(57)【要約】【課題】ヒートパイプ式熱交換器を製造する過程においてマンドレル拡管によってプレートフィンとヒートパイプ用コンテナとを嵌合固定した時に生じる変形を防止するヒートパイプ式熱交換器を提供する。【解決手段】ヒートパイプ式熱交換器1は、ヒートパイプ6と、ヒートパイプ6を挿通させる挿通穴7a,19aが形成されて並列状に配置された複数のプレートフィン7,19とを備えており、プレートフィン7,19に形成された挿通穴7a,19aの周囲にカラー18,20が突出して設けられ、ヒートパイプ6がプレートフィン7,19のカラー18,20に固定されており、カラー18,20の突出する方向が、複数のプレートフィン7,19のうち右半分のプレートフィン7,19と左半分のプレートフィン7,19とで異なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートパイプと、ヒートパイプを挿通させる挿通穴が形成されて並列状に配置された複数のプレートフィンとを備えており、プレートフィンに形成された挿通穴の周囲にカラーが突出して設けられ、ヒートパイプがプレートフィンのカラーに固定されたヒートパイプ式熱交換器であって、
カラーの突出する方向が、複数のプレートフィンのうち右半分のプレートフィンと左半分のプレートフィンとで異なっているヒートパイプ式熱交換器。
【請求項２】
右半分のプレートフィンに設けられたカラーが左方向に突出し、左半分のプレートフィンに設けられたカラーが右方向に突出している請求項１記載のヒートパイプ式熱交換器。
【請求項３】
右半分のプレートフィンに設けられたカラーが右方向に突出し、左半分のプレートフィンに設けられたカラーが左方向に突出している請求項１記載のヒートパイプ式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はヒートパイプ式熱交換器に関し、さらに詳しくは、たとえば高温の排気ガスから廃熱を回収する廃熱回収装置に用いられるヒートパイプ式熱交換器に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、図１の上下、左右を上下、左右というものとする。
【背景技術】
【０００３】
従来、廃熱回収装置に用いられるヒートパイプ式熱交換器として、ヒートパイプと、ヒートパイプを挿通させる挿通穴が形成されて並列状に配置された複数のプレートフィンとを備えており、プレートフィンに形成された挿通穴の周囲にカラーが突出して設けられ、ヒートパイプがプレートフィンの挿通穴に固定されたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
このようなヒートパイプ式熱交換器は、製造する過程においてプレートフィンに設けられた挿通穴にヒートパイプ用コンテナを挿通させて両部材を嵌合固定する工程があり、この嵌合固定は、マンドレル拡管によって行われることがある。マンドレル拡管によるプレートフィンとヒートパイプ用コンテナとの嵌合固定は、プレートフィンに設けられたカラーのスプリングバックによりプレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナが変形するおそれがある。
【０００５】
プレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナの変形の原因は、ヒートパイプ用コンテナをマンドレル拡管により拡管してプレートフィンとヒートパイプと用コンテナを嵌合固定する際にヒートパイプ用コンテナが塑性変形すること、および嵌合固定により変形したプレートフィンに設けられたカラーがスプリングバックすることであると考えられる。
【０００６】
プレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナの変形は簡単に直すことができないため、熱交換器に支障が生じることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８―３９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、ヒートパイプ式熱交換器を製造する過程においてマンドレル拡管によってプレートフィンとヒートパイプ用コンテナとを嵌合固定した時に生じる変形を防止するヒートパイプ式熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１０】
１）ヒートパイプと、ヒートパイプを挿通させる挿通穴が形成されて並列状に配置された複数のプレートフィンとを備えており、プレートフィンに形成された挿通穴の周囲にカラーが突出して設けられ、ヒートパイプがプレートフィンのカラーに固定されたヒートパイプ式熱交換器であって、
カラーの突出する方向が、複数のプレートフィンのうち右半分のプレートフィンと左半分のプレートフィンとで異なっているヒートパイプ式熱交換器。
【００１１】
２）右半分のプレートフィンに設けられたカラーが左方向に突出し、左半分のプレートフィンに設けられたカラーが右方向に突出している上記１）記載のヒートパイプ式熱交換器。
