(57)【要約】【課題】熱交換効率を高めることが可能な、熱交換器および熱交換器用金属プレートを提供する。【解決手段】熱交換器１０は、第１の流体Ｆ１が内部を流れる一対の第１の流体用金属プレート２０Ａ、２０Ｂと、一対の第１の流体用金属プレート２０Ａ、２０Ｂに積層され、第２の流体Ｆ２が内部を流れる一対の第２の流体用金属プレート２０Ｃ、２０Ｄと、第１の流体Ｆ１が流入する第１の流入部１３Ａと、第１の流体Ｆ１が流出する第１の流出部１４Ａと、第２の流体Ｆ２が流入する第２の流入部１３Ｂと、第２の流体Ｆ２が流出する第２の流出部１４Ｂと、を備えている。第１の流入部１３Ａおよび第１の流出部１４Ａは、それぞれ第１の流体用金属プレート２０Ａ、２０Ｂおよび一対の第２の流体用金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの主面の法線方向に対して垂直に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器であって、
第１の流体が内部を流れる一対の第１の流体用金属プレートと、
前記一対の第１の流体用金属プレートに積層され、第２の流体が内部を流れる一対の第２の流体用金属プレートと、
前記第１の流体が流入する第１の流入部と、
前記第１の流体が流出する第１の流出部と、
前記第２の流体が流入する第２の流入部と、
前記第２の流体が流出する第２の流出部と、を備え、
前記第１の流入部および前記第１の流出部は、それぞれ前記第１の流体用金属プレートおよび前記一対の第２の流体用金属プレートの主面の法線方向に対して垂直に設けられている、熱交換器。
【請求項２】
前記一対の第１の流体用金属プレートのうちの少なくとも一方は、前記第１の流入部が取り付けられる入口側切欠部と、前記第１の流出部が取り付けられる出口側切欠部とを有し、前記入口側切欠部および前記出口側切欠部は、それぞれ前記第１の流体用金属プレートの外側に向けて切り欠かれた切り欠きである、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記一対の第１の流体用金属プレートおよび前記第２の流体用金属プレートは、それぞれエッチングにより形成されている、請求項１又は２記載の熱交換器。
【請求項４】
前記一対の第１の流体用金属プレートは、それぞれ外周領域と、前記外周領域の内側に形成されたメッシュ領域とを有する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の熱交換器。
【請求項５】
前記一対の第２の流体用金属プレートは、それぞれ外周領域と、前記外周領域の内側に形成された薄肉領域とを有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記一対の第１の流体用金属プレートのうちの少なくとも一方は、前記第１の流入部が取り付けられる入口側薄肉部と、前記第１の流出部が取り付けられる出口側薄肉部とを有し、前記入口側薄肉部および前記出口側薄肉部は、それぞれ前記第１の流体用金属プレートの厚み方向の途中まで薄肉化されている、請求項１記載の熱交換器。
【請求項７】
熱交換器用金属プレートであって、
外側領域または外周領域と、
前記外側領域または外周領域の内側に形成され、第１の流体が流れるメッシュ領域または薄肉領域と、
前記第１の流体が流入する入口側切欠部と、
前記第１の流体が流出する出口側切欠部と、
第２の流体が流入する入口側開口と、
前記第２の流体が流出する出口側開口と、を備え、
前記入口側切欠部および前記出口側切欠部は、それぞれ前記熱交換器用金属プレートの外側に向けて切り欠かれた切り欠きである、熱交換器用金属プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施の形態は、熱交換器および熱交換器用金属プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、熱交換器は、熱エネルギーの利用や除熱を要する機器などに幅広く利用されている。その中で、車載用の熱交換器として代表的なものとして、プレート型熱交換器が知られている。このようなプレート型熱交換器においては、プレス加工などで凹凸状に形成された金属プレートを複数枚積み重ね、この金属プレート間に、熱交換流体の対向する或いは並行する流路を形成するようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１−４には、プレス成型した複数の波状の板を互いに積層し、これらをケーシングに取り付けることにより作製された熱交換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８４１６５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３１２５号公報
【特許文献３】特開２０１３−１１３２４３号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１３５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の熱交換器は、排ガス側流路の内部にプレス成形した波状の板（プレートフィン）を配置することで、排ガスとの接触面積を増やし、熱交換効率を高めている。とりわけ従来の熱交換器は、ディーゼルエンジン車の排ガスから熱を回収するために用いられることが主流であることから、排ガス中の煤などの詰まりを懸念し、板間に一定程度の隙間が必要とされている。しかしながら、近年では、このような熱交換器はガソリンエンジン車の燃費を向上させるためにも用いられるようになってきており、ガソリンエンジン車の場合は煤の影響も小さいことから、熱交換器の流路を微細化することが求められている。
【０００６】
また、車載用の熱交換器には耐圧性、耐振動性が要求され、より熱交換効率が高く、信頼性の高い熱交換器が求められている。従来は、積層したフィンとプレートをケーシングにより固定する製造方法が主流であったが、冷却水側と排気ガス側で接続構造が異なることもあり、部品点数が増加する傾向にあった。
【０００７】
本開示はこのような点を考慮してなされたものであり、熱交換効率を高めることが可能な、熱交換器および熱交換器用金属プレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施の形態による熱交換器は、熱交換器であって、第１の流体が内部を流れる一対の第１の流体用金属プレートと、前記一対の第１の流体用金属プレートに積層され、第２の流体が内部を流れる一対の第２の流体用金属プレートと、前記第１の流体が流入する第１の流入部と、前記第１の流体が流出する第１の流出部と、前記第２の流体が流入する第２の流入部と、前記第２の流体が流出する第２の流出部と、を備え、前記第１の流入部および前記第１の流出部は、それぞれ前記第１の流体用金属プレートおよび前記一対の第２の流体用金属プレートの主面の法線方向に対して垂直に設けられている。
【０００９】
本実施の形態による熱交換器において、前記一対の第１の流体用金属プレートのうちの少なくとも一方は、前記第１の流入部が取り付けられる入口側切欠部と、前記第１の流出部が取り付けられる出口側切欠部とを有し、前記入口側切欠部および前記出口側切欠部は、それぞれ前記第１の流体用金属プレートの外側に向けて切り欠かれた切り欠きであっても良い。
【００１０】
本実施の形態による熱交換器において、前記一対の第１の流体用金属プレートおよび前記第２の流体用金属プレートは、それぞれエッチングにより形成されていても良い。
【００１１】
本実施の形態による熱交換器において、前記一対の第１の流体用金属プレートは、それぞれ外周領域と、前記外周領域の内側に形成されたメッシュ領域とを有していても良い。
【００１２】
本実施の形態による熱交換器において、前記一対の第２の流体用金属プレートは、それぞれ外周領域と、前記外周領域の内側に形成された薄肉領域とを有していても良い。
