(57)【要約】【課題】従来のものよりも、コンパクト化することができ、熱回収率を向上させることができ、圧力損失を少なくすることができる熱交換器を提供する。【解決手段】排気ガスが通過する一次流路３と、一次流路３における排気ガスの通過方向に対して直交する方向に延び、一次流路３における排気ガスの入口部１０で半楕円状に削除されて、一次流路３中で千鳥状に配置されている二次流路５とを有する熱交換器１である。【選択図】図４
2013194998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが通過する一次流路と、
前記一次流路における排気ガスの通過方向に対して直交する方向に延び、前記一次流路における前記排気ガスの入口部で半楕円状に削除されて、前記一次流路中で千鳥状に配置されている二次流路と、
を有することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記一次流路の入口側部位は、テーパ状に形成されており、
前記二次流路が、前記テーパ状の入口側部位にも設けられていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱交換器において、
前記二次流路が半楕円状に削除されている二次流路非存在部位は、幅寸法に対して縦寸法が、１．２倍になっていることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項２に記載の熱交換器において、
前記入口側部位におけるテーパの角度が、９０°〜１１０°の範囲内になっていることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器において、
前記二次流路が半楕円状に削除されている二次流路非存在部位は、幅寸法に対して縦寸法が、１．２倍になっていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に係り、特に、内燃機関の排ガスから熱の回収を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等のエンジン（内燃機関）の排気ガス（排ガス）の熱を回収して利用する目的の熱交換器（排熱回収熱交換器）が知られている（たとえば、特許文献１の図１、特許文献２の図３参照）。
【０００３】
熱交換器は、エンジンの排気ガス管の途中に設置されて使用される。
【０００４】
図９に、従来の熱交換器の１つの例である熱交換器２００を示す。図９では、図の左から右に向かって排気ガスが流れるようになっている。
【０００５】
熱交換器２００は、矩形状に形成された一次流路２０２内を、排気ガス管内を経て入口２０４から入った排気ガスが流れるようになっている。また、熱交換器２００には、水等の二次流体が流れる二次配管２０６が千鳥状に設けられている。二次配管２０６は、排気ガスの流れに対して直交する方向（図９の紙面に直交する方向）に延びており、この二次配管２０６内を流れる水と一次流路２０２内を流れる排気ガスとの間で熱交換が行われるようになっている。すなわち、二次配管２０６内を流れる水が、一次流路２０２内を流れる排気ガスによって加熱されるようになっている。
【０００６】
また、二次配管２０６内を流れる水との間で熱交換がなされた排気ガスは、図示しない出口（入口２０４と同形の出口）を通って、排気ガス管内を再び流れ排気されるようになっている。
【０００７】
ところで、図９に示す従来の熱交換器２００では、高速で熱交換器２００に流入した排気ガスが、分散しない状態で二次配管２０６のところ（入口２０４の近くの二次配管２０６のところ）を流れるので、熱回収率が下がるとともに、圧力損失が大きくなってしまう。
【０００８】
すなわち、図９から理解されるように、入口２０４近傍のところでは、排気ガスの流速が速く、これに対して、入口２０４の上方と下方では、排気ガスの流速がほぼ「０」になっている。なお、図９等で示した「１．２０ｅ+０２」等の流速の単位は、「ｍ／Ｓ」であり、「１．２０ｅ+０２」は、１．２０×１０２ｍ／Ｓを意味している。
【０００９】
図１０は、熱交換器２００における排気ガスの流線を図９に示したものと同じ条件で示したものである。
【００１０】
上述したように、入口２０４近傍のところで排気ガスの流速が速くなることで、ほとんどの排気ガスが入口２０４近傍のところを流れ、排気ガスの流路面積が小さくなり、二次配管２０６によって排気ガスの圧力損失が増してしまうという問題がある。これにより、エンジンの性能が低下してしまう。
【００１１】
次に、図１１に、従来の熱交換器の１つの例である熱交換器３００を示す。熱交換器３００は、入口側部位３０２が設けられている点が熱交換器３００と異なっているが、その他の点は、熱交換器３００とほぼ同様に構成されている。
【００１２】
