(57)【要約】【課題】熱媒体の流れ方の設計の自由度を向上させることの可能な熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器４では、各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１２，Ｈ２２が、互いに連通されることにより、端部タンク部Ｔ１１を構成している。各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１４，Ｈ２４は、互いに連通されることにより、端部タンク部Ｔ２２を構成している。各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１６，Ｈ２６は、互いに連通されることにより、中央タンク部Ｔ３１を構成している。各プレート部材４１，４２が積層して配置される方向を積層方向とするとき、中央タンク部Ｔ３１は、積層方向において端部タンク部Ｔ１１，Ｔ２２と部分的に重なるように設けられるとともに、端部タンク部Ｔ１１に連通されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流れる第１流路（Ｗ３０）が内部に形成される第１流体用プレート部材（４１）と、第２流体が流れる第２流路（Ｗ３１）が内部に形成される第２流体用プレート部材（４２）とが交互に積層して配置され、前記第１流路を流れる前記第１流体と前記第２流路を流れる第２流体との間で熱交換が行われる熱交換器であって、
前記第１流体用プレート部材の一端部には、
前記第１流路の一端部に連通される第１連通孔（Ｈ１２，Ｈ１３）と、
前記第１連通孔とは独立して設けられる第２連通孔（Ｈ１４，Ｈ１５）と、
前記第１連通孔及び前記第２連通孔とは独立して設けられ、前記第１連通孔及び前記第２連通孔の間に配置される第３連通孔（Ｈ１６，Ｈ１７）と、が形成され、
前記第２流体用プレート部材の一端部には、
前記第２流路の一端部に連通される第４連通孔（Ｈ２４，Ｈ２５）と、
前記第４連通孔とは独立して設けられる第５連通孔（Ｈ２２，Ｈ２３）と、
前記第４連通孔及び前記第５連通孔とは独立して設けられ、前記第４連通孔及び前記第５連通孔の間に配置される第６連通孔（Ｈ２６，Ｈ２７）と、が形成され、
前記第１連通孔及び前記第５連通孔は、互いに連通されることにより、前記第１流体が流れる第１タンク部（Ｔ１１，Ｔ１２）を構成し、
前記第２連通孔及び前記第４連通孔は、互いに連通されることにより、前記第２流体が流れる第２タンク部（Ｔ２１，Ｔ２２）を構成し、
前記第３連通孔及び前記第６連通孔は、互いに連通されることにより、第３タンク部（Ｔ３１，Ｔ３２）を構成し、
前記第１流体用プレート部材、及び前記第２流体用プレート部材が積層して配置される方向を積層方向とするとき、
前記第３タンク部は、前記積層方向において前記第１タンク部及び前記第２タンク部と部分的に重なるように設けられるとともに、前記第１タンク部及び前記第２タンク部のいずれか一方のタンク部に連通されている
熱交換器。
【請求項２】
前記第３タンク部は、前記積層方向において前記一方のタンク部と重なるように配置される部分に形成される連通孔を通じて前記一方のタンク部に連通されている
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記一方のタンク部の内部空間を複数の空間に仕切る隔壁（４３ａ〜４３ｃ，４４ａ〜４４ｃ）を更に備え、
前記第１流体用プレート部材及び前記第２流体用プレート部材の積層体の一側面には、前記第１流体及び前記第２流体のいずれか一方の流体が流入する流入口（４５ａ，４６ａ）、及び前記流入口と同一の流体が排出される排出口（４５ｂ，４６ｂ）が設けられている
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記隔壁により仕切られた複数の空間には、異なる流体が流れている
請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１流体及び前記第２流体のいずれか一方が流入する流入口、又は前記第１流体及び前記第２流体のいずれか一方が排出される排出口を３つ以上備える
請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
積層して配置される複数の第１流体用プレート部材には、
前記第１流体として熱媒体が前記第１流路を流れる第１流体用第１プレート部材（４１ｅ）と、
前記第１流体用第１プレート部材とは別の第１流体用第２プレート部材（４１ｆ）と、が含まれ、
積層して配置される複数の第２流体用プレート部材には、
前記第１流体用第１プレート部材に対応して配置される第２流体用第１プレート部材（４２ｅ）と、
前記第１流体用第２プレート部材に対応して配置され、且つ前記第２流体として冷却水が流れる前記第２流路を有する第２流体用第２プレート部材（４２ｆ）と、が含まれ、
前記第１流体用第２プレート部材の前記第１流路には、前記第１流体用第１プレート部材を通過した後に膨張部（１３）を通じて減圧された熱媒体が流れ、
前記第２流体用第１プレート部材の前記第２流路には、前記第１流体用第２プレート部材を通過した熱媒体が流れ、
前記第１流体用第１プレート部材、及び前記第２流体用第１プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体の間で熱交換を行う内部熱交換部（１２）が構成され、
前記第１流体用第２プレート部材、及び前記第２流体用第２プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び冷却水の間で熱交換を行う蒸発部（１５）が構成されている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
積層して配置される複数の第１流体用プレート部材には、
前記第１流体として熱媒体が前記第１流路を流れる第１流体用第１プレート部材（４１ｇ）と、
前記第１流体用第１プレート部材とは別の第１流体用第２プレート部材（４１ｉ）と、
前記第１流体用第１プレート部材、及び前記第１流体用第２プレート部材の間に配置される第１流体用第３プレート部材（４１ｈ）と、が含まれ、
積層して配置される複数の第２流体用プレート部材には、
前記第１流体用第１プレート部材に対応して配置され、且つ前記第２流体として冷却水が流れる前記第２流路を有する第２流体用第１プレート部材（４２ｇ）と、
前記第１流体用第２プレート部材に対応して配置され、且つ前記第２流体として冷却水が流れる前記第２流路を有する第２流体用第２プレート部材（４２ｉ）と、
第１流体用第３プレート部材に対応して配置される第２流体用第３プレート部材（４２ｈ）と、が含まれ、
前記第１流体用第３プレート部材の前記第１流路、及び第２流体用第３プレート部材の前記第２流路は、互いに連通されることにより、前記第１流体用第１プレート部材を通過した熱媒体を一時的に貯留する貯液部（１７）を構成し、
第１流体用第２プレート部材の前記第１流路には、前記貯液部に貯留されている熱媒体が流れ、
前記第１流体用第１プレート部材、及び前記第２流体用第１プレート部材により、それぞれに流れる熱媒体及び冷却水の間で熱交換を行う凝縮部（１１）が構成され、
前記第１流体用第２プレート部材、及び前記第２流体用第２プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び冷却水の間で熱交換を行うことで、前記貯液部に貯留されている熱媒体を過冷却する過冷却部（１８）が構成されている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
積層して配置される複数の第１流体用プレート部材には、
前記第１流体として熱媒体が前記第１流路を流れる第１流体用第１プレート部材（４１ｊ，４１ｋ）と、
前記第１流体用第１プレート部材とは別の第１流体用第２プレート部材（４１ｍ）と、
前記第１流体用第１プレート部材、及び第１流体用第２プレート部材とは別の第１流体用第３プレート部材（４１ｎ）と、が含まれ、
積層して配置される複数の第２流体用プレート部材には、
前記第１流体用第１プレート部材に対応して配置され、前記第２流体として第１冷却水が流れる第２流体用第１プレート部材（４２ｊ）と、
前記第１流体用第２プレート部材に対応して配置される第２流体用第２プレート部材（４２ｍ）と、
前記第１流体用第３プレート部材に対応して配置され、前記第２流体として、前記第１冷却水よりも温度が低い第２冷却水が流れる第２流体用第３プレート部材（４２ｎ）と、が含まれ、
前記第１流体用第２プレート部材には、前記第１流体用第１プレート部材を通過した熱媒体が流れ、
前記第１流体用第３プレート部材には、前記第１流体用第２プレート部材を通過した後に膨張部（１３）を通じて減圧された熱媒体が流れ、
前記第２流体用第２プレート部材には、前記第１流体用第３プレート部材を通過した熱媒体が流れ、
前記第１流体用第１プレート部材、及び前記第２流体用第１プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び前記第１冷却水の間で熱交換を行うことにより、前記熱媒体を凝縮させる凝縮部（１１）が構成され、
前記第１流体用第２プレート部材、及び前記第２流体用第２プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体の間で熱交換を行う内部熱交換部（１２）が構成され、
前記第１流体用第３プレート部材、及び前記第２流体用第３プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び前記第２冷却水の間で熱交換を行うことにより、前記熱媒体を蒸発させる蒸発部（１５）が構成されている
請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１流体用プレート部材、及び前記第２流体用プレート部材は、積層方向から見て線対称の形状を有するプレート部材（６０）を向かい合わせで接合させた構造からなる
請求項１〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１に記載の熱交換器がある。特許文献１に記載の熱交換器は、積層して配置される複数のプレート部材を備えている。各プレート部材には、熱媒体が流れる熱媒体流路、又は冷却水が流れる冷却水流路が形成されている。熱媒体流路を有する熱媒体用プレート部材、及び冷却水流路を有する冷却水用プレート部材は交互に配置されている。
【０００３】
複数のプレート部材の積層構造の左端部には、各プレート部材の熱媒体流路の左端部に連通される第１熱媒体用タンク部が形成されている。第１熱媒体用タンク部は、その内部の途中に形成される隔壁により、第１熱媒体用上側タンク部と第１熱媒体用下側タンク部とに区画されている。複数のプレート部材の積層構造の右端部には、各プレート部材の熱媒体流路の右端部に連通される第２熱媒体用タンク部が形成されている。
【０００４】
複数のプレート部材のうち、最も上方に配置される最上段プレート部材には、第１熱媒体用上側タンク部に熱媒体を流入させる熱媒体用流入口が設けられている。複数のプレート部材のうち、最も下方に配置される最下段プレート部材には、第１熱媒体用下側タンク部に集められる熱媒体を排出する熱媒体用排出口が設けられている。
【０００５】
特許文献１に記載の熱交換器では、熱媒体用流入口から第１熱媒体用上側タンク部に流入した熱媒体が、複数の熱媒体用プレート部材のうちの中央よりも上方に配置される熱媒体用プレート部材、第２熱媒体用タンク部、複数の熱媒体用プレート部材のうちの中央よりも下方に配置される熱媒体用プレート部材、及び第１熱媒体用下側タンク部を流れ、熱媒体用排出口から排出される。このように、この熱交換器では、第２熱媒体用タンク部において熱媒体が逆方向にターンするように流れる。また、特許文献１に記載の熱交換器では、冷却水の流れる流路が、流れ方向が対向している点を除き、熱媒体の流れる流路と略同一の構造で形成されている。この熱交換器では、熱媒体流路を流れる熱媒体と、冷却水流路を流れる冷却水との間で熱交換が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−５９６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の熱交換器のように、第１熱媒体用タンク部の途中に隔壁を設けるようにすれば、熱媒体を逆方向にターンさせるように流すことが可能である。しかしながら、このような構造の場合、最上段プレート部材及び最下段プレート部材のいずれか一方に熱媒体用流入口が突出するように形成され、いずれか他方に熱媒体用排出口が形成されることになる。すなわち、最上段プレート部材及び最下段プレート部材のそれぞれに突出物が形成されることになる。これが、熱交換器の搭載性を悪化させる要因となっている。
