WO2019198578A1 - プレートフィン積層型熱交換器およびそれを用いた冷凍システム - Google Patents

プレートフィン積層型熱交換器およびそれを用いた冷凍システム Download PDF

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WO2019198578A1
WO2019198578A1 PCT/JP2019/014726 JP2019014726W WO2019198578A1 WO 2019198578 A1 WO2019198578 A1 WO 2019198578A1 JP 2019014726 W JP2019014726 W JP 2019014726W WO 2019198578 A1 WO2019198578 A1 WO 2019198578A1
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WO
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heat transfer
plate
flow path
convex portion
heat exchanger
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PCT/JP2019/014726
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English (en)
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健二 名越
憲昭 山本
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/02—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the heat-exchange media travelling at an angle to one another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning

Definitions

  • This disclosure relates to a heat exchanger configured by laminating plate fins and a refrigeration system using the heat exchanger.
  • a plate fin laminated heat exchanger heats between a first fluid such as a refrigerant that flows through a heat transfer channel formed in the plate fin and a second fluid such as air that flows between the laminated plate fins. Exchange.
  • This plate fin laminated heat exchanger is used in an air conditioner for vehicles.
  • the plate constituting the plate fin laminated heat exchanger has a plurality of protrusions constituting the heat transfer flow path integrally formed with the plate. This protrusion acts to prevent turbulence by preventing the air flow outside the plate from going straight. Thereby, air flows as a turbulent flow, and the heat transfer coefficient on the air side is improved.
  • FIGS. 15A and 15B show a plate fin laminated heat exchanger described in Patent Document 1.
  • FIG. The plate fin 101 constituting the heat exchanger is formed by bonding a pair of plates 104 a and 104 b having a protruding portion 103 that becomes the heat transfer flow path 102. Further, the plate fins 101 are laminated so that the heat transfer channel 102 is shifted by a half pitch between the plate fins adjacent in the lamination direction. As a result, the air flowing between the plate fins 101 meanders as indicated by X in FIGS. 15A and 15B.
  • the heat transfer channel 102 is formed by arranging the protruding portion 103 so as to face the flat portion 105 of the other plate constituting the plate fin 101. Further, in FIG. 15B, the heat transfer flow path 102 is formed by arranging the protruding portions 103 and 103 so as to face each other.
  • This disclosure provides a plate fin stacked heat exchanger with further improved heat exchange efficiency and a refrigeration system using the same.
  • the plate fin laminated heat exchanger of the present disclosure is a plate fin laminated heat exchanger configured by laminating a plurality of plate fins each having a heat transfer passage for flowing a heat transfer medium in a first direction.
  • each of the plurality of plate fins includes a first plate and a second plate that are arranged to face each other.
  • the first plate protrudes in the first direction and extends along the first plate, and the first plate is recessed in the first direction and is opposite to the first direction of the first protrusion.
  • the second plate has a second convex portion that protrudes in the first direction and extends along the second plate, and the second convex portion is a concave portion of the concave portion. It arrange
  • positions inside and the heat-transfer flow path is comprised between the 1st convex part and the 2nd convex part.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a plate fin stacked heat exchanger according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state in which the plate fin laminated heat exchanger is vertically separated.
  • FIG. 3A is a perspective view of one plate (first plate) constituting each plate fin.
  • FIG. 3B is a perspective view of the other plate (second plate) constituting each plate fin.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a cross section of the heat transfer flow path group of the plate fin laminated heat exchanger.
  • FIG. 5 is an enlarged perspective view of the heat transfer flow path group portion of FIG. 4.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a pair of plates constituting the plate fin.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a plate fin stacked heat exchanger according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state in which the plate fin laminated heat exchanger is vertical
  • FIG. 7 is a perspective view showing a plate fin.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the plate fin in FIG. 7 cut along line AA.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the plate fin in FIG. 7 cut along the line BB.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the heat transfer flow path group portion of the plate fin laminated heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining the operation in the heat transfer flow path group portion of the plate fin laminated heat exchanger.
  • FIG. 11B is another diagram for explaining the operation in the heat transfer flow path group portion of the plate fin laminated heat exchanger.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating another example of the cross-sectional shape of the heat transfer channel of the plate fin.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating still another example of the cross-sectional shape of the heat transfer channel of the plate fin.
  • FIG. 12C is a diagram illustrating still another example of the cross-sectional shape of the heat transfer channel of the plate fin.
  • FIG. 13 is a refrigeration cycle diagram of the air conditioner according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of an indoor unit of an air conditioner according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view showing a conventional plate fin laminated heat exchanger.
  • FIG. 15B is a cross-sectional view showing another conventional plate fin laminated heat exchanger.
  • the conventional heat exchanger has convex portions constituting the heat transfer flow path 102 between the adjacent plate fins 101 in order to meander the air flowing between the plate fins 101. It is shifted by a half pitch.
  • the protrusion height of the protrusion 103 is increased, the cross-sectional area of the heat transfer channel 106 increases, and the flow rate of the refrigerant flowing through the heat transfer channel 106 decreases. For this reason, the heat transfer coefficient on the refrigerant side with respect to the plate fin 101 decreases.
  • the protrusion height of the protrusion 103 forming the heat transfer channel 102 must be reduced. I don't get it. In this case, the meandering of the air flowing between the plate fins 101 is reduced, and the heat transfer coefficient on the air side with respect to the plate fins 101 is reduced.
  • the inventors found that the refrigerant-side heat transfer coefficient and the air-side heat transfer coefficient with respect to the plate fin 101 have a trade-off relationship. For this reason, it has been found that it is difficult to improve the heat exchange efficiency to a certain level or more with the configuration of the conventional heat exchanger.
  • a plate fin laminated heat exchanger includes a plate fin laminated heat in which a plurality of plate fins each having a heat transfer channel for flowing a heat transfer medium are laminated in a first direction.
  • each of the plurality of plate fins includes a first plate and a second plate arranged to face each other.
  • the first plate protrudes in the first direction and extends along the first plate, and the first plate is recessed in the first direction and is opposite to the first direction of the first protrusion.
  • the second plate has a second convex portion that protrudes in the first direction and extends along the second plate, and the second convex portion is a concave portion of the concave portion. It arrange
  • positions inside and the heat-transfer flow path is comprised between the 1st convex part and the 2nd convex part.
  • Such a configuration makes it possible to reduce the cross-sectional area of the heat transfer flow path. Therefore, the flow rate of the first fluid such as the refrigerant flowing through the heat transfer channel can be increased, and the heat transfer rate on the first fluid side can be improved. Moreover, since the protrusion height of the convex portion can be increased while the cross-sectional area of the heat transfer channel is kept minute, the heat transfer coefficient on the second fluid side such as air can be improved. Therefore, the heat exchange efficiency can be greatly improved. Further, since the heat transfer flow path can be configured by fitting the convex portions, it is possible to prevent the positional deviation of the pair of plates that constitute the plate fin. Therefore, variation in the cross-sectional area of the heat transfer channel can be suppressed, and the reliability of the heat exchanger can be improved.
  • the plate fin laminated heat exchanger according to another aspect of the present disclosure may be configured such that the height of the first protrusion is higher than the height of the second protrusion.
  • the heat transfer channel can be configured by disposing the second convex portion inside the first convex portion.
  • the heat transfer flow paths of the adjacent plate fins among the plurality of plate fins are arranged at the same position when viewed from the first direction. Also good.
  • the heat transfer channel is first than the top of the second convex portion in a cross-sectional view in a plane intersecting the extending direction of the heat transfer channel. You may have the gap
  • the excess of the joining material generated when the first plate and the second plate are joined enters the minute gaps on both sides of the heat transfer flow path and solidifies. Therefore, it is possible to suppress the solidified portion of the bonding material from blocking the heat transfer channel and to stabilize the quality of the heat transfer channel. Further, the bonding strength between the first plate and the second plate can be improved.
  • the first convex portion and the second convex portion are substantially mountain-shaped in a cross-sectional view in a plane intersecting the extending direction of the heat transfer flow path,
  • variety of the vertex part of a 2nd convex part may be comprised larger than the width
  • the flow of the second fluid such as air flowing between the outer side of the apex portion of the first convex portion of the first plate and the bottom surface portion of the second convex portion becomes smooth. Therefore, high heat exchange efficiency can be obtained.
  • the first convex portion and the second convex portion are arc-shaped in a cross-sectional view in a plane intersecting the extending direction of the heat transfer flow path,
  • the arc radius of the first convex portion may be configured to be smaller than the arc radius of the second convex portion.
  • the flow of the second fluid such as air flowing between the outer side of the apex portion of the first convex portion of the first plate and the bottom surface portion of the second convex portion becomes smooth. Therefore, high heat exchange efficiency can be obtained.
  • each of the plurality of plate fins flows along the surface of the first plate in a direction intersecting the extending direction of the heat transfer flow path.
  • the first convex portion and the second convex portion may be configured such that the leeward inclination is more gentle than the leeward inclination. Good.
  • the plate fin laminated heat exchanger according to another aspect of the present disclosure may be configured such that the heat transfer channel has a curve in a plan view in a plane parallel to the extending direction of the heat transfer channel.
  • the heat transfer channel may be configured by a plurality of heat transfer channels.
  • Each of the plurality of plate fins includes a plurality of heat transfer channels, an upstream header channel disposed upstream of the plurality of heat transfer channels, and a downstream header stream disposed downstream of the plurality of heat transfer channels.
  • At least one of the branch flow path and the combined flow path is provided in the first plate, the third convex portion protruding in the first direction, and the second
  • the 4th convex part which is provided in a plate and protrudes in the 2nd direction opposite to the 1st direction may be arranged so that it may mutually counter.
  • the adjacent plate fins of the plurality of plate fins may be arranged such that one third convex portion of the adjacent plate fin and the other fourth convex portion of the adjacent plate fin contact each other. Good.
  • Such a configuration can improve the heat exchange efficiency in the heat transfer flow path group and prevent deformation of the heat exchanger.
  • a large amount of the first fluid flows in the branch flow path and the combined flow path as compared with the heat transfer flow path portions. Therefore, a large pressure is applied from the first fluid such as the refrigerant to the branch flow path and the combined flow path, and a force acts in the direction of peeling the pair of joined plates.
  • the outer surface of the third convex portion of one plate is in contact with the outer surface of the fourth convex portion of the other adjacent plate, it can withstand a large pressure applied from the first fluid side. Therefore, it is possible to prevent deformation of the heat exchanger while improving heat exchange efficiency by having a plurality of heat transfer channels.
  • the refrigeration system uses any one of the plate fin stacked heat exchangers described above as a heat exchanger constituting the refrigeration cycle.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of a plate fin stacked heat exchanger according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state in which the plate fin laminated heat exchanger is vertically separated.
  • the heat exchanger 1 of the present embodiment is a plate fin laminated heat exchanger.
  • the heat exchanger 1 is configured by laminating a plurality of plate fins 2a in the first direction.
  • each of the plate fins 2a has a substantially arcuate shape when viewed from the first direction.
  • End plates 3 a and 3 b are arranged on both sides in the stacking direction of the plate fin stack 2.
  • the shape of the end plates 3a and 3b viewed from the first direction is substantially the same as the shape of the plate fins 2a viewed from the first direction.
  • a pipe A (first pipe) 4 and a pipe B (second pipe) 5 are connected to one end side in the stacking direction of the plate fin laminate 2.
  • the pipe A (first pipe) 4 serves as a refrigerant outlet when the heat exchanger 1 is used as an evaporator, and serves as a refrigerant inlet when the heat exchanger 1 is used as a condenser.
  • the piping B (second piping) 5 is opposite in the direction of the refrigerant to the piping A (first piping) 4.
