JP2012127541A - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 伝熱プレート同士をロウ付けするためのロウ材の使用量を増加させることなく、伝熱プレートの伝熱部と封止部とを接続する接続部分に沿って形成される隙間における流体の流通を阻止することのできるプレート式熱交換器を提供する。
【解決手段】 両面に複数の凹条及び凸条の形成された伝熱部と、該伝熱部に対して面交差する方向に伝熱部の外周全周から延出した無端環状の封止部とを備えた複数の伝熱プレートが重ね合わされた状態で各伝熱部を境にして熱交換流体を流通させる第一流路と被熱交換流体を流通させる第二流路とが交互に形成されたプレート式熱交換器において、各伝熱プレートは、伝熱部同士が面接触する領域に隣接した伝熱部と封止部との接続部分の少なくとも一カ所に、伝熱部と封止部との間で真っ直ぐに延びる直線状又は平面状の接触部が形成され、伝熱部同士を面接触させて隣り合う伝熱プレートの前記接触部同士が重なり合ってロウ付けされていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換流体と被熱交換流体とを熱交換させるプレート式熱交換器に関する。

従来から、熱交換器には、種々タイプのものがあり、その一つとして、図１３及び図１４（ａ）に示す如く、複数枚の伝熱プレート１’…，２’…を備え、該複数枚の伝熱プレート１’…，２’…が積層された状態で互いにロウ付けされることで、各伝熱プレート１’…，２’…を境にして熱交換流体ＣＭ’を流通させる第一流路Ｒ１’と被熱交換流体Ｗ’を流通させる第二流路Ｒ２’とが交互に形成されたプレート式熱交換器Ａ’が周知である（例えば、特許文献１参照）。

この種のプレート式熱交換器Ａ’は、各伝熱プレート１’，２’が金属プレートをプレス成形して形成されており、隣り合う伝熱プレート１’，２’同士が嵌合した状態になっている。

より具体的に説明すると、各伝熱プレート１’，２’は、図１３に示す如く、少なくとも四つの開口（採番しない）が形成されるとともに両面に複数の凹条及び凸条（採番しない）が形成された伝熱部１０’，２０’と、該伝熱部１０’，２０’に対して面交差する方向に伝熱部１０’，２０’の外周全周から延出した無端環状の封止部１１’，２１’とを備えている。

これにより、上記構成の伝熱プレート１’，２’は、複数枚積層された状態で隣り合う伝熱プレート１’，２’が伝熱部１０’，２０’同士を対向させつつ封止部１１’，２１’同士が嵌合した状態になるように構成されている。また、上記構成の伝熱プレート１’，２’は、複数枚積層された状態で隣り合う伝熱プレート１’，２’の伝熱部１０’，２０’の互いに対向する一方の面同士が両端のそれぞれにある少なくとも一つの開口周辺で面接触する（図１４（ｂ）参照）とともに、隣り合う伝熱プレート１’，２’の伝熱部１０’，２０’の互いに対向する他方の面同士が両端のそれぞれにある残りの開口周辺で面接触するように形成されている。

そして、この種のプレート式熱交換器Ａ’は、積層された複数枚の伝熱プレート１’…，２’…の封止部１１’，１２’同士がロウ付けされることで、各伝熱部１０’，２０’を境にして前記第一流路Ｒ１’と前記第二流路Ｒ２’とが交互に形成されている。また、該プレート式熱交換器Ａは、隣り合う伝熱プレート１’，２’の伝熱部１０’，２０’の開口回りで面接触した部分がロウ付けされることで、第一流路Ｒ１’に対して熱交換流体ＣＭ’を流出入させる熱交換流体流入路３１ａ’及び熱交換流体流出路３１ｂ’が形成されるとともに、第二流路Ｒ２’に対して被熱交換流体Ｗ’を流出入させる被熱交換流体流入路３２ａ’及び被熱交換流体流出路３２ｂ’が形成されている。

特許第４５５４０２５号公報

ところで、上記構成のプレート式熱交換器Ａ’は、伝熱部１０’，２０’に形成された開口が当該伝熱部１０’，２０’の端縁近傍に配置されることがある。この場合、図１４（ｂ）に示す如く、熱交換流体流入路３１ａ’等の流路を形成した状態で、隣り合う伝熱プレート１’２’は、開口から伝熱部１０’，２０’の端縁まで密着した状態になるが、伝熱プレート１’，２’が金属プレートをプレス成形して形成されることで伝熱部１０’，２０’と封止部１１’，２１’との接続部分（以下、接続部という）１２’，２２’が円弧状に形成されるため、伝熱部１０’，２０’同士を密接させた領域の周囲にある接続部１２’，２２’間に隙間Ｇ’が形成されてしまう。

すなわち、各伝熱プレート１’，２’は、円弧状に形成された接続部１２’，２２’の内側の曲率半径と外側の曲率半径とが相違するため、複数枚積層した状態で伝熱プレート１’，２’の伝熱部１０’，２０’同士が密接した領域に隣接する接続部１２’，２２’間に該接続部１２’，２２’に沿った隙間Ｇ’が形成されてしまう。特に、伝熱部１０’，２０’に対する封止部１１’，１２’の延出角度が直角に近い場合には前記接続部１２’，２２’の曲率半径が小さくなるため、隣り合う伝熱プレート１’，２’の接続部１２’，２２’同士の間隔（隙間Ｇ’）が大きくなってしまう。

そうすると、この種のプレート式熱交換器Ａ’は、図１４（ａ）に示す如く、接続部１２’，２２’間に形成された隙間Ｇ’が隣り合う伝熱部１０’２０’同士の密接していない領域（図１４（ａ）では第二流路Ｒ２’）と連通した状態になり、熱交換流体又は被熱交換流体が前記隙間Ｇ’に流れ込んでしまう。

その結果、この種のプレート式熱交換器Ａ’は、前記隙間Ｇ’内に入り込んだ流体（熱交換流体又は被熱交換流体の何れか一方）が相手方の流体（熱交換流体又は被熱交換流体の何れか他方）の熱影響を受けることになり、運転と停止とを切り換えると、隙間Ｇ’内の流体に温度変化に伴う体積変化（膨張及び収縮）が生じ、伝熱プレート１’，２’の接続部１２’，２２’（伝熱部１０’，２０’と封止部１１’，２１’との境界部分）を破損させてしまうことがある。特に、この種のプレート式熱交換器Ａ’を蒸発器として使用した場合（熱交換流体ＣＭ’に冷媒を採用した場合）、前記隙間Ｇ’に流れ込んだ被熱交換流体Ｗ’が冷媒ＣＭ’による熱影響で凍結することがある。そのため、この種のプレート式熱交換器Ａを蒸発器として使用した場合、運転と停止との切り換えに伴う被熱交換流体Ｗ’の体積変化が顕著になり、伝熱プレート１’，２’の接続部１２’，２２’が破損する可能性が高くなる。

また、この種のプレート式熱交換器Ａ’には、隣り合う伝熱プレート１’，２’の伝熱部１０’，２０’同士を密接させて伝熱部１０’，２０’の端縁から該端縁と交差する方向に延びる仕切りを形成して伝熱部１０’，２０’間の空間を複数の領域に区切ったものもあるが、この場合においても、複数枚の伝熱プレート１’，２’を積層した状態で伝熱プレート１’，２’の伝熱部１０’，２０’同士が密接した領域（仕切りを形成する領域）に隣接する接続部１２’，２２’間に隙間Ｇ’が形成されてしまう。そのため、この種のプレート式熱交換器は、仕切りで区画した領域が隙間Ｇ’を介して連通し、熱交換流体や被熱交換流体等の流体が隙間Ｇ’を通って隣の領域に流れこんでしまう虞がある。

