JP2013524144A - 熱交換器、および熱交換器のための熱交換シート - Google Patents

Abstract

【課題】 ターボ過給ガスによって及ぼされる機械的応力を吸収することができる、可撓性のある構造の熱交換器を提供する。
【解決手段】 この熱交換器は、熱交換シートのスタックを有する熱交換積層体（３）を、蝋付けによって据え付けられて収容しているケーシング（２）を備えており、各熱交換シート（４）は、ケーシング（２）への蝋付けのための少なくとも１つの縁部（１４）を有している。この熱交換器は、さらに、熱交換積層体（３）の少なくとも１つの端熱交換シート（４Ｅ）の縁部（１４）の少なくとも一部分の、ケーシング（２）への蝋付けを防止するための、固着防止手段（２０、２１、２２、２３）と呼ばれる手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器、特に自動車の熱エンジンのための熱交換器の分野に関する。

本発明は、特に、自動車の熱エンジンに供給されるターボ過給ガス（任意的選択に、再循環排気ガスが混合されている）の冷却器として用いられる熱交換器に関する。このような冷却器は、熱エンジンに吸入される空気の密度を著しく高めることができる。

公知のように、このような熱交換器において、ターボ過給ガスを冷却するために、適切な冷却回路に、案内されてきた水またはグリコール水などの冷媒流体を用いることができる。この冷却回路は、例えば自動車の「低温」冷却回路として、知られている。

ターボ過給ガスによって熱交換器に及ぼされる様々な機械的応力（ターボ過給ガスがコンプレッサから出てくるから、そのような機械的応力による圧力は極めて高くなる）は、しばしば、熱交換器の構造材の脆弱化を引き起こす。それによって、熱エンジンの空気吸入回路への冷媒流体の漏洩が発生し、空気吸入回路が著しく損傷されることがある。

本出願人による特許文献１により、このような機械的応力に耐えて吸収することができる補強構造を有する熱交換器は公知となっている。

この熱交換器は、複数の金属シートが重ね合わされた積層体を有している。この積層体は、やはり金属であるケーシング（ハウジングとも呼ばれる）の内部に収容されている。ケーシングは、底壁および頂壁に連結されている、対向する２つの垂直壁（金属シートの主面に対して垂直な）を有しており、金属シートの積層体の周囲に、長方形の断面を有する囲いを形成している。

流入および流出マニホールドが、ケーシングを成している囲いの開放面に据え付けられるようになっている。流入および流出マニホールドは、エンジンに吸入空気を分配するためのカバーにも、金属シートの積層体に、またはそれから、ターボ過給ガスを流入／流出させるためのカバーにもなることができる。

さらに、金属シートの積層体中の各金属シートは、蝋付けによって組み立てられたプレートの対から成っている。各プレートの対は、プレートの間に、グリコール水が循環する、概ね長手方向に延びる第１のチャンネルを画定している。積層体の金属シートを重ね合わせて、蝋付けすると、隣り合う２つのプレート対間に形成された一連の空間は、冷却されるターボ過給ガスが通過するようになっている、垂直方向に並ぶ複数の第２のチャンネルを形成している。ターボ過給ガスは、プレート対を介して、グリコール水と熱交換を行う。

特に、熱交換器の構造材に及ぼされる圧力に対する抗力を確保するために、各金属シートの長手方向先端縁部（「シートヘッド」とも呼ばれる）は、蝋付けによって、ケーシングの、対向している垂直壁に固着されている。

プレート対同士の蝋付けと、ケーシングの垂直壁へのプレート対の蝋付けとは、あらかじめ組み立てた熱交換器を蝋付け炉に移すことによって、単一の工程で行われる場合がある。

特に、シートヘッドは、タブまたはリップの形態をなしている、ケーシングへの据え付け手段を有している。この据え付け手段は、ケーシングの垂直壁に実質的に平行な表面を有しており、垂直壁に押し付けて、蝋付け材料が着けられる。金属シートおよびケーシングの垂直壁を、蝋付け炉に移すと、蝋付け材料は溶けて、据え付け手段をケーシングの垂直壁に接合させる。このようにして、積層体の全ての金属シートが、ケーシングに固着される。

このような単純な固着によって、熱交換器の構造材に高い剛性が与えられ、構造材が耐えなければならない種々の機械的応力に対する抗力が増す。

フランス国特許公開第２９３３１７６号公報

本発明は、特に、上述のタイプの熱交換器を改良することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は、熱交換シートのスタックを有する熱交換積層体を、蝋付けによって据え付けられて収容しているケーシングを備える熱交換器を提供するものである。各熱交換シートは、ケーシングへの蝋付けのための少なくとも１つの縁部を有している。この熱交換器は、熱交換積層体の少なくとも１つの端熱交換シートの縁部の少なくとも一部分の、ケーシングへの蝋付けを防止するための、固着防止手段と呼ばれる手段を備えている。

