JP2017190910A

JP2017190910A - 熱交換器

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Publication number: JP2017190910A
Application number: JP2016080781A
Authority: JP
Inventors: 栄樹林; Eiki Hayashi; 下野園　均; Hitoshi Shimonosono; 均下野園; 則行大川; Noriyuki Okawa; 翔古野; Sho Furuno; 光平柳; Hikaru Hirayanagi; 洋輔高田; Yosuke Takada
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2036-04-14
Also published as: JP6449808B2

Abstract

【課題】熱交換器のケーシングの開口部における接合部において、この接合部を構成する部位や部品の加工精度を特にあげることなく、上記接合部における隙間の発生を防止することができる熱交換器を提供する。【解決手段】複数のケーシング部材１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂ同士を接合してなる熱交換器ケース１３を備えた熱交換器１において、各ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂの寸法がばらついた場合であっても、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂの形状が、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂ同士が隙間なくお互いに係合する形状に形成されている熱交換器１である。【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器に係り、特に、クーラント液等の液体と空気等の気体との間で熱交換するものに関する。

従来、図１１で示すような熱交換器３０１が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

従来の熱交換器３０１は、コア部３０３と、タンク部３０５と、吸気流路形成部材（ケーシング）３０７とを備えて構成されている。コア部３０３は、内部を冷却流体が流通して外部を吸気が流通する複数のチューブ３０９を積層して構成されている。タンク部３０５は、複数のチューブ３０９内を流れる冷却流体の集合あるいは分配を行うようになっている。吸気流路形成部材３０７は、コア部３０３を覆うように配置されて吸気が流通する吸気流路３１１を形成している。

吸気流路形成部材３０７には、図１１や図１２で示すように、開口部３１３が設けられており、開口部３１３には、吸気流路形成部材３０７で形成された吸気流路３１１と吸気ダクト３１５とを接続するための接続プレート３１７が接合されている。つまり、吸気流路形成部材３０７の開口部３１３には、接合部３１９が形成されており、この接合部３１９では、接続プレート３１７を介して開口部３１３に吸気ダクト３１５が接続されている。

なお、吸気ダクト３１５は、接続プレート３１７のツメ３１７Ａをカシメることによって、接続プレート３１７に設置されている。

特開２０１４−２１４９５５号公報

ところで、従来の熱交換器３０１に限らず、吸気を冷却する熱交換器（たとえば、ＣＡＣ；チャージド・エアー・クーラ）では、吸気が系の外部（吸気流路３１１や吸気ダクト３１５の外部）に洩れてはならないので、接合部３１９を含め、系を密封する必要がある。

従来の熱交換器３０１では、開口部３１３を接続プレート３１７に差し込んでロウ付けした構成になっているが、開口部３１３や接続プレート３１７の加工精度には限界があり、差し込むだけでは、開口部３１３と接続プレート３１７との間の隙間を完全に無くすことは難しいという問題がある。

なお、上記問題は、吸気以外の気体を冷却する熱交換器においても同様に発生する問題である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、熱交換器のケーシングの開口部における接合部において、この接合部を構成する部位や部品の加工精度を特にあげることなく、上記接合部における隙間の発生を防止することができる熱交換器を提供することを目的とする。

本発明は、複数のケーシング部材のそれぞれの突き合わせ部同士を接合してなる熱交換器ケースを備えた熱交換器において、前記各ケーシング部材の寸法がばらついた場合であっても、前記各突き合わせ部の形状が、前記各突き合わせ部同士が隙間なくお互いに係合する形状に形成されている熱交換器である。

本発明によれば、熱交換器のケーシングの開口部における接合部において、この接合部を構成する部位や部品の加工精度を特にあげることなく、上記接合部における隙間の発生を防止することができる熱交換器を提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る熱交換器の斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る熱交換器におけるケーシング部材の突き合わせ部の態様を示す斜視図である。図３におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。（ａ）は比較例に係る突き合わせ部を示す図であり、（ｂ）は図３におけるＶ矢視図である。本発明の第１の実施形態に係る熱交換器の組立手順を示す図である。（ａ）は図６（ａ）におけるガス側接続部のＶＩＩ矢視図であり、（ｂ）は図７（ａ）で示すものの変形例を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る熱交換器の斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る熱交換器の組立手順を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る熱交換器におけるケーシング部材の突き合わせ部と枠部材との関係を示す図である。従来の熱交換器の分解斜視図である。従来の熱交換器の空気の流路の一部を形成する接続プレート近傍の概略構成を示す断面図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る熱交換器（冷却装置）１は、たとえば、内燃機関の吸気と冷却流体（クーラント液）との間で熱交換をするものである。熱交換器１として、ＣＡＣ（チャージド・エアー・クーラ）を掲げることができる。

