WO2019181270A1

WO2019181270A1 - 熱交換器

Info

Publication number: WO2019181270A1
Application number: PCT/JP2019/004707
Authority: WO
Inventors: 拓也松田; 沖ノ谷　剛; 伸介竹内
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2019-09-26
Also published as: JP7028004B2; JP2019168136A

Abstract

熱交換器（１０）は、第１流体が通る第１チューブ（２１０）と、第２流体が通る第２チューブ（２２０）と、両面にろう材層（３１０，３２０）が形成された板状の部材であって、前記第１チューブと前記第２チューブとの間に配置されるクラッド部材（３００）と、を備える。前記クラッド部材は、前記第１チューブと対向する方の面において、前記第１チューブに接合される第１接合部（３４１，３６１，３７１）と、前記第１チューブに接合されない第１非接合部（３３０，３５１，３８１）と、を有しており、前記第２チューブと対向する方の面において、前記第２チューブに接合される第２接合部（３４２，３６２，３７２）と、前記第２チューブに接合されない第２非接合部（３３０，３５２，３８２）と、を有している。

Description

熱交換器

関連出願の相互参照

　本出願は、2018年3月22日に出願された日本国特許出願2018-054750号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。

　本開示は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器に関する。

　２種類の流体の間で熱交換を行う熱交換器としては、例えば、蓄電池を通った高温の冷却水と、冷凍サイクルを循環する低温の冷媒と、の間で熱交換を行うチラー等が挙げられる。このような熱交換器は、一方の流体である第１流体が通る第１チューブと、他方の流体である第２流体が通る第２チューブとを備えており、第１チューブと第２チューブとの間で伝熱が行われる構成となっている。

　下記特許文献１には、チューブに対して他の部材をろう材によって接合することで、チューブと上記部材との間で伝熱が行われ得る構成とすることが記載されている。上記における「他の部材」とは、具体的には蓄冷材容器である。このような構成を、上記のように第１チューブと第２チューブとを備えた熱交換器に適用すれば、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器を容易に構成することができる。

特開２０１３－１７３３９３号公報

　上記特許文献１に記載されている熱交換器では、チューブに接合される部材である蓄冷材容器が、複数の板状部材を組み合わせることにより形成されている。このため、蓄冷材容器のうち少なくともチューブに接合される部分を、表面に予めろう材の層が形成されたクラッド材によって形成しておくことにより、チューブと蓄冷材容器との間を容易に接合することが可能となっている。

　しかしながら、例えば、互いに接合される第１チューブと第２チューブとを、いずれも押し出し成型によって形成した場合には、各チューブにはクラッド材が用いられないので、いずれか一方の表面に予めろう材の層を形成しておくことは難しい。

　そこで、第１チューブ及び第２チューブをそれぞれ形成した後に、両者の間にろう材を配置してから接合することも考えられる。しかしながら、その場合には、第１チューブと第２チューブとの接合面が比較的広くなる結果、接合面にボイド（気泡）が形成されてしまう可能性が高くなる。ボイドが形成されると、ボイドの内部で生じた結露水が凍結して膨張し、チューブの一部を破損してしまうことがある。

　本開示は、第１チューブと第２チューブとの間を容易に接合することができ、且つ、接合面にボイドが生じる可能性を低減することのできる熱交換器、を提供することを目的とする。

　本開示に係る熱交換器は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、第１流体が通る第１チューブと、第２流体が通る第２チューブと、両面にろう材層が形成された板状の部材であって、第１チューブと第２チューブとの間に配置されるクラッド部材と、を備える。クラッド部材は、第１チューブと対向する方の面において、第１チューブに接合される第１接合部と、第１チューブに接合されない第１非接合部と、を有しており、第２チューブと対向する方の面において、第２チューブに接合される第２接合部と、第２チューブに接合されない第２非接合部と、を有している。

