特許 6888908 プレート構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6888908

(24)【登録日】2021年5月24日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】プレート構造

(51)【国際特許分類】

   F28F 3/08 20060101AFI20210607BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20210607BHJP

   B23K 101/14 20060101ALN20210607BHJP

   B23K 103/04 20060101ALN20210607BHJP

【ＦＩ】

   F28F3/08 311

   B23K1/00 330K

   B23K101:14

   B23K103:04

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-245509(P2015-245509)

(22)【出願日】2015年12月16日

(65)【公開番号】特開2017-110854(P2017-110854A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年12月6日

【審判番号】不服2020-12805(P2020-12805/J1)

【審判請求日】2020年9月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000239426

【氏名又は名称】福田金属箔粉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】望月 美代

(72)【発明者】

【氏名】山内 崇史

(72)【発明者】

【氏名】金子 貴範

(72)【発明者】

【氏名】石原 章博

(72)【発明者】

【氏名】河原田 敬

(72)【発明者】

【氏名】永井 省三

(72)【発明者】

【氏名】萩野 博紀

【合議体】

【審判長】 松下 聡

【審判官】 槙原 進

【審判官】 後藤 健志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２８７９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１０２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−９５４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６８３８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F28F 3/08

B23K 1/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平板状の第１金属部材と、前記第１金属部材との間に空間を形成する凸部を有する第２金属部材と、を交互に積層した積層体と、
接合ろう材と金属粉末とを含んで構成され、前記積層体の積層方向において前記第１金属部材と前記第２金属部材とに挟まれており、該積層方向における厚みを保持した状態で前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合している複合ろう材と、
前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか一方の縁部に設けられ、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか他方に非接合状態で当接して前記空間に対応する前記第１金属部材と前記第２金属部材との間隔を保つ第１空間確保部と、
を有するプレート構造。

【請求項2】

前記第１空間確保部は、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか一方の縁部から一体的に突出した部分である、請求項１に記載のプレート構造。

【請求項3】

前記第１空間確保部の高さをＨ、前記凸部の高さをｈ、前記複合ろう材の高さをｔとしたときに、Ｈ≦ｈ＋ｔとした、請求項１または請求項２に記載のプレート構造。

【請求項4】

前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか一方の平面部分には、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか他方に当接して前記第１金属部材と前記第２金属部材との間隔を保つ第２空間確保部が形成されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のプレート構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層した複数枚の金属板をろう付して構成されるプレート構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１のプレート構造では、配置工程において、予め決められた接合部に金属粉末の粉末集合体が配置され、接合工程において、金属粉末間に接合ろう材が吸引され、金属粉末の接合ろう材に含まれるバインダが蒸発される。接合ろう材が金属粉末に含浸して金属粉末の表面に接合ろう材が共晶することで、複合ろう材が形成される。一対の金属板が接合される際に、粉末集合体を構成する金属粉末が支柱となる支柱効果を発揮するため、複合ろう材により、一対の金属板を予め決められた接合部位において接合することができる。

【0003】

引用文献２のプレート構造では、一対の金属板をろう材で接合する際に、金属シートを構成する金属粉末に溶融した接合ろう材が吸引される。ここで、金属シート材を構成する金属粉末が、一対の金属板を接合する際に、支柱となる支柱効果を発揮するため、ろう材の適正厚さを確保することができる。金属シート材を配置するために、ろう付作業を容易にすることができる。つまり、引用文献２のプレート構造では、一対の金属板を接合する際に、ろう材の適正厚さを確保した上で、ろう付作業を容易にすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１１０２３６号公報

【特許文献2】特開２０１３−１１１６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来のプレート構造では、金属板と金属板との間に空間を設けた構成の場合、該空間の寸法、即ち、空間部分における金属板と金属板との間隔を保つための補助が無いため、複数の金属板を積層した場合に、空間部分に対応する金属板が変形してプレート構造の積層方向の寸法を管理することが困難となる。

【0006】

本発明は、複数枚の金属板を空間を有するように積層する場合に、積層方向の寸法を管理することが可能となるプレート構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１態様に記載のプレート構造は、平板状の第１金属部材と、前記第１金属部材の片面に接触して前記第１金属部材との間に空間を形成する凸部を有する第２金属部材と、を交互に積層した積層体と、接合ろう材と金属粉末とを含んで構成され、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを接合している複合ろう材と、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか一方の縁部に設けられ、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか他方に当接して前記空間に対応する前記第１金属部材と前記第２金属部材との間隔を保つ第１空間確保部と、を有する。

