JP6520681B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器に関する。

近年、社会的ニーズとして、ハイブリッド車や燃料電池車、過給ダウンサイジング車等の普及により、複数の媒体を冷却したいという要求が増えている。このような複数の媒体をより省スペースで効率良く冷却するための解決策として、複数の熱交換系統に対応可能な熱交換器、所謂、複合熱交換器（多機能ラジエータともいう）が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の熱交換器は、第１熱交換系統に対応するチューブ群と第２熱交換系統に対応するチューブ群とが設けられており、それぞれに対応するようにヘッダタンクの内部空間が仕切り壁で仕切られている。

特開２０１２−２１５３６６号公報

このような複合熱交換器では、一般に各熱交換系統において異なる温度の流体が流れる。この流体の温度差に起因して、隣接する熱交換系統の境界部において熱交換器の温度が大きく変化することで、熱膨張代が大きく変化し、膨張差を吸収できずチューブに歪みが発生する場合がある。今後、複合熱交換器は、各熱交換系統間の温度差がより大きくより厳しい条件下での使用が想定されるため、隣接する熱交換系統間の境界部における熱膨張差による歪みの発生を低減できることが望ましい。

一方、従来の複合熱交換器と同様に、隣接する熱交換系統間の境界部において気密性を良好に確保できることも必要である。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヘッダタンクに複数の室を設けてなり複数の熱交換系統を備える構成において、各熱交換系統の境界部における熱膨張差による歪みの発生を低減でき、かつ、境界部の気密性を良好に確保できる熱交換器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換器（ＨＥ）は、流体が流れる複数本のチューブ（４１１，４２１，４３１）を有するコア部（４０）と、前記複数本のチューブの長手方向両端側に前記複数本のチューブと連通するよう設けられてなる一対のヘッダタンク（１０Ａ，１０Ｂ）と、を備え、前記ヘッダタンクは、前記複数本のチューブが接合されるコアプレート（３０）と、タンク本体（２０Ａａ，２０Ｂａ）と、前記タンク本体に結合された仕切壁（２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ）と、によって形成された第１タンク室（２１Ａａ，２１Ｂａ）及び第２タンク室（２２Ａａ，２２Ｂａ）を有し、前記第１タンク室、及び前記第１タンク室に接続される前記チューブには、第１流体が流通し、前記第２タンク室、及び前記第２タンク室に接続される前記チューブには、前記第１流体と温度帯が異なる第２流体が流通し、前記第１タンク室または前記第２タンク室の少なくとも一方に設けられ、前記仕切壁による境界部から少なくとも１本のチューブへ供給される前記第１流体または前記第２流体の流量を低減する流量低減部（５０〜５２，６０〜６３，７０〜７２）を備える。流量低減部は、タンク本体の内壁に設けられ、流量を低減される少なくとも１本のチューブの境界部と反対側に隣接して設けられる遮蔽板（５０）を含む。コアプレートは、流量を低減される少なくとも１本のチューブが接続される境界部の近傍のシール面（３４）と、シール面よりヘッダタンクの内部側に位置し、他のチューブが接続されるチューブ接合面（３５，３６）と、シール面とチューブ接合面とを接続する接続部（３７，３８）と、を有している。遮蔽板は、接続部の位置に設けられている。遮蔽板には、コアプレート側の端部からタンク本体の内壁へ向けて形成されるスリット（５１）が設けられている。

この構成により、第１タンク室と第２タンク室との間の境界部の近傍のチューブに供給される流体流量を低減させることにより、当該チューブにおいてチューブ内外の温度差を緩和することができ、この結果熱膨張差による歪みの発生を低減できる。

本発明によれば、ヘッダタンクに複数の室を設けてなり複数の熱交換系統を備える構成において、各熱交換系統の境界部における熱膨張差による歪みの発生を低減でき、かつ、境界部の気密性を良好に確保できる熱交換器を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る熱交換器の外観を示す斜視図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ断面のうちヘッダタンクの第三区画部近傍の拡大図である。 図３は、図２に示すヘッダタンクをコアプレート側から視た平面図である。 図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図５は、第１実施形態の変形例を示す図４に対応する断面図である。 図６は、第１実施形態の変形例を示す図４に対応する断面図である。 図７は、第１実施形態の変形例を示す図２に対応する断面図である。 図８は、本発明の第２実施形態を説明するための図３に対応する平面図である。 図９は、本発明の第２実施形態を説明するための図３に対応する平面図である。 図１０は、本発明の第２実施形態を説明するための図３に対応する平面図である。 図１１は、本発明の第２実施形態を説明するための図２に対応する断面図である。 図１２は、本発明の第３実施形態を説明するための図２に対応する断面図である。 図１３は、本発明の第３実施形態を説明するための図２に対応する断面を模式的に示す図である。 図１４は、本発明の第３実施形態を説明するための図２に対応する断面を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の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］
図１〜図４を参照して第１実施形態を説明する。まず、第１実施形態に係る熱交換器ＨＥの構成について説明する。熱交換器ＨＥは、ハイブリッド自動車のラジエーターとして用いられるものである。図１に示すように、熱交換器ＨＥは、機能的には、第１熱交換器ＨＥ１と、第２熱交換器ＨＥ２と、を備えている。第１熱交換器ＨＥ１は、エンジン冷却水（第１流体）用のラジエーターとして構成されている。第２熱交換器ＨＥ２は、電気系冷却水（第２流体）用のラジエーターとして構成されている。

