JP2021063637A - 熱交換器 - Google Patents

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Abstract

【課題】軽量化、小型化および熱交換の効率化を達成すると共に、プレートフィンにおける流路の剛性を高めて、高圧の冷媒を流路に流すことが可能な信頼性が高い熱交換器を提供すること。【解決手段】プレートフィン積層体の各層間に第２流体Ｂを流して、プレートフィン流路１３に流れる第１流体Ａと第２流体Ｂとの間で熱交換を行う熱交換器１において、プレートフィン２ａが、給入管４から第１流体が給入されるヘッダ開口１１ａと、ヘッダ開口の周りに形成されるヘッダ流路１１と、ヘッダ開口とヘッダ流路とを連通するヘッダ流路口８と、ヘッダ流路からの第１流体が流れて、第２流体との間で熱交換を行うプレートフィン流路１３と、を含み、プレートフィン積層体において、ヘッダ流路の内周側が積層方向に連続して接合されている。【選択図】図２

Description

本開示は、熱交換器に関し、特に、冷媒が流れる板状のプレートフィンを積層して構成された積層型プレートフィンの熱交換器に関する。
異なる熱エネルギーを有する流体間において、熱エネルギーを交換するために使用される熱交換器は、多くの機器に用いられており、特に積層型プレートフィンの熱交換器は、例えば、家庭用および車両用の空気調和機、コンピュータ、および各種電気機器などにおいて広く用いられている。
積層型プレートフィンの熱交換器は、板状のプレートフィンの中に形成された流路を流れる流体（冷媒）と、積層されたプレートフィンの間を流れる流体（空気）との間で熱交換を行う形式である。
上記のような積層型プレートフィンの熱交換器の分野においては、軽量化、小型化および熱交換の効率化を目的として各種の構成が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特許第３９６５９０１号公報 実用新案登録第３１９２７１９号公報 特許第６５０４３６７号公報
積層型プレートフィンの熱交換器の分野においては、軽量化、小型化および熱交換の効率化を目的として、プレートフィンを熱伝導率の高い材料で厚みを薄く構成し、プレートフィンに設けられた流路に従来の熱交換器に比べて高い圧力の流体（冷媒）を流すことが検討されている。
積層型プレートフィンの熱交換器において、プレートフィンに設けられた流路に対して高圧の冷媒を流す構成では、流路が変形して、冷媒の流量と流速にバラツキが生じ、熱交換器としての性能が低下するおそれがあった。このような複数のプレートフィンを積層して構成された熱交換器においては、流路に冷媒が流れることによる積層方向への変形、歪みを防止するために積層方向の両端側には、剛性が高く、厚みのある金属部材が端板として設けられていた（特許文献３参照）。このような端板は、積層されたプレートフィンと共にロウ付けにより接合される構成である。しかしながら、このような端板は、接合されるプレートフィンと熱容量が大きく異なり、また部材強度の違いからロウ付け不良が発生しやすいという、問題を有していた。このため、上記のように構成された従来の積層型プレートフィンの熱交換器は、軽量化および小型化において課題を有すると共に、供給される冷媒に対する耐圧性および信頼性においても課題を有する構成であった。
本開示は、軽量化、小型化および熱交換の効率化を達成すると共に、熱交換器としての耐圧性を確保することができる構成を有して、高圧の冷媒を流路に流すことが可能な信頼性が高い熱交換器を提供することを目的とする。
本開示の一態様の熱交換器は、
第１流体が流れる流路を有するプレートフィンが積層されたプレートフィン積層体と、
前記プレートフィン積層体における各層のプレートフィンの流路に流れる前記第１流体の給入または排出を行う給排管と、を備え、
前記プレートフィン積層体の各層間の隙間に第２流体を流して、前記プレートフィンの流路を流れる前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記プレートフィンは、
前記給排管が給入管として機能するとき、前記給入管からの前記第１流体が給入されるヘッダ開口と、
前記ヘッダ開口の周りに形成されるヘッダ流路と、
前記ヘッダ流路からの前記第１流体が流れて、前記第２流体との間で熱交換を行うプレートフィン流路と、を含み、
前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の内周側が積層方向に連続して接合された構成を有する。
本開示によれば、軽量化、小型化および効率化を達成すると共に、高圧の冷媒が流れる構成であっても信頼性の高い熱交換器を提供することができる。
本開示に係る実施の形態１の積層型プレートフィン熱交換器の外観を示す斜視図 実施の形態１におけるプレートフィンの第１フィン部材および第２フィン部材を示す平面図 実施形態１におけるプレートフィンが積層された状態を分解して示した斜視図 実施の形態１におけるプレートフィン積層体の一部を示す斜視図 実施の形態１におけるプレートフィン積層体におけるヘッダ流路の近傍を示す斜視図 実施の形態１におけるプレートフィン積層体を図２に示すVI−VI線により切断した断面を示す斜視図 エンドプレートにより挟まれたプレートフィン積層体のヘッダ開口の近傍を示す断面図 図７に示した縦断面図の切断面に直交する長手方向の切断面を示す縦断面図 図７における第１フィン部材を示す縦断面図 図７における第２フィン部材を示す縦断面図 図８における第１フィン部材を示す縦断面図 図８における第２フィン部材を示す縦断面図 実施の形態１におけるプレートフィン積層体を長手方向に切断した縦断面を示す斜視図 実施の形態１におけるプレートフィン積層体を長手方向に切断した端面図 実施の形態１におけるプレートフィン積層体を切断した縦断面を示す斜視図 図１５の縦断面を示すプレートフィン積層体の端面図 実施の形態１の構成において、第２エンドプレートに対して接触している第１フィン部材、およびその上に積層されているプレートフィンを示す分解斜視図 実施の形態１の構成において、第１エンドプレートに対して接触している第２フィン部材、およびその下に積層されているプレートフィンを示す分解斜視図 実施の形態１の構成における変形例を模式的に示す縦断面図 本開示に係る実施の形態２の熱交換器におけるプレートフィン積層体を示す斜視図 実施の形態２におけるプレートフィン積層体においてヘッダ流路が形成されている領域の断面図
本開示に係る第１の態様の熱交換器は、
第１流体が流れる流路を有するプレートフィンが積層されたプレートフィン積層体と、
前記プレートフィン積層体における各層のプレートフィンの流路に流れる前記第１流体の給入または排出を行う給排管と、を備え、
前記プレートフィン積層体の各層間の隙間に第２流体を流して、前記プレートフィンの流路を流れる前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記プレートフィンは、
