JP4715188B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器に関し、特に複数のチューブに連通するタンクが折り曲げ加工された２つの金属板材から成る熱交換器に関する。

従来の熱交換器として、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。この熱交換器のタンクは、金属板材から曲折されたタンク本体（第１部材）とチューブプレート（第２部材）とから形成されている。タンク本体は一対の側壁部が溝底部を介して対向するように形成されており、また、チューブプレートは長手方向の両端部に略直角に折り曲げられた閉塞端部が設けられて形成されている。

タンク本体の溝底部の長手方向両端部には内面側に折り返された溝底係止部が設けられ、また、一対の側壁部の先端縁には内面側に折り返された側壁係止部が設けられている。そして、チューブプレートの閉塞端部の先端が溝底係止部に係止され、また、チューブプレートの両側縁が側壁係止部に係止されて、タンク本体とチューブプレートとがろう付けされている。チューブプレートには多数のチューブ挿通孔が設けられており、ここに多数のチューブが挿通されてろう付けにより接続されている。これにより、組立てが容易で接合部の信頼性が高く、コストの安い熱交換器（タンク）の提供を可能としている。尚、チューブ挿通孔は、第１部材側に設けるようにしても良い旨が記載されている。
特開２００１−１２８９１号公報

しかしながら、上記の熱交換器のタンクにおいては、金属板材の単純な折り曲げ加工を用いているので、細長の直方体（６つの面が平面）を成すものとなっている。また、第２部材をチューブプレートとした場合には、折り曲げによって閉塞端部が形成されることから、チューブがろう付けされる面は単純な平面に限定される。

ここで、熱交換器においては、例えば、多数のチューブの外方（チューブ積層方向の外方）に配設される強度部材としてのサイドプレートとチューブとの熱膨張差や、内部流体の温度差（温度バラツキ）によるチューブ間同士の熱膨張差によって、チューブ（チューブプレートとのろう付け部）には応力が発生する。

そして、上記のようにチューブがろう付けされる面が平面であると、扁平状のチューブ断面の長手方向端部側に、応力が集中しやすくなり、最悪はチューブの破損を伴い、内部流体の洩れに至るおそれがある。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、タンクが折曲された２つの金属板材から成るものにおいて、チューブに発生する応力を容易に低減可能とする熱交換器を提供することにある。

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。

請求項１に記載の発明では、複数積層されたチューブ（１１０）と、複数のチューブ（１１０）の積層方向に延びて、チューブ（１１０）の長手方向端部に接続され、内部空間（１４５）がチューブ（１１０）内に連通するタンク（１４０）とを有する熱交換器において、
タンク（１４０）は、金属板材が曲折されて、チューブ（１１０）の接続されるコアプレート部（１４１）、およびコアプレート部（１４１）の積層方向に沿う２つの辺から内部空間（１４５）を挟むように延びて対向する側壁部（１４２）が設けられた第１プレート部材（１４０Ａ）と、
金属板材が曲折されて、内部空間（１４５）を挟んでコアプレート部（１４１）と対向する対向壁部（１４３）、および対向壁部（１４３）の積層方向端部側の２つの辺から内部空間（１４５）を挟むように延びて対向するキャップ部（１４４）が設けられた第２プレート部材（１４０Ｂ）とが相互にろう接されて形成され、
コアプレート部（１４１）の積層方向に直交する断面形状が、チューブ（１１０）の長手方向で且つタンク（１４０）の外側に突出するように形成され、
対向壁部（１４３）には、内部空間（１４５）側に凹んで突出すると共に、積層方向に延びるリブ（１４３ａ）が設けられ、第１プレート部材（１４０Ａ）の側壁部（１４２）において積層方向に直交する端部には、凹状の嵌合溝部（１４８）が形成され、第２プレート部材（１４０Ｂ）の対向壁部（１４３）において、嵌合溝部（１４８）に嵌合すると共に、先端部が第１プレート部材（１４０Ａ）の側壁部（１４２）の外側面に係合する係合爪部（１４９）が形成されており、対向壁部（１４３）のリブ（１４３ａ）を嵌合溝部（１４８）と係合爪部（１４９）とに対向させ、係合爪部（１４９）を第１プレート部材（１４０Ａ）の側壁部（１４２）の外側面に係合させる場合に、対向壁部（１４３）のリブ（１４３ａ）を係合爪部（１４９）の先端部を曲折させるための工具の位置決め部とするたことを特徴としている。

これにより、コアプレート部（１４１）が平面である場合に比べて、チューブ（１１０）とコアプレート部（１４１）とのろう接面積を増加させることができ、また、チューブ（１１０）の熱膨張差に伴う作用力（Ｆ）によって生ずる応力集中をなくすことができるので、チューブ（１１０）に発生する応力を低下させることができる。これにより、嵌合溝部（１４８）と係合爪部（１４９）とによって、第１プレート部材（１４０Ａ）と第２プレート部材（１４０Ｂ）とのろう接接合部の隙間を低減することができるので、確実に安定したろう接性を確保することができる。

