【解決手段】押出加工にて成形されることにより熱媒体が流通する複数の流路１１が内部に形成された複数の流路形成部材１０と、複数の流路形成部材１０における流路１１の流通方向の端部に配置されて、複数の流路形成部材１０それぞれに形成された複数の流路１１を連通させるとともに、レーザ溶接を用いて複数の流路形成部材１０に連結された流入部材２０と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、熱交換器および熱交換器の製造方法に関する。

例えば、特許文献１に記載された熱交換器は、全体として略直方体の形状を有する３枚のプレートと、このプレートの両端部に設けられたヘッダとから構成される。
プレートは、プレート本体と、このプレート本体の上部に配設された蓋部材とを備える。これらは、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押出成形すると共にＴ５処理する等して構成される。プレート本体は、平面視略矩形の板の形状を有する底壁と、この底壁の向かい合う一対の端部から立設した側壁とを備えており、底壁上面には所定間隔を隔てて立設された複数の壁部材が形成されている。蓋部材は、平面視略矩形の板の形状を有する蓋本体と、この蓋本体下面の壁部材に対向する位置に形成された複数の凹部とを備える。プレート本体と蓋部材との接合は、溶融溶接、摩擦攪拌接合、接着剤によるもの、機械的カシメ、ろう付けなどにより行うことができる。
ヘッダは、底板と、底板と同等の形状を有し底板に対向配置された上板と、底板の一端部とこれに対向する上板の一端部とを接続する側板とを備えた断面略コの字状の形状を有する。ヘッダは、アルミニウムまたはアルミニウム合金の押出形材から構成される。ヘッダは、プレートの数量に応じて、連設したり、連接したプレートの大きさに合わせた形状に形成したりする。プレートとヘッダの接合は、溶接、ろう付け、摩擦攪拌接合などにより行うことができる。

特許第４７６０４５０号

特許文献１に記載された熱交換器においては、プレート本体と蓋部材とを例えばろう付けにて接合することによりプレートを製造するとともに、プレートとヘッダとを例えばろう付けにて接合することにより熱交換器を製造する。それゆえ、接合する箇所が多く、製造するための労力や時間が多くなるため、熱交換器を製造するという点で、さらなる改善の余地があった。
本発明は、簡易に製造することができる熱交換器等を提供することを目的とする。

