(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に第１流路（１１１）および第２流路（１１２）が形成されて、複数積層されるチューブ（１１０）と、
内部に前記チューブ（１１０）の積層方向に延びる第１区画室（１４１）および第２区画室（１４２）が形成され、前記チューブ（１１０）の一端側が接続されて、前記第１区画室（１４１）に前記第１流路（１１１）が、前記第２区画室（１４２）に前記第２流路（１１２）がそれぞれ連通されるヘッダ（１４０）とを有し、
前記チューブ（１１０）の他端側は、連通路（１１３）によって前記第１流路（１１１）と前記第２流路（１１２）とが連通され、且つ、所定長さ（Ｌ）の曲げ部（１１４）をもってＬ字状に曲げられており、
前記Ｌ字状に曲げられた先端開口部（１１５）は、隣の前記チューブ（１１０）に接合されるようにしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
内部に第１流路（１１１）および第２流路（１１２）が形成されて、複数積層されるチューブ（１１０）と、
前記複数積層されるチューブ（１１０）の最外方に設けられるサイドプレート（１３０）と、
内部に前記チューブ（１１０）の積層方向に延びる第１区画室（１４１）および第２区画室（１４２）が形成され、前記チューブ（１１０）の一端側が接続されて、前記第１区画室（１４１）に前記第１流路（１１１）が、前記第２区画室（１４２）に前記第２流路（１１２）がそれぞれ連通されるヘッダ（１４０）とを有し、
前記チューブ（１１０）の他端側は、連通路（１１３）によって前記第１流路（１１１）と前記第２流路（１１２）とが連通され、且つ、所定長さ（Ｌ）の曲げ部（１１４）をもってＬ字状に曲げられており、
前記Ｌ字状に曲げられた先端開口部（１１５）は、隣の前記チューブ（１１０）の反曲げ部側の壁部（１１６）に順次接合され、
且つ、最外方の前記チューブ（１１０）の前記先端開口部（１１５）は、前記サイドプレート（１３０）に接合されるようにしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
前記複数積層されるチューブ（１１０）間には、フィン（１２０）が介在され、
前記チューブ（１１０）の前記曲げ部（１１４）は、プレス加工により形成されるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのチューブ内にＵターン流れを形成する熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＵターンタイプの熱交換器として、特開平９−１７０８９０号公報に示されるものがある。図５、図６に示すように、この熱交換器１００を構成するチューブ１１０には、内部に設けられた仕切り壁１１７（本公報では分離バルクヘッド）によって長手方向に延びる２つの流路１１１、１１２が形成されており、チューブ１１０の一端側は、２つの区画室１４１、１４２を有するヘッダ１４０に接続され、それぞれの流路１１１、１１２と区画室１４１、１４２とがそれぞれ連通されている。また、チューブ１１０の他端側は、チューブ１１０自身を変形させることで閉塞され（ここでは、端部が折り曲げられて閉塞されている）、この端部近傍の仕切り壁１１７に少なくとも２つの連通開口部１１８を設けている。
【０００３】
これにより、チューブ１１０の他端側を閉塞させるための別部材を不要とし、また、少なくとも２つの連通開口部１１８によって、流体がチューブ１１０の一方の流路１１１から他方の流路１１２に流れる際に、極めて緩やかな流体の流れ（Ｕターン）を形成し、エネルギー損失を低減するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この熱交換器１００においては、チューブ１１０の一端側のみがヘッダ１４０に支持され、チューブ１１０の他端側は何ら支持される構造となっていないので、製造段階や製品状態において、例えばチューブ１１０間ピッチが小さくなる側への外力に対して変形を受け易く、これを防止するにはチューブ１１０の他端側同士を支持する別部材を設ける必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、部品点数を増やすことなく、他端側のチューブの変形を防止可能とする熱交換器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、熱交換器において、内部に第１流路（１１１）および第２流路（１１２）が形成されて、複数積層されるチューブ（１１０）と、内部にチューブ（１１０）の積層方向に延びる第１区画室（１４１）および第２区画室（１４２）が形成され、チューブ（１１０）の一端側が接続されて、第１区画室（１４１）に第１流路（１１１）が、第２区画室（１４２）に第２流路（１１２）がそれぞれ連通されるヘッダ（１４０）とを有し、チューブ（１１０）の他端側は、連通路（１１３）によって第１流路（１１１）と第２流路（１１２）とが連通され、且つ、所定長さ（Ｌ）の曲げ部（１１４）をもってＬ字状に曲げられており、Ｌ字状に曲げられた先端開口部（１１５）は、隣のチューブ（１１０）に接合されるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
