JP6554182B2 - 重ねられた複数のプレートを有する熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、重ねられたプレートの熱交換器に関し、特に冷却剤と液相のクーラントとの間で熱交換を可能にする凝縮器に関する。

この分野では、互いに平行に積み重ねられた一連の複数のプレートを有する熱交換バンドルを含む熱交換器が知られている。複数プレートのスタックは複数の熱交換面を形成し、その熱交換面間に冷却剤とクーラントが交互層で流体通路回路を通って流れる。したがって、複数プレートのスタックは、２つの異なる回路：冷却剤回路及びクーラント回路、を画定するように構成されている。

この種の既知の交換器は、冷却剤のためのボトルと、そのボトルから下流に位置するサブ冷却部分と、がさらに設けられた交換器を含む。

この場合、積層された複数プレートは、２つの部分、冷却部分及びサブ冷却部分、に分離され、ボトルに連通する少なくとも２つの冷却剤流通口が設けられている。上記の積層された複数プレートの長手延在方向に平行な方向にこれらのポートを配置することが知られている。

しかしながら、このように流通口を配置することは、前記複数プレートの表面に、冷却剤の流れが、ひいては冷却剤とクーラントとの間の熱の交換が低い又は実際には存在しない領域を生成するという欠点を有する。

本発明の目的の１つは、複数の重ねられたプレートであって、前記プレートに接触して流れる第２の流体と第１の流体との間で熱の交換を可能にするように意図された複数の重ねられたプレートを備える熱交換器を提案することによって上述の問題を解決することであり、前記熱交換器は、第１の流体のためのボトルを備え、前記プレートには、第１の流体が前記プレートと前記ボトルとの間を流れることを可能にする複数の中間ポートが設けられ、前記中間ポートは前記プレートの長手主延在方向に対して実質的に横断する方向に配置される。

したがって、前記冷却剤の流れの方向は、中間ポートが整列する方向に対して横断しており、低熱交換の領域は制限される。

一緒に又は別々に取り込むことが可能な様々な実施形態によれば：
− 前記プレートはそれぞれ２つの部分、第１の流体がボトル内に入る前に第１の流体と第２の流体との間の熱の交換を可能にするための第１の部分と、第１の流体がボトル内に入った後に前記第１の流体と前記第２の流体との間の熱の交換を可能にする第２の部分と、を定めるように構成され、前記中間ポートは前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置され、
− プレートの前記第１の部分が凝縮領域を定め、前記第２の部分がサブ冷却領域を定め、
− 前記中間ポートのうちの第１のものは、第１の流体が凝縮領域からボトルに流れることを可能にし、前記中間ポートの第２のものは、第１の流体がボトルからサブ冷却領域に流れることを可能にし、
− プレートは、第１の中間ポート及び第２の中間ポートと位置合わせされた、通過流ポートと呼ばれる追加のポートをさらに備え、
− 第２のプレートと呼ばれる少なくとも１つのプレートの通過流ポートは、前記第１の流体が凝縮領域においていくつかの通路を通って流れることを可能にするようにシールされ、
− ボトルは、プレートの前記主方向に延び、
− 前記熱交換器には、複数の入口マニホールド及び複数の出口マニホールドが設けられ、前記ボトル及び前記マニホールドは、上側と呼ばれる熱交換器の同じ側に配置され、
− 前記中間ポートは、前記第２の流体の流れの方向に縦長の及び／又は細長い形状であり、
− 前記中間ポートの各々は、前記長手方向の主延在方向を横断する方向に測定された幅であって、前記第２の流体の流れの方向において実質的にポートの全長にわたって減少する幅を有する。

純粋に例示的かつ非限定的な例として提供される本発明の少なくとも１つの実施形態の以下の詳細な説明を添付の概略図を参照して読むことにより、本発明はより明確に理解され、その他の目的、詳細、特徴及び利点がより明確になるであろう。

