特許 7363570 積層体

(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】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】積層体

(51)【国際特許分類】

   F28F 3/00 20060101AFI20231011BHJP

   F28F 3/08 20060101ALI20231011BHJP

   F28D 9/02 20060101ALI20231011BHJP

【ＦＩ】

F28F3/00 311

F28F3/08 311

F28D9/02

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020029348

(22)【出願日】2020-02-25

(65)【公開番号】P2021134946

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-01-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100144211

【弁理士】

【氏名又は名称】日比野 幸信

(72)【発明者】

【氏名】高橋 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】王 凱建

(72)【発明者】

【氏名】富田 浩介

(72)【発明者】

【氏名】佐川 賢太郎

(72)【発明者】

【氏名】小野村 正行

【審査官】礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１７２２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３１５７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５２３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６０５６９２８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特表２０１２－５０５３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５３９２８４９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｆ １／００ － ９９／００

Ｆ２８Ｄ １／００ － １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の金属板が積層され、前記複数の金属板のそれぞれが拡散接合により接合された積層体であって、
前記積層体の最上層の金属板または前記積層体の最下層の金属板から前記積層体の内部に向かって配管を嵌合させる孔部が設けられ、
前記積層体において前記孔部を形成する少なくとも１つの金属板に前記配管を係止する係止部が設けられた
積層体。

【請求項2】

請求項１に記載された積層体であって、
前記最上層の金属板よりも下方に位置する少なくとも１つの金属板または前記最下層の金属板よりも上方に位置する少なくとも１つの金属板に、前記孔部に嵌合された前記配管を係止する係止部が設けられた
積層体。

【請求項3】

請求項１に記載された積層体であって、
前記最上層の金属板または前記最上層の金属板から前記積層体の内部に向かって、前記最上層の金属板または前記最上層の金属板からの少なくとも１つの金属板に、前記孔部に嵌合された前記配管を係止する係止部が設けられた
積層体。

【請求項4】

請求項１～３に記載された積層体であって、
前記孔部に嵌合された前記配管を前記孔部の中心軸の周りに回転したとき、
前記配管を所定の回転角で停止させるストッパが前記孔部を形成する少なくとも１つの金属板に設けられている
積層体。

【請求項5】

請求項１～４に記載された積層体であって、
前記配管を前記孔部に嵌合させたとき、
前記配管に前記孔部を塞ぐ閉塞するカバー部が設けられている
積層体。

【請求項6】

請求項１～５に記載された積層体であって、
前記配管が前記孔部に嵌合された
積層体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器に利用される積層体に関する。

【背景技術】

【0002】

熱交換器は冷凍サイクルの一要素として使用され、冷凍サイクル内の作動流体の温度を目標値にするためのパーツである。中でも、マイクロ流路熱交換器は、優れた性能が認識されている。

【0003】

このようなマイクロ流路熱交換器に、積層型マイクロ流路熱交換器がある。積層型マイクロ流路熱交換器は、例えば、表面に微細な高温流体流路が形成された金属板と、表面に微細な低温流体流路が形成された金属板を交互に積層して形成された積層体を上下から耐圧用の金属板で挟み、真空雰囲気で加圧・加熱することによって各金属板が互いに拡散接合されたものである（例えば、特許文献１参照）。そして、このような積層体には、作動流体を流入出させる配管を接合する場合がある。この配管は、例えば、積層体に設けられた孔部に差し込まれた後、加熱用の炉の中で真空や水素雰囲気でロウ付けを行うことによって積層体に接合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６０５６９２８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、加熱用の炉を用いて配管のロウ付けを行う場合、積層体に設けられた孔に差し込んだ配管がずれたり傾いたりしないように、積層体は適切な姿勢で炉の中に置かれる。ところが積層体の大きさが大きかったり、一度に炉に入れる積層体の数が多かったりする場合は、適切な姿勢で積層体を炉の中に置くことができないことがある。

【0006】

このような場合、積層体に差し込んだ配管の位置が当初の位置からずれたり、あるいは、ロウ付け中に配管が積層体から外れたりする場合がある。さらには、積層体の下側から差し込まれた配管のロウ付けにおいては、配管が自重よって積層体から外れたりする場合もあり、積層体の生産性向上の妨げとなっていた。

