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公開番号2025053816
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023162877
出願日2023-09-26
発明の名称熱交換器
出願人株式会社富士通ゼネラル
代理人弁理士法人南青山国際特許事務所
主分類F28F 3/08 20060101AFI20250331BHJP(熱交換一般)
要約【課題】積層型の熱交換器において検出できない同一流路内の接合の状態を検出可能にする熱交換器の提供。
【解決手段】熱交換器は、拡散接合によって接合され複数の第1金属板と複数の第2金属板とが交互に積層される。複数の第1金属板には、第1隔壁と、複数の第1突起とが設けられる。複数の第2金属板には、第2隔壁と、複数の第2突起とが設けられる。複数の第1突起のいずれかと、複数の第2突起のいずれかとは、積層方向において交互に重なる。複数の第1突起のいずれか及び複数の第2突起のいずれかにおいて、第1突起には第1貫通孔が形成され、第2突起には第2貫通孔が形成される。第1貫通孔は、第1突起が設けられた部分の第1隔壁に形成され、第2貫通孔は、第2突起が設けられた部分の第2隔壁に形成される。第1貫通孔と第2貫通孔とが積層方向に繋がった第1通路が形成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の金属板が積層され拡散接合によって接合された積層ブロック本体を含む熱交換器であって、
前記積層ブロック本体は、複数の第１金属板と、複数の第２金属板とを含み、前記複数の第１金属板と複数の第２金属板とが前記積層ブロック本体において交互に積層され、
前記複数の第１金属板のそれぞれには、第１隔壁と、前記第１隔壁から突出する複数の第１突起とが設けられ、
前記複数の第２金属板のそれぞれには、第２隔壁と、前記第２隔壁から突出する複数の第２突起とが設けられ、
前記複数の第１突起のいずれかと、前記複数の第２突起のいずれかとは、前記積層ブロック本体の積層方向において交互に重なり、
前記積層ブロック本体において交互に重なった、前記複数の第１突起のいずれか及び前記複数の第２突起のいずれかにおいて、前記第１突起には前記積層方向に貫通する第１貫通孔が形成され、前記第２突起には前記積層方向に貫通する第２貫通孔が形成され、
前記第１貫通孔は、前記複数の第１突起のいずれかが設けられた部分の前記第１隔壁に形成され、前記第２貫通孔は、前記複数の第２突起のいずれかが設けられた部分の前記第２隔壁に形成され、
前記積層ブロック本体において、前記第１貫通孔と、前記第２貫通孔とが前記積層方向に交互に繋がった第１通路が形成された
熱交換器。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載された熱交換器であって、
前記積層ブロック本体を前記積層方向に挟み前記積層ブロック本体に拡散接合によって接合された、天井板と床板とをさらに備え、
前記天井板及び前記床板の少なくともいずれかには、前記積層方向に貫通し、前記第１通路に繋がった第２通路が形成されている
熱交換器。
【請求項３】
請求項１または２に記載された熱交換器であって、
前記複数の第１金属板のそれぞれは、前記複数の第１金属板のそれぞれにおいて、前記第１突起が占める単位面積当たりの面積が相対的に大きい第１領域と、前記第１突起が占める単位面積当たりの面積が相対的に小さい第２領域とを有し、
前記第２領域に配置された前記第１突起に前記第１貫通孔が形成されている
熱交換器。
【請求項４】
請求項１または２に記載された熱交換器であって、
前記複数の第２金属板のそれぞれは、前記複数の第２金属板のそれぞれにおいて、前記第２突起が占める単位面積当たりの面積が相対的に大きい第３領域と、前記第２突起が占める単位面積当たりの面積が相対的に小さい第４領域とを有し、
前記第４領域に配置された前記第２突起に前記第２貫通孔が形成されている
熱交換器。
【請求項５】
請求項１または２に記載された熱交換器であって、
前記第１金属板は、前記第１突起が配置される第１凹部と、前記第１凹部を取り囲む第１外周部とを有する
熱交換器。
【請求項６】
請求項１または２に記載された熱交換器であって、
前記第２金属板は、前記第２突起が配置される第２凹部と、前記第２凹部を取り囲む第２外周部分とを有する
熱交換器。
【請求項７】
請求項１または２に記載された熱交換器であって、
前記複数の第１金属板のそれぞれは、前記複数の第１突起の間に形成された第１流路と、前記第１流路に連通する第１出入口ヘッダとを有し、
前記複数の第１突起は、前記第１出入口ヘッダに沿って配置された第１突起部を含み、前記第１突起部に前記第１貫通孔が形成された
熱交換器。
【請求項８】
請求項１または２に記載された熱交換器であって、
