JP2020063870A - Plate type heat exchanger - Google Patents

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Abstract

To provide a plate type heat exchanger in which each plate body is preferably joined.SOLUTION: In a hydrogen gas cooling heat exchanger 30, while plurality of plate bodies 41 to 44 which includes a brine plate 42 having a groove forming area A2c formed with a brine passing groove enabling the passing of a brine, and a hydrogen gas plate 43 having a groove forming area A3c formed with a hydrogen gas passing groove enabling the passing of hydrogen gas, is laminated in a predetermined lamination order, joint surfaces of the plate bodies 41 to 44 are joined, and the hydrogen gas can be cooled by heat exchange between the hydrogen gas and the brine. On the brine plate 42, the groove forming area A2c is defined while avoiding a center part area A2a, and a through-hole H2 is formed in the center part area A2a. On the hydrogen gas plate 43, the groove forming area A3c is defined while avoiding the center part area A3a, and a through-hole H3 is formed in the center part area A3a.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 exchanging heat with a cooling fluid.

この種のプレート式熱交換器として、水素ガスを燃料とする車両に供給される水素を冷却する熱交換器の発明が下記の特許文献に開示されている。この熱交換器は、水素ステーションの蓄圧器に貯留されている水素ガスを水素自動車の燃料タンク(ガスタンク)に充填する水素充填装置内に配設されて、蓄圧器から燃料タンク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ている。   As a plate heat exchanger of this type, the invention of a heat exchanger that cools hydrogen supplied to a vehicle using hydrogen gas as a fuel is disclosed in the following patent documents. This heat exchanger is installed in the hydrogen filling device that fills the hydrogen gas stored in the accumulator of the hydrogen station into the fuel tank (gas tank) of the hydrogen automobile, and moves from the accumulator to the fuel tank. The hydrogen gas is cooled by heat exchange with brine.

具体的には、この熱交換器は、プレート式熱交換器であって、ブラインを通過させる溝(以下、「ブライン通過溝」ともいう)、および水素ガスを通過させる溝(以下、「水素ガス通過溝」ともいう)がエッチング処理によって形成された複数の金属板が積層された積層体を備えて構成されている。この場合、上記の各金属板は、ステンレス鋼によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。また、各金属板には、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円形の孔部(貫通孔)がそれぞれ形成されている。この熱交換器は、各金属板を予め規定された積層順序で積層した状態で各板体の接合面同士を拡散接合させることで一体化されている。   Specifically, this heat exchanger is a plate heat exchanger, and has a groove for passing brine (hereinafter, also referred to as “brine passage groove”) and a groove for passing hydrogen gas (hereinafter, “hydrogen gas”). It is also configured to include a laminated body in which a plurality of metal plates in which a passage groove) is formed by an etching process are laminated. In this case, each of the above metal plates is formed of stainless steel into a rectangular shape in plan view. Further, each metal plate is formed with a circular hole portion (through hole) for introducing hydrogen gas into the hydrogen gas passage groove and for discharging hydrogen gas from the hydrogen gas passage groove, respectively. . This heat exchanger is integrated by diffusing and joining the joining surfaces of the plate bodies in a state where the metal plates are stacked in a predetermined stacking order.

特開2015−105760号公報(第7−12頁、第1−12図)Japanese Patent Laid-Open No. 2015-105760 (pages 7-12, 1-12)

ところが、上記特許文献に開示されている熱交換器には、以下のような解決すべき課題が存在する。具体的には、上記特許文献に開示の熱交換器では、予め規定された順序で積層された複数の金属板が拡散接合によって接合されて一体化されている。   However, the heat exchangers disclosed in the above patent documents have the following problems to be solved. Specifically, in the heat exchanger disclosed in the above patent document, a plurality of metal plates laminated in a predetermined order are joined and integrated by diffusion joining.

この場合、金属板などの板体の拡散接合時には、接合対象の板体を板厚方向で加圧しつつ加熱することで各板体の接合面同士が接合される。また、拡散接合によって各板体を接合してプレート式の熱交換器(積層体)を製造する際には、接合処理時に加えられる熱によって各板体が熱膨張する。この際に、各板体が板厚方向で加圧された状態で加熱されるため、各板体は、板厚方向で膨張することができないが、外縁部については、板面に沿って外向きに膨らむようにして膨張する(変形する)ことができる。しかしながら、各板体の中央部については、その周囲に板体の構成物が存在することで板面に沿って大きく膨らむことができない。このため、接合処理時には、各板体の中央部に生じる熱応力が外縁部に生じる熱応力よりも大きくなる傾向がある。   In this case, at the time of diffusion bonding of plates such as metal plates, the plates to be bonded are heated while being pressed in the plate thickness direction to bond the bonding surfaces of the plates. Further, when the plate bodies are joined by diffusion joining to manufacture a plate-type heat exchanger (laminate), the respective plates are thermally expanded by the heat applied during the joining process. At this time, since each plate is heated while being pressed in the plate thickness direction, each plate cannot expand in the plate thickness direction. It can be expanded (deformed) so as to expand in the direction. However, the central portion of each plate body cannot be greatly expanded along the plate surface due to the presence of the plate body components around the center portion. Therefore, during the joining process, the thermal stress generated in the central portion of each plate body tends to be larger than the thermal stress generated in the outer edge portion.

したがって、上記特許文献に開示の熱交換器の構成では、例えば、熱交換効率の向上を目的として各金属板を大形化したとき(広い板体で構成したとき)に、それらの接合処理に際して各板体の中央部に生じる熱応力が大きくなり、各板面の中央部に大きな歪みが生じる結果、各板体における中央部の接合が不完全な状態となるおそれがある。この場合、接合が不完全な状態となったときには、各板体の板厚方向での熱伝導率が低下するため、熱交換器の中央部においてブラインと水素ガスとの熱交換効率が低下する。また、不完全な状態が著しいときには、各板体に剥がれ(熱交換器の破損)が生じるおそれもある。   Therefore, in the configuration of the heat exchanger disclosed in the above patent document, for example, when each metal plate is made large in size for the purpose of improving heat exchange efficiency (when configured with a wide plate body), when joining them The thermal stress generated in the central portion of each plate body becomes large and a large strain is generated in the central portion of each plate surface, and as a result, the joining of the central portion of each plate body may be incomplete. In this case, when the joining is incomplete, the thermal conductivity in the plate thickness direction of each plate decreases, so the heat exchange efficiency between the brine and hydrogen gas decreases in the central part of the heat exchanger. . Further, when the incomplete state is remarkable, the plates may be peeled off (damage to the heat exchanger).

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、各板体が好適に接合された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 to solve the above problems, and a main object of the present invention is to provide a plate heat exchanger in which the respective plate bodies are preferably joined.

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1または複数の第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1または複数の第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の板体には、平面視における中央部に規定された第1の中央部領域を避けて前記第1の溝形成領域が規定されると共に、当該第1の中央部領域内に少なくとも1つの第1の貫通孔が形成され、前記第2の板体には、平面視における中央部に規定された第2の中央部領域を避けて前記第2の溝形成領域が規定されると共に、当該第2の中央部領域内に少なくとも1つの第2の貫通孔が形成されている。   In order to achieve the above object, the plate heat exchanger according to claim 1 has one or a plurality of first groove forming regions having a first fluid passage groove through which a fluid to be cooled can pass. A plurality of plates including at least a first plate body and one or a plurality of second plate bodies having a second groove forming region in which a second fluid passage groove through which a cooling fluid can pass is formed. In the state where the bodies are stacked in a predetermined stacking order, the joint surfaces of the respective plate bodies are joined to each other, and the fluid to be cooled that passes through the first fluid passage groove and the second fluid passage A plate heat exchanger configured to cool the fluid to be cooled by heat exchange with the cooling fluid passing through the groove, wherein the first plate body is defined in a central portion in a plan view. The first groove formation region is defined so as to avoid the first central region and At least one first through hole is formed in the first central region, and the second plate body is provided with the second central region defined in the central region in plan view while avoiding the second central region. The groove forming region is defined, and at least one second through hole is formed in the second central region.

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1の板体は、平面視矩形状に形成され、当該第1の板体には、平面視における角部に規定された4つの第1の角部領域を避けて前記第1の溝形成領域が規定されると共に、当該各第1の角部領域内に少なくとも1つの前記第1の貫通孔がそれぞれ形成され、前記第2の板体は、平面視矩形状に形成され、当該第2の板体には、平面視における角部に規定された4つの第2の角部領域を避けて前記第2の溝形成領域が規定されると共に、当該各第2の角部領域内に少なくとも1つの前記第2の貫通孔がそれぞれ形成されている。   The plate heat exchanger according to claim 2 is the plate heat exchanger according to claim 1, wherein the first plate body is formed in a rectangular shape in plan view, and the first plate body has a flat surface. The first groove forming region is defined so as to avoid the four first corner regions defined in the corners in the view, and at least one of the first penetrating regions is provided in each of the first corner regions. Each of the holes is formed, the second plate body is formed in a rectangular shape in plan view, and the second plate body avoids the four second corner regions defined by the corners in plan view. And the second groove forming region is defined, and at least one second through hole is formed in each of the second corner regions.

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の貫通孔が丸孔で構成されると共に、前記第2の貫通孔が丸孔で構成されている。   The plate heat exchanger according to claim 3 is the plate heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the first through hole is a round hole and the second through hole is a round hole. It is composed of.

請求項4記載のプレート式熱交換器は、請求項1から3のいずれかに記載のプレート式熱交換器において、前記複数の板体として、材質および形状が互いに等しく形成された複数の前記第1の板体と、材質および形状が互いに等しく形成された複数の前記第2の板体とを備えて構成されている。   A plate heat exchanger according to claim 4 is the plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of plate bodies are made of the same material and have the same shape. One plate body and a plurality of the second plate bodies formed of the same material and have the same shape.

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、前記各第1の板体には、外縁部を板面方向で凹ませた第1の切欠き部、および板面の当該外縁部を板厚方向で凹ませた第1の凹部の少なくとも一方がそれぞれ形成され、前記各第2の板体には、前記各第1の板体における前記少なくとも一方に対して前記各板体の積層方向で少なくとも一部が重ならないように、外縁部を板面方向で凹ませた第2の切欠き部、および板面の当該外縁部を板厚方向で凹ませた第2の凹部の少なくとも一方がそれぞれ形成されている。   The plate heat exchanger according to claim 5 is the plate heat exchanger according to claim 4, wherein each of the first plate bodies has a first notch portion in which an outer edge portion is recessed in the plate surface direction. , And at least one of first recesses in which the outer edge of the plate surface is recessed in the plate thickness direction is formed, and in each of the second plate bodies, in at least one of the first plate bodies. On the other hand, the second cutout portion in which the outer edge portion is recessed in the plate surface direction and the outer edge portion in the plate surface are recessed in the plate thickness direction so that at least some of the plate members do not overlap in the stacking direction. At least one of the second recesses is formed.

請求項6記載のプレート式熱交換器は、請求項1から5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。   A plate heat exchanger according to a sixth aspect is the plate heat exchanger according to any one of the first to fifth aspects, wherein the hydrogen gas as the fluid to be cooled can 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1または複数の第1の板体に、平面視における中央部に規定された第1の中央部領域を避けて第1の溝形成領域が規定されると共に、第1の中央部領域内に少なくとも1つの第1の貫通孔が形成され、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1または複数の第2の板体に、平面視における中央部に規定された第2の中央部領域を避けて第2の溝形成領域が規定されると共に、第2の中央部領域内に少なくとも1つの第2の貫通孔が形成されている。   In the plate heat exchanger according to claim 1, one or a plurality of first plate bodies having a first groove forming region in which a first fluid passage groove capable of passing a fluid to be cooled is formed, A first groove forming region is defined while avoiding a first central region defined in the central part in plan view, and at least one first through hole is formed in the first central region, One or a plurality of second plate bodies having a second groove forming region in which a second fluid passage groove capable of passing a cooling fluid is formed, and the second plate body is defined in the central portion in a plan view. The second groove formation region is defined so as to avoid the central region, and at least one second through hole is formed in the second central region.

したがって、請求項1記載のプレート式熱交換器では、各板体の接合処理時に各板体が加熱されて熱膨張する際に、第1の板体における第1の中央部領域および第2の板体における第2の中央部領域において、第1の貫通孔および第2の貫通孔の中心に向かって膨らむような(各貫通孔が小径化するような)変形が生じるため、第1の板体および第2の板体の両中央部領域に大きな熱応力が生じた状態となるのが回避される。このため、接合処理中に第1の板体および第2の板体の両中央部領域に大きな歪みが生じることがないため、各板体の中央部領域を確実に接合することができる。これにより、各板体の中央部領域に剥がれが生じるのを好適に回避できるだけでなく、各板体間の中央部領域における熱伝導率が向上することで、中央部領域の近傍における冷却用流体と被冷却流体との熱交換効率、すなわち、被冷却流体の冷却効率を十分に向上させることができる。   Therefore, in the plate heat exchanger according to claim 1, when the plates are heated and thermally expanded during the bonding process of the plates, the first central region and the second region of the first plate are provided. In the second central region of the plate body, a deformation occurs such that it expands toward the center of the first through hole and the second through hole (the diameter of each through hole is reduced), so that the first plate It is avoided that large thermal stress is generated in both central regions of the body and the second plate body. For this reason, during the joining process, no large distortion occurs in both central regions of the first plate body and the second plate body, so that the central region of each plate body can be reliably joined. Accordingly, not only peeling in the central region of each plate body can be preferably avoided, but the thermal conductivity in the central region between each plate body is improved, so that the cooling fluid in the vicinity of the central region can be improved. It is possible to sufficiently improve the heat exchange efficiency between the cooled fluid and the cooled fluid, that is, the cooling efficiency of the cooled fluid.