すなわち、熱交換器３００は、入口側部位３０２と熱交換部３０４とを備えて構成されている。入口側部位３０２は、テーパ状の拡大形状をしている。そして、高速で熱交換器３００に流入した排気ガスを、入口側部位３０２においてある程度均等に分散し、熱交換部３０４に流すようにしている。
【００１３】
熱交換器３００においても、熱交換器２００の場合と同様にして、二次配管３０６が設けられている。ただし、入口側部位３０２には、二次配管３０６は設けられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−７９７９１号公報
【特許文献２】実開昭５９−１１３６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、従来の熱交換器３００は、テーパ状の入口側部位３０２を設けたことにより、従来の熱交換器２００に比べて、二次配管３０６のところにおける排気ガスの流れが均等化されている。
【００１６】
しかしながら、近頃、環境情勢や経済状況から、熱回収率が一層向上し圧力損失がさらに少ない熱交換器の出現が望まれている。
【００１７】
熱交換器は、車両に搭載される関係上設置スペースが限られている。一方、熱交換部（二次配管が設けられている部位）に均等に排気ガスを分散させるためには、排気ガスの入口部や出口部で十分な長さが必要である。たとえば、テーパ状の入口部では、緩い角度のテーパ（斜辺同士の交差角度が小さいテーパ；尖っているテーパ）が必要になる。
【００１８】
熱交換器をコンパクト化（小型化）すべく、入口部でテーパの角度をきつくし排気ガスの拡散率を向上させようとすると、一次流路の壁面部に渦が発生し、圧力損失が大きくなることが知られている。
【００１９】
熱交換部での熱回収率を向上させるためには、熱交換面積を増やせば（二次配管の本数を増やせば）よいが、熱交換器が大きくなってしまうという問題がある。また、熱交換部での熱回収率を向上させるためには、二次配管の密度を高めればよいが、二次配管の密度を高めると排気ガスの圧力損失が大きくなってしまうという問題がある。
【００２０】
また、図１１で示した熱交換器３００で入口側部位３０２にも二次配管３０６を設けると、図９で示した熱交換器に場合と同様にして、入口側部位３０２での排気ガスの流速が速くなり、排気ガスの流路抵抗が大きくなり排気ガスの圧力損失が大きくなってしまうという問題がある。これにより、エンジンの性能が低下してしまう。
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、従来のものよりも、コンパクト化することができ、熱回収率を向上させることができ、圧力損失を少なくすることができる熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、排気ガスが通過する一次流路と、前記一次流路における排気ガスの通過方向に対して直交する方向に延び、前記一次流路における前記排気ガスの入口部で半楕円状に削除されて、前記一次流路中で千鳥状に配置されている二次流路とを有する熱交換器である。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器において、前記一次流路の入口側部位は、テーパ状に形成されており、前記二次流路が、前記テーパ状の入口側部位にも設けられている熱交換器である。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の熱交換器において、前記二次流路が半楕円状に削除されている二次流路非存在部位は、幅寸法に対して縦寸法が、１．２倍になっている熱交換器である。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の熱交換器において、前記入口側部位におけるテーパの角度が、９０°〜１１０°の範囲内になっている熱交換器である。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の熱交換器において、前記二次流路が半楕円状に削除されている二次流路非存在部位は、幅寸法に対して縦寸法が、１．２倍になっている熱交換器である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、コンパクト化することができ、熱回収率を向上させることができ、圧力損失を少なくすることができる熱交換器を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。
