(57)【要約】【課題】触媒粒子保持用フィルタが内部に配置されたヘッダーとコアとの溶接部の流路内への露出を防止することができる熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器１Ａは、第１コルゲートフィン６を経由する第１流路４の流入口４ａおよび流出口４ｂが開口する一対の端面２ａ，２ｂを有するコア２を備えている。端面２ａ，２ｂには、フード部８１および管部８２を有するヘッダー８Ａ，８Ｂが接合されている。第１流路４には触媒粒子４５が充填されており、ヘッダー８Ａ，８Ｂ内にはフィルタ８５が配置されている。第１コルゲートフィン６における山部と谷部とを連結する連結部には、触媒粒子４５が通過可能な開口が設けられている。端面２ａ，２ｂには、フード部８１の周縁部を内側から覆い隠す環状のバックプレートが設けられている。【選択図】図２
2014098527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１流体と第２流体の二種類の流体の間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記第１流体に接する第１コルゲートフィンと前記第２流体に接する第２コルゲートフィンとがプレートを挟んで交互に積層された直方体状のコアであって、前記第１コルゲートフィンを経由する第１流路の流入口および流出口が開口する一対の端面を有するコアと、
前記第１流路に充填された触媒粒子と、
前記一対の端面のそれぞれに接合された、前記第１流路の流入口または流出口を覆うとともに周縁部が前記端面に溶接されたフード部および前記フード部から突出する管部を有するヘッダーと、
前記ヘッダー内に配置された、前記触媒粒子を前記第１流路内に維持するためのフィルタと、を備え、
前記第１コルゲートフィンにおける山部と谷部とを連結する連結部には、前記触媒粒子が通過可能な開口が設けられており、
前記一対の端面のそれぞれには、前記フード部の周縁部を内側から覆い隠す環状のバックプレートが設けられている、熱交換器。
【請求項２】
前記触媒粒子は、前記第１流路に前記流入口または前記流出口の近傍部分を残すように充填されており、前記近傍部分にはセラミックス粒子が充填されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記触媒粒子の材質は、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
第１コルゲートフィンと第２コルゲートフィンとがプレートを挟んで交互に積層された直方体状のコアであって、前記第１コルゲートフィンを経由する第１流路の両端が開口する一対の端面を有するコア、ならびに、前記第１流路の一端を覆うフード部および前記フード部から突出する管部を有する第１ヘッダーであって内部にフィルタが配置された第１ヘッダー、を用い、前記一対の端面の一方に前記フード部の周縁部を溶接する工程と、
触媒粒子を、前記第１流路の他端から前記第１流路内に、前記第１コルゲートフィンにおける山部と谷部とを連結する連結部に設けられた開口を通過させながら、当該第１流路の他端の近傍部分を残すように充填する工程と、
前記第１流路の他端の前記近傍部分にセラミックス粒子を充填する工程と、
前記第１流路の他端を覆うフード部および前記フード部から突出する管部を有する第２ヘッダーであって内部にフィルタが配置された第２ヘッダーを用い、前記一対の端面の他方に前記第２ヘッダーのフード部の周縁部を溶接する工程と、
を含む、熱交換器の製造方法。
【請求項５】
前記触媒粒子の材質は、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である、請求項４に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも二種類の流体の間で、そのうちの少なくとも一方に触媒を作用させながら熱交換を行う熱交換器、およびその熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体に作用させる触媒が組み込まれた熱交換器が知られている。例えば特許文献１には、水素ガスを液化する水素液化装置に用いられる、オルソ−パラ変換を促進させる触媒が組み込まれた熱交換器が開示されている。この水素液化装置では、水素ガスが高圧環境下で複数の熱交換器を通過することにより徐々に低温になり、最後に膨張弁で膨張させられて気液二相状態となる。気液二相状態の水素は気液分離器で液体水素と水素ガスとに分離され、分離された水素ガスは上記の熱交換器に送られて水素ガスの冷却に利用される。
