(57)【要約】【課題】容易に組み付けることができる排気熱回収器を提供する。【解決手段】蒸発部１および凝縮部２を、作動流体が循環する閉ループ状流路内に配設し、蒸発部１は、複数の蒸発側ヒートパイプ３ａと蒸発側ヒートパイプ３ａの外表面に接合されるフィン４ａとを備え、蒸発側ヒートパイプ３ａの長手方向両端部に、蒸発側ヒートパイプ３ａの長手方向と直交する方向において蒸発側ヒートパイプ３ａの外側に向かって突出する筒状の蒸発側フランジ部３３ａをそれぞれ形成し、蒸発側ヒートパイプ３ａとフィン４ａとを、蒸発側ヒートパイプ３ａ長手方向と直交する方向に交互に積層した状態で、蒸発側ヒートパイプ３ａとフィン４ａとをろう付けするとともに、隣接する蒸発側ヒートパイプ３ａの蒸発側フランジ部３３ａ同士を相互に連通状態にろう付けし、蒸発側ヒートパイプ３ａの長手方向両端部と蒸発側フランジ部３３ａとによって蒸発側ヘッダ６ａを構成する。【選択図】図１
2007212075.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、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（１）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、前記蒸発部（１）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（２）とを備え、
前記蒸発部（１）および前記凝縮部（２）が、前記作動流体が循環する閉ループ状流路内に配設される排気熱回収器であって、
前記蒸発部（１）は、複数の蒸発側ヒートパイプ（３ａ）と、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の外表面に接合される蒸発側フィン（４ａ）とを有しており、
前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の長手方向両端部には、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の長手方向と直交する方向において前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の外側に向かって突出する筒状の蒸発側フランジ部（３３ａ）がそれぞれ形成されており、
前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）と前記蒸発側フィン（４ａ）とが、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）長手方向と直交する方向に交互に積層された状態で、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）と前記蒸発側フィン（４ａ）とがろう付けされるとともに、隣接する前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の前記蒸発側フランジ部（３３ａ）同士が相互に連通状態にろう付けされ、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の長手方向両端部と前記蒸発側フランジ部（３３ａ）とによって蒸発側連通部（６ａ）が構成されていることを特徴とする排気熱回収器。
【請求項２】
前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）は、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）を長手方向に沿った断面で分割した一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）により構成され、前記一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）の長手方向両端部には、前記蒸発側フランジ部（３３ａ）が形成されており、
前記一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）が対向状に重ね合わされ、前記重ね合わされた一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）と前記蒸発側フィン（４ａ）とが、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）長手方向と直交する方向に交互に積層された状態で、前記一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）同士がろう付けされることで前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）が形成されることを特徴とする請求項１に記載の排気熱回収器。
【請求項３】
前記凝縮部（２）は、複数の凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）と、前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の外表面に接合された凝縮側フィン（４ｂ）とを有しており、
