JP2019086235A - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、複数設置することなく、熱交換媒体と対象とされる被熱交換媒体とを要求される熱交換性能で熱交換させ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】 伝熱プレートを境にして熱交換媒体を流通させる第一流路と被熱交換媒体を流通させる第二流路とを交互に形成した本体部の外周面上で整列する複数の第一開放部と連通する流路を画定する第一流路形成ヘッダー、本体部の外周面上で整列する複数の第二開放部と連通する流路を画定する第二流路形成ヘッダー、本体部の外周面上で整列する複数の第三開放部のうちの所望する範囲にある複数の第三開放部と連通する流路を画定する第三流路形成ヘッダー５及び本体部の外周面上で整列する複数の第四開放部のうちの所望する範囲にある複数の第四開放部と連通する流路を画定する第四流路形成ヘッダーが接続可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、重ね合わされた複数の伝熱プレートを備え、隣り合う伝熱プレートが流路を形成したプレート式熱交換器に関する。

従来から、プレート式熱交換器が公知である。プレート式熱交換器は、第一方向に貫通した四つの貫通孔を有する伝熱プレートであって、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレートを備える。

かかるプレート式熱交換器において、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレートのそれぞれを境に、流動性を有する熱交換媒体を流通させる第一流路と、流動性を有する被熱交換媒体を流通させる第二流路とが交互に形成される。また、複数の伝熱プレートが第一方向に重ね合わされることで、各伝熱プレートの貫通孔が第一方向に連なり、第一流路のみに連通する一対の第一連通路が形成されるとともに、第二流路のみに連通する一対の第二連通路が形成される。

かかるプレート式熱交換器において、一方の第一連通路に供給された熱交換媒体は、第一流路を流通して他方の第一連通路から流出するのに対し、一方の第二連通路に供給された被熱交換媒体は、第二流路を流通して他方の第二連通路から流出する。これにより、第一流路を流通する熱交換媒体と、第二流路を流通する被熱交換媒体とが、伝熱プレートを介して熱交換を行う（例えば、特許文献１参照）。

上記構成のプレート式熱交換器では、単一の熱交換媒体と、単一の被熱交換媒体とを熱交換させるため、例えば、単一（共通）の熱交換媒体と、熱交換条件或いは種類の異なる被熱交換媒体とを熱交換させる場合、熱交換の対象となる被熱交換媒体の数に応じた複数のプレート式熱交換器が用いられる。

この場合、複数のプレート式熱交換器のそれぞれの一方の第一連通路に対して熱交換媒体の供給源に繋がる配管が接続されるとともに、複数のプレート式熱交換器のそれぞれの他方の第一連通路に対して熱交換媒体の排出先に繋がる配管が接続される。これに対し、複数のプレート式熱交換器のそれぞれの一方の第二連通路に対して対象となる被熱交換媒体の供給源に繋がる配管が接続されるとともに、複数のプレート式熱交換器のそれぞれの他方の第二連通路に対して被熱交換媒体の排出先に繋がる配管が接続される。これにより、各プレート式熱交換器において、被熱交換媒体の熱交換条件或いは種類に応じて、熱交換媒体と被熱交換媒体とが熱交換する。

また、上記構成のプレート式熱交換器では、第一流路における熱交換媒体の流通距離（入口から出口までの直線距離）及び第二流路における被熱交換媒体の流通距離（入口から出口までの直線距離）が一定であるため、熱交換媒体及び被熱交換媒体のそれぞれの流通距離が短い場合、熱交換媒体と被熱交換媒体とを熱交換させる機会を十分に得られず、被熱交換媒体が要求される温度状態或いは性状にならないことがある。

この場合、複数のプレート式熱交換器が設置され、複数のプレート式熱交換器のそれぞれの一方の第一連通路に対して熱交換媒体の供給源に繋がる配管が接続されるとともに、複数のプレート式熱交換器のそれぞれの他方の第一連通路に対して熱交換媒体の排出先に繋がる配管が接続される。また、複数のプレート式熱交換器の第二流路を連続した流路にすべく、流路の上流域となる第二流路を含むプレート式熱交換器の他方の第二連通路と、該上流域に対して下流域となる第二流路を含むプレート式熱交換器の一方の第二連通路とが配管で接続される。これにより、被熱交換媒体の第二流路を流通する機会（第一流路を流通する熱交換媒体と熱交換する）が確保され、被熱交換媒体が要求される温度状態或いは性状にされる。

このように、従来のプレート式熱交換器では、熱交換の対象となる被熱交換媒体の数や、要求される熱交換性能に応じて複数必要とされる。

特開２００７−２５５８２６号公報

そこで、本発明は、複数設置することなく、熱交換媒体と対象とされる被熱交換媒体とを要求される熱交換性能で熱交換させ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、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレートを含み且つ各伝熱プレートを境にして熱交換媒体を流通させる第一流路と被熱交換媒体を流通させる第二流路とを交互に形成した本体部を備え、本体部は、第一流路に熱交換媒体を供給する入口又は第一流路から熱交換媒体を排出させる出口の何れか一方になる第一開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第一開放部と、第一流路に熱交換媒体を供給する入口又は第一流路から熱交換媒体を排出させる出口の何れか他方になる第二開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第二開放部と、第二流路に被熱交換媒体を供給する入口又は第二流路から被熱交換媒体を排出させる出口の何れか一方になる第三開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第三開放部と、第二流路に被熱交換媒体を供給する入口又は第二流路から被熱交換媒体を排出させる出口の何れか他方になる第四開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第四開放部とを備え、整列する複数の第一開放部と連通する単一の流路を画定する第一流路形成ヘッダー、整列する複数の第二開放部と連通する単一の流路を画定する第二流路形成ヘッダー、整列する複数の第三開放部のうちの所望する範囲にある複数の第三開放部と連通する単一の流路を画定する第三流路形成ヘッダー、及び複数の第四開放部のうちの所望する範囲にある複数の第四開放部と連通する流路を画定する第四流路形成ヘッダーが接続可能であることを特徴とする。

上記構成によれば、第一流路に熱交換媒体を供給する入口又は第一流路から熱交換媒体を排出させる出口の何れか一方になる第一開放部、第一流路に熱交換媒体を供給する入口又は第一流路から熱交換媒体を排出させる出口の何れか他方になる第二開放部、第二流路に被熱交換媒体を供給する入口又は第二流路から被熱交換媒体を排出させる出口の何れか一方になる第三開放部、及び、第二流路に被熱交換媒体を供給する入口又は第二流路から被熱交換媒体を排出させる出口の何れか他方になる第四開放部が本体部の外周上にあるため、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一方向で隣り合う伝熱プレートと全面又は略全面を対向させる。これにより、第一流路を流通する熱交換媒体と、第二流路を流通する被熱交換媒体との熱交換に寄与する領域が同一又は略同一となる。従って、複数の第二流路のそれぞれにおける熱交換効率の均一化が図られる。