【0007】

従って、配管が設けられた積層体の生産性を向上するには、配管を積層体にロウ付けする際に積層体の姿勢によることなく配管を積層体に接合できる積層体が求められている。

【0008】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、配管が設けられた積層体につき、その生産性を向上させることにある。

【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積層体は、複数の金属板が積層され、上記複数の金属板のそれぞれが拡散接合により接合された積層体である。
上記積層体の最上層の金属板または上記積層体の最下層の金属板から上記積層体の内部に向かって配管を嵌合させる孔部が設けられている。
上記積層体において上記孔部を形成する少なくとも１つの金属板に上記配管を係止する係止部が設けられている。

【0010】

このような積層体であれば、配管を積層体にロウ付けする際に積層体の姿勢によることなく配管を積層体に接合することができ、配管が設けられた積層体の生産性が向上する。

【0011】

上記の積層体においては、上記最上層の金属板よりも下方に位置する少なくとも１つの金属板または上記最下層の金属板よりも上方に位置する少なくとも１つの金属板に、上記孔部に嵌合された上記配管を係止する係止部が設けられてもよい。

【0012】

このような積層体であれば、上記係止部によって配管を積層体にロウ付けする際に積層体の姿勢によることなく配管を積層体に接合することができ、配管が設けられた積層体の生産性が向上する。

【0013】

上記の積層体においては、上記最上層の金属板または上記最上層の金属板から上記積層体の内部に向かって、上記最上層の金属板または上記最上層の金属板からの少なくとも１つの金属板に、上記孔部に嵌合された上記配管を係止する係止部が設けられてもよい。

【0014】

このような積層体であれば、上記係止部によって配管を積層体にロウ付けする際に積層体の姿勢によることなく配管を積層体に接合することができ、配管が設けられた積層体の生産性が向上する。

【0015】

上記の積層体においては、上記孔部に嵌合された上記配管を上記孔部の中心軸の周りに回転したとき、上記配管を所定の回転角で停止させるストッパが上記孔部を形成する少なくとも１つの金属板に設けられてもよい。

【0016】

このような積層体であれば、上記ストッパによって配管の位置決めができるので、配管を積層体にロウ付けする際に積層体の姿勢によることなく配管を積層体に接合することができ、配管が設けられた積層体の生産性が向上する。

【0017】

上記の積層体においては、上記配管を上記孔部に嵌合させたとき、上記配管に上記孔部を塞ぐカバー部が設けられてもよい。

【0018】

このような積層体であれば、上記カバー部によって孔部が塞がれ、配管が設けられた積層体の生産性が向上する。

【発明の効果】

【0019】

以上述べたように、本発明によれば、配管が設けられた積層体につき、その生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係る積層体の一例を示す模式的斜視図である。

【図2】図（ａ）は、積層体に設けられた配管を係止する係止部の例を示す模式的斜視図である。図（ｂ）は、配管が積層体に接合された例を示す模式的斜視図である。

【図3】積層体の内部に形成された流路を示す模式的斜視図である。

【図4】変形例１に係る、積層体及び配管のそれぞれを示す模式的斜視図である。

【図5】図（ａ）は、変形例１に係る配管の模式的上面図である。図（ｂ）は、変形例１に係る積層体の模式的上面図である。

【図6】変形例１の作用を示す配管及び積層体の模式的上面図である。

【図7】図（ａ）は、変形例２に係る配管の模式的上面図である。図（ｂ）は、変形例２に係る積層体の模式的上面図である。

【図8】変形例２の作用を示す配管及び積層体の模式的上面図である。

【図9】変形例２の効果の一例を示す配管の模式的斜視図である。

【図10】変形例３に係る、積層体及び配管のそれぞれを示す模式的斜視図である。

【図11】変形例４に係る、積層体及び配管のそれぞれを示す模式的斜視図である。

【図12】変形例４の効果を示す、積層体及び配管のそれぞれの模式的上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。

【0022】

図１は、本実施形態に係る積層体の一例を示す模式的斜視図である。

【0023】

図１に示す積層体１０は、例えば、積層型マイクロ流路熱交換器に適用される。積層体１０は、例えば、略直方体形状をしている。積層体１０は、主面１ｕ（上面）と、主面１ｕとは反対側の主面１ｄ（下面）と、積層体１０の積層方向に沿った側面１ｗとを有する。側面１ｗは、主面１ｕと主面１ｄとに連設されている。

