(57)【要約】  積層型熱交換器は、複数枚の第１プレート（２２）と、複数枚の第２プレート（２４）とを備える。それぞれの第１プレートとそれぞれの第２プレートの少なくとも一方は、第１流路（１４）のうちタンク空間（１８）の周辺部に配置され、本体部（４０）から第１流路側に向かって突出する１つ以上の突出部（７０）を有する。それぞれの第１プレートとそれぞれの第２プレートとは、突出部を介して互いに接合されている。突出部は、頂部と側壁部とを有する。側壁部のうちタンク空間側の一部に、積層方向に垂直な方向での全体の厚さが厚い厚肉構造部が形成されている。
2017212743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のプレートが積層された積層型熱交換器であって、
複数枚の第１プレート（２２）と、
複数枚の第２プレート（２４）とを備え、
１枚の前記第１プレートと１枚の前記第２プレートとが交互に積層されており、
１枚の前記第２プレートと、１枚の前記第２プレートに対して前記第１プレートと前記第２プレートの積層方向の一方側に隣接する１枚の前記第１プレートとの間に、第１流体が流れる第１流路（１４）が形成されており、
１枚の前記前記第２プレートと、１枚の前記第２プレートに対して前記積層方向の他方側に隣接する１枚の前記第１プレートとの間に、前記第１流体よりも低圧の第２流体が流れる第２流路（１６）が形成されており、
前記複数枚の第１プレートのそれぞれは、前記第１流路と前記第２流路とを区画する第１本体部（３４）と、前記第１本体部に形成され、前記積層方向で前記第２流路を挟んで隣り合う前記第１流路同士を連通させるタンク空間（１８）を構成する第１連通孔（３８）とを有し、
前記複数枚の第２プレートのそれぞれは、前記第１流路と前記第２流路とを区画する第２本体部（４０）と、前記第２本体部に形成され、前記タンク空間を構成する第２連通孔（４４）とを有し、
それぞれの前記第１プレートとそれぞれの前記第２プレートの少なくとも一方は、前記第１流路のうち前記タンク空間の周辺部に配置され、前記第１本体部と前記第２本体部の少なくとも一方の本体部（４０）から前記第１流路側に向かって突出する１つ以上の突出部（７０、８０）を有し、
前記複数枚の第１プレートのそれぞれと前記複数枚の第２プレートのそれぞれとは、前記突出部を介して互いに接合されており、
前記突出部は、前記第１プレートと前記第２プレートの接合箇所である頂部（７０１、８０１）と、前記頂部の周囲に連なるとともに、前記積層方向で前記本体部よりも前記頂部側に位置する側壁部（７０２、８０２）とを有し、
前記側壁部のうち前記タンク空間側の一部（７０２ａ、８０２ａ）に、前記第１本体部と前記第２本体部のそれぞれにおける前記第１流路と前記第２流路を区画する区画部分（３４ａ、４０ａ）の板厚と比較して、前記積層方向に垂直な方向での全体の厚さが厚い厚肉構造部（９１、９２）が形成されている積層型熱交換器。
【請求項２】
前記第１流路には、隣り合う前記第１プレートと前記第２プレートとに接合され、前記第１流体と前記第２流体との熱交換を促進させるフィン（３０）が配置されており、
前記第１流路のうち前記タンク空間の周辺部は、前記第１流路のうち前記タンク空間と前記フィンとの間の部分である請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項３】
前記複数枚の第１プレートのそれぞれは、前記第１連通孔の周縁（３８ａ）から前記積層方向の前記一方側に向かって延びる第１筒部（３６）を有し、
前記複数枚の第２プレートのそれぞれは、前記第２連通孔の周縁（４４ａ）から前記積層方向の前記他方側に向かって延びる第２筒部（４２）とを有し、
１枚の前記第２プレートの前記第２筒部と、１枚の前記第２プレートに対して積層方向の前記他方側に隣接する前記第１プレートの前記第１筒部とは、互いに重なり合う部分を有し、前記重なり合う部分同士が接合されることにより、前記タンク空間が形成されており、
前記複数枚の第２プレートのそれぞれは、前記突出部（７０）を有し、
前記複数枚の第１プレートのそれぞれおよび前記複数枚の第２プレートのそれぞれは、金属材料で構成されており、
前記側壁部の前記一部（７０２ａ）は、前記第２筒部に連なっているとともに、ろう材（７４）を介して前記第１筒部と接合されており、
前記厚肉構造部（９１）は、前記一部と、前記一部に接している前記ろう材と、前記第１筒部のうち前記ろう材に接している部分（３６ａ）とによって構成されている請求項１または２に記載の積層型熱交換器。
【請求項４】
複数枚のプレートが積層された積層型熱交換器であって、
複数枚の第１プレート（２２）と、
複数枚の第２プレート（２４）とを備え、
１枚の前記第１プレートと１枚の前記第２プレートとが交互に積層されており、