かかる目的のもと完成させた本発明は、押出加工にて成形されることにより熱媒体が流通する複数の流路が内部に形成された複数の流路形成部材と、前記複数の流路形成部材における前記流路の流通方向の端部に配置されて、当該複数の流路形成部材それぞれに形成された前記複数の前記流路を連通させるとともに、レーザ溶接を用いて前記複数の流路形成部材に連結されたヘッダと、を備える熱交換器である。
ここで、前記ヘッダは、バーリング加工が施されることにより外側に突出した突出部を有し、前記流路形成部材における前記流通方向の端部を前記突出部の内部に挿入した状態で、当該突出部に対してレーザ光が照射されることにより、当該流路形成部材と前記ヘッダとは接合されていても良い。
また、前記ヘッダは、被加工材に対して前記バーリング加工が施された後に、内部に空間を形成するように当該被加工材が折り曲げられて接触させられた両端部に対してレーザ光が照射されることにより当該両端部が接合されていても良い。
また、前記流路形成部材と前記ヘッダとの間に介在する介在部材を有し、前記ヘッダと前記介在部材とは、レーザ溶接を用いて接合され、前記流路形成部材と前記介在部材とは、レーザ溶接を用いて接合されていても良い。
また、前記介在部材は、バーリング加工が施されることにより外側に突出した突出部を有し、前記流路形成部材における前記流通方向の端部を前記突出部の内部に挿入した状態で、当該突出部に対してレーザ光が照射されることにより、当該流路形成部材と前記介在部材とは接合されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、流路形成部材とヘッダとが連結された熱交換器の製造方法であって、押出加工にて複数の流路を有する前記流路形成部材を製造する工程と、前記ヘッダを製造する工程と、前記流路形成部材と前記ヘッダとをレーザ溶接にて連結する工程と、を備える熱交換器の製造方法である。
ここで、前記ヘッダを製造する工程は、被加工材にバーリング加工を施すことにより外側に突出した突出部を形成する工程を有し、前記連結する工程は、前記突出部の内部に、前記流路形成部材における、前記流路の流通方向の端部を挿入する工程と、当該突出部に対してレーザ光を照射することにより、当該流路形成部材と前記ヘッダとを接合する工程と、を有しても良い。
また、前記ヘッダを製造する工程は、前記バーリング加工を施した後に、内部に空間を形成するように前記被加工材を折り曲げて接触させた両端部に対してレーザ光を照射することにより当該両端部を接合する工程を有しても良い。
また、前記挿入する工程の後に、前記突出部の外側から当該突出部を加圧することにより当該突出部と前記流路形成部材とを密着させても良い。
また、前記流路形成部材と前記ヘッダとの間に介在する介在部材を製造する工程を有し、前記連結する工程は、前記介在部材と前記ヘッダとをレーザ溶接を用いて接合する工程と、当該介在部材と前記流路形成部材とをレーザ溶接を用いて接合する工程と、を有しても良い。
また、前記介在部材を製造する工程は、被加工材にバーリング加工を施すことにより外側に突出した突出部を形成する工程を有し、前記介在部材と前記流路形成部材とを接合する工程は、前記突出部の内部に、前記流路形成部材における、前記流路の流通方向の端部を挿入する工程と、当該突出部に対してレーザ光を照射することにより、当該流路形成部材と前記ヘッダとを接合する工程と、を有しても良い。

本発明によれば、簡易に製造することができる熱交換器等を提供することができる。

第１の実施形態に係る熱交換器の外観の一例を示す図である。 図１のII－II部の断面の一例を示す図である。 （ａ）は、図１のIII部の拡大図であり、（ｂ）は、III部を下方から見た斜視図である。 第１端部と第２端部とを接合する方法を説明する斜視図である。 流路形成部材と流入部材とを接合する方法を説明する斜視図である。（ａ）は、上方から見た斜視図であり、（ｂ）は、下方から見た斜視図である。 流路形成部材と流入部材とが溶融した溶融部の概略構成の一例を示す図である。 熱交換器における熱媒体の流れを示す図である。 流路形成部材と連結する前の、第２の実施形態に係る突出部を長手方向に見た図の一例である。 突出部と流路形成部材とを連結する方法を示す図である。（ａ）は、突出部と流路形成部材とを長手方向に見た図であり、（ｂ）は、突出部と流路形成部材とを上方から見た図である。 第３の実施形態に係る流入部材、介在部材の概略構成の一例を示す図である。 （ａ）は、流入部材と介在部材とを接合する方法を説明する斜視図である。（ｂ）は、介在部材と流路形成部材とを接合する方法を説明する斜視図である。

以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る熱交換器１の外観の一例を示す図である。
図２は、図１のII－II部の断面の一例を示す図である。
図３（ａ）は、図１のIII部の拡大図であり、図３（ｂ）は、III部を下方から見た斜視図である。

熱交換器１は、内部に熱媒体が流通する複数の流路１１が形成された流路形成部材１０を複数備える。流路形成部材１０は、概形が直方体状で偏平状の部材である。以下の熱交換器１の説明において、流路形成部材１０の長手方向、短手方向を、それぞれ、「長手方向」、「短手方向」と称する場合がある。また、長手方向と短手方向とに直交する方向を「上下方向」と称する場合がある。

また、熱交換器１は、複数の流路形成部材１０に対して熱媒体を流入させる流入部材２０と、複数の流路形成部材１０の流路１１を流通した後の熱媒体を外部へ流出させる流出部材３０とを備える。図１に示した例においては、流入部材２０は、流路形成部材１０における長手方向の一方の端部に配置され、流出部材３０は、流路形成部材１０における長手方向の他方の端部に配置されている。