【図２】二次流体のヘッダを備えた本発明の実施形態に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る熱交換器の概略構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る熱交換器の平面図であって、排気ガスの流速分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る熱交換器の平面図であって、排気ガスの流線のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る熱交換器における、入口側部位のテーパ状の角度と圧力損失比との関係のシミュレーション結果、および、図１１に示す熱交換器における、入口側部位のテーパ状の角度と圧力損失比との関係のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る熱交換器における、入口側部位のテーパ状の角度と排熱回収量との関係のシミュレーション結果、および、図１１に示す熱交換器における、入口側部位のテーパ状の角度と排熱回収量との関係のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】従来の熱交換器の平面図であって、排気ガスの流速分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】従来の熱交換器の平面図であって、排気ガスの流線のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】従来の熱交換器の平面図であって、排気ガスの流速分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】従来の熱交換器の平面図であって、排気ガスの流線のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態に係る熱交換器（排熱回収熱交換器）１は、従来と同様にして、たとえば、車両のエンジン（内燃機関）等の排気ガス管の途中に設置されて使用されるものである。
【００３０】
熱交換器１は、図１等で示すように、一次流路３と二次流路５とを備えて構成されている。一次流路３は、内燃機関の排気ガスが通過する流路である。内燃機関がディーゼルエンジンの場合、排気ガスの温度は２００℃程度である。
【００３１】
一次流路３は、板状の素材を適宜組み合わせて殻状に形成した筐体７の内部に形成されている。筐体７の一方の側には、排気ガスの入口９が形成されており他方の側には排気ガスの出口１１が設けられている。排気ガスの入口９や出口１１は、筐体７の殻にあいた穴で形成されている。
【００３２】
また、一次流路３は、たとえば、１つの平面上に多角形状（総ての内角が１８０°よりも小さい多角形状）の図形を描き、この図形を上記１つの平面に対して直交する方向に所定の距離だけ移動したときに、上記図形の軌跡で表される立体形状に形成されている。
【００３３】
二次流路５は、一次流路３における排気ガスの通過方向（排気ガスの流れ方向）に対して直交する方向（上記図形の移動方向）に延びて複数本設けられており、一次流路３中で千鳥状に配置されている。
【００３４】
また、二次流路５は、一次流路３における排気ガスの入口部（入口９からこの近傍にかけての部位；排気ガス入口部二次流路非存在部位）１０で半楕円状に削除されている。なお、上記半楕円（楕円）の長軸は、入口９における排気ガスの流れ方向と一致している。また、二次流路５には、水等の媒体が流れるようになっており、水が流れる方向と二次流路５の延伸方向とはお互いが一致している。
【００３５】
一次流路３における排気ガスの入口９や出口１１は、所定の形状で開口している。たとえば、所定の幅寸法と所定の高さ寸法とで形成された矩形状になって開口している。
【００３６】
入口９の開口部（開口面）の幅寸法とは、上記図形の各辺のうちの１つの辺の延伸方向であって排気ガスの流れる方向に直交する方向（図４では上下方向）における寸法である。入口９の開口部の高さ寸法とは、上記図形の移動方向あって排気ガスの流れる方向に直交する方向（図４では紙面に直交する方向）における寸法である。
【００３７】
また、出口１１の開口部の幅寸法とは、入口９の場合と同様に、図４での上下方向における寸法である。出口１１の開口部の高さ寸法とは、入口９の場合と同様に、図４の紙面に直交する方向における寸法である。
【００３８】
なお、入口９や出口１１は、上記図形の移動範囲の全長にわたって形成されている。また、入口９の開口部と出口１１の開口部とは、お互いが平行になって対向している。
【００３９】
ここで、入口９や出口１１の平面状の開口面に対して直交する方向を熱交換器１の縦方向とし、上記図形の移動方向を熱交換器１の厚さ方向とし、上記縦方向と厚さ方向とに直交する方向を熱交換器１の幅方向とする（図１等参照）。
【００４０】
熱交換器１の縦方向から見ると、入口９の開口部と出口１１の開口部とは、お互いが重なっている。
【００４１】
