JP3685888B2

JP3685888B2 - 熱交換器

Info

Publication number: JP3685888B2
Application number: JP27505596A
Authority: JP
Inventors: 恒雄遠藤; 時行若山; 正角田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: JPH10122783A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の第１伝熱板及び複数の第２伝熱板をつづら折り状に折り曲げることより、高温流体通路及び低温流体通路を交互に形成してなる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の伝熱板を所定の間隔を存して配置し、伝熱板に形成した土手状の凸条の先端を相互に接合することにより、隣接する伝熱板間に高温流体通路及び低温流体通路を形成する熱交換器として、特開昭５８−２２３４０１公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、隣接する伝熱板の端縁に形成した凸条の先端どうしをろう付けにより接合する場合、ろう付けの熱的影響により伝熱板の端縁が凸条の突出方向と逆方向に湾曲してしまい、隣接する伝熱板間に形成される流体通路の出入口の流路断面積が狭められてしまう場合がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、凸条のろう付けにより発生する前記流体通路の出入口の狭窄を回避することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明では、交互に配置された第１伝熱板及び第２伝熱板の端縁に形成した凸条の先端どうしをろう付けし、高圧流体通路及び低圧流体通路の一方を閉塞して他方を開放する際に、ろう付けの熱的影響で第１伝熱板及び第２伝熱板の端縁が凸条の突出方向と逆方向に湾曲しようとしても、端縁から外側に延びる外延部に形成した突起の先端どうしが相互に当接することにより前記湾曲の発生が抑制され、高圧流体通路及び低圧流体通路の通路入口や通路出口の流路断面積が減少することが防止される。しかも、凸条の先端どうしが確実に密着するため、凸条による高圧流体通路及び低圧流体通路のシール性を高めることができる。
【０００６】
請求項２に記載された発明では、凸条の外側に形成した突起の先端どうしが相互に当接し、且つ凸条の内側に形成した突起の先端どうしが相互に当接するため凸条の撓みを防止して該凸条どうしを確実に当接させ、ろう付け強度を増加させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図１２は本発明の一実施例を示すもので、図１はガスタービンエンジンの全体側面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線拡大断面図（燃焼ガス通路の断面図）、図４は図２の４−４線拡大断面図（エアー通路の断面図）、図５は図３の５−５線拡大断面図、図６は図３の６−６線拡大断面図、図７は折り板素材の展開図、図８は熱交換器の要部斜視図、図９は燃焼ガス及びエアーの流れを示す模式図、図１０は突起のピッチを均一にした場合の作用を説明するグラフ、図１１は突起のピッチを不均一にした場合の作用を説明するグラフ、図１２は前記図６の要部に対応する作用説明図である。
【０００９】
図１及び図２に示すように、ガスタービンエンジンＥは、図示せぬ燃焼器、コンプレッサ、タービン等を内部に収納したエンジン本体１を備えており、このエンジン本体１の外周を囲繞するように円環状の熱交換器２が配置される。熱交換器２は９０°の中心角を有する４個のモジュール２₁…を接合面３…を挟んで円周方向に配列したもので、タービンを通過した比較的高温の燃焼ガスが通過する燃焼ガス通路４…と、コンプレッサで圧縮された比較的低温のエアーが通過するエアー通路５…とが、円周方向に交互に形成される（図５及び図６参照）。尚、図１における断面は燃焼ガス通路４…に対応しており、その燃焼ガス通路４…の手前側と向こう側に隣接してエアー通路５…が形成される。
【００１０】