（流路形成部材１０）
流路形成部材１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム材料を用いて押出加工にて成形されており、押出方向が長手方向となるように成形されている。流路形成部材１０は、長手方向および短手方向の長さが、上下方向の長さよりも大きい偏平状の直方体状の部材である。流路形成部材１０は、短手方向の両端部それぞれに角部１２を有している。

流路１１は、長手方向に延びるように形成された貫通孔であり、短手方向に並ぶように複数形成されている。
角部１２は、上下方向の中央部が最も突出するとともに、中央部から上下方向の端部それぞれに向かって、上下方向に対して傾斜した傾斜面が形成されている。図２に示すように、長手方向に直交する面で切断した場合における、これら傾斜面のなす角αは６０度であることを例示することができる。角部１２は、加圧されることにより、あるいは、切削されることにより形成されることを例示することができる。

（流入部材２０、流出部材３０）
流入部材２０は、一枚の板である被加工材に対してプレス加工が施された後、レーザ溶接が施されることにより成形されている。流入部材２０の材料は、鋼、アルミニウム、銅であることを例示することができる。
より具体的には、流入部材２０は、被加工材が丸められることで筒状に成形された筒状部２１を有している。丸められる前における被加工材の一方の端部である第１端部２２と他方の端部である第２端部２３とは丸められた後に平坦であるとともに筒状部２１の外周面から突出した位置にて重ね合わせられている。

また、被加工材が丸められる前に、被加工材に対してバーリング加工が施されて、流路形成部材１０における長手方向の端部が嵌め合わされる突出部２４が形成されている。突出部２４は、流路形成部材１０の数と同じ数形成されており、複数の突出部２４は、短手方向に並ぶように形成されている。

突出部２４は、流路形成部材１０の端部の外周面を覆うように、流路形成部材１０の端部形状に沿っている。すなわち、突出部２４は、短手方向の両端部それぞれに、流路形成部材１０の角部１２の形状に沿う屈曲部２５を有している。屈曲部２５は、上下方向の中央部２６が最も突出するとともに、中央部２６から上下方向の端部それぞれに向かって、上下方向に対して傾斜した傾斜部２７が形成されている。図２に示すように、長手方向に直交する面で切断した場合における、これら傾斜部２７のなす角は、流路形成部材１０の角部１２と同様に、６０度であることを例示することができる。

流入部材２０は、突出部２４の周囲に、平坦に形成された平坦部２８を有している。筒状部２１は、平坦部２８は平坦のままで、第１端部２２と第２端部２３とが重ね合わせられるように、平坦部２８以外の部位が曲げられている。なお、筒状部２１は、平坦部２８を有しない円筒状であっても良いし、角筒状であっても良い。

なお、流入部材２０の筒状部２１における短手方向の一方の端部の開口部は、キャップ（不図示）にて塞がれている。また、筒状部２１における短手方向の他方の端部の開口部には、ジョイント２９が接続されており、ジョイント２９を介して、筒状部２１の内部に熱媒体が流入する。

次に、流入部材２０を製造する方法について説明する。
上述したように、流入部材２０を製造する方法は、一枚の板である被加工材に対してバーリング加工を施して突出部２４を成形する工程と、被加工材を丸める工程と、第１端部２２と第２端部２３とを重ね合わせる工程とを備える。さらに、流入部材２０を製造する方法は、バーリング加工を施した後に、内部に空間を形成するように被加工材を折り曲げて（例えば丸めて）接触させた両端部の一例としての第１端部２２と第２端部２３とをレーザ溶接にて接合する工程を備える。

図４は、第１端部２２と第２端部２３とを接合する方法を説明する斜視図である。
第１端部２２と第２端部２３とを接合するにあたっては、第１端部２２と第２端部２３とを接触させた状態で、外側から、第１端部２２および第２端部２３のいずれか一方の端部に対して、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１からレーザ光Ｌを照射する。そして、レーザヘッド１５１を、一方の端部の形状に沿って、言い換えれば、短手方向に移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。

