(57)【要約】【課題】一次伝面型熱交換器において溶接不良等に起因する漏洩を防止するために、十分な溶接溶け込み深さおよびサイドの肉盛量を得ることができる封止溶接構造を提供する。【解決手段】押し潰し加工されたディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレートのディストリビューター部を封止する溶接構造であって、２枚の一次伝熱面プレートで前記スペーサーバーを挟む構造とする。一次伝熱面プレートの外側に補助板を付加し、前記補助板を一次伝熱面プレートとともに、または、スペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部を外側に折り返し、折り返し部分とともにスペーサーバーに溶接する。これにより、十分な溶接溶け込み深さおよびサイドの肉盛量を得ることができ、漏洩が防止できる。また、溶接引き剥がし強度が上昇するとともに、一次伝熱面プレート自体が補強され、内圧による変形が防止できる。【選択図】図６
2007309619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押し潰し加工されたディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレートのディストリビューター部を封止する溶接構造であって、
２枚の一次伝熱面プレートでスペーサーバーを挟む構造とし、前記一次伝熱面プレートの外側に補助板を付加し、前記補助板を前記一次伝熱面プレートとともに前記スペーサーバーに溶接することを特徴とする一次伝面型熱交換器の封止溶接構造。
【請求項２】
押し潰し加工されたディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレートのディストリビューター部を封止する溶接構造であって、
２枚の一次伝熱面プレートでスペーサーバーを挟む構造とし、前記スペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部を外側に折り返し、折り返し部分とともに前記一次伝熱面プレートをスペーサーバーに溶接することを特徴とする一次伝面型熱交換器の封止溶接構造。
【請求項３】
前記補助板の厚さが０．０５〜０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の一次伝面型熱交換器における封止溶接構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器の気密性および強度の向上に関し、より詳しくは、ガスタービン、高温型燃料電池およびハイブリッドシステム等の高温環境で使用される一次伝面型熱交換器の漏洩防止および変形防止に効果を発揮する封止溶接構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギーの有効利用という観点から分散型エネルギーシステムは、大型発電システムに代わるエネルギーシステムとして有望視されている。分散型エネルギーシステムには多様な分散型エネルギー変換技術があるが、その中でも、ガスタービン等の熱機関や、化学プロセスを経て燃料から直接発電を行う高温型燃料電池の開発が盛んに行われている。また、ガスタービンと高温型燃料電池とを複合化したハイブリッドシステムは、分散電源としての利用を目的とし、その実現に向けて検討が行われている。
【０００３】
これらの分散型エネルギーシステムにおいては、排熱回収性能がガスタービンや高温型燃料電池の性能に大きく影響することから、ガスタービンや高温型燃料電池の設計に際し、熱回収効率がよく有効な熱交換が可能な高性能の再生熱交換器の使用が必須となる。
【０００４】
また、ガスタービンや高温型燃料電池では、頻繁に始動・停止が反復されることから、温度サイクルに対する高い耐久性を備えた熱交換器の採用が要請されている。このような機能を充分に発揮できる再生熱交換器として、高温用プレートフィン型熱交換器が用いられている。
【０００５】
高温用プレートフィン型熱交換器の熱交換用セル構造は、一般的に高温流体通路と低温流体通路がチューブプレートを挟み交互に積層配置された構成からなり、低温流体通路は２枚のチューブプレート間にコルゲートフィンを挟み、ディストリビューターフィンを配置し、スペーサーバーで閉塞することで構成されている。
【０００６】
上記のチューブプレートおよびディストリビューターフィンは、ろう付け等によりコルゲートフィンと一体化されているが、基本的には別部材であり、二次伝熱面と称される。
【０００７】
これに対して、ろう付け等による別部材の配置に替えて、例えば、ステンレス鋼のような薄い合金シートを、ひだ付けの性質を備えるように波形に形成するか、折り曲げることにより、構成される面の両側で、高温および低温流体と直接接触している伝熱面を一次伝熱面という。
