(57)【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（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、
前記ヘッダタンク（１２０）内を複数個に仕切るセパレータ（１３０）を有しており、
前記セパレータ（１３０）は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁および前記内柱部材（１２３）に接合されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、
前記ヘッダタンク（１２０）内を複数個に仕切るセパレータ（１３０）を有しており、
前記セパレータ（１３０）は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁および前記内柱部材（１２３）に接合されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、
前記ヘッダタンク（１２０）内を複数個に仕切るセパレータ（１３０）を有しており、
前記セパレータ（１３０）は、前記複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）を閉塞するように仕切る複数個の円板部（１３１、１３２）、および前記円板部（１３１、１３２）の一部を連結する連結部（１３３）を有して形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
前記ヘッダタンク（１２０）の長手方向両端には、前記ヘッダタンクの長手方向両端を閉塞するヘッダキャップ（１４０）が接合されており、
前記ヘッダキャップ（１４０）のうち、前記ヘッダタンク（１２０）の内圧が作用する部位には、略球面状の球面部（１４２）が形成されてい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。
【請求項５】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、
前記ヘッダタンク（１２０）の長手方向両端には、前記ヘッダタンクの長手方向両端を閉塞するヘッダキャップ（１４０）が接合されており、
前記ヘッダキャップ（１４０）のうち、前記ヘッダタンク（１２０）の内圧が作用する部位には、略球面状の球面部（１４２）が形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、
前記ヘッダタンク（１２０）の長手方向両端には、前記ヘッダタンクの長手方向両端を閉塞するヘッダキャップ（１４０）が接合されており、
前記ヘッダキャップ（１４０）のうち、前記ヘッダタンク（１２０）の内圧が作用する部位には、略球面状の球面部（１４２）が形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
前記ヘッダタンク（１２０）には、前記ヘッダタンク（１２０）内外を連通させる連通穴（１２５）が形成され、
前記内柱部材（１２３）は、前記連通穴（１２５）を閉塞した状態で前記ヘッダタンク（１２０）の内壁にろう付けにて接合されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項８】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、
前記ヘッダタンク（１２０）には、前記ヘッダタンク（１２０）内外を連通させる連通穴（１２５）が形成され、
前記内柱部材（１２３）は、前記連通穴（１２５）を閉塞した状態で前記ヘッダタンク（１２０）の内壁にろう付けにて接合されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、
前記ヘッダタンク（１２０）には、前記ヘッダタンク（１２０）内外を連通させる連通穴（１２５）が形成され、
前記内柱部材（１２３）は、前記連通穴（１２５）を閉塞した状態で前記ヘッダタンク（１２０）の内壁にろう付けにて接合されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１０】
前記複数本のチューブ（１１１）間には、波状のフィン（１１２）が配設されており、
前記内柱部材（１２３）には、前記連通穴（１２５）を貫通して前記ヘッダタンク（１２０）外に突出する突起部（１２６）が形成され、
さらに、前記フィン（１１２）は、前記ヘッダタンク（１２０）と所定隙間を有して離隔した状態で前記突起部（１２６）の先端に接触していることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記突起部（１２６）の一部が塑性変形させられて、前記内柱部材（１２３）と前記ヘッダタンク（１２０）とが、カシメ固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器。