レーザ装置１５０のレーザ源は特に限定されない。ＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザ、ファイバレーザ、ディスクレーザ、半導体レーザであることを例示することができる。また、レーザ光Ｌの照射方向は、第１端部２２および第２端部２３のいずれか一方の端部の平坦面に対して直交する方向でも良いし、直交方向に対して傾斜した方向であっても良い。

流出部材３０は、長手方向に直交する面に対して、流入部材２０と対称形状であるので、流出部材３０についての詳細な説明は省略する。
流出部材３０は、流入部材２０の筒状部２１、第１端部２２、第２端部２３、突出部２４、平坦部２８それぞれに相当する、筒状部３１、第１端部（不図示）、第２端部（不図示）、突出部３４、平坦部３８を有している。また、流出部材３０の筒状部３１における短手方向の一方の端部の開口部は、キャップ（不図示）にて塞がれている。また、筒状部３１における短手方向の他方の端部の開口部には、ジョイント３９が接続されており、ジョイント３９を介して、筒状部３１の内部から熱媒体が流出する。
なお、流入部材２０および流出部材３０は、切削加工が施されることにより成形されても良い。

以上のように構成された、流路形成部材１０と、流入部材２０，流出部材３０とは、レーザ溶接が施されることにより接合されている。流路形成部材１０と流入部材２０とを接合する方法と、流路形成部材１０と流出部材３０とを接合する方法とは同一である。以下では、流路形成部材１０と流入部材２０とを接合する方法について説明し、流路形成部材１０と流出部材３０とを接合する方法については省略する。

図５は、流路形成部材１０と流入部材２０とを接合する方法を説明する斜視図である。図５（ａ）は、上方から見た斜視図であり、図５（ｂ）は、下方から見た斜視図である。
流路形成部材１０と流入部材２０とを接合するにあたっては、流入部材２０の突出部２４内に流路形成部材１０における長手方向の一方の端部を挿入した状態で、突出部２４の外側から、突出部２４の外周面に対して、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１からレーザ光Ｌを照射する。

レーザ装置１５０は、レーザヘッド１５１を短手方向に移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。
先ず、図５（ａ）に示すように、流入部材２０の突出部２４の上面における短手方向の一方の端部から他方の端部にレーザヘッド１５１を移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。その後、流路形成部材１０と流入部材２０とを、１８０度回転させて、図５（ｂ）に示すように、流入部材２０の突出部２４の下面における短手方向の一方の端部から他方の端部にレーザヘッド１５１を移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。なお、流路形成部材１０と流入部材２０とを１８０度回転させるのではなく、レーザヘッド１５１を１８０度回転させても良い。

図６は、流路形成部材１０と流入部材２０とが溶融した溶融部１５２の概略構成の一例を示す図である。
上述した方法にて突出部２４の外側からレーザ光Ｌが照射されることで、流路形成部材１０と流入部材２０とが溶融した溶融部１５２が形成される。なお、流入部材２０の突出部２４にレーザ光Ｌを照射する際には、レーザ出力およびレーザヘッド１５１の移動速度を、流路形成部材１０と流入部材２０とが溶融した溶融部１５２が流路形成部材１０の流路１１まで達しないエネルギー密度となるように設定する。これにより、溶融部１５２が熱媒体の流通を阻害することを抑制する。

また、流入部材２０の突出部２４にレーザ光Ｌを照射する際には、突出部２４の短手方向における中央部の上面に対して直交する方向、言い換えれば、上下方向にレーザ光Ｌを照射することを例示することができる。つまり、上下方向にレーザ光Ｌを照射したまま、短手方向の一方の端部から他方の端部にレーザヘッド１５１を移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。これにより、傾斜部２７の外面に対して６０度傾斜した方向からレーザ光Ｌが照射される。

