JP2020012584A - Plate-type heat exchanger - Google Patents

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Abstract

To occupy a very small space and to excellently cool many kinds of hydrogen gases in parallel.SOLUTION: In a plate-type heat exchanger, bonding surfaces of a plurality of plate bodies 41 to 44 are bonded in the state that the respective plate bodies 41 to 44 including a hydrogen gas plate 43 having a groove forming areas A3 where a hydrogen gas passage groove is formed and a brine plate 42 having a groove forming area A2 where a brine passage groove is formed are layered, and hydrogen gas passing the hydrogen gas passage groove can be cooled by heat exchange with the brine passing the brine passage groove. The plate 43 has N1=2 areas A3, A3 provided independently of each other and can cool the hydrogen gases passing the passage grooves in the respective areas A3, A3 without mixing them, and is provided with a heat insulation part forming area A4 where a slit S3 insulating heat from the hydrogen gas passing the passage groove in one of the areas A3 and hydrogen gas passing the passage groove in the other area A3 is formed between the adjacent areas A3, A3.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、冷却用流体との熱交換によって被冷却流体を冷却可能に構成されたプレート式熱交換器に関するものである。   The present invention relates to a plate heat exchanger configured to be able to cool a fluid to be cooled by heat exchange with a cooling fluid.

この種のプレート式熱交換器として、出願人は、下記の特許文献に水素ガス冷却用熱交換器(同文献に開示の製造方法に従って製造されたプレート式熱交換器:以下、単に「熱交換器」ともいう)を開示している。この熱交換器は、給気対象への給気(充填)に際して水素ガスタンクからディスペンサーを介して給気対象に向かって移動させられる水素ガスをブラインとの熱交換によって冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、ブライン通過溝用板、水素ガス通過溝用板および仕切板で構成された積層物がベース板と配管接続用板との間に積層された状態で相互に接合された本体部を備えて構成されている。   As a plate-type heat exchanger of this type, the applicant has disclosed in Patent Documents below a heat exchanger for cooling hydrogen gas (a plate-type heat exchanger manufactured according to the manufacturing method disclosed in the document: Vessel). This heat exchanger is a plate type configured to be capable of cooling hydrogen gas, which is moved from a hydrogen gas tank toward an air supply target via a dispenser at the time of air supply (filling) to the air supply target, by heat exchange with brine. A heat exchanger, in which a laminate composed of a plate for a brine passage groove, a plate for a hydrogen gas passage groove, and a partition plate is joined to each other in a state of being laminated between the base plate and the pipe connection plate. It comprises a main body.

この場合、ブライン通過溝用板、水素ガス通過溝用板、仕切板、ベース板および配管接続用板等の各板体は、ステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。また、ブライン通過溝用板には、ブライン通過用溝が形成されると共に、ブライン通過用溝へのブラインの導入、およびブライン通過用溝からのブラインの排出を行うための貫通孔がそれぞれ形成されている。さらに、水素ガス通過溝用板には、水素ガス通過用溝が形成されると共に、水素ガス通過用溝への水素ガスの導入、および水素ガス通過用溝からの水素ガスの排出を行うための貫通孔がそれぞれ形成されている。   In this case, each plate body such as a plate for the brine passage groove, a plate for the hydrogen gas passage groove, a partition plate, a base plate, and a plate for pipe connection is formed by a metal plate such as stainless steel in a rectangular shape in plan view. . Further, the brine passage groove plate is formed with a brine passage groove, and formed with through holes for introducing the brine into the brine passage groove and discharging the brine from the brine passage groove, respectively. ing. Further, a hydrogen gas passage groove is formed in the hydrogen gas passage groove plate, and hydrogen gas is introduced into the hydrogen gas passage groove and hydrogen gas is discharged from the hydrogen gas passage groove. Through holes are respectively formed.

また、仕切板は、ブライン通過溝用板および水素ガス通過溝用板の間に配置されており、一方の面がブライン通過用溝の蓋体として機能してブライン通過溝用板と相俟ってブライン流路を形成すると共に、他方の面が水素ガス通過用溝の蓋体として機能して水素ガス通過溝用板と相俟って水素ガス流路を形成する。この仕切板には、ブライン流路へのブラインの導入、ブライン流路からのブラインの排出、水素ガス流路への水素ガスの導入、および水素ガス流路からの水素ガスの排出を行うための貫通孔がそれぞれ形成されている。   In addition, the partition plate is disposed between the plate for the brine passage groove and the plate for the hydrogen gas passage groove, and one surface functions as a lid of the brine passage groove and is combined with the brine passage groove plate. The flow path is formed, and the other surface functions as a lid of the hydrogen gas passage groove, and forms a hydrogen gas passage together with the hydrogen gas passage groove plate. This partition plate is used for introducing brine into the brine channel, discharging brine from the brine channel, introducing hydrogen gas into the hydrogen gas channel, and discharging hydrogen gas from the hydrogen gas channel. Through holes are respectively formed.

また、配管接続用板には、各板体の厚み方向で連通した状態となるブライン導入用の各貫通孔へのブラインの導入、ブライン排出用の各貫通孔からのブラインの排出、水素ガス導入用の各貫通孔への水素ガスの導入、および水素ガス排出用の各貫通孔からの水素ガスの排出を行うための貫通孔がそれぞれ形成されている。この熱交換器は、各板体を予め規定された積層順序で積層した状態で、板厚方向で加圧しつつ加熱して各板体の接合面同士を拡散接合させる接合処理によって上記の本体部が形成されている。   In addition, the introduction of brine into each of the through holes for introducing brine, the discharge of brine from each of the through holes for discharging brine, the introduction of hydrogen gas, and the introduction of hydrogen gas to the pipe connection plate in the thickness direction of each plate body. Through holes for introducing hydrogen gas into each through hole for discharging hydrogen gas and discharging hydrogen gas from each through hole for discharging hydrogen gas are formed. In the heat exchanger, the main body portion is formed by a bonding process in which the respective plate bodies are laminated in a predetermined lamination order and heated while being pressed in the thickness direction to diffuse and bond the bonding surfaces of the respective plate bodies. Are formed.

この熱交換器を備えた水素ガス給気システムでは、給気対象への水素ガスの給気に際して、水素ガスタンクから給気対象に向かって移動させられる水素ガスが熱交換器に導入されて上記の水素ガス流路を通過させられると共に、冷凍回路によって冷却されてブラインタンクに貯液されている低温のブラインが液送ポンプによって圧送されて熱交換器に導入されて上記のブライン流路を通過させられる。この際に、熱交換器内におけるブラインと水素ガスとの熱交換によって水素ガスが冷却され、冷却された水素ガスが熱交換器から排出されて給気対象に給気され、温度上昇したブラインが熱交換器からブラインタンクに回収される。これにより、給気対象への水素ガスの給気が完了する。   In the hydrogen gas supply system equipped with this heat exchanger, when supplying hydrogen gas to the supply target, hydrogen gas moved from the hydrogen gas tank toward the supply target is introduced into the heat exchanger, and While passing through the hydrogen gas flow path, low-temperature brine cooled by the refrigeration circuit and stored in the brine tank is pumped by the liquid feed pump, introduced into the heat exchanger, and passed through the brine flow path. Can be At this time, the hydrogen gas is cooled by heat exchange between the brine and the hydrogen gas in the heat exchanger, and the cooled hydrogen gas is discharged from the heat exchanger and supplied to the air supply target. Collected from the heat exchanger to the brine tank. Thereby, the supply of the hydrogen gas to the supply target is completed.

先行出願1Prior application 1

特願2017−109740   Japanese Patent Application No. 2017-109740

ところが、出願人が開示している熱交換器には、以下のような改善すべき課題が存在する。具体的には、出願人が開示している熱交換器では、水素ガスタンクから給気対象に向かって移動させられる水素ガスが水素ガス流路内を通過させられ、かつブラインタンクから圧送されるブラインがブライン流路内を通過させられる際に、ブラインとの熱交換によって水素ガスが冷却される構成が採用されている。   However, the heat exchanger disclosed by the applicant has the following problems to be improved. Specifically, in the heat exchanger disclosed by the applicant, the hydrogen gas moved from the hydrogen gas tank toward the supply target is passed through the hydrogen gas flow path, and the brine is pressure-fed from the brine tank. When hydrogen gas is passed through the brine channel, the hydrogen gas is cooled by heat exchange with the brine.

一方、この種の熱交換器によって水素ガスを冷却する処理現場(水素ガスの給気ステーション等)では、冷却前の温度が相違する複数種類の水素ガスを対象として冷却処理を並行して行ったり、冷却目標温度が相違する複数種類の水素ガスを対象として冷却処理を並行して行ったりすることがある。また、例えば、複数の給気対象に対して水素ガスを給気する際には、たとえ冷却前の温度や冷却目標温度が同じであっても、冷却開始(給気開始)のタイミング、冷却終了(給気終了)のタイミング、および単位時間当りの冷却量(給気量)が相違することから、各給気対象毎に水素ガスの冷却処理を別個に行う必要がある。   On the other hand, at a processing site where hydrogen gas is cooled by this type of heat exchanger (hydrogen gas supply station, etc.), cooling processing is performed in parallel for a plurality of types of hydrogen gas having different temperatures before cooling. In some cases, cooling processing may be performed in parallel on a plurality of types of hydrogen gas having different cooling target temperatures. Further, for example, when supplying hydrogen gas to a plurality of air supply targets, even if the temperature before cooling or the cooling target temperature is the same, the timing of the start of cooling (start of air supply) and the end of cooling Since the timing of (end of air supply) and the cooling amount per unit time (air supply amount) are different, it is necessary to perform the hydrogen gas cooling process separately for each air supply target.

このため、冷却前の温度、冷却目標温度、冷却開始や冷却終了のタイミング、および単位時間当りの冷却量などが相違する水素ガス(以下、これらの条件が相違する水素ガスを「複数種類の水素ガス」ともいう)を並行して冷却する必要がある処理現場では、同時に行う冷却処理の数に応じた数の熱交換器を設置する必要が生じている。   For this reason, hydrogen gas having different temperatures before cooling, cooling target temperature, timing of cooling start and cooling end, and cooling amount per unit time (hereinafter, hydrogen gas having different conditions are referred to as “a plurality of types of hydrogen gas”). At the processing site where it is necessary to cool gas in parallel, it is necessary to install a number of heat exchangers corresponding to the number of cooling processes performed at the same time.

この場合、出願人が開示している熱交換器を1箇所の処理現場に複数設置する際に、各熱交換器を近接配置したときには、いずれかの熱交換器において水素ガスの冷却処理が行われた際に、その熱交換器から発せられる熱を吸熱した他の熱交換器が温度上昇して冷却効率が低下する。したがって、1箇所の処理現場に複数の熱交換器を設置する際には、他の熱交換器からの発熱の影響を軽減するために、各熱交換器を十分に離間させて配置する必要があり、これらの熱交換器の設置に広いスペースを要している。このため、この点を改善するのが好ましい。   In this case, when a plurality of heat exchangers disclosed by the applicant are installed at one processing site, when the heat exchangers are arranged close to each other, hydrogen gas cooling processing is performed in one of the heat exchangers. When this occurs, the temperature of the other heat exchanger that has absorbed the heat generated from the heat exchanger rises, and the cooling efficiency decreases. Therefore, when installing a plurality of heat exchangers at one processing site, it is necessary to arrange the heat exchangers sufficiently apart in order to reduce the influence of heat generation from other heat exchangers. There is a large space required for installing these heat exchangers. Therefore, it is preferable to improve this point.

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、占有スペースが十分に小さく、かつ複数種類の水素ガスを並行して好適に冷却可能なプレート式熱交換器を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of such problems to be improved, and has an object to provide a plate heat exchanger that occupies a sufficiently small space and can appropriately cool a plurality of types of hydrogen gas in parallel. Main purpose.

上記目的を達成すべく、請求項1記載のプレート式熱交換器は、被冷却流体の通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の溝形成領域を有する第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の溝形成領域を有する第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層された状態で当該各板体の接合面同士が接合され、前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と、前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該被冷却流体を冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、前記第1の板体は、別個独立して設けられたN1個(N1は、2以上の自然数)の前記第1の溝形成領域を有して当該各第1の溝形成領域内の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体同士を混合させずに前記冷却用流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する前記第1の溝形成領域の間に一方の当該第1の溝形成領域内の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と他方の当該第1の溝形成領域内の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体とを断熱する第1の断熱部が形成された第1の断熱領域が設けられている。   In order to achieve the above object, the plate heat exchanger according to claim 1 has a first groove forming region in which a first fluid passage groove through which a fluid to be cooled can pass is formed. A plurality of plate bodies including at least a body and a second plate body having a second groove forming region in which a second fluid passage groove through which a cooling fluid can pass is formed; The joining surfaces of the respective plate bodies are joined in a state where they are stacked, and the cooled fluid passing through the first fluid passage groove and the cooling fluid passing through the second fluid passage groove A plate-type heat exchanger configured to be capable of cooling the fluid to be cooled by heat exchange with the first plate body, wherein the first plate body includes N1 pieces (N1 is a natural number of 2 or more) provided separately and independently. ), The first fluid passage in each of the first groove forming regions having the first groove forming region. The cooling fluid is configured to be able to exchange heat with the cooling fluid without mixing the fluids to be cooled passing through the groove, and between the adjacent first groove forming regions, in one of the first groove forming regions. A first fluid that insulates the fluid to be cooled passing through the first fluid passage groove and the fluid to be cooled that passes through the first fluid passage groove in the other first groove forming region. A first heat insulating region in which a heat insulating portion is formed is provided.

請求項2記載のプレート式熱交換器は、請求項1記載のプレート式熱交換器において、前記第2の板体は、別個独立して設けられたN2個(N2は、2以上の自然数)の前記第2の溝形成領域を有して当該各第2の溝形成領域内の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体同士を混合させずに前記被冷却流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する前記第2の溝形成領域の間に一方の当該第2の溝形成領域内の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体と他方の当該第2の溝形成領域内の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体とを断熱する第2の断熱部が形成された第2の断熱領域が設けられている。   The plate heat exchanger according to claim 2 is the plate heat exchanger according to claim 1, wherein the second plate is N2 (N2 is a natural number of 2 or more) provided independently and independently. Heat exchange with the fluid to be cooled without mixing the cooling fluids passing through the second fluid passage grooves in each of the second groove formation areas. And the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in one of the second groove forming regions between the adjacent second groove forming regions, and the other of the cooling fluid passing therethrough. A second heat-insulating area is provided with a second heat-insulating portion that insulates the cooling fluid that passes through the second fluid-passing groove in the second groove-forming area.

請求項3記載のプレート式熱交換器は、請求項1または2記載のプレート式熱交換器において、前記第1の板体が、前記N1個の前記第1の溝形成領域としてのN個の当該第1の溝形成領域を備え、かつ前記第2の板体が、前記N2個の前記第2の溝形成領域としての前記N個の当該第2の溝形成領域を備えると共に、M個目(Mは、2以上N以下の各自然数)の前記第1の溝形成領域とM個目の前記第2の溝形成領域とが前記各板体の積層方向で重なるように前記第1の板体および前記第2の板体が積層されている。   The plate heat exchanger according to claim 3 is the plate heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the first plate body is N pieces of the N1 first groove forming regions. The first plate forming area, and the second plate body includes the N second groove forming areas as the N2 second groove forming areas, and an M-th one. (M is a natural number of 2 or more and N or less) The first plate so that the first groove forming region and the M-th second groove forming region overlap in the stacking direction of the plate members. The body and the second plate body are stacked.

請求項4記載のプレート式熱交換器は、被冷却流体の通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層された状態で当該各板体の接合面同士が接合され、前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と、前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該被冷却流体を冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、前記第1の板体および前記第2の板体を少なくとも含む前記各板体が積層された積層体をL個(Lは、2以上の自然数)備えて当該各積層体における前記第1の板体の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体同士を混合させずに前記冷却用流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する前記積層体の間に一方の当該積層体における前記第1の板体の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と他方の当該積層体における前記第1の板体の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体とを断熱する断熱部を構成する第3の板体が挟み込まれている。   The plate type heat exchanger according to claim 4, wherein the first plate body having the first fluid passage groove through which the fluid to be cooled can pass, and the second fluid through which the cooling fluid can pass. In a state where a plurality of plate members including at least the second plate member having the passage groove formed therein are stacked in a predetermined stacking order, the bonding surfaces of the plate members are joined to each other, and the first fluid A plate heat exchanger configured to be able to cool the cooling fluid by heat exchange between the cooling fluid passing through the passage groove and the cooling fluid passing through the second fluid passage groove. L (where L is a natural number of 2 or more) provided by laminating each of the plate bodies including at least the first plate body and the second plate body is provided. Without mixing the fluids to be cooled passing through the first fluid passage grooves of the plate body. The cooling fluid is configured to be able to exchange heat with the cooling fluid, and the fluid to be cooled that passes through the first fluid passage groove of the first plate body in one of the stacked bodies between the adjacent stacked bodies. A third plate that constitutes a heat insulating portion that insulates the fluid to be cooled that passes through the first fluid passage groove of the first plate in the other of the laminates is sandwiched.

請求項5記載のプレート式熱交換器は、請求項4記載のプレート式熱交換器において、前記各積層体における前記第2の板体の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体同士を混合させずに前記被冷却流体と熱交換可能に構成されている。   The plate heat exchanger according to claim 5 is the plate heat exchanger according to claim 4, wherein the cooling member passes through the second fluid passage groove of the second plate member in each of the stacked bodies. The heat exchange is possible with the fluid to be cooled without mixing the fluids.

請求項6記載のプレート式熱交換器は、請求項4または5記載のプレート式熱交換器において、前記各積層体は、複数の前記第1の板体および複数の前記第2の板体を含む前記各板体が積層されてそれぞれ構成されている。   The plate heat exchanger according to claim 6 is the plate heat exchanger according to claim 4 or 5, wherein each of the stacked bodies includes a plurality of the first plate members and a plurality of the second plate members. The above-mentioned respective plate bodies are laminated and configured.

請求項7記載のプレート式熱交換器は、請求項1から6のいずれかに記載のプレート式熱交換器において、前記被冷却流体としての水素ガスを冷却可能に構成されている。   According to a seventh aspect of the present invention, in the plate heat exchanger according to any one of the first to sixth aspects, the plate heat exchanger is configured to be capable of cooling hydrogen gas as the fluid to be cooled.

請求項1記載のプレート式熱交換器では、被冷却流体の通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の溝形成領域を有する第1の板体が、別個独立して設けられたN1個の第1の溝形成領域を有して各第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝を通過する被冷却流体同士を混合させずに冷却用流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する第1の溝形成領域の間に一方の第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝を通過する被冷却流体と他方の第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝を通過する被冷却流体とを断熱する第1の断熱部が形成された第1の断熱領域が設けられている。   In the plate heat exchanger according to the first aspect, the first plate body having the first groove forming area in which the first fluid passage groove through which the fluid to be cooled can pass is formed separately and independently. Heat exchange with the cooling fluid without mixing the fluids to be cooled passing through the first fluid passage groove in each of the first groove formation regions having the N1 first groove formation regions provided. A cooling target fluid that passes through the first fluid passage groove in one of the first groove forming regions and the other first groove forming region between adjacent first groove forming regions A first heat-insulating region in which a first heat-insulating portion is formed to insulate the fluid to be cooled passing through the first fluid passage groove inside the first heat-insulating region.

したがって、請求項1記載のプレート式熱交換器によれば、N1個の第1の溝形成領域を十分に接近させたにも拘わらず、隣接する第1の溝形成領域の間に設けた第1の断熱領域によって一方の第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝内を通過する被冷却流体と他方の第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝内を通過する被冷却流体とを好適に断熱することができるため、N1種類の被冷却流体を並行して好適に冷却することができると共に、N1個の別個独立した熱交換器(プレート式熱交換器)を用いてN1種類の被冷却流体を冷却する構成と比較して、各被冷却流体の冷却に必要な熱交換器(プレート式熱交換器)の占有スペースを十分に小さくすることができる。   Therefore, according to the plate heat exchanger of the first aspect, although the N1 first groove forming regions are sufficiently brought close to each other, the first groove forming region provided between the adjacent first groove forming regions. The first heat insulating region allows the fluid to be cooled to pass through the first fluid passage groove in one of the first groove forming regions and the first fluid passage groove in the other first groove forming region to pass through. And N1 types of fluids to be cooled can be suitably cooled in parallel, and N1 separate and independent heat exchangers (plate heat exchangers) can be provided. The space occupied by the heat exchangers (plate heat exchangers) required for cooling each of the cooled fluids can be made sufficiently small as compared with the configuration in which the N1 types of the fluids to be cooled are cooled by using the heat exchanger.

請求項2記載のプレート式熱交換器では、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の溝形成領域を有する第2の板体が、別個独立して設けられたN2個の第2の溝形成領域を有して各第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝を通過する冷却用流体同士を混合させずに被冷却流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する第2の溝形成領域の間に一方の第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝を通過する冷却用流体と他方の第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝を通過する冷却用流体とを断熱する第2の断熱部が形成された第2の断熱領域が設けられている。   In the plate-type heat exchanger according to the second aspect, the second plate having the second groove forming region in which the second fluid passage groove through which the cooling fluid can pass is formed separately and independently. Heat exchange with the fluid to be cooled without having the N2 second groove forming areas provided and mixing the cooling fluids passing through the second fluid passage grooves in each of the second groove forming areas. A cooling fluid that passes through a second fluid passage groove in one of the second groove formation regions between adjacent second groove formation regions, and the other second groove formation region A second heat insulating region is provided in which a second heat insulating portion for insulating the cooling fluid passing through the second fluid passage groove inside is formed.

したがって、請求項2記載のプレート式熱交換器によれば、N2個の第2の溝形成領域を十分に接近させたにも拘わらず、隣接する第2の溝形成領域の間に設けた第2の断熱領域によって一方の第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過する冷却用流体と他方の第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過する冷却用流体とを好適に断熱することができるため、いずれかの第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過している冷却用流体が、他のいずれかの第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過している冷却用流体の影響で温度上昇して被冷却流体を好適に冷却するのが困難な状態となるのを確実に回避することができる。   Therefore, according to the plate heat exchanger of the second aspect, although the N2 second groove formation regions are sufficiently close to each other, the second heat exchanger is provided between the adjacent second groove formation regions. The cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the one second groove forming region and the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the other second groove forming region by the second heat insulating region. The cooling fluid passing through the second fluid passage groove in any one of the second groove forming regions can be appropriately insulated from the cooling fluid to be cooled. As a result, it is possible to reliably prevent the temperature from rising due to the effect of the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the second groove forming area, thereby making it difficult to suitably cool the cooled fluid. can do.

また、請求項3記載のプレート式熱交換器では、第1の板体が、N1個の第1の溝形成領域としてのN個の第1の溝形成領域を備え、かつ第2の板体が、N2個の第2の溝形成領域としてのN個の第2の溝形成領域を備えると共に、M個目の第1の溝形成領域とM個目の第2の溝形成領域とが各板体の積層方向で重なるように第1の板体および第2の板体が積層されている。   Further, in the plate heat exchanger according to the third aspect, the first plate member includes N first groove forming regions as N1 first groove forming regions, and the second plate member. Includes N second groove formation regions as N2 second groove formation regions, and each of the M first groove formation regions and the M second groove formation regions has The first plate and the second plate are stacked so as to overlap in the stacking direction of the plate.

したがって、請求項3記載のプレート式熱交換器によれば、いずれかの第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝内を通過している被冷却流体を、その第1の溝形成領域に対して積層方向で重なる第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過している冷却用流体によって冷却しているときに、他の第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過している冷却用流体の熱の影響で被冷却流体の冷却が妨げられる事態を好適に回避することができる。   Therefore, according to the plate heat exchanger according to the third aspect, the fluid to be cooled passing through the first fluid passage groove in any one of the first groove forming regions is converted into the first groove. When cooling with the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the second groove formation region overlapping the formation region in the stacking direction, the other second groove formation region A situation in which the cooling of the fluid to be cooled is hindered by the heat of the cooling fluid passing through the second fluid passage groove can be suitably avoided.

請求項4記載のプレート式熱交換器では、被冷却流体の通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の板体、および冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の板体を少なくとも含む各板体が積層された積層体をL個備えて各積層体における第1の板体の第1の流体通過用溝を通過する被冷却流体同士を混合させずに冷却用流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する積層体の間に一方の積層体における第1の板体の第1の流体通過用溝を通過する被冷却流体と他方の積層体における第1の板体の第1の流体通過用溝を通過する被冷却流体とを断熱する断熱部を構成する第3の板体が挟み込まれている。   In the plate heat exchanger according to the fourth aspect, the first plate body having the first fluid passage groove through which the fluid to be cooled can pass, and the second fluid through which the cooling fluid can pass Each of the plurality of plate bodies including at least the second plate body having the passage groove formed thereon is provided with L laminated bodies, and each of the laminated bodies passes through the first fluid passage groove of the first plate body. The cooling fluid is configured to be heat-exchangeable with the cooling fluid without mixing the cooling fluids, and the cooling fluid passing through the first fluid passage groove of the first plate in one of the laminates is disposed between adjacent laminates. A third plate that constitutes a heat insulating portion that insulates the cooling fluid and the fluid to be cooled that passes through the first fluid passage groove of the first plate in the other laminate is sandwiched.

したがって、請求項4記載のプレート式熱交換器によれば、L個の積層体を十分に接近させたにも拘わらず、積層方向で隣り合う積層体の間に配設した第3の板体(断熱部)によって一方の積層体における第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝内を通過する被冷却流体と、他方の積層体における第1の溝形成領域内の第1の流体通過用溝内を通過する被冷却流体とを好適に断熱することができるため、L種類の被冷却流体を並行して好適に冷却することができると共に、L個の別個独立した熱交換器(プレート式熱交換器)を用いてL種類の被冷却流体を冷却する構成と比較して、各被冷却流体の冷却に必要な熱交換液(プレート式熱交換器)の占有スペースを十分に小さくすることができる。   Therefore, according to the plate heat exchanger of the fourth aspect, the third plate member disposed between the adjacent stacked members in the stacking direction despite the L stacked members being sufficiently close to each other. The fluid to be cooled passing through the first fluid passage groove in the first groove forming region in one of the laminates and the first fluid in the first groove forming region in the other laminate by the (heat insulating portion). Since it is possible to preferably insulate the fluid to be cooled passing through the fluid passage groove, it is possible to suitably cool the L kinds of fluids to be cooled in parallel, and to perform L separate and independent heat exchangers. As compared with a configuration in which the L-type fluids to be cooled are cooled using the (plate-type heat exchanger), the space occupied by the heat exchange liquid (the plate-type heat exchanger) required for cooling each of the fluids to be cooled is sufficiently increased. Can be smaller.