ここで、説明の便宜のために、熱交換器１における所定の一方向を縦方向とし、この縦方向に直交する所定の一方向を横方向とし、縦方向と横方向とに直交する方向を高さ方向とする。なお、高さ方向は説明の便宜上、上、下という文言を使用するが、高さ方向は、必ずしも上下方向を示すものではない。

熱交換器１は、図１、図２等で示すように、熱交換部３と、ガス側係合部材（ダクト保持部材）９とを備えて構成されている。

熱交換部３は、熱交換器ケース（ケーシング）１３と、この内部のコア部１５とを備えて構成されており、コア部１５は、縦方向に所定の間隔をあけて延びている複数本のチューブ１７と、これらのチューブ１７の間に設けられているフィン１９とを備えて構成されている。

熱交換器ケース１３は、第１のタンク５と、第２のタンク７と、ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂとを備えて構成されている。

第１のタンク５は、縦方向の一方の端部に設けられており、第２のタンク７は、縦方向の他方の端部に設けられている。第１のタンク５内は、２つの空間に仕切られており、これらの空間のそれぞれは、第１のタンク５から突出している入口配管２１、出口配管２３に通じている。第２のタンク７内には１つの空間が形成されている。

また、熱交換器ケース１３の縦方向の両端のそれぞれは、第１のタンク５および第２のタンク７によって塞がれており、熱交換器ケース１３の高さ方向の両端は、開口している。この開口している部位のそれぞれが、熱交換部３のガス側接続部（熱交換部ガス側接続部）２５になっている。ガス側接続部２５は、高さ方向の一方の端（図１では下端）のガス側接続部２５Ａと、高さ方向の他方の端（図１では上端）のガス側接続部２５Ｂとで構成されている。

そして、入口配管２１から第１のタンク５の一方の空間内に入ったクーラント液が、一方の空間に接続されているチューブ１７内を第２のタンク７に流れ、第２のタンク７内でＵターンし、第１のタンク５の他方の空間に接続されているチューブ１７内を第１のタンク５に流れ、出口配管２３から出てくるようになっている（図１の矢印Ａ１，Ａ２参照）。

また、クーラント液が、上述したように流れているときに、ガス側接続部２５Ａより熱交換器ケース１３内に入った吸気（空気）が、チューブ１７とフィン１９との間の間隙を通り、ガス側接続部２５Ｂより熱交換器ケース１３の外部で出てくるようになっている（図１の矢印Ａ３，Ａ４参照）。これにより、クーラント液による吸気の冷却がされるようになっている。

すなわち、熱交換部３は、吸気等のガスとクーラント液等の液体との間で熱交換を行うように構成されている。また、ガス側接続部２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、熱交換器ケース１３の一部で構成されている。

なお、熱交換器１は、たとえば、熱交換器ケース１３等の各構成部品を仮組立しておいて、さらに、各構成部品を焼き付けてお互いにロウ付けすることで形成されている。また、熱交換器１の外形は概ね直方体状になっている。

さらに説明すると、熱交換器ケース１３は、たとえば、第１のケーシング部材１３Ａと、第２のケーシング部材１３Ｂとを備えて構成されている。そして、第１のケーシング部材１３Ａと第２のケーシング部材１３Ｂとをお互いが接近する方向（横方向でお互いが接近する方向）に移動することで、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６（２６Ａ）と、第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６（２６Ｂ）とがお互いに突き合わされる（接合される）等して、熱交換器ケース１３（ガス側接続部２５）が形成されている。

第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａは、突き合わせの方向に対して斜めに形成されており、第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂも、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ２６Ａ部と同じ角度で、上記突き合わせの方向に対して斜めに形成されている（図３、図７（ａ）等参照）。

さらに詳しく説明すると、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとが、これらの突き合わせ方向に対して傾斜している平面で形成されている。

第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとがお互いに対向して離れている状態から、第１のケーシング部材１３Ａに近づく方向である突き合わせの方向（横方向）に、第２のケーシング部材１３Ｂを第１のケーシング部材１３Ａに対して相対的に移動して第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとをお互いに突き合わせる。

このときに、各ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂの寸法がばらついていても（製造上等において寸法形状にばらつきがあっても）、高さ方向に、第２のケーシング部材１３Ｂを第１のケーシング部材１３Ａに対して相対的に僅かに移動すれば、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａの一部と第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂの一部とがお互いに面接触するように構成されている。

さらに詳しく説明すると、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａは、第１のケーシング部材１３Ａの一部（ガス側接続部２５を構成する部位）２８Ａの先端に形成されている。第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂも、第２のケーシング部材１３Ｂの一部（ガス側接続部２５を構成する部位）２８Ｂの先端に形成されている。

