WO2017170091A1 - 拡散接合型熱交換器 - Google Patents

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WO2017170091A1
WO2017170091A1 PCT/JP2017/011612 JP2017011612W WO2017170091A1 WO 2017170091 A1 WO2017170091 A1 WO 2017170091A1 JP 2017011612 W JP2017011612 W JP 2017011612W WO 2017170091 A1 WO2017170091 A1 WO 2017170091A1
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fluid passage
heat transfer
transfer plate
fluid
passage portions
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PCT/JP2017/011612
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藤田　泰広
達也 森川
高橋　優
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住友精密工業株式会社
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    • F28F2275/061—Fastening; Joining by welding by diffusion bonding

Definitions

  • the present invention relates to a diffusion bonding type heat exchanger, and more particularly to a diffusion bonding type heat exchanger having a configuration in which a plurality of heat transfer plates each having a groove-like fluid passage portion are laminated and diffusion bonded.
  • a diffusion bonding type heat exchanger having a configuration in which a plurality of heat transfer plates each having a groove-like fluid passage portion are laminated and diffusion bonded is known.
  • Such a diffusion bonding type heat exchanger is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-155971.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-155971 discloses a heat exchanger including a core in which first heat transfer plates and second heat transfer plates are alternately laminated and diffusion-bonded. There are four types of A, B, C, D in the first heat transfer plate, and a plurality of them are provided.
  • a 2nd heat exchanger plate is 1 type of E, and two or more are provided. Each of the heat transfer plates is laminated on the core in the order of EAE ..., EBE ..., ECE ..., EDE ....
  • the external shapes of the four types of first heat transfer plates and the one type of second heat transfer plates are the same.
  • 2013-155971 is configured as an intercooler (intercooler) of a multistage compression system using four compressors.
  • the fluid (hydrogen) after passing through the first-stage compressor to the fourth-stage compressor flows, and the second heat transfer plate of E A refrigerant (cooling water) flows through the hot plate.
  • the core is provided with a plurality of ports corresponding to the heat transfer plates A to E that connect the heat transfer plates to the connection passages penetrating in the thickness direction. Distribution of the fluid to each of the heat transfer plates A to E is performed via a corresponding port.
  • JP 2013-155971 in order to handle a plurality of types of fluids with a common diffusion bonding type heat exchanger, the type of component (type of heat transfer plate) and the number of components (total number of heat transfer plates) are There is a problem of increasing.
  • each heat transfer plate is made common in order to laminate and bond four types of first heat transfer plates and one type of second heat transfer plates. If the load on the first heat transfer plate is greatly different, there is a problem that the degree of freedom decreases and optimization becomes difficult.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide component types and a plurality of types of fluids even when a plurality of types of fluids are handled by a common diffusion bonding type heat exchanger. It is an object of the present invention to provide a diffusion bonding type heat exchanger that can reduce the number of parts and that can sufficiently secure the degree of freedom of the configuration of the fluid passage portion.
  • a diffusion bonding type heat exchanger comprises a core in which a first heat transfer plate and a second heat transfer plate each having a groove-like fluid passage portion are laminated and diffusion bonded.
  • the hot plate includes a plurality of first fluid passage portions connected to different pairs of first ports and isolated from each other.
  • the first heat transfer plate which includes a plurality of first fluid passage portions connected to different pairs of first ports and isolated from each other.
  • a first heat transfer plate in which a plurality of types of first fluid passage portions are formed can be provided. That is, instead of providing a heat transfer plate for each type of fluid, a common first heat transfer plate can be provided for a plurality of types of fluids.
  • a plurality of pairs of second ports are provided, and the second heat transfer plate is formed to correspond to the first fluid passage portion of the first heat transfer plate,
  • the plurality of second fluid passage portions are isolated from each other, and the plurality of second fluid passage portions are respectively connected to different pairs of second ports.
  • “corresponding” means a relationship in which most of the heat exchange is performed between the fluid flowing through one first fluid passage and the fluid flowing through the second fluid passage.
  • One first fluid passage portion may correspond to one second fluid passage portion, or one second fluid passage portion may correspond to a plurality of first fluid passage portions.
  • the heat exchange between fluids can be performed efficiently by forming a plurality of 2nd fluid passage parts so as to correspond to a plurality of 1st fluid passage parts. Further, by connecting the plurality of second fluid passage portions to different pairs of second ports, according to the amount of heat exchange between the fluids respectively flowing in the first fluid passage portion and the second fluid passage portion corresponding to each other.
  • the type and flow rate of the fluid flowing through each second fluid passage portion can be individually set for each second fluid passage portion.
  • the same number of second fluid passage portions as the first fluid passage portions are provided, and each second fluid passage portion overlaps the plurality of first fluid passage portions of the first heat transfer plate in plan view. Placed in position. If comprised in this way, a some 2nd fluid channel
  • one wide second fluid passage portion one second fluid passage portion corresponding to the plurality of first fluid passage portions
  • first fluid passage portion and the second fluid passage portion in a one-to-one correspondence, heat exchange is performed between the fluids flowing through the first fluid passage portion and the second fluid passage portion corresponding to each other.
  • the flow rate of the fluid flowing through the second fluid passage portion can be easily optimized.
  • each of the plurality of first fluid passage portions corresponds to an outlet corresponding to one end connected to the first port on the inlet side in the plane of the first heat transfer plate. It is formed in a long and narrow shape extending in the first direction toward the other end connected to the first port on the side, and is arranged side by side along a second direction orthogonal to the first direction.
  • the “elongated shape” is a shape in which one of the two directions (first direction) orthogonal to each other in the plane of the first heat transfer plate is the longitudinal direction and the other (second direction) is the short direction.
  • the flow rate can be easily improved even with a simple flow path shape by making the first fluid passage part an elongated shape from one end part to the other end part, compared with the case of a wide shape.
  • the load applied to the laminated body of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate when diffusion bonding is performed tends to vary.
  • the ease of manufacturing is reduced. Therefore, by arranging the elongated first fluid passage portions extending in the first direction along the second direction, the vertical and horizontal dimensions of the outer shape of the entire first heat transfer plate are made closer to each other (the aspect ratio is made closer to 1). Therefore, it is possible to suppress the load variation at the time of performing diffusion bonding and improve the ease of manufacturing the core.
  • the plurality of first fluid passage portions are arranged apart from each other in the second direction on the same surface of the first heat transfer plate, and the first heat transfer plate is adjacent to the second direction.
  • a diffusion bonding surface with the second heat transfer plate is provided between the first fluid passage portions.
  • a diffusion bonding surface extending in the first direction can be formed between the plurality of first fluid passage portions arranged in the second direction on the surface of the first heat transfer plate, for example, the first heat transfer plate and Compared to the case where the second heat transfer plate is joined only at the outer peripheral portion of the surface of the heat transfer plate or the gap (partition) of the flow path constituting the first fluid passage portion, the first heat transfer plate and the second heat transfer plate are joined.
  • the diffusion bonding strength with the hot plate can be easily ensured.
  • the plurality of first fluid passage portions are respectively connected to the first port on the outlet side corresponding to the one end portion connected to the first port on the inlet side.
  • at least one first fluid passage portion of the plurality of first fluid passage portions includes a flow passage width, a flow passage length, a flow passage depth, and At least one of the number of flow paths is formed to be different from the other first fluid passage portions.
  • the heat exchange amount is not balanced.
  • the first fluid passage section the flow path width, the flow path length, the flow path depth, and the number of the flow paths
  • the amount of heat exchange can be easily finely adjusted for each first fluid passage portion.
  • the heat exchange amount can be optimized easily and accurately according to the load (heat exchange amount) for each type of the first fluid passage portion.
  • the present invention as described above, even when a plurality of types of fluids are handled by a common diffusion bonding type heat exchanger, the types of components and the number of components can be reduced, and the configuration of the fluid passage portion is provided. It is possible to provide a diffusion bonding type heat exchanger that can sufficiently secure the degree of freedom.
  • the configuration of the heat exchanger 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the heat exchanger 100 according to the first embodiment is a diffusion formed by laminating the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 each having a groove-shaped fluid passage portion and integrating them by diffusion bonding. This is a joining type plate heat exchanger.
  • the heat exchanger 100 is an example of the “diffusion bonding type heat exchanger” in the claims.
  • the heat exchanger 100 includes a core 1, a plurality of pairs (three pairs) of first ports 2, and a plurality of pairs (three pairs) of second ports 3.
  • the core 1 includes a plurality of first heat transfer plates 10 in which groove-shaped first fluid passage portions 11 (see FIG. 3) are formed, and groove-shaped second fluid passage portions 21 (see FIG. 2). 3), and a plurality of second heat transfer plates 20 formed thereon.
  • the core 1 is a heat exchange unit that exchanges heat between the fluid flowing through the first heat transfer plate 10 and the fluid flowing through the second heat transfer plate 20.
  • the first port 2 is an inlet / outlet for introducing and discharging a fluid to / from the first heat transfer plate 10 (first fluid passage portion 11), and is provided as a pair of an inlet side and an outlet side.
  • the second port 3 is an inlet / outlet for introducing or discharging a fluid to / from the second heat transfer plate 20 (second fluid passage portion 21), and is provided as a pair of an inlet side and an outlet side.
  • side plates 4 are respectively provided at both ends of the core 1 in the stacking direction (Z direction) of the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20.
  • the core 1 is configured by alternately laminating and diffusion-bonding first heat transfer plates 10 and second heat transfer plates 20 each having a groove-like fluid passage portion formed therein. That is, the core 1 is formed in a rectangular box shape as a whole by sandwiching a laminate of the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 that are alternately stacked between the pair of side plates 4 and mutually connecting them by diffusion bonding. It is formed in (cuboid shape).
  • FIG. 2 shows an example in which three (three) first heat transfer plates 10 and four (four) second heat transfer plates 20 are alternately stacked.
  • the number of stacked layers is not limited to this, and an arbitrary number of layers may be stacked.
  • the lamination direction of the 1st heat exchanger plate 10 and the 2nd heat exchanger plate 20 shown in FIG. 2 be a Z direction.
  • the longitudinal direction of the core 1 when viewed from the Z direction is the X direction
  • the short direction of the core 1 is the Y direction.
  • the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 have a flat plate shape and are formed in a rectangular shape in plan view.
  • the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 have substantially the same planar shape, and both have a length L0 in the X direction (longitudinal direction) and a width W0 in the Y direction (short direction).
  • the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 have substantially the same thickness t, but the thickness t of the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 may be different from each other.
  • the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 are made of a stainless steel material.
  • the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 may be formed of a metal material having high thermal conductivity other than the stainless steel material.
  • the first fluid passage portion 11 and the second fluid passage portion 21 are formed on one surface 10a (upper surface) of the first heat transfer plate 10 and one surface 20a (upper surface) of the second heat transfer plate 20, respectively.
  • the other surface 10b (lower surface) of the first heat transfer plate 10 and the other surface 20b (lower surface) of the second heat transfer plate 20 are both flat surfaces.
  • the first heat transfer plate 10 is connected to different pairs of first ports 2 (first port 2 of the inlet side and outlet side pair) and is separated from each other.
  • a passage portion 11 is included. That is, the first heat transfer plate 10 is provided with a plurality of first fluid passage portions 11 that can circulate fluid independently of each other.
  • the first port 2 may be configured by other than a cylindrical tube member.
  • the first ports 2a, 2c, and 2e (2b, 2d, and 2f) may be collectively formed by forming through holes as many as the number of ports in a block-like member extending in the Y direction.
  • each of the three first fluid passage portions 11a, 11b, and 11c has an inlet 12 and an outlet 13 respectively.
  • the inlet 12 and the outlet 13 are examples of “one end” and “the other end” in the claims, respectively.
  • Both the inlet 12 and the outlet 13 are circular through holes that penetrate the first heat transfer plate 10 in the thickness direction.
  • through-holes 5 c similar to the inlet 12 and the outlet 13 are also provided at corresponding positions (positions overlapping in the Z direction) of the second heat transfer plate 20 and the upper side plate 4 ( 6 places).
