(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流通し、複数積層されるチューブ（１１１）の積層方向外方に配設され、反チューブ側に開口する断面コの字状のサイドプレート（１１３）と、
前記チューブ（１１１）の長手方向両端部に配設され、前記チューブ（１１１）内と連通する一対のヘッダタンク（１２０、１３０）と、
前記ヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部の開口部（１２１、１３１）を閉塞する蓋部（１４１）、この蓋部（１４１）から前記サイドプレート（１１３）側に延びる延長部（１４２）、この延長部（１４２）に設けられて前記サイドプレート（１１３）に接合される接合部（１４３）が形成された蓋部材（１４０）とを有する熱交換器において、
前記サイドプレート（１１３）の反チューブ側端部（１１３ａ）は、前記延長部（１４２）近傍でこの延長部（１４２）よりも前記チューブ（１１１）側になるように段状に形成され、
前記接合部（１４３）は、前記延長部（１４２）の幅方向端部から前記チューブ（１１１）側に延びて、前記サイドプレート（１１３）の外側壁（１１３ｂ）に接触する第１接合部（１４３ａ）と、この第１接合部（１４３ａ）から前記サイドプレート（１１３）の長手方向に前記段状となる起点部（１１３ｃ）を越えて延びる第２接合部（１４３ｂ）とから形成されるようにしたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記段状となる起点部（１１３ｃ）は、滑らかな形状で形成されるようにしたことを特徴とする請求項１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、熱交換器に関するものであり、例えば車両用冷凍サイクル装置内に設けられる凝縮器に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱交換器として、特開平９−１２６６８５号公報に示されるように、ヘッダタンク１２０の長手方向端部の開口部１２１を閉塞させる蓋部材（キャップ）１４０にサイドプレート１１３側に延びる延長部１４２およびこの延長部１４２からサイドプレート１１３に接触する接合部１４３を設けて、接合部１４３をサイドプレート１１３の内側壁に接合するようにしたものが知られており（図３）、これにより、サイドプレート１１３の剛性を向上して、熱交換器の耐久強度を向上するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては接合部１４３が反チューブ（１１１）側に延びるように形成されているので、サイドプレート１１３の側壁１１３ｄの高さ寸法（チューブ１１１の積層方向）が大きくなりコンパクト性の悪化を招いていた。
【０００４】
そこで、本出願人は図４に示すように、延長部１４２近傍におけるサイドプレート１１３の反チューブ側端部１１３ａの位置を延長部１４２よりもチューブ１１１側となるように一般部に対して段差を設け、且つ接合部１４３をチューブ側に延びるように形成してサイドプレート１１３に接合した試作品の検討を行なった。
【０００５】
この試作品においては、サイドプレート１１３の上記段差の起点部１１３ｃが応力集中部位となり、十分な耐久強度の確保ができないという問題が生じた。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、コンパクトで且つ、耐久強度が十分確保できる熱交換器を提供することにある。
【０００７】
【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。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、流体が流通し、複数積層されるチューブ（１１１）の積層方向外方に配設され、反チューブ側に開口する断面コの字状のサイドプレート（１１３）と、チューブ（１１１）の長手方向両端部に配設され、チューブ（１１１）内と連通する一対のヘッダタンク（１２０、１３０）と、ヘッダタンク（１２０、１３０）の長手方向端部の開口部（１２１、１３１）を閉塞する蓋部（１４１）、この蓋部（１４１）からサイドプレート（１１３）側に延びる延長部（１４２）、この延長部（１４２）に設けられてサイドプレート（１１３）に接合される接合部（１４３）が形成された蓋部材（１４０）とを有する熱交換器において、サイドプレート（１１３）の反チューブ側端部（１１３ａ）は、延長部（１４２）近傍でこの延長部（１４２）よりもチューブ（１１１）側になるように段状に形成され、接合部（１４３）は、延長部（１４２）の幅方向端部からチューブ（１１１）側に延びて、サイドプレート（１１３）の外側壁（１１３ｂ）に接触する第１接合部（１４３ａ）と、この第１接合部（１４３ａ）からサイドプレート（１１３）の長手方向に段状となる起点部（１１３ｃ）を越えて延びる第２接合部（１４３ｂ）とから形成されるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
