JP7119016B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、重ね合わされた複数の伝熱プレートと、伝熱プレート間に流体を導入する導入部と、を備えるプレート式熱交換器に関する。

従来から、図１２に示すような、重ね合わされた複数の伝熱プレート１０１を備えるプレート式熱交換器１００が知られている（特許文献１参照）。

具体的に、プレート式熱交換器１００は、重ね合わされた複数の伝熱プレート１０１、及び複数の伝熱プレート１０１を該伝熱プレート１０１の積層方向の両側から挟み込む一対のフレームプレート１０２を有する本体部１０３と、本体部１０３に第一流体Ａを導入する筒状の第一導入部１０４と、本体部１０３に第二流体Ｂを導入する第二導入部１０５と、を備える。

本体部１０３では、第一流体Ａが流通する第一流路１０６と、第二流体Ｂが流通する第二流路１０７とが、各伝熱プレート１０１を介して交互に形成されている。また、本体部１０３では、各伝熱プレート１０１を貫通することで、前記積層方向に延び且つ第一導入部１０４から導入された第一流体Ａを各第一流路１０６に流入させる第一連通路１０８と、各伝熱プレート１０１を貫通することで、前記積層方向に延び且つ第二導入部１０５から導入された第二流体Ｂを各第二流路１０７に流入させる第二連通路１０９と、が形成されている。

一対のフレームプレート１０２のそれぞれは、厚板状の部材である。また、第一導入部１０４及び第二導入部１０５は、筒状の部位であり、先端が伝熱プレート１０１の孔周縁部（第一連通路１０８又は第二連通路１０９を構成する孔の周縁部）１１０、１１１にロウ付けによって接続されている。

このプレート式熱交換器１００では、第一導入部１０４から第一連通路１０８に導入された第一流体Ａが各第一流路１０６それぞれ流れると共に、第二導入部１０５から第二連通路１０９に導入された第二流体Ｂが各第二流路１０７をそれぞれ流れる。これにより、第一流体Ａと第二流体Ｂとが第一流路１０６と第二流路１０７とを隔てる伝熱プレート１０１を通じて熱交換する。

特開２０００－１９３３９０号公報

上記のプレート式熱交換器１００では、例えば、第一流体Ａとして蒸気等の高温の流体が第一導入部１０４から本体部１０３に導入されると、第一導入部１０４が第一流体Ａと同程度の温度まで上昇する。このとき、伝熱プレート１０１における第一導入部１０４の先端が接続されている部位（孔周縁部）１１０やその近傍部位は、第一導入部１０４と同様に、第一流体Ａと同程度の温度まで上昇し、熱膨張しようとする。

しかし、孔周縁部１１０が該孔周縁部１１０にロウ付けされている第一導入部１０４によって拘束され、且つ、伝熱プレート１０１における孔周縁部１１０の近傍部位が隣接する伝熱プレート１０１及びフレームプレート１０２等によって拘束されているため、孔周縁部１１０及びその近傍部位が熱膨張することができず、当該部位において大きな熱応力が発生する。

一方、第一流体Ａの供給が停止されると、孔周縁部１１０及びその近傍部位の温度が下がり、前記熱応力が低減する。

このような高温の第一流体Ａの供給・停止による一連のプロセスによって生じる繰り返し応力によって、伝熱プレート１０１において、孔周縁部１１０及びその近傍部位等の拘束された部位を起点とする熱疲労割れが生じ易くなる。

そこで、本発明は、流体の導入部と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生を抑えることが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。

本発明のプレート式熱交換器は、
それぞれが第一孔を有し且つ所定方向に重ね合わされる複数の伝熱プレートを有するプレート積層部と、
先端が前記所定方向に沿って前記プレート積層部に挿入され且つ該プレート積層部に第一流体を導入する筒状の第一導入部と、
前記プレート積層部に第二流体を導入する第二導入部と、を備え、
前記プレート積層部は、各伝熱プレート間に画定されるプレート間空間を複数有すると共に、各伝熱プレートの前記第一孔同士が連なることで前記所定方向に沿って延び且つ前記第一導入部によって導入された前記第一流体を前記複数のプレート間空間のうちの所定のプレート間空間である第一プレート間空間に流入させる第一連通路を有し、
前記第一導入部の先端は、前記第一プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの前記第一導入部による前記第一流体の導入方向における上流側の伝熱プレートの前記第一孔の孔周縁部、又は、該孔周縁部と重なる孔周縁部である積層部位あって、前記孔周縁部を有する伝熱プレートと隣接する伝熱プレートの前記第一孔の孔周縁部である積層部位に接続され、
前記複数のプレート間空間のうちの前記第一導入部の周面における前記先端を含む先端部位と接するプレート間空間では、前記第二流体が流通する。

かかる構成によれば、第一流体が第二流体より高温の流体の場合、第一導入部と伝熱プレートとの接続部位が第一流体によって加熱されても、第一導入部の周面の先端部位が第二流体によって冷やされ、これにより、第一導入部と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍の温度上昇が抑えられ、その結果、第一導入部と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生が抑えられる。

前記プレート式熱交換器において、前記第一導入部の周壁の厚さが前記伝熱プレートの厚さより大きい場合には、第一導入部の熱容量が大きくなるが、この場合でも、第一導入部の周面の先端部位が第二流体によって冷やされることで、第一導入部と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生が効果的に抑えられる。

前記プレート式熱交換器では、
前記プレート積層部は、前記第一導入部の前記先端の直下流で前記第一連通路と連通する前記第一プレート間空間より前記導入方向の上流側に位置するプレート間空間である上流側プレート間空間を、複数有し、
前記複数の上流側プレート間空間は、それぞれ前記第二流体を流通させ、前記第一導入部の前記先端部位と接するプレート間空間を含んでもよい。

かかる構成によれば、第一導入部の周面の先端部位と接するプレート間空間と隣り合うプレート間空間（上流側プレート間空間）にも第二流体が流通する。このため、前記先端部位と接するプレート間空間を流通する第二流体における第一流体からの熱の影響が抑えられ、即ち、前記先端部位と接するプレート間空間を流通する第二流体と前記隣り合うプレート間空間（上流側プレート間空間）を流通する第二流体とが熱交換することで、第一流体からの熱の影響を受けていても前記先端部位と接するプレート間空間を流通する第二流体の温度上昇が抑えられ、これにより、第一導入部の周面の先端部位に対する冷却効率が向上する。

また、前記プレート式熱交換器では、
前記プレート積層部は、前記導入方向における前記複数の伝熱プレートの上流側に重ね合わされ且つ前記伝熱プレートより厚い補強プレートを有し、
前記複数のプレート間空間は、前記補強プレートと該補強プレートと隣り合う前記伝熱プレートとの間に画定される空間を含み、
前記補強プレートと該補強プレートと隣り合う前記伝熱プレートとの間に画定される空間は、前記第二流体を流通させてもよい。

かかる構成によれば、プレート式熱交換器の強度等を確保するためのプレート（補強プレート）と、該プレートと隣り合う伝熱プレートとの間に画定される空間（プレート間空間）を利用して、流体間の熱交換や第一導入部の前記先端部位の冷却が可能となる。

また、前記プレート式熱交換器では、
前記上流側プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの少なくとも一方、又は前記上流側プレート間空間を画定する前記補強プレート及び前記伝熱プレートのうちの少なくとも一方は、前記第二流体が通過可能な開口部を有してもよい。

かかる構成によれば、上流側プレート間空間と隣り合う空間（プレート間空間又は補強プレートの外側の空間）から該上流側プレート間空間に第二流体が流入できる。

この場合、例えば、前記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それぞれは、第二孔を有し、
前記第二導入部は、筒状であり、且つ、先端を前記所定方向に沿って前記第一導入部側から前記プレート積層部に挿入し、
前記プレート積層部は、前記各伝熱プレートの前記第二孔同士が連なることで前記所定方向に沿って延び且つ前記第二導入部によって導入された前記第二流体を前記複数のプレート間空間のうちの前記第一プレート間空間と異なるプレート間空間である第二プレート間空間に流入させる第二連通路を有し、
前記第二導入部の前記先端の直下流で前記第二連通路と連通する前記第二プレート間空間は、前記第一導入部の前記先端の直下流で前記第一連通路と連通する前記第一プレート間空間に対して前記導入方向の上流側に位置すると共に、前記複数の上流側プレート間空間に含まれ、
前記複数の上流側プレート間空間における前記第二連通路と連通する第二プレート間空間以外の上流側プレート間空間は、該第二連通路と連通する第二プレート間空間と前記開口部を通じて連通していてもよい。

かかる構成によれば、プレート積層部において第二導入部の先端より前記導入方向の上流側に位置する上流側プレート間空間に対しても、第二連通路に連通する第二プレート間空間を介して第二流体が供給される。

また、前記プレート式熱交換器では、
前記第一導入部における前記先端を含む部位の周壁の厚さは、前記導入方向における他の部位の周壁の厚さより小さくてもよい。

このように、第一導入部における伝熱プレートとの接続部位（先端を含む部位）の周壁の厚さを他の部位の周壁の厚さより小さくすることで該先端を含む部位の熱容量が抑えられ、これにより、第二流体による該先端を含む部位の冷却効果が向上し、その結果、第一導入部と伝熱プレートとの接続部位での熱応力の発生をより確実に抑えることができる。

また、前記プレート式熱交換器では、
前記第一導入部は、該第一導入部の周面における前記先端部位に、フランジ状の部位を有してもよい。

かかる構成によれば、第一導入部が有するフランジ状の部位が第二流体の流通するプレート間空間に位置するため、第一導入部の先端部位において第二流体によって冷やされる部位の面積（表面積）が増大して該第二流体による該部位の冷却効率が向上し、その結果、第一導入部と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍の温度上昇がより効果的に抑えられる。

この場合、
前記フランジ状の部位は、前記第一導入部の前記先端を含むと共に、前記第一プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの前記第一流体の導入方向における上流側の伝熱プレートの前記第一孔の孔周縁部、又は、該孔周縁部と重なる前記積層部位に接続されることが好ましい。

このように、フランジ状の部位が第一導入部の前記先端を含むことで、第一導入部と伝熱プレートとの接触面積が増加するため、第一導入部と伝熱プレートとの接続強度を十分に確保することができる。即ち、かかる構成によれば、第一導入部と伝熱プレートとの接続部位における冷却効果の向上と、第一導入部と伝熱プレートとの接続強度の確保との両方を実現できる。

また、前記プレート式熱交換器は、
前記導入方向における前記複数の伝熱プレートのうちの最も下流側の伝熱プレートにおいて前記第一孔に挿入された状態で該第一孔を封止する閉止部材を備え、
前記閉止部材の周縁部における第一導入部側の端は、前記第一プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの前記導入方向の下流側の伝熱プレートの前記第一孔の孔周縁部、又は、該孔周縁部と重なる孔周縁部である積層部位であって、前記孔周縁部を有する伝熱プレートと隣接する伝熱プレートの前記第一孔の孔周縁部である積層部位に接続され、
前記複数のプレート間空間のうちの前記閉止部材の挿入部位の周面における前記端を含む部位と接するプレート間空間では、前記第二流体が流通してもよい。

