(57)【要約】【課題】  中間プレート部を有するものにあって、タンク室内の冷媒の流路抵抗を軽減できる熱交換器を提供する。【解決手段】  間隔をおいて並設された複数のチューブ２と、この複数のチューブ２の両端に固定された一対のヘッダ５とを有し、この各ヘッダ５は、各チューブ２の端部が挿入されるチューブ挿入孔１０を有するプレート部６と、このプレート部６に固定され、プレート部６との間でタンク室１１を形成するヘッダタンク部７と、ヘッダタンク部７とプレート部６との間に介在され、各チューブ２の端面２ｂが突き当てられることによって位置決めすると共に各チューブ２内の流通路２ａとタンク室１１間を連通する横連通孔１２を有する中間プレート部８とから構成された熱交換器１であって、中間プレート部８に、隣り合う横連通孔１２間をそれぞれ連通する縦連通孔１３を設けた。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をおいて並設された複数のチューブ（２）と、これら複数のチューブ（２）の両端に固定された一対のヘッダ（５）とを有し、前記各ヘッダ（５）は、前記各チューブ（２）の端部が挿入されるチューブ挿入孔（１０）を有するプレート部（６）と、該プレート部（６）に固定され、該プレート部（６）との間でタンク室（１１）を形成するヘッダタンク部（７）と、該ヘッダタンク部（７）と前記プレート部（６）との間に介在され、前記各チューブ（２）の端面（２ｂ）が突き当てられることによって位置決めすると共に前記各チューブ（２）内の流通路（２ａ）と前記タンク室（１１）間を連通する横連通孔（１２）を有する中間プレート部（８，８Ａ）とから構成された熱交換器（１）であって、
前記中間プレート部（８，８Ａ）に、隣り合う前記横連通孔（１２）間をそれぞれ連通する縦連通孔（１３）を設けたことを特徴とする熱交換器（１）。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器（１）であって、
前記縦連通孔（１３）の幅は、前記タンク室（１１）の幅以下に設定したことを特徴とする熱交換器（１）。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された熱交換器（１）であって、
前記中間プレート部（８Ａ）の前記横連通孔（１２）と前記縦連通孔（１３）の交差する角面は、円弧面（２０）に形成したことを特徴とする熱交換器（１）。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された熱交換器（１）であって、
前記チューブは扁平な形状であり、前記横連通孔（１２）の幅（Ｄ３）が、前記チューブ（２）の厚さ（Ｄ４）の２倍以上に設定されていることを特徴とする熱交換器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチューブとこれらチューブの端部に固定されるヘッダとを備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の熱交換器は、内部に流通路を有するチューブとフィンとが交互に積層されたコア部と、このコア部の両端に固定され、内部にタンク室を有する一対のヘッダとから構成される。そして、従来のヘッダの構成としては、図８及び図９に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このヘッダ１００は、各チューブ１０１の端部が挿入されるチューブ挿入孔１０２を有するプレート部１０３と、このプレート部１０３にカシメによって固定され、プレート部１０３との間で内部にタンク室１０４を形成するヘッダタンク部１０５と、このヘッダタンク部１０５とプレート部１０３との間に介在され、各チューブ１０１内の流通路（図示せず）とタンク室１０４間を連通する複数の連通孔１０６、及び、この各連通孔１０６の周縁部に形成された位置決め用段部１０７を有する中間プレート部１０８とから構成されている。
【０００３】
上記構成の熱交換器のヘッダ１００では、チューブ１０１の端面１０１ａがタンク室１０４内に過剰挿入されることを中間プレート部１０８で規制する。これにより、チューブ１０１内の流通路（図示せず）とヘッダ１００内のタンク室１０４間を流出入する際の冷媒の流通抵抗（圧力損失）の低減が図られている。
【特許文献１】特開２００３−３１４９８７号公報
【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、上記従来の熱交換器では、ヘッダ１００の外径寸法を同じとし、中間プレート部１０８を有する場合とそうでない場合でタンク室１０４の流路断面積を比較すると、中間プレート１０８を有する方がその断面積分だけ小さくなり、冷媒の流路抵抗が大きくなるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、中間プレート部を有するものにあって、タンク室内の冷媒の流路抵抗を軽減できる熱交換器を提供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請求項１の発明は、間隔をおいて並設された