JP6525248B2 - Heat exchanger and plate unit for heat exchanger - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器およびこのような熱交換器に用いられるプレートユニットに関する。   The present invention relates to a heat exchanger and a plate unit used for such a heat exchanger.

一般に、熱交換器は、熱エネルギーの利用や除熱を要する機器などに幅広く利用されている。その中で、高性能熱交換器として代表的なものとして、プレート型熱交換器が知られている（特許文献１参照）。このようなプレート型熱交換器においては、プレス加工やハーフエッチング加工などで部分的に薄肉に形成された金属薄板状プレートを複数枚積み重ね、この金属薄板状プレート間に、熱交換流体の対向する或いは並行する流路を形成するようになっている。   In general, heat exchangers are widely used in devices that require the use of heat energy and heat removal. Among them, a plate type heat exchanger is known as a representative high performance heat exchanger (see Patent Document 1). In such a plate-type heat exchanger, a plurality of thin metal plate-like plates partially formed thin by pressing or half etching are stacked, and heat exchange fluid is opposed between the thin plate-like plates. Alternatively, parallel flow paths are formed.

また、プレート型熱交換器においては、温度の異なる２つの熱交換流体間で伝熱効率を高めるために、熱交換流体が通る流路に複数の伝熱フィンを設け、伝熱面積を増やしている。   Further, in the plate type heat exchanger, in order to enhance the heat transfer efficiency between two heat exchange fluids having different temperatures, a plurality of heat transfer fins are provided in the flow path through which the heat exchange fluid passes to increase the heat transfer area .

特開２００８−５１３９０号公報JP 2008-51390 A

しかしながら、従来のプレート型熱交換器においては、一対の対向する金属薄板状プレートを互いに貼り合わせ、この対向するプレート間に流路を形成している。また一般に、各プレートに形成された薄肉部分の深さは、プレートの厚みの約半分以下である。したがって、一対のプレート間に形成される流路の高さは、最大でもプレート１枚の厚み程度となる。このため、流路に直交する方向に切断した流路断面は、横長の形状となることが一般的である。   However, in the conventional plate type heat exchanger, a pair of opposing thin metal plate-like plates are bonded to each other, and a flow path is formed between the opposing plates. Also, in general, the depth of the thin portion formed in each plate is about half or less of the thickness of the plate. Therefore, the height of the flow path formed between the pair of plates is at most about the thickness of one plate. For this reason, it is general that the cross section of the flow path cut in the direction orthogonal to the flow path has a horizontally long shape.

一方、プレート型熱交換器においては、流路抵抗を小さくして圧力損失を低下することが求められている。これを実現する１つの方法として、流路を高さ方向に拡大することが考えられる。しかしながら、流路を高さ方向に拡大するためにプレートの材料を厚くすると、流路形状の寸法精度が下がるだけでなく、薄肉部分の深さ方向の形状の制御が困難になり、設計通りの熱交換性能を発揮することが難しくなってしまう。   On the other hand, in the plate type heat exchanger, it is required to reduce the flow path resistance to reduce the pressure loss. One possible way of achieving this is to enlarge the flow path in the height direction. However, if the material of the plate is made thicker in order to expand the flow path in the height direction, not only the dimensional accuracy of the flow path shape is lowered, but control of the shape in the depth direction of the thin portion becomes difficult. It becomes difficult to exhibit heat exchange performance.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、流路抵抗を小さくして圧力損失を低下させることが可能な、熱交換器および熱交換器用プレートユニットを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of these points, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger and a plate unit for a heat exchanger capable of reducing the flow resistance and reducing the pressure loss. Do.

本発明は、熱交換器であって、第１のプレートと、前記第１のプレートに対向して配置された第２のプレートとを備え、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートはそれぞれ、外周領域と、前記外周領域の内側に形成され、前記外周領域よりも薄肉の薄肉領域と、前記薄肉領域から前記第１のプレート又は前記第２のプレートの厚み方向にそれぞれ突出するように設けられた複数の伝熱フィンとを有し、各伝熱フィンは、前記外周領域および他の伝熱フィンからそれぞれ平面方向に離間して配置され、前記第１のプレートの前記複数の伝熱フィンと、前記第２のプレートの前記複数の伝熱フィンとは、平面視で互いに重ならないように配置されていることを特徴とする熱交換器である。   The present invention is a heat exchanger, comprising a first plate and a second plate disposed opposite to the first plate, wherein the first plate and the second plate are respectively An outer peripheral area and an inner side of the outer peripheral area, and a thin area thinner than the outer peripheral area and a thin area protruding from the thin area in the thickness direction of the first plate or the second plate The plurality of heat transfer fins, each heat transfer fin being spaced apart in a planar direction from the outer peripheral region and the other heat transfer fins, and the plurality of heat transfer fins of the first plate And the plurality of heat transfer fins of the second plate are arranged so as not to overlap each other in a plan view.

本発明は、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に介在された少なくとも１つの中間プレートを更に備え、前記中間プレートは、外周領域と、前記外周領域の内側に形成された貫通領域とを有することを特徴とする熱交換器である。   The present invention further comprises at least one intermediate plate interposed between the first plate and the second plate, wherein the intermediate plate has an outer peripheral region and a penetration formed inside the outer peripheral region. It is a heat exchanger characterized by having an area.

本発明は、前記第１のプレートの伝熱フィンと前記第２のプレートの伝熱フィンとは、平面視で交互に配置されていることを特徴とする熱交換器である。   The present invention is the heat exchanger characterized in that the heat transfer fins of the first plate and the heat transfer fins of the second plate are alternately arranged in a plan view.

本発明は、前記伝熱フィンは、平面Ｓ字形状を有することを特徴とする熱交換器である。   The present invention is the heat exchanger characterized in that the heat transfer fins have a flat S-shape.

本発明は、熱交換器用プレートユニットであって、第１のプレートと、前記第１のプレートに対向して配置された第２のプレートとを備え、前記第１のプレートおよび前記第２のプレートはそれぞれ、外周領域と、前記外周領域の内側に形成され、前記外周領域よりも薄肉の薄肉領域と、前記薄肉領域から前記第１のプレート又は前記第２のプレートの厚み方向にそれぞれ突出するように設けられた複数の伝熱フィンとを有し、各伝熱フィンは、前記外周領域および他の伝熱フィンからそれぞれ平面方向に離間して配置され、前記第１のプレートの前記複数の伝熱フィンと、前記第２のプレートの前記複数の伝熱フィンとは、平面視で互いに重ならないように配置されていることを特徴とするプレートユニットである。   The present invention is a plate unit for a heat exchanger, comprising: a first plate; and a second plate disposed opposite to the first plate, wherein the first plate and the second plate Are respectively formed in the outer peripheral region and the inner side of the outer peripheral region, so as to respectively project from the thin region thinner than the outer peripheral region and the thickness direction of the first plate or the second plate from the thin region A plurality of heat transfer fins provided in each of the heat transfer fins, each heat transfer fin being spaced apart in a planar direction from the outer peripheral region and the other heat transfer fins, and the plurality of heat transfer fins of the first plate The heat fins and the plurality of heat transfer fins of the second plate are disposed so as not to overlap each other in a plan view.