  • the end plates 3a and 3b on both sides of the plate fin laminate 2 are attached to the plate fin laminate 2 by fastening portions 9 composed of bolts and nuts, caulking pin shafts, etc. with the plate fin laminate 2 sandwiched therebetween. It is connected and fixed.
  • the fastening portion 9 connects the end plates 3a, 3b and the plate fin laminate 2 at both ends in the longitudinal direction of the end plates 3a, 3b. Thereby, the rigidity of the heat exchanger 1 is maintained.
  • FIG. 3A is a perspective view of one plate (first plate) constituting each plate fin.
  • FIG. 3B is a perspective view of the other plate (second plate) constituting each plate fin.
  • the plate fins 2a constituting the plate fin laminate 2 are composed of a pair of plates, one plate (first plate) 6a and the other plate (second plate) 6b shown in FIGS. 3A and 3B, respectively.
  • a heat transfer flow path is formed between the first plate 6a and the second plate 6b through which a first fluid such as a refrigerant (hereinafter referred to as a refrigerant) flows.
  • a refrigerant a first fluid such as a refrigerant
  • FIG. 4 is a perspective view showing a cross section of the heat transfer flow path group of the plate fin laminated heat exchanger.
  • FIG. 5 is an enlarged perspective view of the heat transfer flow path group portion of FIG. 4.
  • the plate fin laminate 2 is configured by laminating a plurality of plate fins 2a in the first direction (z-axis direction in FIG. 4). Between adjacent plate fins 2a, there is formed a stacking gap d through which a second fluid such as air (hereinafter referred to as air) flows. And heat exchange is performed between the refrigerant
  • a second fluid such as air
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a pair of plates constituting the plate fin.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a plate fin.
  • one of the first plates 6a includes a header channel portion A (upstream header channel) 8 and a header channel portion B (downstream) as shown in an enlarged view in FIG.
  • the opening 8a and the opening 10a which respectively comprise the header flow path) 10 are arrange
  • ring-shaped convex portions 8b and 10b are arranged on the opening edge of the opening 8a and the opening edge of the opening 10a, respectively.
  • the first plate 6a has an upstream communication channel projection 11Aa extending from the ring-shaped projection 8b, and a branch channel projection connected to the end of the communication channel projection 11Aa. Part 12Aa is arranged.
  • a plurality of heat transfer flow path convex portions 14Aa are arranged so as to branch from the branch flow path convex portions 12Aa.
  • the plurality of heat transfer channel convex portions 14Aa are arranged in parallel to each other.
  • a downstream communication channel projection 11Ba extending from the ring-shaped projection 10b and a combined channel projection 12Ba connected to the end of the communication channel projection 11Ba are arranged. Yes.
  • a plurality of heat transfer flow path convex portions 14Aa are arranged so as to branch from the branch flow path convex portions 12Aa.
  • a plurality of heat transfer flow path convex portions 14Ba are arranged so as to merge with the flow path convex portion 12Ba.
  • the heat transfer flow path convex portion 14Aa and the heat transfer flow path convex portion 14Ba are provided with a header flow path portion A (upstream header flow path) 8 and a header flow path portion B (downstream header flow path) 10 of the first plate 6a.
  • the heat transfer channel 14 is configured to be substantially U-shaped when viewed from the first direction (the z-axis direction in FIG. 6). ing.
  • the other second plate 6b of the pair of plates has an opening 8c and an opening that respectively constitute a header channel portion A (upstream header channel) 8 and a header channel portion B (downstream header channel) 10.
  • 10c is arranged.
  • the ring-shaped convex parts 8d and 10d are arrange
  • the second plate 6b is provided with a branching channel convex portion 12Ab at a position facing the end of the communication channel convex portion 11Aa of the first plate 6a, that is, a position facing the branching channel convex portion 12Aa.
  • the joint flow path convex portion 12Bb is disposed at a position facing the end portion of the communication flow path convex portion 11Ba of the first plate 6a, that is, a position facing the joint flow path convex portion 12Ba.
  • a plurality of heat transfer flow path convex portions 14Ab are arranged so as to branch from the branch flow path convex portions 12Ab.
  • the plurality of heat transfer channel convex portions 14a are arranged in parallel with each other.
  • a downstream communication channel projection 11Ba extending from the ring-shaped projection 10b and a combined channel projection 12Ba connected to the end of the communication channel projection 11Ba are arranged. Yes.
  • a plurality of heat transfer flow path convex portions 14Ab are arranged so as to branch from the branch flow path convex portions 12Ab.
  • a plurality of heat transfer flow path convex portions 14Bb are arranged so as to merge with the flow path convex portions 12Bb.
  • the heat transfer flow path convex portion 14Ab and the heat transfer flow path convex portion 14Bb are provided with a header flow path portion A (upstream header flow path) 8 and a header flow path portion B (downstream header flow path) 10 of the first plate 6a.
  • the heat transfer channel 14 is configured to be substantially U-shaped when viewed from the first direction (the z-axis direction in FIG. 6). ing.
  • the flat part 20 is comprised in the part except each convex part in each plate 6a, 6b.
  • the pair of plates 6a and 6b are joined so that the opening 8a and the opening 8c, and the opening 10a and the opening 10c are opposed to each other.
  • the ring-shaped convex portion 8b disposed at the opening edge of the opening 8a and the ring-shaped convex portion 8d disposed at the opening edge of the opening 8c face each other.
  • positioned at the opening edge of the opening 10a and the ring-shaped convex part 10d arrange
  • the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14b face each other.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the plate fin in FIG. 7 cut along the line AA.
  • a header channel portion A8 is formed by the openings 8a and 8c and the ring-shaped convex portions 8b and 8d at the opening edge.
  • the header channel portion B10 is formed by the openings 10a and 10c (see FIG. 6) and the ring-shaped convex portions 10b and 10d (see FIG. 6) at the edge of the opening. Is formed.
  • the branch flow path 12A is formed by the branch flow path convex portion 12Aa and the branch flow path convex portion 12Ab
  • the combined flow path 12B is formed by the combined flow path convex portion 12Ba and the combined flow path convex portion 12Bb.
  • the heat transfer flow path 14 is formed by the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b.
  • the communication channel 11A is formed by the communication channel convex portion 11Aa and the flat portion 20b of the plate 6b.
  • the communication channel 11B is formed by the communication channel convex portion 11Ba (see FIG. 6) and the flat portion 20b (see FIG. 6) of the plate 6b. That is, two connection flow paths 11 (connection flow paths 11A and 11B) are arranged in each plate fin 2a.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the plate fin in FIG. 7 cut along the line BB.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the heat transfer flow path group portion of the plate fin laminated heat exchanger according to the first embodiment.
  • the plurality of plate fins 2a are arranged so that the heat transfer flow paths 14 of the adjacent plate fins 2a are at the same position when viewed from the first direction (z-axis direction in FIG. 9). Has been.
  • the plate 6a constituting the heat transfer flow path 14 has a heat transfer flow path convex portion (first convex portion) 14a protruding in the first direction (the z-axis direction in FIG. 10).
  • the heat transfer flow path convex portion (first convex portion) 14 a is extended in a direction along the surface of the plate 6 a, which is a direction intersecting the first direction.
  • the plate 6b which comprises the heat-transfer flow path 14 has the heat transfer flow-path convex part (2nd convex part) 14b which protrudes in a 1st direction.
  • the heat transfer flow path convex portion (second convex portion) 14 b is extended in a direction along the surface of the plate 6 b, which is a direction intersecting the first direction.
  • the heat transfer flow path convex portion 14a of the plate 6a forming the heat transfer flow path 14 and the heat transfer flow path convex portion 14b of the plate 6b are sized (for example, high in the first direction). Are arranged so as to protrude in the same direction (first direction).
  • the plate 6a has a recess 14c that is recessed in the first direction and disposed on the side opposite to the first direction of the first protrusion 14a so as to correspond to the first protrusion 14a.
  • the 2nd convex part 14b is arrange
  • the smaller heat transfer channel projection 14b is fitted inside the larger heat transfer channel projection 14a.
  • the heat transfer flow path 14 is configured between the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14b.
  • the plate 6a is bent to form the first convex portion 14a and the corresponding concave portion 14c.
  • the second convex portion 14b is also provided with a concave portion corresponding to the second convex portion 14b on the opposite side to the first direction, like the first convex portion 14a. It may be a flat surface.
  • the 1st convex part 14a and the 2nd convex part are the 2nd convex part 14b fitting inside the 1st convex part 14a, the 1st convex part and the 2nd convex part What is necessary is just the structure by which the heat-transfer flow path 14 is formed in between.
  • the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b are arranged so that the heat transfer flow paths 14 of the adjacent plate fins 2a face each other in the stacking direction when the plate fins 2a are stacked. ing. That is, when viewed from the first direction, the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b are arranged to protrude at the same position in the adjacent plate fins 2a.
  • the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b have a substantially mountain shape in cross section.
  • starting-up part of a peak differs between the convex part 14a for heat-transfer channels, and the convex part 14b for heat-transfer channels.
  • the rising inclination angle of the heat transfer channel convex portion 14a is larger than the inclination angle of the rising portion of the heat transfer channel convex portion 14b.
  • a minute gap is formed on both sides of the heat transfer channel 14.
  • a gap 15 is formed. That is, in the cross-sectional view in the plane crossing the extending direction of the heat transfer flow path 14, the gap portion 15 protrudes on the opposite side of the first direction (z-axis direction in FIG. 10) from the top of the second convex portion. .
  • the width L of the apex portion of the heat transfer flow path convex portion 14b formed in the mountain shape is the heat transfer flow path convex shape formed in the mountain shape. It is configured to be larger than the width l of the apex portion of the portion 14a.
  • the vertex portion refers to a portion having the same height as the vertex of the convex portion.
  • the cross-sectional shapes of the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b are not limited to the above-described substantially mountain shape.
  • the cross-sectional shapes of the heat transfer channel projections 14a and the heat transfer channel projections 14b can be various shapes. In either case, it is preferable to have gap portions 15 that form minute gaps on both side portions intersecting with the longitudinal direction of the heat transfer flow path 14.
  • the heat transfer flow path 14 is bent in a substantially arcuate shape, similar to the outer shape of the plate fin 2a. Further, as described above, the heat transfer channel 14 is configured to make a U-turn at the end portions (the right side in FIGS. 3A and 3B) of the plates 6a and 6b.
  • the heat transfer channel 14 is formed by the plates 6a and 6b that bend in an arcuate shape, the heat transfer channel 14 is also bent in an arc shape like the plates 6a and 6b.
  • the heat transfer channel 14 has a plurality of tangents along the longitudinal direction of the heat transfer channel 14 in a plan view on a plane parallel to the extending direction of the heat transfer channel 14.
  • the heat transfer channel 14 has a curve in plan view on a plane parallel to the extending direction of the heat transfer channel 14.
  • there are a plurality of tangents such as tangent Y and tangent Z shown in FIG. 3A.
  • the shape of the heat transfer channel 14 in the longitudinal direction is not limited to the above-described bow shape. And in any case, it is preferable that it is the structure which has multiple tangents along the longitudinal direction of the heat-transfer flow path 14 like this Embodiment.
  • the ring-shaped convex portion 8b of the plate 6a and the ring-shaped convex portion 8d of the plate 6b protrude in different directions.
  • the branching channel projection 12Aa of the plate 6a and the branching channel projection 12Ab of the plate 6b protrude in different directions.
  • the ring-shaped convex portion 10b of the plate 6a and the ring-shaped convex portion 10d of the plate 6b protrude in different directions.
  • the joint flow path convex portion 12Ba of the plate 6a and the joint flow path convex portion 12Bb of the plate 6b protrude in different directions.
  • these convex portions are different from the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b constituting the heat transfer flow path 14, and are different from each other in the first direction (the positive direction of the z axis in FIG. 8). And project in the second direction (the negative direction of the z-axis in FIG. 8).