【0008】

第１態様に記載のプレート構造は、平板状の第１金属部材と、第１金属部材の片面に接触して第１金属部材との間に空間を形成する凸部を有する第２金属部材と、を交互に積層した積層体を含み、積層体を構成している第１金属部材と第２金属部材とは、接合ろう材と金属粉末とを含んで構成された複合ろう材によって接合されている。

【0009】

複合ろう材は、金属粉末分が、第１金属部材と第２金属部材とを接合する際に、支柱（スペーサ）の役割を果たすため、金属粉末を用いずろう材のみで接合する場合に比較し、ろう材の適正厚さが確保される。

【0010】

また、第１態様に記載のプレート構造では、第１金属部材と第２金属部材との何れか一方の縁部に、第１金属部材と第２金属部材との何れか他方に当接して空間に対応する第１金属部材と第２金属部材との間隔を保つ第１空間確保部が設けられている。このため、第１空間確保部が設けられていない場合に比較して、積層された第１金属部材、及び第２金属部材の縁部付近の変形（撓み）が抑えられ、プレート構造の積層方向の寸法を管理することができる。

【0011】

第２態様に記載の発明は、第１態様に記載のプレート構造において、前記第１空間確保部は、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか一方の縁部から一体的に突出した部分である。

【0012】

第２態様に記載のプレート構造では、第１空間確保部が、第１金属部材と第２金属部材との何れか一方の縁部から一体的に突出した部分で構成されている。このため、第１空間確保部を別部品として用意する必要が無く、部品点数を最小限に抑えることができる。

【0013】

第３態様に記載の発明は、第１態様または第２態様に記載のプレート構造において、前記第１空間確保部の高さをＨ、前記凸部の高さをｈ、前記複合ろう材の高さをｔとしたときに、Ｈ≦ｈ＋ｔとした。

【0014】

第１空間確保部の高さをＨ、凸部の高さをｈ、複合ろう材の高さをｔとしたときに、Ｈ≦ｈ＋ｔとすることで、複合ろう材で第１金属部材と第２金属部材とを接合できる。なお、Ｈ＞ｈ＋ｔになると、複合ろう材が、第１金属部材または第２金属部材に接触しなくなる。

【0015】

第４態様に記載の発明は、第１態様〜第３態様の何れか一態様に記載のプレート構造において、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか一方の平面部分には、前記第１金属部材と前記第２金属部材との何れか他方に当接して前記第１金属部材と前記第２金属部材との間隔を保つ第２空間確保部が形成されている。

【0016】

第４態様に記載のプレート構造では、第１金属部材と第２金属部材との何れか一方の平面部分に、第１金属部材と第２金属部材との何れか他方に当接して第１金属部材と第２金属部材との間隔を保つ第２空間確保部が設けられている。このため、第２空間確保部が設けられていない場合に比較して、積層された第１金属部材、及び第２金属部材の平面部分における変形（撓み）が抑えられ、プレート構造の積層方向の寸法を管理することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明のプレート構造によれば、第１金属部材と第２金属部材とを交互に積層した積層体の積層方向の寸法を管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施形態に係る熱交換器の側断面図である。

【図2】（Ａ）は第１金属部材の表面を示す斜視図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）に示す第１金属部材の２（Ｂ）−２（Ｂ）線断面図である。

【図3】（Ａ）は第１金属部材の裏面を示す斜視図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）に示す第１金属部材の３（Ｂ）−３（Ｂ）線断面図である。