本発明によれば、第１のプレートの複数の伝熱フィンと、第２のプレートの複数の伝熱フィンとは、平面視で互いに重ならないように配置されている。これにより、第１のプレートと第２のプレートとの間に形成される流路の流路抵抗を小さくし、圧力損失を低下させることができる。   According to the present invention, the plurality of heat transfer fins of the first plate and the plurality of heat transfer fins of the second plate are arranged so as not to overlap each other in plan view. Thereby, the flow path resistance of the flow path formed between the first plate and the second plate can be reduced, and the pressure loss can be reduced.

図１は、本発明の一実施の形態による熱交換器を示す分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a heat exchanger according to an embodiment of the present invention. 図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ熱交換器のプレートを示す平面図。Fig.2 (a)-(c) is a top view which shows the plate of a heat exchanger, respectively. 図３は、プレートを示す部分拡大平面図（図２（ｃ）のIII部拡大図）。FIG. 3 is a partial enlarged plan view showing a plate (an enlarged view of a portion III in FIG. 2 (c)). 図４は、互いに接合された３枚のプレートを示す断面図（図３のIV−IV線断面に対応する図）。FIG. 4 is a cross-sectional view showing three plates joined together (a view corresponding to the cross section along line IV-IV in FIG. 3).

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In the following drawings, the same reference numerals are given to the same parts, and a part of the detailed description may be omitted.

熱交換器の構成
まず、図１により、本実施の形態による熱交換器の概略について説明する。図１は、本実施の形態による熱交換器を示す分解斜視図である。 Configuration of Heat Exchanger First, an outline of a heat exchanger according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a heat exchanger according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施の形態による熱交換器（プレート型熱交換器）１０は、一方の固定板１１と、一方の固定板１１から離間して設けられた他方の固定板１２と、一方の固定板１１と他方の固定板１２との間に互いに積層して配置された複数（図１では６枚）の金属薄板状のプレート２０Ａ〜２０Ｆとを備えている。   As shown in FIG. 1, the heat exchanger (plate type heat exchanger) 10 according to the present embodiment includes one fixing plate 11 and the other fixing plate 12 provided apart from the one fixing plate 11. A plurality of (six in FIG. 1) thin metal plate-like plates 20A to 20F are disposed so as to be stacked on each other between one fixing plate 11 and the other fixing plate 12.

このうちプレート２０Ａ〜２０Ｆは、第１の流体Ｆ_１用のプレート２０Ａ〜２０Ｃと、第２の流体Ｆ_２用のプレート２０Ｄ〜２０Ｆとからなっている。すなわち、プレート２０Ａ〜２０Ｃによって、第１の流体Ｆ_１用の第１プレートユニット３１が構成され、プレート２０Ｄ〜２０Ｆによって、第２の流体Ｆ_２用の第２プレートユニット３２が構成されている。各プレート２０Ａ〜２０Ｆは、溶融点に近い温度で隣接するプレート２０Ａ〜２０Ｆに圧着されることにより、接触面でプレートを構成する金属原子を相互に拡散させ、互いに強固に接合されている（拡散接合）。また、一方の固定板１１と他方の固定板１２とは、図示しない連結手段で互いに連結されており、これにより一方の固定板１１とプレート２０Ａとが互いに密着し、他方の固定板１２とプレート２０Ｆとが互いに密着している。 Among plate 20A~20F is made of a first plate 20A~20C for fluid _{F 1,} and the second plate 20D~20F for fluid _{F 2.} That is, the plates 20A to 20C constitute a first plate unit 31 for the _first fluid F1, and the plates 20D to 20F constitute a second plate unit 32 for the _second fluid F2. Each plate 20A to 20F is mutually bonded by mutually pressing metal atoms constituting the plate at the contact surface by being crimped to the adjacent plates 20A to 20F at a temperature close to the melting point (diffusion Bonding). Further, one fixing plate 11 and the other fixing plate 12 are connected to each other by a connecting means (not shown), whereby the one fixing plate 11 and the plate 20A are in close contact with each other, and the other fixing plate 12 and the plate 20F is in close contact with each other.

一方の固定板１１および他方の固定板１２は、それぞれ平面略矩形状を有している。このうち一方の固定板１１には、流入管１３Ａ、１３Ｂおよび流出管１４Ａ、１４Ｂが接続されている。これに対して他方の固定板１２は、開口等が形成されることなく、平坦な形状を有している。   One fixed plate 11 and the other fixed plate 12 each have a substantially rectangular planar shape. The inflow pipes 13A and 13B and the outflow pipes 14A and 14B are connected to one of the fixed plates 11 among them. On the other hand, the other fixing plate 12 has a flat shape without forming an opening or the like.

流入管１３Ａおよび流出管１４Ａは、それぞれ第１の流体Ｆ_１が流入および流出するものである。第１の流体Ｆ_１は、図示しないコンプレッサー又はポンプによって、流入管１３Ａから熱交換器１０に流入し、プレート２０Ａ〜２０Ｃ内で循環しながら熱交換を行い、流出管１４Ａから流出するようになっている。 Inlet pipe 13A and outlet pipe 14A is one in which the first fluid _{F 1,} each of which inflow and outflow. The first fluid F ₁ flows into the heat exchanger 10 from the inflow pipe 13A by a compressor or pump not shown, performs heat exchange while circulating in the plates 20A to 20C, and flows out of the outflow pipe 14A. ing.

また、流入管１３Ｂおよび流出管１４Ｂは、それぞれ第２の流体Ｆ_２が流入および流出するものである。第２の流体Ｆ_２は、図示しないコンプレッサー又はポンプによって、流入管１３Ｂから熱交換器１０に流入し、プレート２０Ｄ〜２０Ｆ内で循環しながら熱交換を行って、流出管１４Ｂから流出するようになっている。 Further, the inflow pipe 13B and the outflow pipe 14B are for the inflow and the outflow of the _second fluid F2, respectively. Second fluid F ₂ is the compressor or pump (not shown), flows from the inlet pipe 13B to heat exchanger 10 performs heat exchange while circulating in the plate 20D～20F, to flow out from the outflow pipe 14B It has become.

第１の流体Ｆ_１および第２の流体Ｆ_２は、少なくとも流入管１３Ａ、１３Ｂに流入する時点では、互いに温度が異なっている。第１の流体Ｆ_１および第２の流体Ｆ_２としては、二酸化炭素、空気等の気体であっても良く、水等の液体であっても良い。第１の流体Ｆ_１および第２の流体Ｆ_２は、同一種類の流体を用いても良く、互いに異なる種類の流体を用いても良い。 First fluid _{F 1} and the second fluid _{F 2,} in the time of flowing at least the inlet pipe 13A, the 13B, are different temperature from each other. As the first fluid F ₁ and the second fluid F _2, carbon dioxide may be a gas such as air, it may be a liquid such as water. First fluid F ₁ and the second fluid F ₂ may use the same type of fluid, may use different types of fluids with each other.

このように、熱交換器１０においては、プレート２０Ａ〜２０Ｃの間を通過する第１の流体Ｆ_１と、プレート２０Ｄ〜２０Ｆの間を通過する第２の流体Ｆ_２との間で、熱交換が行われるようになっている。なお、プレート２０Ａ〜２０Ｆの枚数は、図１では便宜上６枚の場合を示しているが、これに限らず、例えば３０枚〜３００枚程度としても良い。 Thus, in the heat exchanger 10 includes a first fluid _{F 1} passing between the plates 20A-20C, with the second fluid _{F 2} passing between the plates 20D～20F, heat exchanger Is supposed to be done. Although the number of plates 20A to 20F is six in FIG. 1 for the sake of convenience, the number of plates is not limited to this and may be, for example, about 30 to 300.

