WO2021075336A1 - 熱交換器 - Google Patents

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WO2021075336A1
WO2021075336A1 PCT/JP2020/038073 JP2020038073W WO2021075336A1 WO 2021075336 A1 WO2021075336 A1 WO 2021075336A1 JP 2020038073 W JP2020038073 W JP 2020038073W WO 2021075336 A1 WO2021075336 A1 WO 2021075336A1
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fin
plate
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fin member
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PCT/JP2020/038073
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健二 名越
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • 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
    • 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
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    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
    • F28D1/0341—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • 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
    • F28F3/042—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 in the form of local deformations of the element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger of a laminated plate fin configured by laminating plate-shaped plate fins through which a refrigerant flows.
  • Heat exchangers used to exchange thermal energy between fluids with different thermal energies are used in many devices.
  • heat exchangers of laminated plate fins are widely used in, for example, air conditioners for homes and vehicles, computers, and various electric devices.
  • the heat exchanger of the laminated plate fins exchanges heat between the fluid (refrigerant) flowing through the flow path formed in the plate-shaped plate fins and the fluid (air) flowing between the laminated plate fins. It is a form to do.
  • the plate fins are made of a material having high thermal conductivity to reduce the thickness for the purpose of weight reduction, miniaturization, and efficiency of heat exchange, and are provided on the plate fins. It is being studied to flow a fluid (hydrogen) having a higher pressure than a conventional heat exchanger in the flow path.
  • An object of the present disclosure is to provide a highly reliable heat exchanger capable of flowing a high-pressure refrigerant through a flow path by achieving weight reduction, miniaturization, and efficiency of heat exchange.
  • the heat exchanger of one aspect of the present disclosure is A plate fin laminate in which plate fins having a flow path through which the first fluid flows are laminated, and A supply / discharge pipe for supplying or discharging a first fluid flowing through the flow path of the plate fins of each layer in the plate fin laminate is provided.
  • Plate fins When the supply / discharge pipe functions as a supply / discharge pipe, a header opening into which the first fluid from the supply / discharge pipe is supplied and The header flow path formed around the header opening, Includes a plate fin flow path through which the first fluid flows from the header flow path and exchanges heat with the second fluid.
  • the header flow path and the plate fin flow path are configured to have a path that moves in the stacking direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the laminated plate fin heat exchanger of the first embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 2A is a plan view showing the first fin member of the plate fin according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a plan view showing a second fin member of the plate fin according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state in which the plate fins of the first embodiment are laminated.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a part of the plate fin laminate according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the vicinity of the header flow path in the plate fin laminate according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a cross section of the plate fin laminate according to the first embodiment cut by the VI-VI line shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the vicinity of the header opening of the plate fin laminate sandwiched by the end plates.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a cut surface in the longitudinal direction orthogonal to the cut surface of the vertical cross-sectional view shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the first fin member in FIG. 7.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the second fin member in FIG. 7.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing the first fin member in FIG.
  • FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing the second fin member in FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a vertical cross section of the plate fin laminate according to the first embodiment cut along the longitudinal direction.
  • FIG. 14 is an end view of the plate fin laminate according to the first embodiment cut along the longitudinal direction.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a vertical cross section of the plate fin laminate according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is an end view of the plate fin laminate showing the vertical cross section of FIG.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view showing a first fin member in contact with the second end plate and plate fins laminated on the first fin member in the configuration of the first embodiment.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view showing a second fin member in contact with the first end plate and plate fins laminated under the second fin member in the configuration of the first embodiment.
  • FIG. 19 is a vertical cross-sectional view schematically showing a modified example of the configuration of the first embodiment.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a plate fin laminate in the heat exchanger of the second embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a region where a header flow path is formed in the plate fin laminate according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a part of the plate fin laminate in the heat exchanger of the third embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 23A is a plan view showing the first fin member of the plate fin according to the third embodiment.
  • FIG. 23B is a plan view showing the second fin member of the plate fin according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a perspective view showing a vertical cross section of the plate fin laminate of the third embodiment cut along the longitudinal direction.
  • FIG. 25 is an end view of the plate fin laminate according to the third embodiment cut along the longitudinal direction.
  • the heat exchanger of one aspect according to the present disclosure is A plate fin laminate in which plate fins having a flow path through which the first fluid flows are laminated, and A supply / discharge pipe for supplying or discharging a first fluid flowing through the flow path of the plate fins of each layer in the plate fin laminate is provided.
  • Plate fins When the supply / discharge pipe functions as a supply / discharge pipe, a header opening into which the first fluid from the supply / discharge pipe is supplied and The header flow path formed around the header opening, Includes a plate fin flow path through which the first fluid flows from the header flow path and exchanges heat with the second fluid. In the flow path of the header flow path and the plate fin flow path, there is a path that moves in the stacking direction.
  • the plate fin has a structure in which the first fin member and the second fin member are joined to form a flow path.
  • the first fin member has a recess for forming a header flow path and a plate fin flow path, and has a recess.
  • the second fin member may have a recess forming a transfer flow path that communicates the header flow path of the first fin member and the flow path in the plate fin flow path.
  • the first fin member has a plurality of recesses for forming the plate fin flow path, and has a plurality of recesses.
  • the recess in the transfer flow path of the second fin member in the plate fin may be a path in which the plate fin flow path moves in the stacking direction by communicating the plurality of recesses formed in the first fin member.
  • a flat transfer region is provided between the recess for forming the header flow path and the recess for forming the plate fin flow path in the first fin member.
  • the recess of the delivery flow path in the second fin member is provided in the region facing the delivery region of the first fin member.
  • the plate fins may be configured such that the recess for forming the header flow path and the recess for forming the plate fin flow path are continuous.
  • the heat exchanger is provided with end plates provided so as to sandwich both ends of the plate fin laminate in the stacking direction.
  • the first fin member or the second fin member constituting the plate fin may be provided at a position in contact with the end plate.
  • the plate fins are formed by joining the flat surfaces of the first fin member and the second fin member, and the flat joining surfaces of the first fin member and the second fin member are in contact with the end plate. Good.
  • a plurality of recesses for forming the plate fin flow path in the first fin member are arranged on a meandering line.
  • the recess for forming the transfer flow path in the second fin member may be configured to meander by communicating the recess in the plate fin flow path in the first fin member in the plate fin.
  • the heat exchanger of the present disclosure is not limited to the configuration of the laminated plate fin heat exchanger described in the following embodiments, and has the same configuration as the technical idea described in the following embodiments. It includes a heat exchanger having the above.
  • the embodiments described below are examples of the present invention, and the configurations, functions, operations, and the like shown in the embodiments are examples and do not limit the present disclosure.
  • the components not described in the independent claims indicating the highest level concept are described as arbitrary components.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the laminated plate fin heat exchanger (hereinafter, simply referred to as a heat exchanger) 1 of the first embodiment.
  • a supply pipe 4 to which a refrigerant as a first fluid A is supplied and a plurality of rectangular plate-shaped plate fins 2a are laminated. It includes a configured plate fin laminate 2 and a discharge pipe 5 for discharging a refrigerant flowing through a flow path formed in the plate fin 2a.
  • the supply pipe 4 and the discharge pipe 5 have substantially the same configuration, and a function corresponding to the operation at that time is used as a name.
  • the supply / discharge pipe 4 and the discharge pipe 5 are collectively referred to as a supply / discharge pipe (4, 5).
  • End plates 3 (3a, 3b) are arranged at both ends of the plate fin laminate 2 in the stacking direction, and the end plates 3 (3a, 3b) have substantially the same shape as the rectangular plate fins 2a in a plan view. ..
  • a supply pipe 4 or a discharge pipe 5 is joined to both ends of one end plate 3 (3a) in the longitudinal direction.
  • the supply pipe 4 or the discharge pipe 5 is joined to both ends of one of the end plates 3 (3a).
  • the supply pipe 4 may be joined to one end plate 3 (3a), and the discharge pipe 5 may be joined to the other end plate 3 (3b).
  • the stacking direction of the plate fin laminate 2 in the heat exchanger 1 shown in FIG. 1 is the vertical direction, and one end plate 3 (3a) provided on the plate fin laminate 2 is provided.
  • the position will be described as the upper side, and the position of the other end plate 3 (3b) as the lower side.
  • the stacking direction is not specified in the vertical direction (vertical direction).
  • the end plates 3 (3a, 3b) arranged at both ends of the plate fin laminated body 2 in the laminating direction are fixed to each other at predetermined intervals by positioning means (for example, positioning bolts), and the plate fins are laminated. Body 2 is sandwiched.
  • the positioning means for maintaining and fixing the end plates 3 (3a, 3b) at both ends at predetermined intervals has a positioning function for each of the stacked plate fins 2a.
  • the end plate 3 is made of a plate material made of a metal material such as aluminum, an aluminum alloy, or stainless steel.
  • the heat exchanger 1 of the first embodiment has a configuration in which the refrigerant, which is the first fluid A, flows through the flow path (plate fin flow path 13) formed in each plate fin 2a of the plate fin laminate 2.
  • the air which is the second fluid B, has a configuration that passes through the gap formed between the stacks of the plate fins 2a in the plate fin laminate 2. In the heat exchanger 1 configured in this way, heat exchange is performed between the first fluid A and the second fluid B in the plate fin laminated body 2.
  • Each of the plurality of plate fins 2a constituting the plate fin laminate 2 in the heat exchanger 1 of the first embodiment faces the first fin member 10 which is two plate materials and the second fin member 20.
  • the structure is such that a flow path is formed by laminating and joining (brazing).
  • the plate fins 2a configured in this way are joined (brazed) by being pressurized and heated in a state where a plurality of the plate fins 2a are laminated to form the plate fin laminate 2.
  • FIG. 2A and 2B are plan views showing the first fin member 10 and the second fin member 20 constituting the plate fin 2a, respectively.
  • FIG. 2A is a plan view of the first fin member 10
  • FIG. 2B is a plan view of the second fin member 20.
  • the first fin member 10 and the second fin member 20 are made of a metal plate material such as aluminum, aluminum alloy, or stainless steel, and have at least a brazing material layer in the core material of the metal plate material. Further, the first fin member 10 and the second fin member 20 are processed into a predetermined shape by using, for example, a thin plate material having a thickness of 0.2 mm.
  • the first fin member 10 and the second fin member 20 processed into a predetermined shape are pressed and heated so as to be in close contact with each other at a predetermined position, so that the flat predetermined regions facing each other are surely joined to each other (brazing). Is attached).
  • the first fin member 10 shown in FIG. 2A has recesses formed on both ends in the longitudinal direction for the annular header flow path 11 to which the refrigerant is supplied from the supply pipe 4 or the refrigerant is discharged to the discharge pipe 5.
  • the header flow path 11 in the first fin member 10 is formed by an annular recess having a structure protruding toward the front side of the paper surface.
  • a header communication flow path 12 that leads out by a predetermined distance is formed from one place on the outer peripheral portion of the header flow path 11.
  • An end portion of the plate fin flow path 13 formed in the heat exchange region C (see FIG. 5 described later) in the plate fin 2a is arranged on an extension line in the lead-out direction of the header communication flow path 12.
  • the plate fin flow path 13 formed on the extension line in the lead-out direction of the header communication flow path 12 is formed by a recess like the header communication flow path 12.
  • the plate fin flow path 13 is formed so as to meander the entire heat exchange region C of the plate fin 2a.
  • the plate fin flow path 13 includes a first plate fin flow path 13a formed of a linear recess and a second plate fin flow path 13b formed of an arc-shaped recess.
  • a plurality of (for example, three) linear first plate fin flow paths 13a extend in parallel in the longitudinal direction in the heat exchange region C of the plate fins 2a.
  • a meandering-shaped flow path is formed by connecting the arc-shaped second plate fin flow path 13b between the ends thereof. Further, as the heat exchange region C in the plate fin 2a, a region other than the header region in which the header flow path 11 is formed is shown.
  • header flow paths 11 communicating with the supply pipe 4 or the discharge pipe 5 are formed on both ends of the first fin member 10 in the longitudinal direction.
  • each of the header flow path 11, the header communication flow path 12, and the plate fin flow path 13 is point-symmetrical with the center point in the plan view of the first fin member 10 as the center of symmetry. It is arranged so as to be.
  • a heat transfer blocking slit 6 which is a missing portion (gap) is formed between the meandering plate fin flow paths 13.
