(57)【要約】【課題】製造時のチューブの破損を抑制しつつ、チューブ根付部の一部への応力集中を緩和できる熱交換器を提供する。【解決手段】チューブ２の長手方向から見た断面は、互いに平行な一対の直線状部２１と、一対の直線状部２１の端部同士を接続する一対の円弧状部２２とを有しており、コアプレート５１のチューブ接合面５１１は平坦面により構成されており、チューブ２の長手方向に垂直な方向から見たチューブ挿入穴５１１ａの断面形状は直線状であり、ヘッダタンク５とチューブ２との接合部には、ろう材のフィレット８が形成されており、ヘッダタンク５とチューブ２との接合部の各部位におけるフィレット端部９１同士を繋いだ線であるフィレット接合線９２は、ベース部９２１と、ベース部９１からコア部４側に突出した段差部９２２とを有しており、チューブ２における一対の円弧状部２２は、ベース部９１に接続されている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面扁平形状のチューブ（２）を複数積層して構成されたコア部（４）と、
前記チューブの長手方向の端部に配置されるとともに、複数の前記チューブと連通するヘッダタンク（５）とを備え、
前記チューブの長手方向の端部が、前記ヘッダタンクにおけるチューブ接合面（５１１）のチューブ挿入穴（５１１ａ）に挿入された状態でろう付けにより接合されている熱交換器であって、
前記チューブの長手方向から見た断面は、互いに平行な一対の直線状部（２１）と、前記一対の直線状部の端部同士を接続する一対の円弧状部（２２）とを有して構成されており、
前記チューブ接合面は、平坦面により構成されており、
前記チューブの長手方向に垂直な方向から見た前記チューブ挿入穴の断面形状は、直線状であり、
前記ヘッダタンクと前記チューブとの接合部には、ろう材のフィレット（８）が形成されており、
前記フィレットにおける前記チューブとの接続部分のうち、前記コア部側の端部を、フィレット端部（９１）とし、
前記ヘッダタンクと前記チューブとの接合部の各部位における前記フィレット端部同士を繋いだ線を、フィレット接合線（９２）としたとき、
前記フィレット接合線は、ベース部（９２１）と、前記ベース部から前記コア部側に突出した段差部（９２２）とを有しており、
前記チューブにおける前記一対の円弧状部のうち少なくとも一方の前記円弧状部は、前記ベース部に接続されている熱交換器。
【請求項２】
前記ヘッダタンクは、
前記チューブ挿入穴の外周縁部を構成するとともに、前記チューブの長手方向に延びる縁立て部（５１３）と、
前記チューブ接合面と前記縁立て部とを接続するとともに、前記チューブ接合面に平行な方向および前記チューブの長手方向の双方に対して傾斜した傾斜部（５１４）とを有しており、
前記縁立て部は、前記チューブ接合面に対して前記コア部と反対側に配置されており、
前記チューブは、前記縁立て部の内周面に接合されており、
前記チューブと前記傾斜部との間には、隙間（７）が形成されており、
前記隙間には、前記フィレットが設けられており、
前記チューブと前記ヘッダタンクとの接続部位のうち一部に配置される前記隙間は、前記接続部位のうち他の部位に配置される前記隙間よりも狭い狭隙間（７２）を構成しており、
前記フィレット端部と前記ヘッダタンクとの間の前記チューブの長手方向の長さを、フィレット長さ（Ｌｆ）としたとき、
前記狭隙間に形成される前記フィレットの前記フィレット長さ（Ｌｆ２）は、他の前記隙間に形成される前記フィレットの前記フィレット長さ（Ｌｆ１）よりも長い請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記チューブ接合面における隣り合う前記チューブ挿入穴同士の間の部位には、前記チューブ接合面から前記コア部側に向かって突出したリブ（５１７）が設けられており、
前記チューブと前記ヘッダタンクとの接合部のうち、前記チューブの積層方向から見たときに前記リブと重合する部位に、前記狭隙間が形成されている請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記フィレット接合線における前記ベース部から前記段差部までの前記チューブの長手方向の長さが、１．５ｍｍ以上である請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記フィレット接合線における前記ベース部から前記段差部までの前記チューブの長手方向の長さが、２．０ｍｍ以下である請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記チューブの前記直線状部における前記隙間と対向する部位には、前記チューブの外側に向けて膨らんだ膨出部（２３）が設けられており、