【0024】

側面１ｗは、積層体１０において、複数の金属板２Ａ、２Ｂが積層された方向（第１方向）に沿って形成される。第１方向は、本実施形態では、Ｚ軸方向に対応する。また、図１に示す状態において、主面１ｕの側が積層体１０の上側、主面１ｄの側が積層体１０の下側であるとする。

【0025】

また、積層体１０には、配管５１～５４が接合されている。例えば、図１の例では、配管５１～５４のそれぞれが積層体１０の主面１ｕに接合されている。例えば、高温の媒体が積層体１０の配管５１から流入すると、媒体は、積層体１０の内部を経由し、配管５２から流出する。一方、低温の媒体が配管５３から流入すると、媒体は、積層体１０の内部を経由し、配管５４から流出する。

【0026】

積層体１０は、複数の金属板２Ａと、複数の金属板２Ｂと、金属板３Ａと、金属板３Ｂとを有する。積層体１０は、金属板３Ａ、複数の金属板２Ａ、２Ｂ、及び金属板３Ｂのそれぞれが、この積層順に拡散接合により接合された積層体である。拡散接合としては、固相接合、熱間圧接、冷間圧接等があげられる。金属板３Ａと金属板３Ｂとの間に積層された複数の金属板２Ａ、２Ｂをまとめて積層体２とする。

【0027】

複数の金属板２Ａ及び複数の金属板２Ｂのそれぞれは、伝熱板である。金属板３Ａは、下側外殻板である。金属板３Ｂは、上側外殻板である。金属板３Ａと金属板３Ｂとの間では、Ｚ軸方向に、複数の金属板２Ａと、複数の金属板２Ｂとが交互に積層されている。また、金属板３Ａ及び金属板３Ｂのそれぞれにおいても、複数の金属板が積層されている。

【0028】

また、図１では、積層方向に積層した複数の金属板のそれぞれの境界に実線が描かれているが、拡散接合された積層体１０では、このような実線は目視されることなく消滅することがある。また、複数の金属板が積層方向に積層されて積層体１０が形成されることから、積層体１０の高さ（積層方向における長さ）は、金属板２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂのそれぞれの枚数に依存する。

【0029】

複数の金属板２Ａのそれぞれ及び複数の金属板２Ｂのそれぞれには、流路が形成されている（後述）。配管５１、５２、５３、５４は、積層体１０の主面１ｕに挿入される。配管５１～５４は、例えば、主面１ｕにロウ付けにより接合される。例えば、配管５１から配管５２に向かう方向と、配管５３から配管５４に向かう方向とが交差するように配管５１～５４が配置される。

【0030】

積層体１０の最上層の金属板３Ｂからは、積層体１０の内部に向かって配管５１～５４を嵌合させる孔部６０が設けられている。配管５１～５４を嵌合させる孔部６０は、積層体１０の上面（主面１ｕ）とは限らず、積層体１０の最下層の金属板３Ａから積層体１０の内部に向かって設けられてもよい。なお、配管５１～５４が孔部６０に嵌合され、孔部６０に接合された積層体１０も本実施形態に含まれる。

【0031】

図２（ａ）は、積層体に設けられた配管を係止する係止部の例を示す模式的斜視図である。図２（ｂ）は、配管が積層体に接合された例を示す模式的斜視図である。

【0032】

図２（ａ）、（ｂ）では、積層体１０の上層部分である金属板３Ｂが示されている。また、図２（ａ）では、積層体１０の内部に設けられた係止部３０１を示すため、金属板３Ｂが積層方向に分解された様子が示されている。また、配管として、図２（ａ）、（ｂ）には、配管５１が示されている。

【0033】

例えば、図２（ａ）に示すように、金属板３Ｂは、金属板３Ｂａ、３Ｂｂ、３Ｂｃ、３Ｂｄ、３Ｂｅ、３Ｂｆの６枚の金属板を有している。また、配管５１以外の配管５２～５４も、配管５１と同じ構造を有し、図２（ａ）に示す係止部３０１に係止される。

【0034】

積層体１０においては、金属板３Ｂに含まれる金属板３Ｂａ～３Ｂｆのそれぞれに孔部６０が形成されている。金属板３Ｂａ～３Ｂｆのそれぞれの孔部６０が積層方向に繋がることで、積層体１０の主面１ｕから内部に掘り下げられた孔部６０が形成される。金属板３Ｂａ～３Ｂｆのそれぞれの孔部６０を形成する処理は、拡散接合前におけるエッチング処理、レーザ加工、精密プレス加工、切削加工などで行われる。