前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の長手方向両端部には、前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の長手方向と直交する方向において前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の外側に向かって突出する筒状の凝縮側フランジ部（３３ｂ）がそれぞれ形成されており、
前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）と前記凝縮側フィン（４ｂ）とが、前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）長手方向と直交する方向に交互に積層された状態で、前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）と前記凝縮側フィン（４ｂ）とがろう付けされるとともに、隣接する前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の前記凝縮側フランジ部（３３ｂ）同士が相互に連通状態にろう付けされ、前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の長手方向両端部と前記凝縮側フランジ部（３３ｂ）とによって凝縮側連通部（６ｂ）が構成されており、
前記蒸発部（１）と前記凝縮部（２）は、隣接するように配置され、前記蒸発側連通部（６ａ）と前記凝縮側連通部（６ｂ）とが連結部（７）を介して連通状態に接続されてい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器。
【請求項４】
前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）は、前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）を長手方向に沿った断面で分割した一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）により構成され、前記一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）の長手方向両端部には、前記凝縮側フランジ部（３３ｂ）が形成されており、
前記一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）が対向状に重ね合わされ、前記重ね合わされた一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）と前記凝縮側フィン（４ｂ）とが、前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）長手方向と直交する方向に交互に積層された状態で、前記一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）同士がろう付けされることで前記凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）が形成されることを特徴とする請求項３に記載の排気熱回収器。
【請求項５】
前記一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）のうち、一方の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ）には、前記蒸発側フランジ部（３３ａ）から隣接する他の前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）側に延びるように、前記蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の積層方向に伸縮可能な応力吸収部（９、１０）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の排気熱回収器。
【請求項６】
前記応力吸収部（９、１０）には、外周全域に渡って突出し、径方向に伸縮可能なバルジ部（９１、１０１）が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の排気熱回収器。
【請求項７】
前記応力吸収部は、蛇腹状のベローズ部（９、１０）であることを特徴とする請求項６に記載の排気熱回収器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に用いられる排気熱回収器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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、この排気熱を暖機促進等に利用する技術が知られている。
【０００３】
また、ヒートパイプの原理を利用した熱交換器として、ループ型ヒートパイプ式熱交換器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、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作動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するものである。
