JP2020041773A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】チューブの屈曲変形を抑制することのできる熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器１０は、複数のチューブ３００と、積層方向に沿ってチューブ３００と交互に並ぶように配置された複数のフィン４００と、それぞれのチューブ３００の端部が挿通されているヘッダプレート１１０と、を備える。ヘッダプレート１１０のうちタンク部材１２０が取り付けられる部分を被取付部１１１とし、チューブ３００の長手方向に沿って、被取付部１１１のうちタンク部材１２０とは反対側の端部となる位置を基準位置ＳＬとしたときに、積層方向に沿った端部以外に配置されているフィン４００は、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置まで伸びている一方、積層方向に沿った端部に配置されているフィン４００は、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置までは伸びていない。【選択図】図２

Description

本開示は、空気と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器に関する。

空気と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器としては、例えば、熱媒体である冷却水の温度を低下させるためのラジエータ等が挙げられる。下記特許文献１に記載されているように、このような熱交換器は、内部を熱媒体が通るチューブと、空気への伝熱を効率よく行うために設けられるフィンと、を交互に積層してなる熱交換コア部を有している。また、熱交換コア部のうち積層方向の端部となる位置には、熱交換コア部を補強するためのサイドプレートが設けられることが多い。

また、熱交換器にはチューブやフィンのほか、熱媒体を貯えるための一対のタンクが設けられる。それぞれのチューブの端部は、タンクの一部であるヘッダプレートに挿通されており、ヘッダプレートに対してろう接されている。

特開２０１１−１８５５２６号公報

例えばラジエータにおいて、空気と熱媒体との間で熱交換が行われているときには、チューブの内部では高温の熱媒体が流れる。このため、それぞれのチューブは加熱され、熱膨張によってその長手方向に沿った寸法が比較的大きく変化することとなる。

一方、サイドプレートにおいては、その内側を熱媒体が流れないので、熱膨張に伴う寸法の変化はほとんど生じない。このため、複数のチューブのうちサイドプレートの近傍に配置されたものにおいては、熱膨張に伴う変形がサイドプレートによって拘束されることに起因して、特にヘッダプレートに挿通された部分において屈曲変形が生じてしまうことがある。

本開示は、チューブの屈曲変形を抑制することのできる熱交換器、を提供することを目的とする。

本開示に係る熱交換器は、空気と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器（１０）である。この熱交換器は、内部を熱媒体が通る管状の部材であって、積層方向に沿って並ぶように配置された複数のチューブ（３００）と、積層方向に沿ってチューブと交互に並ぶように配置された複数のフィン（４００）と、積層方向に沿って最も外側となる位置に配置されたフィンの、更に外側となる位置に配置されたサイドプレート（５００）と、それぞれのチューブの端部が挿通されているヘッダプレート（１１０）と、ヘッダプレートに対して取り付けられる部材であって、熱媒体を貯えるための空間が内側に形成されたタンク部材（１２０）と、を備える。ヘッダプレートのうちタンク部材が取り付けられる部分を被取付部（１１１）とし、チューブの長手方向に沿って、被取付部のうちタンク部材とは反対側の端部となる位置を基準位置（ＳＬ）としたときに、複数のフィンのうち、積層方向に沿った端部以外に配置されているものは、基準位置よりもヘッダプレート側となる位置まで伸びている。一方、複数のフィンのうち、積層方向に沿った端部に配置されているものは、基準位置よりもヘッダプレート側となる位置までは伸びていない。

上記構成の熱交換器では、複数のフィンのうち、積層方向に沿った端部に配置されているものを除いたもの（つまり殆どのフィン）が、基準位置よりもヘッダプレート側となる位置まで伸びている。このため、複数のチューブの殆どは、ヘッダプレートに接合されている部分の近傍となる位置までの範囲において、その両側にあるフィンによって支持された状態となっている。このような構成により、チューブの熱膨張が生じたとしても、上記のようなチューブの屈曲変形をフィンによって抑制することができる。

