(57)【要約】【課題】作動流体の沸騰面積を大きくするとともに加工性や歩留まりに優れた蒸発部を有する排気熱回収装置を提供する。【解決手段】排気熱回収装置１００は、エンジンから排出された排気ガスが流通する排気ガス経路内に配置されて排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い作動流体を蒸発させる蒸発部１０と、エンジンの冷却水が流通する冷却水経路内に配置されて蒸発部１０で蒸発した作動流体と冷却水との間で熱交換を行い作動流体を凝縮させる凝縮部３０とを備え、蒸発部１０および凝縮部３０を作動流体が循環する閉ループ状流路内に設けている。蒸発部１０は複数のチューブ１１を有し、チューブ１１は作動流体が濡れることによりその濡れ面積を拡大させる溝形成部材６０を内部に有し、溝形成部材６０はチューブ内壁面１１ｂに向かって伸長するように形成されたリブ６１、６２を有する。【選択図】図２
2008196457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出された排気ガスが流通する排気ガス経路内に配置されて、前記排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い前記作動流体を蒸発させる蒸発部（１０）と、
前記エンジンの冷却水が流通する冷却水経路内に配置されて、前記蒸発部（１０）で蒸発した前記作動流体と前記冷却水との間で熱交換を行い前記作動流体を凝縮させる凝縮部（３０）とを備え、
前記作動流体が循環する閉ループ状流路内に前記蒸発部（１０）および前記凝縮部（３０）を設けた排気熱回収装置であって、
前記蒸発部（１０）はヒートパイプ（１）を構成し前記作動流体が流動する複数のチューブ（１１）を有しており、
前記チューブ（１１）は前記作動流体の表面張力により前記作動流体の濡れ面積を拡大させる濡れ部拡大部材（６０）を有しており、
前記濡れ部拡大部材（６０）は、前記チューブ（１１）内で向かい合う位置にあるチューブ内壁面（１１ｂ）のそれぞれに近接して設けられているとともに、
前記チューブ内壁面（１１ｂ）に向かって伸長するように形成された複数の壁部（６１、６２）を有していることを特徴とする排気熱回収装置。
【請求項２】
前記複数の壁部（６１、６２）は板材で形成されており、
隣り合う前記壁部（６１、６２）は、前記チューブ内壁面（１１ｂ）側の先端同士がつながっていないことを特徴とする請求項１に記載の排気熱回収装置。
【請求項３】
前記濡れ部拡大部材は連続する凹凸を備えたプレート（７０、８０）であることを特徴とする請求項１または２に記載の排気熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、自動車等の車両の排気ガスによる熱を回収してエンジン冷却水を加熱する排気熱回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートパイプの原理を利用して車両のエンジンの排気系から排気ガスの排気熱を回収して排気熱を暖機促進等に利用する技術が知られている。
【０００３】
この技術の従来例として、特許文献１に記載のループ型ヒートパイプ式熱交換装置がある。この熱交換装置は、閉ループを形成する密閉された循環経路と、循環経路内に封入され、蒸発および凝縮可能な伝熱流体と、循環経路に配設され外部からの入熱により伝熱流体を蒸発させる蒸発部と、循環経路の蒸発部より高い位置に配設され蒸発部で蒸発した伝熱流体と外部からの被伝熱流体との間で熱交換を行う凝縮部と、を有している。
【０００４】
また、性能向上を図るために、この特許文献１の熱交換装置の蒸発部に対して伝熱流体の沸騰面積を拡大する場合には、蒸発部を構成するチューブの内壁面を切削加工して溝を形成する手段を採用することが知られている。
