JP2016155171A - 金属プレート及びプレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】高い母材強度を有する金属プレートを提供する。金属プレートの板厚が薄くても、充分な耐圧性を有する積層プレート部品やプレート式熱交換器を提供する。
【解決手段】一方向に延びる複数の凹部及び凸部を交互に有する金属プレートであって、最小板厚ｔ_２と最大板厚ｔ_１との比ｔ_２／ｔ_１が０．８以上であり、加工前の原板の平均板厚ｔ_０が１．０ｍｍ以下である。前記最大板厚ｔ_２と前記原板の平均板厚ｔ_０との比ｔ_２／ｔ_０が０．７以上であることが好ましい。前記凸部又は前記凹部を前記一方向と直交する方向で断面視したときの端部の半径Ｒ_Ｓが３．０ｍｍ以上であることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属プレート及びプレート式熱交換器に関する。

熱交換器としては種々のタイプのものが存在するが、プレート式熱交換器は熱交換性能が極めて高いために、電気給湯機や産業用機器、或いは自動車の空調装置等に使用されている。
プレート式熱交換器は、積層したプレートにより熱交換媒体の通路、つまり高温媒体と低温媒体の通路を隣接して構成し、これら高温媒体の通路と低温媒体の通路に流す温度差を有する媒体が熱の授受により相互に熱交換作用を行うように構成されている。

例えば、特許文献１には、流路となる波形状が付与されたプレートの複数枚を積層させ、当該プレート同士を各種の接合方法（ガスケットとネジによる締結、溶接、ろう付け）で接合することにより、高温流路と低温流路が交互に存在する積層構造体を作製している。
また、熱交換器は、耐久性向上の観点から、素材の金属板として耐食性に優れたステンレス鋼板が用いられる。そして、小中型の熱交換器については、耐圧性を考慮して、ろう付けで接合されることが多い。

特開２０１０−８５０９４号公報

ところで、プレート式熱交換器は、実使用環境に応じて気密性、耐圧性等の基準が設けられている。そして、耐圧性評価の際に生じる破断は、プレート同士の接合部及びプレートの母材部で発生することが知られている。プレート同士は、一般に、ガスケットとネジによる締結、溶接、ろう付け等によって接合される。ガスケットとネジによってプレート同士を締結する場合、接合部の強度は、締結力による密着強度に起因することが分かっている。また、溶接とろう付けによってプレート同士を締結する場合、接合部の強度は、熱履歴や雰囲気による溶着部の接合強度に起因することが分かっている。しかしながら、母材破断で生じる割れは、素材の引張り試験等から得られる母材強度から予測するに留まっており、現在のところ、明確な母材割れを判断する基準は存在していない。そして、同一の素材であっても、素材板厚と加工形状により所望の母材破断の圧力に到達しない場合もある。

近年、熱交換能の向上に加えて、熱交換器の軽量化やコンパクト化の要請も高まっている。そのため、金属プレートの板厚は、薄型化の傾向にあり、母材強度が低下することから、母材強度の高い金属プレートを提供することが強く求められている。

本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、高い母材強度を有する金属プレートを提供することを目的とする。また、本発明は、金属プレートの板厚が薄くても、充分な耐圧性を有する積層プレート部品やプレート式熱交換器を提供することを目的とする。

本発明者らは、表面に形成される凹凸において、特に凸部の最大板厚ｔ_１と最小板厚ｔ_２との関係が母材強度に大きく影響し、最大板厚ｔ_１と最小板厚ｔ_２が一定の関係にある場合、金属プレートの板厚が薄くても、高い母材強度を確保することができ、充分な耐圧性を有する積層プレート部品やプレート式熱交換器を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は以下を提供する。

（１）本発明は、一方向に延びる複数の凹部及び凸部を交互に有する金属プレートであって、最小板厚ｔ_２と最大板厚ｔ_１との比ｔ_２／ｔ_１が０．８以上であり、加工前の原板の平均板厚ｔ_０が１．０ｍｍ以下である、金属プレートである。

（２）本発明は、前記最大板厚ｔ_２と前記原板の平均板厚ｔ_０との比ｔ_２／ｔ_０が０．７以上である、上記（１）に記載の金属プレートである。

（３）本発明は、前記凸部又は前記凹部を前記一方向と直交する方向で断面視したときの端部の半径Ｒ_Ｓが３．０ｍｍ以上である、上記（１）又は（２）に記載の金属プレートである。

（４）本発明は、前記凸部及び前記凹部を前記一方向で断面視したときの前記凸部の底部又は前記凹部の頂部の半径Ｒ_Ｌと、前記ｔ_０との比Ｒ_Ｌ／ｔ_０が２以上５以下であり、前記凸部及び前記凹部からなる凹凸の高さをｈとし、前記凸部とそれに隣接する前記凸部との間の波幅又は前記凹部とそれに隣接する前記凹部との間の波幅をＷとするとき、前記ｈと前記Ｗとの比ｈ／Ｗが０．１以上０．４以下である、上記（１）から（３）いずれかに記載の金属プレートである。

（５）本発明は、鋼、チタン、アルミニウムまたはこれらの合金から選択される金属からなる、上記（１）から（４）のいずれかに記載の金属プレートである。

（６）本発明は、前記金属がフェライト系ステンレス鋼である、上記（５）に記載の金属プレートである。

（７）本発明は、プレート式熱交換器に用いられる、上記（１）から（６）のいずれかに記載の金属プレートである。

（８）本発明は、上記（１）から（７）のいずれかに記載の金属プレートが積層されてなる積層プレート部品である。

（９）本発明は、上記（８）に記載の積層プレート部品により形成されたプレート式熱交換器である。

本発明によると、金属プレートが高い母材強度を有するため、その板厚が薄くても、充分な耐圧性を有する金属プレート部品を提供できる。高い圧力下での使用に適した積層プレート部品やプレート式熱交換器を提供できる。