ところで、チューブの屈曲変形を抑制するためには、全てのフィンを、基準位置よりもヘッダプレート側となる位置まで伸ばすことが考えられる。しかしながら、そのような構成とした場合には、フィンと共に積層されたそれぞれのチューブをヘッダプレートに挿通させる際において、ヘッダプレートの一部である被取付部が、積層方向に沿った端部のフィンに干渉してしまう可能性がある。被取付部がフィンに干渉すると、当該フィンが局所的に変形する。その結果、ろう接の際においては、溶融したろう材がフィンの変形個所に侵入し、フィンの一部を溶かしてしまう恐れがある。

そこで、上記構成の熱交換器では、複数のフィンのうち、積層方向に沿った端部に配置されているものについては、基準位置よりもヘッダプレート側となる位置までは伸ばさないこととしている。つまり、積層方向に沿った端部に配置されているフィンが、基準位置からヘッダプレートまでの範囲には存在しないこととしている。このため、それぞれのチューブをヘッダプレートに挿通させる際において、被取付部が端部のフィンに干渉してしまうことが防止される。その結果、上記のようにフィンの一部が溶けてしまう現象を防止することができる。

本開示によれば、チューブの屈曲変形を抑制することのできる熱交換器が提供される。

図１は、第１実施形態に係る熱交換器の全体構成を示す図である。 図２は、図１におけるＡ部の構成を示す断面図である。 図３は、第１実施形態に係る熱交換器のうち、サイドプレートとヘッダプレートとが互いに接続されている部分の構成を示す図である。 図４は、第２実施形態に係る熱交換器の構成を示す断面図である。 図５は、第２実施形態に係る熱交換器の、ヘッダプレートの構成を示す図である。 図６は、第２実施形態に係る熱交換器のうち、サイドプレートとヘッダプレートとが互いに接続されている部分の構成を示す図である。 図７は、第２実施形態に係る熱交換器の製造工程について説明するための図である。 図８は、フィンと被接合部との干渉について説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

第１実施形態について説明する。図１には、本実施形態に係る熱交換器１０の構成が示されている。熱交換器１０は、不図示の車両に搭載されるラジエータとして構成されている。熱交換器１０には、上記車両の内燃機関を通過して高温となった冷却水が供給される。熱交換器１０では、その内部を通る冷却水と、その外部を通る空気との間で熱交換が行われ、冷却水が冷却される。熱交換器１０を通りその温度を低下させた冷却水は、再び内燃機関に供給され、内燃機関の冷却に供される。このように、熱交換器１０は、空気と、熱媒体である冷却水との間で熱交換を行うための熱交換器として構成されている。

熱交換器１０は、タンク１００と、タンク２００と、チューブ３００と、フィン４００と、サイドプレート５００と、を備えている。

タンク１００は、外部から供給される冷却水を受け入れて、これをそれぞれのチューブ３００に分配し供給するための容器である。タンク１００は、直線状に伸びる細長い容器として形成されており、その長手方向を水平方向に沿わせた状態で配置されている。タンク１００は、ヘッダプレート１１０と、タンク部材１２０と、を有している。

ヘッダプレート１１０は、金属によって形成された板状の部材である。ヘッダプレート１１０には複数の貫通穴１１７（図２を参照）が形成されており、それぞれの貫通穴１１７にはチューブ３００の端部が挿通されている。貫通穴１１７の内周面と、チューブ３００の外周面との間はろう接されている。

タンク部材１２０は、樹脂によって形成された容器である。タンク部材１２０は、ヘッダプレート１１０側の面（図１では下方側の面）が開放された形状となっている。タンク部材１２０は、上記のように開放された部分の全体がヘッダプレート１１０によって覆われた状態となるように、ヘッダプレート１１０に対して取り付けられている。タンク部材１２０の内側、すなわちタンク部材１２０とヘッダプレート１１０との間に形成された空間は、熱媒体である冷却水を貯えるための空間となっている。

