(57)【要約】【課題】  ヘッダープレート２の長手方向に第１熱交換器コア７と、第２熱交換器コア８とが配置された複合型熱交換器において、各コアに流入する熱媒体に温度差がある場合、その温度差に基づいて両コアの境界部に生じる熱応力を低減すること。【解決手段】  第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８との境界において、ヘッダープレート２に拡開挿通孔１ａを形成し、そこにダミーチューブ３ａを挿通する。そして、ダミーチューブ３ａの外周よりも拡開挿通孔１ａの内周を大とする。【選択図】図１
2019190796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏平な多数のチューブ挿通孔（１）が長手方向に定間隔に離間して配置された細長いヘッダープレート（２）と、
端部が各チューブ挿通孔（１）に挿通される多数の偏平チューブ（３）と、
前記ヘッダープレート（２）は、第１部分（１１）と、その長手方向に間隔をおいて位置する第２部分（１２）と、を具備し、
前記第１部分（１１）の外周縁に細長い第１タンク本体（１０）が接続され、前記第２部分（１２）の外周縁に細長い第２タンク本体（１３）が接続されており、
前記第１部分（１１）に端部が連通される多数の前記偏平チューブ（３）および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン（９）の集合体により第１熱交換器コア（７）が形成されており、
前記第２部分（１２）に端部が連通される多数の前記偏平チューブ（３）および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン（９）の集合体により第２熱交換器コア（８）が形成されており、
各偏平チューブ（３）の端部外周とチューブ挿通孔（１）との間がろう付固定される複合型熱交換器のタンク構造において、
前記第１熱交換器コア（７）と第２熱交換器コア（８）との間に位置する前記ヘッダープレート（２）のチューブ挿通孔（１）と、そこに挿通される、偏平チューブと同一の形状および寸法を有するダミーチューブ（３ａ）とはろう付されていないことを特徴とする複合型熱交換器のタンク構造。
【請求項２】
偏平な多数のチューブ挿通孔（１）が長手方向に定間隔に離間して配置された細長いヘッダープレート（２）と、
端部が各チューブ挿通孔（１）に挿通される多数の偏平チューブ（３）と、
前記ヘッダープレート（２）は、第１部分（１１）と、その長手方向に間隔をおいて位置する第２部分（１２）と、を具備し、
ヘッダープレート（２）の外周縁に細長いタンク本体（４）が接続されており、
前記タンク本体（４）の長手方向の中間部の内部に一対の仕切（５）（６）が対向して配置され、一方の仕切（５）の長手方向の一方側に前記第１部分（１１）が配置され、他方の仕切（６）の長手方向の他方側に前記第２部分（１２）が配置され、
前記第１部分（１１）に端部が連通される多数の前記偏平チューブ（３）および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン（９）の集合体により第１熱交換器コア（７）が形成されており、
前記第２部分（１２）に端部が連通される多数の前記偏平チューブ（３）および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン（９）の集合体により第２熱交換器コア（８）が形成されており、
各偏平チューブ（３）の端部外周とチューブ挿通孔（１）との間がろう付固定される複合型熱交換器のタンク構造において、
前記第１熱交換器コア（７）と第２熱交換器コア（８）との間に位置する前記ヘッダープレート（２）のチューブ挿通孔（１）と、そこに挿通される、偏平チューブと同一の形状および寸法を有するダミーチューブ（３ａ）とはろう付されていないことを特徴とする複合型熱交換器のタンク構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の複合型熱交換器のタンク構造であって、
前記第１熱交換器コア（７）と第２熱交換器コア（８）との間に位置する前記ヘッダープレート（２）のチューブ挿通孔（１）の孔縁を、そこに挿通される、偏平チューブと同一の形状および寸法を有するダミーチューブ（３ａ）の外周より大とした拡開挿通孔（１ａ）とし、ダミーチューブ（３ａ）の外周とその拡開挿通孔（１ａ）との間に隙間（ｔ）が形成されていること特徴とする複合型熱交換器のタンク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の熱交換器のコアが一体に形成された複合型熱交換器のタンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載された熱交換器は、上下一対のタンク間に多数の偏平チューブとコルゲートフィンとが交互に並列され、各タンクの長手方向中間部に一対ずつの仕切が配置されている。そして一方の仕切のタンクの長手方向一方側に、第１熱交換器コアが配置され、他方の仕切の他方側に第２熱交換器コアが配置され、その中間にダミーチューブが配置されている。
