JP2022114259A - 熱交換器および媒体システム - Google Patents

Abstract

【課題】高い熱交換能力を発揮する熱交換器および媒体システムを提供する。【解決手段】熱交換器３０は、平行通路５０に流れ制御要素を備える。流れ制御要素は、平行通路５０の終端部に配置されている。流れ制御要素は、ドーム面５４、斜面５６、突出面６４、または、ブレード６９のいずれかひとつを含む。流れ制御要素は、ドーム面５４、斜面５６、突出面６４、または、ブレード６９の２つ以上を含む場合がある。流れ制御要素は、平行通路５０において、第１媒体の流れに、垂直流れ成分ＦＶを付与する。この結果、第１分配通路３１ｂへの流入直後から、第１分配通路３１ｂの終端にわたる広い範囲において、第１媒体は、複数の第１熱交換通路３１ａへ、分布の大きな偏りなく分配される。この結果、熱交換器３０の広い範囲が熱交換に貢献する。【選択図】図７

Description

この明細書における開示は、熱交換器および媒体システムに関する。

特許文献１は、熱交換器および媒体システムを開示する。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

特開２０１９－１９０７９９号公報

熱交換の能力は、熱交換器および媒体システムの性能を評価するひとつの指標である。熱交換の能力は、複数の熱交換流路における媒体流量の差によって変動する場合がある。媒体は、気相媒体と液相媒体とが混在する気液二相媒体である場合がある。この場合、複数の熱交換流路の間における、気相媒体と液相媒体との気液比率の差が、熱交換の能力を変動させる場合がある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、熱交換器および媒体システムにはさらなる改良が求められている。

開示されるひとつの目的は、高い熱交換能力を発揮する熱交換器および媒体システムを提供することである。

開示される他のひとつの目的は、複数の熱交換流路への媒体の分配を改善した熱交換器および媒体システムを提供することである。

ここに開示された熱交換器は、第１媒体と第２媒体との間における熱交換を提供する熱交換器（３０）であって、第１媒体のための複数の第１熱交換通路（３１ａ）と、第２媒体のための複数の第２熱交換通路（３２ａ）と、複数の第１熱交換通路に対して交差するように延びる分配通路軸（ＸＤ）を有し、分配通路軸に沿って第１媒体を流すことにより、第１媒体を複数の第１熱交換通路に分配する分配通路（３１ｂ）と、第１熱交換通路に対して平行に延びる平行通路軸（ＸＰ）を有し、分配通路と交差するように配置されており、第１媒体を分配通路に供給する平行通路（５０）とを区画形成する複数の部材（４０）を備え、平行通路に配置され、分配通路軸の方向に沿った垂直流れ成分（ＦＶ）を、平行通路において第１媒体の流れに付与する流れ制御要素（５４、５６、６４、６９）を備える。

開示される熱交換器によると、平行通路に流れ制御装置が配置される。流れ制御要素は、分配通路の軸方向に沿った垂直流れ成分を第１媒体の流れに付与する。よって、第１媒体は、分配通路に流入する前に、垂直流れ成分を獲得する。この結果、分配通路と交差する平行通路を備える場合であっても、平行流れ成分に起因する分布の偏りが抑制される。熱交換器は、高い熱交換能力を発揮することができる。

ここに開示された媒体システムは、第１媒体により熱を輸送する第１系統（１０）と、第２媒体により熱を輸送する第２系統（２０）と、上記熱交換器（３０）とを備える。

この明細書において開示された複数の形態は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る媒体システムのブロック図である。 熱交換器の部分破断側面図である。 熱交換器の平面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。 図３のＶ－Ｖ線における断面図である。 図３のＶＩ－ＶＩ線における断面図である。 図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線における部分拡大断面図である。 第２実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第３実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第４実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第５実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第６実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第７実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第８実施形態に係る熱交換器の部分拡大平面図である。 第９実施形態に係る熱交換器の部分拡大平面図である。 第１０実施形態に係る熱交換器の部分拡大平面図である。 第１１実施形態に係る熱交換器の部分拡大平面図である。 第１２実施形態に係る熱交換器の部分拡大平面図である。 第１３実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第１４実施形態に係る熱交換器の部分拡大断面図である。 第１５実施形態に係る媒体システムのブロック図である。 第１６実施形態に係る媒体システムのブロック図である。 第１７実施形態に係る媒体システムのブロック図である。 第１８実施形態に係る媒体システムのブロック図である。

複数の実施形態が、図面を参照しながら説明される。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に、対応する部分および／または関連付けられる部分には、同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

第１実施形態
図１において、媒体システム１は、熱的な負荷２の温度を調節するように構成されている。媒体システム１は、負荷２から熱を受け取り、輸送することにより、負荷２を冷却するように構成されている。代替的に、または、追加的に、媒体システム１は、熱源からの熱を輸送し、負荷２に与えることにより、負荷２を加熱するように構成されている。媒体システム１は、第１媒体と第２媒体との両方を利用して熱を輸送する熱輸送システムを提供する。負荷２の温度調節は、負荷２の冷却だけ、負荷２の冷却と加熱との両方、または、負荷２の加熱だけのいずれかを含む。媒体システム１は、熱的な負荷３の温度を調節するように構成されている。ただし、負荷３の温度調節は、選択的に採用されるオプションである。

媒体システム１は、第１系統１０と、第２系統２０とを備える。第１系統１０は、第１媒体が循環する通路１１を備える。第１系統１０は、第１媒体によって熱を輸送する熱輸送系統でもある。第２系統は、第２媒体が循環する通路２１を備える。第２系統２０は、第２媒体によって熱を輸送する熱輸送系統でもある。第１媒体と第２媒体とは、異なる材料によって提供されている。代替的な実施形態では、第１媒体と第２媒体とは、同じ材料によって提供される場合がある。第１系統１０と、第２系統２０とは、熱交換器３０によって熱的に結合されている。熱交換器３０は、第１系統１０と第２系統２０との間において熱交換を提供する。

第１系統１０は、熱プラントによって提供されている。第１系統１０は、蒸気圧縮型の熱サイクルとも呼ばれる。第１系統１０は、放熱過程における第１媒体と、吸熱過程における第１媒体との間に相変化を伴う熱サイクルである。相変化は、気相と液相との間の変化である。第１媒体は、冷媒と呼ばれる特性を備えている。第１媒体は、クロロフルオロカーボン、または、ハイドロフルオロガーボンなどの合成冷媒によって提供することができる。代替的に、第１冷媒は、アンモニア、二酸化炭素などの自然冷媒によって提供される場合がある。

第１系統１０は、通路１１に配置された複数の構成要素を備える。通路１１は、第１通路１１ａと、第２通路１１ｂと、第３通路１１ｃとを有する。第２通路１１ｂと、第３通路１１ｃとは、共通の第１通路１１ａから分岐している少なくとも２つの分岐通路の関係にある。複数の構成要素は、圧縮機１２、および、非利用側熱交換器１３を備える。圧縮機１２、および、非利用側熱交換器１３は、第１通路１１ａに配置されている。圧縮機１２は、第１媒体を圧縮し、加圧された冷媒を吐出する。非利用側熱交換器１３は、第１媒体から放熱する放熱器として機能する。

