(57)【要約】【課題】ケースと熱交換部との熱膨張率が相違する場合であっても、収容部の変形によるシール材への影響を抑制する。【解決手段】ＥＧＲガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器１００は、ＥＧＲガスが流通する熱交換部１と、熱交換部１が収容されてエンジン冷却水が流通するケース３０と、ＥＧＲガスの流れ方向に沿って形成される熱交換部１のヘッダ部材１７の外周面１７ｅと、ヘッダ部材１７の外周面１７ｅと対峙するケース３０のケース本体３１の内周面３１ｅと、ケース本体３１の内周面３１ｅから立設して形成される端面３１ｆと、によって画成されるシール収容部１８と、シール収容部１８に収容されてＥＧＲガスの流路とエンジン冷却水の流路とを隔離するＯリング１７ｃと、を備える。【選択図】図６
2018091500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流体と第２の流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
第１の流体が流通する熱交換部と、
前記熱交換部が収容されて第２の流体が流通するケースと、
第１の流体の流れ方向に沿って形成される前記熱交換部の外周面と、前記熱交換部の外周面と対峙する前記ケースの内周面と、前記ケースの内周面又は前記熱交換部の外周面から立設して形成される端面と、によって画成されるシール収容部と、
前記シール収容部に収容されて第１の流体の流路と第２の流体の流路とを隔離するシール材と、を備えることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記シール収容部は、環状に形成され、
前記ケースの内周面に圧入され前記端面との間に前記シール材が収容される空間を形成するリング部材を更に備えることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
前記シール収容部を画成する前記端面は、前記ケースが縮径されて前記内周面から前記熱交換部の外周面に向けて立設して形成される段部であることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の熱交換器であって、
前記熱交換部は、積層される複数のチューブと、
前記複数のチューブにおける第１の流体の流れ方向の下端部を覆うように取り付けられるヘッダ部材と、を備え、
各々の前記チューブ内には、第１の流体が流通する流路が形成され、
前記複数のチューブ間には、第２の流体が流通する流路が形成され、
前記シール収容部は、前記内周面と前記端面と前記ヘッダ部材の外周面とによって形成されることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の熱交換器であって、
前記熱交換部と前記ケースとは、熱膨張率の異なる材料によって形成され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、
前記熱交換部は、金属材料によって形成され、
前記ケースは、樹脂材料によって形成され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、熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のパイプの両端を端板で各々支持してなる熱交換部がＥＧＲ管路に収容されるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガス冷却装置が開示されている。このＥＧＲガス冷却装置では、熱交換部を収容する外筒が、樹脂によって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０１３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、金属製の熱交換部が樹脂製の外筒に収容されると、これらの間の収容部に収容されるシール部材が、両者の熱膨張率の相違に起因する収容部の変形の影響を受けるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ケースと熱交換部との熱膨張率が相違する場合であっても、収容部の変形によるシール材への影響を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、第１の流体と第２の流体との間で熱交換