(57)【要約】【課題】簡単な構成で流路高さを調整することを可能としつつ、耐圧性の向上も図ることができる積層型熱交換器及びそれを用いた空調用熱交換システムを得る。【解決手段】底部から起立する外周部をそれぞれ有し、皿形状をなした第１の伝熱プレート１１１及び第２の伝熱プレート１１２を積層方向に交互に積層し、第１の伝熱プレート１１１と第２の伝熱プレート１１２との間に一次熱媒体流路Ｓ１と二次熱媒体流路Ｓ２とを積層方向に交互に形成する積層型熱交換器において、第１の伝熱プレート１１１の外周部１１１ｂに形成された折り曲げ部１１１ｂ２よりも先端側が積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート１１２と接合され、底部側が積層方向上方に隣接する第２の伝熱プレート１１２と接合されるとともに、折り曲げ部１１１ｂ２よりも底部側と積層方向の下方に隣接する第２の伝熱プレート１１２とが離隔されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部から起立する外周部をそれぞれ有し、皿形状をなした第１の流路形成部材及び第２の流路形成部材を積層方向に交互に積層し、前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材との間に一次熱媒体が流通する流路と二次熱媒体が流通する流路とを前記積層方向に交互に形成する積層型熱交換器において、
前記第１の流路形成部材の外周部は折り曲げ部を有し、
前記折り曲げ部よりも先端側が前記積層方向の一方に隣接する前記第２の流路形成部材と接合され、前記折り曲げ部よりも底部側が前記積層方向の他方に隣接する前記第２の流路形成部材と接合されるとともに、
前記折り曲げ部よりも底部側と前記積層方向の一方に隣接する前記第２の流路形成部材とが離隔されていることを特徴とする積層型熱交換器。
【請求項２】
前記折り曲げ部は、前記第２の流路形成部材との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項３】
前記折り曲げ部は、該折り曲げ部よりも先端側を内側に畳むＵ字状をなしていること特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項４】
前記第１の流路形成部材及び前記第２の流路形成部材は、底部にインナーフィンが取り付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の積層型熱交換器。
【請求項５】
前記第１の流路形成部材は、前記積層方向の一方に隣接する前記第２の流路形成部材に取り付けられた前記インナーフィンと密着する押さえ部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の積層型熱交換器。
【請求項６】
前記押さえ部は、前記第１の流路形成部材の底部と前記第２の流路形成部材の底部との間に形成される流路と、前記第１の流路部材の外周部と前記第２の流路形成部材との間に形成される隙間とを区画することを特徴とする請求項５に記載の積層型熱交換器。
【請求項７】
前記一次熱媒体と前記二次熱媒体は、対向流となって流通することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の積層型熱交換器。
【請求項８】
前記一次熱媒体と前記二次熱媒体は、互いに斜めに交差して流通することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の積層型熱交換器。
【請求項９】
放熱器を備え、一次熱媒体が循環する冷凍サイクルと、
吸熱器を備え、二次熱媒体が循環する補助系統と、
前記冷凍サイクル及び前記補助系統に接続され、前記一次熱媒体と前記二次熱媒体との間で熱交換させる請求項１から８のいずれか１項に記載の積層型熱交換器と
