WO2017064940A1

WO2017064940A1 - 熱交換器

Info

Publication number: WO2017064940A1
Application number: PCT/JP2016/076079
Authority: WO
Inventors: 孝博宇野; 拓也三ツ橋
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2017-04-20
Also published as: JP6547576B2; DE112016004697T5; CN108139183A; US20180320995A1; US11092389B2; CN108139183B; JP2017075741A

Abstract

熱交換器は、複数のチューブ（２）と複数のチューブに連通するヘッダタンク（５）を備える。ヘッダタンクは、コアプレート（５１）とタンク本体部（５２）を有している。コアプレートは、チューブ接合面（５１１）と受部（５１２）を有している。チューブ接合面には複数のチューブ挿入穴（５１１ａ）が設けられている。受部は、タンク本体部の先端部（５２２）を収容する。受部は、底壁部（５１２ｂ）と、チューブ接合面と底壁部とを接続する内側壁部（５１２ａ）を有している。チューブ接合面および内側壁部には、複数のチューブ挿入穴のうちの隣接する２つの間に、複数のチューブの長手方向に対して傾斜しているリブ（５１３）が設けられている。リブは、複数のチューブの幅方向において、一端側がチューブ接合面に接続され、他端側が内側壁部に接続されている。リブの他端部は、複数のチューブの長手方向において内側壁部の途中に接続されている。

Description

熱交換器

関連出願の相互参照

　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１５年１０月１５日に出願された日本特許出願２０１５－２０３９０７号を基にしている。

　本開示は、熱交換器に関するものである。

　ラジエータ等の熱交換器は、複数のチューブと複数のコルゲートフィンとが交互に積層されたコア部、複数のチューブの長手方向端部に接合されて複数のチューブに連通するヘッダタンク等を備えている。ヘッダタンクは、複数のチューブが挿入接合されるコアプレートと、コアプレートとともにヘッダタンクの内部空間を形成するタンク本体部を備えている。コアプレートは、複数のチューブ挿入穴が設けられたチューブ接合面と、チューブ接合面の外周縁部に設けられ、タンク本体部の端部を受け入れる受部とを備えている。この種の熱交換器では、複数のチューブ内を流れる冷却水の流量分布と外気冷却風により複数のチューブのうち隣り合うチューブの間に温度差が生じた場合に、コアプレートのチューブ接合面が変形し、複数のチューブの幅方向の端部付近に応力が集中する。

　これに対し、コアプレートにおける複数のチューブの幅方向の端部付近にリブを設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の熱交換器では、チューブ接合面に設けられたリブによって、コアプレートにおける複数のチューブの幅方向の端部付近での変形を抑え、複数のチューブの幅方向の端部付近で発生する応力をリブ先端部に分散させ低減する。

特開２００８－３２３８４号公報

　しかしながら、上記特許文献１に記載の熱交換器では、複数のチューブとコアプレートの受部との間隔が小さくなると、コアプレートのチューブ接合面において、リブ先端部で応力を分散させるために充分なスペースを確保できず、コアプレートと複数のチューブとの接合部で発生する応力は急増加する傾向がある。このため、熱交換器の幅方向寸法の低減と、コアプレートと複数のチューブの接合部での応力の低減を両立させることが困難であった。

　本開示は上記点に鑑みて、幅方向の長さを短くし、かつ、コアプレートと複数のチューブとの接合部における熱応力を低減させることが可能な熱交換器を提供することを目的とする。

　本開示の熱交換器は、積層配置された扁平形状の複数のチューブと、複数のチューブの長手方向端部に配置され、複数のチューブに連通するヘッダタンクと、を備える。ヘッダタンクは、複数のチューブの長手方向端部が接合されるコアプレートと、コアプレートに固定されるタンク本体部と、を有している。コアプレートは、チューブ接合面と受部を有している。チューブ接合面には、複数のチューブに対応する複数のチューブ挿入穴が設けられ、複数のチューブが複数のチューブ挿入穴にそれぞれ挿入された状態でろう付け接合されている。受部は、チューブ接合面を囲むとともに、タンク本体部におけるコアプレートに近接する先端部を収容する。受部は、タンク本体部との間にシール部材が配置される底壁部と、チューブ接合面と底壁部とを接続する内側壁部を有している。チューブ接合面および内側壁部には、複数のチューブ挿入穴のうちの隣接する２つの間に、複数のチューブの長手方向に対して傾斜しているリブが設けられている。リブは、複数のチューブの幅方向において、一端側がチューブ接合面に接続され、他端側が内側壁部に接続されている。リブの他端部は、複数のチューブの長手方向において、内側壁部の途中に接続されている。

