(57)【要約】  熱交換器のヘッダタンクは、コアプレート（２１）と、タンク本体部（２２）と、シール部材（２３）と、を有している。コアプレートは、チューブ接合部（２１１）と、タンク本体部の先端部およびシール部材を収容する環状の収容溝部（２１２）と、を有している。シール部材は、収容溝部の内周面とタンク本体部の先端部におけるコアプレートに対向する対向面とで形成される収容空間（２１ａ）に収容されている。収容溝部は、タンク本体部の先端部と共にシール部材を狭持する底壁部（２１２ａ）と、底壁部の外周側に立設された外側壁部（２１２ｂ）と、を有している。そして、外側壁部には、チューブの積層方向における下方側の部位に、タンク本体部における外側壁部と対向する側面（２２１ｃ）との間に形成される隙間（Ｃ）に侵入した液体を外部に排出する排出部（２１５ａ〜２１５ｃ）が少なくとも１つ設けられている。
2017026210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器であって、
流体が流通する複数のチューブ（１１）が上下に積層されたコア部（１０）と、
前記チューブの長手方向の端部に配置され、前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記複数のチューブに連通するヘッダタンク（２０、３０）と、を備え、
前記ヘッダタンクは、
前記チューブの長手方向の端部が複数のチューブ挿入穴（２１１ａ）に挿入された状態で、前記複数のチューブが接合されたコアプレート（２１）と、
前記コアプレートに固定され、前記コアプレートと共に前記複数のチューブに連通するタンク内部空間（２０ｂ）を形成するタンク本体部（２２）と、
前記タンク本体部と前記コアプレートとで狭持されて前記タンク内部空間からの流体の漏れを抑えるシール部材（２３）と、を有しており、
前記コアプレートは、
前記複数のチューブ挿入穴が形成されたチューブ接合部（２１１）と、
前記チューブ接合部の外側を囲むと共に、前記タンク本体部の先端部、および前記シール部材を収容する環状の収容溝部（２１２）と、を有しており、
前記シール部材は、前記収容溝部の内周面と前記タンク本体部の先端部における前記コアプレートに対向する対向面とで形成される収容空間（２１ａ）に収容されており、
前記収容溝部は、前記タンク本体部の先端部と共に前記シール部材を狭持する底壁部（２１２ａ）と、前記底壁部の外周側に立設された外側壁部（２１２ｂ）と、を有しており、
前記外側壁部には、前記チューブの積層方向における下方側の部位に、前記タンク本体部における前記外側壁部と対向する側面（２２１ｃ）との間に形成される隙間（Ｃ）に侵入した液体を外部に排出する排出部（２１５ａ〜２１５ｃ）が少なくとも１つ設けられている熱交換器。
【請求項２】
前記コアプレートは、前記チューブの長手方向から見たときに、４つの辺（Ｓｐ１〜Ｓｐ４）および４つの角部（Ｃｐ１〜Ｃｐ４）を有する形状に構成されており、
前記排出部は、前記外側壁部における前記４つの辺および前記４つの角部に対応する部位のうち、少なくとも前記チューブの積層方向における下方側に位置する辺、または、角部に対応する部位に設けられている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記外側壁部には、前記チューブの積層方向における上方側の部位に開口する切欠溝（２１４ａ、２１４ｂ）が形成されており、
前記切欠溝は、前記外側壁部における前記４つの角部に対応する部位のうち、前記チューブの積層方向における上方側に位置する角部（Ｃｐ１、Ｃｐ２）に対応する部位に設けられており、
前記排出部は、
前記外側壁部における前記４つの辺および前記４つの角部に対応する部位のうち、前記チューブの積層方向における下方側に位置する辺（Ｓｐ４）、または、角部（Ｃｐ３、Ｃｐ４）に対応する部位に設けられており、
前記排出部における開口面積が前記切欠溝の開口面積よりも大きくなるように構成されている請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記収容空間における前記タンク本体部の先端部と前記外側壁部との間に形成される隙間は、前記排出部を介して外部に連通している請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項５】
車両に搭載された放熱器を構成しており、
前記コア部は、前記複数のチューブの内部を流れる流体を車室外空気と熱交換させて冷却する放熱部を構成している請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年８月７日に出願された日本出願番号２０１５−１５７３８３号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、熱交換器に関するもので、水冷式の内燃機関の冷却水を冷却するラジエータに好適である。
【背景技術】
【０００３】