このように接続部１２’，２２’間に形成される隙間Ｇ’に熱交換流体や被熱交換流体等の流体を流入させない方法としては、例えば、伝熱プレート１’２’同士をロウ付けするに当たって大量のロウ材を使用して前記隙間Ｇ’を埋めることも考えられるが、このようにロウ材で隙間Ｇ’を埋めるとプレート式熱交換器Ａ’が重くなるうえに、材料コストを高騰させてしまうといった問題がある。

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、伝熱プレート同士をロウ付けするためのロウ材の使用量を増加させることなく、伝熱プレートの伝熱部と封止部とを接続する接続部分に沿って形成される隙間での流体の流通を阻止することのできるプレート式熱交換器を提供することを課題とする。

本発明に係るプレート式熱交換器は、金属プレートをプレス成形した複数枚の伝熱プレートを備え、各伝熱プレートは、両面に複数の凹条及び凸条の形成された伝熱部と、該伝熱部に対して面交差する方向に伝熱部の外周全周から延出した無端環状の封止部とを備え、前記封止部同士が嵌合するように複数枚の伝熱プレートが重ね合わされた状態で少なくとも隣り合う伝熱プレートの封止部同士、及び伝熱部に形成された開口回り同士がロウ付けされることで、各伝熱部を境にして熱交換流体を流通させる第一流路と被熱交換流体を流通させる第二流路とが交互に形成され、且つ前記開口が積層方向に連なって第一流路に対して熱交換流体を流出入させる熱交換流体流入路及び熱交換流体流出路が形成されるとともに、第二流路に対して被熱交換流体を流出入させる被熱交換流体流入路及び被熱交換流体が形成されたプレート式熱交換器において、各伝熱プレートは、伝熱部同士が面接触する領域に隣接した伝熱部と封止部との接続部分の少なくとも一カ所に、伝熱部と封止部との間で真っ直ぐに延びる直線状又は平面状の接触部が形成され、伝熱部同士を面接触させて隣り合う伝熱プレートの前記接触部同士が重なり合ってロウ付けされていることを特徴とする。

上記構成のプレート式熱交換器によれば、各伝熱プレートは、伝熱部と封止部との接続部分の少なくとも一カ所に伝熱部と封止部との間で真っ直ぐに伸びる直線状又は平面状の接触部が形成され、第二流路を形成すべく隣り合う伝熱プレートの前記接触部同士が重なり合ってロウ付けされているため、複数枚の伝熱プレートを積層した状態で伝熱プレートの接続部分に沿って形成される隙間が閉じられた状態になる。

すなわち、上記構成のプレート式熱交換器は、各伝熱プレートが金属プレートをプレス成形したものであるため、伝熱部と封止部との接続部分の大部分が湾曲した状態で形成される。そのため、重ね合わされた伝熱プレートの伝熱部と封止部との接続部分間に隙間が形成されることになるが、伝熱部と封止部との接続部分の少なくとも一カ所に伝熱部と封止部との間で真っ直ぐに伸びる直線状又は平面状の接触部が形成され、伝熱部同士を面接触させて隣り合う伝熱プレートの前記接触部同士が重なり合ってロウ付けされているため、ロウ付けされた接触部同士が隙間を仕切ることになり、伝熱プレートの伝熱部と封止部とを接続する接続部分に沿って形成される隙間における流体の流通を阻止することができる。

なお、この場合、伝熱プレートが金属プレートをプレス成形して形成されることで、伝熱部と封止部との接続部分は、接触部の両側（接触部と伝熱部との接続部分及び接触部と封止部との接続部分）が湾曲した態様になるが、接触部が伝熱部と封着部との間で真っ直ぐに形成されることで当該接触部が伝熱部及び封着部に対して鈍角で傾斜した態様となる結果、当該接触部の両側の湾曲部分（円弧状をなす部分）の曲率半径が大きくなる。これにより、隣り合う伝熱プレートの前記接続部分において、接触部の両側での隙間が極めて小さくなる。従って、接触部同士をロウ付けするのに必要なロウ材が接触部の両側に流れることで隙間が埋め尽くされ、当該部分においても流体の流通は阻止されることになる。

本発明の一態様として、各伝熱プレートの前記接続部分は、前記接触部と、該接触部と伝熱部とを接続する第一湾曲部と、前記接触部と封止部とを接続する第二湾曲部とで構成され、隣り合う二つの伝熱プレートのうちの一方の伝熱プレートの第一湾曲部及び第二湾曲部の外側の曲率半径と、封止部を前記一方の伝熱プレートの封止部に外嵌させる他方の伝熱プレートの第一湾曲部及び第二湾曲部の内側の曲率半径とが同一に設定されていることが好ましい。このようにすれば、隣り合う伝熱プレートにおける伝熱部と封止部との接続部分において、接触部に加えて第一湾曲部同士及び第二湾曲部同士が確実に密接した状態になり、接続部分に沿って形成される隙間を確実に遮断することができる。

以上のように、本発明のプレート式熱交換器によれば、伝熱プレート同士をロウ付けするためのロウ材の使用量を増加させることなく、伝熱プレートの伝熱部と封止部とを接続する接続部分に沿って形成される隙間での流体の流通を阻止することができるといった優れた効果を奏し得る。

本発明の一実施形態に係るプレート式熱交換器の概略斜視図であって、（ａ）は、プレート式熱交換器の正面側から見た概略斜視図を示し、（ｂ）は、プレート式熱交換器の背面側から見た概略斜視図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器の中間位置にある伝熱プレートを省略した状態の概略分解斜視図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器に採用される一方の伝熱プレートの説明図であって、（ａ）は、伝熱部の一方の面側から見た正面図を示し、（ｂ）は、伝熱部の他方の面側から見た背面図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器に採用される他方の伝熱プレートの説明図であって、（ａ）は、伝熱部の他方の面側から見た正面図を示し、（ｂ）は、伝熱部の一方の面側から見た背面図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器の伝熱プレートにおける接続部を含む部分拡大断面図であって、（ａ）は、一方の伝熱プレートの仕切用凸部の形成領域と対応する領域での部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、他方の伝熱プレートの仕切用凸部の形成領域と対応する領域での部分拡大断面図を示す。 （ａ）は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の仕切部近傍の部分拡大断面図を示し、（ｂ）は、同実施形態に係るプレート式熱交換器を構成する伝熱プレート同士の接合部分の部分拡大図であって、開口（第一開口、第二開口、第三開口、第四開口、第五開口、第六開口）回りに設けられた環状凸部同士（第一環状凸部同士、第二環状凸部同士、第三環状凸部同士、第四環状凸部同士、第六環状凸部同士）を接合させた部分の概略図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器の部分拡大断面図であって、（ａ）は、接触部のない部分での仕切部を含む部分横断面図を示し、（ｂ）は、接触部のある部分での仕切部を含む部分横断面図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器の部分拡大斜視図であって、接触部、第一湾曲部、及び第二湾曲部の形成された接続部を含む部分拡大斜視図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器の縦断面図に冷媒、被熱交換流体、及び加熱流体の流れを付記した図であって、（ａ）は、第一パス領域及び第二パス領域における第一流路での断面図を示し、（ｂ）は、第一パス領域における第二流路内での断面図を示し、（ｃ）は、第二パス領域における第二流路内での断面図を示す。 本発明の他実施形態に係るプレート式熱交換器の全体斜視図を示す。 図１０に示すプレート式熱交換器の部分分解斜視図を示す。 図１０に示すプレート式熱交換器の部分拡大断面図であって、接触部の形成された部位の接続部を含む部分拡大断面図を示す。 従来のプレート式熱交換器の部分分解斜視図を示す。 従来のプレート式熱交換器の部分拡大断面図であって、（ａ）は、伝熱プレート間に流路の形成された部位の部分断面図を示し、（ｂ）は、伝熱プレートの伝熱部同士が密接した領域とその領域と隣接する接続部を含む部分拡大断面図を示す。

