(57)【要約】【課題】ヘッダプレートを不要としてコア部とヘッダタンクとを区画可能とする熱交換器を提供する。【解決手段】底面部２１ａ、２２ａと一対の側面部２１ｂ、２２ｂとを有する断面コの字状の第１、第２プレート２１、２２を対向して嵌め合わすことにより構成された通路ユニット２を備え、各プレート２１、２２の底面部２１ａ、２２ａの一部を通路ユニット２の内面側が凸となるように屈曲させて屈曲部２１ｃ、２２を形成し、フィン１２を通路ユニット２内部の屈曲部２１ｃ、２２ｃ間に保持し、通路ユニット２を複数積層することでコア部１３を構成し、隣接する通路ユニット２間における屈曲部２１ｃ、２２ｃ同士が対向する部位に作動流体通路１１を構成し、コア部１３における作動流体通路長手方向両端部に、通路ユニット２における作動流体通路長手方向に直交する面とともにタンク内空間を構成するタンク本体３を組み付けることで、ヘッダタンク１４を構成する。【選択図】図２
2009063223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が通過する複数の第１流体通路（１１）と、前記第１流体通路（１１）の外周に接合されて前記第１流体と前記第１流体通路（１１）の周りを流れる第２流体との熱交換を促進させるフィン（１２）との積層構造からなるコア部（１３）と、
前記第１流体通路（１１）の長手方向端部側に位置し、前記第１流体通路（１１）の長手方向と直交する方向に延びて前記複数の第１流体通路（１１）と連通するヘッダタンク（１４）とを備える熱交換器であって、
前記第２流体の流通方向と略平行な面を有して前記第１流体通路（１１）の長手方向と略平行に延びる底面部（２１ａ、２２ａ）と、前記底面部（２１ａ、２２ａ）における前記第１流体通路（１１）の長手方向両端部から前記底面部（２１ａ、２２ａ）に対して略直交する方向に突出して前記第２流体の流通方向と略平行に延びる一対の側面部（２１ｂ、２２ｂ）とを有する断面略コの字形状の第１、第２プレート（２１、２２）を、前記側面部（２１ｂ、２２ｂ）同士が重なり合うように、対向して嵌め合わすことにより構成され、内部を前記第２流体が通過する通路ユニット（２）を備え、
前記第１、第２プレート（２１、２２）の前記底面部（２１ａ、２２ａ）の一部は、前記通路ユニット（２）の内面側が凸となるように屈曲した屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）になっており、
前記屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）は、前記底面部（２１ａ、２２ａ）における前記第１流体通路（１１）の長手方向の全域に亘って形成されており、
前記フィン（１２）は、前記通路ユニット（２）内部に配置されているとともに、前記第１、第２プレート（２１、２２）の前記屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）の間に挟み込まれており、
前記通路ユニット（２）を、前記底面部（２１ａ、２２ａ）における前記屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）を除く部位同士が接触するように複数積層することで、前記コア部（１３）が構成されており、
隣接する前記通路ユニット（２）間における前記屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）同士が対向する部位に、前記第１流体通路（１１）が構成されており、
前記コア部（１３）における前記第１流体通路（１１）の長手方向両端部に、前記通路ユニット（２）における前記第１流体通路（１１）の長手方向に略直交する面とともにタンク内空間を構成するタンク本体（３）を組み付けることで、前記ヘッダタンク（１４）が構成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記第１、第２プレート（２１、２２）における前記底面部（２１ａ、２２ａ）と前記側面部（２１ｂ、２２ｂ）との間の曲げ部（２１ｇ、２２ｇ）において、前記底面部（２１ａ、２２ａ）の前記通路ユニット（２）外方側の表面と、前記側面部（２１ｂ、２２ｂ）の前記通路ユニット（２）外方側の表面との成す角度が、略直角になっていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第２プレート（２２）の前記側面部（２２ｂ）における前記底面部（２２ａ）から遠い側の端部は、前記第１プレート（２１）の板厚と略同一高さを有し、前記通路ユニット（２）内方側に折り曲げられた段下げ部（２２ｄ）と、一端側が前記段下げ部（２２ｄ）に接続され、前記第１プレート（２１）の前記側面部（２１ｂ）と略平行に延びる受部（２２ｅ）とを有する受段部（２２ｆ）が設けられており、
