特許 6807724 熱交換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6807724

(24)【登録日】2020年12月10日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】熱交換装置

(51)【国際特許分類】

   F28D 7/16 20060101AFI20201221BHJP

   F28F 13/06 20060101ALI20201221BHJP

   F28F 9/02 20060101ALI20201221BHJP

   F28F 21/08 20060101ALI20201221BHJP

   F28F 1/40 20060101ALI20201221BHJP

   F28F 1/04 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   F28D7/16 D

   F28F13/06

   F28F9/02 Z

   F28F21/08 A

   F28F1/40 A

   F28F1/04

   F28F9/02 E

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-241848(P2016-241848)

(22)【出願日】2016年12月14日

(65)【公開番号】特開2018-96617(P2018-96617A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年8月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000177612

【氏名又は名称】株式会社ミクニ

(74)【代理人】

【識別番号】100106312

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 敬敏

(72)【発明者】

【氏名】小池 佑一

(72)【発明者】

【氏名】吉矢 和史

(72)【発明者】

【氏名】古賀 義隆

(72)【発明者】

【氏名】森谷 翔

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５１３９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９０６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１３６１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１３４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２５６４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｄ ７／０６， ７／１６

Ｆ０２Ｍ ２６／２７ − ２６／３２

Ｆ２８Ｆ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のフィンを含むと共に、往路、Ｕターン路、及び復路により第１流体を通す通路を形成し、かつ、前記Ｕターン路において前記復路に流れ込む第１流体を内側寄りに指向させる指向部を有する第１通路ユニットと、
一端側から挿入される前記第１通路ユニットを収容する収容部を有すると共に前記第１通路ユニットと協働して第２流体を通す通路を形成する外側ケースと、
前記第１流体の入口及び出口を画定すると共に前記外側ケースの開口部に連結されるケースカバーと、を備え、
前記第１通路ユニットは、前記複数のフィンを有し前記往路及び復路を直線状に画定する通路部材と、前記通路部材の一方側の開口部を覆うと共に前記Ｕターン路を形成するヘッダー部材と、前記通路部材の他方側の開口部を前記往路と前記復路に仕切る仕切り壁を有するフランジ部材を含み、
前記通路部材は、断面が櫛状をなすように前記複数のフィンが一体成型された二つの通路半体を互いに突き合わせて形成されている、
ことを特徴とする熱交換装置。

【請求項2】

前記指向部は、前記Ｕターン路の内壁面から前記復路に向けて突出する突出壁として形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。

【請求項3】

前記突出壁は、前記Ｕターン路の幅方向に亘って伸長する畝状に形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の熱交換装置。

【請求項4】

前記外側ケースは、前記第２流体を導入するべく前記開口部の近傍に設けられた導入口と、前記第２流体を導出するべく前記開口部と反対側の閉塞部の近傍に設けられた導出口を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の熱交換装置。

【請求項5】

前記外側ケースは、前記フランジ部材を当接させて連結するべく、前記開口部の周りに形成されたケースフランジ部を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の熱交換装置。

【請求項6】

前記ケースカバーは、前記ケースフランジ部に対して、前記フランジ部材を挟み込んで連結されるカバーフランジ部を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の熱交換装置。

【請求項7】

前記ヘッダー部材は、前記通路部材を内側に嵌め込むように形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載の熱交換装置。

【請求項8】

前記第１通路ユニットは、複数の前記通路部材と、前記複数の通路部材の間に介在して前記第２流体の通路を画定するスペーサ部材を含む、
ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一つに記載の熱交換装置。

【請求項9】

前記ケースカバーは、前記入口の近傍領域において、急拡大する段差部を含む、
ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか一つに記載の熱交換装置。

【請求項10】

前記往路の通路面積は、前記復路の通路面積よりも大きく設定されている、
ことを特徴とする請求項１ないし９いずれか一つに記載の熱交換装置。

【請求項11】

前記第１通路ユニットは、アルミニウム材料を用いて形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし１０いずれか一つに記載の熱交換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１流体と第２流体との間で熱交換を行う熱交換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の熱交換装置としては、外管と、外管の内側に配置される複数の伝熱管と、外管に接続されて冷却水を導入及び排出する導入管及び排出管と、排気ガスの入口と出口を仕切る仕切り板を有するフランジ部材等を備え、自動車のＥＧＲシステムに用いられる熱交換器が知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