熱交換器ＨＥは、部品構成的には、ヘッダタンク１０Ａと、ヘッダタンク１０Ｂと、熱交換部４０（コア部）と、を備えている。ヘッダタンク１０Ａとヘッダタンク１０Ｂとは、熱交換部４０を挟むように配置されている。

ヘッダタンク１０Ａは、ヘッダタンク部品２０Ａと、コアプレート３０とを備えている。ヘッダタンク部品２０Ａは、一面が開放された箱状の部品である。その開放された一面にコアプレート３０を配置し、コアプレート３０の爪を折り曲げて塑性変形させることによって、ヘッダタンク部品２０Ａとコアプレート３０とが接合されている。

ヘッダタンク部品２０Ａは、例えば、ポリアミド樹脂に強化材としてガラス繊維を添加した繊維入りの樹脂を金型内に充填して成形される樹脂成型品である。コアプレート３０は、高い熱伝導性を確保するため、例えば、熱伝導性の高いアルミニウムにより製造されることが好ましい。

コアプレート３０には、それぞれ複数の第１チューブ４１１、第２チューブ４２１及び第３チューブ４３１が、それらの長手方向の端部においてろう付け接合されている。また、第１チューブ４１１と第１チューブ４１１との間、第２チューブ４２１と第２チューブ４２１との間、第３チューブ４３１と第３チューブ４３１との間、第１チューブ４１１と第３チューブ４３１との間、第２チューブ４２１と第３チューブ４３１との間には、冷却フィン４０１が設けられている。

コアプレート３０は、第１プレート部分３１と、第２プレート部分３２と、第３プレート部分３３とから構成されている。第３プレート部分３３は、第１プレート部分３１と第２プレート部分３２との間に配置されている。コアプレート３０は、第１プレート部分３１と、第２プレート部分３２と、第３プレート部分３３とが一体的に構成された板状の部材であって、図３に示すように、第１チューブ４１１、第２チューブ４２１及び第３チューブ４３１が貫通固定可能なように所定の開口３１Ａ，３２Ａ，３３Ａが設けられている。第１チューブ４１１は、第１プレート部分３１に接合されている。第２チューブ４２１は、第２プレート部分３２に接合されている。第３チューブ４３１は、第３プレート部分３３に接合されている。なお、図２，３には、第１プレート部分３１と第３プレート部分３３との境界部分、また、第２プレート部分３２と第３プレート部分３３との境界部分が一点鎖線で表されている。

図２，３に示すように、コアプレート３０は、第３プレート部分３３と、その近傍の第１プレート部分３１及び第２プレート部分３２の一部を含むシール面３４と、大半の開口３１Ａ，３３Ａを含むチューブ接合面３５，３６とを有する。チューブ接合面３５，３６は、シール面３４からヘッダタンク１０Ａの内部側に凸状に形成された部分に配置される。チューブ接合面３５，３６は、シール面３４よりヘッダタンク１０Ａの内部側に位置し、かつ、シール面３４と同一方向に面するよう形成されている。また、シール面３４とチューブ接合面３５，３６との間には両平面を接続する斜面上の接続面３７、３８（接続部）が設けられる。シール面３４のうち第１プレート部分３１には、少なくとも１つの開口３１Ａが設けられ、少なくとも１本の第１チューブ４１１が接続されている。また、本実施形態では接続面３７にも１つの開口３１Ａが設けられ、１本の第１チューブ４１１が接続されている。同様に、シール面３４のうち第２プレート部分３２には、少なくとも１つの開口３２Ａが設けられ、少なくとも１本の第２チューブ４２１が接続されている。また、接続面３８にも１つの開口３２Ａが設けられ、１本の第２チューブ４２１が接続されている。

第１チューブ４１１、第２チューブ４２１、第３チューブ４３１及び冷却フィン４０１は、熱交換部４０（コア部）を構成するものである。第１チューブ４１１、第２チューブ４２１、第３チューブ４３１及び冷却フィン４０１は、高い熱伝導性を確保するため、例えば、熱伝導性の高いアルミニウムにより製造されることが好ましい。