また、第一流路形成ヘッダー、第二流路形成ヘッダー、第三流路形成ヘッダー、及び第四流路形成ヘッダーを本体部に接続することにより、所望する流路形態となる。

すなわち、所望する範囲にある複数の第三開放部が第三流路形成ヘッダーの画定する流路によって連通するとともに、所望する範囲にある複数の第四開放部が第四流路形成ヘッダーの画定する流路によって連通するため、第三流路形成ヘッダー及び第四流路形成ヘッダーの数や配置を適宜決定することで、所望する範囲にある複数の第二流路を独立した流路にしたり、異なる範囲にある複数の第二流路を連続した流路にしたりすることができる。

本発明の一態様として、本体部は、複数の第三開放部が第一方向に整列した第三開放部群及び複数の第四開放部が第一方向に整列した第四開放部群を複数備え、異なる第三開放部群は、第一方向を中心とする外周方向の異なる位置に配置され、異なる第四開放部群は、第一方向を中心とする外周方向の異なる位置に配置されることが好ましい。このようにすれば、第三流路形成ヘッダーの画定する流路と連通させる第三開放部、及び第四流路形成ヘッダーの画定する流路と連通させる第四開放部が外周方向の異なる複数箇所に配置されるため、本体部に対する第三流路形成ヘッダー及び第四流路形成ヘッダーの接続態様（パターン）が増え、種々の流路態様にすることができる。

本発明の他態様として、複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一方向から見て少なくとも五つの角部を含む多角形状に形成されるとともに、第一方向から見て輪郭を一致させるように重ね合わされ、第一開放部、第二開放部、第三開放部及び第四開放部は、隣り合う伝熱プレートの輪郭に含まれる直線状の辺間によって画定されることが好ましい。このようにすれば、本体部は外観多角柱状となり、その外周面に含まれる複数の平面のそれぞれにおいて、複数の第一開放部、複数の第二開放部、複数の第三開放部、及び複数の第四開放部が整列する。これにより、第一流路形成ヘッダー、第二流路形成ヘッダー、第三流路形成ヘッダー、及び第四流路形成ヘッダーの位置合わせ等を容易且つ確実にすることができる。

本発明によれば、複数設置することなく、熱交換媒体と対象とされる被熱交換媒体とを要求される熱交換性能で熱交換させることができるという優れた効果を奏し得る。

図１は、本発明の一実施形態に係るプレート式熱交換器の斜視図である。 図２は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の分解斜視図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であって、第一方向の一部の範囲を省略した断面図である。 図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面図であって、第一方向の一部の範囲を省略した断面図である。 図５は、図２のＶ−Ｖ断面図であって、第一方向の一部の範囲を省略した断面図である。 図６は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の本体部の斜視図であって、伝熱プレート同士の接続部分を太線で示した概略全体斜視図である。 図７は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の本体部の斜視図であって、伝熱プレート同士の接続部分を太線で示した概略全体斜視図である。 図８は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の伝熱プレートを第一面側から見た概略図である。 図９は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の伝熱プレートを第二面側から見た概略図である。 図１０は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の本体部の概略斜視図である。 図１１は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の本体部の概略斜視図である。 図１２は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の第一流路での熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図１３は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の第二流路での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図１４は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の第二流路での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図１５は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の第二流路での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図１６は、本発明の他実施形態に係るプレート式熱交換器の斜視図である。 図１７は、本発明の別の実施形態に係るプレート式熱交換器の斜視図である。 図１８は、図１６及び図１７のプレート式熱交換器での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図１９は、本発明のさらに別の実施形態に係るプレート式熱交換器の斜視図である。 図２０は、図１９のプレート式熱交換器での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図２１は、本発明のさらに別の実施形態に係るプレート式熱交換器の第一流路での熱交換媒体の流通態様の説明図である。 図２２は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の一つの区画領域にある第二流路での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図２３は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の別の区画領域にある第二流路での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。 図２４は、同実施形態に係るプレート式熱交換器の別の区画領域にある第二流路での被熱交換媒体の流通態様を説明するための図である。

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、添付図面を参照して説明する。

図１及び図２に示す如く、プレート式熱交換器１は、本体部２を備える。本実施形態において、プレート式熱交換器１は、本体部２に対して接続される複数の流路形成ヘッダー３，４，５，６を備える。

本体部２は、図２乃至図５に示す如く、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート７…を含む。本体部２は、図３乃至図５に示す如く、熱交換媒体Ａを流通させる第一流路Ｒａと、被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を流通させる第二流路Ｒｂとを有する。第一流路Ｒａ及び第二流路Ｒｂは、伝熱プレート７…を境にして、第一方向において交互に形成される。

本体部２は、図３乃至図７に示す如く、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか一方（本実施形態においては入口）になる第一開放部２００…であって、該本体部２の外周上で第一方向に整列した複数の第一開放部２００…と、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか他方（本実施形態においては出口）になる第二開放部２１０…であって、該本体部２の外周上で第一方向に整列した複数の第二開放部２１０…と、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか一方（本実施形態においては入口）になる第三開放部２２０…であって、該本体部２の外周上で第一方向に整列した複数の第三開放部２２０…と、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか他方（本実施形態においては出口）になる第四開放部２３０…であって、該本体部２の外周上で第一方向に整列した複数の第四開放部２３０…とを備える。

すなわち、本体部２の外周上には、複数の第一開放部２００…が第一方向に整列した第一開放部群２０と、複数の第二開放部２１０…が第一方向に整列した第二開放部群２１と、複数の第三開放部２２０…が第一方向に整列した第三開放部群２２と、複数の第四開放部２３０…が第一方向に整列した第四開放部群２３とが形成される。

本実施形態において、第一開放部群２０及び第二開放部群２１のそれぞれは、一つずつあり、第三開放部群２２及び第四開放部群２３のそれぞれは、複数ある。

第一開放部群２０及び第二開放部群２１は、互いに対応するものであり、第三開放部群２２及び第四開放部群２３は、互いに対応するものである。本実施形態において、第一開放部群２０及び第二開放部群２１は、互いに対となるものであり、第三開放部群２２及び第四開放部群２３は、互いに対となるものである。

図３、図６及び図７に示す如く、第一開放部群２０及び第二開放部群２１は、それぞれ本体部２の第一方向における全範囲又は略全範囲に亘って形成される。

本実施形態において、第三開放部群２２及び第四開放部群２３のそれぞれは、複数あるため、図４乃至図７に示す如く、本体部２の第一方向の一部の範囲に形成される。

複数の第三開放部群２２は、第一方向において異なる範囲（位置）に配置される。具体的に説明すると、本実施形態において、本体部２には、それぞれが第一方向の所定範囲に区切られた複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３であって、第一方向に並ぶ複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が設定されている。これに伴い、第三開放部群２２は、各区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対して配置される。

そして、第一方向で隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にある第三開放部群２２は、第一方向に延びる仮想線（本体部２の中心線）を中心とする周方向の異なる位置に配置される。

具体的には、図６及び図７に示す如く、第一方向に並ぶ複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれには、周方向に並ぶ複数の分割領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６が設定される。これを基準に、第一方向で隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にある第三開放部群２２は、図６に示す如く、周方向で異なる位置にある分割領域Ｄ２，Ｄ３に配置される。本実施形態において、第一方向で隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれに配置された第三開放部群２２は、周方向の異なる位置に配置されるように、周方向で隣り合う二つの分割領域Ｄ２，Ｄ３のうちの何れか一方に配置される。