熱交換器１の縦方向における一方の側を上流側（排気ガスの流れ方向の上流側；図４では左側）とし、熱交換器１の縦方向における他方の側を下流側（排気ガスの流れ方向の下流側；図４では右側）とする。排気ガスは、二次流路５を形成する配管（詳しくは後述する配管）１３が設けられていることで、実際には、一次流路３中で一部が複雑な流れをするが、概ね、熱交換器１の縦方向に流れるようになっている。
【００４２】
排気ガスの入口９は、筒状の排気ガス供給路（上流側排気ガス管）１５につながっており、排気ガスの出口１１は筒状の排気ガス排出路（下流側排気ガス管）１７につながっている。エンジンから出た排気ガスは、排気ガス供給路１５を通って一次流路３内を通り、このときに、二次流路５を流れる水に熱量を付与し、排気ガス排出路１７やマフラー等を通って大気に排出されるようになっている。
【００４３】
二次流路５は、細長い円筒状の配管（二次配管）１３の内部に形成されており、配管１３の軸の延伸方向が熱交換器１の厚さ方向と一致している。熱交換器１の厚さ方向から見ると、図４で示すように、各配管１３が千鳥状に配置されており、各配管１３の間を排気ガスが流れるようになっている。
【００４４】
各配管１３が千鳥状に配置されていることで、熱交換器１の厚さ方向から見ると、各配管１３が６０°の角度で配置されている。すなわち、１つの平面に正三角形を頂点がお互いに接するようにして隙間無く並べたときに各正三角形の頂点の位置のそれぞれに、各配管１３の中心のそれぞれが位置している。
【００４５】
排気ガスの入口部１０で半楕円状に配管１３（二次流路５）が削除されている（欠損している）構成（排気ガス入口部二次流路非存在部位）について詳しく説明する。
【００４６】
熱交換器１の厚さ方向から見ると、図４で示すように、排気ガスの入口９の開口面は、熱交換器１の幅方向に延びた線分Ｌ１になっている。排気ガス入口部二次流路非存在部位１０は、熱交換器１の厚さ方向から見ると、線分Ｌ１を短軸とする楕円形を線分Ｌ１のところで２等分して形成される２つの半楕円のうち、筐体７内（一次流路３内；図４では右側）に存在している半楕円ＥＬの形態になっている。
【００４７】
なお、熱交換器１の寸法を適宜変更すると、千鳥状に配置されている配管１３が、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０（半楕円の外周）に引っ掛かってしまう場合がある。すなわち、１本の配管１３の一部が、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０内に入り込んでしまう場合がある。この場合、次に示す１つ目の態様によって、配管１３を配置するものとする。
【００４８】
１つ目の態様；一部が排気ガス入口部二次流路非存在部位１０内に入り込むような配管は設置しない。
【００４９】
なお、上記１つ目の態様に代えて、配管１３の配置を、次に示す２つ目態様、３つ目態様、４つ目態様にいずれかにしてもよい。
【００５０】
２つ目の態様；一部が排気ガス入口部二次流路非存在部位１０内に入り込む配管は設置する。
【００５１】
３つ目の態様；配管の中心位置によって、配管の設置・非設置を決める。すなわち、１本の配管１３の中心が排気ガス入口部二次流路非存在部位１０内に入り込むような場合、その配管は設置しない。一方、１本の配管１３の中心が排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の外に存在する場合、その配管を設置する。
【００５２】
４つ目の態様；配管の面積比によって、配管の設置・非設置を決める。すなわち、１本の配管１３において、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０内に存在する部位の面積が排気ガス入口部二次流路非存在部位１０外に存在する部位の面積よりも大きい場合には、その配管は設置しない。一方、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０内に存在する部位の面積が排気ガス入口部二次流路非存在部位１０外に存在する部位の面積よりも小さい場合には、その配管を設置する。
【００５３】
さらに、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０での配管１３の配置について、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の全域を、上記各態様のいずれか１つの態様にするのではなく、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の部位に違いに応じて、上記各態様のいずれかを採用してもよい。
【００５４】
たとえば、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の先端部側（図４における右側）では、上記１つ目の態様を採用し、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の他の部位で、上記２つ目の態様を採用してもよい。
