JPH10513540A

JPH10513540A - プレート型熱交換器

Info

Publication number: JPH10513540A
Application number: JP8520283A
Authority: JP
Inventors: ハーゼルデン，ジェフリー・ゴードン
Original assignee: ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・ユーエスエイ・インコーポレーテッド
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1998-12-22
Also published as: AU696121B2; WO1996020382A1; US6032470A; EP0935114A3; GB9426208D0; CA2206780A1; CN1172525A; AU4269296A; US5875838A; EP0795111A1; EP0935114A2

Abstract

(57)【要約】プレート型熱交換器（４、６）は液体と蒸気の冷媒の相対比率を変化させて、熱交換器（４、６）を通る流体経路に亙り２相の冷媒を均衡状態に維持することを可能にする。経路は右から左へ次に左から右へ向うように配置されていて第１及び第２の組の交互に変わる平行な副流路（３６、３８、４６、４８）を備えている。第１の組（３８、４８）の副流路の各々に沿う冷媒の流れに対する抵抗は隣接する第２の組（３６、４６）の副流路に沿う流れの抵抗よりも大きい。熱交換器（４、６）を通る冷媒の流路の形態は、冷媒流れに対する抵抗が一端に向かう方が他端に向かうよりも大きいように配設されている。このことは、表面形状（１４）を有する一つ又はそれ以上のプレートにより達成され、表面形状は、流路に沿う熱交換流体流れに対する抵抗が流路の長さに沿う一つの領域（１８、２０）において他の領域（１６、２２）よりも大きいように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】プレート型熱交換器本発明は蒸気圧縮装置に使用され得るようなプレート型熱交換器に関する。この熱交換器は流動する流体を気化させ又は凝縮させるために使用され、かつ流体が異なった沸点を有する相互に溶け合う冷媒物質の混合体（温度範囲により沸騰し又は凝縮する混合体の如き）からなる場合に特に適している。この熱交換器は例えば空調機、冷蔵庫又はヒートポンプ等に使用することができる。本発明はまた、プレート型熱交換器を備えた蒸気圧縮装置と、蒸気圧縮装置を作動する方法とに関する。プレート型熱交換器は相互に対面する関係で結合されたいくつかのプレートを備えており、それらのプレートの間の密封は例えば溶接、接着又は挟着により行われる。プレートは、流路が隣接する各対のプレートの間に形成されており、プレート間の空間を通る流体が該空間の入口端から出口端へ流動するように、適切な表面形態で形成される。一般的には熱交換器は、２つ以上のプレートが交互に配置された対のプレートの間に水路又は流路を与えて熱交換関係にある２種類の異なった流体を流動させるように、形成されている。流体の一つは相変化する冷媒であってもよく、もう一方の流体は場合に応じて加熱され又は冷却される液体（例えば水）か若しくはガス（例えば空気）とすることができる。熱交換する表面積はフィンにより増加させることができる。フィンはプレート間の流路を流れる熱交換流体（例えば冷媒）用に設けられている。これらのフィンは加熱されるか又は冷却される作動流体（ｐｒｏｃｅｓｓｆｌｕｉｄ）（例えば水か空気）用にも設けられている。このような形式の熱交換器は、熱交換関係にある流体間に対向流が存在するように配設されているのが普通である。流路に沿ういかなる点においても、異なった相の媒体が十分に混合されかつそれら相の混合が効率的になされるように、一つの熱交換媒体における２つの相が流路内で共同して流れるのが好ましい。この状態は蒸発と凝縮が均衡した状態と考えられる。この状態は例えば、蒸気が流路の中央部を流動しかつ流動する蒸気の周りの薄膜の厚さが変化するにつれて液体が流路の壁に沿って流動する態様で、液体と蒸気が共同して流れる場合に生じる。蒸発又は凝縮の均衡した状態は蒸発器若しくは凝縮器の略全長に亙り持続されることが望ましい。この状態を達成することは困難である。それは、相の変動により体積の大きな変動を伴い、これは２つの相の流動状態に影響するからである。蒸発又は凝縮の均衡した状態は、熱交換に含まれる一つ又は各々の流体が異なった沸点を有する相互に溶け合う冷媒物質の混合体を備え、この混合体が共沸混合物を形成しない場合には、特に好ましい。かかる混合体は少なくとも約１０度Ｃ、例えば少なくとも約２０度Ｃほど離れた沸点を有することができる。沸点の相違は通常約７０度Ｃ以下であり、好ましくは約６０度Ｃ以下、例えば約５０度Ｃ以下である。この相違は、流体混合物により最適な熱交換が沸点の範囲に亙り生じることを可能にし、この沸点は流体が熱交換器に沿って流動するにつれて熱交換関係にある流体の温度範囲に合致するように設定される。従って、２相の流体の同一方向の流れ、及び望ましくは同一速度での流れが体積流量の大きな変動にもかかわらず発生するように、熱交換流体の流路が配設されることが望ましい。これにより、相の分離が減少し、若しくは混合体の特定の構成成分の増大が防止される。本発明は、流体の流れに対して流路により与えられる抵抗が一端に向かう第１の領域において他端に向かう第２の領域におけるよりも大きいような、流路の構造を有する、プレート型熱交換器を提供する。本発明の一つの特徴は、少なくとも２つのプレートを備え、それらが向かい合った状態で相互に接続された熱交換器であって、これらのプレートは間に空間を形成しており、熱交換流体が該空間の入口から空間を通ってその出口端へ流動し、これらプレートの外面が別の流体と熱交換するように利用され、流路の形状は、流体の流れに対して流路により与えられる抵抗が一端に向かう第１の領域において他端に向かう第２の領域におけるよりも大きくなるように構成され、プレートの少なくとも一つが流路を通る流体流れに対する抵抗を生じさせる表面形状を有し、この表面形状は、流路に沿う熱交換流体の流れに対する抵抗が流路の長手方向に沿う一つの領域において他の領域よりも大きいように構成されている、ことである。本発明は、熱交換器の全長に亙り蒸気相及び液体相を有する熱交換流体の同一方向流れを容易にする熱交換器を提供する。その結果として、熱交換器の略全長に沿って効果的に均衡した凝縮又は蒸発状態を与え、２相の熱交換流体は共に流路内を流動して、流路に沿ういずれの点においても、各々異なった相が十分に混合されかつ２つの相間の効果的な混合を行う。