【０００８】
特許文献１に記載の熱交換器のように、第１熱媒体用タンク部の途中に隔壁を設けるといった単純な構造だけで熱媒体の流れ方を変化させようとすると、最上段プレート部材及び最下段プレート部材のいずれか一方に熱媒体用流入口及び熱媒体用排出口の両方を配置することができるような複雑な熱媒体の流れ方を実現することは困難である。結果的に、特許文献１に記載の熱交換器では、その搭載性の悪化が避けられないものとなっている。
【０００９】
近年の熱交換器にあっては、その使用目的に応じた、より複雑な熱媒体の流れを実現可能であることが求められている。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱媒体の流れ方の設計の自由度を向上させることの可能な熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する熱交換器では、第１流体が流れる第１流路（Ｗ３０）が内部に形成される第１流体用プレート部材（４１）と、第２流体が流れる第２流路（Ｗ３１）が内部に形成される第２流体用プレート部材（４２）とが交互に積層して配置され、第１流路を流れる第１流体と第２流路を流れる第２流体との間で熱交換が行われる。第１流体用プレート部材の一端部には、第１流路の一端部に連通される第１連通孔（Ｈ１２，Ｈ１３）と、第１連通孔とは独立して設けられる第２連通孔（Ｈ１４，Ｈ１５）と、第１連通孔及び第２連通孔とは独立して設けられ、第１連通孔及び第２連通孔の間に配置される第３連通孔（Ｈ１６，Ｈ１７）と、が形成されている。第２流体用プレート部材の一端部には、第２流路の一端部に連通される第４連通孔（Ｈ２４，Ｈ２５）と、第４連通孔とは独立して設けられる第５連通孔（Ｈ２２，Ｈ２３）と、第４連通孔及び第５連通孔とは独立して設けられ、第４連通孔及び第５連通孔の間に配置される第６連通孔（Ｈ２６，Ｈ２７）と、が形成されている。第１連通孔及び第５連通孔は、互いに連通されることにより、第１流体が流れる第１タンク部（Ｔ１１，Ｔ１２）を構成している。第２連通孔及び第４連通孔は、互いに連通されることにより、第２流体が流れる第２タンク部（Ｔ２１，Ｔ２２）を構成している。第３連通孔及び第６連通孔は、互いに連通されることにより、第３タンク部（Ｔ３１，Ｔ３２）を構成している。第１流体用プレート部材、及び第２流体用プレート部材が積層して配置される方向を積層方向とするとき、第３タンク部は、積層方向において第１タンク部及び第２タンク部と部分的に重なるように設けられるとともに、第１タンク部及び第２タンク部のいずれか一方のタンク部に連通されている。
【００１１】
この構成によれば、第１タンク部を流れる第１流体、又は第２タンク部を流れる第２流体が第３タンク部を流れる。この第３タンク部を使用目的に応じて任意の流路として用いることにより、第１タンク部及び第２タンク部のみを有する従来の熱交換器と比較すると、第１流体又は第２流体のより複雑な流れを実現することが可能となる。よって、第１流体又は第２流体の流れ方の設計の自由度を向上させることができる。
【００１２】
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、熱媒体の流れ方の設計の自由度を向上させることの可能な熱交換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、ヒートポンプサイクル及び冷却水循環回路の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。
【図３】図３は、第１実施形態の第１プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態の第２プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図５】図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面構造を模式的に示す図である。
【図６】図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面構造を模式的に示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態の第２プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図８】図８は、第１実施形態の第１プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第２プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第１プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態の第２プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の第１プレート部材の分解斜視構造を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の熱交換器における熱媒体の流れを模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の熱交換器における冷却水の流れを模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態の熱交換器の正面構造を模式的に示す正面図である。
【図１６】図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った断面構造を模式的に示す図である。
【図１７】図１７は、図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面構造を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態の熱交換器における冷却水の流れを模式的に示す図である。
【図１９】図１９は、第３実施形態の熱交換器の正面構造を模式的に示す図である。
【図２０】図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面構造を模式的に示す断面図である。
【図２１】図２１は、図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿った断面構造を模式的に示す断面図である。
【図２２】図２２は、図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った断面構造を模式的に示す断面図である。
【図２３】図２３は、第３実施形態の熱交換器における冷却水の流れを模式的に示す図である。
【図２４】図２４は、第４実施形態の熱交換器の正面構造を模式的に示す図である。
【図２５】図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図２６】図２６は、図２４のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図２７】図２７は、第４実施形態の熱交換器における冷却水の流れを模式的に示す図である。
【図２８】図２８は、第５実施形態の第１プレート部材の第１プレート片の平面構造を示す平面図である。
【図２９】図２９は、第５実施形態の第１プレート部材の第２プレート片の平面構造を示す平面図である。
【図３０】図３０は、第５実施形態の第１プレート部材の平面構造を示す平面図である。
【図３１】図３１は、第５実施形態の第２プレート部材の平面構造を示す平面図である。
【図３２】図３２は、第６実施形態のプレート部材の平面構造を示す平面図である。
【図３３】図３３は、第７実施形態の第１プレート部材の平面構造を示す平面図である。
【図３４】図３４は、第８実施形態の熱交換器の断面構造を模式的に示す断面図である。
【図３５】図３５は、第８実施形態の熱交換器の断面構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、熱交換器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、熱交換器の第１実施形態について説明する。本実施形態の熱交換器は、図１に示されるヒートポンプサイクル１及び冷却水循環回路２との間で熱交換を行うための水冷コンデンサ１１として用いられるものである。図１に示されるヒートポンプサイクル１及び冷却水循環回路２は車両に搭載されている。まず、ヒートポンプサイクル１及び冷却水循環回路２の概要について説明する。
【００１６】
ヒートポンプサイクル１は、圧縮機１０と、水冷コンデンサ１１と、内部熱交換部１２と、膨張部１３，１４と、蒸発部１５，１６とを備えている。ヒートポンプサイクル１では、これらの要素が配管を介して環状に連結されており、各要素を熱媒体が循環している。本実施形態では、熱媒体が第１流体に相当する。
【００１７】
圧縮機１０は、ヒートポンプサイクル１を循環する熱媒体を圧縮して吐出する。圧縮機１０において圧縮された高温高圧の熱媒体は水冷コンデンサ１１へと流れる。
水冷コンデンサ１１では、圧縮機１０から吐出される高温高圧の熱媒体と、冷却水循環回路２を循環する冷却水とが熱交換を行うことにより、熱媒体の熱を冷却水が吸収して、熱媒体が凝縮される。水冷コンデンサ１１において凝縮された熱媒体は、内部熱交換部１２へと流れる。水冷コンデンサ１１が凝縮部に相当する。
【００１８】
内部熱交換部１２では、水冷コンデンサ１１から吐出される熱媒体と、蒸発部１５，１６から吐出される熱媒体とが熱交換を行う。蒸発部１５，１６から吐出される熱媒体の温度は、水冷コンデンサ１１から吐出される熱媒体の温度よりも低い。したがって、内部熱交換部１２では、水冷コンデンサ１１から吐出される熱媒体が、蒸発部１５，１６から吐出される熱媒体と熱交換を行うことにより、過冷却される。内部熱交換部１２には、膨張部１３及び蒸発部１５が設けられる第１流路Ｗ１１と、膨張部１４及び蒸発部１６が設けられる第２流路Ｗ１２とが並列に接続されている。したがって、内部熱交換部１２において過冷却された熱媒体は、第１流路Ｗ１１又は第２流路Ｗ１２に流れる。
【００１９】
第１流路Ｗ１１では、内部熱交換部１２において過冷却された熱媒体が膨張部１３により減圧された後、蒸発部１５に流入する。蒸発部１５には、電池冷却回路３を循環する冷却水が流れている。
電池冷却回路３は、電池冷却器３０と、ポンプ３１とを備えている。電池冷却回路３では、電池冷却器３０、ポンプ３１、及び蒸発部１５が配管を介して環状に接続されている。電池冷却器３０では、その内部を流れる冷却水と、車両に搭載される電池との間で熱交換が行われることにより、電池の熱が冷却水に吸収されて、電池が冷却される。電池冷却器３０は、電池の熱を吸収することにより温度が上昇した冷却水をポンプ３１に吐出する。ポンプ３１は、電池冷却回路３の電池冷却器３０及び蒸発部１５に冷却水を循環させる。
【００２０】
蒸発部１５では、膨張部１３により減圧された熱媒体と、電池冷却器３０において温度が上昇した冷却水との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱を熱媒体が吸収して、熱媒体が蒸発する。これにより、電池冷却回路３を循環する冷却水が冷却される。蒸発部１５において蒸発した熱媒体は、内部熱交換部１２を通過した後、圧縮機１０に吸入される。
【００２１】
第２流路Ｗ１２では、内部熱交換部１２において過冷却された熱媒体が膨張部１４により減圧された後、蒸発部１６に流入する。蒸発部１６は、車両に搭載される空調装置の空調ダクト内に配置されている。空調ダクト内には、車室内に導入される空調空気が流れている。蒸発部１６では、その内部を流れる熱媒体と、空調ダクト内を流れる空調空気との間で熱交換が行われることにより、空調空気の熱を熱媒体が吸収して、熱媒体が蒸発する。これにより、空調空気が冷却されるため、冷却された空調空気が空調ダクトを通じて車室内に流れることにより、車室内の冷房が可能となる。蒸発部１６において蒸発した熱媒体は、内部熱交換部１２を通過した後、圧縮機１０に吸入される。
【００２２】