  • the heat transfer blocking slit 6 which is a missing portion (gap) is formed between the meandering plate fin flow paths 13.
  • positioning pin openings 9 for inserting positioning pins are formed at a plurality of locations (three locations) so as to surround the header flow path 11.
  • the heat transfer blocking slit 6 and the positioning pin opening 9 have the center point in the plan view of the first fin member 10 as the center of symmetry. It is formed point-symmetrically.
  • the header communication flow path 12 led out from the header flow path 11 is directly stacked with the plate fin flow path 13 formed on the extension line in the lead-out direction. It is not connected, and a flat flow path transfer region 16 is formed between them. That is, the first fin member 10 has a configuration in which the recess of the header communication flow path 12 and the recess of the first plate fin flow path 13a are not connected.
  • the transfer flow path 21 is formed at a position facing the flow path transfer region 16 of the first fin member 10.
  • the delivery flow path 21 is formed by a dent that protrudes to the back side of the paper surface.
  • the header communication flow path 12 and the plate fin flow path 13 are in a state of communicating with each other via the transfer flow path 21. ..
  • the refrigerant supplied from the supply pipe 4 is the header flow path 11, the header communication flow path 12, the transfer flow path 21, the plate fin flow path 13, the transfer flow path 21, the header communication flow path 12, and the header flow path. It flows through 11 and is discharged from the discharge pipe 5.
  • a plate fin convex region 22 is formed in a region of the first fin member 10 facing the linear first plate fin flow path 13a (see the cross-sectional view of FIG. 16 described later).
  • the plate fin convex region 22 is joined in combination with the first plate fin flow path 13a to secure the flow path shape of the straight portion of the plate fin flow path 13, and to deform the cross-sectional shape orthogonal to the flow direction of the refrigerant. Is suppressed.
  • a similar heat transfer blocking slit 6 is formed between the plate fin convex regions 22 at a position corresponding to the heat transfer blocking slit 6 formed in the first fin member 10. ing.
  • the second fin member 20 is provided with a plurality of spacing defining protrusions 7 for defining the gaps between the stacked plate fins 2a at regular intervals. Since these spacing defining protrusions 7 maintain the distance between the plate fins 2a adjacent to each other in the stacking direction at regular intervals, the outer surface side (plate) of either the first fin member 10 or the second fin member 20 is maintained.
  • the surface opposite to the surface on which the first fin member 10 and the second fin member 20 are brazed) or both of them may be provided on the outer surface side, and the arrangement position thereof is a flow path to be formed. It is set appropriately according to the position of.
  • each element (similar to the point symmetry with the center point in the plan view of the second fin member 20 as the center of symmetry).
  • a heat transfer blocking slit 6, an interval defining protrusion 7, and a positioning pin opening 9) are arranged.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which two sets of plate fins 2a (first fin member 10 and second fin member 20) are laminated, and shows the vicinity of the header flow path 11.
  • a header flow path port 8 which is a notch is formed on the inner peripheral side of the annular recess forming the header flow path 11 in the first fin member 10.
  • the header flow path openings 8 are formed at a plurality of locations on the inner peripheral side of the annular header flow path 11.
  • the header flow path ports 8 (8a, 8b) are formed at opposite positions on the inner peripheral side of the header flow path 11, for example, in the configuration of the first embodiment.
  • the formation position of the header flow path openings 8 (8a, 8b) in the first embodiment is located at a position facing the header flow path 11 on the center line extending in the longitudinal direction of the plate fins 2a passing through the center of the annular header flow path 11. It is formed (see FIG. 2A).
  • the formation positions of the plurality of header flow path ports 8 in the header flow path 11 include positions that are up and down in the vertical direction in a state where a device (for example, an air conditioner) equipped with the heat exchanger 1 is installed. It is preferably included.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a part of the plate fin laminate 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 shows a plate fin laminate 2 in which a plurality of plate fins 2a are laminated, but the number of plate fins 2a to be laminated is appropriately set according to the specifications of the heat exchanger 1.
  • the end plates 3 (3a, 3b) are removed, and the positioning pin is not inserted into the positioning pin opening 9.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the vicinity of the header flow path 11 in the plate fin laminate 2 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a cross section of the plate fin laminate 2 of FIG. 4 cut along the VI-VI line shown in FIG. 2A.
  • a header opening 11a penetrating in the stacking direction is formed on the inner peripheral side of the header flow path 11 in the plate fin laminated body 2. The refrigerant from the supply pipe 4 to the header flow path 11 or the refrigerant from the header flow path 11 to the discharge pipe 5 flows through the header opening 11a.
  • the inner peripheral side of the header flow path 11 constituting the inner surface side of the header opening 11a penetrating in the laminating direction is continuously joined in the laminating direction by brazing. Further, the header flow path 11 is also joined so as to be continuous in the stacking direction on the outer peripheral side. As a result, the inner peripheral side and the outer peripheral side of the header flow path 11 in the plate fin laminated body 2 are in a state of being reliably joined in the stacking direction, and the rigidity of the header flow path 11 is increased.
  • the refrigerant supplied from the supply pipe 4 flows through the header opening 11a and flows into the header flow path 11 through the header flow path ports 8 (8a, 8b) formed on the inner peripheral side of the header flow path 11.
  • the header flow path ports 8 (8a, 8b) formed on the inner peripheral side of the header flow path 11.
  • FIGS. 5 and 6 one first header flow path port 8a of the two header flow path ports 8 facing each other on the inner peripheral side of the header flow path 11 is shown.
  • the first header flow path port 8a and the second header flow path port 8b are arranged on the center line extending in the longitudinal direction passing through the center of the header opening 11a, that is, at positions facing each other on the center line extending in the longitudinal direction in the plate fin 2a. There is.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the vicinity of the header opening 11a in the plate fin laminate 2 in a state of being sandwiched by the end plates 3 (3a, 3b).
  • the cross-sectional view of FIG. 7 is a vertical cross-sectional view cut along the VI-VI line shown in FIG. 2A.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a cut surface in the longitudinal direction orthogonal to the cut surface of the vertical cross-sectional view shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 shows the vicinity of the header opening 11a in the plate fin laminated body 2, and is a cross-sectional view including the first header flow path port 8a and the second header flow path port 8b.
  • the plate fin laminated body 2 is configured by laminating a plurality of plate fins 2a formed by laminating the first fin member 10 and the second fin member 20.
  • a recess for forming the header flow path 11 is formed on the outer periphery of the header opening 11a.
  • the header flow path 11 (recess) in the first fin member 10 includes a header flow path inner peripheral support portion 10a, a header flow path top portion 10b, and a header flow path outer peripheral support portion 10c that form a wall surface on the outer peripheral side of the header opening 11a. Is formed by.
  • the recess for forming the header flow path 11 is formed by stacking the header flow path top portion 10b having a flat surface and the top portion formed in an annular shape and the header flow path top portion 10b on the inner peripheral side. It is composed of a header flow path inner peripheral support portion 10a which is an inner peripheral wall that supports in the direction, and a header flow path outer peripheral support portion 10c which is an outer peripheral wall that supports the header flow path top portion 10b in the stacking direction on the outer peripheral side.
  • the second fin member 20 is formed with an inner peripheral support portion 20a which is an outer peripheral portion of the outer periphery of the header opening 11a, and a flat portion 20b is formed following the inner peripheral support portion 20a.
  • the flat portion 20b and the inner peripheral support portion 20a are bent and continuous.
  • the inner peripheral support portion 20a of the second fin member 20 constitutes a wall surface on the outer peripheral side of the header opening 11a.
  • the flat portion 20b of the second fin member 20 closes the recess formed by the header flow path inner peripheral support portion 10a, the header flow path top portion 10b, and the header flow path outer peripheral support portion 10c of the first fin member 10, and opens the header. It is a part of forming an annular header flow path 11 on the outer circumference of 11a.
  • the recesses for forming the header flow path 11 are formed in the header flow path inner peripheral support portion 10a and the header flow path top portion 10b. And a header flow path outer peripheral support portion 10c.
  • the header flow path inner peripheral support portion 10a and the header flow path outer peripheral support portion 10c are joined to the flat surface of the second fin member 20 to form a header flow path, which is part of the header flow path inner peripheral support portion 10a.
  • the header flow path port 8 is formed.
  • the second fin member 20 is bent and continuous with the flat portion 20b having a flat surface and the flat surface of the flat portion 20b, and serves as an outer edge portion of the header opening 11a on the inner peripheral side of the header flow path 11. It has a peripheral support portion 20a and a peripheral support portion 20a.
  • the inner peripheral support portion 20a of the second fin member 20 is joined to the first fin member 10 in another plate fin 2a adjacent in the stacking direction, and the inner peripheral side of the header flow path 11 in the plate fin laminated body 2 is in the stacking direction. It has a structure having a double wall surface extending to.
  • the facing region on the inner peripheral side of the header flow path 11 forms the header flow path port 8 (8a, 8b), so that the first fin member 10 is formed.
  • the header flow path inner peripheral support portion 10a is formed to have a short protrusion length from the header flow path top portion 10b.
  • the protruding length of the inner peripheral support portion 20a of the second fin member 20 is formed to be short.
  • the regions of the header flow path inner peripheral support portion 10a and the inner peripheral support portion 20a facing each other in the longitudinal direction are notched, and the header flow path ports 8 (8a, 8b) are formed on the inner peripheral side of the header flow path 11. Is formed.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the first fin member 10 shown in FIG. 7, and shows the first fin member 10 in the vicinity of the header opening 11a.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the second fin member 20 shown in FIG. 7, and shows a portion to be joined to the first fin member 10 shown in FIG.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing the first fin member 10 shown in FIG. 8, and shows header flow path ports 8 (8a, 8b) formed on the outer periphery of the header opening 11a.
  • FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing the second fin member 20 shown in FIG. 8, and shows a portion to be joined to the first fin member 10 shown in FIG.
  • the first fin member 10 shown in FIG. 9 and the second fin member 20 shown in FIG. 10 are bonded and joined to form a header flow path 11 on the outer periphery of the header opening 11a in one plate fin 2a.
  • the header When the header flow path 11 is formed in this way, the header flow path inner peripheral support portion 10a of the first fin member 10 shown in FIG. 11 and the inner peripheral support portion 20a of the second fin member 20 shown in FIG. 12
  • the header flow path port 8 (8a, 8b) in the header flow path 11 is formed, and the header opening 11a communicates with the inside of the header flow path 11 via the header flow path port 8 (8a, 8b).
  • the inner peripheral side end portion of the header flow path inner peripheral support portion 10a protrudes toward the inner peripheral side, and the inner peripheral side protruding end portion 10d is formed.
  • the inner peripheral side end portion of the inner peripheral support portion 20a of the second fin member 20 in the plate fins 2a adjacent in the stacking direction is in contact with the protruding end portion 10d on the inner peripheral side. Therefore, in the plate fin laminated body 2, the protruding end portion 10d on the inner peripheral side of the first fin member 10 and the inner peripheral side end portion of the inner peripheral support portion 20a of the second fin member 20 are joined to each other. (See FIG. 7).
  • the header communication flow path 12 connected to the header flow path 11 is passed through the transfer flow path 21 formed in the second fin member 20. It is configured to be connected to the first plate fin flow path 13a.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a vertical cross section of the plate fin laminate 2 cut along the longitudinal direction thereof.
  • FIG. 13 shows a cross section in which the header communication flow path 12 and the first plate fin flow path 13a communicate with each other through the transfer flow path 21 in each plate fin 2a.
  • FIG. 14 is an end view of the plate fin laminate 2 cut along the longitudinal direction, and shows the vicinity of the transfer flow path 21.
  • the header communication flow path 12 formed in the first fin member 10 in each plate fin 2a is the first through the transfer flow path 21 formed in the second fin member 20. It communicates with the plate fin flow path 13 formed in the fin member 10. Therefore, in the plate fin laminate 2, for example, the refrigerant supplied from the supply pipe 4 flows through the header opening 11a, the header flow path 11, the header communication flow path 12, the transfer flow path 21, and the plate fin flow path 13. ..
