JP6834540B2 - Micro flow path heat exchanger and its manufacturing method - Google Patents

Micro flow path heat exchanger and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP6834540B2
JP6834540B2 JP2017015346A JP2017015346A JP6834540B2 JP 6834540 B2 JP6834540 B2 JP 6834540B2 JP 2017015346 A JP2017015346 A JP 2017015346A JP 2017015346 A JP2017015346 A JP 2017015346A JP 6834540 B2 JP6834540 B2 JP 6834540B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flange
heat exchanger
flow path
metal plate
heat transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017015346A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018124000A (en
Inventor
高橋　俊彦
俊彦 高橋
王　凱建
凱建 王
亮 奥山
亮 奥山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu General Ltd filed Critical Fujitsu General Ltd
Priority to JP2017015346A priority Critical patent/JP6834540B2/en
Publication of JP2018124000A publication Critical patent/JP2018124000A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6834540B2 publication Critical patent/JP6834540B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

本発明は、熱交換用流体の流路が形成された伝熱板を複数枚積層して構成されるマイクロ流路熱交換器およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a microchannel heat exchanger constructed by stacking a plurality of heat transfer plates on which a flow path of a heat exchange fluid is formed, and a method for manufacturing the same.

ステンレスなどの金属板にマイクロ流路を形成した２種類の伝熱板を交互に重ね合わせて積層した構造のマイクロ流路熱交換器が知られている。この種の熱交換器では、内部を流れる流体の温度を測るために、熱交換器に孔を開けてシース管などの保護管によって覆われた温度センサーを熱交換器の内部に挿入していた（例えば、特許文献１参照）。 A microchannel heat exchanger having a structure in which two types of heat transfer plates having microchannels formed on a metal plate such as stainless steel are alternately superposed and laminated is known. In this type of heat exchanger, in order to measure the temperature of the fluid flowing inside, a temperature sensor is made inside the heat exchanger and covered with a protective tube such as a sheath tube. (See, for example, Patent Document 1).

特開２０１５−１９０７０５号公報JP-A-2015-190705

しかしながら、上記のようにして熱交換器に開けられた孔を通じて保護管を熱交換器の内部に挿入する場合、熱交換器に開けられた孔と保護管表面との隙間を通じて熱交換器内から流体が漏れ出ないように隙間をシールしたり、保護管を熱交換器本体に溶接したりするなどの工程が熱交換器を形成した後に別途必要となり、製造工程が複雑となる原因となっていた。 However, when the protective tube is inserted into the heat exchanger through the hole drilled in the heat exchanger as described above, the protective tube is inserted from inside the heat exchanger through the gap between the hole drilled in the heat exchanger and the surface of the protective tube. Processes such as sealing the gaps to prevent fluid leakage and welding the protective tube to the heat exchanger body are required separately after the heat exchanger is formed, which causes the manufacturing process to become complicated. It was.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、製造工程の低減を図ることのできるマイクロ流路熱交換器およびその製造方法を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a microchannel heat exchanger capable of reducing the manufacturing process and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るマイクロ流路熱交換器は、
高温流体の流路が設けられた複数の第１の伝熱板と低温流体の流路が設けられた複数の第２の伝熱板とが交互に積層された流路層積層体と、
前記流路層積層体の積層方向の少なくとも一方の面に接合された保護板と、
フランジを有し、温度センサーが封入されたシース管とを備え、
前記保護板は、前記保護板の積層方向に貫通した貫通孔と、前記貫通孔の周囲に前記保護板の積層方向に凹んだフランジ収容部とを有し、
前記シース管は前記貫通孔に貫通し、
前記フランジは前記フランジ収容部に収容され、
前記流路積層体と前記保護板と前記フランジとが一体に接合されたものである。 In order to achieve the above object, the microchannel heat exchanger according to one embodiment of the present invention is
A flow path layer laminate in which a plurality of first heat transfer plates provided with a high temperature fluid flow path and a plurality of second heat transfer plates provided with a low temperature fluid flow path are alternately laminated, and
A protective plate joined to at least one surface of the flow path layer laminate in the stacking direction,
It has a flange and has a sheath tube with a temperature sensor enclosed.
The protective plate has a through hole penetrating in the laminating direction of the protective plate, and a flange accommodating portion recessed around the through hole in the laminating direction of the protective plate.
The sheath tube penetrates the through hole and
The flange is housed in the flange accommodating portion.
The flow path laminate, the protective plate, and the flange are integrally joined.

また、本発明の他の形態に係るマイクロ流路熱交換器の製造方法は、
高温流体の流路が設けられた複数の第１の伝熱板と低温流体の流路が設けられた複数の第２の伝熱板とを交互に重ねて積層され、積層方向のうち少なくとも一方の面に、積層方向に貫通する貫通孔を形成するための孔部を有する少なくとも１枚の第１の金属板を配置するステップと、
前記第１の金属板の上に、フランジ収容部を有する第２の金属板を配置するステップと、
前記第１の金属板の上に、一方の端が閉口した金属製のフランジ付きシース管のフランジより他方の側のシース管部分を前記貫通孔に挿通させた状態で前記フランジを前記フランジ収容部に配置するステップと、
拡散接合により、少なくとも前記１以上の第１の金属板、前記フランジ付きシース管のフランジおよび前記第２の金属板を、一体化するステップと
を有する。 Further, a method for manufacturing a microchannel heat exchanger according to another embodiment of the present invention is described.
A plurality of first heat transfer plates provided with a high-temperature fluid flow path and a plurality of second heat transfer plates provided with a low-temperature fluid flow path are alternately laminated and laminated, and at least one of the stacking directions. A step of arranging at least one first metal plate having a hole for forming a through hole penetrating in the stacking direction on the surface of the surface.
A step of arranging a second metal plate having a flange accommodating portion on the first metal plate, and
On the first metal plate, the flange is inserted into the flange accommodating portion in a state where the sheath pipe portion on the other side of the flange of the metal flanged sheath pipe having one end closed is inserted into the through hole. And the steps to place in
It has at least one or more first metal plates, a flange of the flanged sheath pipe, and a step of integrating the second metal plate by diffusion bonding.

さらに、上記のマイクロ流路熱交換器の製造方法においては、
前記第２の金属板の前記フランジ収容部に前記第２の金属板よりも薄い前記フランジを収容する場合、前記フランジを載置するステップの前に、前記第２の金属板の厚さと前記フランジの厚さの差分を厚さとする金属スペーサを前記第１の金属板の上に載置するステップと
を有してもよい。 Further, in the above-mentioned manufacturing method of the microchannel heat exchanger,
When the flange thinner than the second metal plate is accommodated in the flange accommodating portion of the second metal plate, the thickness of the second metal plate and the flange are prior to the step of mounting the flange. It may have a step of placing a metal spacer having a thickness difference between the two on the first metal plate.

本発明によれば、保護板のフランジ収容部とこのフランジ収容部に収容されたフランジとの積層方向の対向面同士が接合されてフランジ付きシース管が熱交換器本体に一体に取り付けられているので、シース管を取り付けるため溶接などの工程が不要になり、製造工程を簡単にすることができる。 According to the present invention, the flange accommodating portion of the protective plate and the facing surfaces of the flange accommodated in the flange accommodating portion in the stacking direction are joined to each other, and the flanged sheath tube is integrally attached to the heat exchanger body. Therefore, since the sheath tube is attached, a process such as welding becomes unnecessary, and the manufacturing process can be simplified.