請求項5記載のプレート式熱交換器によれば、各積層体における第2の板体の第2の流体通過用溝を通過する冷却用流体同士を混合させずに被冷却流体と熱交換可能に構成したことにより、L個の積層体を十分に接近させたにも拘わらず、積層方向で隣り合う積層体の間に配設した第3の板体(断熱部)によって一方の積層体における第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過する冷却用流体と他方の積層体における第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過する冷却用流体とを好適に断熱することができるため、各積層体のいずれかの第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過している冷却用流体が、各積層体の他のいずれかの第2の溝形成領域内の第2の流体通過用溝内を通過している冷却用流体の影響で温度上昇して被冷却流体を好適に冷却するのが困難な状態となるのを確実に回避することができる。   According to the plate heat exchanger of the fifth aspect, heat exchange with the fluid to be cooled can be performed without mixing the cooling fluids passing through the second fluid passage grooves of the second plate in each of the laminates. In this configuration, the third plate (heat insulating portion) disposed between the adjacent stacked bodies in the stacking direction makes the one of the stacked bodies, despite the L stacked bodies being sufficiently brought close to each other. The cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the second groove forming region and the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the second groove forming region in the other laminate. Can be suitably insulated, so that the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in any of the second groove forming regions of each laminate is The temperature is affected by the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in any of the second groove forming regions. The temperature to become a difficult state to suitably cool the cooled fluid can be reliably avoided.

また、請求項6記載のプレート式熱交換器では、複数の第1の板体および複数の第2の板体を含む各板体を積層して各積層体がそれぞれ構成されている。したがって、請求項6記載のプレート式熱交換器によれば、例えば、2種類の被冷却流体を冷却可能にプレート式熱交換器を構成する際に、一方の被冷却流体を冷却するための1枚の第1の板体および1枚の第2の板体の積層体と、他方の被冷却流体を冷却するための1枚の第1の板体および1枚の第2の板体の積層体とを交互に複数積層する場合には、プレート式熱交換器を構成する積層体の数が多数となることに起因して各積層体の間に挟み込む第3の板体が多数枚となってプレート式熱交換器の厚みが大きくなるのに対し、一方の積層体を構成する第1の板体や第2の板体の枚数、および他方の積層体を構成する第1の板体や第2の板体の枚数が多いことで、プレート式熱交換器を構成する積層体の数を少数とすることができ、各積層体の間に挟み込む第3の板体の数を少数とすることができるため、プレート式熱交換器の厚みを十分に小さくすることができる。   In the plate heat exchanger according to the sixth aspect, each of the laminated bodies is configured by laminating the respective plate bodies including the plurality of first plate bodies and the plurality of second plate bodies. Therefore, according to the plate heat exchanger of the sixth aspect, for example, when a plate heat exchanger is configured to be able to cool two types of fluids to be cooled, one plate for cooling one of the fluids to be cooled is provided. A stack of one first plate and one second plate, and one first plate and one second plate for cooling the other fluid to be cooled When a plurality of bodies are alternately laminated, a large number of third plate bodies are sandwiched between the laminates due to the large number of laminated bodies constituting the plate heat exchanger. The thickness of the plate-type heat exchanger increases, whereas the number of the first plate and the second plate constituting one of the laminates, and the first plate constituting the other laminate and the like. Since the number of the second plate members is large, the number of the laminates constituting the plate heat exchanger can be reduced to a small number. The number of third plate member sandwiched between to be a small number, it is possible to sufficiently reduce the thickness of the plate heat exchanger.

さらに、請求項7記載のプレート式熱交換器によれば、被冷却流体としての水素ガスを冷却可能に構成したことにより、水素ガス燃料電池自動車等に水素ガスを給気する水素ガスステーションのように1箇所で複数の給気対象に対して並行して給気することが多い水素ガスを、各給気対象に対してそれぞれ好適に冷却した状態で給気することができ、また、機器の設置可能スペースが狭い場所であってもプレート式熱交換器を設置して水素ガスを好適に冷却することができる。   Furthermore, according to the plate type heat exchanger of the seventh aspect, since the hydrogen gas as the fluid to be cooled can be cooled, the plate heat exchanger is like a hydrogen gas station that supplies hydrogen gas to a hydrogen gas fuel cell vehicle or the like. Hydrogen gas, which is often supplied in parallel to a plurality of air supply targets at one location, can be supplied to each of the air supply targets in a suitably cooled state. Even in a place where the installation space is narrow, a plate-type heat exchanger can be installed to suitably cool hydrogen gas.

本発明の実施の形態に係る水素ガス給気システム100の構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a hydrogen gas supply system 100 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the heat exchanger 30 for hydrogen gas cooling concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30の内部構造について説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an internal structure of heat exchanger 30 for hydrogen gas cooling concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the heat exchanger 30 for hydrogen gas cooling concerning an embodiment of the invention. 本発明の他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Aの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of heat exchanger 30A for hydrogen gas cooling concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Aの内部構造について説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an internal structure of a heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Aの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of heat exchanger 30A for hydrogen gas cooling concerning other embodiments of the present invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Bの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the heat exchanger 30B for hydrogen gas cooling concerning still another embodiment of the present invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Bの内部構造について説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining an internal structure of a heat exchanger 30B for hydrogen gas cooling according to still another embodiment of the present invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Bの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the heat exchanger 30B for hydrogen gas cooling concerning still another embodiment of the present invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Cの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of heat exchanger 30C for hydrogen gas cooling concerning still another embodiment of the present invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器30Cの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of heat exchanger 30C for hydrogen gas cooling concerning still another embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照して、プレート式熱交換器の実施の形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a plate heat exchanger will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、「プレート式熱交換器」の一例である水素ガス冷却用熱交換器30を備えた水素ガス給気システム100の構成について、添付図面を参照して説明する。   First, a configuration of a hydrogen gas supply system 100 including a hydrogen gas cooling heat exchanger 30 which is an example of a “plate type heat exchanger” will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示す水素ガス給気システム100は、水素ガス燃料電池自動車等の給気対象X1,X2・・に水素ガスを給気する水素ガスステーション用の設備であって、水素ガス冷却装置1、ガスタンク2およびディスペンサー3などを備えて構成されている。なお、同図では、水素ガス給気システム100の構成および動作に関する理解を容易とするために、水素ガス冷却装置1、ガスタンク2およびディスペンサー3や、水素ガス配管4a,4b1,4b2,4c1,4c2だけを図示し、その他の構成要素についての図示を省略している。   A hydrogen gas supply system 100 shown in FIG. 1 is a facility for a hydrogen gas station that supplies hydrogen gas to supply targets X1, X2,... Such as a hydrogen gas fuel cell vehicle, and includes a hydrogen gas cooling device 1, It is configured to include a gas tank 2 and a dispenser 3. In the figure, in order to facilitate understanding of the configuration and operation of the hydrogen gas supply system 100, the hydrogen gas cooling device 1, the gas tank 2, the dispenser 3, and the hydrogen gas pipes 4a, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2 are shown. And only the other components are not shown.

水素ガス冷却装置1は、冷凍回路11、ブラインタンク12、ブライン配管13a〜13d、液送ポンプ14a,14b、制御部15および水素ガス冷却用熱交換器30を備え、「冷却用流体」の一例であるブラインを冷却すると共に、冷却したブラインを水素ガス冷却用熱交換器30に供給することにより、「被冷却流体」の一例である水素ガスとブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却することができるように構成されている。なお、同図に示す流量調整弁16、および破線で示すブライン配管13c,13dは、水素ガス冷却用熱交換器30に代えて後述の水素ガス冷却用熱交換器30A,30B等を使用して水素ガス給気システム100を構成する際に上記の各構成要素に加えて使用する構成要素のため、本例では説明を省略する。   The hydrogen gas cooling device 1 includes a refrigeration circuit 11, a brine tank 12, brine pipes 13a to 13d, liquid feed pumps 14a and 14b, a control unit 15, and a hydrogen gas cooling heat exchanger 30, and is an example of a “cooling fluid”. Cooling the hydrogen gas by heat exchange between the hydrogen gas, which is an example of the “fluid to be cooled,” and the brine by supplying the cooled brine to the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas. It is configured to be able to. The flow rate control valve 16 shown in the figure and the brine pipes 13c and 13d shown by broken lines use hydrogen gas cooling heat exchangers 30A and 30B, etc., instead of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. The components used in configuring the hydrogen gas supply system 100 in addition to the above components are not described in this example.

冷凍回路11は、一元冷凍回路であって、圧縮機21、凝縮器22、膨張弁23および蒸発器24を備え、後述するように、フロン(冷媒)とブライン(冷却用流体)との熱交換によってブラインを冷却することができるように構成されている。ブラインタンク12は、後述するように冷凍回路11(蒸発器24)によって冷却されて水素ガス冷却用熱交換器30に供給されるブラインを貯留可能に構成されている。   The refrigeration circuit 11 is a one-way refrigeration circuit, and includes a compressor 21, a condenser 22, an expansion valve 23, and an evaporator 24. As described later, heat exchange between Freon (refrigerant) and brine (cooling fluid) is performed. Is configured to cool the brine. The brine tank 12 is configured to store brine that is cooled by the refrigeration circuit 11 (evaporator 24) and supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, as described later.

ブライン配管13a,13bは、冷凍回路11の蒸発器24とブラインタンク12とを相互に接続する。この場合、本例の水素ガス冷却装置1では、ブラインタンク12内のブラインがブライン配管13aを介して蒸発器24に供給されて冷却された後に、ブライン配管13bを介してブラインタンク12に案内されることにより、ブラインタンク12と蒸発器24との間をブラインが循環させられる構成が採用されている。   The brine pipes 13a and 13b connect the evaporator 24 of the refrigeration circuit 11 and the brine tank 12 to each other. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of the present embodiment, after the brine in the brine tank 12 is supplied to the evaporator 24 through the brine pipe 13a and cooled, the brine is guided to the brine tank 12 through the brine pipe 13b. Thus, a configuration is adopted in which the brine is circulated between the brine tank 12 and the evaporator 24.

ブライン配管13c,13dは、ブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30とを相互に接続する。この場合、本例の水素ガス冷却装置1では、ブラインタンク12内のブラインがブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30に供給されて水素と熱交換させられた後に、ブライン配管13dを介してブラインタンク12に案内されることにより、ブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30との間をブラインが循環させられる構成が採用されている。   The brine pipes 13c and 13d connect the brine tank 12 and the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas to each other. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of this example, the brine in the brine tank 12 is supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the brine pipe 13c to be exchanged with hydrogen, and then the brine pipe 13d The brine is circulated between the brine tank 12 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 by being guided to the brine tank 12 through the fin.

液送ポンプ14aは、制御部15の制御に従ってブラインタンク12内のブラインを蒸発器24に向けて圧送し、液送ポンプ14bは、制御部15の制御に従ってブラインタンク12内のブラインを水素ガス冷却用熱交換器30に向けて圧送する。この場合、本例の水素ガス冷却装置1では、液送ポンプ14aがブラインタンク12内のブラインを蒸発器24に圧送することにより、蒸発器24内のブライン(蒸発器24において冷却されたブライン)がブラインタンク12に案内されると共に、液送ポンプ14bがブラインタンク12内のブラインを水素ガス冷却用熱交換器30に圧送することにより、水素ガス冷却用熱交換器30内のブラインがブラインタンク12に案内される構成が採用されている。   The liquid feed pump 14a pumps the brine in the brine tank 12 toward the evaporator 24 under the control of the control unit 15, and the liquid feed pump 14b cools the brine in the brine tank 12 with hydrogen gas under the control of the control unit 15. To the heat exchanger 30. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of the present embodiment, the liquid feed pump 14a pressure-feeds the brine in the brine tank 12 to the evaporator 24, and thereby the brine in the evaporator 24 (the brine cooled in the evaporator 24). Is guided to the brine tank 12, and the liquid feed pump 14b pumps the brine in the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 so that the brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is 12 is adopted.

なお、上記の水素ガス冷却装置1の構成に代えて、例えば、ブラインタンク12内のブラインを冷凍回路11(蒸発器24)に供給して冷却した後に水素ガス冷却用熱交換器30に直接供給して水素ガスを冷却すると共に、水素ガスの冷却によって温度上昇したブラインをブラインタンク12に回収するようにブライン配管13d,13cを配管することもできる(図示せず)。また、大量の水素ガスを連続して冷却する可能性がない環境下、すなわち、大量のブラインを備えている必要がない環境下で使用するときには、ブラインタンク12を不要として冷凍回路11(蒸発器24)と水素ガス冷却用熱交換器30との間でブラインを直接循環させる構成を採用することもできる(図示せず)。   Instead of the configuration of the hydrogen gas cooling device 1 described above, for example, the brine in the brine tank 12 is supplied to the refrigeration circuit 11 (evaporator 24) and cooled, and then directly supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. In addition to cooling the hydrogen gas by cooling, the brine pipes 13d and 13c may be provided so that the brine whose temperature has been increased by cooling the hydrogen gas is collected in the brine tank 12 (not shown). Further, when used in an environment where there is no possibility of continuously cooling a large amount of hydrogen gas, that is, in an environment where there is no need to provide a large amount of brine, the brine tank 12 is unnecessary and the refrigeration circuit 11 (evaporator) is used. A configuration in which brine is directly circulated between 24) and the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas may be employed (not shown).

制御部15は、水素ガス冷却装置1を総括的に制御する。具体的には、制御部15は、冷凍回路11(蒸発器24)によってブラインを冷却するブライン冷却処理の実行時に圧縮機21を制御してブラインの冷却に必要かつ十分な量の冷媒を圧縮させると共に、膨張弁23を制御してブラインの冷却に必要かつ十分な量の冷媒を蒸発器24に供給させる。   The control unit 15 controls the hydrogen gas cooling device 1 overall. Specifically, the control unit 15 controls the compressor 21 at the time of performing the brine cooling process of cooling the brine by the refrigeration circuit 11 (evaporator 24) to compress a necessary and sufficient amount of refrigerant for cooling the brine. At the same time, the expansion valve 23 is controlled to supply the evaporator 24 with a necessary and sufficient amount of refrigerant for cooling the brine.

また、制御部15は、冷凍回路11によるブライン冷却処理と並行して液送ポンプ14aを制御することにより、ブラインタンク12と蒸発器24との間でブラインを循環させてブラインタンク12内のブラインの温度を規定温度(水素ガスの冷却に適した温度)に維持させる。また、制御部15は、液送ポンプ14bを制御してブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30との間でブラインを循環させることにより、ガスタンク2からディスペンサー3に向かって移動させられている水素ガスを、水素ガス冷却用熱交換器30においてブラインと熱交換させて冷却させる。   The control unit 15 controls the liquid feed pump 14 a in parallel with the brine cooling process by the refrigeration circuit 11, thereby circulating the brine between the brine tank 12 and the evaporator 24, and controlling the brine in the brine tank 12. Is maintained at a specified temperature (a temperature suitable for cooling hydrogen gas). Further, the control unit 15 controls the liquid feed pump 14b to circulate the brine between the brine tank 12 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, thereby moving the control unit 15 from the gas tank 2 toward the dispenser 3. The hydrogen gas is cooled by exchanging heat with brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30.

一方、水素ガス冷却用熱交換器30は、水素ガス配管4b1,4b2を介してディスペンサー3の制御弁3aに接続されると共に、水素ガス配管4c1を介して給気対象X1に接続され、かつ水素ガス配管4c2を介して給気対象X2に接続されている。また、水素ガス冷却用熱交換器30は、ブライン配管13c,13dを介してブラインタンク12に接続されている。   On the other hand, the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas is connected to the control valve 3a of the dispenser 3 via the hydrogen gas pipes 4b1 and 4b2, and is connected to the supply target X1 via the hydrogen gas pipe 4c1. It is connected to the air supply target X2 via the gas pipe 4c2. The hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is connected to the brine tank 12 via brine pipes 13c and 13d.

この場合、本例の水素ガス給気システム100では、水素ガス冷却用熱交換器30が水素ガス冷却装置1の構成要素の1つとしてディスペンサー3内に設置されており、ガスタンク2から制御弁3aを通過して給気対象X1や給気対象X2に向かって流動させられる水素ガスをブラインとの熱交換によって予め規定された温度(一例として、−33℃〜−40℃の温度範囲内の温度)まで冷却する。   In this case, in the hydrogen gas supply system 100 of the present embodiment, the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas is installed in the dispenser 3 as one of the components of the hydrogen gas cooling device 1, and the control valve 3 a The hydrogen gas that flows toward the air supply target X1 or the air supply target X2 through the air is heated at a predetermined temperature by heat exchange with brine (for example, a temperature within a temperature range of −33 ° C. to −40 ° C.). ).

この水素ガス冷却用熱交換器30は、図2〜4に示すように、「第2の板体」の一例であるブラインプレート42、および「第1の板体」の一例である水素ガスプレート43がベースプレート41,44の間に交互に積層されて(「予め規定された積層順序」の一例)接合面同士が接合されて一体化された本体部31と、本体部31にブライン配管13c,13dや水素ガス配管4b1,4b2,4c1,4c2を接続可能にベースプレート44に装着される複数の接続具(図示せず)とを備えて構成されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas includes a brine plate 42 as an example of a “second plate” and a hydrogen gas plate as an example of a “first plate”. 43 is alternately laminated between the base plates 41 and 44 (an example of a “predetermined lamination order”). 13d and hydrogen gas pipes 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, and a plurality of connecting tools (not shown) mounted on the base plate 44 so as to be connectable.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、ベースプレート41、ブラインプレート42、水素ガスプレート43およびベースプレート44がそれぞれ「板体」に相当し、図4に示すように、一例として、ステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。なお、以下の説明においては、ベースプレート41、ブラインプレート42、水素ガスプレート43およびベースプレート44を総称して「板体41〜44」ともいう。また、実際の水素ガス冷却用熱交換器30では、放熱および吸熱を回避するために、各板体41〜44の積層体が断熱材で覆われたり、断熱用のケーシング内に収容されたりしている(図示せず)。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present embodiment, the base plate 41, the brine plate 42, the hydrogen gas plate 43, and the base plate 44 each correspond to a “plate”, and as shown in FIG. Each is formed in a rectangular shape in plan view by a metal plate such as stainless steel. In the following description, the base plate 41, the brine plate 42, the hydrogen gas plate 43, and the base plate 44 are also collectively referred to as "plates 41 to 44". In the actual heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas, in order to avoid heat radiation and heat absorption, the laminated body of the plates 41 to 44 may be covered with a heat insulating material or housed in a heat insulating casing. (Not shown).

ブラインプレート42には、図3,4に示すように、ブラインの通過が可能なブライン通過用溝(「第2の流体通過用溝」の一例)が形成された一対の溝形成領域A2,A2(「第2の溝形成領域」の一例)が規定されると共に、後述する水素ガスプレート43のスリットS3と連通させられるスリットS2が形成された断熱部形成領域A4が両溝形成領域A2,A2の間に規定されている。また、溝形成領域A2および断熱部形成領域A4の周囲には、ベースプレート41,44や水素ガスプレート43に接合するための接合領域A1が規定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the brine plate 42 has a pair of groove forming areas A2 and A2 in which a brine passage groove (an example of a “second fluid passage groove”) through which brine can pass is formed. (An example of the “second groove forming region”) is defined, and the heat insulating portion forming region A4 in which the slit S2 communicated with the slit S3 of the hydrogen gas plate 43 described later is formed by the two groove forming regions A2 and A2. Stipulated between. A bonding region A1 for bonding to the base plates 41 and 44 and the hydrogen gas plate 43 is defined around the groove forming region A2 and the heat insulating portion forming region A4.

なお、上記の図3は、図2におけるB−B線断面の概略図であり、水素ガス冷却用熱交換器30の内部構造についての理解を容易とするために、各板体41〜44の厚みを実際の厚みよりも厚く図示している。また、図3,4では、ブラインプレート42の構成についての理解を容易とするために、1つの大きな溝(凹部)が溝形成領域A2内に形成された状態を図示しているが、実際には、複数本の細幅のブライン通過用溝が溝形成領域A2内に並んで形成されている。   Note that FIG. 3 is a schematic diagram of a cross section taken along line BB in FIG. 2. In order to facilitate understanding of the internal structure of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, The thickness is shown thicker than the actual thickness. FIGS. 3 and 4 show a state in which one large groove (recess) is formed in the groove forming area A2 in order to facilitate understanding of the configuration of the brine plate 42. Has a plurality of narrow brine passage grooves formed side by side in the groove formation region A2.

また、図4に示すように、ブラインプレート42には、溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝にブラインを導入可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hia2、および溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝からブラインを排出可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hoa2が形成されている。さらに、ブラインプレート42には、後述するように水素ガスプレート43に形成されている貫通孔Hib31,Hob31,Hib32,Hob32に連通させられる貫通孔Hib21,Hob21,Hib22,Hob22が形成されている。   Also, as shown in FIG. 4, the brine plate 42 has a through hole Hia2 that is communicated with each brine passage groove so that brine can be introduced into each brine passage groove in the groove formation region A2, and a groove formation region. A through-hole Hoa2 is formed to communicate with each brine passage groove so that the brine can be discharged from each brine passage groove in A2. Further, in the brine plate 42, through-holes Hib21, Hob21, Hib22, Hob22 communicated with through-holes Hib31, Hob31, Hib32, Hob32 formed in the hydrogen gas plate 43 as described later.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30におけるブラインプレート42では、両溝形成領域A2,A2内の各ブライン通過用溝が1つの貫通孔Hia2および1つの貫通孔Hoa2にそれぞれ連通させられている。したがって、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、水素ガス冷却用熱交換器30に導入されるブラインが両溝形成領域A2,A2内の各ブライン通過用溝を同様に(同程度の移動速度で)通過させられて水素ガス冷却用熱交換器30から排出される。   In this case, in the brine plate 42 of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example, each of the brine passage grooves in both the groove forming regions A2 and A2 communicates with one through hole Hia2 and one through hole Hoa2, respectively. Have been. Therefore, in the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas of the present embodiment, the brine introduced into the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas similarly passes through the respective brine passage grooves in both groove forming areas A2 and A2 (to the same degree). (At a moving speed) and discharged from the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas.

水素ガスプレート43には、図3,4に示すように、水素ガスの通過が可能な水素ガス通過用溝(「第1の流体通過用溝」の一例)が形成された一対の溝形成領域A3,A3(「別個独立して設けられたN1=2個の第1の溝形成領域」の一例)が規定されると共に、上記したようにブラインプレート42に形成されているスリットS2と連通させられてスリットS2と相俟って真空断熱室Rsを構成するスリットS3(「第1の断熱部」の一例)が形成された断熱部形成領域A4(「第1の断熱領域」の一例)が両溝形成領域A3,A3の間に規定されている。また、溝形成領域A3および断熱部形成領域A4の周囲には、ブラインプレート42に接合するための接合領域A1が規定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the hydrogen gas plate 43 has a pair of groove forming regions in which hydrogen gas passage grooves (an example of “first fluid passage groove”) through which hydrogen gas can pass are formed. A3 and A3 (an example of “N1 = two first groove forming areas provided separately and independently”) are defined, and are communicated with the slit S2 formed in the brine plate 42 as described above. A heat insulating portion forming region A4 (an example of a “first heat insulating region”) in which a slit S3 (an example of a “first heat insulating portion”) that forms a vacuum heat insulating chamber Rs together with the slit S2 is formed. It is defined between both groove forming areas A3, A3. In addition, a bonding region A1 for bonding to the brine plate 42 is defined around the groove forming region A3 and the heat insulating portion forming region A4.

なお、図3,4では、水素ガスプレート43の構成についての理解を容易とするために、1つの大きな溝(凹部)が溝形成領域A3内に形成された状態を図示しているが、実際には、複数本の細幅の水素ガス通過用溝が溝形成領域A3内に並んで形成されている。   3 and 4 show a state in which one large groove (recess) is formed in the groove forming area A3 in order to facilitate understanding of the configuration of the hydrogen gas plate 43. Has a plurality of narrow hydrogen gas passage grooves formed side by side in the groove forming region A3.

また、図4に示すように、水素ガスプレート43には、上記のようにブラインプレート42に形成されている貫通孔Hia2,Hoa2に連通させられる貫通孔Hia3,Hoa3が形成されている。さらに、水素ガスプレート43には、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝に水素ガスを導入可能に各水素ガス通過用溝に連通させられた貫通孔Hib31、他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝に水素ガスを導入可能に各水素ガス通過用溝に連通させられた貫通孔Hib32、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝から水素ガスを排出可能に各水素ガス通過用溝に連通させられた貫通孔Hob31、および他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝から水素ガスを排出可能に各水素ガス通過用溝に連通させられた貫通孔Hob32が形成されている。   As shown in FIG. 4, the hydrogen gas plate 43 is provided with through holes Hia3 and Hoa3 which communicate with the through holes Hia2 and Hoa2 formed in the brine plate 42 as described above. Further, the hydrogen gas plate 43 has a through hole Hib31 communicated with each hydrogen gas passage groove so that hydrogen gas can be introduced into each hydrogen gas passage groove in one groove formation area A3, and the other groove formation area. Hydrogen gas is discharged from the through holes Hib32 communicated with the hydrogen gas passage grooves so that hydrogen gas can be introduced into the hydrogen gas passage grooves in A3, and the hydrogen gas passage grooves in one groove formation area A3. The through-hole Hob31 communicated with each hydrogen gas passage groove as much as possible, and the hydrogen gas passage grooves in the other groove formation area A3 were connected to each hydrogen gas passage groove so as to be able to discharge hydrogen gas. A through hole Hob32 is formed.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30における水素ガスプレート43では、貫通孔Hib31から貫通孔Hob31までの水素ガス流路と、貫通孔Hib32から貫通孔Hob32までの水素ガス流路とが別個独立しており、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過させられる水素ガスと、他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過させられる水素ガスとが水素ガス冷却用熱交換器30内において混合されることなくブラインと熱交換可能となっている。   In this case, in the hydrogen gas plate 43 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example, the hydrogen gas flow path from the through hole Hib31 to the through hole Hob31 and the hydrogen gas flow path from the through hole Hib32 to the through hole Hob32 are provided. Are independent of each other, a hydrogen gas passed through each hydrogen gas passage groove in one groove formation region A3, and a hydrogen gas passed through each hydrogen gas passage groove in the other groove formation region A3. Can be exchanged with brine without being mixed in the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas.

