(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面方形の同一形状の偏平チューブ（１）の積層体によりコア（２）を形成し、
各偏平チューブ（１）はその両端開口部に板厚方向に拡開された拡開部（１ａ）を有し、その拡開部（１ａ）で積層されて前記コア（２）が形成され、
前記コア（２）の外周がケーシング（３）で被嵌され、
前記ケーシング（３）の内面には、そのケーシング（３）の内面に接触する面とその面の端部に形成される内フランジを有し、前記コア（２）の前記拡開部（１ａ）における外周を被嵌する一対の枠体（１４）が備えられ、
そのケーシング（３）は、各偏平チューブ（１）の積層方向の両端に配置される一対の端蓋（４）と、一対の端蓋（４）間を接続すると共に、前記コア（２）の偏平チューブ（１）の積層方向の高さに整合された高さの側壁板（５）からなり、
その端蓋（４）は、コア（２）の積層方向の両端および、それに並列した過給気マニホールド（６）の両端を被嵌し、その外周縁の少なくとも三方の外周に連続した止着用のリブ（７）が厚み方向に横断面Ｌ字状に曲折され、
前記側壁板（５）は、外周が各端蓋（４）の外周に略整合し、前記コア（２）および過給気マニホールド（６）の外周を被嵌し、
前記側壁板（５）の高さ方向の両端縁部が、前記一対の端蓋（４）のリブ（７）内に挿入されて、前記コア（２）、枠体（１４）、一対の端蓋（４）と前記側壁板（５）とが接触部で一体にろう付固定され、
端蓋（４）の前記過給気マニホールド（６）に対向する位置に、第１流体（９）の出入口（８）が開口され、
加圧された第１流体（９）が過給気マニホールド（６）から各偏平チューブ（１）内に流入し、
コア（２）とケーシング（３）の側壁板（５）との間に第２流体（１０）が導かれて、それが各偏平チューブ（１）の外周に流通する熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
一対の前記端蓋（４）は、前記コア（２）を中間に挟んで前記偏平チューブ（１）の平面方向の両側に一対の過給気マニホールド（６）が対向し、
一方の端蓋（４）は、その各過給気マニホールド（６）の位置に対向して第１流体（９）の出入口（８）が一対形成されると共に、その四周に前記リブ（７）が形成され、
前記側壁板（５）は、端蓋（４）の平面に略整合する四周を有する横断面方形に形成され、その側壁板（５）の前記積層方向の両端縁部が前記端蓋のリブ（７）の内周に嵌着し、
第１流体（９）が一方の端蓋（４）の一方の出入口（８）および過給気マニホールド（６）を介して、各偏平チューブ（１）の内部に流通し、それが端蓋（４）の他方の出入口（８）から流出して、第１流体（９）の流路全体を断面コ字状に形成する熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記端蓋（４）の一端側に、前記過給気マニホールド（６）が対向すると共に、他端側に前記コア（２）が対向され、
一方の端蓋（４）の前記過給気マニホールド（６）に対向した位置に、第１流体（９）の出入口（８）が形成され、
前記側壁板（５）は、その外周縁の三方が各端蓋（４）の平面外周に略整合してケーシング（３）が形成され、そのケーシング（３）は、前記過給気マニホールド（６）の外周および前記一対の枠体（１４）が被嵌されたコア（２）の外周を被嵌し、
過給気マニホールド（６）の反対側で、コア（２）および端蓋（４）にタンク（１１）の開口縁が接続され、
前記タンク（１１）の接続側の前記枠体（１４）には、内フランジからタンク（１１）に向けて立上がる縁部が形成され、枠体（１４）と前記ケーシング（３）の内面との間にパッキン（２１）が配置され、前記パッキン（２１）を介して、タンク（１１）が接続されており、
前記一方の端蓋（４）の出入口（８）から、第１流体（９）が過給気マニホールド（６）を介して、コア（２）の各偏平チューブ（１）の内部を通過して、前記タンク（１１）へ流路全体が断面Ｌ字状に導かれる熱交換器。
