JP2014055736A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッダタンクの内部空間を第１空間と第２空間とにチューブ長手方向に２つに分割する第１仕切部材と、上空間および下空間のうちいずれか一方の空間をチューブ積層方向に２つに分割する第２仕切部材とを備える熱交換器において、第２仕切部材とヘッダタンクとの接合性を向上させる。
【解決手段】第１セパレータ５４を、ヘッダタンク２、３および中間プレート部材５２の少なくとも一方によって、チューブ９の積層方向の両側から挟み込む。これにより、組み付け時や接合時において、第１セパレータ５４がチューブ９の積層方向に倒れ込むことを抑制できるので、第１セパレータ５４とヘッダタンク２、３との接合性を向上させることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、外部を流れる外部流体と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器に関するものである。

従来、ヘッダタンクの内部空間を上空間と下空間とにチューブ長手方向に２つに分割する第１仕切部材と、上空間および下空間のうちいずれか一方の空間をチューブ積層方向に２つに分割する第２仕切部材とを備える冷媒蒸発器（熱交換器）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような冷媒蒸発器によれば、冷媒入口および冷媒出口から最も遠い位置にあり、かつ送風空気の流れ方向に並んで設けられて１つのパスを構成しているとともにチューブ内の冷媒の流れ方向が同一方向である２つのチューブ群のチューブ内を流れる冷媒量を均一化して冷却性能を向上させることができる。

特開２０１２−３２１２９号公報

上記特許文献１に記載の熱交換器では、第２仕切部材は、第１仕切部材と片面において接触した状態でろう付けにより接合されている。このため、組み付け時やろう付け時に、第２仕切部材がチューブ積層方向における第１仕切部材と反対側に倒れ込み、ヘッダタンク（第１仕切部材を含む）にろう付けされないおそれがある。この場合、冷媒がタンク内に形成される通路をショートカットしてしまい、上述した冷却性能を向上させるという効果を得ることができないという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、ヘッダタンクの内部空間を第１空間と第２空間とにチューブ長手方向に２つに分割する第１仕切部材と、上空間および下空間のうちいずれか一方の空間をチューブ積層方向に２つに分割する第２仕切部材とを備える熱交換器において、第２仕切部材とヘッダタンクとの接合性を向上させ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、熱媒体が流れる複数のチューブ（９）を積層して構成されたコア部（４）と、複数のチューブ（９）の少なくとも一方の端部に接続され、複数のチューブ（９）を流れる熱媒体の集合あるいは分配を行うヘッダタンク（２、３）とを備え、ヘッダタンク（２、３）は、ヘッダタンク（２、３）の内部空間を、チューブ（９）の長手方向に第１空間（１７Ａ）および第２空間（１７Ｂ）の２つに分割する第１仕切部材（５２）と、第１空間（１７Ａ）および第２空間（１７Ｂ）の少なくとも一方をチューブ（９）の積層方向に２つに分割する第２仕切部材（５４）とを有しており、第２仕切部材（５４）は、ヘッダタンク（２、３）および第１仕切部材（５２）の少なくとも一方によって、チューブ（９）の積層方向の両側から挟み込まれていることを特徴とする。

これによれば、第２仕切部材（５４）を、ヘッダタンク（２、３）および第１仕切部材（５２）の少なくとも一方によって、チューブ（９）の積層方向の両側から挟み込むことで、組み付け時や接合時において、第２仕切部材（５４）がチューブ（９）の積層方向に倒れ込むことを抑制できる。したがって、第２仕切部材（５４）とヘッダタンク（２、３）との接合性を向上させることが可能となる。

なお、請求項１、５、８における「チューブ（９）の積層方向の両側から挟み込まれている」とは、第２仕切部材（５４）におけるチューブ（９）の積層方向の両側面が、全面にわたってチューブ（９）の積層方向の両側から挟み込まれていることのみを意味するものではなく、第２仕切部材（５４）におけるチューブ（９）の積層方向の両側面の少なくとも一部が、チューブ（９）の積層方向の両側から挟み込まれていることをも含む意味である。

なお、請求項１０における「貫通孔（５２１）に接続されている」とは、スリット（５２３）が貫通孔（５２１）と繋がっていることを意味している。

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実施形態における車両用空調装置を構成する冷凍サイクル装置の構成図である。 第１実施形態に係る蒸発器を示す斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図２の蒸発器における冷媒の流れを示す説明図である。 第１実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解斜視図である。 図６のヘッダタンクにおける第１セパレータ近傍を示す拡大図である。 第２実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解斜視図である。 第２実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す部分断面図である。 第３実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解斜視図である。 第３実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す部分断面図である。 第４実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解断面図である。 第５実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解断面図である。 第６実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解斜視図である。 第７実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す部分断面図である。 第８実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解断面図である。 第９実施形態に係る蒸発器のヘッダタンクを示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図７に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の熱交換器を、車両用空調装置を構成する冷凍サイクル装置１００における蒸発器１に適用している。

