(57)【要約】【課題】タンク本体の変形を極力防止できる熱交換器を提供する。【解決手段】複数のチューブ２と一対のサイドプレート３と、各チューブ２の長手方向の配置された一対のタンク１０とを備えた熱交換器１において、サイドプレート３の長手方向の端部は、タンク１０の長手方向の両端を塞ぐタンク蓋部１２、１３に固定され、且つ、サイドプレート３の長手方向の端部をタンク蓋部１２、１３の固定位置で位置決めする位置決め手段が設けられた。位置決め手段は、タンク蓋部１２、１３の突出部（接続用突部）１２ｂ、１３ｂの外面であり、サイドプレート３の長手方向の端面３ａが突出部１２ｂ、１３ｂの外面に突き当たることで位置決めされた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を置いて並設され、内部にそれぞれ流路が設けられた複数のチューブ（２）と、
複数の前記チューブ（２）の並列方向の両外側に配置された一対のサイドプレート（３）と、
前記各チューブ（２）の長手方向の両端部が内部に挿入され、前記各チューブ（２）内を流れる流体を集合・分岐する一対のタンク（１０）とを備えた熱交換器（１）において、
前記サイドプレート（３）の長手方向の端部は、前記タンク（１０）の長手方向の両端を塞ぐタンク蓋部（１２）、（１３）に固定され、且つ、前記サイドプレート（３）の長手方向の端部を前記タンク蓋部（１２）、（１３）の固定位置で位置決めする位置決め手段が設けられ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、
前記位置決め手段は、前記タンク蓋部（１２）、（１３）の突出部（１２ｂ）、（１３ｂ）であり、前記サイドプレート（３）の長手方向の端面（３ａ）が前記突出部（１２ｂ）、（１３ｂ）の外面に突き当たることで位置決めされたことを特徴とする熱交換器（１）。
【請求項３】
請求項１記載の熱交換器（１）であって、
前記突出部（１２）は、配管接続部材（１４）が接続される前記タンク蓋部（１２）の接続用筒部（１２ｂ）であることを特徴とする熱交換器（１）。
【請求項４】
請求項１記載の熱交換器（１）であって、
前記位置決め手段は、前記タンク蓋部（１２）に接続される前記配管接続部材（１４）であり、前記サイドプレート（３）の長手方向の端面（３ａ）が前記配管接続部材（１４）の外面に突き当たることで位置決めされたことを特徴とする熱交換器（１）。
【請求項５】
請求項１記載の熱交換器（１）であって、
前記位置決め手段は、前記サイドプレート（３）と前記タンク蓋部（１２）のいずれか一方に設けられた凹部（２０）と他方に設けられた凸部（２１）にて構成され、前記サイドプレート（３）の前記タンク蓋部（１２）への固定位置で前記凹部（２０）と前記凸部（２１）が嵌り込むことで位置決めされることを特徴とする熱交換器（１）。
【請求項６】
請求項５記載の熱交換器（１）であって、
前記サイドプレート（３）の端部と前記タンク蓋部（１２）の端部で、互いに当接する面側の少なくともいずれか一方には、テーパ面（２０ａ）、（２１ａ）が設けられた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、チューブの内部と外部を流れる流体間で熱交換を行う熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の熱交換器として、特許文献１に開示されたものがある。この熱交換器５０は、図７に示すように、複数のチューブ５１と、複数のチューブ５１の並列方向の両外側に配置された一対のサイドプレート５２と、チューブ５１及びサイドプレート５２の長手方向の両端部に配置された一対のタンク６０とを備えている。
【０００３】