【0035】

積層体１０においては、孔部６０が形成された少なくとも１つの金属板に、孔部６０に嵌合された配管５１を係止する係止部３０１が設けられている。例えば、係止部３０１は、最上層の金属板３Ｂａよりも下方に位置する少なくとも１つの金属板に設けられる。例えば、図２（ａ）の例では、最上層の金属板３Ｂａから３番目の金属板３Ｂｃに係止部３０１が設けられている。係止部３０１は、例えば、孔部６０の内周面から孔部６０の中心軸６００に向かって突出する凸部によって形成される。

【0036】

なお、係止部３０１が積層体１０の主面１ｄ（下面）の側に設けられるときは、最下層の金属板３Ａよりも上方に位置する少なくとも１つの金属板３Ａに係止部３０１が形成される。

【0037】

配管５１は、被係止部５０１と、開口部５０２と、通過部５０３とを有する。被係止部５０１と開口部５０２とは連通し、開口部５０２と通過部５０３とは連通している。さらに、通過部５０３は、配管５１の下端５１ｄを切欠き、配管５１の中心軸５００の方向に開放されている。

【0038】

通過部５０３は、配管５１の中心軸５００の方向に係止部３０１を通過させる溝である。開口部５０２は、通過部５０３を通過した係止部３０１に、通過部５０３の上から被係止部５０１の上にかけて遊びを持たせる空間である。被係止部５０１は、中心軸５００の方向において係止部３０１と噛み合う凹部である。

【0039】

例えば、配管５１が主面１ｕの側から孔部６０に挿入されると、係止部３０１が積層体１０の内部において配管５１の通過部５０３を通過して、開口部５０２に到達する。そして、配管５１が中心軸５００を中心に時計回りに回転されると、係止部３０１が被係止部５０１の直上に位置する。この後、配管５１は、配管５１が孔部６０に挿入された方向と反対方向に引き上げられ、係止部３０１が被係止部５０１によって積層方向に嵌合され係止される。

【0040】

これにより、配管５１は、孔部６０から外れにくくなり、さらに中心軸５００の周りに回転しにくくなり、いわゆる回転ずれが起きにくくなる。また、積層体１０を図１に示す状態から横向き、さらには主面１ｕと主面１ｄとを１８０度反転させても、配管５１は、孔部６０から外れにくくなる。

【0041】

この後、配管５１及び積層体１０は、加熱用の炉（図示せず）に収納されて、ロウ材６１によって積層体１０に接合される（図２（ｂ））。この際、加熱用の炉では、積層体１０の主面１ｕが上向きに収納されてもよく、積層体１０が横向きに収納されてもよく、主面１ｕと主面１ｄとを１８０度反転させて収納されてもよい。また、接合方法は、加熱用の炉とロウ材６１を用いたロウ付けによらず、アーク溶接、レーザ溶接等を採用してもよい。

【0042】

ここで、金属板２Ａ、２Ｂの構造の一例、及び配管５１～５４が積層体１０に接合される前の積層体１０が拡散接合により形成される過程を説明する。

【0043】

図３（ａ）、（ｂ）は、積層体の内部に形成された流路を示す模式的斜視図である。図３（ａ）には、金属板２Ａの構造が示され、図３（ｂ）には、金属板２Ｂの構造が示されている。

【0044】

図３（ａ）に示す金属板２Ａは、主面２ｕと、主面２ｕとは反対側の主面２ｄと、主面２ｕと主面２ｄとに連なる側面２ｗとを有する。

【0045】

金属板２Ａには、その外周端の４辺のそれぞれに、開口部２１２、２２２、２３２、２４２が設けられている。さらに、金属板２Ａの主面２ｕには、高温流体の流路を形成する溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａが設けられている。溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａは、金属板２Ａの一方の面に、例えば、ハーフエッチング技術により形成される。

【0046】

溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａの深さはいずれの箇所も均一であってよい。複数の溝２５Ａは、Ｘ軸方向に沿って形成される。溝２５Ａの数は、図示される３本には限らない。また、溝２５Ａの形状は直線状に限らず、任意の曲線状でもよい。溝３０Ａ、３１Ａは、Ｙ軸方向に沿って形成される。溝３０Ａは、その一端が開口部２１２と連通する。溝３１Ａは、その一端が開口部２２２と連通する。