複数のチューブと、この複数のチューブの両端に固定された一対のヘッダとを有し、この各ヘッダは、前記各チューブの端部が挿入されるチューブ挿入孔を有するプレート部と、このプレート部に固定され、前記プレート部との間でタンク室を形成するヘッダタンク部と、このヘッダタンク部とプレート部との間に介在され、前記各チューブの端面が突き当てられることによって位置決めすると共に前記各チューブ内の流通路と前記タンク室間を連通する横連通孔を有する中間プレート部とから構成された熱交換器であって、前記中間プレート部に、隣り合う前記横連通孔間をそれぞれ連通する縦連通孔を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の熱交換器であって、前記縦連通孔の幅は、前記タンク室の幅以下に設定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の熱交換器であって、前記中間プレート部の前記横連通孔と前記縦連通孔の交差する角面は、円弧面に形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された熱交換器（１）であって、前記チューブは扁平な形状であり、前記横連通孔の幅が、前記チューブの厚さの２倍以上に設定されていることを特徴とする
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、タンク室内の流路断面積が縦連通孔の断面積分だけ大きくなる。従って、中間プレート部を有するものにあって、タンク室内の冷媒の流路抵抗を軽減できる。又、タンク室の流路断面積が大きくなることにより、各チューブへの冷媒の分配バラツキが小さくなり、チューブ間の温度分布を均一化できる。更に、中間プレート部の重量を縦連通孔の分だけ軽量化できる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ヘッダタンクと中間プレート部との間の密着面積を十分に確保することができる。従って、ヘッダの強度を維持できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、横連通孔から縦連通孔への冷媒の流出入がスムーズになる。従って、冷媒の流通抵抗の低減になり、又、チューブへの冷媒の分流性能が向上する。
【００１３】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３の発明の効果に加え、チューブと中間プレート部との相対的な組み付け位置が多少ずれてもチューブ内の流通路の全域が中間プレート部の横連通孔に開口することができ、チューブと中間プレート部との相対的な組み付け位置が多少ずれても、冷媒の流通抵抗が増大することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る熱交換器の詳細を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図６は本発明の実施の形態を示し、図１は熱交換器１の全体概略斜視図、図２はヘッダ５の要部分解斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図５は中間プレート部８の平面図、図６は中間プレート部８の要部拡大平面図である。
【００１６】
熱交換器１は、図１に示すように、チューブ２とフィン３とが交互に積層されたコア部４と、このコア部４の両端に固定された一対のヘッダ５，５とから構成されている。一対のヘッダ５，５には、冷媒を外部から流入するための入口パイプ（図示せず）と冷媒を外部に流出するための出口パイプ（図示せず）が接続されている。熱交換器１を含む冷凍サイクルの冷媒としては二酸化炭素が使用されており、熱交換器１内を二酸化炭素が流通する。
【００１７】
チューブ２は、アルミニウム材から偏平楕円形状に形成され、内部に冷媒が流通する流通路２ａを有する。フィン４は、熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウム材にて形成され、表面積を広くするべく波形形状に形成されている。
【００１８】
ヘッダ５は、図２〜図４に示すように、短手方向の両端にカシメ部６ａ，６ａを有し、カシメ部６ａ，６ａ以外がフラット形状であるプレート部６と、内面側に略Ｕ字の窪みを形成するべく外面側が膨出されたヘッダタンク部７と、ヘッダタンク部７とプレート部６との間に介在され、フラット形状の中間プレート部８とから成り、プレート部６のカシメ部６ａによって互いに固定されている。
【００１９】
プレート部６は、アルミニウム材にて形成され、各チューブ２の端部が挿入されるチューブ挿入孔１０がチューブ長手方向の等間隔に形成されている。ヘッダタンク部７は、アルミニウム材にて形成され、外側に膨出された箇所によってプレート部６との間の内部にタンク室１１が形成されている。
【００２０】
