特表 2024-538198 熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-18

(54)【発明の名称】熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/02 20060101AFI20241010BHJP

   F28D 1/047 20060101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

F28F9/02 301A

F28D1/047 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523519

(86)(22)【出願日】2022-12-20

(85)【翻訳文提出日】2024-04-18

(86)【国際出願番号】 KR2022020832

(87)【国際公開番号】W WO2023146135

(87)【国際公開日】2023-08-03

(31)【優先権主張番号】10-2022-0012536

(32)【優先日】2022-01-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】516011246

【氏名又は名称】ハンオン システムズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェ， ジョンボム

(72)【発明者】

【氏名】コ， グァン オク

(72)【発明者】

【氏名】イ， サン ミン

(72)【発明者】

【氏名】ハン， ジ フン

【テーマコード（参考）】

3L103

【Ｆターム（参考）】

3L103AA11

3L103AA13

3L103DD08

3L103DD34

(57)【要約】

【課題】２つの熱交換部が一体に形成される一体型熱交換器において、２つの熱交換部の間で温度差によって発生する熱応力を減少させ、２つの熱交換部の間で熱交換媒体の漏れが発生することを防止できる熱交換器を提供する。
【解決手段】本発明は、周りに沿って互いに離隔して形成される複数の折り曲げタブの間に末端から凹状に凹んでいる複数の溝部が形成されたヘッダーと、前記ヘッダーの内側に下端部が挿入され、前記折り曲げタブが内側に折り曲げられて結合し、前記ヘッダーと結合して熱交換媒体の流動空間を形成するタンクと、を含み、前記ヘッダーには前記溝部よりも深さの深い第１溝部が形成され、温度差によって発生する熱変形を容易に許容して熱応力を減少させることで、熱交換媒体の漏れを防止できることを特徴とする。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに離隔配置された一対のヘッダータンク及び前記一対のヘッダータンクに両端が接続された複数のチューブを含み、
前記一対のヘッダータンクはそれぞれ、
周りに沿って互いに離隔して形成される複数の折り曲げタブを含み、前記複数の折り曲げタブの間には末端から凹状に凹んでいる複数の溝部が形成されたヘッダーと、
前記ヘッダーの内側に下端部が挿入され、前記折り曲げタブが内側に折り曲げられて結合し、前記ヘッダーと結合して熱交換媒体の流動空間を形成するタンクと、を含み、
前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、前記溝部よりも深さの深い第１溝部が形成されたことを特徴とする熱交換器。

【請求項2】

前記ヘッダー及びタンクのうちいずれか１つ以上に結合して内部空間を区画する少なくとも１つ以上のバッフルをさらに含み、
前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、長手方向に前記バッフルに対応する位置に前記第１溝部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。

【請求項3】

前記バッフルによってヘッダータンクの一側と他側が区画され、区画された一側と他側に流動する熱交換媒体の温度が互いに異なることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。

【請求項4】

前記バッフルは、一対で構成され、長手方向に互いに離隔配置され、
前記第１溝部は、長手方向に前記一対のバッフルの間に位置することを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。

【請求項5】

前記第１溝部は、ヘッダーの幅方向両側に互いに対応する位置に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。

【請求項6】

前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、長手方向に前記第１溝部の一側又は両側に離隔して第２溝部が形成され、
前記第２溝部は、前記溝部よりも深さが深く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。

【請求項7】

前記第２溝部の深さは、前記第１溝部の深さと同一に形成されたことを特徴とする請求項６に記載の熱交換器。

【請求項8】

前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、長手方向に前記第１溝部の一側又は両側に離隔して第３溝部が形成され、
前記第３溝部は、前記溝部よりも深さが深く形成され、前記第１溝部は、前記第３溝部よりも深さが深く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。

【請求項9】

前記チューブの間に配置され、前記一対のヘッダータンクに両端が接続し、前記一対のバッフルの間に接続されたダミーチューブをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。

【請求項10】

前記ダミーチューブの内部は、熱交換媒体が流動しないように形成され、
前記ダミーチューブは、前記チューブと同一の形状に形成されたことを特徴とする請求項９に記載の熱交換器。