特に、この熱交換器は、場合によっては熱交換器の長手方向に沿って凝縮又は蒸発を発生させる熱交換流体の体積変化に適合することができる。従って、流路により生じる流動抵抗の変動によっても、液体状及び蒸気状の２相の流体の相対比率が変動するに従って２相の流体が効率的に継続して混合することが確保される。本発明の熱交換器は下記のような特別の利点を有する。即ち、場合により蒸発器又は凝縮器の全長に亙る略均衡した状態の下で、蒸発し若しくは凝縮することが必要とされる冷媒物質の広範囲の沸騰混合体を使用することを可能にする。この特徴は顕著なものである。流路に沿う冷媒の流量は比較的均一に保持され、従って、蒸気相及び液体相の冷媒の分離を最小限にすることが確保される。それにより、液体相及び蒸気相の冷媒の共同した流れが容易に行われ、蒸気は流路の中央部を流動し液体は流動する蒸気の周りに生じる膜厚が変動する薄膜内で効率的に流路の壁に沿って流動する。このような状態は流路の略全長に沿って創ることが可能である。このように、蒸発又は凝縮の均衡状態は冷媒混合体の相変移温度範囲に亙り保持できる。熱交換器の流路の形状は、流体の流れに対して流路により与えられる抵抗が一端に向かう第１の領域において他端に向かう第２の領域におけるよりも大きくなるように構成されている。このことは多数の方法の内のいずれの方法においても達成される。例えば、流路の断面積を他端に向かうより一端に向かう方に大きくすることもできる。従って、熱交換器が蒸発器である場合、断面積は出口端に向かう方が入口端に向かうよりも大きく、熱交換器が凝縮器である場合、断面積は入口端に向かう方が出口端に向かうよりも大きい。プレートの形態を変えて流路の断面積を変化させてもよい。その換わりに若しくはそれに加えて、流路の断面積は、壁のようなプレート間に配置された適当な流路形成部材により変化させてもよい。各プレートはプレートの平面から伸長する構造部（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を有しており、この構造部は流路の少なくとも一部に沿って流路の壁に設けられている。この構造部はプレート材を適当に変形させて、例えばプレートに襞を付けることにより、得られる。この襞は直線状であってもよいが、流れに対する熱抵抗は波形の襞とすることにより影響を受けやすくなる。構造部は型打ちにより形成されかつ、その結果として、流体の流動方向に長手方向に沿って不連続とすることができる。構造部にはプレートの一方側から他方側へ流体が通過するための孔が備わっている。構造部の波形は、それらが熱交換流体の流れに対して与える抵抗が流路の長手方向に沿う一つの領域において他の領域におけるよりも大きくなるように、構成されている。適当な構造部が、流路を通る流体の流動方向に対して少なくとも部分的に横方向に配設された襞として形成されてもよい。流体が流路に沿って、少なくとも流路の長さの一部に沿って、望ましくは流路の略全長に沿って流動するように、流体が構造部の上を通過する。この構造部は、各プレートの表面上に部材を付加することによって、例えば、波形のシート状部材を前記表面に接合（接着剤、溶接、鑞付け又はその他の適当な技術を利用して）することにより、形成してもよい。構造部は流路を形成する双方のプレートに設けられるのが好ましく、この構造部は流路に沿う流体の流れに対して必要な抵抗を与えるように協働する。しかしながら、いくつかの適用例では、抵抗は構造部付きのプレートと協働する平坦なプレートにより与えられてもよい。各プレートに設けられた構造部は、流動抵抗に影響を及ぼすことに加えて、プレートに強度をもたらすため、プレートは、使用中に熱交換器が受ける圧力に耐える。流路の領域間にある構造部の襞は、（ａ）熱交換流体の流れ方向に対する構造部の角度、（ｂ）構造部の深さ、及び（ｃ）構造部の波長等の特性により変化する。例えば、流体の流れに対する抵抗は流体の流動方向に対する構造部の傾斜角度を増すことにより増加する。その換わりに若しくはそれに加えて、流体の流動に対する抵抗は、流体が流路に沿って流れるとき強制的に従うように設けられた構造部の深さを増すことにより増加させることもできる。又は、流体の流動に対する抵抗は、構造部の配列内の隣接するピーク間の距離を短縮することにより、即ち構造部の波長を短縮することにより、増加させることができる。フィンをプレート間に設けることができる。フィンは熱交換流体が流れる流路に設ける。その換わりに若しくはそれに加えて、フィンを作動流体が流れる通路又は流路に設けてもよい。フィンは上を流れる流体の流れ方向に向けて設けられる。フィンはまた、例えば摩擦係数により、流体の流動抵抗に影響を与え、若しくは通路又は流路の断面積を変えることにより影響を与える。フィンが熱交換流体及び作動流体の双方に設けられる場合、フィンのパターンは一方の流体から他方の流体まで異なっていてもよい。例えば、熱交換流体のフィンは該流体が略上下に交互に流れる流路を形成し、一方作動流体の流路又は通路は熱交換器に亙り実質的に直線状であってもよい。フィンを内蔵することにより、フィンが熱交換器を補強して容量を向上させ、使用中に受ける圧力に耐え得るという利点が生じる。異なった流動抵抗を有する、流路の第１及び第２の領域は、流体が流路の入口端から出口端に流れるにつれて一つの領域から他の領域まで継続的に流動するように配置されている。これらの領域は流路の両端にまで伸長する必要はない。入口、出口又はその双方に関連する領域を多枝管で集合させることもでき、それにより、流体は一対のプレート間の平行した流路に分配される。流動抵抗は多枝管領域で影響を受ける（即ち増加し又は減少する）。流路に沿った熱交換流体の流動抵抗は、流路の長さの少なくとも一部に沿って、いくつかの状況の下では流路の略全長に沿って、連続的に変化する。この流動抵抗は流路の長さに沿う特定の点において鋭く変化する。このような点の数は、例えば、流路の全長に亙り必要な抵抗の変化及び各点での抵抗の変化に依存する。熱交換器のいくつかの構成においては、流動抵抗が流路の長さに沿う少なくとも２つの点（例えば３つ又は４つの点）で変化し、それにより、流路の長さに沿って抵抗のレベルが異なっている、４つ又は５つの領域を有することが適切である。プレートにより形成される流路の経路は、右から左へ次に左から右へと交互に換わる（ｂｏｕｓｔｒｏｐｈｅｄｏｎｉｃ）形式のものとすることができる。この経路は第１及び第２の組の交互に換わる平行な副流路を備えている。この副流路は、流体が第１の組、第二の組又はそれら双方内で水平に流れるように配置されている。流体は第１及び第２の組のいずれか一つ内で略垂直に、例えば第１の組内で略下方にかつ第２の組内で略上方に、流れることが望ましい。垂直な流れは、特に重力の作用による液体相及び気体相状態の冷媒間の分離を最小限にするという利点がある。