(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数積層されるチューブ（１１１）と、
前記チューブ（１１１）の積層方向の最外方に配設されると共に、前記チューブ（１１１）の長手方向に沿う補強用のサイドプレート（１１３）と、
前記積層方向に延びて、前記チューブ（１１１）の長手方向端部（１１１ａ）が接続されるコアプレート（１１４）と、
前記コアプレート（１１４）に接合されるタンク（１２０、１３０）とを備え、
前記サイドプレート（１１３）の長手方向端部となるサイドプレート端部（１１３ｂ）が、前記コアプレート（１１４）の長手方向端部の外側壁面（１１４ａ）にろう付された熱交換器において、
前記サイドプレート端部（１１３ｂ）の前記外側壁面（１１４ａ）とろう付される領域内には、貫通孔（１１３ｅ）が形成されており、
前記コアプレート（１１４）には、前記外側壁面（１１４ａ）の前記タンク（１２０、１３０）側の端部からＵ字状に折り返されて前記チューブ（１１１）側へ延設された挿入爪（１１４ｄ）が形成されており、
前記サイドプレート端部（１１３ｂ）は、前記外側壁面（１１４ａ）と前記挿入爪（１１４ｄ）との間に挿入されており、
前記貫通孔（１１３ｅ）は、前記外側壁部（１１４ａ）の外方から見たときに、前記挿入爪（１１４ｄ）の先端部に近接すると共に、前記貫通孔（１１３ｅ）の少なくとも一部が目視可能な位置に設けられたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記貫通孔（１１３ｅ）は、プレスによって形成された孔であり、
前記貫通孔（１１３ｅ）のプレスによるバリが、前記外側壁面（１１４ａ）に対向するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記貫通孔（１１３ｅ）は、前記サイドプレート（１１４）の長手方向に長軸を有する楕円形状を成していることを特徴とする請求項１または請求項２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、例えば自動車用のラジエータに用いて好適な熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。この熱交換器は、複数積層されるチューブの間にフィンが介在されて形成されるコア部を有している。また、チューブの長手方向端部には、コアプレートが設けられている。コアプレートはチューブ接合面と、チューブ接合面の周囲に形成された溝部とを備えており、チューブ接合面にはチューブの長手方向端部が接合されており、また、溝部にはタンク本体の開口側端部が挿入されている。
【０００３】
更に、コア部のチューブ積層方向の両側に補強用のサイドプレート（インサート）が配設されている。そして、サイドプレートの長手方向端部は、コアプレートの溝部における外側壁部にろう付されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の熱交換器では、コアプレートの外側壁部とサイドプレートの長手方向端部との接合部においては、互いに接合される面が完全な平面によって形成され得ないことから、完全に密着せずに局部的な密閉空間になりやすく、この密閉空間に空気が保持されたままろう付を行うと、ろう付用のフラックスが接合部に供給されにくくなり、酸化皮膜の除去が不十分となって、ろう付性が低下し、コアプレートとサイドプレートとの接合強度が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、サイドプレートの長手方向端部がコアプレートの外側壁面に接合されるものにおいて、接合部のろう付性を向上することのできる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、複数積層されるチューブ（１１１）と、
チューブ（１１１）の積層方向の最外方に配設されると共に、チューブ（１１１）の長手方向に沿う補強用のサイドプレート（１１３）と、
積層方向に延びて、チューブ（１１１）の長手方向端部（１１１ａ）が接続されるコアプレート（１１４）と、
コアプレート（１１４）に接合されるタンク（１２０、１３０）とを備え、
