(57)【要約】  第１プレートおよび第２プレートを含み、それぞれが、内部に形成され、プレートの第１端部から、プレートの第２端部から間隔をおいて位置する末端まで実質的に延在する縦方向平坦セクションによって分離された外部突出斜め傾斜リブの少なくとも２つの縦方向列を有する、熱交換器において流体を運ぶための複数経路プレート対。各プレートは、末端と第２端部との間に２つの縦方向列を接合するターン部分を含む。第１プレートおよび第２プレートは、第１および第２内部流れチャネルを形成するように共に接合される。ターン部分は、少なくとも、第１内部流れチャネルの上流領域から第２内部流れチャネルの下流領域に流体を向けるための第１内部流路と、第１内部流れチャネルの下流領域から第２内部流れチャネルの上流領域に流体を向けるための第２内部流路とを画定する。
2007529709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器において流体を運ぶための複数経路プレート対であって、
各プレートが、プレート内部に形成された、プレートの第１端部から、プレートの第２端部から間隔をおいて位置する末端まで実質的に延在する縦方向平坦セクションによって分離された外部に突出する斜め傾斜リブの少なくとも２つの縦方向列を有し、各プレートが、前記末端と前記第２端部との間において前記２つの縦方向列を接合するターン部分を含む、第１プレートおよび第２プレートを備え、
前記第１プレートおよび前記第２プレートが、互いに隣接する前記縦方向平坦セクション、ならびに前記隣接する縦方向平坦セクションによって分離された波状の第１および第２内部流れチャネルを形成するように協動する傾斜リブの前記列と周囲縁セクションの周りにおいて共に接合され、前記第１内部流れチャネルおよび前記第２内部流れチャネルが、それぞれ、前記プレート対の上を流れる外部流体の流れ方向に対して上流領域および下流領域を有し、前記プレートの前記ターン部分が協動して、少なくとも、前記第１内部流れチャネルの前記上流領域から前記第２内部流れチャネルの前記下流領域に流体を向けるための第１内部流路と、前記第１内部流れチャネルの前記下流領域から前記第２内部流れチャネルの前記上流領域に流体を向けるための第２内部流路とを画定する、複数経路プレート対。
【請求項２】
各プレートの前記ターン部分が、平坦割出しセクションによって互いから分離され、かつ前記末端と前記第２端部との間に位置する中央部分をそれぞれが有する第１外向き突出リブおよび第２外向き突出リブを含み、接合されたプレートの前記第１リブが協動して、前記第１内部流路を提供し、接合されたプレートの前記第２リブが協動して、前記第２内部流路を提供する、請求項１に記載のプレート対。
【請求項３】
各プレートの前記第１リブおよび前記第２リブの前記中央部分が、前記プレートの前記第２端部にほぼ平行である、請求項２に記載のプレート対。
【請求項４】
前記第１リブが、前記第１リブの前記中央部分の第１端部からほぼ直角に延在する第１リブ部分と、前記第１リブの前記中央部分の第２端部からほぼ直角に延在する第２リブ部分とを含み、１つのプレートの前記第１リブ部分が、前記プレート対の他のプレートの前記第２リブ部分と協動する、請求項２に記載のプレート対。
【請求項５】
前記第１内部流路が、前記プレート対の反転端部の外部領域の周りに延在し、前記第２内部流路が、前記外部領域の内部に位置する、請求項１に記載のプレート対。
【請求項６】
前記第１プレートの各列の前記傾斜リブが、それぞれ、前記第２プレートの協動する列の複数のリブと交差し、前記第２プレートの各列の前記傾斜リブが、それぞれ、前記第１プレートの協動する列の複数リブと交差する、請求項１に記載のプレート対。
【請求項７】
前記第１流れチャネルおよび前記第２流れチャネルが、プレート対の上の前記外部流体の前記流れ方向にほぼ垂直に延在する、請求項１に記載のプレート対。
【請求項８】
