JP2017180856A - 熱交換器 - Google Patents

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、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。
【解決手段】第１流体（冷媒：Ａ）が流れる流路を有するプレートフィンは、第１流体が並行に流れるように、直線状の第１流体流路（１１）が複数形成された流路領域（Ｐ）と、各第１流体流路と給排管とを連通させるヘッダ流路（１０）が形成されたヘッダ領域（Ｈ）と、を有し、ヘッダ流路の外壁が、プレートフィン積層体において積層方向に隣接するプレートフィンのヘッダ流路の外壁と当接するよう構成されている。
【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としては、多くの機器で用いられており、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

上記のように、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、小型化および効率化を目的としてプレートフィンを厚みが薄く熱伝導率の高い材料で形成することが提案されている。また、熱交換器の熱交換能力を高めるために、プレートフィンの中に形成された流路に対して、従来の熱交換器に比べて高い圧力で流体（冷媒）を流すことが検討されている。

熱交換器の分野において、厚みが薄く熱伝導率の高い材料でプレートフィンを形成することは、軽量化、小型化、および効率化をもたらす点で有利であるが、信頼性の点で問題を有するものであった。特に、プレートフィンの中に形成された流路に対して高圧の冷媒を流す構成を提供しようとする場合には、プレートフィンにおける冷媒の流路が変形し、冷媒の流量と流速においてバラツキが生じ、熱交換器としての性能低下を招くおそれがあった。さらに、場合によっては厚みの薄いプレートフィンにおいて冷媒流路から冷媒が漏洩してしまうという課題があった。

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、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を目的とする。

本開示の一態様の熱交換器としては、
第１流体が流れる流路を有するプレートフィンを積層し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プレートフィンの流路に流れる前記第１流体が通過する給排管と、を備え、
前記プレートフィン積層体の積層間に第２流体を流して、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、
前記プレートフィンは、
前記第１流体が並行に流れるように、直線状の第１流体流路を複数有する流路領域と、
前記流路領域の各第１流体流路と前記給排管とを連通させるヘッダ流路を有するヘッダ領域と、を含み、
前記ヘッダ流路の外壁が、前記プレートフィン積層体において積層方向に隣接するプレートフィンのヘッダ流路の外壁と当接するよう構成されている。

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。

本開示に係る実施形態の積層型プレートフィン熱交換器の外観を示す斜視図 本実施形態の積層型プレートフィン熱交換器におけるプレートフィンを示す平面図 本実施形態の積層型プレートフィン熱交換器におけるプレートフィンの構成を一部を拡大して示す分解図 本実施形態の積層型プレートフィン熱交換器における冷媒流路の各種断面形状を示す図 本実施形態の積層型プレートフィン熱交換器におけるプレートフィン積層体におけるプレートフィンの一部を示す平面図 図５に示したプレートフィン積層体をVI−VI線により切断した断面を示す斜視図 本実施形態において、厚みの異なる板材を加工したヘッダ領域あるいは冷媒流路の一部を示す断面図 本実施形態において、異なるプレートフィンが積層されてプレートフィン積層体が構成されたことを示す図 図８に示したプレートフィン積層体をIX−IX線により切断した断面を示す斜視図 本実施形態において、プレートフィン積層体に位置決めピンが装着された状態を示す斜視図 本実施形態において、位置決めピンが装着されたプレートフィン積層体を拡大して示した断面図 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィンの平面図 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィンの平面図 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィンの平面図 本実施形態におけるプレートフィン積層体の上端に設けられた上部エンドプレートを示す斜視図 本実施形態におけるプレートフィン積層体の下端に設けられた下部エンドプレートを示す斜視図 本実施形態におけるプレートフィン積層体のヘッダ領域と上部エンドプレートとを示す拡大斜視図 本実施形態におけるプレートフィン積層体と下部エンドプレートとの接合状態を示す拡大斜視図 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィン積層体と下部エンドプレートとの接合状態を示す拡大斜視図 図１９に示した下部エンドプレートの上面を示す平面図 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィン積層体と下部エンドプレートとの接合状態を示す拡大斜視図 図２１に示した下部エンドプレートの上面を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ） 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィン積層体と下部エンドプレートとの接合状態を示す拡大斜視図 図２３に示した下部エンドプレートの上面を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ） 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィン積層体と下部エンドプレートとの接合状態を示す拡大斜視図 本開示に係る実施形態の変形例を示すプレートフィン積層体の斜視図

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を積層し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プレートフィンの流路に流れる前記第１流体が通過する給排管と、を備え、
前記プレートフィン積層体の積層間に第２流体を流して、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、
前記プレートフィンは、
前記第１流体が並行に流れるように、直線状の第１流体流路を複数有する流路領域と、
前記流路領域の各第１流体流路と前記給排管とを連通させるヘッダ流路を有するヘッダ領域と、を含み、
前記ヘッダ流路の外壁が、前記プレートフィン積層体において積層方向に隣接するプレートフィンのヘッダ流路の外壁と当接するよう構成されている。

本開示に係る第２の態様の熱交換器は、前記の第１の態様における前記ヘッダ流路が、前記給排管の冷媒を前記流路領域の各第１流体流路に流すための多分岐流路を有してもよい。

本開示に係る第３の態様の熱交換器は、前記の第２の態様において、前記多分岐流路が、前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接するプレートフィンにおける多分岐流路の外壁に当接するよう構成されてもよい。

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ヘッダ領域において、前記ヘッダ流路の管壁が他の部位より厚く形成されてもよい。

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流路領域において、前記流路の管壁が他の部位より厚く形成されてもよい。

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、前記ヘッダ領域が両側に設けられ、両側の前記ヘッダ領域の前記ヘッダ流路が対称的な形状を有するよう構成されてもよい。

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、前記ヘッダ領域が両側に設けられた前記プレートフィンにおいて、それぞれの前記ヘッダ流路が前記給排管と多分岐流路とを連通させる迂回流路を含み、前記プレートフィンの両側に配設された前記迂回流路と多分岐流路が、前記プレートフィンの中心を対称の中心とした点対称の形状を有するように構成されてもよい。

本開示に係る第８の態様の熱交換器は、前記の第１から第７の態様のいずれか一つの態様の前記ヘッダ領域が両側に設けられた前記プレートフィンにおいて、前記ヘッダ領域に流路と異なる突出した複数のヘッダ領域支持部が形成され、前記プレートフィンの両側に配設された前記ヘッダ領域支持部は、前記プレートフィンの中心を対称の中心とした点対称の形状を有するように構成されてもよい。

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５の態様のいずれか一つの態様における前記プレートフィンにおいて、前記ヘッダ領域が一端側に設けられ、前記給排管が前記ヘッダ領域に対応する位置に設けられた構成としてもよい。

本開示に係る第１０の態様の熱交換器は、前記の第１から第９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ける前記ヘッダ領域に流路と異なる突出した複数のヘッダ領域支持部が形成され、前記ヘッダ領域支持部が前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記ヘッダ領域と当接して積層方向で隣接する前記プレートフィンの間に所定空間を形成するように構成されてもよい。

本開示に係る第１１の態様の熱交換器は、前記の第１０の態様の前記ヘッダ領域に設けられた前記ヘッダ領域支持部における少なくとも二つが貫通孔を有し、当該貫通孔が位置決め孔となるように構成されてもよい。