前記膨出部と前記ヘッダタンクの前記傾斜部との間に、前記狭隙間が形成されている請求項２に記載の熱交換器。
【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】
ラジエータ等の熱交換器は、複数のチューブと複数のコルゲートフィンとが交互に積層されたコア部、チューブの長手方向端部に接合されてチューブに連通するヘッダタンク等を備えている。ヘッダタンクは、チューブが挿入された状態でろう付け接合されるコアプレートを有している。
【０００３】
この種の熱交換器では、チューブ内部に高温の熱媒体が流れると、熱媒体の熱によりチューブが加熱されて伸びが発生する。このとき、複数のチューブ間において伸びの差が発生すると、複数のチューブ間の互いの自由な伸び縮みが阻害され、コアプレートとチューブとの接合部である根付部に応力が発生する。
【０００４】
ところで、この種の熱交換器では、チューブとして、断面扁平形状の扁平チューブが採用されている。扁平チューブの長手方向から見た断面は、互いに平行な一対の直線状部と、一対の直線状部の端部同士を接続する一対の円弧状部とを有して構成されている。このようなチューブにおいて、上述のように根付部に応力が発生したとき、チューブの幅方向（すなわち、外部流体の流れ方向）の端部である円弧状部付近に応力が集中する。
【０００５】
ここで、コアプレートとチューブとの接合部の各部位におけるフィレットの端部同士を繋いだ線を、フィレット接合線という。フィレット接合線上に、応力集中部である円弧状部が重なると、応力が増大して、熱歪みによる破損に早期に至りやすいという問題があった。
【０００６】
これに対し、特許文献１には、コアプレートにおけるチューブ挿入穴の断面に段差を設けた熱交換器が開示されている。この特許文献１の熱交換器によれば、フィレット接合線に段差が形成されるので、根付部に発生する応力の分散を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９７４６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、この種の熱交換器において、複数のチューブを積層配置した後にコアプレートのチューブ挿入穴に一定の荷重でチューブを挿入する工程で、チューブ挿入穴とチューブとがチューブ積層方向に位置ずれする場合がある。この場合、チューブの端部とコアプレートにおけるチューブ挿入穴の外周縁部とが接触する。
【０００９】
このとき、上記特許文献１の熱交換器では、チューブ挿入穴の断面に段差が形成されており、チューブ挿入穴が平坦面ではない。このため、コアプレートとチューブ端面の接触する範囲が小さくなるので、一定の挿入荷重で挿入されるチューブの端部において、挿入荷重をチューブの幅方向の全域よりも小さな範囲で受けることになる。その結果、チューブが破損する可能性がある。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、製造時のチューブの破損を抑制しつつ、チューブ根付部の一部への応力集中を緩和できる熱交換器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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、断面扁平形状のチューブ（２）を複数積層して構成されたコア部（４）と、チューブの長手方向の端部に配置されるとともに、複数のチューブと連通するヘッダタンク（５）とを備え、チューブの長手方向の端部が、ヘッダタンクにおけるチューブ接合面（５１１）のチューブ挿入穴（５１１ａ）に挿入された状態でろう付けにより接合されている熱交換器において、チューブの長手方向から見た断面は、互いに平行な一対の直線状部（２１）と、一対の直線状部の端部