(57)【要約】【課題】チューブ支持体とチューブとの接合部における熱応力の値を極力小さくすることができるチューブ支持構造を提供する。【解決手段】第１のチューブ７と、第１のチューブ７を支持しているチューブ支持体２７とを備えたチューブ支持構造１５において、第１のチューブ７はこの長手方向の一方の側でチューブ支持体２７から長く延びており、チューブ支持体２７は、第１のチューブ７の外周から延びている平板状のチューブ支持部３７と、チューブ支持部３７の先端から延びている中間部３９と、中間部３９の先端から延びている平板状のベース部４１とを備えて構成されており、第１のチューブ７の長手方向での、チューブ支持部３７と中間部３９の端との間の距離Ｌ１の値が、チューブ支持部３７とベース部４１との間の距離Ｌ２の値よりも大きくなっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が内部を流れる第１のチューブと、この第１のチューブの長手方向の端部で前記第１のチューブを支持しているチューブ支持体とを備えたチューブ支持構造において、
前記第１のチューブは、前記第１のチューブの長手方向の一方の側で前記チューブ支持体から長く延びており、
前記チューブ支持体は、
前記第１のチューブに接合されて前記第１のチューブの外周から延びている平板状のチューブ支持部と、
前記チューブ支持部の先端から、前記第１のチューブの長手方向の他方の側に延び、さらに、前記第１のチューブの長手方向と交差する方向であって前記第１のチューブから離れる方向に延びている中間部と、
前記中間部の先端から前記チューブ支持部と平行になって延びている平板状のベース部とを備えて構成されており、
前記第１のチューブの長手方向での、前記チューブ支持部と、前記中間部における前記第１のチューブの長手方向の他方の側の端との間の距離の値が、前記チューブ支持部と前記ベース部との間の距離の値よりも大きくなっていることを特徴とするチューブ支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載のチューブ支持構造であって、
前記平板状のチューブ支持部の展開方向と、前記中間部の、前記チューブ支持部の先端から前記第１のチューブの長手方向の他方の側に延びている部位の展開方向との交差角度を第１の交差角度とし、
前記平板状のベース部との展開方向と、前記中間部の、前記第１のチューブの長手方向と交差する方向であって前記第１のチューブから離れる方向に延びている部位の展開方向との交差角度を第２の交差角度とすると、
前記第２の交差角度の値が前記第１の交差角度の値よりも大きくなっていることを特徴とするチューブ支持構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のチューブ支持構造であって、
前記中間部の、前記第１のチューブの長手方向と交差する方向であって前記第１のチューブから離れる方向に延びている部位が、前記第１のチューブの長手方向の他方の側に凸な円弧状になっているとともに、前記円弧状の部位の円弧の半径が、前記チューブ支持部側では小さく、前記ベース部側では大きくなっていることを特徴とするチューブ支持構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のチューブ支持構造を備えた熱交換器であって、
前記チューブ支持体は、前記第１のチューブ内を流れる流体が溜まるタンクを構成していることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器であって、
前記第１のチューブの内部を流れる流体とは温度の異なる流体が内部を流れ、前記第１のチューブと平行になって配置されている第２のチューブを備え、
前記チューブ支持体は、前記第２のチューブの長手方向の端部で前記第２のチューブを支持しており、
前記第２のチューブは、前記第１のチューブの長手方向の一方の側と同じ側である、前記第２のチューブの長手方向の一方の側で前記チューブ支持体から長く延びており、
前記チューブ支持体は、前記平板状のベース部で前記第２のチューブを支持していることを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
請求項５に記載の熱交換器であって、