  • stacked 1st heat exchanger plate 10 and the 2nd heat exchanger plate 20 (side plate 4) are connected to the thickness direction (Z direction), and the inside of the core 1 as a whole
  • the three introduction paths 5a extending in the Z direction are configured.
  • the introduction path 5a is connected to the first ports 2a, 2c and 2e on the inlet side.
  • each lead-out port 13 and the through hole 5c are connected to constitute three lead-out paths 5b extending in the Z direction within the core 1 as a whole.
  • the lead-out path 5b is connected to the first ports 2b, 2d and 2f on the outlet side.
  • path part 21 of the 2nd heat exchanger plate 20 is not connected with the through-hole 5c, and is mutually isolated.
  • the heat exchanger 100 is used as an intermediate cooler (intercooler) of a multistage compression system including a plurality of compressors.
  • the fluid after passing through the first stage compressor (fluid A) is supplied to the first fluid passage portion 11a
  • the fluid after passing through the second stage compressor (fluid B).
  • the fluid (C fluid) after passing through the third-stage compressor is supplied to the first fluid passage portion 11c.
  • the fluids A, B, and C are common, but the pressures are different.
  • the fluid may be a gas or a liquid.
  • each of the plurality of first fluid passage portions 11 corresponds from the introduction port 12 connected to the first port 2 on the inlet side in the surface of the first heat transfer plate 10 (in the one surface 10a). It is formed in an elongated shape extending in the first direction toward the outlet port 13 connected to the first port 2 on the outlet side. And the some 1st fluid channel
  • path part 11 is arrange
  • the first direction matches the X direction
  • the second direction matches the Y direction. That is, the three first fluid passage portions 11 each extend along the longitudinal direction of the core 1 (the long side of the first heat transfer plate 10). And the three 1st fluid channel
  • the plurality of first fluid passage portions 11 are arranged on the same surface (one surface 10a) of the first heat transfer plate 10 so as to be separated from each other in the second direction.
  • the 1st heat exchanger plate 10 has the diffusion joining surface 14 with the 2nd heat exchanger plate 20 between the 1st fluid passage parts 11 adjacent to the 2nd direction.
  • the first fluid passage portion 11 a and the first fluid passage portion 11 b are arranged with a gap CL ⁇ b> 1 in the Y direction.
  • the first fluid passage portion 11b and the first fluid passage portion 11c are arranged with a gap CL2 in the Y direction.
  • the interval CL1 and the interval CL2 may be the same or different.
  • the diffusion bonding surface 14 is a region having a distance CL1 between the first fluid passage portions 11 and a region having a distance CL2.
  • the diffusion bonding surface 14 extends in the X direction so as to partition the three first fluid passage portions 11.
  • the outer peripheral portion surrounding the three first fluid passage portions 11 is also a bonding surface.
  • the diffusion bonding surface 14 extends from the outer peripheral portion on one end side in the X direction to the outer peripheral portion on the other end side.
  • the second heat transfer plate 20 includes a plurality of second fluid passage portions 21 that are formed to correspond to the first fluid passage portions 11 of the first heat transfer plate 10 and are isolated from each other. Yes. That is, the second heat transfer plate 20 is provided with a plurality of second fluid passage portions 21 that can circulate fluid independently of each other. The plurality of second fluid passage portions 21 are respectively connected to different pairs of second ports 3 (second port 3 on the inlet side and outlet side pair) (see FIG. 1).
  • the second heat transfer plate 20 has three second fluid passage portions 21a, 21b and 21c corresponding to the three first fluid passage portions 11a, 11b and 11c. That is, a pair of the first fluid passage portion 11a and the second fluid passage portion 21a, a pair of the first fluid passage portion 11b and the second fluid passage portion 21b, the first fluid passage portion 11c and the second fluid passage portion 21c, And most of the heat exchange takes place between each pair.
  • Each of the second fluid passage portions 21 is disposed at a position overlapping the plurality of first fluid passage portions 11 of the first heat transfer plate 10 in plan view.
  • each pair of the first fluid passage portion 11 and the second fluid passage portion 21 is disposed so as to overlap in the stacking direction (Z direction). For this reason, for example, heat exchange can be performed more efficiently than when each pair is arranged at a position shifted in the Y direction in plan view and does not overlap in the Z direction.
  • each of the second fluid passage portions 21a, 21b, and 21c has an introduction opening 22 that opens from the side end surface on the X1 side of the second heat transfer plate 20 to the inside of the header portion 6a (see FIG. 2).
  • the second ports 3a, 3c and 3e communicate with each other.
  • the second fluid passage portions 21a, 21b, and 21c each have a lead-out opening 23 that opens from the side end surface on the X2 side of the second heat transfer plate 20 to the inside of the header portion 6b (see FIG. 2). It communicates with the two ports 3b, 3d and 3f (see FIG. 1).
  • the second ports 3a, 3c and 3e are ports on the inlet side
  • the second ports 3b, 3d and 3f are ports on the outlet side, respectively.
  • each of the header portions 6a and 6b has a semi-cylindrical shape extending in the Y direction (see FIG. 2), and both end portions in the Y direction are closed.
  • the header portion 6a covers the side end surface of the core 1 on the X1 side so as to be able to store fluid therein
  • the header portion 6b covers the side end surface of the core 1 on the X2 side so that fluid can be stored inside. Is provided.
  • partition plates 6c are provided inside the header portions 6a and 6b, respectively.
  • the inside of the header portion 6a has a space connecting the second fluid passage portion 21a and the second port 3a, a space connecting the second fluid passage portion 21b and the second port 3c, and a second fluid passage. It is partitioned into a space connecting the portion 21c and the second port 3e.
  • the partition plate 6c allows the inside of the header portion 6b to have a space that connects the second fluid passage portion 21a and the second port 3b, a space that connects the second fluid passage portion 21b and the second port 3d, The two fluid passage portions 21c and the second port 3f are partitioned into a space.
  • the second fluid passage portions 21a, 21b and 21c are respectively connected to separate pairs of second ports 3 (a pair of second ports 3a and 3b, a pair of second ports 3c and 3d, and a pair of second ports). 3e and 3f).
  • the fluid supplied to the second fluid passage portion 21 may be a gas or a liquid.
  • the same fluid may be supplied to the second fluid passage portions 21a, 21b, and 21c.
  • the second fluid passage portions 21a, 21b, and 21c are fluids (D) that serve as refrigerants for cooling the compressed fluid (A fluid, B fluid, C fluid) on the first fluid passage portion 11 side. Fluid) is supplied.
  • the D fluid is, for example, a coolant.
  • the second fluid passage portions 21a, 21b, and 21c are independent fluid passage portions individually connected to the second ports 3a, 3c, and 3e, respectively. Therefore, even when the common D fluid is circulated in each of the second fluid passage portions 21a, 21b, and 21c, the fluid characteristics such as supply pressure and flow rate from each port can be made different.
  • each of the plurality of second fluid passage portions 21 is connected to the inlet-side second port 3 in the plane of the second heat transfer plate 20.
  • path part 21 is arrange
  • path parts 21 are arrange
  • the diffusion bonding surface 24 is a region having a distance CL3 and a region having a distance CL4.
  • CL1 the interval
  • CL2 the interval
  • CL3 the interval
  • CL4 may be equal to each other.
  • the heat exchanger 100 is a counterflow type heat exchanger in which the fluid passing through the first heat transfer plate 10 and the fluid passing through the second heat transfer plate 20 flow in directions facing each other.
  • FIG. 1 Schematic of the layer structure of the core 1 is as shown in FIG.
  • the first heat transfer plate 10 through which the A fluid, the B fluid, and the C fluid to be cooled flow is laminated so as to be sandwiched between the second heat transfer plates 20 through which the D fluid serving as a refrigerant flows. .
  • path part 11 has a flow-path shape as shown in FIG. 5 as an example.
  • path parts 11 (11a, 11b, and 11c) have shown the example which has a common structure. That is, in the example shown in FIG. 5, the three first fluid passage portions 11 (11a to 11c) are formed in substantially the same shape.
  • Each of the three first fluid passage portions 11 (11a to 11c) has an outer shape having a length L1 in the X direction (longitudinal direction) and a width W1 in the Y direction (short direction).
  • Each of the plurality of first fluid passage portions 11 has a flow path 15 that connects between the inlet port 12 connected to the first port 2 on the inlet side and the outlet port 13 connected to the first port 2 on the outlet side corresponding thereto.
  • the first fluid passage portion 11 includes an inlet 12 and an outlet 13, a plurality of heat exchange passages 16, and a connection passage portion 17.
  • the flow path 15 includes a heat exchange passage 16 and a connection passage portion 17.
  • the heat exchange passage 16 is a linear flow path provided for exchanging heat with the fluid, and is provided so as to extend in the X direction and to be parallel to the Y direction.
  • the first fluid passage portion 11 has eight heat exchange passages 16.
  • the number of heat exchange passages 16 may be other than eight.
  • connection passage portion 17 is provided between the inlet 12 and the plurality of heat exchange passages 16 and between the outlet 13 and the plurality of heat exchange passages 16, respectively. Since the structure of the connection passage portion 17 is common to the introduction port 12 side and the outlet port 13 side, only the connection passage portion 17 of the introduction port 12 will be described.
  • connection passage portion 17 has one end connected to the inlet 12 and the other end connected to a plurality (eight) of heat exchange passages 16. Thereby, the connection passage portion 17 has a function of distributing the fluid from the introduction port 12 to each heat exchange passage 16.
  • the connecting passage portion 17 is branched into eight from the one inlet 12 and is connected to each of the eight heat exchange passages 16.
  • the flow path 15 (the heat exchange passage 16 and the connection passage portion 17) is formed as a concave groove on the one surface 10a of the first heat transfer plate 10 as shown in FIG.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the direction in which the flow path 15 extends is a shape that is substantially semicircular.
  • the flow path 15 is formed by etching or machining, for example.
  • the channel 15 has a channel width W11 and a channel depth H11.
  • the channel width and the channel depth are common to the heat exchange passage 16 and the connection passage portion 17.
  • the heat exchange passage 16 has a flow path length L11 (see FIG. 5), and the partition 18 between the heat exchange passages 16 has a width W12.
  • the channel width W11 of the channel 15 is larger than the width W12 of the partition wall 18.
  • the width (space CL1, CL2) of the diffusion bonding surface 14 is larger than the width W12 of the partition wall 18 between the heat exchange passages 16.
  • path part 21 has a flow-path shape as shown in FIG. 6 as an example.
  • the first embodiment shows an example in which the three second fluid passage portions 21 (21a, 21b, and 21c) have a common configuration.
  • the three second fluid passage portions 21 (21a to 21c) are formed in substantially the same shape.
  • Each of the three second fluid passage portions 21 (21a to 21c) has an outer shape having a length L2 in the X direction (longitudinal direction) and a width W2 in the Y direction (short direction).
  • the width W2 is substantially equal to the width W1 of the first fluid passage portion 11.
  • the length L2 is larger than the length L1 of the first fluid passage portion 11 by the amount that the second fluid passage portion 21 is open at the end surface in the X direction of the second heat transfer plate 20 (core 1).
  • Each of the plurality of second fluid passage portions 21 has a flow path 25 connecting between the introduction opening 22 connected to the second port 3 on the inlet side and the outlet opening 23 connected to the corresponding second port 3 on the outlet side.
  • the second fluid passage portion 21 includes an introduction opening 22 and a discharge opening 23, a plurality of heat exchange passages 26, and a connection passage portion 27.
  • the flow path 25 includes a heat exchange passage 26 and a connection passage portion 27.
  • the configuration of the heat exchange passage 26 is the same as that of the heat exchange passage 16 of the first fluid passage portion 11 of FIG. 5, and the same number (eight) is provided in a common shape.
  • the connection passage portion 27 on the introduction opening 22 side includes a flow path portion 27 a connected to the introduction opening 22 formed on the end face of the second heat transfer plate 20.
  • the flow path portion 27a is formed in a straight line, and a pair is provided on both outer sides in the Y direction of the through hole 5c.