  • the outer surfaces of the convex portions of the ring-shaped convex portions 8b, 10b, 8d, 10d and the branching channel convex portions 12Aa, 12Ab are the ring-shaped convex portions 8b, 10b, 8d of the other plate fins 2a adjacent in the stacking direction. , 10d and the projections 12Aa and 12Ab of the diversion channels are brought into contact with and brought into contact with the outer surfaces of the projections 12Aa and 12Ab, and are joined to each other by brazing or the like.
  • the heat transfer flow path 14 is constituted by a heat transfer flow path group 14A connected to the header flow path portion A8 and a heat transfer flow path group 14B connected to the header flow path portion B10. And the slit 16 which prevents the heat transfer between these between the heat-transfer channel group 14A and the heat-transfer channel group 14B is arrange
  • a plurality of protrusions 17 are appropriately arranged on the plate fin 2a along the longitudinal direction of the plate fin 2a. Thereby, a stacking gap d through which air flows is formed between the adjacent plate fins 2a.
  • the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is transferred from the pipe A (first pipe) 4 (see FIG. 1) to the plate fin laminate. 2 flows into the header channel A8 on the inlet side.
  • the refrigerant flowing into the header flow path A8 flows into the heat transfer flow path group 14A via the communication flow path 11A and the branch flow path 12A of each plate fin 2a. .
  • the refrigerant flowing into the heat transfer flow path group 14A of each plate fin 2a makes a U-turn and flows through the heat transfer flow path group 14B. Thereafter, the refrigerant flows out from the pipe B (second pipe) 5 to the refrigerant circuit of the refrigeration system in the liquid phase state through the header flow path B10 through the combined flow path 12B and the communication flow path 11B.
  • the refrigerant flows through the heat transfer passage 14, the refrigerant exchanges heat with air passing through the lamination gap d (see FIGS. 4 and 10) of the plate fin laminate 2.
  • the heat transfer flow path 14 is formed by fitting the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b of different sizes in the same direction. Has been. For this reason, the cross-sectional area of the heat transfer flow path 14 is larger than that of the conventional heat transfer flow path formed by the convex portion and the flat portion, or the heat transfer flow path formed with the convex portions facing each other. Get smaller. Therefore, the flow rate of the refrigerant flowing through the heat transfer channel 14 is increased compared to the flow rate of the refrigerant flowing through the heat transfer channel having the conventional configuration. In addition, the wetted area of the refrigerant with respect to the inner wall surface of the heat transfer channel 14 also increases. Therefore, the heat transfer coefficient between the refrigerant and the plate fin 2a is greatly improved.
  • the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14b constituting the heat transfer flow path 14 are oriented and fitted in the same direction as shown in FIG. For this reason, the protrusion heights of the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b are increased while the cross-sectional areas of the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b are kept small. Can do. Therefore, the air flowing through the lamination gap d of the plate fins 2a meanders greatly. For this reason, the heat transfer coefficient between air and the plate fin 2a is improved.
  • the plate fin laminated heat exchanger 1 according to the present embodiment improves both the heat transfer coefficient on the refrigerant side and the air side with respect to the plate fin 2a. Therefore, the heat exchange efficiency of the heat exchanger 1 can be greatly improved.
  • the warp directions due to the residual stress generated in the plate 6a and the plate 6b are the same direction. Therefore, it can suppress that plates 6a and 6b peel by curvature.
  • the heat transfer channels 14 of the plate fins 2a adjacent in the stacking direction are disposed so as to protrude between the plate fins 2a at the same position as the heat transfer channels 14 of the other adjacent plate fins 2a. Yes. That is, the heat transfer channels 14 of the adjacent plate fins 2a among the plurality of plate fins 2a are arranged at the same position when viewed from the stacking direction (first direction).
  • the two plates constituting the plate fin 101 have the protruding portions 103 of the two plates facing each other facing each other.
  • the heat transfer channel 102 is formed.
  • another pair of plates in which the positions of the protrusions 103 are shifted by a half pitch are required. That is, four types of plates are required: plates 104a-1, 104a-2, plate 104b-1, and plate 104b-2. Therefore, management of parts becomes complicated when manufacturing the heat exchanger. In addition, productivity in the manufacturing process is reduced.
  • the heat exchanger 1 of the present embodiment is composed of two types of plates as described above, so that the management of the parts is facilitated and the productivity is improved. Thereby, the heat exchanger 1 can be provided at low cost.
  • the heat transfer channel convex portion 14a of one plate fin 2a and the heat transfer channel convex portion 14b of the plate fin 2a adjacent to the one plate fin 2a are at the same position when viewed from the stacking direction. There is no need to shift half a pitch as in the conventional configuration. Therefore, since the pitch of the heat transfer channels can be reduced, the width in the short direction intersecting the longitudinal direction of the plate fins 2a can be reduced.
  • the strength of the plate fins 2a is increased when the heat transfer flow path 14 is not at the same position but is shifted by a half pitch compared to the case where the heat transfer channel 14 is not shifted by a half pitch.
  • the protrusions 17 it is conceivable to arrange the protrusions 17 (see FIG. 3B) on the long side edge portions on both sides of the plate fin 2a, thereby maintaining the strength.
  • one plate 6a with which the protrusion 17 abuts needs to make the long side edge flat portion 20b (see FIG. 6) wider in order for the protrusion 17 to abut.
  • the heat transfer flow path 14 that is, the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14b are at the same position, the flat portion 20b of the long side edge of the plate 6b is replaced with the flat portion 20a of the other plate 6a.
  • the width of one flat portion need not be wide. Accordingly, the overall size of the heat exchanger 1 can be made compact.
  • the heat transfer channel 14 has a minute gap portion 15 (see FIG. 10) at both side portions of the heat transfer channel in a cross-sectional view in a plane intersecting the extending direction of the heat transfer channel 14.
  • a surplus of molten joining material such as brazing material enters the gap portion 15 of the heat transfer channel 14 and solidifies. Therefore, it is possible to avoid the solidified portion of the bonding material from blocking the portion other than the gap portion 15 of the heat transfer channel 14, and the quality of the heat transfer channel 14 portion can be stabilized.
  • the gap portion 15 contributes to the bonding between the plate 6a and the plate 6b, and the bonding strength is improved.
  • the width L of the apex portion of the heat transfer channel convex portion 14b configured in a mountain shape is configured in a mountain shape in a cross-sectional view in a plane intersecting the extending direction of the heat transfer channel 14. Further, it is configured to be larger than the width l of the apex portion of the heat transfer channel convex portion 14a. For this reason, even if the two plate fins 2a adjacent in the stacking direction have the configuration in which the heat transfer flow path 14 is disposed at the same position when viewed from the stacking direction, the air flow greatly snakes and is smooth. It will be a thing. Therefore, high heat exchange efficiency can be obtained for heat exchange between the refrigerant and the air.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining the operation in the heat transfer flow path group portion of the plate fin laminated heat exchanger.
  • FIG. 11B is another diagram for explaining the operation in the heat transfer flow path group portion of the plate fin laminated heat exchanger.
  • the apex portion of the heat transfer channel convex portion 14a and the apex portion of the heat transfer channel convex portion 14b have the same width.
  • the apexes of the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14b are both triangular apex portions.
  • the gap formed between the apex portion of one heat transfer channel convex portion 14a and the bottom surface concave portion of the other heat transfer channel convex portion 14b facing this apex portion is bent sharply. Therefore, the air flow flowing through the gap bends rapidly, and the air resistance increases.
  • the heat transfer channel 14 provided in the plate fin 2a has a shape in which a plurality of tangents at arbitrary points in the longitudinal direction of the heat transfer channel 14 are plural. That is, the heat transfer channel 14 has a curve in a cross-sectional view in a plane parallel to the extending direction of the heat transfer channel 14. Therefore, when the plates 6a and 6b are stacked and joined by brazing or the like, the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b are fitted together, so that the plates 6a and 6b become the heat transfer flow paths. It is possible to prevent the movement of the fourteen extending directions from each other. Therefore, it can suppress that the cross-sectional area of the flow path of the heat-transfer flow path 14 varies. Moreover, when using the structure for preventing the displacement of the plates 6a and 6b, the structure for preventing the displacement can be simplified.
  • the branching channel convex portion 12Aa and the branching channel convex portion 12Ab constituting the branching channel 12A protrude in opposite directions.
  • the outer surface of the branching channel convex portion 12Aa and the outer surface of the branching channel convex portion 12Ab of another adjacent plate fin 2a are brought into contact with each other.
  • the outer surface of the joint flow path convex portion 12Ba and the outer surface of the joint flow path convex portion 12Bb of another adjacent plate fin 2a are brought into contact with each other and joined. Thereby, the rigidity of the branch flow path 12A and the combined flow path 12B of the plate fin 2a can be increased.
  • the outer surfaces of the convex portions constituting the branch flow path 12A and the combined flow path 12B are brought into contact with each other and joined between the adjacent plate fins 2a in both the divided flow path 12A and the combined flow path.
  • the outer surfaces of the convex portions may be brought into contact with each other between the adjacent plate fins 2a.
  • the plate fin stacked heat exchanger 1 of the present embodiment can improve both the heat transfer coefficient on the air side and the refrigerant side with respect to the plate fin 2a, and can greatly improve the heat exchange efficiency. Therefore, the quality of the heat exchanger can be improved.
  • the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14b constituting the heat transfer flow path 14 have been described as having an approximately mountain-shaped cross-sectional shape.
  • the configurations of the heat transfer flow path convex portions 14a and the heat transfer flow path convex portions 14b are not limited thereto.
  • FIGS. 12A to 12C are diagrams showing other examples of the cross-sectional shape of the heat transfer flow path of the plate fin. As shown in FIGS. 12A to 12C, various modifications can be made to the configuration of the plate fin 2a.
  • FIG. 12A shows the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14b constituting the heat transfer flow path 14 in an arc shape in a cross-sectional view in a plane intersecting the stacking direction (first direction).
  • FIG. 12B shows an example in which the cross-sectional shapes of the heat transfer flow path convex portion 14a and the heat transfer flow path convex portion 14a are formed in an arc shape and a mountain shape, respectively.
  • FIG. 12C shows an example in which the heat transfer channel convex portions 14a and the heat transfer channel convex portions 14b are configured in an airfoil shape.
  • the circular arc which comprises a convex part may be a perfect circular arc, and may be an elliptical circular arc.
  • the arc radius of the heat transfer channel convex portion 14a is smaller than the arc radius of the heat transfer channel convex portion 14b. For this reason, like the case of the heat transfer flow path 14 shown in FIG. 10, the flow of air can be made smooth and the air can be greatly meandered. Therefore, high heat exchange efficiency can be obtained.
  • the slope of the portion that becomes the leeward side of the air flowing between the plate fins 2a indicated by the arrows in the drawing is gentler than the slope of the portion that becomes the windward side. Therefore, it is possible to suppress the generation of air vortex on the leeward side of the wing-like convex portion 14a for heat transfer passage protruding from the plate fin 2a. Therefore, it can suppress that the heat transfer rate between air and the plate fin 2a falls when air passes the lamination
  • Embodiment 2 In the present embodiment, a refrigeration system using the plate fin stacked heat exchanger 1 described in the first embodiment will be described. In the present embodiment, an air conditioner will be described as an example of the refrigeration system.
  • FIG. 13 is a refrigeration cycle diagram of the air conditioner according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional configuration of an indoor unit of an air conditioner.
  • the air conditioner 100 includes an outdoor unit 51 and an indoor unit 52 connected to the outdoor unit 51.
  • the outdoor unit 51 includes a compressor 53 that compresses the refrigerant, a four-way valve 54, an outdoor heat exchanger 55, a decompressor 56 that decompresses the refrigerant, and an outdoor blower 59.