【請求項１２】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、
前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成され、
前記第１プレート（１２１）の断面形状は、前記チューブ（１１１）側に向けて凸となるような複数個の円弧部（１２１ｃ）が連なった形状となっており、
前記円弧部（１２１ｃ）が連なった部位（１２１ｄ）は、前記第２プレート（１２２）から前記第１プレート（１２１）側に向けて突出する突出部（１２２ｂ）の先端に接合されて、前記突出部（１２２ｂ）と共に前記内柱部材（１２３）を形成しており、
前記挿入穴（１２１ａ）は、前記第１プレート（１２１）を貫通して形成され、
さらに、前記チューブ（１１１）が前記第１プレート（１２１）に挿入された状態で、前記チューブ（１１１）の長手方向端部と前記突出部（１２２ｂ）の先端との間に、空隙（１２１ｅ）が形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１３】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、
前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成され、
前記第１プレート（１２１）の断面形状は、前記チューブ（１１１）側に向けて凸となるような複数個の円弧部（１２１ｃ）が連なった形状となっており、
前記円弧部（１２１ｃ）が連なった部位（１２１ｄ）は、前記第２プレート（１２２）から前記第１プレート（１２１）側に向けて突出する突出部（１２２ｂ）の先端に接合されて、前記突出部（１２２ｂ）と共に前記内柱部材（１２３）を形成しており、
前記挿入穴（１２１ａ）は、前記第１プレート（１２１）を貫通して形成され、
さらに、前記チューブ（１１１）が前記第１プレート（１２１）に挿入された状態で、前記チューブ（１１１）の長手方向端部と前記突出部（１２２ｂ）の先端との間に、空隙（１２１ｅ）が形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１４】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、
前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられ、
前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成され、
前記内柱部材（１２３）には、前記内柱部材（１２３）によって仕切られた空間（１２０ａ、１２０ｂ）を連通させる連通路（１２３ａ）が形成され、
さらに、前記連通路（１２３ａ）は、前記内柱部材（１２３）のうち前記幅寸法（ｗ）の最も小さい部位より前記チューブ（１１１）側に形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１５】
前記チューブ（１１１）の長手方向一端側には、他端側に向けて陥没する凹部（１３５）が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の熱交換器。
【請求項１６】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、
前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成されており、
前記両プレート（１２１、１２２）は、共に板材をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１７】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、
前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、
さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、
前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成されており、
前記両プレート（１２１、１２２）は、共に板材をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に関するもので、高圧側の圧力が冷媒の臨界圧力を越える蒸気圧縮式冷凍サイクル（以下、この冷凍サイクルを超臨界冷凍サイクルと呼ぶ。）の放熱器のごとく、高い耐圧強度を必要とする熱交換器に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