本発明に係る金属プレート１０の凹凸形状を示す模式図である。 複数工程でプレス成形したときのプレス成形体の凹凸形状を示す模式図である。 凹凸形状の線長計算方法を示す説明図である。 凹凸形状の線長計算方法を示す説明図である。 プレスモーションを説明するための図である。 本発明に係るプレート式熱交換器１の一例を示す模式図である。 試験例に係るプレス成形体の模式図である。 図７のＡ−Ａ断面図であり、凸部の頂部の半径Ｒ_Ｌを説明するための図である。 図７の領域Ｂの拡大図であり、凸部又は凹部を一方向に直交する方向で断面視したときの端部の半径Ｒ_Ｓを説明するための図である。 長辺部及び短辺部を目視で観察したときの評価基準を説明するための図である。 試験例１において、Ｒ_Ｌと凹凸の高さｈとの関係、及び長辺部を目視で観察したときの結果を示す図である。 試験例１において、Ｒ_Ｌとｈとの関係、及び短辺部を目視で観察したときの結果を示す図である。 試験例１において、凹凸の波幅Ｗと凹凸の高さｈとの関係、及び長辺部を目視で観察したときの結果を示す図である。 試験例１において、Ｗとｈとの関係、及び短辺部を目視で観察したときの結果を示す図である。 試験例２において、Ｒ_Ｓとｈとの関係を示す図である。 試験例３において、Ｒ_Ｌ／ｔ_０（ｔ_０は原板の平均板厚）と線長増加率εとの関係を示す図である。 試験例３において、Ｗ／ｔ_０と線長増加率εとの関係を示す図である。 線長増加率εを求める式（７）のパラメータを説明するための図である。 線長増加率εを求めるための検量線を示す図である。 試験例４において、Ｒ_Ｌとｈとの関係、及び長辺部を目視で観察したときの結果を示す図である。 試験例に係る予備プレス成形体の模式図である。 １回目のプレス（予備プレス）及び２回目のプレス（本プレス）での凹凸の線長を説明するための図である。 各種プレスモーションの条件を説明するための図である。 試験例に係る本プレス成形体の模式図である。 試験例５において、予備プレス体の評価結果を示す図である。 試験例５において、本プレス体の評価結果を示す図である。 試験例６において、本プレス成形体の板厚減少率の測定位置を説明するための図である。 試験例６−１〜６−３に係る本プレス成形体の板厚減少率を示す図である。 試験例６−３において、予備プレス成形体の板厚減少率の測定位置を説明するための図である。 試験例６−３に係る予備プレス成形体及び本プレス成形体の板厚減少率を示す図である。

以下、本発明の実施形態を説明するが、これらが本発明を限定するものではない。

＜金属プレート＞
図１は、本発明に係る金属プレート１０に形成された凹凸形状を示す模式図である。金属プレート１０は、ほぼ平板状の原板（ブランク）をプレス加工等で成形加工することによって、成形加工前の原板位置を基準にして、その上下で波状の凹凸が一方向に連続的に延びる形状を有している。複数の凹部及び凸部の形状は、互いに同一形状とすることができる。同一形状であると、金属プレート１０を均一な凹凸状で均一な強度とすることができる点、また、用途によっては熱交換性や外観の点で好ましい。本明細書では、当該凹凸について、金属プレートの断面において中心線１３から下に凸の領域を「凹部」といい、上に凸の領域を「凸部」という。中心線１３は、プレス成形前の原板のほぼ中央位置に相当する。図１に示すように、金属プレート１０は、凹部１１ａ，１１ｂ，・・・（以下、「凹部１１」と総称する。）と凸部１２ａ，１２ｂ，・・・（以下、「凸部１２」と総称する。）が波状に交互に形成されている。

金属プレート１において、加工前の原板の平均板厚ｔ_０は、１．０ｍｍ以下であり、０．７ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。平均板厚ｔ_０が厚すぎると、加工性が低下し、また、熱交換器等の製品の軽量化、コンパクト化の要請を十分に満足できない可能性があるため、好ましくない。

本明細書では、原板の平均板厚ｔ_０は、マイクロメーターで任意５点を平均化して求めたものとする。

凹部１１又は凸部１２の最大板厚をｔ_１とし、凹部１１又は凸部１２の最小板厚をｔ_２とするとき、ｔ_２／ｔ_１が０．８以上であることが好ましく、０．８５以上であることがより好ましい。ｔ_２／ｔ_１が０．８未満であると、プレス加工によって原板を凹凸状に成形し、波状の凹部１１及び凸部１２を形成する際、当該凹部１１又は凸部１２の一部において板厚が均等でなく、板厚減少が相対的に大きい領域が存在し、それゆえに凹部１１の底部、凸部１２の頂部、凹部１１又は凸部の側壁等で加工割れが生じ得るため、好ましくない。

本明細書では、凹部１１又は凸部１２の最大板厚ｔ_１及び最小板厚ｔ_２は、図２７に示すように、凹部１１及び凸部１２を複数に分割し、測定部近傍をワイヤー加工により切断し、複数に分割した各々の箇所の断面部分を撮影後、測長計で測定することによって求めたものである。また、この板厚測定は、凹部１１の底部及び凸部１２の頂部において各々３ヶ所ずつと、凹部１１と凸部１２の境目となる変曲点付近の側壁において１ヶ所を選定して行われたものとする。

また、必須の態様ではないが、凹部１１又は凸部１２の最小板厚ｔ_２と原板の平均板厚ｔ_０との比ｔ_２／ｔ_０は、０．７以上であることが好ましく、０．７３以上がより好ましい。ｔ_２／ｔ_０が小さすぎると、プレス加工によって凹部１１又は凸部１２を形成する際、凹部１１又は凸部１２の一部において、過度に板厚減少の大きい領域が存在し、それゆえに凹部１１又は凸部１２で加工割れが生じ得る。

また、図１に示すように、凹部１１又は凸部１２は、一方向に凹凸が連続した曲面を呈している。これらの凹部１１又は凸部１２を当該一方向と直交する方向で断面視したときは、凹部１１又は凸部１２の端部には、半径Ｒ_Ｓの曲線形状が形成されている。後記する実施例に記載した図７、図９に示すように、当該Ｒ_Ｓを有する端部の断面は、短辺部の断面に相当するから、当該Ｒ_Ｓを、以下、「短辺部半径」ということもある。Ｒ_Ｓが３．０ｍｍ以上であると、Ｒ_Ｓの大きさに関わらず、十分な張出し加工性を得られるため、好ましい。

また、凹部１１又は凸部１２を前記一方向で断面視したとき、凹部１１又は凸部１２における頂部すなわち波先端部には、半径Ｒ_Ｌの曲線形状が形成されている。後記する実施例に記載した図７、図８に示すように、当該Ｒ_Ｌを有する波先端部の断面は、長辺部の断面に相当するから、当該Ｒ_Ｌを、以下、「長辺部半径」ということもある。Ｒ_Ｌと平均板厚ｔ_０との比Ｒ_Ｌ／ｔ_０は、２以上５以下であることが好ましい。より好ましくは、２．５以上であり、さらに好ましくは、３．５以上である。Ｒ_Ｌ／ｔ_０が小さすぎると、板厚と比べて凹凸に成形する程度が大きくなり、加工割れや変形量が不均一になる恐れがある。また、Ｒ_Ｌ／ｔ_０が大きすぎると、所定の凹凸形状及び凹凸高さを得ることができない。