複数の構成要素は、減圧器１４、および、第１熱交換器１５を備える。減圧器１４、および、第１熱交換器１５は、第２通路１１ｂに配置されている。複数の構成要素は、第１媒体が、圧縮機１２、非利用側熱交換器１３、減圧器１４、第１熱交換器１５の順で循環的に流れるように配置されている。第１熱交換器１５は、熱交換器３０の一部によって提供されている。第１熱交換器１５は、吸熱器として機能する。第１熱交換器１５は、蒸発器とも呼ばれる。第１熱交換器１５は、第２媒体と熱交換する熱交換器である。減圧器１４は、第１減圧器、または、主減圧器とも呼ばれる。第１媒体は、非利用側熱交換器１３において放熱し、減圧器１４において減圧膨張し、第１熱交換器１５において吸熱する。第１媒体は、第１熱交換器１５において吸熱し、非利用側熱交換器１３において放熱する。第１系統１０は、第１熱交換器１５（熱交換器３０）から非利用側熱交換器１３へ熱を輸送する。この結果、第１系統１０は、負荷２の温度を調節するための冷凍サイクルとして機能する。

減圧器１４は、感温式膨張弁によって提供されている。減圧器１４は、第１熱交換器１５の出口における第１媒体の状態に応答して、第１熱交換器１５の入口の開度を調節する。減圧器１４は、第１熱交換器１５の出口における第１媒体の状態を感知するために、出口近傍に配置されている。減圧器１４は、いわゆるボックス型の感温式膨張弁によって提供されている。

複数の構成要素は、さらに、減圧器１６、および、利用側熱交換器１７を備える。減圧器１６、および、利用側熱交換器１７は、第３通路１１ｃに配置されている。複数の構成要素は、第１媒体が、圧縮機１２、非利用側熱交換器１３、減圧器１６、利用側熱交換器１７の順で循環的に流れるように配置されている。利用側熱交換器１７は、吸熱器として機能する。利用側熱交換器１７は、蒸発器とも呼ばれる。利用側熱交換器１７は、追加的な負荷３の温度を調節する。負荷３は、空気である。利用側熱交換器１７は、負荷３と熱交換する空気熱交換器である。空気は、冷房のみ、暖房のみ、若しくは、冷暖房の両方のために利用される。空気は、冷蔵、温蔵、冷凍、解凍、若しくは、それらの複数機能のために利用される。例えば、利用側熱交換器１７は、乗り物の室内を冷暖房するための空気である。この場合、媒体システム１、および、熱交換器３０は、乗り物の空調装置に利用される。減圧器１６は、第２減圧器、または、空調減圧器とも呼ばれる。第１媒体は、非利用側熱交換器１３において放熱し、減圧器１６において減圧膨張し、利用側熱交換器１７において吸熱する。この結果、第１系統１０は、いわゆる空調用の冷凍サイクルとして機能する。この実施形態では、第１系統１０は、空調、および、温度調節の両方に利用可能な冷凍サイクルとして機能する。

代替的に、複数の構成要素は、第１媒体が、圧縮機１２、第１熱交換器１５、減圧器１４、非利用側熱交換器１３の順で循環的に流れるように配置される場合がある。第１媒体は、第１熱交換器１５において放熱し、減圧器１４において減圧膨張し、非利用側熱交換器１３において吸熱する。複数の構成要素は、第１媒体が、圧縮機１２、利用側熱交換器１７、減圧器１６、非利用側熱交換器１３の順で循環的に流れるように配置される。この場合、第１媒体は、利用側熱交換器１７において放熱し、減圧器１６において減圧膨張し、非利用側熱交換器１３において吸熱する。この場合、第１系統１０は、ヒートポンプサイクルとも呼ばれる。この明細書において、熱サイクルの語は、低温を利用する冷凍サイクルと、高温を利用するヒートポンプサイクルとの両方を包含する。

第２系統２０は、熱プラントによって提供されている。第２系統２０は、第２媒体によって熱を輸送する熱輸送サイクルである。第２媒体は、水など取り扱いが比較的容易な流体によって提供されている。第２媒体は、水、不凍液、オイル、ガスなどによって提供することができる。例えば、媒体は、ジエチレングリコール、または、ジエチレングリコールの水溶液によって提供することができる。第２系統２０は、通路２１に配置された複数の構成要素を備える。複数の構成要素は、ポンプ２２、負荷熱交換器２３、および、第２熱交換器２４を備える。負荷熱交換器２３は、直接的に、または、間接的に、負荷２と熱的に結合されている。第２系統２０は、負荷２の温度を調節する。第２系統２０は、負荷２を冷却するように構成され、運転される場合がある。複数の構成要素は、負荷２を含むように解される場合がある。

この実施形態では、負荷２は、乗り物に搭載された電池である。電池は、所定の温度帯において利用されることが望ましい。媒体システム１は、電池を冷却、または、加熱するために、電池のための熱を輸送する。例えば、電池は、乗り物に電力を提供する。典型的な例では、電池は、乗り物の移動のための電力を提供する。電池は、電気的な発熱部品のひとつである。代替的に、または、追加的に、負荷２は、インバータ回路、ＣＰＵなどの電気回路部品を含む場合がある。代替的に、または、追加的に、負荷２は、空気、水、オイルなどの流体を含む場合がある。

複数の構成要素は、第２媒体が、ポンプ２２、負荷熱交換器２３、第２熱交換器２４の順で循環的に流れるように配置されている。負荷熱交換器２３は、吸熱器として機能する。第２熱交換器２４は、熱交換器３０の一部によって提供されている。第２熱交換器２４は、放熱器として機能する。第２媒体は、負荷熱交換器２３において吸熱し、第２熱交換器２４において放熱する。この結果、第２系統２０は、負荷熱交換器２３から第２熱交換器２４（熱交換器３０）へ熱を輸送する。

熱交換器３０は、第１熱交換器１５と第２熱交換器２４とを熱的に結合している。この結果、熱は、第２系統２０から第１系統１０へ向けて、または、第１系統１０から第２系統２０へ向けて流れる。この結果、負荷２の温度が調節される。

媒体システム１は、乗り物に搭載されている。媒体システム１は、乗り物における熱を輸送する。媒体システム１は、冷房のみ、暖房のみ、若しくは、冷暖房の両方のための熱を輸送する。または、媒体システム１は、冷蔵、温蔵、冷凍、解凍、若しくは、これらの複数機能のための熱を輸送する。この実施形態において、媒体システム１は、電気的な部品を熱的な負荷２として、この負荷２のための熱を輸送する。

この明細書において、乗り物の語は、二輪、四輪などを含む地上を走行する車両、水上を航行する船舶、および、空中を飛行する航空機を含む。さらに、乗り物の語は、利用者に移動体験を模擬的に提供するシミュレーション装置、および、アミューズメント装置を含む。