この熱交換器において、外管は、上側アウターケース、下側アウターケース、及び後部カバー部材により構成されている。そして、上側アウターケース、下側アウターケース、及び後部カバー部材は、それぞれステンレス板をプレス加工して形成されている。
また、伝熱管は、上側ケース、下側ケース、及び複数の部品の組合せからなる放熱フィンにより構成されている。そして、上側ケース、下側ケース、及び放熱フィンは、それぞれステンレス板をプレス加工して形成されている。

【0004】

上記構成をなす熱交換器において、導入管から流れ込んだ冷却水は、外管と複数の伝熱管との間に形成された隙間を流れて排出管から流れ出る。一方、入口から通路内に流れ込んだ排気ガスは、直線状の往路を流れ、Ｕ字状の領域において１８０度方向変換されてＵターンを行い、直線状の復路を流れて出口から流れ出る。

【0005】

しかしながら、Ｕ字状の領域においては、排気ガスが外側の内壁面に沿って流れるため、Ｕターンを行った排気ガスは復路内の外側寄りに偏倚した流れとなる。
したがって、復路内において、排気ガスが均一に流れず、排気ガスを効率よく冷却することができない。

【0006】

また、上記熱交換器においては、外管及び伝熱管が、それぞれステンレス板のプレス加工により形成された３つの部材を接合して構成されているため、部品点数が多く、製造工程が煩雑で、高コストを招く。
さらに、伝熱管を構成する放熱フィンは、凹部と凸部をプレスにより交互に形成されるものであるため、凹部と凸部の間隔すなわちフィンの間隔を狭くするには限界がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３−８８０１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消して、熱交換効率の向上等を図れる熱交換装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の熱交換装置は、複数のフィンを含むと共に、往路、Ｕターン路、及び復路により第１流体を通す通路を形成し、かつ、Ｕターン路において復路に流れ込む第１流体を内側寄りに指向させる指向部を有する第１通路ユニットと、一端側から挿入される第１通路ユニットを収容する収容部を有すると共に第１通路ユニットと協働して第２流体を通す通路を形成する外側ケースと、第１流体の入口及び出口を画定すると共に外側ケースの開口部に連結されるケースカバーとを備え、第１通路ユニットは、複数のフィンを有し往路及び復路を直線状に画定する通路部材と、通路部材の一方側の開口部を覆うと共にＵターン路を形成するヘッダー部材と、通路部材の他方側の開口部を往路と復路に仕切る仕切り壁を有するフランジ部材を含み、通路部材は、断面が櫛状をなすように複数のフィンが一体成型された二つの通路半体を互いに突き合わせて形成されている、構成となっている。

【0010】

上記熱交換装置において、指向部は、Ｕターン路の内壁面から復路に向けて突出する突出壁として形成されている、構成を採用してもよい。

【0011】

上記熱交換装置において、突出壁は、Ｕターン路の幅方向に亘って伸長する畝状に形成されている、構成を採用してもよい。

【0012】

上記熱交換装置において、外側ケースは、第２流体を導入するべく開口部の近傍に設けられた導入口と、第２流体を導出するべく開口部と反対側の閉塞部の近傍に設けられた導出口を有する、構成を採用してもよい。

【0014】

上記熱交換装置において、外側ケースは、フランジ部材を当接させて連結するべく開口部の周りに形成されたケースフランジ部を有する、構成を採用してもよい。

【0015】

上記熱交換装置において、ケースカバーは、ケースフランジ部に対して、フランジ部材を挟み込んで連結されるカバーフランジ部を有する、構成を採用してもよい。

【0016】

上記熱交換装置において、ヘッダー部材は、通路部材を内側に嵌め込むように形成されている、構成を採用してもよい。

【0018】

上記熱交換装置において、第１通路ユニットは、複数の上記通路部材と、複数の通路部材の間に介在して第２流体の通路を画定するスペーサ部材を含む、構成を採用してもよい。

【0019】

上記熱交換装置において、ケースカバーは、第１流体の入口の近傍領域において、急拡大する段差部を含む、構成を採用してもよい。

【0020】

上記熱交換装置において、往路の通路面積は、復路の通路面積よりも大きく設定されている、構成を採用してもよい。

【0021】

上記熱交換装置において、第１通路ユニットは、アルミニウム材料を用いて形成されている、構成を採用してもよい。

【発明の効果】

【0022】

上記構成をなす熱交換装置によれば、従来技術の問題点を解消して、熱交換効率の向上等を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係る熱交換装置の一実施形態を示す外観斜視図である。