熱交換部４０は、第１熱交換部４１と、第２熱交換部４２と、熱歪緩和部４３と、を備えている。複数の第１チューブ４１１及びそれら複数の第１チューブ４１１の間に配置されている冷却フィン４０１は、第１熱交換部４１を構成している。複数の第２チューブ４２１及びそれら複数の第２チューブ４２１の間に配置されている冷却フィン４０１は、第２熱交換部４２を構成している。複数の第３チューブ４３１及びそれら複数の第３チューブ４３１の間に配置されている冷却フィン４０１は、熱歪緩和部４３を構成している。

ヘッダタンク部品２０Ａは、部品本体２０Ａａ（タンク本体）と、シール部材４５とを備える。図１，２に示すように、部品本体２０Ａａは、第１区画部２１Ａと、第２区画部２２Ａと、第３区画部２３と、を備える。第３区画部２３は、第１区画部２１Ａと第２区画部２２Ａとの間に配置されている。第１区画部２１Ａ、第２区画部２２Ａ及び第３区画部２３は、同一方向に開口された略箱状の部分である。第１区画部２１Ａ、第２区画部２２Ａ及び第３区画部２３は、部品本体２０Ａａの内壁に一体成型される仕切壁２６Ａ，２７Ａにより区分されている。

第１区画部２１Ａは、第１プレート部分３１により閉塞され、内部にエンジン冷却水を一時的に貯留する第１タンク室２１Ａａが形成される。言い換えると、第１タンク室２１Ａａは、部品本体２０Ａａの第１区画部２１Ａと、コアプレート３０の第１プレート部分３１と、仕切壁２６Ａとによって包囲される内部空間として形成されている。第１区画部２１Ａには、第３区画部２３とは反対側の端部近傍に流入口２４Ａが設けられている。流入口２４Ａから流入するエンジン冷却水は、第１タンク室２１Ａａ内に一時的に貯留される。第１タンク室２１Ａａ内に一時的に貯留されたエンジン冷却水は、複数の第１チューブ４１１に分かれて流出し、第１チューブ４１１内を流れる。

第２区画部２２Ａは、第２プレート部分３２により閉塞され、内部に電気系冷却水を一時的に貯留する第２タンク室２２Ａａが形成される。言い換えると、第２タンク室２２Ａａは、部品本体２０Ａａの第２区画部２２Ａと、コアプレート３０の第２プレート部分３２と、仕切壁２７Ａとによって包囲される内部空間として形成されている。第２区画部２２Ａには、流入口２５Ａが設けられている。流入口２５Ａから流入する電気系冷却水は、第２タンク室２２Ａａ内に一時的に貯留される。第２タンク室２２Ａａ内に一時的に貯留された電気系冷却水は、複数の第２チューブ４２１に分かれて流出し、第２チューブ４２１内を流れる。

第３区画部２３は、第３プレート部分３３により閉塞され、内部に冷却水が貯留されない第３タンク室２３ａが形成される。言い換えると、第３タンク室２３ａは、部品本体２０Ａａの第３区画部２３と、コアプレート３０の第３プレート部分３３と、仕切壁２６Ａと、仕切壁２７Ａとによって包囲される内部空間として形成されている。第３プレート部分３３に連設された第３チューブ４３１は、冷却水が流通しないダミーチューブとして機能している。

上述したように、第１熱交換部４１における第１チューブ４１１と第２熱交換部４２における第２チューブ４２１とには、温度の異なる冷却水が流通する。そのため、第１チューブ４１１と第２チューブ４２１とを隣接して設けた場合には、温度差によりチューブが歪むことがある。そこで、チューブの熱歪対策として、第３チューブ４３１に冷却水を流通させず、熱歪緩和部４３として機能させている。

シール部材４５は、図２，４に示すように、部品本体２０Ａａの各側壁及び仕切壁２６Ａ，２７Ａの端部に密接接合されることで、部品本体２０Ａａとコアプレート３０との間に介在し、第１タンク室２１Ａａ、第２タンク室２２Ａａ、第３タンク室２３ａを形成している。シール部材４５は、コアプレート３０と部品本体２０Ａａの間に挟まれ且つ圧縮されることで、第１タンク室２１Ａａ及び第２タンク室２２Ａａから水漏れがしないように構成される。

上述したように、第１タンク室２１Ａａは、仕切壁２６Ａによって第２タンク室２２Ａａ及び第３タンク室２３ａと区分されている。また、第２タンク室２２Ａａは、仕切壁２７Ａによって、第１タンク室２１Ａａ及び第３タンク室２３ａと区分されている。図２，３には、第１タンク室２１Ａａと第３タンク室２３ａとの境界部分、また、第２タンク室２２Ａａと第３タンク室２３ａとの境界部分が一点鎖線で表されている。本実施形態では、仕切壁２６Ａ及び仕切壁２７Ａ、さらにこれらに挟まれる第３区画部２３が、第１タンク室２１Ａａと第２タンク室２２Ａａとの間の「境界部」として機能する。