　これによれば、受部の内側壁部に、当該内側壁部に対して傾斜するようにリブを接続することで、応力が集中する複数のチューブの幅方向（チューブ幅方向）におけるコアプレートと複数のチューブのチューブ幅方向の端部との接合部付近での屈曲変形を抑制し、リブの先端部へ応力分散が可能となる。一方、斜めに接続されず、チューブ接合面に複数のチューブの幅方向（チューブ幅方向）に連続的に延びるリブが形成された場合には、コアプレートのチューブ幅方向全体の剛性が上がるためチューブ長手方向へ変形しにくくなり、前述のチューブ幅方向の端部の応力低減効果が低下し、チューブ幅方向全域に応力が発生してしまう問題がある。そのため、リブの一端側を、チューブ接合面の途中に接続させることで、コアプレートの剛性増加を抑えながら、チューブとコアプレートの接合部の、チューブ幅方向の端部近傍の部位の屈曲変形を抑制し、チューブとコアプレートの接合部の、チューブ幅方向の端部となる部位での応力集中を低減する効果が発揮できる。また、コアプレートの受部とチューブとの距離が小さくなると、コアプレートとチューブのチューブ幅方向の端部との接合部とリブの先端部が近くなり、効率的にリブの先端部へ応力分散が可能となる。これにより、内側壁部をチューブに近接させることができ、熱交換器の幅方向寸法を小さくすることができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
実施形態に係るラジエータを示す模式的な正面図である。ラジエータのヘッダタンク近傍を示す分解斜視図である。ラジエータのコアプレート近傍を示す分解斜視図である。ラジエータのコアプレート単体の下面図である。図４のＶ－Ｖ線における断面図である。図４のＶＩ－ＶＩ線における断面図である。実施形態と第１比較例の熱交換器において、チューブ接合面とコアプレートの受部との距離と、熱応力との関係を示すグラフである。実施形態のコアプレートの変形状態を示す断面図である。第２比較例のコアプレートの変形状態を示す断面図である。実施形態のチューブとコアプレートの接合部におけるフィレット形状を示す断面図である。図１０のＸＩ－ＸＩ線における断面図である。第２比較例のチューブとコアプレートの接合部におけるフィレット形状を示す断面図である。図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図である。実施形態および第２比較例のラジエータに生じる応力を示すグラフである。コアプレートにおけるチューブ端部との接合部の変形例を示す断面図である。コアプレートにおけるチューブ端部との接合部の変形例を示す断面図である。コアプレートにおけるチューブ端部との接合部の変形例を示す断面図である。コアプレートにおけるリブの変形例を示す断面図である。コアプレートにおけるリブの変形例を示す断面図である。コアプレートにおけるリブの変形例を示す断面図である。

　本開示の一実施形態について図面に基づいて説明する。本開示に係る熱交換器は、車両に搭載される車両用の熱交換器に適用して有効である。本実施形態では、本開示に係る熱交換器を、車両に搭載された図示しない水冷式の内燃機関を冷却するラジエータ１に適用した例について説明する。

　図１に示すように、本実施形態のラジエータ１は、内燃機関の冷却水を外気と熱交換させる熱交換部であるコア部４を有している。コア部４は、複数のチューブ２と複数のフィン３とが上下方向に複数層配置された積層体となっている。以下、単にチューブ２およびフィン３と称した場合、複数のチューブ２のうちの１つ、および複数のフィン３のうちの１つを指す。本実施形態では、当該１つのチューブ２以外の複数のチューブ２はそれぞれ当該１つのチューブ２と同様の構造を有し、当該１つのフィン３以外の複数のフィン３はそれぞれ当該１つのフィン３と同様の構造を有している。

