JP7432742B2

JP7432742B2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP7432742B2
Application number: JP2022545132A
Authority: JP
Inventors: ▲チエ▼ 沈; 佳朱
Original assignee: 浙江三花汽車零部件有限公司
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2024-02-16
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: EP4130629A1; JP2023511685A; EP4130629A4; WO2021197282A1; CN113465416A; US20230109366A1

Description

本出願は２０２０年０３月３０日にて中国特許庁に提出され、出願番号が２０２０１０２３８７４４．２であり、発明名称が「熱交換器」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が援用されることで本出願に結合される。

本発明は熱交換という技術的分野に関し、特に熱交換器に関する。

プレート式熱交換器は高い熱交換効率を有し、熱交換器は比較的にコンパクトであり、重量も相対的に軽く、冷凍、化学工業および水処理等の複数の業界に応用することができる。プレート式熱交換器の基本原理は、複数枚の熱交換プレートの間に、隣り合って互いに間隔を空けて配置された流道が複数形成され、２種類の熱交換媒体が隣り合う流道において、熱交換プレートにより熱交換を行うことである。プレート式熱交換器の応用シーンが増えるに従い、プレート式熱交換器に対する性能要求もどんどん高まっている。Ｕ字型のプレート間通路の熱交換器では、プレート間通路が長いが、依然として性能要求が高いいくつかの応用シーンを満たすことができない。

本発明は、熱交換性能が高く、多くの応用要求に適用する熱交換器を提供することを目的とする。

本発明により提供される熱交換器であって、コアを含み、前記コアは積層して設置された第１プレートと第２プレートを含み、前記コアは互いに離隔された第１流体通路と第２流体通路を有し、前記第１流体通路は前記コアの同一幅方向側に位置する第１孔道と第２孔道を含み、前記第１流体通路は、前記第１プレートと第２プレートとの間に位置して第１孔道および第２孔道に対応する第１プレート間通路をさらに含み、前記第１プレートおよび／または第２プレートは前記第１プレート間通路を、前記第１孔道に連通する第１サブプレート間通路と、前記第２孔道に連通する第２サブプレート間通路とに区画する第１スペーサ部を含み、前記コアは第１ストッパ部をさらに含み、前記第１孔道は、前記第１ストッパ部の両側に位置する第１サブ孔道と第２サブ孔道を含み、前記熱交換器は、前記コアの厚さ方向の同一側に位置する第１接続口と第２接続口をさらに含み、前記第１サブ孔道および前記第２サブ孔道のうちの一方は前記第１接続口に連通し、前記第１サブ孔道および第２サブ孔道のうちの他方は前記第２接続口に連通する。

本発明により提供される熱交換器であって、そのコアは第１ストッパ部をさらに含み、前記第１孔道は、前記第１ストッパ部の両側に位置する第１サブ孔道と第２サブ孔道を含み、前記熱交換器は、前記コアの厚さ方向の同一側に位置する第１接続口と第２接続口をさらに含み、前記第１サブ孔道および前記第２サブ孔道のうちの一方は前記第１接続口に連通し、前記第１サブ孔道および前記第２サブ孔道のうちの他方は前記第２接続口に連通し、熱交換媒体は、前記第１ストッパ部に位置する前記コアの上下二部分（前記コアの厚さ方向）に略逆方向の流れ経路が２つ形成されることで、流れ経路を延長し、熱交換性能を向上させ、多くの応用要求に適用することができる。

本発明における熱交換器の斜視図である。本発明における第１プレートの構造模式図である。本発明における第１プレートと第１ストッパ部との密封接続の構造模式図である。本発明における第２プレートの構造模式図である。本発明におけるエンドプレートの構造模式図である。本発明におけるアダプタベースの断面図である。本発明における内管の構造模式図である。本発明の１つの実施例の熱交換器の断面図である。本発明の別の実施例の熱交換器の断面図の簡易図である。本発明のさらに別の実施例の熱交換器の断面図の簡易図である。

当業者がよりよく本発明の方案を理解するために、以下は図面と具体的な実施形態を結合して本発明をさらに説明する。

本明細書において、「上、下、左、右」等の用語は、図面に示す位置関係に基づいて確立されたものであり、図面の異なりによれば、相応する位置関係もそれに応じて変化する可能性があり、よって、それを保護範囲への絶対的な限定として理解することができない。それに、「第１」、「第２」等のような関係用語は、単に、同じ名称を持つ部材の１つを、もう１つと区別するために使用されるもので、必ずしも、部材間に、この種の実在関係または順位付けが存在することを要求する、あるいは意味するわけではない。