タンク６０は、細長い枠体であるタンク本体６１と、タンク本体６１の長手方向の両端を塞ぐ一対のタンク蓋部６２とを有する。タンク本体６１に各チューブ５１と各サイドプレート５２の各端部がそれぞれ挿入されている。そして、挿入位置で各チューブ５１とタンク本体６１間、各サイドプレート５２とタンク本体６１間がそれぞれロー付けで固定されている。つまり、タンク本体６１にチューブ５１と共にサイドプレート５２も固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２８３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、タンク本体６１は、細長い枠体であるため、長手方向の直交方向からの荷重によって変形し易い。つまり、チューブ５１やサイドプレート５２からの荷重で変形し易い。例えば、ロー付け工程では、熱交換器５０の各部品間を仮固定するため、一対のサイドプレート５２間、及び、一対のタンク６０間を互いに押圧する外力を作用させるため、タンク本体６１がチューブ５１とサイドプレート５２から強い荷重を受けることになり、変形し易い。タンク本体６１が変形した状態でロー付けされると、より安定したロー付け性を得にくい。
【０００６】
特に、車両用の熱交換器５０にあっては、各部品の薄肉軽量化が要請されており、タンク本体６１の変形を防止することが望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、タンク本体の変形を極力防止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】
【０００８】
本発明は、間隔を置いて並設され、内部にそれぞれ流路が設けられた複数のチューブと、複数の前記チューブの並列方向の両外側に配置された一対のサイドプレートと、前記各チューブの長手方向の両端部が内部に挿入され、前記各チューブ内を流れる流体を集合・分岐する一対のタンクとを備えた熱交換器において、前記サイドプレートの長手方向の端部は、前記タンクの長手方向の両端を塞ぐタンク蓋部に固定され、且つ、前記サイドプレートの長手方向の端部を前記タンク蓋部の固定位置で位置決めする位置決め手段が設けられたことを特徴とする熱交換器である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タンク本体にはサイドプレートからの荷重が直接作用しないため、タンク本体の変形を極力防止できる。位置決め手段によって、サイドプレートをタンク蓋部との適正な固定位置で固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、熱交換器の正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれサイドプレートの端部とタンク蓋部の固定箇所の要部断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示し、サイドプレートの端部とタンク蓋部の固定箇所の要部断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示し、（ａ）は組み付け後のサイドプレートの端部とタンク蓋部の固定箇所の要部断面図、（ｂ）は組み付け前のサイドプレートの端部とタンク蓋部の要部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の第１変形例を示し、（ａ）は組み付け後のサイドプレートの端部とタンク蓋部の要部断面図、（ｂ）は組み付け前のサイドプレートの端部とタンク蓋部の要部断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の第２変形例を示し、（ａ）は組み付け後のサイドプレートの端部とタンク蓋部の要部断面図、（ｂ）は組み付け前のサイドプレートの端部とタンク蓋部の要部断面図。（ｃ）は凹部と凸部の拡大図である。
【図７】従来例を示し、（ａ）は熱交換器の要部正面図、（ｂ）はタンクの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１及び図２は本発明の第１実施形態を示す。図１に示すように、熱交換器１は、間隔を置いて並設された複数のチューブ２と、複数のチューブ２の並列方向の両外側に配置された一対のサイドプレート３と、チューブ２同士の間及びチューブ２とサイドプレート３の間に配置された複数のフィン４と、各チューブ２の長手方向の両端部に配置された一対のタンク１０とを備えている。各部品は、アルミニューム材より形成されている。
【００１３】
チューブ２には、内部に流路が設けられている。チューブ２の長手方向の両端で流路が開口されている。
【００１４】