本発明の第１実施形態となる車両用空調装置を構成する冷凍サイクル装置の構成を図１に示す。この空調装置を構成する冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１０１、放熱器１０２、減圧器１０３、および蒸発器（エバポレータ）１を有する。これら構成部品は、配管によって環状に接続され、冷媒循環路を構成する。

圧縮機１０１は、車両の走行用の動力源１０４である内燃機関（あるいは電動機等）によって駆動される。動力源１０４が停止すると、圧縮機１０１も停止する。圧縮機１０１は、蒸発器１から冷媒を吸引し、圧縮し、放熱器１０２へ吐出する。放熱器１０２は、高温冷媒を冷却する。放熱器１０２は、凝縮器とも呼ばれる。減圧器１０３は、放熱器１０２によって冷却された冷媒を減圧する。

蒸発器１は、送風機（図示せず）により送風された送風空気と減圧器１０３によって減圧された冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を蒸発させて、車室内に送風される送風空気を冷却する。したがって、本実施形態の送風空気が特許請求の範囲における「外部流体」に相当し、本実施形態の冷媒が特許請求の範囲における「熱媒体」に相当する。

図２〜図４に示すように、蒸発器１は、上下方向に間隔をおいて配置された第１ヘッダタンク２および第２ヘッダタンク３と、両ヘッダタンク２、３の間に設けられたコア部４とを備えている。

第１ヘッダタンク２は、送風空気流れ下流側に位置する風下側上ヘッダ部５と、送風空気流れ上流側に位置するとともに風下側上ヘッダ部５に一体化された風上側上ヘッダ部６とを備えている。風下側上ヘッダ部５と風上側上ヘッダ部６とは、第１ヘッダタンク２を仕切部２ａにより送風空気の流れ方向に２つに仕切ることによって設けられている。

第２ヘッダタンク３は、送風空気流れ下流側に位置する風下側下ヘッダ部７と、送風空気流れ上流側に位置するとともに風下側下第２ヘッダ部７に一体化された風上側下ヘッダ部８とを備えている。風下側下ヘッダ部７と風上側下ヘッダ部８とは、第２ヘッダタンク３を仕切部３ａにより送風空気流れ方向に２つに仕切ることによって設けられている。

コア部４には、上下方向に延びる扁平状チューブ９を複数積層することにより構成されたチューブ列１１、１２が、送風空気の流れ方向に並んで２列設けられている。各チューブ列１１、１２における隣り合うチューブ９同士の間の通風間隙には、それぞれ両チューブ列１１、１２のチューブ９に跨るようにコルゲートフィン１３が配置されている。コルゲートフィン１３は、チューブ９にろう付接合されている。また、チューブ９の積層方向（以下、チューブ積層方向という）の両端部に配置されたコルゲートフィン１３の外側には、それぞれサイドプレート１４が配置されている。サイドプレート１４は、コルゲートフィン１３にろう付接合されている。

チューブ９は、例えばアルミニウム製であり、押出製法等によって得ることができる。風下側チューブ列１１のチューブ９の長手方向両端部は、風下側上下両ヘッダ部５、７と連通するように接続されている。また、風上側チューブ列１２のチューブ９の長手方向両端部は、風上側上下両ヘッダ部６、８と連通するように接続されている。

図３および図４に示すように、風下側チューブ列１１には、複数のチューブ９からなる３つのチューブ群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが、後述する冷媒入口２２に近い側から遠い側に向かって（紙面右端から左端に向かって）並んで設けられている。また、風上側チューブ列１２には、複数のチューブ９からなる２つのチューブ群１２Ａ、１２Ｂが、冷媒入口２２から遠い側から近い側に向かって（紙面左端から右端に向かって）並んで設けられている。

風下側上下両ヘッダ部５、７には、それぞれ風下側チューブ列１１のチューブ群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと同数でかつ各チューブ群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃのチューブと連通する区画１５、１６、１７および１８、１９、２１が設けられている。風下側上ヘッダ部５における紙面右端の区画１５の右端部に冷媒入口２２が設けられている。

以下、風下側チューブ列１１の３つのチューブ群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを冷媒入口２２に近い側の端部右端部から遠い側の端部左端部に向かって第１〜第３チューブ群という。また、第１〜第３チューブ群１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃのチューブ９と連通する区画１５、１６、１７および１８、１９、２１を冷媒入口２２に近い側の端部右端部から遠い側の端部左端部に向かって第１〜第３区画というものとする。

第３チューブ群１１Ｃが、風下側チューブ列１１における冷媒入口２２から最も遠い位置にある最遠チューブ群であり、風下側上ヘッダ部５の第３区画１７が、第３チューブ群１１Ｃのチューブ９と連通する冷媒流れ方向上流側上側の風下側最遠区画である。

