(57)【要約】【課題】チューブとタンク部との接続に際し、タンク部内にチューブの端部が突出せずに流体の流れに影響しない熱交換器の提供を図る。【解決手段】タンク部のチューブ接続部２２に係止凹部２３と、チューブ３の端部と当接して所定位置に挿入規制をする当接部７が中空状に形成した壁部に形成するとともに、該壁部に連通孔２４を形成し、チューブ３の端部に係止凸部３２と当接部３４を形成し、特に流路６が開口する略中央部をタンク部２の下面に沿った形状に形成して、前記チューブ３の端部が前記タンク部２の流路８内部に突出しない形状として、前記タンク部２内の流路８における流体の流れに影響を及ぼすことを防止し、流体流れを起因とした騒音の発生を抑制することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に流体を流す為の流路を有し中空状に形成された複数のチューブ（３）と、隣接するチューブ（３）間に設けられた複数のフィン（４）とから成るコア部（１０）と、
前記コア部（１０）の両端に設けられ、前記複数のチューブ（３）の流路と連通する流路を有し同じく中空状に形成されたタンク部（２）とを備え、
前記チューブ（３）の端部を、前記タンク部（２）の一面に設けられたチューブ差込部（２１）に挿入して前記コア部（１０）とタンク部（２）とを一体に接続した熱交換器の構造であって、
前記チューブ（３）の端部が前記タンク部（２）の流路（８）内部に突出しない形状としてあることを特徴とする熱交換器の構造。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器の構造であって、
前記チューブ差込部（２１）は、前記チューブ（３）の端部と嵌合、当接する係止凹部（２３）および位置決め用の当接部（７）を有することを特徴とする熱交換器の構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱交換器の構造であって、
前記チューブ（３）端部は、その一部分を前記タンク部（２）の前記係止凹部（２３）に嵌入させるための係止凸部（３２）として残し、その他の部分を前記タンク部（２）のチューブ差込部（２１）の形状に合わせて切断加工されていることを特徴とする熱交換器の構造。
【請求項４】
請求項３記載の熱交換器の構造であって、
前記チューブ端部の係止凸部は、前記タンク部の内周面よりも内側に突出しないことを特徴とする熱交換器の構造。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載された熱交換器の構造であって、
前記チューブ（３）の端部には、前記タンク部（２）の外径に沿ったガイド部（３５）が形成されていることを特徴とする熱交換器の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用・産業用ラジエータ及びオイルクーラー、自動車用・家庭用凝縮器等に用いられる熱交換器に関し、特に中空タンク部に複数のチューブが間隔的に接続されて構成される熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の熱交換器として、２枚のプレートを内部に熱交換媒体の流路が形成されるように重ね合わせることによって形成されたいわゆるラミネートチューブを用いたものが知られている。
【０００３】
このようなチューブのタンク部への接続は、タンク部に設けたチューブ差込部にチューブの端部を差し込むことにより行われるが、チューブの挿入量が規制されていないと、熱交換器の仮組作業が煩雑となるのみならず、性能品質面でも問題を生じる恐れがある。このため、チューブのタンク部への挿入量を規制するための手段が一般に講じられている。
【０００４】
図７および図８を用いて従来の熱交換器の構造を簡単に説明する。この従来の構造によれば、熱交換器１は、それぞれの片面に凹部を形成した金属板を２枚１組とし、互いの凹部同士を整合させた状態で中空状に重ね合わせて互いに気密且つ液密に接合することにより、内側に流路６を有する複数のチューブ３を設けている。そして、これら複数の隣接するチューブ３同士の間にフィン４を設けた状態で互いに重ね合わせる事によりコア部１０を構成し、前記複数のチューブ３の両端部に、チューブ３に設けた前記流路６と連通する状態でタンク部２を設けている。
【０００５】
この従来の構造では、タンク部２の上面にはチューブ差込部２１が形成されている。各チューブ差込部２１はその幅方向の中間部が、上面の突出により平坦なチューブ差込部２１となされ、かつ幅方向の両端部は退入状のチューブ当接部７となっている。そして、前記チューブ差込部２１を幅方向に横断する状態に、チューブ挿入孔５がタンク部２の長さ方向に間隔的に形成されている。
【０００６】
このチューブ３は、前述したように片面に凹部を形成した２枚の金属板を重ね合わせるとともに、その側縁部のフランジ３１を他方の金属板の側縁部を包み込むように幅方向内方にそれぞれ折り返してかしめられている。