を行う熱交換器は、第１の流体が流通する熱交換部と、前記熱交換部が収容されて第２の流体が流通するケースと、第１の流体の流れ方向に沿って形成される前記熱交換部の外周面と、前記熱交換部の外周面と対峙する前記ケースの内周面と、前記ケースの内周面又は前記熱交換部の外周面から立設して形成される端面と、によって画成されるシール収容部と、前記シール収容部に収容されて第１の流体の流路と第２の流体の流路とを隔離するシール材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記態様では、熱交換部の外周面とケースの内周面とケース又は熱交換部の端面とによってシール収容部が形成される。そのため、ケースと熱交換部との熱膨張率が相違する場合であっても、ケースの内周面と熱交換部の外周面とが相対的にスライドするだけであり、シール収容部の形状は変わらない。よって、シール収容部に収容されるシール材にせん断力が作用することはない。したがって、シール収容部の変形によるシール材への影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器の斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器のケースを取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器の平面の断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器の側面の断面図である。
【図６】図６は、図４におけるシール材の周辺の拡大図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る熱交換器におけるシール材の周辺の拡大図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施形態の他の変形例に係る熱交換器におけるシール材の周辺の拡大図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係る熱交換器の平面の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施形態に係る熱交換器の平面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
まず、図１から図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器１００について説明する。
【００１１】
熱交換器１００は、エンジン（図示省略）の燃焼室にて燃焼した排気ガスの一部をＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガスとして燃焼室に還流するＥＧＲ装置に設けられる。熱交換器１００は、ＥＧＲガス（第１の流体）とエンジンを冷却するエンジン冷却水（第２の流体）との間で熱交換を行い、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラである。
【００１２】
熱交換器１００は、ＥＧＲガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う積層コア１０と、積層コア１０を積層方向に拘束する拘束部材としてのクリップ２０と、積層コア１０が収容されて内側をエンジン冷却水が流通するケース３０と、を備える。
【００１３】
積層コア１０は、積層される複数のチューブ１１と、チューブ１１内に収装されるインナーフィン１２と、積層されるチューブ１１が取り付けられるプレート１３と、を有する。積層コア１０は、複数のチューブ１１が積層されて直方体形状になるように形成される。積層コア１０は、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される。各々のチューブ１１内には、ＥＧＲガスが流通する流路が形成され、複数のチューブ１１間には、エンジン冷却水が流通する流路が形成される。
【００１４】
積層コア１０におけるＥＧＲガスの入口には、供給パイプ４１（図３参照）から供給されるＥＧＲガスを各々のチューブ１１に導くヘッダ部材１６が設けられる。積層コア１０におけるＥＧＲガスの出口には、各々のチューブ１１から排出されるＥＧＲガスを集約して排出パイプ４２に導くヘッダ部材１７が設けられる。熱交換器１００では、積層コア１０とヘッダ部材１７とが、熱交換部１を構成する。
【００１５】