を備えたことを特徴とする空調用熱交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のプレートを積層して形成された流路に冷凍サイクルの冷媒と水などの熱媒体とを流通させ、冷媒と熱媒体とを熱交換させる積層型熱交換器及びそれを用いた空調用熱交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層型熱交換器は、外周部が略同一形状となるように塑性加工された皿形状の金属製プレートを板厚方向に複数積層し、ろう付けにより接合して一体化している。このように積層プレートを一体化して構成された積層体においては、互いに隣接する積層プレートの間に形成される空間や、各積層プレートに形成された穴部や凹凸部に冷媒サイクルの冷媒や水などの熱媒体が流通し、積層体内部を流通する冷媒と熱媒体との間で熱交換が行われる。また、積層プレートの外周部には、曲げ加工やバーリング加工、絞り加工により立ち壁が形成され、積層体内部から外部へ冷媒や熱媒体が漏れることを防止している。このため、積層型熱交換器において積層プレート外周部には十分な耐圧性が求められる。一方、熱交換性能の観点からは、冷媒や熱媒体の種類に応じてそれぞれの流路高さを変更することが求められる。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載のアルミニウム製熱交換器のように、アルミニウム合金からなる芯材の一端面に犠牲材層をクラッドし、他端面にろう材層をクラッドしたプレート材の外周部を接合することにより、プレート材の耐食性を維持しつつ接合箇所の接合強度及びシール性を向上させたものがある。
また、例えば特許文献２及び特許文献３に記載の積層型熱交換器のように、冷媒流路高さ及び熱媒体流路高さをオフセットフィンにより規定し、冷媒流路高さと熱媒体流路高さが所定の関係を満たすように設定することで熱交換性能を向上させたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６８５９１号公報（図１）
【特許文献２】特開２０１４−１６３６３９号公報（図５）
【特許文献３】特開２０１５−５９６６９号公報（図３）
【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、特許文献１のアルミニウム製熱交換器は、外周の板厚がプレート材１枚の厚さであるため、薄肉化を行った場合に耐圧性能が不足するおそれがあるという問題がある。また、特許文献１のアルミニウム製熱交換器は、同一形状のプレート材のみで構成され、冷媒の流路高さと熱媒体の流路高さが等しくなっているため、熱交換性能向上の余地が限定的である。
また、特許文献２及び特許文献３の積層型熱交換器は、冷媒流路高さ及び熱媒体流路高さの調整のため、それぞれの流路についてオフセットフィンが必要となり、構成が複雑である。
【０００６】
この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成で流路高さを調整することを可能としつつ、耐圧性の向上も図ることができる積層型熱交換器及びそれを用いた空調用熱交換システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の積層型熱交換器は、底部から起立する外周部をそれぞれ有し、皿形状をなした第１の流路形成部材及び第２の流路形成部材を積層方向に交互に積層し、第１の流路形成部材と第２の流路形成部材との間に一次熱媒体が流通する流路と二次熱媒体が流通する流路とを積層方向に交互に形成する積層型熱交換器において、第１の流路形成部材の外周部は折り曲げ部を有し、折り曲げ部よりも先端側が積層方向の一方に隣接する第２の流路形成部材と接合され、折り曲げ部よりも底部側が積層方向の他方に隣接する第２の流路形成部材と接合されるとともに、折り曲げ部よりも底部側と積層方向の一方に隣接する第２の流路形成部材とが離隔されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、簡単な構成で流路高さを調整することを可能としつつ、耐圧性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における空調用熱交換システムを示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における積層型熱交換器を示す概略斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１における積層型熱交換器を示す分解斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るインナーフィンを示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１における積層型熱交換器の外周構造を示す概略断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１における一次熱媒体及び二次熱媒体の流れを示す概略図である。