かかる構成によれば、第一流体が第二流体より高温の流体の場合、閉止部材と伝熱プレートとの接続部位が第一流体によって加熱されても、閉止部材の挿入部位の周面における前記端を含む部位が第二流体によって冷やされ、これにより、閉止部材と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍の温度上昇が抑えられ、その結果、閉止部材と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生が抑えられる。

以上より、本発明によれば、流体の導入部と伝熱プレートとの接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生を抑えることができるプレート式熱交換器を提供することができる。

図１は、本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、前記プレート式熱交換器の正面図である。 図３は、構成の一部を省略した状態の前記プレート式熱交換器の分解斜視図である。 図４は、前記プレート式熱交換器が備える伝熱プレートであって、四隅の孔の大きさが同じ伝熱プレートの正面図である。 図５は、前記プレート式熱交換器が備える伝熱プレートであって、四隅の孔の大きさが異なる伝熱プレートの正面図である。 図６は、図２におけるＶＩ－ＶＩ位置の断面図である。 図７は、図２におけるＶＩＩ－ＶＩＩ位置の断面図である。 図８は、図２におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ位置の断面図及び該断面の一部拡大図である。 図９は、他実施形態に係るプレート式熱交換器の構成を説明するための図である。 図１０は、他実施形態に係るプレート式熱交換器の構成を説明するための図である。 図１１は、他実施形態に係る伝熱プレートの正面図である。 図１２は、従来のプレート式熱交換器の断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１～図８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（以下、単に「熱交換器」とも称する。）は、図１～図３に示すように、それぞれが複数の孔２１、２２、２３、２４を有し且つ所定方向に重ね合わされる複数の伝熱プレート２０を有するプレート積層部２を備え、第一流体Ａと第二流体Ｂとを熱交換させる。本実施形態の伝熱プレート２０は、矩形状であり、四隅に孔（第一孔２１、第二孔２２、第三孔２３、第四孔２４）を有する。尚、以下の説明では、伝熱プレート２０が重ね合わされる方向（所定方向）を直交座標系のＸ軸方向とし、伝熱プレート２０の短辺方向を直交座標系のＹ軸方向とし、伝熱プレート２０の長辺方向を直交座標系のＺ軸方向とする。

また、熱交換器１は、プレート積層部２に第一流体Ａを導入する第一導入部４Ａと、プレート積層部２から第一流体Ａを導出させる第一導出部４Ｂと、プレート積層部２に第二流体Ｂを導入する第二導入部５Ａと、プレート積層部２から第二流体Ｂを導出させる第二導出部５Ｂと、を備える。これら第一導入部４Ａと第一導出部４Ｂとは、その先端４１０を含む部位（挿入部位）４１１を、プレート積層部２のＸ軸方向の一方側における伝熱プレート２０の第一孔２１と第三孔２３とに対応する孔に挿入している（図６及び図７参照）。また、第二導入部５Ａと第二導出部５Ｂとは、その先端５１０を含む部位（挿入部位）５１１を、プレート積層部２のＸ軸方向の一方側における伝熱プレート２０の第二孔２２と第四孔２４とに対応する孔に挿入している（図６及び図７参照）。

また、熱交換器１は、プレート積層部２のＸ軸方向の他方側における伝熱プレート２０の第一孔２１と第三孔２３とに対応する孔に挿入されて該孔を封止する二つの第一閉止部材６Ａと、プレート積層部２のＸ軸方向の他方側における伝熱プレート２０の第二孔２２と第四孔２４とに対応する孔に挿入されて該孔を封止する二つの第二閉止部材６Ｂと、を備える。

本実施形態の熱交換器１では、該熱交換器１を構成する各構成同士の接続部位、例えば、伝熱プレート２０同士の当接部位及び接続部位や、第一導入部４Ａ、第一導出部４Ｂ、第二導入部５Ａ、及び第二導出部５Ｂと伝熱プレート２０との接続部位は、ロウ付けによって液密状態で接続されている。

プレート積層部２は、Ｘ軸方向に重ね合わされる複数の伝熱プレート２０と、複数の伝熱プレートをＸ軸方向の両側から挟み込む複数の補強プレート３Ａ、３Ｂと、を備える。このプレート積層部２では、伝熱プレート２０を境にして第一プレート間空間ＳＰ１と、第二プレート間空間ＳＰ２とが交互に形成されている。これら第一プレート間空間ＳＰ１と第二プレート間空間ＳＰ２とは、流体Ａ、Ｂが流通可能な流路空間である。即ち、第一プレート間空間ＳＰ１は、第一流体Ａが流通可能な空間であり、第二プレート間空間ＳＰ２は、第二流体Ｂが流通可能な空間である。

複数の伝熱プレート２０のそれぞれは、図４及び図５にも示すように、Ｘ軸方向と直交する方向に広がる伝熱部２５と、伝熱部２５の外周縁の全域から該伝熱部２５と面交差する方向に延出する環状の嵌合部２９と、を備える。各伝熱プレート２０の伝熱部２５は、複数の凹部２５ａと複数の凸部２５ｂとを有する。本実施形態の複数の伝熱プレート２０では、伝熱部２５における凹部２５ａ及び凸部２５ｂの配置パターンが二種類ある。これら二種類の配置パターンのうち一方の配置パターン（図４参照）は、他方の配置パターン（図５参照）を、縦中心線ＣＬ１と横中心線ＣＬ２との交点を通り且つＸ軸方向に延びる軸を回転中心にして１８０°回転させた構成と同じである。以下では、二種類の配置パターンのうちの一方の配置パターンを有する伝熱プレート２０の伝熱部２５の構成について詳細に説明する。尚、縦中心線ＣＬ１は、伝熱部２５のＹ軸方向の中央位置をＺ軸方向に延びる線であり、横中心線ＣＬ２は、伝熱部２５のＺ軸方向の中央位置をＹ軸方向に延びる線である。

伝熱部２５は、Ｘ軸方向から見てＺ軸方向に長尺な矩形状である。この伝熱部２５は、凹部２５ａ及び凸部２５ｂを有する。本実施形態の伝熱部２５は、Ｘ軸方向における一方側の面（第一面）Ｓ１及び他方側の面（第二面）Ｓ２のそれぞれに、複数の凹部２５ａ及び複数の凸部２５ｂを有する。

本実施形態の伝熱プレート２０は、金属プレートがプレス成型されることによって形成されている。このため、伝熱部２５の第一面Ｓ１の凹部２５ａと、伝熱部２５の第二面Ｓ２の凸部２５ｂとは、表裏の関係にある。また、伝熱部２５の第一面Ｓ１の凸部２５ｂと、伝熱部２５の第二面Ｓ２の凹部２５ａとは、表裏の関係にある。即ち、伝熱部２５において、第二面Ｓ２の凸部２５ｂが第一面Ｓ１の凹部２５ａとＸ軸方向から見て重なる位置に形成されていると共に、第二面Ｓ２の凹部２５ａが第一面Ｓ１の凸部２５ｂとＸ軸方向から見て重なる位置に形成されている。

具体的に、伝熱部２５は、Ｚ軸方向の中央部に配置される主伝熱部２６と、Ｚ軸方向における伝熱部２５の両端部に配置される一対の端部２７と、Ｚ軸方向における主伝熱部２６の一方側と他方側とにおいて該主伝熱部２６と端部２７との間に配置される一対の堰部２８と、を有する。

主伝熱部２６は、伝熱プレート２０において、該伝熱プレート２０を境に形成される第一プレート間空間ＳＰ１と第二プレート間空間ＳＰ２とを流体Ａ、Ｂが流れるときに、これら流体Ａ、Ｂ間の熱交換の大部分が行われる部位である。

この主伝熱部２６は、両面に、複数の凹部２６ａ（２５ａ）及び複数の凸部２６ｂ（２５ｂ）をそれぞれ有する。これら複数の凹部２６ａ及び複数の凸部２６ｂは、伝熱効率や熱交換を行う流体（第一流体Ａ及び第二流体Ｂ）の種類等に応じて配置や形態が設定される。本実施形態の主伝熱部２６の複数の凹部２６ａ及び複数の凸部２６ｂのそれぞれは、縦中心線ＣＬ１及び横中心線ＣＬ２のそれぞれに対して傾斜する方向に延びているが、この形状（配置）に限定されない。尚、これら複数の凹部２６ａは、伝熱部２５の複数の凹部２５ａに含まれ、複数の凸部２６ｂは、伝熱部２５の複数の凸部２５ｂに含まれる。

一対の端部２７のそれぞれは、Ｘ軸方向、即ち、伝熱プレート２０の厚さ方向に貫通する複数の孔２１、２２、２３、２４と、Ｙ軸方向に延びる複数の凹部２７ａ（２５ａ）及び複数の凸部２７ｂ（２５ｂ）と、を有する。

本実施形態の各端部２７は、二つの孔２１、２２、２３、２４を有する。これら二つの孔２１、２２、２３、２４は、Ｙ軸方向に間隔をあけて配置されている。これにより、伝熱プレート２０の四隅には、孔２１、２２、２３、２４がそれぞれ配置される。本実施形態の伝熱プレート２０では、これら四つの孔（第一孔２１、第二孔２２、第三孔２３、第四孔２４）は、それぞれ円形の孔であり、各孔２１、２２、２３、２４の大きさ（直径）は、同じである（図４参照）。尚、プレート積層部２が有する複数の伝熱プレート２０において、Ｘ軸方向の一方側の端から二枚目の伝熱プレート２０Ａと、他方側の端から二枚目の伝熱プレート２０Ａとは、残りの伝熱プレート２０の第二孔２２及び第四孔２４に相当する位置に、これら第二孔２２及び第四孔２４より径の大きな大径孔２２Ａ、２４Ａを有する（図３及び図５参照）。

複数の凹部２７ａと複数の凸部２７ｂとのそれぞれは、伝熱プレート２０の端部２７における二つの孔２１、２２、２３、２４の間をＹ軸方向に延びている。具体的には、Ｚ軸方向の一方側の端部２７では、複数の凹部２７ａと複数の凸部２７ｂとのそれぞれは、第一孔２１と第二孔２２又は大径孔２２Ａとの間をＹ軸方向に延びている。また、Ｚ軸方向の他方側の端部２７では、複数の凹部２７ａと複数の凸部２７ｂとのそれぞれは、第三孔２３と第四孔２４又は大径孔２４Ａとの間をＹ軸方向に延びている。これら複数の凹部２７ａと複数の凸部２７ｂとは、Ｚ軸方向に凹部２７ａと凸部２７ｂとが交互に並ぶように、配置されている。本実施形態の各端部２７では、各凹部２７ａは、二つの孔２１、２２、２３、２４の間をＹ軸方向に断続して延び、各凸部２７ｂは、二つの孔２１、２２、２３、２４の間をＹ軸方向に連続して延びている。尚、これら複数の凹部２７ａは、伝熱部２５の複数の凹部２５ａに含まれ、複数の凸部２７ｂは、伝熱部２５の複数の凸部２５ｂに含まれる。また、図４及び図５において、凹凸関係を明確にすべく、凹部２７ａにドットを付している。