　複数のチューブ２はそれぞれ、その内部に図示しない内燃機関の冷却水が流通する流路が形成された管状部材である。複数のチューブ２は、複数のチューブの長手方向が水平方向に沿うように延びている。複数のチューブ２は、長手方向に直交する断面の長径方向がコア部４を通過する空気の流れ方向に沿うように延びており、扁平形状を有している。扁平形状は、曲率半径の大きい円弧部と曲率半径の小さい円弧部とを結合した曲線形状からなる楕円形状や、円弧部と平坦部とを結合した形状からなる長円形状等を包含している。

　以下、チューブ２の長径方向をチューブ幅方向と称し、チューブ２が伸びる方向（長手方向）をチューブ長手方向と称する。また、複数のチューブ２と複数のフィン３が積層される方向を、チューブ積層方向と称する。本実施形態では、チューブ幅方向は、チューブ長手方向およびチューブ積層方向の双方に直交する方向と一致している。

　フィン３は、外気との伝熱面積を増大させて、外気と冷却水との熱交換を促進する。本実施形態のフィン３は、コルゲート状に成形されており、チューブ２の両側の平坦部に接合されている。

　チューブ２およびフィン３は、熱伝導率や耐食性等に優れた金属（例えば、アルミニウム合金）で構成されている。チューブ２、フィン３、後述するコアプレート５１、後述するサイドプレート６は、チューブ２、フィン３、コアプレート５１、サイドプレート６それぞれの所定箇所に被覆されたろう材によって一体的にろう付けされている。

　複数のチューブ２それぞれのチューブ長手方向の両端部には、チューブ積層方向に延びるとともに、内部に空間が形成されたヘッダタンク５が配置されている。ヘッダタンク５は、複数のチューブ２が挿入接合されるコアプレート５１と、コアプレート５１とともにタンク空間を構成するタンク本体部５２とを有している。ヘッダタンク５は、複数のチューブ２それぞれのチューブ長手方向の端部が、コアプレート５１の後述する複数のチューブ挿入穴５１１ａに挿入された状態で接合されている。複数のチューブ２それぞれの内部通路は、ヘッダタンク５の内部に形成される空間に連通している。

　コア部４におけるチューブ積層方向の両端部には、コア部４を補強するサイドプレート６が設けられている。サイドプレート６は、チューブ長手方向と平行に延びてその両端部がコアプレート５１に接続されている。本実施形態のサイドプレート６は、アルミニウム合金等の金属で構成されている。

　図２に示すように、ヘッダタンク５は、コアプレート５１、タンク本体部５２、およびパッキン５３を有している。コアプレート５１には、複数のチューブ２およびサイドプレート６が挿入された状態で接合される。タンク本体部５２は、コアプレート５１と共にヘッダタンク５内の空間であるタンク内空間を構成する。パッキン５３は、コアプレート５１とタンク本体部５２との間をシールするシール部材である。

　本実施形態のコアプレート５１は、熱伝導率、耐食性等に優れた金属（例えば、アルミニウム合金）で構成されている。本実施形態のタンク本体部５２は、ガラス繊維で強化されたガラス強化ポリアミド等の樹脂で形成されている。パッキン５３は、例えばシリコンゴムやＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）で形成されている。

　コアプレート５１には、複数の突出片５１４が設けられている。複数の突出片５１４はそれぞれ、外側壁部５１２ｃからタンク本体部５２側に突出するように形成されている。また、複数の突出片５１４は、コアプレート５１における複数のチューブ２のうち隣り合う２つのチューブ２の間に対応する部位、すなわちタンク本体部５２のフランジ部（先端部）５２２に対応する部位に配置されている。

　そして、パッキン５３をコアプレート５１とタンク本体部５２との間に挟んだ状態で、コアプレート５１の複数の突出片５１４をタンク本体部５２に押し付けるように塑性変形させて、タンク本体部５２をコアプレート５１にカシメ固定している。複数の突出片５１４をタンク本体部５２のフランジ部５２２にカシメ固定することによって、タンク本体部５２はコアプレート５１に組み付けられる。