本発明の一実施形態に係るマイクロ流路熱交換器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the microchannel heat exchanger which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のマイクロ流路熱交換器を一部分解して示す斜視図である。It is a perspective view which shows the micro flow path heat exchanger of FIG. 1 partially disassembled. 図１のマイクロ流路熱交換器において高温伝熱板の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the high temperature heat transfer plate in the microchannel heat exchanger of FIG. 図１のマイクロ流路熱交換器において低温伝熱板の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the low temperature heat transfer plate in the micro flow path heat exchanger of FIG. 図１のマイクロ流路熱交換器において高温流路層の高温流路を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the high temperature flow path of the high temperature flow path layer in the micro flow path heat exchanger of FIG. 図１のマイクロ流路熱交換器において低温流路層の低温流路を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the low temperature flow path of the low temperature flow path layer in the micro flow path heat exchanger of FIG. フランジ付きシース管の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the sheath tube with a flange. 図７のフランジ付きシース管の取り付け構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the attachment structure of the sheath tube with a flange of FIG. 上側保護板に取り付けられたフランジ付きシース管に温度センサーを封入した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which sealed the temperature sensor in the sheath tube with the flange attached to the upper protection plate. フランジ付きシース管４Ａの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the sheath tube 4A with a flange. フランジ付きシース管４Ａの取り付け構造の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the attachment structure of the sheath tube 4A with a flange. フランジ付きシース管４Ａの取り付け構造の別の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another modification of the attachment structure of the sheath tube 4A with a flange. フランジ付きシース管４Ａの取り付け構造のさらに別の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further modification of the attachment structure of the sheath tube 4A with a flange. フランジ付きシース管４Ａの別の変形例を示す上面図および側面断面図である。It is a top view and the side sectional view which shows another modification of the sheath tube 4A with a flange. 第２の金属板の拡散接合が失敗する例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example which the diffusion bonding of the 2nd metal plate fails. フランジ付きシース管４Ａの取り付け構造のさらに別の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further modification of the attachment structure of the sheath tube 4A with a flange.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ流路熱交換器を示す斜視図、図２は図１のマイクロ流路熱交換器を一部分解して示す斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a microchannel heat exchanger according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a partially disassembled microchannel heat exchanger of FIG.

［全体の構成］
これらの図に示すように、このマイクロ流路熱交換器１は、流路層積層体である熱交換器本体２と、下側保護板３Ａと、上側保護板３Ｂと、高温流体の入口用の接続部５Ａと、高温流体の出口用の接続部５Ｂと、低温流体の入口用の接続部５Ｃと、低温流体の出口用の接続部５Ｄとを有する。 [Overall configuration]
As shown in these figures, the microchannel heat exchanger 1 is for a heat exchanger main body 2 which is a flow path layer laminate, a lower protective plate 3A, an upper protective plate 3B, and an inlet for a high-temperature fluid. The connection portion 5A, the connection portion 5B for the outlet of the high temperature fluid, the connection portion 5C for the inlet of the low temperature fluid, and the connection portion 5D for the outlet of the low temperature fluid are provided.

図中、熱交換器本体２、下側保護板３Ａおよび上側保護板３Ｂなどの各部材の下側の面を「下側の面」または「下面」、各部材の上側の面を「上側の面」または「上面」とする。熱交換器本体２の下側の面には下側保護板３Ａが接合され、熱交換器本体２の上側の面には上側保護板３Ｂが接合されている。接続部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄは、熱交換器本体２に後述する高温入口管８Ａ、高温出口管８Ｂ、低温入口管８Ｃ、低温出口管８Ｄをそれぞれ取り付けるためのものである。 In the figure, the lower surface of each member such as the heat exchanger main body 2, the lower protective plate 3A and the upper protective plate 3B is the "lower surface" or the "lower surface", and the upper surface of each member is the "upper surface". It shall be "face" or "top surface". A lower protective plate 3A is joined to the lower surface of the heat exchanger main body 2, and an upper protective plate 3B is joined to the upper surface of the heat exchanger main body 2. The connection portions 5A, 5B, 5C, and 5D are for attaching the high temperature inlet pipe 8A, the high temperature outlet pipe 8B, the low temperature inlet pipe 8C, and the low temperature outlet pipe 8D, which will be described later, to the heat exchanger main body 2, respectively.

熱交換器本体２は、２種類の伝熱板２Ａ、２Ｂを交互に複数積層して構成される。熱交換器本体２を構成する２種類の伝熱板２Ａ、２Ｂは、例えば、同じ種類の薄い金属板（フォイル）からなる。金属板（フォイル）としては、例えばステンレス鋼の薄板が用いられる。 The heat exchanger main body 2 is configured by alternately stacking a plurality of two types of heat transfer plates 2A and 2B. The two types of heat transfer plates 2A and 2B constituting the heat exchanger main body 2 are made of, for example, thin metal plates (foil) of the same type. As the metal plate (foil), for example, a thin plate made of stainless steel is used.

下側保護板３Ａは、拡散接合により積層された複数の薄い金属板（フォイル）により構成される。金属板（フォイル）としては、例えばステンレス鋼の薄板が用いられる。 The lower protective plate 3A is composed of a plurality of thin metal plates (foil) laminated by diffusion bonding. As the metal plate (foil), for example, a thin plate made of stainless steel is used.

上側保護板３Ｂは、下側保護板３Ａと同様に積層された複数の金属板により構成される。金属板としては、例えばステンレス鋼の薄板が用いられる。 The upper protective plate 3B is composed of a plurality of metal plates laminated in the same manner as the lower protective plate 3A. As the metal plate, for example, a thin stainless steel plate is used.

これらの金属板はそれぞれが積層された後、拡散接合によって互いに接合されることによって略直方体形状の積層体とされる。図においては、積層体の各層が描かれているが、実際には各層は拡散接合によって整構造となる。例えるなら各層が一体化し界面が消失する。
熱交換器を構成する材料については、同じ種類に限定するものではない。より具体的には、ステンレス鋼とチタンなどが用いられる。ステンレス鋼とセラミックスの例もある。
積層後の形状については、略直方体に限定するものではない。より具体的には、丸い板を積層すれば円筒状になる。
以降、説明上の必要に応じて、図中にあるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を基に、マイクロ流路熱交換器１のＺ軸に直交する上下の両面を「主面」と呼び、主面以外のＸ軸やＹ軸に直交する四面を「側面」と呼ぶこととする。 After each of these metal plates is laminated, they are joined to each other by diffusion bonding to form a laminated body having a substantially rectangular parallelepiped shape. In the figure, each layer of the laminated body is drawn, but in reality, each layer has a conditioned structure by diffusion bonding. For example, each layer is integrated and the interface disappears.
The materials that make up the heat exchanger are not limited to the same type. More specifically, stainless steel, titanium and the like are used. There are also examples of stainless steel and ceramics.
The shape after stacking is not limited to a substantially rectangular parallelepiped. More specifically, if round plates are laminated, they become cylindrical.
Hereinafter, as necessary for explanation, both upper and lower surfaces orthogonal to the Z axis of the microchannel heat exchanger 1 will be referred to as "main surfaces" based on the X axis, Y axis, and Z axis in the drawing. The four surfaces other than the main surface that are orthogonal to the X-axis and Y-axis are referred to as "side surfaces".

図２に示すように、マイクロ流路熱交換器１の各側面には、各々、熱交換器本体２内の高温流路に高温流体を流入させる高温流体入口２１と、熱交換器本体２内の高温流路から高温流体を流出させる高温流体出口２２と、熱交換器本体２内の低温流路に低温流体を流入させる低温流体入口２３と、熱交換器本体２内の低温流路から低温流体を流出させる低温流体出口２４が形成されている。 As shown in FIG. 2, on each side surface of the micro flow path heat exchanger 1, a high temperature fluid inlet 21 for flowing a high temperature fluid into the high temperature flow path in the heat exchanger main body 2 and a heat exchanger main body 2 are provided. High temperature fluid outlet 22 for flowing out high temperature fluid from high temperature flow path, low temperature fluid inlet 23 for flowing low temperature fluid into low temperature flow path in heat exchanger main body 2, and low temperature from low temperature flow path in heat exchanger main body 2. A low temperature fluid outlet 24 for flowing out the fluid is formed.

図１に示したように、高温流体入口２１、高温流体出口２２、低温流体入口２３および低温流体出口２４にはそれぞれ、接続部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄが溶接などにより接合されている。高温流体入口２１の接続部５Ａには高温流体の流入のための図示しない管が着脱自在に接続される。高温流体出口２２の接続部５Ｂには高温流体の流出のための図示しない管が着脱自在に接続される。低温流体入口２３の接続部５Ｃには低温流体の流入のための図示しない管が着脱自在に接続される。低温流体出口２４の接続部５Ｄには低温流体の流出のための図示しない管が着脱自在に接続される。 As shown in FIG. 1, connecting portions 5A, 5B, 5C, and 5D are joined to the high temperature fluid inlet 21, the high temperature fluid outlet 22, the low temperature fluid inlet 23, and the low temperature fluid outlet 24 by welding or the like, respectively. A pipe (not shown) for the inflow of the high temperature fluid is detachably connected to the connection portion 5A of the high temperature fluid inlet 21. A pipe (not shown) for the outflow of the high temperature fluid is detachably connected to the connection portion 5B of the high temperature fluid outlet 22. A pipe (not shown) for inflow of the low temperature fluid is detachably connected to the connection portion 5C of the low temperature fluid inlet 23. A pipe (not shown) for the outflow of the low temperature fluid is detachably connected to the connection portion 5D of the low temperature fluid outlet 24.

