JP2009103404A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】一対のタンク部と複数のチューブから構成される熱交換器にあって、全体サイズを変えることなく熱交換効率の向上を図る。
【解決手段】内部にチューブ内流通路１３が形成され、長手方向の端面より内側に入り込む窪み部１１を有する複数のチューブ１０と、複数のチューブ１０の長手方向の両端側にそれぞれ配置され、各チューブ内流通路１３が開口するタンク内流通路をそれぞれ有する一対のタンク部２０とを備え、各タンク部２０は、複数のチューブ１０の長手方向の端面に当接されたタンク外側部材２１と、これより内側に配置されたタンク内側部材２２とを有し、タンク外側部材２１の内面をタンク内流通路２６の外面とし、チューブ１０の端面より内側の窪み部１１を利用してタンク内流通路２６が形成された。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数のチューブとこの複数のチューブの両端に配置された一対のタンク部とを有する熱交換器に関する。

この種の従来の熱交換器としては、特許文献１に開示されたものがある。この熱交換器１００は、図１３に示すように、複数のチューブ１０１と、この隣り合うチューブ１０１間に配置された複数のアウターフィン１０２と、複数のチューブ１０１の長手方向の両端に配置された一対のタンク部１０３，１０４とを備えている。

図１４に示すように、各タンク部１０３，１０４には、長手方向に沿ってタンク内流通路１０３ａ，（図示せず）が形成されている。一方のタンク部１０３には入口パイプ部１０５と出口パイプ部１０６が設けられていると共に一方のタンク内流通路１０３ａはその長手方向のほぼ中間位置で仕切壁１０７によって仕切られている。又、各タンク部１０３，１０４には、長手方向の等間隔毎にチューブ挿入孔１０３ｂ、（図示せず）が形成されている。各チューブ挿入孔１０３ｂ，（図示せず）は、タンク内流通路１０３ａ，（図示せず）に各連通路１０３ｃ，（図示せず）を介して連通している。

各チューブ１０１の内部には、長手方向に沿って延びるチューブ内流通路（図示せず）が形成されている。各チューブ１０１の両端部には、幅方向の両端部を除いて突出する挿入突出部１０１ａが設けられている。この挿入突出部１０１ａが各タンク部１０３，１０４のチューブ挿入孔１０３ｂ，（図示せず）に挿入されている。各チューブ１０１のチューブ内流通路（図示せず）の両端は、各タンク部１０３，１０４の各連通路１０３ｃ，（図示せず）を介してタンク内流通路１０３ａ，（図示せず）に連通している。

上記構成において、入口パイプ部１０５より流入された冷媒は、一方のタンク部１０３内より複数のチューブ１０１内を通って他方のタンク部１０４に流れ、その後、上記以外の複数のチューブ１０１内を通って一方のタンク部１０３に入り、出口パイプ部１０６より排出される。このように熱交換器１００内を流れる冷媒は、主に各チューブ１０１の通過過程でこれらチューブ１０１外を通る外部空気と積極的に熱交換し、これによって温度が低下される。
特開２００３−３１４９８７号公報

ところで、一対のタンク部１０３，１０４と複数のチューブ１０１から構成される熱交換器１００にあって、積極的な熱交換が行われるのは各チューブ１０１で、且つ、外部に露出している箇所であるため、熱交換器１００の設置幅Ｗに対して各チューブ１０１の長手方向の実質的長さ寸法Ｌ２（外部に露出している箇所の長さ寸法）が大きければ大きいほど熱交換効率が良い。

しかし、前記従来例の熱交換器１００では、各チューブ１０１の長手方向の端面１０１ｂ（図１４に示す）より外側にタンク部１０３，１０４のタンク内流通路１０３ａ，（図示せず）が配置されるので、熱交換器１００の設置幅Ｗに対してチューブ１０１の実質的長さ寸法Ｌ２は一対のタンク部１０３，１０４の幅分だけ確実に短くなり、熱交換効率の低下の要因となっている。熱交換器１００の設置幅Ｗは予め規定されている場合（例えば車両搭載用の熱交換器）が多く、全体サイズを変えることなく熱交換効率の良い熱交換器が要望されている。