【００１３】
本実施の形態による熱交換器において、前記一対の第１の流体用金属プレートのうちの少なくとも一方は、前記第１の流入部が取り付けられる入口側薄肉部と、前記第１の流出部が取り付けられる出口側薄肉部とを有し、前記入口側薄肉部および前記出口側薄肉部は、それぞれ前記第１の流体用金属プレートの厚み方向の途中まで薄肉化されていても良い。
【００１４】
本実施の形態による熱交換器用金属プレートは、熱交換器用金属プレートであって、外側領域または外周領域と、前記外側領域または外周領域の内側に形成され、第１の流体が流れるメッシュ領域または薄肉領域と、前記第１の流体が流入する入口側切欠部と、前記第１の流体が流出する出口側切欠部と、第２の流体が流入する入口側開口と、前記第２の流体が流出する出口側開口と、を備え、前記入口側切欠部および前記出口側切欠部は、それぞれ前記熱交換器用金属プレートの外側に向けて切り欠かれた切り欠きである。
【発明の効果】
【００１５】
本実施の形態によれば、熱交換器の熱交換効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１の実施の形態による熱交換器を示す概略斜視図。
【図２】図２は、第１の実施の形態による熱交換器を示す分解斜視図。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、それぞれ第１の実施の形態による一対の金属プレートを示す平面図。
【図４】図４は、互いに接合された一対の金属プレートの組合体を示す平面図。
【図５】図５は、互いに接合された一対の金属プレートの組合体を示す拡大平面図。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、それぞれ他の一対の金属プレートを示す平面図。
【図７】図７は、互いに接合された複数の金属プレート間を流れる流体を示す概略断面図。
【図８】図８（ａ）−（ｃ）は、それぞれ変形例による熱交換器を示す拡大図。
【図９】図９は、第２の実施の形態による熱交換器を示す分解斜視図。
【図１０】図１０（ａ）（ｂ）は、それぞれ第２の実施の形態による一対の金属プレートを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
【００１８】
熱交換器の構成
まず、図１および図２により、本実施の形態による熱交換器の概略について説明する。図１は、本実施の形態による熱交換器を示す概略斜視図であり、図２は、本実施の形態による熱交換器を示す分解斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態による熱交換器（プレート型熱交換器）１０は、互いに積層して配置された複数の熱交換器用金属プレート（金属薄板状プレート）２０を備えている。
【００２０】
図２は、熱交換器１０のうちの一部（４枚）の金属プレート２０（２０Ａ〜２０Ｄ）を示している。図２に示すように、複数の金属プレート２０（２０Ａ〜２０Ｄ）は、一対の第１の流体Ｆ１用の金属プレート（第１の流体用金属プレート）２０Ａ、２０Ｂと、一対の第２の流体Ｆ２用の金属プレート（第２の流体用金属プレート）２０Ｃ、２０Ｄとを含んでいる。各金属プレート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、溶融点に近い温度で隣接する金属プレート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄに圧着されることにより、接触面でプレートを構成する金属原子を相互に拡散させ、互いに接合されている（拡散接合）。あるいは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、ロウ材によって互いに接合されていても良い（ロウ付け接合）。
【００２１】
図１を参照すると、複数の金属プレート２０（２０Ａ〜２０Ｄ）には、流入部１３Ａ、１３Ｂおよび流出部１４Ａ、１４Ｂが接続されている。このうち流入部（第１の流入部）１３Ａおよび流出部（第１の流出部）１４Ａは、金属プレート２０の側面（金属プレート２０の最も広い主面に対して垂直な面）にそれぞれ連結されている。すなわち、流入部１３Ａおよび流出部１４Ａは、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの主面の法線方向（Ｚ方向）に対して垂直であって、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの長手方向（Ｘ方向）に対して平行に設けられている。また、流入部１３Ａおよび流出部１４Ａは、複数の金属プレート２０の積層体に対して互いにＸ方向に対向する位置に配置されている。この場合、流入部１３Ａおよび流出部１４Ａは、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの法線方向（Ｚ方向）に延びる細長い断面を有する四角形状の管からなっている。
【００２２】
一方、流入部（第２の流入部）１３Ｂおよび流出部（第２の流出部）１４Ｂは、最も外側に位置する金属プレート２０の主面（金属プレート２０の最も広い面）にそれぞれ連結されている。すなわち、流入部１３Ｂおよび流出部１４Ｂは、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの主面の法線方向（Ｚ方向）に対して平行に設けられている。また、流入部１３Ｂおよび流出部１４Ｂは、複数の金属プレート２０の積層体に対して互いにＺ方向に対向する位置に配置されている。この場合、流入部１３Ｂおよび流出部１４Ｂは、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの主面の法線方向（Ｚ方向）に延びる円筒状の管からなっている。
【００２３】
流入部（第１の流入部）１３Ａおよび流出部（第１の流出部）１４Ａは、それぞれ第１の流体Ｆ１が流入および流出するものである。第１の流体Ｆ１は、図示しないコンプレッサー又はポンプによって、流入部１３Ａから熱交換器１０に流入し、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ内で流過しながら熱交換を行い、流出部１４Ａから流出するようになっている。すなわち、第１の流体Ｆ１は、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの主面の法線方向（Ｚ方向）に対して垂直なＸ方向に沿って金属プレート２０Ａ、２０Ｂ内に流入し、上記Ｘ方向に沿って金属プレート２０Ａ、２０Ｂから流出する。この間、第１の流体Ｆ１は、Ｘ方向マイナス側からＸ方向プラス側に向けて流れる。なお、第１の流体Ｆ１は、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ内で、Ｙ方向プラス側からＸ方向マイナス側にも流れる。
【００２４】
また、流入部（第２の流入部）１３Ｂおよび流出部（第２の流出部）１４Ｂは、それぞれ第２の流体Ｆ２が流入および流出するものである。第２の流体Ｆ２は、図示しないコンプレッサー又はポンプによって、流入部１３Ｂから熱交換器１０に流入し、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ内で流過しながら熱交換を行って、流出部１４Ｂから流出するようになっている。すなわち、第２の流体Ｆ２は、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの主面の法線方向（Ｚ方向）に沿って金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ内に流入し、上記法線方向（Ｚ方向）に沿って金属プレート２０Ｃ、２０Ｄから流出する。この間、第２の流体Ｆ２は、Ｚ方向プラス側からＺ方向マイナス側に向けて流れる。また、第２の流体Ｆ２は、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ内で、Ｙ方向プラス側からＸ方向マイナス側にも流れる。