冷却水循環回路２は、ヒータ２０が設けられる第１流路Ｗ２１と、ラジエータ２１が設けられる第２流路Ｗ２２とを備えている。第１流路Ｗ２１及び第２流路Ｗ２２は、水冷コンデンサ１１に対して並列に接続されている。
第１流路Ｗ２１には、ヒータ２０の他、開閉弁２２、及びポンプ２３が設けられている。開閉弁２２は、第１流路Ｗ２１を開閉させる。ポンプ２３は、水冷コンデンサ１１とヒータ２０との間で冷却水を循環させる。ヒータ２０は、空調ダクト内に配置されている。ヒータ２０では、その内部を流れる冷却水と、空調ダクト内を流れる空調空気との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱を空調空気が吸収して、空調空気が加熱される。この加熱された空調空気が空調ダクトを通じて車室内に導入されることにより、車室内の暖房が可能となる。
【００２３】
第２流路Ｗ２２には、ラジエータ２１の他、開閉弁２４、及びポンプ２５が設けられている。開閉弁２４は、第２流路Ｗ２２を開閉させる。ポンプ２５は、水冷コンデンサ１１とラジエータ２１との間で冷却水を循環させる。ラジエータ２１は、車両のグリル開口部に配置されている。ラジエータ２１では、その内部を流れる冷却水と、グリル開口部から導入される外気との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱を外気に放出して、冷却水が冷却される。
【００２４】
ヒートポンプサイクル１及び冷却水循環回路２では、空調空気を加熱する場合、換言すれば車室内を暖房する場合、開閉弁２２が開状態に設定され、且つ開閉弁２４が閉状態に設定される。これにより、水冷コンデンサ１１において熱媒体の熱を冷却水が吸収することにより冷却水の温度が上昇するとともに、温度の上昇した冷却水がヒータ２０を流れることにより、空調空気が加熱される。
【００２５】
また、ヒートポンプサイクル１及び冷却水循環回路２では、空調空気を冷却する場合、換言すれば車室内を冷房する場合、開閉弁２２が閉状態に設定され、且つ開閉弁２４が開状態に設定される。これにより、水冷コンデンサ１１において熱媒体の熱を冷却水が吸収することにより冷却水の温度が上昇するとともに、温度の上昇した冷却水がラジエータ２１に流れることにより、冷却水が外気により冷却される。また、水冷コンデンサ１１において冷却された熱媒体がヒートポンプサイクル１を循環することにより、蒸発部１６において空調空気の冷却が可能になるとともに、蒸発部１５を通じて電池冷却器３０による電池の冷却が可能となる。
【００２６】
本実施形態では、図１に示される水冷コンデンサ１１として、図２に示される熱交換器４が用いられている。次に、熱交換器４の具体的な構造について説明する。
図２に示されるように、熱交換器４は、第１プレート部材４１と第２プレート部材４２とが交互に積層された構造を有している。第１プレート部材４１は、熱媒体の流れる流路を内部に有している。第２プレート部材４２は、冷却水の流れる流路を内部に有している。本実施形態では、第１プレート部材４１が第１流体用プレート部材に相当し、第２プレート部材４２が第２流体用プレート部材に相当する。以下では、便宜上、プレート部材４１，４２が積層されている方向を「Ｚ軸方向」と称する。また、Ｚ軸方向のうちの一方向を「Ｚ１方向」と称し、他方向を「Ｚ２方向」と称する。
【００２７】
図３に示されるように、第１プレート部材４１は、互いに接合される２つのプレート片４１０ａ，４１０ｂにより構成されている。第１プレート部材４１は、Ｚ軸方向に直交する断面形状が略矩形状をなすとともに、Ｚ軸方向の厚さが薄くなるように扁平状に形成されている。同様に、図４に示されるように、第２プレート部材４２も、互いに接合される２つのプレート片４２０ａ，４２０ｂにより構成されるとともに、扁平矩形状に形成されている。以下では、便宜上、Ｚ軸方向に直行する２軸方向のうち、各プレート部材４１，４２の長手方向に相当する方向を「Ｘ軸方向」と称し、各プレート部材４１，４２の短手方向に相当する方向を「Ｙ軸方向」と称する。また、Ｘ軸方向のうちの一方向を「Ｘ１方向」と称し、その他方向を「Ｘ２方向」と称する。
【００２８】
図３に示されるように、第１プレート部材４１を構成するプレート片４１０ａ，４１０ｂには、Ｚ軸方向に直交する断面形状が略矩形状をなす凹部４１１ａ，４１１ｂがそれぞれ形成されている。凹部４１１ａは、第１プレート片４１０ａにおいてＺ１方向に突出するように形成されている。凹部４１１ｂは、第２プレート片４１０ｂにおいてＺ２方向に突出するように形成されている。第１プレート部材４１では、プレート片４１０ａ，４１０ｂのそれぞれの凹部４１１ａ，４１１ｂによって囲まれる空間により、熱媒体の流れる内部流路Ｗ３０が構成されている。本実施形態では、内部流路Ｗ３０が第１流路に相当する。
【００２９】
第１プレート片４１０ａにおいて一方の対角に位置する２つの角部には、凹部４１２ａ，４１３ａがそれぞれ形成されている。第１プレート片４１０ａにおいて他方の対角に位置する２つの角部には、凹部４１４ａ，４１５ａがそれぞれ形成されている。第１プレート片４１０ａにおいて凹部４１２ａと凹部４１４ａとの間に位置する部分には、凹部４１６ａが形成されている。第１プレート片４１０ａにおいて凹部４１３ａと凹部４１５ａとの間に位置する部分には、凹部４１７ａが形成されている。
【００３０】
同様に、第２プレート片４１０ｂにも、凹部４１２ｂ〜４１７ｂが形成されている。
第１プレート部材４１では、第１プレート片４１０ａの凹部４１２ａと第２プレート片４１０ｂの凹部４１２ｂとによって囲まれる空間により、連通部４１２が構成されている。同様に、第１プレート片４１０ａの各凹部４１３ａ〜４１７ａと第２プレート片４１０ｂの各凹部４１３ｂ〜４１７ｂとによって囲まれる空間により、連通部４１３〜４１７が構成されている。
【００３１】
連通部４１４及び連通部４１５は、Ｚ軸方向に直交する断面形状が円形状をなす空間となっている。これに対し、連通部４１２，４１３，４１６，４１７は、Ｚ軸方向に直交する断面形状が長孔状をなす空間となっている。連通部４１２は、内部流路Ｗ３０の対角の一方の角部に連通されている。連通部４１３は、内部流路Ｗ３０の対角の他方の角部に連通されている。第１プレート部材４１には、連通部４１２〜４１７のそれぞれをＺ軸方向に貫通する連通孔Ｈ１２〜Ｈ１７が形成されている。
【００３２】
本実施形態では、連通孔Ｈ１２，Ｈ１３が、内部流路Ｗ３０の一端部に連通される第１連通孔に相当する。また、連通孔Ｈ１４，Ｈ１５が、第１連通孔とは独立して設けられる第２連通孔に相当する。さらに、連通孔Ｈ１６，Ｈ１７が、第１連通孔及び第２連通孔とは独立して設けられ、且つ第１連通孔及び第２連通孔の間に配置される第３連通孔に相当する。
【００３３】
図４に示されるように、第２プレート部材４２を構成するプレート片４２０ａ，４２０ｂも、第１プレート部材４１のプレート片４１０ａ，４１０ｂと略同一の構造を有している。すなわち、第１プレート片４２０ａには、凹部４２１ａ〜４２７ａが形成されている。また、第２プレート片４２０ｂには、凹部４２１ｂ〜４２７ｂが形成されている。第２プレート部材４２では、第１プレート片４２０ａの凹部４２１ａと第２プレート片４２０ｂの凹部４２１ｂとによって囲まれる空間により、冷却水の流れる内部流路Ｗ３１が形成されている。また、第１プレート片４２０ａの各凹部４２２ａ〜４２７ａと第２プレート片４２０ｂの各凹部４２２ｂ〜４２７ｂとによって囲まれる空間により、連通部４２２〜４２７が構成されている。
【００３４】
連通部４２２及び連通部４２３は、Ｚ軸方向に直交する断面形状が円形状をなす空間となっている。これに対し、連通部４２４〜４２７は、Ｚ軸方向に直交する断面形状が長孔状をなす空間となっている。連通部４２４は、内部流路Ｗ３０の対角の一方の角部に連通されている。また、連通部４２５は、内部流路Ｗ３０の対角の他方の角部に連通されている。第１プレート部材４１には、連通部４２２〜４２７のそれぞれをＺ軸方向に貫通する連通孔Ｈ１２〜Ｈ２７が形成されている。
【００３５】
本実施形態では、連通孔Ｈ２４，Ｈ２５が、内部流路Ｗ３１の一端部に連通される第４連通孔に相当する。また、連通孔Ｈ２２，Ｈ２３が、第４連通孔とは独立して設けられる第５連通孔に相当する。さらに、連通孔Ｈ２６，Ｈ２７が、第４連通孔及び第５連通孔とは独立して設けられ、第４連通孔及び第５連通孔の間に配置される第６連通孔に相当する。
【００３６】
図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図５に示されるように、熱交換器４では、各プレート部材４１，４２の連通部４１２，４２２が各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１２，Ｈ２２を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部Ｔ１１が構成されている。端部タンク部Ｔ１１は、その途中に設けられる隔壁４３ａ〜４３ｃにより、第１タンク空間Ｔ１１ａと第２タンク空間Ｔ１１ｂとに区画されている。また、各プレート部材４１，４２の連通部４１４，４２４が各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１４，Ｈ２４を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部Ｔ２２が構成されている。さらに、各プレート部材４１，４２の連通部４１６，４２６が各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１６，Ｈ２６を通じて互いに連通されることにより、中央タンク部Ｔ３１が構成されている。Ｚ軸方向から見たとき、第１プレート部材４１の連通部４１６は、隣り合う第２プレート部材４２の連通部４２４と重なるように配置されている。また、Ｚ軸方向から見たとき、第２プレート部材４２の連通部４２６は、隣り合う第１プレート部材４１の連通部４１２と重なるように配置されている。
【００３７】
図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図６に示されるように、熱交換器４では、各プレート部材４１，４２の連通部４１３，４２３が各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１３，Ｈ２３を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部Ｔ１２が構成されている。また、各プレート部材４１，４２の連通部４１５，４２５が各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１５，Ｈ２５を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部Ｔ２１が構成されている。端部タンク部Ｔ２１は、その途中に設けられる隔壁４４ａ〜４４ｃにより、第１タンク空間Ｔ２１ａと第２タンク空間Ｔ２１ｂとに区画されている。さらに、各プレート部材４１，４２の連通部４１７，４２７が各プレート部材４１，４２の連通孔Ｈ１７，Ｈ２７を通じて互いに連通されることにより、中央タンク部Ｔ３２が構成されている。Ｚ軸方向からみたとき、第１プレート部材４１の連通部４１７は、隣り合う第２プレート部材４２の連通部４２５と重なるように配置されている。また、Ｚ軸方向から見たとき、第２プレート部材４２の連通部４２７は、隣り合う第１プレート部材４１の連通部４１３と重なるように配置されている。
【００３８】
本実施形態では、端部タンク部Ｔ１１，Ｔ１２が第１タンク部に相当する。また、端部タンク部Ｔ２１，Ｔ２２が第２タンク部に相当する。さらに、中央タンク部Ｔ３１，Ｔ３２が第３タンク部に相当する。
図５及び図６では、複数の第１プレート部材４１及び第２プレート部材４２のうち、Ｚ２方向側の端部に配置される第１プレート部材４１が符号４１ａ〜４１ｃで示され、Ｚ２方向側の端部に配置される第２プレート部材４２が符号４２ａ〜４２ｃで示されている。以下では、便宜上、第１プレート部材４１ａ〜４１ｃを除く第１プレート部材４１を符号４１ｄで表し、第２プレート部材４２ａ〜４２ｃを除く第２プレート部材４２を符号４２ｄで表す。
【００３９】
図５に示されるように、第１プレート部材４１ｂ，４１ｃのそれぞれの連通部４１２は、連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂを通じて、第２プレート部材４２ｂ，４２ｃのそれぞれの連通部４２６に連通されている。また、図６に示されるように、第１プレート部材４１ａ〜４１ｃのそれぞれの連通部４１７は、連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂを通じて、第２プレート部材４２ｂ，４２ｃのそれぞれの連通部４２５に連通されている。