そこで、本発明は、一対のタンク部と複数のチューブから構成されるものにあって、全体サイズを変えることなく熱交換効率の向上を図ることができる熱交換器を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、互いに隣り合うもの同士が間隔を開けて配置され、内部にチューブ内流通路をそれぞれ有する複数のチューブと、複数の前記チューブの長手方向の両端側にそれぞれ配置され、前記各チューブ内流通路が開口するタンク内流通路をそれぞれ有する一対のタンク部とを備え、前記各タンク部は、複数の前記チューブの長手方向の端面より外側に配置されたタンク外側部材を有し、前記タンク外側部材の内面を前記タンク内流通路の外面とし、前記チューブの長手方向の端面より内側に前記タンク内流通路が形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の熱交換器であって、前記タンク外側部材は、チューブの長手方向の端面に当接していることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の熱交換器であって、前記タンク内流通路は、前記チューブの幅方向の両端の間に形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の熱交換器であって、前記各チューブの両側の端部には、前記チューブの幅方向の中央位置に、前記チューブの長手方向の端面より内側に入り込む窪み部がそれぞれ少なくとも１つ形成され、前記窪み部を利用して前記タンク内流通路が形成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載の熱交換器であって、前記窪み部は、単一であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５記載の熱交換器であって、前記窪み部は、ほぼ半円弧状であることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の熱交換器であって、前記タンク部は、間隔を置いて複数のチューブ挿入孔を有し、前記各チューブ挿入孔に前記各チューブの両端部がそれぞれ挿入されていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の熱交換器であって、前記各タンク部は、前記タンク外側部材の他に、前記タンク外側部材より内側に配置され、前記各チューブの端部が入り込む複数のチューブ挿入孔を有するタンク内側部材を有し、前記タンク外側部材と前記タンク内側部材で囲まれる内部に前記タンク内流通路が形成されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８記載の熱交換器であって、前記タンク内側部材は、前記タンク外側部材に密着される両側の周縁フラット部と、両側の周縁フラット部の間に位置し、前記チューブの前記窪み部に倣って内側に曲がる屈曲部とから構成されていることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の熱交換器であって、前記チューブ（１０Ａ）の長手方向の両側の端部は、他の箇所よりも幅が広い拡幅部に形成され、隣り合う前記チューブの双方の前記拡幅部が液密に接合され、前記各タンク部は、前記タンク外側部材と複数の前記チューブの拡幅部によって形成されていることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の熱交換器であって、前記各チューブの両側の端部は、前記チューブの幅方向の端より中央位置に、前記チューブの長手方向の端面より内側に入り込む窪み部をそれぞれ有し、前記窪み部を含む全ての端部が他の箇所よりも幅が広い拡幅部にそれぞれ形成され、前記各タンク部は、前記タンク外側部材の他に、単一のチューブ収束孔が形成されたチューブ収束部材を有し、前記チューブ収束部材の前記チューブ収束孔に、複数の前記チューブの互いに液密に接合された前記拡幅部を一括して挿入し、前記チューブ収束部材によって複数の前記チューブの端部が結束されていることを特徴とする。

請求項１２の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の熱交換器であって、前記各チューブの長手方向の端部と前記各タンク部の互いに当接する箇所は、ろう付けされていることを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１０又は請求項１１に記載の熱交換器であって、隣り合う前記チューブの互いに当接する拡幅部同士は、ろう付けされていることを特徴とする。

請求項１４の発明は、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の熱交換器であって、前記各チューブの前記チューブ内流通路には、インナーフィンが配置されていることを特徴とする。

請求項１５の発明は、請求項１４記載の熱交換器であって、前記インナーフィンは、前記チューブの両側の端部に形成されるタンク内流通路の最も内側位置より更に内側位置にのみ配置されていることを特徴とする。

請求項１６の発明は、請求項１４記載の熱交換器であって、前記各チューブには、前記チューブ内流通路側に突出し、前記インナーフィンの移動を規制する突起部が設けられていることを特徴とする。

請求項１７の発明は、請求項１４記載の熱交換器であって、前記インナーフィンの両側の端部は、幅方向の両方の端より中央に向かうに従って徐々に内側に切り込むＶ字カット面に形成されており、端部の中央位置に窪み部を有するチューブを用いた場合にあって、前記インナーフィンのＶ字カット面の左右端がタンク外側部材に当接すると共に、Ｖ字カット面によってタンク内流通路からチューブ内流通路に入る入口付近にインナーフィンが配置されないようになっていることを特徴とする。

請求項１８の発明は、請求項１〜請求項１７のいずれかに記載の熱交換器は、他の熱交換器のタンク部内に収容されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、チューブの長手方向の端面より内側にタンク内流通路が形成されるため、チューブの長手方向の寸法を熱交換器の設置幅の寸法に近づくような長い寸法にできる。その上、タンク内流通路が形成されないチューブの端部領域が熱交換領域となる。以上より、一対のタンク部と複数のチューブから構成される熱交換器にあって、全体サイズを変えることなく熱交換効率の向上を図ることができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、チューブの長手方向の寸法を熱交換器の設置幅の寸法に極力近づくような長さ寸法にできるため、熱交換効率の更なる向上になる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明と同様の効果が得られる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、チューブの幅方向の両端の間に窪み部を有するため、窪み部を利用して容易にタンク内流通路を形成できる。又、チューブの長手方向の両端の間に窪み部を有するため、チューブの剛性が極端に低下することがない。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加え、単一のタンク内流通路を形成できる。

請求項６の発明によれば、請求項４又は請求項５の発明の効果に加え、窪み部によってタンク部のチューブ側の外面は、ほぼ半円弧状となるため、タンク部の近傍で、且つ、チューブの外側を流れる流体はスムーズに流れる。従って、熱交換の向上に寄与する。又、タンク内流通路も半円弧状になるため、タンク部はタンク内流通路を流れる冷媒の耐圧性に優れた形状となる。

請求項７の発明によれば、請求項２〜請求項６の発明の効果に加え、タンク部のチューブ挿入孔に各チューブの端部を挿入することによって、複数のチューブを所定の間隔に配置できるため、タンク部と各チューブの組み付け性が良い。

請求項８の発明によれば、請求項１〜請求項７の発明の効果に加え、タンク外側部材とタンク内側部材を組み付けることによってタンク部を形成できる。

請求項９の発明によれば、請求項８の発明の効果に加え、タンク外側部材とタンク内側部材に、端部に窪み部を有するチューブを組み付けることによって、液密のタンク内流通路を容易に形成できる。従って、従来例に比べて部品点数を増加することなく熱交換器を製造できる。

