(57)【要約】【課題】タンク内に内蔵型熱交換器を内蔵する熱交換器において、簡易な構成で内蔵型熱交換器用のパイプをタンク外壁面に固定する。【解決手段】エンジン冷却水が流れる複数本のチューブ２と、複数本のチューブ２と連通するタンク５と、タンク５内に配置され、内部をオイルが流通し、タンク５内を流れるエンジン冷却水とオイルとを熱交換するオイルクーラ９と、タンク５の壁面を貫通し、オイルクーラ９内にオイルを流入または流出させるオイルパイプ５５と、タンク５の側壁５２０に一端が接続され、エンジン冷却水を外部に排出するドレン口１０までエンジン冷却水を導くドレン配管１１とを備え、オイルパイプ５５のうちタンク５の外側に配置される部位がタンク５の側壁５２０に沿って延びている熱交換器において、ドレン配管１１にオイルパイプ５５を把持する把持部１３を一体に形成する。【選択図】図４
2008256243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流れる複数本のチューブ（２）と、
前記複数本のチューブ（２）と連通するタンク（５）と、
前記タンク（５）内に配置され、内部を第２流体が流通し、前記タンク（５）内を流れる前記第１流体と前記第２流体とを熱交換する内蔵型熱交換器（９）と、
前記タンク（５）の壁面を貫通し、前記内蔵型熱交換器（９）内に前記第２流体を流入または流出させるパイプ（５５）と、
前記タンク（５）の側壁（５２０）に一端が接続され、前記第１流体を外部に排出するドレン口（１０）まで前記第１流体を導くドレン配管（１１）とを備え、
前記パイプ（５５）のうち前記タンク（５）の外側に配置される部位は、前記タンク（５）の前記側壁（５２０）に沿って延びており、
前記ドレン配管（１１）には、前記パイプ（５５）を把持する把持部（１３）が一体に形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記把持部（１３）は、少なくとも前記ドレン配管（１１）から遠い側の端部が弾性変形可能になっている一対の係合片（１４、１５）から構成されており、
前記一対の係合片（１４、１５）における前記ドレン配管（１１）から遠い側の端部には、一方の前記係合片から他方の前記係合片に向かって突出する突起部（１４ａ、１５ａ）がそれぞれ形成されており、
前記一対の係合片（１４、１５）の前記突起部（１４ａ、１５ａ）間の距離は、前記パイプ（５５）の直径より小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記一対の係合片（１４、１５）の前記突起部（１４ａ、１５ａ）における互いに対向する面（１４ｂ、１５ｂ）は、前記ドレン配管（１１）から遠くなるほど前記突起部（１４ａ、１５ａ）間の距離が大きくなるようにテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１流体は内燃機関の冷却水であり、前記第２流体は車載機器のオイルであって、
前記内蔵型熱交換器（９）は前記オイルを冷却するオイルクーラであることを特徴とする請求項１ないし３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、タンク内に内蔵型熱交換器を内蔵する熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱交換器としては、下部タンク内にオイルクーラを内蔵して、このオイルクーラ内のオイルと下部タンク内の冷却水との間で熱交換する自動車用ラジエータが提案されている。このようなラジエータは、下部タンク内外を貫通し、オイルクーラ内と連通するオイルパイプを備えており、このオイルパイプを下部タンクの外壁面に固定する必要がある。このため、例えば、取付金具によって下部タンクの外壁面にオイルパイプを締結固定する方法が提案されている。
【０００３】
しかしながら、この方法では、取付金具やボルト、ナット等が必要となるため、部品点数が増加するとともに、取付工数が多くなるという問題があった。
【０００４】
これに対し、下部タンクに一対のフック状の係止部を一体に成形し、この一対の係止部でオイルパイプの外面を把持することにより、オイルパイプを下部タンクに固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８０２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の方法では、オイルパイプと下部タンクとの取付部において、オイルパイプとタンク外壁面との間の距離が大きくなると、一対の係止部の強度を高くする必要がある。