　タンク本体部５２の内面は、チューブ２のチューブ幅方向の端部よりもタンク５の内側、すなわちチューブ２のチューブ幅方向における中心部に近い側に位置している。換言すれば、タンク本体部５２の内面は、チューブ幅方向において、チューブ２の端部とチューブ２の中心部との間に位置している。タンク本体部５２におけるチューブ２と対向する部位には、タンク外方側に向けて窪んだ凹部５２１が形成されている。これにより、タンク本体部５２の内面とチューブ２の当該端部の外面とが接触しないように構成されている。

　フランジ部５２２は、コアプレート５１の後述する底壁部５１２ｂにパッキン５３を介して配置されている。つまり、底壁部５１２ｂは、パッキン５３が配置されるシール面を構成している。

　次に、コアプレート５１の詳細な構成を図３から図６に基づいて説明する。図４では、チューブ積層方向とチューブ幅方向の双方に垂直な方向がチューブ長手方向となっている。図５および図６では、チューブ幅方向とチューブ長手方向の双方に垂直な方向がチューブ積層方向となっている。また、図３、図５、図６では、複数の突出片５１４の図示を省略している。

　コアプレート５１には、複数のチューブ２が挿入された状態で接合されるチューブ接合面５１１が形成されている。チューブ接合面５１１は、平坦状に形成されている。チューブ接合面５１１は、チューブ長手方向と交差し、チューブ幅方向に延びるように形成されている。本実施形態のチューブ接合面５１１は、チューブ長手方向と直交し、チューブ幅方向に平行に形成されている。

　チューブ接合面５１１には、複数のチューブ挿入穴５１１ａが形成されている。複数のチューブ挿入穴５１１ａは、チューブ積層方向に沿って所定間隔を空けて並ぶように形成されている。チューブ挿入穴５１１ａには、チューブ２の長手方向端部（以下、チューブ端部２０という）が挿入された状態でろう付け接合される。

　コアプレート５１におけるチューブ接合面５１１の周囲には、溝状の受部（収容受部）５１２が形成されている。受部５１２は、後述するタンク本体部５２のフランジ部５２２およびパッキン５３を収容する。受部５１２は、チューブ幅方向に延びる底壁部５１２ｂと、チューブ長手方向に延びる内側壁部５１２ａおよび外側壁部５１２ｃとからなる３つの壁面を有している。これらの壁面は、チューブ接合面５１１から、内側壁部５１２ａ、底壁部５１２ｂ、外側壁部５１２ｃの順に形成されている。

　内側壁部５１２ａおよび外側壁部５１２ｃは、それぞれ底壁部５１２ｂからＬ字状に折り曲げられて形成されている。チューブ幅方向において、内側壁部５１２ａは底壁部５１２ｂよりチューブ２に近い側に位置し、外側壁部５１２ｃは底壁部５１２ｂよりチューブ２から遠い側に位置している。換言すれば、内側壁部５１２ａは、チューブ幅方向において底壁部５１２ｂとチューブ２との間に位置しており、底壁部５１２ｂは、チューブ幅方向において外側壁部５１２ｃとチューブ２との間に位置している。

　内側壁部５１２ａは、チューブ幅方向において、チューブ２の外側に配置されている。つまり、コアプレート５１の受部５１２全体が、チューブ幅方向においてチューブ２の外側に配置されている。内側壁部５１２ａとチューブ２のチューブ幅方向の端部との間には、所定距離Ｌの隙間が形成されている。ここで、チューブ２のチューブ幅方向の端部は、チューブ長手方向から見た断面において円弧形状を有している。当該端部の頂点を０°位置（図１４参照）としたとき、本実施形態における所定距離Ｌは、当該０°位置と内側壁部５１２ａとの間のチューブ幅方向における最短距離となっている。

　チューブ２のチューブ幅方向の端部は、チューブ接合面５１１を構成する平坦面上に位置している。このため、チューブ２のチューブ幅方向の端部とコアプレート５１とが接合されている部位では、コアプレート５１がチューブ幅方向と平行に延びている。

　チューブ接合面５１１とチューブ端部２０との間のチューブ長手方向の距離は、底壁部５１２ｂとチューブ端部２０との間のチューブ長手方向の距離とは異なっている。具体的には、チューブ長手方向において、チューブ接合面５１１からチューブ端部２０までの距離が、底壁部５１２ｂからチューブ端部２０までの距離よりも短くなっている。すなわち、底壁部５１２ｂは、チューブ接合面５１１よりも、チューブ長手方向のコア部４に近い側、すなわちチューブ端部２０から遠い側に配置されている。換言すれば、チューブ接合面５１１は、チューブ長手方向において底壁部５１２ｂとチューブ端部２０との間に位置している。