請求項１０の発明によれば、請求項１〜請求項６の発明の効果に加え、複数のチューブをその互いの拡幅部を密着させた状態に並べることによって、複数のチューブを等間隔に配置できるため、複数のチューブの組み付け性が良い。

請求項１１の発明によれば、請求項１０の発明の効果に加え、複数のチューブをチューブ収束部材によってタンク外側部材に強固に固定できる。従って、各チューブとタンク部間の固定強度の向上、ひいては、熱交換器の強度が向上する。

請求項１２の発明によれば、請求項１〜請求項１０の発明の効果に加え、各チューブと各タンクの互いに当接する箇所が液密に強固に固定される。

請求項１３の発明によれば、請求項１０又は請求項１１の発明の効果に加え、隣り合うチューブ同士が直にろう付けされるため、熱交換器の強度が向上する。

請求項１４の発明によれば、請求項１〜請求項１３の発明の効果に加え、チューブ内を通過する冷媒とチューブの外側を通過する流体間の熱交換がインナーフィンによって促進されるため、熱交換効率の向上に寄与する。

請求項１５の発明によれば、請求項１４の発明の効果に加え、タンク内流通路からチューブ内流通路に入る入口付近にインナーフィンが配置されない。そのため、タンク内流通路より各チューブに入り込む冷媒は、その流れ方向についてインナーフィンの干渉を受けることなくチューブ内に流れ込み、チューブ内流通路の幅方向に冷媒流の疎密が発生しない。従って、熱交換効率の向上に寄与する。

請求項１６の発明によれば、請求項１４の発明の効果に加え、インナーフィンがチューブ内流通路を変移することによって、タンク内流通路からチューブ内流通路に入る入口付近にインナーフィンが変移したり、タンク内流通路を少しでも塞ぐ位置にインナーフィンが変移しない。従って、インナーフィンが冷媒流のスムーズな流れを阻害しない。

請求項１７の発明によれば、請求項１４の発明の効果に加え、タンク内流通路より各チューブに入り込む冷媒は、その流れ方向についてインナーフィンの干渉を受けることなくチューブ内に流れ込み、チューブ内流通路の幅方向に冷媒流の疎密が発生しない。従って、チューブに突起部を設けることなくインナーフィンの位置決めができると共に熱交換効率の向上を図ることができる。

請求項１８の発明によれば、請求項１〜請求項１７の発明の効果に加え、他の熱交換器の冷媒によって熱交換器の冷媒を冷却できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜図６は本発明の第１の実施の形態を示し、この第１の実施の形態では本発明の熱交換器がハイブリッド電気自動車に搭載される車両用熱交換装置に適用されている。図１は車両用熱交換装置の構成図、図２は車両用熱交換装置の概略斜視図、図３はサブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの正面図、図４はサブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの側面図、図５は水冷式のコンデンサの要部分解斜視図、図６（ａ）はチューブ内のインナーフィンの配置状態を示す要部断面図、図６（ｂ）はインナーフィンの要部正面図である。

ハイブリッド電気自動車のエンジンルームには、車両前面グリルから冷却風を取り込むことができる冷却風ダクト（図示せず）が設けられている。この冷却風ダクト内に車両用熱交換装置１が収容されている。

車両用熱交換装置１は、図１及び図２に示すように、エンジン２を冷却するためのメインラジエータ３と、電動駆動部４を冷却するためのサブラジエータ５と、車室内を冷却するための、つまり、空気調和装置用のコンデンサ６とを備えている。

コンデンサ６は、空冷式のコンデンサ７と本発明に係る熱交換器である水冷式のコンデンサ８とから構成されている。空冷式のコンデンサ７と水冷式のコンデンサ８は、水冷式のコンデンサ８を上流として冷凍サイクル内に直列に接続されている。圧縮機によって高温高圧とされた冷媒は、先ず水冷式のコンデンサ８に流入し、その後、空冷式のコンデンサ７に流入する。

サブラジエータ５は、メインラジエータ３の冷却風の上流面側で、且つ、上半分領域に配置されている。空冷式のコンデンサ７は、メインラジエータ３の冷却風の上流面側で、且つ、下半分領域に配置されている。水冷式のコンデンサ８は、サブラジエータ５の出口側のタンク部５ｃ内に配置されている。

メインラジエータ３とサブラジエータ５と空冷式のコンデンサ７は、それぞれチューブ（図示せず），５ａ，７ａとアウターフィン（図示せず），５ｂ，７ｂが交互に積層されたコア部（特に符号を付さず）と、このコア部の両端に固定された一対のタンク部３ｃ，５ｃ，７ｃとから主に構成されている。そして、チューブ（図示せず），５ａ，７ａ内を流れる冷媒（冷却水やＣＦＣ−１２）とチューブ（図示せず），５ａ，７ａの外側を流れる冷却風との間で熱交換を行うことによって冷媒が冷却される。

次に、水冷式のコンデンサ８について詳しく説明する。図３〜図５に示すように、水冷式のコンデンサ８は、並列配置された複数のチューブ１０と、この複数のチューブ１０の両端に配置された一対のタンク部２０とを備えている。

