(57)【要約】【課題】生産性の向上を図ることが可能な熱交換器、および熱交換器の製造方法を提供する。【解決手段】ヒータコア１０は、複数交互に積層されたチューブ１２２およびフィンの積層体１２と、積層体１２の積層方向ＤＲｓの両端部に配置された一対のサイドプレート１４、１６と、を備える。一対のサイドプレート１４、１６それぞれには、積層方向ＤＲｓにおいて相対する部位に少なくとも１つの変形部１４４、１４５、１６４、１６５が設定されている。そして、変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、積層方向ＤＲｓから所定の圧縮荷重が付与された際に、変形部１４４、１４５、１６４、１６５の一部が、積層体１２の幅方向ＤＲｗにおいて積層体１２よりも外側に突出するように変形可能に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器であって、
複数交互に積層されたチューブ（１２２）およびフィン（１２４）の積層体（１２）と、
前記積層体の積層方向の両端部に配置された一対のサイドプレート（１４、１６）と、を備え、
前記一対のサイドプレートには、前記積層方向において相対する部位に少なくとも１つの変形部（１４４、１４５、１６４、１６５）が設定されており、
前記積層体おける前記積層方向に沿って拡がる面に直交する方向を幅方向としたとき、
前記変形部は、前記積層方向から所定の圧縮荷重が付与された際に、前記変形部の一部が前記幅方向において前記積層体よりも外側に突出するように変形可能に構成されている熱交換器。
【請求項２】
前記変形部は、前記幅方向から所定の圧縮荷重が付与された際に、前記幅方向において前記積層体よりも外側に突出した部位が内側に変位するように変形可能に構成されている請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記一対のサイドプレートには、少なくとも前記幅方向の両側に前記積層方向に突出すると共に、一部が前記積層体から離間する一対の突出部（１４１、１４２、１６１、１６２）が設けられており、
前記一対の突出部それぞれには、前記幅方向の外側における前記積層体との接触部位の手前から前記幅方向の内側に向かって延びると共に、互いに近接するスリット状の一対の切欠き部（１４１Ａ〜１４１Ｄ、１４２Ａ〜１４２Ｄ、１６１Ａ〜１６１Ｄ、１６２Ａ〜１６２Ｄ）が形成されており、
前記変形部は、前記一対の切欠き部の間の部位で構成されている請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記一対の切欠き部（１４１Ｂ、１４２Ｂ、１６１Ｂ、１６２Ｂ）は、前記幅方向の外側から内側に向かうにつれて近付くように形成されている請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記一対のサイドプレートそれぞれは、前記積層方向において前記積層体に対向する内面側にろう材が被覆された片面クラッド材で構成され、前記内面側に被覆されたろう材によって前記積層体に接合されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項６】
複数交互に積層されたチューブ（１２２）およびフィン（１２４）の積層体（１２）と、
前記積層体の積層方向の両端部に配置された一対のサイドプレート（１４、１６）と、を備え、
前記積層体および前記一対のサイドプレートが一体となるようにろう材によって接合する熱交換器の製造方法であって、
前記一対のサイドプレートそれぞれに対して、前記積層方向から所定の圧縮荷重が付与された際に、前記積層体おける前記積層方向に沿って拡がる面に直交する幅方向において前記積層体よりも外側に突出する変形部（１４４、１４５、１６４、１６５）を形成すること、
前記変形部を有する前記一対のサイドプレートを前記積層体の両側に組み付けることと、
前記積層体の両側に組み付けた前記一対のサイドプレートそれぞれの前記変形部に対して前記積層方向から所定の圧縮荷重を付与して変形させること、
前記一対のサイドプレートが前記積層体の両側に組み付けた組付体に対して、前記積層方向から付与された所定の圧縮荷重によって変形した前記変形部を跨ぐように仮固定用の治具（ＷＲ）を巻き付けて前記積層体および前記一対のサイドプレートを仮固定することと、
前記治具によって仮固定された前記積層体および前記一対のサイドプレートを炉内に投入して、前記積層体および前記一対のサイドプレートをろう付け接合すること、
を含む熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器、熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器として、複数交互にチューブおよびフィンが積層された積層体、当該積層体の積層方向における両側に配置されたサイドプレートを含んで構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、予めサイドプレートの一部に凸部を設け、ろう付け接合の前に、凸部を跨ぐように積層体およびサイドプレートをワイヤで巻き付けることで、ワイヤがチューブの端部に接合されることを抑制可能にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２１１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、熱交換器は、その製造過程において、チューブおよびフィンの積層体の両側に一対のサイドプレートを組み付けた状態で保管することがある。積層体とサイドプレートとの組付体の保管方法としては、例えば、複数の組付体を積層して保管することがある。
【０００６】
特許文献１の熱交換器のように、予めサイドプレートの一部に凸部が設けられている構成では、例えば、積層体とサイドプレートとの組付体を保管する際に、サイドプレートの凸部によって他の組付体や製造設備等に損傷が生じてしまうことが懸念される。このような損傷は、熱交換器の生産性を低下させる要因となることから好ましくない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、生産性の向上を図ることが可能な熱交換器、および熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、熱交換器を対象としている。本発明は、複数交互に積層されたチューブ（１２２）およびフィン（１２４）の積層体（１２）と、積層体の積層方向の両端部に配置された一対のサイドプレート（１４、１６）と、を備える。