請求項2記載のプレート式熱交換器では、平面視矩形状に形成された第1の板体に、平面視における角部に規定された4つの第1の角部領域を避けて第1の溝形成領域が規定されると共に、各第1の角部領域内に少なくとも1つの第1の貫通孔がそれぞれ形成され、平面視矩形状に形成された第2の板体に、平面視における角部に規定された4つの第2の角部領域を避けて第2の溝形成領域が規定されると共に、各第2の角部領域内に少なくとも1つの第2の貫通孔がそれぞれ形成されている。   In the plate heat exchanger according to claim 2, the first plate member formed in a rectangular shape in plan view avoids the four first corner regions defined by the corners in plan view. A groove forming region is defined, at least one first through hole is formed in each first corner region, and a second plate body formed in a rectangular shape in plan view has a corner in plan view. A second groove forming region is defined so as to avoid the four second corner regions defined in the section, and at least one second through hole is formed in each second corner region. There is.

したがって、請求項2記載のプレート式熱交換器では、各板体の接合処理時に各板体が加熱されて熱膨張する際に、第1の板体における各第1の角部領域および第2の板体における各第2の角部領域において、第1の貫通孔および第2の貫通孔の中心に向かって膨らむような(各貫通孔が小径化するような)変形が生じるため、第1の板体および第2の板体の各角部領域に大きな熱応力が生じた状態となるのが回避される。このため、接合処理中に第1の板体および第2の板体において応力が集中し易い各角部領域に大きな歪みが生じることがないため、各板体の各角部領域を確実に接合することができる。これにより、各板体の各角部領域に剥がれが生じるのを好適に回避できるだけでなく、各板体間の各角部領域における熱伝導率が向上することで、各角部領域の近傍における冷却用流体と被冷却流体との熱交換効率、すなわち、被冷却流体の冷却効率を十分に向上させることができる。   Therefore, in the plate heat exchanger according to the second aspect, when the plate bodies are heated and thermally expanded during the joining process of the plate bodies, the first corner regions and the second corner regions of the first plate body are provided. In each of the second corner regions of the plate body, a deformation occurs such that it expands toward the center of the first through hole and the second through hole (the diameter of each through hole is reduced). It is avoided that a large thermal stress is generated in each corner area of the plate body and the second plate body. Therefore, during the bonding process, no large strain is generated in each corner area where stress is likely to concentrate in the first plate body and the second plate body, so that each corner area of each plate body is reliably bonded. can do. Accordingly, not only can the peeling-off in each corner area of each plate body be suitably avoided, but the thermal conductivity in each corner area between each plate body can be improved, so that in the vicinity of each corner area. It is possible to sufficiently improve the heat exchange efficiency between the cooling fluid and the cooled fluid, that is, the cooling efficiency of the cooled fluid.

請求項3記載のプレート式熱交換器によれば、第1の貫通孔を丸孔で構成すると共に、第2の貫通孔を丸孔で構成したことにより、第1の貫通孔および第2の貫通孔の口縁部に応力が集中し難くなるため、第1の板体や第2の板体の熱膨張時に第1の貫通孔および第2の貫通孔の口縁部にクラックが生じたり、不均一な変形が生じて良好な接合状態にならない事態を招くことなく、第1の貫通孔および第2の貫通孔の近傍を一層好適に接合することができる。また、第1の貫通孔や第2の貫通孔として角孔等を形成するのと比較して、これらの孔を均一かつ容易に形成することができるため、プレート式熱交換器の製造コストを十分に低減することができる。   According to the plate heat exchanger of claim 3, the first through hole is formed of a round hole, and the second through hole is formed of a round hole, so that the first through hole and the second through hole are formed. Since stress is less likely to concentrate at the rim of the through hole, cracks may occur at the rim of the first through hole and the second through hole during thermal expansion of the first plate and the second plate. Further, the vicinity of the first through hole and the second through hole can be more preferably joined without causing a situation in which a non-uniform deformation occurs and a good joined state is not obtained. Further, compared to forming a square hole or the like as the first through hole or the second through hole, since these holes can be formed uniformly and easily, the manufacturing cost of the plate heat exchanger can be reduced. It can be sufficiently reduced.

請求項4記載のプレート式熱交換器によれば、複数の板体として、材質および形状が互いに等しく形成された複数の第1の板体と、材質および形状が互いに等しく形成された複数の第2の板体とを備えて構成したことにより、材質および形状のいずれかが相違する複数種類の第1の板体を備えた構成や、材質および形状のいずれかが相違する複数種類の第2の板体を備えた構成と比較して、材質および形状を統一したことで、第1の板体の製作コストや第2の板体の製作コストを低減することができ、これにより、プレート式熱交換器の製造コストを十分に低減することができると共に、材質および形状が互いに等しいことで、接合処理時における各第1の板体の熱膨張の状態が互いに等しくなり、かつ接合処理時における各第2の板体の熱膨張の状態が互いに等しくなり、これらに生じる歪みの度合いや向きが一致した状態となるため、各板体を一層好適に接合することができる。   According to the plate heat exchanger of claim 4, as the plurality of plate bodies, a plurality of first plate bodies having the same material and shape are formed, and a plurality of first plate bodies having the same material and shape are formed. By including the second plate body, the configuration including a plurality of types of first plate bodies having different materials and shapes, and the plurality of second types having different materials and shapes Compared with the configuration including the plate body, the material cost and the shape of the first plate body and the second plate body can be reduced by unifying the material and the shape. The manufacturing cost of the heat exchanger can be sufficiently reduced, and the materials and the shapes are equal to each other, so that the thermal expansion states of the first plate bodies during the joining process are equal to each other, and at the time of the joining process. Heat of each second plate State Zhang are equal to each other, since the degree and direction of strain occurring in these is matched state, it is possible to more suitably joined to each plate member.

請求項5記載のプレート式熱交換器では、外縁部を板面方向で凹ませた第1の切欠き部、および板面の外縁部を板厚方向で凹ませた第1の凹部の少なくとも一方が各第1の板体にそれぞれ形成され、かつ各第1の板体における少なくとも一方に対して各板体の積層方向で少なくとも一部が重ならないように、外縁部を板面方向で凹ませた第2の切欠き部、および板面の外縁部を板厚方向で凹ませた第2の凹部の少なくとも一方が各第2の板体にそれぞれ形成されている。   In the plate heat exchanger according to claim 5, at least one of a first cutout portion having an outer edge portion recessed in the plate surface direction and a first recessed portion having an outer edge portion of the plate surface recessed in the plate thickness direction. Are formed in each of the first plate bodies, and the outer edge portion is recessed in the plate surface direction so that at least a part of each of the first plate bodies does not overlap in the stacking direction of each plate body. At least one of the second cutout portion and the second recessed portion in which the outer edge portion of the plate surface is recessed in the plate thickness direction is formed in each second plate body.

したがって、請求項5記載のプレート式熱交換器によれば、プレート式熱交換器の製造時における積層処理に際して、第1の板体および第2の板体の積層順序や積層の向きを誤ったときに、各切欠きおよび/または凹部の配列状態が不均一となるため、積層順序や積層の向きを誤ったことを作業者に対して確実かつ容易に認識させることができる。   Therefore, according to the plate heat exchanger of the fifth aspect, the stacking order and the stacking direction of the first plate body and the second plate body are erroneous in the stacking process at the time of manufacturing the plate heat exchanger. At this time, since the arrangement state of the notches and / or the recesses becomes uneven, it is possible for the operator to surely and easily recognize that the stacking order and the stacking direction are wrong.

請求項6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、冷却処理時に高圧の水素ガスが導入されるプレート式熱交換器において、各板体の剥がれに起因する水素ガスの漏出を好適に回避しつつ、各板体が好適に接合されて各板体間の熱伝導率が向上していることで、水素ガスを好適に冷却することができる。   According to the plate type heat exchanger of claim 6, since the hydrogen gas as the fluid to be cooled is configured to be cooled, each plate in the plate type heat exchanger into which high-pressure hydrogen gas is introduced during the cooling process. While suitably avoiding the leakage of hydrogen gas due to peeling of the body, the plate bodies are preferably joined and the thermal conductivity between the plate bodies is improved, so that the hydrogen gas is cooled appropriately. You can

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。It is a block diagram which shows the structure of the hydrogen gas supply system 100 which concerns on embodiment of this 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 appearance perspective view 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の内部構造について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the internal structure of the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas which concerns on embodiment of this 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。FIG. 3 is an exploded perspective view of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 according to the 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の外観斜視図である。It is an 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におけるブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the brine plate 42a and the hydrogen gas plate 43a in the heat exchanger 30A for hydrogen gas cooling which concerns on other embodiment of this 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。   An embodiment of a plate heat exchanger will be described below 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, the configuration of a hydrogen gas supply system 100 including a hydrogen gas cooling heat exchanger 30, which is an example of a “plate 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X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〜4c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 equipment for a hydrogen gas station that supplies hydrogen gas to a supply object X such as a hydrogen gas fuel cell vehicle, and includes a hydrogen gas cooling device 1, a gas tank 2, and a dispenser. 3 and the like. In addition, in order to facilitate understanding of the configuration and operation of the hydrogen gas supply system 100, only the hydrogen gas cooling device 1, the gas tank 2 and the dispenser 3 and the hydrogen gas pipes 4a to 4c are shown in FIG. Illustrations of the components are omitted.

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。   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 brine and supplying the cooled brine to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 to cool the hydrogen gas by heat exchange between the hydrogen gas and the brine, which is an example of the “fluid to be cooled”. It is configured to be able to.

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(熱媒液: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 unitary refrigeration circuit, which includes a compressor 21, a condenser 22, an expansion valve 23, and an evaporator 24, and as will be described later, freon (refrigerant) and brine (heat medium liquid: cooling fluid). The brine can be cooled by heat exchange with. The brine tank 12 is configured to store brine 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 example, the brine in the brine tank 12 is supplied to the evaporator 24 via the brine pipe 13a to be cooled and then guided to the brine tank 12 via the brine pipe 13b. As a result, a structure in which brine is circulated between the brine tank 12 and the evaporator 24 is adopted.

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 hydrogen gas cooling heat exchanger 30 to each other. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of the present example, the brine in the brine tank 12 is supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the brine pipe 13c to exchange heat with hydrogen, and then the brine pipe 13d. A configuration is adopted in which 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 via.

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 controller 15, and the liquid feed pump 14b cools the brine in the brine tank 12 with hydrogen gas under the control of the controller 15. It is pressure-fed toward the heat exchanger 30 for use. In this case, in the hydrogen gas cooling device 1 of the present example, the liquid feed pump 14a pressure-feeds the brine in the brine tank 12 to the evaporator 24, so that the brine in the evaporator 24 (brine cooled in the evaporator 24). Is guided to the brine tank 12, and the liquid feed pump 14b pressure-feeds 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 removed. The configuration guided by 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) to be cooled and then directly supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. In addition to cooling the hydrogen gas, the brine pipes 13d and 13c may be arranged so that the brine whose temperature has risen due to the cooling of the hydrogen gas is collected in the brine tank 12 (not shown). Further, when used in an environment in which there is no possibility of continuously cooling a large amount of hydrogen gas, that is, in an environment in which a large amount of brine does not have to be provided, the brine tank 12 is unnecessary and the refrigeration circuit 11 (evaporator) is eliminated. It is also possible to adopt a configuration in which brine is directly circulated between 24) and the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas (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 as a whole. Specifically, the control unit 15 controls the compressor 21 to perform compression of a sufficient and necessary amount of refrigerant for cooling the brine at the time of performing the brine cooling process of cooling the brine by the refrigeration circuit 11 (evaporator 24). At the same time, the expansion valve 23 is controlled to supply the evaporator 24 with a sufficient amount of refrigerant necessary 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。   In addition, the control unit 15 controls the liquid feed pump 14 a in parallel with the brine cooling process by the refrigeration circuit 11 to circulate the brine between the brine tank 12 and the evaporator 24, so that the brine in the brine tank 12 is cooled. 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, so that the brine is moved from the gas tank 2 toward the dispenser 3. The existing hydrogen gas is cooled by exchanging heat with the 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4bを介してディスペンサー3の制御弁3aに接続され、かつ水素ガス配管4cを介して給気対象Xに接続されると共に、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。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X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)まで冷却することが可能となっている。   On the other hand, the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas is connected to the control valve 3a of the dispenser 3 via the hydrogen gas pipe 4b, connected to the air supply target X via the hydrogen gas pipe 4c, and the brine pipe 13c. , 13d to the brine tank 12. In this case, in the hydrogen gas supply system 100 of this example, the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas is installed in the dispenser 3 as one of the components of the hydrogen gas cooling device 1, and the gas tank 2 to the control valve 3a. Cooling the hydrogen gas flowing toward the air supply target X through the heat exchanger to a predetermined temperature (for example, a temperature within a temperature range of −33 ° C. to −40 ° C.) by heat exchange with brine. Is possible.

