KR20160078487A

KR20160078487A - 열 교환기 및 열 교환기의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160078487A
Application number: KR1020167014465A
Authority: KR
Inventors: 고지 노이시키; 요헤이 구보; 사야카 야마다
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-07-04
Also published as: JP6190349B2; US10215497B2; CN105765335B; US20160290733A1; JP2015129627A; WO2015083728A1; CN105765335A; KR101815405B1

Abstract

열 교환기는 적층체를 구비하고, 상기 적층체는 일방측의 판면인 제1 판면과 그 제1 판면과 반대측의 판면인 제2 판면을 갖고 있고, 일정 형상을 갖는 복수의 제1 관통 구멍이 형성된 제1 유로 플레이트와, 상기 제1 판면에 적층되어, 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제2 관통 구멍이 형성된 제2 유로 플레이트를 갖고, 상기 제1 유로 플레이트에 있어서, 상기 제1 관통 구멍은 제1 유로가 제1 유체를 흐르게 하는 제1 방향으로 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 제2 유로 플레이트에 있어서, 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 방향으로 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 각 제1 관통 구멍은, 그 제1 관통 구멍의 상기 제1 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제2 관통 구멍과 겹치는 영역을 갖고, 상기 제1 방향에 있어서 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍이 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결됨으로써 상기 제1 유로가 형성되어 있다.

Description

열 교환기 및 열 교환기의 제조 방법 {HEAT EXCHANGER AND PRODUCTION METHOD FOR HEAT EXCHANGER}

본 발명은, 열 교환기 및 열 교환기의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 복수의 관통 구멍이 각각 형성된 복수의 플레이트를 적층함으로써 각 플레이트의 관통 구멍을 연통시켜서 유로를 형성한 적층형의 열 교환기가 알려져 있다. 하기 특허문헌 1에는, 그러한 적층형의 열 교환기의 일례가 나타내어져 있다.

하기 특허문헌 1에 개시된 열 교환기에서는, 그 열 교환기를 구성하는 적층된 각 플레이트에 다수의 관통 구멍이 각각 형성되어 있다. 각 플레이트에 형성된 다수의 관통 구멍에는, 직선적으로 연장하는 긴 구멍이나, 직각으로 굴곡진 긴 구멍, 또한 く자 형상으로 굴곡진 긴 구멍 등이 포함되어 있다. 각 플레이트에 형성된 다수의 관통 구멍은, 각각 소정의 방향을 따라서 정렬되도록 배열되어 있으며, 서로 적층된 2매의 플레이트에 있어서의 관통 구멍의 배열 방향은, 서로 대응하는 방향으로 되어 있다. 그리고 적층된 2매의 플레이트에 형성된 관통 구멍이 그것들의 배열 방향에 있어서 교대로 연통함으로써 열 교환의 대상이 되는 유체를 흐르게 하는 유로가 형성되어 있다.

그러나, 이 종래의 열 교환기에서는, 각 플레이트에 복수의 다른 형상의 관통 구멍이 형성되어 있음과 함께, 그것들의 관통 구멍이 다른 배치 패턴이 섞인 상태로 형성되어 있으므로, 열 교환기의 내부 구조가 복잡해져 있음과 함께, 그 열 교환기의 제조 비용이 증대한다고 하는 문제가 있다.

국제 공개 제98/55812호

본 발명의 목적은, 적층형의 열 교환기의 내부 구조를 간소화함과 함께 그 열 교환기의 제조 비용을 삭감하는 것이다.

본 발명의 하나의 국면에 따른 열 교환기는, 적어도 제1 유체와 제2 유체를 유통시키면서 그것들 유체 사이에서 열 교환시키는 열 교환기이며, 제1 유체를 유통시키는 제1 유로와 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 내부에 갖는 적층체를 구비하고, 상기 적층체는 일방측의 판면인 제1 판면과 그 제1 판면과 반대측의 판면인 제2 판면을 갖고 있고, 일정 형상을 갖는 복수의 제1 관통 구멍이 형성된 제1 유로 플레이트와, 상기 제1 판면에 적층되어, 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제2 관통 구멍이 형성된 제2 유로 플레이트와, 상기 제2 판면에 적층된 제1 밀봉 플레이트와, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트와 반대측의 판면에 적층된 제2 밀봉 플레이트를 갖고, 상기 제1 유로 플레이트에 있어서, 상기 제1 관통 구멍은 상기 제1 유로가 제1 유체를 흐르게 하는 제1 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 제2 유로 플레이트에 있어서, 상기 제2 관통 구멍은 상기 제1 방향으로 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 각 제1 관통 구멍은 그 제1 관통 구멍의 상기 제1 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제2 관통 구멍과 겹치는 영역을 갖고, 상기 제1 방향에 있어서 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍이 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결됨으로써 상기 제1 유로가 형성되어 있다.

본 발명의 다른 국면에 따른 열 교환기의 제조 방법은, 적어도 제1 유체와 제2 유체를 유통시키면서 그것들 유체 사이에서 열 교환시키는 열 교환기를 제조하기 위한 방법이며, 제1 유체를 유통시키는 제1 유로와 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 내부에 갖는 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정을 구비하고, 상기 적층체 형성 공정은, 상기 적층체에 상기 제1 유로를 형성하는 제1 유로 형성 공정과, 상기 적층체에 상기 제2 유로를 형성하는 제2 유로 형성 공정을 포함하고, 상기 제1 유로 형성 공정은, 제1 유로 플레이트에 일정 형상을 갖는 복수의 제1 관통 구멍을 상기 제1 유로가 제1 유체를 흐르게 하는 제1 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제1 관통 구멍 형성 공정과, 제2 유로 플레이트에 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제2 관통 구멍을 제1 관통 구멍의 배열 패턴과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제2 관통 구멍 형성 공정과, 상기 제1 유로 플레이트에 상기 제2 유로 플레이트를 적층함과 함께, 상기 제1 유로 플레이트의 상기 제2 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제1 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 상기 제1 밀봉 플레이트를 적층하고, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제2 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 제2 밀봉 플레이트를 적층하는 제1 적층 공정을 갖고, 상기 제1 적층 공정에서는 상기 각 제1 관통 구멍이 그 제1 관통 구멍의 상기 제1 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제2 관통 구멍과 부분적으로 겹치도록 상기 제1 유로 플레이트에 상기 제2 플레이트를 적층하여, 상기 제1 유로를, 상기 제1 방향에 있어서 서로 겹쳐진 영역에서 교대로 연결되는 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍에 의해 형성한다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 의한 열 교환기의 전체 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 열 교환기의 내부 구조를 도시하는 도면이며, 제1 유로 플레이트와 제1 밀봉 플레이트 사이의 경계부에서의 단면을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 열 교환기의 내부 구조를 도시하는 도면이며, 제2 밀봉 플레이트와 제3 유로 플레이트 사이의 경계부에서의 단면을 도시하는 도면이다.
도 4는 열 교환기를 구성하는 적층체의 도 2 중의 Ⅳ-Ⅳ선을 따른 단면을 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 열 교환기를 구성하는 적층체의 도 3 중의 V-V선을 따른 단면을 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 적층체에 있어서 적층된 제1 유로 플레이트와 제2 유로 플레이트에 있어서의 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍의 겹침 상태를 부분적으로 확대해서 도시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 변형예에 있어서의 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍의 겹침 상태를 도시하는 도 6 상당도이다.
도 8은 본 발명의 제2 변형예에 있어서의 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍의 겹침 상태를 도시하는 도 6 상당도이다.
도 9는 본 발명의 제3 변형예에 있어서의 제1 유로의 구조를 설명하기 위한 그 제1 유로에 따른 적층체의 적층 방향에 있어서의 부분적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 변형예에 있어서의 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍의 겹침 상태를 도시하는 도 6 상당도이다.
도 11은 도 10에 도시한 제4 변형예에 의한 적층체의 제1 유로에 따른 단면을 도시하는 도 4 상당도이다.
도 12는 도 10에 도시한 제4 변형예에 의한 적층체의 제2 유로에 따른 단면을 도시하는 도 5 상당도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 일실시 형태에 의한 열 교환기는, 제1 유체와 제2 유체를 유통시키면서 그것들의 유체끼리 사이에서 열 교환시키는 것이다. 본 실시 형태의 열 교환기는, 예를 들어 냉각수에 의한 고온의 오일 냉각이나, 압축기에 의해 압축된 가스의 냉각수에 의한 냉각 등에 사용된다. 본 실시 형태의 열 교환기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 적층체(2)와, 제1 공급 헤더(4)와, 제1 배출 헤더(6)와, 제2 공급 헤더(8)와, 제2 배출 헤더(10)와, 일측 유통 헤더(12)와, 타측 유통 헤더(14)를 구비한다.

적층체(2)는 복수의 제1 유로 플레이트(16)(도 4 참조)와, 복수의 제2 유로 플레이트(18)와, 복수의 제3 유로 플레이트(20)와, 복수의 제4 유로 플레이트(22)와, 복수의 제1 밀봉 플레이트(24)와, 복수의 제2 밀봉 플레이트(26)와, 복수의 제3 밀봉 플레이트(28)가 적층되어서 서로 확산 접합됨으로써 형성되어 있다. 이들 각 플레이트(16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)는, 스테인리스 등의 금속에 의해 형성된 직사각 형상의 평판이다. 또한, 적층체(2)는, 도 4 및 도 5에 도시된 각 플레이트(18, 20, 22, 24, 26, 28)로 이루어지는 복수의 단위 적층 구조를 갖는 다층 구조체이다. 즉, 제1 밀봉 플레이트(24), 제1 유로 플레이트(16), 제2 유로 플레이트(18), 제2 밀봉 플레이트(26), 제3 유로 플레이트(20), 제4 유로 플레이트(22) 및 제3 밀봉 플레이트(28)가 이 순서로 적층됨으로써 단위 적층 구조가 형성된다. 그리고 열 교환기에서 취급하는 유체의 처리량에 따른 수의 단위 적층 구조가 적층됨으로써 적층체(2)의 다층 구조체가 형성되어 있다. 적층체(2)는 제1 유체를 유통시키는 제1 유로(33)와 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 내부에 갖는다.

각 제1 유로 플레이트(16)는 직사각 형상의 판체이다. 각 제1 유로 플레이트(16)는, 그 두께 방향에 있어서의 한쪽 판면인 제1 판면(16a)과, 그 제1 판면(16a)과 반대측의 판면인 제2 판면(16b)을 갖는다. 각 제1 유로 플레이트(16)에는, 복수의 제1 관통 구멍(30)이 당해 제1 유로 플레이트(16)를 두께 방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 각 제1 관통 구멍(30)은, 동일한 일정 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 각 제1 관통 구멍(30)은 동일한 직경의 둥근 관통 구멍으로 형성되어 있다. 또한, 각 제1 유로 플레이트(16)에 형성된 복수의 제1 관통 구멍(30)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 유로 플레이트(16)의 긴 변을 따르는 방향으로 연장되는 복수의 제1 열을 따라 정렬되어 있다. 여기서, 각 제1 열의 제1 관통 구멍(30)이 정렬되는 방향을 X 방향으로 하고, 그 X 방향 및 각 플레이트의 적층 방향의 양쪽에 직교하는 방향을 Y 방향으로 한다. 또한, X 방향은, 본 발명의 「제1 방향」의 일례이며, 제1 유로(33)가 제1 유체를 유통시키는 방향이다. 복수의 제1 열은, Y 방향에 있어서 병렬로 배치됨과 함께 서로 평행하게 배치되어 있다. 각 제1 유로 플레이트(16)에 있어서, 제1 관통 구멍(30)은 X 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되어 있다. 각 제1 열에 있어서, 제1 관통 구멍(30)은 X 방향으로 등간격으로 정렬되어 있다. Y 방향에 있어서 인접하는 제1 열의 제1 관통 구멍(30)은, X 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 배치되어 있다. 구체적으로는, Y 방향에 있어서 인접하는 제1 열의 제1 관통 구멍(30)은, X 방향으로 정렬되는 제1 관통 구멍(30)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하는 어긋남을 X 방향에 있어서 서로 갖도록 배치되어 있다.

각 제2 유로 플레이트(18)(도 4 참조)는, 제1 유로 플레이트(16)의 외형과 동일한 외형을 갖는 판체로 이루어진다. 각 제2 유로 플레이트(18)는, 대응하는 제1 유로 플레이트(16)의 제1 판면(16a)에 적층되어 있다. 각 제2 유로 플레이트(18)에는, 복수의 제2 관통 구멍(32)이 당해 제2 유로 플레이트(18)를 두께 방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 각 제2 관통 구멍(32)은, 상기 제1 관통 구멍(30)과 동일한 일정 형상으로 형성되어 있다. 각 제2 유로 플레이트(18)에 형성된 모든 제2 관통 구멍(32)은, X 방향에 있어서 제1 관통 구멍(30)의 배열 패턴과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되어 있다. 구체적으로, 각 제2 유로 플레이트(18)에 있어서 복수의 제2 관통 구멍(32)은, 도 2에 도시한 바와 같이, X 방향으로 연장됨과 함께 제1 유로 플레이트(16)에 형성된 제1 관통 구멍(30)의 복수의 제1 열과 대응하는 복수의 제2 열을 따라 정렬되어 있다. 복수의 제2 열은, Y 방향에 있어서 병렬로 배치됨과 함께 서로 평행하게 배치되어 있다. 각 제2 열에 있어서, 제2 관통 구멍(32)은 X 방향으로 등간격으로 정렬되어 있다. 이 각 제2 열에 있어서의 제2 관통 구멍(32)의 배치 간격은, 제1 관통 구멍(30)의 배치 간격과 동일하다. 또한, Y 방향에 있어서 인접하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)은, X 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 배치되어 있다. 구체적으로는, Y 방향에 있어서 인접하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)은, X 방향으로 정렬되는 제2 관통 구멍(32)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하는 어긋남을 X 방향에 있어서 서로 갖도록 배치되어 있다.