１枚の前記第２プレートと、１枚の前記第２プレートに対して前記第１プレートと前記第２プレートの積層方向の一方側に隣接する１枚の前記第１プレートとの間に、第１流体が流れる第１流路（１４）が形成されており、
１枚の前記前記第２プレートと、１枚の前記第２プレートに対して前記積層方向の他方側に隣接する１枚の前記第１プレートとの間に、前記第１流体よりも低圧の第２流体が流れる第２流路（１６）が形成されており、
前記複数枚の第１プレートのそれぞれは、前記第１流路と前記第２流路とを区画する第１本体部（３４）と、前記第１本体部に形成され、前記積層方向で前記第２流路を挟んで隣り合う前記第１流路同士を連通させるタンク空間（１８）を構成する第１連通孔（３８）と、前記第１連通孔の周縁（３８ａ）から前記積層方向の前記一方側に向かって延びる第１筒部（３６）とを有し、
前記複数枚の第２プレートのそれぞれは、前記第１流路と前記第２流路とを区画する第２本体部（４０）と、前記第２本体部に形成され、前記タンク空間を構成する第２連通孔（４４）と、前記第２連通孔の周縁（４４ａ）から前記積層方向の前記他方側に向かって延びる第２筒部（４２）とを有し、
１枚の前記第２プレートの前記第２筒部と、１枚の前記第２プレートに対して積層方向の前記他方側に隣接する前記第１プレートの前記第１筒部とは、互いに重なり合う部分を有し、前記重なり合う部分同士が接合されることにより、前記タンク空間が形成されており、
前記複数枚の第２プレートのそれぞれは、前記第１流路のうち前記タンク空間の周辺部に配置され、前記第１本体部と前記第２本体部の少なくとも一方の本体部（４０）から前記第１流路側に向かって突出する１つ以上の突出部（７０）を有し、
前記複数枚の第１プレートのそれぞれと前記複数枚の第２プレートのそれぞれとは、前記突出部を介して互いに接合されており、
前記突出部は、前記第１プレートと前記第２プレートの接合箇所である頂部（７０１）と、前記頂部の周囲に連なるとともに、前記積層方向で前記本体部よりも前記頂部側に位置する側壁部（７０２）とを有し、
前記複数枚の第１プレートのそれぞれおよび前記複数枚の第２プレートのそれぞれは、金属材料で構成されており、
前記側壁部のうち前記タンク空間側の一部（７０２ａ）は、前記第２筒部に連なっているとともに、ろう材（７４）を介して前記第１筒部の一部（３６ａ）と接合されている積層型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年６月７日に出願された日本特許出願番号２０１６−１１３８０８号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、積層型熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
冷凍サイクルの冷媒と熱媒体とを熱交換させる積層型熱交換器が特許文献１に開示されている。この熱交換器は、複数枚のプレートが積層されている。複数枚のプレートによって、冷媒が流れる冷媒流路と、熱媒体が流れる熱媒体流路とが形成されている。複数枚のプレートの積層方向において、冷媒流路と熱媒体流路とが交互に配置されている。また、この熱交換器は、複数枚の冷媒流路のそれぞれに連なる冷媒用タンク空間を有する。冷媒用タンク空間は、複数枚のプレートのそれぞれに形成された連通孔によって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５９６６９号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、冷媒用タンク空間には、冷凍サイクルの圧縮機から吐出されて高圧とされた冷媒が集まって流れる。このため、熱交換器に対して、複数のプレートの積層方向で冷媒用タンク空間の内側から外側に向かう応力がかかる。そして、冷媒流路を形成している２枚のプレートに対して、２枚のプレートを互いに引き離す方向の応力がかかる。この応力によって、２枚のプレートの接合部等の破壊が生じる。
【０００６】
特に、２枚のプレートの間の冷媒流路に冷媒用フィンが配置される場合、冷媒用フィンは２枚のプレートに接合される。この場合、２枚のプレートを互いに引き離す方向の応力が、冷媒用フィンのうち冷媒用タンク空間側の部分に集中する。この応力集中によって、冷媒用フィンの破断が生じる。さらには、２枚のプレートの接合部等の破壊が生じる。
【０００７】
このように、上記した従来の積層型熱交換器は、冷媒に対する耐圧強度が不足するという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明者は、複数枚のプレートのそれぞれにおいて、冷媒流路における冷媒用タンク空間の周辺部に、冷媒流路側に向かって突出する突出部を設けることを検討した。１つの冷媒流路を形成する２枚のプレートにおいて、突出部の頂部同士が接合される。これによれば、突出部が２枚のプレートを引き離す方向の応力を受け止める。このため、突出部を設けない場合と比較して、冷媒に対する熱交換器の耐圧強度を向上させることができる。