【図4】（Ａ）は第２金属部材を示す斜視図であり、（Ｂ）は図４（Ａ）に示す第２金属部材の４（Ｂ）−４（Ｂ）線断面図である。

【図5】第１熱媒体流入管を示す斜視図である。

【図6】（Ａ）は第１の実施形態に係る熱交換器のろう付前の熱交換器本体を示す斜視図であり、（Ｂ）は図６（Ａ）に示す熱交換器本体の６（Ｂ）−６（Ｂ）線断面図である。

【図7】（Ａ）は第２折り曲げ部付近を示す第２金属部材の斜視図であり、（Ｂ）は、第１折り曲げ部付近を示す第２金属部材の斜視図である。

【図8】第１の実施形態に係る熱交換器のろう付後の熱交換器本体を示す断面図である。

【図9】（Ａ）は、第１折り曲げ部の寸法関係を示す断面図であり、（Ｂ）第２折り曲げ部の寸法関係を示す断面図である。

【図10】（Ａ）は第２の実施形態に係る熱交換器の第２金属部材を示す斜視図であり、（Ｂ）は第２の実施形態に係る熱交換器の熱交換器本体を示す斜視図である。

【図11】第２の実施形態に係る熱交換器の側断面図である。

【図12】（Ａ）は第３お実施形態に係る熱交換器の第２金属部材を示す斜視図であり、（Ｂ）は図１２（Ａ）に示す第２金属部材の１２（Ｂ）−１２（Ｂ）線断面図である。

【図13】第３の実施形態に係る熱交換器を示す側断面図である。

【図14】（Ａ）は第４実施形態に係る熱交換器の第１金属部材の裏面を示す斜視図であり、（Ｂ）は図１４（Ａ）に示す第１金属部材の表面を示す斜視図である。

【図15】第４の実施形態に係る熱交換器の第２金属部材を示す斜視図である。

【図16】第４の実施形態に係る熱交換器の熱交換器本体を示す斜視図である。

【図17】第４の実施形態に係る熱交換器を示す側断面図である。

【図18】第５の実施形態に係る熱交換器の熱交換器本体を示す斜視図である。

【図19】第５の実施形態に係る熱交換器を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［第１実施形態］
本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。以下では、プレート構造の一例としての熱交換器１０、及び熱交換器１０の製造方法について説明する。

【0020】

（熱交換器）
図１に示すように、熱交換器１０は、筐体１２、熱交換器本体１４、第１熱媒体流入管１６、第１熱媒体流出管１８、第２熱媒体流入管２０、及び第２熱媒体流出管２２を含んで構成されている。

【0021】

（筐体）
筐体１２は、熱交換器本体１４を内部に収容する部材であり、一方側（図１における左側）に開口を有する箱状（直方体状）に形成された本体１２Ａと、本体１２Ａの開口を閉鎖する矩形の板状とされた蓋部材１２Ｂと、を有している。

【0022】

本体１２Ａの底板部１２Ａａには、第１熱媒体流入管１６が挿入される孔２４が形成されている。また、本体１２Ａの一方の側板部１２Ａｂには第２熱媒体流入管２０が挿入される孔２６が形成されており、本体１２Ａの他方の側板部１２Ａｃには第２熱媒体流出管２２が挿入される孔２８が形成されている。一方、蓋部材１２Ｂには、第１熱媒体流出管１８が挿入される孔３０が形成されている。

【0023】

（第１熱媒体流入管、第１熱媒体流出管）
第１熱媒体流入管１６は、筐体１２の内部に突出しており、管部１６Ａの端部にはフランジ１６Ｂが形成されている。また、第１熱媒体流出管１８は、筐体１２の内部に突出しており、管部１８Ａの端部にはフランジ１８Ｂが形成されている。

【0024】

熱交換器本体１４は、第１金属部材３２と第２金属部材３４とを交互に積層して互いに接合することで構成されている。本実施形態では、図１に示されるように、第１熱媒体流入管１６、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、及び第１熱媒体流出管１８が、この順で積層された状態で、各部材が後述する複合ろう材５２によって接合されている。

【0025】

（第１金属部材）
図２（Ａ）には、第２金属部材３４と接合（ろう付）する前の第１金属部材３２の表面３２Ａが示されている。本実施形態の第１金属部材３２は、ステンレス鋼で構成され且つ平板とされた金属板である。第１金属部材３２は、矩形状に形成されており、中央には矩形孔３６が形成されている。

【0026】

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１金属部材３２の表面３２Ａには、外周縁に沿って金属粉末を一定厚さ（高さ）、一定幅のシート状（帯状）に形成した金属シート材３８（金属粉末の集合体の一例）が設けられており、その内側にろう材を一定高さ、一定幅のシート状（帯状）に形成したろう付シート材４０が隣接して設けられている。

【0027】

図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）に示すように、第１金属部材３２の裏面３２Ｂには、矩形孔３６の内周縁に沿って金属シート材３８が設けられており、その外側にろう付シート材４０が隣接して設けられている。

【0028】

具体的には、金属シート材３８は、金属粉末と、金属粉末同士を接着させるバインダ（一例として、有機系溶剤、水系媒体）とを混合させ、これを乾燥させて、厚さ（一例として厚さ９０〔μｍ〕）一定のシート状にした部材である。なお、金属シート材３８に残存するバインダは、後述の接合工程における加熱炉内の温度（ろう付温度）以下で、蒸発するようになっている。

【0029】

本実施形態の金属粉末は、第１金属部材３２、及び第２金属部材３４と同様の組成であるステンレス鋼の粉末が用いられ、ろう付温度で、ろう材が、金属粉末に含浸して金属粉末の表面に共晶結合するようになっている。なお、金属粉末としては、一例として、粒径１０〜４５〔μｍ〕のステンレス鋼の粉末が用いられる。