チューブ１１は、対向して設けられるチューブインナー１１ａとチューブアウター１１ｂとを有する。チューブインナー１１ａとチューブアウター１１ｂとは、共に凹状断面を有する平板状に形成さる。チューブインナー１１ａとチューブアウター１１ｂとは、凹部どうしを向かい合わせて、チューブアウター１１ｂがチューブインナー１１ａの外側を覆うように組み立てられる。チューブインナー１１ａとチューブアウター１１ｂとは、インナーフィン１２を収装する空間を形成する。
【００１６】
チューブアウター１１ｂには、積層された状態で隣接する他のチューブ１１に当接し、当該他のチューブ１１との間に所定の間隔をあける複数の突起１１ｃと、エンジン冷却水が流通する流路を区画する一対の膨出部１１ｄと、が形成される。
【００１７】
突起１１ｃは、チューブ１１の積層方向に突出して形成される。突起１１ｃは、チューブ１１における膨出部１１ｄが設けられない位置に形成される。隣接する一対のチューブ１１の間には、突起１１ｃの高さの分だけ、エンジン冷却水が流通する流路が形成される。
【００１８】
膨出部１１ｄは、チューブ１１におけるＥＧＲガスの流れ方向の両端部に形成される。膨出部１１ｄは、チューブ１１の積層方向に突起１１ｃと同じだけ突出する。膨出部１１ｄは、積層された状態で隣接する他のチューブ１１と当接し、ロウ付けによって一体にされる。これにより、隣接する一対のチューブ１１の間のエンジン冷却水の流路が、ＥＧＲガスの流路に対して閉塞される。
【００１９】
インナーフィン１２は、チューブインナー１１ａとチューブアウター１１ｂとの間に形成される空間に収装される。インナーフィン１２は、隣り合う凹凸が互いにオフセットして並ぶオフセットフィンである。インナーフィン１２は、チューブ１１内におけるＥＧＲガスの流れを撹拌する。また、インナーフィン１２が設けられることによって、ＥＧＲガスが熱交換を行うための表面積が拡大する。よって、インナーフィン１２が設けられることによって、熱交換効率を向上させることができる。
【００２０】
なお、インナーフィン１２を設けずに、隣接する一対のチューブ１１の間にアウターフィンを設けてもよい。この場合、チューブ１１に突起１１ｃを形成する必要はない。
【００２１】
プレート１３は、積層コア１０をケース３０に固定するために、矩形の枠状に形成される。プレート１３の内周には、ヘッダ部材１６を介して積層コア１０が固定される。プレート１３は、積層コア１０が設けられる側に、ケース３０を固定するための複数のカシメ爪１３ａを有する。
【００２２】
ヘッダ部材１６の一端には、矩形に形成される矩形部１６ａが設けられる。矩形部１６ａは、プレート１３の内周に挿入される。矩形部１６ａの内周には、積層コア１０が挿入される。矩形部１６ａは、チューブ１１の端部からチューブ１１における膨出部１１ｄを覆うように形成される。ヘッダ部材１６の他端には、円筒状に形成される円筒部１６ｂが設けられる。円筒部１６ｂは、供給パイプ４１に接続される。ヘッダ部材１６は、円筒部１６ｂが最も小さく、矩形部１６ａが最も大きくなるように形成される。
【００２３】
ヘッダ部材１６は、積層コア１０及びプレート１３とロウ付けされて一体にされる。ヘッダ部材１６は、チューブ１１と同様に、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される。
【００２４】
ヘッダ部材１７は、ケース３０の内周に挿入される。ヘッダ部材１７の一端には、矩形に形成される矩形部１７ａが設けられる。矩形部１７ａの内周には、積層コア１０が挿入される。矩形部１７ａは、チューブ１１の端部からチューブ１１における膨出部１１ｄを覆うように形成される。ヘッダ部材１７は、複数のチューブ１１におけるＥＧＲガスの流れ方向の下端部を覆う。ヘッダ部材１７の他端には、円筒状に形成される円筒部１７ｂが設けられる。ヘッダ部材１７は、円筒部１７ｂが最も小さく、矩形部１７ａが最も大きくなるように形成される。
【００２５】
ヘッダ部材１７は、ヘッダ部材１６と同様に、積層コア１０とロウ付けされて一体にされる。ヘッダ部材１７もまた、チューブ１１と同様に、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される。
【００２６】
図４及び図５に示すように、円筒部１７ｂは、シール収容部１８に収容されるシール材としてのＯリング１７ｃと、Ｏリング１７ｃをケース３０内に固定するリング部材としてのバックアップリング１７ｄと、を介して、ケース３０の内周に保持される。これにより、ケース３０内を流通するエンジン冷却水がＥＧＲガスの流路に漏れ出すことを防止できる。円筒部１７ｂは、ケース３０を介して排出パイプ４２に接続される。Ｏリング１７ｃ及びＯリング１７ｃが収容されるシール収容部１８については、図６から図８を参照しながら、後で詳細に説明する。