【０００９】
しかし、この場合では、突出部の側壁部のうち冷媒用タンク空間側の一部に、引っ張り応力が集中する。集中する引っ張り応力の大きさによっては、側壁部が破断し、冷媒の漏れが生じるという課題が本発明者によって見出された。なお、上記した課題は、第１流体と第２流体とが熱交換され、第１流体が第２流体よりも高圧である積層型熱交換器において生じる。換言すると、上記した課題は、第１流体と、第１流体よりも低圧の第２流体とが熱交換される積層型熱交換器において生じる。
【００１０】
本開示は、第１流体に対する積層型熱交換器の耐圧強度のさらなる向上を目的とする。
【００１１】
本開示の１つの観点によれば、
複数枚のプレートが積層された積層型熱交換器は、
複数枚の第１プレートと、
複数枚の第２プレートとを備え、
１枚の第１プレートと１枚の第２プレートとが交互に積層されており、
１枚の第２プレートと、１枚の第２プレートに対して第１プレートと第２プレートの積層方向の一方側に隣接する１枚の第１プレートとの間に、第１流体が流れる第１流路が形成されており、
１枚の第２プレートと、１枚の第２プレートに対して積層方向の他方側に隣接する１枚の第１プレートとの間に、第１流体よりも低圧の第２流体が流れる第２流路が形成されており、
複数枚の第１プレートのそれぞれは、第１流路と第２流路とを区画する第１本体部と、第１本体部に形成され、積層方向で第２流路を挟んで隣り合う第１流路同士を連通させるタンク空間を構成する第１連通孔とを有し、
複数枚の第２プレートのそれぞれは、第１流路と第２流路とを区画する第２本体部と、第２本体部に形成され、タンク空間を構成する第２連通孔とを有し、
それぞれの第１プレートとそれぞれの第２プレートの少なくとも一方は、第１流路のうちタンク空間の周辺部に配置され、第１本体部と第２本体部の少なくとも一方の本体部から第１流路側に向かって突出する１つ以上の突出部を有し、
複数枚の第１プレートのそれぞれと複数枚の第２プレートのそれぞれとは、突出部を介して互いに接合されており、
突出部は、第１プレートと第２プレートの接合箇所である頂部と、頂部の周囲に連なるとともに、積層方向で本体部よりも頂部側に位置する側壁部とを有し、
側壁部のうちタンク空間側の一部に、第１本体部と第２本体部のそれぞれにおける第１流路と第２流路を区画する区画部分の板厚と比較して、積層方向に垂直な方向での全体の厚さが厚い厚肉構造部が形成されている。
【００１２】
これによれば、側壁部のうちタンク空間側の一部に、厚肉構造部が形成されていない場合と比較して、側壁部の引っ張り強度を向上できる。したがって、これによれば、第１流体に対する積層型熱交換器の耐圧強度のさらなる向上が可能である。
【００１３】
本開示の別の観点によれば、
複数枚のプレートが積層された積層型熱交換器は、
複数枚の第１プレートと、
複数枚の第２プレートとを備え、
１枚の第１プレートと１枚の第２プレートとが交互に積層されており、
１枚の第２プレートと、１枚の第２プレートに対して第１プレートと第２プレートの積層方向の一方側に隣接する１枚の第１プレートとの間に、第１流体が流れる第１流路が形成されており、
１枚の第２プレートと、１枚の第２プレートに対して積層方向の他方側に隣接する１枚の第１プレートとの間に、第１流体よりも低圧の第２流体が流れる第２流路が形成されており、
複数枚の第１プレートのそれぞれは、第１流路と第２流路とを区画する第１本体部と、第１本体部に形成され、積層方向で第２流路を挟んで隣り合う第１流路同士を連通させるタンク空間を構成する第１連通孔と、第１連通孔の周縁から積層方向の一方側に向かって延びる第１筒部とを有し、
複数枚の第２プレートのそれぞれは、第１流路と第２流路とを区画する第２本体部と、第２本体部に形成され、タンク空間を構成する第２連通孔と、第２連通孔の周縁から積層方向の他方側に向かって延びる第２筒部とを有し、
１枚の第２プレートの第２筒部と、１枚の第２プレートに対して積層方向の他方側に隣接する第１プレートの第１筒部とは、互いに重なり合う部分を有し、重なり合う部分同士が接合されることにより、タンク空間が形成されており、
複数枚の第２プレートのそれぞれは、第１流路のうちタンク空間の周辺部に配置され、第１本体部と第２本体部の少なくとも一方の本体部から第１流路側に向かって突出する１つ以上の突出部を有し、
複数枚の第１プレートのそれぞれと複数枚の第２プレートのそれぞれとは、突出部を介して互いに接合されており、
突出部は、第１プレートと第２プレートの接合箇所である頂部と、頂部の周囲に連なるとともに、積層方向で本体部よりも頂部側に位置する側壁部とを有し、
複数枚の第１プレートのそれぞれおよび複数枚の第２プレートのそれぞれは、金属材料で構成されており、