風上側上下両ヘッダ部６、８には、それぞれ風上側チューブ列１２のチューブ群１２Ａ、１２Ｂと同数でかつ各チューブ群１２Ａ、１２Ｂのチューブ９が通じる区画２３、２４および２５、２６が設けられている。風上側上ヘッダ部６における紙面右端の区画２４の右端部冷媒入口２２と同一側の端部に冷媒出口２７が設けられている。

以下、風上側チューブ列１２の２つのチューブ群１２Ａ、１２Ｂを冷媒出口２７から遠い側の端部左端部から冷媒出口２７に近い側の端部右端部に向かって第４〜第５チューブ群という。また、第４〜第５チューブ群１２Ａ、１２Ｂのチューブ９と連通する区画２３、２４および２５、２６を、冷媒出口２７から遠い側の端部（左端部）から冷媒出口２７に近い側の端部（右端部）に向かって第４〜第５区画というものとする。

第４チューブ群１２Ａが、風上側チューブ列１２における冷媒出口２７から最も遠い位置にある最遠チューブ群であり、風上側上ヘッダ部６の第４区画２３が、第４チューブ群１２Ａと連通する媒流れ方向上流側上側の風上側最遠区画である。

風下側チューブ列１１の第１、第２チューブ群１１Ａ、１１Ｂを構成するチューブ９の合計本数は、風上側チューブ列１２の第５チューブ群１２Ｂを構成するチューブ９の本数と等しくなっている。また、風下側チューブ列１１の第３チューブ群１１Ｃを構成するチューブ９の本数は、風上側チューブ列１２の第４チューブ群１２Ａを構成するチューブ９の本数と等しくなっている。

風下側上下両ヘッダ部５、７における第１区画１５、１８と第２区画１６、１９のチューブ積層方向の合計長さは、風上側上下両ヘッダ部６、８における第５区画２４、２６のチューブ積層方向の長さと等しくなっている。また、風下側上下両ヘッダ部５、７における第３区画１７、２１のチューブ積層方向の長さは、風上側上下両ヘッダ部６、８における第４区画２３、２５のチューブ積層方向の長さと等しくなっている。

風下側上ヘッダ部５には、当該風下側上ヘッダ部５のタンク内空間を、チューブ積層方向に第１区画１５と第２区画１６とに仕切る仕切壁３３が設けられている。この仕切壁３３により両区画１５、１６は非連通状態となっている。

風下側上ヘッダ部５の第３区画１７内には、当該第３区画１７を、チューブ長手方向に上空間１７Ａと下空間１７Ｂとに仕切る分流用抵抗部３６が設けられている。下空間１７Ｂは、チューブ９と対向するように、上空間１７Ａの下側に配置されている。分流用抵抗部３６には、チューブ積層方向に間隔をおいて複数の冷媒通過穴３９が形成されており、これにより両空間１７Ａ、１７Ｂが互いに連通している。

風下側上ヘッダ部５の第２区画１６と第３区画１７との間には、第３区画１７の下空間１７Ｂの冷媒入口２２に近い側の端部を閉鎖し、かつ第２区画１６から下空間１７Ｂへの冷媒の流れを遮断する流れ遮断部４１が設けられている。また、第３区画１７の上空間１７Ａの冷媒入口２２に近い側の端部が開口することにより、第２区画１６と第３区画１７の上空間１７Ａとは連通状態となっており、第３区画１７の上空間１７Ａ内に、第３区画１７の冷媒入口２２側に第２区画１６から冷媒が流入する。ここで、第３区画１７の上空間１７Ａの冷媒入口２２に近い側の端部の開口が、第３区画１７の上空間１７Ａ内に冷媒を流入させる入口部分４５となっている。

風下側下ヘッダ部７の第１区画１８と第２区画１９とは連通状態となっている。また、風下側下ヘッダ部７の第２区画１９と第３区画２１との間には仕切壁３４が設けられ、これにより両区画１９、２１は非連通状態となっている。

風上側上ヘッダ部６の第４区画２３と第５区画２４との間には仕切壁３５が設けられ、これにより両区画２３、２４は非連通状態となっている。

風上側下ヘッダ部８の第５区画２６内には、第５区画２６内を上空間２６Ａと下空間２６Ｂとに仕切る分流用抵抗部４２が設けられている。分流用抵抗部４２には、チューブ積層方向に間隔をおいて複数の冷媒通過穴４３が形成されている。

風上側下ヘッダ部８の第４区画２５と第５区画２６との間には、第５区画２６の上空間２６Ａの冷媒入口２２から遠い側の端部を閉鎖し、第４区画２５から上空間２６Ａへの冷媒の流れを遮断する遮断部４４が設けられている。また、第５区画２６の下空間２６Ｂの冷媒入口２２から遠い側の端部が開口することにより、第４区画２５と第５区画２６の下空間２６Ｂとは連通状態となっており、第５区画２６の下空間２６Ｂ内に、第４区画２５から冷媒が流入する。