［熱交換器本体２の構成］
次に、熱交換器本体２の構成を説明する。
前述したように、熱交換器本体２は、２種類の第１の伝熱板２Ａと第２の伝熱板２Ｂを交互に複数積層して構成される。これらの伝熱板２Ａ、２Ｂにはエッチング処理によって溝および切り欠き部が形成されている。第１の伝熱板２Ａと第２の伝熱板２Ｂは、溝および切り欠き部のパターンが異なっている。 [Structure of heat exchanger body 2]
Next, the configuration of the heat exchanger main body 2 will be described.
As described above, the heat exchanger main body 2 is configured by alternately stacking a plurality of two types of first heat transfer plates 2A and second heat transfer plates 2B. Grooves and notches are formed in these heat transfer plates 2A and 2B by etching. The first heat transfer plate 2A and the second heat transfer plate 2B have different patterns of grooves and notches.

図３および図４は２種類の伝熱板２Ａ、２Ｂを示す斜視図である。ここで、図３に示す第１の伝熱板２Ａは「高温伝熱板２Ａ」、図４に示す第２の伝熱板２Ｂは「低温伝熱板２Ｂ」である。 3 and 4 are perspective views showing two types of heat transfer plates 2A and 2B. Here, the first heat transfer plate 2A shown in FIG. 3 is a “high temperature heat transfer plate 2A”, and the second heat transfer plate 2B shown in FIG. 4 is a “low temperature heat transfer plate 2B”.

（高温伝熱板２Ａの構成）
図３に示すように、高温伝熱板２Ａには、高温流体の流路を形成する溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａおよび切り欠き部２６Ａ、２７Ａ、２８Ａ、２９Ａがそれぞれ設けられている。溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａは高温伝熱板２Ａの一方の面にのみ設けられる。溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａの深さはどこも均一であってよい。切り欠き部２６Ａ、２７Ａ、２８Ａ、２９Ａは、高温伝熱板２Ａの基材の４辺に各々対応する縁端部における所定の部位を基材の厚み分除去することによって形成される。 (Structure of high temperature heat transfer plate 2A)
As shown in FIG. 3, the high-temperature heat transfer plate 2A is provided with grooves 25A, 30A, 31A and notches 26A, 27A, 28A, 29A, respectively, which form a flow path for the high-temperature fluid. The grooves 25A, 30A and 31A are provided only on one surface of the high temperature heat transfer plate 2A. The depths of the grooves 25A, 30A and 31A may be uniform. The cutout portions 26A, 27A, 28A, and 29A are formed by removing predetermined portions at the edge portions corresponding to the four sides of the base material of the high temperature heat transfer plate 2A by the thickness of the base material.

以後、説明の必要に応じて、高温伝熱板２Ａの各々の切り欠き部２６Ａ、２７Ａ、２８Ａ、２９Ａを、第１の切り欠き部２６Ａ、第２の切り欠き部２７Ａ、第３の切り欠き部２８Ａ、および第４の切り欠き部２９Ａと呼ぶ。 Hereinafter, as necessary for the explanation, the notches 26A, 27A, 28A, and 29A of the high temperature heat transfer plate 2A are respectively, the first notch 26A, the second notch 27A, and the third notch. It is referred to as a portion 28A and a fourth notched portion 29A.

高温伝熱板２Ａにおいて、図中Ｙ軸方向において対向して設けられる第１の切り欠き部２６Ａと第２の切り欠き部２７Ａとの間の領域には、これら第１の切り欠き部２６Ａと第２の切り欠き部２７Ａとの間を連通する複数の溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａが形成されている。なお、図３において、溝２５Ａの数は３本であるが、３本より少ない、または３本よりも多い数の溝を形成するようにしても良い。 In the high-temperature heat transfer plate 2A, in the region between the first notch 26A and the second notch 27A provided so as to face each other in the Y-axis direction in the drawing, these first notches 26A A plurality of grooves 25A, 30A, and 31A that communicate with the second notch 27A are formed. Although the number of grooves 25A is three in FIG. 3, the number of grooves may be less than three or more than three.

高温伝熱板２Ａにおける上記の各溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａは、Ｘ軸方向に沿って形成された複数の溝２５Ａと、Ｙ軸方向に沿って形成された２本の溝３０Ａ、３１Ａである。Ｙ軸方向に沿って形成された２本の溝３０Ａ、３１Ａのうち一方の溝３０Ａは一端が第１の切り欠き部２６Ａと連通し、他方の溝３１Ａは一端が第２の切り欠き部２７Ａと連通する。Ｘ軸方向に沿って形成された複数の溝２５Ａは各々２本の溝３０Ａ、３１Ａの間を連通する。これにより、高温伝熱板２Ａの高温流体入口２１および高温流体出口２２は熱交換器本体２のＸ軸と直交する側面に、後述する低温伝熱板２Ｂの低温流体入口２３および低温流体出口２４は熱交換器本体２のＹ軸と直交する側面に位置する。 The above-mentioned grooves 25A, 30A, and 31A in the high-temperature heat transfer plate 2A are a plurality of grooves 25A formed along the X-axis direction and two grooves 30A, 30A, 31A formed along the Y-axis direction. .. One of the two grooves 30A and 31A formed along the Y-axis direction communicates with the first notch 26A at one end, and the other groove 31A has a second notch 27A at one end. Communicate with. The plurality of grooves 25A formed along the X-axis direction communicate with each other between the two grooves 30A and 31A, respectively. As a result, the high temperature fluid inlet 21 and the high temperature fluid outlet 22 of the high temperature heat transfer plate 2A are on the side surfaces orthogonal to the X axis of the heat exchanger main body 2, and the low temperature fluid inlet 23 and the low temperature fluid outlet 24 of the low temperature heat transfer plate 2B described later are on the side surfaces. Is located on the side surface of the heat exchanger body 2 orthogonal to the Y axis.

（低温伝熱板２Ｂの構成）
図４に示すように、低温伝熱板２Ｂには、低温流体の流路を形成する溝２５Ｂおよび切り欠き部２６Ｂ、２７Ｂ、２８Ｂ、２９Ｂがそれぞれ設けられている。溝２５Ｂは低温伝熱板２Ｂの一方の面にのみ設けられる。溝２５Ｂの深さはどこも均一であってよい。切り欠き部２６Ｂ、２７Ｂ、２８Ｂ、２９Ｂは、低温伝熱板２Ｂの基材の４辺に各々対応する縁端部における所定の部位を基材の厚み分除去することによって形成される。 (Structure of low temperature heat transfer plate 2B)
As shown in FIG. 4, the low-temperature heat transfer plate 2B is provided with a groove 25B and notches 26B, 27B, 28B, and 29B, respectively, which form a flow path for the low-temperature fluid. The groove 25B is provided only on one surface of the low temperature heat transfer plate 2B. The depth of the groove 25B may be uniform everywhere. The cutout portions 26B, 27B, 28B, and 29B are formed by removing predetermined portions at the edge portions corresponding to the four sides of the base material of the low temperature heat transfer plate 2B by the thickness of the base material.

以後、説明の必要に応じて、低温伝熱板２Ｂの各々の切り欠き部２６Ｂ、２７Ｂ、２８Ｂ、２９Ｂを、第５の切り欠き部２６Ｂ、第６の切り欠き部２７Ｂ、第７の切り欠き部２８Ｂ、および第８の切り欠き部２９Ｂと呼ぶ。 Hereinafter, as necessary for explanation, the notches 26B, 27B, 28B, and 29B of the low temperature heat transfer plate 2B are respectively, and the fifth notch 26B, the sixth notch 27B, and the seventh notch are provided. It is referred to as a portion 28B and an eighth notched portion 29B.