【図2】図１に示す熱交換装置の分解斜視図である。

【図3】図１に示す熱交換装置に含まれる第１通路ユニットの分解斜視図である。

【図4】図１に示す熱交換装置において、第１流体の通路及び第２流体の通路を示す断面図である。

【図5】図１に示す熱交換装置において、第１通路ユニットに含まれる二つの通路部材の間を通る第２流体の通路を示す断面図である。

【図6】第１通路ユニットのＵターン路に形成された指向部（突出壁）の作用を示す模式図である。

【図7】図１に示す熱交換装置のケースカバーを示すものであり、（ａ）はケースカバーを正面から視た正面図、（ｂ）は（ａ）中のＥ１−Ｅ１における断面図である。

【図8】第１通路ユニットに含まれる通路部材を示すものであり、（ａ）は複数のフィンが一体成型された二つの通路半体を突き合わせる前の状態を示す斜視図、（ｂ）は二つの通路半体を突き合わせて接合した状態を示す斜視図である。

【図9】図８（ｂ）に示す通路部材の往路及び復路を正面から視た正面図である。

【図10】図９に示す通路部材を二つ含む第１通路ユニットが外側ケースに挿入された状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態について、添付図面の図１ないし図１０を参照しつつ説明する。
この実施形態において、熱交換装置Ｍは、外側ケース１０、ケースカバー２０、外側ケース１０に挿入される第１通路ユニットＵにより構成されている。
第１通路ユニットＵは、二つの通路部材３０、スペーサ部材４０、ヘッダー部材５０、フランジ部材６０により構成されている。
そして、第１通路ユニットＵは、第１流体を通すべく、長手方向Ｌに伸長する直線状の往路Ｇｒ、Ｕターン路Ｕｒ、長手方向Ｌに伸長する直線状の復路Ｃｒからなる通路Ｒ１を形成するものである。

【0025】

外側ケース１０は、アルミニウム材料等を用いて金型成形により、略直方体の外輪郭をなすように形成されている。
外側ケース１０は、収容部１１、開口部１２、閉塞部１３、ケースフランジ部１４、導入管１５、導出管１６、凹状溝１７，１８を備えている。

【0026】

収容部１１は、略矩形断面をなし、第１通路ユニットＵを収容するように形成されている。
開口部１２は、略矩形断面をなし、第１通路ユニットＵを挿入し得るように形成されている。
閉塞部１３は、第１通路ユニットＵを挿入した状態で、第１通路ユニットＵのヘッダー部材５０と協働して、第２流体の通路Ｒ２を画定するように形成されている。
ケースフランジ部１４は、第１通路ユニットＵのフランジ部材６０を当接させる当接面１４ａ、締結用のボルトを通す６個の貫通孔１４ｂを備えている。

【0027】

導入管１５は、外側ケース１０の長手方向Ｌにおいて開口部１２の近傍でかつ幅方向Ｗにおいて略中間領域に形成され、収容部１１との境界において第２流体を導入する導入口１５ａを備えている。
導出管１６は、外側ケース１０の長手方向Ｌにおいて閉塞部１３の近傍でかつ幅方向Ｗにおいて略中間領域に形成され、収容部１１との境界において、第２流体を導出する導出口１６ａを備えている。

【0028】

このように、第２流体の導入口１５ａが開口部１２の近傍に位置し、第２流体の導出口１６ａが閉塞部１３の近傍に位置するため、導入口１５ａから導入された第２流体を、往路Ｇｒの上流側に位置する第１流体と近接させることができる。また、導出口１６ａが導入口１５ａから離れた位置にあるため、第２流体がショートカットで流れるのを防止することができる。
それ故に、第１流体と第２流体との間の熱交換効率を高めることができる。例えば、第１流体が高温流体及び第２流体が低温流体の場合、第１流体を効率良く冷却することができる。

【0029】

凹状溝１７は、第２流体の通路Ｒ２を画定するものであり、外側ケース１０の長手方向Ｌにおいて開口部１２から閉塞部１３まで伸長すると共に、幅方向Ｗにおいて導入口１５ａと重なる領域に形成されている。
凹状溝１８は、第２流体の通路Ｒ２を画定するものであり、外側ケース１０の長手方向Ｌにおいて開口部１２から閉塞部１３まで伸長すると共に、幅方向Ｗにおいて導出口１６ａと重なる領域に形成されている。

【0030】

ケースカバー２０は、アルミニウム材料等を用いて金型成形により、図２に示すように、略立方体の外輪郭をなすように形成されている。
ケースカバー２０は、入口通路２１、出口通路２２、仕切り壁２３、カバーフランジ部２４、段差部２５を備えている。

