JP2000329490A - 積層型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の積層型熱交換器では、熱伝達特性に差
のある流体間の熱交換が難しい。 【解決手段】 複数の開口部を有する複数のプレ−ト５
１（１）〜５１（ｎ）を積層し、１枚のプレ−トの第１
の開口部５２ｂ〜５２ｊが隣接するプレ−トの２個以上
の第１の開口部と連通し、独立した第１の流路５５を形
成し、また、同時に１枚のプレ−トの第２の開口部５２
ａが隣接プレ−トの第２の開口部と連通し、独立した第
２の流路５４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍・空調装置等に
使用される積層型熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、特開昭平３−２９４７９１号
公報に記載の従来例の積層型熱交換器の分解斜視図を示
す。図において、１０１、１０１ａは端板、１０２は流
体の出入口穴、１０３、１０４は異なる流路１０３ａ、
１０４ａを構成するプレート、１０５はプレート１０３
及びプレート１０４のプレート間での漏れをシールする
プレートであり、交互に複数枚積層されている。２つの
流体は入口穴１０２からそれぞれ独立した流路１０３
ａ、１０４ａを通り、プレート１０３、１０４を通して
熱交換し、出口穴１０２から出てくる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例の積層型熱交換
器は主に、熱伝達特性が比較的均衡するフロンとフロ
ン、フロンと水あるいは水と水との間で熱交換するのに
用いられている。フロンと水などのように熱交換する流
体の伝熱面積比が１対１に近くてもよい場合は構造上容
易に構成できる。しかしながら、フロンと空気あるいは
水と空気などの場合は、空気側の熱伝達特性が劣るた
め、両者間で所望の熱交換ができないという課題があ
り、また、空気側の伝熱面積を増加させるためにはプレ
−トの表面にフィンを付設する等製造が容易でなくなる
課題があり、さらに空気流量を増加させると圧損が大き
くなるという課題があった。本発明は、これらの課題を
解決するためになされたもので、熱伝達特性に差のある
流体間で有効な熱交換が可能であり、また、流路抵抗を
小さくでき、圧損を比較的小さくでき、さらに、製造の
容易な積層型熱交換器を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる問題点
を解決するためになされたものであり、第１の発明の積
層型熱交換器は、それぞれが複数の開口部を有する複数
のプレ−トを積層することにより、複数の独立した流路
を形成し、熱交換する流体の熱伝達特性の劣る方の流体
用の流路の数を多くする又は流路を形成する開口部の開
口内周部を凹凸形状とする等により熱伝達特性の劣る方
の流体のプレ−トに対する伝熱面積を大きくしたもので
ある。

【０００５】また、第２の発明の積層型熱交換器は、そ
れぞれが複数の開口部を有する複数のプレ−トを積層す
ることにより、１枚のプレ−トの第１の開口部がそれぞ
れ積層により隣接するプレ−トの２個以上の第１の開口
部との連通を含めて相互に連通し、独立した第１の流路
を形成し、また、同時に１枚のプレ−トの第２の開口部
が積層により隣接するプレ−トの第２の開口部と連通
し、前記第１の流路とは別で、積層体を部分的に第２の
開口部で連通する独立した第２の流路を形成したもので
ある。

【０００６】また、第３の発明の積層型熱交換器は、第
２の発明において、プレ−ト周辺部の複数の第１の開口
部を積層体の端部に開口するようにしたものである。

【０００７】また、第４の発明の積層型熱交換器は、段
付き嵌合部を周囲に備えた開口部を有する複数のプレ−
トを、前記開口部の段付き嵌合部を重ね合せることによ
り、所定の間隔で積層し、前記複数のプレ−ト間に形成
される間隔で第１の流路を形成し、前記重ね合せた開口
部で第２の流路を形成したものである。

【０００８】また、第５の発明の積層型熱交換器は、第
４の発明において、１枚のプレ−トが段付き嵌合部を周
囲に備えた開口部を複数有するものである。

【０００９】また、第６の発明の積層型熱交換器は、第
４の発明又は第５の発明において、前記複数のプレ−ト
に前記段付き嵌合部を備えた開口部とは別に開口部を設
けたものである。

