(57)【要約】【課題】  チューブとサイドプレートの熱膨張差を吸収する変形部をサイドプレートに設けた熱交換器において、コルゲートフィンとチューブのろう付け性を確保する。【解決手段】  チューブ積層方向Ｙへ変形部４１０が変形するのを防止するストッパ４２０をサイドプレート４に設ける。これによると、一体ろう付けを行う際の変形部４１０の変形をストッパ４２０によって防止することができるため、すなわち、サイドプレート４が反るのを防止することができるため、一体ろう付けを行う際に、コルゲートフィン１１を確実に押さえて、コルゲートフィン１１とチューブ１０のろう付け性を確保することができる。【選択図】        図２
2006064194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のチューブ（１０）と多数のコルゲートフィン（１１）とが交互に積層配置されたコア部（１）と、
前記コア部（１）におけるチューブ長手方向（Ｘ）の両端部に配置され、前記多数のチューブ（１０）と連通するタンク（２、３）と、
前記コア部（１）におけるチューブ積層方向（Ｙ）の両端部に配置され、両端が前記タンク（２、３）に接続されたサイドプレート（４）とを備え、
前記サイドプレート（４）における長手方向の変形を容易にする変形部（４１０）が前記サイドプレート（４）に設けられた熱交換器において、
前記変形部（４１０）を反コア部側から支持して、チューブ積層方向（Ｙ）への前記変形部（４１０）の変形を防止するストッパ（４２０）を前記サイドプレート（４）に設けたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
多数のチューブ（１０）と多数のコルゲートフィン（１１）とが交互に積層配置されたコア部（１）と、
前記コア部（１）におけるチューブ長手方向（Ｘ）の両端部に配置され、前記多数のチューブ（１０）と連通するタンク（２、３）と、
前記コア部（１）におけるチューブ積層方向（Ｙ）の両端部に配置され、両端が前記タンク（２、３）に接続されたサイドプレート（４）とを備え、
前記サイドプレート（４）における長手方向の変形を容易にする変形部（４１０）が前記サイドプレート（４）に設けられた熱交換器において、
前記サイドプレート（４）における前記コア部（１）側のフィン接合面（４１１、４１２）は、長手方向両端側のフィン接合面（４１１）が長手方向中央部のフィン接合面（４１２）よりも前記コア部（１）側に突出していることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
多数のチューブ（１０）と多数のコルゲートフィン（１１）とが交互に積層配置されたコア部（１）と、
前記コア部（１）におけるチューブ長手方向（Ｘ）の両端部に配置され、前記多数のチューブ（１０）と連通するタンク（２、３）と、
前記コア部（１）におけるチューブ積層方向（Ｙ）の両端部に配置され、両端が前記タンク（２、３）に接続されたサイドプレート（４）とを備え、
前記サイドプレート（４）における長手方向の変形を容易にする変形部（４１０）が前記サイドプレート（４）に設けられた熱交換器において、
前記変形部（４１０）を反コア部側から支持して、チューブ積層方向（Ｙ）への前記変形部（４１０）の変形を防止するストッパ（４２０）を前記サイドプレート（４）に設け、
前記サイドプレート（４）における前記コア部（１）側のフィン接合面（４１１、４１２）は、長手方向両端側のフィン接合面（４１１）が長手方向中央部のフィン接合面（４１２）よりも前記コア部（１）側に突出し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、流体を熱交換させる熱交換器に関するもので、特に水冷エンジンの冷却水の熱を大気中に放熱する車両用ラジエータに適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器は、図７に示すように、多数のチューブ１０と多数のコルゲートフィン１１とを交互に積層してコア部１を構成している。そして、コア部１を補強するために、コア部１におけるチューブ積層方向Ｙの両端部にサイドプレート４を配置している。。
【０００３】
この熱交換器は、以下のようにして一体ろう付けされる。すなわち、熱交換器の構成部品を所定の熱交換器構造となるように仮組みした後、ワイヤーによりサイドプレート４の外側から熱交換器構造の組付体を締めつけて、組付体の仮組み状態を保持する。次に、この組付体をろう付け炉内に搬入し、ろう付け炉内にてろう材の融点まで加熱して組付体各部の接合箇所を一体ろう付けする。
【０００４】