【００２７】
図１に示すように、クリップ２０は、直方体形状の積層コア１０における４つの側面のうち３面に当接するようにＵ字状に形成される。クリップ２０は、図３に示すように、チューブ１１の突起１１ｃの間に嵌められる。これにより、クリップ２０は、突起１１ｃに係合して、チューブ１１に対する移動が規制される。クリップ２０は、ケース３０に対して積層コア１０を積層方向に支持する。クリップ２０は、ケース３０に対して積層コア１０を積層方向に弾性的に支持する弾性支持部としての板ばね部２１を有する。
【００２８】
クリップ２０は、ロウ付け前の複数のチューブ１１を外周から積層方向に拘束して、積層コア１０を形成する。クリップ２０は、積層コア１０を拘束した状態で積層コア１０にロウ付けされて、積層コア１０と一体にされる。クリップ２０は、チューブ１１と同様に、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される。
【００２９】
なお、クリップ２０は、積層コア１０にロウ付けされるのではなく、積層コア１０とは別部材として設けられて積層コア１０に取り付けられてもよい。この場合、クリップ２０は、ばね鋼鋼材や耐熱性樹脂材料などによって形成されてもよい。
【００３０】
板ばね部２１は、積層コア１０の積層方向の両端部に各々設けられる。板ばね部２１は、チューブ１１の内周を流通する高温のＥＧＲガスによって積層コア１０が熱膨張した場合に変形し、積層コア１０の外形の変化を吸収する。板ばね部２１は、クリップ２０のケース３０への挿入方向における後方に向けて積層コア１０の外側に突出するように形成される。これにより、積層コア１０をケース３０に挿入する際に、クリップ２０の板ばね部２１がケース３０内に引っ掛かることが防止され、積層コア１０のケース３０への挿入が容易になる。
【００３１】
ケース３０は、積層コア１０を収装するケース本体３１と、エンジン冷却水を供給するための供給流路３２と、エンジン冷却水を排出するための排出流路３３と、を有する。
【００３２】
ケース本体３１は、開口部３１ａから挿入される積層コア１０を覆うような筒状に形成される。図２に示すように、ケース本体３１は、カシメ爪１３ａが折り曲げられることでプレート１３に固定される。図３から図５に示すように、ケース本体３１の開口部３１ａとプレート１３との間には、Ｏリング１３ｂが設けられる。Ｏリング１３ｂは、カシメ爪１３ａが折り曲げられる際に、ケース本体３１とプレート１３との間で押しつぶされる。これにより、ケース３０内を流通するエンジン冷却水がＥＧＲガスの流路に漏れ出すことを防止できる。
【００３３】
ケース本体３１は、積層コア１０のチューブ１１内を流通するＥＧＲガスを冷却するためのエンジン冷却水が供給される冷却水供給ポート３１ｂと、ＥＧＲガスを冷却したエンジン冷却水が排出される冷却水排出ポート３１ｃと、を有する。
【００３４】
ケース本体３１における開口部３１ａの反対側の端部３１ｄには、Ｏリング４２ａと、Ｏリング４２ａをケース３０に固定するバックアップリング４２ｂと、を介して、排出パイプ４２が取り付けられる。排出パイプ４２は、Ｕ字状に形成されるスプリング４２ｃによってケース３０に固定される。ケース本体３１は、積層コア１０及びヘッダ部材１７を収容する部分から端部３１ｄに向けて徐々に縮径されるような漏斗状に形成される縮径部３１ｇを有する。
【００３５】
供給流路３２は、ケース本体３１の側面に取り付けられる。供給流路３２は、ケース本体３１の冷却水供給ポート３１ｂからケース本体３１内に供給される冷却水を案内する。冷却水供給ポート３１ｂから供給された冷却水は、図５に示すように、積層コア１０の一端近傍に導かれた後に、ケース本体３１内に供給される。
【００３６】
排出流路３３は、ケース本体３１の供給流路３２が取り付けられるのと同じ側面に取り付けられる。排出流路３３は、ケース本体３１の冷却水排出ポート３１ｃから排出される冷却水を案内する。ＥＧＲガスを冷却したエンジン冷却水は、図５に示すように、積層コア１０の他端近傍まで導かれた後に、ケース本体３１から外部に排出される。
【００３７】
次に、図６から図８を参照して、Ｏリング１７ｃ及びＯリング１７ｃが収容されるシール収容部１８について説明する。
【００３８】