風下側上ヘッダ部５の第３区画１７の第２上空間１７Ａと、風上側上ヘッダ部６の第４区画２３とは、第１ヘッダタンク２の仕切部２ａにおける入口部分４５、遮断部４１および仕切壁３５よりも冷媒入口２２から遠い側の部分に、チューブ積層方向に間隔をおいて設けられた貫通穴からなる複数の連通路３０を介して連通している。

風下側下ヘッダ部７の第３区画２１と、風上側下ヘッダ部８の第４区画２５とは、第２ヘッダタンク３の仕切部３ａにおける仕切壁３４よりも冷媒入口２２から遠い側の部分に設けられた連通部４０を介して連通している。

上述のようにして各区画１５〜１９、２１、２３〜２６、冷媒入口２２、冷媒出口２７、冷媒通過穴３９を有する分流用抵抗部３６、遮断部４１、第１下空間１７Ｂ、第２上空間１７Ａ、冷媒通過穴４３を有する分流用抵抗部４２、遮断部４４、上空間２６Ａ、下空間２６Ｂ、および連通路３０、４０が設けられることによって、冷媒は、第１チューブ群１１Ａ、冷媒入口２２から最も遠い位置にある第３チューブ群１１Ｃ、風下側チューブ列１１の最遠チューブ群および冷媒出口２７から最も遠い位置にある第４チューブ群１２Ａのチューブ９内を、上下いずれかのうちの冷媒入口２２が位置する側から反対側、ここでは上から下に流れることになり、これらのチューブ群１１Ａ、１１Ｃ、１２Ａが下降流チューブ群となっている。また、冷媒は、第２チューブ群１１Ｂおよび第５チューブ群１２Ｂのチューブ９内を、下から上に流れることになり、これらのチューブ群１１Ｂ、１２Ｂが上昇流チューブ群となっている。

すなわち、風下側チューブ列１１の第３チューブ群１１Ｃ、および風上側チューブ列１２の第４チューブ群１２Ａのチューブ９における冷媒の流れ方向は同一方向になっている。第１チューブ群１１Ａが、冷媒がチューブ９内を、上下いずれかのうちの冷媒入口２２が位置する側から反対側、本例では上から下に流れる第１パス２８となる。また、第２チューブ群１１Ｂが、冷媒がチューブ９内を下から上へ、第１パス２８とは逆方向に流れる第２パス２９となる。また、第３および第４チューブ群１１Ｃ、１２Ａが、冷媒がチューブ９内を上から下へ、第１パス２８と同方向に流れる第３パス３１となる。また、第５チューブ群１２Ｂが、冷媒がチューブ９内を下から上へ、第１パス２８とは逆方向に流れる第４パス３２となる。また、第３パス３１は、チューブ９内の冷媒の流れ方向が同一方向である第３および第４チューブ群１１Ｃ、１２Ａが送風空気の流れ方向に直列に並んで設けられることにより構成されている。

そして、図５に示すように、冷媒入口２２から流入した冷媒は、以下に述べる２つの経路を通って第１〜第４パス２８、２９、３１、３２のチューブ９を順に流れ、冷媒出口２７から流出するようになされている。第１の経路は、第１区画１５、第１チューブ群１１Ａの第１パス２８、第１区画１８、第２区画１９、第２チューブ群１１Ｂの第２パス２９、第２区画１６、第３区画１７の上空間１７Ａ、第４区画２３、第４チューブ群１２Ａの第３パス３１、第４区画２５、第５区画２６の下空間２６Ｂ、第５区画２６の上空間２６Ａ、第５チューブ群１２Ｂの第４パス３２および第５区画２４の順に冷媒が流れる経路である。

第２の経路は、第１区画１５、第１チューブ群１１Ａの第１パス２８、第１区画１８、第２区画１９、第２チューブ群１１Ｂ第２パス２９、第２区画１６、第３区画１７の上空間１７Ａ、第３区画１７の下空間１７Ｂ、第３チューブ群１１Ｃ第３パス３１、第３区画２１、第４区画２５、第５区画２６の下空間２６Ｂ、第５区画２６の上空間２６Ａ、第５チューブ群１２Ｂの第４パス３２および第５区画２４の順に冷媒が流れる経路である。

続いて、本実施形態におけるヘッダタンク２、３の詳細な構成について、図６および図７に基づいて説明する。なお、第１ヘッダタンク２と第２ヘッダタンク３とは、ほぼ同様の構成であるため、以下では第１ヘッダタンク２について説明し、第２ヘッダタンク３については説明を省略する。また、図７において、図示の明確化のため、冷媒通過穴３９の図示を省略している。このことは、以下の図面（図８、図１０、図１４、図１７）においても同様である。

図６および図７に示すように、第１ヘッダタンク２は、送風空気の流れ方向に２列に配置されたチューブ９双方が固定されるヘッダプレート５１、ヘッダプレート５１に固定される中間プレート部材５２、タンク形成部材５３、並びに、第１〜第３セパレータ５４〜５６を有している。