【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】
【０００４】
ところで、排気熱回収器は、車両に搭載されるため、体格をコンパクトにまとめたいという要望がある。このため、ループ型ヒートパイプ式熱交換器を排気熱回収器として用いる場合、図７に示すように、蒸発部Ｊ１と凝縮部Ｊ２を水平方向に隣接して配置し、蒸発部Ｊ１および凝縮部Ｊ２のヒートパイプＪ３の鉛直方向両端部をそれぞれ連通させるヘッダ（連通部）Ｊ６を持つような構成とするのが望ましい。このような排気熱回収器は、次のように製造される。
【０００５】
多数のヒートパイプＪ３を、ヘッダＪ６に設けられたスリット穴に挿入するとともに、ヒータパイプの間にフィンＪ４ａ、Ｊ４ｂを介設して排気熱回収器を組立てる。次に、組み立てられた排気熱回収器を治具等で仮固定する。このとき、排気熱回収器には、二方向から荷重が負荷されている。より詳細には、排気熱回収器には、ヒートパイプＪ３とフィンＪ４ａ、４ｂを固定するためのヒートパイプＪ３積層方向からの荷重と、ヒートパイプＪ３とヘッダＪ６とを固定するためのヒートパイプＪ３長手方向からの荷重とが負荷されている。そして、この状態で全体を加熱手段によって加熱して、各構成部品をろう接することによって排気熱回収器が製造される。
【０００６】
上記排気熱回収器において、構成部品はすべて耐食性に優れたステンレスからなっている。また、蒸発部Ｊ１はエンジンの排気筒内に配置されて高温になるため、融点の高いニッケル合金がろう付け時のろう材として用いられている。
【０００７】
しかしながら、上記排気熱回収器において、ろう材であるニッケル合金は融点が高いため、ろう付け温度が高温となり、ろう付け時に二方向から荷重を負荷するのが困難となる。
【０００８】
また、蒸発部はエンジンの排気筒内に配置されるため、高温になり熱膨張量が大きくなる。このため、図７に示すように、蒸発部Ｊ１においてヒートパイプＪ３の熱膨張・収縮（図７の矢印Ｘ参照）およびヘッダＪ６の熱膨張・収縮（図７の矢印Ｙ参照）により、ヒートパイプＪ３とヘッダＪ６との接合部に熱応力が集中し、接合部が破断する可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、容易に組み付けることができる排気熱回収器を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、熱応力を緩和することができる排気熱回収器を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明では、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、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（１）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、蒸発部（１）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（２）とを備え、蒸発部（１）および凝縮部（２）が、作動流体が循環する閉ループ状流路内に配設される排気熱回収器であって、蒸発部（１）は、複数の蒸発側ヒートパイプ（３ａ）と、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の外表面に接合される蒸発側フィン（４ａ）とを有しており、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の長手方向両端部には、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の長手方向と直交する方向において蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の外側に向かって突出する筒状の蒸発側フランジ部（３３ａ）がそれぞれ形成されており、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）と蒸発側フィン（４ａ）とが、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）長手方向と直交する方向に交互に積層された状態で、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）と蒸発側フィン（４ａ）とがろう付けされるとともに、隣接する蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の蒸発側フランジ部（３３ａ）同士が相互に連通状態にろう付けされ、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の長手方向両端部と蒸発側フランジ部（３３ａ）とによって蒸発側連通部（６ａ）が構成されていることを第１の特徴としている。
【００１２】
