JP2017180984A - 拡散接合型熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することが可能で、かつ、流体通路部の構成の自由度を十分に確保可能な拡散接合型熱交換器を提供する。【解決手段】この熱交換器１００（拡散接合型熱交換器）は、それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０が積層され拡散接合されたコア１と、第１伝熱板１０に流体を導入および導出するための複数対の第１ポート２と、第２伝熱板２０に流体を導入および導出するための第２ポート３とを備える。第１伝熱板１０は、互いに異なる対の第１ポート２に接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部１１を含む。【選択図】図３

Description

この発明は、拡散接合型熱交換器に関し、特に、溝状の流体通路部が形成された複数の伝熱板が積層され拡散接合された構成の拡散接合型熱交換器に関する。

従来、溝状の流体通路部が形成された複数の伝熱板が積層され拡散接合された構成の拡散接合型熱交換器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、第１伝熱板と第２伝熱板とを交互に積層して拡散接合したコアを備える熱交換器が開示されている。第１伝熱板には、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類があり、それぞれ複数設けられている。第２伝熱板は、Ｅの１種類であり、複数設けられている。コアには、ＥＡＥ・・・、ＥＢＥ・・・、ＥＣＥ・・・、ＥＤＥ・・・、という順に各伝熱板が積層されている。４種類の第１伝熱板および１種類の第２伝熱板の外形形状は共通である。上記特許文献１の熱交換器は、４台の圧縮機による多段圧縮システムの中間冷却器（インタークーラー）として構成されている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類の第１伝熱板には、それぞれ、１段目の圧縮機〜４段目の圧縮機通過後の流体（水素）が流通し、Ｅの第２伝熱板には、冷媒（冷却水）が流通する。コアには、各伝熱板を厚み方向に貫通した接続通路と接続する複数のポートがＡ〜Ｅの各伝熱板に対応して複数設けられている。各伝熱板Ａ〜Ｅへの流体の分配は、それぞれ対応するポートを介して行われる。

特開２０１３−１５５９７１号公報

しかしながら、上記特許文献１では、Ａ〜Ｄの４種類の第１伝熱板と、各第１伝熱板を上下に挟む１種類（Ｅ）の第２伝熱板とをそれぞれ複数設ける必要がある。そのため、上記特許文献１では、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱うために、部品の種類（伝熱板の種類）および部品点数（伝熱板の総数）が増大するという問題点がある。

また、上記特許文献１では、４種類の第１伝熱板と１種類の第２伝熱板とを積層して拡散接合するために、各伝熱板の外形形状を共通化する必要があり、第１伝熱板の負荷が大きく異なる場合に自由度が減少し、最適化が難しくなるという問題が考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することが可能で、かつ、流体通路部の構成の自由度を十分に確保可能な拡散接合型熱交換器を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明による拡散接合型熱交換器は、それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板および第２伝熱板が積層され拡散接合されたコアと、第１伝熱板に流体を導入および導出するための複数対の第１ポートと、第２伝熱板に流体を導入および導出するための少なくとも一対の第２ポートとを備え、第１伝熱板は、互いに異なる対の第１ポートに接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部を含む。

この発明による拡散接合型熱交換器では、上記のように、互いに異なる対の第１ポートに接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部を含む第１伝熱板を設ける。これにより、複数種類の第１伝熱板を設ける代わりに、複数種類の第１流体通路部が形成された第１伝熱板を設けることができる。つまり、流体の種類毎に伝熱板を設けるのではなく、複数種類の流体に共通の第１伝熱板を設けることができる。その結果、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することができる。また、同一の第１伝熱板に複数種類の第１流体通路部を形成することができるので、流体毎の負荷（熱交換量）などに応じて、たとえば１つの第１流体通路部を小さくして、その分の空いたスペースに他の第１流体通路部を形成したり、製品の平面サイズを小さくできるなど、流体通路部の構成の自由度を十分に確保することができる。

上記発明による拡散接合型熱交換器において、好ましくは、第２ポートは、複数対設けられ、第２伝熱板は、第１伝熱板の第１流体通路部と対応するように形成され、互いに隔離された複数の第２流体通路部を含み、複数の第２流体通路部は、それぞれ、互いに異なる対の第２ポートに接続されている。ここで、「対応する」とは、１つの第１流体通路部を流れる流体と第２流体通路部を流れる流体との間で熱交換の大部分が行われる関係を意味する。１つの第１流体通路部と１つの第２流体通路部とが対応していてもよいし、１つの第２流体通路部が複数の第１流体通路部と対応していてもよい。このように構成すれば、複数の第２流体通路部を複数の第１流体通路部と対応するように形成することにより、流体間の熱交換を効率的に行うことができる。また、複数の第２流体通路部を互いに異なる対の第２ポートに接続することによって、互いに対応する第１流体通路部と第２流体通路部とをそれぞれ流れる流体間の熱交換量に応じて、それぞれの第２流体通路部を流れる流体の種類や流量などを、第２流体通路部毎に個別に設定することが可能となる。

この場合、好ましくは、第２流体通路部は、第１流体通路部と同数設けられ、それぞれの第２流体通路部が、平面視で第１伝熱板の複数の第１流体通路部と重なる位置に配置されている。このように構成すれば、複数の第２流体通路部を、複数の第１流体通路部と一対一対応で設けることができる。ここで、たとえば複数の第１流体通路部と重なる位置に、幅広の１つの第２流体通路部（複数の第１流体通路部に対応する１つの第２流体通路部）を設ける場合には、一の第１流体通路部と第２流体通路部との間の熱交換量と、他の第１流体通路部と第２流体通路部との熱交換量とを、独立して調整することは難しくなる。これに対して、第１流体通路部と第２流体通路部とを一対一対応で設けることによって、互いに対応する第１流体通路部と第２流体通路部とをそれぞれ流れる流体間で、熱交換を効率的に行うことができるとともに、第２流体通路部を流れる流体の流量などの最適化を容易に行うことができる。

上記発明による拡散接合型熱交換器において、好ましくは、複数の第１流体通路部は、それぞれ、第１伝熱板の面内において、入口側の第１ポートに接続する一端部から対応する出口側の第１ポートに接続する他端部に向かう第１方向に向けて延びる長細形状に形成され、第１方向と直交する第２方向に沿って並んで配置されている。ここで、「長細形状」とは、第１伝熱板の面内で直交する２方向の一方（第１方向）が長手方向、他方（第２方向）が短手方向となるような形状とする。このように構成すれば、第１流体通路部を一端部から他端部に向けた長細形状にすることにより、幅広形状の場合と比較して、単純な流路形状でも容易に流速を向上させて熱伝達率を高めることができる。一方、第１伝熱板全体の外形形状としては、長細形状になるほど、拡散接合を行う際に第１伝熱板と第２伝熱板との積層体に印加する荷重がばらつきやすくなりコアの製作容易性が低下する。そこで、第１方向に延びる長細形状の第１流体通路部を第２方向に沿って並べることによって、第１伝熱板全体の外形の縦横寸法を互いに近づける（アスペクト比を１に近づける）ことができるので、拡散接合を行う際の荷重ばらつきを抑制しコアの製作容易性を向上させることができるようになる。