尚、コアプレート部（１４１）において、チューブ（１１０）の積層方向に直交する断面形状が、チューブ（１１０）の長手方向でタンク（１４０）の外側に突出するようにしているので、相手側となるキャップ部（１４４）の外形ラインを突出部に合わせるのみで、タンク（１４０）として形成可能であり、両プレート部材（１４０Ａ、１４０Ｂ）の折り曲げ加工が複雑になることは無い。
また、第２プレート部材（１４０Ｂ）にリブ（１４３ａ）を設けることにより、第２プレート部材（１４０Ｂ）の剛性を上げることができ、第１プレート部材（１４０Ａ）に第２プレート部材（１４０Ｂ）を組付けてタンク（１４０）として形成する際の変形を防止できるので、両プレート部材（１４０Ａ、１４０Ｂ）間の隙間を低減して、安定したろう付けができる。
また、タンク（１４０）として形成された後は、リブ（１４３ａ）が第２プレート部材（１４０Ｂ）における補強リブの役目を果たすので、タンク（１４０）としての耐圧強度を向上させることができる。
尚、リブ（１４３ａ）は、内部空間（１４５）側に突出させるようにしているので、タンク（１４０）のアウトラインが大きくなるのを防止できるので、搭載性を悪化させることがない。

請求項２に記載の発明では、側壁部（１４２）には、対向するキャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）側が挿入される接合溝部（１４２ａ）が設けられたことを特徴としている。

これにより、接合溝部（１４２ａ）をガイドにして、第１プレート部材（１４０Ａ）に第２プレート部材（１４０Ｂ）を組付けることができるので、両プレート部材（１４０Ａ、１４０Ｂ）の組付け性を向上できる。

また、両プレート部材（１４０Ａ、１４０Ｂ）をろう接する際に、接合溝部（１４２ａ）がろう溜まり部となるので、側壁部（１４２）とキャップ部（１４４）とのろう接性を向上することができる。

請求項３に記載の発明では、複数積層されたチューブ（１１０）と、複数のチューブ（１１０）の積層方向に延びて、チューブ（１１０）の長手方向端部に接続され、内部空間（１４５）がチューブ（１１０）内に連通するタンク（１４０）とを有する熱交換器において、
タンク（１４０）は、金属板材が曲折されて、チューブ（１１０）の接続されるコアプレート部（１４１）、およびコアプレート部（１４１）の積層方向に沿う２つの辺から内部空間（１４５）を挟むように延びて対向する側壁部（１４２）が設けられた第１プレート部材（１４０Ａ）と、
金属板材が曲折されて、内部空間（１４５）を挟んでコアプレート部（１４１）と対向する対向壁部（１４３）、および対向壁部（１４３）の積層方向端部側の２つの辺から内部空間（１４５）を挟むように延びて対向するキャップ部（１４４）が設けられた第２プレート部材（１４０Ｂ）とが相互にろう接されて形成され、
コアプレート部（１４１）の積層方向に直交する断面形状が、チューブ（１１０）の長手方向で且つタンク（１４０）の外側に突出するように形成され、
キャップ部（１４４）の側壁部（１４２）に対向する辺は直線状に形成されると共に、キャップ部（１４４）の幅寸法が側壁部（１４２）間の寸法よりも大きくなるように形成されており、
側壁部（１４２）には、側壁部（１４２）に対向するキャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）側が挿入される第１スリット部（１４２ｂ）が設けられ、
キャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）が第１スリット部（１４２ｂ）内を滑るようにして、第２プレート部材（１４０Ｂ）が第１プレート部材（１４０Ａ）に組付けられて、キャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）の全領域は、側壁部（１４２）の外側面よりも突出していることを特徴としている。

これにより、第１スリット部（１４２ｂ）をガイドにして、第１プレート部材（１４０Ａ）に第２プレート部材（１４０Ｂ）を組付けることができるので、両プレート部材（１４０Ａ、１４０Ｂ）の組付け性を向上できる。

また、両プレート部材（１４０Ａ、１４０Ｂ）をろう接する際に、側壁部（１４２）とキャップ部（１４４）とが交差する形となり、突合せの場合に比べて両プレート部材（１４０Ａ、１４０Ｂ）が互いに接触する箇所を増やすことができる。よって、ろう接時のフィレットが形成されやすくなるので、側壁部（１４２）とキャップ部（１４４）とのろう接性を向上することができる。

請求項４に記載の発明では、キャップ部（１４４）の側壁部（１４２）側には、側壁部（１４２）の対向壁部（１４３）側が挿入される第２スリット部（１４４ｂ）が設けられたことを特徴としている。

これにより、キャップ部（１４４）に対して側壁部（１４２）の位置を拘束できるので、側壁部（１４２）とキャップ部（１４４）との間の隙間を低減して、両者（１４２、１４４）間のろう接性を向上することができる。

請求項５に記載の発明では、キャップ部（１４４）の外周縁部には、コアプレート部（１４１）および側壁部（１４２）の少なくとも一方に当接するように折り曲げられた第１折り曲げ部（１４４ｃ）が形成されたことを特徴としている。

