(57)【要約】本発明は、冷媒筐体（１０）およびヘッダプレート（２０）を備える熱交換器に関する。ヘッダプレート（２０）は、縁（１１）を包囲することによって、冷媒筐体（１０）の縁（１１）の周りを圧着する。ヘッダプレート（２０）はアパーチャ（２２）を備え、各アパーチャ（２２）は、冷媒を閉キャビティ（５０）から、または閉キャビティ（５０）へと案内するためのチューブ（３０）を受容する。熱交換器（１）は、冷媒筐体（１０）の縁（１１）上の二つの対向する圧着位置の間に延在し、かつ閉キャビティ（５０）から見てヘッダプレート（２０）の外側に延在する強化プレート（４０）をさらに備え、強化プレート（４０）は、対向する位置で、ヘッダプレート（２０）の外面部に接合され、強化プレート（４０）は、ヘッダプレート（２０）によって受容される一つ以上のチューブ（３０）を取り囲む少なくとも一つのアパーチャ（４２）を備える。
2017519181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を画定する縁（１１）を有する冷媒筐体（１０）と、
前記開口を覆うよう配置されたヘッダプレート（２０）と、を備える熱交換器であり、
前記ヘッダプレート（２０）は、自由端部（１３）、外側面部（１４）、および外上面部（１５）を、前記縁（１１）の少なくとも二つの対向する位置で包囲することによって、前記冷媒筐体（１０）の前記縁（１１）を圧着し、
それによって、冷媒の閉キャビティ（５０）は、前記冷媒筐体（１０）および前記ヘッダプレート（２０）によって画定され、
前記ヘッダプレート（２０）は、アパーチャ（２２）を備え、各アパーチャ（２２）は、冷媒を前記閉キャビティ（５０）から、または前記閉キャビティ（５０）へと案内するためのチューブ（３０）を受容する、熱交換器であって
前記熱交換器は、
前記冷媒筐体（１０）の前記縁（１１）上の二つの対向する位置の間に延在し、かつ前記閉キャビティ（５０）から見て前記ヘッダプレート（２０）の外側に延在する強化プレート（４０、６０）をさらに備え、
前記強化プレート（４０、６０）は、前記対向する位置のそれぞれで、前記縁（１１）の前記自由端部（１３）と前記外側面部（１４）との間の角を包囲する前記ヘッダプレート（２０）の外面部に接合され、
前記強化プレート（４０、６０）は、前記ヘッダプレート（２０）によって受容される一つ以上のチューブ（３０）を取り囲む少なくとも一つのアパーチャ（４２、６２）を備える、熱交換器。
【請求項２】
前記強化プレート（４０）は、前記強化プレート（４０）の前記アパーチャ（４２）によって取り囲まれた一つ以上のチューブ（３０）に接合される、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記強化プレート（６０）は、前記強化プレート（６０）と、前記強化プレート（６０）の前記アパーチャ（６２）によって取り囲まれた一つ以上のチューブ（３０）のそれぞれとの間に隙間を設けるよう配置される、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記強化プレート（４０）の前記少なくとも一つのアパーチャ（４２）のそれぞれは、前記ヘッダプレート（２０）によって受容される一つのチューブ（３０）のみを取り囲む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記強化プレート（６０）の前記少なくとも一つのアパーチャ（６２）のそれぞれは、前記ヘッダプレート（２０）によって受容される複数のチューブ（３０）を取り囲む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記縁（１１）によって画定された前記開口は長方形であり、
前記強化プレート（４０、６０）は、前記縁（１１）の長辺上の二つの対向する位置の間に延在するよう配置される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記チューブ（３０）は、複数の平行な列に配置され、各列は複数のチューブ（３０）を備え、
前記列は、前記縁（１１）の前記長辺の方向に延在し、