なお、このような熱交換器１０は、例えば給湯器のヒートポンプユニット、空調設備、化学プラント等に用いることができる。   In addition, such a heat exchanger 10 can be used for the heat pump unit of a water heater, an air conditioner, a chemical plant etc., for example.

プレートの構成
次に、図２乃至図４を参照して、本実施の形態によるプレートの構成について説明する。なお、以下においては、第１の流体Ｆ_１用のプレート２０Ａ〜２０Ｃ（第１プレートユニット３１）の構成について説明するが、第２の流体Ｆ_２用のプレート２０Ｄ〜２０Ｆ（第２プレートユニット３２）についてもその構成は略同様である。 Configuration of Plate Next, the configuration of the plate according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4. Although the configurations of the plates 20A to 20C (first plate unit 31) for the _first fluid F ₁ will be described below, the plates 20D to 20F (second plate unit 32) for the _second fluid F ₂ will be described. The configuration is substantially the same for.

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、プレート２０Ａ〜２０Ｃは、それぞれ平面略矩形形状であり、長手方向と短手方向とを有している。図２（ａ）〜（ｃ）において、長手方向はＹ方向に平行であり、短手方向はＹ方向に直交するＸ方向に平行である。   As shown in FIGS. 2A to 2C, the plates 20A to 20C each have a substantially rectangular planar shape, and have a longitudinal direction and a lateral direction. In FIGS. 2A to 2C, the longitudinal direction is parallel to the Y direction, and the short direction is parallel to the X direction orthogonal to the Y direction.

プレート２０Ａ〜２０Ｃのうち、プレート２０Ａ、２０Ｃは、それぞれ外側に配置されており、プレート２０Ｂは、プレート２０Ａ、２０Ｃの間に介在されている。すなわち一方の固定板１１側から見て、プレート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの順に互いに積層されている。本実施の形態において、プレート２０Ａが第１のプレート（又は第２のプレート）に対応し、プレート２０Ｃが第２のプレート（又は第１のプレート）に対応する。また、プレート２０Ｂが中間プレートに対応する。   Of the plates 20A to 20C, the plates 20A and 20C are disposed outside, and the plate 20B is interposed between the plates 20A and 20C. That is, when viewed from the one fixed plate 11 side, the plates 20A, 20B, and 20C are stacked in the order of the plates 20A, 20B, and 20C. In the present embodiment, the plate 20A corresponds to the first plate (or the second plate), and the plate 20C corresponds to the second plate (or the first plate). Also, the plate 20B corresponds to the intermediate plate.

次に、図２（ａ）および図２（ｃ）を参照して、プレート２０Ａ、２０Ｃ（第１のプレートおよび第２のプレート）の構成について説明する。   Next, the configuration of the plates 20A and 20C (first and second plates) will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (c).

図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、プレート２０Ａ、２０Ｃは、それぞれ外周領域２１と、外周領域２１の内側に形成された薄肉領域（ハーフエッチング領域）２２とを備えている。このうち外周領域２１は、各プレート２０Ａ、２０Ｃの外周全域に沿って環状に形成されている。この外周領域２１は、ハーフエッチングが施されておらず、薄肉領域２２よりも厚い領域である。また、外周領域２１は、本実施の形態においては、全面にわたりほぼ同一の厚みを有している。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c), the plates 20A and 20C each include an outer peripheral area 21 and a thin area (half etching area) 22 formed inside the outer peripheral area 21. . The outer peripheral region 21 is formed annularly along the entire outer periphery of each of the plates 20A and 20C. The outer peripheral region 21 is not subjected to half etching and is a region thicker than the thin region 22. In the present embodiment, the outer peripheral region 21 has substantially the same thickness over the entire surface.

また、薄肉領域２２は、外周領域２１よりも薄肉となっており、プレート２０Ａ、２０Ｃの一面側（プレート２０Ｂを向く面側）のみに形成されている。この場合、薄肉領域２２は、当該一面側から例えばハーフエッチング加工を施すことにより形成されている。なお、「ハーフエッチング」とは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。薄肉領域２２の深さは、例えば、外周領域２１の厚みの４０％〜６０％程度とされても良い。   The thin region 22 is thinner than the outer peripheral region 21 and is formed only on one side (the side facing the plate 20B) of the plates 20A and 20C. In this case, the thin region 22 is formed by performing, for example, half etching from the one surface side. In addition, "half etching" means etching a to-be-etched material halfway to the thickness direction. The depth of the thin region 22 may be, for example, about 40% to 60% of the thickness of the outer circumferential region 21.

薄肉領域２２のうち、プレート２０Ａ、２０Ｃの一対の角部近傍には、それぞれ入口側開口２３Ａ、出口側開口２４Ａが形成されている。この入口側開口２３Ａ、出口側開口２４Ａは、第１の流体Ｆ_１が通過するとともに、薄肉領域２２に連通している。 An inlet side opening 23A and an outlet side opening 24A are formed near the pair of corner portions of the plates 20A and 20C in the thin-walled region 22, respectively. The inlet-side opening 23A, the outlet side opening 24A, together with the first fluid _{F 1} passes, and communicates with the thin region 22.

また、外周領域２１のうち、プレート２０Ａ、２０Ｃの他の一対の角部近傍には、それぞれ入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂが形成されている。この入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂは、第２の流体Ｆ_２が通過するとともに、プレート２０Ａ、２０Ｃの薄肉領域２２とは連通しないようになっており、他方、プレート２０Ｄ〜２０Ｆの内部に形成された流路２６に連通するようになっている。 Further, in the outer peripheral region 21, in the vicinity of the other pair of corner portions of the plates 20A and 20C, an inlet side opening 23B and an outlet side opening 24B are formed, respectively. The inlet-side opening 23B, the outlet opening 24B, together with the second fluid _{F 2} passes, the plate 20A, and so does not communicate with the thin region 22 of 20C, while the inside of the plate 20D~20F It is in communication with the formed flow path 26.

これらの入口側開口２３Ａ、２３Ｂ、出口側開口２４Ａ、２４Ｂは、それぞれプレート２０Ａ、２０Ｃを貫通するように形成される。なお、入口側開口２３Ａ、２３Ｂ、出口側開口２４Ａ、２４Ｂは、薄肉領域２２を片面側からハーフエッチングにより形成する際、薄肉領域２２と同時に両面側からエッチングすることにより形成されても良い。   The inlet openings 23A and 23B and the outlet openings 24A and 24B are formed to penetrate the plates 20A and 20C, respectively. The inlet side openings 23A and 23B and the outlet side openings 24A and 24B may be formed by etching from both sides simultaneously with the thin area 22 when the thin area 22 is formed by half etching from one side.