このように、蒸発側フランジ部（３３ａ）を有する蒸発側ヒートパイプ（３ａ）と蒸発側フィン（４ａ）とを交互に積層するように構成することで、ろう付け時に加重を負荷する方向を、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）積層方向からのみにすることができる。したがって、ろう付け時に加重を二方向から負荷する必要がなくなるため、容易に組み付けることが可能となる。
【００１３】
この場合、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）を、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）を長手方向に沿った断面で分割した一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）により構成し、一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）の長手方向両端部に、蒸発側フランジ部（３３ａ）を形成し、一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）を対向状に重ね合わせ、重ね合わせた一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）と蒸発側フィン（４ａ）とを、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）長手方向と直交する方向に交互に積層した状態で、一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）同士をろう付けすることで蒸発側ヒートパイプ（３ａ）を形成することができる。
【００１４】
また、本発明では、凝縮部（２）は、複数の凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）と、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の外表面に接合された凝縮側フィン（４ｂ）とを有しており、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の長手方向両端部には、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の長手方向と直交する方向において凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の外側に向かって突出する筒状の凝縮側フランジ部（３３ｂ）がそれぞれ形成されており、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）と凝縮側フィン（４ｂ）とが、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）長手方向と直交する方向に交互に積層された状態で、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）と凝縮側フィン（４ｂ）とがろう付けされるとともに、隣接する凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の凝縮側フランジ部（３３ｂ）同士が相互に連通状態にろう付けされ、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）の長手方向両端部と凝縮側フランジ部（３３ｂ）とによって凝縮側連通部（６ｂ）が構成されており、
蒸発部（１）と凝縮部（２）は、隣接するように配置され、蒸発側連通部（６ａ）と凝縮側連通部（６ｂ）とが連結部（７）を介して連通状態に接続されていることを第２の特徴としている。
【００１５】
これにより、排気熱回収器の体格をコンパクトにまとめることができるため、搭載性を向上させることが可能となる。さらに、蒸発部（１）と凝縮部（２）とを一度にろう付けすることができるため、製造工数を低減することが可能となる。
【００１６】
この場合、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）を、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）を長手方向に沿った断面で分割した一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）により構成し、一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）の長手方向両端部に、凝縮側フランジ部（３３ｂ）を形成し、一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）を対向状に重ね合わせ、重ね合わせた一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）と凝縮側フィン（４ｂ）とを、凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）長手方向と直交する方向に交互に積層した状態で、一対の凝縮側ヒートパイプ構成部材（３１ｂ、３２ｂ）同士がろう付けされることで凝縮側ヒートパイプ（３ｂ）を形成することができる。