本明細書では、Ｒ_Ｓ及びＲ_Ｌは、接触式輪郭形状測定器（ミツトヨ社製、型番：ＣＯＮＴＲＡＣＥＲ ＣＶ−２０００）で測定するものとする。

図１、図２に示すように、凹部１１と凸部１２における凹凸の高さｈは、金属プレートの表面からの距離であって、凹部１１（例えば、凹部１１ａ）の底とそれに隣接する凸部１２（例えば、凸部１２ｂ）の頂とを高さ方向でみた距離に相当するものである。また、凹部１１（例えば、凹部１１ａ）とそれに隣接する凹部１１（例えば、凹部１１ｂ）との波幅Ｗ又は凸部１２（例えば、凸部１２ａ）とそれに隣接する凸部１２（例えば、凸部１２ｂ）との波幅Ｗは、凹部１１の底とそれに隣接する凹部１１の底との距離又は凸部１２の頂とそれに隣接する凸部１２の頂との距離に相当するものである。凹凸の高さｈ及び波幅Ｗを上記のように定めるとき、両者の比であるｈ／Ｗは、０．１以上０．４以下であることが好ましく、０．１５以上０．３以下であることがより好ましい。ｈ／Ｗが小さすぎると、凹凸の高さｈを十分な大きさで成形することができず、所定形状の成形加工品を作製することが困難である。また、ｈ／Ｗが大きすぎると、加工による変形量が過大となり、金属プレートにネッキングや割れが生じ得る。

図１、図２に示すように、凹部１１の高さｈ_１、凸部１２の高さｈ_２は、凹部１１の底あるいは凸部１２の頂から金属プレートの中心線１３までの距離に相当する。ｈ_１とｈ_２は、互いに等しくｈ_１＝ｈ_２の関係にすることができる。また、凹部１１の波幅Ｗ_１、凸部１２の波幅Ｗ_２は、凹部１１と凸部１２の境目となる変曲点付近から水平方向でみた距離に相当する。Ｗ_１とＷ_２は、互いに等しくＷ_１＝Ｗ_２の関係にあることができる。このような互いに等しい関係にあると、金属プレート１０を均一な凹凸状で均一な強度とすることができる点、また、用途によっては熱交換性や外観の点で好ましい。

金属プレートの材質は、特に限定されるものでないが、高い母材強度を有し、金属プレートの板厚が薄くても、充分な耐圧性を有する点で、鋼、チタン、アルミニウムまたはこれらの合金から選択される金属材料が好ましい。特に、耐食性に優れるステンレス鋼が好ましい。

ＪＩＳ等で規定される組成を有するステンレス鋼を使用できる。フェライト系（α系）ステンレス鋼、オーステナイト系（γ系）ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、あるいは２相系ステンレス鋼を用いることができる。例えば、金属プレートの凹凸の高さｈを大きくする場合には、オーステナイト系（γ系）ステンレス鋼が好ましく、コスト的には、フェライト単相系（α系）ステンレス鋼が好ましい。

そして、本発明に係る金属プレートは、軽量化、コンパクト化、熱交換性能などに関して良好な特性を有するので、プレート式熱交換器等の熱交換器に用いることが好ましい。また、複数枚を重ねて積層プレート部品として使用することが好ましい。金属プレート同士は、溶接や拡散接合、かしめ又はボルト締結等の固定手段を用いて接合することができる。この積層プレート部品を用いてプレート式熱交換器を適用することが好ましい。

＜金属プレートの製造方法＞
以下、金属プレートの好適な製造方法について説明する。

必須の態様ではないが、上記の金属プレートを実現するための手法の一例として、平均板厚ｔ_０が１．０ｍｍ以下である原板を複数回に分けてプレス成形して凹凸状に形成する方法が挙げられる。予備プレス及び本プレスを含む複数工程のプレス成形により、原板１０’、１０’’に凹部及び凸部からなる凹凸加工部が形成され、当該凹凸加工部に繰り返してプレス加工が施される。このようなプレス加工では、当該凹凸加工部を断面視したときの水平方向における全体の線長を維持しながら、凹部及び凸部の個数を増加させて成形することができる。ここで、上記の「線長」は、金属プレートの凹凸形状に沿った長さ（周長）を意味している。

例えば、図２に示すように、予備プレスと本プレスの２回に分けて、原板１０’を２工程でプレス成形する場合は、本プレス成形によりプレス成形体の凹凸の個数が増加する。１回目（第１工程）の予備プレス工程で形成されるプレス成形体の第１凸部１２’（１２ａ’、１２ｂ’、・・・）及び第１凹部１１’（１１ａ’、１１ｂ’、・・・）の個数の総計をＮ_１とし、第１凸部１２’及び第１凹部１１’の１個当たりの長さ（線長）をＬ_１とし、２回目（第２工程）の本プレス工程で形成されるプレス成形体の第２凸部１２’’（１２ａ’’、１２ｂ’’、・・・）及び第２凹部１１’’（１１ａ’’、１１ｂ’’、・・・）の個数の総計をＮ_２とし、第２凸部１２’’及び第２凹部１１’’の１個あたりの長さ（線長）をＬ_２とするとき、Ｌ_１×Ｎ_１＝Ｌ_２×Ｎ_２になるようにプレス成形することが好ましい。凸部及び凹部は、ほぼ同じ形状と大きさとなるように形成すると、１個当たりの線長Ｌ_１、Ｌ_２は、凹凸加工部の全長に亘って同じ長さになるので好ましい。

図２は、Ｌ_１×４＝Ｌ_２×２１となるように成形した例である。すなわち、予備プレス工程の第１凸部１２ａ’は、本プレス工程のプレス成形により、１２ａ’’、１１ａ’’、１２ｂ’’の３個の凹凸となるように形成されたので、第１凸部１２ａ’の長さＬ_１は、本プレス工程の第２凸部の３個分の長さに相当する。予備プレス工程における凸部及び凹部の個数の総計（Ｎ_１）が７個であり、凸部及び凹部の１個当たり長さがＬ_１である。本プレス工程における凸部及び凹部の個数の総計（Ｎ_２）が２１個であり、１個当たり長さがＬ_２である。これらの関係は、Ｌ_１×７＝３Ｌ_２×７＝Ｌ_２×２１と示される。

さらに、原板をｎ回に分けてプレス成形する場合は、ｎ回目（第ｎ工程）のプレス成形により形成されるプレス成形体の第ｎ凸部及び第ｎ凹部（図示は省略する）の個数の総計をＮ_ｎとし、第ｎ凸部の１個あたりの長さをＬ_ｎとするとき、上記の２工程によるプレス成形と同様に、Ｌ_１×Ｎ_１＝Ｌ_２×Ｎ_２＝Ｌ_ｎ×Ｎ_ｎになるように原板をプレス成形することが好ましい。

