(57)【要約】【課題】熱交換効率を高め、小型化が可能な熱交換器を提供する。【解決手段】多層式の凝縮器７において、第１流路８０が、軸線７０Ｘに沿う前後方向に並設された複数の第１分岐流路８３と、正面視において伝熱プレート７５の周縁部に設けられ、前後方向に延在して複数の第１分岐流路８３を連通させる第１分配部８４と、正面視において伝熱プレート７５の周縁部における軸線７０Ｘを挟んで第１分配部８４に対向する位置に設けられ、前後方向に延在して複数の第１分岐流路を連通させる第１集合部８５と、第１分配部８４における前側に連通する第１流体入口８１と、第１集合部８５における後側に連通する第１流体出口８２とを有する構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に積層される複数の伝熱プレートを備え、互いに近接配置される一対の前記伝熱プレートの間に、第１流体を流通させる第１流路及び第２流体を流通させる第２流路の一方が形成された熱交換器であって、
前記第１流路が、
互いに近接配置される一対の前記伝熱プレートの間に形成され、前記第１方向に並設された複数の第１分岐流路と、
前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第１分岐流路を連通させる第１分配部と、
前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部における前記伝熱プレートの中心を挟んで前記第１分配部に対向する位置に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第１分岐流路を連通させる第１集合部と、
前記第１分配部における前記第１方向の一端側に連通する第１流体入口と、
前記第１集合部における前記第１方向の他端側に連通する第１流体出口とを有することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記第２流路が、
互いに近接配置される一対の前記伝熱プレートの間に形成され、前記第１方向に並設された複数の第２分岐流路と、
前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第２分岐流路を連通させる第２分配部と、
前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部における前記伝熱プレートの中心を挟んで前記第２分配部に対向する位置に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第２分岐流路を連通させる第２集合部と、
前記第２分配部の前記第１方向の一端側に連通する第２流体入口と、
前記第２集合部の前記第１方向の他端側に連通する第２流体出口とを有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記伝熱プレートが略正方形であり、
前記第１分配部、前記第１集合部、前記第２分配部及び前記第２集合部が、前記第１方向視において、前記伝熱プレートの４隅に分散して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
少なくとも２枚の前記伝熱プレートの周縁部を互いに接合して構成される複数の伝熱プレートユニットの内部に前記第２分岐流路が形成され、
前記伝熱プレートの中心に一致する軸線を有し、前記第１方向に積層される前記複数の伝熱プレートユニットを収容する筒状のハウジングの内部に前記第１流路が形成され、
互いに近接する一対の前記伝熱プレートユニットの間に前記第１分岐流路が形成され、
前記伝熱プレートユニットの周縁に形成された切欠きにより前記第１分配部及び前記第１集合部が形成されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記ハウジングの断面形状及び前記伝熱プレートユニットが略正方形であり、
前記第１分配部及び前記第１集合部が前記伝熱プレートユニットの角部に形成されることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１流体入口が、前記ハウジングにおける前記第１分配部が形成された角部を挟む一対の壁のうちの一方に形成され、
前記第１分配部が、前記一対の壁の前記一方に沿う寸法よりも前記一対の壁の他方に沿う寸法が大きなＬ字状の前記切欠きにより形成されることを特徴とする請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記伝熱プレートユニットが、前記ハウジングに当接する外周部を有する概ね平板状のベースプレートと、前記ベースプレートとの間に前記第２分岐流路を形成すべく、ドーム状を呈して前記ベースプレートの少なくとも一方の面に接合される流路形成プレートとを有することを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記ベースプレートは、前記外周部に形成されて前記ハウジングに弾接するフランジを有することを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記ハウジングが前記軸線を概ね水平とする向きで配置され、前記第１流路には前記第１流体が冷媒として流通し、前記第２流路には熱交換によって凝縮される前記第２流体が流通し、
前記第２分配部が前記第２分岐流路の上部に配置され、前記第２集合部が前記第２分岐流路の下部に配置され、
前記流路形成プレートが、周縁部から前記ベースプレートに近接しながら概ね水平方向に延在するように凹陥し、前記第２分配部から前記第２集合部に向けて前記第２分岐流路を蛇行させる流路形成壁を有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記流路形成壁の上面が、前記第２流路の下流に向けて下方に傾斜していることを特徴とする請求項９に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記流路形成壁が、前記流路形成プレートに形成された凹壁であり、
前記伝熱プレートユニットが、前記ベースプレートの両面に接合された一対の前記流路形成プレートを有し、