【０００９】
一対のサイドプレートには、積層方向において相対する部位に少なくとも１つの変形部（１４４、１４５、１６４、１６５）が設定されている。そして、変形部は、積層方向から所定の圧縮荷重が付与された際に、変形部の一部が、積層体おける積層方向に沿って拡がる面に直交する幅方向において積層体よりも外側に突出するように変形可能に構成されている。
【００１０】
これによると、積層体と一対のサイドプレートとを仮固定する際に、変形部を幅方向の外側に突出するように変形させ、当該変形部を跨ぐように治具を巻き付けることで、ろう付け接合時に治具がチューブの端部等に接合されることを抑制することができる。
【００１１】
また、一対のサイドプレートは、変形部に対して積層方向から所定の圧縮荷重が付与されるまで、積層体よりも外側に突出しない。このため、変形部を幅方向の外側に突出するように変形させる前の状態で、積層体と一対のサイドプレートとの組付体を保管することで、組付体の保管時における積層体や製造設備等の損傷を抑制することができる。
【００１２】
従って、本開示の熱交換器では、予め一対のサイドプレートに対して凸部を設けた従来の構成に比べて、熱交換器の生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、チューブ（１２２）およびフィン（１２４）の積層体（１２）と積層体の積層方向の両端部に配置された一対のサイドプレート（１４、１６）とが一体となるようにろう材によって接合する熱交換器の製造方法を対象としている。
【００１４】
請求項６に係る発明では、一対のサイドプレートに対して、積層方向から所定の圧縮荷重が付与された際に、積層体おける積層方向に沿って拡がる面に直交する幅方向において積層体よりも外側に突出する変形部（１４４、１４５、１６４、１６５）を形成する。
【００１５】
続いて、本発明では、変形部を有する一対のサイドプレートを積層体の両側に組み付けた後、積層体の両側に組み付けた一対のサイドプレートそれぞれの変形部に対して積層方向から所定の圧縮荷重を付与して変形させる。
【００１６】
続いて、本発明では、一対のサイドプレートが積層体の両側に組み付けた組付体に対して、積層方向から付与された所定の圧縮荷重によって変形した変形部を跨ぐように仮固定用の治具（ＷＲ）を巻き付けて積層体および一対のサイドプレートを仮固定する。そして、本発明では、治具によって仮固定された積層体および一対のサイドプレートを炉内に投入して、積層体および一対のサイドプレートをろう付け接合する。
【００１７】
これによると、一対のサイドプレートの変形部が積層体よりも外側に突出していない状態で、積層体とサイドプレートとの組付体を保管することができるので、組付体を保管する際の積層体や製造設備等の損傷を抑えることができる。
【００１８】
また、積層体とサイドプレートとをろう付け接合する前に、一対のサイドプレートの変形部を変形させると共に、当該変形部を跨ぐようにワイヤ等の治具で仮固定することで、ろう付け接合時に、治具がチューブの端部等に接合されることを抑制することができる。
【００１９】
従って、本開示の熱交換器の製造方法では、予め一対のサイドプレートに対して凸部を設けた構成に比べて、熱交換器の生産性を向上させることができる。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の熱交換器の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１に示す熱交換器の積層方向の端部を示す模式的な拡大図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩで示す方向における熱交換器の矢視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】積層方向から圧縮荷重が作用した際の変形部の状態を説明するための説明図である。
【図６】幅方向から圧縮荷重が作用した際の変形部の状態を説明するための説明図である。
【図７】熱交換器の製造工程を説明するための説明図である。
【図８】ワイヤで仮固定された熱交換器の正面図である。
【図９】ワイヤで仮固定された熱交換器の積層方向の端部を示す模式的な拡大図である。
【図１０】図９の矢印Ｘに示す方向における熱交換器の矢視図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２】第２実施形態の熱交換器の積層方向の端部を示す模式的な拡大図である。
【図１３】図１２の矢印ＸＩＩＩに示す方向における熱交換器の矢視図である。
【図１４】ワイヤで仮固定された熱交換器の積層方向の一端側を示す模式的な拡大図である。
【図１５】図１４の矢印ＸＶに示す方向における熱交換器の矢視図である。
【図１６】第３実施形態の熱交換器の積層方向の端部側面を示す模式的な側面図である。
【図１７】ワイヤで仮固定された熱交換器の積層方向の端部側面を示す模式的な側面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図である。
【図１９】第４実施形態の熱交換器の積層方向の端部側面を示す模式的な側面図である。
【図２０】ワイヤで仮固定された熱交換器の積層方向の端部側面を示す模式的な側面図である。
【図２１】図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施する形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、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。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。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００２３】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る熱交換器を、内燃機関等を冷却する冷却水を熱源として車室内に吹き出す空気を加熱するヒータコア１０に適用した例について説明する。ヒータコア１０は、空調装置の外殻を構成するケースの内部に収容される。
【００２４】
図１に示すように、ヒータコア１０は、複数交互に積層されたチューブ１２２およびフィン１２４の積層体１２、積層体１２の積層方向ＤＲｓの両端部に配置された一対のサイドプレート１４、１６、および一対のヘッダタンク１８、２０を備えている。