  • the refrigerant flows downward from the header communication flow path 12 to the transfer flow path 21, and the refrigerant flows upward from the transfer flow path 21 to the plate fin flow path 13. That is, the refrigerant moves while swelling in the vertical direction (stacking direction) before and after the delivery flow path 21, and the path is longer than that of the flat flow path.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a vertical cross section of the plate fin laminate 2 according to the first embodiment, which is cut along a plane orthogonal to the longitudinal direction thereof.
  • FIG. 16 is an end view of the plate fin laminate 2 showing the vertical cross section of FIG.
  • a second fin member 20 which is one of the plate fins 2a is located at the upper end thereof.
  • a first fin member 10 which is the other side of the plate fin 2a is arranged at the lower end thereof.
  • the joint surface means a surface on which the first fin member 10 and the second fin member 20 are joined in the plate fin 2a.
  • a first fin member 10 which is the other side of the plate fins 2a is arranged at the lower end of the plate fin laminate 2, and the upper surface of the lower second end plate 3b and the joint surface of the first fin member 10 are arranged. It is in full contact. This is because the flat surface becomes wider and the contact area becomes larger by making the joint surface of the second fin member 20 to be joined to the first fin member 10 face the upper first end plate 3a. .. Similarly, by facing the joint surface of the first fin member 10 to be joined to the second fin member 20 with respect to the lower second end plate 3b, the flat surface becomes wider and the contact area becomes larger.
  • FIG. 17 shows a plate composed of a first fin member 10 in contact with the lower second end plate 3b, and a second fin member 20 and a first fin member 10 laminated on the first fin member 10. It is an exploded perspective view which shows the fin 2a.
  • FIG. 17 is a perspective view seen from below in the stacking direction.
  • FIG. 18 shows a plate fin composed of a second fin member 20 in contact with the upper first end plate 3a, and a first fin member 10 and a second fin member 20 laminated under the second fin member 20. It is an exploded perspective view which shows 2a.
  • FIG. 18 is a perspective view seen from above in the stacking direction.
  • FIGS. 17 and 18 the areas where the fin members (10, 20) are in contact with each other and are joined are shown by shaded areas.
  • the area of contact between the first fin member 10 and the second fin member 20 constituting the plate fin 2a is a brazed area.
  • the area of contact between the end plate 3 (3a, 3b) and the first fin member 10 or the second fin member 20 is wide and overall, and is therefore special to the end plate 3.
  • the plate fin laminate 2 can be reliably held by being joined to the first fin member 10 or the second fin member 20 substantially evenly without any processing.
  • the refrigerant from the supply pipe 4 is used. Flows into the header opening 11a of the first fin member 10 and the second fin member 20. However, in the first fin member 10 in contact with the second end plate 3b, the tip of the header communication flow path 12 is blocked to form a flat flow path transfer region 16. Therefore, in the first fin member 10 in contact with the second end plate 3b, the refrigerant does not flow into the plate fin flow path 13.
  • the second fin member 20 in contact with the first end plate 3a has a configuration in which only the transfer flow path 21 is formed as the flow path, and the header flow path 11 is not formed, so that the header opening There is no flow path through which the refrigerant of 11a flows.
  • one of the members constituting the plate fins 2a is arranged at both ends of the plate fin laminated body 2 in the stacking direction, so that the end plate 3 is The plate fin laminate 2 can be reliably held without any special processing.
  • the region between the header regions where the header flow paths 11 provided on both sides in the longitudinal direction of the plate fins 2a are formed becomes the heat exchange region C, and the heat exchange thereof.
  • a plate fin flow path 13 having a desired shape is formed in the region C.
  • the gap between the plate fins 2a adjacent to each other in the stacking direction is secured by a plurality of spacing defining protrusions 7 (see FIG. 2B) provided on the first end plate 3a and / or the second end plate 3b. ing.
  • the header flow path 11 has the header flow path inner peripheral support portion 10a of the first fin member 10, the header flow path top portion 10b, and the header flow path outer circumference.
  • the refrigerant is supplied from the supply pipe 4 through the road opening 8.
  • the header flow path 11 formed on the outer periphery of the header opening 11a in each plate fin 2a is on the inner peripheral side of the header flow path inner peripheral support portion 10a of the first fin member 10. Is joined on the outer peripheral side of the header flow path outer peripheral support portion 10c. Further, in the stacked plate fins 2a, header flow paths adjacent to each other in the stacking direction are joined. Therefore, the header flow path 11 in the first embodiment has a highly rigid configuration, and even if the high-pressure refrigerant from the supply pipe 4 is supplied to the header flow path 11 from the header opening 11a through the header flow path port 8. , The header flow path 11 is prevented from being deformed such as being expanded, and the flow path having a desired shape is surely maintained. Therefore, in the heat exchanger 1 of the first embodiment, highly efficient heat exchange can be performed with high reliability.
  • the laminated structure of the first fin member 10 and the second fin member 20 enhances the strength of the header flow path in each plate fin 2a and plate fins. It is possible to achieve weight reduction, miniaturization, and efficiency of heat exchange in the laminated body 2. According to the configuration of the first embodiment, it is possible to provide a highly reliable heat exchanger capable of flowing a high-pressure refrigerant through the flow path.
  • the inner circumference side of the header flow path 11 of the plate fin 2a is the inner circumference of the header flow path inner circumference support portion 10a of the first fin member 10 and the second fin member 20. It is composed of a wall surface having a double structure with a support portion 20a.
  • the joint surfaces of the first fin member 10 or the second fin member 20 constituting the plate fin 2a are brought into contact with the end plates 3 provided at both ends of the heat exchanger 1. It is configured as follows. Therefore, the plate fin laminate 2 can be reliably sandwiched without any special processing on the end plate 3, and the first fin member 10 or the second fin member 20 in contact with the end plate 3 can be reliably sandwiched.
  • the structure is such that the flow of the refrigerant can be prevented without any special processing, and the leakage of the refrigerant is prevented in the end plate 3.
  • FIG. 19 is a vertical cross-sectional view schematically showing a modified example of the configuration of the first embodiment.
  • FIG. 19 shows the vicinity of the header flow path 11 in the first fin member 10A and the second fin member 20A.
  • the recess forming the header flow path 11 in the first fin member 10A includes a header flow path top portion 10Ab formed in an annular shape and having a flat surface, and the header flow path top portion 10Ab on the inner peripheral side and the outer peripheral side. It is composed of a header flow path support portion (header flow path inner peripheral support portion 10Aa, header flow path outer peripheral support portion 10Ac) formed so as to support in the stacking direction on both sides.
  • header flow path support portion header flow path inner peripheral support portion 10Aa, header flow path outer peripheral support portion 10Ac
  • the header flow path outer peripheral support portion 10Ac that supports the header flow path top portion 10Ab on the outer peripheral side is continuous with the heat exchange region C in which the plate fin flow path 13 is formed via a bent portion.
  • the recess for forming the header flow path 11 is between the header flow path inner peripheral support portion 10Aa, the header flow path top portion 10Ab, and the header flow path outer peripheral support portion 10Ac. Is bent and continuous in a U shape, and the cross section orthogonal to the flow path direction is a substantially square flow path.
  • the second fin member 20A joined to the first fin member 10A has the header flow path inner peripheral support portion 10Aa and the header as shown in FIG. It has a flat portion 20Ab which is a flat surface so as to cover a recess formed by a flow path top portion 10Ab and a header flow path outer peripheral support portion 10Ac.
  • the second fin member 20A in the modified example shown in FIG. 19 is different from the inner peripheral support portion 20a of the second fin member 20 shown in FIG. 6 described above, so that the inner peripheral side end portion of the second fin member 20A hangs down. It is not a good shape.
  • the inner peripheral side of the header flow path 11 is composed of the header flow path inner peripheral support portion 10Aa of the first fin member 10A, and the header flow path 11 of the plate fin 2Aa.
  • the inner peripheral side of is a single structure.
  • the lead-out end which is the lower end of the header flow path inner peripheral support portion 10Aa, is joined to the inner peripheral side tip portion of the second fin member 20A.
  • the header flow path top portion 10Ab connected to the upper end of the header flow path inner peripheral support portion 10Aa is joined to the flat portion 20Ab of the second fin member 20A of the plate fins 2Aa adjacent in the stacking direction. That is, the inner peripheral side and the outer peripheral side of the header flow path 11 of the modified example shown in FIG. 19 are composed of a header flow path support portion which is a wall surface which is joined and connected vertically in the stacking direction.
  • the header flow path 11 has a high rigidity even if the inner peripheral side has a single structure. Further, the inner peripheral side of the header flow path 11 in the plate fins 2Aa to be laminated has a single structure, but since each layer is continuously joined, a highly rigid refrigerant passage is formed. A header flow path port 8 is formed in this refrigerant passage for each stacking, so that a high-pressure refrigerant can be supplied to the header flow path 11 of the plate fins 2Aa of each layer.
  • header communication flow path 12, plate fin flow path 13, transfer flow path 21, etc. in the modified example shown in FIG. 19 are the same as the configurations described in the first embodiment.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a plate fin laminate 100 in the heat exchanger of the second embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a region where the header flow path 130 is formed in the plate fin laminate 100 according to the second embodiment.
  • FIGS. 20 and 21 the same numbers are assigned to the elements having substantially the same functions and configurations as those in the first embodiment. Further, since the basic operation of the heat exchanger of the second embodiment is the same as that of the heat exchanger 1 of the first embodiment, the second embodiment is mainly different from the first embodiment. explain. The heat exchanger of the second embodiment is significantly different from the heat exchanger 1 of the first embodiment in the shape of the header flow path.
  • the first fin member 110 and the second fin member 120 are joined (brazed) to form one plate fin 100a, as in the configuration of the first embodiment.
  • Each of the first fin member 110 and the second fin member 120 in the second embodiment has an annular recess at an opposite position where the header flow path 130 is formed.
  • the header flow path 130 is formed by joining the first fin member 110 and the second fin member 120. Therefore, the header flow path 130 in the second embodiment has a cross section orthogonal to the flow direction of the flow path larger than that of the header flow path 11 in the first embodiment (for example, in the case of similar plate fins, the flow path direction).
  • the cross-sectional area orthogonal to is approximately doubled).
  • a plurality of spacing defining protrusions 7 are formed on the surface side of the first fin member 110 in the second embodiment as a whole in order to secure a distance between the plate fins 100a adjacent to each other in the stacking direction.
  • the distance between the plate fins 100a adjacent to each other in the stacking direction is equal as in the second fin member 20 (see FIG. 2B) in the first embodiment. It is distributed and arranged in.
  • the first fin member 110 is formed with positioning pin openings 9 on both sides of the header flow path 130 so as to be arranged in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the plate fin laminate 100. That is, the header flow path 130 and the positioning pin opening 9 are arranged in a row in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the plate fin laminate 100, and are arranged in parallel with the flow direction of the air which is the second fluid B. ..
  • the second fin member 120 in the second embodiment is formed with the header communication flow path 12 and the plate fin flow path 13 as in the first fin member 10 in the first embodiment (see FIG. 2A). Therefore, in order to communicate the header communication flow path 12 of the second fin member 120 with the plate fin flow path 13, the first fin member 110 is formed with a transfer flow path 21 (see FIG. 20).
  • the high-pressure refrigerant from the supply pipe 4 is supplied to the header flow path 130, so that the inner circumference of the header flow path 130 is supplied.
  • a header flow path port 80 is formed on the side (see FIG. 21).
  • the header flow path port 80 in the second embodiment is formed by cutting out a part of the inner peripheral side end portion of the first fin member 110 forming the header flow path 130.
  • the header flow path 130 As shown in FIG. 21, in the first fin member 110 and the second fin member 120 constituting one plate fin 100a, a region where the inner peripheral side and the outer peripheral side of the header flow path 130 are joined (brazed). Become. Therefore, in the header flow path 130, the header flow path is prevented from being deformed in the configuration in which the high-pressure refrigerant is sucked from the header flow path port 80, and has a highly reliable header flow path. ..
  • the header flow path port 80 is formed at a position facing the inner peripheral side of the header flow path 130, and is in the longitudinal direction of the plate fin 100a passing through the center of the annular header flow path 130. It is formed at a position on the center line extending to.
  • the header flow path port 80 so as to face the position in the longitudinal direction of the header flow path 130 in this way, the plate fins are laminated in a state where the heat exchanger is provided in the device (for example, air conditioning equipment). Since the body 100 is provided at an angle of a predetermined angle from the vertical direction with respect to the longitudinal direction thereof, for example, at an angle of 45 degrees, the header flow path port 80 facing the body 100 is in a vertical position in the vertical direction.