ヘッダタンクの耐圧性を向上させた熱交換器として、例えば特開平２−２４７４９８号公報に記載の発明では、ヘッダタンクを構成する第１、２プレートの内壁に補強用の内柱板を接合している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の熱交換器では、内柱板とヘッダタンクとの接合部が、比較的鋭角的であるので、接合部に応力集中が発生し易い。このため、例えば二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒とする超臨界冷凍サイクル（以下、ＣＯ2サイクルと呼ぶ。）ごとく、高い耐圧強度（約４０ＭＰａ）を必要とする熱交換器では、十分な耐圧強度を得ることができない。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、耐圧性に優れた熱交換器を提供することを目的とする。
【０００５】
【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用いる。
【０００６】
これにより、内柱部材（１２３）とヘッダタンク（１２０）の内壁との連結部分も含めて、空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状が、応力が集中し難い形状となるので、ヘッダタンク（１２０）の耐圧性を向上させることができる。
なお、本発明で言う略円形とは、円形に加えて、楕円や長円などを含む意味である。
【０００８】
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（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、前記ヘッダタンク（１２０）内を複数個に仕切るセパレータ（１３０）を有しており、前記セパレータ（１３０）は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁および前記内柱部材（１２３）に接合されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、前記ヘッダタンク（１２０）内を複数個に仕切るセパレータ（１３０）を有しており、前記セパレータ（１３０）は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁および前記内柱部材（１２３）に接合されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、ヘッダタンク（１２０）およびセパレータ（１３０）の耐圧強度を向上させることができる。
請求項３に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、前記ヘッダタンク（１２０）内を複数個に仕切るセパレータ（１３０）を有しており、前記セパレータ（１３０）は、複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）を閉塞するように仕切る複数個の円板部（１３１、１３２）、および円板部（１３１、１３２）の一部を連結する連結部（１３３）を有して形成されていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、セパレータ（１３０）は、その連結部（１３３）が内柱部材（１２３）全体を貫通することなく、内柱部材（１２３）の一部を貫通するようにヘッダタンク（１２０）内に配設されることとなるので、内柱部材（１２３）の強度が過度に低下することを防止できる。したがって、ヘッダタンク（１２０）の耐圧強度が低下することを防止しつつ、セパレータ（１３０）をヘッダタンク（１２０）内に配設することができる。
【００１１】
請求項４、５、６に記載の発明では、ヘッダキャップ（１２０）のうち内圧が作用する部位は略球面状に形成されていることを特徴とする。これにより、ヘッダキャップ（１４０）およびヘッダキャップ（１４０）とヘッダタンク（１２０）との接合部に応力集中が発生し難い形状となるので、耐圧強度を向上させることができる。
【００１２】
請求項７、８、９に記載の発明では、ヘッダタンク（１２０）には、ヘッダタンク（１２０）内外を連通させる連通穴（１２５）が形成され、内柱部材（１２３）は、連通穴（１２５）を閉塞した状態でヘッダタンク（１２０）の内壁にろう付けにて接合されていることを特徴とする。これにより、後述するように、検査時に、ヘッダタンク（１２０）内に検査用流体を所定圧力で封入すれば、仮に内柱部材（１２３）とヘッダタンク１２０とにろう付け不良があるときには、連通穴（１２５）より検査用流体が漏れ出るので、容易にろう付け不良の有無が判る。
【００１３】
請求項１０に記載の発明では、内柱部材（１２３）には、連通穴（１２５）を貫通してヘッダタンク（１２０）外に突出する突起部（１２６）が形成されている。さらに、フィン（１１２）は、ヘッダタンク（１２０）と所定隙間を有して離隔した状態で突起部（１２６）の先端に接触していることを特徴とする。これにより、ろう付け時にヘッダタンク（１２０）に被覆されたろう材がフィン（１１２）側に吸い寄せられることを防止できる。したがって、ヘッダタンク（１２０）と内柱部材（１２３）とを確実にろう付けすることができるので、ヘッダタンク（１２０）の耐圧性をさらに向上させることができる。
【００１４】
