JP4830918B2

JP4830918B2 - 熱交換器

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Publication number: JP4830918B2
Application number: JP2007059086A
Authority: JP
Inventors: 康裕関戸; 奥村　　佳彦; 俊彦村木; 貢中村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2027-03-08
Also published as: CN101118128A; JP2008057952A; US7841393B2; US20080029254A1; DE102007035581A1; CN101118128B

Description

本発明は、内部流体が流れる多数本のチューブと、多数本のチューブに対する内部流体の分配と集合を行うタンクとを有する熱交換器に関するもので、車両用空調装置の加熱用熱交換器等に適用される。

従来、この種の加熱用熱交換器（ヒータコア）として、入口タンクの温水流入口と、出口タンクの温水流出口とを両タンクのチューブ積層方向における同一側の端部に配置したものが知られている。

このような構成のヒータコアにおいては、入口タンクのうち流入口から離れた部位ではタンク内流路長が長くなり、温水の圧力損失が大きくなってしまう。このため、多数本のチューブのうち流入口から離れたチューブに流入する温水の流量が、流入口に近いチューブに流入する温水の流量よりも少なくなってしまい、各チューブの温水流量が不均一になってしまう。

このように各チューブの温水流量が不均一になってしまうと、熱交換後の空気の温度分布に大きなバラツキが生じてしまい、空調フィーリングの悪化を招いてしまう。

そこで、特許文献１では、入口タンク内の流入口に近い部位と流入口から離れた部位とで温水の圧力損失を略均等にして、各チューブの温水流量を均一化するヒータコアが提案されている。

すなわち、入口タンク内に２枚の仕切り板を配置することによって入口タンク内にそれぞれ流路長が異なる３つの流路を形成し、この３つの流路によって、入口タンクに流入した温水が多数本のチューブのうちチューブ積層方向に区分された３つのチューブ群に略均等に分配されるようになっている。

具体的には、２枚の仕切り板はチューブ積層方向に延びて、互いに対向するようにチューブ長手方向に離間配置されている。また、多数本のチューブを、チューブ積層方向のうち流入口に近い側に位置する第１チューブ群、チューブ積層方向の中間部に位置する第２チューブ群、および、チューブ積層方向のうち流入口から離れた側に位置する第３チューブ群とに区分している。

そして、２枚の仕切り板のうちチューブの入口端部に近い側に配置された第１仕切り板がチューブ積層方向において第１チューブ群に重合し、２枚の仕切り板のうちチューブの入口端から離れた側に配置された第２仕切り板がチューブ積層方向において第１チューブ群および第２チューブ群に重合している。

したがって、第１仕切り板よりもチューブの入口端部に近い側には最も流路長の短い第１流路が形成され、この第１流路を流れる温水が第１チューブ群に流入する。第１仕切り板と第２仕切り板との間には第２流路が形成され、この第２流路を流れた温水が第２チューブ群に流入する。第２仕切り板よりもチューブの入口端部から離れる側には最も流路長の長い第３流路が形成され、この第３流路を流れた温水が第３チューブ群に流入する。

ここで、第１〜第３流路の流路断面積が同一であると、第１〜第３流路のそれぞれの流路長の違いから、第１チューブ群に流入する温水の圧力損失が小さく、第３チューブ群に流入する温水の圧力損失が大きくなってしまう。

そこで、この従来技術では、第１流路の流路断面積を最も小さく設定し、第３流路の流路断面積を最も大きく設定しているので、第１流路を流れる温水の流速が相対的に増加して第１チューブ群に流入する温水の圧力損失が増大するとともに、第３流路を流れる温水の流速が相対的に抑制されて第３チューブ群に流入する温水の圧力損失が抑制される。

これにより、第１〜第３チューブ群に流入する温水の圧力損失が略均等になり、第１〜第３チューブ群に流入する温水の流量が均一化される。

なお、この従来技術では、仕切り板の枚数を増加させてタンク内の流路数を増加させることによって、より多くのチューブ群に区分して圧力損失を略均等にできるので、各チューブの温水流量をより均一化することができる。
特開平９−１４８８５号公報

しかしながら、この従来技術では、仕切り板の組付位置にバラツキが生じると、３つの流路の流路断面積にバラツキが生じてしまい、第１〜第３チューブ群に流入する温水の圧力損失の均等さが損なわれてしまう。このため、高精度な仕切り板の組付精度が必要とされるという問題がある。

また、この従来技術では、上述のように、仕切り板の枚数を増加すれば各チューブの温水流量をより均一化できるのであるが、仕切り板の枚数が増加すると入口タンクの構造が複雑化してしまうという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、高精度な組付精度を必要としない簡素な構造にて、各チューブの流量を均一化することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内部流体が流れる多数本のチューブ（２２）が積層配置された熱交換コア部（２３）と、
多数本のチューブ（２２）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち入口端部（２２ａ）が連通するように接合され、内部流体を多数本のチューブ（２２）に対して分配する入口タンク（２５）と、
両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち出口端部（２２ｂ）が連通するように接合され、多数本のチューブ（２２）から流出する内部流体を集合する出口タンク（２６）とを備え、
入口タンク（２５）のうちチューブ積層方向における端部には、内部流体を流入させる流入口（２７）が配置され、
出口タンク（２６）のうちチューブ積層方向における流入口（２７）と同一側の端部には、内部流体を流出させる流出口（２８）が配置され、
多数本のチューブ（２２）のうちチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）と同一側に配置された所定本のチューブ（２２Ａ）において、この所定本のチューブ（２２Ａ）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち少なくとも一方の端部は、開口面積の一部を塞ぐ閉塞部（３４、４２）が設けられた閉塞端部とされ、
両タンク（２５、２６）のうち閉塞端部が連通するタンク内には、閉塞部を構成する板状部材（３４）が配置され、
板状部材（３４）は、チューブ長手方向と直交する板面（３４ａ）を形成するとともに所定の幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）にてチューブ積層方向に延びる平板状の本体部（３５）を有し、
板面（３４ａ）によって閉塞端部が塞がれ、
板状部材（３４）は、本体部（３５）から閉塞端部と反対側に向かって突出する脚部（３６）を有し、
両タンク（２５、２６）のうち閉塞端部が連通するタンクは、チューブ積層方向に延びる筒形状に形成され、
脚部（３６）の突出先端部（３６ａ）が、タンクのうち閉塞端部と対向する部位と当接し、
閉塞端部が入口端部（２２ａ）であり、
板状部材（３４）が入口タンク（２５）内に配置されており、
流入口（２７）がチューブ積層方向を向いて開口しており、
幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）が、流入口（２７）の開口寸法よりも小さく設定され、
脚部（３６）は、本体部（３５）に接続される根元部（３６ｂ）から突出先端部（３６ａ）に向かうにつれてチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）側に近づくように傾斜し、
両タンク（２５、２６）のうち板状部材（３４）が配置されたタンクは、チューブ（２２）が挿入接合される挿入穴（３０ａ）が形成された略平板状のコアプレート（３０）と、薄板材を半筒状に曲げ成形したタンク本体部（３１）とによって、チューブ積層方向に延びる筒形状を構成しており、
タンク本体部（３１）には、曲げ成形時のスプリングバックを防止する打ち出し部（３１ａ）がコアプレート（３０）側に向かって突出して形成されており、
突出先端部（３６ａ）はチューブ長手方向と平行に折り曲げられており、
突出先端部（３６ａ）の折り曲げ形状が打ち出し部（３１ａ）とチューブ積層方向において係止していることを特徴とする。