【0030】

また、ろう材は、ステンレス鋼製の第１金属部材３２、及び第２金属部材３４に対して融点が低く、さらに、第１金属部材３２、及び第２金属部材３４のステンレス鋼と共晶結合可能なものが用いられる。ろう材として、例えば、Ｎｉ基（ニッケル）ろう材、Ｆｅ基（鉄）ろう材、Ａｇ基（銀）ろう材、又はＴｉ基（チタン）ろう材を用いることが可能であるが、本実施形態では、ろう材としてＮｉ基（ニッケル）ろう材が用いられている。

【0031】

そして、熱交換器１０を製造する際の後述する接合工程において、金属シート材３８のバインダが蒸発すると共に、溶融したろう材が金属粉末に含浸して後述する複合ろう材５２を構成するようになっている。

【0032】

したがって、複合ろう材５２は、ステンレス鋼の粉末である金属粉末にＮｉ基ろう材であるろう材が、ろう付温度で共晶結合することで形成されるようになっている。さらに、この複合ろう材５２においては、金属粉末に対するろう材の体積比は、例えば、２５％以上５０％以下とされている。なお、この体積比については、質量と真密度との関係から算出することで得られる。

【0033】

（第２金属部材）
図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施形態の第２金属部材３４は、ステンレス鋼で構成された金属板をプレス加工することにより形成されている。第２金属部材３４は、外形が矩形状とされた平坦部３４Ａを有し、平坦部３４Ａの中央には、図４（Ｂ）に示すように、凹状空間４２が形成されるように押し出された第１凸部４４が形成されている。第１凸部４４は平面視で矩形状とされ、凹状空間４２は直方体形状とされている。第１凸部４４の頂部４４Ａの中央には、頂部４４Ａを厚み方向に貫通する矩形孔４６が形成されている。なお、第２金属部材３４の矩形孔４６は、第１金属部材３２の矩形孔３６と同等の形状、及び大きさとされている。

【0034】

平坦部３４Ａの互いに対向する端縁３４Ａａ、端縁３４Ａｂには、中央部分に第１折り曲げ部４８が一体的に形成されている。第１折り曲げ部４８は、平坦部３４Ａから一体的、かつ矩形状に突出した部分を第１凸部４４の突出方向にプレス加工で折り曲げることで形成されている。

【0035】

また、第１凸部４４の頂部４４Ａに形成されている矩形孔４６の端縁には、凹状空間４２に向けて突出する第２折り曲げ部５０が一体的に形成されている。第２折り曲げ部５０は、頂部４４Ａから一体的、かつ矩形状に突出した部分を凹状空間４２に向けてプレス加工で折り曲げることで形成されている。

【0036】

（熱交換器の製造方法）
以下に熱交換器１０の製造方法の製造方法を説明する。熱交換器１０の製造方法は、以下に説明する準備工程と、配置工程と、接合工程と、収容工程と、を有している。

【0037】

（準備工程）
準備工程では、筐体１２の本体１２Ａ、蓋部材１２Ｂ、第１熱媒体流入管１６、第１熱媒体流出管１８、第２熱媒体流入管２０、第２熱媒体流出管２２、複数（本実施形態では４個）の第１金属部材３２、複数（本実施形態では３個）の第２金属部材３４を準備する。

【0038】

（配置工程）
図２、及び図３に示すように、第１金属部材３２の両面に金属シート材３８とろう付シート材４０とを配置する。

【0039】

また、図５に示すように、第１熱媒体流入管１６のフランジ１６Ｂにおける管部１６Ａが形成された側とは反対側の面に、金属シート材３８と、ろう付シート材４０とを環状に配置する。なお、図示は省略するが、第１熱媒体流出管１８のフランジ１８Ｂにも、第１熱媒体流入管１６のフランジ１６Ｂと同様に金属シート材３８と、ろう付シート材４０とを環状に配置する。

【0040】

これら金属シート材３８、及びろう付シート材４０の配置作業（配置動作）は、作業者又は装置によって行われる。また、溶融したろう材が金属粉末に吸引される後述の吸引効果が発揮される限りにおいて、金属シート材３８及びろう付シート材４０とは、隙間を有して配置されていてもよい。

【0041】

（接合工程）
接合工程では、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、まず、第１熱媒体流入管１６、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、及び第１熱媒体流出管１８を、この順で積層する。

【0042】

次に、第１熱媒体流入管１６のフランジ１６Ｂの金属シート材３８、及びろう付シート材４０を第１金属部材３２の表面３２Ａの中央部に接触させる。このとき、第１熱媒体流入管１６と第１金属部材３２の矩形孔３６とを連通させる。