前記給排管が給入管として機能するとき、前記給入管からの前記第１流体が給入されるヘッダ開口と、
前記ヘッダ開口の周りに形成されるヘッダ流路と、
前記ヘッダ流路からの前記第１流体が流れて、前記第２流体との間で熱交換を行うプレートフィン流路と、を含み、
前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の内周側が積層方向に連続して接合された構成を有する。
本開示に係る第２の態様の熱交換器は、前記の第１の態様の前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の外周側が積層方向に連続して接合された構成としてもよい。
本開示に係る第３の態様の熱交換器は、前記の第１または第２の態様において、前記ヘッダ流路の内周側が積層方向に連続する壁面により構成されてもよい。
本開示に係る第４の態様の熱交換器は、前記の第１から第３の態様のいずれか一つの態様の前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の内周側が２重構造の壁面により構成されてもよい。
本開示に係る第５の態様の熱交換器は、前記の第１から第４の態様のいずれか一つの態様の前記プレートフィンにおいて、前記ヘッダ開口と前記ヘッダ流路とを連通するヘッダ流路口が、前記ヘッダ流路の内周側に配設されてもよい。
本開示に係る第６の態様の熱交換器は、前記の第１から第５の態様のいずれか一つの態様において、前記プレートフィンが、前記ヘッダ開口と前記ヘッダ流路とを連通するヘッダ流路口を、前記ヘッダ流路の内周側に複数配設する構成としてもよい。
本開示に係る第７の態様の熱交換器は、前記の第６の態様において、前記ヘッダ流路口が、前記ヘッダ流路の内周側における対向する位置に形成されてもよい。
本開示に係る第８の態様の熱交換器は、前記の第７の態様において、前記ヘッダ流路口が、前記プレートフィンにおいて長手方向に延びる中心線上の対向する位置に形成されてもよい。
本開示に係る第９の態様の熱交換器は、前記の第１から第８の態様のいずれか一つの態様において、前記プレートフィンが、第１フィン部材と第２フィン部材とを接合して流路を形成する構成を有し、
前記第１フィン部材は、前記ヘッダ流路を形成するための凹みを有し、
前記第２フィン部材は、前記第１フィン部材に接合されて、前記第１フィン部材における前記凹みを前記ヘッダ流路に形成するための平坦面を有する構成としてもよい。
本開示に係る第１０の態様の熱交換器は、前記の第９の態様の前記第１フィン部材において、前記ヘッダ流路を形成するための凹みが、ヘッダ流路内周支持部と、ヘッダ流路頂部と、ヘッダ流路外周支持部と、を有し、
前記ヘッダ流路内周支持部と前記ヘッダ流路外周支持部が前記第２フィン部材の前記平坦面に接合されて前記ヘッダ流路が形成され、
前記ヘッダ流路内周支持部の一部に、前記ヘッダ開口と前記ヘッダ流路とを連通するヘッダ流路口が形成された構成としてもよい。
本開示に係る第１１の態様の熱交換器は、前記の第９または第１０の態様における前記第２フィン部材が、前記平坦面と、前記平坦面に屈曲して連続し、前記ヘッダ流路の内周側にある前記ヘッダ開口の外縁部分となる内周支持部と、を有し、
前記第２フィン部材の前記内周支持部が、積層方向に隣接する他のプレートフィンにおける第１フィン部材に接合されて、前記プレートフィン積層体における前記ヘッダ流路の内周側が２重壁面を有する構成としてもよい。
以下、本開示の熱交換器に係る実施の形態として、積層型プレートフィン熱交換器について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示の熱交換器は、以下の実施の形態に記載した積層型プレートフィン熱交換器の構成に限定されるものではなく、以下の実施の形態において説明する技術的思想と同等の構成を有する熱交換器を含むものである。以下で説明する実施の形態は、本発明の一例を示すものであって、実施の形態において示される構成、機能、動作などは、例示であり、本開示を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
《実施の形態１》
図１は、実施の形態１の積層型プレートフィン熱交換器（以下、単に熱交換器と称する）１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、実施の形態１の熱交換器１は、第１流体Ａである冷媒が給入される給入管４と、長方形の板状である複数のプレートフィン２ａを積層して構成されたプレートフィン積層体２と、プレートフィン２ａに形成された流路を流れた冷媒を排出する排出管５とを備える。
なお、実施の形態１の熱交換器１においては、給入管４および排出管５が実質的に同じ構成を有しており、そのときの動作に対応する機能を名称として用いる。なお、本開示においては、給入管４および排出管５を合わせて給排管（４、５）と称する。
プレートフィン積層体２の積層方向の両端にはエンドプレート３（３ａ、３ｂ）が配設されており、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）は長方形のプレートフィン２ａと平面視が略同一形状である。一方のエンドプレート３（３ａ）の長手方向の両端側には給入管４または排出管５が接合されている。なお、実施の形態１の構成においては、一方のエンドプレート３ａの両端側に給入管４または排出管５を接合した構成で説明するが、熱交換器１が用いられる装置の仕様に応じて、一方のエンドプレート３ａに給入管４を接合し、他方のエンドプレート３ｂに排出管５を接合する構成としてもよい。
なお、以下の実施の形態においては、図１に示し熱交換器１におけるプレートフィン積層体２の積層方向を上下方向とし、プレートフィン積層体２に設けた一方のエンドプレート３ａの位置を上側とし、他方のエンドプレート３ｂの位置を下側にとして説明する。但し、当該熱交換器１が装置（例えば、空調機器）に設けられた状態においては、その積層方向が上下方向（鉛直方向）に特定されるものではない。
プレートフィン積層体２の積層方向の両端に配設されたエンドプレート３（３ａ、３ｂ）は、位置決め手段（例えば、位置決めボルトなど）により所定間隔を有して互いに固定されており、プレートフィン積層体２を挟着している。両端のエンドプレート３（３ａ、３ｂ）を所定間隔に維持して固定する位置決め手段は、積層された各プレートフィン２に対する位置決めの機能を有する。エンドプレート３は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属材により形成された板材で構成されている。
実施の形態１の熱交換器１においては、第１流体Ａである冷媒がプレートフィン積層体２の各プレートフィン２ａに形成された流路（プレートフィン流路１３）を流れる構成である。一方、第２流体Ｂである空気は、プレートフィン積層体２におけるプレートフィン２ａの積層間に形成された隙間を通り抜ける構成である。このように構成された熱交換器１は、プレートフィン積層体２において第１流体Ａと第２流体Ｂとの間で熱交換が行われる。