前記強化プレート（４０、６０）は、各列の少なくとも二つの近接したチューブ（３０）を取り囲む、請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記強化プレート（４０、６０）は、前記縁（１１）の前記長辺に関して、前記ヘッダプレート（２０）の中央領域に配置される、請求項６または７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記チューブ（３０）は、長方形の断面を有し、同じ配向で配置され、
前記強化プレート（４０、６０）は、前記チューブ（３０）の長辺に沿って延在する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記強化プレート（４０、６０）は、前記ヘッダプレート（２０）にろう付けによって接合される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記ヘッダプレート（２０）は、前記縁（１１）の前記二つの対向する位置のそれぞれで、内側面部（１２）も包囲する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記冷媒筐体（１０）は、頂壁（１６）および前記頂壁（１６）から延在する側壁（１７）を備え、前記頂壁（１６）および側壁（１７）は、前記冷媒筐体（１０）のボウル状の内部空間を画定する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器に関し、特に冷媒筐体、ヘッダプレート、および、冷媒筐体からおよび冷媒筐体へと冷媒を輸送するための複数のチューブを備えるタイプの熱交換器に関する。本発明は、冷媒筐体内の高圧に耐えるための熱交換器の強化に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、エアコン、エアコンプレッサ、ガスタービン、冷蔵庫、および自動車用途等の種々の用途に使用される。自動車用の熱交換器は、ラジエータまたは給気クーラでありうる。
【０００３】
自動車および他の熱交換器は、冷媒を筐体同士の間に導くコアによってつながった一対の冷媒筐体で構成されうる。コアは、概して、互いに近接して設置された複数のチューブによって形成される。チューブはヘッダプレートに接合され、ヘッダプレートは冷媒筐体に取り付けられうる。異なる部分は、概して、ろう付けまたは溶接される。
【０００４】
上記に例示した熱交換器構成は、内燃機関を冷却するために用いることができ、エンジン冷媒はエンジンブロックを通って、その後熱交換器を通って循環し、熱交換器は、通過する空気に熱を伝える。熱交換器は概して、熱交換器を通る空気流を最大にするために、車両の前方の吸気口に設置される。
【０００５】
熱交換器構成はまた、例えばターボチャージャとエンジン吸気口との間のエンジンシステム内の空気を冷却するために設けられうる。
【０００６】
冷媒圧は制御されうる。冷媒圧を上昇させることによって、冷媒の気化を防ぐことができ、よって冷却システムはその冷却効率を向上することができる。しかしながら、上昇した冷媒圧は、例えば熱交換器等、システムの機械部分により高い圧力をかける。特に、チューブ、ヘッダプレート、および冷媒筐体の間の接合部は、冷媒圧が上昇下降を繰り返すため、頻発する応力にさらされる。長期的には、これによって、冷却システムの疲労および故障が起こりうる。疲労に敏感な一つの典型的な領域は、ヘッダプレートを冷却筐体に相互接続する接合部である。これは、変動する冷媒圧が、比較的弱い冷媒筐体の寸法を繰り返し変化させ、その変化はヘッダプレートによって収容されなければならないためである。
【０００７】
この問題に対する一つのソリューションは、ヘッダプレートを、より強固にするために強化することである。ＪＰ９１２６６８１は、チューブ間に位置する、ヘッダプレートに設けられた強化クリップの例を提供する。クリップの自由端は、ヘッダ本体の形状に追従しかつそれを挟持するよう曲げられる。強化クリップは、ヘッダプレートに設けられた係合ユニットによって保持される。その部分は、互いにろう付けされうる。このソリューションは、ヘッダプレートの修正を必要とする。さらにそれは、アクセスが制限された空間に多数の強化クリップが配向され、装着されなければならないため、複雑な組立工程を必要とする。
【０００８】