本開示に係る第１２の態様の熱交換器は、前記の第１１の態様の前記位置決め孔に位置決めピンが固着された構成としてもよい。

本開示に係る第１３の態様の熱交換器は、前記の第１から第１２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における前記流路領域に流路と異なる突出した流路領域支持部が形成され、前記流路領域支持部が前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記流路領域と当接して積層間に所定空間を形成するよう構成されてもよい。

本開示に係る第１４の態様の熱交換器は、前記の第１から第１３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積層体が、異なる流路形状を有する前記プレートフィンが積層されて構成されてもよい。

本開示に係る第１５の態様の熱交換器は、前記の第１から第１３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積層体が、二種類の流路形状を有する前記プレートフィンが交互に積層されて構成されてもよい。

本開示に係る第１６の態様の熱交換器は、前記の第１５の態様の前記プレートフィン積層体が、前記流路領域における前記第１流体が流れる方向に直交する断面において、交互に積層された前記プレートフィンにおける流路が千鳥配列となるよう構成されてもよい。

本開示に係る第１７の態様の熱交換器は、前記の第１４または第１５の態様において、前記プレートフィンにおける前記流路領域に流路と異なる突出した流路支持部が形成され、前記流路支持部が前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記流路領域における前記第１流体流路の管壁と当接するよう構成されてもよい。

本開示に係る第１８の態様の熱交換器は、前記の第１７の態様の前記プレートフィンにおいて突設された前記流路支持部が、前記プレートフィン積層体の積層間に流れる第２流体の流れ方向に対して千鳥配列に配設されてもよい。

本開示に係る第１９の態様の熱交換器は、前記の第１７の態様の前記プレートフィンにおいて突設された前記流路支持部の数は、第２流体Ｂの流れ方向において、風下側が風上側より多く設けてもよい。

本開示に係る第２０の態様の熱交換器は、前記の第１５の態様の二種類の流路形状を有する前記プレートフィンにおいて、一方の前記プレートフィンの前記流路領域に流路と異なる突出した流路領域凸部が形成され、他方の前記プレートフィンの前記流路領域に前記流路領域凸部と対応する位置に流路領域凹部が形成され、前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記流路領域凸部と前記流路領域凹部が係合して、隣接する前記プレートフィンの積層間が所定空間を保持するように構成されてもよい。

本開示に係る第２１の態様の熱交換器は、前記の第１から第２０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における少なくとも前記流路領域の流路が、当該流路における前記第１流体が流れる方向に直交する断面が矩形形状であってもよい。

本開示に係る第２２の態様の熱交換器は、前記の第１から第２０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における少なくとも前記流路領域の流路が、当該流路における前記第１流体が流れる方向に直交する断面が円形形状であってもよい。

本開示に係る第２３の態様の熱交換器は、前記の第１から第２２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における少なくとも前記流路領域の流路が、前記プレートフィン積層体における積層方向の一方側にのみ突出して形成されてもよい。

本開示に係る第２４の態様の熱交換器は、前記の第１から第２２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における少なくとも前記流路領域の流路が、前記プレートフィン積層体における積層方向の両側に突出して形成されてもよい。

以下、本開示の熱交換器に係る実施形態として、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、以下の実施形態において説明する技術的思想と同等の熱交換器の構成を含むものである。以下で説明する実施形態は、本発明の一例を示すものであって、実施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。

図１は、本実施形態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、本実施形態の熱交換器１は、第１流体である冷媒が給入される給入管（入口ヘッダ）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の中に形成された流路を流れた冷媒を排出する排出管（出口ヘッダ）５とを有している。なお、本実施形態においては、給入管４およぼ排出管５を合わせて給排管と称する。

また、複数のプレートフィン２ａが積層されて構成されたプレートフィン積層体２の積層方向の両端（上下端）には、長方形のプレートフィン２ａと平面視が略同一形状のエンドプレート３ａ、３ｂが設けられている。エンドプレート３ａ、３ｂは、剛性を有する板材で形成されており、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を研削により金属加工して形成されている。エンドプレート３ａ、３ｂは、積層されたプレートフィン２ａを上下から挟むように配設されており、積層されたプレートフィン２ａの積層間が所定間隔に確実に保持されるように構成されている。

本実施形態においては、プレートフィン積層体２の積層方向が鉛直方向であり、プレートフィン積層体２の上端に配設した上部エンドプレート３ａに給排管４、５が設けられた構成である。なお、上部エンドプレート３ａにおいては、プレートフィン積層体２の長手方向の両側端部近傍に給入管４と排出管５がそれぞれ設けられている。従って、給入管４から給入された第１流体である冷媒が各プレートフィン２ａの内部に形成された複数の流路を水平方向に流れて排出管５から排出される構成である。

上記のように構成された本実施形態の熱交換器１においては、第１流体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の内部の複数の流路を長手方向に並行に流れる構成である。一方、第２流体である空気は、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流体と第２流体との熱交換が行われる。

本実施形態の熱交換器１におけるプレートフィン積層体２は、二種類の流路構成を有するプレートフィン２ａ（６、７）が積層されて構成されている。二種類のプレートフィン２ａの第１プレートフィン６と第２プレートフィン７は、プレートフィン積層体２において交互に配置されている。

まず、本実施形態の熱交換器１に用いられている第１プレートフィン６について説明する。図２は、第１プレートフィン６を示す平面図である。図２に示すように、第１プレートフィン６は、長手方向の両側に形成されたヘッダ領域Ｈと、両側のヘッダ領域Ｈの間に形成された流路領域Ｐとを有している。

第１プレートフィン６の両側に形成されたヘッダ領域Ｈには、給入管４からの冷媒、または排出管５への冷媒が流れるヘッダ開口８が形成されている。また、ヘッダ領域Ｈには、ヘッダ開口８からの冷媒、またはヘッダ開口８への冷媒が流れるヘッダ流路１０がそれぞれに形成されており、第１プレートフィン６の両側に形成されたそれぞれのヘッダ流路１０は対称的な形状を有している。本実施の形態にいては、第１プレートフィン６の両側に配設されたヘッダ流路１０は、後述するように、第１プレートフィン６の平面視の中心を対称の中心とした点対称の形状を有する。

第１プレートフィン６において、両側のヘッダ領域Ｈの間に形成された流路領域Ｐには、給入管４から排出管５に冷媒を流すための複数の冷媒流路（第１流体流路）１１が形成されている。複数の冷媒流路１１は、長手方向に並行に形成されており、両側にあるヘッダ領域Ｈのヘッダ流路１０と連通している。

図２に示すように、両側のヘッダ領域Ｈにおけるそれぞれの略中央には円形の貫通孔であるヘッダ開口８が形成されており、ヘッダ開口８の周りには冷媒が流れるヘッダ流路１０が形成されている。ヘッダ流路１０は、ヘッダ開口８の外周において上下に膨出するよう形成された外周流路１０ａと、この外周流路１０ａにおける流路領域Ｐ側（第１プレートフィン６の中央側）から短手方向に延びる一本の迂回流路１０ｂと、この迂回流路１０ｂを流路領域Ｐにおける各冷媒流路１１に繋ぐ多分岐流路１０ｃと、含む。第１プレートフィン６の両側に設けられたヘッダ流路１０は、対称的な形状を有している。例えば、図２に示す左側のヘッダ流路１０の迂回流路１０ｂは、その外周流路１０ａの流路領域Ｐ側から短手方向の一方（図２の上方向）に延びており、右側のヘッダ流路１０の迂回流路１０ｂは、その外周流路１０ａの流路領域Ｐ側から短手方向の他方（図２の下方向）に延びている。即ち、第１プレートフィン６の両側に設けられたヘッダ流路１０は、第１プレートフィン６の平面視における中心を対称の中心とした点対称の形状を有している。

