(57)【要約】【課題】ヘッダ部からコア間への流体の漏洩を容易に検出可能で、かつ、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることが可能なスペーサ部を備えた熱交換器を提供する。【解決手段】この熱交換器１００は、複数種類の流体を流通させる流路部１４が交互に積層された複数のコア１と、互いに隣接するコア１同士の接合面１ａ間に配置され、溶接により両側のコア１と一体的に固定されたスペーサ部３とを備える。スペーサ部３は、コア１の接合面１ａの外周縁に沿って周状に設けられた外周部３ａと、周状の外周部３ａの一部の領域に設けられた間隙部３ｂおよび３ｃとを含む。間隙部３ｂおよび３ｃは、コア１の接合面１ａにおける温度勾配が相対的に緩やかな位置に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の流体を流通させる流路部が交互に積層された複数のコアと、
互いに隣接する前記コア同士の接合面間に配置され、溶接により両側の前記コアと一体的に固定されたスペーサ部とを備え、
前記スペーサ部は、前記コアの接合面の外周縁に沿って周状に設けられた外周部と、周状の前記外周部の一部の領域に設けられた間隙部とを含み、
前記間隙部は、前記コアの接合面における温度勾配が相対的に緩やかな位置に設けられている、熱交換器。
【請求項２】
前記スペーサ部は、前記コアの接合面の外周縁および前記接合面の外周縁の内側領域に設けられた矩形板形状の第１スペーサを含む、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記コアの接合面は矩形形状を有し、
前記矩形板形状の第１スペーサの外周部は、前記コアの接合面の外周縁の３辺に沿うように配置されている、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記コアのうち、前記接合面と直交する第１側面に設けられた第１ヘッダ部と、前記第１側面および前記接合面と直交する第２側面に設けられた第２ヘッダ部とをさらに備え、
前記矩形板形状の第１スペーサは、前記接合面において、前記第１側面側の第１辺が前記第１ヘッダ部の幅以上の長さを有し、前記第２側面側の第２辺が前記第２ヘッダ部の幅以上の長さを有するとともに前記間隙部まで延びるように形成されている、請求項２または３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記スペーサ部は、前記コアの接合面において、前記接合面を挟む一対の前記第１側面側にそれぞれ設けられた一対の前記第１スペーサと、一対の前記第１スペーサの間に設けられ、前記一対の第１スペーサそれぞれに対して前記間隙部を介して配置された矩形板形状の第２スペーサとを含む、請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記間隙部は、前記コアの接合面において、前記第１スペーサと前記第２スペーサとの間の領域を一方の前記第２側面から他方の前記第２側面まで貫通するように設けられている、請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記間隙部は、前記コアの接合面において、温度勾配が前記コアの接合面内で相対的に緩やかな領域のうち、前記接合面と直交するとともに前記接合面を挟む一対の第１側面のうちの一方の前記第１側面よりも他方の前記第１側面に近い位置に設けられ、
前記矩形板形状の第１スペーサは、前記コアの接合面において、前記一方の第１側面側の端部から前記他方の第１側面側の前記間隙部まで延びるように形成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記コアの接合面とは異なる側面に配置され、前記スペーサ部を跨いで複数の前記コアの前記流路部を覆うように設けられたヘッダ部をさらに備え、
前記間隙部は、前記ヘッダ部の配置領域とは異なる位置で、かつ、前記コアの接合面における温度勾配が相対的に緩やかな領域のうちで前記ヘッダ部側の位置に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換器に関し、特に、複数のコアと、隣接するコア同士の接合面間に配置されたスペーサ部とを備える熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のコアと、隣接するコア同士の接合面間に配置されたスペーサ部とを備える熱交換器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、複数のコアと、隣接するコア同士の接合面間に配置されたスペーサ部と、ヘッダ部とを備える熱交換器が開示されている。個々のコアには、２種類の流体をそれぞれ流通させる２種の流路部が交互に積層されている。コアは、直方体形状を有し、スペーサ部は、コアの接合面の外周縁のうち２辺に沿ったＬ字形状に形成され、外周部が隣接するコアの接合面と溶接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２５５６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、熱交換器が高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下で使用される場合に、各コアで変形が発生することによって、コア間に配置されたスペーサ部に大きな応力が生じる。この場合、Ｌ字状のスペーサ部の両端に位置する溶接部位の端部（溶接の開始点または終了点）は強度が低いとともに応力が集中して応力が増大し易い。したがって、スペーサ部としては、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることが可能なスペーサ部が望ましい。
【０００６】
また、ヘッダ部は、スペーサ部を跨いで複数のコアの流路部の出入口を覆うことにより、各コアの流路部への流体の導入または導出を一括で行うように構成される。そのため、スペーサ部は、ヘッダ部の内部空間を所定の圧力に維持するためのコア接合面間の隔壁としても機能する。したがって、スペーサ部とコアとの溶接部位に溶接不良があるとコア間の隙間部分への流体の漏洩が生じる場合がある。そのため、熱交換器の製造時には、ヘッダ部からコア間の隙間部分への流体の漏洩検査が行われる。したがって、スペーサ部としては、漏洩検査においてヘッダ部からコア間への流体の漏洩を容易に検出することが可能な形状を有することが望ましい。
【０００７】
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、ヘッダ部からコア間への流体の漏洩を容易に検出可能で、かつ、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることが可能なスペーサ部を備えた熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による熱交換器は、複数種類の流体を流通させる流路部が交互に積層された複数のコアと、互いに隣接するコア同士の接合面間に配置され、溶接により両側のコアと一体的に固定されたスペーサ部とを備え、スペーサ部は、コアの接合面の外周縁に沿って周状に設けられた外周部と、周状の外周部の一部の領域に設けられた間隙部とを含み、間隙部は、コアの接合面における温度勾配が相対的に緩やかな位置に設けられている。
