(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-10
(45)【発行日】2022-08-19
(54)【発明の名称】プレート式熱交換器、及びプレート式熱交換器用の分配器
(51)【国際特許分類】
F28D 9/02 20060101AFI20220812BHJP
F28F 3/08 20060101ALI20220812BHJP
【ＦＩ】
F28D9/02
F28F3/08 301Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021524829
(86)(22)【出願日】2020-06-01
(86)【国際出願番号】 JP2020021530
(87)【国際公開番号】W WO2020246412
(87)【国際公開日】2020-12-10
【審査請求日】2021-07-20
(31)【優先権主張番号】P 2019105205
(32)【優先日】2019-06-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000152480
【氏名又は名称】株式会社日阪製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】特許業務法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】田中 信雄
【審査官】藤原 弘
(56)【参考文献】
【文献】特開平０４－０８６４９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０２３９２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１１－５０３５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２２７３０３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３４５８３７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開昭５８－０１１３９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－３００３８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０６２０８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／１９１０５６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実用新案登録第２５５５２４９（ＪＰ，Ｙ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１５６５４４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２８Ｄ ９／０２
Ｆ２８Ｆ ３／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体と、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配する分配器と、を備え、
前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれは、前記所定方向から見て相互に重なる位置に貫通孔を有し、
前記連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートは、各貫通孔が前記所定方向に連なることによって各第一流路と連通する連通空間を形成し、
前記分配器は、前記連通空間内において前記所定方向に延び且つ前記熱交換器本体の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁であって、該筒状壁の厚さ方向に積層され且つそれぞれが筒形状である複数の筒状部によって構成される筒状壁を有し、
前記中空部は、前記筒状壁における前記所定方向の一端から他端まで延び、
前記筒状壁は、前記厚さ方向における該筒状壁の壁内で且つ前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することにより前記連通空間又は前記第一流路とそれぞれ連通する複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている、プレート式熱交換器。
【請求項2】
前記分配流路は、前記中空部と連通する開口部と、前記筒状壁の周方向に沿って延びると共に前記開口部と前記分配部とを接続する接続流路と、を含む、請求項１に記載のプレート式熱交換器。
【請求項3】
前記分配部は、前記中空部と連通して該中空部から該分配部に前記第一流体を流入させる分配部入口を含み、前記分配器は、前記筒状壁の前記中空部における前記分配部入口と対応する位置に配置される方向変更部材を有し、
前記方向変更部材は、前記中空部と前記分配部入口とを連通させ且つ前記第一流体が流通可能な内部空間を有し、該内部空間を通過させることによって前記第一流体の流れ方向を前記分配部入口位置における前記筒状壁の厚さ方向に沿った向きにする、請求項１に記載のプレート式熱交換器。
【請求項4】
前記熱交換器本体は、前記連通空間と前記第一流路との境界位置に、該連通空間から該第一流路に前記第一流体が流入するときに通過する開口部を有し、各開口部では、前記熱交換器本体において前記第一流体が流通したときに前記連通空間と前記第一流路との間で差圧が生じる、請求項１～３のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器。
【請求項5】
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体を備えるプレート式熱交換器において、前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれが有する貫通孔が前記所定方向に連なることによって形成される連通空間であって各第一流路と連通する連通空間に配置することにより、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配可能なプレート熱交換器用の分配器であって、前記連通空間に配置されたときに、前記所定方向に延び且つ前記プレート式熱交換器の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁を備え、
前記中空部は、前記筒状壁における前記所定方向の一端から他端まで延び、
前記筒状壁は、該筒状壁の厚さ方向に重なり且つそれぞれが筒形状である複数の筒状部によって構成されると共に、前記厚さ方向における該筒状壁部の壁内で且つ前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することで前記連通空間又は前記第一流路と連通可能な複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている、プレート式熱交換器用の分配器。
【請求項6】
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体と、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配する分配器と、を備え、
前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれは、前記所定方向から見て相互に重なる位置に貫通孔を有し、
前記連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートは、各貫通孔が前記所定方向に連なることによって各第一流路と連通する連通空間を形成し、
前記分配器は、前記連通空間内において前記所定方向に延び且つ前記熱交換器本体の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁であって、該筒状壁の厚さ方向に積層される複数の筒状部を備える筒状壁と、方向変更部材と、を有し、
前記筒状壁は、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記中空部と連通して該中空部から該分配部に前記第一流体を流入させる分配部入口、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口、及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口、を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することにより前記連通空間又は前記第一流路とそれぞれ連通する複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置され、
前記方向変更部材は、前記中空部と前記分配部入口とを連通させ且つ前記第一流体が流通可能な内部空間を有し、前記筒状壁の前記中空部における前記分配部入口と対応する位置に配置され、前記内部空間を通過させることによって前記第一流体の流れ方向を前記分配部入口位置における前記筒状壁の厚さ方向に沿った向きにする、プレート式熱交換器。
【請求項7】
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体を備えるプレート式熱交換器において、前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれが有する貫通孔が前記所定方向に連なることによって形成される連通空間であって各第一流路と連通する連通空間に配置することにより、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配可能なプレート熱交換器用の分配器であって、前記連通空間に配置されたときに、前記所定方向に延び且つ前記プレート式熱交換器の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁と、方向変更部材と、を備え、