これによると、閉塞部（３４、４２）が流入口（２７）および流出口（２８）側の所定本のチューブ（２２Ａ）における少なくとも一方の端部の開口面積の一部を塞ぐので、所定本のチューブ（２２Ａ）に流入する内部流体の流量を抑制し、所定本のチューブ（２２Ａ）以外のチューブ（２２）に流入する内部流体の流量を増加できる。換言すれば、流入口（２７）および流出口（２８）に近いチューブ（２２）に流入する内部流体の流量を抑制し、流入口（２７）および流出口（２８）から離れたチューブ（２２）に流入する内部流体の流量を増加できる。このため、各チューブ（２２）の流量を均一化できる。

しかも、閉塞部（３４、４２）が所定本のチューブ（２２Ａ）における少なくとも一方の端部の開口面積の一部を塞ぐだけで各チューブ（２２）の流量を均一化できるので、高精度な組付精度を必要しない簡素な構造にて、各チューブ（２２）の流量を均一化できる。
具体的には、単純な板形状からなる板状部材（３４）によって閉塞部を構成できるので、構造をより簡素化できる。
また、脚部（３６）の突出先端部（３６ａ）がタンクのうち閉塞端部と対向する部位と当接しているので、脚部（３６）によって板面（３４ａ）を閉塞端部に密着させることができる。このため、板面（３４ａ）によって閉塞端部を良好に塞ぐことができる。この結果、各チューブ（２２）の流量をより均一化できる。
また、閉塞端部が入口端部（２２ａ）であり、板状部材（３４）が入口タンク（２５）内に配置されているので、入口タンク（２５）から所定本のチューブ（２２Ａ）に流入する内部流体の動圧によって、板状部材（３４）を入口端部（２２ａ）に押し付けることができる。このため、板状部材（３４）によって入口端部（２２ａ）の開口面積の一部を良好に塞ぐことができるので、各チューブ（２２）の流量をより均一化できる。
さらに、流入口（２７）がチューブ積層方向を向いて開口しており、幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）が、流入口（２７）の開口寸法よりも小さく設定されているので、板状部材（３４）を流入口（２７）から入口タンク（２５）内に挿入することができる。このため、熱交換コア部（２３）と入口タンク（２５）とを組み付けた後であっても、板状部材（３４）を入口タンク（２５）内に組み付けることができるので、板状部材（３４）の組み付け作業の自由度を向上できる。
また、脚部（３６）は、本体部（３５）に接続される根元部（３６ｂ）から突出先端部（３６ａ）に向かうにつれてチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）側に近づくように傾斜しているので、板状部材（３４）を流入口（２７）または流出口（２８）からタンク（２５、２６）内に挿入する際に板状部材（３４）の脚部（３６）がタンク（２５、２６）と接触しても、脚部（３６）とタンク（２５、２６）との干渉を軽減することができる。このため、板状部材（３４）のタンク（２５、２６）内への挿入作業を容易化できる。
また、突出先端部（３６ａ）の折り曲げ形状がタンク本体部（３１）の打ち出し部（３１ａ）とチューブ積層方向において係止するので、板状部材（３４）を流入口（２７）または流出口（２８）からタンク（２５、２６）内に挿入したときに、板状部材（３４）をチューブ積層方向に確実に位置決めできる。このため、板面（３４ａ）によって入口端部（２２ａ）または出口端部（２２ｂ）の開口面積の一部を確実に塞ぐことができる。

請求項２に記載の発明では、内部流体が流れる多数本のチューブ（２２）が積層配置された熱交換コア部（２３）と、
多数本のチューブ（２２）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち入口端部（２２ａ）が連通するように接合され、内部流体を多数本のチューブ（２２）に対して分配する入口タンク（２５）と、
両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち出口端部（２２ｂ）が連通するように接合され、多数本のチューブ（２２）から流出する内部流体を集合する出口タンク（２６）とを備え、
入口タンク（２５）のうちチューブ積層方向における端部には、内部流体を流入させる流入口（２７）が配置され、
出口タンク（２６）のうちチューブ積層方向における流入口（２７）と同一側の端部には、内部流体を流出させる流出口（２８）が配置され、
多数本のチューブ（２２）のうちチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）と同一側に配置された所定本のチューブ（２２Ａ）において、この所定本のチューブ（２２Ａ）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち少なくとも一方の端部は、開口面積の一部を塞ぐ閉塞部（３４、４２）が設けられた閉塞端部とされ、
両タンク（２５、２６）のうち閉塞端部が連通するタンク内には、閉塞部を構成する板状部材（３４）が配置され、
板状部材（３４）は、チューブ長手方向と直交する板面（３４ａ）を形成するとともに所定の幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）にてチューブ積層方向に延びる平板状の本体部（３５）を有し、
板面（３４ａ）によって閉塞端部が塞がれ、
板状部材（３４）は、本体部（３５）から閉塞端部と反対側に向かって突出する脚部（３６）を有し、
両タンク（２５、２６）のうち閉塞端部が連通するタンクは、チューブ積層方向に延びる筒形状に形成され、
脚部（３６）の突出先端部（３６ａ）が、タンクのうち閉塞端部と対向する部位と当接し、
閉塞端部が出口端部（２２ｂ）であり、
板状部材（３４）が出口タンク（２６）内に配置されており、
流出口（２８）がチューブ積層方向を向いて開口しており、
幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）が、流出口（２８）の開口寸法よりも小さく設定され、
脚部（３６）は、本体部（３５）に接続される根元部（３６ｂ）から突出先端部（３６ａ）に向かうにつれてチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）側に近づくように傾斜し、
両タンク（２５、２６）のうち板状部材（３４）が配置されたタンクは、チューブ（２２）が挿入接合される挿入穴（３０ａ）が形成された略平板状のコアプレート（３０）と、薄板材を半筒状に曲げ成形したタンク本体部（３１）とによって、チューブ積層方向に延びる筒形状を構成しており、
タンク本体部（３１）には、曲げ成形時のスプリングバックを防止する打ち出し部（３１ａ）がコアプレート（３０）側に向かって突出して形成されており、
突出先端部（３６ａ）はチューブ長手方向と平行に折り曲げられており、
突出先端部（３６ａ）の折り曲げ形状が打ち出し部（３１ａ）とチューブ積層方向において係止していることを特徴とする。