以下、本発明の一実施形態に係るプレート式熱交換器について、添付図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係るプレート式熱交換器は、空調機や冷凍機等に搭載される冷凍システムの蒸発器として採用されるもので、図１及び図２に示す如く、複数の伝熱プレート１…，２…を備え、該複数の伝熱プレート１…，２…が積層されることで形成されている。

各伝熱プレート１，２は、図３及び図４に示す如く、平面視略四角形状（本実施形態においては平面視略長方形状）の伝熱部１０，２０と、該伝熱部１０，２０と面交差する方向に該伝熱部１０，２０の外周から延出した環状の封止部１１，２１とを備えている。より具体的に説明すると、本実施形態に係る伝熱プレート１，２は、金属プレート（本実施形態においてはステンレス合金製のプレート）をプレス成形することで形成されたもので、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との接続部分（以下、接続部１２，２２という）が円弧状に形成されている。すなわち、伝熱プレート１，２は、伝熱部１０，２０と、該伝熱部１０，２０の外周全周に接続された接続部１２，２２と、該接続部１２，２２の全周から延出した封止部１１，２１とで構成されている。そして、各伝熱プレート１，２は、隣り合う伝熱プレート１，２の封止部１１，２１同士を嵌合させた状態で伝熱部１０，２０同士が対向するようになっている（図２参照）。

各伝熱プレート１，２は、図３（ａ）及び図４（ｂ）に示す如く、伝熱部１０，２０を一方向で二つの領域に区画するように、該伝熱部１０，２０の一方の面上に一方向と直交する他方向に延びる仕切用凸部１００，２００が形成されている。なお、図３、図４、及び図７において、平面視で伝熱部１０，２０から突出した部分（仕切用凸部１００，２００や後述する第一乃至第六環状凸部１０１〜１０６等）にハッチングを付している。

本実施形態に係る仕切用凸部１００，２００は、伝熱プレート１，２を積層した状態で互いに対向する伝熱部１０，２０の一方の面上に該伝熱部１０，２０の長手方向と直交する方向（以下、短手方向という）に延びるように形成されている。該仕切用凸部１００，２００は、伝熱部１０，２０の一方の面に対して短手方向の全長に亘って形成されている。すなわち、仕切用凸部１００，２００は、伝熱部１０，２０の短手方向の一端から同方向の他端にまで形成されている。本実施形態に係る仕切用凸部１００，２００は、短手方向の両端部が伝熱部１０，２０の端縁に向けて拡大するように形成されている。なお、各伝熱プレート１，２は、上述の如く、金属プレートをプレス成形することで形成されているため、伝熱部１０，２０の他方の面（一方の面の裏面）には、仕切用凸部１００，２００と対応して短手方向に延びる凹部（溝）が形成されている（図３（ｂ）及び図４（ａ）参照）。

これにより、各伝熱プレート１，２の伝熱部１０，２０は、仕切用凸部１００，２００（及びその裏面側に形成された凹部）を境にして長手方向で二つの領域Ａ１，Ａ２に区画されている。

本実施形態に係る仕切用凸部１００，２００は、図６（ａ）に示す如く、頂部が平面状に形成されており、隣り合う伝熱プレート１，２の仕切用凸部１００，２００の頂部（平面）同士が面接触するようになっている。該仕切用凸部１００，２００は、伝熱プレート１，２の一方の面間（空間）を、温度の異なる流体を流通させる二つの流路（後述する第二流路Ｒ２及び第三流路Ｒ３）に区切る仕切部３０を形成するためのものである。

図３（ａ）及び図４（ｂ）に戻り、前記仕切用凸部１００，２００は、伝熱プレート１，２（伝熱部１０，２０）の長手方向（一方向）における一端側に偏った位置に設けられている。すなわち、仕切用凸部１００，２００は、伝熱部１０，２０の長手方向の中央よりも一端側に設けられている。これにより、伝熱部１０，２０は、仕切用凸部１００，２００によって区画された二つの領域のうち、長手方向の一端側の領域（以下、第一領域という）Ａ１よりも他端側の領域（以下、第二領域という）Ａ２が広くなっている。第二領域Ａ２の長手方向の長さは、水等の被熱交換流体Ｗを流通させるのに必要な流路長（熱交換流体ＣＭと被熱交換流体Ｗを熱交換させるのに必要な流路長）以上に設定される。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、上述の如く、各伝熱プレート１，２が伝熱部１０，２０と面交差する方向に該伝熱部１０，２０の外周から延出した封止部１１，２１を備えているため、互いに隣り合う伝熱プレート１，２のうち、一方の伝熱プレート１は、図３（ａ）に示す如く、仕切用凸部１００が封止部１１の延出側とは反対側に突出するように形成され、他方の伝熱プレート２は、図４（ｂ）に示す如く、仕切用凸部２００が封止部２１と同方向に突出するように形成されている。すなわち、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、図３及び図４に示す如く、仕切用凸部１００，２００及び後述する開口（第一開口Ｈ１、第二開口Ｈ２、第三開口Ｈ３、第四開口Ｈ４、第五開口Ｈ５、第六開口Ｈ６）回りの環状凸部（第一環状凸部１０１，２０１、第二環状凸部１０２，２０２、第三環状凸部１０３，２０３、第四環状凸部１０４，２０４、第五環状凸部１０５，２０５、第六環状凸部１０６，２０６）の突出方向を異にする二種類の伝熱プレート１，２を交互に積層することで形成されている（図２参照）。

各伝熱プレート１，２は、伝熱部１０，２０に複数の開口が形成されている。より具体的に説明すると、各伝熱プレート１，２は、第一領域Ａ１に大口径の開口が一つ設けられるとともに、該大口径の開口よりも小口径の開口が二つ設けられている。また、各伝熱プレート１，２は、第二領域Ａ２に大口径の開口が伝熱部１０，２０の長手方向に間隔をあけて三つ設けられている。

第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２に設けられた大口径の開口は、伝熱プレート１，２（伝熱部１０，２０）の短手方向の中央部上で伝熱プレート１，２（伝熱部１０，２０）の長手方向で一列をなすように配置されている。なお、以下の説明において、伝熱プレート１，２の長手方向に一列で整列する四つの開口（第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２に設けられた大口径の開口）を伝熱部１０，２０の一端側から他端側に向けて順に第一開口Ｈ１、第二開口Ｈ２、第三開口Ｈ３、第四開口Ｈ４といい、第一領域Ａ１にある小口径の開口を第五開口Ｈ５及び第六開口Ｈ６ということとする。

前記第一開口Ｈ１は、第一領域Ａ１内の伝熱部１０，２０の長手方向の一端側に偏った位置に配置されている。第二領域Ａ２にある第二開口Ｈ２、第三開口Ｈ３、第四開口Ｈ４のうち、第二開口Ｈ２は、第二領域Ａ２内の伝熱部１０，２０の長手方向の一端側に配置され、第三開口Ｈ３及び第四開口Ｈ４は、第二領域Ａ２内の伝熱部１０，２０の長手方向の他端側に配置されている。

そして、第五開口Ｈ５及び第六開口Ｈ６は、第一領域Ａ１で第一開口Ｈ１の両側に配置されている。本実施形態において、第五開口Ｈ５及び第六開口Ｈ６は、伝熱部１０，２０の短手方向に一列をなすように配置されている。

そして、第一開口Ｈ１、第三開口Ｈ３、第四開口Ｈ４、第五開口Ｈ５、及び第六開口Ｈ６は、それぞれ略真円状に形成される一方、第二開口Ｈ２は、伝熱プレート１，２の長手方向に長軸が設定された楕円形状に形成されている。