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)これらの接合面同士が拡散接合によって接合されて一体化された本体部40と、本体部40にブライン配管13c,13dや水素ガス配管4b,4c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。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」に相当する。   As shown in FIGS. 2 to 4, the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas includes a brine plate 42 that is an example of a “second plate” and a hydrogen gas plate that is an example of a “first plate”. 43 is alternately laminated between the base plates 41 and 44 (an example of a “predetermined lamination order”), and these joint surfaces are joined together by diffusion joining to form a body portion 40, and a body portion 40. And a plurality of connectors (not shown) mounted on the base plate 44 so that the brine pipes 13c and 13d and the hydrogen gas pipes 4b and 4c can be connected. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, the base plate 41, the brine plate 42, the hydrogen gas plate 43, and the base plate 44 correspond to “plates”.

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、本明細書において参照する各図2〜6では、「プレート式熱交換器」の構成に関する理解を容易とするために、各板体の厚みを実際の厚みよりも厚く図示している。さらに、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が、これら断熱材やケーシング等の図示および説明を省略する。   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”. Moreover, in each of FIGS. 2 to 6 referred to in the present specification, the thickness of each plate is illustrated to be thicker than the actual thickness in order to facilitate understanding of the configuration of the “plate heat exchanger”. Further, in the actual hydrogen gas cooling heat exchanger 30, in order to avoid heat dissipation and heat absorption, the stacked body of each of the plate bodies 41 to 44 is covered with a heat insulating material or housed in a heat insulating casing. However, illustration and description of these heat insulating materials and casings are omitted.

ベースプレート41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。このベースプレート41には、図3,4に示すように、平面視における中央部(後述のブラインプレート42における中央部領域A2aや水素ガスプレート43の中央部領域A3aに対して各板体41〜44の積層方向で重なる部位)に中央部領域A1aが規定され、かつ平面視における4つの角部(後述のブラインプレート42における角部領域A2bや水素ガスプレート43の角部領域A3bに対して各板体41〜44の積層方向で重なる部位)に角部領域A1bがそれぞれ規定されている。また、ベースプレート41には、中央部領域A1aおよび各角部領域A1bの5つの領域に貫通孔H1がそれぞれ1つずつ形成されている。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の各貫通孔H1が丸孔で構成されている。   The base plates 41 are each formed of a metal plate such as stainless steel in a quadrangular shape in plan view. As shown in FIGS. 3 and 4, the base plate 41 includes central portions (planar portions A2a of a brine plate 42, which will be described later, and central portions A3a of the hydrogen gas plate 43) of the respective plate bodies 41 to 44 in plan view. Central region A1a is defined in a region where they overlap each other in the stacking direction), and each plate with respect to four corners in plan view (corner region A2b in the brine plate 42 described later and corner region A3b in the hydrogen gas plate 43). The corner area A1b is defined in each of the regions where the bodies 41 to 44 overlap in the stacking direction). Further, in the base plate 41, one through hole H1 is formed in each of the five areas of the central area A1a and the corner areas A1b. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, each through hole H1 of the base plate 41 is formed of a round hole.

ブラインプレート42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。このブラインプレート42には、図3,4に示すように、平面視における中央部に中央部領域A2a(「第2の中央部領域」の一例)が規定され、かつ平面視における4つの角部に角部領域A2b(「第2の角部領域」の一例)がそれぞれ規定されている。   The brine plates 42 are each formed of a metal plate such as stainless steel in a quadrangular shape in plan view. As shown in FIGS. 3 and 4, the brine plate 42 has a central region A2a (an example of a “second central region”) defined in the central region in plan view, and four corners in planar view. A corner area A2b (an example of a "second corner area") is defined in each.

また、ブラインプレート42には、上記の中央部領域A2aおよび各角部領域A2bを避けて溝形成領域A2c(「第2の溝形成領域」の一例)が規定されて、この溝形成領域A2c内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)が形成されている。なお、図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A2c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A2c内に並んで形成されている。   In addition, a groove forming area A2c (an example of a "second groove forming area") is defined in the brine plate 42 while avoiding the central area A2a and each corner area A2b, and within the groove forming area A2c. A brine passage groove (an example of a "second fluid passage groove") through which brine can pass is formed in the. Note that FIG. 4 illustrates a state in which one large groove (recess) is formed in the groove formation region A2c in order to facilitate understanding of the configuration of the brine plate 42, but in reality, A plurality of narrow-width brine passage grooves are formed side by side in the groove formation region A2c.

また、図4に示すように、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に向けて流動させられる水素ガスが通過可能な貫通孔Hi2a、および水素ガスプレート43から排出された水素ガスが通過可能な貫通孔Ho2aが形成されている。さらに、ブラインプレート42には、溝形成領域A2c内の各ブライン通過用溝に導入させるブラインが通過可能な貫通孔Hi2b、および各ブライン通過用溝から排出されたブラインが通過可能な貫通孔Ho2bが形成されている。   Further, as shown in FIG. 4, the brine plate 42 has through-holes Hi2a through which hydrogen gas that is made to flow toward the hydrogen gas plate 43 can pass, and hydrogen gas discharged from the hydrogen gas plate 43, as described later. Is formed with a through hole Ho2a through which the holes can pass. Further, the brine plate 42 has a through hole Hi2b through which the brine introduced into each brine passage groove in the groove formation region A2c can pass, and a through hole Ho2b through which the brine discharged from each brine passage groove can pass. Has been formed.

また、ブラインプレート42には、中央部領域A2aおよび各角部領域A2bの5つの領域に貫通孔H2(「第2の貫通孔」の一例)がそれぞれ1つずつ形成されている。この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、ブラインプレート42の各貫通孔H2が丸孔で構成されている。さらに、ブラインプレート42には、後述の水素ガスプレート43における切欠きN3に対して各板体41〜44の積層方向で少なくとも一部が重ならないように外縁部を板面方向で凹ませた切欠きN2(「第2の切欠き部」の一例)が形成されている(「第2の切欠き部および第2の凹部の少なくとも一方」として「第2の切欠き部」を備えた構成の例)。   Further, in the brine plate 42, one through hole H2 (an example of “second through hole”) is formed in each of the five areas of the central area A2a and each corner area A2b. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, each through hole H2 of the brine plate 42 is formed of a round hole. Further, the brine plate 42 has a cutout in which the outer edge portion is recessed in the plate surface direction so that at least a part of the cutout N3 in the hydrogen gas plate 43 described later does not overlap in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44. A notch N2 (an example of a "second notch portion") is formed (a "second notch portion" is provided as "at least one of the second notch portion and the second recess"). Example).

水素ガスプレート43は、上記のブラインプレート42と同様にして、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。この水素ガスプレート43には、図3,4に示すように、平面視における中央部に中央部領域A3a(「第1の中央部領域」の一例)が規定され、かつ平面視における4つの角部に角部領域A3b(「第1の角部領域」の一例)がそれぞれ規定されている。   The hydrogen gas plate 43 is formed of a metal plate such as stainless steel into a quadrangular shape in plan view, similarly to the brine plate 42 described above. As shown in FIGS. 3 and 4, the hydrogen gas plate 43 has a central area A3a (an example of “first central area”) defined in the central area in plan view and four corners in plan view. A corner area A3b (an example of "first corner area") is defined for each part.

また、水素ガスプレート43には、上記の中央部領域A3aおよび各角部領域A3bを避けて溝形成領域A3c(「第1の溝形成領域」の一例)が規定されて、この溝形成領域A3c内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)が形成されている。なお、図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A3c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A2c内に並んで形成されている。   Further, in the hydrogen gas plate 43, a groove forming area A3c (an example of "first groove forming area") is defined so as to avoid the central area A3a and the corner areas A3b, and the groove forming area A3c is defined. A hydrogen gas passage groove (an example of a “first fluid passage groove”) that allows passage of hydrogen gas is formed therein. Note that, in FIG. 4, in order to facilitate understanding of the configuration of the hydrogen gas plate 43, a state in which one large groove (recess) is formed in the groove formation region A3c is illustrated, but in reality, A plurality of narrow hydrogen gas passage grooves are formed side by side in the groove formation region A2c.

また、図4に示すように、水素ガスプレート43には、溝形成領域A3c内の各水素ガス通過用溝に導入させる水素ガスが通過可能な貫通孔Hi3a、および各水素ガス通過用溝から排出された水素ガスが通過可能な貫通孔Ho3aが形成されている。さらに、水素ガスプレート43には、ブラインプレート42に向けて流動させられるブラインが通過可能な貫通孔Hi3b、およびブラインプレート42から排出されたブラインが通過可能な貫通孔Ho3bが形成されている。   Further, as shown in FIG. 4, the hydrogen gas plate 43 has a through hole Hi3a through which hydrogen gas to be introduced into each hydrogen gas passage groove in the groove formation region A3c can pass, and is discharged from each hydrogen gas passage groove. A through hole Ho3a through which the generated hydrogen gas can pass is formed. Further, the hydrogen gas plate 43 is formed with a through hole Hi3b through which the brine flown toward the brine plate 42 can pass, and a through hole Ho3b through which the brine discharged from the brine plate 42 can pass.

また、水素ガスプレート43には、中央部領域A3aおよび各角部領域A3bの5つの領域に貫通孔H3(「第1の貫通孔」の一例)がそれぞれ1つずつ形成されている。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の各貫通孔H3が丸孔で構成されている。さらに、水素ガスプレート43には、上記のブラインプレート42における切欠きN2に対して各板体41〜44の積層方向で少なくとも一部が重ならないように外縁部を板面方向で凹ませた切欠きN3(「第1の切欠き部」の一例)が形成されている(「第1の切欠き部および第1の凹部の少なくとも一方」として「第1の切欠き部」を備えた構成の例)。   Further, in the hydrogen gas plate 43, one through hole H3 (an example of “first through hole”) is formed in each of the five regions, that is, the central region A3a and each corner region A3b. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, each through hole H3 of the hydrogen gas plate 43 is formed of a round hole. Further, the hydrogen gas plate 43 has a cutout in which the outer edge portion is recessed in the plate surface direction so that at least a part of the cutout N2 in the brine plate 42 does not overlap in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44. A notch N3 (an example of a "first notch portion") is formed (a "first notch portion" is provided as "at least one of the first notch portion and the first recess"). Example).

ベースプレート44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。このベースプレート44には、図2〜4に示すように、平面視における中央部(上記の中央部領域A1a〜A3aに対して各板体41〜44の積層方向で重なる部位)に中央部領域A4aが規定され、かつ平面視における4つの角部(上記の角部領域A1b〜A3bに対して各板体41〜44の積層方向で重なる部位)に角部領域A4bがそれぞれ規定されている(以下、各板体41〜44の中央部領域A1a〜A4aを総称して中央部領域Aaともいい、各板体41〜44の角部領域A1b〜A4bを総称して角部領域Abともいう)。また、ベースプレート44には、中央部領域A4aおよび各角部領域A4bの5つの領域に貫通孔H4がそれぞれ1つずつ形成されている。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44の各貫通孔H4が丸孔で構成されている。   The base plates 44 are each formed of a metal plate such as stainless steel into a rectangular shape in plan view. As shown in FIGS. 2 to 4, the base plate 44 has a central area A4a in a central area (a portion overlapping the central areas A1a to A3a in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44) in plan view. Is defined, and the corner areas A4b are defined in four corners in plan view (portions overlapping the corner areas A1b to A3b in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44) (hereinafter, referred to as “corner areas A4b”). The central areas A1a to A4a of the plate bodies 41 to 44 are collectively referred to as the central area Aa, and the corner area regions A1b to A4b of the plate bodies 41 to 44 are collectively referred to as the corner area Ab). Further, the base plate 44 is provided with one through hole H4 in each of the five regions, that is, the central region A4a and the corner regions A4b. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, each through hole H4 of the base plate 44 is formed as a round hole.

さらに、図2,4に示すように、ベースプレート44には、水素ガス配管4bを接続可能な接続具が取り付けられると共に、上記の貫通孔Hi2a,Hi3aに水素ガスを流入させるための貫通孔Hi4aと、水素ガス配管4cを接続可能な接続具が取り付けられると共に、上記の貫通孔Ho2a,Ho3aを通過させられた水素ガスを水素ガス配管4cに排出するための貫通孔Ho4aとが形成されている。また、ベースプレート44には、ブライン配管13cを接続可能な接続具が取り付けられると共に、上記の貫通孔Hi2b,Hi3bにブラインを流入させるための貫通孔Hi4bと、ブライン配管13dを接続可能な接続具が取り付けられると共に、上記の貫通孔Ho2b,Ho3bを通過させられたブラインをブライン配管13dに排出するための貫通孔Ho4bとが形成されている。   Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the base plate 44 is provided with a connecting tool capable of connecting the hydrogen gas pipe 4b, and a through hole Hi4a for allowing hydrogen gas to flow into the through holes Hi2a and Hi3a. A fitting for connecting the hydrogen gas pipe 4c is attached, and a through hole Ho4a for discharging the hydrogen gas passed through the through holes Ho2a, Ho3a to the hydrogen gas pipe 4c is formed. Further, the base plate 44 is provided with a connector capable of connecting the brine pipe 13c, and a connector capable of connecting the brine pipe 13d with the through hole Hi4b for allowing the brine to flow into the through holes Hi2b, Hi3b. A through hole Ho4b is formed which is attached and discharges the brine, which has passed through the through holes Ho2b and Ho3b, to the brine pipe 13d.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、材質および形状が互いに等しい「板体」で各ブラインプレート42が構成され、かつ材質および形状が互いに等しい「板体」で各水素ガスプレート43が構成されている。また、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、平面視における形状および大きさが互いに等しくなるように各板体41〜44が形成されている。したがって、各板体41〜44を積層した状態で接合された本体部40は、図2に示すように、直方体状となっている。また、この水素ガス冷却用熱交換器30では、図3に示すように、各板体41〜44における貫通孔H1〜H4が、互いに等しい内径で、かつ、各板体41〜44の積層方向で連通した状態となるように形成されている。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of this example, each brine plate 42 is made of "plates" having the same material and shape, and each hydrogen gas is made of the "plates" having the same material and shape. The plate 43 is configured. Further, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example, the plate bodies 41 to 44 are formed so that the shapes and sizes in a plan view are equal to each other. Therefore, the main body 40, which is joined in a state where the plate bodies 41 to 44 are stacked, has a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. Further, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30, as shown in FIG. 3, the through holes H1 to H4 in each of the plate members 41 to 44 have the same inner diameter and the stacking direction of each of the plate members 41 to 44 is the same. Are formed so as to communicate with each other.