【０００８】
これまで、一次伝熱面と二次伝熱面を組み合わせることで、様々な熱交換用セル構造が提案されてきたが、高温用プレートフィン型熱交換器では、温度サイクルに対する高い耐久性という観点から、二次伝熱面に替えて、一次伝熱面のみによる熱交換方式、すなわち、一次伝面方式（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｒｅｃｕｐｅｒａｔｏｒ）を採用した新たな熱交換器の開発が望まれている。
【０００９】
一次伝面方式を採用した熱交換器（以下、「一次伝面型熱交換器」という）として、特許文献１には、高圧比ガスタービンエンジンで使用する一次表面熱交換器が開示されている。この熱交換器は、第一表面および第二表面を備え、さらに伝熱部分、一対の端部および一対の遷移部分を有する複数の一次表面シートからなる空気室を備える熱交換器であり、高温流体および低温流体による、圧力ヘッドの低下を最小限にすることが可能となる。しかし、特許文献１に記載された発明は、一次伝熱面のメイン通路部に関するものであり、ディストリビューターを含む熱交換用セル構造全体に関するものではない。
【００１０】
本発明者らは、一次伝熱面と一体化されているディンプル形状のディストリビューターを製造することで、ディストリビューターフィン等の二次伝熱面により形成される通路と同等の偏流防止効果が得られることを見出し、特許文献２において、押し潰し加工されたディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレートを使用する一次伝面方式による熱交換用セル構造を提案した。
【００１１】
図１は、一次伝面方式による熱交換用セル構造を示す図であり、同（ａ）は台形型熱交換用セル構造で用いる一次伝熱面プレートの一例を示す図であり、同（ｂ）は二種類の台形型伝熱プレートを組み合わせて得られる台形型熱交換用単位セルの斜視図であり、同（ｃ）は熱交換用セル構造のディストリビューター部の断面を模式的に示した図である。なお、図１（ｂ）中のＨは高温流体を、Ｌは低温流体を示す。
【００１２】
特許文献２で提案された一次伝面方式による熱交換用セル構造で用いる一次伝熱面プレート１は、一次伝熱面２の一部を押し潰し加工して、平面部３とディンプル４からディストリビューター部を得ることにより、ディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレート１となる。さらに、二種類の一次伝熱面プレートを組み合わせて、側部をスペーサーバー６で封止することにより、熱交換用単位セル５を得る。このような構成とすることにより、低温流体の偏流を防止し、高温排熱の回収率を上昇させて燃料効率の向上を図ることができる。さらに、一次伝面方式を採用することにより、温度サイクルに対する高い耐久性を備えた熱交換用セル構造を提供することができる。
【００１３】
上述した通り、一次伝熱面プレートを用いた熱交換用セル構造では、スペーサーバーを一次伝熱面プレートの押し潰し加工した平面部に溶接することにより、低温流体を流通させるディストリビューター部を封止する。低温流体等の漏洩（リーク）が発生した場合には、熱交換器の機能に支障をきたすことから、一次伝熱面プレートとスペーサーバーの界面では気密性が要求される。
【００１４】
しかし、従来の溶接構造により、一次伝熱面プレートとスペーサーバーとを溶接する場合には、下記の（１）〜（３）の問題が生じることがある。
【００１５】
図２は、一次伝熱面プレートとスペーサーバーの界面に発生する、低温流体の漏洩の原因を模式的に示す図であり、同（ａ）は一次伝熱面プレートの溶損の発生に起因する場合を示す図であり、同（ｂ）は溶接溶け込み深さの不足に起因する場合を示す図であり、同（ｃ）は一次伝熱面プレートの変形に起因する場合を示す図である。
（１）一次伝熱面プレート３とスペーサーバー６とを溶接する際に、一次伝熱面プレートに溶損９が発生し、それに起因して低温流体の漏洩８が発生する（図２（ａ））。
（２）溶接不良により十分な溶接溶け込み深さが得られないため、低温流体の漏洩８が発生する（図２（ｂ））。
（３）一次伝熱面プレート３とスペーサーバー６との引き剥がし強度が不足することにより、内圧１０を受けて、一次伝熱面プレート３が変形し、低温流体の漏洩８が発生する（図２（ｃ））。
【００１６】
このように、熱交換器のディストリビューター部から、低温流体等の漏洩が発生した場合には、熱回収効率が低下することから、有効な熱交換が困難となる。
【００１７】