また、各仕切とチューブプレートとの間にはパッキンが介装され、各熱交換器コアに流入する各熱交換媒体が、タンクの仕切りで分離するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１５９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された熱交換器は、第１熱交換器コアと第２熱交換器コアの各熱媒体に温度差が生じると、それらのコア間に熱歪みが生じる。そして、各熱交換器が稼働される毎に、両コア間に熱応力が生じ、永年使用によりヘッダタンクの仕切部近傍の偏平チューブに亀裂が生じるおそれがある。
そこで、本発明はヘッダタンクの仕切部近傍の偏平チューブに生じる熱応力および歪みの低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、偏平な多数のチューブ挿通孔１が長手方向に定間隔に離間して配置された細長いヘッダープレート２と、
端部が各チューブ挿通孔１に挿通される多数の偏平チューブ３と、
前記ヘッダープレート２は、第１部分１１と、その長手方向に間隔をおいて位置する第２部分１２と、を具備し、
前記第１部分１１の外周縁に細長い第１タンク本体１０が接続され、前記第２部分１２の外周縁に細長い第２タンク本体１３が接続されており、
前記第１部分１１に端部が連通される多数の前記偏平チューブ３および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン９の集合体により第１熱交換器コア７が形成されており、
前記第２部分１２に端部が連通される多数の前記偏平チューブ３および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン９の集合体により第２熱交換器コア８が形成されており、
各偏平チューブ３の端部外周とチューブ挿通孔１との間がろう付固定される複合型熱交換器のタンク構造において、
前記第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８との間に位置する前記ヘッダープレート２のチューブ挿通孔１と、そこに挿通される、偏平チューブと同一の形状および寸法を有するダミーチューブ３ａとはろう付されていないことを特徴とする複合型熱交換器のタンク構造である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、偏平な多数のチューブ挿通孔１が長手方向に定間隔に離間して配置された細長いヘッダープレート２と、
端部が各チューブ挿通孔１に挿通される多数の偏平チューブ３と、
前記ヘッダープレート２は、第１部分１１と、その長手方向に間隔をおいて位置する第２部分１２と、を具備し、
ヘッダープレート２の外周縁に細長いタンク本体４が接続されており、
前記タンク本体４の長手方向の中間部の内部に一対の仕切５、６が対向して配置され、一方の仕切５の長手方向の一方側に前記第１部分１１が配置され、他方の仕切６の長手方向の他方側に前記第２部分１２が配置され、
前記第１部分１１に端部が連通される多数の前記偏平チューブ３および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン９の集合体により第１熱交換器コア７が形成されており、
前記第２部分１２に端部が連通される多数の前記偏平チューブ３および各偏平チューブ間に介装されたコルゲートフィン９の集合体により第２熱交換器コア８が形成されており、
各偏平チューブ３の端部外周とチューブ挿通孔１との間がろう付固定される複合型熱交換器のタンク構造において、
前記第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８との間に位置する前記ヘッダープレート２のチューブ挿通孔１と、そこに挿通される、偏平チューブと同一の形状および寸法を有するダミーチューブ３ａとはろう付されていないことを特徴とする複合型熱交換器のタンク構造である。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の複合型熱交換器のタンク構造であって、