入口マニホルドと出口マニホルドとの間において内部熱交換器流体を運ぶためのＵ流れ管状平坦プレート対の位置合わせスタックを含む熱交換器であって、前記プレート対のそれぞれが、内部流体の入口開口および出口開口と、前記プレート対の上の外部流体の流れ方向に対する上流縁および下流縁とを有し、各プレート対が、縦軸および端部をそれぞれが有する第１および第２インタフェース・プレートを備え、前記プレートのそれぞれが、前記縦軸に対して傾斜した外向き突出リブの縦方向上流列と、前記縦軸に対して傾斜した外向き突出リブの縦方向下流列とを有し、前記上流列が、前記入口開口および前記出口開口の一方において始まり、前記端部に隣接して位置するターン部分において終端し、前記下流列が、前記入口開口および前記出口開口の他方において始まり、前記ターン部分において終端し、前記上流列が、前記外部流体の前記流れ方向に対して前記下流列の上流にあり、前記ターン部分が、第１外向き延在リブおよび第２外向き延在リブを含み、前記第１プレートおよび前記第２プレートが、前記内部流体の上流内部流れチャネルを画定するように交差構成において連絡する各プレートの前記上流列の前記傾斜リブ、および前記内部流体の下流内部流れチャネルを画定するように交差構成において連絡する各プレートの前記下流列の前記傾斜リブと共に接合され、前記第１外向き延在リブが協動して、前記上流内部流れチャネルの上流側と前記下流内部流れチャネルの下流側との間において前記内部流体の第１内部流路を提供し、前記第２外向き延在リブが協動して、前記上流内部流れチャネルの下流側と前記下流内部流れチャネルの上流側との間において前記内部流体の第２内部流路を提供する、熱交換器。
【請求項９】
前記第１内部流路および前記第２内部流路が、それぞれ、前記傾斜リブと平行ではない分離された中央部分を含む、請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記内部流路の前記分離された中央部分が、それぞれ、前記プレートの前記縦軸に対してほぼ直角に延在する、請求項９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記プレートが、それから外向きに突出する前記リブを有してほぼ平坦であり、各プレートが、平坦周囲縁セクションと、前記上流列と前記下流列との間に延在する縦方向平坦中央セクションと、前記傾斜リブの間に画定された外部溝とを有し、前記外部溝のそれぞれが、その一端において前記平坦中央セクションと交差し、他端において前記平坦周囲縁セクションと交差する、請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記リブの外表面と接触する隣接プレート対間に位置する外部フィンを含む、請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記傾斜リブの外表面領域が、前記外部溝の外表面領域より大きい、請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記第１プレートが、前記第２プレートとほぼ同一である、請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１５】
熱交換器の隣接プレート対間における外部流体の流れに対して上流側および下流側を有する複数プレート対熱交換器において使用される、内部流体がその中を通って運ばれるＵ流れプレート対であって、プレート対が、周囲縁セクションの周りにおいて、かつ細長い中央セクションに沿って接合された第１および第２インタフェース・プレートを含み、プレート対が、プレート対の上流縁と接合中央プレート・セクションとの間に位置する細長い上流側と、接合中央プレート・セクションとプレート対の下流縁との間に位置する下流側とを含み、プレート対の前記上流側および前記下流側が、前記プレートの上に形成された斜め傾斜外向き突出インタフェース・リブによって画定された第１内部流れチャネルおよび第２内部流れチャネルをそれぞれ含み、前記第１プレート上の前記インタフェース・リブが、前記第２プレート上の前記インタフェース・リブとは反対方向に配向され、プレート対が、前記第１内部流れチャネルの上流領域を前記第２内部流れチャネルの下流領域に接続する第１内部流路と、前記第１内部流れチャネルの下流領域を前記第２内部流れチャネルの上流領域に接続する第２内部流路とを画定する反転端部を含む、Ｕ流れプレート対。
