JP7472564B2 - LAMINATE AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATE - Google Patents

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Description

本発明は、積層体及び積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a laminate and a method for manufacturing a laminate.

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。 Heat exchangers are used as one element of the refrigeration cycle and are an essential part for maintaining the temperature of the working fluid in the refrigeration cycle at a target value. There are many different types of heat exchangers. Among them, the outstanding performance of microchannel heat exchangers is being recognized, and development is underway for practical use.

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形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)。 One such microchannel heat exchanger is the stacked microchannel heat exchanger. This stacked microchannel heat exchanger is formed by stacking metal plates with fine high-temperature fluid flow paths on the surface and metal plates with fine low-temperature fluid flow paths on the surface alternately, and then stacking pressure-resistant metal plates on the top and bottom of the stack. By applying pressure and heat in a vacuum state, the heat transfer plates and metal plates are diffusion-bonded to each other and integrated (see, for example, Patent Document 1).

この積層型マイクロ流路熱交換器に高温流体と低温流体を流入及び流出させるために継手体が用いられる。この継手体は、例えば連結管を挿入するための孔部が設けられた金属で例えば、複数の伝熱板と金属板が拡散接合された積層体の側面に切削加工等で開口を形成し、その開口に継手体を挿入した後、ロウ付けにより接合される。このような後加工は煩雑で、また積層体に開口を形成するための切削加工の際には開口から金属積層体の内部に切削粉(切削片)が入り、その切削粉が流路を傷つけたり、熱交換器が接続される冷媒回路に流出することで詰まり等の問題を引き起こしたりするおそれがある。 A coupling body is used to allow high-temperature and low-temperature fluids to flow in and out of this stacked microchannel heat exchanger. This coupling body is made of metal with holes for inserting connecting pipes, for example. For example, an opening is formed by cutting the side of a stack in which multiple heat transfer plates and metal plates are diffusion-bonded, and the coupling body is inserted into the opening and then joined by brazing. This type of post-processing is cumbersome, and when cutting to form an opening in the stack, cutting powder (cutting chips) may enter the metal stack from the opening, damaging the flow path or flowing into the refrigerant circuit to which the heat exchanger is connected, causing problems such as clogging.

これに対し、例えば、複数の伝熱板や金属板のそれぞれの側部にエッチング加工によって切り欠きを設け、この切り欠きが積層されることにより開口を形成する手法がある。このような手法によれば、開口を形成するための切削加工が必要ないので、開口から積層体の内部に切削粉が入る可能性がなくなる。 In response to this, for example, there is a method in which notches are created by etching the sides of multiple heat transfer plates or metal plates, and these notches are then stacked to form openings. With this method, cutting is not required to form the openings, so there is no risk of cutting powder getting into the stack through the openings.

特許第6056928号公報Japanese Patent No. 6056928

しかしながら、切り欠きが積層されることにより開口を形成した場合、複数の伝熱板や金属板のそれぞれの厚さには、ばらつきがあることから、開口の高さにもばらつきが生じ、ある積層体の開口は、継手体にとって緩くなったり、別の積層体の開口は、継手体にとってきつくなったりする場合がある。この結果、積層体の開口と継手体の間にロウ付けで塞げないような大きさの隙間ができたり、積層体の開口に継手体が挿入できなかったりする場合がある。 However, when openings are formed by stacking cutouts, the thickness of each of the multiple heat transfer plates or metal plates varies, which causes the height of the openings to vary, and the opening of one laminate may be too loose for the joint body, while the opening of another laminate may be too tight for the joint body. As a result, a gap large enough to be unable to be sealed with brazing may be formed between the opening of the laminate and the joint body, or the joint body may not be able to be inserted into the opening of the laminate.

このため、積層体の開口に継手体を挿入し、ロウ付けにより接合する際の作業が困難であった。また、それを避けるためにはそれぞれの積層体の開口に適合した継手体を積層体ごとに製造する必要が生じ、積層型マイクロ流路熱交換器を製作することが困難であった。 This made it difficult to insert the coupling body into the opening of the stack and join it by brazing. To avoid this, it became necessary to manufacture a coupling body that was compatible with the opening of each stack for each stack, making it difficult to manufacture a stack-type microchannel heat exchanger.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に積層体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難を回避できる積層体、及び積層体の製造方法を提供することにある。 In view of the above circumstances, the object of the present invention is to provide a laminate that can avoid the difficulty of inserting and joining a joint body into an opening of the laminate when manufacturing a laminate-type microchannel heat exchanger, and a method for manufacturing the laminate.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層体は、積層ブロック本体と、継手体とを具備する。
上記積層ブロック本体では、複数の伝熱板と複数の金属板とが積層され、上記複数の伝熱板と上記複数の金属板のそれぞれが拡散接合により接合されている。
上記継手体では、複数の金属板が積層され、上記複数の金属板のそれぞれが拡散接合により接合されている。
上記積層ブロック本体には、上記複数の伝熱板が積層された第1方向に沿って側面が形成され、上記側面には開口が設けられている。
上記継手体は、上記開口に挿入され得る。
In order to achieve the above object, a laminate according to one embodiment of the present invention includes a laminate block main body and a joint body.
In the laminated block body, a plurality of heat transfer plates and a plurality of metal plates are laminated, and the plurality of heat transfer plates and the plurality of metal plates are respectively bonded by diffusion bonding.
In the joint body, a plurality of metal plates are stacked, and each of the plurality of metal plates is joined by diffusion bonding.
The laminated block body has a side surface formed along a first direction in which the plurality of heat transfer plates are laminated, and an opening is provided in the side surface.
The coupling body may be inserted into the opening.

このような積層体によれば、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に積層ブロック本体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難さが回避される。 This type of laminate avoids the difficulty of inserting and joining a joint body into an opening in the laminate block body when manufacturing a laminated microchannel heat exchanger.

上記の継手体においては、上記複数の金属板が積層された第2方向に対して交差する方向に突出する凸部を有し、上記凸部が上記開口に挿入され得る。 The joint body has a protrusion that protrudes in a direction intersecting the second direction in which the multiple metal plates are stacked, and the protrusion can be inserted into the opening.

このような積層体によれば、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に積層ブロック本体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難さがより確実に回避される。 This type of laminate more reliably avoids the difficulty of inserting and joining the coupling body into the opening of the laminate block body when manufacturing a laminated microchannel heat exchanger.

上記の積層体においては、上記複数の伝熱板及び上記複数の金属板は、同じ材料で形成されてもよい。 In the laminate, the heat transfer plates and the metal plates may be made of the same material.

このような積層体によれば、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に積層ブロック本体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難さがより確実に回避される。 This type of laminate more reliably avoids the difficulty of inserting and joining the coupling body into the opening of the laminate block body when manufacturing a laminated microchannel heat exchanger.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る積層体の製造方法では、少なくとも1つの第1金属板と、少なくとも1つの第2金属板との間に、流路が形成された第1領域と、上記第1領域外の第2領域とを有する複数の第3金属板を挟んで積層する。
少なくとも1つの上記第1金属板、少なくとも1つの上記第2金属板、及び上記複数の第3金属板のそれぞれを拡散接合により接合して、積層ブロック体が形成される。
上記積層ブロック体が上記第1領域を含む第1ブロック体(積層ブロック本体)と、上記第2領域を含む第2ブロック体(フレーム体)とに分割される。
上記第2ブロック体の少なくとも一部が上記第1ブロック体に接続される継手体として利用される。
In order to achieve the above-mentioned object, in a method for manufacturing a laminate according to one embodiment of the present invention, a plurality of third metal plates having a first region in which a flow path is formed and a second region outside the first region are sandwiched and stacked between at least one first metal plate and at least one second metal plate.
At least one of the first metal plates, at least one of the second metal plates, and the plurality of third metal plates are bonded together by diffusion bonding to form a laminated block body.
The laminated block body is divided into a first block body (laminated block main body) including the first region, and a second block body (frame body) including the second region.
At least a portion of the second block body is utilized as a joint body that is connected to the first block body.