【請求項11】

前記第１溝部は、前記ダミーチューブの両側に隣接する前記チューブの間に位置することを特徴とする請求項９に記載の熱交換器。

【請求項12】

前記第１溝部は、前記ダミーチューブの位置に対応する位置に形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の熱交換器。

【請求項13】

前記ヘッダーと前記タンクと前記一対のバッフルと対応する形状に形成され、前記ヘッダーと前記タンクとの間、及び前記一対のバッフルと前記ヘッダーとの間に介在して密着するガスケットをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。

【請求項14】

前記ヘッダーは、縁部にガスケット装着溝が形成され、前記ガスケット装着溝にガスケットが挿入され、
前記タンクは下端に外側に突出した結合部が形成され、前記結合部がヘッダーのガスケット装着溝に挿入され、前記ガスケット装着溝と前記結合部との間にガスケットが押されて密着したことを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器。

【請求項15】

前記ガスケットは、
前記ヘッダーのガスケット装着溝に対応する形状に形成された周部と、
前記周部の幅方向両側に両端が接続し、前記一対のバッフルの位置に対応するように長手方向に互いに離隔配置された一対のブリッジと、を含み、
前記周部がガスケット装着溝に挿入され、前記一対のブリッジは、前記一対のバッフルと前記ヘッダーとの間に押されて密着したことを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器。

【請求項16】

前記第１溝部は、長手方向に前記一対のブリッジの間に位置することを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器。

【請求項17】

前記溝部の凹部の底から延びる線を溝部基準線とすると、
前記溝部基準線は、前記タンクと前記ガスケットとの接触面よりも前記ヘッダーの底面からさらに離隔したことを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器。

【請求項18】

前記第１溝部の凹部の底から延びる線を第１溝部基準線とすると、
前記第１溝部基準線は、前記タンクと前記ガスケットとの接触面よりも前記ヘッダーの底面にさらに隣接して位置することを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器。

【請求項19】

前記一対のヘッダータンクのそれぞれの前記ヘッダーには、長手方向に前記第１溝部の一側又は両側に離隔して第３溝部が形成され、前記第３溝部は、前記溝部よりも深さが深く形成され、前記第１溝部は、前記第３溝部よりも深さが深く形成され、
前記第３溝部の凹部の底から延びる線を第３溝部基準線とすると、
前記第３溝部基準線は、前記タンクと前記ガスケットとの接触面よりも前記ヘッダーの底面からさらに離隔するか、又は同一線上に位置することを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換器に係り、より詳しくは、２つの熱交換部が一体に形成される一体型熱交換器において、２つの熱交換部の間で温度差によって発生する熱応力を減少させ、２つの熱交換部の間で熱交換媒体の漏れが発生することを防止できる熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、熱交換器は、特定の流路上に設けられ、その内部を循環する熱交換媒体が外気熱を吸熱するか、又は熱交換媒体の熱を外部に放熱する方式で熱交換を行う装置である。
このような熱交換器は、冷媒を熱交換媒体として用いる凝縮器及び蒸発器と、冷却水を熱交換媒体として用いるラジエータ及びヒーターコアと、エンジン及び変速器などの内部を流動するオイルを冷却するためにオイルを熱交換媒体として用いるオイルクーラなど、使用目的と用途に応じて多様に製作されている。
また、近年、自動車産業において、世界的に環境やエネルギーへの関心が高まっていることによって、燃費向上のための研究が行われている、多様な消費者のニーズを満たすために、軽量化・小型化及び高機能化のための研究開発が着々と進められている。

【0003】

しかし、自動車に用いられる熱交換器において、複数の熱交換器を別々に製作して設置すると、製造工数が多くなり生産性が低いだけでなく、材料の無駄が多く原価上昇と共に、それぞれの熱交換器を装着するための空間の確保も困難であった。そこで、これらの問題を解決するために複数の熱交換器を一体化して形成する多様な技術を開発して用いている。
これに関連する従来技術として、特許文献１に一体型熱交換器が開示されており、図１は従来の一体型熱交換器を示す図である。