【００１７】
また、本発明では、一対の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ、３２ａ）のうち、一方の蒸発側ヒートパイプ構成部材（３１ａ）には、蒸発側フランジ部（３３ａ）から隣接する他の蒸発側ヒートパイプ（３ａ）側に延びるように、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の積層方向に伸縮可能な応力吸収部（９、１０）が設けられていることを第３の特徴としている。
【００１８】
これにより、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の積層方向の熱膨張を吸収することができるため、熱応力を緩和することが可能となる。
【００１９】
また、本発明では、応力吸収部（９、１０）には、外周全域に渡って突出し、径方向に伸縮可能なバルジ部（９１、１０１）が形成されていることを第４の特徴としている。
【００２０】
これにより、蒸発側ヒートパイプ（３ａ）の長手方向の熱膨張を吸収することができるため、熱応力を緩和することが可能となる。
【００２１】
この場合、応力吸収部を、蛇腹状のベローズ部（９、１０）にすることができる。
【００２２】
なお、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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１および図２に基づいて説明する。本実施形態の排気熱回収器は、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、エアコン等の熱源として利用するものである。
【００２４】
図１は、本第１実施形態に係る排気熱回収器を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の排気熱回収器は、隣接するように配置された蒸発部１と凝縮部２とを備えている。
【００２５】
蒸発部１は、図示しないエンジンの排気筒内に配置される蒸発側筐体１００内に設けられている。また、蒸発部１は、排気ガスと後述する作動流体との間で熱交換を行い、作動流体を蒸発させるようになっている。凝縮部２は、排気筒の外部に設けられており、図示しないエンジンの冷却水経路内に配置される凝縮側筐体２００内に設けられている。また、凝縮部２は、蒸発部１で蒸発した伝熱流体とエンジン冷却水との間で熱交換を行い、作動流体を凝縮させるようになっている。
【００２６】
次に、蒸発部１の構成について説明する。
【００２７】
蒸発部１は、複数本の蒸発側ヒートパイプ３ａと、蒸発側ヒートパイプ３ａの外表面に接合されたコルゲートフィン（蒸発側フィン）４ａからなる第１の熱交換部５ａを有している。蒸発側ヒートパイプ３ａは、排気ガスの流通方向（紙面垂直方向）が長径方向と一致するように扁平状に形成されているとともに、その長手方向が鉛直方向に一致するように複数本平行に配置されている。
【００２８】
蒸発部１において、蒸発側ヒートパイプ３ａ長手方向両端部には、蒸発側ヒートパイプ３ａ積層方向に延びて、全ての蒸発側ヒートパイプ３ａと連通する蒸発側ヘッダ６ａがそれぞれ設けられている。二つの蒸発側ヘッダ６ａのうち、排気熱回収器の鉛直方向上端側に配置される蒸発側ヘッダ６ａを第１の蒸気側ヘッダ６１ａといい、鉛直方向下端側に配置される蒸発側ヘッダ６ａを第１の還流側ヘッダ６２ａという。なお、蒸発側ヘッダ６ａが、本発明の蒸発側連通部に相当している。
【００２９】
図２は、蒸発側ヒートパイプ３ａの断面構成を示す断面図である。
【００３０】
図１および図２に示すように、本実施形態の蒸発側ヒートパイプ３ａは、蒸発側ヒートパイプ３ａを長手方向に沿った断面で分割した一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａにより構成されている。一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａは、皿状（断面略Ｕ字形状）に形成されている。また、一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａの長手方向両端側には、蒸発側ヒートパイプ３ａの外側に向かって反対方向に突出する筒状の一対の蒸発側フランジ部３３ａがそれぞれ形成されている。一対の蒸発側フランジ部３３ａのうち一方の蒸発側フランジ部３３ａは、他方の蒸発側フランジ部３３ａより開口径が大きくなっている。このため、一方の蒸発側フランジ部３３ａの端部が、他方の蒸発側フランジ部３３ａの端部に入り込んで嵌合している。なお、蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａが、本発明の蒸発側ヒートパイプ構成部材に相当している。
【００３１】
次に、凝縮部２の構成について説明する。
【００３２】
図１に戻り、凝縮部２は、複数本の凝縮側ヒートパイプ３ｂと、凝縮側ヒートパイプ３ｂの外表面に接合されたストレートフィン（凝縮側フィン）４ｂからなる第２の熱交換部５ｂを有している。凝縮側ヒートパイプ３ｂは、エンジン冷却水の流通方向（紙面垂直方向）が長径方向と一致するように扁平状に形成されているとともに、その長手方向が鉛直方向に一致するように複数本平行に配置されている。