請求項１１に記載の発明では、突起部（１２６）の一部が塑性変形させられて、内柱部材（１２３）とヘッダタンク（１２０）とが、カシメ固定されていることを特徴とする。これにより、内柱部材（１２３）とヘッダタンク（１２０）とのろう付けをより確実に行うことができるので、ヘッダタンク（１２０）の耐圧性をさらに向上させることができる。
【００１５】
請求項１２に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成され、前記第１プレート（１２１）の断面形状は、前記チューブ（１１１）側に向けて凸となるような複数個の円弧部（１２１ｃ）が連なった形状となっており、前記円弧部（１２１ｃ）が連なった部位（１２１ｄ）は、前記第２プレート（１２２）から前記第１プレート（１２１）側に向けて突出する突出部（１２２ｂ）の先端に接合されて、前記突出部（１２２ｂ）と共に前記内柱部材（１２３）を形成しており、前記挿入穴（１２１ａ）は、前記第１プレート（１２１）を貫通して形成され、さらに、前記チューブ（１１１）が前記第１プレート（１２１）に挿入された状態で、前記チューブ（１１１）の長手方向端部と前記突出部（１２２ｂ）の先端との間に、空隙（１２１ｅ）が形成されていることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成され、第１プレート（１２１）の断面形状は、チューブ（１１１）側に向けて凸となるような複数個の円弧部（１２１ｃ）が連なった形状となっており、その円弧部（１２１ｃ）が連なった部位（１２１ｄ）は、第２プレート（１２２）から第１プレート（１２１）側に向けて突出する突出部（１２２ｂ）の先端に接合されて、突出部（１２２ｂ）と共に内柱部材（１２３）を形成しており、挿入穴（１２１ａ）は、第１プレート（１２１）を貫通して形成され、さらに、チューブ（１１１）が第１プレート（１２１）に挿入された状態で、前チューブ（１１１）の長手方向端部と突出部（１２２ｂ）の先端との間に、空隙（１２１ｅ）が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、挿入穴（１２１ａ）の成形と同時に複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）を連通させる連通路を形成することができるので、後述するように、その連通路を形成するためのフライス加工（ミーリング）工程を必要としない。したがって、第１プレート（１２１）の製造工数を削減することができるので、熱交換器の製造原価低減を図ることができる。
【００１７】
請求項１４に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられ、内柱部材（１２３）の断面形状は、ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成され、内柱部材（１２３）には、内柱部材（１２３）によって仕切られた空間（１２０ａ、１２０ｂ）を連通させる連通路（１２３ａ）が形成され、さらに、連通路（１２３ａ）は、前記内柱部材（１２３）のうち前記幅寸法（ｗ）の最も小さい部位よりチューブ（１１１）側に形成されていることを特徴とする。
請求項１５に記載の発明では、前記チューブ（１１１）の長手方向一端側には、他端側に向けて陥没する凹部（１３５）が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、内柱部材（１２３）とヘッダタンク（１２０）の内壁との連結部分が滑らかな円弧にで連なった形状となるので、請求項２に記載の発明と同様に、応力集中が発生し難い形状となり、ヘッダタンク（１２０）の耐圧性を向上させることができるとともに、内柱部材（１２３）とヘッダタンク（１２０）との連結部位における断面積を拡大することができるので、内柱部材（１２３）とヘッダタンク（１２０）との連結強度を向上させることができ、ヘッダタンク（１２０）の耐圧性を向上させることができる。
【００１９】
また、連通路（１２３ａ）は、内柱部材（１２３）のうち前記幅寸法（ｗ）の最も小さい部位よりチューブ（１１１）側に形成されているので、連通路（１２３ａ）を形成するために、内柱部材（１２３）の切り欠く部分が小さくなり、ヘッダタンク（１２０）の耐圧強度が低下することを防止できる。
請求項１１に記載の発明では、チューブ（１１１）の長手方向一端側には、他端側に向けて陥没する凹部（１３５）が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、連通路（１２３ａ）の通路断面積が縮小することを防止できる。
請求項１６に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、さらに、前記ヘッダタンク（１２０）と前記内柱部材（１２３）とによって形成される複数個の空間（１２０ａ、１２０ｂ）の断面形状は、略円形であり、前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成されており、前記両プレート（１２１、１２２）は、共に板材をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする。