図２において、熱交換器３０の模式的な断面が図示されている。熱交換器３０は、ドロンカップ型熱交換器である。熱交換器３０は、積層型熱交換器とも呼ばれる。熱交換器３０は、ブロック状の外形を有する。

熱交換器３０は、内部に、第１媒体のための第１通路３１を備える。第１通路３１は、熱交換のための複数の第１熱交換通路３１ａを含む。第１通路３１は、複数の第１熱交換通路３１ａに第１媒体を分配するための第１分配通路３１ｂを含む。第１分配通路３１ｂは、複数の第１熱交換通路３１ａに対して交差するように延びる分配通路軸ＸＤを有する。第１分配通路３１ｂは、分配通路軸ＸＤに沿って第１媒体を流す。これにより、第１分配通路３１ｂは、第１媒体を複数の第１熱交換通路３１ａに分配する。例えば、第１媒体は、第１分配通路３１ｂから、開口３１ｄを経由して、第１熱交換通路３１ａに流入する。さらに、第１通路３１は、複数の第１熱交換通路３１ａから第１媒体を集める第１集合通路３１ｃを含む。

熱交換器３０は、内部に、第２媒体のための第２通路３２を備える。第２通路３２は、熱交換のための複数の第２熱交換通路３２ａを含む。第２通路３２は、複数の第２熱交換通路３２ａに第２媒体を分配するための第２分配通路３２ｂを含む。さらに、第２通路３２は、複数の第２熱交換通路３２ａから第２媒体を集める第２集合通路３２ｃを含む。第１通路３１に第１媒体が供給され、第２通路３２に第２媒体が供給されることにより、熱交換器３０は、第１媒体と第２媒体との間における熱交換を実施する。

熱交換器３０は、第１媒体のための入口３３および出口３４を備える。入口３３および出口３４は、熱交換器３０の一方の端面に配置されている。代替的に、入口３３および出口３４は、熱交換器３０の一方の端面と、他方の端面とに分散的に配置される場合がある。熱交換器３０は、第２媒体のための入口３５および出口３６を備える。入口３５および出口３６は、熱交換器３０の他方の端面に配置されている。代替的に、入口３５および出口３６は、熱交換器３０の一方の端面と、他方の端面とに分散的に配置される場合がある。

熱交換器３０は、熱交換器３０自身を形づくり、第１媒体のための第１通路３１と、第２媒体のための第２通路３２とを区画形成する複数の部材を備える。複数の部材は、複数のプレート４０を含む。熱交換器３０は、複数のプレート４０を積層方向ＳＤに積層的に配置し、接合することにより構成されている。プレート４０は、金属、樹脂など媒体による腐食に耐える材料製である。接合は、例えば、ロウ付け、接着などによって実行されている。

熱交換器３０は、複数のプレート４０の間に、複数の第１熱交換通路３１ａと、複数の第２熱交換通路３２ａとを区画形成している。よって、複数の第１熱交換通路３１ａと複数の第２熱交換通路３２ａとは、積層方向ＳＤに沿って交互に配置されている。複数の第１熱交換通路３１ａと、複数の第２熱交換通路３２ａとは、プレート４０に平行な平行方向ＰＤに沿って媒体が流れるように広がっている。平行方向ＰＤは、プレート４０の主要な面と平行であって、プレート４０が全体として広がっている広がり方向とも呼ばれる。

第１分配通路３１ｂは、積層方向ＳＤに沿って延びる長手方向を有する通路である。第１分配通路３１ｂは、分配通路軸ＸＤによって代表的に示すことができる。第１集合通路３１ｃ、第２分配通路３２ｂ、および、第２集合通路３２ｃも、分配通路軸ＸＤに沿って延びている。第１分配通路３１ｂ、第１集合通路３１ｃ、第２分配通路３２ｂ、および、第２集合通路３２ｃは、平行方向ＰＤに対して垂直であるから、垂直通路とも呼ばれる。

さらに、熱交換器３０は、平行通路５０を備える。平行通路５０は、第１熱交換通路３１ａに対して平行に延びる平行通路軸ＸＰを有する。平行通路５０は、第１分配通路３１ｂと交差するように配置されている。平行通路５０は、第１媒体を第１分配通路３１ｂに供給する。平行通路５０は、入口３３と第１分配通路３１ｂとを連通している。入口３３と第１分配通路３１ｂとは、熱交換器３０の一方の端面において、平行方向ＰＤに関して、互いに実質的に離れている。平行通路５０は、積層方向ＳＤに関して扁平な通路である。平行通路５０は、平行方向ＰＤに沿って延びる長手方向を有する通路である。平行通路５０は、平行通路軸ＸＰによって代表的に示すことができる。平行通路５０は、複数の第１熱交換通路３１ａと平行である。平行通路５０は、第１分配通路３１ｂに対して実質的に直角である。

第１媒体は、入口３３から、平行通路５０を通って、第１分配通路３１ｂに導かれる。平行通路５０における第１媒体の流れは、矢印で示される平行流れ成分ＦＰを多く含む。第１分配通路３１ｂにおける第１媒体の流れは、矢印で示される垂直流れ成分ＦＶを多く含む。

複数のプレート４０は、接合のための接合部分と、複数の第１熱交換通路３１ａと、複数の第２熱交換通路３２ａとを提供するための溝部分とを備える。複数のプレート４０は、第１分配通路３１ｂを区画形成している貫通穴、および、第１集合通路３１ｃを区画形成している貫通穴を有する。複数のプレート４０は、第２分配通路３２ｂを区画形成している貫通穴、および、第２集合通路３２ｃを区画形成している貫通穴を有する。

複数のプレート４０は、少なくとも、複数の第１コアプレート４１と、複数の第２コアプレート４２とを備える。複数の第１コアプレート４１と、複数の第２コアプレート４２とは、複数の第１熱交換通路３１ａと、複数の第２熱交換通路３２ａとを区画形成している。複数の第１コアプレート４１と、複数の第２コアプレート４２とは、熱交換器３０のコア３７を提供している。

複数のプレート４０は、図示されないフィンプレートを備える場合がある。フィンプレートは、複数の第１熱交換通路３１ａの中、および、複数の第２熱交換通路３２ａの中に配置されている。フィンプレートは、媒体とプレート４０との間の熱伝達を促進する。

複数のプレート４０は、さらに、熱交換器３０の両方の端部に配置された複数のエンドプレート４３を含む。エンドプレート４３は、第１コアプレート４１および第２コアプレート４２より厚い場合がある。エンドプレート４３は、少なくとも平行通路５０を区画形成している。エンドプレート４３は、第１エンドプレート４４と、第２エンドプレート４５とを備える。第１エンドプレート４４と、第２エンドプレート４５とは、積層方向ＳＤに沿って積層されている。第１エンドプレート４４と第２エンドプレート４５とは、それらの間に、平行通路５０を区画形成している。