これによると、閉塞部（３４、４２）が流入口（２７）および流出口（２８）側の所定本のチューブ（２２Ａ）における少なくとも一方の端部の開口面積の一部を塞ぐので、所定本のチューブ（２２Ａ）に流入する内部流体の流量を抑制し、所定本のチューブ（２２Ａ）以外のチューブ（２２）に流入する内部流体の流量を増加できる。換言すれば、流入口（２７）および流出口（２８）に近いチューブ（２２）に流入する内部流体の流量を抑制し、流入口（２７）および流出口（２８）から離れたチューブ（２２）に流入する内部流体の流量を増加できる。このため、各チューブ（２２）の流量を均一化できる。
しかも、閉塞部（３４、４２）が所定本のチューブ（２２Ａ）における少なくとも一方の端部の開口面積の一部を塞ぐだけで各チューブ（２２）の流量を均一化できるので、高精度な組付精度を必要しない簡素な構造にて、各チューブ（２２）の流量を均一化できる。
具体的には、単純な板形状からなる板状部材（３４）によって閉塞部を構成できるので、構造をより簡素化できる。
また、脚部（３６）の突出先端部（３６ａ）がタンクのうち閉塞端部と対向する部位と当接しているので、脚部（３６）によって板面（３４ａ）を閉塞端部に密着させることができる。このため、板面（３４ａ）によって閉塞端部を良好に塞ぐことができる。この結果、各チューブ（２２）の流量をより均一化できる。
また、閉塞端部が出口端部（２２ｂ）であり、板状部材（３４）が出口タンク（２６）内に配置されており、流出口（２８）がチューブ積層方向を向いて開口しており、幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）が、流出口（２８）の開口寸法よりも小さく設定されているので、板状部材（３４）を流出口（２８）から出口タンク（２６）内に挿入することができる。このため、熱交換コア部（２３）と出口タンク（２６）とを組み付けた後であっても、板状部材（３４）を出口タンク（２６）内に組み付けることができるので、板状部材（３４）の組み付け作業の自由度を向上できる。
また、脚部（３６）は、本体部（３５）に接続される根元部（３６ｂ）から突出先端部（３６ａ）に向かうにつれてチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）側に近づくように傾斜しているので、板状部材（３４）を流入口（２７）または流出口（２８）からタンク（２５、２６）内に挿入する際に板状部材（３４）の脚部（３６）がタンク（２５、２６）と接触しても、脚部（３６）とタンク（２５、２６）との干渉を軽減することができる。このため、板状部材（３４）のタンク（２５、２６）内への挿入作業を容易化できる。
また、突出先端部（３６ａ）の折り曲げ形状がタンク本体部（３１）の打ち出し部（３１ａ）とチューブ積層方向において係止するので、板状部材（３４）を流入口（２７）または流出口（２８）からタンク（２５、２６）内に挿入したときに、板状部材（３４）をチューブ積層方向に確実に位置決めできる。このため、板面（３４ａ）によって入口端部（２２ａ）または出口端部（２２ｂ）の開口面積の一部を確実に塞ぐことができる。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の発明において、本体部（３５）のうちチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）側の端部には、コアプレート（３０）のうちチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）側の端面（３０ｃ）とチューブ積層方向において係止する係止部（３７）が、コアプレート（３０）側に向かって突出して形成されている。
これによると、係止部（３７）がコアプレート（３０）のうち流入口（２７）および流出口（２８）側の端面（３０ｃ）とチューブ積層方向において係止するので、板状部材（３４）を流入口（２７）または流出口（２８）からタンク（２５、２６）内に挿入したときに、板状部材（３４）をチューブ積層方向に確実に位置決めできる。このため、板面（３４ａ）によって入口端部（２２ａ）または出口端部（２２ｂ）の開口面積の一部を確実に塞ぐことができる。

ところで、所定本のチューブ（２２Ａ）のうち流入口（２７）および流出口（２８）に近いチューブ（２２）と、所定本のチューブ（２２Ａ）のうち流入口（２７）および流出口（２８）から離れたチューブ（２２）とに対して、閉塞端部を同程度塞いでしまうと、所定本のチューブ（２２Ａ）のうち流入口（２７）および流出口（２８）に近いチューブ（２２）に流入する内部流体の流量が減少しすぎてしまい、却ってチューブ（２２）間での流量が不均一になってしまうことを、本発明者は実験および解析を通じて見出している。

この点に鑑みて、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の発明において、本体部（３５）のうち流入口（２７）および流出口（２８）と同一側の端部には幅挟部（３５ａ）が形成され、
本体部（３５）のうち幅挟部（３５ａ）を除く残余の部位には幅広部（３５ｂ）が形成され、
幅挟部（３５ａ）における幅方向寸法（ａ）は、幅広部（３５ｂ）における幅方向寸法（ｂ、ｃ）よりも小さくなっている。

これにより、所定本のチューブ（２２Ａ）のうち流入口（２７）および流出口（２８）に近いチューブ（２２）に対しては、閉塞端部を塞ぐ程度を小さくできるので、所定本のチューブ（２２Ａ）のうち流入口（２７）および流出口（２８）に近いチューブ（２２）に流入する内部流体の流量が減少しすぎることを回避できる。

このため、所定本のチューブ（２２Ａ）のうち流入口（２７）および流出口（２８）に近いチューブ（２２）と、所定本のチューブ（２２Ａ）のうち流入口（２７）および流出口（２８）から離れたチューブ（２２）とで流量を均一化できる（後述の図１０参照）。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、幅広部（３５ｂ）は、幅挟部（３５ａ）側の端部から幅挟部（３５ａ）と反対側の端部に向かうにつれて幅方向寸法（ｂ、ｃ）が小さくなるテーパー状に形成されている。

これによると、幅広部（３５ｂ）によって塞がれたチューブ（２２）においては、流入口（２７）および流出口（２８）から離れた側のチューブ（２２）に向かうにつれて閉塞端部を塞ぐ程度が小さくなる。

このため、幅広部（３５ｂ）による内部流体の流量の抑制効果を、圧力損失の小さい流入口（２７）側から、圧力損失の大きい流入口（２７）から離れた側に向かうにつれて減少させることができるので、幅広部（３５ｂ）によって塞がれるチューブ（２２）に対して内部流体の流量を均一化できる（後述の図１０参照）。

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の発明において、本体部（３５）のうちチューブ積層方向における流入口（２７）および流出口（２８）と反対側の端部には反り部（３５ｄ）が形成され、
反り部（３５ｄ）は、流入口（２７）および流出口（２８）から離れるにつれて閉塞端部から離れるように反って形成されている。

これによると、板状部材（３４）を流入口（２７）または流出口（２８）からタンク（２５、２６）内に挿入する際には、本体部（３５）のうちチューブ積層方向における他方向側の端部が挿入先端部となるのであるが、この本体部（３５）の挿入先端部に反り部（３５ｄ）が形成されているので、板状部材（３４）の挿入時に挿入先端部が入口端部（２２ａ）または出口端部（２２ｂ）に衝突して入口端部（２２ａ）または出口端部（２２ｂ）を潰してしまうことを防止できる。このため、板状部材（３４）の挿入作業をより容易化できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図１４に基づいて説明する。

本実施形態は、本発明の熱交換器を車両用空調装置の加熱用熱交換器（ヒータコア）に適用したものであり、図１は本実施形態による車両用空調装置の空調ユニット１０の模式的な断面図である。図１の上下前後の矢印は車両搭載状態における方向を示す。

本実施形態の車両用空調装置はいわゆるセミセンター置きレイアウトのものであって、車室内前方の計器盤内部のうち車両左右方向の略中央部に空調ユニット１０を配置している。

そして、この空調ユニット１０に空調空気を送風する送風機ユニット（図示せず）が空調ユニット１０側方（助手席側）にオフセット配置されている。この送風機ユニットは、周知のごとく内気または外気を切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から吸入した空気（内気または外気）を空調ユニット１０に向けて送風する遠心式の電動送風ファンとを備えている。

空調ユニット１０は、１つの共通の空調ケース１１内に蒸発器１２とヒータコア１３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなる。空調ケース１１は具体的には複数の分割ケースからなり、この複数の分割ケースを金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合するようになっている。

空調ケース１１の、最も車両前方側部位の側面（助手席側の側面）には空気入口１４が形成されている。この空気入口１４には、前述の送風機ユニットから送風される空調空気が流入する。

空調ケース１１内において空気入口１４直後の部位に蒸発器１２が配置され、蒸発器１２の前面には空気入口１４からの送風空気の全量が流入するようになっている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を送風空気から吸熱して、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

そして、蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を加熱するものであって、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱する温水式加熱用熱交換器である。本実施形態では、エンジン冷却水としてＬＬＣ（不凍液）を用いている。

ヒータコア１３の上方部に冷風バイパス通路１５を形成し、そして、蒸発器１２の直ぐ下流側（車両後方側）には板状のエアミックスドア１６が回転可能に配置されている。このエアミックスドア１６は冷風バイパス通路１５を通過する冷風とヒータコア１３を通過する温風との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を所望温度に調整する。

なお、空調ケース１１内には、乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口１７に連通する通路を開閉するフェイス開閉ドア１８、フロント窓ガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口１９に連通する通路を開閉するデフロスタ開閉ドア２０、及び乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口２１に連通する通路を開閉するフット開閉ドア２１ａが設けられている。

