(57)【要約】【課題】充填材の損壊を防止しつつ簡単かつスムーズな充填材の挿入を可能として、熱交換器本体とケースとの組付けを容易にする熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器本体１１を、これの外側に充填材１３を配置した状態でケース１２の内側に挿入して組み付け、充填材１３を熱交換器本体１１とケース１２との間の隙間に圧縮状態で装填する際に、充填材１３の外側に、これの挿入側先端部１３ａに跨るようにして覆うとともに、ケース１２の内側に略沿った形状のガイド部材２０を設けたので、ガイド部材２０によって充填材１３を予め圧縮した状態に保持した状態でケース１２に挿入でき、充填材１３がケース１２と大きく干渉するのを防止するとともに、全体的に熱交換器本体１１とケース１２との間の気密性を確保することができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器本体（１１）と、この熱交換器本体（１１）を収納するケース（１２）とを備え、熱交換器本体（１１）をこれの外側に充填材（１３）を配置した状態でケース（１２）の内側に挿入して組み付けることにより、充填材（１３）を熱交換器本体（１１）とケース（１２）との間の隙間に圧縮状態で装填するようになった熱交換器（１０）において、
前記充填材（１３）の外側に、これの挿入側先端部（１３ａ）に跨るようにして覆うとともに、ケース（１２）の内側に略沿った形状のガイド部材（２０）を設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
ガイド部材（２０）には、圧縮した充填材（１３）の一部を突出させる開口部（２４）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器本体を充填材を介してケース内に挿入するようになった熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱交換器にはラジエータや冷凍サイクルのコンデンサーおよびエバポレータ等が各種知られているが、中には、蒸発器のように導入した水に熱を加えて水蒸気として取り出すようにした熱交換器がある。
【０００３】
このように蒸発器として構成される熱交換器１は、図１１に示すように水を循環して水蒸気として取り出す熱交換器本体２と、この熱交換器本体２を収納するとともに高温流体を導入して熱交換器本体２を加熱するケース３と、を備えて構成される。
【０００４】
この場合、熱交換器本体２と、これを収納したケース３との間には、両者間の熱膨張差を吸収するために隙間Ｄを設けるようになっており、この隙間Ｄにはアルミナファイバーマット等の熱膨張が少ない充填材４を装填するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記充填材４としたアルミナファイバーマットは繊維質であり、圧縮状態で装填されるため、図１１に示すように充填材４の厚さＴを自然状態で前記隙間Ｄよりも厚くして、熱交換器本体２の組付け時に、この熱交換器本体２の外側に充填材４を配置した状態でケース３内に押し込みつつ、この充填材４を圧縮することになる。
【０００６】
ところが、このように充填材４をケース３内に押し込みつつ圧縮する場合は、まず、図１２に示すようにケース３からはみ出した挿入方向先端部４ａを、図１３に示すようにケース３内方に押圧しつつ挿入するという作業が必要となり、更に、この先端部４ａを挿入した後にケース３から突出した充填材４の残りの部分を強制的にケース３内に押し込む必要がある。
【０００７】
このため、充填材４は無理にケース３内に押し込む際に充填材４を部分的に損壊させてしまうことがあるため、図１４に示すようにケース３を予め上方ケース３ａと下方ケース３ｂに２分割しておき、熱交換器本体２とともに充填材４を包み込むようにして上方，下方ケース３ａ，３ｂを結合することが考えられるが、この場合は部品点数が増加してしまうとともに、上方，下方ケース３ａ，３ｂの結合部分の気密性を考慮する必要があるため、製品のコストアップが余儀なくされてしまう。
【０００８】