【0004】

図１に示す通り、従来の一体型熱交換器は、第１流体が流通する複数の第１チューブ１１、前記第１チューブ１１の間に介在された第１放熱フィン１２、及び前記第１チューブ１１の両端にそれぞれ結合する第１ヘッダー１３からなる第１コア部１０と、第２流体が流通する複数の第２チューブ２１、前記第２チューブ２１の間に介在された第２放熱フィン２２、及び前記第２チューブ２１の両端にそれぞれ結合する第２ヘッダー２３からなる第２コア部２０と、上下に配列される前記第１及び第２コア部１０、２０の第１ヘッダー１２及び第２ヘッダー２２に同時に結合し、前記第１及び第２流体が流動する空間を形成する単一のタンク３０と、前記タンク３０の内部に少なくとも１つ以上設けられ、第１流体と第２流体を分離するバッフル６０とを含んでなる。このように従来の一体型熱交換器は、単一のタンク３０の内部をバッフル６０で区画し、２つの熱交換媒体を同時に冷凍させるようにした。

【0005】

ところで、このとき、一体型熱交換器は、温度の異なる２つの熱交換媒体がバッフル６０で区画された１つのタンクの内部を循環するため、温度差によるチューブ２１、２２とタンク６０の熱膨脹差によって、チューブ、ヘッダー及びタンクの変形が発生し、これにより熱交換媒体の漏れが発生することがある。これを解決するために、互いに離隔配置された一対のバッフル６０をタンク３０に設け、一対のバッフル６０の間に熱遮断スロット３１を形成することにより、タンク３０を通じる２つの熱交換媒体の熱伝逹を減らすようにしたが、一体型熱交換器は、加熱と冷却が繰り返され、２つの熱交換部が接する部分で十分に応力を吸収することが困難であるため、依然として熱交換媒体の漏れが発生するという問題点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２００７－００８１６３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、２つの熱交換部が一体に形成される一体型熱交換器において、２つの熱交換部の間で温度差によって発生する熱応力を減少させ、２つの熱交換部の間で熱交換媒体の漏れが発生することを防止できる熱交換器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための本発明の熱交換器は、互いに離隔配置された一対のヘッダータンク、及び前記一対のヘッダータンクに両端が接続された複数のチューブを含み、前記一対のヘッダータンクはそれぞれ、周りに沿って互いに離隔して形成される複数の折り曲げタブを含み、前記複数の折り曲げタブの間には、末端から凹状に凹んでいる複数の溝部が形成されたヘッダーと、前記ヘッダーの内側に下端部が挿入され、前記折り曲げタブが内側に折り曲げられて結合し、前記ヘッダーと結合して熱交換媒体の流動空間を形成するタンクと、を含み、前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、前記溝部よりも深さの深い第１溝部が形成されることを特徴とする。

【0009】

前記ヘッダー及びタンクのうちいずれか１つ以上に結合して内部空間を区画する少なくとも１つ以上のバッフルをさらに含み、前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、長手方向に前記バッフルに対応する位置に前記第１溝部が形成される。
前記バッフルによってヘッダータンクの一側と他側が区画され、区画された一側と他側に流動する熱交換媒体の温度が互いに異なる。
前記バッフルは、一対で構成され、長手方向に互いに離隔配置され、前記第１溝部は、長手方向に前記一対のバッフルの間に位置している。

【0010】

前記第１溝部は、ヘッダーの幅方向両側に互いに対応する位置に形成されている。
前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、長手方向に前記第１溝部の一側又は両側に離隔して第２溝部が形成され、前記第２溝部は、前記溝部よりも深さが深く形成されている。
前記第２溝部の深さは、第１溝部の深さと同一に形成されている。
前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、長手方向に前記第１溝部の一側又は両側に離隔して第３溝部が形成され、前記第３溝部は、前記溝部よりも深さが深く形成され、前記第１溝部は、前記第３溝部よりも深さが深く形成されている。

【0011】

前記チューブの間に配置され、前記一対のヘッダータンクに両端が接続し、前記一対のバッフルの間に接続されたダミーチューブをさらに含む。
前記ダミーチューブの内部は、熱交換媒体が流動しないように形成され、前記ダミーチューブは、チューブと同一の形状に形成されている。
前記第１溝部は、ダミーチューブの両側に隣接するチューブの間に位置している。
前記第１溝部は、ダミーチューブの位置に対応する位置に形成されている。