前記第１プレート（２１）が前記第２プレート（２２）の外側となるように嵌め合わされることにより、前記第１プレート（２１）の前記側面部（２１ｂ）における前記底面部（２１ａ）から遠い側の端部（２１０）が前記段下げ部（２２ｄ）と接するとともに、前記第１プレート（２１）の前記側面部（２１ｂ）における前記通路ユニット（２）内面側が前記受部（２２ｅ）における前記通路ユニット（２）外面側と接するように形成されており、
前記第１プレート（２１）の前記側面部（２１ｂ）における前記底面部（２１ａ）から遠い側の端部（２１０）は、前記底面部（２１ａ）から離れるにつれて前記受部（２２ｅ）から離れる方向に傾斜したテーパ形状となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１プレート（２１）が前記第２プレート（２２）の外側となるように嵌め合わされることにより、前記第１プレート（２１）の前記側面部（２１ｂ）における前記底面部（２１ａ）から遠い側の端部（２１０）が、隣接する他の前記通路ユニット（２）の外面側に接するとともに、前記第１プレート（２１）の前記側面部（２１ｂ）における前記通路ユニット（２）内面側が、前記第２プレート（２２）の前記側面部（２２ｂ）における前記通路ユニット（２）外面側と接するように形成されており、
前記第１プレート（２１）の前記側面部（２１ｂ）における前記底面部（２２ａ）から遠い側の端部（２１０）は、前記底面部（２１ａ）から離れるにつれて前記第２プレート（２２）の前記側面部（２２ｂ）から離れる方向に傾斜したテーパ形状となっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記タンク本体（３）の前記通路ユニット（２）積層方向両端部には、前記コア部（１３）に対して係止するとともに、前記コア部（１３）を前記通路ユニット（２）積層方向から押さえるタンク側爪部（３３）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つに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第２流体が通過するダクトを構成する、両端が開口した筒状のダクト部（４）を備え、
前記ダクト部（４）における前記第１流体通路（１１）の長手方向両端部には、前記コア部（１３）に対して係止するとともに、前記コア部（１３）を前記第１流体通路（１１）の長手方向から押さえるダクト側係止部（４１）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第１、第２プレート（２１、２２）の前記屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）における前記通路ユニット（２）外面側には、隣接する他の前記通路ユニット（２）側に突出するリブ（２１ｈ、２２ｈ）が設けられており、
前記通路ユニット（２）が複数積層されることにより、隣接する前記通路ユニット（２）に設けられた前記リブ（２１ｈ、２２ｈ）同士が接するようになっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関するもので、特に、高温・高圧環境下で使用される熱交換器、例えば熱機関から排出される排気と冷却水との間で熱交換を行う排気熱回収器や、排気再循環装置（以下、ＥＧＲという）に用いられる排気を冷却するガスクーラ（以下、ＥＧＲクーラという）等への適用に有効なものである。
【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】
このような排熱回収器は、エンジンの排気管内にヒートパイプの蒸発部を配設するとともに、エンジンの冷却水経路内にヒートパイプの凝縮部を配設し、排気ガスの排気熱によって冷却水を加熱している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−２６８７２２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、上記のような排気熱回収器の蒸発部としては、フィンアンドチューブタイプの熱交換器が採用されている。すなわち、蒸発部は、作動流体が通過する複数のチューブと、チューブの外表面に接合されて作動流体と排気ガスとの熱交換を促進させるフィンとを有するコア部と、コア部の両端部に設けられ作動流体が流出入するヘッダタンクとを備えている。このとき、複数のチューブは、ヘッダタンクのタンク本体とともにタンク内空間を構成するヘッダプレートに接合されている。
【０００５】