【請求項４】
請求項１に記載の熱交換器において、
前記端蓋（４）の一端側に、前記過給気マニホールド（６）が対向すると共に、他端側 に前記コア（２）が対向され、
一方の端蓋（４）の前記過給気マニホールド（６）に対向した位置に、第１流体（９） の出入口（８）が形成され、
前記側壁板（５）は、その外周縁の三方が各端蓋（４）の平面外周に略整合してケーシ ング（３）が形成され、そのケーシング（３）は、前記過給気マニホールド（６）および 前記一対の枠体（１４）が被嵌されたコア（２）の外周を被嵌し、
過給気マニホールド（６）の反対側で、コア（２）および端蓋（４）にフランジ（１２）が接続され、
前記フランジ（１２）の接続側の前記枠体（１４）には、内フランジからフランジ（１２）に向けて立上がる縁部が形成され、枠体（１４）と前記ケーシング（３）の内面との間にパッキン（２１）が配置され、前記パッキン（２１）を介して、フランジ（１２）が接続されており、
前記一方の端蓋（４）の出入口（８）から、第１流体（９）が過給気マニホールド（６）を介して、コア（２）の各偏平チューブ（１）の内部を通過して、前記フランジ（１２）へ流路全体が断面Ｌ字状に導かれる熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として過給気を冷却水で冷却する熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載のチャージエアクーラは、多数のプレートを積層して、その１枚おきにチャージエア流路と冷却水流路とを交互に配置し、コアを構成する。そしてコアの外周にケーシングを被嵌すると共に、そのケーシングの両端にチャージエアの出入口タンクを配置する。それと共に、ケーシング側に冷却水の出入口を設け、チャージエアと冷却水との間に熱交換を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＥＰ２４５０６５７  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のチャージエアクーラは、熱交換容量に応じて積層するプレートの数を決定し、その外周に整合するようにケーシング及び一対のチャージエアタンクを配置するものである。従って、積層するプレートの高さに応じて、ケーシング及びチャージエアタンクを設計する必要があった。そのため、ケーシング及びチャージエアタンクを各種容量毎に、作成する必要があり面倒であった。
そこで、本発明は共通する上下一対の端蓋と両端蓋間を接続する側壁板とによりケーシングを形成し、側壁板の高さを変えることにより汎用性のあるケーシングを提供することを課題とする。
【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、平面方形の同一形状の偏平チューブ１の積層体によりコア２を形成し、
各偏平チューブ１はその両端開口部に板厚方向に拡開された拡開部１ａを有し、その拡開部１ａで積層されて前記コア２が形成され、
前記コア２の外周がケーシング３で被嵌され、
前記ケーシング３の内面には、そのケーシング３の内面に接触する面とその面の端部に形成される内フランジを有し、前記コア２の前記拡開部１ａにおける外周を被嵌する一対の枠体１４が備えられ、
そのケーシング３は、各偏平チューブ１の積層方向の両端に配置される一対の端蓋４と、一対の端蓋４間を接続すると共に、コア２の偏平チューブ１の積層方向の高さに整合された高さの側壁板５からなり、
その端蓋４は、コア２の積層方向の両端および、それに並列した過給気マニホールド６の両端を被嵌し、その外周縁の少なくとも三方の外周に連続した止着用のリブ７が厚み方向に横断面Ｌ字状に曲折され、
前記側壁板５は、外周が各端蓋４の外周に略整合し、前記コア２および過給気マニホールド６の外周を被嵌し、
前記側壁板５の高さ方向の両端縁部が、前記一対の端蓋４のリブ７内に挿入されて、前記コア２、枠体１４、一対の端蓋４と前記側壁板５とが接触部で一体にろう付固定され、