前記筒状壁は、該筒状壁の厚さ方向に重なる複数の筒状部を備えると共に、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記中空部と連通して該中空部から該分配部に前記第一流体を流入させる分配部入口、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口、及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口、を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することで前記連通空間又は前記第一流路と連通可能な複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置され、
前記方向変更部材は、前記中空部と前記分配部入口とを連通させ且つ前記第一流体が流通可能な内部空間を有し、前記筒状壁の前記中空部における前記分配部入口と対応する位置に配置され、前記内部空間を通過させることによって前記第一流体の流れ方向を前記分配部入口位置における前記筒状壁の厚さ方向に沿った向きにする、プレート式熱交換器用の分配器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本願は、日本国特願２０１９－１０５２０５号の優先権を主張し、日本国特願２０１９－１０５２０５号の内容は、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本発明は、蒸発器や凝縮器として用いられるプレート式熱交換器、及びプレート式熱交換器用の分配器に関するものである。
【背景技術】
【0003】
従来から、流体を蒸発させる蒸発器又は流体を凝縮させる凝縮器として用いられるプレート式熱交換器が知られている（特許文献１参照）。このプレート式熱交換器は、図２６～図２８に示すように、複数の伝熱プレート１０１を備える。これら複数の伝熱プレート１０１が各伝熱プレート１０１の厚さ方向に重ね合わされることによって、蒸発又は凝縮の対象となる第一流体Ａを流通させる第一流路Ｆａと、第一流体Ａを蒸発又は凝縮させる第二流体Ｂを流通させる第二流路Ｆｂと、が形成される。この第二流体Ｂは、第一流体Ａとの熱交換の対象となる流体である。また、複数の伝熱プレート１０１が重ね合わされることによって、第一流路Ｆａと連通し且つ第一流路Ｆａに第一流体Ａを流入させる第一流体供給路Ｆａ１と、第一流路Ｆａと連通し且つ第一流路Ｆａから第一流体Ａを流出させる第一流体排出路Ｆａ２と、第二流路Ｆｂと連通し且つ第二流路Ｆｂに第二流体Ｂを流入させる第二流体供給路Ｆｂ１と、第二流路Ｆｂと連通し且つ第二流路Ｆｂから第二流体Ｂを流出させる第二流体排出路Ｆｂ２とが形成される。
【0004】
複数の伝熱プレート１０１のそれぞれは、矩形状のプレートであり、両面に複数の凹条及び凸条を有する。これら複数の伝熱プレート１０１が重ね合わされたときに隣り合う伝熱プレート１０１の凸条同士が交差衝合することによって、隣り合う伝熱プレート１０１間に第一流路Ｆａ又は第二流路Ｆｂが形成される。このプレート式熱交換器１００では、第一流路Ｆａと第二流路Ｆｂとが伝熱プレート１０１を境にして交互に形成されている。
【0005】
また、複数の伝熱プレート１０１のそれぞれは、四隅に貫通孔を有する。これら四隅の貫通孔は、第一貫通孔１０２、第二貫通孔１０３、第三貫通孔１０４、及び、第四貫通孔１０５である。このため、複数の伝熱プレート１０１が重ね合わされることで、第一貫通孔１０２がＸ軸方向に連なって第一流体供給路Ｆａ１が形成される。また、第二貫通孔１０３がＸ軸方向に連なって第一流体排出路Ｆａ２が形成される。また、第三貫通孔１０４がＸ軸方向に連なって第二流体供給路Ｆｂ１が形成される。また、第四貫通孔１０５がＸ軸方向に連なって第二流体排出路Ｆｂ２が形成される。
【0006】
このように構成されるプレート式熱交換器１００では、第一流体供給路Ｆａ１に供給された第一流体Ａは、第一流路Ｆａに流入して該第一流路Ｆａを流通した後、第一流体排出路Ｆａ２に流出する。また、第二流体供給路Ｆｂ１に供給された第二流体Ｂは、第二流路Ｆｂに流入して該第二流路Ｆｂを流通した後、第二流体排出路Ｆｂ２に流出する。このとき、第一流路Ｆａを流れる第一流体Ａと第二流路Ｆｂを流れる第二流体Ｂとが伝熱プレート１０１を介して熱交換することによって、第一流体Ａが蒸発又は凝縮する。
【0007】
一般に、プレート式熱交換器１００において、重ね合わされる伝熱プレート１０１の数が増えると、熱交換に寄与する伝熱面積の合計が大きくなるため、熱交換性能が向上するとされている。
【0008】
しかし、上記のプレート式熱交換器１００において伝熱プレート１０１の数が増えると、第一流体供給路Ｆａ１が長くなって該第一流体供給路Ｆａ１を流通する第一流体Ａの流通抵抗が大きくなることで複数の第一流路Ｆａに対する第一流体Ａの分配ムラが生じ、これにより、熱交換性能が低下する。
【0009】
詳しくは、第一流体供給路Ｆａ１が伝熱プレート１０１の重ね合わせ方向に長くなると、第一流体Ａが第一流体供給路Ｆａ１を流通する際の流通抵抗が大きくなる。このため、プレート式熱交換器１００において重ね合わされる伝熱プレート１０１の数が多くなると、前記流通抵抗によって、第一流体供給路Ｆａ１の入口側における第一流路Ｆａへの第一流体Ａの流入量と、第一流体供給路Ｆａ１の奥側における第一流路Ｆａへの第一流体Ａの流入量とが不均一になる。即ち、プレート式熱交換器１００において、重ね合わせる伝熱プレート１０１が多くなると、流通抵抗に起因する第一流体Ａの分配ムラが生じる。この分配ムラが生じると、分配ムラのない場合に比べ、プレート式熱交換器１００の熱交換性能が低下する。
【0010】
このように、プレート式熱交換器１００において、重ね合わされる伝熱プレート１０１の数を多くすることによる熱交換性能（蒸発性能或いは凝縮性能）の向上には限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【文献】日本国特開平１１－２８７５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
そこで、本発明は、複数の第一流路に対する第一流体の分配ムラを抑えることのできるプレート式熱交換器、及びプレート式熱交換器用の分配器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係るプレート式熱交換器は、
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体と、
前記第一流体を前記複数の第一流路に分配する分配器と、を備え、
前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれは、前記所定方向から見て相互に重なる位置に貫通孔を有し、
前記連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートは、各貫通孔が前記所定方向に連なることによって各第一流路と連通する連通空間を形成し、
前記分配器は、前記連通空間内において前記所定方向に延び且つ前記熱交換器本体の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁であって、該筒状壁の厚さ方向に積層される複数の筒状部を備える筒状壁を有し、
前記筒状壁は、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することにより前記連通空間又は前記第一流路とそれぞれ連通する複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体と、
前記第一流体を前記複数の第一流路に分配する分配器と、を備え、
前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれは、前記所定方向から見て相互に重なる位置に貫通孔を有し、
前記連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートは、各貫通孔が前記所定方向に連なることによって各第一流路と連通する連通空間を形成し、
前記分配器は、前記連通空間内において前記所定方向に延び且つ前記熱交換器本体の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁であって、該筒状壁の厚さ方向に積層される複数の筒状部を備える筒状壁を有し、
前記筒状壁は、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することにより前記連通空間又は前記第一流路とそれぞれ連通する複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
【0014】
前記プレート式熱交換器では、
前記分配流路は、前記中空部と連通する開口部と、前記筒状壁の周方向に沿って延びると共に前記開口部と前記分配部とを接続する接続流路と、を含んでもよい。
前記分配流路は、前記中空部と連通する開口部と、前記筒状壁の周方向に沿って延びると共に前記開口部と前記分配部とを接続する接続流路と、を含んでもよい。
【0015】
また、前記プレート式熱交換器では、
前記分配部は、前記中空部と連通して該中空部から該分配部に前記第一流体を流入させる分配部入口を含み、
前記分配器は、前記筒状壁の前記中空部における前記分配部入口と対応する位置に配置される方向変更部材を有し、
前記方向変更部材は、前記中空部と前記分配部入口とを連通させ且つ前記第一流体が流通可能な内部空間を有し、該内部空間を通過させることによって前記第一流体の流れ方向を前記分配部入口位置における前記筒状壁の厚さ方向に沿った向きにしてもよい。
前記分配部は、前記中空部と連通して該中空部から該分配部に前記第一流体を流入させる分配部入口を含み、
前記分配器は、前記筒状壁の前記中空部における前記分配部入口と対応する位置に配置される方向変更部材を有し、
前記方向変更部材は、前記中空部と前記分配部入口とを連通させ且つ前記第一流体が流通可能な内部空間を有し、該内部空間を通過させることによって前記第一流体の流れ方向を前記分配部入口位置における前記筒状壁の厚さ方向に沿った向きにしてもよい。
【0016】
また、前記プレート式熱交換器では、