熱交換器２の軸線に沿う断面形状は、軸方向に長く半径方向に短い偏平な六角形であり、その半径方向外周面が大径円筒状のアウターケーシング６により閉塞されるとともに、その半径方向内周面が小径円筒状のインナーケーシング７により閉塞される。熱交換器２の断面における前端側（図１の左側）は不等長の山形にカットされており、その山形の頂点に対応する端面にエンジン本体１の外周に連なるエンドプレート８がろう付けされる。また熱交換器２の断面における後端側（図１の右側）は不等長の山形にカットされており、その山形の頂点に対応する端面に後部アウターハウジング９に連なるエンドプレート１０がろう付けされる。
【００１１】
熱交換器２の各燃焼ガス通路４は、図１における左上及び右下に燃焼ガス通路入口１１及び燃焼ガス通路出口１２を備えており、燃焼ガス通路入口１１にはエンジン本体１の外周に沿って形成された燃焼ガスを導入する空間（略して燃焼ガス導入ダクト）１３の下流端が接続されるとともに、燃焼ガス通路出口１２にはエンジン本体１の内部に延びる燃焼ガスを排出する空間（略して燃焼ガス排出ダクト）１４の上流端が接続される。
【００１２】
熱交換器２の各エアー通路５は、図１における右上及び左下にエアー通路入口１５及びエアー通路出口１６を備えており、エアー通路入口１５には後部アウターハウジング９の内周に沿って形成されたエアーを導入する空間（略してエアー導入ダクト）１７の下流端が接続されるとともに、エアー通路出口１６にはエンジン本体１の内部に延びるエアーを排出する空間（略してエアー排出ダクト）１８の上流端が接続される。
【００１３】
このようにして、図３、図４及び図９に示す如く、燃焼ガスとエアーとが相互に逆方向に流れて且つ相互に交差することになり、熱交換効率の高い対向流且つ所謂クロスフローが実現される。即ち、高温流体と低温流体とを相互に逆方向に流すことにより、その流路の全長に亘って高温流体及び低温流体間の温度差を大きく保ち、熱交換効率を向上させることができる。
【００１４】
而して、タービンを駆動した燃焼ガスの温度は燃焼ガス通路入口１１…において約６００〜７００℃であり、その燃焼ガスが燃焼ガス通路４…を通過する際にエアーとの間で熱交換を行うことにより、燃焼ガス通路出口１２…において約３００〜４００℃まで冷却される。一方、コンプレッサにより圧縮されたエアーの温度はエアー通路入口１５…において約２００〜３００℃であり、そのエアーがエアー通路５…を通過する際に燃焼ガスとの間で熱交換を行うことにより、エアー通路出口１６…において約５００〜６００℃まで加熱される。
【００１５】
次に、熱交換器２の構造を図３〜図８を参照しながら説明する。
【００１６】
図３、図４及び図７に示すように、熱交換器２のモジュール２₁は、ステンレス等の金属薄板を所定の形状に予めカットした後、その表面にプレス加工により凹凸を施した折り板素材２１から製造される。折り板素材２１は、第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…を交互に配置したものであって、山折り線Ｌ₁及び谷折り線Ｌ₂を介してつづら折り状に折り曲げられる。尚、山折りとは紙面の手前側に向けて凸に折ることであり、谷折りとは紙面の向こう側に向けて凸に折ることである。各山折り線Ｌ₁及び谷折り線Ｌ₂はシャープな直線ではなく、第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…間に所定の空間を形成するために実際には円弧状の折り線、或いは平行且つ隣接した２本の折り線からなっている。
【００１７】
各第１、第２伝熱板Ｓ１，Ｓ２には、不等間隔に配置された多数の第１突起２２…と第２突起２３…とがプレス成形される。図７において×印で示される第１突起２２…は紙面の手前側に向けて突出するとともに、○印で示される第２突起２３…は紙面の向こう側に向けて突出し、それらは交互に（即ち、第１突起２２…どうし或いは第２突起２３…どうしが連続しないように）配列される。
【００１８】
各第１、第２伝熱板Ｓ１，Ｓ２の山形にカットされた前端部及び後端部には、図７において紙面の手前側に向けて突出する第１凸条２４_F…，２４_R…と、紙面の向こう側に向けて突出する第２凸条２５_F…，２５_R…とがプレス成形される。第１伝熱板Ｓ１及び第２伝熱板Ｓ２の何れについても、前後一対の第１凸条２４_F，２４_Rが対角位置に配置され、前後一対の第２凸条２５_F，２５_Rが他の対角位置に配置される。