側壁部のうちタンク空間側の一部は、第２筒部に連なっているとともに、ろう材を介して第１筒部の一部と接合されている。
【００１４】
これによれば、側壁部の一部が第１筒部の一部と接合されていない場合と比較して、側壁部の引っ張り強度を向上できる。したがって、これによれば、第１流体に対する積層型熱交換器の耐圧強度のさらなる向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態における熱交換器の平面図である。
【図２】図１のII−II線での熱交換器の断面図である。
【図３】図１のIII−III線での熱交換器の断面図である。
【図４】第１実施形態の熱交換器を構成するアウタープレートおよび冷媒用フィンの平面図である。
【図５】図１実施形態の熱交換器を構成するインナープレートおよび冷却水用フィンの平面図である。
【図６】図４のVI−VI線での熱交換器の断面図である。
【図７】図４中の突出部の拡大図である。
【図８】図７中のVIII部の拡大図である。
【図９】第２実施形態における熱交換器の図６に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１７】
（第１実施形態）
図１−図３に示す本実施形態の熱交換器１０は、冷凍サイクルを構成する放熱器である。熱交換器１０は、第１流体としての冷凍サイクルの冷媒と第２流体としての冷却水とを熱交換させて、冷媒を放熱させる。放熱される冷媒は、冷凍サイクルを構成する圧縮機から吐出され、圧縮機に吸入された冷媒よりも高圧である。したがって、熱交換器１０の内部を流れる冷媒は、冷却水よりも高圧である。
【００１８】
図２、３に示すように、熱交換器１０は、複数枚のプレート１２が積層されている。複数枚のプレート１２は、金属材料で構成されている。複数枚のプレート１２は、ろう付けにより接合されている。複数枚のプレート１２は、複数の冷媒流路１４と、複数の冷却水流路１６と、２つの冷媒用タンク空間１８と、２つの冷却水用タンク空間２０とを形成している。
【００１９】
熱交換器１０は、複数枚のプレート１２として、複数枚のインナープレート２２と、複数枚のアウタープレート２４とを備える。インナープレート２２とアウタープレート２４は、プレス加工によって各図に示す形状とされている。インナープレート２２が第１プレートに対応する。アウタープレート２４が第２プレートに対応する。
【００２０】
１枚のインナープレート２２と１枚のアウタープレート２４とが交互に積層されている。インナープレート２２とアウタープレート２４とが交互に積層された状態においては、１枚のアウタープレート２４の内部に１枚のインナープレート２２が位置する。以下では、インナープレート２２とアウタープレート２４の積層方向を、単に積層方向と呼ぶ。
【００２１】
１枚のインナープレート２２は、積層方向の一方側に向かって延びる第１外周壁２６を有する。第１外周壁２６は、インナープレート２２の外周全域に位置する。１枚のアウタープレート２４は、積層方向の一方側に向かって延びる第２外周壁２８を有する。第２外周壁２８は、アウタープレート２４の外周全域に位置する。１枚のアウタープレート２４と、このアウタープレート２４に対して積層方向の一方側に隣接する１枚のインナープレート２２とにおいては、第１外周壁２６が第２外周壁２８の内側に位置する。
【００２２】
１枚のアウタープレート２４と、このアウタープレート２４に対して積層方向の一方側に隣接する１枚のインナープレート２２との間に第１空間が形成されている。第１外周壁２６と第２外周壁２８とは、互いに重なり合う部分を有する。重なり合う部分同士がろう材を介して接合されている。これにより、第１空間は、密封されている。この第１空間が、冷媒が流れる冷媒流路１４である。冷媒流路１４が第１流路に対応する。
【００２３】
１枚のアウタープレート２４と、このアウタープレート２４に対して積層方向の他方側に隣接する１枚のインナープレート２２との間に第２空間が形成されている。このアウタープレート２４の第２外周壁２８と、このアウタープレートに対して積層方向の他方側に位置する別のアウタープレート２４の第２外周壁２８とが重なり合う部分同士が接合されている。これにより、第２空間は、密封されている。この第２空間が、冷却水が流れる冷却水流路１６である。冷却水流路１６が第２流路に対応する。
【００２４】
このように、熱交換器１０では、複数枚のインナープレート２２と複数枚のアウタープレート２４とが、冷媒流路１４と冷却水流路１６のそれぞれを区画している。熱交換器１０では、積層方向において、冷媒流路１４と冷却水流路１６とが交互に複数配置されている。
【００２５】
冷媒流路１４には、冷媒と冷却水との熱交換を促進させる冷媒用フィン３０が配置されている。冷媒用フィン３０は、隣り合うインナープレート２２とアウタープレート２４に接合されている。冷却水流路１６には、冷媒と冷却水との熱交換を促進させる冷却水用フィン３２が配置されている。冷却水用フィン３２は、隣り合うインナープレート２２とアウタープレート２４に接合されている。