【0047】

図３（ｂ）に示す金属板２Ｂは、主面２ｕと、主面２ｄと、側面２ｗとを有する。金属板２Ｂの材料は、金属板２Ａの材料と同じである。

【0048】

金属板２Ｂには、その４辺のそれぞれに、開口部２１２、２２２、２３２、２４２が設けられている。さらに、金属板２Ｂの主面２ｕには、低温流体の流路を形成する溝２５Ｂが設けられている。溝２５Ｂは、金属板２Ｂの一方の面に、例えば、ハーフエッチング技術により形成される。複数の溝２５Ｂは、Ｘ軸方向に沿って形成される。溝２５Ｂの数は、図示される３本には限らない。また、溝２５Ｂの形状は直線状に限らず、任意の曲線状でもよい。溝２５Ｂは、その一端が開口部２３２と連通し、他端は、開口部２４２と連通する。

【0049】

上記の溝、開口部を形成する処理は、拡散接合前におけるエッチング処理のほか、レーザ加工、精密プレス加工、切削加工などでもよい。

【0050】

金属板２Ａ（図３（ｂ））と金属板２Ｂ（図３（ａ））とが図１に示す金属板３Ａの上に交互に積層されて、さらにその上に、孔部６０を含む金属板３Ｂ（金属板３Ｂａ～３Ｂｆ）が積層される。この後、積層方向に積層された金属板３Ａ、２Ａ、２Ｂ、３Ｂが、例えば、Ｚ軸方向に加圧され減圧雰囲気で拡散接合される。これにより、複数の金属板２Ａに形成された開口部２１２、２２２、２３２、２４２のそれぞれが複数の金属板２Ｂに形成された開口部２１２、２２２、２３２、２４２のそれぞれと連通する。

【0051】

さらに、積層体１０において開口部２１２、２２２、２３２、２４２のそれぞれは、それぞれの上方に位置する金属板３Ｂの孔部６０に連通する。そして、それぞれの孔部に配管５１～５４が接合されることから、開口部２１２は、配管５１に連通し、開口部２２２は、配管５２に連通し、開口部２３２は、配管５３に連通し、開口部２４２は、配管５４に連通することになる。このような過程で熱交換機等に適用される積層体１０が形成される。

【0052】

配管の積層体へのロウ付けを加熱用の炉によって実行する場合、積層体に設けられた孔に差し込んだ配管がずれたり、傾いたり、外れたりしないように、積層体は適切な姿勢で炉の中に置かれる。ところが積層体の大きさが大きかったり、一度に炉に入れる積層体の数が多かったりする場合は、適切な姿勢で積層体を炉の中に置くことができないことがある。このような場合、配管の位置が元の位置からずれたり、あるいは、ロウ付け中に配管が積層体から外れたりする場合がある。

【0053】

これに対して、本実施形態に係る積層体１０によれば、配管５１～５４が積層体１０に係止されることから、例えば積層体１０を横向きにして配管５１～５４のロウ付けを実行しても、配管５１～５４の位置が元の位置からずれにくい。さらに、ロウ付け中に配管５１～５４が積層体１０から外れたりすることがない。また、ロウ付け前に配管５１～５４をＴｉｇ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接等で仮止めする必要がなく、積層体１０の生産性を向上させることができる。

【0054】

また、本実施形態に係る積層体１０によれば、生産性の都合から、加熱用の炉内で複数の積層体を横置きにしてロウ付けを実行しても、配管５１～５４の位置が元の位置からずれにくく、ロウ付け中に配管５１～５４が積層体１０から外れたりすることがない。

【0055】

また、本実施形態に係る積層体１０によれば、配管５１～５４が積層体１０に係止されることから、例えば、積層体１０の下面（主面１ｄ）に配管５１～５４を取り付けてロウ付けを実行しても、配管５１～５４の位置が元の位置からずれにくく、ロウ付け中に配管５１～５４が自重によって積層体１０から落下することがない。