このような積層体の製造方法によれば、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に積層ブロック本体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難さが回避される。 This manufacturing method for the laminate avoids the difficulty of inserting and joining a joint body into an opening in the laminate block body when manufacturing a laminated microchannel heat exchanger.

上記の積層体の製造方法においては、上記積層ブロック体が上記第1ブロック体と上記第2ブロック体とに分割される前に、上記第1ブロック体の上記積層ブロック体の積層方向に沿った側面には開口が形成され、上記開口に対向する上記第2ブロック体の部分を上記継手体の一部として利用してもよい。 In the manufacturing method of the laminated body, before the laminated block body is divided into the first block body and the second block body, an opening may be formed on the side of the first block body along the stacking direction of the laminated block body, and the part of the second block body facing the opening may be used as part of the joint body.

このような積層体によれば、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に金属積層体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難さがより確実に回避される。 This type of laminate more reliably avoids the difficulty of inserting and joining a joint into the opening of the metal laminate when manufacturing a laminate-type microchannel heat exchanger.

上記の積層体の製造方法においては、上記第2ブロック体の一部を上記第1ブロック体の上記開口に挿入される上記継手体の凸部として利用し、上記凸部に含まれる最上層または最下層の金属板の表面をエッチング加工、または、上記凸部に含まれる最上層または最下層の金属板をエッチング加工により除去してもよい。 In the manufacturing method of the laminate, a part of the second block body may be used as the protrusion of the joint body to be inserted into the opening of the first block body, and the surface of the uppermost or lowermost metal plate included in the protrusion may be etched, or the uppermost or lowermost metal plate included in the protrusion may be removed by etching.

このような積層体によれば、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に金属積層体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難さがより確実に回避される。 This type of laminate more reliably avoids the difficulty of inserting and joining a joint into the opening of the metal laminate when manufacturing a laminate-type microchannel heat exchanger.

以上述べたように、本発明によれば、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際に積層ブロック本体の開口に継手体を挿入し接合する作業の困難さを回避できる積層体及び積層体の製造方法が提供される。 As described above, the present invention provides a laminate and a method for manufacturing the laminate that can avoid the difficulty of inserting and joining a coupling body into an opening in a laminate block body when manufacturing a laminated type microchannel heat exchanger.

本実施形態に係る積層体の模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of a laminate according to the present embodiment. 図(a)は、継手体が積層ブロック本体の側面に接合される前の模式的断面図である。図(b)は、継手体が積層ブロック本体の側面に接合された後の模式的断面図である。Fig. 1A is a schematic cross-sectional view of a joint body before it is joined to a side surface of a laminated block body, and Fig. 1B is a schematic cross-sectional view of a joint body after it has been joined to a side surface of the laminated block body. 積層体の製造方法を示す模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a method for producing a laminate. 積層体の製造方法を示す模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a method for producing a laminate. 積層体の製造方法を示す模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a method for producing a laminate. 積層体の製造方法を示す模式的斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a method for producing a laminate. 本実施形態の変形例を示す模式的断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the present embodiment.

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。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. XYZ axis coordinates may be introduced in each drawing. In addition, the same reference numerals may be used to refer to the same components or components having the same functions, and after describing the components, the description may be omitted as appropriate.

(積層体の構造) (Laminate structure)

図1は、本実施形態に係る積層体の模式的斜視図である。 Figure 1 is a schematic perspective view of a laminate according to this embodiment.

図1に示す積層体10は、積層ブロック本体1と、継手体51~54とを具備する。積層ブロック本体1は、例えば、略直方体形状をしている。図1では、積層体10の構造を説明する都合上、継手体51~54のそれぞれが積層ブロック本体1から離れて描かれている。継手体51~54のそれぞれは、積層ブロック本体1の側面1wに接続される。 The laminated body 10 shown in FIG. 1 comprises a laminated block body 1 and joint bodies 51-54. The laminated block body 1 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape. In FIG. 1, for the convenience of explaining the structure of the laminated body 10, each of the joint bodies 51-54 is drawn apart from the laminated block body 1. Each of the joint bodies 51-54 is connected to the side surface 1w of the laminated block body 1.

積層体10は、例えば、積層型マイクロ流路熱交換器に適用される。例えば、高温の媒体が積層体10の継手体51から流入すると、媒体は、積層ブロック本体1を経由し、継手体52から流出する。一方、低温の媒体が継手体53から流入すると、媒体は、積層ブロック本体1を経由し、継手体54から流出する。継手体51~54のそれぞれの孔部5hには、例えば、連結管等が接続される。 The laminate 10 is applied, for example, to a laminated type microchannel heat exchanger. For example, when a high-temperature medium flows in through the joint body 51 of the laminate 10, the medium flows through the laminated block main body 1 and flows out through the joint body 52. On the other hand, when a low-temperature medium flows in through the joint body 53, the medium flows through the laminated block main body 1 and flows out through the joint body 54. For example, a connecting pipe or the like is connected to each of the holes 5h of the joint bodies 51 to 54.

積層ブロック本体1は、主面1u(上面)と、主面1uとは反対側の主面1d(下面)と、主面1uと主面1dと、側面1wとを有する。積層ブロック本体1において、主面1u、1dに直交する方向を第1方向とする。第1方向は、本実施形態では、Z軸方向に対応する。 The laminated block body 1 has a main surface 1u (upper surface), a main surface 1d (lower surface) opposite to the main surface 1u, the main surface 1u, the main surface 1d, and a side surface 1w. In the laminated block body 1, the direction perpendicular to the main surfaces 1u and 1d is defined as a first direction. In this embodiment, the first direction corresponds to the Z-axis direction.

積層ブロック本体1は、伝熱板である複数の金属板2Aaと、伝熱板である複数の金属板2Baと、下側外殻板である複数の金属板3Aaと、上側外殻板である複数の金属板3Baとを有する。主面1u側には複数の金属板3Aaが、主面1d側には複数の金属板3Baが、それぞれz方向に積層されている。複数の金属板3Aaと複数の金属板3Baとの間では、Z軸方向に、複数の金属板2Aaと、複数の金属板2Baとが交互に積層されている。金属板3Aa及び金属板3Baのそれぞれは、複数の金属板に限らず、1つの金属板でもよい。なお、図1では、z方向に積層された複数の金属板のそれぞれの境界に実線が描かれているが、拡散接合後、実線は消滅することがある。 The laminated block body 1 has a plurality of metal plates 2Aa, which are heat transfer plates, a plurality of metal plates 2Ba, which are heat transfer plates, a plurality of metal plates 3Aa, which are lower shell plates, and a plurality of metal plates 3Ba, which are upper shell plates. A plurality of metal plates 3Aa are stacked in the z direction on the main surface 1u side, and a plurality of metal plates 3Ba are stacked on the main surface 1d side. A plurality of metal plates 2Aa and a plurality of metal plates 2Ba are stacked alternately in the Z axis direction between the plurality of metal plates 3Aa and the plurality of metal plates 3Ba. Each of the metal plates 3Aa and the metal plates 3Ba is not limited to a plurality of metal plates, and may be a single metal plate. Note that in FIG. 1, solid lines are drawn at the boundaries of each of the plurality of metal plates stacked in the z direction, but the solid lines may disappear after diffusion bonding.