【００１０】また、第７の発明の積層型熱交換器は、第
２の発明乃至第６の発明において、開口部の開口内周部
を凹凸形状としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１の一例である積層型熱交換器を示し、図１
（ａ）はｎ枚のプレ−トを示し、図１（ｂ）はこれらを
積層した積層体である熱交換器の上面図、側面図を示
す。図において、１（１）〜１（ｎ）はプレート、２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅはプレートに設けられた開
口部を示す。プレートは図１に示されるように各開口部
を合わせて流路を形成するように積層され（以下開口部
の番号で流路を表示する）、それぞれが接合されて積層
体である積層型熱交換器３を構成する。この場合の積層
型熱交換器は、独立した５つの流路を有するので５つの
流体を熱交換することが可能であるが、一般的な例とし
て２つの流体で説明する。一方の流体が流路２ａを通
り、他方の流体が流路２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを通るこ
とにより、プレート１（１）〜１（ｎ）を通して熱交換
する。図１では外形を円柱としているが、この発明に関
わる積層型熱交換器は、外形が円柱の他、直方体等自由
に設計でき、流路形状が円、四角形あるいは星型など自
在に設定できる。また、各プレートの開口部を少しずつ
ずらしていくことで流路の経路も直線型のみならずらせ
ん型などに設計できる。さらに、開口部を分岐していけ
ば流路をいくつかのパスに分けていくことが可能であ
る。図１において、熱交換器の流路を通す流体として空
気と冷媒フロンとし、両者間の熱交換の場合を考える
と、熱伝達特性の劣る空気側の流路を例えば流路２ｂ、
２ｃ、２ｄ、２ｅと４つとし、冷媒フロン側の流路を例
えば流路２ａと１つというように、空気側の流路の数を
多くまた流路断面積を大きくし、プレ−トに対する伝熱
面積を冷媒フロン側に対して大きくなるように、かつ流
路抵抗を低減できるように設定している。プレート材は
銅やアルミなどの金属板を積み上げて溶接接合するか、
ロウ材などで接続するだけなので容易に製造できるとと
もにプレート同士の接合面積も確保できる構造のため強
度も維持できる。加えて、プレートの大部分が単一材料
で製造できるため、プレート材料が再利用しやすく環境
問題に優れたものになる。さらには、プレート材をプラ
スチックとし接着剤にて接合することにより、より容易
に製造でき、再利用しやすく環境問題に優れたものにで
きる。

【００１２】図２は、実施の形態１の別の例であり、図
２（ａ）はｎ枚のプレ−トを示し、図２（ｂ）はこれら
を積層した積層体である積層型熱交換器１３の上面図、
側面図を示す。図２（ｃ）は積層型熱交換器の斜視図で
ある。図において、１１（１）〜１１（ｎ）はプレ−
ト、１２ａ、１２ｂはプレ−トに設けられた開口部を示
す。開口部１２ｂの開口内周部は凹凸形状であるノコギ
リ歯形状にされ、開口部の切り出し面の表面積を増加で
きるので、熱交換する流体の伝熱面積を増大している。
開口部１２ｂをプレ−ト毎にずらして設け、積層連通さ
せればずらした部分のプレ−ト面が露出するのでより伝
熱面積を大きくできる。また、開口部１２ｂを開口部１
２ａよりその断面積を大きくすることにより流路抵抗を
減少し、かつ伝熱面積を大きくしてもよい。プレ−トは
図２に示すように各開口部を合せて流路を形成するよう
に積層され、積層体である積層型熱交換器１３を形成す
る。熱交換流体を空気と冷媒フロン、空気と水とした場
合、伝熱特性の劣る空気を開口部１２ｂで形成される流
路に通すことにより、効率よい有効な熱交換が行われ
る。プレ−ト材質やプレ−トの接合方法等は、図１に関
しての記載と同様である。