実施の形態１の熱交換器１におけるプレートフィン積層体２を構成する複数のプレートフィン２ａのそれぞれは、２枚の板材である第１フィン部材１０と、第２フィン部材２０とを対向して張り合わせて接合（ロウ付け）され、流路が形成される構成である。このように構成されるプレートフィン２ａは、複数積層された状態で加圧および加熱されて接合（ロウ付け）され、プレートフィン積層体２が構成される。
図２は、プレートフィン２ａを構成する第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とを示す平面図である。図２において、（ａ）が第１フィン部材１０の平面図であり、（ｂ）が第２フィン部材２０の平面図である。第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属板材で構成されており、金属板材の芯材に少なくともロウ材層を有している。また、第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、例えば、０．２ｍｍ厚の薄い板材を用いて所定形状に加工されている。所定形状に加工された第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、所定位置で互いに密着するように加圧され、加熱されることにより、対向する平坦な所定領域が互いに確実に接合（ロウ付け）される。
図２の（ａ）に示す第１フィン部材１０には、給入管４からの冷媒が供給され、または排出管５へ冷媒を排出する環状のヘッダ流路１１のための凹みが、長手方向の両端側に形成されている。第１フィン部材１０におけるヘッダ流路１１は、図２の（ａ）においては紙面の手前側に突出する構成の環状の凹みにより形成されている。ヘッダ流路１１の外周部分の一カ所からは、所定距離だけ導出するヘッダ連通流路１２が形成されている。ヘッダ連通流路１２の導出方向の延長線上には、プレートフィン２ａにおける熱交換領域Ｃに形成されるプレートフィン流路１３の端部が配設される。
第１フィン部材１０において、ヘッダ連通流路１２の導出方向の延長線上に形成されたプレートフィン流路１３は、ヘッダ連通流路１２と同様に、凹みにより形成されている。プレートフィン流路１３は、プレートフィン２ａの熱交換領域Ｃの全体を蛇行するように形成されている。プレートフィン流路１３は、直線状の凹みで構成される第１プレートフィン流路１３ａと、円弧状の凹みで構成される第２プレートフィン流路１３ｂと、を含む。なお、実施の形態１の構成においては、プレートフィン２ａの熱交換領域Ｃに複数（例えば、３本）の直線状の第１プレートフィン流路１３ａが長手方向に並行に延設されており、それらの端部の間を円弧状の第２プレートフィン流路１３ｂが接続することにより蛇行形状の流路が形成されている。また、プレートフィン２ａにおける熱交換領域Ｃとしては、ヘッダ流路１１が形成されているヘッダ領域以外の領域を示す。
上記のように、第１フィン部材１０の長手方向の両端側には、給入管４または排出管５と連通するヘッダ流路１１が形成されている。第１フィン部材１０においては、ヘッダ流路１１、ヘッダ連通流路１２、およびプレートフィン流路１３の各流路が、第１フィン部材１０の平面視の中心点を対称の中心とした点対称となるように配設されている。
第１フィン部材１０においては、蛇行するプレートフィン流路１３の間に欠落部分（隙間）である伝熱遮断スリット６が形成されている。このように欠落部分（隙間）である伝熱遮断スリット６を形成することにより、近接したプレートフィン流路１３の間の伝熱作用を抑制している。更に、第１フィン部材１０には、位置決めピン（図示なし）を挿入するための位置決めピン用開口９がヘッダ流路１１を囲むように複数箇所（３カ所）に形成されている。上記の伝熱遮断スリット６および位置決めピン用開口９は、各流路（ヘッダ流路１１、プレートフィン流路１３）と同様に、第１フィン部材１０の平面視の中心点を対称の中心とした点対称に形成されている。
また、図２の（ａ）に示すように、第１フィン部材１０において、ヘッダ流路１１から導出するヘッダ連通流路１２は、その導出方向の延長線上に形成されたプレートフィン流路１３とは直積的に繋がっておらず、その間には平坦な流路受け渡し領域１６が形成されている。即ち、第１フィン部材１０においては、ヘッダ連通流路１２の凹みと、第１プレートフィン流路１３ａの凹みが繋がっていない構成である。
一方、第２フィン部材２０においては、図２の（ｂ）に示すように、第１フィン部材１０の流路受け渡し領域１６に対向する位置に受け渡し流路２１が形成されている。受け渡し流路２１は、図２の（ｂ）においては紙面の裏側に突出するようにへこんだ凹みにより形成されている。これにより、第１フィン部材１０と第２フィン部材２０が接合されたプレートフィン２ａにおいては、ヘッダ連通流路１２とプレートフィン流路１３とは、受け渡し流路２１を介して連通した状態となる。この結果、給入管４から供給された冷媒は、ヘッダ流路１１、ヘッダ連通流路１２、受け渡し流路２１、プレートフィン流路１３、受け渡し流路２１、ヘッダ連通流路１２、およびヘッダ流路１１を流れて排出管５から排出される。
第２フィン部材２０において、第１フィン部材１０における直線状の第１プレートフィン流路１３ａに対向する領域にプレートフィン凸領域２２が形成されている（後述の、図１６の断面図参照）。このプレートフィン凸領域２２は、第１プレートフィン流路１３ａと組み合わされて接合され、プレートフィン流路１３の直線部分の流路形状を確保して、冷媒の流れ方向に直交する断面形状の変形を抑制している。
なお、第２フィン部材２０においては、第１フィン部材１０に形成された伝熱遮断スリット６に対応する位置であって、プレートフィン凸領域２２の間に同様の伝熱遮断スリット６が形成されている。このように伝熱遮断スリット６を形成することにより、近接したプレートフィン流路１３間の伝熱作用を抑制して、熱交換効率を高めている。
また、実施の形態１の構成においては、積層されるプレートフィン２ａの間の隙間を一定間隔に規定するための間隔規定突起７が第２フィン部材２０に複数設けられている。なお、これらの間隔規定突起７は、積層方向に隣接するプレートフィン２ａ間を一定間隔に維持するものであるため、第１フィン部材１０および第２フィン部材２０のいずれか一方の外面側（プレートフィン２ａにおいて第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とをロウ付けする面とは反対の面）、若しくは両方の外面側に設けられていればよく、その配設位置は形成される流路の位置に応じて適宜設定される。
上記のように構成された第２フィン部材２０においても、第１フィン部材１０と同様に、第２フィン部材２０の平面視の中心点を対称の中心とした点対称となるように各要素（伝熱遮断スリット６、間隔規定突起７、位置決めピン用開口９）が配設されている。