　このような構成の熱交換器では、両面にろう材層が形成された板状のクラッド部材を介することにより、第１チューブと第２チューブとが接合されている。このため、第１チューブ及び第２チューブとして、表面にろう材の層を有さないチューブを用いた場合でも、両者を容易に接合することができる。

　また、クラッド部材と第１チューブとの間は、互いに対向する面の全体が一様に接合されるのではない。クラッド部材は、第１チューブと対向する方の面において、第１チューブに接合される第１接合部と、第１チューブに接合されない第１非接合部と、を有している。同様に、クラッド部材と第２チューブとの間も、互いに対向する面の全体が一様に接合されるのではない。クラッド部材は、第２チューブと対向する方の面において、第２チューブに接合される第２接合部と、第２チューブに接合されない第２非接合部と、を有している。

　尚、上記における「接合されない」とは、第１チューブ、第２チューブ、及びクラッド部材のうち少なくとも一部において、構成を工夫することにより敢えてろう材によって接合されない部分としておくことを意味する。このような構成は、例えば、クラッド部材にスリット状の開口を形成しておくこと等によって実現することができる。平坦な接合面の一部において、ボイド等が生じたことにより結果的に接合されなかったような場合は、上記の「接合されない」には含まれない。

　上記のような構成においては、第１チューブ等の表面のうち、ろう材によって接合される部分を比較的狭くすることができる。このため、広範囲が一様に接合される場合に比べて、接合面にボイドが発生する可能性を低減することができる。

　本開示によれば、第１チューブと第２チューブとの間を容易に接合することができ、且つ、接合面にボイドが生じる可能性を低減することのできる熱交換器、が提供される。

図１は、第１実施形態に係る熱交換器の用途について説明するための図である。図２は、第１実施形態に係る熱交換器の構成を模式的に示す図である。図３は、第１実施形態に係る熱交換器の構成を模式的に示す図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面を示す図である。図５は、クラッド部材の構成を示す図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ断面を示す図である。図７は、図４のＶＩＩ－ＶＩＩ断面を示す図である。図８は、第２実施形態に係る熱交換器の構成を示す図である。図９は、第３実施形態に係る熱交換器の構成を示す図である。図１０は、第４実施形態に係る熱交換器の構成を模式的に示す図である。

　以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

　第１実施形態について説明する。本実施形態に係る熱交換器１０は、車両に搭載される冷却システムＣＳの一部として用いられるものである。熱交換器１０の説明に先立ち、冷却システムＣＳの構成について図１を参照しながら説明する。

　冷却システムＣＳは、車両に搭載される蓄電池１１を冷却するためのシステムとして構成されている。冷却システムＣＳは、熱交換器１０の他に、冷却水配管１３と、冷凍サイクル１２と、冷媒配管１４と、を備えている。

　冷却水配管１３は、蓄電池１１と熱交換器１０との間で冷却水を循環させるための配管である。冷却水とは例えばＬＬＣである。冷却水配管１３の途中には不図示のポンプが配置されている。冷却水は、当該ポンプによって送り出されることにより、蓄電池１１と熱交換器１０との間を循環する。

　冷却水配管１３を通って蓄電池１１に到達した冷却水は、蓄電池１１からの熱によって加熱されてその温度を上昇させる。また、蓄電池１１は冷却水によって冷却されてその温度を低下させる。

　高温となった冷却水は蓄電池１１から排出され、冷却水配管１３を通って熱交換器１０に到達する。熱交換器１０では、後述の冷媒配管１４を通る低温の冷媒と、冷却水配管１３を通る高温の冷却水との間で熱交換が行われる。これにより、冷却水はその温度を低下させる。低温となった冷却水は、冷却水配管１３を通って再び蓄電池１１に供給され、蓄電池１１の冷却に供される。