【請求項１６】
前記第１内部流路および前記第２内部流路が、それぞれ、前記上流縁および下流縁に対してほぼ直角に延在するそれぞれの中央経路部分を含み、前記第１内部流路の前記中央経路部分が、障壁によって前記第２内部流路の前記中央経路部分から分離される、請求項１５に記載のプレート対。
【請求項１７】
前記第１内部流路がＵ形である、請求項１５に記載のプレート対。
【請求項１８】
前記第２内部流路がＵ形である、請求項１７に記載のプレート対。
【請求項１９】
前記反転端部が、前記第１内部流れチャネルを前記第２内部流れチャネルに接続する他の内部流路を画定する、請求項１５に記載のプレート対。
【請求項２０】
前記第１流路および前記第２流路が、前記第１プレートおよび前記第２プレートの上に提供された外向き突出リブによって画定される、請求項１５に記載のプレート対。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート対を通る内部流路（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）が交差リブ（ｃｒｏｓｓ−ｏｖｅｒ  ｒｉｂ）によって画定されるプレート対から形成される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、層状にされて、ろう付けされ、はんだ付けされ、または機械などにより接合されて封止される複数のプレート対からしばしば形成される。いくつかの用途、たとえば冷却蒸発装置システムにおいては、熱交換器は、冷却剤の内部Ｕ形流路をそれぞれが画定する層状プレート対から形成される。いくつかのプレート対熱交換器では、１つのプレート対のプレートのそれぞれの上に提供される外向き突出リブが協動して、内部Ｕ形流路を形成する。そのようなリブ付きプレート構造では、各プレート上のリブは、共通の方向に傾斜し、それにより、２つのプレートがプレート対を形成するように互いに対面して構成されるとき、１つのプレート上の各リブによって提供される内部溝は、対面プレート上のリブによって提供されるいくつかの内部溝と交差して、内部流路を形成する。通常、流路のＵターン部分において、傾斜リブは、Ｕターンの周りに流体を通過させるためにより長くなっている。１９６６年７月５日に発行された米国特許第３２５８８３２号および１９８１年２月１０日に発行された米国特許第４２４９５９７号において、交差リブ熱交換器の例を見ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ｕ形流路交差リブ熱交換器の従来の設計では、内部流体は、プレート対の流路の反転部分において、プレート対の残りの部分全体の総圧力降下に対して、比較的大きい圧力降下を受ける。さらに、従来の設計では、内部流体は、必ずしも、熱交換を促進する最も効率的な方式で反転部分の周りに向けられるとは限らない。たとえば、反転ゾーンに入る流体は、内部流路内における流体の相対位置に基づいて、異なる相特性を有する可能性がある。従来の交差リブ・プレートの設計では、反転部分の周りを通過する流体は、そのような異なる特性に関係なく、無差別に混合される。したがって、反転部分の周りに流体を移送する際の圧力降下が最小限に抑えられ、かつ熱交換器の効率を増大させるパターンで流体が反転部分の周りに経路設定される交差リブ・タイプのプレート対熱交換器が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一例によれば、熱交換器において流体を運ぶための複数経路プレート対（ｍｕｌｔｉｐａｓｓ  ｐｌａｔｅ  ｐａｉｒ）が提供される。プレート対は、第１プレートおよび第２プレートを含み、各プレートは、プレート内部に形成された、プレートの第１端部から、プレートの第２端部から間隔をおいて位置する末端（ｔｅｒｍｉｎｕｓ）まで実質的に延在する縦方向平坦セクションによって分離された外部に突出する斜め傾斜リブの少なくとも２つの縦方向列を有する。各プレートは、末端と第２端部との間に２つの縦方向列を接合するターン部分を含む。