【００３３】
凝縮部２において、凝縮側ヒートパイプ３ｂ長手方向両端部には、凝縮側ヒートパイプ３ｂ積層方向に延びて、全ての凝縮側ヒートパイプ３ｂと連通する凝縮側ヘッダ６ｂがそれぞれ設けられている。二つの凝縮側ヘッダ６ｂのうち、排気熱回収器の鉛直方向上端側に配置される凝縮側ヘッダ６ｂを第２の蒸気側ヘッダ６１ｂといい、鉛直方向下端側に配置される凝縮側ヘッダ６ｂを第２の還流側ヘッダ６２ｂという。なお、凝縮側ヘッダ６ｂが、本発明の凝縮側連通部に相当している。
【００３４】
凝縮側ヒートパイプ３ｂの断面構成は、図２に示した蒸発側ヒートパイプ３ａと同様の断面構成となっている。図１および図２に示すように、凝縮側ヒートパイプ３ｂは、凝縮側ヒートパイプ３ｂを長手方向に沿った断面で分割した一対の凝縮側成形プレート３１ｂ、３２ｂにより構成されている。一対の凝縮側成形プレート３１ｂ、３２ｂは、皿状（断面略Ｕ字形状）に形成されている。また、一対の凝縮側成形プレート３１ｂ、３２ｂの長手方向両端側には、凝縮側ヒートパイプ３ｂの外側に向かって反対方向に突出する筒状の一対の凝縮側フランジ部３３ｂが形成されている。一対の凝縮側フランジ部３３ｂのうち一方の凝縮側フランジ部３３ｂは、他方の凝縮側フランジ部３３ｂより開口径が大きくなっている。このため、一方の凝縮側フランジ部３３ｂの端部が、他方の凝縮側フランジ部３３ｂの端部に入り込んで嵌合している。なお、凝縮側成形プレート３１ｂ、３２ｂが、本発明の凝縮側ヒートパイプ構成部材に相当している。
【００３５】
また、蒸発側ヒートパイプ３ａおよび凝縮側ヒートパイプ３ｂの内部には、表面積を大きくして熱交換効率を促進するためのインナーフィン３４がそれぞれ設けられている。
【００３６】
蒸発部１の蒸発側ヘッダ６ａと凝縮部２の凝縮側ヘッダ６ｂは、筒状の連結部７を介して連通状態に接続されている。そして、蒸発側、凝縮側ヒートパイプ３ａ、３ｂ、蒸発側、凝縮側ヘッダ６ａ、６ｂおよび連結部７によって閉ループが形成されており、これらの内部に水やアルコール等の蒸発・凝縮可能な作動流体が封入されている。
【００３７】
蒸発側ヘッダ６ａと凝縮側ヘッダ６ｂの間に連結部７を設けることにより、蒸発部１（蒸発側筐体１００）と凝縮部２（凝縮側筐体２００）の間に、クリアランス８を確保することができる。このクリアランス８により、蒸発部１と凝縮部２との間を断熱している。
【００３８】
次に、本実施形態に係る排気熱回収器の製造方法について説明する。
【００３９】
まず、一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａを対向状に重ね合わせる。そして、蒸発側筐体１００内で、重ね合わせた一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａとコルゲートフィン４ａとを蒸発側ヒートパイプ３ａ長手方向と直交する方向に交互に所定数積層する。同様に、一対の凝縮側成形プレート３１ｂ、３２ｂを対向状に重ね合わせた後、凝縮側筐体２００内で、重ね合わせた一対の凝縮側成形プレート３１ｂ、３２ｂとストレートフィン４ｂとを凝縮側ヒートパイプ３ｂ長手方向と直交する方向に交互に所定数積層する。
【００４０】
そして、連結部７により蒸発側ヘッダ６ａと凝縮側ヘッダ６ｂとを連結する。蒸発側ヘッダ６ａは、各蒸発側ヒートパイプ３ａにおける蒸発側フランジ部３３ａおよび蒸発側ヒートパイプ３ａの長手方向端部が積層されて形成されるものであって、隣り合う蒸発側フランジ部３３ａの端部同士が嵌合することにより互いに連通するようになっている。同様に、凝縮側ヘッダ６ｂは、各凝縮側ヒートパイプ３ｂにおける凝縮側フランジ部３３ｂおよび凝縮側ヒートパイプ３ｂの長手方向端部が積層されて形成されるものであって、隣り合う凝縮側フランジ部３３ｂの端部同士が嵌合することにより互いに連通するようになっている。
【００４１】
以上により、全ての構成部品（筐体１００、２００、一対の成形プレート３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂ、フィン４ａ、４ｂ）がヒートパイプ３ａ、３ｂ積層方向に積層される。そして、全ての構成部品を積層した状態で、治具（図示せず）を排気熱回収器の両側方（ヒートパイプ３ａ、３ｂ積層方向両側）から当てがい、ヒートパイプ３ａ、３ｂ積層方向に所定の荷重が負荷されるようにして全ての構成部品を固定しており、その状態で炉内に投入され、全ての構成部品が一体にろう付けされる。
【００４２】
これにより、ヒートパイプ３ａ、３ｂとフィン４ａ、４ｂ間およびヘッダ６と連結部７間が接合される。同時に、一対の成形プレート３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂ同士が重ね合わされた状態で接合されることにより、ヒートパイプ３ａ、３ｂが形成される。ちなみに、本実施形態では、排気熱回収器の構成部品は全てステンレスからなり、ろう付け時のろう材としてはニッケル合金が用いられる。
【００４３】