しかしながら、このような構成の熱交換器においては、ヘッダプレートはコア部とヘッダタンクとを区画する役割を果たすものであって、排気ガスと作動流体との熱交換には寄与しない部品となっている。また、チューブの組付け時には、ヘッダプレートにチューブを挿通させるための組付け工数を伴い、総じて排気熱交換器としてのコストを引き上げる要因となっている。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、ヘッダプレートを不要としてコア部とヘッダタンクとを区画可能とす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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、第２流体の流通方向と略平行な面を有して第１流体通路（１１）の長手方向と略平行に延びる底面部（２１ａ、２２ａ）と、底面部（２１ａ、２２ａ）における第１流体通路（１１）の長手方向両端部から底面部（２１ａ、２２ａ）に対して略直交する方向に突出して第２流体の流通方向と略平行に延びる一対の側面部（２１ｂ、２２ｂ）とを有する断面略コの字形状の第１、第２プレート（２１、２２）を、側面部（２１ｂ、２２ｂ）同士が重なり合うように、対向して嵌め合わすことにより構成され、内部を第２流体が通過する通路ユニット（２）を備え、第１、第２プレート（２１、２２）の底面部（２１ａ、２２ａ）の一部は、通路ユニット（２）の内面側が凸となるように屈曲した屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）になっており、屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）は、底面部（２１ａ、２２ａ）における第１流体通路（１１）の長手方向の全域に亘って形成されており、フィン（１２）は、通路ユニット（２）内部に配置されているとともに、第１、第２プレート（２１、２２）の屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）の間に挟み込まれており、通路ユニット（２）を、底面部（２１ａ、２２ａ）における屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）を除く部位同士が接触するように複数積層することで、コア部（１３）が構成されており、隣接する通路ユニット（２）間における屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）同士が対向する部位に、第１流体通路（１１）が構成されており、コア部（１３）における第１流体通路（１１）の長手方向両端部に、通路ユニット（２）における第１流体通路（１１）の長手方向に略直交する面とともにタンク内空間を構成するタンク本体（３）を組み付けることで、ヘッダタンク（１４）が構成されていることを特徴としている。
【０００８】
これによれば、通路ユニット（２）における第１流体通路（１１）の長手方向と直交する面によって、コア部（１３）とヘッダタンク（１４）とを区画することができるので、この熱交換器において、発明が解決しようとする課題の欄で説明したヘッダプレートを廃止することが可能となる。また、ヘッダプレートを廃止することができることから、部品点数を低減できるとともに、第１流体通路（１１）をヘッダプレートに挿通させるための組付け工数を廃止することができるため、熱交換器としてのコストを低減することができる。
【０００９】
また、上記特徴の熱交換器において、第１、第２プレート（２１、２２）における底面部（２１ａ、２２ａ）と側面部（２１ｂ、２２ｂ）との間の曲げ部（２１ｇ、２２ｇ）において、底面部（２１ａ、２２ａ）の通路ユニット（２）外方側の表面と、側面部（２１ｂ、２２ｂ）の通路ユニット（２）外方側の表面との成す角度が略直角になっていてもよい。
【００１０】
これによれば、通路ユニット（２）を複数積層した際に、隣接する通路ユニット（２）間に第１流体通路（１１）以外の隙間や溝が形成されないようにすることができる。このため、タンク本体（３）とコア部（１３）と間から第１流体が外部へ漏れることを防止できる。
【００１１】
また、上記特徴の熱交換器において、第２プレート（２２）の側面部（２２ｂ）における底面部（２２ａ）から遠い側の端部は、第１プレート（２１）の板厚と略同一高さを有し、通路ユニット（２）内方側に折り曲げられた段下げ部（２２ｄ）と、一端側が段下げ部（２２ｄ）に接続され、第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）と略平行に延びる受部（２２ｅ）とを有する受段部（２２ｆ）が設けられており、第１プレート（２１）が第２プレート（２２）の外側となるように嵌め合わされることにより、第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）における底面部（２１ａ）から遠い側の端部（２１０）が段下げ部（２２ｄ）と接するとともに、第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）における通路ユニット（２）内面側が受部（２２ｅ）における通路ユニット（２）外面側と接するように形成されており、第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）における底面部（２１ａ）から遠い側の端部（２１０）は、底面部（２１ａ）から離れるにつれて受部（２２ｅ）から離れる方向に傾斜したテーパ形状となっていてもよい。