　冷凍サイクル１２は、いずれも不図示である圧縮機、ガスクーラー、膨張弁、及びエバポレータを有しており、これらを、冷媒である二酸化炭素が循環するように構成されている。尚、このような冷凍サイクル１２としては公知のものを用いることができるので、その具体的な図示や説明は省略する。

　冷媒配管１４は、上記のように冷媒が循環する経路のうち、エバポレータから排出された低温の冷媒が通る部分となっている。低温の冷媒は、冷媒配管１４を通って熱交換器１０に到達する。既に述べたように、熱交換器１０では、冷媒配管１４を通る低温の冷媒と、冷却水配管１３を通る高温の冷却水との間で熱交換が行われる。冷媒は、冷却水の冷却に供された後、冷媒配管１４を通って冷凍サイクル１２に戻る。

　以上のように、本実施形態に係る熱交換器１０は、蓄電池１１を通る冷却水の温度を低下させるための「チラー」として用いられるものである。冷却水は、本実施形態における「第１流体」に該当する。冷媒は、本実施形態における「第２流体」に該当する。熱交換器１０は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器、ということができる。尚、第１流体及び第２流体としては、それぞれ上記と異なる流体が用いられてもよい。

　図２及び図３を主に参照しながら、熱交換器１０の具体的な構成について説明する。図２は熱交換器１０を正面から見て描いた図であり、図３は、図２の矢印ＡＲ１に沿った方向から熱交換器１０を見て描いた図である。熱交換器１０は、一対の第１タンク１１１、１１２と、複数の第１チューブ２１０と、一対の第２タンク１２１、１２２と、複数の第２チューブ２２０と、を備えている。これらのうち、第１タンク１１１、１１２、及び第１チューブ２１０は、第１流体である冷却水が通る部分となっている。第２タンク１２１、１２２、及び第２チューブ２２０は、第２流体である冷媒が通る部分となっている。

　第１タンク１１１、１１２は、いずれも概ね円柱形状の容器である。第１タンク１１１、１１２は、その長手方向を図２の矢印ＡＲ１の方向に沿わせた状態で、互いに対向するように配置されている。

　第１チューブ２１０は、図４に示されるように、冷却水の通る流路ＦＰ１が内部に複数形成された管である。本実施形態では、第１チューブ２１０はアルミニウムの押し出し成型によって形成されている。第１チューブ２１０は、第１タンク１１１から第１タンク１１２へと伸びるように配置されている。第１タンク１１１の内部空間と、第１タンク１１２の内部空間とは、第１チューブ２１０の流路ＦＰ１によって互いに連通されている。

　図４に示されるように、第１チューブ２１０は、その長手方向に対し垂直な断面の形状が扁平形状となっている。当該断面の長手方向は、第１タンク１１１、１１２の長手方向と一致している。本実施形態では、第１チューブ２１０が４本設けられており、これらが、第１タンク１１１、１１２の長手方向に沿って並ぶように配置されている。

　蓄電池１１を通り高温となった冷却水は、冷却水配管１３を通って第１タンク１１１の内部に供給される。その後、冷却水は、各第１チューブ２１０の流路ＦＰ１を通って第１タンク１１２に到達し、冷却水配管１３を通って再び蓄電池１１へと供給される。

　第２タンク１２１、１２２は、いずれも概ね円柱形状の容器である。第２タンク１２１、１２２は、その長手方向を図２の矢印ＡＲ１の方向に沿わせた状態で、互いに対向するように配置されている。第２タンク１２１、１２２は、第１タンク１１１、１１２よりも、図２において紙面奥側となる位置に配置されている。

　第２チューブ２２０は、図４に示されるように、冷媒の通る流路ＦＰ２が内部に複数形成された管である。本実施形態では、第２チューブ２２０はアルミニウムの押し出し成型によって形成されている。第２チューブ２２０は、第２タンク１２１から第２タンク１２２へと伸びるように配置されている。第２タンク１２１の内部空間と、第２タンク１２２の内部空間とは、第２チューブ２２０の流路ＦＰ２によって互いに連通されている。