以上説明したように、ヒートパイプ３ａ、３ｂを、フランジ部３３ａ、３３ｂを有する一対の成形プレート３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂを対向状に接合することにより形成するとともに、ヒートパイプ３ａ、３ｂとフィン４ａ、４ｂとをそれぞれ交互に積層するように構成することで、ろう付け時に加重を負荷する方向を、ヒートパイプ３ａ、３ｂ積層方向からのみにすることができる。したがって、ろう付け時に加重を二方向から負荷する必要がなくなるため、容易に組み付けることが可能となる。
【００４４】
また、蒸発部１と凝縮部２を隣接するように配置することで、排気熱回収器の体格をコンパクトにまとめることができるため、搭載性を向上させることが可能となる。さらに、蒸発部１と凝縮部２とを一度にろう付けすることができるため、製造工数を低減することが可能となる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図３は、本第２実施形態に係る排気熱回収器を示す断面図である。図３に示すように、蒸発部１の蒸発側ヒートパイプ３ａを形成する一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａのうち、一方の蒸発側成形プレート３１ａの蒸発側フランジ部３３ａには、隣接する別の蒸発側ヒートパイプ３ａ側に延びる第１のベローズ部９が一体に成形されている。また、第１のベローズ部９の先端部は、隣接する別の蒸発側ヒートパイプ３ａの蒸発側フランジ部３３ａの端部と嵌合するようになっている。
【００４７】
第１のベローズ部９には、外周全域に渡って突出する第１のバルジ部９１が二つ形成されている。第１のバルジ部９１は、外周方向に伸縮可能になっている。また、第１のベローズ部９は、第１のバルジ部９１を設けることにより蛇腹状になっており、蒸発側ヒートパイプ３ａ積層方向に伸縮可能になっている。
【００４８】
また、蒸発部１の蒸発側ヘッダ６ａと凝縮部２の凝縮側ヘッダ６ｂの間には、蒸発側ヘッダ６ａと凝縮側ヘッダ６ｂとを連通させる第２のベローズ部１０が別体として設けられている。より詳細には、第２のベローズ部１０は、凝縮部２に隣接する蒸発側ヒートパイプ３ａにおける第１のベローズ部９の端部と、蒸発部１に隣接する凝縮側ヒートパイプ３ｂにおける凝縮側フランジ部３３ｂの端部とに嵌合している。
【００４９】
第２のベローズ部１０には、外周全域に渡って突出する第２のバルジ部１０１が３つ形成されている。第２のバルジ部１０１は、外周方向に伸縮可能になっている。また、第２のベローズ部１０は、第２のバルジ部１０１を設けることにより蛇腹状になっており、蒸発側ヒートパイプ３ａ積層方向に伸縮可能になっている。第２のベローズ部１０は、第１のベローズ部９よりバルジ部９１、１０１の数が多くなっており、このため第１のベローズ部９より伸縮性が高くなっている。なお、第１のベローズ部９および第２のベローズ部１０が、本発明の応力吸収部に相当している。
【００５０】
次に、本第２実施形態に係る排気熱回収器の作動を説明する。
【００５１】
蒸発部１は、図示しないエンジンの排気筒内に配置されるため、非常に高温になる場合がある。このため、蒸発部１において蒸発側ヒートパイプ３ａおよび蒸発側ヘッダ６ａが大きく膨張・収縮する。このとき、第１のベローズ部９が蒸発側ヒートパイプ３ａ積層方向に伸縮することで、蒸発側ヒートパイプ３ａ積層方向の熱膨張を吸収する。さらに、第１のバルジ部９１が蒸発側ヒートパイプ３ａ長手方向に伸縮することで、蒸発側ヒートパイプ３ａ長手方向の熱膨張を吸収する。
【００５２】
また、蒸発部１は通過する排気ガスにより高温になり、凝縮部２は通過するエンジン冷却水により比較的低温になる。このため、蒸発部１と凝縮部２との温度差が大きくなり、蒸発部１と凝縮部２との間には大きな熱応力がかかる。このとき、蒸発部１と凝縮部２との間に設けられた第１のベローズ部９より伸縮性の高い第２のベローズ部１０が伸縮することによって、温度差に起因した大きな熱応力を吸収する。
【００５３】
以上説明したように、隣接する蒸発側ヒートパイプ３ａ間に蒸発側ヒートパイプ３ａ積層方向に伸縮可能な第１のベローズ部９を設けることで、蒸発側ヒートパイプ３ａ積層方向の熱膨張を吸収することができる。さらに、第１のベローズ部９に、外周方向に伸縮可能なバルジ部９１を設けることで、蒸発側ヒートパイプ３ａ長手方向の熱膨張を吸収することができる。したがって、熱応力を緩和することが可能となる。
【００５４】
さらに、温度差が大きく、大きな熱応力が発生しやすい蒸発部１と凝縮部２との間に、第１のベローズ部９より伸縮性が高い第２のベローズ部１０を設けることで、熱応力をより吸収することが可能となる。
【００５５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図４に基づいて説明する。上記第２実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図４は、本第３実施形態に係る排気熱回収器の要部を示す拡大断面図である。図４に示すように、本実施形態では、第１のベローズ部９は、蒸発側ヒートパイプ３ａを形成する一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａとは別体に設けられている。第１のベローズ部９の両端部は、それぞれ隣接する蒸発側フランジ部３３ａの端部と嵌合するようになっている。
【００５７】
これにより、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