この場合、好ましくは、複数の第１流体通路部は、第１伝熱板の同一表面において互いに第２方向に離間して配置されており、第１伝熱板は、第２方向に隣接する第１流体通路部の間に第２伝熱板との拡散接合面を有する。このように構成すれば、第１伝熱板の同一表面に配置した複数の第１流体通路部の各々を、独立した流体通路部として容易に隔離することができる。また、第１伝熱板の表面において、第２方向に並ぶ複数の第１流体通路部の間に、第１方向に延びる拡散接合面を形成することができるので、たとえば第１伝熱板と第２伝熱板とを、伝熱板表面の外周部や第１流体通路部を構成する流路の隙間（隔壁）部分だけで接合する場合と比べて、第１伝熱板と第２伝熱板との拡散接合強度を容易に確保することができる。

上記発明による拡散接合型熱交換器において、好ましくは、複数の第１流体通路部は、それぞれ、入口側の第１ポートに接続する一端部と対応する出口側の第１ポートに接続する他端部との間をつなぐ流路を有し、複数の第１流体通路部のうち少なくとも一の第１流体通路部は、流路の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、流路の本数の少なくともいずれかが、他の第１流体通路部と異なるように形成されている。ここで、複数種類の流体通路部を別々の伝熱板に個別に設ける（伝熱板を複数種類設ける）場合には、それぞれの伝熱板における流体通路部の構成に自由度がほとんど無いため、積層する伝熱板の枚数を単位として負荷調節を行うしかない。そのため、積層する伝熱板の枚数の変更によっては、たとえば積層枚数が２枚の場合と３枚の場合とのいずれの場合でも熱交換量がバランスしない場合でも、本発明によれば、複数種類の第１流体通路部の構成（流路の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、流路の本数）を異ならせることによって、伝熱板の枚数では調整しきれない余剰の熱交換量を第１流体通路部ごとに容易に微調整することができる。その結果、容易かつ精度よく、第１流体通路部の種類毎の負荷（熱交換量）に応じて熱交換量を最適化することができる。

本発明によれば、上記のように、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することが可能で、かつ、流体通路部の構成の自由度を十分に確保可能な拡散接合型熱交換器を提供することができる。

本発明の第１実施形態による熱交換器を上面側から見た模式図である。 本発明の第１実施形態による熱交換器を側面側から見た模式図である。 第１伝熱板および第２伝熱板を示した模式的な斜視図である。 第１伝熱板および第２伝熱板の積層構造を説明するための模式図である。 第１伝熱板の第１流体通路部の構成例を示した平面図である。 第２伝熱板の第２流体通路部の構成例を示した平面図である。 第１流体通路部および第２流体通路部と直交する断面を示したコアの断面図である。 第２実施形態による熱交換器の第１伝熱板を示した模式図である。 図８における第１流体通路部と直交する断面を示した第１伝熱板の断面図である。 第１実施形態の第１変形例による第１伝熱板（Ａ）および第２伝熱板（Ｂ）を示した模式図である。 第１実施形態の第２変形例による第１伝熱板（Ａ）および第２伝熱板（Ｂ）を示した模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図７を参照して、第１実施形態による熱交換器１００の構成について説明する。第１実施形態による熱交換器１００は、それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０を積層し、拡散接合によって一体化することにより構成した拡散接合型のプレート式熱交換器である。熱交換器１００は、特許請求の範囲の「拡散接合型熱交換器」の一例である。

図１および図２に示すように、熱交換器１００は、コア１と、複数対（３対）の第１ポート２と、複数対（３対）の第２ポート３とを備えている。コア１は、図２に示すように、溝状の第１流体通路部１１（図３参照）が形成された複数の第１伝熱板１０と、溝状の第２流体通路部２１（図３参照）が形成された複数の第２伝熱板２０とを含む。コア１は、第１伝熱板１０を流れる流体と第２伝熱板２０を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換部である。第１ポート２は、第１伝熱板１０（第１流体通路部１１）に流体を導入および導出するための出入口であり、入口側と出口側との対（ペア）で設けられている。第２ポート３は、第２伝熱板２０（第２流体通路部２１）に流体を導入または導出するための出入口であり、入口側と出口側との対（ペア）で設けられている。

図２に示すように、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との積層方向（Ｚ方向）におけるコア１の両端には、それぞれサイドプレート４が設けられている。コア１は、それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０が交互に積層され拡散接合されて構成されている。すなわち、コア１は、交互に積層した第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との積層体を一対のサイドプレート４により挟み込み、拡散接合により相互結合することにより、全体として矩形箱状（直方体形状）に形成されている。図２では簡略化のため、３層（３枚）の第１伝熱板１０と、４層（４枚）の第２伝熱板２０とが交互に積層された例を示しているが、積層枚数はこれに限られず、任意の枚数を積層してよい。以下では、図２に示す第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の積層方向をＺ方向とする。また、図１に示すようにＺ方向から見てコア１の長手方向をＸ方向とし、コア１の短手方向をＹ方向とする。

図３に示すように、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、平板形状を有し、平面視で矩形形状に形成されている。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、平面形状が略一致しており、共に、Ｘ方向（長手方向）の長さＬ０、Ｙ方向（短手方向）の幅Ｗ０を有する。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、互いに略等しい厚みｔを有するが、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の厚みｔは互いに異なっていてもよい。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、ステンレス鋼材からなる。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、ステンレス鋼材以外の熱伝導性の高い金属材料により形成されてもよい。第１流体通路部１１および第２流体通路部２１は、それぞれ、第１伝熱板１０の一方面１０ａ（上面）および第２伝熱板２０の一方面２０ａ（上面）に形成されている。第１伝熱板１０の他方面１０ｂ（下面）および第２伝熱板２０の他方面２０ｂ（下面）は、共に、平坦面となっている。

（第１伝熱板）
第１実施形態では、第１伝熱板１０は、互いに異なる対の第１ポート２（入口側および出口側の対の第１ポート２）に接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部１１を含んでいる。すなわち、第１伝熱板１０には、互いに独立して流体を流通可能な複数の第１流体通路部１１が並んで配置されている。