本発明者らが提案した、押し潰し加工されたディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレートを使用する熱交換用セル構造は、一次伝面方式を採用した熱交換器を提供できる優れた熱交換用セル構造であるが、一次伝面型熱交換器の気密性を確保するための封止溶接に関しては、解決されねばならない問題が残されている。
【００１８】
【特許文献１】特表平９−５０３２８８号公報
【特許文献２】特願２００５−３３５３７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明者らは、上記の問題を解決するために、一次伝面型熱交換器の封止溶接部における、定圧による変形傾向の把握、および、最適な溶接構造の決定を目的として強度解析を行った。
【００２０】
図３は、溶接構造の強度解析に用いたモデルを示す図であり、同（ａ）は溶接基本構造を示す図であり、同（ｂ）は溶接溶け込み量ｘを変化させる場合の解析モデルを示す図であり、同（ｃ）は溶接溶け込み量ｘおよびサイドへの肉盛量ｙを変化させる場合の解析モデルを示す図である。
【００２１】
具体的な解析方法としては、図３（ａ）に示す、一次伝面型熱交換器の溶接構造において最も強度が弱いと予想される構造を溶接基本構造とし、図３（ｂ）および（ｃ）に示す解析モデルの溶接溶け込み量ｘおよびサイドへの肉盛量ｙを変化させるシミュレーション解析を行うことにより、ディストリビューター部の変形量および応力状態を比較した。
【００２２】
解析モデルの材質はステンレス鋼を設定し、コルゲーションはモデル化が複雑なためソリッドとしてモデル化を行った。また、溶接構造に作用する内圧は４ｋｇｆ／ｃｍ2で一定とし、コルゲートフィン部は移動量無し、すなわち固定点とした。
【００２３】
解析モデルとして作製したモデルＡ〜Ｄによる解析条件を表１に、その解析結果を表２にそれぞれ示す。
【００２４】
【表１】
2007309619.tif 000003
【００２５】
【表２】
2007309619.tif 000004
【００２６】
表２に示すモデルＡ〜Ｄを用いた解析結果から、一次伝熱面プレートとスペーサーバーの溶接構造に関して、下記（１）〜（３）の知見を得た。
（１）モデルＡとモデルＣとの比較により、一次伝熱面プレートとスペーサーバーとの溶接部に、十分な溶接溶け込み深さがあり、かつ、サイド肉盛量が多ければ、内圧によるディストリビューター部の変形量が減少する。
（２）モデルＡとモデルＤとの比較により、肉盛ビード高さは、溶接強度に影響を及ぼすことは少ない。
（３）モデルＡとモデルＢとの比較により、サイド肉盛量が多いほど、一次伝熱面プレートとスペーサーバーの溶接引き剥がし強度は上昇する。
【００２７】
上記の知見から、十分な溶接溶け込み深さがあり、かつ、サイドの肉盛量を有する、全体を覆うビードを得ることにより、一次伝熱面プレートとスペーサーバーの界面に発生する、低温流体の漏洩の発生を防止できるという結果を得た。さらに、テストピースを用いてレーザ溶接を実施した場合には、十分な溶接溶け込み深さがあり、かつ、サイドの肉盛量を有する、全体を覆うビードを得ることができた。
【００２８】
しかし、実操業において２枚の一次伝熱面プレートでスペーサーバーを挟み仮止した熱交換用単位セル（以下、「ワーク」という）を用いてレーザ溶接を実施した場合には、ワーク側面部に溶損（ピンホール）が発生した。溶損の発生した原因として、以下の理由が考えられる。
【００２９】
図４は、ワークに変形等が生じた場合のスペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部を模式的に示す図であり、同（ａ）はワークの正面図であり、同（ｂ）はワークのＡ−Ａ断面を示す図である。溶接の熱影響、例えば、反り、ひき、歪み等によりワークが変形した場合や、ワークを仮止する際に、ずれが生じた場合には、図４に示すように、スペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部の高さが一定とならない。このため、スペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部が均等に溶融されないことに起因して、溶損が発生する。
【００３０】
また、全体を覆うビードを得ることを目的とし、レーザ焦点をぼかし、ワーク幅を覆うようにレーザを照射した場合には、エネルギー密度が小さくなるワーク外側の溶接が不十分となり、溶接不良が発生した。このように、テストピースの場合とは異なり、ワークを用いた場合には、良好と考えられる全体を覆うビードを得ることは容易ではない。