第１のケーシング部材１３Ａのガス側接続部２５を構成する部位（ガス側接続部構成部位）２８Ａは、所定の幅と所定の厚さとで長く延びた平板状（まっすぐ伸びている帯状）に形成されており、先端面が斜めになっている。そして、ガス側接続部構成部位２８Ａの先端面が第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａを形成している。

第２のケーシング部材１３Ｂのガス側接続部２５を構成する部位（ガス側接続部構成部位）２８Ｂも、第１のケーシング部材１３Ａの場合と同様にして、所定の幅と所定の厚さとで長く延びた平板状（まっすぐ伸びている帯状）に形成されており、先端面が斜めになっている。そして、ガス側接続部構成部位２８Ｂの先端面が第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂを形成している。

また、第１のケーシング部材１３Ａにおけるガス側接続部構成部位２８Ａの先端面（突き合わせ部）２６Ａは、ガス側接続部構成部位２８Ａの厚さ方向（縦方向）に対しては平行になっており、ガス側接続部構成部位２８Ａの幅方向（高さ方向）や長手方向（横方向）に対しては斜めになっている。

第２のケーシング部材１３Ｂにおけるガス側接続部構成部位２８Ｂの先端面（突き合わせ部）２６Ｂも、第１のケーシング部材１３Ａの場合と同様にして、ガス側接続部構成部位２８Ｂの厚さ方向（縦方向）に対して平行になっており、ガス側接続部構成部位２８Ｂの幅方向（高さ方向）や長手方向（横方向）に対しては斜めになっている。

また、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとがお互いに対向して離れている状態（ケーシング部材離反状態；図２で示す状態）では、各ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの長手方向（横方向）で、第１のケーシング部材１３Ａのガス側接続部構成部位２８Ａ（突き合わせ部２６Ａ）と第２のケーシング部材１３Ｂのガス側接続部構成部位２８Ｂ（突き合わせ部２６Ｂ）とが離れており、各ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの幅方向（高さ方向）および厚さ方向（縦方向）では、第１のケーシング部材１３Ａのガス側接続部構成部位２８Ａと第２のケーシング部材１３Ｂのガス側接続部構成部位２８Ｂとが同じところに位置している。

なお、上記ケーシング部材離反状態では、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとはお互いが平行になっている。

上記ケーシング部材離反状態から、第１のケーシング部材１３Ａに対して第２のケーシング部材１３Ｂを第１のケーシング部材１３Ａに近づく方向である突き合わせ方向（ガス側接続部構成部位２８Ｂの長手方向の一方向）に、一定の距離だけ移動して、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとをお互いに突き合わせることで、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとがお互いに面接触するように構成されている。

なお、突き合わせ方向に上述した一定の距離だけ移動することは、熱交換器１の他の部品（たとえば、各タンク５，７やガス側係合部材９）との関係で必要なのである。

各ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂが、設計寸法通りに形成されていれば（公差「０」で構成されていれば）、上記突き合わせ方向への一定の距離だけの移動で、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａの全面と第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂの全面とがお互いに面接触するようになっている。

しかし、実際には、各ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂの精度が、製作上どうしてもばらついて、公差「０」で形成されず、第１のケーシング部材１３Ａのガス側接続部構成部位２８Ａの長手方向の寸法と第２のケーシング部材１３Ｂのガス側接続部構成部位２８Ｂの長手方向の寸法との和の値が、設計寸法の値よりも小さくなっていることがある。

この場合には、上記突き合わせ方向への一定の距離だけの移動では、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとは、お互いが僅かに離れたままになってしまう。

そこで、上記突き合わせ方向への一定の距離だけ移動した後、ガス側接続部構成部位２８Ｂの幅方向（高さ方向）であって第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａに第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂが接近する方向に、第２のケーシング部材１３Ｂ（突き合わせ部２６Ｂ）を第１のケーシング部材１３Ａに対して適宜移動すれば、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａの一部と第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂの一部とがお互いに面接触する。

この場合、各ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの幅方向の両側に、図５や図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）で示すように、正断層のような段差（ズレ）３０が形成される。

なお、図５（ａ）のように、各突き合わせ部が斜めに形成されていないと、各突き合わせ部同士が離れてしまう。

逆に、第１のケーシング部材１３Ａのガス側接続部構成部位２８Ａの長手方向の寸法と第２のケーシング部材１３Ｂのガス側接続部構成部位２８Ｂの長手方向の寸法との和の値が、設計寸法の値よりも大きくなっている場合には、上記突き合わせ方向への一定の距離を移動している途中で、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとが、お互いに接触してしまい、上記一定の距離の移動ができない。