タンク形成部材５３は、ヘッダプレート５１および中間プレート部材５２に固定されることによって、その内部に冷媒が流通する空間を形成するものである。具体的には、タンク形成部材５３は、平板金属にプレス加工を施すことにより、その長手方向から見たときに、二山状（Ｗ字状）に形成されている。

中間プレート部材５２は、第１ヘッダタンク２の内部空間を、チューブ長手方向（上下方向）に第１空間および第２空間の２つに仕切る板状部材である。この中間プレート部材５２により、風下側上ヘッダ部５の第３区画１７は、チューブ長手方向に上空間１７Ａと下空間１７Ｂとに仕切られている。したがって、中間プレート部材５２における第３区画１７と対応する部位（第３区画１７内に位置する部位）が、上述した分流用抵抗部３６を構成している。そして、本実施形態における中間プレート部材５２が、特許請求の範囲における「第１仕切部材」を構成している。

本実施形態では、風下側上ヘッダ部５の第１区画１５および第２区画１６、および風上側上ヘッダ部６は、チューブ長手方向に仕切られていないので、中間プレート部材５２における第１、第２区間１５、１６内に位置する部位、風上側上ヘッダ部６内に位置する部位には、それぞれ貫通孔５２１、５２２が形成されている。

第１セパレータ５４は、第１ヘッダタンク２の風下側上ヘッダ部５の内部空間を、チューブ積層方向に仕切る板状部材である。したがって、本実施形態における第１セパレータ５４が、特許請求の範囲における「第２仕切部材」を構成している。

第１セパレータ５４は、風下側上ヘッダ部５の第２区画１６と第３区画１７との間に配置されている。これにより、第２区画１６と第３区画１７の下空間１７Ｂとを非連通状態とすることができる。したがって、第１セパレータ５４における下空間１７Ｂと対向する部位が、上述した流れ遮断部４１を構成している。

また、第１セパレータ５４の上方側（チューブ長手方向におけるチューブ９から遠い側）には、貫通孔５４１が形成されている。このため、第２区画１６と第３区画１７の上空間１７Ａとは、貫通孔５４１を介して連通されている。

第２セパレータ５５は、第１セパレータ５４と同様に、第１ヘッダタンク２の風下側上ヘッダ部５の内部空間を、チューブ積層方向に仕切る板状部材である。第２セパレータ５５は、貫通孔５２１の内部、かつ風下側上ヘッダ部５の第１区画１５と第２区画１６との間に配置されている。これにより、第１区画１５と第２区画１６とを非連通状態とすることができる。したがって、第２セパレータ５５が、上述した仕切壁３３を構成している。

また、第３セパレータ５６は、第１ヘッダタンク２の風上側上ヘッダ部６の内部空間を、チューブ積層方向に仕切る板状部材である。第３セパレータ５６は、貫通孔５２２の内部、かつ風上側上ヘッダ部６の第４区画２３と第５区画２４との間に配置されている。これにより、第４区画２３と第５区画２４とを非連通状態とすることができる。したがって、第３セパレータ５６が、上述した仕切壁３５を構成している。

中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３には、それぞれ、第１セパレータ５４が上方側（チューブ長手方向におけるチューブ９から遠い側）から挿入されるスリット５２３、５３１が形成されている。スリット５２３、５３１は、中間プレート部材５２、タンク形成部材５３それぞれの板厚方向に貫通するように形成されている。

したがって、第１セパレータ５４は、スリット５２３内に挿入されることで、中間プレート部材５２によってチューブ積層方向の両側（両面）から挟まれている。さらに、第１セパレータ５４は、スリット５３１内に挿入されることで、タンク形成部材５３によってチューブ積層方向の両側（両面）から挟まれている。

本実施形態では、第１セパレータ５４は、チューブ長手方向におけるチューブ９から遠い側（図７における紙面上側）からスリット５２３、５３１に挿入されている。このため、第１セパレータ５４は、スリット５２３、５３１内に挿入されることで、中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３によって、チューブ積層方向の両側（両面）から挟まれている。これによれば、組み付け時や接合時において、第１セパレータ５４がチューブ積層方向に倒れ込むことを抑制できる。したがって、第１セパレータ５４をヘッダタンク２（すなわち中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３）に確実にろう付けすることが可能となる。

また、本実施形態では、ヘッダプレート５１、中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３を組み付けた後に、第１セパレータ５４を挿入することができるので、ヘッダタンク２に対する第１セパレータ５４の位置決めを確実に行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８および図９に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、第１セパレータ５４の挿入方向が異なるものである。

図８および図９に示すように、ヘッダプレート５１における送風空気流れ下流側の面には、チューブ長手方向に延びるスリット５１１が形成されている。スリット５１１において、チューブ９から遠い側の端部は開放されており、チューブ９に近い側の端部は開放されていない。

また、中間プレート部材５２に形成されたスリット５２３、およびタンク形成部材５３に形成されたスリット５３１は、それぞれ、送風空気の流れ方向に平行に延びている。これらのスリット５２３、５３１において、それぞれ、送風空気流れ下流側の端部は開放されており、送風空気流れ上流側の端部は開放されていない。