第１エンドプレート４４は、熱交換器３０の最も端に位置づけられている。第１エンドプレート４４は、他のプレート４０、例えば、第２エンドプレート４５との接合のための接合面を提供する接合部分４６を備える。第１エンドプレート４４は、溝状の内面５１を備える。内面５１は、接合部分４６に対して溝状である。内面５１は、平行通路５０を区画形成している。内面５１は、入口３３の部分から、第１分配通路３１ｂとの対向部分まで連続的に延びている。

内面５１は、入口３３から延びている初期内面５２を備える。初期内面５２は、比較的浅い溝状の内面である。初期内面５２が区画形成する通路５３は、所定の通路断面積を有している。初期内面５２は、入口３３の部分から、平行通路５０の部分的な長さに渡って延びている。

内面５１は、ドーム状のドーム面５４を備える。ドーム面５４は、第１分配通路３１ｂとの対向部分に位置づけられている。ドーム面５４は、初期内面５２より分配通路軸ＸＤの方向へ深い内面によって提供されている。ドーム面５４が区画形成する通路５５は、通路５３より大きい通路断面積を有している。ドーム面５４は、第１分配通路３１ｂの入口に対向するように配置されている。ドーム面５４は、初期内面５２が区画形成する通路５３より大きい通路５５を区画形成する。ドーム面５４は、第１媒体が、平行通路軸ＸＰの方向から、分配通路軸ＸＤの方向へ方向転換するための準備的な流れを可能とする。ドーム面５４は、平行通路５０の中に位置づけられている。ドーム面５４は、その形状が平行通路５０を拡大するからドーム面と呼ばれている。ドーム面５４は、第１分配通路３１ｂと対向する対向面と呼ばれてもよい。ドーム面５４は、平行通路５０の通路断面積を拡大することから、拡大内面、または、膨出内面と呼ばれてもよい。

内面５１は、初期内面５２と、ドーム面５４との間に、斜面５６を備える。斜面５６は、初期内面５２とドーム面５４との間に配置されている。斜面５６は、平行通路軸ＸＰに沿って、初期内面５２から、ドーム面５４への滑らかな推移を可能としている。斜面５６は、平行通路５０を第１分配通路３１ｂから離れる方向へ推移させる。斜面５６が区画形成する通路５７は、通路５３より大きい通路断面積を有している。斜面５６が区画形成する通路５７は、通路５５より小さい通路断面積を有している。斜面５６は、第１分配通路３１ｂから離れる方向へ第１媒体の流れを案内する。斜面５６は、第１媒体が、平行通路軸ＸＰの方向から、分配通路軸ＸＤの方向へ方向転換するための準備的な流れを可能とする。斜面５６は、平行通路５０の中に位置づけられている。

第２エンドプレート４５は、第１エンドプレート４４と第２コアプレート４２との間に配置されている。第２エンドプレート４５は、第２コアプレート４２と積層されることにより、第１熱交換通路３１ａまたは第２熱交換通路３２ａを区画形成している。第２エンドプレート４５は、第１エンドプレート４４と積層されることにより、平行通路５０を区画している。第２エンドプレート４５は、第１分配通路３１ｂへの連通を提供する貫通穴を備える。第２エンドプレート４５は、平行通路５０に面する内面６１を備える。内面６１は、入口３３との対向部分から、第１分配通路３１ｂとの連通部分にまで延びている。内面６１は、後述の突出面を除いて平面である。代替的に、内面６１は、溝状の面によって提供される場合がある。

内面６１は、初期内面６２を備える。初期内面６２は、積層方向ＳＤに関して、初期内面５２と対向している。初期内面６２は、初期内面５２より長い範囲にわたって延びている。初期内面６２は、初期内面５２と対向することにより、通路５３を区画形成している。初期内面６２は、所定の通路断面を区画形成している。初期内面６２の終端部分は、積層方向ＳＤに関して、斜面５６の一部と対向している。これにより、初期内面６２の終端部分は、通路５７の一部を区画している。

内面６１は、貫通穴の縁６３を有する。平行通路５０は、貫通穴から第１分配通路３１ｂに連通している。縁６３は、第１分配通路３１ｂの入口を区画している。よって、ドーム面５４は、縁６３が区画する入口に対向するように広がっている。ドーム面５４は、縁６３が区画する円形範囲よりも広く広がっている。

内面６１は、縁６３と、初期内面６２との間に、突出面６４を備える。突出面６４は、平行通路５０に面する内面である。突出面６４は、第１分配通路３１ｂから離れる方向へ向けて、平行通路へ突出している。突出面６４は、円筒表面によって提供されている。突出面６４は、第１媒体の流れ方向に沿って、初期内面６２から徐々に離れる前斜面６５と、初期内面６２に徐々に戻る後斜面６６とを有している。

突出面６４の一部は、積層方向ＳＤに関して、斜面５６と対向している。斜面５６と突出面６４とは、通路５３と通路５５との間における、平行通路５０の断面積の過大な増加と、過大な減少とを抑制している。具体的には、前斜面６５の一部が、積層方向ＳＤに関して、斜面５６と対向している。初期内面６２と突出面６４との間の境界線は、積層方向ＳＤに関して、斜面５６と対向している。ドーム面５４と斜面５６との境界線は、積層方向ＳＤに関して、突出面６４と対向している。具体的には、ドーム面５４と斜面５６との境界線は、積層方向ＳＤに関して、前斜面６５と対向している。よって、後斜面６６は、積層方向ＳＤに関して、ドーム面５４とだけ対向している。ドーム面５４は、縁６３が区画する入口と対向し、かつ、突出面６４の一部と対向する範囲にわたって広がっている。突出面６４（前斜面６５）は、第１分配通路３１ｂから離れる方向へ第１媒体の流れを案内する。突出面６４（前斜面６５）は、第１媒体が、平行通路軸ＸＰの方向から、分配通路軸ＸＤの方向へ方向転換するための準備的な流れを可能とする。突出面６４（前斜面６５）は、平行通路５０の中に位置づけられている。

第２エンドプレート４５は、少なくともひとつのブレード６９を備える。ブレード６９が提供する面は、内面６１から連続している内面である。ブレード６９は、平行通路５０へ向けて突出している。ブレード６９は、平行通路５０に配置されている。ブレード６９は、第１分配通路３１ｂの入口端に向かう第１媒体の流れを、平行通路５０において偏向させる。ブレード６９は、貫通穴の範囲内に位置づけられている。ブレード６９は、分配通路軸ＸＤに対して旋回するように傾けられた傾斜面を提供している。ブレード６９は、複数の傾斜面を提供する場合がある。ブレード６９は、第１媒体の流れ方向を偏向させる偏向板、または、固定タービンとも呼ばれる。ブレード６９は、通路５５から、第１分配通路３１ｂへ向かう方向へ第１媒体の流れを案内する。ブレード６９は、第１媒体が、平行通路軸ＸＰの方向から、分配通路軸ＸＤの方向へ方向転換するための準備的な流れを可能とする。ブレード６９は、平行通路５０の中に位置づけられている。ブレード６９に関して、特願２０２０－１３４４８４号の説明、および、図示の全体を参照により導入することができる。