そこで、本発明はかかる従来の課題を解決すべく成されたもので、充填材の損壊を防止しつつ簡単かつスムーズな充填材の挿入を可能として、熱交換器本体とケースとの組付けを容易にする熱交換器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、熱交換器本体と、この熱交換器本体を収納するケースとを備え、熱交換器本体をこれの外側に充填材を配置した状態でケースの内側に挿入して組み付けることにより、充填材を熱交換器本体とケースとの間の隙間に圧縮状態で装填するようになった熱交換器において、
前記充填材の外側に、これの挿入側先端部に跨るようにして覆うとともに、ケースの内側に略沿った形状のガイド部材を設けたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の熱交換器において、ガイド部材には、圧縮した充填材の一部を突出させる開口部を設けたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、熱交換器本体を、これの外側に充填材を配置した状態でケースの内側に挿入して組み付ける際に、ガイド部材によって充填材の外側を挿入側先端部に跨るようにして覆うことにより、ガイド部材が充填材を包み込んでこの充填材を予め圧縮した状態に保持した状態でケースに挿入できるため、充填材がケースと大きく干渉することなく熱交換器本体を簡単かつスムーズに挿入することができ、ひいては、充填材の損壊を防止することができる。
【００１２】
また、このように熱交換器本体をケースに挿入した状態では、ガイド部材とケースとの間は、このガイド部材がケース内側に略沿った形状であるため気密性を保持できるとともに、このガイド部材と熱交換器本体との間は充填材により気密性を保持することができ、全体的に熱交換器本体とケースとの間の気密性を確保することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、ガイド部材に形成した開口部から圧縮した充填材の一部を突出させるようにしたので、この開口部から突出した充填材がケースの内側に直接密接するため、ガイド部材とケース内側との間の気密性を更に高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図７は本発明の熱交換器の一実施形態を示し、図１は熱交換器の分解斜視図、図２はガイド部材の拡大斜視図、図３は熱交換器の組付け状態を示す断面図、図４は熱交換器本体の挿入状態を示す要部拡大断面図、図５はガイド部材の装着状態を示す要部拡大図、図６は熱交換器本体の挿入開始時を示す要部拡大斜視図、図７は熱交換器本体の挿入途中を示す要部拡大斜視図である。
【００１６】
この実施形態の熱交換器は、図１に示すように蒸発器１０として構成した場合を示し、この蒸発器１０は、熱交換器本体１１と、この熱交換器本体１１を収納するケース１２とを備えて概略構成され、熱交換器本体１１をこれの外側に充填材１３を配置した状態でケース１２の内側に挿入して組み付けることにより、充填材１３を熱交換器本体１１とケース１２との間の隙間に圧縮状態で装填するようになっている。
【００１７】
前記熱交換器本体１１は、複数の扁平状の熱交換器単体を複数積層（積層方向Ｘ）した積層部分１１ａを備え、この積層部分１１ａの外側端（図中手前側端）に外周縁部がフランジ部１１ｂとなるエンドプレート１１ｃを設けてあり、このエンドプレート１１ｃには純水を導入する導入ポート１１ｄと、水蒸気を吐出する吐出ポート１１ｅとを設けてある。
【００１８】
前記ケース１２は、前記熱交換器本体１１を収納する直方体状の収納部１２ａを備え、この収納部１２ａの１つの側面（図中手前側）に熱交換器本体１１の挿入口１２ｂを形成するとともに、この挿入口１２ｂに隣接する１つの側面（図中左側）に高温流体の導入口１２ｃを形成し、かつ、この導入口１２ｃに対向した側面に高温流体の排出口１２ｄを形成してあり、導入口１２ｃには導入側ダクト１２ｅ、排出口１２ｄには排出側ダクト１２ｆを結合してある。
【００１９】
前記挿入口１２ｂは、熱交換器本体１１を収納部１２ａ内に挿入完了して、エンドプレート１１ｃのフランジ部１１ｂを、挿入口１２ｂの周縁部に設けたフランジ部１１ｇに結合することにより閉塞される。
【００２０】
前記充填材１３は、熱膨張が著しく少ない繊維質の素材、例えばアルミナファイバーマットを用いて形成してあり、この充填材１３は、熱交換器本体１１の積層部分１１ａの先端部１１ｆから図中上下側に跨って積層部分１１ａの外側を覆うようにコ字状に形成してある。