【0012】

前記ヘッダーとタンクと一対のバッフルに対応する形状に形成され、前記ヘッダーとタンクとの間、及び一対のバッフルとヘッダーとの間に介在して密着するガスケットをさらに含んでいる。
前記ヘッダーは、縁部にガスケット安着溝が形成され、前記ガスケット安着溝にガスケットが挿入され、前記タンクは、下端に外側に突出した結合部が形成され、前記結合部がヘッダーのガスケット安着溝に挿入され、前記ガスケット安着溝と結合部との間にガスケットが押されて密着している。

【0013】

前記ガスケットは、前記ヘッダーのガスケット装着溝に対応する形状に形成された周部と、前記周部の幅方向両側に両端が接続し、前記一対のバッフルの位置に対応するように長手方向に互いに離隔配置された一対のブリッジと、を含み、前記周部がガスケット装着溝に挿入され、前記一対のブリッジは、一対のバッフルとヘッダーとの間に押されて密着している。

【0014】

前記第１溝部は、長手方向に前記一対のブリッジの間に位置している。
前記溝部の凹部の底から延びる線を溝部基準線とすると、前記溝部基準線は、タンクとガスケットとの接触面よりもヘッダーの底面からさらに離隔して配置されている。
前記第１溝部の凹部の底から延びる線を第１溝部基準線とすると、前記第１溝部基準線は、タンクとガスケットとの接触面よりもヘッダーの底面にさらに隣接して位置している。

【0015】

前記一対のヘッダータンクのそれぞれのヘッダーには、長手方向に前記第１溝部の一側又は両側に離隔して第３溝部が形成され、前記第３溝部は、前記溝部よりも深さが深く形成され、前記第１溝部は、前記第３溝部よりも深さが深く形成され、前記第３溝部の凹部の底から延びる線を第３溝部基準線とすると、前記第３溝部基準線は、タンクとガスケットとの接触面よりもヘッダーの底面からさらに離隔するか、又は同一線上に位置している。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、本発明の熱交換器は、２つの熱交換部が一体に形成される一体型熱交換器において、２つの熱交換部間の温度差によって発生する熱変形を容易に許容できるように形成して熱応力を減少させることで、２つの熱交換部の間で熱交換媒体の漏れが発生することを防止できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】従来の一体型熱交換器を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態による熱交換器を示す組立斜視図及び分解斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態による熱交換器を示す組立斜視図及び分解斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態による熱交換器の第１ヘッダータンク部分を示す断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。

【図6】本発明の第１実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。

【図7】本発明の第２実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。

【図8】本発明の第２実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。

【図9】本発明の第３実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。

【図10】本発明の第３実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の熱交換器を図面を参考して詳しく説明する。
図２及び図３は、本発明の熱交換器を示す組立斜視図及び分解斜視図であり、図４は、本発明の熱交換器の第１ヘッダータンク部分を示す断面図であり、図５及び図６は、本発明の熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。

【0019】

図示のように、本発明の熱交換器は、大きくは一対のヘッダータンク１００、２００及び複数のチューブ３００を含んで構成されてもよく、複数のフィンをさらに含んでもよい。また、一対のヘッダータンクは、第１ヘッダータンク１００と第２ヘッダータンク２００で構成され、第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００はそれぞれ、ヘッダー、タンク及びバッフルを含んで構成され、ヘッダーにはそれぞれ複数の溝部及び第１溝部が形成されてもよく、一対のヘッダータンク１００、２００は、それぞれガスケット１２０、２２０をさらに含んで構成されてもよい。

【0020】

第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、互いに上下に一定距離離隔して並んで配置されてもよく、第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００のヘッダーには、複数のチューブ３００の両端が挿入結合されもよい。第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、熱交換媒体が貯蔵及び流動する空間を形成する部分であり、複数のチューブ３００は、熱交換媒体の流路を形成する部分である。また、それぞれのヘッダータンク１００、２００は、ヘッダー１３０、２３０とタンク１１０、２１０との結合によって形成され、ヘッダーとタンクとが互いに結合する部分には、ガスケット１２０、２２０が介在して熱交換媒体の漏れを防止するように結合してもよい。また、一対のヘッダータンクには、熱交換媒体が流入する入口パイプ、及び排出される出口パイプが形成されてもよい。