これにより、曲げ部（１１４）によって各チューブ（１１０）の他端側が支持される構造とすることができるので、別部材を追加することなく、製造段階や製品状態における外力に対する変形を防止できる。
【０００９】
また、曲げ部（１１４）がチューブ（１１０）の積層方向に繋がって１つの平面部を形成できるので、例えば、この熱交換器が取付けられる相手側の部材との隙間を塞ぐためのシール部材の介在が非常に容易にできるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、上記請求項１に記載の発明に対して、複数積層されるチューブ（１１０）の最外方には、サイドプレート（１３０）が設けられ、Ｌ字状に曲げられた先端開口部（１１５）は、隣のチューブ（１１０）の反曲げ部側の壁部（１１６）に順次接合され、且つ、最外方のチューブ（１１０）の先端開口部（１１５）は、サイドプレート（１３０）に接合されるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
これにより、等ピッチでのチューブ（１１０）の積層を可能として、且つ、最外方のチューブ（１１０）の先端開口部（１１５）をサイドプレート（１３０）で閉塞できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、複数積層されるチューブ（１１０）間には、フィン（１２０）が介在され、チューブ（１１０）の曲げ部（１１４）は、プレス加工により形成されるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
これにより、各チューブ（１１０）の曲げ部（１１４）の所定長さ（Ｌ）を精度良く形成できるので、介在されるフィン（１２０）との接触状態を良好に保って組付け性を向上できる。
【００１４】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の熱交換器を車両用空調装置に用いるヒータコア１００に適用した第１実施形態を図１〜図４に示す。ヒータコア１００は、車両エンジンの冷却水（温水）を内部に流通させ、熱交換により外部の空調空気を加熱する周知のものであり、ヘッダ１４０とコア部１０１とから成る。尚、以下説明する各構成部材は、ここではアルミニウムあるいはアルミニウム合金から成るものとしており、一体でろう付けされている。
【００１６】
図１に示すように、ヘッダ１４０は、ヘッダタンク１４３とヘッダプレート１４４から成る。ヘッダタンク１４３は、一端側が開口する直方体の容器であり、内部中央には後述する複数のチューブ１１０の積層方向に延びる第１区画室１４１と第２区画室１４２とを形成する仕切り壁１４３ａが設けられている。そして、ヘッダタンク１４３の長手方向の一方の端部には、第１区画室１４１と連通する入口パイプ１５０と、第２区画室１４２と連通する出口パイプ１６０とが設けられている。
【００１７】
ヘッダプレート１４４は、上記ヘッダタンク１４３の開口側と対向するように開口するフランジ部が外周部に設けられた長方形の板部材であり、チューブ１１０に対向する面にはチューブ１１０と対応するようにチューブ孔１４４ａが複数設けられている。
【００１８】
そして、ヘッダプレート１４４のフランジ部内側にヘッダタンク１４３の開口側端部が嵌合、ろう付けされてヘッダ１４０を形成している。この時、チューブ孔１４４ａは、仕切り壁１４３ａによって、中央部で２分割されている。
【００１９】
一方、コア部１０１は、チューブ１１０、フィン１２０、サイドプレート１３０から成る。
【００２０】
チューブ１１０は、基本形状として、図２に示すように、薄肉の帯板材をローラ成形により順次折り曲げされて形成されている。図３（ａ）に示すように、断面中央部には、チューブ１１０の長手方向の一端側から他端側に向けて延びるＶ字状の仕切り壁１１７が形成され、更に帯板材の端部がこの仕切り壁１１７に接合されて、内部には第１流路１１１と第２流路１１２とが形成されている。
【００２１】
更に、図３（ｂ）に示すように、チューブ１１０の他端側においては、上記仕切り壁１１７を設けずに、帯板材の端部同士が互いに重なるようにしており、第１流路１１１と第２流路１１２とが連通する連通路１１３が形成されている。
【００２２】
そして、本発明の特徴部として、図２に示す基本形状を成すチューブ１１０の他端側近傍のＣ部でプレス加工によってＬ字状に曲げて、図４に示すように所定長さＬの曲げ部１１４を形成している。ここで、曲げ部１１４の所定長さＬは、具体的には、フィン１２０の山高さＨ（図１）と略同等と成るように設定している。
【００２３】