【図７】この発明の実施の形態２における積層型熱交換器の外周構造を示す概略断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３における積層型熱交換器の外周構造を示す概略断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４における積層型熱交換器の外周構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１を図１から図６に基づいて説明する。図１は、実施の形態１における空調用熱交換システムを示すブロック図である。空調用熱交換システム１００は、例えばＲ１３４ａなどの二相型冷媒の蒸気を圧縮することにより低温を提供する蒸気圧縮式の冷凍サイクル８０と、冷媒と熱交換する熱媒体としての冷却水が流れる補助系統９０とを有する。なお、冷媒や熱媒体の種類は、これに限られるものではない。冷媒や冷凍サイクル８０の循環型冷媒経路には、吸熱器８１、圧縮機８２、積層型熱交換器１０、減圧器８３が順に配置されている。圧縮機８２は、冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出するものである。補助系統９０の循環型冷却水経路には、積層型熱交換器１０、ポンプ９２、放熱器９１が順に配置されている。すなわち、積層型熱交換器１０は、冷凍サイクル８０と補助系統９０の両方に接続されており、冷凍サイクル８０から流入する冷媒と放熱補助系統から流入する冷却水との間で熱交換させる。
【００１１】
熱交換後の冷媒及び冷却水は、冷凍サイクル８０及び補助系統９０にそれぞれ戻される。積層型熱交換器１０で放熱した冷媒は、減圧器８３で減圧されて低温低圧冷媒になり吸熱器８１において外気の冷却等を行う。その後、圧縮機８２にて圧縮されて再び積層型熱交換器１０に流入する。積層型熱交換器１０で吸熱した冷却水は、ポンプ９２によって放熱器９１に送られて外気の加熱等を行い、再び積層型熱交換器１０に流入する。空調用熱交換システム１００は、用途に応じて上記のように外気の加熱または冷却を実行する。
なお、以降の説明では、冷却水を「一次熱媒体」、冷媒を「二次熱媒体」、と称する。一次熱媒体は、相変化を起こさない単相型の熱媒体であり、二次熱媒体は相変化を起こす二層型の熱媒体がよく使用されるが、本実施の形態における熱媒体の種類や組み合わせはこれに限られるものではない。
【００１２】
図２は、実施の形態１における積層型熱交換器を示す概略斜視図であり、図３は分解斜視図である。
積層型熱交換器１０は、例えば長方形状の複数の伝熱プレートを積層して構成した伝熱プレート積層部１１の上面四隅に中空のニップル１９Ａ〜１９Ｄをそれぞれ取り付けたものである。より具体的には、後述するように一次熱媒体が流入するニップル１９Ａが左手前側、二次熱媒体が流入するニップル１９Ｂが右手前側、一次熱媒体が流出するニップル１９Ｃが右奥側、二次熱媒体が流出するニップル１９Ｄが左奥側に取り付けられている。伝熱プレート積層部１１は、第１の伝熱プレート１１１、すなわち第１の流路形成部材と、第２の伝熱プレート１１２、すなわち第２の流路形成部材とを積層方向に交互に積層したもので、第１の伝熱プレート１１１及び第２の伝熱プレート１１２の間には、一次熱媒体が流通する一次熱媒体流路Ｓ１と、二次熱媒体が流通する二次熱媒体流路Ｓ２とが伝熱プレート積層部１１の積層方向に沿って交互に形成されている。なお、図３では伝熱プレート積層部１１内部に形成される複数の層のうち上方から２層目までを図示している。３層目及び４層目以降の下方の層については、１層目及び２層目と同じ構造が繰り返される。
なお、図３では第１の伝熱プレート１１１の下面及び第２の伝熱プレート１１２の上面が二次熱媒体流路Ｓ２に面し、第２の伝熱プレート１１２の下面及び第１の伝熱プレート１１１の上面が一次熱媒体流路Ｓ１に面する構成としているが、第１の伝熱プレート１１１の下面及び第２の伝熱プレート１１２の上面が一次熱媒体流路Ｓ１に面し、第２の伝熱プレート１１２の下面及び第１の伝熱プレート１１１の上面が二次熱媒体流路Ｓ２に面する構成としてもよい。
【００１３】
第１の伝熱プレート１１１及び第２の伝熱プレート１１２は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金、銅、ステンレス等の金属製の板材を芯材としている。また、第１の伝熱プレート１１１及び第２の伝熱プレート１１２は皿形状をなし、外周部１１１ｂ及び１１２ｂが底部１１１ａ及び１１２ａから積層方向下方に起立している。このような形状は、主に絞り加工、曲げ加工等により低コストで生産性高く形成することができる。