【0021】

複数のチューブ３００は、それぞれ第１ヘッダータンク１００のヘッダー１３０に一端が接続し、第２ヘッダータンク２００のヘッダー２３０に他端が接続してもよい。また、複数のチューブ３００は、互いに一定距離離隔して並んで配置されてもよい。チューブ３００は、ヘッダー１３０、２３０に形成されたチューブ挿入孔に挿入された後、ロウ付けなどによって両端を固定して熱交換媒体流路を形成し、熱交換媒体が通過して熱交換を起こす部分である。このとき、ヘッダー１３０、２３０には、チューブ３００の端部が挿入されるように複数のチューブ挿入孔が形成され、複数のチューブ３００は、長手方向に互いに離隔して並んで配置されてもよい。

【0022】

フィン４００は、チューブ３００の間に介在され、フィン４００は、チューブ３００と接するように配置された状態でロウ付けなどによってチューブ３００に結合してもよく、フィン４００は、コルゲイト形状などに形成され、チューブ３００を通過する熱交換媒体の放熱面積を広げることで、熱交換効率を高める役割をする。

【0023】

また、本発明による第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００は、それぞれヘッダー１３０、２３０、ガスケット１２０、２２０、タンク１１０、２１０、及び一対のバッフル１１１、２１１を含んで構成されてもよい。ここで、第１ヘッダータンク１００と第２ヘッダータンク２００は、それぞれのヘッダー１３０、２３０が互いに対向するように配置されてもよく、第１ヘッダータンク１００と第２ヘッダータンク２００は、詳細な形態を除いては互いに対称な構造で形成されてもよい。

【0024】

以下では、第１ヘッダータンク１００の詳細構造を例として説明する。
タンク１１０は、ヘッダー１３０と結合して内部に熱交換媒体が貯蔵及び流動できる空間を形成する部分である。タンク１１０は、一側が開放された凹状の容器形状に形成され、タンク１１０は、開放された端部に周りに沿って結合部１１２が形成され、結合部１１２がヘッダー１３０のガスケット安着溝１３６に挿入されてもよい。

【0025】

ヘッダー１３０は、縁部にガスケット１２０が挿入配置されるようにガスケット安着溝１３６が形成され、ガスケット安着溝１３６は、ヘッダー１３０の全周に沿って凹状に形成されてもよい。また、ヘッダー１３０には、チューブ３００が挿入されるチューブ挿入孔が形成されてもよい。また、ヘッダー１３０は、ガスケット安着溝１３６の外縁の端部に周りに沿って離隔し、複数の溝部１３１が凹状に形成されてもよい。また、溝部１３１の間の部分が折り曲げタブ１３２で形成され、折り曲げタブ１３２を内側に折り曲げてタンク１１０の結合部１１２を固定してもよい。

【0026】

ガスケット１２０は、ヘッダー１３０に形成されたガスケット安着溝１３６の形状と対応する形状に周部１２１が形成されてもよい。また、ガスケット１２０は、周部１２１の幅方向両側に一対のブリッジ１２２が接続してもよく、一対のブリッジ１２２は、互いに長手方向に離隔して配置されてもよい。また、ガスケット１２０は、周部１２１がヘッダー１３０のガスケット安着溝１３６に挿入配置され、ブリッジ１２２は、ヘッダー１３０に形成された１つのチューブ挿入孔を基準として両側にそれぞれ配置され、チューブ挿入孔の間にブリッジ１２２が配置されてもよい。ここで、ブリッジ１２２は、ヘッダー１３０の対面に置かれる。

【0027】

バッフル１１１は、タンク１１０の内部空間を区画するようにタンク１１０の内側に形成され、バッフル１１１は、ガスケット１２０のブリッジ１２２と対応する位置に形成されてもよい。すなわち、バッフル１１１は、一対で構成され、互いに長手方向に離隔して配置されてもよい。また、第１ヘッダータンク１００に形成された一対のバッフル１１１の位置と第２ヘッダータンク２００に形成された一対のバッフル２１１の位置は、長手方向に互いに同一の位置に形成されてもよい。