【０００７】
このようなチューブ３の両端部をタンク部２のチューブ挿入孔５に差し込み、かつ、フランジ３１の両端部をタンク部２の当接部７に当接させた状態で各タンク部２に連結している。タンク部２のチューブ差込部２１は、上面の突出により形成されているから、チューブ３の連結状態では、図８に示すように、チューブ３の両端部がタンク部２内に臨んで、内部の流路６とタンク部２内部の流路８とが連通接続するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０８−２１０７８８号公報（図１および図５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の構造によれば、チューブ３をタンク部２内に挿入しているため、図８のＡに示すように、タンク部２の流路８内部にチューブ３の端部が突出部分を形成してしまう。そのため、この突出部分が抵抗となりタンク部２内の流体の流れに影響が生じる恐れがあった。また、これにより、流体の流れに起因する騒音が発生する恐れもあった。
【００１０】
そこで、本発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、チューブとタンク部との接続に際して、タンク部内にチューブの端部が突出せずに流体の流れに影響しない熱交換器の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明にあっては、内側に流体を流す為の流路を有し中空状に形成された複数のチューブと、隣接するチューブ間に設けられた複数のフィンとから成るコア部と、前記コア部の両端に設けられ、前記複数のチューブの流路と連通する流路を有し同じく中空状に形成されたタンク部とを備え、前記チューブ端部を、前記タンク部の一面に設けられたチューブ差込部に挿入して前記コア部とタンク部とを一体に接続した熱交換器の構造であって、前記チューブ端部が前記タンク部の流路内部に突出しない形状とした熱交換器の構造であることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の発明であって、前記チューブ差込部は、前記チューブ端部と嵌号当接する係止凹部および位置決め用の当接部を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項３の発明にあっては、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記チューブ端部は、その一部分を前記タンク部の前記係止凹部に嵌入させるための係止凸部として残し、その他の部分を前記タンク部のチューブ差込部の形状に合わせて切断加工することを特徴としている。
【００１４】
請求項４の発明にあっては、請求項３に記載の発明であって、前記チューブ端部の係止凸部は、前記タンク部の内周面よりも内側に突出しないことを特徴としている。
【００１５】
請求項５の発明にあっては、請求項１〜４のいずれかに記載の発明であって、前記チューブの端部には、前記タンク部の外径に沿ったガイド部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、内側に流体を流す為の流路を有し中空状に形成された複数のチューブと、隣接するチューブ間に設けられた複数のフィンとから成るコア部と、前記コア部の両端に設けられ、前記複数のチューブの流路と連通する流路を有し同じく中空状に形成されたタンク部とを備え、前記チューブ端部を、前記タンク部の一面に設けられたチューブ差込部に挿入して前記コア部とタンク部とを一体に接続した熱交換器の構造であって、前記チューブの端部が前記タンク部の内部に突出しない形状としてあるため、前記タンク部内における流体の流れに影響を及ぼすことがなくなり、流体流れを起因とした騒音の発生を抑制することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の効果に加え、前記チューブ差込部は、前記チューブ端部と嵌号当接する係止凹部および位置決め用の当接部を有しているため、チューブのタンク部への接続に際して、極めて簡単に位置決めが行えるに加えて、これらを嵌合することによりチューブの回転方向のねじれを防止でき、タンク部とチューブとの極めて高精度な位置関係を確保することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の効果に加え、前記チューブ端部は、その一部分を前記タンク部の前記係止凹部に嵌入させるための係止凸部として残し、その他の部分を前記タンク部のチューブ差込部の形状に合わせて切断加工してあるため、チューブの端部加工を簡略化することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