このため、オイルパイプにおける取付部より上流側の部位を略コの字状に屈曲して、取付部においてオイルパイプとタンク外壁面との間の距離が小さくなるようにしているが（特許文献１の図３参照）、オイルパイプの形状が複雑化するので、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、タンク内に内蔵型熱交換器を内蔵する熱交換器において、簡易な構成で内蔵型熱交換器用のパイプをタンク外壁面に固定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、本発明では、第１流体が流れる複数本のチューブ（２）と、複数本のチューブ（２）と連通するタンク（５）と、タンク（５）内に配置され、内部を第２流体が流通し、タンク（５）内を流れる第１流体と第２流体とを熱交換する内蔵型熱交換器（９）と、タンク（５）の壁面を貫通し、内蔵型熱交換器（９）内に第２流体を流入または流出させるパイプ（５５）と、タンク（５）の側壁（５２０）に一端が接続され、第１流体を外部に排出するドレン口（１０）まで第１流体を導くドレン配管（１１）とを備え、パイプ（５５）のうちタンク（５）の外側に配置される部位は、タンク（５）の側壁（５２０）に沿って延びており、ドレン配管（１１）には、パイプ（５５）を把持する把持部（１３）が一体に形成されていることを特徴としている。
【０００８】
このように、パイプ（５５）を把持する把持部（１３）をドレン配管（１１）に一体に形成することで、パイプ（５５）をタンク（５）に固定するために取付金具やボルト、ナット等の別部材を設ける必要がなくなる。このため、部品点数および取付工数を増加させることなく、パイプ（５５）をタンク（５）の外壁面に固定することができる。
【０００９】
また、ドレン配管（１１）に把持部（１３）を一体に形成しているため、元々パイプ（５５）の形状がドレン配管（１１）の他端より側壁（５２０）に近い側を通過するようになっていれば、パイプ（５５）の形状を複雑化する必要がなくなる。したがって、簡易な構成で内蔵型熱交換器（９）用のパイプ（５５）をタンク（５）の外壁面に固定することが可能となる。
【００１０】
また、上記特徴の熱交換器において、把持部（１３）は、少なくともドレン配管（１１）から遠い側の端部が弾性変形可能になっている一対の係合片（１４、１５）から構成されており、一対の係合片（１４、１５）におけるドレン配管（１１）から遠い側の端部には、一方の係合片から他方の係合片に向かって突出する突起部（１４ａ、１５ａ）がそれぞれ形成されており、一対の係合片（１４、１５）の突起部（１４ａ、１５ａ）間の距離は、パイプ（５５）の直径より小さくなっていてもよい。
【００１１】
これによれば、パイプ（５）を把持部（１３）のドレン配管（１１）から遠い側の端部からドレン配管（１１）側へ押し込むだけで、パイプ（５）の外周を把持することができる。このため、内蔵型熱交換器（９）用のパイプ（５５）をタンク（５）の外壁面に容易に固定することが可能となる。
【００１２】
また、上記特徴の熱交換器において、一対の係合片（１４、１５）の突起部（１４ａ、１５ａ）における互いに対向する面（１４ｂ、１５ｂ）は、ドレン配管（１１）から遠くなるほど突起部（１４ａ、１５ａ）間の距離が大きくなるようにテーパ状に形成されていてもよい。
【００１３】
これによれば、パイプ（５）を把持部（１３）のドレン配管（１１）から遠い側の端部からドレン配管（１１）側へ押し込むことが容易になる。このため、内蔵型熱交換器（９）用のパイプ（５５）をより容易にタンク（５）の外壁面に固定することが可能となる。
【００１４】
また、上記特徴の熱交換器において、第１流体は内燃機関の冷却水であり、第２流体は車載機器のオイルであって、内蔵型熱交換器（９）はオイルを冷却するオイルクーラであってもよい。
【００１５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る熱交換器を車両用エンジンを冷却したエンジン冷却水と大気（空気）とを熱交換するラジエータ１に適用したものである。なお、エンジン冷却水が、本発明の第１流体に相当している。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るラジエータ１の正面図である。図１中、チューブ２はエンジン冷却水が流れる管であり、このチューブ２は、空気の流通方向（紙面垂直方向）が長径方向と一致するように扁平状に形成されているとともに、その長手方向が鉛直方向に一致するように水平方向に複数本平行に配置されている。
【００１８】
また、チューブ２の両側の扁平面には波状に成形されたフィン３が接合されており、このフィン３により空気との伝熱面積を増大させてエンジン冷却水と空気との熱交換を促進している。なお、以下、チューブ２およびフィン３からなる略矩形状の熱交換部をコア部４と呼ぶ。
【００１９】
ヘッダタンク５は、チューブ２の長手方向端部（本実施形態では、上下端）にてチューブ２の長手方向と直交する方向（本実施形態では、水平方向）に延びて複数のチューブ２と連通するもので、このヘッダタンク５は、チューブ２が挿入接合されたコアプレート５ａと、コアプレート５ａとともにタンク内空間を構成するタンク本体５ｂとを有して構成されている。なお、本実施形態では、コアプレート５ａは金属（例えば、アルミニウム合金）製であり、タンク本体５ｂは樹脂製である。