【０００３】
各熱交換器では、冷却されるべき水素ガスが流れる流路内に触媒が充填されている。常温の水素ガスはオルソ水素とパラ水素の割合が３：１で平衡状態であるのに対し、−２５３℃の液体水素はパラ水素の割合がほぼ１００％で平衡状態となる。常温の水素ガスを液化しただけでは平衡状態となるまでに数日を要し、その間に多くの水素が蒸発する。触媒は、パラ水素の比率を迅速に上昇させるために使用される。
【０００４】
ところで、特許文献１には、触媒が流路内に充填された熱交換器の具体的な構造は開示されていない。この点、例えば特許文献２には、図９（ａ）および（ｂ）に示すようなプレートフィン型の熱交換器１００が開示されている。
【０００５】
特許文献２に開示された熱交換器１００は、コルゲートフィンを内蔵する、上下に延びる直方体状のコア１１０を備えている。なお、特許文献２には明確に記載されていないが、コルゲートフィンは図９（ａ）の紙面と直交する方向にプレートと交互に積層されていると考えられる。すなわち、コア１１０の上面および下面ならびに図９（ａ）の左右の両側面１１１は、コルゲートフィンの積層方向に平行なコア１１０の端面である。
【０００６】
コア１１０の上面および下面はドーム状の第１ヘッダー１４０，１５０で覆われている。第１ヘッダー１４０，１５０には、第１流体用の流入管１４１および流出管１５１が横向きに接合されている。一方、上述した両側面１１１の一方の下部および他方の上部には、横長の第２ヘッダー１２０，１３０が設けられている。第２ヘッダー１２０，１３０には、第１流体と熱交換する第２流体用の流入管１２１および流出管１３１が接合されている。
【０００７】
コア１１０および第１ヘッダー１４０，１５０の内部には、触媒粒子が充填されている。この触媒粒子の充填のために、第１フード１４０，１５０の中心には大径管１４２，１５２が接合されており、これらの大径管１４２，１５２に蓋１４３，１５３が取り付けられている。また、第１ヘッダー１４０，１５０の内部には、触媒粒子の流出を防止するために、流入管１４１および流出管１５１を覆うようにフィルタ（図示せず）が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２４３３６０号公報
【特許文献２】米国特許第３２１３９３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
プレートフィン型の熱交換器では、通常、ヘッダーがコアの端面に溶接される。特許文献２に開示された熱交換器１００では、コア１１０の両側に大径管１４２，１５２が設けられているので、大径管１４２，１５２を通じて第１ヘッダー１４０，１５０とコア１１０との溶接部（溶接ビードおよびその近傍部分）を内側から洗浄することができる。
【００１０】
ところで、大径管１４２，１５２は熱交換器１００の性能に寄与する部分ではないので、大径管１４２，１５２を省略することが望まれる。しかしながら、この場合には、流入管１４１および流出管１５１を通じて第１ヘッダー１４０，１５０とコア１１０との溶接部を内側から洗浄しようとしても、触媒粒子に対する洗浄液の影響が懸念されるので洗浄することができない。このため、流路内に露出する溶接部から溶接ビードなどが流体中に混入し、他の機器（例えば、水素液化装置の膨張弁や膨張タービンなど）に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、触媒粒子保持用フィルタが内部に配置されたヘッダーとコアとの溶接部の流路内への露出を防止することができる熱交換器を提供することを目的とする。