これにより、第１折り曲げ部（１４４ｃ）がコアプレート部（１４１）、側壁部（１４２）に対するろう接代となり、ろう接面積を大きくすることができるので、コアプレート部（１４１）、側壁部（１４２）とキャップ部（１４４）とのろう接性を向上できる。

請求項６に記載の発明では、対向壁部（１４３）の側壁部（１４２）側の端部には、側壁部（１４２）に当接するように折り曲げられた第２折り曲げ部（１４３ｃ）が形成されたことを特徴としている。

これにより、第２折り曲げ部（１４３ｃ）が側壁部（１４２）に対するろう接代となり、ろう接面積を大きくすることができるので、側壁部（１４２）と対向壁部（１４３）とのろう接性を向上できる。

請求項７に記載の発明では、コアプレート部（１４１）には、対向するキャップ部（１４４）の端部（１４４ｄ）の少なくとも一部が貫通する貫通孔（１４１ｂ）が設けられたことを特徴としている。

これにより、コアプレート部（１４１）とキャップ部（１４４）とを突合せする場合に比べて、両者（１４１、１４４）間の隙間を低減することができるので、コアプレート部（１４１）とキャップ部（１４４）とのろう接性を向上することができる。

上記請求項７に記載の発明においては、請求項８に記載の発明のように、貫通孔（１４１ｂ）には、バーリング（１４１ｃ）を形成するのが良く、ろう接面積を増加させて、更にコアプレート部（１４１）とキャップ部（１４４）とのろう接性を向上することができる。

請求項９に記載の発明では、コアプレート部（１４１）には、窓部（１４１ｄ）が形成され、キャップ部（１４４）のコアプレート部（１４１）側には、凸状を成すと共に付根部側に張出し部（１４４ｆ）が設けられて、窓部（１４１ｄ）に挿入された後に、張出し部（１４４ｆ）によってコアプレート部（１４１）の外側面に係合する係合凸部（１４４ｅ）が形成されたことを特徴としている。

これにより、係合凸部（１４４ｅ）を窓部（１４４ｄ）に挿入するのみで、即ち、コアプレート部（１４１）に大きな負荷をかけることなく、コアプレート部（１４１）とキャップ部（１４４）との隙間を低減することができるので、コアプレート部（１４１）とキャップ部（１４４）とのろう接性を向上することができる。

因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。尚、図１はラジエータ１００の全体構成を示す正面図、図２はタンク１４０を構成する第１プレート部材１４０Ａを示す（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ方向からの側面図、図３はタンク１４０を構成する第２プレート部材１４０Ｂを示す（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ方向からの側面図、図４は第１プレート部材１４０Ａと第２プレート部材１４０Ｂとの組み合わせ方法を示す斜視図、図５は第１プレート部材１４０Ａと第２プレート部材１４０Ｂとが組み付けられ、相互に接合された状態を示す斜視図、図６はチューブ１１０とコアプレート部１４１とのろう付け部１５０を示す断面図である。

第１実施形態は、本発明の熱交換器として、車両エンジンの冷却水を冷却するラジエータ１００に適用したものとしている。ここでは、ラジエータ１００を構成するチューブ１１０、フィン１２０、サイドプレート１３０、タンク１４０等の各部材（以下で詳細説明）は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、各部材同士の当接部や嵌合部が一体的にろう付けされたアルミニウム製ラジエータとしている。尚、図１では、チューブ１１０およびフィン１２０については、それらの一部のみを図示している。

図１に示すように、本実施形態のラジエータ１００は、チューブ１１０が水平方向配置となる所謂クロスフロータイプのものであり、主にコア部１０１と一対のタンク１４０とから成る。

コア部１０１は、断面扁平状のチューブ１１０と波形に成形されたフィン１２０とが交互に積層され、積層方向の最外方フィン１２０の更に外方に断面コの字状に形成された補強部材としてのサイドプレート１３０が設けられたもので、冷却水を冷却する部位（放熱部）となる。

タンク１４０は、細長の容器体であり、その長手方向がチューブ１１０の積層方向と成るように配置されている。タンク１４０は、対を成してチューブ１１０およびサイドプレート１３０の両長手方向両端部に接続され、チューブ１１０内部およびタンク１４０の内部空間１４５が互いに連通している。

また、一方（図１中の左側）のタンク１４０の上側部には入口パイプ１４６が設けられており、この入口パイプ１４６からタンク１４０の内部空間１４５に冷却水が流入するようにしている。また、他方（図１中の右側）のタンク１４０の下側部には出口パイプ１４７が設けられており、タンク１４０の内部空間１４５の冷却水がこの出口パイプ１４７から流出するようにしている。