前記タンクには、前記第１のチューブの内部を流れる流体と、前記第２のチューブの内部を流れる流体とがお互いに混じることを防止するために仕切部が設けられていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブ支持構造および熱交換器に係り、特に、流体と空気との間で熱交換交換をするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チューブが固定されるコアプレートと、コアプレートとともにタンク内空間を構成する樹脂製のタンク本体とを備えたヘッダタンクを有する熱交換器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の熱交換器では、コアプレートが、チューブの長手方向の端部が接合されるチューブ接合面と、チューブ接合面の外周部を全周にわたって折り曲げることで形成されチューブの長手方向外側に向かって開口しタンク本体の端部が挿入される溝部が形成された受部とを有しており、チューブ接合面に、断面略Ｕ字形状の湾曲部が、受部の内周に沿って連続して形成されている（特許文献１の図５等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７０７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の熱交換器では、チューブの温度変化によってチューブが延びてくると、チューブとコアプレート（チューブ支持体）との接触角度の変化量が大きくなり、コアプレート（チューブ支持体）とチューブとの接合部における熱応力の値が大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、チューブ支持体とチューブとの接合部における熱応力の値を極力小さくすることができるもの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】
本発明は、流体が内部を流れる第１のチューブと、この第１のチューブの長手方向の端部で前記第１のチューブを支持しているチューブ支持体とを備えたチューブ支持構造において、前記第１のチューブは、前記第１のチューブの長手方向の一方の側で前記チューブ支持体から長く延びており、前記チューブ支持体は、前記第１のチューブに接合されて前記第１のチューブの外周から延びている平板状のチューブ支持部と、前記チューブ支持部の先端から、前記第１のチューブの長手方向の他方の側に延び、さらに、前記第１のチューブの長手方向と交差する方向であって前記第１のチューブから離れる方向に延びている中間部と、前記中間部の先端から前記チューブ支持部と平行になって延びている平板状のベース部とを備えて構成されており、前記第１のチューブの長手方向での、前記チューブ支持部と、前記中間部における前記第１のチューブの長手方向の他方の側の端との間の距離の値が、前記チューブ支持部と前記ベース部との間の距離の値よりも大きくなっているチューブ支持構造である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、チューブ支持体とチューブとの接合部における熱応力の値を極力小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器（チューブ支持構造）の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る熱交換器（チューブ支持構造）のチューブ支持体の斜視図である。
【図６】図２におけるＶＩ部の拡大図である。
【図７】図２に対応する図であって、１つ目の変形例に係る熱交換器の概略構成を示す図である。
【図８】図２に示すチューブ支持構造に係るチューブとチューブ支持体との熱変形の態様を示す図であって、（ａ）は熱変形が発生していない状態を示しており、（ｂ）は熱変形が発生している状態を示している。
【図９】参考例に係るチューブ支持構造におけるチューブとチューブ支持体との熱変形の態様を示す図であって、（ａ）は熱変形が発生していない状態を示しており、（ｂ）は熱変形が発生している状態を示している。
【図１０】（ａ）は、図２に示すチューブ支持構造に係るチューブとチューブ支持体との熱変形の態様を示す図であって熱変形が発生している状態を示しており、（ｂ）は、参考例に係るチューブとチューブ支持体との熱変形の態様を示す図であって熱変形が発生している状態を示している。