그리고 각 제1 열의 제1 관통 구멍(30)과 대응하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)은, X 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 겹치도록 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 각 제1 관통 구멍(30)은 그 제1 관통 구멍(30)의 X 방향에 있어서의 양측에 위치하는 각 제2 관통 구멍(32)과 각각 겹치는 영역을 갖는다.

서로 겹치는 제1 관통 구멍(30)과 제2 관통 구멍(32)의 X 방향에 있어서의 어긋남은, X 방향으로 정렬되는 제1 관통 구멍(30)의 중심 간의 간격의 절반에 상당한다. 이렇게 제1 열의 제1 관통 구멍(30)과 대응하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)이 X 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 겹침으로써, 그 제1 열의 제1 관통 구멍(30)과 대응하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)이 X 방향에 있어서 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결된다.

제1 밀봉 플레이트(24)는 제1 유로 플레이트(16)의 제2 유로 플레이트(18)와 반대측의 제2 판면(16b)에 적층되어 있다. 또한, 제2 밀봉 플레이트(26)는 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)와 반대측의 판면(18b)에 적층되어 있다. 제1 유로 플레이트(16)의 제2 판면(16b)에 형성된 각 제1 관통 구멍(30)의 개구가 제1 밀봉 플레이트(24)에 의해 밀봉됨과 함께, 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)와 반대측의 판면(18b)에 형성된 각 제2 관통 구멍(32)의 개구가 제2 밀봉 플레이트(26)에 의해 밀봉됨으로써, 도 4에 도시한 바와 같이 플레이트의 적층 방향에 있어서 사행하는 제1 유로(33)가 형성되어 있다. 적층체(2) 내에서는, 복수의 제1 유로(33)가 Y 방향에 있어서 정렬되도록 배열되어 있다. 그리고 그 Y 방향으로 배열된 복수의 제1 유로(33)로 이루어지는 복수의 층이 각 플레이트의 적층 방향으로 배열되어 있다.

또한, X 방향에 있어서의 제1 유로 플레이트(16) 및 제2 유로 플레이트(18)의 일단부에 배치된 제1 관통 구멍(30) 및 제2 관통 구멍(32)은, 반원 형상으로 형성되어 있어서 그 양쪽 유로 플레이트(16, 18)의 일단부에 대응하는 적층체(2)의 측면에 있어서 개구되어 있다. 이 적층체(2)의 측면에 있어서 개구한 제1 관통 구멍(30) 및 제2 관통 구멍(32)에 의해, 각 제1 유로(33)의 입구(33a)가 형성되어 있다. 또한, X 방향에 있어서의 제1 유로 플레이트(16) 및 제2 유로 플레이트(18)의 타단부에 배치된 제1 관통 구멍(30) 및 제2 관통 구멍(32)도 반원 형상으로 형성되어 있어서 그 양쪽 유로 플레이트(16, 18)의 타단부에 대응하는 적층체(2)의 측면, 즉 상기 입구(33a)가 형성된 측면의 반대측면에 있어서 개구되어 있다. 이 반대측면에 있어서 개구한 제1 관통 구멍(30) 및 제2 관통 구멍(32)에 의해, 각 제1 유로(33)의 출구(33b)가 형성되어 있다.

각 제3 유로 플레이트(20)는, 제1 유로 플레이트(16) 및 제2 유로 플레이트(18)의 외형과 동일한 외형을 갖는 판체로 이루어진다. 제3 유로 플레이트(20)는, 대응하는 제2 밀봉 플레이트(26)의 제2 유로 플레이트(18)와 반대측의 판면에 적층되어 있다. 각 제3 유로 플레이트(20)에는, 복수의 제3 관통 구멍(34)이 당해 제3 유로 플레이트(20)를 두께 방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 각 제3 관통 구멍(34)은, 동일한 일정 형상으로 형성되어 있고, 구체적으로는 제1 관통 구멍(30) 및 제2 관통 구멍(32)과 동일한 둥근 관통 구멍으로 형성되어 있다. 또한, 각 제3 유로 플레이트(20)에 있어서 복수의 제3 관통 구멍(34)은, 도 3에 도시한 바와 같이, Y 방향으로 연장되는 복수의 제3 열을 따라 정렬되어 있다. 또한, Y 방향은, 본 발명의 「제2 방향」의 일례이며, 제2 유로(37)가 제2 유체를 유통시키는 방향이다. 복수의 제3 열은, X 방향에 있어서 병렬로 배치됨과 함께 서로 평행하게 배치되어 있다. 각 제3 유로 플레이트(20)에 있어서, 제3 관통 구멍(34)은 Y 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되어 있다. 각 제3 열에 있어서, 제3 관통 구멍(34)은 Y 방향으로 등간격으로 정렬되어 있다. Y 방향에 있어서의 제3 관통 구멍(34)의 배치 간격은, X 방향에 있어서의 제1 관통 구멍(30)의 배치 간격 및 X 방향에 있어서의 제2 관통 구멍(32)의 배치 간격과 같다.

또한, 각 제3 유로 플레이트(20)에 있어서, 제3 관통 구멍(34)의 제3 열은 소정수씩(도시한 예에서는 4열씩)이 1군이 되도록 합쳐서 배치되어 있다. 제3 관통 구멍(34)의 각 군 사이에는, 각 군 내에서 인접하는 제3 열 간의 간격보다도 큰 간격이 마련되어 있다. 그리고 제3 관통 구멍(34)의 각 군에 있어서 X 방향에 인접하는 제3 열의 제3 관통 구멍(34)끼리는, Y 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 배치되어 있다. 구체적으로는, 제3 관통 구멍(34)의 각 군에 있어서 X 방향에 인접하는 제3 열의 제3 관통 구멍(34)끼리는, Y 방향으로 정렬되는 제3 관통 구멍(34)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하는 어긋남을 Y 방향에 있어서 서로 갖도록 배치되어 있다. 또한, 각 군에 있어서 X 방향에 인접하는 제3 관통 구멍(34)의 제3 열 간의 간격은, Y 방향에 있어서 인접하는 제1 관통 구멍(30)의 제1 열 간의 간격 및 Y 방향에 있어서 인접하는 제2 관통 구멍(32)의 제2 열 간의 간격과 같다.

각 제4 유로 플레이트(22)(도 5 참조)는, 제3 유로 플레이트(20)의 외형과 동일한 외형을 갖는 판체로 이루어진다. 각 제4 유로 플레이트(22)는, 대응하는 제3 유로 플레이트(20)의 제2 밀봉 플레이트(26)와 반대측의 판면(20a)에 적층되어 있다. 각 제4 유로 플레이트(22)에는, 복수의 제4 관통 구멍(36)이 당해 제4 유로 플레이트(22)를 두께 방향으로 관통하도록 형성되어 있다. 각 제4 관통 구멍(36)은, 제3 관통 구멍(34)과 동일한 일정 형상으로 형성되어 있다. 각 제4 유로 플레이트(22)에 형성된 모든 제4 관통 구멍(36)은, Y 방향에 있어서 제3 관통 구멍(34)의 배열 패턴과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되어 있다. 구체적으로, 각 제4 유로 플레이트(22)에 있어서 복수의 제4 관통 구멍(36)은, 도 3에 도시한 바와 같이, Y 방향으로 연장됨과 함께 제3 유로 플레이트(20)에 형성된 제3 관통 구멍(34)의 복수의 제3 열과 대응하는 복수의 제4 열을 따라 정렬되어 있다. 복수의 제4 열은, X 방향에 있어서 병렬로 배치됨과 함께 서로 평행하게 배치되어 있다. 각 제4 열에 있어서, 제4 관통 구멍(36)은 Y 방향으로 등간격으로 정렬되어 있다. 이 각 제4 열에 있어서의 제4 관통 구멍(36)의 배치 간격은, Y 방향에 있어서의 제3 관통 구멍(34)의 배치 간격과 같다.

또한, 각 제4 유로 플레이트(22)에 있어서, 제4 관통 구멍(36)의 제4 열은 제3 관통 구멍(34)의 경우와 마찬가지로 소정수씩이 1군이 되도록 합쳐서 배치되어 있다. 제4 관통 구멍(36)의 각 군 사이에는, 제3 관통 구멍(34)의 각 군 사이의 간격과 같은 간격이 마련되어 있다. 그리고 제4 관통 구멍(36)의 각 군에 있어서 X 방향에 인접하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)끼리는, Y 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 배치되어 있다. 구체적으로는, 제4 관통 구멍(36)의 각 군에 있어서 X 방향에 인접하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)끼리는, Y 방향으로 정렬되는 제4 관통 구멍(36)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하는 어긋남을 Y 방향에 있어서 서로 갖도록 배치되어 있다. 또한, 제4 관통 구멍(36)의 각 군에 있어서 X 방향에 인접하는 제4 관통 구멍(36)의 제4 열 간의 간격은, 제3 관통 구멍(34)의 각 군에 있어서 X 방향에 인접하는 제3 관통 구멍(34)의 제3 열 간의 간격과 같다.

그리고 각 제3 열의 제3 관통 구멍(34)과 대응하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)은 Y 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 겹치도록 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 각 제3 관통 구멍(34)은, 그 제3 관통 구멍(34)의 Y 방향에 있어서의 양측에 위치하는 각 제4 관통 구멍(36)과 각각 겹치는 영역을 갖는다.

서로 겹치는 제3 관통 구멍(34)과 제4 관통 구멍(36)의 Y 방향에 있어서의 어긋남은, Y 방향으로 정렬되는 제3 관통 구멍(34)의 중심 간의 간격의 절반에 상당한다. 이 서로 겹치는 제3 관통 구멍(34)과 제4 관통 구멍(36)의 Y 방향에 있어서의 어긋남의 크기는, 서로 겹치는 제1 관통 구멍(30)과 제2 관통 구멍(32)의 X 방향에 있어서의 어긋남의 크기와 같다. 이렇게 제3 열의 제3 관통 구멍(34)과 대응하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)이 Y 방향에 있어서 서로 어긋남을 갖고 겹침으로써, 그 제3 열의 제3 관통 구멍(34)과 대응하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)이 Y 방향에 있어서 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결된다.

제3 밀봉 플레이트(28)는, 대응하는 제4 유로 플레이트(22)의 제3 유로 플레이트(20)와 반대측의 판면(22b)에 적층되어 있다. 제3 유로 플레이트(20)의 제4 유로 플레이트(22)와 반대측의 판면(20b)에 형성된 각 제3 관통 구멍(34)의 개구가 제2 밀봉 플레이트(26)에 의해 밀봉됨과 함께, 제4 유로 플레이트(22)의 제3 유로 플레이트(20)와 반대측의 판면(22b)에 형성된 각 제4 관통 구멍(36)의 개구가 제3 밀봉 플레이트(28)에 의해 밀봉됨으로써, 도 5에 도시한 바와 같이 플레이트의 적층 방향에 있어서 사행하는 제2 유로(37)가 형성되어 있다. 적층체(2) 내에서는, 복수의 제2 유로(37)가 X 방향으로 정렬되도록 배열되어 있다. 그리고 그 X 방향으로 배열된 복수의 제2 유로(37)로 이루어지는 복수의 층이 각 플레이트의 적층 방향으로 배열되어 있다.

또한, Y 방향에 있어서의 제3 유로 플레이트(20)의 일단부에 배치된 제3 관통 구멍(34) 및 Y 방향에 있어서의 제4 유로 플레이트(22)의 일단부에 배치된 제4 관통 구멍(36)은 반원 형상으로 형성되어 있다. 이 반원 형상으로 형성된 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)은, 양쪽 유로 플레이트(20, 22)의 일단부에 대응하는 적층체(2)의 측면, 즉 Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 일측면에 있어서 개구되어 있다. 또한, Y 방향에 있어서의 제3 유로 플레이트(20)의 타단부에 배치된 제3 관통 구멍(34) 및 Y 방향에 있어서의 제4 유로 플레이트(22)의 타단부에 배치된 제4 관통 구멍(36)도, 반원 형상으로 형성되어 있다. 이 반원 형상으로 형성된 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)은, 양쪽 유로 플레이트(20, 22)의 타단부에 대응하는 적층체(2)의 측면, 즉 Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 일측면의 반대측면에 있어서 개구되어 있다.

적층체(2)에 있어서 제1 유로(33)의 출구(33b)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)에서는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 일측면에 개구한 당해 1군의 제2 유로(37)에 대응하는 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)에 의해 당해 1군의 제2 유로(37)의 입구(37a)가 형성되어 있다. 또한, 이 1군의 제2 유로(37)에서는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 반대측면에 개구한 당해 1군의 제2 유로(37)에 대응하는 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)에 의해 당해 1군의 제2 유로(37)의 출구(37b)가 형성되어 있다. 그리고 제1 유로(33)의 출구(33b)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 인접한 1군의 제2 유로(37)에서는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 반대측면에 개구한 당해 1군의 제2 유로(37)에 대응하는 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)에 의해 당해 1군의 제2 유로(37)의 입구(37a)가 형성되어 있다. 또한, 이 1군의 제2 유로(37)에서는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 일측면에 개구한 당해 1군의 제2 유로(37)에 대응하는 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)에 의해 당해 1군의 제2 유로(37)의 출구(37b)가 형성되어 있다. 이와 같이, 제1 유로(33)의 출구(33b)측으로부터 입구(33a)측을 향해 정렬되는 각 군의 제2 유로(37)의 입구(37a)와 출구(37b)는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 일측면과 상기 반대측면에 교대로 형성되어 있다.

제1 공급 헤더(4)(도 2 참조)는, 열 교환 대상의 유체인 제1 유체를 각 제1 유로(33)로 분배해서 공급하기 위한 것이다. 제1 공급 헤더(4)는 제1 유로(33)의 입구(33a)가 형성된 적층체(2)의 측면에 그 측면에 형성된 모든 제1 유로(33)의 입구(33a)를 덮도록 설치되어 있다. 제1 공급 헤더(4)의 내부 공간은, 모든 제1 유로(33)의 입구(33a)와 연통하고 있다. 이 제1 공급 헤더(4)의 내부 공간으로 도입된 제1 유체가, 각 제1 유로(33)의 입구(33a)로 분배되어서 공급되도록 되어 있다.