【００２５】
ヒータコア１０を構成する各部材は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム製の金属材料で構成されている。ヒータコア１０は、各部材が組み付けられた状態で、各部材の必要な部位に予め設けられたろう材ＢＲによりろう付け接合されている。
【００２６】
積層体１２を構成する複数のチューブ１２２は、所定の一方向に対して延在すると共に、扁平な断面を有する扁平管で構成されている。本実施形態のチューブ１２２の内部には、その延在方向に沿って延びる単一の穴で構成される冷却水流路が形成されている。なお、冷却水流路は、複数の穴で構成されていてもよい。
【００２７】
また、複数のチューブ１２２は、その扁平面が平行に並ぶように、互いに所定間隔を設けて配列されている。本実施形態では、チューブ１２２における延在方向をチューブ長手方向ＤＲｔｂとしている。
【００２８】
積層体１２を構成する複数のフィン１２４は、冷却水と空気との伝熱面積を拡大させて冷却水と空気との熱交換を促進する部材である。複数のフィン１２４は、図２に示すように、薄板材を波状に曲げて成形したコルゲートフィンで構成されている。複数のフィン１２４は、隣り合うチューブ１２２の間に配置されている。なお、図２では、説明の便宜上、複数のフィン１２４の一部だけを図示しているが、実際には、複数のフィン１２４は、隣り合うチューブ１２２の間それぞれに配置されている。
【００２９】
チューブ１２２およびフィン１２４は、交互に積層した際に、チューブ１２２およびフィン１２４の一部が積層体１２の幅方向ＤＲｗの外側に突き出ないように、幅方向ＤＲｗの寸法が同等の寸法となっている。なお、積層体１２の幅方向ＤＲｗは、積層体１２における積層方向ＤＲｓに拡がる面に直交する方向である。すなわち、積層体１２の幅方向ＤＲｗは、積層方向ＤＲｓおよびチューブ長手方向ＤＲｔｂの双方に直交する方向である。
【００３０】
本実施形態の積層体１２は、チューブ１２２およびフィン１２４のうち、フィン１２４に対してろう材ＢＲが被覆されている。本実施形態の積層体１２は、複数のフィン１２４に被覆されたろう材ＢＲによって、フィン１２４が隣り合うチューブ１２２の平坦な外面側に接合されている。
【００３１】
積層体１２は、その積層方向ＤＲｓの両外側にフィン１２４が位置する構成となっている。そして、積層体１２における積層方向ＤＲｓの最も外側のフィン１２４には、積層体１２を補強する一対のサイドプレート１４、１６が接合されている。
【００３２】
本実施形態では、積層体１２および一対のサイドプレート１４、１６が冷却水と空気とを熱交換させる熱交換コアを構成している。なお、一対のサイドプレート１４、１６の詳細については後述する。
【００３３】
積層体１２には、そのチューブ長手方向ＤＲｔｂの両端側に一対のヘッダタンク１８、２０が接続されている。一対のヘッダタンク１８、２０は、一方が冷却水を各チューブ１２２に分配する分配用タンク１８を構成し、他方が各チューブ１２２から流出した冷却水を集合させる集合用タンク２０を構成している。
【００３４】
分配用タンク１８には、積層方向ＤＲｓの一端側に図示しない外部配管を接続するための入口側ジョイント１８ａが設けられている。また、集合用タンク２０には、積層方向ＤＲｓの一端側に図示しない外部配管を接続するための出口側ジョイント２０ａが設けられている。
【００３５】
分配用タンク１８および集合用タンク２０それぞれは、外殻を構成するタンク外殻部１８２、２０２、およびコアプレート１８４、２０４を有している。タンク外殻部１８２、２０２は、コアプレート１８４、２０４と共に、複数のチューブ１２２の冷却水流路と連通する内部空間を形成する。コアプレート１８４、２０４は、複数のチューブ１２２それぞれの端部が接合されるものである。分配用タンク１８および集合用タンク２０それぞれは、積層体１２および一対のサイドプレート１４、１６で構成される熱交換コアにろう付け接合されている。
【００３６】
続いて、本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６の詳細について図２〜図６を参照して説明する。一対のサイドプレート１４、１６それぞれは、同様に構成されている。このため、本実施形態では、一対のサイドプレート１４、１６の構成についてまとめて説明する。
【００３７】
図２に示すように、一対のサイドプレート１４、１６は、積層体１２を補強する部材である。一対のサイドプレート１４、１６は、積層体１２の積層方向ＤＲｓの両端側に配置されたフィン１２４に対して接合されている。
【００３８】
図３、図４に示すように、一対のサイドプレート１４、１６には、積層体１２の幅方向ＤＲｗの両側に対して、積層方向ＤＲｓに突出すると共に積層体１２から離間する一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２が形成されている。
【００３９】
また、一対のサイドプレート１４、１６には、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２の間に、フィン１２４に接合される接合部１４３、１６３が形成されている。図４に示すように、本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６は、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２、および接合部１４３、１６３によって、断面がＭ字状となっている。
【００４０】
図２、図３に示すように、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２それぞれには、互いに隣接するスリット状の一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａが形成されている。本実施形態の一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａそれぞれは、互いの間隔が一定に維持されるように、幅方向ＤＲｗに並行に延びている。また、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、幅方向ＤＲｗの外側における積層体１２との接触部位の手前から幅方向ＤＲｗの内側に向かって延びている。
【００４１】