【００１２】
これによれば、第１、第２プレート（２１、２２）を嵌め合わせた際に、通路ユニット（２）の外方側の面うち各プレート（２１、２２）の側面部（２１ｂ、２２ｂ）同士で構成されている面を平坦面とすることができる。このため、タンク本体（３）とコア部（１３）と間から第１流体が外部へ漏れることを防止できる。
【００１３】
また、上記特徴の熱交換器において、第１プレート（２１）が第２プレート（２２）の外側となるように嵌め合わされることにより、第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）における底面部（２１ａ）から遠い側の端部（２１０）が、隣接する他の通路ユニット（２）の外面側に接するとともに、第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）における通路ユニット（２）内面側が、第２プレート（２２）の側面部（２２ｂ）における通路ユニット（２）外面側と接するように形成されており、第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）における底面部（２２ａ）から遠い側の端部（２１０）は、底面部（２１ａ）から離れるにつれて第２プレート（２２）の側面部（２２ｂ）から離れる方向に傾斜したテーパ形状となっていてもよい。
【００１４】
これによれば、通路ユニット（２）を複数積層してコア部（１３）を形成した際に、コア部（１３）の外方側の面のうち第１プレート（２１）の側面部（２１ｂ）で構成されている面を平坦面とすることができる。このため、タンク本体（３）とコア部（１３）と間から第１流体が外部へ漏れることを防止できる。
【００１５】
また、上記特徴の熱交換器において、タンク本体（３）の通路ユニット（２）積層方向両端部には、コア部（１３）に対して係止するとともに、コア部（１３）を通路ユニット（２）積層方向から押さえるタンク側爪部（３３）が設けられていてもよい。
【００１６】
これによれば、タンク本体（３）をコア部（１３）に係止した際に、タンク側爪部（３３）がコア部（１３）を通路ユニット（２）積層方向から押さえる自己治具の役割を果たすので、ろう付け時における専用治具を不要とするとともに、その作業を用意にして製造コストを低減することができる。
【００１７】
また、上記特徴の熱交換器において、第２流体が通過するダクトを構成する、両端が開口した筒状のダクト部（４）を備え、ダクト部（４）における第１流体通路（１１）の長手方向両端部には、コア部（１３）に対して係止するとともに、コア部（１３）を第１流体通路（１１）の長手方向から押さえるダクト側係止部（４１）が設けられていてもよい。
【００１８】
これによれば、ダクト部（４）をコア部（１３）に係止した際に、ダクト側係止部（４１）がコア部（１３）を第１流体通路（１１）の長手方向から押さえる自己治具の役割を果たすので、ろう付け時における専用治具を不要とするとともに、その作業を用意にして製造コストを低減することができる。
【００１９】
また、上記特徴の熱交換器において、第１、第２プレート（２１、２２）の屈曲部（２１ｃ、２２ｃ）における通路ユニット（２）外面側には、隣接する他の通路ユニット（２）側に突出するリブ（２１ｈ、２２ｈ）が設けられており、通路ユニット（２）が複数積層されることにより、隣接する通路ユニット（２）に設けられたリブ（２１ｈ、２２ｈ）同士が接するようになっていてもよい。
【００２０】
これによれば、ろう付け時に、コア部（１３）の通路ユニット（２）積層方向からかけられた荷重を、コア部（１３）内方側に配置された通路ユニット（２）まで伝達することができる。このため、各部材相互間の良好なろう付け性を確保することができる。
【００２１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。本第１実施形態は、本発明に係る熱交換器を、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ための排気熱回収器の蒸発部に適用したものである。
【００２３】
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、蒸発部１と凝縮部（図示せず）とを備えており、蒸発部１と凝縮部とが互いに接続されることでループ式のヒートパイプを形成している。本実施形態では、蒸発部１および凝縮部は、水平方向に隣接するように配置されている。
【００２４】