言い換えれば、流路形成部材１０が角部１２を有し、流入部材２０が屈曲部２５を有することで、上下方向にレーザ光Ｌを照射したまま短手方向にレーザヘッド１５１を移動させることで、流路形成部材１０の全周に対して、流入部材２０との間に溶融部１５２を形成させることができる。これにより、流路形成部材１０と流入部材２０との間に隙間が生じることを抑制することができる。その結果、流路形成部材１０と流入部材２０との間から、熱媒体が出入りすることを抑制することができる。また、流路形成部材１０と流入部材２０との間から、泥水等が入ることを抑制することができる。

なお、流路形成部材１０の角部１２の傾斜面のなす角α、および、流入部材２０の突出部２４の傾斜部２７のなす角として６０度を例示している。しかしながら、上下方向にレーザ光Ｌを照射したまま短手方向にレーザヘッド１５１を移動させて、流路形成部材１０と突出部２４との接触部の全周に亘って溶融部１５２が形成されるのであれば、特に６０度に限定されない。例えば、３０度～９０度であることが好ましい。

以上説明した熱交換器１の製造方法は、押出加工にて複数の流路１１を有する流路形成部材１０を製造する工程と、流入部材２０を製造する工程と、流路形成部材１０と流入部材２０とをレーザ溶接にて接合して連結する工程と、を備える。この製造方法によれば、押出加工により複数の貫通孔から構成される流路１１が形成された流路形成部材１０を用いるとともに、流路形成部材１０と流入部材２０とをレーザ溶接にて接合するので、例えばろう付けにて接合する方法に比べて、簡易に製造することができる。

流入部材２０を製造する工程は、板状の被加工材にバーリング加工を施す工程を有する。そして、流路形成部材１０と流入部材２０とを連結する工程は、バーリング加工が施されることにより外側に突出した突出部２４の内部に、流路形成部材１０における、流路１１の流通方向の端部を挿入する工程と、突出部２４に対してレーザ光Ｌを照射することにより、流路形成部材１０と流入部材２０とを接合する工程と、を有する。

そして、上述したようにして製造された熱交換器１は、押出加工にて成形されることにより熱媒体が流通する複数の流路１１が内部に形成された複数の流路形成部材１０を備える。また、熱交換器１は、複数の流路形成部材１０における流路１１の流通方向の端部に配置されて、複数の流路形成部材１０それぞれに形成された複数の流路１１を連通させるとともに、レーザ溶接を用いて複数の流路形成部材１０に連結されたヘッダの一例としての流入部材２０を備える。

以上のように構成された熱交換器１においては、図１に示すように、流路形成部材１０の上面に、例えば、この熱交換器１により熱交換されることで冷却される被冷却物が載せられる。被冷却物は、複数の直方体状の単電池１０１からなる組電池１００であることを例示することができる。

図７は、熱交換器１における熱媒体の流れを示す図である。
熱交換器１においては、流入部材２０の筒状部２１内に流入した熱媒体が、各流路形成部材１０の流路１１（図２参照）に至る。流路１１に至った熱媒体は、その後、流出部材３０の筒状部３１内を通って流出する。このようにして、熱媒体が、流路形成部材１０の流路１１を流通する間に、流路形成部材１０の上面に載せられた、例えば組電池１００を冷却する。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る熱交換器は、第１の実施形態に係る熱交換器１に対して、流入部材２０の突出部２４に相当する突出部２４０の形状、および、突出部２４０と流路形成部材１０とを連結する方法が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第２の実施形態とで、同じ形状及び機能を有するものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

図８は、流路形成部材１０と連結する前の、第２の実施形態に係る突出部２４０を長手方向に見た図の一例である。
流路形成部材１０と連結する前の突出部２４０の形状は矩形であり、図１に示した短手方向が長手方向、図１に示した上下方向が短手方向である。図８に示すように、突出部２４０は、上下方向の上側に設けられた上部２４１と、上下方向の下側に設けられた下部２４２と、短手方向の左側に設けられた左部２４３と、短手方向の右側に設けられた右部２４４とを有する。