【0031】

入口通路２１は、外側ケース１０の長手方向Ｌに伸長して第１通路ユニットＵの往路Ｇｒに連通すると共に、長手方向Ｌに向けて開口する第１流体の入口２１ａを画定するように形成されている。
出口通路２２は、外側ケース１０の長手方向Ｌに伸長して第１通路ユニットＵの復路Ｃｒに連通すると共に、長手方向Ｌ及び幅方向Ｗに垂直な方向に向けて開口する第１流体の出口２２ａを画定するように形成されている。

【0032】

仕切り壁２３は、入口通路２１と出口通路２２を分離すると共に、第１通路ユニットＵに含まれるフランジ部材６０の仕切り壁６３と接合されるように形成されている。
カバーフランジ部２４は、ケースフランジ部１４と同一の輪郭をなし、第１通路ユニットＵのフランジ部材６０に当接する当接面２４ａ、締結用のボルトを通す６個の貫通孔２４ｂを備えている。

【0033】

段差部２５は、入口２１ａの近傍領域、すなわち、入口通路２１の途中において、通路面積が急拡大するように形成されている。
これによれば、ケースカバー２０の入口２１ａから第１通路ユニットＵの往路Ｇｒに向けて第１流体が流れ込む際に、段差部２５の領域において、第１流体に渦を生じさせて、撹拌作用を得ることができる。それ故に、第１流体の流速が低下して、第１流体と第２流体との間の熱交換効率を高めることができる。

【0034】

第１通路ユニットＵは、前述の通り、二つの通路部材３０、スペーサ部材４０、ヘッダー部材５０、フランジ部材６０により構成されており、これらの部材は所定の接合方法により互いに接合されている。尚、接合方法としては、ロウ付け、溶着、接着剤、その他の接合手段が適用される。

【0035】

通路部材３０は、二つの通路半体３１，３１を互いに突き合わせて接合することにより形成されている。
通路半体３１は、例えば、アルミニウム材料を用いた押出し成形により形成されており、断面が櫛状をなすように等間隔で一体成型された複数（ここでは、２７個）のフィン３１ａを備えている。
このように、通路半体３１が、アルミニウム材料を用いて押出し成形されることにより、複数のフィン３１ａ同士の間隔を狭く設定することができる。それ故に、熱交換効率を向上させることができる。特に、アルミニウム材料は、ステンレス材料等に比べて、高熱伝導性であるため、熱交換効率をさらに向上させることができる。

【0036】

複数のフィン３１ａには、外壁３１´よりも低い突出高さの複数のフィンと、外壁３１´と同じ突出高さの複数のフィン（ここでは、フィン３１ａ´で示す）が含まれている。
そして、二つの通路半体３１，３１を突き合わせることにより、図９に示すように、外壁３１´同士及びフィン３１ａ´同士が当接するようになっている。

【0037】

ここでは、図９に示すように、中間位置よりも上側に偏倚した位置において、互いに当接する一対のフィン３１ａ´により、往路Ｇｒと復路Ｃｒに二分されるようになっている。すなわち、往路Ｇｒの通路面積が復路Ｃｒの通路面積よりも大きく設定されている。
このように、通路部材３０は、予め形成された複数のフィン３１ａ，３１ａ´を有する二つの通路半体３１，３１を互いに突き合わせて接合することにより構成される。したがって、部品点数の削減、製造工程の簡素化等を達成しつつ、通路部材３０を容易に形成することができる。

【0038】

また、図１０に示すように、二つの通路部材３０がスペーサ部材４０を挟んで幅方向Ｗに配置されることにより、第１通路ユニットＵが構成されている。
スペーサ部材４０は、幅方向Ｗにおいて所定の厚みをなし、二つの通路部材３０，３０の間に第２流体の通路Ｒ２を画定するようになっている。

【0039】

ヘッダー部材５０は、アルミニウム材料等を用いて形成され、二つの通路部材３０，３０を内側に嵌め込む環状の外縁部５１、二つの通路部材３０，３０の一方側の開口部を覆う壁面５２、壁面５２から突出して形成された指向部としての突出壁５３を備えている。