各チューブ１０の両端部で、且つ、幅方向の両端の間には、内側に入り込む単一の窪み部１１が設けられている。窪み部１１は、半円弧状である。各チューブ１０の両側の外面には、ビード部１２ａ，１２ｂが適所に突設されている。両外面の互いに同一位置にあるビード部１２ａ，１２ｂ同士は、その長手方向が異なる方向に設定されている。そして、互いに隣り合うチューブ１０は、互いのビード部１２ａ，１２ｂが付き当てられることによって隣り合うもの同士が等間隔を開けて配置されている。この間隔を利用してチューブ１０間を冷却水が通過する。最も外側に配置されたチューブ１０の各ビード部１２ａ，１２ｂは、タンク部５ｃの内面より突出されたビード部３０（図４に示す）に当接されている。これによって、コンデンサ８は、タンク部５ｃ内で左右方向に移動しないように収容されている。

又、各チューブ１０の内部には、長手方向に沿って延びるチューブ内流通路１３が形成されている。チューブ内流通路１３は、その両端がチューブ１０の端面に開口している。チューブ内流通路１３には、インナーフィン１４が配置されている。インナーフィン１４の配置構造等については、下記する。

各タンク部２０は、各チューブ１０の長手方向の端面の外側に配置されたタンク外側部材２１と、タンク外側部材２１より内側に配置されたタンク内側部材２２と、タンク外側部材２１とタンク内側部材２２の両端位置に配置された一対の閉塞プレート２３とから構成されている。

各タンク外側部材２１は、フラットな板材である。上位置のタンク外側部材２１はタンク部５ｃの天井に、下位置のタンク外側部材２１はタンク部５ｃの底面にそれぞれ当接されている。これによって、コンデンサ８は、タンク部５ｃ内で上下方向に移動しないように収容されている。各タンク外側部材２１の中央には、パイプ挿入孔２１ａ（図５に示す）がそれぞれ形成されている。一方のタンク外側部材２１のパイプ挿入孔２１ａに入口パイプ部２４が、他方のタンク外側部材２１のパイプ挿入孔２１ａに出口パイプ部２５が取り付けされている。入口パイプ部２４及び出口パイプ部２５は、サブラジエータ５のタンク部５ｃの外部に突出されている。

タンク外側部材２１の周縁の適所には、加締め爪部２１ｂがそれぞれ突設されている。タンク部２０の組み付け時には、この加締め爪部２１ｂを加締めることによってタンク外側部材２１とタンク内側部材２２間が仮組み付けされる。

タンク内側部材２２は、タンク外側部材２１の周縁に密着される両側の周縁フラット部２２ａと、両側の周縁フラット部２２ａの間に位置し、チューブ１０の窪み部１１に倣って内側に半円弧状に曲げられた屈曲部２２ｂとから一体に構成されている。タンク内側部材２２には、等間隔に複数のチューブ挿入孔２２ｃが形成されている。各チューブ挿入孔２２ｃにチューブ１０の端部がそれぞれ挿入されている。チューブ挿入孔２２ｃに挿入されたチューブ１０の両側の端面は、タンク外側部材２１の内面に当接されている。又、タンク内側部材２２には、複数のチューブ挿入孔２２ｃよりも外側の両側位置に、一対の閉塞プレート挿入孔２２ｄが形成されている。

各閉塞プレート２３は、タンク内側部材２２の閉塞プレート挿入孔２２ｄにそれぞれ挿入されている。各閉塞プレート２３の挿入先端面は、タンク外側部材２１の内面に当接されている。

以上の構成によって、タンク部２０内には、タンク外側部材２１とタンク内側部材２２の内側位置で、且つ、その両側が一対の閉塞プレート２３で閉塞されたタンク内流通路２６が形成されている。つまり、タンク内流通路２６は、タンク外側部材２１の内面をタンク内流通路２６の外面として、チューブ１０の端面より内側の一部領域に形成されている。タンク内流通路２６は、各チューブ１０の窪み部１１の箇所でチューブ内流通路１３にそれぞれ連通している。

また、水冷式のコンデンサ８の各部品の互いに当接される箇所は、ろう付けによって固定されている。従って、各チューブ１０の長手方向の端部と各タンク部２０の間については、具体的には、チューブ１０の長手方向の端面とタンク外側部材２１の内面との間、及び、チューブ１０とタンク内側部材２２のチューブ挿入孔２２ｃの内面との間がろう付けされている。

次に、インナーフィン１４の配置構造等について説明する。図６（ａ）、（ｂ）等に示すように、インナーフィン１４は幅方向に波形状である。インナーフィン１４は、チューブ１０の両端部の窪み部１１の最も内側位置よりも更に内側位置にのみ配置される寸法に形成されている。インナーフィン１４の両端面は、長手方向の直交方向に沿ってカットされたストレートカット面１４ａに形成されている。このストレートカット面１４ａは、チューブ１０のチューブ内流通路１３に突出する左右一対の突起部１２ｃに当接され、これによってインナーフィン１４はチューブ内流通路１３内で移動できないように収容されている。左右一対の突起部１２ｃは、インナーフィン１４のストレートカット面１４ａに対し斜め向きの楕円形状であり、これによりインナーフィン１４の波形による複数の流路のいずれの出入口も塞がないようになっている。

上記構成において、水冷式のコンデンサ８の熱交換について説明する。サブラジエータ５の出口側のタンク部５ｃには、チューブ５ａ内を通過した冷却水が流入される。この冷却水は、水冷式のコンデンサ８のチューブ１０間を通ってタンク部５ｃの外に流出される。