【0056】

特に、本実施形態では、例えば、エッチング加工により形成した係止部３０１を含む金属板３Ｂｃの上下に、金属板３Ｂａ、３Ｂｂ及び金属板３Ｂｄ～３Ｂｆを積層して拡散接合によって孔部６０を形成するため、複雑な３次元加工に依らずに、簡便な手法で孔部６０の内部に係止部３０１を形成することができる。

【0057】

このように、配管５１～５４を接合する積層体として、本実施形態の積層体１０を適用することにより、配管の接合が容易となり、配管を設けた積層体の生産性が向上する。

【0058】

（変形例１）

【0059】

図４は、変形例１に係る、積層体及び配管のそれぞれを示す模式的斜視図である。

【0060】

積層体１０においては、最上層の金属板３Ｂａから積層体１０の内部に向かって、最上層の金属板３Ｂａからの少なくとも１つの金属板に、孔部６０に嵌合された配管５５を係止する係止部３１１が設けられもよい。配管５５は、配管５１～５４の外径を同じ外径を持つ配管である。

【0061】

例えば、図４の例では、最上層の金属板３Ｂａと、金属板３Ｂａの直下の金属板３Ｂｂとに配管５５を積層方向に係止する係止部３１１が設けられている。係止部３１１は、配管５５の被係止部５５２を積層方向に係止する庇部により形成される。このような係止部３１１は、最下層の金属板３Ａから積層体１０の内部に向かって、最下層の金属板からの少なくとも１つの金属板３Ａに設けられてもよい。

【0062】

積層体１０において、孔部６０は、例えば、一組の金属板３Ｂａ、３Ｂｂに形成された孔部６０１と、一組の金属板３Ｂｃ、３Ｂｄに形成された孔部６０２と、一組の金属板３Ｂｅ、３Ｂｆに形成された孔部６０３とによって形成される。孔部６０１、孔部６０２、及び孔部６０３のそれぞれの形状は、異なっている。

【0063】

配管５５は、本体部５５１と、被係止部５５２とを有する。本体部５５１の外径は、金属板３Ｂａ、３Ｂｂに設けられた孔部６０の内径、金属板３Ｂｃ、３Ｂｄに設けられた孔部６０の内径、及び金属板３Ｂｅ、３Ｂｆに設けられた孔部６０の内径よりも小さい。

【0064】

図５（ａ）は、変形例１に係る配管の模式的上面図である。図５（ｂ）は、変形例１に係る積層体の模式的上面図である。

【0065】

配管５５の被係止部５５２は、図４に示すように配管５５の外周面５５３の周回りに設けられ、外周面５５３から遠ざかる方向に延在する２つの羽根部５５２ａと、２つの羽根部５５２ａを繋ぐ部分５５２ｂとによって形成される。羽根部５５２ａは、変形例１の例では、１８０度おきに２個設けられている。換言すれば、中心軸５００は、２つの羽根部５５２ａによって挟まれている。例えば、被係止部５５２は、バジル加工、並びに機械的切削、レーザ加工、放電加工等の手法が適宜複合されて形成される。被係止部５５２は、金属板３Ｂａ、３Ｂｂに形成された係止部３１１に係止される。

【0066】

例えば、図５（ａ）に示すように、中心軸５００に直交する平面において、被係止部５５２の外周は、中心軸５００を挟む２本の平行線と、中心軸５００を挟み、前述の２本の平行線のそれぞれと交差する２本の円弧とによって形成される。被係止部５５２の平面形状は、いわゆるＨカットと呼ばれる形状で、長方形の対向する短辺を円弧に置き換えた形状、あるいは、中心軸５００を中心とする円において、中心を挟み円周上で対向する２つの領域を互いに平行に並ぶ直線に置き換えた形状に対応している。このため、被係止部５５２は、対向する円弧間が長手となり、対向する平行線間が短手となる。

【0067】

ここで、被係止部５５２の長手方向における最大長さをＤ１とする。また、被係止部５５２の短手方向の長さをＤ４とする。また、本体部５５１の外径をＤ３とする。

【0068】

また、孔部６０は、例えば、図５（ｂ）に示すように、第１孔部６０１と、第２孔部６０２と、第３孔部６０３とを有する。ここで、第１孔部６０１の平面形状は、例えば、被係止部５５２の平面形状と略相似する形状を有している。第２孔部６０２及び第３孔部６０３の平面形状は、例えば、円形である。ここで、第１孔部６０１の最大長さをＤ２ｍ、第１孔部６０１の幅をＤ５とする。第２孔部６０２の内径をＤ２とする。第１孔部６０１の内径をＤ５とする。