複数の第四開放部群２３は、第一方向において異なる位置に配置される。具体的に説明すると、本実施形態において、本体部２には、上述の如く、それぞれが第一方向の所定範囲に区切られた複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３であって、第一方向に並ぶ複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が設定されている。これに伴い、第四開放部群２３は、図４及び図５に示す如く、各区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対して配置される。

そして、第一方向で隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にある第四開放部群２３は、第一方向に延びる仮想線（本体部２の中心線）を中心とする周方向の異なる位置に配置される。

具体的には、上述の如く、第一方向に並ぶ複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれには、周方向に並ぶ複数の分割領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６が設定される。これを基準に、第一方向で隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にある第四開放部群２３は、図７に示す如く、周方向で異なる位置にある分割領域Ｄ５，Ｄ６に配置される。本実施形態において、第一方向で隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれに配置された第四開放部群２３は、周方向の異なる位置に配置されるように、周方向で隣り合う二つの分割領域Ｄ５，Ｄ６のうちの何れか一方に配置される。

本実施形態において、第四開放部群２３は、対となる第三開放部群２２の配置された分割領域Ｄ２，Ｄ３と対応する位置にある分割領域Ｄ５，Ｄ６に配置される。

図８及び図９に示す如く、複数の伝熱プレート７…のそれぞれは、第一方向において、第一面Ｓａと、該第一面Ｓａの反対側の第二面Ｓｂとを有する。

伝熱プレート７…の第一面Ｓａには、図８に示す如く、複数の凹条７０及び複数の凸条７１が形成される。伝熱プレート７…の第一面Ｓａにおいて、凹条７０及び凸条７１は、並列に配置され、当該凹条７０及び凸条７１の長手方向と直交する方向で交互に配置される。

本実施形態において、伝熱プレート７…の第一面Ｓａの凹条７０及び凸条７１は、連続的に配置される複数の直線部７００，７１０を含む。伝熱プレート７…の第一面Ｓａにおいて、隣り合う直線部７００，７１０は、互いの端部同士が接続され、第一方向と直交する方向に延びる仮想線であって、互いに接続された端部（接続点）Ｐを通る仮想線（図示しない）に対して傾斜している。本実施形態において、伝熱プレート７…の第一面Ｓａにおいて、隣り合う直線部７００，７１０は、互いに接続された端部（接続点Ｐ）を通る仮想線を基準に対称に配置されている。

図９に示す如く、伝熱プレート７…の第二面Ｓｂには、複数の凹条７０及び複数の凸条７１が形成される。伝熱プレート７…は、金属プレートをプレス成型したもので、第二面Ｓｂの凹条７０は、第一面Ｓａの凸条７１と表裏の関係にあり、第二面Ｓｂの凸条７１は、第一面Ｓａの凹条７０と表裏の関係にある。

従って、伝熱プレート７…の第二面Ｓｂの凹条７０及び凸条７１は、第一方向から見て第一面Ｓａの凸条７１及び凹条７０と同態様で形成される。すなわち、伝熱プレート７…の第二面Ｓｂにおいて、凹条７０及び凸条７１は、並列に配置され、当該凹条７０及び凸条７１の長手方向と直交する方向で交互に配置される。

本実施形態において、伝熱プレート７…の第二面Ｓｂの凹条７０及び凸条７１は、連続的に配置される複数の直線部７００，７１０を含む。伝熱プレート７…の第二面Ｓｂにおいて、隣り合う直線部７００，７１０は、互いの端部同士が接続され、その接続された端部（接続点）Ｐを通る仮想線（図示しない）に対して傾斜している。本実施形態において、伝熱プレート７…の第二面Ｓｂにおいて、隣り合う直線部７００，７１０は、接続された端部を通る仮想線を基準に対称に配置されている。

複数の伝熱プレート７…のそれぞれの第一面Ｓａ及び第二面Ｓｂに形成される凸条７１は、第一方向で隣り合う伝熱プレート７の凸条７１と交差衝合可能な態様で形成される。

複数の伝熱プレート７…のそれぞれは、図８及び図９に示す如く、第一方向から見て少なくとも五つの角部７２…を含む多角形状に形成される。本実施形態において、複数の伝熱プレート７…のそれぞれは、第一方向から見て六角形状に形成される。より具体的には、複数の伝熱プレート７…のそれぞれは、第一方向から見て正六角形状に形成される。

これに伴い、伝熱プレート７…の輪郭は、第一方向から見て六つの角部７２…を含む。また、伝熱プレート７…は、隣り合う角部７２…の頂点同士を結ぶ直線状の六つの辺７３，７４，７５を含む。本実施形態において、六つの角部７２…の角度は、同一であり、六つの辺７３，７４，７５の長さは、同一である。従って、伝熱プレート７…の輪郭には、六つの辺７３，７４，７５として、第一方向と直交する第二方向に間隔をあけた一対の第一辺７３であって、それぞれが第一方向及び第二方向と直交する第三方向に延びる一対の第一辺７３と、第一方向と交差する方向に間隔をあけた一対の第二辺７４であって、それぞれが互いに間隔をあける方向に対して直交する方向に延びる一対の第二辺７４と、第一方向と交差する方向に間隔をあけた一対の第三辺７５であって、それぞれが互いに間隔をあける方向に対して直交する方向に延びる一対の第三辺７５とを含む。一対の第二辺７４と、一対の第三辺７５とは、第一辺７３の中央を通って第二方向に延びる仮想線（図示しない）を基準に対称に配置される。

これに伴い、本実施形態において、伝熱プレート７…の第一面Ｓａの凹条７０及び凸条７１の直線部７００，７１０は、伝熱プレート７…の輪郭に含まれる辺７３，７４，７５（第一辺７３、第二辺７４、第三辺７５）のそれぞれに対して交差する方向に延びるように形成される。上述の如く、第二面Ｓｂの凹条７０及び凸条７１は、第一面Ｓａの凸条７１及び凹条７０と表裏の関係にあるため、伝熱プレート７…の第二面Ｓｂの凹条７０及び凸条７１の直線部７００，７１０も、伝熱プレート７…の輪郭に含まれる辺７３，７４，７５（第一辺７３、第二辺７４、第三辺７５）のそれぞれに対して交差する方向に延びるように形成される。

図１０及び図１１に示す如く、複数の伝熱プレート７…は、第一方向から見て輪郭を一致させるように重ね合わされる。この状態において、隣り合う伝熱プレート７…の凸条７１同士が交差衝合する（図３乃至図５参照）。

本実施形態において、複数の伝熱プレート７…は、第一方向から見て多角形状（六角形状）に形成され、第一方向から見てそれぞれの輪郭を一致させた状態で重ね合わされるため、本体部２は、多角柱状に形成される。