薄肉領域２２には、複数の伝熱フィン２５がそれぞれＺ方向（プレート２０Ａ、２０Ｃの厚み方向）に突出して設けられている。各伝熱フィン２５が設けられている箇所の厚みは、外周領域２１の厚みと同一である。一方、各伝熱フィン２５は、外周領域２１および他の伝熱フィン２５からそれぞれ平面方向（Ｘ方向およびＹ方向）に離間して配置されている。このため、各伝熱フィン２５は島状に独立して配置されており、各伝熱フィン２５の周囲には、第１の流体Ｆ_１が通過するための流路２６（の一部）が形成されている。伝熱フィン２５は、薄肉領域２２を片面側からハーフエッチングにより形成する際、ハーフエッチングされずに残存する領域の一部からなっている。なお、図１および図２において、便宜上、一部の伝熱フィン２５のみを示しているが、実際には、薄肉領域２２の略全域に亘って伝熱フィン２５が配置されている。 In the thin region 22, a plurality of heat transfer fins 25 are provided so as to protrude in the Z direction (the thickness direction of the plates 20A and 20C). The thickness of the portion where each heat transfer fin 25 is provided is the same as the thickness of the outer peripheral region 21. On the other hand, each heat transfer fin 25 is spaced apart from the outer peripheral region 21 and the other heat transfer fins 25 in the planar direction (X direction and Y direction). Therefore, each heat transfer fin 25 is disposed independently in an island shape, and (a part of) a flow path 26 for passing the first fluid F ₁ around each heat transfer fin 25. It is formed. The heat transfer fin 25 is a part of a region remaining without being half-etched when the thin-walled region 22 is formed by half-etching from one side. In FIGS. 1 and 2, only a portion of the heat transfer fins 25 is shown for convenience, but in practice, the heat transfer fins 25 are disposed over substantially the entire thin region 22.

なお、後述するように、プレート２０Ａの複数の伝熱フィン２５と、プレート２０Ｃの複数の伝熱フィン２５とは、プレート２０Ａ〜２０Ｃを積層した際、平面視で互いに重ならないようにずらして配置されている。   As will be described later, when the plates 20A to 20C are stacked, the plurality of heat transfer fins 25 of the plate 20A and the plurality of heat transfer fins 25 of the plate 20C are offset from each other in plan view It is done.

本実施の形態において、外周領域２１のうち薄肉領域２２側に位置する縁部２７が、縁部２７に隣接する伝熱フィン２５の形状に沿って波形状又はジグザグ形状となっている。また、波形状又はジグザグ形状の縁部２７は、略Ｓ字状の伝熱フィン２５の形状に合わせた形状となっている。すなわち、縁部２７は、各伝熱フィン２５の外形形状に沿って湾曲している。これにより、縁部２７と伝熱フィン２５との間の流路２６が略一定の幅となるので、第１の流体Ｆ_１をプレート２０Ａ〜２０Ｃ間に均一に流すことができる。この結果、流体の流路抵抗を低減することができるので、流体の圧力損失を小さくすることができる。しかしながら、これに限らず、縁部２７は、第１の流体Ｆ_１の主流方向Ｄ（Ｙ方向）に沿って直線状に形成されていても良い。 In the present embodiment, the edge portion 27 located on the thin region 22 side in the outer peripheral region 21 has a wave shape or a zigzag shape along the shape of the heat transfer fin 25 adjacent to the edge portion 27. In addition, the edge portion 27 having a wave shape or a zigzag shape has a shape in accordance with the shape of the heat transfer fin 25 having a substantially S shape. That is, the edge portion 27 is curved along the outer shape of each heat transfer fin 25. Thus, since the flow path 26 between the edge 27 and the heat transfer fin 25 is substantially constant width, can flow uniformly a first fluid F ₁ between the plates 20A-20C. As a result, since the flow path resistance of the fluid can be reduced, the pressure loss of the fluid can be reduced. However, not limited thereto, the edge 27 may be formed linearly along the first fluid F ₁ of the main flow direction D (Y-direction).

次に、図２（ｂ）を参照して、プレート２０Ｂ（中間プレート）の構成について説明する。   Next, the structure of the plate 20B (intermediate plate) will be described with reference to FIG.

図２（ｂ）に示すように、プレート２０Ｂは、外周領域２１と、外周領域２１の内側に形成された貫通領域２８とを備えている。このうち外周領域２１は、プレート２０Ｂの外周全域に沿って環状に形成されている。この外周領域２１の構成は、上述したプレート２０Ａ、２０Ｃの外周領域２１の構成と略同一である。   As shown in FIG. 2 (b), the plate 20 </ b> B includes an outer peripheral region 21 and a through region 28 formed inside the outer peripheral region 21. Among these, the outer peripheral region 21 is formed in an annular shape along the entire outer periphery of the plate 20B. The configuration of the outer peripheral region 21 is substantially the same as the configuration of the outer peripheral region 21 of the plates 20A and 20C described above.

また、貫通領域２８は、プレート２０ＢをＺ方向（プレート２０Ｂの厚み方向）に貫通して形成された領域である。この場合、貫通領域２８は、プレート２０Ｂの両面側から例えばエッチング加工により形成されたものであっても良い。なお、貫通領域２８の内部には伝熱フィン２５は設けられておらず、全体として空洞となっている。   The through region 28 is a region formed by penetrating the plate 20B in the Z direction (the thickness direction of the plate 20B). In this case, the penetration region 28 may be formed by, for example, etching from both sides of the plate 20B. The heat transfer fins 25 are not provided inside the penetration region 28 and are hollow as a whole.

外周領域２１のうち、プレート２０Ｂの一対の角部近傍には、それぞれ入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂが貫通形成されている。この入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂは、第２の流体Ｆ_２が通過するとともに、プレート２０Ｂの貫通領域２８とは連通しないようになっている。一方、上述したプレート２０Ａ、２０Ｃと異なり、プレート２０Ｂには、入口側開口２３Ａ、出口側開口２４Ａは形成されていない。 In the outer peripheral area 21, in the vicinity of a pair of corner portions of the plate 20B, an inlet side opening 23B and an outlet side opening 24B are penetratingly formed. The inlet-side opening 23B, the outlet opening 24B, together with the second fluid F ₂ passes, so as not to communicate the through region 28 of the plate 20B. On the other hand, unlike the plates 20A and 20C described above, the inlet 20A and the outlet 24A are not formed in the plate 20B.

次に、図３および図４を参照して、プレート２０Ａ、２０Ｃの伝熱フィン２５の構成について更に説明する。ここで図３は図２（ｃ）の部分拡大図であり、図４は図３のIV−IV線断面に対応する図である。なお、図３において、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５を実線で示し、プレート２０Ａの伝熱フィン２５を仮想線で示している。   Next, the configuration of the heat transfer fins 25 of the plates 20A and 20C will be further described with reference to FIGS. 3 and 4. Here, FIG. 3 is a partial enlarged view of FIG. 2 (c), and FIG. 4 is a view corresponding to the cross section taken along line IV-IV of FIG. In FIG. 3, the heat transfer fins 25 of the plate 20C are indicated by solid lines, and the heat transfer fins 25 of the plate 20A are indicated by imaginary lines.

図３に示すように、プレート２０Ａ、２０Ｃのそれぞれについて、各伝熱フィン２５は、平面略Ｓ字形状を有している。この伝熱フィン２５は、第１の流体Ｆ_１の主流方向Ｄ（Ｙ方向）に沿って一定の間隔を隔てて多数配置されている。また、伝熱フィン２５は、第１の流体Ｆ_１の主流方向Ｄ（Ｙ方向）に対して垂直な方向（Ｘ方向）にも一定の間隔で平行に配置されている。この伝熱フィン２５は、その長手方向両端を渦や旋回流などの乱れが生じないような流線型にそれぞれ成形しており、流体抵抗を最小にするように構成されている。なお、各伝熱フィン２５の形状は、平面略Ｓ字形状に限らず、平面円形状、平面楕円形状、平面長円形状、平面多角形形状等としても良い。 As shown in FIG. 3, each of the heat transfer fins 25 has an approximately S-shaped planar shape for each of the plates 20 </ b> A and 20 </ b> C. A large number of the heat transfer fins 25 are arranged at regular intervals along the main flow direction D (Y direction) of the first fluid F ₁ . Further, the heat transfer fins 25 are disposed in parallel to each other at a predetermined interval in a direction (X direction) perpendicular to the first fluid F ₁ of the main flow direction D (Y-direction). The heat transfer fins 25 are each formed into a streamlined shape so that no turbulence such as swirl or swirl occurs in the longitudinal direction, and the heat transfer fins 25 are configured to minimize fluid resistance. The shape of each heat transfer fin 25 is not limited to the substantially planar S shape, and may be a planar circular shape, a planar elliptical shape, a planar oval shape, a planar polygon shape, or the like.