図３は、２組のプレートフィン２ａ（第１フィン部材１０および第２フィン部材２０）が積層された状態を分解して示した斜視図であり、ヘッダ流路１１の近傍を示している。図３に示すように、第１フィン部材１０においてヘッダ流路１１を形成する環状の凹みの内周側には切欠きであるヘッダ流路口８が形成されている。ヘッダ流路口８は、環状のヘッダ流路１１における内周側の複数カ所に形成されている。ヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）の形成位置としては、実施の形態１の構成においては、例えば、ヘッダ流路１１における内周側における対向する位置に形成されている。実施の形態１におけるヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）の形成位置は、環状のヘッダ流路１１の中心を通るプレートフィン２ａの長手方向に延びる中心線上において、ヘッダ流路１１の対向する位置に形成されている（図２の（ａ）参照）。
なお、ヘッダ流路１１における複数のヘッダ流路口８の形成位置としては、当該熱交換器１を備えた装置（例えば、空調機器）が設置された状態での鉛直方向において、上下となる位置が含まれることが好ましい。
図４は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体２の一部を示す斜視図である。図４においては、複数のプレートフィン２ａを積層したプレートフィン積層体２を示すが、プレートフィン２ａの積層すべき個数としては熱交換器１の仕様に応じて適宜設定される。図４に示すプレートフィン積層体２においては、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）が取り外されており、位置決めピン用開口９には位置決めピンが挿入されていない状態を示している。
図５は、図４に示すプレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の近傍を示す斜視図である。図６は、図４のプレートフィン積層体２を図２に示すVI−VI線により切断した断面を示す斜視図である。図５および図６に示すように、プレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の内周側には積層方向に貫通するヘッダ開口１１ａが形成されている。ヘッダ開口１１ａには給入管４からヘッダ流路１１への冷媒、またはヘッダ流路１１から排出管４への冷媒が流れる。
プレートフィン積層体２において、積層方向に貫通するヘッダ開口１１ａの内面側を構成するヘッダ流路１１の内周側は、ロウ付け加工により積層方向に連続して接合されている。また、ヘッダ流路１１の外周側においても、積層方向に連続するように接合されている。この結果、プレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の内周側と外周側は積層方向に確実に接合された状態であり、ヘッダ流路１１における剛性が高められている。
給入管４から供給された冷媒は、ヘッダ開口１１ａを流れ、ヘッダ流路１１の内周側に形成されたヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）を通してヘッダ流路１１に流れ込む構成である。図５および図６においては、ヘッダ流路１１の内周側において対向する２つのヘッダ流路口８の一方の第１ヘッダ流路口８ａが示されている。第１ヘッダ流路口８ａと第２ヘッダ流路口８ｂは、ヘッダ開口１１ａの中心を通る長手方向に延びる中心線上、即ち、プレートフィン２ａにおいて長手方向に延びる中心線上の対向する位置に配設されている。
図７は、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）により挟まれた状態のプレートフィン積層体２におけるヘッダ開口１１ａの近傍を示す断面図である。図７の断面図は、図２に示すVI−VI線により切断した縦断面図である。図８は、図７に示した縦断面図の切断面に直交する長手方向の切断面を示す縦断面図である。図８は、プレートフィン積層体２におけるヘッダ開口１１ａの近傍を示しており、第１ヘッダ流路口８ａと第２ヘッダ流路口８ｂとを含む断面図である。
図７に示すように、プレートフィン積層体２は、第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とを張り合わせて形成されたプレートフィン２ａを複数積層して構成されている。第１フィン部材１０においては、ヘッダ開口１１ａの外周にはヘッダ流路１１を形成するための凹みが形成されている。第１フィン部材１０におけるヘッダ流路１１（凹み）は、ヘッダ開口１１ａの外周側の壁面を構成するヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂと、ヘッダ流路外周支持部１０ｃとにより形成される。即ち、第１フィン部材１０において、ヘッダ流路１１を形成するための凹みは、頂部が環状に形成され平坦面を持つヘッダ流路頂部１０ｂと、このヘッダ流路頂部１０ｂを内周側で積層方向に支持する内周壁となるヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂを外周側で積層方向に支持する外周壁となるヘッダ流路外周支持部１０ｃとにより構成されている。
一方、第２フィン部材２０には、ヘッダ開口１１ａの外周の外縁部分となる内周支持部２０ａが形成されており、この内周支持部２０ａに続いて平坦部２０ｂが形成されている。平坦部２０ｂと内周支持部２０ａは屈曲して連続している。第２フィン部材２０の内周支持部２０ａはヘッダ開口１１ａの外周側の壁面を構成する。第２フィン部材２０の平坦部２０ｂは、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａ、ヘッダ流路頂部１０ｂ、およびヘッダ流路外周支持部１０ｃで構成される凹みを塞ぎ、ヘッダ開口１１ａの外周に環状のヘッダ流路１１を構成する一部である。
上記のように、実施の形態１におけるプレートフィン積層体２の第１フィン部材１０において、ヘッダ流路１１を形成するための凹みは、ヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂと、ヘッダ流路外周支持部１０ｃとを有している。ヘッダ流路内周支持部１０ａとヘッダ流路外周支持部１０ｃが第２フィン部材２０の平坦面に接合されてヘッダ流路が形成されており、ヘッダ流路内周支持部１０ａの一部にヘッダ流路口８が形成されている。
また、第２フィン部材２０は、平坦面を有する平坦部２０ｂと、平坦部２０ｂの平坦面に屈曲して連続し、ヘッダ流路１１の内周側にあるヘッダ開口１１ａの外縁部分となる内周支持部２０ａと、を有している。第２フィン部材２０の内周支持部２０ａが、積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａにおける第１フィン部材１０に接合されて、プレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の内周側が積層方向に延びる２重壁面を有する構成となる。
