(57)【要約】【課題】複数のチューブの両端に一対のタンクを備える熱交換器において、流体流量が低い領域で温度分布の発生を抑制する。【解決手段】チューブ２２が複数積層されたコア部２３と、複数のチューブ２２の開口端部２２ａに接続された一対のタンク２５、２６と、一対のタンク２５、２６の少なくとも一方の内部に配置された閉塞部材３４とを備えている。一対のタンク２５、２６には、同一側の端部に流体通過口２７、２８が設けられており、チューブ２２は、開口端部２２ａの長手方向長さが流体通過口２７、２８の内径より長くなっている。閉塞部材３４は、流体通過口２７、２８に近い側に配置された所定数のチューブ２２で、開口端部２２ａの少なくとも一部を閉塞している。閉塞部材３４は、幅方向長さを流体通過口２７、２８の内径より長い第１状態と流体通過口２７、２８の内径より短い第２状態とに変化させることが可能な可動部３６を有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平断面を有し、流体が内部を流通するチューブ（２２）が複数積層されたコア部（２３）と、
前記複数のチューブの両端の開口端部（２２ａ）に接続された一対のタンク（２５、２６）と、
前記一対のタンクの少なくとも一方の内部に配置された閉塞部材（３４）とを備え、
前記一対のタンクには、前記チューブの積層方向における同一側の端部に、前記流体を流入または流出させる流体通過口（２７、２８）がそれぞれ設けられており、
前記チューブは、前記開口端部の長手方向長さが前記流体通過口の内径より長くなっており、
前記閉塞部材は、前記流体通過口に近い側に配置された所定数の前記チューブにおいて、前記開口端部の少なくとも一部を閉塞しており、
前記閉塞部材は、前記開口端部の長手方向に沿った前記閉塞部材の幅方向長さを、前記流体通過口の内径より長い第１状態と前記流体通過口の内径より短い第２状態とに変化させる可動部（３６）を有している熱交換器。
【請求項２】
前記可動部に対して前記第２状態から前記第１状態に変化する方向に弾性力を作用させる弾性部材（３７、３８）を備える請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記可動部は、前記流体の流量に応じて前記開口端部の閉塞率を変化させることができ、前記流体の流量が少ないほど、前記開口端部の閉塞率を高くし、前記流体の流量が多いほど、前記開口端部の閉塞率を低くする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記可動部は、前記流体の温度に応じて前記開口端部の閉塞率を変化させることができ、前記流体の温度が高いほど、前記開口端部の閉塞率を低くし、前記流体の温度が低いほど、前記開口端部の閉塞率を高くする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記可動部は、前記流体の温度に応じて変形可能な感温部材（４０）を備えている請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記可動部と前記チューブの開口端部との間には隙間が設けられている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項７】
前記閉塞部材は、前記流体通過口に近い側よりも前記流体通過口から遠い側の方が前記幅方向長さが短くなっている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に流体が流れる複数のチューブと、複数のチューブに対して流体の分配と集合を行うタンクとを有する熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のチューブの両端に一対のタンクを備え、入口タンクの温水流入口と出口タンクの温水流出口を同一側の端部に配置したヒータコアが知られている。このような構成のヒータコアでは、入口タンクの流入口から離れた部位で温水の圧力損失が大きくなって温水の流量が少なくなるため、各チューブの温水流量が不均一になり易い。この結果、ヒータコアに温度分布が生じ、空調フィーリングの悪化を招くおそれがある。
【０００３】
これに対し、特許文献１では、入口タンクの内部に板状部材を配置し、板状部材によって流入口側から所定数のチューブの開口面積の一部を塞ぐことが提案されている。これにより、入口タンクの流入口から離れた部位においても温水の流量を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８３０９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、車両の燃費改善要求が高まっており、冷却水流量を絞ってエンジン暖機を早期に行うニーズが高まることが予想される。ヒータコアに流入する冷却水が極低流量の場合には、入口タンクの流入口に近い数本のチューブの冷却水流量が極端に大きくなる。このため、特許文献１の構成では、入口タンクに流入する冷却水の大部分が流入口に近いチューブにおける板状部材で閉塞できていない部分から流入し、結果としてヒータコアに温度分布が生じる。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、複数のチューブの両端に一対のタンクを備える熱交換器において、流体流量が低い領域で温度分布の発生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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、扁平断面を有し、流体が内部を流通するチューブ（２２）が複数積層されたコア部（２３）と、複数のチューブの両端の開口端部（２２ａ）に接続された一対のタンク（２５、２６）と、一対のタンクの少なくとも一方の内部に配置された閉塞部材（３４）とを備え、