【0043】

第１金属部材３２と第２金属部材３４とは以下のように積層する。
先ず、第１金属部材３２の裏面３２Ｂに第２金属部材３４の第１凸部４４の頂部４４Ａを向かい合わせて第１金属部材３２と第２金属部材３４とを互いに押し付ける。これにより、図６（Ｂ）に示すように、第１金属部材３２の裏面３２Ｂに設けられた金属シート材３８及びろう付シート材４０が、第２金属部材３４の第１凸部４４の頂部４４Ａに接触すると共に、図７（Ｂ）に示すように、第２金属部材３４の第１折り曲げ部４８の端部が第１金属部材３２の裏面３２Ｂに当接する。

【0044】

そして、第２金属部材３４の平坦部３４Ａの第１凸部４４が突出している側とは反対側の面と、第１金属部材３２（図６（Ｂ）において、右から２番目第１金属部材３２）の表面３２Ａとを向かい合わせて第１金属部材３２と第２金属部材３４とを互いに押し付ける。これにより、第１金属部材３２の表面３２Ａの金属シート材３８及びろう付シート材４０が、第２金属部材３４の平坦部３４Ａに接触すると共に、図７（Ａ）に示すように、第２金属部材３４の第１凸部４４に設けられた第２折り曲げ部５０の端部が、第１金属部材３２の表面３２Ａに当接する。

【0045】

最後に、第１熱媒体流出管１８のフランジ１８Ｂを、図６（Ｂ）に示す最も左側の第１金属部材３２の裏面３２Ｂに設けた金属シート材３８、及びろう付シート材４０に当接させる。

【0046】

そして、これら第１熱媒体流入管１６、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１熱媒体流出管１８を、これらの部材で金属シート材３８、及びろう付けシート材４０が挟持された状態で、図示せぬ加熱炉内に入れて、全体を加熱し、ろう材を溶融させる。なお、加熱炉内の温度については、Ｎｉ基ろう材は溶融するが、第１熱媒体流入管１６、第１金属部材３２、第２金属部材３４、及び第１熱媒体流出管１８は溶融しないように設定されている（例えば、１１００°Ｃ）。

【0047】

接合工程では、各部材を積層した結果、第１熱媒体流入管１６、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、第２金属部材３４、第１金属部材３２、及び第１熱媒体流出管１８の順で積層された状態になっていればよい。すなわち、各部材を積層する作業（動作）の順番は、前述の順番でなくてもよい。

【0048】

これにより、金属シート材３８のバインダが蒸発すると共に、金属シート材３８を構成する金属粉末に溶融したろう材が吸引される（吸引効果）。そして、ろう材が金属粉末に含浸し、この含浸により金属粉末の表面にろう材が共晶結合することで、図８に示すような、複合ろう材５２が形成される。

【0049】

さらに、金属粉末に含浸されたろう材は、第１金属部材３２及び第２金属部材３４の接合界面で拡散して第１金属部材３２及び第２金属部材３４と共晶結合する。そして、複合ろう材５２を冷却することで、第１金属部材３２と第２金属部材３４とが、複合ろう材５２により接合される（ろう付される）。

【0050】

具体的には、第２金属部材３４の凹状空間４２の開口が第１金属部材３２で閉鎖されるように、第２金属部材３４の平坦部３４Ａと第１金属部材３２の表面３２Ａとが接合される。このように、第２金属部材３４の平坦部３４Ａと第１金属部材３２の表面３２Ａとが接合されることで、第２金属部材３４の凹状空間４２の開口が第１金属部材３２で閉鎖される。これにより、凹状空間４２を内部空間とする熱交換器本体１４が形成される。

【0051】

また、第２金属部材３４の第１凸部４４に第１金属部材３２が接合されることで、第１凸部４４の外周側の周囲には、平坦部３４Ａと該第１金属部材３２との間に、矩形枠状の枠状空間４３が形成される（図１参照）。

【0052】

第１金属部材３２と第２金属部材３４とが接合された状態で、複合ろう材５２の厚さは、配置工程で第１金属部材３２に配置された金属シート材３８の厚さ及びろう付シート材４０の厚さと同等となっている。これは、後述するように、金属粉末が支柱（スペーサ）の役割を果たすためである。

【0053】

（収容工程）
収容工程では、第１熱媒体流入管１６の管部１６Ａが、筐体１２の本体１２Ａの孔２４に挿入されるように、第１熱媒体流入管１６と第１熱媒体流出管１８とが接合された熱交換器本体１４を、筐体１２の本体１２Ａに収容する。そして、第１熱媒体流出管１８が蓋部材１２Ｂの孔３０に挿入されるように、蓋部材１２Ｂを閉じることで熱交換器１０が製造される。なお、本体１２Ａと蓋部材１２Ｂとは、例えば、溶接により接合される。また、複合ろう材５２を用いて、本体１２Ａと蓋部材１２Ｂとを接合してもよい。