これにより、本実施形態では、第１セパレータ５４は、送風空気流れ下流側からスリット５１１、５２３、５３１に挿入されている。したがって、第１セパレータ５４は、スリット５１１、５２３、５３１内に挿入されることで、ヘッダプレート５１、中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３の三部材によって、チューブ積層方向の両側（両面）から挟まれている。このため、組み付け時や接合時において、第１セパレータ５４がチューブ積層方向に倒れ込むことをより確実に抑制できるので、第１セパレータ５４をヘッダタンク２により確実にろう付けすることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１０および図１１に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、タンク形成部材５３の形状が異なるものである。

図１０および図１１に示すように、本実施形態では、タンク形成部材５３のスリット５３１が廃止されている。このため、第１セパレータ５４は、中間プレート部材５２に形成されたスリット５２３にのみ挿入されている。また、第１セパレータ５４の上端部（チューブ９から遠い側の端部）は、タンク形成部材５３の内面に接触している。

本実施形態によれば、第１セパレータ５４は、スリット５２３内に挿入されることで、中間プレート部材５２によって、チューブ積層方向の両側（両面）から挟まれているので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、タンク形成部材５３にスリット５３１を形成する必要がないので、製造工程の簡素化を図ることができる。また、タンク形成部材５３およびヘッダプレート５１に第１セパレータ５４を挿入する必要が無いので、タンク形成部材５３とヘッダプレート５１のチューブ積層方向に対する寸法精度が緩和されるとともに、組み付け工程の簡素化を図ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１２に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第２実施形態と比較して、ヘッダプレート５１および第１セパレータ５４の形状が異なるものである。

図１２に示すように、第１セパレータ５４におけるチューブ９に近い側の端面、すなわちヘッダプレート５１と対向する端面には、ヘッダプレート５１に向かって突出する第１突起部５４２が形成されている。また、ヘッダプレート５１には、第１セパレータ５４の第１突起部５４２が挿入される貫通孔５１２が形成されている。

本実施形態では、第１セパレータ５４は、チューブ長手方向におけるチューブ９から遠い側（紙面上側）からスリット５３１、５２３および貫通孔５１２に挿入されている。したがって、第１セパレータ５４は、スリット５３１、５２３および貫通孔５１２内に挿入されることで、ヘッダプレート５１、中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３の三部材によって、チューブ積層方向の両側（両面）から挟まれている。このため、組み付け時や接合時において、第１セパレータ５４がチューブ積層方向に倒れ込むことをより確実に抑制できるので、第１セパレータ５４をヘッダタンク２により確実にろう付けすることが可能となる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１３に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第４実施形態と比較して、タンク形成部材５３および第１セパレータ５４の形状が異なるものである。

図１２に示すように、第１セパレータ５４におけるチューブ９から遠い側の端面、すなわちタンク形成部材５３と対向する端面には、タンク形成部材５３に向かって突出する第２突起部５４３が形成されている。また、タンク形成部材５３には、第１セパレータ５４の第２突起部５４３が挿入される貫通孔５３２が形成されている。

第１セパレータ５４は、スリット５２３および貫通孔５１２、５３２内に挿入されることで、ヘッダプレート５１、中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３の三部材によって、チューブ積層方向の両側（両面）から挟まれているので、上記第４実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、本実施形態では、ヘッダプレート５１および中間プレート部材５２を固定した後、第１セパレータ５４を、チューブ長手方向におけるチューブ９から遠い側（紙面上側）から貫通孔５１２およびスリット５２３に挿入する。その後、貫通孔５３２内に第１セパレータ５４の第２突起部５４３が挿入されるように、タンク形成部材５３を中間プレート部材５２に固定することにより、ヘッダタンク２、３が製造されている。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１４に基づいて説明する。本第６実施形態は、上記第１実施形態と比較して、中間プレート部材５２およびタンク形成部材５３の形状が異なるものである。

図１４に示すように、本実施形態では、中間プレート部材５２のスリット５２３が廃止されている。また、中間プレート部材５２の貫通孔５２１が、第２区画１６と第３区画１７との境界まで延びている。そして、貫通孔５２１における第３区画１７側の端面５２１ａと第１セパレータ５４の側面とが接触している。つまり、第１セパレータ５４は、チューブ積層方向における一方側の面において中間プレート部材５２と接触しており、チューブ積層方向における他方側の面において中間プレート部材５２と非接触とされている。

