(57)【要約】【課題】タンク本体１０のフランジ部１８を、シール材９を介してタンク７に圧入する際、その押圧力によって、偏平チューブ３の膨出部４に亀裂１６が形成されることがある。すると、偏平チューブ３の外周を流通する冷却水が亀裂１６から浸入する虞があった。  そこで、本発明はタンク本体１０の押圧に伴うタンク７の内枠部７ｄの変形及びそれに接続された偏平チューブ３の亀裂を防止することを目的として、その接続部を補強する。【解決手段】桟部材（１３）の幅方向の一方の端縁が各偏平チューブ（３）の第１欠切部（１２）に係止され、他方の端縁が内枠部（７ｄ）の底部（７ｂ）に当接して、その底部（７ｂ）を桟部材（１３）で支持したので、内枠部に加わる押圧力を各偏平チューブの膨出部に分散して支持することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝形に形成された一対のプレート（１）（２）の嵌着体により偏平チューブ（３）が形成され、各偏平チューブ（３）はその長手方向の両端部に、厚み方向に膨出する膨出部（４）が形成され、複数の偏平チューブ（３）が前記膨出部（４）で互いに積層されてコア（５）を形成し、コア（５）の外周がケーシング（６）で被嵌され、コア（５）の前記長手方向の両端部に一対のタンク（７）が配置されたヘッダプレートレス熱交換器において、
それぞれのタンク（７）は、内側壁部（７ａ）と底部（７ｂ）と外側壁部（７ｃ）とが横断面鈎形に形成された内枠部（７ｄ）と、その外側壁部（７ｃ）に被嵌されて内側壁部（７ａ）に対向した外枠部（８）とを有し、
各偏平チューブ（３）の膨出部（４）の開口縁（１１）の長手方向の中間に、開口に直交する方向に第１欠切部（１２）が形成され、各偏平チューブ（３）の開口の長手方向の中間部に前記積層方向に横断して、桟部材（１３）が配置され、その桟部材（１３）の幅方向の一方の端縁が各偏平チューブ（３）の前記第１欠切部（１２）に係止され、他方の端縁が内枠部（７ｄ）の底部（７ｂ）に当接して、その底部（７ｂ）が桟部材（１３）で支持され、
前記各部品間が一体にろう付されてなり、前記タンク（７）の内枠部（７ｄ）と外枠部（８）との間にシール材（９）を介してタンク本体（１０）の開口端部が圧入されることを特徴とするヘッダプレートレス熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッダプレートレス熱交換器において、
各偏平チューブ（３）の開口縁（１１）の長手方向の中間に、爪部（１４）がその開口縁に平行に突出され、その爪部（１４）に前記第１欠切部（１２）が形成され、その第１欠切部（１２）に整合して前記桟部材（１３）に第２欠切部（１５）が形成され、両欠切部（１３）（１５）間が係止されたヘッダプレートレス熱交換器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のヘッダプレートレス熱交換器において、
各偏平チューブ（３）の開口縁（１１）の幅方向の中間部に、互いにその幅方向に離間して複数の第１欠切部（１２）が設けられ、複数の桟部材（１３）の各第２欠切部（１５）が各第１欠切部（１２）に係止されたヘッダプレートレス熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏平チューブを積層してコアを形成し、そのコアの外周にケーシングを被嵌すると共に、その両端にタンクを配置した熱交換器において、そのタンク本体とタンクとの接続部を補強する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されている熱交換器は、両端が拡開された偏平チューブを積層してコアを形成し、そのコアの外周にケーシングを被嵌すると共に、コアの両端にタンクを一体に形成したものである。
このような熱交換器は、図４に示す如く、溝状に形成されたプレート１とプレート２とで偏平チューブ３を構成し、その端部に膨出部４が厚み方向に膨出している。そして、偏平チューブ３の積層体によりコア５を形成し、コア５の端部に内枠部７ｄと外枠部８とからなるタンク７が形成され、その内枠部７ｄと外枠部８との間に環状の溝部が形成される。そして、そこにシール材９を介してタンク本体１０のフランジ部１８が嵌着し、そのフランジ部１８を外枠部８の端部でカシメることにより、タンク本体１０とタンク７とを機械的に接合していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６３６４２号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１５／１３３５９２Ａ１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、図４に示す如く、タンク本体１０のフランジ部１８を、シール材９を介してタンク７に圧入する際、その押圧力によって、タンク７の内枠部７ｄが変形すると共に、それに接続された偏平チューブ３の膨出部４に亀裂１６が形成されることがある。すると、偏平チューブ３の外周を流通する冷却水が亀裂１６から浸入する虞があった。
