JP4504092B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、熱湯や蒸気、冷媒等の熱媒体を用いて水等の被熱交換体に対する熱交換を行う熱交換器に関し、より詳しくは、複数枚の伝熱プレートが重ね合わされ、各伝熱プレートを境にして熱媒体を流通させる第一空間と、被熱交換体を流通させる第二空間とを交互に形成したプレート式熱交換器に関する。

従来から、流体（水や空気等）からなる被熱交換体に対して熱交換を行う熱交換器として、種々のものが提供されている。その一つとして、流体（熱湯や蒸気、冷媒等）からなる熱媒体を流通させると同時に、前記被熱交換体を流通させて熱交換させるプレート式熱交換器がある。かかるプレート式熱交換器は、小型で且つ熱交換率に優れているとして多岐に亘る分野で採用されている。

該プレート式熱交換器は、図１０に示す如く、複数枚の伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…が積層され、各伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の外周端縁間が封止されることで、各伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…を境にして前記熱媒体Ｍを流通させる第一空間Ｘ，Ｘ…が形成されると共に、被熱交換体Ｗを流通させる第二空間Ｙ，Ｙ…とが交互に形成されている。

前記伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…は、略長方形状の板材をプレス加工することで形成されており、熱媒体Ｍを流出入させる第一流路を形成するための第一開口（図示しない）及び被熱交換体Ｗを流出入させる第二流路を形成するための第二開口（図示しない）のそれぞれが両端部（例えば、長手方向の両端部）に横並びで形成されている。

また、各伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…は、長手方向に延びる該伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の中心線（両端間）を横切るように複数の凹条１０１ａ…，１０１ｂ…及び凸条１０２ａ…，１０２ｂ…が連続して形成されて波板状をなしており、隣り合う伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の凹条１０１ａ…，１０１ｂ…及び凸条１０２ａ…，１０２ｂ…が鏡像関係となるように構成されている。この凹条１０１ａ…，１０１ｂ…及び凸条１０２ａ…，１０２ｂ…は、並列方向に一定範囲で起伏して形成されており、例えば、長手方向（並列方向と直交する方向）に直線状に形成されて一端側が他端側に比して当該伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の長手方向の何れか一端側に先下りに傾斜するように形成されたり、長手方向にくの字状に形成されたりしたものがあり、隣り合う伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の凸条１０２ａ…，１０２ｂ…同士が格子状に点接触（干渉）し、凹条１０１ａ…，１０１ｂ…同士で前記第一空間Ｘ，Ｘ…或いは第二空間Ｙ，Ｙ…が形成されるようになっている。即ち、隣り合う伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の凸条１０２ａ…，１０２ｂ…同士が交差衝合し、各凹条１０１ａ…，１０１ｂ…で第一空間Ｘ，Ｘ…、又は第二空間Ｙ，Ｙ…が形成されるようになっている。

当該プレート式熱交換器は、上記構成の伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…を複数枚積層した状態で、伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の外周端縁部同士がロー付けにより封着され、第一空間Ｘ，Ｘ…及び第二空間Ｙ，Ｙ…が気密或いは液密に形成されている。また、該プレート式熱交換器は、隣り合う伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の対向面（隣り合う伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の一方の伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の一方の面及び他方の伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の他方の面）であって、第一開口の開口周縁部同士がロー付けにより封着されることで、各伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の第一開口が連なり、第一空間Ｘ，Ｘ…を介して連通する一対の第一流路（図示しない）が形成されている。さらに、該プレート式熱交換器は、前記他方の伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の他方の面、及び該伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…と隣り合う前記一方の伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…とは別（一方）の伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の一方の面であって、第二開口の開口周縁部同士がロー付けにより封着されることで、各伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…の第二開口が連なり、第二空間Ｙ，Ｙ…を介して連通する一対の第二流路（図示しない）が形成されている。

以上の構成からなるプレート式熱交換器は、一方の第一流路から熱媒体Ｍを流入させ、該熱媒体Ｍを第一空間Ｘ，Ｘ…を介して他方の第一流路から流出させると同時に、一方の第二流路から被熱交換体Ｗを流入させ、該被熱交換体Ｗを第二空間Ｙ，Ｙ…を介して他方の第二流路から流出させることで、第一空間Ｘ，Ｘ…内を流通する熱媒体Ｍに境膜を発生させ、伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…を介して該熱媒体Ｍの熱を第二空間Ｙ，Ｙ…内を流通する被熱交換体Ｗに移行させる（被熱交換体Ｗに対する熱交換を行う）ようになっている（例えば、特許文献１）。
特開平５−２７４１９４号公報

ところで、上記構成のプレート式熱交換器は、伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…に形成された凹条１０１ａ…，１０１ｂ…及び凸条１０２ａ…，１０２ｂ…が一定範囲で起伏するように形成されているため、一対の第一流路間における第一空間Ｘ，Ｘ…の断面積の変化が凹条１０１ａ…，１０１ｂ…及び凸条１０２ａ…，１０２ｂ…の起伏に対応して一定範囲に留まっている。

そのため、第一空間Ｘ，Ｘ…内における熱媒体Ｍの流速を高めると、熱媒体Ｍの圧力損失（特には、第一空間Ｘ，Ｘ…の下流側での熱媒体Ｍの圧力損失）が大きくなりすぎ、第一空間Ｘ，Ｘ…内で流通する熱媒体Ｍの圧力損失を適性範囲内に留めることができないため、熱媒体Ｍの流速を小さくしなければならず、その結果、熱媒体Ｍの境膜伝熱係数が小さくなってしまうといった問題があった。即ち、熱交換性能は熱媒体Ｍの流量に起因するが、従来のプレート式熱交換器は、伝熱プレート１００ａ，１００ｂ，１００ａ，１００ｂ…間の狭い空間（第一空間Ｘ，Ｘ…）に熱媒体Ｍを流通させるように構成されているため、少量の熱媒体Ｍで被熱交換体Ｗに対する熱交換を行うことができるというメリットがある反面、小さい流速で熱媒体Ｍを流通させなければならないといった制限があり、流通させる熱媒体Ｍの流量で熱交換効率の向上を図るのに限界があった。

