(57)【要約】【課題】組み立てが容易で且つチューブを溶融させない熱交換器を提供することを目的とする。【解決手段】樹脂からなる複数本のチューブ２を所定間隔に配置してなるコア部３の両端にヘッダタンク４を取り付けた熱交換器１において、ヘッダタンク４は、各チューブ２の両端部をそれぞれ挿通させるチューブ挿通孔７を複数有した弾性体からなるチューブ固定部材５と、このチューブ固定部材５を内包して装着されるタンク部６と、からなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる複数本のチューブ（２）を所定間隔に配置してなるコア部（３）の両端にヘッダタンク（４）を取り付けた熱交換器において、
前記ヘッダタンク（４）は、前記各チューブ（２）の両端部をそれぞれ挿通させるチューブ挿通孔（７）を複数有した弾性体からなるチューブ固定部材（５）と、このチューブ固定部材（５）を内包して装着されるタンク部（６）と、からなる
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記チューブ挿入孔（７）の開口部には、このチューブ挿入孔（７）に挿入される前記チューブ（２）と密着するリップシール（８）が形成されている
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記チューブ固定部材（５）は、前記タンク部（６）により圧縮される
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の熱交換器であって、
前記チューブ固定部材（５）の一部に補強部材（１２）が設けられた
ことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばラジエータ、インタークーラ、ヒーターコア、エバポレータ、コンデンサ等として使用される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量化を目的として熱交換器を樹脂化した技術が各種提案されている（例えば、特許文献１、２、３等に記載）。
【０００３】
特許文献１に記載の熱交換器では、合成樹脂材料からなるチューブの両端を中子に入れ、その中子に熱硬化性樹脂を流し込んで固化させることにより、座板を樹脂化して形成している。
【０００４】
特許文献２に記載の熱交換器では、射出成形用金型に合成樹脂材料からなるチューブを配置し、その射出成形用金型に樹脂材料を流し込んで座板を成形している。
【０００５】
特許文献３に記載の熱交換器では、射出成形用金型に流路形成孔を形成するための芯金とこの芯金を固定する芯金固定治具を配置し、その金型のキャビティー内に溶融樹脂を流し込んでチューブ及び座板を共に樹脂で成形している。
【特許文献１】特開２００６−７８０２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２８１１号公報
【特許文献３】特開２００６−２００８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、中子から固化した熱硬化性樹脂からなる座板を引き抜くのが大変である。
【０００７】
特許文献２に記載の技術では、チューブの肉厚が薄くなると、金型内に流し込んだ樹脂の熱でチューブが溶ける恐れがある。
【０００８】
特許文献３に記載の技術では、成形後に芯金を引き抜く作業が面倒である。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易で且つチューブを溶融させない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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、樹脂からなる複数本のチューブを所定間隔に配置してなるコア部の両端にヘッダタンクを取り付けた熱交換器において、前記ヘッダタンクは、前記各チューブの両端部をそれぞれ挿通させるチューブ挿通孔を複数有した弾性体からなるチューブ固定部材と、このチューブ固定部材を内包して装着されるタンク部と、からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器であって、前記チューブ挿入孔の開口部には、このチューブ挿入孔に挿入される前記チューブと密着するリップシールが形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器であって、前記チューブ固定部材は、前記タンク部により圧縮されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか一つに記載の熱交換器であって、前記チューブ固定部材の一部に補強部材が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、チューブの端部を挿通させるチューブ挿通孔を有した弾性体からなるチューブ固定部材をヘッダタンクの構成部品としているため、このチューブ固定部材にチューブ端部を挿入させるだけで、簡単にコア部を組み立てることができ、熱交換器の組立性が容易になる。
【００１５】
また、この発明によれば、樹脂からなるチューブがチューブ内を流れる冷熱媒或いは外側を流れる外気の熱により伸縮しても、弾性体からなるチューブ固定部材がその伸縮に対して追従し、チューブの脱落を回避する。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、チューブ挿入孔の開口部に形成されたリップシールがこのチューブ挿入孔に挿入されたチューブと接触するため、チューブとチューブ挿入孔間のシール性が向上する。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、チューブ固定部材を内包してタンク部が装着されたときに、該タンク部でチューブ固定部材が圧縮されるため、それらの間を接着固定することなくシールできる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、弾性体からなるチューブ固定部材の一部に補強部材を設けることで、熱交換器自体の耐圧を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は本実施形態の熱交換器を一部分解して示す斜視図、図２は本実施形態の熱交換器を一部破断して示す側面図、図３は本実施形態の熱交換器におけるチューブの斜視図、図４は本実施形態の熱交換器におけるチューブ固定部材の斜視図、図５は本実施形態の熱交換器におけるチューブ固定部材の断面図、図６は本実施形態の熱交換器におけるチューブ固定部材にチューブ端部を挿入させた状態を示す要部拡大断面図である。
【００２１】