同士を接続する一対の円弧状部（２２）とを有して構成されており、チューブ接合面は、平坦面により構成されており、チューブの長手方向に垂直な方向から見たチューブ挿入穴の断面形状は、直線状であり、ヘッダタンクとチューブとの接合部には、ろう材のフィレット（８）が形成されており、フィレットにおけるチューブとの接続部分のうち、コア部側の端部を、フィレット端部（９１）とし、ヘッダタンクとチューブとの接合部の各部位におけるフィレット端部同士を繋いだ線を、フィレット接合線（９２）としたとき、フィレット接合線は、ベース部（９２１）と、ベース部からコア部側に突出した段差部（９２２）とを有しており、チューブにおける一対の円弧状部のうち少なくとも一方の円弧状部は、ベース部に接続されている。
【００１２】
これによれば、チューブ（２）の応力集中部である円弧状部（２２）をベース部（９２１）に接続させることで、円弧状部（２２）にかかる応力を緩和して、円弧状部（２２）に応力が集中することを抑制できる。したがって、チューブ（２）の根付部の一部への応力集中を緩和できる。このとき、チューブ（２）の長手方向に垂直な方向から見たチューブ挿入穴（５１１ａ）の断面形状が直線状であるため、チューブ挿入穴（５１１ａ）にチューブ（２）を挿入する工程でチューブ挿入穴（５１１ａ）とチューブ（２）とがチューブ積層方向で位置ずれした場合でも、チューブ（２）の端部において挿入荷重をチューブの幅方向の全域で受けるようにできる。このため、製造時のチューブ（２）の破損を抑制できる。
【００１３】
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を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係るラジエータを示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ部拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図５のＶＩ部拡大図である。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ部拡大図である。
【図９】図３のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】段差高さと応力低減効果との関係を示す特性図である。
【図１１】第２実施形態におけるヘッダタンクのチューブ接合面周辺を示す拡大断面図である。
【図１２】第３実施形態におけるチューブおよびコアプレートを示す拡大断面図である。
【図１３】他の実施形態におけるコアプレートとチューブとの接合部周辺を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図１０に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る熱交換器を、車両に搭載された図示しない水冷式のエンジン（すなわち内燃機関）を冷却するラジエータ１に適用した例について説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のラジエータ１は、エンジンの冷却水を外気と熱交換させる熱交換部であるコア部４を有している。コア部４は、チューブ２とフィン３とが上下方向に複数積層配置された積層体である。
【００１８】
チューブ２は、その内部にエンジンの冷却水が流通する流路が形成された管状部材である。チューブ２は、長手方向が水平方向に沿って延びている。チューブ２は、長手方向に直交する断面の長径方向がコア部４を通過する空気の流れ方向に沿って延びるように扁平形状に構成されている。ここで、扁平形状とは、曲率半径の大きい円弧部と曲率半径の小さい円弧部とを結合した曲線形状からなる楕円形状や、円弧部と平坦部とを結合した形状からなる長円形状等を包含している。
【００１９】
以下、チューブ２の長手方向をチューブ長手方向といい、チューブ２の積層方向をチューブ積層方向という。また、本明細書では、チューブ２の断面長径方向をチューブ幅方向としている。本実施形態では、チューブ幅方向は、チューブ長手方向およびチューブ積層方向の双方に直交する方向と一致している。
【００２０】