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、構造を複雑化させることなく、流速を高めて熱媒体を流通させることができ、熱交換性能を向上させた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、両端部のそれぞれに第一開口及び第二開口が並設されると共に、両面に複数条の凹条及び凸条が両端間に延びる中心線に対して所定角度を有して横切るように成形された複数枚の伝熱プレートが積層され、対向する凸条同士が交差衝合してなり、各伝熱プレートの外周端縁間が封止されることで、流体からなる熱媒体が流通する第一空間と、流体からなる被熱交換体が流通する第二空間とが各伝熱プレートを境にして交互に複数形成され、しかも、隣り合う一方の伝熱プレート及び他方の伝熱プレートの第一開口の開口端縁間が封止されることで、各伝熱プレートの第一開口が連なり、第一空間を介して連通して熱媒体を流出入させる一対の第一流路が形成されると共に、前記他方の伝熱プレート及び該他方の伝熱プレートと隣り合う別の一方の伝熱プレートの第二開口の開口端縁間が封止されることで、各伝熱プレートの第二開口が連なり、第二空間を介して連通して被熱交換体を流出入させる一対の第二流路が形成されてなるプレート式熱交換器において、一方の伝熱プレートは、一方の面側で且つ一端側の第一領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置、及び他方の面側で且つ他端側の第二領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成され、第一領域及び第二領域の凹条が長手方向に起伏してなり、他方の伝熱プレートは、他方の面側で且つ一端側の第一領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置、及び一方の面側で且つ他端側の第二領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成され、第一領域及び第二領域の凹条が長手方向に起伏してなり、一方の伝熱プレートの一方の面と他方の伝熱プレートの他方の面との間に一端側の第一流路から熱媒体を流入される前記第一空間が形成され、一方の伝熱プレートの他方の面と他方の伝熱プレートの一方の面との間に前記第二空間が形成されてな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、一方の伝熱プレートは、一方の面側で且つ一端側の第一領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置、及び他方の面側で且つ他端側の第二領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成され、第一領域及び第二領域の凹条が長手方向に起伏してなり、他方の伝熱プレートは、他方の面側で且つ一端側の第一領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置、及び一方の面側で且つ他端側の第二領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成され、第一領域及び第二領域の凹条が長手方向に起伏してなり、一方の伝熱プレートの一方の面と他方の伝熱プレートの他方の面との間に一端側の第一流路から熱媒体を流入される前記第一空間が形成され、一方の伝熱プレートの一方の面と他方の伝熱プレートの他方の面との間に前記第二空間が形成されているので、各第一空間は、各伝熱プレートの第二領域間（伝熱プレートの他端側：熱媒体の流れ方向における下流側）の断面積が、各伝熱プレートの第一領域間（伝熱プレートの一端側：熱媒体の流れ方向における上流側）の断面積よりも広くなり、伝熱プレートの他端側（第二領域間）における熱媒体の圧力損失が大きくなるのを抑えることができ、一方の第一流路から第一空間内に熱媒体を高速で流入させることができる。これにより、伝熱プレートの第一空間内を流動する熱媒体の境界伝熱係数を大きくすることができ、当該プレート式熱交換器の熱交換性能を高めることができる。

即ち、各伝熱プレートの第一領域の対向面側に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成されているので、一方の伝熱プレートと他方の伝熱プレートとを重ね合わせると、該膨出部が形成されている分、該伝熱プレートの第一領域間（一端側）における断面積が狭くなるが、各伝熱プレートの第二領域の対向面とは反対面側に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成されているので、当該第一伝熱プレートの第二領域における断面積が第一領域間に比して広くなる。従って、伝熱プレートの第一領域（一端側）よりも第二領域（他端側）の方が熱媒体を流通させる第一空間が拡大していることになり、一方の第一流路から熱媒体を高速で流入させることができる。これにより、伝熱プレートの第一空間内を流動する熱媒体の境界伝熱係数を大きくすることができ、当該プレート式熱交換器の熱交換性能を高めることができる。

本発明の一態様として、各伝熱プレートは、前記凹条及び凸条が長手方向で屈曲した態様で形成され、前記一方の伝熱プレート及び他方の伝熱プレートに兼用できるように構成されてもよい。即ち、前記凹条及び凸条がくの字状に形成されてもよい。このようにすれば、伝熱プレートを交互に１８０°回転させて積層することで、隣り合う伝熱プレートの凸条同士が交差衝合し（凸条の頂点同士が格子状に点接触して凹条及び凸条が交差した態様なり）、凸条間及び凹条間に第一空間が形成されることになる。即ち、凹条及び凸条をくの字状に形成することで、一種類の伝熱プレートを交互に１８０°ずつ回転させて積層するだけで、伝熱プレートの他端側ほど拡大した第一空間を形成することができ、複数種類の伝熱プレートを成形する必要がない。従って、伝熱プレートを成形する金型等の型を一種類用意するだけでよく、製造コストの低減までも図ることができる。

本発明の他態様として、各伝熱プレートは、前記凹条及び凸条が直線状に形成され、一方の伝熱プレートの凹条及び凸条と他方の伝熱プレートの凹条及び凸条とが鏡像関係で形成されてもよい。このようにすれば、二種類の伝熱プレートを交互に積層することで、隣り合う伝熱プレートの凸条同士が交差衝合し（凸条の頂点同士が格子状に点接触して凹条及び凸条が交差した態様なり）、凸条間及び凹条間に第一空間が形成されることになる。従って、二種類の伝熱プレートを交互に積層するだけで、他端側ほど拡大した第一空間を形成することができる。

各伝熱プレートは、第一領域と第二領域との間に、膨出部が設けられることなく長手方向に非起伏状態をなす凹条及び凸条が所定条数形成された中央領域を有してなる構成にしてもよい。このように長手方向に非起伏状態をなす凹条及び凸条が所定条数形成された中央領域を、第一領域と第二領域との間に形成すれば、第一空間を伝熱プレートの他端側に向けて多段的に（少なくとも三段階で）拡大させることができ、第一空間内で流通する熱媒体の流速を段階的に変化させることができ、熱媒体の円滑な流通が可能となる。

より好ましくは、一方の伝熱プレートは、第一領域の凹条及び中央領域の凹条の条数が、第二領域の凹条の条数に対して所定の倍数に設定される一方で、他方の伝熱プレートは、第二領域の凹条及び中央領域の凹条の条数が、第一領域の凹条の条数に対して所定の倍数に設定されてもよい。このようにすれば、凹条、凸条、及び膨出部の配置により、第一空間を五段階で拡大させることができ、更に熱媒体の流通（流速変化）を円滑にすることができる。

即ち、第一空間には、伝熱プレートの一端側から他端側に向けて、対向面側に膨出部が形成された凹条同士（第一領域同士）が対向したゾーン、対向面側に膨出部の形成された凹条（第一領域）と対向面側に膨出部の形成されていない凹条（中央領域）とが対向したゾーン、対向面側に膨出部の形成されていない凹条同士（中央領域同士）が対向したゾーン、対向面とは反対の面側に膨出部の形成された凹条（第二領域）と対向面側に膨出部の形成されていない凹条（中央領域）とが対向したゾーン、対向面とは反対の面側に膨出部が形成された凹条同士（第二領域同士）が対向したゾーンが形成されることになり、第一空間が多段的に（五段階で）拡大することになる。従って、第一空間の断面積を急激に変化させることなく、一端側から他端に向けて徐々に拡大させることになり、これによって、熱媒体の流通を円滑にして境膜伝熱係数を高めることができ、高性能なプレート式熱交換器を提供することができる。

本発明に係るプレート式熱交換器によれば、構造を複雑化させることなく熱媒体の流速を高めることができ、熱交換性能を向上さることができるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の第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、図１に示す如く、熱湯や蒸気、冷媒（フロン）等の流体からなる熱媒体Ｍを一対の第一流路Ｐ１，Ｐ１’から流出入させると同時に、の液体（水や油等）や気体（ＬＰＧガスや空気）等の流体からなる被熱交換体Ｗを一対の第二流路Ｐ２，Ｐ２’から流出入させることで、被熱交換体Ｗに対する熱交換を行えるようになっている。