【０００９】
この発明の一の局面による熱交換器では、上記のように、コアの接合面の外周縁に沿って周状に設けられた外周部と、周状の外周部の一部の領域に設けられた間隙部とをスペーサ部に設けることによって、間隙部を確保しながら、スペーサ部とコアとの溶接部位（すなわち、スペーサ部の外周部）を接合面の外周縁に沿った周状に形成することができる。その結果、間隙部を介して流体の漏洩を容易に検出することができるとともに、周状の溶接部位によってスペーサ部とコアとの接合面積を増加させて接合強度を向上させることができる。また、間隙部には応力が集中しやすい溶接部位の端部（溶接の開始点または終了点）が位置することを考慮して、間隙部を、コアの接合面における温度勾配が相対的に緩やかな位置に設けることによって、溶接部位の端部も温度勾配が相対的に緩やかな位置に配置することができる。これにより、溶接部位の端部を、接合面のうちで温度変化に伴う変形に起因する応力が比較的小さい領域に配置することができるので、溶接部位の端部に応力が集中したとしても応力が増大するのを抑制することができる。このように、スペーサ部とコアとの接合強度を向上させることができ、かつ、溶接部位の端部（間隙部）における応力の増大を抑制することができるので、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることができる。
【００１０】
上記一の局面による熱交換器において、好ましくは、スペーサ部は、コアの接合面の外周縁および接合面の外周縁の内側領域に設けられた矩形板形状の第１スペーサを含む。このように構成すれば、コアの接合面の外周縁のみにスペーサを設ける構成と比較して、第１スペーサ自体の剛性を向上させることができる。これにより、スペーサ部（第１スペーサ）自体をコアの接合面の変形に伴う応力の増大に対して強くすることができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、コアの接合面は矩形形状を有し、矩形板形状の第１スペーサの外周部は、コアの接合面の外周縁の３辺に沿うように配置されている。このように構成すれば、大型の矩形板形状の第１スペーサを設けることができるとともに、第１スペーサの溶接部位を、コアの接合面の外周縁の３辺に渡る広い範囲に形成することができる。これにより、第１スペーサ自体の剛性と、第１スペーサとコアとの接合強度とを、さらに向上させることができる。
【００１２】
上記スペーサ部が矩形板形状の第１スペーサを含む構成において、好ましくは、コアのうち、接合面と直交する第１側面に設けられた第１ヘッダ部と、第１側面および接合面と直交する第２側面に設けられた第２ヘッダ部とをさらに備え、矩形板形状の第１スペーサは、接合面において、第１側面側の第１辺が第１ヘッダ部の幅以上の長さを有し、第２側面側の第２辺が第２ヘッダ部の幅以上の長さを有するとともに間隙部まで延びるように形成されている。このように構成すれば、矩形板形状の第１スペーサを、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部においてコア間の隙間への流体の漏洩を防止する隔壁として機能させることができる。そして、第１スペーサの第２辺を間隙部まで延ばすことによって、漏洩に至る溶接不良がある場合にも、第１スペーサと接合面との間を通る漏洩流体を間隙部に送ることができる。これにより、漏洩検査の際に、間隙部において流体を検出するだけで第１スペーサの溶接部位からの漏洩を確認することができるので、第１スペーサを大型化しても流体の漏洩を容易に検出することができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、スペーサ部は、コアの接合面において、接合面を挟む一対の第１側面側にそれぞれ設けられた一対の第１スペーサと、一対の第１スペーサの間に設けられ、一対の第１スペーサそれぞれに対して間隙部を介して配置された矩形板形状の第２スペーサとを含む。このように構成すれば、一対の第１スペーサと、一対の第１スペーサ間の第２スペーサとによって、スペーサ部をコアの接合面の略全面に渡る広範囲に設けることができるので、スペーサ部全体としての剛性およびコアとの接合強度を向上させることができる。また、この場合でも、一対の第１スペーサのそれぞれで発生した流体の漏洩は、第１スペーサと第２スペーサとの間のそれぞれの間隙部から検出することができるので、流体の漏洩を容易に検出することができる。
【００１４】
上記スペーサ部が一対の第１スペーサと、一対の第１スペーサそれぞれに対して間隙部を介して配置された矩形板形状の第２スペーサとを含む構成において、好ましくは、間隙部は、コアの接合面において、第１スペーサと第２スペーサとの間の領域を一方の第２側面から他方の第２側面まで貫通するように設けられている。このように構成すれば、漏洩流体の検出用流路としての間隙部を単純な形状にして漏洩流体を速やかに間隙部の外側まで導くことができるとともに、漏洩流体を第２側面側から容易に検出することができる。
【００１５】
上記スペーサ部が矩形板形状の第１スペーサを含む構成において、好ましくは、間隙部は、コアの接合面において、温度勾配がコアの接合面内で相対的に緩やかな領域のうち、接合面と直交するとともに接合面を挟む一対の第１側面のうちの一方の第１側面よりも他方の第１側面に近い位置に設けられ、矩形板形状の第１スペーサは、コアの接合面において、一方の第１側面側の端部から他方の第１側面側の間隙部まで延びるように形成されている。このように構成すれば、一方の第１側面側の端部から他方の第１側面側の間隙部までの広い範囲に渡る大型の第１スペーサを設けることができるので、第１スペーサの剛性向上を図ることができる。また、この場合でも、間隙部において流体を検出するだけで第１スペーサの溶接部位からの漏洩を確認することができるので、流体の漏洩を容易に検出することができる。
【００１６】
上記一の局面による熱交換器において、好ましくは、コアの接合面とは異なる側面に配置され、スペーサ部を跨いで複数のコアの流路部を覆うように設けられたヘッダ部をさらに備え、間隙部は、ヘッダ部の配置領域とは異なる位置で、かつ、コアの接合面における温度勾配が相対的に緩やかな領域のうちでヘッダ部側の位置に配置されている。このように構成すれば、ヘッダ部と間隙部との間の距離を小さくすることができる。このため、溶接部位の端部（間隙部）に対する温度変化の影響を抑制しながら、ヘッダ部側からスペーサ部を介して漏洩した流体を、より容易かつ確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記のように、ヘッダ部からコア間への流体の漏洩を容易に検出可能で、かつ、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることが可能なスペーサ部を備えた熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による熱交換器の構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による熱交換器の構成を示した分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による熱交換器のコアとスペーサ部とを示した分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による熱交換器をＸ方向側から見た側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による熱交換器のスペーサ部の構成を説明するためのコアの接合面側の図である。