また、本発明は、触媒粒子の充填後にヘッダーをコアに溶接するのに好適な製造方法も提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明の熱交換器は、少なくとも第１流体と第２流体の二種類の流体の間で熱交換を行う熱交換器であって、前記第１流体に接する第１コルゲートフィンと前記第２流体に接する第２コルゲートフィンとがプレートを挟んで交互に積層された直方体状のコアであって、前記第１コルゲートフィンを経由する第１流路の流入口および流出口が開口する一対の端面を有するコアと、前記第１流路に充填された触媒粒子と、前記一対の端面のそれぞれに接合された、前記第１流路の流入口または流出口を覆うとともに周縁部が前記端面に溶接されたフード部および前記フード部から突出する管部を有するヘッダーと、前記ヘッダー内に配置された、前記触媒粒子を前記第１流路内に維持するためのフィルタと、を備え、前記第１コルゲートフィンにおける山部と谷部とを連結する連結部には、前記触媒粒子が通過可能な開口が設けられており、前記一対の端面のそれぞれには、前記フード部の周縁部を内側から覆い隠す環状のバックプレートが設けられている。
【００１３】
ここで、「二種類の流体」とは、必ずしも異なる組成の流体である必要はなく、一方の流体と他方の流体の温度が異なる限りそれらが同じ組成であってもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、コアに設けられた環状のバックプレートによりヘッダーのフード部とコアとの溶接部が第１流路と連続する流路内に露出することが妨げられる。従って、溶接により生じた溶接ビードなどが第１流体中に混入することがなく、触媒を作用させる第１流体をクリーンに保つことができる。
【００１５】
前記触媒粒子は、前記第１流路に前記流入口または前記流出口の近傍部分を残すように充填されており、前記近傍部分にはセラミックス粒子が充填されていてもよい。この構成によれば、触媒粒子の充填後にセラミックス粒子側でフード部の周縁部をコアに溶接しても、そのときの熱により触媒粒子の組成が変化することを防止することができる。
【００１６】
例えば、前記触媒粒子の材質は、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）であってもよい。
【００１７】
また、本発明の熱交換器の製造方法は、第１コルゲートフィンと第２コルゲートフィンとがプレートを挟んで交互に積層された直方体状のコアであって、前記第１コルゲートフィンを経由する第１流路の両端が開口する一対の端面を有するコア、ならびに、前記第１流路の一端を覆うフード部および前記フード部から突出する管部を有する第１ヘッダーであって内部にフィルタが配置された第１ヘッダー、を用い、前記一対の端面の一方に前記フード部の周縁部を溶接する工程と、触媒粒子を、前記第１流路の他端から前記第１流路内に、前記第１コルゲートフィンにおける山部と谷部とを連結する連結部に設けられた開口を通過させながら、当該第１流路の他端の近傍部分を残すように充填する工程と、前記第１流路の他端の前記近傍部分にセラミックス粒子を充填する工程と、前記第１流路の他端を覆うフード部および前記フード部から突出する管部を有する第２ヘッダーであって内部にフィルタが配置された第２ヘッダーを用い、前記一対の端面の他方に前記第２ヘッダーのフード部の周縁部を溶接する工程と、を含む。この構成によれば、触媒粒子の充填後にセラミックス粒子側でフード部の周縁部をコアに溶接しても、そのときの熱により触媒粒子の組成が変化することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ヘッダーのフード部とコアとの溶接部が流路内に露出することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】フィルタの取り付け構造を示す、コアとヘッダーの接合部の拡大図である。