【００２１】
勿論、充填材１３は、従来の技術の項で説明したように熱交換器本体１１とケース１２との間の隙間Ｄよりも厚くなる厚さＴもって形成してある（図１１参照）。
【００２２】
従って、このように構成した蒸発器１０は、図１に示すように熱交換器本体１１の導入ポート１１ｄから導入した純水は、熱交換器単体の積層部分１１ａを循環する間に、導入口１２ｃからケース１２内に導入した高温流体との間で熱交換して加熱・蒸発し、吐出ポート１１ｅから蒸気として取り出すようになっている。
【００２３】
尚、ケース１２内に導入して熱交換した後の高温流体は排出口１２ｄから排出される。
【００２４】
ここで、この実施形態では熱交換器本体１１をケース１２の挿入口１２ｂに挿入して組み付ける際に、図３にも示すように充填材１３の外側に、これの挿入側先端部１３ａに跨るようにして覆うとともに、ケース１２の内側１２ｈに略沿った形状のガイド部材２０を設け、このガイド部材２０で充填材１３の外側を押さえるようになっている。
【００２５】
前記ガイド部材２０は耐熱性材料を用いて、ある程度の弾発力を保有するように所定厚み、例えば０．５〜１．０ｍｍ程度の厚さｔを有する平板により形成し、図２に示すように前記充填材１３の外側形状に略沿って、前記挿入側先端部１３ａに対応する中央部分２１と、その両端部分を略直角に折曲した折曲部分２２，２３とによって略Ｕ字状に折曲形成してある。
【００２６】
尚、図３に示すガイド部材２０の取付け状態では、充填材１３の反発力によりガイド部材２０の両端折曲部分２２，２３は、それの先端側が若干押し開き方向にしているが、熱交換器本体１１の挿入に伴って両端折曲部分２２，２３はケース１２の内側１２ｈに沿った状態に納まるようになっている。
【００２７】
ガイド部材２０の幅Ｗは、充填材１３の幅の範囲内で適宜設定してあり、その幅Ｗ方向の中央部には、中央部分２１から両端の折曲部分２２，２３に亘って連続して開口部２４を形成し、この開口部２４から充填材１３の一部を突出させるようになっている。
【００２８】
（作用）
以上の構成によりこの実施形態の蒸発器１０では、熱交換器本体１１をケース１２の挿入口１２ｂに挿入して組み付ける際に、熱交換器本体１１の外側に配置した充填材１３の外側にガイド部材２０を設けて、このガイド部材２０によって充填材１３の挿入側先端部１３ａに跨るようにして外側を覆ったので、ガイド部材２０が充填材１３を包み込んでこの充填材１３を予め圧縮した状態に保持できるため、充填材１３を損壊することなく熱交換器本体１１をケース１２に簡単かつスムーズに挿入することができる。
【００２９】
また、このように熱交換器本体１１をケース１２に挿入した状態では、ガイド部材２０とケース１２との間は、このガイド部材２０がケース１２内側１２ｈに略沿った形状であるため気密性を保持できるとともに、このガイド部材１２と熱交換器本体１１との間は充填材１３により気密性を保持することができ、全体的に熱交換器本体１１とケース１２との間の気密性を確保することができる。
【００３０】
更に、前記ガイド部材２０には開口部２４を形成したので、図５に示すようにこの開口部２４から圧縮した充填材１３の一部を突出させることができ、この突出した充填材１３がケース１２の内側１２ｈに直接密接するため、ガイド部材２０とケース内側１２ｈとの間の気密性を更に高めることができる。
【００３１】
ところで、この実施形態にあっては、上述したようにガイド部材２０に開口部２４を形成して充填材１３が一部突出するため、図６に示すように熱交換器本体１１をケース１２の挿入口１２ｂに挿入する際に、開口部２４から突出した充填材１３が内側１２ｈに干渉し、また、図７に示すように熱交換器本体１１をケース１２に挿入する途中にあっても、前記開口部２４から突出した充填材１３が挿入口１２ｂから突出して干渉するが、その干渉部分は充填材１３の一部分であり、かつ、充填材１３の両側部分がガイド部材２０によって保持した状態にあるため、充填材１３が片寄ったり剥がれたりすることなく、スムーズな挿入を可能として充填材１３の損壊を避けることができる。
【００３２】
（ガイド部材の変形例）
図８〜図１０は前記ガイド部材２０の第１〜第３変形例をそれぞれ示し、前記実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００３３】