本実施の形態の熱交換器１は、図１及び図２に示すように、複数本のチューブ２を所定間隔に配置してなるコア部３と、このコア部３の両端にヘッダタンク４を取り付けた構造である。
【００２２】
チューブ２は、多数の微細穴（例えば円形穴）である冷媒通路２ａが、それぞれ並列に穿設された偏平チューブとされる。例えば、このチューブ２は、樹脂材料を押し出し成形することにより製造される。かかるチューブ２は、例えば冷熱媒としての水、ロングライフクーラント（ＬＬＣ）、フロン等に耐え得る耐薬品性および使用環境温度に耐え得る耐熱性を有する合成樹脂材料であれば、ポリプロピレン（ＰＰ）やナイロン６（ＰＡ６：登録商標）、ナイロン６６（ＰＡ６６：登録商標）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテル−サルフォン（ＰＥＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、フッ素系樹脂（テフロン（登録商標）を含む）など広く適用することができる。
【００２３】
ヘッダタンク４は、図１及び図２に示すように、チューブ固定部材５と、このチューブ固定部材５を内包して装着されるタンク部６と、からなる。
【００２４】
チューブ固定部材５は、図４及び図５に示すように、各チューブ２の端部をそれぞれ挿通させるチューブ挿入孔７を複数有した弾性体からなる。このチューブ固定部材５は、従来構造の座板に相当するものである。かかるチューブ固定部材５は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン三元共重合体）などの耐熱性に優れたゴム、発泡ゴム等により形成される矩形体とされ、その高さ方向にチューブ２の断面形状及び配列ピッチに合わせた貫通孔としてのチューブ挿入孔７を有している。
【００２５】
このチューブ挿入孔７の開口部には、チューブ２と密着するリップシール８が全周に亘って形成されている。リップシール８は、チューブ挿入孔７の略中央位置であって、その内方向へ突出するように形成されている。かかるリップシール８は、先端を尖らせた略三角形状をなす舌片として形成されている。
【００２６】
チューブ２は、図６に示すように、チューブ挿入孔７に挿入されると、このチューブ挿入孔７の開口内全周に亘って形成されたリップシール８と密着する。チューブ２が挿入された状態でリップシール８はタンク６方向に変形して係止されるため、タンク内の圧力が高まった場合、リップシール８は、チューブ壁により押し付けられる方向に力が働きシールが確実に行われる。これにより、リップシール８が密着した部位がシール部分となる。
【００２７】
タンク部６は、弾性体からなるチューブ固定部材５とは異なり、金属または樹脂からなる。かかるタンク部６は、図１及び図２に示すように、一方を開口させた矩形筐体からなり、その筐体内にチューブ固定部材５を内包させることで、コア部３の両端部に装着固定される。このタンク部６が取り付けられると、チューブ固定部材５は圧縮され、その圧縮により生じる復元力でタンク部６とチューブ固定部材５とが密着固定される。
【００２８】
また、タンク部６には、冷媒の出入口となるパイプ９、１０が取り付けられている。例えば、一方のパイプ９は、各チューブ２内へ冷媒を導入させるための入口パイプとされ、他方のパイプ１０は、各チューブ２を流れた冷媒をコア部３から外部へ排出させるための出口パイプとされる。
【００２９】
なお、本実施形態の熱交換器１では、図２に示すように、タンク部６が圧力によって外れないように、両端のタンク部６同士を連結させる連結部材１１が取り付けられている。
【００３０】
以上のように構成された熱交換器１によれば、チューブ２の端部を挿通させるチューブ挿入孔７を有した弾性体からなるチューブ固定部材５をヘッダタンク４の構成部品としているため、このチューブ固定部材５にチューブ端部を挿入させるだけで、簡単にコア部３を組み立てることができ、熱交換器１の組立性が容易になる。したがって、従来のように座板をチューブ端部に樹脂成形することなく、単にチューブ固定部材５にチューブ２を差し込むだけで容易に熱交換器を製造することができる。
【００３１】
また、本実施形態の熱交換器１によれば、樹脂からなるチューブ２がチューブ内を流れる冷熱媒或いはチューブの外周を流れる外気等の温度変化による材料の軟化と延びが生じても、弾性体からなるチューブ固定部材５がその伸縮に対して追従し、チューブ２の脱落を回避する。
【００３２】
また、本実施形態の熱交換器１によれば、チューブ固定部材５を内包してタンク部６が装着されたときに、該タンク部６でチューブ固定部材５が圧縮されるため、それらの間を接着固定することなくシールできる。
【００３３】
また、本実施形態の熱交換器１によれば、チューブ２とチューブ固定部材５との結合を固定部材の弾性を利用して結合させているので、接着剤を使用した接合構造を無くすことができる。
【００３４】
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００３５】
例えば、図７に示すように、チューブ固定部材５の耐圧を高めるべく、このチューブ固定部材５の一部に金属材料からなる補強部材１２を設けるようにしてもよい。具体的には、金属プレートに各チューブ２の端部を挿入させる貫通孔１３をチューブ２の配列ピッチで形成したものを補強部材１２とし、これをチューブ固定部材５に重ねて使用する。
【００３６】
このように補強部材１２を使用すれば、熱交換器自体の耐圧を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は本実施形態の熱交換器を一部分解して示す斜視図である。
【図２】図２は本実施形態の熱交換器を一部破断して示す側面図である。
【図３】図３は本実施形態の熱交換器におけるチューブの斜視図である。
【図４】図４は本実施形態の熱交換器におけるチューブ固定部材の斜視図である。
【図５】図５は本実施形態の熱交換器におけるチューブ固定部材の断面図である。
【図６】図６は本実施形態の熱交換器におけるチューブ固定部材にチューブ端部を挿入させた状態を示す要部拡大断面図である。
【図７】図７は本実施形態の熱交換器におけるチューブ固定部材に重ねて設ける補強部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…熱交換器
２…チューブ
２ａ…冷媒通路（微細穴）
３…コア部
４…ヘッダタンク
５…チューブ固定部材
６…タンク部
７…チューブ挿入孔
８…リップシール
１２…補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008304108.tif 000006
【図５】
2008304108.tif 000007
【図６】
2008304108.tif 000008
【図７】
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