【００２０】
コア部４の両端部には、チューブ２の長手方向と略平行に延びてコア部４を補強するインサート６が設けられている。なお、図１中、冷却水流入口７ａはエンジンのエンジン冷却水出口側に接続され、冷却水流出口７ｂはエンジンのエンジン冷却水入口側に接続される。また、キャップ８は、加圧式のラジエータキャップである。
【００２１】
ここで、２つのヘッダタンク５のうち、冷却水流入口７ａが形成され、チューブ２にエンジン冷却水を分流するものを入口側タンク５１といい、冷却水流出口７ｂが形成され、チューブ２から流出するエンジン冷却水を集合するものを出口側タンク５２という。
【００２２】
図２は、本実施形態における出口側タンク５２を示す斜視図であり、コアプレート５ａを取り除いた状態を示している。なお、図２において、冷却水流出口７ｂは図示を省略している。
【００２３】
図２に示すように、出口側タンク５２の内部には、車両オートマチックトランスミッション用のトルクコンバータ内のオイルとエンジン冷却水とを熱交換してオイルを冷却するオイルクーラ９が配設されている。オイルクーラ９は、出口側タンク５２内の内壁にネジ等で固定されている。なお、オイルが、本発明の第２流体に相当している。
【００２４】
オイルクーラ９は、オイルクーラ９内にオイルを流入させる入口部（図示せず）と、オイルクーラ９からオイルを流出させる出口部（図示せず）を有している。また、オイルクーラ９は、オイルが流通する複数枚の扁平状オイルチューブから構成されている。
【００２５】
出口側タンク５２の側壁５２０には、オイルクーラ９の入口部および出口部に対応する一対の接続孔５３、５４が貫通している。一対の接続孔５３、５４は、チューブ積層方向に離間して配置されている。一対の接続孔５３、５４には、オイルクーラ９内にオイルを流入または流出させるパイプ（以下、オイルパイプ５５、５６）がそれぞれ接続されている。より詳細には、図２中右側、すなわち冷却水流出口７ｂ（図１参照）に近い側に配置される第１接続孔５３には、第１オイルパイプ５５の一端が接続されており、図２中左側、すなわち冷却水流出口７ｂから遠い側に配置される第２接続孔５４には、第２オイルパイプ５６の一端が接続されている。
【００２６】
第１オイルパイプ５５は、第２接続孔５４に向けて側壁５２０の外面に沿って案内されている。そして、第１オイルパイプ５５の他端側は、側壁５２０に対して略直角に屈曲した形状になっている。また、第２オイルパイプ５６は、出口側タンク５２の側壁５２０から略直角に突出している。
【００２７】
図３は図２中の後述するドレン配管１１の近傍部を示す拡大斜視図で、図４は図２のＡ−Ａ断面図である。なお、図３において、第１オイルパイプ５５は図示を省略している。
【００２８】
図１〜図４に示すように、出口側タンク５２における接続孔５３、５４が配置されている側壁５２０には、ラジエータ１からエンジン冷却水を抜くためのドレン口１０までエンジン冷却水を導くドレン配管１１の一端が接続されている。ドレン口１０は、ドレン配管１１の他端近傍に、下向きに配置されている。また、ドレン配管１１の他端側には、ドレン口１０を開閉するドレンコック１２が設けられている。
【００２９】
ドレン配管１１は、出口側タンク５２の側壁５２０における一対の接続孔５３、５４の間に配置されている。また、ドレン配管１１は、第１オイルパイプ５５からチューブ長手方向にオフセットした位置に配置されている。本実施形態では、ドレン配管１１は、第１オイルパイプ５５の上側に配置されている。換言すると、第１オイルパイプ５５は、ドレン配管１１の下側を通過している。
【００３０】
出口側タンク５２の側壁５２０からドレン配管１１の他端までの距離は、側壁５２０から第１オイルパイプ５５までの距離より長くなっている。すなわち、第１オイルパイプ５５は、ドレン配管１１の他端より側壁５２０側に配置されている。換言すると、第１オイルパイプ５５は、ドレン配管１１の外周面と対向するように配置されており、ドレン配管１１と対向する部位において、ドレン配管１１の他端より出口側タンク５２の側壁５２０に近い側を通過するようになっている。
【００３１】
図３および図４に示すように、ドレン配管１１の下側、すなわち第１オイルパイプ５５に対向する面には、第１オイルパイプ５５の外周を把持する把持部１３が設けられている。把持部１３は、弾性変形可能な一対の係合片１４、１５から構成されている。本実施形態では、一対の係合片１４、１５間の距離は、第１オイルパイプ５５の直径とほぼ同一になっている。
【００３２】
一対の係合片１４、１５におけるドレン配管１１から遠い側の端部には、一方の係合片から他方の係合片に向かって突出する突起部１４ａ、１５ａがそれぞれ形成されている。また、一対の係合片１４、１５の突起部１４ａ、１５ａ間の距離は、第１オイルパイプ５５の直径より小さくなっている。一対の突起部１４ａ、１５ａにおける互いに対向する面１４ｂ、１５ｂは、ドレン配管１１から遠くなるほど突起部１４ａ、１５ａ間の距離が大きくなるように、すなわちドレン配管１１から遠くなるほど突起部１４ａ、１５ａの断面積が縮小するように、テーパ状に形成されている。