図６及び図７にも示すように、複数の伝熱プレート２０が重ね合わされた状態において、隣り合う伝熱プレート２０の各端部２７の対応する孔２１、２２、２３、２４の周縁部（孔周縁部）２１０、２２０、２３０、２４０同士は、当接した状態で対向し、又は間隔をあけた状態で対向している。

図４に示す例では、Ｙ軸方向の一方側の孔２１、２３の孔周縁部２１０、２３０が凹部２７ａの窪む方向と同じ方向に窪み（変位し）、Ｙ軸方向の他方側の孔２２、２４の孔周縁部２２０、２４０が凸部２７ｂの膨出方向と同じ方向に膨出（変位）している。これに対し、図４に示す伝熱プレート２０と隣り合う伝熱プレート２０では、Ｙ軸方向の一方側の孔２１、２３の孔周縁部２１０、２３０が凸部２７ｂの膨出する方向と同じ方向に膨出（変位）し、Ｙ軸方向の他方側の孔２２、２４の孔周縁部２２０、２４０が凹部２７ａの窪む方向と同じ方向に窪んでいる（変位している）。

Ｘ軸方向から見て、これら隣り合う伝熱プレート２０における各端部２７の膨出し又は窪んだ孔周縁部２１０、２３０のＸ軸方向の変位量（Ｘ軸方向の位置）は、複数の伝熱プレート２０がＸ軸方向に重ね合わされたときに、隣り合う伝熱プレート２０の孔周縁部２１０、２３０同士が当接し、又は間隔をあけるように設定されている（図６及び図７参照）。また、Ｘ軸方向から見て、隣り合う伝熱プレート２０における各端部２７の窪み又は膨出した孔周縁部２２０、２４０のＸ軸方向の変位量（Ｘ軸方向の位置）は、隣り合う伝熱プレート２０の孔周縁部２２０、２４０同士が間隔をあけ、又は当接するように設定されている。尚、図４において、凹凸関係を明確にすべく、窪んでいる孔周縁部２１０、２３０にドットを付している。

図３～図５に示すように、一対の堰部２８のそれぞれは、第一面Ｓ１又は第二面Ｓ２に沿って第一孔２１又は第二孔２２から主伝熱部２６に向かう流体Ａ、Ｂの流れをＹ軸方向に拡散させ、又は、第一面Ｓ１又は第二面Ｓ２に沿って主伝熱部２６から第三孔２３又は第四孔２４に向かう流体Ａ、Ｂの流れをＹ軸方向に集束させる部位である。

具体的に、各堰部２８は、両面に、複数の凹部２８ａ（２５ａ）及び複数の凸部２８ｂ（２５ｂ）をそれぞれ有する。これら複数の凹部２８ａ及び複数の凸部２８ｂは、主伝熱部２６のＹ軸方向の寸法や、各孔２１、２２、２３、２４から主伝熱部２６までの距離、熱交換を行う流体Ａ、Ｂの種類等に応じて配置や形態が設定されるものであり、図４及び図５に示す形状や配置に限定されない。この堰部２８においても、伝熱プレート２０を境に形成される第一プレート間空間ＳＰ１と第二プレート間空間ＳＰ２とを流体Ａ、Ｂが流れるときに、これら流体Ａ、Ｂ間の熱交換が行われる。尚、これら複数の凹部２８ａは、伝熱部２５の複数の凹部２５ａに含まれ、複数の凸部２８ｂは、伝熱部２５の複数の凸部２５ｂに含まれる。また、図４及び図５において、凹凸関係を明確にすべく、凹部２８ａにドットを付している。

複数の補強プレートは、図１～図３、図６及び図７に示すように、複数の伝熱プレート２０のＸ軸方向の一方側に重ね合わされる第一補強プレート３Ａと、複数の伝熱プレート２０のＸ軸方向の他方側に重ね合わされる第二補強プレート３Ｂと、を含む。即ち、プレート積層部２は、複数の伝熱プレート２０をＸ軸方向の外側から挟み込む少なくとも一対の補強プレート３Ａ、３Ｂを備える。

これら第一補強プレート３Ａと第二補強プレート３Ｂとのそれぞれは、伝熱プレート２０の各孔２１、２２、２３、２４と対応する位置（具体的には、Ｘ軸方向から見て重なる位置）に孔３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ、３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、３４Ｂを有する。本実施形態のプレート積層部２では、複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の一方側においてＺ軸方向に間隔をあけて二つの第一補強プレート３Ａが配置され、複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の他方側においてＺ軸方向に間隔をあけて二つの第二補強プレート３Ｂが配置されている。即ち、本実施形態のプレート積層部２は、二対の補強プレート３Ａ、３Ｂを有する。

第一補強プレート３Ａは、伝熱プレート２０の端部２７及び堰部２８と対応する形状（輪郭）を有し、Ｘ軸方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の一方側の端にある伝熱プレート２０の端部２７及び堰部２８と重なる平板状の部材である。この第一補強プレート３Ａの厚さは、伝熱プレート２０の厚さより大きい。本実施形態のプレート積層部２は、二つの第一補強プレート３Ａを有し、これら二つの第一補強プレート３Ａは、複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の一方側の端にある伝熱プレート２０において、Ｚ軸方向の一端側の端部２７及び堰部２８と他端側の端部２７及び堰部２８とに重なる。

Ｚ軸方向の一端側の第一補強プレート３Ａは、隣り合う伝熱プレート２０の第一孔２１と第二孔２２とのそれぞれに対応する位置（Ｘ軸方向から見て重なる位置）に、Ｘ軸方向に貫通する孔３１Ａ、３２Ａを有する。また、Ｚ軸方向の他方側の第一補強プレート３Ａは、隣り合う伝熱プレート２０の第三孔２３と第四孔２４とのそれぞれに対応する位置（Ｘ軸方向から見て重なる位置）に、Ｘ軸方向に貫通する孔３３Ａ、３４Ａを有する。

第二補強プレート３Ｂは、第一補強プレート３Ａと同様に、伝熱プレート２０の端部２７及び堰部２８と対応する形状（輪郭）を有し、Ｘ軸方向に重ね合わされた複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の他方側の端にある伝熱プレート２０の端部２７及び堰部２８と重なる平板状の部材である。この第二補強プレート３Ｂの厚さは、伝熱プレート２０の厚さより大きい。本実施形態のプレート積層部２は、二つの第二補強プレート３Ｂを有し、これら二つの第二補強プレート３Ｂは、複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の他方側の端にある伝熱プレート２０において、Ｚ軸方向の一端側の端部２７及び堰部２８と他端側の端部２７及び堰部２８とに重なる。

Ｚ軸方向の一端側の第二補強プレート３Ｂは、隣り合う伝熱プレート２０の第一孔２１と第二孔２２とのそれぞれに対応する位置（Ｘ軸方向から見て重なる位置）に、Ｘ軸方向に貫通する孔３１Ｂ、３２Ｂを有する。また、Ｚ軸方向の他方側の第二補強プレート３Ｂは、隣り合う伝熱プレート２０の第三孔２３と第四孔２４とのそれぞれに対応する位置（Ｘ軸方向から見て重なる位置）に、Ｘ軸方向に貫通する孔３３Ｂ、３４Ｂを有する。

以上のように構成される複数の伝熱プレート２０及び複数の補強プレート３Ａ、３Ｂが、図６～図８に示すように、Ｘ軸方向に重ね合わされることで、プレート積層部２が構成されている。このプレート積層部２において重ね合わされている複数の伝熱プレート２０では、Ｘ軸方向に隣り合う伝熱プレート２０のうちの一方の伝熱プレート２０の嵌合部２９は、Ｘ軸方向に隣り合う伝熱プレート２０のうちの他方の伝熱プレート２０の嵌合部２９に外嵌されている。このとき、プレート積層部２では、凹部２５ａと凸部２５ｂとの二種類の配列パターンのうちの一方の配列パターンの伝熱部２５を有する伝熱プレート２０と、他方の配列パターンの伝熱部２５を有する伝熱プレート２０とが、Ｘ軸方向に交互に配置されている。そして、このプレート積層部２では、Ｘ軸方向に隣り合う伝熱プレート２０の対向する位置にある凸部２５ｂ同士が当接することによって（図８参照）、各伝熱プレート２０間のそれぞれにプレート間空間ＳＰが画定（形成）されている。即ち、プレート積層部２は、複数のプレート間空間ＳＰを有している。

また、プレート積層部２では、各伝熱プレート２０の対応する位置にある孔２１、２２、２３、２３同士がＸ軸方向に連なっている。このとき、互いに対向し且つ相手側（隣り）の伝熱プレート２０に向けて膨出する孔周縁部２１０、２２０、２３０、２４０同士が当接している。

具体的には、各伝熱プレート２０の第一孔２１同士、第二孔２２同士、第三孔２３同士、第四孔２４同士がそれぞれＸ軸方向に連なってＸ軸方向に延びる流路空間を形成している（図３、図６、及び図７参照）。この第一孔２１同士が連通することで形成される流路空間は、複数のプレート間空間ＳＰのうちの所定のプレート間空間である第一プレート間空間ＳＰ１に第一流体Ａを供給する第一流入路（第一連通路）Ｐａ１である。また、第二孔２２同士が連通することで形成される流路空間は、複数のプレート間空間ＳＰのうちの第一プレート間空間ＳＰ１と異なるプレート間空間である第二プレート間空間ＳＰ２に第二流体Ｂを供給する第二流入路（第二連通路）Ｐｂ１である。また、第三孔２３同士が連通することで形成される流路空間は、第一プレート間空間ＳＰ１から第一流体Ａを流出させる第一流出路Ｐａ２である。また、第四孔２４同士が連通することで形成される流路空間は、第二プレート間空間ＳＰ２から第二流体Ｂを流出させる第二流出路Ｐｂ２である。そして、第一流入路Ｐａ１は、第一導入部４Ａと連通し、第一流出路Ｐａ２は、第一導出部４Ｂと連通し、第二流入路Ｐｂ１は、第二導入部５Ａと連通し、第二流出路Ｐｂ２は、第二導出部５Ｂと連通している。

以上のように構成されるプレート積層部２の内部における流路構成の詳細については、後述する。

第一導入部４Ａと第一導出部４Ｂとは、同じ構成であり、以下では、図１～図３、図６、及び図７を参照しつつ、第一導入部４Ａについて詳細に説明する。

第一導入部４Ａは、筒状の部材である。本実施形態の第一導入部４Ａは、Ｘ軸方向に真っ直ぐに延びる筒状である。この第一導入部４Ａは、先端４１０をプレート積層部２に挿入した状態で配置されている。より詳しくは、第一導入部４Ａは、プレート積層部２において、第一補強プレート３Ａの孔３１Ａと、伝熱プレート２０の第一孔２１と、に挿入されている。

具体的に、第一導入部４Ａは、円筒状の第一本体４１と、第一本体４１に設けられたフランジ部４２、４３と、を有する。本実施形態の第一導入部４Ａは、第一本体４１の先端部に二つのフランジ部４２、４３を有する。