【特許文献１】特開平４−４５３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の熱交換装置の蒸発部は高温環境にさらされるため、蒸発部を構成するチューブには強度や耐酸化性が求められる。このため、溝を形成する前のチューブの板厚は厚くしなければならず、軽量化に向かず歩留まりがよくないという問題もある。また、チューブに溝を形成するために切削加工する場合には、応力の発生を考慮した板厚の確保が必要となる。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は作動流体の沸騰面積を大きくするとともに生産性や歩留まりに優れた蒸発部を有する排気熱回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。すなわち、第１の発明は、エンジンから排出された排気ガスが流通する排気ガス経路内に配置されて、排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体との間で熱交換を行い作動流体を蒸発させる蒸発部（１０）と、エンジンの冷却水が流通する冷却水経路内に配置されて、蒸発部（１０）で蒸発した作動流体と冷却水との間で熱交換を行い作動流体を凝縮させる凝縮部（３０）とを備え、作動流体が循環する閉ループ状流路内に蒸発部（１０）および凝縮部（３０）を設けた排気熱回収装置であり、
蒸発部（１０）はヒートパイプ（１）を構成し作動流体が流動する複数のチューブ（１１）を有しており、チューブ（１１）は作動流体の表面張力により作動流体の濡れ面積を拡大させる濡れ部拡大部材（６０）を有しており、
濡れ部拡大部材（６０）は、チューブ（１１）内で向かい合う位置にある両方のチューブ内壁面（１１ｂ）のそれぞれに近接して設けられているとともに、チューブ内壁面（１１ｂ）に向かって伸長するように形成された複数の壁部（６１）を有していることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、チューブに対して切削等の加工を施さないで別体の部材によって濡れ部拡大部材を構成し、これを対向するチューブ内壁面のそれぞれの近傍に設けることにより、チューブ内壁面近傍における作動流体の濡れ面積を拡大でき、作動流体を気化させる面積が増加するとともに生産性および歩留まりに優れたチューブを提供できる。
【０００９】
また、複数の壁部（６１、６２）は板材で形成されており、隣り合う当該壁部（６１、６２）はチューブ内壁面（１１ｂ）側の先端同士がつながっていないことが好ましい。この発明によれば、隣り合う当該壁部においてチューブ内壁面側の先端同士がつながっておらず先端間が開放されているので、板材からなる壁部の両側壁面を作動流体の表面張力により濡らすことができることになり、さらに濡れ面積を増加することができる。
【００１０】
また、濡れ部拡大部材は連続する凹凸を備えたプレート（７０、８０）であってもよい。この発明によれば、当該プレートをチューブ内壁面に接合するように組み付けることにより、作動流体の気化面積が増加するとともに生産性および歩留まりに優れたチューブを提供できる。
【００１１】
上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の排気熱回収装置１００は、エンジンを走行用の駆動源とする車両に適用され、エンジンの排気管および排気熱回収回路に配設されている。本実施形態について図１〜図４を用いて説明する。図１は本実施形態の排気熱回収装置の内部構成を示した断面図である。
【００１３】
エンジンは水冷式の内燃機関であり、排気管には燃料が燃焼した後の排気ガスが排出される。エンジンには、エンジンを冷却するエンジン冷却水（以下、冷却水とする）が循環するラジエータ回路、このラジエータ回路とは別の流路として冷却水が循環する排気熱回収回路、および空調空気を加熱する加熱源としての冷却水が循環するヒータ回路が接続されている。
【００１４】
排気熱回収回路は、ラジエータ回路のエンジン出口部から分岐してウォーターポンプに接続される流路であり、冷却水が循環されるように構成されている。排気熱回収回路の途中には排気熱回収装置１００の水タンク４０が接続されている。
【００１５】