また、この水素ガス冷却用熱交換器30では、各板体42〜44における貫通孔Hi2a〜Hi4a(以下、区別しないときには「貫通孔Hia」ともいう)が、互いに等しい内形および大きさで、かつ各板体42〜44の積層方向で連通した状態となるように形成されると共に、各板体42〜44における貫通孔Ho2a〜Ho4a(以下、区別しないときには「貫通孔Hoa」ともいう)が、互いに等しい内形および大きさで、かつ各板体42〜44の積層方向で連通した状態となるように形成されている。   Further, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the through holes Hi2a to Hi4a (hereinafter also referred to as "through holes Hia" when not distinguished) in each of the plates 42 to 44 have the same inner shape and size, Moreover, the through holes Ho2a to Ho4a (hereinafter also referred to as "through holes Hoa" when not distinguished) are formed in the plate bodies 42 to 44 so as to be communicated with each other in the stacking direction of the plate bodies 42 to 44. , Are formed to have the same inner shape and size, and to communicate with each other in the stacking direction of the plate bodies 42 to 44.

さらに、この水素ガス冷却用熱交換器30では、各板体42〜44における貫通孔Hi2b〜Hi4b(以下、区別しないときには「貫通孔Hib」ともいう)が、互いに等しい内形および大きさで、かつ各板体42〜44の積層方向で連通した状態となるように形成されると共に、各板体42〜44における貫通孔Ho2b〜Ho4b(以下、区別しないときには「貫通孔Hob」ともいう)が、互いに等しい内形および大きさで、かつ各板体42〜44の積層方向で連通した状態となるように形成されている。   Furthermore, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the through holes Hi2b to Hi4b (hereinafter, also referred to as “through holes Hib” when not distinguished) in each of the plates 42 to 44 have the same inner shape and size. In addition, the through holes Ho2b to Ho4b (hereinafter also referred to as "through holes Hob" when not distinguished) are formed in the plate bodies 42 to 44 so as to be communicated with each other in the stacking direction of the plate bodies 42 to 44. , Are formed to have the same inner shape and size, and to communicate with each other in the stacking direction of the plate bodies 42 to 44.

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。この場合、上記したように、本例の水素ガス冷却用熱交換器30における各板体41〜44には、互いに等しい内径で、かつ、各板体41〜44の積層方向で連通した状態となるように貫通孔H1〜H4が形成されている。したがって、一例として、外径が貫通孔H1〜H4の内径よりも僅かに小径の円柱状の位置決めピンを各貫通孔H1〜H4の位置に対応させて立設した積層用治具(位置決め具:図示せず)を用意し、位置決めピンが各貫通孔H1〜H4を挿通させられた状態となるように各板体41〜44を積層用治具上に積層することで、積層作業中に各板体41〜44が板面方向で位置ずれする事態を好適に回避することができる。   When manufacturing the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas, first, a stacking process of stacking the plates 41 to 44 in the "predetermined stacking order" is performed. In this case, as described above, the plate bodies 41 to 44 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example are in a state of being communicated with each other in the same inner diameter and in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44. Through holes H1 to H4 are formed so that Therefore, as an example, a stacking jig (positioning tool: positioning tool: a cylindrical positioning pin whose outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of each of the through holes H1 to H4 is provided upright in correspondence with the position of each of the through holes H1 to H4. (Not shown) is prepared and the plate bodies 41 to 44 are stacked on the stacking jig so that the positioning pins are inserted into the through holes H1 to H4. It is possible to preferably avoid the situation where the plate bodies 41 to 44 are displaced in the plate surface direction.

具体的には、一例として、まず、ベースプレート41を積層用治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。   Specifically, as an example, first, after mounting the base plate 41 on the stacking jig, the brine plate 42 is stacked on the base plate 41 with the surface for forming the brine passage groove facing upward, and the hydrogen A hydrogen gas plate 43 is laminated on the brine plate 42 with the surface for forming the gas passage groove facing upward. As a result, a set of the laminate including the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 is laminated 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。   Then, the brine plates 42 and the hydrogen gas plates 43 are alternately laminated on the hydrogen gas plates 43 in the above-mentioned laminate according to the capacity required for the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. Subsequently, the brine plate 42 is stacked on the hydrogen gas plate 43 at the top with the surface for forming the brine passage groove facing upward, and the base plate 44 is stacked thereon. With the above, the stacking process is completed.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、前述したように、平面視における形状および大きさが互いに等しくなるように各板体41〜44が形成されると共に、各貫通孔Hiaが互いに等しい内形および大きさで積層方向において連通した状態となり、各貫通孔Hoaが互いに等しい内形および大きさで積層方向において連通した状態となり、各貫通孔Hibが互いに等しい内形および大きさで積層方向において連通した状態となり、かつ各貫通孔Hobが互いに等しい内形および大きさで積層方向において連通した状態となるように各板体42〜44が構成されている。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example, as described above, the plate bodies 41 to 44 are formed so that the shapes and sizes in plan view are equal to each other, and the through holes Hia. Have the same inner shape and size and communicate with each other in the stacking direction, the through holes Hoa have the same inner shape and size with each other in the stacking direction, and the through holes Hib have the same inner shape and size. The plate bodies 42 to 44 are configured such that they are in communication with each other in the stacking direction, and the through holes Hob are in communication with each other in the stacking direction with the same inner shape and size.

このため、本例の水素ガス冷却用熱交換器30(本体部40)では、積層処理時にブラインプレート42および水素ガスプレート43が誤った順序で積層されるのを回避するために、ブラインプレート42の外縁部および水素ガスプレート43の外縁部に、各板体41〜44の積層方向で少なくとも一部が重ならない切欠きN2,N3がそれぞれ設けられている。これにより、ベースプレート41上にブラインプレート42および水素ガスプレート43を正しい順序で交互に積層したときには、図2に示すように、その積層物(後述の拡散接合処理後に本体部40となる部材)の側面において、各ブラインプレート42の切欠きN2が積層方向で整列し、かつ各水素ガスプレート43の切欠きN3が積層方向で整列した状態で、切欠きN2および切欠きN3が交互に位置した状態となる。   Therefore, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 (main body 40) of the present example, the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 are prevented from being stacked in an incorrect order during the stacking process, in order to avoid the brine plate 42 from being stacked. Are provided in the outer edge portion of and the outer edge portion of the hydrogen gas plate 43, and notches N2 and N3 that do not overlap at least partially in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44 are provided. As a result, when the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 are alternately laminated on the base plate 41 in the correct order, as shown in FIG. 2, the laminate (member to be the main body portion 40 after the diffusion bonding process described later) of the laminate is formed. On the side surface, the notch N2 of each brine plate 42 is aligned in the stacking direction, and the notch N3 of each hydrogen gas plate 43 is aligned in the stacking direction, with the notch N2 and the notch N3 being alternately positioned. Becomes

一方、ベースプレート41や水素ガスプレート43の上に誤って2枚以上のブラインプレート42を積層してしまったり、水素ガスプレート43を積層すべきときに誤ってブラインプレート42を積層してしまったりしたときには、連続して積層されたブラインプレート42,42の切欠きN2,N2が積層方向で連続した状態となり、作業者に対して、複数枚のブラインプレート42が連続して積層された状態であることを確実かつ容易に認識させることができる。   On the other hand, two or more brine plates 42 were accidentally stacked on the base plate 41 or the hydrogen gas plate 43, or the brine plates 42 were accidentally stacked when the hydrogen gas plates 43 should be stacked. At times, the notches N2 and N2 of the brine plates 42 and 42 that are successively stacked are continuous in the stacking direction, and a plurality of brine plates 42 are continuously stacked to the operator. It is possible to surely and easily recognize this.

同様にして、ブラインプレート42の上に誤って2枚以上の水素ガスプレート43を積層してしまったり、ブラインプレート42を積層すべきときに誤って水素ガスプレート43を積層してしまったりしたときにも、連続して積層された水素ガスプレート43,43の切欠きN3,N3が積層方向で連続した状態となり、作業者に対して、複数枚の水素ガスプレート43が連続して積層された状態であることを確実かつ容易に認識させることができる。   Similarly, when two or more hydrogen gas plates 43 are accidentally stacked on the brine plate 42, or when the hydrogen gas plates 43 are accidentally stacked when the brine plates 42 should be stacked. Also, the cutouts N3 and N3 of the hydrogen gas plates 43 and 43 that were successively stacked were continuous in the stacking direction, and a plurality of hydrogen gas plates 43 were continuously stacked to the operator. The state can be surely and easily recognized.

上記の積層処理が完了した状態では、図3に示すように、各板体41〜44の中央部領域Aaが積層方向で重なり、各中央部領域Aaに形成された貫通孔H1〜H4が積層方向で連通した状態となると共に、各板体41〜44の各角部領域Abが積層方向でそれぞれ重なり、各角部領域Abに形成された貫通孔H1〜H4が積層方向で連通した状態となる。また、各ブラインプレート42の溝形成領域A2c、および各水素ガスプレート43の溝形成領域A3cが積層方向で重なると共に、各板体42〜44の貫通孔Hiaが積層方向で連通した状態となり、各板体42〜44の貫通孔Hoaが積層方向で連通した状態となり、各板体42〜44の貫通孔Hibが積層方向で連通した状態となり、かつ各板体42〜44の貫通孔Hobが積層方向で連通した状態となる。   In the state where the above-mentioned lamination process is completed, as shown in FIG. 3, the central region Aa of each plate body 41 to 44 overlaps in the laminating direction, and the through holes H1 to H4 formed in each central region Aa are laminated. And the corner areas Ab of the plate bodies 41 to 44 overlap in the stacking direction, and the through holes H1 to H4 formed in the corner areas Ab communicate with each other in the stacking direction. Become. Further, the groove forming area A2c of each brine plate 42 and the groove forming area A3c of each hydrogen gas plate 43 overlap in the stacking direction, and the through holes Hia of the plate bodies 42 to 44 are in communication with each other in the stacking direction. The through holes Hoa of the plates 42 to 44 are in communication with each other in the stacking direction, the through holes Hib of the plates 42 to 44 are in communication with each other in the stacking direction, and the through holes Hob of the plates 42 to 44 are stacked. It will be in the state of communicating in the direction.

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 plate bodies 41 to 44 stacked by the above-described stacking processing is housed in a bonding processing apparatus (not shown) and a bonding processing (diffusion bonding processing) is performed. Specifically, in the processing apparatus, the laminated body is pressed in the plate thickness direction of each of the plate bodies 41 to 44 (the laminating direction of each of the plate bodies 41 to 44), and a temperature within a predetermined bonding temperature range is set. While heating the laminated body as described above, the bonding surfaces of the respective plate bodies 41 to 44 are diffusion-bonded by evacuating the inside of the processing apparatus so that the vacuum degree is within a predetermined vacuum degree range.

この際に、この接合処理時には、各板体41〜44が加熱されて非常に高い温度まで温度上昇するため、各板体41〜44が熱膨張する。また、各板体41〜44が積層方向で加圧されているため、前述したように、各板体41〜44の中央部については、その周囲に板体の構成物が存在することで板面に沿って大きく膨らむことができず、各板体41〜44の中央部に生じる熱応力が外縁部に生じる熱応力よりも大きくなる傾向がある。   At this time, at the time of this bonding process, the plate bodies 41 to 44 are heated and rise in temperature to a very high temperature, so that the plate bodies 41 to 44 thermally expand. In addition, since each plate body 41 to 44 is pressed in the stacking direction, as described above, the plate portions 41 to 44 are formed around the central portion by the presence of the plate body components. It cannot swell significantly along the surface, and the thermal stress generated in the central portion of each plate body 41 to 44 tends to be larger than the thermal stress generated in the outer edge portion.