従来、熱交換器は、複数のチューブと複数のコルゲートフィンとを交互に積層して構成されるコア部、チューブにおける長手方向の端部に接合されてチューブに連通するヘッダタンク等を備えている。ヘッダタンクは、チューブが挿入接合されるコアプレート、およびコアプレートに対して端部が固定され、コアプレートと共にヘッダタンクの内部空間を形成するタンク本体部を備えている。コアプレートは、ヘッダタンク内側に平坦面を有すると共に、複数のチューブが挿入されるチューブ挿入穴が設けられたチューブ接合部、チューブ接合部の外側に設けられてタンク本体部の端部を受け入れる溝部が設けられている。【０００４】
この種の熱交換器では、コアプレートの溝部にシール部材（例えば、シールリング）を配置し、当該シール部材を溝部の底部とタンク本体部の端部とで狭持する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、ヘッダタンク内部における封止性の確保を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５２８９３０号公報
【発明の概要】
【０００６】
ところで、本発明者らは、コアプレートの溝部の底部とタンク本体部の端部とでシール部材を狭持した熱交換器において、ヘッダタンク内部の流体の漏れの有無を調査研究した。この結果、ヘッダタンクにおいて流体の僅かなにじみ漏れが生ずることがあった。
【０００７】
これに対して、にじみ漏れが発生した熱交換器について本発明者らが調査したところ、該当する熱交換器はコアプレートの溝部の底部が腐食していることが判った。そして、この腐食によりコアプレートの溝部の底部とシール部材との間に微小な隙間が形成されることで、ヘッダタンク内部の流体が漏れていることが明らかとなった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、ヘッダタンクにおける流体の漏れという課題を解決すべく、コアプレートの溝部の底部の腐食要因について詳細に検討した。この結果、熱交換器の外部に存在する腐食性を有する液体が、コアプレートの溝部とヘッダタンクの端部との間に形成される隙間からコアプレートの溝部の底部に侵入して滞留することが原因であることが判った。
【０００９】
本開示は、外部に存在する腐食性を有する液体によるコアプレートの腐食を抑え、ヘッダタンクにおける流体の漏れを抑制可能な熱交換器を提供することを目的とする。
【００１０】
本開示の１つの観点によれば、熱交換器は、
流体が流通する複数のチューブが上下に積層されたコア部と、
チューブの長手方向の端部に配置され、チューブの積層方向に沿って延びると共に複数のチューブに連通するヘッダタンクと、を備える。
【００１１】
ヘッダタンクは、
チューブの長手方向の端部が複数のチューブ挿入穴に挿入された状態で、複数のチューブが接合されたコアプレートと、
コアプレートに固定され、コアプレートと共に複数のチューブに連通するタンク内部空間を形成するタンク本体部と、
タンク本体部とコアプレートとで狭持されてタンク内部空間からの流体の漏れを抑えるシール部材と、を有している。
【００１２】
コアプレートは、
複数のチューブ挿入穴が形成されたチューブ接合部と、
チューブ接合部の外側を囲むと共に、タンク本体部の先端部、およびシール部材を収容する環状の収容溝部と、を有している。
【００１３】
シール部材は、収容溝部の内周面とタンク本体部の先端部におけるコアプレートに対向する対向面とで形成される収容空間に収容されており、
収容溝部は、タンク本体部の先端部と共にシール部材を狭持する底壁部と、底壁部の外周側に立設された外側壁部と、を有している。
【００１４】
そして、外側壁部には、チューブの積層方向における下方側の部位に、タンク本体部における外側壁部と対向する側面との間に形成される隙間に侵入した液体を外部に排出する排出部が少なくとも１つ設けられている。
【００１５】
このように、シール部材をコアプレートの収容溝部における底壁部とタンク本体部の先端部における底面とで狭持する構成とすれば、ヘッダタンクにおけるタンク内部空間を封止することができる。
【００１６】
さらに、本開示の熱交換器では、コアプレートの外側壁部におけるチューブの積層方向の下方側の部位に、排出部を少なくとも１つ設ける構成としている。これによれば、タンク本体部とコアプレートとの間に形成される隙間に腐食性を有する液体が侵入しても、外側壁部に設けた排出部を介して外部に排出することができる。この結果、熱交換器の外部から侵入した腐食性を有する液体がコアプレートの収容溝部の底壁部に滞留してしまうことを抑制することができる。
【００１７】
従って、外部に存在する腐食性を有する液体によるコアプレートの腐食を抑え、ヘッダタンクにおける流体の漏れを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るラジエータの模式的な正面図である。
【図２】実施形態に係るラジエータのヘッダタンクを含む要部の断面斜視図である。