前記ベースプレートにおける前記流路形成壁の基端部に対応する位置には、前記第２流路における前記流路形成壁によって上下に分断された部分を連通させる連通孔が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝熱プレートを積層させた多層式の熱交換器に関し、特に燃料分離システムにおける凝縮器に適した熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱通過率が大きくコンパクトな熱交換器として、プレート式熱交換器が知られている。プレート式熱交換器では、積層される伝熱プレートが矩形とされ、熱交換を行う２種の流体の入口及び出口が四隅部に設けられ、各流体が伝熱プレートに沿って対角方向に流れるように構成されることがある。そして、このようなプレート式熱交換器の熱交換性能を高めるために、複数の伝熱プレート間に形成される流路の流入口の周りに複数のリブからなる偏流抑制リブを形成し、流入口から流路内に流体を均等に導くようにした発明が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４３８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の熱交換器では、積層される複数の伝熱プレートを挟みこむ２枚のフレームの一方の四隅に２種の流体の入口及び出口が形成されている。そのため、一対の伝熱プレート間の流路では流体が均等に流れるとしても、積層された伝熱プレートによって並列に設けられた複数の流路に流体が均等に流れることはなく、流体の流速が均一にならない。そのため、熱交換量が流路ごとに大きく相違し、熱交換器としての熱交換効率が悪くなる。必要な熱交換性能を得るためには熱交換器を大型化せざるを得ず、熱交換器の小型化が難しかった。
【０００５】
本発明は、このような背景に鑑み、熱交換効率を高め、小型化が可能な熱交換器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明は、第１方向（前後方向）に積層される複数の伝熱プレート（７５）を備え、互いに近接配置される一対の前記伝熱プレートの間に、第１流体（原燃料）を流通させる第１流路（８０）及び第２流体（高オクタン価燃料）を流通させる第２流路（９０）の一方が形成された熱交換器（７）であって、前記第１流路が、互いに近接配置される一対の前記伝熱プレートの間に形成され、前記第１方向に並設された複数の第１分岐流路（８３）と、前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第１分岐流路を連通させる第１分配部（８４）と、前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部における前記伝熱プレートの中心を挟んで前記第１分配部に対向する位置に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第１分岐流路を連通させる第１集合部（８５）と、前記第１分配部における前記第１方向の一端側（前側）に連通する第１流体入口（８１）と、前記第１集合部における前記第１方向の他端側（後側）に連通する第１流体出口（８２）とを有する構成とする。
【０００７】
この構成によれば、どの第１分岐流路を通る流路においても、第１流体入口から第１流体出口までの流路長及び流路抵抗が均等になるため、第１分岐流路ごとの熱交換量が均等になり、熱交換器の熱交換率が高くなる。
【０００８】
また、上記の発明において、前記第２流路（９０）が、互いに近接配置される一対の前記伝熱プレート（７５）の間に形成され、前記第１方向に並設された複数の第２分岐流路（９３）と、前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第２分岐流路を連通させる第２分配部（９４）と、前記第１方向視において前記伝熱プレートの周縁部における前記伝熱プレートの中心を挟んで前記第２分配部に対向する位置に設けられ、前記第１方向に延在して前記複数の第２分岐流路を連通させる第２集合部（９５）と、前記第２分配部の前記第１方向の一端側（前側）に連通する第２流体入口（９１）と、前記第２集合部の前記第１方向の他端側（後側）に連通する第２流体出口（９２）とを有する構成とするとよい。
【０００９】
この構成によれば、どの第２分岐流路を通る流路においても、第２流体入口から第２流体出口までの流路長及び流路抵抗が均等になるため、第２分岐流路ごとの熱交換量が均等になり、熱交換器の熱交換率が高くなる。
【００１０】
また、上記の発明において、前記伝熱プレート（７５）が略正方形であり、前記第１分配部（８４）、前記第１集合部（８５）、前記第２分配部（９４）及び前記第２集合部（９５）が、前記第１方向視において、前記伝熱プレートの４隅に分散して配置されている構成とするとよい。
【００１１】
この構成によれば、第１分岐流路及び第２分岐流路の流路長を共に長くすることができ、熱交換器の熱交換率が高くなる。
【００１２】
また、上記の発明において、少なくとも２枚の前記伝熱プレート（７５Ａ、７５Ｂ）の周縁部を互いに接合して構成される複数の伝熱プレートユニット（７４）の内部に前記第２分岐流路（９３）が形成され、前記伝熱プレートの中心に一致する軸線（７０Ｘ）を有し、前記第１方向に積層される前記複数の伝熱プレートユニットを収容する筒状のハウジング（７０）の内部に前記第１流路（９０）が形成され、互いに近接する一対の前記伝熱プレートユニットの間に前記第１分岐流路（８３）が形成され、前記伝熱プレートユニットの周縁に形成された切欠き（１００）により前記第１分配部（８４）及び前記第１集合部（８５）が形成される構成とするとよい。
【００１３】
この構成によれば、第１集合部を形成するために専用の部材を用いる必要がない上、伝熱プレートユニットの周縁に設けられる切欠きによって第１集合部が形成されるため、加工工数や組み立て工数を削減できる。
【００１４】
また、上記の発明において、前記ハウジング（７０）の断面形状及び前記伝熱プレートユニット（７４）が略正方形であり、前記第１分配部（８４）及び前記第１集合部（８５）が前記伝熱プレートユニットの角部に形成される構成とするとよい。
【００１５】
この構成によれば、角部に形成された切欠きを利用して少なくとも２枚の伝熱プレートの位置合わせを行うことができ、伝熱プレートユニットの製造が容易である。
【００１６】
また、上記の発明において、前記第１流体入口（８１）が、前記ハウジング（７０）における前記第１分配部（８４）が形成された角部を挟む一対の壁（７１Ａ、７１Ｃ）のうちの一方（７１Ｃ）に形成され、前記第１分配部（８４）が、前記一対の壁の前記一方（７１Ｃ）に沿う寸法よりも前記一対の壁の他方（７１Ａ）に沿う寸法が大きなＬ字状の前記切欠き（１００）により形成される構成とするとよい。
【００１７】
この構成によれば、第１分配部が第１流体入口から流入する第１流体の流れ方向に大きな形状となるため、第１流体が第１流体入口に近い第１分岐流路に多く流れることが抑制され、第１分岐流路ごとの熱交換量を均等にすることができる。また、切欠きがＬ字状であるため、切欠きが形成された４辺を使って少なくとも２枚の伝熱プレートを正確に位置合わせすることができる。
【００１８】
また、上記の発明において、前記伝熱プレートユニット（７４）が、前記ハウジング（７０）に当接する外周部を有する概ね平板状のベースプレート（７５Ａ）と、前記ベースプレートとの間に前記第２分岐流路（９３）を形成すべく、ドーム状を呈して前記ベースプレートの少なくとも一方の面に接合される流路形成プレート（７５Ｂ）とを有する構成とするとよい。
【００１９】
この構成によれば、ベースプレート及び流路形成プレートの加工が容易であり、第２分岐流路を容易に形成できる。
【００２０】
また、上記の発明において、前記ベースプレート（７５Ａ）は、前記外周部に形成されて前記ハウジング（７０）に弾接するフランジ（１０１）を有する構成とするとよい。