、請求項３の効果に加え、前記チューブ端部の係止凸部は、前記タンク部の内周面よりも内側に突出しない形状としてあるため、前記タンク部内における流体の流れに影響を及ぼすことがなく、流体流れを起因とした騒音の発生をより一層抑制することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、請求項１〜４の効果に加え、前記チューブの端部には、前記タンク部の外径に沿ったガイド部が形成されているため、前記ガイド部により、チューブをタンク部に接続する際に位置決めが行えて、作業性が向上するとともに、タンク部とチューブとの極めて高精度な位置関係をさらに確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した熱交換器の構造の実施形態を図面と共に詳述する。なお、前記従来の構造と同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１〜３は、本発明の第１実施形態を示している。先ず、図１〜２は、本発明の熱交換器１の全体的な構造を示している。図１は下方からの斜視図であり、図２は上方からの斜視図で上側タンク部を透視してその内部がわかるようにしたものである。この熱交換器１は、複数ずつのチューブ３と隣接するこれらチューブ３同士の間に設けた複数のコルゲート型のフィン４とを積層して成るコア部１０を備えている。
【００２３】
前記上下に配したタンク部２，２は、この実施形態では断面略円形状のアルミニウム製中空押出形材からなるが、押出形材に限定されることはなく、アルミニウムブレージングシート等のアルミプレートを断面円形状や断面方形状のパイプに成形しても良い。
【００２４】
図３に上側タンク部２の一部形状を代表して示すように、上側タンク部２の下面（および下側タンク部２の上面）には、チューブ接続部２２が形成されている。
【００２５】
この第１実施形態では、図３に示すように、チューブ接続部２２には、後述するチューブ３の端部に形成した係止凸部３２を嵌合挿入するチューブ差込部２１としての係止凹部２３と、チューブ３の端部と当接して所定位置に挿入規制をする当接部７が中空状に形成した壁部（肉厚部）に形成されているとともに、該壁部にチューブ３の流路６の位置に対応してタンク部２の流路８と連通させる連通孔２４が形成されている。
【００２６】
一方、前記チューブ３も、この実施形態では断面略方形状のアルミニウム製中空押出形材から形成されたものを用いており、流路６内にインナーフィン３３が介装されている。
【００２７】
また、チューブ３の端部は、その側縁部（壁部）に前記チューブ接続部２２に形成されたチューブ差込部２１の係止凹部２３に嵌合挿入するための係止凸部３２が形成されるとともに、前記当接部７に当接する当接部３４が形成される。
【００２８】
特にこの実施形態では、チューブ３がアルミニウム製中空押出形材にて形成されているため、プレス加工等により切断加工される。
【００２９】
このとき、流路６が開口する略中央部はタンク部２の下面に沿った形状に同時に加工される。
【００３０】
なお、前記チューブ３も、この実施形態では断面略方形状のアルミニウム製中空押出形材から形成されているが、このチューブ３は押出形材に限定されることはなく、前述の従来例のようにアルミニウムプレートを断面円形状や断面方形状のパイプに成形しても良い。この場合は、２枚のアルミニウムプレートを組み合わせる前に、プレス加工等により前もって加工しておけばよい。
【００３１】
また、その場合、前述のインナーフィン３３の代わりに、アルミニウムプレートの流路に対応した凹部内面にディンプル加工等により突起を設けることにより、チューブ３の流路６内に、突出する多数の突起を形成しても良い。
【００３２】
こうして、前記チューブ３の両端部の係止凸部３２が上下タンク部２のチューブ差込部２１に差し込まれ、当接部３４が上下タンク部２の当接部７に当接された状態で各タンク部２に連結されている。
【００３３】
タンク部２のチューブ差込部２１には、連通孔２４が形成されているから、チューブ３の連結状態では、図３（ｂ）に示すように、チューブ３の流路６の開口部がタンク部２内に臨んで、チューブ３の流路６とタンク部２の流路８とが連通接続されている。
【００３４】
このような熱交換器は、タンク部２、チューブ３、フィン４を含む各構成部材を所定配置に組み付けて仮組し、この状態で一括ろう付することにより製作されている。タンク部２とチューブ３との仮組に際しては、チューブ３の端部に形成した当接部３４がタンク部２の当接部７に当接するまでチューブ３の係止凸部３２をタンク部２のチューブ差込部２１の係止凹部２３に挿入すれば良いから、極めて簡単に位置決めできるのに加えて、これらを嵌合することによりチューブ３の回転方向のねじれを防止でき、タンク部２とチューブ３との極めて高精度な位置関係を確保できる。