【0040】

外縁部５１は、外側ケース１０の収容部１１の内壁面に対して、密接に嵌合されるように形成されている。
壁面５２は、第１流体を往路Ｇｒから復路Ｃｒに導くＵターン路Ｕｒを画定するように形成されている。
突出壁５３は、Ｕターン路Ｕｒを画定する壁面５２から復路Ｃｒに向けて突出し、又、Ｕターン路Ｕｒの幅方向Ｗに亘って伸長する畝状に形成されている。
また、突出壁５３は、復路Ｃｒの領域でかつ往路Ｇｒ側に偏倚した領域に形成されている。
そして、突出壁５３は、Ｕターン路Ｕｒにおいて、復路Ｃｒに流れ込む第１流体を内側寄り（往路Ｇｒに近い側）に指向させるようになっている。

【0041】

このように、指向部としての突出壁５３を設けたことにより、図６に示すように、第１流体が往路Ｇｒを経てＵターン路Ｕｒから復路Ｃｒに流れ込む際に、第１流体が復路Ｃｒの内側寄りに指向されて、復路Ｃｒにおける第１流体の流れが均一化される。
特に、突出壁５３が畝状に形成されることで、簡単な形態を採用しつつも、第１流体を復路の外側だけでなく内側に亘って均一に流れるように指向させることができる。これにより、第１流体と第２流体との間での熱交換効率を高めることができる。
したがって、第１流体がエンジンの排気ガス及び第２流体が冷却水の場合は、排気ガスを効率良く冷却することができる。

【0042】

また、ヘッダー部材５０は、通路部材３０を内側に嵌め込むように形成されているため、ヘッダー部材５０を外側ケース１０の収容部１１に嵌め込んで位置決めしつつ、通路部材３０の外壁と外側ケース１０の内壁の間に、第２流体の通路Ｒ２として所定の隙間を確保することができる。

【0043】

フランジ部材６０は、アルミニウム材料等を用いて、ケースフランジ部１４と同一の輪郭をなす平板状に形成され、二つの通路部材３０，３０の他方側の開口部に接合されている。
そして、フランジ部材６０は、ケースフランジ部１４の当接面１４ａに当接する当接面６１、カバーフランジ部２４の当接面２４ａに当接する当接面６２、仕切り壁６３、仕切り壁６４、締結用のボルトを通す６個の貫通孔６５を備えている。

【0044】

仕切り壁６３は、二つの通路部材３０，３０の往路Ｇｒと復路Ｃｒを区分けするフィン３１ａ´と接合されると共に、ケースカバー２０の仕切り壁２３と接合されるように形成されている。
仕切り壁６４は、二つの通路部材３０，３０の他方側の開口部の縁に接合されて、二つの通路部材３０，３０の間の通路Ｒ２を入口通路２１及び出口通路２２から遮断するように形成されている。

【0045】

ここでは、第１通路ユニットＵにおいて、往路Ｇｒの通路面積が復路Ｃｒの通路面積よりも大きくなるように設定されている。
したがって、例えば、第１流体が高温流体及び第２流体が低温流体の場合、第１通路ユニットＵを流れる第１流体は、第２流体との熱交換により、体積が膨張した状態から収縮した状態となるため、圧力損失を低減しつつ、熱交換効率を高めることができる。

【0046】

次に、第１通路ユニットＵの組付けについて説明する。
二つの通路部材３０、スペーサ部材４０、ヘッダー部材５０、フランジ部材６０を別々に形成する。
その後、二つの通路部材３０の一方側に、スペーサ部材４０を挟み込んで接合しつつ、ヘッダー部材５０を接合する。
続いて、二つの通路部材３０の他方側に、フランジ部材６０を接合するだけで、第１通路ユニットＵの組付けが完了する。
このように、部品点数の削減、製造工程の簡素化等を達成しつつ、第１通路ユニットＵを容易に形成することができる。

【0047】

次に、熱交換装置Ｍの組付けについて説明する。
外側ケース１０、ケースカバー２０、第１通路ユニットＵを準備する。
続いて、第１通路ユニットＵを、外側ケース１０の開口部１２から収容部１１に挿入する。そして、フランジ部材６０をケースフランジ部１４に当接させる。
続いて、ケースカバー２０を、第１通路ユニットＵのフランジ部材６０に近づけ、カバーフランジ部２４をフランジ部材６０に当接させて、カバーフランジ部２４とケースフランジ部１４の間にフランジ部材６０を挟み込む。
この状態において、外側ケース１０のケースフランジ部１４、第１通路ユニットＵのフランジ部材６０、及びケースカバー２０のカバーフランジ部２４のそれぞれの貫通孔２４ｂ、６５、１４ｂにボルトを通してナットと螺合する。
これにより、第１通路ユニットＵを外側ケース１０内の所定の位置に位置決めしつつ、熱交換装置Ｍの組付けが完了する。