請求項１７に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、前記複数本のチューブ（１１１）の長手方向両端に配設され、前記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（１１１）に連通するヘッダタンク（１２０）とを備え、前記ヘッダタンク（１２０）内には、対向する前記ヘッダタンク（１２０）の内壁を連結する内柱部材（１２３）が設けられており、さらに、前記内柱部材（１２３）の断面形状は、前記ヘッダタンク（１２０）の内壁側に向かうほど前記内柱部材（１２３）の幅寸法（ｗ）が滑らかに拡大するように鼓状に形成されており、前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）が挿入される挿入穴（１２１ａ）が形成された第１プレート（１２１）、及び前記第１プレート（１２１）に接合されて流体が流通する流路を構成する第２プレート（１２２）を有して構成されており、前記両プレート（１２１、１２２）は、共に板材をプレス加工することにより形成されていることを特徴とする。
これにより、両プレート（１２１、１２２）のうち少なくとも一方をろう材が被覆された板材とすれば、両プレート（１２１、１２２）のろう付け性を向上させることができるので、ヘッダタンク（１２０）の耐圧強度を向上させることができる。
【００２１】
また、両プレート（１２１、１２２）を押し出し加工又は引き抜き加工にて成形する場合に比べて、機械的強度の高い材料を使用できるので、ヘッダ１２０の耐圧強度を向上させることができるので、ヘッダタンク（１２０）の耐圧強度を向上させることができる。
因みに、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の例を示すものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る熱交換器をＣＯ2 サイクル用の放熱器に適用したものであって、図１は本実施形態に係る放熱器１００の斜視図である。
そして、図１中、１１１は冷媒（ＣＯ2 ）が流通する複数本の偏平チューブ（以下、チューブと略す。）であり、これらチューブ１１１はアルミニウム合金を押し出し加工にて成形したものである。また、複数本のチューブ１１１間には、波状にローラ成形されたアルミニウム製のフィン１１２が配設されており、これらフィン１１２およびチューブ１１１により冷媒と空気との間で熱交換を行うコア部１１０が構成されている。
【００２３】
なお、１１３はコア部１１０の補強部材をなすサイドプレートであり、このサイドプレート１１３は、フィン１１２の表裏両面に被覆されたろう材によりチューブ１１１と共にフィン１１２にろう付け接合されている。
また、各チューブ１１１の長手方向両端には、チューブ１１１の長手方向と直交する方向に延びて各チューブ１１１に連通するヘッダタンク（以下、ヘッダと略す。）１２０が接合されている。
【００２４】
因みに、図１中、右側のヘッダ１２０は各チューブ１１１に冷媒を分配するものであり、左側のヘッダ１２０は各チューブ１１１から流出した冷媒を集合させるものである。また、１３１はＣＯ2サイクルの圧縮機（図示せず）側に接続するための接続ブロックであり、１３２はＣＯ2サイクルの減圧器（図示せず）側に接続するための接続ブロックである。
【００２５】
ところで、ヘッダ１２０は、図２に示すように、チューブ１１１が挿入される偏平状の第１挿入穴１２１ａが形成された第１プレート１２１と、第１プレート１２１に接合されて冷媒が流通する流路を構成する第２プレート１２２とから構成されている。
そして、第２プレート１２２には、第１プレート１２１側に向けて突出するとともに、ヘッダ１２０の長手方向に延びる内柱部材１２３が一体成形されており、この内柱部材１２３の先端側を第１プレート１２１の内壁に接合することにより両プレート１２１、１２２の内壁が内柱部材１２３により連結されている。
【００２６】
ところで、、内柱部材１２３は、ヘッダ１２０内の空間をその長手方向に延びて形成されているので、両プレート１２１、１２２および内柱部材１２３により、ヘッダ１２０内の空間はその長手方向に延びる第１、２空間１２０ａ、１２０ｂに分断され（仕切られ）てしまう。
そこで、本実施形態では、内柱部材１２３の先端側（第１プレート１２１側）の一部をフライス加工（ミーリング）にて切削することにより、両空間１２０ａ、１２０ｂを連通させる連通路１２３ａを形成している。なお、連通路１２３ａは、図２の（ｂ）、（ｃ）に示すように、内柱部材１２３のうち第１挿入穴１２１ａに対応する部位に位置するように形成されている。
【００２７】
また、内柱部材１２３の断面形状は、図２の（ａ）に示すように、両プレート１２１、１２２の内壁側に向かう（近づく）ほど内柱部材１２３の幅寸法ｗが拡大するとともに、両空間１２０ａ、１２０ｂの断面形状が略円形となるように鼓状に形成されている。なお、内柱部材１２３の幅寸法ｗとは、内柱部材１２３の寸法のうち、偏平状（長円状）のヘッダ１２０の長径方向と平行な方向の寸法を言う。