ヘッダ流路１０において、第１プレートフィン６の短手方向に延びた迂回流路１０ｂは、流路領域Ｐにおいて並列している複数の冷媒流路１１に対して分岐して連通する多分岐流路１０ｃに繋がっている。迂回流路１０ｂが多分岐流路１０ｃと繋がっている位置は、第１プレートフィン６の短手方向における最も端の冷媒流路１１の流路延長上にある。従って、図２に示すように、ヘッダ流路１０は、外周流路１０ａから延びる迂回流路１０ｂと多分岐流路１０ｃとによりＵ字状に形成されており、迂回流路１０ｂと多分岐流路１０ｃとにより、折り返すように形成されている。即ち、第１プレートフィン６の両側の迂回流路１０ｂと多分岐流路１０ｃは、第１プレートフィン６の平面視における中心を対称の中心とした点対称の形状を有している。このように構成されたヘッダ流路１０において、迂回流路１０ｂを通った冷媒が、第１プレートフィン６の短手方向における最も端の冷媒流路１１から順次、並設された冷媒流路１１に冷媒が送り込まれる。

図２に示すように、流路領域Ｐには、冷媒流路１１に隣接するように、複数の突起１２（第１ダボ：１２ａ、第２ダボ：１２ｂ）が所定間隔を有して形成されている。これらの突起１２（１２ａ、１２ｂ）は、二種類の形状（特に、突出長さが異なる）を有している。第１ダボ１２ａは、流路領域支持部であり、流路領域Ｐの縁部（図２においては下側の縁部）に突設されている。第１ダボ１２ａは、プレートフィン積層体２において積層方向で隣接するプレートフィン２ａにおける流路領域Ｐの縁部と当接するよう構成されている。このように、第１ダボ１２ａが隣接するプレートフィン２ａの流路領域Ｐの縁部と当接することにより、隣接するプレートフィン２ａの積層間の距離が所定の長さに確実に規定される。

第２ダボ１２ｂは、流路支持部であり、流路領域Ｐにおいて並設された冷媒流路１１の流路間に所定間隔を有して配設されている。本実施形態においては、第２ダボ１２ｂが第１ダボ１２ａと共に第２流体（空気）の流れ方向と沿って並ぶように配設されている。第２ダボ１２ｂは、プレートフィン積層体２において積層方向で隣接するプレートフィン２ａにおける冷媒流路１１に対向するように配置されており、隣接するプレートフィン２ａにおける冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接する。このように、第２ダボ１２ｂが隣接するプレートフィン２ａの冷媒流路１１の外壁に当接するため、隣接するプレートフィン２ａと冷媒流路１１との間の隙間が所定の長さに確実に規定される。

なお、第１ダボ１２ａと第２ダボ１２ｂは、プレートフィン積層体２の積層間に流れる第２流体（空気：Ｂ）の流れ方向に対して千鳥配列に配設してもよく、少なくとも第２ダボ１２ｂが第２流体の流れ方向に対して千鳥配列に配設されていればよい。このように構成することにより、プレートフィン積層体２の積層間に流れる第２流体が乱流となり、流路が確保され、熱伝達率を向上させている。

また、第１プレートフィン６において、各ヘッダ領域Ｈには位置決め用の貫通孔である位置決め孔１３が２つ形成されている。位置決め孔１３は、複数のプレートフィン２ａ（６、７）を積層するときの位置決め孔であり、位置決め孔１３に位置決めピンを装着して他のプレートフィン２ａとの積層位置が高精度に保持される。なお、位置決めピンとしては、位置決め孔に挿入された状態で固着されてもよく、熱交換器としての剛性を高める構成としてもよい。一方、熱交換器の軽量化などのために最終的に位置決めピンを熱交換器から引き抜く構成としてもよい。

また、位置決め孔１３の外周部分には上下に膨出した位置決め外周部１３ａが形成されている。この位置決め外周部１３ａは冷媒が流れる流路とは異なる空間を形成している。位置決め外周部１３ａは、後述するように積層方向に隣接するプレートフィン２ａ（６、７）の間で当接して、積層方向に隣接するプレートフィン２ａの間に所定間隔を保持するヘッダ領域支持機能を有するヘッダ領域支持部となる。

ヘッダ領域Ｈに形成されるヘッダ流路１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）および位置決め孔１３の周りに形成される位置決め外周部１３ａは、第１プレートフィン６の上面および下面において、所定の高さを有して突出するように形成されている。なお、ヘッダ流路１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）および位置決め外周部１３ａにおける突出面（上端面および下端面）は、平坦面に形成されている。従って、ヘッダ流路１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）において流れ方向に直交する縦断面形状は、突出部分（上端部分および下端部分）が平坦な矩形形状を有している。

本実施形態においては、ヘッダ流路１０および位置決め外周部１３ａの高さは、プレートフィン積層体２において積層方向で隣接するプレートフィン２ａ間の隙間（距離）の半分の長さ（１／２ピッチ）に形成されている。このため、積層方向に隣接するプレートフィン２ａのヘッダ領域Ｈにおいては、ヘッダ流路１０の管壁（外壁）と位置決め外周部１３ａが、対向するヘッダ流路１０の管壁（外壁）と位置決め外周部１３ａとにそれぞれ当接する。当接するヘッダ流路１０の外壁は平坦な面であるため、例えばロウ付けなどにより確実に固着され得る面となる。従って、プレートフィン積層体２におけるそれぞれのプレートフィン２ａのヘッダ領域Ｈは、予め設定した所定間隔を確実に有して積層された状態となる。

図３は、プレートフィン積層体２における第１プレートフィン６の構成の一部を拡大して示した分解図である。第１プレートフィン６は、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で形成されている。なお、プレートフィン積層体２において、第１プレートフィン６と交互に積層される第２プレートフィン７も第１プレートフィン６と同じ材料により形成されている。

図３に示すように、第１プレートフィン６は、芯材に少なくとも一つのロウ材層が形成された板材をプレス加工した第１板状部材６ａと、同じ構成の板材をプレス加工した第２板状部材６ｂとをはり合わせることにより形成されている。第１板状部材６ａおよび第２板状部材６ｂにおいて、ヘッダ領域Ｈにおけるヘッダ流路１０および位置決め孔１３の周りに形成される位置決め外周部１３ａ、そして流路領域Ｐにおける冷媒流路１１、突起（第１ダボ１２ａおよび第２ダボ１２ｂ）１２は、それぞれが形成される形状にプレス加工される。

前述のように、ヘッダ領域Ｈに形成された外周流路１０ａ、迂回流路１０ｂおよび多分岐流路１０ｃで構成されたヘッダ流路１０、および位置決め孔１３の周りに形成された位置決め外周部１３ａは、第１プレートフィン６の上面および下面において突出して形成されており、それぞれが積層方向で隣接するプレートフィン２ａとの間の距離の半分（１／２ピッチ）の同じ高さを有している。また、ヘッダ流路１０における外周流路１０ａ、迂回流路１０ｂおよび多分岐流路１０ｃは、流路領域Ｐに並設された冷媒流路１１に比して幅広に形成されており、流れ方向に直交する縦断面形状が矩形形状を有している。一方、流路領域Ｐに形成される冷媒流路１１においては、水力直径が１ｍｍ以下が望ましい。