突出部２４０の内側は、流路形成部材１０よりも大きく形成されている。つまり、対向する上部２４１と下部２４２との間の大きさは、流路形成部材１０における上下方向の大きさよりも大きい。また、対向する左部２４３と右部２４４との間の大きさは、流路形成部材１０における短手方向の大きさよりも大きい。

図９は、突出部２４０と流路形成部材１０とを連結する方法を示す図である。図９（ａ）は、突出部２４０と流路形成部材１０とを長手方向に見た図であり、図９（ｂ）は、突出部２４０と流路形成部材１０とを上方から見た図である。
突出部２４０内に流路形成部材１０における長手方向の一方の端部を挿入した後（図８の状態）、図９（ａ）に示すように、突出部２４０と流路形成部材１０とを上方向および下方向から加圧する。突出部２４０と流路形成部材１０とを加圧することにより、流路形成部材１０の上面と突出部２４０の上部２４１とを接触させるとともに、流路形成部材１０の下面と突出部２４０の下部２４２とを接触させる。また、突出部２４０と流路形成部材１０とを加圧することにより、突出部２４０を、流路形成部材１０の角部１２の形状に沿わせる。このようにして、突出部２４０と流路形成部材１０とを加圧することにより突出部２４０と流路形成部材１０とを密着させる。また、突出部２４０における、流路形成部材１０よりも左側の部位、および、流路形成部材１０よりも右側の部位を潰して、上部２４１と下部２４２とを近づける。

その後、図９（ｂ）に示すように、突出部２４０の上面における短手方向の一方の端部から他方の端部にレーザヘッド１５１を移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。また、図示は省略するが、突出部２４０の下面における短手方向の一方の端部から他方の端部にレーザヘッド１５１を移動させることで、レーザ光Ｌを連続的に照射する。

これにより、突出部２４０と流路形成部材１０とが接合される。すなわち、流路形成部材１０の全周に対して、突出部２４０との間に溶融部（不図示）を形成させることができる。これにより、流路形成部材１０と流入部材２０との間から、熱媒体が出入りすることを抑制することができる。

なお、突出部２４０における、流路形成部材１０よりも左側の部位、および、流路形成部材１０よりも右側の部位を潰して、上部２４１と下部２４２とを接触させても良い。そして、上部２４１と下部２４２とが接触した部位にレーザ光Ｌを照射することで、上部２４１と下部２４２とを接合しても良い。これにより、より確度高く、流路形成部材１０と流入部材２０との間から、熱媒体が出入りすることを抑制することができる。
また、流出部材３０も突出部２４０と同様の突出部（不図示）を有し、流路形成部材１０と接合されていても良い。
また、第１の実施形態に係る熱交換器１においても、突出部２４内に流路形成部材１０における長手方向の一方の端部を挿入した後に、突出部２４と流路形成部材１０とを加圧することにより突出部２４と流路形成部材１０とを密着させても良い。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る熱交換器は、第１の実施形態に係る熱交換器１に対して、流入部材２０に相当する流入部材３２０、および、流入部材３２０と流路形成部材１０とが介在部材３４０を介して連結されている点が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。第１の実施形態と第３の実施形態とで、同じ形状及び機能を有するものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

図１０は、第３の実施形態に係る流入部材３２０、介在部材３４０の概略構成の一例を示す図である。
流入部材３２０は、第１の実施形態に係る流入部材２０の筒状部２１、第１端部２２、第２端部２３、平坦部２８それぞれに相当する、筒状部３２１、第１端部３２２、第２端部３２３、平坦部３２８を有しており、突出部２４に相当する部位は有していない。平坦部３２８には、筒状部３２１の内部と外部を連通する貫通孔３２９が形成されている。