【００１３】図３はさらに別の例であり、図３（ａ）は
ｎ枚のプレ−トを示し、図３（ｂ）はこれらを積層した
積層体である積層型熱交換器２３の上面図、側面図を示
す。図３（ｃ）は積層型熱交換器の斜視図である。図に
おいて、２１（１）〜２１（ｎ）はプレ−ト、２２ａ、
２２ｂはプレ−トに設けられた開口部を示す。図２とは
開口部２２ｂの開口内周部に凹凸形状である波形形状の
加工がなされている他は同じであり、同様に伝熱面積の
増大を図っている。

【００１４】図４はさらに別の例であり、図４（ａ）は
ｎ枚のプレ−トを示し、図４（ｂ）はこれらを積層した
積層体である積層型熱交換器３３の上面図、側面図を示
す。図において、３１（１）〜３１（ｎ）はアルミ材で
きたプレ−ト、３２ａ、３２ｂはプレ−トに設けられた
開口部、３４はプレ−ト３１（１）〜３１（ｎ）のそれ
ぞれの両面に設けられたクラッド材である。プレ−トは
図４に示すように開口部を合わせて流路を形成するよう
に積層され、炉中で加熱され、クラッド材３４同士が接
合し、プレ−ト同士が容易にロウ付け接合され、積層型
熱交換器３３が構成される。プレ−ト同士の接合面積も
確保できる構造のため強度も確保できる。その他は前記
の図２等と同様である。以上のように、プレートは表裏
にろう材をクラッドしたアルミ材としたことにより、容
易に製造でき、強度も維持できるようにしたものであ
る。また、クラッド材の溶融温度はプレート材のアルミ
より低く設定しているので、廃棄時はクラッド材を溶か
して分離し、アルミであるプレート材料を再利用できる
ようにしたので、環境問題に優れたものとなっている。

【００１５】図５はさらに別の例であり、図５（ａ）に
示すように、図３に示したと同様な開口部４２ａ、４２
ｂを有するアルミ材などのプレ−ト４１（１）〜４１
（ｎ）の間に交互に同じく開口部を有するプレ−トを接
合するロウ材のプレ−ト４４（１）〜４４（ｎ−１）を
挿入し積層接合したものである。プレート４１（１）〜
４１（ｎ）は図５（ｂ）に示されるように開口部を合わ
せて流路を形成するように積層され、炉中で加熱され
る。ロウ材のプレート４４（１）〜４４（ｎ−１）は溶
融し、プレート同士をロウ付け接合し、積層型熱交換器
４３を形成する。プレート同士の接合面積も確保できる
構造のため強度も維持できる。２つの流体のうち、熱伝
達特性の劣る方の流体が伝熱面積を大きくした開口部４
２ｂで形成された流路を通り、他の流体が開口部４２ａ
で形成された流路を通りプレート４１（１）〜４１
（ｎ）を通して熱交換する。以上のように、プレートと
プレートの間にはロウ材からなるプレートを挟み、ロウ
接続したことにより、容易に製造でき、強度も維持でき
るようにしたものである。また、ロウ材の溶融温度はプ
レート材のアルミ等より低く設定しているので、廃棄時
はロウ材を溶かして分離し、アルミなどのプレート材料
を再利用できるようにし環境問題に優れたものとなって
いる。

【００１６】実施の形態１では、空気と冷媒フロン、空
気と水のように熱伝達特性の相違する流体間で熱交換
を、熱伝達特性の劣る流体側の流路の数を多くしたり、
断面積を大きくしたり、流路内面を凹凸形状としたり、
開口部をずらしたりまたこれらを組合わせることにより
プレ−トへの伝熱面積の増大と流路抵抗の減少を図るこ
とにより、効率良く熱交換可能な積層型熱交換器が容易
に形成できる。なお、プレートをアルミ材で構成した例
を示したが、銅あるいはその他の材料でもよい。