本実施の形態において、プレート２０Ａ、２０Ｃのそれぞれについて、複数の伝熱フィン２５は、互いに線対称な形状を有する２種類の伝熱フィン２５ａ、２５ｂを複数組合せることによって構成されている。このうち伝熱フィン２５ａは、Ｘ方向マイナス側およびＹ方向マイナス側から、Ｘ方向プラス側およびＹ方向プラス側へ向かって延びる略Ｓ字形状を有している。一方、伝熱フィン２５ｂは、Ｘ方向プラス側およびＹ方向マイナス側から、Ｘ方向マイナス側およびＹ方向プラス側へ向かって延びる略Ｓ字形状を有している。伝熱フィン２５ａおよび２５ｂは、それぞれＸ方向に沿って一列に配置されており、伝熱フィン２５ａの列と伝熱フィン２５ｂの列とは、Ｙ方向に沿って交互に配置されている。複数の伝熱フィン２５は、これら一組の伝熱フィン２５ａ、２５ｂの位置をＸ方向およびＹ方向にそれぞれ所定量だけずらして多数配置するように構成され、いわゆる千鳥状の配列（デルタ配列）となっている。本明細書中、これら２種類の伝熱フィン２５ａ、２５ｂを合わせて、伝熱フィン２５と称する。伝熱フィン２５の幅は、プレート２０Ａ〜２０Ｃの材料の厚みや流体によって適宜異ならせても良い。具体的には、各伝熱フィン２５のうち最も幅の広い箇所で例えば０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとしても良い。   In the present embodiment, for each of the plates 20A and 20C, the plurality of heat transfer fins 25 are configured by combining a plurality of two types of heat transfer fins 25a and 25b having shapes that are line-symmetrical to each other. Among them, the heat transfer fins 25a have a substantially S-shape extending from the X direction minus side and the Y direction minus side to the X direction plus side and the Y direction plus side. On the other hand, the heat transfer fins 25 b have a substantially S-shape extending from the X direction plus side and the Y direction minus side to the X direction minus side and the Y direction plus side. The heat transfer fins 25a and 25b are disposed in a line along the X direction, and the rows of the heat transfer fins 25a and the rows of the heat transfer fins 25b are alternately disposed along the Y direction. The plurality of heat transfer fins 25 are arranged to shift the positions of the pair of heat transfer fins 25a and 25b by a predetermined amount in the X direction and the Y direction by a predetermined amount respectively, and are arranged in a so-called staggered arrangement (delta arrangement). It has become. In the present specification, these two types of heat transfer fins 25 a and 25 b are collectively referred to as heat transfer fins 25. The width of the heat transfer fins 25 may be changed as appropriate depending on the thickness and the fluid of the material of the plates 20A to 20C. Specifically, for example, 0.3 mm to 1.0 mm may be provided at the widest portion of the heat transfer fins 25.

図３に示すように、プレート２０Ａ〜２０Ｃを積層した状態で、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５（実線）と、プレート２０Ａの複数の伝熱フィン２５（仮想線）とは、平面視で互いに重ならないように配置されている。この場合、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５ａ、２５ｂ（実線）の形状は、それぞれプレート２０Ａの伝熱フィン２５ａ、２５ｂ（仮想線）の形状と同一である。また、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５ａ（実線）と、プレート２０Ａの伝熱フィン２５ａ（仮想線）とは、平面視でＸ方向に等間隔かつ交互に配置されている。同様に、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５ｂ（実線）と、プレート２０Ａの伝熱フィン２５ｂ（仮想線）とは、平面視でＸ方向に等間隔かつ交互に配置されている。   As shown in FIG. 3, in a state in which the plates 20A to 20C are stacked, the heat transfer fins 25 (solid line) of the plate 20C and the plurality of heat transfer fins 25 (virtual lines) of the plate 20A overlap each other in plan view It is arranged not to. In this case, the shapes of the heat transfer fins 25a and 25b (solid lines) of the plate 20C are the same as the shapes of the heat transfer fins 25a and 25b (virtual lines) of the plate 20A. Further, the heat transfer fins 25a (solid line) of the plate 20C and the heat transfer fins 25a (virtual line) of the plate 20A are arranged alternately at equal intervals in the X direction in plan view. Similarly, the heat transfer fins 25b (solid line) of the plate 20C and the heat transfer fins 25b (virtual line) of the plate 20A are alternately disposed at equal intervals in the X direction in plan view.

そして、第１の流体Ｆ_１は、Ｘ方向に互いに隣接する一対の伝熱フィン２５（プレート２０Ｃの伝熱フィン２５（実線）およびプレート２０Ａの伝熱フィン２５（仮想線））間の流路２６を通過した後、より下流側（Ｙ方向プラス側）に位置する他の伝熱フィン２５（プレート２０Ｃの伝熱フィン２５（実線）又はプレート２０Ａの伝熱フィン２５（仮想線））の上流側（Ｙ方向マイナス側）の端部で分岐され、この伝熱フィン２５とＸ方向に隣接する一対の伝熱フィン２５と間の各流路２６をそれぞれ通過する。その後、伝熱フィン２５に沿って流れた第１の流体Ｆ_１は、伝熱フィン２５の下流側（Ｙ方向プラス側）の端部で合流する。これにより、流路２６における急激な曲がりによる渦形成や旋回流に起因する圧力損失を最小限に抑え、流路面積の変化、すなわち、流路２６の拡大や縮小を抑えることができ、拡流や縮流による圧力損失を小さく抑えることができる。プレート２０Ｃの伝熱フィン２５とプレート２０Ａの伝熱フィン２５との間隔は、プレート２０Ａ〜２０Ｃの材料の厚みや流体によって適宜異ならせても良く、例えば０．２ｍｍ〜３．０ｍｍとしても良い。 The first fluid F ₁ is a flow path between a pair of heat transfer fins 25 (the heat transfer fins 25 (solid line) of the plate 20C and the heat transfer fins 25 (virtual line) of the plate 20A) adjacent to each other in the X direction. After passing through 26, the upstream of another heat transfer fin 25 (heat transfer fin 25 (solid line) of plate 20C or heat transfer fin 25 (virtual line) of plate 20A) located further downstream (the Y direction plus side) It branches at the end of the side (the negative side in the Y direction), and passes through the respective flow paths 26 between the heat transfer fins 25 and the pair of heat transfer fins 25 adjacent in the X direction. Thereafter, the first fluid F ₁ flowing along the heat transfer fins 25 merge at the downstream end of the heat transfer fins 25 (Y-direction positive side). Thereby, the pressure loss due to the vortex formation and the swirling flow due to the sharp bending in the flow passage 26 can be minimized, and the change in the flow passage area, that is, the expansion and contraction of the flow passage 26 can be suppressed. And pressure loss due to contraction can be kept small. The distance between the heat transfer fins 25 of the plate 20C and the heat transfer fins 25 of the plate 20A may be appropriately changed depending on the thickness and the fluid of the materials of the plates 20A to 20C, and may be 0.2 mm to 3.0 mm, for example.