これに伴い、本体部２の外周には、複数の伝熱プレート７…の第一辺７３、第二辺７４及び第三辺７５のそれぞれが第一方向に並ぶ平面状の領域が複数（六つ）形成される。これに伴い、本実施形態では、複数の伝熱プレート７…の辺７３，７４，７５の並ぶ平面状の領域を第一方向で所定範囲毎に区画した領域が区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３とされている。また、本体部２の外周において、複数の伝熱プレート７…の角部７２…が第一方向に一列に並ぶため、この角部７２…の並ぶラインが分割領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６の境界線として設定される。

そして、上述の如く、複数の伝熱プレート７…が第一方向に重ね合わされた状態において、図３乃至図７に示す如く、第一方向で隣り合って第一流路Ｒａを画定する伝熱プレート７…は、第一開放部２００…及び第二開放部２１０…を画定する辺７３以外の辺７３，７４，７５間が封止され、第一方向で隣り合って第二流路Ｒｂを画定した伝熱プレート７…は、第三開放部２２０…及び第四開放部２３０…を画定する辺７４，７５以外の辺７３，７４，７５間が封止される。

本実施形態において、第一方向で隣り合って第一流路Ｒａを画定した伝熱プレート７…は、第一開放部２００…及び第二開放部２１０…を画定する辺７３以外の辺７３，７４，７５同士が溶接によって液密或いは気密に接続されている。また、第一方向で隣り合って第二流路Ｒｂを画定した伝熱プレート７…は、第三開放部２２０…及び第四開放部２３０…を画定する辺７４，７５以外の辺７３，７４，７５同士が溶接によって液密或いは気密に接続されている。なお、図６及び図７において、辺７３，７３，７４，７４，７５，７５同士を接続（溶接）した部分に太線にして図示している。

これにより、第一開放部２００…、第二開放部２１０…、第三開放部２２０…及び第四開放部２３０…は、隣り合う伝熱プレート７…の輪郭に含まれる直線状の辺７３，７４，７５間によって画定される。

そして、本体部２の外周は、四種類の流路形成ヘッダー３，３，４，５を接続可能に構成される。より具体的に説明すると、本実施形態に係るプレート式熱交換器１は、図２に示す如く、四つの流路形成ヘッダー３，４，５，６として、第一開放部２００…（第一開放部群２０）と連通する流路を画定した第一流路形成ヘッダー３と、第二開放部２１０…（第二開放部群２１）と連通する流路を画定した第二流路形成ヘッダー４と、第三開放部２２０…（第三開放部群２２）と連通する流路を画定した第三流路形成ヘッダー５と、第四開放部２３０…（第四開放部群２３）と連通する流路を画定した第四流路形成ヘッダー６とを備える。

これに伴い、図１０及び図１１に示す如く、本体部２の外周には、第一流路形成ヘッダー３を接続するための第一接続部２４、第二流路形成ヘッダー４を接続するための第二接続部２５、第三流路形成ヘッダー５を接続するための第三接続部２６、及び第四流路形成ヘッダー６を接続するための第四接続部２７が設定される。

図１０に示す如く、第一接続部２４は、第一開放部群２０の輪郭に沿って設定された環状の領域である。本実施形態において、第一開放部群２０は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、一方の第一辺７３）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域において、本体部２の第一方向の全範囲又は略全範囲に亘って形成されるため、第一接続部２４は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、一方の第一辺７３）の並ぶ平面状の領域（複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれにある分割領域Ｄ１を合わせた領域）の輪郭に沿って形成される。

図１１に示す如く、第二接続部２５は、第二開放部群２１の輪郭に沿って設定された環状の領域である。本実施形態において、第二開放部群２１は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、他方の第一辺７３）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域において、本体部２の第二方向の全範囲又は略全範囲に亘って形成されるため、第二接続部２５は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、他方の第一辺７３）の並ぶ平面状の領域（複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれにある分割領域Ｄ２を合わせた領域）の輪郭に沿って形成される。

図１０に示す如く、第三接続部２６は、第三開放部群２２の輪郭に沿って設定された環状の領域である。本実施形態において、第三開放部群２２は、複数の伝熱プレート７…の辺７４，７５(本実施形態においては、一方の第二辺７４及び一方の第三辺７５のそれぞれ）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域の一部の領域（区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にある単一の分割領域Ｄ２，Ｄ３）の全域に形成されるため、第三接続部２６は、第三開放部群２２の存在する区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にある単一の分割領域Ｄ２，Ｄ３の輪郭に沿って形成される。

図１１に示す如く、第四接続部２７は、第四開放部群２３の輪郭に沿って設定された環状の領域である。本実施形態において、第四開放部群２３は、複数の伝熱プレート７…の辺７４，７５(本実施形態においては、他方の第二辺７４及び他方の第三辺７５のそれぞれ）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域の一部の領域（区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にある単一の分割領域Ｄ５，Ｄ６）の全域に形成されるため、第四接続部２７は、第四開放部群２３の存在する区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にある単一の分割領域Ｄ５，Ｄ６の輪郭に沿って形成される。

図２に戻り、第一流路形成ヘッダー３は、流路を画定する第一本体部３０と、内孔を有する筒状の第一配管接続部３１であって、内孔を第一本体部３０の画定した流路と連通させた状態で第一本体部３０に接続された第一配管接続部３１とを含む。

第一本体部３０は、箱状に形成され、一面を開放させている。具体的には、第一本体部３０は、一方向に厚みを有する板状の第一天板部３００と、一方向に第一端と第一端に対して反対側の第二端とを有する環状の第一枠部３０１であって、第一端が第一天板部３００の外周端に接続された第一枠部３０１とを備え、第一天板部３００と第一枠部３０１とによって包囲された領域を流路としている。

第一枠部３０１は、第一開放部群２０の輪郭に対応して形成される。本実施形態において、第一開放部群２０は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、一方の第一辺７３）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域において、本体部２の第一方向の全範囲又は略全範囲に亘って形成されるため、第一枠部３０１は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、一方の第一辺７３）の並ぶ平面状の領域の輪郭に対応して形成される。これに伴い、第一枠部３０１の第二端は、本体部２の第一接続部２４に接続される第一被接続部３０２として機能する。

本実施形態において、第一流路形成ヘッダー３の第一枠部３０１の第一被接続部３０２（第二端）は、本体部２の第一接続部２４に対して溶接によって液密又は気密に接続される。

第一配管接続部３１は、内孔を有する第一筒状部３１０であって、一方向に一端と他端とを有する第一筒状部３１０と、配管を接続するための第一フランジ部３１１であって、第一筒状部３１０の一端に接続された環状の第一フランジ部３１１とを備える。第一配管接続部３１は、第一筒状部３１０の他端が第一本体部３０に接続されることで、内孔を第一本体部３０の画定する流路と連通させている。

第二流路形成ヘッダー４は、流路を画定する第二本体部４０と、内孔を有する筒状の第二配管接続部４１であって、内孔を第二本体部４０の画定した流路と連通させた状態で第二本体部４０に接続された第二配管接続部４１とを含む。