【００１７】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２の一例である積層型熱交換器を示し、図６（ａ）は
ｎ枚のプレ−トであり、図６（ｂ）はこれらを積層した
積層体である熱交換器５３の上面図、側面図である。図
において、５１（１）〜５１（ｎ）はプレート、５２
ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２
ｇ、５２ｈ、５２ｉ、５２ｊはプレートに設けられた開
口部を示す。開口部５２ａは第２の開口部であり、各プ
レ−トに同形状（本例では長方形）のものが同位置に形
成されているが、開口部５２ａ、・・・、５２ｊは第１
の開口部であり、同形状（本例では円形）であるが、プ
レ−トにより形成位置をずらしている。なお、開口部５
２ｂ、５２ｆは円形の第１の開口部を半分とした半円形
である。プレートは図６に示されるように開口部５２
ａ、５２ｂ、・・・、５２ｆを形成したプレート５１
（１）、５１（３）、５１（５）・・・等で表される形
状のプレートと開口部５２ａ、５２ｇ、・・・、５２ｊ
を形成した５１（２）、５１（４）、５１（６）・・・
等で表される形状のプレートが交互に複数枚積層され、
それぞれが接合されて積層体である積層型熱交換器５３
を構成する。プレートの第２の開口部である所定の開口
部５２ａは積層することにより相互に連通し、また、プ
レートの第１の開口部である所定の開口部５２ｂ、５２
ｇ、５２ｃ、５２ｈ、５２ｄ、５２ｉ、５２ｅ、５２
ｊ、５２ｆは積層することにより相互に連通し、それぞ
れ、２つの独立した第２の流路５４、第１の流路５５を
構成した積層型熱交換器５３となる。すなわち、プレー
ト５１（１）〜５１（ｎ）の積層部の断面Ａ−Ａを見る
と、１つのプレ−トの第１の開口部は積層することによ
り基本的に隣接する上下のプレ−トの２個の開口部と連
通（積層体の端部の開口部、最上面のプレ−ト及び最下
面のプレ−トの開口部は除く）して、第１の開口部であ
る開口部５２ｂから５２ｆまでがつながって１つの第１
の流路５５を構成している。従って、積層型熱交換器５
３は、プレートの所定の第２の開口部５２ａからなる第
２の流路５４と、プレートの所定の第１の開口部５２
ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｇ、５２ｈ、５２
ｉ、５２ｊ、５２ｆからなる第１の流路５５の２つの独
立した流路を持つ。第１の流路５５の伝熱面積は、プレ
−トに設ける開口部の開口率（プレ−ト開口部面積／プ
レ−ト全表面積）に応じて大きくなり、かつ開口部の切
り出し面の表面積が増加するほど大きくなる。なお、半
円形状の開口部５２ｂ、５２ｆはプレ−トを積層するこ
とにより、図６（ｂ）の側面図に示すように積層体５３
の端部の開口部となる。

【００１８】一般的な例として空気と冷媒フロンの２つ
の流体の熱交換について説明する。冷媒フロンが第２の
流路５４を通り、空気が第１の流路５５を通る間、プレ
−ト５１（１）〜５１（ｎ）を通して熱交換する。第１
の流路５５は図６（ｂ）に矢印で示すように積層体５３
の端部の開口部５２ａ、５２ｆから流すようにしてもい
いし、積層体５３の上面の開口部から流すようにしても
よい。積層体５３の端部の開口部５２ａ、５２ｆから流
すことにより、流体がショ−トサイクルを形成しにくく
なり、より効率の良い熱交換ができる。