そこで、本発明はタンク本体１０の押圧に伴うタンク７の内枠部７ｄの変形及びそれに接続された偏平チューブ３の亀裂を防止することを目的として、その接続部を補強するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、溝形に形成された一対のプレート（１）（２）の嵌着体により偏平チューブ（３）が形成され、各偏平チューブ（３）はその長手方向の両端部に、厚み方向に膨出する膨出部（４）が形成され、複数の偏平チューブ（３）が前記膨出部（４）で互いに積層されてコア（５）を形成し、コア（５）の外周がケーシング（６）で被嵌され、コア（５）の前記長手方向の両端部に一対のタンク（７）が配置されたヘッダプレートレス熱交換器において、
それぞれのタンク（７）は、内側壁部（７ａ）と底部（７ｂ）と外側壁部（７ｃ）とが横断面鈎形に形成された内枠部（７ｄ）と、その外側壁部（７ｃ）に被嵌されて内側壁部（７ａ）に対向した外枠部（８）とを有し、
各偏平チューブ（３）の膨出部（４）の開口縁（１１）の長手方向の中間に、開口に直交する方向に第１欠切部（１２）が形成され、各偏平チューブ（３）の開口の長手方向の中間部に前記積層方向に横断して、桟部材（１３）が配置され、その桟部材（１３）の幅方向の一方の端縁が各偏平チューブ（３）の前記第１欠切部（１２）に係止され、他方の端縁が内枠部（７ｄ）の底部（７ｂ）に当接して、その底部（７ｂ）が桟部材（１３）で支持され、
前記の各部品間が一体にろう付されてなり、前記タンク（７）の内枠部（７ｄ）と外枠部（８）との間にシール材（９）を介してタンク本体（１０）の開口端部が圧入されることを特徴とするヘッダプレートレス熱交換器である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のヘッダプレートレス熱交換器において、
各偏平チューブ（３）の開口の長手方向の中間に、爪部（１４）がその開口に平行に突出され、その爪部（１４）に前記第１欠切部（１２）が形成され、その第１欠切部（１２）に整合して前記桟部材（１３）に第２欠切部（１５）が形成され、両欠切部（１３）（１５）間が係止されたヘッダプレートレス熱交換器である。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載のヘッダプレートレス熱交換器において、
各偏平チューブ（３）の開口縁（１１）の幅方向の中間部に、互いにその幅方向に離間して複数の第１欠切部（１２）が設けられ、複数の桟部材（１３）の各第２欠切部（１５）が各第１欠切部（１２）に係止されたヘッダプレートレス熱交換器である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、桟部材（１３）の幅方向の一方の端縁が各偏平チューブ（３）の第１欠切部（１２）に係止され、他方の端縁が内枠部（７ｄ）の底部（７ｂ）に当接して、その底部（７ｂ）を桟部材（１３）で支持したので、内枠部に加わる押圧力を各偏平チューブの膨出部に分散して支持することができる。
即ち、シール材（９）を介してタンク本体（１０）の開口端部が、タンク（７）の内枠部（７ｄ）に圧入されたとき、その押圧力は桟部材（１３）を介して各偏平チューブの膨出部（４）に分散して支持できる。そのため、タンク本体（１０）の押圧力により内枠部（７ｄ）が変形することを防止すると共に、その押圧力が積層方向の端に位置する偏平チューブの膨出部（４）に集中的に加わることを防止でき、耐久性の高い熱交換器を提供できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、各偏平チューブ（３）の開口縁（１１）の爪部（１４）の第１欠切部（１２）に、桟部材（１３）の第２欠切部（１５）が係止されるものである。そのため、タンク本体からの押圧力を確実に、各偏平チューブに支持させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、各偏平チューブ（３）の開口に複数の第１欠切部（１２）を設け、それらに複数の桟部材（１３）の各第２欠切部（１５）を係止したものである。この発明によれば、タンク本体からの押圧力を複数の桟部材（１３）で、各偏平チューブに分散して支持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のヘッダプレートレス熱交換器の分解斜視図。
【図２】同要部組立て図。
【図３】同縦断面図及びＢ部拡大図。
【図４】従来型熱交換器の欠点を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
この熱交換器は、多数の偏平チューブ３の積層体からなるコア５と、その外周を被嵌するケーシング６と、コア５の両端部に設けた一対のタンク７とを有する。
