(57)【要約】【課題】  拡管にてチューブとプレートフィンとを接合したラジエータにおいて、プレートフィンに設けたチューブ挿入用の挿入穴の短径方向寸法を拡大することなく、フィンピッチを保持するめの突出部の突出寸法を大きくする。【解決手段】  ２本の突出部３ｃを互いに挿入穴３ａの長径方向に千鳥状にずらす。これにより、突出部３ｃの突出寸法は、最大、挿入穴３ａの短径方向寸法Ｂと略同等まで拡大することができる。したがって、プレートフィン３間寸法であるピッチ寸法に相当する長さの突出寸法を確実に確保することができ得るので、挿入穴３ａの短径方向寸法を拡大することなく、突出部３ｃの突出寸法Ａを大きくすることできる。延いては、チューブ２の短径方向寸法を小さくすることができるので、チューブ２間の寸法を小さくして、ラジエータの熱交換面積（いわゆる、コア面積）を増大させることができ、ラジエータの能力を増大させることができる。【選択図】        図２
2005043011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平状の断面形状を有するチューブ（２）、及び前記チューブ（２）内を流通する流体と前記チューブ（２）外を流通する流体との熱交換を促進する複数枚の板状のフィン（３）を有し、
前記フィン（３）に形成された扁平状の挿入穴（３ａ）に前記チューブ（２）を貫通挿入した状態で前記チューブ（２）と前記フィン（３）とが接合された熱交換器であって、
前記挿入穴（３ａ）の縁部には、この縁部から突出するように折り曲げられて隣り合う前記フィン（３）に接触する複数本の突出部（３ｃ）が設けられており、
さらに、前記複数本の突出部（３ｃ）は、互いに前記挿入穴（３ａ）の長径方向にずれていることをことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
扁平状の断面形状を有するチューブ（２）、及び前記チューブ（２）内を流通する流体と前記チューブ（２）外を流通する流体との熱交換を促進する複数枚の板状のフィン（３）を有し、
前記フィン（３）に形成された扁平状の挿入穴（３ａ）に前記チューブ（２）を貫通挿入した状態で前記チューブ（２）と前記フィン（３）とが接合された熱交換器であって、
前記挿入穴（３ａ）の縁部には、この縁部から突出するように折り曲げられて隣り合う前記フィン（３）に接触する複数本の突出部（３ｃ）が設けられており、
さらに、前記複数本の突出部（３ｃ）は、前記挿入穴（３ａ）の長径方向において、互いに千鳥状にずれていることをことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
前記挿入穴（３ａ）の縁部には、所定面圧以上の面圧にて前記チューブ（２）の外周面に接触するバーリング部（３ｂ）が設けられ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】
前記バーリング部（３ｂ）は、前記チューブ（２）の外周略全域で前記チューブ（２）に接触していることを特徴とする請求項３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、フィンに形成された扁平状の挿入穴にチューブを貫通挿入した状態でチューブとフィンとが接合された熱交換器に関するもので、ラジエータやコンデンサ等の放熱器又は蒸発器等の冷却器に用いて有効である。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィンの一部を切り起こすことにより形成された挿入穴にチューブを貫通挿入した状態でチューブとフィンとが接合された熱交換器では、挿入穴を切り起こし形成する際に切り起こされた突出部の先端側を隣り合うフィンに接触させるように折り曲げることにより、隣り合うフィン間の寸法、つまりフィンピッチが所定寸法となるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５８−１２７０９２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、特許文献１に記載の発明では、図５に示すように、２本の突出部３ｃは、挿入穴３ａの長径方向（紙面上下方向）の略中央部にて互いに対向するように設けられているので、突出部の突出寸法Ａは、当然ながら、挿入穴３ａの短径方向寸法Ｂの１／２以下となる。
【０００４】
なお、図５は突出部３ｃを隣り合うフィン側に曲げる前の状態を示すものである。
【０００５】
このため、例えばチューブ間ピッチ寸法を小さくするためにチューブの短径方向寸法を小さくすると、これに呼応して挿入穴の短径方向寸法Ｂが小さくなって突出寸法Ａが小さくなるので、フィンピッチに相当する長さの突出寸法Ａを確保することができなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な熱交換器を提供し、第２には、挿入穴の短径方向寸法を拡大することなく、突出部の突出寸法を大きくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、扁平状の断面形状を有するチューブ（２）、及びチューブ（２）内を流通する流体とチューブ（２）外を流通する流体との熱交換を促進する複数枚の板状のフィン（３）を有し、フィン（３）に形成された扁平状の挿入穴（３ａ）にチューブ（２）を貫通挿入した状態でチューブ（２）とフィン（３）とが接合された熱交換器であって、挿入穴（３ａ）の縁部には、この縁部から突出するように折り曲げられて隣り合うフィン（３）に接触する複数本の突出部（３ｃ）が設けられており、複数本の突出部（３ｃ）は、互いに挿入穴（３ａ）の長径方向にずれていることをことを特徴とする。