前記熱交換器本体は、前記連通空間と前記第一流路との境界位置に、該連通空間から該第一流路に前記第一流体が流入するときに通過する開口部を有し、
各開口部では、前記熱交換器本体において前記第一流体が流通したときに前記連通空間と前記第一流路との間で差圧が生じてもよい。
前記熱交換器本体は、前記連通空間と前記第一流路との境界位置に、該連通空間から該第一流路に前記第一流体が流入するときに通過する開口部を有し、
各開口部では、前記熱交換器本体において前記第一流体が流通したときに前記連通空間と前記第一流路との間で差圧が生じてもよい。
【0017】
また、本発明に係るプレート式熱交換器用の分配器は、
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体を備えるプレート式熱交換器において、前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれが有する貫通孔が前記所定方向に連なることによって形成される連通空間であって各第一流路と連通する連通空間に配置することにより、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配可能なプレート熱交換器用の分配器であって、
前記連通空間に配置されたときに、前記所定方向に延び且つ前記プレート式熱交換器の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁を備え、
前記筒状壁は、該筒状壁の厚さ方向に重なる複数の筒状部を備えると共に、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することで前記連通空間又は前記第一流路と連通可能な複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体を備えるプレート式熱交換器において、前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートのそれぞれが有する貫通孔が前記所定方向に連なることによって形成される連通空間であって各第一流路と連通する連通空間に配置することにより、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配可能なプレート熱交換器用の分配器であって、
前記連通空間に配置されたときに、前記所定方向に延び且つ前記プレート式熱交換器の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁を備え、
前記筒状壁は、該筒状壁の厚さ方向に重なる複数の筒状部を備えると共に、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することで前記連通空間又は前記第一流路と連通可能な複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
【0020】
本実施形態に係るプレート式熱交換器（以下、単に「熱交換器」とも称する。）は、第一流体を第二流体と熱交換させることによって蒸発又は凝縮させる。この熱交換器は、図１～図６に示すように、それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレート２１を有する熱交換器本体２と、熱交換器本体２の内部に配置されて第一流体Ａを分配する分配器５と、を備える。尚、図３～図６においては、構成を理解し易くするために、伝熱プレート２１は、凹凸が省略されて模式的に記載されている。
【0021】
熱交換器本体２は、所定方向に重ね合わされている複数（本実施形態においては、四つ以上）の伝熱プレート２１と、伝熱プレート２１間のそれぞれに配置される複数のガスケット２２と、重ね合わされている複数の伝熱プレート２１（伝熱プレート群２１Ａ）を所定方向の両側から挟み込む一対のエンドプレート２３、２４と、を有する。この熱交換器本体２では、第一流体Ａが流れる第一流路Ｒａ又は第二流体Ｂが流れる第二流路Ｒｂが所定方向に重ね合わされている複数の伝熱プレート２１の各伝熱プレート間に形成されている。本実施形態の伝熱プレート２１は、矩形状のプレートである。
【0022】
尚、以下の説明では、伝熱プレート２１の重ね合わせ方向（前記所定方向）を直交座標系におけるＸ軸方向とし、伝熱プレート２１の短辺方向を直交座標系のＹ軸方向とし、伝熱プレート２１の長辺方向を直交座標系のＺ軸方向とする。
【0023】
複数の伝熱プレート２１のうちのＸ軸方向に連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレート２１のそれぞれは、Ｘ軸方向から見て重なる位置に貫通孔（第一孔２１１）を有する。これら連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレート２１は、各第一孔２１１がＸ軸方向に連なることによって第一流路Ｒａと連通する連通空間Ｒａ１を形成する（図５参照）。本実施形態の熱交換器本体２では、各伝熱プレート２１が第一孔２１１を有し、連通空間Ｒａ１が、伝熱プレート群２１ＡのＸ軸方向における一端から他端まで延びている。
【0024】
具体的に、各伝熱プレート２１は、金属製のプレートであり、Ｚ軸方向に長尺な矩形状である。Ｘ軸方向における伝熱プレート２１の各面には、多数の凸部及び凹部が形成されている。本実施形態の凸部は、Ｙ－Ｚ面（Ｙ軸方向とＺ軸方向とを含む面）に沿って延びることで凸条を構成している。また、凹部も、Ｙ－Ｚ面に沿って延びることで凹条を構成している。
【0025】
この伝熱プレート２１は、平坦な金属プレートがプレス加工されることによって形成されている。このため、Ｘ軸方向における伝熱プレート２１の一方の面の凸条（凸部）と他方の面の凹条（凹部）とが伝熱プレート２１の同じ部位に形成されている。即ち、伝熱プレート２１の該部位において、前記一方の面が凸条（凸部）２１１を構成している場合には、前記他方の面が凹条（凹部）２１２を構成し、前記一方の面が凹条（凹部）を構成している場合には、前記他方の面が凸条（凸部）を構成している。
【0026】
また、各伝熱プレート２１は、四隅に貫通孔（第一孔２１１、第二孔２１２、第三孔２１３、第四孔２１４）を有する（図３参照）。本実施形態の各貫通孔２１１、２１２、２１３、２１４のそれぞれは、丸孔である。また、これら第一孔２１１、第二孔２１２、第三孔２１３、及び第四孔２１４の直径（孔径）は同じである。
【0027】
ガスケット２２は、伝熱プレート２１間に挟み込まれて各伝熱プレート２１と密接することで、伝熱プレート２１間に第一流体Ａ又は第二流体Ｂが流れる流路等を画定すると共に、該流路等の液密性を確保する。このガスケット２２は、少なくとも一つの無端環状の部位を有する。
【0028】
一対のエンドプレート２３、２４のそれぞれは、伝熱プレート２１と対応した形状の板状部材である。これら一対のエンドプレート２３、２４は、伝熱プレート群２１Ａ、即ち、重ね合わされた複数（本実施形態の例では、２００枚）の伝熱プレート２１を強固に挟み込むため、強度が十分に確保された厚板状の部材である。これら一対のエンドプレート２３、２４のうちの一方のエンドプレート２３は、伝熱プレート２１の各貫通孔（第一孔２１１、第二孔２１２、第三孔２１３、第四孔２１４）と対応する位置に貫通孔２３１、２３２、２３３、２３４を有する。本実施形態の一対のエンドプレート２３、２４のそれぞれは、矩形板状である。そして、一方のエンドプレート２３は、四隅に貫通孔２３１、２３２、２３３、２３４を有する。
【0029】
以上の各構成２１、２２、２３、２４を有する熱交換器本体２では、隣り合う伝熱プレート２１間のそれぞれにガスケット２２が挟み込まれるように複数の伝熱プレート２１が重ね合わされて伝熱プレート群２１Ａが構成される。また、熱交換器本体２では、一対のエンドプレート２３、２４が伝熱プレート群２１ＡをＸ軸方向の外側から挟み込んだ状態で長ボルト２５によってボルト締結されている。これにより、熱交換器本体２において、隣り合う伝熱プレート２１の凸条同士が交差衝合すると共にガスケット２２が挟み込まれている各伝熱プレート２１に密接する。その結果、伝熱プレート２１間等に液密性が確保された領域が形成される。この液密性が確保された領域は、第一流路Ｒａ、第二流路Ｒｂ、連通空間Ｒａ１等の第一流体Ａ又は第二流体Ｂの流れる領域である。前記領域についての詳細は、以下の通りである。
【0030】
図４～図６に示すように、熱交換器本体２において、第一流路Ｒａ又は第二流路Ｒｂが隣り合う伝熱プレート２１間のそれぞれに形成されている。これら第一流路Ｒａと第二流路Ｒｂとは、伝熱プレート２１を境にしてＸ軸方向に交互に並んでいる。即ち、熱交換器本体２は、複数の第一流路Ｒａと、少なくとも一つの第二流路Ｒｂと、を有する。本実施形態の熱交換器本体２では、第一流体Ａが、第一流路ＲａをＺ軸方向の一方（図４における上方）に向けて流れ、第二流体Ｂが、第二流路ＲｂをＺ軸方向の他方（図６における下方）に向けて流れる。
【0031】
また、熱交換器本体２において、第一孔２１１がＸ軸方向に連なることで、各第一流路Ｒａと連通し且つ分配器５が配置される連通空間Ｒａ１が形成される。この連通空間Ｒａ１は、伝熱プレート群２１ＡにおけるＸ軸方向の一方の端から他方の端まで延びている。連通空間Ｒａ１のＸ軸方向の一方（図５における左方）の端は、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３１を通じて外部空間と連通し、Ｘ軸方向の他方（図５における右方）の端は、他方のエンドプレート２４又は該エンドプレート２４の直前の伝熱プレート（貫通孔２１１、２１２、２１３、２１４を有しない伝熱プレート）に当接している。
【0032】
また、熱交換器本体２において、第二孔２１２がＸ軸方向に連なることで、各第一流路Ｒａと連通し且つ各第一流路Ｒａから流出する第一流体Ａを合流させて伝熱プレート群２１ＡのＸ軸方向の一方の端まで案内する第一流体排出路Ｒａ２が形成される。この第一流体排出路Ｒａ２は、伝熱プレート群２１ＡにおけるＸ軸方向の一方の端から他方の端まで延びている。第一流体排出路Ｒａ２のＸ軸方向の一方の端は、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３２を通じて外部空間と連通し、Ｘ軸方向の他方の端は、他方のエンドプレート２４又は該エンドプレート２４の直前の伝熱プレートに当接している。