【００１４】
図３において、第１の伝熱プレート１１１の底部１１１ａ及び第２の伝熱プレート１１２の底部１１２ａの左手前側には、一次熱媒体流入口１１１Ａ及び一次熱媒体流入口１１２Ａが形成されている。１層目において、一次熱媒体流入口１１１Ａ及び一次熱媒体流入口１１２Ａは、二次熱媒体流路Ｓ２から区画された一次熱媒体流入路１１Ａにより接続されている。
第１の伝熱プレート１１１の底部１１１ａ及び第２の伝熱プレート１１２の底部１１２ａの右手前側には、二次熱媒体流入口１１１Ｂ及び二次熱媒体流入口１１２Ｂが形成されている。２層目において、二次熱媒体流入口１１１Ｂ及び二次熱媒体流入口１１２Ｂは、一次熱媒体流路Ｓ１から区画された二次熱媒体流入路１１Ｂにより接続されている。
第１の伝熱プレート１１１の底部１１１ａ及び第２の伝熱プレート１１２の底部１１２ａの右奥側には、一次熱媒体流出口１１１Ｃ及び一次熱媒体流出口１１２Ｃが形成されている。１層目において、一次熱媒体流出口１１１Ｃ及び一次熱媒体流出口１１２Ｃは、二次熱媒体流路Ｓ２から区画された一次熱媒体流出路１１Ｃにより接続されている。
第１の伝熱プレート１１１の底部１１１ａ及び第２の伝熱プレート１１２の底部１１２ａの左奥側には二次熱媒体流出口１１１Ｄ及び二次熱媒体流出口１１２Ｄが形成されている。２層目において、二次熱媒体流出口１１１Ｄ及び二次熱媒体流出口１１２Ｄは、一次
熱媒体流路Ｓ１から区画された二次熱媒体流出路１１Ｄにより接続されている。
一次熱媒体流入口１１１Ａ及び１１２Ａ、二次熱媒体流入口１１１Ｂ及び１１２Ｂ、一次熱媒体流出口１１１Ｃ及び１１２Ｃ、二次熱媒体流出口１１１Ｄ及び１１２Ｄは、それぞれプレスによる抜き加工等により形成される。
【００１５】
第１の伝熱プレート１１１の底部１１１ａ及び第２の伝熱プレート１１２の底部１１２ａには、伝熱を促進するためのインナーフィン１２がそれぞれ接合されている。図４は、実施の形態１に係るインナーフィンを示す斜視図である。インナーフィン１２は、アルミニウム等の金属板を図４に示すように波状に折り曲げることにより形成したものであり、その頂部１２ａは平坦をなしている。インナーフィン１２を形成する金属板の厚さは、一次熱媒体Ｆ１及び二次熱媒体Ｆ２の圧力に耐える範囲であれば、特に限られるものではない。
【００１６】
第１の伝熱プレート１１１及び第２の伝熱プレート１１２の芯材としてアルミニウム若しくはアルミニウム合金を用いる場合、最上部に位置する第１の伝熱プレート１１１では、外部環境に曝される芯材の上面に犠牲陽極層（図示なし）をクラッドし、下面にろう材層（図示なし）をクラッドする。犠牲陽極層は、芯材よりも耐食性が低い材質からなり、芯材よりも優先的に腐食することで芯材の腐食を防ぎ、積層型熱交換器１０の耐腐食性を向上させるものである。ろう材層は、芯材よりも融点が低い材質からなる。最上層より下方の伝熱プレート（第２の伝熱プレート１１２及び第１の伝熱プレート１１１）では、上面にろう材層（図示なし）がクラッドされるのみの伝熱プレートと、上面にろう材層がクラッドされるとともに、下面に犠牲陽極層がクラッドされる伝熱プレートが交互に積層される。これにより、積層時には各伝熱プレート間はろう材層を介して接触する。積層後、ろう材の融点以上に加熱されることによりろう材層が溶融し、伝熱プレート間がろう付け接合される。
なお、積層型熱交換器１０の耐圧性向上のため、補強用のプレートを最上部の第１の伝熱プレート１１１の上面に接合しても良い。
【００１７】
ここで、積層型熱交換器１０の外周構造について説明する。図５は、積層型熱交換器１０の外周構造を示す概略断面図である。互いに隣接する第１の伝熱プレート１１１及び第２の伝熱プレート１１２は、外周部１１１ｂ、１１２ｂで互いに接合され、底部１１１ａ、１１２ａの間には一次熱媒体流路Ｓ１又は二次熱媒体流路Ｓ２が形成されている。第１の伝熱プレート１１１の外周部１１１ｂには、立ち壁部１１１ｂ１、折り曲げ部１１１ｂ２、及び先端部１１１ｂ３が底部１１１ａ側から順に形成されており、先端部１１１ｂ３は、その内側面が積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート１１２の外周部１１２ｂと接合されている。