よって、これらのタイプの熱交換器における部品の強化に関して、改良の必要がなお存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、特にヘッダプレートの強化について改良された熱交換器設計を提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、製造工程を容易にし、コスト効率に貢献できる熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の、および他の目的は、クレーム１による熱交換器によって達成される。
【００１２】
加圧された冷媒が閉キャビティを流れると、冷媒筐体の壁は圧力によって外側に曲がる傾向にある。特に、側壁は膨張する傾向にある。発明者は、冷媒筐体とヘッダプレートとの間の接合部における、そのような膨張のために特に疲労にさらされる部分を発見した。構造を補強するために、強化プレートが設けられる。強化プレートはヘッダプレートに、その端部に沿って接合され、端部は、冷媒筐体の縁の自由縁部と外側面部との間の角を包囲する。それによって、上記の弱い部分が補強および強化されることで、疲労に対するその耐性が高まる。強化プレートは、熱交換器が加圧される際、ヘッダプレートを以って冷媒筐体の変位を制限する。
【００１３】
強化プレートの設計にかかわらず、ヘッダプレートは、特定の用途に必要な強化を配慮することなく、標準化された方法で設計および製造されうる。さらに、強化プレートの組立ては、組立ラインへの影響が軽微に為されうる。
【００１４】
強化プレートは、熱交換器の他の部品と同じ材料、すなわち典型的にはアルミ合金で作られうる。これは、熱交換器の全ての部品を接合する際に通常用いられるものと全く同じろう付け工程で、強化プレートとヘッダプレートとの間の全ての接触面に沿って、ろう付けされた同質な接合部が形成されうることを意味する。したがって、追加の接合ステップは必要なく、よって強化プレートが組立ラインに容易に統合されうる。
【００１５】
さらなる特徴および利点は、従属クレームに開示された実施形態によって達成される。
【００１６】
一実施形態では、強化プレートは、強化プレートのアパーチャによって取り囲まれた一つ以上のチューブに接合される。これは、熱交換器の全体的なねじり剛性を強め、さらに疲労に関連した破損のリスクを減らす。
【００１７】
他の実施形態では、強化プレートは、強化プレートと、強化プレートのアパーチャによって取り囲まれた一つ以上のチューブのそれぞれとの間に隙間を設けるよう配置されうる。この特徴は、部品の容易な組立を提供するために好まれうる。また、隙間公差の重要度が減ることで、強化プレートの製造および組立の両方が容易になる。
【００１８】
強化プレートがチューブに接合されるか、強化プレートとチューブとの間に隙間を設けるかにかかわらず、強化プレートのアパーチャは、一つのチューブのみを取り囲むか、または複数のチューブを取り囲みうる。
【００１９】
一実施形態では、冷媒筐体の縁によって画定された開口は長方形である。この場合、強化プレートは、冷媒筐体の縁の長辺上の二つの対向する位置の間に延在するよう配置される。冷媒筐体の縁の長辺に沿ったヘッダプレートの強化は、熱交換器の強力な全体の強化を提供し、向上したねじれ剛性もまた提供することがわかった。これは特に、強化プレートが長辺の中央領域に沿って位置される場合に当てはまる。
【００２０】
一実施形態では、チューブは複数の平行な列に配置される。各列は複数のチューブを備える。列は、縁の長辺の方向に延在しうる。そのような実施形態では、強化プレートは、
各列の少なくとも二つの近接したチューブを取り囲むよう配置されうる。この構成によって、強化プレートは、長辺に沿った所望の数のチューブに沿って延在しうる。
【００２１】
本発明は、模式的な図面を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に即した典型的な熱交換器の立体図。
【図２】第一の実施形態による熱交換器の冷媒筐体およびコアの一部。
【図３】図２の構成の分解図。
【図４ａ】図２の構成の開放部に向かった側面図。
【図４ｂ】図４ａのＡ−Ａ線に沿って見た断面の断面図。
【図５ａ】図２の構成の短辺に向かった側面図。
【図５ｂ】図５ａのＢ−Ｂ線に沿って見た断面の断面図。
【図６】第二の実施形態による熱交換器の冷媒筐体およびコアの一部。
【図７】図６の構成の分解図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