複数の金属板3Aa、2Aa、2Ba、及び3Baのそれぞれは、このように積層された状態で拡散接合により接合される。拡散接合としては、固相接合、熱間圧接、冷間圧接等があげられる。なお、複数の金属板3Aaと複数の金属板3Baとの間の複数の金属板2Aa、2Baをまとめて積層体2とする。 The multiple metal plates 3Aa, 2Aa, 2Ba, and 3Ba are each bonded by diffusion bonding while stacked in this manner. Examples of diffusion bonding include solid-state bonding, hot pressure welding, and cold pressure welding. The multiple metal plates 2Aa and 2Ba between the multiple metal plates 3Aa and the multiple metal plates 3Ba are collectively referred to as the laminate 2.

複数の金属板2Aaのそれぞれ及び複数の金属板2Baのそれぞれには、流路が形成されている(後述)。積層ブロック本体1の側面1wには、開口2hが設けられている。例えば、図1の例では、4つの側面1wに、それぞれ1つの開口2hが設けられる。開口2hは、1つの側面1w当たりに1つとは限らず、複数設けることもできる。 A flow path is formed in each of the multiple metal plates 2Aa and each of the multiple metal plates 2Ba (described later). An opening 2h is provided on the side surface 1w of the laminated block body 1. For example, in the example of FIG. 1, one opening 2h is provided on each of the four side surfaces 1w. The number of openings 2h per side surface 1w is not limited to one, and multiple openings 2h can be provided.

継手体51、52と、継手体53、54とは、積層ブロック本体1の側面1wに挿入されて、例えば、側面1wにロウ付けにより接合される。例えば、継手体51、52は、Y軸方向において積層ブロック本体1の側面1wに挿入され、継手体53、54は、X軸方向において積層ブロック本体1の側面1wに挿入される。すなわち、継手体51から継手体52に向かう方向と、継手体53から継手体54に向かう方向とは、交差する。 The joint bodies 51, 52 and the joint bodies 53, 54 are inserted into the side surface 1w of the laminated block body 1 and joined to the side surface 1w, for example, by brazing. For example, the joint bodies 51, 52 are inserted into the side surface 1w of the laminated block body 1 in the Y-axis direction, and the joint bodies 53, 54 are inserted into the side surface 1w of the laminated block body 1 in the X-axis direction. In other words, the direction from the joint body 51 to the joint body 52 and the direction from the joint body 53 to the joint body 54 intersect.

図2(a)は、継手体が積層ブロック本体の側面に接合される前の模式的断面図である。図2(b)は、継手体が積層ブロック本体の側面に接合された後の模式的断面図である。図2(a)、(b)では、一例として、図1に例示した継手体52を含むA1-A1線に沿った断面が示されている。図2(a)、(b)の断面図は、他の継手体51、53、54及び継手体51、53、54付近の積層ブロック本体1においても適用される。 Figure 2(a) is a schematic cross-sectional view before the joint body is joined to the side of the laminated block body. Figure 2(b) is a schematic cross-sectional view after the joint body is joined to the side of the laminated block body. Figures 2(a) and (b) show, as an example, a cross-section along line A1-A1 including the joint body 52 illustrated in Figure 1. The cross-sectional views of Figures 2(a) and (b) are also applicable to the other joint bodies 51, 53, and 54 and the laminated block body 1 near the joint bodies 51, 53, and 54.

図2(a)に示すように、積層ブロック本体1の側面1wには、継手体52の一部、例えば、継手体52の凸部5tが挿入され、嵌合される開口2hが設けられている。側面1wに向かって見た場合の開口2hの形状は、例えば、矩形状である。開口2hに継手体52の凸部5tが挿入され嵌合すると、例えば、ロウ材501によって継手体52が積層ブロック本体1の側面1wに接合される(図2(b))。 As shown in FIG. 2(a), the side surface 1w of the laminated block main body 1 has an opening 2h into which a part of the joint body 52, for example, the protruding portion 5t of the joint body 52, is inserted and fitted. The shape of the opening 2h when viewed toward the side surface 1w is, for example, rectangular. When the protruding portion 5t of the joint body 52 is inserted and fitted into the opening 2h, the joint body 52 is joined to the side surface 1w of the laminated block main body 1 by, for example, the brazing material 501 (FIG. 2(b)).

継手体52は、複数の金属板2Abと、複数の金属板2Bbと、下側外殻板である複数の金属板3Abと、上側外殻板である複数の金属板3Bbとを有する。複数の金属板3Abと複数の金属板3Bbとの間では、Z軸方向に、複数の金属板2Abと、複数の金属板2Bbとが交互に積層されている。複数の金属板3Ab及び複数の金属板3Bbのそれぞれは、1つの金属板でもよい。複数の金属板3Ab、2Ab、2Bb、3Bbのそれぞれは、このように積層された状態で拡散接合により接合される。 The joint body 52 has a plurality of metal plates 2Ab, a plurality of metal plates 2Bb, a plurality of metal plates 3Ab that are lower outer shell plates, and a plurality of metal plates 3Bb that are upper outer shell plates. Between the plurality of metal plates 3Ab and the plurality of metal plates 3Bb, the plurality of metal plates 2Ab and the plurality of metal plates 2Bb are alternately stacked in the Z-axis direction. Each of the plurality of metal plates 3Ab and the plurality of metal plates 3Bb may be a single metal plate. Each of the plurality of metal plates 3Ab, 2Ab, 2Bb, and 3Bb is joined by diffusion bonding in this stacked state.

継手体52は、凸部5tを有する。凸部5tは、複数の金属板2Ab、2Bbが積層された方向(第2方向)に対し交差する方向(例えば、直交する方向)に突出する。例えば、凸部5tは、複数の金属板3Abと複数の金属板3Bbとの間に配置された、複数の金属板2Ab、2Bbが、複数の金属板3Abと複数の金属板3Bbとの間から突出した部分により形成されている。 The joint body 52 has a protruding portion 5t. The protruding portion 5t protrudes in a direction intersecting (e.g., perpendicular to) the direction in which the multiple metal plates 2Ab, 2Bb are stacked (the second direction). For example, the protruding portion 5t is formed by a portion of the multiple metal plates 2Ab, 2Bb arranged between the multiple metal plates 3Ab and the multiple metal plates 3Bb protruding from between the multiple metal plates 3Ab and the multiple metal plates 3Bb.