低温伝熱板２Ｂにおいて、図中Ｘ軸方向において対向して設けられる第７の切り欠き部２８Ｂと第８の切り欠き部２９Ｂとの間には、これら第７の切り欠き部２８Ｂと第８の切り欠き部２９Ｂとの間を連通する複数の溝２５Ｂが形成されている。これら複数の溝２５Ｂは、高温伝熱板２Ａに形成された複数の溝２５Ａと、Ｙ軸方向にて同じ位置に各々形成されている。なお、図４において、溝２５Ｂの数は３本であるが、３本より少ない、または３本よりも多い数の溝を形成するようにしても良い。 In the low-temperature heat transfer plate 2B, between the seventh notch 28B and the eighth notch 29B provided so as to face each other in the X-axis direction in the drawing, the seventh notch 28B and the eighth are A plurality of grooves 25B communicating with the notch portion 29B of the above are formed. These plurality of grooves 25B are formed at the same positions in the Y-axis direction as the plurality of grooves 25A formed in the high temperature heat transfer plate 2A. Although the number of grooves 25B is three in FIG. 4, it is possible to form a number of grooves less than three or more than three.

（高温伝熱板２Ａと低温伝熱板２Ｂとの積層構造）
上記のような構成を有する高温伝熱板２Ａおよび低温伝熱板２Ｂは、図５および図６に示すように、双方の溝２５Ａ、２５Ｂ、３０Ａ、３１Ａが設けられた面の向きを一致させて、複数の高温伝熱板２Ａと低温伝熱板２Ｂを交互に重ね合わせて積層される。このようにして熱交換器本体２が形成される。 (Laminate structure of high temperature heat transfer plate 2A and low temperature heat transfer plate 2B)
As shown in FIGS. 5 and 6, the high-temperature heat transfer plate 2A and the low-temperature heat transfer plate 2B having the above-described configuration have the same orientation of the surfaces provided with the grooves 25A, 25B, 30A, and 31A. Then, a plurality of high-temperature heat transfer plates 2A and low-temperature heat transfer plates 2B are alternately laminated and laminated. In this way, the heat exchanger main body 2 is formed.

この熱交換器本体２において、高温伝熱板２Ａの第１の切り欠き部２６Ａと低温伝熱板２Ｂの第５の切り欠き部２６Ｂは、高温伝熱板２Ａと低温伝熱板２Ｂとが交互に複数積層されることで、高温流体入口２１を形成する。 In the heat exchanger main body 2, the first notch 26A of the high temperature heat transfer plate 2A and the fifth notch 26B of the low temperature heat transfer plate 2B have the high temperature heat transfer plate 2A and the low temperature heat transfer plate 2B. The high temperature fluid inlet 21 is formed by alternately stacking a plurality of layers.

高温伝熱板２Ａの第２の切り欠き部２７Ａと低温伝熱板２Ｂの第６の切り欠き部２７Ｂは、高温伝熱板２Ａと低温伝熱板２Ｂとが交互に複数積層されることで、高温流体出口２２を形成する。 The second notch 27A of the high temperature heat transfer plate 2A and the sixth notch 27B of the low temperature heat transfer plate 2B are formed by alternately stacking a plurality of high temperature heat transfer plates 2A and low temperature heat transfer plates 2B. , The high temperature fluid outlet 22 is formed.

高温伝熱板２Ａの第３の切り欠き部２８Ａと低温伝熱板２Ｂの第７の切り欠き部２８Ｂは、高温伝熱板２Ａと低温伝熱板２Ｂとが交互に複数積層されることで、低温流体入口２３を形成する。 The third notch 28A of the high temperature heat transfer plate 2A and the seventh notch 28B of the low temperature heat transfer plate 2B are formed by alternately stacking a plurality of high temperature heat transfer plates 2A and low temperature heat transfer plates 2B. , The low temperature fluid inlet 23 is formed.

高温伝熱板２Ａの第４の切り欠き部２９Ａと低温伝熱板２Ｂの第８の切り欠き部２９Ｂは、高温伝熱板２Ａと低温伝熱板２Ｂとが交互に複数積層されることで、低温流体出口２４を形成する。 The fourth notch 29A of the high temperature heat transfer plate 2A and the eighth notch 29B of the low temperature heat transfer plate 2B are formed by alternately stacking a plurality of high temperature heat transfer plates 2A and low temperature heat transfer plates 2B. , The low temperature fluid outlet 24 is formed.

（高温流路と低温流路について）
図５は熱交換器本体２における高温流路を示す斜視図である。
高温流路は、高温伝熱板２Ａの各溝２５Ａ、３０Ａ、３１Ａと低温伝熱板２Ｂの下側の面との間に形成される。高温流体は、高温流体入口２１から流入し、溝３０Ａを通って複数の溝２５Ａに分配される。複数の溝２５Ａを通過した高温流体は溝３１Ａで合流し、高温流体出口２２より流出する。このような高温流体の流れが各々の高温伝熱板２Ａに対応する高温流路層において生じる。 (About high temperature flow path and low temperature flow path)
FIG. 5 is a perspective view showing a high temperature flow path in the heat exchanger main body 2.
The high temperature flow path is formed between the grooves 25A, 30A, 31A of the high temperature heat transfer plate 2A and the lower surface of the low temperature heat transfer plate 2B. The high temperature fluid flows in from the high temperature fluid inlet 21 and is distributed to the plurality of grooves 25A through the groove 30A. The high-temperature fluids that have passed through the plurality of grooves 25A merge at the grooves 31A and flow out from the high-temperature fluid outlet 22. Such a flow of high temperature fluid occurs in the high temperature flow path layer corresponding to each high temperature heat transfer plate 2A.

図６は熱交換器本体２における低温流路を示す斜視図である。
低温流路は、低温伝熱板２Ｂの溝２５Ｂと高温伝熱板２Ａの下側の面もしくは上側保護板４の下側の面との間に形成される。低温流体は、低温流体入口２３から流入し、複数の溝２５Ｂを通って低温流体出口２４から流出する。このような低温流体の流れが各々の低温伝熱板２Ｂに対応する低温流路層において生じる。 FIG. 6 is a perspective view showing a low temperature flow path in the heat exchanger main body 2.
The low temperature flow path is formed between the groove 25B of the low temperature heat transfer plate 2B and the lower surface of the high temperature heat transfer plate 2A or the lower surface of the upper protective plate 4. The cold fluid flows in from the cold fluid inlet 23, passes through the plurality of grooves 25B, and flows out from the cold fluid outlet 24. Such a flow of low temperature fluid occurs in the low temperature flow path layer corresponding to each low temperature heat transfer plate 2B.

熱交換器本体２において高温流路層と低温流路層は交互に積層されているので、高温流体と低温流体との間での熱交換が行われる。
また、高温伝熱板２Ａの溝２５Ａを流れる高温流体と低温伝熱板２Ｂの溝２５Ｂを流れる低温流体は対向流となっている。
高温伝熱板２Ａの溝２５Ａを流れる高温流体と低温伝熱板２Ｂの溝２５Ｂを流れる低温流体は、対向流に限定するものではなく、並行流や直交流などでもよい。 Since the high temperature flow path layer and the low temperature flow path layer are alternately laminated in the heat exchanger main body 2, heat exchange is performed between the high temperature fluid and the low temperature fluid.
Further, the high temperature fluid flowing through the groove 25A of the high temperature heat transfer plate 2A and the low temperature fluid flowing through the groove 25B of the low temperature heat transfer plate 2B are countercurrent.
The high-temperature fluid flowing through the groove 25A of the high-temperature heat transfer plate 2A and the low-temperature fluid flowing through the groove 25B of the low-temperature heat transfer plate 2B are not limited to countercurrent flow, and may be parallel flow or orthogonal flow.

［流体温度を検出する温度センサーの取り付け構造］
この実施形態のマイクロ流路熱交換器１では、熱交換器本体２内の高温流体および低温流体の温度を、熱交換器本体２内に差し込まれた温度センサーにより測定する。 [Mounting structure of temperature sensor that detects fluid temperature]
In the microchannel heat exchanger 1 of this embodiment, the temperatures of the high temperature fluid and the low temperature fluid in the heat exchanger main body 2 are measured by a temperature sensor inserted in the heat exchanger main body 2.

