(57)【要約】【課題】複数の伝熱管を支持する支持部材を設ける場合に、組立作業性を確保しつつ、伝熱管と支持部材との接合不良を抑制することが可能な熱交換器を提供する。【解決手段】この熱交換器１００は、複数の伝熱管１と、各々の伝熱管１が挿入される複数の挿入孔６ａを有し、挿入孔６ａ内に挿入された伝熱管１を支持する支持部材６とを備える。支持部材６は、複数の第１挿入孔２１が形成された第１支持板２０と、複数の第２挿入孔３１が形成され、第１支持板２０に重なる第２支持板３０とを含む。各々の挿入孔６ａにおいて、第１挿入孔２１と第２挿入孔３１とが、所定方向の一方側と他方側とに互いにずれて配置され、第１挿入孔２１の内周面２２および第２挿入孔３１の内周面３２のうち少なくともいずれかが、挿入された伝熱管１の外周面１０と接合されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体を通過させる複数の伝熱管と、
各々の前記伝熱管が挿入される複数の挿入孔を有し、前記複数の挿入孔内に挿入された前記伝熱管を支持する板状の支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記挿入孔を構成する複数の第１挿入孔が形成された第１支持板と、前記挿入孔を構成する複数の第２挿入孔が形成され、前記第１支持板に重なる第２支持板と、を含み、
各々の前記挿入孔において、前記第１挿入孔と前記第２挿入孔とが、所定方向の一方側と他方側とに互いにずれて配置され、前記第１挿入孔の内周面および前記第２挿入孔の内周面のうち少なくともいずれかが、挿入された前記伝熱管の外周面と接合されている、熱交換器。
【請求項２】
前記第１挿入孔の他方側の内周面が、前記第２挿入孔の他方側の内周面よりも前記伝熱管側に配置され、
前記第２挿入孔の一方側の内周面が、前記第１挿入孔の前記一方側の内周面よりも前記伝熱管側に配置されている、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１挿入孔は、内周面の他方側部分において、対向する前記伝熱管の外周面と略平行に形成され、
前記第２挿入孔は、内周面の一方側部分において、対向する前記伝熱管の外周面と略平行に形成されている、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１挿入孔は、内周面の他方側部分が、前記伝熱管の外周面の他方側の略半分の領域と略平行に形成され、
前記第２挿入孔は、内周面の一方側部分が、前記伝熱管の外周面の一方側の略半分の領域と略平行に形成されている、請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１挿入孔は、内周面の一方側部分において、対向する前記伝熱管の外周面と略平行に形成され、
前記第２挿入孔は、内周面の他方側部分において、対向する前記伝熱管の外周面と略平行に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記伝熱管の外周面は、長辺部分と短辺部分とを含む扁平な断面形状を有し、
前記所定方向は、前記伝熱管の断面における短手方向に沿う方向である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記第１支持板と前記第２支持板とは、互いに重なり合う表面同士が接合されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第１支持板と前記第２支持板とは、それぞれ、前記第１挿入孔および前記第２挿入孔とは別個に設けられ、中心位置が一致した位置決め孔を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１支持板の前記第１挿入孔および前記第２支持板の前記第２挿入孔は、それぞれ、縦横に複数ずつ並んで配列されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記熱交換器は、移動体に設置され、前記移動体の移動に伴って前記伝熱管の周囲を通過する空気流により、前記伝熱管内を通過する流体を放熱させるように構成された空冷式熱交換器である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換器に関し、特に、複数の伝熱管を備える熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の伝熱管を備える熱交換器が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、複数の伝熱管を備え、各伝熱管の内部を流通する流体を、伝熱管の外部を流れる空気流との熱交換によって冷却する熱交換器が開示されている。複数の伝熱管は、一端側に接続された分配部から流体を流入させ、他端側に接続された集合部へ流体を流出させる。
【０００４】
上記特許文献１では開示されていないが、複数の伝熱管を備える熱交換器では、伝熱管の両端間の位置で、複数の伝熱管をまとめて支持する板状の支持部材が設けられることがある。支持部材は、複数の伝熱管をそれぞれ挿入するための複数の貫通孔を有し、各々の貫通孔に挿入された伝熱管と支持部材とが、たとえばろう付けなどにより接合される。これにより、複数の伝熱管が、支持部材によって互いに連結固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７８０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の伝熱管を備える熱交換器において支持部材を設ける場合、個々の伝熱管と支持部材との接合を確実に行うことが望まれる。ろう付けを行う場合、貫通孔の内周面と、貫通孔に挿入された伝熱管の外周面とが全周で接触していなくても、部分的に接触箇所があれば、接触箇所を起点として隙間を埋めるようにろう材が回り込んで接合することができる。しかし、伝熱管の位置誤差や形状誤差などによって、貫通孔の内周面と伝熱管の外周面とに接触箇所が存在しない場合、その伝熱管とは接合されないことがあり、接合不良の原因となる。接合不良の発生を回避するためには、支持部材の貫通孔の内形（内周面形状）を伝熱管の外形（外周面形状）に極力近づけて、接合前の組立状態で支持部材と伝熱管との間に隙間が極力生じないようにすることが望まれる。
【０００７】
一方、支持部材の貫通孔に伝熱管を挿入する組立作業時には、支持部材と伝熱管との間の隙間が小さすぎると、寸法ばらつきによっては伝熱管を挿入するのが困難になるため、組立作業性（作業の容易性）が低下してしまう。
【０００８】
そのため、複数の伝熱管を備える熱交換器において支持部材を設ける場合に、組立作業性を確保しつつ、伝熱管と支持部材との接合不良を抑制できるようにすることが望まれている。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数の伝熱管を支持する支持部材を設ける場合に、組立作業性を確保しつつ、伝熱管と支持部材との接合不良を抑制することが可能な熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明による熱交換器は、内部に流体を通過させる複数の伝熱管と、各々の伝熱管が挿入される複数の挿入孔を有し、複数の挿入孔内に挿入された伝熱管を支持する板状の支持部材とを備え、支持部材は、挿入孔を構成する複数の第１挿入孔が形成された第１支持板と、挿入孔を構成する複数の第２挿入孔が形成され、第１支持板に重なる第２支持板と、を含み、各々の挿入孔において、第１挿入孔と第２挿入孔とが、所定方向の一方側と他方側とに互いにずれて配置され、第１挿入孔の内周面および第２挿入孔の内周面のうち少なくともいずれかが、挿入された伝熱管の外周面と接合されている。