ここで、サイドプレート４は、チューブ積層方向Ｙの両端部に位置するコルゲートフィン１１を押さえて、コルゲートフィン１１とチューブ１０とのろう付け性を確保する機能を有している。
【０００５】
ところで、この熱交換器を車両用ラジエータとして用いる場合、サイドプレート４にはエンジン冷却水は流れず、チューブ１０にはエンジン冷却水が流れる。サイドプレート４はコルゲートフィン１１と接合されており冷却風で冷却される。このため、チューブ１０とサイドプレート４には温度差が生じ、熱膨張差により熱応力が発生する。そして、この熱応力は、板厚の薄いチューブ１０の寿命を短くする。
【０００６】
この熱応力のチューブ１０への影響を少なくするために、チューブ１０とサイドプレート４の熱膨張差を吸収する変形部４１０をサイドプレート４に設けている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実用新案登録第３０５９９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の熱交換器変形部４１０は、コルゲートフィン１１を押える方向の荷重に対しても変形しやすい。そのため、一体ろう付けを行う際にワイヤーによりサイドプレート４の外側から熱交換器構造の組付体を締めつけると、変形部４１０が変形してサイドプレート４が反ってしまい、コルゲートフィン１１を確実に押さえることができず、コルゲートフィン１１とチューブ１０のろう付け性を確保することが困難であった。
【０００８】
特に、サイドプレート４における長手方向両端部、すなわち、コア部１の４隅において、コルゲートフィン１１を確実に押さえることができず、コア部１の４隅のコルゲートフィン１１がずれやすいという問題があった。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、チューブとサイドプレートの熱膨張差を吸収する変形部をサイドプレートに設けた熱交換器において、コルゲートフィンとチューブのろう付け性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、多数のチューブ（１０）と多数のコルゲートフィン（１１）とが交互に積層配置されたコア部（１）と、コア部（１）におけるチューブ長手方向（Ｘ）の両端部に配置され、多数のチューブ（１０）と連通するタンク（２、３）と、コア部（１）におけるチューブ積層方向（Ｙ）の両端部に配置され、両端がタンク（２、３）に接続されたサイドプレート（４）とを備え、サイドプレート（４）における長手方向の変形を容易にする変形部（４１０）がサイドプレート（４）に設けられた熱交換器において、記変形部（４１０）を反コア部側から支持して、チューブ積層方向（Ｙ）への変形部（４１０）の変形を防止するストッパ（４２０）をサイドプレート（４）に設けたことを特徴とする。
【００１１】
これによると、一体ろう付けを行う際の変形部の変形をストッパによって防止することができるため、すなわち、サイドプレートが反るのを防止することができるため、一体ろう付けを行う際に、コルゲートフィンを確実に押さえて、コルゲートフィンとチューブのろう付け性を確保することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、多数のチューブ（１０）と多数のコルゲートフィン（１１）とが交互に積層配置されたコア部（１）と、コア部（１）におけるチューブ長手方向（Ｘ）の両端部に配置され、多数のチューブ（１０）と連通するタンク（２、３）と、コア部（１）におけるチューブ積層方向（Ｙ）の両端部に配置され、両端がタンク（２、３）に接続されたサイドプレート（４）とを備え、サイドプレート（４）における長手方向の変形を容易にする変形部（４１０）がサイドプレート（４）に設けられた熱交換器において、サイドプレート（４）におけるコア部（１）側のフィン接合面（４１１、４１２）は、長手方向両端側のフィン接合面（４１１）が長手方向中央部のフィン接合面（４１２）よりもコア部（１）側に突出していることを特徴とする。
【００１３】