図３において、熱交換器３０の平面図が図示されている。入口３３と出口３４とは、ボックス型の感温式膨張弁の使用を可能にするために、熱交換器３０の一方の端面におけるひとつの角部に集中的に配置されている。第１分配通路３１ｂと第１集合通路３１ｃとは、熱交換器３０の対角的に位置する角部に分散的に配置されている。入口３３と第１分配通路３１ｂとの間には、平行通路５０が延びている。出口３４の直下に、第１集合通路３１ｃが配置されている。入口３５と出口３６とは、熱交換器３０の他方の端面に対角的に位置する角部に分散的に配置されている。熱交換器３０の内部では、第１媒体と第２媒体との対向流による熱交換が提供される。

平面図において、突出面６４は、長手方向を有する長円形状を有している。突出面６４の長手方向は、平行通路軸ＸＰと交差するように配置されている。長手方向と平行通路軸ＸＰとの交差角は、実質的に直角（９０度）である。長手方向と平行通路軸ＸＰとの交差角は、９０度から、＋４５度、および、－４５度の範囲において調節可能である。

ドーム面５４、斜面５６、および、突出面６４は、平行通路５０の後端部に配置されている。ドーム面５４、斜面５６、および、突出面６４は、平行通路軸ＸＰの長さ方向に関して、入口３３よりも、第１分配通路３１ｂの近くに配置されている。ドーム面５４は、第１分配通路３１ｂの軸方向端部と対向するように配置されている。ブレード６９は、第１分配通路３１ｂの軸方向端部に配置されている。ドーム面５４、斜面５６、突出面６４、および、ブレード６９は、入口３３よりも、第１分配通路３１ｂの近くに位置づけられている。ドーム面５４、斜面５６、突出面６４、および、ブレード６９は、流れ制御要素を提供している。流れ制御要素は、平行通路５０に配置されている。流れ制御要素は、分配通路軸ＸＤの方向に沿った垂直流れ成分ＦＶを、平行通路５０において第１媒体の流れに付与する。流れ制御要素は、直接的に、または、間接的に、平行流れ成分ＦＰを垂直流れ成分ＦＶに変換している。

図４、図５、および、図６は、図３の複数の断面線における断面を示している。これらの図は、第１エンドプレート４４と、第２エンドプレート４５との詳細を拡大して示している。

図４において、初期内面５２と初期内面６２とは、扁平な通路５３を区画している。通路５３は、コア３７に沿って、コア３７に隣接して配置されている。

図５において、通路５７は、流れ方向に沿って、通路５３から、図示の上方向へ徐々に推移している。言い換えると、平行通路５０は、流れ方向に沿って、通路５７において、コア３７から離れるように徐々に推移している。この結果、第１媒体の流れは、コア３７から離れるように偏向される。

突出面６４は、隆起部分、または、リブ部分とも呼ばれる。突出面６４は、第２エンドプレート４５を部分的に隆起させることによって形成されている。突出面６４は、円柱表面によって提供されている。

突出面６４は、扁平な平行通路５０の中の実質的に中央に配置されている。突出面６４は、円柱表面の軸方向における両端に１／４球状に湾曲した端部突出面６７、６８を有している。端部突出面６７、６８と、第１エンドプレート４４との間には、隙間が区画されている。よって、突出面６４の軸方向両端において、通路５３は、通路５７を経由することなく、真っ直ぐに延びている。よって、突出面６４の周囲においては、突出面６４を図示の上方向に迂回する通路５７と、突出面６４の軸方向両端を真っ直ぐに延びる通路５３の両端部分５３ａ、５３ｂとが区画形成されている。通路５７と、両端部分５３ａ、５３ｂは、平行通路５０の終端部における、第１媒体の複雑な流れを提供する。

図６において、第１分配通路３１ｂの端部とドーム面５４との間には、通路５３と通路５７とを加算した、比較的大きい通路５５が区画形成されている。通路５７を経由した第１媒体の流れは、通路５５において、分配通路軸ＸＤに沿った垂直流れ成分ＦＶを獲得した後に、第１分配通路３１ｂに流入する。

ブレード６９は、第１分配通路３１ｂから、平行通路５０に向けて突出している。この結果、第１媒体の流れは、第１分配通路３１ｂに流入する前に、平行通路５０の中において、ブレード６９によって偏向される。第１媒体の流れは、平行通路５０の中において、分配通路軸ＸＤに沿った垂直流れ成分ＦＶを与えられた後に、第１分配通路３１ｂに流入する。

図７において、平行通路５０の終端部分の詳細が拡大して示されている。図中には、複数のブレード６９が図示されている。複数のブレード６９は、第１媒体の流れに旋回成分を付与するように、螺旋状に配置されている。この実施形態では、熱交換器３０は、３つのブレード６９を備える。

通路５３における平行流れ成分ＦＰは、通路５７において、第１分配通路３１ｂから離れる方向へ偏向される。通路５７における斜め流れ成分ＦＬは、後続の通路５５において、徐々に垂直流れ成分ＦＶを獲得する。加えて、複数のブレード６９は、通路５５において、第１媒体の流れに垂直流れ成分ＦＶを与える。通路５５における第１媒体の流れＦＤは、平行通路５０の中において流れ方向を徐々に変化させる。この結果、第１媒体の流れは、第１分配通路３１ｂに流入した直後から、十分な垂直流れ成分ＦＶを有している。

第１媒体は、気体成分と液体成分との混合媒体である。この場合、液体成分は、重量に起因して、平行流れ成分ＦＰの影響を受けやすい。この結果、液体成分は、比較例として示された比較流れＦＣのように、平行通路５０から、第１分配通路３１ｂに向けて、斜めに流入する場合がある。この場合、第１分配通路３１ｂの入口近傍に位置する開口３１ｄに比較的多くの液体成分が流入する。結果的に、第１分配通路３１ｂの入口から遠く離れた開口３１ｄには、気体成分が比較的多く流入する。この結果、第１分配通路３１ｂから、複数の第１熱交換通路３１ａへの第１媒体の分配量の分布は、偏った分布となる。分布の偏りは、熱交換器３０の一部分における熱交換を妨げる。例えば、液体成分が過多となる一部分では、熱交換に貢献しないまま、出口３４に到達する液体成分を生じるから、熱交換能力を低下させる。例えば、気体成分が過多となる一部分では、もはや熱交換に貢献しない乾き蒸気領域の生成により、熱交換能力を低下させる。熱交換器３０の全体を熱交換に利用するために、第１媒体の分配は、均一な分布を実現することが望ましい。

これに対して、この実施形態において、第１媒体は、第１分配通路３１ｂに流入する前に、平行通路５０において垂直流れ成分ＦＶを付与される。平行通路５０における垂直流れ成分ＦＶの付与は、平行通路５０に配置された流れ制御要素によって実行される。流れ制御要素は、複数の要素のうちの少なくともひとつを備える。流れ制御要素は、熱交換器３０が平行通路５０を備える場合であっても、第１分配通路３１ｂにおける第１媒体の分布の偏りを抑制する。しかも、流れ制御要素は、平行通路５０の終端部において垂直流れ成分ＦＶを付与する。このため、第１分配通路３１ｂの全体における分布の偏りを抑制する。

