(57)【要約】【課題】  熱交換器の性能低下及び大型化を招くことなく、コア部の最外端に位置するチューブにおける座板との当接部の亀裂を防止できる熱交換器のコア部構造の提供。【解決手段】  両端部同士がレインフォース７，８で結合された座板３，４の間に複数のチューブ５が嵌挿固定されると共に、該チューブ５の間にコルゲートフィン６が配置され、記両座板３，４に装着されるタンク１，２の冷却水が前記チューブ５を介して通水される熱交換器のコア部構造において、前記複数のチューブ５のうち、最外端に位置するチューブ５ａ（５ｂ）の端部５ｃに、冷却水を通水可能で、且つ、該チューブ５ａ（５ｂ）の端部５ｃの剛性を他の部位に比べて高くするインサート部材９を嵌挿固定した。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部同士がレインフォースで結合された座板の間に複数のチューブが嵌挿固定されると共に、該チューブの間にコルゲートフィンが配置され、
前記チューブを介して両座板に装着されるタンクの冷却水が通水される熱交換器のコア部構造において、
前記チューブのうち、コア部の最外端に位置するチューブの端部に、冷却水を通水可能で、且つ、該チューブの端部の剛性を他の部位に比べて高くするインサート部材を嵌挿固定したことを特徴とする熱交換器のコア部構造。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器のコア部構造において、
前記インサート部材を、チューブの端部に嵌挿固定可能な２つの挿入部と、該挿入部の間を開口した状態で該挿入部同士を連結する連結部で構成したことを特徴とする熱交換器のコア部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器のコア部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器のコア部構造は、両端部同士がレインフォースで結合された座板の間に複数のチューブが嵌挿固定されると共に、該チューブの間にコルゲートフィンが配置された構造となっている（特許文献１参照）。
また、ハイブリッド車両等に採用される熱交換器は、座板に装着されるタンクが２分割されることによりコア部が２つ形成され、異なる温度（種類）の冷却水を冷却可能に構成されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１４２８５号公報
【特許文献２】実開平２−５４０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１、２の熱交換器のコア部構造にあっては、冷却水の急激な温度変化の繰り返しによって、チューブの端部、詳細にはチューブにおける座板との当接部に亀裂が発生する虞があるという問題点があった。
【０００４】
通常、冷却水の急激な温度変化の繰り返しは発生しにくいが、例えば、寒冷地での自動車のエンジン始動時にハンチング現象等が発生した際、チューブは長手方向及び厚み方向に大きく熱膨張・収縮を繰り返す。この場合、特にコア部の最外端に位置するチューブは、レインフォースによって厚み方向の熱膨張が抑制されるため、該チューブ、レインフォース、座板の熱膨張量差による熱応力が該チューブにおける座板との当接部に集中して亀裂が生じる虞がある。
【０００５】
また、ハイブリッド車両等の熱交換器は、各コア部の最外端に位置し、且つ、２つのコア部の境界となるチューブ同士には異なる温度の冷却水が通水されるため、該チューブ間に熱応力が生じて同様に亀裂が生じる虞がある。
なお、最外端に位置するチューブの端部を塞いでダミーのデッドチューブにする場合もあるが、この場合、熱交換器の性能が低下する上、コア部が大型化して好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、熱交換器の性能低下及び大型化を招くことなく、コア部の最外端に位置するチューブにおける座板との当接部の亀裂を防止できる熱交換器のコア部構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明では、両端部同士がレインフォースで結合された座板の間に複数のチューブが嵌挿固定されると共に、該チューブの間にコルゲートフィンが配置され、前記チューブを介して両座板に装着されるタンクの冷却水が通水される熱交換器のコア部構造において、前記チューブのうち、コア部の最外端に位置するチューブの端部に、冷却水を通水可能で、且つ、該チューブの端部の剛性を他の部位に比べて高くするインサート部材を嵌挿固定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の熱交換器のコア部構造において、インサート部材を、チューブの端部に嵌挿固定可能な２つの挿入部と、該挿入部の間を開口した状態で該挿入部同士を連結する連結部で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明にあっては、コア部の最外端に位置するチューブの端部に、冷却水を通水可能で、且つ、該チューブの端部の剛性を他の部位に比べて高くするインサート部材を嵌挿固定したため、冷却水の急激な温度変化の繰り返しによって熱応力が最外端のチューブの端部に集中した場合でも、該チューブの亀裂を防止でき、コア部の耐久性、ひいては熱交換器の耐久性を向上できる。
【００１０】
また、前記インサート部材は、冷却水の通水を可能にするため、最外端のチューブをデッドチューブにした場合に比べて、熱交換器の性能低下及び大型化を招くことがない。
【００１１】
請求項２記載の発明にあっては、インサート部材を、チューブの端部に嵌挿固定可能な２つの挿入部と、該挿入部の間を開口した状態で該挿入部同士を連結する連結部で構成したため、挿入部でチューブの端部を内側から補強・支持して剛性を向上できる上、該チューブに流入する冷却水の流速を弱めることなく通水できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の熱交換器のコア部構造の実施例を説明する。