【００２５】
第１の流体Ｆ１および第２の流体Ｆ２は、少なくとも流入部１３Ａ、１３Ｂに流入する時点では、互いに温度が異なっている。第１の流体Ｆ１および第２の流体Ｆ２としては、二酸化炭素、空気等の気体であっても良く、水等の液体であっても良い。第１の流体Ｆ１および第２の流体Ｆ２は、同一種類の流体を用いても良く、互いに異なる種類の流体を用いても良い。なお、本実施の形態においては、第１の流体Ｆ１として高温高圧流体（排ガス等）が用いられ、第２の流体Ｆ２として低温低圧流体（冷却水等）が用いられる場合を例にとって説明する。すなわち、第１の流体Ｆ１の圧力および温度は、それぞれ第２の流体Ｆ２の圧力および温度よりも高い。
【００２６】
熱交換器１０においては、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの間を通過する第１の流体Ｆ１と、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの間を通過する第２の流体Ｆ２との間で、熱交換が行われるようになっている。なお、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの枚数は、例えば２０枚以上２００枚以下程度としても良い。また、複数の金属プレートのうちの一部が本実施の形態による金属プレート２０Ａ〜２０Ｄと異なる構成のものであっても良い。
【００２７】
なお、このような熱交換器１０は、例えば車載用熱交換器であり、具体的には、車載ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）クーラー、車載用排熱回収器、電気自動車用ヒートポンプエアコン熱交換器等に用いることができる。また、熱交換器１０は、車載用以外では、給湯器のヒートポンプユニット、空調設備、冷蔵設備、冷凍設備、化学プラント等に用いることができる。
【００２８】
金属プレートの構成
次に、図２乃至図６を参照して、本実施の形態による金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの構成について説明する。
【００２９】
まず、図２乃至図５により、第１の流体Ｆ１（高温高圧流体）用の一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂについて説明する。
【００３０】
図２および図３（ａ）（ｂ）に示すように、一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ平面視で角が丸みを帯びた略矩形形状を有し、長手方向と短手方向とを有している。図２および図３（ａ）（ｂ）において、長手方向はＸ方向に平行であり、短手方向はＸ方向に直交するＹ方向に平行である。なお、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの厚み方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交するＺ方向に平行である。
【００３１】
金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ外側領域３１と、外側領域３１の面方向内側に形成されたメッシュ領域３２とを有している。このうち外側領域３１は、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの短手方向（Ｙ方向）両側に沿って形成されている。この外側領域３１は、エッチングが施されておらず、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ全体の厚みと同一の厚みを有している。
【００３２】
また、メッシュ領域３２は、メッシュ状に形成された領域であり、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの長手方向（Ｘ方向）全域に沿って延びている。メッシュ領域３２は、正六角形を隙間なく並べたハニカム構造状に形成されている。すなわちメッシュ領域３２は、隙間なく並べられた複数の平面正六角形の貫通孔３３と、貫通孔３３の周囲に位置する複数の周縁部３４とを有している。
【００３３】
このうち貫通孔３３は、それぞれ金属プレート２０Ａ、２０Ｂを厚み方向（Ｚ方向）に貫通している。この貫通孔３３は、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂに対して例えばエッチング加工を施すことにより貫通形成されている。また、周縁部３４は、貫通孔３３を構成する正六角形の各辺に対応する部分であり、各貫通孔３３の周囲には、それぞれ周縁部３４が６つずつ配置されている。周縁部３４は、エッチングが施されておらず、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ全体の厚みと同一の厚みを有している。また、隣接する周縁部３４同士は交点３５で接続されており、各交点３５にはそれぞれ３本の周縁部３４が接続されている。各交点３５は、正六角形の各頂点に対応する部分であり、各貫通孔３３の周囲には、それぞれ交点３５が６つずつ配置されている。交点３５は、エッチングが施されておらず、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ全体の厚みと同一の厚みを有している。このように、金属プレート２０Ａ、２０Ｂのメッシュ領域３２がエッチングにより形成されるので、金属プレートの流路をプレスによって形成する場合と比べて、熱交換器１０をコンパクトかつ高効率なものとすることができる。これにより、冷媒量の削減も含め、エネルギー効率を高めることができる。
【００３４】
外側領域３１のうち、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの対角線上にある一対の角部近傍には、それぞれ平面円形状の入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂが形成されている。入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂのメッシュ領域３２とは連通することなく、メッシュ領域３２から離間して配置されている。この入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂは、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ（図２および図６（ａ）（ｂ）参照）の薄肉領域２２に連通している。金属プレート２０Ａの入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂと、金属プレート２０Ｂの入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂとは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂを接合したときに重なり合う位置に設けられている。
【００３５】
また、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの対角線上にある他の一対の角部近傍には、それぞれ入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａが形成されている。この入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、それぞれ第１の流体Ｆ１が流入および流出するものである。この入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂのメッシュ領域３２と連接している。より詳細には、金属プレート２０Ａ、２０Ｂを積層した状態で、金属プレート２０Ａの入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、隣接する金属プレート２０Ｂのメッシュ領域３２と連通する。また、金属プレート２０Ｂの入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、隣接する金属プレート２０Ａのメッシュ領域３２と連通する。