【００１１】
この発明による熱交換器では、上記のように、挿入孔を構成する複数の第１挿入孔が形成された第１支持板と、挿入孔を構成する複数の第２挿入孔が形成され、第１支持板に重なる第２支持板と、を含む支持部材を設ける。そして、各々の挿入孔において、第１挿入孔と第２挿入孔とを、所定方向の一方側と他方側とに互いにずれて配置し、第１挿入孔の内周面および第２挿入孔の内周面のうち少なくともいずれかを、挿入された伝熱管の外周面と接合する。これにより、第１挿入孔および第２挿入孔の重複領域によって支持部材の挿入孔が構成されるので、第１支持板および第２支持板をそれぞれ一方側および他方側（反対方向）にずらして、第１挿入孔および第２挿入孔の各位置を伝熱管に対してずらすことによって、支持部材の挿入孔の内径寸法を縮小させることができる。このため、第１挿入孔および第２挿入孔の内形寸法が伝熱管の外形寸法に比べて大きい場合でも、伝熱管を挿入した後の接合の際に、第１挿入孔の内周面および第２挿入孔の内周面を、それぞれ伝熱管の他方側と一方側との両方から挟み込むようにずらして、挿入孔の幅を伝熱管に合うよに狭めることができる。その結果、複数の伝熱管のうち一部について、位置誤差や形状誤差などにより設計位置からの位置ずれがある場合でも、第１挿入孔および第２挿入孔のどちらか一方の内周面を伝熱管に接触させることが可能となる。第１挿入孔の内周面および第２挿入孔の内周面のうちいずれかに伝熱管との接触箇所があれば、たとえばろう付けの場合、接触箇所を起点として隙間を埋めるようにろう材が回り込むので、伝熱管と支持部材との接合不良を抑制することができる。また、第１挿入孔および第２挿入孔の内形寸法の大きさを伝熱管の外形寸法に近似させなくても接合不良を回避することができるので、第１挿入孔と第２挿入孔との内形寸法を、内周面と伝熱管との間に隙間が形成される程度に大きく形成し、伝熱管を容易に挿入して組み立てられるようにすることができる。以上の結果、本発明によれば、複数の伝熱管を支持する支持部材を設ける場合にも、組立作業性を確保しつつ、伝熱管と支持部材との接合不良を抑制することができる。
【００１２】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、第１挿入孔の他方側の内周面が、第２挿入孔の他方側の内周面よりも伝熱管側に配置され、第２挿入孔の一方側の内周面が、第１挿入孔の一方側の内周面よりも伝熱管側に配置されている。このように構成すれば、それぞれ一方側と他方側にずらされた第１挿入孔と第２挿入孔とのうち、第１挿入孔の他方側の内周面と第２挿入孔の一方側の内周面とを、伝熱管のそれぞれ反対側の外周面に近接させることができる。そのため、第１挿入孔の他方側の内周面と第２挿入孔の一方側の内周面との少なくともいずれかを、伝熱管に接触させて接合不良を抑制することができる。また、第１支持板および第２支持板をずらすことによって第１挿入孔および第２挿入孔のそれぞれの内周面が伝熱管を挟み込む方向にずれるので、たとえば設計位置からのずれが大きい伝熱管に対しては、内周面との接触箇所からのせん断方向の力を付与して、設計位置に近付くように矯正する作用が得られる。これによっても、接合不良を抑制することができる。
【００１３】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、第１挿入孔は、内周面の他方側部分において、対向する伝熱管の外周面と略平行に形成され、第２挿入孔は、内周面の一方側部分において、対向する伝熱管の外周面と略平行に形成されている。このように構成すれば、第１支持板を一方側にずらして、第１挿入孔の他方側部分を伝熱管の外周面と面接触させることができる。同様に、第２支持板を他方側にずらして、第２挿入孔の一方側部分を伝熱管の外周面と面接触させることができる。その結果、第１支持板および第２支持板と伝熱管とを、より確実に接触させることができ、接合不良を効果的に抑制することができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、第１挿入孔は、内周面の他方側部分が、伝熱管の外周面の他方側の略半分の領域と略平行に形成され、第２挿入孔は、内周面の一方側部分が、伝熱管の外周面の一方側の略半分の領域と略平行に形成されている。このように構成すれば、第１支持板（第１挿入孔）および第２支持板（第２挿入孔）の少なくとも一方により、個々の伝熱管の片側半分の広い範囲で面接触した状態で接合することができる。これにより、接合不良をより一層効果的に抑制しつつ、広い接合面積を確保することができる。
【００１５】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、第１挿入孔は、内周面の一方側部分において、対向する伝熱管の外周面と略平行に形成され、第２挿入孔は、内周面の他方側部分において、対向する伝熱管の外周面と略平行に形成されている。ここで、第１挿入孔の一方側部分（第２挿入孔の他方側部分）が伝熱管の外周面と非平行の場合、間隔が最小になる箇所によって組立作業性は決定されるため、その他の箇所は組立作業性の向上には寄与しない不必要に間隔が大きい箇所といえる。そのため、上記の構成によれば、第１挿入孔の一方側部分および第２挿入孔の他方側部分の各々と伝熱管の外周面との間隔が略一定となり、伝熱管を容易に挿入するために必要な隙間の大きさを最小限にすることができる。挿入孔内の隙間が大きいほど支持部材による伝熱管の支持強度が低下しやすいため、隙間を最小化できることにより、高い組立作業性と、支持部材による支持強度の確保との両立を図ることができる。
【００１６】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、伝熱管の外周面は、長辺部分と短辺部分とを含む扁平な断面形状を有し、所定方向は、伝熱管の断面における短手方向に沿う方向である。このように構成すれば、扁平な伝熱管の長辺部分と短辺部分とのうち、より接触面積を大きくすることが可能な長辺部分を含む範囲で、伝熱管と第１挿入孔（第１支持板）および第２挿入孔（第２支持板）の少なくとも一方とを接触させて接合することができる。その結果、接合面積を容易に確保することができるので、接合不良を抑制しつつ、より強固に複数の伝熱管を支持することができる。
【００１７】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、第１支持板と第２支持板とは、互いに重なり合う表面同士が接合されている。このように構成すれば、第１支持板と第２支持板とをそれぞれ伝熱管と接合するだけでなく、第１支持板と第２支持板とを互いに接合することができる。その結果、支持部材全体として、より強固に複数の伝熱管を支持することができる。また、第１支持板と第２支持板との間に隙間が形成されることがないので、熱交換器の使用に伴って第１支持板と第２支持板との間に水などが入り込んで劣化の原因となるのを防止することができる。
【００１８】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、第１支持板と第２支持板とは、それぞれ、第１挿入孔および第２挿入孔とは別個に設けられ、中心位置が一致した位置決め孔を有する。このように構成すれば、第１挿入孔および第２挿入孔に伝熱管を挿入した後、接合をする際に、第１挿入孔および第２挿入孔を伝熱管に対して一方側および他方側にずらした状態で、第１支持板および第２支持板の位置決め孔の中心位置を一致させることができる。そのため、位置決め孔にボルトやジグなどを挿入することによって、伝熱管に対する第１挿入孔および第２挿入孔の位置を容易かつ確実に保持することができるので、接合不良をより確実に抑制することができる。