一対のタンクには、チューブの積層方向における同一側の端部に、流体を流入または流出させる流体通過口（２７、２８）がそれぞれ設けられており、チューブは、開口端部の長手方向長さが流体通過口の内径より長くなっており、閉塞部材は、流体通過口に近い側に配置された所定数のチューブにおいて、開口端部の少なくとも一部を閉塞しており、閉塞部材は、開口端部の長手方向に沿った閉塞部材の幅方向長さを、流体通過口の内径より長い第１状態と流体通過口の内径より短い第２状態とに変化させることが可能な可動部（３６）を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、閉塞部材における可動部が設けられた部位で面積が拡大し、チューブの開口端部の閉塞率が大きくなる。これにより、流体流量が極低流量の場合に、可動部によってチューブへの流体の流入を大きく制限することができ、各チューブの流体流量を均一化できる。この結果、熱交換器での熱交換後の空気に温度分布が発生することを抑制できる。
【０００９】
また、可動部を第２状態に変化させることで、閉塞部材を流体通過口からタンク内に挿入して設置することができる。また、閉塞部材をタンク内に設置した後で、可動部が第１状態になることで、可動部に対応するチューブの開口端部の閉塞率を大きくすることができる。
【００１０】
なお、上記各構成要素の括弧内の符号は、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】
【００１１】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置の空調ユニットの断面図である。
【図２】ヒータコアの正面図である。
【図３】ヒータコアの一部を拡大した断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】入口タンクの流入口側の内部を示す斜視図である。
【図６】閉塞部材の可動部が露出した状態を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】閉塞部材の可動部が収納された状態を示す平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】入口タンク内に閉塞部材が組み付けられた状態および温水流量が極低流量である場合の閉塞部材とチューブを示す平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２】温水流量が通常流量である場合の閉塞部材とチューブを示す平面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。
【図１４】入口タンクに流入する温水が極低流量である場合の各チューブの温水流量を示すグラフである。
【図１５】入口タンクに流入する温水が通常流量である場合の各チューブの温水流量を示すグラフである。
【図１６】第２実施形態の閉塞部材を示す平面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。
【図１８】第２実施形態の閉塞部材の可動部が折りたたまれた状態を示す断面図である。
【図１９】第２実施形態の閉塞部材の開口部が閉鎖した状態を示す断面図である。
【図２０】第２実施形態の閉塞部材の開口部が開放した状態を示す断面図である。
【図２１】第３実施形態の閉塞部材の開口部が閉鎖した状態を示す断面図である。
【図２２】第３実施形態の閉塞部材の開口部が開放した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明の熱交換器を車両用空調装置の空調ユニット１０のヒータコアに適用している。なお、図１の上下前後の矢印は、空調ユニット１０を車両に搭載した状態の方向を示している。
【００１３】
本実施形態の車両用空調装置は、いわゆるセミセンター置きレイアウトになっており、車室内前方の計器盤内部のうち車両左右方向の略中央部に空調ユニット１０が配置されている。
【００１４】
空調ユニット１０の側方（つまり、紙面手前側）には、空調ユニット１０に空気を送風する送風機ユニット（図示せず）がオフセット配置されている。送風機ユニットは、内気または外気を切替導入する内外気切替箱と、内外気切替箱から吸入した空気（内気または外気）を空調ユニット１０に向けて送風する遠心式の電動送風ファンとを備えている。
【００１５】
空調ユニット１０は、空調ケース１１を備えている。空調ケース１１には、蒸発器１２とヒータコア１３が一体的に内蔵されている。空調ケース１１は、ポリプロピレンのような弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなる。空調ケース１１は、複数の分割ケースから構成されている。これらの分割ケースは、金属バネクリップ、ネジ等の締結部材で一体に結合されている。