　コアプレート５１のチューブ接合面５１１および内側壁部５１２ａには、隣り合う２つのチューブ２の間、すなわち隣り合う２つのチューブ挿入穴５１１ａの間にリブ５１３が設けられている。リブ５１３は、コアプレート５１の板面から突出するように形成されている。本実施形態のリブ５１３は、チューブ長手方向のコア部４に向かって、すなわちチューブ端部２０から離れる方向に突出するように形成されている。リブ５１３は、コアプレート５１の剛性を高めるために設けられている。

　リブ５１３は、チューブ長手方向に対して傾斜している。リブ５１３は、チューブ接合面５１１に対して、すなわちチューブ幅方向に対して傾斜している。リブ５１３は、チューブ接合面５１１から受部５１２に向かう方向、すなわちチューブ幅方向中心部から遠ざかる方向に向かって、チューブ端部２０からの距離が長くなるように傾斜している。

　リブ５１３は、チューブ幅方向において、チューブ接合面５１１から内側壁部５１２ａに亘って形成されている。つまり、チューブ幅方向において、リブ５１３の一端はチューブ接合面５１１に接続され、リブ５１３の他端は内側壁部５１２ａに接続されている。リブ５１３の一端とは、例えば、チューブ２のチューブ幅方向中心部に近い側の端部である。リブ５１３の他端とは、例えば、チューブ２のチューブ幅方向中心部から遠い側の端部である。リブ５１３は、チューブ積層方向からみて、チューブ２のチューブ幅方向の端部を跨ぐように形成されている。

　リブ５１３の他端は、チューブ長手方向において、内側壁部５１２ａの途中に接続されている。換言すれば、リブ５１３の他端は、チューブ長手方向において、内側壁部５１２ａのチューブ長手方向の一端および他端の間に位置している。つまり、リブ５１３の他端は、内側壁部５１２ａにおけるチューブ接合面５１１との連結部と、内側壁部５１２ａにおける底壁部５１２ｂとの連結部との間に位置している。このため、リブ５１３の他端は、チューブ長手方向において、チューブ接合面５１１よりチューブ端部２０から遠く、かつ、底壁部５１２ｂよりチューブ端部２０に近くに位置している。換言すれば、リブ５１３の他端は、長手方向においてチューブ接合面５１１に対してチューブ端部２０の反対側に位置するとともに、長手方向において底壁部５１２ｂとチューブ端部２０との間に位置している。

　チューブ挿入穴５１１ａの周縁部のうち、チューブ幅方向に延びる部位は、ヘッダタンク５の内部空間に向かって突出するバーリング部５１５が形成されている。バーリング部５１５は、コアプレート５１におけるチューブ挿入穴５１１ａの周縁部の剛性を高めるために設けられている。

　次に、上記構成を備えるラジエータ１の製造方法の概略について説明する。まず、ラジエータ１を構成する各部品を用意する用意工程を行う。この用意工程には、チューブ接合面５１１、受部５１２、突出片５１４、リブ５１３を有するコアプレート５１を成形する工程が含まれる。なお、本実施形態では、板状の金属材を抜き打ち加工（すなわち、パンチング加工）により、チューブ接合面５１１の平坦面にチューブ挿入穴５１１ａを形成している。

　続いて、用意工程で用意したチューブ２、フィン３、サイドプレート６を作業台上で、チューブ積層方向に組み付けることにより、コア部４等を仮組みする仮組工程を行う。

　そして、チューブ挿入穴５１１ａが形成されたコアプレート５１をコア部４に組み付けた後、ワイヤ等の治具により組み付けた状態を保持する。コアプレート５１をコア部４に組み付けた状態の組立体を、加熱された炉内に置くことで、コアプレート５１、コア部４の各要素をろう付けにより接合するろう付け接合工程を行う。