図３に示した例では、第１伝熱板１０は、３つの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃを有する。図１に示したように、第１流体通路部１１ａは、一対の第１ポート２ａおよび第１ポート２ｂと接続されている。第１流体通路部１１ｂは、一対の第１ポート２ｃおよび第１ポート２ｄと接続されている。第１流体通路部１１ｃは、一対の第１ポート２ｅおよび第１ポート２ｆと接続されている。第１実施形態では、Ｘ２側の第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅが、それぞれ入口側のポートであり、Ｘ１側の第１ポート２ｂ、２ｄおよび２ｆが、それぞれ出口側のポートである。第１ポート２（２ａ〜２ｆ）は、いずれも、円筒状の管部材である。第１ポート２は、円筒状の管部材以外により構成されていてもよい。たとえば、Ｙ方向に延びるブロック状部材にポートの数だけ貫通孔を形成することにより、第１ポート２ａ、２ｃ、２ｅ（２ｂ、２ｄ、２ｆ）をまとめて形成してもよい。

図３に示すように、３つの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃは、それぞれ、導入口１２および導出口１３を有する。なお、導入口１２および導出口１３は、それぞれ、特許請求の範囲の「一端部」および「他端部」の一例である。導入口１２および導出口１３は、共に第１伝熱板１０を厚み方向に貫通した円形状の貫通孔である。図２に示したように、導入口１２および導出口１３と同様の貫通孔５ｃが、第２伝熱板２０および上側のサイドプレート４の対応する位置（Ｚ方向に重なる位置）にもそれぞれ（６箇所ずつ）設けられている。このため、積層された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０（サイドプレート４）のそれぞれの導入口１２および貫通孔５ｃが厚み方向（Ｚ方向）に接続され、全体としてコア１内でＺ方向に延びる３本の導入路５ａを構成している。導入路５ａが入口側の第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅとそれぞれ接続されている。同様に、それぞれの導出口１３と貫通孔５ｃとが接続され、全体としてコア１内でＺ方向に延びる３本の導出路５ｂを構成している。導出路５ｂが出口側の第１ポート２ｂ、２ｄおよび２ｆとそれぞれ接続されている。なお、後述するが、第２伝熱板２０の第２流体通路部２１は、貫通孔５ｃとは連通しておらず、互いに隔離されている。

第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃには、それぞれ、第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅを介して異なる流体を供給することが可能である。第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃには、同じ流体が供給されてもよい。第１実施形態では、熱交換器１００が複数の圧縮機を備えた多段圧縮システムの中間冷却器（インタークーラー）として用いられる例を示す。この場合、図３に示したように、１段目の圧縮機通過後の流体（Ａ流体）が第１流体通路部１１ａに供給され、２段目の圧縮機通過後の流体（Ｂ流体）が第１流体通路部１１ｂに供給され、３段目の圧縮機通過後の流体（Ｃ流体）が第１流体通路部１１ｃに供給される。この場合、Ａ流体、Ｂ流体、Ｃ流体の各流体は共通であるが、圧力が異なる。流体は、気体であっても液体であってもよい。

第１実施形態では、複数の第１流体通路部１１は、それぞれ、第１伝熱板１０の面内（一方面１０ａ内）において、入口側の第１ポート２に接続する導入口１２から対応する出口側の第１ポート２に接続する導出口１３に向かう第１方向に向けて延びる長細形状に形成されている。そして、複数の第１流体通路部１１は、それぞれ、第１方向と直交する第２方向に沿って並んで配置されている。

第１実施形態では、第１方向がＸ方向に一致し、第２方向がＹ方向に一致している。つまり、３つの第１流体通路部１１が、それぞれ、コア１の長手方向（第１伝熱板１０の長辺）に沿って延びている。そして、３つの第１流体通路部１１が、それぞれ、コア１の短手方向（第１伝熱板１０の短辺）に沿って並んで配置されている。

また、第１実施形態では、複数の第１流体通路部１１は、第１伝熱板１０の同一表面（一方面１０ａ）において互いに第２方向に離間して配置されている。そして、第１伝熱板１０は、第２方向に隣接する第１流体通路部１１の間に第２伝熱板２０との拡散接合面１４を有する。図３の例では、第１流体通路部１１ａと第１流体通路部１１ｂとがＹ方向に間隔ＣＬ１を隔てて配置されている。第１流体通路部１１ｂと第１流体通路部１１ｃとがＹ方向に間隔ＣＬ２を隔てて配置されている。間隔ＣＬ１と間隔ＣＬ２とは、等しくてもよいし異なっていてもよい。拡散接合面１４は、第１流体通路部１１間の間隔ＣＬ１の領域および間隔ＣＬ２の領域である。拡散接合面１４は、３つの第１流体通路部１１間を仕切るようにＸ方向に延びている。第１伝熱板１０の一方面１０ａのうち、３つの第１流体通路部１１を取り囲む外周部分も接合面である。拡散接合面１４は、Ｘ方向の一端側の外周部分から他端側の外周部分まで延びている。

（第２伝熱板）
第１実施形態では、第２伝熱板２０は、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１と対応するように形成され、互いに隔離された複数の第２流体通路部２１を含んでいる。すなわち、第２伝熱板２０には、互いに独立して流体を流通可能な複数の第２流体通路部２１が並んで配置されている。複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、互いに異なる対の第２ポート３（入口側および出口側の対の第２ポート３）（図１参照）に接続されている。

第１実施形態では、第２流体通路部２１は、第１流体通路部１１と同数設けられている。したがって、図３に示した例では、第２伝熱板２０は、３つの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃに対応する３つの第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃを有する。つまり、第１流体通路部１１ａと第２流体通路部２１ａとのペア、第１流体通路部１１ｂと第２流体通路部２１ｂとのペア、第１流体通路部１１ｃと第２流体通路部２１ｃとのペアが構成されており、それぞれのペアの間で熱交換の大部分が行われる。また、それぞれの第２流体通路部２１は、平面視で第１伝熱板１０の複数の第１流体通路部１１と重なる位置に配置されている。つまり、第１流体通路部１１と第２流体通路部２１との各ペアが、積層方向（Ｚ方向）に重なるように配置されている。このため、たとえば各ペアが平面視でＹ方向にずれた位置に配置されＺ方向には重ならない場合と比べて熱交換を効率よく行うことが可能である。