図６に示すように、シール収容部１８は、ＥＧＲガスの流れ方向に沿って形成されるヘッダ部材１７の外周面１７ｅと、外周面１７ｅと対峙するケース本体３１の内周面３１ｅと、ケース本体３１の内周面３１ｅから立設して形成される端面３１ｆと、によって環状に画成される。端面３１ｆは、ケース本体３１が縮径されて内周面３１ｅからヘッダ部材１７の外周面１７ｅに向けて立設して形成される段部である。
【００３９】
外周面１７ｅは、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される平坦面又は平滑面である。Ｏリング１７ｃ及びバックアップリング１７ｄは、ケース本体３１の内周面３１ｅと外周面１７ｅとの間に配置される。
【００４０】
外周面１７ｅは、表面滑性処理を施して滑り性が高められた平滑面であってもよい。
【００４１】
Ｏリング１７ｃは、シール収容部１８の形状に対応する環状に形成される。Ｏリング１７ｃは、ヘッダ部材１７の外周面１７ｅとケース本体３１の内周面３１ｅとの間で押しつぶされる。このように、Ｏリング１７ｃがシールすることによって、ＥＧＲガスの流路とエンジン冷却水の流路とが隔離される。
【００４２】
バックアップリング１７ｄは、ケース本体３１の内周面３１ｅに圧入されて、ケース本体３１に固定される。バックアップリング１７ｄは、ヘッダ部材１７の外周面１７ｅとは当接せずに、外周面１７ｅとの間に微小な隙間を空けて設けられる。バックアップリング１７ｄは、ケース本体３１の端面３１ｆとの間にＯリング１７ｃが収容される空間を形成する。シール収容部１８は、バックアップリング１７ｄによって閉じられる。これにより、Ｏリング１７ｃの位置が規定される。
【００４３】
このように、シール収容部１８は、ヘッダ部材１７の外周面１７ｅとケース本体３１の内周面３１ｅとケース本体３１の端面３１ｆとによって形成される。そのため、ケース３０と熱交換部１との熱膨張率が相違する場合であっても、ケース本体３１の内周面３１ｅと熱交換部１におけるヘッダ部材１７の外周面１７ｅとが相対的にスライドするだけであり、シール収容部１８の形状は変わらない。よって、シール収容部１８に収容されるＯリング１７ｃにせん断力が作用することはない。したがって、シール収容部１８の変形によるＯリング１７ｃへの影響を抑制することができる。
【００４４】
図６に示すように、ヘッダ部材１７の端部１７ｆとケース本体３１の縮径部３１ｇの内面との間には、隙間が形成されている。
【００４５】
通常、金属部材で構成されている熱交換部１と樹脂部材で構成されているケース３０とでは、熱交換部１よりもケース３０の方が熱膨張率が高い。そのため、同じ温度まで温度が上昇した場合には、樹脂部材であるケース３０の方が熱交換部３０よりも熱膨張量が大きくなる。
【００４６】
これに対して、熱交換器１００では、熱交換部１は、高温のＥＧＲガスが流通して高温になる。しかしながら、ケース３０の内部には冷却水が流通するので、ケース３０の内部はそれほど高温にならない。よって、金属部材で構成されている熱交換部１は、ケース３０よりも大きく熱膨張する。そのため、ケース３０よりも熱交換部１の方が大きく熱膨張できるように、隙間が形成されている。
【００４７】
この隙間は、図６に示す「熱膨張によって動ける範囲」に相当する。隙間は、熱交換部１が最高温度まで上昇した場合のケース３０と熱交換部１との熱膨張量の差よりも大きく形成される。よって、ヘッダ部材１７の端部１７ｆとケース本体３１の縮径部３１ｇの内面とが当たることはない。
【００４８】
なお、図７に示す変形例のように、ヘッダ部材１７を設けずに積層コア１０とケース３０との間を直接シールしてもよい。この場合、シール収容部１８は、ＥＧＲガスの流れ方向に沿って形成される積層コア１０の外周面１０ａと、外周面１０ａと対峙するケース本体３１の内周面３１ｅと、ケース本体３１の内周面３１ｅから立設して形成される端面３１ｆと、によって環状に画成される。
【００４９】
外周面１０ａは、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される平坦面（平面）又は平滑面である。Ｏリング１７ｃ及びバックアップリング１７ｄは、ケース本体３１の内周面３１ｅと外周面１０ａとの間に配置される。
【００５０】
外周面１０ａは、表面滑性処理を施して滑り性が高められた平滑面であってもよい。
【００５１】
このように、シール収容部１８が、積層コア１０の外周面１０ａとケース本体３１の内周面３１ｅとケース本体３１の端面３１ｆとによって形成される場合にも同様に、シール収容部１８に収容されるＯリング１７ｃにせん断力が作用することはない。したがって、シール収容部１８の変形によるＯリング１７ｃへの影響を抑制することができる。