【００１９】
尚、図３に示す第１伝熱板Ｓ１の第１突起２２…、第２突起２３…、第１凸条２４_F…，２４_R…及び第２凸条２５_F…，２５_R…は、図７に示す第１伝熱板Ｓ１と凹凸関係が逆になっているが、これは図３が第１伝熱板Ｓ１が裏面側から見た状態を示しているためである。
【００２０】
図５〜図７を参照すると明らかなように、折り板素材２１の第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…を山折り線Ｌ₁で折り曲げて両伝熱板Ｓ１…，Ｓ２…間に燃焼ガス通路４…を形成するとき、第１伝熱板Ｓ１の第２突起２３…の先端と第２伝熱板Ｓ２の第２突起２３…の先端とが相互に当接してろう付けされる。また、第１伝熱板Ｓ１の第２凸条２５_F，２５_Rと第２伝熱板Ｓ２の第２凸条２５_F，２５_Rとが相互に当接してろう付けされ、図３に示した燃焼ガス通路４の左下部分及び右上部分を閉塞するとともに、第１伝熱板Ｓ１の第１凸条２４_F，２４_Rと第２伝熱板Ｓ２の第１凸条２４_F，２４_Rとが隙間を存して相互に対向し、図３に示した燃焼ガス通路４の左上部分及び右下部分にそれぞれ燃焼ガス通路入口１１及び燃焼ガス通路出口１２を形成する。
【００２１】
折り板素材２１の第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…を谷折り線Ｌ₂で折り曲げて両伝熱板Ｓ１…，Ｓ２…間にエアー通路５…を形成するとき、第１伝熱板Ｓ１の第１突起２２…の先端と第２伝熱板Ｓ２の第１突起２２…の先端とが相互に当接してろう付けされる。また、第１伝熱板Ｓ１の第１凸条２４_F，２４_Rと第２伝熱板Ｓ２の第１凸条２４_F，２４_Rとが相互に当接してろう付けされ、図４に示したエアー通路５の左上部分及び右下部分を閉塞するとともに、第１伝熱板Ｓ１の第２凸条２５_F，２５_Rと第２伝熱板Ｓ２の第２凸条２５_F，２５_Rとが隙間を存して相互に対向し、図４に示したエアー通路５の右上部分及び左下部分にそれぞれエアー通路入口１５及びエアー通路出口１６を形成する。
【００２２】
図６の上側（半径方向外側）には、第１凸条２４_F…によりエアー通路５…が閉塞された状態が示されており、下側（半径方向外側）には、第２凸条２５_F…により燃焼ガス通路４…が閉塞された状態が示されている。
【００２３】
第１突起２２…及び第２突起２３…は概略円錐台形状を有しており、それらの先端部はろう付け強度を高めるべく相互に面接触する。また第１凸条２４_F…，２４_R…及び第２凸条２５_F…，２５_R…も概略台形状の断面を有しており、それらの先端部もろう付け強度を高めるべく相互に面接触する。
【００２４】
図３及び図４から明らかなように、各第１、第２伝熱板Ｓ１，Ｓ２の山形にカットされた前端部の第１、第２凸条２４_F，２５_Fの外側と、後端部の第１、第２凸条２４_R，２５_Rの外側とに細幅の外延部２６…が形成されており、これら外延部２６…に５個或いは８個の湾曲防止用突起２７…が１列に形成される。湾曲防止用突起２７…は、それに隣接する第１凸条２４_F，２４_R及び第２凸条２５_F，２５_Rの突出方向と逆方向に突出する。即ち、第１凸条２４_F，２４_R及び第２凸条２５_F，２５_Rが手前側に突出していれば、それに隣接する湾曲防止用突起２７…は向こう側に突出し、第１凸条２４_F，２４_R及び第２凸条２５_F，２５_Rが向こう側に突出していれば、それに隣接する湾曲防止用突起２７…は手前側に突出する。
【００２５】
図１２（Ａ）は燃焼ガス通路４に連なる燃焼ガス通路入口１１近傍の断面を示すものである。第１凸条２４_Fの外側の外延部２６に設けた湾曲防止用突起２７…の先端どうしが相互に当接してろう付けされ、またエアー通路５は第１凸条２４_Fどうしのろう付けにより閉塞される。実線矢印で示す燃焼ガスは燃焼ガス通路入口１１から流入し、湾曲防止用突起２７…の周囲を通って燃焼ガス通路４に導かれる。一方、エアー通路５を流れるエアー（破線矢印で図示）は、第１凸条２４_Fどうしの当接部により阻止される。
【００２６】
燃焼ガス通路出口１２、エアー通路入口１５及びエアー通路出口１６近傍の外延部２６…においても、前述した燃焼ガス通路入口１１と同様に、湾曲防止用突起２７…の先端どうしが相互に当接してろう付けされる。