端蓋４の前記過給気マニホールド６に対向する位置に、第１流体９の出入口８が開口され、
加圧された第１流体９が過給気マニホールド６から各偏平チューブ１内に流入し、
コア２とケーシング３の側壁板５との間に第２流体１０が導かれて、それが各偏平チューブ１の外周に流通する熱交換器である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器において、
一対の前記端蓋４は、前記コア２を中間に挟んで前記偏平チューブ１の平面方向の両側に一対の過給気マニホールド６が対向し、
一方の端蓋４は、その各過給気マニホールド６の位置に対向して第１流体９の出入口８が一対形成されると共に、その四周に前記リブ７が形成され、
前記側壁板５は、端蓋４の平面に略整合する四周を有する横断面方形に形成され、その側壁板５の前記積層方向の両端縁部が前記端蓋４のリブ７の内周に嵌着し、
第１流体９が一方の端蓋４の一方の出入口８および過給気マニホールド６を介して、各偏平チューブ１の内部に流通し、それが端蓋４の他方の出入口８から流出して、第１流体９の流路全体を断面コ字状に形成する熱交換器である。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器において、
前記端蓋４の一端側に、前記過給気マニホールド６が対向すると共に、他端側に前記コア２が対向され、
一方の端蓋４の前記過給気マニホールド６に対向した位置に、第１流体９の出入口８が形成され、
前記側壁板５は、その外周縁の三方が各端蓋４の平面外周に略整合してケーシング３が形成され、そのケーシング３は、前記過給気マニホールド６の外周および前記一対の枠体１４が被嵌されたコア２の外周を被嵌し、
過給気マニホールド６の反対側で、コア２および端蓋４にタンク１１の開口縁が接続され、
前記タンク１１の接続側の前記枠体１４には、内フランジからタンク１１に向けて立上がる縁部が形成され、枠体１４と前記ケーシング３の内面との間にパッキン２１が配置され、前記パッキン２１を介して、タンク１１が接続されており、
前記一方の端蓋４の出入口８から、第１流体９が過給気マニホールド６を介して、コア２の各偏平チューブ１の内部を通過して、前記タンク１１へ流路全体が断面Ｌ字状に導かれる熱交換器である。
【０００８】
請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器において、
前記端蓋４の一端側に、前記過給気マニホールド６が対向すると共に、他端側に前記コア２が対向され、
一方の端蓋４の前記過給気マニホールド６に対向した位置に、第１流体９の出入口８が形成され、
前記側壁板５は、その外周縁の三方が各端蓋４の平面外周に略整合してケーシ ング３が形成され、そのケーシング３は、前記過給気マニホールド６および前記一対の枠体１４が被嵌されたコア２の外周を被嵌し、
過給気マニホールド６の反対側で、コア２および端蓋４にフランジ１２が接続され、
前記フランジ１２の接続側の前記枠体１４には、内フランジからフランジ１２に向けて立上がる縁部が形成され、枠体１４と前記ケーシング３の内面との間にパッキン２１が配置され、前記パッキン２１を介して、フランジ１２が接続されており、
前記一方の端蓋４の出入口８から、第１流体９が過給気マニホールド６を介して、コア２の各偏平チューブ１の内部を通過して、前記フランジ１２へ流路全体が断面Ｌ字状に導かれる熱交換器である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の熱交換器は、前記コア２の外周がケーシング３で被嵌され、
そのケーシング３は、一対の端蓋４と、側壁板５からなり、
その端蓋４が、コア２および、それに並列した過給気マニホールド６の積層方向の両端を被嵌し、
側壁板５が、前記コア２および過給気マニホールド６の外周を被嵌する。そして加圧された第１流体９が過給気マニホールド６から各偏平チューブ１内に流入するものである。