　ろう付け接合工程の終了後、コアプレート５１の受部５１２にパッキン５３を収容する。そして、パッキン５３が収容されたコアプレート５１の受部５１２にタンク本体部５２のフランジ部５２２を収容した状態で、コアプレート５１の各突出片５１４をプレス加工等により塑性変形させることで、コアプレート５１に対してタンク本体部５２をカシメ固定するカシメ固定工程を行う。

　続いて、漏れ検査および寸法検査等を経て、ラジエータ１の製造が終了する。なお、漏れ検査等では、ラジエータ１の各部品の接合箇所にろう付け不良やカシメ不良等が生じていないかを確認する。

　以上説明した本実施形態のラジエータ１では、コアプレート５１のリブ５１３がチューブ幅方向に対して傾斜し、かつ、リブ５１３の一端がチューブ接合面５１１に連結し、リブ５１３の他端が内側壁部５１２ａの途中に連結している。このように、受部５１２の内側壁部５１２ａにリブ５１３を斜めに接続することで、コアプレート５１とチューブ２におけるチューブ幅方向の端部との接合部（以下、チューブ根付部ともいう）付近での屈曲変形を抑制し、リブ５１３の先端部へ応力分散が可能となる。

　ここで、コアプレート５１の受部５１２とチューブ２との所定距離Ｌ（以下、単に距離Ｌと称する）と、コアプレート５１とチューブ２の接合部で発生する応力との関係について図７を用いて説明する。図７では、コアプレート５１のチューブ接合面５１１を構成する平坦面にリブ５１３を設けた構成を第１比較例としている。第１比較例のリブ５１３は、チューブ幅方向と平行に形成されている。

　第１比較例の構成では、距離Ｌが小さくなると、コアプレート５１のチューブ接合面５１１において、リブ５１３の先端部で応力を分散させるために充分なスペースを確保できない。その結果、チューブ根付部付近で発生する応力は急増加する。

　これに対し、本実施形態のラジエータ１では、距離Ｌが小さくなるとチューブ根付部とリブ５１３の先端部が近くなり、効率的にリブ５１３の先端部へ応力分散が可能となる。これにより、リブ５１３がチューブ接合面５１１の平坦面に形成されている第１比較例に比べて、内側壁部５１２ａをチューブ２に近接させることができ、ラジエータ１のチューブ幅方向寸法を小さくすることができる。このため、本実施形態のラジエータ１では、タンク本体部５２の内面は、チューブ２のチューブ幅方向の端部と中心部との間に位置している。

　また、本実施形態のラジエータ１では、距離Ｌが大きすぎると、チューブ根付部とリブ５１３の先端部との距離が拡大することで、応力低減効果が低下する。また、距離Ｌが小さすぎると、チューブ２とコアプレート５１とをろう付けする際のフィレット形状が安定しない上、狭いクリアランス内でのプレス加工が必要となるためコアプレート５１の形状が安定しない。したがって、距離Ｌが小さすぎる場合も応力低減効果が低下する。

　このため、本実施形態のラジエータ１では、距離Ｌの最適範囲は、チューブ根付け部での応力低減効果が得られ、チューブ根付部のフィレット形状を安定化させることができ、コアプレート５１の加工を安定的に実行できる範囲として決定される。本実施形態では、距離Ｌの最適範囲を０．４３ｍｍより大きく１．３０ｍｍより小さい範囲（０．４３＜Ｌ＜１．３０）としている。なお、図７に示すように、距離Ｌが０．４３ｍｍおよび１．３０ｍｍの時に、チューブ根付部の応力が１００％となる。

　図８に示すように、複数のチューブ２がチューブ長手方向に延びることで、隣り合う２つのチューブ２間に温度差が発生した場合、コアプレート５１が弓なりに変形することがある。本実施形態のラジエータ１では、リブ５１３が内側壁部５１２ａのうちチューブ長手方向の一端と他端の間の部位（連結部Ａ）に連結していることから、リブ５１３と内側壁部５１２ａとの連結部Ａを起点として屈曲が起こるため、コアプレート５１が変形しにくい。これにより、チューブ２がチューブ長手方向に延びた場合であっても、カシメ固定された複数の突出片５１４が開きにくくなる。