前記第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８との間に位置する前記ヘッダープレート２のチューブ挿通孔１の孔縁を、そこに挿通される、偏平チューブと同一の形状および寸法を有するダミーチューブ３ａの外周より大とした拡開挿通孔１ａとし、ダミーチューブ３ａの外周とその拡開挿通孔１ａとの間に隙間ｔが形成されていること特徴とする複合型熱交換器のタンク構造である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１及び請求項２に記載の発明は、細長いヘッダープレート２に、夫々多数の偏平チューブ３を有する第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８が配置され、両コア間の境に配置されたチューブ挿通孔１と、そこに挿通されるダミーチューブ３ａとはろう付されていないことを特徴とするものである。
それにより、第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８の間の部分の剛性が他より低くなり、その近傍の偏平チューブ３への拘束力が弱まるので、第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８に温度差が生じた際に当該偏平チューブ３に発生する熱応力および歪みが低減される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、細長いヘッダープレート２に、夫々多数の偏平チューブ３を有する第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８が配置され、両コア間の境に配置された拡開挿通孔１ａの孔縁のみが、そこに挿通されるダミーチューブ３ａの外周より大に形成されて、ダミーチューブ３ａの外周との間に隙間ｔが形成されたものである。
それにより、ダミーチューブ３ａを偏平チューブ３と同一形状および寸法とした部材を共用した場合であっても、ダミーチューブ３ａとヘッダープレート２とを非接合とすることが容易となる。その結果、第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８の間の部分の剛性が他の部分より低くなり、その近傍の偏平チューブ３への拘束力が弱まるので、第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８に温度差が生じた際に当該偏平チューブ３に発生する熱応力および歪みが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の複合型熱交換器のヘッダープレート２の要部平面図（Ａ）であって（Ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ―Ｂ矢視断面図。
【図２】同熱交換器の分解斜視図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部拡大図（Ｂ）。
【図３】本発明の第２実施形態の複合型熱交換器のヘッダープレート２の平面図（Ａ）、（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図（Ｂ）、（Ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図（Ｃ）。
【図４】同熱交換器の分解斜視図（Ａ）及び（Ａ）のＢ−Ｂ断面略図（Ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
【００１２】
図１及び図２は本発明の第１実施形態の複合型熱交換器である。
この複合型熱交換器は、図２に示す如く、上下一対（下側を省略する）の細長いヘッダープレート２には、偏平な多数のチューブ挿通孔１が定間隔に離間して並列しており、第１部分１１と、その長手方向に間隔をおいて位置する第２部分１２を有している。
ヘッダープレート２の第１部分１１の外周縁（図２に示す如く、環状溝１７と、そこ配置される第１リング１５で構成されている）に、第１タンク本体１０が接続されており、また、第２部分１２の外周縁（図２に示す如く、環状溝１８と、そこに配置される第２リング１６で構成されている）に、第２タンク本体１３が接続されているものである。
【００１３】
図２（Ａ）に示す如く、ヘッダープレート２の第１部分１１側には、第１部分１１に端部が連通される多数の偏平チューブ３とその偏平チューブ３の間に介装されているコルゲートフィン９の集合体からなる第１熱交換器コア７が形成されており、第２部分１２側には、第２部分１２に端部が連通される多数の偏平チューブ３とそれらの間に介装されるコルゲートフィン９の集合体からなる第２熱交換器コア８が形成されている。
各偏平チューブ３の端部と第１部分１１のチューブ挿通孔１、第２部分１２のチューブ挿通孔１との間、及びコルゲートフィン９間はろう付固定されている。
【００１４】
図１，図２に示す如く、第１熱交換器コア７及び第２熱交換器コア８との間に位置するヘッダープレート２のチューブ挿通孔１の孔縁は、他のチューブ挿通孔１の外周より僅かに大きな外周の拡開挿通孔１ａが設けられている。その拡開挿通孔１ａは、その孔の長軸１ｂ方向及び短軸１ｃ方向に拡開されている。