したがって、本発明によると、熱交換積層体の端熱交換シートの縁部の少なくとも一部分は、ケーシングに固着されていない。そのため、熱交換器の、端熱交換シートのこれらのゾーンにおける、応力は緩和される。

熱交換シートは、概ね平面状をなしており、またこれらの平面と実質的に直交する方向に重ね合わされており、熱交換積層体の端熱交換シートは、熱交換積層体の、この重ね方向における両端部のうちの一方、または他方に位置している１つ、または複数の熱交換シートである。

したがって、上述のように、熱交換積層体が、複数の熱交換シート対の形態をとっている熱交換シートのスタックである場合には、ケーシングと、固着防止手段を備えている端熱交換シートとの間に、接続シートを設けることができることに注目されたい。したがって、そのようなモードにおいては、端熱交換シートは、熱交換積層体の両端部のうちの一方、および／または他方に設けられている、冷却される流体のための循環チャネルを画定している熱交換シートの対で構成されている。

本出願人の功績は、一方では、熱交換シートの面内で、かつ熱交換シートの先端の縁部が延在している方向に直交する方向の伸張（以下において、縦伸張と呼ばれる）、他方では、熱交換シートの重ね方向の伸張（以下において、垂直伸張と呼ぶ）が、熱交換積層体の各熱交換シート間で等しくないということを見出したことである。具体的には、次のことが明らかになっている。
− 端熱交換シートは、中央熱交換シートの累積垂直伸張による応力を受け、したがって、端熱交換シートの垂直伸張は、中央熱交換シートの垂直伸張より著しく大きい。
− ケーシングの壁の縦伸張および垂直伸張は、どちらも、熱交換積層体の熱交換シートの縦伸張および垂直伸張より小さく、かつ時間的に遅れて発生する（特に、一般に、ケーシングの壁の厚さの方がより厚いこと、ケーシングの材料に固有の物理的物性の方がより優れていること、およびケーシングの壁は、片側しかターボ過給ガスに曝されないことによって）。熱交換積層体の熱交換シートの縦伸張および垂直伸張は、端熱交換シートの縦伸張および垂直伸張に転換される。実際、端熱交換シートの縦伸張および垂直伸張は、ケーシングによって食い止められる、

したがって、本発明によると、全般的なゾーン、特に固着防止手段の存在するゾーンにおいて、熱交換器の剛性が低下して、可撓性が高くなる。それによって、端熱交換シートによる、機械的応力の吸収が高まり、熱交換器の構造材の疲労のリスクは軽減される。これらの利点は、当初は、全く正反対に、蝋付けによってケーシングに固着されるようになっている縁部の少なくとも一部分の固着防止によって得られる。

本発明の当初の目的は、自動車の熱エンジンに供給されるターボ過給空気を、グリコール水によって冷却するための熱交換器を提供することであった。しかしながら、本発明は、内部を循環する流体の如何に拘わらず、ケーシングに蝋付けされた熱交換シートのスタックを有する任意の熱交換器に、より一般的に適用可能であるから、本出願人は、本出願の権利範囲を、上記の適用だけに限定するつもりはない。

一実施形態によれば、固着防止手段は、端熱交換シートの縁部の全体に沿って、言い換えると、この縁部に沿って、この縁部の一端から他端まで連続的に配置されている。

一実施形態によれば、熱交換器は、熱交換積層体の同一の側、および／または２つの側（例えば頂部または底部）において、複数の端熱交換シートの縁部の少なくとも一部分に沿って配置された固着防止手段を備えている。言い換えると、固着防止手段は、次の端熱交換シートに設けられている場合がある。
− 熱交換積層体の一方の側の１つ以上の端熱交換シート、および／または
− 熱交換積層体の他方の側の１つ以上の端熱交換シート。

さらに、固着防止手段は、ケーシングの１つの壁または２つの垂直壁（熱交換シートの両側の）に設けられている場合がある。

本発明による好適な一実施形態によれば、固着防止手段に、端熱交換シートの縁部の少なくとも一部分と、ケーシングとの間に設けられた間隙が含まれている。このような間隙の存在によって、縁部の少なくとも一部分と、ケーシングとの表面同士が接しないから、蝋付け中、縁部の少なくとも一部分における、ケーシングへの端熱交換シートの固着が防止される。

これによって、熱交換器が作動しているときに、特に、ケーシングへの蝋付けのための縁部において、熱交換シートに加えられる機械的応力は、著しく軽減される。

さらに、この場合の一実施例によれば、ケーシングは、端熱交換シートに対向して形成されている少なくとも１つの内側溝を有しており、間隙は、この内側溝に設けられている。したがって、固着防止手段は、ケーシングの壁に形成することによって、簡単に実現される。

