JP7621649B2 - 熱交換器及びこれを用いた冷却システム - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器及びこれを用いた冷却システムに関する。

近年、環境への関心の高まりから、全世界的にＢＥＶ（Ｂｕｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などの電気自動車（ＥＶ）の需要が徐々に増加している。それに伴い、電気自動車に搭載可能であって、繰り返し充放電可能な二次電池に関する研究が活発に行われている。

例えばリチウム電池のような二次電池は、所定温度範囲で使用することで寿命が延びることが知られているが、使用時や充電時に所定温度範囲を超えて発熱することが問題となっている。そこで、寿命を延ばすために、二次電池を冷却するシステムが必要とされる。

一般的な二次電池の冷却システムとしては、大きく分けて水冷方式と空冷方式が知られている。従来、電気自動車用二次電池の冷却システムとして、空気を用いた空冷方式が採用されることが多い。空冷方式の冷却システムは、車両の外部または内部の空気を吸入して二次電池を冷却させた後、加熱された空気を車両の外部に排出するものであり、簡素な構成を特徴とする。

しかし、航続距離を確保するために、大容量の二次電池を搭載した電気自動車が増えており、それに伴い二次電池の発熱量も大幅に増加することから、空気のみを用いて二次電池を所定温度範囲に冷却する空冷方式には限界がある。特に、車両が停車している場合など、走行風を冷却に用いることができず、二次電池から発生する熱を効果的に車外へと放出して冷却することができないという問題がある。

一方、水冷式の冷却システムは、冷却水のような熱交換媒体を用いて二次電池を冷却する技術である。水冷式の冷却システムは、空冷式に比べて冷却効率に優れ、車両停車時にも二次電池を冷却できるというメリットがある。ただし、二次電池として使用されることが多いリチウム電池は、２０℃～３０℃の温度範囲が好ましい使用範囲とされているのに対し、二次電池を冷却する冷却水と外気との間で熱交換を行う水冷式の冷却システムは、例えば真夏に３０℃以下に水温を維持することが困難であり、したがって二次電池の冷却に用いるには不十分である。

そこで、空調用の冷媒を使用して二次電池を冷却することが検討されている。しかし、冷媒を直接、二次電池の冷却に使用すると過冷却や絶縁不良等の不具合が生じる恐れがあるため、冷媒により冷却水を冷却し、その冷却水で二次電池を安定して冷却する間接液冷システムが開発されている。

特許文献１には、積層した金属板（プレート）の間に冷媒と冷却水とを交互に流すことで、金属板を介して冷媒と冷却水との間で熱交換を行う熱交換器（以下、積層型熱交換器という）が開示されている。

米国特許公開第２０１４／００１３７８７号明細書

ところで、電気自動車に水冷方式の電池冷却システムを搭載することにより、乗車スペースが減少するおそれがあり、また電気自動車の車重が増大して航続距離が短くなるおそれがある。したがって、水冷方式により二次電池を冷却する冷却する電池冷却システムにおいては、その効率化や小型化が課題となる。特許文献１の積層型熱交換器は、平面視で長方形状のプレートに挟まれた層内を冷媒と冷却水が通過する構成であり、冷媒或いは冷却水はプレートに形成された２つの円形孔を通じて層と層の間を移動するが、円形孔がプレートの同じ長辺側に形成されているため、各層内において当該長辺側の流れに比べて他方の長辺側の流れが停滞し各層における流れが不均一となり、それにより熱交換効率が低いという問題がある。
これに対し、２つの円形孔を長方形プレートの対角位置に設けることにより、各層における流れの偏りが減り熱交換効率を高めることができるが、このような構造とすると製造コストが増大するという別の問題が生じる。即ち、各プレートはプレス加工によって成形されるが、対角位置に円形孔を設ける構造にあっては、必然的に隣接するプレートは異なる形状を有することになり、２種類の金属板を交互に積層する必要が生じる。従って、プレートを製造するプレス型もその種類分だけ必要となり、製造コストが増大することとなる。また、熱交換効率を高めるためには、プレートの表面構造をどのようにすべきかという問題もある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、コンパクトでありながら、熱交換効率を高めることができる安価な熱交換器及びこれを用いた冷却システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による熱交換器は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
複数のプレートを積層したプレート積層部を有し、
前記プレートは、基板と、前記基板の周囲に形成された縁部と、前記基板に形成された少なくとも２つの孔とを有し、
重ねた２枚の前記プレートの間の空間に、一方の前記プレートの前記孔から第１流体または第２流体が供給され、他方の前記プレートの前記孔を介して排出され、
前記基板は、前記孔の中心回りに複数の同心円に沿ってそれぞれ３つ以上並べられた突起を有し、前記孔の中心に近い同心円の前記突起を内方突起とし、前記内方突起よりも前記孔の中心から離間した同心円の前記突起を外方突起としたときに、同じ同心円に沿って間隔をあけて隣接する２つの前記内方突起を、前記孔の中心から放射方向外方に投影すると、投影された前記内方突起は、同一の前記外方突起に重なり、
前記プレートは、第１の孔及び第２の孔と、前記第１の孔の周囲にて前記基板に形成された筒部とを有し、
前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記プレートの中心に対して９０度をなす角度で形成されており、
隣接する前記プレート同士は、９０度の位相差をもって配置されており、一方の前記プレートの前記筒部を、他方の前記プレートの前記第２の孔の周囲に当接させて積層されており、
前記基板には、前記プレートの中心を挟んで、前記第１の孔とは反対側に第１の平面部が形成され、また前記プレートの中心を挟んで、前記第２の孔とは反対側に第２の平面部が形成されている、ことを特徴とする。