【００５２】
図７に示す変形例でも同様に、チューブ１１の端部１１ｈとケース本体３１の縮径部３１ｇの内面との間には、隙間が形成されている。そのため、熱膨張した際にチューブ１１の端部１１ｈとケース本体３１の縮径部３１ｇの内面とが当たることはない。
【００５３】
また、図８に示す他の変形例のように、シール収容部１８を、ＥＧＲガスの流れ方向に沿って形成される積層コア１０の外周面１０ａと、外周面１０ａと対峙するケース本体３１の内周面３１ｅと、積層コア１０の外周面１０ａから立設して形成されるチューブ１１の膨出部１１ｄの端面１１ｇと、によって環状に画成してもよい。
【００５４】
外周面１０ａは、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される平坦面（平面）又は平滑面である。更に、端面１１ｇもまた、例えばステンレスなどの金属材料によって形成される平坦面又は平滑面である。Ｏリング１７ｃ及びバックアップリング１７ｄは、ケース本体３１の内周面３１ｅと外周面１０ａとの間に配置される。
【００５５】
外周面１０ａは、表面滑性処理を施して滑り性が高められた平滑面であってもよい。
【００５６】
このように、シール収容部１８が、積層コア１０の外周面１０ａとケース本体３１の内周面３１ｅと積層コア１０の端面１１ｇとによって形成される場合にも同様に、シール収容部１８に収容されるＯリング１７ｃにせん断力が作用することはない。したがって、シール収容部１８の変形によるＯリング１７ｃへの影響を抑制することができる。
【００５７】
図８に示す他の変形例でも同様に、チューブ１１の端部１１ｈとケース本体３１の縮径部３１ｇの内面との間には、隙間が形成されている。そのため、熱膨張した際にチューブ１１の端部１１ｈとケース本体３１の縮径部３１ｇの内面とが当たることはない。
【００５８】
以上のように、シール収容部１８は、ＥＧＲガスの流れ方向に沿って形成される熱交換部１におけるヘッダ部材１７の外周面１７ｅ又は積層コア１０の外周面１０ａと、熱交換部１の外周面と対峙するケース３０の内周面と、ケース３０の内周面３０ｅから立設して形成される端面３１ｆ又は熱交換部１の外周面から立設して形成される端面１１ｇと、によって形成される。
【００５９】
次に、熱交換器１００の作用について説明する。
【００６０】
熱交換器１００では、供給パイプ４１から導かれたＥＧＲガスが、積層コア１０のチューブ１１内を流通して排出パイプ４２から排出される。また、熱交換器１００では、供給流路３２からケース本体３１内に供給されたエンジン冷却水が、積層コア１０におけるチューブ１１間の流路を流通し、排出流路３３から排出される。これにより、熱交換器１００では、ＥＧＲガスとエンジン冷却水との間で熱交換が行われる。ＥＧＲガスの温度はエンジン冷却水の温度と比較して高いため、ＥＧＲガスは、エンジン冷却水によって冷却される。
【００６１】
以上の第１の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００６２】
熱交換器１００では、ケース３０は樹脂材料によって形成され、積層コア１０は金属材料によって形成される。このように、ケース３０と積層コア１０との熱膨張率が異なるため、チューブ１１の内周を高温のＥＧＲガスが流通した場合には、積層コア１０がケース３０と比較して大きく熱膨張する。
【００６３】
これに対して、熱交換器１００では、シール収容部１８は、ヘッダ部材１７の外周面１７ｅとケース本体３１の内周面３１ｅとケース本体３１の端面３１ｆとによって形成される。そのため、ケース３０と熱交換部１との熱膨張率が相違する場合であっても、ケース本体３１の内周面３１ｅと熱交換部１におけるヘッダ部材１７の外周面１７ｅとが相対的にスライドするだけであり、シール収容部１８の形状は変わらない。よって、シール収容部１８に収容されるＯリング１７ｃにせん断力が作用することはない。したがって、シール収容部１８の変形によるＯリング１７ｃへの影響を抑制することができる。
【００６４】
また、熱交換器１００では、複数のチューブ１１を積層し、積層されたチューブ１１を積層方向にクリップ２０で拘束するだけで積層コア１０を組み立てることができる。したがって、熱交換器１００を容易に組み立てることができる。
【００６５】