【0069】

これらのＤ１～Ｄ６、Ｄ２ｍについては、Ｄ２、Ｄ２ｍ＞Ｄ１＞Ｄ５＞Ｄ４＞Ｄ６＞Ｄ３の関係がある。Ｄ２ｍとＤ２とは、同じ長さとしてもよい。

【0070】

図６（ａ）、（ｂ）は、変形例１の作用を示す配管及び積層体の模式的上面図である。

【0071】

例えば、Ｄ２ｍ＞Ｄ１、Ｄ５＞Ｄ４であり、Ｄ６＞Ｄ３であることから、配管５５を孔部６０に挿入すると、図６（ａ）に示すように、配管５５の被係止部５５２は、第１孔部６０１に引っ掛からずに、第１孔部６０１に収まる。

【0072】

さらに、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ４であることから、配管５５をさらに下に下げることができる。例えば、配管５５の被係止部５５２を第１孔部６０１を通過させて、被係止部５５２が第２孔部６０２の高さに位置するように、配管５５の高さを調整することができる。このとき、被係止部５５２下の本体部５５１は、Ｄ６＞Ｄ３であることから、第３孔部６０３に収容されている。

【0073】

次に、Ｄ２＞Ｄ１であることから、図６（ｂ）に示すように、配管５５の被係止部５５２を孔部６０２内で９０度回転させることができ、被係止部５５２を係止部３１１の下に位置させることができる。これにより、積層方向において被係止部５５２（図５の羽根部５５２ａ）が係止部３１１によって係止される。このような積層体と配管の組み合わせによっても、配管５５が積層体１０に係止される。

【0074】

（変形例２）

【0075】

図７（ａ）は、変形例２に係る配管の模式的上面図である。図７（ｂ）は、変形例２に係る積層体の模式的上面図である。

【0076】

積層体１０においては、ストッパ３１４が孔部６０を形成する少なくとも１つの金属板に設けられてもよい。このストッパ３１４は、孔部６０に嵌合された配管５５を孔部６０の中心軸６００の周りに回転したときに、配管５５の中心軸５００を中心とする回転の動きを所定の回転角で停止させる。

【0077】

例えば、図７（ａ）に示すように、配管５５の被係止部５５２には、切欠部５５４が設けられている。また、図７（ｂ）に示すように、金属板３Ｂｃには、配管５５を中心軸５００を中心に回転させたとき、切欠部５５４を突き当てて配管５５の回転を規制するストッパ３１４が設けられている。ストッパ３１４は、金属板３Ｂｃ直下の金属板３Ｂｄにも設けられてもよい。

【0078】

図８（ａ）、（ｂ）は、変形例２の作用を示す配管及び積層体の模式的上面図である。図９（ａ）、（ｂ）は、変形例２の効果の一例を示す配管の模式的斜視図である。

【0079】

例えば、配管５５を孔部６０に挿入すると、図８（ａ）に示すように、配管５５の被係止部５５２は、第１孔部６０１に引っ掛からずに、第１孔部６０１に収まる。さらに、配管５５が下げられて、被係止部５５２が第２孔部６０２の高さに位置するように、配管５５の高さが調整される。

【0080】

次に、図８（ｂ）に示すように、配管５５を第２孔部６０２内で９０°回転させると、被係止部５５２に設けられた切欠部５５４がストッパ３１４に突き当たり、配管５５の回転が規制される。このような積層体と配管の組み合わせによっても、配管５５が積層体１０に係止される。

【0081】

このような変形例２によれば、例えば、図９（ａ）に示すように、配管５５がＬ字状に曲がっているときには、ストッパ３１４を配管５５に適用することにより、Ｌ字に曲がった配管５５を所望の向きに向け、その後ロウ付けすることで配管の向きを固定できる。また、図９（ｂ）に示すように、配管５５の先にナット等の固定冶具が形成されているときには、ストッパ３１４を配管５５に適用することにより、固定冶具のナットの一辺の向きを所望の向きに設定することが可能になる。