図１に示すように、排気熱回収装置１００は、蒸発部１０、凝縮部３０、弁機構５０が順次接続されて構成されたループ型のヒートパイプ式熱交換器である。蒸発部１０には、複数の蒸発側のヒートパイプ１が設けられている。ヒートパイプ１に封入される作動流体は、水を使用している。水の沸点は通常１気圧で１００℃であるが、ヒートパイプ１内を例えば０．０１気圧に減圧しているため、ヒートパイプ１内での沸点は５〜１０℃となる。作動流体は、水の他にアルコール、フロロカーボン、フロン等の蒸発および凝縮可能な流体を用いてもよい。
【００１６】
排気熱回収装置１００を構成する各部材は、高温度環境（８００℃以上）で使用されるため、耐高温性、高耐食性を備えるステンレス材料で形成されている。排気熱回収装置１００は、各部材が組み付けされた後、当接部や嵌合部に設けられたろう材によって一体的にろう付けされて形成される。
【００１７】
蒸発部１０は、エンジンから排出された排気ガスが流通する排気ガス経路内に配置されており、排気ガスと内部に封入された蒸発および凝縮可能な作動流体（水）との間で熱交換を行うとともにこの作動流体（水）を蒸発させるように構成されている。蒸発部１０は、複数のチューブ１１、チューブ１１に付設しているフィン１２等から形成されている。チューブ１１は、断面扁平状である細長の管であり、長手方向が上下を向くように配置され、図１の紙面の左右方向に所定のピッチで複数本並べられている。さらに、チューブ１１は図１の紙面に対して垂直方向（奥行き方向）にも複数本並ぶように配置されている。
【００１８】
チューブ１１の長手方向の両端部は、それぞれ、チューブ孔が設けられた筒状の下ヘッダ１３、筒状の上ヘッダ１４に接合されている。複数本のチューブ１１は長手方向下端部で下ヘッダ１３の内部に形成された連通部１６を介して連通することになる。複数本のチューブ１１は長手方向上端部で上ヘッダ１４の内部に形成された連通部１７を介して連通することになる。つまり、下ヘッダ１３の内部と上ヘッダ１４の内部とは、複数本のチューブ１１によって連通する。
【００１９】
チューブ１１の外壁面には、薄肉板材から形成されたコルゲート形状のフィン１２が複数個接合されている。図１紙面の左右方向の最外方に位置するフィン１２には、補強部材および取付け部材であるサイドプレート１８が接合されている。下ヘッダ１３から所定距離を設けた下方には下プレート２０が配され、上ヘッダ１４から所定距離を設けた上方には上プレート１９が配されている。両プレート１９、２０がそれぞれサイドプレート１８に接合されることにより、下プレート２０、上プレート１９、および左右のサイドプレート１８によって図２の紙面に対して垂直方向に排気ガスが流通する断面四角状の排気通路が形成される。
【００２０】
水タンク４０は、蒸発部１０側に位置する平板状の水タンクプレート４１と断面Ｕ字状の水タンク部とが接合することにより、チューブ１１の長手方向に細長となる容器体に形成されている。水タンクプレート４１は、蒸発部１０と凝縮部３０との間に断熱層が形成されるように、サイドプレート１８と所定間隔を設けて配置された断熱プレート２１と背中合わせに接合されている。
【００２１】
水タンク４０の内部には凝縮部３０および弁機構５０が配設されている。凝縮部３０は、エンジンの冷却水が流通する冷却水経路内に配置されており、蒸発部１０で蒸発した作動流体（水）と冷却水との間で熱交換を行いこの作動流体（水）を凝縮させるように構成されている。凝縮部３０は、その長手方向が蒸発部１０のチューブ１１と同様に上下方向を向くように配置された複数のチューブ３３を備え、蒸発部１０の側方（図１中の右側）に配設されている。複数のチューブ３３の周囲には伝熱促進のためのフィンが接合されている。
【００２２】
複数のチューブ３３の長手方向上端部はタンク部３１と接続されており、長手方向下端部はタンク部３２と接続されている。タンク部３１は蒸発部１０の上部に位置する連通部１７と連通するように構成されており、チューブ３３はチューブ１１に連通している。タンク部３２に配設されている弁機構５０の凝縮水流出穴５７は、蒸発部１０の下ヘッダ１３に直接接続されており、下ヘッダ１３内の連通部１６を介して複数のチューブ１１と連通している。
【００２３】