【００２７】
ところで、図１２（Ｂ）に示すように、外延部２６が湾曲防止用突起２７…を備えていないと仮定すると、相互に当接する第１凸条２４_Fどうしをろう付けする際の熱的影響により外延部２６が第１凸条２４_Fの突出方向と逆方向に湾曲してしまい、燃焼ガス通路入口１１の流路断面積が狭められてしまう。
【００２８】
しかしながら、図１２（Ａ）に示すように外延部２６に湾曲防止用突起２７…を設ければ、その湾曲を防止することが可能となり、これにより燃焼ガス通路入口１１の流路断面積の減少を確実に回避することができるばかりか、第１凸条２４_Fどうしを強制的に密着させてシール性を高めることができる。同様にして、燃焼ガス通路出口１２、エアー通路入口１５及びエアー通路出口１６の流路断面積の減少を回避し、且つ第１凸条２４_F，２４_Rどうし及び第２凸条２５_F，２５_Rどうしを確実に密着させることができる。
【００２９】
図３及び図４から明らかなように、第１凸条２４_F，２４_R及び第２凸条２５_F，２５_Rの内側には、外側（つまり外延部２６）に設けた湾曲防止用突起２７…と同方向に突出する第１突起２２…又は第２突起２３…が一列に形成される。これら第１突起２２…又は第２突起２３…の先端どうしを相互に当接させることにより、第１凸条２４_F，２４_R及び第２凸条２５_F，２５_Rは外側及び内側の両方において固定され、その撓みが確実に防止される。その結果、第１凸条２４_F，２４_R及び第２凸条２５_F，２５_Rの先端どうしを確実に密着させ、ろう付け強度を高めることができる。
【００３０】
図５から明らかなように、エアー通路５…の半径方向内周部分は折り板素材２１の折曲部（谷折り線Ｌ₂）に相当するために自動的に閉塞されるが、エアー通路５…の半径方向外周部分は開放されており、その開放部がアウターケーシング６にろう付けされて閉塞される。一方、燃焼ガス通路４…の半径方向外周部分は折り板素材２１の折曲部（山折り線Ｌ₁）に相当するために自動的に閉塞されるが、燃焼ガス通路４…の半径方向内周部分は開放されており、その開放部がインナーケーシング７にろう付けされて閉塞される。
【００３１】
折り板素材２１をつづら折り状に折り曲げたときに隣接する山折り線Ｌ₁どうしが直接接触することはないが、第１突起２２…が相互に接触することにより前記山折り線Ｌ₁相互の間隔が一定に保持される。また隣接する谷折り線Ｌ₂どうしが直接接触することはないが、第２突起２３…が相互に接触することにより前記谷折り線Ｌ₂相互の間隔が一定に保持される。
【００３２】
前記折り板素材２１をつづら折り状に折り曲げて熱交換器２のモジュール２₁を製作するとき、第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…は熱交換器２の中心から放射状に配置される。従って、隣接する第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…間の距離は、アウターケーシング６に接する半径方向外周部において最大、且つインナーケーシング７に接する半径方向内周部において最小となる。このために、前記第１突起２２…，第２突起２３…、第１凸条２４_F，２４_R及び第２凸条２５_F，２５_Rの高さは半径方向内側から外側に向けて漸増しており、これにより第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…を正確に放射状に配置することができる（図５及び図６参照）。
【００３３】
上述した放射状の折り板構造を採用することにより、アウターケーシング６及びインナーケーシング７を同心に位置決めし、熱交換器２の軸対称性を精密に保持することができる。
【００３４】
熱交換器２を同一構造の４個のモジュール２₁…の組み合わせにより構成することにより、製造の容易化及び構造の簡略化が可能となる。また、折り板素材２１を放射状且つつづら折り状に折り曲げて第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…を連続して形成することにより、１枚ずつ独立した多数の第１伝熱板Ｓ１…と１枚ずつ独立した多数の第２伝熱板Ｓ２…とを交互にろう付けする場合に比べて、部品点数及びろう付け個所を大幅に削減することができるばかりか、完成した製品の寸法精度を高めることができる。