該プレート式熱交換器について、より具体的に説明すると、該プレート式熱交換器は、図２に示す如く、一対のベースプレート１ａ，１ｂ間に複数枚の伝熱プレート２ａ，２ｂが積層状態をなしており、各伝熱プレート２ａ，２ｂを境にして前記熱媒体Ｍが流通する第一空間Ｘ，Ｘ…と、前記被熱交換体Ｗが流通する第二空間Ｙ，Ｙ…とが交互に形成されている。

一対のベースプレート１ａ，１ｂのうち、一方のベースプレート１ａは、平面視略長方形をなす板状の閉塞部１０ａと、該閉塞部１０ａの外周端縁から一方の面側に延出した折曲片部１１ａとで構成されている。

一方のベースプレート１ａの閉塞部１０ａには、前記第一流路Ｐ１，Ｐ１’の一端開口部を形成するための一対の第一開口１２，１２’と、第二流路Ｐ２，Ｐ２’の一端開口部を形成するための一対の第二開口１３，１３’とが穿設されている（図１参照）。

一方のベースプレート１ａの第一開口１２，１２’は、閉塞部１０ａの四隅部分のうちの二つの隅部に設けられている。なお、本実施形態においては、一対の第一開口１２，１２’は、閉塞部１０ａ上で対角に位置にするように設けられている。

一方のベースプレート１ａの第二開口１３，１３’は、閉塞部１０ａの四隅部分のうちの前記第一開口１２，１２’が穿設された隅部とは異なる二つの隅部に設けられており、本実施形態においては、閉塞部１０ａ上で対角に位置にするように設けられている。また、該ベースプレート１ａの閉塞部１０ａの他方の面には、内径が第一開口１２，１２’、及び第二開口１３，１３’の穴径に等しい筒状の接続部１４が第一開口１２，１２’、及び第二開口１３，１３’と略同心で凸設されている。

他方のベースプレート１ｂは、平面視略長方形をなす板状の閉塞部１０ｂと、該閉塞部１０ｂの外周端縁から一方の面側に延出した折曲片部１１ｂとで構成されており、一方のベースプレート１ａとは異なって閉塞部１０ｂが非開口状態の平板で構成されている。

伝熱プレート２ａ，２ｂは、プレス成形されたものであり、本実施形態に係るプレート式熱交換器においては、二種類のものが採用されている。該二種類の伝熱プレート２ａ，２ｂのうち、一方の伝熱プレート２ａは、図３（イ）及び（ロ）に示す如く、前記閉塞部１０ａ，１０ｂと同様に平面視略長方形をなす板状の伝熱部２０ａと、伝熱部２０ａの外周端縁から伝熱プレート２ａ，２ｂの積層方向であって伝熱部２０ａの一方の面側に延出した折曲片部２１ａとで構成されている。なお、図３（イ）は、一方の伝熱プレート２ａの他方の面側から見た平面図を示し、図３（ロ）は、一方の伝熱プレート２ａの一方の面側から見た平面図を示している。

前記伝熱部２０ａには、前記第一流路Ｐ１，Ｐ１’を形成するための一対の第一開口２２ａ，２２ａ’と、前記第二流路Ｐ２，Ｐ２’を形成するための一対の第二開口２３ａ，２３ａ’が穿設されている。

一方の伝熱プレート２ａの第一開口２２ａ，２２ａ’は、伝熱部２０ａの四隅部分のうちの二つの隅部に設けられている。なお、本実施形態においては、一対の第一開口２２ａ，２２ａ’は、伝熱部２０ａ上で対角に位置にするように設けられている。

一方の伝熱プレート２ａの第二開口２３ａ，２３ａ’は、伝熱部２０ａの四隅部分のうちの前記第一開口２２ａ，２２ａ’が穿設された隅部とは異なる二つの隅部に設けられており、伝熱部２０ａ上で対角に位置にするように設けられている。

さらに、伝熱部２０ａ（伝熱プレート２ａ）は、両面に線条の凹部（凹条）２４ａ及び凸部（凸条）２５ａが形成されている。該伝熱部２０ａは、上述の如く、プレス成形されたものであるので、一方の面側の凹条２４ａが形成されることで、他方の面側の凸条２５ａが形成されると共に、一方の面側の凸条２５ａにより他方の面側の凹条２４ａが形成されている。

前記凹条２４ａ及び凸条２５ａは、一端側が他端側よりも先下りに傾斜して伝熱部２０ａの両端間を横切るように形成されている。具体的には、一対の第一開口２２ａ，２２ａ’間、及び第二開口２３ａ，２３ａ’間に形成されており、伝熱部２０ａの長手方向に延びる中心線（以下、この中心線を縦中心線という）ＣＬ１に対し、所定角度を有して傾斜しており、該縦中心線ＣＬ１を横切るように形成されている。なお、図３（イ）及び（ロ）において、縦中心線ＣＬ１に対して傾斜して横切った点線が凹条２４ａの底の形成位置を示し、実線が凸条２５ａの頂点の形成位置を示している。

また、伝熱部２０ａの長手方向と直交する方向（短手方向）に延びる中心線（以下、この中心線を横中心線という）ＣＬ２を境にして、伝熱部２０ａの一端側（長手方向の一端側）の領域（伝熱部２０ａの長手方向の一端側半分の領域：以下、この領域を第一領域という）内に形成された一方の面側の凹条２４ａは、所定箇所（例えば、該凹条２４ａの裏面となる他方の面側の凸条２５ａが他方の伝熱プレート２ｂの凸条２５ｂとが干渉（衝合）する位置を避けた位置）に膨出した膨出部２６ａが形成されている。従って、該凹条２４ａの裏面側（他方の面側）に形成された凸条２５ａは、前記膨出部２６ａと対応する位置が窪んだ状態になっている。この第一領域内の膨出部２６ａは、凹条２４ａの長手方向に所定間隔をおいて複数箇所に形成されており、各凹条２４ａが長手方向に起伏した態様となっている。各凹条２４ａ，２４ａ…の膨出部２６ａ，２６ａは、伝熱部２０ａの長手方向に直列状態となるように形成されている。

さらに、前記横中心線ＣＬ２を境にして、伝熱部２０ａの他端側（長手方向の他端側）の領域（伝熱部２０ａの長手方向の他端側半分の領域：以下、この領域を第二領域という）内に形成された他方の面側の凹条２４ａは、所定箇所（例えば、該凹条２４ａの裏面となる一方の面側の凸条２５ａが他方の伝熱プレート２ｂの凸条２５ｂとが干渉（衝合）する位置を避けた位置）に膨出した膨出部２７ａが形成されている。従って、該凹条２４ａの裏面側（一方の面側）に形成された凸条２５ａは、前記膨出部２７ａと対応する位置が窪んだ状態になっている。この第二領域内の膨出部２７ａは、凹条２４ａの長手方向に所定間隔をおいて複数箇所に形成されており、各凹条２４ｂが長手方向で起伏した態様となっている。各凹条２４ａ，２４ａ…の膨出部２６ａ，２７ａは、伝熱部２０ａの長手方向に直列状態となるように形成されており、本実施形態において、第一領域内の膨出部２６ａと同一直線上に並ぶように形成されている。