そこで、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとがお互いに接触したときに、ガス側接続部構成部位２８Ｂの幅方向であって第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａから第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂが離れる方向に、第２のケーシング部材１３Ｂ（ガス側接続部構成部位２８Ｂ）を第１のケーシング部材１３Ａに対して適宜移動すれば、上記突き合わせ方向への一定の距離だけ移動させることができるとともに、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａの一部と第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂの一部とがお互いに面接触する。

この場合、各ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの幅方向の両側に、図１０（ｄ）、図１０（ｅ）、図１０（ｆ）で示すように、逆断層のような段差３０が形成される。

ところで、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと、第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとがお互いに突き合わされることで、熱交換器ケース１３の一部である「ロ」字状のガス側接続部２５が形成される。

熱交換器１では、ガス側係合部材（ダクト保持部材）９が、ガス側接続部２５（２５Ａ，２５Ｂ）に係合するように構成されている。ガス側係合部材９には、ガス側係合部材９にガス側接続部２５を接合（たとえば、カシメ接合）する接合部（カシメ部；保持部）２７が設けられている。

また、第１のタンク５は、図２等で示すように、矩形な深さの浅い枡状の蓋部材５Ａと、矩形な深さの浅い枡状で底板にチューブ１７が接合される貫通孔が複数設けられている底部材（プレート部材）５Ｂとで構成されており、第２のタンク７も、第１のタンク５と同様にして、蓋部材７Ａと、プレート部材７Ｂとで構成されている。

熱交換器ケース１３は、すでに理解されるように、プレート部材（第１のタンク５の底部材）５Ｂと、プレート部材（第２のタンク７の底部材）７Ｂとを備えて構成されている。

そして、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとをお互いに突き合わせたことで、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂの突き合わせの方向に対して直交する方向（高さ方向）で、ガス側接続部２５の接合部のところに段差３０が形成された場合、図５（ｂ）で示すように、段差３０のうちの一方の段差３０Ａをガス側係合部材９が覆い、段差３０のうちの他方の段差３０Ｂをプレート部材５Ｂ（７Ｂ）が覆うようになっている。

さらに詳しく説明すると、図５は、縦方向であってガス側接続部２５の内側から外側に向かって突き合わせ部２６やガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂ等を眺めた図である。

なお、ガス側係合部材９やプレート部材５Ｂ（７Ｂ）のうちのガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂに係合している部位（詳細は後述するフランジ部４０の一部）は、たとえば、ガス側接続部２５の外側に配置されている。

また、高さ方向から見ると、「ロ」字状のガス側接続部２５の外周の全周が、「ロ」字状のガス側係合部材９の内周の全周と接触しており、「ロ」字状のガス側接続部２５の外周の２辺（ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂで形成されている２辺）の全長のそれぞれが、プレート部材５Ｂとプレート部材７Ｂとに接触している。

図５（ｂ）では、ガス側接続部構成部位２８Ｂの上面２８ＢＰがガス側接続部構成部位２８Ａの上面２８ＡＰよりも上方に位置していることで段差３０Ａが形成されており、ガス側接続部構成部位２８Ａの下面２８ＡＤがガス側接続部構成部位２８Ｂの下面２８ＢＤよりも下方に位置していることで段差３０Ｂが形成されている。また、突き合わせ部２６Ａの一部と突き合わせ部２６Ｂの一部とが、お互いに面接触している。

そして、高さ方向で、ガス側係合部材９の上面９Ｐが、たとえば、ガス側接続部構成部位２８Ｂの上面２８ＢＰよりも上方に位置し、ガス側係合部材９の下面９Ｄがガス側接続部構成部位２８Ａの上面２８ＡＰよりも下方に位置している。これにより、段差３０Ａがガス側係合部材９で覆われている。なお、ガス側係合部材９の上面９Ｐが、たとえば、ガス側接続部構成部位２８Ａの上面２８ＡＰよりも上方に位置している構成であってもよい。

また、高さ方向で、プレート部材５Ｂ（７Ｂ）の上面５ＢＰ（７ＢＰ）がガス側接続部構成部位２８Ｂの下面２８ＢＤよりも上方に位置し、プレート部材５Ｂ（７Ｂ）の下面（図示せず）は、ガス側接続部構成部位２８Ａの下面２８ＡＤよりもはるか下方に位置している。これにより、段差３０Ｂがプレート部材５Ｂ（７Ｂ）で覆われている。

ここで、熱交換器１についてさらに説明する。

ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂやプレート部材５Ｂ，７Ｂや蓋部材５Ａ，７Ａやガス側係合部材９は、たとえば、平板状の素材をプレス成形することで形成されている。