【００４０】
具体的には、第１プレート部材４１ａ〜４１ｃ及び第２プレート部材４２ａ〜４２ｃは、図７〜図１２に示されるような構造を有している。
図７に示されるように、第２プレート部材４２ａは、第２プレート片４２０ｂの凹部４２５ｂにおいて連通孔Ｈ２５が閉塞されている点で、図４に示される第２プレート部材４２と異なる。凹部４２５ｂの底壁部は隔壁４４ａを構成している。
【００４１】
図８に示されるように、第１プレート部材４１ａは、プレート片４１０ａ，４１０ｂのそれぞれの凹部４１５ａ，４１５ｂにおいて連通孔Ｈ１５が閉塞されている点、及び第２プレート片４１０ｂの凹部４１２ｂにおいて連通孔Ｈ１２が閉塞されている点で、図３に示される第１プレート部材４１と異なる。凹部４１５ａ，４１５ｂのそれぞれの底壁部は隔壁４４ｂ，４４ｃを構成している。また、凹部４１２ｂの底壁部は隔壁４３ａを構成している。さらに、第２プレート片４１０ｂの凹部４１７ｂには、連通孔Ｈ３１ａが形成されている。
【００４２】
図９に示されるように、第２プレート部材４２ｂは、プレート片４２０ａ，４２０ｂのそれぞれの凹部４２２ａ，４２２ｂにおいて連通孔Ｈ２２が閉塞されている点、及び第１プレート片４２０ａにおいて連通孔Ｈ２５が閉塞されている点で、図４に示される第２プレート部材４２と異なる。凹部４２２ａ，４２２ｂの底壁部は隔壁４３ｂ，４３ｃを構成している。また、連通部４２５には、連通孔Ｈ３１ｂが設けられている。連通孔Ｈ３１ｂは、図８に示される第１プレート部材４１ａの連通孔Ｈ３１ａに連通されている。これらの連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂにより、第２プレート部材４２ｂの連通部４２５と、第１プレート部材４１ａの連通部４１７とが互いに連通されている。また、第２プレート片４２０ｂの凹部４２６ｂには、連通孔Ｈ３２ｂが形成されている。
【００４３】
図１０に示されるように、第１プレート部材４１ｂは、第１プレート片４１０ａの凹部４１２ａにおいて連通孔Ｈ１２が閉塞されている点、及び第２プレート片４１０ｂの凹部４１７ｂにおいて連通孔Ｈ１７が閉塞されている点で、図３に示される第１プレート部材４１と異なる。また、連通部４１２には、連通孔Ｈ３２ａが形成されている。連通孔Ｈ３２ａは、図９に示される第２プレート部材４２ｂの連通孔Ｈ３２ｂに連通されている。これらの連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂにより、第１プレート部材４１ｂの連通部４１２と、第２プレート部材４２ｂの連通部４２６とが互いに連通されている。また、連通部４１７には、連通孔Ｈ３１ａが形成されている。連通孔Ｈ３１ａは、図９に示される第２プレート部材４２ｂの連通部４２５の連通孔Ｈ３１ｂに連通されている。これらの連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂにより、第１プレート部材４１ｂの連通部４１７と第２プレート部材４２ｂの連通部４２５とが互いに連通されている。
【００４４】
図１１に示されるように、第２プレート部材４２ｃは、第２プレート片４２０ｂの凹部４２４ｂの連通孔Ｈ２４が閉塞されている点、第２プレート片４２０ｂの凹部４２６ｂの連通孔Ｈ２６が閉塞されている点、及び第２プレート片４２０ｂの凹部４２５ｂの連通孔Ｈ２５が閉塞されている点で、図４に示される第２プレート部材４２と異なる。また、第２プレート部材４２ｃでは、連通部４２７の連通孔Ｈ２７が閉塞されている。連通部４２６には、連通孔Ｈ３２ｂが形成されている。連通孔Ｈ３２ｂは、図１０に示される第１プレート部材４１ｂの連通部４１２の連通孔Ｈ３２ａに連通されている。これらの連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂにより、第２プレート部材４２ｃの連通部４２６と第１プレート部材４１ｂの連通部４１２とが互いに連通されている。また、図１１に示されるように、第２プレート部材４２ｃでは、第１プレート片４２０ａの凹部４２５ａに連通孔Ｈ３１ｂが形成されている。連通孔Ｈ３１ｂは、図１０に示される第１プレート部材４１ｂの連通部４１７の連通孔Ｈ３１ａに連通されている。これらの連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂにより、第２プレート部材４２ｃの連通部４２５と第１プレート部材４１ｂの連通部４１７とが互いに連通されている。
【００４５】
図１２に示されるように、第１プレート部材４１ｃは、連通部４１４〜４１７のそれぞれの連通孔Ｈ１４〜Ｈ１７が閉塞されている点で、図３に示される第１プレート部材４１と異なる。また、第１プレート部材４１ｃでは、第２プレート片４１０ｂの凹部４１２ｂの連通孔Ｈ１２、及び第２プレート片４１０ｂの凹部４１３ｂの連通孔Ｈ１３が閉塞されている。さらに、第１プレート片４１０ａの凹部４１２ａには、連通孔Ｈ３２ａが形成されている。連通孔Ｈ３２ａは、図１１に示される第２プレート部材４２ｃの連通部４２６の連通孔Ｈ３２ｂに連通されている。これらの連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂにより、第１プレート部材４１ｃの連通部４１２と第２プレート部材４２ｃの連通部４２６とが互いに連通されている。
【００４６】
図７〜図１２に示されるような第１プレート部材４１ａ〜４１ｃ及び第２プレート部材４２ａ〜４２ｃを用いることで、図５及び図６に示されるような熱交換器４の構造が実現される。すなわち、第１プレート部材４１ａ及び第２プレート部材４２ｂに形成される隔壁４３ａ〜４３ｃにより、端部タンク部Ｔ１１の内部空間が第１タンク空間Ｔ１１ａと第２タンク空間Ｔ１１ｂとに区画されている。また、第１プレート部材４１ｂ，４１ｃ及び第２プレート部材４２ｂ，４２ｃに形成される連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂを通じて、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂと中央タンク部Ｔ３１とが連通されている。さらに、第１プレート部材４１ａ及び第２プレート部材４２ａに形成される隔壁４４ａ〜４４ｃにより、端部タンク部Ｔ２１の内部空間が第１タンク空間Ｔ２１ａと第２タンク空間Ｔ２１ｂとに区画されている。また、第１プレート部材４１ｂ，４１ｃ、及び第２プレート部材４２ｂ，４２ｃに形成される連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂを通じて、端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂと中央タンク部Ｔ３２とが連通されている。本実施形態では、連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂ，Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂが第７連通孔に相当する。
【００４７】
なお、図５及び図６に示されるように、Ｚ１方向の最も端部に配置される第１プレート部材４１ｄでは、連通孔Ｈ１３，Ｈ１４が閉塞されている。これにより、端部タンク部Ｔ１２のＺ１方向の端部、及び端部タンク部Ｔ２２のＺ軸方向の端部が閉塞されている。
また、図５に示されるように、プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ１１に対応する位置には、熱媒体用流入口４５ａが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において中央タンク部Ｔ３１に対応する位置には、熱媒体用排出口４５ｂが設けられている。図６に示されるように、プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ２１に対応する位置には、冷却水用流入口４６ａが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において中央タンク部Ｔ３２に対応する位置には、冷却水用排出口４６ｂが設けられている。
【００４８】
次に、本実施形態の熱交換器４の動作例について説明する。
図１３に矢印で示されるように、熱交換器４では、熱媒体用流入口４５ａから端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに熱媒体が流入する。端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに流入した熱媒体は、図５に示される第１プレート部材４１ａ，４１ｄの連通部４１２から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ａ，４１ｄでは、連通部４１２から連通部４１３に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ａ，４１ｄにおいて連通部４１３まで流れた熱媒体は、図６に示される端部タンク部Ｔ１２に集められた後、図６に矢印で示されるように、端部タンク部Ｔ１２の内部をＺ２方向に向かって流れる。
【００４９】
端部タンク部Ｔ１２の内部をＺ２方向に向かって流れた熱媒体は、第１プレート部材４１ｂ，４１ｃの連通部４１３から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｂ，４１ｃでは、連通部４１３から連通部４１２に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｂ，４１ｃにおいて連通部４１２まで流れた熱媒体は、図５に示される端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂに集められる。端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂに集められた熱媒体は、図５に矢印で示されるように、連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂを通じて、中央タンク部Ｔ３１のＺ２方向の端部に流入する。図１３に矢印で示されるように、中央タンク部Ｔ３１に流入した熱媒体は、そのＺ１方向の端部から熱媒体用排出口４５ｂを通じて排出される。
【００５０】
一方、図１４に矢印で示されるように、熱交換器４では、冷却水用流入口４６ａから端部タンク部Ｔ２１の第１タンク空間Ｔ２１ａに冷却水が流入する。端部タンク部Ｔ２１の第１タンク空間Ｔ２１ａに流入した冷却水は、図６に示される第２プレート部材４２ａ，４２ｄの連通部４２５から、その内部流路Ｗ３１に分配される。第２プレート部材４２ａ，４２ｄでは、連通部４２５から連通部４２４に向かって冷却水が流れる。第２プレート部材４２ａ，４２ｄにおいて連通部４２４まで流れた冷却水は、図５に示される端部タンク部Ｔ２２に集められた後、図５に矢印で示されるように、端部タンク部Ｔ２２の内部をＺ２方向に向かって流れる。
【００５１】
端部タンク部Ｔ２２の内部をＺ２方向に向かって流れた冷却水は、第２プレート部材４２ｂ，４２ｃの連通部４２４から、その内部流路Ｗ３１に分配される。第２プレート部材４２ｂ，４２ｃでは、連通部４２４から連通部４２５に向かって冷却水が流れる。第２プレート部材４２ｂ，４２ｃにおいて連通部４２５まで流れた冷却水は、図６に示される端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂに集められる。端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂに集められた冷却水は、図６に矢印で示されるように、連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂを通じて、中央タンク部Ｔ３２のＺ２方向の端部に流入する。中央タンク部Ｔ３２に流入した冷却水は、図１４に矢印で示されるように、そのＺ１方向の端部から冷却水用排出口４６ｂを通じて排出される。
【００５２】
このような構造を有する熱交換器４では、図１３に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図１４に矢印で示されるように冷却水が流れる。熱交換器４では、第１プレート部材４１の内部流路Ｗ３０を流れる熱媒体と、第２プレート部材４２の内部流路Ｗ３１を流れる冷却水との間で熱交換が行われることにより、熱媒体が凝縮される。