図４は、プレート２０Ａ〜２０Ｃが積層された状態を示している。図４に示すように、プレート２０Ａ、２０Ｃは、薄肉領域２２が形成された面同士を互いに対向させるように配置されている。また、プレート２０Ａ、２０Ｃの間にプレート２０Ｂが介在され、この状態でプレート２０Ａ〜２０Ｃが互いに接合されている。このとき、プレート２０Ａ、２０Ｃの薄肉領域２２と、プレート２０Ｂの貫通領域２８とによって第１の流体Ｆ_１が流れる流路２６が形成される。 FIG. 4 shows a state in which the plates 20A to 20C are stacked. As shown in FIG. 4, the plates 20 </ b> A and 20 </ b> C are arranged such that the surfaces on which the thin regions 22 are formed face each other. Further, the plate 20B is interposed between the plates 20A and 20C, and the plates 20A to 20C are joined to each other in this state. At this time, a flow path 26 through which the first fluid F ₁ flows is formed by the thin regions 22 of the plates 20A and 20C and the penetration region 28 of the plate 20B.

また、プレート２０Ｂの貫通領域２８と、プレート２０Ｃの薄肉領域２２とは、それぞれ互いに同一形状である。一方、プレート２０Ａの薄肉領域２２と、プレート２０Ｃの薄肉領域２２とは、互いに鏡面対称となるように形成されている。このため、プレート２０Ａ〜２０Ｃを互いに接合した際、プレート２０Ａの薄肉領域２２と、プレート２０Ｂの貫通領域２８と、プレート２０Ｃの薄肉領域２２とが一致するようになっている。   The through region 28 of the plate 20B and the thin region 22 of the plate 20C have the same shape. On the other hand, the thin region 22 of the plate 20A and the thin region 22 of the plate 20C are formed to be mirror-symmetrical to each other. Therefore, when the plates 20A to 20C are joined to each other, the thin region 22 of the plate 20A, the through region 28 of the plate 20B, and the thin region 22 of the plate 20C coincide with each other.

図４に示すように、互いに接合されたプレート２０Ａ〜２０Ｃの断面において、プレート２０Ａの伝熱フィン２５と、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５とは、互いに厚み方向（Ｚ方向）に対向しないようずれて配置されている。また、プレート２０Ａの伝熱フィン２５と、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５とは、プレート２０Ｂの厚み分だけ厚み方向（Ｚ方向）に離間して配置されている。このため、プレート２０Ａとプレート２０Ｃとの間に形成される流路２６の高さｈは、いずれの場所においても、プレート２０Ａ（２０Ｃ）の薄肉領域２２の深さと、プレート２０Ｂの厚みとの合計以上となる。具体的には、流路２６の高さｈは、例えば０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ以上とすることができる。このように、流路２６の高さｈを高くすることにより、各プレート２０Ａ〜２０Ｃそれぞれの厚みを厚くすることなく、プレート２０Ａ〜２０Ｃ間の流路２６を高さ方向に拡大することができる。   As shown in FIG. 4, in the cross sections of the plates 20A to 20C joined to each other, the heat transfer fins 25 of the plate 20A and the heat transfer fins 25 of the plate 20C shift so as not to face each other in the thickness direction (Z direction). Are arranged. The heat transfer fins 25 of the plate 20A and the heat transfer fins 25 of the plate 20C are spaced apart in the thickness direction (Z direction) by the thickness of the plate 20B. For this reason, the height h of the flow path 26 formed between the plate 20A and the plate 20C is the total of the depth of the thin region 22 of the plate 20A (20C) and the thickness of the plate 20B at any place. It becomes above. Specifically, the height h of the flow path 26 can be, for example, 0.1 mm to 2.0 mm or more. As described above, by increasing the height h of the flow path 26, the flow path 26 between the plates 20A to 20C can be expanded in the height direction without increasing the thickness of each of the plates 20A to 20C. .

さらに、第１の流体Ｆ_１は、互いに隣接するプレート２０Ａの伝熱フィン２５とプレート２０Ｃの伝熱フィン２５と間の空間Ｓ_１だけでなく、プレート２０Ａの伝熱フィン２５とプレート２０Ｃの薄肉領域２２と間の空間Ｓ_２や、プレート２０Ｃの伝熱フィン２５とプレート２０Ａの薄肉領域２２と間の空間Ｓ_３も通過することができる（図４参照）。これにより、流路２６の流路抵抗を小さくし、圧力損失を低下させることができる。 Further, the first fluid _{F 1} is not only space _{S 1} between the heat transfer fins 25 of the heat transfer fins 25 and plate 20C of the plate 20A adjacent to each other, the thin heat transfer fins 25 and plate 20C of the plate 20A can or space _{S 2} between the regions 22, also the space _{S 3} between the thin region 22 of the heat transfer fins 25 and plate 20A of the plate 20C through (see FIG. 4). Thereby, the flow path resistance of the flow path 26 can be reduced, and the pressure loss can be reduced.

なお、プレート２０Ａ〜２０Ｃは、熱伝導性の良い金属が好ましく、例えばステンレス、鉄、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタンなど、種々選択可能である。また、プレート２０Ａ、２０Ｃの厚みは、それぞれ例えば０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとしても良い。一方、プレート２０Ｂの厚みは、流路２６に必要とされる高さによって適宜設定することができるが、プレート２０Ａ、２０Ｃの厚みよりも薄くしても良く、例えば０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍとしても良い。   The plates 20A to 20C are preferably metals having high thermal conductivity. For example, stainless steel, iron, copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, titanium, etc. can be variously selected. The thickness of the plates 20A and 20C may be, for example, 0.1 mm to 2.0 mm. On the other hand, the thickness of the plate 20B can be appropriately set according to the height required for the flow path 26, but may be thinner than the thickness of the plates 20A and 20C, for example, 0.05 mm to 1.0 mm Also good.

ところで、上記において、プレート２０Ａ、２０Ｃの間にプレート（中間プレート）２０Ｂが介在されている場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。プレート２０Ａ、２０Ｃの間に中間プレートを設けることなく、プレート２０Ａとプレート２０Ｃとを直接接合しても良い。また、プレート２０Ａ、２０Ｃの間に２枚以上の中間プレートが介在されていても良い。   By the way, in the above, although the case where plate (intermediate plate) 20B was interposed between plates 20A and 20C was explained to the example, it is not restricted to this. The plate 20A and the plate 20C may be directly bonded without providing an intermediate plate between the plates 20A and 20C. In addition, two or more intermediate plates may be interposed between the plates 20A and 20C.

本実施の形態の作用
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。 Operation of the Embodiment Next, the operation of the embodiment having such a configuration will be described.

まず、図１に示す熱交換器１０において、流入管１３Ａに第１の流体Ｆ_１を導入するとともに、流入管１３Ｂに第２の流体Ｆ_２を導入する。この場合、第１の流体Ｆ_１の温度と第２の流体Ｆ_２の温度とは互いに異なっている。 First, in the heat exchanger 10 shown in FIG. 1, along with introducing the first fluid _{F 1} to the inlet pipe 13A, introducing a second fluid _{F 2} to the inlet pipe 13B. In this case, the first temperature of the fluid F ₁ and the second temperature of fluid F ₂ are different from each other.