  • the refrigerant of the supply pipe 4 flows separately in the state of the liquid phase and the gas phase
  • the refrigerant of the liquid phase and the gas phase is supplied to the header flow path ports 80 at the upper and lower positions.
  • a similar refrigerant with a balanced liquid phase and gas phase was supplied to the plate fin flow paths 13 of the laminated layers in the heat exchange region, and the plate fin laminated body 100 was generally balanced.
  • the configuration is such that highly efficient heat exchange can be performed.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a part of the plate fin laminate 200 in the heat exchanger of the third embodiment.
  • 23A and 23B are plan views showing the first fin member 210 and the second fin member 220 of the plate fins 200a constituting the plate fin laminate 200 according to the third embodiment, respectively.
  • FIG. 23A shows the first fin member 210
  • FIG. 23B shows the second fin member 220.
  • the same numbers are assigned to the elements having substantially the same functions and configurations as those in the first embodiment. Further, since the basic operation as the heat exchanger in the third embodiment is the same as the operation of the heat exchanger 1 in the first embodiment, the third embodiment is mainly different from the first embodiment. explain.
  • the major difference between the heat exchanger of the third embodiment and the heat exchanger 1 of the first embodiment is the shape of the plate fin flow path in the heat exchange region C.
  • the header flow path has the configuration described in the first embodiment and the second embodiment.
  • the plate fin flow path 230 in the heat exchange region C moves in the stacking direction and undulates up and down. Is formed in.
  • the recesses forming the plate fin flow path 230 formed in the first fin member 210 are a linear first plate fin flow path 230a and an arc-shaped second plate fin flow path 230b. It is composed of.
  • a plurality of first plate fin flow paths 230a are arranged in a straight line, and three rows of first plate fin flow paths 230a on these straight lines are arranged side by side.
  • An arcuate second plate fin flow path 230b is arranged so as to connect the two rows on both ends of the first plate fin flow path 230a arranged side by side in three rows, and the plate fin flow path in the first fin member 210 is provided.
  • the 230 is arranged to meander.
  • a flat flow path transfer region 216 is formed between the plurality of first plate fin flow paths 230a arranged in a straight line in the first fin member 210. Therefore, the recess forming the plate fin flow path 230 in the first fin member 210 is in a state of being divided on a straight line.
  • a plurality of delivery flow paths 240 are formed in the second fin member 220. These transfer flow paths 240 are recesses facing the flow path transfer region 216 between the first plate fin flow paths 230a arranged in a straight line in the first fin member 210 to be joined. Therefore, the plate fin flow path 230 on the straight line of the plate fin 200a is formed by the first plate fin flow path 230a of the first fin member 210 and the transfer flow path 240 of the second fin member 220, and is formed in the stacking direction.
  • the structure is such that the refrigerant moves and undulates up and down.
  • FIG. 24 is a perspective view showing a vertical cross section of the plate fin laminate 200 of the third embodiment cut along the longitudinal direction thereof.
  • FIG. 24 shows a cross section in which the first plate fin flow paths 230a arranged in a straight line via the transfer flow path 240 in each plate fin 200a communicate with each other while undulating up and down in the stacking direction.
  • FIG. 25 is an end view of the plate fin laminate 200 cut along the longitudinal direction, and shows the vicinity of the transfer flow path 240.
  • a flow path transfer region 216 is formed between a plurality of first plate fin flow paths 230a arranged in a straight line, and the stacking direction with respect to these flow path transfer regions 216.
  • the delivery flow path 240 of the second fin member 220 is formed and laminated so as to face the surface. Therefore, in each plate fin 200a in the plate fin laminated body 200 of the third embodiment, the first plate fin flow paths 230a arranged in a straight line communicate with each other through the transfer flow path 240 while the flow paths undulate in the stacking direction. It becomes a configuration to do.
  • the configuration of the plate fin flow path 230 in the third embodiment is such that the plate fin flow path 230 meanders on a plane in the heat exchange region C and moves in the stacking direction to undulate.
  • the flow path path is substantially as compared with the flow path configuration that only meanders in a plane. It becomes a configuration that can increase the heat exchange efficiency.
  • the header flow path has been described as having an annular shape, but the present disclosure is not specified in this shape, but is simply an annular shape.
  • it includes various shapes such as a flow path shape that is not connected in a ring shape such as a C shape or an arc shape.
  • the heat exchanger of the present disclosure has a configuration in which the refrigerant is supplied from the inner peripheral side of the header flow path as the header flow path, and the plate fins are laminated.
  • the inner peripheral side and the outer peripheral side of the header flow path of each layer in the body are joined to form a highly rigid structure.
  • the heat exchanger configured in this way, it is possible to supply a refrigerant having a desired high pressure to the plate fin laminate, and the heat exchanger has a highly efficient heat exchange function.
  • the header flow path is formed by the multilayer support portions (header flow path inner peripheral support portion, header flow path outer peripheral support portion) connected in the stacking direction, the header flow path is formed.
  • the pressure resistance vulnerability in the header is greatly reduced, and the rigidity of the header flow path is increased.
  • stable operation can be maintained even when a refrigerant having a pressure higher than a certain level is flowed.
  • a header flow path port is formed in a support portion on the inner peripheral side of the header flow path, and this header flow path port is the first flow to the flow path of each plate fin. I'm talking. Since the header flow path port of the header flow path has a configuration in which the opening shape and formation position can be appropriately set, the ideal refrigerant state (liquid phase-gas layer balance) in the heat exchanger of the present disclosure is used. It is a configuration that can be optimized for the state) and further improve the performance.