【００３６】
これらの入口側切欠部２３Ａ、入口側開口２３Ｂ、出口側切欠部２４Ａ、出口側開口２４Ｂは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂを厚み方向に貫通するように、例えばエッチングにより形成されている。なお、入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの長手方向（Ｘ方向）外側に向けて切り欠かれている。すなわち、入口側切欠部２３ＡはＸ方向マイナス側に開口し、出口側切欠部２４ＡはＸ方向プラス側に開口している。このように、入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａが切り欠きにより形成されているので、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄを互いに積層した後、流入部１３Ａ、流出部１４Ａを金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａにそれぞれ嵌め込んで取り付けることができる。
【００３７】
次に、図４および図５により、接合された状態の金属プレート２０Ａ、２０Ｂについて説明する。図４は、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ同士が接合された状態を示す平面図であり、図５は図４の部分拡大図である。
【００３８】
図４に示すように、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ同士は、互いに接合されることによりプレートの組合体３０を構成している。金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、その主面同士を互いに対向させるように接合されている。このとき一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂの略矩形状の外周同士が互いに一致するように重なり合う。また、一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂの外側領域３１同士およびメッシュ領域３２同士は、互いに重なり合う。このとき、金属プレート２０Ａのメッシュ領域３２の貫通孔３３と、金属プレート２０Ｂのメッシュ領域３２の貫通孔３３とが、互いに平面方向（ＸＹ平面方向）にずれて配置されている。
【００３９】
すなわち図５に示すように、金属プレート２０Ａの貫通孔３３と金属プレート２０Ｂの貫通孔３３とがＸ方向にずれている。このため、平面視で金属プレート２０Ａの各貫通孔３３内に、それぞれ金属プレート２０Ｂの２つの交点３５が配置される。同様に、平面視で金属プレート２０Ｂの各貫通孔３３内に、それぞれ金属プレート２０Ａの２つの交点３５が配置される。この場合、金属プレート２０Ａと金属プレート２０Ｂとは、貫通孔３３のＸ方向の長さの半分だけずれている。すなわち、金属プレート２０ＡのＹ方向に延びる周縁部３４と、金属プレート２０ＢのＹ方向に延びる周縁部３４とが、平面視で略同一直線上に位置している。しかしながら、これに限られるものではなく、金属プレート２０Ａの貫通孔３３と金属プレート２０Ｂの貫通孔３３とが、Ｘ方向およびＹ方向の少なくとも一方に少しでもずれていれば良い。
【００４０】
このように金属プレート２０Ａ、２０Ｂを互いに接合した際、金属プレート２０Ａの貫通孔３３と金属プレート２０Ｂの貫通孔３３とが平面方向にずれるため、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの貫通孔３３同士が互いに連通する。また、金属プレート２０Ａの互いに隣接する貫通孔３３同士が互いに連通し、金属プレート２０Ｂの互いに隣接する貫通孔３３同士が互いに連通する。これにより、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの貫通孔３３によって第１の流体Ｆ１が流れる流路３６が形成される。
【００４１】
図５に示すように、各周縁部３４は、各交点３５に向けて幅が細くなっており、周縁部３４の両端には、交点３５の中心に向けて丸く凹む凹部３７がそれぞれ形成されている。この場合、各交点３５の周囲には、それぞれ３つの凹部３７が形成されている。このように、貫通孔３３の角部を貫通孔３３の外側に向けて広げることにより、流路３６における第１の流体Ｆ１の流路抵抗を小さくすることができる。
【００４２】
なお、周縁部３４の長さ（交点３５の中心同士の距離）Ｌは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの厚みの１．０倍以上、望ましくは１．０ｍｍ以上１０ｍｍ以下としても良く、周縁部３４の最大幅Ｗは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの厚みの０．５倍以上３．０倍以下、望ましくは０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下としても良い。また、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂにおける貫通孔３３の数は、外周領域３１を除いたエリアでの開口率が６０％以上９８％以下になるように適宜配置しても良い。
【００４３】
本実施の形態において、各メッシュ領域３２の貫通孔３３の平面形状が正六角形である場合を例にとって説明したが、これに限られるものではない。貫通孔３３の平面形状は、例えば三角形（正三角形）、四角形（正方形）等の多角形形状としても良い。また、本実施の形態において、各メッシュ領域３２の複数の貫通孔３３が互いに同一形状からなる場合を例にとって説明したが、これに限らず、一部の貫通孔３３の形状が他の貫通孔３３の形状と異なっていても良い。
【００４４】
次に、図２および図６（ａ）（ｂ）により、第２の流体Ｆ２（低温低圧流体）用の一対の金属プレート２０Ｃ、２０Ｄについて説明する。
【００４５】
図２および図６（ａ）（ｂ）に示すように、一対の金属プレート２０Ｃ、２０Ｄは、それぞれ平面視で角が丸みを帯びた略矩形形状であり、長手方向と短手方向とを有している。図６（ａ）（ｂ）において、長手方向はＸ方向に平行であり、短手方向はＸ方向に直交するＹ方向に平行である。
【００４６】
金属プレート２０Ｃ、２０Ｄは、それぞれ外周領域２１と、外周領域２１の内側に形成された薄肉領域（ハーフエッチング領域）２２とを有している。このうち外周領域２１は、各金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの外周全域に沿って環状に形成されている。この外周領域２１は、ハーフエッチングが施されておらず、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ全体の厚みと同一の厚みを有している。
【００４７】