第１プレートおよび第２プレートは、互いに隣接する縦方向平坦セクション、ならびに隣接する縦方向平坦セクションによって分離された波状の第１および第２内部流れチャネルを形成するように協動する傾斜リブの列と、周囲縁セクションの周りにおいて共に接合される。第１および第２内部流れチャネルは、それぞれ、プレート対の上を流れる外部流体の流れ方向に対して、上流領域および下流領域を有する。プレートのターン部分は協動して、少なくとも、第１内部流れチャネルの上流領域から第２内部流れチャネルの下流領域に流体を向けるための第１内部流路と、第１内部流れチャネルの下流領域から第２内部流れチャネルの上流領域に流体を向けるための第２内部流路とを画定する。
【０００５】
本発明の他の例によれば、入口マニホルドと出口マニホルドとの間において内部熱交換器流体を運ぶためのＵ流れ管状平坦プレート対の位置合わせスタックを含む熱交換器が提供される。プレート対のそれぞれは、内部流体の入口開口および出口開口、ならびにプレート対の上における外部流体の流れ方向に対する上流縁および下流縁を有する。各プレート対は、それぞれが縦軸および端部を有する第１および第２インタフェース・プレート（ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ  ｐｌａｔｅ）を含み、プレートのそれぞれは、縦軸に対して傾斜した外向き突出リブの縦方向上流列と、縦軸に対して傾斜した外向き突出リブの縦方向下流列とを有する。上流列は、入口開口および出口開口の一方において始まり、端部に隣接して位置するターン部分において終端し、下流列は、入口開口および出口開口の他方において始まり、ターン部分において終端し、上流列は、外部流体の流れ方向に対して下流列の上流にある。ターン部分は、第１および第２の外向き延在リブを含む。第１プレートおよび第２プレートは、内部流体の上流内部流れチャネルを画定するように交差構成において連絡する各プレートの上流列の傾斜リブ、および内部流体の下流内部流れチャネルを画定するように交差構成において連絡する各プレートの下流列の傾斜リブと共に接合される。第１外向き延在リブは協動して、上流内部流れチャネルの上流側と下流内部流れチャネルの下流側との間において内部流体の第１内部流路を提供し、第２外向き延在リブは協動して、上流内部流れチャネルの下流側と下流内部流れチャネルの上流側との間において内部流体の第２内部流路を提供する。
【０００６】
本発明の他の例によれば、熱交換器の隣接プレート対の間の外部流体の流れに対して上流側および下流側を有する複数プレート対熱交換器において使用される、内部流体がその中を通って運ばれるＵ流れプレート対が提供される。プレート対は、周囲縁セクションの周りにおいて、かつ細長い中央セクションに沿って接合された第１および第２インタフェース・プレートを含み、プレート対は、プレート対の上流縁と接合中央プレート・セクションとの間に位置する細長い上流側と、接合中央プレート・セクションとプレート対の下流縁との間に位置する下流側とを含む。プレート対の上流側および下流側は、プレートの上に形成された斜め傾斜外向き突出インタフェース・リブによって画定される第１内部流れチャネルおよび第２内部流れチャネルをそれぞれ含み、第１プレート上のインタフェース・リブは、第２プレート上のインタフェース・リブとは反対方向に配向される。プレート対は、第１内部流れチャネルの上流領域を第２内部流れチャネルの下流領域に接続するＵ形第１内部流路と、第１内部流れチャネルの下流領域を第２内部流れチャネルの上流領域に接続する第２内部流路とを画定する反転端部を含む。
【０００７】
ここで、本発明の例示的な実施形態について添付の図面を参照して記述する。
【０００８】