【０００８】
これにより、突出部（３ｃ）の突出寸法は、最大、挿入穴（３ａ）の短径方向寸法と略同等まで拡大することができ得る。
【０００９】
したがって、フィン（３）間寸法であるピッチ寸法に相当する長さの突出寸法を確実に確保することができ得るので、挿入穴（３ａ）の短径方向寸法を拡大することなく、突出部（３ｃ）の突出寸法を大きくすることできる。
【００１０】
延いては、チューブ（２）の短径方向寸法を小さくすることができ得るので、チューブ（２）間の寸法を小さくして、熱交換器の熱交換面積（いわゆる、コア面積）を増大させることができ、熱交換器の能力を増大させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、扁平状の断面形状を有するチューブ（２）、及びチューブ（２）内を流通する流体とチューブ（２）外を流通する流体との熱交換を促進する複数枚の板状のフィン（３）を有し、フィン（３）に形成された扁平状の挿入穴（３ａ）にチューブ（２）を貫通挿入した状態でチューブ（２）とフィン（３）とが接合された熱交換器であって、挿入穴（３ａ）の縁部には、この縁部から突出するように折り曲げられて隣り合うフィン（３）に接触する複数本の突出部（３ｃ）が設けられており、複数本の突出部（３ｃ）は、挿入穴（３ａ）の長径方向において、互いに千鳥状にずれていることをことを特徴とする。
【００１２】
これにより、突出部（３ｃ）の突出寸法は、最大、挿入穴（３ａ）の短径方向寸法と略同等まで拡大することができ得る。
【００１３】
したがって、フィン（３）間寸法であるピッチ寸法に相当する長さの突出寸法を確実に確保することができ得るので、挿入穴（３ａ）の短径方向寸法を拡大することなく、突出部（３ｃ）の突出寸法を大きくすることできる。
【００１４】
延いては、チューブ（２）の短径方向寸法を小さくすることができ得るので、チューブ（２）間の寸法を小さくして、熱交換器の熱交換面積（いわゆる、コア面積）を増大させることができ、熱交換器の能力を増大させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、挿入穴（３ａ）の縁部には、所定面圧以上の面圧にてチューブ（２）の外周面に接触するバーリング部（３ｂ）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、バーリング部（３ｂ）は、チューブ（２）の外周全域でチューブ（２）に接触していることを特徴とするものである。
【００１７】
因みに、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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施形態は、本発明に係る熱交換器を、内燃機関（エンジン）の冷却水と空気とを熱交換してエンジン冷却水を冷却するラジエータに適用したものであって、図１は本実施形態に係るラジエータ１の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、図３はプレートフィン３の拡大図であり、図４は図２のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図である。
【００１９】
図１中、チューブ２は冷却水が流通する金属（本実施形態では、アルミニウム）製の管であり、本実施形態では、チューブ２として、板材を曲げて扁平（楕円）管状にした後、溶接にて接合した扁平断面形状形状を有する溶接管（電縫管）である。
【００２０】
なお、チューブ２の溶接部（図示せず）は、チューブ断面長径方向端部に形成された曲率半径が最も小さい湾曲部からずれた部位、つまり２つの湾曲部間の部位に設けられているとともに、その外周面側、つまりプレートフィン３と接触する側は、外周面側に形成された溶接による肉盛り（溶接ビード）がグラインダー等の切削（研削）手段により削り取られて滑らかな曲面となっている。なお、プレートフィン３の詳細は、後述する。
【００２１】
タンク４は、チューブ２の長手方向端部にて複数本のチューブ２と連通するもので、紙面上側のタンク４は、各チューブ２にエンジン冷却水に分配供給するもので、紙面下側のタンク４は、空気との熱交換を終えたエンジン冷却水を集合回収するものである。
【００２２】
なお、本実施形態に係るタンク４は、チューブ２にろう接又は溶接された金属製のコアプレート４ａ、及びコアプレート４ａと共にタンク内空間を構成する樹脂性のタンク本体４ｂ等からなるもので、コアプレート４ａとタンク本体４ｂとは、ゴム製のパッキン等のシール材を介して液密にカシメ固定されている。
【００２３】
ここで、「ろう接」とは、例えば「接続・接合技術」（東京電機大学出版局）に記載されているように、ろう材やはんだを用いて母材を溶融させないように接合する技術を言う。因みに、融点が４５０℃以上の溶加材を用いて接合するときをろう付けと言い、その際の溶加材をろう材と呼び、融点が４５０℃以下の溶加材を用いて接合するときをはんだ付けと言い、その際の溶加材をはんだと呼ぶ。
【００２４】
また、カシメ固定とは、結合する２つの部材のうち、少なくとも一方の部材を塑性変形させて、その塑性変形させた部分を他方側に圧接することにより２つの部材を機械的に結合する方法であり、本実施形態では、コアプレーと４ａのカシメ突起部を塑性変形させて、タンク本体４ｂに圧接することにより金属製のコアプレート４ａと樹脂製のタンク本体４ｂとを機械的に結合している。
【００２５】
また、冷却水流入口４ｃは、エンジンの冷却水出口側に接続されるもので、冷却水出口４ｄはエンジンの冷却水入口側に接続されるものである。