本発明により、コンパクトでありながら、熱交換効率を高めることができる安価な熱交換器及びこれを用いた冷却システムを提供することができる。

図１は、本実施形態における熱交換器を、電池冷却システムに適用した例を模式的に示す図である。 図２は、第１の実施形態の熱交換器の斜視図である。 図３は、第１の実施形態の熱交換器を、軸線を含む断面で切断して示す斜視図である。 図４は、第１の実施形態の熱交換器を、軸線を含む異なる断面で切断して示す斜視図である。 図５は、プレートの正面図である。 図６（ａ）は、プレートの一部を示す正面図であり、図６（ｂ）は、図６(ａ)のプレートをＡ－Ａ線で切断して側面視して拡大した断面図である。 図７は、プレート積層部の一部を分解して示す斜視図である。 図８は、プレート積層部の一部を分解して示す斜視図である。 図９は、第２の実施形態にかかる熱交換器の斜視図である。 図１０は、第２の実施形態にかかる熱交換器を、軸線を含む断面で切断して示す斜視図である。 図１１は、第２の実施形態にかかる熱交換器を、軸線を含む異なる断面で切断して示す斜視図である。 図１２は、プレートの正面図である。 図１３は、プレート積層部の一部を分解して示す斜視図である。 図１４は、冷媒または冷却水をプレートに流した状態を示す流れのシミュレーション図である。

以下、図面を参照して、本発明にかかる熱交換器の実施形態について説明する。以下においては、冷媒と水との間で熱交換を行って水の冷却（ないし温度調整）を行い、この水により電池の冷却（ないし温度調整）を行う電池冷却システムに本発明の熱交換器を適用した実施形態を説明するが、本発明の熱交換器は、異なる流体間（或いは同種の流体間）で熱交換を行う用途に広く用いることができる。

図１を参照して、本実施形態における熱交換器１０について説明する。図１は、本実施形態における熱交換器１０を、電池冷却システム１に適用した例を模式的に示す図である。本実施形態では、電池冷却システム１は、冷凍サイクル２と、電池冷却回路(冷却回路ともいう）３とを有する。

冷凍サイクル２は、コンプレッサ２ａと、コンデンサ２ｂと、膨張弁２ｃと、これらを接続する冷媒配管２ｄとを有し、冷媒配管２ｄ内には第１流体としての冷媒が注入されて冷凍サイクル２内を循環する。熱交換器１０は、膨張弁２ｃと、コンプレッサ２ａとの間に配置される。

一方、電池冷却回路３は、二次電池を収容する筐体３ａと、水ポンプ３ｂと、これらを接続する水配管３ｃとを有し、水配管３ｃ内には第２流体としての冷却水が注入されて電池冷却回路３内を循環する。熱交換器１０は、水ポンプ３ｂと、筐体３ａとの間に配置される。筐体３ａは、収容された二次電池に接する壁に、水配管３ｃに接続されたウォータージャケットが配設され、筐体３ａにおいて二次電池と冷却水との間で熱交換が行われる。

（第１の実施形態）
次に、熱交換器１０について説明する。図２は、熱交換器１０の斜視図である。図３、４は、熱交換器１０を、軸線を含む異なる断面で切断して示す斜視図である。熱交換器１０は、第１円盤部１１と、第２円盤部１２と、第１円盤部１１と第２円盤部１２とに挟持されるプレート積層部１３とを有する。

第１円盤部１１には、第１冷媒用開口１１ａと、第１冷却水用開口１１ｂとが両側面を貫通するようにして形成されている。第１冷媒用開口１１ａには、冷媒入口用コネクタ１１ｃがロウ付けなどにより取り付けられており、第１冷却水用開口１１ｂには、冷却水入口用コネクタ１１ｄがロウ付けなどにより取り付けられている。

第２円盤部１２には、第２冷媒用開口１２ａと、第２冷却水用開口１２ｂとが両側面を貫通するようにして形成されている。第２冷媒用開口１２ａには、冷媒出口用コネクタ１２ｃがロウ付けなどにより取り付けられており、第２冷却水用開口１２ｂには、冷却水出口用コネクタ１２ｄがロウ付けなどにより取り付けられている。冷却水入口用コネクタ１１ｄと、冷却水出口用コネクタ１２ｄは、水配管３ｃに接続され、冷媒入口用コネクタ１１ｃと、冷媒出口用コネクタ１２ｃは、冷媒配管２ｄに接続される。

プレート積層部１３は、複数枚（ここでは２２枚）のプレート１３ａを積層してなり、冷媒と冷却水の熱交換を行う機能を有する。

電池冷却システム１の動作時に、コンプレッサ２ａで加圧された冷媒は、冷媒配管２ｄを通過し、コンデンサ２ｂで液化され、膨張弁２ｃに送られる。また、膨張弁２ｃで断熱膨張された冷媒は、熱交換器１０に送り出され、熱交換器１０にて冷却水との間で熱交換が行われる。熱交換された後の冷媒は、コンプレッサ２ａへと戻されて再び加圧される。

一方、熱交換器１０で冷媒によって冷却された冷却水は、水ポンプ３ｂにより水配管３ｃを通して筐体３ａに送られ、筐体３ａ内の二次電池を冷却する。二次電池からの熱で加温された冷却水は、再び熱交換器１０に戻り、冷媒により冷却される。冷却水の比熱が比較的大きいことから、冷媒による過冷却が抑制され、二次電池を効率よく安定して冷却することができる。

プレート積層部１３の構造について説明する。図５は、プレート１３ａの正面図である。図６（ａ）は、プレート１３ａの一部を示す正面図であり、図６（ｂ）は、図６(ａ)のプレート１３ａをＡ－Ａ線で切断して側面視して拡大した断面図である。図７、８は、プレート積層部１３の一部を分解して示す斜視図であるが、貫通路を模式化して示しており、また軸線回りの角度を変えて示している。

積層されるプレート１３ａは、例えば平板のアルミニウム材をプレス加工した成形品であって、共通の（同一の）形状を有する。図に示すように、プレート１３ａは、円形の基板１３ｂと、基板１３ｂの外周に繋がる円錐壁部（縁部）１３ｃと、を連設してなる。円錐壁部１３ｃの端部は、全周にわたって折り返されて折り返し部１３ｄを形成している。折り返し部１３ｄには、周方向に沿って９０度ごとに、位置決め基準としての切欠１３ｅが形成されている。折り返し部１３ｄは、切欠１３ｅにより途切れていてもよい。

図５において、基板１３ｂの中心Ｘから、一つの切欠１３ｅの中心に向かって直線Ｌ１を引き、また直線Ｌ１に対して直角に、中心Ｘから直線Ｌ２を引いたとき、直線Ｌ２は別の切欠１３ｅの中心を通過する。