同じ参照符号が、同じ要素および特徴を表すために図を通して使用されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、符号１０によって全体的に示される熱交換器の１つの例示的な実施形態が、図２から５に示されるタイプの背面合わせのプレート（ｂａｃｋ−ｔｏ  ｂａｃｋ  ｐｌａｔｅ）１４で形成された複数のプレート対（ｐｌａｔｅ  ｐａｉｒ）２０で作成される。プレート対２０は、層状の管状部材であり、入口開口２４および出口開口２８を有する拡張遠位端部分またはボス２２、２６を有するプレート１４から形成され、それにより、流体の流れは、プレート対２０を通るほぼＵ形の経路を進行する。１つの例示的な実施形態では、空気側フィン（ａｉｒ−ｓｉｄｅ  ｆｉｎ）１２が、隣接するプレート対２０の間に位置する。プレートの一方の側のボス２２は、入口マニホルドを形成するように共に接合され、プレートの他の側のボス２６は、出口マニホルドを形成するように共に接合される。熱交換器１０は、縦方向入口管１５を含むことが可能であり、この管は、冷却剤の２相気体／液体混合物などの入ってくる流体を熱交換器１０の一方の側に送達するために、プレートのマニホルド開口２４の中を通っている。熱交換器１０は、複数の平行プレート対セクションに分割することができ、流体は、入口フィッティングと同じ熱交換器１０の端部に位置する出口フィッティング１７から最終的に出るように、様々なセクションを経て順次経路設定される。代替として、出口フィッティングおよび入口フィッティングは、熱交換器の異なる端部または異なる位置にあることが可能である。プレート対２０の間において使用される実際の回路は重要ではなく、本明細書において記述されるプレート対の構成は、多くの異なる構成のＵ流れ層状プレート・タイプの熱交換器と共に使用することができる。熱交換器１０は、入口マニホルドおよび出口マニホルドが上方に配向された状態で図では示されているが、熱交換器１０は、しばしば、入口マニホルドおよび出口マニホルドが下向きの状態で配向されることが可能である。
【００１０】
図２から７を参照すると、各プレート対２０は、細長いプレート１４の接合対から形成される。１つの例示的な実施形態では、プレート対２０の２つのプレート１４は同一であり、一方のプレートは、他方に対して縦軸を中心に１８０度回転されている。これに関して、図３は、プレート１４の外部を示し、図４は、図３に示されたプレートに対して１８０度回転された同一プレートの内部を示す。図３および４のプレート１４は、プレート対２０を形成するように共に接合される。各プレート１４は、ほぼ平面であり、平坦外部縁部分１６が、その周縁部に延在する。各プレート１４は、外向きに突出する斜め傾斜リブ３２の２つの縦方向列３０を含み、列３０は、プレートの第１端部すなわちマニホルド端部４２から、プレートの第２端部３８から間隔をおいて位置する末端４０まで延在する縦方向中央平坦セクション３４によって分離される。中央平坦セクション３４および平坦外部縁部分１６は、実質的に共通の平面に位置し、リブ３２は、内向き開口溝１８を画定するように、そのような平面から外向きに突出する。１つの例示的な実施形態では、プレート１４の上のすべてのリブ３２は、プレートの細長い側縁に対して斜めの角度において共通の方向に配向される。しかし、いくつかの例示的な実施形態では、各列は、平行リブの複数のセクションを含むことができ、リブの隣接セクションは、異なる角度に配向される。各列３０のリブ３２は、中央平坦セクション３４から外向きにそれぞれの周囲縁部分１６まで延在する。各列内において、リブ３２は、それぞれ、平坦外部周囲セクション１６および平坦中央セクション３４と同じ平面にある外部の谷または溝９２によって分離される。傾斜リブ３２の列３０は、第２プレート端部３８より前において終端し、各プレート１４は、中央平坦セクション末端４０と第２プレート端部３８との間にターン部分３６を含む。
【００１１】
プレート対２０のプレート１４は、互いに位置合わせされて隣接するそれぞれの周囲縁部分１６および中央平坦セクション３４、ならびに中央平坦セクション３４の両側にあるプレート対２０を通る波状の第１内部流れチャネル４４および第２内部流れチャネル４６を形成するように交差構成において協動する傾斜リブ３２と共に封止式に接合される。プレート１４のターン部分３６は協動して、内部流れチャネル４４、４６間において第１内部流体流路すなわち外側内部流体流路６２、および第２内部流体流路すなわち内側内部流体流路６４を提供する。
【００１２】