一方、本例の水素ガス冷却用熱交換器30(本体部40)を構成する各板体41〜44には、その中央部領域Aaに貫通孔H1〜H4が形成されている。このため、接合処理時に各板体41〜44が熱膨張するときに、これらの中央部が貫通孔H1〜H4の中心に向かって膨らむような(各貫通孔H1〜H4が小径化するような)変形が生じるため、各板体41〜44の中央部領域Aaに大きな熱応力が生じる状態となるのが回避される。これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30の製造時には、接合処理中に各板体41〜44の中央部領域Aaに大きな歪みが生じることがないため、各板体41〜44の中央部領域Aaを確実に接合することが可能となっている。   On the other hand, through holes H1 to H4 are formed in the central region Aa of each of the plate bodies 41 to 44 constituting the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 (main body portion 40) of this example. Therefore, when the plate bodies 41 to 44 are thermally expanded during the joining process, the central portions of these plate bodies expand toward the centers of the through holes H1 to H4 (the through holes H1 to H4 are reduced in diameter). As a result of the deformation, it is avoided that a large thermal stress is generated in the central area Aa of each of the plates 41 to 44. Accordingly, when the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas of the present example is manufactured, a large distortion does not occur in the central region Aa of each of the plate bodies 41 to 44 during the joining process, and thus the plate body of each of the plate bodies 41 to 44 is not strained. It is possible to reliably join the central area Aa.

また、本例の水素ガス冷却用熱交換器30(本体部40)を構成する各板体41〜44は、平面視矩形状に形成されている。このため、接合処理時に加熱されて各板体41〜44が熱膨張したときには、各板体41〜44の角部に熱応力が集中し、その他の部位(角部および中央部を除く部位)に生じる熱応力よりも大きな応力が生じた状態となる傾向がある。   Further, each of the plate bodies 41 to 44 constituting the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 (main body portion 40) of the present example is formed in a rectangular shape in plan view. Therefore, when the plate bodies 41 to 44 are heated and thermally expanded during the bonding process, thermal stress concentrates on the corners of the plate bodies 41 to 44, and other portions (portions excluding the corner portion and the central portion). The stress tends to be larger than the thermal stress generated in the.

一方、本例の水素ガス冷却用熱交換器30(本体部40)を構成する各板体41〜44には、その角部領域Abにも貫通孔H1〜H4が形成されている。このため、接合処理時に各板体41〜44が熱膨張するときに、これらの角部が貫通孔H1〜H4の中心に向かって膨らむような(各貫通孔H1〜H4が小径化するような)変形が生じるため、各板体41〜44の角部領域Abにおいて熱応力が集中した状態となるのが回避される。これにより、本例の水素ガス冷却用熱交換器30の製造時には、接合処理中に各板体41〜44の各角部領域Abに大きな歪みが生じることがないため、各板体41〜44の角部領域Abについても確実に接合することが可能となっている。   On the other hand, through holes H1 to H4 are formed in the corner regions Ab of each of the plate bodies 41 to 44 constituting the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 (main body portion 40) of this example. Therefore, when the plate bodies 41 to 44 are thermally expanded during the bonding process, these corners are expanded toward the centers of the through holes H1 to H4 (the through holes H1 to H4 are reduced in diameter). Since the deformation occurs, it is possible to prevent the thermal stress from being concentrated in the corner area Ab of each of the plates 41 to 44. Accordingly, when the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas of the present example is manufactured, a large strain does not occur in each corner area Ab of each plate body 41 to 44 during the joining process, and thus each plate body 41 to 44. It is possible to surely join the corner area Ab.

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が中央部領域Aaから角部領域Abまでの全域に亘って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、接合処理が完了して、図2,3に示すように、本体部40が完成する。この後、ベースプレート44の各貫通孔Hia,Hoa,Hib,Hobに配管接続用の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30が完成する。   In addition, by continuing the pressurization, heating, and evacuation of the inside of the processing device for a predetermined processing time, each of the plate bodies 41 to 44 covers the entire area from the central area Aa to the corner area Ab. When they are joined together with sufficient joining force, the vacuuming is stopped to raise the pressure in the processing equipment to the same level as the atmospheric pressure, and the heating of the stack is stopped, so that the temperature of the stack is lowered to room temperature. Let Further, the pressurization is stopped when the temperature of the laminated body is sufficiently lowered. As a result, the joining process is completed, and the main body 40 is completed as shown in FIGS. After that, a fitting for pipe connection is attached to each of the through holes Hia, Hoa, Hib, Hob of the base plate 44 to complete the hydrogen gas cooling heat exchanger 30.

この場合、この種の熱交換器は、使用開始に先立ち、完成した製品の耐圧検査(各板体41〜44の接合状態が良好であるか否かの検査)が行われる。この際に、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、各貫通孔H1〜H4が各板体41〜44の板厚方向で連通した状態となっているため、この貫通孔H1〜H4を、耐圧検査用流体(検査時にブライン流路に圧送される液体や、水素ガス流路に圧送される気体)の漏れの有無を検出するための漏れ検査ポート(接合不良時に液体や気体が漏れ出す孔)として使用して検出器を接続して耐圧検査を行うことができる。また、マイクロスコープ等を使用して各板体41〜44の接合状態を目視検査する際にも、貫通孔H1〜H4内にスコープを挿入することで各板体の中央部および四隅の接合状態を好適に観察することができる。   In this case, the heat exchanger of this type is subjected to a pressure resistance test of the completed product (inspection of whether or not the plate bodies 41 to 44 are in a good joint state) before the use thereof is started. At this time, in the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas of the present example, since the through holes H1 to H4 are in communication with each other in the plate thickness direction of the plate bodies 41 to 44, the through holes H1 to H4 are formed. Leak detection port for detecting the presence or absence of leakage of the pressure resistance test fluid (the liquid pumped to the brine channel or the gas pumped to the hydrogen gas channel at the time of inspection) It can be used as a discharge hole and connected to a detector to perform a withstand voltage test. Also, when visually inspecting the joint state of each plate body 41 to 44 using a microscope or the like, by inserting the scope into the through holes H1 to H4, the joint state of the central portion and the four corners of each plate body Can be suitably observed.

さらに、検査を完了した良品の水素ガス冷却用熱交換器30をディスペンサー3内に取り付ける際に、貫通孔H1〜H4の部位に固定用の金具を挿通させて本体部40を保持することで、水素ガス冷却用熱交換器30を確実かつ容易に固定することが可能となる。   Furthermore, when attaching the non-defective hydrogen gas cooling heat exchanger 30 that has been inspected to the inside of the dispenser 3, by holding the main body 40 by inserting the fixing metal fittings into the through holes H1 to H4, The hydrogen gas cooling heat exchanger 30 can be securely and easily fixed.

この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では、ブラインタンク12のブラインが、冷凍回路11(蒸発器24)において冷却されて、水素ガスの冷却に適した十分に低い温度に維持されている。また、給気対象X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X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。   In the hydrogen gas supply system 100 including the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the brine in the brine tank 12 is cooled in the refrigeration circuit 11 (evaporator 24) and is sufficiently low for cooling the hydrogen gas. Maintained at temperature. When the hydrogen gas is supplied (filled) to the air supply target X, the hydrogen gas moved from the gas tank 2 toward the air supply target X is exchanged with brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. To be cooled.

具体的には、図示しないコントローラによって制御弁3aが開状態に移行させられ、ガスタンク2から水素ガス配管4aを介して供給される水素ガスが水素ガス配管4bを介して水素ガス冷却用熱交換器30に給気される。また、ガスタンク2からの水素ガスの移動開始に連動して、液送ポンプ14bが制御部15の制御下でブラインタンク12から水素ガス冷却用熱交換器30へのブラインの供給を開始する。これにより、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に供給されて、貫通孔Hi4b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、各貫通孔Hibを介して各ブラインプレート42における溝形成領域A2c内のブライン通過用溝内に移動する。   Specifically, the control valve 3a is moved to an open state by a controller (not shown), and the hydrogen gas supplied from the gas tank 2 via the hydrogen gas pipe 4a is cooled by the hydrogen gas pipe 4b. 30 is supplied. Further, in association with the start of the movement of hydrogen gas from the gas tank 2, the liquid feed pump 14 b starts the supply of brine from the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 under the control of the control unit 15. Thereby, the amount of brine required for cooling the hydrogen gas is supplied from the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 via the brine pipe 13c, and the hydrogen gas is supplied from the connecting tool connected to the through hole Hi4b. It is introduced into the cooling heat exchanger 30. Further, the brine introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 moves into the brine passage groove in the groove formation region A2c of each brine plate 42 through each through hole Hib.

一方、上記のように制御弁3aから水素ガス配管4b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Hi4a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、各貫通孔Hiaを介して各水素ガスプレート43の溝形成領域A3c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における溝形成領域A3c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 through the hydrogen gas pipe 4b is supplied from the connecting device connected to the through hole Hi4a. It is introduced into the exchanger 30. Further, the hydrogen gas introduced into the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 moves into the hydrogen gas passage groove in the groove formation region A3c of each hydrogen gas plate 43 through each through hole Hia. Thereby, heat exchange between the brine moving in the brine passage grooves of each brine plate 42 and the hydrogen gas moving in the hydrogen gas passage trenches in the groove formation region A3c of each hydrogen gas plate 43. The hydrogen gas is cooled by.

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器30では、各板体41〜44の接合処理時に中央部領域Aaから角部領域Abまでの全域が十分な接合力で接合されて各板体41〜44が確実に一体化した状態で本体部40が形成されている。この結果、ブライン通過用溝内からのブラインの漏出や、水素ガス通過用溝内からの水素ガスの漏出が阻止されるだけでなく、ブラインプレート42および水素ガスプレート43間の熱伝導率が向上して、ブラインと水素ガスとの熱交換効率(すなわち、水素ガスの冷却効率)が向上している。これにより、給気対象Xに供給すべき水素ガスが水素ガス冷却用熱交換器30において確実かつ十分に冷却される。   In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 of the present example, the entire region from the central region Aa to the corner region Ab is joined with a sufficient joining force during the joining process of the respective plates 41 to 44 so that the plates are joined together. The main body portion 40 is formed in a state where 41 to 44 are surely integrated. As a result, not only leakage of brine from the groove for passing brine and leakage of hydrogen gas from the groove for passing hydrogen gas are prevented, but also the thermal conductivity between the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 is improved. Then, the heat exchange efficiency between the brine and the hydrogen gas (that is, the cooling efficiency of the hydrogen gas) is improved. As a result, the hydrogen gas to be supplied to the air supply target X is reliably and sufficiently cooled in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30.

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の溝形成領域A3cにおける水素ガス通過用溝から貫通孔Hoaに排出され、貫通孔Ho4aに接続されている接続具から水素ガス配管4cを介して給気対象X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X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X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の溝形成領域A2cにおけるブライン通過用溝から貫通孔Hobに排出され、貫通孔Ho4b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 groove in the groove forming region A3c of each hydrogen gas plate 43 to the through hole Hoa, and from the connecting tool connected to the through hole Ho4a. The target X is supplied with air via the hydrogen gas pipe 4c. 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 air supply target X. As a result, it is possible to sufficiently improve the efficiency of filling the gas X to be supplied with hydrogen gas. Further, the brine whose temperature has risen due to heat exchange with hydrogen gas is discharged from the brine passage groove in the groove formation region A2c of each brine plate 42 to the through hole Hob, and the brine pipe from the connecting tool connected to the through hole Ho4b. It is collected in the brine tank 12 via 13d.

この後、給気対象X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を停止(または、供給量を減少)させる。以上により、給気対象Xに対する水素ガスの給気に関する一連の処理が終了する。   After that, when the supply of the hydrogen gas to the supply object X is completed, the controller outputs the supply completion signal to the control unit 15 of the hydrogen gas cooling device 1. Along with this, the control unit 15 stops (or reduces the supply amount of) brine from the brine tank 12 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. With the above, a series of processes relating to the supply of hydrogen gas to the supply target X is completed.

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「第1の流体通過用溝(水素ガス通過用溝)」が形成された溝形成領域A3cを有する複数の水素ガスプレート43に、平面視における中央部に規定された中央部領域A3aを避けて溝形成領域A3cが規定されると共に、中央部領域A3a内に貫通孔H3が形成され、ブラインの通過が可能な「第2の流体通過用溝(ブライン通過用溝)」が形成された溝形成領域A2cを有する複数のブラインプレート42に、平面視における中央部に規定された中央部領域A2aを避けて溝形成領域A2cが規定されると共に、中央部領域A2a内に貫通孔H2が形成されている。   As described above, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the plurality of groove forming regions A3c having the "first fluid passage groove (hydrogen gas passage groove)" through which hydrogen gas can pass are formed. A groove forming area A3c is defined in the hydrogen gas plate 43 while avoiding the central area A3a defined in the central area in plan view, and a through hole H3 is formed in the central area A3a to allow passage of brine. In the plurality of brine plates 42 having the groove forming area A2c in which the "second fluid passage groove (brine passage groove)" is formed, the groove is formed by avoiding the central area A2a defined in the central portion in plan view. The formation area A2c is defined, and the through hole H2 is formed in the central area A2a.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30では、各板体41〜44の接合処理時に各板体41〜44が加熱されて熱膨張する際に、ブラインプレート42の中央部領域A2aおよび水素ガスプレート43の中央部領域A3a(本例では、中央部領域A1a,A4aに貫通孔H1,H4が形成されたベースプレート41,44を含む各板体41〜44のすべての中央部領域Aa)において、貫通孔H2,H3(貫通孔H1〜H4)の中心に向かって膨らむような(各貫通孔H1〜H4が小径化するような)変形が生じるため、ブラインプレート42および水素ガスプレート43(各板体41〜44)の中央部領域Aaに大きな熱応力が生じた状態となるのが回避される。このため、接合処理中にブラインプレート42および水素ガスプレート43(各板体41〜44)の中央部領域Aaに大きな歪みが生じることがないため、各板体41〜44の中央部領域Aaを確実に接合することができる。これにより、各板体41〜44の中央部領域Aaに剥がれが生じるのを好適に回避できるだけでなく、各板体41〜44間の中央部領域Aaにおける熱伝導率が向上することで、中央部領域Aaの近傍におけるブラインと水素ガスとの熱交換効率、すなわち、水素ガスの冷却効率を十分に向上させることができる。   Therefore, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, when the plate bodies 41 to 44 are heated and thermally expanded during the bonding process of the plate bodies 41 to 44, the central region A2a of the brine plate 42 and the hydrogen gas are not heated. In the central area A3a of the plate 43 (in this example, all central area Aa of each plate body 41 to 44 including the base plates 41 and 44 in which the through holes H1 and H4 are formed in the central areas A1a and A4a), Since deformation occurs such that the through holes H2 and H3 (through holes H1 to H4) expand toward the center (the through holes H1 to H4 are reduced in diameter), the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 (each plate). It is avoided that a large thermal stress is generated in the central area Aa of the bodies 41 to 44). For this reason, during the bonding process, a large distortion does not occur in the central region Aa of the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 (each plate 41 to 44), so that the central region Aa of each plate 41 to 44 is It can be surely joined. Thereby, not only peeling can be preferably avoided in the central region Aa of each plate body 41 to 44, but also the thermal conductivity in the central region Aa between each plate body 41 to 44 is improved, so that the central portion It is possible to sufficiently improve the heat exchange efficiency between the brine and the hydrogen gas in the vicinity of the partial area Aa, that is, the cooling efficiency of the hydrogen gas.