ケーシングは、少なくとも、端熱交換シートと同数の内側溝を有しており、各内側溝は、端熱交換シートの少なくとも１つに対向して配置されていることが好ましい。

一実施形態によれば、熱交換器の熱交換シートは、熱交換シートの縁部の少なくとも幾分かの部分に沿って、ケーシングへの蝋付けのために、ケーシングと接するように作られた、あらかじめ定められた幅の据え付け手段（例えばタブまたはリップの形態の）を有しており、内側溝は、最小でも、据え付け手段のあらかじめ定められた幅に等しい幅を有している。

さらに、熱交換シートの幅が、熱交換シートの縁部が延在している方向と平行で、熱交換シートが積まれている方向と直交する方向に沿っているとすると、内側溝は、最小でも、端熱交換シートの幅と等しい長さを有していることが好ましい。

一変形例として、または、それに加えて、熱交換シートの長さが、熱交換シートの縁部が延在している方向と、熱交換シートが積まれている方向とに直交する方向に沿っているとすると、端熱交換シートの長さは、他の熱交換シートの長さより短い。中央熱交換シートより短い１つ以上の端熱交換シートを設けることによって、ケーシングとそれらの端熱交換シートとの間に、間隙が生じる。それによって、蝋付けによる、ケーシングへの、それらの端熱交換シートの固着が防止される。

端熱交換シートの縁部とケーシングとの間の間隙が、どのようにして得られるかに拘わりなく、この間隙は、最小でも、０．１ｍｍであることが好ましい。

さらに、本発明による別の一実施形態によれば、固着防止手段に、ケーシング上に配置された、蝋付け不可能な材料から成る、少なくとも１つの細片が含まれており、これらの細片は、熱交換積層体に面しており、端熱交換シートの縁部の少なくとも一部分に対向するように配置されている。

したがって、蝋付けは、細片のゾーンで防止される。それによって、端熱交換シートの縁部の、固着を防止される部分が定まる。

本発明による別の一実施形態によれば、端熱交換シートの縁部の少なくとも一部分に、蝋付け材料が存在しない。したがって、この部分は、蝋付け作業中、ケーシングに固着させられない。

したがって、これらの２つの例においては、一部のゾーンにおける部材の被覆状態に変更を加えるだけで、固着防止手段を設けることができる。

本発明のさらに別の実施形態においては、熱交換シートは、熱交換シートの縁部の少なくとも幾分かの部分に沿って、ケーシングへの蝋付けのために、ケーシングと接するように作られた据え付け手段（例えばタブまたはリップの形態の）を有しており、端熱交換シートの縁部の少なくとも一部分は、そのような据え付け手段を有していない。したがって、固着防止手段は、熱交換シートの構造を適合化することによって得られる。

本発明による、さらに別の一実施形態によれば、熱交換シートのスタック中の全ての熱交換シートは、固着防止手段を有している。

本発明は、さらに、ケーシングへの蝋付けのための、少なくとも１つの縁部を有し、これらの縁部の少なくとも一部分の、ケーシングへの固着を防止するための固着防止手段を有する、上述の熱交換器のための熱交換シートを提供するものである。

この固着防止手段を熱交換シートに設ける際に、例えば熱交換シートの縁部の少なくとも一部分に蝋付け材料を着けないこと、並びに該当する部分に縁部を形成しないこと、または他の熱交換シートより長さの短い熱交換シートを形成することによって、実現することが可能である。

添付図面を参照して、本発明の熱交換器の各実施形態に関する以下の説明を読むことにより、本発明をよりよく理解することができると思う。

本発明の好適な一実施形態による熱交換器を示す組立分解斜視図である。 熱交換積層体の端熱交換シートの固着防止を説明するための、組立済みの図１の熱交換器の部分縦断面図である。 本発明の第２の実施形態による熱交換器の部分縦断面図である。 本発明の第３の実施形態による熱交換器の部分縦断面図である。 本発明の第４の実施形態による熱交換器の部分縦断面図である。 本発明の第５の実施形態による熱交換器の部分縦断面図である。

図１は、自動車の熱エンジン（図示せず）に供給されるターボ過給空気を冷却するようになっている、本発明による熱交換器１の例示的な一実施形態を概略的に示している。

公知のように、熱交換器１は、金属製のケーシング２を備えている。ケーシング２の内部には、金属製の熱交換シート４のスタックを有している熱交換積層体３が、蝋付けによって据え付けられ、収容されている。