介在部材３４０は、一枚の板である被加工材に対してプレス加工が施されることによって成形されている。介在部材３４０の材料は、鋼、アルミニウム、銅であることを例示することができる。
介在部材３４０は、平坦に形成された平坦部３４１と、平坦部３４１から突出した突出部３４２とを有している。突出部３４２は、第１の実施形態に係る突出部２４と同様な形状であり、被加工材に対してバーリング加工が施されることにより成形されていることを例示することができる。平坦部３４１は、突出部３４２の周囲に形成されている。

以上のように構成された第３の実施形態に係る熱交換器は、流路形成部材１０とヘッダの一例としての流入部材３２０との間に介在する介在部材３４０を有し、流入部材３２０と介在部材３４０とは、レーザ溶接を用いて接合され、流路形成部材１０と介在部材３４０とは、レーザ溶接を用いて接合されている。

図１１（ａ）は、流入部材３２０と介在部材３４０とを接合する方法を説明する斜視図である。図１１（ｂ）は、介在部材３４０と流路形成部材１０とを接合する方法を説明する斜視図である。
流入部材３２０と介在部材３４０とを接合するにあたっては、貫通孔３２９（図１０参照）と突出部３４２の内部とが対応するように、貫通孔３２９の周りの平坦部３２８と介在部材３４０の平坦部３４１とを接触させた状態で、介在部材３４０の外側から、平坦部３４１に対して、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１からレーザ光Ｌを照射する。そして、突出部３４２の周囲にレーザヘッド１５１を移動させて、突出部３４２の周囲の平坦部３４１に対して、レーザ光Ｌを連続的に照射する。

介在部材３４０と流路形成部材１０とを接合する方法は、図５を用いて説明した、流路形成部材１０と流入部材２０とを接合する方法と同様である。つまり、介在部材３４０の突出部３４２内に流路形成部材１０における長手方向の一方の端部を挿入した状態で、突出部３４２の外側から、突出部３４２の上面および下面に対して、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１からレーザ光Ｌを照射する。

以上説明した第３の実施形態に係る熱交換器の製造方法は、流路形成部材１０を製造する工程と、流入部材３２０を製造する工程と、介在部材３４０を製造する工程と、流路形成部材１０と流入部材３２０とをレーザ溶接にて連結する工程とを備える。そして、流路形成部材１０と流入部材３２０とを連結する工程は、介在部材３４０と流入部材３２０とをレーザ溶接を用いて接合する工程と、介在部材３４０と流路形成部材１０とをレーザ溶接を用いて接合する工程と、を有する。この製造方法によれば、例えばろう付けにて接合する方法に比べて、簡易に製造することができる。

そして、上述したようにして製造された熱交換器は、複数の流路形成部材１０と、流入部材３２０と、流路形成部材１０と流入部材３２０との間に介在する介在部材３４０を有し、流入部材３２０と介在部材３４０とは、レーザ溶接を用いて接合され、流路形成部材１０と介在部材３４０とは、レーザ溶接を用いて接合されている。

また、介在部材３４０は、バーリング加工が施されることにより外側に突出した突出部３４２を有し、流路形成部材１０における流通方向の端部を突出部３４２の内部に挿入した状態で、突出部３４２に対してレーザ光が照射されることにより、流路形成部材１０と介在部材３４０とは接合されている。

このように構成された熱交換器においても、流路形成部材１０の上面に、例えば、組電池１００（図１参照）が載せられることで、組電池１００が冷却される。
なお、介在部材３４０の突出部３４２を、第２の実施形態に係る突出部２４０と同様な形状にしても良い。さらに、突出部３４２と流路形成部材１０とを加圧することにより突出部３４２と流路形成部材１０とを密着させた後に、介在部材３４０と流路形成部材１０とをレーザ溶接にて接合しても良い。