また、この水素ガス冷却用熱交換器30では、平面視矩形状に形成された水素ガスプレート43に、平面視における角部に規定された4つの角部領域A3bを避けて溝形成領域A3cが規定されると共に、各角部領域A3b内に貫通孔H3がそれぞれ形成され、平面視矩形状に形成されたブラインプレート42に、平面視における角部に規定された4つの角部領域A2bを避けて溝形成領域A2cが規定されると共に、各角部領域A2b内に貫通孔H2がそれぞれ形成されている。   Further, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30, a groove forming region A3c is formed on the hydrogen gas plate 43 formed in a rectangular shape in plan view, avoiding the four corner regions A3b defined in the corners in plan view. The through-holes H3 are defined in each corner area A3b, and the four corner areas A2b defined in the corners in plan view are avoided in the brine plate 42 formed in a rectangular shape in plan view. The groove forming area A2c is defined by the through hole H2 in each corner area A2b.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30では、各板体41〜44の接合処理時に各板体41〜44が加熱されて熱膨張する際に、ブラインプレート42の各角部領域A2bおよび水素ガスプレート43の各角部領域A3b(本例では、各角部領域A1b,A4bに貫通孔H1,H4が形成されたベースプレート41,44を含む各板体41〜44のすべての各角部領域Ab)において、貫通孔H2,H3(貫通孔H1〜H4)の中心に向かって膨らむような(各貫通孔H1〜H4が小径化するような)変形が生じるため、ブラインプレート42および水素ガスプレート43(各板体41〜44)の各角部領域Abに大きな熱応力が生じた状態となるのが回避される。このため、接合処理中にブラインプレート42および水素ガスプレート43(各板体41〜44)において応力が集中し易い各角部領域Abに大きな歪みが生じることがないため、各板体41〜44の各角部領域Abを確実に接合することができる。これにより、各板体41〜44の各角部領域Abに剥がれが生じるのを好適に回避できるだけでなく、各板体41〜44間の各角部領域Abにおける熱伝導率が向上することで、各角部領域Abの近傍におけるブラインと水素ガスとの熱交換効率、すなわち、水素ガスの冷却効率を十分に向上させることができる。   Therefore, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, when the plate bodies 41 to 44 are heated and thermally expanded during the bonding process of the plate bodies 41 to 44, the corner regions A2b and hydrogen of the brine plate 42 and the hydrogen are cooled. Each corner area A3b of the gas plate 43 (in this example, all the corner areas of each plate body 41 to 44 including the base plates 41 and 44 in which the through holes H1 and H4 are formed in the corner areas A1b and A4b, respectively). In Ab), deformation occurs such that the through holes H2, H3 (through holes H1 to H4) swell toward the center (the through holes H1 to H4 are reduced in diameter), so the brine plate 42 and the hydrogen gas plate It is avoided that large thermal stress is generated in each corner area Ab of 43 (each plate body 41 to 44). For this reason, during the bonding process, in the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 (each of the plate members 41 to 44), a large strain does not occur in each corner region Ab in which stress is likely to be concentrated, and thus each of the plate members 41 to 44. It is possible to reliably join the respective corner regions Ab. Thereby, it is possible not only to prevent peeling from occurring in each corner region Ab of each plate body 41 to 44, but also to improve the thermal conductivity in each corner region Ab between each plate body 41 to 44. The heat exchange efficiency between the brine and the hydrogen gas in the vicinity of each corner region Ab, that is, the cooling efficiency of the hydrogen gas can be sufficiently improved.

さらに、この水素ガス冷却用熱交換器30によれば、貫通孔H2,H3をそれぞれ丸孔で構成したことにより、貫通孔H2,H3の口縁部に応力が集中し難くなるため、ブラインプレート42や水素ガスプレート43の熱膨張時に貫通孔H2,H3の口縁部にクラックが生じたり、不均一な変形が生じて良好な接合状態にならない事態を招くことなく、貫通孔H2,H3の近傍を一層好適に接合することができる。また、「第1の貫通孔」や「第2の貫通孔」として角孔等を形成するのと比較して、これらの孔を均一かつ容易に形成することができるため、水素ガス冷却用熱交換器30の製造コストを十分に低減することができる。   Further, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, since the through holes H2 and H3 are each formed of a round hole, stress is less likely to be concentrated on the rim portions of the through holes H2 and H3, so that the brine plate is reduced. 42 and the hydrogen gas plate 43 do not cause a situation in which cracks occur at the rims of the through holes H2, H3 during thermal expansion or uneven deformation occurs and a good joint state is not formed, and the through holes H2, H3 It is possible to more appropriately bond the vicinity. Further, compared with forming a square hole or the like as the “first through hole” or the “second through hole”, since these holes can be formed uniformly and easily, the heat for cooling the hydrogen gas can be reduced. The manufacturing cost of the exchanger 30 can be sufficiently reduced.

また、この水素ガス冷却用熱交換器30によれば、「複数の板体」として、材質および形状が互いに等しく形成された複数の水素ガスプレート43と、材質および形状が互いに等しく形成された複数のブラインプレート42とを備えて構成したことにより、材質および形状のいずれかが相違する複数種類の「第1の板体」を備えた構成や、材質および形状のいずれかが相違する複数種類の「第2の板体」を備えた構成と比較して、材質および形状を統一したことで、ブラインプレート42の製作コストや水素ガスプレート43の製作コストを低減することができ、これにより、水素ガス冷却用熱交換器30の製造コストを十分に低減することができると共に、材質および形状が互いに等しいことで、接合処理時における各ブラインプレート42の熱膨張の状態が互いに等しくなり、かつ接合処理時における各水素ガスプレート43の熱膨張の状態が互いに等しくなり、これらに生じる歪みの度合いや向きが一致した状態となるため、各板体41〜44を一層好適に接合することができる。   In addition, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, a plurality of hydrogen gas plates 43 having the same material and shape and a plurality of the same material and shape are formed as “a plurality of plates”. The configuration including the brine plate 42 of No. 1 and a plurality of types of “first plate bodies” having different materials and shapes, and a plurality of types having different materials and shapes Compared to the configuration including the “second plate body”, by unifying the material and shape, it is possible to reduce the production cost of the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43. The manufacturing cost of the gas-cooling heat exchanger 30 can be sufficiently reduced, and the materials and shapes are equal to each other, so that each of the brine plates 4 at the time of the joining process is performed. Have the same thermal expansion state, and the hydrogen gas plates 43 have the same thermal expansion state at the time of the bonding process, and the degree and direction of the strains generated in the hydrogen gas plates 43 are the same. ~ 44 can be joined more suitably.

さらに、この水素ガス冷却用熱交換器30では、外縁部を板面方向で凹ませた切欠き部N3が各水素ガスプレート43にそれぞれ形成され、かつ各水素ガスプレート43における切欠き部N3に対して各板体41〜44の積層方向で少なくとも一部が重ならないように、外縁部を板面方向で凹ませた切欠き部N2が各ブラインプレート42にそれぞれ形成されている。   Further, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30, notch portions N3 in which the outer edge portion is recessed in the plate surface direction are formed in each hydrogen gas plate 43, and in each notch portion N3 in each hydrogen gas plate 43. On the other hand, each blind plate 42 is formed with a notch N2 having an outer edge recessed in the plate surface direction so that at least a part of each plate body 41 to 44 does not overlap in the stacking direction.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30によれば、水素ガス冷却用熱交換器30の製造時における積層処理に際して、ブラインプレート42および水素ガスプレート43の積層順序や積層の向きを誤ったときに、切欠きN2,N3の配列状態が不均一となるため、積層順序や積層の向きを誤ったことを作業者に対して確実かつ容易に認識させることができる。   Therefore, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30, when the stacking order and the stacking direction of the brine plate 42 and the hydrogen gas plate 43 are erroneous in the stacking process at the time of manufacturing the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. In addition, since the arrangement state of the notches N2 and N3 becomes non-uniform, it is possible to make the operator surely and easily recognize that the stacking order and the stacking direction are wrong.

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、冷却処理時に高圧の水素ガスが導入される水素ガス冷却用熱交換器30において、各板体41〜44の剥がれに起因する水素ガスの漏出を好適に回避しつつ、各板体41〜44が好適に接合されて各板体41〜44間の熱伝導率が向上していることで、水素ガスを好適に冷却することができる。   Further, according to the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas, the hydrogen gas as the “fluid to be cooled” can be cooled, so that the high-pressure hydrogen gas is introduced during the cooling process. In the container 30, while avoiding leakage of hydrogen gas due to peeling of the plate bodies 41 to 44, the plate bodies 41 to 44 are preferably joined and the thermal conductivity between the plate bodies 41 to 44 is reduced. By improving, hydrogen gas can be cooled appropriately.

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、水素ガス冷却用熱交換器30を備えて構成した上記の例と同様のため、詳細な説明を省略する。   In addition, about the component which has the same function as the component of the above-mentioned hydrogen gas cooling heat exchanger 30, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. The components other than the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas in the hydrogen gas supply system 100 (hydrogen gas cooling device 1) are the same as those in the above-described example including the heat exchanger 30 for cooling the hydrogen gas. Therefore, detailed description is omitted.

図5,6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、前述の水素ガス冷却用熱交換器30(本体部40)のブラインプレート42および水素ガスプレート43に代えて、ブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aを備えて本体部40aが構成されている。この場合、この水素ガス冷却用熱交換器30A(本体部40a)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44がそれぞれ「板体」に相当する。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44を総称して「板体41〜44」ともいう。   The heat exchanger 30A for cooling hydrogen gas shown in FIGS. 5 and 6 is another example of the “plate heat exchanger”, and is a brine plate 42 of the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas (main body 40) described above. Further, instead of the hydrogen gas plate 43, a brine plate 42a and a hydrogen gas plate 43a are provided to form the main body 40a. In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A (main body 40a), the base plate 41, the brine plate 42a, the hydrogen gas plate 43a, and the base plate 44 correspond to "plates". In the following description, the base plate 41, the brine plate 42a, the hydrogen gas plate 43a, and the base plate 44 are also collectively referred to as “plates 41 to 44”.

ブラインプレート42aは、前述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と同様にして、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。このブラインプレート42aは、ブラインプレート42における切欠きN2に代わって「第2の凹部」の一例である凹部C2が形成されている点を除き、ブラインプレート42と同様に構成されている。具体的には、このブラインプレート42aには、後述の水素ガスプレート43aにおける凹部C3に対して各板体41〜44の積層方向で少なくとも一部が重ならないように板面の外縁部(本例では、ブライン通過用溝の形成面の外縁部)を板厚方向で凹ませた凹部C2が形成されている(「第2の切欠き部および第2の凹部の少なくとも一方」として「第2の凹部」を備えた構成の例)。   The brine plates 42a are each formed in a rectangular shape in a plan view by a metal plate such as stainless steel similarly to the brine plate 42 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 described above. The brine plate 42a is configured in the same manner as the brine plate 42, except that a recess C2, which is an example of a "second recess", is formed in place of the notch N2 in the brine plate 42. Specifically, the brine plate 42a has an outer edge portion of the plate surface (this example) so that at least a part of the brine plate 42a does not overlap the recess C3 in the hydrogen gas plate 43a described later in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44. In, a concave portion C2 is formed by denting the outer edge portion of the surface for forming the brine passage groove in the plate thickness direction ("at least one of the second cutout portion and the second concave portion" is referred to as "second portion"). Example of a configuration including a "recess".