ここで、中心Ｘから距離Δである直線Ｌ１上の位置Ｏ１を孔中心として、第１の円形孔１３ｆが基板１３ｂに形成され、また中心Ｘから同じ距離Δである直線Ｌ２上の位置Ｏ２を孔中心として、第２の円形孔１３ｇが基板１３ｂに形成されている。換言すれば、第１の円形孔１３ｆ及び第２の円形孔１３ｇは、プレートの中心Ｘに対して９０度をなす角度で形成されている。第１の円形孔１３ｆと、第２の円形孔１３ｇの内径は等しい。

第２の円形孔１３ｇの周囲は平坦であるが、第１の円形孔１３ｆの周囲には、円錐壁部１３ｃと同じ側に突出するように環状凸部（筒部）１３ｈが形成されている。本実施形態においては、環状凸部１３ｈは位置Ｏ１を中心とした円環形状を有しており、隣接するプレート１３ａに対して９０度位相差を付与したときに、他方のプレート１３ａの第２の円形孔１３ｇと同心円の関係になる。その際に、一方のプレート１３ａの環状凸部１３ｈは、隣接するプレート１３ａの第２の円形孔１３ｇを囲繞するように配置されるが、環状凸部１３ｈにより囲繞できる面積が第２の円形孔１３ｇの面積に比べ広い場合、必ずしも第２の円形孔１３ｇの同心円上に配置される必要はない。

図６（ａ）において、第２の円形孔１３ｇの中心Ｏ２に対して、複数本（ここでは５本）の同心円Ｃ１～Ｃ５に沿って、それぞれ３つ以上の突起１３ｉが、間隔をあけて基板１３ｂに配設されている。最も外側の同心円Ｃ５は、基板１３ｂの中心Ｘより外側を通過しているが、中心Ｘ上、またはそれより中心Ｏ２側を通過してもよい。同心円Ｃ１～Ｃ５の径差αは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。また同心円Ｃ１～Ｃ５の径差αは、第２の円形孔１３ｇの内径をφとすると、α＝０．３φ～０．６φであると好ましい。なお、ここで述べる値は、プレート１３ａを軸線方向に見たときのものとする。

突起１３ｉは、円錐壁部１３ｃと同じ側に突出しており、図６（ａ）に示すプレート１３ａの軸線方向に見て略長円形状（または略長方形状）を有し、同心円の接線方向にその長手方向軸線を重ねて配置されている。また突起１３ｉの全長βは、第２の円形孔１３ｇの内径をφとすると、β＝０．３φ～０．６φであると好ましい。また、突起１３ｉの幅γは、第２の円形孔１３ｇの内径をφとすると、γ＝０．１φ～０．３φであると好ましい。各突起１３ｉの長さ及び幅は等しいと好ましいが、基板１３ｂの面方向において他の構造物との干渉を回避するときは、短くしてもよい。

第２の円形孔１３ｇと、中心Ｏ２から最も近い同心円Ｃ１上の突起１３ｉとの距離σは、第２の円形孔１３ｇの内径をφとすると、σ＝０．３φ～０．８φであると好ましい。図６（ｂ）に示すように、基板１３ｂから突起１３ｉまでの高さＨは、基板１３ｂから環状凸部１３ｈの高さｈと同等あるいは低くなっており、ｈ＝０．３Ｈ～１．０Ｈであると好ましい。また突起１３ｉは、幅方向中心が最も高く、両側に向かうにつれて漸次高さが低くなる形状を有していると好ましい。

中心Ｏ２から放射方向に見て、一の同心円（例えばＣ１）に沿って隣接して並んだ２つの突起１３ｉ（ここでは内方突起という）の間に、その外側に配置された同心円（例えばＣ２）に沿って配設された突起１３ｉ（ここでは外方突起という）が位置すると好ましい。内方突起が位置する同心円と、外方突起が位置する同心円とは、隣接していなくてもよい。

より具体的には、中心Ｏ２から放射方向外方に向かって、２つの内方突起（図６（ａ）の１３ｉ１、１３ｉ２）を投影したときに、投影された内方突起の双方が、１つの（同一の）外方突起（図６（ａ）の１３ｉ３）の長手方向両端にそれぞれ重なると好ましい。図６（ａ）においては、２つの内方突起（１３ｉ１、１３ｉ２）の端部にそれぞれ接して中心Ｏ２から放射方向に延在する投影線ＰＬ１、ＰＬ２を示しており、投影線ＰＬ１から外方突起（１３ｉ３）の一端までの距離、及び投影線ＰＬ２から外方突起（１３ｉ３）の他端までの距離が、それぞれ重なり量となる。このような配置関係とすることにより、２つの内方突起（１３ｉ１、１３ｉ２）の間を通過した流体（冷媒あるいは冷却水）は、外側突起（１３ｉ３）によりそのまま放射方向外側に直進して流れることが阻害され円周方向両側に分岐することになる。第２の円形孔１３ｇから流入した流体は、このような分岐を繰り返してプレート全域に偏りなく流れることとなり、熱交換効率を向上させることが出来る。なお、すくなくとも一部の突起において上記関係が成立すればよく、必ずしもすべての突起において上記関係が成立する必要はない。

外方突起の一方端または他端に対する投影された内方突起の重なり量は、外方突起の全長βの１０％以上、３０％以下であると好ましい。また、隣接する内方突起同士の間隔ωは、隣接する同心円上における内方突起と外方突起の間隔（ここでは同心円の径差α―突起の幅γ）±３０％以内であると好ましい。

さらに別の突起１３ｉが、直線Ｌ１及びその延長線を挟んで線対称に、基板１３ｂに配置されているが、異なる形状としてもよい。

図５において、環状凸部１３ｈ及び円錐壁部１３ｃの近傍において、円筒状である２つのボス１３ｊが基板１３ｂに形成されている。基板１３ｂからボス１３ｊまでの高さは、基板１３ｂから環状凸部１３ｈの高さに略等しい。

中心Ｘを挟んで、環状凸部１３ｈと対称の位置における基板１３ｂには、第１の平面部１３ｐが形成されており、第１の平面部１３ｐには突起が形成されていない。ただし、第１の平面部１３ｐの近傍において、中心Ｘを挟んでボス１３ｊと対称の位置に、別なボス１３ｊが形成されている。