また、積層体10においては、凸部5tに含まれる複数の金属板が積層方向(第2方向)に並んだ高さが複数の金属板2Aa、2Baが積層方向(第1方向)に並ぶ高さに一致する領域が積層ブロック本体1の側面1wに存在する。例えば、凸部5tを複数の金属板3Abと複数の金属板3Bbとの間の複数の金属板2Ab、2Bbで形成した場合には、複数の金属板2Ab、2Bbの積層方向(第2方向)における高さが積層ブロック本体1の側面1wのいずれかの部分における複数の金属板2Aa、2Baの積層方向(第1方向)の高さと一致することになる。 In addition, in the laminate 10, there is an area on the side 1w of the laminate block main body 1 where the height of the multiple metal plates included in the protrusion 5t lined up in the stacking direction (second direction) matches the height of the multiple metal plates 2Aa, 2Ba lined up in the stacking direction (first direction). For example, if the protrusion 5t is formed of multiple metal plates 2Ab, 2Bb between multiple metal plates 3Ab and multiple metal plates 3Bb, the height of the multiple metal plates 2Ab, 2Bb in the stacking direction (second direction) will match the height of the multiple metal plates 2Aa, 2Ba in the stacking direction (first direction) in any part of the side 1w of the laminate block main body 1.

例えば、図2(a)、(b)の例では、凸部5tを形成する複数の金属板2Ab、2Bbが積層方向(第2方向)に並んだ高さが積層体2を形成する複数の金属板2Aa、2Baが積層方向(第1方向)に並んだ高さと一致している。仮に、複数として、凸部5tを10組の金属板2Ab、2Bb(交互に積層された合計20枚の金属板)からなるとした場合には、この10組の金属板2Ab、2Bbの積層方向における高さは、側面1wにおいて積層方向に連続した、いずれかの10組の金属板2Aa、2Ba(交互に積層された合計20枚の金属板)の高さと一致する。この場合、開口2hは、この10組の複数の金属板2Aa、2Baの位置に形成される。なお、ここでいう高さとは、各々の金属板を積層し拡散接合を行って一体化したときの高さのことである。 For example, in the example of FIG. 2(a) and (b), the height of the multiple metal plates 2Ab, 2Bb forming the protrusion 5t arranged in the stacking direction (second direction) is equal to the height of the multiple metal plates 2Aa, 2Ba forming the laminate 2 arranged in the stacking direction (first direction). If the multiple protrusion 5t is made of 10 sets of metal plates 2Ab, 2Bb (a total of 20 metal plates stacked alternately), the height of the 10 sets of metal plates 2Ab, 2Bb in the stacking direction is equal to the height of any of the 10 sets of metal plates 2Aa, 2Ba (a total of 20 metal plates stacked alternately) that are continuous in the stacking direction on the side surface 1w. In this case, the opening 2h is formed at the position of the 10 sets of multiple metal plates 2Aa, 2Ba. The height here refers to the height when each metal plate is stacked and integrated by diffusion bonding.

金属板2Aa、2Ba、金属板3Aa、3Ba、2Ab、2Bb、3Ab、3Bbは、熱伝導率が高く、例えば、同じ種類の金属板である。これらの金属板は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼板、銅、アルミニウム合金、チタン、マグネシウム合金等の少なくともいずれかを含む。金属板2Aaと金属板2Ab、金属板2Baと金属板2Bb、金属板3Aaと金属板3Ab、金属板3Ba及びと金属板3Bbのそれぞれの組み合わせは、同じ原材料板から形成される。従ってそれぞれの組み合わせにおける金属板の板厚は、原材料板の寸法誤差を含めて同一である。 Metal plates 2Aa, 2Ba, metal plates 3Aa, 3Ba, 2Ab, 2Bb, 3Ab, and 3Bb have high thermal conductivity and are, for example, the same type of metal plate. These metal plates include, for example, at least one of aluminum, stainless steel plate, copper, aluminum alloy, titanium, magnesium alloy, etc. Each combination of metal plates 2Aa and 2Ab, metal plates 2Ba and 2Bb, metal plates 3Aa and 3Ab, and metal plates 3Ba and 3Bb are formed from the same raw material plate. Therefore, the plate thickness of the metal plates in each combination is the same, including the dimensional error of the raw material plate.

継手体52には、外部の冷媒管等と接続するための継手管が接続される孔部5hが設けられている。継手体52が側面1wに接続されると、孔部5hは、開口2hに連通する。孔部5hは、例えば、継手体52の拡散接合後、エンドミル、ドリル等の加工冶具により形成される。なお、継手体52の凸部5tが積層ブロック本体1に設けられた開口に嵌合される例に限らず、例えば、図1に示す継手体51~54のそれぞれの凸部5tをなくし、継手体51~54のそれぞれの外形が嵌合するように開口2hを形成し、継手体51~54のそれぞれの外形を開口2hに挿入して嵌合させ、継手体51~54が積層ブロック本体1に接合された後の形態も実施形態に含まれる。 The joint body 52 has a hole 5h to which a joint pipe for connecting to an external refrigerant pipe or the like is connected. When the joint body 52 is connected to the side surface 1w, the hole 5h communicates with the opening 2h. The hole 5h is formed, for example, by a processing tool such as an end mill or a drill after the joint body 52 is diffusion-bonded. Note that the embodiment is not limited to the example in which the protrusion 5t of the joint body 52 is fitted into the opening provided in the laminated block main body 1, but also includes, for example, a form in which the protrusions 5t of the joint bodies 51 to 54 shown in FIG. 1 are eliminated, openings 2h are formed so that the outer shapes of the joint bodies 51 to 54 fit into each other, and the outer shapes of the joint bodies 51 to 54 are inserted into and fitted into the openings 2h, and the joint bodies 51 to 54 are joined to the laminated block main body 1.

(積層体の製造方法) (Laminate manufacturing method)

図3(a)~図6(b)は、積層体の製造方法を示す模式的斜視図である。 Figures 3(a) to 6(b) are schematic perspective views showing a method for manufacturing a laminate.

例えば、積層ブロック本体1及び継手体51~54を形成する金属板としては、図3(a)に示す金属板2Aと、図3(b)に示す金属板2Bと、図4(a)に示す金属板3Aと、図4(b)に示す金属板3Bとが使用される。 For example, the metal plates used to form the laminated block body 1 and the joints 51 to 54 are metal plate 2A shown in FIG. 3(a), metal plate 2B shown in FIG. 3(b), metal plate 3A shown in FIG. 4(a), and metal plate 3B shown in FIG. 4(b).

図3(a)に示す金属板2Aは、金属板2Aaと、金属板2Aaを囲む金属板2ABと、金属板2Aaと金属板2ABとを繋ぐリブ部2Arとを有する。金属板2Aaと金属板2ABとの間では、リブ部2Ar以外の部分において貫通溝が形成されている。 The metal plate 2A shown in FIG. 3(a) has a metal plate 2Aa, a metal plate 2AB surrounding the metal plate 2Aa, and a rib portion 2Ar connecting the metal plate 2Aa and the metal plate 2AB. Between the metal plate 2Aa and the metal plate 2AB, a through groove is formed in the portion other than the rib portion 2Ar.

金属板2Aは、主面2uと、主面2uとは反対側の主面2dと、主面2uと主面2dとに連続する側面2wとを有する。金属板2Aa、金属板2AB、及びリブ部2Arは、一体物であり、同じ材料で形成される。 The metal plate 2A has a main surface 2u, a main surface 2d opposite to the main surface 2u, and a side surface 2w that is continuous with the main surface 2u and the main surface 2d. The metal plate 2Aa, the metal plate 2AB, and the rib portion 2Ar are integral and made of the same material.