上記のＬ_１×Ｎ_１＝Ｌ_２×Ｎ_２＝Ｌ_ｎ×Ｎ_ｎの成形条件は、プレス成形体の凹凸加工部の水平方向における全体の線長の範囲内で、複数回のプレス成形を繰り返すことにより実現できる。第１工程のプレス成形による全体の線長、第２工程のプレス成形による全体の線長、第ｎ工程のプレス成形による全体の線長が、互いにほぼ等しい状態で、プレス成形が繰り返されて、その都度、プレス成形体における凸部及び凹部の個数が増加し、加工高さｈが小さくなる。そのため、凹凸の高さｈが順次小さくなるように成形すればよい。

また、プレス成形体において、第１凸部１２’の頂部（または第１凹部１１’の底部）の曲率半径をＲ_Ｌ１とし、第２凸部１２’’の頂部（または第２凹部１１’’の底部）の曲率半径をＲ_Ｌ２とし、第ｎ凸部の頂部の曲率半径をＲ_Ｌｎとするとき、Ｒ_Ｌ１＞Ｒ_Ｌ２＞Ｒ_Ｌｎになるように原板をプレス成形することが好ましい。金属プレートの表面積を大きくするために凹凸部の曲率半径をできるだけ小さくすることが好ましい。しかしながら、１回目のプレス成形で目標とする曲率半径に合わせようとすると、プレス条件によっては、凸部１２または凹部１１の一部において板厚の減少が大きい領域が生じ得る。そのため、原板の平均板厚ｔ_０が１．０ｍｍ以下と薄い場合には、凸部１２または凹部１１での割れを防止するため、プレス成形を複数回に分けて、凸部１２または凹部１１の曲率半径を段階的に縮減することが好ましい。

本発明に係るプレス成形には、複数の凸型部凹型部が所定間隔で配置された構造を有する金型を使用できる。例えば、図２に示すように、プレス成形体に形成される凹部１１、凸部１２の形状に合わせて、複数の凸型部が突設して並んでおり、隣接する凸型部の間には凹型部が並んでいる。このような形状の２つの金型を上型と下型として組み合わせて、両方の金型の間に原板を配置した後、プレス成形が行われる。金型の凸型部が凹型部に入り込むことで、原板が凹凸状に成形され、所定形状のプレス成形体が得られる。凸型部の高さは、プレス成形体の凹凸加工部の高さに応じて設定されるが、凹部及び凸部の高さよりも２倍以上の高さが好ましい。また、凸型部と凹型部に入り込む際に、原板の厚さ程度のクリアランスを必要とするから、凸型部の幅は、凹型部の幅よりも小さい。図２は、下型の凸型部が上型の凸型部より１個多い態様を示しているが、上型の凸型部が１個多い態様も可能である。

原板の配置は、特に限定されるものでないが、凸部１２の頂部及び凹部１１の底部での板厚減少量が少なくするため、凸部１２及び凹部１１の長手方向と原板の圧延方向とが直角になるように原板を配置することが好ましい。

図３及び図４は、凹凸形状の線長計算方法を示す説明図である。図３に示すとおり、凹凸部の線長は、凹部の１／２形状と凸部の１／２形状とを足した形状を基準として算出することができる。なお、上記図２に示す線長Ｌ_１、Ｌ_２とは、凹凸における位置が異なっているが、実質的な長さは変わらないものである。
図３において凹凸部の線長Ｌは、原板の厚み方向における中心を繋ぐ中立軸であり、Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ、Ｌ_ｃの合計として求められる。αは波角度である。また、肩半径Ｒ_１、Ｒ_２が大きくなるとその弧の長さＬ_ａ、Ｌ_ｃも長くなり、線長Ｌの直線部Ｌ_ｂの長さが短くなり、直線部Ｌ_ｂはなくなる場合がある。
Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ、Ｌ_ｃの個々の算出式は、以下の式（１）〜（３）のとおり表される。
Ｌ_ａ＝（Ｒ_１＋０．５ｔ）α 式（１）
Ｌ_ｃ＝（Ｒ_２＋０．５ｔ）α 式（２）

線長Ｌは、Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ、Ｌ_ｃの合計であることから、以下の式（４）で表される。

図４は、プレス工程の第１工程又は第２工程の際の、一方向に延びる複数の凹部及び凸部の線長の求め方を示す。一方向に延びる複数の凹部及び凸部の線長Ｌ_Ｔ１、Ｌ_Ｔ２は以下の式（５）、（６）で表される。なお、凹凸形状は対称形状である。

潤滑油の粘度は、特に限定されるものでないが、凹部１１の底部及び凸部１２の頂部での板厚減少量を少なくするため、潤滑油の４０℃における動粘性係数は、５０ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、１００ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、５００ｍｍ^２／ｓ以上であることが特に好ましい。潤滑油の動粘性係数が低すぎると、プレス成形の際、凸部１２の頂部及び凹部１１の底部における板厚が大きく減少し、ｔ_２／ｔ_１の値が本発明の範囲から外れる可能性がある。

また、動粘性係数の上限は、特に限定されないが、プレス成形の作業性を考慮すると、動粘性係数は、７５０ｍｍ^２／ｓ以下であることが好ましく、６００ｍｍ^２／ｓ以下であることがより好ましい。

プレスモーションは特に限定されるものでない。図５は、プレスモーションの一例を示す。プレスモーションとして、リンクモーション、ソフトタッチモーション、バンピングモーションが挙げられる。リンクモーションとは、加工開始位置から下死点までにスライド速度が１／２程度まで減速するプレス成形をいい、一般的なメカプレスのモーションよりも歪速度や慣性力が低減されることが特徴である。ソフトタッチモーションとは、加工開始位置から下死点までにスライドが等速度かつ低速であるプレス成形をいい、リンクモーションよりも歪速度や慣性力が低減されることが特徴である。バンピングモーションとは、加工開始位置からスライドが複数回の上下動しながら降下していくプレス成形をいい、潤滑油の再導入効果や歪分散効果に優れることが特徴である。本発明では、凸部の頂部及び凹部の底部での板厚減少を最小限に抑えられ得る点で、プレスモーションとしてバンピングモーションを採用することが好ましい。

バンピングモーションにおいて、加工開始位置からスライドが上方向（プレス成形体から離れる方向）に動く回数Ｃ_１及び下方向（プレス成形体を押圧する方向）に動く回数Ｃ_２がいずれも４以上の偶数であることが好ましい。図５に示すように、バンピングモーションの上下動しながら降下する過程においても、プレス機のスライドは、上死点から動作を開始し、下死点を介して上死点に戻るというサイクル動作を続ける。Ｃ_１及びＣ_２の合計回数が奇数回であるときは、スライドが「下死点で止まる」または「下死点から始まる」ことを意味するから、プレス成形体の配置及び移送を行うことができない。そのため、Ｃ_１及びＣ_２の合計回数が偶数回であることが好ましい。また、Ｃ_１及びＣ_２が少なすぎると、プレス加工の工程数を十分に確保できないため、金属プレート１０の凸部１２の頂部及び凹部１１の底部における板厚減少の程度を小さくすることができない。