【0048】

このように、部品点数の削減、構造の簡素化、製造工程の簡素化等を達成しつつ、熱交換装置Ｍを容易に形成することができる。
また、第１通路ユニットＵを外側ケース１０に挿入しつつ、第１通路ユニットＵのフランジ部材６０を外側ケース１０のケースフランジ部１４に当接させて位置決めすることにより、第１通路ユニットＵと外側ケース１０の間に形成される隙間を、第２流体の通路Ｒ２として容易に形成することができる。

【0049】

次に、上記構成をなす熱交換装置Ｍの作用について説明する。
第２流体は、外側ケース１０の導入口１５ａから外側ケース１０内に導入される。そして、外側ケース１０と第１通路ユニットＵにより画定される通路Ｒ２を経て、外側ケース１０の導出口１６ａから導出される。

【0050】

一方、第１流体は、ケースカバー２０の入口２１ａから流れ込み、入口通路２１を通過して通路部材３０の往路Ｇｒに向かう。
ここで、入口通路２１の段差部２５により渦が生じ、第１流体は撹拌作用を受ける。
続いて、第１流体は、往路Ｇｒを流れてＵターン路Ｕｒに至り、１８０度方向変換させられて復路Ｃｒに流れ込む。

【0051】

このＵターン路Ｕｒの領域において、第１流体は、突出壁５３により、復路Ｃｒの内側寄りに指向されるため、従来のような外側に偏倚した流れが抑制されて、復路Ｃｒにおける流れが均一化される。
そして、第１流体は、復路Ｃｒを通過し、ケースカバー２０の出口通路２２を経て、出口２２ａから外部に排出される。

【0052】

この流れ過程によれば、第１流体と第２流体との間での熱交換効率を高めることができ、第１流体が高温流体及び第２流体が低温流体の場合は、第１流体を効率良く冷却することができる。
この熱交換装置ＭがエンジンのＥＧＲシステムに適用される場合、第１流体としての排気ガスを、第２流体としての冷却水により効率良く冷却することができる。

【0053】

上記実施形態においては、Ｕターン路Ｕｒの領域に形成される指向部として、Ｕターン路Ｕｒの内壁面から突出する突出壁５３を示したが、これに限定されるものではなく、第１流体を復路の内側寄りに指向させるものであれば、別個に形成された整流板、あるいはその他の部材であってもよい。
上記実施形態においては、突出壁として畝状をなす突出壁５３を示したが、これに限定されるものではなく、複数の突出壁からなる他の形態をなすものを採用してもよい。

【0054】

上記実施形態においては、第１通路ユニットＵを構成する通路部材として二つの通路部材３０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、一つの通路部材３０、又は、三つ以上の通路部材３０を採用してもよい。
上記実施形態においては、外側ケース１０がケースフランジ部１４を有し、第１通路ユニットＵがフランジ部材６０を有し、ケースカバー２０がカバーフランジ部２４を有する構成を示したが、これに限定されるものではなく、相互に連結及び位置決めする構成であれば、その他の形態及び構造を採用してもよい。

【0055】

上記実施形態においては、第１流体として高温流体、第２流体として低温流体を適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、逆に、第１流体として低温流体、第２流体として高温流体を適用してもよい。
上記実施形態においては、第１流体として排気ガス、第２流体として冷却水を示したが、これに限定されるものではなく、その他の流体を適用することができる。

【0056】

以上述べたように、本発明の熱交換装置によれば、従来技術の問題点を解消して、熱交換効率を向上させることができるため、エンジンのＥＧＲシステムに適用されるのは勿論のこと、その他の熱交換器等においても有用である。

【符号の説明】

【0057】

Ｍ 熱交換装置
１０ 外側ケース
Ｒ２ 第２流体の通路
Ｗ 幅方向
１１ 収容部
１２ 開口部
１３ 閉塞部
１４ ケースフランジ部
１５ａ 導入口
１６ａ 導出口
２０ ケースカバー
２１ａ 入口
２２ａ 出口
２３ 仕切り壁
２４ カバーフランジ部
２５ 段差部
Ｕ 第１通路ユニット
Ｒ１ 第１流体の通路
Ｇｒ 往路
Ｕｒ Ｕターン路
Ｃｒ 復路
３０ 通路部材
３１ 通路半体
３１´ 外壁
３１ａ、３１ａ´ フィン
４０ スペーサ部材
５０ ヘッダー部材
５２ 壁面
５３ 突出壁（指向部）
６０ フランジ部材
６３，６４ 仕切り壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】