JP6281422B2 - 積層型熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクルの冷媒と熱媒体とを熱交換する積層型熱交換器に関する。

従来、特許文献１には、高温流体と低温流体とを熱交換させる積層型熱交換器が記載されている。この従来技術では、複数の略平板状の伝熱プレートを、間隔をおいて重ね合わせることにより、伝熱プレート間に高温流体流路と低温流体流路とを交互に形成している。

さらに、この従来技術では、伝熱プレートに凹凸形状を設定するとともに、隣り合う伝熱プレートの凹凸同士をろう付け接合している。これにより、凹凸形状部分によって伝熱面積を増大させて、高温流体と低温流体との間の熱交換を促進することができる。

特許５１９４０１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の積層型熱交換器では、高温流体流路および低温流体流路の流路形状は凹凸形状部分によって規定されるため、高温流体流路および低温流体流路の流路形状が同一になる。このため、高温流体および低温流体の物性に応じて、任意に伝熱面積や流路断面積等を設定し、伝熱特性および圧力損失特性を最適化することが困難となる。

本発明は上記点に鑑みて、冷凍サイクルの冷媒と熱媒体とを熱交換する積層型熱交換器において、熱交換性能を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷凍サイクルの冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱交換部（１２）を備え、熱交換部（１２）は、複数の板状部材（１１）が互いに積層されて接合されることによって形成されており、複数の板状部材（１１）同士の間には、冷媒が流れる複数の冷媒流路（１２１）、および熱媒体が流れる複数の熱媒体流路（１２２）が形成され、複数の冷媒流路（１２１）および複数の熱媒体流路（１２２）は、複数の板状部材（１１）の積層方向に並んで配置されており、複数の冷媒流路（１２１）は、第１冷媒流路（１２１Ａ）、および、第１冷媒流路（１２１Ａ）を流れる冷媒よりも乾き度の低い冷媒が流れる第２冷媒流路（１２１Ｂ）を有しており、第１冷媒流路（１２１Ａ）内には、冷媒と接触する第１壁部（４１）が設けられており、第２冷媒流路（１２１Ｂ）内には、冷媒と接触する第２壁部（４２）が設けられており、板状部材（１１）の積層方向から見た第１冷媒流路（１２１Ａ）の断面において、冷媒の流れ方向と第１壁部（４１）の長手方向とが成す、０°以上、９０°以下の角度を、第１傾斜角度とし、板状部材（１１）の積層方向から見た第２冷媒流路（１２１Ｂ）の断面において、冷媒の流れ方向と第２壁部（４２）の長手方向とが成す、０°以上、９０°以下の角度を、第２傾斜角度としたとき、第２傾斜角度は、第１傾斜角度よりも小さく、熱交換部（１２）は、冷媒の流れと熱媒体の流れとが互いに反対方向になるように構成されており、熱交換部（１２）は、複数の冷媒流路（１２１）に対して冷媒の分配および集合を行う冷媒用第１タンク空間（１３）および冷媒用第２タンク空間（１４）と、複数の熱媒体流路（１２２）に対して熱媒体の分配および集合を行う熱媒体用第１タンク空間（１５）および熱媒体用第２タンク空間（１６）とを有しており、板状部材（１１）は、矩形状であり、板状部材（１１）の四隅のうち対角線上にある２つの隅部に、冷媒用第１タンク空間（１３）および冷媒用第２タンク空間（１４）が設けられており、残りの２つの隅部に熱媒体用第１タンク空間（１５）および熱媒体用第２タンク空間（１６）が設けられており、第１壁部（４１）は、複数の板状部材（１１）の積層方向から見た断面において、冷媒の流れ方向と直交する方向に延びており、第２壁部（４２）は、複数の板状部材（１１）の積層方向から見た断面において、冷媒の流れ方向と平行な方向に延びていることを特徴としている。