別の特徴において、本発明は、向かい合わせた状態で相互に接続された少なくとも２つのプレートを備えた蒸気圧縮装置を作動する方法を提供する。プレートはその間の空間に流路を形成して、その入口端から出口端まで空間を介して熱交換流体を流動させる。流路の形態は、流路に沿う熱交換流体の流れに対する流路の抵抗が流路の一端部に向かう領域において流路の多端部に向かう領域より大きくなるように、構成されている。この方法は、熱交換流体が他の流体と熱交換関係で流路を流れる間に、熱交換流体を略垂直に上方に流動させる段階を備えている。本発明により作動される蒸気圧縮装置は、冷媒蒸気が液体冷媒を熱交換器の流路内で上方に、蒸気と略同じ速度で押し流すことを可能とする。従って、効果的な均衡状態の凝縮又は蒸発が流路の上向きリムに沿って、望ましくは下向きリムにも沿って、発生する。別の特徴において、本発明は向かい合った関係で相互に接続された少なくとも２つのプレートを備えた熱交換器を提供する。これらのプレートはその間に空間を画成して、その入口端から出口端まで空間を介して熱交換流体を流動させ、プレートの外面は他の流体との熱交換に利用される。流路の経路は右から左へ次に左から右へと交互に換わることにより、第１及び第２の組の交互に平行な副流路を備え、第１の組の副流路の各々に沿う冷媒の流れに対する抵抗が、第２の組の隣接するそれぞれの副流路に沿う流れの抵抗より大きい。副流路はプレートの構造部で形成される。構造部はプレート間に配設された流路形成部材で形成することができる。構造部はプレート簡に配置されたフィンで形成するか、又は流体が構造部に沿って流れるようにしてもよい。第１の組の副流路に沿う冷媒の流れに対する抵抗は第２の組の副流路に沿う流れに対する抵抗よりも大きい。このように、流路に沿って流れる流体の流量制御は第１の組の副流路において与えられ、流体は第２の組の副流路に沿って比較的容易に流動することができる。かかる構成において、熱交換は第１の組の副流路内で予備的に行われ、熱交換流体が第１の組の副流路にある間に流路内の熱交換流体との熱交換が行われるような形態で流路が構成される。かかる構成は、液相及び気体相にある流体の混合が低い抵抗の副流路内で可能であり、高い抵抗の副流路での均衡した凝縮又は蒸発を容易にする、という利点を有する。流動抵抗が第１の組及び第２の組の副流路の間で異なる場合、重力の影響による相の分離が最小限になるように、抵抗値が高い組の流体流れが略下方に向き、かつ抵抗値が低い組の流体流れが略上方に向くことが望ましい。流路の形態は、第１の組の副流路が第２の組の副流路により接続された少なくとも２つの副流路、例えば３つ又は４つの副流路を備えた構成である。流路が２つ又はそれ以上の副流路の第１の組を備えている場合には、熱交換流体の流れに対する抵抗の変動は、各副流路の流れに対する抵抗が略一定の状態で、第１の組の連続した副流路間に導入される。このような変動は、冷媒が熱交換器を通過するときに、例えば、冷媒の液体と気体の比率の変化を考慮に入れることができる。熱交換器は、第１の対のプレートの間に熱交換流体を流す流路を形成するように配置されている少なくとも３つのプレートと、第１の対のプレートの間で熱交換流体と熱交換するように隣接した対のプレート間に別の流体を流す流路又は通路とを備えていることが望ましい。全体として、熱交換器はいくつかのプレートを備えていて、２つの熱交換流体が流れる流路を交互の対のプレート間に設けている。しかし、本発明は２つのプレートからなる熱交換器も提供する。２つのプレートはその間に空間を画成して、両プレートに亙り流動する作動流体と熱交換関係にある熱交換流体を通過させる。熱交換器は２対で共に連結された少なくとも４つのプレートを備えていて、２つの対の間に経路を画成し、この経路は２対のプレートで画成されかつ右から左へ次に左から右へと交互に換わる流路内を流れる熱交換流体と熱交換する別の流体を流すことが望ましい。本発明は、熱交換器の流路間に液相及び気体相の双方の状態にある冷媒を配送する装置を備えており、この装置は、（ａ）配送管と、（ｂ）該管から熱交換器の流路内に冷媒を供給する複数のポートであって、冷媒の蒸気を排出するポートの寸法はポートに圧力損失が生じるように限定されている、ポートと、（ｃ）配送管に入る冷媒の入口であって、配送管に入る冷媒が乱流となり、かつ液相及び気体相の状態にある冷媒が該管内で均衡状態となるように構成された入口と、を備えている。この装置が冷媒を配送する流路は隔置された対のプレート、例えば、４つのプレートを重ねた２対のプレートで形成される。乱流は、配送管の一端に向けて冷媒を排出することにより、該管内の冷媒に伝達される。従って、乱流は入口から管の端部壁の方に向けられる。これは、例えば入口端部に曲がり部を設けることにより、又は入口管の側部に入口からの冷媒用の開口部を設けることにより、達成されることもある。冷媒が排出される配送管の端部は拡大され、特に略丸みが付与されることが望ましい。配送管の出口ポートは該管の周囲に等間隔に配置されており、従って、幾つかは液体冷媒の排出用に設けられ、幾つかは蒸気冷媒の排出用に設けられる。該管の下部に向く孔が液体冷媒排出用に設けられ、かつ該管の上部に向く孔が蒸気冷媒の排出用に設けられる。該管の上部に向く孔は該管の下部に向く孔よりも大きく、従って、排出された液体及び気体冷媒の相対比率は制御できる。配送管の孔は各々の流路に、若しくは対の流路の間に設けることができる。従って、該管に沿う特定の点で孔から排出された冷媒は２つの隣接する流路内に流入する。本発明の熱交換器はプレート間の流路に流れる冷媒と、例えば液相又は気体相にある作動流体との間で熱を交換するために使用される。作動流体の流動経路の形態は作動流体の相の如き多数の要素に依存して決まる。この流体は対のプレート間の流路に沿って流動する。かかる構成は液相にある作動流体に対しても、熱交換の結果その相が液体と蒸気の間を変動する作動流体に対しても、十分に適している。後者の場合には、上述の通り、作動流体の流れに対する抵抗が流路の一端に向かう領域において他端に向かう領域より大きい場合に適している。作動流体の流動経路は、熱の交換を最適にするようにプレートの表面にフィンを付けた状態で、流路を形成するプレートに亙り作動流体の流動に対して実質的に開放されていてもよい。この構成はガス状又は蒸気相にある作動流体との熱交換に十分に適している。プレートを通して熱交換関係にある一つ若しくは各々の流体の流れに対する抵抗がそれぞれの流路の一端において他端よりも大きく、この熱交換器は熱交換により双方が相を変化させる２つの物質の間で熱を交換する場合に使用するのに適している。