そのため、コア２の厚みに応じて、側壁板５の高さを変れば、各種容量の熱交換器を容易に提供できる。
また、側壁板５の高さ方向の両端縁部を、一対の端蓋のリブ７内に挿入して、端蓋４と側壁板５とを一体にろう付するものであるから、側壁板５に加わる第１流体９の圧力を端蓋４のリブ７で容易に支持することができ、簡単な構造で耐圧性の高い熱交換器を提供できる。
【００１０】
上記構成において、請求項２に記載の発明のように、一方の端蓋４の各過給気マニホールド６の対向位置に第１流体９の出入口８を一対形成すると共に、その四周に前記リブ７を形成し、第１流体９を一方の端蓋４の一方の出入口８および過給気マニホールド６を介して、各偏平チューブ１の内部に導き、それを端蓋４の他方の出入口８から流出して、第１流体９の流路全体を断面コ字状に形成する場合には、コンパクトな熱交換器を提供できる。
【００１１】
請求項３に記載の熱交換器は上記構成において、第１流体９を一方の端蓋４の出入口８および過給気マニホールド６を介して、各偏平チューブ１の内部に流通し、タンク１１へと流路の全体を断面Ｌ字状に導くものである。
そのため、流体を円滑に導くことができる。
【００１２】
上記構成において、請求項４に記載の熱交換器のように、過給気マニホールド６の反対側で、コア２および端蓋４にフランジ１２を接続した場合には、そのフランジを介して任意の流路に熱交換器を接続できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例の熱交換器の縦断面図であって、図３のＩ−Ｉ矢視断面図。
【図２】同分解斜視図。
【図３】同組立て状態を示す斜視図。
【図４】本発明の第２実施例の熱交換器の縦断面図であって、図６のIV−IV矢視断面図。
【図５】同分解斜視図。
【図６】同組立て状態を示す斜視図。
【図７】本発明の第３実施例の熱交換器の分解斜視図。
【図８】同組立て状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図３は本発明の第１実施例を示す。
この熱交換器は、図２に示す如く、多数の偏平チューブ１の積層体からなるコア２を形成し、その外周を被嵌する上下一対の端蓋４及び、端蓋４間を連結する側壁板５を具備して、ケーシング３を構成する。
各偏平チューブ１は、溝状に形成された上下一対のプレートと、その内部に挿入されるインナーフィン１５とを有する。各プレートは、その幅方向両縁に拡開部１ａを有し、開口部以外は偏平に形成されている。そして、その拡開部１ａにおいて各偏平チューブ１が積層される。その積層体の幅方向両側に一対の枠体１４が被嵌される。
【００１６】
次に、ケーシング３は、上下一対の端蓋４とそれらの間を連結する側壁板５とからなり、その側壁板５及び一対の端蓋４は、その長さがコア２に略整合し、その幅方向の両側に過給気マニホールド６としての一対の空間を有する。そして、上側の端蓋４の過給気マニホールド６に対向する位置に一対の出入口８が設けられ、その出入口８の孔縁に一対のフランジ１３が接合される。
各端蓋４は、図２に示す如く、その外周縁が横断面Ｌ字状に立ち上げられてリブ７を形成する。そして、このリブ７に側壁板５の上下両端縁が陥入する。
【００１７】
なお、各偏平チューブ１の両面で、幅方向中央位置には、仕切部１６が突出する。その仕切部１６は一端が拡開部１ａの側壁に位置し、他端が側壁の端部から少し離れた位置まで存在する。仕切部１６の高さは、拡開部１ａの高さと同一である。同様の仕切部１６が端蓋４の内面側にも突出する。
また、側壁板５はその過給気マニホールド６側の側面に多数の突条１８が内面側に突出して、偏平チューブ１の長さ方向に並列されている。
側壁板５の長さ方向一端側には、一対の開口が前記仕切部１６の両側に位置して形成され、そこに一対のパイプ１７が取付けられる。上側に位置する端蓋４の過給気マニホールド６の対向面には、一対の出入口８が配置されそこに一対のフランジ１３が接続される。