サイドプレート（１１３）の長手方向端部となるサイドプレート端部（１１３ｂ）が、コアプレート（１１４）の長手方向端部の外側壁面（１１４ａ）にろう付された熱交換器において、
サイドプレート端部（１１３ｂ）の外側壁面（１１４ａ）とろう付される領域内には、貫通孔（１１３ｅ）が形成されており、
コアプレート（１１４）には、外側壁面（１１４ａ）のタンク（１２０、１３０）側の端部からＵ字状に折り返されてチューブ（１１１）側へ延設された挿入爪（１１４ｄ）が形成されており、
サイドプレート端部（１１３ｂ）は、外側壁面（１１４ａ）と挿入爪（１１４ｄ）との間に挿入されており、
貫通孔（１１３ｅ）は、外側壁部（１１４ａ）の外方から見たときに、挿入爪（１１４ｄ）の先端部に近接すると共に、貫通孔（１１３ｅ）の少なくとも一部が目視可能な位置に設けられたことを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、サイドプレート端部（１１３ｂ）とコアプレート（１１４）の外側壁面（１１４ａ）とをろう付する際に、両者（１１３ｂ、１１４ａ）の間は、貫通孔（１１４ｅ）によって外部と連通するので、両者（１１３ｂ、１１４ａ）間に局部的な密閉空間が形成された場合であっても空気抜きが可能となり、ろう付用のフラックスの供給が滞ることがなく、フラックスによる酸化皮膜の除去を確実に行うことができ、サイドプレート（１１３ｂ）とコアプレート（１１４）とのろう付性を向上させることができる。
【００１０】
また、貫通孔（１１３ｅ）を設けることで、サイドプレート端部（１１３ｂ）とコアプレート（１１４）の外側壁面（１１４ａ）とがろう付される領域におけるろう材の回り状態を、貫通孔（１１３ｅ）を通して目視確認することができるので、ろう付後の品質保証が容易となる。
また、チューブ（１１１）、サイドプレート（１１３）、およびコアプレート（１１４）を組付ける時に、サイドプレート端部（１１３ｂ）を外側壁面（１１４ａ）と挿入爪（１１４ｄ）との間に固定することができ、よって、コアプレート（１１４）にサイドプレート（１１３）を保持することができ、組付け体としての取り扱いが容易となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、貫通孔（１１３ｅ）は、プレスによって形成された孔であり、
貫通孔（１１３ｅ）のプレスによるバリが、外側壁面（１１４ａ）に対向するように形成されたことを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、サイドプレート端部（１１３ｂ）と外側壁面（１１４ａ）とをろう付する際に、バリの先端部を外側壁面（１１４ａ）に確実に当接させることができるので、この当接部をろう付時の基点として、ろうの回りを向上させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、貫通孔（１１３ｅ）は、サイドプレート（１１４）の長手方向に長軸を有する楕円形状を成していることを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、サイドプレート（１１４）の長手方向に沿う貫通孔（１１３ｅ）とすることができるので、サイドプレート端部（１１３ｂ）と外側壁面（１１４ａ）とのろう付面積を過度に減らすことなく貫通孔（１１３ｅ）を設けることができる。
【００１７】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態におけるラジエータの全体を示す正面図である。
【図２】（ａ）は、図１におけるII方向から見た矢視図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１、図２に示す。第１実施形態は、本発明の熱交換器を、冷却風によって自動車用エンジン（冷却水）を冷却するラジエータ１００に適用したものとしている。図１はラジエータ１００の全体を示す正面図、図２（ａ）は図１におけるII方向から見た矢視図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるｂ−ｂ部を示す断面図である。
【００２１】
ラジエータ１００は、図１、図２に示すように、コア部１１０、アッパタンク１２０、ロウアタンク１３０等を有している。本ラジエータ１００は、コア部１１０のチューブ１１１内を流れる冷却水が、図１中の上から下方向に向かういわゆるバーチカルフロータイプのものとなっている。