【図３】実施形態に係るラジエータのコアプレート単体の正面図である。
【図４】実施形態に係るラジエータのコアプレート単体の下面図である。
【図５】実施形態に係るラジエータのヘッダタンクを含む要部をチューブ長手方向に沿って切断した際の断面図である。
【図６】実施形態に係るラジエータのヘッダタンクを含む要部をチューブ積層方向に沿って切断した際の断面図である。
【図７】比較例に係るラジエータのヘッダタンクの外側における液体の流れを説明するための断面図である。
【図８】第１実施形態に係るラジエータのヘッダタンクの外側における液体の流れを説明するための断面図である。
【図９】実施形態に係るラジエータのコアプレートの変形例１を示す断面図である。
【図１０】実施形態に係るラジエータのコアプレートの変形例２を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００２０】
また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
【００２１】
（実施形態）
本開示の一実施形態について図１〜図８を参照して説明する。本実施形態では、本開示に係る熱交換器を、車両に搭載されて車室外空気（すなわち、外気）との熱交換により冷却対象である流体（例えば、冷却水）を冷却する放熱器に適用している。具体的には、本実施形態では、本開示に係る熱交換器を、車両前方側の空間に配置されて、図示しない水冷式の内燃機関の冷却水を外気と熱交換して冷却するラジエータ１に適用している。
【００２２】
まず、本実施形態のラジエータ１の基本構成について図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態のラジエータ１は、冷却水を水平方向に沿って流すダウンフロー型の熱交換器で構成されている。ラジエータ１は、内燃機関の冷却水を外気と熱交換させる放熱部であるコア部１０を有する。コア部１０は、チューブ１１とフィン１２とが上下方向に沿って交互に複数積層配置された積層体で構成されている。以下、本実施形態では、各チューブ１１および各フィン１２の積層方向をチューブ積層方向ＹＤと呼ぶ。なお、チューブ積層方向ＹＤは、上下方向に沿って延びる方向である。
【００２３】
各チューブ１１は、その内部に図示しない内燃機関の冷却水が流通する流路が形成されている。本実施形態の各チューブ１１は、その長手方向が水平方向に沿って延びると共に、その断面における長径となる方向が外気の流通方向に沿って延びるように扁平形状に構成されている。
【００２４】
ここで、偏平形状とは、曲率半径の大きい円弧部と曲率半径の小さい円弧部とを結合した曲線形状からなる楕円形状や、円弧部と平坦部とを結合した形状からなる長円形状等を包含するものである。なお、本実施形態では、説明の便宜上、チューブ１１の長手方向をチューブ長手方向ＸＤと呼び、チューブ長手方向ＸＤおよびチューブ積層方向ＹＤに直交する方向をチューブ幅方向ＺＤと呼ぶ。なお、チューブ幅方向ＺＤは、チューブ１１の長径となる方向と一致する方向である。
【００２５】
フィン１２は、外気との伝熱面積を増大させて、外気と冷却水との熱交換を促進する部材である。本実施形態のフィン１２は、コルゲート状に成形されており、チューブ１１の両側の平坦面に対して接合されている。
【００２６】
本実施形態の各チューブ１１、およびフィン１２それぞれは、熱伝導率、耐食性等に優れた金属（例えば、アルミニウム合金）で構成されている。本実施形態のラジエータ１は、各チューブ１１、フィン１２、後述するコアプレート２１、後述するサイドプレート４０が、各部材の所定箇所に被覆されたろう材により一体にろう付け接合されている。
【００２７】
各チューブ１１におけるチューブ長手方向ＸＤの両端部には、チューブ積層方向ＹＤに延びると共に、内部に空間が形成された一対のヘッダタンク２０、３０が配置されている。各ヘッダタンク２０、３０は、各チューブ１１のチューブ長手方向ＸＤの端部が、後述するコアプレート２１のチューブ挿入穴２１１ａに挿入された状態で接合されている。そして、各チューブ１１における内部通路は、各ヘッダタンク２０、３０の内部に形成されるタンク内部空間２０ｂに連通している。
【００２８】
一対のヘッダタンク２０、３０のうち、一方のヘッダタンクは、図示しない内燃機関から流出した高温の冷却水を各チューブ１１に分配供給する入口側タンク２０を構成している。入口側タンク２０には、図示しないホースを介して内燃機関の冷却水の出口側に接続される流入口パイプ２０ａが設けられている。
【００２９】
一対のヘッダタンク２０、３０のうち、他方のヘッダタンクは、コア部１０において外気との熱交換により冷却された冷却水を集合回収して排出する出口側タンク３０を構成している。出口側タンク３０には、図示しないホースを介して内燃機関の冷却水の入口側に接続される流出口パイプ３０ａが設けられている。
【００３０】