他方の伝熱プレート２ｂは、図４（イ）及び（ロ）に示す如く、前記閉塞部１０ａ，１０ｂ及び一方の伝熱プレート２ａの伝熱部２０ａと同様に平面視略長方形をなす板状の伝熱部２０ｂと、伝熱部２０ｂの外周端縁から一方の面側に延出した折曲片部２１ｂとで構成されている。なお、図４（イ）は、他方の伝熱プレート２ｂの他方の面側から見た平面図を示し、図４（ロ）は、他方の伝熱プレート２ｂの一方の面側から見た平面図を示している。

前記伝熱部２０ｂには、前記第一流路Ｐ１，Ｐ１’を形成するための一対の第一開口２２ｂ，２２ｂ’と、前記第二流路Ｐ２，Ｐ２’を形成するための一対の第二開口２３ｂ，２３ｂ’が穿設されている。

他方の伝熱プレート２ｂの第一開口２２ｂ，２２ｂ’は、伝熱部２０ｂの四隅部分のうちの二つの隅部に設けられている。なお、本実施形態においては、一対の第一開口２２ｂ，２２ｂ’は、伝熱部２０ｂ上で対角に位置にするように設けられている。

他方の伝熱プレート２ｂの第二開口２３ｂ，２３ｂ’は、伝熱部２０ｂの四隅部分のうちの前記第一開口２２ｂ，２２ｂ’が穿設された隅部とは異なる二つの隅部に設けられており、本実施形態においては、伝熱部２０ｂ上で対角に位置にするように設けられている。

さらに、伝熱部２０ｂ（伝熱プレート２ｂ）は、両面に線条の凹部（凹条）２４ｂ及び凸部（凸条）２５ｂが形成されている。該伝熱部２０ｂは、上述の如く、プレス成形されたものであるので、一方の面側の凹条２４ｂが形成されることで、他方の面側の凸条２５ｂが形成されると共に、一方の面側の凸条２５ｂにより他方の面側の凹条２４ｂが形成されている。

前記凹条２４ｂ及び凸条２５ｂは、他端側が一端側よりも先下りに傾斜して伝熱部２０ｂの両端間を横切るように形成されている。具体的には、一対の第一開口２２ｂ，２２ｂ’間、及び第二開口２３ｂ，２３ｂ’間に形成されており、伝熱部２０ｂの長手方向に延びる中心線（以下、この中心線を縦中心線という）ＣＬ１に対し、所定角度を有して傾斜しており、該縦中心線ＣＬ１を横切るように形成されている。該凹条２４ｂ及び凸条２５ｂは、一方の伝熱プレート２ａの凹条２４ａ及び凸条２５ａを縦中心線ＣＬ１を軸にして反転した態様で形成されている。即ち、該凹条２４ｂ及び凸条２５ｂは、一方の面（他方の面）において、第一伝熱プレート２ａの一方の面（他方の面）の凹条２４ａ及び凸条２５ａと鏡像関係となるように形成されている。なお、図４（イ）及び（ロ）において、縦中心線ＣＬ１に対して傾斜して横切った点線が凹条２４ｂの底の形成位置を示し、実線が凸条２５ｂの頂点の形成位置を示している。

また、伝熱部２０ｂの長手方向と直交する方向（短手方向）に延びる中心線（以下、この中心線を横中心線という）ＣＬ２を境にして、伝熱部２０ｂの一端側（長手方向の一端側）の領域（伝熱部２０ｂの長手方向の一端側半分の領域：以下、この領域を第一領域という）内に形成された他方の面側の凹条２４ｂは、所定箇所（例えば、該凹条２４ｂの裏面となる一方の面側の凸条２５ｂが一方の伝熱プレート２ａの凸条２５ａとが干渉（衝合）する位置を避けた位置）に膨出した膨出部２６ｂが形成されている。従って、該凹条２４ｂの裏面側に形成された凸条２５ｂは、前記膨出部２６ｂと対応する位置が窪んだ状態になっている。この第一領域内の膨出部２６ｂは、凹条２４ｂの長手方向に所定間隔をおいて複数箇所に形成されており、凹条２４ｂが長手方向に起伏した態様となっている。各凹条２４ｂ，２４ｂ…の膨出部２６ｂ，２６ｂは、伝熱部２０ｂの長手方向に直列状態となるように形成されている。

さらに、前記横中心線ＣＬ２を境にして、伝熱部２０ｂの他端側（長手方向の他端側）の領域（伝熱部２０ｂの長手方向の他端側半分の領域：以下、この領域を第二領域という）内に形成された一方の面側の凹条２４ｂは、所定箇所（例えば、該凹条２４ｂの裏面となる他方の面側の凸条２５ｂが一方の伝熱プレート２ａの凸条２５ａとが干渉（衝合）する位置を避けた位置）に膨出した膨出部２７ｂが形成されている。従って、該凹条２４ｂの裏面（他方の面）側に形成された凸条２５ｂは、前記膨出部２７ｂと対応する位置が窪んだ状態になっている。この第二領域内の膨出部２７ｂは、凹条２４ｂの長手方向に所定間隔をおいて複数箇所に形成されており、各凹条２４ｂが長手方向で起伏した態様となっている。各凹条２４ｂ，２４ｂ…の膨出部２６ｂ，２７ｂは、伝熱部２０ｂの長手方向に直列状態となるように形成されており、本実施形態においては、第一領域内の膨出部２６ｂと同一直線上に並ぶように形成されている。

図２に戻り、本実施形態に係るプレート式熱交換器は、上記構成の伝熱プレート２ａ，２ｂに加え、前記一対の第一流路Ｐ１，Ｐ１’及び第二流路Ｐ２，Ｐ２’のそれぞれの終端処理を行い、第一空間Ｘ、Ｘ…を介して熱媒体Ｍを一方の第一流路Ｐ１から他方の第一流路Ｐ１’に流通させると共に、第二空間Ｙ、Ｙ…を介して被熱交換体Ｗを一方の第二流路Ｐ２から他方の第二流路Ｐ２’に流通させるための第一エンドプレート３、及び第二エンドプレート４が積層されている。

第一エンドプレート３は、板材をプレス成形したものであり、前記閉塞部１０ａ，１０ｂ及び伝熱プレート２ａ，２ｂの伝熱部２０ａ，２０ｂと同様に平面視長方形状をなす伝熱部３０と、伝熱部３０の外周端縁から一方の面側に延出した折曲片部３１とで構成されている。該伝熱部３０は、一方の伝熱プレート２ａの第二開口２３ａを閉塞した態様をなしており、一対の第一開口２２ａ，２２ａ、凹条２４ａ、及び凸条２５ａが一方の伝熱プレート２ａと同一の態様で形成されている。即ち、第一エンドプレート３は、一方の伝熱プレート２ａの第二開口２３ａ，２３ａを閉塞したものである。