ヒートパイプには図示しない封入部が設けられており、この封入部からヒートパイプ内が真空引き（減圧）され、作動媒体が封入された後に封入部は封止されている。作動媒体は、ここでは水を使用している。なお、作動媒体としては、水の他にアルコール、フロロカーボン、フロン等を用いてもよい。
【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ている。また、蒸発部１は、排気ガスと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。なお、作動流体が本発明の第１流体に相当し、排気ガスが本発明の第２流体に相当している。
【００２６】
凝縮部は、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ている。また、凝縮部は、蒸発部１で蒸発した作動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。
【００２７】
次に、蒸発部１の構成について説明する。蒸発部１は、作動流体が通過する作動流体通路１１と、作動流体通路１１の外表面に接合されたコルゲートフィン１２との積層構造からなるコア部１３を有している。作動流体通路１１は、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。なお、作動流体通路１１が、本発明の第１流体通路に相当している。
【００２８】
蒸発部１において、作動流体通路１１の長手方向両端部には、作動流体通路１１の積層方向に延びて、全ての作動流体通路と連通するヘッダタンク１４がそれぞれ設けられている。ヘッダタンク１４は、筒状の連結部１５を介して凝縮部と連通状態に接続されている。
【００２９】
図２は本第１実施形態における蒸発部１を示す分解斜視図で、図３は本第１実施形態におけるコア部１３を排気ガス流れ上流側から見た状態を示す拡大正面図である。
【００３０】
図２および図３に示すように、本実施形態のコア部１３は、内部を排気ガスが通過する通路ユニット２を複数積層することにより構成されている。また、通路ユニット２は、断面略コの字状を有し、対向するように嵌め合わされた第１、第２プレート２１、２２により構成されている。
【００３１】
より詳細には、第１、第２プレート２１、２２は、排気ガス流れ方向と略平行な面を有して作動流体通路長手方向と略平行に延びる底面部２１ａ、２２ａと、底面部２１ａ、２２ａにおける作動流体通路長手方向両端部から底面部２１ａ、２２ａに対して略直交する方向に突出して排気ガス流れ方向と略平行に延びる一対の側面部２１ｂ、２２ｂとをそれぞれ有している。そして、第１、第２プレート２１、２２を、側面部２１ｂ、２２ｂ同士が重なり合うように、対向して嵌め合わせることにより通路ユニット２が構成されている。
【００３２】
また、第１、第２プレート２１、２２の底面部２１ａ、２２ａにおける排気ガス流れ方向中央部は、通路ユニット２の内面側が凸となるように屈曲した屈曲部２１ｃ、２２ｃになっている。この屈曲部２１ｃ、２２ｃは、底面部２１ａ、２２ａにおける作動流体通路長手方向の全域に亘って連続的に形成されている。
【００３３】
図３に示すように、第２プレート２２の側面部２２ｂにおける底面部２２ａから遠い側の端部には、第１プレート２１の板厚と略同一高さを有し、通路ユニット２内方側に折り曲げられた段下げ部２２ｄと、一端側が段下げ部２２ｄに接続され、第１プレート２１の側面部２１ｂと略平行に延びる受部２２ｅとを有する受段部２２ｆが形成されている。そして、第１プレート２１を、第２プレート２２の外側となるように嵌め合わせることにより、第１プレート２１の側面部２１ｂにおける底面部２１ａから遠い側の端部が段下げ部２２ｄと接するとともに、第１プレート２１の側面部２１ｂにおける通路ユニット２内方側の面が、受部２２ｅにおける通路ユニット２外方側の面と接するようになっている。
【００３４】
第１プレート２１の側面部２１ｂにおける底面部２１ａから遠い側の端部（以下、先端部２１０という）は、底面部２１ａから離れるにつれて受部２２ｅから離れる方向に傾斜したテーパ形状となっている。このため、通路ユニット２の外方側の面のうち作動流体通路長手方向と直交する面、すなわち、通路ユニット２の外方側の面うち各プレート２１、２２の側面部２１ｂ、２２ｂ同士で構成されている面は、溝部等のない平坦面となっている。
【００３５】
本実施形態では、段下げ部２２ｄの通路ユニット２外方側の面は、側面部２１ｂの先端部２１０と対応するようなテーパ形状になっている。このため、第１、第２プレート２１、２２を嵌め合わせた際に、段下げ部２２ｅと側面部２１ｂの先端部２１０とが隙間無く接触するようになっている。
【００３６】