ベースプレート44には、図2,4に示すように、貫通孔Hia4,Hoa4,Hib41,Hob41,Hib42,Hob42,Hc4が形成されている。この場合、貫通孔Hia4は、ブラインプレート42の貫通孔Hia2および水素ガスプレート43の貫通孔Hia3に連通させられると共に、ブライン配管13cを接続するための接続具が取り付けられる。また、貫通孔Hoa4は、ブラインプレート42の貫通孔Hoa2および水素ガスプレート43の貫通孔Hoa3に連通させられると共に、ブライン配管13dを接続するための接続具が取り付けられる。   As shown in FIGS. 2 and 4, through holes Hia4, Hoa4, Hib41, Hob41, Hib42, Hob42, and Hc4 are formed in the base plate 44. In this case, the through-hole Hia4 communicates with the through-hole Hia2 of the brine plate 42 and the through-hole Hia3 of the hydrogen gas plate 43, and a connector for connecting the brine pipe 13c is attached. The through-hole Hoa4 is communicated with the through-hole Hoa2 of the brine plate 42 and the through-hole Hoa3 of the hydrogen gas plate 43, and a connector for connecting the brine pipe 13d is attached.

また、貫通孔Hib41は、ブラインプレート42の貫通孔Hib21および水素ガスプレート43の貫通孔Hib31に連通させられると共に、水素ガス配管4b1を接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hob41は、ブラインプレート42の貫通孔Hob21および水素ガスプレート43の貫通孔Hob31に連通させられると共に、水素ガス配管4c1を接続するための接続具が取り付けられる。   The through-hole Hib41 communicates with the through-hole Hib21 of the brine plate 42 and the through-hole Hib31 of the hydrogen gas plate 43, and has a fitting for connecting the hydrogen gas pipe 4b1. Further, the through-hole Hob41 communicates with the through-hole Hob21 of the brine plate 42 and the through-hole Hob31 of the hydrogen gas plate 43, and a connector for connecting the hydrogen gas pipe 4c1 is attached.

また、貫通孔Hib42は、ブラインプレート42の貫通孔Hib22および水素ガスプレート43の貫通孔Hib32に連通させられると共に、水素ガス配管4b2を接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hob42は、ブラインプレート42の貫通孔Hob22および水素ガスプレート43の貫通孔Hob32に連通させられると共に、水素ガス配管4c2を接続するための接続具が取り付けられる。   The through-hole Hib42 is communicated with the through-hole Hib22 of the brine plate 42 and the through-hole Hib32 of the hydrogen gas plate 43, and has a fitting for connecting the hydrogen gas pipe 4b2. Further, the through-hole Hob42 is communicated with the through-hole Hob22 of the brine plate 42 and the through-hole Hob32 of the hydrogen gas plate 43, and a connector for connecting the hydrogen gas pipe 4c2 is attached.

また、図3に示すように、貫通孔Hc4は、ブラインプレート42のスリットS2および水素ガスプレート43のスリットS3に連通させられている。この貫通孔Hc4には、一例として、図示しないバルブが装着されている。これにより、後述するように、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、各スリットS2,S3で構成される真空断熱室Rs内の空気が真空引きされて真空断熱室Rs内が真空となった状態でバルブを閉状態に移行させることで、真空断熱室Rs内の真空状態が維持される。   Further, as shown in FIG. 3, the through hole Hc4 is communicated with the slit S2 of the brine plate 42 and the slit S3 of the hydrogen gas plate 43. As an example, a valve (not shown) is mounted in the through hole Hc4. Thereby, as described later, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present embodiment, the air in the vacuum insulation chamber Rs formed by the slits S2 and S3 is evacuated, and the vacuum insulation chamber Rs is evacuated. By moving the valve to the closed state in the state, the vacuum state in the vacuum insulation chamber Rs is maintained.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、水素ガスプレート43の板面方向で隣接する一対の溝形成領域A3,A3の間に規定された断熱部形成領域A4内に、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過する水素ガスと、他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過する水素ガスとを断熱する「第1の断熱部」としてのスリットS3が形成されて真空断熱室Rsが構成されている。   In this case, in the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas of the present embodiment, one of the heat-insulating portion forming regions A4 defined between the pair of groove forming regions A3 and A3 adjacent to each other in the plate surface direction of the hydrogen gas plate 43 is provided. A "first heat insulating portion" that insulates the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passage groove in the groove formation region A3 and the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passage groove in the other groove formation region A3. Is formed to form a vacuum heat insulating chamber Rs.

これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスの熱によって他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスが温度上昇させられたり、他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスの熱によって一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスが温度上昇させられたりする事態が回避されている。   Thereby, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present embodiment, each hydrogen in the other groove forming area A3 is heated by the heat of the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passing groove in the one groove forming area A3. The temperature of the hydrogen gas passing through the gas passage groove is increased, or the heat of the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passage groove in the other groove formation area A3 causes the temperature of the hydrogen gas passing through the one groove formation area A3 to increase. The situation where the temperature of the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passage groove is raised is avoided.

次に、上記の水素ガス冷却用熱交換器30の製造方法の一例について、添付図面を参照して説明する。   Next, an example of a method of manufacturing the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 will be described with reference to the accompanying drawings.

この水素ガス冷却用熱交換器30の製造に際しては、まず、各板体41〜44を「予め規定された積層順序」で積層する積層処理を実施する。具体的には、一例として、まず、ベースプレート41を図示しない積層用治具(位置決め具)の上に載置した後に、ブライン通過用溝の形成面を上向きにしてベースプレート41の上にブラインプレート42を積層すると共に、水素ガス通過用溝の形成面を上向きにしてブラインプレート42の上に水素ガスプレート43を積層する。これにより、ブラインプレート42および水素ガスプレート43からなる一組の積層物がベースプレート41の上に積層された状態となる。   When manufacturing the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas, first, a lamination process of laminating the plate bodies 41 to 44 in a “predetermined lamination order” is performed. Specifically, as an example, first, after placing the base plate 41 on a stacking jig (positioning tool) (not shown), the brine plate 42 is placed on the base plate 41 with the formation surface of the brine passage groove facing upward. And a hydrogen gas plate 43 is laminated on the brine plate 42 with the surface for forming the hydrogen gas passage grooves facing upward. As a result, a set of stacked members including the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 is stacked on the base plate 41.

次いで、水素ガス冷却用熱交換器30に求められている容量に応じて、上記の積層物における水素ガスプレート43の上に、ブラインプレート42および水素ガスプレート43を交互に積層する。続いて、最上部の水素ガスプレート43の上に、ブライン通過用溝の形成面を上向きにしてブラインプレート42を積層し、その上にベースプレート44を積層する。以上により、積層処理が完了する。   Next, the brine plates 42 and the hydrogen gas plates 43 are alternately stacked on the hydrogen gas plates 43 in the above-described laminate according to the capacity required of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. Subsequently, on the uppermost hydrogen gas plate 43, the brine plate 42 is laminated with the formation surface of the brine passage groove facing upward, and the base plate 44 is laminated thereon. Thus, the lamination process is completed.

この積層処理が完了した状態では、図3に示すように、ブラインプレート42の各接合領域A1と水素ガスプレート43の各接合領域A1とが各板体41〜44の積層方向で重なり、ブラインプレート42の各溝形成領域A2と水素ガスプレート43の各溝形成領域A3とが各板体41〜44の積層方向で重なり、かつブラインプレート42の断熱部形成領域A4と水素ガスプレート43の断熱部形成領域A4とが各板体41〜44の積層方向で重なった状態となる。   In a state where the lamination processing is completed, as shown in FIG. 3, each bonding region A1 of the brine plate 42 and each bonding region A1 of the hydrogen gas plate 43 overlap in the laminating direction of the respective plates 41 to 44, and the brine plate The respective groove forming regions A2 of the hydrogen gas plate 43 overlap with the respective groove forming regions A3 of the hydrogen gas plate 43 in the stacking direction of the plates 41 to 44, and the heat insulating portions A4 of the brine plate 42 and the heat insulating portions of the hydrogen gas plate 43. The formation region A4 is in a state of being overlapped in the laminating direction of the respective plates 41 to 44.

また、ブラインプレート42の貫通孔Hia2、水素ガスプレート43の貫通孔Hia3、およびベースプレート44の貫通孔Hia4が各板体41〜44の積層方向で連通した状態となり、かつ、ブラインプレート42の貫通孔Hoa2、水素ガスプレート43の貫通孔Hoa3、およびベースプレート44の貫通孔Hoa4が各板体41〜44の積層方向で連通した状態となる。   Further, the through-hole Hia2 of the brine plate 42, the through-hole Hia3 of the hydrogen gas plate 43, and the through-hole Hia4 of the base plate 44 communicate with each other in the stacking direction of the plates 41 to 44, and the through-hole of the brine plate 42. Hoa2, the through-hole Hoa3 of the hydrogen gas plate 43, and the through-hole Hoa4 of the base plate 44 are in a state of communicating with each other in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44.

さらに、ブラインプレート42の貫通孔Hib21、水素ガスプレート43の貫通孔Hib31、およびベースプレート44の貫通孔Hib41が各板体41〜44の積層方向で連通した状態となり、かつ、ブラインプレート42の貫通孔Hob21、水素ガスプレート43の貫通孔Hob31、およびベースプレート44の貫通孔Hob41が各板体41〜44の積層方向で連通した状態となる。また、ブラインプレート42の貫通孔Hib22、水素ガスプレート43の貫通孔Hib32、およびベースプレート44の貫通孔Hib42が各板体41〜44の積層方向で連通した状態となり、かつ、ブラインプレート42の貫通孔Hob22、水素ガスプレート43の貫通孔Hob32、およびベースプレート44の貫通孔Hob42が各板体41〜44の積層方向で連通した状態となる。   Further, the through-hole Hib21 of the brine plate 42, the through-hole Hib31 of the hydrogen gas plate 43, and the through-hole Hib41 of the base plate 44 communicate with each other in the stacking direction of the respective plates 41 to 44, and the through-hole of the brine plate 42. The Hob 21, the through-hole Hob 31 of the hydrogen gas plate 43, and the through-hole Hob 41 of the base plate 44 communicate with each other in the stacking direction of the plates 41 to 44. Further, the through-hole Hib22 of the brine plate 42, the through-hole Hib32 of the hydrogen gas plate 43, and the through-hole Hib42 of the base plate 44 communicate with each other in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44, and the through-hole of the brine plate 42. The Hob 22, the through hole Hob 32 of the hydrogen gas plate 43, and the through hole Hob 42 of the base plate 44 communicate with each other in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44.

さらに、ブラインプレート42のスリットS2、水素ガスプレート43のスリットS3、およびベースプレート44の貫通孔Hc4が各板体41〜44の積層方向で連通した状態となって各スリットS2,S3からなる真空断熱室Rsが形成された状態となる。   Further, the slit S2 of the brine plate 42, the slit S3 of the hydrogen gas plate 43, and the through-hole Hc4 of the base plate 44 are in communication with each other in the stacking direction of the plates 41 to 44, and the vacuum insulation formed by the slits S2 and S3. The state where the chamber Rs is formed is obtained.

続いて、上記の積層処理によって積層された各板体41〜44の積層体を図示しない接合処理装置内に収容して接合処理(拡散接合処理)を実施する。具体的には、処理装置内において、各板体41〜44の板厚方向(各板体41〜44の積層方向)で積層体を加圧すると共に、予め規定された接合温度範囲内の温度となるように積層体を加熱しつつ、予め規定された真空度範囲内の真空度となるように処理装置内を真空引きすることによって各板体41〜44の接合面同士を拡散接合させる。   Subsequently, the stacked body of the respective plate bodies 41 to 44 stacked by the above-described stacking process is accommodated in a not-shown bonding processing device, and a bonding process (diffusion bonding process) is performed. Specifically, in the processing apparatus, the laminate is pressed in the thickness direction of each of the plates 41 to 44 (the laminating direction of each of the plates 41 to 44), and the temperature within a predetermined bonding temperature range is set. While the laminate is being heated, the inside of the processing apparatus is evacuated so that the degree of vacuum is within a predetermined degree of vacuum.

また、予め規定された処理時間に亘って積層体の加圧、加熱および処理装置内の真空引きを継続することで各板体41〜44が十分な接合力で接合されたときには、真空引きを停止することで処理装置内を大気圧と同程度まで圧力上昇させ、かつ積層体の加熱を停止することで積層体を常温まで温度低下させる。さらに、積層体が十分に温度低下した状態において加圧を停止させる。これにより、接合処理が完了し、図2,3に示すように、本体部31が完成する。   In addition, when the plate bodies 41 to 44 are joined with a sufficient joining force by continuing the pressurization, heating, and evacuation of the processing apparatus for a predetermined processing time, the evacuation is performed. By stopping the operation, the pressure inside the processing apparatus is increased to substantially the same level as the atmospheric pressure, and by stopping the heating of the stacked body, the temperature of the stacked body is lowered to room temperature. Further, pressurization is stopped in a state where the temperature of the laminate is sufficiently lowered. Thereby, the joining process is completed, and the main body 31 is completed as shown in FIGS.

次いで、ベースプレート41の貫通孔Hc4に図示しないバルブを取り付けると共に、ベースプレート44の各貫通孔Hia4,Hoa4,Hib41,Hob41,Hib42,Hob42に図示しない接続具を取り付ける。続いて、貫通孔Hc4に取り付けたバルブを開状態に移行させて真空断熱室Rs内の空気を排気した後に、バルブを閉状態に移行させる。これにより、真空断熱室Rs内の真空状態が維持されて、水素ガス冷却用熱交換器30の製造が完了する。   Next, a valve (not shown) is attached to the through hole Hc4 of the base plate 41, and a connector (not shown) is attached to each of the through holes Hia4, Hoa4, Hib41, Hob41, Hib42, and Hob42 of the base plate 44. Subsequently, the valve attached to the through hole Hc4 is shifted to the open state to exhaust the air in the vacuum insulation chamber Rs, and then the valve is shifted to the closed state. Thereby, the vacuum state in the vacuum insulation chamber Rs is maintained, and the manufacture of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is completed.

次いで、水素ガス給気システム100による給気対象X1,X2への水素ガスの給気時における水素ガス冷却装置1の動作(水素ガス冷却用熱交換器30における水素ガスの冷却処理)について、添付図面を参照して説明する。   Next, the operation of the hydrogen gas cooling device 1 when the hydrogen gas supply system 100 supplies hydrogen gas to the supply targets X1 and X2 (hydrogen gas cooling process in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30) is attached. This will be described with reference to the drawings.

この水素ガス給気システム100では、水素ガス冷却用熱交換器30において水素ガスを冷却する水素ガス冷却処理を実行していないときに、ブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30との間で少量のブラインを循環させる構成が採用されている。具体的には、制御部15は、水素ガス冷却処理の非実行時に、液送ポンプ14bを制御することにより、予め規定された時間間隔でブラインタンク12からブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30に少量のブラインを断続的に供給させる(水素ガス冷却用熱交換器30の予備冷却処理)。   In the hydrogen gas supply system 100, when the hydrogen gas cooling process for cooling the hydrogen gas is not performed in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the hydrogen gas is supplied between the brine tank 12 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. And a small amount of brine is circulated. Specifically, when the hydrogen gas cooling process is not performed, the control unit 15 controls the liquid feed pump 14b to perform the hydrogen gas cooling process from the brine tank 12 through the brine pipe 13c at predetermined time intervals. A small amount of brine is intermittently supplied to the heat exchanger 30 (preliminary cooling of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30).

この際には、供給されたブラインがベースプレート44の貫通孔Hia4から各貫通孔Hia2,Hia3の連通部位に導入され、各ブラインプレート42の溝形成領域A2,A2に形成されているブライン通過用溝を通過して各貫通孔Hoa2,Hoa3の連通部位に流入した後に、ベースプレート44の貫通孔Hoa4からブライン配管13dに排出されてブラインタンク12に回収される。これにより、水素ガス冷却用熱交換器30が周囲温度よりも温度低下した状態が好適に維持されると共に、ブライン配管13c内のブラインがブライン配管13c内で温度上昇した状態(すなわち、水素ガス冷却用熱交換器30に対して十分に冷却されたブラインを直ちに供給するのが困難な状態)となるのを回避することができる。   At this time, the supplied brine is introduced from the through hole Hia4 of the base plate 44 to the communicating portion of each of the through holes Hia2 and Hia3, and the brine passage grooves formed in the groove forming areas A2 and A2 of each of the brine plates 42. After passing through the through-holes Hoa2 and Hoa3 and flowing into the communicating portion between the through-holes Hoa2 and Hoa3, the water is discharged from the through-hole Hoa4 of the base plate 44 to the brine pipe 13d and collected by the brine tank 12. Thereby, the state in which the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is lower than the ambient temperature is suitably maintained, and the state in which the brine in the brine pipe 13c rises in the brine pipe 13c (that is, the hydrogen gas cooling (A state in which it is difficult to immediately supply sufficiently cooled brine to the heat exchanger 30).

また、制御部15は、ブラインタンク12と水素ガス冷却用熱交換器30との間でブラインを循環させる上記の処理(予備冷却処理)と並行して、ブラインタンク12内のブラインの温度に応じて、冷凍回路11によってブラインタンク12内のブラインを冷却するブライン冷却処理を継続的に実行する。これにより、ブラインタンク12内のブラインの温度が水素ガスの冷却に適した温度範囲内の温度に維持される。   Further, the control unit 15 controls the temperature of the brine in the brine tank 12 in parallel with the above-described process (preliminary cooling process) of circulating the brine between the brine tank 12 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. Then, brine cooling processing for cooling the brine in the brine tank 12 by the refrigeration circuit 11 is continuously performed. Thereby, the temperature of the brine in the brine tank 12 is maintained at a temperature within a temperature range suitable for cooling the hydrogen gas.

一方、例えば給気対象X1への水素ガスの給気(充填)に際しては、ガスタンク2から給気対象X1に向かって移動させられる水素ガスが、水素ガス冷却用熱交換器30においてブラインとの交換によって冷却される。具体的には、図示しないコントローラの制御に従い、ブラインタンク12から水素ガス配管4aを介して供給される水素ガスを制御弁3aが水素ガス配管4b1を介して水素ガス冷却用熱交換器30に給気する。この際には、ガスタンク2からの水素ガスの移動開始に連動して、コントローラから水素ガス冷却装置1の制御部15に給気開始信号が出力される。   On the other hand, for example, when hydrogen gas is supplied (filled) to the supply target X1, the hydrogen gas moved from the gas tank 2 toward the supply target X1 is exchanged with the brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. Cooled by. Specifically, the control valve 3a supplies the hydrogen gas supplied from the brine tank 12 via the hydrogen gas pipe 4a to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the hydrogen gas pipe 4b1 under the control of a controller (not shown). I care. At this time, an air supply start signal is output from the controller to the control unit 15 of the hydrogen gas cooling device 1 in conjunction with the start of the movement of the hydrogen gas from the gas tank 2.

これに応じて、水素ガス冷却装置1では、制御部15が、液送ポンプ14bを制御してブラインタンク12から水素ガス冷却用熱交換器30へのブラインの供給量を増加させる。この際には、水素ガスの冷却に必要な量のブラインがブラインタンク12からブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30に供給され、貫通孔Hia4に接続されている接続具から水素ガス冷却用熱交換器30内に導入される。また、水素ガス冷却用熱交換器30に導入されたブラインは、貫通孔Hia2,Hia3・・を介して各ブラインプレート42における溝形成領域A2内のブライン通過用溝内に移動する。   In response to this, in the hydrogen gas cooling device 1, the control unit 15 controls the liquid feed pump 14b to increase the amount of brine supplied from the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. At this time, an amount of brine required for cooling the hydrogen gas is supplied from the brine tank 12 to the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas via the brine pipe 13c, and hydrogen is supplied from the connector connected to the through hole Hia4. It is introduced into the gas cooling heat exchanger 30. Further, the brine introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 moves through the through holes Hia2, Hia3,... Into the brine passage grooves in the groove forming area A2 of each brine plate 42.

一方、上記のように制御弁3aから水素ガス配管4b1を介して水素ガス冷却用熱交換器30に給気された水素ガスは、貫通孔Hib41に接続されている接続具から水素ガス冷却用熱交換器30内に導入される。また、水素ガス冷却用熱交換器30に導入された水素ガスは、貫通孔Hib21,Hib31・・を介して各水素ガスプレート43の一方の溝形成領域A3(本例では、図3における右側の溝形成領域A3)内の水素ガス通過用溝内に移動する。これにより、各ブラインプレート42のブライン通過用溝内を移動しているブラインと、各水素ガスプレート43における一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を移動している水素ガスとの熱交換によって水素ガスが冷却される。   On the other hand, as described above, the hydrogen gas supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 from the control valve 3a via the hydrogen gas pipe 4b1 is supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger from the connector connected to the through hole Hib41. It is introduced into the exchanger 30. Further, the hydrogen gas introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 passes through the through holes Hib21, Hib31,..., And forms one groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43 (in this example, the right side of FIG. It moves into the hydrogen gas passage groove in the groove forming area A3). Thereby, the brine moving in the brine passage groove of each brine plate 42 and the hydrogen gas moving in the hydrogen gas passage groove in one groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43 are formed. The hydrogen gas is cooled by heat exchange.

また、ブラインとの熱交換によって冷却された水素ガスは、各水素ガスプレート43の一方の溝形成領域A3における水素ガス通過用溝から貫通孔Hob31,Hob21・・に排出され、貫通孔Hob41に接続されている接続具から水素ガス配管4c1を介して給気対象X1に給気される。これにより、水素ガス冷却用熱交換器30において十分に温度低下した水素ガスが給気対象X1の燃料タンク(ガスタンク)内に充填される。この結果、給気対象X1への水素ガスの充填効率を十分に向上させることができる。また、水素ガスとの熱交換によって温度上昇したブラインは、各ブラインプレート42のブライン通過用溝から貫通孔Hoa2,Hoa3・・に排出され、貫通孔Hoa4に接続されている接続具からブライン配管13dを介してブラインタンク12に回収される。   Further, the hydrogen gas cooled by heat exchange with the brine is discharged from the hydrogen gas passage grooves in one groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43 to the through holes Hob31, Hob21,... And connected to the through holes Hob41. The supply target X1 is supplied from the connected fitting via the hydrogen gas pipe 4c1. As a result, the hydrogen gas whose temperature has been sufficiently lowered in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is filled in the fuel tank (gas tank) of the supply target X1. As a result, the charging efficiency of hydrogen gas into the air supply target X1 can be sufficiently improved. Further, the brine whose temperature has increased due to heat exchange with the hydrogen gas is discharged from the brine passage grooves of each brine plate 42 to the through holes Hoa2, Hoa3,..., And is connected to the brine pipe 13d from the connector connected to the through hole Hoa4. And collected in the brine tank 12.

この場合、本例の水素ガス給気システム100では、上記の給気対象X1に対する水素ガスの給気(充填)が完了する以前に、給気対象X2に対する水素ガスの給気が行われることがある。この際には、コントローラの制御に従い、ブラインタンク12から水素ガス配管4aを介して供給される水素ガスを制御弁3aが水素ガス配管4b2を介して水素ガス冷却用熱交換器30に給気する。また、給気対象X2への水素ガスの給気に先立って給気対象X1への水素ガスの給気が開始されている本例では、制御部15が、給気開始信号に応じて液送ポンプ14bを制御してブラインタンク12から水素ガス冷却用熱交換器30へのブラインの供給量をさらに増加させる。   In this case, in the hydrogen gas supply system 100 of the present example, the supply of the hydrogen gas to the supply target X2 may be performed before the supply (filling) of the hydrogen supply to the supply target X1 is completed. is there. At this time, the control valve 3a supplies the hydrogen gas supplied from the brine tank 12 via the hydrogen gas pipe 4a to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the hydrogen gas pipe 4b2 under the control of the controller. . Further, in this example in which the supply of the hydrogen gas to the supply target X1 is started before the supply of the hydrogen gas to the supply target X2, the control unit 15 supplies the liquid in response to the supply start signal. The pump 14b is controlled to further increase the amount of brine supplied from the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30.

一方、上記のように制御弁3aから水素ガス配管4b2を介して水素ガス冷却用熱交換器30に給気された水素ガスは、貫通孔Hib42に接続されている接続具から水素ガス冷却用熱交換器30内に導入される。また、水素ガス冷却用熱交換器30に導入された水素ガスは、貫通孔Hib22,Hib32・・を介して各水素ガスプレート43の他方の溝形成領域A3(本例では、図3における左側の溝形成領域A3)内の水素ガス通過用溝内に移動する。これにより、各ブラインプレート42のブライン通過用溝内を移動しているブラインと、各水素ガスプレート43における他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を移動している水素ガスとの熱交換によって水素ガスが冷却される。   On the other hand, as described above, the hydrogen gas supplied from the control valve 3a to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the hydrogen gas pipe 4b2 is supplied from the connecting device connected to the through hole Hib42. It is introduced into the exchanger 30. Further, the hydrogen gas introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 passes through the through holes Hib22, Hib32,... And the other groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43 (in this example, the left side of FIG. It moves into the hydrogen gas passage groove in the groove forming area A3). Thereby, the brine moving in the brine passage groove of each brine plate 42 and the hydrogen gas moving in the hydrogen gas passage groove in the other groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43 are formed. The hydrogen gas is cooled by heat exchange.