これによると、一体ろう付けを行う際に変形部が多少変形しても、サイドプレートにおける長手方向両端部、すなわち、コア部の４隅において、コルゲートフィンを確実に押さえることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、多数のチューブ（１０）と多数のコルゲートフィン（１１）とが交互に積層配置されたコア部（１）と、コア部（１）におけるチューブ長手方向（Ｘ）の両端部に配置され、多数のチューブ（１０）と連通するタンク（２、３）と、コア部（１）におけるチューブ積層方向（Ｙ）の両端部に配置され、両端がタンク（２、３）に接続されたサイドプレート（４）とを備え、サイドプレート（４）における長手方向の変形を容易にする変形部（４１０）がサイドプレート（４）に設けられた熱交換器において、記変形部（４１０）を反コア部側から支持して、チューブ積層方向（Ｙ）への変形部（４１０）の変形を防止するストッパ（４２０）をサイドプレート（４）に設け、サイドプレート（４）におけるコア部（１）側のフィン接合面（４１１、４１２）は、長手方向両端側のフィン接合面（４１１）が長手方向中央部のフィン接合面（４１２）よりもコア部（１）側に突出していることを特徴とする。
【００１５】
これによると、請求項１に記載の発明の効果、および請求項２に記載の発明の効果を、ともに得ることができる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る熱交換器を車両走行用水冷エンジンの冷却水を冷却するラジエータに適用したものである。
【００１８】
図１（ａ）は本実施形態に係るラジエータの正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の平面図、図２は図１（ａ）中のＡ部を拡大して示す正面図、図３は図１（ａ）中のＡ部の斜視図、図４（ａ）は図１のサイドプレートの正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の平面図、図５（ａ）は図４（ａ）中のＢ部を拡大して示す正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の平面図である。
【００１９】
図１〜図３に示すように、ラジエータは直方体形状のコア部１を備えており、コア部１は、交互に積層配置された多数のチューブ１０と多数のコルゲートフィン１１とで構成されている。
【００２０】
チューブ１０は、アルミ合金製であり、車両に搭載された水冷エンジン（図示せず）の冷却水が流通する流路を内部に有し、扁平状に形成されている。コルゲートフィン１１は、アルミ合金製であり、コルゲート状に形成されて空気と冷却水との熱交換を促進するものである。
【００２１】
コア部１におけるチューブ長手方向Ｘの両端部には、多数のチューブ１０の各流路と連通するタンク２、３が配置されている。
【００２２】
一方のタンク２は、アルミ合金製であり、エンジンから流出した高温の冷却水を多数のチューブ１０に分配供給するものである。この一方のタンク２には、ホース（図示せず）を介してエンジンの冷却水出口側に接続される、アルミ合金製の流入口パイプ２０が配置されてる。
【００２３】
他方のタンク３は、アルミ合金製であり、空気との熱交換により冷却された冷却水を集合回収してエンジンに向けて排水するものである。この他方のタンク３には、ホースを介してエンジンの冷却水入口側に接続される、アルミ合金製の流出口パイプ３０が配置されている。
【００２４】
コア部１におけるチューブ積層方向Ｙの両端部には、コア部１を補強するサイドプレート４が配置されている。サイドプレート４は、アルミ合金製であり、チューブ長手方向Ｘと平行な方向に延びてその両端がタンク２、３に接続されている。
【００２５】
図３〜図５に詳細に示すように、サイドプレート４は、断面がコの字状となるようにプレス成形され、それにより、コルゲートフィン１１を押さえるフィン押さえ板部４１と、フィン押さえ板部４１の両側に位置するリブ４２が形成されている。
【００２６】
フィン押さえ板部４１におけるサイドプレート長手方向（チューブ長手方向Ｘと同じ方向）の両端には、断面がＵ字状で、フィン押さえ板部４１におけるサイドプレート長手方向の変形を容易にする変形部４１０が形成されている。そして、チューブ１０とサイドプレート４に熱膨張差が生じた場合、変形部４１０の変形により熱膨張差を吸収して、チューブ１０に作用する熱応力を抑制するようになっている。
【００２７】
フィン押さえ板部４１におけるコア側１の面であるフィン接合面４１１、４１２は、サイドプレート長手方向両端側の端部側フィン接合面４１１が、サイドプレート長手方向中央部の中央部フィン接合面４１２よりも、段差Ｓだけコア部１側に突出している。因みに、段差Ｓは、０．０７ｍｍ程度に設定している。
【００２８】
リブ４２におけるサイドプレート長手方向の両端には、サイドプレート長手方向と平行な方向に延びる突起片形状のストッパ４２０が形成されている。このストッパ４２０は、変形部４１０よりも反コア部１側に位置するとともに、自由状態では変形部４１０に近接しており、チューブ積層方向Ｙで且つコア部１から遠ざかる向きへ変形部４１０が変形するのを防止するようになっている。
【００２９】