【００３５】
図５から明らかなように、熱交換器２のモジュール２₁…を接合面３…（図２参照）において相互に接合するとき、山折り線Ｌ₁を越えてＪ字状に折り曲げた第１伝熱板Ｓ１…の端縁と、山折り線Ｌ₁の手前で直線状に切断した第２伝熱板Ｓ２…の端縁とが重ね合わされてろう付けされる。上記構造を採用することにより、隣接するモジュール２₁…を接合するために特別の接合部材が不要であり、また折り板素材２１の厚さを変える等の特別の加工が不要であるため、部品点数や加工コストが削減されるだけでなく、接合部におけるヒートマスの増加が回避される。しかも、燃焼ガス通路４…でもなくエアー通路５…でもないデッドスペースが発生しないので、流路抵抗の増加が最小限に抑えられて熱交換効率の低下を来す虞もない。
【００３６】
ガスタービンエンジンＥの運転中に、燃焼ガス通路４…の圧力は比較的に低圧になり、エアー通路５…の圧力は比較的に高圧になるため、その圧力差によって第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…に曲げ荷重が作用するが、相互に当接してろう付けされた第１突起２２…及び第２突起２３…により、前記荷重に耐え得る充分な剛性を得ることができる。
【００３７】
また、第１突起２２…及び第２突起２３…によって第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の表面積（即ち、燃焼ガス通路４…及びエアー通路５…の表面積）が増加し、しかも燃焼ガス及びエアーの流れが攪拌されるために熱交換効率の向上が可能となる。
【００３８】
ところで、燃焼ガス通路４…及びエアー通路５…間の熱伝達量を表す伝熱単位数Ｎ_tuは、
Ｎ_tu＝（Ｋ×Ａ）／［Ｃ×（ｄｍ／ｄｔ）］ …（１）
により与えられる。
【００３９】
上記（１）式において、Ｋは第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の熱通過率、Ａは第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の面積（伝熱面積）、Ｃは流体の比熱、ｄｍ／ｄｔは前記伝熱面積を流れる流体の質量流量である。前記伝熱面積Ａ及び比熱Ｃは定数であるが、前記熱通過率Ｋ及び質量流量ｄｍ／ｄｔは隣接する第１突起２２…間、或いは隣接する第２突起２３…間のピッチＰ（図５参照）の関数となる。
【００４０】
伝熱単位数Ｎ_tuが第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の半径方向に変化すると、第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の温度分布が半径方向に不均一になって熱交換効率が低下するだけでなく、第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…が半径方向に不均一に熱膨張して好ましくない熱応力が発生する。そこで、第１突起２２…及び第２突起２３…の半径方向の配列ピッチＰを適切に設定し、伝熱単位数Ｎ_tuが第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の半径方向各部位で一定になるようにすれば、前記各問題を解消することができる。
【００４１】
図１０（Ａ）に示すように前記ピッチＰを熱交換器２の半径方向に一定にした場合、図１０（Ｂ）に示すように伝熱単位数Ｎ_tuは半径方向内側部分で大きく、半径方向外側部分で小さくなるため、図１０（Ｃ）に示すように第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の温度分布も半径方向内側部分で高く、半径方向外側部分で低くなってしまう。一方、図１１（Ａ）に示すように前記ピッチＰを熱交換器２の半径方向内側部分で大きく、半径方向外側部分で小さくなるように設定すれば、図１１（Ｂ），（Ｃ）に示すように伝熱単位数Ｎ_tu及び温度分布を半径方向に略一定にすることができる。
【００４２】