【図６】隣接するコアとスペーサ部との溶接部分を説明するための模式的な部分断面図である。
【図７】コアの温度勾配を説明するための温度−位置曲線図の一例である。
【図８】本発明の第２実施形態による熱交換器のスペーサ部の構成を説明するためのコアの接合面側の図である。
【図９】本発明の第１実施形態による熱交換器における高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件の一例を示した温度分布図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による熱交換器における高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件の一例を示した温度分布図である。
【図１１】比較例における高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件の一例を示した温度分布図である。
【図１２】第１実施形態のスペーサ部の図９に示した温度分布における応力分布のシミュレーション結果を示した図である。
【図１３】第２実施形態のスペーサ部の図１０に示した温度分布における応力分布のシミュレーション結果を示した図である。
【図１４】比較例のスペーサ部の図１１に示した温度分布における応力分布のシミュレーション結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
まず、図１〜図７を参照して、本実施形態による熱交換器１００の構成について説明する。
【００２１】
図１および図２に示すように、熱交換器１００は、複数のコア１と、ヘッダ部２（ヘッダ部２ａ〜２ｄ）と、スペーサ部３とを備えている。
【００２２】
図２に示すように、コア１は、たとえば、高温側の第１流体および低温側の第２流体がそれぞれ流れる２種類の流路部１４を有するとともに、第１流体および第２流体との間で熱交換するように構成されている。コア１には、複数種類の流体を流通させる流路部１４が交互に積層されている。また、コア１は、図３に示すように、フィン１１とセパレートプレート１２（仕切板）とが交互に積層されたプレートフィン型のコア１から構成されている。これらのフィン１１とセパレートプレート１２とに囲まれた領域に流路部１４の個々の流路が形成されている。また、フィン１１の外周部の両側部には、それぞれサイドバー１３が配置されている。そして、セパレートプレート１２とサイドバー１３とにより区画された各層が、それぞれ１つの流路部１４を構成している。これらのフィン１１、セパレートプレート１２およびサイドバー１３がろう付けにより互いに接合されることにより、コア１が構成されている。
【００２３】
また、図３に示すように、それぞれのコア１は、直方体形状を有する。そして、互いに隣接するコア１同士の間には、スペーサ部３が配置されている。コア１は、隣接するコア１と対向する接合面１ａと、接合面１ａと直交する一対の第１側面１ｂと、第１側面１ｂおよび接合面１ａと直交する一対の第２側面１ｃとを含んでいる。これらの接合面１ａ、第１側面１ｂおよび第２側面１ｃは、いずれも矩形状を有する。複数のコア１は、互いに隣接するコア１同士の接合面１ａが、スペーサ部３を介して溶接されることにより、一体化されている。以下では、便宜的に、コア１が隣接する方向をＸ方向とし、接合面１ａの長手方向の辺に沿う方向をＺ方向とし、接合面１ａの短手方向の辺に沿う方向をＹ方向とする。
【００２４】
コア１の接合面１ａは、コア１の最も外側に位置するセパレートプレート１２の外表面からなる平坦面である。一対の第１側面１ｂには、それぞれ、複数の流路部１４の端部が第１側面１ｂの全面に渡って露出している。また、一対の第２側面１ｃには、それぞれ、複数の流路部１４の端部がＸ方向に沿って並んで露出している。なお、Ｙ１側の第２側面１ｃでは、Ｚ１側の端部において流路部１４が露出し、Ｙ２側の第２側面１ｃでは、Ｚ２側の端部において流路部１４が露出している。
【００２５】
図４に示すように、ヘッダ部２は、コア１の接合面１ａとは異なる第１側面１ｂ（ヘッダ部２ａおよび２ｂ）および第２側面１ｃ（ヘッダ部２ｃおよび２ｄ）に合計４つ配置されている。これらのヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）は、スペーサ部３を跨いで複数のコア１の流路部１４（図２参照）を覆うように設けられている。そして、各ヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）は、複数のコア１の各流路部１４に対して、一括して流体を導入または導出させるように構成されている。各ヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）は、溶接により、第１側面１ｂまたは第２側面１ｃに取り付けられている。なお、ヘッダ部２ａおよび２ｂは、本発明の「第１ヘッダ部」の一例である。ヘッダ部２ｃおよび２ｄは、本発明の「第２ヘッダ部」の一例である。
【００２６】
ヘッダ部２ａはコア１の長手方向の一方端側（Ｚ１側）の第１側面１ｂに設けられ、ヘッダ部２ｂはコア１の長手方向の他方端側（Ｚ２側）の第１側面１ｂに設けられている。第１側面１ｂには全面に流路部１４が設けられているので、これらのヘッダ部２ａおよび２ｂは、それぞれ、第１側面１ｂの全面を覆うように設けられている。ヘッダ部２ａには、流体が流入または流出される流出入口２１ａが設けられており、ヘッダ部２ｂには、流体が流入または流出される流出入口２１ｂが設けられている。
【００２７】
ヘッダ部２ｃはコア１の短手方向の一方端側（Ｙ１側）の第２側面１ｃに設けられ、ヘッダ部２ｄはコア１の短手方向の他方端側（Ｙ２側）の第２側面１ｃに設けられている。これらのヘッダ部２ｃおよび２ｄは、それぞれ、第２側面１ｃのうち、流路部１４が露出した部分のみを覆うように設けられている。ヘッダ部２ｃには、流体が流入または流出される流出入口２１ｃが設けられており、ヘッダ部２ｄには、流体が流入または流出される流出入口２１ｄが設けられている。
【００２８】