金属板2Aaには、その4辺のそれぞれに、開口部212、222、232、242が設けられている。さらに、金属板2Aaの主面2u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2Aの一方の面に、例えば、ハーフエッチング技術により形成される。 The metal plate 2Aa has openings 212, 222, 232, and 242 on each of its four sides. Furthermore, grooves 25A, 30A, and 31A that form a flow path for the high-temperature fluid are provided on the main surface 2u of the metal plate 2Aa. The grooves 25A, 30A, and 31A are formed on one surface of the metal plate 2A by, for example, half-etching technology.

溝25A、30A、31Aの深さはいずれの箇所も均一であってよい。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。 The depth of grooves 25A, 30A, and 31A may be uniform at all points. Multiple grooves 25A are formed along the X-axis direction. Grooves 30A and 31A are formed along the Y-axis direction. One end of groove 30A communicates with opening 212. One end of groove 31A communicates with opening 222.

すなわち、Y軸方向の両端部に設けられる開口部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。溝25Aの数は、図示される3本には限らない。また、溝25Aの形状も図示される直線状に限られず、任意の形状でよい。 That is, between the opening 212 and the opening 222 provided at both ends in the Y-axis direction, a plurality of grooves 25A, 30A, 31A are formed that communicate between the opening 212 and the opening 222. The number of grooves 25A is not limited to the three shown in the figure. In addition, the shape of the groove 25A is not limited to the linear shape shown in the figure, and may be any shape.

金属板2Aaを囲む金属板2ABには、金属板2ABが加工された後に継手体51~54の一部となる金属板2Abがそれぞれ4か所の領域に設けられている。また、金属板2ABには、その四隅に、拡散接合時の位置決め用のピン孔251が形成されている。 Metal plate 2AB surrounding metal plate 2Aa has metal plates 2Ab in four regions, which will become part of joint bodies 51-54 after metal plate 2AB is processed. In addition, metal plate 2AB has pin holes 251 formed in its four corners for positioning during diffusion bonding.

図3(b)に示す金属板2Bは、金属板2Baと、金属板2Baを囲む金属板2BBと、金属板2Baと金属板2BBとを繋ぐリブ部2Brとを有する。金属板2Baと金属板2BBとの間では、リブ部2Br以外の部分において溝が形成されている。金属板2Bは、主面2uと、主面2dと、側面2wとを有する。金属板2Ba、金属板2BB、及びリブ部2Brは、一体物であり、同じ材料で形成される。例えば、金属板2Bの材料は、金属板2Aの材料と同じである。 The metal plate 2B shown in FIG. 3(b) has a metal plate 2Ba, a metal plate 2BB surrounding the metal plate 2Ba, and a rib portion 2Br connecting the metal plate 2Ba and the metal plate 2BB. A groove is formed between the metal plate 2Ba and the metal plate 2BB in the portion other than the rib portion 2Br. The metal plate 2B has a main surface 2u, a main surface 2d, and a side surface 2w. The metal plate 2Ba, the metal plate 2BB, and the rib portion 2Br are integral and made of the same material. For example, the material of the metal plate 2B is the same as the material of the metal plate 2A.

金属板2Baには、その4辺のそれぞれに、開口部212、222、232、242が設けられている。さらに、金属板2Baの主面2u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2Bの一方の面に、例えば、ハーフエッチング技術により形成される。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、他端は、開口部242と連通する。 The metal plate 2Ba has openings 212, 222, 232, and 242 on each of its four sides. Furthermore, a groove 25B that forms a flow path for the low-temperature fluid is provided on the main surface 2u of the metal plate 2Ba. The groove 25B is formed on one surface of the metal plate 2B by, for example, half-etching technology. The multiple grooves 25B are formed along the X-axis direction. One end of the groove 25B communicates with the opening 232, and the other end communicates with the opening 242.

すなわち、X軸方向の両端部に設けられる開口部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。溝25Bの数は、図示される3本には限らない。また、溝25Bの形状も図示される直線状に限られず、任意の形状でよい。 That is, between the openings 232 and 242 provided at both ends in the X-axis direction, a plurality of grooves 25B are formed that communicate between the openings 232 and 242. The number of grooves 25B is not limited to the three shown in the figure. In addition, the shape of the grooves 25B is not limited to the linear shape shown in the figure, and may be any shape.

金属板2Baを囲む金属板2BBには、金属板2BBが加工された後に継手体51~54の一部となる金属板2Bbがそれぞれ4か所の領域に設けられている。また、金属板2BBには、その四隅に、拡散接合時の位置決め用のピン孔251が形成されている。 Metal plate 2BB, which surrounds metal plate 2Ba, has metal plates 2Bb in four regions, which will become part of joint bodies 51-54 after metal plate 2BB is processed. In addition, metal plate 2BB has pin holes 251 formed in its four corners for positioning during diffusion bonding.

上記の溝、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。 The process for forming the grooves and openings is carried out by etching, laser processing, precision press processing, cutting processing, etc. Also, additive manufacturing technology such as 3D printers can be used for this process.

また、本実施形態では、金属板2A、2Bにおいて、流路が形成された金属板2Aa、2Baを金属板2A、2Bの第1領域とし、第1領域を囲む金属板2Ab、2Bbを金属板2A、2Bの第2領域(後述のフレーム体5を形成する部分)とする。また、金属板2A、2Bを第3金属板とする。 In addition, in this embodiment, in the metal plates 2A and 2B, the metal plates 2Aa and 2Ba in which the flow paths are formed are defined as the first region of the metal plates 2A and 2B, and the metal plates 2Ab and 2Bb surrounding the first region are defined as the second region of the metal plates 2A and 2B (the portion forming the frame body 5 described below). In addition, the metal plates 2A and 2B are defined as the third metal plates.

図4(a)に示す金属板3A(第1金属板)は、金属板3Aaと、金属板3Aaを囲む金属板3ABと、金属板3Aaと金属板3ABとを繋ぐリブ部3Arとを有する。金属板3Aaと金属板3ABとの間では、リブ部3Ar以外の部分において溝が形成されている。金属板3Aa、金属板3AB、及びリブ部3Arは、一体物であり、同じ材料で形成される。 The metal plate 3A (first metal plate) shown in FIG. 4(a) has a metal plate 3Aa, a metal plate 3AB surrounding the metal plate 3Aa, and a rib portion 3Ar connecting the metal plate 3Aa and the metal plate 3AB. A groove is formed between the metal plate 3Aa and the metal plate 3AB in the area other than the rib portion 3Ar. The metal plate 3Aa, the metal plate 3AB, and the rib portion 3Ar are integral and made of the same material.

また、金属板3Aaを囲む金属板3ABには、金属板3ABが加工された後に継手体51~54の一部となる金属板3Abがそれぞれ4か所の領域に設けられている。また、金属板3ABには、その四隅に、拡散接合時の位置決め用のピン孔251が形成されている。 Metal plate 3AB surrounding metal plate 3Aa is provided with metal plates 3Ab in four regions, which will become part of joint bodies 51-54 after metal plate 3AB is processed. Metal plate 3AB also has pin holes 251 formed in its four corners for positioning during diffusion bonding.