なお、本実施形態においては、冷媒流路１１の断面形状（冷媒が流れる方向に直交する断面形状）が円形形状で説明するが、本開示においては円形形状に限定されるものではない。なお、本開示において、円形形状とは、円形、楕円、および閉鎖曲線で形成された複合曲線形状も含むものとする。本開示における冷媒流路１１としては、例えば、図４に示すように、冷媒が流れる方向に直交する断面形状が、円形形状の他に、矩形形状などを含み、積層方向の一方側にのみ突出した形状、または積層方向の両側に突出して形成され構成を含む。なお、冷媒流路の各種断面形状を示す図４においては、冷媒流路１１が２枚の板状部材で形成されていることを示すために離れた状態で示しているが、実際は２枚の板状部材は当接して所定の断面形状を有する冷媒流路１１が形成されている。

図５は、プレートフィン積層体２における第１プレートフィン６のヘッダ領域Ｈの近傍を示す平面図である。図６は、図５に示したプレートフィン積層体２をVI−VI線により切断した断面を示す斜視図である。図６のプレートフィン積層体２に示すように、プレートフィン積層体２は第１プレートフィン６と第２プレートフィン７が交互に積層されて構成されている。図６においては、４枚のプレートフィン（６、７）が積層された状態を示しているが、これは一部であり、プレートフィン積層体２においては多数枚のプレートフィン（６、７）が交互に積層される。

プレートフィン積層体２は、第１プレートフィン６と第２プレートフィン７のそれぞれのヘッダ領域Ｈにおけるヘッダ流路１０の外壁（平坦面）が、積層方向で隣接するプレートフィン（６、７）のヘッダ流路１０の外壁（平坦面）に積層方向で当接する。図６においては、外周流路１０ａの外壁の平坦面が、積層方向で隣接するプレートフィン（６、７）の外周流路１０ａの外壁の平坦面に当接していることが示されている。本実施形態において、ヘッダ流路１０を流れる冷媒は、ヘッダ流路１０において高い圧力が加えられているが、ヘッダ流路１０の管壁（外壁）が隣接するプレートフィン（６、７）のヘッダ流路１０の管壁（外壁）に固着されているため、ヘッダ流路１０における管壁の膨出が規制されており、耐圧構成となっている。このため、本実施形態の構成においては、ヘッダ流路１０に流れる冷媒の圧力を高く設定することが可能となり、効率の高い熱交換を信頼性高く行うことができる。

なお、ヘッダ領域Ｈにおけるヘッダ流路１０の管壁のみを他の部位より厚みのある厚肉部で形成するように構成してもよい。図７は、厚みの異なる板材をプレス成形により加工したヘッダ領域Ｈの一部を示した断面図である。図７に示すように、ヘッダ領域Ｈにおけるヘッダ流路１０の管壁部分を他の部分と比して厚みが厚い厚肉部で構成することにより、さらに高い圧力の冷媒に対しても確実に対応することが可能な熱交換器の構成となる。

また、流路領域Ｐにおける冷媒流路１１の管壁のみを、図７に示すように、他の部位より厚みの厚い厚肉部で構成してもよい。このように構成することにより、冷媒流路１１において更に高い圧力の冷媒に対応可能な構成となる。

図６に示したように、本実施形態のプレートフィン積層体２においては第１プレートフィン６と第２プレートフィン７は交互に積層されている。第２プレートフィン７は、第１プレートフィン６と実質的に同様の構成、形状を有しているが、流路領域Ｐにおける冷媒流路１１と突起１２（第１ダボ１２ａ、第２ダボ１２ｂ）のそれぞれの形成位置が第１プレートフィン６と異なっている。

図８は、第１プレートフィン６と第２プレートフィン７が積層されてプレートフィン積層体２が構成されていることを示す図である。図８に示すように、第２プレートフィン７においては、流路領域Ｐの冷媒流路１１が第１プレートフィン６の第２ダボ１２ｂに対向する位置となっている。即ち、第２プレートフィン７の流路領域Ｐにおける冷媒流路１１が、第１プレートフィン６の流路領域Ｐにおける冷媒流路１１の間の位置に対向するよう配置される。第１プレートフィン６と第２プレートフィン７が積層されたプレートフィン積層体２においては、流路支持部である第２ダボ１２ｂが対向する冷媒流路１１の管壁（外壁）に確実に当接する構成である。

本実施形態のプレートフィン積層体２においては、流路領域Ｐにおける第１流体Ａが流れる方向に直交する断面において、交互に積層された第１プレートフィン６と第２プレートフィン７における冷媒流路１１が、千鳥配列となるよう構成されている。この千鳥配列の具体的な構成としては、後述する図１８参照。

また、第２プレートフィン７の流路領域Ｐにおける縁部に形成された流路領域支持部である第１ダボ１２ａは、隣接する第１プレートフィン６の流路領域Ｐの縁部に当接して固着される構成である。従って、流路領域支持部である第１ダボ１２ａの突出高さは、流路支持部である第２ダボ１２ｂの突出高さより、冷媒流路１１の高さの分だけ高くなっている。

図９は、図８に示したプレートフィン積層体２をIX−IX線により切断した断面を示す斜視図である。図９に示すプレートフィン積層体２においては、上から順に第１プレートフィン６、第２プレートフィン７、第１プレートフィン６、および第２プレートフィン７の４枚のみを積層した状態を示している。図９に示すように、第１プレートフィン６における流路領域Ｐの第１ダボ１２ａは、対向する第２プレートフィン７における流路領域Ｐの縁部に当接している。また、第２プレートフィン７における流路領域Ｐの第１ダボ１２ａは、対向する第１プレートフィン６における流路領域Ｐの縁部に当接している。

一方、第１プレートフィン６における流路領域Ｐの第２ダボ１２ｂは、対向する第２プレートフィン７における流路領域Ｐの冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接している。また、第２プレートフィン７における流路領域Ｐの第２ダボ１２ｂは、対向する第１プレートフィン６における流路領域Ｐの冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接している。

なお、本開示においては、プレートフィン積層体２における積層されたプレートフィン２ａ（６、７）はロウ付けにより固着される構成で説明するが、本開示はこの構成に限定されるものではなく、他の耐熱性のある固定方法、例えば機械的な接続方法、化学的な接合部材を用いた固着方法を用いてもよい。

上記のように、本実施形態のプレートフィン積層体２においては、流路領域Ｐの第１ダボ１２ａが対向するフィンプレート（６、７）の流路領域Ｐの縁部を確実に支持し、積層間に所定の隙間が確保される。本実施形態においては、流路領域Ｐの第１ダボ１２ａがプレートフィン積層体２における流路領域支持部となる。

また、流路領域Ｐの第２ダボ１２ｂが対向するフィンプレート（６、７）の冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接する構成であり、この点においてもプレートフィン積層体２におけるフィンプレート（６、７）と冷媒流路１１との積層間に所定の間隔が保持される構成となる。本実施形態においては、流路領域Ｐの第２ダボ１２ｂがプレートフィン積層体２における流路支持部となる。