別の特徴によれば、本発明は流路を画成する複数のプレートを備え、熱交換器が使用されているとき、熱交換関係にあるそれぞれの流体用の隣接する対のプレート間に、熱交換する少なくとも２種の流体を流動させ、該流体の内の第１の流体用の流路が第２の流体用の流路の間に介在し、（ａ）第１の流体用流路の各々が流路の入口端と出口端の間の右から左へ次に左から右へと交互に換わる経路を画成し、該流路の断面積が経路の一端から他端まで増加し、そして（ｂ）第２の流体用流路の各々が略真直な経路を有している。本発明の特徴を備えた熱交換器は、冷媒のような熱交換流体と圧縮ガスのような作動流体（特に大量に冷却することが必要な場合）の間の熱交換に使用することができる。第１の組の流路は各々が多数の平行な副流路から構成され、これら副流路は冷媒が蒸気成分と液体成分に分離することを防止するように十分に狭くなっている。熱交換器は、第１の組の流路が略上方にかつ下方に冷媒を流す垂直な経路を提供するように、配置されている。第１の流体及び第２の流体のいずれか又はその双方用の流路はフィンを備え、特にフィンの少なくとも幾つかは略流路に沿って伸長するプレートとして設けられていることが望ましい。さらに別の特徴として、本発明は上述のような形式の熱交換器の一つを備えた蒸気圧縮装置を備えている。この装置において、熱交換器は、主に液体相にある冷媒を受けかつ冷媒蒸気（僅かに湿っていることが望ましい）を排出する蒸発器として機能するように配置することができる。それとは反対に、この熱交換器は、冷媒蒸気を受けかつ主に液体相にある冷媒を排出する凝縮器として機能するように配置することもできる。この装置は蒸発器及び凝縮器を備え、その各々が略上述の形式のものである。熱交換器は、熱を交換するべき流体と熱交換関係にある間、熱交換流体が略下方に流動するように装着されることが望ましい。単一の冷媒装置の冷媒として適した物質は、例えば、Ｒ２２及びＲ１３４ａの表示で表されるものがある。本発明による装置の特別の利点は、この装置が広範囲の沸点を有する非共沸混合物状に混合された冷媒を使用するのに適していることである。ここにおいて、凝縮器及び蒸発機内の全ての位置で、液体及び蒸気状の冷媒が並流の状態（即ち共に同一方向に流れ）でかつ均衡状態にある一方、冷媒の混合体は熱交換する流体とは反対方向に流れることが特に望ましい。適切に混合された冷媒の例としては、Ｒ２３／Ｒ１３４ａ及びＲ３２／Ｒ２２７で表示されるものが含まれる。蒸気圧縮装置で循環する流体を表すために本明細書で使用されている「冷媒」という用語は空調機又はヒートポンプとして機能する装置内で循環する流体に適用されることは理解されるであろう。本発明は、添付図面を参照して、以下例示としてのみ詳細に説明する。ここにおいて、図１は、本発明に従って凝縮器及び圧縮機を各々組立てた状態を示す蒸気圧縮装置を図解的に示した図である。図２は、図１の装置の凝縮器及び蒸発器の等角投影図である。図３は、特に小スケールユニットの凝縮器として使用するのに適した、本発明による熱交換器を図解的に示した図である。図４は、図１と同様のものであって、特に小さいスケールユニットの蒸発器として使用するのに適した熱交換器を図解的に示した図である。図５は、図２及び図３に示された熱交換器の等角投影図である。図６は、大きなスケールの場合において、ガス相にある作動流体と熱交換するのに適した熱交換器を図解的に示した図である。図７は、図６の熱交換器を部分的に断面で示した等角投影図である。図８は、熱交換器の冷媒用の分離した流路間に冷媒を配送する装置の縦断面図である。図面を参照すると、図１には冷媒蒸気の圧力を増加させる圧縮器２と、圧縮器から受けた高圧冷媒用の凝縮器４と、凝縮器から受けた液体冷媒用の蒸発器６とを備えた蒸気圧縮装置が示されている。フロート弁（国際公開番号ＷＯ−Ａ−９２／０６３３９に開示された一般的な形式のもの）の形態の膨張装置８が、凝縮器及び蒸発器間の圧力差を維持しかつ凝縮器からの液体冷媒の導出を制御するべく設けられている。受容器１０が蒸発器６の下流側に配設されている。この受容器は貯蔵部１２を備え、その中に、蒸発器から排出された液体冷媒が集められる。このようにして、液体冷媒の圧縮器への供給が最小限にされる。凝縮器４と蒸発器６の各々は向かい合わせの状態で配置されたプレートの組立体からなる。冷媒は対のプレート間を交互に熱交換器（凝縮器４及び蒸発器６）を介して流れ、対のプレートの中間を流れる作動流体とは反対方向に流れる。冷媒と作動流体の流動方向は相互に反対方向である。熱交換器を形成するプレートはそれらに形成された襞若しくは波形１４の形態をしている。各対のプレートの間に形成された流路に沿って流れる冷媒は、各流路に沿って流れる間波形部分を通過するように圧送される。波形１４の形態は凝縮器４の第１の領域１６及び第２の領域１８の間で変化し、蒸発器６の第１の領域２０及び第２の領域２２の間で変化する。凝縮器内では、波形の形態は、冷媒の流れに対する抵抗が凝縮器の出口においてその入口よりも大きくなるように、変化する。蒸発器の場合はその逆である。流れの抵抗は、冷媒の流動方向に対する波形の角度、波形の深さ、及び波形の波長の少なくとも一つを変化させることにより、変化する。入口の多枝管（マニホールド）と出口の多枝管の間に２種以上の態様の波形があってもよいことは認められる。図２は図１に示す装置の凝縮器と、冷媒の流れ方向、及び冷媒と熱交換する流体を示している。流れる方向は相互に反対方向であり、冷媒は下方に流れかつ水のような流体は上方へ流れる。図１及び図２に関する上述の形式の蒸気圧縮装置は、建築物の空調装置に使用されるようなウォーターチラーに適切に適用される。図３は凝縮器を構成するのに適したプレス加工されたプレート３０を示している。凝縮器は積重ねて配設された複数の相補的な対のプレートで形成されている。対のプレートは、例えば空気若しくは水のような加熱される作動流体を流す流路により分離されている。フィンが流路に設けられていて、該作動流体と熱交換する表面積を増加させる。熱交換は、冷媒が相補的な対のプレートで画成された流路に沿って流れるにつれて、行われる。冷媒は入口３２を介して対のプレートの各々の間の流路に供給される。入口はフィン付きの流路を橋渡して接続する。同様に、冷媒は出口３４を介して隣接する対のプレートの間の流路から排出される。入口３２及び出口３４は積重なったプレート全てを通って伸長している。冷媒は各組のプレートの間で流路に沿って流れ、この流路は流体が略上方及び下方に交互に流れるように方向付けされている。流路は第１及び第２の組の交互に平行に配列された副流路を備えている。入口３２から流路内に受入れられた冷媒は副流路３６に流入し、それに沿って小さい流動抵抗に抗して上方に流れる。上方に伸長する副流路の低い流動抵抗により、副流路内で流体の高い流速が得られる。