特許ウォッチ

公開番号2025003720
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2024190207,2023167658
出願日2024-10-30,2023-09-28
発明の名称熱交換器および冷凍サイクル装置
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類F28F 3/04 20060101AFI20241226BHJP(熱交換一般)
要約【課題】隔壁の間の隙間を確保することが容易な熱交換器および冷凍サイクル装置を提供する。
【解決手段】冷媒と水を熱交換させるプレート熱交換器30であって、第1板状部材50と、第2板状部材60と、第2冷媒隔壁72と、第1水隔壁81と、を備える。第2冷媒隔壁72は、第1板状部材50と第2板状部材60との間に位置する。第1水隔壁81は、第2冷媒隔壁72と第2板状部材60との間に位置する。第1板状部材50は、第1流路51を有している。冷媒は、第1板状部材50の板厚方向である第1板厚方向と交差する方向に第1流路51を流れる。第2板状部材60は、第2流路61を有する。水は、第2板状部材60の板厚方向である第2板厚方向と交差する方向に第2流路61を流れる。プレート熱交換器30は、第1水隔壁81が、平坦部82aと、第2板厚方向に突出した複数の凸部81yと、を有し、凸部81yの先端が第2冷媒隔壁72に接している。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１流体と第２流体を熱交換させる熱交換器（３０）であって、
前記第１流体が流れる第１流路（５１、２５１）と、
前記第２流体が流れる第２流路（６１、２６１、２６１ａ）と、
前記第１流路と前記第２流路との間に位置する第１壁部（７１、７２、１７１、１７２、２５７）と、
前記第１壁部と前記第２流路との間に位置する第２壁部（８１、８２、１８１、１８２、２６７、２６７ａ）と、
を備え、
前記第１流路は、前記第１壁部と前記第２壁部とが重なる方向である積層方向と交差する方向に前記第１流体が流れ、
前記第２流路は、前記積層方向と交差する方向に前記第２流体が流れ、
前記第１壁部が、第１平坦部（１７１ａ、１７２ａ）と、前記積層方向に突出した複数の第１凸部（１７１ｙ、１７２ｙ、２８１ｙ）と、を有し、前記第１凸部の先端が前記第２壁部（１８１、１８２、２６７、２６８）に接しているか、
または、
前記第２壁部が、第２平坦部（８１ａ、８２ａ）と、前記積層方向に突出した複数の第２凸部（８１ｙ、８２ｙ、１８１ｙ、２６９ｙ、２７１ｙ）と、を有し、前記第２凸部の先端が前記第１壁部（７１、７２、２５７、２５８、２８０ａ、２８１ａ）に接しているか、
の少なくともいずれかである、
熱交換器（３０）。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第１流路を有する第１板状部材（２５０）と、
前記第２流路と前記第２壁部とを有する第２板状部材（２６０、２６０ａ、２６０ｂ）と、
を備え、
前記第２流路と前記第２壁部は、前記第２板状部材の板厚方向である第２板厚方向に並んで設けられている、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１壁部を有する第１隔壁（２８０）をさらに備え、
前記第１隔壁は、前記第１板状部材と前記第２板状部材との間に位置しており、
前記第１隔壁が、前記第１平坦部と、複数の前記第１凸部（２８１ｙ）と、を有し、前記第１凸部の先端が前記第２壁部（２６７、２６７ａ、２６８）に接しているか、
または、
前記第２壁部が、前記第２平坦部と、複数の前記第２凸部（２６９ｙ）と、を有し、前記第２凸部の先端が前記第１隔壁（２８０ａ、２８１ａ）に接しているか、
の少なくともいずれかである、
請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１隔壁と前記第２壁部の間に液体（Ｌ）を有している、
請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１隔壁と前記第２壁部の間を、前記積層方向に対する周囲から覆う封止部（３１）をさらに備えた、
請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１隔壁は前記第１平坦部に対して前記積層方向に窪んだ第１凹み部を有しており、前記第１凸部の先端は前記積層方向において前記第１凹み部よりも前記第２壁部側に位置しているか、
または、
前記第２壁部は前記第２平坦部に対して前記積層方向に窪んだ第２凹み部を有しており、前記第２凸部の先端は前記積層方向において前記第２凹み部よりも前記第１隔壁側に位置しているか、
の少なくともいずれかである、
請求項３から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第２壁部は、複数の前記第２凸部を含む第２領域を有しており、
前記第１隔壁は、前記積層方向に沿って見た場合に前記第２領域と対向する第１領域を有しており、
前記第２領域の方が前記第１領域よりも表面積が大きい、
請求項３から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第１隔壁は、第１開口（７１ｂ、７１ｃ、７２ｂ、７２ｃ）を有し、
前記第２壁部は、前記積層方向において前記第１開口と重なる位置に設けられた第２開口（８１ｂ、８１ｃ、８２ｂ、８２ｃ）を有し、
前記第１開口と前記第２開口は、前記第１流体または前記第２流体を前記積層方向に通過させ、
前記第１隔壁と前記第２壁部とは、前記第１開口の周囲の前記第１平坦部と前記第２開口の周囲の前記第２平坦部とが互いに面接触している部分（７１ａ、７２ａ、８１ａ、８２ａ）を含んでいる、
請求項３から５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１板状部材（２５０）は、さらに前記第１壁部（２５７）を有しており、
前記第１流路と前記第１壁部とは、前記第１板状部材の板厚方向である第１板厚方向に並んで設けられている、