【００２１】
この構成によれば、ベースプレートに加工誤差があっても、フランジの弾性変形によって誤差が吸収されるため、ベースプレートの製造コストの可能である上、ベースプレートのハウジングへの組み付けも容易である。
【００２２】
また、上記の発明において、前記ハウジング（７０）が前記軸線（７０Ｘ）を概ね水平とする向きで配置され、前記第１流路（８０）には前記第１流体（原燃料）が冷媒として流通し、前記第２流路（９０）には熱交換によって凝縮される前記第２流体（高オクタン価燃料）が流通し、前記第２分配部（９４）が前記第２分岐流路（９３）の上部に配置され、前記第２集合部（９５）が前記第２分岐流路の下部に配置され、前記流路形成プレート（７５Ｂ）が、周縁部から前記ベースプレート（７５Ａ）に近接しながら概ね水平方向に延在するように凹陥し、前記第２分配部から前記第２集合部に向けて前記第２分岐流路を蛇行させる流路形成壁（１０２）を有する構成とするとよい。
【００２３】
この構成によれば、凝縮した第２流体を気体の流れ及び重力によって下方に流し、容易に第２集合部に集めることができる。また、第２分岐流路の流路長が長くなるため、熱伝達率が低い気体の第２流体の熱交換量を大きくすることができる。更に、流路形成プレートを凹陥させることにより流路形成壁を形成できるため、流路形成壁の加工が容易である。
【００２４】
また、上記の発明において、前記流路形成壁（１０２）の上面が、前記第２流路の下流に向けて下方に傾斜している構成とするとよい。
【００２５】
この構成によれば、凝縮した第２流体を重力によって容易に第２集合部に集めることができる。
【００２６】
また、上記の発明において、前記流路形成壁（１０２）が、前記流路形成プレートに形成された凹壁であり、前記伝熱プレートユニット（７４）が、前記ベースプレート（７５Ａ）の両面に接合された一対の前記流路形成プレート（７５Ｂ、７５Ｂ）を有し、前記ベースプレートにおける前記流路形成壁（１０２）の基端部に対応する位置には、前記第２分岐流路（９３）における前記流路形成壁によって上下に分断された部分を連通させる連通孔（１０７）が形成されている構成とするとよい。
【００２７】
この構成によれば、凝縮した第２流体が連通孔を通って流路形成壁の下方に流れるため、第２分岐流路の流路長を長くしつつ、凝縮した第２流体が第２分岐流路に留まることを防止できる。
【発明の効果】
【００２８】
このように本発明によれば、熱交換効率を高め、小型化が可能な熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係る燃料分離装置の断面図
【図２】図１に示す熱交換器の分解斜視図
【図３】図２に示す伝熱プレートユニットの正面図
【図４】図３中のIV−IV線に対応する熱交換器の断面図
【図５】図３中のＶ−Ｖ線に対応する熱交換器の断面図
【図６】図３中のVI−VI線に対応する熱交換器の断面図
【図７】図２に示す熱交換器における（Ａ）冷媒の流れ（Ｂ）燃料の流れの説明図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明に係る熱交換器の実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、熱交換器が、自動車に搭載されて内燃機関に燃料を供給する燃料分離装置１に用いられる。
【００３１】
まず、図１を参照して燃料分離装置１について説明する。図１に示されるように、燃料分離装置１は、原燃料を貯留する原燃料タンク２を有する。原燃料は、オクタン価が異なる成分を含む燃料であり、例えばエタノール等のアルコールがガソリンに混合された混合燃料（例えばエタノール含有ガソリン）である。
【００３２】
原燃料タンク２の形状は、任意に設定することができる。本実施形態では、原燃料タンク２は、水平方向に延びた扁平形状に形成され、その上壁部２Ａの幅方向における中央部に下方に向けて凹んだ凹部２Ｂを有する。原燃料タンク２が自動車に搭載された状態で、凹部２Ｂは幅方向における中央部に配置され、プロペラシャフト等の自動車の部品が内部に配置される。原燃料タンク２は、上壁部２Ａに給油管２Ｃを有し、給油管２Ｃを介して外部から原燃料の補給が可能となっている。
【００３３】
原燃料タンク２の内部には、高オクタン価燃料タンク５、分離器６、凝縮器７、バッファータンク８、第１熱交換器９及び第２熱交換器１０、燃料循環ポンプ１１、バキュームポンプ１２、原燃料ポンプ１３、及びこれらの各要素を支持する骨格部材である第１キャリア１４が設けられている。高オクタン価燃料タンク５の内部には、高オクタン価燃料ポンプ１６、第３熱交換器１７、及びこれらの各要素を支持する骨格部材である第２キャリア１８が設けられている。
【００３４】
燃料循環ポンプ１１は、原燃料タンク２内の底部に設けられ、原燃料タンク２内に貯留された原燃料を加圧し、分離器６に向けて圧送する。燃料循環ポンプ１１と分離器６と接続する導管２１の経路上には、燃料循環ポンプ１１側から凝縮器７、第１熱交換器９、及び第３熱交換器１７が順に配置されている。燃料循環ポンプ１１から圧送される原燃料は、凝縮器７、第１熱交換器９、及び第３熱交換器１７で熱交換することによって、原燃料タンク２内の底部に貯留されている原燃料よりも昇温された状態で分離器６に供給される。凝縮器７、第１熱交換器９、及び第３熱交換器１７の詳細については後述する。
【００３５】
分離器６は、透過気化法（パーベーパレーション：ＰＶ）に基づいて、オクタン価が高い成分を原燃料よりも多く含む高オクタン価燃料とオクタン価が低い成分を原燃料よりも多く含む低オクタン価燃料とに原燃料を分離する装置である。分離器６は、原燃料中の高オクタン価成分を選択的に透過させる分離膜６Ａと、分離膜６Ａによって区画された第１室６Ｂ及び第２室６Ｃとを有する。分離膜６Ａは、例えば孔のない高分子膜や分子レベルの微細孔を有する無機膜であり、原燃料から分離する成分に応じて適宜選択される。例えば、原燃料がエタノール含有ガソリンである場合、分離膜６Ａはエタノール及び芳香族を選択的に通過させる膜を選択するとよい。
【００３６】
燃料循環ポンプ１１によって凝縮器７、第１熱交換器９、及び第３熱交換器１７を経た高温高圧の原燃料は分離器６の第１室６Ｂに供給される。第２室６Ｃは、後述するバキュームポンプ１２によって減圧される。これにより、第１室６Ｂに供給された原燃料中の高オクタン価成分は、気体となって分離膜６Ａを透過し、第２室６Ｃに捕集される。そのため、第２室６Ｃの燃料は、オクタン価が高い成分を原燃料よりも多く含む高オクタン価燃料となる。一方、第１室６Ｂに供給された原燃料は、第１室６Ｂの出口側に進むほどオクタン価が高い成分が分離され、オクタン価が低い成分を原燃料よりも多く含む低オクタン価燃料となる。原燃料がエタノール含有ガソリンである場合、第２室６Ｃに捕集される高オクタン価燃料は主としてエタノールを含み、第１室６Ｂを通過する低オクタン価燃料はエタノール含有量（濃度）が低下したガソリンを含む。
【００３７】