また、図８の長手方向の縦断面図に示すように、ヘッダ流路１１の内周側の対向する領域は、ヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）を形成するために、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａがヘッダ流路頂部１０ｂからの突出長さが短く形成されている。同様に、第２フィン部材２０の内周支持部２０ａの突出長さが短く形成されている。このように、ヘッダ流路内周支持部１０ａおよび内周支持部２０ａにおける長手方向で対向する領域が切り欠けられており、ヘッダ流路１１の内周側にヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）が形成されている。
図９は、図７に示した第１フィン部材１０を示す縦断面図であり、ヘッダ開口１１ａの近傍における第１フィン部材１０を示している。図１０は、図７に示した第２フィン部材２０を示す縦断面図であり、図９に示した第１フィン部材１０と接合される部分を示している。図１１は、図８に示した第１フィン部材１０を示す縦断面図であり、ヘッダ開口１１ａの外周に形成されるヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）が示されている。同様に、図１２は、図８に示した第２フィン部材２０を示す縦断面図であり、図１１に示した第１フィン部材１０と接合される部分を示している。
図９に示した第１フィン部材１０と、図１０に示した第２フィン部材２０とが張り合わされて接合され、１枚のプレートフィン２ａにおけるヘッダ開口１１ａの外周にヘッダ流路１１が形成される。このようにヘッダ流路１１が形成されるとき、図１１に示した第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａと、図１２に示した第２フィン部材２０の内周支持部２０ａとにおいて、ヘッダ流路１１におけるヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）が形成され、ヘッダ開口１１ａがヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）を介してヘッダ流路１１の内部と連通する。
なお、図９に示すように、第１フィン部材１０においては、ヘッダ流路内周支持部１０ａの内周側端部が内周側へ突出しており、突出端部１０ｄが形成されている。この突出端部１０ｄには、積層方向に隣接するプレートフィン２ａにおける第２フィン部材２０の内周支持部２０ａの内周側端部が当接している。このため、プレートフィン積層体２においては、第１フィン部材１０の突出端部１０ｄと第２フィン部材２０の内周支持部２０ａの内周側端部が接合された状態となる（図７参照）。
前述のように、プレートフィン積層体２における各プレートフィン２ａにおいては、ヘッダ流路１１に接続されたヘッダ連通流路１２が、第２フィン部材２０に形成された受け渡し流路２１を介して、第１プレートフィン流路１３ａに繋がる構成である。
図１３は、プレートフィン積層体２を、その長手方向に沿って切断した縦断面を示す斜視図である。図１３においては、各プレートフィン２ａにおいて受け渡し流路２１を介してヘッダ連通流路１２と第１プレートフィン流路１３ａが連通している断面を示している。図１４は、プレートフィン積層体２を長手方向に切断した端面図であり、受け渡し流路２１の近傍を示している。
図１３および図１４に示すように、各プレートフィン２ａにおいて第１フィン部材１０に形成されたヘッダ連通流路１２が、第２フィン部材２０に形成された受け渡し流路２１を介して、第１フィン部材１０に形成されたプレートフィン流路１３と連通している。従って、プレートフィン積層体２においては、例えば、給入管４から供給された冷媒は、ヘッダ開口１１ａ、ヘッダ流路１１、ヘッダ連通流路１２、受け渡し流路２１、およびプレートフィン流路１３に流れる。このとき、図１４に示す構成においては、ヘッダ連通流路１２から受け渡し流路２１へは下方へ冷媒が流れ、受け渡し流路２１からプレートフィン流路１３へは上方へ冷媒が流れる。即ち、受け渡し流路２１の前後において冷媒は上下方向（積層方向）へうねりながら移動し、平面的な流路に比べて流路が長くなる構成となる。
図１５は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体２を、その長手方向に直交する面で切断した縦断面を示す斜視図である。図１６は、図１５の縦断面を示すプレートフィン積層体２の端面図である。図１５および図１６に示すように、両端のエンドプレート３（３ａ、３ｂ）の間に積層されたプレートフィン積層体２において、その上端にはプレートフィン２ａの一方である第２フィン部材２０が配設され、その下端にはプレートフィン２ａの他方である第１フィン部材１０が配設されている。
実施の形態１の熱交換器は、両端のエンドプレート３における上側の第１エンドプレート３ａの下面と、その直下に配設された第２フィン部材２０の接合面が全面的に接触している。ここで接合面とは、プレートフィン２ａにおいて第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とが接合される面のことをいう。
一方、プレートフィン積層体２の下端にはプレートフィン２ａの他方である第１フィン部材１０が配設されており、下側の第２エンドプレート３ｂの上面と第１フィン部材１０の接合面が全面的に接触している。これは、上側の第１エンドプレート３ａに対して、第１フィン部材１０に接合する第２フィン部材２０の接合面を対向させることにより、平坦面が広くなり、接触面積が大きくなるためである。同様に、下側の第２エンドプレート３ｂに対しては、第２フィン部材２０に接合する第１フィン部材１０の接合面を対向させることにより、平坦面が広くなり、接触面積が大きくなる。
図１７は、下側の第２エンドプレート３ｂに対して接触している第１フィン部材１０、およびその上に積層されている第２フィン部材２０と第１フィン部材１０とで構成されるプレートフィン２ａを示す分解斜視図である。図１７は、積層方向における下方から見た斜視図である。図１８は、上側の第１エンドプレート３ａに対して接触している第２フィン部材２０、およびその下に積層されている第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とで構成されるプレートフィン２ａを示す分解斜視図である。図１８は、積層方向における上方から見た斜視図である。
図１７および図１８において、それぞれのフィン部材（１０、２０）で接触し接合される領域を斜線部分で示している。なお、プレートフィン２ａを構成する第１フィン部材１０と第２フィン部材２０との間で接触する領域がロウ付けされる領域となる。図１７および図１８に示すように、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）と第１フィン部材１０または第２フィン部材２０とが接触する領域は広く全体的であるため、エンドプレート３に対して特別な加工を施すことなく第１フィン部材１０または第２フィン部材２０に対して略均等に接合されて、当該プレートフィン積層体２を確実に保持することが可能となる。