また中心Ｘを挟んで、第２の円形孔１３ｇと対称の位置における基板１３ｂには、第２の平面部１３ｑが形成されており、第２の平面部１３ｑには突起が形成されていない。

プレート１３ａは、１枚の平板をプレス成形することによって、基板１３ｂ、円錐壁部１３ｃ、折り返し部１３ｄ、切欠１３ｅ、第１の円形孔１３ｆ、第２の円形孔１３ｇ、環状凸部１３ｈ、突起１３ｉ、ボス１３ｊを一度に形成することができる。より具体的には、プレス型の押圧により、基板１３ｂに対して、円錐壁部１３ｃが折り曲げられ、さらに円錐壁部１３ｃの端部が折り返されて折り返し部１３ｄが形成される。

また、プレス型の押圧により、第１の円形孔１３ｆ及び第２の円形孔１３ｇが打ち抜かれ、環状凸部１３ｈ、突起１３ｉ、ボス１３ｊに対応する型に押圧されて、環状凸部１３ｈ、突起１３ｉ、ボス１３ｊが円錐壁部１３ｃに囲われる側に突出して形成される。環状凸部１３ｈ、突起１３ｉ、ボス１３ｊと反対側の面には、これらに対応する凹部が形成される。第１の平面部１３ｐと第２の平面部１３ｑは、プレス成形されることなく、原材の平板状態を維持する。

図７、８に示すように、各プレート１３ａは、円錐壁部１３ｃが同じ側（ここでは左方）を向くように積層される。円錐壁部１３ｃの折り返し部１３ｄ側は、基板１３ｂ側よりも径が大きいため、各プレート１３ａの積層を容易に行うことができる。ただし、一のプレート１３ａに対し、隣接して重ねるプレート１３ａは、中心Ｘ回りに回転させて積層される。

より具体的には、図５のプレート１３ａ（表側プレートという）に対して、その背面側に積層されるプレート（裏側プレートという）は、中心Ｘを基準に９０度、時計回りに相対回転させて(位相差をもって)積層される。これにより、図５に点線で示す、裏側プレートの環状凸部１３ｈ’は、表側プレート１３ａの第２の円形孔１３ｇの周囲における平坦な基板１３ｂに、ハッチングで示すように全周にわたって当接する。言い換えると、裏側プレートの環状凸部１３ｈ’は、表側プレート１３ａの第２の円形孔１３ｇを囲繞した状態で基板１３ｂに当接している。一方、図５に点線で示す、裏側プレートの第２の円形孔１３ｇ’は、表側プレート１３ａの第１の平面部１３ｐに対向する。

プレートの積層に当たり、切欠１３ｅを整列させることで、裏側プレートの環状凸部１３ｈ’と、表側プレート１３ａの第２の円形孔１３ｇとの同軸度を精度良く確保できる。この時、裏側プレートのボス１３ｊが、第２の円形孔１３ｇの周囲における平坦な基板１３ｂ、及び第２の平面部１３ｑに当接することで、表側プレート１３ａと裏側プレートとの軸線方向の位置決めがなされ、両者が適切な間隔で保持される。

このように、積層順で１枚目のプレート１３ａに対して、２枚目のプレート１３ａを時計回りに９０度回転させ、また２枚目のプレート１３ａに対して、３枚目のプレート１３ａを時計回りに９０度回転させ、以下同様にして２２枚のプレート１３ａが積層される。

プレート１３ａの表面には、比較的低い温度で溶けやすい素材が被覆されており、このようにして積層されたプレート１３ａを電気炉などに投入して加熱することで、表面の素材が溶融し、プレート１３ａの当接した表面同士が溶着する。溶着部が冷却して固化することで、密着したプレート１３ａの部位が接合される。

これにより、表側プレート１３ａの円錐壁部１３ｃと、裏側プレートの円錐壁部同士が全周で接合されて、内部に閉鎖された空間が生じる（図２、３参照）。また、裏側プレートの環状凸部１３ｈ’の先端と、表側プレート１３ａの第２の円形孔１３ｇの周囲とが全周で接合されて、裏側プレートの環状凸部１３ｈ’の内部と、表側プレート１３ａの第２の円形孔１３ｇとが流体漏れなく連通した状態となる。ここで、上記閉鎖された空間を貫通する環状凸部１３ｈ’内を、貫通路という。一方、裏側プレートの第２の円形孔１３ｇ’は、表側プレート１３ａの第１の平面部１３ｐに対向しており、すなわち表側プレート１３ａと裏側プレートとの間の空間に開放した状態となる。

このようにプレート１３ａを積層することで、プレート積層部１３が形成される。形成されたプレート積層部１３は、第１円盤部１１と第２円盤部１２にロウ付けなどによって接合される。このとき、第１冷媒用開口１１ａ及び第１冷却水用開口１１ｂが、プレート積層部１３の一方の端部であるプレート１３ａの第１の円形孔１３ｆと第２の円形孔１３ｇのいずれかに接続される。また第２冷媒用開口１２ａ及び第２冷却水用開口１２ｂが、他方の端部であるプレート１３ａの第１の円形孔１３ｆと第２の円形孔１３ｇのいずれかに接続される。本実施形態では、プレート１３ａの円錐壁部１３ｃが、第２円盤部１２にロウ付けされる。これにより熱交換器１０が完成する。

図７、８に示される６枚のプレートを区別するため、右方から左方に向かって、プレート１３ａ（１）～プレート１３ａ（６）と符号を付す。また、プレートが積層された状態で、隣接するプレートによって閉鎖される空間にＳ１～Ｓ５と符号を付す。ただし、プレート１３ａ（１）と、その右側のプレート（不図示）とによって閉鎖される空間をＳ０とし、プレート１３ａ（６）と、その左側のプレート（不図示）とによって閉鎖される空間をＳ６とする。

プレート１３ａ（１）とプレート１３ａ（２）との間の空間Ｓ１を、貫通路Ｐ１が貫通し、プレート１３ａ（２）とプレート１３ａ（３）との間の空間Ｓ２を、貫通路Ｐ２が貫通し、プレート１３ａ（３）とプレート１３ａ（４）との間の空間Ｓ３を、貫通路Ｐ３が貫通し、プレート１３ａ（４）とプレート１３ａ（５）との間の空間Ｓ４を、貫通路Ｐ４が貫通し、プレート１３ａ（５）とプレート１３ａ（６）との間の空間Ｓ５を、貫通路Ｐ５が貫通している。さらに、空間Ｓ０を貫通路Ｐ０が貫通し、空間Ｓ６を貫通路Ｐ６が貫通している。