【００１９】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、第１支持板の第１挿入孔および第２支持板の第２挿入孔は、それぞれ、縦横に複数ずつ並んで配列されている。ここで、伝熱管がたとえば一直線状に配列される場合や数本の伝熱管のみが設けられる場合などでは、個々の伝熱管の位置管理も容易で、接合不良の発生を回避するのも容易であるのに対して、伝熱管が縦横に並ぶ場合（特に本数が多い場合）には、個々の伝熱管の位置管理が困難で、接合不良の発生を回避することが困難になる。そのため、第１挿入孔（第１支持板）および第２挿入孔（第２支持板）をずらすことで各伝熱管と各挿入孔との接触を確保し、接合不良を抑制することが可能な本発明は、挿入孔（挿入される伝熱管）が縦横に複数ずつ並んで配列される構成において特に効果的である。
【００２０】
上記発明による熱交換器において、好ましくは、熱交換器は、移動体に設置され、移動体の移動に伴って伝熱管の周囲を通過する空気流により、伝熱管内を通過する流体を放熱させるように構成された空冷式熱交換器である。ここで、移動体に設置され、空気流にさらされる熱交換器では、伝熱管に外力が作用して振動しやすいため、耐振動性能が重要になる。そのため、伝熱管と支持部材との接合不良を抑制し、複数の伝熱管を連結して強固に支持することが可能な本発明は、移動体に設置される空冷式熱交換器に適用される場合に特に効果的である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上記のように、複数の伝熱管を支持する支持部材を設ける場合に、組立作業性を確保しつつ、伝熱管と支持部材との接合不良を抑制することが可能な熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態による熱交換器を示した模式的な斜視図である。
【図２】図１に示した熱交換器の模式的な正面図である。
【図３】支持部材と伝熱管の接合箇所を示した模式的な拡大斜視図である。
【図４】第１支持板の第１挿入孔と伝熱管とを伝熱管の軸方向から見た拡大断面図（Ａ）、および第２支持板の第２挿入孔と伝熱管とを伝熱管の軸方向から見た拡大断面図（Ｂ）である。
【図５】支持部材および伝熱管を示した模式的な拡大縦断面図である。
【図６】第１支持板の構成例を示した平面図（Ａ）および第２支持板の構成例を示した平面図（Ｂ）である。
【図７】熱交換器の製造方法を説明するための図である。
【図８】第１挿入孔および第２挿入孔の位置を合わせた状態の開口面積を示した図（Ａ）、第１挿入孔または第２挿入孔と伝熱管とが当接する状態を示した図（Ｂ）、および、第１挿入孔および第２挿入孔の位置をずらした状態の開口面積を示した図（Ｃ）である。
【図９】第１変形例による、第１挿入孔（Ａ）、第２挿入孔（Ｂ）、第１挿入孔および第２挿入孔の位置をずらした状態（Ｃ）の図である。
【図１０】第２変形例による、伝熱管（Ａ）、横長の第１挿入孔および第２挿入孔の例（Ｂ）、第１挿入孔および第２挿入孔の位置をずらした状態（Ｃ）、縦長の第１挿入孔および第２挿入孔の例（Ｄ）、第１挿入孔および第２挿入孔の位置をずらした状態（Ｅ）の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜図６を参照して、一実施形態による熱交換器１００の構成について説明する。
【００２５】
図１および図２に示すように、熱交換器１００は、内部に流体４を通過させる複数の伝熱管１を備える。熱交換器１００は、流体４を伝熱管１の内部に流通させ、伝熱管１の外部を通過（伝熱管１の外表面に沿って流通）する流体と伝熱管１内の流体との熱交換を行うように構成されている。
【００２６】
また、本実施形態では、移動体に搭載される熱交換器の例について説明する。移動体は、たとえば鉄道車両その他の軌道上を走行する車両、自動車その他の路面上を走行する車両、または、空中を飛行する飛行体などを含む。ここでは一例として、鉄道車両に設置される熱交換器の例について説明する。
【００２７】
伝熱管１の内部を通過する流体４は、気体でも液体でもよいが、たとえば鉄道車両の変圧器などの熱源を冷却するための流体回路を循環するオイル（絶縁油）である。伝熱管１の外部を通過する流体は、気体であり、たとえば空気流５である。熱交換器１００は移動体Ｍ（図２参照）とともに移動し、移動体Ｍの移動に伴う空気流５を受ける。熱交換器１００は、移動体Ｍの移動に伴う空気流５との熱交換によって、流体４（オイル）を冷却する。冷却のための空気流５は、送風装置によって強制的に供給されるものでもよい。このように、本実施形態では、熱交換器１００は、移動体Ｍに設置され、移動体Ｍの移動に伴って伝熱管１の周囲を通過する空気流５により、伝熱管１内を通過する流体４を放熱させるように構成された空冷式熱交換器である。
【００２８】
図１および図２の例では、複数の伝熱管１は、互いに同一形状を有し、略直線状に延びるように形成されている。伝熱管１は、屈曲あるいは湾曲していてもよい。伝熱管１は、内部が中空の管部材であり、たとえばアルミ合金などの熱伝導性能の高い金属材料により形成されている。
【００２９】
複数の伝熱管１は、外部を流通する空気流５の流れ方向に対して、概ね直交する方向に延びるように設けられている。図１では、熱交換器１００の奥行方向であるＹ方向に向けて空気流５が流れ、伝熱管１がＹ方向と直交するＸ方向に沿って延びる例を示している。複数の伝熱管１は、それぞれ、一端部１ａがヘッダ２に接続され、他端部１ｂがヘッダ３に接続されている。ヘッダ２は、外部から供給される冷却対象の流体４を、複数の伝熱管１の各々の内部に分配するように構成されている。ヘッダ３は、複数の伝熱管１の各々から流出する流体４を集合させて、外部に流出させるように構成されている。
【００３０】
流体４は、複数の伝熱管１の各々を流通する過程で、伝熱管１の外部を流れる空気流５との間で熱交換することにより、放熱する。放熱した低温の流体４は、ヘッダ３から外部（移動体Ｍ）の流通経路を介して熱源の冷却に利用される。冷却に伴って温められた高温の流体４が、外部の流通経路を介してヘッダ２へ流入する。
【００３１】
複数の伝熱管１は、間隔を隔てて並んで配列されている。図１および図２の例では、複数の伝熱管１は、伝熱管１の軸方向（Ｘ方向）から見て、縦横（上下左右）に並んで配列されている。図１では、複数の伝熱管１は、軸方向から見て、上下方向（Ｚ方向）に５列、左右方向（Ｙ方向）に１２列のマトリクス状に配列されており、合計６０本設けられている例を示している。各々の伝熱管１は、上下方向（Ｚ方向）に等間隔で配列され、左右方向（Ｙ方向）にも等間隔で配列されている。ただし、伝熱管１の本数や配列は、熱交換器１００の仕様に応じて設定でき、図示したものに限られない。
【００３２】
図３および図４に示すように、本実施形態では、伝熱管１の外周面１０は、長辺部分１１と短辺部分１２とを含む扁平な断面形状を有する。伝熱管１は、一対の直線状の長辺部分１１と、一対の半円弧状の短辺部分１２とを含み、扁平な長円形（角丸長方形）形状の断面形状を有する。図４において、伝熱管１の長手側の長さＬＤは、短手側の幅ＷＤの概ね４倍である。
【００３３】