【００２２】
コア部１１０は、チューブ１１１、フィン１１２、サイドプレート１１３、コアプレート１１４を有している。これらの各部材１１１〜１１４は、耐強度性、耐腐食性に優れるアルミニウムあるいはアルミニウム合金から形成されている。
【００２３】
チューブ１１１は、内部を冷却水が流通する管部材であり、例えば帯状の平板材の折り曲げ加工によって、長手方向に直交する断面が扁平状となるように形成されている。また、フィン１１２は、伝熱面積（放熱面積）を拡大する放熱部材であり、ここでは例えば薄肉の帯板材からローラ加工によって波形に成形されたコルゲートフィンが用いられている。
【００２４】
サイドプレート１１３は、チューブ１１１に沿って延びるように細長に形成された補強部材である。サイドプレート１１３の長手方向寸法は、チューブ１１１の長手方向寸法と同等に設定されている。サイドプレート１１３の長手方向の中間部における一般部１１３ａは、その断面形状がチューブ積層方向の外方に開口するコの字状に形成されている。また、サイドプレート１１３の長手方向の端部（以下、サイドプレート端部）１１３ｂは、コの字状の一般部１１３ａの底部のみを残す平板状を成しており、チューブ積層方向の外方側に段差が付くように折り曲げられて形成されている。サイドプレート端部１１３ｂの更に先端側は先端部１１３ｃとなっており、この先端部１１３ｃの中央部には、矩形状の切欠き部１１３ｄが形成されている。チューブ１１１の積層方向および長手方向に直交する方向（以下、冷却風流れ方向）におけるサイドプレート端部１１３ｂの寸法は、一般部１１３ａにおける冷却風流れ方向の寸法に対して、小さくなるように設定されている。
【００２５】
コアプレート１１４は、チューブ積層方向に延びる細長の板状部材であり、外周部（全周）にはプレス成形によって溝部１１４ｂが形成されている。溝部１１４ｂの外側は、チューブ長手方向に立設された壁面となっており、この壁面の端部には複数の爪部１１４ｃが設けられている。コアプレート１１４の全周の壁面のうち、長手方向端部側の壁面は、サイドプレート端部１１３ｂが接合される部位となっており、以下、外側壁面１１４ａと呼ぶ。
【００２６】
外側壁面１１４ａには、冷却風流れ方向の中心に対して対称位置となるように、爪部１１４ｃが複数（２つ）設けられている。２つの爪部１１４ｃの間の寸法は、サイドプレート端部１１３ｂの冷却風流れ方向の寸法よりも大きく設定されている。この２つの爪部１１４ｃの間（中間部）には、挿入爪１１４ｄが形成されている。挿入爪１１４ｄは、外側壁面１１４ａのアッパタンク１２０側の端部から、アッパタンク１２０側へ突出するように形成された爪部が、チューブ１１１側へ１８０度、折り返されて形成されている。即ち、挿入爪１１４ｄは、外側壁面１１４ａのアッパタンク１２０側の端部からチューブ１１１側へＵ字状に折り返される折り返し部と、この折り返し部から更にチューブ１１１側へ延設された爪本体部とから形成されている。外側壁面１１４ａと挿入爪１１４ｄとの間には、サイドプレート端部１１３ｂの板厚に相当する隙間が形成されている。
【００２７】
コアプレート１１４のチューブ１１１側となる面は、端面１１４ｅとなっている。そして、溝部１１４ｂの内側領域には、複数積層されるチューブ１１１の位置、および各チューブ１１１の断面形状に対応するチューブ孔１１４ｆが複数並ぶように形成されている。
【００２８】
上記で説明したチューブ１１１とフィン１１２は、交互に複数積層されており（図１中の左右方向に並べられており）、波形に折り曲げられたフィン１１２の折曲部がチューブ１１１の外壁面に当接するようになっている。また、チューブ積層方向の最外方のフィン１１２の更に外方に、サイドプレート１１３が配設されている。サイドプレート１１３は、先端部１１３ｃの位置が、各チューブ１１１の長手方向端部（以下、チューブ端部１１１ａ）の位置と一致するように配設されている。
【００２９】
各チューブ１１１の両チューブ端部１１１ａは、一対のコアプレート１１４のチューブ孔１１４ｆ（図２（ｂ））に貫通挿入されている。また、サイドプレート端部１１３ｂは、コアプレート１１４の外側壁面１１４ａに当接されると共に、サイドプレート端部１１３ｂおよび切欠き部１１３ｄが、外側壁面１１４ａと挿入爪１１４ｄとの隙間に挿入されている。
