熱交換器

【課題】ディンプル同士を確実に接合することが可能となり、製品品質を向上させることができると共に、不良品の発生を抑えることによりコスト低減も実現することができる熱交換器を提供する。
【解決手段】互いに対接するディンプル３０の平坦状の頂部３１に流出孔３２が穿設され、この流出孔３２の周囲に、ロウ材を流出孔３２の内周縁よりディンプル３０の頂部３１に拡げる隙間を確保するための凹凸構造として、流出孔３２の内周縁から放射状に延びる複数の凹溝３３等が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部流路を流通する内部流体と外部流路を流通する外部流体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器に関する。特に、内部流路を形成する偏平形のチューブが複数積層されて、各チューブの壁面部に突設された複数のディンプル同士が接合され、各チューブの外側間の隙間に外部流路が形成される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、偏平形のチューブを複数積層して成る熱交換器としては、ヘッダプレートを不要とし、組立て容易で部品点数が少ない熱交換器が、下記特許文献１に記載されている。この熱交換器は、各チューブの外面に突設された平面コ字状の第２流体ガイドが、隣接するチューブに接触して、その内側に第２流体の流路が形成されると共に、それ自体が第１流体のシール体を構成したものである。また、第２流体ガイドで囲まれた平面には、多数のディンプルがその外側面に突設されている。
【０００３】
前記チューブにはインナーフィンが内装されており（特許文献１の段落００１６参照。）、このインナーフィンを固定するために、下記特許文献１に明記はされていないが、製造時にはチューブ内面にロウ材を塗布する必要がある。一方、ディンプル等、互いに接触する各部位同士を接合するために、少なくとも一方のチューブの外面にもロウ材を塗布するのが一般的である（特許文献１の段落００１９参照。）。
【０００４】
このようなロウ付けに関する製造工程の簡略化を図るために、図２０に示す方法も従来技術として知られている。すなわち、互いに対接するディンプル１の平坦状の頂部２に、それぞれ連通する孔３を穿設しておき、チューブの内面にだけロウ材４を塗布する方法である。高温の炉内で一体にロウ付けする際、チューブの内面のロウ材４は、ディンプル１にある孔３を通ってチューブの外面にも導かれ、チューブの内外面で同時にロウ付けを可能としていた。
【０００５】
しかしながら、このような従来の技術では、ディンプル１の頂部２同士が互いに密接する状態となり、この頂部２の平坦部分の間にロウ材４が浸入し難い構造であり、ディンプル１の頂部２同士がロウ材４を介して充分に接合することはなかった。また、ディンプル１の頂部２の周囲（図２０中に矢印ａで示す箇所）までロウ材４が行き渡ることもなく、頂部２間の隙間からロウ材４がはみ出してフィレット（肉盛り）を形成することもなかった。従って、ディンプル１同士の接合が不十分な不良品が発生するおそれがあった。
【０００６】
ところで、前述した問題点に一見対応し得るような従来技術として、アルミニウム製板材の各凹凸部（ディンプルに相当する。）の一方に切欠部を設けて、あるいはさらに他方には前記切欠部に嵌入する突起部を設けておき、炉内での加熱時に前記凹凸部同士が確実にロウ付けできるように構成したアルミニウム製熱交換器用チューブが、下記特許文献２に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２３２３３０号公報
【特許文献２】特開平４−２０７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したような従来のアルミニウム製熱交換器用チューブでは、あくまで各凹凸部の平坦状の頂部において、前記切欠部ないし突起部によりロウ材が浸入できる領域が局所的に形成されているに過ぎず、切欠部に侵入したロウ材は、あくまで切欠部内にとどまることしかできなかった。
【０００９】
そのため、例えば、切欠部に相当する図２０に示す孔３に侵入したロウ材４を、さらに孔３の内周縁より各ディンプル１の平坦状の頂部２に拡げるための手段はなく、結局、各ディンプル１同士の接合強度に不安が残り、不良品の発生を確実に防止することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような従来の技術の有する問題点に着目してなされたものであり、互いに対接するディンプルの頂部間に亘ってロウ材を拡げることにより、ディンプル同士を確実に接合することが可能となり、製品品質を向上させることができると共に、不良品の発生を抑えることによりコスト低減も実現することができる熱交換器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】