【００１６】
空調ケース１１において、最も車両前方側部位の側面に空気流入口１４が形成されている。空気流入口１４には、前述の送風機ユニットから送風される空気が流入する。
【００１７】
蒸発器１２は、空調ケース１１内において空気流入口１４直後に配置されている。蒸発器１２には、空気流入口１４から流入した送風空気の全量が通過する。蒸発器１２は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱で送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
【００１８】
蒸発器１２の空気流れ下流側（つまり、車両後方側）には、ヒータコア１３が配置されている。ヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア１３は、内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱する。本実施形態では、エンジン冷却水としてＬＬＣ（不凍液）を用いている。
【００１９】
空調ケース１１には、ヒータコア１３の上方部に冷風バイパス通路１５が形成されている。蒸発器１２の下流側（車両後方側）には、エアミックスドア１６が回転可能に配置されている。エアミックスドア１６は、冷風バイパス通路１５を通過する空気とヒータコア１３を通過する空気との風量割合を調整し、車室内への吹出空気温度を所望温度に調整する。
【００２０】
空調ケース１１内には、乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口１７に連通する通路を開閉するフェイス開閉ドア１７ａ、フロント窓ガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口１９に連通する通路を開閉するデフロスタ開閉ドア１９ａ、及び乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口２１に連通する通路を開閉するフット開閉ドア２１ａが設けられている。
【００２１】
次に、ヒータコア１３について図２〜図４を用いて詳細に説明する。図２、図３では、図中の左右方向がチューブ積層方向となっており、図中の上下方向がチューブ長手方向となっている。図４では、図中の左右方向がチューブ積層方向となっており、図中の上下方向がチューブ幅方向となっている。チューブ幅方向は、チューブ２２の断面長径方向である。
【００２２】
図２に示すように、ヒータコア１３は、内部に冷却水（温水）が流通する複数のチューブ２２と、チューブ２２間に設けられたフィン２３とを有するコア部２４を備えている。チューブ２２は断面扁平状であり、複数のチューブ２２が積層配置されている。フィン２３は波状に形成され、空気とチューブ２２の内部を流通する温水の熱交換を促進する。なお、ヒータコア１３が本発明の熱交換器に相当し、温水が本発明の流体に相当している。
【００２３】
チューブ２２におけるチューブ長手方向の両端は、それぞれ開口した開口端部２２ａとなっている。チューブ開口端部２２ａは長円形状であり、チューブ開口端部２２ａの長手方向はチューブ幅方向と一致している。以下、チューブ２２の開口端部２２ａをチューブ開口端部２２ａともいう。
【００２４】
チューブ開口端部２２ａには、各チューブ２２に連通するヘッダタンク２５、２６が設けられている。ヘッダタンク２５、２６は、各チューブ２２に温水を分配する入口タンク２５と、各チューブ２２を通過した温水を集合させる出口タンク２６とからなる。本実施形態では、入口タンク２５が下方に配置され、出口タンク２６が上方に配置されている。このため、チューブ２２の内部では、温水が下方から上方に向かって流れる。なお、入口タンク２５および出口タンク２６が本発明の一対のタンクに相当している。
【００２５】
入口タンク２５には、ヒータコア１３の内部に温水を流入させる流入口２７が設けられている。出口タンク２６には、熱交換を終えた温水をヒータコア１３外に流出させる流出口２８が設けられている。流入口２７および流出口２８は、それぞれタンク２５、２６における同一側（つまり、図２における左側）の端部に設けられている。図４に示すように、流入口２７の内径Ｂは、チューブ開口端部２２ａの長手方向長さＡより短くなっている。なお、流入口２７および流出口２８が本発明の流体通過口に相当している。
【００２６】
コア部２４の端部には、チューブ長手方向と平行にインサート２９が設けられている。インサート２９は、両タンク２５、２６に接合されてコア部２４を補強している。
【００２７】
入口タンク２５および出口タンク２６は、チューブ２２が挿入されるチューブ挿入穴３０ａが形成されたコアプレート３０と、コアプレート３０に接合されてタンク内空間を構成するタンク本体部３１を有している。
【００２８】
コアプレート３０は、矩形平板形状となっている。コアプレート３０には、チューブ挿入穴３０ａからチューブ開口端部２２ａがわずかに突出するようにチューブ２２が挿入されている。コアプレート３０の長手方向（つまり、チューブ積層方向）両端部には、インサート２９が挿入されるインサート挿入穴３０ｂが形成されている。
【００２９】