コア部１０におけるチューブ積層方向ＹＤの両端部には、コア部１０を補強するサイドプレート４０が配置されている。サイドプレート４０は、チューブ長手方向ＸＤに沿って延びており、その両端が各ヘッダタンク２０、３０に接続されている。本実施形態のサイドプレート４０は、アルミニウム合金等の金属で構成されている。
【００３１】
続いて、各ヘッダタンク２０、３０の詳細な構造について、図２〜図６を参照して説明する。図２に示すように、各ヘッダタンク２０、３０は、チューブ１１が挿入された状態で接合されたコアプレート２１、コアプレート２１と共に各ヘッダタンク２０、３０のタンク内部空間２０ｂを形成するタンク本体部２２、およびシール部材２３を有している。
【００３２】
本実施形態では、シール部材２３をコアプレート２１とタンク本体部２２との間に挟んだ状態で、後述するコアプレート２１の突出片２１３をタンク本体部２２に押しつけるように塑性変形させてタンク本体部２２をコアプレート２１にカシメ固定している。
【００３３】
本実施形態のコアプレート２１は、熱伝導率、耐食性等に優れた金属（例えば、アルミニウム合金）で構成されている。図３、図４に示すように、コアプレート２１は、チューブ１１を接合するチューブ接合部２１１、チューブ接合部２１１の外側を囲むと共に、後述するタンク本体部２２のフランジ部２２１およびシール部材２３を収容する環状の収容溝部２１２を有している。
【００３４】
収容溝部２１２は、図４、図５に示すように、３つの壁面を有し、Ｕ字形状に構成されている。すなわち、収容溝部２１２は、チューブ積層方向ＹＤから見たときに、チューブ幅方向ＺＤに延びる底壁部２１２ａ、底壁部２１２ａからＬ字状に折り曲げられてチューブ長手方向ＸＤに延びる外側壁部２１２ｂおよび内側壁部２１２ｃを有している。
【００３５】
各壁部２１２ａ〜２１２ｃと後述するタンク本体部２２のフランジ部２２１におけるコアプレート２１に対向する対向面との間には、シール部材２３を収容する収容空間２１ａが形成されている。
【００３６】
外側壁部２１２ｂは、底壁部２１２ａの外周側に立設された壁部である。また、内側壁部２１２ｃは、底壁部２１２ａの内周側に立設された壁部である。そして、収容溝部２１２の外側壁部２１２ｂの端部には、図３に示すように、カシメ用の複数の突出片２１３が形成されている。
【００３７】
本実施形態の外側壁部２１２ｂには、チューブ積層方向ＹＤ（すなわち、上下方向）における上方側の部位にスリット状に開口する切欠溝２１４ａ、２１４ｂが形成されている。各切欠溝２１４ａ、２１４ｂは、タンク本体部２２をコアプレート２１にかしめ固定する際に、コアプレート２１に応力集中が生ずることを抑えるために設けられている。すなわち、切欠溝２１４ａ、２１４ｂは、コアプレート２１の成形性を向上させるために設けられている。
【００３８】
また、本実施形態の外側壁部２１２ｂには、チューブ積層方向ＹＤにおける下方側の部位に、タンク本体部２２における外側壁部２１２ｂの側面２２１ｃとの間に形成される隙間Ｃに侵入した液体を外部に排出する複数の排出部２１５ａ〜２１５ｃが設けられている。
【００３９】
具体的には、本実施形態のコアプレート２１は、図４に示すように、チューブ長手方向ＸＤから見た際の形状が矩形状となるように構成されている。すなわち、本実施形態のコアプレート２１は、チューブ積層方向ＹＤから見たときに、４つの辺Ｓｐ１〜Ｓｐ４、および４つの角部Ｃｐ１〜Ｃｐ４を有する形状に構成されている。
【００４０】
そして、本実施形態の外側壁部２１２ｂには、コアプレート２１の４つの角部Ｃｐ１〜Ｃｐ４に対応する部位のうち、上方側の一対の角部Ｃｐ１、Ｃｐ２に対応する部位に、一対の切欠溝２１４ａ、２１４ｂが形成されている。
【００４１】
また、本実施形態の外側壁部２１２ｂには、コアプレート２１の４つの角部Ｃｐ１〜Ｃｐ４に対応する部位のうち、下方側の一対の角部Ｃｐ３、Ｃｐ４に対応する部位に一対の排出部２１５ａ、２１５ｂが形成されている。
【００４２】
さらに、本実施形態の外側壁部２１２ｂには、コアプレート２１の４つの辺Ｓｐ１〜Ｓｐ４に対応する部位のうち、下方側の辺Ｓｐ４に対応する部位に排出部２１５ｃが形成されている。以下、説明の便宜上、各排出部２１５ａ〜２１５ｃのうち、角部Ｃｐ３に対応する排出部を第１排出部２１５ａ、角部Ｃｐ４に対応する排出部を第２排出部２１５ｂ、辺Ｓｐ４に対応する排出部を第３排出部２１５ｃとする。
【００４３】
前述の如く、各排出部２１５ａ〜２１５ｃは、液体を外部に排出するために設けられており、コアプレート２１の成形性の向上を図るために設けられた各切欠溝２１４ａ、２１４ｂとは機能面で大きく異なっている。
【００４４】
そして、本実施形態の各排出部２１５ａ〜２１５ｃは、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂとは構造面でも異なっている。すなわち、各排出部２１５ａ〜２１５ｃは、液体の排出性を考慮して、その開口面積が各切欠溝２１４ａ、２１４ｂの開口面積よりも大きくなっている。
【００４５】