なお、プレートフィン積層体２の積層方向の両端に配設される第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、上記のようにエンドプレート３に接触しているため、給入管４からの冷媒は、当該第１フィン部材１０および第２フィン部材２０のヘッダ開口１１ａに流入する。しかしながら、第２エンドプレート３ｂに接触している第１フィン部材１０においては、ヘッダ連通流路１２から先が閉塞されて、平坦な流路受け渡し領域１６となっている。このため、第２エンドプレート３ｂに接触している第１フィン部材１０ではプレートフィン流路１３に冷媒が流れ込むことはない。一方、第１エンドプレート３ａに接触している第２フィン部材２０は、流路としては受け渡し流路２１のみが形成されている構成であり、ヘッダ流路１１が形成されていないため、ヘッダ開口１１ａの冷媒が流れ込む流路が存在しない。
上記のように実施の形態１の熱交換器１の構成では、プレートフィン積層体２の積層方向の両端にプレートフィン２ａを構成する部材の一方を配設することにより、エンドプレート３に対して特別な加工を施すことなく、プレートフィン積層体２を確実に保持することが可能となる。エンドプレート３により保持されるプレートフィン積層体２は、プレートフィン２ａにおける長手方向の両側に設けられたヘッダ流路１１が形成されたヘッダ領域の間の領域が熱交換領域Ｃとなり、その熱交換領域Ｃに所望形状のプレートフィン流路１３が形成されている。この熱交換領域Ｃに形成されているプレートフィン流路１３に対しては、第２流体Ｂである空気が効率高く接触して流れるように、積層されたプレートフィン２ａの熱交換領域Ｃの間は所定隙間を有している。前述のように、積層方向に隣接するプレートフィン２ａの間の隙間は、第１エンドプレート３ａおよび／または第２エンドプレート３ｂに設けられた複数の間隔規定突起７（図２の（ｂ）参照）により確保されている。
上記のように構成された実施の形態１の熱交換器１は、ヘッダ流路１１が第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂと、ヘッダ流路外周支持部１０ｃとにより構成された凹みと、第２フィン部材２０の実質的な平坦面で構成された平坦部２０ｂとで形成されており、ヘッダ流路内周支持部１０ａに形成されたヘッダ流路口８を介して給入管４からの冷媒が供給される構成である。
実施の形態１のプレートフィン積層体２は、各プレートフィン２ａにおけるヘッダ開口１１ａの外周に形成されるヘッダ流路１１が、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａの内周側とヘッダ流路外周支持部１０ｃの外周側で接合されている。また、積層されたプレートフィン２ａでは、積層方向に隣接するヘッダ流路が接合されている。このため、実施の形態１におけるヘッダ流路１１は、剛性の高い構成となっており、給入管４からの高圧の冷媒がヘッダ開口１１ａからヘッダ流路口８を通してヘッダ流路１１に供給されても、ヘッダ流路１１が拡張される等の変形することが抑制される構成であり、所望形状の流路が確実に維持される構成となる。従って、実施の形態１の熱交換器１においては、効率の高い熱交換を信頼性高く行うことができる。
上記のように、実施の形態１の熱交換器１においては、第１フィン部材１０と第２フィン部材２０との積層構造により、各プレートフィン２ａにおけるヘッダ流路の強度を高めると共に、プレートフィン積層体２における軽量化、小型化および熱交換の効率化を達成することが可能となる。実施の形態１の構成によれば、高圧の冷媒を流路に流すことが可能な信頼性が高い熱交換器を提供することができる。
なお、前述の実施の形態１の構成においては、プレートフィン２ａのヘッダ流路１１の内周側が、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａと、第２フィン部材２０の内周支持部２０ａとの２重構造の壁面で構成されている。この結果、実施の形態１の熱交換器１は、給入管４から冷媒が供給されるヘッダ流路１１の内周側の強度が高められており、高圧の冷媒をヘッダ流路１１に流すことが可能な構成となる。
また、実施の形態１の構成においては、熱交換器１の両端に設けたエンドプレート３に対して、プレートフィン２ａを構成する第１フィン部材１０または第２フィン部材２０の接合面を接触させるように構成されている。このため、エンドプレート３に特別な加工を施すことなく、確実にプレートフィン積層体２を挟着できる構成であると共に、エンドプレート３に接触している第１フィン部材１０または第２フィン部材２０においては、特別な加工を施すことなく冷媒の流れを防止できる構成となっており、エンドプレート３において冷媒が漏れることが防止されている。
[変形例]
図１９は、実施の形態１の構成における変形例を模式的に示す縦断面図である。図１９は、第１フィン部材１０Ａと第２フィン部材２０Ａにおけるヘッダ流路１１の近傍を示している。図１９に示すように、第１フィン部材１０Ａにおけるヘッダ流路１１を形成する凹みは、環状に形成され平坦面を有するヘッダ流路頂部１０Ａｂと、このヘッダ流路頂部１０Ａｂを内周側と外周側の両方で積層方向に支持するように形成されたヘッダ流路支持部（ヘッダ流路内周支持部１０Ａａ、ヘッダ流路外周支持部１０Ａｃ）とにより構成されている。なお、ヘッダ流路頂部１０Ａｂを外周側で支持する流路外周支持部１０Ａｃは、プレートフィン流路１３が形成されている熱交換領域Ｃに屈曲部を介して連続している。図１９の縦断面図に示すように、ヘッダ流路１１を形成するための凹みは、ヘッダ流路内周支持部１０Ａａと、ヘッダ流路頂部１０Ａｂと、ヘッダ流路外周支持部１０Ａｃとの間が屈曲してコの字状に連続しており、流路方向に直交する断面が略四角形状の流路となっている。
一方、第１フィン部材１０Ａに接合される第２フィン部材２０Ａは、各プレートフィン２Ａａにおいてヘッダ流路１１を形成するために、図１９に示すように、ヘッダ流路内周支持部１０Ａａ、ヘッダ流路頂部１０Ａｂ、およびヘッダ流路外周支持部１０Ａｃにより構成される凹みを覆うように平坦な面である平坦部２０Ａｂを有する。図１９に示す変形例における第２フィン部材２０Ａは、前述の図６に示した第２フィン部材２０の内周支持部２０ａとは異なり、第２フィン部材２０Ａの内周側端部が垂れ下がるような形状ではない。
従って、この変形例のプレートフィン積層体２Ａにおいては、ヘッダ流路１１の内周側が第１フィン部材１０Ａのヘッダ流路内周支持部１０Ａａで構成されており、プレートフィン２Ａａのヘッダ流路１１の内周側が１重構造となっている。図１９において、ヘッダ流路内周支持部１０Ａａの下端となる導出端は、第２フィン部材２０Ａの内周側先端部分に接合されている。ヘッダ流路内周支持部１０Ａａの上端に繋がるヘッダ流路頂部１０Ａｂは、積層方向に隣接するプレートフィン２Ａａの第２フィン部材２０Ａの平坦部２０Ａｂに接合されている。即ち、図１９に示す変形例のヘッダ流路１１の内周側と外周側は、積層方向の上下に接合されて繋がった壁面となるヘッダ流路支持部で構成される。