＜プレート式熱交換器＞
図６の（ａ）、（ｂ）は、本発明に係るプレート式熱交換器１の一例を示す模式図である。プレート式熱交換器１は、複数の金属プレート１０が積層された構造である。金属プレート１０は、固定フレーム２と可動フレーム３との間に挟まれ、ガイドバー４及び上部キャリングバー（図示省略）で支持される。そして、全体を支柱（図示省略）に取り付け、締付けボルト（図示省略）で締め付けている。

固定フレーム２には、高温側流体を循環させる配管が差し込まれる接続口８ａ，８ｂ、及び低温側流体を循環させる配管が差し込まれる接続口９ａ，９ｂが形成されている。金属プレート１０にも高温側流体及び低温側流体が通過する開口部が設けられている。金属プレート１０には波形や半球状の凹凸が成形されており、図６（ｂ）に示すように、重ね合わせた金属プレート１０の相互間隙を一枚おきに高温側流体及び低温側流体が交互に流れるような流路が形成される。これにより、個々の金属プレート１０を介して高温側流体と低温側流体との間で熱交換される。

図６では、隣り合う金属プレート１０がボルト締結により接合されている場合について説明したが、接合の態様はこれに限られるものではない。例えば、隣り合う金属プレート１０は、溶接、拡散接合、ろう付け、かしめ等によって接合されていてもよい。中でも、耐圧性や耐リーク性である点で、隣り合う金属プレート１０は、接合部の欠陥や強度面からろう付けによって接合されることが好ましい。
また、ステンレス鋼には、耐食性及び加工性の低下原因となるフリーＣ、Ｎをトラップする目的で、Ｔｉ、Ｎｂを添加して、耐食性及び耐食性を向上させた鋼種が使用されている。Ｔｉは、ろう付け性の阻害要因になることから、Ｎｂを添加したＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌは、Ｔｉ添加やＴｉ＋Ｎｂ複合添加した他のフェライト系ステンレス鋼と比べて、ろう付け性に優れており、ろう付け接合する鋼種として好ましい。

以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

＜試験例１＞ 母材材料の比較

〔試験例１−１〕
［試験方法］
原板として、表１に示す成分組成と表２に示す機械的性質を有する各種ステンレス鋼板を使用した。３つ以上の複数サンプルについて、下記の条件で所定形状のプレス成形体となるようにプレス成形を行い、図７に示すプレス成形体を得た。なお、「凹部の底部」及び「凸部の頂部」を合わせて、以下「凹凸先端」ということもある。また、「凸部と隣接する凸部との間の波幅」及び「凹部と隣接する凹部との間の波幅」を合わせて、以下「凹凸の波幅」ということもある。

（プレス条件）
装置：８０ｔｏｎサーボプレス（リンクモーション）
加工速度：１０（ｓｐｍ）
潤滑条件：プレス油ＭＢ−１３ＮＲ（４０℃での動粘度：１．６０ｍｍ^２／ｓ、アクア化学社製）
凹凸先端の半径：長辺部半径Ｒ_Ｌ＝１．０ｍｍ，１．２ｍｍ，１．４ｍｍの３種類、短辺部半径Ｒ_Ｓ＝５．０ｍｍ、長辺部半径Ｒ_Ｌは、図８に示すとおりであり、短辺部半径Ｒ_Ｓは、図９に示すとおりである。
凹凸の波幅Ｗ：７．０ｍｍ
凹凸の高さｈ：１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの任意の高さ
板押え寸法：１８０ｍｍ×１８０ｍｍ（四角ビード付き）
ブランクの寸法：１２０ｍｍ
ブランクの方向：長辺長手方向と圧延方向とが平行
板押え力：５ｔｏｎ

［評価］
各々のサンプルについて、プレス成形体の凹凸の高さｈを実測するとともに、長辺部及び短辺部の状態を目視で観察した。原板をプレス成形した際の張り出し加工性について、図１０に示すように、ネッキングや割れが認められなかった場合を、張り出し加工性が良好であるとして「○」、ネッキングが認められたが、程度が小さかった場合を「△」、ネッキングが認められ、かつ、程度が大きかった場合を「黒塗り△」、割れが認められた場合を「×」で表示した。長辺部に関する結果を図１１に示し、短辺部に関する結果を図１２に示す。

図１１及び図１２に示すように、いずれのＳＵＳ鋼種においても、プレス成形体の凹凸先端（凹部の底部及び凸部の頂部）の長辺部半径Ｒ_Ｌが大きいほど、プレス成形体の凹凸の高さｈを高くすることができた。このことから、凹凸先端の長辺部半径Ｒ_Ｌが大きいほど、原板をプレス成形する際の張出し加工性に優れていた。

原板Ｂは、その実測板厚が０．２６ｍｍと薄いが、図１１、図１２に示すように、プレス成形体の凹凸の高さｈを２．５ｍｍのように大きな形状に加工することができた。熱交換器用の金属プレートに適用すれば、熱交換能と軽量化の両方を満足させることができる。
また。原板Ａの結果と原板Ｂの結果とを対比すると、原板Ａ（実測板厚０．３７ｍｍ）は、原板Ｂ（実測板厚０．２６ｍｍ）よりも凹凸の高さｈを高くすることができた。このことから、原板は、板厚が大きいほど、凹凸の高さｈを高くすることができるから、プレス成形する際の張出し加工性の点で好ましい。

次に、原板Ａ、Ｃの結果と原板Ｄの結果とを対比すると、原板Ａ、Ｃのオーステナイト系（γ系）ステンレス鋼は、原板Ｄのフェライト系（α系）ステンレス鋼に比べて、凹凸の高さｈを高くすることができた。このことから、オーステナイト系ステンレス鋼は、プレス成形する際の張出し加工性の点で好ましい。

〔試験例１−２〕
［試験方法］
凹凸先端の長辺部半径Ｒ_Ｌを１．２ｍｍに固定し、凹凸の波幅Ｗを７．０ｍｍと８．０ｍｍの２種類にしたこと以外は、試験例１−１と同様の手法にてプレス成形体を得た。

［評価］
試験例１−１と同様に、各々のサンプルについて、凹凸の高さｈを実測するとともに、長辺部及び短辺部の状態を目視で観察した。長辺部に関する結果を図１３に示し、短辺部に関する結果を図１４に示す。