凝縮器７は、分離器６の第２室６Ｃと隣接して配置されていることが好ましい。本実施形態では、凝縮器７は分離器６の第２室６Ｃの右方に隣接して配置され、導管２２によって分離器６に接続されている。凝縮器７では、第２室６Ｃから供給される気体の高オクタン価燃料と、燃料循環ポンプ１１から供給される原燃料とが互いに混ざり合わない状態で熱交換を行う。この熱交換によって、気体の高オクタン価燃料は冷却されて凝縮し、原燃料は加熱される。
【００３８】
凝縮器７は、導管２２によって高オクタン価燃料タンク５に接続されている。導管２２の経路上にはバッファータンク８が設けられている。凝縮器７は、バッファータンク８及び高オクタン価燃料タンク５よりも上方に配置され、バッファータンク８は高オクタン価燃料タンク５よりも上方に配置されている。詳細には、凝縮器７内の液面が、バッファータンク８の液面及び高オクタン価燃料タンク５の液面より上方に位置し、バッファータンク８の液面が高オクタン価燃料タンク５の液面より上方に位置するように、凝縮器７、バッファータンク８、及び高オクタン価燃料タンク５の位置関係が設定されている。また、分離器６は、バッファータンク８及び高オクタン価燃料タンク５よりも上方に配置されていることが好ましい。凝縮器７、バッファータンク８、及び高オクタン価燃料タンク５の位置関係によって、凝縮器７において液体となった高オクタン価燃料は、重力によってバッファータンク８に流れ、更にバッファータンク８から高オクタン価燃料タンク５に流れる。
【００３９】
導管２２の凝縮器７とバッファータンク８とを接続する部分には、凝縮器７からバッファータンク８に向かう流体の流れのみを許容する第１一方向弁２４が設けられている。また、導管２２のバッファータンク８と高オクタン価燃料タンク５とを接続する部分には、バッファータンク８から高オクタン価燃料タンク５に向かう流体の流れのみを許容する第２一方向弁２５が設けられている。
【００４０】
バキュームポンプ１２の吸気口は、導管２７を介してバッファータンク８の上部の気相部分に接続されている。バキュームポンプ１２の排気口は、導管２８を介して高オクタン価燃料タンク５の下部に接続されている。バキュームポンプ１２が駆動すると、導管２７、２８を介してバッファータンク８の上部の気体が高オクタン価燃料タンク５に輸送され、バッファータンク８が減圧される。バッファータンク８が減圧されることによって、凝縮器７からバッファータンク８に向かう流体の流れが促進され、第１一方向弁２４が開かれ、バッファータンク８に連通する凝縮器７及び分離器６の第２室６Ｃが減圧される。この時、バッファータンク８が減圧されることによって、第２一方向弁２５は閉じられ、高オクタン価燃料タンク５は減圧されない。
【００４１】
バキュームポンプ１２とバッファータンク８とを連通する導管２７は、分岐した枝管２９を有する。枝管２９の先端部は、原燃料タンク２の気相部分と連通している。本実施形態では、高オクタン価燃料タンク５の上壁部５Ａに、高オクタン価燃料タンク５の内部の上部における気相部分と原燃料タンク２の上部の気相部分とを連通する連通管５Ｂが設けられており、枝管２９は連通管５Ｂに接続され、連通管５Ｂを介して原燃料タンク２の気相部分と連通している。連通管５Ｂは、原燃料タンク２の上壁部２Ａの内面に近接して配置される一端と、高オクタン価燃料タンク５の上壁部５Ａの内面に近接して配置される他端とを有する。
【００４２】
枝管２９の経路上には電磁弁である開閉弁３３が設けられている。開閉弁３３は、バッファータンク８を減圧する時に閉じられる。開閉弁３３が開くと、原燃料タンク２内の気体が連通管５Ｂ、枝管２９及び導管２７を介してバッファータンク８に流れ込み、バッファータンク８内の圧力は原燃料タンク２内の圧力と等しくなる。バッファータンク８内の液体の高オクタン価燃料を高オクタン価燃料タンク５に輸送する時には、バキュームポンプ１２を停止すると共に、開閉弁３３を開くことによって、バッファータンク８内の減圧が解除され、重力によって高オクタン価燃料がバッファータンク８から高オクタン価燃料タンク５側に流れ、第２一方向弁２５が開く。
【００４３】
分離器６の第１室６Ｂの出口は、導管３４を介して原燃料タンク２内の空間の下部に連通している。導管３４の経路上には、分離器６側から第１熱交換器９、第２熱交換器１０、ストレーナ３６、及び圧力調整弁３７が順に設けられている。
【００４４】
第１熱交換器９は、燃料循環ポンプ１１から分離器６に供給される比較的温度が低い原燃料と、分離器６を通過した比較的温度が高い低オクタン価燃料とを、混ざり合わない状態で熱交換させる装置である。第１熱交換器９は、公知の対向流式の熱交換器であってよい。第１熱交換器９での熱交換によって、燃料循環ポンプ１１から分離器６に供給される原燃料は加熱され、分離器６を通過した低オクタン価燃料は冷却される。
【００４５】
第２熱交換器１０は、分離器６を通過した比較的温度が高い低オクタン価燃料が通過する内部空間と、原燃料タンク２の壁部の内面に接触する外面とを有し、低オクタン価燃料と原燃料タンク２との壁部との間で熱交換を行う。本実施形態では、第２熱交換器１０は、扁平なシート状に形成され、原燃料タンク２の底壁部２Ｄの内面と接触するように配置されている。第２熱交換器１０は、底壁部２Ｄとの接触面積を広く確保するために、底壁部２Ｄの内面の広範囲に亘って延在している。
【００４６】
原燃料タンク２の底壁部２Ｄの外面には複数のフィン４１が設けられている。フィン４１は、底壁部２Ｄの外表面を拡張し、底壁部２Ｄの空冷による放熱を促進する。フィン４１は、例えばひだ状（波形）に形成されたコルゲートフィンであってよい。原燃料タンク２の底壁部２Ｄは、燃料分離装置１が搭載される自動車の走行風によって冷却が促進される。
【００４７】
原燃料タンク２の底壁部２Ｄの外面には、ファン４２が設けられている。ファン４２は、底壁部２Ｄの外面に向けて空気を供給し、底壁部２Ｄの強制冷却を行う。他の実施形態では、ファン４２は、原燃料タンク２に代えて、自動車を構成する車体骨格や他の装置に支持されてもよい。
【００４８】
本実施形態では、第１熱交換器９は、扁平なシート状に形成され、第２熱交換器１０の上面に重ねて配置されている。第１熱交換器９及び第２熱交換器１０は、互いに結合され、１つのユニットとして構成されている。
【００４９】
第２熱交換器１０を通過した低オクタン価燃料は、ストレーナ３６を通過して異物が取り除かれた後、圧力調整弁３７を通過して原燃料タンク２内の底部に放出され、原燃料と混合される。低オクタン価燃料が原燃料に混合されることによって、原燃料タンク２内の燃料のオクタン価は低下する。分離のサイクルが進む（分離器６を通過する原燃料の総量が増加する）と、原燃料タンク２内の燃料のオクタン価は低下し、低オクタン価燃料の成分に近付く。圧力調整弁３７は、燃料循環ポンプ１１から圧力調整弁３７に至る経路内の原燃料及び低オクタン価燃料の圧力を調整し、分離器６の第１室６Ｂの原燃料の圧力を所定の圧力に維持する。具体的には、圧力調整弁３７は、燃料循環ポンプ１１によって昇圧される原燃料（低オクタン価燃料）が所定の圧力以上になる場合に、原燃料（低オクタン価燃料）を原燃料タンク２内に放出し、圧力を所定値に維持する。
【００５０】