ところで、第１のベローズ部９は、第１のバルジ部９１を設けることにより細かい凹凸形状にする必要があるため、第１のベローズ部９が蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａと一体になっていると、第１のベローズ部９を成形し難いという問題がある。これに対し、本実施形態のように第１のベローズ部９を蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａと別体として設けることで、第１のベローズ部９を成形し易くすることが可能となる。
【００５９】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図５に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
図５は、第４実施形態における蒸発側ヒートパイプ３ａの断面構成を示す断面図である。図５に示すように、一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａは、それぞれ、一枚の薄板を略コの字形状に折り曲げることにより形成されており、平板部３１０ａ、３２０ａと、一対の側板部３１１ａ、３２１ａとを有している。一対の側板部３１１ａ、３２１ａは、平板部３１０ａ、３２０ａの長手方向と略直角になっている。
【００６１】
一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａのうち、一方の蒸発側成形プレート３１ａにおける一対の側板部３１１ａ間の長さは、他方の蒸発側成形プレート３２ａの一対の側板部３２１ａ間の長さより短くなっている。そして、一方の蒸発側成形プレート３１ａの一対の側板部３１１ａが、他方の蒸発側成形プレート３２ａの一対の側板部３２１ａ間に入り込んで嵌合している。
【００６２】
また、凝縮側ヒートパイプ３ｂの断面構成は、図５に示した蒸発側ヒートパイプ３ａと同様の断面構成となっているため、ここではその説明を省略する。
【００６３】
これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（他の実施形態）
なお、上記第２実施形態では、第１のベローズ部９に第１のバルジ部９１を二つ形成したが、これに限らず、例えば図６のように、第１のバルジ部９１を一つにしてもよい。
【００６５】
また、上記各実施形態では、蒸気側ヘッダ６１ａ、６１ｂと還流側ヘッダ６２ａ、６２ｂの大きさ（ヒートパイプ３長手方向の長さ）が同一になっているが、これに限らず、蒸気側ヘッダ６１ａ、６１ｂの大きさが還流側ヘッダ６２ａ、６２ｂの大きさ以上であればよい。
【００６６】
また、上記各実施形態では、ヒートパイプ３ａ、３ｂ内部にインナーフィン３４を設けたが、インナーフィン３４を設けなくてもよい。
【００６７】
また、上記各実施形態では、蒸発部１と凝縮部２とを隣接するように配置したが、これに限らず、蒸発部１と凝縮部２とを離れた位置に配置してもよい。この場合、少なくとも蒸発部１を上記各実施形態の構成（一対の蒸発側成形プレート３１ａ、３２ａからなる蒸発側ヒートパイプ３ａとコルゲートフィン４ａとを交互に積層させる構成）にすればよく、凝縮部２は任意の構成にすることができる。
【００６８】
また、上記各実施形態では、ヒートパイプ３ａ、３ｂを長手方向に沿った断面で分割した一対の成形プレート３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂから構成したが、ヒートパイプ３ａ、３ｂを分割しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１実施形態に係る排気熱回収器を示す断面図である。
【図２】第１実施形態における蒸発側ヒートパイプ３ａの断面構成を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る排気熱回収器を示す断面図である。
【図４】第３実施形態に係る排気熱回収器の要部を示す拡大断面図である。
【図５】第４実施形態における蒸発側ヒートパイプ３ａの断面構成を示す断面図である。
【図６】他の実施形態の要部を示す断面図である。
【図７】従来の排気熱回収器を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…蒸発部、２…凝縮部、３ａ、３ｂ…ヒートパイプ、４ａ…コルゲートフィン（蒸発側フィン）、４ｂ…ストレートフィン（凝縮側フィン）、６ａ、６ｂ…ヘッダ（連通部）、９…第１のベローズ部（応力吸収部）、１０…第２のベローズ部（応力吸収部）、３１ａ、３２ａ…蒸発側成形プレート（蒸発側ヒートパイプ構成部材）、３１ｂ、３２ｂ…凝縮側成形プレート（凝縮側ヒートパイプ構成部材）、３３ａ、３３ｂ…フランジ部、９１…第１のバルジ部、１０１…第２のバルジ部。
【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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【図７】
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