具体的には、本実施形態の各排出部２１５ａ〜２１５ｃは、図３に示すように、チューブ長手方向ＸＤにおける開口深さＨｂが、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂにおけるチューブ長手方向ＸＤにおける開口深さＨａよりも大きくなっている。
【００４６】
より具体的には、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂは、チューブ積層方向ＹＤにおいて外側壁部２１２ｂと後述するシール部材２３とが重なり合うように、開口深さＨａが設定されている。すなわち、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂの開口深さＨａは、後述するシール部材２３が収容溝部２１２から外部に露出しないように設定されている。
【００４７】
これに対して、本実施形態の各排出部２１５ａ〜２１５ｃの開口深さＨｂは、チューブ積層方向ＹＤにおいて外側壁部２１２ｂと後述するシール部材２３とが重なり合わないように設定されている。すなわち、各排出部２１５ａ〜２１５ｃの開口深さＨｂは、後述するシール部材２３が収容溝部２１２から外部に露出するように設定されている。
【００４８】
また、本実施形態の各排出部２１５ａ〜２１５ｃは、図４に示すように、開口幅Ｗｂが、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂにおけるチューブ長手方向ＸＤにおける開口幅Ｗａよりも大きくなっている。
【００４９】
より具体的には、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂは、コアプレート２１の成形性が向上するように、その開口幅Ｗａが１ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定されている。
【００５０】
これに対して、本実施形態の各排出部２１５ａ〜２１５ｃの開口幅Ｗｂは、液体が容易に通り抜けることができる大きさであって、コアプレート２１の強度低下を実質的に伴わない範囲、すなわち、３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定されている。好ましくは、各排出部２１５ａ〜２１５ｃの開口幅Ｗｂは、５ｍｍに設定することが望ましい。
【００５１】
続いて、コアプレート２１のチューブ接合部２１１には、図４、図５に示すように、各チューブ１１の端部を挿入した状態でろう付け接合するための複数のチューブ挿入穴２１１ａがチューブ積層方向ＹＤに所定の間隔をあけて並ぶように形成されている。
【００５２】
本実施形態のコアプレート２１は、チューブ接合部２１１と収容溝部２１２の内側壁部２１２ｃとが接続されることで構成されている。これにより、コアプレート２１は、チューブ接合部２１１と収容溝部２１２の底壁部２１２ａとの間の部位が段付き形状となっている。
【００５３】
続いて、タンク本体部２２について説明する。本実施形態のタンク本体部２２は、ガラス繊維で強化されたガラス強化ポリアミド等の樹脂で形成されている。本実施形態のタンク本体部２２には、コアプレート２１に近接する先端部に他の部位よりも厚みが大きいフランジ部２２１が設けられている。
【００５４】
フランジ部２２１は、収容溝部２１２に収容可能な大きさに形成されている。フランジ部２２１は、収容溝部２１２の底壁部２１２ａに対向する底面２２１ａ、収容溝部２１２の外側壁部２１２ｂに対向する側面２２１ｃを有している。
【００５５】
本実施形態のフランジ部２２１の底面２２１ａには、収容溝部２１２の底壁部２１２ａ側に向かって突出する突起部２２１ｂが設けられている。この突起部２２１ｂは、後述するシール部材２３を収容溝部２１２の底壁部２１２ａ側に押し付ける際に、シール部材２３の位置等を安定させるために設けられている。
【００５６】
フランジ部２２１は、フランジ部２２１の底面２２１ａと収容溝部２１２の底壁部２１２ａとが離間すると共に、フランジ部２２１の側面２２１ｃと収容溝部２１２の外側壁部２１２ｂとが離間した状態で、収容溝部２１２に収容されている。これにより、フランジ部２２１と収容溝部２１２の内周面との間には、シール部材２３を収容する収容空間２１ａが形成されている。
【００５７】
本実施形態の収容空間２１ａは、タンク本体部２２のフランジ部２２１と外側壁部２１２ｂとの間に形成される隙間Ｃが、各排出部２１５ａ〜２１５ｃを介して外部に連通している。
【００５８】
続いて、シール部材２３について説明する。シール部材２３は、タンク内部空間２０ｂからの冷却水の漏れを抑える部材である。本実施形態のシール部材２３は、弾性変形可能なゴムで構成されている。なお、シール部材２３は、例えば、シリコンゴムや、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）で形成すればよい。
【００５９】