第１セパレータ５４におけるチューブ９から遠い側の端面、すなわちタンク形成部材５３と対向する端面には、タンク形成部材５３に向かって突出する第２突起部５４３が形成されている。また、タンク形成部材５３には、第１セパレータ５４の第２突起部５４３が挿入される貫通孔５３２が形成されている。第１セパレータ５４は、貫通孔５３２内に挿入されることで、タンク形成部材５３によって、チューブ積層方向の両側（両面）から挟まれているので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、本実施形態では、ヘッダプレート５１および中間プレート部材５２を固定した後、第１セパレータ５４を、貫通孔５２１における第３区画１７側の端面５２１ａと接触するように、チューブ長手方向におけるチューブ９から遠い側（紙面上側）から貫通孔５１２に挿入する。その後、貫通孔５３２内に第１セパレータ５４第２突起部５４３が挿入されるように、タンク形成部材５３を中間プレート部材５２に固定することにより、ヘッダタンク２、３が製造されている。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１５に基づいて説明する。本第７実施形態は、上記第３実施形態と比較して、第１セパレータ５４の形状が異なるものである。

図１５に示すように、本実施形態では、第１セパレータ５４のチューブ積層方向の長さ（以下、セパレータ厚さという）が、第３区画１７の上空間１７Ａに対応する部位と、第３区画１７の下空間１７Ｂに対応する部位との間で互いに異なっている。具体的には、第１セパレータ５４における上空間１７Ａに対応する部位（中間プレート部材５２よりもチューブ９から遠い側の空間に配置される部位）のセパレータ厚さが、第１セパレータ５４における下空間１７Ｂに対応する部位（中間プレート部材５２よりもチューブ９に近い側に配置される部位）のセパレータ厚さよりも薄くなっている。

中間プレート部材５２のスリット５２３には、第１セパレータ５４における上空間１７Ａに対応する部位が挿入されている。つまり、中間プレート部材５２のスリット５２３は、第１セパレータ５４における下空間１７Ｂに対応する部位は挿入できない大きさに形成されている。

本実施形態によれば、中間プレート部材５２の下空間１７Ｂ側の面に、第１セパレータ５４における下空間１７Ｂに対応する部位と接触する接触面５４５を確保できるので、第１セパレータ５４と中間プレート部材５２とのろう付け性をより向上させることが可能となる。

なお、本実施形態では、ヘッダプレート５１に第１セパレータ５４を配置した後、スリット５２３内に第１セパレータ５４が挿入されるように、中間プレート部材５２を配置し、最後にタンク形成部材５３を中間プレート部材５２に固定することにより、ヘッダタンク２、３が製造されている。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図１６に基づいて説明する。本第８実施形態は、上記第３実施形態と比較して、中間プレート部材５２の形状が異なるものである。

図１６に示すように、本実施形態の中間プレート部材５２は、チューブ９から遠い側に向けて突出した凸部５２５を有している。凸部５２５は、チューブ積層方向全域にわたって配置されている。また、凸部５２５は、中間プレート部材５２自体を折り曲げることにより形成されている。この凸部５２５により、中間プレート部材５２における第１セパレータ５４と接触する接触部に、第１セパレータ５４との接触面積を増大させた大面積部が形成されている。

本実施形態によれば、中間プレート部材５２と第１セパレータ５４との接触面積を増大させることができるので、第１セパレータ５４と中間プレート部材５２とのろう付け性をより向上させることが可能となる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について図１６に基づいて説明する。本第８実施形態は、上記第３実施形態と比較して、中間プレート部材５２の形状が異なるものである。

図１６に示すように、本実施形態では、中間プレート部材５２において、スリット５２３が貫通孔５２１に接続されている。つまり、スリット５２３が貫通孔５２１と繋がっている。このとき、第１セパレータ５４における送風空気流れ方向両端部は、中間プレート部材５２によって、チューブ積層方向の両側から挟まれているので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上記第４、第５実施形態では、ヘッダプレート５１に、第１セパレータ５４の第１突起部５４２が挿入される貫通孔５１２を形成した例について説明したが、これに限らず、ヘッダプレート５１に、第１セパレータ５４の第１突起部５４２が挿入される凹部を形成してもよい。同様に、上記第５、第６実施形態では、タンク形成部材５３に、第１セパレータ５４の第２突起部５４３が挿入される貫通孔５３２を形成した例について説明したが、これに限らず、タンク形成部材５３に、第１セパレータ５４の第２突起部５４３が挿入される凹部を形成してもよい。

（２）上記第７実施形態では、第１セパレータ５４における上空間１７Ａに対応する部位のセパレータ厚さを、第１セパレータ５４における下空間１７Ｂに対応する部位のセパレータ厚さよりも薄くした例について説明したが、これに限らず、第１セパレータ５４における上空間１７Ａに対応する部位のセパレータ厚さを、第１セパレータ５４における下空間１７Ｂに対応する部位のセパレータ厚さよりも厚くしてもよい。

（３）上記第８実施形態では、凸部５２５を、中間プレート部材５２のチューブ積層方向全域にわたって配置した例について説明したが、これに限らず、中間プレート部材５２における第１セパレータ５４と接触する部位にのみ、凸部５２５を形成してもよい。

（４）上記実施形態では、チューブ９の長手方向の両端部にヘッダタンク２、３を設けた例について説明したが、これに限らず、チューブの長手方向における一方の端部で冷媒流れがＵターンするチューブを採用し、当該チューブの長手方向における他方の端部のみにヘッダタンクを設けてもよい。