この結果、変形例のプレートフィン積層体２Ａにおいては、内周側が１重構造であってもヘッダ流路１１が剛性の高い構成となっている。また、積層するプレートフィン２Ａａにおけるヘッダ流路１１の内周側は、１重構造であるが、各層が連続的に接合されているため、剛性の高い冷媒通路が形成されている。この冷媒通路には、積層毎にヘッダ流路口８が形成されており、各層のプレートフィン２Ａａのヘッダ流路１１に対して圧力の高い冷媒が供給可能な構成となる。
なお、図１９に示す変形例におけるその他の構成（例えば、ヘッダ連通流路１２、プレートフィン流路１３、受け渡し流路２１など）は、実施の形態１において説明した構成と同じである。
《実施の形態２》
次に、本開示に係る実施の形態２の積層型プレートフィン熱交換器（以下、単に熱交換器と称する）について説明する。図２０は、実施の形態２の熱交換器におけるプレートフィン積層体１００を示す斜視図である。図２１は、実施の形態２におけるプレートフィン積層体１００において、ヘッダ流路１３０が形成されている領域の断面図である。
図２０および図２１において、前述の実施の形態１と実質的に同一の機能、構成を有する要素には同じ番号を付与している。また、実施の形態２の熱交換器としての基本的な動作は、実施の形態１の熱交換器１の動作と同じであるので、実施の形態２においては実施の形態１と異なる点を主として説明する。実施の形態２の熱交換器において、実施の形態１の熱交換器１と大きく異なる点は、ヘッダ流路の形状である。
図２０および図２１に示すように、実施の形態１の構成と同様に、第１フィン部材１１０と第２フィン部材１２０が接合（ロウ付け）されて１枚のプレートフィン１００ａが形成される。実施の形態２における第１フィン部材１１０および第２フィン部材１２０のそれぞれには、ヘッダ流路１３０が形成される対向位置に環状の凹みを有している。第１フィン部材１１０と第２フィン部材１２０が接合されることにより、ヘッダ流路１３０が形成される。従って、実施の形態２におけるヘッダ流路１３０は、その流路の流れ方向に直交する断面が実施の形態１におけるヘッダ流路１１に比べて大きく（例えば、同様のプレートフィンであれば流路方向に直交する断面積が略２倍）形成される。
実施の形態２における第１フィン部材１１０の表面側には積層方向に隣接するプレートフィン１００ａとの間の距離を確保するために、間隔規定突起７が全体的に複数形成されている。これらの間隔規定突起７の配設位置としては、実施の形態１における第２フィン部材２０（図２の（ｂ）参照）と同様に、積層方向に隣接するプレートフィン１００ａとの間の距離が均等になるように分散して配置されている。また、第１フィン部材１１０には、プレートフィン積層体１００の長手方向に直交する方向に並んで、ヘッダ流路１３０の両側に位置決めピン用開口９が形成されている。即ち、ヘッダ流路１３０および位置決めピン用開口９は、プレートフィン積層体１００の長手方向に直交する方向に一列に配置され、第２流体Ｂである空気の流れ方向と並行に配設されている。
実施の形態２における第２フィン部材１２０には、実施の形態１における第１フィン部材１０と同様に、ヘッダ連通流路１２、およびプレートフィン流路１３が形成されている（図２の（ａ）参照）。従って、第２フィン部材１２０のヘッダ連通流路１２とプレートフィン流路１３とを連通させるために、第１フィン部材１１０には受け渡し流路２１が形成されている（図２０参照）。
実施の形態２における熱交換器において、実施の形態１の熱交換器１と同様に、給入管４からの高圧の冷媒がヘッダ流路１３０に供給されるために、ヘッダ流路１３０の内周側にはヘッダ流路口８０が形成されている（図２１参照）。実施の形態２におけるヘッダ流路口８０は、ヘッダ流路１３０を形成する第１フィン部材１１０の内周側端部の一部を切欠いて形成されている。
図２１に示すように、１枚のプレートフィン１００ａを構成する第１フィン部材１１０と第２フィン部材１２０とにおいて、ヘッダ流路１３０の内周側と外周側が接合（ロウ付け）される領域となる。このため、ヘッダ流路１３０においては、高圧の冷媒がヘッダ流路口８０から吸入される構成において、ヘッダ流路の変形が防止される構成であり、信頼性の高いヘッダ流路を有している。
なお、実施の形態２の構成において、ヘッダ流路口８０は、ヘッダ流路１３０の内周側における対向する位置に形成されており、環状のヘッダ流路１３０の中心を通るプレートフィン１００ａの長手方向に延びる中心線上の位置に形成されている。このように、ヘッダ流路口８０をヘッダ流路１３０の長手方向の位置に対向して形成することにより、当該熱交換器が装置（例えば、空調機器）に備えられた状態においては、プレートフィン積層体１００が、その長手方向に対して鉛直線から所定角度傾いて、例えば４５度傾いて設けられているため、対向するヘッダ流路口８０は鉛直方向の上下位置となる。このため、給入管４の冷媒が、液相とガス相の状態で分かれて流れている場合には、上下位置にあるヘッダ流路口８０には液相とガス相の冷媒が供給される。この結果、熱交換領域における積層された各層のプレートフィン流路１３に対して液相とガス相のバランスのとれた同様の冷媒が供給され、プレートフィン積層体１００の全体的にバランスのとれた効率の高い熱交換を行うことが可能な構成となる。
実施の形態１及び実施の形態２の構成において、ヘッダ流路としては、円環状の形状の構成で説明したが、本開示はこの形状に特定されるものではなく、単なる環状の形状の他に、例えばＣ形状や円弧形状のように環状に繋がっていない流路形状などの各種形状を含むものである。
本開示の熱交換器は、実施の形態１及び実施の形態２で説明したように、ヘッダ流路としては、ヘッダ流路の内周側から冷媒が供給される構成であり、且つプレートフィン積層体における各層のヘッダ流路の内周側および外周側が接合されて、剛性の高い構成となっている。このような構成された熱交換器においては、所望の高い圧力の冷媒をプレートフィン積層体に供給することが可能となり、効率の高い熱交換機能を有する構成となる。
本開示の熱交換器のプレートフィン積層体において、積層方向に連なる多層支持部（ヘッダ流路内周支持部、ヘッダ流路外周支持部）によりヘッダ流路が構成されているため、ヘッダ流路における耐圧脆弱性が大幅に緩和されており、ヘッダ流路の剛性が高められている。この結果、本開示の熱交換器においては、一定以上の高い圧力の冷媒を流す場合であっても、安定した動作を維持することができる。
また、本開示の熱交換器のプレートフィン積層体においては、ヘッダ流路の内周側の支持部にヘッダ流路口を形成して、このヘッダ流路口が各プレートフィンの流路に対する最初の流通口としている。ヘッダ流路のヘッダ流路口は、その開口形状および形成位置を適宜設定することが可能である構成であるため、本開示の熱交換器においては理想的な冷媒状態（液相−ガス層のバランス状態）に最適化することができ、更なる高性能化が可能な構成である。