図２に示すように、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、幅方向ＤＲｗに露出する側面において、積層体１２のフィン１２４との接触部位から所定の間隔があいた位置から積層方向ＤＲｓに沿って延びている。
【００４２】
一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、積層体１２のフィン１２４との接触部位に最も近い部位において、互いに離れるようにチューブ長手方向ＤＲｔｂに沿って延びている。
【００４３】
また、図３に示すように、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、積層方向ＤＲｓに露出する側面において、幅方向ＤＲｗの外側端部から接合部１４３、１６３の手前まで延びている。具体的には、本実施形態の一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、積層方向ＤＲｓに露出する側面にて、幅方向ＤＲｗに延びるスリット長さが、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２における幅方向ＤＲｗの長さと同等となっている。
【００４４】
ここで、一対のサイドプレート１４、１６の強度を確保するために、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、以下の数式Ｆ１を満たすように形成することが望ましい。
【００４５】
Ｒ／Ｈ＞０．３・・・（Ｆ１）
なお、数式Ｆ１に示す「Ｈ」は、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２それぞれにおける積層方向ＤＲｓの高さ寸法である。また、数式Ｆ１に示す「Ｒ」は、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａの端部から一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２における積層体１２との接触部位までの距離である。
【００４６】
また、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、熱交換コアを仮固定する際の治具であるワイヤＷＲが嵌り込まないように、ワイヤＷＲの外径寸法よりも小さいスリット幅（例えば、１ｍｍ以下）となるように形成することが望ましい。
【００４７】
さらに、本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６は、図４に示すように、積層方向ＤＲｓにおいて積層体１２に対向する内面側にろう材ＢＲが被覆された片面クラッド材で構成されている。一対のサイドプレート１４、１６は、その内面側に被覆されたろう材ＢＲによって積層体１２のフィン１２４に接合されている。
【００４８】
このように構成される一対のサイドプレート１４、１６それぞれには、積層方向ＤＲｓにおいて相対する部位に、外力が付与された際に変形する変形部１４４、１４５、１６４、１６５が少なくとも１つ形成されている。本実施形態の変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａの間の部位で構成されている。
【００４９】
これにより、変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、図５に示すように、積層方向ＤＲｓから所定の圧縮荷重が付与された際に、幅方向ＤＲｗにおいて積層体１２よりも外側に突出するように変形可能となっている。
【００５０】
また、本実施形態の変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、図６に示すように、幅方向ＤＲｗから所定の圧縮荷重が付与された際に、幅方向ＤＲｗにおいて積層体１２よりも外側に突出した部位が内側に変位するように変形可能となっている。すなわち、本実施形態の変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、幅方向ＤＲｗから所定の圧縮荷重が付与された際に、積層体１２よりも外側に突出した部位が、積層体１２から突き出ない位置まで変位するように変形可能となっている。
【００５１】
ここで、一対のサイドプレート１４、１６は、変形部１４４、１４５、１６４、１６５の変形前の状態で積層体１２に組み付けた際に、積層体１２の幅方向ＤＲｗの外側に突き出ないように、幅方向ＤＲｗの寸法が積層体１２と同等の寸法となっている。
【００５２】
上記の如く構成されたヒータコア１０は、内燃機関の冷却水が分配用タンク１８に流入すると、分配用タンク１８から複数のチューブ１２２に分配される。ヒータコア１０では、複数のチューブ１２２を冷却水が流れる際に、冷却水と車室内へ吹き出す空気とが熱交されることで、車室内へ吹き出す空気が加熱される。この際、複数のフィン１２４によって、冷却水と空気との熱交換が促進される。そして、空気と熱交換した冷却水は、複数のチューブ１２２から集合用タンク２０に集合した後、集合用タンク２０から外部に流出する。
【００５３】
次に、本実施形態のヒータコア１０の製造方法について、図７〜図１１を参照して説明する。図７は、ヒータコア１０の製造工程の一例を示している。
【００５４】
図７に示すように、ヒータコア１０の製造工程では、まず、一対のサイドプレート１４、１６の一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２に対して変形部１４４、１４５、１６４、１６５を形成する。
【００５５】
本工程では、一対のサイドプレート１４、１６に対して一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２を形成する際に、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２に一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａを形成する。なお、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａは、予め一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２が形成された一対のサイドプレート１４、１６に対して形成してもよい。
【００５６】