各伝熱プレート１，２の伝熱部１０，２０には、第一開口Ｈ１、第二開口Ｈ２、第三開口Ｈ３、第四開口Ｈ４、第五開口Ｈ５、第六開口Ｈ６のそれぞれを独立して包囲する環状凸部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６が形成されている。なお、以下において、各環状凸部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，２０１，２０２，２０３，２０４，２０５，２０６を第一開口Ｈ１乃至第六開口Ｈ６のそれぞれに対応させて第一環状凸部１０１，２０１、第二環状凸部１０２，２０２、第三環状凸部１０３，２０３、第四環状凸部１０４，２０４、第五環状凸部１０５，２０５、第六環状凸部１０６，２０６ということとする。

各伝熱プレート１，２は、図３（ａ）及び図４（ｂ）に示す如く、第一環状凸部１０１，２０１及び第三環状凸部１０３，２０３が伝熱部１０，２０の一方の面（仕切用凸部１００，２００の形成された面）に凸設され、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示す如く、第二環状凸部１０２，２０２、第四環状凸部１０４，２０４、第五環状凸部１０５，２０５及び第六環状凸部１０６，２０６が伝熱部１０，２０の他方の面に凸設されている。

図３及び図４に示す如く、本実施形態において、第一開口Ｈ１、第三開口Ｈ３、第四開口Ｈ４、第五開口Ｈ５、及び第六開口Ｈ６は、それぞれ略真円状に形成されているため、第一環状凸部１０１，２０１、第三環状凸部１０３，２０３、第四環状凸部１０４，２０４、第五環状凸部１０５，２０５、及び第六環状凸部１０６，２０６のそれぞれは、対応する開口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４に即して円環状に形成されている。これに対し、第二環状凸部１０２，２０２は、第二開口Ｈ２が楕円形状に形成されているため、伝熱プレート１，２の長手方向に長軸が設定された楕円環状をなしている。

そして、各伝熱プレート１，２は、図６（ｂ）に示す如く、積層した状態で、隣り合う伝熱プレート１，２の互いに対向する一方の面側において、対応する環状凸部同士（第一環状凸部１０１，２０１同士、第三環状凸部１０３，２０３同士）がそれぞれ全周に亘って接触し、互いに対向する他方の面側においても対応する環状凸部同士（第二環状凸部１０２，２０２同士、第四環状凸部１０４，２０４同士、第五環状凸部１０５，２０５同士、第六環状凸部１０６，２０６同士）がそれぞれ全周に亘って接触するようになっている。これにより、各伝熱プレート１，２は、対応関係にある開口（第一開口Ｈ１…同士、第二開口Ｈ２…同士、第三開口Ｈ３…同士、第四開口Ｈ４…同士、第五開口Ｈ５…同士、第六開口Ｈ６…同士）が連なるようになっている。

また、図３（ａ）及び図４（ｂ）に示す如く、各伝熱プレート１，２の一方の面には、第二開口Ｈ２の外周の前記長手方向の他端側の一部に沿った案内用凸部１０７，２０７が形成されている。かかる案内用凸部１０７，２０７は、第二環状凸部１０２，２０２の外側で平面視円弧状に形成されており、第二開口Ｈ２の開口中心（第二環状凸部１０２，２０２の曲率中心）と両端とを結ぶ二本の仮想線のなす角度θが６０°〜１２０°（好ましくは、８０°〜９０°）になる範囲で形成されている。

そして、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示す如く、各伝熱プレート１，２の他方の面には、第三開口Ｈ３の少なくとも前記長手方向の一端側を部分的に包囲するガイド用凸部１０８，２０８が設けられている。本実施形態に係るガイド用凸部１０８，２０８は、第三開口Ｈ３の開口中心に対して長手方向の他端側に偏った位置に曲率中心が設定された円弧状に形成されており、周方向の両端が第四開口Ｈ４の周囲（第四環状凸部１０４，２０４）と間隔をあけて長手方向の他端側で開放するように形成されている。

そして、本実施形態においては、前記ガイド用凸部１０８，２０８の両端から第四開口Ｈ４の両側に延出した一対のサイドガイド用凸部１０９，２０９が形成されている。該一対のサイドガイド用凸部１０９，２０９は、伝熱部１０，２０の長手方向の他端にまで到達しないように形成されており、長手方向の他端側に向かうにつれて互いの間隔が拡大するように形成されている。

各伝熱プレート１，２は、伝熱部１０，２０の第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２に複数の凹条と凸条（図示しない）とが交互に形成されている。各伝熱プレート１，２は、積層した状態で、隣り合う伝熱プレート１，２の伝熱部１０，２０の凸条同士が交差衝合し、積層された伝熱プレート１，２間に流体が流通可能な空間が形成されるようになっている。すなわち、プレート式熱交換器Ａは、隣り合う伝熱プレート１，２の凸条同士が交差衝合して対向する凹条間に流体が流通可能な空間が形成されている。

前記接続部１２，２２は、上述の如く、伝熱部１０，２０の外周全周に亘って接続されているため、伝熱部１０，２０を包囲するように形成されている。そして、本実施形態に係る接続部１２，２２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、周方向の一部（後述する接触部１２０ａ，２２０ａの形成される部分）を除いて伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との間で外向きに凸をなした断面円弧状に形成されている。すなわち、伝熱プレート１，２は、金属プレートをプレス成形したものであるため、接続部１２，２２は、プレス成形時の金型の抜き等を考慮して略全周に亘って断面円弧状に形成されている。

そして、本実施形態に係る伝熱プレート１，２は、積層された状態（プレート式熱交換器Ａになった状態）で、伝熱部１０，２０同士が密接する領域（図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）に隣接した接続部１２，２２の少なくとも一部（一カ所）に伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との間で真っ直ぐに延びる直線状又は平面状（本実施形態においては平面状）の接触部１２０ａ，２２０ａが形成されている。

本実施形態に係る伝熱プレート１，２’は、上述の如く、仕切用凸部１００，２００が伝熱部１０，２０の短手方向の全長に亘って形成され、隣り合う伝熱プレート１，２の仕切用凸部１００，２００の頂部（平面）同士が面接触するようになっているため、前記接触部１２０ａ，２２０ａは、図３及び図４に示す如く、仕切用凸部１００，２００の両端部の形成領域に対応して設けられている。すなわち、接触部１２０ａ，２２０ａは、仕切用凸部１００，２００の形成領域と対応して伝熱部１０，２０の短手方向の両側に一つずつ設けられている。

前記接触部１２０ａ，２２０ａは、コイニング加工することで形成されている。すなわち、金属プレートをプレス成形して伝熱部１０，２０、断面円弧状の接続部１２，２２、及び封止部１１，２１を成型した上で、円弧状をなす接続部１２，２２を部分的にプレスすることで形成されている。

これに伴い、本実施形態に係る接触部１２０ａ，２２０ａは、図８に示す如く、断面円弧状をなす接続部１２，２２が部分的にプレスされることで形成される凹部（封止部１１，２１の延出する側に窪んだ凹部）の奥部で構成されている。そのため、前記接触部１２０ａ，２２０ａは、周辺の接続部１２，２２よりも奥まった位置に形成されている。そして、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、伝熱プレート１，２を積層した状態で隣り合う伝熱プレート１，２の接触部１２０ａ，２２０ａ同士が面接触した状態になるように構成されている。なお、本実施形態において、上述の如く、断面円弧状の接続部１２，２２をコイニング加工（部分的にプレス）して凹部を形成することで互いに面接触する接触部１２０ａ，２２０ａを形成するようにしているため、他方の伝熱プレート２に対するプレス領域（凹部の形成領域）よりも、一方の伝熱プレート１に対するプレス領域（凹部の形成領域）が大きく設定される。すなわち、他方の伝熱プレート２の接触部２２０ａは、コイニング加工されることで内側（封止部１１，２１の延出する側）に突出した凸部の先端で構成されるため、一方の伝熱プレート１の接触部１２０ａは、接続部１２，２２に形成された他方の伝熱プレート２の凸部を嵌合可能なサイズの凹部の奥部で構成される。