なお、本実施形態の熱交換器４では、冷媒及び冷却水のそれぞれの流れ方を適宜変更することも可能である。例えば冷却水の流れ方として、冷却水用排出口４６ｂから冷却水が流入し、且つ冷却水用流入口４６ａから冷却水が排出されるような流れ方を採用してもよい。
【００５３】
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（１）〜（３）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）図５に示されるように、中央タンク部Ｔ３１は、Ｚ軸方向において端部タンク部Ｔ１１及び端部タンク部Ｔ２２と部分的に重なるように配置されるとともに、端部タンク部Ｔ１１に連通されている。また、図６に示されるように、中央タンク部Ｔ３２は、Ｚ軸方向において端部タンク部Ｔ１２及び端部タンク部Ｔ２１と部分的に重なるように配置されるとともに、端部タンク部Ｔ２１に連通されている。また、端部タンク部Ｔ１１を流れる熱媒体が中央タンク部Ｔ３１を流れるとともに、端部タンク部Ｔ２１を流れる冷却水が中央タンク部Ｔ３２を流れる。これにより、熱交換器４において各流入口４５ａ，４６ａが設けられる端部から熱媒体及び冷却水が排出されるような熱媒体及び冷却水の流れを実現することができる。すなわち、従来の熱交換器と比較すると、熱媒体及び冷却水のより複雑な流れを実現することができるため、熱媒体及び冷却水の流れ方の設計の自由度を向上させることができる。結果的に、熱交換器４のＺ１方向の一側面に、熱媒体用流入口４５ａ、熱媒体用排出口４５ｂ、冷却水用流入口４６ａ、及び冷却水用排出口４６ｂの全てを配置することができるため、熱交換器４の搭載性を向上させることができる。
【００５４】
（２）図５に示されるように、中央タンク部Ｔ３１は、第１プレート部材４１ｂ，４１ｃ及び第２プレート部材４２ｂ，４２ｃに形成される連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂにより、端部タンク部Ｔ１１に連通されている。また、図６に示されるように、中央タンク部Ｔ３２は、第１プレート部材４１ｂ，４１ｃ、及び第２プレート部材４２ｂ，４２ｃに形成される連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂにより、端部タンク部Ｔ２１に連通されている。このような構成によれば、中央タンク部Ｔ３１を端部タンク部Ｔ１１に容易に連通させることができるとともに、中央タンク部Ｔ３２を端部タンク部Ｔ２１に容易に連通させることができる。
【００５５】
（３）端部タンク部Ｔ１１には、その内部空間を第１タンク空間Ｔ１１ａと第２タンク空間Ｔ１１ｂとに仕切る隔壁４３ａ〜４３ｃが設けられている。また、端部タンク部Ｔ２１には、その内部空間を第１タンク空間Ｔ２１ａと第２タンク空間Ｔ２１ｂとに仕切る隔壁４４ａ〜４４ｃが設けられている。このような構成によれば、図５及び図６に示されるように、熱媒体及び冷却水を熱交換器４のＺ２方向の端部で折り返して流すような流れを実現することが可能となる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に、熱交換器４の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器４との相違点を中心に説明する。
図１５に示される本実施形態の熱交換器４は、図１に示される内部熱交換部１２、膨張部１３、及び蒸発部１５を一体的に備える構造を有している。
【００５７】
図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図１６に示されるように、本実施形態の熱交換器４では、端部タンク部Ｔ２２の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１４及び第２プレート部材４２の連通部４２４に隔壁４５が設けられている。この隔壁４５により、端部タンク部Ｔ２２の内部空間は、第１タンク空間Ｔ２２ａと第２タンク空間Ｔ２２ｂとに区画されている。
【００５８】
図１７は、図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図１７に示されるように、本実施形態の熱交換器４では、端部タンク部Ｔ１２の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１３及び第２プレート部材４２の連通部４２３に隔壁４６が設けられている。この隔壁４６により、端部タンク部Ｔ１２の内部空間は、第１タンク空間Ｔ１２ａと第２タンク空間Ｔ１２ｂとに区画されている。
【００５９】
以下では、便宜上、複数の第１プレート部材４１のうち、隔壁４３〜４６よりもＺ１方向に位置する第１プレート部材４１を符号４１ｅで表し、隔壁４３〜４６よりもＺ２方向に位置する第１プレート部材４１を符号４１ｆで表す。同様に、複数の第２プレート部材４２のうち、隔壁４３〜４６よりもＺ１方向に位置する第２プレート部材４２を符号４２ｅで表し、隔壁４３〜４６よりもＺ２方向に位置する第２プレート部材４２を符号４２ｆで表す。
【００６０】
なお、本実施形態では、第１プレート部材４１ｅが第１流体用第１プレート部材に相当し、第１プレート部材４１ｆが第１流体用第２プレート部材に相当する。また、第２プレート部材４２ｅが第２流体用第１プレート部材に相当し、第２プレート部材４２ｆが第２流体用第２プレート部材に相当する。
【００６１】
図１６に示されるように、第１プレート部材４１ｅの連通部４１６及び第２プレート部材４２ｅの連通部４２４は連通孔Ｈ３３を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａは、連通孔Ｈ３３を通じて中央タンク部Ｔ３１に連通されている。
【００６２】
プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ１１に対応する位置には、熱媒体用流入口４５ａが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ２２に対応する位置には、冷却水用排出口４６ｂが設けられている。
【００６３】
図１７に示されるように、本実施形態の第１プレート部材４１及び第２プレート部材４２は、それらの連通部４１５，４２５に連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂが形成されていない点で、第１実施形態の各プレート部材４１，４２と異なる。但し、本実施形態の第１プレート部材４１ｆの連通部４１３及び第２プレート部材４２ｆの連通部４２７は連通孔Ｈ３４を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ１２の第２タンク空間Ｔ１２ｂは、連通孔Ｈ３４を通じて中央タンク部Ｔ３２に連通されている。
【００６４】
プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ１２及び中央タンク部Ｔ３２に対応する位置には、膨張部１３が設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ２１に対応する位置には、冷却水用流入口４６ａが設けられている。
【００６５】
次に、本実施形態の熱交換器４の作用及び効果について説明する。
図１５に示されるように、熱交換器４では、水冷コンデンサ１１から吐出される熱媒体が、熱媒体用流入口４５ａを通じて、端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに流入する。端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに流入した熱媒体は、図１６に示される第１プレート部材４１ｅの連通部４１２から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｅでは、連通部４１２から連通部４１３に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｅにおいて連通部４１３まで流れた熱媒体は、図１７に示されるように、端部タンク部Ｔ１２の第１タンク空間Ｔ１２ａに集められた後、その内部をＺ１方向に向かって流れる。
【００６６】
端部タンク部Ｔ１２の第１タンク空間Ｔ１２ａの内部をＺ１方向に向かって流れた熱媒体は、膨張部１３に流入することにより、減圧される。膨張部１３を通じて減圧された熱媒体は、中央タンク部Ｔ３２に流入するとともに、中央タンク部Ｔ３２をＺ２方向に向かって流れる。中央タンク部Ｔ３２を流れる熱媒体は、連通孔Ｈ３４を通じて、端部タンク部Ｔ１２の第２タンク空間Ｔ１２ｂに流入する。端部タンク部Ｔ１２の第２タンク空間Ｔ１２ｂに流入した熱媒体は、第１プレート部材４１ｆの連通部４１３から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｆでは、連通部４１３から連通部４１２に向かって熱媒体が流れる。
【００６７】
第１プレート部材４１ｆにおいて連通部４１２まで流れた熱媒体は、図１６に示されるように、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂに集められた後、連通孔Ｈ３２を通じて中央タンク部Ｔ３１をＺ１方向に向かって流れる。中央タンク部Ｔ３２を流れる熱媒体は、連通孔Ｈ３３を通じて、端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａに流入する。端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａに流入した熱媒体は、第２プレート部材４２ｅの連通部４２４から、その内部流路Ｗ３１に分配される。第２プレート部材４２ｅでは、連通部４２４から連通部４２５に向かって熱媒体が流れる。
【００６８】
第２プレート部材４２ｅにおいて連通部４２５まで流れた熱媒体は、図１７に示されるように、端部タンク部Ｔ２１の第１タンク空間Ｔ２１ａに集められた後、熱媒体用排出口４５ｂから排出される。
一方、図１８に示されるように、熱交換器４では、電池冷却回路３を流れる冷却水が、冷却水用流入口４６ａを通じて、端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂに流入する。端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂに流入した冷却水は、図１７に示されるように、第２プレート部材４２ｆの連通部４２５から、その内部流路Ｗ３１に分配される。第２プレート部材４２ｆでは、連通部４２５から連通部４２４に向かって冷却水が流れる。第２プレート部材４２ｆにおいて連通部４２４まで流れた冷却水は、図１６に示されるように、端部タンク部Ｔ２２の第２タンク空間Ｔ２２ｂに集められた後、冷却水用排出口４６ｂから排出される。
【００６９】
このように、本実施形態の熱交換器４では、端部タンク部Ｔ２１が隔壁４４により第１タンク空間Ｔ２１ａ及び第２タンク空間Ｔ２１ｂに仕切られるとともに、それらの第１タンク空間Ｔ２１ａ及び第２タンク空間Ｔ２１ｂに異なる流体が流れている。
このような構造を有する熱交換器４では、図１５に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図１８に矢印で示されるように冷却水が流れることになる。熱交換器４では、第１プレート部材４１ｅを流れる熱媒体と、第２プレート部材４２ｅを流れる熱媒体との間で熱交換が行われる。そのため、第１プレート部材４１ｅ及び第２プレート部材４２ｅが内部熱交換部１２を構成している。
【００７０】
また、熱交換器４では、第１プレート部材４１ｆを流れる熱媒体と、第２プレート部材４２ｆを流れる冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第１プレート部材４１ｆ及び第２プレート部材４２ｆが蒸発部１５を構成している。
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００７１】
（４）熱交換器４が内部熱交換部１２、膨張部１３、及び蒸発部１５を一体的に備えているため、それらが別々に設けられている場合と比較すると、ヒートポンプサイクル１の構造を簡素化することが可能となる。
＜第３実施形態＞