これによれば、第２傾斜角度を第１傾斜角度よりも小さくすることで、乾き度の高い冷媒が流れる第１冷媒流路（１２１Ａ）においては、第１壁部（４１）に冷媒が衝突して第１冷媒流路（１２１Ａ）内に冷媒が拡散される。このため、第１冷媒流路（１２１Ａ）において冷媒と熱媒体との熱交換を促進させることができる。一方、乾き度の低い冷媒が流れる第２冷媒流路（１２１Ｂ）においては、第２壁部（４２）による前縁効果を得つつ、冷媒の圧力損失を第１冷媒流路（１２１Ａ）よりも低減することができる。

このように第１冷媒流路（１２１Ａ）と第２冷媒流路（１２１Ｂ）との構成を異ならせることで、第１冷媒流路（１２１Ａ）および第２冷媒流路（１２１Ｂ）を、冷媒の状態に対して最適化することができる。これにより、熱交換器全体として熱交換性能を向上させることが可能となる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係る熱交換器を示す平面図である。 図１のＩＩ方向から見た矢視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図３のＩＶ部拡大図である 第１実施形態における上流側冷媒流路のインナーフィンを示す斜視図である。 第１実施形態における下流側冷媒流路のインナーフィンを示す斜視図である。 第１実施形態における板積層方向から見た上流側冷媒流路を示す拡大断面図である。 第１実施形態における板積層方向から見た下流側冷媒流路を示す拡大断面図である。 第２実施形態における熱交換部の要部を示す分解斜視図である。 第２実施形態における板積層方向から見た上流側冷媒流路を示す拡大平面図である。 第２実施形態における板積層方向から見た下流側冷媒流路を示す拡大平面図である。 第３実施形態における熱交換部の要部を示す拡大断面図である。 第３実施形態における熱交換部の要部を示す拡大斜視図である。 図１３のＸＩＶ方向から見た模式的な矢視図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図８に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図に基づいて説明する。第１実施形態に係る熱交換器１０は、車両用空調装置の冷凍サイクルを構成している。本実施形態の熱交換器１０は、冷凍サイクルの高圧側冷媒と冷却水（熱媒体）とを熱交換して高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器である。

冷却水としては、例えば、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体等を用いることができる。本実施形態では、冷却水として、エチレングリコール系の不凍液（ＬＬＣ）が用いられている。

図１に示すように、熱交換器１０は、多数の板状部材１１が積層されて接合されることによって一体的に形成されている。以下では、板状部材１１の積層方向（図１の例では上下方向）を板積層方向という。また、板積層方向の一端側（図１の例では上端側）を板積層方向一端側という。また、板積層方向の他端側（図１の例では下端側）を板積層方向他端側という。

板状部材１１は細長の略矩形状の板材である。板状部材１１の具体的材質としては、例えば、アルミニウム芯材にろう材をクラッドしたクラッド材が用いられる。

略矩形状の板状部材１１の外周縁部には、略板積層方向（換言すれば、板状部材１１の板面と略直交する方向）に突出する張出部１１１が形成されている。多数の板状部材１１は、互いに積層された状態で張出部１１１同士がろう付けにより接合されている。

多数の板状部材１１は、張出部１１１の突出先端が互いに同じ側（図１の例では略下方側）を向くように配置されている。

多数の板状部材１１は、熱交換部１２、冷媒用第１タンク空間１３、冷媒用第２タンク空間１４、冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６を形成している。熱交換部１２は、複数の冷媒流路１２１および複数の冷却水流路１２２で構成されている。

複数の冷媒流路１２１および複数の冷却水流路１２２は、多数枚の板状部材１１同士の間に形成されている。冷媒流路１２１および冷却水流路１２２の長手方向は、板状部材１１の長手方向と一致している。

冷媒流路１２１および冷却水流路１２２は板積層方向に１本ずつ交互に積層配置（並列配置）されている。板状部材１１は、冷媒流路１２１と冷却水流路１２２とを仕切る隔壁の役割を果たしている。冷媒流路１２１を流れる冷媒と、冷却水流路１２２を流れる冷却水との熱交換は、板状部材１１を介して行われる。