各タンク１４０は、第１プレート部材１４０Ａおよび第２プレート部材１４０Ｂにより構成されている。

第１プレート部材１４０Ａは、図２に示すように、１枚の金属プレート（本発明における金属板材に対応）が曲折されることで形成されており、複数のチューブ１１０およびサイドプレート１３０が接続される孔部１４１ａを有するコアプレート部１４１と、このコアプレート部１４１の長手方向（図２中の左右方向）に沿う２つの辺から立設された一対の側壁部１４２とからなる。本発明の特徴部として、コアプレート部１４１において、その長手方向に直交する断面形状（図２（ｃ））が、チューブ１１０の長手方向で且つタンク１４０とした時の外側に突出するように形成している。本実施形態では、突出する形状が台形形状となるようにしており、上記孔部１４１ａは台形形状の３辺にかかるように設けている。

コアプレート部１４１の長手方向端部、および側壁部１４２の立設方向端部（図２（ｂ）中の上端部）には、凹状に形成された嵌合溝部（以下、溝部）１４８が形成されており、後述する第２プレート部材１４０Ｂの係合爪部１４９が嵌合されるようになっている。

第２プレート部材１４０Ｂは、図３に示すように、１枚の金属プレート（本発明における金属板材に対応）が曲折されることで形成されており、タンク１４０とした時にコアプレート部１４１に対し内部空間１４５を挟んで対向する対向壁部１４３と、対向壁部１４２の長手方向（図３中の左右方向）端部側の２つの辺から立設された一対のキャップ部１４４とからなる。

尚、キャップ部１４４は、コアプレート部１４１、一対の側壁部１４２、対向壁部１４３により形成される細長の容器体の長手方向端部を閉塞する閉塞部材、所謂エンドキャップをなす部分である。

対向壁部１４３の長手方向に沿う２つの辺部、およびキャップ部１４４の立設方向端部（図３（ｂ）中の下端部）には、タンク１４０とした時に第１プレート部材１４０Ａの溝部１４８に嵌合し、側壁部１４２、およびコアプレート部１４１の外側面に係合する係合爪部（以下、爪部）１４９が形成されている。

次に、タンク１４０の形成方法について説明する。まず、図４に示すように、第１プレート部材１４０Ａの孔部１４１ａに、予め仮固定したコア部１０１のチューブ１１０、およびサイドプレート１３０の長手方向端部を挿入する。そして、第１プレート部材１４０Ａに対し、図４中の上方側から第２プレート部材１４０Ｂを組み合わせ、第１プレート部材１４０Ａの溝部１４８に第２プレート部材１４０Ｂの爪部１４９を嵌合させる。この時、第２プレート部材１４０Ｂの外周端部（板厚部となる端面）は、全て第１プレート部材１４０Ａの内側面に当接される。

尚、第１プレート部材１４０Ａに第２プレート部材１４０Ｂを組付ける前に、チューブ１１０の長手方向端部をコアプレート部１４１に密着させるために、チューブ口拡を行うようにしても良い。

第１プレート部材１４０Ａと第２プレート部材１４０Ｂとを組み合わせたら、図５に示すように、第２プレート部材１４０Ｂの爪部１４９の先端側部を曲折して第１プレート部材１４０の外側面に係合させ、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂを相互に仮固定する。

そして、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂの組立て体（タンク１４０としての組立て体）、およびコア部１０１を構成する各部材を同時に加熱して、予め各部材の表面（ろう付に必要とされる部位表面）に形成された（例えばクラッドされた）ろう材により一体的にろう付（ろう接）して、タンク１４０を有するラジエータ１００が形成される。

このように形成されるラジエータ１００においては、車両エンジンからの冷却水がコア部１０１（チューブ１１０）内を流通し、コア部１０１の外部を流通する冷却用空気との熱交換により冷却される。

ところで、上記課題の項で説明したように、ラジエータ１００の作動時においては、チューブ１１０とサイドプレート１３０、あるいはチューブ１１０間同士の熱膨張差によって、チューブ１１０（図６に示すコアプレート部１４１とのろう付け部１５０）には応力が発生する。そして、チューブ１１０がろう付けされるコアプレート部１４１が平面であると、扁平状のチューブ断面の長手方向端部側に応力が集中しやすくなる。

本発明においては、コアプレート部１４１の長手方向（チューブ積層方向）に直行する断面形状がチューブ１１０の長手方向で且つタンク１４０の外側に突出するようにしているので、コアプレート部１４１が平面である場合に比べて、ろう付け部１５０のろう付け面積を増加させることができ、また、チューブ１１０の熱膨張差に伴う作用力Ｆによって生ずる応力集中をなくすことができるので、チューブ１１０に発生する応力を低下させることができる。

尚、上記のようにコアプレート部１４１に突出部を設けるようにしているので、相手側となるキャップ部１４４の外形ラインを突出部に合わせるのみで、タンク１４０として形成可能であり、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂの折り曲げ加工が複雑になることは無い。

また、タンク１４０の形成時において、溝部１４８と爪部１４９とによって、第１プレート部材１４０Ａと第２プレート部材１４０Ｂとのろう付け接合部の隙間を低減することができるので、確実に安定したろう接性を確保することができる。尚、溝部１４８と爪部１４９の設定位置については、溝部１４８を第２プレート部材１４０Ｂ側に設け、爪部１４９を第１プレート部材１４０Ａ側に設けるようにしても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７、図８に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、第２プレート部材１４０Ｂにリブ１４３ａ、１４３ｂを設けたものである。