請求項２に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第１流路を有する第１板状部材（５０）と、
前記第２流路を有する第２板状部材（６０）と、
前記第１板状部材と前記第２板状部材との間に位置する前記第１壁部である第１隔壁（７１、７２、１７１、１７２）と、
前記第１隔壁と前記第２板状部材との間に位置する前記第２壁部である第２隔壁（８１、８２、１８１、１８２）と、
を備え、
前記第１隔壁が、前記第１平坦部（１７１ａ、１７２ａ）と、複数の前記第１凸部（１７１ｙ、１７２ｙ）と、を有し、前記第１凸部の先端が前記第２隔壁（１８１、１８２）に接しているか、
または、
前記第２隔壁が、前記第２平坦部（８１ａ、８２ａ）と、複数の前記第２凸部（８１ｙ、８２ｙ、１８１ｙ）と、を有し、前記第２凸部の先端が前記第１隔壁（７１、７２）に接しているか、
の少なくともいずれかである、
請求項１に記載の熱交換器（３０）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器および冷凍サイクル装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の伝熱プレートを積層し、互いに接合させることにより構成されたプレート式熱交換器が知られている。この熱交換器では、第１流体が流れる伝熱プレートで挟まれた空間と、第２流体が流れる伝熱プレートに挟まれた空間と、を交互に積層させることで、第１流体と第２流体との間で熱交換を行わせる。
【０００３】
このようなプレート式熱交換器においては、例えば、特許文献１（特開２００２－１０７０８９号公報）に記載のように、各伝熱プレートが２枚の隔壁により構成されたダブルウォール式の伝熱プレートが採用されるものがある。このダブルウォール式の伝熱プレートは、互いに重ね合わされた２枚の隔壁の間に隙間が介在した構造を有している。この熱交換器によれば、腐食などの要因により伝熱プレートのいずれかの隔壁に亀裂が発生した場合であっても、伝熱プレートがダブルウォール構造となっているため、亀裂から漏れ出した流体を当該隙間に導くことができ、熱交換を行わせる流体同士の混合が抑制される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載のダブルウォール式の伝熱プレートの熱交換器では、隔壁に亀裂が発生した場合に流体を導くための隙間が確保された構造となっているため、熱交換器の製造時において複数の伝熱プレートを板厚方向に加圧して接合させようとすると、ダブルウォール構造に含まれる隙間が潰れてしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１観点に係る熱交換器は、第１流体と第２流体を熱交換させる熱交換器であって、第１流路と、第２流路と、第１壁部と、第２壁部と、を備える。第１流路は、第１流体が流れる。第２流路は、第２流体が流れる。第１隔壁は、第１流路と第２流路との間に位置する。第２隔壁は、第１壁部と第２流路との間に位置する。第１流路は、第１壁部と第２壁部とが重なる方向である積層方向と交差する方向に第１流体が流れる。第２流路は、積層方向と交差する方向に第２流体が流れる。熱交換器は、第１壁部が、第１平坦部と、積層方向に突出した複数の第１凸部と、を有し、第１凸部の先端が第２壁部に接しているか、または、第２壁部が、第２平坦部と、積層方向に突出した複数の第２凸部と、を有し、第２凸部の先端が第１壁部に接しているか、の少なくともいずれかである。
【０００６】
この熱交換器では、第１流体が流れる第１流路と、第２流体が流れる第２流路との間に、第１壁部と第２壁部が介在している。これによりダブルウォール構造を構成することができている。ここで、第１壁部複数の第１凸部の先端が第２壁部に接しているか、または、第２壁部の複数の第２凸部の先端が第１壁部に接していることで、第１壁部と第２壁部の間に隙間を確保しつつ、第１壁部と第２壁部との間の隙間を複数の接触部分で支えることが可能となっている。これにより、第１壁部と第２壁部を有する熱交換器が積層方向に加圧されたとしても、第１壁部と第２壁部との間の隙間の積層方向における長さが小さくなることが抑制される。
【０００７】
第２観点に係る熱交換器は、第１観点の熱交換器であって、第１板状部材と、第２板状部材と、を備えてる。第１板状部材は、第１流路を有する。第２板状部材は、第２流路と第２壁部とを有する。第２流路と第２壁部は、第２板状部材の板厚方向である第２板厚方向に並んで設けられている。
【０００８】
この熱交換器では、第２流路と第２壁部とを、１つの部材である第２板状部材に設けることで、ダブルウォール構造を維持しつつ部品点数を削減させることが可能になっている。
【０００９】
なお、この熱交換器では、第１板状部材の第１流路と、第２板状部材において第２流体が流れる第２流路と、の間に、第１壁部と、第２板状部材の第２壁部と、が介在している。そして、第１壁部の複数の第１凸部の先端が第２板状部材に接しているか、または、第２板状部材の複数の第２凸部の先端が第１壁部に接していることで、第１壁部と第２板状部材の間に隙間を確保しつつ、第１壁部と第２板状部材との間の隙間を複数の接触部分で支えることが可能となっている。これにより、第１壁部と第２板状部材を有する熱交換器が積層方向に加圧されたとしても、第１壁部と第２板状部材との間の隙間の積層方向における長さが小さくなることが抑制される。
【００１０】
第３観点に係る熱交換器は、第２観点の熱交換器であって、第１隔壁をさらに備える。第１隔壁は、第１壁部を有する。第１隔壁は、第１板状部材と第２板状部材との間に位置している。第１隔壁が、第１平坦部と、複数の第１凸部と、を有し、第１凸部の先端が第２壁部に接しているか、または、第２壁部が、第２平坦部と、複数の第２凸部と、を有し、第２凸部の先端が第１隔壁に接しているか、の少なくともいずれかである。
（【００１１】以降は省略されています）

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