  • the connection passage portion 27 is branched into four channels in total by branching into four from the pair of channel portions 27a. And the edge part (other end part) of the connection channel
  • connection passage portion 27 of the second fluid passage portion 21 is divided into one side and the other side in the Y direction across the through hole 5c, and is branched into four branch paths.
  • the passage portion 27a is provided in the connection passage portion 27 on the outlet opening 23 side, and has the same configuration.
  • the flow path 25 (the heat exchange passage 26 and the connection passage portion 27) is formed as a concave groove on the one surface 20a of the second heat transfer plate 20, as shown in FIG.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the direction in which the flow path 25 extends is a shape recessed in a substantially semicircular shape.
  • the channel 25 has a channel width W21 and a channel depth H21.
  • the channel width W21 and the channel depth H21 are substantially equal to the channel width W11 and the channel depth H11 of the channel 15.
  • the channel width W21 of the channel 25 and the channel width W11 of the channel 15 may be different from each other.
  • the channel depth H21 of the channel 25 and the channel depth H11 of the channel 15 may be different from each other.
  • the heat exchange passage 26 has a flow path length L21 (see FIG. 6).
  • the flow path length L21 is substantially equal to the flow path length L11 of the heat exchange passage 16.
  • the width (space CL3, CL4) of the diffusion bonding surface 24 between the adjacent second fluid passage portions 21 is larger than the width W22 of the partition wall 28 between the heat exchange passages 26.
  • 7 shows an example in which the positions of the flow path 15 and the flow path 25 in the Y direction (the center position of the flow path) coincide with each other. And the position of the flow path 25 in the Y direction may be shifted from each other.
  • the first fluid passage portions 11a, 11b, and 11c of the first heat transfer plate 10 contain high-temperature and high-pressure A fluid, B fluid, and C fluid that have passed through separate compressors. Supplied respectively.
  • the A fluid, the B fluid, and the C fluid flow in from the first ports 2a, 2c, and 2e (see FIG. 1) on the inlet side connected to the outlet side of the respective compressors, and the respective first fluid passage portions 11a. , 11b and 11c.
  • Each fluid is cooled while passing through the respective flow paths 15 (the heat exchange passage 16 and the connection passage portion 17) of the first fluid passage portions 11a, 11b, and 11c, and the corresponding first ports 2b, 2d on the outlet side. And 2f (see FIG. 1), respectively.
  • the fluid (D fluid) serving as a refrigerant is supplied to the second fluid passage portions 21a, 21b and 21c of the second heat transfer plate 20, respectively.
  • the D fluid flows in from the second ports 3a, 3c and 3e (see FIG. 1) on the inlet side, passes through the internal space of the header portion 6a partitioned by the partition plate 6c, and each second fluid passage portion 21a. , 21b and 21c.
  • the supply pressures to the second ports 3a, 3c and 3e are individually adjusted according to variations in the amount of heat exchange with the first fluid passage portions 11a, 11b and 11c.
  • Each D fluid is heated (takes away heat) while passing through the respective flow paths 25 (the heat exchange path 26 and the connection path section 27) of the second fluid passage portions 21a, 21b, and 21c. Outflow from the second ports 3b, 3d and 3f (see FIG. 1), respectively.
  • a plurality of first fluid passages connected to different pairs of first ports 2 (each pair of 2a and 2b, 2c and 2d, 2e and 2f) and isolated from each other
  • a first heat transfer plate 10 including the portion 11 is provided.
  • a first heat transfer plate 10 in which a plurality of types of first fluid passage portions 11 are formed can be provided. That is, instead of providing a heat transfer plate for each type of fluid, the first heat transfer plate 10 common to a plurality of types of fluids can be provided.
  • the component type (the type of the first heat transfer plate 10) and the number of components (the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 10).
  • the total number of plates 20) can be reduced.
  • three types of three types of heat transfer plates corresponding to the first fluid passage portions 11a, 11b, and 11c are respectively provided (three types total 9 pieces).
  • Sheet) and 10 heat transfer plates corresponding to the second fluid passage portion 21 (10 sheets of 1 type) a total of 19 heat transfer plates of 4 types are required.
  • two types of the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 and a total of seven sheets are sufficient.
  • first fluid passage portions 11 can be formed in the same first heat transfer plate 10, so that, for example, one first heat transfer plate 11 can be formed according to the load (heat exchange amount) for each fluid.
  • the degree of freedom of the configuration of the fluid passage part is sufficiently large, such as reducing the size of one fluid passage part 11 to form another first fluid passage part 11 in the empty space and reducing the plane size of the product. Can be secured. A specific example of changing the configuration of the fluid passage portion will be described later.
  • the second fluid passage portion 21 is formed to correspond to the first fluid passage portion 11 of the first heat transfer plate 10 and includes a plurality of second fluid passage portions 21 that are separated from each other.
  • a heat transfer plate 20 is provided.
  • the plurality of second fluid passage portions 21 are respectively connected to different pairs of second ports 3 (each pair of 3a and 3b, 3c and 3d, 3e and 3f).
  • path part 21 is arrange
  • the plurality of second fluid passage portions 21 can be provided in a one-to-one correspondence with the plurality of first fluid passage portions 11.
  • one wide second fluid passage portion one second fluid passage portion corresponding to three first fluid passage portions 11
  • the heat exchange amount between one first fluid passage portion 11a and the second fluid passage portion and the heat exchange amount between the other first fluid passage portion 11b and the second fluid passage portion are independently determined. It becomes difficult to adjust.
  • the first fluid passage portions 11a, 11b and 11c and the second fluid passage portions 21a, 21b and 21c in a one-to-one correspondence, as a result, the first fluid passage portions 11a, 11b corresponding to each other.
  • 11c and the fluid which flows through each pair of 2nd fluid passage parts 21a, 21b, and 21c heat exchange can be performed efficiently.
  • the flow rate of the fluid flowing through the second fluid passage portion 21 can be easily optimized.
  • each of the plurality of first fluid passage portions 11 is moved from the inlet 12 toward the corresponding outlet 13 in the one surface 10a of the first heat transfer plate 10. It forms in the elongate shape extended toward a direction, and it arrange
  • the elongated first fluid passage portions 11 extending in the X direction along the Y direction the vertical and horizontal dimensions of the outer shape of the entire first heat transfer plate 10 are made closer to each other (the aspect ratio is made closer to 1). Can do. As a result, it is possible to suppress the load variation when performing diffusion bonding and improve the ease of manufacturing the core 1.
  • the plurality of first fluid passage portions 11 are arranged apart from each other in the Y direction on the one surface 10a of the first heat transfer plate 10. And the diffusion joining surface 14 with the 2nd heat exchanger plate 20 is provided between the 1st fluid channel
  • positioned in the one surface 10a of the 1st heat exchanger plate 10 can be isolated easily as an independent fluid channel
  • a diffusion bonding surface 14 extending in the X direction can be formed between the plurality of first fluid passage portions 11 arranged in the Y direction.
  • the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 can be connected to the outer peripheral portion or the second heat transfer plate surface.
  • the gap part (partition 18) of the channel which constitutes 1 fluid passage part 11 ensuring the diffusion joining strength of the 1st heat exchanger plate 10 and the 2nd heat exchanger plate 20 easily.
  • a plurality of second fluid passage portions 21 of the second heat transfer plate 20 are arranged apart from each other in the Y direction, and the first heat transfer plate 10 is disposed between the second fluid passage portions 21 adjacent in the Y direction.
  • the plurality of second fluid passage portions 21 can be easily isolated as independent fluid passage portions. Further, the diffusion bonding strength between the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 can be easily secured by making the width (CL3, CL4) of the diffusion bonding surface 24 larger than the width W22 of the partition wall 28. Can do.
  • the first heat transfer plate 110 has a pair of first ports 2 (a pair of first ports 2a and 2b, a pair of first ports 2c). 2d, a pair of first ports 2e and 2f) (see FIG. 1) and three first fluid passage portions 111 (111a, 111b and 111c) which are isolated from each other.
  • the heat exchanger 200 is an example of the “diffusion bonding type heat exchanger” in the claims.
  • At least one first fluid passage portion 111 among the plurality (three) of first fluid passage portions 111 includes a flow passage width, a flow passage length, a flow passage depth of the flow passage 15, and At least one of the numbers of the flow paths 15 is formed so as to be different from the other first fluid passage portions 111.
  • the first fluid passage portion 111b at the center in the Y direction is configured to be larger than the first fluid passage portions 111a and 111c on both sides in the Y direction. Yes.
  • the first fluid passage portions 111a and 111c have a common configuration.
  • the first fluid passage portion 111b as a whole has a length L3b in the X direction and a width W3b in the Y direction.
  • the first fluid passage portions 111a and 111c as a whole have a length L3a in the X direction and a width W3a in the Y direction, respectively.
  • the length L3a of the first fluid passage portions 111a and 111c and the length L3b of the first fluid passage portion 111b are equal to each other.
  • the length L3a and the length L3b may be different.
  • the width W3a of the first fluid passage portions 111a and 111c is smaller than the width W3b of the first fluid passage portion 111b.
  • the width W3a may be larger than the width W3b.
  • the length L3a is equal to the length L1 of the first fluid passage portion 11 of FIG. 5, while the width W3a is the first fluid passage portion of FIG. 11 width W1 is smaller.
  • the length L3b is equal to the length L1 of the first fluid passage portion 11 in FIG.
  • the width W3b is larger than the width W1 of the first fluid passage portion 11 in FIG. Therefore, in the second embodiment, in the first heat transfer plate 110, a larger space is allocated to the first fluid passage portion 111b as the first fluid passage portions 111a and 111c are miniaturized.
  • Each flow path 115a (115c) of the first fluid passage portion 111a (111c) includes four heat exchange passages 116a (116c). Note that, unlike the first embodiment, the connection passage portion 117a (117c) is branched into four and connected in parallel to the heat exchange passages 116a (116c).
  • the heat exchange passage 116a (116c) has a flow path length L31. As shown in FIG. 9, the flow path 115a (115c) of the first fluid passage portion 111a (111c) has a flow path width W31 and a flow path depth H31.
  • the flow path 115b of the first fluid passage portion 111b includes nine heat exchange passages 116b, which are more than four of the first fluid passage portion 111a (111c).
  • the connection passage portion 117b is divided into nine branches and connected in parallel to the heat exchange passages 116b.
  • the heat exchange passage 116b has a flow path length L32.
  • the flow path 115b of the first fluid passage portion 111b has a flow path width W32 and a flow path depth H32.
  • the flow passage width W32 of the flow passage 115b of the first fluid passage portion 111b is larger than the flow passage width W31 of the flow passage 115a (115c) of the first fluid passage portion 111a (111c).
  • the channel depth H32 of the channel 115b of the first fluid passage portion 111b is equal to the channel depth H31 of the channel 115a (115c) of the first fluid passage portion 111a (111c).
  • the flow path length L32 of the heat exchange passage 116b of the first fluid passage section 111b is equal to the flow path length L31 of the flow path 115a (115c) of the first fluid passage section 111a (111c).
  • the flow path width W32 of the first fluid passage portion 111b is larger than the flow passage width W31 of the first fluid passage portions 111a and 111c, and the flow passage of the first fluid passage portion 111b.
  • the number of 115b (9) is larger than the number (4) of the flow paths 115a (115c) of the first fluid passage portions 111a and 111c.
  • the flow path width and the number of flow paths 115 are set according to the type of fluid flowing through each of the first fluid passage portions 111a to 111c and the size of the load (heat exchange amount). Therefore, the first fluid passage portion 111b is configured to have a larger amount of heat exchange than the first fluid passage portions 111a and 111c.
  • the first fluid passage portion 111b is formed to be different from the other first fluid passage portions 111a and 111c in the flow passage width and the number of flow passages.
  • the example in which the channel width and the number of channels are made different is shown, but only one of the channel width, the channel length, the channel depth, and the number of channels is different. It may be allowed. All of the channel width, channel length, channel depth, and number of channels may be different.