本実施形態のシール部材２３は、収容溝部２１２に収容可能なように環状に形成されており、フランジ部２２１と収容溝部２１２の内周面との間に形成される収容空間２１ａに収容されている。本実施形態のシール部材２３は、収容溝部２１２の底壁部２１２ａとフランジ部２２１の底面２２１ａとの間に、弾性変形した状態で狭持されている。
【００６０】
次に、上記構成を備えるラジエータ１の製造方法の概略について説明する。最初の工程では、ラジエータ１を構成する各部品を用意する（用意工程）。この用意工程には、チューブ接合部２１１、収容溝部２１２、突出片２１３、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂ、各排出部２１５ａ〜２１５ｃを有するコアプレート２１を成形する工程が含まれる。
【００６１】
続く工程では、用意工程で用意したチューブ１１、フィン１２、サイドプレート４０を作業台上で、チューブ積層方向ＹＤに組み付けることにより、コア部１０等を仮組みする（仮組工程）。
【００６２】
続く工程では、チューブ挿入穴２１１ａが形成されたコアプレート２１をコア部１０に組付けた後、ワイヤ等の治具により組付けた状態を保持する。さらに、本工程では、コアプレート２１をコア部１０に組付けた状態の組付体を、加熱された炉内に置くことで、コアプレート２１、コア部１０の各要素をろう付けにより接合する（ろう付け接合工程）。
【００６３】
ろう付け接合工程の終了後の工程では、コアプレート２１の収容溝部２１２に、タンク本体部２２のフランジ部２２１およびシール部材２３を収容する。具体的には、本工程では、シール部材２３を収容溝部２１２の底壁部２１２ａに配置した状態で、収容溝部２１２にフランジ部２２１を収容する。
【００６４】
続く工程では、収容溝部２１２にフランジ部２２１およびシール部材２３を収容した状態で、コアプレート２１の各突出片２１３をプレス加工等により塑性変形させることで、コアプレート２１に対してタンク本体部２２をかしめ固定する。
【００６５】
続いて、漏れ検査、および寸法検査等を行う検査工程を経てラジエータ１の製造が完了する。なお、漏れ検査等では、ラジエータ１の各部品の接合箇所にろう付け不良やかしめ不良等が生じていないかを確認する。
【００６６】
以上説明した本実施形態のラジエータ１は、上述の構成を備えることで、以下の効果を奏する。本実施形態のラジエータ１は、コアプレート２１の収容溝部２１２の底壁部２１２ａとタンク本体部２２のフランジ部２２１の底面２２１ａとの間に、シール部材２３を弾性変形した状態で狭持する構成となっている。これにより、各ヘッダタンク２０、３０のタンク内部空間２０ｂを封止することができる。
【００６７】
ここで、図７は、収容溝部２１２の底壁部２１２ａとフランジ部２２１の側面２２１ｃとの間に、シール部材２３を配置した構成（以下、比較例と呼ぶ。）の要部を示す断面図である。
【００６８】
比較例に係る構成では、シール部材２３により、各ヘッダタンク２０、３０のタンク内部空間２０ｂが封止されることで、ヘッダタンク２０、３０からの冷却水の漏れが抑えられる。
【００６９】
しかしながら、比較例に係る構成では、外部から腐食性を有する液体（例えば、海水や酸性の雨）が、図７の矢印で示すように、収容溝部２１２の外側壁部２１２ｂとフランジ部２２１の側面２２１ｃとの隙間Ｃから収容溝部２１２の底壁部２１２ａ側に侵入する。
【００７０】
そして、腐食性を有する液体が収容溝部２１２の底壁部２１２ａに滞留すると、底壁部２１２ａにおけるシール部材２３と接する部位が腐食する。この腐食により、底壁部２１２ａとシール部材２３との間に微小な隙間が形成されることで、ヘッダタンク２０、３０から冷却水が僅かに漏れてしまうことがある。
【００７１】
これに対して、本実施形態のラジエータ１は、コアプレート２１の外側壁部２１２ｂにおけるチューブ積層方向ＹＤの下方側の部位に、複数の排出部２１５ａ〜２１５ｃを設ける構成となっている。
【００７２】
これによれば、タンク本体部２２とコアプレート２１との間に形成される隙間Ｃに腐食性を有する液体が侵入しても、図８に示すように、外側壁部２１２ｂに設けた各排出部２１５ａ〜２１５ｃを介して侵入した液体を外部に排出することができる。この結果、ラジエータ１の外部から侵入した腐食性を有する液体がコアプレート２１の収容溝部２１２の底壁部２１２ａに滞留してしまうことを抑制することができる。
【００７３】
従って、本実施形態のラジエータ１によれば、外部に存在する腐食性を有する液体によるコアプレート２１の腐食を抑え、ヘッダタンク２０、３０における流体の漏れを抑制することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態のコアプレート２１は、チューブ長手方向ＸＤから見たときに、４つの辺Ｓｐ１〜Ｓｐ４、および４つの角部Ｃｐ１〜Ｃｐ２を有している。このような構成のコアプレート２１を有するラジエータ１では、重力の作用により、外部からタンク本体部２２とコアプレート２１との間に侵入した液体がチューブ積層方向ＹＤにおける下方側に位置する辺Ｓｐ４または角部Ｃｐ３、Ｃｐ４に集まり易い。
【００７５】