図３に示すように、スペーサ部３は、互いに隣接するコア１同士の接合面１ａ間に配置され、溶接により両側のコア１と一体的に固定されている。スペーサ部３は、コア１の接合面１ａの外周縁に沿って周状に設けられた外周部３ａと、周状の外周部３ａの一部の領域に設けられた間隙部３ｂおよび３ｃとを含んでいる。第１実施形態では、スペーサ部３は、２つの第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと、１つの第２スペーサ３０ｃとの３つの部材により構成されている。これらの第１スペーサ３０ａ、３０ｂおよび第２スペーサ３０ｃは、セパレートプレート１２の厚みと略同じか、または、セパレートプレート１２の厚みよりも小さい厚みを有する。なお、便宜上、図１〜図３では、第１スペーサ３０ａ、３０ｂおよび第２スペーサ３０ｃの厚みを誇張して図示している。図５に示すように、これらの第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと第２スペーサ３０ｃとは、接合面１ａ（図３参照）の長手方向（Ｚ方向）に互いに離間して配置されており、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと第２スペーサ３０ｃとの間の隙間によって間隙部３ｂおよび３ｃが構成されている。
【００２９】
なお、スペーサ部３の外周部３ａとは、個々の第１スペーサ３０ａ、３０ｂおよび第２スペーサ３０ｃの外周部（辺）のうち、接合面１ａの外周縁に沿う部分全体を指す。スペーサ部３は、隣接するコア１の接合面１ａ同士により挟み込まれた状態で溶接されるので、接合面１ａの外周縁に沿う外周部３ａのみが溶接される。第１スペーサ３０ａ、３０ｂおよび第２スペーサ３０ｃの辺のうち、接合面１ａの内側に配置された辺は、溶接されない。また、実際には、図６に示すように、スペーサ部３の外周部３ａは、接合面１ａの外周縁と面一になるのではなく、外周縁から僅かに内側にずれた位置に配置される。つまり、スペーサ部３が接合面１ａに挟まれた状態で、スペーサ部３の外周部３ａが第１側面１ｂおよび第２側面１ｃに対して僅かに窪んだ溝の底面を構成し、溶接時の溶加材（溶接棒）が溝内に入り込むようにされる。
【００３０】
図５に示すように、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂは、コア１の接合面１ａの外周縁および接合面１ａの外周縁の内側領域に設けられた矩形板形状を有する。また、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの外周部は、コア１の接合面１ａの外周縁の３辺に沿うように配置されている。具体的には、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂは、接合面１ａの一方の第１側面１ｂ側の外周縁と、両方の第２側面１ｃ側のそれぞれの外周縁に沿うように設けられている。
【００３１】
第１実施形態では、ヘッダ部２ａおよび２ｂがそれぞれ第１側面１ｂの全体を覆っているので、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの第１辺３１は、ヘッダ部２ａ（２ｂ）の幅Ｗ１と略等しく、第１側面１ｂのＹ方向の全長（＝Ｗ１）と略等しい長さを有する。また、第１スペーサ３０ａの第２辺３２は、ヘッダ部２ｃの第２側面１ｃに沿うＺ方向の幅Ｗ２よりも大きい長さを有し、一方の第１側面１ｂ側の端部から間隙部３ｂまで延びるように形成されている。また、第１スペーサ３０ｂの第２辺３２は、ヘッダ部２ｄの第２側面１ｃに沿うＺ方向の幅Ｗ２よりも大きい長さを有し、他方の第１側面１ｂ側の端部から間隙部３ｃまで延びるように形成されている。第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの内側の辺３３は、それぞれ、間隙部３ｂおよび３ｃに沿っている。
【００３２】
これにより、第１スペーサ３０ａは、第１辺３１（および第１辺３１の溶接部分）によってヘッダ部２ａの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬ（スペーサ部３の配置領域）とを区画する隔壁として機能し、Ｙ１側の第２辺３２（および第２辺３２の溶接部分）によってヘッダ部２ｃの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとを区画する隔壁として機能する。また、第１スペーサ３０ｂは、第１辺３１（および溶接部分）によってヘッダ部２ｂの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとを区画する隔壁として機能し、Ｙ２側の第２辺３２（および溶接部分）によってヘッダ部２ｄの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとを区画する隔壁として機能する。
【００３３】
第２スペーサ３０ｃは、一対の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの間に設けられている。また、第２スペーサ３０ｃは、一対の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂに対して、それぞれ間隙部３ｂおよび３ｃを介して離間するように配置されている。第２スペーサ３０ｃのＹ方向に延びる一対の辺３４は、ヘッダ部２ａ（２ｂ）の幅Ｗ１と略等しく、第１側面１ｂのＹ方向の全長（＝Ｗ１）と略等しい長さを有する。また、第２スペーサ３０ｃのＺ方向に延びる一対の辺３５は、接合面１ａの第２側面１ｃ側の外周縁（辺）に沿うとともに、Ｚ方向の長さが間隙部３ｂと間隙部３ｃとの間の距離に等しい。
【００３４】
このように、第１実施形態では、スペーサ部３の外周部３ａは、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂのそれぞれの第１辺３１および第２辺３２と、第２スペーサ３０ｃのＺ方向に延びる辺３５とによって構成されており、全体として接合面１ａの外周縁の略全周（間隙部３ｂおよび３ｃの部分を除く全周）に渡る周状に形成されている。このため、コア１とスペーサ部３との溶接部位は、間隙部３ｂおよび３ｃの部分を除く接合面１ａの外周縁の略全周となっている。つまり、溶接によって形成される溶接線は、間隙部３ｂおよび３ｃの部分で途切れることになる。言い換えると、溶接部位の端部（開始点または終了点）が間隙部３ｂおよび３ｃに位置することになる。
【００３５】
ここで、第１実施形態では、間隙部３ｂおよび３ｃは、コア１の接合面１ａにおける温度勾配が相対的に緩やかな位置に設けられている。ただし、温度勾配は、熱交換器１００の運用条件（２種の流体の温度（入口温度、出口温度）、流体の種類、流量、使用圧力など）によって異なる。そのため、温度勾配は、これらの運用条件に応じたシミュレーションなどによって求められる。
【００３６】