제1 배출 헤더(6)(도 2 참조)는, 각 제1 유로(33)로부터 배출되는 제1 유체를 합쳐서 열 교환기의 외부로 배출하기 위한 것이다. 제1 배출 헤더(6)는 제1 유로(33)의 출구(33b)가 형성된 적층체(2)의 측면에 그 측면에 형성된 모든 제1 유로(33)의 출구(33b)를 덮도록 설치되어 있다. 제1 배출 헤더(6)의 내부 공간은, 모든 제1 유로(33)의 출구(33b)와 연통하고 있다. 이 제1 배출 헤더(6)의 내부 공간에는, 각 제1 유로(33)의 출구(33b)로부터 제1 유체가 각각 배출되어서 합류하고, 그 합류한 유체가 제1 배출 헤더(6)의 내부 공간으로부터 열 교환기의 외부로 배출되도록 되어 있다.

제2 공급 헤더(8)(도 3 참조)는, 제1 유체와의 사이에서 열 교환하는 제2 유체를 각 제2 유로(37)로 분배해서 공급하기 위한 것이다. 제2 공급 헤더(8)는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 일측면 중 제1 유로(33)의 출구(33b)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 입구(37a)가 형성된 영역에 설치되어 있다. 제2 공급 헤더(8)는, 제1 유로(33)의 출구(33b)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 모든 입구(37a) 전체를 덮고 있다. 제2 공급 헤더(8)의 내부 공간은, 제1 유로(33)의 출구(33b)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 모든 입구(37a)와 연통하고 있다. 제2 공급 헤더(8)의 내부 공간으로 도입된 제2 유체가, 그 내부 공간과 연통하는 1군의 제2 유로(37)의 각 입구(37a)로 분배되어서 공급되도록 되어 있다.

제2 배출 헤더(10)(도 3 참조)는, 각 제2 유로(37)로부터 배출되는 제2 유체를 합쳐서 열 교환기의 외부로 배출하기 위한 것이다. 제2 배출 헤더(10)는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 반대측면 중 제1 유로(33)의 입구(33a)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 출구(37b)가 형성된 영역에 설치되어 있다. 제2 배출 헤더(10)는 제1 유로(33)의 입구(33a)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 모든 출구(37b) 전체를 덮고 있다. 제2 배출 헤더(10)의 내부 공간은, 제1 유로(33)의 입구(33a)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 모든 출구(37b)와 연통하고 있다. 제2 배출 헤더(10)의 내부 공간에는, 그 내부 공간과 연통하는 1군의 제2 유로(37)의 출구(37b)로부터 유체가 각각 배출되어서 합류하고, 그 합류한 유체가 제2 배출 헤더(10)의 내부 공간으로부터 열 교환기의 외부로 배출되도록 되어 있다.

일측 유통 헤더(12)(도 3 참조)는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 일측면에 설치되어 있다. 이 일측 유통 헤더(12)는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 일측면에 형성된 각 군의 제2 유로(37)의 출구(37b)와 그 군의 제2 유로(37)에 대하여 제1 유로(33)의 입구(33a)(도 2 참조)측에 인접하는 1군의 제2 유로(37)의 입구(37a)에 연통하는 내부 공간을 갖는다. 일측 유통 헤더(12)의 내부 공간에는, 그 내부 공간에 연통하는 각 제2 유로(37)의 출구(37b)로부터 제2 유체가 각각 배출된다. 일측 유통 헤더(12)는, 그 내부 공간으로 배출된 제2 유체를 당해 내부 공간에 연통하는 각 제2 유로(37)의 입구(37a)로 분배해서 공급한다. 일측 유통 헤더(12)는 제2 공급 헤더(8)와 일체적으로 형성되어 있다.

타측 유통 헤더(14)(도 3 참조)는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 반대측면에 설치되어 있다. 이 타측 유통 헤더(14)는, Y 방향에 있어서의 적층체(2)의 상기 반대측면에 형성된 각 군의 제2 유로(37)의 출구(37b)와 그 군의 제2 유로(37)에 대하여 제1 유로(33)의 입구(33a)(도 2 참조)측에 인접하는 1군의 제2 유로(37)의 입구(37a)에 연통하는 내부 공간을 갖는다. 타측 유통 헤더(14)의 내부 공간에는, 그 내부 공간에 연통하는 각 제2 유로(37)의 출구(37b)로부터 제2 유체가 각각 배출된다. 타측 유통 헤더(14)는, 그 내부 공간으로 배출된 제2 유체를 당해 내부 공간에 연통하는 각 제2 유로(37)의 입구(37a)로 분배해서 공급한다. 타측 유통 헤더(14)는 제2 배출 헤더(10)와 일체적으로 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시 형태의 열 교환기에서는, 제1 공급 헤더(4)에 공급된 제1 유체가 제1 공급 헤더(4)의 내부 공간으로부터 각 제1 유로(33)에 그것들의 입구(33a)를 통해서 도입됨과 함께, 제2 공급 헤더(8)에 공급된 제2 유체가 제2 공급 헤더(8)의 내부 공간으로부터 제1 유로(33)의 출구(33b)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)에 그것들의 입구(37a)를 통해서 도입된다.

제1 유로(33)에 도입된 제1 유체는, X 방향에 있어서 하류측으로 이동하면서 제1 유로(33)를 구성하는 제1 관통 구멍(30)과 제2 관통 구멍(32)으로 교대로 이동한다. 그에 의해, 제1 유체는 제1 유로 플레이트(16)와 제2 유로 플레이트(18)의 적층 방향에 있어서 사행하면서 하류측으로 흐른다. 각 제1 유로(33)의 출구(33b)에 달한 제1 유체는, 제1 배출 헤더(6)의 내부 공간으로 배출된다.

한편, 제1 유로(33)의 출구(33b)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)에 도입된 제2 유체는, Y 방향에 있어서 하류측으로 이동하면서 그 제2 유로(37)를 구성하는 제3 관통 구멍(34)과 제4 관통 구멍(36)으로 교대로 이동한다. 그에 의해, 제2 유체는, 제3 유로 플레이트(20)와 제4 유로 플레이트(22)의 적층 방향에 있어서 사행하면서 하류측으로 흐른다. 그리고 당해 1군의 제2 유로(37)의 출구(37b)에 달한 제2 유체는, 타측 유통 헤더(14)의 내부 공간으로 배출되고, 그 내부 공간을 통해서 인접한 1군의 제2 유로(37)의 각 입구(37a)로 분배되어서 도입된다. 그 후, 제2 유체는, 이 인접한 1군의 제2 유로(37)를 상류측의 1군의 제2 유로(37)와 반대 방향으로 흐른다. 그리고 그 제2 유체는, 상기 인접한 1군의 제2 유로(37)의 출구(37b)로부터 일측 유통 헤더(12)의 내부 공간으로 배출되고, 그 내부 공간을 통해서 다시 인접한 1군의 제2 유로(37)의 각 입구(37a)로 분배되어서 도입된다. 이러한 제2 유체의 Y 방향에 있어서의 유통이 반복된다. 그리고 제1 유로(33)의 입구(33a)에 가장 가까운 1군의 제2 유로(37)의 출구(37b)에 달한 제2 유체는, 제2 배출 헤더(10)의 내부 공간으로 배출된다.

이상과 같이 제1 유체가 각 제1 유로(33)를 흐르는 동시에 제2 유체가 각 제2 유로(37)를 흐르는 과정에 있어서 제1 유체와 제2 유체 사이에서 열 교환이 행하여진다.

이어서, 본 실시 형태에 의한 열 교환기의 제조 방법에 대해서 설명한다.

먼저, 예를 들어 1㎜의 두께를 가짐과 함께 X 방향에 있어서 제1 유로 플레이트(16)의 치수보다도 조금 큰 치수를 갖는 금속판에, 복수의 둥근 제1 관통 구멍(30)을 형성한다. 이때, 펀칭 핀에 의해 금속판을 두께 방향으로 펀칭하는 펀칭 가공에 의해, 복수의 제1 관통 구멍(30)을 형성한다. 예를 들어, 3㎜의 직경을 갖는 복수의 제1 관통 구멍(30)을 금속판에 형성한다. 이때, X 방향에 인접하는 제1 관통 구멍(30)의 중심 간의 간격이 4㎜가 되도록 복수의 제1 관통 구멍(30)을 형성한다. 그리고 그 제1 관통 구멍(30)이 형성된 금속판의 X 방향의 양단부 근방의 부분을 절제함으로써, 제1 유로 플레이트(16)를 형성한다. 이때, 절제 후의 제1 유로 플레이트(16)의 X 방향의 양단부에 위치하는 제1 관통 구멍(30)이 반원 형상이 되는 위치에서, 금속판의 X 방향의 양단부 근방의 부분을 절제한다. 그리고 이상의 공정과 마찬가지의 공정에 의해, 마찬가지의 복수 매의 제1 유로 플레이트(16)를 형성한다.

또한, 제1 유로 플레이트(16)를 형성하기 위한 금속판과 마찬가지인 금속판에, 복수의 둥근 제2 관통 구멍(32)을 형성한다. 이때, 제1 관통 구멍(30)의 형성 공정에서 사용한 펀칭 핀과 마찬가지의 펀칭 핀을 사용한 마찬가지의 펀칭 가공에 의해, 제1 관통 구멍(30)과 동일한 형상의 복수의 제2 관통 구멍(32)을, 그것들의 제2 관통 구멍(32)이 제1 관통 구멍(30)과 동일한 배열 패턴으로 정렬되도록 형성한다. 그리고 그 제2 관통 구멍(32)이 형성된 금속판의 X 방향의 양단부 근방의 부분을 절제함으로써, 제2 유로 플레이트(18)를 형성한다. 이때, 형성한 제2 유로 플레이트(18)를 제1 유로 플레이트(16)에 대하여 그것들의 플레이트(18, 16)의 외측 테두리가 정렬되도록 적층한 경우에 X 방향에 있어서 제1 관통 구멍(30)과 제2 관통 구멍(32)이 어긋남을 갖고 겸침과 함께, 그 어긋남이 X 방향으로 정렬되는 제2 관통 구멍(32)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하도록 각 제2 관통 구멍(32)이 배치되는 위치에서, 금속판의 양단부 근방의 부분을 절제한다. 또한, 이때, 제2 유로 플레이트(18)의 X 방향의 양단부에 위치하는 제2 관통 구멍(32)이 반원 형상이 되는 위치에서, 금속판의 X 방향의 양단부 근방의 부분을 절제한다. 그리고 이상의 공정과 마찬가지의 공정에 의해, 마찬가지의 복수 매의 제2 유로 플레이트(18)를 형성한다.

또한, 제1 유로 플레이트(16)와 동일한 두께를 가짐과 함께 Y 방향에 있어서 제3 유로 플레이트(20)의 치수보다도 조금 큰 치수를 갖는 금속판에, 복수의 둥근 제3 관통 구멍(34)을 형성한다. 이때, 제1 관통 구멍(30)의 형성 공정에서 사용한 펀칭 핀과 마찬가지의 펀칭 핀을 사용한 마찬가지의 펀칭 가공에 의해, 제1 관통 구멍(30)과 동일한 형상의 제3 관통 구멍(34)을, 그것들의 제3 관통 구멍(34)이 Y 방향으로 정렬되도록 형성한다. 이때, Y 방향에 있어서의 제3 관통 구멍(34)의 배치 간격이 X 방향에 있어서의 제1 관통 구멍(30)의 배치 간격이 되도록 각 제3 관통 구멍(34)을 형성한다. 그리고 제3 관통 구멍(34)이 형성된 금속판의 Y 방향의 양단부 근방의 부분을 절제함으로써, 제3 유로 플레이트(20)를 형성한다. 이때, 형성한 제3 유로 플레이트(20)의 Y 방향의 양단부에 위치하는 제3 관통 구멍(34)이 반원 형상이 되는 위치에서, 금속판의 Y 방향의 양단부 근방의 부분을 절제한다. 그리고 이상의 공정과 마찬가지의 공정에 의해, 마찬가지의 복수 매의 제3 유로 플레이트(20)를 형성한다.

또한, 제3 유로 플레이트(20)를 형성하기 위한 금속판과 마찬가지인 금속판에, 복수의 둥근 제4 관통 구멍(36)을 형성한다. 이때, 제3 관통 구멍(34)의 형성 공정에서 사용한 펀칭 핀과 마찬가지의 펀칭 핀을 사용한 마찬가지의 펀칭 가공에 의해, 제3 관통 구멍(34)과 동일한 형상의 복수의 제4 관통 구멍(36)을, 그것들의 제4 관통 구멍(36)이 제3 관통 구멍(34)과 동일한 배열 패턴으로 정렬되도록 형성한다. 그리고 그 제4 관통 구멍(36)이 형성된 금속판의 Y 방향의 양단부 근방의 부분을 절제함으로써, 제4 유로 플레이트(22)를 형성한다. 이때, 형성한 제4 유로 플레이트(22)를 제3 유로 플레이트(20)에 대하여 그것들의 플레이트(22, 20)의 외측 테두리가 정렬되도록 적층한 경우에 Y 방향에 있어서 제3 관통 구멍(34)과 제4 관통 구멍(36)이 어긋남을 갖고 겸침과 함께, 그 어긋남이 Y 방향으로 정렬되는 제3 관통 구멍(34)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하도록 각 제4 관통 구멍(36)이 배치되는 위치에서, 금속판의 양단부 근방의 부분을 절제한다. 또한, 이때, 제4 유로 플레이트(22)의 Y 방향의 양단부에 위치하는 제4 관통 구멍(36)이 반원 형상이 되는 위치에서, 금속판의 Y 방향의 양단부 근방의 부분을 절제한다. 그리고 이상의 공정과 마찬가지의 공정에 의해, 마찬가지의 복수 매의 제4 유로 플레이트(22)를 형성한다.