【0033】
また、熱交換器本体２において、図６に示すように、第三孔２１３がＸ軸方向に連なることで、各第二流路Ｒｂに連通し且つ外部から供給された第二流体Ｂを各第二流路Ｒｂに流入させる第二流体供給路Ｒｂ１が形成される。この第二流体供給路Ｒｂ１は、伝熱プレート群２１ＡにおけるＸ軸方向の一方の端から他方の端まで延びている。第二流体供給路Ｒｂ１のＸ軸方向の一方の端は、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３３を通じて外部空間と連通し、Ｘ軸方向の他方の端は、他方のエンドプレート２４又は該エンドプレート２４の直前の伝熱プレートに当接している。
【0034】
また、熱交換器本体２において、第四孔２１４がＸ軸方向に連なることで、各第二流路Ｒｂに連通し且つ各第二流路Ｒｂから流出する第二流体Ｂを合流させて伝熱プレート群２１ＡのＸ軸方向の一方の端まで案内する第二流体排出路Ｒｂ２が形成される。この第二流体排出路Ｒｂ２は、伝熱プレート群２１ＡにおけるＸ軸方向の一方の端から他方の端まで延びている。第二流体排出路Ｒｂ２のＸ軸方向の一方の端は、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３４を通じて外部空間と連通し、Ｘ軸方向の他方の端は、他方のエンドプレート２４又は該エンドプレート２４の直前の伝熱プレートに当接している。
【0035】
分配器５は、熱交換器本体２の外部から供給された第一流体Ａを複数の第一流路Ｒａのそれぞれに分配する。分配器５は、図３、図４、図７～図１２に示すように、連通空間Ｒａ１においてＸ軸方向に延び且つ熱交換器本体２の外部から供給される第一流体Ａが流通する中空部Ｓを囲む筒状の壁（筒状壁）を有する。本実施形態の筒状壁は円筒形状であり、分配器５は、筒状壁のみによって構成されている。即ち、本実施形態の分配器（筒状壁）５は、円筒形状である。
【0036】
また、分配器５は、径方向（筒状壁の厚さ方向）に重なる複数の筒状部５０を有する。この分配器５は、複数の筒状部５０のうちの径方向に連続して重なる少なくとも二つの筒状部５０内に第一流体Ａが流通可能な分配流路６を有する（図１０及び図１１参照）。
【0037】
本実施形態の分配器５は、Ｘ方向において連通空間Ｒａ１の一方の端から他方の端まで延びている。即ち、Ｘ軸方向における分配器５の一方の端は、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３１に位置し、Ｘ軸方向における分配器５の他方の端は、他方のエンドプレート２４又は該エンドプレート２４の直前の伝熱プレートに当接している。そして、分配器５の中空部Ｓは、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３１を通じて熱交換器本体２の外部空間と連通している。本実施形態の分配器５は、径方向に重なる二つの筒状部５０（外側筒状部５１、内側筒状部５２）を有する。これら径方向に重なっている状態の二つの筒状部５１、５２内に分配流路６が形成されている。
【0038】
外側筒状部５１は、円筒形状の部材である。外側筒状部５１の外径は、伝熱プレート２１の第一孔２１１の直径より小さい。これにより、分配器５が連通空間Ｒａ１に配置された状態において、外側筒状部５１の外周面５１ａと各伝熱プレート２１の第一孔２１１の開口周縁部との間に隙間Ｇが形成されている（図４参照）。尚、本実施形態の熱交換器１では、例えば、分配器５のＸ軸方向の端にフランジを設け、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３１の開口周縁部に該フランジを固定することによって前記隙間Ｇを維持している。
【0039】
また、外側筒状部５１は、複数の貫通孔５１１を有する。これら複数の貫通孔５１１のそれぞれは、分配流路６を流れた第一流体Ａが分配器５の外側に流れ出す孔である。
【0040】
複数の貫通孔５１１は、分配流路６の下流端（流出部６１６：図１４参照）と対応する位置に配置されている。これら複数の貫通孔５１１は、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置されている。本実施形態の外側筒状部５１では、Ｚ軸方向の他方側の部位（図１２における下方側の部位）において、Ｘ軸方向の全域に延びるように貫通孔５１１の列が形成されている。そして、外側筒状部５１において、Ｘ軸方向に間隔をあけて並ぶ複数（図１２に示す例では１６個）の貫通孔５１１によって構成される貫通孔５１１の列が、周方向に間隔をあけて複数（図１２に示す例では二列）配置されている。
【0041】
内側筒状部５２は、外側筒状部５１の内側に配置される円筒形状の部材であり、外側筒状部５１の内径に対応した外径を有する。この内側筒状部５２は、分配流路６に応じた形状の溝５２１を外周面５２ａに有する。また、内側筒状部５２は、内周面５２ｂによって中空部Ｓを画定している（囲む）。また、内側筒状部５２は、中空部Ｓと溝５２１内とを連通する流入開口５３を有する。
【0042】
以上の内側筒状部５２が外側筒状部５１の内側に配置される、即ち、外側筒状部５１と内側筒状部５２とが径方向に重なることにより、内側筒状部５２の溝５２１における径方向外側の開口が外側筒状部５１の内周面５１ｂによって覆われる。この溝５２１と内周面５１ｂとによって囲まれた空間（領域）が分配流路６として機能する。
【0043】
分配流路６は、中空部Ｓから流入した第一流体Ａを、少なくとも一回、Ｘ軸方向の一方と他方とに分配し、Ｘ軸方向に並ぶ複数の第一流路Ｒａのそれぞれと対応する位置において分配器５から流出させる。
【0044】
この分配流路６は、図１３～図１５にも示すように、第一分配部（分配部）６０３と、複数の流出部６１６と、を含む。また、分配流路６は、流入開口部（開口部）６０１と、第一接続流路（接続流路）６０２と、を含む。第一分配部６０３は、分配流路６に流入した第一流体ＡをＸ軸方向の一方と他方とに分配する。複数の流出部６１６は、第一分配部６０３と直接又は間接にそれぞれ導通すると共に外側筒状部５１を貫通することにより連通空間Ｒａ１又は対応する第一流路Ｒａとそれぞれ連通する。流入開口部６０１は、分配器５の中空部Ｓと連通する。第一接続流路６０２は、分配器５の周方向に沿って延びると共に、流入開口部６０１と第一分配部６０３とを接続する。
【0045】
尚、図１３は、分配器５を、流入開口５３の中心と周方向の反対位置を通るようにＸ軸方向（分配器５の中心軸Ｃ方向：図７参照）に切断して展開した状態における分配流路６の経路パターンを示す図である。図１４は、図１３の一部拡大図である。図１５は、分配器５を、内側筒状部５２の流入開口５３の中心を通るようにＸ軸方向に切断して展開した状態における分配流路６の経路パターンを示す図である。
【0046】
本実施形態の分配流路６は、該分配流路６の上流端から下流端に向けて順に、流入開口部６０１と、第一接続流路６０２と、第一分配部６０３と、第一分配流路６０４と、周方向分配部６０５と、周方向分配流路６０６と、第二分配部６０７と、第二分配流路６０８と、第二接続流路６０９と、第三分配部６１０と、第三分配流路６１１と、第三接続流路６１２と、第四分配部６１３と、第四分配流路６１４と、第四接続流路６１５と、流出部６１６と、を含む。
【0047】
この分配流路６は、図１３において、流入開口５３（流入開口部６０１）の中心を通って周方向に延びる仮想線Ｃ１を対象軸として略線対称である。また、分配流路６は、前記中心を通ってＸ軸方向に延びる仮想線Ｃ２を対象軸として略線対称である。このため、以下では、図１３～図１５を参照しつつ、流入開口部６０１から一つの流出部６１６までの第一流体Ａの流通経路について詳細に説明する。
【0048】
流入開口部６０１は、分配流路６の上流端であり、中空部Ｓと連通することで中空部Ｓを流れる第一流体Ａを分配流路６内に流入させる。この流入開口部６０１は、内側筒状部５２の流入開口５３によって構成されている。本実施形態の流入開口部６０１は、Ｘ軸方向における分配器５の中央位置に配置されている。
【0049】
第一接続流路６０２は、周方向に沿って延びることで流入開口部６０１と第一分配部６０３とを接続する。本実施形態の第一接続流路６０２は、流入開口部６０１から周方向の一方（図１３における右方）と他方（図１３における左方）とにそれぞれ延びている。即ち、二つの第一接続流路６０２が配置されている。
【0050】
第一分配部６０３は、該第一分配部６０３に流入した第一流体ＡをＸ軸方向の一方（図１３における上方）と他方（図１３における下方）とに分配する。具体的に、第一分配部６０３は、流入開口部６０１に対して周方向の反対側に配置され、第一流体Ａが流入する第一分配部入口（分配部入口）６０３１と、第一流体ＡがＸ軸方向の一方に流出する一方側出口（一方側分配部出口）６０３２と、第一流体ＡがＸ軸方向の他方に流出する他方側出口（他方側分配部出口）６０３３と、を含む。
【0051】
本実施形態の第一分配部６０３は、流入開口部６０１から周方向の一方に延びる第一接続流路６０２と連通する第一分配部入口６０３１ａと、流入開口部６０１から周方向の他方に延びる第一接続流路６０２と連通する第一分配部入口６０３１ｂと、を含む。即ち、第一分配部６０３は、二つの第一分配部入口６０３１ａ、６０３１ｂを含む。
【0052】
第一分配流路６０４は、第一分配部６０３からＸ軸方向の一方と他方とのそれぞれに延びている。即ち、一つの第一分配部６０３に対して一対の第一分配流路６０４が配置されている。具体的に、一対の第一分配流路６０４のうちの一方の第一分配流路６０４ａは、第一分配部６０３の一方側出口６０３２からＸ軸方向の一方に延びている。また、一対の第一分配流路６０４のうちの他方の第一分配流路６０４ｂは、第一分配部６０３の他方側出口６０３３からＸ軸方向の他方に延びている。これら一方の第一分配流路６０４ａと他方の第一分配流路６０４ｂとは、同じ長さである。
【0053】
周方向分配部６０５は、第一分配流路６０４と連通し、該第一分配流路６０４から流入する第一流体Ａを周方向の一方と他方とに分配する。具体的に、周方向分配部６０５は、第一分配部６０３とＸ軸方向に間隔をあけた位置に配置され、第一流体Ａが流入する周方向分配部入口６０５１と、第一流体Ａが周方向の一方に流出する一方側出口６０５２と、第一流体Ａが周方向の他方に流出する他方側出口６０５３と、を含む。
