(57)【要約】【課題】引火性や可燃性の流体が流通する熱交換器において、外力による衝撃等によって引火性または可燃性の流体が外部に漏出することを防止すること。【解決手段】熱交換器の最も外側を流通する流体は、非引火性または非可燃性の比較的危険性の低いものとし、その内側を流通する流体に引火性または可燃性の流体を流通させる。【選択図】        図１
2004263939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のプレート（１）  が、夫々隙間を空けて互いに平行になるように積層されると共に、隣接するプレート（１）  の周縁が液密に形成され、プレート（１）  の積層方向に交互に第１の流体（４）  と第２の流体（５）  が流通するようにした熱交換器において、
少なくとも最外側のプレート（１）  内に流通する第１の流体（４）  は、非引火性、非可燃性の比較的危険度の低いものであり、
最外側のプレート（１）  の次のプレート内に流通する第２の流体（５）  は、引火性、可燃性等の比較的危険度の高いものであるように構成した熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
各プレート（１）  が平面方形に形成され、各プレート（１）  の平行な二辺の縁部間に一対のバー材（６）  を介してプレートが積層され且つ、そのバー材（６）  はプレート（１）  の一方側の平行二辺とそれに直交する他方の平行二辺とに交互に配置された熱交換器。
【請求項３】
ケーシング（１４）内にチューブ（１５）が挿入され、
ケーシング（１４）内に第１の流体（４）  が流通すると共に、チューブ（１５）内に第２の流体（５）  が流通する熱交換器において、
ケーシング（１４）内の前記第１の流体（４）  は、非引火性、非可燃性の比較的危険度の低いものであり、
チューブ（１５）内の前記第２の流体（５）  は、引火性、可燃性等の比較的危険度の高い流体である熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素やメタノール，ＬＰＧ等の引火性または可燃性のある流体と、水や蒸気或いはエアー等の比較的危険度の低い流体との間で熱交換を行う熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一例として燃料電池システムに用いられる各種熱交換器は、引火性，可燃性を有する気体または液体が流通するものである。
このような流体を扱う熱交換器としては、多数のプレートを積層した積層型のものや、ケーシング内に多数のチューブを設けたものが利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両に搭載される燃料電池シテスムの熱交換器は、耐衝撃性その他を考慮した安全性の高いものであることが求められる。
そこで本発明は、外力等により熱交換器の外周に亀裂が生じても危険な流体が外部に漏出することを防止し得る熱交換器を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、多数のプレート（１）  が、夫々隙間を空けて互いに平行になるように積層されると共に、隣接するプレート（１）  の周縁が液密に形成され、プレート（１）  の積層方向に交互に第１の流体（４）  と第２の流体（５）  が流通するようにした熱交換器において、
少なくとも最外側のプレート（１）  内に流通する第１の流体（４）  は、非引火性、非可燃性の比較的危険度の低いものであり、
最外側のプレート（１）  の次のプレート内に流通する第２の流体（５）  は、引火性、可燃性等の比較的危険度の高いものであるように構成した熱交換器である。
【０００５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
各プレート（１）  が平面方形に形成され、各プレート（１）  の平行な二辺の縁部間に一対のバー材（６）  を介してプレートが積層され且つ、そのバー材（６）  はプレート（１）  の一方側の平行二辺とそれに直交する他方の平行二辺とに交互に配置された熱交換器である。
【０００６】
請求項３に記載の本発明は、ケーシング（１４）内にチューブ（１５）が挿入され、
ケーシング（１４）内に第１の流体（４）  が流通すると共に、チューブ（１５）内に第２の流体（５）  が流通する熱交換器において、
ケーシング（１４）内の前記第１の流体（４）  は、非引火性、非可燃性の比較的危険度の低いものであり、