一方、水冷式のコンデンサ８は、入口パイプ部２４より冷媒が一方のタンク内流通路２６に流入し、タンク内流通路２６より複数のチューブ内流通路１３に分岐して流入される。各チューブ内流通路１３を通る冷媒は、ここでチューブ１０の外側を通過する冷却水と熱交換し、冷却される。冷却水は空気に比べて遙かに熱容量が大きいため、効率の良い熱交換がなされ、チューブ内流通路１３を通る冷媒は急激に冷却される。各チューブ内流通路１３を通った冷媒は、他方のタンク内流通路２６にそれぞれ入り込む。他方のタンク内流通路２６に集合された冷媒は、出口パイプ部２５より流出し、空冷式のコンデンサ７へと送られる。

以上、この第１の実施の形態では、各タンク部２０は、複数のチューブ１０の長手方向の端面より外側に配置されたタンク外側部材２１を有し、タンク外側部材２１の内面をタンク内流通路２６の外面としてチューブ１０の端面より内側にタンク内流通路２６が形成されている。従って、チューブ１０の長手方向の端面より内側にタンク内流通路２６が形成されるため、チューブ１０の長手方向の寸法をコンデンサ８の設置幅の寸法に近づくような長い寸法にできる。その上、タンク内流通路２６が形成されないチューブ１０の端部領域が熱交換領域となる。以上より、一対のタンク部２０と複数のチューブ１０から構成されるコンデンサ８にあって、全体サイズを変えることなく熱交換効率の向上を図ることができる。

この第１の実施の形態では、タンク外側部材２１は、チューブ１０の長手方向の端面に当接している。従って、チューブ１０の長手方向の寸法をコンデンサ８の設置幅の寸法に極力近づくような長さ寸法にできるため、熱交換効率の更なる向上になる。具体的には、タンク内流通路２６が形成されないチューブ１０の領域では、図３に示すように、コンデンサ８の設置幅の寸法Ｗより若干短い寸法Ｌ１がチューブ１０の実質的な長さ寸法Ｌ１となるため、チューブ１０の有効な熱交換領域が従来と比べて格段に拡大する。

この第１の実施の形態では、各チューブ１０の両側の端部には、チューブ１０の幅方向の中央位置に、チューブ１０の長手方向の端面より内側に入り込む窪み部１１がそれぞれ形成され、窪み部１１を利用してタンク内流通路２６が形成されている。従って、チューブ１０の幅方向の両端の間に窪み部１１を有するため、窪み部１１を利用して容易にタンク内流通路２６を形成できる。又、チューブ１０の長手方向の両端の間に窪み部１１を有するため、チューブ１０の剛性が極端に低下することがない。

この第１の実施の形態では、窪み部１１は、単一であるため、単一のタンク内流通路２６を形成できる。尚、窪み部１１は複数であっても良い。

この第１の実施の形態では、窪み部１１は、ほぼ半円弧状である。従って、窪み部１１によってタンク部２０のチューブ１０側の外面は、ほぼ半円弧状となるため、タンク部２０の近傍で、且つ、チューブ１０の外側を流れる冷却水は、図３のａ矢印で示すように、スムーズに流れる。従って、熱交換の向上に寄与する。又、タンク内流通路２６も半円弧状になるため、タンク部２０はタンク内流通路２６を流れる冷媒の耐圧性に優れた形状となる。

この第１の実施の形態では、各タンク部２０は、間隔を置いて複数のチューブ挿入孔２２ｃを有し、各チューブ挿入孔２２ｃに各チューブ１０の両端部がそれぞれ挿入されている。従って、タンク部２０のチューブ挿入孔２２ｃに各チューブ１０の端部を挿入することによって、複数のチューブ１０を所定の間隔に配置できるため、タンク部２０と各チューブ１０の組み付け性が良い。

この第１の実施の形態では、各タンク部２０は、タンク外側部材２１の他に、タンク外側部材２１より内側に配置され、各チューブ１０の端部が入り込む複数のチューブ挿入孔２２ｃを有するタンク内側部材２２を有し、タンク外側部材２１とタンク内側部材２２で囲まれる内部にタンク内流通路２６が形成されている。従って、タンク外側部材２１とタンク内側部材２２を組み付けることによってタンク部２０を形成できる。

この第１の実施の形態では、タンク内側部材２２は、タンク外側部材２１に密着される両側の周縁フラット部２２ａと、両側の周縁フラット部２２ａの間に位置し、チューブ１０の窪み部１１に倣って内側に曲がる屈曲部２２ｂとから構成されている。従って、端部に窪み部１１があるチューブ１０を用いることにより、タンク外側部材２１とタンク内側部材２２と一対の閉塞プレート２３とによって液密のタンク内流通路２６を容易に形成できる。従って、従来例に比べて部品点数を増加することなく水冷式のコンデンサ８を製造できる。

この第１の実施の形態では、各チューブ１０の長手方向の端部と各タンク部２０の互いに当接する箇所は、ろう付けされている。従って、各チューブ１０と各タンク部２０の互いに当接する箇所が液密に強固に固定される。又、各チューブ１０の端部は、タンク内側部材２２とタンク外側部材２１の双方にろう付けされるため、各チューブ１０とタンク部２０間の固定強度が向上し、ひいては、水冷式のコンデンサ８の強度が向上する。