熱交換積層体３の各熱交換シート４は、概ね平坦な（すなわち扁平平行六面体の）形状を呈しており、通常通りに、それぞれに対応する方向に沿って長さＬ（長辺とも呼ばれる）、幅Ｉ（短辺とも呼ばれる）、および厚さｅ（図２に示されている）を有している。用語「長手方向」、「幅方向」、「上下方向」は、それぞれ熱交換シート４の長さＬの方向、幅Ｉの方向、厚さｅの方向である。さらに、用語「上流」、「下流」は、熱交換積層体３中を循環するガス流が流れる向き（矢印Ｇによって示されている）についてである。

複数の熱交換シート４を、その上下方向ｅと平行で、長手方向Ｌと直交する方向に沿って重ね合わせることによって、熱交換積層体３が作られている。用語「頂」、「底」は、重ね方向に沿う、熱交換積層体３の頂面３Ｓ、底面３Ｉに基づいてそれぞれ定められる。

熱交換積層体３中の各熱交換シート４は、蝋付けして組み立てられた１対のプレート５によって構成されている。型打ちされた各プレート５は、自動車の低温回路から出てくる、例えばグリコール水などの冷媒流体の流入および流出を可能にする孔７が設けられている、幅方向に互いに隔たった２つのボス６を有している。

１つの熱交換シート４に属する１つのプレート５の２つのボス６は、隣り合う熱交換シート４の２つのプレート５のうちの、直接に対向しているプレート５の２つのボス６のうちの対応するボス６と繋がっている。連続して重なり合っているボス６から成る２組のアセンブリは、重ね方向と実質的に平行な、２つの分配ダクト８、８’を形成している。これによって、熱交換積層体３の、重ね合わされた熱交換シート４間に、グリコール水などの冷媒流体を流すための連絡路が形成されている。冷媒流体は、ケーシング２に取り付けられており、２つの分配ダクトのうちの一方の分配ダクト８（以後、注入ダクト８と呼ばれる）に接続されている注入ノズル９を介して、注入ダクト８から、熱交換積層体３の熱交換シート４内に入り込む。次に、冷媒流体は、他方の分配ダクト８’（以後、排出ダクト８’と呼ばれる）から、やはりケーシング２に取り付けられており、排出ダクト８’に通じている排出ノズル９’を介して、熱交換積層体３の外に出る。

熱交換シート４の各プレート５は、一連のカラー１０を有している。熱交換シート４の一方のプレート５のカラー１０は、例えば蝋付けによって、その熱交換シート４の他方のプレート５のカラー１０に連結されている。これによって、熱交換積層体３の各熱交換シート４の内部を冷媒流体が循環するための、蛇行した第１のチャンネル１１が形成されている。図１の例においては、各熱交換シート４の第１のチャンネル１１は、その熱交換シート４の長手方向端の近傍において、折り返し部分１１Ｂによって互いに接続されている複数の縦方向部分１１Ａを有している。これによって、各熱交換シート４に、グリコール水のためのいくつかの循環通路が形成されている。

さらに各プレート５は、第１のチャンネル１１（詳細には、第１のチャンネル１１の各循環通路）内に、一連の擾乱ボス１２が配置されている。これらの擾乱ボス１２は、第１のチャンネル１１において、グリコール水の循環に擾乱を与え、それによって、グリコール水と、冷却されるターボ過給ガスとの間の熱交換の効率を向上させることができる。

各熱交換シート４間に形成されている空間によって、冷却されるターボ過給ガスが、熱交換シート４の幅Ｉの方向に沿いながら、第１のチャンネル１１の長手方向部分１１Ａに直交して横断するための第２のチャンネル１３（図２）が定められている。これらの第２のチャンネル１３の内部には、ターボ過給ガスの流れに擾乱を与えて、熱交換を促進するために、隣り合う各２つの熱交換シート４の両方に蝋付けされている波状のスペーサ（図示せず）が配置されている。したがって、ターボ過給ガスは、第２のチャンネル１３において、波状のスペーサの間を循環し、熱交換積層体３の熱交換シート４の各プレート５の壁に接して冷却される。

したがって、最初に、注入ノズル９を介して、熱交換積層体３内に注入され、次に、注入ダクト８を介して、各熱交換シート４に分配され、次いで、ターボ過給ガスと熱交換を行うための第１のチャンネル１１内を循環し、最後に、排出ダクト８’および排出ノズル９’を介して、熱交換シート４から成る熱交換積層体３から排出されるグリコール水によって、ターボ過給ガスは冷却される。

熱交換積層体３は、特に、熱交換積層体３の底面３Ｉおよび頂面３Ｓのそれぞれに１つずつ、接続プレート５Ｒを配置されている。底面３Ｉおよび頂面３Ｓに配置されている接続プレート５Ｒは、それらのカラー１０の部分で、それぞれケーシング２の底壁２Ｉおよび頂壁２Ｓの、熱交換積層体３に向いている面に蝋付けされている。