第一本体４１は、円筒状の部位である。この第一本体４１の周壁の厚さは、伝熱プレート２０の厚さより大きい。第一本体４１において、プレート積層部２に挿入されている挿入部位（先端４１０を含む部位）４１１の周壁の厚さは、Ｘ軸方向における他の部位の周壁の厚さより小さい。本実施形態の挿入部位４１１の外径は、Ｘ軸方向の各位置において一定であり、挿入部位４１１の内径は、先端に向かうにつれて大きくなっている。即ち、挿入部位４１１では、周壁の厚さが先端に向かうにつれて小さくなっている。本実施形態の第一本体４１では、挿入部位４１１の先端の周壁の厚さも、伝熱プレート２０の厚さより大きい。

二つのフランジ部４２、４３のそれぞれは、第一本体４１の挿入部位４１１の外周面から径方向外側に広がる部位である。一方のフランジ部４２は、挿入部位４１１の先端から径方向外側に広がり、伝熱プレート２０の孔周縁部２１０に接続されている。他方のフランジ部４３は、一方のフランジ部４２に対してＸ軸方向の一方側に間隔をあけた位置から径方向外側に広がり、一方のフランジ部４２が接続されている伝熱プレート２０と異なる（隣り合う）伝熱プレート２０の孔周縁部２１０に接続されている。

詳しくは、二つのフランジ部４２、４３は、Ｘ軸方向に隣り合う伝熱プレート２０においてＸ軸方向に間隔をあけて対向する孔周縁部２１０の互いに対向する面にそれぞれ接続されている。換言すると、Ｘ軸方向に間隔をあけて並ぶ二つのフランジ部４２、４３は、Ｘ軸方向に間隔をあけて対向する二つの孔周縁部２１０によってＸ軸方向の外側から挟み込まれている。本実施形態の一方のフランジ部４２は、複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の一方側の端から二枚目の伝熱プレート２０の孔周縁部２１０におけるＸ軸方向の一方側を向いた面に接続され、他方のフランジ部４３は、Ｘ軸方向の一方側の端の伝熱プレート２０の孔周縁部２１０における他方側を向いた面に接続されている（図６参照）。尚、本実施形態の第一導入部４Ａにおいて先端４１０とは、第一導入部４ＡにおけるＸ軸方向の他方側の端（図６における下端）であり、第一本体４１のＸ軸方向の他方側の端（先端面）と、一方のフランジ部４２のＸ軸方向の他方側の端（他方側を向く面）と、を含む。

第一導出部４Ｂは、上述のように第一導入部４Ａと同じ構成であり、先端４１０を含む部位（挿入部位）４１１を、プレート積層部２における第一補強プレート３Ａの孔３３Ａと、伝熱プレート２０の第三孔２３と、に挿入している（図７参照）。そして、一方のフランジ部４２は、複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の一方側の端から二枚目の伝熱プレート２０の孔周縁部２３０におけるＸ軸方向の一方側を向いた面に接続され、他方のフランジ部４３は、Ｘ軸方向の一方側の端の伝熱プレート２０の孔周縁部２３０における他方側を向いた面に接続されている。

第二導入部５Ａと第二導出部５Ｂとは、同じ構成であり、以下では、図１～図３、図６、及び図７を参照しつつ、第二導入部５Ａについて詳細に説明する。

第二導入部５Ａは、筒状の部材である。本実施形態の第二導入部５Ａは、Ｘ軸方向に真っ直ぐに延びる筒状である。この第二導入部５Ａは、先端５１０をプレート積層部２に挿入した状態で配置されている。より詳しくは、第二導入部５Ａは、プレート積層部２において、第一補強プレート３Ａの孔３２Ａに挿入されている。

具体的に、第二導入部５Ａは、円筒状の第二本体５１と、第二本体５１の先端部に設けられたフランジ部５２と、を有する。

第二本体５１は、円筒状の部位である。この第二本体５１の周壁の厚さは、伝熱プレート２０の厚さより大きい。第二本体５１において、プレート積層部２に挿入されている挿入部位（先端５１０を含む部位）５１１の周壁の厚さは、Ｘ軸方向における他の部位の周壁の厚さより小さい。本実施形態の挿入部位５１１の外径は、Ｘ軸方向の各位置において一定であり、挿入部位５１１の内径は、先端に向かうにつれて大きくなっている。即ち、挿入部位５１１では、周壁の厚さが先端に向かうにつれて小さくなっている。本実施形態の第二本体５１では、挿入部位５１１とＸ軸方向に隣接する部位から先端５１０に向かうにつれて周壁の厚さが小さくなっている。

フランジ部５２は、第二本体５１の挿入部位５１１の外周面から径方向外側に広がる部位である。本実施形態のフランジ部５２は、挿入部位５１１の先端から径方向外側に広がり、伝熱プレート２０の孔周縁部２２０に接続されている。

詳しくは、フランジ部５２は、第一補強プレート３Ａの孔３２Ａの孔周縁部と、該第一補強プレート３Ａと隣り合う伝熱プレート２０の孔周縁部２２０と、に挟み込まれている。本実施形態のフランジ部５２は、第一補強プレート３Ａの孔３２Ａの孔周縁部におけるＸ軸方向の他方側を向いた面と、該面と対向し且つ複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の一方側の端の伝熱プレート２０の孔周縁部２２０における一方側を向いた面と、のそれぞれに接続されている。尚、本実施形態の第二導入部５Ａにおいて先端５１０とは、第二導入部５ＡにおけるＸ軸方向の一方他方側の端（図６における下端）であり、第二本体５１のＸ軸方向の他方側の端（先端面）と、フランジ部５２におけるＸ軸方向の他方側の端（他方側を向く面）と、を含む。

第二導出部５Ｂは、上述のように第二導入部５Ａと同じ構成であり、先端５１０を含む部位（挿入部位）５１１を、プレート積層部２における第一補強プレート３Ａの孔３４Ａに挿入している（図７参照）。そして、フランジ部５２は、第一補強プレート３Ａの孔３４Ａの孔周縁部と該第一補強プレート３Ａと隣り合う伝熱プレート２０の孔周縁部２４０とに挟み込まれている。本実施形態のフランジ部５２は、第一補強プレート３Ａの孔３４Ａの孔周縁部におけるＸ軸方向の他方側を向いた面と、該面と対向し且つ複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の一方側の端の伝熱プレート２０の孔周縁部２４０における一方側を向いた面と、のそれぞれに接続されている。

第一閉止部材６Ａは、図３、図６、及び図７に示すように、板状の部材である。具体的に、第一閉止部材６Ａは、円盤状の第三本体６１Ａと、第三本体６１Ａの周面から延びるフランジ部６２Ａ、６３Ａと、を有する。本実施形態の第一閉止部材６Ａは、二つのフランジ部６２Ａ、６３Ａを有する。

第三本体６１Ａは、プレート積層部２に挿入された状態で配置されている。より詳しくは、第三本体６１Ａは、プレート積層部２において、第二補強プレート３Ｂの孔３１Ｂ、３３Ｂと、伝熱プレート２０の第一孔２１又は第三孔２３と、に挿入されている。この第三本体６１Ａでは、周縁部を残してＸ軸方向の一方側の面が窪んでいる。

二つのフランジ部６２Ａ、６３Ａのうちの一方のフランジ部６２Ａは、第三本体６１ＡにおけるＸ軸方向の一方側の端から径方向外側に広がり、伝熱プレート２０の孔周縁部２１０、２３０に接続されている。他方のフランジ部６３Ａは、一方のフランジ部６２Ａに対してＸ軸方向の他方側に間隔をあけた位置から径方向外側に広がり、伝熱プレート２０の孔周縁部２１０、２３０に接続されている。

詳しくは、二つのフランジ部６２Ａ、６３Ａは、Ｘ軸方向に隣り合う伝熱プレート２０においてＸ軸方向に間隔をあけて対向する孔周縁部２１０の互いに対向する面にそれぞれ接続されている。換言すると、Ｘ軸方向に間隔をあけて並ぶ二つのフランジ部６２Ａ、６３Ａは、Ｘ軸方向に間隔をあけて対向する二つの孔周縁部２１０、２３０によってＸ軸方向の外側から挟み込まれている。本実施形態の一方のフランジ部６２Ａは、複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の他方側の端から二枚目の伝熱プレート２０の孔周縁部２１０、２３０におけるＸ軸方向の他方側を向いた面に接続され、他方のフランジ部６３Ａは、Ｘ軸方向の他方側の端の伝熱プレート２０の孔周縁部２１０、２３０における一方側を向いた面に接続されている（図６及び図７参照）。尚、本実施形態の第一閉止部材６Ａの周縁部におけるＸ軸方向の一方側の端とは、第三本体６１Ａの周縁部におけるＸ軸方向の一方側の端（一方側を向く面）と、一方のフランジ部６２ＡのＸ軸方向の一方側の端（一方側を向く面）と、を含む。

第二閉止部材６Ｂは、板状の部材である。具体的に、第二閉止部材６Ｂは、円盤状の第四本体６１Ｂと、第四本体６１Ｂの周面から延びるフランジ部６２Ｂと、を有する。

第四本体６１Ｂは、プレート積層部２に挿入された状態で配置されている。より詳しくは、第四本体６１Ｂは、プレート積層部２において、第二補強プレート３Ｂの孔３２Ｂ、３４Ｂに挿入されている。

フランジ部６２Ｂは、第四本体６１Ｂから径方向外側に広がる部位である。本実施形態のフランジ部６２Ｂは、第四本体６１Ｂの外周面におけるＸ軸方向の他方側の端部を除いた部位から径方向外側に広がり、伝熱プレート２０の孔周縁部２２０、２４０に接続されている。

詳しくは、フランジ部６２Ｂは、第二補強プレート３Ｂの孔３２Ｂ、３４Ｂの孔周縁部と、該第二補強プレート３Ｂと隣り合う伝熱プレート２０の孔周縁部２２０、２４０と、に挟み込まれている。本実施形態のフランジ部６２Ｂは、第二補強プレート３Ｂの孔３２Ｂ、３４Ｂの孔周縁部におけるＸ軸方向の一方側を向いた面と、該面と対向し且つ複数の伝熱プレート２０におけるＸ軸方向の他方側の端の伝熱プレート２０の孔周縁部２２０、２４０における他方側を向いた面と、のそれぞれに接続されている。

以上のように構成される熱交換器１のプレート積層部２の内部には、第一流体Ａ及び第二流体Ｂが流通する複数の流路空間が形成されている。以下、これら複数の流路空間の詳細な構成について、図３、図６～図８を参照しつつ、説明する。