【0054】
周方向分配流路６０６は、周方向分配部６０５から周方向の一方と他方とのそれぞれに延びている。即ち、一つの周方向分配部６０５に対して一対の周方向分配流路６０６が配置されている。具体的に、一対の周方向分配流路６０６のうちの一方の周方向分配流路６０６ａは、周方向分配部６０５の一方側出口６０５２から周方向の一方に延びている。また、一対の周方向分配流路６０６のうちの他方の周方向分配流路６０６ｂは、周方向分配部６０５の他方側出口６０５３から周方向の他方に延びている。これら一方の周方向分配流路６０６ａと他方の周方向分配流路６０６ｂとは、同じ長さである。
【0055】
第二分配部６０７は、周方向分配流路６０６と連通し、該周方向分配流路６０６から流入する第一流体ＡをＸ軸方向の一方と他方とに分配する。具体的に、第二分配部６０７は、周方向分配部６０５と周方向に間隔をあけた位置に配置され、第一流体Ａが流入する第二分配部入口６０７１と、第一流体ＡがＸ軸方向の一方に流出する一方側出口６０７２と、第一流体ＡがＸ軸方向の他方に流出する他方側出口６０７３と、を含む。
【0056】
第二分配流路６０８は、第二分配部６０７からＸ軸方向の一方と他方とのそれぞれに延びている。即ち、一つの第二分配部６０７に対して一対の第二分配流路６０８が配置されている。具体的に、一対の第二分配流路６０８のうちの一方の第二分配流路６０８ａは、第二分配部６０７の一方側出口６０７２からＸ軸方向の一方に延びている。また、一対の第二分配流路６０８のうちの他方の第二分配流路６０８ｂは、第二分配部６０７の他方側出口６０７３からＸ軸方向の他方に延びている。これら一方の第二分配流路６０８ａと他方の第二分配流路６０８ｂとは、同じ長さである。
【0057】
第二接続流路６０９は、周方向に延びることで第二分配流路６０８と第三分配部６１０とを接続する。本実施形態の第二接続流路６０９は、第二分配流路６０８の下流端から周方向の他方に延びている。
【0058】
第三分配部６１０は、第二接続流路６０９と連通し、該第二接続流路６０９から流入する第一流体ＡをＸ軸方向の一方と他方とに分配する。具体的に、第三分配部６１０は、第二分配流路６０８の下流端と周方向に間隔をあけた位置に配置され、第一流体Ａが流入する第三分配部入口６１０１と、第一流体ＡがＸ軸方向の一方に流出する一方側出口６１０２と、第一流体ＡがＸ軸方向の他方に流出する他方側出口６１０３と、を含む。
【0059】
第三分配流路６１１は、第三分配部６１０からＸ軸方向の一方と他方とのそれぞれに延びている。即ち、一つの第三分配部６１０に対して一対の第三分配流路６１１が配置されている。具体的に、一対の第三分配流路６１１のうちの一方の第三分配流路６１１ａは、第三分配部６１０の一方側出口６１０２からＸ軸方向の一方に延びている。また、一対の第三分配流路６１１のうちの他方の第三分配流路６１１ｂは、第三分配部６１０の他方側出口６１０３からＸ軸方向の他方に延びている。これら一方の第三分配流路６１１ａと他方の第三分配流路６１１ｂとは、同じ長さである。
【0060】
第三接続流路６１２は、周方向に延びることで第三分配流路６１１と第四分配部６１３とを接続する。本実施形態の第三接続流路６１２は、第三分配流路６１１の下流端から周方向の一方に延びている。
【0061】
第四分配部６１３は、第三接続流路６１２と連通し、該第三接続流路６１２から流入する第一流体ＡをＸ軸方向の一方と他方とに分配する。具体的に、第四分配部６１３は、第三分配流路６１１の下流端と周方向に間隔をあけた位置に配置され、第一流体Ａが流入する第四分配部入口６１３１と、第一流体ＡがＸ軸方向の一方に流出する一方側出口６１３２と、第一流体ＡがＸ軸方向の他方に流出する他方側出口６１３３と、を含む。
【0062】
第四分配流路６１４は、第四分配部６１３からＸ軸方向の一方と他方とのそれぞれに延びている。即ち、一つの第四分配部６１３に対して一対の第四分配流路６１４が配置されている。具体的に、一対の第四分配流路６１４のうちの一方の第四分配流路６１４ａは、第四分配部６１３の一方側出口６１３２からＸ軸方向の一方に延びている。また、一対の第四分配流路６１４のうちの他方の第四分配流路６１４ｂは、第四分配部６１３の他方側出口６１３３からＸ軸方向の他方に延びている。これら一方の第四分配流路６１４ａと他方の第四分配流路６１４ｂとは、同じ長さである。
【0063】
第四接続流路６１５は、周方向に延びることで第四分配流路６１４と流出部６１６とを接続する。本実施形態の第四接続流路６１５は、第四分配流路６１４の下流端から周方向の他方に延びている。
【0064】
流出部６１６は、分配流路６の下流端であり、連通空間Ｒａ１又は第一流路Ｒａと連通することで分配流路６を流れた第一流体Ａを連通空間Ｒａ１又は第一流路Ｒａに流出させる。この流出部６１６は、外側筒状部５１の貫通孔５１１によって構成されている。
【0065】
本実施形態の分配流路６は、以上のように構成される流入開口部６０１から流出部６１６までの流通経路を、流出部６１６の数と同じ数（本実施形態の例では３２本）備える。そして、分配流路６において、これら流出部６１６の数に応じた数の流通経路それぞれは、同じ距離である。
【0066】
以上のように構成される熱交換器１において、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３１に接続された配管等から貫通孔２３１を通じて分配器５の中空部Ｓに第一流体Ａが供給されると、第一流体Ａは、中空部ＳをＸ軸方向の他方に向けて流れる。そして、第一流体Ａは、中空部ＳのＸ軸方向の中間部に配置された流入開口５３（流入開口部６０１）に到達すると、該流入開口５３（流入開口部６０１）から分配流路６に流入する。
【0067】
分配流路６に流れ込んだ第一流体Ａは、流入開口部６０１から周方向に延びる二つの第一接続流路６０２をそれぞれ流れて第一分配部６０３に流入し、該第一分配部６０３によってＸ軸方向の一方と他方とに分配される。
【0068】
第一分配部６０３によって分配された第一流体Ａは、該第一分配部６０３から延びる一対の第一分配流路６０４をそれぞれ流れ、第一分配部６０３に対してＸ軸方向の一方に間隔をあけて配置される周方向分配部６０５と、Ｘ軸方向の他方に間隔をあけて配置される周方向分配部６０５と、にそれぞれ流入し、各周方向分配部６０５によって周方向の一方と他方とに分配される。
【0069】
各周方向分配部６０５によって分配された第一流体Ａは、対応する周方向分配流路６０６をそれぞれ流れて該周方向分配流路６０６が接続される第二分配部６０７に流入し、該第二分配部６０７よってＸ軸方向の一方と他方とに分配される。
【0070】
各第二分配部６０７によって分配された第一流体Ａは、対応する第二分配流路６０８と該第二分配流路６０８から周方向に延びる第二接続流路６０９とを順に流れ、該第二分配部６０７に対してＸ軸方向の一方に間隔をあけた位置に配置される第三分配部６１０と、Ｘ軸方向の他方に間隔をあけた位置に配置される第三分配部６１０と、にそれぞれ流入し、各第三分配部６１０によってＸ軸方向の一方と他方とに分配される。
【0071】
続いて、各第三配部６１０によって分配された第一流体Ａは、対応する第三分配流路６１１と該第三分配流路６１１から周方向に延びる第三接続流路６１２とを順に流れ、該第三分配部６１０に対してＸ軸方向の一方に間隔をあけた位置に配置される第四分配部６１３と、Ｘ軸方向の他方に間隔をあけた位置に配置される第四分配部６１３と、にそれぞれ流入し、各第四分配部６１３によってＸ軸方向の一方と他方とに分配される。
【0072】
さらに、各第四分配部６１３によって分配された第一流体Ａは、対応する第四分配流路６１４と該第四分配流路６１４から周方向に延びる第四接続流路６１５とを順に流れ、該第四分配部６１３に対してＸ軸方向の一方に間隔をあけた位置に配置される流出部６１６と、Ｘ軸方向の他方に間隔をあけた位置に配置される流出部６１６とに到達する。
【0073】
分配流路６の下流端である複数の流出部６１６のそれぞれに到達した第一流体Ａは、該流出部６１６を構成する外側筒状部５１の各貫通孔５１１を通じて分配器５の外側（連通空間Ｒａ１）に流出する。
【0074】
このように、中空部ＳのＸ軸方向の中間部に設けられた流入開口５３（流入開口部６０１）から分配流路６に流入した第一流体Ａは、Ｘ軸方向の異なる位置に配置された第一分配部６０３、第二分配部６０７、第三分配部６１０、及び第四分配部６１３のそれぞれによってＸ軸方向の一方と他方とに分配されることで、分配ムラが抑えられた状態で連通空間Ｒａ１のＸ軸方向の全域に第一流体Ａが供給される。
【0075】
連通空間Ｒａ１に流出した第一流体Ａは、図１６Ａに示すように、分配器５の周囲の隙間（連通空間Ｒａ１を画定する部材との間に形成される隙間）において該分配器５の外周面（外側筒状部５１の外周面）５１ａに沿って流れ、Ｘ軸方向において該第一流体Ａが流れ出た貫通孔５１１と近い位置の第一流路Ｒａに流れ込む。
【0076】
ここで、本実施形態の熱交換器本体２における各第一流路Ｒａの上流端の開口、詳しくは、第一流路Ｒａと連通空間Ｒａ１との境界位置の開口であって、分配流路６を経て分配器５から連通空間Ｒａ１に流れ出た第一流体Ａが第一流路Ｒａに流れ込む際に通過する開口部（上流端開口部）ＲａＯは、熱交換器本体２内を第一流体Ａが流通しているときに、連通空間Ｒａ１と第一流路Ｒａとの間で差圧が生じる大きさ（開口面積）に設定されている。具体的には、開口部ＲａＯの開口面積が、各貫通孔５１１から流出して分配器５の外周面（外側筒状部の外周面）５１ａに沿って開口部ＲａＯに向かう第一流体Ａの流路（流路領域）を想定したときの該流路の断面積より小さい。より具体的には、開口部ＲａＯの開口面積は、図１６Ｂに示す、伝熱プレート２１の第一孔２１１の内径βから分配器５の外径αを引いた寸法に、第一流路Ｒａを規定する二つの伝熱プレート２１間の寸法γを掛けた値（流路断面積：図１６Ｂにおけるドットで示す領域の面積）より小さい。本実施形態の開口部ＲａＯでは、Ｘ軸方向の開口幅を、第一流路Ｒａを規定する二つの伝熱プレート２１間の寸法γより小さくする（好ましくは、前記伝熱プレート２１間の寸法γの半分（即ち、γ／２）より小さくする）ことで、開口部ＲａＯの開口面積を前記流路断面積より小さくし、これにより、前記差圧を生じさせている。尚、前記差圧は、第一流路Ｒａ内の圧力より連通空間Ｒａ１内の圧力が高くなる状態である。