次に、第１の流体Ｆ_１は、プレート２０Ａ、２０Ｃの薄肉領域２２と、プレート２０Ｂの貫通領域２８とによって形成された流路２６を通過し、熱交換器１０の流出管１４Ａから流出する。同様に、第２の流体Ｆ_２は、プレート２０Ｄ、２０Ｆの薄肉領域２２と、プレート２０Ｅの貫通領域２８とによって形成された流路２６を通過し、熱交換器１０の流出管１４Ｂから流出する。流出管１４Ａ、１４Ｂから流出する時点で、第１の流体Ｆ_１および第２の流体Ｆ_２のうち一方の温度は流入時よりも上昇し、他方の温度は流入時よりも降下している。この場合、プレート２０Ｃとプレート２０Ｄとが互いに接合されているので、これらプレート２０Ｃ、２０Ｄを介して、第１の流体Ｆ_１と第２の流体Ｆ_２との間で熱交換が効率的に行なわれる。 Then, the first fluid _{F 1,} the plate 20A, passes through a thin region 22 of 20C, a flow path 26 formed by the through region 28 of the plate 20B, and flows out from the outflow pipe 14A of the heat exchanger 10 . Similarly, the second fluid F ₂ passes through the flow path 26 formed by the thin-walled area 22 of the plates 20D, 20F and the penetration area 28 of the plate 20E and flows out of the outflow pipe 14B of the heat exchanger 10. . At the time of flowing out from the outflow pipe 14A, 14B, one of the temperature of the first fluid F ₁ and the second fluid F ₂ is higher than at the inflow and the other temperature is lowered than at the inflow. In this case, since the plate 20C and the plate 20D are joined together, the plates 20C, through 20D, heat exchange efficiently performed between the first fluid F ₁ and the second fluid F ₂ Be

以下、第１の流体Ｆ_１がプレート２０Ａ〜２０Ｃの流路２６内を流れる際の作用について説明する。 Hereinafter, the first fluid _{F 1} is a description of the operation when flowing through the flow passage 26 of plate 20A-20C.

まず、第１の流体Ｆ_１が、入口側開口２３Ａから流入する。続いて、入口側開口２３Ａからの第１の流体Ｆ_１は、互いに隣接する一対の伝熱フィン２５間の流路２６を通過し、第１の流体Ｆ_１の主流方向Ｄ（Ｙ方向）に沿って薄肉領域２２および貫通領域２８内を流れていく。この際、第１の流体Ｆ_１は、主に互いに隣接する伝熱フィン２５同士の間の流路２６を流れる。 First, the first fluid _{F 1} is, flows from the inlet-side opening 23A. Subsequently, the first fluid F ₁ from the inlet-side opening 23A passes through a flow path 26 between the pair of heat transfer fins 25 which are adjacent to each other, the first fluid F ₁ of the main flow direction D (Y-direction) It flows along the thin region 22 and the through region 28 along the same. In this case, the first fluid F ₁ flows through the flow path 26 between the heat transfer fins 25 with each other predominantly adjacent to each other.

その後、主に互いに隣接する伝熱フィン２５同士の間の流路２６を通過した第１の流体Ｆ_１は、主に他の伝熱フィン２５同士の間の流路２６を通過した第１の流体Ｆ_１と合流し、出口側開口２４Ａから流出する。 Thereafter, mainly the first which has passed through the flow path 26 between the heat transfer fins 25 adjacent to each other fluid F ₁ is mainly first passing through the flow path 26 between the adjacent other heat transfer fins 25 It joins the fluid _{F 1,} and flows out from the outlet opening 24A.

本実施の形態において、プレート２０Ａの複数の伝熱フィン２５と、プレート２０Ｃの複数の伝熱フィン２５とは、平面視で互いに重ならないように配置されている。このため、このため、プレート２０Ａ、２０Ｃ間に形成される流路２６の高さは、その全域に亘り、所定値（この場合、プレート２０Ａ（２０Ｃ）の薄肉領域２２の深さと、プレート２０Ｂの厚みとの合計値）以上となる。これにより、第１の流体Ｆ_１が流れる際の流路抵抗を小さくし、圧力損失を低下することができる。また、プレート２０Ａとプレート２０Ｃとの間にプレート２０Ｂを介在させ、互いに積層されたプレート２０Ａ〜２０Ｃの間に流路２６を形成している。これにより、プレート２０Ａ、２０Ｃの厚みを厚くすることなく、流路２６を高さ方向に拡大することができる。 In the present embodiment, the plurality of heat transfer fins 25 of the plate 20A and the plurality of heat transfer fins 25 of the plate 20C are arranged so as not to overlap each other in plan view. For this reason, the height of the flow path 26 formed between the plates 20A and 20C is, over the entire area, the predetermined value (in this case, the depth of the thin region 22 of the plate 20A (20C)) and the plate 20B. Total value with thickness) or more. Thereby, the flow path resistance when the _first fluid F1 flows can be reduced, and the pressure loss can be reduced. Further, the plate 20B is interposed between the plate 20A and the plate 20C, and the flow path 26 is formed between the plates 20A to 20C stacked on each other. Thus, the flow path 26 can be expanded in the height direction without increasing the thickness of the plates 20A and 20C.

なお、第２の流体Ｆ_２が一対のプレート２０Ｄ〜２０Ｆ間を流れる際の作用についても上記と略同様である。 The second fluid F ₂ are substantially same above and the operation when flowing between the pair of plates 20D～20F.

このように本実施の形態によれば、プレート２０Ａの複数の伝熱フィン２５と、プレート２０Ｃの複数の伝熱フィン２５とは、平面視で互いに重ならないように配置されている。このため、プレート２０Ａとプレート２０Ｃとの間に形成される流路２６は、その全域にわたって所定値以上の高さが確保されている。また、プレート２０Ａとプレート２０Ｃとの間にプレート２０Ｂを介在させ、互いに積層されたプレート２０Ａ〜２０Ｃの間に流路２６を形成している。これにより、プレート２０Ａ、２０Ｃの厚みを厚くすることなく、流路２６を高さ方向に拡大することができる。このように、流路２６の高さを高くすることにより、流体の流路抵抗を低減することができるので、流体の圧力損失を小さくすることができる。この結果、熱交換器１０の流入管１３Ａ、１３Ｂに流体を送り込むコンプレッサーやポンプの負荷を低減することができる。また、流体の圧力損失を小さくすることにより、熱交換器１０をコンパクト化することができるとともに、使用される流体の量を削減することができる。さらに、熱交換器１０を給湯器内で用いる場合には、水道水（流体）に含まれるカルキ成分が熱交換器１０内に析出しにくくなるという効果も得られる。   As described above, according to the present embodiment, the plurality of heat transfer fins 25 of the plate 20A and the plurality of heat transfer fins 25 of the plate 20C are arranged so as not to overlap each other in plan view. For this reason, the flow path 26 formed between the plate 20A and the plate 20C has a height equal to or greater than a predetermined value over the entire area thereof. Further, the plate 20B is interposed between the plate 20A and the plate 20C, and the flow path 26 is formed between the plates 20A to 20C stacked on each other. Thus, the flow path 26 can be expanded in the height direction without increasing the thickness of the plates 20A and 20C. Thus, by increasing the height of the flow path 26, the flow path resistance of the fluid can be reduced, so that the pressure loss of the fluid can be reduced. As a result, it is possible to reduce the load on the compressor or pump that feeds the fluid to the inflow pipes 13A and 13B of the heat exchanger 10. Further, by reducing the pressure loss of the fluid, the heat exchanger 10 can be made compact, and the amount of fluid used can be reduced. Furthermore, when the heat exchanger 10 is used in a water heater, an effect is also obtained that the chalk component contained in the tap water (fluid) is less likely to precipitate in the heat exchanger 10.