第２流体通路部２１ａ〜２１ｃには、コア１のＸ方向の両側端面をそれぞれ覆うように設けられたヘッダ部６ａおよび６ｂ（図２参照）を介して流体が供給される。そのため、図３に示す第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２伝熱板２０の一端から他端まで連続するように形成されている。具体的には、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２伝熱板２０のＸ１側の側端面からヘッダ部６ａ（図２参照）の内部に開口する導入開口２２を有し、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅ（図１参照）と連通している。そして、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２伝熱板２０のＸ２側の側端面からヘッダ部６ｂ（図２参照）の内部に開口する導出開口２３を有し、第２ポート３ｂ、３ｄおよび３ｆ（図１参照）と連通している。第１実施形態では、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅが、それぞれ入口側のポートであり、第２ポート３ｂ、３ｄおよび３ｆが、それぞれ出口側のポートである。

図１に示すように、ヘッダ部６ａおよび６ｂは、共に、Ｙ方向に延びる半円筒状形状（図２参照）を有し、Ｙ方向の両端部がそれぞれ塞がれている。ヘッダ部６ａは、コア１のＸ１側の側端面を覆い内部に流体を溜められるように設けられており、ヘッダ部６ｂは、コア１のＸ２側の側端面を覆い内部に流体を溜められるように設けられている。また、ヘッダ部６ａおよび６ｂの内部には、それぞれ、仕切板６ｃが設けられている。仕切板６ｃにより、ヘッダ部６ａの内部が、第２流体通路部２１ａと第２ポート３ａとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｂと第２ポート３ｃとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｃと第２ポート３ｅとをつなぐ空間とに仕切られている。同様に、仕切板６ｃにより、ヘッダ部６ｂの内部が、第２流体通路部２１ａと第２ポート３ｂとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｂと第２ポート３ｄとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｃと第２ポート３ｆとをつなぐ空間とに仕切られている。この結果、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃが、それぞれ別々の対の第２ポート３（一対の第２ポート３ａおよび３ｂ、一対の第２ポート３ｃおよび３ｄ、および、一対の第２ポート３ｅおよび３ｆ）と接続されている。

第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、それぞれ、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅを介して異なる流体を供給することが可能である。第２流体通路部２１に供給する流体は、気体であっても液体であってもよい。第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、同じ流体が供給されてもよい。第１実施形態では、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、第１流体通路部１１側の圧縮流体（Ａ流体、Ｂ流体、Ｃ流体）を冷却するための冷媒となる流体（Ｄ流体）がそれぞれ供給される。Ｄ流体は、たとえば冷却液である。

また、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅと個別に接続された独立した流体通路部となっている。そのため、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃの各々に共通のＤ流体を流通させる場合でも、各ポートからの供給圧力や流量などの流体特性を異ならせることが可能である。

図３に示したように、第１実施形態では、複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、第２伝熱板２０の面内において、入口側の第２ポート３に接続する導入開口２２から対応する出口側の第２ポート３に接続する導出開口２３に向かう第１方向（Ｘ方向）に向けて延びる長細形状に形成されている。そして、複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、第１方向と直交する第２方向（Ｙ方向）に沿って並んで配置されている。つまり、３つの第２流体通路部２１が、それぞれ、コア１の長手方向（第２伝熱板２０の長辺）に沿って延びている。そして、３つの第２流体通路部２１が、それぞれ、コア１の短手方向（第２伝熱板２０の短辺）に沿って並んで配置されている。したがって、複数の第１流体通路部１１と複数の第２流体通路部２１とは、上下（Ｚ方向）に重なるとともに、互いにほぼ平行に延びるように配置されている。

また、第１実施形態では、複数の第２流体通路部２１は、第２伝熱板２０の同一表面（一方面２０ａ）において互いにＹ方向に離間して配置されている。図３の例では、第２流体通路部２１ａと第２流体通路部２１ｂとがＹ方向に間隔ＣＬ３を隔てて配置されている。第２流体通路部２１ｂと第２流体通路部２１ｃとがＹ方向に間隔ＣＬ４を隔てて配置されている。間隔ＣＬ３と間隔ＣＬ４とは、等しくてもよいし異なっていてもよい。そして、第２伝熱板２０は、Ｙ方向に隣接する第２流体通路部２１の間に第１伝熱板１０との拡散接合面２４を有する。拡散接合面２４は、間隔ＣＬ３の領域および間隔ＣＬ４の領域である。第１実施形態では、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０とで、それぞれの第１流体通路部１１および第２流体通路部２１の配置および形状が、ほぼ共通化されていてもよい。たとえば、間隔ＣＬ１、間隔ＣＬ２、間隔ＣＬ３および間隔ＣＬ４が互いに等しくてもよい。

以上の構成により、図２に示したように、第１伝熱板１０では、流体（Ａ流体、Ｂ流体、Ｃ流体）が各第１流体通路部１１をＸ２側からＸ１側に向けて流通する。第２伝熱板２０では、流体（Ｄ流体）が各第２流体通路部２１をＸ１側からＸ２側に向けて流通する。つまり、熱交換器１００は、第１伝熱板１０を通過する流体と第２伝熱板２０を通過する流体とが互いに対向する方向に流れる対向流型の熱交換器である。

コア１の層構造を模式化すると、図４に示すようになる。コア１では、冷却対象であるＡ流体、Ｂ流体およびＣ流体が流通する第１伝熱板１０が、冷媒となるＤ流体が流通する第２伝熱板２０に挟まれるように積層されている。

（第１流体通路部）
第１流体通路部１１は、一例として、図５に示すような流路形状を有する。第１実施形態では、３つの第１流体通路部１１（１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）が、共通の構成を有する例を示している。すなわち、図５に示す例では、３つの第１流体通路部１１（１１ａ〜１１ｃ）は、互いに略同じ形状に形成されている。３つの第１流体通路部１１（１１ａ〜１１ｃ）は、共に、Ｘ方向（長手方向）の長さＬ１、Ｙ方向（短手方向）の幅Ｗ１の外形形状を有する。

複数の第１流体通路部１１は、それぞれ、入口側の第１ポート２に接続する導入口１２と対応する出口側の第１ポート２に接続する導出口１３との間をつなぐ流路１５を有する。図５の構成例では、第１流体通路部１１は、導入口１２および導出口１３と、複数の熱交換通路１６と、接続通路部１７とを含む。流路１５は、熱交換通路１６および接続通路部１７により構成されている。

熱交換通路１６は、流体に熱交換をさせるために設けられた直線状の流路であり、Ｘ方向に延びるとともに、Ｙ方向に平行に並ぶように設けられている。図５の構成例では、第１流体通路部１１が８本の熱交換通路１６を有している。なお、熱交換通路１６の本数は８本以外でもよい。

接続通路部１７は、導入口１２と複数の熱交換通路１６との間、および、導出口１３と複数の熱交換通路１６との間にそれぞれ設けられている。接続通路部１７の構造は、導入口１２側と導出口１３側とで共通であるので、導入口１２の接続通路部１７についてのみ説明する。