  • the plate fin flow path formed in the heat exchange region has a shape that meanders in a plane.
  • the flow path since the flow path is configured to move in the stacking direction and undulate, the flow path can be substantially long, and the heat exchange efficiency can be improved.
  • the heat exchanger As described above, in the configuration of the heat exchanger according to the present disclosure, weight reduction, miniaturization, and high efficiency of heat exchange can be achieved, and a high-pressure refrigerant is applied to the plate fins of each layer in the plate fin laminate. It is possible to provide a heat exchanger having a high reliability and a high heat exchange efficiency, which has a configuration capable of reliably flowing the heat.
  • the present disclosure can provide a highly reliable heat exchanger that can achieve weight reduction, miniaturization, and high efficiency of heat exchange, so that an air conditioner having a high market value can be constructed.
  • Heat exchanger 2,2A 100,200 Plate fin laminate 2a, 2Aa, 100a, 200a Plate fin 3 End plate 3a 1st end plate 3b 2nd end plate 4 Feed pipe 5 Discharge pipe 6 Heat transfer cutoff slit 7 Interval Default protrusions 8,80 Header flow path port 8a First header flow path port 8b Second header flow path port 9 Positioning pin openings 10, 10A, 110, 210 First fin members 10a, 10Aa Header flow path inner peripheral support 10b, 10Ab Header Flow path top 10c, 10Ac Header flow path Outer support 10d Inner peripheral side protruding end 11,130 Header flow path 11a Header opening 12 Header communication flow path 13,230 Plate fin flow path 13a, 230a First plate fin flow path (Straight) 13b, 230b 2nd plate fin flow path (arc-shaped) 16,216 Flow path delivery area 20, 20A, 120, 220 Second fin member 20a Inner circumference support part 20b, 20Ab Flat part 21,240 Delivery flow path

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Abstract

熱交換器は、第1流体（人）が流れる流路を有するプレートフイン（2&）が積層されたプレートフイン積層体（2）を含み、プレートフイン（2&）が、ヘッダ流路（11）からの第1流体（人）が流れて、第2流体（：8）との間で熱交換を行うプレートフイン流路（13）を有して、ヘッダ流路（11）とプレートフイン流路（13）との流路において、積層方向にうねるように移動する経路を持つように構成されている。

Description

熱交換器
　本開示は、熱交換器に関し、特に、冷媒が流れる板状のプレートフィンを積層して構成された積層型プレートフィンの熱交換器に関する。
　異なる熱エネルギーを有する流体間において、熱エネルギーを交換するために使用される熱交換器は、多くの機器に用いられている。特に積層型プレートフィンの熱交換器は、例えば、家庭用および車両用の空気調和機、コンピュータ、および各種電気機器などにおいて広く用いられている。
　積層型プレートフィンの熱交換器は、板状のプレートフィンの中に形成された流路を流れる流体（冷媒）と、積層されたプレートフィンの間を流れる流体（空気）との間で熱交換を行う形式である。
　上記のような積層型プレートフィンの熱交換器の分野においては、軽量化、小型化および熱交換の効率化を目的として各種の構成が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特許第３９６５９０１号公報 実用新案登録第３１９２７１９号公報 特許第６５０４３６７号公報
　積層型プレートフィンの熱交換器の分野においては、軽量化、小型化および熱交換の効率化を目的として、プレートフィンを熱伝導率の高い材料で厚みを薄く構成し、プレートフィンに設けられた流路に従来の熱交換器に比べて高い圧力の流体（冷媒）を流すことが検討されている。
　積層型プレートフィンの熱交換器において、プレートフィンに設けられた流路に対して高圧の冷媒を流す構成では、流路が変形して、冷媒の流量と流速にバラツキが生じ、熱交換器としての性能が低下するおそれがあった。このような複数のプレートフィンを積層して構成された熱交換器においては、流路に冷媒が流れることによる積層方向への変形、歪みを防止するために積層方向の両端側には、剛性が高く、厚みのある金属部材が端板として設けられていた（特許文献３参照）。
　しかしながら、このように構成されたな積層型プレートフィンの熱交換器においても、軽量化および小型化と共に熱交換における更なる効率化を図ることは重要な課題であった。
　本開示は、軽量化、小型化および熱交換の効率化を達成して、高圧の冷媒を流路に流すことが可能な信頼性が高い熱交換器を提供することを目的とする。
　本開示の一態様の熱交換器は、
　第１流体が流れる流路を有するプレートフィンが積層されたプレートフィン積層体と、
　プレートフィン積層体における各層のプレートフィンの流路に流れる第１流体の給入または排出を行う給排管と、を備え、
　プレートフィン積層体の各層間の隙間に第２流体を流して、流路を流れる第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
　プレートフィンは、
　給排管が給入管として機能するとき、給入管からの第１流体が給入されるヘッダ開口と、
　ヘッダ開口の周りに形成されるヘッダ流路と、
　ヘッダ流路からの第１流体が流れて、第２流体との間で熱交換を行うプレートフィン流路と、を含み、
　ヘッダ流路とプレートフィン流路との流路において、積層方向に移動する経路を有するよう構成されている。
図１は、本開示に係る実施の形態１の積層型プレートフィン熱交換器の外観を示す斜視図である。 図２Ａは、実施の形態１におけるプレートフィンの第１フィン部材を示す平面図である。 図２Ｂは、実施の形態１におけるプレートフィンの第２フィン部材を示す平面図である。 図３は、実施形態１におけるプレートフィンが積層された状態を分解して示した斜視図である。 図４は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体の一部を示す斜視図である。 図５は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体におけるヘッダ流路の近傍を示す斜視図である。 図６は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体を図２Ａに示すＶＩ－ＶＩ線により切断した断面を示す斜視図である。 図７は、エンドプレートにより挟まれたプレートフィン積層体のヘッダ開口の近傍を示す断面図である。 図８は、図７に示した縦断面図の切断面に直交する長手方向の切断面を示す縦断面図である。 図９は、図７における第１フィン部材を示す縦断面図である。 図１０は、図７における第２フィン部材を示す縦断面図である。 図１１は、図８における第１フィン部材を示す縦断面図である。 図１２は、図８における第２フィン部材を示す縦断面図である。 図１３は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体を長手方向に沿って切断した縦断面を示す斜視図である。 図１４は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体を長手方向に沿って切断した端面図である。 図１５は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体を切断した縦断面を示す斜視図である。 図１６は、図１５の縦断面を示すプレートフィン積層体の端面図である。 図１７は、実施の形態１の構成において、第２エンドプレートに対して接触している第１フィン部材、およびその上に積層されているプレートフィンを示す分解斜視図である。 図１８は、実施の形態１の構成において、第１エンドプレートに対して接触している第２フィン部材、およびその下に積層されているプレートフィンを示す分解斜視図である。 図１９は、実施の形態１の構成における変形例を模式的に示す縦断面図である。 図２０は、本開示に係る実施の形態２の熱交換器におけるプレートフィン積層体を示す斜視図である。 図２１は、実施の形態２におけるプレートフィン積層体においてヘッダ流路が形成されている領域の断面図である。 図２２は、本開示に係る実施の形態３の熱交換器におけるプレートフィン積層体の一部を示す斜視図である。 図２３Ａは、実施の形態３におけるプレートフィンの第１フィン部材を示す平面図である。 図２３Ｂは、実施の形態３におけるプレートフィンの第２フィン部材を示す平面図である。 図２４は、実施の形態３のプレートフィン積層体を長手方向に沿って切断した縦断面を示す斜視図である。 図２５は、実施の形態３におけるプレートフィン積層体を長手方向に沿って切断した端面図である。
　本開示に係る一態様の熱交換器は、
　第１流体が流れる流路を有するプレートフィンが積層されたプレートフィン積層体と、
　プレートフィン積層体における各層のプレートフィンの流路に流れる第１流体の給入または排出を行う給排管と、を備え、
　プレートフィン積層体の各層間の隙間に第２流体を流して、流路を流れる第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
　プレートフィンは、
　給排管が給入管として機能するとき、給入管からの第１流体が給入されるヘッダ開口と、
　ヘッダ開口の周りに形成されるヘッダ流路と、
　ヘッダ流路からの第１流体が流れて、第２流体との間で熱交換を行うプレートフィン流路と、を含み、
　ヘッダ流路とプレートフィン流路との流路において、積層方向に移動する経路を有する。
　なお、プレートフィンが、第１フィン部材と第２フィン部材とが接合されて流路を形成する構成を有し、
　第１フィン部材がヘッダ流路およびプレートフィン流路を形成するための凹みを有し、
　第２フィン部材が第１フィン部材のヘッダ流路およびプレートフィン流路における流路を連通させる受け渡し流路を形成する凹みを有してもよい。
　なお、第１フィン部材が、プレートフィン流路を形成するための複数の凹みを有し、
　プレートフィンにおける第２フィン部材の受け渡し流路の凹みが、第１フィン部材に形成された複数の凹みを連通させて、プレートフィン流路が積層方向に移動する経路となってもよい。
　なお、第１フィン部材におけるヘッダ流路を形成するための凹みとプレートフィン流路を形成するための凹みとの間に平坦な受け渡し領域を有し、
　第２フィン部材における受け渡し流路の凹みが、第１フィン部材の受け渡し領域に対向する領域に有し、
　プレートフィンにおいて、ヘッダ流路を形成するための凹みとプレートフィン流路を形成するための凹みが連続するよう構成されてもよい。
　なお、熱交換器は、プレートフィン積層体の積層方向の両端を挟むように設けられたエンドプレートを備え、
　プレートフィン積層体において、エンドプレートと接する位置にプレートフィンを構成する第１フィン部材または第２フィン部材が設けられてもよい。
　なお、プレートフィンが第１フィン部材と第２フィン部材の平坦面の接合により構成されており、第１フィン部材と第２フィン部材における平坦な接合面が、エンドプレートに接するよう構成されてもよい。
　なお、第１フィン部材におけるプレートフィン流路を形成するための複数の凹みが蛇行する線上に配設され、
　第２フィン部材における受け渡し流路を形成するための凹みが、プレートフィンにおいて第１フィン部材におけるプレートフィン流路の凹みを連通させて、蛇行するよう構成してもよい。
　以下、本開示の熱交換器に係る実施の形態として、積層型プレートフィン熱交換器について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示の熱交換器は、以下の実施の形態に記載した積層型プレートフィン熱交換器の構成に限定されるものではなく、以下の実施の形態において説明する技術的思想と同等の構成を有する熱交換器を含むものである。以下で説明する実施の形態は、本発明の一例を示すものであって、実施の形態において示される構成、機能、動作などは、例示であり、本開示を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１の積層型プレートフィン熱交換器（以下、単に熱交換器と称する）１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、実施の形態１の熱交換器１は、第１流体Ａである冷媒が給入される給入管４と、長方形の板状である複数のプレートフィン２ａを積層して構成されたプレートフィン積層体２と、プレートフィン２ａに形成された流路を流れた冷媒を排出する排出管５とを備える。
　なお、実施の形態１の熱交換器１においては、給入管４および排出管５が実質的に同じ構成を有しており、そのときの動作に対応する機能を名称として用いる。なお、本開示においては、給入管４および排出管５を合わせて給排管（４、５）と称する。