【００２６】
図２に示すように、１枚のインナープレート２２は、第１本体部３４と、第１筒部３６とを有する。第１本体部３４は、第１外周壁２６に囲まれる部分である。第１本体部３４は、冷媒流路１４と冷却水流路１６とを区画する区画部分３４ａを有している。第１本体部３４には、冷媒用タンク空間１８を構成する冷媒用の第１連通孔３８が形成されている。第１筒部３６は、第１本体部３４における第１連通孔３８の周縁３８ａから積層方向の一方側に延びている。第１筒部３６の内部は、第１連通孔３８に通じている。
【００２７】
１枚のアウタープレート２４は、第２本体部４０と、第２筒部４２とを有する。第２本体部４０は、第２外周壁２８に囲まれる部分である。第２本体部４０は、冷媒流路１４と冷却水流路１６とを区画する区画部分４０ａを有している。第２本体部４０には、冷媒用タンク空間１８を構成する冷媒用の第２連通孔４４が形成されている。第２筒部４２は、第２本体部４０における第２連通孔４４の周縁４４ａから積層方向の他方側に延びている。第２筒部４２の内部は、第２連通孔４４に通じている。
【００２８】
１枚のアウタープレート２４の第２筒部４２と、このアウタープレート２４に対して積層方向の他方側に隣接する１枚のインナープレート２２の第１筒部３６とは、互いに重なり合う部分を有する。重なり合う部分同士がろう材を介して接合されている。これにより、積層方向で冷却水流路１６を挟んで隣り合う冷媒流路１４が連通する連通空間が形成されている。この連通空間は、冷却水流路１６とは連通していない。この連通空間が冷媒用タンク空間１８である。冷媒用タンク空間１８は、複数の冷媒流路１４へ冷媒を分配させる分配部、または、複数の冷媒流路１４から流出の冷媒を集合させる集合部として機能する。
【００２９】
熱交換器１０は、複数枚のプレート１２として、１枚の第１外壁プレート４６と、１枚の第２外壁プレート４８とを備えている。第１外壁プレート４６は、熱交換器１０のうち積層方向の一方側の端部に位置する。第２外壁プレート４８は、熱交換器１０のうち積層方向の他方側の端部に位置する。第１外壁プレート４６および第２外壁プレート４８は、熱交換器１０の強度を確保するための補強部材である。第１外壁プレート４６および第２外壁プレート４８は、インナープレート２２およびアウタープレート２４よりも厚くされている。
【００３０】
熱交換器１０は、接続ブロック５０を備えている。接続ブロック５０は、熱交換器１０と冷媒配管とを接続するための接続部材である。接続ブロック５０は、第１外壁プレート４６の開口部に取り付けられている。接続ブロック５０の内部空間５０ａが、冷媒用タンク空間１８に連通している。冷媒用タンク空間１８の接続ブロック５０側とは反対側において、第２外壁プレート４８の一部が冷媒用タンク空間１８の蓋を構成している。
【００３１】
図３に示すように、１枚のインナープレート２２の第１本体部３４には、冷却水用タンク空間２０を構成する冷却水用の第１連通孔５２が形成されている。１枚のアウタープレート２４の第２本体部４０には、冷却水用タンク空間２０を構成する冷却水用の第２連通孔５４が形成されている。
【００３２】
そして、第１連通孔５２と第２連通孔５４とが連通した状態で、アウタープレート２４と、アウタープレート２４に対して積層方向の一方側に隣接する１枚のインナープレート２２とが接合されている。これにより、積層方向で冷媒流路１４を挟んで隣り合う冷却水流路１６を連通させる連通空間が形成されている。この連通空間は、冷媒流路１４と連通していない。この連通空間が冷却水用タンク空間２０である。冷却水用タンク空間２０は、複数の冷却水流路１６へ冷却水を分配させる分配部、または、複数の冷却水流路１６から流出の冷却水を集合させる集合部として機能する。
【００３３】
具体的には、１枚のアウタープレート２４の第２連通孔５４の周辺に接合部５６が設けられている。このアウタープレート２４に対して積層方向の一方側に隣接する１枚のインナープレート２２の第１連通孔５２の周辺に接合部５８が設けられている。接合部５６と接合部５８とがろう材を介して接合されている。接合部５６は、図４に示すように、第２連通孔５４の周囲全域に配置されている。接合部５８は、図示しないが、接合部５６と同様に、第１連通孔５２の周囲全域に配置されている。
【００３４】
図３に示すように、熱交換器１０は、冷却水パイプ６０を備えている。冷却水パイプ６０は、熱交換器１０と冷却水配管とを接続する接続部材である。冷却水パイプ６０は、接続ブロック５０とは別の位置に設けられた第１外壁プレート４６の開口部に取り付けられている。冷却水パイプ６０の内部空間６０ａが、冷却水用タンク空間２０に連通している。
【００３５】