凝縮部３０の下流側に配置された弁機構５０は、ヒートパイプ１の内圧、つまり作動流体の圧力に応じて流路を開閉するダイヤフラム式の開閉手段を備えている。弁機構５０は、２つのケースからなる円筒状容器であるケース５１により囲まれ、その内部にダイヤフラム５３、スプリング５２、弁体５５を備えている。
【００２４】
ケース５１の軸方向端部には通気孔が設けられており、大気側とケース５１の内部とが連通している。また、ケース５１の軸方向の側壁には凝縮水流入穴５４が設けられ、蒸発部１０側の軸方向端部には凝縮水流出穴５７が設けられている。凝縮水流入穴５４と凝縮水流出穴５７との間には、中心部に開口穴５６を有するゲート部（弁座）が形成されている。
【００２５】
ダイヤフラム５３は、通気孔からかかる大気圧およびスプリング５２の弾性力による力と、凝縮水流入穴５４からかかる凝縮部３０の内圧による力とのバランスによって弁体５５の軸方向に変位する。弁体５５はダイヤフラム５３に接続されている。弁体５５は、ダイヤフラム５３の軸方向の変位に同期して、軸方向に移動し、開口穴５６を開閉する。
【００２６】
弁機構５０は、水タンク４０の側方からタンク部３２内に挿入されて、凝縮水流出穴５７が蒸発部１０の下ヘッダ１３に接続されるように配置されている。弁機構５０は、水タンク４０の下方側部においてケース５１に囲まれたダイヤフラム５３、スプリング５２等を外部に突出するような形態で設けられている。
【００２７】
次に、蒸発部１０のチューブ１１の内部構成について説明する。図２は蒸発部１０を構成するチューブ１１内部の構成を示した斜視図であり、図３はチューブ１１内部の構成を示した部分的断面図である。なお、図３の紙面に対して垂直な方向はチューブ１１の長手方向である。図４は、チューブ１１内の下部に溜まった作動流体（水）が溝形成部材６０を濡らした様子を示した部分的斜視図である。なお、図４の上下方向は、チューブ１１の長手方向である。
【００２８】
チューブ１１は内部に濡れ部拡大部材である溝形成部材６０を有している。濡れ部拡大部材（溝形成部材６０）は、図３のようにチューブ１１内で向かい合う位置にある両方の内壁面１１ｂのそれぞれに近接して設けられており、内壁面１１ｂの近傍領域のみを占めるように設けられている。換言すれば、濡れ部拡大部材（溝形成部材６０）はチューブ１１の内壁面周辺で作動流体が濡れて濡れ面積（作動流体の表面積）が増加するようにチューブ１１の内壁面周辺にのみ設けられている。濡れ部拡大部材（溝形成部材６０）は、作動流体の表面張力により作動流体の濡れ面積を拡大させる機能を備えている。チューブ１１は、一対のカップ、および各カップにそれぞれ配置された溝形成部材６０を備えており、溝形成部材６０が設けられた一対のカップをその内壁面同士を対向させた状態で重ね合わせて構成されている。
【００２９】
このカップは、短冊形状のチューブ内壁面１１ｂと、チューブ内壁面１１ｂの四方から立ち上がる側壁と、この側壁からチューブ内壁面１１ｂに平行に外方へ伸長する鍔部１１ａとを備え、断面がコの字状に形成されている。カップは、例えばステンレス等の板材をプレス機械等でプレス加工することにより製作される。
【００３０】
溝形成部材６０は、チューブ１１と溝形成部材６０を組み合わせるときに、鍔部１１ａと重ねられるフランジ部６４と、チューブ１１の側壁に沿うように深さ方向に延設されるガイド６６と、チューブ内壁面１１ｂに向かって伸長するリブ６１、６２とを備えている。
【００３１】
フランジ部６４は、鍔部１１ａとほぼ同等の幅を有し、鍔部１１ａのチューブ長手方向の長さと同程度に水平に延設されている。ガイド６６は、フランジ部６４の内側端部から深さ方向に直角に折り曲げられた形態であり、チューブ１１に溝形成部材６０を設置するときにチューブ１１の側壁に沿うように案内し溝形成部材６０の短手方向の位置決めに寄与している。
【００３２】
リブ６１、６２は、チューブ内壁面１１ｂに向かって略垂直に伸びる壁部であり、板材をプレス加工することにより形成されている。リブ６１、６２は、短手方向に所定間隔をあけて複数個配列され、各リブは長手方向にチューブ内壁面１１ｂの長手方向長さと同程度に延設されている。短手方向に隣り合うリブ６１、６２は、チューブ内壁面１１ｂ側の先端同士がつながっておらず、少なくとも先端間においては開放されている。