折り曲げ部１１１ｂ２は、先端部１１１ｂ３から立ち上がるように折れ曲がっており、立ち壁部１１１ｂ１は、積層方向上方に隣接する第２の伝熱プレート１１２の外周部１１２ｂと接合される一方で、積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート１１２からは離隔され、隙間Ｔ１が形成されている。折り曲げ部１１１ｂ２と積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート１１２との間にも隙間が形成されるが、この隙間にはろう付けの際にフィレット１３が形成される。上記のような立ち壁部１１１ｂ１、折り曲げ部１１１ｂ２及び先端部１１１ｂが設けられた外周部１１１ｂは、例えば２段絞り加工により容易に形成することができる。
【００１８】
第２の伝熱プレート１１２の外周部１１２ｂは、その内側面が積層方向下方に隣接する第１の伝熱プレート１１１の立ち壁部１１１ｂ１の外側面に接合されている。なお、図５に示す外周部１１２は２段絞り加工により先端部を折り曲げているが、外周部１１２ｂは、１段絞り加工により成形してもよい。
【００１９】
図５に示す外周構造では、外側から先端部１１１ｂ３、外周部１１２ｂ、立ち壁部１１
１ｂ１と３重に重ねられた構成となっている。また、二次熱媒体流路Ｓ２の流路高さは、折り曲げ部１１１ｂ２の位置や長さに応じて変化する。折り曲げ部１１１ｂ２を長く形成すれば底部１１１ａと積層方向下方に隣接する底部１１２ａとの距離が大きくなり、二次熱媒体流路Ｓ２の流路高さも大きくなる。
【００２０】
次に、一次熱媒体及び二次熱媒体の流れについて説明する。図６は、一次熱媒体及び二次熱媒体の流れを示す概略図であり、図６（ａ）は一次熱媒体及び二次熱媒体の流れを示す正面図、図６（ｂ）は一次熱媒体及び二次熱媒体の流れを示す平面図である。図６（ａ）に示すように、一次熱媒体Ｆ１は図中上方からニップル１９Ａを通って伝熱プレート積層部１１の内部を流通し、ニップル１９Ｃから図中上方へ排出される。二次熱媒体Ｆ２についても同様に、図中上方からニップル１９Ｂを通って伝熱プレート積層部１１の内部を流通し、ニップル１９Ｄから図中上方へ排出される。また、図６（ｂ）に示すように、一次熱媒体Ｆ１は及び二次熱媒体Ｆ２は伝熱プレート積層部１１の内部で対向流となるとともに、互いに斜めに交差して流れる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、ニップル１９Ａ〜１９Ｄを全て伝熱プレート積層部１１の上面に設けているが、これに限られるものではなく、例えば、ニップル１９Ａ、１９Ｂを伝熱プレート積層部１１の上面に設け、ニップル１９Ｃ、１９Ｄを伝熱プレート積層部１１の下面に設けてもよい。この場合、一次熱媒体Ｆ１及び二次熱媒体Ｆ２はそれぞれ上方から下方に流れる。また、ニップル１９Ａ、１９Ｄを伝熱プレート積層部１１の上面に設け、ニップル１９Ｂ、１９Ｃを伝熱プレート積層部１１の下面に設けて、一次熱媒体Ｆ１は上方から下方に流し、二次熱媒体Ｆ２は下方から上方に流す構成としてもよいし、ニップル１９Ａ、１９Ｄを伝熱プレート積層部１１の下面に設け、ニップル１９Ｂ、１９Ｃを伝熱プレート積層部１１の下面に設けて、一次熱媒体Ｆ１は下方から上方に流し、二次熱媒体Ｆ２は上方から下方に流す構成としてもよい。
【００２２】
また、本実施の形態では、熱交換性能の観点から一次熱媒体Ｆ１及び二次熱媒体を対向かつ斜めに流したが、熱媒体の種類や積層型熱交換器の設置位置、方向に応じて熱媒体の流し方を適宜選択できる。例えば、斜めに交差しない対向流としてもよいし、斜めに交差させるのみにしてもよい。また、平行流としてもよい。
【００２３】
続いて、図３に戻って伝熱プレート積層部１１内部における一次熱媒体Ｆ１及び二次熱媒体Ｆ２の流れについて説明する。図に示すように、ニップル１９Ａを通って一次熱媒体流入口１１１Ａから１層目に流入した一次熱媒体Ｆ１は、一次熱媒体流入路１１Ａを流通して一次熱媒体流入口１１２Ａから２層目に流入する。上述したように、一次熱媒体流入路１１Ａは二次熱媒体流路Ｓ２から区画されているため、一次熱媒体流入路１１Ａを流通する一次熱媒体Ｆ１は、１層目の二次熱媒体流路Ｓ２を流通する二次熱媒体Ｆ２と混合することなく２層目に流入する。２層目に流入した一次熱媒体Ｆ１は、一部が一次熱媒体流路Ｓ１を流通し、残りは一次熱媒体流入口１１１Ａから３層目に流入する。一次熱媒体流路Ｓ１を流通した一次熱媒体Ｆ１は、一次熱媒体流出口１１１Ｃを通って３層目から流入する一次熱媒体Ｆ１とともに、一次熱媒体流出口１１２Ｃを通って１層目に流出する。そして、一次熱媒体流出路１１Ｃを流通し一次熱媒体流出口１１１Ｃ及びニップル１９Ｃを通って外部に排出される。上述したように、一次熱媒体流出路１１Ｃは二次熱媒体流路Ｓ２から区画されているため、一次熱媒体流出路１１Ｃを流通する一次熱媒体Ｆ１は、１層目の二次熱媒体流路Ｓ２を流通する二次熱媒体Ｆ２と混合することなく一次熱媒体流出口１１１Ｃから流出する。