【００１９】図７は、図６で説明した実施の形態の一例
である積層型熱交換器の空気側の伝熱面積を冷媒フロン
側に対しより大きくなるよう設定した例である。図７
（ａ）はｎ枚のプレ−トを示し、図７（ｂ）はこれらを
積層した積層体である熱交換器の上面図、側面図であ
る。図において、６１（１）〜６１（ｎ）はプレート、
６２ａ、６２ｂはプレートに設けられた開口部を示す。
開口部６２ａは第２の開口部であり、各プレ−トに同形
状（本例では６角形）のものが同位置に形成されている
が、第１の開口部である開口部６２ｂは、同形状（本例
では円形）であるが、プレ−トにより形成位置をずらし
ている。また、図７に示すように、第１の開口部６２ｂ
はプレ−ト周部において、円形形状のすべてでなく、部
分的なものとして、プレ−トを積層したときの積層体の
端部に開口する開口部を形成するようにしている。な
お、プレ−トの第１の開口部６２ｂをすべて円形とし
て、積層時に積層体の端部に開口部を形成しないように
してもよい。プレートは図７に示されるようにプレート
６１（１）、６１（３）、６１（５）・・・等で表され
る形状のプレートと６１（２）、６１（２）、６１
（４）・・・等で表される形状のプレートが交互に複数
枚積層され、それぞれが接合されて積層体である積層型
熱交換器６３を構成する。第２の開口部である開口部６
２ａは常に同じ位置に設けられており、プレートが積層
されることにより一つの独立した第２の流路６４を構成
する。また、第１の開口部である開口部６２ｂは積層し
た時、隣接する上下のプレートでずらした位置に設けら
れており、本例では基本的に隣接する上下の３個の開口
部と連通（積層体の端部の開口部、最上面のプレ−ト及
び最下面のプレ−トの開口部は除く）し、全体として相
互に連通し、独立した第１の流路６５を構成している。
すなわち、プレート６１（１）〜６１（ｎ）の積層部の
断面Ａ−Ａを見ると、第２の開口部６２ａが構成する第
２の流路６４と第１の開口部６２ｂが構成する複数の第
１の流路６５の一部が見える。第１の流路６５の伝熱面
積は、プレートに設ける開口部の開口率（プレート開口
部面積／プレート全表面積）に応じて大きくでき、かつ
開口部の切り出し面の表面積が増加するほど大きくでき
る。

【００２０】一般的な例として空気と冷媒フロンの２つ
の流体の熱交換について説明する。冷媒フロンが第２の
流路６４を通り、空気が第１の流路６５を通る間、プレ
ート６１（１）〜６１（ｎ）を通して熱交換する。第１
の流路６５は図７（ｂ）に矢印で示すように積層体６３
の端部の開口部６２ｂから流すようにしてもよいし、積
層体６３の上面の開口部６２ｂから流すようにしてもよ
い。積層体６３の端部の開口部６２ｂから流すことによ
り、流体がショ−トサイクルを形成しにくくなり、より
効率の良い熱交換ができる。なお、図６、図７の例では
共に第１の開口部は同じ大きさの円形としているが、積
層プレ−トの隣接プレ−ト間で一方の開口部の大きさ、
形状を変えてもよい。要するに図６では隣接プレ−ト間
で１個の開口部が２個の開口部に連通し、図７では同じ
く３個に連通すればよい。

【００２１】以上のように本実施の形態では、第２の開
口部に対して、第１の開口部の形状、大きさ、数、配列
等を自由に設定でき、また、第１の開口部の形成位置を
プレ−トによりずらすことにより、積層時に隣接するプ
レ−トの複数の開口部と連通して全体として開口部が相
互に連通した複数のパスを有する第１の流路を形成する
ことができる。そこで、第１の流路では、プレ−トに対
する伝熱面積を広範囲に、かつ、大きく設定でき、即
ち、熱交換する２流体のプレ−トに対する伝熱面積比を
より広範囲に設定でき、また、流路抵抗を広範囲に、か
つ、低減できるように設定できる。従って、熱伝達特性
の劣る例えば空気のような流体を第１の流路に流し、熱
伝達特性の優れた例えば冷媒フロン、水等の流体を第２
の開口部で形成された第２の流路を流すことにより、熱
伝達特性に差のある流体間の熱交換が効率よくできる積
層型熱交換器がえられる。またプレ−トを積み上げてロ
ウ材などで接続するだけなので容易に製造でき、接続面
積も確保できる構造のため強度も確保できる積層型熱交
換器が得られる。