図１および図２に示したように、マイクロ流路熱交換器１には、高温流体入口２１付近の高温流体の温度を測定する第１の温度センサーを収容するフランジ付きシース管４Ａ、高温流体出口２２付近の高温流体の温度を測定する第２の温度センサーを収容するフランジ付きシース管４Ｂ、低温流体入口２３付近の低温流体の温度を測定する第３の温度センサーを収容するフランジ付きシース管４Ｃ、および低温流体出口２４付近の低温流体の温度を測定する第４の温度センサーを収容するフランジ付きシース管４Ｄが配設される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the microchannel heat exchanger 1 includes a flanged sheath tube 4A accommodating a first temperature sensor for measuring the temperature of the high temperature fluid near the high temperature fluid inlet 21, and a high temperature fluid. A flanged sheath tube 4B accommodating a second temperature sensor for measuring the temperature of the hot fluid near the outlet 22, and a flanged sheath tube accommodating a third temperature sensor for measuring the temperature of the cold fluid near the cold fluid inlet 23. A flanged sheath tube 4D accommodating the 4C and a fourth temperature sensor for measuring the temperature of the cold fluid near the cold fluid outlet 24 is provided.

図７はフランジ付きシース管４Ａの構成を示す断面図であり、その他のフランジ付きシース管４Ｂ、４Ｃ、４Ｄの構成も同じである。
図８はフランジ付きシース管４Ａの取り付け構造を示す断面図である。同図は図１のＡ−Ａ断面図である。その他のフランジ付きシース管４Ｂ、４Ｃ、４Ｄの取り付け構造も同じである。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the flanged sheath pipe 4A, and the configurations of the other flanged sheath pipes 4B, 4C, and 4D are the same.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a mounting structure of the flanged sheath tube 4A. The figure is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The mounting structure of the other flanged sheath tubes 4B, 4C, and 4D is the same.

図７に示すように、フランジ付きシース管４Ａは、一端が閉じられ他端が開口した金属製の保護管であるシース管１０１と、シース管１０１の他端側の外周面に溶接等により接合された金属製のフランジ１０３とを有する。シース管１０１とフランジ１０３の材料としては、例えばステンレス鋼などが用いられる。フランジ１０３は厚さが均一なプレート状の部材である。なお、本実施形態では、シース管１０１とフランジ１０３を別体で形成しているが、本発明はこれに限定したものではなく、シース管１０１とフランジ１０３を一体に形成してもよい。 As shown in FIG. 7, the flanged sheath tube 4A is joined to the sheath tube 101, which is a metal protective tube with one end closed and the other end open, by welding or the like to the outer peripheral surface of the sheath tube 101 on the other end side. It has a welded metal flange 103. As the material of the sheath tube 101 and the flange 103, for example, stainless steel is used. The flange 103 is a plate-shaped member having a uniform thickness. In the present embodiment, the sheath tube 101 and the flange 103 are formed separately, but the present invention is not limited to this, and the sheath tube 101 and the flange 103 may be integrally formed.

このフランジ付きシース管４Ａは、複数の金属板１２７、１３３を積層して得られた上側保護板３Ｂに設けられる後述の貫通孔１２１にシース管１０１が一端側から挿入され、フランジ１０３の下面１３４を上側保護板３Ｂの後述のフランジ受け面１２３に配設される。高温伝熱板２Ａと低温伝熱板２Ｂなどの全てのパーツが積層された後に拡散接合によってフランジ付きシース管４Ａは上側保護板３Ｂに接合される。 In the flanged sheath tube 4A, the sheath tube 101 is inserted from one end side into a through hole 121 described later provided in the upper protective plate 3B obtained by laminating a plurality of metal plates 127 and 133, and the lower surface 134 of the flange 103. Is arranged on the flange receiving surface 123 described later of the upper protective plate 3B. After all the parts such as the high temperature heat transfer plate 2A and the low temperature heat transfer plate 2B are laminated, the flanged sheath tube 4A is joined to the upper protective plate 3B by diffusion joining.

ここで、上側保護板３Ｂの貫通孔１２１およびフランジ受け面１２３について説明する。
上側保護板３Ｂは、貫通孔１２１を形成する第１の孔部１２５が設けられた複数の第１の金属板１２７と、フランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３を収容可能なフランジ収容部１２９を形成するための第２の孔部１３１が設けられた第２の金属板１３３とを積層して形成される。なお、図８では、５枚の第１の金属板１２７と１枚の第２の金属板１３３との積層体によって上側保護板３Ｂが構成される場合を示しているが、第１の金属板１２７および第２の金属板１３３ともに１枚以上であればよい。 Here, the through hole 121 and the flange receiving surface 123 of the upper protective plate 3B will be described.
The upper protective plate 3B forms a plurality of first metal plates 127 provided with the first hole 125 forming the through hole 121 and a flange accommodating portion 129 capable of accommodating the flange 103 of the flanged sheath tube 4A. It is formed by laminating a second metal plate 133 provided with a second hole 131 for forming the surface. Note that FIG. 8 shows a case where the upper protective plate 3B is formed by a laminate of five first metal plates 127 and one second metal plate 133, but the first metal plate Both 127 and the second metal plate 133 may be one or more.

上側保護板３Ｂにおいて、各々の第１の金属板１２７は熱交換器本体２（流路層積層体）の積層方向の面（上面）に熱交換器本体２（流路層積層体）の積層方向と同じ方向に連続して積層され、第２の金属板１３３は積層された第１の金属板１２７の上面つまり熱交換器本体２（流路層積層体）より最も離間した面に積層される。したがって、複数の第１の金属板１２７の第１の孔部１２５が熱交換器本体２（流路層積層体）の積層方向に連続することによって貫通孔１２１が形成される。また、第２の金属板１３３が複数の第１の金属板１２７の積層体の上に積層されることによって、第２の金属板１３３の第２の孔部１３１が貫通孔１２１の流路層積層体とは反対側の周囲に、上側保護板３Ｂの積層方向に凹んだフランジ収容部１２９として形成され、第２の金属板１３３の直下の第１の金属板１２７の上面がフランジ収容部１２９内にフランジ受け面１２３として形成される。 In the upper protective plate 3B, each of the first metal plates 127 is laminated with the heat exchanger main body 2 (flow path layer laminated body) on the surface (upper surface) in the stacking direction of the heat exchanger main body 2 (flow path layer laminated body). The second metal plate 133 is continuously laminated in the same direction as the direction, and the second metal plate 133 is laminated on the upper surface of the laminated first metal plate 127, that is, the surface most distant from the heat exchanger main body 2 (flow path layer laminate). To. Therefore, the through hole 121 is formed by the first hole 125 of the plurality of first metal plates 127 being continuous in the stacking direction of the heat exchanger main body 2 (flow path layer laminated body). Further, by laminating the second metal plate 133 on the laminated body of the plurality of first metal plates 127, the second hole 131 of the second metal plate 133 becomes the flow path layer of the through hole 121. Around the side opposite to the laminated body, a flange accommodating portion 129 recessed in the laminating direction of the upper protective plate 3B is formed, and the upper surface of the first metal plate 127 directly below the second metal plate 133 is the flange accommodating portion 129. It is formed inside as a flange receiving surface 123.

フランジ付きシース管４Ａは、シース管１０１上方に上側保護板３Ｂの貫通孔１２１内に挿入し、フランジ１０３をフランジ収容部１２９内に収容した状態で、熱交換器本体２および下側保護板３Ａおよび上側保護板３Ｂなどを拡散接合することによってフランジ１０３の下面１３４をフランジ受け面１２３とが接合され、フランジ付きシース管４Ａは上側保護板３Ｂと一体化する。 The flanged sheath pipe 4A is inserted above the sheath pipe 101 into the through hole 121 of the upper protective plate 3B, and the flange 103 is housed in the flange accommodating portion 129, and the heat exchanger main body 2 and the lower protective plate 3A are accommodated. The lower surface 134 of the flange 103 is joined to the flange receiving surface 123 by diffusion joining the upper protective plate 3B and the like, and the flanged sheath pipe 4A is integrated with the upper protective plate 3B.