【００５５】
二次流路５を構成する配管１３は、詳細は後述するが、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０を除く、一次流路３内に設けられている。
【００５６】
また、熱交換器１では、一次流路３の入口側部位１９が、テーパ状に形成されており（排気ガスの流れ方向下流側に向かうにしたがって、一次流路３の幅が次第に広くなっており）、二次流路５（配管１３）がテーパ状の入口側部位１９にも設けられている。入口側部位１９は、排気ガスの入口９と、この入口９から熱交換器１の縦方向下流側に向かって一定の距離下った箇所との間の部位である。
【００５７】
熱交換器１の厚さ方向から見ると、一次流路３は、排気ガスの流れ方向で、入口側部位１９、中央部位（上流側ストレート部）２１、出口側部位（下流側ストレート部）２３がこの順に並んだ六角形状に形成されている。
【００５８】
熱交換器１の厚さ方向から見ると、図４で示すように、入口側部位１９は、等脚台形状に形成されており、等脚台形の上底が入口９の開口部になっている。等脚台形の一対の斜辺によって、入口側部位１９がテーパ状に形成されている。また、等脚台形の上底Ｌ１が排気ガス入口部二次流路非存在部位（半楕円状の部位）１０の短軸になっている。また、入口部（排気ガス入口部二次流路非存在部位１０）１０は、入口側部位１９の内側に位置している。
【００５９】
なお、熱交換器１の縦方向における、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の寸法と、入口側部位１９の寸法とは、お互いが等しいか、もしくは、入口側部位１９の寸法のほうが僅かに大きいか、もしくは、入口側部位１９の寸法のほうが僅かに小さくなっている。
【００６０】
熱交換器１の厚さ方向から見ると、中央部位２１は、矩形状に形成されており、１つの辺が、等脚台形の下底と一致している。
【００６１】
また、熱交換器１の厚さ方向から見ると、出口側部位２３も、矩形状に形成されており、１つの辺が、中央部位２１の１つの辺（等脚台形の下底と一致している辺と対向している１つの辺）と一致している。
【００６２】
二次流路５を構成する配管１３は、入口側部位１９と中央部位２１とに設けられている。ただし、入口側部位１９の一部（排気ガス入口部二次流路非存在部位１０）には、当然に設けられていない。
【００６３】
また、二次流路５が半楕円状に削除されている二次流路非存在部位（排気ガス入口部二次流路非存在部位）１０では、入口９における排気ガスの流れ方向に直交する方向の幅寸法（図４の線分Ｌ１の長さ）に対して、入口９における排気ガスの流れ方向の縦寸法Ｄ１が、ほぼ１．２倍になっている。
【００６４】
すなわち、半楕円状の排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の縦方向の寸法は、幅方向の寸法に対して１．２倍になっている。なお、「１．２」の値を若干変更してもよい。たとえば、「１．１〜１．３」、もしくは、「１．０〜１．４」の範囲内で適宜変更してもよい。ちなみに、「１．２」の値が「０．５」になると、排気ガス入口部二次流路非存在部位１０の形状は、半円状になるのである。
【００６５】
入口側部位１９におけるテーパの角度αは、９０°〜１１０°の範囲内になっている。すなわち、熱交換器１をこの厚さ方向から見ると、図４で示すように、上記等脚台形の一対の斜辺を延長したときにおける斜辺同士の交差角度が、９０°〜１１０°になっている。さらに説明すれば、図４の角度（テーパの半角度）α／２が、４５°〜５５°になっている。
【００６６】
また、熱交換器１には、図２や図３で示すように、厚さ方向で筐体７の両側にヘッダ２５，２７が設けられている。熱交換器１の厚さ方向から見ると、ヘッダ２５，２７は、入口側部位１９と中央部位２１とに重なっている。
【００６７】
上流側ヘッダ２５は、厚さ方向で筐体７の一方の側に配置されており、下流側ヘッダ２７は、厚さ方向で筐体７の一方の側に配置されている。二次流路５を形成している配管１３は、一次流路３内を通って、各ヘッダ２５，２７をつないでいる。
【００６８】
そして、上流側ヘッダ２５内の水が、各配管１３内を均等に流れ、配管１３内（二次流路５）を通るときに排気ガスで暖められて下流側ヘッダ２７に入り、下流側ヘッダ２７の入った水が、たとえば空気調和装置のヒータの熱源として使用された後、上流側ヘッダ２５に戻ることで、循環するようになっている。
【００６９】
次に、熱交換器１等のシミュレーション結果（解析結果）の説明をする。
【００７０】
シミュレーションの条件として、熱交換器１等の寸法を図４で示すようにした。なお、熱交換器１（一次流路３等）の、図４の紙面に直交する方向の寸法は、５０ｍｍになっている（図２参照）。
【００７１】