第二エンドプレート４についても、板材をプレス成形したものであり、前記閉塞部１０ａ，１０ｂ及び伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０と同様に、平面視長方形状をなす伝熱部４０と、伝熱部４０の外周端縁から一方の面側に延出した折曲片部４１とで構成されている。該伝熱部３０は、一方の伝熱プレート２ａの第二開口２３ａを閉塞した態様をなしており、凹条２４ａ、及び凸条２５ａが他方の伝熱プレート２ｂと同一の態様で形成されている。即ち、第一エンドプレート３は、他方の伝熱プレート２ｂの第一開口２２ａ及び第二開口２３ａを閉塞したものである。

上記構成のベースプレート１ａ，１ｂ、伝熱プレート２ａ，２ｂ、第一エンドプレート３，及び第二エンドプレート４でプレート式熱交換器を形成するには、まず、前記二種類の伝熱プレート２ａ，２ｂを交互に重ね合わせ、積層状態をなして一端面を構成する他方の伝熱プレート２ｂに第一エンドプレート３、及び第二エンドプレート４を更に重ね合わせる。そして、この積層状態にあるものを一対のベースプレート１ａ，１ｂで挟み込んだ状態にして、隣り合って密接する一方のベースプレート１ａ、伝熱プレート２ａ，２ｂ、及び第一エンドプレート３の第一開口１２，１２’，２２ａ，２２ｂ，２２ａ’，２２ｂ’の開口周縁部同士をロー付けにより封着する。また、これと同時に、隣り合って密接する伝熱プレート２ａ，２ｂの第二開口１３，１３’，２３ａ，２３ｂ，２３ａ’，２３ｂ’の開口周縁部同士をロー付けにより封着すると共に、一対のベースプレート１ａ，１ｂ、伝熱プレート２ａ，２ｂ、第一エンドプレート３、及び第二エンドプレート４の外周端縁部同士（折曲片部２１ａ，２１ｂ、３１、４１同士）をロー付けにより封着する。

そうすると、図２に示す如く、伝熱プレート２ａ，２ｂ及び第一エンドプレート３を境にして複数の第一空間Ｘ，Ｘ…及び第二空間Ｙ，Ｙ…が交互に形成される。また、第一開口１２，１２’２２ａ，２２ｂ，２２ａ’，２２ｂ’…が連なり、第一空間Ｘ，Ｘ…を介して連通する一対の第一流路Ｐ１，Ｐ１’が形成されると共に、第二開口２３ａ，２３ｂが連なり、第二空間Ｙ，Ｙ…を介して連通する一対の第二流路Ｐ２，Ｐ２’が形成される。

このように二種類の伝熱プレート２ａ，２ｂが交互に積層されることで形成された第一空間Ｘ，Ｘ…には、図５に示す如く、横中心線ＣＬ２を境にして、各伝熱プレート２ａ，２ｂの第一領域同士が対向したゾーンＡと、第二領域同士が対向したゾーンＢとが形成されている。従って、ゾーンＡにおいて、膨出部２６ａ，２６ｂが対向する伝熱プレート２ａ，２ｂに向けて膨出（突出）しているのに対し、ゾーンＢにおいて、膨出部２７ａ，２７ｂの裏側（膨出部２７ａ，２７ｂの形成に伴う窪み）同士が対向することになる。これにより、横中心線ＣＬ２を基準にして第二領域における空間（ゾーンＢ）の横断面積（横中心線ＣＬ２方向の断面積）が第一領域における空間（ゾーンＡ）の横断面積よりも広くなっている。即ち、本実施形態にかかるプレート式熱交換器は、熱媒体Ｍが流通する第一空間Ｘ，Ｘ…が横中心線を境にして下流側で拡大するようになっている。

第二空間Ｙ，Ｙ…は、第一空間Ｘ，Ｘ…を形成する伝熱プレート２ａ，２ｂの互いに対向した面の裏面によって形成されるため、横中心線ＣＬ２を基準（対称線）にして第一空間Ｘ，Ｘと対称的な空間となっており、第一領域における空間が、第二領域の空間よりも断面積が広くなっている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器は、以上の構成からなり、次に該プレート式熱交換器での作用について説明する。

該プレート式熱交換器で被熱交換体に対する熱交換を行うには、伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０，４０の一端側に形成された一方の第一流路Ｐ１（接続部１４）から熱媒体Ｍを流入させると共に、伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０，４０の他端側に形成された一方の第二流路Ｐ２（接続部１４）から被熱交換体Ｗを流入させる。

そうすると、一方の第一流路Ｐ１から流入した熱媒体Ｍは、各第一空間Ｘ，Ｘ…に流れ込み、他方の第一流路Ｐ１’から流出する一方で、一方の第二流路Ｐ２から流入した被熱交換体Ｗは、各第二空間Ｙ，Ｙ…に流れ込み、他方の第二流路Ｐ２’から流出することになる。この際、第一空間Ｘ，Ｘ…を流通する熱媒体Ｍの流速は、第一領域間を流通している時よりも第二領域間を流通している時の方が速くなり、該熱媒体Ｍは、第一空間Ｘ，Ｘ…内での圧力損失（特に、第一空間Ｘ，Ｘ…内における下流側での圧力損失）が大きくなるのが抑制された状態で下流側（他方の第一流路Ｐ１’）に向けて流れることになる。

即ち、第一空間Ｘ，Ｘ…における下流側の領域となる第二領域（ゾーンＢ）が、上流側の領域となる第一領域（ゾーンＡ）よりも拡大するように当該第一空間Ｘ，Ｘ…が形成されているので、上流側の第一領域（ゾーンＡ）で熱媒体Ｍを高速で流通させても、第一空間Ｘ，Ｘ…内における熱媒体Ｍの圧力損失を適性な範囲で留めることができる。

このように熱媒体Ｍを高速で流通させることができるので、本実施形態に係るプレート式熱交換器は、第一空間Ｘ，Ｘ内における熱媒体Ｍに対する境膜伝熱係数を高くすることができ、第一空間Ｘ，Ｘ…で流通する熱媒体Ｍの熱の多くを伝熱プレート２ａ，２ｂを介して第二空間Ｙ，Ｙ内の被熱交換体Ｗに効率よく移行させることができる。

また、第二空間Ｙ，Ｙ…における下流側の領域となる第一領域が、上流側の領域となる第二領域よりも拡大するように当該第二空間Ｙ，Ｙ…が形成されているので、上流領域で被熱交換体Ｗを高速で流通させても、第二空間Ｙ，Ｙ…内における被熱交換体Ｗの圧力損失を適性な範囲で留めることができ、被熱交換体Ｗの流通を円滑なものにすることができる。

次に、本発明の第二実施形態に係るプレート式熱交換器について説明する。なお、本実施形態に係るプレート式熱交換器の構成は、伝熱プレート２ａ，２ｂの伝熱部２０ａ，２０ｂに形成された凹条２４ａ，２４ｂ及び凸条２５ａ，２５ｂの態様が異なる以外は、第一実施形態に係るプレート式熱交換器と略同一である。従って、以下の説明において、第一実施形態と異なる構成についてのみ説明することとし、第一実施形態の構成と同一、或いは、第一実施形態の構成に相当する構成については、同一符号及び同一名称を付し、第一実施形態の構成を準用して説明を割愛することとする。