図７は、プレート対２０におけるリブ３２およびターン部分３６の協動を示し、プレート対の隠されているプレート１４のリブ３２は、想像線で示されている。車両に装備されているとき、熱交換器１０は、通常、空気がプレート対２０間の空気側フィン１２を通って流れるように配向される。したがって、図１を参照すると、空気の流れる方向は、図面の表面にほぼ垂直である。再び図７に戻ると、プレート対２０の外面上において空気が流れる方向は、矢印５６によって示されている。したがって、空気が流れる進行方向に対して、プレート対２０は、前縁すなわち上流縁５８および後縁すなわち下流縁６０を有し、第１流れチャネル４４は、第２流れチャネル４６の上流にある。本明細書において使用される際に、「前」または「上流」および「後」または「下流」という用語は、文脈が異なる解釈を必要としない限り、プレート対２０を通る空気流れの方向に対するものである。示された実施形態では、プレート１４（図７において見ることができるプレート）の１つのリブ３２は、すべて斜めに傾斜され、下流リブ端部は、上流リブ端部より、プレートの反転端部３８に近い。他のプレート１４（図７において隠されているプレート）のリブ３２は、反対の方向においてすべて斜めに傾斜され、上流リブ端部は、下流リブ端部より、プレートの反転端部３８に近い。示された実施形態では、各リブ３２（マニホルド端部４２の付近のリブおよび反転端部３８の付近のリブを除く）は、プレート対２０の他のプレート１４の上にある４つのリブ３２と交差する、または相互作用する。他の例示的な実施形態では、４つより多いまたは少ない交差点が対向リブ間に存在することが可能である。図３および４において最適に見られるように、示された実施形態では、マニホルド端部４２の付近にあるリブ３２の３つが、接合リブ７２によって入口開口２４および出口開口２８に接合され、それにより、流体が流れチャネル４４、４６に出入りする経路を提供する。
【００１３】
プレート対２０のプレート１４の反転部分３６は、それぞれ、第１外向き突出リブ６６および第２外向き突出リブ６８を含み、これらのリブは協動して、内部流れチャネル４４、４６を接続する第１内部流路（ｆｉｒｓｔ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）６２および第２内部流路（ｓｅｃｏｎｄ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）６４をそれぞれ提供する。第１反転リブ６６は、第２反転リブ６８より、プレート１４の外縁に近く位置する。第１リブ６６および第２リブ６８は、それぞれ、中央水平リブ部分７４、７６をそれぞれ含み、この部分は、互いに、およびプレート１４の端部３８にほぼ平行であり、中央平坦セクション３４の末端４０とプレート端部３８との間に位置する。中央リブ部分７４、７２は、周囲縁セクション１６および中央平坦セクション３４と同じ面にある平坦割出しセクション（ｆｌａｔ  ｄｉｖｉｄｉｎｇ  ｓｅｃｔｉｏｎ）７０によって間隔をおいて位置し、それにより、プレート対２０のプレート１４の平坦割出しセクション７０は、互いに隣接し、第１内部流路６２および第２内部流路６４の中央部分をそれぞれから分離する。示された実施形態では、平坦割出しセクション７０は、流路６２および６４を完全には分離せず、短い接続経路８６および８８が、流路６２と６４との間に提供される。
【００１４】
図７において最適に見られるように、第１垂直リブ部分７８が、水平中央リブ部分７４の一端から垂直にプレート１４の１つの縦方向縁にほぼ平行に延在し、第２垂直リブ部分８０が、水平中央リブ部分７４の他端から垂直にプレート１４の反対側の縦方向縁にほぼ平行に延在する。垂直リブ部分７８および８０は、縁セクション１６および細長い中央部分３４と同一平面にある垂直平坦プレート・セクション９４および９６によって、中央リブ部分７６から分離される。傾斜リブ部分８２および８４は、傾斜リブ３２に平行であり、それぞれ、リブ部分８０および７６からそれぞれのリブ列３０の中に延在する。プレート対２０の対面プレート１４のリブ部分７４、７８、および８０は、第１流路６２を画定する。第１流路６２は、１つの例示的な実施形態では、Ｕ形であり、プレート対２０の反転端部の周りの外縁に密接に従い、それにより、内部流体がプレート対１４のコーナー領域に到達することを保証する。さらに、外部第１流路６２は、第１流れチャネル４４の上流領域４８から第２流れチャネル４６の下流領域５４に内部流体を向ける。内側第２流路６４は、やはり現在記述されている実施形態ではＵ形であり、図７に示される流れ矢印９０によって示されるように、第１流れチャネル４４の下流領域５０から第２流れチャネル４６の上流領域５２に内部流体を向ける。