図３〜図５から明らかなように、本実施例の熱交換器２では、その半径方向内側部分に第１突起２２…及び第２突起２３…の半径方向の配列ピッチＰが大きい領域が設けられるとともに、その半径方向外側部分に第１突起２２…及び第２突起２３…の半径方向の配列ピッチＰが小さい領域が設けられる。これにより第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…の全域に亘って伝熱単位数Ｎ_tuを略一定にし、熱交換効率の向上と熱応力の軽減とが可能となる。
【００４３】
尚、熱交換器の全体形状や第１突起２２…及び第２突起２３…の形状が異なれば熱通過率Ｋ及び質量流量ｄｍ／ｄｔも変化するため、適切なピッチＰの配列も本実施例と異なってくる。従って、本実施例の如くピッチＰが半径方向外側に向かって漸減する場合以外に、半径方向外側に向かって漸増する場合もある。しかしながら、上記（１）式が成立するようなピッチＰの配列を設定すれば、熱交換器の全体形状や第１突起２２…及び第２突起２３…の形状に関わらず、前記作用効果を得ることができる。
【００４４】
図３及び図４から明らかなように、熱交換器２の前端部及び後端部において、第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…がそれぞれ長辺及び短辺を有する不等長の山形にカットされており、前端側及び後端側の長辺に沿ってそれぞれ燃焼ガス通路入口１１及び燃焼ガス通路出口１２が形成されるとともに、後端側及び前端側の短辺に沿ってそれぞれエアー通路入口１５及びエアー通路出口１６が形成される。
【００４５】
このように、熱交換器２の前端部において山形の二辺に沿ってそれぞれ燃焼ガス通路入口１１及びエアー通路出口１６を形成するとともに、熱交換器２の後端部において山形の二辺に沿ってそれぞれ燃焼ガス通路出口１２及びエアー通路入口１５を形成しているので、熱交換器２の前端部及び後端部を山形にカットせずに前記入口１１，１５及び出口１２，１６を形成した場合に比べて、それら入口１１，１５及び出口１２，１６における流路断面積を大きく確保して圧損を最小限に抑えることができる。しかも、前記山形の二辺に沿って入口１１，１５及び出口１２，１６を形成したので、燃焼ガス通路４…及びエアー通路５…に出入りする燃焼ガスやエアーの流路を滑らかにして圧損を更に減少させることができるばかりか、入口１１，１５及び出口１２，１６に連なるダクトを流路を急激に屈曲させることなく軸方向に沿って配置し、熱交換器２の半径方向寸法を小型化することができる。
【００４６】
ところで、エアー通路入口１５及びエアー通路出口１６を通過するエアーの体積流量に比べて、そのエアーに燃料を混合して燃焼させ、更にタービンで膨張させて圧力の下がった燃焼ガスの体積流量は大きくなる。本実施例では前記不等長の山形により、体積流量が小さいエアーが通過するエアー通路入口１５及びエアー通路出口１６の長さを短くし、体積流量が大きい燃焼ガスが通過する燃焼ガス通路入口１１及び燃焼ガス通路出口１２の長さを長くし、これにより燃焼ガスの流速を相対的に低下させて圧損の発生をより効果的に回避することができる。
【００４７】
更にまた、山形に形成した熱交換器２の前端部及び後端部の先端の端面にエンドプレート８，１０をろう付けしているので、ろう付け面積を最小限にしてろう付け不良による燃焼ガスやエアーの漏れの可能性を減少させることができ、しかも入口１１，１５及び出口１２，１６の開口面積の減少を抑えながら該入口１１，１５及び出口１２，１６を簡単且つ確実に仕切ることが可能となる。
【００４８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４９】
例えば、実施例ではガスタービンエンジンＥ用の熱交換器２を例示したが、本発明は他の用途の熱交換器に対しても適用することができる。また本発明は第１伝熱板Ｓ１…及び第２伝熱板Ｓ２…を放射状に配置した熱交換器２に限らず、それらを平行に配置した熱交換器に対しても適用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載された発明によれば、山形の端縁は凸条の外側に延びる外延部を有しており、この外延部に凸条と逆方向に突出するように形成した突起の先端どうしを相互に当接させたので、凸条の先端どうしをろう付けする際に端縁が凸条の突出方向と逆方向に湾曲しようとしても、外延部に形成した突起の先端どうしが相互に当接することにより前記湾曲の発生が抑制される。これにより、高圧流体通路及び低圧流体通路の通路入口や通路出口の流路断面積が減少することがなくなり、流路抵抗の増加が防止される。しかも、凸条の先端どうしを確実に密着させてシール性を高めることができる。