なお、熱交換器本体２および下側保護板３Ａおよび上側保護板３Ｂなどを拡散接合する時にフランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３と第２の金属板１３３は第１の金属板１２７の上に同時に拡散接合によって接合される。フランジ１０３と第２の金属板１３３を加熱・加圧するときに接合面に加わる圧力が均一になるように、フランジ付きシース管４Ａと第２の金属板１３３の厚さを等しくする。 When the heat exchanger main body 2, the lower protective plate 3A, the upper protective plate 3B, and the like are diffusively joined, the flange 103 of the flanged sheath pipe 4A and the second metal plate 133 are simultaneously placed on the first metal plate 127. It is joined by diffusion bonding. The thickness of the flanged sheath pipe 4A and the thickness of the second metal plate 133 are made equal so that the pressure applied to the joint surface when the flange 103 and the second metal plate 133 are heated and pressurized becomes uniform.

貫通孔１２１の内壁面とフランジ付きシース管４Ａのシース管１０１の外周面とは互いに離間していることが好ましい。貫通孔１２１の内壁面とフランジ付きシース管４Ａのシース管１０１の外周面とが接触していると、上側保護板３Ｂの温度が測定温度に影響するためである。 It is preferable that the inner wall surface of the through hole 121 and the outer peripheral surface of the sheath tube 101 of the flanged sheath tube 4A are separated from each other. This is because when the inner wall surface of the through hole 121 and the outer peripheral surface of the sheath tube 101 of the flanged sheath tube 4A are in contact with each other, the temperature of the upper protective plate 3B affects the measurement temperature.

図９は上側保護板３Ｂに取り付けられたフランジ付きシース管４Ａ内に温度センサーを封入した状態を示す断面図である。フランジ付きシース管４Ａのシース管１０１の他端は開口しており、この開口からシース管１０１内にサーミスタなどの温度センサー１４１が挿入される。サーミスタを例に上げるとサーミスタチップはガラスに封入されている。ガラスの端末はセラミック管で補強されている。このようなサーミスタがシース管１０１の先端に配置され、隙間にエポキシ樹脂などの充填剤１４２を充填する。シース管１０１の開口部はシール材１４５によってシールされる。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the temperature sensor is enclosed in the flanged sheath tube 4A attached to the upper protective plate 3B. The other end of the sheath tube 101 of the flanged sheath tube 4A is open, and a temperature sensor 141 such as a thermistor is inserted into the sheath tube 101 through this opening. Taking the thermistor as an example, the thermistor chip is enclosed in glass. The glass end is reinforced with a ceramic tube. Such a thermistor is arranged at the tip of the sheath tube 101, and the gap is filled with a filler 142 such as epoxy resin. The opening of the sheath tube 101 is sealed with a sealing material 145.

次に、本実施形態のマイクロ流路熱交換器の組立手順について説明する。初めに、２種類の伝熱板２Ａ、２Ｂを交互に複数積層する。積層されたものに対し、積層方向の上側の面に複数の第１の金属板１２７を積層する。第１の金属板１２７の上にフランジ収容部１２９を有する第２の金属板１３３を積層することで、上側保護板３Ｂが積層される。この時、上側保護板３Ｂにある貫通孔１２１とフランジ収容部１２９は連続するように形成されている。また、２種類の伝熱板２Ａ、２Ｂを交互に複数積層したものに対し、積層方向の下側の面に同様に複数の下側保護板３Ａを積層する。次に、上側保護板３Ｂにある貫通孔１２１にフランジ付きシース管４Ａをシース管１０１の一端側から挿入し、フランジ１０３の下面１３４にあるフランジ受け面１２３の上面に配置することでフランジ収容部１２９にフランジ１０３が配置される。以上の配置の工程により全てのパーツが積層された積層体が形成される。積層体の形成が完了した後、真空中あるいは不活性ガス中で加熱・加圧し、拡散接合によりマイクロ流路熱交換器１を形成する。 Next, the procedure for assembling the microchannel heat exchanger of the present embodiment will be described. First, a plurality of two types of heat transfer plates 2A and 2B are alternately laminated. A plurality of first metal plates 127 are laminated on the upper surface in the lamination direction with respect to the laminated one. The upper protective plate 3B is laminated by laminating the second metal plate 133 having the flange accommodating portion 129 on the first metal plate 127. At this time, the through hole 121 in the upper protective plate 3B and the flange accommodating portion 129 are formed so as to be continuous. Further, a plurality of two types of heat transfer plates 2A and 2B are alternately laminated, and a plurality of lower protective plates 3A are similarly laminated on the lower surface in the stacking direction. Next, the flanged sheath pipe 4A is inserted into the through hole 121 in the upper protective plate 3B from one end side of the sheath pipe 101, and is arranged on the upper surface of the flange receiving surface 123 on the lower surface 134 of the flange 103 to accommodate the flange. The flange 103 is arranged at 129. By the above arrangement process, a laminated body in which all the parts are laminated is formed. After the formation of the laminate is completed, the microchannel heat exchanger 1 is formed by heating and pressurizing in a vacuum or in an inert gas and diffusion bonding.

以上説明した実施形態のマイクロ流路熱交換器１によれば、温度センサー１４１を封入するフランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３を拡散接合によって取り付けることによって、溶接等によるシース管の上側保護板３Ｂへの取り付け作業が不要となり、製造工数を減らすことができる。
また、フランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３の下面１３４が上側保護板３Ｂの第１の金属板１２７のフランジ受け面１２３に拡散接合によって一体に接合されるので、その接合部位がシールとなって、熱交換器本体２内の流体が、フランジ付きシース管４Ａのシース管１０１を通すために上側保護板３Ｂに開けた貫通孔１２１の内壁面とシース管１０１の外周面との隙間を通じて漏れ出すことを防止できる。したがって、隙間をシールするための工程が不要となり、製造工数を減らすことができる。 According to the microchannel heat exchanger 1 of the embodiment described above, by attaching the flange 103 of the flanged sheath pipe 4A that encloses the temperature sensor 141 by diffusion joining, it is attached to the upper protective plate 3B of the sheath pipe by welding or the like. The installation work is not required, and the manufacturing man-hours can be reduced.
Further, since the lower surface 134 of the flange 103 of the flanged sheath tube 4A is integrally joined to the flange receiving surface 123 of the first metal plate 127 of the upper protective plate 3B by diffusion joining, the joining portion serves as a seal. The fluid in the heat exchanger body 2 leaks through the gap between the inner wall surface of the through hole 121 formed in the upper protective plate 3B to pass the sheath tube 101 of the flanged sheath tube 4A and the outer peripheral surface of the sheath tube 101. Can be prevented. Therefore, the process for sealing the gap becomes unnecessary, and the manufacturing man-hours can be reduced.

なお、上記のフランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３とフランジ受け面１２３の拡散接合は、熱交換器本体２の流路層積層体を構成する複数の伝熱板２Ａ、２Ｂ、上側保護板３Ｂを構成する複数の金属板１２７、１３３、および複数の下側保護板３Ａの拡散接合と同時に行っている。 The diffusion joint between the flange 103 of the flanged sheath tube 4A and the flange receiving surface 123 involves a plurality of heat transfer plates 2A and 2B and an upper protective plate 3B constituting the flow path layer laminate of the heat exchanger main body 2. This is performed at the same time as the diffusion joining of the plurality of metal plates 127 and 133 and the plurality of lower protective plates 3A.

＜変形例１＞
以下、上記の実施形態のマイクロ流路熱交換器１およびその製造方法の変形例を説明する。
図１０はフランジ付きシース管４Ａの変形例を示す断面図である。
上記実施形態のフランジ付きシース管４Ａでは、シース管１０１の開口側である他端側をフランジ１０３の他端面よりも突出させたが、図１０に示すように、シース管１０１の開口側である他端側の高さをフランジ１０３の他端面の高さと揃えてもよい。これにより、拡散接合に用いる加圧面にシース管１０１の突出部を避ける空間を設ける必要が無くなる。 <Modification example 1>
Hereinafter, a modified example of the microchannel heat exchanger 1 of the above-described embodiment and its manufacturing method will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the flanged sheath pipe 4A.
In the flanged sheath tube 4A of the above embodiment, the other end side of the sheath tube 101, which is the opening side, is projected from the other end surface of the flange 103, but as shown in FIG. 10, it is the opening side of the sheath tube 101. The height on the other end side may be aligned with the height on the other end surface of the flange 103. This eliminates the need to provide a space on the pressure surface used for diffusion bonding to avoid the protruding portion of the sheath tube 101.