【００１５】
熱交換器１０がたとえば蒸発装置として使用されるとき、第１流れチャネル４４の上流側における外部空気と内部冷却剤流体との温度差は、第１流れチャネル４４の下流側における温度差より通常はるかに大きく、その結果、内部流体が反転部分３６に到達する時間までに、２相内部流体の液体相成分は、上流領域４８より第１流れチャネル４４の下流領域５０に集中する。
【００１６】
蒸発率を向上させるために、内部流体の液体相成分を第１流れチャネル４４から第２流れチャネル４６の前縁に可能な限り移送することが望ましいが、その理由は、外部空気と内部流体との温度差が、下流縁より第２流れチャネルの上流縁において通常大きいからである。本明細書において記述されるプレート対の構成は、内側流れチャネル６４を経て、流体を第１流れチャネル４４の下流領域５０から第２流れチャネル４６の上流領域５２に向け、外部流れチャネル６２を経て、流体を第１流れチャネル４４の上流領域４８から第２流れチャネル４６の下流領域５４に向けることによって、この望ましい特徴に対処する。これにより、第１流れチャネル４４の上流領域および下流領域からの冷却剤流体の混合が低減される。すなわち、蒸発装置の用途では、現在記述されている例示的な実施形態の複数反転流路は、第１経路の上流部分を第２経路の下流部分に向け、第１経路の下流部分を第２経路の上流部分に向ける。第１経路の上流部分は、下流縁と比較して経路の上流縁において空気と冷却剤の温度差が大きいために、下流部分に対して液体冷却剤が欠乏しているので、下流縁と比較して第２経路の上流縁において空気と冷却剤の温度差が大きいことを利用するように、第１経路の比較的液体が豊富な下流部分を第２経路の上流部分に向けることが有益である。
【００１７】
上記で指摘されたように、いくつかの例示的な実施形態では、短い接続経路８６および８８が、流路６２と６４との間に提供される。接続経路８６および８８は、外部に突出するリブ部分８７および８９から形成される。上記で留意し、図１に示されたように、１つの例示的な実施形態では、空気側フィン１２は、隣接プレート対の間に位置する。フィンは、リブ３２、６６、および６８の外表面によって固定されて支持される。リブ部分８７および８９の１つの機能は、外部空気フィン１２の支持を提供することであり、フィン１２は、そうでない場合、平坦割出しセクション７０がプレート領域９４からプレート領域９６まで完全に延在するとすれば、長い距離支持されないことになる。一般に、接続経路８６および８８を経た第１流路６２と第２流路６４との間の流体の混合は、経路８６および８８がほぼ等しい冷却剤圧力の領域を接続し、接続経路８６および８８が一般に流路６２および６４に垂直であるので、きわめてわずかである。したがって、流路６２および６４を通って流れる冷却剤流体は、接続経路８６および８８を実質的に迂回し、それにより、流路６２および６４は、反転端部３６において互いから実質的に分離される。いくつかの実施形態では、経路８６および８８は省略される。
【００１８】
１つの例示的な実施形態では、反転リブ６６、６８、および反転リブ６６、６８の中に至る傾斜リブ３２は、プレート対のターン部分の周りを流れる内部流体の圧力降下を低減するように選択される断面寸法を有する。
【００１９】