また、第１、第２プレート２１、２２における底面部２１ａ、２２ａと側面部２１ｂ、２２ｂとの間の曲げ部２１ｇ、２２ｇにおいて、底面部２１ａ、２２ａの通路ユニット２外方側の表面と、側面部２１ｂ、２２ｂの通路ユニット２外方側の表面との成す角度が略直角になっている。すなわち、第１、第２プレート２１、２２における底面部２１ａ、２２ａと側面部２１ｂ、２２ｂとの間の曲げ部２１ｇ、２２ｇは、極小Ｒになっている。
【００３７】
コルゲートフィン１２は、各通路ユニット２の内部に配置されているとともに、第１、第２プレート２１、２２の屈曲部２１ｃ、２２ｃの間に挟み込まれている。すなわち、各プレート２１、２２の屈曲部２１ｃ、２２ｃ同士で、コルゲートフィン１２を保持している。
【００３８】
そして、図１および図２に示すように、上述の通路ユニット２を、各プレート２１、２２の底面部２１ａ、２２ａにおける屈曲部２１ｃ、２２ｃを除く部位同士が接触するように複数積層することで、コア部１３が構成されている。このとき、隣接する通路ユニット２間における屈曲部２１ｃ、２２ｃ同士が対向する部位に、作動流体通路１１が構成されている。本実施形態では、屈曲部２１ｃ、２２ｃには、通路ユニット２外方側に突出するリブ２１ｈ、２２ｈが配設されており、通路ユニット２を複数積層した際に、隣接する通路ユニット２間のリブ２１ｇ、２２ｇ同士が接触するようになっている。
【００３９】
また、コア部１３における作動流体通路長手方向両端部には、コア部１３における作動流体通路長手方向と直交する面、すなわち第１、第２プレート２１、２２の側面部２１ｂ、２２ｂとともにタンク内空間を構成するタンク本体３が組み付けられており、これによりヘッダタンク１４が構成されている。タンク本体３は、内部が空間で一面が開口した立体形状を有し、開口部を介して内部と全ての作動流体通路１１とが連通するようになっている空間形成部３１と、空間形成部３１の開口部の周縁部に形成されたフランジ部３２とを有している。空間形成部３１には、連通部１５が接続される貫通孔３１ａが形成されている。フランジ部３２は、コア部１３の作動流体通路長手方向と直交する面、すなわち第１、第２プレート２１、２２の側面部２１ｂ、２２ｂと隙間無く接触するようになっている。本実施形態では、フランジ部３２は、その排気ガス流れ方向端部がコア部１３の排気ガス流れ方向端部と対応するように、排気ガス流れ方向に延びている。
【００４０】
フランジ部３２における通路ユニット積層方向両端部には、タンク本体３をコア部１３に係止するためのタンク側爪部３３が設けられている。タンク側爪部３３は、タンク本体３をコア部１３に組み付けた際に、コア部１３を通路ユニット積層方向から押さえつける自己治具の役割を果たす。
【００４１】
また、図２に示すように、コア部１３における排気ガス流れ方向両端部には、排気ガスが通過するダクトを構成する、両端が開口した筒状のダクト部４が組み付けられている。ダクト部４には、コア部１３側に突出し、ダクト部４をコア部１３に係止するためのダクト側係止部４１が設けられている。
ダクト側係止部４１は、ダクト部４をコア部１３に組み付けた際に、コア部１３およびタンク本体３のフランジ部３２を作動流体通路長手方向から押さえつける自己治具の役割を果たす。本実施形態では、ダクト側係止部４１は、ダクト部４より径が大きい筒状部材として構成されており、ダクト部４と一体成形されている。そして、ダクト側係止部４１は、ダクト部４をコア部１３に組み付けた際に、タンク本体３のフランジ部３２を通路ユニット積層方向全域に亘って押さえつけるようになっている。
【００４２】
次に、本第１実施形態に係る排気熱回収器の蒸発部１の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、第１、第２プレート２１、２２間にコルゲートフィン１２を挟み込んだ状態で、各プレート２１、２２を、第１プレート２１が第２プレート２２より外側になるように対向状に重ね合わせることで通路ユニット２を形成する。そして、この通路ユニット２を、各プレート２１、２２の底面部２１ａ、２２ａが接触するように所定数積層することでコア部１３を形成する。
【００４４】
そして、コア部１３の作動流体通路長手方向両端部にタンク本体３を組み付ける。具体的には、タンク本体３のタンク側爪部３３を、コア部１３の通路ユニット積層方向両端部に係止することで、タンク本体３をコア部１３に固定する。続いて、コア部１３の排気ガス流れ方向両端部にダクト部４を組み付ける。具体的には、ダクト部４のダクト側係止部４１を、コア部１３に組み付けられたタンク本体３のフランジ部３２に係止することで、ダクト部４をコア部１３に固定する。
【００４５】
以上により、蒸発部１の全ての構成部品が一体に組み付けられる。そして、全ての構成部品を組付けた状態で、治具（図示せず）をコア部１３の両側方、すなわち通路ユニット積層方向両側から当てがい、通路ユニット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仮固定しており、その状態で加熱炉内に投入され、全ての構成部品が一体にろう付けされる。このとき、複数の通路ユニット２同士が互いに接触した状態で接合されることにより、隣接する通路ユニット２間に作動流体通路１１が形成される。なお、本実施形態では、蒸発部１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。