【００３３】
リブ６１、リブ６２、および両リブを連結する連結部から形成される溝部６３は、長手方向に対して横断する断面形状が略コの字状を呈し、チューブ内壁面１１ｂの長手方向長さと同程度の長さを有するようにチューブ内壁面１１ｂのほぼ全域に渡って延設されている。リブ６１、６２の根元部から先端までの深さは、例えば０．３〜０．５ｍｍ程度である。
【００３４】
短手方向に隣り合う溝部６３を構成するリブ６１とリブ６２は橋絡部６５によって連結されて、すべてのリブ６１およびリブ６２はガイド６６とともに一体に形成されている。隣り合う溝部６３間は、橋絡部６５以外においてはスリットが形成されており、このスリットによってチューブ内壁面１１ｂとチューブ１１の中央部付近はその間に障害物がないように連通し、作動流体の流通が円滑に行われる。
【００３５】
短手方向に延設される橋絡部６５は溝形成部材６０の長手方向に少なくとも２箇所設けられている。このように溝形成部材６０は、両側のフランジ部６４、両側のガイド６６、およびチューブ内壁面１１ｂに沿う溝部６３により椀状、略コの字状の断面形状を呈する。
【００３６】
複数のリブ６１およびリブ６２は、溝形成部材６０をチューブ１１に組み付けた状態で、その先端がチューブ内壁面１１ｂに当接するか、あるいはチューブ内壁面１１ｂとの間に所定の隙間を有するように配置されている。
【００３７】
ヒートパイプ１の作動流体（水）は、蒸発部１０で蒸発して連通部１７に流入するが、チューブ内壁面１１ｂで液化して付着する。そして、チューブ内壁面１１ｂに付着した作動流体（水）はチューブの壁面１１ｂに留まるだけでなく、毛細管現象によりリブ６１の短手方向両側面とリブ６２の短手方向両側面とを濡らしてリブ６１およびリブ６２の先端から両リブの根元部分にまで達し、壁面側が突出した曲面状の濡れ面６８を形成する。この濡れ面６８が形成されることで作動流体の加熱面積および沸騰面積が拡大することになり、熱交換装置の性能向上が図れる（図３参照）。
【００３８】
チューブ１１内の下部に作動流体（水）が溜まると、チューブ１１内の中央部側では図４の二点鎖線の水位６７を示す。そして、チューブ１１内部の中央部側から見ると、水面はチューブ内壁面１１ｂおよびリブ６１、６２の壁面側に近づくにつれて高くなる。このような濡れ面６８が形成されることでチューブ１１内の中央部側においてもチューブ内壁面１１ｂ側と同様に濡れ面積が増加することになる。
【００３９】
溝形成部材６０は、例えば、所定の長さを有するロール材をプレス機械等でプレス加工することにより製作される。溝形成部材６０は、フランジ部６４と鍔部１１ａとをろう付け接合することにより、チューブ１１に対して固定されている。また、チューブ１１を構成するカップ、および溝形成部材６０の各部材は、高耐食性を備えるステンレス材料で形成されている。各部材は組み付けされた後、当接部や嵌合部に設けられたろう材を溶融後、冷却することにより一体的にろう付けされる。
【００４０】
次に、上記構成に基づく排気熱回収装置１００の作動について説明する。エンジンが作動されるとウォーターポンプが作動し、冷却水はラジエータ回路、排気熱回収回路、およびヒータ回路を循環する。エンジンで燃焼された燃料の排気ガスは、排気管を流れ、排気熱回収装置１００の蒸発部１０を通過して大気中に排出される。また、排気熱回収回路を循環する冷却水は、水タンク４０内の凝縮部３０を通過する。
【００４１】
エンジンが始動された後は、冷却水温が上昇を始めるとともに、徐々にヒートパイプ１の内圧が上昇する。ヒートパイプ１内の水（作動流体）は、蒸発部１０で排気管を流れる排気ガスから受熱して沸騰気化し始め、蒸気となって各チューブ１１内を上昇して、連通部１７を経てタンク部３１から凝縮部３０内に流れ込む。凝縮部３０内へ流入した蒸気は、排気熱回収回路から水タンク４０内を流れる冷却水によって冷却され、凝縮水となり、弁機構５０の凝縮水流入穴５４、開口穴５６、凝縮水流出穴５７、蒸発部１０の連通部１６の順に還流する。
【００４２】