水素ガスプレート43aは、前述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と同様にして、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。この水素ガスプレート43aは、水素ガスプレート43における切欠きN3に代わって「第1の凹部」の一例である凹部C3が形成されている点を除き、水素ガスプレート43と同様に構成されている。具体的には、この水素ガスプレート43aには、上記のブラインプレート42aにおける凹部C2に対して各板体41〜44の積層方向で少なくとも一部が重ならないように板面の外縁部(本例では、水素ガス通過用溝の形成面の外縁部)を板厚方向で凹ませた凹部C3が形成されている(「第1の切欠き部および第1の凹部の少なくとも一方」として「第1の凹部」を備えた構成の例)。   Similar to the hydrogen gas plate 43 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 described above, the hydrogen gas plate 43a is formed of a metal plate such as stainless steel in a plan view shape. The hydrogen gas plate 43a is configured in the same manner as the hydrogen gas plate 43, except that a recess C3 that is an example of a "first recess" is formed in place of the notch N3 in the hydrogen gas plate 43. . Specifically, the hydrogen gas plate 43a includes an outer edge portion of the plate surface (this example) so that at least a part of the hydrogen gas plate 43a does not overlap the recess C2 of the brine plate 42a in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44. In, a recess C3 is formed by recessing the outer edge portion of the surface on which the hydrogen gas passage groove is formed in the plate thickness direction ("at least one of the first cutout portion and the first recess portion" is referred to as "first portion"). Example of the configuration including the "recess".

この水素ガス冷却用熱交換器30Aの製造時には、前述した水素ガス冷却用熱交換器30の製造時と同様にして、まず、ベースプレート41の上にブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aを交互に積層し、最上部のブラインプレート42aの上にベースプレート44を積層する積層処理を実行する。   At the time of manufacturing the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, first, the brine plates 42a and the hydrogen gas plates 43a are alternately stacked on the base plate 41 in the same manner as at the time of manufacturing the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 described above. Then, the laminating process of laminating the base plate 44 on the uppermost brine plate 42a is performed.

この場合、この水素ガス冷却用熱交換器30A(本体部40a)では、積層処理時にブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aを誤った順序で積層するのを回避するために、ブラインプレート42aの外縁部および水素ガスプレート43aの外縁部に、各板体41〜44の積層方向で少なくとも一部が重ならない凹部C2,C3がそれぞれ設けられている。これにより、ベースプレート41上にブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aを正しい順序で交互に積層したときには、図5に示すように、その積層物(後述の拡散接合処理後に本体部40aとなる部材)の側面において、各ブラインプレート42aの凹部C2が積層方向で整列し、かつ各水素ガスプレート43aの凹部C3が積層方向で整列した状態で、凹部C2および凹部C3が交互に位置した状態となる。   In this case, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30A (main body 40a), in order to avoid stacking the brine plate 42a and the hydrogen gas plate 43a in the wrong order during the stacking process, the outer edge of the brine plate 42a is avoided. Further, concave portions C2 and C3 that do not at least partially overlap each other in the stacking direction of the plate bodies 41 to 44 are provided on the outer edge portion of the hydrogen gas plate 43a. Thereby, when the brine plate 42a and the hydrogen gas plate 43a are alternately laminated on the base plate 41 in the correct order, as shown in FIG. 5, the laminate (member to be the main body portion 40a after the diffusion bonding process described later) of On the side surface, the recesses C2 and the recesses C3 are alternately positioned with the recesses C2 of the brine plates 42a aligned in the stacking direction and the recesses C3 of the hydrogen gas plates 43a aligned in the stacking direction.

一方、ベースプレート41や水素ガスプレート43aの上に誤って2枚以上のブラインプレート42aを積層してしまったり、水素ガスプレート43aを積層すべきときに誤ってブラインプレート42aを積層してしまったりしたときには、連続して積層されたブラインプレート42a,42aの凹部C2,C2が積層方向で連続した状態となり、作業者に対して、複数枚のブラインプレート42aが連続して積層された状態であることを確実かつ容易に認識させることができる。   On the other hand, two or more brine plates 42a are mistakenly stacked on the base plate 41 or the hydrogen gas plate 43a, or the brine plates 42a are mistakenly stacked when the hydrogen gas plates 43a should be stacked. At some times, the recesses C2, C2 of the brine plates 42a, 42a that are successively stacked are in a continuous state in the stacking direction, and a plurality of brine plates 42a are continuously stacked for the worker. Can be recognized reliably and easily.

同様にして、ブラインプレート42aの上に誤って2枚以上の水素ガスプレート43aを積層してしまったり、ブラインプレート42aを積層すべきときに誤って水素ガスプレート43aを積層してしまったりしたときにも、連続して積層された水素ガスプレート43a,43aの凹部C3,C3が積層方向で連続した状態となり、作業者に対して、複数枚の水素ガスプレート43aが連続して積層された状態であることを確実かつ容易に認識させることができる。   Similarly, when two or more hydrogen gas plates 43a are accidentally stacked on the brine plate 42a, or when the hydrogen gas plates 43a are accidentally stacked when the brine plates 42a should be stacked. Also, the recesses C3, C3 of the hydrogen gas plates 43a, 43a that are continuously stacked are continuous in the stacking direction, and a plurality of hydrogen gas plates 43a are continuously stacked for the worker. Can be surely and easily recognized.

これにより、この水素ガス冷却用熱交換器30Aの製造時においても、前述した水素ガス冷却用熱交換器30の製造時における積層処理時と同様にして、各板体41〜44を正しい積層順序で正確に積層することが可能となっている。この後、積層処理が完了した各板体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)を実施することで各板体41〜44の接合面同士を拡散接合させる。これにより、接合処理が完了し、図5に示すように、本体部40が完成する。なお、接合処理時に各貫通孔H1〜H4の存在によって各板体41〜44の中央部領域Aaから角部領域Abまでの全域が確実に接合される原理については、水素ガス冷却用熱交換器30の製造時における接合処理の原理と同様のため、詳細な説明を省略する。この後、ベースプレート44の各貫通孔Hia,Hoa,Hib,Hobに配管接続用の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30Aが完成する。   As a result, even when the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A is manufactured, the plate bodies 41 to 44 are correctly stacked in the same stacking order as in the stacking process when the hydrogen gas cooling heat exchanger 30 is manufactured. It is possible to stack accurately. Thereafter, the laminated bodies of the plate bodies 41 to 44, for which the laminating process has been completed, are housed in a joining processing device (not shown) and a joining process (diffusion joining process) is performed to join the joining surfaces of the plate bodies 41 to 44 to each other. Diffusion bonded. As a result, the joining process is completed, and the main body 40 is completed as shown in FIG. In addition, regarding the principle that the entire region from the central region Aa to the corner regions Ab of the plate bodies 41 to 44 is reliably joined due to the presence of the through holes H1 to H4 during the joining process, the hydrogen gas cooling heat exchanger is described. Since the principle of the bonding process at the time of manufacturing 30 is the same, detailed description will be omitted. After that, a fitting for pipe connection is attached to each of the through holes Hia, Hoa, Hib, Hob of the base plate 44 to complete the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A.

このように、この水素ガス冷却用熱交換器30Aでは、板面の外縁部を板厚方向で凹ませた凹部C3が各水素ガスプレート43aにそれぞれ形成され、かつ各水素ガスプレート43aにおける凹部C3に対して各板体41,42a,43a,44の積層方向で少なくとも一部が重ならないように、板面の外縁部を板厚方向で凹ませた凹部C2が各ブラインプレート42aにそれぞれ形成されている。   As described above, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, the recesses C3 in which the outer edge of the plate surface is recessed in the plate thickness direction are formed in each hydrogen gas plate 43a, and the recess C3 in each hydrogen gas plate 43a is formed. On the other hand, each blind plate 42a is formed with a recess C2 in which the outer edge of the plate surface is recessed in the plate thickness direction so that at least some of the plate members 41, 42a, 43a, 44 do not overlap in the stacking direction. ing.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器30Aによれば、水素ガス冷却用熱交換器30の製造時における積層処理に際して、ブラインプレート42aおよび水素ガスプレート43aの積層順序や積層の向きを誤ったときに、凹部C2,C3の配列状態が不均一となるため、積層順序や積層の向きを誤ったことを作業者に対して確実かつ容易に認識させることができる。   Therefore, according to the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A, when the stacking order or the stacking direction of the brine plate 42a and the hydrogen gas plate 43a is incorrect in the stacking process during the manufacturing of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30. In addition, since the concave portions C2, C3 are arranged in an uneven state, it is possible for the operator to surely and easily recognize that the stacking order and the stacking direction are wrong.

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の構成の例に限定されない。   The "plate heat exchanger" is not limited to the example of the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A.

例えば、ブラインプレート42,42aの中央部領域A2aに1つの貫通孔H2を形成し、かつ水素ガスプレート43,43aの中央部領域A3aに1つの貫通孔H3を形成した構成を例に挙げて説明したが、「第1の板体」における「第1の中央部領域」に複数の「第1の貫通孔」を形成したり、「第2の板体」における「第2の中央部領域」に複数の「第2の貫通孔」を形成したりすることもできる(図示せず)。   For example, a configuration in which one through hole H2 is formed in the central region A2a of the brine plates 42 and 42a and one through hole H3 is formed in the central region A3a of the hydrogen gas plates 43 and 43a is described as an example. However, a plurality of "first through holes" are formed in the "first central region" of the "first plate", or the "second central region" of the "second plate" is formed. It is also possible to form a plurality of “second through holes” (not shown).

この場合、「第1の中央部領域」に形成する「第1の貫通孔」や「第2の中央部領域」に形成する「第2の貫通孔」については、領域内に形成する数を問わず、「第1の板体」や「第2の板体」の中心から外れた位置(貫通孔の中心が板体の中心とは重ならない位置)に形成することにより、「第1の板体」や「第2の板体」の積層作業時に表面と裏面とを誤って積層したときなどに、各「貫通孔」が連通しない状態となる。これにより、作業ミスを防止して、「第1の板体」や「第2の板体」を正しく積層することが可能となる。   In this case, regarding the “first through hole” formed in the “first central area” and the “second through hole” formed in the “second central area”, the number formed in the area Regardless of the "first plate" or the "second plate", it is formed at a position deviated from the center (a position where the center of the through hole does not overlap with the center of the plate), so that the "first plate" is formed. When the front surface and the back surface are erroneously stacked during the stacking operation of the “plate” and the “second plate”, the “through holes” do not communicate with each other. This makes it possible to prevent work mistakes and correctly stack the “first plate” and the “second plate”.

また、ブラインプレート42,42aの各角部領域A2bに1つの貫通孔H2をそれぞれ形成し、かつ水素ガスプレート43,43aの各角部領域A3bに1つの貫通孔H3をそれぞれ形成した構成を例に挙げて説明したが、「第1の板体」における「第1の各角部領域」の少なくとも1つに複数の「第1の貫通孔」を形成したり、「第2の板体」における「第2の各角部領域」の少なくとも1つに複数の「第2の貫通孔」を形成したりすることもできる(図示せず)。   Also, an example is used in which one through hole H2 is formed in each corner area A2b of the brine plates 42, 42a, and one through hole H3 is formed in each corner area A3b of the hydrogen gas plates 43, 43a. As described above, a plurality of “first through holes” are formed in at least one of the “first corner regions” of the “first plate body”, or the “second plate body” is formed. It is also possible to form a plurality of "second through holes" in at least one of the "second respective corner regions" in (not shown).

この場合、「第1の角部領域」に形成する「第1の貫通孔」や「第2の角部領域」に形成する「第2の貫通孔」について、4つの「角部領域」のうちのいずれかに「貫通孔」を設けない構成や、4つの「角部領域」のうちのいずれかの「貫通孔」の外縁部からの距離を、他の「角部領域」に形成する「貫通孔」の外縁部からの距離とは相違させる構成を採用することにより、「第1の板体」や「第2の板体」の積層作業時に表面と裏面とを誤って積層したときなどに、各「貫通孔」が連通しない状態となる。これにより、作業ミスを防止して、「第1の板体」や「第2の板体」を正しく積層することが可能となる。   In this case, regarding the “first through hole” formed in the “first corner area” and the “second through hole” formed in the “second corner area”, the four “corner areas” A configuration in which no "through hole" is provided in any one of them, or a distance from the outer edge of any "through hole" of the four "corner areas" is formed in another "corner area" By adopting a configuration that is different from the distance from the outer edge of the "through hole", when the front surface and the back surface are erroneously stacked during the stacking operation of the "first plate body" and the "second plate body". For example, the "through holes" are not in communication with each other. This makes it possible to prevent work mistakes and correctly stack the “first plate” and the “second plate”.

また、「第1の貫通孔」や「第2の貫通孔」は、上記の例における貫通孔H2,H3のような丸孔に限定されず、楕円形の孔や、角部に丸みを帯びさせた角孔とすることができる(図示せず)。さらに、接合時に生じる熱応力がそれほど大きくない場合には、角部が尖った角孔とすることもできる(図示せず)。さらに、「第1の板体」における各「第1の角部領域」に「第1の貫通孔」を形成しない構成や、「第2の板体」における各「第2の角部領域」に「第2の貫通孔」を形成しない構成を採用することもできる(いずれも図示せず)。また、ベースプレート41,44に貫通孔H1,H4(「第1の貫通孔」や「第2の貫通孔」と同様の孔)を形成しない構成を採用することもできる(図示せず)。   Further, the “first through hole” and the “second through hole” are not limited to the round holes like the through holes H2 and H3 in the above example, but may be elliptical holes or rounded corners. It can be a square hole (not shown). Further, when the thermal stress generated at the time of joining is not so large, it may be a square hole having sharp corners (not shown). Furthermore, a configuration in which the "first through hole" is not formed in each "first corner area" of the "first plate body" or each "second corner area" of the "second plate body" It is also possible to adopt a configuration in which the "second through hole" is not formed in (not shown). It is also possible to adopt a configuration in which the through holes H1 and H4 (holes similar to the “first through hole” and the “second through hole”) are not formed in the base plates 41 and 44 (not shown).