チューブ（１５）内の前記第２の流体（５）  は、引火性、可燃性等の比較的危険度の高い流体である熱交換器である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の各実施の形態につき説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す熱交換器の斜視略図であり、いわゆる積層型熱交換器に関するものである。
即ち、多数のプレート１を一対のバー材６を介して積層したものであり、そのプレート１は平面方形に形成され、その方形の両側縁と、前後縁とに夫々交互にバー材６が配置される。そして、夫々の一対のバー材６間にはインナーフィン１１，１２が介装されている。これらプレート１とバー材６とインナーフィン１１，１２との間は、相互にろう付け等の手段により一体に接合され熱交換器コアを構成する。
【０００８】
そして、そのコアの前後、左右に夫々一対のづつのタンク７，タンク８（夫々の一方側を省略）が配置されている。そしてプレート１の一枚おきに、第１の流体４と第２の流体５とが交互に流通する。このとき最も外側（上下端部）を流通する第１の流体４は、水や空気，蒸気等の比較的危険度の低い流体が流通する。
即ち、少なくともコアの最上段および最下段には比較的安全な第１の流体４が流通する。そしてその内側の一つおきには、水素やメタノール，ＬＰＧ等の引火性，可燃性の気体または液体からなる第２の流体５が流通し、各プレート１を介して、両流体間に熱交換が行われるものである。
【０００９】
なお、パイプ９，パイプ１０は夫々のタンク７，タンク８に連通するものである。そしてこのパイプ９及びタンク７を介して第１の流体４が流通し、タンク８及びパイプ１０を介して第２の流体５が流通するものである。
なお、図１の例では、プレート１とバー材６とを用いて、エレメントを形成したが、そのバー材の代わりに、プレートの周縁を折り曲げて浅い溝状または浅い皿状に形成したドローンカップ型熱交換器としてもよい。その場合にも積層方向に上下両端部に流通する流体は、比較的危険性の低い第１流体が流通する。
【００１０】
次に、図２は本発明の第２の実施の形態を示す要部斜視略図であり、シェル＆チューブ型の熱交換器に関するものである。
即ち、一対のチューブプレート１６間に多数のチューブ１５が配置されてコアを形成し、一対のチューブプレート１６の外周間に筒状のケーシング１４が液密に被嵌する。そのケーシング１４には、一対の出入口パイプ１３が連通する。そして夫々のチューブプレート１６の軸方向外側には、タンク８の開口縁が接続される（左側のそれを省略）。そして一方の出入口パイプ１３を介して第１の流体４がケーシング１４内を流通し、各チューブ１５の外周を流通して他方の出入口パイプ１３からそれが流出する。
【００１１】
この第１の流体４としては、水や空気，蒸気等の比較的危険度の低い流体が用いられる。そしてタンク８を介し、各チューブ１５内に第２の流体５が流通する。
この第２の流体５としては、引火性または可燃性等の流体である水素，メタノール，ＬＰＧ等の気体または流体が流通する。そして第１の流体４と第２の流体５との間に熱交換が行われるものである。
なお、図２の例では、多数のチューブ１５をケーシング内に設けたが、それに代えて、二重管型のものとし、その外管側に非危険流体を流通し、内管側に危険流体を流通させてもよい。
【００１２】
【発明の作用・効果】
本発明は、多数のプレートが積層された熱交換器或いはケーシング内にチューブが挿入された熱交換器において、最も外側に流通する第１の流体４が非引火性、非可燃性の比較的危険度の低いものであり、その内側に流通する第２の流体５が引火性、可燃性等の比較的危険度の高いものであるように構成したから、最も外側のプレートまたはケーシングに衝撃等が加えられて亀裂等が生じても、危険性の高い第２の流体５が外部に漏出することを防止できる。即ち、安全性の高い熱交換器となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す熱交換器の要部斜視略図。
【図２】同第２の実施の形態を示す要部斜視略図。
【符号の説明】
１  プレート
４  第１の流体
５  第２の流体
６  バー材
７  タンク
８  タンク
９  パイプ
１０  パイプ
１１，１２    インナーフィン
１３    出入口パイプ
１４    ケーシング
１５    チューブ
１６    チューブプレート
【図１】
2004263939.tif 000003
【図２】
2004263939.tif 000004