具体的には、第２プレート部材１４０Ｂの対向壁部１４３に、その長手方向に延びるリブ１４３ａを設け、また、キャップ部１４４に、その立設方向に延びるリブ１４３ｂを設けている。両リブ１４３ａ、１４３ｂは共に、タンク１４０とした時に内部空間１４５側に突出する（タンク１４０の外部から見た時に内部空間１４５側にへこむ）ものとしている。

これにより、第２プレート部材１４０Ｂの剛性を上げることができ、第１プレート部材１４０Ａに第２プレート部材１４０Ｂを組付けてタンク１４０として形成する際の変形を防止できるので、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂ間の隙間を低減して、安定したろう付けができる。

また、タンク１４０として形成された後は、リブ１４３ａ、１４３ｂが第２プレート部材１４０Ｂにおける補強リブの役目を果たすので、タンク１４０としての耐圧強度を向上させることができる。

また、リブ１４３ａ、１４３ｂを内部空間１４５側に突出するようにしているので、タンク１４０のアウトラインが大きくなるのを防止でき、車両への搭載性を悪化させることがない。

また、爪部１４９を第１プレート部材１４０Ａの側壁部１４２に係合させるために、例えば、図８に示すように、ペンチ、プライア等の工具を使用する場合に、リブ１４３ａを工具の一方側の刃の位置決め部として活用できる。

尚、本実施形態においては、細長となる対向壁部１４３にリブ１４３ａを設けて、特に有効であり、タンク１４０形成時の両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂ間の隙間に応じて、リブ１４３ｂは廃止しても良い。

また、車両への搭載上の制約に余裕があれば、リブ１４３ａ、１４３ｂは、タンク１４０の外側に突出するものとしても良い。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図９、図１０に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、側壁部１４２とキャップ部１４４との接合形状を変更したもの（変形例１）である。

ここでは、第１プレート部材１４０Ａの側壁部１４２のキャップ部１４４に対応する部位に、内側空間１４５側から外側に向けてへこむ接合溝部１４２ａを設け、更に、キャップ部１４４の幅寸法を対向壁部１４３の幅寸法よりも大きくなるようにしている。即ち、キャップ部１４４の端部１４４ａの位置を接合溝部１４２ａの深さに相当する分、側壁部１４２側に移動させている。

タンク１４０を形成する時には、キャップ部１４４の端部１４４ａが接合溝部１４２ａ内を滑るように、第２プレート部材１４０Ｂを第１プレート部材１４０Ａに組付ける。

これにより、接合溝部１４２ａをガイドにして、第１プレート部材１４０Ａに第２プレート部材１４０Ｂを組付けることができるので、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂの組付け性を向上できる。

また、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂをろう付けする際に、接合溝部１４２ａがろう溜まり部となるので、側壁部１４２とキャップ部１４４とのろう付け性を向上することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１１〜図１３に示す。第４実施形態は、上記第１実施形態に対して、側壁部１４２とキャップ部１４４との接合形状を変更したもの（変形例２）である。

ここでは、第１プレート部材１４０Ａの側壁部１４２のキャップ部１４４に対応する部位に、第２プレート部材１４０Ｂの板厚に相当する幅のスリット部（本発明における第１スリット部に対応）１４２ｂを設け、更に、キャップ部１４４の幅寸法を対向壁部１４３の幅寸法よりも大きくなるようにしている。即ち、キャップ部１４４の端部１４４ａが側壁部１４２の外側面よりも突出する位置まで移動させている。

タンク１４０を形成する時には、キャップ部１４４の端部１４４ａがスリット部１４２ｂ内を滑るように、第２プレート部材１４０Ｂを第１プレート部材１４０Ａに組付ける。

これにより、スリット部１４２ｂをガイドにして、第１プレート部材１４０Ａに第２プレート部材１４０Ｂを組付けることができるので、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂの組付け性を向上できる。

また、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂをろう付けする際に、側壁部１４２とキャップ部１４４とが交差する形となり、突合せの場合に比べて両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂが互いに接触する箇所を増やすことができる。よって、ろう付け時のフィレットが形成されやすくなるので、側壁部１４２とキャップ部１４４とのろう付け性を向上することができる。具体的には、ろう付け時のフィレットは、例えば、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂの外側面にろう材を設けたものとすると、１つのスリット部１４２ｂにおいて、図１３中のａ、ｂ、ｃの３箇所に形成される。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１４、図１５示す。第５施形態は、上記第１実施形態に対して、側壁部１４２とキャップ部１４４との接合形状を変更したもの（変形例３）である。

ここでは、キャップ部１４４の両側壁部１４２側に、コアプレート部１４１側から開口して、第１プレート部材１４０Ａの板厚に相当する幅を有し、両側壁部１４２の対向壁部１４３側が挿入されるスリット部（本発明における第２スリット部に対応）１４４ｂを設けている。

