(57)【要約】【課題】  チューブの端部における流通媒体の流通を促進できる熱交換器の提供。【解決手段】  所定間隔を置いて配置される一対のタンク2,3と、一対のタンク2,3の間に配置され、交互に複数並べられた管状のチューブ７と波板状のフィン８とから成るコア部４を備え、チューブ７の両端部がそれぞれ対応するタンク２（３）の挿通穴１３に挿通し固定されるインタークーラ１において、タンク２（３）の各挿通穴１３の周縁からタンク２（３）内に屈折した折り返し片１４を形成すると共に、この折り返し片１４の端部１４ａを隣接する挿通穴１３の折り返し片１４と近接するように塑性変形させ、挿通穴１３に挿通されたチューブ７の端部７ａを折り返し片１４の端部１４ａの高さ以下の位置に配置した。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を置いて配置される一対のタンクと、
前記一対のタンクの間に配置され、交互に複数並べられた管状のチューブと波板状のフィンとから成るコア部を備え、
前記チューブの両端部がそれぞれ対応するタンクの挿通穴に挿通し固定される熱交換器において、
前記一対のタンクの少なくとも一方側のタンクの各挿通穴の周縁から該タンク内に屈折した折り返し片を形成すると共に、この折り返し片の端部を隣接する挿通穴の折り返し片と近接するように塑性変形させ、
前記挿通穴に挿通されたチューブの端部を折り返し片の端部の高さ以下の位置に配置したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器において、
前記隣接する挿通穴の折り返し片同士で略三角形断面の流通促進部を形成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項２記載の熱交換器において、
前記折り返し片の端部同士を突き合わせたことを特徴とする熱交器。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器において、
前記一方側のタンクを流通媒体の上流側のタンクとしたことを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定間隔を置いて配置される一対のタンクと、一対のタンクの間に配置され、交互に複数並べられた管状のチューブと波板状のフィンとから成るコア部を備え、チューブの両端部がそれぞれ対応するタンクの挿通穴に挿通し固定される熱交換器の技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２３２０７２号公報
【特許文献２】特開２００５−３２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、チューブの端部がタンクの挿通穴からタンク内へ突出した状態で設けられているため、特に流通媒体の上流側のタンクにおいて流通媒体がチューブの端部からスムーズに流入しないという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、チューブの流通媒体の流通を促進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】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、所定間隔を置いて配置される一対のタンクと、上記一対のタンクの間に配置され、交互に複数並べられた管状のチューブと波板状のフィンとから成るコア部を備え、上記チューブの両端部がそれぞれ対応するタンクの挿通穴に挿通し固定される熱交換器において、上記一対のタンクの少なくとも一方側のタンクの各挿通穴の周縁から該タンク内に屈折した折り返し片を形成すると共に、この折り返し片の端部を隣接する挿通穴の折り返し片と近接するように塑性変形させ、上記挿通穴に挿通されたチューブの端部を折り返し片の端部の高さ以下の位置に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、上述のように、タンクの各挿通穴の周縁から該タンク内に屈折した折り返し片を形成すると共に、この折り返し片の端部を隣接する挿通穴の折り返し片と近接するように塑性変形させている。
また、挿通穴に挿通されたチューブの端部を折り返し片の端部の高さ以下の位置に配置している。
【０００７】
これにより、チューブの端部と挿通穴の周縁部が同一高さまたはそれよりも低い位置に形成されるため、折り返し片がチューブの端部へ出入りする流通媒体のガイドの役目を果たすこととなる。
【０００８】