ケーシング部材１３Ａは、図２等で示すように、本体部３２と、４つのガス側接続部構成部位２８Ａとで構成されている。

本体部３２は矩形な板状に形成されており、厚さ方向が横方向になっている。本体部３２の四隅のそれぞれからは、横方向の一方の側に４つのガス側接続部構成部位２８Ａが突出している。ガス側接続部構成部位２８Ａの厚さ方向は縦方向と一致しており、ガス側接続部構成部位２８Ａの幅方向は高さ方向と一致している。

ケーシング部材１３Ｂも、ケーシング部材１３Ａと同様にして、図２等で示すように、本体部３２と、４つのガス側接続部構成部位２８Ｂとで構成されている。

本体部３２は矩形な板状に形成されており、厚さ方向が横方向になっている。本体部３２の四隅のそれぞれからは、横方向の他方の側に４つのガス側接続部構成部位２８Ｂが突出している。ガス側接続部構成部位２８Ｂの厚さ方向は縦方向と一致しており、ガス側接続部構成部位２８Ｂの幅方向は高さ方向と一致している。

ガス側係合部材９は、図２〜図４で示すように、接合部２７と、カシメ部（ダクトカシメ部）３６と、断面が「Ｕ」字状であり、高さ方向から見ると「ロ」字状に形成されている本体部３４とを備えて構成されている。

本体部３４には、図４で示すように、筒状のダクト３８の一端が挿入され、ダクトカシメ部３６をカシメることで、ダクト３８が、ガス側係合部材９（熱交換器１）に一体的に設置されるようになっている。そして、ダクト３８内を、図１に矢印Ａ３，Ａ４で示すように、空気（吸気）が流れるようになっている。

また、接合部２７を図３や図４で示すようにカシメることで、ガス側接続部構成部位２８Ａ（２８Ｂ）が、接合部２７と本体部３４とで挟まれてガス側係合部材９に仮固定されるようになっている。

プレート部材５Ｂ（７Ｂ）は、上述したように、底の浅い矩形な枡状に形成されているとともに、矩形な開口部の周辺には、「ロ」字状のフランジ部４０が形成されている。そして、底板部４２とフランジ部４０との間の側板部４４のところに段差４６が形成されている（図４等参照）。

ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂ等が設計寸法の通りに形成されている場合に、熱交換部３と、ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂと、プレート部材５Ｂ，７Ｂ（蓋部材５Ａ，７Ａ）と、ガス側係合部材９とを組み立てると、図３、図４で示すような形態になる。

図３や図４で示す形態では、ガス側接続部構成部位２８Ａの上面２８ＡＰとガス側接続部構成部位２８Ｂの上面２８ＢＰとが高さ方向で同一平面状に位置しており、ガス側接続部構成部位２８Ａの下面２８ＡＤとガス側接続部構成部位２８Ｂの下面２８ＢＤとが高さ方向で同一平面状に位置している。

また、図３や図４で示す形態では、ケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａの全面と、ケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂの全面とがお互いに面接触しており、ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの高さ方向における一方の端が、プレート部材５Ｂ（７Ｂ）の段差４６に当接している。

一方、加工誤差等によって、ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂ等が設計寸法の通りに形成されていない場合、熱交換部３と、ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂと、プレート部材５Ｂ，７Ｂ（蓋部材５Ａ，７Ａ）と、ガス側係合部材９とを組み立てると、図５（ｂ）等を用いて説明したように、ガス側接続部構成部位２８Ａの突き合わせ部２６Ａとガス側接続部構成部位２８Ｂの突き合わせ部２６Ｂとのところに段差３０が形成される。

この場合、ガス側接続部構成部位２８Ａの高さ方向における一方の端（下端）、または、ガス側接続部構成部位２８Ｂの高さ方向における一方の端（下端）が、たとえば、プレート部材５Ｂの段差４６に当接している。

さらに、熱交換部３と、ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂと、プレート部材５Ｂ，７Ｂ（蓋部材５Ａ，７Ａ）と、ガス側係合部材９とを組み立てると、ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂ等が設計寸法の通りに形成されているか否かにかかわらず、ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの高さ方向の一端部であって縦方向の一端（外周面）が、図４で示すように、プレート部材５Ｂ（７Ｂ）のフランジ部４０に当接しており、ガス側接続部構成部位２８Ａ、２８Ｂの高さ方向の他端部であって縦方向の一端（外周面）が、図４で示すように、ガス側係合部材９の本体部３４に当接している。

ところで、熱交換器１を組み立てるときには、図６（ａ）で示すように、コア部１５とケーシング部材１３Ａ，１３Ｂとを仮組立てする。

続いて、図６（ｂ）で示すように、プレート部材５Ｂ（７Ｂ）を仮組立てし、図６（ｃ）で示すように、ガス側係合部材９を仮組立てし、接合部２７で、ガス側接続部２５とガス側係合部材９とを一体化する。