接続通路部１７は、一端側が導入口１２に接続され、他端側が複数（８本）の熱交換通路１６にそれぞれ接続されている。これにより、接続通路部１７は、導入口１２からの流体を各熱交換通路１６に分配する機能を有する。接続通路部１７は、１つの導入口１２から８分岐して、８本の熱交換通路１６の各々と接続している。

流路１５（熱交換通路１６および接続通路部１７）は、図７に示すように、第１伝熱板１０の一方面１０ａに凹状の溝として形成されている。図７の例では、流路１５が延びる方向と直交する断面形状は、ほぼ半円状に窪んだ形状である。流路１５は、たとえばエッチングや機械加工により形成される。流路１５は、流路幅Ｗ１１および流路深さＨ１１を有する。流路幅および流路深さは、熱交換通路１６および接続通路部１７で共通である。熱交換通路１６は、流路長さＬ１１（図５参照）を有し、各熱交換通路１６の間の隔壁１８は、幅Ｗ１２を有する。流路１５の流路幅Ｗ１１は、隔壁１８の幅Ｗ１２よりも大きい。また、拡散接合面１４の幅（間隔ＣＬ１、ＣＬ２）は、各熱交換通路１６の間の隔壁１８の幅Ｗ１２よりも大きい。

（第２流体通路部）
第２流体通路部２１は、一例として、図６に示すような流路形状を有する。第１実施形態では、３つの第２流体通路部２１（２１ａ、２１ｂおよび２１ｃ）が、共通の構成を有する例を示している。

図６の例では、３つの第２流体通路部２１（２１ａ〜２１ｃ）は、互いに略同じ形状に形成されている。３つの第２流体通路部２１（２１ａ〜２１ｃ）は、共に、Ｘ方向（長手方向）の長さＬ２、Ｙ方向（短手方向）の幅Ｗ２の外形形状を有する。幅Ｗ２は、第１流体通路部１１の幅Ｗ１と略等しい。長さＬ２は、第２流体通路部２１が第２伝熱板２０（コア１）のＸ方向の端面に開口している分だけ、第１流体通路部１１の長さＬ１よりも大きい。

複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、入口側の第２ポート３に接続する導入開口２２と対応する出口側の第２ポート３に接続する導出開口２３との間をつなぐ流路２５を有する。図６の構成例では、第２流体通路部２１は、導入開口２２および導出開口２３と、複数の熱交換通路２６と、接続通路部２７とを含む。流路２５は、熱交換通路２６および接続通路部２７により構成されている。

熱交換通路２６の構成は、図５の第１流体通路部１１の熱交換通路１６と共通であり、共通形状で同じ本数（８本）設けられている。導入開口２２側の接続通路部２７は、第２伝熱板２０の端面に形成された導入開口２２に接続する流路部分２７ａを含む。流路部分２７ａは、直線状に形成され、貫通孔５ｃのＹ方向の両外側に一対設けられている。接続通路部２７は一対の流路部分２７ａからそれぞれ４分岐することにより、合計で８本の流路に分岐している。そして、８本に分岐した接続通路部２７の端部（他端部）が、対応する８本の熱交換通路２６にそれぞれ接続している。このように、第２流体通路部２１の接続通路部２７は、貫通孔５ｃを挟んでＹ方向の一方側と他方側とに分割されており、それぞれ４本の分岐路に分岐している。導出開口２３側の接続通路部２７にも同様に流路部分２７ａが設けられ、同様の構成を有している。

流路２５（熱交換通路２６および接続通路部２７）は、図７に示すように、第２伝熱板２０の一方面２０ａに凹状の溝として形成されている。図７の例では、流路２５が延びる方向と直交する断面形状は、ほぼ半円状に窪んだ形状である。流路２５は、流路幅Ｗ２１および流路深さＨ２１を有する。流路幅Ｗ２１および流路深さＨ２１は、流路１５の流路幅Ｗ１１および流路深さＨ１１とほぼ等しい。流路２５の流路幅Ｗ２１と、流路１５の流路幅Ｗ１１とは、互いに異なっていてもよい。同様に、流路２５の流路深さＨ２１と、流路１５の流路深さＨ１１とは、互いに異なっていてもよい。熱交換通路２６は、流路長さＬ２１（図６参照）を有する。流路長さＬ２１は、熱交換通路１６の流路長さＬ１１とほぼ等しい。隣接する第２流体通路部２１の間の拡散接合面２４の幅（間隔ＣＬ３、ＣＬ４）は、各熱交換通路２６の間の隔壁２８の幅Ｗ２２よりも大きい。なお、図７では、流路１５と流路２５とのＹ方向の位置（流路の中心位置）が、互いに一致するように形成されている例を示しているが、流路１５のＹ方向の位置と流路２５のＹ方向の位置とが互いにずれていてもよい。

（熱交換器の動作）
以上の構成により、第１実施形態では、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃには、別々の圧縮機を通過した高温高圧のＡ流体、Ｂ流体およびＣ流体がそれぞれ供給される。Ａ流体、Ｂ流体およびＣ流体は、それぞれの圧縮機の出口部側と接続された入口側の第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅ（図１参照）から流入し、それぞれの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃの導入口１２に分配される。各流体は、第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃのそれぞれの流路１５（熱交換通路１６および接続通路部１７）を通過する間に冷却され、対応する出口側の第１ポート２ｂ、２ｄおよび２ｆ（図１参照）からそれぞれ流出する。

第２伝熱板２０の第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、冷媒となる流体（Ｄ流体）がそれぞれ供給される。Ｄ流体は、入口側の第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅ（図１参照）からそれぞれ流入し、仕切板６ｃにより仕切られたヘッダ部６ａの内部空間を通って、それぞれの第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃに流入する。第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅに対する供給圧力は、第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃとの間の熱交換量のばらつきに応じて、それぞれ個別調整される。それぞれのＤ流体は、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃのそれぞれの流路２５（熱交換通路２６および接続通路部２７）を通過する間に加温され（熱を奪い）、出口側の第２ポート３ｂ、３ｄおよび３ｆ（図１参照）からそれぞれ流出する。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、互いに異なる対の第１ポート２（２ａおよび２ｂ、２ｃおよび２ｄ、２ｅおよび２ｆの各対）に接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部１１を含む第１伝熱板１０を設ける。これにより、複数種類の第１伝熱板１０を設ける代わりに、複数種類の第１流体通路部１１が形成された第１伝熱板１０を設けることができる。つまり、流体の種類毎に伝熱板を設けるのではなく、複数種類の流体に共通の第１伝熱板１０を設けることができる。その結果、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器１００で取り扱う場合にも、部品種類（第１伝熱板１０の種類）および部品点数（第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の総枚数）を削減することができる。たとえば、第１実施形態と同様の構成を個別の伝熱板により実現する場合、第１流体通路部１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対応する３種の伝熱板がそれぞれ３枚ずつ（３種合計９枚）と、第２流体通路部２１に対応する伝熱板が１０枚（１種１０枚）との、４種合計１９枚の伝熱板が必要となる。これに対して、第１実施形態では、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の２種、合計７枚で済む。