【００２８】
因みに、第１プレート１２１はアルミニウム材（Ａ３００３系）をプレス加工にて成形したものであり、第２プレート１２２はアルミニウム材（Ａ３００３系）を押し出し加工にて成形したものである。そして、第１プレート１２１の表裏両面に被覆されたろう材（Ａ４００４系）により、両プレート１２１、１２２（内柱部材１２３を含む。）および各チューブ１１１（サイドプレート１１３を含む。）が一体ろう付けされている。
【００２９】
また、ヘッダ１２０内には、第１、２空間１２０ａ、１２０ｂ（ヘッダ１２０内）をその長手方向に複数個に仕切るセパレータ１３０が配設されており、このセパレータ１３０により、コア部１１０における冷媒流れを、図１に示すようにＳ字状に転向させている。
そして、セパレータ１３０は、図３に示すように、第１、２空間１２０ａ、１２０ｂを閉塞するように仕切る略円形状の第１、２円板部１３１、１３２と、両円板部１３１、１３２の一部を連結する連結部１３３と、第１プレート１２１側に突出する突出部１３４とを有しているとともに、これら１３１〜１３３はアルミニウム板材（Ａ３００３系）をプレス加工することにより一体成形されている。
【００３０】
一方、第１プレート１２１には、突出部１３４が挿入される第２挿入穴（挿入部）１２１ｂが形成されており（図２の（ｂ）参照）、セパレータ１３０は、突出部１３４が第２挿入穴１２１ｂに挿入された状態で両プレート１２１、１２２の内壁および内柱部材１２３にろう付け接合されている。
また、ヘッダ１２０の長手方向両端には、図１に示すように、第１、２空間１２０ａ、１２０ｂの両端を閉塞するアルミニウム製のヘッダキャップ（以下、キャップと略す。）１４０がろう付け接合されており、このキャップ１４０のうち第１、２空間１２０ａ、１２０ｂ内に挿入される円柱状の円柱突起部１４１の先端には、図４に示すように、略球面状に形成された球面部１４２が設けられている。
【００３１】
なお、キャップ１４０は、キャップ１４０に容射されたろう材によりヘッダ１２０（両プレート１２１、１２２）にろう付け接合されている。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、第１、２空間１２０ａ、１２０ｂの断面形状が略円形であるので、内柱部材１２３と第１プレート１２１との接合部分も含めて、第１、２空間１２０ａ、１２０ｂの断面形状が、応力が集中し難い形状となる。したがって、ヘッダ１２０の耐圧性を向上させることができる。
【００３２】
また、内柱部材１２３の断面形状は、両空間１２０ａ、１２０ｂの断面形状が略円形となるように両プレート１２１、１２２の内壁側に向かう（近づく）ほど内柱部材１２３の幅寸法ｗが連続的に（滑らかに）拡大させて鼓状となっているので、内柱部材１２３と第１プレート１２１との接合面積、および内柱部材１２３と第２プレート１２２との連結部位における断面積を拡大することができる。
【００３３】
したがって、内柱部材１２３と第１プレート１２１との接合強度、および内柱部材１２３と第２プレート１２２との連結強度を向上させることができるので、ヘッダ１２０の耐圧性を向上させることができる。
また、セパレータ１３０が両プレート１２１、１２２および内柱部材１２３に接合されているので、ヘッダ１２０およびセパレータ１３０の両者の耐圧強度を向上させることができる。
【００３４】
また、突出部１３４が第２挿入穴１２１ｂに挿入された状態でセパレータ１３０が両プレート１２１、１２２の内壁および内柱部材１２３にろう付け接合されているので、セパレータ１３０のヘッダ１２０へのろう付け強度を向上させることができるとともに、セパレータ１３０を容易に第１プレート１２１（ヘッダ１２０）に対して位置決めすることができる。
【００３５】
また、キャップ１４０の円柱突起部１４１の先端に球面部１４２が形成されているので、キャップ１４０のうちヘッダ１２０（第１、２空間１２０ａ、１２０ｂ）の内圧が作用する部位が略球面状となる。したがって、キャップ１４０およびキャップ１４０とヘッダ１２０との接合部に応力集中が発生し難い形状となるので、耐圧強度を向上させることができる。
【００３６】
また、セパレータ１３０の連結部１３３は、２つの円板部１３１、１３２の一部を連結するように形成されているので、セパレータ１３０は、その連結部１３３が内柱部材１２３全体を貫通することなく、内柱部材１２３の一部を貫通するしてヘッダ１２０内に配設されることとなる（図５参照）。したがって、内柱部材１２３の強度が過度に低下することを防止できるので、ヘッダ１２０の耐圧強度が低下することを防止しつつ、セパレータ１３０をヘッダ１２０内に配設することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
本実施形態は、検査時に、内柱部材１２３と第１プレート１２１とのろう付け不良が容易に検出できるようにしたものである。