次に、熱交換器４の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器４との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態の熱交換器４では、Ｘ１方向が鉛直方向上方に相当し、Ｘ２方向が鉛直方向下方に相当する。
【００７２】
図１９に示される本実施形態の熱交換器４は、図１に示される水冷コンデンサ１１として用いられるものである。本実施形態の熱交換器４は、貯液部１７及び過冷却部１８を有している点で第１実施形態の熱交換器４と異なる。
図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図２０に示されるように、本実施形態の熱交換器４では、端部タンク部Ｔ２２の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１４及び第２プレート部材４２の連通部４２４に隔壁４５，４７が設けられている。これらの隔壁４５，４７により、端部タンク部Ｔ２２の内部空間は、第１タンク空間Ｔ２２ａと、第２タンク空間Ｔ２２ｂと、第３タンク空間Ｔ２２ｃとに区画されている。
【００７３】
以下では、便宜上、複数の第１プレート部材４１のうち、隔壁４５よりもＺ１方向に配置されている第１プレート部材４１を符号「４１ｇ」で表す。また、隔壁４７よりもＺ２方向に配置されている第１プレート部材４１を符号「４１ｉ」で表す。さらに、隔壁４５と隔壁４７との間に配置されている第１プレート部材４１を符号「４１ｈ」で表す。同様に、複数の第２プレート部材４２についても、符号「４２ｇ〜４２ｉ」で表す。
【００７４】
第１プレート部材４１ｇの連通部４１６及び第２プレート部材４２ｇの連通部４２４は、連通孔Ｈ３３を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａは中央タンク部Ｔ３１に連通されている。また、第１プレート部材４１ｉの連通部４１６及び第２プレート部材４２ｉの連通部４２４は、連通孔Ｈ３５を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２２の第３タンク空間Ｔ２２ｃも中央タンク部Ｔ３１に連通されている。
【００７５】
プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ１１に対向する位置には、熱媒体用流入口４５ａが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ２方向の一側面において中央タンク部Ｔ３１に対応する位置には、冷却水用流入口４６ａが設けられている。
【００７６】
図２１は、図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿った断面構造を示したものである。図２１に示されるように、端部タンク部Ｔ１２の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１３及び第２プレート部材４２の連通部４２３には、隔壁４６，４８が設けられている。これらの隔壁４６，４８により、端部タンク部Ｔ１２の内部空間は、第１タンク空間Ｔ１２ａと、第２タンク空間Ｔ１２ｂと、第３タンク空間Ｔ１２ｃとに区画されている。
【００７７】
第１プレート部材４１ｇの連通部４１７及び第２プレート部材４２ｇの連通部４２５は、連通孔Ｈ３６を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２１の第１タンク空間Ｔ２１ａは中央タンク部Ｔ３２に連通されている。また、第１プレート部材４１ｉの連通部４１７及び第２プレート部材４２の連通部４２５は、連通孔Ｈ３７を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２１の第３タンク空間Ｔ２１ｃも、中央タンク部Ｔ３２に連通されている。
【００７８】
プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において中央タンク部Ｔ３２に対向する位置には、冷却水用排出口４６ｂが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ１２に対応する位置には、熱媒体用排出口４５ｂが設けられている。
【００７９】
図２２は、図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った断面構造を示したものである。図２２に示されるように、第１プレート部材４１ｈ及び第２プレート部材４２ｈのそれぞれのＸ軸方向の中央部には、連通孔Ｈ３８が形成されている。連通孔Ｈ３８により、第１プレート部材４１ｈの内部流路Ｗ３０及び第２プレート部材４２ｈの内部流路Ｗ３１が互いに連通されている。本実施形態では、連通孔Ｈ３８を通じて互いに連通された第１プレート部材４１ｈの内部流路Ｗ３０及び第２プレート部材４２ｈの内部流路Ｗ３１により、貯液部１７が構成されている。貯液部１７は、熱媒体を一時的に貯留するとともに、液相の熱媒体と気相の熱媒体とを分離する部分として用いられる。
【００８０】
なお、本実施形態では、第１プレート部材４１ｇが第１流体用第１プレート部材に相当し、第１プレート部材４１ｉが第１流体用第２プレート部材に相当し、第１プレート部材４１ｈが第１流体用第３プレート部材に相当する。また、第２プレート部材４２ｇが第２流体用第１プレート部材に相当し、第２プレート部材４２ｉが第２流体用第２プレート部材に相当し、第２プレート部材４２ｈが第２流体用第３プレート部材に相当する。
【００８１】
次に、本実施形態の熱交換器４の動作例について説明する。なお、以下では、複数の第１プレート部材４１ｇのうち、隔壁４３よりもＺ１方向に配置される第１プレート部材４１ｇを「第１プレート部材４１ｇの上半分」と称し、隔壁４３よりもＺ２方向に配置される第１プレート部材４１ｇを「第１プレート部材４１ｇの下半分」と称する。
【００８２】
図１９に示されるように、熱交換器４では、熱媒体用流入口４５ａを通じて端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに熱媒体が流入する。端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに流入した熱媒体は、図２０に示されるように、第１プレート部材４１ｇの上半分の連通部４１２から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｇの上半分では、連通部４１２から連通部４１３に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｇの上半分において連通部４１３まで流れた熱媒体は、図２１に示されるように、端部タンク部Ｔ１２の第１タンク空間Ｔ１２ａに集められた後、その内部をＺ２方向に向かって流れる。
【００８３】
端部タンク部Ｔ１２の第１タンク空間Ｔ１２ａをＺ２方向に向かって流れた熱媒体は、第１プレート部材４１ｇの下半分の連通部４１３から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｇの下半分では、連通部４１３から連通部４１２に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｇの下半分において連通部４１２まで流れた熱媒体は、図２０に示されるように、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂに集められた後、その内部をＺ２方向に向かって流れる。
【００８４】
熱媒体は、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂをＺ２方向に向かって流れる際に、貯液部１７において一時的に貯留された後、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂのＺ２方向の端部まで流れる。端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂのＺ２方向の端部まで流れた熱媒体は、第１プレート部材４１ｉの連通部４１２から、その内部空間Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｉでは、連通部４１２から連通部４１３に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｉにおいて連通部４１３まで流れた熱媒体は、図２１に示されるように、端部タンク部Ｔ１２の第３タンク空間Ｔ１２ｃに集められた後、熱媒体用排出口４５ｂから外部に排出される。
【００８５】
一方、図２３に示されるように、熱交換器４では、冷却水用流入口４６ａを通じて、端部タンク部Ｔ２２の中央タンク部Ｔ３１に冷却水が流入する。中央タンク部Ｔ３１に流入した冷却水は、図２０に示されるように、連通孔Ｈ３３，Ｈ３５を通じて、端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａ及び第３タンク空間Ｔ２２ｃに流入する。端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａ及び第３タンク空間Ｔ２２ｃに流入した冷却水は、図２０に示されるように、第２プレート部材４２ｇ，４２ｉの連通部４２４から、その内部流路Ｗ３１に分配される。第２プレート部材４２ｇ，４２ｉでは、連通部４２４から連通部４２５に向かって冷却水が流れる。第２プレート部材４２ｇ，４２ｉにおいて連通部４２５まで流れた冷却水は、図２１に示されるように、端部タンク部Ｔ２１の第１タンク空間Ｔ２１ａ及び第３タンク空間Ｔ２１ｃに集められた後、連通孔Ｈ３６，Ｈ３７を通じて中央タンク部Ｔ３２に流入する。中央タンク部Ｔ３２に流入した冷却水は、Ｚ１方向に向かって流れることにより、冷却水用排出口４６ｂから排出される。
【００８６】
このような構造を有する熱交換器４では、図１９に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図２３に矢印で示されるように冷却水が流れることになる。熱交換器４では、第１プレート部材４１ｇを流れる熱媒体と、第２プレート部材４２ｇを流れる冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第１プレート部材４１ｇ及び第２プレート部材４２ｇが水冷コンデンサ１１を構成している。
【００８７】
第１プレート部材４１ｇを通過した熱媒体は、液相の熱媒体と気相の熱媒体とが混合した状態になっている。熱交換器４では、第１プレート部材４１ｇを通過した液相の熱媒体及び気相の熱媒体が、第１プレート部材４１ｈ及び第２プレート部材４２ｈに形成される貯液部１７に流入することにより、一時的に貯留される。これにより、貯液部１７において、液相の熱媒体と気相の熱媒体とが分離される。
【００８８】
貯液部１７に貯められている液相の熱媒体は第１プレート部材４１ｉに流入する。熱交換器４では、第１プレート部材４１ｉを流れる熱媒体と、第２プレート部材４２ｉを流れる冷却水との間で熱交換が行われることにより、液相の熱媒体が更に冷却される。したがって、第１プレート部材４１ｉ及び第２プレート部材４２ｉは過冷却部１８を構成している。
【００８９】
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（５）に示される作用及び効果を得ることができる。
（５）熱交換器４が水冷コンデンサ１１、貯液部１７、及び過冷却部１８を一体的に備えているため、それらが別々に設けられている場合と比較すると、ヒートポンプサイクル１の構造を簡素化することが可能となる。
【００９０】
＜第４実施形態＞
次に、熱交換器４の第４実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器４との相違点を中心に説明する。
図２４に示される本実施形態の熱交換器４は、図１に示される水冷コンデンサ１１、内部熱交換部１２、膨張部１３、及び蒸発部１５を一体的に備える構造を有している。
【００９１】
図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図２５に示されるように、本実施形態の熱交換器４では、端部タンク部Ｔ１１の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１２及び第２プレート部材４２の連通部４２２に隔壁４３，５０が設けられている。これらの隔壁４３，５０により、端部タンク部Ｔ１１の内部空間は、第１タンク空間Ｔ１１ａと、第２タンク空間Ｔ１１ｂと、第３タンク空間Ｔ１１ｃとに区画されている。