その拡開挿通孔１ａには、第１部分１１と第２部分１２の各チューブ挿通孔１に挿通されている偏平チューブ３と同一形状及び寸法のダミーチューブ３ａが挿通されている。
そのため、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す如く、拡開挿通孔１ａとダミーチューブ３ａとの間には僅かな隙間ｔが生じて、それらの間がろう付されていない非接合の状態となっている。ダミーチューブ３ａとコルゲートフィン９はろう付固定されている。
なお、他の偏平チューブ３とチューブ挿通孔１とは、その外周の全周で接触している。
【００１５】
次に、図３及び図４は本発明の第２実施形態であり、この形態が前記第１実施形態と異なる点は、前記実施形態の第１タンク本体１０と第２タンク本体１３が、この形態では第１タンク部１０ａと第２タンク部１３ａが一体にタンク本体４として形成されている点である。図４に示す如く、第１タンク部１０ａとヘッダープレート２の第１部分１１を仕切る仕切５と、第２タンク部１３ａと第２部分１２を仕切る仕切６が対向して形成されている。
第１実施形態と同様に、ヘッダープレート２の第１部分１１側に第１熱交換器コア７が形成され、第２部分１２側に第２熱交換器コア８が形成されている。
【００１６】
この実施形態では、一体型タンクに対応し、その開口が嵌入する位置に一体型の第３リング２０が配置設され、その第３リング２０の中間部には一対の架橋部２０ａが形成されている。そして図４（Ｂ）に示す如く、一体型タンクの仕切５，仕切６の端部が、第３リング２０の各架橋部２０ａを介して液密に嵌着される。
この実施形態では、図３に示す如く、第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８との間（仕切５、６間）に位置するチューブ挿通孔１の孔縁は、他のチューブ挿通孔１の外周より僅かに大きな外周の拡開挿通孔１ａが設けられている。
第１実施形態と同様に、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す如く、拡開挿通孔１ａに挿通されるダミーチューブ３ａとの間には全周に亘って隙間ｔが形成されて、それらの間がろう付されていない非接合の状態となっている。
なお、他の偏平チューブ３とチューブ挿通孔１とは、図３（Ｃ）に示す如く、その外周の全周で接触している。
【００１７】
ダミーチューブ３ａと、それが挿通される挿通孔との非接合の状態は、偏平チューブ３およびダミーチューブ３ａが挿通される挿通孔の形状・寸法を同一とし、かつそれらのチューブよりも大とし、偏平チューブ３については挿通後ろう付できるように、そのチューブを口拡することにより当該チューブと挿通孔との隙間を小さくし、一方、ダミーチューブ３ａについては、挿通後、そのチューブを口拡しないことにより、当該チューブと挿通孔との隙間を維持することによっても実現可能である。
【００１８】
また、一対のヘッダープレート２、各偏平チューブ３、ダミーチューブ３ａおよびコルゲートフィン９をろう付する際、ダミーチューブ３ａの両端の外周またはそのチューブが挿通される挿通孔の内周に、予め接合防止剤を塗布しておくことにより、その先端部とヘッダープレート２との間が接合されていない非接合の状態にすることもできる。接合防止剤としては、二酸化チタンや酸化アルミニューム等を用いることが可能である。
なお、ダミーチューブ３ａとコルゲートフィン９との間は、ろう付によって接合される。
【００１９】
説明した実施形態では、第１熱交換器コア７と第２熱交換器コア８の間に位置する拡開挿通孔１ａは、一つ設けられているが、２つ以上を並列して設けても良い。この場合、各拡開挿通孔１ａにダミーチューブ３ａが挿通される。
また、熱交換器コアを第３、第４と増やす場合は、ヘッダープレートにそれらの熱交換器コアの境目に位置する部分に拡開挿通孔１ａを設け、そこにダミーチューブ３ａを挿通することができる。
熱交換器のヘッダープレート２とタンクとの接合手段は、シールリングを介して行うカシメ手段の他に、シールリングを介さずに、ろう付固定する手段又は溶接固定する手段などを利用することもできる。
【符号の説明】
【００２０】
１  チューブ挿通孔
１ａ  拡開挿通孔
１ｂ  長軸
１ｃ  短軸
２  ヘッダープレート
３  偏平チューブ
３ａ  ダミーチューブ
４  タンク本体
５  仕切
６  仕切
７  第１熱交換器コア
８  第２熱交換器コア
９  コルゲートフィン
【００２１】
１０  第１タンク本体
１０ａ  第１タンク部
１１  第１部分
１２  第２部分
１３  第２タンク本体
１３ａ  第２タンク部
１５  第１リング
１６  第２リング
１７  環状溝
１８  環状溝
２０  第３リング
２０ａ  架橋部
ｔ  隙間
【図１】
2019190796.tif 000003
【図２】
2019190796.tif 000004
【図３】
2019190796.tif 000005
【図４】
2019190796.tif 000006