【0054】

これにより、図１に示すように、第２金属部材３４の凹状空間４２と、第１熱媒体流入管１６の内部と、第１熱媒体流出管１８の内部とが連通し、熱交換器本体１４の内部には、第１熱媒体５４（図１において、密度の低い網点）が流通する第一流通空間５６が構成される。第１熱媒体５４としては、例えば、水を用いることができるが、水以外の液体や気体であっても良い。

【0055】

筐体１２の内部には、これら第１金属部材３２と第２金属部材３４の外側に、これら第１金属部材３２と第２金属部材３４によって第一流通空間５６と仕切られ、第２熱媒体５８（図１において、密度の高い網点）が流通する第二流通空間６０が構成される。第２熱媒体としては、例えば、水を用いることができるが、水以外の液体や気体であっても良い。

【0056】

外側の第二流通空間６０を流通する第２熱媒体５８は、本体１２Ａの一方の側板部１２Ａｂに取り付けられた第２熱媒体流入管２０、及び本体１２Ａの他方の側板部１２Ａｃに取り付けられた第２熱媒体流出管２２を通じて筐体１２の内部に対して、流入及び流出するようになっている。
このように構成された熱交換器１０では、第一流通空間５６を流通する第１熱媒体５４と、第二流通空間６０を流通する第２熱媒体５８との間で熱交換がなされる。

【0057】

（本実施形態の作用、効果）
本実施形態では、前述のように、接合工程において、金属粉末にろう材が含浸して金属粉末の表面にろう材が共晶結合することで、複合ろう材５２が形成される。ここで、金属シート材３８を構成する金属粉末が、第１金属部材３２と第２金属部材３４とを接合する際に、支柱（スペーサ）の役割を果たす。このため、複合ろう材５２が押し潰されず、複合ろう材５２が任意の厚みを保持した状態を維持する。このように、本実施形態では、金属粉末を用いずろう材のみで接合する場合に比較し、ろう材の適正厚さを確保することができる。また、第２金属部材３４の平坦部３４Ａと、平板とされた第１金属部材３２とを接合するので、ろう付の厚み（接合間隔）が管理しやすい。

【0058】

さらに、本実施形態では、第２金属部材３４の第１折り曲げ部４８は、第２金属部材３４の平坦部３４Ａの縁部３４Ａａ、及び縁部３４Ａｂに設けられおり、第１折り曲げ部４８の端部（先端）が第１金属部材３２の裏面３２Ｂの外周縁部近傍に当接することで、第２金属部材３４の平坦部３４Ａが第１金属部材３２側へ変形すること、及び第１金属部材３２の外周縁付近が第２金属部材３４側へ変形することが抑えられ、第２金属部材３４の外周縁と第１金属部材３２の外周縁との間隔（枠状空間４３の厚さ）が狭くなることが抑制される。

【0059】

さらに、第２金属部材３４の第２折り曲げ部５０は、第１凸部４４の頂部４４Ａの中央付近に設けられているため、第２折り曲げ部５０の端部（先端）が第１金属部材３２の表面３２Ａに当接することで、頂部４４Ａが第１金属部材３２側に変形すること、及び第１金属部材３２の中央付近が第２金属部材３４側へ変形することが抑えられ、第２金属部材３４の頂部４４Ａと第１金属部材３２との間隔（凹状空間４２の厚さ）が狭くなることが抑制される。

【0060】

このようにして、全ての第１金属部材３２と第２金属部材３４とを積層し、全ての第２金属部材３４の第１折り曲げ部４８の端部、及び第２折り曲げ部５０の端部を第１金属部材３２に当接させることで、熱交換器本体１４の積層方向の高さ寸法を維持、管理できる。

【0061】

図９（Ａ）に示すように、第１折り曲げ部４８の高さをＨ１、第１凸部４４の高さをｈ１、上側の第１金属部材３２の裏面３２Ｂに設けられた金属シート材３８の高さをｔ１としたときに、Ｈ１≦ｈ１＋ｔ１とすることが好ましい。Ｈ１＞ｈ１＋ｔ１とすると、第１金属部材３２の金属シート材３８が第２金属部材３４の第１凸部４４の頂部４４Ａに接触しなくなる。