さらに、各熱交換シート４の２つのプレート５の各々は、その長手方向端（すなわち、狭まった側）の各々に、長手方向先端縁部１４、すなわちシートヘッドを有している。

各熱交換シート４の２つのプレート５の各々の長手方向先端縁部１４には、据え付け用のタブ（またはリップ）１５が形成されている。このタブ１５は、熱交換シート４の幅Ｉ（すなわち、幅方向）に沿う長さ方向、および熱交換シート４の厚さｅ（すなわち、重ね方向）に沿う幅方向に延びている。タブ１５の長さは、そのタブ１５が属しているプレート５の幅Ｉと一致している。

熱交換積層体３の各熱交換シート４の長手方向先端縁部１４において、熱交換シート４の、頂側のプレート５のタブ１５は、熱交換積層体３の頂面の方向に延びており、対応する底側のプレート５のタブ１５は、熱交換積層体３の底面の方向に延びている。

したがって、熱交換積層体３の各熱交換シート４は、長手方向先端縁部１４の各々に、ケーシングに対する、あらかじめ定められた幅の据え付け手段を構成している一対のタブ１５を有している。

複数の熱交換シートを有する熱交換積層体３は、公知のように、対向し合う底壁２Ｉと頂壁２Ｓ（長手方向および幅方向に延在している）とに蝋付けされている、対向し合う２つの垂直壁２Ａ（垂直方向および幅方向に延在している）を有し、長方形断面の囲い（すなわち筐体）を構成している金属製のケーシング２の内部に収容されている。当然ながら、任意の他のタイプの断面形（正方形、台形など）とすることもできる。さらに、Ｕ字断面の組み立て済みのフレームと、そのフレームの互いに平行な２つの直線部分を結合させる相補的な壁とを用いて、または２つのＬ字状部材を用いて、囲いを形成することもできる。

ケーシング２が、概ね平行六面体の形状を呈するように、垂直壁２Ａ、底壁２Ｉ、および頂壁２Ｓは、長方形状を呈している。

垂直壁２Ａの外周には、長手方向に沿って（すなわち、その垂直壁２Ａと直角に）突き出た周縁リム１６が形成されている。

垂直壁２Ａの各周縁リム１６の底部幅方向部分１６Ｉおよび頂部幅方向部分１６Ｓは、蝋付けによって、ケーシング２を成す囲いを組み立てるための、底壁２Ｉおよび頂壁２Ｓに対する支持面としてそれぞれ働く。

さらに、ケーシング２の底壁２Ｉおよび頂壁２Ｓは、上流幅方向端および下流幅方向端のそれぞれに、上流長手方向リム１７Ａおよび下流長手方向リム１７Ｂが配置されている。

図１の例においては、ケーシング２を成している囲いは、熱交換器の幅方向の各側に、それぞれ上流開放面および下流開放面を有している。上流開放面は、２つの垂直壁２Ａの各周縁リム１６の上流上下方向部１６Ａ、および、底壁２Ｉおよび頂壁２Ｓの上流長手方向リム１７Ａによって画定されている。同様に、下流開放面は、２つの垂直壁２Ａの各周縁リム１６の下流上下方向部１６Ｂ、および、底壁２Ｉおよび頂壁２Ｓの下流長手方向リム１７Ｂによって画定されている。

上流開放面は、熱交換器へのターボ過給ガスの流入に関与し、下流開放面は、熱交換器からのターボ過給ガスの流出に関与する。言い換えると、これらの上流開放面および下流開放面は、熱交換器１中のターボ過給ガスの循環を可能にしている。

流入および流出マニホールド２Ｂが、ケーシング２を成している囲いの上流開放面および下流開放面に、据え付けられるように作られている。流入および流出マニホールド２Ｂは、エンジンに吸入空気を分配するためのカバーにも、ターボ過給ガスを流入および流出させるためのカバーにもなることができる。

周縁リム１６の上流上下方向部分１６Ａおよび上流長手方向リム１７Ａ、および、下流上下方向部分１６Ｂおよび下流長手方向リム１７Ｂは、それぞれ上流開放面および下流開放面を画定しており、流入および流出マニホールド２Ｂを据え付けて固定する（例えば溶接、蝋付け、または金具留めによって）支持面を形成している。

さらに、垂直壁２Ａの周縁リム１６の底部幅方向部分１６Ｉおよび頂部幅方向部分１６Ｓの各々には、周縁リム１６に切り込みを入れて曲げることによって形成され、上下方向と直角に突き出ている２つの組み立て補助タブ１８が形成されている。