タンク部材１２０には入口部１２１が形成されている。入口部１２１は、外部から供給される冷却水を受け入れて、これをタンク１００の内側の空間へと導くものである。入口部１２１には、熱交換器１０に冷却水を供給するための不図示の配管が接続される。入口部１２１に供給された冷却水は、タンク１００の内側の空間から、それぞれのチューブ３００へと分配されていく。

タンク２００は、それぞれのチューブ３００を通った冷却水を受け入れて、これを外部へと排出するための容器である。タンク２００は、タンク１００の鉛直下方となる位置に配置されている。タンク２００は、ヘッダプレート２１０と、タンク部材２２０と、を有している。

ヘッダプレート２１０は、金属によって形成された板状の部材である。ヘッダプレート２１には、ヘッダプレート１１０と同様に複数の貫通穴（不図示）が形成されており、それぞれの貫通穴にはチューブ３００の端部が挿通されている。これらの貫通穴の内周面と、チューブ３００の外周面との間はろう接されている。

タンク部材２２０は、樹脂によって形成された容器である。タンク部材２２０は、ヘッダプレート２１０側の面（図１では上方側の面）が開放された形状となっている。タンク部材２２０は、上記のように開放された部分の全体がヘッダプレート２１０によって覆われた状態となるように、ヘッダプレート２１０に対して取り付けられている。タンク部材２２０の内側、すなわちタンク部材２２０とヘッダプレート２１０との間に形成された空間は、それぞれのチューブ３００を通った冷却水を貯えるための空間となっている。

タンク部材２２０には出口部２２１が形成されている。出口部２２１は、タンク２００の内側に貯えられた冷却水を、外部へと排出するための出口として構成された部分である。出口部２２１には、熱交換器１０から冷却水を排出するための不図示の配管が接続される。それぞれのチューブ３００を通ってタンク２００の内部へと供給された冷却水は、出口部２２１から外部へと排出される。

チューブ３００は、熱媒体である冷却水が通る管状の部材である。チューブ３００は、熱交換器１０において複数備えられている。それぞれのチューブ３００は、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で、タンク１００とタンク２００との間に配置されている。それぞれのチューブ３００は、後述のフィン４００と共に積層されており、タンク１００やタンク２００の長手方向に沿って並ぶように配置されている。このため、積層された複数のチューブ３００が並んでいる方向（図１では左右方向）のことを、以下では「積層方向」とも称する。

既に述べたように、チューブ３００の上端はタンク１００のヘッダプレート１１０にろう接されており、チューブ３００の下端はタンク２００のヘッダプレート２１０にろう接されている。このため、タンク１００の内部空間と、タンク２００の内部空間とは、チューブ３００の内側に形成された流路によって連通されている。

フィン４００は、金属板を波状に折り曲げることによって形成されたコルゲートフィンである。フィン４００は、熱交換器１０において複数備えられおり、それぞれのチューブ３００の間に配置されている。つまり、それぞれのフィン４００は、積層方向に沿ってチューブ３００と交互に並ぶように配置されている。フィン４００は、その左右両側に配置された一対のチューブ３００のそれぞれに対して当接しており、且つろう接されている。このようなフィン４００が配置されていることにより、空気との接触面積が大きくなっており、空気と冷却水との間の熱交換が効率的に行われる。

熱交換器１０のうち、上記のようにチューブ３００とフィン４００とが交互に積層されている部分は、チューブ３００の内側を通る冷却水と、チューブ３００の外側を通る空気との間で熱交換が行われる部分である。以下では、当該部分のことを「熱交換コア部ＣＲ」とも称する。