이어서, 제1 유로 플레이트(16)에 제2 유로 플레이트(18)를 적층한다. 이때, 제1 유로 플레이트(16)의 외측 테두리에 대하여 제2 유로 플레이트(18)의 외측 테두리가 정렬되도록 제2 유로 플레이트(18)를 제1 유로 플레이트(16)에 중첩한다. 이에 의해, 제1 및 제2 유로 플레이트(16, 18)의 적층 방향으로부터 보아, X 방향으로 정렬되는 각 제1 열의 각 제1 관통 구멍(30)에 대하여 대응하는 제2 열의 각 제2 관통 구멍(32)이 X 방향으로 정렬되는 제1 관통 구멍(30)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하는 어긋남을 가진 상태로 겹쳐지고, 그 겹쳐진 영역에서 제1 관통 구멍(30)과 제2 관통 구멍(32)이 연통한다. 이에 의해, X 방향에 있어서 제1 관통 구멍(30)과 제2 관통 구멍(32)이 교대로 연결된다.

그리고 제1 유로 플레이트(16) 및 제2 유로 플레이트(18)의 외형과 마찬가지인 외형을 갖는 금속판으로 이루어지는 제1 밀봉 플레이트(24) 및 제2 밀봉 플레이트(26)를 준비한다. 이 제1 밀봉 플레이트(24)와 제2 밀봉 플레이트(26)를, 서로 적층된 상태의 제1 유로 플레이트(16) 및 제2 유로 플레이트(18)에 대하여 적층한다. 이때, 제1 및 제2 유로 플레이트(16, 18)의 적층 방향의 양측으로부터 그것들의 유로 플레이트(16, 18)를 제1 및 제2 밀봉 플레이트(24, 26) 사이에 끼워 넣는다. 구체적으로, 제1 밀봉 플레이트(24)를 제1 유로 플레이트(16)의 제2 유로 플레이트(18)와 반대측의 제2 판면(16b)에 적층함과 함께, 제2 밀봉 플레이트(26)를 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)와 반대측의 판면(18b)에 적층한다. 이에 의해, 제1 유로 플레이트(16)의 제2 판면(16b)에 형성된 각 제1 관통 구멍(30)의 개구가 제1 밀봉 플레이트(24)에 의해 밀봉됨과 함께, 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)와 반대측의 판면(18b)에 형성된 각 제2 관통 구멍(32)의 개구가 제2 밀봉 플레이트(26)에 의해 밀봉된다. 이에 의해, X 방향에 있어서 교대로 연결되는 각 제1 열의 제1 관통 구멍(30)과 대응하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)으로 이루어지는 복수의 제1 유로(33)가 형성된다.

이어서, 제3 유로 플레이트(20)에 대하여 제4 유로 플레이트(22)를 적층한다. 이때, 제3 유로 플레이트(20)의 외측 테두리에 대하여 제4 유로 플레이트(22)의 외측 테두리가 정렬되도록 제4 유로 플레이트(22)를 제3 유로 플레이트(20)에 중첩한다. 이에 의해, 제3 및 제4 유로 플레이트(20, 22)의 적층 방향으로부터 보아, Y 방향으로 정렬되는 각 제3 열의 각 제3 관통 구멍(34)에 대하여 대응하는 제4 열의 각 제4 관통 구멍(36)이, Y 방향으로 정렬되는 제3 관통 구멍(34)의 중심 간의 간격의 절반에 상당하는 어긋남을 가진 상태로 겹쳐지고, 그 겹쳐진 영역에서 제3 관통 구멍(34)과 제4 관통 구멍(36)이 연통한다. 이에 의해, Y 방향에 있어서 제3 관통 구멍(34)과 제4 관통 구멍(36)이 교대로 연결된다.

그리고 제3 유로 플레이트(20)에 대하여 제2 밀봉 플레이트(26)를 적층한다. 이때, 제3 유로 플레이트(20)의 제4 유로 플레이트(22)와 반대측의 판면(20b)을 제2 밀봉 플레이트(26)의 제2 유로 플레이트(18)와 반대측의 판면에 대하여 접합한다. 그에 의해, 제3 유로 플레이트(20)의 제4 유로 플레이트(22)와 반대측의 판면(20b)에 형성되어 있는 각 제3 관통 구멍(34)의 개구가 제2 밀봉 플레이트(26)에 의해 밀봉된다. 또한, 제1 밀봉 플레이트(24) 및 제2 밀봉 플레이트(26)와 마찬가지인 금속판인 제3 밀봉 플레이트(28)를 제4 유로 플레이트(22)의 제3 유로 플레이트(20)와 반대측의 판면(22b)에 적층한다. 이에 의해, 제4 유로 플레이트(22)의 제3 유로 플레이트(20)와 반대측의 판면(22b)에 형성되어 있는 제4 관통 구멍(36)의 개구가 제3 밀봉 플레이트(28)에 의해 밀봉된다. 이에 의해, Y 방향에 있어서 교대로 연결되는 각 제3 열의 제3 관통 구멍(34)과 대응하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)으로 이루어지는 복수의 제2 유로(37)가 형성된다.

이하, 마찬가지로 각 플레이트를 반복 적층해서 최종적으로 모든 인접하는 플레이트끼리를 확산 접합하고, 적층체(2)를 형성한다. 그리고 이 형성한 적층체(2)의 X 방향에 있어서의 한쪽 측면에 제1 공급 헤더(4)를 용접 등에 의해 접합함과 함께, 적층체(2)의 X 방향에 있어서의 다른 쪽 측면에 제1 배출 헤더(6)를 용접 등에 의해 접합한다. 또한, 적층체(2)의 Y 방향에 있어서의 한쪽 측면에 제2 공급 헤더(8) 및 일측 유통 헤더(12)를 접합함과 함께, 적층체(2)의 Y 방향에 있어서의 다른 쪽 측면에 제2 배출 헤더(10) 및 타측 유통 헤더(14)를 접합한다. 이상과 같이 해서 본 실시 형태의 열 교환기가 형성된다.

본 실시 형태에서는, 제1 유로(33)를 형성하는 복수의 제1 관통 구멍(30)과 복수의 제2 관통 구멍(32)이 동일한 일정 형상으로 형성됨과 함께 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되고, 제2 유로(37)를 형성하는 복수의 제3 관통 구멍(34)과 복수의 제4 관통 구멍(36)이 동일한 일정 형상으로 형성됨과 함께 동일한 일정 배열 패턴으로 늘어선다. 또한, 제1 관통 구멍(30) 및 제2 관통 구멍(32)의 형상 및 배열 패턴과 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)의 형상 및 배열 패턴이 동일하다. 이로 인해, 다른 형상을 갖는 복수의 관통 구멍을 각 유로 플레이트에 형성하거나, 관통 구멍의 배열 패턴이 불규칙하거나, 각 유로 플레이트마다 관통 구멍의 배열 패턴이 각각 상이하거나 하는 경우에 비하여, 적층체(2)의 내부 구조를 간소화할 수 있음과 함께, 제1 내지 제4 관통 구멍(30, 32, 34, 36)의 형성 공정을 간략화할 수 있다. 그 결과, 적층형의 열 교환기의 내부 구조를 간소화할 수 있음과 함께, 열 교환기의 제조 공정을 간략화할 수 있고, 또한 열 교환기의 제조 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 내지 제4 관통 구멍(30, 32, 34, 36)이 원형의 관통 구멍이므로, 예를 들어 다각 형상 등의 복잡한 형상의 관통 구멍인 경우에 비하여, 제1 내지 제4 관통 구멍(30, 32, 34, 36)의 형상을 간소화할 수 있다. 그 결과, 열 교환기의 내부 구조를 보다 간소화할 수 있음과 함께 제1 내지 제4 관통 구멍(30, 32, 34, 36)의 형성 공정을 보다 간략화할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 각 유로 플레이트(16, 18, 20, 22)에 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써, 대응하는 각 관통 구멍(30, 32, 34, 36)을 형성한다. 이로 인해, 에칭 가공이나 레이저 가공에 의해 관통 구멍을 형성하는 종래의 열 교환기의 제조 방법에 비하여, 각 관통 구멍(30, 32, 34, 36)을 간단하게 형성할 수 있음과 함께 그것들의 관통 구멍(30, 32, 34, 36)의 가공 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 적층체(2)의 Y 방향에 있어서의 각 측면에 설치된 일측 유통 헤더(12)와 타측 유통 헤더(14)에 의해, 상류측 1군의 제2 유로(37)를 흐른 제2 유체의 흐름 방향을 반전시켜서 하류측 1군의 제2 유로(37)에 흐르게 할 수 있다. 이로 인해, 제3 유로 플레이트(20) 및 제4 유로 플레이트(22)에 있어서 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)을 Y 방향으로 직선적으로 정렬되도록 배열하면서, 열 교환기 전체로서는 제2 유체의 흐름 방향이 Y 방향에 있어서 교대로 반전하도록 제2 유체를 크게 사행시켜서 흐르게 할 수 있다. 여기서, 적층체(2)의 X 방향으로 직선적으로 정렬되는 제3 관통 구멍 및 제4 관통 구멍에 의해 제2 유로가 형성되고, 그 제2 유로가 적층체(2)의 Y 방향의 일단부로부터 타단부까지 본 실시 형태의 각 군의 제2 유로(37)와 동일한 간격으로 병렬로 배치된 열 교환기가 있다고 가정한다. 본 실시 형태의 각 군을 구성하는 제2 유로(2)의 X 방향의 폭 합계는, 상기 가정한 열 교환기에 있어서 Y 방향으로 정렬되는 제2 유로의 Y 방향의 폭의 합계에 비하여 작아진다. 이로 인해, 본 실시 형태의 열 교환기와 상기 가정한 열 교환기에 동일한 유량으로 제2 유체를 흐르게 할 경우, 본 실시 형태의 열 교환기에서는, 제2 유로(37)를 흐르는 제2 유체의 유속이 상기 가정한 열 교환기의 제2 유로를 흐르는 제2 유체의 유속에 비해 커진다. 그 결과, 본 실시 형태에서는, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 촉진할 수 있다. 이상의 것으로부터, 본 실시 형태에서는, 제3 관통 구멍(34) 및 제4 관통 구멍(36)의 배열이 복잡해지는 것을 방지하면서, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 촉진할 수 있다.

또한, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아닌 청구범위에 의해 나타내고, 또한 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함한다.

각 플레이트의 두께, 제1 내지 제4 관통 구멍의 직경, X 방향에 있어서의 제1 관통 구멍의 배치 간격 및 X 방향에 있어서의 제2 관통 구멍의 배치 간격, Y 방향에 있어서의 제3 관통 구멍의 배치 간격 및 Y 방향에 있어서의 제4 관통 구멍의 배치 간격은, 임의로 설정하는 것이 가능하다.

또한, 각 관통 구멍의 형상은, 반드시 둥근 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 관통 구멍을 타원이나 다각 형상, 그 밖의 각종 형상으로 형성해도 된다.

또한, 본 발명의 열 교환기는, 상기 실시 형태와 같이, X 방향에 인접하는 군의 각 제2 유로에 있어서 제2 유체가 서로 반대 방향으로 흐르도록 제2 유로, 일측 유통 헤더 및 타측 유통 헤더를 구성한 것에 반드시 한정되지 않는다. 예를 들어, 모든 제2 유로에 있어서 Y 방향의 일방측으로부터 타방측으로 제2 유체가 흐르도록 해도 된다.

또한, 제1 관통 구멍 및 제2 관통 구멍이 정렬되는 방향과 동일한 방향(X 방향)으로 제3 관통 구멍 및 제4 관통 구멍이 정렬되도록 제3 관통 구멍 및 제4 관통 구멍을 배치하여, 제1 유체가 제1 유로를 흐르는 방향을 따라서 제2 유체가 흐르도록 제2 유로를 형성해도 된다.

또한, 제1 관통 구멍의 열이 제1 유로 플레이트의 판면 내에 있어서 크게 사행하는 배열 패턴으로 제1 관통 구멍을 제1 유로 플레이트에 형성함과 함께, 제2 관통 구멍의 열이 제2 유로 플레이트의 판면 내에 있어서 크게 사행하는 배열 패턴으로 제2 관통 구멍을 제2 유로 플레이트에 형성해도 된다. 그에 의해, 제1 유로 플레이트와 제2 유로 플레이트의 적층 방향으로부터 보아 제1 유로가 사행 형상을 이루도록 각 제1 유로를 형성해도 된다.

또한, 제3 관통 구멍의 열이 제3 유로 플레이트의 판면 내에 있어서 크게 사행하는 배열 패턴으로 제3 관통 구멍을 제3 유로 플레이트에 형성함과 함께, 제4 관통 구멍의 열이 제4 유로 플레이트의 판면 내에 있어서 크게 사행하는 배열 패턴으로 제4 관통 구멍을 제4 유로 플레이트에 형성해도 된다. 그에 의해, 각 제2 유로를 제1 유로와 마찬가지의 사행 형상으로 형성해도 된다.

또한, 제2 유로는, 반드시 관통 구멍이 교대로 연결됨으로써 형성된 유로가 아니어도 된다. 예를 들어, 제2 유로는 유로 플레이트에 형성된 홈으로 이루어지는 유로이어도 된다.

또한, 도 7에 나타내는 제1 변형예와 같이, 각 제1 열의 제1 관통 구멍(30)과 대응하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)은, X 방향 및 그 X 방향과 직교하는 Y 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있어도 된다. 또한, 마찬가지로, 각 제3 열의 제3 관통 구멍(34)과 대응하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)은, Y 방향 및 그 Y 방향과 직교하는 X 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있어도 된다.