【００２４】
ニップル１９Ｂを通って二次熱媒体流入口１１１Ｂから１層目に流入した二次熱媒体Ｆ２は、一部が二次熱媒体流路Ｓ２を流通し、残りは二次熱媒体流入口１１２Ｂから２層目に流入する。二次熱媒体流路Ｓ２を流通した二次熱媒体Ｆ２は、二次熱媒体流出口１１２
Ｄを通って２層目から流入する二次熱媒体Ｆ２とともに、二次熱媒体流出口１１１Ｄ及びニップル１９Ｄを通って外部に排出される。一方、２層目に流入した二次熱媒体は、二次熱媒体流入路１１Ｂを流通して二次熱媒体流入口１１１Ｂから３層目に流入する。上述したように、二次熱媒体流入路１１Ｂは一次熱媒体流路Ｓ１から区画されているため、二次熱媒体流入路１１Ｂを流通する二次熱媒体Ｆ２は、２層目の一次熱媒体流路Ｓ１を流通する一次熱媒体Ｆ１と混合することなく二次熱媒体流入口１１１Ｂから３層目に流入する。
また、２層目では、二次熱媒体流出口１１１Ｄを通って３層目から流入した二次熱媒体Ｆ２が二次熱媒体流出路１１Ｄを流通して１層目に流出している。上述したように、二次熱媒体流出路１１Ｄは一次熱媒体流路Ｓ１から区画されているため、二次熱媒体流出路１１Ｄを流通する二次熱媒体Ｆ２は、２層目の一次熱媒体流路Ｓ１を流通する一次熱媒体Ｆ１と混合することなく二次熱媒体流出口１１１Ｄから１層目に流出する。
【００２５】
互いに隣接する一次熱媒体流路Ｓ１及び二次熱媒体流路Ｓ２をそれぞれ流通する一次熱媒体Ｆ１及び二次熱媒体Ｆ２の間では、第１の伝熱プレート１１１又は第２の伝熱プレート１１２を介して熱交換が行われる。
【００２６】
実施の形態１によれば、底部から起立する外周部をそれぞれ有し、皿形状をなした第１の伝熱プレート及び第２の伝熱プレートを積層方向に交互に積層し、第１の伝熱プレートと第２の伝熱プレートとの間に一次熱媒体流路と二次熱媒体流路を積層方向に交互に形成する積層型熱交換器において、第１の伝熱プレートの外周部に設けられた折り曲げ部よりも先端側に位置する先端部は積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレートと接合させ、折り曲げ部よりも底部側に位置する立ち壁部は積層方向上方に隣接する第２の伝熱プレートと接合させる一方で、立ち壁部は積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレートから離隔させた。これにより、折り曲げ部の位置や長さを変化させるのみで二次熱媒体流路の高さを調整可能とし、かつ、伝熱プレートが３重に重なり合う外周構造となっているため、簡単な構成で流路高さを調整することを可能としつつ、耐圧性の向上も図ることができるという効果を得ることができる。
【００２７】
また、積層型熱交換器の内部における一次熱媒体及び二次熱媒体の流れを対向流としたため、一次熱媒体流路を流通する一次熱媒体及び二次熱媒体流路を流通する二次熱媒体流路が、流入から流出までに熱交換する熱量が大きくなり、熱交換性能が向上する。このため、積層型熱交換器内部を流通させる熱媒体の量の削減を図ることができるとともに、積層型熱交換器の小型化を図ることができる。
【００２８】
また、積層型熱交換器の内部において、一次熱媒体及び二次熱媒体を斜めに交差させて流通させるので、一次熱媒体流路及び二次熱媒体が熱交換を行う流路長さが長くなり、流通させる熱媒体の量をさらに削減できるとともに積層型熱交換器のさらなる小型化を図ることができる。
【００２９】
実施の形態２．
以下に、この発明の実施の形態２を図７に基づいて説明する。なお、図１から図６と同一又は相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図７は、実施の形態２における積層型熱交換器の外周構造を示す概略断面図である。実施の形態２の外周構造において、互いに隣接する第１の伝熱プレート２１１及び第２の伝熱プレート２１２は、実施の形態１と同様に外周部２１１ｂ、２１２ｂで互いに接合され、底部２１１ａ、２１２ａの間には一次熱媒体流路Ｓ１又は二次熱媒体流路Ｓ２が形成されている。