冷媒および空気間の熱交換のための熱交換器１が、図１に示される。説明の目的で、熱交換器は本発明の強化プレートを備えて実装される。熱交換器１は、エンジン冷却システムで使用するためのラジエータまたは給気クーラでありうる。冷媒は、二つの対向する冷媒筐体１０および筐体間に延在する複数のチューブ３０で形成された閉システム内を循環する。開示された実施形態は、複数の垂直に配置されたチューブ３０を備える。しかしながら、残った機能を有するチューブは、水平に配置されうることが理解される。チューブは、少なくとも一列に並んで配置される。それぞれが複数のチューブを備える多くの平行な列が設けられる。
【００２４】
ヘッダプレート２０は各冷媒筐体１０に取り付けられ、閉キャビティを形成する。チューブ３０は、ヘッダプレートのアパーチャを介して閉キャビティに連結する。
【００２５】
動作中、空気はチューブ３０によって通過可能になる。チューブ３０は、熱交換を最適化するために、その体積の割に大きな面積を提供するよう設計される。熱交換面積をさらに改善するために、ワッフル状の薄い金属シート７０が、個々のチューブ３０の間に配置されうる。タービュレータ素子もまた設けられうる。
【００２６】
チューブ３０およびヘッダプレート２０は、好ましくはアルミニウムなどの金属で作られる。しかしながら、他の種類の材料もまた使用されうることが理解される。アルミニウムの場合、アルミニウムは好ましくは、ろう付けを容易にする表面処理が施された種類のものである。
【００２７】
冷媒筐体は、典型的には、プラスチック、合成物、または金属で作られる。
【００２８】
上述のタイプのロウ付けされた熱交換器の典型的な製造工程は、以下のように簡単に説明されうる。複数のチューブが、ワッフル状の薄い金属材料を形成する中間距離ありまたはなしで積み重ねられる。積み重ねられた複数のチューブは、二つの対向するヘッダプレートを、複数のチューブの自由端の頂部に配置することで共に留められる。チューブは、それらの自由端が、対抗するヘッダプレートのアパーチャを貫通して延在するよう配置される。結果として生じた積み重ねられた構成は、完全に脱脂され、アルミニウムの不可避の自然な表面酸化物を溶解するための融剤を備える。積み重ねられた構成は、続いてオーブンに送られ、そこで積み重ねられた構成の全ての接続面がろう付けされ、全ての接触面に沿った同質なろう付け接合部を有する強固なユニットを形成する。最後に、冷媒筐体が各ヘッダプレートの頂部に配置され、そこに接合される。冷媒筐体は、典型的にはヘッダプレートのフランジによって定位置に挟持され、そのフランジは、冷媒筐体の周縁を挟持する。冷媒筐体とヘッダプレートとの間には、それらを接合する前にガスケットが配置される。結果として生じる挟持された接合部は、こうして圧縮されたガスケットの反力によって液密にされる。これによって、密閉された液密システムが提供され、複数のチューブを介した第一の冷媒筐体から第二の冷媒筐体への流体の密閉循環を可能にする。
【００２９】
熱交換器１の流体側を形成する細長構成２の一部の第一の実施形態が、図２に示される。図示された部分は、細長構成２の端部を形成する。この部分は、設計の理解を容易にするために、切り取って図示される。断面は、図１の冷媒筐体１０のいずれか一つに沿った、構成２の任意の部分を表す。
【００３０】
構成２は、冷媒筐体１０、ヘッダプレート２０、および複数のチューブ３０を備える。これらの部品は、付属のクレームの範囲内で多くの形状をとりうることが認識される。
【００３１】
冷媒筐体１０およびヘッダプレート２０は、ヘッダプレート２０が冷媒筐体１０の開口を覆うことによって、閉キャビティ５０を形成する。チューブ３０は、それらの自由開放端がヘッダプレート２０を貫通して閉キャビティ５０内に延在するよう配置されることによって、閉キャビティ５０と連通する。
【００３２】
本発明は、強化プレート４０によって定義される。強化プレート４０は、ヘッダプレート２０の外側表面に沿って、かつそれに少なくとも部分的に接触して配置される。外側表面は、閉キャビティ５０から離れる方に面する表面を意味する。
【００３３】
本実施形態の異なる部品の構造の詳細およびそれらの互いへの取付けは、ここで図３および４ａ−４ｂを参照して開示される。
【００３４】