このため、本実施形態では、外側壁部２１２ｂにおける辺Ｓｐ４および角部Ｃｐ３、Ｃｐ４に対応する部位に第１〜第３排出部２１５ａ〜２１５ｃを設ける構成としている。これによれば、外部からタンク本体部２２とコアプレート２１との間に侵入した液体を効率よく外部に排出することが可能となる。
【００７６】
特に、本実施形態の如く、第１〜第３排出部２１５ａ〜２１５ｃの開口面積が各切欠溝２１４ａ、２１４ｂの開口面積よりも大きくなっている。タンク本体部２２とコアプレート２１との間に侵入した液体の外部への排出効率を向上させることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、タンク本体部２２のフランジ部２２１と外側壁部２１２ｂとの間に隙間Ｃを形成すると共に、当該隙間Ｃを第１〜第３排出部２１５ａ〜２１５ｃを介して外部に連通させる構成としている。これによれば、外側壁部２１２ｂにおける上方側の部位から侵入した液体を、フランジ部２２１と外側壁部２１２ｂとの間の隙間を介して下方側に流して各排出部２１５ａ〜２１５ｃから外部へ排出することが可能となる。
【００７８】
ここで、車両に搭載されて、コア部１０にてチューブ１１内を流れる流体を外気と熱交換させて冷却する放熱器は、外気と共に腐食性を有する液体（例えば、海水や酸性の雨）が流入し易い。このため、本実施形態の如く、ラジエータ１に対して、腐食性を有する液体の収容溝部２１２の底壁部２１２ａ側への侵入を抑える構造は、車両に搭載された放熱器に好適である。
【００７９】
（実施形態の変形例）
ここで、上述の実施形態では、外側壁部２１２ｂにおける辺Ｓｐ４または角部Ｃｐ３、Ｃｐ４に対応する部位に第１〜第３排出部２１５ａ〜２１５ｃを設ける構成について説明したが、これに限定されず、以下の如く変更してもよい。
【００８０】
（変形例１）
図９は、上述の実施形態における図４に対応する図面である。すなわち、図９は、変形例１に係るラジエータ１のコアプレート２１単体の下面図である。
【００８１】
図９に示すように、本変形例１では、外側壁部２１２ｂにおける角部Ｃｐ３、Ｃｐ４に対応する部位に第１、第２排出部２１５ａ、２１５ｂを設けている。なお、本変形例１では、外側壁部２１２ｂにおける辺Ｓｐ４に対応する部位に排出部を設けていない。
【００８２】
その他の構成は、上述の実施形態と同様である。本変形例１のコアプレート２１を備えるラジエータ１によれば、タンク本体部２２とコアプレート２１との間に腐食性を有する液体が侵入しても、当該液体を外側壁部２１２ｂに設けた各排出部２１５ａ、２１５ｂを介して外部に排出することができる。
【００８３】
（変形例２）
図１０は、上述の実施形態における図４に対応する図面である。すなわち、図１０は、変形例２に係るラジエータ１のコアプレート２１単体の下面図である。
【００８４】
図１０に示すように、本変形例２では、外側壁部２１２ｂにおける辺Ｓｐ４に対応する部位に第３排出部２１５ｃを設けている。なお、本変形例２では、外側壁部２１２ｂにおける角部Ｃｐ３、Ｃｐ４に対応する部位に切欠溝２１４ｃ、２１４ｄを設けている。各切欠溝２１４ｃ、２１４ｄは、上述の実施形態で説明した各切欠溝２１４ａ、２１４ｂと同様に構成されている。
【００８５】
その他の構成は、上述の実施形態と同様である。本変形例２のコアプレート２１を備えるラジエータ１によれば、タンク本体部２２とコアプレート２１との間に腐食性を有する液体が侵入しても、当該液体を外側壁部２１２ｂに設けた第３排出部２１５ｃを介して外部に排出することができる。
【００８６】
（他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。本開示の熱交換器は、例えば、以下のように種々変形可能である。
【００８７】
上述の実施形態の如く、各排出部２１５ａ〜２１５ｃを外側壁部２１２ｂにおける辺Ｓｐ４または角部Ｃｐ３、Ｃｐ４に対応する部位に設けることが望ましいが、これに限定されない。排出部は、外側壁部２１２ｂにおけるチューブ積層方向ＹＤの下方側の部位に設けられていればよい。排出部は、例えば、外側壁部２１２ｂにおける辺Ｓｐ２、Ｓｐ３の下方側の部位に対応する部位に設けられていてもよい。
【００８８】
上述の実施形態では、各排出部２１５ａ〜２１５ｃの開口深さＨｂおよび開口幅Ｗｂの双方について、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂの開口深さＨａおよび開口幅Ｗａよりも大きくする例について説明したが、これに限定されない。各排出部２１５ａ〜２１５ｃの開口面積が、各切欠溝２１４ａ、２１４ｂの開口面積よりも大きければ、開口深さおよび開口幅の一方が同程度の大きさとなるように形成されていてもよい。
【００８９】
上述の実施形態では、各排出部２１５ａ〜２１５ｃをスリット状に開口する形状とする例について説明したが、これに限定されず、各排出部２１５ａ〜２１５ｃを貫通穴等により構成してもよい。
【００９０】