（第１の実施の形態の変形例）
図７はインナーフィン自体の構造及びその配置構造の変形例を示し、図７（ａ）はインナーフィンの配置状態を示す要部断面図、図７（ｂ）はインナーフィンの要部正面図である。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、インナーフィン１５は、前記第１の実施の形態のものと同様に、幅方向に波形状である。しかし、インナーフィン１５は、前記第１の実施の形態のものと異なり、チューブ１０とほぼ同じ長さ寸法に形成されている。そして、インナーフィン１５の両側の端部は、幅方向の両方の端より中央に向かうに従って徐々に内側に切り込むＶ字カット面１５ａに形成されている。Ｖ字カット面１５ａの左右端がタンク外側部材２１に当接することによって、インナーフィン１５がチューブ内流通路１３内で移動できないようになっている。又、Ｖ字カット面１５ａによってタンク内流通路２６からチューブ内流通路１３に入る入口付近にインナーフィン１５が配置されないようになっている。

タンク内流通路２６より各チューブ１０に入り込む冷媒は、図７（ａ）の矢印で示すように、その流れ方向についてインナーフィン１５の干渉を受けることなくチューブ１０内にスムーズに流れ込み、チューブ内流通路１３の幅方向に対し冷媒流の疎密が発生しない。従って、この変形例では、前記第１の実施の形態にように、チューブ１０にチューブ内流通路１３に向かって突出する突起部を設けることなく、インナーフィン１５の位置決めができると共に熱交換効率の向上を図ることができる。

（第２の実施の形態）
図８〜図１２は本発明の第２の実施の形態を示し、図８はサブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの正面図、図９はサブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの側面図、図１０は水冷式のコンデンサの要部分解斜視図、図１１は図１０のＡ−Ａ線断面図、図１２は図１０のＢ−Ｂ線断面図である。

この第２の実施の形態に係る熱交換器は、前記第１の実施の形態と同様に水冷式のコンデンサ８Ａに適用され、第１の実施の形態のものと同一構成箇所には同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成箇所のみを説明する。

図８〜図１０に示すように、各チューブ１０Ａの両端部は、窪み部１１を含む全ての端部が他の箇所よりも幅が広い拡幅部１６にそれぞれ形成されている。そして、隣り合うチューブ１０Ａの両端部の拡幅部１６同士は、互いに密着され、且つ、下記するようにろう付けによって液密に接合されている。

タンク部２０Ａは、タンク外側部材２１とチューブ収束部材２２Ａと一対の閉塞プレート２３Ａとから構成されている。チューブ収束部材２２Ａには、前記第１実施の形態のタンク内側部材２２と同様に、両側の周縁フラット部２２ａとその中央の屈曲部２２ｂとからなる同一輪郭形状であるが、タンク内側部材２２と異なり、全てのチューブ１０Ａの端部が共に入り込む単一のチューブ収束孔２７が形成されている。そして、単一のチューブ収束孔２７に全てのチューブ１０Ａの端部が挿入されている。これにより、チューブ収束部材２２Ａによって複数のチューブ１０Ａの端部が結束されている。又、チューブ収束部材２２Ａの屈曲部２２ｂの両端には、プレート係止溝２２ｅがそれぞれ形成されている。

各閉塞プレート２３Ａは、円弧状の面に係止突起２３ａを有している。各閉塞プレート２３Ａは、係止突起２３ａがプレート係止溝２２ｅに係止された状態でタンク外側部材２１とチューブ収束部材２２Ａの両端に配置されている。

以上の構成によって、タンク部２０Ａ内には、タンク外側部材２１とチューブ収束部材２２Ａ及び複数のチューブ１０Ａとに囲まれ、且つ、両側が一対の閉塞プレート２３Ａで閉塞されたタンク内流通路２６Ａが形成されている。つまり、タンク内流通路２６Ａは、タンク外側部材２１の内面をタンク内流通路２６Ａの外面として、チューブ１０Ａの端面より内側の一部領域に形成されている。タンク内流通路２６Ａは、図１１及び図１２に示すように、各チューブ１０Ａの窪み部１１の箇所でチューブ内流通路１３にそれぞれ連通している。

また、水冷式のコンデンサ８Ａの各部品の互いに当接される箇所は、ろう付けによって固定されている。従って、各チューブ１０Ａとタンク部２０Ａ間は、チューブ１０Ａとチューブ収束部材２２Ａのチューブ収束孔２７の内面の互いに当接する箇所がろう付けされている。隣り合うチューブ１０Ａ間は、上記したように、その互いに当接する拡幅部１６同士がろう付けされている。

他の構成は、前記第１の実施の形態と同様であるため、重複説明を回避するべく説明を省略する。図面上の同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図る。

この第２の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、チューブ１０Ａの長手方向の端面より内側にタンク内流通路２６Ａが形成されるため、チューブ１０Ａの長手方向の寸法をコンデンサ８Ａの設置幅の寸法に近づくような長い寸法にできる。その上、タンク内流通路２６Ａが形成されないチューブ１０Ａの端部領域が熱交換領域となる。以上より、一対のタンク部２０Ａと複数のチューブ１０Ａから構成されるコンデンサ８Ａにあって、全体サイズを変えることなく熱交換効率の向上を図ることができる。

この第２の実施の形態でも、タンク外側部材２１は、チューブ１０Ａの長手方向の端面に当接している。従って、チューブ１０Ａの長手方向の寸法をコンデンサ８Ａの設置幅の寸法に極力近づくような長さ寸法にできるため、熱交換効率の更なる向上になる。具体的には、タンク内流通路２６Ａが形成されないチューブ１０Ａの領域では、図８に示すように、コンデンサ８Ａの設置幅の寸法Ｗより若干短い寸法Ｌ１がチューブ１０の実質的な長さ寸法Ｌ１となるため、チューブ１０の有効な熱交換領域が従来と比べて格段に拡大する。