タンク１４０を形成する時には、両側壁部１４２の対向壁部１４３側端部がキャップ部１４４のスリット部１４４ｂ内を滑るように、第２プレート部材１４０Ｂを第１プレート部材１４０Ａに組付ける。

これにより、スリット部１４４ｂをガイドにして、第１プレート部材１４０Ａに第２プレート部材１４０Ｂを組付けることができるので、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂの組付け性を向上できる。

また、キャップ部１４４に対して側壁部１４２の位置を拘束できるので、側壁部１４２とキャップ部１４４との間の隙間を低減して、両者１４２、１４４間のろう接性を向上することができる。

尚、スリット部１４４ｂの長さ（キャップ部１４４の立設方向の長さ）は、側壁部１４２とキャップ部１４４との間の生ずる隙間の大きさに応じて決定するようにすれば良い。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１６に示す。第６実施形態は、上記第１実施形態に対して、側壁部１４２とキャップ部１４４との接合形状を変更したもの（変形例４）である。

ここでは、第１プレート部材１４０Ａのキャップ部１４４の外周縁部に、コアプレート部１４１および側壁部１４２の内側面に当接する折り曲げ部（本発明における第１折り曲げ部に対応）１４４ｃを設けるようにしている。

これにより、両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂをろう付けする時に、折り曲げ部１４４ｃがコアプレート部１４１、側壁部１４２に対するろう付け代となり、ろう付け面積を大きくすることができるので、コアプレート部１４１、側壁部１４２とキャップ部１４４とのろう接性を向上できる。

尚、側壁部１４２とキャップ部１４４とのろう付け性に応じて、折り曲げ部１４４ｃは、コアプレート部１４１および側壁部１４２の少なくとも一方に当接するものとして設けるようにしても良い。つまり、折り曲げ部１４４ｃは、キャップ部１４４の外周縁部の全領域に限らず、部分的に設けられるものとしても良い。

また、図１７に示すように、対向壁部１４３の側壁部１４２側の端部に、側壁部１４２の内側面に当接する折り曲げ部（本発明における第２折り曲げ部に対応）１４３ｃを設けるようにしても良い。これにより、側壁部１４２と対向壁部１４３とのろう接性を向上できる。また、第２プレート部材１４０Ｂとして、爪部１４９に加えて、折り曲げ部１４３ｃが肉部として材料取りされることになるので、歩留まり性を向上できる。

また、折り曲げ部１４４ｃ、１４３ｃは、コアプレート部１４１、側壁部１４２の外側面に当接するようにしても良い。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１８、図１９に示す。第７実施形態は、上記第１実施形態に対して、コアプレート部１４１とキャップ部１４４との接合形状を変更したもの（変形例５）である。

ここでは、コアプレート部１４１の台形形状を成す斜面に、第２プレート部材１４０Ｂの板厚に相当する幅の貫通孔１４１ｂ（２つ）を設け、また、キャップ部１４４の立設方向の端部１４４ｄ側を矩形状としている。そして、第２プレート部材１４０Ｂを第１プレート部材１４０Ａに組付ける際に、キャップ部１４４の端部１４４ｄの角部（端部１４４ｄの少なくとも一部）が貫通孔１４１ｂ内に貫通するようにしている。

これにより、コアプレート部１４１とキャップ部１４４とを突合せする場合に比べて、両者１４１、１４４間の隙間を低減することができるので、コアプレート部１４１とキャップ部１４４とのろう接性を向上することができる。

尚、上記第７実施形態に対して、図２０〜図２２に示すように、貫通孔１４１ｂ（１つ）をコアプレート部１４１の全体に渡るようにして、この貫通孔１４１ｂの周囲にバーリング１４１ｃを設けると共に、キャップ部１４４の端部１４４ｄ全体が、この貫通孔１４１ｂを貫通するようにしても良い。

これにより、ろう付け面積を増加させて、更にコアプレート部１４１とキャップ部１４４とのろう付け性を向上することができる。尚、バーリング１４１ｃの向きは、端部１４４ｄの貫通孔１４１ｂへの挿入性に応じて、図２２のものに対して逆向きとしても良い。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態を図２３、図２４に示す。第８実施形態は、上記第１実施形態に対して、コアプレート部１４１とキャップ部１４４との接合形状を変更したもの（変形例６）である。

ここでは、コアプレート部１４１に、窓部１４１ｄを形成し、また、キャップ部１４４の立接方向の端部１４４ｄ（コアプレート部１４１側）に、凸状を成す係合凸部１４４ｅを設けている。

係合凸部１４４ｅは、付根部において窓部１４１ｄに相当する首部１４４ｇが設けられ、その先端側に首部１４４ｇよりも幅広となる張出し部１４４ｆが設けられて形成されている。

そして、第２プレート部材１４０Ｂを第１プレート部材１４０Ａに組付ける際に、係合凸部１４４ｅが窓部１４１ｄに挿入されて、張出し部１４４ｆがコアプレート部１４１の外側面に係合するようにしている。