冷媒用第１タンク空間１３および冷却水用第１タンク空間１５は、熱交換部１２に対して、冷媒流路１２１および冷却水流路１２２の一方側（図１の例では左 方側）に配置されている。冷媒用第２タンク空間１４および冷却水用第２タンク空間１６は、熱交換部１２に対して、冷媒流路１２１および冷却水流路１２２の 他方側（図１の例では右方側）に配置されている。

冷媒用第１タンク空間１３および冷媒用第２タンク空間１４は、複数の冷媒流路１２１に対して冷媒の分配および集合を行う。冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６は、複数の冷却水流路１２２に対して冷却水の分配および集合を行う。

図２に示すように、冷媒用第１タンク空間１３、冷媒用第２タンク空間１４、冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６は、板状部材１１の四隅（図２の例では上下左右の四隅）に形成された連通孔によって構成されている。本実施形態では、略矩形状の板状部材１１の四隅のうち対角線上にある２つの隅部に、冷媒用第１タンク空間１３および冷媒用第２タンク空間１４が設けられており、残りの２つの隅部に冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６が設けられている。

図１に示すように、熱交換部１２を構成する多数枚の板状部材１１のうち最も板積層方向一端側に位置する第１最端板状部材１１Ａには、第１ジョイント２１および第１冷却水パイプ２２が取り付けられている。第１ジョイント２１は、冷媒配管を接合するための部材であり、熱交換器１０の冷媒入口１０１を形成している。第１冷却水パイプ２２は、熱交換器１０の冷却水出口１０２を形成している。

熱交換部１２を構成する多数枚の板状部材１１のうち最も板積層方向他端側に位置する第２最端板状部材１１Ｂには、第２ジョイント２３および第２冷却水パイプ２４が取り付けられている。第２ジョイント２３は、冷媒配管を接合するための部材であり、熱交換器１０の冷媒出口１０３を形成している。第２冷却水パイプ２４は、熱交換器１０の冷却水入口１０４を形成している。

冷媒入口１０１および冷媒出口１０３は冷媒用第１タンク空間１３に連通している。冷却水出口１０２および冷却水入口１０４は冷却水用第１タンク空間１５に連通している。

図３および図４に示すように、本実施形態では、熱交換部１２を構成する多数枚の板状部材１１は、当該板状部材１１の四隅に板積層方向の一端側または他端側に向かって突出する略円筒状の突出部１１ｆを有している。この突出部１１ｆにより、冷媒用第１タンク空間１３、冷媒用第２タンク空間１４、冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６が、それぞれ形成されている。

図４に示すように、多数枚の板状部材１１のうちの１つには、冷媒用第１タンク空間１３を構成する突出部１１ｆを閉塞する閉塞部１１ｇが設けられている。以下、閉塞部１１ｇが設けられた板状部材１１を、閉塞用板状部材１１Ｃという。本実施形態では、閉塞用板状部材１１Ｃは、板積層方向の中央部よりも他端側、すなわち冷媒出口１０３に近い側に位置している。

閉塞用板状部材１１Ｃに閉塞部１１ｇを設けることにより、冷媒用第１タンク空間１３は、板積層方向に２つの空間に仕切られている。なお、閉塞部１１ｇは、突出部１１ｆ、すなわち閉塞用板状部材１１Ｃと一体に形成されている。

ここで、熱交換部１２を構成する複数の冷媒流路１２１のうち、閉塞部１１ｇよりも冷媒流れ上流側に配置される冷媒流路を上流側冷媒流路（第１冷媒流路）１２１Ａという。また、熱交換部１２を構成する複数の冷媒流路１２１のうち、閉塞部１１ｇよりも冷媒流れ下流側に配置される冷媒流路を下流側冷媒流路（第２冷媒流路）１２１Ｂという。