続いて、蓋部材５Ａ（７Ａ）を仮組立てする。続いて、上述した仮組立てされているものの部品同士をロウ付けする。

なお、図６（ａ）、図６（ｂ）で示すものでは、ガス側接続部構成部位２８Ａの突き合わせ部２６Ａと、ガス側接続部構成部位２８Ｂの突き合わせ部２６Ｂとが、図７（ａ）で示すように、お互いに平行になって斜めになっている（お互いが同方向に傾いている）が、図７（ｂ）で示すように、ガス側接続部構成部位２８Ｂの突き合わせ部２６Ｂが、ガス側接続部構成部位２８Ａの突き合わせ部２６Ａとは逆向きに（逆方向に）傾いていてもよい。

次に、熱交換器１による熱交換について説明する。

入口配管２１から第１のタンク５の一方の空間内にクーラント液が入り、この一方の空間に接続されているチューブ１７内を第２のタンク７に流れ、第２のタンク７内でＵターンし、第１のタンク５の他方の空間に接続されているチューブ１７内を第１のタンク５に流れ、出口配管２３から出ている（図１の矢印Ａ１，Ａ２参照）。

このときに、ガス側接続部２５Ａより熱交換器ケース１３内に入った吸気（空気）が、チューブ１７とフィン１９との間の間隙を通り、ガス側接続部２５Ｂより熱交換器ケース１３の外部で出てくる（図１の矢印Ａ３，Ａ４参照）。これにより、クーラント液による吸気の冷却がされる。

熱交換器１によれば、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａが斜めに形成されており、第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂも、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと同じ角度で斜めに形成されているので、各ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂの形状精度がばらついて公差が発生し、設計上の寸法に対してずれていても、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂ同士を突き合わせるときに、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂの突き合わせ方向（各ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂがお互いに近づく方向；横方向）だけでなく上記突き合わせ方向とは異なる方向（高さ方向）に各ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂを移動することで、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとをお互いに面接触させることができる。

これにより、熱交換器１の熱交換器ケース１３におけるガス側接続部２５のガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂにおいて、熱交換器ケース１３等の部品の加工精度を特にあげることなく、突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂにおける隙間の発生を防止することができる。

また、熱交換器１によれば、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとがお互いに突き合わされることで、熱交換器ケース１３の一部であるガス側接続部２５が形成されるので、ガス側接続部２５での隙間が消滅し、熱交換器１での空気（吸気）の系を密封することができ、吸気が系の外部に洩れることが無くなる。

また、熱交換器１によれば、ガス側係合部材９にガス側接続部２５を接合する接合部２７が、ガス側係合部材９に設けられているので、ガス側係合部材９とガス側接続部２５（ケーシング部材１３Ａ，１３Ｂ）とを、ロウ付けをする前に一体化することができる。これにより、ガス側係合部材９とケーシング部材１３Ａ，１３Ｂとの取扱いがしやすくなる。

また、熱交換器１によれば、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂ同士をお互いに突き合わせたことで、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂの突き合わせの方向に対して直交する方向で、ガス側接続部２５の各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂのところに段差３０が形成されても、この段差３０のうちの一方の段差３０Ａをガス側係合部材９が覆い、上記段差３０のうちの他方の段差３０Ｂをプレート部材５Ｂ，７Ｂが覆うように構成されているので、段差３０の発生にかかわらず、熱交換器１での空気（吸気）の系を密封することができ、吸気が系の外部に洩れることが無くなる。

なお、図５（ｂ）に示す部位４８は、ガス側係合部材９やプレート部材５Ｂ，７Ｂで覆われていないが、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂ同士がお互いに面接触している部位であるので、部位４８から空気が漏れることは無い。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る熱交換器１ａは、図８〜図１０で示すように、ガス側接続部２５（ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂ）の内側に枠部材（内側板材）１１が設けられてことが、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器１とは異なり、その他の点は、本発明の第１の実施形態に係る熱交換器１と同様に構成されており、ほぼ同様の作用効果を奏する。

また、第１のケーシング部材１３Ａの突き合わせ部２６Ａと第２のケーシング部材１３Ｂの突き合わせ部２６Ｂとをお互いに突き合わせたことで、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂの突き合わせの方向（横方向）に対して直交する方向（高さ）で、ガス側接続部２５の接合部の両端部のところに段差３０（３０Ａ，３０Ｂ）が形成された場合、図１０（ｂ）、図１０（ｅ）で示すように、枠部材１１が、段差３０のうちの一方の段差３０Ａを覆っている。

なお、図１０は、図５（ｂ）と同様に、縦方向であって枠部材１１の内側から外側に向かって、枠部材１１や突き合わせ部２６やガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂ等を眺めた図である。