フィン３は、外気との伝熱面積を増大させて、外気と冷却水との熱交換を促進する伝熱部材である。本実施形態のフィン３は、コルゲート状（すなわち波状）に成形されており、チューブ２の両側の平坦部に接合されている。
【００２１】
チューブ２およびフィン３は、熱伝導率や耐食性等に優れた金属（例えば、アルミニウム合金）で構成されている。チューブ２、フィン３、後述するコアプレート５１、後述するサイドプレート６は、各部材の所定箇所に被覆されたろう材によって一体的にろう付けされている。
【００２２】
各チューブ２のチューブ長手方向の両端部には、チューブ積層方向に延びるとともに、内部に空間が形成された一対のヘッダタンク５が配置されている。ヘッダタンク５は、チューブ２が挿入接合されるコアプレート５１と、コアプレート５１とともにタンク空間を構成するタンク本体部５２とを有して構成されている。ヘッダタンク５は、各チューブ２のチューブ長手方向の端部が、コアプレート５１の後述するチューブ挿入穴５１１ａに挿入された状態でろう付け接合されている。各チューブ２の内部通路は、ヘッダタンク５の内部に形成される空間に連通している。
【００２３】
コア部４におけるチューブ積層方向の両端部には、コア部４を補強するサイドプレート６が設けられている。サイドプレート６は、チューブ長手方向と平行に延びてその両端部がコアプレート５１に接続されている。本実施形態のサイドプレート６は、アルミニウム合金等の金属で構成されている。
【００２４】
ここで、一対のヘッダタンク５のうち、一方のヘッダタンク５を第１ヘッダタンク５ａといい、他方のヘッダタンク５を第２ヘッダタンク５ｂという。
【００２５】
第１ヘッダタンク５ａの上端部には、第１ヘッダタンク５ａのタンク内空間に冷却水を流入させる流入口６１が設けられている。第２ヘッダタンク５ｂの下端部には、第２ヘッダタンク５ｂのタンク内空間から冷却水を流出させる流出口６２が設けられている。
【００２６】
図２および図３に示すように、ヘッダタンク５は、コアプレート５１、タンク本体部５２およびパッキン５３を有している。コアプレート５１は、チューブ２およびサイドプレート６が挿入接合される板状の部材である。タンク本体部５２は、コアプレート５１と共にヘッダタンク５内の空間であるタンク内空間を構成する。パッキン５３は、コアプレート５１とタンク本体部５２との間をシールするシール部材である。
【００２７】
本実施形態のコアプレート５１は、熱伝導率、耐食性等に優れた金属（例えば、アルミニウム合金）で形成されている。本実施形態のタンク本体部５２は、ガラス繊維で強化されたガラス強化ポリアミド等の樹脂で形成されている。パッキン５３は、例えばシリコンゴムやＥＰＤＭ（すなわちエチレン・プロピレン・ジエンゴム）で形成されている。
【００２８】
次に、チューブ２およびコアプレート５１の詳細な構成を図３および図４に基づいて説明する。図３では、紙面垂直方向がチューブ長手方向となっており、図４では、紙面垂直方向がチューブ積層方向となっている。
【００２９】
チューブ２は、断面扁平形状に形成されている。具体的には、チューブ２の長手方向から見た断面は、互いに平行な一対の直線状部２１と、一対の直線状部２１の端部同士を接続する一対の円弧状部２２とを有して構成されている。直線状部２１は、空気流れ方向に平行に延びている。円弧状部２２は、チューブ２の外側に向かって突出する円弧状に形成されている。
【００３０】
コアプレート５１は、チューブ２が挿入接合されるチューブ接合面５１１が形成されている。チューブ接合面５１１は、平坦状に形成されている。すなわち、チューブ接合面５１１は、平坦面により構成されている。チューブ接合面５１１は、チューブ長手方向と交差し、チューブ幅方向に延びるように形成されている。本実施形態のチューブ接合面５１１は、チューブ長手方向と直交し、チューブ幅方向に平行に形成されている。
【００３１】
チューブ接合面５１１には、複数のチューブ挿入穴５１１ａが形成されている。複数のチューブ挿入穴５１１ａは、チューブ積層方向に沿って所定間隔を空けて並ぶように形成されている。チューブ挿入穴５１１ａには、チューブ２の長手方向端部が挿入された状態でろう付け接合される。
【００３２】