【００５１】
また請求項２に記載された発明によれば、凸条の内側に沿って該凸条と逆方向に突出するように突起を形成し、これら突起の先端どうしを相互に当接させたので、凸条の撓みを防止して該凸条どうしを確実に当接させ、ろう付け強度を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスタービンエンジンの全体側面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３−３線拡大断面図（燃焼ガス通路の断面図）
【図４】図２の４−４線拡大断面図（エアー通路の断面図）
【図５】図３の５−５線拡大断面図
【図６】図３の６−６線拡大断面図
【図７】折り板素材の展開図
【図８】熱交換器の要部斜視図
【図９】燃焼ガス及びエアーの流れを示す模式図
【図１０】突起のピッチを均一にした場合の作用を説明するグラフ
【図１１】突起のピッチを不均一にした場合の作用を説明するグラフ
【図１２】前記図６の要部に対応する作用説明図
【符号の説明】
４燃焼ガス通路（高温流体通路）
５エアー通路（低温流体通路）
６半径方向外周壁（第１端板）
７半径方向内周壁（第２端板）
１１燃焼ガス通路入口（高温流体通路入口）
１２燃焼ガス通路出口（高温流体通路出口）
１５エアー通路入口（低温流体通路入口）
１６エアー通路出口（低温流体通路出口）
２１折り板素材
２４_L 凸条
２４_R 凸条
２５_L 凸条
２５_R 凸条
２６外延部
２７湾曲防止用突起（突起）
Ｌ₁ 山折り線（折り線）
Ｌ₂ 谷折り線（折り線）
Ｓ１第１伝熱板
Ｓ２第２伝熱板

Claims

複数の第１伝熱板（Ｓ１）及び複数の第２伝熱板（Ｓ２）を第１折り線（Ｌ₁）及び第２折り線（Ｌ₂）を介して交互に連設してなる折り板素材（２１）を該第１、第２折り線（Ｌ₁，Ｌ₂）においてつづら折り状に折り曲げ、隣接する第１折り線（Ｌ₁）間の隙間を該第１折り線（Ｌ₁）と第１端板（６）との接合により閉塞するとともに、隣接する第２折り線（Ｌ₂）間の隙間を該第２折り線（Ｌ₂）と第２端板（７）との接合により閉塞し、隣接する前記第１伝熱板（Ｓ１）及び第２伝熱板（Ｓ２）間に高温流体通路（４）及び低温流体通路（５）を交互に形成した熱交換器であって、
第１伝熱板（Ｓ１）及び第２伝熱板（Ｓ２）の流路方向両端部を２つの端縁を有する山形に切断し、高温流体通路（４）の流路方向一端部において前記２つの端縁の一方を前記第１、第２伝熱板（Ｓ１，Ｓ２）に突設した凸条（２５_F）どうしのろう付けにより閉塞して他方を開放することにより高温流体通路入口（１１）を形成するとともに、高温流体通路（４）の流路方向他端部において前記２つの端縁の一方を前記第１、第２伝熱板（Ｓ１，Ｓ２）に突設した凸条（２５_R）どうしのろう付けにより閉塞して他方を開放することにより高温流体通路出口（１２）を形成し、更に低温流体通路（５）の流路方向他端部において前記２つの端縁の他方を前記第１、第２伝熱板（Ｓ１，Ｓ２）に突設した凸条（２４_R）どうしのろう付けにより閉塞して一方を開放することにより低温流体通路入口（１５）を形成するとともに、低温流体通路（５）の流路方向一端部において前記２つの端縁の他方を前記第１、第２伝熱板（Ｓ１，Ｓ２）に突設した凸条（２４_F）どうしのろう付けにより閉塞して一方を開放することにより低温流体通路出口（１６）を形成してなる熱交換器において、
前記山形の端縁は凸条（２４_F，２４_R，２５_F，２５_R）の外側に延びる外延部（２６）を有しており、この外延部（２６）に凸条（２４_F，２４_R，２５_F，２５_R）と逆方向に突出するように形成した突起（２７）の先端どうしを相互に当接させたことを特徴とする熱交換器。
前記凸条（２４_F，２４_R，２５_F，２５_R）の内側に沿って該凸条（２４_F，２４_R，２５_F，２５_R）と逆方向に突出するように突起（２２，２３）を形成し、これら突起（２２，２３）の先端どうしを相互に当接させたことを特徴とする、請求項１記載の熱交換器。