本実施形態に係るプレート式熱交換器は、第一実施形態と異なり、一種類の伝熱プレート２ａ，２ｂを積層することで、前記第一空間Ｘ，Ｘ…及び第二空間Ｙ，Ｙ…を形成している。即ち、本実施形態に係る伝熱プレート２ａ，２ｂは、第一実施形態に係る二種類の伝熱プレート２ａ，２ｂの両方に兼用できる形態となっている。なお、便宜上、伝熱プレートに関連する符号については、第一実施形態と同一の符号を用いることとする。

かかる伝熱プレート２ａ，２ｂについて説明すると、該伝熱プレート２ａ，２ｂの伝熱部２０ａ，２０ｂ上に形成された複数条の凹条２４ａ，２４ｂ及び凸条２５ａ，２５ｂのそれぞれは、第一実施形態とは異なり、図６に示す如く、長手方向に屈曲した態様で形成されている。即ち、該伝熱プレート２ａ，２ｂの凹条２４ａ，２４ｂは、伝熱部２０ａ，２０ｂの縦中心線ＣＬ１上に屈曲部分が位置するようにくの字状に形成されており、縦中心線ＣＬ１を境に短手方向の両側の領域が鏡像関係となるように形成されている。

本実施形態に係る伝熱プレート２ａ，２ｂについても、伝熱部２０ａ，２０ｂの一端側の第一領域内に形成された一方の面側の凹条２４ａ，２４ｂの所定箇所に膨出した膨出部２６ａ，２６ｂが形成されている。従って、該凹条２４ａ，２４ｂの裏面側に形成された凸条２５ａ，２５ｂは、前記膨出部２６ａ，２６ｂと対応する位置が窪んだ状態になっている。この第一領域内の膨出部２６ａ，２６ｂは、凹条２４ａ，２４ｂの長手方向に所定間隔をおいて複数箇所に形成されており、各凹条２４ａ，２４ｂが長手方向に起伏した態様になっている。各凹条２４ａ，２４ｂ…の膨出部２６ａ，２６ｂは、伝熱部２０ａ，２０ｂの長手方向に直列状態となるように形成されている。

さらに、前記横中心線ＣＬ２を境にして、伝熱部２０ａ，２０ｂの他端側の第二領域内に形成された他方の面側の凹条２４ａ，２４ｂは、所定箇所に膨出した膨出部２７ａ，２７ｂが形成されている。従って、該凹条２４ａ，２４ｂａの裏面側に形成された凸条２５ａ，２５ｂには、前記膨出部２７ａ，２７ｂと対応する位置が窪んだ状態になっている。この第二領域内の膨出部２７ａ，２７ｂは、凹条２４ａ，２４ｂの長手方向に所定間隔をおいて複数箇所に形成されており、各凹条２４ａ，２４ｂが長手方向で起伏した態様となっている。各凹条２４ａ，２４ｂ…の膨出部２７ａ，２７ｂが伝熱部２０ａ，２０ｂの長手方向に直列状態となるように形成されている。なお、本実施形態においても、第二領域内の膨出部２７ａ，２７ｂは、第一領域内の膨出部２６ａ，２６ｂと同一直線上に並ぶように形成されている。

本実施形態に係る第一エンドプレート３は、前記伝熱プレート２ａ，２ｂの第二開口２３ａ，２３ｂを閉塞した態様をなしており、一対の第一開口２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’、凹条２４ａ，２４ｂ、及び凸条２５ａ，２５ｂが伝熱プレート２ａ，２ｂと同一の態様で形成されている。即ち、第一エンドプレート３は、伝熱プレート２ａ，２ｂの第二開口２３を閉塞したものである。

本実施形態に係る第二エンドプレート４は、前記伝熱プレート２ａ，２ｂの第一開口２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’、及び第二開口２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’を閉塞した態様をなしており、凹条２４ａ，２４ｂ、及び凸条２５ａ，２５ｂが伝熱プレート２ａ，２ｂと同一の態様で形成されている。即ち、第二エンドプレート４は、伝熱プレート２ａ，２ｂの第二開口２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’を閉塞したものである。

本実施形態に係るプレート式熱交換器は、伝熱プレート２ａ，２ｂの凹条２４ａ，２４ｂ内の膨出部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの配置、第一開口２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’、第二開口２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’の配置が１８０°回転させた際に元の配置と同一になる回転対称位置に形成されているので、上記構成の伝熱プレート２ａ，２ｂ（一種類の伝熱プレート）でプレート式熱交換器を構成するには、まず、複数枚の前記伝熱プレート２ａ，２ｂを交互に伝熱部２０ａ，２０ｂにおける面に沿って１８０°ずつ回転させて積層する。これにより、第一実施形態における一方の伝熱プレート２ａに相当する伝熱プレート２ａ，２ｂに対して１８０°回転した伝熱プレート２ａ，２ｂが、第一実施形態における他方の伝熱プレート２ｂに相当することになる。従って、伝熱プレート２ａ，２ｂを１８０°回転させて第一実施形態における他方の伝熱プレート２２ｂに相当する伝熱プレート２ａ，２ｂになったときに、一方の伝熱プレート２ａに相当する伝熱プレート２ａ，２ｂで第一領域であった領域が、他方の伝熱プレート２ｂに相当する伝熱プレート２ａ，２ｂの第二領域となる。

そして、積層状態をなして一端面を構成する他方の伝熱プレート２ｂに第一エンドプレート３、及び第二エンドプレート４を更に重ね合わせる。そして、この積層状態にあるものを一対のベースプレート１ａ，１ｂで挟み込んだ状態にして、隣り合って密接する一方のベースプレート１ａ、伝熱プレート２ａ，２ｂ及び第一エンドプレート３の第一開口１２，１２’，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’の開口周縁部同士をロー付けにより封着する。また、これと同時に、隣り合って密接する伝熱プレート２ａ，２ｂの第二開口２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’の開口周縁部同士をロー付けにより封着すると共に、一対のベースプレート１ａ，１ｂ、伝熱プレート２ａ，２ｂ…、第一エンドプレート３、及び第二エンドプレート４の外周端縁部同士（折曲片部２１，２１、３１、４１同士）をロー付けにより封着する。

そうすると、伝熱プレート２ａ，２ｂ及び第一エンドプレート３を境にして複数の第一空間Ｘ，Ｘ…及び第二空間Ｙ，Ｙが交互に形成される。また、第一開口１２，１２’，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’…が連なり、第一空間Ｘ，Ｘ…を介して連通する一対の第一流路Ｐ１，Ｐ１’が形成されると共に、第二開口１３，１３’，２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’が連なり、第二空間Ｙ，Ｙ…を介して連通する一対の第二流路Ｐ２，Ｐ２’が形成されている（図２参照）。

このように一種類の伝熱プレート２ａ，２ｂを積層しても、第一実施形態と同様に、横中心線ＣＬ２を境にして、各伝熱プレート２ａ，２ｂの第一領域同士が対向したゾーンＡと、第二領域同士が対向したゾーンＢとが形成されている。従って、ゾーンＡにおいて、膨出部２６ａ，２６ｂが対向する伝熱プレート２ａ，２ｂに向けて膨出（突出）しているのに対し、ゾーンＢにおいて、膨出部２７ａ，２７ｂの裏側（膨出部２７ａ，２７ｂの形成に伴う窪み）同士が対向することになる。これにより、横中心線ＣＬ２を基準にして第二領域における空間（ゾーンＢ）の横断面積（横中心線ＣＬ２方向の断面積）が第一領域における空間（ゾーンＡ）の横断面積よりも広くなっている。即ち、本実施形態にかかるプレート式熱交換器は、熱媒体Ｍが流通する第一空間Ｘ，Ｘ…が横中心線を境にして下流側で拡大するようになっている。