また、上記構成により、同一の第１伝熱板１０に複数種類の第１流体通路部１１を形成することができるので、流体毎の負荷（熱交換量）などに応じて、たとえば１つの第１流体通路部１１を小さくして、その分の空いたスペースに他の第１流体通路部１１を形成したり、製品の平面サイズを小さくできるなど、流体通路部の構成の自由度を十分に確保することができる。流体通路部の構成を変更する場合の具体例については、後述する。

また、第１実施形態では、上記のように、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１と対応するように形成され、互いに隔離された複数の第２流体通路部２１を含む第２伝熱板２０を設ける。これにより、複数の第２流体通路部２１を複数の第１流体通路部１１と対応するように形成することにより、流体間の熱交換を効率的に行うことができる。また、複数の第２流体通路部２１を、それぞれ、互いに異なる対の第２ポート３（３ａおよび３ｂ、３ｃおよび３ｄ、３ｅおよび３ｆの各対）に接続する。これにより、互いに対応する第１流体通路部１１と第２流体通路部２１とをそれぞれ流れる流体間の熱交換量に応じて、それぞれの第２流体通路部２１を流れる流体の種類や流量などを、第２流体通路部２１毎に個別に設定することが可能となる。

また、第１実施形態では、上記のように、第２流体通路部２１を、第１流体通路部１１と同数設ける。そして、それぞれの第２流体通路部２１を、平面視で第１伝熱板１０の複数の第１流体通路部１１と重なる位置に配置する。これにより、複数の第２流体通路部２１を、複数の第１流体通路部１１と一対一対応で設けることができる。ここで、たとえば第１流体通路部１１ａ〜１１ｃと重なる位置に、幅広の１つの第２流体通路部（３つの第１流体通路部１１に対応する１つの第２流体通路部）を設ける場合には、一の第１流体通路部１１ａと第２流体通路部との間の熱交換量と、他の第１流体通路部１１ｂと第２流体通路部との熱交換量とを、独立して調整することは難しくなる。これに対して、第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃと第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃとを一対一対応で設けることによって、その結果、互いに対応する第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃと、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃとのそれぞれのペアを流れる流体間で、熱交換を効率的に行うことができる。また、第２流体通路部２１を流れる流体の流量などの最適化を容易に行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の第１流体通路部１１を、それぞれ、第１伝熱板１０の一方面１０ａ内において、導入口１２から対応する導出口１３に向かうＸ方向に向けて延びる長細形状に形成し、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って並んで配置する。これにより、幅広形状の場合と比較して、単純な流路形状でも容易に流速を向上させて熱伝達率を高めることができる。また、Ｘ方向に延びる長細形状の第１流体通路部１１をＹ方向に沿って並べることによって、第１伝熱板１０全体の外形の縦横寸法を互いに近づける（アスペクト比を１に近づける）ことができる。その結果、拡散接合を行う際の荷重ばらつきを抑制しコア１の製作容易性を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の第１流体通路部１１を、第１伝熱板１０の一方面１０ａにおいて互いにＹ方向に離間して配置する。そして、第１伝熱板１０のうち、Ｙ方向に隣接する第１流体通路部１１の間に、第２伝熱板２０との拡散接合面１４を設ける。これにより、第１伝熱板１０の一方面１０ａに配置した複数の第１流体通路部１１の各々を、独立した流体通路部として容易に隔離することができる。また、Ｙ方向に並ぶ複数の第１流体通路部１１の間にＸ方向に延びる拡散接合面１４を形成することができる。拡散接合面１４の幅（ＣＬ１、ＣＬ２）を隔壁１８の幅Ｗ１２よりも大きくすることによって、たとえば第１伝熱板１０と第２伝熱板２０とを、伝熱板表面の外周部や第１流体通路部１１を構成する流路の隙間部分（隔壁１８）だけで接合する場合と比べて、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との拡散接合強度を容易に確保することができる。同様に、第２伝熱板２０の複数の第２流体通路部２１を互いにＹ方向に離間して配置し、Ｙ方向に隣接する第２流体通路部２１の間に、第１伝熱板１０との拡散接合面２４を設けることにより、複数の第２流体通路部２１の各々を、独立した流体通路部として容易に隔離することができる。また、拡散接合面２４の幅（ＣＬ３、ＣＬ４）を隔壁２８の幅Ｗ２２よりも大きくすることによって、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との拡散接合強度を容易に確保することができる。

（第２実施形態）
次に、図８および図９を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、３つの第１流体通路部１１ａ〜１１ｃを共通の形状に形成した上記第１実施形態と異なり、３つの第１流体通路部１１１ａ〜１１１ｃの形状を異ならせた例について説明する。

図８に示すように、第２実施形態の熱交換器２００では、第１伝熱板１１０は、互いに異なる対の第１ポート２（一対の第１ポート２ａおよび２ｂ、一対の第１ポート２ｃおよび２ｄ、一対の第１ポート２ｅおよび２ｆ）（図１参照）に接続されるとともに互いに隔離された３つの第１流体通路部１１１（１１１ａ、１１１ｂおよび１１１ｃ）を含んでいる。熱交換器２００は、特許請求の範囲の「拡散接合型熱交換器」の一例である。

第２実施形態では、複数（３つ）の第１流体通路部１１１のうち少なくとも一の第１流体通路部１１１は、流路１５の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、流路１５の本数の少なくともいずれかが、他の第１流体通路部１１１と異なるように形成されている。

図８では、３つの第１流体通路部１１１ａ、１１１ｂおよび１１１ｃのうち、Ｙ方向中央の第１流体通路部１１１ｂが、Ｙ方向両側の第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃよりも大型に構成されている。図８の例では、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃは共通の構成としている。第１流体通路部１１１ｂは、全体として、Ｘ方向の長さＬ３ｂ、Ｙ方向の幅Ｗ３ｂを有する。第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃは、全体としてそれぞれＸ方向の長さＬ３ａ、Ｙ方向の幅Ｗ３ａを有する。図８の例では、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの長さＬ３ａと第１流体通路部１１１ｂの長さＬ３ｂとは互いに等しい。長さＬ３ａと長さＬ３ｂとが異なっていてもよい。第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの幅Ｗ３ａは、第１流体通路部１１１ｂの幅Ｗ３ｂよりも小さい。幅Ｗ３ａが幅Ｗ３ｂよりも大きくてもよい。図５に示した第１実施形態の構成と比較して、長さＬ３ａは、図５の第１流体通路部１１の長さＬ１と等しい一方、幅Ｗ３ａは、図５の第１流体通路部１１の幅Ｗ１よりも小さい。長さＬ３ｂは、図５の第１流体通路部１１の長さＬ１と等しい。幅Ｗ３ｂは、図５の第１流体通路部１１の幅Ｗ１よりも大きい。そのため、第２実施形態では、第１伝熱板１１０において、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃが小型化された分、より大きなスペースが第１流体通路部１１１ｂに割り当てられている。