＜変形例２＞
上記の実施形態のフランジ付きシース管４Ａでは、フランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３を収容可能なフランジ収容部１２９を形成するための第２の孔部１３１が設けられた第２の金属板１３３を、複数の第１の金属板１２７の上に積層したが、例えば、図１１に示すように、上から２番目の金属層を第２の金属板１３３とするなど、複数の第１の金属板１２７のうちいずれかの第１の金属板１２７の上面と接する位置に第２の金属板１３３を積層してもよい。 <Modification 2>
In the flanged sheath tube 4A of the above embodiment, the second metal plate 133 provided with the second hole 131 for forming the flange accommodating portion 129 capable of accommodating the flange 103 of the flanged sheath tube 4A is provided. , Although it was laminated on a plurality of first metal plates 127, for example, as shown in FIG. 11, the second metal layer from the top is a second metal plate 133, and a plurality of first metal plates are used. The second metal plate 133 may be laminated at a position in contact with the upper surface of any one of the first metal plates 127.

＜変形例３＞
図１２に示すように、フランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３の厚さが複数の第２の金属板１３３を重ねた時の厚さと等しくなるようにしてもよい。当然ながら、この場合には第２の孔部１３１が設けられた複数の第２の金属板１３３が連続して積層される。この場合も、フランジ収容部１２９を形成するための第２の孔部１３１が設けられた複数の第２の金属板１３３は、複数の第１の金属板１２７のうちいずれかの第１の金属板１２７の上面と接する位置に積層されてもよい。 <Modification example 3>
As shown in FIG. 12, the thickness of the flange 103 of the flanged sheath tube 4A may be equal to the thickness when a plurality of second metal plates 133 are stacked. As a matter of course, in this case, a plurality of second metal plates 133 provided with the second hole 131 are continuously laminated. Also in this case, the plurality of second metal plates 133 provided with the second hole 131 for forming the flange accommodating portion 129 are the first metal of any one of the plurality of first metal plates 127. It may be laminated at a position in contact with the upper surface of the plate 127.

＜変形例４＞
図１４に示すように、流体の流れの方向とシース管１０１の断面の楕円の長軸方向を一致させたい場合がある。 <Modification example 4>
As shown in FIG. 14, there are cases where it is desired to match the direction of fluid flow with the long axis direction of the ellipse in the cross section of the sheath tube 101.

そこで、図１３に示すように、第１の金属板１２７のフランジ受け面１２３には、第１の孔部１２５を挟んだ２ヶ所にピン孔１４７が設けられるとともに、フランジ１０３にも積層方向に貫通するピン孔１４８が２ヶ所設けられる。拡散接合する前に、対向するピン孔１４７、１４８同士にピン１４９を挿入することで、ピン１４９によって第１の金属板１２７とフランジ１０３が互いに正確な位置に連結される。これにより、フランジ付きシース管４Ａの層面における位置および軸周り方向の取り付けの向きが決まるので、シース管１０１の軸周り方向の向きが所要の向きからずれることを防止できる。 Therefore, as shown in FIG. 13, the flange receiving surface 123 of the first metal plate 127 is provided with pin holes 147 at two locations sandwiching the first hole 125, and the flange 103 is also provided in the stacking direction. Two pin holes 148 that penetrate are provided. By inserting the pins 149 into the opposite pin holes 147 and 148 before the diffusion joining, the first metal plate 127 and the flange 103 are connected to each other at an accurate position by the pins 149. As a result, the position of the flanged sheath tube 4A on the layer surface and the mounting direction in the axial direction are determined, so that the axial direction of the sheath tube 101 can be prevented from deviating from the required direction.

軸周り方向における取り付けの向きが決められたフランジ付きシース管４Ａとは、例えば次のようなものである。
図１４は軸周り方向における取り付けの向きが決められたフランジ付きシース管４Ａの例を示す上面図および側面断面図である。 The flanged sheath tube 4A in which the mounting direction in the axial direction is determined is, for example, as follows.
FIG. 14 is a top view and a side sectional view showing an example of a flanged sheath tube 4A in which the mounting direction in the axial direction is determined.

ここで、フランジ付きシース管４Ａのシース管１０１が配置された流路における流体の流れは図中左から右への方向とする。シース管１０１は、流路内の流体の流れの向きに沿って長い流線形の横断面形状を有するものとなっている。これにより、シース管１０１が流体の流れに対して抵抗となることを低減することができる。 Here, the flow of the fluid in the flow path in which the sheath tube 101 of the flanged sheath tube 4A is arranged is in the direction from left to right in the figure. The sheath tube 101 has a long streamlined cross-sectional shape along the direction of fluid flow in the flow path. This makes it possible to reduce the resistance of the sheath tube 101 to the flow of fluid.

なお、図１４においては、シース管１０１は外形の横断面形状が流線形であればよい。したがって、シース管１０１内の空間の形状は円形であってもよい。 In FIG. 14, the sheath tube 101 may have a streamlined external cross-sectional shape. Therefore, the shape of the space in the sheath tube 101 may be circular.

＜変形例５＞
図１５に示すように、フランジ付きシース管４Ａのフランジ１０３の厚さが第２の金属板１３３の厚さよりも小さい場合、拡散接合した時にプレスＰがフランジ１０３と接していないため、プレスＰの圧がフランジ１０３に加わらずフランジ１０３を第１の金属板１２７と一体化することができない。逆に、フランジ１０３の厚さが第２の金属板１３３の厚さよりも大きい場合、拡散接合した時にプレスＰが第２の金属板１３３と接していないため、プレスＰの圧が第２の金属板１３３に加わらず第２の金属板１３３を一体化させることができない。 <Modification 5>
As shown in FIG. 15, when the thickness of the flange 103 of the flanged sheath pipe 4A is smaller than the thickness of the second metal plate 133, the press P is not in contact with the flange 103 at the time of diffusion bonding, so that the press P No pressure is applied to the flange 103 and the flange 103 cannot be integrated with the first metal plate 127. On the contrary, when the thickness of the flange 103 is larger than the thickness of the second metal plate 133, the pressure of the press P is the second metal because the press P is not in contact with the second metal plate 133 at the time of diffusion bonding. The second metal plate 133 cannot be integrated without joining the plate 133.

そこで、図１６に示すように、フランジ１０３の下面１３４と第１の金属板１２７のフランジ受け面１２３との間に例えばメタルガスケットなどの金属スペーサ１５１を介在させて拡散接合を行う方法が考えられる。金属スペーサ１５１は、プレスＰの圧をフランジ１０３を介して受けると、第２の金属板１３３の厚さに対するフランジ１０３の厚さの不足分を補う厚さにまで圧縮されることによって、フランジ１０３と第２の金属板１３３の高さを揃えることができ、フランジ１０３に拡散接合に必要な圧を加わえることができる。これにより、第２の金属板１３３の厚さよりも薄いフランジ１０３でも確実に拡散接合によって熱交換器本体と一体化することができる。 Therefore, as shown in FIG. 16, a method is conceivable in which a metal spacer 151 such as a metal gasket is interposed between the lower surface 134 of the flange 103 and the flange receiving surface 123 of the first metal plate 127 to perform diffusion bonding. .. When the pressure of the press P is received through the flange 103, the metal spacer 151 is compressed to a thickness that compensates for the shortage of the thickness of the flange 103 with respect to the thickness of the second metal plate 133, so that the flange 103 And the height of the second metal plate 133 can be made uniform, and the pressure required for diffusion bonding can be applied to the flange 103. As a result, even the flange 103 thinner than the thickness of the second metal plate 133 can be reliably integrated with the heat exchanger body by diffusion bonding.

＜変形例６＞
上記の実施形態では、金属製のシース管１０１の外周面にフランジ１０３が溶接されたフランジ付きシース管４Ａを用いたが、例えばフレア加工あるいはバジル加工などによって一体成形されたフランジ付きシース管を用いてもよい。 <Modification 6>
In the above embodiment, the flanged sheath pipe 4A in which the flange 103 is welded to the outer peripheral surface of the metal sheath pipe 101 is used, but for example, a flanged sheath pipe integrally formed by flaring or basil processing is used. You may.