次に、ヒータコア１３について図２〜図５に基づいて詳細に述べる。図２はヒータコア１３の正面図であり、図３は図２における要部拡大断面図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図であり、図５は図１におけるＢ−Ｂ断面図である。図２、図３の上下左右の矢印、図４の前後左右の矢印、および、図５の上下前後の矢印は車両搭載状態における方向を示す。

ヒータコア１３は、冷却水（温水）が流通する多数本のチューブ２２及びチューブ２２間に配設されて温水と空気との熱交換を促進する波状のフィン２３からなる矩形状のコア部２４、並びにチューブ２２の長手方向両端部２２ａ、２２ｂ側にて各チューブ２２に連通して温水を分配又は集合させる箱状（６面体）状のヘッダタンク２５、２６等を有して構成されたものである。

ヒータコア１３は、一方のヘッダタンク（入口タンク）２５が下方に、他方のヘッダタンク（出口タンク）２６が上方になるように配置されている。

入口タンク２５の一端部（図２の右端部）には温水が流入する円筒状の流入口２７が配置され、出口タンク２６には熱交換を終えた温水をヒータコア１３外に流出させる円筒状の流出口２８が配置される。

また、コア部２４の端部のうちチューブ２２の長手方向と平行な部位には、両タンク２５、２６に接合されてコア部２４を補強するインサート２９ａ、２９ｂが設けられている。

また、両タンク２５、２６は、チューブ２２が挿入されるチューブ挿入穴３０ａが形成されたコアプレート（シートメタル）３０、コアプレート３０に接合されてタンク内空間を構成するタンク本体部（キャプセル）３１、及び両タンク２５、２６の長手方向端のうち流入口２７側、流出口２８側を閉塞するキャップ３２から構成されている。なお、チューブ挿入穴３０ａは、本発明における挿入穴に該当するものである。

コアプレート３０は全体として矩形平板形状を有しており、チューブ挿入穴３０ａからチューブ２２の端部がわずかに突出するようにチューブ２２が挿入される。また、コアプレート３０の長手方向（タンク長手方向）両端部には、インサート２９ａ、２９ｂが挿入されるインサート挿入穴３０ｂが形成されている。

タンク本体部３１は、アルミニウム等の金属薄板の両端部を略垂直に曲げ成形して半筒状に形成されており、タンク本体部３１の曲げ部を円弧状（Ｒ形状）としている。曲げ成形時のスプリングバックを防止するため、タンク本体部３１の曲げ部には、そのＲ形状に沿って延びる打ち出し部３１ａがタンク内方側に突出して形成されている。この打ち出し部３１ａはタンク本体部３１の長手方向に多数個形成されている。

キャップ３２には円筒状の流入口２７、流出口２８が一体に形成されている。なお、両タンク２５、２６の長手方向端のうち流入口２７、流出口２８が設けられた側と反対側（本例では、車両左側）は、タンク本体部３１の一部を折り曲げることにより閉塞されている。

そして、コアプレート３０、タンク本体部３１、キャップ３２、並びにチューブ２２、フィン２３及びインサート２９ａ、２９ｂは金属製（本実施形態では、アルミニウム製）であって、かつ、ろう付けにて一体接合されている。

図３に示すように、流入口２７には、温水をヒータコア１３に供給する入口側温水パイプ３３が挿入され、かしめ固定される。一方、流出口２８には、熱交換を終えた温水をヒータコア１３外に流出させる出口側温水パイプ（図示せず）が挿入され、かしめ固定される。

入口タンク２５内には、多数本のチューブ２２のうち流入口２７側（本例では、車両右方側）から数えて所定本のチューブ（以下、チューブ群と言う。）２２Ａにおける入口端部２２ａの開口面積の一部を塞ぐ板状部材３４が配置されている。本例では、板状部材３４によって塞がれるチューブ群２２Ａのチューブ本数は、チューブ２２の全体本数のうち略半分の本数になっている。

なお、板状部材３４は本発明における閉塞部に該当するものであり、チューブ群２２Ａの入口端部２２ａは本発明における閉塞端部に該当するものである。

図６は板状部材３４の正面図であり、図７は板状部材３４の平面図である。図６の上下左右の矢印、および、図７の前後左右の矢印は車両搭載状態における方向を示す。板状部材３４は、チューブ長手方向と直交する板面３４ａを有しており、この板面３４ａがチューブ群２２Ａの入口端部２２ａに密着する。

より具体的には、板状部材３４は、板面３４ａを形成するとともに所定の幅方向寸法ａ、ｂ、ｃにてチューブ積層方向に延びる平板状の本体部３５と、この本体部３５を入口端部２２ａに押し付ける脚部３６とによって構成されている。なお、本体部３５の幅方向寸法とは、チューブ積層方向と直交する方向（図７の上下方向）における寸法のことを言う。

板状部材３４の材質としては、耐ＬＬＣ性、組み付け上の柔軟性、耐熱性、クリープ変形の小ささといった特性が要求されることから、本例では、板状部材３４をポリアセタール（ＰＯＭ）で成形している。なお、板状部材３４をポリプロピレン（ＰＰ）、６６ナイロン（ＰＡ６６）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等で成形してもよい。

板状部材３４の成形方法としては、板面３４ａ側の上型と、他方の板面３４ｂ側の下型とからなる成形型によって成形することができる。

本体部３５のうちチューブ積層方向（図７の左右方向）における流入口２７側の端部（図７の右端部）には幅方向寸法ａが小さい幅狭部３５ａが形成され、本体部３５のうち幅狭部３５ａを除く残余の部位には幅狭部３５ａよりも幅方向寸法が大きい幅広部３５ｂが形成されている。

本体部３５のうち幅広部３５ｂは、後述する切り欠き部３５ｃを除いて、流入口２７側（図７の右方側）から流入口２７と反対側（図７の左方側）に向かうにつれて幅方向寸法ｂ、ｃが小さくなるテーパー状に形成されている。

本例では、図４に示すように、本体部３５のうち幅狭部３５ａがチューブ群２２Ａのうち最も流入口２７側の３本のチューブ２２の入口端部２２ａの開口面積の一部を閉塞し、本体部３５のうち幅広部３５ｂがチューブ群２２Ａのうち残余のチューブ２２の入口端部２２ａの開口面積の一部を閉塞するようになっている。

また、本例では、幅狭部３５ａの幅方向寸法ａを３．５ｍｍに設定し、幅広部３５ｂの流入口２７側の端部における幅方向寸法ｂを１６ｍｍに設定し、幅広部３５ｂの流入口２７と反対側の端部における幅方向寸法ｃを１３．５ｍｍに設定している。なお、本体部３５の幅方向寸法ａ、ｂ、ｃは、いずれも流入口２７の内径（開口寸法）よりも小さくなっている（後述の図８を参照）。

幅挟部３５ａのうち流入口２７に近い側の端部には、コアプレート３０のうち流入口２７に近い側の端面３０ｃとチューブ積層方向において係止する係止部３７が、コアプレート３０側に向かって突出して形成されている。

また、本体部３５のうち流入口２７と反対側の先端部（図６の左端部）には反り部３５ｄが形成されており、この反り部３５ｄは流入口２７から離れるにつれてチューブ２２の入口端部２２ａから離れるように反っている。

他方の板面３４ｂから突出して本体部３５の剛性を高める２本のリブ部３５ｅは、本体部３５の長手方向全域にわたって延びて形成されている。

脚部３６は、本体部３５の幅方向両端部からタンク本体部３１の打ち出し部３１ａに向かって突出している。本例では、本体部３５の幅方向両端部にて、それぞれ、両タンク２５、２６の長手方向に３個ずつ配置している。板状部材３４を両タンク２５、２６の長手方向一方側から他方側に向かって見たときに、脚部３６は略Ｖ字状に突出している。

また、板状部材３４をその幅方向一方側から他方側に向かって見たときに、脚部３６の突出方向は、チューブ２２の長手方向に対して流入口２７側に傾斜している。換言すれば、脚部３６は、根元部３６ｂから突出先端部３６ａに向かうにつれて流入口２７に近づくように傾斜している。