  • each of the first fluid passage portions 111a, 111b, and 111c has a different configuration (a configuration in which any one of the channel width, the channel length, the channel depth, and the number of channels is different). Also good.
  • the description of the second heat transfer plate 20 is omitted, but the second fluid passage portion 21 of the second heat transfer plate 20 has the same shape corresponding to each of the first fluid passage portions 111a to 111c. What is necessary is just to comprise a 2nd fluid channel
  • a plurality of first ports 2 (two pairs of 2a and 2b, 2c and 2d, 2e and 2f) which are different from each other and which are isolated from each other are connected.
  • first fluid passage portions 111a to 111c can be formed in the same first heat transfer plate 110, so that each type according to the load (heat exchange amount) for each fluid, etc. A sufficient degree of freedom in the configuration of the fluid passage portion can be ensured. That is, the shape and layout of the first fluid passage portions 111a, 111b, and 111c can be freely set in the first heat transfer plate 110.
  • the first fluid passage portion 111b among the plurality of first fluid passage portions 111a to 111c is changed into the passage width W32, the passage length L32, the flow passage length of the passage 115b. At least one of the path depth H32 and the number of the flow paths 115b is formed to be different from the other first fluid passage portions 111a (111c).
  • the configurations (the channel width, the channel length, the channel depth, and the number of the channels) of the plurality of types of first fluid passage portions 111a to 111c different The excess heat exchange amount that cannot be adjusted by changing the number of sheets can be easily finely adjusted in each of the first fluid passage portions 111a to 111c. As a result, the heat exchange amount can be optimized easily and accurately according to the load (heat exchange amount) for each type of the first fluid passage portion 111.
  • the example of the counterflow type heat exchanger 100 which the fluid which passes the 1st heat exchanger plate 10 and the fluid which passes the 2nd heat exchanger plate 20 flows in the direction which mutually opposes is shown.
  • the heat exchanger is a parallel flow type in which the fluid passing through the first heat transfer plate 10 and the fluid passing through the second heat transfer plate 20 flow in the same direction, or a cross flow type in which the fluids cross each other ( (See FIG. 10).
  • the said 1st Embodiment showed the example which comprised the core 1 by laminating
  • the first heat transfer plate and the second heat transfer plate are not necessarily stacked alternately.
  • a single second heat transfer plate may be laminated on a two-layer (multiple layers) first heat transfer plate.
  • the first heat transfer plate 10 (110) is provided with the three first fluid passage portions 11.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first heat transfer plate 10 may be provided with two or four or more first fluid passage portions 11.
  • the present invention is not limited to this.
  • only one second fluid passage portion may be provided.
  • the common second fluid passage portion 221 is connected to the second fluid transmission portion 221 with respect to the three first fluid passage portions 11 of the first heat transfer plate 10.
  • the heat plate 220 may be provided.
  • the second fluid passage portion 221 extends in the Y direction orthogonal to the first fluid passage portion 11, and is a cross flow type heat exchanger.
  • the second fluid passage portion 221 has a width W5 in the X direction substantially equal to the length L1 of the first fluid passage portion 11, and is formed to extend from one end to the other end in the Y direction of the second heat transfer plate 220. . Thereby, the D fluid flowing through one (common) second fluid passage portion 221 and the A fluid, B fluid, and C fluid flowing through the three first fluid passage portions 11 respectively perform heat exchange.
  • the number of the second fluid passage portions may be any number. That is, the same number as the first fluid passage portion or a plurality other than one may be used. For example, a plurality of (for example, two) second fluid passage portions may be provided corresponding to one first fluid passage portion.
  • the three second fluid passage portions 21a to 21c are connected to different pairs of second ports 3 (each pair of 3a and 3b, 3c and 3d, 3e and 3f), respectively.
  • the present invention is not limited to this.
  • the three second fluid passage portions 21a to 21c may be connected to a common second port.
  • the partition plates 6c provided in the header portions 6a and 6b may be removed.
  • the internal spaces of the header portions 6a and 6b are connected, and the three second fluid passage portions 21a to 21c are connected to the common second port 3.
  • the second ports 3 may be provided in three pairs (three each), but it is sufficient that a pair is provided at least on the inlet side (for example, 3c) and the outlet side (for example, 3d).
  • Fluids A to F may be different types of fluids, or some of them may be the same type of fluid.
  • the present invention is not limited to this.
  • This invention does not exclude the structure which provides 3 or more types of heat exchanger plates, such as a 3rd heat exchanger plate.
  • forming the fluid passage portion provided in the third heat transfer plate in the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 is a component type (type of heat transfer plate). ) And the number of parts can be reduced.
  • the plurality of first fluid passage portions 11 are each elongated in the X direction extending from the inlet-side inlet 12 to the corresponding outlet-side outlet 13.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the first fluid passage portion need not be formed in an elongated shape.
  • the first fluid passage portion may be formed in a square shape or a shape other than a rectangle.
  • the first fluid passage portions may not be arranged side by side in the lateral direction (Y direction) orthogonal to the longitudinal direction (X direction). For example, you may arrange
  • the first fluid passage portion 11 and the second fluid passage portion 21 are provided with the flow path 15 (25) including the heat exchange passage 16 (26) and the connection passage portion 17 (27).
  • the present invention is not limited to this.
  • path part is not specifically limited.
  • the shape and number of the flow paths may be arbitrarily set.
  • a curved heat exchange passage that is bent or curved may be provided instead of a linear heat exchange passage.
  • the number of branches of the connection passage portion may be other than the above-described four branches, eight branches, and nine branches, and may be the number of branches according to the number of heat exchange passages to be connected.
  • the flow paths 15 constituting each of the first fluid passage portions 11a to 11c may have different shapes.