これにより、サイドプレート（１１３）と蓋部材（１４０）との組み合わせ形状において、チューブ（１１１）積層方向に小さくしてコンパクトにすることができる。
【００１０】
また、段状となる起点部（１１３ｃ）の近傍に第２接合部（１４３ｂ）が接合されてサイドプレート（１１３）の剛性を上げることができるので、起点部（１１３ｃ）での応力集中を緩和して耐久強度を向上することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、段状となる起点部（１１３ｃ）は、滑らかな形状で形成されるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、段状となる起点部（１１３ｃ）に集中する応力値を緩和して、更に耐久強度を向上できる。
【００１３】
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。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１、図２に示す。ここでは、熱交換器として自動車用冷凍サイクル装置内の冷媒を凝縮液化する凝縮器１００に適用したものとしており、まず図１を用いてその全体構成について説明する。
【００１５】
凝縮器１００は、コア部１１０、左ヘッダタンク１２０、右ヘッダタンク１３０、蓋部材１４０、受液器１５０等から構成され、各部材はアルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等により組付けられ、予め各部材表面に設けられたろう材により一体でろう付けされている。
【００１６】
コア部１１０は、内部を冷媒（流体）が流通する複数のチューブ１１１および複数のフィン１１２が交互に積層され、最外方のフィン１１２の更に外方に強度部材としてのサイドプレート１１３が配設されたものであり、各部材は一体でろう付けされている。尚、サイドプレート１１３は、一般部において断面がコの字状を呈しており、反チューブ側に開口している。また、長手方向端部においては後述するヘッダタンク１２０、１３０との接合のために板状にしている。
【００１７】
このコア部１１０の図１中の左右部、即ち、複数のチューブ１１１の長手方向両端部において、チューブ１１１の積層方向に延びる一対のヘッダタンク（左ヘッダタンク１２０と右ヘッダタンク１３０）が設けられている。両ヘッダタンク１２０、１３０は、断面が楕円形状を成す筒状体としており、押し出し成形により形成されるようにしている。
【００１８】
この両ヘッダタンク１２０、１３０には図示しないチューブ孔が複数穿設されており、各チューブ１１１の端部がこのチューブ孔に嵌合され、チューブ１１１と両ヘッダタンク１２０、１３０が互いに連通するようにろう付けされている。また、サイドプレート１１３の長手方向端部も両ヘッダタンク１２０、１３０に設けられたプレート孔（図示せず）に嵌合され、ろう付けされている。
【００１９】
そして、両ヘッダタンク１２０、１３０の長手方向端部の開口部１２１、１３１には、蓋部材１４０がろう付けされ、この蓋部材１４０によって開口部１２１、１３１は閉塞されている。
【００２０】
また、各ヘッダタンク１２０、１３０には、内部の空間を仕切るセパレータ１２２、１３２ａ、１３２ｂがろう付けされている。そして、右ヘッダタンク１３０のセパレータ１３２ａよりも上側には入口側のジョイント１６０が、また左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２２の下側には出口側のジョイント１６０がそれぞれろう付けされ、両ヘッダタンク１２０、１３０の内部と連通するようにしている。
【００２１】
受液器１５０は、押出し成形より成る円筒状の容器体であって、右ヘッダタンク１３０の側壁にろう付けされている。そしてセパレータ１３２ｂを挟むように流通路１５１、１５２が設けられ、右ヘッダタンク１３０と受液器１５０の内部が互いに連通するようにしている。
【００２２】
以上のように構成される凝縮器１００において、入口側のジョイント１６０は、図示しない圧縮機の吐出側と接続され、また、出口側のジョイント１６０は、図示しない膨張弁と接続されている。圧縮機から吐出された冷媒は入口側のジョイント１６０ら右ヘッダタンク１３０内に流入し、セパレータ１２２、１３２ｂより上側のチューブ１１１群をＵターンして流れ、外部空気と熱交換されて凝縮液化される。更に、この冷媒は右ヘッダタンク１３０、流通路１５１から受液器１５０内に流入し、気液分離される。気液分離された冷媒のうち、液相冷媒が流通路１５２、右ヘッダタンク１３０からセパレータ１２２、１３２ｂより下側のチューブ１１１群で過冷却され、出口側のジョイント１６０から流出する。因みに、受液器１５０の内部には図示しない乾燥剤およびフィルタが配設されており、これによって冷媒中の水分や異物が除去されるようにしている。