図１および図３に示すように、熱交換部１２は、複数の上流側冷媒流路１２１Ａを有して構成される第１熱交換部１２Ａ、および、複数の下流側冷媒流路１２１Ｂを有して構成される第２熱交換部１２Ｂを備えている。また、熱交換部１２は、上流側冷媒流路１２１Ａからの冷媒が、下流側冷媒流路１２１Ｂへ導かれるように構成されている。このため、下流側冷媒流路１２１Ｂを流れる冷媒は、上流側冷媒流路１２１Ａを流れる冷媒よりも乾き度が低くなっている。

本実施形態では、閉塞用板状部材１１Ｃは、板積層方向の中央部よりも冷媒出口１０３に近い側に配置されているので、下流側冷媒流路１２１Ｂの数は、上流側冷媒流路１２１Ａの数よりも少ない。

ここで、本実施形態の熱交換器１０における冷媒の流れについて説明する。図１の実線矢印に示すように、冷媒入口１０１から流入した冷媒は、上流側冷媒流路１２１Ａを、冷媒用第１タンク空間１３側から冷媒用第２タンク空間１４側へ向かって流れ、冷媒用第２タンク空間１４へ流入する。冷媒用第２タンク空間１４へ流入した冷媒は、下流側冷媒流路１２１Ｂを、冷媒用第２タンク空間１４側から冷媒用第１タンク空間１３側へ向かって流れて、冷媒出口１０３から流出する。

このように、熱交換器１０は、 冷媒の流れが１回Ｕターンするように構成されている。すなわち、上流側冷媒流路１２１Ａにおける冷媒の流れ向きと、下流側冷媒流路１２１Ｂにおける冷媒の流れ向きとが、反対になっている。なお、本実施形態の閉塞用板状部材１１Ｃの閉塞部１１ｇが、本発明のＵターン部に相当している。

図示は省略しているが、同様に、閉塞用板状部材１１Ｃでは、冷却水用第１タンク空間１５を構成する突出部１１ｆも閉塞されている。これにより、冷却水用第１タンク空間１５は板積層方向に２つの空間に仕切られている。

ここで、本実施形態の熱交換器１０における冷却水の流れについて説明する。図１の一点鎖線矢印に示すように、冷却水入口１０４から流入した冷却水は、板積層方向他端側の冷却水流路１２２を、冷却水用第１タンク空間１５側から冷却水用第２タンク空間１６側へ向かって流れ、冷却水用第２タンク空間１６へ流入する。冷却水用第２タンク空間１６へ流入した冷却水は、板積層方向一端側の冷却水流路１２２を、冷却水用第２タンク空間１６側から冷却水用第１タンク空間１５側へ向かって流れて、冷却水出口１０２から流出する。

このように、熱交換器１０は、冷却水の流れが１回Ｕターンするように構成されている。また、熱交換器１０は、冷媒の流れと冷却水の流れとが互いに反対方向（対向流）になるように構成されている。

板状部材１１同士の間には、図５および図６に示すインナーフィン３が配置されている。インナーフィン３は、板状部材１１同士の間に介在し、冷媒と熱媒体との間での熱交換を促進させる伝熱部材である。

本実施形態では、インナーフィン３としてオフセットフィンが用いられている。具体的には、インナーフィン３は、部分的に切り起こされた切り起こし部３０が形成された板状の部材である。切り起こし部３０は、冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向に多数個形成されている。切り起こし部３０は、板積層方向から見た断面形状が、板積層方向と直交する方向に延びる略長方形状となるように形成されている。

冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向に隣り合う切り起こし部３０同士は、互いにオフセットされている。多数個の切り起こし部３０は、冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向に千鳥配置されている。

インナーフィン３は、隣り合う両方の板状部材１１にろう付けにより接合されている。したがって、インナーフィン３は、隣り合う板状部材１１同士を接合し、かつ冷媒流路１２１および冷却水流路１２２を板積層方向に横断する内部壁を構成している。

上流側冷媒流路１２１Ａおよび下流側冷媒流路１２１Ｂには、互いに異なるインナーフィン３がそれぞれ配置されている。以下、インナーフィン３のうち、上流側冷媒流路１２１Ａに配置されるインナーフィン３を上流側インナーフィン３１といい、下流側冷媒流路１２１Ｂに配置されるインナーフィン３を下流側インナーフィン３２という。