이 제1 변형예에서는, 제1 관통 구멍(30)과 제2 관통 구멍(32)에 의해, 제1 유체를 제1 및 제2 유로 플레이트(16, 18)의 적층 방향뿐만 아니라 Y 방향에 있어서도 이동시키면서 하류측으로 흐르게 하는 제1 유로(33)가 형성된다. 또한, 제3 관통 구멍(34)과 제4 관통 구멍(36)에 의해, 제2 유체를 제3 및 제4 유로 플레이트(20, 22)의 적층 방향뿐만 아니라 X 방향에 있어서도 이동시키면서 하류측으로 흐르게 하는 제2 유로(37)가 형성된다. 따라서, 제1 및 제2 유체의 흐름 혼란을 촉진할 수 있어, 그 결과, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 촉진할 수 있다.

또한, 도 8에 나타내는 제2 변형예와 같이, 각 제1 열의 제1 관통 구멍(30)과 대응하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)이 X 방향 및 그 X 방향과 직교하는 Y 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹치는 것 외에, 각 제1 열의 제1 관통 구멍(30)이 Y 방향에 있어서 인접하는 제2 열의 제2 관통 구멍(32)과 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있어도 된다. 또한, 마찬가지로, 각 제3 열의 제3 관통 구멍(34)과 대응하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)이 Y 방향 및 그 Y 방향과 직교하는 X 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹치는 것 외에, 각 제3 열의 제3 관통 구멍(34)이 X 방향에 있어서 인접하는 제4 열의 제4 관통 구멍(36)과 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있어도 된다.

이 제2 변형예에서는, Y 방향에 있어서 인접하는 제1 열의 제1 관통 구멍(30)과 제2 열의 제2 관통 구멍(32)이 중첩되는 영역에 있어서, 인접하는 제1 유로(33)끼리가 연통하고, X 방향에 있어서 인접하는 제3 열의 제3 관통 구멍(34)과 제4 열의 제4 관통 구멍(36)이 중첩되는 영역에 있어서, 인접하는 제2 유로(37)끼리가 연통한다. 이로 인해, 각 제1 유로(33)를 흐르는 제1 유체가, 그 제1 유로(33)를 따라 사행하여 흐를뿐만 아니라 인접한 제1 유로(33)로도 이동하면서 하류측으로 흐름과 함께, 각 제2 유로(37)를 흐르는 제2 유체가, 그 제2 유로(37)를 따라 사행해서 흐를뿐만 아니라 인접한 제2 유로(37)로도 이동하면서 하류측으로 흐른다. 이로 인해, 제1 및 제2 유체의 흐름 혼란을 더욱 촉진할 수 있다. 그 결과, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 보다 촉진할 수 있다.

또한, 도 9에 나타내는 제3 변형예와 같이, 제1 유로(33)를 형성하는 유로 플레이트로서, 제1 유로 플레이트(16) 및 제2 유로 플레이트(18) 외에, 제1 유로 플레이트(16)와 마찬가지의 구성을 갖는 유로 플레이트(42)를 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)와 반대측에 적층해도 된다. 그에 의해, 제1 유체가 제1 유로 플레이트(16)와 제2 유로 플레이트(18)의 적층 방향에 있어서 분기와 합류를 교대로 반복하면서 하류측으로 흐르는 제1 유로(33)를 형성해도 된다. 마찬가지로, 제2 유로(37)를 형성하는 유로 플레이트로서, 제3 유로 플레이트(20) 및 제4 유로 플레이트(22) 외에, 제3 유로 플레이트(20)와 마찬가지의 구성을 갖는 유로 플레이트를 제4 유로 플레이트(22)의 제2 유로 플레이트(20)와 반대측에 적층해도 된다. 그에 의해, 제2 유체가 제3 유로 플레이트(20)와 제4 유로 플레이트(22)의 적층 방향에 있어서 분기와 합류를 교대로 반복하면서 하류측으로 흐르는 제2 유로(37)를 형성해도 된다.

또한, 도 10 내지 도 12에 나타내는 제4 변형예와 같이, 각 관통 구멍(30, 32, 34, 36)의 직경이 그 관통 구멍의 축 방향[각 유로 플레이트(16, 18, 20, 22)의 두께 방향]에 있어서의 각 위치에서 상이하도록 각 관통 구멍(30, 32, 34, 36)이 형성되어 있어도 된다.

구체적으로, 각 제1 관통 구멍(30)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 유로 플레이트(16)의 제1 판면(16a)에 형성된 제1 관통 구멍 일단부(30b)와, 제1 유로 플레이트(16)의 제2 판면(16b)에 형성된 제1 관통 구멍 타단부(30c)와, 제1 관통 구멍(30) 중 제1 관통 구멍 일단부(30b)와 제1 관통 구멍 타단부(30c) 사이의 모든 부분인 제1 관통 구멍 중간부(30d)로 이루어진다. 제1 관통 구멍 타단부(30c)는 제1 관통 구멍 일단부(30b)의 직경보다도 작은 직경을 갖는다. 또한, 제1 관통 구멍 중간부(30d)는, 그 축 방향의 모든 위치에 있어서의 당해 제1 관통 구멍 중간부(30d)의 직경이 제1 관통 구멍 타단부(30c)의 직경 이상이고, 또한 제1 관통 구멍 일단부(30b)의 직경 이하가 되도록 형성되어 있다.

또한, 각 제2 관통 구멍(32)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)측의 판면(18a)에 형성된 제2 관통 구멍 일단부(32b)와, 제2 유로 플레이트(18)의 제2 밀봉 플레이트(26)측의 판면(18b)에 형성된 제2 관통 구멍 타단부(32c)와, 제2 관통 구멍(32) 중 제2 관통 구멍 일단부(32b)와 제2 관통 구멍 타단부(32c) 사이의 모든 부분인 제2 관통 구멍 중간부(32d)로 이루어진다. 제2 관통 구멍 타단부(32c)는, 제2 관통 구멍 일단부(32b)의 직경보다도 작은 직경을 갖는다. 또한, 제2 관통 구멍 중간부(32d)는, 그 축 방향의 모든 위치에 있어서의 당해 제2 관통 구멍 중간부(32d)의 직경이 제2 관통 구멍 타단부(32c)의 직경 이상이고, 또한 제2 관통 구멍 일단부(32b)의 직경 이하가 되도록 형성되어 있다.

또한, 각 제3 관통 구멍(34)은, 도 12에 도시한 바와 같이, 제3 유로 플레이트(20)의 제2 밀봉 플레이트(26)와 반대측의 판면(20a)에 형성된 제3 관통 구멍 일단부(34b)와, 제3 유로 플레이트(20)의 제2 밀봉 플레이트(26)측의 판면(20b)에 형성된 제3 관통 구멍 타단부(34c)와, 제3 관통 구멍(34) 중 제3 관통 구멍 일단부(34b)와 제3 관통 구멍 타단부(34c) 사이의 모든 부분인 제3 관통 구멍 중간부(34d)로 이루어진다. 제3 관통 구멍 타단부(34c)는, 제3 관통 구멍 일단부(34b)의 직경보다도 작은 직경을 갖는다. 제3 관통 구멍 중간부(34d)는, 그 축 방향의 모든 위치에 있어서의 당해 제3 관통 구멍 중간부(34d)의 직경이 제3 관통 구멍 타단부(34c)의 직경 이상이고, 또한 제3 관통 구멍 일단부(34b)의 직경 이하가 되도록 형성되어 있다.

또한, 각 제4 관통 구멍(36)은 도 12에 도시한 바와 같이, 제4 유로 플레이트(22)의 제3 유로 플레이트(20)측의 판면(22a)에 형성된 제4 관통 구멍 일단부(36b)와, 제4 유로 플레이트(22)의 제3 밀봉 플레이트(28)측의 판면(22b)에 형성된 제4 관통 구멍 타단부(36c)와, 제4 관통 구멍(36) 중 제4 관통 구멍 일단부(36b)와 제4 관통 구멍 타단부(36c) 사이의 모든 부분인 제4 관통 구멍 중간부(36d)로 이루어진다. 제4 관통 구멍 타단부(36c)는, 제4 관통 구멍 일단부(36b)의 직경보다도 작은 직경을 갖는다. 제4 관통 구멍 중간부(36d)는, 그 축 방향의 모든 위치에 있어서의 당해 제4 관통 구멍 중간부(36d)의 직경이 제4 관통 구멍 타단부(36c)의 직경 이상이고, 또한 제4 관통 구멍 일단부(36b)의 직경 이하가 되도록 형성되어 있다.

보다 구체적으로는, 제4 변형예에서는, 각 제1 관통 구멍(30)을 둘러싸는 제1 유로 플레이트(16)의 내주면이 테이퍼 형상의 제1 테이퍼면부(30a)를 가짐과 함께, 각 제2 관통 구멍(32)을 둘러싸는 제2 유로 플레이트(18)의 내주면이 테이퍼 형상의 제2 테이퍼면부(32a)를 갖는다. 또한, 각 제3 관통 구멍(34)을 둘러싸는 제3 유로 플레이트(20)의 내주면이 테이퍼 형상의 제3 테이퍼면부(34a)를 가짐과 함께, 각 제4 관통 구멍(36)을 둘러싸는 제4 유로 플레이트(22)의 내주면이 테이퍼 형상의 제4 테이퍼면부(36a)를 갖는다.

상세하게는, 각 제1 관통 구멍(30)을 둘러싸는 내주면은, 제2 유로 플레이트(18)가 적층되는 제1 유로 플레이트(16)의 제1 판면(16a)으로부터 그 제1 유로 플레이트(16)의 두께 방향의 소정의 중간 위치까지의 범위에 걸친 제1 테이퍼면부(30a)를 갖는다. 제1 테이퍼면부(30a)는 제1 유로 플레이트(16)의 제1 판면(16a)으로부터 제1 밀봉 플레이트(24)측을 향함에 따라서 제1 관통 구멍(30)의 직경 방향 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이룬다. 즉, 제1 테이퍼면부(30a)는 제1 판면(16a)으로부터 제1 밀봉 플레이트(24)측을 향함에 따라서 직경 축소된다.

각 제2 관통 구멍(32)을 둘러싸는 내주면은, 제2 유로 플레이트(18)의 두께 방향의 한쪽 판면(18a)으로부터 그 제2 유로 플레이트(18)의 두께 방향의 소정의 중간 위치까지의 범위에 걸친 제2 테이퍼면부(32a)를 갖는다. 제2 유로 플레이트(18)의 한쪽 판면(18a)은 거기에 적층되는 제1 유로 플레이트(16)측의 판면이다. 제2 테이퍼면부(32a)는 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)측의 판면(18a)으로부터 제2 밀봉 플레이트(26)측을 향함에 따라서 제2 관통 구멍(32)의 직경 방향 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이룬다. 즉, 제2 테이퍼면부(32a)는 제2 유로 플레이트(18)의 제1 유로 플레이트(16)측의 판면(18a)으로부터 제2 밀봉 플레이트(26)측을 향함에 따라서 직경 축소된다.

각 제3 관통 구멍(34)을 둘러싸는 내주면은, 제3 유로 플레이트(20)의 두께 방향의 한쪽 판면(20a)으로부터 그 제3 유로 플레이트(20)의 두께 방향의 소정의 중간 위치까지의 범위에 걸친 제3 테이퍼면부(34a)를 갖는다. 제3 유로 플레이트(20)의 한쪽 판면(20a)은 제2 밀봉 플레이트(26)와 반대측의 판면이다. 제3 테이퍼면부(34a)는 제3 유로 플레이트(20)의 제2 밀봉 플레이트(26)와 반대측의 판면(20a)으로부터 제2 밀봉 플레이트(26)측을 향함에 따라서 제3 관통 구멍(34)의 직경 방향 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이룬다. 즉, 제3 테이퍼면부(34a)는 제3 유로 플레이트(20)의 제2 밀봉 플레이트(26)와 반대측의 판면(20a)으로부터 제2 밀봉 플레이트(26)측을 향함에 따라서 직경 축소된다.

각 제4 관통 구멍(36)을 둘러싸는 내주면은, 제4 유로 플레이트(22)의 두께 방향의 한쪽 판면(22a)으로부터 그 제4 유로 플레이트(22)의 두께 방향의 소정의 중간 위치까지의 범위에 걸친 제4 테이퍼면부(36a)를 갖는다. 제4 유로 플레이트(22)의 한쪽 판면(22a)은 제3 유로 플레이트(20)측의 판면이다. 제4 테이퍼면부(36a)는 제4 유로 플레이트(22)의 제3 유로 플레이트(20)측의 판면(22a)으로부터 제3 밀봉 플레이트(28)측을 향함에 따라서 제4 관통 구멍(36)의 직경 방향 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이룬다. 즉, 제4 테이퍼면부(36a)는, 제4 유로 플레이트(22)의 제3 유로 플레이트(20)측의 판면(22a)으로부터 제3 밀봉 플레이트(28)측을 향함에 따라서 직경 축소된다.

제1 유로(33)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 각 제1 관통 구멍(30)의 하류측 단부와 그것에 연결되는 제2 관통 구멍(32)의 상류측 단부에 의해 형성되는 복수의 제1 접속부(33c)와, 각 제2 관통 구멍(32)의 하류측 단부와 그것에 연결되는 제1 관통 구멍(30)의 상류측 단부에 의해 형성되는 복수의 제2 접속부(33d)를 갖는다. 제1 접속부(33c)는 제1 관통 구멍(30)의 제1 테이퍼면부(30a) 중 제1 유체의 흐름 방향의 하류측에 위치하는 부분과 그에 대응하는 제2 관통 구멍(32)의 제2 테이퍼면부(32a) 중 제1 유체의 흐름 방향의 상류측에 위치하는 부분에 의해 규정된다. 제2 접속부(33d)는 제2 관통 구멍(32)의 제2 테이퍼면부(32a) 중 제1 유체의 흐름 방향의 하류측에 위치하는 부분과 그에 대응하는 제1 관통 구멍(30)의 제1 테이퍼면부(30a) 중 제1 유체의 흐름 방향의 상류측에 위치하는 부분에 의해 규정된다. 각 제1 접속부(33c) 및 각 제2 접속부(33d)는, 제1 테이퍼면부(30a) 및 제2 테이퍼면부(32a)가 상기와 같은 테이퍼 형상을 이룸으로써, 제1 및 제2 유로 플레이트(16, 18)의 적층 방향에 대하여 제1 유로(33)의 하류측으로 기운 형상으로 되어 있다.