さらに、本実施の形態によれば、上述したようにプレート２０Ａ、２０Ｃの厚みを厚くする必要がないので、プレート２０Ａ、２０Ｃの厚みを厚くした場合に生じる不具合、例えば、流路２６の形状の寸法精度が下がる不具合や、薄肉領域２２の深さ方向の形状の制御が困難になる不具合を防止することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, since it is not necessary to increase the thickness of the plates 20A and 20C as described above, a defect that occurs when the thickness of the plates 20A and 20C is increased, for example, the shape of the flow path 26 It is possible to prevent the problem that the dimensional accuracy falls and the problem that the control of the shape in the depth direction of the thin region 22 becomes difficult.

さらにまた、本実施の形態によれば、流路２６の内部に向けてプレート２０Ａ、２０Ｃから伝熱フィン２５が突出する形状となっているので、プレート２０Ａ、２０Ｃ間で流体が流れる際、流路２６内でＺ方向への流れが生じるので、熱交換の効率をより高めることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, since the heat transfer fins 25 project from the plates 20A and 20C toward the inside of the flow path 26, when fluid flows between the plates 20A and 20C, The flow in the Z direction in the passage 26 can further enhance the efficiency of heat exchange.

上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。   It is also possible to appropriately combine a plurality of components disclosed in the above-described embodiment and modifications as necessary. Alternatively, some components may be deleted from all the components shown in the above embodiment and modifications.

１０ 熱交換器
１１ 一方の固定板
１２ 他方の固定板
１３Ａ、１３Ｂ 流入管
１４Ａ、１４Ｂ 流出管
２０Ａ〜２０Ｆ プレート
２１ 外周領域
２２ 薄肉領域
２３Ａ、２３Ｂ 入口側開口
２４Ａ、２４Ｂ 出口側開口
２５ 伝熱フィン
２６ 流路
２７ 縁部
２８ 貫通領域
３１ 第１プレートユニット
３２ 第２プレートユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat exchanger 11 One fixed plate 12 The other fixed plate 13A, 13B Inflow pipe 14A, 14B Outflow pipe 20A-20F Plate 21 Outer peripheral area 22 Thin area | region 23A, 23B Inlet side opening 24A, 24B Outlet side opening 25 Heat transfer fin 26 flow path 27 edge 28 penetration area 31 first plate unit 32 second plate unit

Claims (4)

熱交換器であって、
第１のプレートと、
前記第１のプレートに対向して配置された第２のプレートと、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に介在された少なくとも１つの中間プレートと、を備え、
前記第１のプレートおよび前記第２のプレートはそれぞれ、
外周領域と、
前記外周領域の内側に形成され、前記外周領域よりも薄肉の薄肉領域と、
前記薄肉領域から前記第１のプレート又は前記第２のプレートの厚み方向にそれぞれ突出するように設けられた複数の伝熱フィンとを有し、
各伝熱フィンは、前記外周領域および他の伝熱フィンからそれぞれ平面方向に離間して配置され、
前記第１のプレートの前記複数の伝熱フィンと、前記第２のプレートの前記複数の伝熱フィンとは、平面視で互いに重ならないように配置され、
前記中間プレートは、外周領域と、前記外周領域の内側に形成された貫通領域とを有し、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に形成される流路の高さは、いずれの場所においても、前記第１のプレート又は前記第２のプレートの前記薄肉領域の深さと、前記中間プレートの厚みとの合計以上となることを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger,
A first plate,
A second plate disposed opposite to the first plate ;
At least one intermediate plate interposed between the first plate and the second plate ;
The first plate and the second plate are each
An outer circumferential area,
A thin area which is formed inside the outer peripheral area and thinner than the outer peripheral area;
And a plurality of heat transfer fins provided so as to respectively project in the thickness direction of the first plate or the second plate from the thin-walled region;
Each heat transfer fin is spaced apart from the outer circumferential area and the other heat transfer fins in the planar direction,
The plurality of heat transfer fins of the first plate and the plurality of heat transfer fins of the second plate are arranged so as not to overlap each other in plan view ,
The intermediate plate has an outer circumferential area and a penetration area formed inside the outer circumferential area.
The height of the flow path formed between the first plate and the second plate is the depth of the thin-walled area of the first plate or the second plate at any place; A heat exchanger characterized in that it is equal to or more than the total thickness of the intermediate plate . 前記第１のプレートの伝熱フィンと前記第２のプレートの伝熱フィンとは、平面視で交互に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。 Wherein the heat transfer fins of the first plate and the heat transfer fins of the second plate heat exchanger according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that are arranged alternately in a planar view. 前記伝熱フィンは、平面Ｓ字形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2 , wherein the heat transfer fins have a flat S-shape. 熱交換器用プレートユニットであって、
第１のプレートと、
前記第１のプレートに対向して配置された第２のプレートと、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に介在された少なくとも１つの中間プレートと、を備え、
前記第１のプレートおよび前記第２のプレートはそれぞれ、
外周領域と、
前記外周領域の内側に形成され、前記外周領域よりも薄肉の薄肉領域と、
前記薄肉領域から前記第１のプレート又は前記第２のプレートの厚み方向にそれぞれ突出するように設けられた複数の伝熱フィンとを有し、
各伝熱フィンは、前記外周領域および他の伝熱フィンからそれぞれ平面方向に離間して配置され、
前記第１のプレートの前記複数の伝熱フィンと、前記第２のプレートの前記複数の伝熱フィンとは、平面視で互いに重ならないように配置され、
前記中間プレートは、外周領域と、前記外周領域の内側に形成された貫通領域とを有し、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に形成される流路の高さは、いずれの場所においても、前記第１のプレート又は前記第２のプレートの前記薄肉領域の深さと、前記中間プレートの厚みとの合計以上となることを特徴とするプレートユニット。 A plate unit for a heat exchanger,
A first plate,
A second plate disposed opposite to the first plate ;
At least one intermediate plate interposed between the first plate and the second plate ;
The first plate and the second plate are each
An outer circumferential area,
A thin area which is formed inside the outer peripheral area and thinner than the outer peripheral area;
And a plurality of heat transfer fins provided so as to respectively project in the thickness direction of the first plate or the second plate from the thin-walled region;
Each heat transfer fin is spaced apart from the outer circumferential area and the other heat transfer fins in the planar direction,
The plurality of heat transfer fins of the first plate and the plurality of heat transfer fins of the second plate are arranged so as not to overlap each other in plan view ,
The intermediate plate has an outer circumferential area and a penetration area formed inside the outer circumferential area.
The height of the flow path formed between the first plate and the second plate is the depth of the thin-walled area of the first plate or the second plate at any place; A plate unit characterized in that it is equal to or more than the total thickness of the intermediate plate .

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