本実施形態のプレート積層部２は、上述のように、重ね合わされた複数の伝熱プレート２０のプレート間のそれぞれにプレート間空間ＳＰが画定されている。

これら複数のプレート間空間ＳＰのうち第一流入路Ｐａ１及び第一流出路Ｐａ２に連通するプレート間空間ＳＰは、第一流体Ａが流通する第一プレート間空間ＳＰ１であり、第二流入路Ｐｂ１及び第二流出路Ｐｂ２に連通するプレート間空間ＳＰは、第二流体Ｂが流通する第二プレート間空間ＳＰ２である。即ち、プレート積層部２において、第一流入路Ｐａ１、第一流出路Ｐａ２、第二流入路Ｐｂ１、第二流出路Ｐｂ２に直接連通するプレート間空間ＳＰが、第一プレート間空間ＳＰ１又は第二プレート間空間ＳＰ２である。熱交換器１では、第一流体Ａと第二流体Ｂとが、互いに隣り合う第一プレート間空間ＳＰ１と第二プレート間空間ＳＰ２とを流通したときに熱交換を行う。

また、複数のプレート間空間ＳＰのうちの、第一導入部４Ａの先端４１０の直下流で第一流入路Ｐａ１と連通する第一プレート間空間ＳＰ１より、第一導入部４Ａにおける第一流体Ａの流入方向（図６の符号Ａの矢印参照：以下、単に、「導入方向」と称する。）の上流側に位置するプレート間空間ＳＰは、上流側プレート間空間ＳＰｕである。プレート積層部２は、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕを有する。本実施形態のプレート積層部２は、二つの上流側プレート間空間ＳＰｕを有している。具体的に、本実施形態のプレート積層部２では、導入方向の最も上流側のプレート間空間ＳＰから下流側に二つ目のプレート間空間ＳＰまでが、上流側プレート間空間ＳＰｕである。

これら複数の上流側プレート間空間ＳＰｕは、第二プレート間空間ＳＰ２を含んでいてもよい。即ち、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕのうちの少なくとも一つの上流側プレート間空間ＳＰｕは、第二流入路Ｐｂ１及び第二流出路Ｐｂ２と直接連通していてもよい。本実施形態のプレート積層部２では、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕのうちの最も下流側にある一つの上流側プレート間空間ＳＰｕが第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねている。

複数の上流側プレート間空間ＳＰｕにおける第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕ以外の上流側プレート間空間ＳＰｕは、各上流側プレート間空間ＳＰｕを画定する二つの（隣り合う）伝熱プレート２０のうちの少なくとも一方の伝熱プレート２０が有する開口部Ｇ１（図６及び図７参照）を通じて、第二流体Ｂが流入し又は流出する。即ち、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕ同士は、各上流側プレート間空間ＳＰｕを画定する二つの伝熱プレート２０のうちの少なくとも一方が有する開口部Ｇ１を通じてそれぞれ連通している。

本実施形態のプレート積層部２では、最も上流側にある伝熱プレート２０から二枚目の伝熱プレート２０の大径孔２２Ａの孔周縁部と第二導入部５Ａの先端５１０、詳しくは、該先端５１０が接続されている伝熱プレート２０の孔周縁部２２０との間に形成された隙間（開口部Ｇ１）を通じて、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕに流入する第二流体Ｂの一部が、最も上流側にある上流側プレート間空間ＳＰｕに流入する。

また、前記二枚目の伝熱プレート２０の大径孔２４Ａの孔周縁部と第二導出部５Ｂの先端５１０、詳しくは、該先端５１０と接続されている伝熱プレート２０の孔周縁部２４０との間に形成された隙間（開口部Ｇ１）を通じて、最も上流側にある上流側プレート間空間ＳＰｕの第二流体Ｂが、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕに流出し、この第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕから流出する第二流体Ｂに合流する。

また、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕのうちの少なくとも一つの上流側プレート間空間ＳＰｕは、第一導入部４Ａの周面の先端４１０を含む先端部位（挿入部位４１１に相当する部位）及び第一導出部４Ｂの周面の先端４１０を含む先端部位（挿入部位４１１に相当する部位）と接する。本実施形態のプレート積層部２では、最も上流側にある上流側プレート間空間ＳＰｕが、第一導入部４Ａ及び第一導出部４Ｂの前記先端部位にそれぞれ接している。この前記先端部位は、第一導入部４Ａ及び第二導入部５Ａの周面における二つのフランジ部４２、４３、及び二つのフランジ部４２、４３の間の部位である。

また、複数のプレート間空間ＳＰのうちの、第一閉止部材６Ａ（詳しくは、第三本体６１Ａの周縁部における上流側端部）の直上流で第一流入路Ｐａ１と連通する第一プレート間空間ＳＰ１より導入方向の下流側に位置するプレート間空間ＳＰは、下流側プレート間空間ＳＰｄである。プレート積層部２は、複数の下流側プレート間空間ＳＰｄを有する。本実施形態のプレート積層部２は、二つの下流側プレート間空間ＳＰｄを有している。具体的に、本実施形態のプレート積層部２では、導入方向の最も下流側のプレート間空間ＳＰから上流側に二つ目のプレート間空間ＳＰまでが、下流側プレート間空間ＳＰｄである。

これら複数の下流側プレート間空間ＳＰｄは、第二プレート間空間ＳＰ２を含んでいてもよい。即ち、複数の下流側プレート間空間ＳＰｄのうちの少なくとも一つの下流側プレート間空間ＳＰｄは、第二流入路Ｐｂ１及び第二流出路Ｐｂ２と直接連通していてもよい。本実施形態のプレート積層部２では、複数の下流側プレート間空間ＳＰｄのうちの最も上流側にある一つの下流側プレート間空間ＳＰｄが第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねている。

複数の下流側プレート間空間ＳＰｄにおける第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた下流側プレート間空間ＳＰｄ以外の下流側プレート間空間ＳＰｄは、各下流側プレート間空間ＳＰｄを画定する二つの（隣り合う）伝熱プレート２０のうちの少なくとも一方の伝熱プレート２０が有する開口部Ｇ２（図６及び図７参照）を通じて、第二流体Ｂが流入し又は流出する。即ち、複数の下流側プレート間空間ＳＰｄ同士は、各下流側プレート間空間ＳＰｄを画定する二つの伝熱プレート２０のうちの少なくとも一方が有する開口部Ｇ２を通じてそれぞれ連通している。

本実施形態のプレート積層部２では、最も下流側にある伝熱プレート２０から二枚目の伝熱プレート２０の大径孔２２Ａの孔周縁部と第二閉止部材６Ｂの上流側端部、詳しくは、該端部が接続されている伝熱プレート２０の孔周縁部２２０との間に形成された隙間（開口部Ｇ２）を通じて、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた下流側プレート間空間ＳＰｄに流入する第二流体Ｂの一部が、最も下流側にある下流側プレート間空間ＳＰｄに流入する。

また、前記二枚目の伝熱プレート２０の大径孔２４Ａの孔周縁部と第二閉止部材６Ｂの上流側端部、詳しくは、該端部と接続されている伝熱プレート２０の孔周縁部２４０との間に形成された隙間（開口部Ｇ２）を通じて、最も下流側にある下流側プレート間空間ＳＰｄの第二流体Ｂが、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた下流側プレート間空間ＳＰｄに流出し、この第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた下流側プレート間空間ＳＰｄから流出する第二流体Ｂに合流する。

また、複数の下流側プレート間空間ＳＰｄのうちの少なくとも一つの下流側プレート間空間ＳＰｄは、第一閉止部材６Ａの周面における該第一閉止部材６の下流側の端を含む部位と接する。本実施形態のプレート積層部２では、最も下流側にある下流側プレート間空間ＳＰｄが、各第一閉止部材６Ａの周面にそれぞれ接している。この周面は、第一閉止部材６Ａの二つのフランジ部６２Ａ、６３Ａ、及び二つのフランジ部６２Ａ、６３Ａの間の部位である。

また、プレート積層部２において、第二導入部５Ａの先端５１０の直下流で第二流入路Ｐｂ１と連通する第二プレート間空間ＳＰ２であって、上流側プレート間空間ＳＰｕを兼ねている第二プレート間空間ＳＰ２は、第一導入部４Ａの先端４１０の直下流で第一流入路Ｐａ１と連通する第一プレート間空間ＳＰ１に対し、導入方向における上流側において隣り合う。

また、複数のプレート間空間ＳＰのうちの上流側プレート間空間ＳＰｕと下流側プレート間空間ＳＰｄとの間の複数のプレート間空間ＳＰは、第一プレート間空間ＳＰ１又は第二プレート間空間ＳＰ２である。具体的に、上流側プレート間空間ＳＰｕと下流側プレート間空間ＳＰｄとの間では、第一プレート間空間ＳＰ１と第二プレート間空間ＳＰ２とが導入方向に交互に並んでいる。そして、導入方向において、最も下流側にある上流側プレート間空間ＳＰｕと下流側において隣り合うプレート間空間ＳＰと、最も上流側にある下流側プレート間空間ＳＰｄと上流側において隣り合うプレート間空間ＳＰとは、いずれも第一プレート間空間ＳＰ１である。

以上のように構成される熱交換器１では、例えば、高温の流体である蒸気を第一流体Ａとし、低温の流体である水を第二流体Ｂとしたときに、これら第一流体Ａと第二流体Ｂとの熱交換が行われる。具体的には、以下の通りである。尚、本実施形態の第一流体Ａの温度は、１１０℃～１６０℃程度であり、第二流体Ｂの温度は、１０℃～３０℃程度である。

第一流体Ａは、第一導入部４Ａからプレート積層部２の内部に導入される。プレート積層部２に導入された第一流体Ａは、第一流入路Ｐａ１から各第一プレート間空間ＳＰ１に流入する。そして、各第一プレート間空間ＳＰ１を流通した第一流体Ａは、第一流出路Ｐａ２に流出し、第一導出部４Ｂからプレート積層部２の外部に導出される。

一方、第二流体Ｂは、第二導入部５Ａからプレート積層部２の内部に導入される。プレート積層部２に導入された第二流体Ｂは、第二流入路Ｐｂ１から各第二プレート間空間ＳＰ２に流入する。そして、各第二プレート間空間ＳＰ２を流通した第二流体Ｂは、第二流出路Ｐｂ２に流出し、第二導出部５Ｂからプレート積層部２の外部に導出される。

このプレート積層部２における上流側プレート間空間ＳＰｕと下流側プレート間空間ＳＰｄとの間では、第一流体Ａが流通する第一プレート間空間ＳＰ１と、第二流体Ｂが流通する第二プレート間空間ＳＰ２とが導入方向（Ｘ軸方向）に交互に配置されているため、各第一プレート間空間ＳＰ１を第一流体Ａが流通すると共に、各第二プレート間空間ＳＰ２を第二流体Ｂが流通することで、各プレート間空間ＳＰ１、ＳＰ２を隔てる伝熱プレート２０を介して第一流体Ａと第二流体Ｂとが熱交換する。

このとき、第二導入部５Ａからプレート積層部２に導入された第二流体Ｂの一部は、第二流入路Ｐｂ１に直接連通していない上流側プレート間空間ＳＰｕ及び下流側プレート間空間ＳＰｄにも流入する。具体的には、以下の通りである。