さらに、材質および形状が互いに等しく形成された複数のブラインプレート42,42aと、材質および形状が互いに等しく形成された複数の水素ガスプレート43,43aとを備えて本体部40,40aを構成した例について説明したが、材質および形状のいずれか(または双方)が相違する複数種類の「第1の板体」や、材質および形状のいずれか(または双方)が相違する複数種類の「第2の板体」を備えて構成することもできる(いずれも図示せず)。   Further, an example in which the main body portion 40, 40a is configured to include a plurality of brine plates 42, 42a formed of the same material and shape and a plurality of hydrogen gas plates 43, 43a formed of the same material and shape. However, a plurality of types of “first plate bodies” having different materials (or both shapes) and a plurality of types of “second plate bodies having different materials (or both)” have been described. It can also be configured by including a “plate” (none of which is shown).

また、ブラインプレート42に切欠きN2を形成し、かつ水素ガスプレート43に切欠きN3を形成した水素ガス冷却用熱交換器30や、ブラインプレート42aに凹部C2を形成し、かつ水素ガスプレート43aに凹部C3を形成し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、「第1の板体」に「第1の切欠き部」を形成し、かつ「第2の板体」に「第2の凹部」を形成した構成や、「第1の板体」に「第1の凹部」を形成し、かつ「第2の板体」に「第2の切欠き部」を形成した構成を採用することもできる(いずれも図示せず)。また、「第1の板体」に形成した「第1の切欠き部」および「第1の凹部」の少なくとも一方に対して、「第2の板体」に形成した「第2の切欠き部」および「第2の凹部」の少なくとも一方の全体が積層方向で重ならない構成を採用することもできる(図示せず)。   Further, the heat exchanger 30 for cooling hydrogen gas in which the cutout N2 is formed in the brine plate 42 and the cutout N3 in the hydrogen gas plate 43, and the recess C2 is formed in the brine plate 42a, and the hydrogen gas plate 43a is formed. Although the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchanger 30A having the recess C3 formed therein has been described as an example, the "first notch" is formed in the "first plate body" and the "second plate" is formed. A configuration in which a "second recess" is formed in the "plate", or a "first recess" is formed in the "first plate" and a "second cutout" is formed in the "second plate" It is also possible to adopt a configuration in which "" is formed (neither is shown). Further, for at least one of the "first cutout portion" and the "first recess" formed in the "first plate body", the "second cutout" formed in the "second plate body". It is also possible to adopt a configuration in which at least one of the "part" and the "second recess" does not entirely overlap in the stacking direction (not shown).

さらに、「第1の板体」に「第1の切欠き部」および「第1の凹部」の少なくとも一方を形成し、かつ「第2の板体」に「第2の切欠き部」および「第2の凹部」のいずれも形成しない構成や、「第1の板体」に「第1の切欠き部」および「第1の凹部」のいずれも形成せずに、「第2の板体」に「第2の切欠き部」および「第2の凹部」に少なくとも一方を形成した構成を採用することもできる(いずれも図示せず)。   Furthermore, at least one of a "first cutout portion" and a "first recess" is formed in the "first plate body", and a "second cutout portion" and a "second cutout portion" are formed in the "second plate body". A configuration in which none of the "second recesses" is formed, or a "second plate" in which neither the "first cutout portion" nor the "first recess" is formed It is also possible to adopt a configuration in which at least one of the "second cutout portion" and the "second recessed portion" is formed in the "body" (both not shown).

また、「第1の板体」に形成する「第1の切欠き部」または「第1の凹部」の形成位置や、「第2の板体」に形成する「第2の切欠き部」または「第2の凹部」の形成位置を「第1の板体」や「第2の板体」における幅方向の中央部から外れた位置とすることにより、「第1の板体」や「第2の板体」の積層作業時に表面と裏面とを誤って積層したときなどに、「切欠き部」や「凹部」が積層方向で不揃いの状態となる。これにより、作業ミスを防止して、「第1の板体」や「第2の板体」を正しく積層することが可能となる。   Further, the formation position of the "first cutout portion" or the "first recess" formed in the "first plate body" or the "second cutout portion" formed in the "second plate body". Alternatively, by setting the formation position of the "second recess" to be a position deviated from the center portion in the width direction of the "first plate" or the "second plate", the "first plate" or the "second plate" When the front surface and the back surface are erroneously stacked during the stacking operation of the “second plate body”, the “notch portion” and the “recessed portion” are not aligned in the stacking direction. This makes it possible to prevent work mistakes and correctly stack the “first plate” and the “second plate”.

また、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)。   Further, an example of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A configured by including a plurality of “first plate bodies” and a plurality of “second plate bodies” has been described. A "plate heat exchanger" is configured by including a "first plate body" and a plurality of "second plate bodies", or a plurality of "first plate bodies" and a "second plate body". "Plate type heat exchanger" is provided with the "plate body", and a "plate type heat exchanger" is provided with one "first plate body" and one "second plate body". Can also be configured (both not shown).

さらに、「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40,40aが形成された水素ガス冷却用熱交換器30,30Aの構成を例に挙げて説明したが、「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)」との間に「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)。この場合、「第1の板体」および「第2の板体」の間に「仕切板」等の板体を挟み込む構成を採用するときには、その「板体」にも、「第1の板体」における「第1の貫通孔」や「第2の板体」における「第2の貫通孔」に対応する「貫通孔」を形成して、接合処理時に、その「板体」において大きな歪みが生じるのを回避するのが好ましい。   Furthermore, the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A in which the "first plate body" and the "second plate body" are laminated so as to be in direct contact with each other and the main body portions 40 and 40a are formed is given as an example. As described above, an "optional function" such as a "partition plate" is provided between the "first plate (hydrogen gas passage groove plate)" and the "second plate (brine passage groove plate)". It is also possible to sandwich the "plate having" and configure the "main body" (not shown). In this case, when a configuration in which a plate body such as a “partition plate” is sandwiched between the “first plate body” and the “second plate body” is adopted, the “plate body” also has the “first plate body”. A "through hole" corresponding to the "first through hole" in the "body" and the "second through hole" in the "second plate body" is formed, and a large strain is generated in the "plate body" during the joining process. Is preferably avoided.

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などを使用することができる。   Further, 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 “unified refrigeration circuit” is given as an example. As described above, by cooling the condenser of the second refrigeration circuit (low temperature side refrigeration circuit) by the evaporator of the first refrigeration circuit (high temperature side refrigeration circuit), it is sufficient for the condenser of the second refrigeration circuit. By condensing a certain amount of refrigerant in a short time and cooling the "cooling fluid" by the evaporator of the second refrigeration circuit, the temperature of the "cooling fluid" is lowered to a sufficiently low temperature suitable for cooling hydrogen gas. Using a hydrogen gas cooling heat exchanger 30, 30A or the like as a "plate type heat exchanger" used in a "hydrogen gas cooling device" (not shown) equipped with a "binary refrigeration circuit" capable of reducing the temperature be able to.

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と同様の構成を採用することができる。   Further, the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A for cooling the hydrogen gas by heat exchange with brine, which is an example of the "cooling fluid", has been described as an example, but as the "cooling fluid", Even when the "plate heat exchanger" is manufactured so that it can be used in a cooling method (so-called refrigerant direct cooling type cooling method) of cooling hydrogen gas using a refrigerant (fluorocarbon gas or the like) in the refrigeration circuit 11 or the like, The same configuration as that of the hydrogen gas cooling heat exchangers 30 and 30A can be adopted. In addition, also when manufacturing the "plate heat exchanger" capable of cooling any fluid (liquid or gas) other than hydrogen gas as the "fluid to be cooled", the above-mentioned hydrogen gas cooling heat exchanger 30 , 30A can be adopted.

100 水素ガス給気システム
1 水素ガス冷却装置
30,30A 水素ガス冷却用熱交換器
40,40a 本体部
41 ベースプレート
42,42a ブラインプレート
43,43a 水素ガスプレート
44 ベースプレート44
A1a〜A4a 中央部領域
A1b〜A4b 角部領域
A2c,A3c 溝形成領域
C2,C3 凹部
H1〜H4,Hi2a〜Hi4a,Hi2b〜Hi4b,Ho2a〜Ho4a,Ho2b〜Ho4b 貫通孔
N2,N3 切欠き部
X 給気対象
100 Hydrogen Gas Supply System 1 Hydrogen Gas Cooling Device 30, 30A Hydrogen Gas Cooling Heat Exchanger 40, 40a Main Body 41 Base Plate 42, 42a Brine Plate 43, 43a Hydrogen Gas Plate 44 Base Plate 44
A1a to A4a Central area A1b to A4b Corner area A2c, A3c Groove forming area C2, C3 Recesses H1 to H4, Hi2a to Hi4a, Hi2b to Hi4b, Ho2a to Ho4a, Ho2b to Ho4b Through hole N2, N3 Notch Air supply target

Claims (6)

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1または複数の第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1または複数の第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の板体には、平面視における中央部に規定された第1の中央部領域を避けて前記第1の溝形成領域が規定されると共に、当該第1の中央部領域内に少なくとも1つの第1の貫通孔が形成され、
前記第2の板体には、平面視における中央部に規定された第2の中央部領域を避けて前記第2の溝形成領域が規定されると共に、当該第2の中央部領域内に少なくとも1つの第2の貫通孔が形成されているプレート式熱交換器。
One or a plurality of first plate bodies having a first groove forming region in which a first fluid passage groove through which the fluid to be cooled can pass is formed, and a second fluid through which the cooling fluid can pass. A plurality of plate bodies including at least one or a plurality of second plate bodies each having a second groove forming region in which a passage groove is formed are stacked in a predetermined stacking order, Cooling the fluid to be cooled by heat exchange between the fluid to be cooled which has the joining surfaces joined to each other and passes through the first fluid passage groove and the fluid to be cooled passing through the second fluid passage groove. A plate heat exchanger configured to be possible,
In the first plate body, the first groove forming region is defined so as to avoid the first central region defined in the central part in plan view, and at least the first groove forming region is defined in the first central region. One first through hole is formed,
In the second plate body, the second groove forming region is defined so as to avoid the second central region defined in the central portion in plan view, and at least the second central region is defined in the second central region. A plate heat exchanger in which one second through hole is formed.
前記第1の板体は、平面視矩形状に形成され、当該第1の板体には、平面視における角部に規定された4つの第1の角部領域を避けて前記第1の溝形成領域が規定されると共に、当該各第1の角部領域内に少なくとも1つの前記第1の貫通孔がそれぞれ形成され、
前記第2の板体は、平面視矩形状に形成され、当該第2の板体には、平面視における角部に規定された4つの第2の角部領域を避けて前記第2の溝形成領域が規定されると共に、当該各第2の角部領域内に少なくとも1つの前記第2の貫通孔がそれぞれ形成されている請求項1記載のプレート式熱交換器。
The first plate body is formed in a rectangular shape in a plan view, and the first groove is formed in the first plate body while avoiding four first corner regions defined by corners in a plan view. A formation region is defined, and at least one first through hole is formed in each of the first corner regions,
The second plate body is formed in a rectangular shape in a plan view, and the second groove is provided in the second plate body while avoiding four second corner regions defined by corners in a plan view. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein a formation region is defined and at least one second through hole is formed in each of the second corner regions.
前記第1の貫通孔が丸孔で構成されると共に、前記第2の貫通孔が丸孔で構成されている請求項1または2記載のプレート式熱交換器。   3. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein the first through hole is a round hole and the second through hole is a round hole. 前記複数の板体として、材質および形状が互いに等しく形成された複数の前記第1の板体と、材質および形状が互いに等しく形成された複数の前記第2の板体とを備えて構成されている請求項1から3のいずれかに記載のプレート式熱交換器。   As the plurality of plates, a plurality of the first plates having the same material and shape are formed, and a plurality of the second plates having the same material and shape are formed. The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 3. 前記各第1の板体には、外縁部を板面方向で凹ませた第1の切欠き部、および板面の当該外縁部を板厚方向で凹ませた第1の凹部の少なくとも一方がそれぞれ形成され、
前記各第2の板体には、前記各第1の板体における前記少なくとも一方に対して前記各板体の積層方向で少なくとも一部が重ならないように、外縁部を板面方向で凹ませた第2の切欠き部、および板面の当該外縁部を板厚方向で凹ませた第2の凹部の少なくとも一方がそれぞれ形成されている請求項4記載のプレート式熱交換器。
Each of the first plate bodies has at least one of a first cutout portion in which an outer edge portion is recessed in the plate surface direction and a first recessed portion in which the outer edge portion of the plate surface is recessed in the plate thickness direction. Each formed,
An outer edge of each of the second plate bodies is recessed in the plate surface direction so that at least a part of the at least one of the first plate bodies does not overlap in the stacking direction of the plate bodies. The plate heat exchanger according to claim 4, wherein at least one of the second cutout portion and the second recessed portion in which the outer edge portion of the plate surface is recessed in the plate thickness direction is formed.
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5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 5, which is configured to be able to cool hydrogen gas as the fluid to be cooled.
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