【００１２】
３）右半分のプレートフィンに設けられたカラーが右方向に突出し、左半分のプレートフィンに設けられたカラーが左方向に突出している上記１）記載のヒートパイプ式熱交換器。
【発明の効果】
【００１３】
上記１）〜３）のヒートパイプ式熱交換器によれば、プレートフィンに設けられたカラーの突出する方向が、複数のプレートフィンのうち右半分のプレートフィンと左半分のプレートフィンとで異なっているので、ヒートパイプ式熱交換器を製造する過程でマンドレル拡管によってプレートフィンとヒートパイプ用コンテナとを嵌合固定した際に、プレートフィンに設けられたカラーのスプリングバックによるヒートパイプ用コンテナおよびプレートフィンの変形を防止することができ、これにより熱交換器の変形を防止することができる。
【００１４】
すなわち、従来のヒートパイプ式熱交換器のように、プレートフィンに設けられたカラーが全て同一方向に突出していると、プレートフィンに設けられたカラーのスプリングバックによって、プレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナの変形が相乗していき、その結果熱交換器が大きく変形するが、本願発明のヒートパイプ式熱交換器のように、複数のプレートフィンのうち右半分のプレートフィンと左半分のプレートフィンとでカラーの突出方向が異なっていると、右半分のプレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナの変形が、左半分のプレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナの変形を相殺するので、プレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナが全体として大きく変形することを防ぎ、その結果熱交換器の変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明によるヒートパイプ式熱交換器の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のA−A線拡大断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】この発明によるヒートパイプ式熱交換器の他の実施形態を示す図２相当の図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１および図２において、ヒートパイプ式熱交換器(1)は、フレーム(2)と、フレーム(2)内を左右方向に並んだ高温ガス通路(3)と低温ガス通路(4)とを区分けする仕切り板(5)と、仕切り板(5)に挿通させられる複数のヒートパイプ(6)と、ヒートパイプ(6)を挿通させるヒートパイプ挿通穴(7a)が形成されて並列状に配置された複数のプレートフィン(7)とを備えている。
【００１８】
フレーム(2)は、上下方向に間隔をおいて配置された左右方向に長い水平状の上下両フレーム部材(8)と、上下両フレーム部材(8)の左右両端部に跨るように配置されて上下両フレーム部材(8)に固定された垂直状の左右両フレーム部材(9)と、上下両フレーム部材(8)の左右方向中央部間に配置されて上下両フレーム部材(8)に固定された垂直状の中桟(11)とよりなる。
【００１９】
上下両フレーム部材(8)の周縁部には上下方向外側への環状壁(8a)が一体に形成されている。左右両フレーム部材(9)の周縁部には左右方向外側へ突出した環状壁(9a)が一体に形成されている。また、左右両フレーム部材(9)には、ヒートパイプ(6)の左右両端部が入り込む外方膨出部(9b)が形成されている。そして、左右両フレーム部材(9)の周縁部および上下両フレーム部材(8)における環状壁(8a)の左右両側壁部分を貫通したボルト(12)とナット(13)とにより、左右両フレーム部材(9)が上下両フレーム部材(8)に固定されている。
【００２０】
中桟(11)は横断面Ｌ字状であって、左右方向と平行な面内に位置する第１板状部分(11a)と、第１板状部分(11a)の左側縁に連なりかつガスの流れ方向の内方に突出した第２板状部分(11b)とからなり（図２参照）、図示は省略したが、溶接、ボルト止めなどの適当な方法で上下両フレーム部材に固定されている。
【００２１】
図２に示すように、仕切板(5)は、その周縁部および中桟(11)の第２板状部分(11b)を貫通したボルト(14)とナット(15)とにより中桟(11)に固定されており、これにより仕切板(5)は、中桟(11)を介してフレーム(2)の上下両フレーム部材(8)に固定されている。仕切板(5)には、複数の円形のヒートパイプ挿通穴(5a)が形成されており、ヒートパイプ(6)はヒートパイプ挿通穴(5a)に通されている。仕切板(5)における各ヒートパイプ挿通穴(5a)の周縁部に、同方向に、ここでは左方に突出した円筒状のフランジ(17)が一体に形成されている。