図4(b)に示す金属板3B(第2金属板)は、金属板3Baと、金属板3Baを囲む金属板3BBと、金属板3Baと金属板3BBとを繋ぐリブ部3Brとを有する。金属板3Baと金属板3BBとの間では、リブ部3Br以外の部分において貫通溝が形成されている。金属板3Ba、金属板3BB、及びリブ部3Brは、一体物であり、同じ材料で形成される。 The metal plate 3B (second metal plate) shown in FIG. 4(b) has a metal plate 3Ba, a metal plate 3BB surrounding the metal plate 3Ba, and a rib portion 3Br connecting the metal plate 3Ba and the metal plate 3BB. Between the metal plate 3Ba and the metal plate 3BB, a through groove is formed in the portion other than the rib portion 3Br. The metal plate 3Ba, the metal plate 3BB, and the rib portion 3Br are integral and made of the same material.

また、金属板3Baを囲む金属板3BBには、金属板3BBが加工された後に継手体51~54の一部となる金属板3Bbがそれぞれ4か所の領域に設けられている。また、金属板3BBには、その四隅に、拡散接合時の位置決め用のピン孔251が形成されている。 Metal plate 3BB, which surrounds metal plate 3Ba, is provided with metal plates 3Bb in four regions, which will become part of joint bodies 51-54 after metal plate 3BB is processed. Metal plate 3BB also has pin holes 251 formed in its four corners for positioning during diffusion bonding.

次に、図5(a)に示すように、それぞれに重ねられた複数の金属板3Aと複数の金属板3Bとの間に、金属板2A、2Bが交互に配置される。 Next, as shown in FIG. 5(a), metal plates 2A and 2B are alternately arranged between multiple metal plates 3A and multiple metal plates 3B that are stacked on top of each other.

例えば、金属板3A、3Bのそれぞれが複数の金属板から形成されているとき、少なくとも1つの金属板3Aと、少なくとも1つの金属板3Bとの間に、複数の金属板2Aと複数の金属板2Bとが交互に挟まれるように金属板2A、金属板2Bが積層される。 For example, when each of the metal plates 3A and 3B is formed from multiple metal plates, the metal plates 2A and 2B are stacked such that multiple metal plates 2A and multiple metal plates 2B are alternately sandwiched between at least one metal plate 3A and at least one metal plate 3B.

この際、各金属板の四隅に形成されたピン孔251には、位置決め用のピン(不図示)が挿入される。金属板3Aa、2Aa、2Ba、3Baのそれぞれは、積層方向においてずれないように積層される。 At this time, positioning pins (not shown) are inserted into pin holes 251 formed in the four corners of each metal plate. Each of the metal plates 3Aa, 2Aa, 2Ba, and 3Ba is stacked so as not to be misaligned in the stacking direction.

次に、図5(b)に示すように、少なくとも1つの金属板3A、少なくとも1つの金属板3B、及び複数の金属板2A、2Bのそれぞれを真空の状態で積層方向に加圧・加熱することによって、それぞれの金属板が拡散接合により接合されて、積層ブロック体4が形成される。 Next, as shown in FIG. 5(b), at least one metal plate 3A, at least one metal plate 3B, and multiple metal plates 2A and 2B are pressurized and heated in the stacking direction in a vacuum state, so that the metal plates are bonded by diffusion bonding to form a stacked block body 4.

積層ブロック体4は、積層ブロック本体1(第1ブロック体)と、積層ブロック本体1を囲むフレーム体5(第2ブロック体)を有する。積層ブロック本体1は、金属板3Aa、2Aa、2Ba、3Baのそれぞれが積層方向において接合されたものである。フレーム体5は、金属板3AB、2AB、2BB、3BBのそれぞれが積層方向において接合されたものである。また、積層ブロック体4では、リブ部2Ar、2Br、3Ar、3Brのそれぞれが積層方向において接合されてリブ6が形成される。積層ブロック本体1とフレーム体5とは、リブ6によって接続されている。 The laminated block body 4 has a laminated block body 1 (first block body) and a frame body 5 (second block body) surrounding the laminated block body 1. The laminated block body 1 is formed by joining metal plates 3Aa, 2Aa, 2Ba, and 3Ba in the stacking direction. The frame body 5 is formed by joining metal plates 3AB, 2AB, 2BB, and 3BB in the stacking direction. In the laminated block body 4, the rib portions 2Ar, 2Br, 3Ar, and 3Br are joined in the stacking direction to form a rib 6. The laminated block body 1 and the frame body 5 are connected by the rib 6.

積層ブロック本体1では、金属板2Aa、2Baのそれぞれの開口部212、金属板2Aa、2Baのそれぞれの開口部222、金属板2Aa、2Baのそれぞれの開口部232、及び金属板2Aa、2Baのそれぞれの開口部242が積層方向に重なることで、図1に示す4つの開口2hが形成される。 In the laminated block body 1, the openings 212 of the metal plates 2Aa and 2Ba, the openings 222 of the metal plates 2Aa and 2Ba, the openings 232 of the metal plates 2Aa and 2Ba, and the openings 242 of the metal plates 2Aa and 2Ba overlap in the stacking direction to form the four openings 2h shown in FIG. 1.

また、フレーム体5には、金属板3Ab、2Ab、2Bb、3Bbのそれぞれが積層方向において接合することで、継手体51A、52A、53A、54Aが形成される。なお、この段階での継手体51A~54Aには、孔部5hが形成されていない。 Furthermore, in the frame body 5, joint bodies 51A, 52A, 53A, and 54A are formed by joining the metal plates 3Ab, 2Ab, 2Bb, and 3Bb in the stacking direction. At this stage, the joint bodies 51A to 54A do not have holes 5h formed.

次に、図6(a)に示すように、積層ブロック体4の一部であるリブ6を切除することにより、積層ブロック体4が金属板2Aa、2Baを含む積層ブロック本体1と、金属板2Ab、2Bbを含むフレーム体5とに分割される。リブ6の切除は、例えば、放電加工による。 Next, as shown in FIG. 6(a), the rib 6, which is a part of the laminated block body 4, is cut away, so that the laminated block body 4 is divided into the laminated block main body 1 including the metal plates 2Aa and 2Ba, and the frame body 5 including the metal plates 2Ab and 2Bb. The rib 6 is cut away, for example, by electric discharge machining.

次に、図6(b)に示すように、フレーム体5が機械加工されて、フレーム体5の少なくとも一部が積層ブロック本体1の開口2hに接続される継手体51~54として利用される。例えば、積層ブロック本体1とフレーム体5とに分割される前、すなわち、積層ブロック体4の状態において、積層ブロック本体1の側面1wに形成された開口2hに対向するフレーム体5の部分が開口2hに接続される継手体51~54の一部として利用される。この継手体51~54の一部とは、例えば、継手体51~54の凸部5tである。この後、継手体51~54のそれぞれには、機械加工によって孔部5hが形成される。なお、図6(a)、(b)では図示を省略しているが、リブ6を切除して分割した後の積層ブロック本体1の側面とフレーム体5の内周面には、リブ6を切除した痕跡が例えば凸状痕として残る場合がある。 Next, as shown in FIG. 6(b), the frame body 5 is machined, and at least a part of the frame body 5 is used as the joint bodies 51-54 to be connected to the opening 2h of the laminated block body 1. For example, before being divided into the laminated block body 1 and the frame body 5, that is, in the state of the laminated block body 4, the part of the frame body 5 facing the opening 2h formed in the side surface 1w of the laminated block body 1 is used as a part of the joint bodies 51-54 to be connected to the opening 2h. The part of the joint bodies 51-54 is, for example, the convex portion 5t of the joint bodies 51-54. After this, the hole portion 5h is formed in each of the joint bodies 51-54 by machining. Although not shown in FIG. 6(a) and (b), the trace of the cutting of the rib 6 may remain on the side surface of the laminated block body 1 and the inner peripheral surface of the frame body 5 after the cutting and division of the rib 6, for example, as a convex mark.