更に、本開示に係る熱交換器の構成においては、積層されたプレートフィンのプレートフィン積層体の全体として接合されて剛性を有する構成となっているため、エンドプレートを比較的に薄い金属材料により構成することができる。エンドプレートは、積層されたプレートフィンに対する位置決め用の部材が装着され、給排管が装着される構成であるため、プレートフィン積層体を積層方向に強く挟着するために厚みの厚い剛性の高い材料を用いる必要がない。この結果、本開示の熱交換器におけるエンドプレートは、接合されるプレートフィンとの熱容量が大きく異なることがなく、また部材強度が大きく異なることがないため、エンドプレートとプレートフィンとの間でロウ付け不良が発生することが大幅に抑制されている。従って、本開示の熱交換器は、供給される冷媒に対する耐圧性を有し、高い信頼性を有する構成である。
上記のように、本開示に係る熱交換器の構成においては、軽量化、小型化および高い熱交換の効率化を達成することができると共に、プレートフィン積層体における各層のプレートフィンに高圧の冷媒を流すことが可能な構成であり、信頼性が高く、熱交換効率の高い熱交換器を提供することができる。
本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの構成は例示であり、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものである。本発明においては、各実施の形態における要素の置換、組合せ、および順序の変更は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
本開示は、軽量化、小型化および高い熱交換の効率化を達成することができる信頼性の高い熱交換器を提供することができるため、市場価値が高い空調機器を構築することができる。
１ 熱交換器
２、１００ プレートフィン積層体
２ａ、１００ａ プレートフィン
３ エンドプレート
３ａ 第１エンドプレート
３ｂ 第２エンドプレート
４ 給入管
４ａ ヘッダ開口
５ 排出管
６ 伝熱遮断スリット
７ 間隔規定突起
８、８０ ヘッダ流路口
８ａ 第１ヘッダ流路口
８ｂ 第２ヘッダ流路口
９ 位置決めピン用開口
１０、１０Ａ、１１０ 第１フィン部材
１０ａ、１０Ａａ ヘッダ流路内周支持部
１０ｂ、１０Ａｂ ヘッダ流路頂部
１０ｃ、１０Ａｃ ヘッダ流路外周支持部
１０ｄ 内周側の突出端部
１１、１３０ ヘッダ流路
１１ａ ヘッダ開口
１２ ヘッダ連通流路
１３ プレートフィン流路
１３ａ 第１プレートフィン流路（直線状）
１３ｂ 第２プレートフィン流路（円弧状）
１６ 流路受け渡し領域
２０、２０Ａ、１２０ 第２フィン部材
２０ａ 内周支持部
２０ｂ、２０Ａｂ 平坦部
２１ 受け渡し流路

Claims (11)

  1. 第１流体が流れる流路を有するプレートフィンが積層されたプレートフィン積層体と、
    前記プレートフィン積層体における各層のプレートフィンの流路に流れる前記第１流体の給入または排出を行う給排管と、を備え、
    前記プレートフィン積層体の各層間の隙間に第２流体を流して、前記プレートフィンの流路を流れる前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
    前記プレートフィンは、
    前記給排管が給入管として機能するとき、前記給入管からの前記第１流体が給入されるヘッダ開口と、
    前記ヘッダ開口の周りに形成されるヘッダ流路と、
    前記ヘッダ流路からの前記第１流体が流れて、前記第２流体との間で熱交換を行うプレートフィン流路と、を含み、
    前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の内周側が積層方向に連続して接合された構成を有する、熱交換器。
  2. 前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の外周側が積層方向に連続して接合された構成を有する、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の内周側が積層方向に連続する壁面により構成された、請求項１または２に記載の熱交換器。
  4. 前記プレートフィン積層体において、前記ヘッダ流路の内周側が２重構造の壁面により構成された、請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
  5. 前記プレートフィンにおいて、前記ヘッダ開口と前記ヘッダ流路とを連通するヘッダ流路口が、前記ヘッダ流路の内周側に配設された、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
  6. 前記プレートフィンは、前記ヘッダ開口と前記ヘッダ流路とを連通するヘッダ流路口が、前記ヘッダ流路の内周側に複数配設された、請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
  7. 前記ヘッダ流路口が、前記ヘッダ流路の内周側における対向する位置に形成された、請求項６に記載の熱交換器。
  8. 前記ヘッダ流路口が、前記プレートフィンにおいて長手方向に延びる中心線上の対向する位置に形成された、請求項７に記載の熱交換器。
  9. 前記プレートフィンは、第１フィン部材と第２フィン部材とを接合して流路を形成する構成を有し、
    前記第１フィン部材は、前記ヘッダ流路を形成するための凹みを有し、
    前記第２フィン部材は、前記第１フィン部材に接合されて、前記第１フィン部材における前記凹みを前記ヘッダ流路に形成するための平坦面を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の熱交換器。
  10. 前記第１フィン部材において、前記ヘッダ流路を形成するための凹みは、ヘッダ流路内周支持部と、ヘッダ流路頂部と、ヘッダ流路外周支持部と、を有し、
    前記ヘッダ流路内周支持部と前記ヘッダ流路外周支持部が前記第２フィン部材の前記平坦面に接合されて前記ヘッダ流路が形成され、
    前記ヘッダ流路内周支持部の一部に、前記ヘッダ開口と前記ヘッダ流路とを連通するヘッダ流路口が形成された、請求項９に記載の熱交換器。
  11. 前記第２フィン部材は、前記平坦面と、前記平坦面に屈曲して連続し、前記ヘッダ流路の内周側にある前記ヘッダ開口の外縁部分となる内周支持部と、を有し、
    前記第２フィン部材の前記内周支持部が、積層方向に隣接する他のプレートフィンにおける第１フィン部材に接合されて、前記プレートフィン積層体における前記ヘッダ流路の内周側が２重壁面を有する、請求項９または１０に記載の熱交換器。
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