なお、上記の実施形態においては、流路領域Ｐの第１ダボ１２ａが対向するフィンプレート（６、７）の流路領域Ｐの縁部に当接する構成で述べたが別の構成でも対応可能である。例えば、流路領域Ｐの縁部に形成される流路領域支持部である第１ダボ１２ａを、流路領域凸部とし、対向するフィンプレート（６、７）の流路領域Ｐの縁部に流路領域凹部を形成して、流路領域凸部と流路領域凹部が嵌合するように構成してもよい。

［位置決めピンによる積層］
本実施形態のプレートフィン積層体２においては、複数のプレートフィン２ａ（６、７）が所定位置に容易に、且つ確実に積層できるように、位置決めピン９が装着されるように構成されている。図１０は、プレートフィン積層体２に位置決めピン９が装着された状態を示す斜視図である。図１１は、位置決めピン９が装着されたプレートフィン積層体２を拡大して示した断面図である。図１１の断面図は図１０における符号XIで示した面で切断した図である。

本実施形態においては、位置決めピン９がそれぞれのプレートフィン２ａ（６、７）のヘッダ領域Ｈに形成された貫通孔である位置決め孔１３に挿入されてロウ付けされる構成である。このため、プレートフィン積層体２は機械的構造が強化されると共に、冷媒に対する耐圧強度が格段に強化された構成となる。なお、本実施形態においては、位置決めピン９としてアルミニウム金属棒が用いられている。

本実施形態においては、図２に示したように、流路領域Ｐに形成された流路領域支持部である第１ダボ１２ａおよび流路支持部である第２ダボ１２ｂが、第２流体Ｂである空気の流れ方向と平行に並んで配置されている。このように、積層間において複数の突起が並んで配設されているため、プレートフィン積層体２における積層間に流れる第２流体（空気）Ｂに対する流路抵抗を少なくすることができる。このように構成することにより、本実施形態のプレートフィン積層体２においては、第２流体が積層間に流れるときに生じる音を低減することが可能となる。

［プレートフィンの変形例］
なお、本開示に係る熱交換器のプレートフィン積層体２におけるプレートフィン２ａの変形例としては、突起１２（１２ａ、１２ｂ）の配置を変更した構成がある。例えば、プレートフィン積層体２における積層間に設けられる複数の突起１２（１２ａ、１２ｂ）を千鳥配列に配置することにより、積層間を通る第２流体Ｂにおいて乱流を発生させて、熱交換効率を高める構成としてもよい。図１２は、プレートフィン積層体２における積層間に複数の突起１２（１２ａ、１２ｂ）を千鳥配列に配設した構成を示したプレートフィン２ｂの平面図である。この構成においても、流路領域支持部である第１ダボ１２ａは、対向する流路領域Ｐの縁部に当接し、流路支持部である第２ダボ１２ｂは、対向する流路領域Ｐの冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接するよう構成されている。

また、積層間における複数の突起１２を風上側より風下側を多く形成することにより、積層間を通る第２流体Ｂにおいて乱流を発生させて、熱交換効率を高める構成としてもよい。なお、少なくとも、突起１２における第１ダボ１２ａの数が、第２流体Ｂ（空気）の流れ方向において、風下側が風上側より多くの突起１２を有する構成であればよい。このように風下側の突起１２を風上側より多く設けることにより、流速が遅くなる風下側における熱伝達率を高めることが可能となる。図１３は、第２流体Ｂである空気の流れ方向において、風下側の突起１２が風上側の突起１２より多く設けた構成を示したプレートフィン２ｃの平面図である。この構成においても、流路領域支持部である第１ダボ１２ａは、対向する流路領域Ｐの縁部に当接し、流路支持部である第２ダボ１２ｂは、対向する流路領域Ｐの冷媒流路の管壁（外壁）に当接する。

上記のように、本実施形態におけるプレートフィン積層体２の積層間に設ける複数の突起１２の配置構成に関しては、各種の構成を提示することができるが、熱交換器の仕様、構成、および使用者の要望に応じて最適な構成が選択される。

また、熱交換器１におけるプレートフィン積層体２の更なる変形例について説明する。前述の実施形態におけるプレートフィン積層体２においては、長手方向の両側端部近傍に給入管４と排出管５がそれぞれ接続される構成であり、それぞれのプレートフィン２ａの両側にヘッダ領域Ｈが形成されて２つのヘッダ開口８が設けられた構成である（図２参照）。

図１４は、プレートフィン積層体の変形例を示す図であり、プレートフィン積層体を構成するプレートフィン２ｄを示す平面図である。図１４に示すように、プレートフィン２ｄにおける一方の端部側（図１４においては左側）のみにヘッダ領域Ｈが形成されており、その他の領域が流路領域Ｐとなっている。即ち、この変形例のプレートフィン積層体においては、長手方向の一方の端部近傍の領域に給入管と排出管が接続される構成である。図１４に示すプレートフィン２ｄにおいて、左側に示すヘッダ領域Ｈに給入側のヘッダ開口８ａと、排出側のヘッダ開口８ｂの両方が形成される。

図１４のプレートフィン２ｄにおいては、給入側のヘッダ開口８ａの開口形状が排出側のヘッダ開口８ｂの開口形状より大きな直径を有している。これは、当該熱交換器が凝縮器として使用される場合であるが、その場合、熱交換された後の冷媒の体積が小さくなるためである。また、給入側のヘッダ開口８ａからの冷媒は、流路領域Ｐにおいて並設された複数の冷媒流路１１ａを流れ、プレートフィン２ｄにおける端部近傍（図１４における右側端部近傍）において折り返す構成である。流路領域Ｐにおいては、給入側のヘッダ開口８ａからの冷媒が流れ込む冷媒流路１１ａと、端部近傍において折り返した後に冷媒が流れる、排出側のヘッダ開口８ｂへ流れる冷媒流路１１ｂとが形成されている。なお、当該熱交換器が蒸発器として使用される場合は出入り口は上記の逆となる。

また、図１４に示すように、排出側のヘッダ開口８ｂへ流れる並設された冷媒流路１１ｂの本数は、給入側のヘッダ開口８ａからの冷媒が流れ込む並設された冷媒流路１１ａの本数より少なく設定されている。これは、ヘッダ開口８ａ、８ｂの直径が異なることと同じ理由であり、熱交換された後の冷媒の体積が小さくなるためである。

また、図１４に示す構成のプレートフィン２ｄにおいては、給入側のヘッダ開口８ａからの冷媒が流れ込む冷媒流路１１ａが形成された領域と、排出側のヘッダ開口８ｂへ流れる冷媒流路１１ｂが形成された領域との間には、プレートフィン内における冷媒同士の熱伝導を低減する目的（断熱）で複数の開口１６が形成されている。

［エンドプレート］
次に、本実施の形態の熱交換器１におけるプレートフィン積層体２の積層方向の両端（上下端）に設けられたエンドプレート（３ａ、３ｂ）について説明する。図１５はプレートフィン積層体２の積層方向の上端に設けられた上部エンドプレート３ａを示す斜視図であり、図１６はプレートフィン積層体２の積層方向の下端に設けられた下部エンドプレート３ｂを示す斜視図である。図１７は、プレートフィン積層体２におけるヘッダ領域Ｈと上部エンドプレート３ａとの接合状態を示す拡大斜視図である。