図２を参照すれば、第１プレート１１は、第１中央底部１１１と、第１中央底部１１１の周方向に沿って設けられた第１バーリング部１１６とを含み、第１中央底部１１１は略長方形をなし、第１中央底部１１１の一方の短辺側に第１角孔１１２が設けられており、第１角孔１１２と第１中央底部１１１とは略面一であり、即ち、第１角孔１１２は平面口であり、数が２つであり、２つの第１角孔１１２はそれぞれ第１中央底部１１１の辺角に隣接して設けられ、第１プレート１１の熱交換面積を増加し、熱交換効率を向上させ、第１プレート１１は第１角孔部１１７と第１角孔接続部（図示せず）とを含み、第１角孔部１１７には第３角孔１１３が設けられており、第１角孔部１１７の外縁が第１角孔接続部の一方端に接続され、第１角孔接続部の他方端が第１中央底部１１１の他方の短辺側に隣接して第１中央底部１１１に接続され、即ち、第３角孔１１３はボス口であり、数が２つであり、２つの第３角孔１１３はそれぞれ第１中央底部１１１の辺角に隣接して設けられ、第１プレート１１の熱交換面積を増加し、熱交換効率を向上させる。

図４を参照すれば、第２プレート１２は、第２中央底部１２１と、第２中央底部１２１の周方向に沿って設けられた第２バーリング部１２５とを含み、第２中央底部１２１は略長方形をなし、第１プレート１１は第２角孔部１２６と第２角孔接続部とを含み、第２角孔部１２６には第２角孔１２２が設けられており、第２角孔部１２６の外縁が第２角孔接続部の一方端に接続され、第２角孔接続部の他方端が第２中央底部１２１の一方の短辺側に隣接して第２中央底部１２１に接続され、即ち、第２角孔１２２はボス口であり、数が２つであり、２つの第２角孔１２２はそれぞれ第２中央底部１２１の辺角に隣接して設けられ、第２プレート１２の熱交換面積を増加し、熱交換効率を向上させ、第２中央底部１２１の他方の短辺側に第４角孔１２３が設けられており、第４角孔１２３と第２中央底部１２１とは略面一であり、即ち、第４角孔１２３は平面口であり、数が２つであり、２つの第４角孔１２３はそれぞれ第２中央底部１２１の辺角に隣接して設けられ、第２プレート１２の熱交換面積を増加し、熱交換効率を向上させる。

図８を参照すれば、第１プレート１１および第２プレート１２は順次積層してコア１を形成し、第１角孔１１２、第２角孔１２２は係合して第１孔道１３および第２孔道１４を形成し、第３角孔１１３、第４角孔１２３は係合して第３孔道および第４孔道を形成する。

第１角孔１１２および第４角孔１２３は平面口であり、第２角孔１２２および第３角孔１１３はボス口であるので、第１プレート１１と隣接する第２プレート１２とは間隔を空けて配置され、第１プレート１１と第２プレート１２との間に第１プレート間通路および第２プレート間通路が形成され、第１プレート間通路は第１孔道１３と第２孔道１４とを連通し、第２プレート間通路は第３孔道と第４孔道とを連通し、第１孔道１３、第１プレート間通路および第２孔道１４は共通して第１流体通路を形成し、第３孔道、第２プレート間通路および第４孔道は共通して第２流体通路を形成する。

図２を参照すれば、第１プレート１１はその長さ方向に、第１中央底部１１１に凹んだ第１スペーサ部が設けられており、第１スペーサ部は順次接続された第１サブスペーサ部１１４１と第２サブスペーサ部１１４２を含み、第１サブスペーサ部１１４１の深さが第２サブスペーサ部１１４２の深さよりも小さく、第１バーリング部１１６は、第１中央底部１１１における第１角孔１１２に隣接する短辺側に位置する第１サブバーリング部と、第１中央底部１１１における第３角孔に隣接する短辺側に位置する第２サブバーリング部とを含み、第１サブスペーサ部１１４１の自由端（第２サブスペーサ部に接続されない端）が第１サブバーリング部に接続され、第２サブスペーサ部１１４２の自由端（第１サブスペーサ部に接続されない端）と第２サブバーリング部との間に第１隙間（図示せず）が設けられており、第２サブスペーサ部１１４２は、中間部分よりも両端部分の幅が大きなダンベル状構造をなし、第２サブスペーサ部１１４２は流体案内の作用を奏することができ、流体の均一的な分布に寄与し、且つ流体抵抗が低く、熱交換性能を向上させることができ、本実施例において、第２サブスペーサ部１１４２の両端部分の幅が第１サブスペーサ部１１４１の幅よりも大きく、このような設置方式により、２つの第１角孔１１２の間の部分にある熱交換領域の面積が大きくなり、熱交換器の熱交換性能の向上に寄与する。