第二空間Ｙ，Ｙ…は、第一空間Ｘ，Ｘ…を形成する伝熱プレート２ａ，２ｂの互いに対向した面の裏面によって形成されるため、横中心線ＣＬ２を基準（対称線）にして第一空間Ｘ，Ｘと対称的な空間となっており、第一領域における空間が、第二領域の空間よりも断面積が広くなっている。

本実施形態に係るプレート式熱交換器は、以上の構成からなり、次に該プレート式熱交換器での作用について説明する。

該プレート式熱交換器で被熱交換体に対する熱交換を行うには、伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０，４０の一端側に形成された一方の第一流路Ｐ１（接続部１４）から熱媒体Ｍを流入させると共に、伝熱部２０ａ，２０ｂ，２０，３０，４０の他端側に形成された一方の第二流路Ｐ２（接続部１４）から被熱交換体Ｗを流入させる。

そうすると、一方の第一流路Ｐ１から流入した熱媒体Ｍは、各第一空間Ｘ，Ｘ…に流れ込み、他方の第一流路Ｐ１’から流出する一方で、一方の第二流路Ｐ２から流入した被熱交換体Ｗは、各第二空間Ｙ，Ｙ…に流れ込み、他方の第二流路Ｐ２’から流出することになる。この際、第一空間Ｘ，Ｘ…を流通する熱媒体Ｍの流速は、第一領域間を流通している時よりも第二領域間を流通している時の方が速くなり、該熱媒体Ｍは、第一空間Ｘ，Ｘ…内での圧力損失（特に、第一空間Ｘ，Ｘ…内における下流側での圧力損失）が大きくなるのが抑制された状態で下流側（他方の第一流路Ｐ１’）に向けて流れることになる。

即ち、第一空間Ｘ，Ｘ…における下流側の領域となる第二領域（ゾーンＢ）が、上流側の領域となる第一領域（ゾーンＡ）よりも拡大するように当該第一空間Ｘ，Ｘ…が形成されているので、上流側の第一領域（ゾーンＡ）で熱媒体Ｍを高速で流通させても、第一空間Ｘ，Ｘ…内における熱媒体Ｍの圧力損失を適性な範囲で留めることができる。

このように熱媒体Ｍを高速で流通させることができるので、本実施形態に係るプレート式熱交換器は、第一空間Ｘ，Ｘ内における熱媒体Ｍに対する境膜伝熱係数を高くすることができ、第一空間Ｘ，Ｘ…で流通する熱媒体Ｍの熱の多くを伝熱プレート２ａ，２ｂを介して第二空間Ｙ，Ｙ内の被熱交換体Ｗに効率よく移行させることができる。

また、第二空間Ｙ，Ｙ…における下流側の領域となる第一領域が、上流側の領域となる第二領域よりも拡大するように当該第二空間Ｙ，Ｙ…が形成されているので、上流領域で被熱交換体Ｗを高速で流通させても、第二空間Ｙ，Ｙ…内における被熱交換体Ｗの圧力損失を適性な範囲で留めることができ、被熱交換体Ｗの流通を円滑なものにすることができる。

また、本実施形態に係るプレート式熱交換器は、凹条２４ａ，２４ｂ及び凸条２５ａ，２５ｂを伝熱部２０ａ，２０ｂの両端間（縦中心線ＣＬ１）を横切るようにくの字状に形成すると共に、横中心線ＣＬ２を境にして凹条２４ａ，２４ｂ内の膨出部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの膨出（突出）する方向を反転させ（逆向きし）、且つ第一開口１２，１２’，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’及び第二開口２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’を対角に配置するようにしたので、一種類の伝熱プレート２ａ，２ｂを交互に１８０°回転させて積層するだけで、熱媒体Ｍを流入させる上流側に比して下流側が拡大した第一空間Ｘ，Ｘ…を形成することができる。従って、伝熱プレート２ａ，２ｂを製造するための金型が一種類ですみ、熱交換効率を高めたプレート式熱交換器を低コストで製造することができる。

尚、本発明のプレート式熱交換器は、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。

上記実施形態の何れにおいても、伝熱プレート２ａ，２ｂの横中心線ＣＬ２を境にして第一領域と第二領域とを同一の広さで形成するように区切り、各領域毎に膨出部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの突出方向を反対向きになるようにし、第一空間Ｘ，Ｘ…が二段階で拡大するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示す如く、一方の伝熱プレート２ａ又は他方の伝熱プレート２ｂの何れか一方の第一領域を他方の第一領域よりも広く（長手方向に長い領域）で形成し、他方の第二領域を一方の第二領域よりも広く（長手方向に長い領域）で形成するようにしてもよい。このようにすれば、対向する伝熱プレート２ａ，２ｂの第一領域同士が対向するゾーンＡ、一方の伝熱プレート２ａの第一領域と他方の伝熱プレート２ｂの第二領域とが対向するるゾーンＢ、及び第二領域同士が対向するゾーンＣが形成されることになり、第一空間Ｘ，Ｘ…を伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０，４０の他端に向けて三段階で拡大することができる。これにより、熱媒体Ｍの流速が急激に速くなるのを抑制することができ、当該熱媒体Ｍを円滑に流通させることができる。

このように第一空間Ｘ，Ｘ…を三段階で拡大するには、伝熱プレート２ａ，２ｂを上記の構成にする以外に、図８に示す如く、対向する伝熱プレート２ａ，２ｂの第一領域同士、及び第二領域同士の大きさを同一にすることを前提に、第一領域と第二領域との間（伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０，４０の中央の領域（中央領域））に、膨出部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂの設けられていない凹条２４ａ，２４ｂ（非起伏状態の凹条２４，２４ａ，２４ｂ）と凸条２５ａ，２５ｂとを所定条数形成するようにしてもよい。このようにしても、対向する伝熱プレート２ａ，２ｂの第一領域同士が対向したゾーンＡ，中央領域同士が対向したゾーンＢ、第二領域同士が対向したゾーンＣを形成することができるので、第一空間Ｘ，Ｘ…を伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０，４０の他端に向けて三段階で拡大することができる。これにより、熱媒体Ｍの流速が急激に速くなるのを抑制することができ、当該熱媒体Ｍを円滑に流通させることができる。