【図１１】（ａ）は、図１０（ａ）におけるＸＩＡ矢視図であり、（ｂ）は、図１０（ｂ）におけるＸＩＢ視図であり、（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）に対応する図であって別の参考例に係る図である。
【図１２】１つ目の変形例に係るチューブ支持構造の概略構成を示す図であり、（ａ）は熱変形が発生していない状態を示しており、（ｂ）は熱変形が発生している状態を示している。
【図１３】２つ目の変形例に係るチューブ支持構造の概略構成を示す図であり、（ａ）は熱変形が発生していない状態を示しており、（ｂ）は熱変形が発生している状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係る熱交換器１は、車両（図示せず）に搭載されて使用されるものであり、図１〜図４等で示すように、冷却液（流体；ＬＬＣ等の冷却水）３と空気５との間で熱交換（たとえば、冷却液で空気を冷却）するものである。上記冷却される空気として、たとえば、ターボチャジャ等の過給器で圧縮された高温の空気を掲げることができる。
【００１１】
ここで、説明の便宜のために、熱交換器１における所定の一方向を縦方向とし、この縦方向に対して直交する所定の一方向を横方向とし、縦方向と横方向とに対して直交する方向を高さ方向とする。
【００１２】
熱交換器１は、高温側チューブ（第１のチューブ）７と、低温側チューブ（第２のチューブ）９と、第１の冷却液タンク１１と、第２の冷却液タンク１３とを備えて構成されており、たとえば、高温側チューブ７が、チューブ支持構造１５によって、第１の冷却液タンク１１と第２の冷却液タンク１３とに支持されている。
【００１３】
高温側チューブ７は、たとえば、複数本設けられており、お互いが隣接し横方向で所定の僅かな間隔をあけてならんでおり、また、お互いが平行になって高さ方向に延びている。また、高温側チューブ７の内部を、高温の冷却液３（３Ａ）が高さ方向に流れるようになっている。
【００１４】
低温側チューブ９は、たとえば、高温側チューブ７と同形状に形成されている。また、低温側チューブ９も、たとえば、複数本設けられており、お互いが隣接し横方向と縦方向とで所定の僅かな間隔をあけてならんでおり、また、お互いが平行になって高さ方向に延びている。また、低温側チューブ９の内部を、低温の冷却液３（３Ｂ）が縦方向に流れるようになっている。
【００１５】
低温側チューブ９と高温側チューブ７とは、お互いが隣接し縦方向で所定の僅かな間隔をあけてならんでおり、高さ方向ではお互いが同じところに位置しており、横方向でもお互いが同じところに位置している。
【００１６】
各高温側チューブ７の間には、フィン（図示せず）が設けられている。フィンは高温側チューブ７に接している。フィンと高温側チューブ７とで高温側熱交換部１７が形成されている。すなわち、高温側チューブ７の外部でフィンの間等を流れる空気５と、高温側チューブ７の内部を流れる高温側の冷却液３Ａとの間で熱交換がされるようになっている。
【００１７】
また、各低温側チューブ９の間にも、フィン（図示せず）が設けられている。フィンは低温側チューブ９に接している。フィンと低温側チューブ９とで低温側熱交換部１９が形成されている。すなわち、低温側チューブ９の外部でフィンの間等を流れる空気（高温側熱交換部１７で冷却されて温度の下がった空気）５と、低温側チューブ９の内部を流れる低温側の冷却液（高温側熱交換部１７で冷却に使用される冷却液とは別の冷却液）３Ｂとの間で熱交換がされるようになっている。
【００１８】
なお、フィンは、高温側チューブ７と低温側チューブ９との間には設けられていない。
【００１９】
第１の冷却液タンク１１は、高さ方向の寸法が小さい直方体状に形成されており、高温側チューブ７の長手方向（高さ方向）の一方の端部と、低温側チューブ９の長手方向（高さ方向）の一方の端部とが第１の冷却液タンク１１に接続されている。
【００２０】
そして、高温側チューブ７内をこれから流れる高温の冷却液３Ａと、低温側チューブ９内をこれから流れる低温の冷却液（高温の冷却液３Ａとは温度が異なる別の低温の冷却液）３Ｂとが、第１の冷却液タンク１１の内部に一時的に入る（たまる）ようになっている。
【００２１】
なお、第１の冷却液タンク１１の内部は、高温の冷却液３Ａと低温の冷却液３Ｂとがお互いに混ざらないように仕切部材（仕切部；仕切壁）２１によって２つの部屋に仕切られている。