図４を参照すれば、第２プレート１２はその長さ方向にも、第２中央底部１２１にくぼんだ第１スペーサ部が設けられており、第１スペーサ部は順次接続された第１サブスペーサ部１１４１と第２サブスペーサ部１１４２を含み、第１サブスペーサ部１１４１の深さが第２サブスペーサ部１１４２の深さよりも小さく、第２バーリング部１２５は、第２中央底部１２１における第４角孔に隣接する短辺側に位置する第３サブバーリング部と、第２中央底部１２１における第２角孔に隣接する短辺側に位置する第４サブバーリング部とを含み、第１サブスペーサ部１１４１の自由端が第３サブバーリング部に接続され、第２サブスペーサ部１１４２の自由端と第４サブバーリング部との間に第２隙間（図示せず）が設けられている。

図２、図４を参照すれば、第１プレート１１と第２プレート１２とが溶接される場合、第１プレート１１における第２サブスペーサ部１１４２と第２プレート１２における第２サブスペーサ部１１４２とは溶接され、第２プレートにおける第１サブスペーサ部と第１中央底部とは溶接され、第１プレート間通路を第１サブプレート間通路と第２サブプレート間通路とに区画し、第１サブプレート間通路および第２サブプレート間通路は第２プレートにおける第１スペーサ部の両側に位置し、無論、角孔の位置を調整することにより、第１サブプレート間通路および第２サブプレート間通路が第１プレートにおける第１スペーサ部の両側に位置するようにさせてもよく、ここで贅言しなく、第１孔道１３から流入された熱交換媒体は第１サブプレート間通路、第２隙間、第２サブプレート間通路を順次通過し、そして第２孔道１４に入ることにより、１つのＵ字型流路を形成し、同じ理由により、第２プレート間通路は第１サブスペーサ部によって第３サブプレート間通路と第４サブプレート間通路とに分けられ、第３孔道から流入された別の種類の熱交換媒体は第３サブプレート間通路、第１隙間、第４サブプレート間通路を順次通過し、そして第４孔道に入ることにより、１つのＵ字型流路を形成し、これにより、熱交換器内の第１プレート間通路の流路の長さおよび第２プレート間通路の流路の長さを向上させ、熱交換器の熱交換効率を向上させる。

図２を参照すれば、第１プレート１１は、第１中央底部１１１から突出された複数の第１凸包１１５をさらに含み、第１凸包１１５は流体ガイドの作用を奏することができると同時に、熱交換器の熱交換性能を向上させ、大部分の第１凸包１１５は第１プレート１１の第２サブスペーサ部１１４２の両側に分布され、本実施例において、第１凸包１１５は第１プレート１１の第２サブスペーサ部１１４２の両側に比較的で均一的に分布され、且つ少なくとも一部の第１凸包１１５は第１プレート１１の第２サブスペーサ部１１４２の両側に対称的に分布され、このような設置方式により、流体の乱流性を向上させることができると同時に、流体を均一的に分布させることもできることにより、熱交換器の熱交換性能を向上させる。

図３を参照すれば、第２プレート１２は、第２中央底部１２１から突出された複数の第２凸包１２４をさらに含み、第２凸包１２４は流体ガイドの作用を奏することができると同時に、熱交換器の熱交換性能を向上させ、大部分の第２凸包１２４は第２プレート１２の第２サブスペーサ部１１４２の両側に分布され、本実施例において、第２凸包１２４は第２プレート１２の第２サブスペーサ部１１４２の両側に比較的で均一的に分布され、且つ少なくとも一部の第２凸包１２４は第２プレート１２の第２サブスペーサ部１１４２の両側に対称的に分布され、このような設置方式により、流体の乱流性を向上させることができると同時に、流体を均一的に分布させることもできることにより、熱交換器の熱交換性能を向上させる。

第１角孔１１２は第１中央底部１１１の短辺側に位置し、第２角孔１２２は第２中央底部１２１の短辺側に位置するので、第１孔道１３および第２孔道１４はコア１の同一幅方向側（図１、図８の両方向矢印Ｅを参照）に位置し、第３孔道および第４孔道がコアの同一幅方向側に位置し、これにより、熱交換器の装着を便利にさせ、無論、第１プレート１１および第２プレート１２は同様なプレートであってもよく、重畳の場合、第２プレート１２は第１プレート１１に対して１８０度回転し、第１プレート１１および第２プレート１２は１セットの金型を使用すればよく、コストを節約する。無論、第１角孔１１２はボス口、第３角孔１１３は平面口、第２角孔１２２は平面口、第４角孔１２３はボス孔であることも可能であり、ここで贅言しない。