これにより、蒸気相及び液体相にある流体の混合が容易になり、かつ続いて下方に伸長する副流路での均衡した凝縮若しくは蒸発が容易になる。副流路３６の上部において、冷媒は大きな断面積の副流路３８に流入する。副流路３８では、それを画成するプレートは、冷媒が流路３８に沿って下方に流れるにつれて冷媒の流れに抵抗を与えるように形成された波形を有している。小さい流動抵抗に抗して上方へ流動しかつ波形により与えられる抵抗に抗して下方へ交互に流動する流動様式は、それぞれ副流路３６ａ、３６ｂ、及び３８ａ、３８ｂのそれぞれの組において繰り返し行われる。波形が形成された副流路３８を通る冷媒の流れに対する抵抗は、最初の副流路の抵抗と比較して最後の副流路において大きくなっている。このような抵抗の変化は、入口３２から出口３４まで流路の全長に亙り、副流路の断面積を次第に低減することにより達成される。抵抗は上述の方法で波形の形状を変化させることによっても達成される。図４は蒸発器を構成するべく使用される形式のプレートを示している。蒸発器は、図３において示されたプレートからなる凝縮器の形態と同様な方法で積重ねて配置された、複数のプレートで構成される。図４のプレートは入口４２及び出口４４を備え、入口４２及び出口４４はプレートの積重ねに沿って伸長している。流路は入口から出口まで対のプレートの間を伸長しており、冷媒が小さい抵抗に抗して上方に沿って流れる副流路４６、４６ａ、４６ｂを備えている。流路は更に副流路４８、４８ａ、４８ｂを備え、それに沿って、冷媒が波形により付与される抵抗に抗して下方に流れる。副流路４８、４８ａ、４８ｂに沿う冷媒流れに対する抵抗は、冷媒が副流路を介して全長に亙り流れるにつれて、減少する。流動抵抗の減少は、副流路の断面積を他の流路の断面積と比較して増加させることにより原則的に達成される。流動抵抗は上述の方法で波形の形状を変化させることによっても達成される。入口４２は、液体及び蒸気の双方の相にある冷媒が対のプレートの間に略等しく配送されるように、構成されている。入口管は液体及び蒸気の双方の相にある冷媒が流入するように断面積が十分に大きくなっている。対のプレートが相互に接着される場合には、オリフィスが多枝管の頂点に若しくはその付近に設けられる。冷媒蒸気は等しい寸法のオリフィスの中へ均等に流れようとする一方、液体もまたそれらオリフィスの中へ均等に越流しようとする。液体は蒸気により持ち上げられて運ばれる。図３及び図４に示された熱交換器は、プレートで画成される流路を流れる冷媒と、対のプレート間のフィン付流路を流れる作動流体との間に局部的な交差流を有している。しかしながら、幾つかの副流路、例えば図示したような６つの副流路を備えることにより、流体間の全体的な接触過程は本質的に向流となる。冷媒及びそれと熱交換関係にある液体の流動状態は図５に図示されている。図６は蒸気圧縮装置に適した蒸発器を示す。この蒸発器は圧縮ガスの冷却に使用することができる。これは大きなスケールでの圧縮空気を冷却するのに適している。この装置はプレートの間に流路を画成して流体を流す為の積重なった状態で接合されている。各流体と熱交換するために使用される面積を増加するようにフィンが設けられている。フィンの形態は流体で異なっている。この形式の構成は３つ又はそれ以上の流れの中で熱を交換するように使用することができる。以下の記載は二種の流体（冷媒及び冷却されるガス）の間で交換することに限定される。入口側多枝管６２が冷却されるガスに設けられ、出口側多枝管６４が凝縮されていないガスに設けられる。入口側多枝管６２には適当なヘッダーが備わっており、プレート間の流路の間に空気を略均一に分配することが確保される。同様にして、出口側多枝管６４はプレートの間からの排出空気の流れを集める。出口側多枝管は凝縮された液体分のための凝縮物の出口６６を備えている。冷却は積重ねた状態で配置されたプレート間を通過する冷媒により蒸発器流路内で行われる。冷媒は、冷媒入口６８と冷媒出口７０の間を、隣接する対のプレート間の流路を流れる。各対のプレート間の流路は右から左へ次に左から右へ向かう経路を有する。流路の断面積は冷媒入口６８と冷媒出口７０の間を連続して通過するにつれて増加する。フィンが流路内に設けられていて冷媒の流れを方向づけし、かつ冷媒に熱を交換するために利用される面積を増加させる。フィンは流路の上向きリム（ｌｉｍ）及び下向きリムに設けられるが、上向き及び下向きリムの間に横方向に伸長するリムには必要がない。流路の断面積が変化することにより、冷媒が流路に沿って流れるとき、流路に沿う冷媒流れに対する抵抗が減少する。冷却される空気は、冷媒用流路を画成する対のプレートの間の空間内を空気入口６２から空気出口６４まで流れる。フィンは空間内に設けられていて空気との熱交換を最適にしかつプレートを補強する。従って、プレートは２つの流体の流れによる圧力に耐えることができる。フィンは、入口多枝管６２から出口多枝管６４に向かって、熱交換器を通して略直線状である。フィンは、設置条件に合わせて、波形付き、階段状、多孔状又はその他の特徴を有するような適当な外形をしていてもよい。図７は、図６の蒸発器、及び冷媒の流動経路と熱交換する流体との間の関係を示す。図１に示された蒸気圧縮装置は冷媒流れに対する抵抗を変化させる凝縮器と蒸発器とを備えているが、この装置は、かかる機能を奏するように配置された唯一つの熱交換器（蒸発器又は凝縮器）を有する装置に適用することもできる。別の熱交換器は他の形式であってもよい。例えば、空気が冷却されかつ熱が水に排出される場合、上述の形式の凝縮器をフィンアンドチューブ蒸発器と共に使用してもよい。別の構成として、上述の形式の蒸発器を空気冷却式ウォーターチラーのフィンアンドチューブ凝縮器と共に使用してもよい。図８は、例えば図４及び図５に示された形式の蒸発器の、冷媒用流路間に冷媒を配送する装置を示す。本図で、冷媒は隣接する対のプレート内を流れ、冷媒と熱交換する流体は対のプレートの間を流れる。この装置は両端部で閉鎖されている分配管８０を備えている。この装置は、分配管が蒸発器の入口に沿って伸長するように、設けられている。冷媒は端部がやや湾曲している入口管８２を介して分配管に入る。従って、冷媒は、横向きに分配管の端部８４に向かって分配管に流入する。分配管の端部は拡張されていてほぼ丸みが施されている。冷媒が分配管の端部に衝突したとき、乱流が発生することにより、液体及び気体状の冷媒が相互に均衡した状態を保持する。一連の出口ポート８６、８８が分配管に設けられていて、蒸発器の流路内に冷媒を排出する。分配管の上部のポート８６はその底部のポート８８より大きく、従って、冷媒の蒸気及び液体相の相対比率が制御される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年１１月２８日【補正内容】請求の範囲１．