【００２２】実施の形態３．図８はこの発明の実施の形
態３の一例である積層型熱交換器を示す。図８（ａ）は
ｎ枚のプレ−トを示し、図８（ｂ）はこれらを積層した
積層体である熱交換器７３の上面図、側面図である。図
において、７１（１）〜７１（ｎ）はプレート、７２
ａ、７２ｂはプレートに設けられた開口部で、開口部７
２ａは開口部の周囲に段付き嵌合部を備えており、図８
の例ではバーリング形状に加工されている。プレートは
図８に示されるように開口部を合わせて積層され、それ
ぞれが段付き嵌合部で接合されて積層体である積層型熱
交換器７３を構成する。その際、段付き嵌合部により、
プレ−ト間に所定の間隙を生じ、２つの流体はそれぞれ
独立した開口部７２ａで形成される第２の流路７４、開
口部７２ｂ及び各プレ−ト間の間隙により形成される第
１の流路７５を通り、プレート７１（１）〜７１（ｎ）
により熱交換する。この際第１の流路７２ｂは、開口部
７２ｂ及び各プレ−ト間の間隙を流路とする。図８の例
では、外形が直方体で、流路形状を円形といた例を示し
ているが、図１で示した例のように、外形が円柱など自
由に設計でき、流路形状も四角形あるいは星型など自在
に設定できる。また、各プレートの開口部を少しずつず
らしていくことで流路の経路も直線型のみならずらせん
型などに設計できる。さらに、開口部を分岐していけば
流路をいくつかのパスに分けていくことが可能である。

【００２３】図８の例において空気と冷媒フロンの熱交
換の場合を考える。空気側の流路を第１の流路７５、冷
媒フロン側の流路を第２の流路７４とすれば、空気側の
第１の流路７５は開口部７２ｂの他に各プレ−ト間の間
隙が流路となり、空気側の伝熱面積を冷媒フロン側に対
して大きくなるようにかつ流路抵抗を低減できるように
広範囲に設定できることがわかる。すなわち、冷媒フロ
ン側の流路をプレートのバーリングにて構成することに
より、プレートとプレートの間に所定の間隙ができ、プ
レートの表面が空気側に露出するので、伝熱面積が著し
く増加することになる。また、言うまでもなく空気側の
流路抵抗も低減できる。さらに、プレートの積み上げ
時、位置決めがしやすく、製造が容易になる。加えて、
上下プレートのバーリングの重なり部はロウ材等で接合
できるので強度の確保も問題無い。空気は積層体７３の
上面の開口部７２ｂから流してもよいし、また、積層体
７３の端部からプレ−ト間の間隙から流してもよい。な
お、プレ−トにバ−リング加工をした開口部７２ａを複
数設け、第２の流路７４を複数としてもよい。このよう
にすることで、プレ−ト間の間隙の形成、確保が安定し
て得られ、第１の流路の確保が信頼性良く容易に得られ
る。また、プレ−トに設ける開口部７２ｂは設けず、第
１の流路７５は、プレ−ト間の間隙としてもよい。ま
た、プレ−ト間の間隙の確保、維持のために、プレ−ト
間に適宜スペ−サ等を設けるようにしてもよい。以上の
ように、周囲に段付き嵌合部を備えた開口部を合わせて
積層体を形成することにより、熱交換する流体の伝熱面
積をより広範囲に、かつ、大きく設定でき、流路抵抗を
低減でき、容易に製造でき、積層体の強度も確保でき
る。

【００２４】図９は実施の形態３の別の例であり、図８
の積層型熱交換器の開口部７２ｂの開口内周部に凹凸形
状の加工８４をを施したものである。図９（ａ）はｎ枚
のプレ−ト８１（１）〜８１（ｎ）を示し、これらのプ
レ−トには開口部８２ａ、８２ｂが形成されている。図
９（ｂ）はこれらを積層した積層体である熱交換器８３
の上面図、側面図である。その他の構成、及び動作は図
８で説明したのと同様であり省略する。言うまでのな
く、凹凸形状は溝形状、波形状等より表面積を増加させ
るものであればよい。流路８２ｂの伝熱面積は、内面に
加工された凹凸により大きくできる。すなわち空気側の
伝熱面積を大きくなるようにできる。以上のように、一
部あるいはすべての開口部８２ｂの内面に凹凸加工する
ことにより、熱交換する流体の伝熱面積をより大きくに
設定でき、図８の例と同様に流路抵抗を低減でき、容易
に製造でき、強度も確保できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した通り第１の発明の積層型熱
交換器は、それぞれが複数の開口部を有する複数のプレ
−トを積層することにより、複数の独立した流路を形成
し、熱交換する流体の熱伝達特性の劣る方の流体用の流
路の数を多くする又は流路を形成する開口部の開口内周
部を凹凸形状とする等により熱伝達特性の劣る方の流体
のプレ−トに対する伝熱面積を大きくしたので、熱伝達
特性に差のある流体間で有効な熱交換が可能な積層型熱
交換器が得られる。