【００２２】
第２の冷却液タンク１３も、第１の冷却液タンク１１と同様に、高さ方向の寸法小さい直方体状に形成されており、高温側チューブ７の長手方向（高さ方向）の他方の端部と低温側チューブ９の長手方向（高さ方向）の他方の端部とが第２の冷却液タンク１３に接続されている。
【００２３】
そして、高温側チューブ７内を流れてきた高温の冷却液３Ａと、低温側チューブ９内を流れてきた低温の冷却液３Ｂとが、第２の冷却液タンク１３の内部に一時的に入る（たまる）ようになっている。
【００２４】
なお、第２の冷却液タンク１３の内部も、高温の冷却液３Ａと低温の冷却液３Ｂとがお互いに混ざらないように仕切部材（仕切部；仕切壁）２１によって２つの部屋に仕切られている。
【００２５】
また、熱交換器１には、空気流路形成部材（図示せず）が設けられている。空気流路形成部材は、たとえば、矩形な平板状に形成されており、高さ方向の一方の端部が第１の冷却液タンク１１に固定されており、高さ方向の他方の端部が第２の冷却液タンク１３に固定されている。
【００２６】
空気流路形成部材は、一対で設けられており、第１の冷却液タンク１１と、第２の冷却液タンク１３と、一対の空気流路形成部材とで、縦方向の両方の端部が開口している直方体状の筐体２３が形成されている。この直方体状の筐体２３では、空気流路形成部材は、この厚さ方向が熱交換器１の横方向と一致するようにして、熱交換器１の横方向の両端に配置されている。
【００２７】
そして、第１の冷却液タンク１１と、第２の冷却液タンク１３と、一対の空気流路形成部材とで、直方体状の筐体２３の内部に空気５が流れる空気の流路２５が形成されている。空気（ターボチャジャ等の過給器で圧縮された高温の空気）５は、空気の流路２５内を、縦方向の一方の側から他方の側に向かって流れるようになっている。
【００２８】
また、直方体状の筐体２３の内部には、高温側チューブ７と、低温側チューブ９と、フィンとが配置されている。そして、高温側チューブ７の外部と低温側チューブ９の外部とを流れる空気５と、高温側チューブ７内を流れる高温側冷却液３Ａおよび低温側チューブ９内を流れる低温側冷却液３Ｂとの間で熱交換がされるようになっている。
【００２９】
第１の冷却液タンク１１は、平板状のチューブ支持体２７と、矩形な枡状の蓋体２９とを備えて構成されており、蓋体２９の開口部と平板状のチューブ支持体２７の外周部とがお互いに密閉接合されていることで、内部に冷却液３が入る空間が形成されている。なお、仕切部材２１は、たとえば、蓋体２９に一体で設けられている。
【００３０】
チューブ支持体２７には、高温側チューブ７の長手方向の一方の端部と低温側チューブ９の長手方向の一方の端部とが入り込むか単に接合される複数の貫通孔３１が形成されている。
【００３１】
そして、チューブ支持体２７と高温側チューブ７とはお互いが密閉接合されており（チューブ支持体２７の高温側貫通孔３１Ａの全周と高温側チューブ７の全周とがお互いに密閉接合されており）、チューブ支持体２７および低温側チューブ９とはお互いが密閉接合されている（チューブ支持体２７の低温側貫通孔３１Ｂの全周と低温側チューブ９の全周とがお互いに密閉接合されている）。
【００３２】
蓋体２９の底壁には、筒状（円筒状）の冷却液入口３３（高温側冷却液入口３３Ａ、低温側冷却液入口３３Ｂ）が設けられている。
【００３３】
第２の冷却液タンク１３も、第１の冷却液タンク１１と同様にして、平板状のチューブ支持体２７と、矩形な枡状の蓋体２９とを備えて構成されており、蓋体２９の開口部と平板状のチューブ支持体２７の外周部とがお互いに密閉接合されていることで、内部に冷却液３が入る空間が形成されている。なお、仕切部材２１は、たとえば、蓋体２９に一体で設けられている。
【００３４】
チューブ支持体２７には、高温側チューブ７の長手方向の他方の端部と低温側チューブ９の長手方向の他方の端部とが入り込むか単に接合される複数の貫通孔３１が形成されている。
【００３５】
そして、チューブ支持体２７と高温側チューブ７とはお互いが密閉接合されており、チューブ支持体２７および低温側チューブ９とはお互いが密閉接合されている。
【００３６】
蓋体２９の底壁には、筒状（円筒状）の冷却液出口３５（高温側冷却液出口３５Ａ、低温側冷却液出口３５Ｂ）が設けられている。
【００３７】