次の工程では、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６とを組み付ける。本工程では、図示しない積層治具をガイドにして、チューブ１２２およびフィン１２４を交互に積層した積層体１２の積層方向ＤＲｓの両外側に一対のサイドプレート１４、１６をセットする。
【００５７】
ここで、一対のサイドプレート１４、１６の一部における幅方向ＤＲｗの寸法が、積層体１２の幅方向ＤＲｗの寸法よりも大きくなっていると、一対のサイドプレート１４、１６の一部が積層体１２よりも幅方向ＤＲｗの外側に突き出ることになる。
【００５８】
このような構成では、例えば、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６との組付体を重ねて保管する際に、一対のサイドプレート１４、１６の一部によって、他の組付体の積層体１２や製造設備等が損傷してしまうことが懸念される。
【００５９】
また、本工程では、チューブ１２２、フィン１２４、一対のサイドプレート１４、１６の幅方向ＤＲｗの端部の位置を揃えるために、平坦な台座の上で、チューブ１２２、フィン１２４、一対のサイドプレート１４、１６の幅方向ＤＲｗの端部を整列させる。
【００６０】
ところが、一対のサイドプレート１４、１６の一部における幅方向ＤＲｗの寸法が、積層体１２の幅方向ＤＲｗの寸法よりも大きくなっていると、平坦な台座の上で、チューブ１２２、フィン１２４、一対のサイドプレート１４、１６を整列させることができない。
【００６１】
これに対して、本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６は、積層体１２に組み付けた際に、その一部が幅方向ＤＲｗに対して突き出ない構成となっているので、前述した事態の発生が抑制される。
【００６２】
次の工程では、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６との組付体に対して、一対のヘッダタンク１８、２０を組み付ける。本工程では、積層体１２の複数のチューブ１２２を一対のヘッダタンク１８、２０それぞれのコアプレート１８４、２０４に嵌め合わせることで、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６との組付体に、一対のヘッダタンク１８、２０を組み付ける。
【００６３】
次の工程では、積層体１２の両側に組み付けた一対のサイドプレート１４、１６に設けた変形部１４４、１４５、１６４、１６５に対して、プレス機等によって積層方向ＤＲｓから所定の圧縮荷重を付与し、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を変形させる。変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、図５に示すように、積層方向ＤＲｓから所定の圧縮荷重が付与されることで、幅方向ＤＲｗにおいて、積層体１２よりも外側に突出するように変形する。
【００６４】
次の工程では、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６との組付体（すなわち、熱交換コア）を仮固定用の治具であるワイヤＷＲによって仮固定する。
【００６５】
本工程では、図８に示すように、一対のサイドプレート１４、１６における変形部１４４、１４５、１６４、１６５を跨ぐようにワイヤＷＲを巻き付け、ワイヤＷＲの端部同士を結束する。
【００６６】
変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、図９、図１１に示すように、積層方向ＤＲｓからの圧縮荷重によって積層方向ＤＲｓに窪んでいる。このため、ワイヤＷＲは、一対のサイドプレート１４、１６におけるチューブ長手方向ＤＲｔｂおよび幅方向ＤＲｗの位置が、変形部１４４、１４５、１６４、１６５によって規定される。
【００６７】
また、変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、図１０、図１１に示すように、積層方向ＤＲｓからの圧縮荷重によって幅方向ＤＲｗの外側に突き出ている。このため、ワイヤＷＲは、変形部１４４、１４５、１６４、１６５の変形分だけ積層体１２を構成するチューブ１２２およびフィン１２４から離間した状態となる。
【００６８】
さらに、変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａの間に形成されているので、その強度が確保される。このため、変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、ワイヤＷＲの張力相当の荷重が作用しても殆ど変形せず、ワイヤＷＲの張力条件を安定させることができる。
【００６９】
ここで、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を跨ぐようにワイヤＷＲを巻き付ける際に、ワイヤＷＲが積層方向ＤＲｓに対して斜めに巻き付けられると、仮固定が不十分となったり、ワイヤＷＲによる張力が過度に作用してしまったりすることが懸念される。
【００７０】
これに対して、本実施形態の変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、積層方向ＤＲｓからの圧縮荷重によって積層方向ＤＲｓの内側に凹むように変形する。すなわち、一対のサイドプレート１４、１６には、変形部１４４、１４５、１６４、１６５によって積層方向ＤＲｓに段差が形成される。このため、本実施形態では、ワイヤＷＲが変形部１４４、１４５、１６４、１６５から外れることがなく、ワイヤＷＲの巻き付け位置およびワイヤＷＲの張力を安定させることができる。
【００７１】
次の工程では、ワイヤＷＲによって仮固定された積層体１２および一対のサイドプレート１４、１６の組付体、並びに、一対のヘッダタンク１８、２０を炉内に投入して加熱することで、各部材をろう付け接合する。
【００７２】
次の最終工程では、各部材を一体にろう付け接合した構造体を炉内から取り出してワイヤＷＲを切断する。また、本工程では、一対のサイドプレート１４、１６に設けた変形部１４４、１４５、１６４、１６５に対して、プレス機等によって幅方向ＤＲｗから所定の圧縮荷重を付与し、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を変形させる。これにより、変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、図６に示すように、幅方向ＤＲｗから所定の圧縮荷重が付与されることで、幅方向ＤＲｗにおいて積層体１２よりも外側に突出した部位が内側に変位するように変形する。このように、本実施形態のヒータコア１０は、上述の各工程を経て製造される。