【００９２】
端部タンク部Ｔ２２の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１４及び第２プレート部材４２の連通部４２４には、隔壁４５，４７が設けられている。これらの隔壁４５，４７により、端部タンク部Ｔ２２の内部空間は、第１タンク空間Ｔ２２ａと、第２タンク空間Ｔ２２ｂと、第３タンク空間Ｔ２２ｃとに区画されている。
【００９３】
中央タンク部Ｔ３１の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１６及び第２プレート部材４２の連通部４２６には、隔壁５１が設けられている。この隔壁５１により、中央タンク部Ｔ３１は、第１タンク空間Ｔ３１ａと、第２タンク空間Ｔ３１ｂとに区画されている。
【００９４】
以下では、便宜上、複数の第１プレート部材４１のうち、隔壁４３よりもＺ１方向に配置されている第１プレート部材４１を符号「４１ｊ」で表す。また、隔壁４３と隔壁４５との間に配置されている第１プレート部材４１を符号「４１ｋ」で表す。さらに、隔壁４５と隔壁４７，５０との間に配置されている第１プレート部材４１を符号「４１ｍ」で表す。また、隔壁４７，５０よりもＺ２方向に配置されている第１プレート部材４１を符号「４１ｎ」で表す。
【００９５】
また、複数の第２プレート部材４２のうち、隔壁４５，５０よりもＺ１方向に配置されている第２プレート部材４２を符号「４２ｊ」で表す。さらに、隔壁４５と隔壁４７，５０との間に配置されている第２プレート部材４２を符号「４２ｍ」で表す。また、隔壁４７，５０よりもＺ２方向に配置されている第２プレート部材４２を符号「４２ｎ」で表す。
【００９６】
第１プレート部材４１ｎの連通部４１２及び第２プレート部材４２ｎの連通部４２６は、連通孔Ｈ４０を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ１１の第３タンク空間Ｔ１１ｃは中央タンク部Ｔ３１の第２タンク空間Ｔ３１ｂに連通されている。
第１プレート部材４１ｊ，４１ｋの連通部４１６及び第２プレート部材４２ｊの連通部４２４は、連通孔Ｈ４１を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａは中央タンク部Ｔ３１の第１タンク空間Ｔ３１ａに連通されている。
【００９７】
第１プレート部材４１ｍの連通部４１６及び第２プレート部材４２ｍの連通部４２４は、連通孔Ｈ４２を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２２の第２タンク空間Ｔ２２ｂは中央タンク部Ｔ３１の第２タンク空間Ｔ３１ｂに連通されている。
プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ１１に対応する位置には、熱媒体用流入口４５ａが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ２２に対応する位置には、第１冷却水用流入口４６ａが設けられている。第１冷却水用流入口４６ａは、図１に示される冷却水循環回路２を循環する冷却水が流入する。
【００９８】
プレート部材４１，４２の積層体のＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ２２に対応する位置には、第２冷却水用流入口４７ａが設けられている。第２冷却水用流入口４７ａには、図１に示される電池冷却回路３を循環する冷却水が流入する。第２冷却水用流入口４７ａに流入する冷却水の温度は、第１冷却水用流入口４６ａに流入する冷却水の温度よりも低い。そのため、以下では、第２冷却水用流入口４７ａに流入する冷却水を低温冷却水と称し、第１冷却水用流入口４６ａに流入する冷却水を高温冷却水と称する。本実施形態では、高温冷却水が第１冷却水に相当し、低温冷却水が第２冷却水に相当する。
【００９９】
図２６は、図２４のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図２６に示されるように、端部タンク部Ｔ１２の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１３及び第２プレート部材４２の連通部４２３には隔壁４６，４８が設けられている。これらの隔壁４６，４８により、端部タンク部Ｔ１２の内部空間は、第１タンク空間Ｔ１２ａと、第２タンク空間Ｔ１２ｂと、第３タンク空間Ｔ１２ｃとに区画されている。
【０１００】
端部タンク部Ｔ２１の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１５及び第２プレート部材４２の連通部４２５には隔壁４４，４９が設けられている。これらの隔壁４４，４９により、端部タンク部Ｔ２１の内部空間は、第１タンク空間Ｔ２１ａと、第２タンク空間Ｔ２１ｂと、第３タンク空間Ｔ２１ｃとに区画されている。
【０１０１】
中央タンク部Ｔ３２の途中に配置される第１プレート部材４１の連通部４１７及び第２プレート部材４２の連通部４２７には隔壁５２が設けられている。この隔壁５２により、中央タンク部Ｔ３２の内部空間は、第１タンク空間Ｔ３２ａと、第２タンク空間Ｔ３２ｂとに区画されている。
【０１０２】
以下では、複数の第１プレート部材４１ｍのうち、隔壁５２よりもＺ１方向に配置されているものを「第１プレート部材４１ｍの上半分」と称し、隔壁５２よりもＺ２方向に配置されているものを「第１プレート部材４１ｍの下半分」と称する。また、複数の第２プレート部材４２ｍのうち、隔壁５２よりもＺ１方向に配置されるものを「第２プレート部材４２ｍの上半分」と称し、隔壁５２よりもＺ２方向に配置されるものを「第２プレート部材４２ｍの下半分」と称する。
【０１０３】
第１プレート部材４１ｍの下半分の連通部４１３及び第２プレート部材４２ｍの下半分の連通部４２７は、連通孔Ｈ４３を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ１２の第２タンク空間Ｔ１２ｂは中央タンク部Ｔ３２の第２タンク空間Ｔ３２ｂに連通されている。
【０１０４】
第１プレート部材４１ｍの上半分の連通部４１７及び第２プレート部材４２ｍの上半分の連通部４２５は、連通孔Ｈ４４を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂは中央タンク部Ｔ３２の第１タンク空間Ｔ３２ａに連通されている。
【０１０５】
プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において端部タンク部Ｔ２１に対応する位置には、第１冷却水用排出口４６ｂが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ１方向の一側面において中央タンク部Ｔ３２に対応する位置には、熱媒体用排出口４５ｂが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ２１に対応する位置には、第２冷却水用排出口４７ｂが設けられている。プレート部材４１，４２の積層体のＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ１２及び中央タンク部Ｔ３２に対応する位置には、膨張部１３が設けられている。
【０１０６】
なお、本実施形態では、第１プレート部材４１ｊ，４１ｋが第１流体用第１プレート部材に相当し、第１プレート部材４１ｍが第１流体用第２プレート部材に相当し、第１プレート部材４１ｎが第１流体用第３プレート部材に相当する。また、第２プレート部材４２ｊが第２流体用第１プレート部材に相当し、第２プレート部材４２ｍが第２流体用第２プレート部材に相当し、第２プレート部材４２ｎが第２流体用第３プレート部材に相当する。
【０１０７】
次に、本実施形態の熱交換器４の動作例について説明する。
図２４に示されるように、熱交換器４では、熱媒体用流入口４５ａを通じて端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに熱媒体が流入する。端部タンク部Ｔ１１の第１タンク空間Ｔ１１ａに流入した熱媒体は、図２５に示されるように、第１プレート部材４１ｊの連通部４１２から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｊでは、連通部４１２から連通部４１３に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｊにおいて連通部４１３まで流れた熱媒体は、図２６に示されるように、端部タンク部Ｔ１２の第１タンク空間Ｔ１２ａに集められた後、その内部をＺ２方向に流れる。
【０１０８】
端部タンク部Ｔ１２の第１タンク空間Ｔ１２ａをＺ２方向に向かって流れた熱媒体は、第１プレート部材４１ｋの連通部４１３から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｋでは、連通部４１３から連通部４１２に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｋにおいて連通部４１２まで流れた熱媒体は、図２５に示されるように、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂに集められた後、その内部をＺ２方向に流れる。
【０１０９】
端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂをＺ２方向に向かって流れた熱媒体は、第１プレート部材４１ｍの連通部４１２から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｍでは、連通部４１２から連通部４１３に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｍにおいて連通部４１３まで流れた熱媒体は、図２６に示されるように、端部タンク部Ｔ１２の第２タンク空間Ｔ１２ｂに集められた後、その内部をＺ２方向に向かって流れる。
【０１１０】
端部タンク部Ｔ１２の第２タンク空間Ｔ１２ｂをＺ２方向に向かって流れた熱媒体は、連通孔Ｈ４３を通じて中央タンク部Ｔ３２の第２タンク空間Ｔ３２ｂに流入した後、その内部をＺ２方向に流れる。中央タンク部Ｔ３２の第２タンク空間Ｔ３２ｂをＺ２方向に流れた熱媒体の一部は膨張部１３に流入し、残りの熱媒体は、図１に示される蒸発部１６に向かって流れる。
【０１１１】
膨張部１３に流入した熱媒体は、膨張部１３を通じて減圧された後、端部タンク部Ｔ１２の第３タンク空間Ｔ１２ｃに流入して、第１プレート部材４１ｎの連通部４１３から、その内部流路Ｗ３０に分配される。第１プレート部材４１ｎでは、連通部４１３から連通部４１２に向かって熱媒体が流れる。第１プレート部材４１ｎにおいて連通部４１２まで流れた熱媒体は、図２５に示されるように、端部タンク部Ｔ１１の第３タンク空間Ｔ１１ｃに集められた後、連通孔Ｈ４０を通じて、中央タンク部Ｔ３１の第２タンク空間Ｔ３１ｂをＺ１方向に向かって流れる。
【０１１２】
中央タンク部Ｔ３１の第２タンク空間Ｔ３１ｂをＺ１方向に向かって流れた熱媒体は、連通孔Ｈ４２を通じて端部タンク部Ｔ２２の第２タンク空間Ｔ２２ｂに流入する。端部タンク部Ｔ２２の第２タンク空間Ｔ２２ｂに流入した熱媒体は、第２プレート部材４２ｍの連通部４２４から、その内部流路Ｗ３１に流入する。第２プレート部材４２ｍでは、連通部４２４から連通部４２５に向かって熱媒体が流れる。第２プレート部材４２ｍにおいて連通部４２５まで流れた熱媒体は、図２６に示されるように、端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂに集められた後、連通孔Ｈ４４を通じて中央タンク部Ｔ３２の第１タンク空間Ｔ３２ａに流入する。中央タンク部Ｔ３２の第１タンク空間Ｔ３２ａに流入した熱媒体は、その内部をＺ１方向に向かって流れて、熱媒体用排出口４５ｂから排出される。
【０１１３】
一方、図２７に示されるように、高温冷却水は、第１冷却水用流入口４６ａを通じて、端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａに流入する。端部タンク部Ｔ２２の第１タンク空間Ｔ２２ａに流入した高温冷却水は、図２５に示されるように、第２プレート部材４２ｊの連通部４２４から、その内部流路Ｗ３１に分配される。第２プレート部材４２ｊでは、連通部４２４から連通部４２５に向かって高温冷却水が流れる。第２プレート部材４２ｊにおいて連通部４２５まで流れた高温冷却水は、図２６に示されるように、端部タンク部Ｔ２１の第１タンク空間Ｔ２１ａに集められた後、第１冷却水用排出口４６ｂから排出される。