【００３５】
なお、図１および図２において、４０は上側タンク部２の一端開口部に連結接合された冷媒入口管、４１は下側タンク部２の一端開口部に連結接合された冷媒出口管、４２は上下タンク部２の他端開口部を閉塞する蓋片である。
【００３６】
このような熱交換器では、冷媒入口管４０から上側タンク部２に流入した冷媒は、該タンク部２に連通接続されている各チューブ３の流路６を通って下方へと流れて下側タンク部２へと至り、冷媒出口管４１から器外へと流出する。そして、冷媒がチューブ３を通過する間に、隣接チューブ間に形成されたフィン４を含む空気流通間隙を通過する空気と熱交換を行う。
【００３７】
なお前述の実施形態では、流路６をチューブ３の長さ方向の一端から他端へと横断する態様で形成して、チューブ３の長さ方向の両端を各タンク部２，２に連通接続するものとしたが、チューブ３内の流路６をＵターン状に形成してチューブ３の長さ方向の一端に流路６の入口と出口を併設して設け、これら入口と出口とを、並列状に近接配置された２本のタンク部に接続した、いわゆる片側タンク式のものに構成しても良い。
【００３８】
以上のような実施形態の構造によれば、タンク部のチューブ接続部２２に係止凹部２３と、チューブ３の端部と当接して所定位置に挿入規制をする当接部７が中空状に形成した壁部に形成するとともに、該壁部に連通孔２４を形成し、チューブ３の端部に係止凸部３２と当接部３４を形成し、特に流路６が開口する略中央部をタンク部２の下面に沿った形状に形成することにより、前記チューブ３の端部が前記タンク部２の流路８内部に突出しない形状としてあるため、前記タンク部２内の流路８における流体の流れに影響を及ぼすことがなくなり、流体流れを起因とした騒音の発生を抑制することができる。
【００３９】
また、前記チューブ差込部２１は、前記チューブ３の端部と嵌号当接する係止凹部２３および位置決め用の当接部７を有しているため、チューブ３のタンク部２への接続に際して、極めて簡単に位置決めできるのに加えて、これらを嵌合することによりチューブ３の回転方向のねじれを防止でき、タンク部２とチューブ３との極めて高精度な位置関係を確保することができる。
【００４０】
さらに、前記チューブ３の端部は、その一部分を前記タンク部２の前記係止凹部２３に嵌入させるための係止凸部３２として残し、その他の部分を前記タンク部２のチューブ差込部２１の形状に合わせて切断加工してあるため、チューブ３の端部加工を簡略化することができる。
【００４１】
しかも、前記チューブ３の端部の係止凸部３２は、前記タンク部２の流路８内部に突出しない形状としてあるため、前記タンク部２内の流路８における流体の流れに影響を及ぼすことがなく、流体流れを起因とした騒音の発生をより一層抑制することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、図４を用いて本発明に係る熱交換器の構造の第２実施形態を説明する。この第２実施形態は、前述した第１実施形態におけるチューブ接続部２２の構造が異なるものであり、その他の構成は前述の第１実施形態と同様のため、同一部分に同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４３】
この第２実施形態では前記チューブ接続部２２において、前記係止凹部２３と連通孔２４とを一体に形成し、さらにタンク部２側の当接部を段状に形成したものである。
【００４４】
これに伴い、チューブ３の端部は、その側縁部を前記チューブ接続部２２に形成されたチューブ差込部２１の係止凹部２３に嵌合挿入するための係止凸部３２が形成されるとともに、前記当接部７に当接する当接部３４が段状にプレス加工等により切断加工される。
【００４５】
このとき、第２実施形態では、流路６が開口する略中央部はタンク部２の下面ではなく、内部の流路８の下面に沿った形状に同時に加工される。
【００４６】
以上のような第２実施形態の構造によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、特に前記チューブ３の端部において、流路６が開口する略中央部はタンク部２の内部の流路８の下面に沿った形状としてあるため、本実施形態においても前記タンク部２内の流路８における流体の流れに影響を及ぼすことがない。
【００４８】
（第３実施形態）
次に、図５を用いて本発明に係る熱交換器の構造の第３実施形態を説明する。この第３実施形態は、前述した第１実施形態におけるチューブ３の端部の変形例であり、その他の構成は前述の第１実施形態と同様のため、同一部分に同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４９】
この第３実施形態では前記チューブ３の端部において、前係止凸部３２の最外縁部を延設し、ガイド部３５を設けたものである。このガイド部３５は、チューブ３が接続されるタンク部２の外径幅に沿って設けられ、タンク部２へのチューブ３の接続に際して位置決めガイドの役割を果たすものである。