さらに説明すると、各チューブ７、９は、チューブ支持体２７に設けられている貫通孔３１を貫通している。各チューブ７、９は、上側のチューブ支持体２７Ａを間にして、チューブ支持体２７Ａから離れる一方の側（下側）では長く延びており、上側のチューブ支持体２７Ａから離れる他方の側（上側）では僅かに短く延びている。
【００３８】
また、各チューブ７、９は、下側のチューブ支持体２７Ｂを間にして、チューブ支持体２７Ｂから離れる一方の側（上側）では長く延びており、下側のチューブ支持体２７Ｂから離れる他方の側（下側）では僅かに短く延びている。
【００３９】
なお、各チューブ７、９が、上側のチューブ支持体２７Ａから離れる一方の側（下側）にのみ長く延びており、下側のチューブ支持体２７Ｂから離れる一方の側（上側）にのみ長く延びている構成であってもよい。
【００４０】
次に、熱交換器１に設けられているチューブ支持構造（熱交換器のチューブ支持構造）１５について詳しく説明する。
【００４１】
チューブ支持体２７は、たとえば、所定形状の平板状の素材（厚さ寸法が図６に参照符号Ｌ４で示す寸法である）をプレス加工等して塑性変形させた状態にしたことで形成されている。また、チューブ支持体２７は、上述したように、各チューブ７、９の長手方向（高さ方向）の両端部で、各チューブ７、９に係合し、各チューブ７、９を支持している。
【００４２】
上側のチューブ支持体２７Ａは、図６等で示すように、平板状のチューブ支持部３７と、中間部（変形部；応力軽減部；応力緩和部）３９と、平板状のベース部４１とを備えて構成されている。
【００４３】
チューブ支持部３７の中央部には、貫通孔３１が設けられている。チューブ支持部３７は、高温側チューブ７の外周から、高温側チューブ７から離れる方向であって高温側チューブ７の長手方向（高さ方向）に対して直交する方向に所定の僅かな距離Ｌ３だけ延びて展開している。
【００４４】
中間部３９は、第１の部位４３と、第１の部位４３からさらに延びている（第１の部位４３の先端から延びている）第２の部位４５とを備えて構成されている。第１の部位４３は、チューブ支持部３７の先端（高温側チューブ７から最も離れている端）から、高温側チューブ７の長手方向の他方の側（高温側チューブ７が長く延びている側とは反対側；上側のチューブ支持体２７Ａでは上側；下側のチューブ支持体２７Ｂでは下側）に所定の距離だけ延びている。
【００４５】
第２の部位４５は、第１の部位４３の先端から、高温側チューブ７の長手方向（高さ）と交差する方向（概ね横方向や概ね縦方向）であって高温側チューブ７から離れる方向に延びている。
【００４６】
また、第２の部位４５は、上側のチューブ支持体２７Ａのところでは、上側に凸になって、円弧状になって延びており、下側のチューブ支持体２７Ｂのところでは、下側に凸になって、円弧状になって延びている。
【００４７】
ベース部４１は、中間部３９の先端からチューブ支持部３７と平行になって所定の距離だけ延びている。さらに、説明すると、上側のチューブ支持体２７Ａでは、貫通孔３１と、チューブ支持部３７と、中間部３９の第１の部位４３と、中間部３９の第２の部位４５と、ベース部４１とが、高温側チューブ７から外側に向かってこの順にならんでいる。
【００４８】
また、チューブ支持構造１５では、図６に示す距離Ｌ１の値が、図６に示す距離Ｌ２の値よりも大きくなっている。
【００４９】
距離Ｌ１は、上側のチューブ支持体２７Ａのところでは、高温側チューブ７の長手方向（高さ方向）での、チューブ支持部３７と、中間部３９におけるチューブ支持体２７から離れる他方の側の端（上端）との間の距離である。
【００５０】
また、距離Ｌ１は、下側のチューブ支持体２７Ｂのところでは、高温側チューブ７の長手方向（高さ方向）での、チューブ支持部３７と、中間部３９におけるチューブ支持体２７から離れる他方の側の端（下端）との間の距離である。
【００５１】
距離Ｌ２は、上側のチューブ支持体２７Ａのところでは、高温側チューブ７の長手方向（高さ方向）での、チューブ支持部３７とベース部４１との間の距離である。
【００５２】
また、距離Ｌ２は、下側のチューブ支持体２７Ｂのところでは、上側のチューブ支持体２７Ａのところ同様に、高温側チューブ７の長手方向（高さ方向）での、チューブ支持部３７とベース部４１との間の距離である。
【００５３】
また、チューブ支持構造１５では、図６で示す第２の交差角度θＢの値が図６で示す第１の交差角度θＡの値よりも大きくなっている。
【００５４】