【００７３】
以上説明した本実施形態のヒータコア１０は、一対のサイドプレート１４、１６それぞれに対して、積層方向ＤＲｓにおいて相対する部位に少なくとも１つの変形部１４４、１４５、１６４、１６５が設定されている。そして、変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、積層方向ＤＲｓから所定の圧縮荷重が付与された際に、その一部が幅方向ＤＲｗにおいて積層体１２よりも外側に突出するように変形可能に構成されている。
【００７４】
このように、本実施形態のヒータコア１０では、積層体１２および一対のサイドプレート１４、１６の組付体において、一対のサイドプレート１４、１６の変形部１４４、１４５、１６４、１６５を幅方向ＤＲｗの外側に突出するように変形させることができる。
【００７５】
このため、変形させた変形部１４４、１４５、１６４、１６５を跨ぐようにワイヤＷＲを巻き付け、積層体１２とサイドプレート１４、１６との組付体を仮固定することで、ろう付け接合時にワイヤＷＲがチューブ１２２に接合されることを抑制することができる。
【００７６】
また、一対のサイドプレート１４、１６は、変形部１４４、１４５、１６４、１６５に対して積層方向ＤＲｓから所定の圧縮荷重が付与されるまで、積層体１２よりも外側に突出しない。このため、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を幅方向ＤＲｗの外側に変形させる前の状態で、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６との組付体を保管することで、組付体の保管時における積層体１２や製造設備等の損傷を抑制することができる。
【００７７】
さらに、本実施形態のヒータコア１０は、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を幅方向ＤＲｗの外側に変形させる前の状態で、積層体１２に対して一対のサイドプレート１４、１６を組み付けることができる。このため、平坦な台座の上で、チューブ１２２、フィン１２４、一対のサイドプレート１４、１６を整列させることができるので、複数のチューブ１２２における幅方向ＤＲｗの位置にばらつきを抑えることができる。
【００７８】
従って、本実施形態のヒータコア１０では、予め一対のサイドプレートに対して凸部を設けた従来の構成に比べて、熱交換器の生産性を向上させることができる。
【００７９】
また、本実施形態の変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、幅方向ＤＲｗから所定の圧縮荷重が付与された際に、幅方向ＤＲｗにおいて積層体１２よりも外側に突出した部位が内側に変位するように変形可能に構成されている。
【００８０】
これによると、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を積層体１２よりも外側に突出するように変形させた後、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を積層体１２よりも外側に突出しないように戻すことができる。
【００８１】
このため、例えば、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６とのろう付け接合後に、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を積層体１２よりも外側に突出しないように変形させることで、製造完了後におけるヒータコア１０等の損傷を抑えることができる。
【００８２】
ここで、ヒータコア１０では、図示しない空調装置のケースに収容した際に、当該ケースと一対のサイドプレート１４、１６との間に隙間が生じないように、一対のサイドプレート１４、１６に対してパッキンを貼り付けることがある。
【００８３】
しかし、変形部１４４、１４５、１６４、１６５の一部が積層体１２よりも外側に突出していると、一対のサイドプレート１４、１６に対してパッキンを貼り付けた際に、パッキンに凹凸が形成されてしまう。この場合、パッキンによるケースと一対のサイドプレート１４、１６との間のシール性を適切に発揮させることが困難となってしまう。
【００８４】
これに対して、本実施形態のヒータコア１０では、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を積層体１２よりも外側に突出しないように変形させることができる。このため、一対のサイドプレート１４、１６に対してパッキンを貼り付けた際に、パッキンのシール性を適切に発揮させることが可能となる。
【００８５】
また、本実施形態の変形部１４４、１４５、１６４、１６５は、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２に形成した一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａの間の部位によって構成している。
【００８６】
これによれば、新たに部品を追加することなく、一対のサイドプレート１４、１６に対して、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を設定することができる。このことは、熱交換器の生産性の向上を図る上で有利となる。
【００８７】
さらに、本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６それぞれは、積層方向ＤＲｓにおいて積層体１２に対向する内面側にろう材ＢＲが被覆された片面クラッド材で構成され、内面側に被覆されたろう材ＢＲによって積層体１２に接合されている。
【００８８】
これによれば、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６とのろう付け接合時に、ワイヤＷＲ等の治具が一対のサイドプレート１４、１６に接合されてしまうことを防止することができる。
【００８９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１２〜図１５を参照して説明する。本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６には、図１２、図１３に示すように、一対の切欠き部１４１Ｂ、１４２Ｂ、１６１Ｂ、１６２Ｂが、幅方向ＤＲｗの外側から内側に向かうにつれて近付くように形成されている。