冷媒筐体１０から始めると、冷媒筐体１０は、頂壁１６および頂壁１６から延在する側壁１７を備える。頂壁１６および側壁１７は、冷媒筐体１０のボウル型の内部キャビティを画定する。側壁１７の端部は、冷媒筐体１０の開口を画定する周縁を形成する。縁１１は、本実施形態では、閉キャビティ５０から冷媒筐体１０の周囲に沿って外方向に延在する周枠である。言うまでもなく、縁１１は、本発明の範囲内の多くの異なる設計を有しうる。
【００３５】
冷媒筐体１０は、冷媒入口または出口１８をさらに備える。入口／出口１８は、非開示の冷媒循環システムに連結するよう配置される。
【００３６】
冷媒筐体１０の開口は、冷媒筐体１０の閉キャビティ５０を区切るために、ヘッダプレート２０によって覆われる。ヘッダプレート２０はまた、チューブ３０が閉キャビティ５０と連通するようチューブ３０を連結するために設けられる。このために、ヘッダプレート２０はアパーチャ２２を備える。各アパーチャ２２は、チューブ３０の自由開放端を受容する。
【００３７】
ヘッダプレート２０と冷媒筐体１０との取り付けは、漏れを防ぐために隙間がないことが重要である。このために、ヘッダプレート２０は、冷媒筐体１０の縁１１を圧着するよう配置される。圧着は、ヘッダプレート２０の主部２１から延在する端部２３が、縁１１の内側面部１２、自由縁部１３、外側面部１４、および外上面部１５を、縁１１の対向する位置で包囲することによって達成される。より正確には、ヘッダプレート２０は、縁１１を、二つの対向する長辺に沿って、および二つの対向する短辺に沿って圧着する。このように、本実施形態では、ヘッダプレート２０は、少なくとも二つの対向する位置で縁の周囲を圧着するよう配置される。
【００３８】
本発明の範囲内の冷媒筐体１０の内側面部１２によって意味するのは、冷媒筐体１０の内包絡面の延長を構成する縁１１の表面部である。冷媒筐体１０の内包絡面は、閉キャビティ５０に面する。
【００３９】
本発明の範囲内の冷媒筐体１０の外側面部１４によって意味するのは、冷媒筐体１０の外包絡側面の延長を構成する縁の表面部である。冷媒筐体１０の外包絡面は、閉キャビティ５０から離れる方向に面する。
【００４０】
本発明の範囲内の冷媒筐体１０の自由縁部１３によって意味するのは、冷媒筐体１０の内外包絡面の間に位置する縁の表面部である。
【００４１】
本発明の範囲内の縁の外上面部１５によって意味するのは、ヘッドプレート２０から離れる方向に面する縁の表面部である。
【００４２】
包囲によって意味するのは、ヘッダプレート２０の端部２３が冷媒筐体１０の表面部に追従することであるが、ヘッダプレート２０の端部２３が、冷媒筐体１０の全ての表面部に沿って表面に当接する必要はない。よって、ヘッダプレート２０の端部２３と冷媒筐体１０の外側面部１４との接触は、液密シーリングが達成される限り、冷媒筐体１０の周囲に沿って連続または不連続でありうる。必要であれば、中間可撓シーリングが配置されうる。
【００４３】
開示された実施形態では、ヘッダプレート２０の端部２３は、縁１１の二つの対向する表面部、つまり内側面部１２と外側面部１４、および外上面部１５に当接して、圧着効果を達成する。圧着効果は、ヘッダプレート２０およびその端部２３の異なる構成によって達成されうることが認識される。例えば、ヘッダプレート２０は、自由縁部１３および外側面部１４のみを、各対向位置で、縁１１の対向位置を互いに向かって押圧するように包囲しうる。言い換えれば、ヘッダプレート２０は、クリップ状の形状および機能を有しうる。他の構成もまた、当業者には明らかである。
【００４４】
ヘッダプレート２０は、縁１１の外上面部１５を包囲するエンドフラップ２４を備える。この特徴は圧着を強化し、よって、ヘッダプレート２０と冷媒筐体１０との接合部の締結をさらに向上する。非開示のガスケットがヘッダプレート２０と縁１１との間に配置されることによって、そのようなガスケットは圧着によって圧縮され、圧縮されたガスケットから生じた反力が、液密接合を確実にし、あらゆる著しい動きを防ぐ。
【００４５】