図１に示すように、ヘッダタンク１０Ｂは、ヘッダタンク部品２０Ｂと、コアプレート３０とを備えている。ヘッダタンク部品２０Ｂは、一面が開放された箱状の部品である。その開放された一面にコアプレート３０を配置し、コアプレート３０の爪を折り曲げて塑性変形させることによって、ヘッダタンク部品２０Ｂとコアプレート３０とが接合されている。ヘッダタンク部品２０Ｂについては、ヘッダタンク部品２０Ａと相違する部分について説明する。

ヘッダタンク部品２０Ｂは、部品本体２０Ｂａ（タンク本体）と、シール部材（図示しないが図４に示すシール部材４５と同様の構成である）とを備える。部品本体２０Ｂａは、第１区画部２１Ｂと、第２区画部２２Ｂと、第３区画部２３と、を備える。第３区画部２３は、第１区画部２１Ｂと第２区画部２２Ｂとの間に配置されている。第１区画部２１Ｂ、第２区画部２２Ｂ及び第３区画部２３は、同一方向に開口された略箱状の部分である。第１区画部２１Ｂ、第２区画部２２Ｂ、及び、第３区画部２３は、部品本体２０Ｂａの内壁に一体成型される仕切壁２６Ｂ，２７Ｂにより区分されている。

第１区画部２１Ｂは、第１プレート部分３１により閉塞され、内部にエンジン冷却水を一時的に貯留する第１タンク室２１Ｂａが形成される。言い換えると、第１タンク室２１Ｂａは、部品本体２０Ｂａの第１区画部２１Ｂと、コアプレート３０の第１プレート部分３１と、仕切壁２６Ｂとによって包囲される内部空間として形成されている。第１区画部２１Ｂには、第３区画部２３側の端部近傍に流出口２４Ｂが設けられている。第１タンク室２１Ｂａには、複数の第１チューブ４１１からエンジン冷却水が流入する。複数の第１チューブ４１１から流入したエンジン冷却水は、第１タンク室２１Ｂａ内に一時的に貯留される。第１タンク室２１Ｂａ内に一時的に貯留されたエンジン冷却水は、流出口２４Ｂから流出する。流出口２４Ｂから流出したエンジン冷却水は、エンジン（不図示）を循環して冷却し、流入口２４Ａに還流する。

第２区画部２２Ｂは、第２プレート部分３２により閉塞され、内部に電気系冷却水を一時的に貯留する第２タンク室２２Ｂａが形成される。言い換えると、第２タンク室２２Ｂａは、部品本体２０Ｂａの第２区画部２２Ｂと、コアプレート３０の第２プレート部分３２と、仕切壁２７Ｂとによって包囲される内部空間として形成されている。第２区画部２２Ｂには、流出口２５Ｂが設けられている。第２タンク室２２Ｂａには、複数の第２チューブ４２１から電気系冷却水が流入する。複数の第２チューブ４２１から流入した電気系冷却水は、第２タンク室２２Ｂａ内に一時的に貯留される。第２タンク室２２Ｂａ内に一時的に貯留された電気系冷却水は、流出口２５Ｂから流出する。流出口２５Ｂから流出した電気系冷却水は、電動モータやインバータといった電気系を循環して冷却し、流入口２５Ａに還流する。

上述したように、第１区画部２１Ａ、当該部を覆う第１プレート部分３１、第１チューブ４１１と冷却フィン４０１とを含む第１熱交換部、第１区画部２１Ｂ、及び当該部を覆う第１プレート部分３１は、第１熱交換器ＨＥ１を構成している。また、第２区画部２２Ａ、当該部を覆う第２プレート部分３２、第２チューブ４２１と冷却フィン４０１とを含む第２熱交換部、第２区画部２２Ｂ、及び当該部を覆う第２プレート部分３２は、第２熱交換器ＨＥ２を構成している。

そして、特に本実施形態では、図２及び図４に示すように、第１タンク室２１Ａａの内部に遮蔽板５０が設けられている。遮蔽板５０は、仕切壁２６Ａと対向するように部品本体２０Ａａの内周面に一体的に設けられている。本実施形態では、ヘッダタンク１０Ａの長手方向（図２，３の左右方向）における遮蔽板５０の設置位置は、コアプレート３０の接続面３７上に接続される第１チューブ４１１と、チューブ接合面３５のうち最も境界部側の位置にて接続される第１チューブ４１１との間となっている。

なお、遮蔽板５０の設置位置は、少なくとも、シール面３４上において境界部に最も近い位置に接続される第１チューブ４１１よりチューブ接合面３５側であればよい。言い換えると、遮蔽板５０は、第１チューブ４１１のうち境界部に最も近いものを含む単一または複数の第１チューブを基準として、境界部と反対側に隣接して設けることができる。