上述の実施形態の如く、コアプレート２１における上方側の一対の角部Ｃｐ１、ＣＰ２に対応する部位に、一対の切欠溝２１４ａ、２１４ｂを設けることが望ましいが、これに限定されず、一対の切欠溝２１４ａ、２１４ｂを設けない構成としてもよい。
【００９１】
上述の各実施形態では、本開示の熱交換器を車両用のラジエータ１に適用する例について説明したが、これに限定されない。本開示の熱交換器は、車両用の冷凍サイクルの室外熱交換器に適用したり、車両以外に用いられる定置置の冷凍機等の放熱器に適用したりしてもよい。
【００９２】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００９３】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【００９４】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【図１】
2017026210.tif 000003
【図２】
2017026210.tif 000004
【図３】
2017026210.tif 000005
【図４】
2017026210.tif 000006
【図５】
2017026210.tif 000007
【図６】
2017026210.tif 000008
【図７】
2017026210.tif 000009
【図８】
2017026210.tif 000010
【図９】
2017026210.tif 000011
【図１０】
2017026210.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月13日(2017.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器であって、
流体が流通する複数のチューブ（１１）が上下に積層されたコア部（１０）と、
前記チューブの長手方向の端部に配置され、前記チューブの積層方向に沿って延びると共に前記複数のチューブに連通するヘッダタンク（２０、３０）と、を備え、
前記ヘッダタンクは、
前記チューブの長手方向の端部が複数のチューブ挿入穴（２１１ａ）に挿入された状態で、前記複数のチューブが接合されたコアプレート（２１）と、
前記コアプレートに固定され、前記コアプレートと共に前記複数のチューブに連通するタンク内部空間（２０ｂ）を形成するタンク本体部（２２）と、
前記タンク本体部と前記コアプレートとで狭持されて前記タンク内部空間からの流体の漏れを抑えるシール部材（２３）と、を有しており、
前記コアプレートは、
前記複数のチューブ挿入穴が形成されたチューブ接合部（２１１）と、
前記チューブ接合部の外側を囲むと共に、前記タンク本体部の先端部、および前記シール部材を収容する環状の収容溝部（２１２）と、を有しており、
さらに、前記コアプレートは、前記チューブの長手方向から見たときに、４つの辺（Ｓｐ１〜Ｓｐ４）および４つの角部（Ｃｐ１〜Ｃｐ４）を有する形状に構成されており、
前記シール部材は、前記収容溝部の内周面と前記タンク本体部の先端部における前記コアプレートに対向する対向面とで形成される収容空間（２１ａ）に収容されており、
前記収容溝部は、前記タンク本体部の先端部と共に前記シール部材を狭持する底壁部（２１２ａ）と、前記底壁部の外周側に立設された外側壁部（２１２ｂ）と、を有しており、
前記外側壁部には、前記チューブの積層方向における下方側の部位に、前記タンク本体部における前記外側壁部と対向する側面（２２１ｃ）との間に形成される隙間（Ｃ）に侵入した液体を外部に排出する排出部（２１５ａ〜２１５ｃ）が少なくとも１つ設けられており、
さらに、前記外側壁部には、前記チューブの積層方向における上方側の部位に開口する切欠溝（２１４ａ、２１４ｂ）が形成されており、
前記切欠溝は、前記外側壁部における前記４つの角部に対応する部位のうち、前記チューブの積層方向における上方側に位置する角部（Ｃｐ１、Ｃｐ２）に対応する部位に設けられており、
前記排出部は、
前記外側壁部における前記４つの辺および前記４つの角部に対応する部位のうち、前記チューブの積層方向における下方側に位置する辺（Ｓｐ４）、または、角部（Ｃｐ３、Ｃｐ４）に対応する部位に設けられており、
前記排出部における開口面積が前記切欠溝の開口面積よりも大きくなるように構成されている熱交換器。
【請求項２】
前記収容空間における前記タンク本体部の先端部と前記外側壁部との間に形成される隙間は、前記排出部を介して外部に連通している請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
車両に搭載された放熱器を構成しており、
前記コア部は、前記複数のチューブの内部を流れる流体を車室外空気と熱交換させて冷却する放熱部を構成している請求項１または２に記載の熱交換器。
【国際調査報告】
2017026210.tif 000013
2017026210.tif 000014
2017026210.tif 000015
2017026210.tif 000016