なお、枠部材１１が、図１０（ｃ）、図１０（ｆ）で示すように、他方の側の段差３０Ｂを覆っている構成であってもよいし、図１０（ａ）、図１０（ｄ）で示すように、両方の段差３０Ａ，３０Ｂを覆っている構成であってもよい。

さらに詳しく説明する。枠部材１１は、細長い帯状の素材を矩形な環状にした形状に形成されており、各辺部の幅方向が高さ方向と一致しており、各辺部の厚さ方向が、縦方向や横方向と一致している。

また、枠部材１１は、これが弾性変形することによって、ガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）に設置されている。

すなわち、枠部材１１が設置されたとき、枠部材１１が、ガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）の内部に入れられて、この入れられた状態で、枠部材１１が主に変形（たとえば、ガス側係合部材９やガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）よりもずっと大きく弾性変形）しており、枠部材１１が復元しようとする力によって、枠部材１１とガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）との接触面、ガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）とガス側係合部材９との接触面に圧力が働いている。

そして、ガス側係合部材９やガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）と枠部材１１とが一体化している。この一体化している状態から、上述したロウ付け前であれば、枠部材１１等を損傷させることなく、枠部材１１をガス側係合部材９やガス側接続部２５Ｂから分解することができるようになっている。

なお、枠部材１１には、図８で示すように、補助変形部４５が設けられている。枠部材１１の補助変形部４５は、枠部材１１がガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）に設置された状態でガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）の角部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄに対応する枠部材１１の各角部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの、たとえば、両側に設けられている。

補助変形部４５は、角部（補助変形部構成角部）４７と、辺部（補助変形部構成辺部）４９とによって構成されている。

補助変形部４５が設けられていることで、お互いが隣接している角部３３Ａ，３３Ｂの間には、補助変形部４５と辺部５１Ａと補助変形部４５とがこの順でならんでいる。角部３３Ｂ，３３Ｃの間には、補助変形部４５と辺部５１Ｂと補助変形部４５とがこの順でならんでいる。角部３３Ｃ，３３Ｄの間には、補助変形部４５と辺部５１Ｃと補助変形部４５とがこの順でならんでいる。角部３３Ｄ，３３Ａの間には、補助変形部４５と辺部５１Ｄと補助変形部４５とがこの順でならんでいる。

そして、枠部材１１をガス側接続部２５等に設置した状態では、枠部材１１の各辺部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄのそれぞれが、ガス側接続部２５の各辺部のそれぞれに当接している。なお、枠部材１１をガス側接続部２５等に設置した状態で、枠部材１１の各角部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄのそれぞれが、ガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）の角部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄのそれぞれに当接していてもよい。

ところで、熱交換器１ａを組み立てるときには、図９（ａ）で示すように、コア部１５とケーシング部材１３Ａ，１３Ｂとを仮組立てする。

続いて、図９（ｂ）で示すように、プレート部材５Ｂ（７Ｂ）を仮組立てし、枠部材１１を仮組立てし、図９（ｃ）で示すように、ガス側係合部材９を仮組立てし、接合部２７で、ガス側接続部２５とガス側係合部材９とを一体化する。

なお、図９（ａ）、図９（ｂ）で示すものでは、ガス側接続部構成部位２８Ａの突き合わせ部２６Ａと、ガス側接続部構成部位２８Ｂの突き合わせ部２６Ｂとが、図７（ａ）で示すように、お互いに平行になって斜めになっている（お互いが同方向に傾いている）が、図７（ｂ）で示すように、ガス側接続部構成部位２８Ｂの突き合わせ部２６Ｂが、ガス側接続部構成部位２８Ａの突き合わせ部２６Ａとは逆向きに（逆方向に）傾いていてもよい。

熱交換器１ａによれば、ガス側係合部材９がガス側接続部２５の外側に配置されており、ガス側接続部２５の内側に枠部材１１が設けられているので、ガス側接続部２５をガス側係合部材９と枠部材１１とで挟み込むことができ、ガス側接続部構成部位２８Ａ，２８Ｂの突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂが、ガス側係合部材９から内側に跳ね上がってしまう事態（内側に跳ね上がって変形してしまう事態）を無くすことができ、さらに、ガス側接続部構成部位２８Ａ、２８Ｂの突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂでの気密性を一層高めることができる。

また、熱交換器１ａによれば、枠部材１１が、各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂに形成された両側の段差３０（３０Ａ，３０Ｂ）を覆っているので、段差３０部における各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂの尖った先端を、ガス側係合部材９と枠部材１１とで挟み込むことができ、段差３０における各突き合わせ部２６Ａ，２６Ｂの跳ね上がりを確実に防止することができる。