図１は、本発明による熱交換器の側面図である。 図２は、第１の実施形態における、本発明による熱交換器の断面Ａ−Ａに沿った図である。 図３は、第２の実施形態における、本発明による熱交換器の断面Ａ−Ａに沿った図である。 図４は、第１の実施形態における、本発明による第１のタイプのプレートのフロント面の一部の斜視図である。 図５は、第１の実施形態における、本発明による第２のタイプのプレートのフロント面の一部の斜視図である。 図６は、第１の実施形態における、本発明による第３のタイプのプレートのフロント面の一部の斜視図である。 図７は、仕切りが設けられた本発明による第４のタイプのプレートのフロント面の一部の斜視図である。 図８は、第１の実施形態における、本発明による第２のタイプのプレートのフロント面の斜視図である。 図９は、第１の実施形態における第４のタイプのプレートのフロント面の斜視図である。 図１０は、第２の実施形態における、本発明による第１のタイプのプレートの斜視図である。 図１１は、第２の実施形態における、本発明による第２のタイプのプレートのフロント面の一部の斜視図である。

本発明は、第１の流体と第２の流体との間で熱を交換するための熱交換器、特に空調回路の凝縮器、より詳細には自動車（ｍｏｔｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ）における熱交換器、に関する。

前記第１の流体は、例えば、Ｒ１３４ａの名称で知られている流体又はＲ１２３４ｙｆという名称で知られている流体などの冷媒である。熱交換器は、前記第１の流体が気相でそれに入り、液相で出るように構成される。第２の流体は、例えば、グリコールなどの不凍液と混合された水であり得るクーラントである。換言すれば、クーラントは水及びグリコールの混合物であってもよい。

図２及び図３に示すように、前記交換器は、積層方向５に重ねられた複数のプレート３のバンドル１を備え、前記第１の流体及び前記第２の流体のための通路７，９を画定し、それらの前記流体は相互に熱を交換する。有利には、所与のプレート３は、別の隣接するプレート３と共に第１の流体のための通路７を画定し、別の隣接するプレート３と共に第２の流体のための通路９を画定する。換言すれば、第１の流体通路７と第２の流体通路９とは、交互様式で、お互いに続いている。この場合、前記バンドル１は平行六面体の形状である。

言い換えれば、前記積層された複数のプレート３は、第１の流体の流れのための第１の回路と、第２の流体の流れのための第２の回路とを一緒に定めるように設けられており、それらの前記回路は、第２の回路を避けて第１の流体が流れることを可能にし、第１の回路を避けて第２の流体が流れることを可能にする。前記第１の回路及び第２の回路はそれぞれ、複数の第１の流体通路７及び複数の第２の流体通路９を備える。

図１に示すように、前記交換器は、前記第１の流体のためのボトル１１を更に備える。凝縮器の場合、前記ボトル１１は、液相のみがボトル１１の下流に流れることを可能にするように、前記冷媒の気相及び液相を分離するように設けられている。また前記ボトル１１は、前記第１の流体をフィルタにかけるために及び／又は乾燥させるために、フィルタ及び／又は乾燥機を含むことができる。

前記複数のプレート３はそれぞれ２つの部分１３０及び１５０を含み、第１の部分１３０は、第１の流体がボトル１１に入る前に第１の流体と第２の流体との間の熱の交換を可能にするように設けられ、第２の部分１５０は、第１の流体がボトル１１内を通過した後に第１の流体と第２の流体との間の熱の交換を可能にするように設けられている。

その複数のプレート３の前記第１の部分１３０及び前記第２の部分１５０は、バンドルにおいて、それぞれ第１の領域１３及び第２の領域１５を画定する。凝縮器の場合、前記第１の領域１３は凝縮領域であり、前記第１の領域１５はサブ冷却領域である。なお、バンドル１は、第１流体が第１の領域１３の第１の流体通路７と第２の領域１５の流体通路との間を直接流れることができないように、構成されることに留意される。

図８及び図９に示すように、前記積み重ねられたプレート３は、例えば、長方形の形状である。前記複数のプレート３の各々は下方エッジ３１と上方エッジ３２とを含み、有利には前記エッジ３１，３２間の長手主延在方向に延在し、前記長手延在方向は有利にはボトルの長手延在方向に平行である。前記下方エッジ３１及び前記上方エッジ３２は、前記長手主延在方向に沿って互いに対向している。また前記複数のプレート３は前記下方エッジ３１と前記上方エッジ３２との間で長手方向に延びる２つの長手方向エッジ３４を含む。前記複数のプレート３はまた、それらの周囲に、隆起エッジ３０を有する。その複数のプレート３は、前記隆起エッジ３０において、例えばろう付けされて、お互いに接触して配置されるように設けられている。前記複数のプレート３は、フロント面及び背面の２つの面を有し、前記隆起エッジ３０は、各プレート３の前記フロント面に配置されている。すなわち前記隆起エッジ３０は、各プレート３のフロント面側から突出している。