本例では、板状部材３４をその幅方向一方側から他方側に向かって見たときの脚部３６の突出方向と板状部材３４の板面３４ａ、３４ｂとがなす角度θが３０°に設定されている。

脚部３６の突出先端部３６ａには、チューブ２２の長手方向と平行に折り曲げられた折り曲げ形状が形成されており、この折り曲げ形状がタンク本体部３１の打ち出し部３１ａとチューブ積層方向において係止するようになっている。突出先端部３６ａの打ち出し部３１ａ側を向いた角部３６ｃは円弧状（Ｒ形状）に形成されている。

本体部３５のうち脚部３６の上方に位置する部位には、切り欠き部３５ｃが形成されている。この切り欠き部３５ｃを形成することによって、板状部材３４の成型時において、上述した上型と下型とを型抜き方向（上下方向）に抜くことができる。

次に、板状部材３４の入口タンク２５への組み付け手順について説明する。板状部材３４を除くヒータコア１３の各構成部品がろう付けにて一体接合されたのちに、板状部材３４が流入口２７から入口タンク２５内へとチューブ積層方向に挿入される。

図８は図６におけるＣ方向拡大矢視図であり、板状部材３４が流入口２７から入口タンク２５内に挿入される様子を説明する図である。上述のように、本体部３５の幅方向寸法ａ、ｂ、ｃは、いずれも流入口２７の内径（開口寸法）よりも小さくなっているので、本体部３５が流入口２７（図８の破線）を通過することができる。

さらに、図８の二点鎖線に示すように、板状部材３４が流入口２７を通過するときには、板状部材３４の脚部３６が流入口２７の内周面に沿って弾性変形するようになっている。このため、板状部材３４を流入口２７から入口タンク２５内へとチューブ積層方向に挿入できる。

板状部材３４は、係止部３７がコアプレート３０の端面３０ｃに係止する位置まで、入口タンク２５内に挿入される。このとき、本体部３５の挿入先端部（流入口２７と反対側の端部）にチューブ２２と反対側に反った形状の反り部３５ｄを形成しているから、本体部３５の挿入先端部がチューブ２２の入口端部２２ａに衝突してチューブ２２の入口端部２２ａを潰してしまうことを回避できる。

また、脚部３６の突出先端部３６ａの角部３６ｃを円弧状（Ｒ形状）に形成しているから、板状部材３４を入口タンク２５内に挿入する際に、脚部３６が弾性変形しながらタンク本体部３１の打ち出し部３１ａを乗り越えることができ、板状部材３４をチューブ積層方向における所定の位置まで入口タンク２５内に挿入できる。

そして、板状部材３４がチューブ積層方向における所定の位置まで入口タンク２５内に挿入されると、脚部３６の突出先端部３６ａの折り曲げ形状がタンク本体部３１の打ち出し部３１ａとチューブ積層方向において係止するようになっている。
図９において、脚部３６の実線位置は板状部材３４が所定の位置まで入口タンク２５内に挿入されたときの脚部３６の位置を示しており、脚部３６の二点鎖線は板状部材３４が入口タンク２５内に挿入される前の脚部３６の位置を示している。

板状部材３４が所定の位置まで入口タンク２５内に挿入されると、脚部３６がタンク本体部３１の打ち出し部３１ａに当接して弾性変形した状態になる。このため、脚部３６の弾性力によって本体部３５がチューブ２２の入口端部２２ａに押し付けられるので、板状部材３４の板面３４ａがチューブ２２の入口端部２２ａに密着する。

そして、流入口２７に入口側温水パイプ３３がかしめ固定されると、板状部材３４の係止部３７が入口側温水パイプ３３の先端面とコアプレート３０の端面３０ｃとの間に挟まれるので、板状部材３４がチューブ積層方向における所定の位置に確実に固定される。

次に、上記構成において、本実施形態の作動を説明する。入口側温水パイプ３３から入口タンク２５に流入する温水（エンジン冷却水）は、入口タンク２５で多数本のチューブ２２に分配され、多数本のチューブ２２に流入する。

このとき、板状部材３４によって、多数本のチューブ２２のうちチューブ群２２Ａの入口端部２２ａの開口面積の一部が塞がれているので、チューブ群２２Ａに流入する温水の流量が抑制される。すると、チューブ群２２Ａ以外のチューブ２２、すなわち、反流入口側のチューブ２２に流入する温水の流量が増加する。この結果、各チューブ２２の流量を均一化できる。

さらに、本実施形態では、板状部材３４の本体部３５は、脚部３６の弾性力によってチューブ２２の入口端部２２ａに押し付けられるのみならず、図９の矢印Ｗに示すように、チューブ群２２Ａに流入する温水の水圧（動圧）によっても入口端部２２ａに押し付けられる。

このため、板状部材３４の板面３４ａがチューブ２２の入口端部２２ａに強く密着するので、チューブ群２２Ａの入口端部２２ａの開口面積の一部を塞ぐ効果が高く得られ、ひいては、各チューブ２２の流量を良好に均一化できる。

図１０、図１１は本発明者による数値解析計算結果であり、図１０は、本実施形態におけるチューブ２２に流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。図１１は、比較例におけるチューブ２２に流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。この比較例は、本実施形態に対して板状部材３４を廃止したものである。

なお、図１０、図１１の計算条件は、吸込空気温度：５℃、ヒータコア１３に流入する温水の温度（以下、流入温水温度と言う。）：８８℃、ＬＬＣ濃度：５０％、風量：３００ｍ³／ｈ、ヒータコア１３に流入する温水の流量（以下、流入温水流量と言う。）：６Ｌ／ｍｉｎである。

図１１に示すように、板状部材３４を設けていない比較例では、流入口２７側のチューブ２２に流入する温水の流量が多く、反流入口側のチューブ２２に流入する温水の流量が少ない。換言すれば、各チューブ２２の流量が不均一になっている。

これに対して、本実施形態では、図１０に示すように、比較例と比較して、流入口２７側のチューブ２２（板状部材３４で塞がれたチューブ群２２Ａ）に流入する温水の流量が抑制され、その分、反流入口側のチューブ２２に流入する温水の流量が増加するので、各チューブ２２の流量を均一化できる。

ここで、本発明者は実験および解析を通じて、チューブ群２２Ａのうち最も流入口２７に近い３本のチューブ２２の入口端部２２ａの開口面積を、チューブ群２２Ａのうち残余のチューブ２２の入口端部２２ａの開口面積と同程度塞いでしまうと、最も流入口２７に近い３本のチューブ２２に流入する温水の流量が減少しすぎてしまい、却ってチューブ２２間での流量が不均一になってしまうことを見出している。

そこで、本実施形態では、幅狭部３５ａがチューブ群２２Ａのうち最も流入口２７側の３本のチューブ２２の入口端部２２ａの開口面積の一部を塞ぐようにして、最も流入口２７に近い３本のチューブ２２における入口端部２２ａの閉塞面積を小さくしている。

図１０の範囲Ｘは、幅狭部３５ａが塞ぐチューブ２２、すなわち、最も流入口２７に近い３本のチューブ２２を示している。図１０からわかるように、本実施形態では、最も流入口２７に近い３本のチューブ２２における入口端部２２ａの閉塞面積を小さくしているので、最も流入口２７に近い３本のチューブ２２に流入する温水の流量が減少しすぎることを回避できる。

また、本実施形態では、本体部３５のうち幅狭部３５ａ以外の幅広部３５ｂは、切り欠き部３５ｃを除いて、中間部から反流入口側の端部に向かうにつれて幅方向寸法ｂ、ｃが狭くなるテーパー状に形成されている。