そして、本実施形態に係る伝熱プレート１，２は、上述の如く、金属プレートをプレス成形して形成されたものであるため、伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す如く、接触部１２０ａ，２２０ａの両側（伝熱部１０，２０と接触部１２０ａ，２２０ａとを接続する接続部分及び封止部１１，２１と接触部１２０ａ，２２０ａとを接続する接続部分）が湾曲した態様になっている。すなわち、前記接続部１２，２２は、前記接触部１２０ａ，２２０ａと、該接触部１２０ａ，２２０ａと伝熱部１０，２０とを接続する第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂと、前記接触部１２０ａ，２２０ａと封止部１１，２１とを接続する第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃとで構成されている。本実施形態に係る接続部１２，２２は、接触部１２０ａ，２２０ａが伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との間で真っ直ぐ延びているため、当該接触部１２０ａ，２２０ａは、伝熱部１０，２０及び封止部１１，２１に対して鈍角をなして傾斜した状態になっている。

これに伴い、前記第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ及び第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃは、断面円弧状をなす他の部分の接続部１２，２２の曲率半径よりも大きな曲率半径で湾曲している。そして、本実施形態において、積層されたときに互いに隣り合う伝熱プレート１，２を対象に、一方の伝熱プレート１の第一湾曲部１２０ｂ及び第二湾曲部１２０ｃの外側の曲率半径と、封止部２１を前記一方の伝熱プレート１の封止部１１に外嵌させる他方の伝熱プレート２の第一湾曲部２２０ｂ及び第二湾曲部２２０ｃの内側の曲率半径とが同一に設定されている。

本実施形態において、互いに隣り合う伝熱プレート１，２のうち、一方の伝熱プレート１の仕切用凸部１００が封止部１１の延出側とは反対側に突出するように形成され、他方の伝熱プレート２の仕切用凸部２００が封止部２１と同方向に突出するように形成されているため、一方の伝熱プレート１の第一湾曲部１２０ｂ及び第二湾曲部１２０ｃの外側の曲率半径と、他方の伝熱プレート２の第一湾曲部２２０ｂ及び第二湾曲部２２０ｃの内側の曲率半径とが同一に設定されている。

これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、図７に示す如く、伝熱プレート１，２を積層した状態で隣り合う伝熱プレート１，２の接触部１２０ａ，２２０ａ同士が面接触した状態になるとともに、第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ同士及び第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃ同士も面接触した状態になるように構成されている。

そして、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、隣り合う伝熱プレート１，２同士がロウ付けによって永久接合される。すなわち、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、図６に示す如く、隣り合う伝熱プレート１，２の接触部分（仕切用凸部１００，２００同士、封止部１１，２１同士、第一環状凸部１０１，２０１同士、第二環状凸部１０２，２０２同士、第三環状凸部１０３，２０３同士、第四環状凸部１０４，２０４同士、第五環状凸部１０５，２０５同士、第六環状凸部１０６，２０６同士、案内用凸部１０７，２０７同士、ガイド用凸部１０８，２０８同士、サイドガイド用凸部１０９，２０９同士、接続部１２，２２の接触部１２０ａ，２２０ａ同士、第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ同士、第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃ同士、凸条が接触する接触点同士）がロウ付けされ、開口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６回り及び伝熱部１０，２０の外周が封着されている。なお、本実施形態を含め、隣り合う伝熱プレート１，２の接続部１２，２２同士を密接させる場合、当該密接する一方の接続部１２，２２に小さな開口（例えば、小径な穴やスリット）を設けておけば、接続部１２，２２の密接部分に流入すべきロウ材が不足したとしても他の部分で余剰となったロウ材が開口を介して接続部１２，２２間に流れ込むことになり、接続部１２，２２同士の封着が確実になされる。

これにより、前記プレート式熱交換器Ａは、図２及び図９に示す如く、各伝熱プレート１，２のそれぞれを境にして冷媒ＣＭを流通させる第一流路Ｒ１と被熱交換流体Ｗを流通させる第二流路Ｒ２とが交互に形成されている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、隣り合う伝熱部１０，２０の一方の面上にある仕切用凸部１００，２００同士が接続（ロウ付け）されることで、伝熱部１０，２０の一方の面間を長手方向（一方向）で二つに区画する仕切部３０が短手方向（一方向と直交する他方向）に延びるように形成される。そして、該プレート式熱交換器Ａは、図９（ａ）に示す如く、伝熱部１０，２０の他方の面間に長手方向の全長（第一領域Ａ１と第二領域Ａ２と併せた全領域と対応する領域）に亘って熱交換流体（本実施形態においては冷媒）を流通させる第一流路Ｒ１が形成され、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示す如く、前記仕切部３０を境にして伝熱部１０，２０の一方の面間の長手方向の他端側（第二領域Ａ２と対応する領域）に被熱交換流体（本実施形態においては水）Ｗを流通させる第二流路Ｒ２が形成されるとともに長手方向の一端側（第一領域Ａ１と対応する領域）に、被熱交換流体（水）Ｗよりも温度の高い加熱流体ＷＭを流通させる第三流路Ｒ３が形成されている。

また、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、図９に示す如く、各伝熱プレート１，２の第一開口Ｈ１が連なるとともに第三開口Ｈ３が連なることで、第一流路Ｒ１に対して冷媒ＣＭを流出入させる熱交換流体流入路３１ａ及び熱交換流体流出路３１ｂが形成され、各伝熱プレート１，２の第二開口Ｈ２が連なるとともに第四開口Ｈ４が連なることで、第二流路Ｒ２に対して被熱交換流体Ｗを流出入させる被熱交換流体流入路３２ａ及び被熱交換流体流出路３２ｂが形成されている。

すなわち、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、第一開口Ｈ１及び第三開口Ｈ３の配置に対応して、熱交換流体流入路３１ａ及び熱交換流体流出路３１ｂが第一流路Ｒ１の形成される領域を通るように伝熱部１０，２０の長手方向に間隔をあけて形成されるとともに、第二開口Ｈ２及び第三開口Ｈ３の配置に対応して、被熱交換流体流入路３２ａ及び被熱交換流体流出路３２ｂが第二流路Ｒ２の形成される領域を通るように伝熱部１０，２０の長手方向に所定間隔をあけて形成されている。

第一開口Ｈ１、第二開口Ｈ２、第三開口Ｈ３、及び第四開口Ｈ４は、上述の如く、伝熱部１０，２０の短手方向の中央で長手方向に整列配置されているため、熱交換流体流入路３１ａ、熱交換流体流出路３１ｂ、被熱交換流体流入路３２ａ及び被熱交換流体流出路３２ｂについても、伝熱部１０，２０の短手方向の中央で長手方向に一列で整列配置されている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、冷凍システムの一構成である蒸発器として使用されるため、熱交換流体ＣＭとして単一成分冷媒、共沸混合冷媒、又は疑似共沸混合冷媒が採用される。これに伴い、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、第一流路Ｒ１内で流通する熱交換流体ＣＭと第二流路Ｒ２で流通する被熱交換流体Ｗとの流れ方向が同方向になる（熱交換流体ＣＭと被熱交換流体Ｗとが並行流になる）ように、第三開口Ｈ３が連なって熱交換流体流入路３１ａが形成されるとともに、第一開口Ｈ１が連なって熱交換流体流出路３１ｂが形成されている。また、前記プレート式熱交換器Ａは、各伝熱プレート１，２の第四開口Ｈ４が連なって被熱交換流体流入路３２ａが形成されるとともに、第二開口Ｈ２が連なって被熱交換流体流出路３２ｂが形成されている。