【0062】

また、図９（Ｂ）に示すように、第２折り曲げ部５０の高さをＨ２、下側の第１金属部材３２の表面３２Ａに設けられた金属シート材３８の高さをｔ２としたときに、Ｈ２≦ｈ１＋ｔ２とすることが好ましい。Ｈ２＞ｈ１＋ｔ２とすると、第１金属部材３２の金属シート材３８が第２金属部材３４の平坦部３４Ａに接触しなくなる。

【0063】

なお、本実施形態では、第１折り曲げ部４８、及び第２折り曲げ部５０が第２金属部材３４の縁部から一体的に突出した部分で構成されているため、第１折り曲げ部４８、及び第２折り曲げ部５０を別部品として用意する必要が無く、部品点数を最小限に抑えることができる。

【0064】

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る熱交換器１０を図１０、及び図１１にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

【0065】

本実施形態の熱交換器本体１４では、第１の実施形態の第２金属部材３４に代えて、図１０（Ａ）に示す第２金属部材６２が用いられている。本実施形態の第２金属部材６２は、平坦部６２Ａの中央に平面視で矩形状とされた第１凸部６４が形成され、第１凸部６４の頂部６４Ａの中央に、平面視で矩形状とされた第２凸部６６が形成されている。第２凸部６６の頂部６６Ａの中央には、矩形孔６８が形成されており、この矩形孔６８の縁部に第２折り曲げ部７０が形成されている。また、第２金属部材６２の平坦部６２Ａの各辺の縁部には、第１折り曲げ部７２が形成されている。

【0066】

図１０（Ｂ）、及び図１１に示すように、本実施形態の熱交換器本体１４は、複数枚の第２金属部材６２と第１金属部材３２とが積層され、図１１に示すように、第２金属部材６２の第１折り曲げ部７２が一方の第１金属部材３２の裏面３２Ｂに当接し、第２金属部材６２の第２折り曲げ部７０が他方の第１金属部材３２の表面３２Ａに当接している。

【0067】

図１１に示すように、図面の最も左側の第２金属部材６２において、第２凸部６６の頂部６６Ａに第１熱媒体流出管１８のフランジ１８Ｂが接合されている。
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、準備工程と、配置工程と、接合工程と、収容工程とを経て、熱交換器１０が製造される。

【0068】

本実施形態では、８個の第１金属部材３２と８個の第２金属部材６２とが交互に積層されているが、第１折り曲げ部７２が一方の第１金属部材３２の裏面３２Ｂに当接し、第２折り曲げ部７０が他方の第１金属部材３２の表面３２Ａに当接することで、第１の実施形態と同様に、熱交換器本体１４の積層方向の高さ寸法を維持、管理できる。

【0069】

また、本実施形態によれば、第２金属部材６２が複数の第１凸部６４、及び第２凸部６６を有するため、第１熱媒体５４、及び第２熱媒体５８と接触する第２金属部材６２の表面積が増え、第１熱媒体５４と第２熱媒体５８との熱交換効率を向上させることができる。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を図１２、及び図１３にしたがって説明する。本実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、第２の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

【0070】

図１２、及び図１３に示すように、本実施形態の熱交換器本体１４では、第２の実施形態の第２金属部材６２に代えて、図１２に示す第２金属部材７４が用いられている。
本実施形態の第２金属部材７４では、第１凸部６４の頂部６４Ａに、第１凸部６４の突出する側に突出する複数（本実施形態では４個）の円錐台形状の突起７６と、第１凸部６４の突出する側にとは反対側に突出する複数（本実施形態では４個）の突起７８とが設けられている。これらの突起７６、及び突起７８は、プレス加工により押出し成形されている。

【0071】

第１金属部材３２と第２金属部材７４とを積層した際に、突起７６は、第１凸部６４の突出側に配置される第１金属部材３２の裏面３２Ｂに当接し、突起７８は、第１凸部６４の突出側とは反対側に配置される第１金属部材３２の表面３２Ａに当接する。

【0072】

本実施形態においても、前述の製造方法と同様に、準備工程と、配置工程と、接合工程と、収容工程とを経て、熱交換器１０が製造される。

【0073】

本実施形態では、第２金属部材７４の第１凸部６４の頂部６４Ａに設けた突起７６、及び突起７８が、一方の第１金属部材３２、及び他方の第１金属部材３２に当接することで、第２金属部材７４においては頂部６４Ａの変形が抑えられ、第１金属部材３２においては、頂部６４Ａと対向する部分の変形が抑えられる。

【0074】

また、本実施形態では、第２金属部材７４では、突起７６、及び突起７８を設けた分だけ、第２金属部材７４の表面積が増え、更に熱交換効率を向上させることができる。

【0075】

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態を図１４乃至図１７にしたがって説明する。なお、本実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、第２の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