一方、空間Ｓ１は、プレート１３ａ（２）の第１の円形孔１３ｆと、プレート１３ａ（１）の第２の円形孔１３ｇとに連通している。
空間Ｓ２は、プレート１３ａ（３）の第１の円形孔１３ｆと、プレート１３ａ（２）の第２の円形孔１３ｇとに連通している。
空間Ｓ３は、プレート１３ａ（４）の第１の円形孔１３ｆと、プレート１３ａ（３）の第２の円形孔１３ｇとに連通している。
空間Ｓ４は、プレート１３ａ（５）の第１の円形孔１３ｆと、プレート１３ａ（４）の第２の円形孔１３ｇとに連通している。
空間Ｓ５は、プレート１３ａ（６）の第１の円形孔１３ｆと、プレート１３ａ（５）の第２の円形孔１３ｇとに連通している。

すなわち、空間Ｓ０、貫通路Ｐ１、空間Ｓ２、貫通路Ｐ３、空間Ｓ４、貫通路Ｐ５、空間Ｓ６は、相互に連通して流路を形成していることとなり（図７参照）、また、空間Ｓ１、貫通路Ｐ２、空間Ｓ３、貫通路Ｐ４、空間Ｓ５、貫通路Ｐ６は、相互に連通して流路を形成していることとなり（図８参照）、また、これら流路は相互に独立している。

ここで、第１冷却水用開口１１ｂを介して、空間Ｓ０に冷却水が注入されているものとする。かかる場合、冷却水は、図７に図示する白抜き円筒で示すように、空間Ｓ０から貫通路Ｐ１を介して空間Ｓ１を通過することなく、空間Ｓ２に進入する。また、冷却水は、空間Ｓ２から貫通路Ｐ３を介して空間Ｓ３を通過することなく、空間Ｓ４に進入する。さらに、冷却水は、空間Ｓ４から貫通路Ｐ５を介して空間Ｓ５を通過することなく、空間Ｓ６に進入する。その後、冷却水は、空間Ｓ６に接続された第２冷却水用開口１２ｂから排出される。

一方、第１冷媒用開口１１ａ及び貫通路Ｐ０を介して、空間Ｓ０を通過することなく、空間Ｓ１に冷媒が注入されているものとする。かかる場合、冷媒は、図８に図示する白抜き円筒で示すように、空間Ｓ１から貫通路Ｐ２を介して空間Ｓ２を通過することなく、空間Ｓ３に進入する。また、冷媒は、空間Ｓ３から貫通路Ｐ４を介して空間Ｓ４を通過することなく、空間Ｓ５に進入する。さらに、冷媒は、空間Ｓ５から貫通路Ｐ６を介して空間Ｓ６を通過することなく、第２冷媒用開口１２ａから排出される。このように、各空間を冷媒及び冷却水が直列に通過する方式を、１パス方式という。

空間Ｓ０、空間Ｓ２、空間Ｓ４、空間Ｓ６を通過する冷却水は、これらの空間に交互に隣接する空間Ｓ１、空間Ｓ３、空間Ｓ５に注入される冷媒に対して、薄肉のプレート１３ａを隔てて接しており、しかも複数の突起１３ｉを設けることで、伝熱面積を増大させるとともに、それぞれの空間を流れる冷却水と冷媒の流れに抵抗を与えて、熱交換効率を高めることができる。特に、図５に示すように、表側プレート１３ａの第１の円形孔１３ｆと、裏側プレートの第２の円形孔１３ｇ’が中心Ｘを挟んで反対側に位置しているため、また第２の円形孔１３ｇの中心Ｏ２から見て、内方突起の間に外方突起が位置するように配置されているため、基板１３ｂのほぼ全面にわたって冷却水及び冷媒が流れるようになり、さらに熱交換率が高くなる。これにより、小型でありながら、熱交換効率の高い熱交換器１０を実現できる。なお、プレート積層部１３の軸線に沿った冷媒と冷却水の流れ方向を、相互に対向する方向としてもよい。

また本実施形態によれば、同一形状のプレート１３ａを相対回転させて積層するのみで、熱交換器１０を形成することができるため、各プレート１３ａを共通のプレス型により製造することができ、部品コストを大幅に低減できる。さらに、プレート１３ａを円形とすることで、閉鎖空間における冷媒及び冷却水の流れを均一化することができ、安定した熱交換を確保できる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかる熱交換器１０Ａについて説明する。本実施形態にかかる熱交換器１０Ａも、図１に示す電池冷却システム１に適用することができるが、膨張弁を内蔵可能である。図９は、熱交換器１０Ａの斜視図である。図１０、１１は、熱交換器１０Ａを、軸線を含む異なる断面で切断して示す斜視図である。熱交換器１０Ａは、第１円盤部１１Ａと、第２円盤部１２Ａと、第１円盤部１１Ａと第２円盤部１２Ａとに挟持されるプレート積層部１４Ａとを有する。

第１円盤部１１Ａには、冷媒用入口開口１１Ａａと、冷媒用出口開口１１Ａｃと、冷却水用入口開口１１Ａｂと、冷却水用出口開口１１Ａｄとが両側面を貫通するようにして形成されている。冷却水用入口開口１１Ａｂには、冷却水入口用コネクタ１１Ａｅがロウ付けなどにより取り付けられており、冷却水用出口開口１１Ａｄには、冷却水出口用コネクタ１１Ａｍがロウ付けなどにより取り付けられている。

さらに第１円盤部１１Ａには、冷媒用入口開口１１Ａａと冷媒用出口開口１１Ａｃとを覆うようにして、流路ブロック１１Ａｆがロウ付けなどにより取り付けられている。流路ブロック１１Ａｆは、冷媒配管２ｄに接続される冷媒用入口コネクタ部１１Ａｇと、膨張弁２ｃ（図１）を取り付け可能であって冷媒用入口開口１１Ａａに連通する膨張弁取付部１１Ａｈと、冷媒用入口コネクタ部１１Ａｇと膨張弁取付部１１Ａｈとを連結する連通路１１Ａｉ（図１に示す冷媒配管２ｄの一部を構成）と、冷媒用出口開口１１Ａｃに連通し冷媒配管２ｄに接続される冷媒用出口コネクタ部１１Ａｊとを有する。