【0028】

これによって、ヘッダー１３０にガスケット１２０を結合した状態でタンク１１０の結合部１１２がヘッダー１３０のガスケット安着溝１３６に挿入されるように結合し、ヘッダー１３０とタンク１１０を加圧した状態でガスケット安着溝１３６の外側で上側に延長形成された形状の折り曲げタブ１３２をタンク１１０の方に向かって折り曲げることで、ヘッダー１３０とタンク１１０とガスケット１２０とを結合することができる。このとき、ガスケット１２０の周部１２１がヘッダー１３０とタンク１１０によって押されて密着し、ガスケット１２０のブリッジ１２２がヘッダー１３０とバッフル１１１によって押されて密着した状態で結合することができる。

【0029】

これによって、一対のバッフル１１１、２１１によって第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００の内部空間がそれぞれ区画され、一対のバッフル１１１、２１１が形成された位置を基準として、長手方向の左側には第１熱交換部１００１が形成され、右側には第２熱交換部１００２が形成されてもよい。また、第１熱交換部１００１と第２熱交換部１００２には、それぞれ入口パイプと出口パイプが形成され、第１熱交換部１００１の内部と第２熱交換部１００２の内部に互いに異なる熱交換媒体が流動してもよい。また、熱交換媒体は冷却水であり、本発明の熱交換器はラジエータであり、互いに温度の異なる低温及び高温の熱交換媒体がバッフルによって区画された一側と他側にそれぞれ流動する一体型ラジエータであってもよい。

【0030】

ここで、第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００のそれぞれのヘッダー１３０、２３０には、長手方向に一対のバッフル１１１、２１１の間に対応する位置に、溝部１３１よりも深さの深い第１溝部１３３が形成されてもよい。第１ヘッダータンク１００を例として説明すると、長手方向に一対のバッフル１１１の間の位置は、第１熱交換部１００１と第２熱交換部１００２とが互いに接する部分であり、この部分では両側の熱交換部の温度差によって両側の熱交換部に位置するチューブ３００の熱膨脹による長さ変化が異なるため、ヘッダーに熱変形が発生することになる。このとき、本発明は、ヘッダー１３０に形成された第１溝部１３３により、ヘッダー１３０の熱変形を容易に許容する構造となるため、ヘッダータンクの第１熱交換部１００１と第２熱交換部１００２との間の位置で、ヘッダー１３０及びこの部分に隣接するチューブ３００とヘッダー１３０との結合部分に発生する熱応力を減らすことができる。したがって、両側の熱交換部の温度差によって発生する熱応力によるヘッダー、ヘッダーとチューブとの結合部分の破損を防止でき、これによって一体型熱交換器の信頼性を向上させることができる。

【0031】

本発明の熱交換器は、ダミーチューブ３１０をさらに含んで構成されてもよい。ダミーチューブ３１０は、長手方向に一対のバッフル１１１、２１１の間の位置に配置されてもよく、ダミーチューブ３１０は、チューブ３００と同様に第１ヘッダータンク１００及び第２ヘッダータンク２００に両端が接続された形態に結合されてもよい。ここで、ダミーチューブ３１０は、内部が空いており、内部に熱交換媒体が流動せず、ダミーチューブ３１０は、第１熱交換部１００１と第２熱交換部１００２との間の熱伝逹を遮断する役割をすることができる。また、ダミーチューブ３１０は、一例として、チューブ３００と同一の形状に形成され、チューブ３００とダミーチューブ３１０とを共用で容易に用いることができる。また、ダミーチューブ３１０の両側に隣接するチューブ３００の間の位置に第１溝部１３３が形成されてもよく、望ましくは、長手方向にダミーチューブ３１０に対応する位置に第１溝部１３３が形成されてもよい。
、第１溝部１３３は、ヘッダー１３０の幅方向両側に互いに対応する位置に形成され、より容易にヘッダー１３０が熱変形を許容可能とする。