第二本体部４０は、箱状に形成され、一面を開放させている。具体的には、第二本体部４０は、一方向に厚みを有する板状の第二天板部４００と、一方向に第一端と第一端に対して反対側の第二端とを有する環状の第二枠部４０１であって、第一端が第二天板部４００の外周端に接続された第二枠部４０１とを備え、第二天板部４００と第二枠部４０１とによって包囲された領域を流路としている。

第二枠部４０１は、第二開放部群２１の輪郭に対応して形成される。本実施形態において、第二開放部群２１は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、他方の第一辺７３）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域において、本体部２の第一方向の全範囲又は略全長に亘って形成されるため、第二枠部４０１は、複数の伝熱プレート７…の辺７３(本実施形態においては、一方の第一辺７３）の並ぶ平面状の領域の輪郭に対応して形成される。これに伴い、第二枠部４０１の第二端は、本体部２の第二接続部２５に接続される第二被接続部４０２として機能する。

本実施形態において、第二流路形成ヘッダー４の第二枠部４０１の第二被接続部４０２（第二端）は、本体部２の第二接続部２５に対して溶接によって液密又は気密に接続される。

第二配管接続部４１は、内孔を有する第二筒状部４１０であって、一方向に一端と他端とを有する第二筒状部４１０と、配管を接続するための第二フランジ部４１１であって、第二筒状部４１０の一端に接続された環状の第二フランジ部４１１とを備える。第二配管接続部４１は、第二筒状部４１０の他端が第二本体部４０に接続されることで、内孔を第二本体部４０の画定する流路と連通させている。

第三流路形成ヘッダー５は、流路を画定する第三本体部５０と、内孔を有する筒状の第三配管接続部５１であって、内孔を第三本体部５０の画定した流路と連通させた状態で第三本体部５０に接続された第三配管接続部５１とを含む。

第三本体部５０は、箱状に形成され、一面を開放させている。具体的には、第三本体部５０は、一方向に厚みを有する板状の第三天板部５００と、一方向に第一端と第一端に対して反対側の第二端とを有する環状の第三枠部５０１であって、第一端が第三天板部５００の外周端に接続された第三枠部５０１とを備え、第三天板部５００と第三枠部５０１とによって包囲された領域を流路としている。

第三枠部５０１は、第三開放部群２２を構成する複数の第三開放部２２０…のうち必要な数の第三開放部２２０…を包囲するように形成される。本実施形態において、第三開放部群２２は、複数の伝熱プレート７…の辺７４，７５(本実施形態においては、一方の第二辺７４及び一方の第三辺７５のそれぞれ）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域の一部である区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に形成される。そのため、第三枠部５０１は、区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にある必要な数の第三開放部２２０…を包囲するように形成される。

本実施形態において、第三枠部５０１は、第三開放部群２２を構成する複数の第三開放部２２０…の全てを包囲するように、区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２内にある単一の分割領域Ｄ２，Ｄ３の輪郭に対応して形成される。これに伴い、第三枠部５０１の第二端は、本体部２の第三接続部２６に接続される第三被接続部５０２として機能する。

本実施形態において、第三流路形成ヘッダー５の第三枠部５０１の第三被接続部５０２（第二端）は、本体部２の第三接続部２６に対して溶接によって液密又は気密に接続される。

第三配管接続部５１は、内孔を有する第三筒状部５１０であって、一方向に一端と他端とを有する第三筒状部５１０と、配管を接続するための第三フランジ部５１１であって、第三筒状部５１０の一端に接続された環状の第三フランジ部５１１とを備える。第三配管接続部５１は、第三筒状部５１０の他端が第三本体部５０に接続されることで、内孔を第三本体部５０の画定する流路と連通させる。

第四流路形成ヘッダー６は、流路を画定する第四本体部６０と、内孔を有する筒状の第四配管接続部６１であって、内孔を第四本体部６０の画定した流路と連通させた状態で第四本体部６０に接続された第四配管接続部６１とを含む。第四本体部６０は、箱状に形成され、一面を開放させている。

具体的には、第四本体部６０は、一方向に厚みを有する板状の第四天板部６００と、一方向に第一端と第一端に対して反対側の第二端とを有する環状の第四枠部６０１であって、第一端が第四天板部６００の外周端に接続された第四枠部６０１とを備え、第四天板部６００と第四枠部６０１とによって包囲された領域を流路としている。

第四枠部６０１は、第四開放部群２３を構成する複数の第四開放部２３０…のうち必要な数の第四開放部２３０…を包囲するように形成される。本実施形態において、第四開放部群２３は、複数の伝熱プレート７…の辺７４，７５(本実施形態においては、他方の第二辺７４及び他方の第三辺７５のそれぞれ）の並ぶ本体部２の外周に含まれる平面状の領域の一部である区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に形成される。そのため、第四枠部６０１は、区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にある必要な数の第四開放部２３０…を包囲するように形成される。

本実施形態において、第四枠部６０１は、第四開放部群２３を構成する複数の第四開放部２３０…の全てを包囲するように、区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にある単一の分割領域Ｄ５，Ｄ６の輪郭に対応して形成される。これに伴い、第四枠部６０１の第二端は、本体部２の第四接続部２７に接続される第四被接続部６０２として機能する。

本実施形態において、第四流路形成ヘッダー６の第四枠部６０１の第四被接続部６０２（第二端）は、本体部２の第四接続部２７に対して溶接によって液密又は気密に接続される。

第四配管接続部６１は、内孔を有する第四筒状部６１０であって、一方向に一端と他端とを有する第四筒状部６１０と、配管を接続するための第四フランジ部６１１であって、第四筒状部６１０の一端に接続された環状の第四フランジ部６１１とを備える。第四配管接続部６１は、第四筒状部６１０の他端が第四本体部６０に接続されることで、内孔を第四本体部６０の画定する流路と連通させる。

本実施形態に係るプレート式熱交換器１は、以上の通りであり、第一流路形成ヘッダー３の第一配管接続部３１（第一フランジ部３１１）には、熱交換媒体Ａの供給源に繋がる配管（図示しない）が接続され、第二流路形成ヘッダー４の第二配管接続部４１（第二フランジ部４１１）には、熱交換媒体Ａの排出先に繋がる配管（図示しない）が接続される。また、本実施形態において、複数の第三開放部群２２のそれぞれに対応する複数の第三流路形成ヘッダー５の第三配管接続部５１（第三フランジ部５１１）のそれぞれには、被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の異なる供給源に繋がる配管（図示しない）が接続され、複数の第四開放部群２３のそれぞれに対応する複数の第四流路形成ヘッダー６の第四配管接続部６１（第四フランジ部６１１）のそれぞれには、被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の異なる排出先或いは共通の排出先に繋がる配管（図示しない）が接続される。

これに伴い、第一流路形成ヘッダー３に供給された熱交換媒体Ａは、図１２に示す如く、本体部２の外周上にある複数の第一開放部２００…のそれぞれを入口として、複数の第一流路Ｒａに流入し、複数の第一流路Ｒａのそれぞれで流通した熱交換媒体Ａは、本体部２の外周上にある複数の第二開放部２１０…のそれぞれを出口として、第二流路形成ヘッダー４内の流路に流れ込み、最終的に排出先に排出される。