熱交換器１００では、クリップ２０が、ケース３０に対して積層コア１０を弾性的に支持する板ばね部２１を積層コア１０の積層方向の両端部に各々有する。よって、チューブ１１の内周を流通する高温のＥＧＲガスによって積層コア１０が熱膨張した場合には、板ばね部２１が変形することによって積層コア１０の外形の変化を吸収して、積層コア１０をケース３０に対して常に保持することができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
以下、図９を参照して、本発明の第２の実施形態に係る熱交換器２００について説明する。以下に示す各実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
熱交換器２００は、二つに分割されたケース２３０を有する点で、第１の実施形態に係る熱交換器１００とは相違する。
【００６８】
熱交換器２００は、ＥＧＲガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う積層コア１０と、積層コア１０を積層方向に拘束する拘束部材としてのクリップ２０と、積層コア１０が収容されて内部をエンジン冷却水が流通するケース２３０と、を備える。
【００６９】
ケース２３０は、積層コア１０を一方から覆う第１ケース２３１と、積層コア１０を他方から覆う第２ケース２３２と、を有する。第１ケース２３１は、フランジ部２３１ａを有し、第２ケース２３２は、フランジ部２３２ａを有する。フランジ部２３１ａとフランジ部２３２ａとは、向かい合って当接し、ボルト締結などによって固定される。第１ケース２３１及び第２ケース２３２は、積層コア１０，ヘッダ部材１６，及びヘッダ部材１７を収容する部分から端部２３１ｄ，２３２ｄに向けて徐々に縮径されるような漏斗状に形成される縮径部２３１ｇ，２３２ｇをそれぞれ有する。
【００７０】
ケース２３０には、ヘッダ部材１６及びヘッダ部材１７が、積層コア１０と共に収容される。熱交換器２００では、積層コア１０とヘッダ部材１６とヘッダ部材１７とが、熱交換部１を構成する。
【００７１】
ヘッダ部材１６は、ヘッダ部材１７と同様に、ケース２３０の内周に挿入される。ヘッダ部材１６の円筒部１６ｂは、シール収容部１８に収容されるシール材としてのＯリング１６ｃと、Ｏリング１６ｃをケース２３０内に固定するリング部材としてのバックアップリング１６ｄと、を介して、ケース２３０の内周に保持される。これにより、ケース２３０内を流通するエンジン冷却水がＥＧＲガスの流路に漏れ出すことを防止できる。円筒部１６ｂは、ケース２３０を介して供給パイプ４１に接続される。
【００７２】
なお、シール収容部１８，Ｏリング１６ｃ，及びバックアップリング１６ｄの構成は、シール収容部１８，Ｏリング１７ｃ，及びバックアップリング１７ｄと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７３】
図９に示すように、ヘッダ部材１７の端部１７ｆと第２ケース２３２の縮径部２３２ｇの内面との間には、熱膨張率の相違に起因してケース２３０よりも熱交換部１の方が大きく熱膨張できるように、隙間が形成されている。同様に、ヘッダ部材１６の端部１６ｆと第１ケース２３１の縮径部２３１ｇの内面との間には、隙間が形成されている。これらの隙間は、図９に示す「熱膨張によって動ける範囲」に相当する。これらの隙間は、熱交換部１が最高温度まで上昇した場合のケース２３０と熱交換部１との熱膨張量の差よりも大きく形成される。よって、ヘッダ部材１６，１７の端部１６ｆ，１７ｆとケース２３０の縮径部２３１ｇ，２３２ｇの内面とが当たることはない。
【００７４】
以上の第２の実施形態によってもまた、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００７５】
（第３の実施形態）
以下、図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係る熱交換器３００について説明する。
【００７６】
熱交換器３００は、ＥＧＲガスがケース３３０内を一方向に流通するのではなく、ＥＧＲガスがケース３３０内で折り返すように流通する点で、第１の実施形態に係る熱交換器１００とは相違する。
【００７７】
熱交換器３００は、ＥＧＲガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う積層コア１０と、積層コア１０を積層方向に拘束する拘束部材としてのクリップ２０と、積層コア１０が収容されて内部をエンジン冷却水が流通するケース３３０と、を備える。熱交換器３００では、積層コア１０とヘッダ部材１７とが、熱交換部１を構成する。