【図５】変形例のフィルタの取り付け構造を示す、コアとヘッダーの接合部の拡大図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は第１コルゲートフィンの一例を示す図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は第１実施形態に係る熱交換器の製造方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の断面図である。
【図９】（ａ）は従来の熱交換器の一部断面側面図、（ｂ）は同熱交換器の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１〜３に、本発明の第１実施形態に係る熱交換器１Ａを示す。この熱交換器１Ａは、第１流体４０と第２流体５０の二種類の流体の間で熱交換を行うものである。ただし、本発明の熱交換器は、二種類の流体の間で熱交換を行うものに限られず、三種類以上の流体の間で熱交換を行うものであってもよい。例えば、第１流体４０および第２流体５０の他に第３流体を熱交換器１Ａに流す場合は、第３流体に接する第３コルゲートフィンと後述する第１，２コルゲートフィン６，７のセットを複数段積み重ねればよい。
【００２２】
具体的に、熱交換器１Ａは、互いに対向して配列された複数のプレート３を含む直方体状のコア２を備えている。プレート３の間には、第１流体４０が流れる第１流路４と第２流体５０が流れる第２流路５とが交互に形成されている。
【００２３】
コア２は、プレート３の並び方向と平行な４つの端面２ａ〜２ｄを有している。本実施形態では、コア２が平面視（プレート３の並び方向から見たとき）で長方形状をなしており、第１端面２ａと第２端面２ｂとがコア２の長手方向で互いに反対側を向き、第３端面２ｃと第４端面２ｄとがコア２の幅方向で互いに反対側を向いている。ただし、第１端面２ａおよび第２端面２ｂはコア２の幅方向の端面であってもよいし、コア２が平面視で正方形状をなしていてもよい。
【００２４】
コア２の第１端面２ａには、第１流路４の流入口４ａおよび第２流路５の流出口５ｂが開口している。一方、コア２の第２端面２ｂには、第１流路４の流出口４ｂおよび第２流路５の流入口５ａが開口している。すなわち、第１実施形態においては、熱交換器１Ａは、第１流路４の流れ方向と第２流路５の流れ方向が反対向きの向流型である。ただし、第２流路５の両端（流入口５ａおよび流出口５ｂ）は、必ずしも第１流路４の両端（流入口４ａおよび流出口４ｂ）と同じ端面に開口している必要はなく、第３端面２ｃおよび第４端面２ｄに開口していてもよい。なお、熱交換器１Ａは、第１流路４の流れ方向と第２流路５の流れ方向が同じ向きの平行流型であってもよい。
【００２５】
第１流路４内には、コア２の幅方向に波打つ第１コルゲートフィン６が配置されている。すなわち、第１流路４は第１コルゲートフィン６を経由しており、第１流体４０は第１コルゲートフィン６に接する。また、第１コルゲートフィン６と流入口４ａおよび流出口４ｂの間にはディストリビュータ１２が配設されている。ディストリビュータ１２は、その流入口から入ってくる流体を流路幅全体に拡散させる、又は流路幅全体に拡散した流体を集約してその流出口から流出させるという機能を有するものである。同様に、第２流路５内には、コア２の幅方向に波打つ第２コルゲートフィン７が配置されている。すなわち、第２流路５は第２コルゲートフィン７を経由しており、第２流体５０は第２コルゲートフィン７に接する。また、第２コルゲートフィン７と流入口５ａおよび流出口５ｂの間にはディストリビュータ１２が配設されている。なお、第１コルゲートフィン６が波打つ方向と第２コルゲートフィン７が波打つ方向は互いに直交していてもよく、この場合は熱交換器１Ａが直交流型になる。
【００２６】
第１コルゲートフィン６を挟んで離間するプレート３間の距離は第１コルゲートフィン６の高さ（波形の振幅）と同じであり、第２コルゲートフィン７を挟んで離間するプレート３間の距離は第２コルゲートフィン７の高さ（波形の振幅）と同じである。すなわち、第１コルゲートフィン６と第２コルゲートフィン７とはプレート３を挟んで交互に積層されている。なお、第１コルゲートフィン６の高さと第２コルゲートフィン７の高さは同じであってもよいし異なっていてもよい。また、プレート３間には、当該プレート３の周縁に沿ってサイドバー１１が配設されており、このサイドバー１１により流入口（４ａまたは５ａ）および流出口（４ｂまたは５ｂ）が形成されるとともにコルゲートフィン（６または７）およびディストリビュータ１２が取り囲まれている。コア２は、プレート３、コルゲートフィン６，７、ディストリビュータ１２およびサイドバー１１の積層体が真空ロウ付により一体化されることにより作製される。