前記複数の第２金属板のそれぞれは、前記複数の第２突起の間に形成された第２流路と、前記第２流路に連通する第２出入口ヘッダとを有し、
前記複数の第２突起は、前記第２出入口ヘッダに沿って配置された第２突起部を含み、前記第２突起部に前記第２貫通孔が形成された
熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型の熱交換器に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
流路が形成された複数の金属板を積層し、拡散接合によって接合した積層型の熱交換器がある。複数の金属板には、流体の流路を形成する突起が設けられている。突起は、流路を形成するだけでなく、拡散接合をする場合に金属板の厚さ方向に加わる圧力によって金属板の流路が押し潰されることを防ぐ柱状突起としても機能する（例えば、特許文献１参照）。さらに、突起は、流路を流れる流体の流体圧に対する耐圧構造物としても機能する。
【０００３】
上記の機能を得るには、積層した金属板同士が確実に拡散接合によって接合されていなければならない。例えば、積層方向における金属板の外周同士が確実に拡散接合によって接合され、さらに、突起と、突起の上に位置する金属板とが確実に拡散接合によって接合されていなければならない。
【０００４】
このため、このような熱交換器においては、拡散接合により一体化した金属板同士の接合状態を確認するためリークテストが行われる。リークテストの方法としては、ヘリウムガスを利用したヘリウム漏れ試験が知られており、真空外覆法（真空フード法）、真空容器法(ベルジャー法)等がある。これらのリークテストは、積層型の熱交換器のように高温側流路と低温側流路が交互に配置されている形態において、高温流路と低温流路とを区切る隔壁に孔が開いた場合にも適用され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－０９６５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の検出方法は、接合不良箇所が熱交換器の外部に露出している場合、または、積層方向において上下に積層された隔壁の間で孔が発生した場合に適用可能である。しかし、上記の検出方法では、熱交換器の内部に形成された突起と、突起の上に位置する金属板との接合が不十分であっても、それを検出することはできない。
【０００７】
これは、突起が熱交換器の外部に露出していないことに加え、流路の一方の流出入口を閉塞して他方の流出入口から加圧もしくは減圧してリークを検出しようとしても、突起と、その上の隔壁との接合面の箇所と、この箇所以外の箇所とが同じ流体が流れる同じ流路となっているため、リークが発生しないからである。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、リークテストを利用した場合、積層型の熱交換器において検出できない同一流路内の接合の状態を検出可能にする熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る熱交換器は、複数の金属板が積層され拡散接合によって接合された積層ブロック本体を含む熱交換器である。
上記積層ブロック本体は、複数の第１金属板と、複数の第２金属板とを含み、上記複数の第１金属板と複数の第２金属板とが上記積層ブロック本体において交互に積層される。
上記複数の第１金属板のそれぞれには、第１隔壁と、上記第１隔壁から突出する複数の第１突起とが設けられる。
上記複数の第２金属板のそれぞれには、第２隔壁と、上記第２隔壁から突出する複数の第２突起とが設けられる。
上記複数の第１突起のいずれかと、上記複数の第２突起のいずれかとは、上記積層ブロック本体の積層方向において交互に重なる。
上記積層ブロック本体において交互に重なった、上記複数の第１突起のいずれか及び上記複数の第２突起のいずれかにおいて、上記第１突起には上記積層方向に貫通する第１貫通孔が形成され、上記第２突起には上記積層方向に貫通する第２貫通孔が形成される。
上記第１貫通孔は、上記複数の第１突起のいずれかが設けられた部分の上記第１隔壁に形成され、上記第２貫通孔は、上記複数の第２突起のいずれかが設けられた部分の上記第２隔壁に形成される。
上記積層ブロック本体において、上記第１貫通孔と、上記第２貫通孔とが上記積層方向に交互に繋がった第１通路が形成される。
【００１０】
このような熱交換器によれば、リークテストを利用した場合、積層型の熱交換器において検出できない同一流路内の接合の状態を検出できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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