そして、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、各伝熱プレート１，２の第五開口Ｈ５が連なるとともに第六開口Ｈ６が連なることで加熱流体流入路３３ａ及び加熱流体流出路３３ｂが形成されている。本実施形態において、第五開口Ｈ５及び第六開口Ｈ６は、伝熱部１０，２０の短手方向に一列をなすように設けられているため、前記加熱流体流入路３３ａ及び加熱流体流出路３３ｂについても伝熱部１０，２０の短手方向で一列をなして熱交換流体流出路３１ｂの両側に配置されている。

そして、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、積層される伝熱プレート１，２間に箔状のロウ材（例えば、銅箔）を介装した状態で加熱処理することで、上述の如くロウ付けされており、隣り合う伝熱プレート１，２の接触部１２０ａ，２２０ａ同士もロウ付けされた状態になっている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、図７（ａ）に示す如く、隣り合う伝熱プレート１，２の伝熱部１０，２０の密接する領域（本実施形態においては、仕切用凸部１００，２００同士がロウ付けされて形成される仕切部３０）と隣接する接続部１２，２２間に隙間Ｇ（接続部１２，２２に沿う隙間Ｇ）が形成されているが、図７（ｂ）に示す如く、接続部１２，２２のうちコイニング加工された部分（接触部１２０ａの形成された部位）については、隣り合う伝熱プレート１，２の接触部１２０ａ，２２０ａ同士、第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ同士、及び第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃ同士がロウ付けされて前記隙間Ｇが閉じられた状態になっている。

すなわち、前記プレート式熱交換器Ａは、各伝熱プレート１，２が金属プレートをプレス成形したものであるため、図７（ａ）に示す如く、伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２の大部分が湾曲した状態で形成され、重ね合わされた伝熱プレート１，２の接続部１２，２２間に隙間Ｇが形成されることになるが、図７（ｂ）に示す如く、伝熱部１０，２０同士が密接する領域と隣接する接続部１２，２２の少なくとも一カ所に伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との間で真っ直ぐに伸びる接触部１２０ａ，２２０ａを形成し、隣り合う伝熱プレート１，２の伝熱部１０，２０（仕切用凸部１００，２００）同士を面接触させつつ接触部１２０ａ，２２０ａ同士も面接触させてロウ付けすることで、一体化した接触部１２０ａ，２２０ａ同士が隙間Ｇを部分的に仕切った状態になっている。

また、伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２は、接触部１２０ａ，２２０ａの両側（第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ及び第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃ）が他の接続部１２，２２（接触部１２０ａ，２２０ａの形成されていない接続部１２，２２）の曲率半径に比して大きくな曲率半径で湾曲した態様になるため、当該部分での隙間は極めて小さくなり、接触部１２０ａ，２２０ａ同士をロウ付けするのに必要なロウ材が接触部１２０ａ，２２０ａの両側に流れることで隙間が埋め尽くされる。

本実施形態においては、一方の伝熱プレート１の第一湾曲部１２０ｂ及び第二湾曲部１２０ｃの外側の曲率半径と、封止部２１を前記一方の伝熱プレート１の封止部１１に外嵌させる他方の伝熱プレート２の第一湾曲部２２０ｂ及び第二湾曲部２２０ｃの内側の曲率半径とが同一に設定されているため、接触部１２０ａ，２２０ａに加えて第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ同士及び第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃ同士が確実に密接した状態になって隙間Ｇが確実に遮断されている。

これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、伝熱プレート１，２の伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２に沿って形成される隙間Ｇにおける流体の流通が阻止されている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、上述の如く、接触部１２０ａ，２２０ａが仕切用凸部１００，２００の両端に対応するように二カ所に設けられているため、仕切部３０の両側に形成される隙間Ｇが長手方向の一端側の領域（加熱流体ＷＭを流通させる第三流路Ｒ３）と他端側の領域（被熱交換流体Ｗを流通させる第二流路Ｒ２）との間で遮断された状態になっている。これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、第二流路Ｒ２を流通する被熱交換流体Ｗが隙間Ｇを通って第三流路Ｒ３に流出したり、第三流路Ｒ３を流通する加熱流体ＷＭが隙間Ｇを通って第二流路Ｒ２に流出したりすることが完全に阻止されている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、図１及び図２に示す如く、積層された複数の伝熱プレート１，２が二枚のフレームプレート３，４で挟み込まれている。そして、一方のフレームプレート３には、図２に示す如く、熱交換流体流入路３１ａ及び熱交換流体流出路３１ｂと対応する第一開口Ｈ１及び第三開口Ｈ３が形成されるとともに一方の小口径の開口（加熱流体流出路３３ｂになる開口）である第五開口Ｈ５が設けられ、他方のフレームプレート４には、被熱交換流体流入路３２ａ及び被熱交換流体流出路３２ｂと対応する第二開口Ｈ２及び第四開口Ｈ４が形成されるとともに一方の小口径の開口（加熱流体流入路３３ａになる開口）である第五開口Ｈ５が設けられている。これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、一方のフレームプレート３側から熱交換流体ＣＭを流出入可能に構成されるとともに他方のフレームプレート４側から被熱交換流体Ｗを流出可能に構成されている。また、該プレート式熱交換器Ａは、前記他方のフレームプレート４側から加熱流体ＷＭを流入させて前記一方のフレームプレート３側から加熱流体ＷＭを排出させるようになっている。

本実施形態において、一方のフレームプレート３から所定位置（所定枚数になる位置）にある一枚の伝熱プレート２は、小口径の開口として第六開口Ｈ６のみが設けられており、加熱流体流入路３３ａと加熱流体流出路３３ｂとが途中位置で逆転するようになっている。すなわち、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、図２、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す如く、一方のフレームプレート３と該一方のフレームプレート３から所定位置（所定枚数になる位置）にある伝熱プレート２との間（第一パス領域Ｐａ１という）では、第六開口Ｈ６が連なって加熱流体流入路３３ａが形成されるとともに第五開口Ｈ５が連なって加熱流体流出路３３ｂが形成され、他方のフレームプレート４と前記所定位置にある伝熱プレート２との間（第二パス領域Ｐａ２とう）では、第五開口Ｈ５が連なって加熱流体流入路３３ａが形成されるとともに第六開口Ｈ６が連なって加熱流体流出路３３ｂが形成されている。これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、所定位置にある伝熱プレート２の第六開口Ｈ６を介して第一パス領域Ｐａ１の加熱流体流入路３３ａと第二パス領域Ｐａ２の加熱流体流出路３３ｂとが連続した状態になっている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、第二開口Ｈ２が長手方向に長軸が設定された楕円形状に形成されているため、第三流路Ｒ３側に配置された被熱交換流体流出路３２ｂは、断面形状が伝熱プレート１，２の長手方向に長軸を有する楕円形状に形成されている。そして、第二開口Ｈ２を包囲する第二環状凸部１０２，２０２は、長手方向に長軸が設定された楕円環状をなしているため、第一流路Ｒ１内に存在する封止部分（第二環状凸部１０２，２０２同士を封着した部分）は、伝熱部１０，２０の長手方向よりも短手方向が幅狭に形成されている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、上述の如く、互いに対向する伝熱部１０，２０の案内用凸部１０７，２０７同士が接続されることで、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示す如く、伝熱プレート１，２の一方の面間には前記被熱交換流体流出路３２ｂの周囲を長手方向の他端側で部分的の包囲する流体案内部３４が形成されている。