図７、図８を参照すれば、熱交換器は内管２をさらに含み、コア１は第１ストッパ部１５をさらに含み、第１ストッパ部１５の側壁が、第１孔道１３内に位置する第１角孔１１２の内壁に密封接続され、第１ストッパ部１５は支持孔（図示せず）を有し、支持孔の直径が第１孔道１３の直径（ここでは第１角孔１１２の直径であり、第１角孔１１２および第２角孔１２２は直径が同じである）よりも小さく、内管２は支持孔を通って内管２の外壁が支持孔の内壁に密封接続され、好ましくは溶接であり、密封性を増加し、内管２は第２サブ孔道に連通しており、第１プレート１１および第２プレート１２が溶接の過程で圧縮され、第１ストッパ部１５と内管２との溶接箇所が内管２の外壁に位置するから、溶接の過程では、第１ストッパ部１５が内管２の外壁上に移動できるので、溶接時の柔軟な位置決めを図ることができる。

図１、図８における両方向矢印Ｈのように、第１プレート１１と第２プレート１２とのスタック方向を厚さ方向として定義する。

厚さ方向において、一の第２プレート１２における第２角孔部１２６と、該第２角孔部１２６に隣接して第２角孔部１２６の上方に位置する第１プレート１１とは１つのプレートペアを溶接形成し、第１ストッパ部１５の側壁がそのうちの１つのプレートペアにおける第１角孔１１２の内壁または第２角孔１２２の内壁に接続され、第１ストッパ部１５の接続強度をさらに増加するために、第１ストッパ部１５の外壁が第１角孔１１２の内壁および第２角孔１２２の内壁の両方に密封接続され、ここで贅言しない。

厚さ方向において、第１ストッパ部１５の上端が第１角孔１１２の対応するプレート平面（第１中央底部の平らな部分）の上端より高くなく、第１ストッパ部１５の下端が第２プレートの対応するボス（第２角孔部）の下端より低くなく、該第２プレート１２および第１プレート１１は一のプレートペアであることで、第１ストッパ部１５は第１プレート間通路の流通面を遮断せず、第１プレート間通路の圧力降下を効果的に保証し、熱交換効率を向上させることができる。

さらに、第１ストッパ部１５と第１孔道１３内に位置する第１角孔１１２または第２角孔１２２とは一体的な部材に設けられ、密封効果を増加して組立プロセスを簡単化し、コストを節約する。

内管２における第１ストッパ部１５の上に位置する部分の外壁と第１孔道１３の内壁との間に第１サブ孔道が形成され、内管２における第１ストッパ部１５の下に位置する部分の外壁と第１孔道１３の内壁との間、および第１孔道１３における内管２の底端の下に位置する部分に第２サブ孔道が形成され、内管２の底端が第２サブ孔道に連通し、内管２の第２サブ孔道に入り込んだ長さと第２サブ孔道の長さ（第１ストッパ部１５と第１孔道１３の底端との距離）とが等しく、熱交換効率を向上させ、厚さ方向において、第１サブ孔道は第２サブ孔道の上方に位置し、第１ストッパ部１５はコア１を２つの熱交換部分に分け、２つの熱交換部分はそれぞれ第１熱交換部分および第２熱交換部分であり、第１熱交換部分は第１ストッパ部１５と内管２との密封接続箇所の上に位置するコア１の部分であり、第２熱交換部分は第１ストッパ部１５と内管２との密封接続箇所の下に位置するコア１の部分である。

図５を参照すれば、熱交換器はエンドプレート３とトッププレート（図示せず）とをさらに含み、エンドプレート３はコア１の頂部に設けられ、通孔３２を含み、通孔３２は第１孔道１３と位置合わせ、内管２は通孔３２を通り、通孔３２の内壁と内管２の外壁との間に環状通路（図示せず）が形成され、環状通路は第２接続口４３と第１サブ孔道とを連通し、エンドプレート３における第２孔道１４に対向する部分が第２孔道１４の対応端を閉塞し、トッププレートはコア１の底部に設けられ、トッププレートにおける第２孔道１４に対向する部分が第２孔道１４の他方端を閉塞し、トッププレートにおける第１孔道１３に対向する部分が第１孔道１３における通孔３２から離れた端を閉塞する。