相互に向い合った状態で接続された少なくとも２つのプレートを備え、前記プレートはその間の空間に流路を形成して、流路の入口端から出口端まで、第１及び第２の組の交互に替わる副流路の右から左へ次に左から右へ向う経路に沿って熱交換流体を流動させ、プレートの外面は別の流体と熱交換するために利用され、前記第１の組の副流路の各々に沿う冷媒流体の流れに対する抵抗が隣接する第２の組の副流路に沿う流動抵抗よりも大きく、第２の組の副流路の形態は、熱交換流体に対する第２の組の副流路により受ける抵抗が前記経路の一端に向かう第１の領域において、前記経路の他端に向かう第２の領域よりも大きく、少なくとも一つのプレートが前記流路を通る流体の流れに対する抵抗を増加する表面形状を有し、前記表面形状は、第２の組の副流路に沿う熱交換流体の流動抵抗が前記経路に沿う一つの領域において他の領域よりも大きいように構成されていることを特徴とする熱交換器。２．請求の範囲第１項に記載の熱交換器において、前記表面形状は前記流路の長さの少なくとも一部に沿って構造部を提供することを特徴とする熱交換器。３．請求の範囲第１項又は第２項に記載の熱交換器において、前記流路の有効断面積は入口端及び出口端の一方に向く方が、他端に向く方よりも大きくなっていることを特徴とする熱交換器。４．請求の範囲第３項に記載の熱交換器において、前記両領域の間の構造部の形態は、（ａ）熱交換流体の流れに対する構造部の角度、（ｂ）構造部の深さ、（ｃ）構造部の波長の内の少なくとも一つの条件が異なっているいることを特徴とする熱交換器。５．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の熱交換器において、前記流路は、熱交換流体が前記第１の組の副流路にある間に、前記流路内で熱交換流体と熱を交換するように構成されていることを特徴とする熱交換器。６．請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の熱交換器において、前記副流路は、流体が該副流路内で略上向き及び下向きに交互に流れるように構成されていることを特徴とする熱交換器。７．請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第１の組が少なくとも２つの副流路を備えていることを特徴とする熱交換器。８．請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第２の組の副流路の各々は、隣接する第２の組の副流路よりも断面積が小さいことを特徴とする熱交換器。９．請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載の熱交換器において、前記流路内に複数のフィンを備えていて、流路内の熱交換流体が前記フィンを越えて流れるようにしたことを特徴とする熱交換器。１０．請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の熱交換器において、複数のフィンを備え、熱交換流体と熱交換する流体が前記フィンを越えて流れるようにしたことを特徴とする熱交換器。１１．請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載の熱交換器において、第１の対のプレートの間に熱交換流体を流す流路を形成するように配置された少なくとも３つのプレートと、前記第１の対のプレートの間の熱交換流体と熱交換する状態で隣接する対のプレートの間に別の流体を流すための流路と、を備えていることを特徴とする熱交換器。１２．請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載の熱交換器を備え、前記熱交換器を流れる熱交換流体が冷媒であることを特徴とする蒸気圧縮装置。１３．請求の範囲第１２項に記載の蒸気圧縮装置において、前記熱交換器の中に供給される冷媒が前記熱交換器から排出される冷媒よりも比較的多い液体を含むように、前記熱交換器が構成されていることを特徴とする蒸気圧縮装置。１４．請求の範囲第１２項に記載の蒸気圧縮装置において、前記熱交換器は、前記熱交換器の中に供給される冷媒が前記熱交換器から排出される冷媒よりも比較的少ない液体を含むように、構成されていることを特徴とする蒸気圧縮装置。１５．請求の範囲第１２項ないし第１４項のいずれかに記載の蒸気圧縮装置において、前記熱交換器は、前記別の流体と熱交換状態にある間に熱交換流体が略下方に流れるように、装着されていることを特徴とする蒸気圧縮装置。１６．請求の範囲第１２項ないし１５項に記載の蒸気圧縮装置を作動する方法にして、前記熱交換流体が流路内で流動する間に別の流体と熱交換する状態で、前記熱交換流体を略垂直に上方に流すことを特徴とする方法。１７．向かい合った状態で相互に接続された少なくとも２つのプレートを備え、前記プレートはその間の空間に流路を形成して入口端から空間を介して出口端まで熱交換流体を流し、前記プレートの外面は別の流体と熱交換するように利用され、前記流路の経路は右から左へ次に左から右へと交互に換わり、この経路は第１及び第２の組の交互に換わる平行な副流路を備え、前記第１の組の副流路に沿う冷媒の流れに対する抵抗は隣接する第２の組の副流路に沿う流れに対する抵抗よりも大きいようにしたことを特徴とする熱交換器。１８．請求の範囲第１７項に記載の熱交換器において、前記流路は、熱交換流体が前記第１の副流路内にある間に流路内の熱交換流体と熱を交換するように構成されていることを特徴とする熱交換器。１９．請求の範囲第１８項に記載の熱交換器において、熱交換流体は、前記第１の組の副流路内にあるとき略下方に流れるように配置されている、ことを特徴とする熱交換器。２０．請求の範囲第１７項ないし第１９項のいずれかに記載の熱交換器において、前記副流路は、流体が略上方に及び下方に交互に流れるように配設されている、ことを特徴とする熱交換器。２１．請求の範囲第１７項ないし第２０項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第１の組が少なくとも２つの副流路を備えていることを特徴とする熱交換器。２２．請求の範囲第１７項ないし第２１項のいずれかに記載の熱交換器において、２つの対に接続された少なくとも４つのプレートを備え、前記右から左へ次に左から右へと交互に換わる流路内の熱交換流体と熱交換関係にあるとき、前記２つの対のプレート間に形成された経路を前記別の流体が流れるようにしたことを特徴とする熱交換器。２３．請求の範囲第２２項に記載の熱交換器において、前記別の流体の経路が、前記副流路に略垂直方向に、対のプレートの露出した表面の間に伸長する長尺の部材で形成されることを特徴とする熱交換器。２４．