　これに対し、図９に示すように、リブ５１３が底壁部５１２ｂに連結されている第２比較例では、リブ５１３と底壁部５１２ｂとの連結部Ｂを起点してコアプレート５１が変形しやすい。このため、チューブ２がチューブ長手方向に延びた場合には、カシメ固定された複数の突出片５１４が開きやすくなり、当然ながら応力低減効果は低下する。

　また、本実施形態のラジエータ１では、チューブ２とコアプレート５１の接合部において、コアプレート５１がチューブ幅方向に対して傾斜していない。つまり、チューブ根付部において、コアプレート５１がチューブ幅方向と平行となっている。このため、チューブ２とコアプレート５１をろう付けする際に、チューブ根付部のフィレット形状を安定させることができる。

　具体的には、図１０、図１１に示すように、本実施形態のラジエータ１では、チューブ２のチューブ幅方向の端部では、コアプレート５１との接合部近傍のみにフィレット５１６が形成されており、フィレット５１６の高低差を均一に形成することができる。これにより、熱歪みによる応力が集中するチューブ根付部のフィレット形状を安定させることで、応力を分散させることができる。

　これに対し、図１２、図１３に示すように、チューブ２とコアプレート５１の接合部において、コアプレート５１がチューブ幅方向に対して傾斜している第２比較例では、チューブ根付部のフィレット形状を安定させることができない。つまり、コアプレート５１がチューブ幅方向に対して傾斜していると、チューブ根付部では、フィレット５１６が下方まで形成され、フィレット５１６の高低差が大きくなっている。このため、第２比較例では、熱歪みによる応力がチューブ根付部に集中し、熱歪みによる応力を分散させることができない。

　図１４に示すように、チューブ２の３０°の位置では、本実施形態と第２比較例とで発生する応力はほとんど変わらない。これに対し最も応力が集中する０°の位置では、本実施形態は第２比較例よりも２０％程度応力が低減している。

　（他の実施形態）
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、本開示における記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

　（１）コアプレート５１におけるチューブ２のチューブ幅方向の端部と接合する部位は、図１５～図１７にそれぞれ示すような形状としてもよい。なお、図１５～図１７に示す形状は、パンチング加工によって、コアプレート５１のチューブ接合面５１１にチューブ挿入穴５１１ａを形成する際に実現することができる。

　例えば、上記実施形態では、コアプレート５１の厚みを全体的に均一としたが、図１５、図１６に示すように、チューブ２のチューブ幅方向の端部とコアプレート５１との接合部において、コアプレート５１の厚みを他の部位より薄くしてもよい。図１５に示す例では、チューブ２のチューブ幅方向の端部とコアプレート５１との接合部において、コアプレート５１厚みがチューブ接合面５１１に向けて徐々に小さくなっている。図１６に示す例では、チューブ２のチューブ幅方向の端部とコアプレート５１との接合部において、コアプレート５１の厚みが段階的に変化するように段差が設けられている。図１５、図１６の構成によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、チューブ根付部において、コアプレート５１の厚みを薄くすることで、チューブ根付部のフィレット形状をより安定させることができる。

　また、上記実施形態では、チューブ２におけるチューブ幅方向の端部とコアプレート５１との接合部で、コアプレート５１がチューブ幅方向と平行となっている例について説明したが、図１７に示すように、チューブ２におけるチューブ幅方向の端部とコアプレート５１との接合部で、コアプレート５１がチューブ幅方向に対して緩やかに傾斜させるようにしてもよい。図１７の構成によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。図１７の構成では、チューブ２をコアプレート５１のチューブ挿入穴５１１ａに挿入しやすいという利点がある。

　（２）コアプレート５１のリブ５１３は、図１８～図２０に示すような形状としてもよい。

　例えば、図１８に示すように、リブ５１３の途中に段差を設けてもよい。段差は複数設けてもよい。また、図１９に示すように、リブ５１３のチューブ幅方向の長さを短くしてもよい。また、図２０に示すように、リブ５１３と内側壁部５１２ａとの接続部を、チューブ長手方向において、底壁部５１２ｂから遠ざかる方向に設けてもよい。つまり、チューブ幅方向に対するリブ５１３の傾斜角度を上記実施形態より小さくしてもよい。