従って、従来の発明に比べてチューブの流通媒体の流通抵抗を軽減できると共に、流通媒体の流通を促進して熱交換器の熱交換効率の向上を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下、実施例１を説明する。
実施例１では熱交換器をインタークーラとし、タンクの一部をコア部のチューブプレートで構成した例について説明する。
【００１１】
図１は実施例１の熱交換器を車両後方側から見た正面図、図２は実施例１のコア部の正面図、図３は実施例１のタンクの内部を示す側断面図、図４は実施例１のコア部のチューブプレートを示す平面図、図５は同斜視図（フィンは省略）である。
【００１２】
図６は実施例１の流通促進部の拡大図であり、作用を説明する図、図７は実施例１の流通促進部の製造工程を説明する図、図８は実施例１の流通促進部の製造工程を説明する図であり、図７（ａ）のＡ１−Ａ１線における断面図（ａ）、図７（ｂ）のＡ２−Ａ２線における断面図（ｃ）、図７（ｃ）のＡ３−Ａ３線における断面図（ｃ）である。
図９は実施例１の流通促進部を形成するための治具を説明する図である。
【００１３】
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、実施例１のインタークーラ１は、所定間隔を置いて左右に離間して配置された一対の樹脂製のタンク2,3と、これら両タンク2,3の間に配置されたアルミ製のコア部４が備えられている。
【００１４】
タンク２は、コア部４側に開口した略器状に形成される他、その後面の上部には流通媒体の入口であるポートＰ１が車両後方側へ円筒状に突出形成される一方、タンク３の後面の下部には流通媒体の出口であるポートＰ２が車両後方側へ円筒状に突出形成されている。
【００１５】
図２に示すように、コア部４は、タンク2,3が装着され、外側に開口した略器状のチューブプレート5,6と、両端部がチューブプレート5,6の底部に挿通し固定された偏平管状の複数のチューブ７と、隣接するチューブ７同士間に介装された波板状のフィン８とから構成されている。
【００１６】
さらに、コア部４の各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方側には、ろう材から成るクラッド層（ブレージングシート）が設けられ、これらは予め仮組みされた後、図外の加熱炉で熱処理されることにより、各接合部がろう付けされて一体的に形成されている。
【００１７】
そして、図３に示すように、前述したろう付け処理後のコア部４に対して、各チューブプレート5,6の外周縁に形成された複数の爪部１１がそれぞれ対応するタンク2,3の底部外周縁にシール部材１２を介して加締められることにより、各タンク2,3の内部が密閉されている。
【００１８】
次に、タンク２の一部としてのチューブプレート５とチューブ７との固定構造について詳述する。
なお、チューブプレート６とチューブ７との固定構造は、チューブプレート５とチューブ７との固定構造と同様であるため、その説明は省略する。
【００１９】
図３〜５に示すように、チューブプレート５の底部において、各チューブ７の端部７ａが挿通し固定される長穴形状の挿通穴１３には、その長手方向縁からタンク２内に屈折した折り返し片１４が形成されると共に、隣接する挿通穴１３の折り返し片１４同士によって略三角形断面の流通促進部１８が形成されている。
【００２０】
具体的には、図６に示すように、一対の折り返し片１４は、それぞれ対応する挿通穴１３の長手方向周縁部から隣接する挿通穴１３の折り返し片１４と近接するようにチューブプレート５の底部に対して所定の角度α（α＝１３５°）を有して屈折・塑性変形され、これによって、互いに直交する角度に設けられている。
また、一対の折り返し片１４の端部１４ａ同士は突き合わせた状態で接合されている。
【００２１】
一方、挿通穴１３に挿通されたチューブ７の端部７ａは、折り返し片１４の端部１４ａよりも所定高さＨ１だけ低い位置に配置された状態で、その外周一部が挿通穴１３の周縁部の全周に亘って当接した状態で接合されている。
また、折り返し片１４は、チューブ７を挿通穴１３に挿通し固定する際のガイドの役目を果たすと共に、チューブ７の長手方向の熱膨張・伸縮を吸収するダンパの役目を果たしている。
【００２２】
なお、実施例１では最外端に位置するチューブ７が挿通し固定された挿通穴１３における折り返し片15,16（図４、５参照）がチューブプレート５の底部に対して略９０°の角度を有して立設される他、各挿通穴１３の短手方向縁部には略三角形状の折り返し片１７がチューブプレート５の底部に対して略９０°の角度を有して立設されているが、この限りではない。