第３熱交換器１７は、燃料循環ポンプ１１から分離器６に圧送される原燃料と、原燃料タンク２の外部から供給される高温熱媒体とを混ざり合わない状態で熱交換する装置であり、原燃料を加熱する加熱器として使用される。第３熱交換器１７は、公知の対向流式の熱交換器であってよい。第３熱交換器１７に供給される高温熱媒体は、例えば内燃機関４５を通過することによって昇温される冷却水や、内燃機関４５やトランスミッションを通過することによって昇温される潤滑油、オートマチックフルード、内燃機関４５の排気ガスと熱交換することによって昇温された液体や、排気ガス等であってよい。本実施形態における高温熱媒体は内燃機関４５の冷却水であり、内燃機関４５の冷却水通路４６と連通する媒体輸送管４７が第３熱交換器１７に接続されている。
【００５１】
原燃料タンク２は、上壁部２Ａを厚み方向に貫通する第１開口５０及び第２開口５１を有する。第１開口５０は第１リッド５２によって、第２開口５１は第２リッド５３によって開閉可能に気密に閉塞される。
【００５２】
高オクタン価燃料タンク５は、水平方向に延びる扁平形を呈し、凹部２Ｂの下方に配置されると共に、第１熱交換器９及び第２熱交換器１０の上方に配置される。高オクタン価燃料タンク５の上壁部５Ａには、筒状に上方に延出し、第１開口５０に連通する通路を形成する通路壁部５Ｃが設けられている。通路壁部５Ｃの上端開口５Ｄは、第２開口５１と整合するように配置されている。これにより、第２リッド５３を開くと、原燃料タンク２の外部と高オクタン価燃料タンク５の内部とが連通する。通路壁部５Ｃの上端開口５Ｄの縁部と第１開口５０の縁部との間は、気密にシールされている必要はなく、隙間が存在してもよい。
【００５３】
第１リッド５２には、原燃料ポンプ１３と内燃機関４５の第１インジェクタ５５とを接続する第１燃料ライン５６、原燃料ポンプ１３の信号線及び電源線を含む第１ケーブル束５７、原燃料タンク２の上部の気相部分と給油管２Ｃの上流端部とを接続するブリーザパイプ５８、及び原燃料タンク２の上部の気相部分とキャニスタ５９とを接続するベーパ管６０が貫通している。第１燃料ライン５６、第１ケーブル束５７、ブリーザパイプ５８、及びベーパ管６０が第１リッド５２を貫通する部分は、気密にシールされている。
【００５４】
ブリーザパイプ５８は、給油管２Ｃを通して給油を行う時に、原燃料タンク２内の気体を給油管２Ｃに逃がし、原燃料の原燃料タンク２への流入を促進する。ベーパ管６０は、原燃料タンク２内の燃料蒸気をキャニスタ５９に逃がし、原燃料タンク２内の圧力を大気圧に維持する。キャニスタ５９に送られた燃料蒸気は、キャニスタ５９内の活性炭に吸蔵される。キャニスタ５９に吸蔵された燃料は、内燃機関４５の運転時に吸気通路６１の負圧を受けて吸い込まれ、燃焼室において燃焼される。ベーパ管６０の原燃料タンク２内における端部には、フロート弁６２が設けられている。フロート弁６２は、原燃料タンク２内の原燃料の液位に応じて開閉し、ベーパ管６０への液体燃料の流入を防止する。
【００５５】
第２リッド５３には、高オクタン価燃料ポンプ１６と内燃機関４５の第２インジェクタ６４とを接続する第２燃料ライン６５、高オクタン価燃料ポンプ１６の信号線及び電源線を含む第２ケーブル束６６、第３熱交換器１７に高温熱媒体を循環させるための媒体輸送管４７が貫通している。第２燃料ライン６５、第２ケーブル束６６、及び媒体輸送管４７が第２リッド５３を貫通する部分は、気密にシールされている。媒体輸送管４７は、内燃機関４５のウォータジャケットを含む冷却水通路４６に接続されており、比較的高温の水が流通する。
【００５６】
第２インジェクタ６４は例えば吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射型インジェクタであり、第１インジェクタ５５は例えば燃焼室に燃料を噴射する直噴型インジェクタであってよい。第２燃料供給ラインの第２リッド５３よりも第２インジェクタ６４側の部分には、燃料中の異物を捕集するストレーナ６８が配置されている。
【００５７】
第２ケーブル束６６は、開閉弁３３への信号線や、燃料循環ポンプ１１の信号線及び電源線、バキュームポンプ１２の信号線及び電源線、原燃料ポンプ１３の信号線及び電源線を含むことができる。この場合、第２ケーブル束６６は、高オクタン価燃料タンク５内から連通管５Ｂを通過して原燃料タンク２内に延びるとよい。
【００５８】
以上のように構成された燃料分離装置１は、分離器６、高オクタン価燃料タンク５、第１熱交換器９、第２熱交換器１０、第３熱交換器１７、バッファータンク８、バキュームポンプ１２が原燃料タンク２内に配置されるため、原燃料タンク２とは別にこれらの装置を配置するスペースを自動車の車体に確保する必要がない。そのため、従来の燃料タンクを配置するスペースに燃料分離装置１を配置することができる。
【００５９】
次に、凝縮器７について詳細に説明する。図２は、凝縮器７を原燃料タンク２内に配置される姿勢で分解して示す斜視図である。以下、図２中に矢印で示した方向に従って説明する。図示されるように、凝縮器７は、軸線７０Ｘを前後に向けた筒状のハウジング７０を有している。ハウジング７０は、前端及び後端（軸線７０Ｘ方向の両端）が開放されたハウジング本体７１と、ハウジング本体７１の前後の開放端を閉塞する前側及び後側の蓋部材７２Ａ、７２Ｂとにより構成される。ハウジング本体７１は、上壁７１Ａ、下壁７１Ｂ、左壁７１Ｃ及び右壁７１Ｄを有し、これらの壁７１Ａ〜７１Ｄが湾曲した角部７１Ｅを介して互いに接続する略正方形の角筒状とされている。ハウジング本体７１は、例えば長尺の鋼管部材を所定の長さに切断することによって形成される。蓋部材７２は、周縁部がフランジ状に折り曲げられた四角形の鋼板により構成される。ハウジング本体７１の下面には支持部材７３が結合されている。
【００６０】
ハウジング７０の内部には、ハウジング７０の軸線７０Ｘ方向（前後方向）に沿って複数の伝熱プレートユニット７４が互いに間隔を空けて積層される。各伝熱プレートユニット７４は、ハウジング７０の軸線７０Ｘ方向に沿って積層される複数の伝熱プレート７５（７５Ａ、７５Ｂ）により構成されている。互いに隣接する伝熱プレートユニット７４間の空間は、ハウジング７０と協働して原燃料を流通させる第１流路８０（正確には、後述する第１分岐流路８３）となる。それぞれの伝熱プレートユニット７４は、高オクタン価燃料を流通させる第２流路９０（正確には、後述する第２分岐流路９３、図３参照）を内部に形成している。つまり、ハウジング７０の内部には、ハウジング７０の軸線７０Ｘ方向に積層され、ハウジング７０と協働して第１流路８０と第２流路９０とを形成する複数の伝熱プレート７５が設けられる。
【００６１】
ハウジング本体７１の左上の角部７１Ｅ近傍には、原燃料を流入させる第１流体入口８１が形成されている。第１流体入口８１は、ハウジング本体７１の軸線７０Ｘ方向の一端である前端近傍に配置されている。第１流体入口８１は、ハウジング本体７１の左壁７１Ｃに形成された貫通孔と、これに接続するようにハウジング本体７１に接合され、上壁７１Ａと平行に左右方向に延在する入口接続管７６とにより形成される。入口接続管７６には、導管２１（図１）が接続される。また、ハウジング本体７１の第１流体入口８１が設けられた角部７１Ｅと対角をなす右下の角部７１Ｅ近傍には、原燃料を流出させる第１流体出口８２が形成されている。第１流体出口８２は、ハウジング本体７１の軸線７０Ｘ方向の他端である後端近傍に配置されている。第１流体出口８２は、ハウジング本体７１の右壁７１Ｄに形成された貫通孔と、これに接続するようにハウジング本体７１に接合され、下壁７１Ｂと平行に左右方向に延在する出口接続管７７とにより形成される。出口接続管７７にも導管２１（図１）が接続される。