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Abstract

この拡散接合型熱交換器（１００）は、第１伝熱板（１０）および第２伝熱板（２０）が積層され拡散接合されたコア（１）と、複数対の第１ポート（２）と第２ポート（３）とを備える。第１伝熱板（１０）は、複数の第１流体通路部（１１）を含む。

Description

拡散接合型熱交換器
　この発明は、拡散接合型熱交換器に関し、特に、溝状の流体通路部が形成された複数の伝熱板が積層され拡散接合された構成の拡散接合型熱交換器に関する。
　従来、溝状の流体通路部が形成された複数の伝熱板が積層され拡散接合された構成の拡散接合型熱交換器が知られている。このような拡散接合型熱交換器は、たとえば、特開２０１３－１５５９７１号公報に開示されている。
　特開２０１３－１５５９７１号公報には、第１伝熱板と第２伝熱板とを交互に積層して拡散接合したコアを備える熱交換器が開示されている。第１伝熱板には、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類があり、それぞれ複数設けられている。第２伝熱板は、Ｅの１種類であり、複数設けられている。コアには、ＥＡＥ・・・、ＥＢＥ・・・、ＥＣＥ・・・、ＥＤＥ・・・、という順に各伝熱板が積層されている。４種類の第１伝熱板および１種類の第２伝熱板の外形形状は共通である。特開２０１３－１５５９７１号公報の熱交換器は、４台の圧縮機による多段圧縮システムの中間冷却器（インタークーラー）として構成されている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類の第１伝熱板には、それぞれ、１段目の圧縮機～４段目の圧縮機通過後の流体（水素）が流通し、Ｅの第２伝熱板には、冷媒（冷却水）が流通する。コアには、各伝熱板を厚み方向に貫通した接続通路と接続する複数のポートがＡ～Ｅの各伝熱板に対応して複数設けられている。各伝熱板Ａ～Ｅへの流体の分配は、それぞれ対応するポートを介して行われる。
特開２０１３－１５５９７１号公報
　しかしながら、特開２０１３－１５５９７１号公報では、Ａ～Ｄの４種類の第１伝熱板と、各第１伝熱板を上下に挟む１種類（Ｅ）の第２伝熱板とをそれぞれ複数設ける必要がある。そのため、特開２０１３－１５５９７１号公報では、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱うために、部品の種類（伝熱板の種類）および部品点数（伝熱板の総数）が増大するという問題点がある。
　また、特開２０１３－１５５９７１号公報では、４種類の第１伝熱板と１種類の第２伝熱板とを積層して拡散接合するために、各伝熱板の外形形状を共通化する必要があり、第１伝熱板の負荷が大きく異なる場合に自由度が減少し、最適化が難しくなるという問題が考えられる。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することが可能で、かつ、流体通路部の構成の自由度を十分に確保可能な拡散接合型熱交換器を提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明による拡散接合型熱交換器は、それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板および第２伝熱板が積層され拡散接合されたコアと、第１伝熱板に流体を導入および導出するための複数対の第１ポートと、第２伝熱板に流体を導入および導出するための少なくとも一対の第２ポートとを備え、第１伝熱板は、互いに異なる対の第１ポートに接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部を含む。
　この発明による拡散接合型熱交換器では、上記のように、互いに異なる対の第１ポートに接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部を含む第１伝熱板を設ける。これにより、複数種類の第１伝熱板を設ける代わりに、複数種類の第１流体通路部が形成された第１伝熱板を設けることができる。つまり、流体の種類毎に伝熱板を設けるのではなく、複数種類の流体に共通の第１伝熱板を設けることができる。その結果、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することができる。また、同一の第１伝熱板に複数種類の第１流体通路部を形成することができるので、流体毎の負荷（熱交換量）などに応じて、たとえば１つの第１流体通路部を小さくして、その分の空いたスペースに他の第１流体通路部を形成したり、製品の平面サイズを小さくできるなど、流体通路部の構成の自由度を十分に確保することができる。
　上記発明による拡散接合型熱交換器において、好ましくは、第２ポートは、複数対設けられ、第２伝熱板は、第１伝熱板の第１流体通路部と対応するように形成され、互いに隔離された複数の第２流体通路部を含み、複数の第２流体通路部は、それぞれ、互いに異なる対の第２ポートに接続されている。ここで、「対応する」とは、１つの第１流体通路部を流れる流体と第２流体通路部を流れる流体との間で熱交換の大部分が行われる関係を意味する。１つの第１流体通路部と１つの第２流体通路部とが対応していてもよいし、１つの第２流体通路部が複数の第１流体通路部と対応していてもよい。このように構成すれば、複数の第２流体通路部を複数の第１流体通路部と対応するように形成することにより、流体間の熱交換を効率的に行うことができる。また、複数の第２流体通路部を互いに異なる対の第２ポートに接続することによって、互いに対応する第１流体通路部と第２流体通路部とをそれぞれ流れる流体間の熱交換量に応じて、それぞれの第２流体通路部を流れる流体の種類や流量などを、第２流体通路部毎に個別に設定することが可能となる。
　この場合、好ましくは、第２流体通路部は、第１流体通路部と同数設けられ、それぞれの第２流体通路部が、平面視で第１伝熱板の複数の第１流体通路部と重なる位置に配置されている。このように構成すれば、複数の第２流体通路部を、複数の第１流体通路部と一対一対応で設けることができる。ここで、たとえば複数の第１流体通路部と重なる位置に、幅広の１つの第２流体通路部（複数の第１流体通路部に対応する１つの第２流体通路部）を設ける場合には、一の第１流体通路部と第２流体通路部との間の熱交換量と、他の第１流体通路部と第２流体通路部との熱交換量とを、独立して調整することは難しくなる。これに対して、第１流体通路部と第２流体通路部とを一対一対応で設けることによって、互いに対応する第１流体通路部と第２流体通路部とをそれぞれ流れる流体間で、熱交換を効率的に行うことができるとともに、第２流体通路部を流れる流体の流量などの最適化を容易に行うことができる。
　上記発明による拡散接合型熱交換器において、好ましくは、複数の第１流体通路部は、それぞれ、第１伝熱板の面内において、入口側の第１ポートに接続する一端部から対応する出口側の第１ポートに接続する他端部に向かう第１方向に向けて延びる長細形状に形成され、第１方向と直交する第２方向に沿って並んで配置されている。ここで、「長細形状」とは、第１伝熱板の面内で直交する２方向の一方（第１方向）が長手方向、他方（第２方向）が短手方向となるような形状とする。このように構成すれば、第１流体通路部を一端部から他端部に向けた長細形状にすることにより、幅広形状の場合と比較して、単純な流路形状でも容易に流速を向上させて熱伝達率を高めることができる。一方、第１伝熱板全体の外形形状としては、長細形状になるほど、拡散接合を行う際に第１伝熱板と第２伝熱板との積層体に印加する荷重がばらつきやすくなりコアの製作容易性が低下する。そこで、第１方向に延びる長細形状の第１流体通路部を第２方向に沿って並べることによって、第１伝熱板全体の外形の縦横寸法を互いに近づける（アスペクト比を１に近づける）ことができるので、拡散接合を行う際の荷重ばらつきを抑制しコアの製作容易性を向上させることができるようになる。
　この場合、好ましくは、複数の第１流体通路部は、第１伝熱板の同一表面において互いに第２方向に離間して配置されており、第１伝熱板は、第２方向に隣接する第１流体通路部の間に第２伝熱板との拡散接合面を有する。このように構成すれば、第１伝熱板の同一表面に配置した複数の第１流体通路部の各々を、独立した流体通路部として容易に隔離することができる。また、第１伝熱板の表面において、第２方向に並ぶ複数の第１流体通路部の間に、第１方向に延びる拡散接合面を形成することができるので、たとえば第１伝熱板と第２伝熱板とを、伝熱板表面の外周部や第１流体通路部を構成する流路の隙間（隔壁）部分だけで接合する場合と比べて、第１伝熱板と第２伝熱板との拡散接合強度を容易に確保することができる。
　上記発明による拡散接合型熱交換器において、好ましくは、複数の第１流体通路部は、それぞれ、入口側の第１ポートに接続する一端部と対応する出口側の第１ポートに接続する他端部との間をつなぐ流路を有し、複数の第１流体通路部のうち少なくとも一の第１流体通路部は、流路の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、流路の本数の少なくともいずれかが、他の第１流体通路部と異なるように形成されている。ここで、複数種類の流体通路部を別々の伝熱板に個別に設ける（伝熱板を複数種類設ける）場合には、それぞれの伝熱板における流体通路部の構成に自由度がほとんど無いため、積層する伝熱板の枚数を単位として負荷調節を行うしかない。そのため、積層する伝熱板の枚数の変更によっては、たとえば積層枚数が２枚の場合と３枚の場合とのいずれの場合でも熱交換量がバランスしない場合でも、本発明によれば、複数種類の第１流体通路部の構成（流路の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、流路の本数）を異ならせることによって、伝熱板の枚数では調整しきれない余剰の熱交換量を第１流体通路部ごとに容易に微調整することができる。その結果、容易かつ精度よく、第１流体通路部の種類毎の負荷（熱交換量）に応じて熱交換量を最適化することができる。
　本発明によれば、上記のように、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することが可能で、かつ、流体通路部の構成の自由度を十分に確保可能な拡散接合型熱交換器を提供することができる。
本発明の第１実施形態による熱交換器を上面側から見た模式図である。 本発明の第１実施形態による熱交換器を側面側から見た模式図である。 第１伝熱板および第２伝熱板を示した模式的な斜視図である。 第１伝熱板および第２伝熱板の積層構造を説明するための模式図である。 第１伝熱板の第１流体通路部の構成例を示した平面図である。 第２伝熱板の第２流体通路部の構成例を示した平面図である。 第１流体通路部および第２流体通路部と直交する断面を示したコアの断面図である。 第２実施形態による熱交換器の第１伝熱板を示した模式図である。 図８における第１流体通路部と直交する断面を示した第１伝熱板の断面図である。 第１実施形態の第１変形例による第１伝熱板（Ａ）および第２伝熱板（Ｂ）を示した模式図である。 第１実施形態の第２変形例による第１伝熱板（Ａ）および第２伝熱板（Ｂ）を示した模式図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
　図１～図７を参照して、第１実施形態による熱交換器１００の構成について説明する。第１実施形態による熱交換器１００は、それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０を積層し、拡散接合によって一体化することにより構成した拡散接合型のプレート式熱交換器である。熱交換器１００は、特許請求の範囲の「拡散接合型熱交換器」の一例である。
　図１および図２に示すように、熱交換器１００は、コア１と、複数対（３対）の第１ポート２と、複数対（３対）の第２ポート３とを備えている。コア１は、図２に示すように、溝状の第１流体通路部１１（図３参照）が形成された複数の第１伝熱板１０と、溝状の第２流体通路部２１（図３参照）が形成された複数の第２伝熱板２０とを含む。コア１は、第１伝熱板１０を流れる流体と第２伝熱板２０を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換部である。第１ポート２は、第１伝熱板１０（第１流体通路部１１）に流体を導入および導出するための出入口であり、入口側と出口側との対（ペア）で設けられている。第２ポート３は、第２伝熱板２０（第２流体通路部２１）に流体を導入または導出するための出入口であり、入口側と出口側との対（ペア）で設けられている。
　図２に示すように、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との積層方向（Ｚ方向）におけるコア１の両端には、それぞれサイドプレート４が設けられている。コア１は、それぞれ溝状の流体通路部が形成された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０が交互に積層され拡散接合されて構成されている。すなわち、コア１は、交互に積層した第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との積層体を一対のサイドプレート４により挟み込み、拡散接合により相互結合することにより、全体として矩形箱状（直方体形状）に形成されている。図２では簡略化のため、３層（３枚）の第１伝熱板１０と、４層（４枚）の第２伝熱板２０とが交互に積層された例を示しているが、積層枚数はこれに限られず、任意の枚数を積層してよい。以下では、図２に示す第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の積層方向をＺ方向とする。また、図１に示すようにＺ方向から見てコア１の長手方向をＸ方向とし、コア１の短手方向をＹ方向とする。
　図３に示すように、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、平板形状を有し、平面視で矩形形状に形成されている。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、平面形状が略一致しており、共に、Ｘ方向（長手方向）の長さＬ０、Ｙ方向（短手方向）の幅Ｗ０を有する。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、互いに略等しい厚みｔを有するが、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の厚みｔは互いに異なっていてもよい。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、ステンレス鋼材からなる。第１伝熱板１０および第２伝熱板２０は、ステンレス鋼材以外の熱伝導性の高い金属材料により形成されてもよい。第１流体通路部１１および第２流体通路部２１は、それぞれ、第１伝熱板１０の一方面１０ａ（上面）および第２伝熱板２０の一方面２０ａ（上面）に形成されている。第１伝熱板１０の他方面１０ｂ（下面）および第２伝熱板２０の他方面２０ｂ（下面）は、共に、平坦面となっている。
（第１伝熱板）
　第１実施形態では、第１伝熱板１０は、互いに異なる対の第１ポート２（入口側および出口側の対の第１ポート２）に接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部１１を含んでいる。すなわち、第１伝熱板１０には、互いに独立して流体を流通可能な複数の第１流体通路部１１が並んで配置されている。
　図３に示した例では、第１伝熱板１０は、３つの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃを有する。図１に示したように、第１流体通路部１１ａは、一対の第１ポート２ａおよび第１ポート２ｂと接続されている。第１流体通路部１１ｂは、一対の第１ポート２ｃおよび第１ポート２ｄと接続されている。第１流体通路部１１ｃは、一対の第１ポート２ｅおよび第１ポート２ｆと接続されている。第１実施形態では、Ｘ２側の第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅが、それぞれ入口側のポートであり、Ｘ１側の第１ポート２ｂ、２ｄおよび２ｆが、それぞれ出口側のポートである。第１ポート２（２ａ～２ｆ）は、いずれも、円筒状の管部材である。第１ポート２は、円筒状の管部材以外により構成されていてもよい。たとえば、Ｙ方向に延びるブロック状部材にポートの数だけ貫通孔を形成することにより、第１ポート２ａ、２ｃ、２ｅ（２ｂ、２ｄ、２ｆ）をまとめて形成してもよい。
