JP2001241884A - 自動車用熱交換モジュール - Google Patents

自動車用熱交換モジュール

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JP2001241884A
JP2001241884A JP2001015442A JP2001015442A JP2001241884A JP 2001241884 A JP2001241884 A JP 2001241884A JP 2001015442 A JP2001015442 A JP 2001015442A JP 2001015442 A JP2001015442 A JP 2001015442A JP 2001241884 A JP2001241884 A JP 2001241884A
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Stephane Avequin
アヴキン ステファン
Gerard Gille
ジル ジェラール
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Valeo Thermique Moteur SA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 取りつけ作業を極力簡略化した、特に自動車
用の熱交換モジュールを提供する。 【解決手段】 主熱交換器および少なくとも１つの二次
熱交換器を備え、前記熱交換器のそれぞれが、流体循環
管および二次熱交換器を主熱交換器に固定するクリップ
留め手段を有し、同一の気流が、両熱交換器の本体を貫
流しうるようにした熱交換モジュールであって、前記ク
リップ留め手段が、前記熱交換器の一次側に嵌合する手
段、および二次熱交換器の流体循環管の断面とおおむね
一致する形状の間隙を対向歯毎に空けた少なくとも１列
の第１歯列を含む少なくとも１つの櫛形部材を備え、前
記二次熱交換器本体を櫛形部材にクリップ留めすること
によって、これを一次側熱交換器に固定するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主熱交換器および
少なくとも１つの二次熱交換器を備え、これら各熱交換
器は、流体循環管および二次熱交換器を主熱交換器に固
定するためのクリップ留め手段を備える本体を有し、同
一の気流が、前記両熱交換器の本体を貫流できるように
なっている熱交換モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にこの種の熱交換器は、本体に、流
体循環管および外部環境との熱交換用のフィンを設けて
なり、この本体は、流体を循環管に配送する２つのマニ
ホルドの間に配置されている。
【０００３】自動車のエンジンを冷却するラジエター等
の主熱交換器上に、１個または複数の二次熱交換器を組
み立て、モジュールとも呼ばれるアセンブリを構成する
ことによって、車両に設置できる状態にすることは公知
である。この二次熱交換器は、多くの場合、エンジン過
給空冷器または空調コンデンサで構成されている。
【０００４】主熱交換器へ１つまたは複数の二次熱交換
器を組み立てるには、通常、二次熱交換器と一体である
ラグ、および主熱交換器のマニホルドに捩入したねじが
使用される。また、マニホルドをインターロックまたは
クリップ留めすることによって組み立てる方法もある。
【０００５】一次熱交換器と二次熱交換器を組立てる上
記した公知の方法には、時間的および工具セッティング
面でコスト高となる作業を要するという欠点がある。
【０００６】 また、主熱交換器と二次熱交換
器との連結用部材は、かなり大きなスペースを占め、そ
のため、モジュールの小型化が妨げられている。その理
由として、マニホルドの厚さがかなり大であることが挙
げられる。したがって、モジュールの厚さは、熱交換器
本体、すなわち管アセンブリの総厚によってではなく、
おおむねこれより厚いマニホルドの総厚によって決ま
る。
【０００７】さらに、これらの連結部材は、かなりの横
方向のスペースを取るため、主熱交換器および二次熱交
換器の熱交換表面積を等しくすることはできない。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、上述した従来技術の欠点を解
消することを目的とするものである。
【０００９】すなわち本発明の第１の目的は、製造、特
にその取りつけ作業を最大限簡単にした熱交換モジュー
ルを提供することにある。
【００１０】本発明の第２の目的は、主熱交換器と二次
熱交換器との間に、組立て用部材を極力設けないように