また、ブラインとの熱交換によって冷却された水素ガスは、各水素ガスプレート43の他方の溝形成領域A3における水素ガス通過用溝から貫通孔Hob32,Hob22・・に排出され、貫通孔Hob42に接続されている接続具から水素ガス配管4c2を介して給気対象X2に給気される。これにより、水素ガス冷却用熱交換器30において十分に温度低下した水素ガスが給気対象X2の燃料タンク(ガスタンク)内に充填される。この結果、給気対象X1への水素ガスの給気(充填)を停止させることなく、給気対象X2に対しても十分に高い充填効率で水素ガスが充填される。   The hydrogen gas cooled by heat exchange with the brine is discharged from the hydrogen gas passage grooves in the other groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43 to the through holes Hob32, Hob22,... And is connected to the through holes Hob42. The supply target X2 is supplied from the connected fitting via the hydrogen gas pipe 4c2. Thereby, the hydrogen gas whose temperature has been sufficiently lowered in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is filled in the fuel tank (gas tank) of the supply target X2. As a result, the supply of the hydrogen gas to the supply target X2 is performed at a sufficiently high filling efficiency without stopping the supply (filling) of the hydrogen gas to the supply target X1.

この場合、上記のように給気対象X1,X2に対して水素ガスを並行して給気(充填)するときには、水素ガスの給気開始タイミングの相違や、給気対象X1,X2の燃料タンク(ガスタンク)の充填可能容量の相違(タンクの空容量の相違、および給気開始前の水素ガスの残量の相違等による実質的な充填可能容量の相違)に起因して、水素ガス給気システム100から給気対象X1,X2へ給気する水素ガスの圧力や流量が互いに相違する状態となる。このため、給気対象X1に向かって移動している水素ガスの温度と、給気対象X2に向かって移動している水素ガスの温度とが相違する状態となり、各水素ガスプレート43の一方の溝形成領域A3の近傍の温度と、各水素ガスプレート43の他方の溝形成領域A3の近傍の温度とが相違する状態となる   In this case, when the hydrogen gas is supplied (filled) in parallel to the supply objects X1 and X2 as described above, the difference in the supply start timing of the hydrogen gas and the fuel tank of the supply objects X1 and X2 (Gas tank) due to the difference in fillable capacity (difference in empty capacity of tank and difference in remaining chargeable capacity due to difference in remaining amount of hydrogen gas before the start of supply) The pressure and the flow rate of the hydrogen gas supplied from the system 100 to the supply targets X1 and X2 are different from each other. Therefore, the temperature of the hydrogen gas moving toward the air supply target X1 and the temperature of the hydrogen gas moving toward the air supply target X2 are different, and one of the hydrogen gas plates 43 The temperature in the vicinity of the groove forming area A3 is different from the temperature in the vicinity of the other groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43.

しかしながら、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、各水素ガスプレート43の両溝形成領域A3,A3の間に断熱部形成領域A4が設けられてスリットS3が形成されており、各水素ガスプレート43に接合されている各ブラインプレート42にも水素ガスプレート43の断熱部形成領域A4と積層方向で重なる断熱部形成領域A4内にスリットS2が形成され、これにより、各水素ガスプレート43の両溝形成領域A3,A3の間にスリットS3,S2・・からなる真空断熱室Rsが位置した状態となっている。   However, in the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas of the present example, the heat insulating portion forming region A4 is provided between the groove forming regions A3 and A3 of each hydrogen gas plate 43 to form the slit S3, and each hydrogen gas plate 43 has In each of the brine plates 42 joined to the gas plate 43, a slit S2 is formed in the heat insulating portion forming region A4 that overlaps the heat insulating portion forming region A4 of the hydrogen gas plate 43 in the stacking direction. Are located between the groove forming areas A3 and A3.

したがって、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、各水素ガスプレート43における一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスと、各水素ガスプレート43における他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスとが真空断熱室Rsによって断熱されるだけでなく、各ブラインプレート42における一方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインと、各ブラインプレート42における他方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインとが真空断熱室Rsによって断熱された状態となっている。   Therefore, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present embodiment, the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in one groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43 and the other hydrogen gas in the hydrogen gas plate 43 Not only is the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the groove formation region A3 insulated by the vacuum heat insulation chamber Rs, but also the brine passage groove in one groove formation region A2 in each brine plate 42. And the brine passing through the brine passage groove in the other groove forming area A2 of each brine plate 42 are insulated by the vacuum insulation chamber Rs.

これにより、水素ガス冷却用熱交換器30を備えて構成された本例の水素ガス給気システム100(水素ガス冷却装置1)では、互いに熱的影響を受けることのないように十分に離間して配置した2つの熱交換器によって、給気対象X1に対して給気する水素ガス、および給気対象X2に対して給気する水素ガスを別個に冷却しているのと同様にして、両水素ガスを別個独立してそれぞれ好適に冷却することが可能となっている。   Thereby, in the hydrogen gas supply system 100 (hydrogen gas cooling device 1) of the present example including the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas, the hydrogen gas supply system 100 is sufficiently separated so as not to be thermally affected from each other. The hydrogen gas supplied to the supply target X1 and the hydrogen gas supplied to the supply target X2 are separately cooled by the two heat exchangers arranged in the same manner. The hydrogen gas can be suitably cooled independently and independently.

この後、例えば給気対象X1への水素ガスの給気が完了したときには、コントローラから水素ガス冷却装置1の制御部15に給気終了信号が出力される。これに伴い、制御部15は、ブラインタンク12から水素ガス冷却用熱交換器30へのブラインの供給量を減少させる。   Thereafter, for example, when the supply of the hydrogen gas to the supply target X1 is completed, the controller outputs a supply end signal to the control unit 15 of the hydrogen gas cooling device 1. Accordingly, the control unit 15 reduces the amount of brine supplied from the brine tank 12 to the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas.

また、給気対象X1に続いて給気対象X2への水素ガスの給気も完了したときには、コントローラからの給気終了信号に応じて、制御部15が、ブラインタンク12から水素ガス冷却用熱交換器30へのブラインの供給量をさらに減少させ、前述したブラインの循環処理を開始すると共に、ブラインタンク12内のブラインを規定温度範囲内に維持する前述した処理を継続する。   Further, when the supply of the hydrogen gas to the supply target X2 is completed after the supply of the hydrogen gas to the supply target X1, the control unit 15 sends the hydrogen gas cooling heat from the brine tank 12 in response to the supply completion signal from the controller. The amount of brine supplied to the exchanger 30 is further reduced, the above-described brine circulation process is started, and the above-described process of maintaining the brine in the brine tank 12 within a specified temperature range is continued.

このように、この水素ガス冷却用熱交換器30では、水素ガスの通過が可能な水素ガス通過用溝が形成された溝形成領域A3を有する水素ガスプレート43が、別個独立して設けられたN1個(本例では、N1=2個)の溝形成領域A3を有して各溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過する水素ガス同士を混合させずにブラインと熱交換可能に構成されると共に、隣接する溝形成領域A3,A3の間に一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過する水素ガスと他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過する水素ガスとを断熱するスリットS3(真空断熱室Rs)が形成された断熱部形成領域A4が設けられている。   As described above, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the hydrogen gas plate 43 having the groove forming area A3 in which the hydrogen gas passage grooves through which the hydrogen gas can pass is formed separately and independently. It has N1 (in this example, N1 = 2) groove forming areas A3, and allows heat exchange with brine without mixing hydrogen gases passing through the hydrogen gas passage grooves in each groove forming area A3. And a hydrogen gas passing through a hydrogen gas passage groove in one groove formation region A3 and a hydrogen gas passage groove in the other groove formation region A3 between adjacent groove formation regions A3 and A3. A heat-insulating portion forming area A4 in which a slit S3 (vacuum heat-insulating chamber Rs) that insulates hydrogen gas to be heated is provided.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30によれば、N1=2個の溝形成領域A3,A3を十分に接近させたにも拘わらず、溝形成領域A3,A3の間に設けた断熱部形成領域A4(真空断熱室Rs)によって一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスと他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスとを好適に断熱することができるため、N1=2種類の水素ガスを並行して好適に冷却することができると共に、N1=2個の別個独立した「プレート式熱交換器」を用いてN1=2種類の水素ガスを冷却する構成と比較して、各水素ガスの冷却に必要な「プレート式熱交換器」の占有スペースを十分に小さくすることができる。   Therefore, according to the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas, the heat insulating portion provided between the groove forming regions A3 and A3 despite the N1 = 2 groove forming regions A3 and A3 being sufficiently close to each other. Hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in one groove formation region A3 and hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the other groove formation region A3 by the formation region A4 (vacuum insulation chamber Rs). Can be suitably insulated, N1 = two kinds of hydrogen gas can be suitably cooled in parallel, and N1 = N1 = 2 using two separate and independent “plate heat exchangers”. Compared with a configuration in which two types of hydrogen gas are cooled, the space occupied by the “plate heat exchanger” required for cooling each hydrogen gas can be sufficiently reduced.

また、この水素ガス冷却用熱交換器30によれば、「被冷却流体」としての水素ガスを冷却可能に構成したことにより、水素ガス燃料電池自動車等に水素ガスを給気する水素ガスステーションのように1箇所で複数の給気対象X1,X2に対して並行して給気することが多い水素ガスを、各給気対象X1,X2に対してそれぞれ好適に冷却した状態で給気することができ、また、機器の設置可能スペースが狭い場所であっても水素ガス冷却用熱交換器30を設置して水素ガスを好適に冷却することができる。   According to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the hydrogen gas as the "fluid to be cooled" can be cooled, so that the hydrogen gas station for supplying the hydrogen gas to the hydrogen gas fuel cell vehicle or the like can be used. As described above, hydrogen gas that is often supplied in parallel to a plurality of supply targets X1 and X2 at one location is supplied in a state where each supply target X1 and X2 is appropriately cooled. In addition, even in a place where the space where the equipment can be installed is narrow, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 can be installed to appropriately cool the hydrogen gas.

次に、「プレート式熱交換器」の他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Next, another embodiment of the “plate heat exchanger” will be described with reference to the accompanying drawings.

なお、前述の水素ガス冷却用熱交換器30の構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、水素ガス給気システム100(水素ガス冷却装置1)における水素ガス冷却用熱交換器30以外の構成要素については、前述したように、上記の例示の構成に加え、流量調整弁16、および破線で示すブライン配管13c,13dを使用する点が相違するが、それ以外の構成要素については前述の例と同様のため、重複する説明を省略する。この場合、流量調整弁16は、制御部15の制御に従い、図1に実線で示すブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30に供給するブラインの量と、同図に破線で示すブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30に供給するブラインの量とを調整する。   Components having the same functions as those of the above-described hydrogen gas cooling heat exchanger 30 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. As for the components other than the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 in the hydrogen gas supply system 100 (hydrogen gas cooling device 1), as described above, in addition to the above-described configuration, the flow rate adjustment valve 16 and The difference is that the brine pipes 13c and 13d indicated by broken lines are used, but the other components are the same as those in the above-described example, and thus the duplicated description will be omitted. In this case, the flow control valve 16 is controlled by the control unit 15 to control the amount of the brine supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the brine pipe 13c shown by a solid line in FIG. The amount of brine supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the brine pipe 13c is adjusted.

一方、図1,5〜7に示す水素ガス冷却用熱交換器30Aは、「プレート式熱交換器」の他の一例であって、図1に示すように、前述の水素ガス冷却用熱交換器30と同様にして、水素ガス配管4b1,4b2を介してディスペンサー3の制御弁3aに接続されると共に、水素ガス配管4c1を介して給気対象X1に接続され、かつ水素ガス配管4c2を介して給気対象X2に接続されている。また、水素ガス冷却用熱交換器30Aは、前述の水素ガス冷却用熱交換器30とは異なり、実線で示すブライン配管13c,13d、破線で示すブライン配管13c,13d、および流量調整弁16を介してブラインタンク12に接続されている。   On the other hand, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A shown in FIGS. 1, 5 to 7 is another example of the "plate type heat exchanger", and as shown in FIG. In the same manner as in the device 30, it is connected to the control valve 3a of the dispenser 3 via hydrogen gas pipes 4b1 and 4b2, connected to the supply target X1 via the hydrogen gas pipe 4c1, and via the hydrogen gas pipe 4c2. Connected to the air supply target X2. The heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas is different from the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas described above in that brine pipes 13c and 13d indicated by solid lines, brine pipes 13c and 13d indicated by broken lines, and a flow control valve 16 are provided. Connected to the brine tank 12 via the

この水素ガス冷却用熱交換器30Aは、図5〜7に示すように、水素ガス冷却用熱交換器30におけるブラインプレート42に代えて「第2の板体」の他の一例であるブラインプレート42aを備え、かつ水素ガス冷却用熱交換器30における水素ガスプレート43に代えて「第1の板体」の他の一例である水素ガスプレート43aを備えると共に、水素ガス冷却用熱交換器30におけるベースプレート44に代えてベースプレート44aを備えて本体部31aが構成されている。   As shown in FIGS. 5 to 7, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 </ b> A is a brine plate that is another example of the “second plate” instead of the brine plate 42 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. 42a, and a hydrogen gas plate 43a, which is another example of the “first plate body”, in place of the hydrogen gas plate 43 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 The main body portion 31a is provided with a base plate 44a in place of the base plate 44 in FIG.

具体的には、この水素ガス冷却用熱交換器30Aは、ブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aがベースプレート41,44aの間に交互に積層されて(「予め規定された積層順序」の一例)接合面同士が接合されて一体化された本体部31aと、本体部31aにブライン配管13c,13dや水素ガス配管4b1,4b2,4c1,4c2を接続可能にベースプレート44aに装着される複数の接続具(図示せず)とを備えて構成されている。   More specifically, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is formed by alternately stacking the brine plates 42a and the hydrogen gas plates 43a between the base plates 41 and 44a (an example of a "predetermined stacking order"). A main body part 31a whose surfaces are joined together and integrated, and a plurality of connecting tools mounted on the base plate 44a so that the brine pipes 13c and 13d and the hydrogen gas pipes 4b1, 4b2, 4c1 and 4c2 can be connected to the main body part 31a ( (Not shown).

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、ベースプレート41、ブラインプレート42a、水素ガスプレート43aおよびベースプレート44aがそれぞれ「板体」に相当し、図7に示すように、一例として、ステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。なお、以下の説明においては、ベースプレート41、ブラインプレート42a、水素ガスプレート43aおよびベースプレート44aを総称して「板体41,42a〜44a」ともいう。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of the present embodiment, the base plate 41, the brine plate 42a, the hydrogen gas plate 43a, and the base plate 44a each correspond to a “plate”, and as shown in FIG. Each is formed in a rectangular shape in plan view by a metal plate such as stainless steel. In the following description, the base plate 41, the brine plate 42a, the hydrogen gas plate 43a, and the base plate 44a are also collectively referred to as "plates 41, 42a to 44a".

ブラインプレート42aには、図6,7に示すように、ブラインの通過が可能なブライン通過用溝が形成された一対の溝形成領域A2,A2(「別個独立して設けられたN2=2個の第2の溝形成領域」の一例)が規定されると共に、後述するように水素ガスプレート43aに形成されているスリットS3と連通させられてスリットS3と相俟って真空断熱室Rsを構成するスリットS2(「第2の断熱部」の一例)が形成された断熱部形成領域A4(「第2の断熱領域」の一例)が両溝形成領域A2,A2の間(「隣接する第2の溝形成領域の間」の一例)に規定されている。また、溝形成領域A2および断熱部形成領域A4の周囲には、接合領域A1が規定されている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the brine plate 42a has a pair of groove forming areas A2 and A2 ("N2 = 2 provided separately and independently") in which the brine passage grooves through which the brine can pass are formed. An example) of the second groove forming region is defined, and is communicated with a slit S3 formed in the hydrogen gas plate 43a as described later to constitute a vacuum insulation chamber Rs in cooperation with the slit S3. A heat insulating portion forming region A4 (an example of a “second heat insulating region”) in which a slit S2 (an example of a “second heat insulating portion”) is formed between the groove forming regions A2 and A2 (“an adjacent second heat insulating region”). Between the groove forming regions ”. Further, a bonding region A1 is defined around the groove forming region A2 and the heat insulating portion forming region A4.

なお、上記の図6は、図5におけるBA−BA線断面の概略図であり、水素ガス冷却用熱交換器30Aの内部構造についての理解を容易とするために、各板体41,42a〜44a厚みを実際の厚みよりも厚く図示している。また、図6,7では、ブラインプレート42aの構成についての理解を容易とするために、1つの大きな溝(凹部)が溝形成領域A2内に形成された状態を図示しているが、実際には、複数本の細幅のブライン通過用溝が溝形成領域A2内に並んで形成されている。   Note that FIG. 6 is a schematic view of a cross section taken along the line BA-BA in FIG. 5, and in order to facilitate understanding of the internal structure of the heat exchanger 30 </ b> A for cooling hydrogen gas, each of the plate bodies 41 and 42 a. 44a is shown thicker than the actual thickness. FIGS. 6 and 7 show a state in which one large groove (recess) is formed in the groove forming region A2 in order to facilitate understanding of the configuration of the brine plate 42a. Has a plurality of narrow brine passage grooves formed side by side in the groove formation region A2.

また、ブラインプレート42aには、一方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝にブラインを導入可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hia21、一方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝からブラインを排出可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hoa21、他方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝にブラインを導入可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hia22、および他方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝からブラインを排出可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hoa22が形成されている。さらに、ブラインプレート42aには、後述するように水素ガスプレート43aに形成されている貫通孔Hib31,Hob31,Hib32,Hob32に連通させられる貫通孔Hib21,Hob21,Hib22,Hob22が形成されている。   In the brine plate 42a, a through hole Hia21 communicated with each of the brine passage grooves so that the brine can be introduced into each of the brine passage grooves in the one groove formation area A2, and each of the through holes Hia21 in the one groove formation area A2. The through holes Hoa21 communicated with the brine passage grooves so that the brine can be discharged from the brine passage grooves, and the brine passage grooves can be introduced into the brine passage grooves in the other groove forming area A2 so that the brine can be introduced. The formed through-hole Hia22 and the through-hole Hoa22 communicated with each of the brine passage grooves so that the brine can be discharged from each of the brine passage grooves in the other groove forming area A2 are formed. Further, in the brine plate 42a, through holes Hib21, Hob21, Hib22, Hob22 which are communicated with through holes Hib31, Hob31, Hib32, Hob32 formed in the hydrogen gas plate 43a as described later are formed.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aにおけるブラインプレート42aでは、貫通孔Hia21から貫通孔Hoa21までのブライン流路と、貫通孔Hia22から貫通孔Hoa22までのブライン流路とが別個独立しており、一方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過させられるブラインと、他方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過させられるブラインとが水素ガス冷却用熱交換器30A内において混合されることなく水素ガスと熱交換可能となっている。   In this case, in the brine plate 42a of the heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas of the present example, the brine flow path from the through hole Hia21 to the through hole Hoa21 and the brine flow path from the through hole Hia22 to the through hole Hoa22 are separately independent. The brine passed through each of the brine passage grooves in one groove forming area A2 and the brine passed through each of the brine passage grooves in the other groove formation area A2 have a heat exchange for hydrogen gas cooling. The heat exchange with the hydrogen gas is possible without being mixed in the vessel 30A.

水素ガスプレート43aには、水素ガスの通過が可能な水素ガス通過用溝が形成された一対の溝形成領域A3,A3(「別個独立して設けられたN1=2個の第1の溝形成領域」の他の一例)が規定されると共に、上記したようにブラインプレート42aに形成されているスリットS2と連通させられてスリットS2と相俟って真空断熱室Rsを構成するスリットS3(「第1の断熱部」の他の一例)が形成された断熱部形成領域A4(「第1の断熱領域」の他の一例)が両溝形成領域A3,A3の間に規定されている。また、溝形成領域A3および断熱部形成領域A4の周囲には、ブラインプレート42aに接合するための接合領域A1が規定されている。   In the hydrogen gas plate 43a, a pair of groove forming regions A3 and A3 in which hydrogen gas passage grooves through which hydrogen gas can pass are formed (“N1 = 2 first grooves formed separately and independently provided”). Another example of the "region") is defined, and the slit S3 ("" which is communicated with the slit S2 formed in the brine plate 42a and forms the vacuum insulation chamber Rs together with the slit S2 as described above. A heat insulating portion forming region A4 (another example of the “first heat insulating region”) in which the “first heat insulating portion” is formed is defined between the two groove forming regions A3 and A3. Further, a joining area A1 for joining to the brine plate 42a is defined around the groove forming area A3 and the heat insulating section forming area A4.

なお、図6,7では、水素ガスプレート43aの構成についての理解を容易とするために、1つの大きな溝(凹部)が溝形成領域A3内に形成された状態を図示しているが、実際には、複数本の細幅の水素ガス通過用溝が溝形成領域A3内に並んで形成されている。   6 and 7 show a state in which one large groove (recess) is formed in the groove forming region A3 in order to facilitate understanding of the configuration of the hydrogen gas plate 43a. Has a plurality of narrow hydrogen gas passage grooves formed side by side in the groove forming region A3.

また、水素ガスプレート43aには、上記のようにブラインプレート42aに形成されている貫通孔Hia21,Hia22,Hoa21,Hoa22に連通させられる貫通孔Hia31,Hia32,Hoa31,Hoa32が形成されている。さらに、水素ガスプレート43aには、前述した水素ガスプレート43と同様にして、貫通孔Hib31,Hib32,Hob31,Hob32が形成されている。   Further, in the hydrogen gas plate 43a, the through holes Hia31, Hia32, Hoa31, Hoa32 communicated with the through holes Hia21, Hia22, Hoa21, Hoa22 formed in the brine plate 42a as described above. Further, through holes Hib31, Hib32, Hob31, Hob32 are formed in the hydrogen gas plate 43a in the same manner as the hydrogen gas plate 43 described above.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aにおける水素ガスプレート43aでは、前述した水素ガスプレート43と同様にして、貫通孔Hib31から貫通孔Hob31までの水素ガス流路と、貫通孔Hib32から貫通孔Hob32までの水素ガス流路とが別個独立しており、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過させられる水素ガスと、他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過させられる水素ガスとが水素ガス冷却用熱交換器30A内において混合されることなくブラインと熱交換可能となっている。   In this case, in the hydrogen gas plate 43a in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of the present embodiment, the hydrogen gas flow path from the through hole Hib31 to the through hole Hob31 and the through gas hole Hib32 are similar to the hydrogen gas plate 43 described above. And a hydrogen gas flow path from the through hole Hob32 to the through hole Hob32 are separated and independent, and a hydrogen gas that is allowed to pass through each hydrogen gas passage groove in one groove forming area A3 and a hydrogen gas that flows in the other groove forming area A3 The heat exchange with the brine is possible without being mixed with the hydrogen gas passed through the gas passage groove in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A.

ベースプレート44aには、貫通孔Hia41,Hoa41,Hia42,Hoa42,Hib41,Hob41,Hib42,Hob42,Hc4が形成されている。この場合、貫通孔Hia41は、ブラインプレート42aの貫通孔Hia21および水素ガスプレート43aの貫通孔Hia31に連通させられると共に、一方のブライン配管13cを接続するための接続具が取り付けられる。また、貫通孔Hoa41は、ブラインプレート42の貫通孔Hoa21および水素ガスプレート43の貫通孔Hoa31に連通させられると共に、一方のブライン配管13dを接続するための接続具が取り付けられる。   Through holes Hia41, Hoa41, Hia42, Hoa42, Hib41, Hob41, Hib42, Hob42, Hc4 are formed in the base plate 44a. In this case, the through-hole Hia41 communicates with the through-hole Hia21 of the brine plate 42a and the through-hole Hia31 of the hydrogen gas plate 43a, and a connector for connecting one of the brine pipes 13c is attached. The through-hole Hoa41 is communicated with the through-hole Hoa21 of the brine plate 42 and the through-hole Hoa31 of the hydrogen gas plate 43, and has a fitting for connecting one of the brine pipes 13d.

また、貫通孔Hia42は、ブラインプレート42aの貫通孔Hia22および水素ガスプレート43aの貫通孔Hia32に連通させられると共に、他方のブライン配管13cを接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hoa42は、ブラインプレート42の貫通孔Hoa22および水素ガスプレート43の貫通孔Hoa32に連通させられると共に、他方のブライン配管13dを接続するための接続具が取り付けられる。   The through-hole Hia42 is communicated with the through-hole Hia22 of the brine plate 42a and the through-hole Hia32 of the hydrogen gas plate 43a, and has a fitting for connecting the other brine pipe 13c. Further, the through hole Hoa42 is communicated with the through hole Hoa22 of the brine plate 42 and the through hole Hoa32 of the hydrogen gas plate 43, and a connector for connecting the other brine pipe 13d is attached.

また、貫通孔Hib41は、ブラインプレート42aの貫通孔Hib21および水素ガスプレート43aの貫通孔Hib31に連通させられると共に、水素ガス配管4b1を接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hob41は、ブラインプレート42aの貫通孔Hob21および水素ガスプレート43aの貫通孔Hob31に連通させられると共に、水素ガス配管4c1を接続するための接続具が取り付けられる。   The through-hole Hib41 is communicated with the through-hole Hib21 of the brine plate 42a and the through-hole Hib31 of the hydrogen gas plate 43a, and has a fitting for connecting the hydrogen gas pipe 4b1. Further, the through-hole Hob41 communicates with the through-hole Hob21 of the brine plate 42a and the through-hole Hob31 of the hydrogen gas plate 43a, and a connector for connecting the hydrogen gas pipe 4c1 is attached.

また、貫通孔Hib42は、ブラインプレート42aの貫通孔Hib22および水素ガスプレート43aの貫通孔Hib32に連通させられると共に、水素ガス配管4b2を接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hob42は、ブラインプレート42aの貫通孔Hob22および水素ガスプレート43aの貫通孔Hob32に連通させられると共に、水素ガス配管4c2を接続するための接続具が取り付けられる。   The through-hole Hib42 is communicated with the through-hole Hib22 of the brine plate 42a and the through-hole Hib32 of the hydrogen gas plate 43a, and has a fitting for connecting the hydrogen gas pipe 4b2. Further, the through-hole Hob42 is communicated with the through-hole Hob22 of the brine plate 42a and the through-hole Hob32 of the hydrogen gas plate 43a, and a connector for connecting the hydrogen gas pipe 4c2 is attached.