図１および図２に示すように、熱交換器１００は、支持部材６を備える。支持部材６は、複数の伝熱管１の各々をまとめて支持して、相互に連結するように構成されている。支持部材６により、個々の伝熱管１が任意に動く（撓み変形する）ことがなく、互いに移動が拘束される。そのため、支持部材６は、移動体Ｍの移動に伴って熱交換器１００の全体が振動したり、空気流５に起因する圧力変動によって個々の伝熱管１が振動しようとする場合に、個々の伝熱管１の振動を抑制して、熱交換器１００の耐震性能を向上させている。
【００３４】
支持部材６は、板状形状を有するとともに、各々の伝熱管１が挿入される複数の挿入孔６ａ（図３参照）を有し、複数の挿入孔６ａ内に挿入された伝熱管１を支持するように構成されている。支持部材６は、後述するように第１支持板２０と第２支持板３０とを含むが、全体として金属製であり、挿入孔６ａ内に挿入された個々の伝熱管１と、支持部材６とは、互いにろう付けによって接合されている。支持部材６は、たとえば表面のろう材と中心の心材とのクラッド材により構成され、ろう材および心材は、共に、アルミ合金などの熱伝導性能の高い金属材料により構成される。このため、支持部材６は、放熱フィンのように伝熱面積を増大させて、熱交換性能を増大させる機能も有する。
【００３５】
図１および図２の例では、支持部材６は、伝熱管１の延びる方向（Ｘ方向）に沿って、概ね等間隔で３つ設けられている。すなわち、３つの支持部材６が、伝熱管１の一端部１ａと他端部１ｂとの間を４等分するように、等間隔で配置されている。また、各々の支持部材６は、固定部７に対してボルト、ナット等により固定（締結）されている。固定部７は、熱交換器１００の筐体に固定されていてもよいし、熱交換器１００が設置される外部構造（移動体Ｍ）に対して固定されていてもよい。支持部材６は、熱交換器１００にいくつ設けられていてもよい。
【００３６】
図３に示すように、本実施形態では、支持部材６は、挿入孔６ａを構成する複数の第１挿入孔２１が形成された第１支持板２０と、挿入孔６ａを構成する複数の第２挿入孔３１が形成された第２支持板３０と、を含む。第２支持板３０は、第１支持板２０に重ねて配置されている。すなわち、支持部材６は、複数の挿入孔が形成され、互いに重ね合わされた２枚の支持板によって構成されている。上述の通り、第１支持板２０および第２支持板３０は、金属製（クラッド材）であり、個々の伝熱管１とろう付けによって接合されている。第１挿入孔２１および第２挿入孔３１は、それぞれ、第１支持板２０および第２支持板３０を厚み方向に貫通した貫通孔である。支持部材６の挿入孔６ａは、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の重複領域によって構成されている。
【００３７】
本実施形態では、第１支持板２０の第１挿入孔２１と、第２支持板３０の第２挿入孔３１とが、共通の伝熱管１を通過させるように重なり合いながら、部分的にずれて配置されている。すなわち、各々の挿入孔６ａにおいて、第１挿入孔２１と第２挿入孔３１とが、所定方向（Ａ方向）の一方側（Ａ１方向）と他方側（Ａ２方向）とに互いにずれて配置されている。そして、第１挿入孔２１の内周面２２および第２挿入孔３１の内周面３２のうち少なくともいずれかが、挿入された伝熱管１の外周面１０と接合されている。なお、Ａ１方向が、特許請求の範囲の「一方側」の一例であり、Ａ２方向が、特許請求の範囲の「他方側」の一例である。
【００３８】
ここで、所定方向（Ａ方向）は、第１支持板２０および第２支持板３０の表面に沿う面内の方向である。本実施形態では、所定方向（Ａ方向）の一方側（Ａ１方向）と他方側（Ａ２方向）とは、互いに反対を向く方向である。後述するように、所定方向は、伝熱管１の断面（軸方向から見た断面）における短手方向に沿う方向である。なお、伝熱管１の断面における長手方向をＢ方向とする。図１〜図３の例では、Ａ方向が熱交換器１００のＺ方向に一致し、Ｂ方向がＹ方向に一致する例を示している。
【００３９】
詳細には、図４（Ａ）に示すように、第１挿入孔２１は、第１支持板２０において内周面２２によって区画された貫通孔である。第１挿入孔２１は、伝熱管１の外形形状よりも大きい内形形状（内周面２２の形状）を有する。そして、第１挿入孔２１の開口中心Ｃ１が、伝熱管１の中心ＣＤに対して一方側（Ａ１方向）にずれた位置に配置されている。ここで、第１挿入孔２１の内周面２２のうち、Ａ１方向側を一方側部分２３、Ａ２方向側を他方側部分２４とする。第１挿入孔２１は、内周面２２の一方側部分２３が伝熱管１との間に間隔を有するとともに、内周面２２の他方側部分２４で伝熱管１の第１部分１３と近接している。図４（Ａ）および（Ｂ）では、便宜的に、左側の伝熱管１の外形を破線で示している。
【００４０】
図４（Ｂ）に示すように、第２挿入孔３１は、内周面３２によって区画された貫通孔である。第２挿入孔３１は、伝熱管１の外形形状よりも大きい内形形状（内周面３２の形状）を有する。そして、第２挿入孔３１の開口中心Ｃ２が、伝熱管１の中心ＣＤに対して他方側（Ａ２方向）にずれた位置に配置されている。ここで、第２挿入孔３１の内周面３２のうち、Ａ１方向側を一方側部分３３、Ａ２方向側を他方側部分３４とする。第２挿入孔３１は、内周面３２の一方側部分３３で伝熱管１の第２部分１４と近接しているとともに、内周面３２の他方側部分３４が伝熱管１との間に間隔を有する。
【００４１】
第１挿入孔２１および第２挿入孔３１は、一対の直線状の長辺部分と、一対の円弧状の短辺部分とを含み、長円形（角丸長方形）形状を有する。第１挿入孔２１の一方側部分２３および他方側部分２４は、直線状の長辺部分を含んでおり、伝熱管１の直線状の長辺部分１１とＡ方向に対向している。第２挿入孔３１の一方側部分３３および他方側部分３４は、直線状の長辺部分を含んでおり、伝熱管１の直線状の長辺部分１１とＡ方向に対向している。
【００４２】
具体的には、図４（Ａ）において、第１挿入孔２１は、長手方向の長さＬＡ、短手方向の幅ＷＡを有する。第１挿入孔２１の長さＬＡは、伝熱管１の長さＬＤよりも大きい。第１挿入孔２１の幅ＷＡは、伝熱管１の幅ＷＤよりも大きい。第１挿入孔２１は、（ＬＡ−ＬＤ）＜（ＷＡ−ＷＤ）となっており、伝熱管１を挿入するためのＡ方向（短手方向）の寸法余裕が長手方向（Ｂ方向）の寸法余裕よりも大きくなっている。そして、第１支持板２０は、第１挿入孔２１の内周面２２の他方側部分２４で伝熱管１のＡ２方向側の長辺部分１１を含む第１部分１３と対向するとともに近接している。
【００４３】
図４（Ｂ）において、第２挿入孔３１は、長手側の長さＬＢ、短手側の幅ＷＢを有する。第２挿入孔３１の長さＬＢは、伝熱管１の長さＬＤよりも大きい。第２挿入孔３１の幅ＷＢは、伝熱管１の幅ＷＤよりも大きい。第２挿入孔３１は、（ＬＢ−ＬＤ）＜（ＷＢ−ＷＤ）となっており、伝熱管１を挿入するためのＡ方向（短手方向）の寸法余裕が長手方向（Ｂ方向）の寸法余裕よりも大きくなっている。本実施形態では、第２支持板３０は、第２挿入孔３１の内周面３２の一方側部分３３で伝熱管１のＡ１方向側の長辺部分１１を含む第２部分１４と対向するとともに近接している。
【００４４】
図４（Ａ）および（Ｂ）に示した例では、第１挿入孔２１と第２挿入孔３１とは、同一形状を有する。つまり、ＬＡ＝ＬＢ、ＷＡ＝ＷＢとなっている。
【００４５】
複数の第１挿入孔２１は、Ａ方向に一定間隔ＰＡ、Ｂ方向に一定間隔ＰＢで配列されている。複数の第２挿入孔３１も、第１挿入孔２１と同一のピッチ（Ａ１方向に間隔ＰＡ、Ｂ方向に間隔ＰＢ）で配列されている。
【００４６】