【００２６】また、第２の発明の積層型熱交換器は、そ
れぞれが複数の開口部を有する複数のプレ−トを積層す
ることにより、１枚のプレ−トの第１の開口部がそれぞ
れ積層により隣接するプレ−トの２個以上の第１の開口
部との連通を含めて相互に連通し、独立した第１の流路
を形成し、また、同時に１枚のプレ−トの第２の開口部
が積層により隣接するプレ−トの第２の開口部と連通
し、前記第１の流路とは別で、積層体を部分的に第２の
開口部で連通する独立した第２の流路を形成したので、
熱交換する流体の伝熱面積比をより広範囲に設定でき、
熱伝達特性に差のある流体間で有効な熱交換が可能であ
り、また流路抵抗を低減できる積層型熱交換器が得られ
る。さらに、製造が容易であり、強度も維持できる積層
型熱交換器が得られる。

【００２７】また、第３の発明の積層型熱交換器は、第
２の発明において、プレ−ト周辺部の複数の第１の開口
部を積層体の端部に開口するようにしたので、第２の発
明の効果に加えて、積層体の端部に開口する開口部側か
ら空気等の熱伝達特性の劣る流体を送ることにより流路
がショ−トサイクルを形成することがなく、より効率の
良い熱交換が可能となる。

【００２８】また、第４の発明の積層型熱交換器は、段
付き嵌合部を周囲に備えた開口部を有する複数のプレ−
トを、前記開口部の段付き嵌合部を重ね合せることによ
り、所定の間隔で積層し、前記複数のプレ−ト間に形成
される間隔で第１の流路を形成し、前記重ね合せた開口
部で第２の流路を形成したので、第１の流路に熱伝達特
性の劣る流体を通すことにより、熱伝達特性に差のある
流体間で有効な熱交換が可能で、流路抵抗を低減でき、
容易に製造でき、強度も維持できる積層型熱交換器が得
られる。

【００２９】また、第５の発明の積層型熱交換器は、第
４の発明において、１枚のプレ−トが段付き嵌合部を周
囲に備えた開口部を複数有するので、第４の発明の効果
に加えて、プレ−ト間の間隙の確保が安定して得ること
ができ、第１の流路の確保が信頼性良く、容易にでき
る。

【００３０】また、第６の発明の積層型熱交換器は、第
４の発明又は第５の発明において、前記複数のプレ−ト
に前記段付き嵌合部を備えた開口部とは別に開口部を設
けたので、第４の発明又は第５の発明の効果に加えて、
第１の流路に流体を流す方向をプレ−トの開口部側及び
積層体端部側からと任意に選択でき、積層型熱交換器の
設計の自由度が増す。

【００３１】また、第７の発明の積層型熱交換器は、第
２の発明乃至第６の発明において、開口部の開口内周部
を凹凸形状としたので、第２の発明乃至第６の発明の効
果に加えて、プレ−トに対する伝熱面積を増やすことが
でき、より効率的な熱交換が可能となる。特に、熱伝達
特性の劣る流体の流路側を凹凸形状とすることにより、
熱伝達特性に差のある流体間の熱交換が効率良く行われ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の積層型熱交換器の
構成図。