　図４に示されるように、第２チューブ２２０は、その長手方向に対し垂直な断面の形状が扁平形状となっている。当該断面の長手方向は、第２タンク１２１、１２２の長手方向と一致している。本実施形態では、第２チューブ２２０が４本設けられており、これらが、第２タンク１２１、１２２の長手方向に沿って並ぶように配置されている。

　冷凍サイクル１２を循環する低温の冷媒は、冷媒配管１４を通って第２タンク１２１の内部に供給される。その後、冷媒は、各第２チューブ２２０の流路ＦＰ２を通って第２タンク１２２に到達し、冷媒配管１４を通って再び冷凍サイクル１２へと戻される。尚、第２チューブ２２０を冷媒が流れる方向は、上記とは逆であってもよい。つまり、第１チューブ２１０を冷却水が流れる方向と、第２チューブ２２０を冷媒が流れる方向と、が互いに逆の方向となっていてもよい。

　図２の方向から見た場合において、それぞれの第２チューブ２２０は、紙面奥側においてそれぞれの第１チューブ２１０と重なる位置に配置されている。図４に示されるように、それぞれの第１チューブ２１０及び第２チューブ２２０は、間にクラッド部材３００を介した状態で互いに接合されている。尚、図２及び図３においてはクラッド部材３００の図示が省略されている。

　以上のような構成においては、流路ＦＰ１を通る高温の冷却水からの熱は、熱伝導によって第１チューブ２１０、クラッド部材３００、及び第２チューブ２２０へと伝えられ、流路ＦＰ２を通る冷温の冷媒へと伝えられる。これにより、熱交換器１０では冷却水と冷媒との間の熱交換が行われ、冷却水が冷却される。

　クラッド部材３００について更に説明する。クラッド部材３００は、アルミニウムによって形成された板状の部材であって、全体が概ね平板形状となっている。図５には、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との積層方向、すなわち、図４において矢印ＡＲ２で示されている方向から見た場合におけるクラッド部材３００の形状が示されている。同図に示されるように、クラッド部材３００には、スリット状の開口３３０が複数形成されている。それぞれの開口３３０の伸びる方向は、第１タンク１１１等の長手方向と同一の方向である。また、それぞれの開口３３０が並んでいる方向は、第１チューブ２１０等の長手方向と同一の方向である。

　尚、それぞれの開口３３０の伸びる方向や、それぞれの開口３３０が並んでいる方向は、上記とは異なる方向であってもよい。例えば、それぞれの開口３３０の伸びる方向を、第１チューブ２１０等の長手方向と同一の方向とし、それぞれの開口３３０が並んでいる方向を、第１タンク１１１等の長手方向と同一の方向としてもよい。また、それぞれの開口３３０が、第１タンク１１１等の長手に沿って伸びる単一のスリットとして形成されているのではなく、同方向に沿って並ぶ複数のスリットとして形成されているような構成であってもよい。

　図６には、図５のＶＩ－ＶＩ断面が示されている。同図に示されるように、クラッド部材３００のうち第１チューブ２１０と対向する方の表面には、当該表面の全体を覆うようにろう材層３１０が形成されている。クラッド部材３００と第１チューブ２１０との間は、このろう材層３１０によって接合されている。同様に、クラッド部材３００のうち第２チューブ２２０と対向する方の表面には、当該表面の全体を覆うようにろう材層３２０が形成されている。クラッド部材３００と第２チューブ２２０との間は、このろう材層３２０によって接合されている。

　ろう材層３１０、３２０は、いずれも、クラッド部材３００と第１チューブ２１０等との接合が行われるよりも前の時点で、クラッド部材３００の表面に予め形成されていたもの、すなわちクラッドされていたものである。