【００１１】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
先ず請求項１に記載の本発明は、
互いに対向する壁面部に囲まれて偏平な内部流路が形成され、前記壁面部には複数のディンプル（３０）が外側に向かって突設され、
前記内部流路は複数積層されて、互いに対向する前記壁面部のディンプル（３０）同士が接合され、前記壁面部の外面間の隙間に外部流路が形成され、
前記内部流路を流通する内部流体と前記外部流路を流通する外部流体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器（１０）において、
前記ディンプル（３０）は、互いに面的に対接する平坦状の頂部（３１）を有し、
互いに対接する前記ディンプル（３０）の何れか少なくとも一方に、前記壁面部の内外の何れか一面に塗布されたロウ材を他面に導く流出孔（３２）が穿設され、
前記流出孔（３２）の周囲に、前記ロウ材を流出孔（３２）の内周縁より前記ディンプル（３０）の頂部（３１）に拡げる隙間を確保する凹凸構造が形成されたことを特徴とする熱交換器（１０）である。
【００１２】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記凹凸構造は、前記流出孔（３２）の内周縁より前記ディンプル（３０）の頂部（３１）周縁に放射状に延び、対接する前記ディンプル（３０）の頂部（３１）における平坦状の基準面に対して、内側に凹む段差を生じさせる複数の凹溝（３３）であることを特徴とする熱交換器（１０）である。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２において、
前記内部流路を囲む互いに対向する壁面部は、偏平形のチューブ（２１）の表裏を成すものであり、
前記チューブ（２１）にインナーフィン（２４）が内装され、
互いに対接する前記ディンプル（３０）の両方に、前記壁面部の内面に塗布されたロウ材を外面に導く前記流出孔（３２）がそれぞれ連通する位置に穿設され、
前記ロウ材は、前記チューブ（２１）の内部にインナーフィン（２４）を固定すると共に、互いに対接する前記ディンプル（３０）同士を接合させるものであることを特徴とする熱交換器（１０）である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の熱交換器（１０）によれば、互いに対接するディンプル（３０）の何れか一方に流出孔（３２）が穿設され、ロウ付け工程を削減したものにおいて、前記流出孔（３２）の周囲に、ロウ材を流出孔（３２）の内周縁よりディンプル（３０）の頂部（３１）に拡げる隙間を確保する凹凸構造が形成されている。これにより、ディンプル（３０）の頂部（３１）同士が平坦状に密接することがなく、頂部（３１）同士の間にロウ材が流入して拡がることが可能となり、ディンプル（３０）同士を確実に接合することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の熱交換器（１０）によれば、前記凹凸構造は、流出孔（３２）の内周縁よりディンプル（３０）の頂部（３１）周縁に放射状に延び、対接するディンプル（３０）の頂部（３１）の基準面に対して、内側に凹む段差を生じさせる複数の凹溝（３３）である。これにより、ディンプル（３０）の頂部（３１）同士の間にロウ材が、毛細管現象によって広い範囲に亘り浸入することが可能となり、いっそう確実にディンプル（３０）同士を接合することができる。
【００１６】
さらに、本発明の請求項３に記載の熱交換器（１０）によれば、互いに対接するディンプル（３０）の両方に、壁面部の内面に塗布されたロウ材を外面に導く流出孔（３２）がそれぞれ連通する位置に穿設され、ロウ材は、チューブ（２１）の内部にインナーフィン（２４）を固定すると共に、互いに対接するディンプル（３０）同士を接合させるものである。このような熱交換器（１０）に適用させて、その流出孔（３２）の周囲に前記凹凸構造を形成することにより、製品品質を向上させることができると共に、不良品の発生を抑えることによりコスト低減も実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明を代表する実施の形態を説明する。
図１は本実施の形態に係る熱交換器の要部を拡大して示す断面図であり、図２は図１のII−II線矢視断面図である。また、図３は同熱交換器の全体外観を示す斜視図であり、図４は同熱交換器の全体を分解して示す分解斜視図である。さらに、図５は熱交換器を構成するための次述するコアの一部を分解して示す分解斜視図であり、図６は同コアを別の角度から観た斜視図であり、図７はコアの構成単位となる次述するチューブの一部を示す斜視図である。
【００１８】