前記複数のプレート３は、例えば、例えばアルミニウム及び／又はアルミニウム合金の、圧延金属シートをチェイシング（ｃｈａｓｉｎｇ）、打ち抜き、及び／又は成形することによって、得られる。

前記第１の流体に関して、前記ボトル１１はバンドル１の前記第１の領域１３と上流で接続され、バンドル１の前記第２の領域１５と下流で接続される。換言すれば、前記熱交換器は、前記第１の流体がバンドル１の前記第１の領域１３、前記ボトル１１及び前記バンドル１の前記第２の領域１５を連続して通過するように構成される。

前記熱交換器は、第１の流体のための入口マニホールド１９ｉ、第１の流体のための出口マニホールド１９ｏ、第２の流体のための入口マニホールド１８ｉ、及び第２の流体の出口マニホールド１８ｏを備える。

図１に示すように、有利には、前記マニホールド及びボトル１１は、熱交換器の同じ側に配置される。この場合、前記入口マニホールドと出口マニホールドは、上方側１７に、例えば前記上方側１７の反対コーナーに近接して、配置される。

有利には、熱交換器は、前記第１の流体が前記第１の流体入口マニホールド１９ｉを通ってバンドル１に入るように構成される。第１の流体は、次に、第１の領域１３を通って流れ、その後ボトル１１を通って流れてバンドル１に戻ってそこで第２の領域１５を通って流れる。前記第１の流体は、最終的に、第１の流体出口マニホールド１９ｏを通って前記バンドル１から出る。

有利には、第１の流体のための場合とは異なり、前記バンドル１は、前記第２の流体が、ボトル１１を通過することなく、前記第１の領域１３０及び第２の領域１５０の一方から他方へ直接的にバンドル１を通って流れるように、構成される。この場合、第２の流体の流れの方向は、バンドル１全体において実質的に同じである。

ボトル１１は、有利には、バンドル１の前記上方側１７と平行に延びる。前記ボトル１１は、この場合、前記マニホールド１９ｉ、１９ｏ間に配置される。したがって、ボトル１１に利用可能な長さに応じて、ボトル１１の断面は、所望の体積を得るように適合される。ボトル１１の体積をその断面を変えることによって変えるこの可能性は、マニホールド１９ｉ、１９ｏがより容易にアクセス可能であることを意味する。この構成は、高レベルの集積化及び製造が容易なボトル１１の使用を可能にする。

また前記熱交換器は、例えば、前記上方側１７上において補強板４９を備えることもできる。

図２に示すように、前記バンドル１は、有利には、前記第１の領域１３内の前記第１の流体のための複数の通路、この場合は３つの通路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、を画定する。前記通路２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、前記第１の流体がこの順番で１つの通路から次の通路に連続的に流れて各通路間で方向を変えるように、構成される。前記第１の領域１３が例えば第１の流体のための凝縮領域である場合に、特に第１の流体の流れの方向に１つの通路から次へと各通路に関連する通路の数が減少するときに、そのような第１の流体の流れは、ヘッドロス（ｈｅａｄ ｌｏｓｓｅｓ）を制限しつつ熱交換を増大させるのに役立つ。

有利には、前記通路２５ａ、２５ｂ、２５ｃの数は、ボトル１１と第１の流体入口１９ｉとの相対位置を最適化するように奇数である。

前記熱交換器は、この場合、前記第１の流体が、第２の流体回路を回避しつつ、第１の流体通路７のうちの１つから次の第１の流体通路７に流れことを可能にするように構成される第１の流体のための複数のコレクタを備える。同様に、前記熱交換器１には、前記第２の流体が、第１の流体回路を回避しつつ、前記第２の流体通路９のうちの１つから次の第２の流体通路９に流れることを可能にするように構成される第２の流体のための複数のコレクタが設けられている。