第１の伝熱プレート２１１の外周部２１１ｂには、立ち壁部２１１ｂ１、折り曲げ部２１１ｂ２及び先端部２１１ｂ３が底部２１１ａ側から順に形成されており、先端部２１１ｂ３は、その内側面が積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート２１２の外周部２１２ｂと接合されている。折り曲げ部２１１ｂ２は、先端部２１１ｂ３から立ち上がるように折れ曲がっており、折り曲げ部２１１ｂ２は、先端部２１１ｂ３から立ち上がるように折れ曲がっており、立ち壁部２１１ｂ１は、積層方向上方に隣接する第２の伝熱プレート２１２の外周部２１２ｂと接合される一方で、積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート２１２からは離隔され、隙間Ｔ１が形成されている。
【００３０】
第１の伝熱プレート２１１の底部２１１ａには、積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート２１２の底部２１２ａに取り付けられたインナーフィン（図７では図示を省略している）に密着する押さえ部２１１ｃが設けられている。図７では左側端部の押さえ部２１１ｃのみ図示しているが、右側端部も同様に押さえ部２１１ｃが設けられている。押さえ部２１１ｃは、インナーフィンと密着することにより、第１の伝熱プレート２１１及び第２の伝熱プレート２１２の間での熱の移動を促進するとともに、二次熱媒体流路Ｓ２と隙間Ｔ１を区画して、二次熱媒体流路Ｓ２を流れる二次熱媒体Ｆ２の隙間Ｔ１への流入を防いでいる。なお、押さえ部２１１ｃは、プレス加工などの板金曲げで形成することができる。
その他については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３１】
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、第１の伝熱プレートの底部の両端に設けた押さえ部により、二次熱媒体流路を流通する二次熱媒体が外周部に形成された隙間に流れることを防いでいる。このため、二次熱媒体が外周の隙間を流れることによる熱交換性能の低下を防ぐとともに、伝熱プレート間における熱の移動を促進し、熱交換性能のさらなる向上を図ることができる。
【００３３】
実施の形態３．
以下に、この発明の実施の形態３を図８に基づいて説明する。なお、図１から図６と同一又は相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図８は、実施の形態３における積層型熱交換器の外周構造を示す概略断面図である。実施の形態３の外周構造において、互いに隣接する第１の伝熱プレート３１１及び第２の伝熱プレート３１２は、実施の形態１と同様に外周部３１１ｂ、３１２ｂで互いに接合され、底部３１１ａ、３１２ａの間には一次熱媒体流路Ｓ１又は二次熱媒体流路Ｓ２が形成されている。第１の伝熱プレート３１１の外周部３１１ｂには、立ち壁部３１１ｂ１、折り曲げ部３１１ｂ２及び先端部３１１ｂ３が底部３１１ａ側から順に形成されている。
【００３４】
折り曲げ部３１１ｂ２は、ヘミング曲げにより先端部３１１ｂ３を内側に畳むＵ字状をなしており、先端部３１１ｂ３はその外側面が積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート３１２の外周部３１２ｂと接合されている。立ち壁部３１１ｂ１は、積層方向上方に隣接する第２の伝熱プレート３１２の外周部３１２ｂと接合される一方で、積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート３１２からは先端部３１１ｂ３の板厚分だけ離隔されている。折り曲げ部３１１ｂ２のようなヘミング曲げは、プレス加工により容易に形成することができる。なお、図７では第２の伝熱プレート３１２の外周部３１２ｂが一段絞り加工で形成されているが、２段絞り加工で形成してもよい。
【００３５】
図８に示す実施の形態３の外周構造では、外側から立ち壁部３１１ｂ１、先端部３１１ｂ３、外周部３１２ｂ、立ち壁部３１１ｂ１と、外周部で伝熱プレートが４重に重ねられた構成となっている。また、二次熱媒体流路Ｓ２の流路高さは、折り曲げ部３１１ｂ２の位置を調節することにより調整できる。折り曲げ部３１１ｂ２を先端側に近づけて、立ち壁部３１１ｂ１を長くした場合、二次熱媒体流路Ｓ２の流路高さは大きくなり、折り曲げ部３１１ｂ２を底部３１１ａ側に近づけて、立ち壁部３１１ｂ１を短くした場合、二次熱媒体流路Ｓ２の流路高さは小さくなる。