第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）は、それぞれ４本の熱交換通路１１６ａ（１１６ｃ）を含んでいる。なお、接続通路部１１７ａ（１１７ｃ）は、上記第１実施形態とは異なり、４分岐して各熱交換通路１１６ａ（１１６ｃ）に並列的に接続している。熱交換通路１１６ａ（１１６ｃ）は、流路長さＬ３１を有する。図９に示すように、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）は、流路幅Ｗ３１を有し、流路深さＨ３１を有する。

第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂは、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の４本よりも多い９本の熱交換通路１１６ｂを含んでいる。接続通路部１１７ｂは、９分岐して各熱交換通路１１６ｂに並列的に接続している。熱交換通路１１６ｂは、流路長さＬ３２を有する。図９に示すように、第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂは、流路幅Ｗ３２を有し、流路深さＨ３２を有する。

第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂの流路幅Ｗ３２は、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）の流路幅Ｗ３１よりも大きい。第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂの流路深さＨ３２は、それぞれ、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）の流路深さＨ３１と等しい。また、第１流体通路部１１１ｂの熱交換通路１１６ｂの流路長さＬ３２は、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）の流路長さＬ３１と等しい。

このように、図８および図９では、第１流体通路部１１１ｂの流路幅Ｗ３２が第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの流路幅Ｗ３１と比べて大きく、第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂの本数（９本）が、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの流路１１５ａ（１１５ｃ）の本数（４本）と比べて多くなっている。これらの流路幅および流路１１５の本数は、第１流体通路部１１１ａ〜１１１ｃのそれぞれに流通させる流体の種類や負荷（熱交換量）の大きさに応じて設定されている。したがって、第１流体通路部１１１ｂは、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃと比べて、より熱交換量が大きくなるように構成されている。

以上のように、第２実施形態では、第１流体通路部１１１ｂが、流路幅および流路の本数において、他の第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃと異なるように形成されている。第２実施形態では、流路幅および流路の本数を異ならせた例を示したが、流路幅、流路長さ、流路深さおよび流路の本数のいずれか１つのみを異ならせてもよい。流路幅、流路長さ、流路深さおよび流路の本数の全てが異なっていてもよい。また、第１流体通路部１１１ａ、１１１ｂおよび１１１ｃのそれぞれが、互いに異なる構成（流路幅、流路長さ、流路深さおよび流路の本数のいずれかが異なる構成）を有していてもよい。

なお、第２伝熱板２０については、説明を省略したが、第２伝熱板２０の第２流体通路部２１についても、上記第１流体通路部１１１ａ〜１１１ｃのそれぞれに対応して同じ形状を有するように第２流体通路部を構成すればよい。

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、互いに異なる対の第１ポート２（２ａおよび２ｂ、２ｃおよび２ｄ、２ｅおよび２ｆの各対）に接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部１１１を含む第１伝熱板１１０を設けることにより、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器２００で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することができる。

また、上記構成により、同一の第１伝熱板１１０に複数種類の第１流体通路部１１１ａ〜１１１ｃを形成することができるので、流体毎の負荷（熱交換量）などに応じた、種類毎の流体通路部の構成の自由度を十分に確保することができる。つまり、第１伝熱板１１０内で第１流体通路部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの形状やレイアウトを自由に設定することが可能となる。

また、第２実施形態では、上記のように、複数の第１流体通路部１１１ａ〜１１１ｃのうちの第１流体通路部１１１ｂを、流路１１５ｂの流路幅Ｗ３２、流路長さＬ３２、流路深さＨ３２、および、流路１１５ｂの本数の少なくともいずれかが、他の第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）と異なるように形成する。このように複数種類の第１流体通路部１１１ａ〜１１１ｃの構成（流路の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、本数）を異ならせることによって、積層する伝熱板の枚数の変更によっては調整しきれない余剰の熱交換量を、第１流体通路部１１１ａ〜１１１ｃの各々で容易に微調整することができる。その結果、容易かつ精度よく、第１流体通路部１１１の種類毎の負荷（熱交換量）に応じて熱交換量を最適化することができる。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１実施形態では、第１伝熱板１０を通過する流体と第２伝熱板２０を通過する流体とが互いに対向する方向に流れる対向流型の熱交換器１００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱交換器は、第１伝熱板１０を通過する流体と第２伝熱板２０を通過する流体とが互いに同じ方向に流れる並行流型、または、互いに交差する直交流型（図１０参照）などであってもよい。

また、上記第１実施形態では、複数の第１伝熱板１０および複数の第２伝熱板２０を、交互に積層することによりコア１を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１伝熱板と第２伝熱板とを必ずしも交互に積層しなくともよい。たとえば、Ｚ方向に沿って、第２伝熱板、第１伝熱板、第２伝熱板、第２伝熱板、第１伝熱板・・・、となるように、１層の第１伝熱板に対して２層（複数層）の第２伝熱板を積層させてもよい。逆に、２層（複数層）の第１伝熱板に対して１層の第２伝熱板を積層させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第１伝熱板１０（１１０）に３つの第１流体通路部１１を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１伝熱板１０に２つまたは４つ以上の第１流体通路部１１を設けてもよい。

また、上記第１実施形態では、第２伝熱板２０に、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１と対応するように複数の第２流体通路部２１を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２流体通路部をたとえば１つだけ設けてもよい。具体的には、図１０に示す第１変形例のように、第１伝熱板１０の３つの第１流体通路部１１に対して、共通の１つの第２流体通路部２２１を第２伝熱板２２０に設けてもよい。なお、この第１変形例では、第２流体通路部２２１は、第１流体通路部１１と直交するＹ方向に延びており、直交流型の熱交換器となっている。第２流体通路部２２１は、Ｘ方向の幅Ｗ５が第１流体通路部１１の長さＬ１と略等しく、第２伝熱板２２０のＹ方向の一端から他端まで延びるように形成されている。これにより、１つ（共通）の第２流体通路部２２１を流れるＤ流体と、３つの第１流体通路部１１をそれぞれ流れるＡ流体、Ｂ流体、Ｃ流体とが、熱交換をする。