図６～図９を参照すれば、熱交換器はアダプタベース４をさらに含み、アダプタベース４はエンドプレート３に溶接固定され、アダプタベース４は厚さ方向に第１接続口４１と第２接続口４３とが設けられており、内管２は第２サブ孔道と第１接続口４１とを連通し、環状通路は第１サブ孔道と第２接続口４３とを連通し、アダプタベース４には環状のボス４２がさらに設けられており、ボス４２は第１接続口４１の内壁から第１接続口４１の中心軸線方向へ延伸して設けられ、内管２の頂部に外向きにフランジ部２１が設けられており、内管２の底部が第１接続口４１を通った後、フランジ部２１とボス４２とは密封接続され、内管２がさらにコア１の底部へ運動することを阻止すると同時に、内管２の装着を便利にさせ、好ましくは、フランジ部２１とボス４２とは溶接固定され、内管２とアダプタベース４との間の密封性を向上させると同時にアダプタベース４の高さを低下させ、内管２の頂端が第１接続口４１に連通し、さらに、内管２の内径とボス４２の内径とが締り嵌めされ、内管２を位置決め、溶接の過程では内管２が第１孔道１３に対して揺動し又はフランジ部２１とボス４２とがずれを発生して溶接効果を低下させることを防止し、アダプタベース４は外接続管路の装着に寄与し、それぞれ第１接続口４１、第２接続口４３に連通する２つの外接続管は１つのブロックで固定装着されてもよく、装着を便利にさせ、材料も比較的に節約し、同時に、進出口の位置に対して同一側に位置することが要求されるいくつかの装着環境にも適用する。

アダプタベース４のエンドプレート３に接する側に流通溝（図示せず）が設けられており、ボス４２の少なくとも一部が、流通溝の対応する底壁の一部であり、流通溝の一方端が第２接続口４３に連通し、流通溝の他方端が環状通路に連通し、流通溝の底部開口がエンドプレートに密封されて流体ガイド通路５が形成され、ここでは、第１接続口４１が、熱交換媒体がコア１に入って熱交換を行うものであることを例として、熱交換媒体の流れ経路は、第１接続口４１→内管２→第２サブ通路１３２→第２熱交換部分における第１プレート間通路→第２孔道１４→第１熱交換部分における第１プレート間通路→第１サブ孔道→環状通路→流体ガイド通路５→第２接続口４３であり、第１熱交換部分における第１プレート間通路での該熱交換媒体の流れ方向は、第２熱交換部分における第１プレート間通路での該媒体の流れ方向と略逆であり、二流路通路が形成され、第１プレート１１、第２プレート１２の大きさが同じ（コアの大きさ）である場合、第１プレート間通路の流れ経路の長さを増加し、熱交換器の熱交換効率を向上させたが、当業者であれば理解するように、二通路に関連する特徴は同様に第２流体通路に適用し、且つ記載された原理に応じて、熱交換器を流れる２種類の熱交換媒体のうちの１種類または２種類に対して、各種の流れ方式を形成でき、無論、熱交換媒体は第２接続口４３を介してコア１に流入してもよく、流れ経路についてさらに贅言しない。

図１を参照すれば、熱交換器は、その厚さ方向に第１接続孔（図示せず）と第２接続孔（図示せず）とが設けられている接続プレート６をさらに含み、第１接続孔は第３孔道に連通し、第２接続孔は第４孔道に連通し、熱交換器は第１接続管７と第２接続管８とをさらに含み、第１接続管７の底端の外壁が第１接続孔の内壁に密封接続され、第１接続管７は第３孔道に連通し、第２接続管８の底端の外壁が第２接続孔の内壁に密封接続され、第２接続管８は第４孔道に連通する。以上の記載から分かるように、本明細書の上記の第１接続孔および第２接続孔は、両者が接続プレート６の厚さ方向に沿って延伸し、両者が接続プレートの幅方向または熱交換器の幅方向に沿って配置される。

図８～図１０を参照すれば、熱交換器は、第１孔道１３内に設けられる第３ストッパ部１７をさらに含み、第３ストッパ部１７は第１接続口４１と第１ストッパ部１５との間に位置し、数がＮ（Ｎ≧１）個であり、Ｎ個の第３ストッパ部１７は第１孔道１３に沿って隔置され、熱交換器は、第２孔道１４内に設けられる第２ストッパ部１６をさらに含み、第２ストッパ部１６の数がｎ（Ｎ＝ｎ）個であり、第１ストッパ部１５、ｎ個の第２ストッパ部１６、Ｎ個の第３ストッパ部１７は熱交換器の幅方向において第１サブ孔道がずれて設置されている。