　プレートフィン積層体２の積層方向の両端にはエンドプレート３（３ａ、３ｂ）が配設されており、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）は長方形のプレートフィン２ａと平面視が略同一形状である。一方のエンドプレート３（３ａ）の長手方向の両端側には給入管４または排出管５が接合されている。なお、実施の形態１の構成においては、一方のエンドプレート３（３ａ）の両端側に給入管４または排出管５を接合した構成で説明するが、熱交換器１が用いられる装置の仕様に応じて、一方のエンドプレート３（３ａ）に給入管４を接合し、他方のエンドプレート３（３ｂ）に排出管５を接合する構成としてもよい。
　なお、以下の実施の形態においては、図１に示した熱交換器１におけるプレートフィン積層体２の積層方向を上下方向とし、プレートフィン積層体２に設けた一方のエンドプレート３（３ａ）の位置を上側とし、他方のエンドプレート３（３ｂ）の位置を下側にとして説明する。但し、当該熱交換器１が装置（例えば、空調機器）に設けられた状態においては、その積層方向が上下方向（鉛直方向）に特定されるものではない。
　プレートフィン積層体２の積層方向の両端に配設されたエンドプレート３（３ａ、３ｂ）は、位置決め手段（例えば、位置決めボルトなど）により所定間隔を有して互いに固定されており、プレートフィン積層体２を挟着している。両端のエンドプレート３（３ａ、３ｂ）を所定間隔に維持して固定する位置決め手段は、積層された各プレートフィン２ａに対する位置決めの機能を有する。エンドプレート３は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属材により形成された板材で構成されている。
　実施の形態１の熱交換器１においては、第１流体Ａである冷媒がプレートフィン積層体２の各プレートフィン２ａに形成された流路（プレートフィン流路１３）を流れる構成である。一方、第２流体Ｂである空気は、プレートフィン積層体２におけるプレートフィン２ａの積層間に形成された隙間を通り抜ける構成である。このように構成された熱交換器１は、プレートフィン積層体２において第１流体Ａと第２流体Ｂとの間で熱交換が行われる。
　実施の形態１の熱交換器１におけるプレートフィン積層体２を構成する複数のプレートフィン２ａのそれぞれは、２枚の板材である第１フィン部材１０と、第２フィン部材２０とを対向して張り合わせて接合（ロウ付け）されて流路が形成される構成である。このように構成されるプレートフィン２ａは、複数積層された状態で加圧および加熱されて接合（ロウ付け）され、プレートフィン積層体２が構成される。
　図２Ａ及び図２Ｂは、プレートフィン２ａを構成する第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とをそれぞれ示す平面図である。図２Ａが第１フィン部材１０の平面図であり、図２Ｂが第２フィン部材２０の平面図である。第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属板材で構成されており、金属板材の芯材に少なくともロウ材層を有している。また、第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、例えば、厚みが０．２ｍｍの薄い板材を用いて所定形状に加工されている。所定形状に加工された第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、所定位置で互いに密着するように加圧され、加熱されることにより、対向する平坦な所定領域が互いに確実に接合（ロウ付け）される。
　図２Ａに示す第１フィン部材１０には、給入管４からの冷媒が供給され、または排出管５へ冷媒を排出する環状のヘッダ流路１１のための凹みが、長手方向の両端側に形成されている。第１フィン部材１０におけるヘッダ流路１１は、図２Ａにおいては紙面の手前側に突出する構成の環状の凹みにより形成されている。ヘッダ流路１１の外周部分の一カ所からは、所定距離だけ導出するヘッダ連通流路１２が形成されている。ヘッダ連通流路１２の導出方向の延長線上には、プレートフィン２ａにおける熱交換領域Ｃ（後述の図５参照）に形成されるプレートフィン流路１３の端部が配設される。
　第１フィン部材１０において、ヘッダ連通流路１２の導出方向の延長線上に形成されたプレートフィン流路１３は、ヘッダ連通流路１２と同様に、凹みにより形成されている。プレートフィン流路１３は、プレートフィン２ａの熱交換領域Ｃの全体を蛇行するように形成されている。プレートフィン流路１３は、直線状の凹みで構成される第１プレートフィン流路１３ａと、円弧状の凹みで構成される第２プレートフィン流路１３ｂと、を含む。なお、実施の形態１の構成においては、プレートフィン２ａの熱交換領域Ｃに複数（例えば、３本）の直線状の第１プレートフィン流路１３ａが長手方向に並行に延設されており、それらの端部の間を円弧状の第２プレートフィン流路１３ｂが接続することにより蛇行形状の流路が形成されている。また、プレートフィン２ａにおける熱交換領域Ｃとしては、ヘッダ流路１１が形成されているヘッダ領域以外の領域を示す。
　上記のように、第１フィン部材１０の長手方向の両端側には、給入管４または排出管５と連通するヘッダ流路１１が形成されている。第１フィン部材１０においては、ヘッダ流路１１、ヘッダ連通流路１２、およびプレートフィン流路１３の各流路が、第１フィン部材１０の平面視の中心点を対称の中心とした点対称となるように配設されている。
　第１フィン部材１０においては、蛇行するプレートフィン流路１３の間に欠落部分（隙間）である伝熱遮断スリット６が形成されている。このように欠落部分（隙間）である伝熱遮断スリット６を形成することにより、近接したプレートフィン流路１３の間の伝熱作用を抑制している。更に、第１フィン部材１０には、位置決めピン（図示なし）を挿入するための位置決めピン用開口９がヘッダ流路１１を囲むように複数箇所（３カ所）に形成されている。上記の伝熱遮断スリット６および位置決めピン用開口９は、各流路（ヘッダ流路１１、プレートフィン流路１３）と同様に、第１フィン部材１０の平面視の中心点を対称の中心とした点対称に形成されている。
　また、図２Ａに示すように、第１フィン部材１０において、ヘッダ流路１１から導出するヘッダ連通流路１２は、その導出方向の延長線上に形成されたプレートフィン流路１３とは直積的に繋がっておらず、その間には平坦な流路受け渡し領域１６が形成されている。即ち、第１フィン部材１０においては、ヘッダ連通流路１２の凹みと、第１プレートフィン流路１３ａの凹みが繋がっていない構成である。
　一方、第２フィン部材２０においては、図２Ｂに示すように、第１フィン部材１０の流路受け渡し領域１６に対向する位置に受け渡し流路２１が形成されている。受け渡し流路２１は、図２Ｂにおいては紙面の裏側に突出するようにへこんだ凹みにより形成されている。これにより、第１フィン部材１０と第２フィン部材２０が接合されたプレートフィン２ａにおいては、ヘッダ連通流路１２とプレートフィン流路１３とは、受け渡し流路２１を介して連通した状態となる。この結果、給入管４から供給された冷媒は、ヘッダ流路１１、ヘッダ連通流路１２、受け渡し流路２１、プレートフィン流路１３、受け渡し流路２１、ヘッダ連通流路１２、およびヘッダ流路１１を流れて排出管５から排出される。
　第２フィン部材２０において、第１フィン部材１０における直線状の第１プレートフィン流路１３ａに対向する領域にプレートフィン凸領域２２が形成されている（後述の、図１６の断面図参照）。このプレートフィン凸領域２２は、第１プレートフィン流路１３ａと組み合わされて接合され、プレートフィン流路１３の直線部分の流路形状を確保して、冷媒の流れ方向に直交する断面形状の変形を抑制している。
　なお、第２フィン部材２０においては、第１フィン部材１０に形成された伝熱遮断スリット６に対応する位置であって、プレートフィン凸領域２２の間に同様の伝熱遮断スリット６が形成されている。このように伝熱遮断スリット６を形成することにより、近接したプレートフィン流路１３間の伝熱作用を抑制して、熱交換効率を高めている。
　また、実施の形態１の構成においては、積層されるプレートフィン２ａの間の隙間を一定間隔に規定するための間隔規定突起７が第２フィン部材２０に複数設けられている。なお、これらの間隔規定突起７は、積層方向に隣接するプレートフィン２ａ間を一定間隔に維持するものであるため、第１フィン部材１０および第２フィン部材２０のいずれか一方の外面側（プレートフィン２ａにおいて第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とをロウ付けする面とは反対の面）、若しくは両方の外面側に設けられていればよく、その配設位置は形成される流路の位置に応じて適宜設定される。
　上記のように構成された第２フィン部材２０においても、第１フィン部材１０と同様に、第２フィン部材２０の平面視の中心点を対称の中心とした点対称となるように各要素（伝熱遮断スリット６、間隔規定突起７、位置決めピン用開口９）が配設されている。
　図３は、２組のプレートフィン２ａ（第１フィン部材１０および第２フィン部材２０）が積層された状態を分解して示した斜視図であり、ヘッダ流路１１の近傍を示している。図３に示すように、第１フィン部材１０においてヘッダ流路１１を形成する環状の凹みの内周側には切欠きであるヘッダ流路口８が形成されている。ヘッダ流路口８は、環状のヘッダ流路１１における内周側の複数カ所に形成されている。ヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）の形成位置としては、実施の形態１の構成においては、例えば、ヘッダ流路１１における内周側における対向する位置に形成されている。実施の形態１におけるヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）の形成位置は、環状のヘッダ流路１１の中心を通るプレートフィン２ａの長手方向に延びる中心線上において、ヘッダ流路１１の対向する位置に形成されている（図２Ａ参照）。
　なお、ヘッダ流路１１における複数のヘッダ流路口８の形成位置としては、当該熱交換器１を備えた装置（例えば、空調機器）が設置された状態での鉛直方向において、上下となる位置が含まれることが好ましい。
　図４は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体２の一部を示す斜視図である。図４においては、複数のプレートフィン２ａを積層したプレートフィン積層体２を示すが、プレートフィン２ａの積層すべき個数としては熱交換器１の仕様に応じて適宜設定される。図４に示すプレートフィン積層体２においては、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）が取り外されており、位置決めピン用開口９には位置決めピンが挿入されていない状態を示している。
　図５は、図４に示すプレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の近傍を示す斜視図である。図６は、図４のプレートフィン積層体２を図２Ａに示すＶＩ－ＶＩ線により切断した断面を示す斜視図である。図５および図６に示すように、プレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の内周側には積層方向に貫通するヘッダ開口１１ａが形成されている。ヘッダ開口１１ａには給入管４からヘッダ流路１１への冷媒、またはヘッダ流路１１から排出管５への冷媒が流れる。
　プレートフィン積層体２において、積層方向に貫通するヘッダ開口１１ａの内面側を構成するヘッダ流路１１の内周側は、ロウ付け加工により積層方向に連続して接合されている。また、ヘッダ流路１１の外周側においても、積層方向に連続するように接合されている。この結果、プレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の内周側と外周側は積層方向に確実に接合された状態であり、ヘッダ流路１１における剛性が高められている。
　給入管４から供給された冷媒は、ヘッダ開口１１ａを流れ、ヘッダ流路１１の内周側に形成されたヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）を通してヘッダ流路１１に流れ込む構成である。図５および図６においては、ヘッダ流路１１の内周側において対向する２つのヘッダ流路口８の一方の第１ヘッダ流路口８ａが示されている。第１ヘッダ流路口８ａと第２ヘッダ流路口８ｂは、ヘッダ開口１１ａの中心を通る長手方向に延びる中心線上、即ち、プレートフィン２ａにおいて長手方向に延びる中心線上の対向する位置に配設されている。
　図７は、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）により挟まれた状態のプレートフィン積層体２におけるヘッダ開口１１ａの近傍を示す断面図である。図７の断面図は、図２Ａに示すＶＩ－ＶＩ線により切断した縦断面図である。図８は、図７に示した縦断面図の切断面に直交する長手方向の切断面を示す縦断面図である。図８は、プレートフィン積層体２におけるヘッダ開口１１ａの近傍を示しており、第１ヘッダ流路口８ａと第２ヘッダ流路口８ｂとを含む断面図である。
　図７に示すように、プレートフィン積層体２は、第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とを張り合わせて形成されたプレートフィン２ａを複数積層して構成されている。第１フィン部材１０においては、ヘッダ開口１１ａの外周にはヘッダ流路１１を形成するための凹みが形成されている。第１フィン部材１０におけるヘッダ流路１１（凹み）は、ヘッダ開口１１ａの外周側の壁面を構成するヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂと、ヘッダ流路外周支持部１０ｃとにより形成される。即ち、第１フィン部材１０において、ヘッダ流路１１を形成するための凹みは、頂部が環状に形成され平坦面を持つヘッダ流路頂部１０ｂと、このヘッダ流路頂部１０ｂを内周側で積層方向に支持する内周壁となるヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂを外周側で積層方向に支持する外周壁となるヘッダ流路外周支持部１０ｃとにより構成されている。
　一方、第２フィン部材２０には、ヘッダ開口１１ａの外周の外縁部分となる内周支持部２０ａが形成されており、この内周支持部２０ａに続いて平坦部２０ｂが形成されている。平坦部２０ｂと内周支持部２０ａは屈曲して連続している。第２フィン部材２０の内周支持部２０ａはヘッダ開口１１ａの外周側の壁面を構成する。第２フィン部材２０の平坦部２０ｂは、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａ、ヘッダ流路頂部１０ｂ、およびヘッダ流路外周支持部１０ｃで構成される凹みを塞ぎ、ヘッダ開口１１ａの外周に環状のヘッダ流路１１を構成する一部である。
　上記のように、実施の形態１におけるプレートフィン積層体２の第１フィン部材１０において、ヘッダ流路１１を形成するための凹みは、ヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂと、ヘッダ流路外周支持部１０ｃとを有している。ヘッダ流路内周支持部１０ａとヘッダ流路外周支持部１０ｃが第２フィン部材２０の平坦面に接合されてヘッダ流路が形成されており、ヘッダ流路内周支持部１０ａの一部にヘッダ流路口８が形成されている。
　また、第２フィン部材２０は、平坦面を有する平坦部２０ｂと、平坦部２０ｂの平坦面に屈曲して連続し、ヘッダ流路１１の内周側にあるヘッダ開口１１ａの外縁部分となる内周支持部２０ａと、を有している。第２フィン部材２０の内周支持部２０ａが、積層方向に隣接する他のプレートフィン２ａにおける第１フィン部材１０に接合されて、プレートフィン積層体２におけるヘッダ流路１１の内周側が積層方向に延びる２重壁面を有する構成となる。