また、該プレート式熱交換器Ａは、ガイド用凸部１０８，２０８同士が接続されることで、図９（ａ）に示す如く、伝熱プレート１，２の他方の面間には、熱交換流体流入路３１ａの少なくとも前記伝熱プレート１，２の長手方向の一端側を部分的に包囲するガイド部３５が形成されている。

本実施形態において、各伝熱プレート１，２の他方の面にガイド用凸部１０８，２０８の両端から延出した一対のサイドガイド用凸部１０９，２０９が設けられているため、互いに対向する伝熱部１０，２０の他方の面上にあるサイドガイド用凸部１０９，２０９同士が接続（ロウ付け）されることで、前記伝熱プレート１，２の他方の面間には、前記ガイド部３５の両端から被熱交換流体流入路３２ａの両側に延出した一対のサイドガイド部３６ａ，３６ｂが形成されている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、以上の通りであり、空調機や冷凍機等に搭載される冷凍システムの蒸発器として採用される。かかるプレート式熱交換器Ａは、第一流路Ｒ１で流通する熱交換流体ＣＭと第二流路Ｒ２で流通する被熱交換流体Ｗとが熱交換を行う。このように熱交換流体（冷媒）ＣＭと被熱交換流体Ｗとが熱交換すると、被熱交換流体Ｗが冷却され、第一流路Ｒ１内の熱交換流体ＣＭは、第二流路Ｒ２内で流通する被熱交換流体Ｗとの熱交換により、下流側に流れるにつれて蒸発して気体成分を多く含む気液混合状態になる。

本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａにおいては、熱交換流体ＣＭが第一流路Ｒ１内の第二流路Ｒ２と対応する全領域を通過する状態で液体成分を十分に含む気液混合状態になるように熱交換流体ＣＭを流通させることで、第二流路Ｒ２内で流通する被熱交換流体Ｗ全体を冷却するようになっている。すなわち、熱交換流体ＣＭが第一流路Ｒ１内の第二流路Ｒ２と対応する領域を通過する状態で液体成分を十分に含む気液混合状態であると、伝熱部１０，２０の第二流路Ｒ２と対応する領域が濡れ状態となるため、第一流路Ｒ１を流通する熱交換流体ＣＭが第二流路Ｒ２の全域において被熱交換流体Ｗの熱を活発に奪い取ることになり、被熱交換流体Ｗが効率的に冷却されることになる。

このように第一流路Ｒ１における第二流路Ｒ２と対応する領域で液体成分を十分に含む気液混合状態の熱交換流体ＣＭを流通させると、第一流路Ｒ１で流通する熱交換流体ＣＭは、第二流路Ｒ２と対応する領域から第三流路Ｒ３と対応する領域に進入したときにも気液混合状態であるが、第三流路Ｒ３に被熱交換流体Ｗよりも温度の高い加熱流体ＷＭを流通させておくことで、第一流路Ｒ１を流通する熱交換流体ＣＭと第三流路Ｒ３を流通する加熱流体ＷＭとの間の熱移動で第一流路Ｒ１の最下流域にある熱交換流体ＣＭが急速に蒸発する結果、完全にガス化した熱交換流体ＣＭが熱交換流体流出路３１ｂから排出されることになる。

以上のように、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、金属プレートをプレス成形した複数枚の伝熱プレート１，２を備え、各伝熱プレート１，２は、両面に複数の凹条及び凸条の形成された伝熱部１０，２０と、該伝熱部１０，２０に対して面交差する方向に伝熱部１０，２０の外周全周から延出した無端環状の封止部１１，２１とを備え、前記封止部１１，２１同士が嵌合するように複数枚の伝熱プレート１，２が重ね合わされた状態で少なくとも隣り合う伝熱プレート１，２の封止部１１，２１同士、及び伝熱部１０，２０に形成された開口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４回り同士がロウ付けされ、各伝熱部１０，２０を境にして熱交換流体ＣＭを流通させる第一流路Ｒ１と被熱交換流体Ｗを流通させる第二流路Ｒ２とが交互に形成され、且つ前記開口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４が積層方向に連なって第一流路Ｒ１に対して熱交換流体ＣＭを流出入させる熱交換流体流入路３１ａ及び熱交換流体流出路３１ｂが形成されるとともに、第二流路Ｒ２に被熱交換流体Ｗを流出入させる被熱交換流体流入路３２ａ及び被熱交換流体流出路３２ｂが形成されたプレート式熱交換器Ａにおいて、各伝熱プレート１，２は、伝熱部１０，２０同士が面接触する領域に隣接した伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２の少なくとも一カ所に、伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との間で真っ直ぐに延びる直線状又は平面状の接触部１２０ａ，２２０ａが形成され、伝熱部１０，２０同士を面接触させて隣り合う伝熱プレート１，２の前記接触部１２０ａ，２２０ａ同士が重なり合ってロウ付けされているため、複数枚の伝熱プレート１，２を積層した状態で伝熱プレート１，２の接続部１２，２２に沿って形成される隙間Ｇが遮断された状態になる。

すなわち、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、従来のものと同様に、各伝熱プレート１，２が金属プレートをプレス成形したものであるため、伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２の大部分が湾曲した状態で形成され、伝熱部１０，２０同士が面接触する領域に隣接した接続部１２，２２間に隙間Ｇが形成されることになるが、接続部１２，２２の少なくとも一カ所に伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との間で真っ直ぐに伸びる直線状又は平面状の接触部１２０ａ，２２０ａが形成され、伝熱部１０，２０同士を面接触させて隣り合う伝熱プレート１，２の前記接触部１２０ａ，２２０ａ同士が重なり合ってロウ付けされているため、ロウ付けされた接触部１２０ａ，２２０ａ同士が隙間Ｇを仕切ることになる。

また、伝熱プレート１，２が金属プレートをプレス成形して形成されることで、伝熱部１０，２０と封止部１１，２１との接続部１２，２２は、接触部の両側（接触部と伝熱部１０，２０との接続部１２，２２及び接触部と封止部１１，２１との接続部１２，２２）が湾曲した態様になるが、当該部分の曲率半径が他の接続部１２，２２（接触部１２０ａ，２２０ａの形成されていない接続部１２，２２）の曲率半径に比して大きくなるため、当該部分での隙間は極めて小さくなり、接触部１２０ａ，２２０ａ同士をロウ付けするのに必要なロウ材が接触部の両側に流れることで隙間が埋め尽くされる。これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、接続部１２，２２に沿って形成される隙間Ｇが閉じられた状態になり、当該隙間Ｇでの流体の流通を遮断することができる。

このように本実施形態に係るプレート式熱交換器Ａは、伝熱プレート１，２同士をロウ付けするためのロウ材の使用量を増加させることなく、伝熱プレート１，２の伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２に沿って形成される隙間Ｇにおける流体の流通を阻止することができるといった優れた効果を奏し得る。

また、各伝熱プレート１，２の前記接続部１２，２２は、前記接触部１２０ａ，２２０ａと、該接触部１２０ａ，２２０ａと伝熱部１０，２０とを接続する第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂと、前記接触部１２０ａ，２２０ａと封止部１１，２１とを接続する第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃとで構成され、隣り合う二つの伝熱プレート１，２のうちの一方の伝熱プレート１，２の第一湾曲部１２０ｂ及び第二湾曲部１２０ｃの外側の曲率半径と、封止部２１を前記一方の伝熱プレート１の封止部１１に外嵌させる他方の伝熱プレート２の第一湾曲部２２０ｂ及び第二湾曲部２２０ｃの内側の曲率半径とが同一に設定されているため、隣り合う伝熱プレート１，２における伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２において、接触部１２０ａ，２２０ａに加えて第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ同士及び第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃ同士が確実に密接した状態になり、接続部１２，２２に沿って形成される隙間Ｇを確実に遮断することができる。

なお、本発明は、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で適宜変更し得ることは勿論のことである。