第２円盤部１２Ａは、平坦な円盤状である。プレート積層部１４Ａは、複数枚（ここでは３１枚）のプレート１４Ａａを積層してなり、冷媒と冷却水の熱交換を行う機能を有する。

図１を参照して、電池冷却システム１の動作時に、コンプレッサ２ａで加圧された冷媒は、冷媒配管２ｄを通過し、コンデンサ２ｂで液化され、流路ブロック１１Ａｆの冷媒用入口コネクタ部１１Ａｇから、連通路１１Ａｉを介して膨張弁取付部１１Ａｈに進入する。ここで、膨張弁２ｃにより断熱膨張された冷媒は、冷媒用入口開口１１Ａａからパイプ１１Ａｋを介してプレート積層部１４Ａの中間部に送り出され、冷却水との間で熱交換される。熱交換された冷媒は、冷媒用出口開口１１Ａｃを介してコンプレッサ２ａへと戻されて加圧される。なお、膨張弁２ｃにより断熱膨張された冷媒は、冷媒用入口開口１１Ａａからプレート積層部１４Ａの端部に供給されてもよい。

熱交換器１０Ａで冷媒によって冷却された冷却水は、上記と同様に、水ポンプ３ｂにより水配管３ｃを通して筐体３ａに送られ、筐体３ａ内の二次電池を冷却する。二次電池からの熱で加温された冷却水は、再び熱交換器１０Ａに戻り、冷媒により冷却される。以上のサイクルを繰り返すことで、二次電池を効率よく安定して冷却することができる。

プレート積層部１４Ａの構造について説明する。図１２は、プレート１４Ａａの正面図である。図１３は、プレート積層部１４Ａの一部を分解して示す斜視図であるが、貫通路を模式化して示している。積層されるプレート１４Ａａは、例えばアルミニウム製であって、共通の形状を有する。図に示すように、プレート１４Ａａは、円形の基板１４Ａｂと、基板１４Ａｂの外周に繋がる円錐壁部（縁部）１４Ａｃと、を連設してなる。円錐壁部１４Ａｃの端部は、全周にわたって折り返されて折り返し部１４Ａｄを形成している。折り返し部１４Ａｄには、周方向に沿って９０度ごとに、位置決め用の切欠１４Ａｅが形成されている。

図１２において、基板１４Ａｂの中心Ｘを通り、対向する切欠１４Ａｅの中心に向かって直線Ｌ１を引き、また直線Ｌ１に対して直角に、中心Ｘから直線Ｌ２を引いたとき、直線Ｌ２は別の切欠１４Ａｅの中心を通過する。

ここで、中心Ｘから距離Δである直線Ｌ１上の位置Ｏ１を孔中心として、第１の円形孔１４Ａｆが基板１４Ａｂに形成され、また同じ直線Ｌ１上で中心Ｘから距離Δである反対側の位置Ｏ３を孔中心として、第３の円形孔１４Ａｓが基板１４Ａｂに形成されている。また中心Ｘから同じ距離Δである直線Ｌ２上の位置Ｏ２を孔中心として、第２の円形孔１４Ａｇが基板１４Ａｂに形成され、また同じ直線Ｌ１上の位置Ｏ４を孔中心として、第４の円形孔１４Ａｔが基板１４Ａｂに形成されている。第１の円形孔１４Ａｆと第３の円形孔１４Ａｓの内径ｋは等しく、第２の円形孔１４Ａｇと第４の円形孔１４Ａｔの内径Ｋは等しい。ここで、Ｋ≦ｋであり、好ましくはＫ＝０．６ｋ～１．０ｋである。

第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲は平坦であるが、第１の円形孔１４Ａｆの周囲には、円錐壁部１４Ａｃと同じ側に突出するように環状凸部（筒部）１４Ａｈが形成され、また第３の円形孔１４Ａｓの周囲には、円錐壁部１４Ａｃと同じ側に突出するように環状凸部（筒部）１４Ａｕが形成されている。

本実施の形態においても、複数の突起１４Ａｉが、第２の円形孔１４Ａｇの中心Ｏ２及び第４の円形孔１４Ａｔの中心Ｏ４に対して、複数本（ここでは５本）の同心円に沿って基板１４Ａｂに配設され、またボス１４Ａｊが第１の円形孔１４Ａｆの中心Ｏ２及び第４の円形孔１４Ａｔの近傍に配置されている。突起１４Ａｉ及びボス１４Ａｊの形状および配置については、上述した実施形態の突起１３ｉ及びボス１３ｊと同様であるため、重複説明を省略する。

本実施形態のプレート１４Ａａも、１枚の平板をプレス成形することによって形成できる。

図１３に示すように、各プレート１４Ａａは、円錐壁部１４Ａｃが同じ側（ここでは左方）を向くように積層される。円錐壁部１４Ａｃの折り返し部１４Ａｄ側は、基板１４Ａｂ側よりも径が大きいため、各プレート１４Ａａの積層を容易に行うことができる。ただし、一のプレート１４Ａａに対し、隣接して重ねるプレート１４Ａａは、中心Ｘ回りに回転させて積層される。

より具体的には、図１３のプレート１４Ａａ（表側プレートという）に対して、その背面側に積層されるプレート（裏側プレートという）は、中心Ｘを基準に９０度、時計回りに相対回転させて（位相差をもって）積層される。これにより、裏側プレート１４Ａａの円形孔１４Ａｆ、１４Ａｇ、１４Ａｓ、１４Ａｔが、中心Ｘ回りに９０度回転移動し、軸線方向に見て表側プレート１４Ａａの円形孔に対して一つ分ずれるようにして重なる。

このとき、裏側プレート１４Ａａの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕは、表側プレート１４Ａａの第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲における平坦な基板１４Ａｂに、全周にわたって当接し、表側プレート１４Ａの第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔを囲繞する。一方、裏側プレート１４Ａａの第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔは、表側プレート１４Ａａの２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの裏面側に対向する。すなわち、裏側プレートの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの先端側は、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接し、表側プレートの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの裏面側（先端とは反対側）では、対向する表側プレートの第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔとの間に、隙間が生じることとなる。