【0076】

本実施形態では、第２の実施形態の第１金属部材３２に代えて、図１４に示す第１金属部材８０が用いられ、第２の実施形態の第２金属部材６２に代えて、図１５に示す第２金属部材８２が用いられている。

【0077】

図１４に示すように、本実施形態の第１金属部材８０には、２個の矩形孔３６が形成されている。

【0078】

図１５に示すように、本実施形態の第２金属部材８２は、第１凸部６４の頂部６４Ａに、平面視で矩形状とされた第２凸部６６が間隔を開けて２個形成されている。各々の第２凸部６６の頂部６６Ａの中央に、矩形孔６８が形成されており、この矩形孔６８の縁部に形成された第２折り曲げ部７０が図１７に示すように、第１金属部材８０の表面８０Ａに当接している。

【0079】

図１５に示すように、第２金属部材８２第１凸部６４の頂部６４Ａには、第１凸部６４の突出している側に突出する矩形状の突起８４と、第１凸部６４の突出している側とは反対側に突出する矩形状の突起８６とが、第２凸部６６と第２凸部６６との間に設けられている。これらの突起８４、及び突起８６は、プレス加工により押出し成形されている。

【0080】

本実施形態では、図１６、及び図１７に示すように、第１金属部材８０と第２金属部材８２とが積層されることで熱交換器本体１４が構成され、この熱交換器本体１４に２本の第１熱媒体流入管１６、及び２本の第１熱媒体流出管１８が接続される。

【0081】

第１金属部材８０と第２金属部材８２とが積層されると、第２金属部材８２の突起８４が、一方の第１金属部材８０の裏面８０Ｂに当接し、突起８６が、他方の第１金属部材８０の表面８０Ａに当接するため、第１金属部材８０、及び第２金属部材８２の中央付近の変形が抑えられる。

【0082】

これにより、本実施形態の熱交換器１０では、前述した実施形態と同様に、熱交換器本体１４の積層方向の高さ寸法を維持、管理できる。

【0083】

また、本実施形態の第２金属部材８２では、第１凸部６４の頂部６４Ａに第２凸部６６が２個形成され、さらに、頂部６４Ａに突起８４、及び突起８６が形成されているため、第３の実施形態の第２金属部材７４に比較して表面積が増え、更に熱交換効率を向上させることができる。

【0084】

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を図１８、及び図１９にしたがって説明する。なお、本実施形態は、第４の実施形態の変形例であり、第４の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

【0085】

図１８、及び図１９に示すように、本実施形態の熱交換器１０では、第４の実施形態の熱交換器本体１４と略同一の構成とされているが、図１９の図面最も右側の第１金属部材８０が筐体１２の本体１２Ａの内壁面にろう付されている点、一方の第２凸部６６に第１熱媒体流入管１６が接続され、他方の第２凸部６６に第１熱媒体流出管１８が接続されている点が第４の実施形態と異なる。

【0086】

本実施形態の熱交換器１０においても、第４の実施形態と同様に、熱交換器本体１４の積層方向の高さ寸法を維持、管理できる。
また、本実施形態の熱交換器１０では、熱交換器本体１４の片側に第１熱媒体流入管１６、及び第１熱媒体流出管１８が配置されているため、図面左右方向の寸法を詰めることができる。

【0087】

（その他の実施形態）
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。

【0088】

上記第１の実施形態では、第２金属部材３４に第１空間確保部としての第１折り曲げ部４８が設けられていたが、本発明はこれに限らず、第１金属部材３２に端縁に第１折り曲げ部４８を形成し、その第１折り曲げ部４８を第２金属部材３４に当接させても良い。

【0089】

上記実施形態では、本発明のプレート構造を熱交換器本体１４に適用した例を示したが、本発明のプレート構造は、２種類の金属部材を積層する熱交換器本体以外の構成にも適用可能である。

【符号の説明】

【0090】

１４ 熱交換器本体（積層体）
３２ 第１金属部材
３４ 第２金属部材
４２ 凹状空間（空間）
４３ 枠状空間（空間）
４４ 第１凸部（凸部）
４８ 第１折り曲げ部（第１空間確保部）
５０ 第２折り曲げ部（第１空間確保部）
６２ 第２金属部材
６４ 第１凸部（凸部）
７２ 第１折り曲げ部（第１空間確保部）
７０ 第２折り曲げ部（第１空間確保部）
７４ 第２金属部材
７６ 突起（第２空間確保部）
７８ 突起（第２空間確保部）
８０ 第１金属部材
８２ 第２金属部材
８４ 突起（第２空間確保部）
８６ 突起（第２空間確保部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】