第二導入部５Ａから第二流入路Ｐｂ１に導入された第二流体Ｂは、各第二プレート間空間ＳＰ２に流入する。このとき、第二流入路Ｐｂ１から第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねる上流側プレート間空間ＳＰｕに流入する第二流体Ｂの一部が開口部Ｇ１を通じて他の上流側プレート間空間ＳＰｕ、即ち、第二流入路Ｐｂ１と直接連通していない上流側プレート間空間ＳＰｕに流入する。本実施形態のプレート積層部２では、第二流体Ｂは、開口部Ｇ１を通じて導入方向における最も上流側にある上流側プレート間空間ＳＰｕに流入する。

上流側プレート間空間ＳＰｕにおける開口部Ｇ１と隣接する領域を画定する二つの伝熱プレート２０の部位（端部２７）では、第一孔２１と第二孔２２との間を凹部２７ａと凸部２７ｂとのそれぞれがＹ軸方向に延びている。このため、開口部Ｇ１を通じて前記他の上流側プレート間空間ＳＰｕに流入した第二流体Ｂは、その多くを第一孔２１側に案内される。

ここで、前記他の上流側プレート間空間ＳＰｕが第一導入部４Ａの周面における先端部位（先端４１０を含む部位）に接している。このため、第一孔２１側に案内された第二流体Ｂは、第一導入部４Ａの周面における先端部位と接触する。この接触によって、前記先端部位を通じて第一導入部４Ａの挿入部位４１１と第二流体Ｂとの間で熱交換が行われる。

本実施形態の第一流体Ａは高温の蒸気であり、第二流体Ｂは低温の水であるため、プレート積層部２では、第一導入部４Ａが内部を通過する第一流体Ａによって加熱されるが、第二流体Ｂが接触することで挿入部位４１１が冷却される。

前記他の上流側プレート間空間ＳＰｕを流通した第二流体Ｂは、開口部Ｇ１から第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねる上流側プレート間空間ＳＰｕに流出し、該上流側プレート間空間ＳＰｕを流れた第二流体Ｂと合流した後、第二流出路Ｐｂ２を流れ、第二導出部５Ｂからプレート積層部２の外部に導出される。

また、第二流入路Ｐｂ１から第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねる下流側プレート間空間ＳＰｄに流入する第二流体Ｂの一部が開口部Ｇ２を通じて他の下流側プレート間空間ＳＰｄ、即ち、第二流入路Ｐｂ１と直接連通していない下流側プレート間空間ＳＰｄに流入する。本実施形態のプレート積層部２では、第二流体Ｂは、開口部Ｇ２を通じて導入方向における最も下流側にある下流側プレート間空間ＳＰｄに流入する。

下流側プレート間空間ＳＰｄにおける開口部Ｇ２と隣接する領域を画定する二つの伝熱プレート２０の部位（端部２７）では、第三孔２３と第四孔２４との間を凹部２７ａと凸部２７ｂとのそれぞれがＹ軸方向に延びている。このため、開口部Ｇ２を通じて前記他の下流側プレート間空間ＳＰｄに流入した第二流体Ｂは、その多くを第三孔２３側に案内される。

ここで、前記他の下流側プレート間空間ＳＰｄが第一閉止部材６Ａの周面に接している。このため、第三孔２３側に案内された第二流体Ｂは、第一閉止部材６Ａの周面と接触する。この接触によって、前記周面を通じて第一閉止部材６Ａと第二流体Ｂとの間で熱交換が行われる。

本実施形態の第一流体Ａは高温の蒸気であり、第二流体Ｂは低温の水であるため、プレート積層部２では、第一流入路Ｐａ１の下流側の端部を封止する第一閉止部材６Ａが第一流入路Ｐａ１を流れる（即ち、熱交換前の）第一流体Ａによって加熱されるが、第二流体Ｂが接触することで該第一閉止部材６Ａが冷却される。

以上のように、前記他の上流側プレート間空間ＳＰｕを流通することで第一導入部４Ａの挿入部位４１１を冷却した後の第二流体Ｂ、及び、前記他の下流側プレート間空間ＳＰｄを流通することで第一閉止部材６Ａを冷却した後の第二流体Ｂは、開口部Ｇ１、Ｇ２から第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねる上流側プレート間空間ＳＰｕ、又は、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねる下流側プレート間空間ＳＰｄに流出し、該上流側プレート間空間ＳＰｕを流れた第二流体Ｂ、又は、該下流側プレート間空間ＳＰｄを流れた第二流体Ｂと合流した後、第二流出路Ｐｂ２を流れ、第二導出部５Ｂからプレート積層部２の外部に導出される。

本実施形態の熱交換器１は、それぞれが第一孔２１を有し且つＸ軸方向に重ね合わされる複数の伝熱プレート２０を有するプレート積層部２と、先端４１０がＸ軸方向に沿ってプレート積層部２に挿入され且つ該プレート積層部２に第一流体Ａを導入する筒状の第一導入部４Ａと、プレート積層部２に第二流体Ｂを導入する第二導入部５Ａと、を備える。そして、プレート積層部２は、各伝熱プレート２０間に画定されるプレート間空間ＳＰを複数有すると共に、各伝熱プレート２０の第一孔２１同士が連なることでＸ軸方向に沿って延び且つ第一導入部４Ａによって導入された第一流体Ａを第一プレート間空間ＳＰ１に流入させる第一流入路（第一連通路）Ｐａ１を有する。また、第一導入部４Ａの先端４１０は、第一プレート間空間ＳＰ１を画定する二つの伝熱プレート２０のうちの導入方向における上流側の伝熱プレート２０の第一孔２１の孔周縁部２１０と重なる積層部位（孔周縁部）２１０であって、孔周縁部２１０を有する伝熱プレート２０と隣接する伝熱プレート２０の第一孔２１の積層部位（孔周縁部）２１０に接続されている。また、複数のプレート間空間ＳＰのうちの第一導入部４Ａの周面における先端４１０を含む先端部位と接する第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕでは、第二流体Ｂが流通する。

かかる構成によれば、本実施形態のように第一流体（蒸気）Ａが第二流体（水）Ｂより高温の流体の場合に、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位が第一流体Ａによって加熱されても、第一導入部４Ａの周面の先端部位（挿入部位４１１に相当する部位）が第二流体Ｂによって冷やされる。これにより、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位及びその近傍の温度上昇が抑えられ、その結果、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生が抑えられる。このため、高温の第一流体Ａの供給・停止のプロセスが繰り返されても、前記接続部位及びその近傍部位を起点とする熱疲労割れを防ぐことができる。

また、本実施形態の熱交換器１では、第一導入部４Ａの周壁の厚さが伝熱プレート２０の厚さより大きい。このため、第一導入部４Ａの熱容量が該第一導入部４Ａの接続された伝熱プレート２０に比べて大きい。しかし、この場合でも、第一導入部４Ａの周面の先端部位（挿入部位４１１に相当する部位）が第二流体Ｂと接触して冷やされることで、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生が効果的に抑えられる。

また、本実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２が、第一導入部４Ａの先端４１０の直下流で第一流入路Ｐａ１と連通する第一プレート間空間ＳＰ１より導入方向の上流側に位置する上流側プレート間空間ＳＰｕを複数有する。そして、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕは、それぞれ第二流体Ｂを流通させ、第一導入部４Ａの周面の先端部位と接するプレート間空間ＳＰを含んでいる。このため、第一導入部４Ａの周面の先端部位と接するプレート間空間ＳＰと隣り合うプレート間空間ＳＰ（上流側プレート間空間ＳＰｕ）にも第二流体Ｂが流通する。よって、前記先端部位と接するプレート間空間ＳＰを流通する第二流体Ｂにおける第一流体Ａからの熱の影響が抑えられる、即ち、前記先端部位と接するプレート間空間ＳＰを流通する第二流体Ｂと前記隣り合うプレート間空間ＳＰ（上流側プレート間空間ＳＰｕ）を流通する第二流体Ｂとが熱交換することで、第一流体Ａからの熱の影響を受けていても前記先端部位と接するプレート間空間ＳＰを流通する第二流体Ｂの温度上昇が抑えられる。これにより、第一導入部４Ａの周面の先端部位（挿入部位４１１に相当する部位）に対する冷却効率が向上する。

しかも、本実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２において、第一導入部４Ａの前記先端部位と接するプレート間空間ＳＰ（上流側プレート間空間ＳＰｕ）と、第一流体Ａが流れる第一プレート間空間ＳＰ１との間に、第二流体Ｂが流れる上流側プレート間空間ＳＰｕが配置されているため、前記先端部位と接するプレート間空間ＳＰを流れる第二流体Ｂに対する第一プレート間空間ＳＰ１を流れる第一流体Ａからの熱の影響が十分に抑えられる。

また、本実施形態の熱交換器１では、上流側プレート間空間ＳＰｕを画定する二つの伝熱プレート２０のうちの少なくとも一方が、第二流体Ｂが通過可能な開口部Ｇ１を有している（又は、開口部Ｇ１を構成している）。このため、本実施形態の熱交換器１では、この開口部Ｇ１を有する（又は構成する）伝熱プレート２０によって画定される上流側プレート間空間ＳＰｕと隣り合うプレート間空間ＳＰから該上流側プレート間空間ＳＰｕに第二流体Ｂが流入できる。

また、本実施形態の熱交換器１では、複数の伝熱プレート２０のそれぞれが第二孔２２を有している。また、第二導入部５Ａは、筒状であり、且つ、先端５１０をＸ軸方向に沿って第一導入部４Ａ側からプレート積層部２に挿入している。そして、プレート積層部２は、各伝熱プレート２０の第二孔２２同士が連なることでＸ軸方向に沿って延び且つ第二導入部５Ａによって導入された第二流体Ｂを第二プレート間空間ＳＰ２に流入させる第二流入路（第二連通路）Ｐｂ１を有する。このプレート積層部２において、第二導入部５Ａの先端５１０の直下流で第二流入路Ｐｂ１と連通する第二プレート間空間ＳＰ２は、第一導入部４Ａの先端４１０の直下流で第一流入路Ｐａ１と連通する第一プレート間空間ＳＰ１に対して導入方向の上流側に位置すると共に、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕに含まれている。そして、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕにおける第二流入路Ｐｂ１と連通する第二プレート間空間ＳＰ２以外のプレート間空間ＳＰは、第二流入路Ｐｂ１と連通する第二プレート間空間ＳＰ２と開口部Ｇ１を通じて連通している。このため、プレート積層部２において、第二導入部５Ａの先端５１０より導入方向の上流側に位置する上流側プレート間空間ＳＰｕに対しても、第二流入路Ｐｂ１に連通する第二プレート間空間ＳＰ２を介して第二流体Ｂが供給される。

また、本実施形態の熱交換器１では、第一導入部４Ａにおける先端４１０を含む部位（挿入部位４１１）の周壁の厚さは、導入方向における他の部位の周壁の厚さより小さい。このように、第一導入部４Ａにおける伝熱プレート２０との接続部位の周壁の厚さを他の部位の周壁の厚さより小さくすることで第一導入部４Ａの先端４１０を含む部位（挿入部位４１１）の熱容量が抑えられる。これにより、第二流体Ｂによる該挿入部位４１１の冷却効果が向上し、その結果、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位での熱応力の発生がより確実に抑えられる。