第１の交差角度θＡは、平板状のチューブ支持部３７の展開方向と、中間部３９の第１の部位（チューブ支持部３７の先端から高温側チューブ７の長手方向の他方の側に延びている部位）４３の展開方向との交差角度であり、たとえば、９０°程度になっている。
【００５５】
第２の交差角度θＢは、平板状のベース部４１との展開方向と、中間部３９の第２の部位（高温側チューブ７の長手方向と交差する方向であって高温側チューブ７から離れる方向に延びている部位）４５の展開方向との交差角度である。
【００５６】
さらに説明すると、上側のチューブ支持体２７Ａのところにおける第２の交差角度θＢは、平板状のベース部４１との展開方向と、中間部３９の円弧状の第２の部位４５のうちの上側の凸になっておりしかもベース部４１に最も近い部位の展開方向との交差角度であり、たとえば、１５０°程度の鈍角になっている。
【００５７】
なお、平板状のチューブ支持部３７の展開方向と中間部３９の第１の部位４３の展開方向との第１の交差角度θＡとして、２つの交差角度が存在する。たとえば、１つの平面上のお互いが交差する２本の直線を引くと、これらの２本の直線の交差角度として２つの交差角度（お互いの和が１８０°になる２つの交差角度）が存在する。
【００５８】
ここでは、平板状のチューブ支持部３７の展開方向と、中間部３９の第１の部位４３の展開方向との第１の交差角度θＡとして、２つ存在する交差角度のうちの大きいほうの交差角度を採用するのとする。もっとも、第１の交差角度θＡが９０°であれば、２つ存在する交差角度のいずれも９０°になっている。
【００５９】
また、平板状のベース部４１と中間部３９の円弧状部位（第２の部位）４５との交差角度も２つの交差角度が存在するが、これについても、２つ存在する交差角度のうちの大きいほうの交差角度を採用するのとする。
【００６０】
チューブ支持構造１５では、中間部３９の第２の部位４５の円弧の半径が、チューブ支持部３７側では小さく、ベース部４１側では大きくなっている。
【００６１】
さらに説明すると、図６に示す中間部３９の第２の部位４５の円弧の半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の関係が、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３になっている。なお、図６では、中間部３９の円弧状部位（第２の部位）４５の円弧の半径は、チューブ支持部３７側からベース部４１側に向かうにしたがって段階的に大きくなっているが、次第に（連続的に）大きくなっていてもよい。
【００６２】
なお、図６は、実際のチューブ支持構造１５の相似形を示している。したがって、図６の示す各寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、半径Ｒ１の円弧の中心点の位置座標の値、半径Ｒ２の円弧の中心点の位置座標の値、半径Ｒ３の円弧の中心点の位置座標の値の比率は、実際のチューブ支持構造１５における比率と一致している。
【００６３】
なお、上記比率が若干異なっていてもよい。たとえば、±２０％の範囲内に収まっていればよい。より好ましくは、±１０％の範囲内に収まっていればよい。図１２、図１３で示すものにおいても同様である。
【００６４】
また、熱交換器１では、上側のチューブ支持体２７Ａが、複数本の高温側チューブ７を支持しており、これらの複数本の高温側チューブ７を囲むようにして、１つの矩形な環状のチューブ支持部３７、中間部３９、ベース部４１が設けられている（図１、図３、図５参照）。
【００６５】
上側のチューブ支持体２７Ａは、平板状のベース部４１のみで低温側チューブ９を支持している。
【００６６】
また、熱交換器１では、下側のチューブ支持体２７Ｂも、上側のチューブ支持体２７Ａと同様に構成されており、上側のチューブ支持体２７Ａと同様にして（熱交換器１の中央を通り高さ方向に対して直交する平面に対して上側のチューブ支持体２７Ａと対称に配置されて）、各チューブ７、９を支持している。
【００６７】
また、図１等で示す熱交換器１では、縦方向で、高温側チューブ７が１列で設けられおり、低温側チューブ９が複数列（たとえば、２列）で設けられているが、図７で示すように、縦方向で、高温側チューブ７と低温側チューブ９とが複数列（たとえば、２列）で設けられていてもよいし、縦方向で、高温側チューブ７が複数列で設けられており、低温側チューブ９が１列で設けられていてもよい。
【００６８】