入口タンク２５および出口タンク２６の一端側には、キャップ３２が設けられている。入口タンク２５に設けられたキャップ３２には、流入口２７が形成されており、出口タンク２６に設けられたキャップ３２には、流出口２８が形成されている。流入口２７および流出口２８は、円筒状に形成されている。なお、タンク２５、２６の長手方向端部のうち流入口２７、流出口２８が設けられた側と反対側（図１では右側）は、タンク本体部３１の一部を折り曲げることにより閉塞されている。
【００３０】
チューブ２２、フィン２３、インサート２９、コアプレート３０、タンク本体部３１、キャップ３２は金属製（本実施形態では、アルミニウム製）であり、ろう付けで一体接合されている。
【００３１】
図４に示すように、流入口２７には、ヒータコア１３に供給される温水が流れる入口側パイプ３３が挿入されている。流出口２８には、コア部２４で熱交換を終えヒータコア１３から流出した温水が流れる出口側パイプ（図示せず）が挿入されている。入口側パイプ３３および出口側パイプは、キャップ部３２でかしめ固定されている。
【００３２】
図２〜図４に示すように、入口タンク２５の内部には閉塞部材３４が配置されている。閉塞部材３４は板状部材であり、長手方向がチューブ２２の積層方向に沿って配置されている。閉塞部材３４の幅方向は、チューブ開口端部２２ａの長手方向に沿った方向である。
【００３３】
閉塞部材３４は、板面がチューブ開口端部２２ａを塞ぐように配置されている。閉塞部材３４は、ヒータコア１３の各構成部品がろう付けで一体接合された後で、流入口２７から入口タンク２５内へとチューブ積層方向に挿入されて組み付けられる。
【００３４】
閉塞部材３４は、入口タンク２５の内部で流入口２７に近い側に配置されている。このため、閉塞部材３４は、複数のチューブ２２のうち流入口２７に近い側に配置された所定数のチューブ２２の開口端部２２ａを塞いでいる。本実施形態では、コア部２４を構成するチューブ２２のうち半分程度のチューブ２２で、閉塞部材３４によって開口端部２２ａが塞がれている。つまり、閉塞部材３４によって閉塞されることで、チューブ開口端部２２ａの開口面積が小さくなる。
【００３５】
閉塞部材３４が設けられた流入口２７に近い側のチューブ２２では、閉塞部材３４によって温水の流入が制限される。この結果、温水は流入口２７から離れた入口タンク２５の奥側まで流れることができ、各チューブ２２に流入する温水の流量を均一化することができる。
【００３６】
ここで、閉塞部材３４を図４〜図９を用いて詳細に説明する。図５〜図９では、図中の左右方向がチューブ幅方向となっている。図６、図８では、図中の上下方向がチューブ積層方向である。図６、図８では、図中の下方が流入口２７に近い側であり、図中の下方から上方に向かう方向が流入口２７から流入した温水の流れ方向となる。
【００３７】
閉塞部材３４は、耐ＬＬＣ性、柔軟性および耐熱性が高く、クリープ変形量が小さい、といった特性を備える材料を用いることが望ましい。閉塞部材３４としては、樹脂材料を好適に用いることができる。本実施形態では、閉塞部材３４をポリアセタール（ＰＯＭ）によって成形している。なお、閉塞部材３４をポリプロピレン（ＰＰ）、６６ナイロン（ＰＡ６６）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等によって成形してもよい。
【００３８】
閉塞部材３４は、本体部３５と可動部３６を有している。図７、図９に示すように、本体部３５は、複数の板状部材を積層して構成されている。本体部３５を構成する複数の板状部材の間に可動部３６が配置されている。可動部３６は、本体部３５と別体の板状部材である。本実施形態では、２つの可動部３６が設けられている。閉塞部材３４において、可動部３６が設けられた部位では面積が拡大しており、チューブ開口端部２２ａの閉塞率が大きくなっている。閉塞率は、チューブ開口端部２２ａの開口面積のうち閉塞部材３４で閉塞される面積の割合である。
【００３９】
図４に示すように、本体部３５は、流入口２７に近い側の幅方向長さＣよりも流入口２７から遠い側の幅方向長さＤの方が短くなっている。つまり、本体部３５は、流入口２７に近い側から遠い側に向かって幅方向長さが小さくなるテーパー状に形成されている。このため、閉塞部材３４の本体部３５は、チューブ開口端部２２ａを閉塞する面積が流入口２７に近い側から遠い側に向かって徐々に小さくなっている。
【００４０】
可動部３６は、閉塞部材３４で閉塞される所定数のチューブ２２のうち流入口２７に近い側の一部のチューブ２２に対応して設けられている。図４に示す例では、可動部３６は、流入口２７に近い側の３本のチューブ２２に対応して設けられている。
【００４１】
本体部３５および可動部３６で閉塞されるチューブ開口端部２２ａは、本体部３５のみで閉塞されるチューブ開口端部２２ａよりも開口面積が小さくなり閉塞率が高くなる。
【００４２】
可動部３６は変位可能となっている。可動部３６は、図６、図７に示す本体部３５から突出した状態と、図８、図９に示す本体部３５に収納された状態に移動できる。本実施形態の可動部３６は、本体部３５の長手方向に直交する方向にスライドして移動する。閉塞部材３４に、本体部３５の長手方向に直交する方向に沿って、可動部３６を案内するガイド部を設けることが望ましい。ガイド部は、例えばレール状に形成することができる。
【００４３】