また、本実施形態では、第１挿入孔２１は、内周面２２の他方側部分２４において、対向する伝熱管１の外周面１０（第１部分１３）と略平行に形成されている。図４（Ａ）の例において、他方側部分２４は、伝熱管１の直線状の長辺部分１１と略平行に形成された直線部分を含んでいる。そのため、他方側部分２４と伝熱管１の第１部分１３とが接合される場合、第１挿入孔２１は、伝熱管１のＡ２方向側の長辺部分１１と平行面同士で面接触した状態で接合される。
【００４７】
図４（Ｂ）において、第２挿入孔３１は、内周面３２の一方側部分３３において、対向する伝熱管１の外周面１０（第２部分１４）と略平行に形成されている。一方側部分３３は、伝熱管１の直線状の長辺部分１１と略平行に形成された直線部分を含んでいる。これにより、一方側部分３３と伝熱管１の第２部分１４とが接合される場合、第２挿入孔３１は、伝熱管１のＡ１方向側の長辺部分１１と平行面同士で面接触した状態で接合される。
【００４８】
また、本実施形態では、第１挿入孔２１は、内周面２２の一方側部分２３において、対向する伝熱管１の外周面１０と略平行に形成されている。具体的には、第１挿入孔２１の一方側部分２３は、伝熱管１の直線状の長辺部分１１とＡ２方向に対向しつつ略平行に形成された直線部分を含んでいる。一方側部分２３と伝熱管１のＡ１方向側の長辺部分１１との間隔Ｄ１は、平行面同士により、Ｂ方向の全長にわたって略一定となっている。
【００４９】
第２挿入孔３１は、内周面３２の他方側部分３４において、対向する伝熱管１の外周面１０と略平行に形成されている。具体的には、第２挿入孔３１の他方側部分３４は、伝熱管１の直線状の長辺部分１１とＡ１方向に対向しつつ略平行に形成された直線部分を含んでいる。他方側部分３４と伝熱管１のＡ２方向側の長辺部分１１との間隔Ｄ２は、平行面同士により、Ｂ方向の全長にわたって略一定となっている。
【００５０】
本実施形態では、第１挿入孔２１は、内周面２２の他方側部分２４が、伝熱管１の外周面１０のＡ２方向側の略半分の領域と略平行に形成されている。そして、第２挿入孔３１は、内周面３２の一方側部分３３が、伝熱管１の外周面１０のＡ１方向側の略半分の領域と略平行に形成されている。
【００５１】
図５に示すように、支持部材６において、第１挿入孔２１のＡ２方向側の内周面２２（他方側部分２４）が、第２挿入孔３１のＡ２方向側の内周面３２（他方側部分３４）よりも伝熱管１側に配置されている。また、第２挿入孔３１のＡ１方向側の内周面３２（一方側部分３３）が、第１挿入孔２１のＡ１方向側の内周面２２（一方側部分２３）よりも伝熱管１側に配置されている。このように、第１挿入孔２１と第２挿入孔３１とは、第１挿入孔２１の他方側部分２４と、第２挿入孔３１の一方側部分３３とにより、伝熱管１をＡ方向の両側から挟み込むように互いにずれた状態で配置されている。
【００５２】
また、図５に示すように、第１支持板２０と第２支持板３０とは、互いに重なり合う表面（対向面２５、３５）同士が接合されている。すなわち、第１支持板２０と第２支持板３０とは、平坦な表面を有する平板部材であり、互いに重ね合わされた対向面２５と対向面３５とが接触した状態で、ろう付けによって接合されている。このため、第１支持板２０と第２支持板３０とは、別々の部材により構成されている一方、対向面（２５および３５）同士が密着して一体化された単一部材（支持部材６）となっている。
【００５３】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、それぞれ、第１支持板２０および第２支持板３０の平面視（Ｘ方向視）における全体形状の例を示している。第１支持板２０および第２支持板３０には、それぞれ、５行１２列の第１挿入孔２１および第２挿入孔３１が所定間隔（ＰＡ、ＰＢ）で形成されている。
【００５４】
本実施形態では、第１支持板２０と第２支持板３０とは、それぞれ、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１とは別個に設けられ、中心位置が一致した位置決め孔（２６、３６）を有する。図６（Ａ）および（Ｂ）の例では、第１支持板２０および第２支持板３０において、位置決め孔２６および３６は、５行１２列の挿入孔の配列領域よりも外側の位置に、４つ設けられている。各４つの位置決め孔２６および３６は、それぞれ、第１支持板２０および第２支持板３０の各々の四隅付近に設けられている。各位置決め孔２６、３６は、図５に示したように第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の位置が互いにずれた状態で、中心が一致して重なるように設けられている。
【００５５】
つまり、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の中心位置（Ｃ１、Ｃ２）を一致させた状態だと、第１支持板２０および第２支持板３０の位置決め孔２６、３６は中心が一致せずずれた状態（図７のＳ１参照）となる。第１支持板２０および第２支持板３０の位置決め孔２６、３６は、中心を一致させた状態でボルト５１（図７のＳ３参照）を挿入して第１支持板２０および第２支持板３０を共締めすることにより、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の位置が互いにずれた状態で第１支持板２０および第２支持板３０の相互位置を固定できるように形成されている。
【００５６】
この他、図６（Ａ）および（Ｂ）の例では、第１支持板２０および第２支持板３０の各々には、５行１２列の挿入孔の配列領域よりも外側の位置に、上述した固定部７（図１参照）との接続用の取付孔（２７、３７）が設けられている。
【００５７】
（熱交換器の製造方法）
次に、図７および図８を参照して、本実施形態の熱交換器１００の製造方法について、伝熱管１と支持部材６との接合（ろう付け）を中心に説明する。図７では、便宜的に、伝熱管１が図の上下に延びるように向きを変更して図示している。
【００５８】
図７のステップＳ１において、複数の伝熱管１を支持部材６の各挿入孔６ａに挿入して仮組立を行う。すなわち、第１支持板２０と第２支持板３０とが重ね合わされるとともに、複数の伝熱管１が、それぞれ、第１支持板２０の複数の第１挿入孔２１および第２支持板３０の複数の第２挿入孔３１に挿入される。
【００５９】
伝熱管１を挿入する際、図８（Ａ）に示すように、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の開口中心（Ｃ１、Ｃ２）が一致するように第１支持板２０および第２支持板３０の表面に沿った方向の位置合わせを行う。本実施形態では、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１が同一形状を有するので、開口中心Ｃ１およびＣ２が互いに一致するように第１支持板２０および第２支持板３０が配置された場合、２枚の支持板を貫通する挿入孔６ａの開口面積（図８（Ａ）のハッチング領域）が最大となる。その結果、支持部材６の挿入孔６ａ（第１挿入孔２１および第２挿入孔３１）の開口面積は、伝熱管１の外径形状（破線部参照）よりも十分に大きくなり、伝熱管１を容易に挿入することができる（ＷＡ＝ＷＢ＞ＷＤ）。
【００６０】