組み立て補助タブ１８は、ケーシング２の底壁２Ｉおよび頂壁２Ｓの各々に形成されている、その組み立て補助タブ１８に対向する、対応する孔１９と組み合うように作られている。

公知のように、特に、熱交換器１の構造材に及ぼされる圧力に対する抗力を得るために、熱交換積層体３の重ねられた熱交換シート４の長手方向先端縁部１４は、蝋付けによって、ケーシング２の２つの垂直壁２Ａに固着されている。より正確には、長手方向先端縁部１４は、ケーシング２の２つの垂直壁２Ａの内側面に蝋付けされている。

据え付け手段を構成している、長手方向先端縁部１４のタブ１５は、通常、垂直壁２Ａの内側面に向く面の全体にわたって、蝋付け作業中に、熱交換シート４を、ケーシング２の垂直壁２Ａの内側面に据え付けるための蝋付け材料（図示せず）で覆われている。

しかしながら、本発明によれば、熱交換器１の剛性を低下させて、熱交換器１の可撓性を高めるために、熱交換器１には、熱交換積層体３の１つ以上の端熱交換シート４Ｅ（熱交換積層体３の底面３Ｉ、および／または頂面３Ｓの領域に配置されている）の長手方向先端縁部１４のうちの一部分または全体を、ケーシング２に蝋付けさせないための、固着防止手段として知られている手段が設けられている。

したがって、端熱交換シート４Ｅの縦方向先端縁部１４は、その据え付けられていない部分または全体において、ケーシング２に固着していない。それによって、熱交換器１には、端熱交換シート４Ｅの、ケーシング２に固着していないゾーンにおいて、応力の緩和がもたらされる。

したがって、端熱交換シート４Ｅによって、機械的応力の吸収が向上する。それによって、熱交換器１の構造材の疲労のリスクが軽減される。

一実施形態として、熱交換積層体３の全熱交換シートの長手方向先端縁部１４が、熱交換器のケーシング２に固着していない場合がある。

本明細書において説明する実施形態においては、固着防止手段は、熱交換積層体３の底面および頂面における、それぞれ１つの端熱交換シート４Ｅの２つの長手方向先端縁部１４が、それらの全長にわたって、ケーシング２に固着しないように構成されている。言い換えると、熱交換器の頂面および底面における、それぞれ１つの端熱交換シート４Ｅは、その２つの長手方向先端縁部１４（熱交換器の長さの方向の各側に１つずつの）の全体に沿って、ケーシング２に固着されていない。

当然ながら、一変形例として、またはこれに加えて、次のことが可能である。
− 固着防止手段は、端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４の各々の１つ以上の部分（しかし全体ではない）を、ケーシング２に部分的に固着させていないだけであり、および／または、
− 端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４は、熱交換器の片側または両側（長手方向の、および／または、頂面および底面の）で、ケーシング２に固着しておらず、および／または、
− 熱交換積層体３の一方の側（底面または頂面）の１つ以上の長手方向先端縁部１４は、ケーシング２に固着されていない。

図示の実施形態において、前述の各接続プレート５Ｒは、本発明のおいては、端熱交換シート４Ｅとは考えられず、ケーシングに蝋付けされている。この実施形態において、各接続プレート５Ｒは、別の１つのプレートと結合しておらず、したがって、熱交換シート４を形成しておらず、主として構造的機能を果たしている。

本発明の好適な一実施形態を示す、図１および図２の例においては、固着防止手段に、対応する端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４に沿って幅方向に細長く延びている、直線状の内側溝２０（この例においては、４本の）が含まれている。この内側溝２０は、ケーシング２の垂直壁２Ａの内側面、すなわち、熱交換積層体３に向いている面に形成されている。これらの内側溝２０は、さらに、２つの端熱交換シート４Ｅのうちのいずれかの、対応する長手方向先端縁部１４に対向するように形成されている。

幅方向に沿って定められる内側溝２０の長さは、端熱交換シート４Ｅの幅より長い方が有利であるが、そうでない（例えば、端熱交換シート４Ｅの幅以下である）場合もあり得ることは明白である。

さらに、限定するものではないが、熱交換シート４の重ね方向に沿って定められる、内側溝２０の幅は、端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４の据え付け手段の幅より広い方が有利である。

したがって、各内側溝２０の存在によって、ケーシング２の垂直壁２Ａと、対応する端熱交換シート４Ｅの、対向している長手方向先端縁部１４との間に、間隙２１が形成されている。したがって、この長手方向先端縁部１４の、それに対向している、ケーシング２の垂直壁２Ａへの、蝋付けによる全面固着が防止される。

垂直壁２Ａの内側溝２０が深いほど、対応する長手方向先端縁部１４と、この垂直壁２Ａとの間に形成される間隙２１は、より大きくなる。間隙２１は、最小でも０．１ｍｍに等しいことが好ましい。