　図３に示すように、３つの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃは、それぞれ、導入口１２および導出口１３を有する。なお、導入口１２および導出口１３は、それぞれ、特許請求の範囲の「一端部」および「他端部」の一例である。導入口１２および導出口１３は、共に第１伝熱板１０を厚み方向に貫通した円形状の貫通孔である。図２に示したように、導入口１２および導出口１３と同様の貫通孔５ｃが、第２伝熱板２０および上側のサイドプレート４の対応する位置（Ｚ方向に重なる位置）にもそれぞれ（６箇所ずつ）設けられている。このため、積層された第１伝熱板１０および第２伝熱板２０（サイドプレート４）のそれぞれの導入口１２および貫通孔５ｃが厚み方向（Ｚ方向）に接続され、全体としてコア１内でＺ方向に延びる３本の導入路５ａを構成している。導入路５ａが入口側の第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅとそれぞれ接続されている。同様に、それぞれの導出口１３と貫通孔５ｃとが接続され、全体としてコア１内でＺ方向に延びる３本の導出路５ｂを構成している。導出路５ｂが出口側の第１ポート２ｂ、２ｄおよび２ｆとそれぞれ接続されている。なお、後述するが、第２伝熱板２０の第２流体通路部２１は、貫通孔５ｃとは連通しておらず、互いに隔離されている。
　第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃには、それぞれ、第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅを介して異なる流体を供給することが可能である。第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃには、同じ流体が供給されてもよい。第１実施形態では、熱交換器１００が複数の圧縮機を備えた多段圧縮システムの中間冷却器（インタークーラー）として用いられる例を示す。この場合、図３に示したように、１段目の圧縮機通過後の流体（Ａ流体）が第１流体通路部１１ａに供給され、２段目の圧縮機通過後の流体（Ｂ流体）が第１流体通路部１１ｂに供給され、３段目の圧縮機通過後の流体（Ｃ流体）が第１流体通路部１１ｃに供給される。この場合、Ａ流体、Ｂ流体、Ｃ流体の各流体は共通であるが、圧力が異なる。流体は、気体であっても液体であってもよい。
　第１実施形態では、複数の第１流体通路部１１は、それぞれ、第１伝熱板１０の面内（一方面１０ａ内）において、入口側の第１ポート２に接続する導入口１２から対応する出口側の第１ポート２に接続する導出口１３に向かう第１方向に向けて延びる長細形状に形成されている。そして、複数の第１流体通路部１１は、それぞれ、第１方向と直交する第２方向に沿って並んで配置されている。
　第１実施形態では、第１方向がＸ方向に一致し、第２方向がＹ方向に一致している。つまり、３つの第１流体通路部１１が、それぞれ、コア１の長手方向（第１伝熱板１０の長辺）に沿って延びている。そして、３つの第１流体通路部１１が、それぞれ、コア１の短手方向（第１伝熱板１０の短辺）に沿って並んで配置されている。
　また、第１実施形態では、複数の第１流体通路部１１は、第１伝熱板１０の同一表面（一方面１０ａ）において互いに第２方向に離間して配置されている。そして、第１伝熱板１０は、第２方向に隣接する第１流体通路部１１の間に第２伝熱板２０との拡散接合面１４を有する。図３の例では、第１流体通路部１１ａと第１流体通路部１１ｂとがＹ方向に間隔ＣＬ１を隔てて配置されている。第１流体通路部１１ｂと第１流体通路部１１ｃとがＹ方向に間隔ＣＬ２を隔てて配置されている。間隔ＣＬ１と間隔ＣＬ２とは、等しくてもよいし異なっていてもよい。拡散接合面１４は、第１流体通路部１１間の間隔ＣＬ１の領域および間隔ＣＬ２の領域である。拡散接合面１４は、３つの第１流体通路部１１間を仕切るようにＸ方向に延びている。第１伝熱板１０の一方面１０ａのうち、３つの第１流体通路部１１を取り囲む外周部分も接合面である。拡散接合面１４は、Ｘ方向の一端側の外周部分から他端側の外周部分まで延びている。
（第２伝熱板）
　第１実施形態では、第２伝熱板２０は、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１と対応するように形成され、互いに隔離された複数の第２流体通路部２１を含んでいる。すなわち、第２伝熱板２０には、互いに独立して流体を流通可能な複数の第２流体通路部２１が並んで配置されている。複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、互いに異なる対の第２ポート３（入口側および出口側の対の第２ポート３）（図１参照）に接続されている。
　第１実施形態では、第２流体通路部２１は、第１流体通路部１１と同数設けられている。したがって、図３に示した例では、第２伝熱板２０は、３つの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃに対応する３つの第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃを有する。つまり、第１流体通路部１１ａと第２流体通路部２１ａとのペア、第１流体通路部１１ｂと第２流体通路部２１ｂとのペア、第１流体通路部１１ｃと第２流体通路部２１ｃとのペアが構成されており、それぞれのペアの間で熱交換の大部分が行われる。また、それぞれの第２流体通路部２１は、平面視で第１伝熱板１０の複数の第１流体通路部１１と重なる位置に配置されている。つまり、第１流体通路部１１と第２流体通路部２１との各ペアが、積層方向（Ｚ方向）に重なるように配置されている。このため、たとえば各ペアが平面視でＹ方向にずれた位置に配置されＺ方向には重ならない場合と比べて熱交換を効率よく行うことが可能である。
　第２流体通路部２１ａ～２１ｃには、コア１のＸ方向の両側端面をそれぞれ覆うように設けられたヘッダ部６ａおよび６ｂ（図２参照）を介して流体が供給される。そのため、図３に示す第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２伝熱板２０の一端から他端まで連続するように形成されている。具体的には、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２伝熱板２０のＸ１側の側端面からヘッダ部６ａ（図２参照）の内部に開口する導入開口２２を有し、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅ（図１参照）と連通している。そして、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２伝熱板２０のＸ２側の側端面からヘッダ部６ｂ（図２参照）の内部に開口する導出開口２３を有し、第２ポート３ｂ、３ｄおよび３ｆ（図１参照）と連通している。第１実施形態では、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅが、それぞれ入口側のポートであり、第２ポート３ｂ、３ｄおよび３ｆが、それぞれ出口側のポートである。
　図１に示すように、ヘッダ部６ａおよび６ｂは、共に、Ｙ方向に延びる半円筒状形状（図２参照）を有し、Ｙ方向の両端部がそれぞれ塞がれている。ヘッダ部６ａは、コア１のＸ１側の側端面を覆い内部に流体を溜められるように設けられており、ヘッダ部６ｂは、コア１のＸ２側の側端面を覆い内部に流体を溜められるように設けられている。また、ヘッダ部６ａおよび６ｂの内部には、それぞれ、仕切板６ｃが設けられている。仕切板６ｃにより、ヘッダ部６ａの内部が、第２流体通路部２１ａと第２ポート３ａとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｂと第２ポート３ｃとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｃと第２ポート３ｅとをつなぐ空間とに仕切られている。同様に、仕切板６ｃにより、ヘッダ部６ｂの内部が、第２流体通路部２１ａと第２ポート３ｂとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｂと第２ポート３ｄとをつなぐ空間と、第２流体通路部２１ｃと第２ポート３ｆとをつなぐ空間とに仕切られている。この結果、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃが、それぞれ別々の対の第２ポート３（一対の第２ポート３ａおよび３ｂ、一対の第２ポート３ｃおよび３ｄ、および、一対の第２ポート３ｅおよび３ｆ）と接続されている。
　第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、それぞれ、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅを介して異なる流体を供給することが可能である。第２流体通路部２１に供給する流体は、気体であっても液体であってもよい。第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、同じ流体が供給されてもよい。第１実施形態では、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、第１流体通路部１１側の圧縮流体（Ａ流体、Ｂ流体、Ｃ流体）を冷却するための冷媒となる流体（Ｄ流体）がそれぞれ供給される。Ｄ流体は、たとえば冷却液である。
　また、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、それぞれ、第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅと個別に接続された独立した流体通路部となっている。そのため、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃの各々に共通のＤ流体を流通させる場合でも、各ポートからの供給圧力や流量などの流体特性を異ならせることが可能である。
　図３に示したように、第１実施形態では、複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、第２伝熱板２０の面内において、入口側の第２ポート３に接続する導入開口２２から対応する出口側の第２ポート３に接続する導出開口２３に向かう第１方向（Ｘ方向）に向けて延びる長細形状に形成されている。そして、複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、第１方向と直交する第２方向（Ｙ方向）に沿って並んで配置されている。つまり、３つの第２流体通路部２１が、それぞれ、コア１の長手方向（第２伝熱板２０の長辺）に沿って延びている。そして、３つの第２流体通路部２１が、それぞれ、コア１の短手方向（第２伝熱板２０の短辺）に沿って並んで配置されている。したがって、複数の第１流体通路部１１と複数の第２流体通路部２１とは、上下（Ｚ方向）に重なるとともに、互いにほぼ平行に延びるように配置されている。
　また、第１実施形態では、複数の第２流体通路部２１は、第２伝熱板２０の同一表面（一方面２０ａ）において互いにＹ方向に離間して配置されている。図３の例では、第２流体通路部２１ａと第２流体通路部２１ｂとがＹ方向に間隔ＣＬ３を隔てて配置されている。第２流体通路部２１ｂと第２流体通路部２１ｃとがＹ方向に間隔ＣＬ４を隔てて配置されている。間隔ＣＬ３と間隔ＣＬ４とは、等しくてもよいし異なっていてもよい。そして、第２伝熱板２０は、Ｙ方向に隣接する第２流体通路部２１の間に第１伝熱板１０との拡散接合面２４を有する。拡散接合面２４は、間隔ＣＬ３の領域および間隔ＣＬ４の領域である。第１実施形態では、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０とで、それぞれの第１流体通路部１１および第２流体通路部２１の配置および形状が、ほぼ共通化されていてもよい。たとえば、間隔ＣＬ１、間隔ＣＬ２、間隔ＣＬ３および間隔ＣＬ４が互いに等しくてもよい。
　以上の構成により、図２に示したように、第１伝熱板１０では、流体（Ａ流体、Ｂ流体、Ｃ流体）が各第１流体通路部１１をＸ２側からＸ１側に向けて流通する。第２伝熱板２０では、流体（Ｄ流体）が各第２流体通路部２１をＸ１側からＸ２側に向けて流通する。つまり、熱交換器１００は、第１伝熱板１０を通過する流体と第２伝熱板２０を通過する流体とが互いに対向する方向に流れる対向流型の熱交換器である。
　コア１の層構造を模式化すると、図４に示すようになる。コア１では、冷却対象であるＡ流体、Ｂ流体およびＣ流体が流通する第１伝熱板１０が、冷媒となるＤ流体が流通する第２伝熱板２０に挟まれるように積層されている。
（第１流体通路部）
　第１流体通路部１１は、一例として、図５に示すような流路形状を有する。第１実施形態では、３つの第１流体通路部１１（１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）が、共通の構成を有する例を示している。すなわち、図５に示す例では、３つの第１流体通路部１１（１１ａ～１１ｃ）は、互いに略同じ形状に形成されている。３つの第１流体通路部１１（１１ａ～１１ｃ）は、共に、Ｘ方向（長手方向）の長さＬ１、Ｙ方向（短手方向）の幅Ｗ１の外形形状を有する。
　複数の第１流体通路部１１は、それぞれ、入口側の第１ポート２に接続する導入口１２と対応する出口側の第１ポート２に接続する導出口１３との間をつなぐ流路１５を有する。図５の構成例では、第１流体通路部１１は、導入口１２および導出口１３と、複数の熱交換通路１６と、接続通路部１７とを含む。流路１５は、熱交換通路１６および接続通路部１７により構成されている。
　熱交換通路１６は、流体に熱交換をさせるために設けられた直線状の流路であり、Ｘ方向に延びるとともに、Ｙ方向に平行に並ぶように設けられている。図５の構成例では、第１流体通路部１１が８本の熱交換通路１６を有している。なお、熱交換通路１６の本数は８本以外でもよい。
　接続通路部１７は、導入口１２と複数の熱交換通路１６との間、および、導出口１３と複数の熱交換通路１６との間にそれぞれ設けられている。接続通路部１７の構造は、導入口１２側と導出口１３側とで共通であるので、導入口１２の接続通路部１７についてのみ説明する。
　接続通路部１７は、一端側が導入口１２に接続され、他端側が複数（８本）の熱交換通路１６にそれぞれ接続されている。これにより、接続通路部１７は、導入口１２からの流体を各熱交換通路１６に分配する機能を有する。接続通路部１７は、１つの導入口１２から８分岐して、８本の熱交換通路１６の各々と接続している。
　流路１５（熱交換通路１６および接続通路部１７）は、図７に示すように、第１伝熱板１０の一方面１０ａに凹状の溝として形成されている。図７の例では、流路１５が延びる方向と直交する断面形状は、ほぼ半円状に窪んだ形状である。流路１５は、たとえばエッチングや機械加工により形成される。流路１５は、流路幅Ｗ１１および流路深さＨ１１を有する。流路幅および流路深さは、熱交換通路１６および接続通路部１７で共通である。熱交換通路１６は、流路長さＬ１１（図５参照）を有し、各熱交換通路１６の間の隔壁１８は、幅Ｗ１２を有する。流路１５の流路幅Ｗ１１は、隔壁１８の幅Ｗ１２よりも大きい。また、拡散接合面１４の幅（間隔ＣＬ１、ＣＬ２）は、各熱交換通路１６の間の隔壁１８の幅Ｗ１２よりも大きい。
（第２流体通路部）
　第２流体通路部２１は、一例として、図６に示すような流路形状を有する。第１実施形態では、３つの第２流体通路部２１（２１ａ、２１ｂおよび２１ｃ）が、共通の構成を有する例を示している。