本実施の形態においては、前述したように、プレートフィン積層体２を構成する第１プレートフィン６および第２プレートフィン７は、それぞれが２枚の板状部材（６ａと６ｂ、７ａと７ｂ）をはり合わせて形成されている。即ち、第１プレートフィン６は、プレス加工された第１板状部材６ａと第２板状部材６ｂとをはり合わせて形成されており、第２プレートフィン７は、プレス加工された第１板状部材７ａと第２板状部材７ｂとをはり合わせて形成されている。

本実施形態におけるプレートフィン積層体２は、第１プレートフィン６および第２プレートフィン７が交互に積層されており、プレートフィン積層体２の最上端部には第１プレートフィン６の片側である第２板状部材６ｂのみが配設されている（図１７参照）。従って、プレートフィン積層体２の最上端面は、流路形成のための細い溝である凹みを有するが、この最上端面の多くが平坦面で構成されている。このため、プレートフィン積層体２の最上端面における平坦面が上部エンドプレート３ａの下面との接触面である接合面（ロウ付け面）となり、接合面積が大きくなる。

図１７に示すように、プレートフィン積層体２の最上端面上に配設される上部エンドプレート３ａにおけるプレートフィン積層体２に対向する面にはエンドプレート凸部３０が形成されている。このエンドプレート凸部３０は、対向する第２板状部材６ｂにおける流路形成のための凹みに対応する形状を有している。このため、上部エンドプレート３ａがプレートフィン積層体２の最上面上に配設されたとき、上部エンドプレート３ａのエンドプレート凸部３０が第２板状部材６ｂにおける流路形成のための凹みに嵌まり込む。

なお、上部エンドプレート３ａに形成されるエンドプレート凸部３０としてはヘッダ領域Ｈにおける幅広の流路形成のための凹部のみに形成されていてもよい。これは、流路領域Ｐにおける流路形成のための凹部（溝）は幅が狭く十分な当接面が確保されるためである。本実施形態においては、具体例として、プレートフィン積層体２の最上面として第１プレートフィン６の第２板状部材６ｂが配設された例で説明するが、これは一例であり、プレートフィン積層体２の最上面は、積層順に応じて第１プレートフィン６または第２プレートフィン７におけるいずれかの片側で構成されていればよい。

図１８は、プレートフィン積層体２の最下端面と下部エンドプレート３ｂとの接合状態を示す拡大斜視図である。図１８に示すように、本実施形態においては、プレートフィン積層体２の最下端部には第２プレートフィン７の片側である第１板状部材７ａのみが配設されている。従って、プレートフィン積層体２の最下端面は、流路形成のための凹みを有するが、この最下端面における大部分が平坦面で構成されている。従って、プレートフィン積層体２の最下端面と下部エンドプレート３ｂとの間には十分な接合面積が確保される。

［プレートフィン積層体およびエンドプレートの変形例］
図１９から図２５は、プレートフィン積層体とエンドプレートの各種変形例を示す図である。

図１９は、プレートフィン積層体２の最下端面と下部エンドプレート３１ｂとの接合状態を示す拡大斜視図である。図１９に示すように、プレートフィン積層体２の最下端には第２プレートフィン７の片側である第１板状部材７ａが配設されている。プレートフィン積層体２の最下端面は、第１板状部材７ａにおいて第１流体流路である冷媒流路１１の上半分を構成する第１流体流路用凹部１１ａの下向きの凹面を有する面により構成されている。第１流体流路用凹部１１ａの凹面（溝）を有する面が下向きとなり下部エンドプレート３１ｂの上面と接触している。

図２０は、下部エンドプレート３１ｂの上面を示す平面図である。図１９および図２０に示すように、下部エンドプレート３１ｂの上面には、当該下部エンドプレート３１ｂに対向する第１板状部材７ａと同じ構成の流路領域Ｐおよびヘッダ領域Ｈとを有する。即ち、下部エンドプレート３１ｂの長手方向の両側にヘッダ領域Ｈが形成され、ヘッダ領域Ｈに挟まれた中央部分に流路領域Ｐが形成されている。

図２０に示すように、下部エンドプレート３１ｂの上面におけるヘッダ領域Ｈにはヘッダ流路用凹部３２が形成され、流路領域Ｐには直線状の複数の冷媒流路用凹部（溝）３３が並行に形成されている。なお、下部エンドプレート３１ｂにおけるヘッダ領域Ｈのヘッダ流路用凹部３２は、プレートフィン（６、７）におけるヘッダ開口８の円形と実質的に同じ円形を有する有底凹部で構成されている。このヘッダ流路用凹部３２は給排管と連通したヘッダ開口８の冷媒を堰き止めている。

上記のように、下部エンドプレート３１ｂに形成された流路領域Ｐの冷媒流路用凹部（溝）３３は、対向する第２プレートフィン７の片側である第１板状部材７ａに形成された冷媒流路用凹部１１ａと同じ位置に同じ形状を有している。そのため、下部エンドプレート３１ｂは、当該下部エンドプレート３１ｂと対向する第１板状部材７ａにより、ヘッダ領域Ｈには冷媒溜まりとなるヘッダ流路が形成され、流路領域Ｐにはプレートフィン積層体２における冷媒流路１１と同じ冷媒流路が形成される。その結果、このように構成された熱交換器においては、下部エンドプレート３１ｂと最下端の第１板状部材７ａとにより冷媒流路が形成され、熱交換効率を更に高めることが可能な構成となる。

なお、図１９および図２０に示したプレートフィン積層体２の最下端面と下部エンドプレート３１ｂの構成に関しては、プレートフィン積層体２の最上端面と上部エンドプレートの下面においても同様に構成して、プレートフィン積層体２の最上端面と上部エンドプレートの下面との間に冷媒流路を形成することが可能となる。

図２１および図２２は、さらに別の構成のプレートフィン積層体２１と下部エンドプレート３４ｂを示す図である。図２１は、プレートフィン積層体２１の最下端と下部エンドプレート３４ｂとの接合状態を示す拡大斜視図である。図２２は、下部エンドプレート３４ｂの上面を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。図２１に示す構成においては、プレートフィン積層体２１の最下端には第２プレートフィン７が配設されている。即ち、この変形例においては、プレートフィン積層体２１は、２つの板状部材（６ａと６ｂ、７ａと７ｂ）が張り合わされて構成された第１プレートフィン６と第２プレートフィン７が交互に積層されて構成されている。従って、本変形例においては、プレートフィン積層体２１の最下端には、積層順に応じて第１プレートフィン６または第２プレートフィン７のいずれかが配設される構成となる。

図２２に示すように、下部エンドプレート３４ｂの上面には、複数の突起（３５、３６）が形成されており、プレートフィン積層体２１の最下端にある、例えば第２プレートフィン７を支持するように構成されている。下部エンドプレート３４ｂの上面に形成された複数の突起（３５、３６）においては、第２プレートフィン７の冷媒流路１１を支持する流路支持用凸部３５と、第２プレートフィン７の流路領域Ｐを支持する流路領域支持用凸部３６とに分かれる。図２１に示すように、流路支持用凸部３５と流路領域支持用凸部３６は、二種類の形状（特に、突出長さが異なる）を有している。