図４、５に示すように、２つの冷媒用タンク空間１８と２つの冷却水用タンク空間２０のそれぞれは、各プレート２２、２４の４つの隅部のそれぞれに配置されている。２つの冷媒用タンク空間１８は、４つの隅部のうち対角線上に位置する２つの隅部に配置されている。同様に、２つの冷却水用タンク空間２０は、４つの隅部のうち対角線上に位置する別の２つの隅部に配置されている。
【００３６】
２つの冷媒用タンク空間１８の一方に流入した冷媒は、複数の冷媒流路１４に分配される。複数の冷媒流路１４を流れた冷媒は、２つの冷媒用タンク空間１８の他方に流入して集合する。また、２つの冷却水用タンク空間２０の一方に流入した冷却水は、複数の冷却水流路１６に分配される。複数の冷却水流路１６を流れた冷却水は、２つの冷却水用タンク空間２０の他方に流入して集合する。冷媒が複数の冷媒流路１４を流れる際に、冷媒と冷却水とが熱交換される。
【００３７】
図２に示すように、インナープレート２２とアウタープレート２４は、冷媒用タンク空間１８の周りに、ろう材を介して互いに接合される接合部６２、６４を有する。接合部６２、６４は、冷媒用タンク空間１８につながる冷媒流路１４を区画している。接合部６２、６４は、冷媒用タンク空間１８の周りの一部を除く、冷媒用タンク空間１８の周り全体の半部以上に配置されている。本実施形態では、図４に示すように、接合部６４は、冷媒用タンク空間１８の周り全体の３／４程度に配置されている。接合部６２は、接合部６４と同様に、冷媒用タンク空間１８の周り全体の３／４程度に配置されている。このため、図４に示すように、２つの冷媒用タンク空間１８のどちらにおいても、冷媒用タンク空間１８の周囲のうち一部のみにおいて、冷媒用タンク空間１８と冷媒流路１４とがつながっている。本実施形態では、接合部６２、６４によっても、冷媒に対する熱交換器１０の耐圧強度を確保している。
【００３８】
図４に示すように、アウタープレート２４は、２つの突出部７０を有している。２つの突出部７０は、冷媒流路１４のうち冷媒用タンク空間１８と冷媒用フィン３０との間に位置する。すなわち、２つの突出部７０は、第２本体部４０のうち第２連通孔４４寄りの部分に位置する。本実施形態では、２つの突出部７０は、第２連通孔４４に隣接している。
【００３９】
また、２つの突出部７０は、冷媒流路１４に島状に配置されている。突出部７０が島状であるとは、突出部７０の周囲が冷媒で囲まれる状態であることを意味する。換言すると、２つの突出部７０のそれぞれは、冷媒流路１４を複数の流路１４ａに分けるように配置されている。
【００４０】
図６に示すように、２つの突出部７０は、積層方向の一方側に向かって突出している。図６では、冷媒用フィン３０および冷却水用フィン３２の図示が省略されている。２つの突出部７０は、第２本体部４０の折り曲げ形状によって構成されている。第２本体部４０の折り曲げ形状とは、第２本体部４０が積層方向の一方側に膨らむように折り曲げられた形状である。この折り曲げ形状は、アウタープレート２４のプレス加工によって形成される。
【００４１】
また、インナープレート２２は、積層方向の他方側に向かって突出する２つの突出部７２を有する。２つの突出部７２のそれぞれは、２つの突出部７０のそれぞれに対して、積層方向で対向する位置に配置されている。２つの突出部７２は、２つの突出部７０と同様に、第１本体部３４の折り曲げ形状によって構成されている。
【００４２】
アウタープレート２４と、このアウタープレート２４に対して積層方向の一方側に隣接するインナープレート２２とにおいて、突出部７０と突出部７２とがろう材を介して接合されている。すなわち、インナープレート２２とアウタープレート２４は、突出部７０、７２を介して互いに接合されている。
【００４３】
図７、８に示すように、突出部７０は、頂部７０１と、側壁部７０２とを有している。頂部７０１は、突出部７２との接合箇所である。側壁部７０２は、頂部７０１の周囲に連なっている。側壁部７０２は、頂部７０１を囲む筒状である。側壁部７０２は、積層方向で第２本体部４０よりも頂部７０１側に位置している。すなわち、側壁部７０２は、仮想線ＶＬ１よりも積層方向の一方側に位置している。仮想線ＶＬ１は、積層方向における第２本体部４０の区画部分４０ａの表面の位置を示す線である。
【００４４】
図８に示すように、側壁部７０２のうち冷媒用タンク空間１８側の一部７０２ａは、第２筒部４２に連なっている。一部７０２ａと第２筒部４２との間に段差は生じていない。一部７０２ａは、積層方向に垂直な方向で、第１筒部３６と対向している。一部７０２ａは、ろう材７４、すなわち、フィレット７４を介して、第１筒部３６の一部３６ａと接合されている。これにより、側壁部７０２の一部７０２ａに、厚肉構造部９１が形成されている。厚肉構造部９１は、一部７０２ａと、一部７０２ａに接しているフィレット７４と、第１筒部３６のうちフィレット７４に接している部分３６ａとによって構成されている。厚肉構造部９１は、第１本体部３４の区画部分３４ａの板厚Ｔ１および第２本体部４０の区画部分４０ａの板厚Ｔ２のそれぞれと比較して、積層方向に垂直な方向での全体の厚さＴ３が厚くなっている。