中間プレート部８は、図２〜図６に示すように、アルミニウム材にて形成され、各チューブ挿入孔１０に対向する位置に各チューブ２内の流通路２ａとタンク室１１間を連通する横連通孔１２がそれぞれ形成されている。横連通孔１２の長手方向の幅Ｄ１はチューブ２の偏平長手方向の幅Ｄ２より短く設定されている。これにより、チューブ２の両端の端面２ｂが中間プレート部８の横連通孔１２の長手方向両端部の下面に当接されている。つまり、中間プレート部８の横連通孔１２の長手方向両端部の下面は、チューブ２の端面２ｂの挿入位置を規制する挿入規制部８ａになっている。横連通孔１２の短手方向の幅Ｄ３は、図６に詳しく示すように、チューブ２の偏平短手方向の幅（厚さ）Ｄ４の２倍以上に設定されている。又、中間プレート部８には、隣り合う横連通孔１２間をそれぞれ連通する縦連通孔１３がそれぞれ設けられている。縦連通孔１３の幅Ｄ５は、タンク室１１の幅Ｄ６以下に設定されている。
【００２１】
上記熱交換器１では、入口パイプ（図示せず）を介して一方のヘッダ５のタンク室１１に冷媒が流入すると、流入した冷媒はタンク室１１及び縦連通孔１３を流れつつ中間プレート部８の横連通孔１２を介して各チューブ２内に分流される。冷媒は、各チューブ２内の流通路２ａを通過する過程で各チューブ２の外側を通過する例えば空気と熱交換される。熱交換された冷媒は、チューブ２の他端より中間プレート部８の横連通孔１２を介して他方のヘッダ５のタンク室１１に流入し、チューブ２内を分流した冷媒が合流される。合流した冷媒は、他方のヘッダ内のタンク室１１及び縦連通孔１３に流れて出口パイプ（図示せず）より排出される。
【００２２】
以上、上記熱交換器１では、中間プレート部８に横連通孔１２と共に縦連通孔１３を設けたので、タンク室１１内の流路断面積が縦連通孔１３の断面積分だけ大きくなる。従って、中間プレート部８を有するものにあって、タンク室１１内の冷媒の流路抵抗を軽減できる。又、タンク室１１の流路断面積が大きくなるため、各チューブ２への冷媒の分配バラツキが小さくなる。これにより、チューブ２間の温度分布を均一化できる。更に、中間プレート部８の重量を縦連通孔１３の分だけ軽量化できる。
【００２３】
上記実施の形態では、縦連通孔１３の幅Ｄ５は、タンク室１１の幅Ｄ６以下に設定したので、ヘッダタンク７と中間プレート部８との間の密着面積を十分に確保することができる。従って、ヘッダ５の強度を維持できる。
【００２４】
上記実施の形態では、横連通孔１２の短手方向の幅Ｄ３は、チューブ２の偏平短手方向の幅Ｄ４の２倍以上に設定したので、チューブ２と中間プレート部８との相対的な組み付け位置が多少ずれてもチューブ２内の流通路２ａの全域が中間プレート部８の横連通孔１２に開口する。従って、チューブ２と中間プレート部８との相対的な組み付け位置が多少ずれても、冷媒の流通抵抗が増大することがない。
【００２５】
図７は上記実施の形態の変形例の中間プレート部８Ａの平面図である。図７に示すように、この変形例では、中間プレート部８Ａの横連通孔１２と縦連通孔１３の交差する角面がアール形状の円弧面２０に形成されている。
【００２６】
他の構成は、前記実施の形態のものと同一であるため、同一構成箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
上記変形例では、中間プレート部８Ａの横連通孔１２と縦連通孔１３の交差する角面は、円弧面２０に形成したので、横連通孔１２から縦連通孔１３への冷媒の流出入がスムーズになる。従って、冷媒の流通抵抗の低減になる。又、チューブへの冷媒の分流性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態を示し、熱交換器の全体概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示し、ヘッダの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態を示し、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示し、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示し、中間プレート部の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示し、中間プレート部の要部拡大平面図である。
【図７】本発明の実施の形態の変形例を示す中間プレート部の平面図である。
【図８】従来例を示し、ヘッダとチューブの固定箇所の断面図である。
【図９】従来例を示し、ヘッダの要部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  熱交換器
２  チューブ
２ａ  流通路
２ｂ  チューブの端面
５  ヘッダ
６  プレート部
７  ヘッダタンク部
８，８Ａ  中間プレート部
１０  チューブ挿入孔
１１  タンク室
１２  横連通孔
１３  縦連通孔
２０  円弧面
【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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【図９】
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