【００２２】
図２および図３に示すように、ヒートパイプ(6)は、プレートフィン(7)に形成された複数の円形のヒートパイプ挿通穴(7a)に通されている。また、プレートフィン(7)における各ヒートパイプ挿通穴(7a)の周縁部に、円筒状のカラー(18)が一体に形成されている。
【００２３】
カラー(18)は、全てのプレートフィン(7)のうち、仕切り板(5)から右側のプレートフィン(7)に設けられたカラー(18)の突出方向と仕切り板(5)から左側のプレートフィン(7)に設けられたカラー(18)の突出方向とが異なって設けられている。この実施形態において、仕切り板(5)から右側のプレートフィン(7)に設けられたカラー(18)は、右方向に突出しており、仕切り板(5)から左側のプレートフィン(7)に設けられたカラー(18)は、左方向に突出している。このカラー(18)は、その先端が隣のプレートフィン(7)に当接しており、プレートフィン(7)間の間隔を一定に保つスペーサの働きをしている。
【００２４】
次に、図４および図５は、この発明によるヒートパイプ式熱交換器(1)の他の実施形態を示している。同図に示すように、仕切り板(5)から右側のプレートフィン(19)に設けられたカラー(20)は、左方向に突出しており、仕切り板(5)から左側のプレートフィン(19)に設けられたカラー(20)は、右方向に突出している。
【００２５】
ヒートパイプ(6)の製造工程の図示は省略したが、ヒートパイプ(6)を形成するには、仕切板(5)およびプレートフィン(7)(19)のヒートパイプ挿通穴(5a)(7a)(19a)に、一端が開口するとともに他端が閉鎖されたヒートパイプ用コンテナ(6a)を、仕切板(5)におけるフランジ(17)が突出した側とは反対側（右側）から通す。ここで、複数のヒートパイプ用コンテナ(6a)を仕切板(5)およびプレートフィン(7)(19)のヒートパイプ挿通穴(5a)(7a)(19a)に通す。
【００２６】
ついで、すべてのヒートパイプ用コンテナ(6a)を、マンドレル拡管を利用して拡管することにより仕切板(5)およびプレートフィン(7)(19)に固定する。その後、すべてのヒートパイプ用コンテナ(6a)内に作動液を封入することによってヒートパイプ(6)が形成される。
【００２７】
また、ヒートパイプ用コンテナ(6a)は、ヒートパイプ挿通穴(7a)(19a)に通された後拡管によりプレートフィン(7)(19)に固定されているので、ヒートパイプ挿通穴(7a)(19a)の内径およびカラー(18)(20)の内径と、拡管後のヒートパイプ用コンテナ(6a)の外径とは等しくなっている。
【００２８】
上記２つの実施形態において、ヒートパイプ式熱交換器(1)を製造する過程で、ヒートパイプ用コンテナ(6a)をプレートフィン(7)(19)のヒートパイプ挿通穴(7a)(19a)に挿通させてマンドレル拡管により、ヒートパイプ用コンテナ(6a)とプレートフィン(7)(19)とを嵌合固定した際、プレートフィン(7)(19)に設けられたカラー(18)(20)のスプリングバックによって組み立てられたヒートパイプ用コンテナ(6a)とプレートフィン(7)(19)とが変形することがある。
【００２９】
従来のヒートパイプ式熱交換器のように、プレートフィンに設けられたカラーが全て同一方向に突出していると、ヒートパイプ用コンテナがプレートフィンのカラーに固定された際、プレートフィンに設けられたカラーのスプリングバックによって、プレートフィンおよびヒートパイプ用コンテナの変形が相乗していき、その結果熱交換器が大きく変形するが、本願発明のヒートパイプ式熱交換器(1)のように、右半分のプレートフィン(7)(19)と左半分のプレートフィン(7)(19)とでカラー(18)(20)の突出方向が異なっていると、複数のプレートフィン(7)(19)のうち右半分のプレートフィン(7)(19)およびヒートパイプ用コンテナ(6a)の変形が、左半分のプレートフィン(7)(19)およびヒートパイプ用コンテナ(6a)の変形を相殺するので、プレートフィン(7)(19)およびヒートパイプ用コンテナ(6a)の全体が大きく変形することを防ぐことができ、これにより熱交換器(1)の変形を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明によるヒートパイプ式熱交換器は、耐食性を有する廃熱回収装置や食品分野の廃熱回収装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３１】
(1)：ヒートパイプ式熱交換器
(6)：ヒートパイプ
(7)(19)：プレートフィン
(7a)(19a)：ヒートパイプ挿通穴
(18)(20)：カラー
【図１】
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【図２】
2017067328.tif 000004
【図３】
2017067328.tif 000005
【図４】
2017067328.tif 000006
【図５】
2017067328.tif 000007