下部エンドプレート３４ｂの流路領域支持用凸部３６は、第２プレートフィン７における流路領域Ｐの縁部と当接するよう構成されている。このように、流路領域支持用凸部３６が第２プレートフィン７の流路領域Ｐの縁部と当接することにより、下部エンドプレート３４ｂと第２プレートフィン７との間の距離が所定の長さに確実に規定される。

流路支持用凸部３５は、流路支持部であり、対向する第２プレートフィン７の流路領域Ｐにおいて並設された冷媒流路１１の位置に配設されている。本変形例においては、流路支持用凸部３５が流路領域支持用凸部３６と共に第２流体（空気）の流れ方向に沿って並ぶように配設されている。流路支持用凸部３５は、冷媒流路１１に対向するように配置されており、第２プレートフィン７の冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接する。このように、流路支持用凸部３５が第２プレートフィン７の冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接するため、下部エンドプレート３４ｂの上面と最下端にある第２プレートフィン７との間の隙間が所定の長さに確実に規定される。

なお、下部エンドプレート３４ｂの上面に形成された複数の突起（３５、３６）は、プレートフィン積層体２１に流れる第２流体（空気：Ｂ）の流れ方向に対して千鳥配列に配設してもよい。また、複数の突起（３５、３６）は、風上側より風下側を多く形成してもよい。

なお、図２１および図２２に示したプレートフィン積層体２１の最下端面と下部エンドプレート３４ｂの構成に関しては、プレートフィン積層体２１の最上端面と上部エンドプレートの下面においても同様に構成することが可能となる。

図２３および図２４は、さらに別の構成の下部エンドプレート３７ｂを示す図である。図２３は、プレートフィン積層体２１の最下端と下部エンドプレート３７ｂとの接合状態を示す拡大斜視図である。図２４は、下部エンドプレート３７ｂの上面を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。図２３に示す構成において、プレートフィン積層体２１は、前述の図２１に示したプレートフィン積層体２１の構成と同じである。即ち、この変形例においては、プレートフィン積層体２１は、第１プレートフィン６と第２プレートフィン７が交互に積層されて構成されており、プレートフィン積層体２１の最下端には、第１プレートフィン６または第２プレートフィン７のいずれかが積層順に応じて配設される構成である。

図２４に示すように、下部エンドプレート３７ｂの上面には、長手方向に延設された複数の突部（３８、３９）が形成されており、プレートフィン積層体２１の最下端にある、例えば第２プレートフィン７を支持するように構成されている。下部エンドプレート３７ｂの上面に峰形状に突出して形成された複数の突部（３８、３９）においては、第２プレートフィン７の冷媒流路１１を支持する流路支持用凸部３８と、第２プレートフィン７の流路領域Ｐを支持する流路領域支持用凸部３９とに分かれる。図２３に示すように、流路支持用凸部３８と流路領域支持用凸部３９は、二種類の形状（特に、突出長さが異なる）を有している。

下部エンドプレート３７ｂの流路領域支持用凸部３９は、第２プレートフィン７における流路領域Ｐの縁部と当接する。このように、流路領域支持用凸部３９が第２プレートフィン７の流路領域Ｐの縁部と当接することにより、下部エンドプレート３７ｂと第２プレートフィン７との間の距離が所定の長さに確実に規定される。

流路支持用凸部３８は、流路支持部であり、対向する第２プレートフィン７の流路領域Ｐにおいて並設された冷媒流路１１の位置に配設されている。流路支持用凸部３８は、冷媒流路１１に対向するように配置されており、第２プレートフィン７の冷媒流路１１の管壁（外壁）に確実に当接する。このように、流路支持用凸部３８が第２プレートフィン７の冷媒流路１１の管壁（外壁）に当接するため、下部エンドプレート３７ｂの上面と最下端にある第２プレートフィン７との間の隙間が所定の長さに確実に規定される。

なお、図２３および図２４に示したプレートフィン積層体２１の最下端面と下部エンドプレート３７ｂの構成に関しては、プレートフィン積層体２１の最上端面と上部エンドプレートの下面においても同様に構成することが可能となる。

図２５は、さらに別の構成の下部エンドプレート４０ｂを示す図である。図２５は、プレートフィン積層体２１の最下端と下部エンドプレート４０ｂとの接合状態を示す拡大斜視図である。図２５に示す構成において、プレートフィン積層体２１は、前述の図２１に示したプレートフィン積層体２１の構成と同じである。図２５に示す構成においては、下部エンドプレート４０ｂの上面には、前述の図２１に示した流路支持用凸部である突起３５と、流路領域支持用凸部である突起３６が形成されている。また、下部エンドプレート４０ｂの上面には、プレートフィン積層体２１の最下端に配設された、例えば第２プレートフィン７における流路支持部である第２ダボ１２ｂに当接して接合されるダボ支持凸部４１が形成されている。ダボ支持凸部４１は、長手方向に延設された峰形状の突部であり、対向する第２プレートフィン７における冷媒流路１１の間に延設されている。また、ダボ支持凸部４１は、第２プレートフィン７において冷媒流路１１の間に設けられた第２ダボ１２ｂと確実に当接する高さを有している。なお、プレートフィン積層体２１の最下端に配設されるプレートフィン（６、７）の縁部に形成された第１ダボ１２ａは、下部エンドプレート４０ｂの上面に当接する高さを有している。

なお、図２５に示したプレートフィン積層体２１の最下端面と下部エンドプレート４０ｂの構成に関しては、プレートフィン積層体２１の最上端面と上部エンドプレートの下面においても同様に構成することが可能となる。

また、前述の図１４に変形例を示したように、プレートフィン積層体におけるプレートフィンの一方の端部側（図１４においては左側）のみにヘッダ領域Ｈが形成された構成例においても、図１９から図２５に示した変形例の構成を適用することが可能であることは言うまでもない。

［サイドプレート］
図２６は、本開示の熱交換器において、プレートフィン積層体２の上下端に設けたエンドプレート３ａ、３ｂを両側面側から挟むように１組のサイドプレート１７、１８を設けた変形例を示す斜視図である。図２６に示す変形例は、プレートフィン積層体２において給入管４が接続された一方のヘッダ領域Ｈ側の側面側が、第１サイドプレート１７により上下から挟み付けられるように構成されている。また、プレートフィン積層体２において排出管５が接続された他方のヘッダ領域Ｈ側の側面側が、第２サイドプレート１８により上下から挟み付けられるように構成されている。第１サイドプレート１７には、給入管４が貫通する上部開口１７ａと、プレートフィン積層体２のヘッダ領域に対して第２流体Ｂである空気が流れ込むように側面開口１７ｂが形成されている。同様に、第２サイドプレート１８には、排出管５が貫通する上部開口１８ａと、プレートフィン積層体２のヘッダ領域Ｈに対して第２流体Ｂである空気が流れ込むように側面開口１８ｂが形成されている。

上記ように、図２６に示した変形例においてはプレートフィン積層体２の両側からヘッダ領域Ｈ部分の上下を挟むように１組のサイドプレート１７、１８が設けられているため、エンドプレート３ａ、３ｂとしての厚みを薄くして簡単な構成としても、プレートフィン積層体２を構成するプレートフィン２ａにおけるヘッダ領域Ｈのヘッダ流路１０の管壁を上下から所定圧力で確実に押さえることができる構成となる。このように構成されたプレートフィン積層体２は、所望の高い圧力の冷媒をプレートフィン積層体２に流すことができ、効率の高い熱交換が可能な構成となる。