可動部３６が変位することで、閉塞部材３４における可動部３６が設けられた部位の幅方向長さＥ（以下、「可変幅方向長さＥ」ともいう）が変化する。閉塞部材３４は、可動部３６が変位することで、可変幅方向長さＥが流入口２７の内径Ｂより長い第１状態と、可変幅方向長さＥが流入口２７の内径Ｂより短い第２状態に変化することが可能になっている。
【００４４】
図７、図９に示すように、閉塞部材３４には可動部３６を変位させるための弾性部材３７が設けられている。弾性部材３７は、本体部３５の内部において可動部３６と接触するように配置されている。弾性部材３７は、可動部３６を本体部３５から押し出す方向に弾性力を作用させる。本実施形態では、弾性部材３７として圧縮コイルバネを用いている。
【００４５】
可動部３６に外力が作用していない場合には、可動部３６は弾性部材３７によって本体部３５から押し出され、図６、図７に示す第１状態となる。このとき、図７に示すように、変位幅方向長さＥは流入口２７の内径Ｂより長くなる。
【００４６】
可動部３６に対して本体部３５の内部に移動させる方向に外力が作用し、この外力が弾性部材３７の弾性力より強い場合には、可動部３６が本体部３５の内部に収納される方向に移動する。可動部３６が本体部３５に完全に収納された場合には、図８、図９に示す第２状態となる。このとき、図９に示すように、変位幅方向長さＥは流入口２７の内径Ｂより短くなる。
【００４７】
このため、可動部３６に外力を作用させ、閉塞部材３４の可変幅方向長さＥを流入口２７の内径Ｂより短い状態にすることで、閉塞部材３４を流入口２７を介して入口タンク２５の内部に組み付けることができる。例えば手で可動部３６を押し縮めることで、可変幅方向長さＥを流入口２７の内径Ｂより短くすることができる。入口タンク２７の内部に挿入された閉塞部材３４は、可動部３６に外力が作用しなくなるので、弾性部材３７の弾性力によって可動部３６が広がり、可変幅方向長さＥが長くなる。
【００４８】
可動部３６には、溝部３６ａが設けられている。本実施形態では、複数の溝部３６ａが設けられている。溝部３６ａは、可動部３６の表面に形成された細長い凹部である。溝部３６ａは、図６中の下方から上方に向かうにしたがって、本体部３５から離れる方向に延びている。つまり、溝部３６ａは、流入口２７から遠ざかるにしたがって本体部３５から離れる方向に延びている。
【００４９】
可動部３６には、傾斜部３６ｂが設けられている。傾斜部３６は、可動部３６の幅方向端部に形成されている。傾斜部３６ｂは、先端に向かうにしたがって厚みが減少するように形成されている。
【００５０】
溝部３６ａおよび傾斜部３６ｂが流入口２７から流入する温水の流れを受けると、可動部３６は本体部３５の内部に向かう方向に移動する。つまり、溝部３６ａおよび傾斜部３６ｂによって、温水の運動エネルギーが可動部３６を移動させる外力となる。
【００５１】
ここで、温水の流れによる可動部３６の変位について説明する。図１０、図１１は、入口タンク２５の内部に閉塞部材３４が組み付けられた状態および温水の流量が極低流量（例えば３Ｌ／ｍｉｎ）である場合の閉塞部材３４とチューブ２２を示している。図１２、図１３は、温水の流量が通常流量（例えば６Ｌ／ｍｉｎ）である場合の閉塞部材３４とチューブ２２を示している。
【００５２】
図１１に示すように、可動部３６とチューブ開口端部２２ａとの間には隙間が形成されている。この隙間によって、可動部３６が変位する際に、チューブ開口端部２２ａと接触して抵抗となることを防止できる。可動部３６でチューブ開口端部２２ａを閉塞する効果を高めるために、可動部３６とチューブ開口端部２２ａとの間の隙間はできるだけ小さい方が望ましい。
【００５３】
図１０、図１１に示すように、閉塞部材３４が入口タンク２５の内部に組み付けられた状態では、可動部３６は弾性部材３７の弾性力によって本体部３５から最大限突出している。つまり、可動部３６がチューブ開口端部２２ａを閉塞する面積は最大の状態となっている。
【００５４】
入口タンク２５に流入する温水流量が極低流量（例えば３Ｌ／ｍｉｎ）の場合には、温水によって可動部３６に作用する外力は弾性部材３７の弾性力より小さいため、可動部３６は図１０、図１１に示す状態から変位しない。このため、温水流量が極低流量の場合には、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２では、可動部３６によってチューブ２２への温水の流入が大きく制限される。
【００５５】
入口タンク２５に流入する温水の流量が通常流量（例えば６Ｌ／ｍｉｎ）に増大すると、温水によって可動部３６に作用する外力は弾性部材３７の弾性力より大きくなり、可変部３６が本体部３５に収納される方向に変位する。この結果、図１２、図１３に示すように、可動部３６の面積が小さくなり、図１０、図１１に示す状態よりもチューブ２２の開口端部２２ａの開口面積が大きくなり閉塞率が低くなる。このため、温水流量が通常流量の場合には、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２では、温水流量が極低流量の場合よりも、チューブ２２への温水の流入が増大する。
【００５６】
ここで、入口タンク２５に流入する温水の流量と各チューブ２２に流れる温水の流量の関係について図１４、図１５を用いて説明する。図１４、図１５では、縦軸がチューブ２２の温水流量であり、横軸が流入口２７に対する各チューブ２２の位置である。図中の左側が流入口２７に近い手前側のチューブ２２の温水流量を示し、図中の右側が流入口２７から遠い奥側のチューブ２２の温水流量を示している。
