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公開番号2024175686
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2024092211
出願日2024-06-06
発明の名称熱交換器及び熱交換器の製造方法
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F28F 3/08 20060101AFI20241211BHJP(熱交換一般)
要約【課題】熱交換器の構成部材を効果的に接合することができるようにする。
【解決手段】複数の層部材(110)と、隔壁部材(120)とを備え、前記複数の層部材(110)の各々は、流路部材(111)と、前記流路部材(111)に対し、前記層部材(110)の積層方向(V1)に垂直な方向側に配置されるスペーサ部材(112)とを含む熱交換器の製造方法である。熱交換器の製造方法は、前記流路部材(111)と前記スペーサ部材(112)と前記隔壁部材(120)とを接合する工程を含む。前記接合を行うことで、前記垂直な方向に隣り合う前記流路部材(111)と前記スペーサ部材(112)との前記積層方向(V1)の寸法差を低減させるように、前記流路部材(111)と前記スペーサ部材(112)とのうちの少なくとも1つの部材を変形させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
積層される複数の層部材（110）と、
隣り合う前記層部材（110）の間に配置される隔壁部材（120）と
を備え、
前記複数の層部材（110）の各々は、
冷媒の流路を形成する流路部材（111）と、
前記流路部材（111）に対し、前記層部材（110）の積層方向（V1）に垂直な方向側に配置されるスペーサ部材（112）と
を含む熱交換器の製造方法であって、
前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）と前記隔壁部材（120）とを接合する接合工程を含み、
前記接合を行うことで、前記垂直な方向に隣り合う前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）との前記積層方向（V1）の寸法差を低減させるように、前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）とのうちの少なくとも１つの部材を変形させる、熱交換器の製造方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記接合工程では、前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）と前記隔壁部材（120）とを拡散接合する、請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項３】
前記拡散接合前は、前記積層方向（V1）において、前記流路部材（111）の寸法が前記スペーサ部材（112）の寸法よりも大きく、
前記拡散接合を行うことで、前記流路部材（111）の寸法が前記積層方向（V1）に小さくなるように、前記流路部材（111）を変形させる、請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項４】
前記拡散接合された直後の前記隔壁部材（120）における前記流路部材（111）との接触点の面圧が、１ＭＰａ以上である、請求項２又は請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項５】
前記流路部材（111）は、断面視にて、三角形状、台形形状、丸形状、又は正弦曲線形状を含み、前記拡散接合時に加圧されることで変形する、請求項２又は請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項６】
前記拡散接合により前記流路部材（111）が１つの前記隔壁部材（120）に対して複数の接合箇所（YA）で接合され、前記複数の接合箇所（YA）は前記垂直な方向に沿って間隔を空けて並んでおり、
前記拡散接合後において、隣り合う前記接合箇所（YA）の前記垂直な方向の寸法をＰとし、前記流路部材（111）の前記積層方向（V1）の寸法をｈとすると、（２／５）Ｐ＜ｈ＜（２／３）Ｐ、又は、（２／５）ｈ＜Ｐ＜（２／３）ｈの関係が成り立つ、請求項２又は請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項７】
前記流路部材（111）は、一定の単位形状が前記垂直な方向に沿って繰り返し並ぶように形成され、
前記拡散接合により前記流路部材（111）が１つの前記隔壁部材（120）に対して複数の接合箇所（YA）で接合され、前記複数の接合箇所（YA）は前記垂直な方向に沿って間隔を空けて並んでおり、
前記拡散接合前において、前記流路部材（111）により形成される流路（R）の断面視にて前記単位形状の半分の長さをＬとし、前記流路部材（111）の前記積層方向（V1）の寸法をＨとし、
前記拡散接合後において、前記流路部材（111）の前記積層方向（V1）の寸法をｈとし、一つの前記接合箇所（YA）の前記垂直な方向の寸法をａとし、隣り合う前記接合箇所（YA）の前記垂直な方向の寸法をＰとし、０＜ａ≦Ｐ／２とすると、