  • the four-way valve 54 switches the refrigerant circuit between the cooling operation and the heating operation.
  • the outdoor heat exchanger 55 performs heat exchange between the refrigerant and the outside air.
  • the indoor unit 52 includes an indoor heat exchanger 57 and an indoor blower 58.
  • the refrigerant circuit is configured by connecting the compressor 53, the four-way valve 54, the indoor heat exchanger 57, the decompressor 56, and the outdoor heat exchanger 55 by piping, and a heat pump refrigeration cycle is formed.
  • the plate fin laminated heat exchanger 1 described in the first embodiment is used for at least one of the outdoor heat exchanger 55 and the indoor heat exchanger 57.
  • tetrafluoropropene or trifluoropropene, and difluoromethane, pentafluoroethane, or tetrafluoroethane are used alone, or a refrigerant in which two components or three components are mixed, respectively. Is done.
  • the four-way valve 54 switches the pipe connection so that the discharge side of the compressor 53 and the outdoor heat exchanger 55 communicate with each other.
  • the refrigerant compressed by the compressor 53 becomes a high-temperature and high-pressure refrigerant and is sent to the outdoor heat exchanger 55 through the four-way valve 54.
  • the refrigerant radiates heat by exchanging heat with the outside air, becomes a high-pressure liquid refrigerant, and is sent to the decompressor 56.
  • the decompressor 56 the refrigerant is decompressed to become a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant and sent to the indoor unit 52.
  • the refrigerant enters the indoor heat exchanger 57, exchanges heat with the indoor air, absorbs heat, evaporates, and becomes a low-temperature gas refrigerant. At this time, the room air is cooled and the room is cooled. Further, the refrigerant returns to the outdoor unit 51 and is returned to the compressor 53 via the four-way valve 54.
  • the four-way valve 54 switches the pipe connection so that the discharge side of the compressor 53 and the indoor unit 52 communicate with each other.
  • the refrigerant compressed by the compressor 53 is sent to the indoor unit 52 through the four-way valve 54 as a high-temperature and high-pressure refrigerant.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant enters the indoor heat exchanger 57 and exchanges heat with room air, thereby radiating and cooling to become a high-pressure liquid refrigerant.
  • the room air is heated and the room is heated.
  • the refrigerant is sent to the decompressor 56, decompressed by the decompressor 56, becomes a low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant, and is sent to the outdoor heat exchanger 55.
  • the refrigerant evaporates by exchanging heat with the outside air, and is returned to the compressor 53 via the four-way valve 54.
  • the heat exchanger 1 shown in the first embodiment is used for at least one of the outdoor heat exchanger 55 and the indoor heat exchanger 57.
  • the plate fin stacked heat exchanger 1 described in the first embodiment is used as the indoor heat exchanger 57 of the indoor unit 52.
  • the plate fin laminated heat exchanger according to the present disclosure and the air conditioner which is an example of the refrigeration system using the plate fin stacked heat exchanger have been described in the respective embodiments.
  • the present disclosure is not limited to this. That is, the embodiment disclosed this time must be considered as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present disclosure is shown not by the above description but by the scope of claims. It is intended to include meanings equivalent to the range and all changes within the range.
  • the present disclosure can provide both a plate fin stacked heat exchanger having high heat exchange efficiency by improving both the heat transfer coefficient on the air side and the refrigerant side with respect to the plate fin, and a refrigeration system using the plate fin stacked heat exchanger. Therefore, it can be widely used for heat exchangers used for home use and business use, or various refrigeration equipment.

Landscapes

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Abstract

プレートフィン積層型の熱交換器は、各々が伝熱媒体を流すための伝熱流路（１４）を有する複数のプレートフィン（２ａ）を、第１方向に積層して構成される。複数のプレートフィン（２ａ）の各々は、互いに対向して配置された、第１プレート（６ａ）及び第２プレート（６ｂ）を有する。第１プレート（６ａ）は、第１方向に突出するとともに第１プレート（６ａ）に沿って延設された第１凸部（１４ａ）を有し、第２プレート（６ｂ）は、第１方向に突出するとともに第２プレート（６ｂ）に沿って延設された第２凸部（１４ｂ）、及び、第１方向に凹むとともに第１凸部（１４ａ）の第１方向と反対側に第１凸部（１４ａ）に対応して配置された凹部（１４ｃ）を有し、第２凸部（１４ｂ）が凹部（１４ｃ）の内側に配置されて、第１凸部（１４ａ）と第２凸部（１４ｂ）との間に伝熱流路（１４）が構成されている。

Description

プレートフィン積層型熱交換器およびそれを用いた冷凍システム
　本開示は、プレートフィンを積層して構成された熱交換器と、それを用いた冷凍システムに関する。
　一般に、プレートフィン積層型熱交換器は、プレートフィンに形成された伝熱流路を流れる冷媒等の第１流体と、積層されたプレートフィンの間を流れる空気等の第２流体との間で熱交換を行う。このプレートフィン積層型熱交換器は、車両用の空気調和機等に使用されている。
　プレートフィン積層型熱交換器を構成するプレートには、伝熱流路を構成する複数の突出部が、プレートと一体成形されている。この突出部は、プレートの外側における空気の流れが直進するのを妨げて乱れが発生するように作用する。これにより、空気が乱流となって流れ、空気側の熱伝達率が向上する。
　しかしながら、このような構成では、突出部付近の局所的な熱伝達率を向上できるものの、空気側の伝熱面積が不十分となる。このため、必要な伝熱性能を確保できない虞がある。また、プレートのうち、突出部以外の部分である基板部は、空気流れ方向に沿って延びる平坦部を形成する。このため、平坦部において温度境界層が発達し、局所的な熱伝達率が大幅に低下する。このことも、伝熱性能の低下の原因となっている。
　そこで、このような問題に対処して、伝熱性能を高めた熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　図１５Ａ及び図１５Ｂは、特許文献１に記載されたプレートフィン積層型熱交換器を示す。熱交換器を構成するプレートフィン１０１は、伝熱流路１０２となる突出部１０３を有する一対のプレート１０４ａと１０４ｂとを貼り合わせて形成されている。また、伝熱流路１０２が積層方向に隣接するプレートフィン間で半ピッチずれするように、プレートフィン１０１が積層される。これにより、プレートフィン１０１間を流れる空気が、図１５Ａ及び図１５Ｂ中のＸで示すように蛇行する。
　なお、図１５Ａでは、突出部１０３がプレートフィン１０１を構成する他方のプレートの平面部１０５に対向するように配置されて伝熱流路１０２が形成されている。また、図１５Ｂでは、突出部１０３，１０３同士が向かい合わせに対向するように配置されて伝熱流路１０２が形成されている。
　このように構成されたプレートフィン積層型熱交換器においては、プレートフィン１０１間を流れる空気が蛇行するため、空気とプレートフィン１０１との接触度合が向上し、高い熱交換効率が得られる。
　しかしながら、プレートフィン積層型熱交換器については、さらなる熱交換効率の向上の余地がある。
　本開示は、熱交換効率をさらに向上したプレートフィン積層型の熱交換器と、それを用いた冷凍システムを提供する。
特開２００６－３２２６９８号公報
　本開示のプレートフィン積層型熱交換器は、各々が伝熱媒体を流すための伝熱流路を有する複数のプレートフィンを、第１方向に積層して構成したプレートフィン積層型熱交換器であって、複数のプレートフィンの各々は、互いに対向して配置された、第１プレート及び第２プレートを有する。第１プレートは、第１方向に突出するとともに第１プレートに沿って延設された第１凸部、及び、第１方向に凹むとともに第１凸部の第１方向と反対側に第１凸部に対応して配置された凹部を有し、第２プレートは、第１方向に突出するとともに第２プレートに沿って延設された第２凸部を有し、第２凸部が凹部の内側に配置されて、第１凸部と第２凸部との間に伝熱流路が構成されている。