【００５７】
図１４、図１５では、本実施形態の閉塞部材３４を用いた場合の各チューブ２２の温水流量を実線で示し、閉塞部材を用いない比較例１を破線で示し、可動部３６を備えず本体部３５のみからなる閉塞部材を用いた比較例２を２点鎖線で示している。
【００５８】
図１４に示すように、温水流量が極低流量（例えば３Ｌ／ｍｉｎ）の場合には、閉塞部材を用いない比較例１では、流入口２７に近い側の数本のチューブ２２で温水流量が極端に多く、流入口２７から遠い側のチューブ２２の温水流量が極端に少なくなっている。可動部３６が設けられていない閉塞部材を用いた比較例２では、比較例１よりも温水流量の偏りが若干解消されているものの、流入口２７に近い側の数本のチューブ２２で温水流量は極端に多くなっている。これに対し、本実施形態の閉塞部材３４を用いた場合には、比較例１、２よりも流入口２７に近い側のチューブ２２の温水流量が大幅に減少し、各チューブ２２の温水流量が均一化している。
【００５９】
図１５に示すように、温水流量が通常流量（例えば６Ｌ／ｍｉｎ）の場合には、閉塞部材を用いない比較例１では、流入口２７に近い側の数本のチューブ２２で温水流量が多く、流入口２７から遠い側のチューブ２２の温水流量が少なくなっている。可動部３６が設けられていない閉塞部材を用いた比較例２では、流入口２７に近い側の数本のチューブ２２で温水流量が減少し、各チューブ２２の温水流量が均一化している。本実施形態の閉塞部材３４を用いた場合には、各チューブ２２の温水流量が比較例２よりも均一化している。
【００６０】
閉塞部材３４の可動部３６が温水流量に応じて変位しない構成とした場合、温水流量が極低流量であれば各チューブ２２の温水流量を均一化できる。一方、温水流量に応じて可動部３４が変位しない構成では、温水流量が増大したときに、流入口２７に近い側のチューブ２２で温水流量が少なくなりすぎ、各チューブ２２の温水流量が均一化できないおそれがある。
【００６１】
これに対し、本実施形態の閉塞部材３４では、可動部３６が温水流量に応じて変位するようにしているので、温水流量の増大にともなって可動部３６に対応するチューブ２２の開口端部２２ａの開口面積が大きくなる。この結果、温水流量が増大した場合であっても、流入口２７に近い側のチューブ２２の温水流量が少なくなりすぎることを抑制でき、各チューブ２２の温水流量を均一化できる。
【００６２】
以上説明した本実施形態によれば、入口タンク２５の内部でチューブ開口端部２２ａを閉塞する閉塞部材３４に面積を拡大させる可動部３６を設け、流入口２７に近い側のチューブ開口端部２２ａの閉塞率を増大させている。これにより、温水流量が極低流量の場合に、流入口２７に近い側に位置するチューブ２２で、可動部３６によってチューブ２２への温水の流入を大きく制限することができ、各チューブ２２の温水流量を均一化できる。この結果、ヒータコア１３での熱交換後の空気に温度分布が発生することを抑制でき、空調フィーリングの悪化を抑制できる。
【００６３】
また、可動部３６は外力によって変位可能となっており、閉塞部材３４における可動部３６が設けられた部位の幅方向長さＥを流入口２７の内径Ｂより短くすることができる。これにより、閉塞部材３４を、ヒータコア１３の各構成部品がろう付けで一体接合された後で、流入口２７から入口タンク２５内に挿入して設置することができる。
【００６４】
また、閉塞部材３４は可動部３６を本体部３５から押し出す方向に弾性力を作用させる弾性部材３７を備えている。これにより、閉塞部材３４を入口タンク２５に挿入して組み付けた後に、可動部３６を本体部３５から突出させることができ、可動部３６に対応するチューブ開口端部２２ａの閉塞率を増大させることができる。
【００６５】
また、可動部３６には温水の流れを受ける溝部３６ａおよび傾斜部３６ｂが設けられ、温水の流れで変位可能となっている。これにより、入口タンク２５に流入する温水の流量が極低流量から増大した場合であっても、流入口２７に近い側のチューブ２２の温水流量が少なくなりすぎることを抑制でき、各チューブ２２の温水流量を均一化できる。
【００６６】
また、本実施形態の閉塞部材３４では、本体部３５が流入口２７に近い側から遠い側に向かって幅方向長さが小さくなるテーパー状に形成されている。これにより、本体部３５によって塞がれたチューブ２２においては、流入口２７から離れるにしたがってチューブ開口端部２２ａの閉塞率が小さくなる。この結果、本体部３５による温水の流量の抑制効果は、圧力損失の小さい流入口２７に近い側から、圧力損失の大きい流入口２７から遠い側に向かうにつれて減少する。このため、本体部３５によって塞がれるチューブ２２に対して温水の流量をより均一化できる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態では、上記第１実施形態に比較して、閉塞部材３４の構成が異なっている。以下、上記第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００６８】