このため、チューブ群２２Ａのうち幅広部３５ｂと重合するチューブ２２における入口端部２２ａの閉塞面積が、流入口２７側のチューブ２２から反流入口側のチューブ２２に向かうにつれて減少するので、幅広部３５ｂによる温水の流量の抑制効果は、圧力損失の小さい流入口２７側から、圧力損失の大きい反流入口側に向かうにつれて減少する。

図１０の範囲Ｙは、幅広部３５ｂと重合するチューブ２２を示している。図１０からわかるように、本実施形態では、幅広部３５ｂによる温水の流量の抑制効果が流入口２７側から反流入口側に向かうにつれて減少するので、幅広部３５ｂと重合するチューブ２２において、流入口２７側のチューブ２２から反流入口側のチューブ２２に向かうにつれて温水流量が急激に減少することを回避できる。

以上の効果が合わさることによって、各チューブ２２の流量を良好に均一化できる。

図１２〜図１４は本発明者による実験結果であり、コア部２４の正面面積を１６区分に分割して、この１６区分の吹出空気温度を測定したものである。この１６区分は、具体的には、コア部２４の正面面積をチューブ長手方向（図１２〜図１４の上下方向）に２区分に分割し、チューブ積層方向（図１２〜図１４の左右方向）に８区分に分割したものである。

なお、図１２〜図１４の実験条件は、吸込空気温度：５℃、流入温水温度：８８℃、ＬＬＣ濃度：５０％、風量：３００ｍ³／ｈである。さらに、流入温水流量は、図１２では６Ｌ／ｍｉｎ、図１３では１０Ｌ／ｍｉｎ、図１４では２０Ｌ／ｍｉｎである。

図１２〜図１４からわかるように、図１２に示す流入温水流量が６Ｌ／ｍｉｎの場合に、チューブ積層方向における吹出空気温度差が最も大きくなるが、この場合においても、この吹出空気温度差を微小に抑制することができる。

具体的には、流入温水流量が６Ｌ／ｍｉｎの場合、下段側（図１２の下方側の区分）では最小吹出空気温度が６５．９℃〜６７．２℃になるのでチューブ積層方向における吹出空気温度差を１．３℃に抑制でき、上段側（図１２の上方側の区分）では最小吹出空気温度が５８．２℃〜６１．２℃になるのでチューブ積層方向における吹出空気温度差を３．０℃に抑制できる。

このように、本実施形態では、板状部材３４が多数本のチューブ２２のうち流入口２７側に配置されたチューブ群２２Ａの入口端部２２ａの開口面積の一部を閉塞するだけで各チューブ２２の流量を均一化できるので、高精度な組付精度を必要とすることなく、簡素な構造にて、各チューブ２２の流量を均一化できる。

また、本実施形態では、板状部材３４の本体部３５をチューブ２２の入口端部２２ａに沿う位置に配置し、板状部材３４の断面積を極力小さく抑えているので、本体部３５に温水流れが衝突して圧力損失が増大することを抑制できる。

具体的には、本実施形態におけるヒータコア１３の通水抵抗は、流入温水流量が６Ｌ／ｍｉｎの場合では０．８５ｋＰａ、流入温水流量が１０Ｌ／ｍｉｎの場合では２．１ｋＰａ、流入温水流量が２０Ｌ／ｍｉｎの場合には７．１ｋＰａである。

これに対して、板状部材３４を設けない比較例におけるヒータコア１３の通水抵抗は、流入温水流量が６Ｌ／ｍｉｎの場合では０．７９ｋＰａ、流入温水流量が１０Ｌ／ｍｉｎの場合では１．９ｋＰａ、流入温水流量が２０Ｌ／ｍｉｎの場合には６．８ｋＰａである。

このように、本実施形態では、板状部材３４を設けることによる通水抵抗の増大が微小であるので、板状部材３４を設けることによる圧力損失の増大を微小にできる。

また、本実施形態では、板状部材３４の組み付けが非常に容易である。すなわち、板状部材３４を除くヒータコア１３の各構成部品をろう付けにて一体接合したのちに、板状部材３４を流入口２７から入口タンク２５内に挿入するだけで板状部材３４を組み付けることができる。また、板状部材３４を設けるために、ヒータコア１３側に特別な形状を設ける必要がない。

このため、低コストで各チューブ２２の流量を均一化できるので、実用上極めて有利である。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、板状部材３４を除くヒータコア１３の各構成部品をろう付けにて一体接合したのちに、板状部材３４を流入口２７から入口タンク２５内に挿入することによって、板状部材３４をヒータコア１３に組み付けているが、本第２実施形態では、図１５に示すように、板状部材３４を予めタンク本体部３１に固定したのちに、ヒータコア１３の各構成部品をろう付けにて一体接合することによって、板状部材３４をヒータコア１３に組み付けている。

図１５は、本実施形態におけるヒータコア１３の模式的な断面図であり、図１６は、図１５におけるＤ−Ｄ断面図である。

本実施形態では、板状部材３４をアルミニウム等の金属薄板で成形しており、板面３４ａを形成するとともに、所定の幅方向寸法にてチューブ積層方向に延びる平板状の本体部４０と、本体部４０をタンク本体部３１に固定する脚部４１とから構成している。

本体部４０は、流入口２７側の端部（図１５の左端部）から反対側の端部（図１５の右端部）に向かうにつれて幅方向寸法が小さくなるテーパー形状を有している。すなわち、本体部４０には、上記第１実施形態における幅狭部３５ａに相当する形状が形成されていない。脚部４１は、本体部４０からタンク本体部３１に形成された挿入穴３１ｂに向かって突出している。

次に、板状部材３４の入口タンク２５への組み付け手順について説明する。まず、板状部材３４の脚部４１の突出先端部４１ａをタンク本体部３１の挿入穴３１ｂに、タンク内方側からタンク外方側に向かって挿入する。

ここで、脚部４１の突出先端部４１ａをタンク外方側に所定寸法だけ突出させる。そして、タンク外方側に突出した脚部４１の突出先端部４１ａをタンク本体部３１の外面に沿うように折り曲げる。これにより、板状部材３４がタンク本体部３１に仮固定される。

そして、ヒータコア１３の各構成部品をろう付けにて一体接合する。このとき、板状部材３４の脚部４１もタンク本体部３１にろう付けされるので、板状部材３４をヒータコア１３に組み付けることができる。

図１７は、本実施形態において、図１２と同一実験条件にてコア部２４の１６区分の吹出空気温度を測定したものである。図１７からわかるように、本実施形態のように板状部材３４を構成しても、上記第１実施形態と同様に、各チューブ２２の流量を均一化でき、チューブ積層方向における吹出空気温度差を抑制できる。

なお、本実施形態では、本体部４０に上記第１実施形態における幅狭部３５ａに相当する形状を形成していないので、上記第１実施形態と比較して、最も流入口２７に近い３本のチューブ２２に流入する温水の流量が減少する。このため、図１７に示すコア部２４の１６区分のうち最も流入口２７に近い区分（図１７の左端の区分）における吹出空気温度が、上記第１実施形態（図１２）と比較して低下している。

また、本実施形態では、上記第１実施形態と比較して、板状部材３４の形状をより簡素化できるので、板状部材３４を設けることによる通水抵抗の増大をより抑制できる。具体的には、本実施形態におけるヒータコア１３の通水抵抗は、流入温水流量が６Ｌ／ｍｉｎの場合で０．８１ｋＰａであるので、第１実施形態における同一条件での通水抵抗（０．８５ｋＰａ）と比較して低減できる。。

さらに、本実施形態では、板状部材３４を予めタンク本体部３１に固定するので、上記第１実施形態のように、板状部材３４を流入口２７から入口タンク２５内に挿入する必要がない。