図１は、本開示の実施の形態１におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図である。 図２は、プレートフィン積層型熱交換器を上下に分離した状態を示す分解斜視図である。 図３Ａは、各プレートフィンを構成する一方のプレート（第１プレート）の斜視図である。 図３Ｂは、各プレートフィンを構成する他方のプレート（第２プレート）の斜視図である。 図４は、プレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群の断面を示す斜視図である。 図５は、図４の伝熱流路群部分を拡大した斜視図である。 図６は、プレートフィンを構成する一対のプレートを示す分解斜視図である。 図７は、プレートフィンを示す斜視図である。 図８は、図７におけるプレートフィンをＡ－Ａ線により切断した断面図である。 図９は、図７におけるプレートフィンをＢ－Ｂ線により切断した断面図である。 図１０は、実施の形態１に係るプレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群部分を拡大した断面図である。 図１１Ａは、プレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群部分における作用を説明する図である。 図１１Ｂは、プレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群部分における作用を説明する他の図である。 図１２Ａは、プレートフィンの伝熱流路の断面形状の他の一例を示す図である。 図１２Ｂは、プレートフィンの伝熱流路の断面形状のさらに他の一例を示す図である。 図１２Ｃは、プレートフィンの伝熱流路の断面形状のさらに他の一例を示す図である。 図１３は、本開示の実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクル図である。 図１４は、本開示の実施の形態２における空気調和機の室内機の断面構成を示す概略図である。 図１５Ａは、従来のプレートフィン積層型熱交換器を示す断面図である。 図１５Ｂは、従来の他のプレートフィン積層型熱交換器を示す断面図である。
　（本開示の基礎となった知見）
　本発明者等は、プレートフィン積層型熱交換器の熱交換効率をさらに向上するために鋭意検討した結果、以下の知見を得た。
　従来の熱交換器は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すいずれの場合も、プレートフィン１０１間を流れる空気を蛇行させるために、隣接するプレートフィン１０１間で、伝熱流路１０２を構成する凸部を半ピッチずらしている。また、空気をより大きく蛇行させるためには、伝熱流路１０２を形成する突出部１０３の突出高さを高くする必要がある。しかしながら、突出部１０３の突出高さを高くする場合には、伝熱流路１０６の断面積が大きくなり、伝熱流路１０６を流れる冷媒の流速が低下する。このため、プレートフィン１０１に対する冷媒側の熱伝達率が低下する。
　一方、プレートフィン１０１に対する冷媒側の熱伝達率を上げるために、伝熱流路１０２の断面積を小さくしようとすれば、伝熱流路１０２を形成する突出部１０３の突出高さを低くせざるを得ない。この場合、プレートフィン１０１間を流れる空気の蛇行が小さくなって、プレートフィン１０１に対する空気側の熱伝達率が低下する。
　つまり、プレートフィン１０１に対する、冷媒側の熱伝達率と空気側の熱伝達率とは、トレードオフの関係になっていることが発明者等によって見出された。このため、従来の熱交換器の構成では、熱交換効率を一定レベル以上に向上させるのは困難であることが分かった。
　上記新規な知見に基づき、本発明者らは、以下の開示をするに至った。
　本開示の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、各々が伝熱媒体を流すための伝熱流路を有する複数のプレートフィンを、第１方向に積層して構成したプレートフィン積層型熱交換器であって、複数のプレートフィンの各々は、互いに対向して配置された、第１プレート及び第２プレートを有する。第１プレートは、第１方向に突出するとともに第１プレートに沿って延設された第１凸部、及び、第１方向に凹むとともに第１凸部の第１方向と反対側に第１凸部に対応して配置された凹部を有し、第２プレートは、第１方向に突出するとともに第２プレートに沿って延設された第２凸部を有し、第２凸部が凹部の内側に配置されて、第１凸部と第２凸部との間に伝熱流路が構成されている。
　このような構成により、伝熱流路の断面積を微小化することができる。従って、伝熱流路を流れる冷媒等の第１流体の流速を増加させ、第１流体側の熱伝達率を向上させることができる。また、伝熱流路の断面積を微小に保ったまま、凸部の突出高さを高くすることができるため、空気等の第２流体側の熱伝達率を向上させることもできる。従って、熱交換効率を大きく向上させることができる。また、凸部の嵌合により伝熱流路を構成することができるため、プレートフィンを構成する一対のプレートの位置ずれを防止することができる。従って、伝熱流路の断面積のバラつき等を抑制して、熱交換器の信頼性を向上することができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、第１凸部の高さは、第２凸部の高さよりも高く構成されてもよい。
　このような構成により、第１凸部の内部に第２凸部を配置させて、伝熱流路を構成することができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、複数のプレートフィンのうちの隣接するプレートフィンそれぞれの伝熱流路が、第１方向から見たときに同じ位置に配置されてもよい。
　このような構成により、プレートフィンを構成するプレートとしては、第１プレート及び第２プレートの二種類のプレートだけでよくなり、部品管理が容易となり、品質が向上する。また、生産性が向上するため、熱交換器を安価に提供することができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、伝熱流路が、伝熱流路の延設方向に交差する面での断面視において、第２凸部の頂部よりも第１方向の反対側に突出する間隙部を有してもよい。
　こうような構成により、第１プレートと第２プレートとを接合した際に生じる接合材の余剰分が、伝熱流路の両側の微小な間隙部に入り込んで凝固する。従って、接合材の凝固部分が伝熱流路部を塞ぐことを抑制し、伝熱流路の品質を安定させることができる。また、第１プレートと第２プレートとの接合強度を向上することができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、伝熱流路の延設方向に交差する面での断面視において、第１凸部及び第２凸部が略山形であり、第２凸部の頂点部の幅は、第１凸部の頂点部の幅よりも大きく構成されてもよい。
　このような構成により、第１プレートの第１凸部の頂点部の外側部と、第２凸部の底面部との間を流れる空気等の第２流体の流れが円滑なものとなる。従って、高い熱交換効率を得ることができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、伝熱流路の延設方向に交差する面での断面視において、第１凸部及び第２凸部が円弧状であり、第１凸部の円弧半径は、第２凸部の円弧半径より小さく構成されてもよい。
　このような構成により、第１プレートの第１凸部の頂点部の外側部と、第２凸部の底面部との間を流れる空気等の第２流体の流れが円滑なものとなる。従って、高い熱交換効率を得ることができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、複数のプレートフィンの各々が、第１プレートの表面に沿って伝熱流路の延設方向と交差する方向に空気が流れるように構成され、伝熱流路の延設方向に直交する面での断面視において、第１凸部及び第２凸部は、風下側の傾斜よりも風上側の傾斜の方が緩く構成されてもよい。
　このような構成により、プレートフィンの間に突出する第１凸部の風下側で空気等の第２流体の渦流が生じるのを抑制することができる。従って、プレートフィンと第２流体との接触が良好になる。このため、熱伝達率が高まり、熱交換効率が向上する。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、伝熱流路が、伝熱流路の延設方向と平行な面での平面視において、カーブを有するよう構成されてもよい。
　このような構成により、プレートフィンを構成する、第１プレート及び第２プレートを積層してロー付け等により接合する際に、第１凸部と第２凸部とが嵌合するため、伝熱流路の長手方向へプレートが互いにずれて動くことを抑制できる。従って、品質の高い熱交換器を得ることができる。また、プレート間のずれ防止の構成を用いる場合においても、当該構成を簡略化することができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、伝熱流路が、複数の伝熱流路により構成されてもよい。そして、複数のプレートフィンの各々が、複数の伝熱流路と、複数の伝熱流路の上流側に配置された上流ヘッダ流路と、複数の伝熱流路の下流側に配置された下流ヘッダ流路と、上流ヘッダ流路からの伝熱媒体を分流して複数の伝熱流路へ流入させる分流路と、複数の伝熱流路からの伝熱媒体を合流して下流ヘッダ流路へ流出させる合流路と、を有してもよい。
　このような構成により、複数の伝熱流路を有して、冷媒側及び空気側の熱伝達率を向上することができ、熱交換効率の高い熱交換器を得ることができる。
　本開示の他の一態様に係るプレートフィン積層型熱交換器は、分流路及び合流路の少なくともいずれかは、第１プレートに設けられ、第１方向に突出する第３凸部と、第２プレートに設けられ、第１方向と反対の第２方向に突出する第４凸部と、が互いに対向するように配置されて構成されてもよい。そして、複数のプレートフィンのうちの隣接するプレートフィンは、隣接するプレートフィンの一方の第３凸部と、隣接するプレートフィンの他方の第４凸部と、が接触するように配置されてもよい。
　このような構成により、伝熱流路群での熱交換効率を向上させるとともに、熱交換器の変形を防止できる。分流路及び合流路には各伝熱流路部分に比べて第１流体が多量に流れる。従って、分流路及び合流路には、冷媒等の第１流体から大きな圧力がかかり、接合された一対のプレートを引き剥がす方向に力が働く。ここでは、一方のプレートの第３凸部の外面が、隣接する他方のプレートの第４凸部の外面と当接しているため、第１流体側から加わる大きな圧力に耐えることができる。従って、複数の伝熱流路を有して熱交換効率を向上しつつ、熱交換器の変形を防止することができる。
　本開示の一態様に係る冷凍システムは、冷凍サイクルを構成する熱交換器として、上記のいずれかのプレートフィン積層型熱交換器を用いたものである。
　このような構成により、熱交換効率の高いプレートフィン積層型熱交換器を用いて、省エネルギ性能の高い冷凍システムを提供することができる。
　以下、本開示の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本開示が限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　［１－１．熱交換器の構成］
　図１は、本開示の実施の形態１におけるプレートフィン積層型熱交換器の外観を示す斜視図である。図２は、プレートフィン積層型熱交換器を上下に分離した状態を示す分解斜視図である。
　図１及び図２に示すように、本実施の形態の熱交換器１は、プレートフィン積層型熱交換器である。熱交換器１は、複数のプレートフィン２ａが第１方向に積層されて構成されている。本実施の形態では、プレートフィン２ａの各々は、第１方向から見た場合に、略弓型の形状を有している。プレートフィン積層体２の積層方向における両側に、エンドプレート３ａ、３ｂが配置されている。エンドプレート３ａ，３ｂを第１方向から見た形状と、プレートフィン２ａを第１方向からみた形状とは、実質的に同一である。そして、プレートフィン積層体２の積層方向における一端部側に、配管Ａ（第１配管）４及び配管Ｂ（第２配管）５が接続されている。配管Ａ（第１配管）４は、熱交換器１が蒸発器として用いられる場合には冷媒の出口となり、熱交換器１が凝縮器として用いられる場合には冷媒の入口となる。配管Ｂ（第２配管）５は、配管Ａ（第１配管）４と冷媒の向きが逆となる。
　プレートフィン積層体２の両側のエンドプレート３ａ，３ｂは、プレートフィン積層体２を挟持した状態で、ボルト及びナット、又は、カシメピン軸等で構成される締結部９により、プレートフィン積層体２に連結され、且つ、固定されている。締結部９は、エンドプレート３ａ，３ｂの長手方向の両端において、エンドプレート３ａ，３ｂとプレートフィン積層体２とを連結している。これにより、熱交換器１の剛性が保持されている。
　図３Ａは、各プレートフィンを構成する一方のプレート（第１プレート）の斜視図である。図３Ｂは、各プレートフィンを構成する他方のプレート（第２プレート）の斜視図である。
　プレートフィン積層体２を構成するプレートフィン２ａ（図２参照）は、図３Ａ及び図３Ｂにそれぞれ示す、一方のプレート（第１プレート）６ａ及び他方のプレート（第２プレート）６ｂを一対のプレートとしてロー付け等により接合することで、第１プレート６ａと第２プレート６ｂとの間に、冷媒等の第１流体（以下、冷媒と称する）が流れる伝熱流路を構成している。
　図４は、プレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群の断面を示す斜視図である。図５は、図４の伝熱流路群部分を拡大した斜視図である。