なお、チューブ１０、コルゲートフィン１１、タンク２、３、パイプ２０、３０、およびサイドプレート４のうちの少なくとも一部の部品は、ろう材がクラッドされたクラッド材を用いる。
【００３０】
上記構成になる本実施形態のラジエータは、次のようにして一体ろう付けされる。まず、ラジエータの構成部品であるチューブ１０、コルゲートフィン１１、タンク２、３、パイプ２０、３０、およびサイドプレート４を、所定のラジエータ構造となるように仮組みした後、ワイヤーによりサイドプレート４の外側からラジエータの組付体を締めつけて、組付体の仮組み状態を保持する。次に、この組付体をろう付け炉内に搬入し、ろう付け炉内にてろう材の融点まで加熱して組付体各部の接合箇所を一体ろう付けする。
【００３１】
このろう付け工程において、ワイヤーによりサイドプレート４の外側から組付体を締めつけると、その締め付け力によって中央部フィン接合面４１２がコア部１側に押され、チューブ積層方向Ｙで且つコア部１から遠ざかる向きへ変形部４１０が変形してサイドプレート４が反ろうとする。
【００３２】
しかし、このとき、ストッパ４２０はこの変形部４１０を支持して、変形部４１０の変形を阻止するため、サイドプレート４の反りが防止される。したがって、一体ろう付けを行う際に、端部側フィン接合面４１１においてもコルゲートフィン１１を確実に押さえることができる。換言すると、フィン押さえ板部４１におけるフィン接合面４１１、４１２全域で、コルゲートフィン１１を確実に押さえることができ、コルゲートフィン１１とチューブ１０のろう付け性を確保することができる。
【００３３】
また、一体ろう付けを行う際に変形部４１０が多少変形しても、端部側フィン接合面４１１が中央部フィン接合面４１２よりも段差Ｓだけコア部１側に突出しているため、端部側フィン接合面４１１にてコルゲートフィン１１を確実に押さえることができる。
【００３４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図６（ａ）は第２実施形態に係るラジエータにおけるサイドプレートの要部の正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の平面図である。第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
第１実施形態のストッパ４２０は、サイドプレート長手方向と平行な方向に延びるものであったが、本実施形態のストッパ４２０は、図６に示すように、先端側が内側に入り込むように曲げられている。これにより、チューブ積層方向Ｙで且つコア部１から遠ざかる向きへ変形部４１０が変形しようとした際に、変形部４１０がストッパ４２０に確実に当たるようにすることができる。
【００３６】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、本発明をラジエータに適用したが、本発明はラジエータ以外の熱交換器にも適用することができる。
【００３７】
また、上記各実施形態では、変形部４１０を各サイドプレート４にそれぞれ２つ形成したが、変形部４１０を各サイドプレート４にそれぞれ１つ形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るラジエータの正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図２】図１（ａ）中のＡ部を拡大して示す正面図である。
【図３】図１（ａ）中のＡ部の斜視図である。
【図４】（ａ）は図１のサイドプレートの正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図５】（ａ）は図４（ａ）中のＢ部を拡大して示す正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るラジエータの要部の正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図７】従来の熱交換器を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…コア部、２、３…タンク、４…サイドプレート４、１０…チューブ、１１…コルゲートフィン、４１０…変形部、４２０…ストッパ、Ｘ…チューブ長手方向、Ｙ…チューブ積層方向。
【図１】
2006064194.tif 000003
【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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