　本実施形態の第１チューブ２１０及び第２チューブ２２０は、いずれもアルミニウムの押し出し成型によって形成されている。このため、それぞれの表面には、予めろう材の層が形成されていない。そこで、本実施形態では、両面にろう材層３１０、３２０が形成された板状のクラッド部材３００を介することにより、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０とを接合している。ろう材層３１０、３２０を有するクラッド部材３００を用いることで、ろう材層を持たない第１チューブ２１０と第２チューブ２２０とを容易に接合することが可能となっている。

　図７には、図４のＶＩＩ－ＶＩＩ断面が示されている。既に述べたように、クラッド部材３００にはスリット状の開口３３０が複数形成されている。このため、クラッド部材３００のうち開口３３０が形成されている部分は、第１チューブ２１０及び第２チューブ２２０のいずれに対しても接合されていない。

　クラッド部材３００の、第１チューブ２１０と対向する方の面においては、開口３３０以外の部分の全体が第１チューブ２１０の表面に対して接合されている。当該部分は、図７において符号３４１が付されている部分であって、本実施形態における「第１接合部」に該当する。

　また、クラッド部材３００の、第１チューブ２１０と対向する方の面においては、開口３３０の部分は第１チューブ２１０の表面に対して接合されていない。開口３３０は、本実施形態における「第１非接合部」に該当する。

　同様に、クラッド部材３００の、第２チューブ２２０と対向する方の面においては、開口３３０以外の部分の全体が第２チューブ２２０の表面に対して接合されている。当該部分は、図７において符号３４２が付されている部分であって、本実施形態における「第２接合部」に該当する。

　また、クラッド部材３００の、第２チューブ２２０と対向する方の面においては、開口３３０の部分は第２チューブ２２０の表面に対して接合されていない。開口３３０は、本実施形態における「第２非接合部」にも該当する。このように、本実施形態では、クラッド部材３００にはスリット状の開口３３０が形成されており、当該開口３３０によって第１非接合部と第２非接合部とが形成されている。

　ところで、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との間を接合するにあたっては、両者の間に介在するクラッド部材３００に開口３３０を形成せず、クラッド部材３００の表面全体を第１チューブ２１０等に接合することも考えられる。しかしながら、そのような構成においては、クラッド部材３００への接合面が比較的広くなる結果、接合面にボイド（気泡）が形成されてしまう可能性が高くなる。ボイドが形成されると、ボイドの内部で生じた結露水が凍結して膨張し、第１チューブ２１０や第２チューブ２２０の一部を破損してしまう可能性がある。

　そこで、本実施形態では、クラッド部材３００のうち第１チューブ２１０と対向する面の全体を第１接合部とするのではなく、当該面の一部に第１非接合部を有する構成としている。これにより、クラッド部材３００と第１チューブ２１０との間の接合面、つまり第１接合部が狭くなっているので、当該接合面にボイドが形成される可能性が低くなっている。

　同様に、本実施形態では、クラッド部材３００のうち第２チューブ２２０と対向する面の全体を第２接合部とするのではなく、当該面の一部に第２非接合部を有する構成としている。これにより、クラッド部材３００と第２チューブ２２０との間の接合面、つまり第２接合部が狭くなっているので、当該接合面にボイドが形成される可能性が低くなっている。

　本実施形態では、開口３３０の長手方向における両端部分が、第１チューブ２１０や第２チューブ２２０によって塞がれておらず、外部に露出している。このため、開口３３０の部分に形成されている空間、つまり第１非接合部や第２非接合部に形成されている空間は、上記の露出している部分において外気に連通している。

　このような構成においては、開口３３０の空間において結露水が生じたとしても、当該結露水は外部に排出される。このため、結露水の凍結に伴う第１チューブ２１０等の破損を、第１非接合部や第２非接合部の部分においても防止することができる。