すなわち、上記第１実施形態では、板状部材３４が流入口２７内を通過できなければならないので、板状部材３４の形状、寸法が流入口２７の形状、寸法によって制約される。

この点、本実施形態では、板状部材３４を予めタンク本体部３１に固定するので、板状部材３４の形状、寸法が流入口２７の形状、寸法に制約されない。このため、板状部材３４の形状、寸法の設計上の自由度が増し、板状部材３４の形状、寸法をより最適化できるので、各チューブ２２の流量をより均一化できる。

（第３実施形態）
上記各実施形態では、入口タンク２５の構成部品とは別体に成形される板状部材３４によって各チューブ２２の流量を均一化しているが、本第３実施形態では、図１８に示すように、板状部材３４を廃止し、その代わりに、入口タンク２５のコアプレート３０に一体成形された打ち出し部４２によって各チューブ２２の流量を均一化している。

図１８（ａ）は、本実施形態におけるヒータコア１３の模式的な要部断面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）におけるＥ方向矢視図である。

打ち出し部４２は本発明における閉塞部に該当するものである。打ち出し部４２は、チューブ挿入穴３０ａ周縁のバーリング形状から入口タンク２５の内方側に向かって突出している。打ち出し部４２の突出形状は、チューブ２２の入口端部２２ａの突出形状に沿う凸状に形成されているので、打ち出し部４２がチューブ挿入穴３０ａの開口面積の一部と重合する。

この打ち出し部４２によってチューブ群２２Ａの入口端部２２ａの開口面積の一部が上記第１実施形態と同様に塞がれている。このため、上記第１実施形態と同様に、各チューブ２２の流量を均一化でき、チューブ積層方向における吹出空気温度差を抑制できる。

また、打ち出し部４２には、上記第１実施形態における板状部材３４の脚部３６のような通水抵抗を増加させる形状がないため、上記第１実施形態と比較して通水抵抗を低減でき、温水の圧力損失を低減できる。

また、本実施形態では、打ち出し部４２をコアプレート３０に一体成形しているので、上記第１、第２実施形態における板状部材３４のような別体の部材を設ける必要がない。このため、上記第１、第２実施形態と比較してヒータコア１３の組み付けコストを低減できる。

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、板状部材３４を入口タンク２５内に配置しているが、本第４実施形態では、図１９に示すように、板状部材３４を出口タンク２６内に配置している。

本実施形態では、板状部材３４を上記第１実施形態に対して上下対称に配置している。したがって、板状部材３４は、チューブ群２２Ａの出口端部２２ｂの開口面積の一部を塞ぐ。この説明からわかるように、本実施形態におけるチューブ群２２Ａの出口端部２２ｂは本発明における閉塞端部に該当する。

また、板状部材３４の幅狭部３５ａがチューブ群２２Ａのうち最も流出口２８側の３本のチューブ２２の出口端部２２ｂの開口面積の一部を塞ぐようにして、最も流出口２８に近い３本のチューブ２２における出口端部２２ｂの閉塞面積を小さくしている。

また、本体部３５の幅方向寸法ａ、ｂ、ｃは、いずれも流出口２８の内径（開口寸法）よりも小さくなっているので、板状部材３４を除くヒータコア１３の各構成部品がろう付けにて一体接合したのちに、板状部材３４を流入口２８から出口タンク２６内へと挿入することができる。

図２０は本発明者による数値解析計算結果であり、本実施形態におけるチューブ２２に流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。なお、図２０の計算条件は、上述の図１０の計算条件と同一である。

図２０の範囲Ｘは、図１０と同様に、板状部材３４の幅狭部３５ａが塞ぐチューブ２２を示している。図２０の範囲Ｙは、図１０と同様に、板状部材３４の幅広部３５ｂと重合するチューブ２２を示している。

本実施形態では、板状部材３４によって、多数本のチューブ２２のうちチューブ群２２Ａの出口端部２２ｂの開口面積の一部が塞がれているので、チューブ群２２Ａに流入する温水の流量が抑制される。すると、チューブ群２２Ａ以外のチューブ２２、すなわち、反流入口側のチューブ２２に流入する温水の流量が増加する。この結果、上記第１実施形態と同様に、各チューブ２２の流量を均一化できる。

（第５実施形態）
本第５実施形態は、上記第１、第４実施形態を組み合わせたものであり、図２１に示すように、板状部材３４を入口タンク２５内および出口タンク２６内の両方に配置している。

図２２は本発明者による数値解析計算結果であり、本実施形態におけるチューブ２２に流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。なお、図２２の計算条件は、上述の図１０、図２０の計算条件と同一である。

図２２の範囲Ｘは、図１０、図２０と同様に、板状部材３４の幅狭部３５ａが塞ぐチューブ２２を示している。図２０の範囲Ｙは、図１０、図２０と同様に、板状部材３４の幅広部３５ｂと重合するチューブ２２を示している。

本実施形態のように板状部材３４を入口タンク２５内および出口タンク２６内の両方に配置しても、上記第１、第４実施形態と同様の効果を発揮することができる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、本発明を車両用空調装置のヒータコアに適用しているが、これに限定されることなく、車両エンジン冷却用のラジエータ、車両用空調装置の冷媒凝縮器等の熱交換器に適用でき、さらには、車両用以外の種々の熱交換器にも広く本発明を適用できる。

また、上記第２実施形態では、板状部材３４を入口タンク２５内に配置しているが、板状部材３４を出口タンク２６内に配置してもよく、また、板状部材３４を入口タンク２５内および出口タンク２６内の両方に配置してもよいのはもちろんである。

また、上記第３実施形態では、入口タンク２５のコアプレート３０に打ち出し部４２を一体成形しているが、出口タンク２６のコアプレート３０に打ち出し部４２を一体成形してもよく、また、入口タンク２５のコアプレート３０および出口タンク２６のコアプレート３０の両方に打ち出し部４２を一体成形してもよいのはもちろんである。

本発明の第１実施形態による車両用空調装置の空調ユニットの模式的な断面図である。図１におけるヒータコアの正面図である。図２における要部拡大断面図である。図２におけるＡ−Ａ断面図である。図１におけるＢ−Ｂ断面図である。本発明の第１実施形態による板状部材の正面図である。本発明の第１実施形態による板状部材の平面図である。図６におけるＣ方向拡大矢視図である。図２における要部拡大断面図であり、板状部材の脚部が弾性変形した状態を説明する図である。本発明の第１実施形態におけるチューブに流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。比較例におけるチューブに流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。本発明の第１実施形態において、流入温水流量が６Ｌ／ｍｉｎのときの吹出空気温度の測定結果を示す説明図である。本発明の第１実施形態において、流入温水流量が１０Ｌ／ｍｉｎのときの吹出空気温度の測定結果を示す説明図である。本発明の第１実施形態において、流入温水流量が２０Ｌ／ｍｉｎのときの吹出空気温度の測定結果を示す説明図である。本発明の第２実施形態によるヒータコアの模式的な断面図である。図１５におけるＤ−Ｄ断面図である。本発明の第２実施形態における吹出空気温度の測定結果を示す説明図である。（ａ）は本発明の第３実施形態によるヒータコアの模式的な要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＥ方向矢視図である。本発明の第４実施形態によるヒータコアの正面図である。本発明の第４実施形態におけるチューブに流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。本発明の第５実施形態によるヒータコアの正面図である。本発明の第５実施形態におけるチューブに流れる流量をチューブ毎に示したグラフである。

符号の説明

２２…チューブ、２２Ａ…チューブ群（所定本のチューブ）、
２２ａ…入口端部（閉塞端部）、２５…入口タンク、２７…流入口、
３０…コアプレート、３０ａ…チューブ挿入穴（挿入穴）、３０ｃ…端面、
３１…タンク本体部、３１ａ…打ち出し部、３４…板状部材（閉塞部）、３４ａ…板面、
３５…本体部、３５ａ…幅挟部、３５ｂ…幅広部、３５ｄ…反り部、３６…脚部、
３６ａ…突出先端部、３６ｂ…根元部、３７…係止部。