【００４６】
以上説明したように、断面略コの字状の第１、第２プレート２１、２２を対向して嵌め合わせることで通路ユニット２を形成し、この通路ユニット２を複数積層することでコア部１３を構成するとともに、コア部１３に第１、第２プレート２１、２２の側面部２１ｂ、２２ｂとともにタンク内空間を構成するタンク本体３を組み付けることでヘッダタンク１４を構成することで、第１、第２プレート２１、２２の側面部２１ｂ、２２ｂによって、コア部１３とヘッダタンク１４とを区画することができる。このため、本実施形態の排気熱回収器において、上記の発明が解決しようとする課題の欄で説明したヘッダプレートを廃止することが可能となる。また、ヘッダプレートを廃止することができることから、部品点数を低減できるとともに、作動流体通路１１をヘッダプレートに挿通させるための組付け工数を廃止することができるため、排気熱回収器としてのコストを低減することができる。
【００４７】
ところで、上記の発明が解決しようとする課題の欄で説明した熱交換器において、コア部のチューブ積層方向両端部にコア部を補強するサイドプレートを設ける場合がある。このサイドプレートは、ヘッダプレートに接合されており、フィンをチューブ積層方向から押さえ込む自己治具の役割を果たしている。これに対し、本実施形態では、コルゲートフィン１２は各通路ユニット２内部に配置されており、第１、第２プレート２１、２２の屈曲部２１ｃ、２２ｃ間に保持固定されているため、サイドプレートを廃止することができる。
【００４８】
また、第１プレート２１の側面部２１ｂの先端部２１０を、底面部２１ａから離れるにつれて受部２２ｅから離れる方向に傾斜したテーパ形状とするとともに、この先端部２１０を段下げ部２２ｄに接触させることで、第１、第２プレート２１、２２を嵌め合わせた際に、通路ユニット２の外方側の面うち各プレート２１、２２の側面部２１ｂ、２２ｂ同士で構成されている面、すなわち各通路ユニット２の作動流体通路長手方向に直交する面の外面を平坦面とすることができる。これにより、タンク本体３のフランジ部３２とコア部１３の作動流体通路長手方向に直交する面とを密着させることができるため、タンク本体３とコア部１３との間から作動流体が外部へ漏れることを防止できる。
【００４９】
同様に、第１、第２プレート２１、２２における底面部２１ａ、２２ａと側面部２１ｂ、２２ｂとの間の曲げ部２１ｇ、２２ｇにおいて、底面部２１ａ、２２ａの通路ユニット外方側の表面と、側面部２１ｂ、２２ｂの通路ユニット外方側の表面との成す角度を略直角とすることで、通路ユニット２を複数積層した際に、隣接する通路ユニット２間に作動流体通路１１以外の隙間や溝が形成されないようにできる。すなわち、コア部１３の作動流体通路長手方向に直交する面の外面を平坦面とすることができる。これにより、タンク本体３のフランジ部３２とコア部１３の作動流体通路長手方向に直交する面とを密着させることができるため、タンク本体３とコア部１３との間から作動流体が外部へ漏れることを防止できる。
【００５０】
また、タンク本体３の通路ユニット積層方向両端部に、コア部１３に対して係止するとともに、コア部１３を通路ユニット積層方向から押さえるタンク側爪部３３を設けることで、タンク本体３をコア部１３に係止した際に、タンク側爪部３３がコア部１３を通路ユニット積層方向から押さえる自己治具の役割を果たすので、ろう付け時における専用治具を不要とするとともに、その作業を用意にして製造コストを低減することができる。
【００５１】
また、ダクト部４の作動流体通路長手方向両端部に、コア部１３に対して係止するとともに、コア部１３を作動流体通路長手方向から押さえるダクト側係止部４１を設けることで、ダクト部４をコア部１３に係止した際に、ダクト側係止部４１がコア部１３を作動流体通路長手方向から押さえる自己治具の役割を果たすので、ろう付け時における専用治具を不要とするとともに、その作業を用意にして製造コストを低減することができる。
【００５２】
また、第１、第２プレート２１、２２の屈曲部２１ｃ、２２ｃにおける通路ユニット２外面側に、隣接する他の通路ユニット２側に突出するリブ２１ｈ、２２ｈを設けるとともに、通路ユニット２が複数積層された際に、隣接する通路ユニット２に設けられたリブ２１ｈ、２２ｈ同士が接するようにすることで、ろう付け時に、コア部１３の通路ユニット積層方向からかけられた荷重を、コア部１３内方側に配置された通路ユニット２まで伝達することができる。このため、各部材相互間の良好なろう付け性を確保することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４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。図４は、本第２実施形態におけるコア部１３を排気ガス流れ上流側から見た状態を示す拡大正面図である。