本実施の形態に係る熱交換器１０は、図３および図４に示すように、偏平形のチューブ２１を複数積層させてコア２０を構成し、このコア２０をケーシング１１内に収納して、ケーシング１１の長手方向における両端に、前記各チューブ２１内を流通させる内部流体の一対の入口１２および出口１３を開設すると共に、同ケーシング１１の長手方向に延びる一側面に、前記各チューブ２１外を流通させる外部流体の一対の入口１４および出口１５をそれぞれ離隔して開設して成る。
【００１９】
ケーシング１１は、コア２０の底面側を除いて取り囲む箱形のケーシング本体１１ａと、このケーシング本体１１ａの底面側開口を閉じる裏蓋１１ｂとを組み合わせて構成されている。ケーシング１１における内部流体の入口１２と出口１３には、それぞれ外側に突出するフランジ１２ａ，１３ａが接続されている。また、外部流体の入口１４と出口１５にも、それぞれ同様にフランジ１４ａ，１５ａが接続されている。
【００２０】
このような熱交換器１０は、いわゆるヘッダプレートないしタンクを不要とするものであり、比較的コンパクトに構成することができる。熱交換器１０の用途としては、具体的には例えば、燃料電池システムにおける調温器や凝縮器に用いることが適する。ここで燃料電池とは、水素等の燃料と酸素等の酸化剤とを供給して電気化学反応させることにより、電力を取り出すための装置であり、詳しくは一例を後述する。
【００２１】
先ず熱交換器１０において、本発明の特徴とする構成要素は、内部流路を囲むよう互いに対向する壁面部であるが、この一対の壁面部は本実施の形態では、前記偏平形のチューブ２１の表裏を成す壁面部として適用されている。このチューブ２１は、図４中に示すように、互いに開口側が嵌合する浅い溝形に形成された一対の第１プレート２２と第２プレート２３とを組み合わせて成り、その内部にはインナーフィン２４が内装される。
【００２２】
図５〜図６に示すように、チューブ２１（第１プレート２２と第２プレート２３）の長手方向における両端は開口しており、内部流体の出入口を成している。すなわち、チューブ２１の一端側の開口は前記入口１２に連通し、同様にチューブ２１の他端側の開口は前記出口１３に連通している。また、第１プレート２２と第２プレート２３の両端の開口部位には、それぞれ端縁に沿って外側に出っ張る段差部２５が突設されている。この段差部２５は、隣接するチューブ２１同士で密接して、各チューブ２１の外面間の隙間である外部流路の両端部分を閉じるシール体の役割を果たしている。
【００２３】
図８はチューブ２１の平面図であり、図９はチューブ２１の側面図であり、図１０はチューブ２１の裏面図である。図８〜図１０に示すように、チューブ２１の第１プレート２２と第２プレート２３には、それぞれディンプル３０が外側に向かって突設されている。第１プレート２２と第２プレート２３において、それぞれディンプル３０は、隣接するチューブ２１同士でちょうど対接する位置に複数間隔をおいて配置されている。各ディンプル３０は円形に突出するものであり、互いに面的に対接する平坦状の頂部３１を有している。この頂部３１の高さは、前記段差部２５と同一に設定され、互いに対接する状態で一体にロウ付けされる。
【００２４】
また、図４〜図７中では図示省略したが、各ディンプル３０の頂部３１の略中央には、チューブ２１（第１プレート２２と第２プレート２３）の壁面部の内外の何れか一面（本実施の形態では内面）に塗布されたロウ材を他面に導く流出孔３２が穿設されている。本実施の形態では、互いに対接するディンプル３０の両方とも、それぞれ連通する位置に流出孔３２が設けられている。各流出孔３２は一連の通路を成し、チューブ２１の壁面部の内面に塗布されたロウ材を外面に導くものである。
【００２５】
チューブ２１の壁面部の内面に塗布したロウ材は、炉内での加熱時に流出孔３２を通って外面側にも流出するようになっている。チューブ２１を構成する第１プレート２２、第２プレート２３、インナーフィン２４は、それぞれ金属製であるが、具体的には例えば、ステンレス鋼が適している。また、ロウ材としては、具体的には例えば、Ｎｉ系の粉末ロウ材が適しており、これにバインダーとして、粘度調整剤や水等を混ぜ合わせペースト状態とし、チューブ２１の壁面部の内面に塗布した後、さらに融剤であるフラックスも塗布することになる。
【００２６】
さらに、図８〜図１０では分りづらいが、図８中に示す矢印XIの部分拡大図である図１１、および図１０中に示す矢印XIIの部分拡大図である図１２に示すように、ディンプル３０の頂部３１における流出孔３２の周囲には、ロウ材を流出孔３２の内周縁よりディンプル３０の頂部３１に拡げる隙間を確保する凹凸構造が形成されている。図１３は図１１のXIII−XIII線矢視断面図であり、図１４は図１１のXIV−XIV線矢視断面図である。
【００２７】