いずれにしても、複数本の高温側チューブ７を、１つの矩形な環状のチューブ支持部３７、中間部３９、ベース部４１が囲んでいる。
【００６９】
次に、熱交換器１の動作について説明する。
【００７０】
動作開始時においては、総てが常温になっており、熱交換器１に熱応力を発生していないものとする。
【００７１】
動作を開始すると、筐体２３内であって各チューブ７、９の外側の空気の流路２５を高温の空気５が流れるとともに、各チューブ７、９内を、第１の冷却液タンク１１から第２の冷却液タンク１３に向かって冷却液が流れることで、空気５が冷却液で冷却される。
【００７２】
動作を開始してしばらくすると、空気の流路２５での高温の空気５の流れ等によって、高温の空気５に先に接する高温側チューブ７内を流れる冷却液の温度が、低温側チューブ９内を流れる冷却液の温度よりも高くなる。
【００７３】
これにより、高温側チューブ７の熱膨張の値が、低温側チューブ９の熱膨張の値よりも大きくなる。つまり、高温側チューブ７の熱膨張と低温側チューブ９の熱膨張との差により、図８（ｂ）に矢印で示すように、チューブ支持体２７のベース部４１（ベース部４１両端）に対して、高温側チューブ７が上側に移動したような態様になる。なお、図８（ａ）は、総てが常温になっている状態を示している。図６等も同様に、総てが常温になっている状態を示している。
【００７４】
しかし、熱交換器１では、チューブ支持部３７と中間部３９とベース部４１とが上述したように形成されているので、熱歪に対して、特に、中間部３９が大きく変形する。
【００７５】
このときのシミュレーション結果（本発明の実施形態に係るチューブ支持構造１５のシミュレーション結果）を図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）に示すシミュレーション結果は、ベース部４１両端を固定しておいて、高温側チューブ７が上側に移動した態様でもとめたものである。
【００７６】
また、図１０（ａ）に示すシミュレーション結果では、色が薄い（白色に近いところ）で熱応力が大きくなっており、色が濃い（黒色に近いところ）で熱応力が小さくなっている。図１０（ａ）に示すシミュレーション結果では、シミュレーションの便宜のために実際のものとは異なりベース部４１両端を固定してあるので、ベース部４１両端で熱応力の値が大きくなっているが、これは実際の熱交換器１（チューブ支持構造１５）とは異なる態様であるので無視することができる。
【００７７】
図１０（ａ）に示すシミュレーション結果では、高温側チューブ７とチューブ支持体２７との接合部のところ（貫通孔３１のところ）で、熱応力の値が小さくなっている。このことが、熱応力の集中をさけて疲労破壊等を避けるために実際のチューブ支持構造１５では重要である。
【００７８】
図９に比較例に係るチューブ支持構造を示す。図９（ａ）は図８（ａ）に対応した図であり、図９（ｂ）は図８（ｂ）に対応した図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に対応した図である。
【００７９】
図１０（ｂ）に示すシミュレーション結果では、高温側チューブとチューブ支持体との接合部のところで、熱応力の値が、図１０（ａ）で示すものよりも大きくなっている。
【００８０】
また、図１１（ａ）も、図１０（ａ）と同様に、本発明の実施形態に係るチューブ支持構造１５のシミュレーション結果を示しており、高温側チューブ７とチューブ支持体２７との接合部のところでの熱応力の値が小さくなっている。
【００８１】
図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）と同様に、比較例に係るチューブ支持構造のシミュレーション結果を示しており、高温側チューブ７とチューブ支持体２７との接合部のところでの熱応力の値が、図１１（ａ）で示すものよりも大きくなっている。
【００８２】
図１１（ｃ）は、別の比較例に係るチューブ支持構造のシミュレーション結果を示しており、高温側チューブ７とチューブ支持体２７との接合部のところでの熱応力の値が、図１１（ｂ）で示す比較例のものよりも大きくなっている。
【００８３】
ところで、チューブ支持構造１５を、図１２や図１３で示すように適宜変更してもよい。
【００８４】
図１２（ａ）や図１３（ａ）は、総てが常温になっている状態を示しており、図１２（ｂ）や図１３（ｂ）は、熱歪が発生した状態を示している。