【0082】

（変形例３）

【0083】

図１０は、変形例３に係る、積層体及び配管のそれぞれを示す模式的斜視図である。

【0084】

積層体１０の係止部に係止される配管５５の被係止部は、配管５５の外周面５５３の周回りに形成されることなく、外周面５５３の少なくとも一部に設けられてもよい。

【0085】

例えば、図１０に示す配管５５においては、外周面５５３の一部に外周面５５３から遠ざかる方向に凸状の被係止部５５５が設けられている。被係止部５５５は、バルジ加工、機械的切削、レーザ加工、放電加工等の手法が適宜複合されて形成される。

【0086】

また、金属板３Ｂａ、３Ｂｂに設けられた第４孔部６０１Ａは、被係止部５５５を通過させる切欠部６０４を有する。第４孔部６０１Ａは、配管５５の本体部５５１を通過させる内径を有する。

【0087】

配管５５の被係止部５５５が切欠部６０４を通過するように配管５５が孔部６０に挿入されると、被係止部５５５が第２孔部６０２の高さに位置するように配管５５の高さが調整される。そして、配管５５を孔部６０で所定の回転角まで回転させると、被係止部５５５が第２孔部６０２内で金属板３Ｂａ、３Ｂｂの下に位置することになり、被係止部５５５が積層方向において金属板３Ｂａ、３Ｂｂにより係止される。

【0088】

変形例３によれば、外周面５５３の一部に設けられた被係止部５５５を通過させる切欠部６０４が第４孔部６０１Ａに設けられることで、第４孔部６０１Ａの開口面積が第４孔部６０１の開口面積に比べてより小さくなる。これにより、配管５５を積層体１０に接合する際、ロウ材６１の孔部６０への流れ込みを抑制することができる。なお、第２孔部６０２には、配管５５の中心軸５００を中心とする回転運動を停止するストッパ３１４が設けられてもよい。

【0089】

（変形例４）

【0090】

図１１は、変形例４に係る、積層体及び配管のそれぞれを示す模式的斜視図である。図１２は、変形例４の効果を示す、積層体及び配管のそれぞれの模式的上面図である。

【0091】

図１１に示すように、配管５５には、被係止部５５２の上に、孔部６０を主面１ｕ側から塞ぐカバー部５５６が設けられている。カバー部５５６は、バルジ加工、機械的切削、レーザ加工、放電加工等の手法が適宜複合されて形成される。このようなカバー部５５６を有する配管５５を孔部６０に嵌合させたとき、また配管５５を回転させたとき、図１２に示すように、孔部６０を形成する最上層の第１孔部６０１と配管５５の間の隙間が主面１ｕ側からカバー部５５６によって容易に塞がれる。

【0092】

このような構造によれば、ロウ材６１を用いて配管５５を積層体１０の孔部６０に接合しても、ロウ材６１の孔部６０への流れ込みをより確実に抑制することができる。また、積層体の下面に配管を挿入・ロウ付けするときに発生する溶けたロウ材が自重で配管先端方向へ流れ出てしまう問題をカバー部５５６で止めることができる。また、第１孔部６０１と配管５５の間の気密性を容易に確保することができる。

【0093】

また、カバー部５５６が積層体１０にロウ付けされることにより、カバー部５５６のない配管をロウ付けする場合に比べて、カバー部５５６の分だけ積層体１０にロウ付けされる面積が大きくなり、ロウ付け後の強度が向上する。また、カバー部５５６により外観が向上する。

【0094】

また、カバー部５５６がない場合は、多量のロウ材６１を用いて第１孔部６０１を塞ぐ必要があるが、カバー部５５６を設ければ、多量のロウ材６１を要さず、第１孔部６０１を塞ぐことができる。これは生産性向上に繋がる。

【0095】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。

【符号の説明】

【0096】

１ｄ、１ｕ、２ｕ、２ｄ…主面
１ｗ、２ｗ…側面
２、１０…積層体
２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ…金属板
２５Ａ、２５Ｂ、３０Ａ、３１Ａ…溝
５１ｄ…下端
５１、５２、５３、５４、５５…配管
６０、６０１、６０１Ａ、６０２、６０３…孔部
６１…ロウ材
２１２、２２２、２３２、２４２…開口部
３０１、３１１…係止部
３１４…ストッパ
５００、６００…中心軸
５０１、５５２、５５５…被係止部
５０２…開口部
５０３…通過部
５５１…本体部
５５２ａ…羽根部
５５２ｂ…部分
５５３…外周面
５５４、６０４…切欠部
５５６…カバー部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】