【００２７】
コア２の第１端面２ａには、第１流体４０用の入口側ヘッダー８Ａと第２流体５０用の出口側ヘッダー９Ｂが接合されており、第２端面２ｂには、第１流体４０用の出口側ヘッダー８Ｂと第２流体５０用の入口側ヘッダー９Ａが接合されている。
【００２８】
第１流体４０用の入口側ヘッダー８Ａは、第１流路４の流入口４ａを覆うフード部８１と、フード部８１の中心からコア２と反対側に突出する管部８２とを有している。フード部８１の周縁部は、第１端面２ａに溶接されている。出口側ヘッダー８Ｂの構造は、フード部８１が第１流路４の流出口４ｂを覆い、フード部８１の周縁部が第２端面２ｂに溶接された点以外は入口側ヘッダー８Ａの構造と同じである。
【００２９】
第２流体５０用の入口側ヘッダー９Ａは、第２流路５の流入口５ａを覆うフード部９１と、フード部９１の中心からコア２と反対側に突出する管部９２とを有している。フード部９１の周縁部は、第２端面２ｂに溶接されている。出口側ヘッダー９Ｂの構造は、フード部９１が第２流路５の流出口５ｂを覆い、フード部９１の周縁部が第１端面２ａに溶接された点以外は入口側ヘッダー９Ａの構造と同じである。
【００３０】
さらに、第１流路４には、触媒粒子４５が充填されている。本実施形態では、触媒粒子４５が流出口４ｂの近傍部分を残すように充填されており、その近傍部分にはセラミックス粒子４６が充填されている。
【００３１】
触媒粒子４５の平均粒径（算術平均径：Ｄ５０）は、例えば０．３〜０．５ｍｍである。触媒粒子４５の材質は特に限定されるものではないが、例えば水素のオルト−パラ変換を促進させる触媒としては酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）や酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）などが用いられる。
【００３２】
セラミックス粒子４６の平均粒径（算術平均径：Ｄ５０）は、セラミックス粒子４６がコルゲートフィン６，７の間に入り込め、且つセラミックス粒子４６の間に触媒粒子４５が入り込まない粒径であればよく、例えば０．３〜１．０ｍｍである。セラミックス粒子４６としては、例えばジルコニアまたはアルミナからなるものを用いることができる。
【００３３】
第１流体４０用の入口側ヘッダー８Ａおよび出口側ヘッダー８Ｂ内には、触媒粒子４５を第１流路４内に維持するためのフィルタ８５が配置されている。フィルタ８５としては、触媒粒子４５およびセラミックス粒子４６が通過不能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば焼結金網フィルタをメッシュ材として用いることができる。
【００３４】
この焼結金網フィルタの一例としては、５層から構成されているものがある。１層目は保護金網であり、基本金網を保護する機能を持つ。２層目は基本金網であり、ろ過を制御する機能を有し、ろ過の基本ろ孔金網である。３層目も保護金網であるが、これは２層目を保護すると共に４層目及び５層目の金網への分流効果を持つ。４層目及び５層目は補強金網となっており、充填材の重量に耐えられるよう畳織金網で補強するという効果を持つ。
【００３５】
本実施形態では、フィルタ８５がフード部８１に取り付けられている。具体的には、図４に示すように、フード部８１の内周面にはリング状の固定部８３が設けられており、この固定部８３にフィルタ８５がボルト８４により直接的に固定されている。あるいは、図５に示すように、固定部８３のフィルタ接触面に窪みを設け、その窪みにフィルタを介して嵌まり込む凸部を有する押えリング８６でフィルタ８５を固定してもよい。なお、フィルタ８５は、管部８２に取り付けられていてもよい。
【００３６】