【００５０】
従って、チューブ３の端部は、その側縁部を前記チューブ接続部２２に形成されたチューブ差込部２１の係止凹部２３に嵌合挿入するための係止凸部３２が形成されるとともに、前記係止凸部の外側である最外縁部に延設したガイド部３５をプレス加工等により切断加工される。
【００５１】
このとき、第３実施形態では、前述の第１実施形態と同様に、流路６が開口する略中央部はタンク部２の下面に沿った形状に同時に加工される。
【００５２】
以上のような第３実施形態の構造によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることができるのに加え、前記ガイド部３５により、チューブ３をタンク部２に接続する際に位置決めが行えて作業性が向上するとともに、タンク部２とチューブ３との極めて高精度な位置関係をさらに確保することができる。
【００５３】
（第４実施形態）
次に、図６を用いて本発明に係る熱交換器の構造の第４実施形態を説明する。この第４実施形態は、前述した第２実施形態におけるチューブ３の端部の変形例であり、その他の構成は前述の第２実施形態と同様のため、同一部分に同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５４】
この第４実施形態では第３実施形態と同様に、前記チューブ３の端部において、前係止凸部３２の最外縁部を延設し、ガイド部３５を設けたものである。このガイド部３５は、チューブ３が接続されるタンク部２の外径幅に沿って設けられ、タンク部２へのチューブ３の接続に際して位置決めガイドの役割を果たすものである。
【００５５】
従って、チューブ３の端部は、その側縁部を前記チューブ接続部２２に形成されたチューブ差込部２１の係止凹部２３に嵌合挿入するための係止凸部３２が形成されるとともに、前記係止凸部の外側である最外縁部に延設したガイド部３５をプレス加工等により切断加工される。
【００５６】
このとき、第４実施形態では、前述の第２実施形態と同様に、流路６が開口する略中央部はタンク部２の下面ではなく、内部の流路８の下面に沿った形状に同時に加工される。
【００５７】
以上のような第４実施形態の構造によれば、前述の第２実施形態と同様の効果を得ることができるのに加え、前記ガイド部３５により、チューブ３をタンク部２に接続する際に位置決めが行えて作業性が向上するとともに、タンク部２とチューブ３との極めて高精度な位置関係をさらに確保することができる。
【００５８】
以上、第１〜第４実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱交換器の構造の第１実施形態を示す下方斜視図である。
【図２】本発明に係る熱交換器の構造の第１実施形態を示す上方斜視図（上部透視図）である。
【図３】本発明の第１実施形態の要部であるチューブ接続状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はチューブの上面図である。
【図４】本発明に係る熱交換器の構造の第２実施形態の要部であるチューブ接続状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はチューブの上面図である。
【図５】本発明に係る熱交換器の構造の第３実施形態の要部であるチューブ接続状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はチューブの上面図である。
【図６】本発明に係る熱交換器の構造の第４実施形態の要部であるチューブ接続状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はチューブの上面図である。
【図７】従来の熱交換器を示す斜視図である。
【図８】従来の熱交換器の接続部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  熱交換器
２  タンク部
３  チューブ
４  フィン
６  流路（チューブ）
７  当接部（タンク部）
２１  チューブ差込部
２３  係止凹部
３２  係止凸部
３４  当接部（チューブ）
３５  ガイド部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004293878.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004293878.tif 000008
【図７】
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【図８】
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