【0077】
このため、分配器５から流出した第一流体Ａが、分配器５の周囲の隙間に溜まり、各第一流路Ｒａの上流端開口部ＲａＯに対して略一定の圧力がかかった状態で第一流体Ａが各第一流路Ｒａに流れ込む。このため、各第一流路Ｒａに流れ込む第一流体Ａの流入量の偏り（ムラ）が抑えられる。
【0078】
各第一流路Ｒａに流れ込んだ第一流体Ａは、第一流路ＲａをＺ軸方向の一方に向けて流れた後、第一流体排出路Ｒａ２に流出する。そして、これら各第一流路Ｒａから流出した第一流体Ａは、第一流体排出路Ｒａ２においてそれぞれ合流しつつ、第一流体排出路Ｒａ２を流れて熱交換器本体２の外部に排出される。
【0079】
これに対し、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３３に接続された配管等から第二流体供給路Ｒｂ１に第二流体Ｂが供給されると、第二流体Ｂは、第二流体供給路Ｒｂ１を通って複数の第二流路Ｒｂのそれぞれに流入する。そして、第二流体Ｂは、各第二流路ＲｂをＺ軸方向の他方に向けて流れた後、第二流体排出路Ｒｂ２に流出する。続いて、これら各第二流路Ｒｂから流出した第二流体Ｂは、第二流体排出路Ｒｂ２においてそれぞれ合流しつつ、第二流体排出路Ｒｂ２を流れて外部に排出される。
【0080】
熱交換器１では、以上のように第一流体Ａが第一流路Ｒａを流通すると共に第二流体Ｂが第二流路Ｒｂを流通することにより、第一流路Ｒａと第二流路Ｒｂとを区画する伝熱プレート２１を介して第一流体Ａと第二流体Ｂとが熱交換を行い、第一流体Ａが蒸発又は凝縮する。
【0081】
以上の熱交換器１によれば、熱交換器本体２の外部から分配器５の中空部Ｓに供給された第一流体Ａが複数の流出部６１６から流出して各第一流路Ｒａに到達するまでの間に分配流路６の分配部６０３、６０７、６１０、６１３によってＸ軸方向の一方と他方とにそれぞれ分配される構成である。このため、流通経路の距離が第一流体の入口から離れた第一流路ほど大きくなる従来のプレート式熱交換器（図２７参照）に比べ、中空部Ｓの入口から各第一流路Ｒａまでの第一流体Ａの流通経路同士の距離の差が抑えられる。これにより、第一流体Ａの熱交換器本体２への入口からの流通経路同士の距離の差に（流通抵抗）に起因する各第一流路Ｒａへの第一流体Ａの分配ムラ（即ち、複数の第一流路Ｒａに対する第一流体Ａの分配ムラ）が抑えられる。
【0082】
また、本実施形態の熱交換器１では、分配流路６が、中空部Ｓと連通する流入開口部６０１と、分配器５の周方向に沿って延びると共に流入開口部６０１と第一分配部６０３とを接続する第一接続流路６０２と、を含んでいる。このため、中空部ＳをＸ軸方向に流れる第一流体Ａがこの流通方向の流れ成分（速度成分）を持ったまま流入開口部６０１から分配流路６に流入しても、第一流体Ａが周方向に沿って延びる第一接続流路６０２を流れた後に第一分配部６０３に入ることで、該第一分配部６０３に流入する第一流体Ａの流れにおいてＸ軸方向の流れ成分が無くなる（又は少なくなる）。これにより、第一分配部６０３が流入してきた第一流体ＡをＸ軸方向の一方と他方とに分配したときの一方側出口６０３２から流出する第一流体Ａの流量と、他方側出口６０３３から流出する第一流体Ａの流量との差が抑えられる（又は無くなる）。その結果、各第一流路Ｒａに対する第一流体Ａの分配ムラがより効果的に抑えられる。
【0083】
また、本実施形態の熱交換器１において、各第一流路Ｒａの上流端開口部ＲａＯでは、熱交換器本体２に第一流体Ａが流通したときに連通空間Ｒａ１と第一流路Ｒａとの間で差圧が生じる。
【0084】
このため、流出部６１６の数より第一流路Ｒａの数が多い場合のように、一つの流出部６１６から流出した第一流体Ａが該流出部６１６と対応する位置の複数の第一流路Ｒａのそれぞれに流入する際に、一つの流出部６１６から前記対応する位置の各上流端開口部ＲａＯまでの距離に差があったとしても、前記差圧が生じるため、連通空間Ｒａ１に溜まった第一流体Ａが同じ圧力が加わった状態で各上流端開口部ＲａＯを通過して前記対応する複数の第一流路Ｒａのそれぞれに流入する。これにより、流出部６１６の数より第一流路Ｒａの数が多い構成であっても、各第一流路Ｒａへの第一流体Ａの流入量の差が抑えられる。その結果、複数の第一流路Ｒａに対する第一流体Ａの分配ムラが好適に抑えられる。
【0085】
尚、本発明のプレート式熱交換器及び分配器は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
【0086】
分配流路６の具体的な構成は限定されない。例えば、上記実施形態の分配流路６は、周方向に延びる仮想線Ｃ１やＸ軸方向に延びる仮想線Ｃ２を対象軸とした線対称な構成（図１３参照）であるが、この構成に限定されない。分配流路６は、非対称な経路パターンであってもよい。分配流路６において、流入開口部６０１から各流出部６１６までの流通経路同士の距離の差が無い又は従来のプレート式熱交換器（図２６～図２８参照）より小さければよい。
【0087】
また、上記実施形態の分配流路６において、流入開口部６０１から各流出部６１６までの第一流体Ａの流通経路同士の距離はそれぞれ同じであるが、この構成に限定されない。分配流路６において、流入開口部６０１から各流出部６１６までの流通経路の距離は、異なっていてもよい。例えば、全ての流通経路の距離が異なっていてもよく、複数の流通経路のうちの一部の流通経路の距離が異なっていってもよい。この構成においても、流入開口部６０１から各流出部６１６までの流通経路同士の距離の差が無い又は従来のプレート式熱交換器（図２６～図２８参照）より小さければよい。
【0088】
また、上記実施形態の分配流路６は、複数の分配部（上記実施形態の例では、一つの第一分配部６０３、四つの第二分配部６０７、八つの第三分配部６１０、十六の第四分配部６１３）を含むが、この構成に限定されない。分配流路６は、少なくとも一つの分配部を含んでいればよい。
【0089】
かかる構成によっても、第一流体ＡがＸ軸方向の一方と他方とに分配されることで、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３１から各第一流路Ｒａまでの第一流体Ａの流通経路同士の距離の差を抑えることができる。即ち、一方のエンドプレート２３の貫通孔２３１から各第一流路Ｒａまでの流通経路のうちの最短流通経路と最長流通経路との長さ（経路長）の差を、図２６～図２８に示すような、第一流体Ａの入口から第一流路Ｆａまでの流通経路の距離が該入口から所定方向（伝熱プレート１０１の重ね合わせ方向）に離れた第一流路Ｆａほど大きくなる従来のプレート式熱交換器１００に比べ、小さくすることができ、これにより、流通抵抗等に起因した複数の第一流路Ｒａに対する第一流体Ａの分配ムラを抑えることができる。
【0090】
また、上記実施形態の分配流路６は、第一流体Ａを分配器５の周方向の一方と他方とに分配する周方向分配部６０５を含んでいるが、この構成に限定されない。分配流路６は、周方向分配部６０５を含まない構成でもよい。
【0091】
上記実施形態の分配器５では、分配流路６の最初の分配部（第一分配部６０３）の上流に周方向に沿った方向に延びる流路（第一接続流路６０２）が配置されているが、この構成に限定されない。例えば、図１７～図１９に示すように、分配流路６の上流端に分配部（第一分配部６０３）が配置される構成でもよい。即ち、分配流路６は、第一分配部６０３が上流端に配置され、該第一分配部６０３の第一分配部入口６０３１が中空部Ｓと連通する構成でもよい。この場合、内側筒状部５２の流入開口５３が第一分配部６０３の第一分配部入口６０３１を構成する。
【0092】
この構成の場合、分配器５は、図２０～図２２に示すような、中空部Ｓにおける流入開口５３（第一分配部入口６０３１）と対応する位置に配置される方向変更部材７を有することが好ましい。この方向変更部材７は、中空部Ｓと流入開口５３（第一分配部入口６０３１）とを連通させ且つ第一流体Ａが流通可能な内部空間Ｓ１を有し、該内部空間Ｓ１を通過させることによって第一流体Ａの流れ方向を分配器５の径方向（流入開口５３の位置における分配器（筒状壁）５の厚さ方向）に沿った向きに変更する。
【0093】
具体的に、方向変更部材７は、第一流体Ａが流通可能な内部空間Ｓ１を画定する本体７０と、本体７０の外部空間と内部空間Ｓ１とを連通させる第一開口７１と、第一開口７１と異なる位置に配置され且つ本体７０の外部空間と内部空間Ｓ１とを連通させる第二開口７２と、を有する。
【0094】
本体７０は、流入開口５３と対応する位置の中空部Ｓに応じた形状を有する。即ち、本体７０は、内側筒状部５２に内嵌可能な形状である。
【0095】
第一開口７１は、本体７０において、方向変更部材７が分配器５の中空部Ｓに配置された状態のときに該中空部Ｓを流れる第一流体Ａが内部空間Ｓ１に流入可能な位置に配置されている。この第一開口７１は、該第一開口７１から流れ込んだ第一流体Ａが内部空間Ｓ１において流れる距離を確保するために、第二開口７２から離れた位置に配置されている。例えば、図２０及び図２２に示す方向変更部材７では、第一開口７１は、流入開口５３と対向する第二開口７２に対し、分配器５の中心軸Ｃより離れた位置（図２２における中心軸Ｃより下方位置）に配置される。この方向変更部材７の内部空間Ｓ１において、第一流体Ａが、流入開口５３（第二開口７２）に向けて径方向（詳しくは、流入開口５３位置における分配器５の厚さ方向）に沿って流れる距離が大きくなるほど、流入開口５３に流入するときの第一流体Ａの流れにおいて中心軸Ｃ方向の流れ成分（速度成分）が小さくなる又は無くなる。具体的に、第一流体Ａが内部空間Ｓ１を流れる距離は、流入開口５３の直径の１０倍以上が好ましい。
【0096】
第二開口７２は、本体７０において、方向変更部材７が分配器５の中空部Ｓに配置された状態のときに流入開口５３と対向又は直接連通する位置に配置される。
【0097】
尚、複数の分配器５が並んだ状態で熱交換器１の連通空間Ｒａ１に配置される場合があるため（図２３参照）、方向変更部材７は、中空部Ｓにおいて第一流体Ａが方向変更部材７の位置を中心軸Ｃ方向に通過できる構成が好ましい。例えば、図２０に示す方向変更部材７では、二つの第一開口７１は、方向変更部材７が分配器５の中空部Ｓに配置された状態のときに中心軸Ｃ方向に対向する位置に配置されている。また、図２１に示す方向変更部材７では、方向変更部材７が分配器５の中空部Ｓに配置された状態のときに、中心軸Ｃを挟んで流入開口５３と反対側の位置において内側筒状部５２の内周面５２ｂとの間に隙間ができる形状を本体７０が有している。