タンク１０は、各チューブ２内を流れる流体を集合・分岐すると共に、熱交換器１への流体の出入り箇所である。タンク１０は、両端が開口された細長い枠体であるタンク本体１１と、タンク本体１１の長手方向の両端を塞ぐ一対のタンク蓋部１２，１３とを有する。タンク本体１１は、２枚の組み付けされたタンク材１１ａ、１１ｂより構成されている。タンク本体１１には、複数のチューブ挿入孔１１ｃが形成されている。各チューブ挿入孔１１ｃにチューブ２の端部がそれぞれ挿入され、挿入位置で各チューブ２とタンク本体１１間が気密を保持された状態で固定されている。
【００１５】
一対のタンク１０には合計４つのタンク蓋部１２，１３が配置される。そのうちの２つのタンク蓋部１２には配管（図示せず）が接続され、他の２つのタンク蓋部１３には配管が接続されない。図２（ａ）に示すように、配管が接続されるタンク蓋部１２には、孔１２ａが開口されている。タンク蓋部１２には、この孔１２ａの外周を囲むように突出部である接続用筒部１２ｂが設けられている。接続用筒部１２ｂは、外部に突出している。この接続用筒部１２ｂがサイドプレート３の位置決め手段として構成され、サイドプレート３の長手方向の端面３ａが接続用筒部１２ｂに当接している。この当接位置がサイドプレート３のタンク１０に対する適正な固定位置である。サイドプレート３の長手方向の端部の内側面３ｂは、タンク蓋部１２の外面に当接している。
【００１６】
接続用筒部１２ｂには、配管接続部材１４が接続されている。配管接続部材１４は、その挿入先端面がサイドプレート３の端部の外側面３ｃに突き当たる位置まで挿入され、接続用筒部１２ｂに接続されている。
【００１７】
図２（ｂ）に示すように、配管が接続されないタンク蓋部１３には、上記のような孔が開口されずに、タンク外に突出する突出部１３ｂが設けられている。突出部１３ｂの高さ位置は、次のように設定されている。つまり、熱交換器１の下部に位置するタンク蓋部１３の場合には、突出部１３ｂの上面位置が接続用筒部１２ｂの最上方高さと同じに、熱交換器１の上部に位置するタンク蓋部１３の場合には、突出部１３ｂの下面位置が接続用筒部１２ｂの最下方高さと同じに設定されている。
【００１８】
突出部１３ｂがサイドプレート３の位置決め手段を構成し、サイドプレート３の長手方向の端面３ａが突出部１３ｂに当接している。この当接位置がサイドプレート３のタンク１０に対する適正な固定位置である。サイドプレート３の長手方向の端部の内側面３ｂは、タンク蓋部１３の外面に当接している。
【００１９】
次に、熱交換器のロー付け工程を説明する。
【００２０】
複数のチューブ２と一対のサイドプレート３とこれらの間に配置された複数のフィン４から成るコアに対し、一対のサイドプレート３間を例えば結束バンド（図示せず）で拘束してコアを仮組み付けし、この仮組み付けしたコアに一対のタンク１０を仮組み付けし、一対のタンク１０間を例えば結束バンド（図示せず）で拘束して熱交換器１を仮組み付けする。
【００２１】
コアに一対のタンク１０を仮組み付けする際は、各チューブ２の両端部をタンク本体１１のチューブ挿入孔１１ｃに挿入すると共に、一対のサイドプレート３の端部をタンク蓋部１２，１３の接続用筒部１２ｂや突出部１３ｂに当接させる。位置決め手段である接続用筒部１２ｂや突出部１３ｂによって、サイドプレート３をタンク蓋部１２，１３との適正な固定位置で容易に固定できる。
【００２２】
このようにして仮組み付けされた熱交換器１を炉内に配置し、炉内を所定時間高温（６００度程度）にする。熱交換器１の各部材間の当接箇所にはロー材が塗布されており、ロー付けされる。
【００２３】
このようなロー付工程にあって、タンク本体１１にはチューブ２からの荷重が作用するが、サイドプレート３からの荷重が直接作用しないため、タンク本体１１の変形を極力防止できる。また、完成された熱交換器１にあって、何らかの理由によってサイドプレート３からタンク１０側に荷重が作用するようなことがあっても、サイドプレート３からの荷重は、タンク本体１１に直接作用しないため、タンク本体１１の変形を極力防止できる。
【００２４】
（第２実施形態）