그리고 이 제4 변형예에서는, 제1 관통 구멍(30)으로부터 제1 접속부(33c)를 경유하여 제2 관통 구멍(32)에 이르는 부분에 있어서의 제1 유로(33)의 단면적 변화 및 제2 관통 구멍(32)으로부터 제2 접속부(33d)를 경유하여 제1 관통 구멍(30)에 이르는 부분에 있어서의 제1 유로(33)의 단면적 변화가, 제1 관통 구멍 일단부(30b), 제1 관통 구멍 타단부(30c), 제1 관통 구멍 중간부(30d), 제2 관통 구멍 일단부(32b), 제2 관통 구멍 타단부(32c) 및 제2 관통 구멍 중간부(32d)의 각 직경이 상기와 같이 구성되어 있음과 함께, 제1 관통 구멍(30)을 둘러싸는 내주면이 제1 테이퍼면부(30a)를 갖고, 또한 제2 관통 구멍(32)을 둘러싸는 내주면이 제2 테이퍼면부(32a)를 가짐으로써, 상기 제1 실시 형태의 경우에 비하여 완만해지고 있다. 또한, 제1 유로(33)의 단면적은 제1 유로(33)를 구성하는 제1 관통 구멍(30)의 배열 방향(X 방향)에 직교함과 함께 제1 및 제2 유로 플레이트(16, 18)의 판면(16a, 18a)에 대하여 직교하는 방향에 있어서의 제1 유로(33)의 단면 면적이다. 이렇게 제1 유로(33)의 단면적 변화가 완만해지므로, 제1 관통 구멍(30)의 하류측 단부 및 상류측 단부와 제2 관통 구멍(32)의 하류측 단부 및 상류측 단부에 있어서, 유로 단면적의 급격한 변화에 기인하는 제1 유체의 소용돌이 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 유체의 소용돌이에 의한 저항 증대를 억제해서 제1 유로(33)의 압력 손실을 저감할 수 있다.

또한, 제2 유로(37)는 도 12에 도시한 바와 같이, 각 제3 관통 구멍(34)의 하류측 단부와 그것에 연결되는 제4 관통 구멍(36)의 상류측 단부에 의해 형성되는 복수의 제3 접속부(37c)와, 각 제4 관통 구멍(36)의 하류측 단부와 그것에 연결되는 제3 관통 구멍(34)의 상류측 단부에 의해 형성되는 복수의 제4 접속부(37d)를 갖는다. 제3 접속부(37c)는, 제3 관통 구멍(34)의 제3 테이퍼면부(34a) 중 제2 유체의 흐름 방향의 하류측에 위치하는 부분과 그것에 대응하는 제4 관통 구멍(36)의 제4 테이퍼면부(36a) 중 제2 유체의 흐름 방향의 상류측에 위치하는 부분에 의해 규정된다. 제4 접속부(37d)는, 제4 관통 구멍(36)의 제4 테이퍼면부(36a) 중 제2 유체의 흐름 방향의 하류측에 위치하는 부분과 그것에 대응하는 제3 관통 구멍(34)의 제3 테이퍼면부(34a) 중 제2 유체의 흐름 방향의 상류측에 위치하는 부분에 의해 규정된다. 각 제3 접속부(37c) 및 각 제4 접속부(37d)는 제3 테이퍼면부(34a) 및 제4 테이퍼면부(36a)가 상기와 같은 테이퍼 형상을 이룸으로써, 제3 및 제4 유로 플레이트(20, 22)의 적층 방향에 대하여 제2 유로(37)의 하류측으로 기운 형상으로 되어 있다.

그리고 이 제4 변형예에서는, 제3 관통 구멍(34)으로부터 제3 접속부(37c)를 경유하여 제4 관통 구멍(36)에 이르는 부분에 있어서의 제2 유로(37)의 단면적 변화 및 제4 관통 구멍(36)으로부터 제4 접속부(37d)를 경유하여 제3 관통 구멍(34)에 이르는 부분에 있어서의 제2 유로(37)의 단면적 변화가, 제3 관통 구멍 일단부(34b), 제3 관통 구멍 타단부(34c), 제3 관통 구멍 중간부(34d), 제4 관통 구멍 일단부(36b), 제4 관통 구멍 타단부(36c) 및 제4 관통 구멍 중간부(36d)의 각 직경이 상기와 같이 구성되어 있음과 함께, 제3 관통 구멍(34)을 둘러싸는 내주면이 제3 테이퍼면부(34a)를 갖고, 또한 제4 관통 구멍(36)을 둘러싸는 내주면이 제4 테이퍼면부(36a)를 가짐으로써, 상기 제1 실시 형태의 경우에 비하여 완만해지고 있다. 또한, 제2 유로(37)의 단면적은, 제2 유로(37)를 구성하는 제3 관통 구멍(34)의 배열 방향(Y 방향)에 직교함과 함께 제3 및 제4 유로 플레이트(20, 22)의 판면(20a, 22a)에 대하여 직교하는 방향에 있어서의 제2 유로(37)의 단면의 면적이다. 이렇게 제2 유로(37)의 단면적 변화가 완만해지므로, 제3 관통 구멍(34)의 하류측 단부 및 상류측 단부와 제4 관통 구멍(36)의 하류측 단부 및 상류측 단부에 있어서, 유로 단면적의 급격한 변화에 기인하는 제2 유체의 소용돌이 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 제2 유체의 소용돌이에 의한 저항의 증대를 억제해서 제2 유로(37)의 압력 손실을 저감할 수 있다.

또한, 도 10 내지 도 12에 의한 제4 변형예에서는, 상기 실시 형태와 마찬가지의 배열로 제1 내지 제14 관통 구멍(30, 32, 34, 36)이 배열된 구성에 있어서, 각 관통 구멍(30, 32, 34, 36)을 둘러싸는 각 내주면이 대응하는 테이퍼면부를 각각 갖는 것을 나타냈지만, 도 7이나 도 8에 나타낸 각 변형예에 있어서도 마찬가지로 각 관통 구멍을 둘러싸는 각 내주면이 테이퍼면부를 갖고 있어도 된다.

또한, 각 테이퍼면부(30a, 32a, 34a, 36a)는, 대응하는 각 관통 구멍(30, 32, 34, 36)의 축 방향을 따른 단면에 있어서 라운딩을 가진 테이퍼 형상으로 형성되어 있어도 된다.

또한, 각 관통 구멍(30, 32, 34, 36)을 둘러싸는 각 내주면 전체가 테이퍼면부로 되어 있어도 된다.

또한, 각 유로를 구성하는 각 관통 구멍의 타단부 직경이 그 관통 구멍의 일단부 직경보다도 작고, 또한 각 관통 구멍의 중간부 직경이 그 관통 구멍의 일단부 직경 이상이고, 또한 그 관통 구멍의 타단부 직경 이하이면, 각 관통 구멍을 둘러싸는 내주면은, 반드시 테이퍼면을 갖고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 각 관통 구멍을 둘러싸는 내주면이, 그 관통 구멍의 일단부로부터 타단부를 향함에 따라서 그 관통 구멍의 내측을 향하는 계단 형상으로 형성되어 있어도 된다. 각 유로 플레이트에 관통 구멍의 형성은, 반드시 펀칭 가공에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 워터제트 가공에 의해 관통 구멍을 형성해도 된다.

또한, 상기 열 교환기의 제1 유로가 배열된 복수의 층 또는 제2 유로가 배열된 복수의 층 중 소정수 층의 유로에 제1 및 제2 유체와는 다른 제3 유체를 흐르게 하여, 제1, 제2 및 제3 유체의 3 유체 사이에서의 열 교환을 행해도 된다. 마찬가지로, 3 유체보다도 많은 상이한 종류의 유체를 흐르게 하여 그것들 유체 사이에서의 열 교환을 행해도 된다.

[실시 형태의 개요]

상기 실시 형태를 종합하면, 이하와 같다.

상기 실시 형태에 의한 열 교환기는, 적어도 제1 유체와 제2 유체를 유통시키면서 그것들 유체 사이에서 열 교환시키는 열 교환기이며, 제1 유체를 유통시키는 제1 유로와 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 내부에 갖는 적층체를 구비하고, 상기 적층체는, 일방측의 판면인 제1 판면과 그 제1 판면과 반대측의 판면인 제2 판면을 갖고 있고, 일정 형상을 갖는 복수의 제1 관통 구멍이 형성된 제1 유로 플레이트와, 상기 제1 판면에 적층되어, 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제2 관통 구멍이 형성된 제2 유로 플레이트와, 상기 제2 판면에 적층된 제1 밀봉 플레이트와, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트와 반대측의 판면에 적층된 제2 밀봉 플레이트를 갖고, 상기 제1 유로 플레이트에 있어서, 상기 제1 관통 구멍은, 상기 제1 유로가 제1 유체를 흐르게 하는 제1 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 제2 유로 플레이트에 있어서, 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 방향으로 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 각 제1 관통 구멍은, 그 제1 관통 구멍의 상기 제1 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제2 관통 구멍과 겹치는 영역을 갖고, 상기 제1 방향에 있어서 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍이 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결됨으로써 상기 제1 유로가 형성되어 있다.

이 열 교환기에서는, 제1 유로를 형성하는 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍이 제1 유로 플레이트와 제2 유로 플레이트에 동일한 일정 형상으로 형성되어 있음과 함께 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 다른 형상의 관통 구멍이 각 유로 플레이트에 형성되거나, 각 관통 구멍이 정렬되는 배열 패턴이 불규칙하거나, 제1 유로 플레이트에 있어서의 제1 관통 구멍의 배열 패턴과 제2 유로 플레이트에 있어서의 제2 관통 구멍의 배열 패턴이 상이하거나 하는 경우에 비하여, 적층체의 내부 구조가 간소해진다. 그 결과, 열 교환기의 제조 비용을 삭감할 수 있다.

상기 열 교환기에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍과 상기 각 제2 관통 구멍은, 원형의 관통 구멍인 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 각 제1 관통 구멍 및 각 제2 관통 구멍이 예를 들어 다각 형상 등의 복잡한 형상의 관통 구멍인 경우에 비하여, 각 제1 관통 구멍 및 각 제2 관통 구멍의 형상을 간소화할 수 있다.

상기 열 교환기에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍과 그 제1 관통 구멍에 연결되는 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 유로 플레이트와 상기 제2 유로 플레이트의 적층 방향으로부터 보아, 상기 제1 방향과 직교하는 방향으로 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍에 의해, 제1 유체가 제1 유로 플레이트와 제2 유로 플레이트의 적층 방향뿐만 아니라 상기 제1 방향과 직교하는 방향에 있어서도 이동하면서 제1 방향으로 흐르는 제1 유로를 형성할 수 있다. 이로 인해, 제1 유로에 있어서의 제1 유체의 체류 시간을 확대할 수 있다. 그 결과, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 촉진할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 제1 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제1 관통 구멍은, 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 열을 따라 정렬되고, 상기 제2 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 방향으로 연장됨과 함께 상기 복수의 제1 열과 대응하는 복수의 제2 열을 따라 정렬되고, 상기 각 제1 열의 상기 제1 관통 구멍과 대응하는 상기 제2 열의 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 방향과 그 제1 방향에 대하여 직교하는 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐지고, 상기 각 제1 열의 상기 제1 관통 구멍은, 상기 제1 방향과 직교하는 방향에 있어서 인접하는 상기 제2 열의 상기 제2 관통 구멍과 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제1 방향과 직교하는 방향에 있어서 인접하는 제1 열의 제1 관통 구멍과 제2 열의 제2 관통 구멍이 중첩되는 영역에서 인접하는 제1 유로끼리가 연통한다. 이로 인해, 각 제1 유로를 흐르는 제1 유체가 인접한 제1 유로로도 이동하면서 하류측으로 흐른다. 이로 인해, 열 교환기 내에서의 제1 유체의 체류 시간을 보다 확대할 수 있다. 그 결과, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 보다 촉진할 수 있다.

상기 열 교환기에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍은, 상기 제1 판면에 형성된 제1 관통 구멍 일단부와, 상기 제2 판면에 형성된 제1 관통 구멍 타단부와, 당해 제1 관통 구멍 중 상기 제1 관통 구멍 일단부와 상기 제1 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제1 관통 구멍 중간부로 이루어지고, 상기 제1 관통 구멍 타단부는, 상기 제1 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고, 상기 제1 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제1 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제1 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되고, 상기 각 제2 관통 구멍은, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트측의 판면에 형성된 제2 관통 구멍 일단부와, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트측의 판면에 형성된 제2 관통 구멍 타단부와, 당해 제2 관통 구멍 중 상기 제2 관통 구멍 일단부와 상기 제2 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제2 관통 구멍 중간부로 이루어지고, 상기 제2 관통 구멍 타단부는, 상기 제2 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고, 상기 제2 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제2 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제2 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 제1 관통 구멍 타단부가 제1 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 가짐과 함께, 제1 관통 구멍 중간부는 그 직경이 제1 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 제1 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되고, 또한 제2 관통 구멍 타단부가 제2 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 가짐과 함께, 제2 관통 구멍 중간부는 그 직경이 제2 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 제2 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되어 있음으로써, 제1 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제2 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분과 제2 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제1 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분에 있어서의 제1 유로의 단면적 변화를 완만하게 할 수 있다. 그 결과, 제1 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부와 제2 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부에 있어서, 유로 단면적의 급격한 변화에 기인하는 제1 유체의 소용돌이 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 유체의 소용돌이에 의한 저항의 증대를 억제해서 제1 유로의 압력 손실을 저감할 수 있다.