凹凸構造は本発明の根幹を成すものであり、具体的には、前記流出孔３２の内周縁よりディンプル３０の頂部３１周縁に放射状に延び、対接するディンプル３０の頂部３１における平坦状の基準面に対して、内側に凹む段差を生じさせる複数の凹溝３３から成る。詳しく言えば、凹溝３３は３つ設けられており、互いに等間隔に放射状に延び、それぞれの溝幅は、頂部３１の直径の約３分の１の大きさに設定されている。
【００２８】
すなわち、個々のディンプル３０の頂部３１における平坦状の基準面のうち、約３分の１の面積を凹溝３３が占めることになる。また、図１１と図１２を対比して分るように、対接するディンプル３０同士の凹溝３３は、それぞれ同一の向きに重ならないように、互いに位置を６０度ずつずらした状態に配置されている。このように、対接するディンプル３０同士では、それぞれ頂部３１の平坦状の基準面同士が、ほとんど重なり合うことがないように設定されている。
【００２９】
また、図５に示すように、コア２０に内装されたインナーフィン２４は、金属板を横断面波形に曲折形成すると共に、その各波の稜線部位が平面波形に曲折したものである。ここでインナーフィン２４の曲折形成は、チューブ２１内における内部流体の流通を阻害することなく、熱交換効率が高い状態となっていることは言うまでもない。また、インナーフィン２４の全幅および全長は、第１プレート２２と第２プレート２３のそれにほぼ整合している。なお、インナーフィン２４の具体的な形状ないし配置は、適宜選択し得る設計的事項である。
【００３０】
以上のようにして成るチューブ２１は、図６に示すように、隣接するチューブ２１のそれぞれの内部流路が互いに重なるように複数積層されて、コア２０を構成している。図１は、互いに対向する壁面部のディンプル３０同士が接合され、壁面部の外面間の隙間に外部流路が形成されている状態を拡大して示す断面図であり、図２は図１のII−II線矢視断面図である。なお、図１は次述する図１５のＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【００３１】
図４に示すように、コア２０はケーシング１１内に収納されて、前述したように熱交換器１０が構成されている。図１５は熱交換器１０の平面図であり、図１６は熱交換器１０の側面図である。また、図１７は図１６のXVII−XVII線矢視断面図であり、図１８は図１６のXVIII−XVIII線矢視断面図である。図１５および図１８に示すように、ケーシング１１の長手方向両端には膨出部が設けられており、この膨出部における一側面に外部流体の一対の入口１４と出口１５が開設されている。
【００３２】
このような熱交換器１０では、図１５において、内部流体が、その入口１２から出口１３に向かって、コア２０を構成する各チューブ２１の内部である内部流路を流通すると共に、外部流体が、その入口１４から出口１５に向かって、各チューブ２１の外面間の隙間である外部流路を流通して、コア２０で内部流体と外部流体との熱交換が行われるように構成されている。本実施の形態では、熱交換器１０を燃料電池システムにおける調温器や凝縮器として利用するため、内部流体は、調温する燃料である水素や酸化剤としての空気（酸素）、あるいは冷却する排気ガスが該当し、外部流体としては、冷却ないし加温に用いる水が該当する。以下、燃料電池システムについても一例を説明する。
【００３３】
図１９は、本実施の形態に係る熱交換器１０を適用する燃料電池システム１００を概略的に示すダイアグラムである。燃料電池システム１００は、都市ガス等の燃料から水素を作る改質器ユニット１１０と、燃料電池本体であるセルスタックユニット１２０と、排熱を回収して温水に変えるコジェネユニット１３０とから構成されている。なお、図１９中では省略したが、セルスタックユニット１２０で発電した直流の電気を交流に変換するインバーター等も装備されている。以下、順に簡単に説明する。
【００３４】
改質器ユニット１１０は、燃料である都市ガス等に含まれる硫黄分を除去する脱硫器１１１と、燃料と化学反応を起こさせる水蒸気を発生させるための水蒸気発生器１１２と、この水蒸気発生器１１２により生じた排ガスと熱交換を行うための排ガス熱交換器１１３と、硫黄分が除去された燃料と水蒸気とを混ぜ合わせて化学反応を起こさせ、水素を発生させる改質反応器１１４と、水素ガス中に含まれる一酸化炭素を除去するＣＯ低減器１１５とを備えて成る。
【００３５】
セルスタックユニット１２０は、前記改質器ユニット１１０から供給される水素を適温に冷却するアノードガス温調器１２１と、還元剤となる酸素を含む空気を適温に加温するカソードガス温調器１２２と、燃料極（マイナス電極）と空気極（プラス電極）とが電解質を挟んで成るセル１２３と、このセル１２３の燃料極側から排出された排ガスを冷却凝縮するアノードオフガス凝縮器１２４と、一方セル１２３の空気極側から排出された水蒸気と残空気を冷却凝縮するカソードオフガス凝縮器１２５と、それに冷却水を各温調器ないし凝縮器に強制循環させるための電動ポンプ１２６とを備えて成る。