図１は本発明の実施例の熱交換器のコア部構造を示す全体図（一部断面図）、図２はタンク内部を説明する斜視図、図３はインサート部材の斜視図、図４はインサート部材の側面図、図５は図２の矢視Ａによる平面図、図６は図２のＳ６−Ｓ６線における断面図、図７はインサート部材の装着を説明する図である。
【００１３】
図１、２に示すように、本実施例の熱交換器のコア部構造は、それぞれタンク1,2が装着される一対の座板3,4と、該座板3,4の間に交互に配置されるチューブ５及びコルゲートフィン６と、前記座板3,4の両端部同士を結合するレインフォース7,8を主要な構成としている。
【００１４】
前記座板3,4には複数のチューブ５が嵌挿固定されており、これにより、タンク１内の冷却水がチューブ５を介して通水される間にコルゲートフィン６と熱交換を行って冷却された後、タンク２へ流入するようになっている。
【００１５】
そして、前記チューブ５のうち、コア部の最外端に位置するチューブ5a,5bのそれぞれの端部５ｃには後述するインサート部材９が嵌挿固定されている。
【００１６】
なお、本実施例では、前記座板3,4、チューブ５、コルゲートフィン６、レインフォース7,8、インサート部材９が全てアルミ製であり、これらは予め一体的に組み付けられた後、図外の熱処理炉内でろう付けされる。
【００１７】
また、本実施例では前記コア部がろう付けされた後、樹脂製のタンク1,2を組付けるが、該タンク1,2がアルミ製の場合は、該タンク1,2とコア部とは一体的に組みつけられた後、図外の熱処理炉内で共にろう付けされる。
【００１８】
以下、インサート部材９について詳述する。
図３〜６に示すように、前記インサート部材９は、チューブ５ａ（５ｂ）の端部５ｃの内側に密着した状態で嵌挿固定可能な２つの挿入部9a,9bと、該挿入部9a,9bの間に空間Ｏ形成した状態で該挿入部9a,9b同士を連結する連結部９ｃで構成されている。
【００１９】
具体的には、前記挿入部9a,9bの先端部分はテーパ状に形成される他、中途部分は突出したストッパ部S1,S2が形成されると共に、上方部分は斜め上方に屈折して開口部１１を有する連結部９ｃによって連結されている。
また、前記ストッパ部S1,S2から挿入部9a,9bの先端までの長さは、少なくともチューブ５ａの先端から座板３（４）との当接部１０までの長さよりも長く形成されている。
【００２０】
そして、図７に示すように、前記挿入部9a,9bをチューブ５ａ（５ｂ）の端部５ｃに嵌挿固定することにより、インサート部材９がチューブ５ａ（５ｂ）に装着される。
この際、前記挿入部9a,9bの先端はテーパ状になっているため、チューブ５ａの端部５ｃへの挿入性が良い。
また、前記ストッパ部S1,S2が端部５ｃに係止するため、インサート部材９をチューブ５ａ（５ｂ）に対して適正な位置に装着できる。
なお、インサート部材９のチューブ５ｂへの装着は、連結部９ｃを工具で挟んで手作業で行っても良いし、機械による自動組みつけによって行っても良い。
【００２１】
このように構成された熱交換器のコア部構造にあっては、インサート部材９の挿入部9a,9bがチューブ５ａ（５ｂ）の端部５ｃの内側に当接部１０まで当接して補強・支持するため、端部５ｃの剛性を他の部位に比べて高くできる。
【００２２】
従って、冷却水の急激な温度変化の繰り返しによって、座板3,4、チューブ５、レインフォース7,8等の熱膨張差による熱応力が当接部１０に集中した場合でも亀裂が生じる虞がなく、チューブ５ａ（５ｂ）の耐久性、ひいては熱交換器の耐久性を向上できる。
【００２３】
また、チューブ５ａ（５ｂ）には冷却水が通水されるため、従来の発明のようにチューブ５ａ（５ｂ）をデッドチューブにした場合に比べて熱交換器の性能低下及び大型化を招くことがない。
【００２４】
また、インサート部材９の挿入部9a,9bの間（空間Ｏ）は開口した状態となっているため、チューブ５ａ（５ｂ）に流入する冷却水の流速を低下させることなく通水できる。
さらに、連結部９ｃには開口部１１が設けられているため、冷却水の通水抵抗を減らすことができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
【００２６】
例えば、図８に示すように、タンク１，２の内部が２分割された２つのコア部20,21を有するハイブリッド車両等の熱交換器において、該コア部20,21の境界となる最外端のチューブ22,23の端部にインサート部材９を嵌挿固定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例の熱交換器のコア部構造を示す全体図（一部断面図）である。
【図２】タンク内部を説明する斜視図である。
【図３】インサート部材の斜視図である。
【図４】インサート部材の側面図である。
【図５】図２の矢視Ａによる平面図である。
【図６】図２のＳ６−Ｓ６線における断面図である。
【図７】インサート部材の装着を説明する図である。
【図８】その他の実施例の熱交換器のコア部構造を示す全体図（一部断面図）である。
【符号の説明】
【００２８】
１、２  タンク
３、４  座板
５、５ａ、５ｂ  チューブ
５ｃ  端部
６  コルゲートフィン
７、８  レインフォース
９  インサート部材
９ａ、９ｂ  挿入部
９ｃ  連結部
１０  当接部
１１  開口部
【図１】
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【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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