動作中、加圧された冷媒が閉キャビティ５０を流通すると、冷媒筐体１０は、圧力のために外側に曲がる傾向がある。特に、側壁１７は膨張する傾向がある。曲りは概して周期的であり、それは時間経過とともに疲労のリスクがあることを意味する。発明者は、高い冷媒圧で特に疲労ストレスにさらされる、ヘッダプレート２０の二つの弱い部分を発見した。第一部は、主部２１と端部２３の第一の部分との間の角Ｃ１であり、角Ｃ１は、冷媒筐体１０の内側面部１２を包囲することによって冷媒筐体１０の内包絡面部を包囲する。第二部は、冷媒筐体１０の自由縁部１３と冷媒筐体１０の外側面部１４、すなわち冷媒筐体１０の内包絡面部との間の角を包囲する、端部２３の角Ｃ２である。さらに、冷媒筐体１０の外側面部１４、すなわち外包絡面部に沿って伸びる端部２３の部分は、縁１１が外側方向に押圧されるために、外側に曲がる傾向があることが分かった。端部２３は壊れなくとも、時間経過とともに磨滅にさらされ、その結果圧着は弱まり、よって冷媒筐体１０とヘッダプレート２０との間の接合部が緩む。周期的なストレスが、ヘッダプレート２０とチューブ３０との間のロウ付けされた接合部の疲労を引き起こすリスクもある。
【００４６】
設計を強くするために、本発明は、強化プレート４０を提供する。
【００４７】
強化プレート４０は、底部を形成する主部４１、および少なくとも二つの対向する端部４３を備える。強化プレート４０は、型抜きされた板金によって形成され、好ましくは、ヘッダプレート２０とヘッダプレート３０との間の接合を容易にするために、それらと同じ材料で作られうる。
【００４８】
強化プレート４０はヘッダプレート２０の外面に配置され、冷媒筐体１０の縁１１の二つの対向する圧着位置の間に延在する。
【００４９】
強化プレート４０は、縁１１の各圧着位置で一つずつの少なくとも二つの位置で、ヘッドプレート２０に接触し、接合される。より正確には、強化プレート４０は、ヘッダプレート１２の端部２３のそれぞれに接触および接合して配置される。接合部は少なくとも、冷媒筐体１０の自由縁部１３と縁１１の外側面部１４との間の角Ｃ２を含む、端部２３の部分に沿って配置される。
【００５０】
強化プレート４０がヘッダプレート２０のこの特定の部分に接合されることによって、上述の弱い角Ｃ１およびＣ２は補強および強化され、冷媒筐体１０の高周期圧力による疲労へのそれらの耐性が高まる。強化プレート４０は、冷媒筐体１０が加圧された際のヘッダプレート２０および冷媒筐体１０の変位を制限する。制限された変位は、冷媒筐体１０、ヘッダプレート２０、およびチューブ３０、またこれらの部品間の全ての接合部へのストレスを減らす。
【００５１】
強化プレート４０の端部４３は、ヘッダプレート２０の端部２３の湾曲に追従するよう湾曲する。強化プレート４０は、ヘッダプレート２０に、他の部分に沿っても接合されうる。開示された実施形態では、例として、強化プレート４０の主部４１およびヘッダプレート２０に沿った、ヘッダプレート２０と強化プレート４０との間の接合部が存在する。
【００５２】
強化プレート４０の対向する端部４３の高さＨは変動しうる。最低限でも、強化プレート４０は、ヘッダプレート２０の角Ｃ２の周りに、少なくともヘッダプレート２０の端部２３の一部に沿って延在すべきである。しかしながら、強化プレート４０は、必ずしもヘッダプレート２０の端部２３と同じ高さおよび広がりでなくともよい。
【００５３】
強化プレート４０は、アパーチャ４２を備える。開示された実施形態では、各アパーチャ４２は、単一のチューブ３０を取り囲む。本発明の範囲内において取り囲むという文言によって意味するのは、チューブ３０がアパーチャ４２内に位置することだが、さらに図示されるように、チューブ３０は強化プレート４０に当接する必要はない。しかしながら、本実施形態では、強化プレート４０は、チューブ３０のそれぞれに接触および接合して配置される。この特徴は、熱交換器のねじり剛性を自ずと強め、さらに関連する角Ｃ１およびＣ２の強化に加わりうる。
【００５４】
開示された実施形態では、アパーチャ４２は、チューブ３０への追加の支持および接触面を与える周枠４２ａを有する。ヘッダプレート２０は、同様の周枠２２ａを備える。
【００５５】
ヘッダプレート２０と強化プレート４０との接触面の接合部は好ましくはろう付けされた同質の接合部であり、その接合部は、図１の熱交換器を作り上げる積み重ねられた部品をろう付けする際に用いるために先に開示したものと全く工程ステップで形成される。
【００５６】
図２の構成２の短辺端部に向かう二次元図が、図５ａに示される。線Ｂ−Ｂに沿って見た断面が、図５ｂに示される。
【００５７】
強化プレート４０は、冷媒筐体１０の縁１１の長辺上の、二つの対向する位置間で延在し、ヘッダプレート２０によって圧着される。強化プレート４０のこの位置決めは、冷媒筐体１０の開口が、熱交換器の厚さを著しく超える長さを備える長方形の伸長を有する際に有利でありうる。冷媒筐体１０の縁１１の長辺に沿った、特に長辺の中心領域に沿ったヘッダプレート２０の強化は、熱交換器の強い強化を提供することが分かった。中心領域によって意味するのは、強化プレート４０が、長辺の端部、すなわち縁１１の短辺の近郊に位置しないチューブ３０を取り囲むことである。