【図２】 この発明の実施の形態１の別の積層型熱交換
器の構成図。

【図３】 この発明の実施の形態１のさらに別の積層型
熱交換器の構成図。

【図４】 この発明の実施の形態１のさらに別の積層型
熱交換器の構成図。

【図５】 この発明の実施の形態１のさらに別の積層型
熱交換器の構成図。

【図６】 この発明の実施の形態２の積層型熱交換器の
構成図。

【図７】 この発明の実施の形態２の別の積層型熱交換
器の構成図。

【図８】 この発明の実施の形態３の積層型熱交換器の
構成図。

【図９】 この発明の実施の形態３の別の積層型熱交換
器の構成図。

【図１０】 従来の積層型熱交換器の構成図。

【符号の説明】

１（１）〜１（ｎ） プレート、２ａ〜２ｅ 開口部、
１１（１）〜１１（ｎ）プレート、１２ａ、１２ｂ 開
口部、２１（１）〜２１（ｎ） プレート、２２ａ、２
２ｂ 開口部、３１（１）〜３１（ｎ） プレート、３
２ａ、３２ｂ開口部、４１（１）〜４１（ｎ） プレー
ト、４２ａ、４２ｂ 開口部、５１（１）〜５１（ｎ）
プレート、５２ａ 第２の開口部、５２ｂ〜５２ｊ
第１の開口部、５４ 第２の流路、５５ 第１の流路、
６１（１）〜（ｎ） プレート、６２ａ 第２の開口
部、６２ｂ 第１の開口部、６４ 第２の流路、６５
第１の流路、７１（１）〜７１（ｎ） プレ−ト、７２
ａ 段付き嵌合部備えた開口部、７２ｂ 開口部、７４
第２の流路、７５ 第１の流路、８１（１）〜８１
（ｎ） プレート、８２ａ 段付き嵌合部備えた開口
部、８２ｂ 開口部、８５ 第２の流路、８６ 第１の
流路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 史樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 伊澤 昌一郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川島 正明 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 森本 幸作 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが複数の開口部を有する複数の
   プレ−トを積層することにより、複数の独立した流路を
   形成し、熱交換する流体の熱伝達特性の劣る方の流体用
   の流路の数を多くする又は流路を形成する開口部の開口
   内周部を凹凸形状とする等により熱伝達特性の劣る方の
   流体のプレ−トに対する伝熱面積を大きくしたことを特
   徴とする積層型熱交換器。
2. 【請求項２】 それぞれが複数の開口部を有する複数の
   プレ−トを積層することにより、１枚のプレ−トの第１
   の開口部が積層により隣接するそれぞれのプレ−トの２
   個以上の第１の開口部との連通を含めて相互に連通し、
   独立した第１の流路を形成し、また、同時に１枚のプレ
   −トの第２の開口部が積層により隣接するプレ−トの第
   ２の開口部と連通し、前記第１の流路とは別で、積層体
   を部分的に第２の開口部で連通する独立した第２の流路
   を形成したことを特徴とする積層型熱交換器。
3. 【請求項３】 プレ−ト周辺部の複数の第１の開口部を
   積層体の端部に開口するようにしたことを特徴とする請
   求項２記載の積層型熱交換器。
4. 【請求項４】 段付き嵌合部を周囲に備えた開口部を有
   する複数のプレ−トを、前記開口部の段付き嵌合部を重
   ね合せることにより、所定の間隔で積層し、前記複数の
   プレ−ト間に形成される間隔で第１の流路を形成し、前
   記重ね合せた開口部で第２の流路を形成したことを特徴
   とする積層型熱交換器。
5. 【請求項５】 １枚のプレ−トが段付き嵌合部を周囲に
   備えた開口部を複数有することを特徴とする請求項４記
   載の積層型熱交換器。
6. 【請求項６】 前記複数のプレ−トに前記段付き嵌合部
   を備えた開口部とは別に開口部を設けたことを特徴とす
   る請求項４又は請求項５記載の積層型熱交換器。
7. 【請求項７】 開口部の開口内周部を凹凸形状としたこ
   とを特徴とする請求項２乃至請求項６記載の積層型熱交
   換器。