【００９０】
本実施形態の一対の切欠き部１４１Ｂ、１４２Ｂ、１６１Ｂ、１６２Ｂは、積層方向ＤＲｓに露出する側面における変形部１４４、１４５、１６４、１６５の形状が台形状となるように形成されている。なお、図１２に示すように、一対の切欠き部１４１Ｂ、１４２Ｂ、１６１Ｂ、１６２Ｂは、幅方向ＤＲｗに露出する側面において、互いの間隔が一定に維持されるように、積層方向ＤＲｓに並行に延びている。
【００９１】
その他の構成は、第１実施形態のヒータコア１０と同様である。本実施形態のヒータコア１０は、第１実施形態のヒータコア１０と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００９２】
特に、本実施形態のヒータコア１０は、一対の切欠き部１４１Ｂ、１４２Ｂ、１６１Ｂ、１６２Ｂが、幅方向ＤＲｗの外側から内側に向かうにつれて近付くように形成されている。これによれば、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を変形させる際に、サイドプレート１４、１６における変形部１４４、１４５、１６４、１６５とその周囲の部位との干渉が抑制される。これにより、本実施形態のヒータコア１０では、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を積層体１２よりも外側に突出するように変形させ易くなる。
【００９３】
また、本実施形態のヒータコア１０では、図１４、図１５に示すように、変形部１４４、１４５、１６４、１６５の幅が幅方向ＤＲｗの内側で小さくなる。このため、積層体１２とサイドプレート１４、１６との組付体をワイヤＷＲ等の治具によって仮固定する際の治具の位置ズレを抑制することができる。
【００９４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１６〜図１８を参照して説明する。本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６は、一対の切欠き部１４１Ｃ、１４２Ｃ、１６１Ｃ、１６２Ｃのスリット長さが、第１実施形態の一対の切欠き部１４１Ａ、１４２Ａ、１６１Ａ、１６２Ａよりも短くなっている。
【００９５】
図１６に示すように、本実施形態の一対の切欠き部１４１Ｃ、１４２Ｃ、１６１Ｃ、１６２Ｃは、積層方向ＤＲｓに露出する側面において、幅方向ＤＲｗの内側端部が、外側端部と接合部１４３、１６３との中間位置に設定されている。
【００９６】
具体的には、一対の切欠き部１４１Ｃ、１４２Ｃ、１６１Ｃ、１６２Ｃは、例えば、積層方向ＤＲｓに露出する側面において、幅方向ＤＲｗに延びるスリット長さが、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２における幅方向ＤＲｗの長さよりも短くなっている。一対の切欠き部１４１Ｃ、１４２Ｃ、１６１Ｃ、１６２Ｃは、例えば、幅方向ＤＲｗに延びるスリット長さが一対のサイドプレート１４、１６における幅方向ＤＲｗの長さの４分の１程度となっている。
【００９７】
その他の構成は、第１実施形態のヒータコア１０と同様である。本実施形態のヒータコア１０は、積層方向ＤＲｓに露出する側面において、一対の切欠き部１４１Ｃ、１４２Ｃ、１６１Ｃ、１６２Ｃの幅方向ＤＲｗの内側端部が、外側端部と接合部１４３、１６３との中間位置に設定されている。
【００９８】
本実施形態のヒータコア１０は、第１実施形態のヒータコア１０と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。つまり、本実施形態のヒータコア１０は、変形部１４４、１４５、１６４、１６５に積層方向ＤＲｓから所定の圧縮荷重を加えることで、図１７、図１８に示すように、変形部１４４、１４５、１６４、１６５を積層体１２よりも外側に突出させることができる。これにより、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６とを仮固定する際に、変形させた変形部１４４、１４５、１６４、１６５を跨ぐように治具を巻き付けることで、ろう付け接合時に治具がチューブ１２２の端部に接合されることを抑制可能となる。
【００９９】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１９〜図２１を参照して説明する。本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６には、図１９に示すように、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２との間に、中間突出部１４６、１６６が設けられている。
【０１００】
中間突出部１４６、１６６は、積層体１２の幅方向ＤＲｗの中央部において、チューブ長手方向ＤＲｔｂに沿って延びている。中間突出部１４６、１６６は、積層方向ＤＲｓに突出すると共に積層体１２から離間している。
【０１０１】
また、一対のサイドプレート１４、１６には、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２と中間突出部１４６、１６６との間に、フィン１２４に接合される接合部１４３Ａ、１４３Ｂ、１６３Ａ、１６３Ｂが形成されている。図２１に示すように、本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６は、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２、中間突出部１４６、１６６、および接合部１４３Ａ、１４３Ｂ、１６３Ａ、１６３Ｂによって、断面が凸凹形状となっている。
【０１０２】
本実施形態の一対の切欠き部１４１Ｄ、１４２Ｄ、１６１Ｄ、１６２Ｄは、幅方向ＤＲｗの両側に位置する一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２それぞれに形成されている。一対の切欠き部１４１Ｄ、１４２Ｄ、１６１Ｄ、１６２Ｄは、第１実施形態と同様に、互いの間隔が一定に維持されるように、幅方向ＤＲｗに並行に延びている。
【０１０３】
その他の構成は、第１実施形態のヒータコア１０と同様である。本実施形態のヒータコア１０は、第１実施形態のヒータコア１０と共通の構成から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【０１０４】