　図６の例では、３つの第２流体通路部２１（２１ａ～２１ｃ）は、互いに略同じ形状に形成されている。３つの第２流体通路部２１（２１ａ～２１ｃ）は、共に、Ｘ方向（長手方向）の長さＬ２、Ｙ方向（短手方向）の幅Ｗ２の外形形状を有する。幅Ｗ２は、第１流体通路部１１の幅Ｗ１と略等しい。長さＬ２は、第２流体通路部２１が第２伝熱板２０（コア１）のＸ方向の端面に開口している分だけ、第１流体通路部１１の長さＬ１よりも大きい。
　複数の第２流体通路部２１は、それぞれ、入口側の第２ポート３に接続する導入開口２２と対応する出口側の第２ポート３に接続する導出開口２３との間をつなぐ流路２５を有する。図６の構成例では、第２流体通路部２１は、導入開口２２および導出開口２３と、複数の熱交換通路２６と、接続通路部２７とを含む。流路２５は、熱交換通路２６および接続通路部２７により構成されている。
　熱交換通路２６の構成は、図５の第１流体通路部１１の熱交換通路１６と共通であり、共通形状で同じ本数（８本）設けられている。導入開口２２側の接続通路部２７は、第２伝熱板２０の端面に形成された導入開口２２に接続する流路部分２７ａを含む。流路部分２７ａは、直線状に形成され、貫通孔５ｃのＹ方向の両外側に一対設けられている。接続通路部２７は一対の流路部分２７ａからそれぞれ４分岐することにより、合計で８本の流路に分岐している。そして、８本に分岐した接続通路部２７の端部（他端部）が、対応する８本の熱交換通路２６にそれぞれ接続している。このように、第２流体通路部２１の接続通路部２７は、貫通孔５ｃを挟んでＹ方向の一方側と他方側とに分割されており、それぞれ４本の分岐路に分岐している。導出開口２３側の接続通路部２７にも同様に流路部分２７ａが設けられ、同様の構成を有している。
　流路２５（熱交換通路２６および接続通路部２７）は、図７に示すように、第２伝熱板２０の一方面２０ａに凹状の溝として形成されている。図７の例では、流路２５が延びる方向と直交する断面形状は、ほぼ半円状に窪んだ形状である。流路２５は、流路幅Ｗ２１および流路深さＨ２１を有する。流路幅Ｗ２１および流路深さＨ２１は、流路１５の流路幅Ｗ１１および流路深さＨ１１とほぼ等しい。流路２５の流路幅Ｗ２１と、流路１５の流路幅Ｗ１１とは、互いに異なっていてもよい。同様に、流路２５の流路深さＨ２１と、流路１５の流路深さＨ１１とは、互いに異なっていてもよい。熱交換通路２６は、流路長さＬ２１（図６参照）を有する。流路長さＬ２１は、熱交換通路１６の流路長さＬ１１とほぼ等しい。隣接する第２流体通路部２１の間の拡散接合面２４の幅（間隔ＣＬ３、ＣＬ４）は、各熱交換通路２６の間の隔壁２８の幅Ｗ２２よりも大きい。なお、図７では、流路１５と流路２５とのＹ方向の位置（流路の中心位置）が、互いに一致するように形成されている例を示しているが、流路１５のＹ方向の位置と流路２５のＹ方向の位置とが互いにずれていてもよい。
（熱交換器の動作）
　以上の構成により、第１実施形態では、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃには、別々の圧縮機を通過した高温高圧のＡ流体、Ｂ流体およびＣ流体がそれぞれ供給される。Ａ流体、Ｂ流体およびＣ流体は、それぞれの圧縮機の出口部側と接続された入口側の第１ポート２ａ、２ｃおよび２ｅ（図１参照）から流入し、それぞれの第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃの導入口１２に分配される。各流体は、第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃのそれぞれの流路１５（熱交換通路１６および接続通路部１７）を通過する間に冷却され、対応する出口側の第１ポート２ｂ、２ｄおよび２ｆ（図１参照）からそれぞれ流出する。
　第２伝熱板２０の第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃには、冷媒となる流体（Ｄ流体）がそれぞれ供給される。Ｄ流体は、入口側の第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅ（図１参照）からそれぞれ流入し、仕切板６ｃにより仕切られたヘッダ部６ａの内部空間を通って、それぞれの第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃに流入する。第２ポート３ａ、３ｃおよび３ｅに対する供給圧力は、第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃとの間の熱交換量のばらつきに応じて、それぞれ個別調整される。それぞれのＤ流体は、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃのそれぞれの流路２５（熱交換通路２６および接続通路部２７）を通過する間に加温され（熱を奪い）、出口側の第２ポート３ｂ、３ｄおよび３ｆ（図１参照）からそれぞれ流出する。
　第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第１実施形態では、上記のように、互いに異なる対の第１ポート２（２ａおよび２ｂ、２ｃおよび２ｄ、２ｅおよび２ｆの各対）に接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部１１を含む第１伝熱板１０を設ける。これにより、複数種類の第１伝熱板１０を設ける代わりに、複数種類の第１流体通路部１１が形成された第１伝熱板１０を設けることができる。つまり、流体の種類毎に伝熱板を設けるのではなく、複数種類の流体に共通の第１伝熱板１０を設けることができる。その結果、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器１００で取り扱う場合にも、部品種類（第１伝熱板１０の種類）および部品点数（第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の総枚数）を削減することができる。たとえば、第１実施形態と同様の構成を個別の伝熱板により実現する場合、第１流体通路部１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対応する３種の伝熱板がそれぞれ３枚ずつ（３種合計９枚）と、第２流体通路部２１に対応する伝熱板が１０枚（１種１０枚）との、４種合計１９枚の伝熱板が必要となる。これに対して、第１実施形態では、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の２種、合計７枚で済む。
　また、上記構成により、同一の第１伝熱板１０に複数種類の第１流体通路部１１を形成することができるので、流体毎の負荷（熱交換量）などに応じて、たとえば１つの第１流体通路部１１を小さくして、その分の空いたスペースに他の第１流体通路部１１を形成したり、製品の平面サイズを小さくできるなど、流体通路部の構成の自由度を十分に確保することができる。流体通路部の構成を変更する場合の具体例については、後述する。
　また、第１実施形態では、上記のように、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１と対応するように形成され、互いに隔離された複数の第２流体通路部２１を含む第２伝熱板２０を設ける。これにより、複数の第２流体通路部２１を複数の第１流体通路部１１と対応するように形成することにより、流体間の熱交換を効率的に行うことができる。また、複数の第２流体通路部２１を、それぞれ、互いに異なる対の第２ポート３（３ａおよび３ｂ、３ｃおよび３ｄ、３ｅおよび３ｆの各対）に接続する。これにより、互いに対応する第１流体通路部１１と第２流体通路部２１とをそれぞれ流れる流体間の熱交換量に応じて、それぞれの第２流体通路部２１を流れる流体の種類や流量などを、第２流体通路部２１毎に個別に設定することが可能となる。
　また、第１実施形態では、上記のように、第２流体通路部２１を、第１流体通路部１１と同数設ける。そして、それぞれの第２流体通路部２１を、平面視で第１伝熱板１０の複数の第１流体通路部１１と重なる位置に配置する。これにより、複数の第２流体通路部２１を、複数の第１流体通路部１１と一対一対応で設けることができる。ここで、たとえば第１流体通路部１１ａ～１１ｃと重なる位置に、幅広の１つの第２流体通路部（３つの第１流体通路部１１に対応する１つの第２流体通路部）を設ける場合には、一の第１流体通路部１１ａと第２流体通路部との間の熱交換量と、他の第１流体通路部１１ｂと第２流体通路部との熱交換量とを、独立して調整することは難しくなる。これに対して、第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃと第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃとを一対一対応で設けることによって、その結果、互いに対応する第１流体通路部１１ａ、１１ｂおよび１１ｃと、第２流体通路部２１ａ、２１ｂおよび２１ｃとのそれぞれのペアを流れる流体間で、熱交換を効率的に行うことができる。また、第２流体通路部２１を流れる流体の流量などの最適化を容易に行うことができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、複数の第１流体通路部１１を、それぞれ、第１伝熱板１０の一方面１０ａ内において、導入口１２から対応する導出口１３に向かうＸ方向に向けて延びる長細形状に形成し、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って並んで配置する。これにより、幅広形状の場合と比較して、単純な流路形状でも容易に流速を向上させて熱伝達率を高めることができる。また、Ｘ方向に延びる長細形状の第１流体通路部１１をＹ方向に沿って並べることによって、第１伝熱板１０全体の外形の縦横寸法を互いに近づける（アスペクト比を１に近づける）ことができる。その結果、拡散接合を行う際の荷重ばらつきを抑制しコア１の製作容易性を向上させることができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、複数の第１流体通路部１１を、第１伝熱板１０の一方面１０ａにおいて互いにＹ方向に離間して配置する。そして、第１伝熱板１０のうち、Ｙ方向に隣接する第１流体通路部１１の間に、第２伝熱板２０との拡散接合面１４を設ける。これにより、第１伝熱板１０の一方面１０ａに配置した複数の第１流体通路部１１の各々を、独立した流体通路部として容易に隔離することができる。また、Ｙ方向に並ぶ複数の第１流体通路部１１の間にＸ方向に延びる拡散接合面１４を形成することができる。拡散接合面１４の幅（ＣＬ１、ＣＬ２）を隔壁１８の幅Ｗ１２よりも大きくすることによって、たとえば第１伝熱板１０と第２伝熱板２０とを、伝熱板表面の外周部や第１流体通路部１１を構成する流路の隙間部分（隔壁１８）だけで接合する場合と比べて、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との拡散接合強度を容易に確保することができる。同様に、第２伝熱板２０の複数の第２流体通路部２１を互いにＹ方向に離間して配置し、Ｙ方向に隣接する第２流体通路部２１の間に、第１伝熱板１０との拡散接合面２４を設けることにより、複数の第２流体通路部２１の各々を、独立した流体通路部として容易に隔離することができる。また、拡散接合面２４の幅（ＣＬ３、ＣＬ４）を隔壁２８の幅Ｗ２２よりも大きくすることによって、第１伝熱板１０と第２伝熱板２０との拡散接合強度を容易に確保することができる。
（第２実施形態）
　次に、図８および図９を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、３つの第１流体通路部１１ａ～１１ｃを共通の形状に形成した上記第１実施形態と異なり、３つの第１流体通路部１１１ａ～１１１ｃの形状を異ならせた例について説明する。
　図８に示すように、第２実施形態の熱交換器２００では、第１伝熱板１１０は、互いに異なる対の第１ポート２（一対の第１ポート２ａおよび２ｂ、一対の第１ポート２ｃおよび２ｄ、一対の第１ポート２ｅおよび２ｆ）（図１参照）に接続されるとともに互いに隔離された３つの第１流体通路部１１１（１１１ａ、１１１ｂおよび１１１ｃ）を含んでいる。熱交換器２００は、特許請求の範囲の「拡散接合型熱交換器」の一例である。
　第２実施形態では、複数（３つ）の第１流体通路部１１１のうち少なくとも一の第１流体通路部１１１は、流路１５の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、流路１５の本数の少なくともいずれかが、他の第１流体通路部１１１と異なるように形成されている。
　図８では、３つの第１流体通路部１１１ａ、１１１ｂおよび１１１ｃのうち、Ｙ方向中央の第１流体通路部１１１ｂが、Ｙ方向両側の第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃよりも大型に構成されている。図８の例では、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃは共通の構成としている。第１流体通路部１１１ｂは、全体として、Ｘ方向の長さＬ３ｂ、Ｙ方向の幅Ｗ３ｂを有する。第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃは、全体としてそれぞれＸ方向の長さＬ３ａ、Ｙ方向の幅Ｗ３ａを有する。図８の例では、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの長さＬ３ａと第１流体通路部１１１ｂの長さＬ３ｂとは互いに等しい。長さＬ３ａと長さＬ３ｂとが異なっていてもよい。第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの幅Ｗ３ａは、第１流体通路部１１１ｂの幅Ｗ３ｂよりも小さい。幅Ｗ３ａが幅Ｗ３ｂよりも大きくてもよい。図５に示した第１実施形態の構成と比較して、長さＬ３ａは、図５の第１流体通路部１１の長さＬ１と等しい一方、幅Ｗ３ａは、図５の第１流体通路部１１の幅Ｗ１よりも小さい。長さＬ３ｂは、図５の第１流体通路部１１の長さＬ１と等しい。幅Ｗ３ｂは、図５の第１流体通路部１１の幅Ｗ１よりも大きい。そのため、第２実施形態では、第１伝熱板１１０において、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃが小型化された分、より大きなスペースが第１流体通路部１１１ｂに割り当てられている。
　第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）は、それぞれ４本の熱交換通路１１６ａ（１１６ｃ）を含んでいる。なお、接続通路部１１７ａ（１１７ｃ）は、上記第１実施形態とは異なり、４分岐して各熱交換通路１１６ａ（１１６ｃ）に並列的に接続している。熱交換通路１１６ａ（１１６ｃ）は、流路長さＬ３１を有する。図９に示すように、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）は、流路幅Ｗ３１を有し、流路深さＨ３１を有する。
　第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂは、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の４本よりも多い９本の熱交換通路１１６ｂを含んでいる。接続通路部１１７ｂは、９分岐して各熱交換通路１１６ｂに並列的に接続している。熱交換通路１１６ｂは、流路長さＬ３２を有する。図９に示すように、第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂは、流路幅Ｗ３２を有し、流路深さＨ３２を有する。
　第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂの流路幅Ｗ３２は、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）の流路幅Ｗ３１よりも大きい。第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂの流路深さＨ３２は、それぞれ、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）の流路深さＨ３１と等しい。また、第１流体通路部１１１ｂの熱交換通路１１６ｂの流路長さＬ３２は、第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）の流路１１５ａ（１１５ｃ）の流路長さＬ３１と等しい。