ところで、図５および図７に示すように、上流側冷媒流路１２１Ａの内部には、上流側冷媒流路１２１Ａを流れる冷媒と接触する第１壁部４１が複数設けられている。本実施形態では、第１壁部４１は、上流側インナーフィン３１の切り起こし部３０により構成されている。

また、図６および図８に示すように、下流側冷媒流路１２１Ｂの内部には、下流側冷媒流路１２１Ｂを流れる冷媒と接触する第２壁部４２が複数設けられている。本実施形態では、第２壁部４２は、下流側インナーフィン３２の切り起こし部３０により構成されている。

ここで、図７に示すような、板積層方向から見た上流側冷媒流路１２１Ａの断面において、冷媒の流れ方向と第１壁部４１の長手方向とが成す、０°以上、９０°以下の角度を、第１傾斜角度という。また、図８に示すような、板積層方向から見た下流側冷媒流路１２１Ｂの断面において、冷媒の流れ方向と第２壁部４２の長手方向とが成す、０°以上、９０°以下の角度を、第２傾斜角度という。

図７に示すように、第１壁部４１は、板積層方向から見た断面において、冷媒の流れ方向と交差する方向に延びている。具体的には、第１壁部４１は、板積層方向から見た断面において、冷媒の流れ方向と直交する方向に延びている。このため、第１壁部４１の第１傾斜角度は９０°となっている。

図８に示すように、第２壁部４２は、板積層方向から見た断面において、冷媒の流れ方向と平行な方向に延びている。このため、第２壁部４２の第２傾斜角度は０°となっている。したがって、第２傾斜角度は、第１傾斜角度よりも小さくなっている。

本実施形態では、上流側インナーフィン３１および下流側インナーフィン３２を、同一種類のインナーフィン３により構成している。すなわち、上流側インナーフィン３１を９０°回転させて配置することにより、下流側インナーフィン３２を構成している。

なお、本実施形態では、冷却水流路１２２には、下流側冷媒流路１２１Ｂと同じ種類のインナーフィン３を配置している。このため、冷却水流路１２２に配置されたインナーフィン３についての説明は省略する。

ところで、本実施形態のような凝縮器においては、冷媒入口側には気相冷媒（乾き度＝１）が流入するため、気相冷媒を拡散させて熱交換させることが望ましい。そして、冷媒の凝縮が進むにつれて液相冷媒の割合が増加する、すなわち冷媒の乾き度が低くなるため、冷媒出口側では冷媒流路１２１における冷媒の圧力損失を低減させることが望ましい。

これに対し、本実施形態では、上流側冷媒流路１２１Ａに設けられた第１壁部４１の第１傾斜角度を９０°とするとともに、下流側冷媒流路１２１Ｂに設けられた第２壁部４２の第２傾斜角度を０°としている。すなわち、下流側冷媒流路１２１Ｂに設けられた第２壁部４２の第２傾斜角度を、上流側冷媒流路１２１Ａに設けられた第１壁部４１の第１傾斜角度よりも小さくしている。

これによれば、乾き度の高い冷媒が流れる上流側冷媒流路１２１Ａにおいては、図７に示すように、第１壁部４１に冷媒が衝突して第１冷媒流路１２１Ａ内に冷媒が拡散される。このため、上流側冷媒流路１２１Ａにおいて、冷媒と冷却水との熱交換を促進させることができる。一方、乾き度の低い冷媒が流れる下流側冷媒流路１２１Ｂにおいては、図８に示すように、第２壁部４２による前縁効果を得つつ、冷媒の圧力損失を第１冷媒流路１２１Ａよりも低減することができる。