ところで、上記説明では、枠部材１１を弾性変形させてガス側接続部２５等に設置することにしているが、枠部材１１を圧入して設置するようにしてもよい。

すなわち、熱交換器１ａにおいて、補助変形部４５を無くして、枠部材１１を矩形な環状に形成し、枠部材１１が、ガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）に圧入されていてもよい。

さらに説明すると、大きな力で押されることで、枠部材１１が、ガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）の内部に入れられて、この入れられた状態で、枠部材１１とガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）とガス側係合部材９とが僅かに変形（たとえば、塑性変形と弾性変形）しており、これらが復元しようとする力によって、枠部材１１とガス側係合部材９やガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）との接触面に、大きな圧力が働いている。

そして、ガス側係合部材９やガス側接続部２５Ｂ（２５Ａ）と枠部材１１とが一体化している。

なお、上述した熱交換器１，１ａは、複数のケーシング部材（少なくとも２つのケーシング部材）のそれぞれの突き合わせ部（接合部）同士を（突き合わせて）接合してなる熱交換器ケースを備えた熱交換器であって、前記各ケーシング部材の寸法がばらついた場合であっても、前記各突き合わせ部の形状が、前記各突き合わせ部同士がガス漏れ防止のために隙間なくお互いに係合する形状（たとえば、面接触する形状）に形成されている熱交換器の例である。

１，１ａ熱交換器
５Ｂプレート部材
７Ｂプレート部材
９ガス側係合部材
１３熱交換器ケース
１３Ａ第１のケーシング部材
１３Ｂ第２のケーシング部材
２５，２５Ａ，２５Ｂガス側接続部
２６，２６Ａ，２６Ｂ突き合わせ部
２７接合部
３０，３０Ａ，３０Ｂ段差

Claims

複数のケーシング部材のそれぞれの突き合わせ部同士を接合してなる熱交換器ケースを備えた熱交換器において、
前記各ケーシング部材の寸法がばらついた場合であっても、前記各突き合わせ部の形状が、前記各突き合わせ部同士が隙間なくお互いに係合する形状に形成されていることを特徴とする熱交換器。
第１のケーシング部材の突き合わせ部と、第２のケーシング部材の突き合わせ部とをお互いに突き合わせてなる熱交換器ケースを備えた熱交換器において、
前記第１のケーシング部材の突き合わせ部が突き合わせの方向に対して斜めに形成されており、前記第２のケーシング部材の突き合わせ部が、前記第１のケーシング部材の突き合わせ部と同じ角度で、前記突き合わせの方向に対して斜めに形成されていることを特徴とする熱交換器。
請求項２に記載の熱交換器において、
前記第１のケーシング部材の突き合わせ部と、前記第２のケーシング部材の突き合わせ部とがお互いに突き合わされることで、前記熱交換器ケースの一部であるガス側接続部が形成されるように構成されていることを特徴とする熱交換器。
請求項３に記載の熱交換器において、
前記ガス側接続部に係合するガス側係合部材を有し、
前記ガス側係合部材には、前記ガス側係合部材に前記ガス側接続部を接合する接合部が設けられていること特徴とする熱交換器。
請求項４に記載の熱交換器において、
前記熱交換器ケースを構成するプレート部材を有し、
前記第１のケーシング部材の突き合わせ部と前記第２のケーシング部材の突き合わせ部とをお互いに突き合わせたことで、前記各突き合わせ部の突き合わせの方向に対して直交する方向で、前記ガス側接続部の前記接合部の両端部に段差が形成された場合、前記段差のうちの一方の段差を前記ガス側係合部材が覆い、前記段差のうちの他方の段差を前記プレート部材が覆うように構成されていることを特徴とする熱交換器。
請求項４または請求項５に記載の熱交換器において、
前記ガス側係合部材は、前記ガス側接続部の外側に配置されていることを特徴とする熱交換器。
請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記ガス側接続部の内側に枠部材が設けられていることを特徴とする熱交換器。
請求項３〜請求項７のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記第１のケーシング部材の突き合わせ部と前記第２のケーシング部材の突き合わせ部とをお互いに突き合わせたことで、前記各突き合わせ部の突き合わせの方向に対して直交する方向で、前記ガス側接続部の前記接合部の両端部に段差が形成された場合、前記枠部材が、前記段差のうちの一方の段差を覆っていることを特徴とする熱交換器。
請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記第１のケーシング部材の突き合わせ部と前記第２のケーシング部材の突き合わせ部とをお互いに突き合わせたことで、前記各突き合わせ部の突き合わせの方向に対して直交する方向で、前記ガス側接続部の前記接合部の両端部に段差が形成された場合、前記枠部材が、前記段差のうちの他方の段差を覆っていることを特徴とする熱交換器。