　このように、図８および図９では、第１流体通路部１１１ｂの流路幅Ｗ３２が第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの流路幅Ｗ３１と比べて大きく、第１流体通路部１１１ｂの流路１１５ｂの本数（９本）が、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃの流路１１５ａ（１１５ｃ）の本数（４本）と比べて多くなっている。これらの流路幅および流路１１５の本数は、第１流体通路部１１１ａ～１１１ｃのそれぞれに流通させる流体の種類や負荷（熱交換量）の大きさに応じて設定されている。したがって、第１流体通路部１１１ｂは、第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃと比べて、より熱交換量が大きくなるように構成されている。
　以上のように、第２実施形態では、第１流体通路部１１１ｂが、流路幅および流路の本数において、他の第１流体通路部１１１ａおよび１１１ｃと異なるように形成されている。第２実施形態では、流路幅および流路の本数を異ならせた例を示したが、流路幅、流路長さ、流路深さおよび流路の本数のいずれか１つのみを異ならせてもよい。流路幅、流路長さ、流路深さおよび流路の本数の全てが異なっていてもよい。また、第１流体通路部１１１ａ、１１１ｂおよび１１１ｃのそれぞれが、互いに異なる構成（流路幅、流路長さ、流路深さおよび流路の本数のいずれかが異なる構成）を有していてもよい。
　なお、第２伝熱板２０については、説明を省略したが、第２伝熱板２０の第２流体通路部２１についても、上記第１流体通路部１１１ａ～１１１ｃのそれぞれに対応して同じ形状を有するように第２流体通路部を構成すればよい。
　第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
（第２実施形態の効果）
　第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、互いに異なる対の第１ポート２（２ａおよび２ｂ、２ｃおよび２ｄ、２ｅおよび２ｆの各対）に接続されるとともに互いに隔離された複数の第１流体通路部１１１を含む第１伝熱板１１０を設けることにより、複数種類の流体を共通の拡散接合型熱交換器２００で取り扱う場合にも、部品種類および部品点数を削減することができる。
　また、上記構成により、同一の第１伝熱板１１０に複数種類の第１流体通路部１１１ａ～１１１ｃを形成することができるので、流体毎の負荷（熱交換量）などに応じた、種類毎の流体通路部の構成の自由度を十分に確保することができる。つまり、第１伝熱板１１０内で第１流体通路部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの形状やレイアウトを自由に設定することが可能となる。
　また、第２実施形態では、上記のように、複数の第１流体通路部１１１ａ～１１１ｃのうちの第１流体通路部１１１ｂを、流路１１５ｂの流路幅Ｗ３２、流路長さＬ３２、流路深さＨ３２、および、流路１１５ｂの本数の少なくともいずれかが、他の第１流体通路部１１１ａ（１１１ｃ）と異なるように形成する。このように複数種類の第１流体通路部１１１ａ～１１１ｃの構成（流路の流路幅、流路長さ、流路深さ、および、本数）を異ならせることによって、積層する伝熱板の枚数の変更によっては調整しきれない余剰の熱交換量を、第１流体通路部１１１ａ～１１１ｃの各々で容易に微調整することができる。その結果、容易かつ精度よく、第１流体通路部１１１の種類毎の負荷（熱交換量）に応じて熱交換量を最適化することができる。
　第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
　たとえば、上記第１実施形態では、第１伝熱板１０を通過する流体と第２伝熱板２０を通過する流体とが互いに対向する方向に流れる対向流型の熱交換器１００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱交換器は、第１伝熱板１０を通過する流体と第２伝熱板２０を通過する流体とが互いに同じ方向に流れる並行流型、または、互いに交差する直交流型（図１０参照）などであってもよい。
　また、上記第１実施形態では、複数の第１伝熱板１０および複数の第２伝熱板２０を、交互に積層することによりコア１を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１伝熱板と第２伝熱板とを必ずしも交互に積層しなくともよい。たとえば、Ｚ方向に沿って、第２伝熱板、第１伝熱板、第２伝熱板、第２伝熱板、第１伝熱板・・・、となるように、１層の第１伝熱板に対して２層（複数層）の第２伝熱板を積層させてもよい。逆に、２層（複数層）の第１伝熱板に対して１層の第２伝熱板を積層させてもよい。
　また、上記第１および第２実施形態では、第１伝熱板１０（１１０）に３つの第１流体通路部１１を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１伝熱板１０に２つまたは４つ以上の第１流体通路部１１を設けてもよい。
　また、上記第１実施形態では、第２伝熱板２０に、第１伝熱板１０の第１流体通路部１１と対応するように複数の第２流体通路部２１を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２流体通路部をたとえば１つだけ設けてもよい。具体的には、図１０に示す第１変形例のように、第１伝熱板１０の３つの第１流体通路部１１に対して、共通の１つの第２流体通路部２２１を第２伝熱板２２０に設けてもよい。なお、この第１変形例では、第２流体通路部２２１は、第１流体通路部１１と直交するＹ方向に延びており、直交流型の熱交換器となっている。第２流体通路部２２１は、Ｘ方向の幅Ｗ５が第１流体通路部１１の長さＬ１と略等しく、第２伝熱板２２０のＹ方向の一端から他端まで延びるように形成されている。これにより、１つ（共通）の第２流体通路部２２１を流れるＤ流体と、３つの第１流体通路部１１をそれぞれ流れるＡ流体、Ｂ流体、Ｃ流体とが、熱交換をする。
　なお、第２流体通路部の数は、いくつでもよい。つまり、第１流体通路部と同数、または１つ以外の複数であってもよい。たとえば、１つの第１流体通路部に対応して複数（たとえば２つ）の第２流体通路部を設けてもよい。
　また、上記第１実施形態では、３つの第２流体通路部２１ａ～２１ｃを、それぞれ、互いに異なる対の第２ポート３（３ａおよび３ｂ、３ｃおよび３ｄ、３ｅおよび３ｆの各対）に接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３つの第２流体通路部２１ａ～２１ｃを共通の第２ポートに接続してもよい。この場合、たとえば、図６において、ヘッダ部６ａおよび６ｂにそれぞれ設けた仕切板６ｃを除去すればよい。これにより、ヘッダ部６ａおよび６ｂの内部空間がつながり、３つの第２流体通路部２１ａ～２１ｃが共通の第２ポート３に接続されることになる。この場合、第２ポート３は、３対（３つずつ）設けてもよいが、少なくとも入口側（たとえば３ｃ）と、出口側（たとえば３ｄ）とに一対設けられていればよい。
　また、上記第１実施形態では、第２伝熱板２０の３つの第２流体通路部２１に同じ種類の流体（Ｄ流体）を供給する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１１に示す第２変形例のように、３つの第２流体通路部２１に異なる種類の流体を供給してもよい。図１１では、第１伝熱板１０（図１１（Ａ））の３つの第１流体通路部１１に、それぞれＡ流体、Ｂ流体、Ｃ流体が供給され、第２伝熱板２０（図１１（Ｂ））の３つの第２流体通路部２１に、それぞれＤ流体、Ｅ流体、Ｆ流体が供給される。この第２変形例では、第１流体通路部１１ａのＡ流体と第２流体通路部２１ａのＤ流体との間、第１流体通路部１１ｂのＢ流体と第２流体通路部２１ｂのＥ流体との間、第１流体通路部１１ｃのＣ流体と第２流体通路部２１ｃのＦ流体との間で、それぞれ熱交換が行われる。Ａ流体～Ｆ流体は、互いに異なる種類の流体であってもよいし、一部が同じ種類の流体であってもよい。
　また、上記第１実施形態では、第１伝熱板１０および第２伝熱板２０の２種類の伝熱板を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、第３伝熱板など、３種以上の伝熱板を設ける構成を除外するものではない。ただし、第３伝熱板を設けるよりは、第３伝熱板に設ける流体通路部を第１伝熱板１０および第２伝熱板２０に形成する方が、部品種類（伝熱板の種類）および部品点数を削減することが可能である。
　また、上記第１および第２実施形態では、複数の第１流体通路部１１を、それぞれ、入口側の導入口１２から対応する出口側の導出口１３に向かうＸ方向に向けて延びる長細形状に形成し、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って並んで配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１流体通路部を長細形状に形成しなくてもよい。たとえば、第１伝熱板において第１流体通路部を正方形状に形成したり、矩形以外の形状にしたりしてもよい。また、第１流体通路部を長手方向（Ｘ方向）と直交する短手方向（Ｙ方向）に並べて配列しなくてもよい。たとえば第１伝熱板を縦横（行列状）に４分割した領域に、それぞれの第１流体通路部を配置してもよい。
　また、上記第１実施形態では、第１流体通路部１１および第２流体通路部２１に、熱交換通路１６（２６）および接続通路部１７（２７）を含む流路１５（２５）を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１流体通路部および第２流体通路部をそれぞれ構成する流路の構成は、特に限定されない。流路の形状や数は、任意に設定してよい。たとえば、直線状の熱交換通路ではなく、屈曲または湾曲した曲線状の熱交換通路を設けてもよい。接続通路部の分岐数は、上述の４分岐、８分岐および９分岐以外でもよく、接続する熱交換通路の数に応じた分岐数とすればよい。第１流体通路部１１ａ～１１ｃのそれぞれを構成する流路１５が、互いに異なる形状であってもよい。
　１　コア
　２（２ａ～２ｆ）　第１ポート
　３（３ａ～３ｆ）　第２ポート
　１０、１１０　第１伝熱板
　１１（１１ａ～１１ｃ）、１１１（１１１ａ～１１１ｃ）　第１流体通路部
　１２　導入口（一端部）
　１３　導出口（他端部）
　１４　拡散接合面
　１５　流路
　２０、２２０　第２伝熱板
　２１（２１ａ～２１ｃ）、２２１　第２流体通路部
　１００、２００　熱交換器（拡散接合型熱交換器）
　Ｘ方向（第１方向）
　Ｙ方向（第２方向）

Claims (6)

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

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014204935A1 (de) * 2014-03-17 2015-10-01 Mahle International Gmbh Heizkühlmodul
JP7206609B2 (ja) * 2018-03-26 2023-01-18 株式会社富士通ゼネラル 金属積層体及び金属積層体の製造方法
JP7210151B2 (ja) 2018-03-30 2023-01-23 住友精密工業株式会社 拡散接合型熱交換器
JPWO2020129863A1 (ja) * 2018-12-21 2021-11-25 日本発條株式会社 接合方法および接合体
IT201900020376A1 (it) * 2019-11-05 2021-05-05 Microchannel Devices S R L Metodo per la fabbricazione di dispositivi idraulici multi-tubazione monolitici, in particolare scambiatori di calore
JP2024099428A (ja) 2023-01-12 2024-07-25 株式会社神戸製鋼所 マイクロチャネル型熱交換器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6080083A (ja) * 1983-10-06 1985-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
GB2218794A (en) * 1988-05-16 1989-11-22 Atomic Energy Authority Uk Plate heat exchanger
JP2007292366A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Luft Wasser Project:Kk 板状熱交換器
JP2010513833A (ja) * 2006-12-14 2010-04-30 ユーオーピー エルエルシー 天然ガス液化のための熱交換器
JP2013155971A (ja) 2012-01-31 2013-08-15 Kobe Steel Ltd 積層型熱交換器及び熱交換システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0108377A1 (en) * 1982-11-04 1984-05-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat exchanger
AU568940B2 (en) * 1984-07-25 1988-01-14 University Of Sydney, The Plate type heat exchanger
US4893673A (en) * 1984-10-31 1990-01-16 Rockwell International Corporation Entry port inserts for internally manifolded stacked, finned-plate heat exchanger
AU2003902200A0 (en) * 2003-05-06 2003-05-22 Meggitt (Uk) Ltd Heat exchanger core
CN104641196B (zh) * 2012-09-17 2018-05-18 马勒国际公司 热交换器
JP6590917B2 (ja) * 2014-10-01 2019-10-16 三菱重工コンプレッサ株式会社 プレート積層型熱交換器
JP5847913B1 (ja) * 2014-11-06 2016-01-27 住友精密工業株式会社 熱交換器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6080083A (ja) * 1983-10-06 1985-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
GB2218794A (en) * 1988-05-16 1989-11-22 Atomic Energy Authority Uk Plate heat exchanger
JP2007292366A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Luft Wasser Project:Kk 板状熱交換器
JP2010513833A (ja) * 2006-12-14 2010-04-30 ユーオーピー エルエルシー 天然ガス液化のための熱交換器
JP2013155971A (ja) 2012-01-31 2013-08-15 Kobe Steel Ltd 積層型熱交換器及び熱交換システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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