図４に示すように、遮蔽板５０とコアプレート３０との間には隙間が設けられ、流入口２４Ａから流入するエンジン冷却水を、流量を抑えつつ境界部側の第１チューブ４１１にも供給できるよう構成されている。

次に第１実施形態の作用及び効果について説明する。第１熱交換器ＨＥ１を流れる流体はエンジン冷却水であり、第２熱交換器ＨＥ２を流れる流体は電気系冷却水である。エンジン冷却水は、電気系冷却水と比較して相対的に高い温度域となる。流入口２４Ａから第１タンク室２１Ａａに導入された高温のエンジン冷却水が、第２タンク室２２Ａａ側の境界部近傍の第１チューブ４１１に直接供給されると、この第１チューブ４１１には常時新たな高温の冷却水が大量に流れることになる。一方、当該第１チューブ４１１は、相対的に低温の電気系冷却水が流れる第２熱交換器ＨＥ２の近傍に位置するため、このチューブの外側の温度は相対的に低くなる。これにより、当該第１チューブ４１１では、チューブの内側と外側との間で温度差が大きく熱膨張差が大きい状態が維持され、この熱膨張差を吸収できずチューブに歪みが発生する場合がある。

これに対して本実施形態では、相対的に高温の流体が流れる第１熱交換器ＨＥ１のうち流体の入力側である第１タンク室２１Ａａ内に遮蔽板５０が設けられる。この遮蔽板５０は、第２タンク室２２Ａａ側の境界部から少なくとも１本（本実施形態では図２，３に示すように２本）の第１チューブ４１１に対して、境界部と反対側に隣接して設けられる。この遮蔽板５０の設置位置は、第１タンク室２１Ａａの流入口２４Ａ側である。これにより、流入口２４Ａから第１タンク室２１Ａａに導入された高温のエンジン冷却水は、図２に矢印Ｆ１で示すように、チューブ接合面３５上の第１チューブ４１１に供給されつつ境界部側に流れるが、遮蔽板５０によって流路が縮小されるため、遮蔽板５０より境界部側へ冷却水が流れにくくなり、図２に矢印Ｆ２で示すように、冷却水の流量が抑制される。この流量抑制によって、境界部近傍の第１チューブ４１１に供給される高温流体の流量を低減させることができるので、当該第１チューブ４１１においてチューブ内外の温度差を緩和することができ、この結果熱膨張差による歪みの発生を低減できる。また、境界部の歪みを防止するためにコアプレート３０に何らかの加工を行う必要がないので、従来と同様に境界部の気密性を確保できる。したがって、第１実施形態に係る熱交換器ＨＥは、ヘッダタンク１０Ａ，１０Ｂに複数の室を設けてなり複数の熱交換系統ＨＥ１，ＨＥ２を備える構成において、各熱交換系統ＨＥ１，ＨＥ２の境界部における熱膨張差による歪みの発生を低減でき、かつ、境界部の気密性を良好に確保できる。

つまり、第１実施形態では、遮蔽板５０が、第１タンク室２１Ａａに設けられ、仕切壁２６Ａによる境界部から少なくとも１本の第１チューブ４１１へ供給されるエンジン冷却水の流量を低減する「流量低減部」として機能するものである。

また、第１実施形態では、遮蔽板５０はコアプレート３０の接続面３７の位置に設けられる。この構成により、境界部の近傍であるシール面３４及び接続面３７に配置される第１チューブ４１１へのエンジン冷却水の供給量を低減できるので、境界部近傍に位置し、熱膨張差による歪みを発生しやすいチューブを好適に保護することができる。また、熱膨張差による歪みを発生しにくいチューブ接合面３５上のチューブには遮蔽板５０の影響を受けずにエンジン冷却水を供給することができるので、第１熱交換器ＨＥ１の性能も好適に維持できる。

なお、本実施形態では、相対的に高温の流体が流れる第１熱交換器ＨＥ１のうち流体の入力側である第１タンク室２１Ａａ内に遮蔽板５０を設ける構成を例示したが、この代わりに、相対的に低温の流体が流れる第２熱交換器ＨＥ２のうち流体の入力側である第２タンク室２２Ａａ内に遮蔽板５０を設ける構成としてもよいし、第１タンク室２１Ａａ及び第２タンク室２２Ａａの両方に遮蔽板５０を設ける構成としてもよい。例えば、第１熱交換器ＨＥ１の冷却対象であるエンジンが停止しており、第２熱交換器ＨＥ２の冷却対象であるモータ等の電気系が駆動している状況などでは、各交換器の内部を流れるエンジン冷却水と電気系冷却水の温度の大小関係が逆転する状態が起こり得る。第２熱交換器ＨＥ２の第２タンク室２２Ａａに本実施形態と同様の構成で遮蔽板５０を設けることにより、このような状態が発生した場合にも第２チューブ４２１の熱膨張差による歪みの発生を低減できる。