　図４及び図５に示すように、プレートフィン積層体２は、複数のプレートフィン２ａが第１方向（図４のｚ軸方向）に多数積層されて構成されている。隣接プレートフィン２ａの間には、空気等の第２流体（以下、空気と称する）が流れる積層隙間ｄが形成されている。そして、プレートフィン２ａに設けられた伝熱流路１４を流れる冷媒と、隣接プレートフィン２ａの間の積層隙間ｄを流れる空気との間で、熱交換が行われる。
　［１－２．プレートフィンの詳細構成］
　以下、プレートフィン２ａの構成及び冷媒が流れる流路構成等について詳細に説明する。ここでは、熱交換器１が凝縮器として機能する場合を例として説明する。
　図６は、プレートフィンを構成する一対のプレートを示す分解斜視図である。図７は、プレートフィンを示す斜視図である。
　プレートフィン２ａを構成する一対のプレートのうち、一方の第１プレート６ａは、図６に拡大して示すように、ヘッダ流路部Ａ（上流ヘッダ流路）８及びヘッダ流路部Ｂ（下流ヘッダ流路）１０をそれぞれ構成する開口８ａ及び開口１０ａが配置されている。また、開口８ａの開口縁及び開口１０ａの開口縁には、それぞれリング状凸部８ｂ，１０ｂが配置されている。また、第１プレート６ａには、リング状凸部８ｂから延設された上流側の連絡流路用凸部１１Ａａと、この連絡流路用凸部１１Ａａの端部に接続された分流路用凸部１２Ａａと、が配置されている。
　そして、分流路用凸部１２Ａａから分岐するように、複数の伝熱流路用凸部１４Ａａが配置されている。また、複数の伝熱流路用凸部１４Ａａは、互いに並行するように配置されている。また、リング状凸部１０ｂから延設された下流側の連絡流路用凸部１１Ｂａと、連絡流路用凸部１１Ｂａの端部に接続された合流路用凸部１２Ｂａと、が配置されている。
　そして、分流路用凸部１２Ａａから分岐するように、複数の伝熱流路用凸部１４Ａａが配置されている。また合流路用凸部１２Ｂａに合流するように、複数の伝熱流路用凸部１４Ｂａが配置されている。伝熱流路用凸部１４Ａａと伝熱流路用凸部１４Ｂａとは、第１プレート６ａのヘッダ流路部Ａ（上流ヘッダ流路）８及びヘッダ流路部Ｂ（下流ヘッダ流路）１０が設けられた端部と反対側の端部の近傍で接続されており、第１方向（図６のｚ軸方向）から見たときに、伝熱流路１４が略Ｕ字状になるように構成されている。
　また、一対のプレートのうちの他方の第２プレート６ｂには、ヘッダ流路部Ａ（上流ヘッダ流路）８及びヘッダ流路部Ｂ（下流ヘッダ流路）１０をそれぞれ構成する開口８ｃ及び開口１０ｃが配置されている。そして、開口８ｃ及び開口１０ｃの開口縁には、それぞれリング状凸部８ｄ，１０ｄが配置されている。また、第２プレート６ｂには、第１プレート６ａの連絡流路用凸部１１Ａａの端部と対向する位置、すなわち分流路用凸部１２Ａａと対向する位置に分流路用凸部１２Ａｂが配置されている。また、第１プレート６ａの連絡流路用凸部１１Ｂａの端部と対向する位置、すなわち合流路用凸部１２Ｂａと対向する位置に合流路用凸部１２Ｂｂが配置されている。
　そして、分流路用凸部１２Ａｂから分岐するように、複数の伝熱流路用凸部１４Ａｂが配置されている。また、複数の伝熱流路用凸部１４ａは、互いに並行するように配置されている。また、リング状凸部１０ｂから延設された下流側の連絡流路用凸部１１Ｂａと、連絡流路用凸部１１Ｂａの端部に接続された合流路用凸部１２Ｂａと、が配置されている。
　そして、分流路用凸部１２Ａｂから分岐するように、複数の伝熱流路用凸部１４Ａｂが配置されている。また合流路用凸部１２Ｂｂに合流するように、複数の伝熱流路用凸部１４Ｂｂが配置されている。伝熱流路用凸部１４Ａｂと伝熱流路用凸部１４Ｂｂとは、第１プレート６ａのヘッダ流路部Ａ（上流ヘッダ流路）８及びヘッダ流路部Ｂ（下流ヘッダ流路）１０が設けられた端部と反対側の端部の近傍で接続されており、第１方向（図６のｚ軸方向）から見たときに、伝熱流路１４が略Ｕ字状になるように構成されている。
　なお、図６に示すように、各プレート６ａ，６ｂにおいて、凸部を除く部分には、平坦部２０が構成されている。
　そして、一対のプレート６ａ、６ｂは、図７に示すように、開口８ａと開口８ｃ、開口１０ａと開口１０ｃとがそれぞれ対向して合わさるように接合される。この際、開口８ａの開口縁に配置されたリング状凸部８ｂと、開口８ｃの開口縁に配置されたリング状凸部８ｄとが対向する。また、開口１０ａの開口縁に配置されたリング状凸部１０ｂと、開口１０ｃの開口縁に配置されたリング状凸部１０ｄとが対向する。また、伝熱流路用凸部１４ａと伝熱流路用凸部１４ｂとが対向する。
　図８は、図７におけるプレートフィンをＡ－Ａ線により切断した断面図である。
　図８に示すように、開口８ａ，８ｃ及びその開口縁のリング状凸部８ｂ，８ｄ部分によって、ヘッダ流路部Ａ８が形成される。また、ヘッダ流路部８と同様に、開口１０ａ，１０ｃ（図６参照）及びその開口縁のリング状凸部１０ｂ，１０ｄ（図６参照）部分によって、ヘッダ流路部Ｂ１０（図７参照）が形成される。また、分流路用凸部１２Ａａ及び分流路用凸部１２Ａｂによって分流路１２Ａが形成され、合流路用凸部１２Ｂａ及び合流路用凸部１２Ｂｂによって合流路１２Ｂが形成される。さらに、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂによって、伝熱流路１４が形成される。また、連絡流路用凸部１１Ａａ及びプレート６ｂの平坦部２０ｂによって、連絡流路１１Ａが形成される。また、同様に、連絡流路用凸部１１Ｂａ（図６参照）及びプレート６ｂの平坦部２０ｂ（図６参照）によって、連絡流路１１Ｂ（図７参照）が形成される。すなわち、各プレートフィン２ａには、２本の連絡流路１１（連絡流路１１Ａ，１１Ｂ）が配置されている。
　図９は、図７におけるプレートフィンをＢ－Ｂ線により切断した断面図である。図１０は、実施の形態１に係るプレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群部分を拡大した断面図である。
　図９に示すように、複数のプレートフィン２ａは、隣接するプレートフィン２ａそれぞれの伝熱流路１４が、第１方向（図９のｚ軸方向）から見たときに同じ位置になるように配置されている。
　図１０に示すように、伝熱流路１４を構成するプレート６ａは、第１方向（図１０のｚ軸方向）に突出する伝熱流路用凸部（第１凸部）１４ａを有する。伝熱流路用凸部（第１凸部）１４ａは、図４に示すように、第１方向と交差する方向である、プレート６ａの表面に沿う方向に延設されている。また、伝熱流路１４を構成するプレート６ｂは、第１方向に突出する伝熱流路用凸部（第２凸部）１４ｂを有する。伝熱流路用凸部（第２凸部）１４ｂは、図４に示すように、第１方向と交差する方向である、プレート６ｂの表面に沿う方向に延設されている。
　ここで、図１０に示すように、伝熱流路１４を形成するプレート６ａの伝熱流路用凸部１４ａとプレート６ｂの伝熱流路用凸部１４ｂは、大きさ（例えば、第１方向の高さ）が互いに異なるように構成されるとともに、同じ方向（第１方向）に突出するように配置されている。そして、プレート６ａは、第１方向に凹むとともに第１凸部１４ａの第１方向と反対側に第１凸部１４ａに対応して配置された凹部１４ｃを有する。そして、第２凸部１４ｂが凹部１４ｃの内側に配置されている。本実施の形態では、大きい方の伝熱流路用凸部１４ａの内部に、小さい方の伝熱流路用凸部１４ｂを嵌合させている。すなわち、第２凸部１４ｂが凹部１４ｃに重なるように配置されている。これにより、伝熱流路用凸部１４ａと伝熱流路用凸部１４ｂとの間に伝熱流路１４が構成されている。
　なお、本実施の形態では、本実施の形態では、プレート６ａが曲げ加工されることで、第１凸部１４ａ及びこれに対応する凹部１４ｃが構成されている。また、本実施の形態では、第２凸部１４ｂも第１凸部１４ａと同様に、第１方向と反対側に第２凸部１４ｂに対応して凹部が配置されているが、凹部ではなく平面であってもよい。また、本実施の形態において、第１凸部１４ａ及び第２凸部は、第１凸部１４ａの内部に第２凸部１４ｂが嵌合されるとともに、第１凸部と第２凸との間に伝熱流路１４が形成される構成であればよい。
　そして、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂは、プレートフィン２ａが積層されたときに、隣接するプレートフィン２ａの伝熱流路１４同士が積層方向において対向するように配置されている。すなわち、第１方向から見たときに、隣接するプレートフィン２ａにおける同じ位置に、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂが突出して配置されている。
　また、図１０に示すように、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂは、断面形状が略山形である。そして、図１０に示すように、伝熱流路用凸部１４ａと伝熱流路用凸部１４ｂとの間で、山の立ち上がり部分の傾斜角度が異なる。本実施の形態では、伝熱流路用凸部１４ａの立ち上がりの傾斜角度は、伝熱流路用凸部１４ｂの立ち上がり部分の傾斜角度より大きい。
　また、伝熱流路１４の長手方向（伝熱流路の延設方向）に交差する面（図１０のｚ－ｙ平面）での断面視において、伝熱流路１４の両側部分に、微小な間隙を構成する間隙部１５を有する。すなわち、伝熱流路１４の延設方向に交差する面での断面視において、第２凸部の頂部よりも第１方向（図１０のｚ軸方向）の反対側に突出する間隙部１５を有する。
　また、伝熱流路１４の延設方向に交差する面での断面視において、山形に構成された伝熱流路用凸部１４ｂの頂点部の幅Ｌは、山形に構成された伝熱流路用凸部１４ａの頂点部の幅ｌよりも大きく構成されている。
　ここで、本実施の形態において、頂点部とは、凸部の頂点と同じ高さを有する部分を指す。
　なお、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂの断面形状は、前述した略山形に限定されるものではない。例えば、後述するように、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂの断面形状は、種々の形状とすることができる。そして、いずれの場合も、伝熱流路１４の長手方向と交差する両側部分に、微小な隙間を構成する間隙部１５を有することが好ましい。
　また、伝熱流路１４は、図３Ａ及び図３Ｂに示す、プレート６ａ，６ｂの全体形状から分かるように、プレートフィン２ａの外形と同様に略弓型に屈曲している。また、前述のように、伝熱流路１４は、プレート６ａ，６ｂの端部（図３Ａ及び図３Ｂの右側）において、Ｕターンするように構成されている。
　上述のように、伝熱流路１４は、弓型形状に曲がるプレート６ａ，６ｂによって形成されているため、伝熱流路１４もまた、プレート６ａ，６ｂと同様に弓型に曲がっている。そして、伝熱流路１４の延設方向と平行な面での平面視において、伝熱流路１４は、伝熱流路１４の長手方向に沿う接線を複数有する。言い換えると、伝熱流路１４は、伝熱流路１４の延設方向と平行な面での平面視において、カーブを有する。例えば、図３Ａに示す、接線Ｙ及び接線Ｚのように、接線が複数存在する。なお、伝熱流路１４の長手方向の形状は、上述の弓型形状に限定されない。そして、いずれの場合も、本実施の形態のように、伝熱流路１４の長手方向に沿う接線を複数有する構成であることが好ましい。
　また、図８に示すように、プレート６ａのリング状凸部８ｂ及びプレート６ｂのリング状凸部８ｄは、互いに異なる方向に突出している。また、プレート６ａの分流路用凸部１２Ａａ及びプレート６ｂの分流路用凸部１２Ａｂは、互いに異なる方向に突出している。また、図示していないが、同様に、プレート６ａのリング状凸部１０ｂ及びプレート６ｂのリング状凸部１０ｄは、互いに異なる方向に突出している。また、図示していないが、同様に、プレート６ａの合流路用凸部１２Ｂａ及びプレート６ｂの合流路用凸部１２Ｂｂは、互いに異なる方向に突出している。すなわち、これらの凸部は、伝熱流路１４を構成する伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂとは異なり、互いに異なる、第１方向（図８のｚ軸の正方向）及び第２方向（図８のｚ軸の負方向）に向けてそれぞれ突出している。
　そして、リング状凸部８ｂ，１０ｂ，８ｄ，１０ｄ及び分流路用凸部１２Ａａ，１２Ａｂの凸部の外面は、積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａの、リング状凸部８ｂ，１０ｂ，８ｄ，１０ｄ及び分流路用凸部１２Ａａ，１２Ａｂの凸部の外面にそれぞれ突き合わされて当接されるとともに、ロー付け等により互いに接合されている。
　また、図７に示すように、伝熱流路１４は、ヘッダ流路部Ａ８に繋がる伝熱流路群１４Ａ及びヘッダ流路部Ｂ１０に繋がる伝熱流路群１４Ｂにより構成される。そして、伝熱流路群１４Ａと伝熱流路群１４Ｂとの間に、これら間における熱移動を防止するスリット１６が配置されている。また、ヘッダ流路部Ａ８に繋がる伝熱流路群１４Ａの流路の本数は、伝熱流路群１４Ｂの流路の本数よりも多い。
　また、プレートフィン２ａには、プレートフィン２ａの長手方向に沿って複数の突起１７（図３Ｂ参照）が適宜配置されている。これにより、隣接するプレートフィン２ａの間に、空気が流れる積層隙間ｄが形成される。
　［１－３．動作及び効果等］
　次に、以上のように構成されたプレートフィン積層型の熱交換器１について、その作用効果を説明する。ここでは、熱交換器１が、冷凍システムの熱交換器として用いられた場合を例にして説明する。
　本実施の形態の熱交換器１は、例えば凝縮条件で使用されている場合には、配管Ａ（第１配管）４（図１参照）から気液二相状態の冷媒が、プレートフィン積層体２の入り口側のヘッダ流路Ａ８に流入する。