そして、図１３乃至図１５に示す如く、複数の第三流路形成ヘッダー５のそれぞれに供給された供給源を異にする被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、各区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３において、本体部２の外周上にある複数の第三開放部２２０…であって、第三流路形成ヘッダー５の流路と連通する複数の第三開放部２２０…のそれぞれを入口として、複数の第二流路Ｒｂに流入し、複数の第二流路Ｒｂのそれぞれで流通した熱交換媒体Ａは、本体部２の外周上にある複数の第四開放部２３０…であって、対応する第四流路形成ヘッダー６の画定する流路と連通する複数の第四開放部２３０…のそれぞれを出口として、第四流路形成ヘッダー６内の流路に流れ込み、最終的に排出先に排出される。

これにより、第一流路Ｒａを流通する熱交換媒体Ａと、第二流路Ｒｂを流通する被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３とが、伝熱プレート７を介して熱交換を行う。

これにより、本実施形態に係るプレート式熱交換器１においては、一台であっても、供給源を異にする被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のそれぞれと、共通の供給源から供給される熱交換媒体Ａとを、要求される性能で熱交換させることができる。

以上のように、本実施形態に係るプレート式熱交換器１は、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート７…を含み且つ各伝熱プレート７…を境にして熱交換媒体Ａを流通させる第一流路Ｒａと被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を流通させる第二流路Ｒｂとを交互に形成した本体部２を備え、本体部２は、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか一方になる第一開放部２００…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第一開放部２００…と、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか他方になる第二開放部２１０…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第二開放部２１０…と、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか一方になる第三開放部２２０…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第三開放部２２０…と、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか他方になる第四開放部２３０…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第四開放部２３０…とを備え、整列する複数の第一開放部２００…と連通する単一の流路を画定する第一流路形成ヘッダー３、整列する複数の第二開放部２１０…と連通する単一の流路を画定する第二流路形成ヘッダー４、整列する複数の第三開放部２２０…のうちの所望する範囲にある複数の第三開放部２２０…と連通する単一の流路を画定する第三流路形成ヘッダー５、及び複数の第四開放部２３０…のうちの所望する範囲にある複数の第四開放部２３０…と連通する流路を画定する第四流路形成ヘッダー６が接続可能である。

上記構成によれば、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか一方になる第一開放部２００…、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか他方になる第二開放部２１０…、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか一方になる第三開放部２２０…、及び、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか他方になる第四開放部２３０…が本体部２の外周上にあるため、第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート７…のそれぞれは、第一方向で隣り合う伝熱プレート７…と全面又は略全面を対向させる。これにより、第一流路Ｒａを流通する熱交換媒体Ａと、第二流路Ｒｂを流通する被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３との熱交換に寄与する領域が同一又は略同一となる。従って、複数の第二流路Ｒｂのそれぞれにおける熱交換効率の均一化が図られる。

また、第一流路形成ヘッダー３、第二流路形成ヘッダー４、第三流路形成ヘッダー５、及び第四流路形成ヘッダー６を本体部２に接続することにより、所望する流路形態となる。

すなわち、所望する範囲にある複数の第三開放部２２０…が第三流路形成ヘッダー５の画定する流路によって連通するとともに、所望する範囲にある複数の第四開放部２３０…が第四流路形成ヘッダー６の画定する流路によって連通するため、第三流路形成ヘッダー５及び第四流路形成ヘッダー６の数や配置を適宜決定することで、所望する範囲にある複数の第二流路Ｒｂを独立した流路にしたり、異なる範囲にある複数の第二流路Ｒｂを連続した流路にしたりすることができる。

本実施形態において、本体部２は、複数の第三開放部２２０…が第一方向に整列した第三開放部群２２及び複数の第四開放部２３０…が第一方向に整列した第四開放部群２３を複数備え、異なる第三開放部群２２は、第一方向を中心とする外周方向の異なる位置に配置され、異なる第四開放部群２３は、第一方向を中心とする外周方向の異なる位置に配置される。

かかる構成によれば、第三流路形成ヘッダー５の画定する流路と連通させる第三開放部２２０…、及び第四流路形成ヘッダー６の画定する流路と連通させる第四開放部２３０…が外周方向の異なる複数箇所に配置されるため、本体部２に対する第三流路形成ヘッダー５及び第四流路形成ヘッダー６の接続態様（パターン）が増え、種々の流路態様にすることができる。

本実施形態において、複数の伝熱プレート７…のそれぞれは、第一方向から見て少なくとも五つの角部７２…を含む多角形状に形成されるとともに、第一方向から見て輪郭を一致させるように重ね合わされ、第一開放部２００…、第二開放部２１０…、第三開放部２２０…及び第四開放部２３０…は、隣り合う伝熱プレート７…の輪郭に含まれる直線状の辺７３，７４，７５間によって画定される。

かかる構成によれば、本体部２は外観多角柱状となり、その外周面に含まれる複数の平面状の領域のそれぞれにおいて、複数の第一開放部２００…、複数の第二開放部２１０…、複数の第三開放部２２０…、及び複数の第四開放部２３０…が整列する。これにより、第一流路形成ヘッダー３、第二流路形成ヘッダー４、第三流路形成ヘッダー５、及び第四流路形成ヘッダー６の位置合わせ等を容易且つ確実にすることができる。

以上のように、本実施形態に係るプレート式熱交換器１によれば、複数設置することなく、熱交換媒体Ａと対象とされる被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３とを要求される熱交換性能で熱交換させることができるという優れた効果を奏し得る。

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、適宜変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態において、第一開放部２００が第一流路Ｒａの入口を構成するとともに、第二開放部２１０が第一流路Ｒａの出口を構成したが、これに限定されない。例えば、第一開放部２００が第一流路Ｒａの出口を構成するとともに、第二開放部２１０が第一流路Ｒａの入口を構成してもよい。すなわち、第一流路形成ヘッダー３が熱交換媒体Ａの排出先に接続されるとともに、第二流路形成ヘッダー４が熱交換媒体Ａの供給源に接続されてもよい。

また、第三開放部２２０が第二流路Ｒｂの入口を構成するとともに、第四開放部２３０が第二流路Ｒｂの出口を構成したが、これに限定されない。例えば、第三開放部２２０が第二流路Ｒｂの出口を構成するとともに、第四開放部２３０が第二流路Ｒｂの入口を構成してもよい。すなわち、第三流路形成ヘッダー５が被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の排出先に接続されるとともに、第四流路形成ヘッダー６が被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の供給源に接続されてもよい。

上記実施形態において、複数の伝熱プレート７…のそれぞれが第一方向から見て少なくとも六つの角部７２…を含んだ六角形状にされることで、本体部２が六角柱状に形成されたが、これに限定されない。例えば、複数の伝熱プレート７…のそれぞれが第一方向から見て多角形状にされる場合、複数の伝熱プレート７…のそれぞれが第一方向から見て少なくともと三つの角部７２…を含んだ多角形状にされることで、本体部２が多角柱状に形成されてもよい。