【００８５】
図１２で示すものでは、中間部３９の第２の部位４５の一部に平板状部位４７を設け、中間部３９の第２の部位４５の横方向の寸法が、図６等で示すものよりも大きくなっている。
【００８６】
図１３で示すものでは、中間部３９の第２の部位４５を円弧状に形成しているが、第２の部位４５の横方向の寸法が、図６等で示すものよりも大きくなっている。
【００８７】
熱交換器１によれば、チューブ支持体２７が、図６等で示すように、平板状のチューブ支持部３７と、中間部３９と、平板状のベース部４１とを備えて構成されており、図６に示す距離Ｌ１の値が図６に示す距離Ｌ２の値よりも大きくなっているので、ベース部４１の端を固定しておいて、昇温により高温側チューブ７が低温側チューブ９よりも長く延びて熱歪が発生し、高温側チューブ７とチューブ支持体２７（チューブ支持部３７）との接合部が上方に移動したときに、中間部３９が適宜変形するようになっている。
【００８８】
そして、図１０（ａ）、図１１（ａ）のシミュレーション結果で示すように、チューブ支持体２７と高温側チューブ７との接合部における熱応力の値を極力小さくすることができる。
【００８９】
また、熱応力の値を小さくすることで、チューブ支持体２７や高温側チューブ７での疲労破壊等の発生を防止することができる。
【００９０】
また、熱交換器１によれば、第２の交差角度θＢの値が第１の交差角度θＡの値よりも大きくなっているので、温度上昇があったときに、中間部３９が一層的確に変形し、チューブ支持体２７と高温側チューブ７との接合部における熱応力の値をさらに小さくすることができる。
【００９１】
また、熱交換器１によれば、中間部３９に第１の部位４３が設けられており、中間部３９の円弧状部位（第２の部位）４５が高温側チューブ７の端側に凸になっているとともに、円弧状部位４５の円弧の半径がチューブ支持部３７側では小さくベース部４１側で大きくなっているので、温度上昇があったときに、中間部３９が一層的確に変形し（たとえば、第１の部位４３が片持ち梁の態様で容易に変形し）、チューブ支持体２７と高温側チューブ７との接合部における熱応力の値をさらに小さくすることができる。
【００９２】
また、熱交換器１によれば、チューブ支持体２７が、高温側チューブ７内を流れる高温の流体が溜まる第１の冷却液タンク１１および低温側チューブ９内を流れる低温の流体が溜まる第２の冷却液タンク１３を構成しているので、高温側チューブ７と低温側チューブ９との間に温度差が発生して、熱歪により高温側チューブ７が低温側チューブ９より長くなっても、チューブ支持体２７の中間部３９等が適宜変形し、各チューブ７、９を支持している各タンク１１、１３（チューブ支持部３７、中間部３９、ベース部４１以外の箇所）に発生する熱応力の値を極力小さくすることができる。
【００９３】
ところで、上記説明では、両方のチューブ支持体２７Ａ、２７Ｂに応力を緩和する部位（チューブ支持部３７、中間部３９）が設けられているが、すなわち、高温側チューブ７の両端部がチューブ支持構造１５によってチューブ支持体２７Ａ、２７Ｂに支持されているが、両方のチューブ支持体２７Ａ、２７Ｂのうちいずれか一方に、応力を緩和する部位（チューブ支持部３７、中間部３９）が設けられている構成であってもよい。
【００９４】
また、チューブ支持体２７が、平板状のベース部４１のみで低温側チューブ９を支持しているが、高温側チューブ７と同様にして、チューブ支持部３７と中間部３９とを介して（チューブ支持構造１５を用いて）、チューブ支持体２７が低温側チューブ９を支持してもよい。
【００９５】
さらに、高温側チューブ７が、平板状のベース部４１のみで支持されており、低温側チューブ９が、チューブ支持部３７と中間部３９とを介して、チューブ支持体２７で支持してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１  熱交換器
７  第１のチューブ
９  第２のチューブ
１１  タンク
１５  チューブ支持構造
２１  仕切部
２７  チューブ支持体
３７  チューブ支持部
３９  中間部
４１  ベース部
Ｌ１、Ｌ２  距離
θＡ  第１の交差角度
θＢ  第２の交差角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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