図６を参照すると、上記のように、リブ３２は、それぞれ、平坦外部周囲セクション１６および平坦中央セクション３４と同じ平面にある外部の谷または溝９２によって分離される。各溝９２の内端部が中央セクション３４と交差し、外端部が外部周囲セクション１６と交差する。これにより、プレート１２の外表面上に形成される凝縮物が、溝９２（通常、フィン１２から間隔をおいて位置する）を経てプレートの下流縁に流れ出ることができるように、連続排出表面が提供される。１つの例示的な実施形態では、リブ３２は、溝９２より大きい外表面を有し、それにより、内部流体搬送リブ３２と空気側フィン１２との間の表面領域接触を増大させる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、熱交換器１０は、内部流体が、図７に示される方向とは反対の方向に流れる層状プレート対セクションを有することが可能であり、内部流体は、まず下流または第２流れチャネル４６を通過し、次いで流路６２および６４を通って、上流または第１流れチャネル４４の中に進む。
【００２１】
プレート１４は、様々な方式で形成することが可能であり、たとえば、ロール成形またはプレス加工されたシート金属、あるいは非金属材料から作成することができ、とりわけ、ろう付けまたははんだ付けする、あるいは接着剤を使用して共に固定することができる。プレートは、第１流れチャネル４４と第２流れチャネル４６との間に２つの流路６２、６４のみを有するように示されているが、流れチャネル間に３つ以上の流路を提供することもできる。プレート１４は、２つの経路を有するように示されているが、本明細書において記述されるターン部分構成は、２つ以上の経路を有するプレート対に適用することもできる。
【００２２】
いくつかの例示的な実施形態では、３つ以上の反転流路が、第１流れチャネル４４と第２流れチャネル４６との間に提供される。例として、図８は、熱交換器１０において使用することができる他のプレート対１００を示す。プレート対１００は、プレート対２０とほぼ同一であるが、プレート１４が、第１流れチャネル４４および第２流れチャネル４６を接続する３つの平行な流路１０２、１０４、および１０６を提供するように構成される点が異なる。図８の実施形態では、対１００のインタフェース・プレート１４の上に形成された外向き突出リブ１０８が協動して、第１流れチャネル４４の上流側から第２流れチャネル４６の下流側に流体を向けるための第１Ｕ形流路１０２を提供する。同様に、インタフェース・プレート１４の上のリブ１１０が協動して、第１流れチャネル４４の中間領域から第２流れチャネル４６の中間領域に流体を向けるための第２Ｕ形流路１０４を提供する。リブ１１２が協動して、第１流れチャネル４４の下流側から第２流れチャネル４６の上流側に流体を向けるための第３流路１０６を提供する。追加の流路の使用は、第１チャネル４４の特定の出口領域から第２チャネル４６の特定の入口領域へ流体を移送することに対して、より優れた制御を可能にする。一般に、２、３、またはそれより多くの平行流路間の選択は、（蒸発器の用途では）プレートの全体的な幅および冷却剤の質量流量に関係する。用途に応じて、高い冷却剤流量を有する比較的広いプレートが、より多くの平行経路から利益を得る可能性があり、より狭いプレートでは、２つの経路が十分である可能性がある。
【００２３】
以上の開示を考慮すると、当業者には明らかであるように、本発明の精神または範囲から逸脱せずに、多くの変更および修正が本発明の実施において可能である。以上の記述は、好ましい実施形態についてであり、単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】熱交換器の１つの例示的な実施形態の側面図である。
【図２】図１の熱交換器のプレートの第１側縁の図である。
【図３】熱交換器のプレートの外部の端面図である。
【図４】熱交換器のプレートの内部の端面図である。
【図５】図２に対して反対側である、熱交換器のプレートの側縁の図である。
【図６】熱交換器のプレートの外部を示す部分透視図である。
【図７】熱交換器のプレート対の部分端面図である。
【図８】熱交換器において使用されるプレートの他の例の部分端面図である。
【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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【国際調査報告】
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