また、上記実施形態において、複数の伝熱プレート７…のそれぞれが第一方向から見て多角形状にされることで、本体部２が多角形柱状に形成されたが、これに限定されない。例えば、複数の伝熱プレート７…のそれぞれが第一方向から見て円形状にされることで、本体部２が円柱状に形成されてもよい。

この場合においても、本体部２は、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか一方になる第一開放部２００…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第一開放部２００…と、第一流路Ｒａに熱交換媒体Ａを供給する入口又は第一流路Ｒａから熱交換媒体Ａを排出させる出口の何れか他方になる第二開放部２１０…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第二開放部２１０…と、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか一方になる第三開放部２２０…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第三開放部２２０…と、第二流路Ｒｂに被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を供給する入口又は第二流路Ｒｂから被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を排出させる出口の何れか他方になる第四開放部２３０…であって、外周上で第一方向に整列した複数の第四開放部２３０…とを備えることは勿論である。

上記実施形態において、本体部２が、複数の第三開放部群２２及び複数の第四開放部群２３を備え、隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にある第三開放部群２２が周方向で異なる位置に配置されるとともに、隣り合う区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にある第四開放部群２３が周方向で異なる位置に配置されたが、これに限定されない。

例えば、第三開放部群２２及び第四開放部群２３のそれぞれが、第一開放部群２０及び第二開放部群２１と同様に、本体部２の第一方向における全範囲（複数の区画領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を合わせた領域の全範囲）又は略全範囲に形成されてもよい。

この場合、複数の第三流路形成ヘッダー５のそれぞれが、第三開放部群２２を構成する複数の第三開放部２２０…のうちの必要数の第三開放部２２０…に対して自身の画定する流路を連通させるように本体部２に接続されるとともに、複数の第四流路形成ヘッダー６のそれぞれが、第四開放部群２３を構成する複数の第四開放部２３０…のうちの必要数の第四開放部２３０…に対して自身の画定する流路を連通させるように本体部２に接続されればよい。

上記実施形態において、複数の第三流路形成ヘッダー５のそれぞれに、被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の異なる供給源に繋がる配管を接続し、複数の第四流路形成ヘッダー６のそれぞれに、被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の異なる排出先又は共通する排出先に繋がる配管を接続したが、これに限定されない。

例えば、一つ以上に区画領域Ｓ２を挟む二つの区画領域Ｓ１，Ｓ３のそれぞれに対応して独立した第四流路形成ヘッダー６を配置し、各第四流路形成ヘッダー６の画定する流路を対応する区画領域Ｓ１，Ｓ３にある第四開放部群２３（複数の第四開放部２３０）と連通させることを前提に、図１６に示す如く、一つ以上に区画領域Ｓ２を挟む二つの区画領域Ｓ１，Ｓ３にある第三開放部群２２に対応して設けられる複数の第三流路形成ヘッダー５同士を配管接続してもよい。

また、一つ以上に区画領域Ｓ２を挟む二つの区画領域Ｓ１，Ｓ３のそれぞれに対応して独立した第四流路形成ヘッダー６を配置し、各第四流路形成ヘッダー６の画定する流路を対応する区画領域Ｓ１，Ｓ３にある第四開放部群２３（複数の第四開放部２３０）と連通させることを前提に、図１７に示す如く、一つ以上に区画領域Ｓ２を挟む二つの区画領域Ｓ１，Ｓ３にある第三開放部群２２を跨ぐように単一の第三流路形成ヘッダー５を配置してもよい。

このようにすれば、図１８に示す如く、異なる区画領域Ｓ１，Ｓ３にある複数の第二流路Ｒｂが第三流路形成ヘッダー５の画定する流路を介して連続した流路となる。

具体的には、一方の区画領域Ｓ１にある第四開放部２３０（一方の第四流路形成ヘッダー６の流路と連通する第四開放部２３０）が該一方の区画領域Ｓ１にある第二流路Ｒｂの入口になるとともに、一方の区画領域Ｓ１にある第三開放部２２０（第三流路形成ヘッダー５の流路と連通する第三開放部２２０）が一方の区画領域Ｓ１にある第二流路Ｒｂの出口になる。

また、他方の区画領域Ｓ１にある第三開放部２２０（第三流路形成ヘッダー５の流路と連通する第三開放部２２０）が他方の区画領域Ｓ３にある第二流路Ｒｂの入口になるとともに、他方の区画領域Ｓ３にある第四開放部２３０（他方の第四流路形成ヘッダー６の流路と連通する第四開放部２３０）が該他方の区画領域Ｓ３にある第二流路Ｒｂの出口になる。

従って、一方の第四流路形成ヘッダー６に被熱交換媒体Ｂ１が供給されると、その被熱交換媒体Ｂ１は、一方の区画領域Ｓ１の第二流路Ｒｂを流通した後に、第三流路形成ヘッダー５の画定する流路を介して他方の区画領域Ｓ３の第二流路Ｒｂを流通して他方の第四流路形成ヘッダー６の画定する流路に流出する。

これにより、被熱交換媒体Ｂ１が第二流路Ｒｂを流通する機会（熱交換媒体Ａと熱交換する機会）が増えるため、被熱交換媒体Ｂ１が第二流路Ｒｂを一回通過するだけでは必要な熱交換を行うことができない場合に、被熱交換媒体Ｂ１を要求される性状又は温度状態にすることができる。

また、単一の区画領域Ｓ１にある第四開放部群２３を構成する複数の第四開放部２３０のうちの必要数の第四開放部２３０に対応するように第四流路形成ヘッダー６を配置するとともに、該単一の区画領域Ｓ１にある第四開放部群２３を構成する複数の第四開放部２３０のうちの残りの第四開放部２３０に対応するように別の第四流路形成ヘッダー６を配置することを前提に、図１９に示す如く、該単一の区画領域Ｓ１にある第三開放部群２２（複数の第三開放部２２０）と対応するように単一の第三流路形成ヘッダー５を配置してもよい。

このようにすれば、図２０に示す如く、複数の第二流路Ｒｂが第三流路形成ヘッダー５の画定する流路を介して連続した流路となる。これにより、図１６及び図１７に示したプレート式熱交換器１と同様に、被熱交換媒体Ｂ１が第二流路Ｒｂを流通する機会（熱交換媒体Ａと熱交換する機会）が増えるため、被熱交換媒体Ｂ１が第二流路Ｒｂを一回通過するだけでは必要な熱交換を行うことができない場合に、被熱交換媒体Ｂ１を要求される性状又は温度状態にすることができる。

なお、上記何れの態様においても、第三流路形成ヘッダー５において被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の流通方向を一回変更するようにしているが、例えば、少なくとも供給源に繋がる第四流路形成ヘッダー６と、排出先に繋がる第四流路形成ヘッダー６との間に、別の第四流路形成ヘッダー６を配置することで、第三流路形成ヘッダー５において被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の流通方向を二回変更するようにしてもよい。また、第一方向における異なる範囲の第二流路Ｒｂを連通させるための第三流路形成ヘッダー５及び第四流路形成ヘッダー６の少なくとも何れか一方を複数配置することで、被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の流通方向を三回以上変更するようにしてもよい。すなわち、被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の流通態様（形態）に応じて、第三流路形成ヘッダー５及び第四流路形成ヘッダー６の配置や数を変更しても勿論よい。