【００３０】
そして、各部材１１１、１１２、１１３、１１４は、チューブ１１１、サイドプレート１１３、コアプレート１１４のそれぞれの表面に設けられたろう材によって、互いに当接される部位が一体的にろう付されて、コア部１１０を形成している。
【００３１】
アッパタンク（タンク）１２０、ロウアタンク（タンク）１３０は、コアプレート１１４の長手方向に沿って延びる細長の半容器体であり、コアプレート１１４の溝部１１４ｂに挿入されるシール用のパッキン（図示せず）を介して、複数の爪部１１４ｃによってかしめられることでコアプレート１１４に機械的に接合されている。複数のチューブ１１１（チューブ１１１の内部）は、各タンク１２０、１３０の内部空間と連通している。
【００３２】
アッパタンク１２０は、エンジンからの冷却水を各チューブ１１１に分配するタンクであり、樹脂材（例えばＰＡ材）から形成されている。アッパタンク１２０は、長手方向に直交する断面形状が略Ｕ字状を成し、コアプレート１１４に対向する側が開口する半容器体としてのタンク本体部１２１を備えている。そして、タンク本体部１２１には、冷却水流入用のパイプ部１２１ａ、送風機シュラウドを取付けるための複数のシュラウド取付け部１２１ｂ（４ヶ所）、および車両ボディへの取付け用の車両取付け部１２１ｃ（２ヶ所）が一体で形成されている。
【００３３】
また、ロウアタンク１３０は、各チューブ１１１からの冷却水を集合させるタンクであり、樹脂材（例えばＰＡ材）から形成されている。ロウアタンク１３０は、上記アッパタンク１２０と同様に、長手方向に直交する断面形状が略Ｕ字状を成し、コアプレート１１４に対向する側が開口する半容器体としてのタンク本体部１３１を備えている。そして、タンク本体部１３１には、冷却水流出用のパイプ部１３１ａ、送風機シュラウドを取付けるための複数のシュラウド取付け部１３１ｂ（２ヶ所）、車両ボディへの取付け用の車両取付け部１３１ｃ（２ヶ所）、およびメンテナンス時に冷却水を排出するためのドレン部１３１ｄが一体で形成されている。尚、ロウアタンク１３０内には、車両の自動変速機用のＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）を冷却するためのオイルクーラ１４０が内蔵されている。
【００３４】
本実施形態では、サイドプレート端部１１３ｂにおいて、外側壁面１１４ａとろう付される領域内には、貫通孔１１３ｅが形成されている。貫通孔１１３ｅは、サイドプレート端部１１３ｂにおいて、冷却風流れ方向の中心部に配置されており、サイドプレート１１３の長手方向に長軸を有する楕円（長孔）として形成されている。
【００３５】
また、貫通孔１１３ｅは、プレスの打ち抜き加工によって形成されており、図２（ｂ）で見た時に、左側から右側に向けて打ち抜きされている。即ち、サイドプレート端部１１３ｂの外側壁面１１４ａに対向する側の面に、貫通孔１１３ｅの打ち抜き加工によるプレスバリが形成されるようになっている。
【００３６】
以上のように形成されるラジエータ１００は、車両のエンジンルーム内の前方（グリルの後方）に配設され、車両取付け部１２１ｃ、１３１ｃが車両フレームに組付けされる。そして、車両エンジンから延びる入口ホースが、パイプ部１２１ａに装着され、また、エンジンに向けて戻る出口ホースが、パイプ部１３１ａに装着される。
【００３７】
車両エンジンから入口ホースを介して、パイプ部１２１ａからアッパタンク１２０内に流入する冷却水は、複数のチューブ１１１に分配されて各チューブ１１１内を流通し、この間に冷却風との熱交換により冷却される。この時、フィン１１２によってこの熱交換が促進される。そして、冷却水はロウアタンク１３０で集合されパイプ部１３１ａから流出し、出口ホースを介してエンジンに戻る。
【００３８】
本実施形態のラジエータ１００は、サイドプレート端部１１３ｂおよび切欠き部１１３ｄが、外側壁面１１４ａと挿入爪１１４ｄとの隙間に挿入されて、サイドプレート端部１１３ｂがコアプレート１１４の外側壁面１１４ａに当接して接合されるようになっている。従来、このような構造のラジエータ１００においては、サイドプレート端部１１３ｂと外側壁面１１４ａとの間は、互いに接合される面が完全な平面によって形成され得ないことから、完全に密着せずに局部的な密閉空間になりやすく、この密閉空間に空気が保持されたままろう付を行うと、ろう付用のフラックスが接合部に供給されにくくなり、酸化皮膜の除去が不十分となって、ろう付性が低下し、サイドプレート１１３とコアプレート１１４との接合強度が低下するという問題があった。