前記コレクタは、前記複数のプレート３が設けられている複数のポートによって画定される。各コレクタは、プレート３を貫通して配置されている。特に、各コレクタは、有利には、プレート３の積層方向５に平行な長手主延在方向を有する。すなわち、前記コレクタはプレート３の積層方向５に平行に配置されている。より詳細には、前記バンドル１は、第１の流体が第１の領域１３に入るための主入口コレクタ５１ａと呼ばれる入口コレクタを備え、前記主入口コレクタ５１ａは第１の流体入口マニホールド１９ｉに接続される。前記バンドル１はまた、ボトル１１に接続された、第１の領域１３を第１の流体が出るための第１の中間コレクタ５５と呼ばれる出口コレクタを備える。前記バンドル１はまた、第２の流体入口マニホールド１８ｉに接続された、第１の領域１３に第２の流体が入るための入口コレクタを備える。

前記バンドル１は、ボトル１１に接続された第２の中間コレクタ５１ｂと呼ばれるボトル１１から第２の領域１５に入る第１の流体のための入口コレクタを更に備える。前記バンドル１はまた、第１の流体出口マニホールド１９ｏに接続された主出口コレクタ５１ｃと呼ばれる第２の領域１５を出る第１の流体のための出口コレクタ５１ｃを備える。前記バンドル１はまた、第２の流体出口マニホールド１８ｏに接続された第２の流体のための出口コレクタを備える。

第１の中間コレクタ５５及び第２の中間コレクタ５１ｂは、第１の領域１３と第２の領域１５との間のバンドル１内に配置される。

主入口コレクタ５１ａ、主出口コレクタ５１ｃ、第２の流体が第１の領域に入るための入口コレクタ、及び第１の流体が第２の領域を出るための出口コレクタは、全てバンドル１の複数のサイドエッジ１８に沿ってプレート３の積み重ね方向５に平行に配置される。

主入口コレクタ５１ａは、第１流体入口マニホールド１９ｉとバンドル１の第１の領域１３の内側の第１の流体通路７の各々との、両方に接続されていることに留意されたい。主出口コレクタ５１ｃは、第１の流体出口マニホールド１９ｏと、第２の領域１５の内側の第１の流体通路７の各々との、両方に接続されている。

また第１の中間コレクタ５５は、第１の流体がバンドル１の第１の領域１３からボトル１１に流れることを可能にすることに留意されたい。第２の中間コレクタ５１ｂは、第１の流体がボトル１１からバンドル１の第２の領域１５内の第１の流体通路７の各々に流れることを可能にする。

図２に示すように、交換器が複数の通路を有する場合、前記バンドル１は、第１の流体が複数の通路を通って流れるようにするための第３の中間コレクタ５３を更に備える。前記第３の中間コレクタ５３と第１の領域１３の内側の第１の流体通路７の各々との間に直接的に第１の流体が流れることを可能にするように、前記第３の中間コレクタ５３は設けられている。

このように、第１、第２、第３の中間コレクタ５５、５１ｂ、５３は、バンドル１において第１の領域１３と第２の領域１５との間で互いに平行に配置されている。

有利には、第１の領域１３における複数の通路、この場合より具体的には３つの通路、を第１の流体が通って流れることを可能にするために、主入口コレクタ５１ａ及び中間コレクタ５３はそれぞれ分離隔壁５７を具備する。前記分離隔壁５７は、例えば、前記コレクタの長手主延在方向を横切る向きで前記コレクタに配置された平坦な壁である。前記分離隔壁５７は、前記コレクタの内部空間を、前記コレクタの長手主延在方向において互いに対向する複数の長手方向部分に分離するように配置されている。前記分離隔壁５７は、コレクタの前記２つの部分の間の第１の流体の流れを制限するか、又は実際に防止するように構成され、前記部分は前記分離隔壁５７によって互いに分離されている。

前記複数の分離隔壁５７は、各コレクタ５１ａ、５３内に配置されており、オフセットの結果として、前記主入口コレクタ５１ａにおける分離隔壁５７のうちの１つの位置と、第３の中間コレクタ５３における分離隔壁５７のうちの他のものの位置との間で積み重ね方向への複数の通路２５ａ、２５ｂ、２５ｃを通った前記流れを生み出す。各分離隔壁５７は、バンドル１の第１の領域１３における前記第１の流体の流れの方向を修正するように構成される。

図４〜図９に示すように、プレート３はそれぞれ複数のポートを備え、そのポートの各々はバンドル１のコレクタのうちの１つに対応する。前記複数のポートは各プレート３に同じように配置され、プレート３が互いに積み重ねられた場合に、それぞれのプレート３の前記ポートの重ね合わせにより、バンドル１のコレクタの各々が画定されることに留意される。