【００２３】
次に、流通促進部１８の製造方法の一例を説明する。
このように構成された流通促進部１８を形成する際には、先ず、図７（ａ）、図８（ａ）に示すように、チューブプレート５となるアルミ製平板状の母材２０に対して、製造すべき挿通穴１３の位置に図中破線で示す切欠部２１を形成する。
【００２４】
次に、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、図１中一点鎖線で示す位置で各切欠部２１の境に山折りに屈折して屈折部２２（折り返し片１５〜１７共）を立設する。
【００２５】
最後に、図７（ｃ）、図８（ｃ）に示すように、互いに近接する屈折部２２同士で略三角形断面を形成するように屈折・塑性変形させて流通促進部１８を形成すると同時に挿通穴１３をそれぞれ形成する。
【００２６】
この際、近接する屈折部２２を内側に折り返す治具としては、図９（ａ）に示すように、製造すべき流通促進部１８の略三角形断面の頂部位置側に合致する略三角形状に切欠された溝２３ａを有する上型２３と、製造すべき挿通穴１３の幅を有し、且つ、製造すべき流通促進部１８の略三角形断面の底部側に合致する略四角形状に切欠された溝２４ａを有する下型２４を用意する。
【００２７】
そして、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、これら両溝23a,24aの間に前述した母材２０のそれぞれ対応する屈折部２２を配置した後、上下型23,24を重ねてプレス成形することにより所望の流通促進部１８を形成する。
【００２８】
なお、上述した流通促進部１８の製造方法は一例であり、上述した以外の方法を用いて流通促進部１８を形成しても構わない。
【００２９】
次に、作用を説明する。
このように構成されたインタークーラ１は、ポートＰ１に対して図外のターボチャージャーのコンプレッサ側に接続されたパイプが接続固定される一方、ポートＰ２に対してエンジンの吸気ポート側に接続されたパイプが接続される。
【００３０】
そして、インタークーラ１のポートＰ１を介してタンク２に流入した高温・高圧の流通媒体（ガス）は、各チューブ７を流通してタンク３へ流入する間に車両走行風または図外のファンの強制風と熱交換して冷却された後、タンク３のポートＰ２から排出され、熱交換器として機能する。
【００３１】
ここで、従来の発明にあっては、チューブの端部がタンクの挿通穴からタンク内へ突出した状態で設けられているため、特に流通媒体の上流側のタンクにおいて流通媒体がチューブの端部からスムーズに流入しないという問題点があった。
加えて、チューブにおけるタンクとの付け根付近で流通媒体が停滞し易いという問題点があった。
【００３２】
これに対し、実施例１のインタークーラ１では、図６で説明したように、チューブ７の端部７ａが折り返し片１４の端部１４ａよりも低い位置に形成されるため、ポートＰ１からタンク２に流入した高温な流通媒体（一点鎖線矢印で図示）を、折り返し片１４の傾斜に沿わせてチューブ７の端部７ａにスムーズに導くことができる。
従って、流通媒体がチューブ７の付け根付近で停滞する虞がなく、流通媒体の流通を促進できる。
【００３３】
また、図示を省略するが、各チューブ７からタンク３に流入した低温な流通媒体を、チューブプレート６に同様に形成された流通促進部１８の折り返し片１４の傾斜に沿わせてタンク３内へスムーズに拡散できる。
【００３４】
これらにより、実施例１のインタークーラ１では、チューブ７における流通媒体の流通抵抗を低減でき、流通媒体の流通を促進して熱交換器の熱交換効率の向上を図れる。
【００３５】
また、特に流入抵抗が大きくなり易いタンク２内の流通媒体の流通を促進でき、好適となる。
【００３６】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１の熱交換器にあっては、所定間隔を置いて配置される一対のタンク2,3と、一対のタンク2,3の間に配置され、交互に複数並べられた管状のチューブ７と波板状のフィン８とから成るコア部４を備え、チューブ７の両端部がそれぞれ対応するタンク２（３）の挿通穴１３に挿通し固定されるインタークーラ１において、タンク２（３）の各挿通穴１３の周縁からタンク２（３）内に屈折した折り返し片１４を形成すると共に、この折り返し片１４の端部１４ａを隣接する挿通穴１３の折り返し片１４と近接するように塑性変形させ、挿通穴１３に挿通されたチューブ７の端部７ａを折り返し片１４の端部１４ａの高さ以下の位置に配置したため、従来の発明に比べてチューブ７の流通媒体の流通抵抗を軽減できると共に、流通媒体の流通を促進して熱交換器の熱交換効率の向上を図れる。