Claims

内部流体が流れる多数本のチューブ（２２）が積層配置された熱交換コア部（２３）と、
前記多数本のチューブ（２２）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち入口端部（２２ａ）が連通するように接合され、前記内部流体を前記多数本のチューブ（２２）に対して分配する入口タンク（２５）と、
前記両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち出口端部（２２ｂ）が連通するように接合され、前記多数本のチューブ（２２）から流出する前記内部流体を集合する出口タンク（２６）とを備え、
前記入口タンク（２５）のうちチューブ積層方向における端部には、前記内部流体を流入させる流入口（２７）が配置され、
前記出口タンク（２６）のうち前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）と同一側の端部には、前記内部流体を流出させる流出口（２８）が配置され、
前記多数本のチューブ（２２）のうち前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）および前記流出口（２８）と同一側に配置された所定本のチューブ（２２Ａ）において、この所定本のチューブ（２２Ａ）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち少なくとも一方の端部は、開口面積の一部を塞ぐ閉塞部（３４、４２）が設けられた閉塞端部とされ、
前記両タンク（２５、２６）のうち前記閉塞端部が連通するタンク内には、前記閉塞部を構成する板状部材（３４）が配置され、
前記板状部材（３４）は、チューブ長手方向と直交する板面（３４ａ）を形成するとともに所定の幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）にて前記チューブ積層方向に延びる平板状の本体部（３５）を有し、
前記板面（３４ａ）によって前記閉塞端部が塞がれ、
前記板状部材（３４）は、前記本体部（３５）から前記閉塞端部と反対側に向かって突出する脚部（３６）を有し、
前記両タンク（２５、２６）のうち前記閉塞端部が連通するタンクは、前記チューブ積層方向に延びる筒形状に形成され、
前記脚部（３６）の突出先端部（３６ａ）は、前記タンクのうち前記閉塞端部と対向する部位と当接し、
前記閉塞端部が前記入口端部（２２ａ）であり、
前記板状部材（３４）が前記入口タンク（２５）内に配置されており、
前記流入口（２７）が前記チューブ積層方向を向いて開口しており、
前記幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）が、前記流入口（２７）の開口寸法よりも小さく設定され、
前記脚部（３６）は、前記本体部（３５）に接続される根元部（３６ｂ）から前記突出先端部（３６ａ）に向かうにつれて前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）および前記流出口（２８）側に近づくように傾斜し、
前記両タンク（２５、２６）のうち前記板状部材（３４）が配置されたタンクは、前記チューブ（２２）が挿入接合される挿入穴（３０ａ）が形成された略平板状のコアプレート（３０）と、薄板材を半筒状に曲げ成形したタンク本体部（３１）とによって、前記チューブ積層方向に延びる筒形状を構成しており、
前記タンク本体部（３１）には、曲げ成形時のスプリングバックを防止する打ち出し部（３１ａ）が前記コアプレート（３０）側に向かって突出して形成されており、
前記突出先端部（３６ａ）はチューブ長手方向と平行に折り曲げられており、
前記突出先端部（３６ａ）の折り曲げ形状が前記打ち出し部（３１ａ）と前記チューブ積層方向において係止していることを特徴とする熱交換器。
内部流体が流れる多数本のチューブ（２２）が積層配置された熱交換コア部（２３）と、
前記多数本のチューブ（２２）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち入口端部（２２ａ）が連通するように接合され、前記内部流体を前記多数本のチューブ（２２）に対して分配する入口タンク（２５）と、
前記両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち出口端部（２２ｂ）が連通するように接合され、前記多数本のチューブ（２２）から流出する前記内部流体を集合する出口タンク（２６）とを備え、
前記入口タンク（２５）のうちチューブ積層方向における端部には、前記内部流体を流入させる流入口（２７）が配置され、
前記出口タンク（２６）のうち前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）と同一側の端部には、前記内部流体を流出させる流出口（２８）が配置され、
前記多数本のチューブ（２２）のうち前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）および前記流出口（２８）と同一側に配置された所定本のチューブ（２２Ａ）において、この所定本のチューブ（２２Ａ）の両端部（２２ａ、２２ｂ）のうち少なくとも一方の端部は、開口面積の一部を塞ぐ閉塞部（３４、４２）が設けられた閉塞端部とされ、
前記両タンク（２５、２６）のうち前記閉塞端部が連通するタンク内には、前記閉塞部を構成する板状部材（３４）が配置され、
前記板状部材（３４）は、チューブ長手方向と直交する板面（３４ａ）を形成するとともに所定の幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）にて前記チューブ積層方向に延びる平板状の本体部（３５）を有し、
前記板面（３４ａ）によって前記閉塞端部が塞がれ、
前記板状部材（３４）は、前記本体部（３５）から前記閉塞端部と反対側に向かって突出する脚部（３６）を有し、
前記両タンク（２５、２６）のうち前記閉塞端部が連通するタンクは、前記チューブ積層方向に延びる筒形状に形成され、
前記脚部（３６）の突出先端部（３６ａ）が、前記タンクのうち前記閉塞端部と対向する部位と当接し、
前記閉塞端部が前記出口端部（２２ｂ）であり、
前記板状部材（３４）が前記出口タンク（２６）内に配置されており、
前記流出口（２８）が前記チューブ積層方向を向いて開口しており、
前記幅方向寸法（ａ、ｂ、ｃ）が、前記流出口（２８）の開口寸法よりも小さく設定され、
前記脚部（３６）は、前記本体部（３５）に接続される根元部（３６ｂ）から前記突出先端部（３６ａ）に向かうにつれて前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）および前記流出口（２８）側に近づくように傾斜し、
前記両タンク（２５、２６）のうち前記板状部材（３４）が配置されたタンクは、前記チューブ（２２）が挿入接合される挿入穴（３０ａ）が形成された略平板状のコアプレート（３０）と、薄板材を半筒状に曲げ成形したタンク本体部（３１）とによって、前記チューブ積層方向に延びる筒形状を構成しており、
前記タンク本体部（３１）には、曲げ成形時のスプリングバックを防止する打ち出し部（３１ａ）が前記コアプレート（３０）側に向かって突出して形成されており、
前記突出先端部（３６ａ）はチューブ長手方向と平行に折り曲げられており、
前記突出先端部（３６ａ）の折り曲げ形状が前記打ち出し部（３１ａ）と前記チューブ積層方向において係止していることを特徴とする熱交換器。
前記本体部（３５）のうち前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）および前記流出口（２８）側の端部には、前記コアプレート（３０）のうち前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）および前記流出口（２８）側の端面（３０ｃ）と前記チューブ積層方向において係止する係止部（３７）が、前記コアプレート（３０）側に向かって突出して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
前記本体部（３５）のうち前記流入口（２７）および前記流出口（２８）と同一側の端部には幅挟部（３５ａ）が形成され、
前記本体部（３５）のうち前記幅挟部（３５ａ）を除く残余の部位には幅広部（３５ｂ）が形成され、
前記幅挟部（３５ａ）における前記幅方向寸法（ａ）は、前記幅広部（３５ｂ）における前記幅方向寸法（ｂ、ｃ）よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器。
前記幅広部（３５ｂ）は、前記幅挟部（３５ａ）側の端部から前記幅挟部（３５ａ）と反対側の端部に向かうにつれて前記幅方向寸法（ｂ、ｃ）が小さくなるテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
前記本体部（３５）のうち前記チューブ積層方向における前記流入口（２７）および前記流出口（２８）と反対側の端部には反り部（３５ｄ）が形成され、
前記反り部（３５ｄ）は、前記流入口（２７）および前記流出口（２８）から離れるにつれて前記閉塞端部から離れるように反って形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換器。