温度勾配は、主として、流路部１４を流れる流体の流通方向（流路部１４の延びる方向（コア１の長手方向））に沿った方向において生じる。したがって、第１実施形態の場合、Ｚ方向の温度勾配によって間隙部（３ｂおよび３ｃ）の位置を決めることができる。ここで、Ｙ方向の中央部におけるＺ方向（コア１の長手方向）の温度勾配の一例を図７に示す。図７では、接合面１ａのうち、Ｚ２側端部を０％、Ｚ１側端部を１００％として、Ｚ方向位置をパーセント表示している。縦軸には絶対温度（Ｋ）をとっており、グラフの傾きが小さいほど、Ｚ方向の温度勾配が緩やかであることが分かる。図７に示す例では、Ａ１およびＡ２に示す領域で、他の部位と比較して相対的に温度勾配が緩やか（傾きが小）となっている。間隙部３ｂおよび３ｃの位置は、それぞれ、領域Ａ１および領域Ａ２内の位置Ｐ１およびＰ２に相当する。なお、たとえば温度勾配が緩やかな領域が３つ以上ある場合や、温度勾配が緩やかな領域が広い範囲に渡って存在する場合には、間隙部３ｂおよび３ｃは、ヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）の配置領域とは異なる位置で、かつ、温度勾配が相対的に緩やかな領域のうちでヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）側の位置に配置される。ヘッダ部２の配置領域は、Ｚ２側の幅Ｗ２（ヘッダ部２ｄ）と、Ｚ１側の幅Ｗ２（ヘッダ部２ｃ）との各範囲に対応する。このようにして、間隙部３ｂおよび３ｃの配置位置が決定される。
【００３７】
なお、第１実施形態では、間隙部３ｂおよび３ｃの配置位置が、それぞれ、Ｚ１側の第１側面１ｂおよびＺ２側の第１側面１ｂから同程度の距離となっているが、間隙部３ｂおよび３ｃの配置位置は互いに全く異なっていてよい。このため、第１スペーサ３０ａの第２辺３２の長さと、第１スペーサ３０ｂの第２辺３２の長さとは、異なっていてもよい。
【００３８】
また、間隙部３ｂおよび３ｃは、コア１の接合面１ａにおいて、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと第２スペーサ３０ｃとの間の領域を一方の第２側面１ｃから他方の第２側面１ｃまで貫通するように設けられている。図５に示すように、間隙部３ｂおよび３ｃは、共に、ヘッダ部２ａ（２ｂ）の幅Ｗ１、ヘッダ部２ｃ（２ｄ）の幅Ｗ２、辺３２および辺３５の長さよりも小さい溝幅Ｗ３を有してＹ方向に直線状に延びるように設けられている。間隙部３ｂおよび３ｃの溝幅Ｗ３は、相対的に温度勾配が緩やかな領域（図７のＡ１、Ａ２）の幅よりも小さく、相対的に温度勾配が緩やかな領域（図７のＡ１、Ａ２）内に収まるように間隙部３ｂおよび３ｃの幅方向の両端（溶接部位の端部）が配置されることが好ましい。なお、間隙部３ｂおよび３ｃの溝幅は、互いに異なる大きさであってもよい。
【００３９】
ここで、間隙部３ｂおよび３ｃの機能について説明する。
【００４０】
上記の通り、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂは、第１辺３１および第２辺３２の溶接部位がヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）の内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬ（スペーサ部３の配置領域）とを区画する隔壁として機能する。このため、溶接不良が存在すると、ヘッダ部２の内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとが連通して、ヘッダ部２の内部空間からコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬ（スペーサ部３の配置領域）への流体の漏洩が発生する場合がある。
【００４１】
図５に示すように、第１スペーサ３０ａの第１辺３１の位置Ｐ３の溶接部分において漏洩に至る溶接不良が発生した場合を例にとると、漏洩する流体は、接合面１ａと第１スペーサ３０ａとの間に形成される微小な隙間を通り抜ける。しかし、第１スペーサ３０ａの外周部の他の部分は溶接されているため、漏洩した流体はＺ２側にしか漏れ出すことができず、間隙部３ｂに到達する。間隙部３ｂは直線状の流路となっているため、間隙部３ｂから流出する流体を検出すれば、第１スペーサ３０ａから流体の漏洩が発生したことが容易に判別可能である。同様に、第１スペーサ３０ｂにおいて漏洩に至る溶接不良が発生した場合には、漏洩した流体が間隙部３ｃに到達するため、間隙部３ｃを介して第１スペーサ３０ｂからの流体の漏洩を容易に判別可能である。
【００４２】
このため、間隙部３ｂおよび３ｃの出口部（接合面１ａの外周縁と交わる部分）は、図５に示すように、蓋板５によって塞がれている。蓋板５は、開閉可能な検出用孔部５ａを含んでおり、通常は検出用孔部５ａが閉鎖されている。そして、漏洩検査の際には、蓋板５の検出用孔部５ａが開放され、検出用孔部５ａを介して、漏洩した流体を検出することが可能となっている。
【００４３】
次に、図４を参照して、熱交換器１００における流体の流れについて説明する。
【００４４】
第１流体は、ヘッダ部２ａの流出入口２１ａに流入される。そして、ヘッダ部２ａから流入された第１流体は、コア１（流路部１４）を鉛直下方（Ｚ２方向）に流れるとともに、Ｙ２方向側にＬ字状に流れてヘッダ部２ｄの流出入口２１ｄから流出する。また、第２流体は、ヘッダ部２ｃの流出入口２１ｃに流入される。そして、ヘッダ部２ｃから流入された第２流体は、コア１（流路部１４）をＹ２方向側に流れるとともに、鉛直下方（Ｚ２方向）にＬ字状に流れて、ヘッダ部２ｂの流出入口２１ｂから流出する。
【００４５】
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。
【００４６】
第１実施形態では、上記のように、コア１の接合面１ａの外周縁に沿って周状に設けられた外周部３ａと、周状の外周部３ａの一部の領域に設けられた間隙部３ｂおよび３ｃとをスペーサ部３に設けることによって、間隙部３ｂおよび３ｃを確保しながら、スペーサ部３とコア１との溶接部位（すなわち、スペーサ部３の外周部３ａ）を接合面１ａの外周縁に沿った周状に形成することができる。その結果、間隙部３ｂおよび３ｃを介して流体の漏洩を容易に検出することができるとともに、周状の溶接部位によってスペーサ部３とコア１との接合面積を増加させて接合強度を向上させることができる。また、間隙部３ｂおよび３ｃには応力が集中しやすい溶接部位の端部（溶接の開始点または終了点）が位置することを考慮して、間隙部３ｂおよび３ｃを、コア１の接合面１ａにおける温度勾配が相対的に緩やかな位置（図７の領域Ａ１およびＡ２）に設けることによって、溶接部位の端部（間隙部３ｂおよび３ｃ）も温度勾配が相対的に緩やかな位置に配置することができる。これにより、溶接部位の端部を、接合面１ａのうちで温度変化に伴う変形に起因する応力が比較的小さい領域に配置することができるので、溶接部位の端部に応力が集中したとしても応力が増大するのを抑制することができる。このように、スペーサ部３とコア１との接合強度を向上させることができ、かつ、溶接部位の端部（間隙部３ｂおよび３ｃ）における応力の増大を抑制することができるので、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、上記のように、コア１の接合面１ａの外周縁および接合面１ａの外周縁の内側領域に設けられた矩形板形状の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂをスペーサ部３に設ける。