特に、前記プレート３は第１の中間ポート７５及び第２の中間ポート６９ｂを含み、第１の中間ポート７５及び第２の中間ポート６９ｂの両者は、第１の流体が前記プレート３と前記ボトル１１との間に流れることを可能にする。前記第２の中間ポート６９ｂがコレクタ５１ｂに対応する一方で、前記第１の中間ポート７５はコレクタ５５に対応する。

本発明によれば、前記第１及び第２の中間ポート６９ｂ及び７５は、プレート３の長手主延在方向に対して実質的に横方向及び／又は直角な方向に整列している。言い換えると、前記第１及び第２のポート６９ｂ及び７５は、第１の流体の流れの一般的及び／又は平均的な方向に対して実質的に横方向の及び／又は直角な直線上に中心がある。

いくつかの通路を有する熱交換器の場合、プレート３は、第３の中間ポート７３と呼ばれる追加のポート７３をさらに備え、前記第３の中間ポート７３は、通路を通る流れを可能にし、前記第１の中間ポート７５及び第２の中間ポート６９ｂとともに整列される。前記第３の中間ポート７３は、この場合、第３の中間コレクタ５３に対応する。

第１の流体の流れの一般的な方向に対して実質的に横方向又は直交する直線に沿った前記中間ポート６９ｂ、７５、７３の整列は、流れが、ひいては熱の交換が小さい又は実際には存在しない１つ又は実際にいくつかの領域の生成を回避するのに役立つ。前記中間ポート６９ｂ、７５、７３のこの配置は、熱交換領域を最大にすることによって空間のより良い使用を可能にする。

前記中間ポート６９ｂ、７３、７５は、有利には、プレート３の長手延在方向に縦長の細長い形状をしている。前記中間ポート６９ｂ、７３、７５の各々は、有利には、プレートの前記長手主延在方向に互いに対向する前記ポートの２つの長手端部間に延在する。前記中間ポート６９ｂ、７３、７５は、前記長手主延在方向を横切る方向に測定される幅を有し、その幅は２つの長手端部間のポートの実質的に全長にわたって縮小する。最大の幅を有するポートの部分は、第２の流体の流れの方向において、最小の幅を有するポートの部分からの上流において位置する。

言い換えれば、前記中間ポート６９ｂ、７５、７３はバルブ形状であり、最も幅広い部分は前記第２の流体の流れの方向において最も狭い部分からの上流において位置する。

前記中間ポート６９ｂ、７５、７３のこの形状は、前記中間ポート６９ｂ、７５、７３におけるプレート３上の第２の流体の流れによって発生されるヘッドロスを低減するのに役立つ。

前記プレート３は、図４，６及び９に示されている複数の第１のプレート３ａ及び図５、７及び８に示される複数の第２のプレート３ｂを含むいくつかのタイプの複数のプレート３を備える。前記第１のプレート３ａは、第１の流体がそれらのフロント面上を流れると共に第２の流体がそれらの背面上を流れるように設けられている。前記第２のプレート３ｂは、第２の流体がそれらのフロント面上流れることができるとともに第１の流体がそれらの背面上を流れることができるように設けられている。第１のプレート３ａの１つを第２のプレート３ｂの１つと交互にすることにより、プレートの積み重ねは、前記第１の流体の回路及び前記第２の流体の回路を形成することを可能にする。

前記プレート３は対で使用され、プレート３の各対は第１のプレート３ａの１つと第２のプレート３ｂの１つとを含む。

特に、第１の流体回路については、各第１の流体通路７は、第１のプレート３ａの１つのフロント面と第２のプレート３ｂの背面との間で流通空間によって画成され、前記２つの第１のプレート３ａ及び第２のプレート３ｂは互いに隣り合っている。第２の流体に関し、第２の流体通路９の各々は、第２のプレート３ｂの１つのフロント面と第１のプレート３ａの１つの背面との間で流通空間によって画成されており、前記２つの第１のプレート３ａ及び第２のプレート３ｂは互いに隣り合っている。