【0032】

図７及び図８は、本発明の第２実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。
図示のように、本発明の第２実施形態による熱交換器の一対のヘッダータンク１００、２００は、それぞれのヘッダーに第２溝部１３４がさらに形成されてもよい。
一例として、第１ヘッダータンク１００のヘッダー１３０には、長手方向に第１溝部１３３の一側又は両側に離隔して第２溝部１３４が形成され、第２溝部１３４は、溝部１３１よりも深さが深く形成されてもよい。すなわち、第１溝部１３３に隣接して第２溝部１３４がさらに形成されるものである。このとき、第２溝部１３４の深さは、第１溝部１３３と同一に形成されてもよい。
また、第１溝部１３３が形成された部分を基準として、長手方向の外側に向かって分散させて熱変形を許容するように（熱応力を減少させるように）することで、ヘッダー及びヘッダーとチューブとの結合部分の破損をさらに効果的に防止することができる。

【0033】

図９及び図１０は、本発明の第３実施形態による熱交換器のヘッダーの一部を示す斜視図及び正面図である。
図示のように、本発明の第３実施形態による熱交換器の一対のヘッダータンク１００、２００は、それぞれのヘッダーに第３溝部１３５がさらに形成されてもよい。一例として、第１ヘッダータンク１００のヘッダー１３０には、長手方向に第１溝部１３３の一側又は両側に離隔して第３溝部１３５が形成され、第３溝部１３５は、溝部１３１よりも深さが深く形成されてもよい。すなわち、第１溝部１３３に隣接して第３溝部１３５がさらに形成されるものである。このとき、第３溝部１３５の深さは、第１溝部１３３よりは深さが浅く形成されてもよい。言い換えると、第１溝部１３３の深さが最も深く形成され、第１溝部１３３を基準として長手方向の外側に深さのより薄い第３溝部１３５が形成され、次いで第３溝部１３５よりも深さのより薄い溝部１３１が形成された形状に配置されてもよい。

【0034】

これによって、第１溝部１３３が形成された部分を基準として、長手方向の外側に向かって分散させて段階的に熱変形を許容するように（熱応力を減少させるように）することで、ヘッダー及びヘッダーとチューブとの結合部分の破損をさらに効果的に防止することができる。
また、第１溝部１３３は、長手方向に一対のブリッジ１２２の間に位置してもよい。また、溝部１３１の凹部の底から延びる線を溝部基準線とすると、溝部基準線は、タンク１１０とガスケット１２０との接触面の延長線Ｌよりもヘッダー１３０の底面からさらに離隔して配置されてもよい。また、第１溝部１３３の凹部の底から延びる線を第１溝部基準線とすると、第１溝部基準線は、タンク１１０とガスケット１２０との接触面の延長線Ｌよりもヘッダー１３０の底面にさらに隣接して位置してもよい。また、第３溝部１３５の凹部の底から延びる線を第３溝部基準線とすると、第３溝部基準線は、タンク１１０とガスケット１２０との接触面の延長線Ｌよりもヘッダー１３０の底面からさらに離隔するか、又は同一線上に位置してもよい。すなわち、一般に、溝部１３１は、ガスケット１２０が見えない深さに形成されなければリークを防止できないが、第１溝部１３３は、ガスケット１２０が見えても、熱交換媒体が流れないダミーチューブ３１０に隣接する位置に配置された場合には熱交換媒体のリークが発生する余地がない。したがって、その分だけ第１溝部１３３の深さを深く形成することができる。しかし、必ずしもガスケット１２０が見えるように第１溝部１３３の深さを形成しなければならないのではなく、第１溝部１３３の形成深さは、タンク１１０の結合部１１２及びガスケット１２０とは関係なく自由に形成することができる。

【0035】

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、適用範囲が多様であり、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば多様な変形実施が可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0036】

１００：第１ヘッダータンク
１１０：タンク
１１１：バッフル
１１２：結合部
１２０：ガスケット
１２１：周部
１２２：ブリッジ
１３０：ヘッダー
１３１：溝部
１３２：折り曲げタブ
１３３：第１溝部
１３４：第２溝部
１３５：第３溝部
１３６：ガスケット安着溝
２００：第２ヘッダータンク
２１０：タンク
２１１：バッフル
２２０：ガスケット
２２１：周部
２２２：ブリッジ
２３０：ヘッダー
３００：チューブ
３１０：ダミーチューブ
４００：フィン
１００１：第１熱交換部
１００２：第２熱交換部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】