図１３及び図１４に示すように、いずれのＳＵＳ鋼種においても、凹凸の波幅Ｗが大きくなるにつれて、凹凸の高さｈを高くすることができた。このことから、凹凸の波幅Ｗが大きいほど、原板をプレス成形する際の張出し加工性に優れていた。

＜試験例２＞ 短辺部半径Ｒ_Ｓと凹凸の高さｈとの関係
［試験方法］
原板として上記原板Ｄを使用し、凹凸先端の長辺部半径Ｒ_Ｌを１．２ｍｍに固定し、凹凸先端の短辺部半径Ｒ_Ｓを１．５ｍｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍ及び２０°形状の４種類にしたこと以外は、試験例１−１と同様の手法にてプレス成形体を得た。

［評価］
試験例１−１と同様に、各々のサンプルについて、凹凸の高さｈを実測するとともに、長辺部の状態を目視で観察した。その結果を図１５に示す。

図１５に示すように、凹凸先端の短辺部半径Ｒ_Ｓが３．０ｍｍ以上であれば、凹凸先端の短辺部半径Ｒ_Ｓの大きさにかかわらず、好適な凹凸の高さｈの限界が１，８ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にあり、ほぼ同程度であった。

＜試験例３＞ Ｒ_Ｌ／ｔ又はＷ／ｔと線長増加率εとの関係
［評価］
図１６、図１７は、試験例１−１及び試験例１−２の結果から、原板として上記原板Ｄを使用した場合におけるＲ_Ｌ／ｔ_０又はＷ／ｔ_０と線長増加率εとの関係について図示したものである。Ｒ_Ｌは、凹凸先端の長辺部半径（本試験例では、１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍの３種類）であり、ｔ_０は、原板Ｄの実測厚さ（本試験例では０．４０ｍｍ）である。Ｒ_Ｌ／ｔ_０と線長増加率εとの関係を図１６に示し、Ｗ／ｔ_０と線長増加率εとの関係を図１７に示す。

本明細書において、線長増加率ε（単位：％）は、下記式（７）から算出した値であるものとする。

図１８は、式（７）のパラメータを説明するために、凹凸部の断面形状を、中心線を含む形態で模式的に示したものである。式（１）の各パラメータは、図１８に示すように、以下のとおりである。

Ｒ_１：凸部先端の長辺部半径（本試験例では、Ｒ_Ｌをそのまま適用）
Ｒ_２：凹部先端の長辺部半径（本試験例では、Ｒ_Ｌをそのまま適用）
ｔ ：原板Ｄの実測厚さ（本試験例では０．４０ｍｍ）
Ｘ_１：凹部の底部から凸部の頂部までの波幅（本試験例では、凹凸の波幅Ｗの１／２）
Ｙ_１：ｄ−Ｒ_１−Ｒ_２−ｔ（ｄは、成形深さ（凹凸の高さｈから上記ｔを減じた値）であり、Ｒ_１、Ｒ_２及びｔは、上記と同じである）
Ｒ_０：Ｒ_１＋Ｒ_２＋ｔ（ｄは、成形深さ（凹凸の高さｈから上記ｔを減じた値）であり、Ｒ_１、Ｒ_２及びｔは、上記と同じである。）
α ：下記式（８）から算出される値（Ｘ_１、Ｒ_０、Ｙ_１は、上記と同じである。）

なお、線長増加率εは、図１９に示す検量線を用いることで簡便に算出できる。

図１６に示すように、Ｒ_Ｌ／ｔ_０が大きいほど、線長増加率εは大きくなったが、プレス成形する際の張出し加工性は向上した。この良好な加工性は、凹凸先端の長辺部半径Ｒ_Ｌが大きくなることで、歪域が広がり、歪が分散したためであると推察される。また、図１７に示すように、Ｗ／ｔ_０が大きいほど、線長増加率εは小さくなり、張出し加工性が向上した。例えば、ｈ／Ｗが０．２５のサンプルは、Ｒ_Ｌ／ｔ_０が増加するほど、また、Ｗ／ｔ_０が大きいほど張り出し加工性が、「△」から「○」に変化している。

図１６及び図１７によると、Ｒ_Ｌ／ｔ_０及びＷ／ｔ_０は、張出し加工性を高めるために有効なパラメータであると考えられる。そこで、まずは、Ｒ_Ｌ／ｔ_０及びＷ／ｔ_０が比較的高い値となるように予備プレスを行い、その後、Ｒ_Ｌ／ｔ_０及びＷ／ｔ_０をより小さくした本プレスを行うことで、原板をプレス成形する際の張出し加工性を高めることができると考えられる。そのため、Ｒ_Ｌ／ｔ_０に関しては、本プレス工程では予備プレス工程よりもＲ_Ｌの小さい金型を使用し、また、Ｗ／ｔ_０に関しては、本プレス工程では予備プレス工程よりも凹凸数の多い金型を使用することが考えられる。

＜試験例４＞ 予備プレスの効果
［試験方法］
（試験例４−１） １工程によるプレス成形
原板として上記原板Ｄを使用し、凹凸先端の長辺部半径Ｒ_Ｌを１．２ｍｍにし、凹凸先端の短辺部半径Ｒ_Ｓを５．０ｍｍにし、凹凸の波幅Ｗを７ｍｍにしたこと以外は、試験例１−１と同様の手法にてプレス成形体を得た。

（試験例４−２） ２工程によるプレス成形（予備プレス→本プレス）
凹凸先端の長辺部半径Ｒ_Ｌを１．４ｍｍにしたこと以外は、試験例４−１と同様の手法にて予備プレス成形体を得た。その後、凹凸先端の長辺部半径Ｒ_Ｌを１．２ｍｍに変更し、他のパラメータを変えずに予備プレス成形体をプレス成形した。

［評価］
試験例１−１と同様に、各々のサンプルについて、凹凸の高さｈを実測するとともに、長辺部の状態を目視で観察した。その結果を図２０に示す。

図２０に示すように、まずは、Ｒ_Ｌ／ｔ_０及びＷ／ｔ_０が比較的高い値となるように予備プレスを行い、その後、Ｒ_Ｌ／ｔ_０及びＷ／ｔ_０をより小さくした本プレスを行うことで、原板をプレス成形する際の張出し加工性を改善できることが明らかになった。
次に、プレスを複数工程で行うことによる張出し加工性の改善効果について、以下のように詳しく検討した。