　ヘッダ流路Ａ８に流入した冷媒は、図７及び図８に示す流路構成から明らかなように、各プレートフィン２ａの連絡流路１１Ａ及び分流路１２Ａを介して伝熱流路群１４Ａへ流入する。各プレートフィン２ａの伝熱流路群１４Ａに流入した冷媒はＵターンし、伝熱流路群１４Ｂを流れる。その後、冷媒は、合流路１２Ｂ及び連絡流路１１Ｂを通り、ヘッダ流路Ｂ１０を介して、配管Ｂ（第２配管）５から液相状態で冷凍システムの冷媒回路へと流出する。
　冷媒は、伝熱流路１４を流れる際に、プレートフィン積層体２の積層隙間ｄ（図４及び図１０等参照）を通り抜ける空気と熱交換する。
　ここで、伝熱流路１４は、図１０に示すように、大きさの異なる大小の、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂが、同一方向に向けられ嵌合されて形成されている。このため、従来の、凸部と平坦部とによって形成される伝熱流路、又は、凸部同士を向かい合わせにして形成される伝熱流路と比較して、伝熱流路１４の断面積はより小さくなる。従って、伝熱流路１４を流れる冷媒の流速が、従来の構成の伝熱流路を流れる冷媒の流速と比較して増大する。また、伝熱流路１４の内壁面に対する冷媒の濡れ面積も増大する。従って、冷媒とプレートフィン２ａとの間の熱伝達率が大きく向上する。
　また、伝熱流路１４を構成する伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂは、図１０に示すように、同じ方向に向けられ嵌合されている。このため、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂの断面積を小さく保ったまま、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂの突出高さを高くすることができる。従って、プレートフィン２ａの積層隙間ｄを流れる空気は、大きく蛇行する。このため、空気とプレートフィン２ａとの間の熱伝達率が向上する。
　本実施の形態のプレートフィン積層型の熱交換器１は、プレートフィン２ａに対する、冷媒側及び空気側の熱伝達率が共に向上する。従って、熱交換器１の熱交換効率を大きく向上することができる。
　また、伝熱流路１４を形成する、大きさの異なる大小の伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂは、同じ方向に突出し、嵌合されている。従って、伝熱流路用凸部１４ａと伝熱流路用凸部１４ｂとが嵌合するため、プレートフィン２ａを構成する一対のプレート６ａ，６ｂが位置ずれすることを防止できる。すなわち、従来の、凸部と他方のプレートの平面部とを対向させて形成される伝熱流路、又は、凸部同士を向かい合わせに対向させて形成される伝熱流路等の場合には、プレート６ａとプレート６ｂの位置がずれる場合がある。しかしながら、本実施の形態のプレート６ａ，６ｂにおいては、プレート６ａとプレート６ｂとの間の位置ずれを抑制することができる。
　従って、プレート６ａと他方のプレート６ｂの位置がずれることで生じる、伝熱流路１４の流路断面積のバラつきを抑制することができる。また、ロー付け等の接合代を確保できるため、接合代の減少による接合強度の低下を回避することができる。従って、熱交換器の性能及び信頼性を向上させることができる。
　また、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂが同じ方向に向けて突出しているので、プレート６ａ及びプレート６ｂにそれぞれ生じる、残留応力による反り方向が同じ方向となる。従って、反りによってプレート６ａ，６ｂ同士が剥がれるのを抑制することができる。
　また、本実施の形態では、積層方向に隣接するプレートフィン２ａの伝熱流路１４は、隣接する他のプレートフィン２ａの伝熱流路１４と同じ位置において、プレートフィン２ａ間に突出して配置されている。すなわち、複数のプレートフィン２ａのうちの隣接するプレートフィン２ａそれぞれの伝熱流路１４は、積層方向（第１方向）から見たときに同じ位置に配置されている。
　従って、プレートフィン２ａを構成するプレートとしては、伝熱流路用凸部１４ａを有するプレート６ａ及び、伝熱流路用凸部１４ａと同じ位置に伝熱流路用凸部１４ｂと大きさの異なる伝熱流路用凸部１４ｂを有するプレート６ｂの二種類だけを準備すればよい。
　一方、図１５Ｂに示す、従来のプレートフィン１０１を用いた熱交換器の場合は、プレートフィン１０１を構成する２枚のプレートは、２枚のプレートそれぞれの突出部１０３が互いに向かい合わせに対向するように配置されており、これによって伝熱流路１０２が形成される。このため、突出部１０３の位置が半ピッチずれた、他の一対のプレートが必要となる。すなわち、プレート１０４ａ－１、１０４ａ－２、プレート１０４ｂ－１及びプレート１０４ｂ－２の、四種類のプレートが必要となる。従って、熱交換器の製造に際して、部品の管理が煩雑となる。また、製造工程における生産性が低下する。
　これに対して、本実施の形態の熱交換器１では、上述のように、二種類のプレートで構成されるため、部品の管理が容易となって生産性が向上する。また、これにより、熱交換器１を安価に提供することができる。
　また、一つのプレートフィン２ａの伝熱流路用凸部１４ａと、当該一つのプレートフィン２ａに隣接するプレートフィン２ａの伝熱流路用凸部１４ｂとが、積層方向から見たときに同じ位置であり、従来の構成のように半ピッチずらす必要がない。従って、伝熱流路のピッチを小さくすることができるため、プレートフィン２ａの長手方向と交差する短手方向の幅を狭くすることができる。
　ここで、互いに隣接するプレートフィン２ａの間で、伝熱流路１４が同じ位置でなく半ピッチずれている場合には、半ピッチずれていない場合と比較して、プレートフィン２ａの強度を強くする必要がある。このため、プレートフィン２ａの両側の長辺縁部に突起１７（図３Ｂ参照）を配置し、これにより強度を保持することが考えられる。この場合、突起１７が当接する一方のプレート６ａは、突起１７を当接させるために長辺縁部の平坦部２０ｂ（図６参照）を幅広にする必要がある。
　しかしながら、伝熱流路１４、すなわち伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂが同じ位置であれば、プレート６ｂの長辺縁部の平坦部２０ｂを他方のプレート６ａの平坦部２０ａと同じ幅とすることができ、一方の平坦部を幅広とする必要がなくなる。従って、熱交換器１全体の大きさをコンパクトにすることができる。
　また、本実施の形態では、伝熱流路１４は、伝熱流路１４の延設方向に交差する面での断面視において、伝熱流路の両側部分に、微小な間隙部１５（図１０参照）を有する。このため、プレート６ａとプレート６ｂとを炉中に入れて互いに接合する際、溶融したロー材等の接合材の余剰分は、伝熱流路１４の間隙部１５に入り込み、凝固する。従って、接合材の凝固部分が、伝熱流路１４の間隙部１５以外の部分を塞ぐことを回避することができ、伝熱流路１４部分の品質を安定させることができる。また、間隙部１５が、プレート６ａとプレート６ｂとの接合に寄与することになり、接合強度が向上する。
　また、本実施の形態では、伝熱流路１４の延設方向に交差する面での断面視において、山形に構成された伝熱流路用凸部１４ｂの頂点部分の幅Ｌは、山形に構成された伝熱流路用凸部１４ａの頂点部分の幅ｌより大きく構成されている。このため、積層方向において隣接する２つのプレートフィン２ａが、積層方向から見た場合に互いに同じ位置に伝熱流路１４が配置された構成であっても、空気の流れは大きく蛇行するとともに円滑なものとなる。従って、冷媒と空気との間の熱交換について、高い熱交換効率を得ることができる。
　図１１Ａは、プレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群部分における作用を説明する図である。図１１Ｂは、プレートフィン積層型熱交換器の伝熱流路群部分における作用を説明する他の図である。
　図１１Ｂに示す伝熱流路１４では、伝熱流路用凸部１４ａの頂点部と、伝熱流路用凸部１４ｂの頂点部とが同じ幅を有する。図１１Ｂに示す例では、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂの頂点部は、ともに三角形の頂点部である。この場合、一方の伝熱流路用凸部１４ａの頂点部と、この頂点部が臨む他方の伝熱流路用凸部１４ｂの底面凹部との間に形成される間隙は急激に屈曲する。従って、当該間隙を流れる空気の流れが急激に曲がるため、空気抵抗が大きくなる。
　これに対し、本実施の形態の構成では、図１１Ａに示すように、伝熱流路用凸部１４ａの頂点部とこの頂点部が臨む伝熱流路用凸部１４ｂの底面凹部との間に形成される間隙は、緩やかに屈曲する。従って、空気の流れは緩やかに曲がり、空気抵抗が少ない。その結果、伝熱流路用凸部１４ａの頂点部と伝熱流路用凸部１４ｂの底面凹部との間を流れる空気は、流速が早く、円滑で、且つ大きく蛇行する。従って、プレートフィン２ａの伝熱流路１４と、このプレートフィン２ａに隣接するプレートフィン２ａの伝熱流路１４とが互いに同じ位置にあって対向する場合においても、高い熱交換効率を得ることができる。
　また、本実施の形態において、プレートフィン２ａに設けられた伝熱流路１４は、伝熱流路１４の長手方向の任意の点の接線が複数となる形状としてある。すなわち、伝熱流路１４は、伝熱流路１４の延設方向と平行な面での断面視において、カーブを有する。従って、プレート６ａ，６ｂを積層してロー付け等により接合する際に、伝熱流路用凸部１４ａと伝熱流路用凸部１４ｂとが嵌合することによって、プレート６ａ，６ｂが伝熱流路１４の延設方向へ互いにずれて動くのを防止できる。従って、伝熱流路１４の流路の断面積がバラつくのを抑制することができる。また、別途、プレート６ａ，６ｂのずれ防止構成を用いる場合も、当該ずれ防止構成を簡略化することができる。
　また、プレートフィン積層型熱交換器の分流路１２Ａ及び合流路１２Ｂには、各伝熱流路１４に比べて多くの冷媒が流れるため、冷媒側から大きな圧力がかかる。従って、接合された一対のプレート６ａ，６ｂを引き剥がす方向の圧力がかかるため、プレートフィン２ａが変形する虞がある。
　しかしながら、本実施形態の熱交換器１では、分流路１２Ａを構成する、分流路用凸部１２Ａａ及び分流路用凸部１２Ａｂは、互に反対方向に向けて突出している。そして、図８に示すように、分流路用凸部１２Ａａの外面と、隣接する他のプレートフィン２ａの分流路用凸部１２Ａｂの外面とが当接されて接合されている。また、合流路用凸部１２Ｂａの外面と、隣接する他のプレートフィン２ａの合流路用凸部１２Ｂｂの外面とが当接されて接合されている。これにより、プレートフィン２ａの分流路１２Ａ及び合流路１２Ｂの剛性を高めることができる。
　従って、分流路１２Ａ及び合流路１２Ｂの内部に加わる、冷媒からの大きな圧力に耐えることができ、分流路１２Ａ及び合流路１２Ｂが変形するのを防止することができる。
　なお、本実施の形態では、分流路１２Ａ及び合流路のいずれについても、隣接するプレートフィン２ａ間で、分流路１２Ａ及び合流路１２Ｂを構成する凸部の外面が互いに当接されて接合されている場合について説明した。しかしながら、分流路１２Ａ及び合流路１２Ｂの少なくともいずれか一方について、隣接するプレートフィン２ａ間で凸部の外面が互いに当接されて接合されてもよい。
　以上のように、本実施の形態のプレートフィン積層型の熱交換器１は、プレートフィン２ａに対する空気側及び冷媒側の熱伝達率を共に向上させ、熱交換効率を大きく向上させることができる。従って、熱交換器の品質を向上することができる。
　［１－４．変形例］
　本実施の形態においては、図１０に示すように、伝熱流路１４を構成する伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂが、略山形の断面形状を有する例について説明したが、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂの構成はこれに限定されない。
　図１２Ａ～図１２Ｃは、プレートフィンの伝熱流路の断面形状の他の例を示す図である。図１２Ａ～図１２Ｃに示すように、プレートフィン２ａの構成については、種々の変形が可能である。
　例えば、図１２Ａは、伝熱流路１４を構成する伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂが、積層方向（第１方向）と交差する面での断面視において、円弧状に構成された例を示している。図１２Ｂは、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ａの断面形状が、それぞれ円弧状及び山形に構成された例を示している。また、図１２Ｃは、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂが、翼型形状に構成された例を示している。なお、凸部を構成する円弧は、真円の円弧であってもよいし、楕円の円弧であってもよい。
　図１２Ａに示す例では、伝熱流路用凸部１４ａの円弧半径は、伝熱流路用凸部１４ｂの円弧半径より小さい。このため、図１０に示す伝熱流路１４の場合と同様に、空気の流れを円滑にし、且つ、空気を大きく蛇行させることができる。従って、高い熱交換効率を得ることができる。
　また、図１２Ｂに示す例においても、図１２Ａに示す伝熱流路１４と同様に、空気の流れを円滑にし、且つ、空気を大きく蛇行させることができる。従って、高い熱交換効率を得ることができる。
　さらに、図１２Ｃに示す例においては、図中の矢印で示すプレートフィン２ａ間を流れる空気の風下側となる部分の傾斜は、風上側となる部分の傾斜よりも緩い。従って、プレートフィン２ａから突出した翼状の伝熱流路用凸部１４ａの風下側において、空気の渦流が発生するのを抑制することができる。従って、空気がプレートフィン２ａ間の積層隙間ｄを通過する際の、空気とプレートフィン２ａとの間の熱伝達率が低下することを抑制できる。これにより、熱交換効率を向上させることができる。