すなわち、排気ガスの熱は水に伝達されて蒸発部１０から凝縮部３０へ輸送され、凝縮部３０で蒸気が凝縮する際に凝縮潜熱として放出されて、排気熱回収回路を流れる冷却水は積極的に加熱されることになる。このようにエンジンの暖機が促進されることになるので、エンジンのフリクションロスの低減、低温始動性向上のための燃料増量の抑制等が図られて燃費性能が向上することになる。
【００４３】
以上のように本実施形態の排気熱回収装置は、蒸発部１０のチューブ１１の内部に作動流体が濡れることによりその表面積を拡大させる溝形成部材６０を有している。さらに溝形成部材６０はチューブ１１内で向かい合う位置にある両方の内壁面１１ｂのそれぞれに近接して設けられており、チューブ内壁面１１ｂに向かって伸長するように形成されたリブ６１、６２を有している。
【００４４】
この構成によれば、チューブ１１のカップに対して切削等の加工を施さないで別体の部材により濡れ面積を拡大することができるので、カップの板厚を薄くでき、生産性および歩留まりに優れた簡単な構成のチューブを提供することができる。また、チューブ１１のカップに対して切削等の加工を施すことによって溝を形成する必要がないので、精度の高い切削加工が不要となり、生産性の向上と確実な濡れ面積の形成の両方が可能となる。
【００４５】
また、複数のリブ６１、６２は板材を加工することにより形成されており、隣り合うリブ６１、６２は、チューブ内壁面１１ｂ側の先端同士がつながっておらず、先端間が開放されている。この構成を採用した場合には、板材で構成されたリブ６１、６２の両側壁面を作動流体で濡らすことができるので、さらに濡れ面積が増加する。
【００４６】
（第２実施形態）
第２実施形態では、溝形成部材６０の他の形態である溝形成プレート７０を図５を用いて説明する。その他の構成部品は第１実施形態と同様であり、構成、作用効果においても同様である。図５は本実施形態の溝形成プレート７０の構成を示した部分的断面図である。
【００４７】
溝形成プレート７０は、凸部７１と凹部７２とが短手方向に交互に配設された板状部材である。凸部７１および凹部７２は長手方向にはチューブ内壁面１１ｂと同様の長手方向長さを有するように延設されている。凸部７１側壁や凹部７２の内壁は、チューブ内壁面１１ｂに向かって伸長するように形成された複数の壁部を構成する。この凹部７２の長手方向には、プレスの打ち抜き等により製作したスリットを複数個設けてもよい。この凸部７１の根元部から先端までの深さは、例えば０．２〜０．５ｍｍ程度である。
【００４８】
また、長手方向の大部分にスリットを形成し、短手方向に並ぶ凸部７１を連結する橋絡部を数箇所形成するように構成してもよい。この場合、板材に対してプレス加工等でスリットのみを打ち抜いて製作することになり、板材は例えば０．２〜０．５ｍｍ程度の肉厚のものを用いる。
【００４９】
溝形成プレート７０は、凹凸を備えたプレートであり、例えば、所定の長さを有するロール材をプレス機械等でプレス加工して、所定の凸部７１、凹部７２、スリット等を形成することにより製作される。なお、溝形成プレート７０は、対向して組み合わされる他方のカップについても同様に設置されており、チューブは溝形成プレート７０を備えたこれらのカップをフランジ部で組み合わせて製作されている。
【００５０】
チューブ内壁面１１ｂに付着した作動流体（水）はチューブ内壁面１１ｂに留まるだけでなく、毛細管現象により凸部７１の短手方向両側面を濡らして凸部７１の根元部分から先端にまで達し、壁面側が突出した曲面状の濡れ面７３を形成する。この濡れ面７３が形成されることで作動流体の加熱面積および沸騰面積が拡大することになり、熱交換装置の性能向上が図れる。
【００５１】
以上のように本実施形態の溝形成プレート７０によれば、板材をプレスにより打ち抜き加工したものをチューブ内壁面近傍に配置するようにカップに組み合わせることにより、切削加工を不要とし歩留まりに優れ、簡単な構成を備えた濡れ部拡大部材を提供できる。
【００５２】
（第３実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における濡れ部拡大部材の他の形態である波形プレート８０を図６を用いて説明する。その他の構成部品は第１実施形態と同様であり、構成、作用効果においても同様である。図６は本実施形態の波形プレート８０の構成を示した部分的断面図である。