このように、本実施形態では、流通する冷媒の乾き度が互いに異なる上流側冷媒流路１２１Ａと下流側冷媒流路１２１Ｂとにおいて、冷媒が衝突する壁部４１、４２の構成を異ならせている。これにより、２種類の冷媒流路１２１Ａ、１２１Ｂを、冷媒の状態に対して最適化することができるので、熱交換器１０全体として熱交換性能を向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、下流側冷媒流路１２１Ｂの数を、上流側冷媒流路１２１Ａの数よりも少なくしている。すなわち、冷媒流れの下流側に向かうにつれて、冷媒流路１２１の数（積層段数）を少なくしている。これにより、冷媒流路１２１内の冷媒の流速を速くすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図９〜図１１に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、インナーフィン３を廃止した点が異なるものである。

図９に示すように、本実施形態の板状部材１１は、冷媒流路１２１または冷却水流路１２２側に向けて突出する複数の突起部５０を有している。突起部５０は、板状部材１１と一体に成形されている。

突起部５０は、四角柱状に形成されている。突起部５０の板積層方向から見た断面形状は、矩形状となっている。突起部５０における板積層方向の端面５００は、隣接する板状部材１１に接合されている。

冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向に隣り合う突起部５０同士は、互いにオフセットされている。複数の突起部５０は、冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向に千鳥配置されている。

図１０に示すように、上流側冷媒流路１２１Ａにおいて、複数の突起部５０は、上流側冷媒流路１２１Ａを流れる冷媒と衝突（接触）するように構成されている。このため、本実施形態では、上流側冷媒流路１２１Ａに設けられた突起部５０により、第１壁部４１が構成されている。

図１１に示すように、下流側冷媒流路１２１Ｂにおいて、複数の突起部５０は、下流側冷媒流路１２１Ｂを流れる冷媒と衝突するように構成されている。このため、本実施形態では、下流側冷媒流路１２１Ｂに設けられた突起部５０により、第２壁部４２が構成されている。

第１壁部４１および第２壁部４２の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態の熱交換器１０によれば、第１実施形態と同様に、２種類の冷媒流路１２１Ａ、１２１Ｂを、冷媒の状態に対して最適化することができるので、熱交換器１０全体として熱交換性能を向上させることが可能となる。

さらに、本実施形態では、第１壁部４１および第２壁部４２を板状部材１１の一部により構成しているため、インナーフィンを廃止することができる。このため、部品点数を削減することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１２〜図１４に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、インナーフィン３を廃止した点が異なるものである。

図１２および図１３に示すように、本実施形態の板状部材１１は、板状部材１１の長手方向（冷媒の流れ方向）から見た断面形状が波形状となるように構成されている。すなわち、板状部材１１は、複数の山部１１５と、複数の谷部１１６とを有して構成されている。

図１３および図１４に示すように、隣り合う２つの板状部材１１のうち、一方の板状部材１１の谷部１１６は、他方の板状部材１１の山部１１５と接触している。また、隣り合う２つの板状部材１１は、一方の板状部材１１の山部１１５の稜線１１５Ａと、他方の板状部材１１の山部１１５の稜線１１５Ｂとが交差するように配置されている。

これにより、図１４の実線矢印に示すように、冷媒流路１２１において、冷媒は、板状部材１１の内壁面に衝突しながら、板積層方向および板状部材１１の短手方向（図１４の例では左右方向）に蛇行して流れる。同様に、冷却水流路１２２において、冷却水は、板状部材１１の内壁面に衝突しながら、板積層方向および板状部材１１の短手方向に蛇行して流れる。

ここで、板状部材１１の山部１１５の稜線方向から見た断面において、隣り合う山部１１５間の長さをピッチ寸法Ｐという。下流側冷媒流路１２１Ｂを構成する板状部材１１のピッチ寸法Ｐは、上流側冷媒流路１２１Ａを構成する板状部材１１のピッチ寸法Ｐよりも大きくなっている。

これによれば、乾き度の高い冷媒が流れる上流側冷媒流路１２１Ａにおいては、板状部材１１の内壁面に冷媒が衝突し易くなる。すなわち、板状部材１１の内壁面と冷媒との衝突割合が大きくなる。このため、第１冷媒流路１２１Ａ内に冷媒が拡散され、上流側冷媒流路１２１Ａにおいて、冷媒と冷却水との熱交換を促進させることができる。