その他については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３６】
実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
また、折り曲げ部は、先端部が内側に折れ曲がるＵ字状をなしているため、伝熱プレートが４重に重なり合う外周構造となり、耐圧性及びシール性がさらに向上している。
【００３８】
実施の形態４．
以下に、この発明の実施の形態４を図９に基づいて説明する。なお、図１から図６と同一又は相当部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。図９は、実施の形態４における積層型熱交換器の外周構造を示す概略断面図である。実施の形態４の外周構造において、互いに隣接する第１の伝熱プレート４１１及び第２の伝熱プレート４１２は、実施の形態３と同様に外周部４１１ｂ、４１２ｂで互いに接合され、底部４１１ａ、４１２ａの間には一次熱媒体流路Ｓ１又は二次熱媒体流路Ｓ２が形成されている。第１の伝熱プレート４１１の外周部４１１ｂには、立ち壁部４１１ｂ１、折り曲げ部４１１ｂ２及び先端部４１１ｂ３が底部４１１ａ側から順に形成されている。折り曲げ部４１１ｂ２は、ヘミング曲げにより先端部４１１ｂ３を内側に畳むＵ字状をなしており、先端部４１１ｂ３はその外側面が積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート４１２の外周部４１２ｂと接合されている。立ち壁部４１１ｂ１は、積層方向上方に隣接する第２の伝熱プレート４１２の外周部４１２ｂと接合される一方で、積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート４１２からは先端部４１１ｂ３の板厚分だけ離隔されている。
【００３９】
先端部４１１ｂ３の先端には、積層方向下方に隣接する第２の伝熱プレート４１２の底部４１２ａに取り付けられたインナーフィン（図９では図示を省略している）に密着する押さえ部４１１ｃが設けられている。図９では左側端部の押さえ部４１１ｃのみ図示しているが、右側端部も同様に押さえ部４１１ｃが設けられている。押さえ部４１１ｃは、インナーフィンと密着することにより、第１の伝熱プレート４１１及び第２の伝熱プレート４１２の間での熱の移動を促進する。押さえ部４１１ｃを設けたことによって生じる隙間Ｔ４は、二次熱媒体流路Ｓ２から区画されており、二次熱媒体Ｆ２の隙間Ｔ４への流入が防がれている。押さえ部４１１ｃは、実施の形態２の押さえ部２１１ｃと同様にプレス加工などの板金曲げで形成することができる。
その他については実施の形態３と同様であるので、その説明を省略する。
【００４０】
実施の形態４によれば、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、先端部の先端に第２の伝熱プレートに取り付けられたインナーフィンに密着する押さえ部を設けたため、伝熱プレート間における熱の移動を促進し、熱交換性能のさらなる向上を図ることができる。
【００４２】
また、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  積層型熱交換器、１１  伝熱プレート積層部、１１１、２１１、３１１、４１１  第１の伝熱プレート、１１２、２１２、３１２、４１２  第２の伝熱プレート、１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ、４１２ａ  底部、１１１ｂ、２１１ｂ、３１１ｂ、４１１ｂ、１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ、４１２ｂ  外周部、１１１ｂ１、２１１ｂ１、３１１ｂ１、４１１ｂ１  立ち壁部、１１１ｂ２、２１１ｂ２、３１１ｂ２、４１１ｂ２  折り曲げ部、１１１ｂ３、２１１ｂ３、３１１ｂ３、４１１ｂ３  先端部、２１１ｃ、４１１ｃ  押さえ部、１２  インナーフィン、８０  冷凍サイクル、８１  吸熱器、９０  補助系統、９１  放熱器、１００  空調用熱交換システム、Ｆ１  一次熱媒体、Ｆ２  二次熱媒体、Ｓ１  一次熱媒体流路、Ｓ２  二次熱媒体流路、Ｔ１、Ｔ４  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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