또한, 상기 열 교환기에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제1 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제1 유로 플레이트의 상기 제1 판면으로부터 상기 제1 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제1 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제1 테이퍼면부를 갖고, 상기 각 제2 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제2 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트측의 판면으로부터 상기 제2 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제2 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제2 테이퍼면부를 갖는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 각 제1 관통 구멍을 둘러싸는 내주면이 상기와 같은 테이퍼 형상을 이루는 제1 테이퍼면부를 가짐과 함께, 각 제2 관통 구멍을 둘러싸는 내주면이 상기와 같은 테이퍼 형상을 이루는 제2 테이퍼면부를 가짐으로써, 제1 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제2 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분과 제2 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제1 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분에 있어서의 제1 유로의 단면적 변화를 완만하게 할 수 있다. 그 결과, 제1 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부와 제2 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부에 있어서, 유로 단면적의 급격한 변화에 기인하는 제1 유체의 소용돌이 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 유체의 소용돌이에 의한 저항의 증대를 억제해서 제1 유로의 압력 손실을 저감할 수 있다.

상기 열 교환기에 있어서, 상기 적층체는, 상기 제2 밀봉 플레이트의 상기 제2 유로 플레이트와 반대측의 판면에 적층되어, 일정 형상을 갖는 복수의 제3 관통 구멍이 형성된 제3 유로 플레이트와, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트와 반대측의 판면에 적층되어, 상기 제3 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제4 관통 구멍이 형성된 제4 유로 플레이트와, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트와 반대측의 판면에 적층된 제3 밀봉 플레이트를 갖고, 상기 제3 유로 플레이트에 있어서, 상기 제3 관통 구멍은, 상기 제2 유로가 제2 유체를 흐르게 하는 제2 방향으로 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 제4 유로 플레이트에 있어서, 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제2 방향으로 상기 제3 관통 구멍과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고, 상기 각 제3 관통 구멍은, 그 제3 관통 구멍의 상기 제2 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제4 관통 구멍과 겹치는 영역을 갖고, 상기 제2 방향에 있어서 상기 제3 관통 구멍과 상기 제4 관통 구멍이 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결됨으로써 상기 제2 유로가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 제2 유로를 형성하는 제3 관통 구멍과 제4 관통 구멍이 제3 유로 플레이트와 제4 유로 플레이트에 동일한 일정 형상으로 형성되어 있음과 함께 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 적층체의 내부 구조가 간소해진다. 그 결과, 적층형의 열 교환기의 내부 구조를 간소화할 수 있음과 함께 열 교환기의 제조 비용을 삭감할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍과 상기 각 제4 관통 구멍은, 원형의 관통 구멍인 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 각 제3 관통 구멍 및 각 제4 관통 구멍이 예를 들어 다각 형상 등의 복잡한 형상의 관통 구멍인 경우에 비하여, 각 제3 관통 구멍 및 각 제4 관통 구멍의 형상을 간소화할 수 있다. 그 결과, 열 교환기의 내부 구조를 보다 간소화할 수 있다.

상기 제3 관통 구멍과 제4 관통 구멍이 교대로 연결됨으로써 제2 유로가 형성되어 있는 구성에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍과 그 제3 관통 구멍에 연결되는 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제3 유로 플레이트와 상기 제4 유로 플레이트의 적층 방향으로부터 보아, 상기 제2 방향과 직교하는 방향으로 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제3 관통 구멍과 제4 관통 구멍에 의해, 제2 유체가 제3 유로 플레이트와 제4 유로 플레이트의 적층 방향뿐만 아니라 상기 제2 방향과 직교하는 방향에 있어서도 이동하면서 제2 방향으로 흐르는 제2 유로를 형성할 수 있다. 이로 인해, 제2 유로에 있어서의 제2 유체의 체류 시간을 확대할 수 있다. 그 결과, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 촉진할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 제3 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제3 관통 구멍은, 상기 제2 방향으로 연장되는 복수의 제3 열을 따라 정렬되고, 상기 제4 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제2 방향으로 연장됨과 함께 상기 복수의 제3 열과 대응하는 복수의 제4 열을 따라 정렬되고, 상기 각 제3 열의 상기 제3 관통 구멍과 대응하는 상기 제4 열의 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제2 방향과 그 제2 방향에 대하여 직교하는 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐지고, 상기 각 제3 열의 상기 제3 관통 구멍은, 상기 제2 방향과 직교하는 방향에 있어서 인접하는 상기 제4 열의 상기 제4 관통 구멍과 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제2 방향과 직교하는 방향에 있어서 인접하는 제3 열의 제3 관통 구멍과 제4 열의 제4 관통 구멍이 중첩되는 영역에서 인접하는 제2 유로끼리가 연통한다. 이로 인해, 각 제2 유로를 흐르는 제2 유체가 인접한 제2 유로로도 이동하면서 하류측으로 흐른다. 이로 인해, 열 교환기 내에서의 제2 유체의 체류 시간을 보다 확대할 수 있다. 그 결과, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 보다 촉진할 수 있다.

상기 적층체가 제3 유로 플레이트, 제4 유로 플레이트 및 제3 밀봉 플레이트를 갖는 구성에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍은, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트와 반대측의 판면에 형성된 제3 관통 구멍 일단부와, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트측의 판면에 형성된 제3 관통 구멍 타단부와, 당해 제3 관통 구멍 중 상기 제3 관통 구멍 일단부와 상기 제3 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제3 관통 구멍 중간부로 이루어지고, 상기 제3 관통 구멍 타단부는, 상기 제3 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고, 상기 제3 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제3 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제3 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되고, 상기 각 제4 관통 구멍은, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트측의 판면에 형성된 제4 관통 구멍 일단부와, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 밀봉 플레이트측의 판면에 형성된 제4 관통 구멍 타단부와, 당해 제4 관통 구멍 중 상기 제4 관통 구멍 일단부와 상기 제4 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제4 관통 구멍 중간부로 이루어지고, 상기 제4 관통 구멍 타단부는, 상기 제4 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고, 상기 제4 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제4 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제4 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 제3 관통 구멍 타단부가 제3 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 가짐과 함께, 제3 관통 구멍 중간부는 그 직경이 제3 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 제3 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되고, 또한 제4 관통 구멍 타단부가 제4 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 가짐과 함께, 제4 관통 구멍 중간부는 그 직경이 제4 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 제4 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되어 있음으로써, 제3 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제4 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분 및 제4 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제3 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분에 있어서의 제2 유로의 단면적 변화를 완만하게 할 수 있다. 그 결과, 제3 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부와 제4 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부에 있어서, 유로 단면적의 급격한 변화에 기인하는 제2 유체의 소용돌이 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 제2 유체의 소용돌이에 의한 저항의 증대를 억제해서 제2 유로의 압력 손실을 저감할 수 있다.

또한, 상기 적층체가 제3 유로 플레이트, 제4 유로 플레이트 및 제3 밀봉 플레이트를 갖는 구성에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제3 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트와 반대측의 판면으로부터 상기 제2 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제3 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제3 테이퍼면부를 갖고, 상기 각 제4 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제4 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트측의 판면으로부터 상기 제3 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제4 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제4 테이퍼면부를 갖는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 각 제3 관통 구멍을 둘러싸는 내주면이 상기와 같은 테이퍼 형상을 이루는 제3 테이퍼면부를 가짐과 함께, 각 제4 관통 구멍을 둘러싸는 내주면이 상기와 같은 테이퍼 형상을 이루는 제4 테이퍼면부를 가짐으로써, 제3 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제4 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분 및 제4 관통 구멍의 하류측 단부로부터 그것에 연결되는 제3 관통 구멍의 상류측 단부에 걸친 부분에 있어서의 제2 유로의 단면적 변화를 완만하게 할 수 있다. 그 결과, 제3 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부와 제4 관통 구멍의 하류측 단부 및 상류측 단부에 있어서, 유로 단면적의 급격한 변화에 기인하는 제2 유체의 소용돌이 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 제2 유체의 소용돌이에 의한 저항의 증대를 억제해서 제2 유로의 압력 손실을 저감할 수 있다.

상기 제2 방향에 있어서 제3 관통 구멍과 제4 관통 구멍이 교대로 연결됨으로써 제2 유로가 형성되어 있는 구성에 있어서, 상기 적층체 내에는, 제2 유체가 차례로 흐르는 복수의 상기 제2 유로가 상기 제2 방향과 직교하는 방향에 있어서 병렬로 배치되고, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 적층체의 양측면에는, 상기 각 제2 유로의 대응하는 각 단부가 각각 개구하도록 형성되어 있음과 함께, 상류측의 상기 제2 유로의 출구에 상당하는 단부와 하류측의 상기 제2 유로의 입구에 상당하는 단부를 연통시켜서 상류측의 상기 제2 유로의 출구로부터 배출된 제2 유체를 하류측의 상기 제2 유로의 입구로 유도하는 유통 헤더가 각각 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 상류측의 제2 유로를 흐른 제2 유체의 흐름 방향을 적층체의 외측의 각 유통 헤더로 반전시켜서 하류측의 제2 유로에 흐르게 할 수 있다. 이로 인해, 제3 유로 플레이트 및 제4 유로 플레이트에 있어서 제3 관통 구멍 및 제4 관통 구멍을 상기 제2 방향으로 직선적으로 정렬되도록 배열하면서, 열 교환기 전체로서는 제2 유체의 흐름 방향이 제2 방향에 있어서 교대로 반전하도록 제2 유체를 사행해서 흐르게 할 수 있는 구조를 구성할 수 있다. 따라서, 이 구성에서는, 제3 관통 구멍 및 제4 관통 구멍의 배열이 번잡해지는 것을 방지하면서, 제2 유체를 제3 유로 플레이트 및 제4 유로 플레이트의 면 방향에 있어서 크게 사행하도록 유통시켜서 제2 유체의 체류 시간을 더 확대하고, 제1 유체와 제2 유체 사이에서의 열 교환을 더욱 촉진할 수 있다.

상기 실시 형태에 의한 열 교환기의 제조 방법은, 적어도 제1 유체와 제2 유체를 유통시키면서 그것들 유체 사이에서 열 교환시키는 열 교환기를 제조하기 위한 방법이며, 제1 유체를 유통시키는 제1 유로와 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 내부에 갖는 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정을 구비하고, 상기 적층체 형성 공정은, 상기 적층체에 상기 제1 유로를 형성하는 제1 유로 형성 공정과, 상기 적층체에 상기 제2 유로를 형성하는 제2 유로 형성 공정을 포함하고, 상기 제1 유로 형성 공정은, 제1 유로 플레이트에 일정 형상을 갖는 복수의 제1 관통 구멍을 상기 제1 유로가 제1 유체를 흐르게 하는 제1 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제1 관통 구멍 형성 공정과, 제2 유로 플레이트에 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제2 관통 구멍을 제1 관통 구멍의 배열 패턴과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제2 관통 구멍 형성 공정과, 상기 제1 유로 플레이트에 상기 제2 유로 플레이트를 적층함과 함께, 상기 제1 유로 플레이트의 상기 제2 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제1 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 상기 제1 밀봉 플레이트를 적층하고, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제2 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 제2 밀봉 플레이트를 적층하는 제1 적층 공정을 갖고, 상기 제1 적층 공정에서는 상기 각 제1 관통 구멍이 그 제1 관통 구멍의 상기 제1 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제2 관통 구멍과 부분적으로 겹치도록 상기 제1 유로 플레이트에 상기 제2 플레이트를 적층하여, 상기 제1 유로를, 상기 제1 방향에 있어서 서로 겹쳐진 영역에서 교대로 연결되는 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍에 의해 형성한다.

이 열 교환기의 제조 방법에서는, 제1 관통 구멍 및 제2 관통 구멍에 관한 적층체의 내부 구조를 간소화할 수 있으므로, 적층형의 열 교환기의 내부 구조를 간소화할 수 있음과 함께 열 교환기의 제조 비용을 삭감할 수 있다고 하는 상기 열 교환과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이 열 교환기의 제조 방법에서는, 제1 관통 구멍 형성 공정 및 제2 관통 구멍 형성 공정을 간략화할 수 있어, 그 결과, 열 교환기의 제조 공정을 간략화할 수 있다.

상기 열 교환기의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제1 유로 플레이트에 상기 각 제1 관통 구멍을 형성하고, 상기 제2 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제2 유로 플레이트에 상기 각 제2 관통 구멍을 형성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 에칭 가공이나 레이저 가공에 의해 관통 구멍을 형성하는 종래의 열 교환기 제조 방법에 비하여, 제1 관통 구멍 및 제2 관통 구멍을 간단하게 형성할 수 있음과 함께 그것들의 관통 구멍의 가공 비용을 삭감할 수 있다.

상기 열 교환기의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 유로 형성 공정은, 제3 유로 플레이트에 일정 형상을 갖는 복수의 제3 관통 구멍을 상기 제2 유로가 제2 유체를 흐르게 하는 제2 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제3 관통 구멍 형성 공정과, 제4 유로 플레이트에 상기 제3 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제4 관통 구멍을 상기 제3 관통 구멍의 배열 패턴과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제4 관통 구멍 형성 공정과, 상기 제3 유로 플레이트에 상기 제4 유로 플레이트를 적층함과 함께, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제4 유로 플레이트와 반대측의 판면에 형성된 상기 복수의 제3 관통 구멍의 개구가 상기 제2 밀봉 플레이트의 상기 제2 유로 플레이트와 반대측의 판면으로 밀봉되도록 상기 제3 유로 플레이트를 상기 제2 밀봉 플레이트에 적층하고, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제4 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 제3 밀봉 플레이트를 적층하는 제2 적층 공정을 갖고, 상기 제2 적층 공정에서는, 상기 각 제3 관통 구멍이 그 제3 관통 구멍의 상기 제2 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제4 관통 구멍과 부분적으로 겹치도록 상기 제3 유로 플레이트에 상기 제4 유로 플레이트를 적층하여, 상기 제2 유로를, 상기 제2 방향에 있어서 서로 겹쳐진 영역에서 교대로 연결되는 상기 제3 관통 구멍과 상기 제4 관통 구멍에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제3 관통 구멍 및 제4 관통 구멍에 관한 적층체의 내부 구조를 간소화할 수 있으므로, 적층형의 열 교환기의 내부 구조를 간소화할 수 있음과 함께 열 교환기의 제조 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 이 열 교환기의 제조 방법에서는, 제3 관통 구멍 형성 공정 및 제4 관통 구멍 형성 공정을 간략화할 수 있어, 그 결과, 열 교환기의 제조 공정을 간략화할 수 있다.