請求の範囲第２２項又は第２３項に記載の熱交換器において、前記２つの対のプレートで画成される流路間に液相及び気体相の双方の状態にある冷媒を配送する装置を備え、（ａ）配送管と、（ｂ）該管から熱交換器の流路内に冷媒を供給する複数のポートであって、冷媒の蒸気を排出するポートの寸法はポートに圧力損失が生じるように限定されている、ポートと、（ｃ）配送管に入る冷媒の入口であって、配送管に入る冷媒が乱流となり、かつ液相及び気体相の状態にある冷媒が該管内で均衡状態となるように構成された入口と、を備えていることを特徴とする熱交換器。２５．請求の範囲第２４項に記載の熱交換器において、前記冷媒が一端に向かう配送管内に供給され、かつ前記配送管の端部壁に向かって前記入口から案内されることを特徴とする熱交換器。２６．請求の範囲第２５項に記載の熱交換器において、前記配送管は、冷媒が排出される端部で拡張されていることを特徴とする熱交換器。２７．請求の範囲第２４項ないし第２６項のいずれかに記載の熱交換器において、出口ポートが前記配送管の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、出口ポートの幾つかは液体冷媒を排出し、他の幾つかは蒸気冷媒を排出することを特徴とする熱交換器。２８．請求の範囲第２７項に記載の熱交換器において、前記配送管の底部に向かう出口ポートは、冷媒の流れに対して、配送管の上部に向かう出口ポートよりも大きい抵抗を与えることを特徴とする熱交換器。２９．請求の範囲第１項ないし第１１項又は請求の範囲第１７項ないし第２８項のいずれかに記載の熱交換器において、少なくとも２種の流体を流す流路を画成する複数のプレートを備え、使用中に熱交換関係にあるそれぞれの流体が隣接する対のプレートの間で熱交換し、前記流体の内の第１の流体用の流路は第２の流体の流路の間に介在している熱交換器であって、（ａ）前記第１の流体用流路の各々が流路の入口端と出口端の間に右から左へ次に左から右へと交互に換わる経路を画成し、前記流路の断面積は前記経路の一端から他端へ増加し、（ｂ）前記第２の流体用流路の各々が略直線状の経路を有する、ことを特徴とする熱交換器。３０．請求の範囲第２９項に記載の熱交換器において、第１の流体用流路は、冷媒が蒸気成分と液体成分に分離するのを防ぐべく十分に狭い、多数の平行な副流路からなることを特徴とする熱交換器。３１．請求の範囲第２９項又は第３０項に記載の熱交換器において、前記第１の流体の流路は、冷媒を全体的に上方へかつ下方へ流す垂直な経路を提供するように、配置されていることを特徴とする熱交換器。３２．請求の範囲第２９項ないし第３１項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第１及び第２の流体の双方又はそれらのいずれかの流体用流路がフィンを備えていることを特徴とする熱交換器。３３．請求の範囲第３２項に記載の熱交換器において、前記フィンの少なくとも幾つかが全体的に流路に沿って伸長するプレートとして設けられていることを特徴とする熱交換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．少なくとも２つのプレートを備え、それらが向かい合った状態で相互に接続された熱交換器であって、前記プレートはその間に空間を形成しており、熱交換流体が前記空間の入口から前記空間を通って出口端へ流動し、前記プレートの外面が別の流体と熱交換するように利用され、流路の形状は、熱交換流体の流れに対して流路により与えられる抵抗が前記流路の一端に向かう第１の領域において他端に向かう第２の領域におけるよりも大きくなるように構成され、前記プレートの少なくとも一つが流路を通る流体流れに対する抵抗を生じさせる表面形状を有し、前記表面形状は、流路に沿う熱交換流体の流れに対する抵抗が流路の長手方向に沿う一つの領域において他の領域よりも大きいように構成されている、ことを特徴とする熱交換器。２．請求の範囲第１項に記載の熱交換器において、前記表面形状は前記流路の長さの少なくとも一部に沿って構造部を提供することを特徴とする熱交換器。３．請求の範囲第１項又は第２項に記載の熱交換器において、前記流路の有効断面積は入口端及び出口端の一方に向く方が、他端に向く方よりも大きくなっていることを特徴とする熱交換器。４．請求の範囲第３項に記載の熱交換器において、前記両領域の間の構造部の形態は、（ａ）熱交換流体の流れに対する構造部の角度、（ｂ）構造部の深さ、（ｃ）構造部の波長の内の少なくとも一つの条件が異なっているいることを特徴とする熱交換器。５．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の熱交換器において、前記流路の経路が右から左へ次に左から右へと交互に換わる形式のものであり、前記経路は第１及び第２の組の交互に換わる平行な副流路を備えていることを特徴とする熱交換器。６．請求の範囲第５項に記載の熱交換器において、第１の組の副流路に沿う冷媒の流れに対する抵抗は第２の組の副流路に沿う流れに対する抵抗よりも大きく、前記双方の組の内の少なくとも一つの組の副流路の有効断面積は、前記流路の入口端及び出口端の少なくとも一方に向かう方が他端に向かう方よりも大きいことを特徴とする熱交換器。７．請求の範囲第５項又は第６項に記載の熱交換器において、前記流路は、熱交換流体が前記第１の組の副流路内にあるとき、前記副流路内で熱交換流体により熱交換が行われるように、構成されていることを特徴とする熱交換器。８．請求の範囲第５項ないし第７項のいずれかに記載の熱交換器において、前記副流路は、流体が該副流路内で略上向き及び下向きに交互に流れるように構成されていることを特徴とする熱交換器。９．請求の範囲第５項ないし第８項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第１の組が少なくとも２つの副流路を備えていることを特徴とする熱交換器。１０．請求の範囲第５項ないし第９項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第２の組の副流路の各々は、隣接する第２の組の副流路よりも断面積が小さいことを特徴とする熱交換器。１１．請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載の熱交換器において、前記流路内に複数のフィンを備えていて、流路内の熱交換流体が前記フィンを越えて流れるようにしたことを特徴とする熱交換器。１２．請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載の熱交換器において、複数のフィンを備え、熱交換流体と熱交換する流体が前記フィンを越えて流れるようにしたことを特徴とする熱交換器。１３．