(57)【要約】【課題】  他の機器３との干渉を避けるために凹部２２４が形成された熱交換器において、内圧による凹部２２４付近のタンク変形を抑制する。【解決手段】  他の機器３における側壁面２２２に最も近接する部位Ｂよりも、コアプレート２１側に向かって３ｍｍ以上ずれた位置まで、凹部２２４を延ばすことにより、凹部２２４の範囲が拡大され、凹部２２４の変形方向断面２次モーメントが増加して剛性が向上し、内圧による凹部２２４付近のタンク変形が抑制される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流通する複数本のチューブ（１）と、
前記チューブ（１）の長手方向端部側に位置し、前記チューブ（１）の長手方向と直交する方向に延びて前記複数本のチューブ（１）と連通するタンク（２）とを備え、
前記タンク（２）は、前記チューブ（１）が接合されたコアプレート（２１）及び前記コアプレート（２１）に接合されて流体が充満するタンク空間（２３）を形成するタンク本体（２２）を有して構成され、
前記タンク本体（２２）は、１つの面が開口された直方体形状で、開口された面に前記コアプレート（２１）が接合されるとともに、前記コアプレート（２１）に対向する対向面（２２１）と、前記コアプレート（２１）と前記対向面（２２１）との間を繋ぐ側壁面（２２２）とを有し、
近傍に位置する他の機器（３）との干渉を避けるために、前記タンク空間（２３）側に凹んだ凹部（２２４）が前記側壁面（２２２）における前記対向面（２２１）に近い側に形成された熱交換器であって、
前記他の機器（３）における前記側壁面（２２２）に最も近接する部位（Ｂ）よりも、前記コアプレート（２１）側に向かって３ｍｍ以上ずれた位置まで、前記凹部（２２４）が延びていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記他の機器（３）における前記側壁面（２２２）に最も近接する部位（Ｂ）よりも、前記コアプレート（２１）側に向かって５ｍｍ以上ずれた位置まで、前記凹部（２２４）が延び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】
前記凹部（２２４）が前記コアプレート（２１）の近傍まで延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記凹部（２２４）における前記側壁面（２２２）から前記タンク空間（２３）側への凹み高さ（ｈ）は、前記側壁面（２２２）の板厚の１．１倍以上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、熱交換器に関するもので、水冷式内燃機関の冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却するラジエータに好適である。
【背景技術】
【０００２】
図４、図５に示すように、従来のラジエータは、複数本のチューブ１と連通するタンク２を備え、タンク２は、チューブ１が接合されたコアプレート２１及びコアプレート２１に接合されて冷却水が充満するタンク空間２３を形成するタンク本体２２を有している。
【０００３】
そして、ラジエータのタンク２近傍に他の機器３（図５の例ではコンデンサのプレッシャスイッチ）が配される場合、タンク２における他の機器３と対向する部分を一部凹ませて凹部２２４を形成することにより、他の機器３との干渉を避けるようにしている。より詳細には、タンク２の側壁面２２２と他の機器３との間に２ｍｍ程度の隙間（他の機器３〜タンク２の側壁面２２２の最短距離）があくような構造としていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構造であると、タンク変形（ここでは側壁面２２２のそりが主要な変形となる）が生じやすいという問題があった。より詳細には、凹部２２４付近のタンク変形が大きく、コアプレート２１かしめ部分からの漏れが発生するという問題があった。因みに、この変形は、タンク２内に冷却水が流れることによって生じる内圧がタンク内壁に対し垂直方向へ作用することによる、側壁面２２２垂直方向Ｘの変形である。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、内圧による凹部付近のタンク変形を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１）と、チューブ（１）の長手方向端部側に位置し、チューブ（１）の長手方向と直交する方向に延びて複数本のチューブ（１）と連通するタンク（２）とを備え、タンク（２）は、チューブ（１）が接合されたコアプレート（２１）及びコアプレート（２１）に接合されて流体が充満するタンク空間（２３）を形成するタンク本体（２２）を有して構成され、タンク本体（２２）は、１つの面が開口された直方体形状で、開口された面にコアプレート（２１）が接合されるとともに、コアプレート（２１）に対向する対向面（２２１）と、コアプレート（２１）と対向面（２２１）との間を繋ぐ側壁面（２２２）とを有し、近傍に位置する他の機器（３）との干渉を避けるために、タンク空間（２３）側に凹んだ凹部（２２４）が側壁面（２２２）における対向面（２２１）に近い側に形成された熱交換器であって、他の機器（３）における側壁面（２２２）に最も近接する部位（Ｂ）よりも、コアプレート（２１）側に向かって３ｍｍ以上ずれた位置まで、凹部（２２４）が延びていることを特徴とする。