すなわち、図６に示すように、第１プレート１２１に、ヘッダ１２０内外を連通させる連通穴１２５を形成するとともに、内柱部材１２３にて連通穴１２５を閉塞した状態で、内柱部材１２３と第１プレート１２１の内壁とをろう付け接合したものである。
【００３８】
これにより、検査時に、ヘッダ１２０内に検査用流体（例えばヘリウムなどの不活性ガス）を所定圧力で封入すれば、仮に内柱部材１２３と第１プレート１２１（ヘッダ１２０）とにろう付け不良があるときには、連通穴１２５より検査用流体が漏れ出るので、容易にろう付け不良の有無が判る。
（第３実施形態）
本実施形態は、図７に示すように、内柱部材１２３に連通穴１２５を貫通してヘッダ１２０外に突出する突起部１２６を内柱部材１２３に一体形成するとともに、第１プレート１２１とフィン１１２とが所定隙間（図示せず。）を有して離隔させた状態で、突起部１２６の先端側をフィン１１２に接触させるようにしたものである。
【００３９】
ところで、仮にフィン１１２が連通穴１２５（第１プレート１２１）に接触している場合には、ろう付け時に、第１プレート１２１に被覆されたろう材が、その表面張力によりフィン１１２に吸い寄せられる可能性が高いので、第１プレート１２１と内柱部材１２３およびチューブ１１１とのろう付け不良を招くおそれがある。
【００４０】
これに対して、本実施形態では、突起部１２６がフィン１１２と接触することにより、フィン１１２と第１プレート１２１とが非接触状態となるようにフィン１１２が位置決めされるので、ろう付け時に第１プレート１２１に被覆されたろう材がフィン１１２側に吸い寄せられることを防止できる。延いては、第１プレート１２１と内柱部材１２３およびチューブ１１１とを確実にろう付けすることができるので、ヘッダ１２０の耐圧性をさらに向上させることができる。
【００４１】
（第４実施形態）
本実施形態は、図８に示すように、突起部１２６の一部を塑性変形させることにより、内柱部材１２３と第１プレート１２１（ヘッダ１２０）とをカシメ固定したものである。
これにより、内柱部材１２３と第１プレート１２１とのろう付けをより確実に行うことができるので、ヘッダ１２０の耐圧性をさらに向上させることができる。
【００４２】
（第５実施形態）
上述の実施形態では、内柱部材１２３の先端側の一部をフライス加工（ミーリング）にて切削することにより、両空間１２０ａ、１２０ｂを連通させる連通路１２３ａを形成したが、本実施形態は、フライス加工を省略することを目的としてなされたものである。
【００４３】
すなわち、本実施形態では、第１プレート１２１の断面形状を、図９（ａ）に示すように、チューブ１１１側に向けて凸となるような２個の円弧部１２１ｃが連なった略Ｗ形状とするとともに、円弧部１２１ｃが連なった部位１２１ｄを第２プレート１２２から第１プレート１２１側に向けて突出する突出部１２２ｂの先端に接合することにより、部位１２１ｄと突出部１２２ｂとによって内柱部材１２３を形成している。
【００４４】
また、挿入穴１２１ａは第１プレート１２１を貫通するようにプレス加工（打ち抜き加工）にて形成されている。このため、チューブ１１１が第１プレート１２１に挿入された状態では、チューブ１１１の長手方向端部と突出部１２２ｂの先端との間に空隙１２１ｅが形成され、この空隙１２１ｅが両空間１２０ａ、１２０ｂを連通させる連通路１２３ａを構成している。
【００４５】
なお、第１プレート１２１は、アルミ板材にプレス加工を施してＷ形状に成形し（第１プレス工程）、その後、Ｗ形状となった第１プレート１２１にプレス加工（打ち抜き加工）を施して挿入穴１２１ａを形成する（第２プレス工程）ことにより製造される。
以上に述べたように、本実施形態によれば、挿入穴１２１ａの成形と同時に連通路１２３ａが形成されるので、連通路１２３ａを形成するためのフライス加工（ミーリング）工程を必要としない。したがって、第２プレート１２２（ヘッダ１２０）の製造工数を削減することができるので、放熱器の製造原価低減を図ることができる。
【００４６】
ところで、上述の実施形態では、第２プレート１２２と内柱部材１２３とが一体成形されていたが、図１０に示すように、内柱部材１２３を別体に形成し、この別体の内柱部材１２３と対向するヘッダ１２０の内壁（第１、２プレート１２１、１２２の内壁）をろう付け接合して連結してもよい。
なお、この場合には、第１、２プレート１２１、１２２または内柱部材１２３のいずれか一方に位置決め用の突起１２４を設け、他方側に突起１２４が挿入される穴（溝）１２３ａを設けることが望ましい。因みに、図１１は、両プレート１２１、１２２に突起１２４を設け、内柱部材１２３に穴（溝）１２３ａを設けた例である。
【００４７】
また、両プレート１２１、１２２および内柱部材１２３を、図１２に示すように、押し出し加工等により一体成形してもよい。
また、第１プレート１２１の第２挿入穴１２１ｂおよび突出部１３４を廃止し、図１３に示すように、内柱部材１２３の一部をフライス加工（ミーリング）にて切削することにより、セパレータ１３０の連結部１３３が挿入される挿入部１２３ａを形成してもよい。
【００４８】