　（３）上記実施形態では、本開示の熱交換器をラジエータ１に適用した例について説明したが、蒸発器や冷媒放熱器（冷媒凝縮器）等の他の熱交換器においても本開示を適用することができる。

　（４）上記実施形態では、パッキン５３を、コアプレート５１およびタンク本体部５２に対して別体で構成した例について説明したが、パッキン５３の構成はこれに限定されない。例えば、パッキン５３を、コアプレート５１およびタンク本体部５２のいずれか一方に、接着剤等で接合もしくは一体成形してもよい。

Claims

　積層配置された扁平形状の複数のチューブ（２）と、
　前記複数のチューブの長手方向端部に配置され、前記複数のチューブに連通するヘッダタンク（５）と、を備え、
　前記ヘッダタンクは、
　　前記複数のチューブの長手方向端部が接合されるコアプレート（５１）と、
　　前記コアプレートに固定されるタンク本体部（５２）と、を有し、
　前記コアプレートは、
　　前記複数のチューブに対応する複数のチューブ挿入穴（５１１ａ）が設けられ、前記複数のチューブが前記複数のチューブ挿入穴にそれぞれ挿入された状態でろう付け接合されているチューブ接合面（５１１）と、
　　前記チューブ接合面を囲むとともに、前記タンク本体部における前記コアプレートに近接する先端部（５２２）を収容する受部（５１２）と、を有しており、
　前記受部は、
　　前記タンク本体部との間にシール部材（５３）が配置される底壁部（５１２ｂ）と、
　　前記チューブ接合面と前記底壁部とを接続する内側壁部（５１２ａ）と、を有しており、
　前記チューブ接合面および前記内側壁部には、前記複数のチューブ挿入穴のうちの隣接する２つの間に、前記複数のチューブの長手方向に対して傾斜しているリブ（５１３）が設けられており、
　前記リブは、前記複数のチューブの幅方向において、一端側が前記チューブ接合面に接続され、他端側が前記内側壁部に接続されており、
　前記リブの他端部は、前記複数のチューブの長手方向において、前記内側壁部の途中に接続されている熱交換器。
　積層配置された扁平形状の複数のチューブ（２）と、
　前記複数のチューブの長手方向端部に配置され、前記複数のチューブに連通するヘッダタンク（５）と、を備え、
　前記ヘッダタンクは、
　　前記複数のチューブの長手方向端部が接合されるコアプレート（５１）と、
　　前記コアプレートに固定されるタンク本体部（５２）と、を有し、
　前記コアプレートは、
　　前記複数のチューブに対応する複数のチューブ挿入穴（５１１ａ）が設けられ、前記複数のチューブが前記複数のチューブ挿入穴にそれぞれ挿入された状態でろう付け接合されているチューブ接合面（５１１）と、
　　前記チューブ接合面を囲むとともに、前記タンク本体部における前記コアプレートの先端部（５２２）を収容する受部（５１２）と、を有しており、
　前記受部は、
　　前記タンク本体部との間にシール部材（５３）が配置される底壁部（５１２ｂ）と、
　　前記チューブ接合面と前記底壁部とを接続する内側壁部（５１２ａ）と、を有しており、
　前記チューブ接合面および前記内側壁部には、前記複数のチューブ挿入穴のうちの隣接する２つの間に、前記複数のチューブの長手方向に対して傾斜しているリブ（５１３）が設けられており、
　前記リブは前記複数のチューブの幅方向における一端と他端を有し、前記一端が前記チューブ接合面に接続され、かつ前記他端が前記内側壁部に接続されている熱交換器。
　前記幅方向において、前記内側壁部と前記複数のチューブの前記幅方向の端部との間に所定距離（Ｌ）の隙間が形成されている請求項１または２に記載の熱交換器。
　前記所定距離（Ｌ）は、０．４３ｍｍより大きく１．３０ｍｍより小さくなっている請求項３に記載の熱交換器。
　前記幅方向において、前記コアプレートにおける前記複数のチューブの端部との接合部の厚みが前記コアプレートにおける他の部位よりも薄くなっている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換器。
　前記幅方向において、前記リブに１つ以上の段差が形成されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換器。
　前記幅方向において、前記タンク本体部の内面は、前記複数のチューブの端部と前記複数のチューブの中心部との間に位置している請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器。