図９を参照すれば、第３ストッパ部１７の数が１つであり、第１ストッパ部１５の側壁がそのうちの１つの第１角孔１１２の内壁に密封接続され、第３ストッパ部１７の側壁がもう１つの第１角孔１１２の内壁に密封接続され、第１ストッパ部１５と第１孔道の底端との距離がＤ１であり、第３ストッパ部１７と第１孔道１３の底端との距離がＤ２（Ｄ１＜Ｄ２）であり、第２ストッパ部１６の数が１つであり、第２ストッパ部１６の側壁と上記第１ストッパ部１５との密封接続方式と第１孔道１３との密封接続方式とは同じであり、ここで贅言しなく、第２ストッパ部１６と第２孔道１４の底端との距離がＨ１（Ｄ１＜Ｈ１＜Ｄ２）である。引き続き図１０を参照すれば、第３ストッパ部１７の数が２つであり、各々の第３ストッパ部１７の外壁がそれぞれ異なる第１角孔１１２の内壁に密封接続され、第１ストッパ部１５と第１孔道１３の底端との距離がＤ３であり、第１ストッパ部１５に隣接する一方の第３ストッパ部１７と第１孔道１３の底端との距離がＤ４であり、他方の第３ストッパ部１７と第１孔道１３の底端との距離がＤ５（Ｄ３＜Ｄ４＜Ｄ５）であり、第２ストッパ部１６の数が２つであり、２つの第２ストッパ部１６の外壁と上記第１ストッパ部１５との密封接続方式と第１孔道１３との密封接続方式とは同じであり、ここで贅言しなく、第２孔道１４の底端に隣接する一方の第２ストッパ部１６と第２孔道１４の底端との距離がＨ２であり、他方の第２ストッパ部１６と第２孔道１４の底端との距離がＨ３（Ｄ３＜Ｈ２＜Ｄ４＜Ｈ３＜Ｄ５）であり、以下同様であり、第１ストッパ部１５、第２ストッパ部１６、第３ストッパ部１７は上記の方式で幅方向にずれて設けられる。

図９を参照すれば、第１孔道１３の長さがＤ６（Ｄ６－Ｄ２＞Ｄ２－Ｄ１＞Ｄ１）であり、第２孔道１４の長さがＨ４（Ｈ４－Ｈ１＞Ｈ１）であり、図１０を参照すれば、第１孔道１３の長さがＤ６（Ｄ６－Ｄ５＞Ｄ５－Ｄ４＞Ｄ４－Ｄ３＞Ｄ３）であり、第２孔道１４の長さがＨ４（Ｈ４－Ｈ３＞Ｈ３－Ｈ２＞Ｈ２）であり、即ち、厚さ方向において、第１孔道１３内のサブ孔道の長さが上から下へ小さくなり、第２孔道１４内のサブ孔道の長さが上から下へ小さくなり、熱交換器の圧力降下を低下させ、熱交換効率を向上させる。

第３ストッパ部１７も支持孔を有し、第３ストッパ部１７の支持孔の直径が前記第１孔道１３の直径よりも小さく、内管２は第３ストッパ部１７の支持孔を通って内管２の外壁が第３ストッパ部１７の支持孔の内壁に密封接続され、第１サブ孔道、第２サブ孔道、エンドプレートにおける第２孔道１４に対応する部分が第２孔道１４の上端を密封して密封接続し、第２接続口４３は流体ガイド通路５を介して第１サブ孔道に連通するから、偶数のパス型の熱交換器を形成することができ、例えば、図９を参照すれば、第３ストッパ部１５の数が１つであり、第２ストッパ部１６の数が１つである場合、第３子ストッパ部１５１と第１ストッパ部１５との間に位置する内管２の外壁と第１孔道１３とは第１サブ孔道ａ（図示せず）を形成し、第３ストッパ部１７の上方部分に位置する内管の外壁と第１孔道１３との間に第１サブ孔道ｂが形成され、第１孔道１３のサブ通路が第１サブ孔道ａ、第１サブ孔道ｂ、第２サブ孔道であり、即ち、第１孔道１３のサブ通路の数が３つであり、第２孔道１４は第２サブ孔道ａと第２サブ孔道ｂとを含み、即ち、第２孔道１４のサブ通路の数が２つであり、第２孔道１４のサブ通路の数が第１孔道１３のサブ通路の数よりも１つ少なく、第２サブ孔道ａおよび第２サブ孔道ｂは第２ストッパ部１６の両側に位置し、ここでは、依然として第１接続口４１が熱交換媒体の流入口であることを例として、熱交換媒体の流れ経路は、第１接続口４１→内管２→第２サブ孔道→第１プレート間通路→第２サブ孔道ｂ→第１プレート間通路→第１サブ孔道ａ→第１プレート間通路→第２サブ孔道ａ→第１プレート間通路→第１サブ孔道ｂ→環状通路→流体ガイド通路５→第２接続口４３であり、４パス型の熱交換器を形成する。