同様に、第１熱交換器ＨＥ１のうち流体の出力側である第１タンク室２１Ｂａ、または、第２熱交換器ＨＥ２のうち流体の出力側である第２タンク室２２Ｂａの一方または両方に、本実施形態と同様の構成で遮蔽板５０を設ける構成とすることもできる。

［第１実施形態の変形例］
図５〜７を参照して第１実施形態の変形例を説明する。

図５に示すように、遮蔽板５０にさらにスリット５１を設けてもよい。スリット５１は、遮蔽板５０のコアプレート３０側の端部からヘッダタンク１０Ａの部品本体２０Ａａの内壁側へ向けて形成される。スリット５１の延在方向は、部品本体２０Ａａとコアプレート３０との取り付け方向（図５の上下方向）と同一であるのが好ましい。また、スリット５１を複数（図５の例では３個）設ける場合、各スリットの延在方向を同一とすることが好ましい。

この構成の場合、遮蔽板５０の端部は、図５に示すようにコアプレート３０と接触する位置まで延在してコアプレート３０との間に隙間を作らない構成でもよいし、第１実施形態と同様にコアプレート３０との間に隙間ができるように構成してもよい（図４参照）。

熱交換器ＨＥが図５の上下方向が鉛直方向となるよう設置され、かつ、ヘッダタンク１０Ａが上方、ヘッダタンク１０Ｂが下方になるよう設置された場合を考える。この場合、遮蔽板５０により形成される流路は、幅方向（図５の左右方向）が狭められると共に、鉛直方向に沿って広くとられる。流路が鉛直方向の上側まで延在するので、鉛直方向下側の部分で流体を境界部側に流しつつ、鉛直方向上側の部分で境界部近傍に溜まっている空気を境界部近傍から流入口２４Ａ側に排出できる。これにより、遮蔽板５０より境界部側の第１チューブ４１１へ供給されるエンジン冷却水の流量を低減できると共に、エンジン冷却水を効率良く遮蔽板５０より境界部側の第１チューブ４１１へ供給できる。

図６に示すように、遮蔽板５０に孔部５２を設けてもよい。孔部５２は、遮蔽板５０の境界部側と流入口２４Ａ側とを貫通して形成される。孔部５２は、複数個（図６の例では６個）を設けてもよい。図５及び図６に示すように、遮蔽板５０にスリット５１や孔部５２を設けることにより、これらの数や寸法を適宜設定することで遮蔽板５０より境界部側の第１チューブ４１１へ供給されるエンジン冷却水の流量を簡便に調整することができる。

図７に示すように、第１タンク室２１Ｂａの流入口２４Ａから境界部へ向かうエンジン冷却水の流れ方向に沿って、遮蔽板５０を複数設置してもよい（図７の例では２枚）。これにより、エンジン冷却水の流量を段階的に低減させることができる。

なお、上記実施形態では、第１タンク室２１Ａａ，２１Ｂａ、及びこれらの第１タンク室２１Ａａ，２１Ｂａに接続される第１チューブ４１１を含む第１熱交換器ＨＥ１には、第１流体としてのエンジン冷却水が流通し、第２タンク室２２Ａａ，２２Ｂａ、及びこれらの第２タンク室２２Ａａ，２２Ｂａに接続される第２チューブ４２１を含む第２熱交換器ＨＥ２には、第１流体と温度帯が異なる第２流体としてエンジン冷却水より温度帯が低い電気系冷却水が流通する構成を例示したが、本実施形態に係る熱交換器ＨＥは、第１流体及び第２流体として他の種類の流体を用いることもできる。例えば、冷却水以外にも、冷媒、オイル、過給気、排気などを用いることができる。

また、上記実施形態では、第１熱交換器ＨＥ１がエンジン冷却水用のラジエーターとして、また、第２熱交換器ＨＥ２が電気系冷却水用のラジエーターとして構成される例を挙げたが、他の用途を適用することもできる。例えば、エアコン冷媒（またはオイル）用のコンデンサや、過給機における過給気や排気冷却用のインタークーラーを適用することができる。

［第２実施形態］
図８〜図１１を参照して第２実施形態について説明する。図８〜図１１に示すように、第２実施形態は、境界部近傍に配置され、エンジン冷却水の供給流量を低減される対象となる第１チューブ４１１（以下「流量低減対象チューブ」とも表記する）の形状を加工することによって、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を低減させる構成をとる点で、第１実施形態と異なる。