サイドプレート５００は、金属板を曲げ加工することによって形成された板状部材である。サイドプレート５００は２つ設けられており、上記の積層方向に沿った熱交換コア部ＣＲの一方側端部、及び他方側端部のそれぞれに配置されている。換言すれば、一対のサイドプレート５００が、熱交換コア部ＣＲを積層方向に沿って両側から挟み込んでいる。サイドプレート５００と、これと隣り合うチューブ３００との間にも、フィン４００が配置されており、当該フィン４００がサイドプレート５００に対してろう接されている。つまり、それぞれのサイドプレート５００は、積層方向に沿って最も外側となる位置に配置されたフィン４００の、更に外側となる位置に配置されている。このようなサイドプレート５００が設けられていることにより、熱交換コア部ＣＲの剛性が高められている。

熱交換器１０による熱交換が行われる際には、不図示の内燃機関を通り高温となった冷却水が、入口部１２１からタンク１００の内部へと供給される。当該冷却水は、タンク１００からそれぞれのチューブ３００へと供給される。冷却水は、それぞれのチューブ３００の内部を下方側に向かって流れて、タンク２００の内部へと供給される。

熱交換器１０の近傍には、熱交換コア部ＣＲを通過するように空気を送り出す不図示のファンが設けられている。ファンによって空気が送り出される方向は、図１において紙面手前側から奥側へと向かう方向である。

冷却水は、チューブ３００に形成された流路を上記のように流れる際において、空気によって冷却される。当該空気、すなわちファンによって送り出された空気は、チューブ３００の周囲を通過する際において冷却水によって加熱され、その温度を上昇させる。

一方、冷却水は空気によって冷却され、その温度を低下させる。低温となった冷却水は、それぞれのチューブ３００からタンク２００の内側へと流入した後、出口部２２１から外部へと排出される。

図１においては、水平方向であり且つ紙面手前側から奥側に向かう方向をｘ方向としており、同方向に沿ってｘ軸を設定している。ｘ方向は、上記のように熱交換器１０を空気が通過する方向となっている。

また、図１においては、水平方向であり且つ左側から右側へと向かう方向をｙ方向としており、同方向に沿ってｙ軸を設定している。上記の積層方向は、このｙ軸に沿った方向（つまりｙ方向又は−ｙ方向）となっている。

更に、図１においては、上記のｘ方向及びｚ方向のいずれに対しても垂直な方向であって、タンク２００からタンク１００へと向かう方向をｚ方向としており、同方向に沿ってｚ軸を設定している。

以降においては、以上のように定義されたｘ方向、ｙ方向、ｚ方向、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を用いながら、熱交換器１０の更に具体的な構成を説明する。

図２は、図１に示されるＡ部の内部構成を模式的に示す断面図である。同図に示されるように、タンク部材１２０のうちヘッダプレート１１０側の端部には、フランジ部１２２が形成されている。フランジ部１２２は、タンク部材１２０のうち−ｚ方向側の端部から、−ｙ方向側（つまり外側）へと突出するように形成されている。

ヘッダプレート１１０のうち上記のフランジ部１２２と対向する部分は、他の部分よりも−ｚ方向側に突出しており、フランジ部１２２を−ｚ方向側から覆っている。当該部分は、ヘッダプレート１１０のうちタンク部材１２０が取り付けられる部分である。当該部分のことを、以下では「被取付部１１１」とも称する。

被取付部１１１の−ｚ方向側端部は、ヘッダプレート１１０の全体のうち最も−ｚ方向側の端部となっている。図２に示される一点鎖線ＳＬは、当該端部を通り、且つｚ軸に対して垂直な平面を示すものである。一点鎖線ＳＬで示される平面のｚ軸に沿った位置（すなわちｚ座標）のことを、以下では「基準位置ＳＬ」とも称する。基準位置ＳＬは、チューブ３００の長手方向（つまりｚ方向）に沿って、被取付部１１１のうちタンク部材１２０とは反対側（つまり−ｚ方向側）の端部となる位置、ということもできる。