また、本実施形態の熱交換器１では、第一導入部４Ａが、該第一導入部４Ａの周面における先端部位に、フランジ部（フランジ状の部位）４２、４３を有している。これらフランジ部４２、４３は、第二流体Ｂの流通するプレート間空間ＳＰ（上流側プレート間空間ＳＰｕ）に位置するため、第一導入部４Ａの前記先端部位において第二流体Ｂによって冷やされる部位の面積（表面積）が増大する。これにより、第二流体Ｂによる第一導入部４Ａの先端部位の冷却効率が向上する。その結果、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位及びその近傍の温度上昇がより効果的に抑えられる。

しかも、本実施形態の熱交換器１では、フランジ部４２が、第一導入部４Ａの先端４１０を含むと共に、伝熱プレート２０の第一孔２１の孔周縁部２１０に接続されている。このため、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接触面積が増加し、その結果、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続強度を十分に確保することができる。即ち、かかる構成によれば、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位における冷却効果の向上と、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続強度の確保との両方を実現できる。

また、本実施形態の熱交換器１は、導入方向における複数の伝熱プレート２０のうちの最も下流側の伝熱プレート２０において第一孔２１に挿入された状態で該第一孔２１を封止する第一閉止部材６Ａを備える。この第一閉止部材６Ａの周縁部における第一導入部４Ａ側の端は、第一プレート間空間ＳＰ１を画定する二つの伝熱プレート２０のうちの導入方向の下流側の伝熱プレート２０の第一孔２１の孔周縁部２１０と重なる積層部位（孔周縁部）２１０であって、孔周縁部２１０を有する伝熱プレート２０と隣接する伝熱プレート２０の積層部位（孔周縁部）２１０に接続されている。そして、複数のプレート間空間ＳＰのうちの第一閉止部材６Ａの挿入部位（第三本体６１Ａ）の周面における前記端を含む部位と接するプレート間空間ＳＰでは、第二流体Ｂが流通している。このため、第一流体Ａが第二流体Ｂより高温の流体の場合、第一閉止部材６Ａと伝熱プレート２０との接続部位が第一流体Ａによって加熱されても、第一閉止部材６Ａの挿入部位（第三本体６１Ａ）の周面における前記端を含む部位が第二流体Ｂによって冷やされる。これにより、第一閉止部材６Ａと伝熱プレート２０との接続部位及びその近傍の温度上昇が抑えられ、その結果、第一閉止部材６Ａと伝熱プレート２０との接続部位及びその近傍部位での熱応力の発生が抑えられる。このため、高温の第一流体Ａの供給・停止のプロセスが繰り返されても、前記接続部位及びその近傍部位を起点とする熱疲労割れを防ぐことができる。

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。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。

上記実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２において、第一導入部４Ａの周面における先端４１０を含む先端部位（挿入部位４１１に相当する部位）に接するプレート間空間ＳＰが、一つ形成（画定）されているが、この構成に限定されない。プレート積層部２において、第一導入部４Ａの周面の先端部位に接するプレート間空間ＳＰは、複数形成されていてもよい。この場合、第一導入部４Ａの周面の先端部位に接する複数のプレート間空間ＳＰは、導入方向に連続して並ぶように配置されてもよく、導入方向に間隔をあけて配置されてもよい。

また、プレート積層部２は、上流側プレート間空間ＳＰｕを一つだけ有していてもよい。この場合、上流側プレート間空間ＳＰｕは、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねたものであり、第一プレート間空間ＳＰ１と隣り合って該第一プレート間空間ＳＰ１を流れる第一流体Ａと、該上流側プレート間空間ＳＰｕを流れる第二流体Ｂとが熱交換する構成でもよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、第一導入部４Ａがプレート積層部２に第一流体Ａを導入する向きと、第二導入部５Ａがプレート積層部２に第二流体Ｂを導入する向きとが同じ方向であるが、この構成に限定されない。第一導入部４Ａがプレート積層部２に第一流体Ａを導入する向きと、第二導入部５Ａがプレート積層部２に第二流体Ｂを導入する向きとが、反対向きであってもよい。即ち、第一導入部４Ａがプレート積層部２に対してＸ軸方向の一方側から第一流体Ａを導入し、第二導入部５Ａがプレート積層部２に対してＸ軸方向の他方側から第二流体Ｂを導入する構成でもよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２において、第一流入路Ｐａ１と第一流出路Ｐａ２と第二流入路Ｐｂ１と第二流出路Ｐｂ２とにおける第一導入部４Ａと第一導出部４Ｂと第二導入部５Ａと第二導出部５Ｂとが配置されている側と反対側の端部が、第一閉止部材６Ａ又は第二閉止部材６Ｂによって封止されているが、この構成に限定されない。プレート積層部２において、第一流入路Ｐａ１と第一流出路Ｐａ２と第二流入路Ｐｂ１と第二流出路Ｐｂ２とにおける前記反対側の端部に配置される伝熱プレートが、上記実施形態の第一孔２１、第二孔２２、第三孔２３、及び第四孔２４に相当する孔を有しない構成でもよい。即ち、プレート積層部２は、第一閉止部材６Ａ及び第二閉止部材６Ｂを備えない構成でもよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、第一導入部４Ａと第二導入部５Ａとが、Ｘ軸方向から見てＺ軸方向に長尺な矩形状のプレート積層部２における長尺方向（Ｚ軸方向）の同じ側の端部に配置されているが、この構成に限定されない。第一導入部４Ａがプレート積層部２の長尺方向の一方の端部に配置され、第二導入部５Ａがプレート積層部２の長尺方向の他方の端部に配置されていてもよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２において、第二流体Ｂの流れるプレート間空間ＳＰが、第一導入部４Ａの周面における先端部位と、第一導出部４Ｂの周面における先端部位とのそれぞれと接する構成である、即ち、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位及び第一導出部４Ｂと伝熱プレート２０との接続部位の両接続部位が第二流体Ｂによって冷却可能な構成であるが、この構成に限定されない。プレート積層部２は、少なくとも第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位を冷却可能な構成であればよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２において、補強プレート３Ａ、３Ｂと、該補強プレート３Ａ、３Ｂと隣り合う伝熱プレート２０との間の空間は、流体Ａ、Ｂが流れる流路を構成しないが、この構成に限定されない。例えば、補強プレート３Ａ、３Ｂと該補強プレート３Ａ、３Ｂと隣り合う伝熱プレート２０とによって画定される空間がプレート間空間ＳＰを構成し、該プレート間空間ＳＰに流体Ａ、Ｂが流通する構成でもよい（図９参照）。かかる構成によれば、熱交換器１の強度等を確保するためのプレート（補強プレート）３Ａ、３Ｂと、該補強プレート３Ａ、３Ｂと隣り合う伝熱プレート２０との間に画定される空間（プレート間空間）ＳＰを利用して、流体Ａ、Ｂ間の熱交換や第一導入部４Ａの挿入部位４１１の冷却が可能となる。この場合、補強プレート３Ａ、３Ｂは、伝熱部２５の全体を覆うように伝熱プレート２０と重なる構成が好ましい。尚、図９に示す例では、補強プレート３Ａと伝熱プレート２０とによって画定されるプレート間空間ＳＰは、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕであり、第一導入部４Ａの周面の先端部位と接している。

また、図１０に示すように、プレート積層部２が、補強プレート３Ａ、３Ｂを備えない構成でもよい。即ち、プレート積層部２が重ね合わされた複数の伝熱プレート２０のみで構成されていてもよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２の有する複数のプレート間空間ＳＰは、全て流体Ａ、Ｂの流れる流路として用いられているが、この構成に限定されない。プレート積層部２において、複数のプレート間空間ＳＰのうちの少なくとも一つのプレート間空間ＳＰ０が流体Ａ、Ｂの流れない構成でもよい（図１０参照）。

また、上記実施形態の熱交換器１では、プレート積層部２において、複数の上流側プレート間空間ＳＰｕのうちの一つの上流側プレート間空間ＳＰｕが、第二流入路Ｐｂ１及び第二流出路Ｐｂ２と連通している、即ち、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕが一つしか配置されていないが、この構成に限定されない。複数の上流側プレート間空間ＳＰｕが、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕを複数含む構成であってもよい。この場合、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた複数の上流側プレート間空間ＳＰｕは、導入方向に連続して並んでもよく、間に他の上流側プレート間空間（第二流入路Ｐｂ１及び第二流出路Ｐｂ２と直接連通していない上流側プレート間空間）ＳＰｕを挟むように導入方向に断続して並んでもよい。尚、複数の上流側プレート側空間ＳＰｕの数は、第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕの数より小さい又は同じである。

また、上記実施形態の熱交換器１における第一導入部４Ａでは、挿入部位４１１の内径が先端４１０に向かうにつれて漸増しているが、この構成に限定されない。第一導入部４ＡにおけるＸ軸方向の各位置での内径が同じであってもよい。また、上記実施形態の第一導入部４Ａでは、挿入部位４１１の肉厚が他の部位の肉厚より小さいが、この構成に限定されない。第一導入部４ＡのＸ軸方向における各位置の肉厚は、同じであってもよい。

上記実施形態の熱交換器１では、第二流体Ｂが流通可能に複数の上流側プレート間空間ＳＰｕ同士を連通させるための開口部Ｇ１、即ち、上流側プレート間空間ＳＰｕを画定する二つの伝熱プレート２０の少なくとも一方の伝熱プレート２０に設けられる開口部Ｇ１は、伝熱プレート２０の大径孔２２Ａ、２４Ａの孔周縁部が、第二導入部５Ａの先端５１０（詳しくは、該先端５１０が接続される伝熱プレート２０又は孔周縁部２２０）との間に隙間を設けることで形成されているが、この構成に限定されない。

例えば、図１１に示すように、開口部Ｇ１は、上流側プレート間空間ＳＰｕに隣接する伝熱プレート（即ち、該上流側プレート間空間ＳＰｕを画定する二つの伝熱プレート２０のうちの一方の伝熱プレート）２０の端部２７において第一孔２１と第二孔２２との間及び第三孔２３と第四孔２４との間の少なくとも一方に設けられる孔（詳しくは、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔）によって構成されていてもよい。

この端部２７の第一孔２１と第二孔２２との間、及び第三孔２３と第四孔２４との間の少なくとも一方に設けられる孔（開口部Ｇ１）の具体的な形状、大きさ、数は、限定されない。例えば、開口部Ｇ１が、図１１に示すような矩形状の孔２７０によって構成されていてもよい。

また、補強プレート３Ａと該補強プレート３Ａと隣り合う伝熱プレート２０との間に画定されるプレート間空間ＳＰが上流側プレート間空間ＳＰｕの場合には、第二流体Ｂを上流側プレート間空間ＳＰｕに流入又は流出させる開口部Ｇ１は、補強プレート３Ａに配置されてもよい。この場合、プレート積層部２の外部から補強プレート３Ａに配置された開口部Ｇ１を通じて第二流体Ｂが直接上流側プレート間空間ＳＰｕに供給され、又は直接上流側プレート間空間ＳＰｕから排出される。