【００３６】
コジェネユニット１３０は、前記セルスタックユニット１２０側を循環してきた冷却水を導き排熱を回収するコジェネ熱交換器１３１と、さらに余熱を放熱するための余熱放熱器１３２と、市水が供給されて前記コジェネ熱交換器１３１から回収した熱により加温された市水を貯留するための貯湯槽１３３と、貯湯槽１３３中の水を前記コジェネ熱交換器１３１に強制循環させるための電動ポンプ１３４とを備えて成る。
【００３７】
このような燃料電池システム１００において、本実施の形態に係る熱交換器１０は、排ガス熱交換器１１３、アノードガス温調器１２１、カソードガス温調器１２２、アノードオフガス凝縮器１２４、およびカソードオフガス凝縮器１２５に適用される。もちろん熱交換器１０は、燃料電池システムの調温器や凝縮器に限らず、各種熱交換器に適用することが可能である。
【００３８】
次に、本実施の形態に係る熱交換器１０の作用を説明する。
図４ないし図３に示すように、熱交換器１０の全体を組み付けた状態で高温の炉内に入れて、予め前記チューブ２１の内面に塗布されたロウ材を溶融させ、それぞれの部品を一体的にロウ付け固定することにより、熱交換器１０は完成する。このようなロウ付け時には、ケーシング１１内でチューブ２１が複数積層されており、各チューブ２１の壁面部のディンプル３０同士が接合される。
【００３９】
図１および図２に示すように、各ディンプル３０には、チューブ２１の内面に塗布されたロウ材を外面に導く流出孔３２が穿設されている。これにより、壁面部の内外面のうち内面にロウ材を塗布するだけで、炉内での加熱時に、チューブ２１内でインナーフィン２４をロウ付けするロウの一部が流出孔３２より外部流路側にも流出する。従って、この外部流路側で互いに対接するディンプル３０同士の接合を、チューブ２１内におけるインナーフィン２４の接合と同時に行うことができる。
【００４０】
特に、各ディンプル３０における流出孔３２の周囲には、ロウ材を流出孔３２の内周縁よりディンプル３０の頂部３１に拡げる隙間を確保する凹凸構造が形成されている。すなわち、図１１および図１２にも示すように、凹凸構造を成す３つの凹溝３３が、流出孔３２の内周縁よりディンプル３０の頂部３１周縁に放射状に等間隔で延びている。各凹溝３３は、頂部３１の直径の約３分の１の大きさであり、対接するディンプル３０同士の凹溝３３は、それぞれ同一の向きに重ならないように、互いに位置をずらした状態に配置されている。
【００４１】
これにより、図１および図２に示すように、ディンプル３０の頂部３１同士が平坦状に密接することがなく、頂部３１同士の間にロウ材が、毛細管現象によって広い範囲に亘り侵入することが可能となり、より確実にディンプル３０同士を接合することができる。このような凹溝３３は、流出孔３２の穿設と同時にプレス加工することができ、コスト高を招くことなく容易に形成することができる。以上により、熱交換器１０の製品品質を向上させることができると共に、不良品の発生を抑えることでコスト低減も実現することができる。
【００４２】
製品としての熱交換器１０は、前述したように図１９に示す燃料電池システムの温調器ないし凝縮器として活用される。すなわち、例えばアノードオフガス凝縮器１２４の場合には、内部流体である排ガスは、入口１２よりケーシング１１内に導入され、コア２０を成す各チューブ２１の内部流路を流通し、出口１３から熱交換により発生した凝縮水と共に排出される。一方、外部流体である水は、入口１４よりケーシング１１内に導入され、各チューブ２１の外面間の隙間である外部流路を流通し、熱を回収して出口１５から排出されることになる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、前記実施の形態では、互いに対接するディンプル３０の両方に、それぞれ連通する流出孔３２を設けたが、他の実施の形態として、互いに対接するディンプル３０の何れか一方のみに流出孔３２を設けるように構成しても良い。
【００４４】
また、前記実施の形態では、互いに対接する各ディンプル３０間でロウ材を拡げる凹凸構造として、放射状に延びる複数の凹溝３３としたが、この凹溝３３の具体的な数や個々の形状ないし配置は図示したものに限られることはない。
【００４５】