なお、図２６においては、図１に示したプレートフィン積層体２に対する構成例として説明したが、図１９から図２５を用いて説明した変形例の構成においても、１組のサイドプレート１７、１８を設けて、プレートフィン積層体を上下か挟み付ける構成とすることが可能である。このような変形例の構成においても、プレートフィン積層体を上下から所定圧力で確実に押さえることができ、所望の高い圧力の冷媒をプレートフィン積層体に流すことができ、効率の高い熱交換が可能な構成となる。

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プレートフィンに高圧の冷媒が流れる構成であっても信頼性が高く、熱交換効率の高い熱交換器となる。

本開示は、軽量化および小型化された装置であって、信頼性および効率の高い熱交換を実施できるため、市場価値の高い熱交換器となる。

１ 熱交換器
２ プレートフィン積層体
２ａ プレートフィン
３ エンドプレート
４ 給入管（入口ヘッダ）
５ 排出管（出口ヘッダ）
６ 第１プレートフィン
７ 第２プレートフィン
８ ヘッダ開口
９ 位置決めピン
１０ ヘッダ流路
１０ａ 外周流路
１０ｂ 迂回流路
１０ｃ 多分岐流路
１１ 冷媒流路（第１流体流路）
１２ 突起
１２ａ 第１ダボ（流路領域支持部）
１２ｂ 第２ダボ（流路支持部）
１３ 位置決め孔
１３ａ 位置決め外周部（ヘッダ領域支持部）
１７ 第１サイドプレート
１８ 第２サイドプレート

Claims (24)

1. 第１流体が流れる流路を有するプレートフィンを積層し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プレートフィンの流路に流れる前記第１流体が通過する給排管と、を備え、
   前記プレートフィン積層体の積層間に第２流体を流して、前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換する熱交換器であって、
   前記プレートフィンは、
   前記第１流体が並行に流れるように、直線状の第１流体流路を複数有する流路領域と、
   前記流路領域の各第１流体流路と前記給排管とを連通させるヘッダ流路を有するヘッダ領域と、を含み、
   前記ヘッダ流路の外壁が、前記プレートフィン積層体において積層方向に隣接するプレートフィンのヘッダ流路の外壁と当接するよう構成された熱交換器。
2. 前記ヘッダ流路は、前記給排管の冷媒を前記流路領域の各第１流体流路に流すための多分岐流路を有する請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記多分岐流路が、前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接するプレートフィンにおける多分岐流路の外壁に当接するよう構成された請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記ヘッダ領域において、前記ヘッダ流路の管壁が他の部位より厚く形成された請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
5. 前記流路領域において、前記流路の管壁が他の部位より厚く形成された請求項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において、前記ヘッダ領域が両側に設けられ、両側の前記ヘッダ領域の前記ヘッダ流路が対称的な形状を有するよう構成された請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
7. 前記ヘッダ領域が両側に設けられた前記プレートフィンにおいて、それぞれの前記ヘッダ流路が前記給排管と多分岐流路とを連通させる迂回流路を含み、前記プレートフィンの両側に配設された前記迂回流路と多分岐流路が、前記プレートフィンの中心を対称の中心とした点対称の形状を有するように構成された請求項６に記載の熱交換器。
8. 前記ヘッダ領域が両側に設けられた前記プレートフィンにおいて、前記ヘッダ領域に流路と異なる突出した複数のヘッダ領域支持部が形成され、前記プレートフィンの両側に配設された前記ヘッダ領域支持部は、前記プレートフィンの中心を対称の中心とした点対称の形状を有するように構成された請求項１から７のいずれか一項に記載の熱交換器。
9. 前記プレートフィンにおいて、前記ヘッダ領域が一端側に設けられ、前記給排管が前記ヘッダ領域に対応する位置に設けられた請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
10. 前記プレートフィンにおける前記ヘッダ領域に流路と異なる突出した複数のヘッダ領域支持部が形成され、前記ヘッダ領域支持部が前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記ヘッダ領域と当接して積層方向で隣接する前記プレートフィンの間に所定空間を形成するように構成された請求項１から９のいずれか一項に記載の熱交換器。
11. 前記ヘッダ領域に設けられた前記ヘッダ領域支持部における少なくとも二つが貫通孔を有し、当該貫通孔が位置決め孔となるように構成された請求項１０に記載の熱交換器。
12. 前記位置決め孔に位置決めピンが固着された請求項１１に記載の熱交換器。
13. 前記プレートフィンにおける前記流路領域に流路と異なる突出した流路領域支持部が形成され、前記流路領域支持部が前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記流路領域と当接して積層間に所定空間を形成するよう構成された請求項１から１２のいずれか一項に記載の熱交換器。
14. 前記プレートフィン積層体は、異なる流路形状を有する前記プレートフィンが積層されて構成された請求項１から１３のいずれか一項に記載の熱交換器。
15. 前記プレートフィン積層体は、二種類の流路形状を有する前記プレートフィンが交互に積層されて構成された請求項１から１３のいずれか一項に記載の熱交換器。
16. 前記プレートフィン積層体は、前記流路領域における前記第１流体が流れる方向に直交する断面において、交互に積層された前記プレートフィンにおける流路が千鳥配列となるよう構成された請求項１５に記載の熱交換器。
17. 前記プレートフィンにおける前記流路領域に流路と異なる突出した流路支持部が形成され、前記流路支持部が前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記流路領域における前記第１流体流路の管壁と当接するよう構成された請求項１４または１５に記載の熱交換器。
18. 前記プレートフィンにおいて突設された前記流路支持部は、前記プレートフィン積層体の積層間に流れる第２流体の流れ方向に対して千鳥配列に配設された請求項１７に記載の熱交換器。
19. 前記プレートフィンにおいて突設された前記流路支持部の数は、第２流体Ｂの流れ方向において、風下側が風上側より多く設けた請求項１７に記載の熱交換器。
20. 二種類の流路形状を有する前記プレートフィンにおいて、一方の前記プレートフィンの前記流路領域に流路と異なる突出した流路領域凸部が形成され、他方の前記プレートフィンの前記流路領域に前記流路領域凸部と対応する位置に流路領域凹部が形成され、前記プレートフィン積層体における積層方向で隣接する前記プレートフィンの前記流路領域凸部と前記流路領域凹部が係合して、隣接する前記プレートフィンの積層間が所定空間を保持するように構成された請求項１５に記載の熱交換器。
21. 前記プレートフィンにおける少なくとも前記流路領域の流路は、当該流路における前記第１流体が流れる方向に直交する断面が矩形形状である請求項１から２０のいずれか一項に記載の熱交換器。
22. 前記プレートフィンにおける少なくとも前記流路領域の流路は、当該流路における前記第１流体が流れる方向に直交する断面が円形形状である請求項１から２０のいずれか一項に記載の熱交換器。
23. 前記プレートフィンにおける少なくとも前記流路領域の流路は、前記プレートフィン積層体における積層方向の一方側にのみ突出して形成された請求項１から２２のいずれか一項に記載の熱交換器。
24. 前記プレートフィンにおける少なくとも前記流路領域の流路は、前記プレートフィン積層体における積層方向の両側に突出して形成された請求項１から２２のいずれか一項に記載の熱交換器。

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