一方、乾き度の低い冷媒が流れる下流側冷媒流路１２１Ｂにおいては、上流側冷媒流路１２１Ａと比較して板状部材１１の内壁面に冷媒が衝突し難くなる。すなわち、上流側冷媒流路１２１Ａと比較して板状部材１１の内壁面と冷媒との衝突割合が小さくなる。このため、第２冷媒流路１２１Ｂにおいて、冷媒の圧力損失を第１冷媒流路１２１Ａよりも低減することができる。

このように、本実施形態では、流通する冷媒の乾き度が互いに異なる上流側冷媒流路１２１Ａと下流側冷媒流路１２１Ｂとにおいて、波状の板状部材１１の構成を異ならせている。これにより、２種類の冷媒流路１２１Ａ、１２１Ｂを、冷媒の状態に対して最適化することができるので、熱交換器１０全体として熱交換性能を向上させることが可能となる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上記実施形態では、本発明に係る熱交換器１０を凝縮器に適用した例について説明したが、これに限らず、例えば冷凍サイクルの低圧側冷媒と冷却水とを熱交換して低圧側冷媒を蒸発させる蒸発器に適用してもよい。

この場合、上流側冷媒流路に液相冷媒（乾き度＝０）が流入する。そして、冷媒流れ下流側に向かうにつれて蒸発が進行し、下流側冷媒流路には、上流側冷媒流路を流れる冷媒よりも乾き度の高い冷媒が流れる。

したがって、本発明に係る熱交換器１０を蒸発器に適用する場合、上流側冷媒流路が本発明の第２冷媒流路に相当し、下流側冷媒流路が本発明の第１冷媒流路に相当する。すなわち、本発明に係る熱交換器１０を蒸発器に適用する場合、上流側冷媒流路に配置された第２壁部の第２傾斜角度を、下流側冷媒流路に配置された第１壁部の第１傾斜角度より小さくしてもよい。

（２）上記第１、第２実施形態では、第１壁部４１の第１傾斜角度を９０°とするとともに、第２壁部４２の第２傾斜角度を０°とした例について説明したが、第１傾斜角度および第２傾斜角度はこれらに限定されない。すなわち、第１傾斜角度および第２傾斜角度を、それぞれ、第２傾斜角度が第１傾斜角度よりも小さいという関係を満たす角度であれば任意の角度としてもよい。

（３）上記実施形態では、熱交換器１０を、冷媒の流れが１回Ｕターンするように構成した例について説明したが、これに限らず、冷媒の流れが２回以上Ｕターンするように構成してもよい。この場合、冷媒流れ下流側に向かうにつれて、冷媒流路１２１の本数（積層段数）を少なくしてもよい。これにより、冷媒流路１２１における冷媒の流速を速くすることができる。

（４）上記実施形態では、複数の冷媒流路１２１のうち、一部の冷媒流路１２１により上流側冷媒流路１２１Ａを構成するとともに、残部の全ての冷媒流路１２１により下流側冷媒流路１２１Ｂを構成した例について説明したが、これに限らず、残部の一部の冷媒流路１２１により下流側冷媒流路１２１Ｂを構成してもよい。

１１ 板状部材
１２ 熱交換部
４１ 第１壁部
４２ 第２壁部
１２１ 冷媒流路
１２１Ａ 上流側冷媒流路（第１冷媒流路）
１２１Ｂ 下流側冷媒流路（第２冷媒流路）
１２２ 冷却水流路（熱媒体流路）

Claims (5)