さらに、第一空間Ｘ，Ｘ…は、三段階以上（例えば、五段階）で拡大するようにしてもよい。この場合、例えば、図９に示す如く、各伝熱プレート２ａに第一領域、中央領域、及び第二領域を形成するようにし、一方の伝熱プレート２ａの中央領域及び第二領域を第一領域よりも広く（長手方向に長い領域）に構成し、他方の伝熱プレート２ｂの第一領域、及び中央領域を第二領域よりも広い領域（長手方向に長い領域）で構成するようにすればよい。より具体的には、一方の伝熱プレート２ａの中央領域と他方の伝熱プレート２ｂの中央領域を同一の大きさに形成すると共に、一方の伝熱プレート２ａの第二領域と他方の伝熱プレート２ｂの第一領域を同一の大きさに形成し、さらに、一方の伝熱プレート２ａの第一領域を第二領域よりも小さい領域（第二領域の凹条２４ａ，２４ｂの条数が第一領域内の凹条２４ａ，２４ｂの所定倍数となる領域）で形成することを前提に、一方の伝熱プレート２ａの第一領域と他方の伝熱プレート２ｂの第二領域とを同一の大きさに形成するようにすればよい。

このようにすれば、対向する伝熱プレート２ａ，２ｂの第一領域同士が対向するゾーンＡ、一方の伝熱プレート２ａの中央領域と他方の伝熱プレート２ｂの第一領域とが対向するゾーンＢ、互いの中央領域同士が対向するゾーンＣ、一方の伝熱プレート２ａの第二領域と他方の伝熱プレート２ｂの中央領域とが対向するゾーンＤ、及び互いの第二領域同士が対向するゾーンＥとが形成されることになる。これにより、第一空間Ｘ，Ｘ…を伝熱部２０ａ，２０ｂ，３０，４０の他端に向けて五段階で拡大することができ、熱媒体Ｍの流速が急激に速くなるのをさらに抑制することができ、当該熱媒体Ｍを円滑に流通させることができる。

上記の何れの実施形態においても、第一開口１２，１２’，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’及び第二開口１３，１３’，２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’を対角に配置したが、これに限定されるものではなく、例えば、第一開口１２，１２’，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂを伝熱部２０ａ，２０ｂの短手方向の一端側における両端部に穿設すると共に、第二開口１３，１３’，２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’を伝熱部２０ａ，２０ｂの短手方向の他端側における両端部に穿設するようにしてもよい。

本発明の一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。 同実施形態に係るプレート式熱交換器の縦断面図であって、図１のＩ−Ｉ断面図を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器を構成する一方の伝熱プレートの平面図であって、（イ）は、他方の面を示し、（ロ）は、一方の面を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器を構成する他方の伝熱プレートの平面図であって、（イ）は、他方の面を示し、（ロ）は、一方の面を示す。 同実施形態に係るプレート式熱交換器における伝熱プレートの配置、及び当該伝熱プレートで形成された第一空間及び第二空間の形状を説明するための概略図を示す。 本発明の第二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の平面図であって、（イ）は、他方の面を示し、（ロ）は、一方の面を示す。 他実施形態に係るプレート式熱交換器における伝熱プレートの形状、配置、第一空間及び第二空間の形状を説明するための概略説明図を示す。 別の実施形態に係るプレート式熱交換器における伝熱プレートの形状、配置、第一空間及び第二空間の形状を説明するための概略説明図を示す。 別の実施形態に係るプレート式熱交換器における伝熱プレートの形状、配置、第一空間及び第二空間の形状を説明するための概略説明図を示す。 従来のプレート式熱交換器における伝熱プレートの形状、配置、第一空間及び第二空間の形状を説明するための概略説明図を示す。

符号の説明

１ａ，１ｂ…ベースプレート、２ａ，２ｂ…伝熱プレート、３…第一エンドプレート、４…第二エンドプレート、１０ａ，１０ｂ…閉塞部、１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１，４１…折曲片部、１２，１２’，２２ａ，２２ａ’，２２ｂ，２２ｂ’…第一開口、１３，１３’，２３ａ，２３ａ’，２３ｂ，２３ｂ’…第二開口、１４…接続部、２０ａ，２０ｂ，３０，４０…伝熱部、２４ａ，２４ｂ…凹条、２５ａ，２５ｂ…凸条、２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ…膨出部、ＣＬ１…縦中心線（中心線）、ＣＬ２…横中心線（中心線）、Ｍ…熱媒体、Ｗ…被熱交換体、Ｐ１，Ｐ１’…第一流路、Ｐ２，Ｐ２’…第二流路、Ｘ…第一空間、Ｙ…第二空間

Claims (5)

1. 両端部のそれぞれに第一開口及び第二開口が並設されると共に、両面に複数条の凹条及び凸条が両端間に延びる中心線に対して所定角度を有して横切るように成形された複数枚の伝熱プレートが積層され、対向する凸条同士が交差衝合してなり、各伝熱プレートの外周端縁間が封止されることで、流体からなる熱媒体が流通する第一空間と、流体からなる被熱交換体が流通する第二空間とが各伝熱プレートを境にして交互に複数形成され、しかも、隣り合う一方の伝熱プレート及び他方の伝熱プレートの第一開口の開口端縁間が封止されることで、各伝熱プレートの第一開口が連なり、第一空間を介して連通して熱媒体を流出入させる一対の第一流路が形成されると共に、前記他方の伝熱プレート及び該他方の伝熱プレートと隣り合う別の一方の伝熱プレートの第二開口の開口端縁間が封止されることで、各伝熱プレートの第二開口が連なり、第二空間を介して連通して被熱交換体を流出入させる一対の第二流路が形成されてなるプレート式熱交換器において、一方の伝熱プレートは、一方の面側で且つ一端側の第一領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置、及び他方の面側で且つ他端側の第二領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成され、第一領域及び第二領域の凹条が長手方向に起伏してなり、他方の伝熱プレートは、他方の面側で且つ一端側の第一領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置、及び一方の面側で且つ他端側の第二領域内に形成された所定条数の凹条における裏側で凸条同士が衝合する位置を避けた位置に膨出部が形成され、第一領域及び第二領域の凹条が長手方向に起伏してなり、一方の伝熱プレートの一方の面と他方の伝熱プレートの他方の面との間に一端側の第一流路から熱媒体を流入される前記第一空間が形成され、一方の伝熱プレートの他方の面と他方の伝熱プレートの一方の面との間に前記第二空間が形成されてなることを特徴とするプレート式熱交換器。
2. 各伝熱プレートは、前記凹条及び凸条が長手方向で屈曲した態様で形成され、前記一方の伝熱プレート及び他方の伝熱プレートに兼用できるように構成されてなる請求項１記載のプレート式熱交換器。
3. 各伝熱プレートは、前記凹条及び凸条が直線状に形成され、一方の伝熱プレートの凹条及び凸条と他方の伝熱プレートの凹条及び凸条とが鏡像関係で形成されてなる請求項１記載のプレート式熱交換器。
4. 各伝熱プレートは、第一領域と第二領域との間に、膨出部が設けられることなく長手方向に非起伏状態をなす凹条及び凸条が所定条数形成された中央領域を有してなる請求項１乃至３の何れかに記載のプレート式熱交換器。
5. 一方の伝熱プレートは、第一領域の凹条及び中央領域の凹条の条数が、第二領域の凹条の条数に対して所定の倍数に設定される一方で、他方の伝熱プレートは、第二領域の凹条及び中央領域の凹条の条数が、第一領域の凹条の条数に対して所定の倍数に設定されてなる請求項４に記載のプレート式熱交換器。

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