図８は、第２実施形態に係る具体的な構成例を示す。図８に示すように、流量低減対象チューブ４１１において、第１タンク室２１Ａａ内の導入口にスティフナ６０が装着される。スティフナ６０は、一般に強度向上や撓み防止を目的として管路に嵌め込まれる部材である。ここでは、流量低減対象チューブ４１１の導入口にスティフナ６０を取り付けることにより、図８に示すように導入口の面積を縮小させることができる。これにより、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を低減させることができる。

図９は、第２実施形態に係る他の構成例を示す。図９に示すように、流量低減対象チューブ４１１において、第１タンク室２１Ａａ内の導入口の一部分の開口面積を縮小する縮小部６１が設けられる。縮小部６１は、例えば図９に示すように、断面形状が略長方形の導入口において、対向する一対の長辺部分を短辺方向に押圧することにより、これらの長辺部分の一部の相対距離が縮小されて形成される。このように導入口に縮小部６１を形成することにより、流量低減対象チューブ４１１の導入口の面積を縮小させることができる。これにより、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を低減させることができる。

図１０は、第２実施形態に係る他の構成例を示す。図１０に示すように、流量低減対象チューブ４１１において、第１タンク室２１Ａａ内の導入口にインナフィン６２が設けられる。インナフィンはチューブの延在方向（図１の上下方向）またはその直行方向（図１０の上下方向）に沿って波形状に加工された板材であって、第１チューブ４１１内部の流路内に設けられる。インナフィン６２によってチューブ内部の流路が区分され、流路を流れる流体が受ける抵抗が増えるので、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を低減させることができる。

図１１は、第２実施形態に係る他の構成例を示す。図１１に示すように、流量低減対象チューブ４１１において、第１タンク室２１Ａａの内部への突出量を他のチューブより増やす突出部６３が設けられる。これにより、流量低減対象チューブ４１１の導入口が他のチューブより上方に配置され、他のチューブと比較して導入口までエンジン冷却水が到達しにくくなるので、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を低減させることができる。

このように、第２実施形態では、図８〜図１１に示すスティフナ６０、縮小部６１、インナフィン６２、及び、突出部６３が、第１タンク室２１Ａａに設けられ、仕切壁２６Ａによる境界部から少なくとも１本の、流量低減対象の第１チューブ４１１へ供給されるエンジン冷却水の流量を低減する「流量低減部」として機能するものである。したがって、第２実施形態に係る構成は、第１実施形態と同様の特徴を備えるといえるので、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

［第３実施形態］
図１２〜図１４を参照して第３実施形態について説明する。図１２〜図１４に示すように、第３実施形態は、部品本体２０Ａａの一部を第１タンク室２１Ａａの内部側に突出させることによって、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を低減させる構成をとる点で、第１実施形態及び第２実施形態と異なる。

図１２は、第３実施形態に係る具体的な構成例を示す。図１２に示すように、第１タンク室２１Ａａにおいて、流量低減対象チューブ４１１の境界部と反対側に隣接するように遮蔽壁７０が設けられる。遮蔽壁７０は、例えば、部品本体２０Ａａの壁部の一部を内部側に凹ませて形成されている。この遮蔽壁７０の機能は、第１実施形態の遮蔽板５０と同様である。したがって、遮蔽壁７０によって第１タンク室２１Ａａの内部の流路が縮小されるため、遮蔽壁７０より境界部側へ冷却水が流れにくくすることができ、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を低減させることができる。

図１３は、第３実施形態に係る他の構成例を示す。この構成例では、流量低減対象チューブ４１１は複数本であることを前提とする。図１３に示すように、第１タンク室２１Ａａにおいて、複数本の流量低減対象チューブ４１１の導入口と、これらと対向する部品本体２０Ａａの壁部との間の距離が境界部に近づくほど小さくなるように、部品本体２０Ａａの壁部を第１タンク室２１Ａａの内部側に凹ませた壁面部７１が形成されている。壁面部７０は、第１タンク室２１Ａａの内壁の最頂部の位置が境界部に近づくにしたがって徐々にコアプレート３０側に下がる傾斜面として形成される。この構成により、第１タンク室２１Ａａの内部の流路が境界部に近づくにしたがって徐々に縮小されるため、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を、境界部側に近づくにつれて徐々に低減させることができる。

図１４は、図１３に示す構成の変形例である。図１４に示すように壁面部７２を階段状に形成することもできる。この構成でも、図１３の構成と同様に、流量低減対象チューブ４１１に供給されるエンジン冷却水の流量を、境界部側に近づくにつれて徐々に低減させることができる。