　以上説明したように、伝熱流路用凸部１４ａ及び伝熱流路用凸部１４ｂの形状は種々考えられる。このため、熱交換器１の形状及び熱交換器１が組み込まれるシステムの構成等に応じて、最適な形状を選択することができる。
　（実施の形態２）
　本実施の形態では、実施の形態１で説明したプレートフィン積層型の熱交換器１を用いた冷凍システムについて説明する。なお、本実施の形態では、冷凍システムとして、空気調和機を例に説明する。
　［２－１．空気調和機の構成］
　図１３は、本開示の実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクル図である。図１４は、空気調和機の室内機の断面構成を示す概略図である。
　図１３に示すように、空気調和機１００は、室外機５１と、室外機５１に接続された室内機５２と、を有する。
　室外機５１は、冷媒を圧縮する圧縮機５３と、四方弁５４と、室外熱交換器５５と、冷媒を減圧する減圧器５６と、室外送風機５９と、を有する。四方弁５４は、冷房運転時と暖房運転時とで、冷媒回路を切り替える。また、室外熱交換器５５は、冷媒と外気との間で熱交換を行う。
　室内機５２は、室内熱交換器５７と、室内送風機５８と、を有する。
　そして、圧縮機５３、四方弁５４、室内熱交換器５７、減圧器５６、及び室外熱交換器５５が配管により連結されることで冷媒回路が構成されて、ヒートポンプ式冷凍サイクルが形成される。
　本実施の形態の空気調和機１００においては、室外熱交換器５５及び室内熱交換器５７の少なくともいずれか一方に、実施の形態１で説明したプレートフィン積層型の熱交換器１が用いられる。
　なお、本実施形態による冷媒回路には、テトラフルオロプロペン又はトリフルオロプロペン、並びに、ジフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、又はテトラフルオロエタンを、単体、又は、それぞれ２成分混合若しくは３成分混合した冷媒が使用される。
　［２－２．動作］
　以上のように構成された空気調和機１００について、その動作を説明する。
　冷房運転の際には、四方弁５４は、圧縮機５３の吐出側と室外熱交換器５５とが連通するように、配管の接続を切り換える。これにより、圧縮機５３によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁５４を通って室外熱交換器５５に送られる。そして、冷媒は、外気と熱交換することで放熱し、高圧の液冷媒となり、減圧器５６に送られる。減圧器５６では、冷媒は減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室内機５２に送られる。そして、室内機５２では、冷媒は室内熱交換器５７に入り、室内空気と熱交換して吸熱し、蒸発気化して低温のガス冷媒となる。この時、室内空気が冷却されて、室内の冷房が行われる。さらに冷媒は室外機５１に戻り、四方弁５４を経由して圧縮機５３に戻される。
　暖房運転の際には、四方弁５４は、圧縮機５３の吐出側と室内機５２とが連通するように、配管の接続を切り換える。これにより、圧縮機５３によって圧縮された冷媒は、高温高圧の冷媒となって四方弁５４を通り、室内機５２に送られる。高温高圧の冷媒は、室内熱交換器５７に入って室内空気と熱交換することで、放熱して冷却され、高圧の液冷媒となる。この時、室内空気が加熱されて、室内の暖房が行われる。その後、冷媒は減圧器５６に送られ、減圧器５６において減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器５５に送られる。そして、冷媒は、外気と熱交換することで蒸発気化し、四方弁５４を経由して圧縮機５３へ戻される。
　ここで、空気調和機１００は、室外熱交換器５５及び室内熱交換器５７の少なくともいずれか一方に、実施の形態１で示した熱交換器１が使用される。本実施の形態では、例えば、図１４に示すように、室内機５２の室内熱交換器５７として、実施の形態１で説明したプレートフィン積層型の熱交換器１が用いられる。これにより、熱交換器１の高い熱交換効率を発揮され、省エネルギ性能の高い冷凍システムを実現することができる。
　以上、本開示に係るプレートフィン積層型熱交換器とそれを用いた冷凍システムの一例である空気調和機について、各実施の形態において説明した。本開示は、これに限定されるものではない。つまり、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本開示の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　本開示は、プレートフィンに対する空気側及び冷媒側の熱伝達率を共に向上させ、高い熱交換効率を持つプレートフィン積層型熱交換器と、それを用いた冷凍システムを提供することができる。従って、家庭用及び業務用等に用いられる熱交換器、又は各種冷凍機器等に幅広く利用できる。
　１　熱交換器
　２　プレートフィン積層体
　２ａ　プレートフィン
　３ａ，３ｂ　エンドプレート
　４　配管Ａ（第１配管）
　５　配管Ｂ（第２配管）
　６ａ　プレート（第１プレート）
　６ｂ　プレート（第２プレート）
　８　ヘッダ流路Ａ（上流ヘッダ流路）
　８ａ，８ｃ　開口
　８ｂ，８ｄ　リング状凸部
　９　締結部
　１０　ヘッダ流路Ｂ（下流ヘッダ流路）
　１０ａ，１０ｃ　開口
　１０ｂ，１０ｄ　リング状凸部
　１１，１１Ａ，１１Ｂ　連絡流路
　１１ａ，１１Ａａ，１１Ｂａ　連絡流路用凸部
　１２Ａ　分流路
　１２Ｂ　合流路
　１２Ａａ，１２Ａｂ　分流路用凸部
　１２Ｂａ，１２Ｂｂ　合流路用凸部
　１４　伝熱流路
　１４Ａ，１４Ｂ　伝熱流路群
　１４ａ，１４Ａａ，１４Ｂａ　伝熱流路用凸部（第１凸部）
　１４ｂ，１４Ａｂ，１４Ｂｂ　伝熱流路用凸部（第２凸部）
　１４ｃ　凹部
　１５　間隙部
　１６　スリット
　１７　突起
　２０，２０ａ，２０ｂ　平坦部
　５１　室外機
　５２　室内機
　５３　圧縮機
　５４　四方弁
　５５　室外熱交換器
　５６　減圧器
　５７　室内熱交換器
　５８　室内送風機
　１００　空気調和機

Claims (11)

  1. 各々が伝熱媒体を流すための伝熱流路を有する複数のプレートフィンを、第１方向に積層して構成したプレートフィン積層型熱交換器であって、
    　前記複数のプレートフィンの各々は、互いに対向して配置された、第１プレート及び第２プレートを有し、
    　　前記第１プレートは、前記第１方向に突出するとともに前記第１プレートに沿って延設された第１凸部、及び、前記第１方向に凹むとともに前記第１凸部の前記第１方向と反対側に前記第１凸部に対応して配置された凹部を有し、
    　　前記第２プレートは、前記第１方向に突出するとともに前記第２プレートに沿って延設された第２凸部を有し、
    　　前記第２凸部が前記凹部の内側に配置されて、前記第１凸部と前記第２凸部との間に前記伝熱流路が構成された、
    プレートフィン積層型熱交換器。
  2. 　前記第１凸部の高さは、前記第２凸部の高さよりも高い、
    請求項１に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  3. 前記複数のプレートフィンのうちの隣接するプレートフィンそれぞれの前記伝熱流路は、前記第１方向から見たときに同じ位置に配置された、
    請求項１又は請求項２に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  4. 前記伝熱流路は、
    　前記伝熱流路の延設方向に交差する面での断面視において、前記第２凸部の頂部よりも前記第１方向の反対側に突出する間隙部を有する、
    請求項１から３のいずれか１項に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  5. 前記伝熱流路の延設方向に交差する面での断面視において、
    　前記第１凸部及び前記第２凸部は略山形であり、
    　前記第２凸部の頂点部の幅は、前記第１凸部の頂点部の幅よりも大きい、
    請求項１から４のいずれか１項に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  6. 前記伝熱流路の延設方向に交差する面での断面視において、
    　前記第１凸部及び前記第２凸部は円弧状であり、
    　前記第１凸部の円弧半径は、前記第２凸部の円弧半径より小さい、
    請求項１から４のいずれか１項に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  7. 前記複数のプレートフィンの各々は、
    　前記第１プレートの表面に沿って前記伝熱流路の延設方向と交差する方向に空気が流れるように構成され、
    　前記伝熱流路の延設方向に直交する面での断面視において、前記第１凸部及び前記第２凸部は、風下側の傾斜よりも風上側の傾斜の方が緩い、
    請求項１から６のいずれか１項に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  8. 前記伝熱流路は、
    　前記伝熱流路の延設方向と平行な面での平面視において、カーブを有する、
    請求項１から７のいずれか１項に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  9. 前記伝熱流路は、複数の伝熱流路により構成され、
    前記複数のプレートフィンの各々は、
    　前記複数の伝熱流路と、
    　前記複数の伝熱流路の上流側に配置された上流ヘッダ流路と、
    　前記複数の伝熱流路の下流側に配置された下流ヘッダ流路と、
    　前記上流ヘッダ流路からの前記伝熱媒体を分流して前記複数の伝熱流路へ流入させる分流路と、
    　前記複数の伝熱流路からの前記伝熱媒体を合流して前記下流ヘッダ流路へ流出させる合流路と、
    を有する、
    請求項１から８のいずれか１項に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  10. 前記分流路及び前記合流路の少なくともいずれかは、
    　前記第１プレートに設けられ、前記第１方向に突出する第３凸部と、前記第２プレートに設けられ、前記第１方向と反対の第２方向に突出する第４凸部と、が互いに対向するように配置されて構成され、
    前記複数のプレートフィンのうちの隣接するプレートフィンは、
    　前記隣接するプレートフィンの一方の前記第３凸部と、前記隣接するプレートフィンの他方の前記第４凸部と、が接触するように配置された、
    請求項９に記載のプレートフィン積層型熱交換器。
  11. 冷凍サイクルを構成する熱交換器として、請求項１～１０のいずれか１項に記載のプレートフィン積層型熱交換器を用いた、冷凍システム。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6148279U (ja) * 1984-08-29 1986-04-01
US4858594A (en) * 1988-03-28 1989-08-22 K-S-H Canada Inc. Solar heating panel with curvilinear passageway
US20120125582A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-24 Hiform AS, Pal Francis HANSEN Heat exchanger of the plate type
JP2017129360A (ja) * 2013-02-28 2017-07-27 サンデンホールディングス株式会社 熱交換器
JP2017180856A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 熱交換器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0654198B2 (ja) * 1985-10-14 1994-07-20 日本電装株式会社 積層型熱交換器
CN101487671A (zh) * 2005-04-22 2009-07-22 株式会社电装 热交换器
WO2013160950A1 (ja) * 2012-04-26 2013-10-31 三菱電機株式会社 熱交換器、及び空気調和機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6148279U (ja) * 1984-08-29 1986-04-01
US4858594A (en) * 1988-03-28 1989-08-22 K-S-H Canada Inc. Solar heating panel with curvilinear passageway
US20120125582A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-24 Hiform AS, Pal Francis HANSEN Heat exchanger of the plate type
JP2017129360A (ja) * 2013-02-28 2017-07-27 サンデンホールディングス株式会社 熱交換器
JP2017180856A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 熱交換器

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