上記実施形態において、対となる（対応関係にある）第一開放部群２０及び第二開放部群２１のそれぞれが一つずつ設けられたが、これ限定されない。例えば、対となる（対応関係にある）第一開放部群２０及び第二開放部群２１の少なくとも何れか一方が複数設けられてもよい。このようにすれば、図２１に示す如く、第一流路Ｒａの入口及び出口の少なくとも何れか一方（図２１においては出口）を複数にすることができる。すなわち、第一流路Ｒａ内で熱交換媒体Ａを合流させたり分配させたりすることができる。

また、対となる（対応関係にある）第三開放部群２２及び第四開放部群２３の少なくとも何れか一方が複数設けられてもよい。このようにすれば、図２２乃至図２４に示す如く、第二流路Ｒｂの入口及び出口の少なくとも何れか一方（図２２乃至図２４においては出口）を複数にすることができる。すなわち、第二流路Ｒｂ内で被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を合流させたり分配させたりすることができる。なお、第二流路Ｒｂの入口を複数にすれば、異なる被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を第二流路Ｒｂ内で混合できるため、例えば、異なる被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を混合と加熱によって反応する化学材料にすれば、プレート式熱交換器１を反応器として機能させることもできる。

上記実施形態において、伝熱プレート７の第一面Ｓａ及び第二面Ｓｂのそれぞれに、複数の直線部７００、７１０を含む凹条７０及び凸条７１であって、隣り合う直線部７００，７１０の端部（接続点Ｐ）同士が接続されて屈曲形状をなす凹条７０及び凸条７１が形成されたが、これに限定されない。

例えば、伝熱プレート７の第一面Ｓａ及び第二面Ｓｂのそれぞれに、全長に亘って直線状の凹条７０及び凸条７１が形成されたものであってもよい。また、凹条７０及び凸条７１に代え、伝熱プレート７の第一面Ｓａ及び第二面Ｓｂのそれぞれに複数の凹部（窪み）及び凸部（突起）を形成してもよい。すなわち、伝熱プレート７の第一面Ｓａ及び第二面Ｓｂの形態は、流通させる熱交換媒体Ａ及び被熱交換媒体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の性状や、要求される性能に応じて適宜変更をすればよい。

上記実施形態において、第一流路形成ヘッダー３、第二流路形成ヘッダー４、第三流路形成ヘッダー５、及び第四流路形成ヘッダー６のそれぞれが箱状に形成されたが、これに限定されない。例えば、第一流路形成ヘッダー３、第二流路形成ヘッダー４、第三流路形成ヘッダー５、及び第四流路形成ヘッダー６の全て又は一部は、周壁の一部を開放させ且つ周壁によって流路を画定したパイプ状のものであってもよい。このようにしても、ヘッダー３，４，５，６を本体部２に接続し、周壁の一部（開放した部分）を介して周壁によって画定した流路と開放部群(第一開放部群２０、第二開放部群２１、第三開放部群２２、第四開放部群２３）とを連通させることで、上記実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

１…プレート式熱交換器、２…本体部、３…第一流路形成ヘッダー（流路形成ヘッダー）、４…第二流路形成ヘッダー（流路形成ヘッダー）、５…第三流路形成ヘッダー（流路形成ヘッダー）、６…第四流路形成ヘッダー（流路形成ヘッダー）、７…伝熱プレート、２０…第一開放部群、２１…第二開放部群、２２…第三開放部群、２３…第四開放部群、２４…第一接続部、２５…第二接続部、２６…第三接続部、２７…第四接続部、３０…第一本体部、３１…第一配管接続部、４０…第二本体部、４１…第二配管接続部、５０…第三本体部、５１…第三配管接続部、６０…第四本体部、６１…第四配管接続部、７０…凹条、７１…凸条、７２…角部、７３…第一辺（辺）、７４…第二辺（辺）、７５…第三辺（辺）、２００…第一開放部、２１０…第二開放部、２２０…第三開放部、２３０…第四開放部、３００…第一天板部、３０１…第一枠部、３０２…第一被接続部、３１０…第一筒状部、３１１…第一フランジ部、４００…第二天板部、４０１…第二枠部、４０２…第二被接続部、４１０…第二筒状部、４１１…第二フランジ部、５００…第三天板部、５０１…第三枠部、５０２…第三被接続部、５１０…第三筒状部、５１１…第三フランジ部、６００…第四天板部、６０１…第四枠部、６０２…第四被接続部、６１０…第四筒状部、６１１…第四フランジ部、７００，７１０…直線部、Ａ…熱交換媒体、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…被熱交換媒体、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６…分割領域、Ｐ…接続点、Ｒａ…第一流路、Ｒｂ…第二流路、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…区画領域、Ｓａ…第一面、Ｓｂ…第二面

Claims (3)

1. 第一方向に重ね合わされた複数の伝熱プレートを含み且つ各伝熱プレートを境にして熱交換媒体を流通させる第一流路と被熱交換媒体を流通させる第二流路とを交互に形成した本体部を備え、本体部は、第一流路に熱交換媒体を供給する入口又は第一流路から熱交換媒体を排出させる出口の何れか一方になる第一開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第一開放部と、第一流路に熱交換媒体を供給する入口又は第一流路から熱交換媒体を排出させる出口の何れか他方になる第二開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第二開放部と、第二流路に被熱交換媒体を供給する入口又は第二流路から被熱交換媒体を排出させる出口の何れか一方になる第三開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第三開放部と、第二流路に被熱交換媒体を供給する入口又は第二流路から被熱交換媒体を排出させる出口の何れか他方になる第四開放部であって、該本体部の外周上で第一方向に整列した複数の第四開放部とを備え、整列する複数の第一開放部と連通する単一の流路を画定する第一流路形成ヘッダー、整列する複数の第二開放部と連通する単一の流路を画定する第二流路形成ヘッダー、整列する複数の第三開放部のうちの所望する範囲にある複数の第三開放部と連通する単一の流路を画定する第三流路形成ヘッダー、及び複数の第四開放部のうちの所望する範囲にある複数の第四開放部と連通する流路を画定する第四流路形成ヘッダーが接続可能であることを特徴とするプレート式熱交換器。
2. 本体部は、複数の第三開放部が第一方向に整列した第三開放部群及び複数の第四開放部が第一方向に整列した第四開放部群を複数備え、異なる第三開放部群は、第一方向を中心とする外周方向の異なる位置に配置され、異なる第四開放部群は、第一方向を中心とする外周方向の異なる位置に配置される請求項１に記載のプレート式熱交換器。
3. 複数の伝熱プレートのそれぞれは、第一方向から見て少なくとも五つの角部を含む多角形状に形成されるとともに、第一方向から見て輪郭を一致させるように重ね合わされ、第一開放部、第二開放部、第三開放部及び第四開放部は、隣り合う伝熱プレートの輪郭に含まれる直線状の辺間によって画定される請求項１又は２に記載のプレート式熱交換器。