　また、図８の長手方向の縦断面図に示すように、ヘッダ流路１１の内周側の対向する領域は、ヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）を形成するために、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａがヘッダ流路頂部１０ｂからの突出長さが短く形成されている。同様に、第２フィン部材２０の内周支持部２０ａの突出長さが短く形成されている。このように、ヘッダ流路内周支持部１０ａおよび内周支持部２０ａにおける長手方向で対向する領域が切り欠けられており、ヘッダ流路１１の内周側にヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）が形成されている。
　図９は、図７に示した第１フィン部材１０を示す縦断面図であり、ヘッダ開口１１ａの近傍における第１フィン部材１０を示している。図１０は、図７に示した第２フィン部材２０を示す縦断面図であり、図９に示した第１フィン部材１０と接合される部分を示している。図１１は、図８に示した第１フィン部材１０を示す縦断面図であり、ヘッダ開口１１ａの外周に形成されるヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）が示されている。同様に、図１２は、図８に示した第２フィン部材２０を示す縦断面図であり、図１１に示した第１フィン部材１０と接合される部分を示している。
　図９に示した第１フィン部材１０と、図１０に示した第２フィン部材２０とが張り合わされて接合され、１枚のプレートフィン２ａにおけるヘッダ開口１１ａの外周にヘッダ流路１１が形成される。このようにヘッダ流路１１が形成されるとき、図１１に示した第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａと、図１２に示した第２フィン部材２０の内周支持部２０ａとにおいて、ヘッダ流路１１におけるヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）が形成され、ヘッダ開口１１ａがヘッダ流路口８（８ａ、８ｂ）を介してヘッダ流路１１の内部と連通する。
　なお、図９に示すように、第１フィン部材１０においては、ヘッダ流路内周支持部１０ａの内周側端部が内周側へ突出しており、内周側の突出端部１０ｄが形成されている。この内周側の突出端部１０ｄには、積層方向に隣接するプレートフィン２ａにおける第２フィン部材２０の内周支持部２０ａの内周側端部が当接している。このため、プレートフィン積層体２においては、第１フィン部材１０の内周側の突出端部１０ｄと第２フィン部材２０の内周支持部２０ａの内周側端部が接合された状態となる（図７参照）。
　前述のように、プレートフィン積層体２における各プレートフィン２ａにおいては、ヘッダ流路１１に接続されたヘッダ連通流路１２が、第２フィン部材２０に形成された受け渡し流路２１を介して、第１プレートフィン流路１３ａに繋がる構成である。
　図１３は、プレートフィン積層体２を、その長手方向に沿って切断した縦断面を示す斜視図である。図１３においては、各プレートフィン２ａにおいて受け渡し流路２１を介してヘッダ連通流路１２と第１プレートフィン流路１３ａが連通している断面を示している。図１４は、プレートフィン積層体２を長手方向に沿って切断した端面図であり、受け渡し流路２１の近傍を示している。
　図１３および図１４に示すように、各プレートフィン２ａにおいて第１フィン部材１０に形成されたヘッダ連通流路１２が、第２フィン部材２０に形成された受け渡し流路２１を介して、第１フィン部材１０に形成されたプレートフィン流路１３と連通している。従って、プレートフィン積層体２においては、例えば、給入管４から供給された冷媒は、ヘッダ開口１１ａ、ヘッダ流路１１、ヘッダ連通流路１２、受け渡し流路２１、およびプレートフィン流路１３に流れる。このとき、図１４に示す構成においては、ヘッダ連通流路１２から受け渡し流路２１へは下方へ冷媒が流れ、受け渡し流路２１からプレートフィン流路１３へは上方へ冷媒が流れる。即ち、受け渡し流路２１の前後において冷媒は上下方向（積層方向）へうねりながら移動し、平面的な流路に比べて、その経路が長くなる。
　図１５は、実施の形態１におけるプレートフィン積層体２を、その長手方向に直交する面で切断した縦断面を示す斜視図である。図１６は、図１５の縦断面を示すプレートフィン積層体２の端面図である。図１５および図１６に示すように、両端のエンドプレート３（３ａ、３ｂ）の間に積層されたプレートフィン積層体２において、その上端にはプレートフィン２ａの一方である第２フィン部材２０が配設され、その下端にはプレートフィン２ａの他方である第１フィン部材１０が配設されている。
　実施の形態１の熱交換器は、両端のエンドプレート３における上側の第１エンドプレート３ａの下面と、その直下に配設された第２フィン部材２０の接合面が全面的に接触している。ここで接合面とは、プレートフィン２ａにおいて第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とが接合される面のことをいう。
　一方、プレートフィン積層体２の下端にはプレートフィン２ａの他方である第１フィン部材１０が配設されており、下側の第２エンドプレート３ｂの上面と第１フィン部材１０の接合面が全面的に接触している。これは、上側の第１エンドプレート３ａに対して、第１フィン部材１０に接合する第２フィン部材２０の接合面を対向させることにより、平坦面が広くなり、接触面積が大きくなるためである。同様に、下側の第２エンドプレート３ｂに対しては、第２フィン部材２０に接合する第１フィン部材１０の接合面を対向させることにより、平坦面が広くなり、接触面積が大きくなる。
　図１７は、下側の第２エンドプレート３ｂに対して接触している第１フィン部材１０、およびその上に積層されている第２フィン部材２０と第１フィン部材１０とで構成されるプレートフィン２ａを示す分解斜視図である。図１７は、積層方向における下方から見た斜視図である。図１８は、上側の第１エンドプレート３ａに対して接触している第２フィン部材２０、およびその下に積層されている第１フィン部材１０と第２フィン部材２０とで構成されるプレートフィン２ａを示す分解斜視図である。図１８は、積層方向における上方から見た斜視図である。
　図１７および図１８において、それぞれのフィン部材（１０、２０）で接触し接合される領域を斜線部分で示している。なお、プレートフィン２ａを構成する第１フィン部材１０と第２フィン部材２０との間で接触する領域がロウ付けされる領域となる。図１７および図１８に示すように、エンドプレート３（３ａ、３ｂ）と第１フィン部材１０または第２フィン部材２０とが接触する領域は広く全体的であるため、エンドプレート３に対して特別な加工を施すことなく第１フィン部材１０または第２フィン部材２０に対して略均等に接合されて、当該プレートフィン積層体２を確実に保持することが可能となる。
　なお、プレートフィン積層体２の積層方向の両端に配設される第１フィン部材１０および第２フィン部材２０は、上記のようにエンドプレート３に接触しているため、給入管４からの冷媒は、当該第１フィン部材１０および第２フィン部材２０のヘッダ開口１１ａに流入する。しかしながら、第２エンドプレート３ｂに接触している第１フィン部材１０においては、ヘッダ連通流路１２から先が閉塞されて、平坦な流路受け渡し領域１６となっている。このため、第２エンドプレート３ｂに接触している第１フィン部材１０ではプレートフィン流路１３に冷媒が流れ込むことはない。一方、第１エンドプレート３ａに接触している第２フィン部材２０は、流路としては受け渡し流路２１のみが形成されている構成であり、ヘッダ流路１１が形成されていないため、ヘッダ開口１１ａの冷媒が流れ込む流路が存在しない。
　上記のように実施の形態１の熱交換器１の構成では、プレートフィン積層体２の積層方向の両端にプレートフィン２ａを構成する部材の一方を配設することにより、エンドプレート３に対して特別な加工を施すことなく、プレートフィン積層体２を確実に保持することが可能となる。エンドプレート３により保持されるプレートフィン積層体２は、プレートフィン２ａにおける長手方向の両側に設けられたヘッダ流路１１が形成されたヘッダ領域の間の領域が熱交換領域Ｃとなり、その熱交換領域Ｃに所望形状のプレートフィン流路１３が形成されている。この熱交換領域Ｃに形成されているプレートフィン流路１３に対しては、第２流体Ｂである空気が効率高く接触して流れるように、積層されたプレートフィン２ａの熱交換領域Ｃの間は所定隙間を有している。前述のように、積層方向に隣接するプレートフィン２ａの間の隙間は、第１エンドプレート３ａおよび／または第２エンドプレート３ｂに設けられた複数の間隔規定突起７（図２Ｂ参照）により確保されている。
　上記のように構成された実施の形態１の熱交換器１は、ヘッダ流路１１が第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａと、ヘッダ流路頂部１０ｂと、ヘッダ流路外周支持部１０ｃとにより構成された凹みと、第２フィン部材２０の実質的な平坦面で構成された平坦部２０ｂとで形成されており、ヘッダ流路内周支持部１０ａに形成されたヘッダ流路口８を介して給入管４からの冷媒が供給される構成である。
　実施の形態１のプレートフィン積層体２は、各プレートフィン２ａにおけるヘッダ開口１１ａの外周に形成されるヘッダ流路１１が、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａの内周側とヘッダ流路外周支持部１０ｃの外周側で接合されている。また、積層されたプレートフィン２ａでは、積層方向に隣接するヘッダ流路が接合されている。このため、実施の形態１におけるヘッダ流路１１は、剛性の高い構成となっており、給入管４からの高圧の冷媒がヘッダ開口１１ａからヘッダ流路口８を通してヘッダ流路１１に供給されても、ヘッダ流路１１が拡張される等の変形することが抑制される構成であり、所望形状の流路が確実に維持される構成となる。従って、実施の形態１の熱交換器１においては、効率の高い熱交換を信頼性高く行うことができる。
　上記のように、実施の形態１の熱交換器１においては、第１フィン部材１０と第２フィン部材２０との積層構造により、各プレートフィン２ａにおけるヘッダ流路の強度を高めると共に、プレートフィン積層体２における軽量化、小型化および熱交換の効率化を達成することが可能となる。実施の形態１の構成によれば、高圧の冷媒を流路に流すことが可能な信頼性が高い熱交換器を提供することができる。
　なお、前述の実施の形態１の構成においては、プレートフィン２ａのヘッダ流路１１の内周側が、第１フィン部材１０のヘッダ流路内周支持部１０ａと、第２フィン部材２０の内周支持部２０ａとの２重構造の壁面で構成されている。この結果、実施の形態１の熱交換器１は、給入管４から冷媒が供給されるヘッダ流路１１の内周側の強度が高められており、高圧の冷媒をヘッダ流路１１に流すことが可能な構成となる。
　また、実施の形態１の構成においては、熱交換器１の両端に設けたエンドプレート３に対して、プレートフィン２ａを構成する第１フィン部材１０または第２フィン部材２０の接合面を接触させるように構成されている。このため、エンドプレート３に特別な加工を施すことなく、確実にプレートフィン積層体２を挟着できる構成であると共に、エンドプレート３に接触している第１フィン部材１０または第２フィン部材２０においては、特別な加工を施すことなく冷媒の流れを防止できる構成となっており、エンドプレート３において冷媒が漏れることが防止されている。
　［変形例］
　図１９は、実施の形態１の構成における変形例を模式的に示す縦断面図である。図１９は、第１フィン部材１０Ａと第２フィン部材２０Ａにおけるヘッダ流路１１の近傍を示している。図１９に示すように、第１フィン部材１０Ａにおけるヘッダ流路１１を形成する凹みは、環状に形成され平坦面を有するヘッダ流路頂部１０Ａｂと、このヘッダ流路頂部１０Ａｂを内周側と外周側の両方で積層方向に支持するように形成されたヘッダ流路支持部（ヘッダ流路内周支持部１０Ａａ、ヘッダ流路外周支持部１０Ａｃ）とにより構成されている。なお、ヘッダ流路頂部１０Ａｂを外周側で支持するヘッダ流路外周支持部１０Ａｃは、プレートフィン流路１３が形成されている熱交換領域Ｃに屈曲部を介して連続している。図１９の縦断面図に示すように、ヘッダ流路１１を形成するための凹みは、ヘッダ流路内周支持部１０Ａａと、ヘッダ流路頂部１０Ａｂと、ヘッダ流路外周支持部１０Ａｃとの間が屈曲してコの字状に連続しており、流路方向に直交する断面が略四角形状の流路となっている。
　一方、第１フィン部材１０Ａに接合される第２フィン部材２０Ａは、各プレートフィン２Ａａにおいてヘッダ流路１１を形成するために、図１９に示すように、ヘッダ流路内周支持部１０Ａａ、ヘッダ流路頂部１０Ａｂ、およびヘッダ流路外周支持部１０Ａｃにより構成される凹みを覆うように平坦な面である平坦部２０Ａｂを有する。図１９に示す変形例における第２フィン部材２０Ａは、前述の図６に示した第２フィン部材２０の内周支持部２０ａとは異なり、第２フィン部材２０Ａの内周側端部が垂れ下がるような形状ではない。
　従って、この変形例のプレートフィン積層体２Ａにおいては、ヘッダ流路１１の内周側が第１フィン部材１０Ａのヘッダ流路内周支持部１０Ａａで構成されており、プレートフィン２Ａａのヘッダ流路１１の内周側が１重構造となっている。図１９において、ヘッダ流路内周支持部１０Ａａの下端となる導出端は、第２フィン部材２０Ａの内周側先端部分に接合されている。ヘッダ流路内周支持部１０Ａａの上端に繋がるヘッダ流路頂部１０Ａｂは、積層方向に隣接するプレートフィン２Ａａの第２フィン部材２０Ａの平坦部２０Ａｂに接合されている。即ち、図１９に示す変形例のヘッダ流路１１の内周側と外周側は、積層方向の上下に接合されて繋がった壁面となるヘッダ流路支持部で構成される。
　この結果、変形例のプレートフィン積層体２Ａにおいては、内周側が１重構造であってもヘッダ流路１１が剛性の高い構成となっている。また、積層するプレートフィン２Ａａにおけるヘッダ流路１１の内周側は、１重構造であるが、各層が連続的に接合されているため、剛性の高い冷媒通路が形成されている。この冷媒通路には、積層毎にヘッダ流路口８が形成されており、各層のプレートフィン２Ａａのヘッダ流路１１に対して圧力の高い冷媒が供給可能な構成となる。
　なお、図１９に示す変形例におけるその他の構成（例えば、ヘッダ連通流路１２、プレートフィン流路１３、受け渡し流路２１など）は、実施の形態１において説明した構成と同じである。
　（実施の形態２）
　次に、本開示に係る実施の形態２の積層型プレートフィン熱交換器（以下、単に熱交換器と称する）について説明する。図２０は、実施の形態２の熱交換器におけるプレートフィン積層体１００を示す斜視図である。図２１は、実施の形態２におけるプレートフィン積層体１００において、ヘッダ流路１３０が形成されている領域の断面図である。
　図２０および図２１において、前述の実施の形態１と実質的に同一の機能、構成を有する要素には同じ番号を付与している。また、実施の形態２の熱交換器としての基本的な動作は、実施の形態１の熱交換器１の動作と同じであるので、実施の形態２においては実施の形態１と異なる点を主として説明する。実施の形態２の熱交換器において、実施の形態１の熱交換器１と大きく異なる点は、ヘッダ流路の形状である。