【００３１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、溶損や溶接不良の発生を防止し、一次伝熱面プレートとスペーサーバーとの界面で安定した溶接溶け込みが得られ、かつ、溶接引き剥がし強度を上昇させることが可能な一次伝面型熱交換器の封止溶接構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明者らは、解析モデルを用いた強度解析の結果を、実操業において有効に利用することを目的とし、種々の検討を行い、下記の（ａ）〜（ｃ）の知見を得た。
（ａ）ステンレススチールやインコネルなどの耐熱金属材料製の一次伝熱面プレートの外側に補助板を付加することにより、ビード幅が広がり、安定した溶接溶け込みを得ることができる。
（ｂ）一次伝熱面プレートの外側に補助板を付加することにより、サイド肉盛量を増加させた場合と同様の効果を発揮し、一次伝熱面プレートとスペーサーバーの溶接引き剥がし強度が上昇する。
（ｃ）スペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部を外側に折り返すことにより、一次伝熱面プレートの高さを均一にできるとともに、折り返し部分を含めてスペーサーバーに溶接することにより、サイド肉盛量を増加させた場合と同様の効果を発揮する。
【００３３】
本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、下記（１）〜（３）の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造を要旨としている。
（１）押し潰し加工されたディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレートのディストリビューター部を封止する溶接構造であって、２枚の一次伝熱面プレートでスペーサーバーを挟む構造とし、前記一次伝熱面プレートの外側に補助板を付加し、前記補助板を前記一次伝熱面プレートとともに前記スペーサーバーに溶接することを特徴とする一次伝面型熱交換器の封止溶接構造。
（２）押し潰し加工されたディストリビューターと一体で構成された一次伝熱面プレートのディストリビューター部を封止する溶接構造であって、２枚の一次伝熱面プレートでスペーサーバーを挟む構造とし、前記スペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部を外側に折り返し、折り返し部分とともに前記一次伝熱面プレートをスペーサーバーに溶接することを特徴とする一次伝面型熱交換器の封止溶接構造。
（３）上記（１）に記載の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造では、前記補助板の厚さを０．０５〜０．４ｍｍにすれば、溶接施工性他の観点から望ましい。
【００３４】
本発明において、「封止溶接」とは、一次伝面型熱交換器の気密性を確保するために、一次伝熱面プレートの縁部にスペーサーバーを溶接することを意味する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造によれば、補助板または一次伝熱面プレートの折り返し部とともに一次伝熱面プレートをスペーサーバーに溶接することにより、ビード幅が広がり、一次伝熱面プレートとスペーサーバーとの界面で安定した溶け込みが得られる。
【００３６】
また、補助板または一次伝熱面プレートの折り返し部によって、一次伝熱面プレートの溶損の発生が防止され、溶接引き剥がし強度が上昇するとともに、一次伝熱面プレート自体が補強され、内圧に起因する変形が防止できる。
【００３７】
このように、本発明の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造によれば、一次伝面型熱交換器に必要な気密性の確保、および変形の防止が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
図５は、本発明の封止溶接構造が適用される、一次伝面型熱交換器の熱交換用セルを例示する図であり、同（ａ）は台形型熱交換用セルを示す図であり、同（ｂ）は角形型熱交換用セルを示す図である。なお、図５中のＨは高温流体を、Ｌは低温流体を示す。
【００４０】
本発明の封止溶接構造は、図５に示すような一次伝面型熱交換器の熱交換用セルにおいて、サイドバーとも称されるスペーサーバー６と一次伝熱面プレートとの溶接に適用される。このように、本発明の封止溶接構造を適用することにより、一次伝面型熱交換器の気密性が確保され、熱回収効率が低下することなく、有効な熱交換が可能となる。
【００４１】
また、図５に示す台形型および角形型熱交換用セルは例示であり、本発明の封止溶接構造は、様々な一次伝面型熱交換器に適用できる。
【００４２】
図６は、本発明の封止溶接構造を模式的に示す図であり、同（ａ）は補助板を付加するタイプの溶接構造を示す図であり、同（ｂ）は一次伝熱面プレートの先端部を外側に折り返すタイプの溶接構造を示す図である。