流れ制御要素は、ドーム面５４、斜面５６、突出面６４、および、ブレード６９を含む。ドーム面５４、斜面５６、および、突出面６４は、比較的大きい曲がり半径をもつ流れＦＤを提供する。流れＦＤは、圧力損失を抑制しながら、平行流れ成分ＦＰを垂直流れ成分ＦＶへ変換する。ブレード６９は、平行流れ成分ＦＰを垂直流れ成分ＦＶへ変換する。この結果、第１分配通路３１ｂへの流入直後から、第１分配通路３１ｂの終端にわたる広い範囲において、第１媒体は、複数の第１熱交換通路３１ａへ、分布の大きな偏りなく分配される。言い換えると、第１分配通路３１ｂの全長にわたって、第１媒体は、分布の大きな偏りなく分配される。望ましい状態では、分布の偏りは、許容範囲内に抑制される。この結果、熱交換器３０の広い範囲が熱交換に貢献する。望ましい状態では、熱交換器３０の全体が熱交換に貢献する。

第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、ドーム面５４、斜面５６、および、突出面６４を含む。流れ制御要素は、ブレード６９を備えない。

図８において、熱交換器３０は、第１エンドプレート４４を備える。よって、熱交換器３０は、ドーム面５４、および、斜面５６を備える。熱交換器３０は、第２エンドプレート２４５を備える。第２エンドプレート２４５は、突出面６４を備える。しかし、第２エンドプレート２４５は、ブレード６９を備えない。

この実施形態でも、流れ制御要素としてのドーム面５４、斜面５６、および、突出面６４は、平行通路５０に配置されている。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、突出面６４を含む。流れ制御要素は、ドーム面５４、斜面５６、および、ブレード６９を備えない。

図９において、熱交換器３０は、第１エンドプレート３４４を備える。第１エンドプレート３４４は、平行通路５０を提供するための初期内面５２を備える。初期内面５２は、入口３３が設けられた部位から第１分配通路３１ｂの入口端に対向する部位にまで連続的に配置されている。よって、第１エンドプレート３４４は、ドーム面５４と斜面５６とを備えない。熱交換器３０は、第２エンドプレート２４５を備える。第２エンドプレート２４５は、突出面６４を備える。

この実施形態でも、流れ制御要素としての突出面６４は、平行通路５０に配置されている。突出面６４は、第１媒体の流れに、斜め流れ成分ＦＬを付与する。この結果、第１媒体は、通路５５において、比較的大きい曲がり半径をもつ流れＦＥを生じる。流れＦＥは、比較流れＦＣに比べて、多くの垂直流れ成分ＦＶを第１媒体の流れに付与する。突出面６４は、熱交換器３０が平行通路５０を備える場合であっても、第１分配通路３１ｂにおける第１媒体の分布の偏りを抑制する。しかも、突出面６４は、平行通路５０の終端部において垂直流れ成分ＦＶを付与する。このため、第１分配通路３１ｂの全体における分布の偏りを抑制する。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第４実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、突出面６４とブレード６９とを備える。流れ制御要素は、ドーム面５４と斜面５６とを備えない。

図１０において、熱交換器３０は、第１エンドプレート３４４を備える。熱交換器３０は、第２エンドプレート４５を備える。第２エンドプレート４５は、突出面６４とブレード６９とを備える。

この実施形態でも、流れ制御要素としての突出面６４とブレード６９とは、平行通路５０に配置されている。突出面６４は、第１媒体の流れに、斜め流れ成分ＦＬを付与し、通路５５において、比較的大きい曲がり半径をもつ流れＦＥを生じる。ブレード６９は、第１媒体の流れにおける平行流れ成分ＦＰを垂直流れ成分ＦＶに変換する。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第５実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、ドーム面５４と斜面５６とを備える。流れ制御要素は、突出面６４とブレード６９とを備えない。

図１１において、熱交換器３０は、第１エンドプレート４４を備える。第１エンドプレート４４は、初期内面５２と、ドーム面５４と、斜面５６とを備える。熱交換器３０は、第２エンドプレート５４５を備える。第２エンドプレート５４５は、突出面６４とブレード６９とを備えない。第２エンドプレート５４５は、初期内面６２と、縁６３とを備える。

この実施形態でも、流れ制御要素としてのドーム面５４と斜面５６とは、平行通路５０に配置されている。斜面５６は、第１媒体の流れに斜め流れ成分ＦＬを付与する。ドーム面５４は、通路５５において、比較的大きい曲がり半径をもつ流れＦＤを許容する。流れＦＤは、比較流れＦＣを抑制し、第１媒体の流れに多くの垂直流れ成分ＦＶを付与する。ドーム面５４と斜面５６とは、熱交換器３０が平行通路５０を備える場合であっても、第１分配通路３１ｂにおける第１媒体の分布の偏りを抑制する。しかも、ドーム面５４と斜面５６とは、平行通路５０の終端部において垂直流れ成分ＦＶを付与する。このため、第１分配通路３１ｂの全体における分布の偏りを抑制する。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第６実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、ドーム面５４、斜面５６、および、ブレード６９を備える。流れ制御要素は、突出面６４とブレード６９とを備えない。

図１２において、熱交換器３０は、第１エンドプレート４４を備える。第１エンドプレート４４は、初期内面５２と、ドーム面５４と、斜面５６とを備える。熱交換器３０は、第２エンドプレート６４５を備える。第２エンドプレート６４５は、初期内面６２、縁６３、および、ブレード６９を備える。第２エンドプレート６４５は、突出面を備えない。

この実施形態でも、流れ制御要素としてのドーム面５４と斜面５６とブレード６９とは、平行通路５０に配置されている。斜面５６は、第１媒体の流れに斜め流れ成分ＦＬを付与する。ドーム面５４は、通路５５において、比較的大きい曲がり半径をもつ流れＦＤを許容する。ブレード６９は、第１媒体の流れに多くの垂直流れ成分ＦＶを付与する。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第７実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、ブレード６９を備える。流れ制御要素は、ドーム面５４と、斜面５６と、突出面６４とを備えない。

図１３において、熱交換器３０は、第１エンドプレート３４４を備える。熱交換器３０は、第２エンドプレート６４５を備える。

この実施形態でも、流れ制御要素としてのブレード６９は、平行通路５０に配置されている。ブレード６９は、第１媒体の流れに多くの垂直流れ成分ＦＶを付与する。ブレード６９は、熱交換器３０が平行通路５０を備える場合であっても、第１分配通路３１ｂにおける第１媒体の分布の偏りを抑制する。しかも、ブレード６９は、平行通路５０の終端部において垂直流れ成分ＦＶを付与する。このため、第１分配通路３１ｂの全体における分布の偏りを抑制する。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第８実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、複数の突出面６４を備える。この実施形態の複数の突出面６４は、この明細書に開示された実施形態に適用可能である。