第２のプレート３ｂの場合、第１の中間ポート７３、第２の中間ポート６９ｂ及び第３の中間ポート７５の各々は、ドーム状領域７３’、６９ｂ’及び７５’を形成するプレスされた領域にそれぞれ位置し、前記ドーム状領域７３’、６９ｂ’及び７５’の各々は、プレートの底部を形成する平坦領域６７の内側に配置されている。さらに、各ポート７３、６９ｂ、６５を取り囲む前記ドーム状領域７３’、６９’及び７５’間の平坦領域６７において前記プレートのフロント面上を、前記第２のプレート３ｂの第２の部分１５０に第１の部分１３０から直接的に、前記第２の流体が流れることができるように、各第２のプレート３ｂは設けられていることに留意されたい。換言すれば、前記第２のプレート３ｂは、前記第２の流体が、そのフロント面上において、ポート７３、６９ｂ、７５のそれぞれをバイパスして、したがってコレクタ５１ｂ、５５及び５３に流入することなく、前記プレートの第１の部分１３０から第２の部分１５０に流れることができるように、設けられている。

第２のプレートの前記３つのドーム状領域６９ｂ’、７５’及び７３’は、隣接する第１のプレート３ａの平坦領域６９ｂ”、７５”及び７３”にそれぞれ対応するように意図されている。すなわち、前記ドーム状領域６９’、７５’及び７３’と、前記平坦領域６９ｂ”、７５”及び７３”とは、一旦複数のプレート３が互いに積み重ねられて、接触することが意図されている。

第１のプレート３ａの各々において、前記中間ポート６９ｂ、７５及び７３の各々は前記平坦領域６９”、７５”及び７３”のそれぞれの内側に配置される。有利には、前記平坦領域６９ｂ”、７５”及び７３”は、それぞれ、各中間ポートに対し、実質的に同じ形状を有し、且つ、わずかに大きな寸法を有する。すなわち、第１のプレート３ａ上において前記平坦領域６９ｂ”、７５”及び７３”の各々は対応の中間ポート６９ｂ、７５及び７３を取り囲む。

第１のプレート３ａの前記平坦領域６９ｂ”、７５”及び７３”は、第２のプレート３ｂのドーム状領域６９ｂ’、７５’及び７３’と形状及び寸法が実質的に同一であり、平坦領域６９ｂ”、７５”、７３”及びドーム状領域６９ｂ’、７５’及び７３’の一緒の接合を促進する。

特に、各第２のプレート３ｂの前記ドーム状領域６９ｂ’、７５’及び７３’のフロント面は、隣接する第１のプレート３ａの平面領域６９ｂ”、７５”及び７３”の領域の背面と接触するように構成されている。

第１のプレート３ａは、図４に示す第１のタイプの第１のプレート３ａ’と、図６に示す第２のタイプの第１のプレート３ａ”として、さらに区別することができる。第２のプレート３ｂの１つを第１のタイプの第１のプレート３ａ’の１つと組み合わせることは、第１のタイプの対を形成することを可能にする。第２のプレート３ｂの１つを第２のタイプの第１のプレート３ａ”の１つと組み合わせることは、第２のタイプの対を形成することを可能にする。

第１のタイプのプレートの対は、第１の流体が通路２５ａ及び２５ｂ、及び実際には２５ｃ、を通って流れることを可能にするように構成される。第２のタイプのプレートの対は、通路２５ｃにおいて、第１の流体が第１及び第３の中間コレクタ５３，５５の間を流れることを可能にするように構成される。言い換えれば、通路２５ａ及び２５ｂが第１のタイプのプレート３のペアを備える一方で、通路２５ｃは、第２のタイプのプレートの少なくとも１つの対を、また随意的に第１のタイプのプレートの対を、備える。

第２のプレート３ｂは、有利には全ての通路において同一であり、したがって以下により詳細に説明するように、隔壁５７を設けない限りプレート３の対のタイプは重要ではないことに留意されたい。

両方のタイプの対において、第１のプレート３ａにはそのフロント面上において、その第２のプレートの平坦領域６７において、第２のプレート３ｂの背面と接触することを意図したドーム状領域６５から形成されたプレスされた領域が設けられている。第１のプレート３ａの前記ドーム状領域６５は、中間ポート６９ｂ、７５，７３において、前記プレート３ａの第１の部分１３０と第２部分１５０との間に配置されていることに留意されたい。同様に、第２のプレート３ｂの平坦領域６７は、部分１３０と部分１５０との間に配置される。