この第２の実施の形態では、チューブ１０Ａの長手方向の両側の端部は、他の箇所よりも幅が広い拡幅部１６に形成され、隣り合うチューブ１０Ａの双方の拡幅部１６が液密に接合され、各タンク部２０Ａは、タンク外側部材２１と複数のチューブ１０Ａの拡幅部１６によって形成されている。従って、複数のチューブ１０Ａをその互いの拡幅部１６を密着させた状態に並べることによって、複数のチューブ１０Ａを等間隔に配置できるため、複数のチューブ１０Ａの組み付け性が良い。

この第２の実施の形態では、各チューブ１０Ａの両側の端部は、チューブ１０Ａの幅方向の端より中央位置に、チューブ１０Ａの長手方向の端面より内側に入り込む窪み部１１をそれぞれ有し、窪み部１１を含む全ての端部が他の箇所よりも幅が広い拡幅部１６にそれぞれ形成され、各タンク部２０Ａは、タンク外側部材２１の他に、単一のチューブ収束孔２７が形成されたチューブ収束部材２２Ａを有し、チューブ収束部材２２Ａのチューブ収束孔２７に、複数のチューブ１０Ａの互いに液密に接合された拡幅部１６を一括して挿入し、チューブ収束部材２２Ａによって複数のチューブ１０Ａの端部が結束されている。従って、複数のチューブ１０Ａをチューブ収束部材２２Ａによってタンク外側部材２１に強固に固定できる。従って、各チューブ１０Ａとタンク部２０Ａ間の固定強度の向上、ひいては、熱交換器の強度が向上する。

この第２の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、窪み部１１は、ほぼ半円弧状である。従って、窪み部１１によってタンク部２０Ａのチューブ１０Ａ側の外面は、ほぼ半円弧状となるため、タンク部２０Ａの外側で、且つ、チューブ１０Ａの外側を流れる冷却水は、図８のｂ矢印で示すように、スムーズに流れる。従って、熱交換の向上に寄与する。又、タンク内流通路２６Ａも半円弧状になるため、タンク部２０Ａはタンク内流通路２６Ａを流れる冷媒の耐圧性に優れた形状となる。

この第２の実施の形態では、各チューブ１０Ａの端部と一対のタンク部２０Ａの互いに当接される箇所のみならず、隣り合うチューブ１０Ａの互いに当接する拡幅部１６同士もろう付けされている。従って、チューブ１０Ａの拡幅部１６同士の固定及びその隙間の液密性の確保をろう付け作業で確実に行うことができる。

この第２の実施の形態にあって、インナーフィン１４の構成及び配置を、第１の実施の形態の変形例を採用しても良いことはもちろんである。

（その他）
この第１及び第２の実施の形態では、本発明に係る熱交換器を水冷式のコンデンサ８に適用した場合を示したが、空冷式の熱交換器（コンデンサ）等にも同様に適用できることはもちろんである。

本発明の第１の実施の形態を示し、車両用熱交換装置の構成図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、車両用熱交換装置の概略斜視図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、サブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの正面図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、サブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの側面図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、水冷式のコンデンサの要部分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）はチューブ内のインナーフィンの配置状態を示す要部断面図、（ｂ）はインナーフィンの要部正面図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例を示し、（ａ）はチューブ内のインナーフィンの配置状態を示す要部断面図、（ｂ）はインナーフィンの要部正面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、サブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの正面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、サブラジエータのタンク部内に設置された水冷式のコンデンサの側面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、水冷式のコンデンサの要部分解斜視図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、図１０のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、図１０のＢ−Ｂ線断面図である。 従来例の熱交換器の正面図である。 図１３のＣ−Ｃ線断面図である。

符号の説明

８，８Ａ 水冷式のコンデンサ（熱交換器）
１０，１０Ａ チューブ
１１ 窪み部
１３ チューブ内流通路
１４，１５ インナーフィン
１５ａ Ｖ字カット面
１６ 拡幅部
２０，２０Ａ タンク部
２１ タンク外側部材
２２ タンク内側部材
２２Ａ チューブ収束部材
２２ａ 周縁フラット部
２２ｂ 屈曲部
２２ｃ チューブ挿入孔
２６，２６Ａ タンク内流通路
２７ チューブ収束孔

Claims (18)