図１４において、突出面６４は、複数の突出面８６４ａ、８６４ｂを備える。第１媒体の流れ方向において、突出面８６４ａは、突出面８６４ｂの下流側に配置されている。第１媒体の流れ方向と直角な幅方向において、突出面８６４ｂは、突出面８６４ａより短い。突出面８６４ｂは、斜面５６の範囲内に位置している。突出面８６４ａの一部は、斜面５６と重複するように位置づけられている。複数の突出面８６４ａ、８６４ｂは、第１媒体の流れに、徐々に斜め流れ成分ＦＬを付与する。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第９実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、複数の突出面６４を備える。この実施形態の複数の突出面６４は、この明細書に開示された実施形態に適用可能である。

図１５において、突出面６４は、複数の突出面９６４ａ、９６４ｂを備える。突出面９６４ａ、９６４ｂは、第２エンドプレート４５に楕円形の隆起部分として形成されている。第１媒体の流れ方向と直角な幅方向において、突出面９６４ａと突出面９６４ｂとは幅方向に並んで配置されている。幅方向において、突出面９６４ｂと突出面９６４ａとは、同じ幅を有している。突出面９６４ａと突出面９６４ｂとの間には、隙間が形成されている。突出面９６４ａと突出面９６４ｂの一部は、斜面５６と重複するように位置づけられている。複数の突出面９６４ａ、９６４ｂは、第１媒体の流れに、斜め流れ成分ＦＬを付与する。さらに、複数の突出面９６４ａ、９６４ｂの間の隙間は、まっすぐの中間部の流れを供給する。この結果、複雑な流れが供給される。中間部の流れは、垂直流れ成分ＦＶの付与に貢献する場合がある。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第１０実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、第１媒体の流れに対して斜めに配置された突出面６４を備える。この実施形態の突出面６４は、この明細書に開示された実施形態に適用可能である。

図１６において、斜面５６は、第１媒体の流れ方向に対して傾斜している。斜面５６は、流れ方向の幅方向にも面するように傾斜している。斜面５６に対応して、突出面６４も、平行通路５０において、傾斜して配置されている。突出面６４は、２つの突出面Ａ６４ａ、Ａ６４ｂを備える。突出面Ａ６４ａと突出面Ａ６４ｂとは、幅方向に関して並べて配置されている。さらに、第１媒体の流れ方向において、突出面Ａ６４ａは、突出面Ａ６４ｂより下流に配置されている。斜面５６、および、突出面Ａ６４ａ、Ａ６４ｂは、第１媒体の流れに、幅方向流れ成分ＦＷを付与する。幅方向流れ成分ＦＷは、垂直流れ成分ＦＶの付与に貢献する場合がある。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第１１実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における流れ制御要素は、縁６３に沿って湾曲した突出面６４を備える。この実施形態の突出面６４は、この明細書に開示された実施形態に適用可能である。

図１７において、斜面５６は、縁６３に沿って湾曲して広がっている。同様に、突出面６４は、縁６３に沿って湾曲して延びている突出面Ｂ６４を備える。言い換えると、突出面Ｂ６４は、第１媒体の流れ方向の上流に向けて凸状に湾曲している。斜面５６、および、突出面Ｂ６４は、第１分配通路３１ｂに向けて集中する流れ成分を第１媒体の流れに付与する。集中する流れ成分は、垂直流れ成分ＦＶの付与に貢献する場合がある。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第１２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における平行通路５０は、複数の通路を備える。この実施形態の平行通路５０は、この明細書に開示された実施形態に適用可能である。

図１８において、平行通路５０は、第１平行通路Ｃ５０ａと、第２平行通路Ｃ５０ｂとを備える。第１平行通路Ｃ５０ａと、第２平行通路Ｃ５０ｂとは、入口３３と、第１分配通路３１ｂとの間において、並列に位置づけられている。突出面６４は、第１突出面Ｃ６４ａと、第２突出面Ｃ６４ｂとを備える。第１突出面Ｃ６４ａは、第１平行通路Ｃ５０ａに配置されている。第２突出面Ｃ６４ｂは、第２平行通路Ｃ５０ｂに配置されている。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第１３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における突出面６４は、多角柱表面によって形成されている。この実施形態の突出面６４は、この明細書に開示された実施形態に適用可能である。

図１９において、突出面６４は、四角柱表面を有している。突出面６４は、第１媒体の流れ方向と垂直な前面Ｄ６５と、後面Ｄ６６とを備える。この実施形態でも、突出面６４は、突出面６４の一部が斜面５６と重複するように配置されている。斜面５６と突出面６４とは、通路５３と通路５５との間における、平行通路５０の断面積の過大な増加と過大な減少とを抑制している。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第１４実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態に代えて、この実施形態における突出面６４は、三角柱表面によって形成されている。この実施形態の突出面６４は、この明細書に開示された実施形態に適用可能である。

図２０において、突出面６４は、三角柱表面を有している。突出面６４は、前斜面Ｅ６５と、後斜面Ｅ６６とを有する。前斜面Ｅ６５は、第１媒体の流れ方向に沿って平行通路５０への突出量が増加するように傾斜している。平行通路軸ＸＰに対する前斜面Ｅ６５の傾斜角は所定の第１角度Ｒ１である。第１角度Ｒ１は、直角より大きい。後面Ｄ６６は、突出面６４の頂点から、第１媒体の流れ方向に沿って平行通路５０への突出量が減少するように傾斜している。平行通路軸ＸＰに対する後斜面Ｅ６６の傾斜角は所定の第２角度Ｒ２である。第２角度Ｒ２は、直角より小さい。第１角度Ｒ１は、第２角度Ｒ２おり大きい。この実施形態でも、突出面６４は、突出面６４の一部が斜面５６と重複するように配置されている。この実施形態でも、先行する実施形態に類似の改善が提供される。

第１５実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態では、第１系統１０は、冷凍サイクルのみとして運転可能な熱サイクルである。これに代えて、この実施形態では、第１系統１０は、冷凍サイクルと、ヒートポンプサイクルとに切換運転可能な熱サイクルによって提供されている。

図２１において、第１系統１０は、通路１１における第１媒体の流れ方向を切換可能な切換弁Ｆ１８を備える。切換弁Ｆ１８は、図示されるような四方弁、または、複数の弁によって提供される。図示される実線のように第１媒体が流れる場合、第１系統１０は、ヒートポンプサイクルとして機能する。このとき、媒体システム１は、負荷２を加熱する。図示される破線のように第１媒体が流れる場合、第１系統１０は、冷凍サイクルとして機能する。このとき、媒体システム１は、負荷２を冷却する。媒体システム１は、切換弁Ｆ１８を切り換えることにより、負荷２の温度を調節することができる。

この実施形態でも、熱交換器３０は、平行通路５０に起因する偏りを抑制する。この結果、熱交換器３０は、高い熱交換能力を発揮する。媒体システム１は、負荷２の温度調節を、効率的に実行することができる。

第１６実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態では、第１系統１０は、媒体の相変化を利用する熱プラントである。これに代えて、この実施形態では、第１系統１０は、相変化を利用しない熱プラントによって提供されている。