【００４５】
ここで、本実施形態の熱交換器１０において、突出部７０、７２を有していない場合では、インナープレート２２とアウタープレート２４を互いに引き離す方向の応力が、冷媒用フィン３０のうち冷媒用タンク空間１８側の部分に集中する。この応力集中によって、冷媒用フィン３０の破断が生じる。
【００４６】
これに対して、本実施形態の熱交換器１０では、突出部７０、７２を有し、両者が接合されている。これによれば、接合された突出部７０、７２がインナープレート２２とアウタープレート２４を引き離す方向の応力を受け止める。このため、突出部７０、７２を有していない場合と比較して、冷媒に対する熱交換器１０の耐圧強度を向上させることができる。
【００４７】
また、突出部を有する場合、突出部の側壁部のうち冷媒用タンク空間側の一部に、冷媒用タンク空間を流れる冷媒の圧力による引っ張り応力が集中する。このため、この側壁部の一部に、本実施形態の厚肉構造部９１が形成されていない場合、引っ張り応力の大きさによっては、側壁部が破断し、冷媒の漏れが生じる。
【００４８】
これに対して、本実施形態の熱交換器１０では、側壁部７０２の一部７０２ａに対して、厚肉構造部９１が形成されている。このため、厚肉構造部９１が形成されておらず、側壁部７０２の一部７０２ａが補強されていない場合と比較して、側壁部７０２の引っ張り強度が向上する。したがって、本実施形態の熱交換器１０によれば、冷媒に対する耐圧強度のさらなる向上が可能である。
【００４９】
（第２実施形態）
図９に示す本実施形態の熱交換器１０は、インナープレート２２が突出部７２を有していない点と、アウタープレート２４が突出部７０に替えて突出部８０を有する点とが、第１実施形態の熱交換器１０と異なる。熱交換器１０のその他の構成は、第１実施形態の熱交換器１０と同じである。図９では、冷媒用フィン３０および冷却水用フィン３２の図示が省略されている。
【００５０】
突出部８０は、冷媒用タンク空間１８から離れて配置されている。換言すると、突出部８０は、第２筒部４２から積層方向に対して交差する方向で離れて配置されている。突出部８０を介して、インナープレート２２とアウタープレート２４が、互いに接合されている。
【００５１】
突出部８０は、頂部８０１と、側壁部８０２とを有している。頂部８０１は、インナープレート２２との接合箇所である。側壁部８０２は、頂部８０１の周囲に連なっている。側壁部８０２は、頂部８０１を囲む筒状である。側壁部８０２は、積層方向で第２本体部４０よりも頂部８０１側に位置している。すなわち、側壁部８０２は、仮想線ＶＬ２よりも積層方向の一方側に位置している。仮想線ＶＬ２は、積層方向における第２本体部４０の区画部分４０ａの表面の位置を示す線である。
【００５２】
本実施形態では、第１実施形態と異なり、側壁部８０２のうち冷媒用タンク空間１８側の一部８０２ａは、第２筒部４２に連なっていない。一部８０２ａと第２筒部４２との間に段差が生じている。一部８０２ａは、それ自体の板厚Ｔ４が区画部分４０ａの板厚Ｔ２よりも厚くされている。これにより、側壁部８０２の一部８０２ａに、厚肉構造部９２が形成されている。厚肉構造部９２は、第１本体部３４の区画部分３４ａの板厚Ｔ１および第２本体部４０の区画部分４０ａの板厚Ｔ２のそれぞれと比較して、積層方向に垂直な方向での全体の厚さＴ４が厚くなっている。
【００５３】
本実施形態においても、厚肉構造部９２が形成されている。このため、本実施形態と異なり、側壁部８０２の一部８０２ａが区画部分４０ａと同じ厚さとされている場合と比較して、側壁部８０２の引っ張り強度が向上する。このため、本実施形態の熱交換器１０によっても、冷媒に対する耐圧強度のさらなる向上が可能である。
【００５４】
（他の実施形態）
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００５５】
（１）第１実施形態では、アウタープレート２４が２つの突出部７０を有していたが、これに限定されない。突出部７０の数は、１つまたは３つ以上であってもよい。同様に、インナープレート２２が２つの突出部７２を有していたが、これに限定されない。突出部７２の数は、１つまたは３つ以上であってもよい。
【００５６】
（２）第１実施形態では、熱交換器１０は、アウタープレート２４の突出部７０と、インナープレート２２の突出部７２の両方を有していたが、これに限定されない。熱交換器１０は、突出部７０と突出部７２のどちらか一方のみを有していてもよい。
【００５７】