【0098】
以上の方向変更部材７によれば、図１７～図１９に示す構成のように中空部Ｓを流れる第一流体Ａが分配流路６の第一分配部６０３に直接流入する構成であっても、方向変更部材７が中空部Ｓにおける第一分配部入口６０３１の直前（第一分配部入口６０３１と対応する位置）に配置されていることで、第一分配部６０３（第一分配部入口６０３１）には、分配器５の径方向に沿った流れの第一流体Ａが流入する。即ち、中心軸Ｃ方向（分配器５が連通空間Ｒａ１に配置されたときにＸ軸方向と一致する方向）の流れ成分（速度成分）が無い又は少ない状態の第一流体Ａが第一分配部６０３に流入する。これにより、第一分配部６０３によって第一流体ＡをＸ軸方向の一方と他方とに分配したときの一方側出口６０３２から流出する第一流体Ａの流量と、他方側出口６０３３から流出する第一流体Ａの流量との差が抑えられ（又は無くなり）、その結果、各第一流路Ｒａに対する第一流体Ａの分配ムラが効果的に抑えられる。
【0099】
上記実施形態の分配器５では、流入開口５３が中心軸Ｃ方向の中央に配置されているが、この構成に限定されない。流入開口５３は、Ｘ軸方向の何れの位置に配置されてもよい。この場合、分配流路６が、流入開口部６０１から各流出部６１６までの流通経路同士の距離が同じ又は従来のプレート式熱交換器より小さくなる経路パターンであればよい。
【0100】
上記実施形態の熱交換器１は、一つの分配器５を備えているが、この構成に限定されない。熱交換器１において伝熱プレート２１の数が多く、熱交換器１のＸ軸方向の寸法が大きい、即ち、連通空間Ｒａ１のＸ軸方向の長さ寸法が大きい場合には、複数（図２３に示す例では二つ）の分配器５が中心軸Ｃ方向に並べられた状態で連通空間Ｒａ１に配置されてもよい。即ち、熱交換器１は、複数の分配器５を備えてもよい。
【0101】
上記実施形態の分配器５は、中心軸Ｃ方向の両端が開口する筒状であるが、この構成に限定されない。分配器５は、中心軸Ｃ方向の一方の端が閉塞された、いわゆる有底筒状であってもよい。
【0102】
また、上記実施形態の分配器５は、円筒形状であるが、この構成に限定されない。分配器５は、断面が多角形の角筒形状や、断面が楕円の筒形状等であってもよい。即ち、分配器５は、中空部Ｓを有すると共に、外部から中空部Ｓに第一流体Ａを供給可能で且つ第一流体Ａが中空部Ｓを流通可能な構成であればよい。
【0103】
また、上記実施形態の分配器５では、分配流路６が、内側筒状部５２の外周面５２ａに形成された溝５２１と、外側筒状部５１の内周面５１ｂとによって構成（画定）されているが、この構成に限定されない。例えば、分配流路６は、外側筒状部５１の内周面５１ｂに形成された溝と内側筒状部５２の外周面５２ａとによって構成されてもよい。また、分配流路６は、外側筒状部５１の内周面５１ｂと内側筒状部５２の外周面５２ａとのそれぞれに形成された溝によって構成されてもよい。
【0104】
また、上記実施形態の分配器５は、二つの筒状部５０（外側筒状部５１と内側筒状部５２）を有しているが、この構成に限定されない。分配器５は、筒状壁の厚さ方向（上記実施形態の例では径方向）に重なる三つ以上の筒状部５０を有していてもよい。
【0105】
この場合、分配流路６は、径方向に連続して重なる三つ以上の筒状部５０内に形成、即ち、径方向に連続して重なる三つ以上の筒状部５０によって形成されていてもよい。例えば、図２４に示すように、径方向に重なる三つの筒状部（外側筒状部５１、中間筒状部５５、内側筒状部５２）を有する場合に、中間筒状部５５が上記実施形態の経路パターン（図１３参照）と同じ形状のスリット（上記実施形態の溝５２１が厚さ方向に貫通したものに相当）５２１ａを有し、該スリット５２１ａの径方向外側を外側筒状部５１の内周面５１ｂが塞ぎ、該スリットの径方向内側を内側筒状部５２の外周面５２ａが塞ぐことによって、分配流路６が構成されていてもよい。
【0106】
また、上記実施形態の分配器５では、第一流体Ａが径方向（筒状壁の厚さ方向）に開口する流入開口５３から分配流路６に流入するが、この構成に限定されない。例えば、図２５に示すように、第一流体Ａが分配器５の中心軸Ｃ方向に開口する流入開口５３から分配流路６に流入する構成でもよい。
【0107】
また、上記実施形態の分配器５では、外側筒状部５１においてＸ軸方向に並ぶ貫通孔５１１（流出部６１６）の数は、第一流路Ｒａの数より少ないが、この構成に限定されない。外側筒状部５１においてＸ軸方向に並ぶ貫通孔５１１の数は、第一流路Ｒａの数と同じ、又は第一流路Ｒａの数より多くてもよい。
【0108】
上記実施形態の熱交換器１では、分配器５と、連通空間Ｒａ１を画定する部材等との間に隙間が形成されているが、この構成に限定されない。分配器５と連通空間Ｒａ１を画定する部材との間に隙間がなくてもよい。この場合、分配流路６の流出部６１６から流出した第一流体Ａは、直接第一流路Ｒａに流入する。
【0109】
また、上記実施形態の熱交換器１では、長ボルト２５によるボルト締結を解除して一対のエンドプレート２３、２４を離間させることで、伝熱プレート群２１ＡのＸ軸方向の挟み込みが解放され、これにより、伝熱プレート２１やガスケット２２、分配器５等が交換可能となる構成であるが、この構成に限定されない。熱交換器１は、伝熱プレート群２１Ａの周囲がロウ付けによって各流路（第一流路Ｒａ、第二流路Ｒｂ等）が液密に密閉された構成でもよい。
【0110】
上記実施形態の分配器５は、熱交換器１の構成要素の一つであるが、この構成に限定されない。分配器５は、従来のプレート式熱交換器（上記実施形態の熱交換器本体２のみで構成されるプレート式熱交換器）の第一流体供給路（各第一流路Ｒａに第一流体Ａを供給する流路：上記実施形態の連通空間Ｒａ１に相当）に、後付けで配置される構成でもよい。
【0111】
以上より、本発明によれば、複数の第一流路に対する第一流体の分配ムラを抑えることのできるプレート式熱交換器、及びプレート式熱交換器用の分配器を提供することができる。
【0112】
本発明に係るプレート式熱交換器は、
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体と、
前記第一流体を前記複数の第一流路に分配する分配器と、を備え、
前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ（隣接する）二つ以上の伝熱プレートのそれぞれは、前記所定方向から見て相互に重なる位置に貫通孔を有し、
前記連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートは、各貫通孔が前記所定方向に連なることによって各第一流路と連通する連通空間を形成し、
前記分配器は、前記連通空間内において前記所定方向に延び且つ前記熱交換器本体の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁であって、該筒状壁の厚さ方向に積層される複数の筒状部を備える筒状壁を有し、
前記筒状壁は、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる（隣接する）二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することにより前記連通空間又は前記第一流路とそれぞれ連通する複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体と、
前記第一流体を前記複数の第一流路に分配する分配器と、を備え、
前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ（隣接する）二つ以上の伝熱プレートのそれぞれは、前記所定方向から見て相互に重なる位置に貫通孔を有し、
前記連続して並ぶ二つ以上の伝熱プレートは、各貫通孔が前記所定方向に連なることによって各第一流路と連通する連通空間を形成し、
前記分配器は、前記連通空間内において前記所定方向に延び且つ前記熱交換器本体の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁であって、該筒状壁の厚さ方向に積層される複数の筒状部を備える筒状壁を有し、
前記筒状壁は、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる（隣接する）二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することにより前記連通空間又は前記第一流路とそれぞれ連通する複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
【0113】
このように、熱交換器本体の外部から分配器の中空部に供給された第一流体が複数の流出部から流出して各第一流路に到達するまでの間に分配流路の分配部によって所定方向（伝熱プレートの重ね合わせ方向）の一方と他方とに分配される構成とすることで、中空部の入口から各第一流路までの第一流体の流通経路同士の距離の差を、流通経路の距離が第一流体の入口から離れた第一流路ほど大きくなる従来のプレート式熱交換器（図２７参照）に比べ、抑えることができる。これにより、第一流体の熱交換器本体への入口からの流通経路同士の距離の差に（流通抵抗）に起因する各第一流路への第一流体の分配ムラ（即ち、複数の第一流路に対する第一流体の分配ムラ）を抑えることができる。
【0114】
前記プレート式熱交換器では、
前記分配流路は、前記中空部と連通する開口部と、前記筒状壁の周方向に沿って延びると共に前記開口部と前記分配部とを接続する接続流路と、を含んでもよい。
前記分配流路は、前記中空部と連通する開口部と、前記筒状壁の周方向に沿って延びると共に前記開口部と前記分配部とを接続する接続流路と、を含んでもよい。
【0115】
かかる構成によれば、中空部を所定方向に流通する第一流体がこの流通方向の流れ成分（速度成分）を持ったまま開口部から分配流路に流入しても、第一流体が前記周方向に沿って延びる接続流路を流れた後に分配部に入ることで、分配部に流入する第一流体の流れにおいて前記所定方向の流れ成分が無くなる（又は少なくなる）。これにより、分配部が流入してきた第一流体を所定方向の一方と他方とに分配したときの一方側分配部出口から流出する第一流体の流量と、他方側分配部出口から流出する第一流体の流量との差が抑えられ（又は無くなり）、その結果、各第一流路に対する第一流体の分配ムラがより効果的に抑えられる。