図１０を参照すれば、第３ストッパ部１５の数が２つであり、第２ストッパ部１６の数が２つである場合、最上端の第３ストッパ部１５の上方部分に位置する内管２の外壁と第１孔道１３との間に第１サブ孔道ｃが形成され、２つの第３ストッパ部１７の間の部分に位置する内管２の外壁と第１孔道１３とは第１サブ孔道ｄが形成され、もう１つの第３ストッパ部１７と第１ストッパ部１５との間の部分に位置する内管２の外壁と第１孔道１３とは第１サブ孔道ｅが形成され、即ち、第１孔道１３のサブ孔道の数が４つであり、２つの第２ストッパ部１６は上から下へ第２孔道１４を第２サブ孔道ｃ、第２サブ孔道ｄ、第２サブ孔道ｅに順次分けられ、即ち、第２孔道１４のサブ孔道の数が３つであり、第２孔道１４のサブ孔道の数が第１孔道１３のサブ孔道の数よりも１つ少なく、ここでは、依然として第１接続口４１が熱交換媒体の流入口であることを例として、熱交換媒体の流れ経路は、第１接続口４１→内管２→第２サブ孔道→第１プレート間通路→第２サブ孔道ｅ→第１プレート間通路→第１サブ孔道ｅ→第１プレート間通路→第２サブ孔道ｄ→第１プレート間通路→第１サブ孔道ｄ→第１プレート間通路→第２サブ孔道ｃ→第１プレート間通路→第１サブ孔道ｃ→環状通路→流体ガイド通路５→第２接続口４３であり、６パス型の熱交換器を形成する。

以下同様であり、熱交換器が形成したパス数は２Ｎであり、偶数のパスであり、圧力降下と熱交換量とのよいマッチングを図ることができる。

本明細書において、具体的な例を利用して本発明の原理及び実施形態を記載し、以上の実施例に対する説明は、ただ本発明の核心思想に対する理解のために用いられる。指摘すべきのは、当業者にとって、本発明の原理から離脱しない前提で、本発明に対して若干の改良及び修飾を行ってもよく、これらの改良及び修飾も本発明の請求項の保護範囲に該当している。

１・・・コア；
１１・・・第１プレート；
１１１・・・第１中央底部；
１１２・・・第１角孔；
１１３・・・第３角孔；
１１４１・・・第１サブスペーサ部；
１１４２・・・第２サブスペーサ部；
１１５・・・第１凸包；
１１６・・・第１バーリング部；
１１７・・・第１角孔部；
１２・・・第２プレート；
１２１・・・第２中央底部；
１２２・・・第２角孔；
１２３・・・第４角孔；
１２４・・・第２凸包；
１２５・・・第２バーリング部；
１２６・・・第２角孔部；
１３・・・第１孔道；
１４・・・第２孔道；
１５・・・第１ストッパ部；
１６・・・第２ストッパ部；
１７・・・第３ストッパ部；
２・・・内管；
２１・・・フランジ部；
３・・・エンドプレート；
３１・・・第３中央底部；
３２・・・通孔；
４・・・アダプタベース；
４１・・・第１接続口；
４２・・・ボス；
４３・・・第２接続口；
５・・・流体ガイド通路；
６・・・接続プレート；
７・・・第１接続管；
８・・・第２接続管。