【００２６】
キャップ４ｅは、ラジエータ１内の冷却水を加圧する加圧式ラジエータキャップであり、ドレンキャップ４ｆは、ラジエータ１内のエンジン冷却水を抜くためのドレン口を閉塞する栓であり、取付部４ｇはラジエータ１を、キャリア、ラジエータサポート又はフロントエンドパネル等の車両ボディ側部材に組み付けるためのものである。
【００２７】
次に、プレートフィン３について述べる。
【００２８】
プレートフィン３はチューブ２の長手方向（図１では、上下方向）と直交する方向に拡がり、チューブ２の短径方向に帯状に延びて冷却水の熱交換を促進する金属（本実施形態では、アルミニウム）製の薄帯板であり、このプレートフィン３には、図２に示すように、チューブ２が貫通挿入された挿入穴３ａ、及びフィン３の一部を鎧窓状に切り起こしてフィン３周りを流通する空気を転向させて温度境界層の成長を抑制を有するルーバ３ｅ等がプレス加工等により設けられている。
【００２９】
また、本実施形態では、図３に示すように、プレス加工等により挿入穴３ａが形成された時、つまりチューブ２を挿入する前の状態においては、挿入穴３ａの穴寸法は、二点差線で示されるチューブ２の外形寸法よりを小さくなっており、この状態で挿入穴３ａにバーリング加工を施して挿入穴３ａの寸法をチューブ２の外形寸法と略同一となるように拡げることにより、図４に示すように、チューブ２の外壁に接触する略筒状のバーリング部３ｂを挿入穴３ａの縁部に設けている。
【００３０】
なお、バーリング部３ｂは、チューブ２の外周面に沿うようにしてチューブ２の外周略全域でチューブ２と接触しており、本実施形態では、チューブ２を挿入穴３ａに挿入した状態で、拡管治具等によりチューブ２を拡大させることにより、チューブ２の外周面とバーリング部３ｂとを所定面圧以上の面圧にて圧接させてプレートフィン３とチューブ２とを機械的に接合している。
【００３１】
また、挿入穴３ａの縁部には、図３に示すように、この縁部から突出して隣り合うフィン３に接触させるための複数本（本実施形態では、２本）の突出部３ｃが設けられており、これら突出部３ｃは、挿入穴３ａの長径方向（紙面上下方向）において、互いに千鳥状にずれている
因みに。突出部３ｃは、プレートフィン３から挿入穴３ａに相当する部位を打ち抜く際に挿入穴３ａと同時に成形されたものである。
【００３２】
また、突出部３ｃは、バーリング加工前にその先端側が約９０°曲げ起こされた後、バーリング部３ｂを形成するためのバーリング加工と同時にその根元側がチューブ２の長手方向と略平行となるように約９０°曲げられ、そして、突出部３ｃの先端側に設けられた曲げられた部分３ｄが、図４に示すように、隣り合うプレートフィン３に接触して隣り合うプレートフィン３間のピッチ寸法ｐが保持される。
【００３３】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００３４】
本実施形態では、２本の突出部３ｃは、互いに挿入穴３ａの長径方向にずれているので、突出部３ｃの突出寸法Ａは、最大、挿入穴３ａの短径方向寸法Ｂと略同等まで拡大することができる。
【００３５】
したがって、プレートフィン３間寸法であるピッチ寸法ｐ（図４参照）に相当する長さの突出寸法Ａ（図３参照）を確実に確保することができ得るので、挿入穴３ａの短径方向寸法Ｂ（図３参照）を拡大することなく、突出部３ｃの突出寸法Ａを大きくすることできる。
【００３６】
延いては、チューブ２の短径方向寸法Ｃ（図４参照）を小さくすることができるので、チューブ２間の寸法Ｄ（図４参照）を小さくして、ラジエータ１の熱交換面積（いわゆる、コア面積）を増大させることができ、ラジエータ１の能力を増大させることができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明に係る熱交換器を内燃機関（エンジン）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適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば空調装置やヒートポンプ式給湯器用の冷媒熱交換器にも適用することができる。
【００３８】
また、上述の実施形態では、２本の突出部３ｃは、挿入穴３ａの長径方向において互いに千鳥状にずれていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば長径軸に対していずれか一方側のみで２本の突出部３ｃが挿入穴３ａの長径方向にずれていてもよい。
【００３９】
なお、長径軸とは、長径方向と平行な方向であって、チューブ２断面の図心に相当する位置を通る仮想の線である。また、図心とは有形な面において、面積モーメントが釣り合う位置である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る熱交換器のプレートフィンの拡大図である。
【図４】図２のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ断面図である。
【図５】特許文献１に記載の発明の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
３…プレートフィン、３ａ…挿入穴、３ｂ…バーリング部、
３ｃ…突出部、３ｅ…ルーバ。
【図１】
2005043011.tif 000003
【図２】
2005043011.tif 000004
【図３】
2005043011.tif 000005
【図４】
2005043011.tif 000006
【図５】
2005043011.tif 000007