【０００７】
これによると、凹部の範囲が拡大され、凹部の変形方向断面２次モーメントが増加して剛性が向上し、内圧による凹部付近のタンク変形が抑制される。
【０００８】
請求項２に記載の発明のように、他の機器（３）における側壁面（２２２）に最も近接する部位（Ｂ）よりも、コアプレート（２１）側に向かって５ｍｍ以上ずれた位置まで、凹部（２２４）を延ばしてもよい。また、請求項３に記載の発明のように、凹部（２２４）をコアプレート（２１）の近傍まで延ばしてもよい。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、凹部（２２４）における側壁面（２２２）からタンク空間（２３）側への凹み高さ（ｈ）は、側壁面（２２２）の板厚の１．１倍以上であることを特徴とする。これによると、請求項１の発明の効果を確実に得ることができる。
【００１０】
なお、上記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】
【００１１】
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る熱交換器を、車両用走行用駆動源をなす水冷式エンジン（内燃機関）の冷却水を冷却するラジエータに適用したものである。図１は一実施形態に係る熱交換器の要部の斜視図、図２は図１に示す熱交換器のＡ断面の断面図、図３はタンク側壁面の模式的な斜視図である。
【００１２】
図１および図２に示すように、熱交換器は、その内部を冷却水が流れる多数のチューブ１と、各チューブ１に冷却水を分配供給、もしくは、空気との熱交換を終えて各チューブ１から流出した冷却水を集合回収するタンク２とを有する。
【００１３】
チューブ１は、アルミニウム製で、断面形状が扁平形状となっている。
タンク２は、チューブ１の長手方向端部側に１つずつ設けられ、チューブの長手方向と直交する方向に延びて各チューブ１と連通している。
【００１４】
タンク２は、チューブ１が挿入固定されたアルミニウム製のコアプレート２１、及びコアプレート２１と共にタンク２内のタンク空間２３を形成する樹脂製のタンク本体２２を有して構成されている。
【００１５】
タンク本体２２は、１つの面が開口された直方体形状で、開口された面にコアプレート２１がかしめによって固定されている。また、タンク本体２２は、コアプレート２１に対向する対向面２２１と、コアプレート２１と対向面２２１との間を繋ぐ側壁面２２２とを有する。さらに、対向面２２１と側壁面２２２には、リブ２２３が多数形成されている。
【００１６】
熱交換器のタンク２近傍には、冷凍サイクルを構成するコンデンサのプレッシャスイッチ３が配されており、このプレッシャスイッチ３との干渉を避けるために、タンク空間２３側に凹んだ凹部２２４が、側壁面２２２における対向面２２１に近い側に形成されている。なお、プレッシャスイッチ３は本発明の他の機器に相当する。
【００１７】
凹部２２４は、対向面２２１を始点としてコアプレート２１側に向かって延びており、より詳細には、凹部２２４は、プレッシャスイッチ３における側壁面２２２に最も近接する部位Ｂよりも、コアプレート２１側に向かって３ｍｍ以上ずれた位置まで延びている。
【００１８】
望ましくは、凹部２２４は、プレッシャスイッチ３における側壁面２２２に最も近接する部位Ｂよりも、５ｍｍ以上ずれた位置まで延びているのがよく、さらに望ましくは、凹部２２４は、コアプレート２１の近傍まで延びているのがよい。
【００１９】
また、図３に示すように、凹部２２４における側壁面２２２からタンク空間２３側への凹み高さｈは、側壁面２２２の板厚の１．１倍以上にしている。
【００２０】
上記構成になる熱交換器は、凹部２２４を設けることにより、強度をアップさせることができる。これは、図３に示すように、凹部２２４を設けることで変形方向Ｘに対するタンク材厚さＹが部分的に増加し、結果的に凹部２２４の変形方向断面２次モーメントが増加し剛性が向上するためである。
【００２１】
上記構成になる本実施形態の熱交換器と従来の熱交換器の応力解析等を、ＦＥＭ（有限要素解析）にて行った。タンク変形量をコアプレート２１の変形とみなし、コアプレート２１の変形量を比較したところ、本実施形態の熱交換器では、最大コアプレート変形量が最大２３パーセント低減された。
【００２２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明に係る熱交換器を水冷式内燃機関用のラジエータに用いたが、本発明は他の用途の熱交換器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱交換器の要部の斜視図である。
【図２】図１の熱交換器の要部の断面図である。
【図３】タンク側壁面の模式的な斜視図である。
【図４】従来の熱交換器の要部の斜視図である。
【図５】従来の熱交換器の要部の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…チューブ、２…タンク、３…プレッシャスイッチ（他の機器）、２１…コアプレート、２２…タンク本体、２３…タンク空間、２２１…対向面、２２２…側壁面、２２４…凹部。
【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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