また、貫通孔Hc4は、ブラインプレート42aのスリットS2および水素ガスプレート43aのスリットS3に連通させられている。この貫通孔Hc4には、一例として、図示しないバルブが装着されている。これにより、後述するように、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、各スリットS2,S3で構成される真空断熱室Rs内の空気が真空引きされて真空断熱室Rs内が真空となった状態でバルブを閉状態に移行させることで、真空断熱室Rs内の真空状態が維持される。   The through hole Hc4 is communicated with the slit S2 of the brine plate 42a and the slit S3 of the hydrogen gas plate 43a. As an example, a valve (not shown) is mounted in the through hole Hc4. Accordingly, as described later, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of the present embodiment, the air in the vacuum heat insulating chamber Rs formed by the slits S2 and S3 is evacuated, and the vacuum heat insulating chamber Rs is evacuated. By moving the valve to the closed state in the state, the vacuum state in the vacuum insulation chamber Rs is maintained.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、ブラインプレート42aの板面方向で隣接する一対の溝形成領域A2,A2の間に規定された断熱部形成領域A4内に、一方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過するブラインと、他方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過するブラインとを断熱する「第2の断熱部」としてのスリットS2が形成されて真空断熱室Rsが構成されている。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of this example, one of the heat insulating portion forming regions A4 defined between the pair of groove forming regions A2 and A2 adjacent to each other in the plate surface direction of the brine plate 42a. A slit S2 as a “second heat insulating portion” that insulates the brine passing through each brine passage groove in the groove formation region A2 and the brine passing through each brine passage groove in the other groove formation region A2. Thus, a vacuum heat insulating chamber Rs is formed.

これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、一方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過しているブラインの熱によって他方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過しているブラインが温度上昇させられたり、他方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過しているブラインの熱によって一方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過しているブラインが温度上昇させられたりする事態が回避されている。   Thereby, in the heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas of the present example, the heat of the brine passing through each of the brine passage grooves in the one groove formation area A2 causes the heat of the brine to pass through each brine in the other groove formation area A2. The temperature of the brine passing through the groove is raised, or the heat of the brine passing through the brine passage grooves in the other groove formation area A2 causes the brine passage grooves in one groove formation area A2 to be heated. The situation where the temperature of the passing brine is raised is avoided.

また、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、前述した水素ガス冷却用熱交換器30と同様にして、水素ガスプレート43aの板面方向で隣接する一対の溝形成領域A3,A3の間に規定された断熱部形成領域A4内に、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過する水素ガスと、他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過する水素ガスとを断熱する「第1の断熱部」としてスリットS3が形成されて真空断熱室Rsが構成されている。   Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of the present embodiment, similarly to the above-described hydrogen gas cooling heat exchanger 30, a pair of groove forming regions A3, A3 adjacent in the plate surface direction of the hydrogen gas plate 43a is formed. A hydrogen gas passing through each hydrogen gas passage groove in one groove formation area A3 and a hydrogen gas passage groove in the other groove formation area A3 pass through the heat insulation portion formation area A4 defined therebetween. A slit S3 is formed as a “first heat insulating portion” that insulates the hydrogen gas to be formed, and forms a vacuum heat insulating chamber Rs.

これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスの熱によって他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスが温度上昇させられたり、他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスの熱によって一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスが温度上昇させられたりする事態が回避されている。   Thereby, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of this example, each hydrogen in the other groove forming area A3 is heated by the heat of the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passing groove in the one groove forming area A3. The temperature of the hydrogen gas passing through the gas passage groove is increased, or the heat of the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passage groove in the other groove formation area A3 causes the temperature of the hydrogen gas passing through one of the groove formation areas A3 to increase. The situation where the temperature of the hydrogen gas passing through each hydrogen gas passage groove is raised is avoided.

さらに、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、ブラインプレート42が、N2=N=2個の溝形成領域A2を備え、かつ水素ガスプレート43が、N1=N=2個の溝形成領域A3を備えると共に、M=1個目の溝形成領域A2とM=1個目の溝形成領域A3とが各板体41,42a〜44aの積層方向で重なり、かつM=2個目の溝形成領域A2とM=2個目の溝形成領域A3とが各板体41,42a〜44aの積層方向で重なるように各ブラインプレート42および水素ガスプレート43がベースプレート41,44a間に積層されている。   Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of this example, the brine plate 42 includes N2 = N = 2 groove forming areas A2, and the hydrogen gas plate 43 includes N1 = N = 2 groove forming areas. In addition to the region A3, the M = 1st groove forming region A2 and the M = 1st groove forming region A3 overlap with each other in the stacking direction of the plate bodies 41, 42a to 44a, and M = 2nd groove forming region. The brine plates 42 and the hydrogen gas plate 43 are stacked between the base plates 41 and 44a such that the groove formation region A2 and the M = second groove formation region A3 overlap in the stacking direction of the plate bodies 41, 42a to 44a. ing.

これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、一方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過しているブラインの熱によって他方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスが温度上昇させられたり、他方の溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過しているブラインの熱によって一方の溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過している水素ガスが温度上昇させられたりする事態が回避されている。   As a result, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of this example, each of the hydrogen gas passages in the other groove forming area A3 is caused by the heat of the brine passing through each of the brine passage grooves in the one groove forming area A2. The temperature of the hydrogen gas passing through the groove is increased or the heat of the brine passing through the brine passage grooves in the other groove formation area A2 causes the passage of each hydrogen gas in one groove formation area A3. The situation where the temperature of the hydrogen gas passing through the groove is raised is avoided.

なお、この水素ガス冷却用熱交換器30Aの製造方法については、上記の水素ガス冷却用熱交換器30の製造方法と同様のため、その説明を省略する。   The method for manufacturing the heat exchanger for hydrogen gas cooling 30A is the same as the method for manufacturing the heat exchanger for hydrogen gas cooling 30 described above, and thus the description thereof is omitted.

次に、水素ガス給気システム100による給気対象X1,X2への水素ガスの給気時における水素ガス冷却装置1の動作(水素ガス冷却用熱交換器30Aにおける水素ガスの冷却処理)について、添付図面を参照して説明する。   Next, the operation of the hydrogen gas cooling device 1 (hydrogen gas cooling process in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A) when the hydrogen gas supply system 100 supplies hydrogen gas to the supply targets X1 and X2 will be described. This will be described with reference to the accompanying drawings.

なお、水素ガス冷却用熱交換器30Aの予備冷却処理については、前述の水素ガス冷却用熱交換器30の予備冷却処理と同様のため、詳細な説明を省略するが、本例の構成における水素ガス給気システム100の予備冷却処理時には、流量調整弁16が、実線で示すブライン配管13cおよび破線で示すブライン配管13cの双方に同量のブラインを供給する。   The pre-cooling process of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is the same as the pre-cooling process of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 described above. During the pre-cooling process of the gas supply system 100, the flow regulating valve 16 supplies the same amount of brine to both the brine pipe 13c shown by the solid line and the brine pipe 13c shown by the broken line.

一方、水素ガス冷却用熱交換器30Aを備えた水素ガス給気システム100によって、例えば給気対象X1に水素ガスを給気(充填)する際には、ガスタンク2から給気対象X1に向かって移動させられる水素ガスが、水素ガス冷却用熱交換器30Aにおいてブラインとの交換によって冷却される。具体的には、図示しないコントローラの制御に従い、ブラインタンク12から水素ガス配管4aを介して供給される水素ガスを制御弁3aが水素ガス配管4b1を介して水素ガス冷却用熱交換器30Aに給気する。この際には、ガスタンク2からの水素ガスの移動開始に連動して、コントローラから水素ガス冷却装置1の制御部15に給気開始信号が出力される。   On the other hand, when the hydrogen gas supply system 100 including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A supplies (fills) hydrogen gas to the supply target X1, for example, the hydrogen gas is supplied from the gas tank 2 toward the supply target X1. The transferred hydrogen gas is cooled by exchanging with the brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A. Specifically, the control valve 3a supplies the hydrogen gas supplied from the brine tank 12 via the hydrogen gas pipe 4a to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A via the hydrogen gas pipe 4b1 under the control of a controller (not shown). I care. At this time, an air supply start signal is output from the controller to the control unit 15 of the hydrogen gas cooling device 1 in conjunction with the start of the movement of the hydrogen gas from the gas tank 2.

これに応じて、水素ガス冷却装置1では、制御部15が、液送ポンプ14bおよび流量調整弁16を制御することにより、水素ガス冷却用熱交換器30Aにおける貫通孔Hia41に接続されたブライン配管13cへのブラインの供給量を増加させる。この際には、水素ガスの冷却に必要な量のブラインがブラインタンク12からブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30Aに供給され、貫通孔Hia41に接続されている接続具から水素ガス冷却用熱交換器30A内に導入される。また、水素ガス冷却用熱交換器30Aに導入されたブラインは、貫通孔Hia21,Hia31・・を介して各ブラインプレート42aにおける一方の溝形成領域A2(本例では、図6における右側の溝形成領域A2)内のブライン通過用溝内に移動する。   In response to this, in the hydrogen gas cooling device 1, the control unit 15 controls the liquid feed pump 14b and the flow rate adjustment valve 16 so that the brine pipe connected to the through hole Hia41 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A. Increase the amount of brine supplied to 13c. At this time, an amount of brine necessary for cooling the hydrogen gas is supplied from the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A via the brine pipe 13c, and hydrogen is supplied from the connector connected to the through hole Hia41. The heat is introduced into the gas cooling heat exchanger 30A. Further, the brine introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is connected to one of the groove forming areas A2 in the respective brine plates 42a through the through holes Hia21, Hia31,. It moves into the brine passage groove in the area A2).

一方、上記のように制御弁3aから水素ガス配管4b1を介して水素ガス冷却用熱交換器30Aに給気された水素ガスは、貫通孔Hib41に接続されている接続具から水素ガス冷却用熱交換器30A内に導入される。また、水素ガス冷却用熱交換器30Aに導入された水素ガスは、貫通孔Hib21,Hib31・・を介して各水素ガスプレート43aの一方の溝形成領域A3(本例では、図6における右側の溝形成領域A3)内の水素ガス通過用溝内に移動する。これにより、各ブラインプレート42aにおける一方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を移動しているブラインと、各水素ガスプレート43aにおける一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を移動している水素ガスとの熱交換によって水素ガスが冷却される。   On the other hand, as described above, the hydrogen gas supplied from the control valve 3a to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A via the hydrogen gas pipe 4b1 is supplied from the connector connected to the through hole Hib41 to the hydrogen gas cooling heat exchanger. It is introduced into the exchanger 30A. Further, the hydrogen gas introduced into the heat exchanger 30A for cooling the hydrogen gas is supplied through the through holes Hib21, Hib31,... To one groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43a (in the present example, the right side of FIG. It moves into the hydrogen gas passage groove in the groove forming area A3). Thereby, the brine moving in the brine passage groove in one groove forming region A2 in each brine plate 42a and the hydrogen gas passage groove in one groove forming region A3 in each hydrogen gas plate 43a are moved. The hydrogen gas is cooled by heat exchange with the moving hydrogen gas.

また、ブラインとの熱交換によって冷却された水素ガスは、各水素ガスプレート43aの一方の溝形成領域A3における水素ガス通過用溝から貫通孔Hob31,Hob21・・に排出され、貫通孔Hob41に接続されている接続具から水素ガス配管4c1を介して給気対象X1に給気される。これにより、水素ガス冷却用熱交換器30Aにおいて十分に温度低下した水素ガスが給気対象X1の燃料タンク(ガスタンク)内に充填される。この結果、給気対象X1への水素ガスの充填効率を十分に向上させることができる。また、水素ガスとの熱交換によって温度上昇したブラインは、各ブラインプレート42aのブライン通過用溝から貫通孔Hoa21,Hoa31・・に排出され、貫通孔Hoa41に接続されている接続具からブライン配管13dを介してブラインタンク12に回収される。   Further, the hydrogen gas cooled by heat exchange with the brine is discharged from the hydrogen gas passage grooves in the one groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43a to the through holes Hob31, Hob21,... And connected to the through holes Hob41. The supply target X1 is supplied from the connected fitting via the hydrogen gas pipe 4c1. Thereby, the hydrogen gas whose temperature has been sufficiently lowered in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is filled in the fuel tank (gas tank) of the supply target X1. As a result, the charging efficiency of hydrogen gas into the air supply target X1 can be sufficiently improved. The brine whose temperature has increased due to heat exchange with the hydrogen gas is discharged from the brine passage grooves of each of the brine plates 42a to the through holes Hoa21, Hoa31,..., And is connected to the brine pipe 13d from the connector connected to the through hole Hoa41. And collected in the brine tank 12.

この状態(給気対象X1に対して水素ガスを給気している状態)において給気対象X2に対する水素ガスの給気を行う際には、コントローラの制御に従い、ブラインタンク12から水素ガス配管4aを介して供給される水素ガスを制御弁3aが水素ガス配管4b2を介して水素ガス冷却用熱交換器30Aに給気する。   When supplying hydrogen gas to the supply target X2 in this state (a state in which hydrogen gas is supplied to the supply target X1), the hydrogen gas pipe 4a is supplied from the brine tank 12 according to the control of the controller. The control valve 3a supplies the hydrogen gas supplied via the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A via the hydrogen gas pipe 4b2.

また、制御部15は、液送ポンプ14bおよび流量調整弁16を制御することにより、水素ガス冷却用熱交換器30Aにおける貫通孔Hia42に接続されたブライン配管13cへのブラインの供給量を増加させる。この際には、水素ガスの冷却に必要な量のブラインがブラインタンク12からブライン配管13cを介して水素ガス冷却用熱交換器30Aに供給され、貫通孔Hia42に接続されている接続具から水素ガス冷却用熱交換器30A内に導入される。また、水素ガス冷却用熱交換器30Aに導入されたブラインは、貫通孔Hia22,Hia32・・を介して各ブラインプレート42aにおける他方の溝形成領域A2(本例では、図6における左側の溝形成領域A2)内のブライン通過用溝内に移動する。   Further, the control unit 15 controls the liquid feed pump 14b and the flow rate adjustment valve 16 to increase the amount of brine supplied to the brine pipe 13c connected to the through hole Hia42 in the heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas. . At this time, an amount of brine necessary for cooling the hydrogen gas is supplied from the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A via the brine pipe 13c, and hydrogen is supplied from the connector connected to the through hole Hia42. The heat is introduced into the gas cooling heat exchanger 30A. Further, the brine introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is connected to the other groove forming area A2 (in this example, the left groove forming area in FIG. 6 in each of the brine plates 42a) through the through holes Hia22, Hia32,. It moves into the brine passage groove in the area A2).

一方、上記のように制御弁3aから水素ガス配管4b2を介して水素ガス冷却用熱交換器30Aに給気された水素ガスは、貫通孔Hib42に接続されている接続具から水素ガス冷却用熱交換器30A内に導入される。また、水素ガス冷却用熱交換器30Aに導入された水素ガスは、貫通孔Hib22,Hib32・・を介して各水素ガスプレート43aの他方の溝形成領域A3(本例では、図6における左側の溝形成領域A3)内の水素ガス通過用溝内に移動する。これにより、各ブラインプレート42aにおける他方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を移動しているブラインと、各水素ガスプレート43aにおける他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を移動している水素ガスとの熱交換によって水素ガスが冷却される。   On the other hand, as described above, the hydrogen gas supplied from the control valve 3a to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A via the hydrogen gas pipe 4b2 is supplied from the connector connected to the through hole Hib42 through the hydrogen gas cooling heat exchanger. It is introduced into the exchanger 30A. Further, the hydrogen gas introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A passes through the through holes Hib22, Hib32,... And the other groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43a (in this example, the left groove forming area A3 in FIG. 6). It moves into the hydrogen gas passage groove in the groove forming area A3). Thereby, the brine moving in the brine passage groove in the other groove forming area A2 in each brine plate 42a and the hydrogen gas passage groove in the other groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43a are moved. The hydrogen gas is cooled by heat exchange with the moving hydrogen gas.

また、ブラインとの熱交換によって冷却された水素ガスは、各水素ガスプレート43aの他方の溝形成領域A3における水素ガス通過用溝から貫通孔Hob32,Hob22・・に排出され、貫通孔Hob42に接続されている接続具から水素ガス配管4c2を介して給気対象X2に給気される。これにより、水素ガス冷却用熱交換器30Aにおいて十分に温度低下した水素ガスが給気対象X2の燃料タンク(ガスタンク)内に充填される。この結果、給気対象X1への水素ガスの給気(充填)を停止させることなく、給気対象X2に対しても十分に高い充填効率で水素ガスが充填される。   The hydrogen gas cooled by the heat exchange with the brine is discharged from the hydrogen gas passage grooves in the other groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43a to the through holes Hob32, Hob22,... And connected to the through holes Hob42. The supply target X2 is supplied from the connected fitting via the hydrogen gas pipe 4c2. Thereby, the hydrogen gas whose temperature has been sufficiently lowered in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is filled in the fuel tank (gas tank) of the supply target X2. As a result, the supply of the hydrogen gas to the supply target X2 is performed at a sufficiently high filling efficiency without stopping the supply (filling) of the hydrogen gas to the supply target X1.

この場合、上記のように給気対象X1,X2に対して水素ガスを並行して給気(充填)するときには、前述した水素ガス冷却用熱交換器30における水素ガスの冷却処理時と同様にして、各水素ガスプレート43aの一方の溝形成領域A3の近傍の温度と、各水素ガスプレート43aの他方の溝形成領域A3の近傍の温度とが相違する状態となる。この結果、各ブラインプレート42aの一方の溝形成領域A2の近傍の温度と、各ブラインプレート42aの他方の溝形成領域A2の近傍の温度とが相違する状態となる。   In this case, when the hydrogen gas is supplied (filled) in parallel to the supply objects X1 and X2 as described above, the hydrogen gas is cooled in the same manner as in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 described above. Thus, the temperature in the vicinity of one groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43a is different from the temperature in the vicinity of the other groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43a. As a result, the temperature in the vicinity of one groove forming region A2 of each brine plate 42a is different from the temperature in the vicinity of the other groove forming region A2 of each brine plate 42a.

しかしながら、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、各水素ガスプレート43aの両溝形成領域A3,A3の間に断熱部形成領域A4が設けられてスリットS3が形成され、各水素ガスプレート43aに接合されている各ブラインプレート42aの両溝形成領域A2,A2の間にも各水素ガスプレート43aの断熱部形成領域A4と積層方向で重なるようにして断熱部形成領域A4内にスリットS2が形成され、これにより、各水素ガスプレート43aの両溝形成領域A3,A3の間、および各ブラインプレート42aの両溝形成領域A2,A2の間にスリットS3,S2・・からなる真空断熱室Rsが位置した状態となっている。   However, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of the present example, the heat insulating portion forming region A4 is provided between the two groove forming regions A3 and A3 of each hydrogen gas plate 43a, and the slit S3 is formed. A slit S2 is formed in the heat insulating portion forming area A4 between the two groove forming areas A2 and A2 of each brine plate 42a joined to the heat insulating section forming area A4 of each hydrogen gas plate 43a in the stacking direction. Is formed between the two groove forming regions A3 and A3 of each hydrogen gas plate 43a and between the two groove forming regions A2 and A2 of each brine plate 42a. Rs is located.

したがって、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、各水素ガスプレート43aにおける一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスと、各水素ガスプレート43aにおける他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスとが真空断熱室Rsによって断熱されるだけでなく、各ブラインプレート42aにおける一方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインと、各ブラインプレート42aにおける他方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインとが真空断熱室Rsによって断熱された状態となっている。   Therefore, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of this example, the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in one groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43a and the other hydrogen gas in each hydrogen gas plate 43a Not only is the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the groove formation region A3 insulated by the vacuum heat insulating chamber Rs, but also the brine passage groove in one groove formation region A2 in each brine plate 42a. And the brine passing through the brine passage groove in the other groove forming area A2 of each brine plate 42a are insulated by the vacuum insulation chamber Rs.

この結果、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、各水素ガスプレート43aにおける一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスと、各ブラインプレート42aにおける他方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインとが真空断熱室Rsによって断熱されると共に、各水素ガスプレート43aにおける他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスと、各ブラインプレート42aにおける一方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインとが真空断熱室Rsによって断熱された状態となっている。   As a result, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A of the present example, the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in one groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43a and the other hydrogen gas in each brine plate 42a And the brine passing through the brine passage groove in the groove formation region A2 are insulated by the vacuum insulation chamber Rs, and pass through the hydrogen gas passage groove in the other groove formation region A3 in each hydrogen gas plate 43a. The hydrogen gas flowing and the brine passing through the brine passage groove in one groove forming area A2 of each brine plate 42a are insulated by the vacuum insulation chamber Rs.

これにより、水素ガス冷却用熱交換器30Aを備えて構成された本例の水素ガス給気システム100(水素ガス冷却装置1)では、互いに熱的影響を受けることのないように十分に離間して配置した2つの熱交換器によって、給気対象X1に対して給気する水素ガス、および給気対象X2に対して給気する水素ガスを別個に冷却しているのと同様にして、両水素ガスを別個独立してそれぞれ好適に冷却することが可能となっている。   Thereby, in the hydrogen gas supply system 100 (the hydrogen gas cooling device 1) of the present embodiment including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, they are sufficiently separated from each other so as not to be thermally affected from each other. The hydrogen gas supplied to the supply target X1 and the hydrogen gas supplied to the supply target X2 are separately cooled by the two heat exchangers arranged in the same manner. The hydrogen gas can be suitably cooled independently and independently.

この後、例えば給気対象X1への水素ガスの給気が完了したときには、コントローラから水素ガス冷却装置1の制御部15に給気終了信号が出力される。これに伴い、制御部15は、液送ポンプ14bおよび流量調整弁16を制御して水素ガス冷却用熱交換器30Aにおける貫通孔Hia41に接続されたブライン配管13cへのブラインの供給量を減少させる。   Thereafter, for example, when the supply of the hydrogen gas to the supply target X1 is completed, the controller outputs a supply end signal to the control unit 15 of the hydrogen gas cooling device 1. Along with this, the controller 15 controls the liquid feed pump 14b and the flow rate regulating valve 16 to reduce the amount of brine supplied to the brine pipe 13c connected to the through hole Hia41 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A. .

また、給気対象X1に続いて給気対象X2への水素ガスの給気も完了したときには、コントローラからの給気終了信号に応じて、制御部15が、液送ポンプ14bおよび流量調整弁16を制御して水素ガス冷却用熱交換器30Aにおける貫通孔Hia42に接続されたブライン配管13cへのブラインの供給量を減少させ、前述したブラインの循環処理を開始すると共に、ブラインタンク12内のブラインを規定温度範囲内に維持する前述した処理を継続する。   Further, when the supply of the hydrogen gas to the supply target X2 following the supply target X1 is also completed, the control unit 15 controls the liquid supply pump 14b and the flow rate adjustment valve 16b in response to the supply completion signal from the controller. To reduce the amount of brine supplied to the brine pipe 13c connected to the through hole Hia42 in the heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas, to start the above-described brine circulation processing, and to reduce the amount of brine in the brine tank 12. Is maintained within the specified temperature range.

このように、この水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、ブラインの通過が可能なブライン通過用溝が形成された溝形成領域A2を有するブラインプレート42aが、別個独立して設けられたN2個(本例では、N2=2個)の溝形成領域A2を有して各溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過するブライン同士を混合させずに水素ガスと熱交換可能に構成されると共に、隣接する溝形成領域A2,A2の間に一方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過するブラインと他方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過するブラインとを断熱するスリットS2(真空断熱室Rs)が形成された断熱部形成領域A4が設けられている。   As described above, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, the N2 (independently provided) brine plates 42a having the groove forming regions A2 in which the brine passage grooves through which the brine can pass are formed. In this example, N2 = 2) groove-forming regions A2, and heat exchange with hydrogen gas is performed without mixing the brines passing through the brine passage grooves in each groove-forming region A2. Between the adjacent groove forming areas A2 and A2, a slit that insulates the brine passing through the brine passing groove in the one groove forming area A2 and the brine passing through the brine passing groove in the other groove forming area A2. A heat insulating portion forming area A4 in which S2 (vacuum heat insulating chamber Rs) is formed is provided.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30Aによれば、N2=2個の溝形成領域A2,A2を十分に接近させたにも拘わらず、溝形成領域A2,A2の間に設けた断熱部形成領域A4(真空断熱室Rs)によって一方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインと他方の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインとを好適に断熱することができるため、いずれかの溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過しているブラインが、他のいずれかの溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過しているブラインの影響で温度上昇して水素ガスを好適に冷却するのが困難な状態となるのを確実に回避することができる。   Therefore, according to the heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas, the heat insulating portion provided between the groove forming regions A2 and A2 despite the N2 = 2 groove forming regions A2 and A2 being sufficiently close to each other. The formation region A4 (vacuum insulation chamber Rs) suitably insulates the brine passing through the brine passage groove in one groove formation region A2 and the brine passing through the brine passage groove in the other groove formation region A2. Therefore, the brine passing through the brine passage groove in any one of the groove formation regions A2 is replaced by the brine passing through the brine passage groove in any of the other groove formation regions A2. It can be reliably avoided that the temperature rises due to the effect of the above and a state in which it is difficult to preferably cool the hydrogen gas is difficult.

また、この水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、水素ガスプレート43aが「N1個の第1の溝形成領域」としてのN個(本例では、N=2個)の溝形成領域A3を備え、かつブラインプレート42aが「N2個の第2の溝形成領域」としてのN個(本例では、N=2個)の溝形成領域A2を備えると共に、M=1個目の溝形成領域A3とM=1個目の溝形成領域A2とが各板体の積層方向で重なり、かつM=2個目の溝形成領域A3とM=2個目の溝形成領域A2とが各板体の積層方向で重なるようにブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aが積層されている。   Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, the hydrogen gas plate 43a includes N (in this example, N = 2) groove forming areas A3 as “N1 first groove forming areas”. And the brine plate 42a includes N (in this example, N = 2) groove forming areas A2 as “N2 second groove forming areas”, and M = 1st groove forming area A3 And the M = first groove forming area A2 overlap in the stacking direction of each plate, and the M = second groove forming area A3 and the M = second groove forming area A2 correspond to each plate. The brine plate 42a and the hydrogen gas plate 43a are stacked so as to overlap in the stacking direction.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30Aによれば、いずれかの溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過している水素ガスを、その溝形成領域A3に対して積層方向で重なる溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過しているブラインによって冷却しているときに、他の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過しているブラインの熱の影響で水素ガスの冷却が妨げられる事態を好適に回避することができる。   Therefore, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in any one of the groove forming regions A3 is moved in the stacking direction with respect to the groove forming region A3. When cooling is performed by the brine passing through the brine passage groove in the overlapping groove formation region A2, due to the heat of the brine passing through the brine passage groove in the other groove formation region A2. A situation in which cooling of the hydrogen gas is hindered can be suitably avoided.