これにより、スペーサ部３（第１スペーサ３０ａおよび３０ｂ）自体をコア１の接合面１ａの変形に伴う応力の増大に対して強くすることができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、上記のように、矩形板形状の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの外周部（第１辺３１および第２辺３２）を、コア１の接合面１ａの外周縁の３辺に沿うように配置する。これにより、大型の矩形板形状の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂを設けることができるとともに、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの溶接部位を、コア１の接合面１ａの外周縁の３辺に渡る広い範囲に形成することができる。この結果、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂ自体の剛性と、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂとコア１との接合強度とを、さらに向上させることができる。なお、コア１とスペーサ部３との溶接の際、溶接時の熱に起因して、接合面１ａ近傍の流路部１４の端部部分が変形する場合がある。これに対して、第１実施形態では、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの剛性向上の結果、流路部１４の端部部分の溶接時の変形も抑制することができる。
【００４９】
また、第１実施形態では、上記のように、矩形板形状の第１スペーサ３０ａ（３０ｂ）を、接合面１ａにおいて、第１側面１ｂ側の第１辺３１がヘッダ部２ａ（２ｂ）の幅Ｗ１以上の長さを有し、第２側面１ｃ側の第２辺３２がヘッダ部２ｃ（２ｄ）の幅Ｗ２以上の長さを有するとともに間隙部３ｂ（３ｃ）まで延びるように形成する。これにより、漏洩に至る溶接不良がある場合にも、第１スペーサ３０ａ（３０ｂ）と接合面１ａとの間を通る漏洩流体を間隙部３ｂ（３ｃ）に送ることができる。その結果、漏洩検査の際に、間隙部３ｂおよび３ｃにおいて流体を検出するだけで第１スペーサ３０ａおよび３０ｂの溶接部位からの漏洩を確認することができるので、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂを大型化しても流体の漏洩を容易に検出することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、上記のように、コア１の接合面１ａにおいて、接合面１ａを挟む一対の第１側面１ｂ側にそれぞれ設けられた一対の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと、一対の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂそれぞれに対して間隙部３ｂおよび３ｃを介して配置された矩形板形状の第２スペーサ３０ｃとをスペーサ部３に設ける。これにより、スペーサ部３をコア１の接合面１ａの略全面に渡る広範囲に設けることができるので、スペーサ部３全体としての剛性およびコア１との接合強度を向上させることができる。また、この場合でも、一対の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂのそれぞれで発生した流体の漏洩は、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと第２スペーサ３０ｃとの間のそれぞれの間隙部３ｂおよび３ｃから検出することができるので、流体の漏洩を容易に検出することができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、上記のように、間隙部３ｂおよび３ｃを、コア１の接合面１ａにおいて、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと第２スペーサ３０ｃとの間の領域を一方の第２側面１ｃから他方の第２側面１ｃまで貫通するように設ける。これにより、漏洩流体の検出用流路としての間隙部３ｂおよび３ｃを単純な形状にして漏洩流体を速やかに間隙部３ｂおよび３ｃの外側まで導くことができるとともに、漏洩流体を第２側面１ｃ側から容易に検出することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、上記のように、間隙部３ｂおよび３ｃを、ヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）の配置領域とは異なる位置で、かつ、コア１の接合面１ａにおける温度勾配が相対的に緩やかな領域のうちでヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）側の位置に配置する。これにより、ヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）と間隙部３ｂおよび３ｃとの間の距離を小さくすることができる。このため、溶接部位の端部（間隙部３ｂおよび３ｃ）に対する温度変化の影響を抑制しながら、ヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）側からスペーサ部３を介して漏洩した流体を、より容易かつ確実に検出することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、図８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、矩形板形状の第１スペーサ３０ａおよび３０ｂと矩形板形状の第２スペーサ３０ｃとによりスペーサ部３を構成した上記第１実施形態と異なるスペーサ部１０３を設けた熱交換器２００の例について説明する。なお、第２実施形態による熱交換器２００のうち、スペーサ部１０３の構成以外の構成は上記第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
【００５４】
図８に示すように、第２実施形態の熱交換器２００のスペーサ部１０３は、矩形板形状の第１スペーサ１３０と、Ｌ字形状のスペーサ１４０と、直線形状のスペーサ１５０とから構成されている。また、第２実施形態では、間隙部１０３ｂおよび１０３ｃが、共にコア１の長手方向の一方端側（Ｚ１側）よりも他方端側（Ｚ２側）の第１側面１ｂに近い位置に配置されている。
【００５５】