1. 冷凍サイクルの冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱交換部（１２）を備え、
   前記熱交換部（１２）は、複数の板状部材（１１）が互いに積層されて接合されることによって形成されており、
   前記複数の板状部材（１１）同士の間には、前記冷媒が流れる複数の冷媒流路（１２１）、および前記熱媒体が流れる複数の熱媒体流路（１２２）が形成され、
   前記複数の冷媒流路（１２１）および前記複数の熱媒体流路（１２２）は、前記複数の板状部材（１１）の積層方向に並んで配置されており、
   前記複数の冷媒流路（１２１）は、第１冷媒流路（１２１Ａ）、および、前記第１冷媒流路（１２１Ａ）を流れる前記冷媒よりも乾き度の低い前記冷媒が流れる第２冷媒流路（１２１Ｂ）を有しており、
   前記第１冷媒流路（１２１Ａ）内には、前記冷媒と接触する第１壁部（４１）が設けられており、
   前記第２冷媒流路（１２１Ｂ）内には、前記冷媒と接触する第２壁部（４２）が設けられており、
   前記板状部材（１１）の積層方向から見た前記第１冷媒流路（１２１Ａ）の断面において、前記冷媒の流れ方向と前記第１壁部（４１）の長手方向とが成す、０°以上、９０°以下の角度を、第１傾斜角度とし、
   前記板状部材（１１）の積層方向から見た前記第２冷媒流路（１２１Ｂ）の断面において、前記冷媒の流れ方向と前記第２壁部（４２）の長手方向とが成す、０°以上、９０°以下の角度を、第２傾斜角度としたとき、
   前記第２傾斜角度は、前記第１傾斜角度よりも小さく、
   前記熱交換部（１２）は、前記冷媒の流れと前記熱媒体の流れとが互いに反対方向になるように構成されており、
   前記熱交換部（１２）は、前記複数の冷媒流路（１２１）に対して前記冷媒の分配および集合を行う冷媒用第１タンク空間（１３）および冷媒用第２タンク空間（１４）と、前記複数の熱媒体流路（１２２）に対して前記熱媒体の分配および集合を行う熱媒体用第１タンク空間（１５）および熱媒体用第２タンク空間（１６）とを有しており、
   前記板状部材（１１）は、矩形状であり、
   前記板状部材（１１）の四隅のうち対角線上にある２つの隅部に、前記冷媒用第１タンク空間（１３）および前記冷媒用第２タンク空間（１４）が設けられており、残りの２つの隅部に前記熱媒体用第１タンク空間（１５）および前記熱媒体用第２タンク空間（１６）が設けられており、
   前記第１壁部（４１）は、前記複数の板状部材（１１）の積層方向から見た断面において、前記冷媒の流れ方向と交差する方向に延びており、
   前記第２壁部（４２）は、前記複数の板状部材（１１）の積層方向から見た断面において、前記冷媒の流れ方向と平行な方向に延びていることを特徴とする積層型熱交換器。
2. 前記第１傾斜角度が９０°であることを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。
3. 前記熱交換部（１２）は、前記冷媒流路（１２１）を流通する前記冷媒の流れをＵターンさせるＵターン部（１１ｇ）を有しており、
   前記第１冷媒流路（１２１Ａ）は、前記Ｕターン部（１１ｇ）よりも前記冷媒の流れ方向の上流側に配置されており、
   前記第２冷媒流路（１２１Ｂ）は、前記Ｕターン部（１１ｇ）よりも前記冷媒の流れ方向の下流側に配置されており、
   前記第２冷媒流路（１２１Ｂ）の数は、前記第１冷媒流路（１２１Ａ）の数より少ないことを特徴とする請求項１または２に記載の積層型熱交換器。
4. 前記冷媒流路（１２１）内には、前記冷媒と前記熱媒体との熱交換を促進するインナーフィン（３）が設けられており、
   前記第１冷媒流路（１２１Ａ）内に設けられた前記インナーフィン（３）により、前記第１壁部（４１）が構成されており、
   前記第２冷媒流路（１２１Ｂ）内に設けられた前記インナーフィン（３）により、前記第２壁部（４２）が構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。
5. 前記第１冷媒流路（１２１Ａ）を構成する前記板状部材（１１）の一部により、前記第１壁部（４１）が構成されており、
   前記第２冷媒流路（１２１Ｂ）を構成する前記板状部材（１１）の一部により、前記第２壁部（４２）が構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。

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