（５）上記実施形態では、蒸発器１に本発明の熱交換器を適用した例について説明したが、ラジエータや冷媒放熱器（冷媒凝縮器）等の他の熱交換器においても本発明の適用が可能である。

２、３ ヘッダタンク
９ チューブ
１７Ａ 第１空間
１７Ｂ 第２空間
５１ ヘッダプレート
５２ 中間プレート部材（第１仕切部材）
５３ タンク形成部材
５４ 第１セパレータ（第２仕切部材）
５１１、５２３、５３１ スリット

Claims (10)

1. 外部を流れる外部流体と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
   前記熱媒体が流れる複数のチューブ（９）を積層して構成されたコア部（４）と、
   前記複数のチューブ（９）の少なくとも一方の端部に接続され、前記複数のチューブ（９）を流れる前記熱媒体の集合あるいは分配を行うヘッダタンク（２、３）とを備え、
   前記ヘッダタンク（２、３）は、
   前記ヘッダタンク（２、３）の内部空間を、前記チューブ（９）の長手方向に第１空間（１７Ａ）および第２空間（１７Ｂ）の２つに分割する第１仕切部材（５２）と、
   前記第１空間（１７Ａ）および前記第２空間（１７Ｂ）の少なくとも一方を前記チューブ（９）の積層方向に２つに分割する第２仕切部材（５４）とを有しており、
   前記第２仕切部材（５４）は、前記ヘッダタンク（２、３）および前記第１仕切部材（５２）の少なくとも一方によって、前記チューブ（９）の積層方向の両側から挟み込まれていることを特徴とする熱交換器。
2. 前記第２仕切部材（５４）は、前記第１空間（１７Ａ）および前記第２空間（１７Ｂ）の双方を前記チューブ（９）の積層方向に２つに分割するように構成されており、
   前記第２仕切部材（５４）における、前記第１空間（１７Ａ）および前記第２空間（１７Ｂ）のうち一方の空間（１７Ａ）内に位置する部位には、貫通孔（５４１）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記第１仕切部材（５２）および前記ヘッダタンク（２、３）のうちの少なくとも前記第１仕切部材（５２）は、前記第２仕切部材（５４）と対応する部位に形成されたスリット（５２３、５１１、５３１）を有しており、
   前記第２仕切部材（５４）は、前記スリット（５２３、５１１、５３１）に挿入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。
4. 前記ヘッダタンク（２、３）は、前記チューブ（９）が固定されたヘッダプレート（５１）と、前記ヘッダプレート（５１）とともにタンク内空間を構成するタンク形成部材（５３）とを有しており、
   前記第１仕切部材（５２）、前記ヘッダプレート（５１）および前記タンク形成部材（５３）のうちの少なくとも前記第１仕切部材（５２）は、前記第２仕切部材（５４）と対応する部位に形成されたスリット（５２３）を有しており、
   前記第２仕切部材（５４）は、前記スリット（５２３）に挿入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。
5. 前記第２仕切部材（５４）は、前記ヘッダプレート（５１）および前記タンク形成部材（５３）の少なくとも一方によって、前記チューブ（９）の積層方向の両側から挟み込まれていることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
6. 前記ヘッダタンク（２、３）は、前記チューブ（９）が固定されたヘッダプレート（５１）と、前記ヘッダプレート（５１）とともにタンク内空間を構成するタンク形成部材（５３）とを有しており、
   前記第２仕切部材（５４）は、前記ヘッダプレート（５１）に向けて突出する第１突起部（５４２）、および、前記タンク形成部材（５３）に向けて突出する第２突起部（５４３）のうち、少なくとも一方を有し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。
7. 前記第２仕切部材（５４）のうち、前記第２空間（１７Ｂ）に配置される部位と、前記第１空間（１７Ａ）に配置される部位とは、前記チューブ（９）の積層方向における長さが互いに異なっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱交換器。
8. 前記第２仕切部材（５４）は、前記ヘッダタンク（２、３）によって前記チューブ（９）の積層方向の両側から挟み込まれており、
   前記第２仕切部材（５４）は、前記チューブ（９）の積層方向における一方側の面において前記第１仕切部材（５２）と接触しており、前記チューブ（９）の積層方向における他方側の面において前記第１仕切部材（５２）と非接触とされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱交換器。
9. 前記第１仕切部材（５２）における前記第２仕切部材（５４）と接触する接触部には、前記第１仕切部材（５２）自体の形状を変形することにより前記第２仕切部材（５４）との接触面積を増大させた大面積部（５２５）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の熱交換器。
10. 前記第１仕切部材（５２）は、前記第１空間（１７Ａ）と前記第２空間（１７Ｂ）とを連通させる貫通孔（５２１）を有しており、
    前記第１仕切部材（５２）の前記スリット（５２３）は、前記貫通孔（５２１）に接続されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の熱交換器。

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