　第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との積層方向、つまり図４の矢印ＡＲ４に沿って見た場合においては、図７の符号３４１が付された部分である第１接合部と、図７の符号３４２が付された部分である第２接合部とが、互いに重なる位置に形成されている。このため、第１チューブ２１０から第２チューブ２２０へと熱が伝わる経路は、上記の積層方向に沿った直線状の最短経路となっている。このような構成により、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との間の伝熱が効率的に行われる。

　第２実施形態について説明する。本実施形態では、クラッド部材３００の構成においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の点については第１実施形態と同じである。

　図８に示されるのは、本実施形態に係る熱交換器１０を、図４の断面と同位置で切断した場合の断面である。本実施形態では、クラッド部材３００にスリット状の開口３３０は形成されておらず、代わりに複数の溝３５１、３５２が形成されている。

　溝３５１は、クラッド部材３００のうち、第１チューブ２１０と対向する面に形成された有底の溝である。溝３５１は、図８における紙面奥行方向、すなわち、第１チューブ２１０等の長手方向に沿って直線状に形成されている。溝３５１は、当該方向に沿ってクラッド部材３００の全体に亘り形成されている。

　溝３５１は複数形成されている。複数の溝３５１は、図８における左右方向、すなわち、第１タンク１１１等の長手方向に沿って等間隔に並ぶように配置されている。

　溝３５２は、クラッド部材３００のうち、第２チューブ２２０と対向する面に形成された有底の溝である。溝３５２は、図８における紙面奥行方向、すなわち、第１チューブ２１０等の長手方向に沿って直線状に形成されている。溝３５２は、当該方向に沿ってクラッド部材３００の全体に亘り形成されている。

　溝３５２は複数形成されている。複数の溝３５２は、図８における左右方向、すなわち、第１タンク１１１等の長手方向に沿って等間隔に並ぶように配置されている。それぞれの溝３５２の幅や深さは、溝３５１の幅や深さと同じである。また、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との積層方向、つまり図８の矢印ＡＲ３に沿って見た場合においては、それぞれの溝３５２は、それぞれの溝３５１と重なる位置に形成されている。図８では、上記の積層方向が矢印ＡＲ３によって示されている。

　クラッド部材３００の、第１チューブ２１０と対向する方の面においては、溝３５１以外の部分の全体が第１チューブ２１０の表面に対して接合されている。当該部分は、図８において符号３６１が付されている部分であって、本実施形態における「第１接合部」に該当する。

　また、クラッド部材３００の、第１チューブ２１０と対向する方の面においては、溝３５１の部分は第１チューブ２１０の表面に対して接合されていない。溝３５１は、本実施形態における「第１非接合部」に該当する。

　同様に、クラッド部材３００の、第２チューブ２２０と対向する方の面においては、溝３５２以外の部分の全体が第２チューブ２２０の表面に対して接合されている。当該部分は、図７において符号３６２が付されている部分であって、本実施形態における「第２接合部」に該当する。

　また、クラッド部材３００の、第２チューブ２２０と対向する方の面においては、溝３５２の部分は第２チューブ２２０の表面に対して接合されていない。溝３５２は、本実施形態における「第２非接合部」に該当する。

　以上のように本実施形態では、クラッド部材３００の両面に溝３５１及び溝３５２が形成されており、これらの溝によって第１非接合部と第２非接合部とが形成されている。このような構成でも、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。

　溝３５１は、図８の紙面奥行方向に沿って、クラッド部材３００の全体に亘るように形成されている。このため、第１非接合部である溝３５１の部分に形成されている空間は、その長手方向の両端部において外気に連通している。同様に、溝３５２は、図８の紙面奥行公報に沿って、クラッド部材３００の全体に亘るように形成されている。このため、第２非接合部である溝３５２の部分に形成されている空間は、その長手方向の両端部において外気に連通している。このような構成により、第１実施形態と同様に本実施形態でも、第１非接合部や第２非接合部の部分で生じた結露水の凍結に伴う破損を防止することができる。