１…熱交換器、１０…流路形成部材、１１…流路、１２…角部、２０…流入部材、２１，３２１…筒状部、２２…第１端部、２３…第２端部、２４，２４０，３４２…突出部、２５…屈曲部、２６…中央部、２７…傾斜部、２８…平坦部、３０…流出部材、１００…組電池、１５０…レーザ装置、１５１…レーザヘッド、１５２…溶融部

Claims (11)

1. 押出加工にて成形されることにより熱媒体が流通する複数の流路が内部に形成された複数の流路形成部材と、
   前記複数の流路形成部材における前記流路の流通方向の端部に配置されて、当該複数の流路形成部材それぞれに形成された前記複数の前記流路を連通させるとともに、レーザ溶接を用いて前記複数の流路形成部材に連結されたヘッダと、
   を備える熱交換器。
2. 前記ヘッダは、バーリング加工が施されることにより外側に突出した突出部を有し、
   前記流路形成部材における前記流通方向の端部を前記突出部の内部に挿入した状態で、当該突出部に対してレーザ光が照射されることにより、当該流路形成部材と前記ヘッダとは接合されている
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記ヘッダは、被加工材に対して前記バーリング加工が施された後に、内部に空間を形成するように当該被加工材が折り曲げられて接触させられた両端部に対してレーザ光が照射されることにより当該両端部が接合されている
   請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記流路形成部材と前記ヘッダとの間に介在する介在部材を有し、
   前記ヘッダと前記介在部材とは、レーザ溶接を用いて接合され、
   前記流路形成部材と前記介在部材とは、レーザ溶接を用いて接合されている
   請求項１に記載の熱交換器。
5. 前記介在部材は、バーリング加工が施されることにより外側に突出した突出部を有し、
   前記流路形成部材における前記流通方向の端部を前記突出部の内部に挿入した状態で、当該突出部に対してレーザ光が照射されることにより、当該流路形成部材と前記介在部材とは接合されている
   請求項４に記載の熱交換器。
6. 流路形成部材とヘッダとが連結された熱交換器の製造方法であって、
   押出加工にて複数の流路を有する前記流路形成部材を製造する工程と、
   前記ヘッダを製造する工程と、
   前記流路形成部材と前記ヘッダとをレーザ溶接にて連結する工程と、
   を備える熱交換器の製造方法。
7. 前記ヘッダを製造する工程は、被加工材にバーリング加工を施すことにより外側に突出した突出部を形成する工程を有し、
   前記連結する工程は、前記突出部の内部に、前記流路形成部材における、前記流路の流通方向の端部を挿入する工程と、当該突出部に対してレーザ光を照射することにより、当該流路形成部材と前記ヘッダとを接合する工程と、を有する
   請求項６に記載の熱交換器の製造方法。
8. 前記ヘッダを製造する工程は、前記バーリング加工を施した後に、内部に空間を形成するように前記被加工材を折り曲げて接触させた両端部に対してレーザ光を照射することにより当該両端部を接合する工程を有する
   請求項７に記載の熱交換器の製造方法。
9. 前記挿入する工程の後に、前記突出部の外側から当該突出部を加圧することにより当該突出部と前記流路形成部材とを密着させる
   請求項７または８に記載の熱交換器の製造方法。
10. 前記流路形成部材と前記ヘッダとの間に介在する介在部材を製造する工程を有し、
    前記連結する工程は、前記介在部材と前記ヘッダとをレーザ溶接を用いて接合する工程と、当該介在部材と前記流路形成部材とをレーザ溶接を用いて接合する工程と、を有する
    請求項６に記載の熱交換器の製造方法。
11. 前記介在部材を製造する工程は、被加工材にバーリング加工を施すことにより外側に突出した突出部を形成する工程を有し、
    前記介在部材と前記流路形成部材とを接合する工程は、前記突出部の内部に、前記流路形成部材における、前記流路の流通方向の端部を挿入する工程と、当該突出部に対してレーザ光を照射することにより、当該流路形成部材と前記ヘッダとを接合する工程と、を有する
    請求項１０に記載の熱交換器の製造方法。

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