【００３９】
しかしながら、本実施形態では、サイドプレート端部１１３ｂに、貫通孔１１３ｅを設けるようにしている。よって、サイドプレート端部１１３ｂと外側壁面１１４ａとをろう付する際に、両者１１３ｂ、１１４ａの間は、貫通孔１１４ｅによって外部と連通するので、両者１１３ｂ、１１４ａ間に局部的な密閉空間が形成された場合であっても空気抜きが可能となり、ろう付用のフラックスの供給が滞ることがなく、フラックスによる酸化皮膜の除去を確実に行うことができ、サイドプレート１１３ｂとコアプレート１１４とのろう付性を向上させることができる。
【００４０】
また、貫通孔１１３ｅを設けることで、サイドプレート端部１１３ｂと外側壁面１１４ａとがろう付される領域におけるろう材の回り状態を、貫通孔１１３ｅを通して目視確認することができるので、ろう付後の品質保証が容易となる。
【００４１】
また、貫通孔１１３ｅをプレスの打ち抜き加工によって形成しており、打ち抜き加工時に発生するバリを外側壁面１１４ａに対向する側に形成するようにしているので、ろう付する際にバリの先端部を外側壁面１１４ａに確実に当接させることができ、この当接部をろう付時の基点として、ろうの回りを向上させることができる。
【００４２】
また、貫通孔１１３ｅをサイドプレート１１４の長手方向に長軸を有する楕円形状となるように形成しているので、サイドプレート１１４の長手方向に沿う貫通孔１１３ｅとすることができ、サイドプレート端部１１３ｂと外側壁面１１４ａとのろう付面積を過度に減らすことなく貫通孔１１３ｅを設けることができる。
【００４３】
また、コアプレート１１４に挿入爪１１４ｄを形成して、サイドプレート端部１１３ｂが、外側壁面１１４ａと挿入爪１１４ｄとの間に挿入されるようにしているので、チューブ１１１、フィン１１２、サイドプレート１１３、およびコアプレート１１４を組付ける時（コア部１１０の組付け時）に、サイドプレート端部１１３ｂを外側壁面１１４ａと挿入爪１１４ｄとの間に固定することができ、よって、コアプレート１１４にサイドプレート１１３を保持することができ、組付け体としての取り扱いが容易となる。
【００４４】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、貫通孔１１３ｅの外側壁面１１４ａ側にプレス打ち抜き加工によるバリが形成されるようにしたが、サイドプレート端部１１３ｂと外側壁面１１４ａとの間におけるろう材の回り性が良好であれば、貫通孔１１３ｅの外側壁面１１４ａ側にバリを設ける必要はない。つまり、貫通孔１１３ｅの外側壁面１１４ａとは逆側にバリが形成されるものでも構わない。また、バリを不要とする場合は、貫通孔１１３ｅはプレス打ち抜き加工に代えて、切削加工等によって形成された孔としても良い。
【００４５】
また、貫通孔１１３ｅの形状は楕円形状に限らず、確保されるサイドプレート端部１１３ｂと外側壁面１１４ａとのろう付面積に応じて、円形状、四角形状等、他の形状としても良い。
【００４６】
また、コア部１１０を組付ける際に、チューブ１１１、フィン１１２、およびコアプレート１１４に対して、サイドプレート１１３専用の保持冶具等を用いる場合は、挿入爪１１４ｄは廃止しても良い。
【００４７】
また、対象とする熱交換器をエンジン冷却用のラジエータ１００としたが、サイドプレート端部１１３ｂがコアプレート１１４の外側壁面１１４ａに当接して接合されるものであれば、これに限らず、エンジンの吸気を冷却するインタークーラ、冷凍サイクル用の凝縮器等に適用するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１００  ラジエータ（熱交換器）
１１１  チューブ
１１１ａ  チューブ端部（チューブの長手方向端部）
１１３  サイドプレート
１１３ｂ  サイドプレート端部
１１３ｅ  貫通孔
１１４  コアプレート
１１４ａ  外側壁面
１２０  アッパタンク（タンク）
１３０  ロウアタンク（タンク）
【図１】
0005515877.tif 000002
【図２】
0005515877.tif 000003