　第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との積層方向、つまり図８の矢印ＡＲ３に沿って見た場合においては、図８の符号３６１が付された部分である第１接合部と、図８の符号３６２が付された部分である第２接合部とが、互いに重なる位置に形成されている。このため、第１チューブ２１０から第２チューブ２２０へと熱が伝わる経路は、上記の積層方向に沿った直線状の最短経路となっている。このような構成により、本実施形態でも、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との間の伝熱が効率的に行われる。

　第３実施形態について説明する。本実施形態では、第１チューブ２１０、第２チューブ２２０、及びクラッド部材３００の構成においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の点については第１実施形態と同じである。

　図９に示されるのは、本実施形態に係る熱交換器１０を、図４の断面と同位置で切断した場合の断面である。本実施形態では、クラッド部材３００にスリット状の開口３３０は形成されておらず、クラッド部材３００の全体が平坦な板状となっている。

　第１チューブ２１０のうちクラッド部材３００と対向する面には、複数の突起２１１が形成されている。突起２１１はクラッド部材３００に向けて突出するように形成されている。突起２１１は、図９の紙面奥行方向に沿って連続して伸びるように形成されてもよく、当該方向に沿って複数並ぶように形成されていてもよい。突起２１１は、本実施形態における「第１凸部」に該当する。

　第２チューブ２２０のうちクラッド部材３００と対向する面には、複数の突起２２１が形成されている。突起２２１はクラッド部材３００に向けて突出するように形成されている。突起２２１は、図９の紙面奥行方向に沿って連続して伸びるように形成されてもよく、当該方向に沿って複数並ぶように形成されていてもよい。突起２２１は、本実施形態における「第２凸部」に該当する。

　それぞれの突起２２１の形状は、突起２１１の形状と同じである。また、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との積層方向、つまり図９の矢印ＡＲ４に沿って見た場合においては、それぞれの突起２２１は、それぞれの突起２１１と互いに重なる位置に形成されている。図９では、上記の積層方向が矢印ＡＲ４によって示されている。

　クラッド部材３００の、第１チューブ２１０と対向する方の面においては、突起２１１の先端が当接する部分において第１チューブ２１０に対して接合されている。当該部分は、図９において符号３７１が付されている部分であって、本実施形態における「第１接合部」に該当する。

　また、クラッド部材３００の、第１チューブ２１０と対向する方の面においては、突起２１１の先端が当接する部分以外の部分は、第１チューブ２１０に対して接合されていない。当該部分は、図９において符号３８１が付されている部分であって、本実施形態における「第１非接合部」に該当する。

　同様に、クラッド部材３００の、第２チューブ２２０と対向する方の面においては、突起２２１の先端が当接する部分において第２チューブ２２０に対して接合されている。当該部分は、図９において符号３７２が付されている部分であって、本実施形態における「第２接合部」に該当する。

　また、クラッド部材３００の、第２チューブ２２０と対向する方の面においては、突起２２１の先端が当接する部分以外の部分は、第２チューブ２２０に対して接合されていない。当該部分は、図９において符号３８２が付されている部分であって、本実施形態における「第２非接合部」に該当する。

　以上のように本実施形態では、第１チューブ２１０に突起２１１を形成し、第２チューブ２２０に突起２２１を形成することにより、第１接合部と第２接合部とがそれぞれ形成されている。このような構成でも、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。

　突起２１１の周囲の空間、つまり第１非接合部に形成された空間は、少なくとも、図９における紙面奥行方向の両端において外気に連通している。同様に、突起２２１の周囲の空間、つまり第２非接合部に形成された空間は、少なくとも、図９における紙面奥行方向の両端において外気に連通している。このような構成により、第１実施形態と同様に本実施形態でも、第１非接合部や第２非接合部の部分で生じた結露水の凍結に伴う破損を防止することができる。