さらに、本実施形態では、第１流路４内に配置される第１コルゲートフィン６として、山部と谷部とを連結する連結部に触媒粒子４５が通過可能な開口が設けられたコルゲートフィンが用いられている。第１流路４は第１コルゲートフィン６の連結部によって多数のパスに分割されているので、それらのパス間で触媒粒子４５の往来を可能にするためである。
【００３７】
例えば、第１コルゲートフィン６としては、図６（ａ）に示すようなパーホレート型のコルゲートフィンを用いることができる。この場合は、連結部に設けられた複数の貫通穴が触媒粒子４５が通過可能な開口６ａとして機能する。あるいは、図６（ｂ）に示すようなセレート型のコルゲートフィン（オフセットフィンとも言う）を用いことも可能である。この場合は、連結部がジグザグに並ぶ複数の隔壁に分割されているので、それらの隔壁の間に形成される隙間が触媒粒子４５が通過可能な開口６ａとして機能する。なお、図示は省略するが、開口６ａを有する第１コルゲートフィン６としては、ルーバー型のコルゲートフィンを用いることも可能である。
【００３８】
さらに、本実施形態では、図４（または図５）に示すように、フィルタ８５が内部に配置された第１流体用の入口側ヘッダー８Ａおよび出口側ヘッダー８Ｂ内にバックプレート２５（図２，３では作図を省略）が配置されている（図４では入口側ヘッダー８Ａのみを図示）。バックプレート２５は、環状をなしており、フード部８１の周縁部８１ａを内側から覆い隠すようにコア２の第１端面２ａおよび第２端面２ｂのそれぞれに設けられている。なお、バックプレート２５は、第２流体５０用の入口側ヘッダー９Ａおよび出口側ヘッダー９Ｂ内に配置されていてもよい。
【００３９】
本実施形態の熱交換器１Ａでは、コア２に設けられた環状のバックプレート２５により第１流体４０用の入口側ヘッダー８Ａおよび出口側ヘッダー８Ｂのフード部８１とコア２との溶接部が第１流路４と連続する流路（すなわち、フード部８１内の空間）内に露出することが妨げられる。従って、溶接により生じた溶接ビードなどが第１流体４０中に混入することがなく、触媒を作用させる第１流体４０をクリーンに保つことができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第１流路４における流出口４ｂの近傍部分に触媒粒子４５でなくセラミックス粒子４６が充填されているので、触媒粒子４５の充填後に出口側ヘッダー８Ｂのフード部８１の周縁部をコア２に溶接しても、そのときの熱により触媒粒子４５の組成が変化することを防止することができる。なお、セラミックス粒子４６は、流出口４ｂではなく流入口４ａの近傍部分に充填されていてもよい。この場合には、入口側ヘッダー８Ａを溶接する際に同様の効果が得られる。
【００４１】
次に、図７（ａ）および（ｂ）を参照して、熱交換器１Ａの製造方法を説明する。なお、以下では、最初に入口側ヘッダー８Ａをコア２に溶接する場合を説明するが、最初に出口側ヘッダー８Ｂをコア２に溶接する場合も同様である。
【００４２】
事前準備として、ヘッダー９Ａ，９Ｂおよびコア２内を洗浄し、その後、コア２の第１端面２ａおよび第２端面２ｂに、第２流体５０用の入口側ヘッダー９Ａおよび出口側ヘッダー９Ｂのフード部９１の周縁部を溶接する。
【００４３】
次に、フィルタ８５付の第１流体４０用の入口側ヘッダー８Ａ（本発明の第１ヘッダーに相当）のフード部８１内にバックプレート２５を嵌め込んだ状態で、そのフード部８１の周縁部をコア２の第１端面２ａに溶接する。
【００４４】
その後、触媒粒子４５を、第１流路４の流出口４ｂから第１流路４内に、第１コルゲートフィン６における山部と谷部とを連結する連結部に設けられた開口６ａを通過させながら、当該第１流路４の流出口４ｂの近傍部分を残すように充填する。この充填は、スリング１５などによってコア２を第１流路４が鉛直方向に沿うように吊り下げた状態で、コア２を揺すったりコア２をハンマなどで叩いてコア２に振動を与えたりしながら行うことが望ましい。このようにすれば、より多くの触媒粒子４５を充填することができる。なお、触媒粒子４５の充填状況は、必要に応じてファイバスコープで確認すればよい。また、触媒充填量は、充填前の触媒粒子の重量と充填後の触媒粒子の重量の差によって算出する。