図３には、本発明の第２実施形態が示されている。この第２実施形態では、第１実施形態と比較して、配管（図示せず）が接続されるタンク蓋部１２と配管接続部材１４の構成が相違する。配管が接続されるタンク蓋部１２には、周囲に接続用筒部のない孔１２ａが開口されている。配管接続部材１４の挿入筒部１４ａは、タンク蓋部１２の孔１２ａに挿入され、その挿入先端は、タンク１０内部に突出する位置まで達している。配管接続部材１４の挿入筒部１４ａが位置決め手段として構成され、サイドプレート３の長手方向の端面３ａが挿入筒部１４ａに当接している。この当接位置がサイドプレート３のタンク１０に対する適正な固定位置である。サイドプレート３の長手方向の端部は、その外側面３ｃがタンク蓋部１２の内面に当接している。
【００２５】
他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。尚、配管が接続されないタンク蓋部についても、第１実施形態のものと同じである。
【００２６】
この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、タンク本体１１にはサイドプレート３からの荷重が直接作用しないため、タンク本体１１の変形を極力防止できる。位置決め手段である配管接続部材１４によって、サイドプレート３をタンク蓋部１２との適正な固定位置で固定できる。
【００２７】
第２実施形態の変形例として、図３にて仮想線で示すように、サイドプレート３の長手方向の端部をタンク蓋部１２より外面側に配置しても良い。つまり、サイドプレート３の長手方向の端部は、その内側面３ｂがタンク蓋部１２の外面に当接し、その端面３ａがタンク蓋部１２より外面側で配管接続部材１４の挿入筒部１４ａの外面に当接している。
【００２８】
（第３実施形態）
図４（ａ）、（ｂ）には、本発明の第３実施形態が示されている。この第３実施形態では、第１実施形態と比較して、サイドプレート３の長手方向の端部とタンク蓋部１２との構成が相違する。タンク蓋部１２の構成は、配管が接続されるものも配管が接続されないものも同じである。
【００２９】
サイドプレート３の端部には、タンク蓋部１２が当接する側の面より窪む凹部２０が設けられ、逆に、タンク蓋部１２には、サイドプレート３の端部が当接する側に突出する凸部２１が設けられている。この凹部２０と凸部２１によって位置決め手段が構成されている。図４（ａ）に示すように、サイドプレート３のタンク蓋部１２への適正な固定位置で凹部２０と凸部２１が嵌り込むことで位置決めされる。
【００３０】
また、凹部２０と凸部２１の嵌合によって、サイドプレート３とタンク蓋部１２間の固定位置から取り外し方向への移動を規制される。
【００３１】
サイドプレート３の端部で、タンク蓋部１２に当接する面側には、テーパ面２０ａが設けられている。これにより、サイドプレート３とタンク蓋部１２の固定位置への移動がスムーズにできる。
【００３２】
図５（ａ）、（ｂ）には、本発明の第３実施形態の第１変形例が示されている。この第１変形例では、サイドプレート３の端部で、タンク蓋部１２に当接する面側と、タンク蓋部１２の端部で、サイドプレート３に当接する面側の双方は、それぞれテーパ面２０ａ，２１ａが設けられている。他の構成は、第３実施形態と同様である。
【００３３】
第６（ａ）〜（ｃ）には、本発明の第３実施形態の第２変形例が示されている。この第２変形例では、第３実施形態と比較して、サイドプレート３の凹部２０とタンク蓋部１２の凸部２１の形状が相違する。凹部２０と凸部２１は、組み付け方向で互いに当接する前端側の傾斜角度をＡ１、後端側の傾斜角度をＡ２とすると、Ａ１>Ａ２に設定されている。
【００３４】
これにより、サイドプレート３とタンク蓋部１２間の組み付け力が小さく、固定位置からの取り外し力を大きくなり、組み付け容易で、且つ、取り外しし難い構造にできる。
【符号の説明】
【００３５】
１  熱交換器
２  チューブ
３  サイドプレート
３ａ  端面
１０  タンク
１１  タンク本体
１２  タンク蓋部
１２ｂ  接続用筒部（突出部、位置決め手段）
１３  タンク蓋部
１３ｂ  突出部（位置決め手段）
１４  配管接続部材（位置決め手段）
２０  凹部（位置決め手段）
２１  凸部（位置決め手段）
【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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