次に、図７のステップＳ２において、複数の伝熱管１が挿入された状態の第１支持板２０と第２支持板３０とを互いに表面に沿った反対方向にずらし、挿入孔６ａの内周面と伝熱管１とを接触させる。すなわち、図８（Ｂ）のように、第１支持板２０を一方側（Ａ１方向）にずらして、第１挿入孔２１の内周面２２のうち、他方側部分２４を伝熱管１の他方側（Ａ２方向）の外周面（第１部分１３）と当接させる。そして、第２支持板３０を他方側（Ａ２方向）にずらして、第２挿入孔３１の内周面３２のうち、一方側部分３３を伝熱管１の一方側（Ａ１方向）の外周面（第２部分１４）と当接させる。ここで、図８（Ｂ）では、図中左側の伝熱管１ｐが設計位置（一点鎖線で示す中心線）からＡ１方向側にずれており、図中右側の伝熱管１ｑが設計位置からＡ２方向側にずれている場合の例を示す。この場合、図８（Ａ）の状態から第１挿入孔２１がＡ１方向へずれ、第２挿入孔３１がＡ２方向へずれると、伝熱管１ｐには第２挿入孔３１の一方側部分３３が当接し、伝熱管１ｑには第１挿入孔２１の他方側部分２４が当接することになる。このように、伝熱管１がＡ方向の一方または他方のいずれかに位置ずれしていたとしても、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の少なくとも一方とは当接させることができる。
【００６１】
本実施形態では、図８（Ｂ）の状態から、さらに第１支持板２０および第２支持板３０をずらすことによって、図８（Ｃ）に示す状態となる。図８（Ｃ）の状態では、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１によって構成される挿入孔６ａのＡ方向の幅が、伝熱管１の幅ＷＤに略一致する。この際、第１挿入孔２１の内周面２２のうち、他方側部分２４と伝熱管１の外周面１０とは当接し、一方側部分２３と伝熱管１の一方側の外周面１０との間には、隙間（間隔Ｄ１）が形成される。第２挿入孔３１の内周面３２のうち、一方側部分３３と伝熱管１の外周面１０とは当接し、他方側部分３４と伝熱管１の他方側の外周面１０との間には、隙間（間隔Ｄ２）が形成される。第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の位置誤差、寸法誤差、または伝熱管１の位置誤差および寸法誤差などによっては、他方側部分２４（第１挿入孔２１）と一方側部分３３（第２挿入孔３１）との両方とは接触しない伝熱管１があってもよい。他方側部分２４（第１挿入孔２１）と一方側部分３３（第２挿入孔３１）との少なくとも一方と伝熱管１とが当接することによって、後述の接合工程（ステップＳ４）において確実な接合が可能となる。
【００６２】
図７（ステップＳ２）に示すように、第１支持板２０を伝熱管１に対して一方側（Ａ１方向）にずらし、第２支持板３０を伝熱管１に対して他方側（Ａ２方向）にずらした結果、第１支持板２０の位置決め孔２６と、第２支持板３０の位置決め孔３６とは、互いに中心が一致する。
【００６３】
ステップＳ３において、第１支持板２０の位置決め孔２６と、第２支持板３０の位置決め孔３６とを貫通するようにボルト５１を挿入し、ナット５２によって締結する。これにより、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１が図８（Ｃ）の状態にずれたまま、共締めされて固定される。各々の伝熱管１は、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の少なくともいずれかと当接した状態で維持される。また、重なり合う第１支持板２０の対向面２５と第２支持板３０の対向面３５とが、密着して固定される。図６の例では、４箇所の位置決め孔（２６、３６）で、それぞれ締結される。ボルト５１およびナット５２により共締めされた状態で、第１支持板２０と第２支持板３０とが、挿入孔６ａ内の各伝熱管１と当接するため、締結された第１支持板２０および第２支持板３０の結合体（支持部材６）は、挿入方向（Ｘ方向）にずれることなく所定の支持位置で保持される。
【００６４】
以上のステップＳ１〜Ｓ３は、３つの支持部材６についてそれぞれ実施される。その結果、複数の伝熱管１は、３つの支持部材６にそれぞれ挿入され、３つの支持部材６がそれぞれの支持位置に配置される。
【００６５】
図７のステップＳ４において、複数の伝熱管１、第１支持板２０および第２支持板３０の組立体に対して、ろう付けを行う。位置決め孔２６および３６によって位置決めおよび固定された状態で、複数の伝熱管１、第１支持板２０および第２支持板３０（破線部）が相互に接合される。すなわち、各々の伝熱管１の外周面１０と、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の少なくともいずれかの内周面（２２または３２）とが、接合される。この際、第１挿入孔２１の内周面２２および第２挿入孔３１の内周面３２と伝熱管１の外周面１０とが完全に面接触していなくても、溶融したろう材が接触箇所（他方側部分２４と外周面１０との接触箇所、または一方側部分３３と外周面１０との接触箇所）から回り込んで隙間を埋める作用が期待できる。その点を考慮すると、第１挿入孔２１の他方側部分２４および第２挿入孔３１の一方側部分３３のうち、いずれか一方が伝熱管１の外周面１０と接触し、他方が接触せずに隙間が形成されている場合でも、ろう材の回り込みにより伝熱管１の全周に連続する環状の接合面を形成することは可能である。
【００６６】
さらに、重なり合う第１支持板２０および第２支持板３０の表面（対向面２５、３５）同士が、接合される。この結果、合計６０本の伝熱管１と、第１支持板２０および第２支持板３０からなる３つの支持部材６とが、相互に接合されて連結された状態となる。ろう付け後は、位置決め孔２６および３６に締結したボルト５１およびナット５２は取り外してよい。
【００６７】
ろう付け後、ステップＳ５において、各伝熱管１および支持部材６の組立体を、別途準備されたヘッダ２および３（図１および図２参照）に組み付ける。また、３つの支持部材６を、それぞれ固定部７にボルト、ナット等により接続して固定する。伝熱管１とヘッダ２および３との接続は、たとえばヘッダ２および３に設けた複数の配管と各伝熱管１とを個別に接続してもよいし、中空のタンク状のヘッダ２および３に対して、全ての伝熱管１を一括で接続してもよい。一括で接続する場合、ヘッダ２または３との接続面を構成する挿入孔付きの側面部材（図示せず）に、伝熱管１の一端部１ａと他端部１ｂとをそれぞれ嵌め込み、支持部材６と一緒にろう付けにより接合することができる。この場合、ろう付け後に各伝熱管１、支持部材６および側面部材の組立体が形成されるので、両端の側面部材をそれぞれヘッダ２および３に取り付ければよい。
【００６８】
以上により、本実施形態の熱交換器１００が製造される。
【００６９】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７０】
本実施形態では、上記のように、挿入孔６ａを構成する複数の第１挿入孔２１が形成された第１支持板２０と、挿入孔６ａを構成する複数の第２挿入孔３１が形成され、第１支持板２０に重なる第２支持板３０と、を含む支持部材６を設ける。そして、各々の挿入孔６ａにおいて、第１挿入孔２１と第２挿入孔３１とを、所定方向（Ａ方向）の一方側（Ａ１方向）と他方側（Ａ２方向）とに互いにずれて配置し、第１挿入孔２１の内周面２２および第２挿入孔３１の内周面３２のうち少なくともいずれかを、挿入された伝熱管１の外周面１０と接合する。これにより、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の重複領域によって支持部材６の挿入孔６ａが構成されるので、第１支持板２０および第２支持板３０をそれぞれ一方側および他方側（反対方向）にずらして、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の各位置を伝熱管１に対してずらすことによって、支持部材６の挿入孔６ａの内径寸法を縮小させることができる。