本発明の第２の実施形態を示す図３の例においては、２つの端熱交換シート４Ｅの各々の長さＬは、他の熱交換シート４の長さより短い。例えば端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４の各々と、対応して対向している垂直壁２Ａとの間に、０．１ｍｍの間隙２２が形成されるように、端熱交換シート４Ｅの長さＬが定められる場合がある。

内側溝２０によって形成される間隙２１と同様に、長さの短い端熱交換シート４Ｅを配置することによって得られる間隙２２の存在によって、これらの端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４の、ケーシング２への全面蝋付けが防止される。

さらに、本発明の第３の実施形態による、図４の例においては、固着防止手段として、蝋付けが不可能な材料から成る細片２３が含まれる。熱交換積層体３に向けて、垂直壁２Ａの面上に配置された、これらの細片２３は、薄膜材料の形態を呈している方が有利である。例えば「ティロ（ｔｉｒｏ）」と呼ばれている粘着テープ、または「コーチビルダー（ｃｏａｃｈｂｕｉｌｄｅｒ）」と呼ばれている透明の紙粘着テープを用いることができる。

蝋付けが不可能な細片２３の長さおよび幅は、定めることができる。

一代替例として、蝋付けが不可能な細片２３は、対応するプレート５上に配置されている場合がある。

したがって、ケーシング２への、複数の熱交換シート４を有する熱交換積層体３の蝋付け作業中、蝋付けが不可能な材料から成る細片２３が全面蝋付けを防ぐから、細片２３に対向している、端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４は、対応する垂直壁２Ａに蝋付けされない。

この場合にも、蝋付けが不可能な材料から成る細片２３の１つ以上の部分を、１つの長手方向先端縁部１４に対向させて、蝋付け作業後に、その細片２３のそれらの１つ以上の部分に対向している、長手方向先端縁部１４の部分が、対応する垂直壁にくっついていないようにすることができることは、よく理解しうると思う。この場合には、蝋付けされておらず、したがってケーシングにくっついていない、長手方向先端縁部１４の１つ以上の部分において、熱交換器に応力は緩和される。

本発明の第４の実施形態を示す図５の例においては、ケーシング２への据え付け手段を構成している、長手方向先端縁部１４のタブ１５は、蝋付け材料で覆われておらず、したがって、熱交換器１の蝋付け作業中、長手方向先端縁部１４のタブ１５の、それらに対向している対応する垂直壁２Ａへの蝋付けは行われない。

当業者であれば、次のような製造上の特性を考慮して、第３の実施形態と第４の実施形態とのいずれかを、製造の容易さに応じて選択しうると思う。
− 第３の実施形態においては、関与するプレート５は、熱交換器の他のプレートと同様に形成され、蝋付けが不可能な材料から成る細片２３は、そのプレート５と別のところに配置される。
− 第４の実施形態においては、関与するプレート５は、垂直壁に据え付けるために必要な蝋付け材料を他のプレートに着けている間、蝋付け材料で覆われないように形成される。

本発明の第５の実施形態による、図６の例においては、２つの端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４が、ケーシング２への据え付け手段であるタブ１５を有していない。

蝋付け材料が、熱交換シート４の長手方向先端縁部１４のタブ１５の面上にしか着けられていない（垂直壁２Ａの内側面上に着けられていない)場合には、垂直壁２Ａ、および端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４には、それらの接合にに必要な蝋付け材料が存在しないから、蝋付けによる、ケーシング２の垂直壁２Ａへの、端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４の接合は生じ得ない。

据え付け手段を備えていない端熱交換シート４Ｅは、望ましい任意の方法（例えば既に据え付け手段を備えている熱交換シートから据え付け手段を切断するか、または最初から据え付け手段を備えていない熱交換シートを製造するなど）で得ることができる。さらに、端熱交換シート４Ｅの長手方向先端縁部１４に、既に、据え付け手段であるタブ１５が存在する場合には、それらのタブ１５を除去することによって、その長手方向先端縁部１４と、ケーシング２の対応する垂直壁２Ａとの間に間隙２４が形成され、蝋付けによる固着が防止される。

前述の例示的な各実施形態において、本発明による固着防止手段の１つのタイプしか用いられていない。しかしながら、同一の熱交換器、さらには、同一のプレートの同一の長手方向先端縁部１４において、これらの固着防止手段の１つ以上のタイプを組み合わせて用いることができることは明らかである。

さらに、上述のように、本発明は、自動車の熱エンジンのための、冷却用の熱交換器への適用だけに限定されるわけではなく、熱交換器内を循環する流体の如何に関わらず、複数の熱交換シートを有する熱交換積層体が、ケーシングに蝋付けされる任意の熱交換器に、より一般的に適用される。