次いで、「プレート式熱交換器」のさらに他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Next, still another embodiment of the “plate heat exchanger” will be described with reference to the accompanying drawings.

なお、前述の水素ガス冷却用熱交換器30,30Aの構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、水素ガス給気システム100(水素ガス冷却装置1)における水素ガス冷却用熱交換器30A以外の構成要素については、水素ガス冷却用熱交換器30Aを備えた上記の水素ガス給気システム100と同様のため、重複する説明を省略する。   Components having the same functions as the components of the above-described hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Also, for the components other than the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A in the hydrogen gas supply system 100 (hydrogen gas cooling device 1), the hydrogen gas supply system 100 including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is used. Therefore, a duplicate description will be omitted.

図1,8〜10に示す水素ガス冷却用熱交換器30Bは、「プレート式熱交換器」のさらに他の一例であって、図1に示すように、前述の水素ガス冷却用熱交換器30Aと同様にして、水素ガス配管4b1,4b2を介してディスペンサー3の制御弁3aに接続されると共に、水素ガス配管4c1を介して給気対象X1に接続され、かつ水素ガス配管4c2を介して給気対象X2に接続されている。また、水素ガス冷却用熱交換器30Bは、実線で示すブライン配管13c,13d、破線で示すブライン配管13c,13d、および流量調整弁16を介してブラインタンク12に接続されている。   The hydrogen gas cooling heat exchanger 30B shown in FIGS. 1, 8 to 10 is still another example of the “plate type heat exchanger”, and as shown in FIG. 1, the hydrogen gas cooling heat exchanger described above. Similarly to 30A, it is connected to the control valve 3a of the dispenser 3 via the hydrogen gas pipes 4b1 and 4b2, connected to the supply target X1 via the hydrogen gas pipe 4c1, and via the hydrogen gas pipe 4c2. It is connected to the air supply target X2. The hydrogen gas cooling heat exchanger 30 </ b> B is connected to the brine tank 12 via brine pipes 13 c and 13 d shown by solid lines, brine pipes 13 c and 13 d shown by broken lines, and a flow control valve 16.

この水素ガス冷却用熱交換器30Bは、図8〜10に示すように、ベースプレート41b,44bと、「第2の板体」のさらに他の一例であるブラインプレート42bと、「第1の板体」のさらに他の一例である水素ガスプレート43bと、断熱プレート45,46とを備えている。   As shown in FIGS. 8 to 10, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 </ b> B includes base plates 41 b and 44 b, a brine plate 42 b that is another example of the “second plate”, and a “first plate”. A hydrogen gas plate 43b, which is another example of the “body”, and heat insulating plates 45 and 46 are provided.

具体的には、この水素ガス冷却用熱交換器30Bは、ブラインプレート42bおよび水素ガスプレート43bが交互に積層された(「予め規定された積層順序」の一例)積層体40a(「L=2個の積層体」一方の一例)がベースプレート41bおよび断熱プレート45の間に配設され、かつブラインプレート42bおよび水素ガスプレート43bが交互に積層された積層体40b(「L=2個の積層体」他方の一例)が断熱プレート46およびベースプレート44bの間に配設された状態で各接合面同士が接合されて一体化された本体部31bと、本体部31bにブライン配管13c,13dや水素ガス配管4b1,4b2,4c1,4c2を接続可能にベースプレート41b,44bに装着される複数の接続具(図示せず)とを備えて構成されている。   Specifically, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, the brine plate 42b and the hydrogen gas plate 43b are alternately stacked (an example of a “predetermined stacking order”). The stacked body 40a (“L = 2 A laminate 40b (“L = 2 laminates”) is disposed between the base plate 41b and the heat insulating plate 45, and the brine plates 42b and the hydrogen gas plates 43b are alternately laminated. "The other example) is disposed between the heat insulating plate 46 and the base plate 44b, and the respective joining surfaces are joined together to form an integrated body portion 31b. The main body portion 31b is connected to the brine pipes 13c, 13d and hydrogen gas. A plurality of connecting tools (not shown) mounted on the base plates 41b and 44b so that the pipes 4b1, 4b2, 4c1 and 4c2 can be connected. It is.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、ベースプレート41b,44b、ブラインプレート42b、水素ガスプレート43bおよび断熱プレート45,46がそれぞれ「板体」に相当し、図10に示すように、一例として、ステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。なお、以下の説明においては、ベースプレート41b、ブラインプレート42b、水素ガスプレート43b、断熱プレート45,46およびベースプレート44bを総称して「板体41b〜44b,45,46」ともいう。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of this example, the base plates 41b and 44b, the brine plate 42b, the hydrogen gas plate 43b, and the heat insulating plates 45 and 46 respectively correspond to “plates”, as shown in FIG. As an example, each of them is formed in a rectangular shape in a plan view by a metal plate such as stainless steel. In the following description, the base plate 41b, the brine plate 42b, the hydrogen gas plate 43b, the heat insulating plates 45 and 46, and the base plate 44b are also collectively referred to as "plates 41b to 44b, 45 and 46".

ブラインプレート42bには、図9,10に示すように、ブラインの通過が可能なブライン通過用溝が形成された溝形成領域A2(「第2の溝形成領域」のさらに他の一例)が規定されると共に、溝形成領域A2の周囲には、接合領域A1が規定されている。なお、上記の図9は、図8におけるBB−BB線断面の概略図であり、水素ガス冷却用熱交換器30Bの内部構造についての理解を容易とするために、各板体41b〜44b,45,46厚みを実際の厚みよりも厚く図示している。また、図9,10では、ブラインプレート42bの構成についての理解を容易とするために、1つの大きな溝(凹部)が溝形成領域A2内に形成された状態を図示しているが、実際には、複数本の細幅のブライン通過用溝が溝形成領域A2内に並んで形成されている。   As shown in FIGS. 9 and 10, the brine plate 42b defines a groove forming area A2 (still another example of the "second groove forming area") in which a brine passage groove through which brine can pass is formed. At the same time, a bonding region A1 is defined around the groove forming region A2. Note that FIG. 9 is a schematic view of a cross section taken along line BB-BB in FIG. 8, and in order to facilitate understanding of the internal structure of the heat exchanger 30B for cooling hydrogen gas, each of the plate members 41b to 44b, 45 and 46 are shown thicker than the actual thickness. FIGS. 9 and 10 show a state in which one large groove (recess) is formed in the groove forming area A2 in order to facilitate understanding of the configuration of the brine plate 42b. Has a plurality of narrow brine passage grooves formed side by side in the groove formation region A2.

また、ブラインプレート42bには、溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝にブラインを導入可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hia2、および溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝からブラインを排出可能に各ブライン通過用溝に連通させられた貫通孔Hoa2が形成されている。さらに、ブラインプレート42bには、後述するように水素ガスプレート43bに形成されている貫通孔Hib3,Hob3に連通させられる貫通孔Hib2,Hob2が形成されている。   Further, in the brine plate 42b, a through hole Hia2 communicated with each brine passage groove so that the brine can be introduced into each brine passage groove in the groove formation region A2, and each brine passage hole in the groove formation region A2. A through hole Hoa2 is formed to communicate with each brine passage groove so that the brine can be discharged from the groove. Further, through holes Hib2 and Hob2 are formed in the brine plate 42b so as to communicate with through holes Hib3 and Hob3 formed in the hydrogen gas plate 43b as described later.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、積層体40aを構成する各ブラインプレート42bの貫通孔Hia2から貫通孔Hoa2までのブライン流路と、積層体40bを構成する各ブラインプレート42bの貫通孔Hia2から貫通孔Hoa2までのブライン流路とが断熱プレート45,46によって隔てられて別個独立しており、積層体40aの各ブラインプレート42bにおける溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過させられるブラインと、積層体40bの各ブラインプレート42bにおける溝形成領域A2内の各ブライン通過用溝を通過させられるブラインとが水素ガス冷却用熱交換器30B内において混合されることなく水素ガスと熱交換可能となっている。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present embodiment, the brine flow path from the through hole Hia2 to the through hole Hoa2 of each of the brine plates 42b constituting the laminate 40a, and the brine plates constituting the laminate 40b The brine passage from the through-hole Hia2 to the through-hole Hoa2 of 42b is separated and independent from each other by the heat insulating plates 45 and 46, and is used for passing each brine in the groove forming area A2 in each brine plate 42b of the laminated body 40a. Without being mixed in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, the brine passed through the groove and the brine passed through each of the brine passage grooves in the groove formation area A2 in each of the brine plates 42b of the stacked body 40b. Heat exchange with hydrogen gas is possible.

また、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、一例として、積層体40aを構成するブラインプレート42b、および積層体40bを構成するブラインプレート42bとして、同じ構成のプレート(溝形成領域A2や接合領域A1が同様に形成されたプレート)が採用されている。   Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present example, as an example, the plates (the groove forming region A2 and the groove forming region A2) having the same configuration as the brine plate 42b configuring the laminate 40a and the brine plate 42b configuring the laminate 40b are used. A plate in which the joining area A1 is similarly formed) is employed.

水素ガスプレート43bには、水素ガスの通過が可能な水素ガス通過用溝が形成された溝形成領域A3(「第1の溝形成領域」のさらに他の一例)が規定されると共に、溝形成領域A3の周囲には、接合領域A1が規定されている。なお、図9,10では、水素ガスプレート43bの構成についての理解を容易とするために、1つの大きな溝(凹部)が溝形成領域A3内に形成された状態を図示しているが、実際には、複数本の細幅の水素ガス通過用溝が溝形成領域A3内に並んで形成されている。また、水素ガスプレート43bには、上記のようにブラインプレート42bに形成されている貫通孔Hia2,Hoa2に連通させられる貫通孔Hia3,Hoa3が形成されている。さらに、水素ガスプレート43bには、貫通孔Hib3,Hob3が形成されている。   In the hydrogen gas plate 43b, a groove forming region A3 (still another example of the “first groove forming region”) in which a hydrogen gas passage groove through which hydrogen gas can pass is defined, and a groove is formed. A junction area A1 is defined around the area A3. 9 and 10 show a state in which one large groove (recess) is formed in the groove forming region A3 in order to facilitate understanding of the configuration of the hydrogen gas plate 43b. Has a plurality of narrow hydrogen gas passage grooves formed side by side in the groove forming region A3. Further, in the hydrogen gas plate 43b, the through holes Hia3 and Hoa3 communicated with the through holes Hia2 and Hoa2 formed in the brine plate 42b as described above. Further, through holes Hib3 and Hob3 are formed in the hydrogen gas plate 43b.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、積層体40aを構成する各水素ガスプレート43bの貫通孔Hia3から貫通孔Hoa3までの水素ガス流路と、積層体40bを構成する各水素ガスプレート43bの貫通孔Hia3から貫通孔Hoa3までの水素ガス流路とが断熱プレート45,46によって隔てられて別個独立しており、積層体40aの各水素ガスプレート43bにおける溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過させられる水素ガスと、積層体40bの各水素ガスプレート43bにおける溝形成領域A3内の各水素ガス通過用溝を通過させられる水素ガスとが水素ガス冷却用熱交換器30B内において混合されることなくブラインと熱交換可能となっている。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present example, the hydrogen gas flow path from the through hole Hia3 to the through hole Hoa3 of each hydrogen gas plate 43b constituting the stacked body 40a, and each of the hydrogen gas channels constituting the stacked body 40b The hydrogen gas flow path from the through hole Hia3 to the through hole Hoa3 of the hydrogen gas plate 43b is separated and independent from each other by the heat insulating plates 45 and 46, and is formed in the groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43b of the stacked body 40a. The hydrogen gas passed through each hydrogen gas passage groove and the hydrogen gas passed through each hydrogen gas passage groove in the groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43b of the stacked body 40b are heated by the hydrogen gas cooling heat. The heat can be exchanged with the brine without being mixed in the exchanger 30B.

また、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、一例として、積層体40aを構成する水素ガスプレート43b、および積層体40bを構成する水素ガスプレート43bとして、同じ構成のプレート(溝形成領域A3や接合領域A1が同様に形成されたプレート)が採用されている。   Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present example, as an example, a plate (groove forming region) having the same configuration as the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40a and the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40b is provided. A3 and a plate on which the bonding area A1 is similarly formed.

断熱プレート45,46は、上記したように、積層体40a,40bの間(「隣接する前記積層体の間」の一例)に配置されて、積層体40aを構成する各ブラインプレート42bを通過させられるブラインと積層体40bを構成する各ブラインプレート42bを通過させられるブラインとが混合されるのを阻止し、かつ積層体40aを構成する各水素ガスプレート43bを通過させられる水素ガスと積層体40bを構成する各水素ガスプレート43bを通過させられる水素ガスとが混合されるのを阻止すると共に、「第3の板体」として機能して、積層体40aを通過させられるブラインおよび水素ガスと、積層体40bを通過させられるブラインおよび水素ガスとを断熱する。   As described above, the heat insulating plates 45 and 46 are disposed between the laminates 40a and 40b (an example of “between adjacent laminates”), and pass through the respective brine plates 42b constituting the laminate 40a. To prevent the mixed brine from being mixed with the brine passed through each of the brine plates 42b forming the laminate 40b, and to prevent the hydrogen gas and the laminate 40b from passing through the hydrogen gas plates 43b forming the laminate 40a. And hydrogen gas that is passed through each of the hydrogen gas plates 43b, which serves as a “third plate”, and serves as a “third plate”, and brine and hydrogen gas that are passed through the stacked body 40a. It insulates the brine and hydrogen gas that are passed through the laminate 40b.

具体的には、図9,10に示すように、断熱プレート45には、断熱部形成領域A4内に凹部45aが形成されると共に、その端面から凹部45aに連通する貫通孔Hc5が形成されている。この断熱プレート45は、後述するように、この凹部45aの上面開口部位が断熱プレート46によって閉塞されると共に、図示しないバルブが貫通孔Hc5に取り付けられ、凹部45a内の空気が真空引きされて真空となった状態でバルブが閉状態に移行させられることによって凹部45a内が「断熱部」としての真空断熱室Rsとなるように構成されている。   Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, the heat insulating plate 45 has a recess 45 a formed in the heat insulating portion forming area A <b> 4, and a through hole Hc <b> 5 communicating from the end face thereof to the recess 45 a. I have. As will be described later, the upper surface opening of the concave portion 45a is closed by the heat insulating plate 46, a valve (not shown) is attached to the through hole Hc5, and the air in the concave portion 45a is evacuated by vacuum. In this state, the valve is shifted to the closed state, so that the inside of the concave portion 45a becomes a vacuum heat insulating chamber Rs as a "heat insulating portion".

この場合、拡散接合によって本体部31bが製造される本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、凹部45aの中央部寄りにおいて断熱プレート45における凹部45aの底部や断熱プレート46に変形が生じて各板体41b〜44b,45,46に対する押圧力の低下する事態を招くことがないように、凹部45aの深さと等しい凸部45b,45bが断熱部形成領域A4内(凹部45a内)に設けられている。これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、断熱部形成領域A4の周囲に規定された接合領域A1に加え、凸部45bの突端面である接合領域A5が断熱プレート46に接合されることとなる。   In this case, in the heat exchanger 30B for cooling hydrogen gas of this example in which the main body 31b is manufactured by diffusion bonding, the bottom of the concave portion 45a and the heat insulating plate 46 in the heat insulating plate 45 are deformed near the center of the concave portion 45a. Protrusions 45b, 45b having a depth equal to the depth of the recess 45a are provided in the heat insulating portion forming area A4 (in the recess 45a) so that the pressing force on each of the plate bodies 41b to 44b, 45, 46 does not decrease. Have been. Thereby, in the heat exchanger 30B for cooling hydrogen gas of the present example, in addition to the joining region A1 defined around the heat insulating portion forming region A4, the joining region A5 which is the protruding end surface of the convex portion 45b is joined to the heat insulating plate 46. Will be done.

ベースプレート41bには、貫通孔Hia41,Hoa41,Hib41,Hob41が形成されている。この場合、貫通孔Hia41は、積層体40aを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hia2および水素ガスプレート43bの貫通孔Hia3に連通させられると共に、一方のブライン配管13cを接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hoa41は、積層体40aを構成するブラインプレート42の貫通孔Hoa2および水素ガスプレート43の貫通孔Hoa3に連通させられると共に、一方のブライン配管13dを接続するための接続具が取り付けられる。   Through holes Hia41, Hoa41, Hib41, Hob41 are formed in the base plate 41b. In this case, the through-hole Hia41 is communicated with the through-hole Hia2 of the brine plate 42b and the through-hole Hia3 of the hydrogen gas plate 43b that constitute the stacked body 40a, and a connector for connecting one of the brine pipes 13c is attached. Can be Further, the through-hole Hoa41 is communicated with the through-hole Hoa2 of the brine plate 42 and the through-hole Hoa3 of the hydrogen gas plate 43 constituting the stacked body 40a, and a connection tool for connecting one of the brine pipes 13d is attached. .

また、貫通孔Hib41は、積層体40aを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hib2および水素ガスプレート43bの貫通孔Hib3に連通させられると共に、水素ガス配管4b1を接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hob41は、積層体40aを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hob2および水素ガスプレート43bの貫通孔Hob3に連通させられると共に、水素ガス配管4c1を接続するための接続具が取り付けられる。   The through-hole Hib41 is communicated with the through-hole Hib2 of the brine plate 42b and the through-hole Hib3 of the hydrogen gas plate 43b constituting the stacked body 40a, and has a fitting for connecting the hydrogen gas pipe 4b1. Further, the through-hole Hob41 is communicated with the through-hole Hob2 of the brine plate 42b and the through-hole Hob3 of the hydrogen gas plate 43b constituting the stacked body 40a, and has a fitting for connecting the hydrogen gas pipe 4c1.

ベースプレート44bには、貫通孔Hia42,Hoa42,Hib42,Hob42が形成されている。この場合、貫通孔Hia42は、積層体40bを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hia2および水素ガスプレート43bの貫通孔Hia3に連通させられると共に、他方のブライン配管13cを接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hoa42は、積層体40bを構成するブラインプレート42の貫通孔Hoa2および水素ガスプレート43の貫通孔Hoa3に連通させられると共に、他方のブライン配管13dを接続するための接続具が取り付けられる。   Through holes Hia42, Hoa42, Hib42, Hob42 are formed in the base plate 44b. In this case, the through-hole Hia42 is communicated with the through-hole Hia2 of the brine plate 42b and the through-hole Hia3 of the hydrogen gas plate 43b constituting the stacked body 40b, and a connector for connecting the other brine pipe 13c is attached. Can be Further, the through-hole Hoa42 is communicated with the through-hole Hoa2 of the brine plate 42 and the through-hole Hoa3 of the hydrogen gas plate 43 constituting the stacked body 40b, and a connecting tool for connecting the other brine pipe 13d is attached. .

また、貫通孔Hib42は、積層体40bを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hib2および水素ガスプレート43bの貫通孔Hib3に連通させられると共に、水素ガス配管4b2を接続するための接続具が取り付けられる。さらに、貫通孔Hob42は、積層体40bを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hob2および水素ガスプレート43bの貫通孔Hob3に連通させられると共に、水素ガス配管4c2を接続するための接続具が取り付けられる。   Further, the through-hole Hib42 is communicated with the through-hole Hib2 of the brine plate 42b and the through-hole Hib3 of the hydrogen gas plate 43b constituting the stacked body 40b, and a connector for connecting the hydrogen gas pipe 4b2 is attached. Further, the through-hole Hob42 is communicated with the through-hole Hob2 of the brine plate 42b and the through-hole Hob3 of the hydrogen gas plate 43b constituting the stacked body 40b, and a connector for connecting the hydrogen gas pipe 4c2 is attached.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、上記の41b,44bが同じ構成のプレート(断熱部形成領域A4(接合領域A5を含む)や接合領域A1が同様に形成されたプレート)が採用されている。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present example, the plates 41b and 44b have the same configuration (a heat insulating portion forming area A4 (including the joining area A5) and a plate in which the joining area A1 is similarly formed). ) Has been adopted.

次に、上記の水素ガス冷却用熱交換器30Bの製造方法の一例について、添付図面を参照して説明する。   Next, an example of a method of manufacturing the above-described heat exchanger 30B for cooling hydrogen gas will be described with reference to the accompanying drawings.

この水素ガス冷却用熱交換器30Bの製造に際しては、まず、各板体41b〜44b、45,46を「予め規定された積層順序」で積層する積層処理を実施する。具体的には、一例として、まず、ベースプレート41bを図示しない積層用治具(位置決め具)の上に載置した後に、ブライン通過用溝の形成面を上向きにしてベースプレート41bの上にブラインプレート42bを積層すると共に、水素ガス通過用溝の形成面を上向きにしてブラインプレート42bの上に水素ガスプレート43bを積層する。これにより、積層体40aを構成するブラインプレート42bおよび水素ガスプレート43bからなる一組の積層物がベースプレート41bの上に積層された状態となる。   When manufacturing the heat exchanger 30B for cooling hydrogen gas, first, a lamination process for laminating the plate bodies 41b to 44b, 45, and 46 in a "predetermined lamination order" is performed. Specifically, as an example, first, after the base plate 41b is placed on a stacking jig (positioning tool) (not shown), the brine plate 42b is placed on the base plate 41b with the formation surface of the brine passage groove facing upward. And a hydrogen gas plate 43b is stacked on the brine plate 42b with the surface for forming the hydrogen gas passage grooves facing upward. As a result, a set of a laminate including the brine plate 42b and the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40a is in a state of being laminated on the base plate 41b.

次いで、水素ガス冷却用熱交換器30Bに求められている容量に応じて、上記の積層物における水素ガスプレート43bの上に、ブラインプレート42bおよび水素ガスプレート43bを交互に積層する。続いて、最上部の水素ガスプレート43bの上に、ブライン通過用溝の形成面を上向きにしてブラインプレート42bを積層した後に、凹部45aの形成面を上向きにしてブラインプレート42bの上に断熱プレート45を積層する。これにより、ベースプレート41bおよび断熱プレート45の間に積層体40aを構成する複数のブラインプレート42bおよび複数の水素ガスプレート43bが積層された状態となる。   Next, the brine plates 42b and the hydrogen gas plates 43b are alternately stacked on the hydrogen gas plates 43b in the above-mentioned laminate according to the capacity required for the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B. Subsequently, after the brine plate 42b is laminated on the uppermost hydrogen gas plate 43b with the formation surface of the brine passage groove facing upward, the heat insulating plate is placed on the brine plate 42b with the formation surface of the concave portion 45a facing upward. 45 are stacked. As a result, a plurality of brine plates 42b and a plurality of hydrogen gas plates 43b constituting the stacked body 40a are stacked between the base plate 41b and the heat insulating plate 45.

次いで、断熱プレート45の凹部45aを閉塞するようにして断熱プレート45の上に断熱プレート46を積層した後に、ブライン通過用溝の形成面を上向きにして断熱プレート46の上にブラインプレート42bを積層すると共に、水素ガス通過用溝の形成面を上向きにしてブラインプレート42bの上に水素ガスプレート43bを積層する。これにより、積層体40bを構成するブラインプレート42bおよび水素ガスプレート43bからなる一組の積層物が断熱プレート46の上に積層された状態となる。   Next, after the heat insulating plate 46 is stacked on the heat insulating plate 45 so as to close the concave portion 45a of the heat insulating plate 45, the brine plate 42b is stacked on the heat insulating plate 46 with the formation surface of the brine passage groove facing upward. At the same time, the hydrogen gas plate 43b is stacked on the brine plate 42b with the formation surface of the hydrogen gas passage groove facing upward. As a result, a set of laminates including the brine plate 42b and the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40b is in a state of being laminated on the heat insulating plate 46.

続いて、水素ガス冷却用熱交換器30Bに求められている容量に応じて、上記の積層物における水素ガスプレート43bの上に、ブラインプレート42bおよび水素ガスプレート43bを交互に積層する。次いで、最上部の水素ガスプレート43bの上に、ベースプレート44bを積層する。以上により、積層処理が完了する。   Subsequently, the brine plates 42b and the hydrogen gas plates 43b are alternately stacked on the hydrogen gas plates 43b in the above-described laminate according to the capacity required for the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B. Next, the base plate 44b is stacked on the uppermost hydrogen gas plate 43b. Thus, the lamination process is completed.

この積層処理が完了した状態では、図9に示すように、積層体40aを構成するブラインプレート42bの各接合領域A1と積層体40aを構成する水素ガスプレート43bの各接合領域A1とが各板体41b〜44b,45,46の積層方向で重なると共に、積層体40aを構成するブラインプレート42bの各溝形成領域A2と積層体40aを構成する水素ガスプレート43bの各溝形成領域A3とが各板体41b〜44b,45,46の積層方向で重なった状態となる。   In a state where the lamination process is completed, as shown in FIG. 9, each bonding region A1 of the brine plate 42b constituting the laminate 40a and each bonding region A1 of the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40a The respective bodies 41b to 44b, 45, and 46 overlap in the laminating direction, and each of the groove forming areas A2 of the brine plate 42b constituting the laminated body 40a and each of the groove forming areas A3 of the hydrogen gas plate 43b constituting the laminated body 40a are respectively formed. The plate members 41b to 44b, 45, and 46 are superposed in the stacking direction.