1. 互いに隣り合うもの同士が間隔を開けて配置され、内部にチューブ内流通路（１３）をそれぞれ有する複数のチューブ（１０），（１０Ａ）と、複数の前記チューブ（１０），（１０Ａ）の長手方向の両端側にそれぞれ配置され、前記各チューブ内流通路（１３）が開口するタンク内流通路（２６），（２６Ａ）をそれぞれ有する一対のタンク部（２０），（２０Ａ）とを備え、
   前記各タンク部（２０），（２０Ａ）は、複数の前記チューブ（１０），（１０Ａ）の長手方向の端面より外側に配置されたタンク外側部材（２１）を有し、前記タンク外側部材（２１）の内面を前記タンク内流通路（２６），（２６Ａ）の外面とし、前記チューブ（１０），（１０Ａ）の長手方向の端面より内側に前記タンク内流通路（２６），（２６Ａ）が形成されていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
2. 請求項１記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
   前記タンク外側部材（２１）は、前記チューブ（１０），（１０Ａ）の長手方向の端面に当接していることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
3. 請求項１又は請求項２記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
   前記タンク内流通路（２６），（２６Ａ）は、前記チューブ（１０），（１０Ａ）の幅方向の両端の間に形成されていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
4. 請求項３記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
   前記各チューブ（１０），（１０Ａ）の両側の端部には、前記チューブ（１０），（１０Ａ）の幅方向の中央位置に、前記チューブ（１０），（１０Ａ）の長手方向の端面より内側に入り込む窪み部（１１）がそれぞれ少なくとも１つ形成され、前記窪み部（１１）を利用して前記タンク内流通路（２６），（２６Ａ）が形成されていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
5. 請求項４記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
   前記窪み部（１１）は、単一であることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
6. 請求項４又は請求項５記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
   前記窪み部（１１）は、ほぼ半円弧状であることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の熱交換器（８）であって、
   前記タンク部（２０）は、間隔を置いて複数のチューブ挿入孔（２２ｃ）を有し、前記各チューブ挿入孔（２２ｃ）に前記各チューブ（１０）の両端部がそれぞれ挿入されていることを特徴とする熱交換器（８）。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の熱交換器（８）であって、
   前記各タンク部（２０）は、前記タンク外側部材（２１）の他に、前記タンク外側部材（２１）より内側に配置され、前記各チューブ（１０）の端部が入り込む複数のチューブ挿入孔（２２ｃ）を有するタンク内側部材（２２）を有し、前記タンク外側部材（２１）と前記タンク内側部材（２２）で囲まれる内部に前記タンク内流通路（２６）が形成されていることを特徴とする熱交換器（８）。
9. 請求項８記載の熱交換器（８）であって、
   前記タンク内側部材（２２）は、前記タンク外側部材（２１）に密着される両側の周縁フラット部（２２ａ）と、両側の周縁フラット部（２２ａ）の間に位置し、前記チューブ（１０）の前記窪み部（１１）に倣って内側に曲がる屈曲部（２２ｂ）とから構成されていることを特徴とする熱交換器（８）。
10. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の熱交換器（８Ａ）であって、
    前記チューブ（１０Ａ）の長手方向の両側の端部は、他の箇所よりも幅が広い拡幅部（１６）に形成され、隣り合う前記チューブ（１０Ａ）の双方の前記拡幅部（１６）が液密に接合され、
    前記各タンク部（２０Ａ）は、前記タンク外側部材（２１）と複数の前記チューブ（１０Ａ）の拡幅部（１６）によって形成されていることを特徴とする熱交換器（８Ａ）。
11. 請求項１０に記載の熱交換器（８Ａ）であって、
    前記各チューブ（１０Ａ）の両側の端部は、前記チューブ（１０Ａ）の幅方向の端より中央位置に、前記チューブ（１０Ａ）の長手方向の端面より内側に入り込む窪み部（１１）をそれぞれ有し、
    前記窪み部（１１）を含む全ての端部が他の箇所よりも幅が広い拡幅部（１６）にそれぞれ形成され、
    前記各タンク部（２０Ａ）は、前記タンク外側部材（２１）の他に、単一のチューブ収束孔（２７）が形成されたチューブ収束部材（２２Ａ）を有し、前記チューブ収束部材（２２Ａ）の前記チューブ収束孔（２７）に、複数の前記チューブ（１０Ａ）の互いに液密に接合された前記拡幅部（１６）を一括して挿入し、前記チューブ収束部材（２２Ａ）によって複数の前記チューブ（１０Ａ）の端部が結束されていることを特徴とする熱交換器（８Ａ）。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
    前記各チューブ（１０），（１０Ａ）の長手方向の端部と前記各タンク部（２０），（２０Ａ）の互いに当接する箇所は、ろう付けされていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
13. 請求項１０又は請求項１１に記載の熱交換器（８Ａ）であって、
    隣り合う前記チューブ（１０Ａ）の互いに当接する拡幅部（１６）同士は、ろう付けされていることを特徴とする熱交換器（８Ａ）。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
    前記各チューブ（１０），（１０Ａ）の前記チューブ内流通路（１３）には、インナーフィン（１４），（１５）が配置されていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
15. 請求項１４記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
    前記インナーフィン（１４）は、前記チューブ（１０），（１０Ａ）の両側の端部に形成されるタンク内流通路（２６），（２６Ａ）の最も内側位置より更に内側位置にのみ配置されていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
16. 請求項１４記載の熱交換器（８），（８Ａ）であって、
    前記各チューブ（１０），（１０Ａ）には、前記チューブ内流通路（１３）側に突出し、前記インナーフィン（１４）の移動を規制する突起部（１２ｃ）が設けられていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。
17. 請求項１４記載の熱交換器（８）であって、
    前記インナーフィン（１５）の両側の端部は、幅方向の両方の端より中央に向かうに従って徐々に内側に切り込むＶ字カット面（１５ａ）に形成されており、端部の中央位置に窪み部（１１）を有するチューブ（１０），（１０Ａ）を用いた場合にあって、前記インナーフィン（１５）のＶ字カット面（１５）の左右端がタンク外側部材（２１）に当接すると共に、Ｖ字カット面（１５）によってタンク内流通路（２６），（２６Ａ）からチューブ内流通路（１３）に入る入口付近にインナーフィン（１５）が配置されないようになっていることを特徴とする熱交換器（８）。
18. 請求項１〜請求項１７のいずれかに記載の熱交換器（８），（８Ａ）は、他の熱交換器（５）のタンク部（５ｃ）内に収容されていることを特徴とする熱交換器（８），（８Ａ）。

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