図８は第１変形例を示すガイド部材２０ａで、このガイド部材２０ａは幅Ｗ方向に２分割した１対のガイド片２５，２６で構成し、これらガイド片２５，２６を所定間隔Ｋだけ離隔するようになっている。
【００３４】
勿論、この場合にあってもガイド片２５，２６の全幅Ｗは、前記実施形態のガイド部材２０と同様に充填材１３の幅の範囲内で適宜設定してある。
【００３５】
従って、この第１変形例のガイド部材２０ａでは、離隔したガイド片２５，２６間の間隔Ｋ部分が開口部２４ａとなって、この開口部分２４ａから充填材１３（図５参照）が突出するようになっている。
【００３６】
図９は第２変形例を示すガイド部材２０ｂで、このガイド部材２０ｂは前記第１変形例で示したガイド片２５，２６の中央部を連結部２７で連結するようになっている。
【００３７】
従って、この第２変形例のガイド部材２０ｂでは、連結部２７によってガイド片２５，２６を連結したので、ガイド部材２０ｂを充填材１３（図３参照）の外側に取り付ける際に、ガイド片２５，２６が分離するのを防止できるため取付作業が容易になる。
【００３８】
図１０は第３変形例を示すガイド部材２０ｃで、このガイド部材２０ｃは幅Ｗ方向に細幅の開口部２８を略等間隔をもって複数形成するようになっている。
【００３９】
前記開口部２８は、図２に示したガイド部材２０に形成した開口部２４と同様に、中央部分２１から両端の折曲部分２２，２３に亘って連続して形成してある。
【００４０】
従って、この第３変形例のガイド部材２０ｃでは、細幅の開口部２８を略等間隔に複数形成したことにより、各開口部２８から充填材１３を突出させてケース１２の内側１２ｈに密接させることができるとともに、充填材１３をこれの幅方向に均等に押圧して保持性を高めることができる。
【００４１】
ところで、本発明の熱交換器は前記実施形態および第１〜第３変形例に例を取って説明したが、これらに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他の各種実施形態を採ることができ、例えば蒸発器１０に例をとって熱交換器を説明したが、これに限ることなく熱交換器本体とこれを収納するケースとを備えた熱交換器に本発明を適用することができ、また、ガイド部材２０にあってもその変形例をガイド部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃとして示したが、勿論、これら以外の構成を採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における熱交換器の分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態におけるガイド部材の拡大斜視図。
【図３】本発明の実施形態における熱交換器の組付け状態を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態における熱交換器本体の挿入状態を示す要部拡大断面図。
【図５】本発明の実施形態におけるガイド部材の装着状態を示す要部拡大図。
【図６】本発明の実施形態における熱交換器本体の挿入開始時を示す要部拡大斜視図。
【図７】本発明の実施形態における熱交換器本体の挿入途中を示す要部拡大斜視図。
【図８】本発明の実施形態の第１変形例を示すガイド部材の拡大斜視図。
【図９】本発明の実施形態の第２変形例を示すガイド部材の拡大斜視図。
【図１０】本発明の実施形態の第３変形例を示すガイド部材の拡大斜視図。
【図１１】従来の熱交換器における組付け状態を示す断面図。
【図１２】従来の熱交換器における熱交換器本体の挿入開始時を示す要部拡大斜視図。
【図１３】従来の熱交換器における熱交換器本体の挿入途中を示す要部拡大斜視図。
【図１４】従来の熱交換器における組付け状態の他例を示す断面図。
【符号の説明】
１０  蒸発器（熱交換器）
１１  熱交換器本体
１２  ケース
１２ｈ  ケースの内側
１３  充填材
１３ａ  挿入側先端部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  ガイド部材
２４，２４ａ，２８  開口部
２５，２６  ガイド片
【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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