さらに、凹凸構造自体も、複数の凹溝３３の他に、ディンプル３０の頂部３１のほぼ全域に亘りロウ材を行き渡らせることができる隙間を生じさせるものであれば、別の構造としても良いことは言うまでもない。例えば、前記凹凸構造は、対接するディンプル３０の頂部３１における平坦状の基準面に対して、内側に凹む段差を生じさせるものであるが、逆の態様として、頂部３１の基準面より出っ張る突条として形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換器の要部を拡大して示す断面図（図１５のＩ−Ｉ線矢視断面図）である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る熱交換器の全体外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る熱交換器の全体を分解して示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る熱交換器を構成するコアの一部を分解して示す分解斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る熱交換器のコアを別の角度から観た斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る熱交換器のコアの構成単位となるチューブの一部を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る熱交換器のチューブの平面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る熱交換器のチューブの側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る熱交換器のチューブの裏面図である。
【図１１】図８中に示す矢印XIの部分拡大図である。
【図１２】図１０中に示す矢印XIIの部分拡大図である。
【図１３】図１１のXIII−XIII線矢視断面図である。
【図１４】図１１のXIV−XIV線矢視断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る熱交換器の平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る熱交換器の側面図である。
【図１７】図１６のXVII−XVII線矢視断面図である。
【図１８】図１６のXVIII−XVIII線矢視断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る熱交換器を適用する燃料電池システムを概略的に示すダイアグラムである。
【図２０】従来の熱交換器の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…熱交換器
１１…ケーシング
１１ａ…ケーシング本体
１１ｂ…裏蓋
１２…入口
１３…出口
１４…入口
１５…出口
２０…コア
２１…チューブ
２２…第１プレート
２３…第２プレート
２４…インナーフィン
２５…段差部
３０…ディンプル
３１…頂部
３２…流出孔
３３…凹溝
１００…燃料電池システム
１１０…改質器ユニット
１１１…脱硫器
１１２…水蒸気発生器
１１３…排ガス熱交換器
１１４…改質反応器
１１５…ＣＯ低減器
１２０…セルスタックユニット
１２１…アノードガス温調器
１２２…カソードガス温調器
１２３…セル
１２４…アノードオフガス凝縮器
１２５…カソードオフガス凝縮器
１２６…電動ポンプ
１３０…コジェネユニット
１３１…コジェネ熱交換器
１３２…余熱放熱器
１３３…貯湯槽
１３４…電動ポンプ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する壁面部に囲まれて偏平な内部流路が形成され、前記壁面部には複数のディンプルが外側に向かって突設され、
前記内部流路は複数積層されて、互いに対向する前記壁面部のディンプル同士が接合され、前記壁面部の外面間の隙間に外部流路が形成され、
前記内部流路を流通する内部流体と前記外部流路を流通する外部流体との間で熱交換を行うように構成された熱交換器において、
前記ディンプルは、互いに面的に対接する平坦状の頂部を有し、
互いに対接する前記ディンプルの何れか少なくとも一方に、前記壁面部の内外の何れか一面に塗布されたロウ材を他面に導く流出孔が穿設され、
前記流出孔の周囲に、前記ロウ材を流出孔の内周縁より前記ディンプルの頂部に拡げる隙間を確保する凹凸構造が形成されたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１において、
前記凹凸構造は、前記流出孔の内周縁より前記ディンプルの頂部周縁に放射状に延び、対接する前記ディンプルの頂部における平坦状の基準面に対して、内側に凹む段差を生じさせる複数の凹溝であ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において、
前記内部流路を囲む互いに対向する壁面部は、偏平形のチューブの表裏を成すものであり、
前記チューブにインナーフィンが内装され、
互いに対接する前記ディンプルの両方に、前記壁面部の内面に塗布されたロウ材を外面に導く前記流出孔がそれぞれ連通する位置に穿設され、
前記ロウ材は、前記チューブの内部にインナーフィンを固定すると共に、互いに対接する前記ディンプル同士を接合させるものであることを特徴とする熱交換器。

【図１】