【００５８】
強化プレート４０は、他の実施形態（非開示）では、冷媒筐体１０の縁１１の短辺上の二つの対向する位置間にも延在しうる。
【００５９】
熱交換器１の流体側を形成する構成３の一部の第二の実施形態が、図６および７に示される。第一の実施形態に示したものと同様の部品には、同じ参照番号が付けられる。
【００６０】
構成３は、第一の実施形態の強化プレート４０とわずかに異なる構成を有する強化プレート６０を備える。強化プレート６０は、底部を形成する主部６１および主部６１から延在する二つの対向する端部６３を備える。
【００６１】
強化プレート６０は、第一の実施形態と同様の方法でヘッダプレートに接合される。言い換えれば、強化プレート６０は、ヘッダプレート２０の端部２３のそれぞれに接合される。接合部は、縁１１の自由縁部１３と外側面部１４との間の角Ｃ２を包囲する端部２３の少なくとも一部に沿って配置される。第一の実施形態と同様に、端部６３は、ヘッダプレート２０の端部２３の湾曲に追従するよう湾曲する。
【００６２】
強化プレート６０は、アパーチャ６２を備える。第一の実施形態と違い、各アパーチャ６２は、一対の近接したチューブ３０を取り囲む。本実施形態では、チューブ３０は複数の列に位置し、図示された場合では二列に位置する。列は平行に位置される。各列は、複数のチューブ３０を備える。構成３の図示された部分は、各列に三つのチューブ３を示す。各列は、冷媒筐体１０の長方形の開口を提供する縁１１の長辺の方向に延在する。
【００６３】
強化プレート６０は、近接した列の近接したチューブ３０を取り囲む。さらに、単一の強化プレート６０は、列に沿った複数のチューブ３０を一斉に取り囲む複数のアパーチャ６２を備える。
【００６４】
強化プレート６０は、取り囲まれたチューブ３０に接合されない点も第一の実施形態の強化プレート４０と異なる。むしろ、強化プレート６０は、強化プレート６０と、アパーチャ６２に取り囲まれたチューブ３０のそれぞれとの間に隙間を設けるよう配置される。この特徴は、部品の組み立てを容易にするために好まれうる。さらに、強化プレート６０のアパーチャ６２の公差は重要度が低減しうる。
【００６５】
上記に開示した二つの実施形態は、本発明の範囲内で実行可能な強化プレート４０および６０の多種多様な設計の例示である。強化プレート４０、６０の設計にかかわらず、ヘッダプレート２０は、使用される強化プレート４０、６０の種類を考慮することなく、規格化された方法で設計および製造されうる。
【００６６】
強化プレートは、熱交換器の組立時に、組立ラインへの影響がほんの僅かで選択および追加されうる。
【００６７】
複数の強化プレート４０、６０が、ヘッダプレート２０に沿って並んで配置されうることが理解されるべきである。強化プレート４０、６０は、互いに接触して並んで配置されうるか、または中間距離をとって配置されうる。
【００６８】
強化プレート４０、６０を、熱交換器の、典型的にはプラスチックで作られる冷媒筐体以外の残りと全く同じ材料で作ることによって、強化プレート４０、６０は、別個の接合ステップを必要としないが、従来のろう付けステップ時に、接触する近接した部品にろう付けされる。さらに、ヘッダプレート２０およびチューブ３０と同じ材料であることで、強化プレート４０、６０は、熱交換器の残りと共に熱的に動き、ろう付けされた接合部に追加のストレスをかけない。
【００６９】
上記に開示された本発明の実施形態は、付属のクレームの範囲内で異なる方法で変更されうることが認識される。例えば、アパーチャ４２および６２の数およびそのジオメトリは、チューブの種類およびそのジオメトリに依って変わりうる。他の例としては、縁は任意の適切な形状をとりうることである。本発明による強化プレートは、冷媒筐体がヘッダプレートに圧着、ろう付け、溶接などによって取り付けられる任意の種類の熱交換器に使用することができることが認識される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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