【００５４】
図４に示すように、第２プレート２２の底面部２２ａの作動流体通路長手方向の長さは、第１プレート２１の底面部２１ａの作動流体通路長手方向の長さより、第１プレート２１の板厚の２倍分だけ短くなっている。このため、第１プレート２１を第２プレート２２より外側となるように嵌め合わせた際に、第１プレート２１の側面部２１ｂの内面側と、第２プレート２２の側面部２２ｂの外面側とが接触するようになっている。
【００５５】
また、第１プレート２１は、側面部２１ｂの先端部２１０が、隣接する通路ユニット２を構成する他の第１プレート２１の曲げ部２１ｇに接触するように形成されている。また、第１プレート２１の先端部２１０は、底面部２１ａから離れるにつれて第２プレート２２の側面部２２ｂから離れる方向に傾斜したテーパ形状となっている。
【００５６】
本第２実施形態によれば、通路ユニット２を複数積層してコア部１３を形成した際に、コア部１３の外方側の面のうち第１プレート２１の側面部２１ｂで構成されている面を平坦面とすることができる。これにより、タンク本体３のフランジ部３２とコア部１３の作動流体通路長手方向に直交する面とを密着させることができるため、タンク本体３とコア部１３との間から作動流体が外部へ漏れることを防止できる。
【００５７】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、本発明に係る熱交換器を排気熱回収器に適用した例について説明したが、これに限らず、ＥＧＲクーラ、ラジエータ、エバポレータ等の各種の熱交換器に適用してもよい。
【００５８】
また、上記第１実施形態では、ダクト側係止部４１を、ダクト部４より径が大きい筒状部材として構成した例について説明したが、これに限らず、タンク本体３のフランジ部３２と係止する爪状部材として構成してもよい。
【００５９】
また、上記第１実施形態では、段下げ部２２ｄの通路ユニット２外方側の面を、側面部２１ｂの先端部２１０と対応するようなテーパ形状にした例について説明したが、これに限らず、段下げ部２２ｄは任意の形状とすることができる。
【００６０】
また、上記第１実施形態では、第１プレート２１の側面部２１ｂの先端部２１０を、底面部２１ａから離れるにつれて受部２２ｅから離れる方向に傾斜したテーパ形状とした例について説明したが、第２プレート２２を、側面部２２ｂと段下げ部２２ｄとの間の曲げ部において、側面部２２ｂの通路ユニット２外方側の表面と段下げ部２２ｄの通路ユニット２外方側の表面との成す角度が略直角になるように形成した場合は、第１プレート２１の先端部２１０をテーパ形状としなくてもよい。このようにしても、各通路ユニット２の作動流体通路長手方向に直交する面の外面を平坦面とすることができる。
【００６１】
また、上記第２実施形態では、第１プレート２１の側面部２１ｂの先端部２１０を、底面部２１ａから離れるにつれて第２プレート２２の側面部２２ｂから離れる方向に傾斜したテーパ形状とした例について説明したが、第１プレート２１を、曲げ部２１ｇにおいて、底面部２１ａの通路ユニット２外方側の表面と側面部２１ｂの通路ユニット２外方側の表面との成す角度が略直角になるように形成した場合は、第１プレート２１の先端部２１０をテーパ形状としなくてもよい。このようにしても、コア部１３の作動流体通路長手方向に直交する面の外面を平坦面とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【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部１を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるコア部１３を排気ガス流れ上流側から見た状態を示す拡大正面図である。
【図４】第２実施形態におけるコア部１３を排気ガス流れ上流側から見た状態を示す拡大正面図である。
【符号の説明】
【００６３】
２…通路ユニット、３…タンク本体、４…ダクト部、１１…作動流体通路（第１流体通路）、１２…コルゲートフィン、１３…コア部、１４…ヘッダタンク、２１…第１プレート、２２…第２プレート、２１ａ、２２ａ…底面部、２１ｂ、２２ｂ…側面部、２１ｃ、２２ｃ…屈曲部、２１ｇ、２２ｇ…曲げ部、２１ｈ、２２ｈ…リブ、２２ｄ…段下げ部、２２ｅ…受部、２２ｆ…受段部、３３…タンク側爪部、４１…ダクト側係止部。
【図１】
2009063223.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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