【０１１４】
また、図２７に示されるように、低温冷却水は、第２冷却水用流入口４７ａを通じて、端部タンク部Ｔ２２の第３タンク空間Ｔ２２ｃに流入する。端部タンク部Ｔ２２の第３タンク空間Ｔ２２ｃに流入した低温冷却水は、図２５に示されるように、第２プレート部材４２ｊの連通部４２４から、その内部流路Ｗ３１に分配される。第２プレート部材４２ｊでは、連通部４２４から連通部４２５に向かって低温冷却水が流れる。第２プレート部材４２ｊにおいて連通部４２５まで流れた低温冷却水は、図２６に示されるように、端部タンク部Ｔ２１の第３タンク空間Ｔ２１ｃに集められた後、第２冷却水用排出口４７ｂから排出される。
【０１１５】
このような構造を有する熱交換器４では、図２４に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図２７に矢印で示されるように高温冷却水及び低温冷却水が流れることになる。熱交換器４では、第１プレート部材４１ｊ，４１ｋを流れる熱媒体と、第２プレート部材４２ｊを流れる高温冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第１プレート部材４１ｊ，４１ｊ及び第２プレート部材４２ｊが水冷コンデンサ１１を構成している。
【０１１６】
また、第１プレート部材４１ｊ，４１ｊを通過した熱媒体は、第１プレート部材４１ｍに流入する。熱交換器４では、第１プレート部材４１ｍを流れる熱媒体と、第２プレート部材４２ｍを流れる熱媒体との間で熱交換が行われる。そのため、第１プレート部材４１ｍ及び第２プレート部材４２ｍが内部熱交換部１２を構成している。
【０１１７】
さらに、熱交換器４では、膨張部１３を通過することにより減圧された熱媒体が第１プレート部材４１ｎを流れている。この第１プレート部材４１ｎを流れる熱媒体と、第２プレート部材４２ｎを流れる低温冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第１プレート部材４１ｎ及び第２プレート部材４２ｎが蒸発部１５を構成している。
【０１１８】
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（６）に示される作用及び効果を得ることができる。
（６）熱交換器４が水冷コンデンサ１１、内部熱交換部１２、膨張部１３、及び蒸発部１５を一体的に備えているため、それらが別々に設けられている場合と比較すると、ヒートポンプサイクル１の構造を簡素化することが可能となる。
【０１１９】
＜第５実施形態＞
次に、熱交換器４の第５実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器４との相違点を中心に説明する。
図２８に示されるように、本実施形態の第１プレート部材４１の第１プレート片４１０ａは、Ｘ軸方向において連通部４１２，４１３が対向するように配置された構造を有している。また、第１プレート片４１０ａでは、連通部４１４，４１５もＸ軸方向において対向するように配置されている。
【０１２０】
図２９に示されるように、第１プレート部材４１の第２プレート片４１０ｂは、Ｘ軸方向に平行な直線を軸として、図２８に示される第１プレート部材４１を反転させた形状を有している。
図３０に示されるように、第１プレート部材４１は、図２８に示される第１プレート片４１０ａと、図２９に示される第２プレート片４１０ｂとが組み付けられた後、ろう付け等により接合された構造を有している。
【０１２１】
また、図３１に示されるように、第２プレート部材４２は、Ｙ軸方向に平行な直線を軸として、図３０に示される第１プレート部材４１を反転させた形状を有している。
なお、図２８〜図３１では、連通孔の図示が省略されている。
【０１２２】
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（７）に示される作用及び効果を得ることができる。
（７）本実施形態の熱交換器４では、図２８に示される第１プレート片４１０ａと同一の形状を有するプレート片を成形すれば、そのプレート片の配置を変更するだけで、第１プレート部材４１の各プレート片４１０ａ，４１０ｂだけでなく、第２プレート部材４２の各プレート片４２０ａ，４２０ｂも実現することができる。すなわち、一種類のプレート片を成形すれば、第１プレート部材４１及び第２プレート部材４２を製造することができるため、各プレート部材４１，４２の製造が容易となる。
【０１２３】
＜第６実施形態＞
次に、熱交換器４の第６実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器４との相違点を中心に説明する。
本実施形態の第１プレート部材４１は、図３２に示される一枚のプレート部材６０を中央の軸線ｍ１に沿って折り曲げることにより成形される。
【０１２４】
具体的には、図３２に示されるように、プレート部材６０において中央の軸線ｍ１により区画される一方の領域には、第１プレート片４１０ａが成形されている。プレート部材６０において軸線ｍ１により区画される他方の領域には、第２プレート片４１０ｂが成形されている。プレート部材６０は、Ｚ軸方向から見て、すなわち積層方向からみて軸線ｍ１を中心に線対称の形状を有している。プレート部材６０における軸線ｍ１上の部分には、切欠き６１が形成されている。
【０１２５】
第１プレート部材４１は、図３２に示されるプレート部材６０を軸線ｍ１に沿って向かい合わせるように折り曲げた後、第１プレート片４１０ａと第２プレート片４１０ｂとをろう付け等により接合させることにより製造される。その際、軸線ｍ１上には切欠き６１が形成されているため、プレート部材６０を軸線ｍ１に沿って折り曲げ易くなっている。
【０１２６】
なお、第２プレート部材４２も、同様に、一枚のプレート部材により成形される。
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（８）に示される作用及び効果を得ることができる。
【０１２７】
（８）本実施形態の熱交換器４では、一枚のプレート部材６０により第１プレート部材４１を成形することができるため、第１プレート部材４１の成形が容易になる。また、第２プレート部材４２についても同様の作用及び効果を得ることができる。
＜第７実施形態＞
次に、熱交換器４の第７実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器４との相違点を中心に説明する。
【０１２８】
図３３に示されるように、本実施形態の第１プレート部材４１の外周部分には、マーキングＭとしての切欠きが形成されている。第２プレート部材４２の外周部分にも、同様にマーキングＭが形成されている。図３、図４、及び図７〜図１２に示される各プレート部材４１，４２には、それぞれ異なるマーキングＭが施されている。
【０１２９】
なお、マーキングＭとしては、切欠きに代えて、凹部や凸部等を用いることも可能である。
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（９）に示される作用及び効果を得ることができる。
【０１３０】
（９）熱交換器４の製造が完了した後、熱交換器４を外側から各プレート部材４１，４２のマーキングＭを視認することにより、各プレート部材４１，４２が図５及び図６に示されるように積層して配置されているか否かを容易に確認することができる。
＜第８実施形態＞
次に、熱交換器４の第８実施形態について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器４との相違点を中心に説明する。
【０１３１】
図３４に示されるように、本実施形態の熱交換器４では、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂと中央タンク部Ｔ３１とを連通させる連通孔Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂが形成されていない点で、第１実施形態の熱交換器４と異なる。また、図３５に示されるように、熱交換器４では、端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂと中央タンク部Ｔ３２とを連通させる連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂも形成されていない。
【０１３２】
一方、図３４に示されるように、熱交換器４におけるＺ２方向の端部には、連通部材７０が設けられている。連通部材７０は、プレート部材４１，４２の積層体におけるＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂ及び中央タンク部Ｔ３１に対応する位置に設けられている。連通部材７０は、端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂと中央タンク部Ｔ３１とを連通させている。
【０１３３】
また、図３５に示されるように、熱交換器４におけるＺ２方向の端部には、連通部材７１が更に設けられている。連通部材７１は、プレート部材４１，４２の積層体におけるＺ２方向の一側面において端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂ及び中央タンク部Ｔ３２に対応する位置に設けられている。連通部材７１は、端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂと中央タンク部Ｔ３２とを連通させている。
【０１３４】
以上説明した本実施形態の熱交換器４によれば、以下の（１０）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１０）連通部材７０により端部タンク部Ｔ１１の第２タンク空間Ｔ１１ｂと中央タンク部Ｔ３１とが連通されるとともに、連通部材７１により端部タンク部Ｔ２１の第２タンク空間Ｔ２１ｂと中央タンク部Ｔ３２とが連通されている。このような構成によれば、熱交換器４に、第１実施形態のような連通孔Ｈ３１ａ，Ｈ３１ｂ，Ｈ３２ａ，Ｈ３２ｂを形成する必要がなくなるため、各プレート部材４１，４２の構造を簡素化することができる。
【０１３５】
＜他の実施形態＞
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各実施形態の熱交換器４は、車両のヒートポンプサイクル１及び冷却水循環回路２に限らず、任意の熱交換システムに適用することができる。また、適用される熱交換システムに応じて、熱交換器４において熱交換が行われる第１流体及び第２流体として、熱媒体及び冷却水以外の任意の流体を用いることが可能である。
【０１３６】
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【０１３７】
Ｈ１２，Ｈ１３：連通孔（第１連通孔）
Ｈ１４，Ｈ１５：連通孔（第２連通孔）
Ｈ１６，Ｈ１７：連通孔（第３連通孔）
Ｈ２４，Ｈ２５：連通孔（第４連通孔）
Ｈ２２，Ｈ２３：連通孔（第５連通孔）
Ｈ２６，Ｈ２７：連通孔（第６連通孔）
Ｔ１１，Ｔ１２：端部タンク部（第１タンク部）
Ｔ２１，Ｔ２２：端部タンク部（第２タンク部）
Ｔ３１，Ｔ３２：中央タンク部（第３タンク部）
Ｗ３０：内部流路（第１流路）
Ｗ３１：内部流路（第２流路）
４：熱交換器
１１：水冷コンデンサ（凝縮部）
１２：内部熱交換部
１３：膨張部
１５：蒸発部
１７：貯液部
１８：過冷却部
４１：第１プレート部材（第１流体用プレート部材）
４２：第２プレート部材（第２流体用プレート部材）
４３ａ〜４３ｃ，４４ａ〜４４ｃ：隔壁
４５ａ：熱媒体用流入口
４６ａ：冷却水用流入口
４５ｂ：熱媒体用排出口
４６ｂ：冷却水用排出口
４１ｅ，４１ｇ，４１ｊ，４１ｋ：第１プレート部材（第１流体用第１プレート部材）
４１ｆ，４１ｉ，４１ｍ：第１プレート部材（第１流体用第２プレート部材）
４１ｈ，４１ｎ：第１プレート部材（第１流体用第３プレート部材）
４２ｅ，４２ｇ，４２ｊ：第２プレート部材（第２流体用第１プレート部材）
４２ｆ，４２ｉ，４２ｍ：第２プレート部材（第２流体用第２プレート部材）
４２ｈ，４２ｎ：第２プレート部材（第２流体用第３プレート部材）
６０：プレート部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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