【００３３】
そして、把持部１３の一対の突起部１４ａ、１５ａにおけるドレン配管１１から遠い側の端部から第１オイルパイプ５５を押し込むと、一対の係合片１４、１５が弾性変形して、一対の突起部１４ａ、１５ａ間の距離が大きくなる。これにより、第１オイルパイプ５５は、一対の係合片１４、１５間で、かつ突起部１４ａ、１５ａよりドレン配管１１側の空間（以下、挿入空間１３０という）に挿入される。第１オイルパイプ５１が一対の突起部１４ａ、１５ａよりドレン配管１１側に移動した後には、一対の係合片１４、１５の弾性変形が戻り、一対の突起部１４ａ、１５ａ間の距離が第１オイルパイプ５５の直径より小さくなるため、第１オイルパイプ５５が挿入空間１３０に挿入された状態で固定されるようになっている。このように、把持部１３により第１オイルパイプ５５を挿入空間１３０に挿入して固定する、すなわち把持部１３で第１オイルパイプ５５の外周を把持することにより、第１オイルパイプ５５は出口側タンク５２に固定されている。
【００３４】
以上説明したように、第１オイルパイプ５５を把持する把持部１３をドレン配管１１に一体に形成することで、第１オイルパイプ５５を出口側タンク５２に固定するために取付金具やボルト、ナット等の別部材を設ける必要がなくなる。このため、部品点数および取付工数を増加させることなく、第１オイルパイプ５５を出口側タンク５２の外壁面に固定することができる。
【００３５】
また、ドレン配管１１に把持部１３を一体に形成しているため、元々パイプ５５の形状がドレン配管１１の他端より側壁５２０に近い側を通過するようになっていれば、パイプ５５の形状を複雑化する必要がなくなる。したがって、簡易な構成で第１オイルパイプ５５を出口側タンク５２の外壁面に固定することが可能となる。
【００３６】
また、把持部１３を、ドレン配管１１から遠い側の端部が弾性変形可能になっている一対の係合片１４、１５から構成し、一対の係合片１４、１５におけるドレン配管１１から遠い側の端部に突起部１４ａ、１５ａをそれぞれ形成し、一対の突起部１４ａ、１５ａ間の距離を第１オイルパイプ５５の直径より小さくすることで、第１オイルパイプ５５を把持部１３のドレン配管１１から遠い側の端部からドレン配管１１側へ押し込むだけで、第１オイルパイプ５５の外周を把持することができる。このため、第１オイルパイプ５５を出口側タンク５２の外壁面に容易に固定することが可能となる。
【００３７】
さらに、一対の突起部１４ａ、１５ａにおける互いに対向する面１４ｂ、１５ｂを、ドレン配管１１から遠くなるほど突起部１４ａ、１５ａ間の距離が大きくなるようにテーパ状に形成することで、第１オイルパイプ５５を把持部１３のドレン配管１１から遠い側の端部から容易に押し込むことできるようになる。このため、第１オイルパイプ５５を、より容易にタンク５の外壁面に固定することが可能となる。
【００３８】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、一対の突起部１４ａ、１５ａにおける互いに対向する面１４ｂ、１５ｂをテーパ状に形成した例について説明したが、これに限らず、一対の突起部１４ａ、１５ａにおける互いに対向する面１４ｂ、１５ｂを互いに平行となるように形成してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、一対の係合片１４、１５全体を弾性変形可能に形成した例について説明したが、少なくともドレン配管１１から遠い側の端部が弾性変形可能になっていれば、他の部位が弾性変形しないように形成されていてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、内蔵型熱交換器として車両オートマチックトランスミッション用のトルクコンバータ内のオイルを冷却するオイルクーラ９を適用したが、これに限らず、エンジンオイル冷却用のオイルクーラや、パワーステアリングオイル冷却用のオイルクーラ等を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るラジエータ１の正面図である。
【図２】本発明の実施形態における出口側タンク５２を示す斜視図である。
【図３】図２中のドレン配管１１の近傍部を示す拡大斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
２…チューブ、５…タンク、９…オイルクーラ（内蔵型熱交換器）、１０…ドレン口、１１…ドレン配管、１３…把持部、１４、１５…係合片、１４ａ、１５ａ…突起部、５５…第１オイルパイプ（パイプ）、５２０…側壁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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