【0116】
また、前記プレート式熱交換器では、
前記分配部は、前記中空部と連通して該中空部から該分配部に前記第一流体を流入させる分配部入口を含み、
前記分配器は、前記筒状壁の前記中空部における前記分配部入口と対応する位置に配置される方向変更部材を有し、
前記方向変更部材は、前記中空部と前記分配部入口とを連通させ且つ前記第一流体が流通可能な内部空間を有し、該内部空間を通過させることによって前記第一流体の流れ方向を分配部入口位置における前記筒状壁の厚さ方向に沿った向きにしてもよい。
前記分配部は、前記中空部と連通して該中空部から該分配部に前記第一流体を流入させる分配部入口を含み、
前記分配器は、前記筒状壁の前記中空部における前記分配部入口と対応する位置に配置される方向変更部材を有し、
前記方向変更部材は、前記中空部と前記分配部入口とを連通させ且つ前記第一流体が流通可能な内部空間を有し、該内部空間を通過させることによって前記第一流体の流れ方向を分配部入口位置における前記筒状壁の厚さ方向に沿った向きにしてもよい。
【0117】
このように、筒状壁において中空部を流通する第一流体が直接分配部に流入する構成であっても、方向変更部材が中空部における分配部入口の直前（分配部入口と対応する位置）に配置されていることで、分配部（分配部入口）には、前記筒状壁の厚さ方向に沿った流れの第一流体が流入する、即ち、所定方向の流れ成分が無い（又は少ない）状態の第一流体が流れこむ。これにより、分配部によって第一流体を分配したときの一方側分配部出口から流出する第一流体の流量と、他方側分配部出口から流出する第一流体の流量との差が抑えられ（又は無くなり）、その結果、各第一流路に対する第一流体の分配ムラがより効果的に抑えられる。
【0118】
また、前記プレート式熱交換器では、
前記熱交換器本体は、前記連通空間と前記第一流路との境界位置のそれぞれに、該連通空間から該第一流路に前記第一流体が流入するときに通過する開口部を有し、
各開口部では、前記熱交換器本体において前記第一流体が流通したときに前記連通空間と前記第一流路との間で差圧が生じてもよい。
前記熱交換器本体は、前記連通空間と前記第一流路との境界位置のそれぞれに、該連通空間から該第一流路に前記第一流体が流入するときに通過する開口部を有し、
各開口部では、前記熱交換器本体において前記第一流体が流通したときに前記連通空間と前記第一流路との間で差圧が生じてもよい。
【0119】
かかる構成によれば、流出部の数より第一流路の数が多い場合のように、一つの流出部から流出した第一流体が該流出部と対応する位置の複数の第一流路のそれぞれに流入する際に、一つの流出部から前記対応する位置の各開口部までの距離に差があったとしても、前記差圧が生じるため、連通空間に溜まった第一流体が同じ圧力が加わった状態で各開口部を通過して前記対応する複数の第一流路のそれぞれに流入する。これにより、流出部の数より第一流路の数が多い構成であっても、各第一流路への第一流体の流入量の差が抑えられ、その結果、複数の第一流路に対する第一流体の分配ムラが好適に抑えられる。
【0120】
本発明に係るプレート式熱交換器用の分配器は、
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体を備えるプレート式熱交換器において、前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ（隣接する）二つ以上の伝熱プレートのそれぞれが有する貫通孔が前記所定方向に連なることによって形成される連通空間であって各第一流路と連通する連通空間に配置することにより、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配可能なプレート熱交換器用の分配器であって、
前記連通空間に配置されたときに、前記所定方向に延び且つ前記プレート式熱交換器の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁を備え、
前記筒状壁は、該筒状壁の厚さ方向に積層される複数の筒状部によって構成されると共に、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる（隣接する）二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することで前記連通空間又は前記第一流路と連通可能な複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
それぞれが所定方向と直交する面方向に広がる複数の伝熱プレートを有し、これら複数の伝熱プレートが前記所定方向に重ね合わされていることによって第一流体を流通させる第一流路と第二流体を流通させる第二流路とが各伝熱プレートを境に交互に並ぶように複数の第一流路と少なくとも一つの第二流路とが形成されている熱交換器本体を備えるプレート式熱交換器において、前記複数の伝熱プレートのうちの連続して並ぶ（隣接する）二つ以上の伝熱プレートのそれぞれが有する貫通孔が前記所定方向に連なることによって形成される連通空間であって各第一流路と連通する連通空間に配置することにより、前記第一流体を前記複数の第一流路に分配可能なプレート熱交換器用の分配器であって、
前記連通空間に配置されたときに、前記所定方向に延び且つ前記プレート式熱交換器の外部から供給される前記第一流体が流通する中空部を囲む筒状壁を備え、
前記筒状壁は、該筒状壁の厚さ方向に積層される複数の筒状部によって構成されると共に、前記複数の筒状部のうちの前記厚さ方向に連続して重なる（隣接する）二つ以上の筒状部内に前記第一流体が流通可能な分配流路を有し、
前記分配流路は、
前記中空部から該分配流路に流入した前記第一流体を前記所定方向の一方と他方とに分配する分配部であって、前記第一流体が前記一方に流出する一方側分配部出口及び前記第一流体が前記他方に流出する他方側分配部出口を含む分配部と、
前記一方側分配部出口又は前記他方側分配部出口と直接又は間接にそれぞれ連通すると共に、少なくとも前記厚さ方向における最も外側の筒状部を貫通することで前記連通空間又は前記第一流路と連通可能な複数の流出部と、を含み、
前記複数の流出部は、前記所定方向に間隔をあけて配置されている。
【0121】
かかる構成によれば、プレート式熱交換の連通空間に配置することで、熱交換器本体の外部から分配器の中空部に供給された第一流体が複数の流出部から流出して各第一流路に到達するまでの間に分配流路の分配部によって所定方向（伝熱プレートの重ね合わせ方向）の一方と他方とに分配され、中空部の入口から各第一流路までの第一流体の流通経路同士の距離の差が、流通経路の距離が第一流体の入口から離れた第一流路ほど大きくなる分配器の無いプレート式熱交換器（図２７参照）に比べ、抑えられる。これにより、第一流体のプレート式熱交換器への入口からの流通経路の距離の差に（流通抵抗）に起因する各第一流路への第一流体の分配ムラ（即ち、複数の第一流路に対する第一流体の分配ムラ）が抑えられる。
【0122】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び／又は改良することは容易に成し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【0123】
１…熱交換器、２…熱交換器本体、５…分配器、５０…筒状部、５１…外側筒状部（筒状部）、５１ａ…外側筒状部の外周面、５１ｂ…外側筒状部の内周面、５１１…外側筒状部の貫通孔、５２…内側筒状部、５２ａ…内側筒状部の外周面、５２ｂ…内側筒状部の内周面、５２１…溝、５３…流入開口、５５…中間筒状部、６…分配流路、６０１…流入開口部（開口部）、６０２…第一接続流路、６０３…第一分配部（分配部）、６０３１…第一分配部入口（分配部入口）、６０３１ａ、６０３１ｂ…第一分配部入口、６０３２…一方側出口（一方側分配部出口）、６０３３…他方側出口（他方側分配部出口）、６０４…第一分配流路、６０４ａ…一方の第一分配流路、６０４ｂ…他方の第一分配流路、６０５…周方向分配部、６０５１…周方向分配部入口、６０５２…一方側出口、６０５３…他方側出口、６０６…周方向分配流路、６０６ａ…一方の周方向分配流路、６０６ｂ…他方の周方向分配流路、６０７…第二分配部、６０７１…第二分配部入口、６０７２…一方側出口、６０７３…他方側出口、６０８…第二分配流路、６０８ａ…一方の第二分配流路、６０８ｂ…他方の第二分配流路、６０９…第二接続流路、６１０…第三分配部、６１０１…第三分配部入口、６１０２…一方側出口、６１０３…他方側出口、６１１…第三分配流路、６１１ａ…一方の第三分配流路、６１１ｂ…他方の第三分配流路、６１２…第三接続流路、６１３…第四分配部、６１３１…第四分配部入口、６１３２…一方側出口、６１３３…他方側出口、６１４…第四分配流路、６１４ａ…一方の第四分配流路、６１４ｂ…他方の第四分配流路、６１５…第四接続流路、６１６…流出部、７…方向変更部材、７０…本体、７１…第一開口、７２…第二開口、２１…伝熱プレート、２１Ａ…伝熱プレート群、２１１…第一孔（貫通孔）、２１２…第二孔、２１３…第三孔、２１４…第四孔、２２…ガスケット、２３…一方のエンドプレート、２３１、２３２、２３３、２３４…一方のエンドプレートの貫通孔、２４…他方のエンドプレート、２５…長ボルト、１００…プレート式熱交換器、１０１…伝熱プレート、１０２…第一貫通孔、１０３…第二貫通孔、１０４…第三貫通孔、１０５…第四貫通孔、Ａ…第一流体、Ｂ…第二流体、Ｃ…中心軸、Ｃ１、Ｃ２…仮想線、Ｆａ…第一流路、Ｆａ１…第一流体供給路、Ｆａ２…第一流体排出路、Ｆｂ…第二流路、Ｆｂ１…第二流体供給路、Ｆｂ２…第二流体排出路、Ｇ…隙間、Ｒａ…第一流路、Ｒａ１…連通空間、Ｒａ２…第一流体排出路、ＲａＯ…上流端開口部（開口部）、Ｒｂ…第二流路、Ｒｂ１…第二流体供給路、Ｒｂ２…第二流体排出路、Ｓ…中空部、Ｓ１…内部空間、α…分配器の外径、β…第一孔の内径、γ…第一流路を規定する二つの伝熱プレート間の寸法
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】