Claims

コアを含み、前記コアは積層して設置された第１プレートと第２プレートを含み、前記コアは互いに離隔された第１流体通路と第２流体通路を有し、前記第１流体通路は前記コアの同一幅方向側に位置する第１孔道と第２孔道を含み、前記第１流体通路は、前記第１プレートと第２プレートとの間に位置して第１孔道および第２孔道に対応する第１プレート間通路をさらに含み、前記第１プレートおよび／または第２プレートは前記第１プレート間通路を、前記第１孔道に連通する第１サブプレート間通路と、前記第２孔道に連通する第２サブプレート間通路とに区画する第１スペーサ部を含む熱交換器において、
前記コアは第１ストッパ部をさらに含み、前記第１孔道は、前記第１ストッパ部の両側に位置する第１サブ孔道と第２サブ孔道を含み、前記熱交換器は、前記コアの厚さ方向の同一側に位置する第１接続口と第２接続口をさらに含み、前記第１サブ孔道および前記第２サブ孔道のうちの一方は前記第１接続口に連通し、前記第１サブ孔道および前記第２サブ孔道のうちの他方は前記第２接続口に連通し、
前記熱交換器はエンドプレートとトッププレートとをさらに含み、前記エンドプレートは通孔を含み、前記通孔は前記第１孔道と位置合わせされ、前記熱交換器は内管をさらに有し、前記内管は前記通孔を通り、前記通孔の内壁と前記内管の外壁との間に環状通路が形成され、前記環状通路は前記第２接続口と前記第１サブ孔道を連通しており、前記エンドプレートにおける前記第２孔道に対向する部分が前記第２孔道の対応端を閉塞し、前記トッププレートにおける前記第２孔道に対向する部分が前記第２孔道の他方端を閉塞し、前記トッププレートにおける前記第１孔道に対向する部分が前記第１孔道における前記通孔から離れた端を閉塞する、ことを特徴とする熱交換器。
前記第１ストッパ部は、前記第１孔道よりも直径が小さな支持孔を有し、前記内管は、一部が前記第１孔道に入り込み、前記支持孔を通って外壁が前記支持孔の内壁に密封接続され、前記内管は前記第１接続口と前記第２サブ孔道とを連通し、前記第１プレート間通路および前記第２孔道は前記第２サブ孔道と前記第１サブ孔道とを連通し、前記第２接続口は前記第１サブ孔道に連通する、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
前記第１孔道内に設けられる第３ストッパ部をさらに含み、前記第３ストッパ部は前記第１接続口と前記第１ストッパ部との間に位置し、数がＮ個であり、Ｎ≧１であり、
前記第２孔道内に設けられる第２ストッパ部をさらに含み、前記第１ストッパ部、第２ストッパ部、第３ストッパ部は幅方向においてずれて設置され、前記第２ストッパ部の数がｎ個であり、Ｎ＝ｎを満たす、ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
前記第３ストッパ部も支持孔を有し、前記第３ストッパ部の支持孔の直径が前記第１孔道の直径よりも小さく、前記内管は前記第３ストッパ部の支持孔を通って前記内管の外壁が前記第３ストッパ部の支持孔の内壁に密封接続され、
前記第２孔道は前記第２ストッパ部によって複数のサブ孔道に区画され、前記第２孔道のサブ孔道の数が前記第１孔道のサブ孔道の数よりも１つ少ない、ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
前記熱交換器はアダプタベースをさらに含み、前記アダプタベースは前記エンドプレートに溶接固定され、前記アダプタベースには第１接続口と前記第２接続口とが設けられており、前記アダプタベースにおける前記エンドプレートに対向する側に流通溝が設けられており、前記流通溝は前記第２接続口と前記環状通路とを連通し、前記アダプタベースには環状のボスがさらに設けられており、前記ボスは前記第１接続口の内壁から前記第１接続口の中心軸線方向へ延伸して設けられ、前記ボスの少なくとも一部が前記流通溝の対応する底壁の一部であり、前記内管の頂部には外向きにフランジ部が設けられており、前記フランジ部は前記ボスに密封接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
前記内管の一方端が前記支持孔を通って前記第２サブ孔道内に入り込み、前記第２サブ孔道の長さと前記内管の前記第２サブ孔道に入り込んだ長さとが等しい、ことを特徴とする請求項２～５のいずれかの１項に記載の熱交換器。
厚さ方向において、前記第１孔道内のサブ孔道の長さが上から下へ小さくなり、第２孔道内のサブ孔道の長さが上から下へ小さくなる、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の熱交換器。
前記第１プレートは第１角孔を含み、前記第２プレートは第２角孔を含み、前記第１角孔と前記第２角孔とが係合して前記第１孔道を形成し、
前記第１ストッパ部の側壁が前第１角孔の内壁に密封接続され、
又は、前記第１ストッパ部の側壁が前記第２角孔の内壁に密封接続され、
又は、前記第１ストッパ部の側壁が前記第１角孔及び前記第２角孔の内壁の両方に密封接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
厚さ方向において、前記第１ストッパ部の上端が前記第１角孔の対応するプレート平面またはボスの上端より高くなく、前記第１ストッパ部の下端が前記第２角孔の対応するプレート平面またはボスの下端より低くない、ことを特徴とする請求項８に記載の熱交換器。