特に、前記ドーム状領域６５は、前記第１の流体が第１の領域１３から第２の領域１５に直接通過することが防止されるように、第１のプレート３ａのサイドエッジ３４の一方からサイドエッジ３４の他方に実質的に横方向に延びている。

第１のタイプの対において、第１のタイプの第１のプレート３ａ’の前記ドーム状領域６５と第２のプレートの前記平坦領域６７とは、一緒に接合された場合に、それらが第１の流体が第１の部分１３と第２の中間ポート６９ｂと第１の中間ポート７５との両方の間を流れることを防ぎつつ、第１の流体が第１の領域１３とポート７３との間及び第２中間ポート６９ｂと第２の領域１３との間を流れることを可能にするように、設けられる。

言い換えれば、第１のタイプの第１のプレート３ａ’の前記ドーム状領域６５と第２のプレート３ｂの前記平坦領域６７とは、一緒に接合された場合に、それらが第１の流体がバンドル１の第１の領域１３と第１及び第２の中間コレクタ５５，５１ｂとの間を流れることを防ぐように、設けられている。

より具体的には、第１のタイプの対のプレート３において、前記ドーム状領域６５は、第１の部分１３から前記第２の中間ポート６９ｂを隔離するように、平坦領域６９ｂ”及び前記第２の中間ポート６９ｂをまずバイパスする。次いで、ポート７５及び平坦領域７５”は、ドーム状領域６５によって完全に取り囲まれ、前記ポート７５は、第１の部分１３及び第２の部分１５の両方から隔離されるように設けられる。最後に、ドーム状領域６５は、平坦領域７３”及び第３の中間ポート７３をバイパスして、第１のタイプの第１のプレート３ａ’の第２の部分１５から前記第３の中間ポート７３を分離する。

第２のタイプの対、すなわち最終通路２５ｃに配置された対は、この場合、第２のプレート３ｂの平坦領域６７と一緒に接合する場合に、第１の流体が第１の領域１３と第１の中間コレクタ５５との間で直接的に流れることを可能にするように、第２のタイプの第１のプレート３ａ”の前記ドーム状領域６５が今回は設けられる点で、第１のタイプの対と異なる。すなわち、第２のタイプの第１のプレート３ａ”は、第１の領域１３とボトル１１との間の通路を提供するように設けられている。

より具体的には、第２のタイプの対のプレートにおいて、第２のタイプの第１のプレート３ａ”の前記ドーム状領域６５は、まず平坦領域６９”及び前記第２中間ポート６９ｂをバイパスして、前記第２の中間ポート６９ｂを第１の部分１３から隔離する。次いで、平坦領域７５”と第１の中間ポート７５は、ドーム状領域６５によって第２のタイプの第１のプレート３ａ”の第２の部分１５から分離される。最後に、平坦領域７３”及び第３の中間ポート７３も、前記ドーム状領域６５によって、第２のタイプの第１のプレート３ａ”の第２の部分１５から分離される。

図７において、第２のプレート３ｂは、図５に示されているものと、ポート７３がこの場合分離隔壁５７の１つを備えている点で、異なる。有利には、１よりも多い通路を有する熱交換器において、バンドル１は、少なくとも１つのそのようなプレート３を含む。その複数の分離隔壁５７は、例えば、ドーム状領域７３’と一体であることに留意されたい。

第２の流体の流れは、プレート３の対のそのタイプによって影響されない。同じタイプの通路が、第２の流体入口コレクタから第２の流体出口コレクタへ第２の流体を案内するように画定される。

一般に、一対のプレート内の各流体の流れは、プレート３うちの１つのドーム状領域のフロント面と隣接するプレート３の平坦領域の背面との間の接合部によって拘束され、前記流体が前記接合部をバイパスするように強制されることが認められる。言い換えれば、ドーム状領域の１つと平坦面との間の接触領域は、前記第１及び第２の流体に接近できない。

前記ドーム状領域６５は、第１の流体が１つのコレクタから別のコレクタに直接流れることを防ぐように設けられていることにも留意されたい。言い換えれば、前記ドーム状領域６５は、第２のタイプの対を除いて、所与の対の２つのプレート３の間で第１の流体が１つの中間ポートから別の中間ポートに流れるのを防止するようにさらに設けられている。

さらに、前記プレート３には、プレート３間の流体及び／又は接触点に攪乱を生じさせるように配置されたプレートの底面に波形部７７を設けることができる。したがって前記波形部は、第１の流体と第２の流体との間の熱の交換を改善するのに役立つ。