フランジ部１２２は被取付部１１１の内側に収容されている。フランジ部１２２の下端面と、被取付部１１１の底面との間には、シール部材６００が収容されている。シール部材６００は所謂Ｏリングであって、ヘッダプレート１１０とタンク部材１２０との間を水密に保つための部材である。

ヘッダプレート１１０はその一部が加締められている。これにより、被取付部１１１がフランジ部１２２に対して取り付けられた状態が維持されている。

ｚ軸に沿って見た場合においては、フランジ部１２２、被取付部１１１、及びシール部材６００は、全てのチューブ３００及びフィン４００の全体を囲むような範囲に形成されている。これにより、タンク１００の内部にある冷却水が、外部へと漏出してしまうことが防止されている。

図３は、図１に示されるＡ部の構成を斜視図として示したものである。ただし、図３においては、タンク部材１２０及びフィン４００の図示が省略されている。図２及び図３に示されるように、サイドプレート５００は、第１部分５１０と、第２部分５２０と、第３部分５３０と、第４部分５４０と、を有している。

第１部分５１０は、フィン４００に当接しろう接されている部分である。第１部分５１０は概ね平板状に形成されており、その主面の法線方向をｙ方向に沿わせた状態で配置されている。第１部分５１０は、タンク２００側から、ｚ軸に沿って基準位置ＳＬの近傍となる位置まで伸びている。

第２部分５２０は、第１部分５１０のｘ方向側端部及び−ｘ方側端部のそれぞれから、ｙ方向側に向かって伸びるように形成された部分である。このような第２部分５２０が形成されていることにより、サイドプレート５００の全体の剛性が高められている。

第３部分５３０は、第１部分５１０のｚ方向側端部から、ｙ方向側に向かって伸びるように形成された部分である。第３部分５３０は、ｚ方向に沿って被取付部１１１と対向する位置に設けられている。

第４部分５４０は、第３部分５３０のｙ方向側端部から、ｚ方向側に向かって伸びるように形成された部分である。第４部分５４０は、ｙ方向に沿って被取付部１１１と対向する位置に設けられている。

被取付部１１１のｙ方向側端部には、加締め部１１２が形成されている。図２及び図３に示されるように、第４部分５４０の上端部近傍は、被取付部１１１と加締め部１１２との間に挟み込まれた状態で固定されている。このように、ヘッダプレート１１０にはそれぞれのチューブ３００が固定されていることに加えて、サイドプレート５００も固定されている。

図２に示されるように、熱交換器１０に設けられた複数のフィン４００のうち、積層方向に沿った端部以外に配置されているものは、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置まで伸びている。このように積層方向に沿った端部以外に配置されているフィン４００のことを、以下では、「内側フィン４１０」とも表記する。

また、熱交換器１０に設けられた複数のフィン４００のうち、積層方向に沿った端部に配置されているものは、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置までは伸びていない。このように積層方向に沿った端部に配置されているフィン４００のことを、以下では、「外側フィン４２０」とも表記する。

このように、本実施形態に係る熱交換器１０においては、互いに長さの異なる２種類のフィン４００が用いられている。

このような構成としたことの効果について説明する。熱交換器１０において、空気と冷却水との間で熱交換が行われているときには、チューブ３００の内部では高温の冷却水が流れる。このため、それぞれのチューブ３００は冷却水によって加熱され、熱膨張によってその長手方向に沿った寸法が比較的大きく変化することとなる。

一方、サイドプレート５００においては、その内側を冷却水が流れないので、熱膨張に伴う寸法の変化はほとんど生じない。このように、ヘッダプレート１１０には、熱膨張によって寸法が大きく変化するチューブ３００と、熱膨張によって寸法がほとんど変化しないサイドプレート５００と、の両方が固定されている。