第１スペーサ１３０は、コア１の接合面１ａの外周縁および外周縁の内側領域に設けられている。第１スペーサ１３０の外周部は、コア１の接合面１ａのうち、Ｚ１側の第１側面１ｂ側の外周縁（辺）と、両方の第２側面１ｃ側のそれぞれの外周縁（辺）とに沿うように設けられている。具体的には、第１スペーサ１３０の第１側面１ｂ側の第１辺１３１は、ヘッダ部２ａの幅Ｗ１（すなわち、第１側面１ｂのＹ方向（コア１の短手方向）の全長）と略等しい長さを有する。第１スペーサ１３０の第２側面１ｃ側の第２辺１３２は、ヘッダ部２ｃのＺ方向（コア１の長手方向）の幅Ｗ２よりも大きい長さを有し、一方の第１側面１ｂ側の端部から間隙部１０３ｂまで延びるように形成されている。上記第１実施形態と異なり、第２辺１３２は、Ｚ方向に延びる第２側面１ｃ側の外周縁の半分以上の長さを有する。
【００５６】
Ｌ字形状のスペーサ１４０は、コア１の接合面１ａのうち、Ｚ２側の第１側面１ｂ側の外周縁と、Ｙ２側の第２側面１ｃ側の外周縁との２辺に沿うように設けられている。したがって、スペーサ１４０は、コア１の接合面１ａの外周縁に沿うように設けられており、外周縁の内側領域には設けられていない。スペーサ１４０の第１側面１ｂ側の辺１４１は、ヘッダ部２ａの幅Ｗ１（すなわち、第１側面１ｂのＹ方向の全長）と略等しい長さを有する。スペーサ１４０の第２側面１ｃ側の辺１４２は、ヘッダ部２ｄの幅Ｗ２よりも大きい長さを有し、Ｚ２側の第１側面１ｂ側の端部から間隙部１０３ｂまで延びるように形成されている。
【００５７】
直線形状のスペーサ１５０は、コア１の接合面１ａのうち、Ｙ１側の第２側面１ｃ側の外周縁（辺）に沿うように設けられた細板形状を有する。したがって、スペーサ１５０は、コア１の接合面１ａの外周縁に沿うように設けられており、外周縁の内側領域には設けられていない。スペーサ１５０の辺１５１は、間隙部１０３ｂから間隙部１０３ｃまでＺ方向に延びるように形成されている。
【００５８】
これにより、第１スペーサ１３０は、ヘッダ部２ａの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとを区画する隔壁として機能するとともに、ヘッダ部２ｃの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとを区画する隔壁として機能する。また、スペーサ１４０は、ヘッダ部２ｂの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとを区画する隔壁として機能し、ヘッダ部２ｄの内部空間とコア１の接合面１ａ間の隙間ＣＬとを区画する隔壁として機能する。
【００５９】
第２実施形態では、スペーサ部１０３の外周部１０３ａは、第１スペーサ１３０の第１辺１３１および第２辺１３２と、スペーサ１４０の辺１４１および辺１４２と、スペーサ１５０の辺１５１とによって構成されており、全体として接合面１ａの外周縁の略全周（間隙部１０３ｂおよび１０３ｃの部分を除く全周）に渡る周状に形成されている。
【００６０】
間隙部１０３ｂおよび１０３ｃは、コア１の接合面１ａにおいて、温度勾配がコア１の接合面１ａ内で相対的に緩やかな領域のうち、接合面１ａと直交するとともに接合面１ａを挟む一対の第１側面１ｂのうちの一方（Ｚ１側）の第１側面１ｂよりも他方（Ｚ２側）の第１側面１ｂに近い位置に設けられている。間隙部１０３ｂは、ヘッダ部２ｄよりもＺ１側の位置であり、かつ、温度勾配がコア１の接合面１ａ内で相対的に緩やかな領域のうち、ヘッダ部２ｄに近い位置に設けられている。間隙部１０３ｃは、ヘッダ部２ｄとは反対のＹ１側で、かつ、Ｚ２側の第１側面１ｂの近傍に配置されている。
【００６１】
間隙部１０３ｂおよび１０３ｃは、それぞれ、ヘッダ部２ａ（２ｂ）の幅Ｗ１、ヘッダ部２ｃ（２ｄ）の幅Ｗ２、辺１３２、辺１４２および辺１５１の長さよりも小さい溝幅Ｗ４およびＷ５を有する。第２実施形態では、接合面１ａの内部領域において、第１スペーサ１３０、スペーサ１４０および１５０に囲まれた空間が形成されており、間隙部１０３ｂおよび１０３ｃが互いに連通している。間隙部１０３ｂの溝幅Ｗ４および間隙部１０３ｃの溝幅Ｗ５は、それぞれ、相対的に温度勾配が緩やかな領域の幅よりも小さく、相対的に温度勾配が緩やかな領域内に収まるように間隙部１０３ｂおよび１０３ｃの幅方向の両端（溶接部位の端部）が配置されることが好ましい。
【００６２】
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。
【００６３】
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６４】
第２実施形態では、コア１の接合面１ａの外周縁に沿って周状に設けられた外周部１０３ａと、周状の外周部１０３ａの一部の領域に設けられた間隙部１０３ｂおよび１０３ｃとをスペーサ部１０３に設ける。そして、間隙部１０３ｂおよび１０３ｃを、コア１の接合面１ａにおける温度勾配が相対的に緩やかな位置に設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、流体の漏洩を容易に検出することができるとともに、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることができる。
【００６５】
また、第２実施形態では、上記のように、間隙部１０３ｂおよび１０３ｃを、コア１の接合面１ａにおいて、温度勾配が相対的に緩やかな領域のうち、一方（Ｚ１側）の第１側面１ｂよりも他方（Ｚ２側）の第１側面１ｂに近い位置に設ける。そして、矩形板形状の第１スペーサ１３０を、コア１の接合面１ａにおいて、一方（Ｚ１側）の第１側面１ｂ側の端部から他方（Ｚ２側）の第１側面１ｂ側の間隙部１０３ｂまで延びるように形成する。これにより、一方（Ｚ１側）の第１側面１ｂ側の端部から他方（Ｚ２側）の第１側面１ｂ側の間隙部１０３ｂまでの広い範囲に渡る大型の第１スペーサ１３０を設けることができるので、第１スペーサ１３０のより一層の剛性向上を図ることができる。また、この場合でも、間隙部１０３ｂおよび１０３ｃにおいて流体を検出するだけで第１スペーサ１３０の溶接部位からの漏洩を確認することができるので、流体の漏洩を容易に検出することができる。
【００６６】
なお、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。
【００６７】
（シミュレーション）
次に、上記第１実施形態による熱交換器１００および上記第２実施形態による熱交換器２００の効果を説明するためのシミュレーション結果について説明する。ここでは、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件の一例として、図７に示した熱交換器のＺ方向の温度勾配の例における、スペーサ部に働く応力分布のシミュレーションについて説明する。
【００６８】
このシミュレーションでは、比較例として、図１１に示すスペーサ部２０３についても検討した。比較例は、Ｌ字形状の２つのスペーサ２３０ａおよび２３０ｂを、それぞれ、ヘッダ部２（２ａ〜２ｄ）の設置部分（図５参照）のみをカバーするように設けた例である。スペーサ２３０ａは、接合面１ａのうちヘッダ部２ａおよび２ｃ（図５参照）に対応する外周縁に沿って設けられている。スペーサ２３０ｂは、接合面１ａのうちヘッダ部２ｂおよび２ｄ（図５参照）に対応する外周縁に沿って設けられている。
【００６９】