本実施形態の効果の一例について説明する。 An example of the effect of this embodiment is described below.

積層ブロック本体1に含まれる、複数の金属板2Aa及び複数の金属板2Baのそれぞれは、例えば、その厚さが1mm以下(例えば、0.3mm)という薄い金属板で形成されている。 Each of the multiple metal plates 2Aa and multiple metal plates 2Ba included in the laminated block body 1 is formed from a thin metal plate, for example, having a thickness of 1 mm or less (e.g., 0.3 mm).

但し、複数の金属板2Aa及び複数の金属板2Baのそれぞれの厚さは、完全に均一であるとは限らない。複数の金属板2Aa及び複数の金属板2Baのそれぞれの厚さは、所定の誤差を持っている場合がある。 However, the thickness of each of the multiple metal plates 2Aa and the multiple metal plates 2Ba is not necessarily completely uniform. The thickness of each of the multiple metal plates 2Aa and the multiple metal plates 2Ba may have a certain error.

例えば、真の金属板の厚さ(理想の厚さ)をd、厚さの誤差分をαとしたとき、複数の金属板2Aa及び複数の金属板2Baのそれぞれの厚さがd+αであれば、αに積層枚数を乗算した値が積層ブロック本体1の厚さに上乗せされることになる。一方、複数の金属板2Aa及び複数の金属板2Baのそれぞれの厚さがd-αであれば、積層ブロック本体1の厚さは、αに積層枚数を乗算した厚さ分、薄くなってしまう。 For example, if the true thickness of the metal plate (ideal thickness) is d and the thickness error is α, then if the thickness of each of the multiple metal plates 2Aa and the multiple metal plates 2Ba is d+α, then the value obtained by multiplying α by the number of layers will be added to the thickness of the laminated block body 1. On the other hand, if the thickness of each of the multiple metal plates 2Aa and the multiple metal plates 2Ba is d-α, then the thickness of the laminated block body 1 will be thinner by the thickness obtained by multiplying α by the number of layers.

従って、拡散接合で形成した積層ブロック本体1においては、複数の金属板2Aa及び複数の金属板2Baのそれぞれの厚さに応じて、厚さが厚くなったり、薄くなったりする。特に、積層ブロック本体1に使用される金属板2Aa、2Bの枚数は、数百枚にも及ぶ場合があり、積層ブロック本体1の厚さのばらつきが無視できなくなる。そして、積層ブロック本体1の厚さのばらつきに応じて、その側面1wに形成される開口2hの積層方向における長さ(以下、開口2hの高さと呼ぶ。)もばらつくことになる。 Therefore, the laminated block body 1 formed by diffusion bonding becomes thicker or thinner depending on the respective thicknesses of the multiple metal plates 2Aa and multiple metal plates 2Ba. In particular, the number of metal plates 2Aa, 2B used in the laminated block body 1 may reach several hundred, and the variation in the thickness of the laminated block body 1 cannot be ignored. And, depending on the variation in the thickness of the laminated block body 1, the length in the stacking direction of the opening 2h formed in its side surface 1w (hereinafter referred to as the height of the opening 2h) also varies.

これにより、開口2hに接続する継手体においては、開口2hの高さが異なるそれぞれの積層ブロック本体1ごとに、継手体を適合させて製造する必要が生じている。これは、熱交換器の低コスト化の障害となっている。 As a result, it is necessary to manufacture fittings for each laminated block body 1 that connects to the openings 2h at different heights. This is an obstacle to reducing the cost of heat exchangers.

これに対して、本実施形態では、積層ブロック体4を形成した後、同じ積層ブロック体4から積層ブロック本体1とフレーム体5とを形成する。ここで、積層ブロック本体1の厚さと、フレーム体5の厚さとは、同じ積層ブロック体4から分割されているため、ほぼ同じである。そして、フレーム体5の一部を開口2hに接続する継手体として利用するため、開口2hの高さと、継手体51~54のそれぞれの凸部5tの積層方向の高さとがほぼ同じである。特に、積層ブロック体4において、開口2hに対向するフレーム体5の部分を継手体の凸部5tとして利用することで、金属板2Aa、金属板2Baの厚さ誤差によらず、開口2hの高さと、積層方向の凸部5tの高さとがほぼ同じになる。 In contrast, in this embodiment, after the laminated block body 4 is formed, the laminated block body 1 and the frame body 5 are formed from the same laminated block body 4. Here, the thickness of the laminated block body 1 and the thickness of the frame body 5 are almost the same because they are divided from the same laminated block body 4. In addition, because a part of the frame body 5 is used as a joint body that connects to the opening 2h, the height of the opening 2h and the height of the protrusions 5t of each of the joint bodies 51 to 54 in the stacking direction are almost the same. In particular, by using the part of the frame body 5 that faces the opening 2h as the protrusion 5t of the joint body in the laminated block body 4, the height of the opening 2h and the height of the protrusions 5t in the stacking direction become almost the same regardless of the thickness error of the metal plates 2Aa and 2Ba.

これにより、本実施形態では、開口2hの高さが異なるそれぞれの積層ブロック本体1ごとに、継手体を適合させて製造する必要がなくなる。すなわち、本実施形態では、開口2hの高さが異なるそれぞれの積層ブロック本体1ごとに適合させた継手体51~54を簡便に形成することができる。この結果、積層型マイクロ流路熱交換器を製作する際の困難さを解消し、熱交換器の低コスト化を図ることができる。 As a result, in this embodiment, it is not necessary to manufacture a fitting joint for each stacked block body 1 having openings 2h of different heights. In other words, in this embodiment, fitting joints 51-54 can be easily formed for each stacked block body 1 having openings 2h of different heights. As a result, the difficulty in manufacturing a stacked type microchannel heat exchanger is eliminated, and the cost of the heat exchanger can be reduced.

(変形例) (Variations)

図7は、本実施形態の変形例を示す模式的断面図である。図7には、継手体が積層ブロック本体の側面に挿入される前の状態が示されている。 Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of this embodiment. Figure 7 shows the state before the joint body is inserted into the side of the laminated block body.

図7に示すように、凸部5tに含まれる最上層または最下層の金属板(図では、最上層が金属板2Bb、最下層が金属板2Ab)の表面をエッチング加工5eすることにより、最上層または最下層の金属板の厚さが薄くなるように加工してもよい。あるいは、最上層または最下層の金属板をエッチング加工により除去してもよい。このようにすることで金属板1枚の厚さ(例えば0.3mm)の範囲で凸部5tの高さを調整できる。 As shown in FIG. 7, the surface of the top or bottom metal plate included in the protrusion 5t (in the figure, the top layer is metal plate 2Bb and the bottom layer is metal plate 2Ab) may be etched 5e to reduce the thickness of the top or bottom metal plate. Alternatively, the top or bottom metal plate may be removed by etching. In this way, the height of the protrusion 5t can be adjusted within the range of the thickness of one metal plate (e.g., 0.3 mm).

このように、開口2hの高さに積層方向の凸部5tの高さがより適合するように、積層方向の凸部5tの高さを調整してもよい。 In this way, the height of the protrusion 5t in the stacking direction may be adjusted so that the height of the protrusion 5t in the stacking direction is more closely matched to the height of the opening 2h.