前記拡散接合前における前記流路部材（111）の前記積層方向（V1）の寸法Ｈと、前記拡散接合後における前記流路部材（111）の前記積層方向（V1）の寸法ｈとの差Δ（Ｈ－ｈ）について、下記数１の関係が成り立つ、請求項２又は請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
（数１）
Δ（Ｈ－ｈ）＞Ｌ―（Ｐ／２）―√｛（Ｌ―２ａ＋Ｐ／２）（Ｌ―Ｐ／２）｝
【請求項８】
積層される複数の層部材（110）と、
隣り合う前記層部材（110）の間に配置される隔壁部材（120）と
を備え、
前記複数の層部材（110）の各々は、
冷媒の流路を形成する流路部材（111）と、
スペーサ部材（112）と
を含み、
複数の前記流路部材（111）の各々は、
前記スペーサ部材（112）に対し、前記層部材（110）の積層方向（V1）に垂直な方向側に配置される第１部分（1111）と、
前記スペーサ部材（112）と前記隔壁部材（120）とで挟まれる第２部分（1112）と
を含む熱交換器の製造方法であって、
前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）と前記隔壁部材（120）とを接合する工程を含み、
前記接合を行うことで、前記垂直な方向に隣り合う第１部材と、第２部材との前記積層方向（V1）の寸法差を低減させるように、前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）とのうちの少なくとも１つの部材を変形させ、
前記第１部材は、前記流路部材（111）の第１部分（1111）を示し、
前記第２部材は、前記スペーサ部材（112）と、前記流路部材（111）の第２部分（1112）とを示す、熱交換器の製造方法。
【請求項９】
前記冷媒は、プロパンを含む、請求項１、請求項２、請求項３、及び請求項８のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項１０】
前記積層方向（V1）において、前記拡散接合前における前記流路部材（111）の寸法が、２ｍｍ以下である、請求項２、請求項３、及び請求項８のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器及び熱交換器の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、熱交換器が開示されている。特許文献１の熱交換器は、一対のスペーサバー（スペーサ部材）を挟んでチューブプレート（隔壁部材）を重ねることにより、流体通路が複数段に形成された構造をしている。各流体通路には、その流通方向に沿って波形フィン（流路部材）が配設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実開平４－６３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱交換器の製造方法として、例えば、熱交換器の構成部材をろう付けによって接合する方法がある。しかし、熱交換器の材料となるロール材の厚みやプレス成形のバラツキによって、熱交換器の各層の構成部材間の高さには数十μm程度の差が生じる可能性がある。この高さの差によって、熱交換器の構成部材の接合面間がろう材で埋まらないことで、接合面間に隙間が発生し、接合不良が発生する可能性がある。
【０００５】
本開示の目的は、熱交換器の構成部材を効果的に接合することができる熱交換器の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、積層される複数の層部材（110）と、隣り合う前記層部材（110）の間に配置される隔壁部材（120）とを備え、前記複数の層部材（110）の各々は、冷媒の流路を形成する流路部材（111）と、前記流路部材（111）に対し、前記層部材（110）の積層方向（V1）に垂直な方向側に配置されるスペーサ部材（112）とを含む熱交換器の製造方法である。熱交換器の製造方法は、前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）と前記隔壁部材（120）とを接合する接合工程を含み、前記接合を行うことで、前記垂直な方向に隣り合う前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）との前記積層方向（V1）の寸法差を低減させるように、前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）とのうちの少なくとも１つの部材を変形させる。
【０００７】
第１の態様では、熱交換器の構成部材を効果的に接合することができる。
【０００８】
第２の態様は、第１の態様において、前記接合工程では、前記流路部材（111）と前記スペーサ部材（112）と前記隔壁部材（120）とを拡散接合する。
【０００９】
第２の態様では、熱交換器を容易に製造することができる。
【００１０】
第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記拡散接合前は、前記積層方向（V1）において、前記流路部材（111）の寸法が前記スペーサ部材（112）の寸法よりも大きく、前記拡散接合を行うことで、前記流路部材（111）の寸法が前記積層方向（V1）に小さくなるように、前記流路部材（111）を変形させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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