このように、第３実施形態では、図１２〜図１４に示す遮蔽壁７０、壁面部７１，７２が、第１タンク室２１Ａａに設けられ、仕切壁２６Ａによる境界部から複数の流量低減対象の第１チューブ４１１へ供給されるエンジン冷却水の流量を低減する「流量低減部」として機能するものである。したがって、第３実施形態に係る構成は、第１実施形態と同様の特徴を備えるといえるので、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、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。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０Ａ，１０Ｂ：ヘッダタンク
２０Ａａ，２０Ｂａ：部品本体（タンク本体）
２１Ａａ，２１Ｂａ：第１タンク室
２２Ａａ，２２Ｂａ：第２タンク室
２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ：仕切壁
３０：コアプレート
４０：熱交換部（コア部）
４１１：第１チューブ
４２１：第２チューブ
４３１：第３チューブ
５０：遮蔽板（流量低減部）
５１：スリット（流量低減部）
５２：孔部（流量低減部）
６０：スティフナ（流量低減部）
６１：縮小部（流量低減部）
６２：インナフィン（流量低減部）
６３：突出部（流量低減部）
７０：遮蔽壁（流量低減部）
７１，７２：壁面部（流量低減部）
ＨＥ：熱交換器

Claims (4)

1. 熱交換器（ＨＥ）であって、
   流体が流れる複数本のチューブ（４１１，４２１，４３１）を有するコア部（４０）と、
   前記複数本のチューブの長手方向両端側に前記複数本のチューブと連通するよう設けられてなる一対のヘッダタンク（１０Ａ，１０Ｂ）と、を備え、
   前記ヘッダタンクは、前記複数本のチューブが接合されるコアプレート（３０）と、タンク本体（２０Ａａ，２０Ｂａ）と、前記タンク本体に結合された仕切壁（２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ）と、によって形成された第１タンク室（２１Ａａ，２１Ｂａ）及び第２タンク室（２２Ａａ，２２Ｂａ）を有し、
   前記第１タンク室、及び前記第１タンク室に接続される前記チューブには、第１流体が流通し、前記第２タンク室、及び前記第２タンク室に接続される前記チューブには、前記第１流体と温度帯が異なる第２流体が流通し、
   前記第１タンク室または前記第２タンク室の少なくとも一方に設けられ、前記仕切壁による境界部から少なくとも１本のチューブへ供給される前記第１流体または前記第２流体の流量を低減する流量低減部（５０〜５２，６０〜６３，７０〜７２）を備え、
   前記流量低減部は、前記タンク本体の内壁に設けられ、前記流量を低減される少なくとも１本のチューブの前記境界部と反対側に隣接して設けられる遮蔽板（５０）を含み、
   前記コアプレートが、前記流量を低減される少なくとも１本のチューブが接続される前記境界部の近傍のシール面（３４）と、前記シール面より前記ヘッダタンクの内部側に位置し、他のチューブが接続されるチューブ接合面（３５，３６）と、前記シール面と前記チューブ接合面とを接続する接続部（３７，３８）と、を有し、
   前記遮蔽板は、前記接続部の位置に設けられ、
   前記遮蔽板には、前記コアプレート側の端部から前記タンク本体の内壁へ向けて形成されるスリット（５１）が設けられている、
   熱交換器。
2. 前記遮蔽板が、同一のタンク室内に複数設けられる、
   請求項１に記載の熱交換器。
3. 熱交換器（ＨＥ）であって、
   流体が流れる複数本のチューブ（４１１，４２１，４３１）を有するコア部（４０）と、
   前記複数本のチューブの長手方向両端側に前記複数本のチューブと連通するよう設けられてなる一対のヘッダタンク（１０Ａ，１０Ｂ）と、を備え、
   前記ヘッダタンクは、前記複数本のチューブが接合されるコアプレート（３０）と、タンク本体（２０Ａａ，２０Ｂａ）と、前記タンク本体に結合された仕切壁（２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ）と、によって形成された第１タンク室（２１Ａａ，２１Ｂａ）及び第２タンク室（２２Ａａ，２２Ｂａ）を有し、
   前記第１タンク室、及び前記第１タンク室に接続される前記チューブには、第１流体が流通し、前記第２タンク室、及び前記第２タンク室に接続される前記チューブには、前記第１流体と温度帯が異なる第２流体が流通し、
   前記第１タンク室または前記第２タンク室の少なくとも一方に設けられ、前記仕切壁による境界部から少なくとも１本のチューブへ供給される前記第１流体または前記第２流体の流量を低減する流量低減部（５０〜５２，６０〜６３，７０〜７２）を備え、
   前記流量低減部は、前記第１タンク室または前記第２タンク室において、前記流量を低減される前記複数本のチューブの導入口と、対向する前記タンク本体の壁部との間の距離が前記境界部に近づくほど小さくなるように、前記タンク本体の壁部を内部側に凹ませて設けられる壁面部（７０，７１）であって、前記流量を低減させる、
   熱交換器。
4. 前記第１流体及び第２流体は、冷却水、冷媒、オイル、過給気、排気を含む、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器。

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