請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに記載の熱交換器において、第１の対のプレートの間に熱交換流体を流す流路を形成するように配置された少なくとも３つのプレートと、前記第１の対のプレートの間の熱交換流体と熱交換する状態で隣接する対のプレートの間に別の流体を流すための流路と、を備えていることを特徴とする熱交換器。１４．請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載の熱交換器を備え、前記熱交換器を流れる熱交換流体が冷媒であることを特徴とする蒸気圧縮装置。１５．請求の範囲第１４項に記載の蒸気圧縮装置において、前記熱交換器の中に供給される冷媒が前記熱交換器から排出される冷媒よりも比較的多い液体を含むように、前記熱交換器が構成されていることを特徴とする蒸気圧縮装置。１６．請求の範囲第１４項に記載の蒸気圧縮装置において、前記熱交換器は、前記熱交換器の中に供給される冷媒が前記熱交換器から排出される冷媒よりも比較的少ない液体を含むように、構成されていることを特徴とする蒸気圧縮装置。１７．請求の範囲第１４項ないし第１６項のいずれかに記載の蒸気圧縮装置において、前記熱交換器は、熱交換流体が略下方に流れる間に熱を交換するべき流体と熱交換関係にあるように、装着されていることを特徴とする蒸気圧縮装置。１８．蒸気圧縮装置を作動する方法にして、向かい合った状態で相互に接続された少なくとも２つのプレートを備え、前記プレートはその間の空間に流路を形成して入口端から空間を介して出口端まで熱交換流体を流し、前記流路の形態は、前記流路に沿う熱交換流体の流れに対して前記流路により付与される抵抗が流路の一端に向かう第１の領域において他端に向かう第２の領域よりも大きいようにされ、前記熱交換流体は、別の流体と熱交換する状態で、流路内を略垂直に上方に流れることを特徴とする方法。１９．向かい合った状態で相互に接続された少なくとも２つのプレートを備え、前記プレートはその間の空間に流路を形成して入口端から空間を介して出口端まで熱交換流体を流し、前記プレートの外面は別の流体と熱交換するように利用され、前記流路の経路は右から左へ次に左から右へと交互に換わり、この経路は第１及び第２の組の交互に換わる平行な副流路を備え、前記第１の組の副流路に沿う冷媒の流れに対する抵抗は隣接する第２の組の副流路に沿う流れに対する抵抗よりも大きいようにしたことを特徴とする熱交換器。２０．請求の範囲第１９項に記載の熱交換器において、前記流路は、熱交換流体が前記第１の副流路内にある間に流路内の熱交換流体と熱を交換するように構成されていることを特徴とする熱交換器。２１．請求の範囲第２０項に記載の熱交換器において、熱交換流体は、前記第１の組の副流路内にあるとき略下方に流れるように配置されている、ことを特徴とする熱交換器。２２．請求の範囲第１９項ないし第２１項のいずれかに記載の熱交換器において、前記副流路は、流体が略上方に及び下方に交互に流れるように配設されている、ことを特徴とする熱交換器。２３．請求の範囲第１９項ないし第２２項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第１の組が少なくとも２つの副流路を備えていることを特徴とする熱交換器。２４．請求の範囲第１９項ないし第２３項のいずれかに記載の熱交換器において、２つの対に接続された少なくとも４つのプレートを備え、前記右から左へ次に左から右へと交互に換わる流路内の熱交換流体と熱交換関係にあるとき、前記２つの対のプレート間に形成された経路を前記別の流体が流れるようにしたことを特徴とする熱交換器。２５．請求の範囲第２４項に記載の熱交換器において、前記別の流体の経路が、前記副流路に略垂直方向に、対のプレートの露出した表面の間に伸長する長尺の部材で形成されることを特徴とする熱交換器。２６．請求の範囲第２４項又は第２５項に記載の熱交換器において、前記２つの対のプレートで画成される流路間に液相及び気体相の双方の状態にある冷媒を配送する装置を備え、（ａ）配送管と、（ｂ）該管から熱交換器の流路内に冷媒を供給する複数のポートであって、冷媒の蒸気を排出するポートの寸法はポートに圧力損失が生じるように限定されている、ポートと、（ｃ）配送管に入る冷媒の入口であって、配送管に入る冷媒が乱流となり、かつ液相及び気体相の状態にある冷媒が該管内で均衡状態となるように構成された入口と、を備えていることを特徴とする熱交換器。２７．請求の範囲第２６項に記載の熱交換器において、前記冷媒が一端に向かう配送管内に供給され、かつ前記配送管の端部壁に向かって前記入口から案内されることを特徴とする熱交換器。２８．請求の範囲第２７項に記載の熱交換器において、前記配送管は、冷媒が排出される端部で拡張されていることを特徴とする熱交換器。２９．請求の範囲第２６項ないし第２８項のいずれかに記載の熱交換器において、出口ポートが前記配送管の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、出口ポートの幾つかは液体冷媒を排出し、他の幾つかは蒸気冷媒を排出することを特徴とする熱交換器。３０．請求の範囲第２９項に記載の熱交換器において、前記配送管の底部に向かう出口ポートは、冷媒の流れに対して、配送管の上部に向かう出口ポートよりも大きい抵抗を与えることを特徴とする熱交換器。３１．少なくとも２種の流体を流す流路を画成する複数のプレートを備え、使用中に熱交換関係にあるそれぞれの流体が隣接する対のプレートの間で熱交換し、前記流体の内の第１の流体用の流路は第２の流体の流路の間に介在している熱交換器であって、（ａ）前記第１の流体用流路の各々が流路の入口端と出口端の間に右から左へ次に左から右へと交互に換わる経路を画成し、前記流路の断面積は前記経路の一端から他端へ増加し、（ｂ）前記第２の流体用流路の各々が略直線状の経路を有する、ことを特徴とする熱交換器。３２．請求の範囲第３１項に記載の熱交換器において、第１の流体用流路は、冷媒が蒸気成分と液体成分に分離するのを防ぐべく十分に狭い、多数の平行な副流路からなることを特徴とする熱交換器。３３．請求の範囲第３１項又は第３２項に記載の熱交換器において、前記第１の流体の流路は、冷媒を全体的に上方へかつ下方へ流す垂直な経路を提供するように、配置されていることを特徴とする熱交換器。３４．請求の範囲第３１項ないし第３３項のいずれかに記載の熱交換器において、前記第１及び第２の流体の双方又はそれらのいずれかの流体用流路がフィンを備えていることを特徴とする熱交換器。３５．請求の範囲第３４項に記載の熱交換器において、前記フィンの少なくとも幾つかが全体的に流路に沿って伸長するプレートとして設けられていることを特徴とする熱交換器。