【００４３】
図６（ａ）に示すように、補助板１３を付加することにより、ビード幅７が広がり、一次伝熱面プレート１とスペーサーバー６との界面で安定した溶け込みが得られる。また、一次伝熱面プレート１の溶損の発生が、補助板６によって阻止される。さらに、補助板１３を付加する効果として、溶接引き剥がし強度が上昇するとともに、一次伝熱面プレート１自体が補強され、内圧に起因する変形が防止できる。
【００４４】
このように、補助板１３を付加することにより、従来の溶接構造では困難であった十分な溶接溶け込み深さがあり、かつ、サイドの肉盛量を有する、全体を覆うビードを確実に得ることができる。
【００４５】
また、図６（ｂ）に示すように、スペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部を外側に折り返す溶接構造とする場合には、上記の補助板を付加した場合の効果に加え、前記の図４に示したような一次伝熱面プレートの先端部の高さの不均一が解消され、均等に溶融される利点がある。
【００４６】
本発明の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造において、望ましい補助板の厚さは、０．０５〜０．４ｍｍである。補助板の厚さの上限を０．４ｍｍとするのは、溶接施工性の他に流体の流路抵抗の上昇を小さくするためである。特に、補助板の厚さが０．４ｍｍを超えると、高温流体に対する抵抗が大きくなり、高温流体の円滑な流れに支障をきたすことになる。
【００４７】
一方、補助板の厚さの下限を０．０５ｍｍとするのは、安定した溶接溶け込み深さを得ることができるビード幅を確保するためであり、また、補助板による補強効果によって内圧に起因する変形を防止するためである。したがって、安定した溶接溶け込み深さを得ることができ、かつ、内圧に起因する変形を防止する補強効果が得ることができれば、補助板の厚さを０．０５ｍｍ以下としてもよい。
【００４８】
本発明の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造において、溶接方法を特に規定するものではなく、慣用されるもの、例えば、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接、プラズマ溶接等が適用できる。本発明の封止溶接構造によれば、補助板または一次伝熱面プレートの折り返し部が溶けることによって、一次伝熱面プレート自体も十分に溶融されることから、いずれの溶接方法でも、溶接不良が発生することなく、十分な溶接溶け込み深さが得られる。
【実施例】
【００４９】
本発明の効果を確認するため、一次伝熱面プレートの外側に補助板を付加し、一次伝熱面プレートとともにスペーサーバーに溶接する試験を実施し、溶接性、気密性および耐圧性を評価した。
【００５０】
１．試験条件
（１）溶接試験
溶接試験は、ＴＩＧ溶接およびプラズマ溶接の２種類の溶接方法で実施した。表３に溶接試験の試験条件を示す。
【００５１】
【表３】
2007309619.tif 000005
【００５２】
表３に示すように、スペーサーバーの厚さおよびビード高さは、全ての試験材で同一条件とした。本発明例の試験番号Ｔ１およびＴ２は、０．４ｍｍ厚の補助板を付加し、Ｔ１はＴＩＧ溶接により、また、Ｔ２はプラズマ溶接により補助板を一次伝熱面プレートとともにスペーサーバーに溶接した。比較例の試験番号Ｔ３およびＴ４は、補助板を付加せず、Ｔ３はＴＩＧ溶接により、また、Ｔ４はプラズマ溶接により一次伝熱面プレートをスペーサーバーに溶接した。
【００５３】
（２）気密試験および耐圧試験
気密試験は、試験材を水に浸し、空気圧を４ｋｇｆ／ｃｍ2で一定とし、気泡の発生状況を観察した。また、耐圧試験は、１２ｋｇｆ／ｃｍ2の水圧を負荷し、水の漏洩状況を観察した。両試験とも圧力保持時間は１分以上とした。
【００５４】
２．試験結果
（１）溶接試験
表４および図７に実施例の試験結果を示す。
【００５５】
【表４】
2007309619.tif 000006
【００５６】
図７は、一次伝熱面プレートとスペーサーバーとの溶接部の断面写真であり、同（ａ）は補助板を付加してＴＩＧ溶接を行った場合の断面写真であり、同（ｂ）は補助板を付加してプラズマ溶接を行った場合の断面写真であり、同（ｃ）は補助板を付加せずＴＩＧ溶接を行った場合の断面写真であり、同（ｄ）は補助板を付加せずプラズマ溶接を行った場合の断面写真である。
【００５７】
表４および図７に示すように、本発明の封止溶接構造を適用したＴ１およびＴ２では、十分な溶接溶け込み深さがあり、かつ、サイドの肉盛量を有する、全体を覆うビードを得ることができた。特に、プラズマ溶接を実施したＴ２は、全体的に深い溶接溶け込みが得られた。