薄肉領域２２は、外周領域２１よりも薄肉となっており、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの一面側のみに形成されている。この場合、薄肉領域２２は、当該一面側から例えばハーフエッチング加工を施すことにより形成されている。なお、「ハーフエッチング」とは、被エッチング材料をその厚み方向に途中までエッチングすることをいう。薄肉領域２２の深さは、例えば、外周領域２１の厚みの４０％以上７０％以下とされても良い。このように、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの薄肉領域２２が（ハーフ）エッチングにより形成されるので、流体の流路をプレスによって形成する場合と比べて、熱交換器１０をコンパクトかつ高効率なものとすることができる。これにより、冷媒量の削減も含め、エネルギー効率を高めることができる。
【００４８】
薄肉領域２２のうち、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの対角線上にある一対の角部近傍には、それぞれ入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂが形成されている。この入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂは、第２の流体Ｆ２が通過するとともに、薄肉領域２２に連通している。
【００４９】
また、外周領域２１のうち、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの対角線上にある他の一対の角部近傍には、それぞれ入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａが形成されている。この入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、第１の流体Ｆ１が流入および流出するものである。この入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの薄肉領域２２とは連通することなく、薄肉領域２２から離間して配置されている。
【００５０】
これらの入口側切欠部２３Ａ、入口側開口２３Ｂ、出口側切欠部２４Ａ、出口側開口２４Ｂは、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄを貫通するように形成される。なお、入口側切欠部２３Ａ、入口側開口２３Ｂ、出口側切欠部２４Ａ、出口側開口２４Ｂは、薄肉領域２２を片面側からハーフエッチングにより形成する際、薄肉領域２２と同時に両面側からエッチングにより形成されても良い。なお、入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの長手方向（Ｘ方向）端部においてそれぞれ外側に向けて平面略半円状に切り欠かれている。すなわち、入口側切欠部２３Ａは、Ｘ方向マイナス側に開口し、出口側切欠部２４Ａは、Ｘ方向プラス側に開口している。
【００５１】
薄肉領域２２には、複数の伝熱フィン２５がそれぞれＺ方向（金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの厚み方向）に突出して設けられている。各伝熱フィン２５が設けられている箇所の厚みは、外周領域２１の厚みと同一である。一方、各伝熱フィン２５は、外周領域２１および他の伝熱フィン２５からそれぞれ平面方向（Ｘ方向およびＹ方向）に離間して配置されている。このため、各伝熱フィン２５は島状に独立して配置されており、各伝熱フィン２５の周囲には、第２の流体Ｆ２が通過するための流路２６が形成されている。
【００５２】
各伝熱フィン２５は、平面略Ｓ字形状を有している。この伝熱フィン２５は、第２の流体Ｆ２の主流方向（Ｘ方向）に沿って一定の間隔を隔てて多数配置されている。また、伝熱フィン２５は、第２の流体Ｆ２の主流方向（Ｘ方向）に対して垂直な方向（Ｙ方向）にも一定の間隔で平行に配置されている。この伝熱フィン２５は、その長手方向両端を渦や旋回流などの乱れが生じないような流線型にそれぞれ成形しており、流体抵抗を低減するように構成されている。なお、各伝熱フィン２５の形状は、平面円形状、平面長円形状、または平面多角形形状としても良い。
【００５３】
本実施の形態において、複数の伝熱フィン２５は、互いに線対称な形状を有する２種類の伝熱フィン２５ａ、２５ｂを複数組合せることによって構成されている。このうち伝熱フィン２５ａは、Ｘ方向マイナス側およびＹ方向マイナス側から、Ｘ方向プラス側およびＹ方向プラス側へ向かって延びる略Ｓ字形状を有している。一方、伝熱フィン２５ｂは、Ｘ方向プラス側およびＹ方向マイナス側から、Ｘ方向マイナス側およびＹ方向プラス側へ向かって延びる略Ｓ字形状を有している。伝熱フィン２５ａ、２５ｂは、それぞれＸ方向に沿って一列に配置されており、伝熱フィン２５ａの列と伝熱フィン２５ｂの列とは、Ｙ方向に沿って交互に配置されている。複数の伝熱フィン２５は、これら一組の伝熱フィン２５ａ、２５ｂの位置をＸ方向およびＹ方向にそれぞれ所定量だけずらして多数配置するように構成され、いわゆる千鳥状の配列（デルタ配列）となっている。本明細書中、これら２種類の伝熱フィン２５ａ、２５ｂを合わせて、伝熱フィン２５と称する。伝熱フィン２５の幅は、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの材料の厚みや流体によって適宜異ならせても良い。具体的には、各伝熱フィン２５のうち最も幅の広い箇所で例えば０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下としても良い。
【００５４】
第２の流体Ｆ２は、Ｙ方向に互いに隣接する一対の伝熱フィン２５間の流路２６を通過した後、より下流側（Ｘ方向マイナス側）に位置する他の伝熱フィン２５の上流側（Ｘ方向プラス側）の端部で分岐され、この伝熱フィン２５とＹ方向に互いに隣接する一対の伝熱フィン２５間の流路２６を通過する。その後、伝熱フィン２５に沿って流れた第２の流体Ｆ２は、伝熱フィン２５の下流側（Ｘ方向マイナス側）の端部で合流する。これにより、流路２６における急激な曲がりによる渦形成や旋回流に起因する圧力損失を最小限に抑え、流路面積の変化、すなわち、流路２６の拡大や縮小を抑えることができ、拡流や縮流による圧力損失を小さく抑えることができる。流路２６の最小幅（伝熱フィン２５間の最短距離）は、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの材料の厚みや流体によって適宜異ならせても良く、例えば０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下としても良い。
【００５５】
外周領域２１のうち薄肉領域２２側には、長手方向縁部２７と横方向縁部２８とが形成されている。このうち長手方向縁部２７は、第２の流体Ｆ２の主流方向（Ｘ方向）に沿って直線状に延びている。なお、長手方向縁部２７は、伝熱フィン２５の形状に沿って波形状又はジグザグ形状としても良い。また、横方向縁部２８は、外周領域２１のうち主流方向に直交する方向（Ｙ方向）に沿って湾曲して形成されている。すなわち横方向縁部２８は、湾曲部２８ａを有しており、湾曲部２８ａは、平面方向内側に向けて湾曲して長手方向縁部２７に接続されている。
【００５６】
また、薄肉領域２２のうち、入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂの周囲に、複数の整流部２９が設けられている。この整流部２９は、互いに間隔を隔てて複数（この場合は４つ）配置されている。各整流部２９は、それぞれ薄肉領域２２から金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの厚み方向（Ｚ方向に）に突出している。すなわち各整流部２９が設けられている箇所の厚みは、外周領域２１の厚みと同一である。一方、各整流部２９は、外周領域２１および他の整流部２９からそれぞれ離間して配置されている。このため、各整流部２９は島状に独立して配置されており、入口側開口２３Ｂからの第２の流体Ｆ２又は出口側開口２４Ｂへ向かう第２の流体Ｆ２は、各整流部２９の周囲を通過するようになっている。このように、整流部２９は、入口側開口２３Ｂから流出する第２の流体Ｆ２又は出口側開口２４Ｂへ向かう第２の流体Ｆ２を整流する役割を果たす。これにより、第２の流体Ｆ２を薄肉領域２２内で均一に流すことができ、第１の流体Ｆ１と第２の流体Ｆ２との間の熱交換効率をより高めることができる。