このため、複数のチューブ３００のうちサイドプレート５００の近傍に配置されたものにおいては、熱膨張に伴う変形がサイドプレート５００によって拘束されることに起因して、特にヘッダプレート１１０に挿通されている部分において屈曲変形が生じてしまうことがある。屈曲変形が繰り返し生じると、チューブ３００が破損して、当該破損個所から冷却水が漏出してしまう可能性がある。

そこで、本実施形態に係る熱交換器１０では、内側フィン４１０を、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置まで伸ばすこととしている。複数のチューブ３００の殆ど（具体的には、積層方向に沿った端部に配置されたものを除いた全てのチューブ３００）は、ヘッダプレート１１０に接合されている部分の近傍となる位置までの範囲において、その両側にあるフィン４００（つまり、積層方向に沿って隣り合う内側フィン４１０）によって支持された状態となっている。このような構成により、チューブ３００の熱膨張が生じたとしても、上記のようなチューブ３００の屈曲変形をフィン４００によって抑制することが可能となっている。

ところで、チューブ３００の屈曲変形を抑制するためには、外側フィン４２０についても内側フィン４１０と同様に、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置まで伸ばすことが考えられる。つまり、全てのフィン４００を、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置まで伸ばすことが考えられる。

しかしながら、そのような構成とした場合には、フィン４００と共に積層されたそれぞれのチューブ３００をヘッダプレート１１０の貫通穴１１７に挿通させる際において、ヘッダプレート１１０の一部である被取付部１１１が、積層方向に沿った端部のフィン４００（つまり外側フィン４２０）に干渉してしまう可能性がある。

被取付部１１１と外側フィン４２０との干渉について、図８を参照しながら説明する。図８には、積層方向に沿って積層された状態のチューブ３００及びフィン４００を、ｚ方向側から見た状態が描かれている。同図に示される点線は、ヘッダプレート１１０に設けられた被取付部１１１の外形を示すものである。

図８に示されるように、被取付部１１１の内周面を示す点線は、上面視においては外側フィン４２０に近接しているか、もしくは重なっている。このため、仮に、全てのフィン４００が、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置まで伸びていた場合には、それぞれのチューブ３００をヘッダプレート１１０の貫通穴１１７に挿通させる際、すなわち、ヘッダプレート１１０を−ｚ方向側に移動させていく際に、被取付部１１１の一部が外側フィン４２０に干渉し、外側フィン４２０を局所的に変形させてしまう可能性がある。このような外側フィン４２０との干渉は、図８のＰＴ１で示されるような角部において特に生じやすく、ＰＴ２で示されるようなｙ方向端部においても生じやすい。

外側フィン４２０が局所手的に変形すると、ろう接の際に溶融したろう材が外側フィン４２０の変形個所に侵入し、外側フィン４２０の一部を溶かしてしまう恐れがある。

そこで、本実施形態に係る熱交換器１０では、複数のフィン４００のうち、積層方向に沿った端部に配置されている外側フィン４２０については、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置までは伸ばさないこととしている。つまり、外側フィン４２０が、基準位置ＳＬからヘッダプレート１１０までの範囲には存在しないこととしている。このため、それぞれのチューブ３００をヘッダプレート１１０の貫通穴１１７に挿通させる際において、被取付部１１１が外側フィン４２０に干渉してしまうことが防止される。その結果、上記のように外側フィン４２０の一部が溶けてしまう現象を防止することができる。

本実施形態では、長さの互いに異なる２種類のフィン４００（内側フィン４１０及び外側フィン４２０）を予め用意しておくことで、外側フィン４２０を、ヘッダプレート１１０に対して当接させない構成としている。このような構成により、被取付部１１１の干渉に伴う外側フィン４２０の局所的な変形を確実に防止している。

以上においては、ｙ方向側に配置されたサイドプレート５００とヘッダプレート１１０との接続部分近傍の構成について説明したが、−ｙ方向側に配置されたサイドプレート５００とヘッダプレート１１０との接続部分近傍の構成についても以上と同様である。また、タンク２００のヘッダプレート２１０とサイドプレート５００との接続部分近傍の構成についても、以上に説明したものと同様の構成を採用することができる。