また、積層体40aを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hia2、水素ガスプレート43bの貫通孔Hia3、およびベースプレート41bの貫通孔Hia41が各板体41b〜44b,45,46の積層方向で連通した状態になると共に、積層体40aを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hoa2、水素ガスプレート43bの貫通孔Hoa3、およびベースプレート41bの貫通孔Hoa41が各板体41b〜44b,45,46の積層方向で連通した状態になる。   Also, the through hole Hia2 of the brine plate 42b, the through hole Hia3 of the hydrogen gas plate 43b, and the through hole Hia41 of the base plate 41b, which constitute the stacked body 40a, communicate with each other in the stacking direction of the plate bodies 41b to 44b, 45, and 46. At the same time, the through-hole Hoa2 of the brine plate 42b, the through-hole Hoa3 of the hydrogen gas plate 43b, and the through-hole Hoa41 of the base plate 41b composing the laminated body 40a communicate in the laminating direction of the respective plates 41b to 44b, 45, and 46. It will be in a state of having done.

さらに、積層体40bを構成するブラインプレート42bの各接合領域A1と積層体40bを構成する水素ガスプレート43bの各接合領域A1とが各板体41b〜44b,45,46の積層方向で重なると共に、積層体40bを構成するブラインプレート42bの各溝形成領域A2と積層体40bを構成する水素ガスプレート43bの各溝形成領域A3とが各板体41b〜44b,45,46の積層方向で重なった状態となる。   Further, each joining region A1 of the brine plate 42b constituting the laminate 40b and each joining region A1 of the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40b overlap in the laminating direction of the plates 41b to 44b, 45, and 46. Each groove forming area A2 of the brine plate 42b forming the stacked body 40b and each groove forming area A3 of the hydrogen gas plate 43b forming the stacked body 40b overlap in the stacking direction of the plate bodies 41b to 44b, 45, and 46. State.

また、積層体40bを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hia2、水素ガスプレート43bの貫通孔Hia3、およびベースプレート44bの貫通孔Hia42が各板体41b〜44b,45,46の積層方向で連通した状態になると共に、積層体40bを構成するブラインプレート42bの貫通孔Hoa2、水素ガスプレート43bの貫通孔Hoa3、およびベースプレート44bの貫通孔Hoa42が各板体41b〜44b,45,46の積層方向で連通した状態になる。   Also, the through-hole Hia2 of the brine plate 42b, the through-hole Hia3 of the hydrogen gas plate 43b, and the through-hole Hia42 of the base plate 44b that constitute the stacked body 40b communicate with each other in the stacking direction of the plate bodies 41b to 44b, 45, and 46. At the same time, the through-hole Hoa2 of the brine plate 42b, the through-hole Hoa3 of the hydrogen gas plate 43b, and the through-hole Hoa42 of the base plate 44b composing the laminated body 40b communicate in the laminating direction of the respective plate bodies 41b to 44b, 45, and 46. It will be in a state of having done.

さらに、積層体40aを構成するブラインプレート42bの溝形成領域A2および水素ガスプレート43bの溝形成領域A3と、積層体40bを構成するブラインプレート42bの溝形成領域A2および水素ガスプレート43bの溝形成領域A3との間には、断熱プレート45,46で構成された真空断熱室Rsが存在する状態となる。   Further, the groove forming area A2 of the brine plate 42b and the groove forming area A3 of the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40a, and the groove forming area A2 of the brine plate 42b and the groove forming of the hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40b. A vacuum heat insulation chamber Rs composed of heat insulation plates 45 and 46 exists between the area A3.

この後、上記の積層処理によって積層された各板体41b〜44b,45,46の積層体を図示しない接合処理装置内に収容して接合処理(拡散接合処理)を実施する。なお、接合処理については水素ガス冷却用熱交換器30等の製造時と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。この後、ベースプレート41bの各貫通孔Hia41,Hoa41,Hib41,Hob41や、ベースプレート44bの各貫通孔Hia42,Hoa42,Hib42,Hob42に図示しない接続具を取り付けることにより、水素ガス冷却用熱交換器30Bの製造が完了する。   Thereafter, the stacked body of the respective plate bodies 41b to 44b, 45, and 46 stacked by the above-described stacking process is housed in a bonding processing device (not shown) to perform a bonding process (diffusion bonding process). Note that the joining process is the same as that at the time of manufacturing the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas and the like, and a detailed description thereof will be omitted. Thereafter, by connecting a not-shown connector to each of the through-holes Hia41, Hoa41, Hib41, Hob41 of the base plate 41b and each of the through-holes Hia42, Hoa42, Hib42, Hob42 of the base plate 44b, the heat exchanger 30B for hydrogen gas cooling can be provided. Manufacturing is completed.

次に、水素ガス給気システム100による給気対象X1,X2への水素ガスの給気時における水素ガス冷却装置1の動作(水素ガス冷却用熱交換器30Bにおける水素ガスの冷却処理)について、添付図面を参照して説明する。なお、水素ガス冷却用熱交換器30Bの予備冷却処理については、前述の水素ガス冷却用熱交換器30Aの予備冷却処理と同様のため、詳細な説明を省略する。   Next, the operation of the hydrogen gas cooling device 1 when the hydrogen gas supply system 100 supplies hydrogen gas to the supply targets X1 and X2 (hydrogen gas cooling process in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B) will be described. This will be described with reference to the accompanying drawings. The pre-cooling process of the heat exchanger for hydrogen gas cooling 30B is the same as the pre-cooling process of the heat exchanger for hydrogen gas cooling 30A described above, and a detailed description thereof will be omitted.

一方、給気対象X1,X2に対して給気する水素ガスの冷却処理に関し、前述の水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、給気対象X1に対して給気される水素ガスを図6における右側部位において冷却し、かつ給気対象X2に対して給気される水素ガスを同図における左側部位において冷却する構成が採用されている。これに対して、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、給気対象X1に対して給気される水素ガスを図8,9における下側部位(すなわち、積層体40a内)において冷却し、かつ給気対象X2に対して給気される水素ガスを両図における上側部位(すなわち、積層体40b内)において冷却する構成が採用されている点が水素ガス冷却用熱交換器30Aとは相違するが、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bにおいても水素ガス冷却用熱交換器30Aと同様にして、給気対象X1,X2に対して給気する水素ガスをそれぞれ好適に冷却することが可能となっている。これにより、水素ガス冷却用熱交換器30Bを備えた水素ガス給気システム100においても、給気対象X1への水素ガスの給気(充填)を停止させることなく、給気対象X2に対しても十分に高い充填効率で水素ガスが充填されることができる。   On the other hand, regarding the cooling process of the hydrogen gas supplied to the supply targets X1 and X2, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A described above uses the hydrogen gas supplied to the supply target X1 in FIG. A configuration is adopted in which cooling is performed at the right portion and hydrogen gas supplied to the supply target X2 is cooled at the left portion in FIG. On the other hand, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present example, the hydrogen gas supplied to the supply target X1 is cooled in the lower portion in FIGS. 8 and 9 (that is, in the stacked body 40a). The configuration in which the hydrogen gas supplied to the supply target X2 is cooled in the upper portion (that is, in the stacked body 40b) in both figures is different from the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A. However, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present embodiment, similarly to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, the hydrogen gas to be supplied to the air supply targets X1 and X2 is suitably cooled. It is possible to do. Accordingly, even in the hydrogen gas supply system 100 including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, the supply of the hydrogen gas to the supply target X1 is stopped without stopping the supply of the hydrogen gas to the supply target X1. Also, hydrogen gas can be charged with sufficiently high charging efficiency.

この場合、給気対象X1,X2に対して水素ガスを並行して給気(充填)するときには、積層体40aを構成する各水素ガスプレート43bの溝形成領域A3の近傍の温度と、積層体40bを構成する各水素ガスプレート43bの溝形成領域A3の近傍の温度とが相違する状態となる。この結果、積層体40aにおける各ブラインプレート42bの溝形成領域A2の近傍の温度と、積層体40bにおける各ブラインプレート42bの溝形成領域A2の近傍の温度とが相違する状態となる。   In this case, when hydrogen gas is supplied (filled) in parallel to the air supply targets X1 and X2, the temperature near the groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43b constituting the laminate 40a and the laminate The temperature in the vicinity of the groove forming region A3 of each of the hydrogen gas plates 43b constituting the 40b is different. As a result, the temperature in the vicinity of the groove forming region A2 of each brine plate 42b in the stacked body 40a is different from the temperature in the vicinity of the groove forming region A2 of each brine plate 42b in the stacked body 40b.

しかしながら、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、積層体40aの各水素ガスプレート43bの溝形成領域A3およびブラインプレート42の溝形成領域A2と、積層体40bの各水素ガスプレート43bの溝形成領域A3およびブラインプレート42の溝形成領域A2との間に断熱プレート45の断熱部形成領域A4が設けられて凹部45aからなる真空断熱室Rsが積層体40a,40b間に位置した状態となっている。   However, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of this example, the groove forming area A3 of each hydrogen gas plate 43b and the groove forming area A2 of the brine plate 42 of the stacked body 40a, and the hydrogen gas plate 43b of the stacked body 40b are formed. A state in which a heat insulating portion forming area A4 of the heat insulating plate 45 is provided between the groove forming area A3 and the groove forming area A2 of the brine plate 42, and the vacuum heat insulating chamber Rs including the concave portion 45a is located between the stacked bodies 40a and 40b. Has become.

したがって、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、積層体40aを構成する各水素ガスプレート43bにおける溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスと、積層体40bを構成する各水素ガスプレート43bにおける溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスとが真空断熱室Rsによって断熱されると共に、積層体40aを構成する各ブラインプレート42bにおける溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインと、積層体40bを構成する各ブラインプレート42bにおける溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインとが真空断熱室Rsによって断熱された状態となっている。   Therefore, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present embodiment, the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43b constituting the stacked body 40a and the stacked body 40b The hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the groove forming region A3 in each hydrogen gas plate 43b of the respective hydrogen gas plates 43b is insulated by the vacuum heat insulating chamber Rs, and the hydrogen gas in each of the brine plates 42b of the stacked body 40a. The brine passing through the brine passage groove in the groove formation region A2 and the brine passing through the brine passage groove in the groove formation region A2 in each of the brine plates 42b constituting the stacked body 40b are vacuum insulated chambers. It is in a state insulated by Rs.

この結果、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、積層体40aの各水素ガスプレート43bにおける溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスと、積層体40bの各ブラインプレート42bにおける溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインとが真空断熱室Rsによって断熱されると共に、積層体40bの各水素ガスプレート43bにおける溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝を通過している水素ガスと、積層体40aの各ブラインプレート42bにおける溝形成領域A2内のブライン通過用溝を通過しているブラインとが真空断熱室Rsによって断熱された状態となっている。   As a result, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B of the present example, the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43b of the laminate 40a and the hydrogen gas passing through the laminate 40b The brine passing through the brine passage groove in the groove forming area A2 in each brine plate 42b is insulated by the vacuum heat insulation chamber Rs, and the hydrogen in the groove forming area A3 in each hydrogen gas plate 43b of the stacked body 40b. A state in which the hydrogen gas passing through the gas passage groove and the brine passing through the brine passage groove in the groove forming area A2 in each of the brine plates 42b of the stacked body 40a are insulated by the vacuum insulation chamber Rs. Has become.

これにより、水素ガス冷却用熱交換器30Bを備えて構成された本例の水素ガス給気システム100(水素ガス冷却装置1)では、水素ガス冷却用熱交換器30Aを備えて構成された前述の水素ガス給気システム100と同様にして、互いに熱的影響を受けることのないように十分に離間して配置した2つの熱交換器によって、給気対象X1に対して給気する水素ガス、および給気対象X2に対して給気する水素ガスを別個に冷却しているのと同様にして、両水素ガスを別個独立してそれぞれ好適に冷却することが可能となっている。   Thus, in the hydrogen gas supply system 100 (hydrogen gas cooling device 1) of the present embodiment including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, the hydrogen gas cooling system 30 includes the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A. Hydrogen gas to be supplied to the supply target X1 by two heat exchangers arranged sufficiently apart from each other so as not to be thermally affected by each other in the same manner as the hydrogen gas supply system 100 of In a manner similar to that in which the hydrogen gas supplied to the supply target X2 is separately cooled, it is possible to suitably cool both hydrogen gases separately and independently.

このように、この水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、水素ガスの通過が可能な水素ガス通過用溝が形成された水素ガスプレート43b、およびブラインの通過が可能なブライン通過用溝が形成されたブラインプレート42bが積層された積層体40a,40bをそれぞれ1個(L=2個)備えて各積層体40a,40bにおける水素ガスプレート43bの水素ガス通過用溝を通過する水素ガス同士を混合させずにブラインと熱交換可能に構成されると共に、隣接する積層体40a,40bの間に積層体40aにおける水素ガスプレート43bの水素ガス通過用溝を通過する水素ガスと積層体40bにおける水素ガスプレート43bの水素ガス通過用溝を通過する水素ガスとを断熱する真空断熱室Rsを構成する断熱プレート45,46が挟み込まれている。   As described above, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, the hydrogen gas plate 43b in which the hydrogen gas passage groove through which the hydrogen gas can pass, and the brine passage groove through which the brine can pass are formed. Each of the stacked bodies 40a, 40b on which the brine plates 42b are stacked is provided (L = 2), and the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove of the hydrogen gas plate 43b in each of the stacked bodies 40a, 40b is mixed. And a hydrogen gas passing between the adjacent stacked bodies 40a and 40b through the hydrogen gas passage groove of the hydrogen gas plate 43b in the stacked body 40a and a hydrogen gas in the stacked body 40b. The heat insulating plates 45 and 46 constituting the vacuum heat insulating chamber Rs that insulates the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove of the plate 43b are sandwiched. It has been written.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30Bによれば、L=2個の積層体40a,40bを十分に接近させたにも拘わらず、積層体40a,40bの間に配設した断熱プレート45,46(真空断熱室Rs)によって積層体40aにおける溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスと、積層体40bにおける溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスとを好適に断熱することができるため、L=2種類の水素ガスを並行して好適に冷却することができると共に、L=2個の別個独立した「プレート式熱交換器」を用いてL=2種類の水素ガスを冷却する構成と比較して、各水素ガスの冷却に必要な「プレート式熱交換器」の占有スペースを十分に小さくすることができる。   Therefore, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, the heat insulating plate 45 disposed between the stacked bodies 40a, 40b despite the L = two stacked bodies 40a, 40b being sufficiently close to each other. , 46 (vacuum insulation chamber Rs), the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the groove forming region A3 in the laminate 40a and the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the groove formation region A3 in the laminate 40b. L = 2 types of hydrogen gas can be suitably cooled in parallel, and L = 2 separate and independent “plate heat exchangers” can be provided. As compared with a configuration in which L = two types of hydrogen gas are cooled by using the “plate-type heat exchanger”, the space occupied by the “plate heat exchanger” required for cooling each hydrogen gas can be sufficiently reduced.

また、この水素ガス冷却用熱交換器30Bによれば、各積層体40a,40bにおけるブラインプレート42bのブライン通過用溝を通過するブライン同士を混合させずに水素ガスと熱交換可能に構成したことにより、L=2個の積層体40a,40bを十分に接近させたにも拘わらず、積層体40aと積層体40bとの間に設けた断熱プレート45,46(真空断熱室Rs)によって積層体40aにおける溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインと積層体40bにおける溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインとを好適に断熱することができるため、積層体40a,40bのいずれかの溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過しているブラインが、積層体40a,40bの他のいずれかの溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過しているブラインの影響で温度上昇して水素ガスを好適に冷却するのが困難な状態となるのを確実に回避することができる。   Further, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, heat can be exchanged with hydrogen gas without mixing the brine passing through the brine passage grooves of the brine plate 42b in each of the stacked bodies 40a and 40b. Thus, despite the fact that the two L = two stacked bodies 40a and 40b are sufficiently close to each other, the stacked bodies are provided by the heat insulating plates 45 and 46 (vacuum heat insulating chamber Rs) provided between the stacked bodies 40a and 40b. Since the brine passing through the brine passage groove in the groove formation region A2 in the groove formation region A2 at 40a and the brine passing through the brine passage groove in the groove formation region A2 in the laminate 40b can be suitably insulated, the laminate The brine passing through the brine passage groove in any one of the groove forming regions A2 of the stacks 40a and 40b is formed in any one of the other groove shapes of the laminates 40a and 40b. It is possible to reliably avoid a difficult state to suitably cool the hydrogen gas temperature rise under the influence of brine passing through the brine passage for the groove in the region A2.

さらに、この水素ガス冷却用熱交換器30Bでは、複数の水素ガスプレート43bおよび複数のブラインプレート42bを含む各板体を積層して各積層体40a,40bがそれぞれ構成されている。したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30Bによれば、例えば、2種類の水素ガス(水素ガス配管4b1,4c1を介して給気対象X1に給気される水素ガス、および水素ガス配管4b2,4c2を介して給気対象X2に給気される水素ガス)を冷却可能に「プレート式熱交換器」を構成する際に、一方の水素ガスを冷却するための1枚の「水素ガスプレート」および1枚の「ブラインプレート」の積層体と、他方の水素ガスを冷却するための1枚の「水素ガスプレート」および1枚の「ブラインプレート」の積層体とを交互に複数積層する場合には、「プレート式熱交換器」を構成する積層体の数が多数となることに起因して各積層体の間に挟み込む「断熱プレート」が多数枚となって「プレート式熱交換器」の厚みが大きくなるのに対し、積層体40aを構成する水素ガスプレート43bやブラインプレート42bの枚数、および積層体40bを構成する水素ガスプレート43bやブラインプレート42bの枚数が多いことで、水素ガス冷却用熱交換器30Bを構成する「積層体(積層体40a,40b)」の数を少数(本例では、2個)とすることができ、各「積層体(積層体40a,40b)」の間に挟み込む断熱プレート45,46の数を少数(本例では、1組)とすることができるため、水素ガス冷却用熱交換器30Bの厚みを十分に小さくすることができる。   Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, the respective stacked bodies 40a and 40b are respectively formed by stacking respective plates including a plurality of hydrogen gas plates 43b and a plurality of brine plates 42b. Therefore, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B, for example, two types of hydrogen gas (the hydrogen gas supplied to the supply target X1 via the hydrogen gas pipes 4b1 and 4c1 and the hydrogen gas pipe 4b2) One "hydrogen gas plate" for cooling one hydrogen gas when configuring a "plate heat exchanger" so as to be able to cool the hydrogen gas supplied to the air supply target X2 via 4c2) And a laminate of one "brine plate" and a laminate of one "hydrogen gas plate" and one "brine plate" for cooling the other hydrogen gas are alternately laminated. Is a large number of “insulated plates” sandwiched between each laminate due to the large number of laminates that make up the “plate heat exchanger”. Although the thickness increases Since the number of the hydrogen gas plates 43b and the brine plates 42b constituting the laminate 40a and the number of the hydrogen gas plates 43b and the brine plates 42b constituting the laminate 40b are large, the heat exchanger 30B for cooling the hydrogen gas can be used. The number of “laminates (laminates 40a, 40b)” to be configured can be reduced to a small number (two in this example), and a heat insulating plate 45 sandwiched between the respective “laminates (laminates 40a, 40b)”. , 46 can be reduced to a small number (one set in this example), so that the thickness of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B can be made sufficiently small.

なお、「プレート式熱交換器」は、上記の水素ガス冷却用熱交換器30,30A,30Bの構成の例に限定されない。   The “plate-type heat exchanger” is not limited to the example of the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30, 30A, and 30B.

例えば、ブライン配管13c,13dとの接続用の接続具をベースプレート44,44a,41b,44bに形成した貫通孔(符号省略)に取り付ける構成の水素ガス冷却用熱交換器30,30A,30Bを例に挙げて説明したが、図11,12に示す水素ガス冷却用熱交換器30Cのように、ブライン配管13c,13dとの接続用の接続具を、本体部31cの側面に配設したブラインヘッダー32のHia32,Hoa32に取り付ける構成を採用することもできる。   For example, the heat exchangers 30, 30A, 30B for hydrogen gas cooling are configured such that a connector for connection with the brine pipes 13c, 13d is attached to through holes (reference numerals omitted) formed in the base plates 44, 44a, 41b, 44b. As described above, as in the case of the heat exchanger 30C for cooling hydrogen gas shown in FIGS. 11 and 12, a connector for connecting to the brine pipes 13c and 13d is provided on a side surface of the main body 31c. It is also possible to adopt a configuration of attaching to 32 Hia32 and Hoa32.

この場合、水素ガス冷却用熱交換器30Cは、「プレート式熱交換器」のさらに他の一例であって、前述した水素ガス冷却用熱交換器30におけるブラインプレート42および水素ガスプレート43に代えて、ベースプレート41,44cの間に、「第2の板体」のさらに他の一例であるブラインプレート42c、および「第1の板体」のさらに他の一例である水素ガスプレート43cが交互に積層されて(「予め規定された積層順序」のさらに他の一例)接合面同士が接合されて一体化されて本体部31cが構成されている。   In this case, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C is still another example of the “plate type heat exchanger”, and is replaced with the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 described above. Between the base plates 41 and 44c, a brine plate 42c as still another example of the “second plate” and a hydrogen gas plate 43c as still another example of the “first plate” are alternately arranged. The main body 31c is formed by laminating (still another example of the "predetermined lamination order"), joining the joining surfaces together and integrating them.

なお、この水素ガス冷却用熱交換器30Cに関して水素ガス冷却用熱交換器30と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。この場合、この水素ガス冷却用熱交換器30Cでは、ベースプレート41、ブラインプレート42c、水素ガスプレート43cおよびベースプレート44cがそれぞれ「板体」に相当し、図12に示すように、一例として、ステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。なお、以下の説明においては、ベースプレート41、ブラインプレート42c、水素ガスプレート43cおよびベースプレート44cを総称して「板体41,42c〜44c」ともいう。   Note that, with respect to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C, components having the same functions as those of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C, the base plate 41, the brine plate 42c, the hydrogen gas plate 43c, and the base plate 44c each correspond to a “plate”. As shown in FIG. Are formed in a rectangular shape in plan view. In the following description, the base plate 41, the brine plate 42c, the hydrogen gas plate 43c, and the base plate 44c are also collectively referred to as "plates 41, 42c to 44c".

ブラインプレート42cには、ブラインの通過が可能なブライン通過用溝(「第2の流体通過用溝」のさらに他の一例)が形成された一対の溝形成領域A2,A2(「第2の溝形成領域」のさらに他の一例)が規定されると共に、水素ガスプレート43cのスリットS3と連通させられるスリットS2が形成された断熱部形成領域A4が両溝形成領域A2,A2の間に規定されている。また、溝形成領域A2および断熱部形成領域A4の間、および溝形成領域A2の外側には、ベースプレート41,44cや水素ガスプレート43cに接合するための接合領域A1が規定されている。   In the brine plate 42c, a pair of groove forming areas A2, A2 (a “second groove”) in which brine passage grooves (still another example of the “second fluid passage groove”) through which the brine can pass are formed. Still another example of the "forming region") is defined, and the heat insulating portion forming region A4 in which the slit S2 communicated with the slit S3 of the hydrogen gas plate 43c is defined between the two groove forming regions A2 and A2. ing. Further, between the groove forming region A2 and the heat insulating portion forming region A4, and outside the groove forming region A2, a bonding region A1 for bonding to the base plates 41 and 44c and the hydrogen gas plate 43c is defined.

なお、図12では、ブラインプレート42cの構成についての理解を容易とするために、1つの大きな溝(凹部)が溝形成領域A2内に形成された状態を図示しているが、実際には、複数本の細幅のブライン通過用溝が溝形成領域A2内に並んで形成されている。この場合、この水素ガス冷却用熱交換器30Cでは、ブラインプレート42cにおいて対向する2辺(図12における左辺および右辺)の一方から他方にかけて複数本の細幅のブライン通過用溝が溝形成領域A2内に並んで形成されており、各ブライン通過用溝がブラインプレート42cの両側面においてそれぞれ開口した状態となっている。また、ブラインプレート42には、後述するように水素ガスプレート43cに形成されている貫通孔Hib31,Hob31,Hib32,Hob32に連通させられる貫通孔Hib21,Hob21,Hib22,Hob22が形成されている。   FIG. 12 illustrates a state in which one large groove (recess) is formed in the groove forming region A2 in order to facilitate understanding of the configuration of the brine plate 42c. A plurality of narrow brine passage grooves are formed side by side in the groove forming area A2. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C, a plurality of narrow-width brine passage grooves extend from one of the two sides (the left side and the right side in FIG. 12) of the brine plate 42c to the other, and form a groove forming area A2. And each brine passage groove is open on both side surfaces of the brine plate 42c. The brine plate 42 has through holes Hib21, Hob21, Hib22, and Hob22 that are communicated with through holes Hib31, Hob31, Hib32, and Hob32 formed in the hydrogen gas plate 43c as described later.

水素ガスプレート43cは、水素ガス冷却用熱交換器30における水素ガスプレート43の貫通孔Hia3,Hoa3が形成されていない点を除き、水素ガスプレート43と同様に構成されている。ベースプレート44cは、水素ガス冷却用熱交換器30におけるベースプレート44の貫通孔Hia4,Hoa4が形成されていない点を除き、水素ガスプレート43と同様に構成されている。   The hydrogen gas plate 43c has the same configuration as the hydrogen gas plate 43 except that the through holes Hia3 and Hoa3 of the hydrogen gas plate 43 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 are not formed. The base plate 44c is configured similarly to the hydrogen gas plate 43 except that the through holes Hia4 and Hoa4 of the base plate 44 in the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas are not formed.

ブラインヘッダー32は、一例として、本体部31cにおける各板体41,42c〜44cの積層方向に沿った厚みと同程度の長さの金属板(ステンレススチール等の板材)で平板状に形成されている。このブラインヘッダー32において本体部31cに接合される面には、その底面が、本体部31cにおける各ブライン通過用溝の開口部と対向するように凹部32aが形成されている。また、両ブラインヘッダー32,32の一方には、凹部32aに連通する貫通孔Hia32が形成され、両ブラインヘッダー32,32の他方には、凹部32aに連通する貫通孔Hoa32が形成されている。   As an example, the brine header 32 is formed in a flat plate shape from a metal plate (a plate material such as stainless steel) having a length substantially equal to the thickness of the main body 31c along the stacking direction of the plate bodies 41, 42c to 44c. I have. A concave portion 32a is formed on the surface of the brine header 32 that is joined to the main body portion 31c such that the bottom surface faces the opening of each of the brine passage grooves in the main body portion 31c. A through-hole Hia32 communicating with the recess 32a is formed in one of the brine headers 32, 32, and a through-hole Hoa32 communicating with the recess 32a is formed in the other of the brine headers 32, 32.