コアプレート５１におけるチューブ接合面５１１の周囲には、溝状の収容受部５１２が形成されている。収容受部５１２は、タンク本体部５２のフランジ部５２２およびパッキン５３を収容する。収容受部５１２は、チューブ幅方向に延びる底壁部５１２ｂと、チューブ長手方向に延びる内側壁部５１２ａおよび外側壁部５１２ｃとからなる３つの壁面を有している。これらの壁面は、チューブ接合面５１１から、内側壁部５１２ａ、底壁部５１２ｂ、外側壁部５１２ｃの順に形成されている。
【００３３】
内側壁部５１２ａおよび外側壁部５１２ｃは、それぞれ底壁部５１２ｂからＬ字状に折り曲げられて形成されている。チューブ幅方向において、内側壁部５１２ａは底壁部５１２ｂよりチューブ２に近い側に位置し、外側壁部５１２ｃは底壁部５１２ｂよりチューブ２から遠い側に位置している。
【００３４】
内側壁部５１２ａは、チューブ幅方向において、チューブ２の外側に配置されている。つまり、コアプレート５１の収容受部５１２全体がチューブ幅方向におけるチューブ２の外側に配置されている。
【００３５】
コアプレート５１には、突出片５１５が複数設けられている。突出片５１５は、コアプレート５１の外側壁部５１２ｃからタンク本体部５２側に突出するように形成されている。
【００３６】
そして、パッキン５３をコアプレート５１とタンク本体部５２との間に挟んだ状態で、コアプレート５１の突出片５１５をタンク本体部５２に押し付けるように塑性変形させて、タンク本体部５２をコアプレート５１にカシメ固定している。突出片５１５をタンク本体部５２のフランジ部５２２にカシメ固定することによって、タンク本体部５２はコアプレート５１に組み付けられる。
【００３７】
フランジ部５２２は、コアプレート５１の底壁部５１２ｂにパッキン５３を介して配置されている。つまり、底壁部５１２ｂは、パッキン５３が配置されるシール面を構成している。
【００３８】
図４に示すように、チューブ長手方向に垂直な方向から見たチューブ挿入穴５１１ａの断面形状は、直線状である。具体的には、チューブ積層方向から見たチューブ挿入穴５１１ａの断面形状は、直線状である。
【００３９】
次に、コアプレート５１とチューブ２との接合部の周囲の詳細な構成を図５および図６に基づいて説明する。図５では、紙面垂直方向が空気流れ方向となっている。なお、図５では、フィン３の図示を省略している。
【００４０】
図５に示すように、コアプレート５１は、縁立て部５１３と、傾斜部５１４とを有している。チューブ接合面５１１、縁立て部５１３および傾斜部５１４は、一体に形成されている。傾斜部５１４は、チューブ接合面５１１と縁立て部５１３との間に配置されている。
【００４１】
縁立て部５１３は、貫通孔であるチューブ挿入穴５１１ａの縁が穴フランジ加工（すなわちバーリング加工）されたバーリング部である。縁立て部５１３は、チューブ挿入穴５１１ａの外周縁部を構成する。縁立て部５１３の内周面には、チューブ２が接合されている。
【００４２】
縁立て部５１３は、チューブ２の延設方向（すなわち長手方向）に縁立てされている。換言すると、縁立て部５１３は、チューブの長手方向に延びている。これは、チューブ２が、チューブ長手方向に伸びたときに、チューブ２の応力を吸収しやすくするためである。
【００４３】
具体的には、縁立て部５１３は、チューブ接合面５１１からチューブ２の長手方向外側に向かって延びている。つまり、縁立て部５１３は、チューブ接合面５１１に対してコア部４と反対側に配置されている。
【００４４】
縁立て部５１３におけるチューブ長手方向内側（すなわち図５の紙面右側）の端部は、チューブ接合面５１１に対して、チューブ長手方向のコア部４側に位置している。縁立て部５１３におけるチューブ長手方向内側の端部は、傾斜部５１４に接続されている。
【００４５】
傾斜部５１４は、チューブ接合面５１１に平行な方向およびチューブ長手方向の双方に対して傾斜している。具体的には、傾斜部５１４は、チューブ２に近づくにつれて、チューブ長手方向外側（すなわち図５の紙面左側）に傾斜している。また、傾斜部５１４は、チューブ接合面５１１と縁立て部５１３とを接続するように構成されている。
【００４６】
図６に示すように、チューブ２と傾斜部５１４との間には、隙間７が形成されている。すなわち、傾斜部５１４は、チューブ２と直接接触していない。換言すると、傾斜部５１４は、後述するフィレット８を介してチューブ２と接触している。隙間７は、チューブ２とコアプレート５１との接続部位に配置されている。