이 경우에 있어서, 상기 제3 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제3 유로 플레이트에 상기 각 제3 관통 구멍을 형성하고, 상기 제4 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제4 유로 플레이트에 상기 각 제4 관통 구멍을 형성하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 에칭 가공이나 레이저 가공에 의해 관통 구멍을 형성하는 종래의 열 교환기 제조 방법에 비하여, 제3 관통 구멍 및 제4 관통 구멍을 간단하게 형성할 수 있음과 함께 그것들의 관통 구멍의 가공 비용을 삭감할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시 형태에 따르면, 적층형의 열 교환기의 내부 구조를 간략화할 수 있음과 함께 제조 비용을 삭감할 수 있다.

Claims

적어도 제1 유체와 제2 유체를 유통시키면서 그것들 유체 사이에서 열 교환시키는 열 교환기이며,
제1 유체를 유통시키는 제1 유로와 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 내부에 갖는 적층체를 구비하고,
상기 적층체는, 일방측의 판면인 제1 판면과 그 제1 판면과 반대측의 판면인 제2 판면을 갖고 있고, 일정 형상을 갖는 복수의 제1 관통 구멍이 형성된 제1 유로 플레이트와, 상기 제1 판면에 적층되어, 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제2 관통 구멍이 형성된 제2 유로 플레이트와, 상기 제2 판면에 적층된 제1 밀봉 플레이트와, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트와 반대측의 판면에 적층된 제2 밀봉 플레이트를 갖고,
상기 제1 유로 플레이트에 있어서, 상기 제1 관통 구멍은, 상기 제1 유로가 제1 유체를 흐르게 하는 제1 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고,
상기 제2 유로 플레이트에 있어서, 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 방향으로 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고,
상기 각 제1 관통 구멍은, 그 제1 관통 구멍의 상기 제1 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제2 관통 구멍과 겹치는 영역을 갖고, 상기 제1 방향에 있어서 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍이 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결됨으로써 상기 제1 유로가 형성되어 있는, 열 교환기.
제1항에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍과 상기 각 제2 관통 구멍은, 원형의 관통 구멍인, 열 교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍과 그 제1 관통 구멍에 연결되는 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 유로 플레이트와 상기 제2 유로 플레이트의 적층 방향으로부터 보아, 상기 제1 방향과 직교하는 방향으로 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는, 열 교환기.
제3항에 있어서, 상기 제1 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제1 관통 구멍은, 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 열을 따라 정렬되고,
상기 제2 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 방향으로 연장됨과 함께 상기 복수의 제1 열과 대응하는 복수의 제2 열을 따라 정렬되고,
상기 각 제1 열의 상기 제1 관통 구멍과 대응하는 상기 제2 열의 상기 제2 관통 구멍은, 상기 제1 방향과 그 제1 방향에 대하여 직교하는 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐지고,
상기 각 제1 열의 상기 제1 관통 구멍은, 상기 제1 방향과 직교하는 방향에 있어서 인접하는 상기 제2 열의 상기 제2 관통 구멍과 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는, 열 교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍은, 상기 제1 판면에 형성된 제1 관통 구멍 일단부와, 상기 제2 판면에 형성된 제1 관통 구멍 타단부와, 당해 제1 관통 구멍 중 상기 제1 관통 구멍 일단부와 상기 제1 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제1 관통 구멍 중간부로 이루어지고,
상기 제1 관통 구멍 타단부는, 상기 제1 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고,
상기 제1 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제1 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제1 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되고,
상기 각 제2 관통 구멍은, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트측의 판면에 형성된 제2 관통 구멍 일단부와, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트측의 판면에 형성된 제2 관통 구멍 타단부와, 당해 제2 관통 구멍 중 상기 제2 관통 구멍 일단부와 상기 제2 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제2 관통 구멍 중간부로 이루어지고,
상기 제2 관통 구멍 타단부는, 상기 제2 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고,
상기 제2 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제2 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제2 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되어 있는, 열 교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 제1 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제1 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제1 유로 플레이트의 상기 제1 판면으로부터 상기 제1 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제1 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제1 테이퍼면부를 갖고,
상기 각 제2 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제2 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트측의 판면으로부터 상기 제2 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제2 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제2 테이퍼면부를 갖는, 열 교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적층체는, 상기 제2 밀봉 플레이트의 상기 제2 유로 플레이트와 반대측의 판면에 적층되어, 일정 형상을 갖는 복수의 제3 관통 구멍이 형성된 제3 유로 플레이트와, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트와 반대측의 판면에 적층되어, 상기 제3 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제4 관통 구멍이 형성된 제4 유로 플레이트와, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트와 반대측의 판면에 적층된 제3 밀봉 플레이트를 갖고,
상기 제3 유로 플레이트에 있어서, 상기 제3 관통 구멍은, 상기 제2 유로가 제2 유체를 흐르게 하는 제2 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고,
상기 제4 유로 플레이트에 있어서, 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제2 방향으로 상기 제3 관통 구멍과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 배치되고,
상기 각 제3 관통 구멍은, 그 제3 관통 구멍의 상기 제2 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제4 관통 구멍과 겹치는 영역을 갖고, 상기 제2 방향에 있어서 상기 제3 관통 구멍과 상기 제4 관통 구멍이 그것들의 겹쳐진 영역에서 교대로 연결됨으로써 상기 제2 유로가 형성되어 있는, 열 교환기.
제7항에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍과 상기 각 제4 관통 구멍은, 원형의 관통 구멍인, 열 교환기.
제7항에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍과 그 제3 관통 구멍에 연결되는 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제3 유로 플레이트와 상기 제4 유로 플레이트의 적층 방향으로부터 보아, 상기 제2 방향과 직교하는 방향으로 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는, 열 교환기.
제9항에 있어서, 상기 제3 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제3 관통 구멍은, 상기 제2 방향으로 연장되는 복수의 제3 열을 따라 정렬되고,
상기 제4 유로 플레이트에 형성된 복수의 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제2 방향으로 연장됨과 함께 상기 복수의 제3 열과 대응하는 복수의 제4 열을 따라 정렬되고,
상기 각 제3 열의 상기 제3 관통 구멍과 대응하는 상기 제4 열의 상기 제4 관통 구멍은, 상기 제2 방향과 그 제2 방향에 대하여 직교하는 방향의 양쪽에 있어서 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐지고,
상기 각 제3 열의 상기 제3 관통 구멍은, 상기 제2 방향과 직교하는 방향에 있어서 인접하는 상기 제4 열의 상기 제4 관통 구멍과 서로 어긋남을 가진 상태로 겹쳐져 있는, 열 교환기.
제7항에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍은, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트와 반대측의 판면에 형성된 제3 관통 구멍 일단부와, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트측의 판면에 형성된 제3 관통 구멍 타단부와, 당해 제3 관통 구멍 중 상기 제3 관통 구멍 일단부와 상기 제3 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제3 관통 구멍 중간부로 이루어지고,
상기 제3 관통 구멍 타단부는, 상기 제3 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고,
상기 제3 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제3 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제3 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되고,
상기 각 제4 관통 구멍은, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트측의 판면에 형성된 제4 관통 구멍 일단부와, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 밀봉 플레이트측의 판면에 형성된 제4 관통 구멍 타단부와, 당해 제4 관통 구멍 중 상기 제4 관통 구멍 일단부와 상기 제4 관통 구멍 타단부 사이의 부분인 제4 관통 구멍 중간부로 이루어지고,
상기 제4 관통 구멍 타단부는, 상기 제4 관통 구멍 일단부의 직경보다도 작은 직경을 갖고,
상기 제4 관통 구멍 중간부는, 그 직경이 상기 제4 관통 구멍 타단부의 직경 이상이고, 또한 상기 제4 관통 구멍 일단부의 직경 이하가 되도록 형성되어 있는, 열 교환기.
제7항에 있어서, 상기 각 제3 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제3 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제2 밀봉 플레이트와 반대측의 판면으로부터 상기 제2 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제3 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제3 테이퍼면부를 갖고,
상기 각 제4 관통 구멍을 둘러싸는 상기 제4 유로 플레이트의 내주면은, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트측의 판면으로부터 상기 제3 밀봉 플레이트측을 향함에 따라서 당해 제4 관통 구멍의 내측을 향하는 테이퍼 형상을 이루는 제4 테이퍼면부를 갖는, 열 교환기.
제7항에 있어서, 상기 적층체 내에는, 제2 유체가 차례로 흐르는 복수의 상기 제2 유로가 상기 제2 방향과 직교하는 방향에 있어서 병렬로 배치되고,
상기 제2 방향에 있어서의 상기 적층체의 양측면에는, 상기 각 제2 유로의 대응하는 각 단부가 각각 개구하도록 형성되어 있음과 함께, 상류측의 상기 제2 유로의 출구에 상당하는 단부와 하류측의 상기 제2 유로의 입구에 상당하는 단부를 연통시켜서 상류측의 상기 제2 유로의 출구로부터 배출된 제2 유체를 하류측의 상기 제2 유로의 입구로 유도하는 유통 헤더가 각각 설치되어 있는, 열 교환기.
적어도 제1 유체와 제2 유체를 유통시키면서 그것들 유체 사이에서 열 교환시키는 열 교환기를 제조하기 위한 방법이며,
제1 유체를 유통시키는 제1 유로와 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 내부에 갖는 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정을 구비하고,
상기 적층체 형성 공정은, 상기 적층체에 상기 제1 유로를 형성하는 제1 유로 형성 공정과, 상기 적층체에 상기 제2 유로를 형성하는 제2 유로 형성 공정을 포함하고,
상기 제1 유로 형성 공정은, 제1 유로 플레이트에 일정 형상을 갖는 복수의 제1 관통 구멍을 상기 제1 유로가 제1 유체를 흐르게 하는 제1 방향으로 일정한 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제1 관통 구멍 형성 공정과, 제2 유로 플레이트에 상기 제1 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제2 관통 구멍을 상기 제1 관통 구멍의 배열 패턴과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제2 관통 구멍 형성 공정과, 상기 제1 유로 플레이트에 상기 제2 유로 플레이트를 적층함과 함께, 상기 제1 유로 플레이트의 상기 제2 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제1 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 제1 밀봉 플레이트를 적층하고, 상기 제2 유로 플레이트의 상기 제1 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제2 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 제2 밀봉 플레이트를 적층하는 제1 적층 공정을 갖고,
상기 제1 적층 공정에서는, 상기 각 제1 관통 구멍이 그 제1 관통 구멍의 상기 제1 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제2 관통 구멍과 부분적으로 겹치도록 상기 제1 유로 플레이트에 상기 제2 유로 플레이트를 적층하여, 상기 제1 유로를, 상기 제1 방향에 있어서 서로 겹쳐진 영역에서 교대로 연결되는 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍에 의해 형성하는, 열 교환기의 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 제1 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제1 유로 플레이트에 상기 각 제1 관통 구멍을 형성하고,
상기 제2 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제2 유로 플레이트에 상기 각 제2 관통 구멍을 형성하는, 열 교환기의 제조 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 제2 유로 형성 공정은, 제3 유로 플레이트에 일정 형상을 갖는 복수의 제3 관통 구멍을 상기 제2 유로가 제2 유체를 흐르게 하는 제2 방향으로 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제3 관통 구멍 형성 공정과, 제4 유로 플레이트에 상기 제3 관통 구멍과 동일한 일정 형상을 갖는 복수의 제4 관통 구멍을 상기 제3 관통 구멍의 배열 패턴과 동일한 일정 배열 패턴으로 정렬되도록 형성하는 제4 관통 구멍 형성 공정과, 상기 제3 유로 플레이트에 상기 제4 유로 플레이트를 적층함과 함께, 상기 제3 유로 플레이트의 상기 제4 유로 플레이트와 반대측의 판면에 형성된 상기 복수의 제3 관통 구멍의 개구가 상기 제2 밀봉 플레이트의 상기 제2 유로 플레이트와 반대측의 판면으로 밀봉되도록 상기 제3 유로 플레이트를 상기 제2 밀봉 플레이트에 적층하고, 상기 제4 유로 플레이트의 상기 제3 유로 플레이트와 반대측의 판면에 대하여 그 판면에 형성된 상기 복수의 제4 관통 구멍의 개구를 밀봉하도록 제3 밀봉 플레이트를 적층하는 제2 적층 공정을 갖고,
상기 제2 적층 공정에서는, 상기 각 제3 관통 구멍이 그 제3 관통 구멍의 상기 제2 방향에 있어서의 양측에 위치하는 상기 제4 관통 구멍과 부분적으로 겹치도록 상기 제3 유로 플레이트에 상기 제4 유로 플레이트를 적층하여, 상기 제2 유로를, 상기 제2 방향에 있어서 서로 겹쳐진 영역에서 교대로 연결되는 상기 제3 관통 구멍과 상기 제4 관통 구멍에 의해 형성하는, 열 교환기의 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 제3 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제3 유로 플레이트에 상기 각 제3 관통 구멍을 형성하고,
상기 제4 관통 구멍 형성 공정에서는, 펀칭 핀으로 펀치 가공함으로써 상기 제4 유로 플레이트에 상기 각 제4 관통 구멍을 형성하는, 열 교환기의 제조 방법.