積層順で１枚目のプレート１４Ａａに対して、２枚目のプレート１４Ａａを時計回りに９０度回転させ、また２枚目のプレート１４Ａａに対して、３枚目のプレート１４Ａａを時計回りに９０度回転させ、以下同様にして３１枚のプレート１４Ａａが積層される。

このようにプレート１４Ａａを積層することで、プレート積層部１４Ａが形成される。形成されたプレート積層部１４Ａは、第１円盤部１１Ａと第２円盤部１２Ａとにロウ付けなどによって接合される。本実施形態では、最終のプレート１４Ａａの円錐壁部１４Ａｃが、第２円盤部１２Ａにロウ付けされる。

図１３において、６枚のプレートを区別するため、右方から左方に向かって、プレート１４Ａａ（１）～プレート１４Ａａ（６）と符号を付す。また、プレートが積層された状態で、隣接するプレートによって閉鎖される空間にＳ１～Ｓ５と符号を付す。ただし、プレート１４Ａａ（１）と、その右側のプレート（不図示）とによって閉鎖される空間をＳ０とし、プレート１４Ａａ（６）と、その左側のプレート（不図示）とによって閉鎖される空間をＳ６とする。

さらに、空間Ｓ０において、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接する２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの内部を、それぞれ貫通路Ｐ０１、Ｐ０２とする。また、空間Ｓ１において、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接する２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの内部を、それぞれ貫通路Ｐ１１、Ｐ１２とする。

さらに、空間Ｓ２において、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接する２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの内部を、それぞれ貫通路Ｐ２１、Ｐ２２とする。また、空間Ｓ３において、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接する２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの内部を、それぞれ貫通路Ｐ３１、Ｐ３２とする。

さらに、空間Ｓ４において、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接する２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの内部を、それぞれ貫通路Ｐ４１、Ｐ４２とする。また、空間Ｓ５において、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接する２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの内部を、それぞれ貫通路Ｐ５１、Ｐ５２とする。

さらに、空間Ｓ６において、第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔの周囲に当接する２つの環状凸部１４Ａｈ、１４Ａｕの内部を、それぞれ貫通路Ｐ６１、Ｐ６２とする。

プレート１４Ａａ（１）とプレート１４Ａａ（２）との間の空間Ｓ１を、貫通路Ｐ１１、Ｐ１２が貫通し、プレート１４Ａａ（２）とプレート１４Ａａ（３）との間の空間Ｓ２を、貫通路Ｐ２１、Ｐ２２が貫通し、プレート１４Ａａ（３）とプレート１４Ａａ（４）との間の空間Ｓ３を、貫通路Ｐ３１、Ｐ３２が貫通し、プレート１４Ａａ（４）とプレート１４Ａａ（５）との間の空間Ｓ４を、貫通路Ｐ４１、Ｐ４２が貫通し、プレート１４Ａａ（５）とプレート１４Ａａ（６）との間の空間Ｓ５を、貫通路Ｐ５１、Ｐ５２が貫通している。さらに、空間Ｓ０を貫通路Ｐ０１、Ｐ０２が貫通し、空間Ｓ６を貫通路Ｐ６１、Ｐ６２が貫通している。

一方、空間Ｓ１は、プレート１４Ａａ（２）の第１の円形孔１４Ａｆ及び第３の円形孔１４Ａｓと、プレート１４Ａａ（１）の第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔとに連通している。
空間Ｓ２は、プレート１４Ａａ（３）の第１の円形孔１４Ａｆ及び第３の円形孔１４Ａｓと、プレート１４Ａａ（２）の第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔとに連通している。
空間Ｓ３は、プレート１４Ａａ（４）の第１の円形孔１４Ａｆ及び第３の円形孔１４Ａｓと、プレート１４Ａａ（３）の第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔとに連通している。

空間Ｓ４は、プレート１４Ａａ（５）の第１の円形孔１４Ａｆ及び第３の円形孔１４Ａｓと、プレート１４Ａａ（４）の第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔとに連通している。
空間Ｓ５は、プレート１４Ａａ（６）の第１の円形孔１４Ａｆ及び第３の円形孔１４Ａｓと、プレート１４Ａａ（５）の第２の円形孔１４Ａｇ及び第４の円形孔１４Ａｔとに連通している。

本実施形態では、空間Ｓ０、貫通路Ｐ１１、Ｐ１２、空間Ｓ２、貫通路Ｐ３１、Ｐ３２、空間Ｓ４、貫通路Ｐ５１、Ｐ５２、空間Ｓ６は、相互に連通していることとなり、また、空間Ｓ１、貫通路Ｐ２１、Ｐ２２、空間Ｓ３、貫通路Ｐ４１、Ｐ４２、空間Ｓ５、貫通路Ｐ６１、Ｐ６２は、相互に連通していることとなり、また、これらは相互に独立した流路を形成している。

ここで、冷却水用入口開口１１Ａｂを介して注入された冷却水が、貫通路Ｐ０１を介して空間Ｓ１に進入しているものとする。かかる場合、矢印に示すように、冷却水の一部は、貫通路Ｐ２１に向かい、残りは空間Ｓ１を通過して、貫通路Ｐ０２側へと向かい、貫通路Ｐ２２を介して戻ってきた冷却水と合流して、貫通路Ｐ０２を通過して冷却水用出口開口１１Ａｄから排出される。

また、貫通路Ｐ２１を介して空間Ｓ３に進入した冷却水の一部は、矢印に示すように、貫通路Ｐ４１に向かい、残りは空間Ｓ３を通過して、貫通路Ｐ２２側へと向かい、貫通路Ｐ４２を介して戻ってきた冷却水と合流して、貫通路Ｐ２２を介して空間Ｓ１に向かう。

また、貫通路Ｐ４１を介して空間Ｓ５に進入した冷却水の一部は、矢印に示すように、貫通路Ｐ６１に向かい、残りは空間Ｓ５を通過して、貫通路Ｐ４２側へと向かい、貫通路Ｐ６２を介して戻ってきた冷却水と合流して、貫通路Ｐ４２を介して空間Ｓ３に向かう。