【００６２】
前側の蓋部材７２Ａの中央部には、気体の高オクタン価燃料を流入させる第２流体入口９１が形成されている。第２流体入口９１は、前側の蓋部材７２Ａに貫通するように取り付けられる後述する接続管１０３（図４）と、これに接続するように蓋部材７２Ａに接合され、ハウジング７０の軸線７０Ｘ方向に延在する入口ナット７８とにより形成される。入口ナット７８には、導管２２（図１）が接続される。また、後側の蓋部材７２Ｂの下端の左端には、気体及び液体の高オクタン価燃料を流出させる第２流体出口９２が形成されている。第２流体出口９２は、後側の蓋部材７２Ｂを貫通するように取り付けられる後述する第２連結管１０６（図６）と、これに接続するように蓋部材７２Ｂに接合され、ハウジング７０の軸線７０Ｘ方向に延在する出口ナット７９（図６）とにより形成される。出口ナット７９にも導管２２（図１）が接続される。
【００６３】
図３は、伝熱プレートユニット７４の正面図を示し、図４は、図３中のIV−IV線に対応する位置で示す凝縮器７の断面図である。図３及び図４に示されるように、伝熱プレートユニット７４は、角部が湾曲した概ね正方形を呈し、周縁の一部が前方に折り曲げられた平鋼板からなるベースプレート７５Ａと、概ね四角形のドーム状（平面をなす周縁に対して中央部が凸となる凸形状）を呈し、周縁部が全周に亘ってベースプレート７５Ａに接合されることで、ベースプレート７５Ａとの間に第２流路９０の枝部をなす第２分岐流路９３を形成する流路形成プレート７５Ｂとを含んでいる。
【００６４】
本実施形態では、１枚のベースプレート７５Ａとベースプレート７５Ａの前後両面に接合される２枚の流路形成プレート７５Ｂとにより、ベースプレート７５Ａの両面に第２分岐流路９３が形成された伝熱プレートユニット７４が構成されている。ハウジング７０の内部には、６つの伝熱プレートユニット７４が互いに間隔を空けて、且つ前後の蓋部材７２に対しても間隔を空けて配置されている。従って、ハウジング７０内には、後述するように第１流路８０の枝部をなす７つの第１分岐流路８３が形成されている。
【００６５】
ベースプレート７５Ａは、ハウジング本体７１の内形輪郭（内面）に対応する大きさ及び形状を有し、ハウジング本体７１の内面に対し、第１流体入口８１及び第１流体出口８２に対応する左上及び右下の周縁角部に切欠き１００が形成された形状とされている。一方、流路形成プレート７５Ｂは、ハウジング本体７１の内形輪郭に対し、若干小さな対応する形状（概ね相似形状）の外径輪郭を有しており、ベースプレート７５Ａに対して同軸に接合されている。ベースプレート７５Ａの切欠き１００が形成された部分の外縁は、流路形成プレート７５Ｂの外縁と同一形状となっている。
【００６６】
ベースプレート７５Ａの切欠き１００は、流路形成プレート７５Ｂの周縁に沿ってＬ字状に形成され、ハウジング本体７１の内面との間に一定幅の空間を形成している。つまり、ベースプレート７５Ａの左上の切欠き１００が形成された部分が、第１流体入口８１から流入した原燃料を複数の第１分岐流路８３に分配する第１分配部８４となる。また、ベースプレート７５Ａの右下の切欠き１００が形成された部分が、複数の第１分岐流路８３を流通した原燃料を第１流体出口８２に向けて集合させる第１集合部８５となる。左上及び右下の切欠き１００は、それぞれ水平方向に延在する部分（つまり、上壁７１Ａ又は下壁７１Ｂに沿う部分）が鉛直方向に延在する部分（つまり、左壁７１Ｃ又は右壁７１Ｄに沿う部分）よりも長いＬ字形状とされている。
【００６７】
上記のように、ベースプレート７５Ａの切欠き１００が形成された部分と流路形成プレート７５Ｂの外縁とが同一形状とされ、Ｌ字状の切欠き１００がベースプレート７５Ａの対角をなす２箇所に設けられている。そのため、ベースプレート７５Ａに流路形成プレート７５Ｂを接合する際には、切欠き１００が形成された部分で両伝熱プレート７５の外縁を一致させることにより、容易に位置合わせを行うことができる。位置合わせを行って互いに接触させた複数枚の伝熱プレート７５を炉に入れてろう付けすることにより、複数枚の伝熱プレート７５が一体化した伝熱プレートユニット７４が得られる。
【００６８】
本実施形態では、ベースプレート７５Ａの左縁及び右縁の直線部（切欠き１００が形成された部分を除く部分）に前方に突出するフランジ１０１が形成されている。フランジ１０１は、ベースプレート７５Ａをなす鋼板が９０度よりも小さな角度で折り曲げられることにより形成される。つまり、フランジ１０１は、先端側ほど外方に向くように傾斜している。そのため、ベースプレート７５Ａがハウジング本体７１に挿入された状態では、フランジ１０１の先端縁がハウジング本体７１の内面に弾接する。従って、ベースプレート７５Ａに加工誤差があっても、フランジ１０１の弾性変形によって誤差が吸収される。伝熱プレートユニット７４は、ハウジング本体７１の内部の所定の位置に配置され、フランジ１０１の先端縁がハウジング本体７１の内面に弾接する状態で炉に入れてろう付けされることにより、ハウジング本体７１に一体化される。蓋部材７２も同様である。
【００６９】
ベースプレート７５Ａの前面に接合される流路形成プレート７５Ｂと、ベースプレート７５Ａの後面に接合される流路形成プレート７５Ｂとは、左右対称の形状となっている。そのため、ここでは図３に示されるベースプレート７５Ａの前面に接合された流路形成プレート７５Ｂについて詳細に説明する。
【００７０】
図３及び図４に示されるように、流路形成プレート７５Ｂは、プレス成形によって周縁部が全周に亘って凹陥する凹凸形状に形成されている。また、流路形成プレート７５Ｂの中央部にも、プレス成形の際に周縁部と同一平面をなして凹陥するように凹壁が形成されている。周縁部以外の凹壁は、第１流路８０を区画する流路形成壁１０２である。流路形成壁１０２は、右縁部から左縁部に至らない長さをもって概ね水平に左方に延びるものと、左側縁から右縁部に至らない長さをもって概ね水平に右方に延びるものとが上下方向に交互に設けられている。これにより、第２流路９０が左右に蛇行するメアンダー形状になっている。右縁部から左方に延びる流路形成壁１０２は、左方に向けて下方に傾斜しており、左縁部から右方に延びる流路形成壁１０２は、右方に向けて下向きに傾斜している。なお、流路形成壁１０２は、第２流路９０を絞って蛇行させればよいため、全長に亘ってベースプレート７５Ａに接合される必要はなく、周縁部からベースプレート７５Ａに近接しながら延在していればよい。
【００７１】