これにより、係合凸部１４４ｅを窓部１４４ｄに挿入するのみで、即ち、上記第１実施形態のように爪部１４９を曲折することでコアプレート部１４１に大きな負荷をかけることなく、コアプレート部１４１とキャップ部１４４との隙間を低減することができるので、コアプレート部１４１とキャップ部１４４とのろう接性を向上することができる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態に対して、タンク１４０の組付け時に両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂを仮固定するための溝部１４８と爪部１４９は、図２５、図２６に示すように、一方のプレート部材（ここでは第２プレート部材１４０Ｂ）に設けた嵌合窓部１４８ａと、他方のプレート部材（ここでは第１プレート部材１４０Ａ）に設けた嵌合凸部１４９ａに変更しても良い。この場合は、嵌合凸部１４９ａが嵌合窓部１４８ａに挿入嵌合（圧入）されることで両プレート部材１４０Ａ、１４０Ｂが仮固定されることになる。

また、コアプレート部１４１のチューブ１１０側への突出形状は、台形形状に限らず、円弧形状にしても良い。

また、上記各実施形態では、ラジエータ１００としてアルミニウム製のものとしたが、他の金属製であってもよい。例えば、タンクを構成するプレート部材がステンレスプレートの表面に銅系ろう材をクラッドしたものであっても良い。

また、上記各実施形態では、熱交換器としてラジエータ１００に適用したものとして説明したが、他の熱交換器（例えば、凝縮器、蒸発器、インタークーラ等）に適用しても良い。

第１実施形態におけるラジエータ（熱交換器）の全体構成を示す正面図である。 第１実施形態におけるタンクを構成する第１プレート部材を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ方向からの側面図である。 第１実施形態におけるタンクを構成する第２プレート部材を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ方向からの側面図である。 第１実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 第１実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材とが組み付けられ、相互に接合された状態を示す斜視図である。 第１実施形態におけるチューブとコアプレート部とのろう付け部を示す断面図である。 第２実施形態におけるタンクを構成する第２プレート部材を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ方向からの側面図である。 第２実施形態における爪部の側壁部への係合方法を示す断面図である。 第３実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 図９におけるＤ方向からの矢視図である。 第４実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 第４実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材とが組み付けられ、相互に接合された状態を示す斜視図である。 図１２におけるＥ方向からの矢視図である。 第５実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 第５実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材とが組み付けられ、相互に接合された状態を示す斜視図である。 第６実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 第６実施形態の変形例における第２プレート部材を示す斜視図である。 第７実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 第７実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材とが組み付けられ、相互に接合された状態を示す斜視図である。 第７実施形態の変形例における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 第７実施形態の変形例における第１プレート部材と第２プレート部材とが組み付けられ、相互に接合された状態を示す斜視図である。 図２１におけるＧ−Ｇ部を示す断面図である。 第８実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 図２３におけるＨ方向からの矢視図である。 その他の実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材との組み合わせ方法を示す斜視図である。 その他の実施形態における第１プレート部材と第２プレート部材とが組み付けられ、相互に接合された状態を示す断面図である。

符号の説明

１００ ラジエータ（熱交換器）
１１０ チューブ
１４０ タンク
１４０Ａ 第１プレート部材
１４０Ｂ 第２プレート部材
１４１ コアプレート部
１４１ｂ 貫通孔
１４１ｃ バーリング
１４１ｄ 窓部
１４２ 側壁部
１４２ａ 接合溝部（第１スリット部）
１４２ｂ スリット部
１４３ 対向壁部
１４３ａ リブ
１４３ｂ リブ
１４３ｃ 折り曲げ部（第２折り曲げ部）
１４４ キャップ部
１４４ａ 端部
１４４ｂ スリット部（第２スリット部）
１４４ｃ 折り曲げ部（第１折り曲げ部）
１４４ｄ 端部
１４４ｅ 係合凸部
１４４ｆ 張出し部
１４５ 内部空間
１４８ 嵌合溝部
１４８ａ 嵌合窓部
１４９ 係合爪部
１４９ａ 嵌合凸部

Claims (9)