１…マイクロ流路熱交換器
２…熱交換器本体
３Ｂ…上側保護板
３Ａ…下側保護板
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ…フランジ付きシース管
２１…高温流体入口
２２…高温流体出口
２３…低温流体入口
２４…低温流体出口
１０１…シース管
１０３…フランジ
１２１…第１の孔部
１２７…第１の金属板
１２９…フランジ収容部
１３１…第２の孔部
１３３…第２の金属板
１４１…温度センサー
１４３…絶縁体
１５１…金属スペーサ 1 ... Micro flow path heat exchanger 2 ... Heat exchanger body 3B ... Upper protective plate 3A ... Lower protective plate 4A ... 4B, 4C, 4D ... Flangeed sheath tube 21 ... High temperature fluid inlet 22 ... High temperature fluid outlet 23 ... Low temperature Fluid inlet 24 ... Low temperature fluid outlet 101 ... Sheath tube 103 ... Flange 121 ... First hole 127 ... First metal plate 129 ... Flange accommodating 131 ... Second hole 133 ... Second metal plate 141 ... Temperature Sensor 143 ... Insulator 151 ... Metal spacer

Claims (3)

高温流体の流路が設けられた複数の第１の伝熱板と低温流体の流路が設けられた複数の第２の伝熱板とが交互に積層された流路層積層体と、
前記流路層積層体の積層方向の少なくとも一方の面に接合された保護板と、
フランジを有し、温度センサーが封入されたシース管とを備え、
前記保護板は、前記保護板の積層方向に貫通した貫通孔と、前記貫通孔の周囲に前記保護板の積層方向に凹んだフランジ収容部とを有し、
前記シース管は前記貫通孔に貫通し、
前記フランジは前記フランジ収容部に収容され、
前記貫通孔の内壁面と前記シース管の外周面とは互いに離間し、
前記流路積層体と前記保護板と前記フランジとが一体に接合されたことを特徴とするマイクロ流路熱交換器。 A flow path layer laminate in which a plurality of first heat transfer plates provided with a high temperature fluid flow path and a plurality of second heat transfer plates provided with a low temperature fluid flow path are alternately laminated, and
A protective plate joined to at least one surface of the flow path layer laminate in the stacking direction,
It has a flange and has a sheath tube with a temperature sensor enclosed.
The protective plate has a through hole penetrating in the laminating direction of the protective plate, and a flange accommodating portion recessed around the through hole in the laminating direction of the protective plate.
The sheath tube penetrates the through hole and
The flange is housed in the flange accommodating portion.
The inner wall surface of the through hole and the outer peripheral surface of the sheath tube are separated from each other.
A microchannel heat exchanger characterized in that the channel laminate, the protective plate, and the flange are integrally joined. 高温流体の流路が設けられた複数の第１の伝熱板と低温流体の流路が設けられた複数の第２の伝熱板とを交互に重ねて積層され、積層方向のうち少なくとも一方の面に、積層方向に貫通する貫通孔を形成するための孔部を有する少なくとも１枚の第１の金属板を配置するステップと、
前記第１の金属板の上に、フランジ収容部を有する第２の金属板を配置するステップと、
前記第１の金属板の上に、一方の端が閉口した金属製のフランジ付きシース管のフランジより他方の側のシース管部分を前記貫通孔に挿通させ、前記貫通孔の内壁面と前記シース管部分の外周面とを互いに離間させた状態で前記フランジをフランジ収容部に配置するステップと、
拡散結合により、少なくとも前記１枚の第１の金属板、前記フランジ付きシース管のフランジおよび前記第２の金属板を、一体化するステップと
を有するマイクロ流路熱交換器の製造方法。 A plurality of first heat transfer plates provided with a high-temperature fluid flow path and a plurality of second heat transfer plates provided with a low-temperature fluid flow path are alternately laminated and laminated, and at least one of the stacking directions. A step of arranging at least one first metal plate having a hole for forming a through hole penetrating in the stacking direction on the surface of the surface.
A step of arranging a second metal plate having a flange accommodating portion on the first metal plate, and
On the first metal plate, a sheath tube portion on the other side of the flange of the flanged sheath tube made of metal having one end closed is inserted through the through hole, and the inner wall surface of the through hole and the sheath are inserted. A step of arranging the flange in the flange accommodating portion in a state where the outer peripheral surface of the pipe portion is separated from each other,
A method for manufacturing a microchannel heat exchanger, which comprises a step of integrating at least one first metal plate, a flange of the flanged sheath tube, and the second metal plate by diffusion coupling. 請求項２に記載のマイクロ流路熱交換器の製造方法であって、
前記第２の金属板の前記フランジ収容部に前記第２の金属板よりも薄い前記フランジを収容する場合、
前記フランジを載置するステップの前に、
前記第２の金属板の厚さと前記フランジの厚さの差分を厚さとする金属スペーサを前記第１の金属板の上に載置するステップ
を有する
マイクロ流路熱交換器の製造方法。 The method for manufacturing a microchannel heat exchanger according to claim 2.
When the flange thinner than the second metal plate is accommodated in the flange accommodating portion of the second metal plate,
Before the step of placing the flange,
A method for manufacturing a microchannel heat exchanger, which comprises a step of placing a metal spacer having a thickness difference between the thickness of the second metal plate and the thickness of the flange on the first metal plate.
JP2017015346A 2017-01-31 2017-01-31 Micro flow path heat exchanger and its manufacturing method Active JP6834540B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017015346A JP6834540B2 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Micro flow path heat exchanger and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017015346A JP6834540B2 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Micro flow path heat exchanger and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018124000A JP2018124000A (en) 2018-08-09
JP6834540B2 true JP6834540B2 (en) 2021-02-24

Family

ID=63109586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017015346A Active JP6834540B2 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Micro flow path heat exchanger and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6834540B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7275699B2 (en) * 2019-03-19 2023-05-18 株式会社富士通ゼネラル LAMINATED PRODUCT AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATED BODY
CN114270146A (en) * 2019-08-23 2022-04-01 特兰特公司 Sensor assembly for heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018124000A (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8177932B2 (en) Method for manufacturing a micro tube heat exchanger
JP4533795B2 (en) Plate fin heat exchanger
US9163882B2 (en) Plate heat exchanger with channels for ‘leaking fluid’
JP6094510B2 (en) Microchannel heat exchanger
JP5620498B2 (en) Method for manufacturing a module with a hollow region by hot isostatic pressing
JP5282112B2 (en) Cold plate assembly and method of manufacturing cold plate assembly
JP6372130B2 (en) Microchannel heat exchanger
JP6834540B2 (en) Micro flow path heat exchanger and its manufacturing method
KR102272342B1 (en) Printed circuit heat exchanger and heat exchanging device comprising it
JPH0674680A (en) Heat exchanger plate and manufacture thereof
JP6107905B2 (en) Heat exchanger
US20180045469A1 (en) Heat exchanger device
KR20170104396A (en) Plate heat exchanger and method for manufacturing a plate heat exchanger
KR101891111B1 (en) Heat exchanger and nuclear power plant having the same
EP3625510B1 (en) Double wall printed circuit heat exchanger
US11353268B2 (en) Plate type heat exchanger
JP6938960B2 (en) Micro flow path heat exchanger
JP4392724B2 (en) Susceptor
KR100473498B1 (en) Heat exchanger with adiabatic structure and method for manufacturing thereof
WO2015081274A1 (en) Flattened envelope heat exchanger
JP2001099588A (en) Plate type heat exchanger
JP2019163908A (en) Laminated body, manufacturing method for laminated body, micro flow passage heat exchanger, and manufacturing method for micro flow passage heat exchanger
KR101719545B1 (en) Heat Exchanger with Watercourse Part Structure Using Multifid Plate and the Method of Manufacturing Thereof
US20230044493A1 (en) Heat exchanger limiting the risk of contamination between two fluids and aircraft comprising at least one such heat exchanger
US20210180883A1 (en) Heat exchanger with one-piece through fittings

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201006

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210118

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6834540

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151