これに対し、冷媒用入口開口１１Ａａ及びパイプ１１Ａｋを介して空間Ｓ０に注入された冷媒は、冷却水と同様に、貫通路Ｐ１１を介して空間Ｓ２に進入し、ここで冷媒の一部は、貫通路Ｐ３１に向かい、残りは空間Ｓ２を通過して、貫通路Ｐ１２側へと向かい、貫通路Ｐ３２を介して戻ってきた冷媒と合流して、貫通路Ｐ１２を通過して、空間Ｓ０を介して冷媒用出口開口１１Ａｃから排出される。

また、貫通路Ｐ３１を介して空間Ｓ４に進入した冷媒の一部は、貫通路Ｐ５１に向かい、残りは空間Ｓ４を通過して、貫通路Ｐ３２側へと向かい、貫通路Ｐ５２を介して戻ってきた冷媒と合流して、貫通路Ｐ３２を介して空間Ｓ２に向かう。

また、貫通路Ｐ５１を介して空間Ｓ６に進入した冷媒の一部は、不図示の貫通路に向かい、残りは空間Ｓ６を通過して、貫通路Ｐ５２側へと向かい、不図示の貫通路を介して戻ってきた冷媒と合流して、貫通路Ｐ５２を介して空間Ｓ４に向かう。

本実施の形態では、貫通路Ｐ０１、Ｐ２１、Ｐ４１、Ｐ６１が、冷却水の供給路となり、貫通路Ｐ０２、Ｐ２２、Ｐ４２、Ｐ６２が、冷却水の排出路となっている。また、貫通路Ｐ１１、Ｐ３１、Ｐ５１が、冷媒の供給路となり、貫通路Ｐ１２、Ｐ３２、Ｐ５２が、冷媒の排出路となっている。このように、各空間を冷媒及び冷却水が並列に通過する方式を、全パス方式という。

本実施形態においても、空間Ｓ１、空間Ｓ３、空間Ｓ５を通過する冷却水は、これらの空間に交互に隣接する空間Ｓ０、空間Ｓ２、空間Ｓ４、空間Ｓ６に注入される冷媒に対して、薄肉のプレート１４Ａａを隔てて接しており、しかも複数の突起１４Ａｉを設けることで、伝熱面積を増大させるとともに、それぞれの空間を流れる冷却水と冷媒の流れに抵抗を与えて、熱交換効率を高めることができる。特に、図１２に示すように、第２の円形孔１４Ａｇと、第４の円形孔１４Ａｔが中心Ｘを挟んで対称に位置しているため、基板１４Ａｂのほぼ全面にわたって冷却水及び冷媒が流れるようになり、さらに熱交換率が高くなる。これにより、小型でありながら、熱交換効率の高い熱交換器１０Ａを実現できる。

図１４は、第２の実施形態に熱交換器１０Ａのプレート１４ａに対して、冷媒または冷却水を供給した場合において、基板１４Ａｂ上を流れる冷媒または冷却水の経路をシミュレーションで示した図である。図１４（ａ）は、第２の円形孔１４Ａｇから第４の円形孔１４Ａｔへと冷媒または冷却水が流れる状態を示し、図１４（ｂ）は、第４の円形孔１４Ａｔから第２の円形孔１４Ａｇへと冷媒または冷却水が流れる状態を示している。

図１４から明らかなように、第２の円形孔１４Ａｇから第４の円形孔１４Ａｔへと流れる場合でも、第４の円形孔１４Ａｔから第２の円形孔１４Ａｇへと流れる場合でも、突起１４Ａｉを通過するごとに、冷媒または冷却水の一部が中心Ｘから離れるように流れの方向が変化する。これにより、冷媒または冷却水を基板１４Ａｂ全体にわたって流すことができるため、熱交換効率を高めることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能である。また、上述の実施形態において任意の構成要素の追加または省略が可能である。

例えば、プレートの基板の形状は円形に限られず、各辺が等しく辺の数が４の倍数であって、隣接する二辺の交差角が等しい図形の形状（例えば、辺の数が４の倍数の正多角形）であれば足りる。かかる場合、角をプレートの位置決め基準に用いることができるため、必ずしも切欠を設ける必要はない。

１ 電池冷却システム
２ 冷凍サイクル
３ 電池冷却回路
１０、１０Ａ 熱交換器
１１、１１Ａ 第１円盤部
１２、１２Ａ 第２円盤部
１３、１４Ａ プレート積層部

Claims (6)

1. 第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
   複数のプレートを積層したプレート積層部を有し、
   前記プレートは、基板と、前記基板の周囲に形成された縁部と、前記基板に形成された少なくとも２つの孔とを有し、
   重ねた２枚の前記プレートの間の空間に、一方の前記プレートの前記孔から第１流体または第２流体が供給され、他方の前記プレートの前記孔を介して排出され、
   前記基板は、前記孔の中心回りに複数の同心円に沿ってそれぞれ３つ以上並べられた突起を有し、前記孔の中心に近い同心円の前記突起を内方突起とし、前記内方突起よりも前記孔の中心から離間した同心円の前記突起を外方突起としたときに、同じ同心円に沿って間隔をあけて隣接する２つの前記内方突起を、前記孔の中心から放射方向外方に投影すると、投影された前記内方突起は、同一の前記外方突起に重なり、
   前記プレートは、第１の孔及び第２の孔と、前記第１の孔の周囲にて前記基板に形成された筒部とを有し、
   前記第１の孔及び前記第２の孔は、前記プレートの中心に対して９０度をなす角度で形成されており、
   隣接する前記プレート同士は、９０度の位相差をもって配置されており、一方の前記プレートの前記筒部を、他方の前記プレートの前記第２の孔の周囲に当接させて積層されており、
   前記基板には、前記プレートの中心を挟んで、前記第１の孔とは反対側に第１の平面部が形成され、また前記プレートの中心を挟んで、前記第２の孔とは反対側に第２の平面部が形成されている、
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 前記突起は、前記プレートの軸線方向に見て、前記同心円の接線方向を長手方向軸線と重ねる略長円形状または略長方形状を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記第１の孔及び第１の平面部の近傍に、ボスが形成されており、前記プレートを積層したときに、前記ボスは隣接する前記プレートの前記基板に当接する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
4. 前記プレートは、プレス成形によって形成される、
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱交換器。
5. 前記プレートは円形であり、前記縁部に切欠が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の熱交換器。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の熱交換器が接続されている冷凍サイクルと冷却回路とを含むことを特徴とする冷却システム。

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