なお、貫通孔Hia32は、ブライン配管13cを接続する孔(すなわち、凹部32a内にブラインを導入するための孔)であり、貫通孔Hoa32は、ブライン配管13dを接続する孔(すなわち、凹部32aからブラインを排出するための孔)であるが、両貫通孔Hia32,Hoa32は、その孔径や形成位置が一致している。すなわち、本例の水素ガス冷却用熱交換器30Cでは、両ブラインヘッダー32,32として同じ構成の金属板が採用されている。   The through hole Hia32 is a hole for connecting the brine pipe 13c (that is, a hole for introducing brine into the recess 32a), and the through hole Hoa32 is a hole for connecting the brine pipe 13d (that is, a hole from the recess 32a). Holes for discharging the brine), the diameters and the formation positions of the two through holes Hia32 and Hoa32 coincide with each other. That is, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C of the present embodiment, metal plates having the same configuration are employed as the two brine headers 32,32.

この水素ガス冷却用熱交換器30Cの製造に際しては、前述の水素ガス冷却用熱交換器30における本体部31の製作時と同様の手順で本体部31cを製作する。次いで、本体部31cの対向する両側面に、凹部32aの形成面を内向きにしてブラインヘッダー32,32をそれぞれ接合する。これにより、一方のブラインヘッダー32における貫通孔Hia32および凹部32aと、本体部31cにおける各ブラインプレート42cの各ブライン通過用溝と、他方のブラインヘッダー32における凹部32aおよび貫通孔Hoa32とが連通した状態となり、図11に示すように水素ガス冷却用熱交換器30Cが完成する。   When manufacturing the heat exchanger 30C for cooling hydrogen gas, the main body 31c is manufactured in the same procedure as when manufacturing the main body 31 in the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas. Next, the brine headers 32, 32 are joined to the opposite side surfaces of the main body 31c, respectively, with the formation surface of the concave portion 32a facing inward. Thereby, the through hole Hia32 and the concave portion 32a in one brine header 32, the brine passage groove of each brine plate 42c in the main body portion 31c, and the concave portion 32a and the through hole Hoa32 in the other brine header 32 communicate with each other. As shown in FIG. 11, the heat exchanger 30C for cooling hydrogen gas is completed.

この水素ガス冷却用熱交換器30Cを備えて構成された水素ガス給気システム100では、水素ガス冷却用熱交換器30における貫通孔Hia4からブラインを導入し、かつ貫通孔Hoa4からブラインを排出した動作に代えて、水素ガス冷却用熱交換器30Cにおける貫通孔Hia32からブラインを導入し、かつ貫通孔Hoa32からブラインを排出する動作となる点を除き、水素ガス冷却用熱交換器30を備えた水素ガス給気システム100における冷却処理と同様に水素ガスが冷却される。したがって、ベースプレート44に配設した接続具にブライン配管13c,13dを接続した水素ガス冷却用熱交換器30を備えた水素ガス給気システム100と同様にして、ブラインヘッダー32,32の貫通孔Hia32,Hoa32にブライン配管13c,13dを接続する構成を採用した水素ガス冷却用熱交換器30Cにおいても、水素ガス冷却用熱交換器30と同様の効果を奏することができる。   In the hydrogen gas supply system 100 including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C, the brine was introduced from the through-hole Hia4 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, and the brine was discharged from the through-hole Hoa4. Instead of the operation, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 was provided except that the brine was introduced from the through hole Hia32 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C and the brine was discharged from the through hole Hoa32. The hydrogen gas is cooled similarly to the cooling process in the hydrogen gas supply system 100. Therefore, the through holes Hia32 of the brine headers 32, 32 are provided in the same manner as the hydrogen gas supply system 100 including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 in which the brine pipes 13c, 13d are connected to the connectors provided on the base plate 44. , Hoa 32 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 30C adopting a configuration in which the brine pipes 13c and 13d are connected can also provide the same effect as the hydrogen gas cooling heat exchanger 30.

なお、図示および詳細な説明については省略するが、水素ガス冷却用熱交換器30〜30Cにおける「水素ガス配管を接続するための接続具」のような「ベースプレートに取り付ける接続具」に代えて、「水素ガス配管を接続可能な水素ガスヘッダー」を水素ガス冷却用熱交換器30Cにおけるブラインヘッダー32,32のように「本体部」の側方に取り付けて水素ガスを導入/排出させる構成を採用することもできる。   In addition, although illustration and a detailed description are omitted, instead of the “connector attached to the base plate” such as the “connector for connecting the hydrogen gas pipe” in the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 to 30C, A configuration is adopted in which a “hydrogen gas header to which a hydrogen gas pipe can be connected” is attached to the side of the “main body” like the brine headers 32, 32 in the heat exchanger 30C for cooling hydrogen gas to introduce / discharge hydrogen gas. You can also.

また、別個独立して設けられたN1=2個の溝形成領域A3を有する水素ガスプレート43,43a,43cを備えた水素ガス冷却用熱交換器30,30A,30Cの構成を例に挙げて説明したが、N1=3個以上の「第1の溝形成領域」を有する「第1の板体」を備えて「プレート式熱交換器」を構成することもできる(図示せず)。さらに、別個独立して設けられたN2=2個の溝形成領域A2を有するブラインプレート42aを備えた水素ガス冷却用熱交換器30Aの構成を例に挙げて説明したが、N2=3個以上の「第2の溝形成領域」を有する「第2の板体」を備えて「プレート式熱交換器」を構成することもできる(図示せず)。この場合、N1個の「第1の溝形成領域」の数、およびN2個の「第2の溝形成領域」の数をそれぞれ複数とする構成において、「第1の溝形成領域」の数、および「第2の溝形成領域」の数を異なる数とすることもできる。   In addition, the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30, 30A, and 30C including the hydrogen gas plates 43, 43a, and 43c having N1 = 2 groove forming regions A3 provided separately and independently will be described as an example. As described above, the “plate-type heat exchanger” may be configured by including the “first plate” having N1 = 3 or more “first groove forming regions” (not shown). Furthermore, the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A including the brine plate 42a having N2 = 2 groove forming areas A2 provided separately and independently is described as an example, but N2 = 3 or more. The "plate heat exchanger" can be configured by including a "second plate" having the "second groove forming region" (not shown). In this case, in a configuration in which the number of N1 “first groove forming regions” and the number of N2 “second groove forming regions” are respectively plural, the number of “first groove forming regions” Alternatively, the number of “second groove forming regions” may be different.

なお、一方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスを冷却するためのブライン、および他方の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスを冷却するためのブラインを同時に並行して通過させるブライン通過用溝を備えた水素ガス冷却用熱交換器30のような「プレート式熱交換器」においては、単一の「第2の溝形成領域」を有するように「第2の板体」を形成することもできる(図示せず)。   It should be noted that brine for cooling the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in one groove forming area A3 and cooling the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in the other groove forming area A3. In a “plate-type heat exchanger” such as a hydrogen gas cooling heat exchanger 30 having a brine passage groove through which brine is passed simultaneously in parallel, a single “second groove forming region” is used. The “second plate body” may be formed so as to have (not shown).

また、L=2個の積層体40a,40bを備えた水素ガス冷却用熱交換器30Bの構成を例に挙げて説明したが、L=3個以上の「積層体」を備えて「プレート式熱交換器」を構成することもできる(図示せず)。このような構成を採用する場合にも、隣接する「積層体」の間に「第3の板体」を挟み込んだ構成を採用することで、前述の水素ガス冷却用熱交換器30Bと同様の効果を奏することができる。   In addition, the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30B including L = 2 laminated bodies 40a and 40b has been described as an example. However, the plate type including L = 3 or more laminated bodies is described. A "heat exchanger" can also be configured (not shown). Even when such a configuration is adopted, by adopting a configuration in which the “third plate” is sandwiched between adjacent “laminations”, the same configuration as the above-described hydrogen gas cooling heat exchanger 30B is adopted. The effect can be achieved.

さらに、1個の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスを1個の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインと熱交換させて水素ガスを冷却する構成の水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cの構成を例に挙げて説明したが、例えば、いずれかの溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスに関して、その水素ガス通過用溝の上流側において1個の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインと熱交換させて水素ガスを予備冷却し、その水素ガス通過用溝の下流側において他の1個の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインと熱交換させて水素ガスを本冷却する構成、すなわち、1個の溝形成領域A3内の水素ガス通過用溝内を通過する水素ガスを複数個の溝形成領域A2内のブライン通過用溝内を通過するブラインと順次熱交換させて水素ガスを冷却する構成を採用することもできる(図示せず)。   Further, the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in one groove formation region A3 is heat-exchanged with the brine passing through the brine passage groove in one groove formation region A2 to cool the hydrogen gas. Although the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A to 30C having the configuration described above has been described as an example, for example, regarding the hydrogen gas passing through the hydrogen gas passage groove in any one of the groove formation regions A3, On the upstream side of the hydrogen gas passage groove, the hydrogen gas is pre-cooled by heat exchange with the brine passing through the brine passage groove in one groove forming area A2, and on the downstream side of the hydrogen gas passage groove. A configuration in which the hydrogen gas is completely cooled by heat exchange with the brine passing through the brine passage groove in another groove formation region A2, that is, in the hydrogen gas passage groove in one groove formation region A3 Hydrogen gas passing through Can also be several of brine and are sequentially heat exchanger passing through the brine passage for the groove of the groove forming region A2 to adopt a configuration for cooling the hydrogen gas (not shown).

また、拡散接合処理の完了後に「貫通孔」に取り付けた「バルブ」を開状態に移行させて「真空断熱室」内を真空引きし、その後に「バルブ」を閉状態に移行させることで「断熱部」を構成した例について説明したが、製造時のみならず、使用時(水素ガスの冷却時)にも、真空引きを継続して行ったり、定期的に真空引きを行ったりすることにより、真空度が高い状態、すなわち、断熱性が高い状態を長期に亘って維持することができる。   In addition, after the completion of the diffusion bonding process, the “valve” attached to the “through hole” is shifted to the open state, the inside of the “vacuum insulation chamber” is evacuated, and then the “valve” is shifted to the closed state. Although the example of configuring the "insulation section" was explained, not only during manufacturing, but also during use (when cooling hydrogen gas), by continuing to evacuate or periodically evacuating In addition, a state in which the degree of vacuum is high, that is, a state in which heat insulation is high, can be maintained for a long time.

また、前述の拡散接合時には、処理の開始に先立ち、接合対象の各「板体」を収容した処理室内を真空状態とする。したがって、「ベースプレート」等に「真空引き用の貫通孔」を設けず、拡散接合に先立って「真空断熱室」内(スリット内)が真空引きされた状態で各「板体」を拡散接合させることにより、「真空断熱室」内を真空状態として「断熱部」として機能させることもできる。   At the time of the above-described diffusion bonding, prior to the start of the processing, the processing chamber accommodating each “plate” to be bonded is evacuated. Therefore, the "base plate" or the like is not provided with "through holes for evacuation", and the respective "plates" are diffusion-bonded in a state where the inside of the "vacuum insulation chamber" (in the slit) is evacuated prior to diffusion bonding. Thereby, the inside of the “vacuum heat insulating chamber” can be made to function as a “heat insulating part” by making it a vacuum state.

また、断熱部形成領域A4内に形成された真空断熱室Rs内を真空状態とすることで隣接する溝形成領域A3,A3間や隣接する溝形成領域A2,A2間を断熱する構成の水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cを例に挙げて説明したが、「第1の板体」や「第2の板体」の構成材料よりも熱伝導率が十分に低い各種の材料(気体、液体または固体)を断熱部形成領域A4における真空断熱室Rsに相当する部位に充填して、隣接する両「第1の溝形成領域」間や隣接する両「第2の溝形成領域」間を断熱する構成を採用することもできる。この場合、真空断熱室Rsに相当する部位に充填する固体の材料としては、ジルコニア等を含む低熱伝導性セラミックスなどを採用することができる。   Further, a hydrogen gas having a configuration in which a vacuum is formed in the vacuum heat insulating chamber Rs formed in the heat insulating portion forming region A4 to insulate between the adjacent groove forming regions A3 and A3 and between the adjacent groove forming regions A2 and A2. Although the cooling heat exchangers 30 and 30A to 30C have been described as examples, various materials having sufficiently lower thermal conductivity than the constituent materials of the “first plate” and the “second plate” ( (A gas, a liquid, or a solid) is filled in a portion corresponding to the vacuum heat-insulating chamber Rs in the heat-insulating portion forming region A4, and between adjacent two “first groove-forming regions” or both adjacent “second groove-forming regions”. A configuration that insulates the space may be adopted. In this case, a low thermal conductive ceramic containing zirconia or the like can be used as a solid material to be filled in a portion corresponding to the vacuum insulation chamber Rs.

さらに、複数枚の「第1の板体」と複数枚の「第2の板体」とを備えて構成した水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cの例について説明したが、1枚の「第1の板体」と複数枚の「第2の板体」とを備えて「プレート式熱交換器」を構成したり、複数枚の「第1の板体」と1枚の「第2の板体」とを備えて「プレート式熱交換器」を構成したり、1枚の「第1の板体」と1枚の「第2の板体」とを備えて「プレート式熱交換器」を構成したりすることもできる(いずれも図示せず)。   Furthermore, the example of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A to 30C configured with a plurality of “first plate bodies” and a plurality of “second plate bodies” has been described. And a plurality of "second plate members" to constitute a "plate-type heat exchanger", or a plurality of "first plate members" and one " A “plate type heat exchanger” including the “second plate” and a “plate type” including one “first plate” and one “second plate”. A heat exchanger "(both not shown).

また、「第1の板体」および「第2の板体」が直接接するように積層されて本体部31,31a〜31cが形成された水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cの構成を例に挙げて説明したが、出願人が開示している熱交換器のように、「第1の板体(水素ガス通過溝用板)」と「第2の板体(ブライン通過溝用板)」の間に「仕切板」等の「任意の機能を有する板体」を挟み込んで「本体部」を構成することもできる(図示せず)。   Further, the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30, 30A to 30C in which the "first plate" and the "second plate" are stacked so as to be in direct contact with each other to form the main bodies 31, 31a to 31c. As an example, as described in the heat exchanger disclosed by the applicant, the “first plate (plate for hydrogen gas passage groove)” and the “second plate (plate for brine passage groove) The “body” may be configured by sandwiching “a plate having an arbitrary function” such as a “partition plate” between the “plates” (not shown).

また、「一元冷凍回路」の一例である冷凍回路11によって「冷却用流体」の一例であるブラインを冷却する構成の水素ガス冷却装置1において使用する水素ガス冷却用熱交換器30を例に挙げて説明したが、第1の冷凍回路(高温側冷凍回路)の蒸発器によって第2の冷凍回路(低温側冷凍回路)の凝縮器を冷却することで第2の冷凍回路の凝縮器において十分な量の冷媒を短時間で凝縮させると共に、第2の冷凍回路の蒸発器によって「冷却用流体」を冷却することで、水素ガスの冷却に適した十分に低い温度まで「冷却用流体」の温度を低下させ得る「二元冷凍回路」を備えた「水素ガス冷却装置」(図示せず)において使用する「プレート式熱交換器」としての水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cなどを使用することができる。   The hydrogen gas cooling heat exchanger 30 used in the hydrogen gas cooling device 1 configured to cool the brine, which is an example of the “cooling fluid,” by the refrigeration circuit 11 that is an example of the “one-way refrigeration circuit”, is taken as an example. As described above, the condenser of the second refrigeration circuit (the low-temperature refrigeration circuit) is cooled by the evaporator of the first refrigeration circuit (the high-temperature refrigeration circuit), so that the condenser of the second refrigeration circuit can be sufficiently cooled. The amount of the refrigerant is condensed in a short time, and the "cooling fluid" is cooled by the evaporator of the second refrigeration circuit, thereby reducing the temperature of the "cooling fluid" to a sufficiently low temperature suitable for cooling hydrogen gas. A hydrogen gas cooling heat exchanger 30, 30A-30C as a "plate heat exchanger" used in a "hydrogen gas cooling device" (not shown) provided with a "binary refrigeration circuit" capable of reducing Can be used That.

さらに、「冷却用流体」の一例であるブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却する水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cの構成を例に挙げて説明したが、「冷却用流体」として、冷凍回路11等の冷媒(フロンガス等)を使用して水素ガスを冷却する冷却方式(いわゆる冷媒直冷式の冷却方式)において使用可能に「プレート式熱交換器」を製造する際にも、上記の水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cと同様の構成を採用することができる。加えて、「被冷却流体」としての水素ガス以外の任意の流体(液体または気体)を冷却可能に「プレート式熱交換器」を製造する際にも、上記の水素ガス冷却用熱交換器30,30A〜30Cと同様の構成を採用することができる。   Furthermore, the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A to 30C for cooling hydrogen gas by heat exchange with brine, which is an example of the “cooling fluid”, has been described as an example. When manufacturing a “plate-type heat exchanger” so that it can be used in a cooling method (a so-called refrigerant direct cooling type cooling method) in which hydrogen gas is cooled using a refrigerant (such as Freon gas) of the refrigeration circuit 11 or the like. The same configuration as the above-described hydrogen gas cooling heat exchangers 30, 30A to 30C can be adopted. In addition, when manufacturing the “plate heat exchanger” so as to be able to cool any fluid (liquid or gas) other than hydrogen gas as the “fluid to be cooled”, the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is used. , 30A to 30C can be employed.

100 水素ガス給気システム
1 水素ガス冷却装置
2 ガスタンク
3 ディスペンサー
3a 制御弁
4a,4b1,4b2,4c1,4c2 水素ガス配管
11 冷凍回路
12 ブラインタンク
13a〜13d ブライン配管
14a,14b 液送ポンプ
15 制御部
16 流量調整弁
30,30A〜30C 水素ガス冷却用熱交換器
31,31a〜31c 本体部
32 ブラインヘッダー
32a 凹部
40a,40b 積層体
41,41b,44,44a〜44c ベースプレート
42,42a〜42c ブラインプレート
43,43a〜43c 水素ガスプレート
45,46 断熱プレート
45a 凹部
45b 凸部
A1,A5 接合領域
A2 溝形成領域
A3 溝形成領域
A4 断熱部形成領域
Hia2〜Hia4,Hia21,Hia22,Hia31,Hia32,Hia41,Hia42 貫通孔
Hib2〜Hib4,Hib21,Hib22,Hib31,Hib32,Hib41,Hib42 貫通孔
Hoa2〜Hoa4,Hoa21,Hoa22,Hoa31,Hoa32,Hoa41,Hoa42 貫通孔
Hob3〜Hob4,Hob21,Hob22,Hob31,Hob32,Hob41,Hob42 貫通孔
Hc4,Hc5 貫通孔
Rs 真空断熱室
S2,S3 スリット
X1,X2 給気対象
Reference Signs List 100 hydrogen gas supply system 1 hydrogen gas cooling device 2 gas tank 3 dispenser 3a control valve 4a, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2 hydrogen gas pipe 11 refrigeration circuit 12 brine tank 13a to 13d brine pipe 14a, 14b liquid feed pump 15 control unit 16 Flow control valve 30, 30A-30C Heat exchanger for hydrogen gas cooling 31, 31a-31c Main body 32 Blind header 32a Recess 40a, 40b Stack 41, 41b, 44, 44a-44c Base plate 42, 42a-42c Brine plate 43, 43a to 43c Hydrogen gas plate 45, 46 Heat insulating plate 45a Concave part 45b Convex part A1, A5 Joining area A2 Groove forming area A3 Groove forming area A4 Heat insulating part forming area Hia2 to Hia4, Hia21, Hia22, Hia3 , Hia32, Hia41, Hia42 Through-holes Hib2 to Hib4, Hib21, Hib22, Hib31, Hib32, Hib41, Hib42 Through-holes Hoa2 to Hoa4, Hoa21, Hoa22, Hoa31, Hoa32, HoaHo, HoaHo42, HoaHo, HoaHo42, HoaHoBo Hob31, Hob32, Hob41, Hob42 Through hole Hc4, Hc5 Through hole Rs Vacuum insulation chamber S2, S3 Slit X1, X2 Air supply target

Claims (7)

被冷却流体の通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の溝形成領域を有する第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の溝形成領域を有する第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層された状態で当該各板体の接合面同士が接合され、前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と、前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該被冷却流体を冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、
前記第1の板体は、別個独立して設けられたN1個(N1は、2以上の自然数)の前記第1の溝形成領域を有して当該各第1の溝形成領域内の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体同士を混合させずに前記冷却用流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する前記第1の溝形成領域の間に一方の当該第1の溝形成領域内の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と他方の当該第1の溝形成領域内の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体とを断熱する第1の断熱部が形成された第1の断熱領域が設けられているプレート式熱交換器。
A first plate body having a first groove forming region in which a first fluid passage groove through which a cooling fluid can pass is formed, and a second fluid passage groove through which a cooling fluid can pass. In a state where a plurality of plate members including at least the second plate member having the formed second groove forming region are stacked in a predetermined stacking order, the bonding surfaces of the plate members are joined to each other, A plate heat configured to be able to cool the cooling fluid by heat exchange between the cooling fluid passing through the first fluid passage groove and the cooling fluid passing through the second fluid passage groove. An exchanger,
The first plate body has N1 (N1 is a natural number of 2 or more) first groove formation regions provided separately and independently, and the first plate member includes N1 (N1 is a natural number not less than 2) first grooves in each of the first groove formation regions. The cooling fluid is configured to be able to exchange heat with the cooling fluid without mixing the fluids to be cooled passing through the first fluid passage groove, and one of the first grooves is formed between adjacent first groove forming regions. The cooling target fluid passing through the first fluid passage groove in the groove forming region and the cooling target fluid passing through the other first fluid passage groove in the other first groove forming region. A plate heat exchanger provided with a first heat insulating region in which a first heat insulating portion for heat insulation is formed.
前記第2の板体は、別個独立して設けられたN2個(N2は、2以上の自然数)の前記第2の溝形成領域を有して当該各第2の溝形成領域内の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体同士を混合させずに前記被冷却流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する前記第2の溝形成領域の間に一方の当該第2の溝形成領域内の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体と他方の当該第2の溝形成領域内の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体とを断熱する第2の断熱部が形成された第2の断熱領域が設けられている請求項1記載のプレート式熱交換器。   The second plate body has N2 (N2 is a natural number of 2 or more) second groove forming regions provided separately and independently, and the second plate member has the second groove member in each of the second groove forming regions. The cooling fluid passing through the second fluid passage groove is configured to be able to exchange heat with the fluid to be cooled without being mixed with each other, and one of the second grooves is provided between the adjacent second groove forming regions. Of the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the groove forming region of the other and the cooling fluid passing through the second fluid passage groove in the other second groove forming region. The plate heat exchanger according to claim 1, further comprising a second heat insulating region in which a second heat insulating portion for heat insulation is formed. 前記第1の板体が、前記N1個の前記第1の溝形成領域としてのN個の当該第1の溝形成領域を備え、かつ前記第2の板体が、前記N2個の前記第2の溝形成領域としての前記N個の当該第2の溝形成領域を備えると共に、M個目(Mは、2以上N以下の各自然数)の前記第1の溝形成領域とM個目の前記第2の溝形成領域とが前記各板体の積層方向で重なるように前記第1の板体および前記第2の板体が積層されている請求項1または2記載のプレート式熱交換器。   The first plate member includes N first groove forming regions as the N1 first groove forming regions, and the second plate member includes the N2 second groove forming regions. And the M-th (M is a natural number not less than 2 and not more than N) first groove-forming region and the M-th groove-forming region. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein the first plate and the second plate are stacked such that the second groove forming region overlaps with the respective plates in the stacking direction. 被冷却流体の通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層された状態で当該各板体の接合面同士が接合され、前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と、前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該被冷却流体を冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、
前記第1の板体および前記第2の板体を少なくとも含む前記各板体が積層された積層体をL個(Lは、2以上の自然数)備えて当該各積層体における前記第1の板体の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体同士を混合させずに前記冷却用流体と熱交換可能に構成されると共に、隣接する前記積層体の間に一方の当該積層体における前記第1の板体の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体と他方の当該積層体における前記第1の板体の前記第1の流体通過用溝を通過する前記被冷却流体とを断熱する断熱部を構成する第3の板体が挟み込まれているプレート式熱交換器。
A first plate having a first fluid passage groove formed therein through which a fluid to be cooled can pass, and a second plate having a second fluid passage groove formed therein through which a cooling fluid can pass. And a plurality of plate bodies including at least the plate body are joined in a predetermined stacking order, the joining surfaces of the plate bodies are joined together, and the cooling fluid passing through the first fluid passage groove, A plate heat exchanger configured to be able to cool the fluid to be cooled by heat exchange with the cooling fluid passing through the second fluid passage groove,
L (L is a natural number of 2 or more) laminated bodies each including at least the first plate body and the second plate body are laminated, and the first plate in each laminated body is provided. The cooling fluid is configured to be heat-exchangeable with the cooling fluid without mixing the cooling fluids passing through the first fluid passage groove of the body, and one of the laminates is provided between adjacent laminates. The fluid to be cooled passing through the first fluid passage groove of the first plate body and the fluid to be passed through the first fluid passage groove of the first plate body in the other of the laminates A plate heat exchanger in which a third plate that constitutes a heat insulating portion that insulates a cooling fluid is interposed.
前記各積層体における前記第2の板体の前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体同士を混合させずに前記被冷却流体と熱交換可能に構成されている請求項4記載のプレート式熱交換器。   The heat exchange with the fluid to be cooled is performed without mixing the cooling fluids passing through the second fluid passage grooves of the second plate body in each of the laminates. Plate heat exchanger. 前記各積層体は、複数の前記第1の板体および複数の前記第2の板体を含む前記各板体が積層されてそれぞれ構成されている請求項4または5記載のプレート式熱交換器。   The plate heat exchanger according to claim 4, wherein each of the stacked bodies is configured by stacking the respective plate bodies including a plurality of the first plate bodies and a plurality of the second plate bodies. . 前記被冷却流体としての水素ガスを冷却可能に構成されている請求項1から6のいずれかに記載のプレート式熱交換器。   The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein the plate heat exchanger is configured to be capable of cooling hydrogen gas as the fluid to be cooled.
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