特に、本実施形態の一対のサイドプレート１４、１６には、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２との間に、中間突出部１４６、１６６が設けられている。この中間突出部１４６、１６６は、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２と異なり、切欠き部が設けられていない。このため、中間突出部１４６、１６６は、一対の突出部１４１、１４２、１６１、１６２に比べて、積層方向ＤＲｗからの圧縮荷重によって変形し難くなっている。
【０１０５】
このため、図２０、図２１に示すように、積層体１２と一対のサイドプレート１４、１６とをワイヤＷＲで仮固定する際に、ワイヤＷＲによる張力によって一対のサイドプレート１４、１６が大きく変形してしまうことを抑制することができる。
【０１０６】
また、本実施形態の如く、一対のサイドプレート１４、１６に対して中間突出部１４６、１６６を設ける構成では、ヒータコア１０全体としての強度を向上させることができるといった利点もある。
【０１０７】
（他の実施形態）
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１０８】
上述の各実施形態の如く、一対のサイドプレート１４、１６は、片面クラッド材で構成されていることが望ましいが、これに限らず、一対のサイドプレート１４、１６は、両面クラッド材で構成されていてもよい。
【０１０９】
上述の各実施形態では、積層体１２、一対のサイドプレート１４、１６、および一対のヘッダタンク１８、２０をろう付け接合によって一体に構成されたヒータコア１０を例示したが、これに限定されない。ヒータコア１０は、例えば、一対のヘッダタンク１８、２０それぞれが、樹脂で構成されると共に、ろう付け接合された積層体１２および一対のサイドプレート１４、１６に対して篏合等によって固定された構成となっていてもよい。
【０１１０】
上述の各実施形態では、本発明の熱交換器をヒータコア１０に適用する例について説明したが、本発明の熱交換器は、ヒータコア１０に限らず、ラジエータ、エバポレータ等の異なる熱交換器に対しても適用可能である。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、熱交換器は、一対のサイドプレートにおける積層方向において相対する部位に少なくとも１つの変形部が設定されている。そして、変形部は、積層方向から所定の圧縮荷重が付与された際に、変形部の一部が、積層体おける積層方向に沿って拡がる面に直交する幅方向において積層体よりも外側に突出するように変形可能に構成されている。
【０１１５】
また、第２の観点によれば、熱交換器の変形部は、幅方向から所定の圧縮荷重が付与された際に、幅方向において積層体よりも外側に突出した部位が内側に変位するように変形可能に構成されている。
【０１１６】
これによると、一対のサイドプレートの変形部を積層体よりも外側に突出するように変形させた後、一対のサイドプレートの変形部を積層体よりも外側に突出しないように戻すことができる。
【０１１７】
このため、例えば、積層体と一対のサイドプレートとのろう付け接合後に、一対のサイドプレートの変形部を積層体よりも外側に突出しないように戻すことで、製造完了後における熱交換器や製造設備等の損傷を抑えることができる。
【０１１８】
また、第３の観点によれば、熱交換器の一対のサイドプレートには、少なくとも幅方向の両側に積層方向に突出すると共に、一部が積層体から離間する一対の突出部が設けられている。一対の突出部それぞれには、幅方向の外側における積層体との接触部位の手前から幅方向の内側に向かって延びると共に、互いに近接するスリット状の一対の切欠き部が形成されている。そして、変形部は、一対の切欠き部の間の部位で構成されている。これによると、新たに部品を追加することなく、一対のサイドプレートに対して変形部を設定することができる。このことは、熱交換器の生産性の向上を図る上で有利である。
【０１１９】
また、第４の観点によれば、熱交換器は、一対の切欠き部が、幅方向の外側から内側に向かうにつれて近付くように形成されている。これによれば、変形部を変形させる際に、サイドプレートにおける変形部とその周囲の部位との干渉が抑制されることで、変形部を積層体よりも外側に突出するように変形させ易くなる。また、本構成では、変形部の幅が幅方向の内側で小さくなる。このため、積層体およびサイドプレートの組付体を、変形させた変形部を跨ぐようにワイヤ等の治具で仮固定する際の治具の位置ズレを抑制することができる。
【０１２０】
また、第５の観点によれば、熱交換器は、一対のサイドプレートそれぞれが、積層方向において積層体に対向する内面側にろう材が被覆された片面クラッド材で構成され、内面側に被覆されたろう材によって積層体に接合されている。これによれば、積層体と一対のサイドプレートとのろう付け接合時に、ワイヤ等の治具が一対のサイドプレートに接合されてしまうことを防止することができる。
【０１２１】
上述の実施形態の一部または全部で示された第６の観点によれば、熱交換器の製造方法では、一対のサイドプレートを積層体の両側に組み付けた後、積層体の両側に組み付けた一対のサイドプレートの変形部に対して積層方向から所定の圧縮荷重を付与して変形させる。また、熱交換器の製造方法では、一対のサイドプレートが積層体の両側に組み付けた組付体に対して、積層方向から付与された所定の圧縮荷重によって変形した変形部を跨ぐように仮固定用の治具を巻き付けて積層体および一対のサイドプレートを仮固定する。そして、本発明では、治具によって仮固定された積層体および一対のサイドプレートを炉内に投入して、積層体および一対のサイドプレートをろう付け接合する。
【符号の説明】
【０１２２】
１０        ヒータコア（熱交換器）
１２        積層体
１２２      チューブ
１２４      フィン
１４        サイドプレート
１４４      変形部
１４５      変形部
１６        サイドプレート
１６４      変形部
１６５      変形部
【図１】
2018071924.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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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