あるいは、図２に示すように、熱交換器の第１の領域１３は単一パス（ｓｉｎｇｌｅ−ｐａｓｓ）構成を画定する。この構成は、本ケースでは、複数の第２のプレート３ｂのみを使用することによって得られ、その複数の第２のプレート３ｂの全てには、図７に示すような複数の分離隔壁５７と、図６に示すような第２のタイプの複数の第１のプレート３ａ”とが設けられている。

変形例として、図１０及び図１１に示すように、第３の中間ポートが設けられていない複数のプレート３が使用可能である。

有利には、単一パス熱交換器の他の特徴は、３パス熱交換器のそれらと同様である。

Claims (8)

1. 複数の重ねられたプレート（３）であって、前記プレート（３）と接触して流れる第２の流体と第１の流体との間で熱の交換を可能にすることが意図された複数の重ねられたプレート（３）を備える熱交換器において、前記交換器は第１の流体のためのボトル（１１）を具備し、前記プレート（３）には、前記プレート（３）と前記ボトル（１１）との間で第１の流体が流れることを可能にする複数の中間ポート（６９ｂ、７５）が設けられ、前記複数の中間ポート（６９ｂ、７５）は、各プレート（３）の長手主延在方向に対して実質的に横切る方向へ配置されており、
   プレート（３）は、前記第１の中間ポート及び前記第２の中間ポート（６９ｂ、６９ｂ）と整列されている通過流ポートと呼ばれる追加のポート（７３）を更に備える、熱交換器。
2. 複数の重ねられたプレート（３）であって、前記プレート（３）と接触して流れる第２の流体と第１の流体との間で熱の交換を可能にすることが意図された複数の重ねられたプレート（３）を備える熱交換器において、前記交換器は第１の流体のためのボトル（１１）を具備し、前記プレート（３）には、前記プレート（３）と前記ボトル（１１）との間で第１の流体が流れることを可能にする複数の中間ポート（６９ｂ、７５）が設けられ、前記複数の中間ポート（６９ｂ、７５）は、各プレート（３）の長手主延在方向に対して実質的に横切る方向へ配置されており、
   前記複数の中間ポート（６９ｂ、７５）は、前記第２の流体（３）の流れの方向に縦長の及び／又は細長い形状であり、
   前記複数の中間ポート（６９ｂ、７５、７３）の各々は、前記長手主延在方向に対して横切る方向に測定される幅であって、前記第２の流体の流れの方向へのポートの実質的に全長にわたって減少する幅を有する、熱交換器。
3. 前記プレート（３）は、各々が、第１の流体がボトル（１１）に流入する前に第１の流体と第２の流体との間の熱の交換を可能にするための第１の部分（１３０）、及び第１の流体が前記ボトルに流入した後に第１の流体と第２の流体との間の熱の交換を可能にする第２の部分（１５０）、という２つの部分（１３０，１５０）を定めるように構成され、前記複数の中間ポート（６９ｂ、７５）は前記第１の部分（１３０）と前記第２の部分（１５０）との間に配置されている請求項１又は２に記載の熱交換器。
4. プレート（３）の前記第１の部分（１３０）は凝縮領域（１３）を定め、前記第２の部分（１５０）はサブ冷却領域（１５）を定める請求項３に記載の熱交換器。
5. 前記複数の中間ポート（６９ｂ、７５）のうちの第１のものは、凝縮領域（１３）からボトル（１１）に前記第１の流体が流れることを可能にし、前記複数の中間ポート（６９ｂ、７５）の第２のものは、ボトル（１１）からサブ冷却領域（１５）に第１の流体が流れることを可能にする請求項４に記載の熱交換器。
6. 第２のプレートと呼ばれるプレート（３）のうちの少なくとも１つの通過流ポート（７３）は、前記第１の流体が凝縮領域（１３）において複数の通路を通って流れることを可能にするように、シールされている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
7. ボトル（１１）はプレートの前記主方向に延在する請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱交換器。
8. 前記熱交換器には、複数の入口マニホールド（１９ｉ）及び複数の出口マニホールド（１９ｏ）が設けられており、前記ボトル（１１）及び前記マニホールド（１９ｉ、１９ｏ）は、上側と呼ばれる熱交換器の同じ側（１７）に配置されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱交換器。

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