最も前側に配置される流路形成プレート７５Ｂの中央部には、前側の蓋部材７２Ａ（図１）に接合されて第２流体入口９１をなす入口ナット７８と第２流路９０とを接続するために、接続管１０３が取り付けられている。また、最も前側に配置される流路形成プレート７５Ｂには、接続管１０３の左側（第２分岐流路９３としての下流側）に、上下方向に延在し、下端を残して第２流路９０の大半を閉塞する障壁１０４（図３には想像線で示される）が設けられている。障壁１０４は、接続管１０３から第２流路９０に流入した気体の高オクタン価燃料の殆どを上方に流すと共に、液体の高オクタン価燃料が下方へ流れることを許容する。障壁１０４は、プレス成形によって形成される凹壁により構成されてもよく、流路形成プレート７５Ｂに追加的に設けられる別部材により構成されてもよい。他の流路形成プレート７５Ｂには、接続管１０３及び障壁１０４は設けられない。
【００７２】
図３及び図５に示されるように、伝熱プレートユニット７４の右上部には、軸線７０Ｘ方向に積層された複数の伝熱プレートユニット７４を連結する第１連結管１０５が設けられている。第１連結管１０５の前端は、第２流路９０のうち、最も前側の第２分岐流路９３に開口している。第１連結管１０５の後端は、第２流路９０のうち、最も後側の第２分岐流路９３に開口している。また、第１連結管１０５の筒壁には、第２流路９０のうち、最も前側及び最も後側を除く第２分岐流路９３に開口するように複数の流出孔１０５ａが形成されている。つまり、最も前側の第２分岐流路９３の上側の部分（図３において障壁１０４に対して右側の連通部分）と、第１連結管１０５の内部空間とが、複数の第２分岐流路９３に高オクタン価燃料を分配する第２分配部９４となっている。
【００７３】
図３及び図６に示されるように、伝熱プレートユニット７４の左下部には、軸線７０Ｘ方向に積層された複数の伝熱プレートユニット７４を連結する第２連結管１０６が設けられる。第２連結管１０６の前端は、第２流路９０のうち、最も前側の第２分岐流路９３に開口している。第２連結管１０６の後端は、後側の蓋部材７２Ｂを貫通してハウジング７０の外部に開口している。第２連結管１０６の後端には、導管２２（図１）を接続するための出口ナット７９が取り付けられる。また、第２連結管１０６の筒壁には、第２流路９０のうち、最も前側を除く第２分岐流路９３に開口するように複数の流入孔１０６ａが形成されている。つまり、第２連結管１０６の内部空間が、複数の第２分岐流路９３を流れる高オクタン価燃料を集合させる第２集合部９５となっている。
【００７４】
図３、図５及び図６に示されるように、ベースプレート７５Ａにおける、流路形成壁１０２の基端部に対応する位置には、流路形成壁１０２との接合面を上下方向に跨ぐように連通孔１０７が形成されている。これにより、第２流路９０の流路形成壁１０２を挟む上下の部分が連通孔１０７を介して連通している。本実施形態では、連通孔１０７は、ベースプレート７５Ａを貫通する態様で形成されている。他の実施形態では、連通孔１０７がベースプレート７５Ａの表面を凹ませる態様で形成されてもよい。
【００７５】
以下、このように構成された凝縮器７の作用効果を説明する。図７（Ａ）は第１流路８０を実体的に示して原燃料の流れを示す模式図であり、図７（Ｂ）は第２流路９０を実体的に示して高オクタン価燃料の流れを示す模式図である。
【００７６】
図７（Ａ）に示されるように、原燃料は、第１流体入口８１からハウジング７０内に流入し、第１分配部８４を後方に流れながら複数の第１分岐流路８３に分配される。それぞれの第１分岐流路８３を流通する原燃料は、左上の第１分配部８４から右下の第１集合部８５に向けて伝熱プレートユニット７４の表面に沿って流れ、第１集合部８５に集まる。第１集合部８５に集まる原燃料は、後方に流れながら複数の第１分岐流路８３から集合し、第１流体出口８２から外部に排出される。
【００７７】
このように第１流路８０は、互いに近接配置される一対の伝熱プレート７５（７５Ｂ、７５Ｂ）の間に形成され、前後方向に並設された複数の第１分岐流路８３と、前後方向に延在して複数の第１分岐流路８３を連通させる第１分配部８４と、前後方向に延在して複数の第１分岐流路８３を連通させる第１集合部８５とを備えている。そして、第１分配部８４が正面視において伝熱プレート７５の周縁部に設けられ、第１分配部８４の前側に第１流体入口８１が連通し、第１集合部８５が正面視において伝熱プレート７５の周縁部における伝熱プレート７５の中心を挟んで第１分配部８４に対向する位置に設けられ、第１集合部８５の後側に第１流体出口８２が連通している。
【００７８】
これにより、どの第１分岐流路８３を通る流路においても、第１流体入口８１から第１流体出口８２までの流路長及び流路抵抗が均等になるため、第１分岐流路８３ごとの熱交換量が均等になり、凝縮器７の熱交換率が高くなる。
【００７９】
図７（Ｂ）に示されるように、高オクタン価燃料は、気体の状態で第２流体入口９１からハウジング７０内に流入する。図３及び図４に併せて示されるように、ハウジング７０内に流入した高オクタン価燃料は、接続管１０３及び最も前側の第２分岐流路９３の上部を通って第２分配部９４に流れる。最も前側の第２分岐流路９３の上部を通過している間に伝熱プレート７５により冷却され、凝縮された液体の高オクタン価燃料は、障壁１０４の下方に形成された隙間を通ってこの第２分岐流路９３の下部に流れ、第２集合部９５に流れ込む。
【００８０】
一方、第２分配部９４に流れ込んだ気体の高オクタン価燃料は、図７（Ｂ）に示されるように、第２分配部９４を後方に流れながら互いに隣接する一対の伝熱プレート７５（７５Ａ、７５Ｂ）間に形成された複数の第２分岐流路９３に分配される。それぞれの第２分岐流路９３を流通する高オクタン価燃料は、右上の第２分配部９４から左下の第２集合部９５に向けて、メアンダー形状にされた第２分岐流路９３（図３）を流れ、第２集合部９５に集まる。第２集合部９５に集まる高オクタン価燃料は、後方に流れながら複数の第２分岐流路９３から集合し、第２流体出口９２から外部に排出される。
【００８１】
第２分岐流路９３を流れる間に伝熱プレート７５により冷却され、凝縮された液体の高オクタン価燃料は、図３に示されるように、先端に向けて下方に傾斜する流路形成壁１０２に沿って第２分岐流路９３を下流側に流れる。凝縮器７が自動車に搭載される燃料分離装置１に用いられることから、自動車の姿勢や前後又は左右の加速度が図３の左右一方に向く力となって高オクタン価燃料に作用し、液体の高オクタン価燃料が左右一方に溜まる虞がある。このように左右一方に溜まる液体の高オクタン価燃料は、連通孔１０７を通って流路形成壁１０２の下方に流れる。
【００８２】
図３〜図６及び図７（Ｂ）に示されるように、第２流路９０は、互いに近接配置される一対の伝熱プレート７５（７５Ａ、７５Ｂ）の間に形成され、前後方向に並設された複数の第２分岐流路９３と、前後方向に延在して複数の第２分岐流路９３を連通させる第２分配部９４と、前後方向に延在して複数の第２分岐流路９３を連通させる第２集合部９５とを備えている。そして、第２分配部９４が正面視において伝熱プレート７５の周縁部に設けられ、第２分配部９４の前側に第２流体入口９１が連通し、第２集合部９５が正面視において伝熱プレート７５の周縁部における伝熱プレート７５の中心を挟んで第２分配部９４に対向する位置に設けられ、第２集合部９５の後側に第２流体出口９２が連通している。
【００８３】