【００４５】
ついで、触媒粒子４５の充填の際に残された第１流路４の流出口４ｂの近傍部分にセラミックス粒子４６を充填する。触媒粒子４５を第１流路４の全域に充填した場合は、出口側ヘッダー８Ｂをコア２に溶接する際に、溶接熱によって触媒粒子の組成が変化し、想定していた触媒反応が起こらない、もしくは触媒粒子が融解して流路を閉塞するおそれがあるためである。これに対し、本実施形態のように流出口４ｂの近傍に触媒粒子４５を充填しない領域を設け、その領域にセラミックス粒子４６を充填すれば、その後に出口側ヘッダー８Ｂをコア２に溶接しても、溶接熱により触媒粒子４５の組成が変化することを防止することができる。流出口４ｂの近傍に触媒粒子４５を充填しない領域を設けるだけでも同様の効果を得ることができるが、その領域にセラミックス粒子４６を充填すれば触媒粒子４５の流動を抑制することができる。
【００４６】
最後に、フィルタ８５付の出口側ヘッダー（本発明の第２ヘッダーに相当）８Ｂのフード部８１内にバックプレート２５を嵌め込んだ状態で、そのフード部８１の周縁部をコア２の第２端面２ｂに溶接する。
【００４７】
なお、上記の製造方法は、バックプレート２５がない場合にも適用可能である。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第２実施形態に係る熱交換器１Ｂを説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４９】
本実施形態では、第１流路４の全域に触媒粒子４５が充填されている。また、第１流体４０用の出口側ヘッダー８Ｂではフィルタ８５が管部８２に取り付けられており、フード部８１内にも触媒粒子４５が充填されている。このような構成の熱交換器１Ｂでも、第１実施形態の熱交換器１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００５０】
本実施形態の熱交換器１Ｂは、例えば以下の方法により製造される。なお、事前準備は第１実施形態と同様である。
【００５１】
事前準備後、フィルタ８５付の第１流体４０用の入口側ヘッダー８Ａのフード部８１内にバックプレート２５を嵌め込んだ状態で、そのフード部８１の周縁部をコア２の第１端面２ａに溶接する。
【００５２】
ついで、管部８２にフィルタ８５が取り付けられていない出口側ヘッダー８Ｂのフード部８１内にバックプレート２５を嵌め込んだ状態で、そのフード部８１の周縁部をコア２の第２端面２ｂに溶接する。
【００５３】
その後、触媒粒子４５を、出口側ヘッダー８Ｂの管部８２を通じて、第１流路４の全域に第１コルゲートフィン６における山部と谷部とを連結する連結部に設けられた開口６ａを通過させながら充填するとともに、出口側ヘッダー８Ｂのフード部８１内にも充填する。
【００５４】
最後に、出口側ヘッダー８Ｂの管部８２にフィルタ８５を取り付ける。
【００５５】
（その他の実施形態）
前記第１および第２実施形態では、第２流路５に触媒粒子４５が充填されていなかったが、触媒粒子４５は第２流路５にも充填されていてもよい。この場合は、第２コルゲートフィン７として、第１コルゲートフィン６と同様の山部と谷部の間の連結部に触媒粒子４５が通過可能な開口が設けられたコルゲートフィンを用いることが望ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１Ａ，１Ｂ  熱交換器
２    コア
２ａ〜２ｄ  端面
２５  バックプレート
３    プレート
４    第１流路
５    第２流路
４ａ，５ａ  流入口
４ｂ，５ｂ  流出口
４０  第１流体
５０  第２流体
４５  触媒粒子
４６  セラミックス粒子
６    第１コルゲートフィン
６ａ  開口
７    第２コルゲートフィン
８Ａ，９Ａ  入口側ヘッダー
８Ｂ，９Ｂ  出口側ヘッダー
８１，９１  フード部
８２，９２  管部
８５  フィルタ
【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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