また、以上においては、熱交換器１０がラジエータとして構成されている例について説明したが、熱交換器１０は、例えば蒸発器のように、空気よりも低温の熱媒体（この場合は冷媒）がチューブ３００の内部を通るものとして構成されていてもよい。その場合であっても、以上に説明したものと同様の構成を採用し、以上に説明したものと同様の効果を奏することができる。

第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

図４は、本実施形態に係る熱交換器１０のうち、ヘッダプレート１１０とサイドプレート５００との接続部分近傍の構成を、図２と同様の断面において示すものである。同図に示されるように、本実施形態におけるヘッダプレート１１０には当接部１１５が形成されている。当接部１１５は、被取付部１１１の一部を、積層方向に沿った内側（つまり−ｙ方向側）に向けて突出させた部分となっている。図５に示されるように、当接部１１５は、被取付部１１１のうちｘ軸に沿った中央の部分を、−ｙ方向側に向けて突出させることにより形成されている。

図４に示されるように、当接部１１５のうち−ｚ方向側の端部のｚ座標は、基準位置ＳＬのｚ座標と一致している。当接部１１５は、外側フィン４２０に対してｚ方向側から当接しており、チューブ３００の長手方向に沿って（つまりｚ軸に沿って）外側フィン４２０を−ｚ方向側に圧縮している。その結果、本実施形態における外側フィン４２０のｚ方向側端部のｚ座標は、基準位置ＳＬのｚ座標と一致している。

図７に示されるのは、本実施形態に係る熱交換器１０の製造工程において、ヘッダプレート１１０を取り付ける直前の状態におけるチューブ３００、フィン４００、及びサイドプレート５００である。同図のように、ヘッダプレート１１０が取り付けられる直前の状態においては、本実施形態では全てのフィン４００が互いに同一の形状となっている。具体的には、内側フィン４１０及び外側フィン４２０のいずれもが、基準位置ＳＬよりもｚ方向側となる位置まで伸びている。

このような状態のチューブ３００やフィン４００等に対して、ヘッダプレート１１０がｚ方向側から取り付けられる。具体的には、ヘッダプレート１１０を−ｚ方向側に移動させながら、それぞれのチューブ３００をヘッダプレート１１０の貫通穴１１７に挿通させる。

その際、外側フィン４２０のうちｚ方向側の端部は、ヘッダプレート１１０に形成された当接部１１５に対して当接し、当接部１１５によって−ｚ方向側へと圧縮される。最終的には、図４に示される状態となる。

本実施形態でも第１実施形態と同様に、積層方向に沿った端部に配置されている外側フィン４２０については、基準位置ＳＬよりもヘッダプレート１１０側となる位置までは伸びていない状態となっている。このため、第１実施形態において説明したものと同様の効果を奏する。

ただし、本実施形態では第１実施形態と異なり、予め長さの異なる２種類のフィン４００を用意しておく必要がない。当接部１１５によって外側フィン４２０を圧縮することにより、外側フィン４２０の端部の位置を基準位置ＳＬに一致させている。尚、当接部１１５のうち−ｚ方向側の端面は比較的広くなっている。このため、外側フィン４２０のうちｚ方向側の部分は概ね均等に圧縮されるので、局所的な変形に伴って外側フィン４２０が溶けてしまうような現象は生じない。

チューブ３００の長手方向に沿って見た場合においては、当接部１１５と外側フィン４２０とが互いに重なっている。図４に示されるＷ２は、このように互いに重なっている部分の、積層方向に沿った幅寸法である。また、図４に示されるＷ１は、同じく積層方向に沿った外側フィン４２０の幅寸法である。上記のように外側フィン４２０を均等に圧縮し、外側フィン４２０の局所的な変形を防止するためには、Ｗ２をＷ１の半分以上とすることが好ましい。