図２２において、第１系統１０は、圧縮機１２に代えて、ポンプなどの複数の構成要素Ｇ１９を備える。この実施形態でも、媒体システム１は、負荷２の温度調節を、効率的に実行することができる。

第１７実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態では、対象物２５は、電池である。これに代えて、または、加えて、この実施形態では、負荷２は、空気である。

図２３において、負荷熱交換器２３は、空気と熱交換する空気熱交換器である。空気は、例示的に図示されるファンＨ２６などによって送風される。この実施形態でも、媒体システム１は、負荷２の温度調節を、効率的に実行することができる。

第１８実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行する実施形態では、第２系統２０は、媒体の相変化を利用しない熱プラントである。これに代えて、この実施形態では、第２系統２０は、媒体の相変化を利用する熱プラントによって提供されている。

図２４において、第２系統２０は、ポンプ２２に代えて、圧縮機などの複数の構成要素Ｉ２９を備える。第１系統１０と第２系統２０との両方が熱サイクルによって提供される。この実施形態でも、媒体システム１は、負荷２の温度調節を、効率的に実行することができる。

他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形形態を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

上記実施形態では、突出面６４は、円柱表面を有している。これに代えて、突出面６４は、角柱表面を有していてもよい。また、斜面５６に代えて、階段面が設けられてもよい。この場合、端部突出面６７、６８も、立方体または直方体の一部の表面を有することができる。

上記実施形態では、流れ制御要素は、平行通路５０に配置されている。これに代えて、流れ制御要素は、平行通路５０に加えて、第１分配通路３１ｂにも設けられてもよい。さらに、流れ制御要素は、平行通路５０から第１分配通路３１ｂにわたって配置されていてもよい。上記実施形態では、平行通路５０は、熱交換器３０の一方の端部に配置されている。これに代えて、平行通路５０は、熱交換器３０の中間部分に配置されていてもよい。例えば、熱交換器３０は、中央部分に配置された平行通路５０と、中央部分から両側へ延びる２つの第１分配通路３１ｂとを備える場合がある。

上記実施形態では、熱交換器３０を形づくる部材は、複数のプレート４０である。これに代えて、または、加えて、熱交換器３０の一部、または、すべては、チューブ、成形体、ダイカスト体などによって提供されてもよい。例えば、平行通路５０は、エンドプレート４３に代えて、扁平なチューブによって区画形成されてもよい。また、第２通路３２は、第２分配通路３２ｂ、および、第２集合通路３２ｃを備えることなく形成されてもよい。例えば、第２通路３２は、熱交換器３０の外部に開口するように形成された開放通路によって提供することができる。開放通路は、例えば、第２媒体が空気などの媒体である場合に、利用可能である。

当業者は、ここに開示された複数の代替的な実施形態は、この明細書における開示の範囲内に属するものとして当然に理解するべきである。

１ 媒体システム、 ２ 負荷、 ３ 負荷、
１０ 第１系統、 ２０ 第２系統、
３０ 熱交換器、 ３１ 第１通路、 ３２ 第２通路、
４０ プレート、 ５０ 平行通路、
５２ 初期平面、 ５４ ドーム内面、 ５６ 斜面、
６４ 突出面、 ６９ ブレード、
ＦＰ 平行流れ成分、 ＦＶ 垂直流れ成分、
ＰＤ 平行方向、 ＳＤ 積層方向、
ＸＰ 平行通路軸、 ＸＤ 垂直通路軸。

Claims (10)

1. 第１媒体と第２媒体との間における熱交換を提供する熱交換器（３０）であって、
   前記第１媒体のための複数の第１熱交換通路（３１ａ）と、
   前記第２媒体のための複数の第２熱交換通路（３２ａ）と、
   複数の前記第１熱交換通路に対して交差するように延びる分配通路軸（ＸＤ）を有し、前記分配通路軸に沿って前記第１媒体を流すことにより、前記第１媒体を複数の前記第１熱交換通路に分配する分配通路（３１ｂ）と、
   前記第１熱交換通路に対して平行に延びる平行通路軸（ＸＰ）を有し、前記分配通路と交差するように配置されており、前記第１媒体を前記分配通路に供給する平行通路（５０）とを区画形成する複数の部材（４０）を備え、
   前記平行通路に配置され、前記分配通路軸の方向に沿った垂直流れ成分（ＦＶ）を、前記平行通路において前記第１媒体の流れに付与する流れ制御要素（５４、５６、６４、６９）を備える熱交換器。
2. 複数の前記部材は、複数のプレート（４０）であり、
   複数の前記プレートは、
   前記第１熱交換通路と、前記第２熱交換通路と、前記分配通路とを区画形成するコアプレート（４１、４２）、および、
   前記平行通路を区画形成するエンドプレート（４３、４４、４５）を備える請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記流れ制御要素は、
   前記分配通路から離れる方向へ向けて、前記平行通路へ突出する突出面（６４）を含む請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記平行通路は、所定の通路断面を区画形成する内面（６２）を備え、
   前記流れ制御要素は、
   前記分配通路の入口端（６３）に対向するように配置されており、前記内面が区画形成する通路（５３）より大きい通路（５５）を区画形成するドーム面（５４）、および
   前記内面と前記ドーム面との間に配置され、前記平行通路を前記分配通路から離れる方向へ推移させる斜面（５６）を含む請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱交換器。
5. 前記流れ制御要素は、
   前記平行通路に配置され、前記分配通路の入口端（６３）に向かう前記第１媒体の流れを前記平行通路において偏向させるブレード（６９）を含む請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱交換器。
6. 前記平行通路は、所定の通路断面を区画形成する内面（６２）を備え、
   前記流れ制御要素は、
   前記分配通路から離れる方向へ向けて、前記平行通路へ突出する突出面（６４）、
   前記分配通路の入口端（６３）に対向するように配置されており、前記内面が区画形成する通路（５３）より大きい通路（５５）を区画形成するドーム面（５４）、
   前記内面と前記ドーム面との間に配置され、前記平行通路を前記分配通路から離れる方向へ推移させる斜面（５６）、および、
   前記平行通路に配置され、前記分配通路の入口端（６３）に向かう前記第１媒体の流れを前記平行通路において偏向させるブレード（６９）を含む請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
7. 前記第１媒体により熱を輸送する第１系統（１０）と、
   前記第２媒体により熱を輸送する第２系統（２０）と、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載の熱交換器（３０）とを備える媒体システム。
8. 前記媒体システムは、電気的な部品（２）のための熱を輸送する請求項７に記載の媒体システム。
9. 前記媒体システムは、冷房のみ、暖房のみ、若しくは、冷暖房の両方、または、冷蔵、温蔵、冷凍、解凍、若しくは、これらの複数機能のための熱を輸送する請求項７または請求項８に記載の媒体システム。
10. 前記媒体システムは、乗り物に搭載され、前記乗り物における熱を輸送する請求項７から請求項９のいずれかに記載の媒体システム。

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