このため、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の内形寸法が伝熱管１の外形寸法に比べて大きい場合でも、伝熱管１を挿入した後の接合の際（図８参照）に、第１挿入孔２１の内周面２２および第２挿入孔３１の内周面３２を、それぞれ伝熱管１の他方側と一方側との両方から挟み込むようにずらして、挿入孔６ａの幅を伝熱管１に合うように狭めることができる。その結果、複数の伝熱管１のうち一部について位置ずれがある場合でも、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１のどちらか一方の内周面を伝熱管１に接触させることが可能となる。第１挿入孔２１の内周面２２および第２挿入孔３１の内周面３２のうちいずれかに伝熱管１との接触箇所があれば、接触箇所を起点として隙間を埋めるようにろう材が回り込むので、伝熱管１と支持部材６との接合不良を抑制することができる。また、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の内形寸法の大きさを伝熱管１の外形寸法に近似させなくても接合不良を回避することができるので、第１挿入孔２１と第２挿入孔３１との内形寸法を、内周面と伝熱管１との間に隙間が形成される程度に大きく形成（図８（Ａ）参照）し、伝熱管１を容易に挿入して組み立てられるようにすることができる。以上の結果、本実施形態の熱交換器１００によれば、複数の伝熱管１を支持する支持部材６を設ける場合にも、組立作業性を確保しつつ、伝熱管１と支持部材６との接合不良を抑制することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、第１挿入孔２１の他方側（Ａ２方向側）の内周面（他方側部分２４）を、第２挿入孔３１の他方側の内周面（他方側部分３４）よりも伝熱管１側に配置し、第２挿入孔３１の一方側（Ａ１方向側）の内周面（一方側部分３３）を、第１挿入孔２１の一方側の内周面（一方側部分２３）よりも伝熱管１側に配置する。これにより、それぞれ一方側と他方側にずらされた第１挿入孔２１と第２挿入孔３１とのうち、第１挿入孔２１の他方側部分２４と第２挿入孔３１の一方側部分３３とを、伝熱管１のそれぞれ反対側の外周面１０（第１部分１３、第２部分１４）に近接させることができる。そのため、第１挿入孔２１の他方側部分２４と第２挿入孔３１の一方側部分３３との少なくともいずれかを、伝熱管１に接触させて接合不良を抑制することができる。また、第１支持板２０および第２支持板３０をずらすことによって第１挿入孔２１および第２挿入孔３１のそれぞれの内周面（２２、３２）が伝熱管１を挟み込む方向にずれるので、たとえば設計位置からのずれが大きい伝熱管１に対しては、内周面との接触箇所からのせん断方向の力を付与して、設計位置に近付くように矯正する作用が得られる。これによっても、接合不良を抑制することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、上記のように、第１挿入孔２１を、内周面２２の他方側部分２４において、対向する伝熱管１の外周面１０と略平行に形成し、第２挿入孔３１を、内周面３２の一方側部分３３において、対向する伝熱管１の外周面１０と略平行に形成する。これにより、第１支持板２０を一方側にずらして、第１挿入孔２１の他方側部分２４を伝熱管１の外周面１０と面接触させることができる。同様に、第２支持板３０を他方側にずらして、第２挿入孔３１の一方側部分３３を伝熱管１の外周面１０と面接触させることができる。その結果、第１支持板２０および第２支持板３０と伝熱管１とを、より確実に接触させることができ、接合不良を効果的に抑制することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、上記のように、第１挿入孔２１の内周面２２の他方側部分２４を、伝熱管１の外周面１０の他方側（Ａ２方向）の略半分の領域と略平行に形成し、第２挿入孔３１の内周面３２の一方側部分３３を、伝熱管１の外周面１０の一方側（Ａ１方向）の略半分の領域と略平行に形成する。これにより、第１支持板２０（第１挿入孔２１）および第２支持板３０（第２挿入孔３１）の少なくとも一方により、個々の伝熱管１の片側半分の広い範囲で面接触した状態で接合することができる。これにより、接合不良をより一層効果的に抑制しつつ、広い接合面積を確保することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、上記のように、第１挿入孔２１を、内周面２２の一方側部分２３において、対向する伝熱管１の外周面１０と略平行に形成し、第２挿入孔３１を、内周面３２の他方側部分３４において、対向する伝熱管１の外周面１０と略平行に形成する。ここで、第１挿入孔２１の一方側部分２３（第２挿入孔３１の他方側部分３４）が伝熱管１の外周面１０と非平行の場合、間隔（Ｄ１、Ｄ２）が最小になる箇所によって組立作業性は決定されるため、その他の箇所は組立作業性の向上には寄与しない不必要に間隔が大きい箇所といえる。そのため、上記の構成によれば、第１挿入孔２１の一方側部分２３および第２挿入孔３１の他方側部分３４の各々と伝熱管１の外周面１０との間隔（Ｄ１、Ｄ２）が略一定となり、伝熱管１を容易に挿入するために必要な隙間の大きさを最小限にすることができる。挿入孔６ａ内の隙間が大きいほど支持部材６による伝熱管１の支持強度が低下しやすいため、隙間を最小化できることにより、高い組立作業性と、支持部材６による支持強度の確保との両立を図ることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、上記のように、伝熱管１の外周面１０を、長辺部分１１と短辺部分１２とを含む扁平な断面形状に形成し、所定方向は、伝熱管１の断面における短手方向に沿うＡ方向とする。これにより、扁平な伝熱管１の長辺部分１１と短辺部分１２とのうち、より接触面積を大きくすることが可能な長辺部分１１を含む範囲で、伝熱管１と第１挿入孔２１（第１支持板２０）および第２挿入孔３１（第２支持板３０）の少なくとも一方とを接触させて接合することができる。その結果、接合面積を容易に確保することができるので、接合不良を抑制しつつ、より強固に複数の伝熱管１を支持することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、上記のように、第１支持板２０と第２支持板３０とを、互いに重なり合う表面（対向面２５、３５）同士で接合する。これにより、第１支持板２０と第２支持板３０とをそれぞれ伝熱管１と接合するだけでなく、第１支持板２０と第２支持板３０とを互いに接合することができる。その結果、支持部材６全体として、より強固に複数の伝熱管１を支持することができる。また、第１支持板２０と第２支持板３０との間に隙間が形成されることがないので、熱交換器１００の使用に伴って第１支持板２０と第２支持板３０との間に水などが入り込んで劣化の原因となるのを防止することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、上記のように、第１支持板２０と第２支持板３０とに、それぞれ、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１とは別個に設けられ、中心位置が一致した位置決め孔（２６、３６）を設ける。これにより、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１に伝熱管１を挿入した後、接合する際に、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１を伝熱管１に対して一方側および他方側にずらした状態で、第１支持板２０および第２支持板３０の位置決め孔（２６、３６）の中心位置を一致させることができる。