図１６に示すように、本第２実施形態の閉塞部材３４は、本体部３５と可動部３６が折り曲げ部３８で接続されている。可動部３６は、折り曲げ部３８によって本体部３５に対して折り曲げ可能となっている。具体的には、可動部３６は、本体部３５と同一平面となる第１状態（つまり、図１７に示す状態）と、本体部３５に対して直角に折れ曲がった第２状態（つまり、図１８に示す状態）に変位することができる。第１状態では、閉塞部材３４の可変幅方向長さＥが流入口２７の内径Ｂより短くなり、第２状態では、閉塞部材３４の可変幅方向長さＥが流入口２７の内径Ｂより長くなる。
【００６９】
折り曲げ部３８は、可動部３６に弾性力を作用させる弾性部材である。本第２実施形態の折り曲げ部３８は、ねじりコイルバネを用いたバネ蝶番を用いている。折り曲げ部３８は、可動部３６を第１状態にする方向に弾性力を作用させている。このため、可動部３６に外力が作用していない場合には、図１７に示す第１状態となる。
【００７０】
本第２実施形態の可動部３６には、板面に開口した開口部３６ｃが形成されている。可動部３６には、開口部３６ｃを開閉する開閉部材３９が設けられている。
【００７１】
開閉部材３９は、開口部３６ｃを覆うことができる蓋部３９ａと、蓋部３９ａに対して所定角度をなす突起部３９ｂと、蓋部３９ａおよび突起部３９ｂを接続する部位に設けられた回転軸３９ｃを備えている。
【００７２】
開閉部材３９は、回転軸３９ｃを中心に回動可能に可動部３６に保持されている。開閉部材３９は回動することで、蓋部３９ａが開口部３６ｃに接して開口部３６ｃを閉鎖する状態と、蓋部３９ａが開口部３６ｃから離れて開口部３６ｃを開放する状態に変位することができる。
【００７３】
回転軸３９ｃには、開閉部材３９は、蓋部３９ａが開口部３６ｃを閉鎖する方向に弾性力を作用させる弾性部材が設けられている。このような弾性部材としては、例えばねじりコイルバネを用いることができる。開閉部材３９に外力が作用していない場合には、蓋部３９ａが開口部３６ｃを閉鎖する。
【００７４】
突起部３９ｂは、入口タンク２５に流入した温水の流れを受けることができる。突起部３９ｂが温水の流れを受けると、蓋部３９ａが開口部３６ｃから離れる方向に開閉部材３９が回動する。つまり、突起部３９ｂによって、温水の運動エネルギーが開閉部材３９を回動させる外力となる。
【００７５】
本第２実施形態の閉塞部材３４は、例えば手で可動部３６を折り曲げて図１８に示す第２状態とすることで、閉塞部材３４を流入口２７を介して入口タンク２５の内部に挿入することができる。入口タンク２７の内部に挿入された閉塞部材３４は、折り曲げ部３８の弾性力によって可動部３６が本体部３５と同一平面となり、図１７に示す第１状態となる。
【００７６】
図１９に示すように、閉塞部材３４が入口タンク２５に組み付けられた状態では、開口部３６ｃは開閉部材３９で閉鎖されており、可動部３６がチューブ開口端部２２ａを閉塞する面積は最大の状態となっている。入口タンク２５に流入する温水流量が極低流量（例えば３Ｌ／ｍｉｎ）の場合には、温水によって突起部３９ｂに作用する外力は開閉部材３９に作用する弾性力より小さいため、開閉部材３９は図１９に示す状態から変位しない。このため、温水流量が極低流量の場合には、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２では、可動部３６によってチューブ２２への温水の流入が大きく制限される。
【００７７】
入口タンク２５に流入する温水の流量が通常流量（例えば６Ｌ／ｍｉｎ）に増大すると、温水によって突起部３９ｂに作用する外力は開閉部材３９に作用する弾性力より大きくなり、蓋部３９ａが開口部３６ｃから離れる方向に開閉部材３９が回動する。この結果、図２０に示すように、開口部３６ｃが開放され、チューブ２２の開口端部２２ａの開口面積が大きくなり閉塞率が低くなる。このため、温水流量が通常流量の場合には、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２では、温水流量が極低流量の場合よりも、チューブ２２への温水の流入が増大する。
【００７８】
以上説明した本第２実施形態では、閉塞部材３４の可動部３６を本体部３５に対して折りたたみ可能とすることで、ヒータコア１３の各構成部品がろう付けで一体接合された後で、流入口２７から入口タンク２５内に挿入することができる。
【００７９】
また、閉塞部材３４は可動部３６に弾性力を作用させる折り曲げ部３８を備えている。これにより、閉塞部材３４を入口タンク２５に挿入して組み付けた後に、可動部３６を本体部３５と同一平面にすることができ、可動部３６に対応するチューブ開口端部２２ａの閉塞率を増大させることができる。
【００８０】
また、可動部３６は、温水の流れを受けて開口部３６ｃを開閉する開閉部材３９を備えている。これにより、入口タンク２５に流入する温水の流量が極低流量から増大した場合であっても、流入口２７に近い側のチューブ２２の温水流量が少なくなりすぎることを抑制でき、各チューブ２２の温水流量を均一化できる。
【００８１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態は、上記第２実施形態と比較して、閉塞部材３４の可動部３６に設けられた開閉部材が異なっている。以下、上記各実施形態と異なる部分について説明する。
【００８２】