【００２３】
次に、本発明の要部となる蓋部材１４０およびこの蓋部材１４０が組み合わされる領域のサイドプレート１１３について図２を用いて詳細説明する。尚、凝縮器１００において蓋部材１４０は４ヶ所設けられているが、すべて同一仕様のため、以下、左ヘッダタンク（以下、タンク）１２０上側に設けられる蓋部材１４０を代表として説明する。
【００２４】
蓋部材１４０は、板材からプレス加工により形成されており、蓋部１４１、延長部１４２、接合部１４３から成る。蓋部１４１は、タンク１２０の開口部１２１を閉塞する部位であり、内側の領域には開口部１２１の内壁面に嵌合する凸部１４１ａが設けられている。
【００２５】
延長部１４２は、上記蓋部１４１からサイドプレート１１３側に延びる板状部であり、この延長部１４２には、第１接合部１４３ａと第２接合部１４３ｂとから成る接合部１４３が形成されている。
【００２６】
即ち、第１接合部１４３ａは、延長部１４２の幅方向（図２中の紙面に対して垂直方向）の両端部からチューブ１１１側に延びるように形成されており、その内壁はサイドプレート１１３の外側壁１１３ｂに接触するようにしている。また、第２接合部１４３ｂは、第１接合部１４３ａの反タンク側端部からサイドプレート１１３の長手方向に延びるように一体で形成されている。
【００２７】
一方、蓋部材１４０の延長部１４２の近傍に対応するサイドプレート１１３の反チューブ側端部１１３ａは、延長部１４２よりもチューブ１１１側となるように形成されており、サイドプレート１１３全体の反チューブ側端部１１３ａは、一般部と延長部１４２近傍とで段状になるように形成されている。そして段状となる起点部１１３ｃにはＲ形状および傾斜を設けて滑らかな形状となるようにしている。
【００２８】
更に、上記した第２接続部１４３ｂのサイドプレート１１３の長手方向に延びる先端部は、起点部１１３ｃを越えた位置（図２中の起点部１１３ｃよりも右側）になるようにしている。
【００２９】
このように構成される蓋部材１４０の蓋部１４１がタンク１２０の開口部１２１に嵌合され、接合部１４３（第１接合部１４３ａと第２接合部１４３ｂ）の内側壁がサイドプレート１１３の外側壁１１３ｂに接触して組み付けされ、蓋部１４１とタンク１２０、接合部１４３とサイドプレート１１３の外側壁１１３ｂがろう付けされる。
【００３０】
これにより、蓋部材１４０の接合部１４３をチューブ１１１側に延ばすようにしているので、サイドプレート１１３と蓋部材１４０との組み合わせ形状において、チューブ１１１積層方向に小さくしてコンパクトにすることができる。
【００３１】
また、段状となる起点部１１３ｃの近傍に第２接合部１４３ｂが接合されサイドプレート１１３の剛性を上げることができるので、起点部１１３ｃでの応力集中を緩和して耐久強度を向上することができる。
【００３２】
更に、段状となる起点部１１３ｃは、滑らかな形状で形成されるようにしているので、起点部１１３ｃに集中する応力値を緩和して、更に耐久強度を向上できる。
【００３３】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では熱交換器として凝縮器１００を例に説明したが、その他の熱交換器としてラジエータやオイルクーラ等に適用しても良い。また、熱交換器を構成する各部材の材質は、アルミニウムに限らず、他のステンレス材や銅材等としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における凝縮器の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１における蓋部材近傍を示す拡大図である。
【図３】従来技術における蓋部材近傍を示す正面図である。
【図４】試作品における蓋部材近傍を示す正面図である。
【符号の説明】
１００  凝縮器（熱交換器）
１１１  チューブ
１１３  サイドプレート
１１３ａ  反チューブ側端部
１１３ｂ  外側壁
１１３ｃ  段状となる起点部
１２０  左ヘッダタンク
１２１  開口部
１３０  右ヘッダタンク
１３１  開口部
１４０  蓋部材
１４１  蓋部
１４２  延長部
１４３  接合部
１４３ａ  第１接合部
１４３ｂ  第２接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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