また、図１４に示すように、第１プレート１２１のうち内柱部材１２３がろう付け接合される部位に、内柱部材１２３が嵌合する凹部１２１ｆを設け、凹部１２１ｆに内柱部材１２３を嵌合させた状態で第１、２プレート１２１、１２２をろう付け接合してもよい。
これにより、第１プレート１２２を第１プレート１２１に対して容易に位置決めすることができるとともに、両プレート１２１、１２２の接触面積を拡大して両プレート１２１、１２２を確実にろう付け接合することができる。
【００４９】
また、ろう付け接合後の両空間１２０ａ、１２０ｂの断面形状をより完全な円形に近づけることができるので、より確実に応力集中を抑制することができる。また、図１５に示すように、連通路１２３ａを内柱部材１２３のうち幅寸法ｗの最も小さい部位よりチューブ１１１側に形成するとともに、チューブ１１１の長手方向一端側に、他端側に向けて陥没する凹部１３５を形成してもよい。なお、図１５では示されていないが、凹部１３５はチューブ１１１の長手方向他端側にも形成されている。
【００５０】
これにより、連通路１２３ａを形成するために、内柱部材１２３の切り欠く部分が小さくなるので、ヘッダ１２０の耐圧強度が低下することを防止できる。
また、チューブ１１１の両端に凹部１３５が形成されているので、連通路１２３ａを形成するために、内柱部材１２３を切り欠く部分が小さくなっても、連通路１２３ａの通路断面積が縮小することを防止できる。
【００５１】
因みに、この例において、第２プレート１２２のうち第１プレート１２１と接触する部位にのみシリコン粉末入りのフラックスを塗布して、両プレート１２１、１２２をろう付け接合すれば、チューブ１１１の端部に凹部１３５を形成しなくても、チューブ１１１の端部全体を他端側に向けてずらせば、チューブ１１１に形成された冷媒通路がろう材にて閉塞されることを防止できる。
【００５２】
また、図１６に示すように、連通路１２３ａの断面形状が略Ｕ字状となるように、内柱部材１２３を切り欠いて連通路１２３ａを形成してもよい。
また、図１７に示すように、両プレート１２１、１２２を共に板材をプレス加工することにより形成してもよい。
これにより、両プレート１２１、１２２のうち少なくとも一方をろう材が被覆された板材とすれば、両プレート１２１、１２２のろう付け性を向上させることができるとともに、押し出し加工又は引き抜き加工にて第２プレート１２２を形成する場合に比べて機械的強度の高い材料を使用できるので、ヘッダ１２０の耐圧強度を向上させることができる。
【００５３】
また、セパレータ１３０を廃止して冷媒（流体）がコア部１１０内を一方向のみ流れる、いわゆる全パス型の熱交換器としてもよい。
また、上述の実施形態では、ＣＯ2 サイクル用の放熱器に本発明に係る熱交換器を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の作動内圧が高い熱交換器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱交換器の斜視図である。
【図２】（ａ）はヘッダタンクの長手方向と直交する面で切断した断面図であり、（ｂ）は第１プレートをコア部側から見た側面図であり、（ｃ）は第２プレートをコア部側から見た側面図である。
【図３】セパレータの正面図である。
【図４】ヘッダキャップの正面図である。
【図５】セパレータをヘッダタンクに組付けた状態を示す断面図である。
【図６】（ａ）は第２実施形態に係るヘッダタンクの断面図であり、（ｂ）は（ａ）に係るヘッダタンクの斜視図である。
【図７】（ａ）は第３実施形態に係るヘッダタンクの断面図であり、（ｂ）は（ａ）に係るヘッダタンクの斜視図である。
【図８】（ａ）は第４実施形態に係るヘッダタンクの断面図であり、（ｂ）は（ａ）に係るヘッダタンクの斜視図である。
【図９】（ａ）は第５実施形態に係るヘッダタンクの断面図であり、（ｂ）は（ａ）に係るヘッダタンクの斜視図である。
【図１０】本発明の変形例に係るヘッダタンクの断面図である。
【図１１】本発明の変形例に係るヘッダタンクの分解図である。
【図１２】本発明の変形例に係るヘッダタンクの断面図である。
【図１３】本発明の変形例に係るヘッダタンクのセパレータの組付け状態を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）は本発明の変形例に係るヘッダタンクの分解図であり、（ｂ）は（ａ）のへッダタンクを組み付けた状態を示す断面図である。
【図１５】本発明の変形例に係るヘッダタンクの断面図である。
【図１６】本発明の変形例に係るヘッダタンクの長手方向断面図である。
【図１７】本発明の変形例に係るヘッダタンクの断面図である。
【符号の説明】
１２０…ヘッダタンク、１２１…第１プレート、１２２…第２プレート、
１２３…内柱部材。
【図１】
0004135231.tif 000002
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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