【００７８】
積層コア１０を構成するチューブ１１は、ＥＧＲガスが供給方向（図１０では右から左）に流通する複数の供給用チューブ１１ｅと、ＥＧＲガスが排出方向（図１０では左から右）に流通する複数の排出用チューブ１１ｆと、からなる。複数の供給用チューブ１１ｅは、積層してまとめられる。複数の排出用チューブ１１ｆも同様に、積層してまとめられる。積層してまとめられた供給用チューブ１１ｅと排出用チューブ１１ｆとは、積層方向（図１０では上下方向）に更に積層される。
【００７９】
ＥＧＲガスが給排されるヘッダ部材１６内における供給用チューブ１１ｅと排出用チューブ１１ｆとの間には、ヘッダ部材１６内を供給流路３７と排出流路３８とに仕切る仕切部材としての仕切板１５が設けられる。仕切板１５は、板状に形成されるが、供給流路３７と排出流路３８とを仕切れればよいため、板状に限られるものではない。
【００８０】
ケース３３０は、積層コア１０を収装するケース本体３３１を有する。ケース本体３３１は、開口部３１ａから挿入される積層コア１０を覆うような筒状に形成される。ケース本体３３１は、ヘッダ部材１７の先端を覆うように形成されるガイド部３５を有する。ガイド部３５は、供給用チューブ１１ｅから導かれるＥＧＲガスを方向転換して排出用チューブ１１ｆに案内する方向転換流路３６を形成する。ガイド部３５は、ＥＧＲガスを緩やかに方向転換するように案内する曲面部３５ｇを有する。なお、ガイド部３５は、ケース本体３３１と一体に形成されるのではなく、ケース本体３３１とは別体に設けられてケース本体３３１に取り付けられる態様であってもよい。
【００８１】
図１０に示すように、ヘッダ部材１７の円筒部１７ｂとケース本体３３１の曲面部３５ｇの内面との間には、熱膨張率の相違に起因してケース３３０よりも熱交換部１の方が大きく熱膨張できるように、隙間が形成されている。この隙間は、図１０に示す「熱膨張によって動ける範囲」に相当する。隙間は、熱交換部１が最高温度まで上昇した場合のケース３３０と熱交換部１との熱膨張量の差よりも大きく形成される。よって、ヘッダ部材１７の円筒部１７ｂとケース本体３３１の曲面部３５ｇの内面とが当たることはない。
【００８２】
以上の第３の実施形態によってもまた、第１及び第２の実施形態と同様の効果を奏する。このように、Ｏリング１７ｃをシール収容部１８に収容する態様は、ＥＧＲガスが一方向に流通する熱交換器１００，２００だけでなく、ＥＧＲガスがケース３３０内で折り返すように流通する熱交換器３００においても有効である。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８４】
例えば、上記実施形態に係る熱交換器１００，２００，３００は、ＥＧＲクーラに限らず、車両に搭載されるチャージエアクーラなどの熱交換器にも適用できる。また、車両以外に使用される熱交換器にも適用できる。
【００８５】
また、上記実施形態では、ケース本体３１は、積層コア１０と比較して熱膨張率の小さな材料によって形成されるが、これに限らず、ケース本体３１を、積層コア１０と比較して熱膨張率の大きな材料によって形成してもよい。この場合にも、クリップ２０に板ばね部２１が設けられることによって、積層コア１０をケース３０，２３０，３３０に対して常に保持することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００      熱交換器
２００      熱交換器
３００      熱交換器
１          熱交換部
１０        積層コア
１１        チューブ
１１ｄ      膨出部
１１ｇ      端面
１６        ヘッダ部材
１７        ヘッダ部材
１７ａ      矩形部
１７ｂ      円筒部
１７ｃ      Ｏリング（シール部材）
１７ｄ      バックアップリング（リング部材）
１７ｅ      外周面
１８        シール収容部
３０        ケース
３１        ケース本体
３１ｅ      内周面
３１ｆ      端面
２３０      ケース
２３１      第１ケース
２３２      第２ケース
３３０      ケース
３３１      ケース本体
【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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