コア５を構成する各偏平チューブ３は、図３（Ｂ）に示す如く、一対の溝形に形成されたプレート１，２が互いにその溝底を対向して、両側壁が互いに嵌着する。そして、それらのプレート１，２の長手方向の両端部には、溝底方向へ膨出する膨出部４が設けられたものである。
【００１３】
各偏平チューブ３は、膨出部４で互いに接触して積層されてコア５を構成する。そして、図１に示す如く、コア５の両端部に一対のタンク７が配置されると共に、コア５の外周にケーシング６が被嵌される。この例では、ケーシング６はその幅方向両端に外枠部８が一体に延長されている。そして、図３（Ｂ）の如く、その外枠部８がタンク７の内枠部７ｄの外側壁部７ｃに被嵌される。そして、そのタンク７は内枠部７ｄと外枠部８との組み合わせからなる。
その内枠部７ｄは、内側壁部７ａと底部７ｂと外側壁部７ｃとが横断面鈎形に形成され、それと外枠部８との間に、図３（Ａ）（Ｂ）に示す如く環状溝を形成する。
【００１４】
そして、その環状溝にシール材９を介してタンク本体１０のフランジ部１８が圧入され、外枠部８に設けたスリット１７の外側を変形させてカシメ部１９を形成する。それにより、シール材９を介してタンク本体１０のフランジ部１８を気密にタンク７内に保持する。
このとき、タンク本体１０に加わる押圧力は、図１〜図３に示す桟部材１３により支持される。即ち、各偏平チューブ３の開口縁１１には、爪部１４がその開口縁１１に平行に複数突設され、そこに第１欠切部１２が欠切されている。そして、その第１欠切部１２に整合する位置で、複数の桟部材１３の幅方向の一方の縁に沿って等区間隔に第２欠切部１５が並列されている。
【００１５】
また、桟部材１３の長手方向両端には底支持端１３ａが形成され、それが図３（Ｂ）に示す如く、内枠部７ｄの底部７ｂ及び内側壁部７ａに整合し、タンク本体１０の押圧力を支持する。
このような桟部材１３は、図１に示す如く、コア５の幅方向に定間隔に配置され、複数の桟部材１３によってタンク本体１０の押圧力を支持する。即ち、シール材９を介して内枠部７ｄに加わる押圧力を各偏平チューブ３の開口の長手方向の各部にその押圧力を分散して支持させるものである。
【００１６】
なお、これらの部品は一旦組み立てられた状態で、炉内で一体的にろう付固定される。そして、その後にシール材９を介してタンク本体１０のフランジ部１８がタンク７の環状溝に圧入される。その圧入の際に、スリット１７の先端側に設けられたカシメ部１９が変形され、そこでタンク本体１０のフランジ１８を保持するものである。
なお、この例では図１に示す如く、ケーシング６には一対の出入口パイプ２０が接続され、各部品のろう付時にそれが一体にろう付固定されるものである。
【００１７】
この例におけるカシメ部１９は、所謂ハナカシメと言われるものであり、スリット１７の外側に位置する部分をスリット１７に平行に湾曲させ、その湾曲された端縁によってタンク本体１０のフランジ部１８の外側を保持するものである。なお、カシメ部は通常の折り曲げ型のものでもよい。
また、この例では、偏平チューブ３の開口の幅が比較的広いものであるため桟部材１３を複数配置したが、開口が比較的狭い場合には、桟部材１３を一つのみ配置してもよい。何れの場合にしても、桟部材１３の存在により、タンク本体１０の押圧力を支持し、図４に示すようなタンク７の変形を防止し、タンク７に接続された偏平チューブ３の膨出部４の接続部における亀裂１６を防止できる。
【００１８】
〔作用〕
図１において、コア５の各偏平チューブ３の内部には、排気ガス等の気体が導入され、コア５を構成する各偏平チューブ３の外周には、出入口パイプ２０を介して冷却水が流通し、両流体間に熱交換が行われる。このとき、タンク本体１０はシール材９を介して気密に形成され、そのシール材９の押圧力をカシメ部１９によって支持する。その支持力は、複数の桟部材１３を介して各偏平チューブ３の開口縁に分散して支持される。
即ち、桟部材１３の幅方向の一端側がタンク７の内枠部７ｄに接続され、他端側が各偏平チューブ３の開口縁に支持され、その桟部材１３によってタンク本体１０およびシール材９の押圧力が支持される。
なお、その桟部材１３は、その第２欠切部１５が、各偏平チューブ３の開口縁１１の第１欠切部１２に、直交して組み合わされている。
【符号の説明】
【００１９】
１  プレート
２  プレート
３  偏平チューブ
４  膨出部
５  コア
６  ケーシング
６ａ  ケーシング本体
６ｂ  端蓋
【００２０】
７  タンク
７ａ  内側壁部
７ｂ  底部
７ｃ  外側壁部
７ｄ  内枠部
８  外枠部
９  シール材
１０  タンク本体
１１  開口縁
１２  第１欠切部
【００２１】
１３  桟部材
１３ａ  底支持端
１４  爪部
１５  第２欠切部
１６  亀裂
１７  スリット
１８  フランジ部
１９  カシメ部
２０  出入口パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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