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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made. Each embodiment is not necessarily an independent form, and can be combined as far as technically possible.

1…積層ブロック本体
1w、2w…側面
1d、1u、2d、2u…主面
2…積層体
2Aa…金属板(伝熱板)
2Ba…金属板(伝熱板)
2Ab…金属板
2Bb…金属板
2h…開口
2Ar、2Br、3Ar、3Br…リブ部
212、222、232,242…開口部
25A、25B、30A、31A…溝
3Aa…金属板(外殻板)
3Ba…金属板(外殻板)
3Ab、3AB…金属板
3Bb、3BB…金属板
4…積層ブロック体
5…フレーム体
5h…孔部
5t…凸部
6…リブ
10…積層体
51、52、53、54、51A、52A、53A、54A…継手体
501…ロウ材
1...Laminated block body 1w, 2w...Side surface 1d, 1u, 2d, 2u...Main surface 2...Laminated body 2Aa...Metal plate (heat transfer plate)
2Ba: Metal plate (heat transfer plate)
2Ab...metal plate 2Bb...metal plate 2h...opening 2Ar, 2Br, 3Ar, 3Br...rib portion 212, 222, 232, 242...opening 25A, 25B, 30A, 31A...groove 3Aa...metal plate (outer shell plate)
3Ba…metal plate (outer shell plate)
3Ab, 3AB...metal plate 3Bb, 3BB...metal plate 4...laminated block body 5...frame body 5h...hole portion 5t...projection portion 6...rib 10...laminated body 51, 52, 53, 54, 51A, 52A, 53A, 54A...joint body 501...brazing material

Claims (6)

積層型マイクロ流路熱交換器に適用される積層体であって、
複数の伝熱板と複数の金属板とが積層され、前記複数の伝熱板と前記複数の金属板のそれぞれが拡散接合により接合された積層ブロック本体と、
複数の金属板が積層され、前記複数の金属板のそれぞれが拡散接合により接合された継手体と
を具備し、
前記複数の伝熱板のそれぞれには、流体が流れる流路が形成され、
前記積層ブロック本体には、前記複数の伝熱板が積層された第1方向に沿って側面が形成され、前記側面には開口が設けられ、
前記継手体は、前記開口に挿入することが可能であり、
前記継手体を前記開口に挿入したとき、前記積層ブロック本体を形成する前記複数の伝熱板と前記複数の金属板の積層方向と、前記継手体を形成する前記複数の金属板の積層方向とが一致し、前記積層ブロック本体の前記積層方向における厚さと、前記継手体の前記積層方向における厚さとが同じであ
積層体。
A laminate applied to a laminate-type microchannel heat exchanger,
a laminated block body in which a plurality of heat transfer plates and a plurality of metal plates are laminated and the plurality of heat transfer plates and the plurality of metal plates are bonded to each other by diffusion bonding;
a joint body in which a plurality of metal plates are laminated and each of the plurality of metal plates is joined by diffusion bonding;
Each of the plurality of heat transfer plates has a flow path through which a fluid flows,
The laminated block body has a side surface formed along a first direction in which the plurality of heat transfer plates are laminated, and an opening is provided in the side surface,
the coupling body is insertable into the opening,
When the joint body is inserted into the opening, the stacking direction of the heat transfer plates and the metal plates that form the laminated block main body coincides with the stacking direction of the metal plates that form the joint body, and the thickness of the laminated block main body in the stacking direction is the same as the thickness of the joint body in the stacking direction .
請求項1に記載された積層体であって、
前記継手体においては、記複数の金属板が積層された第2方向に対して交差する方向に突出する凸部を有し、記凸部が記開口に挿入され得る
積層体。
The laminate according to claim 1,
The joint body has a protrusion that protrudes in a direction intersecting a second direction in which the plurality of metal plates are stacked, and the protrusion can be inserted into the opening.
請求項1または2に記載された積層体であって、
前記複数の伝熱板及び前記複数の金属板は、同じ材料で形成された
積層体。
The laminate according to claim 1 or 2,
The plurality of heat transfer plates and the plurality of metal plates are formed of the same material.
積層型マイクロ流路熱交換器に適用される積層体を製造する製造方法であって、
少なくとも1つの第1金属板と、少なくとも1つの第2金属板との間に、流体が流れる流路が形成された第1領域と、前記第1領域外の第2領域とを有する複数の第3金属板を挟んで積層し、
少なくとも1つの前記第1金属板、少なくとも1つの前記第2金属板、及び前記複数の第3金属板のそれぞれを拡散接合により接合して、積層ブロック体を形成し、
前記積層ブロック体を前記第1領域を含む第1ブロック体と、前記第2領域を含む第2ブロック体とに分割し、
前記第2ブロック体の少なくとも一部を前記第1ブロック体に接続される継手体として利用し、
前記第1ブロック体の側面に形成された開口に前記継手体を挿入し、
前記継手体を前記第1ブロック体の前記側面に接続した後において、前記第1ブロック体を形成する前記第1金属板、前記第2金属板、及び前記複数の第3金属板の積層方向と、前記継手体を形成する前記第1金属板、前記第2金属板、及び前記複数の第3金属板の積層方向とが一致している
積層体の製造方法。
A method for producing a laminate to be used in a laminate-type microchannel heat exchanger, comprising the steps of:
a plurality of third metal plates are sandwiched between at least one first metal plate and at least one second metal plate, the third metal plates having a first region in which a flow path through which a fluid flows and a second region outside the first region;
The at least one first metal plate, the at least one second metal plate, and the plurality of third metal plates are bonded together by diffusion bonding to form a laminated block body;
Dividing the laminated block body into a first block body including the first region and a second block body including the second region;
At least a part of the second block body is utilized as a joint body to be connected to the first block body ,
The coupling body is inserted into an opening formed in a side surface of the first block body,
After the joint body is connected to the side surface of the first block body, a stacking direction of the first metal plate, the second metal plate, and the plurality of third metal plates forming the first block body coincides with a stacking direction of the first metal plate, the second metal plate, and the plurality of third metal plates forming the joint body.
A method for manufacturing a laminate.
請求項4に記載された積層体の製造方法であって、
前記積層ブロック体が前記第1ブロック体と前記第2ブロック体とに分割される前に、
前記第1ブロック体の前記積層ブロック体の積層方向に沿った前記側面には前記開口が形成され、
前記開口に対向する前記第2ブロック体の部分を前記継手体の一部として利用する
積層体の製造方法。
A method for producing the laminate according to claim 4, comprising the steps of:
Before the laminated block body is divided into the first block body and the second block body,
the opening is formed on the side surface of the first block body along the stacking direction of the stacked block body,
a portion of the second block body facing the opening is utilized as a part of the joint body.
請求項4または5に記載された積層体の製造方法であって、
前記第2ブロック体の一部を前記第1ブロック体の前記開口に挿入される前記継手体の凸部として利用し、
前記凸部に含まれる最上層または最下層の金属板の表面をエッチング加工、または、前記凸部に含まれる最上層または最下層の金属板をエッチング加工により除去する
積層体の製造方法。
A method for producing the laminate according to claim 4 or 5,
a part of the second block body is used as a protrusion of the coupling body to be inserted into the opening of the first block body,
a surface of the uppermost or lowermost metal plate included in the protrusion is etched, or the uppermost or lowermost metal plate included in the protrusion is removed by etching.
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