【００４７】
コアプレート５１とチューブ２との接合部には、ろう材のフィレット８が形成されている。フィレット８は、チューブ２と傾斜部５１４との間の隙間７に設けられている。
【００４８】
図２および図３に戻り、コアプレート５１のチューブ接合面５１１における隣り合うチューブ挿入穴５１１ａ同士の間には、リブ５１７が設けられている。リブ５１７は、チューブ接合面５１１、すなわちコアプレート５１の板面から突出するように形成されている。本実施形態のリブ５１７は、チューブ長手方向のコア部４側、すなわちチューブ２の長手方向端部から遠い側に向かって突出するように形成されている。リブ５１７は、コアプレート５１の剛性を高めるために設けられている。
【００４９】
図３に示すように、リブ５１７は、空気流れ方向に延びる形状に形成されている。リブ５１７およびチューブ２は、チューブ積層方向から見たときに互いに重なり合う位置に配置されている。リブ５１７の空気流れ方向の長さは、チューブ２の空気流れ方向の長さよりも短い。
【００５０】
リブ５１７における空気流れ方向の一端側の端部は、チューブ２における空気流れ方向の一端側の円弧状部２２に対して、空気流れ方向の内側、つまり空気流れ方向の他端側に配置されている。換言すると、図３において、リブ５１７における紙面右側の端部は、チューブ２における紙面右側の円弧状部２２に対して、紙面左側に配置されている。
【００５１】
同様に、リブ５１７における空気流れ方向の他端側の端部は、チューブ２における空気流れ方向の他端側の円弧状部２２に対して、空気流れ方向の内側、つまり空気流れ方向の一端側に配置されている。換言すると、図３において、リブ５１７における紙面左側の端部は、チューブ２における紙面左側の円弧状部２２に対して、紙面右側に配置されている。
【００５２】
ここで、図５および図６に示すように、チューブ２の円弧状部２２とコアプレート５１の傾斜部５１４との間に形成される隙間７を、円弧状隙間７１という。また、図７および図８に示すように、チューブ２の直線状部２１とコアプレート５１の傾斜部５１４との間に形成される隙間７を、直線状隙間７２という。
【００５３】
コアプレート５１に上述したようなリブ５１７を設けることにより、図６および図８に示すように、直線状隙間７２の広さは、円弧状隙間７１の広さよりも狭くなる。なお、本明細書において、隙間７の広さとは、隙間７におけるチューブ積層方向の長さを意味している。
【００５４】
このため、チューブ２とコアプレート５１との接続部位のうち一部に配置される隙間７である直線状隙間７２は、当該接続部位のうちの他の部位に配置される隙間７である円弧状隙間７１よりも狭い狭隙間を構成している。換言すると、チューブ２の直線状部２１とコアプレート５１の傾斜部５１４との間に、狭隙間である直線状隙間７２が形成されている。また、直線状隙間７２は、チューブ２とコアプレート５１との接合部のうち、チューブ積層方向から見たときにリブ５１７と重合する部位に形成されている。
【００５５】
続いて、本実施形態におけるフィレット８の構成について、図６、図８および図９に基づいて説明する。なお、図９では、タンク本体部５２およびパッキン５３の図示を省略している。
【００５６】
ここで、フィレット８におけるチューブ２との接続部分（すなわち接合部分）のうち、コア部４側の端部を、フィレット端部９１とする。フィレット端部９１とコアプレート５１との間のチューブの長手方向の長さを、フィレット長さＬｆとする。
【００５７】
狭隙間である直線状隙間７２に形成されるフィレット８のフィレット長さＬｆ２は、他の隙間である円弧状隙間７１に形成されるフィレット８のフィレット長さＬｆ１よりも長い。
【００５８】
以下、円弧状隙間７１に形成されるフィレット８を円弧状フィレット８１といい、直線状隙間７２に形成されるフィレット８を直線状フィレット８２という。また、図９に示すように、コアプレート５１とチューブ２との接合部の各部位におけるフィレット端部９１同士を繋いだ線を、フィレット接合線９２とする。
【００５９】
フィレット接合線９２は、ベース部９２１と、ベース部９２１からコア部４側に突出した段差部９２２とを有している。本実施形態では、ベース部９２１は、チューブ長手方向に垂直な直線状に形成されている。
【００６０】