第一導入部４Ａ及び第一閉止部材６Ａにおける伝熱プレート２０の孔周縁部２１０との接続部位の具体的な形状は、限定されない。

例えば、上記実施形態の第一導入部４Ａ及び第一閉止部材６Ａの伝熱プレート２０との接続部位は、二つのフランジ部４２、４３、６２Ａ、６３Ａによって構成され、これら二つのフランジ部４２、４３、６２Ａ、６３ＡがＸ軸方向に間隔をあけて対向する二つの孔周縁部２１０によって挟み込まれることで、第一導入部４Ａ及び第一閉止部材６Ａと伝熱プレート２０とが互いに接続されているが、第一導入部４Ａ及び第一閉止部材６ＡがＸ軸方向に対向する二つの孔周縁部２１０の間隔と対応する厚さ（Ｘ軸方向の寸法）のフランジ部４２Ａを有し、該フランジ部４２Ａが前記二つの孔周縁部２１０に挟み込まれるように接続されていてもよい（図１０参照）。

また、例えば、図９に示すように、第一導入部４Ａの先端面が孔周縁部２１０に当接するように第一導入部４Ａと伝熱プレート２０とが接続されてもよい。

また、例えば、図９に示すように、第一導入部４Ａにおいて、先端部４１２と他の部位４１３とが異なる部材によって構成され、ロウ付け等によって先端部４１２と他の部位４１３とが一体にされたものでもよい。

第二プレート間空間ＳＰ２を兼ねた上流側プレート間空間ＳＰｕにおける第二流入路Ｐｂ１との連通部位において、前記上流側プレート間空間ＳＰｕの入り口の大きさ（図９に示す例では、Ｘ軸方向の大きさ）、詳しくは、該上流側プレート間空間ＳＰｕを画定する二つの伝熱プレート２０の孔周縁部２１０同士の間隔、又は、該上流側プレート間空間ＳＰｕを画定する補強プレート３Ａ、３Ｂの孔周縁部と伝熱プレート２０の孔周縁部２１０との間隔は、上流側プレート間空間ＳＰｕ毎に同じでもよく、異なっていてもよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、第一導入部４Ａの先端４１０が、第一プレート間空間ＳＰ１を画定する二つの伝熱プレート２０のうちの導入方向における上流側の伝熱プレート２０の第一孔２１の孔周縁部２１０と重なる積層部位（孔周縁部）２１０であって、孔周縁部２１０を有する伝熱プレート２０と隣接する伝熱プレート２０の第一孔２１の積層部位（孔周縁部）２１０に接続されている、即ち、第一導入部４Ａの先端４１０が、重なった状態の孔周縁部２１０に接続されているが、この構成に限定されない。第一導入部４Ａの先端４１０は、一枚の孔周縁部２１０（即ち、他の孔周縁部２１０が重なっていない状態の孔周縁部２１０）に接続されていてもよい。

また、上記実施形態の熱交換器１では、第一導入部４Ａの周面の先端部位に配置されるフランジ部４２、４３は、伝熱プレート２０との接続に用いられているが、この構成に限定されない。第一導入部４Ａの周面の先端部位に配置されるフランジ状の部位は、第二流体Ｂが流れるプレート間空間ＳＰ内に位置していれば伝熱プレート２０と離間していてもよい。かかる構成によれば、第一導入部４Ａの先端部位において第二流体Ｂによって冷やされる部位の面積（表面積）が増大して該第二流体Ｂによる該部位の冷却効率が向上する。その結果、第一導入部４Ａと伝熱プレート２０との接続部位及びその近傍の温度上昇がより効果的に抑えられる。

１…プレート式熱交換器、２…プレート積層部、２０、２０Ａ…伝熱プレート、２１…第一孔、２１０…孔周縁部、２２…第二孔、２２０…孔周縁部、２３…第三孔、２３０…孔周縁部、２４…第四孔、２４０…孔周縁部、２２Ａ、２４Ａ…大径孔、２５…伝熱部、２６…主伝熱部、２７…端部、２７０…孔（開口部）、２８…堰部、２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａ…凹部、２５ｂ、２６ｂ、２７ｂ、２８ｂ…凸部、２９…嵌合部、３Ａ…第一補強プレート（補強プレート）、３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ…孔、３Ｂ…第二補強プレート（補強プレート）、３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、３４Ｂ…孔、４Ａ…第一導入部、４Ｂ…第一導出部、４１…第一本体、４１０…先端、４１１…挿入部位、４１２…先端部、４１３…他の部位、４２、４２Ａ、４３、４５…フランジ部、５Ａ…第二導入部、５Ｂ…第二導出部、５１…第二本体、５１０…先端、５１１…挿入部位、５２…フランジ部、６Ａ…第一閉止部材、６１Ａ…第三本体、６２Ａ、６３Ａ…フランジ部、６Ｂ…第二閉止部材、６１Ｂ…第四本体、６２Ｂ…フランジ部、１００…プレート式熱交換器、１０１…伝熱プレート、１０２…フレームプレート、１０３…本体部、１０４…第一導入部、１０５…第二導入部、１０６…第一流路、１０７…第二流路、１０８…第一連通路、１０９…第二連通路、１１０…孔周縁部、Ａ…第一流体（流体）、Ｂ…第二流体（流体）、ＣＬ１…縦中心線、ＣＬ２…横中心線、Ｇ１、Ｇ２…開口部、Ｐａ１…第一流入路（第一連通路）、Ｐａ２…第一流出路、Ｐｂ１…第二流入路（第二連通路）、Ｐｂ２…第二流出路、Ｓ１…第一面、Ｓ２…第二面、ＳＰ、ＳＰ０…プレート間空間、ＳＰ１…第一プレート間空間（プレート間空間）、ＳＰ２…第二プレート間空間（プレート間空間）、ＳＰｄ…下流側プレート間空間（プレート間空間）、ＳＰｕ…上流側プレート間空間

Claims (10)

1. それぞれが第一孔を有し且つ所定方向に重ね合わされる複数の伝熱プレートを有するプレート積層部と、
   先端が前記所定方向に沿って前記プレート積層部に挿入され且つ該プレート積層部に第一流体を導入する筒状の第一導入部と、
   前記プレート積層部に第二流体を導入する第二導入部と、を備え、
   前記プレート積層部は、各伝熱プレート間に画定されるプレート間空間を複数有すると共に、各伝熱プレートの前記第一孔同士が連なることで前記所定方向に沿って延び且つ前記第一導入部によって導入された前記第一流体を前記複数のプレート間空間のうちの所定のプレート間空間である第一プレート間空間に流入させる第一連通路を有し、
   前記第一導入部の先端は、前記第一プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの前記第一導入部による前記第一流体の導入方向における上流側の伝熱プレートの第一孔の孔周縁部、又は、該上流側の伝熱プレートの第一孔の孔周縁部と重なる孔周縁部である積層部位であって、前記上流側の伝熱プレートと隣接する伝熱プレートの第一孔の孔周縁部である積層部位に接続され、
   前記複数のプレート間空間のうちの前記第一導入部の周面における前記先端を含む先端部位と接するプレート間空間では、前記第二流体が流通する、プレート式熱交換器。
2. 前記第一導入部の周壁の厚さは、前記伝熱プレートの厚さより大きい、請求項１に記載のプレート式熱交換器。
3. 前記プレート積層部は、前記第一導入部の前記先端の直下流で前記第一連通路と連通する前記第一プレート間空間より前記導入方向の上流側に位置するプレート間空間である上流側プレート間空間を、複数有し、
   前記複数の上流側プレート間空間は、それぞれ前記第二流体を流通させ、前記第一導入部の前記先端部位と接するプレート間空間を含む、請求項１又は２に記載のプレート式熱交換器。
4. 前記プレート積層部は、前記導入方向における前記複数の伝熱プレートの上流側に重ね合わされ且つ前記伝熱プレートより厚い補強プレートを有し、
   前記複数のプレート間空間は、前記補強プレートと該補強プレートと隣り合う前記伝熱プレートとの間に画定される空間を含む、請求項３に記載のプレート式熱交換器。
5. 前記上流側プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの少なくとも一方、又は前記上流側プレート間空間を画定する前記補強プレート及び前記伝熱プレートのうちの少なくとも一方は、前記第二流体が通過可能な開口部を有する、請求項４に記載のプレート式熱交換器。
6. 前記複数の伝熱プレートのそれぞれは、第二孔を有し、
   前記第二導入部は、筒状であり、且つ、先端を前記所定方向に沿って前記第一導入部側から前記プレート積層部に挿入し、
   前記プレート積層部は、前記各伝熱プレートの前記第二孔同士が連なることで前記所定方向に沿って延び且つ前記第二導入部によって導入された前記第二流体を前記複数のプレート間空間のうちの前記第一プレート間空間と異なるプレート間空間である第二プレート間空間に流入させる第二連通路を有し、
   前記第二導入部の前記先端の直下流で前記第二連通路と連通する第二プレート間空間は、前記第一導入部の前記先端の直下流で前記第一連通路と連通する前記第一プレート間空間に対して前記導入方向の上流側に位置すると共に、前記複数の上流側プレート間空間に含まれ、
   前記複数の上流側プレート間空間における前記第二導入部の前記先端の直下流で第二連通路と連通する第二プレート間空間以外の上流側プレート間空間は、前記第二導入部の前記先端の直下流で第二連通路と連通する第二プレート間空間と、前記開口部を通じて連通している、請求項５に記載のプレート式熱交換器。
7. 前記第一導入部における前記先端を含む部位の周壁の厚さは、前記導入方向における他の部位の周壁の厚さより小さい、請求項１～６のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器。
8. 前記第一導入部は、該第一導入部の周面における前記先端部位に、フランジ状の部位を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器。
9. 前記フランジ状の部位は、前記第一導入部の前記先端を含むと共に、前記第一プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの前記第一流体の導入方向における上流側の伝熱プレートの前記第一孔の孔周縁部、又は、該孔周縁部と重なる前記積層部位に接続される、請求項８に記載のプレート式熱交換器。
10. 前記導入方向における前記複数の伝熱プレートのうちの最も下流側の伝熱プレートにおいて該最も下流側の伝熱プレートの第一孔に挿入された状態で該第一孔を封止する閉止部材を備え、
    前記閉止部材の周縁部における第一導入部側の端は、前記第一プレート間空間を画定する二つの伝熱プレートのうちの前記導入方向の下流側の伝熱プレートの第一孔の孔周縁部、又は、該下流側の伝熱プレートの第一孔の孔周縁部と重なる孔周縁部である積層部位であって、前記第一孔の孔周縁部を有する前記下流側の伝熱プレートと隣接する伝熱プレートの第一孔の孔周縁部である積層部位に接続され、
    前記複数のプレート間空間のうちの前記閉止部材の挿入部位の周面における前記端を含む部位と接するプレート間空間では、前記第二流体が流通する、請求項１～９のいずれか１項に記載のプレート式熱交換器。

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