図２１、図２２に示すように、本第３実施形態では、可動部３６の開口部３６ｃに温度変化に基づいて変位する感温部材からなる開閉部材４０を用いている。開閉部材４０を構成する感温部材としては、例えばバイメタルや形状記憶合金等を用いることができる。本第３実施形態の開閉部材４０は、所定温度より低い温度では平板状であり、所定温度より高い温度になると湾曲する。
【００８３】
図２１に示すように、入口タンク２５に流入する温水の温度が所定温度より低い場合には、平板状の開閉部材４０によって可動部３６の開口部３６ｃが閉鎖されており、チューブ開口端部２２ａの閉塞率が高くなっている。このため、温水温度が所定温度より低い場合には、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２では、可動部３６によってチューブ２２への温水の流入が大きく制限される。
【００８４】
そして、図２２に示すように、入口タンク２５に流入する温水の温度が所定温度より高くなると、開閉部材４０が湾曲し、可動部３６の開口部３６ｃが開放され、チューブ開口端部２２ａの閉塞率が低くなる。このため、温水温度が所定温度より高くなるほど、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２では、チューブ２２への温水の流入が増大する。
【００８５】
以上説明した本第３実施形態では、閉塞部材３４の可動部３６に温水の温度変化に応じて開口部３６ｃを開閉する開閉部材４０を設けている。これにより、入口タンク２５に流入する温水の温度に応じて閉塞部材３４によるチューブ開口端部２２ａの閉塞率を変化させることができる。この結果、可動部３６に対応する流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２では、温水温度が低いほど温水の流入量を減少させることができ、温水温度が所定温度が高いほど温水の流入量を増大させることができる。
【００８６】
温度温度が所定温度より低い場合には、エンジン暖機を早期に行うために温水流量が極低流量になっていると想定される。このため、温水温度が低い場合には、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２で温水の流入量を減少させることで、各チューブ２２の温水流量を均一化できる。
【００８７】
また、温水温度が高い場合には、エンジン暖機が終了して温水流量が通常流量になっていると想定される。このため、温水温度が高い場合には、流入口２７に近い側に位置する一部のチューブ２２で温水の流入量を増大させることで、各チューブ２２の温水流量を均一化できる。
【００８８】
（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、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。
【００８９】
（１）上記各実施形態では、本発明を車両用空調装置のヒータコアに適用しているが、これに限定されることなく、車両エンジン冷却用のラジエータ、車両用空調装置の冷媒凝縮器等の熱交換器に適用でき、さらには、車両用以外の種々の熱交換器にも広く本発明を適用できる。
【００９０】
（２）上記各実施形態では、閉塞部材３４を入口タンク２５内に配置しているが、閉塞部材３４を出口タンク２６内に配置してもよく、また、閉塞部材３４を入口タンク２５内および出口タンク２６内の両方に配置してもよい。
【００９１】
（３）上記第２実施形態では、折り曲げ部３８としてバネ蝶番からなる弾性部材を用いたが、これに限らず、折り曲げ部３８を異なる構成としてもよい。例えば、本体部３５と可動部３６を１枚の樹脂部材とし、１枚の樹脂部材が弾性変形によって折れ曲がる部位を折り曲げ部３８とすることができる。このような構成によれば、手などによって可動部３６を本体部３５に対して折り曲げることで閉塞部材３４が流入口２７を通過可能となる。また、閉塞部材３４をタンク２５内に設置した後で、弾性変形した樹脂が元の状態に戻ることで、可動部３６が本体部３５と同一平面となる。
【００９２】
（４）上記第２実施形態では、開閉部材３９をバネの弾性力を利用して可動部３６の開口部３６ｃを開閉するようにしたが、これに限らず、例えば樹脂の弾性変形を利用して可動部３６の開口部３６ｃを開閉するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１３    ヒータコア（熱交換器）
２２    チューブ
２２ａ  開口端部
２５    入口タンク（タンク）
２６    出口タンク（タンク）
２７    流入口（流体通過口）
２８    流出口（流体通過口）
３４    閉塞部材
３５    本体部
３６    可動部
３７    弾性部材
３８    折り曲げ部（弾性部材）
４０    開閉部材（感温部材）
【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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【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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【図２２】
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