なお、第２流体通路部の数は、いくつでもよい。つまり、第１流体通路部と同数、または１つ以外の複数であってもよい。たとえば、１つの第１流体通路部に対応して複数（たとえば２つ）の第２流体通路部を設けてもよい。

また、上記第１実施形態では、３つの第２流体通路部２１ａ〜２１ｃを、それぞれ、互いに異なる対の第２ポート３（３ａおよび３ｂ、３ｃおよび３ｄ、３ｅおよび３ｆの各対）に接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３つの第２流体通路部２１ａ〜２１ｃを共通の第２ポートに接続してもよい。この場合、たとえば、図６において、ヘッダ部６ａおよび６ｂにそれぞれ設けた仕切板６ｃを除去すればよい。これにより、ヘッダ部６ａおよび６ｂの内部空間がつながり、３つの第２流体通路部２１ａ〜２１ｃが共通の第２ポート３に接続されることになる。この場合、第２ポート３は、３対（３つずつ）設けてもよいが、少なくとも入口側（たとえば３ｃ）と、出口側（たとえば３ｄ）とに一対設けられていればよい。

また、上記第１実施形態では、第２伝熱板２０の３つの第２流体通路部２１に同じ種類の流体（Ｄ流体）を供給する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１１に示す第２変形例のように、３つの第２流体通路部２１に異なる種類の流体を供給してもよい。図１１では、第１伝熱板１０（図１１（Ａ））の３つの第１流体通路部１１に、それぞれＡ流体、Ｂ流体、Ｃ流体が供給され、第２伝熱板２０（図１１（Ｂ））の３つの第２流体通路部２１に、それぞれＤ流体、Ｅ流体、Ｆ流体が供給される。この第２変形例では、第１流体通路部１１ａのＡ流体と第２流体通路部２１ａのＤ流体との間、第１流体通路部１１ｂのＢ流体と第２流体通路部２１ｂのＥ流体との間、第１流体通路部１１ｃのＣ流体と第２流体通路部２１ｃのＦ流体との間で、それぞれ熱交換が行われる。Ａ流体〜Ｆ流体は、互いに異なる種類の流体であってもよいし、一部が同じ種類の流体であってもよい。

また、上記第１実施形態では、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の２種類の伝熱板を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、第３伝熱板など、３種以上の伝熱板を設ける構成を除外するものではない。ただし、第３伝熱板を設けるよりは、第３伝熱板に設ける流体通路部を第１伝熱板１０および第２伝熱板２０に形成する方が、部品種類（伝熱板の種類）および部品点数を削減することが可能である。

また、上記第１および第２実施形態では、複数の第１流体通路部１１を、それぞれ、入口側の導入口１２から対応する出口側の導出口１３に向かうＸ方向に向けて延びる長細形状に形成し、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って並んで配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１流体通路部を長細形状に形成しなくてもよい。たとえば、第１伝熱板において第１流体通路部を正方形状に形成したり、矩形以外の形状にしたりしてもよい。また、第１流体通路部を長手方向（Ｘ方向）と直交する短手方向（Ｙ方向）に並べて配列しなくてもよい。たとえば第１伝熱板を縦横（行列状）に４分割した領域に、それぞれの第１流体通路部を配置してもよい。

また、上記第１実施形態では、第１流体通路部１１および第２流体通路部２１に、熱交換通路１６（２６）および接続通路部１７（２７）を含む流路１５（２５）を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１流体通路部および第２流体通路部をそれぞれ構成する流路の構成は、特に限定されない。流路の形状や数は、任意に設定してよい。たとえば、直線状の熱交換通路ではなく、屈曲または湾曲した曲線状の熱交換通路を設けてもよい。接続通路部の分岐数は、上述の４分岐、８分岐および９分岐以外でもよく、接続する熱交換通路の数に応じた分岐数とすればよい。第１流体通路部１１ａ〜１１ｃのそれぞれを構成する流路１５が、互いに異なる形状であってもよい。

１ コア
２（２ａ〜２ｆ） 第１ポート
３（３ａ〜３ｆ） 第２ポート
１０、１１０ 第１伝熱板
１１（１１ａ〜１１ｃ）、１１１（１１１ａ〜１１１ｃ） 第１流体通路部
１２ 導入口（一端部）
１３ 導出口（他端部）
１４ 拡散接合面
１５ 流路
２０、２２０ 第２伝熱板
２１（２１ａ〜２１ｃ）、２２１ 第２流体通路部
１００、２００ 熱交換器（拡散接合型熱交換器）
Ｘ方向（第１方向）
Ｙ方向（第２方向）

Claims (6)

1. それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板および第２伝熱板が積層され拡散接合されたコアと、
   前記第１伝熱板に流体を導入および導出するための複数対の第１ポートと、
   前記第２伝熱板に流体を導入および導出するための少なくとも一対の第２ポートとを備え、
   前記第１伝熱板は、互いに異なる対の前記第１ポートに接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部を含む、拡散接合型熱交換器。
2. 前記第２ポートは、複数対設けられ、
   前記第２伝熱板は、前記第１伝熱板の前記第１流体通路部と対応するように形成され、互いに隔離された複数の第２流体通路部を含み、
   前記複数の第２流体通路部は、それぞれ、互いに異なる対の前記第２ポートに接続されている、請求項１に記載の拡散接合型熱交換器。
3. 前記第２流体通路部は、前記第１流体通路部と同数設けられ、それぞれの前記第２流体通路部が、平面視で前記第１伝熱板の前記複数の第１流体通路部と重なる位置に配置されている、請求項２に記載の拡散接合型熱交換器。
4. 前記複数の第１流体通路部は、それぞれ、前記第１伝熱板の面内において、入口側の前記第１ポートに接続する一端部から対応する出口側の前記第１ポートに接続する他端部に向かう第１方向に向けて延びる長細形状に形成され、前記第１方向と直交する第２方向に沿って並んで配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の拡散接合型熱交換器。
5. 前記複数の第１流体通路部は、前記第１伝熱板の同一表面において互いに前記第２方向に離間して配置されており、
   前記第１伝熱板は、前記第２方向に隣接する前記第１流体通路部の間に前記第２伝熱板との拡散接合面を有する、請求項４に記載の拡散接合型熱交換器。
6. 前記複数の第１流体通路部は、それぞれ、入口側の前記第１ポートに接続する一端部と対応する出口側の前記第１ポートに接続する他端部との間をつなぐ流路を有し、
   前記複数の第１流体通路部のうち少なくとも一の第１流体通路部は、前記流路の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、前記流路の本数の少なくともいずれかが、他の前記第１流体通路部と異なるように形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の拡散接合型熱交換器。

Images