＜試験例５＞ 予備プレス条件の検討
〔試験方法〕
［第１工程のプレス成形（予備プレス）］
上記原板Ｄを原板として、下記の条件にてプレス成形を行い、図２１に示す予備プレス成形体（凸部４個及び凹部３個の総計７個）を得た。ここで、凹凸の高さｈは、図２２に示すように、予備プレス成形体の凹凸の線長が下記本プレス成形体の凹凸の線長とほぼ同じになるように定めた。図２２には、予備プレスまたは本プレスの各工程により実現される成形体の形状に応じた凹凸高さｈと線長増加率εとを関係を示したものである。当該線長増加率は、原板から凹凸を形成する際に線長全体が増加する割合を意味する。この試験では、凹凸高さｈが２．５ｍｍ（目標）である成形体が得られるように予備プレス成形及び本プレス成形が行われる。図２２によると、本プレス工程に関する検量線において凹凸高さｈ２．５ｍｍに相当する線長増加率εは、２７．５％であり、その線長増加率に相当する予備プレス工程の凹凸高さｈは、７．３ｍｍとなることが分かる。

（予備プレス条件）
供試材の圧延方向：Ｌ方向、Ｄ方向、Ｔ方向の３種類
Ｌ方向：長辺長手方向と原板の圧延方向とが垂直
Ｄ方向：長辺長手方向と原板の圧延方向とが４５°
Ｔ方向：長辺長手方向と原板の圧延方向とが平行
装置：８０ｔｏｎサーボプレス
プレスモーション：リンクモーション、ソフトタッチモーション、
バンピングモーションの３種類（各種モーションの具体的な条件は、図２３のとおり。）
潤滑油：低粘度潤滑油、高粘度潤滑油の２種類
低粘度潤滑油：プレス油ＭＢ−１３ＮＲ（４０℃での動粘度：１．６０ｍｍ^２／ｓ，アクア化学社製）
高粘度潤滑油：プレス油Ｇ−７５５ＢＭ（４０℃での動粘度：５６４ｍｍ^２／ｓ，日本工作油社製）
凹凸先端の半径：長辺部半径Ｒ_Ｌ＝１．２ｍｍ、短辺部半径Ｒ_Ｓ＝５ｍｍ、長辺部半径Ｒ_Ｌは図８に示すとおりであり、短辺部半径Ｒ_Ｓは図９に示すとおりである。
凹凸の波幅Ｗ：７ｍｍ
凹凸の高さｈ：７．３ｍｍ（目標値）
板押え寸法：１８０ｍｍ×１８０ｍｍ（四角ビード付き）
ブランク寸法：□１２０ｍｍ
板押え力：６．３ｔｏｎ

［第２工程のプレス（本プレス）］
上記予備プレス成形体を下記の条件にてプレス成形を行い、図２４に示す本プレス成形体（凸部１１個及び凹部１０個の総計２１個）を得た。

（本プレス条件）
供試材の圧延方向：Ｌ方向
装置：８０ｔｏｎサーボプレス
プレスモーション：バンピングモーション（バンピングモーションの具体的な条件は、図２３のとおりである。）
潤滑油：上記高粘度潤滑油
凹凸先端の半径：長辺部半径Ｒ_Ｌ＝１．２ｍｍ
短辺部半径Ｒ_Ｓ＝５ｍｍ
（長辺部半径Ｒ_Ｌは、図８に示すとおり、短辺部半径Ｒ_Ｓは、図９に示すとおりである。）
凹凸の波幅Ｗ：７ｍｍ
凹凸の高さｈ：２．５ｍｍ（目標値）
板押え寸法：１８０ｍｍ×１８０ｍｍ（四角ビード付き）
ブランク寸法：□１２０ｍｍ
板押え力：６．３ｔｏｎ

［評価 その１］予備プレス体の評価
各々の予備プレス体について、凹凸の高さｈを実測するとともに、長辺の断面を目視で観察した。その結果を図２５に示す。ネッキングや割れが認められなかった場合を「○」、ネッキングが認められたが、程度が小さかった場合を「△」、ネッキングが認められ、かつ、程度が大きかった場合を「黒塗り△」、割れが認められた場合を「×」で表示した。

潤滑条件に関しては、高粘度である場合は、低粘度である場合に比べて、凹凸の高さｈを高くすることができた。動粘度が高い潤滑油を使用することにより、良好な張出し加工性が得られることが分かった。

プレスモーションに関しては、バンピングモーションは、他のモーションに比べて、凹凸の高さｈを高くすることができた。バンピングモーションは、良好な張出し加工性が得られることが分かった。

［評価 その２］本プレス体の評価
本プレス体について、凹凸の高さｈを実測するとともに、長辺の断面を目視で観察した。評価基準は上記［評価 その１］と同じである。その結果を図２６に示す。なお、対照として、上記（本プレス条件）にて原板Ｄを直接プレスした場合の結果も図２６に示す。

図２６に示すように、まずは、Ｒ_Ｌ／ｔ_０及びＷ／ｔ_０が比較的高い値になるように予備プレスを行い、その後、Ｒ_Ｌ／ｔ_０及びＷ／ｔ_０をより小さくした本プレスを行うことで、プレス成形する際の張出し加工性を改善できた。

＜試験例６＞ 板厚変化率の検証

〔試験方法〕
［試験例６−１］
上記原板Ｄを下記の条件にてプレス成形を行い、図２４に示す本プレス成形体を得た。

（プレス条件）
供試材の圧延方向：Ｔ方向
装置：８０ｔｏｎサーボプレス
プレスモーション：リンクモーション（リンクモーションの条件は、図２３のとおり。）
潤滑油：上記低粘度潤滑油
凹凸先端の半径：長辺部半径Ｒ_Ｌ＝１．２ｍｍ、短辺部半径Ｒ_Ｓ＝５ｍｍ、長辺部半径Ｒ_Ｌは図８に示すとおりであり、短辺部半径Ｒ_Ｓは図９に示すとおりである。
凹凸の波幅Ｗ：７．０ｍｍ
板押え寸法：１８０ｍｍ×１８０ｍｍ（四角ビード付き）
ブランク寸法：□１２０ｍｍ
板押え力：６．３ｔｏｎ

［試験例６−２］
供試材の圧延方向がＬ方向であり、潤滑油がプレス油Ｇ−７５５ＢＭ（４０℃での動粘度：５６４ｍｍ^２／ｓ、日本工作油社製）であり、プレスモーションがバンピングモーション（バンピングモーションの条件は、図２３のとおり）であること以外は、試験例６−１と同じ手法にて本プレス成形体を得た。

［試験例６−３］
［［第１工程のプレス成形（予備プレス）］］
上記原板Ｄを原板として、下記の条件にてプレス成形を行い、図２１に示す予備プレス成形体（凸部４個及び凹部３個の総計７個）を得た。なお、試験例５と同様に、図２２に示すように、凹凸の高さｈは、予備プレス成形体の凹凸の線長が下記本プレス成形体の凹凸の線長と同じになるように定めた。