ところで、図７に示される状態からヘッダプレート１１０を取り付ける際には、図７に示されるｘ方向が鉛直下方となるように、チューブ３００やフィン４００等が倒される場合がある。つまり、チューブ３００の長手方向を水平方向に沿わせた状態とされる場合がある。

このような状態においては、外側フィン４２０のうち基準位置ＳＬ１よりも突出している部分は、重力によって図７のｘ方向側（つまり下方側）へと垂れ下がるように変形しやすい。そこで、本実施形態ではこのような外側フィン４２０の変形を抑制するために、サイドプレート５００にサポート部５５０を形成している。

図６に示されるように、サポート部５５０は、第１部分５１０のｚ方向側端部から、外側フィン４２０に沿って更にｚ方向側へと伸びるように形成された平板状の部分である。サポート部５５０は、ｘ軸に沿って第３部分５３０の両側となる位置に一つずつ形成されている。サポート部５５０のｚ方向側端部のｚ座標は、基準位置ＳＬのｚ座標と一致している。

このように、本実施形態におけるサイドプレート５００には、複数のフィン４００のうち、積層方向に沿った端部に配置されているもの（つまり外側フィン４２０）に沿って、基準位置ＳＬまで伸びるサポート部５５０が形成されている。図７に示される状態においては、外側フィン４２０に対してサポート部５５０が当接している。このため、外側フィン４２０の一部が重力によって垂れ下がってしまうような現象を、サポート部５５０から加えられる摩擦力によって防止することができる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：熱交換器
１１０：ヘッダプレート
１１１：被取付部
１２０：タンク部材
３００：チューブ
４００：フィン
５００：サイドプレート
ＳＬ：基準位置

Claims (5)

1. 空気と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器（１０）であって、
   内部を熱媒体が通る管状の部材であって、積層方向に沿って並ぶように配置された複数のチューブ（３００）と、
   前記積層方向に沿って前記チューブと交互に並ぶように配置された複数のフィン（４００）と、
   前記積層方向に沿って最も外側となる位置に配置された前記フィンの、更に外側となる位置に配置されたサイドプレート（５００）と、
   それぞれの前記チューブの端部が挿通されているヘッダプレート（１１０）と、
   前記ヘッダプレートに対して取り付けられる部材であって、熱媒体を貯えるための空間が内側に形成されたタンク部材（１２０）と、を備え、
   前記ヘッダプレートのうち前記タンク部材が取り付けられる部分を被取付部（１１１）とし、
   前記チューブの長手方向に沿って、前記被取付部のうち前記タンク部材とは反対側の端部となる位置を基準位置（ＳＬ）としたときに、
   複数の前記フィンのうち、前記積層方向に沿った端部以外に配置されているものは、前記基準位置よりも前記ヘッダプレート側となる位置まで伸びている一方、
   複数の前記フィンのうち、前記積層方向に沿った端部に配置されているものは、前記基準位置よりも前記ヘッダプレート側となる位置までは伸びていない熱交換器。
2. 複数の前記フィンのうち、前記積層方向に沿った端部に配置されているものは、前記ヘッダプレートには当接していない、請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記ヘッダプレートには、
   複数の前記フィンのうち、前記積層方向に沿った端部に配置されているものに当接し、当該フィンを前記チューブの長手方向に沿って圧縮するための当接部（１１５）が形成されている、請求項１に記載の熱交換器。
4. 前記チューブの長手方向に沿って見た場合においては、
   前記当接部と前記フィンとが互いに重なっている部分の、前記積層方向に沿った幅寸法は、
   同方向に沿った前記フィンの幅寸法の半分以上である、請求項３記載の熱交換器。
5. 前記サイドプレートには、
   複数の前記フィンのうち、前記積層方向に沿った端部に配置されているものに沿って、前記基準位置まで伸びるサポート部（５５０）が形成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱交換器。

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