1. 複数積層されたチューブ（１１０）と、
   複数の前記チューブ（１１０）の積層方向に延びて、前記チューブ（１１０）の長手方向端部に接続され、内部空間（１４５）が前記チューブ（１１０）内に連通するタンク（１４０）とを有する熱交換器において、
   前記タンク（１４０）は、金属板材が曲折されて、前記チューブ（１１０）の接続されるコアプレート部（１４１）、および前記コアプレート部（１４１）の前記積層方向に沿う２つの辺から前記内部空間（１４５）を挟むように延びて対向する側壁部（１４２）が設けられた第１プレート部材（１４０Ａ）と、
   金属板材が曲折されて、前記内部空間（１４５）を挟んで前記コアプレート部（１４１）と対向する対向壁部（１４３）、および前記対向壁部（１４３）の前記積層方向端部側の２つの辺から前記内部空間（１４５）を挟むように延びて対向するキャップ部（１４４）が設けられた第２プレート部材（１４０Ｂ）とが相互にろう接されて形成され、
   前記コアプレート部（１４１）の前記積層方向に直交する断面形状が、前記チューブ（１１０）の長手方向で且つ前記タンク（１４０）の外側に突出するように形成され、
   前記対向壁部（１４３）には、前記内部空間（１４５）側に凹んで突出すると共に、前記積層方向に延びるリブ（１４３ａ）が設けられ、
   前記第１プレート部材（１４０Ａ）の側壁部（１４２）のうち前記積層方向に直交する端部には、凹状の嵌合溝部（１４８）が形成され、
   前記第２プレート部材（１４０Ｂ）の対向壁部（１４３）のうち前記積層方向に直交する端部には、前記嵌合溝部（１４８）に嵌合すると共に、先端部を曲折させて前記第１プレート部材（１４０Ａ）の側壁部（１４２）の外側面に係合する係合爪部（１４９）が形成されており、
   前記対向壁部（１４３）のリブ（１４３ａ）を前記嵌合溝部（１４８）と前記係合爪部（１４９）とに対向させ、
   前記係合爪部（１４９）を前記第１プレート部材（１４０Ａ）の側壁部（１４２）の外側面に係合させる場合に、前記対向壁部（１４３）のリブ（１４３ａ）を前記係合爪部（１４９）の先端部を曲折させるための工具の位置決め部とすることを特徴とする熱交換器。
2. 前記側壁部（１４２）には、対向する前記キャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）側が挿入される接合溝部（１４２ａ）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 複数積層されたチューブ（１１０）と、
   複数の前記チューブ（１１０）の積層方向に延びて、前記チューブ（１１０）の長手方向端部に接続され、内部空間（１４５）が前記チューブ（１１０）内に連通するタンク（１４０）とを有する熱交換器において、
   前記タンク（１４０）は、金属板材が曲折されて、前記チューブ（１１０）の接続されるコアプレート部（１４１）、および前記コアプレート部（１４１）の前記積層方向に沿う２つの辺から前記内部空間（１４５）を挟むように延びて対向する側壁部（１４２）が設けられた第１プレート部材（１４０Ａ）と、
   金属板材が曲折されて、前記内部空間（１４５）を挟んで前記コアプレート部（１４１）と対向する対向壁部（１４３）、および前記対向壁部（１４３）の前記積層方向端部側の２つの辺から前記内部空間（１４５）を挟むように延びて対向するキャップ部（１４４）が設けられた第２プレート部材（１４０Ｂ）とが相互にろう接されて形成され、
   前記コアプレート部（１４１）の前記積層方向に直交する断面形状が、前記チューブ（１１０）の長手方向で且つ前記タンク（１４０）の外側に突出するように形成され、
   前記キャップ部（１４４）の前記側壁部（１４２）に対向する辺は直線状に形成されると共に、前記キャップ部（１４４）の幅寸法が前記側壁部（１４２）間の寸法よりも大きくなるように形成されており、
   前記側壁部（１４２）には、前記側壁部（１４２）に対向する前記キャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）側が挿入される第１スリット部（１４２ｂ）が設けられ、
   前記キャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）が前記第１スリット部（１４２ｂ）内を滑るようにして、前記第２プレート部材（１４０Ｂ）が前記第１プレート部材（１４０Ａ）に組付けられて、前記キャップ部（１４４）の端部（１４４ａ）の全領域は、前記側壁部（１４２）の外側面よりも突出していることを特徴とする熱交換器。
4. 前記キャップ部（１４４）の前記側壁部（１４２）側には、前記側壁部（１４２）の前記対向壁部（１４３）側が挿入される第２スリット部（１４４ｂ）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
5. 前記キャップ部（１４４）の外周縁部には、前記コアプレート部（１４１）および前記側壁部（１４２）の少なくとも一方に当接するように折り曲げられた第１折り曲げ部（１４４ｃ）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
6. 前記対向壁部（１４３）の前記側壁部（１４２）側の端部には、前記側壁部（１４２）に当接するように折り曲げられた第２折り曲げ部（１４３ｃ）が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の熱交換器。
7. 前記コアプレート部（１４１）には、対向する前記キャップ部（１４４）の端部（１４４ｄ）の少なくとも一部が貫通する貫通孔（１４１ｂ）が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の熱交換器。
8. 前記貫通孔（１４１ｂ）には、バーリング（１４１ｃ）が形成されたことを特徴とする請求項７に記載の熱交換器。
9. 前記コアプレート部（１４１）には、窓部（１４１ｄ）が形成され、
   前記キャップ部（１４４）の前記コアプレート部（１４１）側には、凸状を成すと共に付根部側に張出し部（１４４ｆ）が設けられて、前記窓部（１４１ｄ）に挿入された後に、前記張出し部（１４４ｆ）によって前記コアプレート部（１４１）の外側面に係合する係合凸部（１４４ｅ）が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の熱交換器。

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