　図２０および図２１に示すように、実施の形態１の構成と同様に、第１フィン部材１１０と第２フィン部材１２０が接合（ロウ付け）されて１枚のプレートフィン１００ａが形成される。実施の形態２における第１フィン部材１１０および第２フィン部材１２０のそれぞれには、ヘッダ流路１３０が形成される対向位置に環状の凹みを有している。第１フィン部材１１０と第２フィン部材１２０が接合されることにより、ヘッダ流路１３０が形成される。従って、実施の形態２におけるヘッダ流路１３０は、その流路の流れ方向に直交する断面が実施の形態１におけるヘッダ流路１１に比べて大きく（例えば、同様のプレートフィンであれば流路方向に直交する断面積が略２倍）形成される。
　実施の形態２における第１フィン部材１１０の表面側には積層方向に隣接するプレートフィン１００ａとの間の距離を確保するために、間隔規定突起７が全体的に複数形成されている。これらの間隔規定突起７の配設位置としては、実施の形態１における第２フィン部材２０（図２Ｂ参照）と同様に、積層方向に隣接するプレートフィン１００ａとの間の距離が均等になるように分散して配置されている。また、第１フィン部材１１０には、プレートフィン積層体１００の長手方向に直交する方向に並んで、ヘッダ流路１３０の両側に位置決めピン用開口９が形成されている。即ち、ヘッダ流路１３０および位置決めピン用開口９は、プレートフィン積層体１００の長手方向に直交する方向に一列に配置され、第２流体Ｂである空気の流れ方向と並行に配設されている。
　実施の形態２における第２フィン部材１２０には、実施の形態１における第１フィン部材１０と同様に、ヘッダ連通流路１２、およびプレートフィン流路１３が形成されている（図２Ａ参照）。従って、第２フィン部材１２０のヘッダ連通流路１２とプレートフィン流路１３とを連通させるために、第１フィン部材１１０には受け渡し流路２１が形成されている（図２０参照）。
　実施の形態２における熱交換器において、実施の形態１の熱交換器１と同様に、給入管４からの高圧の冷媒がヘッダ流路１３０に供給されるために、ヘッダ流路１３０の内周側にはヘッダ流路口８０が形成されている（図２１参照）。実施の形態２におけるヘッダ流路口８０は、ヘッダ流路１３０を形成する第１フィン部材１１０の内周側端部の一部を切欠いて形成されている。
　図２１に示すように、１枚のプレートフィン１００ａを構成する第１フィン部材１１０と第２フィン部材１２０とにおいて、ヘッダ流路１３０の内周側と外周側が接合（ロウ付け）される領域となる。このため、ヘッダ流路１３０においては、高圧の冷媒がヘッダ流路口８０から吸入される構成において、ヘッダ流路の変形が防止される構成であり、信頼性の高いヘッダ流路を有している。
　なお、実施の形態２の構成において、ヘッダ流路口８０は、ヘッダ流路１３０の内周側における対向する位置に形成されており、環状のヘッダ流路１３０の中心を通るプレートフィン１００ａの長手方向に延びる中心線上の位置に形成されている。このように、ヘッダ流路口８０をヘッダ流路１３０の長手方向の位置に対向して形成することにより、当該熱交換器が装置（例えば、空調機器）に備えられた状態においては、プレートフィン積層体１００が、その長手方向に対して鉛直線から所定角度傾いて、例えば４５度傾いて設けられているため、対向するヘッダ流路口８０は鉛直方向の上下位置となる。このため、給入管４の冷媒が、液相とガス相の状態で分かれて流れている場合には、上下位置にあるヘッダ流路口８０には液相とガス相の冷媒が供給される。この結果、熱交換領域における積層された各層のプレートフィン流路１３に対して液相とガス相のバランスのとれた同様の冷媒が供給され、プレートフィン積層体１００の全体的にバランスのとれた効率の高い熱交換を行うことが可能な構成となる。
　（実施の形態３）
　次に、本開示に係る実施の形態３の積層型プレートフィン熱交換器（以下、単に熱交換器と称する）について説明する。図２２は、実施の形態３の熱交換器におけるプレートフィン積層体２００の一部を示す斜視図である。図２３Ａ及び図２３Ｂは、実施の形態３におけるプレートフィン積層体２００を構成するプレートフィン２００ａにおける第１フィン部材２１０と、第２フィン部材２２０とをそれぞれ示す平面図である。図２３Ａが第１フィン部材２１０を示し、図２３Ｂが第２フィン部材２２０を示す。
　実施の形態３において、前述の実施の形態１と実質的に同一の機能、構成を有する要素には同じ番号を付与して説明する。また、実施の形態３における熱交換器としての基本的な動作は、実施の形態１の熱交換器１の動作と同じであるので、実施の形態３においては実施の形態１と異なる点を主として説明する。実施の形態３の熱交換器において、実施の形態１の熱交換器１と大きく異なる点は、熱交換領域Ｃにおけるプレートフィン流路の形状である。なお、実施の形態３の構成においては、ヘッダ流路は、実施の形態１および実施の形態２において説明した構成を有する。
　実施の形態３の第１フィン部材２１０と第２フィン部材２２０とが接合されて構成されるプレートフィン２００ａにおいて、熱交換領域Ｃのプレートフィン流路２３０が積層方向に移動して上下にうねるように形成されている。図２３Ａに示すように、第１フィン部材２１０に形成されるプレートフィン流路２３０を構成する凹みが、直線状の第１プレートフィン流路２３０ａと、円弧状の第２プレートフィン流路２３０ｂとにより構成されている。図２３Ａに示す第１フィン部材２１０においては、複数の第１プレートフィン流路２３０ａが直線上に配設され、これらの直線上の第１プレートフィン流路２３０ａが３列並設されている。３列に並設された第１プレートフィン流路２３０ａの両端側の２列を繋ぐように円弧状の第２プレートフィン流路２３０ｂが配設されて、第１フィン部材２１０におけるプレートフィン流路２３０が蛇行するよう配設される。
　また、図２３Ａに示すように、第１フィン部材２１０において直線上に並ぶ複数の第１プレートフィン流路２３０ａの間には、平坦な流路受け渡し領域２１６が形成されている。このため、第１フィン部材２１０においてプレートフィン流路２３０を構成する凹みは、直線上においては分断された状態である。
　一方、図２３Ｂに示すように、第２フィン部材２２０には、複数の受け渡し流路２４０が形成されている。これらの受け渡し流路２４０は、接合される第１フィン部材２１０において直線上に並んだ第１プレートフィン流路２３０ａの間の流路受け渡し領域２１６に対向する凹みである。このため、プレートフィン２００ａの直線上のプレートフィン流路２３０は、第１フィン部材２１０の第１プレートフィン流路２３０ａと、第２フィン部材２２０の受け渡し流路２４０とにより形成され、積層方向に移動して上下にうねるように冷媒が流れる構成である。
　図２４は、実施の形態３のプレートフィン積層体２００を、その長手方向に沿って切断した縦断面を示す斜視図である。図２４においては、各プレートフィン２００ａにおいて受け渡し流路２４０を介して直線上に並んだ第１プレートフィン流路２３０ａが積層方向に上下にうねりながら連通している断面を示している。図２５は、プレートフィン積層体２００を長手方向に沿って切断した端面図であり、受け渡し流路２４０の近傍を示している。
　図２４および図２５に示すように、直線上に並んだ複数の第１プレートフィン流路２３０ａの間に流路受け渡し領域２１６が形成されており、これらの流路受け渡し領域２１６に対して積層方向に対向して第２フィン部材２２０の受け渡し流路２４０が形成され積層されている。このため、実施の形態３のプレートフィン積層体２００における各プレートフィン２００ａにおいては、直線上に並んだ第１プレートフィン流路２３０ａが受け渡し流路２４０を介して流路が積層方向にうねりながら連通する構成となる。
　上記のように、実施の形態３におけるプレートフィン流路２３０の構成は、熱交換領域Ｃにおいて平面上を蛇行すると共に、積層方向に移動してうねる構成である。この結果、実施の形態３の熱交換器においては、同様のプレートフィン積層体の形状（寸法）であっても、平面的に蛇行するだけの流路構成に比べて、流路経路が実質的に長くなり、熱交換効率を高めることが可能な構成となる。
　なお、実施の形態１から実施の形態３の構成において、ヘッダ流路としては、円環状の形状の構成で説明したが、本開示はこの形状に特定されるものではなく、単なる環状の形状の他に、例えばＣ形状や円弧形状のように環状に繋がっていない流路形状などの各種形状を含むものである。
　本開示によれば、軽量化、小型化および効率化を達成すると共に、高圧の冷媒が流れる構成であっても信頼性の高い熱交換器を提供することができる。
　本開示の熱交換器は、実施の形態１から実施の形態３で説明したように、ヘッダ流路としては、ヘッダ流路の内周側から冷媒が供給される構成であり、且つプレートフィン積層体における各層のヘッダ流路の内周側および外周側が接合されて、剛性の高い構成となっている。このような構成された熱交換器においては、所望の高い圧力の冷媒をプレートフィン積層体に供給することが可能となり、効率の高い熱交換機能を有する構成となる。
　本開示の熱交換器のプレートフィン積層体において、積層方向に連なる多層支持部（ヘッダ流路内周支持部、ヘッダ流路外周支持部）によりヘッダ流路が構成されているため、ヘッダ流路における耐圧脆弱性が大幅に緩和されており、ヘッダ流路の剛性が高められている。この結果、本開示の熱交換器においては、一定以上の高い圧力の冷媒を流す場合であっても、安定した動作を維持することができる。
　また、本開示の熱交換器のプレートフィン積層体においては、ヘッダ流路の内周側の支持部にヘッダ流路口を形成して、このヘッダ流路口が各プレートフィンの流路に対する最初の流通口としている。ヘッダ流路のヘッダ流路口は、その開口形状および形成位置を適宜設定することが可能である構成であるため、本開示の熱交換器においては理想的な冷媒状態（液相－ガス層のバランス状態）に最適化することができ、更なる高性能化が可能な構成である。
　更に、本開示の熱交換器のプレートフィン積層体においては、実施の形態３の熱交換器において説明したように、熱交換領域に形成されるプレートフィン流路が平面的に蛇行する形状であると共に、積層方向に移動してうねるような流路構成であるため、流路経路が実質的に長く構成することが可能となり、熱交換効率を高めることができる構成となる。
　上記のように、本開示に係る熱交換器の構成においては、軽量化、小型化および高い熱交換の効率化を達成することができると共に、プレートフィン積層体における各層のプレートフィンに高圧の冷媒を確実に流すことが可能な構成であり、信頼性が高く、熱交換効率の高い熱交換器を提供することができる。
　本開示をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの構成は例示であり、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものである。本開示においては、各実施の形態における要素の置換、組合せ、および順序の変更は請求された範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
　本開示は、軽量化、小型化および高い熱交換の効率化を達成することができる信頼性の高い熱交換器を提供することができるため、市場価値が高い空調機器を構築することができる。
　　１　熱交換器
　　２，２Ａ，１００，２００　プレートフィン積層体
　　２ａ，２Ａａ，１００ａ，２００ａ　プレートフィン
　　３　エンドプレート
　　３ａ　第１エンドプレート
　　３ｂ　第２エンドプレート
　　４　給入管
　　５　排出管
　　６　伝熱遮断スリット
　　７　間隔規定突起
　　８，８０　ヘッダ流路口
　　８ａ　第１ヘッダ流路口
　　８ｂ　第２ヘッダ流路口
　　９　位置決めピン用開口
　１０，１０Ａ，１１０，２１０　第１フィン部材
　１０ａ，１０Ａａ　ヘッダ流路内周支持部
　１０ｂ，１０Ａｂ　ヘッダ流路頂部
　１０ｃ，１０Ａｃ　ヘッダ流路外周支持部
　１０ｄ　内周側の突出端部
　１１，１３０　ヘッダ流路
　１１ａ　ヘッダ開口
　１２　ヘッダ連通流路
　１３，２３０　プレートフィン流路
　１３ａ，２３０ａ　第１プレートフィン流路（直線状）
　１３ｂ，２３０ｂ　第２プレートフィン流路（円弧状）
　１６，２１６　流路受け渡し領域
　２０，２０Ａ，１２０，２２０　第２フィン部材
　２０ａ　内周支持部
　２０ｂ，２０Ａｂ　平坦部
　２１，２４０　受け渡し流路

Claims (7)

  1. 　第１流体が流れる流路を有するプレートフィンが積層されたプレートフィン積層体と、
    　前記プレートフィン積層体における各層のプレートフィンの流路に流れる前記第１流体の給入または排出を行う給排管と、を備え、
    　前記プレートフィン積層体の各層間の隙間に第２流体を流して、前記流路を流れる前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
    　前記プレートフィンは、
    　前記給排管が給入管として機能するとき、前記給入管からの前記第１流体が給入されるヘッダ開口と、
    　前記ヘッダ開口の周りに形成されるヘッダ流路と、
    　前記ヘッダ流路からの前記第１流体が流れて、前記第２流体との間で熱交換を行うプレートフィン流路と、を含み、
    　前記ヘッダ流路と前記プレートフィン流路における流路において、積層方向に移動する経路を有するよう構成された、熱交換器。
  2. 　前記プレートフィンは、第１フィン部材と第２フィン部材とが接合されて流路を形成する構成を有し、
    　前記第１フィン部材が前記ヘッダ流路および前記プレートフィン流路を形成するための凹みを有し、
    　前記第２フィン部材が前記第１フィン部材の前記ヘッダ流路および前記プレートフィン流路における流路を連通させる受け渡し流路を形成する凹みを有する、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記第１フィン部材は、前記プレートフィン流路を形成するための複数の凹みを有し、
    　前記プレートフィンにおける前記第２フィン部材の前記受け渡し流路の凹みが、前記第１フィン部材に形成された複数の凹みを連通させて、前記プレートフィン流路が積層方向に移動する経路となる、請求項２に記載の熱交換器。
  4. 　前記第１フィン部材における前記ヘッダ流路を形成するための凹みと前記プレートフィン流路を形成するための凹みとの間に平坦な受け渡し領域を有し、
    　前記第２フィン部材における前記受け渡し流路の凹みが、前記第１フィン部材の前記受け渡し領域に対向する領域に有し、
    　前記プレートフィンにおいて、前記ヘッダ流路を形成するための凹みと前記プレートフィン流路を形成するための凹みが連続するよう構成された、請求項２または３に記載の熱交換器。
  5. 　前記プレートフィン積層体の積層方向の両端を挟むように設けられたエンドプレートを備え、
    　前記プレートフィン積層体において、前記エンドプレートと接する位置に前記プレートフィンを構成する前記第１フィン部材または前記第２フィン部材が設けられた、請求項２から４のいずれか一項に記載の熱交換器。
  6. 　前記プレートフィンが前記第１フィン部材と前記第２フィン部材の平坦面の接合により構成されており、前記第１フィン部材と前記第２フィン部材における平坦な接合面が、前記エンドプレートに接するよう構成された、請求項５に記載の熱交換器。
  7. 　前記第１フィン部材における前記プレートフィン流路を形成するための複数の凹みが蛇行する線上に配設され、
    　前記第２フィン部材における受け渡し流路を形成するための凹みが、前記プレートフィンにおいて前記第１フィン部材における前記プレートフィン流路の凹みを連通させて、蛇行するよう構成された、請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器。
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