再び図１に戻って、上記チューブ１１０の曲げ部１１４における先端開口部１１５が、隣のチューブ１１０の反曲げ部側の壁部１１６に当接するように、チューブ１１０は順次複数積層され、各チューブ１１０の間にはフィン１２０が介在される。そして、両最外方のフィン１２０の更に外方には補強部材としてのサイドプレート１３０が配設され、各部材１１０、１２０、１３０の当接部同士がろう付けされて、コア部１０１が形成される。この時、チューブ１１０の先端開口部１１５は、反曲げ部側の壁部１１６にろう付けされることで、連通路１１３を残して閉塞されることになる。また、最外方（図１中の左側）のチューブ１１０の先端開口部１１５は、サイドプレート１３０にろう付けされることで閉塞されることになる。
【００２４】
このコア部１０１の各チューブ１１０の一端側は、ヘッダ１４０（ヘッダプレート１４４）のチューブ孔１４４ａに挿入、ろう付けされ、ヒータコア１００が形成される。そして、ヘッダ１４０の第１区画室１４１および第２区画室１４２は、チューブ１１０の第１流路１１１および第２流路１１２とそれぞれ連通する。
【００２５】
上記のように構成されるヒータコア１００においては、車両エンジンの冷却水（温水）が、入口パイプ１５０からヘッダ１４０の第１区画室１４１に流入し、各チューブ１１０の一端側から第１流路１１１を流れ、他端側の連通路１１３でＵターンして、第２流路１１２を流れて、第２区画室１４２を経て出口パイプ１６０から流出する。そして、冷却水がＵターンを伴ってチューブ１１０を流通する間に、外部の空調空気と熱交換して、コア部１０１の領域内での温度分布が生じないようにこの空調空気を加熱する。
【００２６】
本発明においては、コア部１０１を形成するチューブ１１０の他端側にＬ字状の曲げ部１１４を設けて、その先端開口部１１５が隣のチューブ１１０の反曲げ部側の壁部１１６に接合されるようにし、また、最外方の先端開口部１１５はサイドプレート１３０に接合されるようにしているので、曲げ部１１４によって各チューブ１１０の他端側が支持される構造とすることができ、別部材を追加することなく、製造段階や製品状態における外力に対する変形を防止できる。この時、曲げ部１１４をすべて同一方向に向けることで、等ピッチでのチューブ１１０の積層を可能としている。
【００２７】
また、曲げ部１１４がチューブ１１０の積層方向に繋がって１つの平面部を形成できるので、例えば、このヒータコア１００が取付けられる相手側の部材（具体的には、空調ケース）との隙間を塞ぐためのシール部材の介在が非常に容易にできるようになる。
【００２８】
尚、チューブ１１０の曲げ部１１４は、プレス加工により形成するようにしているので、曲げ部１１４の所定長さＬを精度良く形成でき、介在されるフィン１２０との接触状態を良好に保って組付け性を向上できる。
【００２９】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、コア部１０１にサイドプレート１３０を設けるものとして説明したが、補強部材としての機能の必要性に応じては、廃止するようにしても良く、この場合には、最外方のチューブ１１０の先端開口部１１５の向きを反転して、隣のチューブ１１０の先端開口部１１５と当接させて、互いに閉塞させるようにしてやれば良い。（先端開口部１１５が向かい合うチューブ１１０の曲げ部１１４の所定長さはそれぞれＬ／２とする）。
【００３０】
また、チューブ１１０は、薄肉の帯板材から形成されるものとして説明したが、これに代えて、複数の内部流路が同時に形成される押し出しチューブをベースにして、曲げ加工を施してＬ字状の曲げ部１１４を有するチューブとしても良い。この時、曲げ部１１４においては、複数の内部流路を形成する壁部は徐肉することで連通路１１３を形成してやれば良い。
【００３１】
更に、本発明を車両用空調装置に用いるヒータコア１００に適用して説明したが、これに限らず、蒸発器や凝縮器、更にはラジエータ等、他の熱交換器に広く適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における熱交換器としてのヒータコアを示す分解斜視図である。
【図２】チューブの基本形状を示す外観斜視図である。
【図３】（ａ）は図２におけるＡ方向から見たチューブを示す矢視図、（ｂ）は図２におけるＢ方向から見たチューブを示す矢視図である。
【図４】本発明におけるチューブを示す外観斜視図である。
【図５】従来技術における熱交換器の外観を示す斜視図である。
【図６】従来技術におけるチューブの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００  ヒータコア（熱交換器）
１１０  チューブ
１１１  第１流路
１１２  第２流路
１１３  連通路
１１４  曲げ部
１１５  先端開口部
１１６  反曲げ部側の壁部
１２０  フィン
１３０  サイドプレート
１４０  ヘッダ
１４１  第１区画室
１４２  第２区画室
【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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