【００３７】
また、隣接する挿通穴１３の折り返し片１４同士で略三角形断面の流通促進部１８を形成したため、チューブ７におけるタンク２（３）との付け根付近に流通媒体が停滞する虞がなく、流通媒体の流通抵抗をより一層低減でき、流通媒体の流通を促進して熱交換器の熱交換効率の向上を図れる。
【００３８】
また、流通促進部１８の折り返し片１４の端部１４ａ同士を突き合わせたため、チューブ７におけるタンク２（３）との付け根付近に流通媒体が停滞する虞がなく、チューブ７の流通媒体の流通抵抗をより一層低減でき、流通媒体の流通を促進して熱交換器の熱交換効率の向上を図れる。
【００３９】
また、下流側のタンク３に比べて特に流通抵抗が高くなり易い上流側タンク２の流通媒体をチューブ７の内部へスムーズに導いて下流側のタンク３へ流通させることができるため、本発明を上流側のタンク２に適用すると好適となる。
【実施例２】
【００４０】
以下、実施例２を説明する。
実施例２において、前記実施例１と同様の構成部材については同じ符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
【００４１】
図１０は実施例２の折り返し片を説明する図である。
【００４２】
図１０に示すように、実施例２では、実施例１で説明した折り返し片１４の端部１４ａがチューブ７の端部７ａと同じ高さ位置となるように短く形成されている点が実施例１と異なる。
【００４３】
従って、実施例２の発明では、チューブ７におけるタンク２（３）との付け根付近で流通媒体が停滞することなく、流通媒体のチューブ７への出入りをスムーズに行うことができる。
従って、従来の発明に比べてチューブ７の流通媒体の流通を低減でき、流通媒体の流通を促進して熱交換器の熱交換効率の向上を図れる。
【００４４】
なお、実施例２の折り返し片１４の製造方法は、実施例１で説明したスリット２１の一部を予めプレス打ち抜き加工した開口部とおくことで、折り返し片１４を短く形成すること以外は同様であるため、その説明は省略する。
【００４５】
以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例１では、コア部４のチューブプレート５に樹脂製のタンク2,3が装着されることとしたが、タンク2,3をアルミ製としてチューブプレート5,6と一体的に形成しても良い。
【００４６】
また、熱交換器の種類はインタークーラに限らず、ラジエータ、コンデンサ、オイルクーラ等の一般的な全ての熱交換器に適用できる。
【００４７】
さらに、実施例１では、折り返し片１４の端部１４ａ同士を突き合わせて当接させたが、この限りではなく、図１１に示すように、実施例１で説明した折り返し片１４の端部１４ａを幾分短く形成し、これら両者の端部１４ａ同士の間に隙間を形成した場合にも同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１の熱交換器を車両後方側から見た正面図である。
【図２】実施例１のコア部の正面図である。
【図３】実施例１のタンクの内部を示す側断面図である。
【図４】実施例１のコア部のチューブプレートを示す平面図である。
【図５】実施例１のコア部のチューブプレートを示す斜視図（フィンは省略）である。
【図６】実施例１の流通促進部の拡大図であり、作用を説明する図である。
【図７】実施例１の流通促進部の拡大図であり、作用を説明する図である。
【図８】実施例１の流通促進部の製造工程を説明する図であり、図７（ａ）のＡ１−Ａ１線における断面図（ａ）、図７（ｂ）のＡ２−Ａ２線における断面図（ｃ）、図７（ｃ）のＡ３−Ａ３線における断面図（ｃ）である。
【図９】実施例１の流通促進部を形成するための治具を説明する図である。
【図１０】実施例２の折り返し片を説明する図である。
【図１１】その他の実施例の折り返し片を説明する図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  インタークーラ
２、３  タンク
４  コア部
５、６  タンク
７  チューブ
７ａ  （チューブの）端部
８  フィン
１１  爪部
１２  シール部材
１３  挿通穴
１４、１５、１６、１７  折り返し片
１４ａ  折り返し片の端部
１８  流通促進部
２０  母材
２１  切欠部
２２  屈折部
２３  上型
２３ａ、２４ａ  溝
２４  下型
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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