（３）第１実施形態では、アウタープレート２４の突出部７０に厚肉構造部９１が形成されていたが、これに限定されない。インナープレート２２の突出部７２に厚肉構造部が形成されていてもよい。突出部７０と突出部７２の両方に厚肉構造部が形成されていてもよい。同様に、第２実施形態では、アウタープレート２４の突出部８０に厚肉構造部９２が形成されていたが、これに限定されない。インナープレート２２とアウタープレート２４のうちインナープレート２２のみに形成された突出部に対して、厚肉構造部が形成されていてもよい。また、インナープレート２２とアウタープレート２４の両方に形成された突出部のそれぞれに対して、厚肉構造部が形成されていてもよい。
【００５８】
（４）上記各実施形態では、熱交換器１０は、冷媒用フィン３０および冷却水用フィン３２を備えていたが、これに限定されない。熱交換器１０は、冷媒用フィン３０および冷却水用フィン３２を備えていなくてもよい。
【００５９】
（５）上記各実施形態では、第２流体として冷却水が用いられていたが、冷却水以外の流体が用いられてもよい。冷却水以外の流体としては、例えば、空気が挙げられる。
【００６０】
（６）上記各実施形態では、熱交換器１０は、放熱器として用いられていたが、これに限定されない。熱交換器１０は、他の用途に用いられてもよい。他の用途としては、エンジンオイルを冷却するオイルクーラが挙げられる。オイルクーラは、第１流体としてのエンジンオイルと、エンジンオイルよりも圧力が低い第２流体とを熱交換させる。エンジンオイルよりも圧力が低い流体として、冷却水や空気が挙げられる。また、熱交換器１０の他の用途としては、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラが挙げられる。ＥＧＲガスは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気再循環）システムに用いられ、エンジンに連なる吸気通路に再循環される排気ガスのことである。ＥＧＲクーラは、第１流体としてのＥＧＲガスと、ＥＧＲガスよりも圧力が低い第２流体とを熱交換させる。
【００６１】
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【００６２】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、積層型熱交換器は、複数枚の第１プレートと、複数枚の第２プレートとを備える。第１プレートと第２プレートの少なくとも一方は、第１流路のうちタンク空間の周辺部に配置され、第１本体部と第２本体部の少なくとも一方の本体部から第１流路側に向かって突出する１つ以上の突出部を有する。第１プレートと第２プレートは、突出部を介して互いに接合されている。突出部は、頂部と、側壁部とを有する。側壁部のうちタンク空間側の一部に、第１本体部と第２本体部のそれぞれにおける第１流路と第２流路を区画する区画部分の板厚と比較して、積層方向に垂直な方向での全体の厚さが厚い厚肉構造部が形成されている。
【００６３】
また、第２の観点によれば、第１流路には、隣り合う第１プレートと第２プレートとに接合され、第１流体と第２流体との熱交換を促進させるフィンが配置されている。第１流路のうちタンク空間の周辺部は、第１流路のうちタンク空間とフィンとの間の部分である。
【００６４】
突出部を有していない場合では、第１プレートと第２プレートを互いに引き離す方向の応力が、フィンのうちタンク空間側の部分に集中する。この応力集中によって、フィンの破断が生じる。このため、第１の観点の構成は、第１流路にフィンが配置されている場合に、特に有効である。すなわち、第１の観点の構成によれば、フィンの破断を抑制できる。
【００６５】
また、第３の観点によれば、複数枚の第１プレートのそれぞれは、第１連通孔の周縁から積層方向の一方側に向かって延びる第１筒部を有し、複数枚の第２プレートのそれぞれは、第２連通孔の周縁から積層方向の他方側に向かって延びる第２筒部とを有する。１枚の第２プレートの第２筒部と、１枚の第２プレートに対して積層方向の他方側に隣接する第１プレートの第１筒部とは、互いに重なり合う部分を有し、重なり合う部分同士が接合されることにより、タンク空間が形成されている。複数枚の第２プレートのそれぞれは、突出部を有する。複数枚の第１プレートのそれぞれおよび複数枚の第２プレートのそれぞれは、金属材料で構成されている。側壁部の一部は、第２筒部に連なっているとともに、ろう材を介して第１筒部と接合されている。厚肉構造部は、一部と、一部に接しているろう材と、第１筒部のうちろう材に接している部分とによって構成されている。このようにして、厚肉構造部を形成することが好ましい。
【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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【国際調査報告】
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