これにより、どの第２分岐流路９３を通る流路においても、第２流体入口９１から第２流体出口９２までの流路長及び流路抵抗が均等になるため、第２分岐流路９３ごとの熱交換量が均等になり、凝縮器７の熱交換率が高くなる。
【００８４】
図３に示されるように、伝熱プレート７５は略正方形であり、第１分配部８４、第１集合部８５、第２分配部９４及び第２集合部９５は、正面視において、伝熱プレート７５の４隅に分散して配置されている。そのため、第１分岐流路８３及び第２分岐流路９３の流路長が共に長くなり、凝縮器７の熱交換率が高くなる。
【００８５】
図３及び図４に示されるように、少なくとも２枚の伝熱プレート７５の周縁部を互いに接合して構成される複数の伝熱プレートユニット７４の内部に第２分岐流路９３が形成され、伝熱プレート７５の中心に一致する軸線７０Ｘを有し、前後方向に積層される複数の伝熱プレートユニット７４を収容する筒状のハウジング７０の内部に第１流路８０が形成され、互いに近接する一対の伝熱プレートユニット７４の間に第１分岐流路８３が形成され、伝熱プレートユニット７４の周縁に形成された切欠き１００により第１分配部８４及び第１集合部８５が形成されている。これにより、第１集合部８５を形成するために専用の部材を用いる必要がない上、伝熱プレートユニット７４の周縁に設けられる切欠き１００によって第１集合部８５が形成されるため、加工工数や組み立て工数が削減される。
【００８６】
図３、図５及び図６に示されるように、ハウジング７０の断面形状及び伝熱プレートユニット７４は略正方形であり、第１分配部８４及び第１集合部８５は伝熱プレートユニット７４の角部に形成されている。そのため、角部に形成された切欠き１００を利用して少なくとも２枚の伝熱プレート７５（７５Ａ、７５Ｂ）の位置合わせを行うことができ、伝熱プレートユニット７４の製造が容易である。
【００８７】
図２及び図３に示されるように、第１流体入口８１は、ハウジング７０における第１分配部８４が形成された角部を挟む一対の上壁７１Ａ、左壁７１Ｃのうちの左壁７１Ｃに形成され、第１分配部８４は、左壁７１Ｃに沿う寸法よりも上壁７１Ａに沿う寸法が大きなＬ字状の切欠き１００により形成されている。これにより、第１分配部８４が第１流体入口８１から流入する第１流体の流れ方向に大きな形状となるため、第１流体が第１流体入口８１に近い前側の第１分岐流路８３に多く流れることが抑制され、第１分岐流路８３ごとの熱交換量が均等になる。また、切欠き１００がＬ字状であるため、切欠き１００が形成された４辺を使って少なくとも２枚の伝熱プレート７５（７５Ａ、７５Ｂ）を正確に位置合わせすることができる。
【００８８】
図３及び図４に示されるように、伝熱プレートユニット７４は、ハウジング７０に当接する外周部を有する概ね平板状のベースプレート７５Ａと、ベースプレート７５Ａとの間に第２分岐流路９３を形成すべく、ドーム状を呈してベースプレート７５Ａの少なくとも一方の面に接合される一対の流路形成プレート７５Ｂとを有している。そのため、ベースプレート７５Ａ及び流路形成プレート７５Ｂの加工が容易であり、第２分岐流路９３の形成が容易である。
【００８９】
図２及び図３に示されるように、ベースプレート７５Ａは、外周部に形成されてハウジング７０に弾接するフランジ１０１を有している。これにより、ベースプレート７５Ａに加工誤差があっても、フランジ１０１の弾性変形によって誤差が吸収されるため、ベースプレート７５Ａの製造コストの可能である上、ベースプレート７５Ａのハウジング７０への組み付けも容易である。
【００９０】
図２に示されるように、ハウジング７０は軸線７０Ｘを概ね水平とする向きで配置され、第１流路８０には原燃料が冷媒として流通し、第２流路９０には熱交換によって凝縮される高オクタン価燃料が流通する。そして図３に示されるように、第２分配部９４は第２分岐流路９３の上部に配置され、第２集合部９５は第２分岐流路９３の下部に配置される。また、図４に併せて示されるように、流路形成プレート７５Ｂは、周縁部からベースプレート７５Ａに近接しながら概ね水平方向に延在するように凹陥し、第２分配部９４から第２集合部９５に向けて第２分岐流路９３を蛇行させる流路形成壁１０２を有している。そのため、凝縮した第２流体は気体の流れ及び重力によって下方に流し、容易に第２集合部９５に集まる。また、第２分岐流路９３の流路長が長くなるため、熱伝達率が低い気体の第２流体の熱交換量が大きくなる。更に、流路形成プレート７５Ｂを凹陥させるように成形することにより流路形成壁１０２が形成されるため、流路形成壁１０２の加工が容易である。
【００９１】
図３に示されるように、流路形成壁１０２の上面は、第２流路９０の下流に向けて下方に傾斜している。そのため、凝縮した第２流体が重力によって容易に第２集合部９５に集まる。
【００９２】
図４に示されるように、流路形成壁１０２は、流路形成プレート７５Ｂに形成された凹壁であり、伝熱プレートユニット７４は、ベースプレート７５Ａの両面に接合された一対の流路形成プレート７５Ｂ、７５Ｂを有している。そして図３、図５及び図６に示されるように、ベースプレート７５Ａにおける流路形成壁１０２の基端部に対応する位置には、第２分岐流路９３における流路形成壁１０２によって上下に分断された部分を連通させる連通孔１０７が形成されている。これにより、凝縮した第２流体が連通孔１０７を通って流路形成壁１０２の下方に流れるため、第２分岐流路９３の流路長を長くしつつ、凝縮した第２流体が第２分岐流路９３に留まることが防止される。
【００９３】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、熱交換器を一例として燃料分離装置１に用いられる凝縮器として利用しているが、他の用途に利用することや、液体を冷却するための熱交換器として用いること、気体や液体を加熱するための熱交換器として用いることも可能である。また、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、素材、角度、大きさなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１      燃料分離装置
７      凝縮器（熱交換器）
７０    ハウジング
７０Ｘ  軸線
７１    ハウジング本体
７１Ａ  上壁
７１Ｃ  左壁
７１Ｅ  角部
７２（７２Ａ、７２Ｂ）    蓋部材
７３    支持部材
７４    伝熱プレートユニット
７５    伝熱プレート
７５Ａ  ベースプレート
７５Ｂ  流路形成プレート
８０    第１流路
８１    第１流体入口
８２    第１流体出口
８３    第１分岐流路
８４    第１分配部
８５    第１集合部
９０    第２流路
９１    第２流体入口
９２    第２流体出口
９３    第２分岐流路
９４    第２分配部
９５    第２集合部
１００  切欠き
１０１  フランジ
１０２  流路形成壁
１０７  連通孔
【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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