【００５７】
図２に示すように、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄは、薄肉領域２２が形成された面同士を互いに対向させるように接合されている。また、一対の金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの薄肉領域２２および複数の伝熱フィン２５は、それぞれ互いに鏡面対称となるように形成されている。このため、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄを互いに接合した際、薄肉領域２２同士が一致し、対応する各伝熱フィン２５同士が一致するように接合される。このとき、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの薄肉領域２２同士によって第２の流体Ｆ２が流れる流路２６が形成される。
【００５８】
金属プレート２０Ｃ、２０Ｄを積層した状態での流路２６の高さ（Ｚ方向の距離）は、例えば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることが好ましい。このように、流路２６の高さを抑えることにより、熱交換器１０をコンパクトにすることができるとともに、熱交換の効率を高めることができる。
【００５９】
本実施の形態において、上述した金属プレート２０Ａ〜２０Ｄは、熱伝導性の良い金属が好ましく、例えばステンレス、鉄、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタンなど、種々選択可能である。また、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの厚みは、それぞれ例えば０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下としても良い。
【００６０】
本実施の形態の作用
次に、このような構成からなる熱交換器の作用について述べる。
【００６１】
まず、図１に示す熱交換器１０において、流入部１３Ａに第１の流体Ｆ１（例えば排ガス）を導入するとともに、流入部１３Ｂに第２の流体Ｆ２（例えば冷却水等）を導入する。この場合、第１の流体Ｆ１の温度と第２の流体Ｆ２の温度とは互いに異なっている。
【００６２】
この際、第１の流体Ｆ１は、金属プレート２０Ａ、２０Ｂのメッシュ領域３２同士によって形成された流路３６を通過し、熱交換器１０の流出部１４Ａから流出する。この間、流入部１３Ａから流入した第１の流体Ｆ１は、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの入口側切欠部２３Ａから、金属プレート２０Ａ、２０Ｂのメッシュ領域３２間の流路３６に流入する。その後、第１の流体Ｆ１は、メッシュ領域３２間の流路３６を通過し、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの出口側切欠部２４Ａを介して、流出部１４Ａから流出する。
【００６３】
すなわち、図７に示すように、金属プレート２０Ａ、２０Ｂが積層された状態で、金属プレート２０Ａの貫通孔３３と金属プレート２０Ｂの貫通孔３３とが、互いに平面方向にずれて配置されている。このため、互いにずれた金属プレート２０Ａの貫通孔３３と金属プレート２０Ｂの貫通孔３３とによって、第１の流体Ｆ１の流路３６が形成され、この流路３６に沿って第１の流体Ｆ１が流される。この場合、第１の流体Ｆ１は、流路３６内で金属プレート２０Ａ、２０Ｂの平面方向（ＸＹ平面方向）だけでなく、厚み方向（Ｚ方向）にも流れる。これにより、第１の流体Ｆ１と金属プレート２０Ａ、２０Ｂとの接触面積が増加し、熱交換効率を高めることができる。なお、図７においては、第１の流体Ｆ１用の金属プレート２０Ａ、２０Ｂが交互に６枚積層され、６枚の金属プレート２０Ａ、２０Ｂの積層体の両側に、それぞれ金属プレート２０Ｃ、２０Ｄが配置されている場合を示している。
【００６４】
また、第１の流体Ｆ１用の流入部１３Ａおよび流出部１４Ａは、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの長手方向（Ｘ方向）に対して平行に設けられている。すなわち、流入部１３Ａから第１の流体Ｆ１が流入する方向および流出部１４Ａから第１の流体Ｆ１が流出する方向は、それぞれ各金属プレート２０Ａ、２０Ｂ内での第１の流体Ｆ１の主流方向（Ｘ方向）と略同一となっている。このため、流入部１３Ａから流入した第１の流体Ｆ１は、その方向を大きく変えることなく、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの流路３６を通過し、流出部１４Ａから流出する。これにより、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの内部における第１の流体Ｆ１の流路抵抗を低減することができる。
【００６５】
一方、第２の流体Ｆ２は、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ間の薄肉領域２２に形成された流路２６を通過し、熱交換器１０の流出部１４Ｂから流出する。この間、流入部１３Ｂから流入した第２の流体Ｆ２は、各金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの入口側開口２３Ｂから、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ間の薄肉領域２２に形成された流路２６に流入する。その後、第２の流体Ｆ２は、薄肉領域２２の流路２６を通過し、各金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの出口側開口２４Ｂを介して、流出部１４Ｂから流出する。
【００６６】
すなわち、図７に示すように、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄが積層された状態で、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの伝熱フィン２５間に第２の流体Ｆ２の流路２６が形成され、この流路２６に沿って第２の流体Ｆ２が流される。
【００６７】
また、第２の流体Ｆ２用の流入部１３Ｂおよび流出部１４Ｂは、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの主面の法線方向（Ｚ方向）に対して平行に設けられている。すなわち、流入部１３Ｂから第２の流体Ｆ２が流入する方向および流出部１４Ｂから第２の流体Ｆ２が流出する方向は、それぞれ各金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ内での第２の流体Ｆ２の主流方向（Ｘ方向）に対して略垂直となっている。このため、流入部１３Ｂから流入した第２の流体Ｆ２は、入口側開口２３Ｂを通過した後、その方向を約９０°変えて、各金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ内の流路２６を通過し、さらにその方向を約９０°変えて出口側開口２４Ｂを通過し、その後、流出部１４Ｂから流出する。
【００６８】
このようにして、第１の流体Ｆ１と第２の流体Ｆ２との熱交換が促進される。流出部１４Ａ、１４Ｂから流出する時点で、相対的に低温の流体である第２の流体Ｆ２の温度は流入時よりも上昇し、相対的に高温の流体である第１の流体Ｆ１の温度は流入時よりも低下している。この場合、金属プレート２０Ａ、２０Ｂと金属プレート２０Ｃ、２０Ｄとが互いに接合されているので、これらの金属プレート２０Ａ〜２０Ｄを介して、第１の流体Ｆ１と第２の流体Ｆ２との間で熱交換が効率的に行なわれる。