そのため、位置決め孔（２６、３６）にボルト５１（図７参照）などを挿入することによって、伝熱管１に対する第１挿入孔２１および第２挿入孔３１の位置を容易かつ確実に保持することができるので、接合不良をより確実に抑制することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、上記のように、第１支持板２０の第１挿入孔２１および第２支持板３０の第２挿入孔３１を、それぞれ、伝熱管１の軸方向（Ｘ方向）から見て、縦横（Ｚ方向およびＹ方向）に複数ずつ並んで配列する。ここで、伝熱管１が縦横に並ぶ場合には、個々の伝熱管１の位置管理が困難で、接合不良の発生を回避することが困難になる。そのため、第１挿入孔２１（第１支持板２０）および第２挿入孔３１（第２支持板３０）をずらすことで各伝熱管１と各挿入孔６ａとの接触を確保し、接合不良を抑制することが可能な本実施形態の熱交換器１００は、挿入孔６ａ（挿入される伝熱管１）が縦横に複数ずつ並んで配列される構成において特に効果的である。
【００７９】
また、本実施形態では、上記のように、熱交換器１００を、移動体Ｍに設置され、移動体Ｍの移動に伴って伝熱管１の周囲を通過する空気流５により、伝熱管１内を通過する流体４を放熱させるように構成された空冷式熱交換器として構成する。ここで、移動体Ｍに設置され、空気流５にさらされる熱交換器１００では、伝熱管１に外力が作用して振動しやすいため、耐振動性能が重要になる。そのため、伝熱管１と支持部材６との接合不良を抑制し、複数の伝熱管１を連結して強固に支持することが可能な本実施形態の熱交換器１００は、移動体Ｍに設置される空冷式熱交換器に適用される場合に特に効果的である。
【００８０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００８１】
たとえば、上記実施形態では、伝熱管外の空気流と管内の流体との熱交換を行う空冷式の熱交換器１００（冷却器）の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、複数の伝熱管を支持する板状の支持部材が設けられる熱交換器であればよく、空冷式の熱交換器以外の熱交換器に適用してもよい。たとえば、本発明は、複数の伝熱管を備えるシェルアンドチューブ型熱交換器に適用してもよい。シェルアンドチューブ型熱交換器では、シェル内に配置された複数の伝熱管にバッフル板が設けられる。バッフル板は、複数の伝熱管が挿入される複数の挿入孔を有し、複数の伝熱管を互いに連結して支持するとともに、シェル内を区画して流体の流通経路を構成する板状部材である。このバッフル板を、第１支持板および第２支持板により構成してもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、鉄道車両などの移動体Ｍに搭載される熱交換器１００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、移動体以外の固定設置された施設や設備に設けられる熱交換器に適用してもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、角丸長方形の断面形状を有する伝熱管１に対して、幅を大きくした角丸長方形の第１挿入孔２１および第２挿入孔３１を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１挿入孔および第２挿入孔の形状と、伝熱管の断面形状とが、全く異なっていてもよい。図９（Ａ）〜（Ｃ）に示す第１変形例では、第１挿入孔１２１および第２挿入孔１３１の各々において、伝熱管１との接合面（第１部分１３、第２部分１４）とは反対側が、伝熱管１の断面形状とは異なる形状（角部を有する形状）を有する例を示している。図９の第１変形例のように、第１挿入孔１２１および第２挿入孔１３１は、少なくとも接合面（他方側部分２４、一方側部分３３）が、伝熱管１の外周面と略平行な面として形成されることが好ましい。接合面とは反対側の部分は、伝熱管１の外周面と非平行な面であってよい。
【００８４】
また、図９のように、第１挿入孔１２１の一方側部分２３および第２挿入孔１３１の他方側部分３４において、部分的に伝熱管１の外周面とは非平行になる部分があってもよい。第１挿入孔１２１と伝熱管１との接触箇所、または、第２挿入孔１３１と伝熱管１との接触箇所が確保されていれば、伝熱管１の全周において接触しない箇所があってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、角丸長方形の断面形状を有する伝熱管１の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、伝熱管の断面形状は特に限定されない。伝熱管がどのような断面形状を有していても、伝熱管の断面形状に対応した形状の第１挿入孔２１および第２挿入孔３１を設ければよい。たとえば図１０（Ａ）に示すように、円形（正円）の断面形状を有する伝熱管１０１であってもよい。この場合、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１は、図１０（Ｂ）または（Ｄ）に示すような角丸長方形の貫通孔としてよい。図１０（Ｂ）は、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１を横長の角丸長方形とした例であり、図１０（Ｃ）に示すように伝熱管１０１に対して横方向の他方側および一方側にそれぞれずれる例を示している。図１０（Ｄ）は、第１挿入孔２１および第２挿入孔３１を縦長の角丸長方形とした例であり、図１０（Ｅ）に示すように伝熱管１０１に対して縦方向の他方側および一方側にそれぞれずれる例を示している。
【００８６】
また、上記実施形態では、支持部材６に、第１挿入孔２１が形成された第１支持板２０と、第２挿入孔３１が形成された第２支持板３０との２枚の支持板を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３枚以上の支持板を設けてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、複数の伝熱管１と、支持部材６（第１支持板２０および第２支持板３０）をろう付けにより接合した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ろう付け以外の接合方法を採用してもよい。伝熱管の本数にもよるが、たとえば溶接により接合してもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１  伝熱管
４  流体
５  空気流
６  支持部材
１０  外周面
１１  長辺部分
１２  短辺部分
２０  第１支持板
２１  第１挿入孔
２２  内周面
２３  一方側部分
２４  他方側部分
２５  対向面
２６  位置決め孔
３０  第２支持板
３１  第２挿入孔
３２  内周面
３３  一方側部分
３４  他方側部分
３５  対向面
３６  位置決め孔
Ａ１  第１方向
Ａ２  第２方向
Ｍ  移動体
【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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