１ 熱交換器
２ ケーシング
２Ａ 垂直壁
２Ｂ 流入および流出マニホールド
２Ｉ 底壁
２Ｓ 頂壁
３ 熱交換積層体
３Ｉ 底面
３Ｓ 頂面
４ 熱交換シート
４Ｅ 端熱交換シート
５ プレート
５Ｒ 接続プレート
６ ボス
７ 孔
８ 分配ダクト（注入ダクト）
８’ 分配ダクト（排出ダクト）
９ 注入ノズル
９’ 排出ノズル
１０ カラー
１１ 第１のチャンネル
１１Ａ 長手方向部分
１１Ｂ 折り返し部分
１２ 擾乱ボス
１３ 第２のチャンネル
１４ 長手方向先端縁部
１５ タブ
１６ 周縁リム
１６Ａ 上流上下方向部分
１６Ｂ 下流上下方向部分
１６Ｉ 底部幅方向部分
１６Ｓ 頂部幅方向部分
１７Ｂ 下流長手方向リム
１８ 組み立て補助タブ
１９ 孔
２０ 内側溝
２１、２２、２４ 間隙
２３ 細片

Claims (12)

1. 熱交換シートのスタックを有する熱交換積層体（３）を、蝋付けによって据え付けて収容しているケーシング（２）を備える熱交換器であって、各熱交換シート（４）は、前記ケーシング（２）への蝋付けのための少なくとも１つの縁部（１４）を有している熱交換器において、
   前記熱交換積層体（３）の少なくとも１つの端熱交換シート（４Ｅ）の縁部（１４）の少なくとも一部分の、前記ケーシング（２）への蝋付けを防止するために、固着防止手段（２０、２１、２２、２３）と呼ばれる手段を備えていることを特徴とする熱交換器。
2. 前記固着防止手段（２０、２１、２２、２３）は、前記端熱交換シート（４Ｅ）の縁部（１４）の全体に沿って配置されている、請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記熱交換積層体（３）の同一の側、および／または２つの側（３Ｉ、３Ｓ）において、複数の端熱交換シート（４Ｅ）の縁部（１４）の少なくとも一部分に沿って配置された固着防止手段を備えている、請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記固着防止手段（２０）に、前記端熱交換シート（４Ｅ）の縁部（１４）の前記少なくとも一部分と、前記ケーシング（２）との間に設けられた間隙（２１）が含まれている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の熱交換器。
5. 前記ケーシング（２）は、前記端熱交換シート（４Ｅ）に対向して形成されている少なくとも１つの内側溝（２０）を有しており、前記間隙（２１）は、前記内側溝（２０）内に設けられている、請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記熱交換シート（４、４Ｅ）の長さ（Ｌ）が、前記熱交換シート（４、４Ｅ）の縁部（１４）が延在している方向と、前記熱交換シート（４、４Ｅ）が積まれている方向とに直交する方向に沿っているとすると、前記端熱交換シート（４Ｅ）の長さは、他の熱交換シート（４）の長さより短い、請求項１〜５のいずれか１つに記載の熱交換器。
7. 前記あらかじめ定められた間隙（２１）は、最小でも０．１ｍｍに等しい、請求項４〜６のいずれか１つに記載の熱交換器。
8. 前記固着防止手段に、前記ケーシング（２）上に配置された、蝋付け不可能な材料から成る、少なくとも１つの細片（２３）が含まれ、該細片（２３）は、前記熱交換積層体（３）に面しており、前記端熱交換シート（４Ｅ）の縁部（１４）の前記少なくとも一部分に対向するように配置されている、請求項１〜７のいずれか１つに記載の熱交換器。
9. 前記端熱交換シートの縁部（１４）の前記少なくとも一部分に、蝋付け材料が存在しない、請求項１〜８のいずれか１つに記載の熱交換器。
10. 前記熱交換シート（４、４Ｅ）は、前記熱交換シート（４、４Ｅ）の縁部（１４）の少なくとも幾分かの部分に沿って、前記ケーシング（２）への蝋付けのために、前記ケーシング（２）と接するようになっている据え付け手段（１５）を有しており、前記端熱交換シートの縁部（１４）の少なくとも一部分は、このような据え付け手段（１５）を有していない、請求項１〜９のいずれか１つに記載の熱交換器。
11. 前記熱交換シートのスタック中の全ての熱交換シートが、前記固着防止手段（２０、２１、２２、２３）を有している、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の熱交換器。
12. ケーシング（２）への蝋付けのための、少なくとも１つの縁部（１４）を有しており、該縁部の少なくとも一部分の、前記ケーシング（２）への固着を防止するための固着防止手段を有している、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の熱交換器のための熱交換シート。

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