上記実施形態において、プレート式熱交換器Ａを蒸発器として使用することを前提に、圧力が一定の場合、蒸発の進行によっても殆ど温度上昇を伴わない熱交換流体ＣＭ（単一成分熱交換流体や、共沸混合熱交換流体、疑似共沸混合熱交換流体）を採用し、第二領域Ａ２の長手方向の他端側にある第四開口Ｈ４で被熱交換流体流入路３２ａを構成する一方、第二領域Ａ２の長手方向の一端側にある第二開口Ｈ２で被熱交換流体流出路３２ｂを構成し、第一流路Ｒ１内で流通する熱交換流体ＣＭと第二流路Ｒ２で流通する被熱交換流体Ｗ（水）とを同方向に流通させる（並行流にする）ようにしたが、これに限定されるものではなく、圧力が一定の場合でも、蒸発の進行により温度上昇する熱交換流体ＣＭ（非共沸混合熱交換流体）を採用する場合、第二領域Ａ２の長手方向の他端側にある第四開口Ｈ４で被熱交換流体流出路３２ｂを構成する一方、第二領域Ａ２の長手方向の一端側にある第二開口Ｈ２で被熱交換流体流入路３２ａを構成し、第一流路Ｒ１内で流通する熱交換流体ＣＭと第二流路Ｒ２で流通する被熱交換流体Ｗ（水）とを逆方向に流通させる（対向流にする）ようにしてもよい。

上記実施形態において、プレート式熱交換器Ａを蒸発器として使用することを前提に、伝熱プレート１，２間に仕切部３０を設けて第二流路Ｒ２及び第三流路Ｒ３を形成したものについて説明したが、プレート式熱交換器Ａはこのタイプのものに限定されるものではなく、例えば、図１０及び図１１に示す如く、第一流路Ｒ１及び第二流路Ｒ２のみを形成することを前提に、伝熱プレート１，２を境にして第一流路Ｒ１と第二流路Ｒ２とを交互に形成したものであってもよい。この場合、背景技術で説明した通り、上記構成のプレート式熱交換器Ａは、伝熱部１０，２０に形成された開口が当該伝熱部１０，２０の端縁近傍に配置された場合、熱交換流体流入路３１ａ等の流路を形成するために隣り合う伝熱プレートの開口回り同士が封着されると開口から伝熱部１０，２０の端縁まで密着した状態になり、伝熱部１０，２０同士を密接させた領域の周囲にある伝熱部１０，２０と封止部１１，２１とを接続する接続部１２，２２間に隙間Ｇが形成されてしまうため、この隙間Ｇの形成される領域の両端部に接触部１２０ａ，２２０ａを設ければよい。このようにすれば、図１２に示す如く、開口（熱交換流体流入路３１ａ等）の周辺に形成される隙間Ｇが接触部１２０ａ，２２０ａ、第一湾曲部１２０ｂ，２２０ｂ、及び第二湾曲部１２０ｃ，２２０ｃによって閉じられるため、当該隙間Ｇへの流体の流入を阻止することができ、流体の膨張と収縮に伴う接続部１２，２２の破損を防止することができる。

上記実施形態において、プレート式熱交換器Ａを蒸発器として使用することを前提に説明したが、これに限定されるものではなく、熱交換流体と被熱交換流体との熱交換を行う目的であれば種々の分野で適用可能である。

上記実施形態において、接続部１２，２２の接触部１２０ａ，２２０ａを平坦（平面）状に形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、接触部１２０ａ，２２０ａを直線状に形成してもよい。このようにしても、隣り合う伝熱プレート１，２の接触部１２０ａ，２２０ａ同士が接触して隙間Ｇを遮断することができる。

また、上記実施形態において、各伝熱プレート１，２に対して二つの接触部１２０ａ，２２０ａを設けたが、これに限定されるものではなく、接触部１２０ａ，２２０ａは、流体の流通を遮断する必要箇所に設ければよい。従って、接触部１２０ａ，２２０ａは、プレート式熱交換器Ａの形態に応じて少なくとも一つ設けられればよい。

１，２…伝熱プレート、３，４…フレームプレート、１０，２０…伝熱部、１１，２１…封止部、１２，２２…接続部、３０…仕切部、３１ａ…熱交換流体流入路、３１ｂ…熱交換流体流出路、３２ａ…被熱交換流体流入路、３２ｂ…被熱交換流体流出路、３３ａ…加熱流体流入路、３３ｂ…加熱流体流出路、３４…流体案内部、３５…ガイド部、３６ａ，３６ｂ…サイドガイド部、１００，２００…仕切用凸部、１０１，２０１…第一環状凸部（環状凸部）、１０２，２０２…第二環状凸部（環状凸部）、１０３，２０３…第三環状凸部（環状凸部）、１０４，２０４…第四環状凸部（環状凸部）、１０５，２０５…第五環状凸部（環状凸部）、１０６，２０６…第六環状凸部（環状凸部）、１０７，２０７…案内用凸部、１０８，２０８…ガイド用凸部、１０９，２０９…サイドガイド用凸部、１２０ａ，２２０ａ…接触部、１２０ｂ，２２０ｂ…第一湾曲部、１２０ｃ，２２０ｃ…第二湾曲部、Ａ…プレート式熱交換器、Ａ１…第一領域、Ａ２…第二領域、ＣＭ…熱交換流体（冷媒）、Ｇ…隙間、Ｈ１…第一開口（開口）、Ｈ２…第二開口（開口）、Ｈ３…第三開口（開口）、Ｈ４…第四開口（開口）、Ｈ５…第五開口（開口）、Ｈ６…第六開口（開口）、Ｐａ１…第一パス領域、Ｐａ２…第二パス領域、Ｒ１…第一流路、Ｒ２…第二流路、Ｒ３…第三流路、Ｗ…被熱交換流体、ＷＭ…加熱流体、θ…角度

Claims (2)

1. 金属プレートをプレス成形した複数枚の伝熱プレートを備え、各伝熱プレートは、両面に複数の凹条及び凸条の形成された伝熱部と、該伝熱部に対して面交差する方向に伝熱部の外周全周から延出した無端環状の封止部とを備え、前記封止部同士が嵌合するように複数枚の伝熱プレートが重ね合わされた状態で少なくとも隣り合う伝熱プレートの封止部同士、及び伝熱部に形成された開口回り同士がロウ付けされ、各伝熱部を境にして熱交換流体を流通させる第一流路と被熱交換流体を流通させる第二流路とが交互に形成され、且つ前記開口が積層方向に連なって第一流路に対して熱交換流体を流出入させる熱交換流体流入路及び熱交換流体流出路が形成されるとともに、第二流路に対して被熱交換流体を流出入させる被熱交換流体流入路及び被熱交換流体が形成されたプレート式熱交換器において、各伝熱プレートは、伝熱部同士が面接触する領域に隣接した伝熱部と封止部との接続部分の少なくとも一カ所に、伝熱部と封止部との間で真っ直ぐに延びる直線状又は平面状の接触部が形成され、伝熱部同士を面接触させて隣り合う伝熱プレートの前記接触部同士が重なり合ってロウ付けされていることを特徴とするプレート式熱交換器。
2. 各伝熱プレートの前記接続部分は、前記接触部と、該接触部と伝熱部とを接続する第一湾曲部と、前記接触部と封止部とを接続する第二湾曲部とで構成され、隣り合う二つの伝熱プレートのうちの一方の伝熱プレートの第一湾曲部及び第二湾曲部の外側の曲率半径と、封止部を前記一方の伝熱プレート１の封止部に外嵌させる他方の伝熱プレートの第一湾曲部及び第二湾曲部の内側の曲率半径とが同一に設定されている請求項１に記載のプレート式熱交換器。

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