このとき、直線状フィレット８２のフィレット長さＬｆ２が円弧状フィレット８１のフィレット長さＬｆ１よりも長いので、段差部９２２がベース部９２１よりもコア部４側（すなわちチューブ長手方向内側）に位置している。
【００６１】
本実施形態では、ベース部９２１は、円弧状フィレット８１のフィレット端部９１同士を繋いだ線である。したがって、チューブ２の円弧状部２２は、ベース部９２１に接続されている。また、段差部９２２は、直線状フィレット８２のフィレット端部同士を繋いだ線である。したがって、チューブ２の直線状部２１は、段差部９２２に接続されている。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態では、チューブ２の根付部におけるフィレット接合線９２に段差を持たせている。すなわち、フィレット接合線９２を、ベース部９２１と段差部９２２とを有するように構成している。そして、チューブ２における一対の円弧状部２２を、ベース部９２１に接続している。
【００６３】
これによれば、チューブ２の応力集中部である円弧状部２２をベース部９２１に接続させることで、円弧状部２２にかかる応力を緩和して、円弧状部２２に応力が集中することを抑制できる。換言すると、チューブ２の応力集中部でない直線状部２１を段差部９２２に接続させることで、チューブ２の根付部にかかる応力を優先的に直線状部２１で受けるようにでき、これにより円弧状部２２に応力が集中することを抑制できる。したがって、チューブ２の根付部の一部への応力集中を緩和できる。
【００６４】
さらに、本実施形態では、チューブ長手方向に垂直な方向から見たチューブ挿入穴５１１ａの断面形状を直線状としている。このため、チューブ挿入穴５１１ａにチューブ２を挿入する工程でチューブ挿入穴５１１ａとチューブ２とがチューブ積層方向に位置ずれした場合でも、挿入荷重をチューブ２の幅方向の全域で受けるようにできる。これにより、製造時のチューブ２の破損を抑制できる。
【００６５】
ここで、フィレット接合線９２におけるベース部９２１から段差部９２２までのチューブ長手方向の長さを、段差高さＬｓという。段差高さＬｓは、直線状フィレット８２のフィレット長さＬｆ２と、円弧状フィレット８１のフィレット長さＬｆ１との差に等しい。
【００６６】
発明者は、段差高さＬｓを変化させたときの、コアプレート５１とチューブ２との根付部に発生する応力の変化について調べた。その結果を図１０に示す。
【００６７】
図１０において、横軸は段差高さＬｓであり、縦軸は応力低減効果である。応力低減効果とは、段差高さＬｓが０、すなわちフィレット８に段差部９２２が設けられていないときにチューブ２の根付部に発生する応力に対する、チューブ２の根付部に発生する応力の低減比率である。この応力の低減比率、すなわち応力低減効果は、百分率で表されている。
【００６８】
図１０から明らかなように、段差高さＬｓを１．５ｍｍ以上とすることで、段差高さＬｓが０の場合と比較して、チューブ２の根付部に発生する応力を約１２％低減することができる。一方、段差高さＬｓを２．０ｍｍより大きくしても、応力低減効果は１２％からほとんど上昇しない。このため、段差高さＬｓを２．０ｍｍ以下としてもよい。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１１に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、リブ５１７の形状が異なるものである。
【００７０】
図１１に示すように、本実施形態のラジエータ１では、コアプレート５１のチューブ接合面５１１における隣り合うチューブ２同士の間に、２つのリブ５１７が設けられている。２つのリブ５１７は、空気流れ方向に間隔をあけて並んで配置されている。
【００７１】
ここで、２つのリブ５１７のうち、空気流れ方向一側（すなわち図１１の紙面右側）のリブ５１７を第１リブ５１７ａといい、空気流れ方向他側（すなわち図１１の紙面左側）のリブ５１７を第２リブ５１７ｂという。
【００７２】
第１リブ５１７ａにおける、空気流れ方向の一端側の端部は、チューブ２における空気流れ方向の一端側の円弧状部２２に対して、空気流れ方向の内側、つまり空気流れ方向の他端側に配置されている。換言すると、図１１において、第１リブ５１７ａにおける紙面右側の端部は、チューブ２における紙面右側の円弧状部２２に対して、紙面左側に配置されている。