（予備プレス条件）
供試材の圧延方向：Ｌ方向
装置：８０ｔｏｎサーボプレス
プレスモーション：バンピングモーション（バンピングモーションの条件は、図２３のとおり。）
潤滑油：上記高粘度潤滑油
凹凸先端の半径：長辺部半径Ｒ_Ｌ＝５ｍｍ、短辺部半径Ｒ_Ｓ＝５ｍｍ、長辺部半径Ｒ_Ｌは図６に示すとおりであり、短辺部半径Ｒ_Ｓは図９に示すとおりである。
凹凸の波幅Ｗ：２１．０ｍｍ
凸部及び凹部の１個当たりの線長Ｌ_１： １３．３８ｍｍ
板押え寸法：１８０ｍｍ×１８０ｍｍ（四角ビード付き）
ブランク寸法：□１２０ｍｍ
板押え力：６．３ｔｏｎ

［［第２工程のプレス成形（本プレス）］］
上記予備プレス成形体を下記の条件にてプレス成形を行い、図２４に示す本プレス成形体（凹凸の凸部：１１個、凹部：１０個）を得た。

（本プレス条件）
供試材の圧延方向：Ｌ方向
装置：８０ｔｏｎサーボプレス
プレスモーション：バンピングモーション（バンピングモーションの条件は、図２３のとおり。）
潤滑油：上記高粘度潤滑油
凹凸先端の半径：長辺部半径Ｒ_Ｌ＝１．２ｍｍ、短辺部半径Ｒ_Ｓ＝５ｍｍ、長辺部半径Ｒ_Ｌは図８に示すとおりであり、短辺部半径Ｒ_Ｓは図９に示すとおりである。
凹凸の波幅Ｗ：７．０ｍｍ
凸部及び凹部の１個当たりの線長Ｌ_２： ４．４６ｍｍ
板押え寸法：１８０ｍｍ×１８０ｍｍ（四角ビード付き）
ブランク寸法：□１２０ｍｍ
板押え力：６．３ｔｏｎ

〔評価〕
試験例６−１に係る本プレス成形体、試験例６−２に係る本プレス成形体、及び試験例６−３に係る本プレス成形体のそれぞれについて、図２７の位置１〜１７における板厚減少率を測定した。板厚減少率は、測定部近傍をワイヤー加工により切断し、断面部分を撮影後、測長計で測定した。結果を図２８に示す。

図２８において、凸部の最大板厚をｔ_１とし、前記凸部の最小板厚をｔ_２とするとき、試験例６−１に係る本プレス成形体のｔ_２／ｔ_１は、０．６５であり、試験例６−２に係る本プレス成形体のｔ_２／ｔ_１は、０．６９であり、試験例６−３に係る本プレス成形体のｔ_２／ｔ_１は、０．８５である。

また、原板の平均板厚をｔ_０とするとき、試験例６−１に係る本プレス成形体のｔ_２／ｔ_０は、０．５７であり、試験例６−２に係る本プレス成形体のｔ_２／ｔ_０は、０．６３であり、試験例６−３に係る本プレス成形体のｔ_２／ｔ_０は、０．７３である。

図２８に示すように、プレス成形を複数工程で行い、予備プレス成形と本プレス成形とに分けることで、ｔ_２／ｔ_１が０．８５、ｔ_２／ｔ_０が０．７３になり、ｔ_２／ｔ_１が０．８以上、及びｔ_２／ｔ_０が０．７以上を実現できた。

加えて、試験例６−３に係る予備プレス成形体について、図２９の位置１〜１７における板厚減少率を測定した。その結果を図３０に示す。図３０において、「黒色○」は、予備プレス成形体を示し、「○」は、本プレス成形体を示す。

図３０に示すように、予備プレスと本プレスとの間で、凹凸全体の線長を揃えることにより、工程間での板厚減少の差を小さく保つことができた。第１工程のプレス成形に相当する予備プレスにおける第１凸部及び第１凹部の個数の総計Ｎ_１は、４個であり、凸部及び凹部の１個当たりの線長Ｌ_１は、１３．３８ｍｍである。また、第２工程のプレス成形に相当する本プレスにおける第２凸部及び第２凹部の個数の総計Ｎ_２は、１１個であり、凸部及び凹部の１個当たりの線長Ｌ_２は、４．４６ｍｍである。これらの数値によると、Ｎ_１＜Ｎ_２かつＬ_１×Ｎ_１＝Ｌ_２×Ｎ_２の関係を満たすことが分かる。このように、本発明は、上記の関係を充足し、凹凸全体の線長が揃えられているため、加工割れの原因となる局部的な板厚減少が抑えられたと推察される。また、潤滑油として高粘性の潤滑油を採用し、長辺部半径Ｒ_Ｌを大きくした予備プレス工程を採用することにより、加工割れの原因となる局部的な板厚減少を抑えることができた。

１ プレート式熱交換器
２ 固定フレーム
３ 可動フレーム
４ ガイドバー
５ 上部キャリングバー
６ 支柱
７ 締付けボルト
８ａ，８ｂ 高温側流体用配管接続口
９ａ，９ｂ 低温側流体用配管接続口
１０ 金属プレート
１１ 凹部
１２ 凸部
１３ 中心線

Claims (9)

1. 一方向に延びる複数の凹部及び凸部を交互に有する金属プレートであって、
   最小板厚ｔ_２と最大板厚ｔ_１との比ｔ_２／ｔ_１が０．８以上であり、
   加工前の原板の平均板厚ｔ_０が１．０ｍｍ以下である、金属プレート。
2. 前記最大板厚ｔ_２と前記原板の平均板厚ｔ_０との比ｔ_２／ｔ_０が０．７以上である、請求項１に記載の金属プレート。
3. 前記凸部又は前記凹部を前記一方向と直交する方向で断面視したときの端部の半径Ｒ_Ｓが３．０ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の金属プレート。
4. 前記凸部及び前記凹部を前記一方向で断面視したときの前記凸部の底部又は前記凹部の頂部の半径Ｒ_Ｌと、前記ｔ_０との比Ｒ_Ｌ／ｔ_０が２以上５以下であり、
   前記凸部及び前記凹部からなる凹凸の高さをｈとし、前記凸部とそれに隣接する前記凸部との間の波幅又は前記凹部とそれに隣接する前記凹部との間の波幅をＷとするとき、前記ｈと前記Ｗとの比ｈ／Ｗが０．１以上０．４以下である、請求項１から３のいずれかに記載の金属プレート。
5. 鋼、チタン、アルミニウムまたはこれらの合金から選択される金属からなる、請求項１から４のいずれかに記載の金属プレート。
6. 前記金属がフェライト系ステンレス鋼である、請求項５に記載の金属プレート。
7. プレート式熱交換器に用いられる、請求項１から６のいずれかに記載の金属プレート。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の金属プレートが積層されてなる積層プレート部品。
9. 請求項８に記載の積層プレート部品により形成されたプレート式熱交換器。