【００１８】
このようにしてなる熱交換器は、一対のプレートを互いに逆向きに重ね合わせて偏平チューブ１を形成し、多数の偏平チューブ１を積層してコア２を構成する。そして各コア２の両端に一対の枠体１４を被嵌し、それを一対の端蓋４と側壁板５とからなるケーシング３内に収納する。それと共に、上側の端蓋４に一対のフランジ１３を被嵌する。そして、各部品を高温の炉内に挿入し、各部品間に予め被覆又は載置されたろう材により、各部品間を一体にろう付固定する。
【００１９】
（作用）
このようにしてなる熱交換器は、図２において、偏平チューブ１の積層体からなるコア２の長手方向両端が、側壁板５，端蓋４からなるケーシング３の長手方向に位置し、その一側に設けた一対の水側マニホールド２２の一方のパイプ１７から冷却水としての第２流体１０がコア２の各偏平チューブ１の外面側を流通し、それが仕切部１６の周りをＵ字状に流通する。そして、第１流体９としての過給気が、一方のフランジ１３から端蓋４の出入口８及び過給気マニホールド６に流入して、コア２の各偏平チューブ１内を流通し、他方の出入口８，フランジ１３を介して外部に流出し、第１流体９の流路全体を断面コ字状に形成する。そして、第２流体１０と第１流体９との間に熱交換が行われる。
【実施例２】
【００２０】
次に、図４〜図６は本発明の第２実施例の熱交換器であり、これが第１実施例と異なる点は、一対の端蓋４及びそれらの間を接続する側壁板５からなるケーシング３の形状、及びタンク１１とケーシング３との接続構造である。
上下一対の端蓋４及び側壁板５で構成されるケーシング３は、内部に１つのみの過給気マニホールド６の空間が一端側に設けられ、他端側に多数の偏平チューブ１の積層体からなるコア２が配置される。そして、端蓋４の過給気マニホールド６と反対側には、タンク１１の開口が接続される。そして、一方の出入口８から流入した第１流体９が、過給気マニホールド６及びコア２の各偏平チューブ１内を流通してタンク１１に導かれ、流路全体を断面Ｌ字状に流通するものである。
【００２１】
側壁板５は、図５に示す如く三方が横断面コ字状に形成され、その上下両端が一対の端蓋４の三方の外周に形成されたリブ７の内面側に嵌着する。そして、偏平チューブ１の積層体からなるコア２が、一対の端蓋４とそれを連結する側壁板５との間に過給気マニホールド６を介して装着され、各部品間が一体にろう付固定される。
【００２２】
次いで、一対の端蓋４と側壁板５とからなるケーシング３の開口端に、樹脂製のタンク１１の開口端が当接され、ケーシング３の外周に形成されたスリット１９の外側がカシメられて、ケーシング３とタンク１１とがパッキン２１を介して一体に接続されるものである。
【実施例３】
【００２３】
次に、図７及び図８は本発明の第３実施例の熱交換器であり、この例が図６のそれと異なる点は、図６のタンク１１の変わりに、偏平チューブ１の流通方向に、厚みの厚いフランジ１２が接続されたものである。そして、このフランジ１２に図示しないダクトがボルト等により固定されるものである。
そして、第２実施例と同様にケーシング３の開口端がフランジ１２の開口縁にパッキン２１を介して接続され、その接続部がカシメ固定されるものである。
【符号の説明】
【００２４】
１  偏平チューブ
１ａ  拡開部
２  コア
３  ケーシング
４  端蓋
５  側壁板
６  過給気マニホールド
７  リブ
８  出入口
９  第１流体
１０  第２流体
１１  タンク
【００２５】
１２  フランジ
１３  フランジ
１４  枠体
１５  インナーフィン
１６  仕切部
１７  パイプ
１８  突条
１９  スリット
２０  カシメ部
２１  パッキン
２２  水側マニホールド
【図１】
0006725978.tif 000002
【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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