図９、図１０および図１１は、それぞれ、第１実施形態による熱交換器１００のスペーサ部３の温度分布、第２実施形態による熱交換器２００のスペーサ部１０３の温度分布、および、比較例のスペーサ部２０３の温度分布である。温度は、絶対温度で３４０Ｋ未満から７００Ｋまでの温度範囲を４０Ｋ毎に１０段階に区分して、段階毎に異なるハッチングを付して図示している。図９、図１０および図１１の各スペーサ部の温度分布は、略同様である。なお、図９および図１０からは、間隙部３ｂおよび３ｃ（１０３ｂおよび１０３ｃ）が温度範囲の同じ領域内に収まるように配置されており、温度勾配が緩やかな位置に間隙部３ｂおよび３ｃ（１０３ｂおよび１０３ｃ）が配置されていることが分かる。
【００７０】
図１２、図１３および図１４は、それぞれ、第１実施形態による熱交換器１００のスペーサ部３の応力分布、第２実施形態による熱交換器２００のスペーサ部１０３の応力分布、および、比較例のスペーサ部２０３の応力分布である。応力は、３０ＭＰａ未満（Ｓ１）から２７０ＭＰａ以上（Ｓ１０）の応力範囲を３０ＭＰａ毎に１０段階（Ｓ１〜Ｓ１０）に区分して、段階毎に異なるハッチングを付して図示している。
【００７１】
スペーサ部の溶接部位は外周部に沿って線状に設けられることから、溶接部位の端部Ｃ（溶接の開始点または終了点）が最も強度が低くなる。溶接部位の端部Ｃは、図１２（スペーサ部３）では間隙部３ｂおよび３ｃの位置、図１３（スペーサ部１０３）では間隙部１０３ｂおよび１０３ｃの位置、図１４（スペーサ部２０３）では各スペーサ２３０ａ（２３０ｂ）の両端部になる。
【００７２】
この端部Ｃの応力を比較すると、図１２に示すように、第１実施形態による熱交換器１００のスペーサ部３の場合、間隙部３ｂおよび３ｃの部分では、いずれも応力が１２０ＭＰａ未満のＳ１〜Ｓ４のレベルに抑えられている。図１３に示すように、第２実施形態による熱交換器２００のスペーサ部１０３の場合、間隙部１０３ｂおよび１０３ｃでは、いずれも応力が１５０ＭＰａ未満のＳ１〜Ｓ５のレベルに抑えられている。
【００７３】
これに対して、図１４に示す比較例の場合、各スペーサ２３０ａ（２３０ｂ）の両端部では、特にスペーサ２３０ａのＹ２側端部およびスペーサ２３０ｂのＹ１側端部において、応力がＳ１０（２７０ＭＰａ以上）のレベルまで上昇することが分かる。
【００７４】
このように、上記第１実施形態による熱交換器１００および上記第２実施形態による熱交換器２００によれば、間隙部（３ｂ、３ｃ、１０３ｂおよび１０３ｃ）の応力を低減して、高温側と低温側とで温度差が大きい運転条件下での応力にも十分に耐えることが可能である。
【００７５】
なお、図１２および図１３の応力分布で確認することはできないが、第１実施形態による熱交換器１００の第１スペーサ３０ａ、３０ｂおよび第２スペーサ３０ｃや、第２実施形態による熱交換器２００の第１スペーサ１３０のように、スペーサを大型の矩形板形状にすることによって、スペーサ自体の剛性が向上する。このため、これらのスペーサについては、溶接部位の端部以外の部分においても、より高い応力に耐えることが可能である。
【００７６】
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が含まれる。
【００７７】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、第１流体および第２流体の２種類の流体をコア内に流通させる熱交換器の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３種類以上の流体をコア内に流通させてもよい。
【００７８】
また、上記第１実施形態では接合面の外周縁において間隙部３ｂおよび３ｃを合計４カ所設けた例を示し、第２実施形態では接合面の外周縁において間隙部１０３ｂおよび１０３ｃを合計３カ所設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。外周縁における間隙部の数は、１または２カ所でもよいし、５カ所以上でもよい。
【００７９】
また、上記第１実施形態では、間隙部３ｂおよび３ｃを、一方の第２側面から他方の第２側面まで貫通するように直線状に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。間隙部は、貫通せずに、第２側面の両側にそれぞれ設けられていてもよい。また、間隙部は曲線状に設けられていてもよい。
【００８０】
また、上記第１および第２実施形態では、矩形板形状の第１スペーサ（３０ａ、３０ｂ、１３０）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スペーサを矩形以外の形状にしてもよい。特に、接合面の外周縁に沿わない内側部分（辺３３、図５参照）の形状は、任意である。
【００８１】
また、上記第１および第２実施形態では、第１スペーサ（３０ａ、３０ｂ、１３０）を接合面の外周縁の３辺に沿うように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スペーサが外周縁の２辺にのみ沿う形状であってもよい。
【００８２】
また、上記第１および第２実施形態では、第１スペーサの第１辺（３１、１３１）の長さが第１側面側の外周縁の全長と略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。ヘッダ部が第１側面の一部にのみ取り付けられる場合には、第１スペーサの第１辺の長さがヘッダ部の幅以上であれば、第１側面側の外周縁の全長よりも小さくてもよい。すなわち、図５に示すように、第１スペーサ３０ａおよび３０ｂは、接合面１ａにおいて、第１側面１ｂ側の第１辺３１がヘッダ部２ａ（２ｂ）の幅Ｗ１以上の長さを有していればよい。図８に示した第１スペーサ１３０についても同様である。
【００８３】
また、上記第１実施形態では、２つの第１スペーサ３０ａ、３０ｂおよび１つの第２スペーサ３０ｃの合計３部材によりスペーサ部３を構成した例を示し、上記第２実施形態では、１つの第１スペーサ１３０および２つのスペーサ１４０、１５０の合計３部材によりスペーサ部１０３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、スペーサ部を構成するスペーサの数は、いくつでもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１  コア
１ａ  接合面
１ｂ  第１側面
１ｃ  第２側面
２  ヘッダ部
２ａ、２ｂ  ヘッダ部（第１ヘッダ部）
２ｃ、２ｄ  ヘッダ部（第２ヘッダ部）
３、１０３  スペーサ部
３ａ、１０３ａ  外周部
３ｂ、３ｃ、１０３ｂ、１０３ｃ  間隙部
１４  流路部
３０ａ、３０ｂ、１３０  第１スペーサ
３０ｃ  第２スペーサ
３１、１３１  第１辺
３２  １３２  第２辺
Ｗ１  ヘッダ部の幅
Ｗ２  ヘッダ部の幅
１００、２００  熱交換器
【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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