【００５３】
波形プレート８０は、山部８１と谷部８２とが短手方向に交互に配設された板状部材である。山部８１および谷部８２は長手方向にはチューブ内壁面１１ｂと同様の長手方向長さを有するように延設されている。この山部８１の長手方向には、プレスの打ち抜き等により製作したスリットを複数個設けてもよい。
【００５４】
波形プレート８０は、凹凸を備えたプレートであり、例えば、所定の長さを有するロール材をプレス機械等でプレス加工して、所定の山部８１、谷部８２、スリット等を形成することにより製作される。なお、波形プレート８０は、対向して組み合わされる他方のカップについても同様に設置されており、チューブは波形プレート８０を備えたこれらのカップをフランジ部で組み合わせて製作されている。
【００５５】
チューブ内壁面１１ｂに付着した作動流体（水）はチューブ内壁面１１ｂに留まるだけでなく、毛細管現象により谷部８２から山部８１にかけての裏面を濡らし、山部８１の裏面側空間に湾曲状の濡れ面８４が形成されることになる。この濡れ面８４が形成されることで作動流体の加熱面積および気化面積が拡大することになり、熱交換装置の性能向上が図れる。
【００５６】
谷部８２から山部８１にかけてのチューブ内壁面１１ｂに沿ってならぶ壁面は、チューブ内壁面１１ｂに向かって伸長するように形成された複数の壁部を構成する。チューブ内壁面１１ｂと谷部８２から山部８１にかけての裏面とが成す角度は鋭角であり、特に小さな角度であることが好ましく、濡れ面８４を形成しやすくなる。
【００５７】
また、チューブ１１内の下部に作動流体（水）が溜まると、チューブ１１内の中央部側では水面はチューブ内壁面１１ｂおよび山部８１、谷部８２の壁面側に近づくにつれて高くなる濡れ面が形成される。このような濡れ面が形成されることでチューブ１１内の中央部側においてもチューブ内壁面１１ｂ側と同様に濡れ面積が増加することになる。
【００５８】
以上のように本実施形態の波形プレート８０によれば、板材をプレスにより加工したものをチューブ内壁面近傍に配置するようにカップに組み合わせることで、切削加工を不要とし歩留まりに優れ、簡単な構成を備えた濡れ部拡大部材を提供できる。
【００５９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態においては作動流体の濡れ面積を拡大するために、種々の濡れ部拡大部材を示したが、これらの実施形態に限定されるものではなく、カップとは別体の部材をカップと組み合わせるものであって、カップに直接溝等の製作加工をすることを不要とするものであればよい。
【００６１】
また、第３実施形態における波形プレート８０は、連続する凹凸型形状のプレート、ジグザグ形プレートや稲妻形プレートを代わりに用いてもよく、同様の作用効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１実施形態の排気熱回収装置の内部構成を示した断面図である。
【図２】同排気熱回収装置の蒸発部を構成するチューブ内部の構成を示した斜視図である。
【図３】同チューブ内部の構成を示した部分的断面図である。
【図４】同チューブ内部に設けられた溝形成部材６０が作動流体で濡れた様子を示した部分的斜視図である。
【図５】第２実施形態の溝形成プレート７０の構成を示した部分的断面図である。
【図６】第３実施形態の波形プレート８０の構成を示した部分的断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…ヒートパイプ
１０…蒸発部
１１…チューブ
１１ｂ…チューブ内壁面
３０…凝縮部
６０…溝形成部材（濡れ部拡大部材）
７０…溝形成プレート（濡れ部拡大部材、プレート）
６１、６２…リブ（壁部）
７１…凸部（壁部）
８０…波形プレート（濡れ部拡大部材、プレート）
８３…傾斜部（壁部）
【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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