配管１３の直径は４ｍｍであり、ピッチは１０ｍｍであり、配管１３は４００本設けてある。テーパの半角度α／２は５０°とした。解析ソフトは、「ＡＮＳＹＳ  Ｆｌｕｅｎｔ」（登録商標）を使用した。排気ガス供給路１５での排気ガスの流速を８５ｍ／Ｓとし、温度を２００℃とした。配管１３の表面温度を４０℃とした。
【００７２】
図５は、排気ガスの流速分布のシミュレーション結果を示す図であり、図６は、図５と同一条件での排気ガスの流線のシミュレーション結果を示す図である。なお、図５，図６で示す１．２０ｅ+０２」等の流速の単位は、図９の場合と同様な、「ｍ／Ｓ」であり、「１．２０ｅ+０２」は、１．２０×１０２ｍ／Ｓを意味している。
【００７３】
図５から理解されるように、排気ガスが、入口部１０で均等に分岐し、配管１３の間を、図９や図１１で示す場合に比べて、一様な（均等な）速度で通過している。配管１３の間を、通過する排気ガスの速度が、図９や図１１で示す場合に比べて小さくなっているので、流路抵抗が小さくなっており、熱交換器１の圧力損失が小さくなっている。
【００７４】
次に、入口側部位１９のテーパの半角度α／２と圧力損失比との関係のシミュレーション結果について、図７を参照しつつ説明する。
【００７５】
図７の横軸は、テーパの半角度α／２であり、縦軸は、圧力損失比である。圧力損失比は、熱交換器における熱回収量／一次流路における排気ガスの圧力損失で表されるものであり、値が大きいほうが熱交換器としての性能が良い。なお、図７のテーパの半角度α／２を変更すると、図４では「７５ｍｍ」の寸法が変化する。
【００７６】
図７のグラフＧ１は、図１１に示す従来の熱交換器２００のものであり、図７のグラフＧ２は、本発明の実施形態に係る熱交換器１のものである。テーパの半角度α／２が、４５°よりも大きいときに、熱交換器１の性能が従来のものよりも良くなっている。
【００７７】
次に、入口側部位１９のテーパの半角度α／２と排熱回収量との関係のシミュレーション結果について、図８を参照しつつ説明する。
【００７８】
図８の横軸は、テーパの半角度α／２であり、縦軸は、排熱回収量である。排熱回収量の値が大きいほうが熱交換器としての性能が良い。図８の場合も、テーパの半角度α／２を変更すると、図４では「７５ｍｍ」の寸法が変化する。
【００７９】
図８のグラフＧ３は、図１１に示す従来の熱交換器２００のものであり、図８のグラフＧ４は、本発明の実施形態に係る熱交換器１のものである。テーパの半角度α／２が、５５°よりも小さいときに、熱交換器１の性能が従来のものよりも良くなっている。
【００８０】
熱交換器１によれば、入口部１０と熱交換部（二次配管１３）に着目して、一次流路３における排気ガスの入口部１０で二次配管１３を半楕円状に削除してあるので、入口９から一次流路３に入った排気ガスが排気ガス入口部二次流路非存在部位１０で従来よりも均等に拡散され、配管１３のところでの排気ガスの流速が従来のものに比べて遅くなる。したがって、熱交換器１を大型化することなくコンパクトにしたままで、熱回収率を向上させることができるとともに、排気ガスの圧力損失を少なくすることができる。
【００８１】
また、熱交換器１によれば、一次流路３の入口側部位１９がテーパ状に形成されており、二次流路５がテーパ状の入口側部位１９にも設けられているので、入口側部位１９でも熱交換が可能になっており、一層、熱回収率を向上させることができるとともに、排気ガスの圧力損失を少なくすることができる。
【００８２】
具体的には、回収熱量を従来のものよりも３％多くすることができ、排気ガスの圧力損失を従来のものよりも３０％少なくすることができる。
【００８３】
ところで、図５、図６、図９、図１０、図１１、図１２は、カラーで表されている図面を、白黒を用いた明度で表したものなので、見難く本来のものとは強度の分布が異なる表示となっているおそれがある。そこで、後日物件提出書により、図５、図６、図９、図１０、図１１、図１２に対応するカラー図面を提出するものである。
【符号の説明】
【００８４】
１  熱交換器
３  一次流路
５  二次流路
１０  入口部（二次流路非存在部位）
１９  入口側部位
α  テーパの角度
【図１】
2013194998.tif 000003
【図２】
2013194998.tif 000004
【図３】
2013194998.tif 000005
【図４】
2013194998.tif 000006
【図５】
2013194998.tif 000007
【図６】
2013194998.tif 000008
【図７】
2013194998.tif 000009
【図８】
2013194998.tif 000010
【図９】
2013194998.tif 000011
【図１０】
2013194998.tif 000012
【図１１】
2013194998.tif 000013
【図１２】
2013194998.tif 000014