【００７３】
同様に、第２リブ５１７ｂにおける空気流れ方向の他端側の端部は、チューブ２における空気流れ方向の他端側の円弧状部２２に対して、空気流れ方向の内側、つまり空気流れ方向の一端側に配置されている。換言すると、図１１において、第２リブ５１７ｂにおける紙面左側の端部は、チューブ２における紙面左側の円弧状部２２に対して、紙面右側に配置されている。
【００７４】
その他のラジエータ１の構成は第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態のラジエータ１においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１２に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、チューブ２の根付部の構成が異なるものである。
【００７６】
図１２に示すように、本実施形態のラジエータ１では、コアプレート５１のチューブ接合面５１１に設けられたリブ５１７が廃止されている。
【００７７】
チューブ２の直線状部２１におけるコアプレート５１との接合部には、チューブ２の外側に向けて膨出した膨出部２３が形成されている。膨出部２３は、チューブ積層方向の外側、すなわち対向するコアプレート５１の傾斜部５１４側に向けて膨出している。図示を省略しているが、チューブ２の円弧状部２２におけるコアプレート５１との接合部には、膨出部２３は形成されていない。
【００７８】
このように構成された膨出部２３により、チューブ２の直線状部２１とコアプレート５１の傾斜部５１４との間に形成される直線状隙間７２が、円弧状隙間７１よりも狭くなる。これにより、直線状フィレット８２のフィレット長さＬｆ２が、円弧状フィレット８１のフィレット長さＬｆ１よりも長くなる。すなわち、円弧状フィレット８１のフィレット端部９１と、直線状フィレット８２を直線状フィレット８２のフィレット端部９１との間に段差が生じる。
【００７９】
その他のラジエータ１の構成は第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態のラジエータ１においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
【００８１】
（１）上記実施形態では、本発明に係る熱交換器を、ラジエータに適用した例について説明したが、これに限らず、蒸発器や凝縮器等の他の熱交換器に適用してもよい。
【００８２】
（２）上記実施形態では、チューブ２における一対の円弧状部２２の双方をベース部９２１に接続した例について説明したが、チューブ２およびコアプレート５１の構成はこれに限定されない。例えば、チューブ２における一対の円弧状部２２のうち、一方の円弧状部２２をベース部９２１に接続するとともに、他方の円弧状部２２を段差部９２２に接続してもよい。
【００８３】
（３）上記第２実施形態では、コアプレート５１のチューブ接合面５１１における隣り合うチューブ２同士の間に、２つのリブ５１７を並べて配置した例について説明したが、リブ５１７の構成はこれに限定されない。例えば、３つ以上のリブ５１７を並べて配置してもよい。
【００８４】
（４）上記実施形態では、ベース部９２１を、チューブ長手方向に垂直な直線状に形成した例について説明したが、ベース部９２１の形状はこれに限定されない。例えば、図１３に示すように、ベース部９２１を、チューブ長手方向および空気流れ方向の双方に対して傾斜するように形成してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
２        チューブ
８        フィレット
２１      直線状部
２２      円弧状部
９１      フィレット端部
９２      フィレット接合線
５１１    チューブ接合面
５１１ａ  チューブ挿入穴
９２１    ベース部
９２２    段差部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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