【００５８】
一方、本発明の封止溶接構造を適用しなかった比較例Ｔ３およびＴ４では、明らかな溶接不良が確認された。
【００５９】
（２）気密試験および耐圧試験
表５に実施例の試験結果を示す。
【００６０】
【表５】
2007309619.tif 000007
【００６１】
表５に示すように、本発明の封止溶接構造を適用したＴ１およびＴ２では、気泡の発生、すなわち、漏洩の発生は皆無であったが、本発明の封止溶接構造を適用しなかった比較例Ｔ３およびＴ４では、溶接部より漏洩の発生が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造によれば、補助板または一次伝熱面プレートの折り返し部とともに一次伝熱面プレートをスペーサーバーに溶接することにより、ビード幅が広がり、一次伝熱面プレートとスペーサーバーとの界面で安定した溶け込みが得られる。
【００６３】
また、補助板または一次伝熱面プレートの折り返し部によって、一次伝熱面プレートの溶損の発生が防止され、溶接引き剥がし強度が上昇するとともに、一次伝熱面プレート自体が補強され、内圧に起因する変形が防止できる。
【００６４】
このように、本発明の一次伝面型熱交換器の封止溶接構造によれば、一次伝面型熱交換器に必要な気密性の確保、および変形の防止が可能となる。
【００６５】
これにより、ガスタービン、高温型燃料電池およびこれらを組み合わせたハイブリッドシステム等の高温環境で使用される一次伝面型熱交換器の性能を向上させることが可能となり、分散型エネルギーシステムの開発に大いに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】一次伝面方式による熱交換用セル構造を示す図であり、同（ａ）は台形型熱交換用セル構造で用いる一次伝熱面プレートの一例を示す図であり、同（ｂ）は二種類の台形型伝熱プレートを組み合わせて得られる台形型熱交換用単位セルの斜視図であり、同（ｃ）は熱交換用セル構造のディストリビューター部の断面を模式的に示した図である。
【図２】一次伝熱面プレートとスペーサーバーの界面に発生する、低温流体の漏洩の原因を模式的に示す図であり、同（ａ）は一次伝熱面プレートの溶損の発生に起因する場合を示す図であり、同（ｂ）は溶接溶け込み深さの不足に起因する場合を示す図であり、同（ｃ）は一次伝熱面プレートの変形に起因する場合を示す図である。
【図３】溶接構造の強度解析に用いたモデルを示す図であり、同（ａ）は溶接基本構造を示す図であり、同（ｂ）は溶接溶け込み量ｘを変化させる場合の解析モデルを示す図であり、同（ｃ）は溶接溶け込み量ｘおよびサイドへの肉盛量ｙを変化させる場合の解析モデルを示す図である。
【図４】ワークに変形等が生じた場合のスペーサーバーよりも突出した一次伝熱面プレートの先端部を模式的に示す図であり、同（ａ）はワークの正面図であり、同（ｂ）はワークのＡ−Ａ断面を示す図である。
【図５】本発明の封止溶接構造が適用される、一次伝面型熱交換器の熱交換用セルを例示する図であり、同（ａ）は台形型熱交換用セルを示す図であり、同（ｂ）は角形型熱交換用セルを示す図である。
【図６】本発明の封止溶接構造を模式的に示す図であり、同（ａ）は補助板を付加するタイプの溶接構造を示す図であり、同（ｂ）は一次伝熱面プレートの先端部を外側に折り返すタイプの溶接構造を示す図である。
【図７】一次伝熱面プレートとスペーサーバーとの溶接部の断面写真であり、同（ａ）は補助板を付加してＴＩＧ溶接を行った場合の断面写真であり、同（ｂ）は補助板を付加してプラズマ溶接を行った場合の断面写真であり、同（ｃ）は補助板を付加せずＴＩＧ溶接を行った場合の断面写真であり、同（ｄ）は補助板を付加せずプラズマ溶接を行った場合の断面写真である。
【符号の説明】
【００６７】
１．一次伝熱面プレート
２．一次伝熱面
３．押し潰し加工後の一次伝熱面の平面部
４．ディンプル
５．台形型熱交換用単位セル
６．スペーサーバー
７．ビード
８．漏洩（リーク）
９．溶損箇所
１０．内圧
１１．ディストリビューター部
１２．コルゲートフィン部
１３．補助板
１４．一次伝熱面プレートの折り返し部分
１５．台形型熱交換用セル
１６．角形型熱交換用セル
【図１】
2007309619.tif 000008
【図２】
2007309619.tif 000009
【図３】
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【図４】
2007309619.tif 000011
【図５】
2007309619.tif 000012
【図６】
2007309619.tif 000013
【図７】
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