【００６９】
このように本実施の形態によれば、流入部１３Ａおよび流出部１４Ａは、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの主面の法線方向（Ｚ方向）に対して垂直（Ｘ方向に平行）に設けられている。このため、流入部１３Ａから流入した第１の流体Ｆ１は、その方向を大きく変えることなく、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの流路３６を通過し、流出部１４Ａから流出する。これにより、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの内部における第１の流体Ｆ１の流路抵抗を低減することができ、熱交換器１０における熱交換効率を高めることができる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ流入部１３Ａが取り付けられる入口側切欠部２３Ａと、流出部１４Ａが取り付けられる出口側切欠部２４Ａとを有している。入口側切欠部２３Ａおよび出口側切欠部２４Ａは、それぞれ金属プレート２０Ａ、２０Ｂの外側に向けて切り欠かれた切り欠きである。この場合、入口側切欠部２３Ａおよび出口側切欠部２４Ａにそれぞれ流入部１３Ａ、流出部１４Ａを嵌め込んで取り付けることができる。これにより、流入部１３Ａ、流出部１４Ａを取り付けるためのフランジやケーシング等を別途設ける必要がなく、熱交換器１０の部品点数を削減することができる。
【００７１】
また、本実施の形態によれば、それぞれ金属プレート２０Ａ〜２０Ｄは、エッチング加工により形成されるので、流路２６、３６を微細に形成することができる。このため、プレス加工で作製したプレートの流路よりも単位断面積あたりの伝熱面積を大きくすることができ、熱交換性能を高めることができる。さらに、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄは、ロウ付け接合又は拡散接合により接合されているので、熱交換器１０の耐圧性及び耐振動性を高めることができる。さらに、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄを固定するためのケーシングを用いる必要がなく、熱交換器１０の部品点数を削減し、コンパクトに構成することができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ外側領域３１とメッシュ領域３２とを有する。この場合、外側領域３１において金属プレート２０Ａ、２０Ｂ同士を互いに接合することができるとともに、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの各メッシュ領域３２に、第１の流体Ｆ１が流れる流路３６を形成することができる。また、金属プレート２０Ａのメッシュ領域３２の貫通孔３３と、金属プレート２０Ｂのメッシュ領域３２の貫通孔３３とが、互いに平面方向にずれて配置されている。これにより、第１の流体Ｆ１が金属プレート２０Ａ、２０Ｂ間の流路３６内で平面方向（Ｘ方向、Ｙ方向）及び厚み方向（Ｚ方向）に流されるので、第１の流体Ｆ１と金属プレート２０Ａ、２０Ｂとの接触面積が増加し、熱交換効率を高めることができる。
【００７３】
また、本実施の形態によれば、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄは、それぞれ外周領域２１と、外周領域２１の内側に形成された薄肉領域２２とを有する。この場合、外周領域２１において金属プレート２０Ｃ、２０Ｄ同士を互いに接合することができるとともに、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの各薄肉領域２２に、第２の流体Ｆ２が流れる流路２６を形成することができる。
【００７４】
（変形例）
次に、図８（ａ）−（ｃ）を参照して、本実施の形態による熱交換器の各種変形例について説明する。図８（ａ）−（ｃ）は、それぞれ変形例による熱交換器１０をＸ方向マイナス方向から見た図であり、入口側切欠部２３Ａの周辺を拡大して示す図である。図８（ａ）−（ｃ）において、図１乃至図７に示す形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７５】
図８（ａ）において、第１の流体Ｆ１用の一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂのうち、一方の金属プレート２０Ａのみに入口側切欠部２３Ａが設けられており、他方の金属プレート２０Ｂには入口側切欠部２３Ａが設けられていない。この場合、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ間の流路３６には、一方の金属プレート２０Ａの入口側切欠部２３Ａのみから第１の流体Ｆ１が流入する。なお、他方の金属プレート２０Ｂのみに入口側切欠部２３Ａを設け、一方の金属プレート２０Ａには入口側切欠部２３Ａを設けなくても良い。同様に、第２の流体Ｆ２用の一対の金属プレート２０Ｃ、２０Ｄのうち、一方の金属プレート２０Ｃのみに入口側切欠部２３Ａが設けられており、他方の金属プレート２０Ｄには入口側切欠部２３Ａが設けられていない。なお、他方の金属プレート２０Ｄのみに入口側切欠部２３Ａを設け、一方の金属プレート２０Ｃには入口側切欠部２３Ａを設けなくても良い。また、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの両方とも入口側切欠部２３Ａを設けなくても良い。なお、図示していないが、出口側切欠部２４Ａについても同様にして構成することができる。
【００７６】
図８（ｂ）において、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄには、それぞれ入口側薄肉部２３Ｃが形成されている。各入口側薄肉部２３Ｃは、それぞれハーフエッチングにより金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの厚み方向（Ｚ方向）の途中まで薄肉化されている。この場合、金属プレート２０Ａの入口側薄肉部２３Ｃと金属プレート２０Ｂの入口側薄肉部２３Ｃとが互いに対向して第１の流体Ｆ１の入口を形成する。同様に、金属プレート２０Ｃの入口側薄肉部２３Ｃと金属プレート２０Ｄの入口側薄肉部２３Ｃとが互いに対向している。また、これらの入口側薄肉部２３Ｃには、流入部１３Ａが取り付けられる。なお、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄには入口側薄肉部２３Ｃを設けなくても良い。なお、図示していないが、第１の流体Ｆ１の出口側についても同様にして構成することができる。すなわち、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄは、それぞれ流出部１４Ａが取り付けられる出口側薄肉部を有し、この出口側薄肉部は、金属プレート２０Ａ〜２０Ｄの厚み方向の途中まで薄肉化されている。
【００７７】