　第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との積層方向、つまり図９の矢印ＡＲ４に沿って見た場合においては、図９の符号３７１が付された部分である第１接合部と、図９の符号３７２が付された部分である第２接合部とが、互いに重なる位置に形成されている。このため、第１チューブ２１０から第２チューブ２２０へと熱が伝わる経路は、上記の積層方向に沿った直線状の最短経路となっている。このような構成により、本実施形態でも、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との間の伝熱が効率的に行われる。

　尚、伝熱性能を十分に確保する必要が無い場合には、上記とは異なり、互いに重ならないような位置に第１接合部及び第２接合部が形成されている構成としてもよい。このような構成でも、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との間を容易に接合することができ、且つ、接合面にボイドが生じる可能性を低減することができる。

　第４実施形態について説明する。本実施形態では、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０との重なり方においてのみ第１実施形態と異なっており、その他の点については第１実施形態と同じである。

　図１０に示されるのは、本実施形態に係る熱交換器１０を、図２と同様の視点で見て描いた図である。同図に示されるように、本実施形態では、第１チューブ２１０の長手方向と、第２チューブ２２０の長手方向とが、互いに同一ではなく垂直に交わる方向となっている。図１０において、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０とが交差している部分では、両者が不図示のクラッド部材３００を介して接合されている。クラッド部材３００には、図５の第１実施形態と同様にスリット状の開口３３０が複数形成されている。本実施形態のように、第１チューブ２１０と第２チューブ２２０とが互いに垂直に交わった状態で接合されるような構成においても、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。

　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Claims

　第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器（１０）であって、
　前記第１流体が通る第１チューブ（２１０）と、
　前記第２流体が通る第２チューブ（２２０）と、
　両面にろう材層（３１０，３２０）が形成された板状の部材であって、前記第１チューブと前記第２チューブとの間に配置されるクラッド部材（３００）と、を備え、
　前記クラッド部材は、
　前記第１チューブと対向する方の面において、前記第１チューブに接合される第１接合部（３４１，３６１，３７１）と、前記第１チューブに接合されない第１非接合部（３３０，３５１，３８１）と、を有しており、
　前記第２チューブと対向する方の面において、前記第２チューブに接合される第２接合部（３４２，３６２，３７２）と、前記第２チューブに接合されない第２非接合部（３３０，３５２，３８２）と、を有している熱交換器。
　前記クラッド部材にはスリット状の開口（３３０）が形成されており、当該開口によって前記第１非接合部と前記第２非接合部とが形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
　前記クラッド部材にはその両面に溝（３５１，３５２）が形成されており、当該溝によって前記第１非接合部と前記第２非接合部とが形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
　前記第１チューブには、前記クラッド部材に向けて突出する第１凸部（２１１）が形成され、
　前記クラッド部材のうち前記第１凸部が当接する部分（３７１）が前記第１接合部となっている、請求項１に記載の熱交換器。
　前記第２チューブには、前記クラッド部材に向けて突出する第２凸部（２２１）が形成され、
　前記クラッド部材のうち前記第２凸部が当接する部分（３７２）が前記第２接合部となっている、請求項１に記載の熱交換器。
　前記第１チューブには、前記クラッド部材に向けて突出する第１凸部が形成され、
　前記クラッド部材のうち前記第１凸部が当接する部分が前記第１接合部となっており、
　前記第２チューブには、前記クラッド部材に向けて突出する第２凸部が形成され、
　前記クラッド部材のうち前記第２凸部が当接する部分が前記第２接合部となっており、
　前記第１チューブと前記第２チューブとの積層方向に沿って見た場合において、前記第１凸部と前記第２凸部とが互いに重なる位置に形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
　前記第１チューブと前記第２チューブとの積層方向に沿って見た場合において、前記第１接合部と前記第２接合部とが互いに重なる位置に形成されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の熱交換器。
　前記第１非接合部に形成された空間、及び前記第２非接合部に形成された空間のいずれもが外気に連通している、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の熱交換器。