図８（ｃ）において、第１の流体Ｆ１用の一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂのうち、一方の金属プレート２０Ｂのみに入口側薄肉部２３Ｃが設けられており、他方の金属プレート２０Ａには入口側薄肉部２３Ｃが設けられていない。この場合、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ間の流路３６には、一方の金属プレート２０Ｂの入口側薄肉部２３Ｃのみから第１の流体Ｆ１が流入する。なお、他方の金属プレート２０Ａのみに入口側薄肉部２３Ｃを設け、一方の金属プレート２０Ｂには入口側薄肉部２３Ｃを設けなくても良い。同様に、第２の流体Ｆ２用の一対の金属プレート２０Ｃ、２０Ｄのうち、一方の金属プレート２０Ｄのみに入口側薄肉部２３Ｃが設けられており、他方の金属プレート２０Ｃには入口側薄肉部２３Ｃが設けられていない。なお、一方の金属プレート２０Ｃのみに入口側薄肉部２３Ｃを設け、他方の金属プレート２０Ｄには入口側薄肉部２３Ｃを設けなくても良い。また、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの両方とも入口側薄肉部２３Ｃを設けなくても良い。なお、図示していないが、第１の流体Ｆ１の出口側についても同様にして構成することができる。すなわち、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの一方のみが出口側薄肉部を有し、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの一方のみが出口側薄肉部を有している。
【００７８】
（第２の実施の形態）
次に、図９および図１０を参照して、第２の実施の形態について説明する。図９および図１０は第２の実施の形態を示す図である。図９および図１０に示す第２の実施の形態は、第１の流体Ｆ１用の金属プレート２０Ａ、２０Ｂの構成が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と略同一である。図９および図１０において、図１乃至図８に示す形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７９】
図９および図１０（ａ）（ｂ）に示すように、第１の流体Ｆ１（高温高圧流体）用の一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ平面視で角が丸みを帯びた略矩形形状を有している。各金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、外周領域２１Ａと、外周領域２１Ａの内側に形成された薄肉領域（ハーフエッチング領域）２２Ａとを有している。このうち外周領域２１Ａは、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの短手方向（Ｙ方向）両側に沿って形成されている。この外周領域２１Ａは、ハーフエッチングが施されておらず、金属プレート２０Ａ、２０Ｂ全体の厚みと同一の厚みを有している。
【００８０】
薄肉領域２２Ａは、外周領域２１Ａよりも薄肉となっており、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの一面側のみに形成されている。この場合、薄肉領域２２Ａは、当該一面側から例えばハーフエッチング加工を施すことにより形成されている。
【００８１】
外周領域２１Ａのうち、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの対角線上にある一対の角部近傍には、それぞれ平面円形状の入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂが形成されている。この入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂは、第２の流体Ｆ２が流入および流出するものである。入口側開口２３Ｂ、出口側開口２４Ｂは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの薄肉領域２２Ａとは連通することなく、薄肉領域２２Ａから離間して配置されている。
【００８２】
また、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの対角線上にある他の一対の角部近傍には、それぞれ入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａが形成されている。この入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、第１の流体Ｆ１が流入および流出するものである。この入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、薄肉領域２２Ａと連通している。
【００８３】
これらの入口側切欠部２３Ａ、入口側開口２３Ｂ、出口側切欠部２４Ａ、出口側開口２４Ｂは、それぞれ金属プレート２０Ａ、２０Ｂを貫通するように形成される。なお、入口側切欠部２３Ａ、出口側切欠部２４Ａは、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの長手方向（Ｘ方向）端部においてそれぞれ外側に向けて平面略半円状に切り欠かれている。すなわち、入口側切欠部２３Ａは、Ｘ方向マイナス側に開口し、出口側切欠部２４Ａは、Ｘ方向プラス側に開口している。
【００８４】
薄肉領域２２Ａには、複数の平面略Ｓ字形状の伝熱フィン２５ＡがそれぞれＺ方向（金属プレート２０Ａ、２０Ｂの厚み方向）に突出して設けられている。各伝熱フィン２５Ａが設けられている箇所の厚みは、外周領域２１Ａの厚みと同一である。各伝熱フィン２５Ａの周囲には、第１の流体Ｆ１が通過するための流路２６Ａが形成されている。なお、伝熱フィン２５Ａの構成は、金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの伝熱フィン２５の構成と略同様である。
【００８５】
図９に示すように、金属プレート２０Ａ、２０Ｂは、薄肉領域２２Ａが形成された面同士を互いに対向させるように接合されている。また、一対の金属プレート２０Ａ、２０Ｂの薄肉領域２２Ａおよび複数の伝熱フィン２５Ａは、それぞれ互いに鏡面対称となるように形成されている。このため、金属プレート２０Ａ、２０Ｂを互いに接合した際、薄肉領域２２Ａ同士が一致し、対応する各伝熱フィン２５Ａ同士が一致するように接合される。このとき、金属プレート２０Ａ、２０Ｂの薄肉領域２２Ａ同士によって第１の流体Ｆ１が流れる流路２６Ａが形成される。
【００８６】
なお、本実施の形態において、第２の流体Ｆ２（低温低圧流体）用の一対の金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの構成は、上述した第１の実施の形態における金属プレート２０Ｃ、２０Ｄの構成と同様である。
【００８７】
本実施の形態においても、流入部１３Ａから流入した第１の流体Ｆ１は、その方向を大きく変えることなく、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの流路２６Ａを通過し、流出部１４Ａから流出する。これにより、各金属プレート２０Ａ、２０Ｂの内部における第１の流体Ｆ１の流路抵抗を低減することができ、熱交換器１０における熱交換効率を高めることができる。
【００８８】
上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０、１０Ａ  熱交換器
１３Ａ、１３Ｂ  流入部
１４Ａ、１４Ｂ  流出部
２０Ａ〜２０Ｄ  金属プレート
２１、２１Ａ  外周領域
２２、２２Ａ  薄肉領域
２３Ａ      入口側切欠部
２３Ｂ      入口側開口
２４Ａ      出口側切欠部
２４Ｂ      出口側開口
２５、２５Ａ  伝熱フィン
２６、２６Ａ  流路
３０        プレートの組合体
３１        外側領域
３２        メッシュ領域
【図１】
2019152343.tif 000003
【図２】
2019152343.tif 000004
【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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