した熱交換モジュールを提供することにある。
【００１１】本発明の第３の目的は、組立て作業を全く
要しないか、またはこれが不可能な場合には、これを最
小限とした熱交換モジュールの製造方法を提供すること
にある。
【００１２】本発明の第４の目的は、従来のものより厚
さ薄くした熱交換モジュールを提供することにある。
【００１３】本発明の第５の目的は、すぐれた熱交換特
性を有する熱交換モジュールを提供することにある。
【００１４】
【発明の概要】本発明によると、主熱交換器および少な
くとも１つの二次熱交換器を備え、該熱交換器のそれぞ
れが、流体循環管および該二次熱交換器を主熱交換器に
固定するクリップ留め装置を有する本体を備え、同一の
気流が該両熱交換器の本体を貫流できるようになってい
る熱交換モジュールであって、前記クリップ留め装置
が、前記熱交換器の一次側に嵌合する嵌合手段、および
前記熱交換器の二次側の流体循環管の断面とおおむね一
致する形状の間隙を歯の間に設けた、少なくとも１列の
第１歯列を含む少なくとも１つの櫛形部材を備え、前記
二次熱交換器本体を櫛形部材にクリップ留めすることに
よって、これを前記一次側熱交換器に固定するようにし
た熱交換モジュールが提供されている。
【００１５】したがって、この熱交換器は、自らの本体
を介し、その循環管および櫛形部材によって組立てられ
る。そのため、熱交換モジュールの取りつけが簡単にな
る。
【００１６】さらに、前記モジュールを小型化すること
もできる。これは、櫛形部材を本体間の間隙内に完全に
収めることができ、しかもこの場合、熱交換器の断面部
に重ならないからである。また所望に応じて、両本体を
極力近接させることができる。
【００１７】 その結果、モジュールの厚さは薄
くなり、各熱交換器の有効熱交換表面積を、最大限確保
できる。
【００１８】本発明のある実施形態では、前記熱交換器
の一次側に櫛形部材を嵌合する手段は、前記一次側熱交
換器の流体循環管の断面とおおむね一致する形状の間隙
を対向する歯の間に設けた第２歯列を備えており、前記
櫛形部材を一次熱交換器本体にクリップ留めできるよう
にしている。
【００１９】別の特定実施形態では、前記熱交換器の一
次側に櫛形部材を嵌合する手段は、前記一次熱交換器の
流体循環管を係合しうる１組の孔を備えている。
【００２０】前記櫛形部材は、支持条片および該支持条
片とおおむね同一平面上に位置する歯を備えているのが
よく、この場合、櫛形部材の面は、熱交換器本体の面に
対しておおむね垂直であるる。
【００２１】変形例として、前記櫛形部材は、支持条片
および該支持条片の面に対しておおむね直交する面に位
置する歯を備え、かつこの場合、該支持条片の面を、熱
交換器本体の面とおおむね平行とすることもある。
【００２２】より詳細に説明すると、本発明による熱交
換モジュールは、少なくとも２つの櫛形部材を備えるこ
とができるが、これら櫛形部材は、これらを介して前記
熱交換器を収容するような形状をなす嵌合フレームの両
側部に位置させられる。
【００２３】さらに詳細に説明すると、本発明による熱
交換モジュールは、２つの櫛形部材を設けた管状フレー
ムを含み、かつ前記櫛形部材の支持条片は、フレーム内
のその対向２側に沿って、それらの中央部に軸線方向に
配設されている。
【００２４】本発明のある実施形態では、櫛形部材は、
一次熱交換器に嵌合する手段と、第１歯列との間に、両
熱交換器の平面とおおむね平行な段付部を有している。
【００２５】 上記段付部は、櫛
形部材の全長にわたって設けられることもあれば、該部
材の両端部だけに設けられることもできる。
【００２６】このような形状にすることによって、寸法
が異なる熱交換器を組み立てることができる。
【００２７】本発明のさらなる目的は、主熱交換器およ
び少なくとも１つの二次熱交換器を備え、前記各熱交換
器は、流体循環管および前記二次熱交換器を主熱交換器
に固定するクリップ留め手段を有する本体を備え、同一
の気流が前記両熱交換器の本体を貫流できるようになっ
ている熱交換モジュールの製造方法であって、前記両熱
交換器を製造する工程、前記熱交換器の一次側に嵌合す
る手段、および前記熱交換器の二次側の流体循環管の断
面とおおむね一致する形状の間隙を、歯の間に設けた、
少なくとも１列の第１歯列を含む少なくとも１つの櫛形
部材を製造する工程、前記櫛形部材を一次熱交換器に嵌
合する工程、および二次熱交換器の本体を前記櫛形部材
にクリップ留めする工程を有する方法を提供することに
ある。
【００２８】本発明による方法のある実施例では、前記
櫛形部材は、一次熱交換器の製造段階において、これに
装着される。
【００２９】本発明方法の別の実施例では、前記櫛形部
材は、一次熱交換器の製造後に、その本体にクリップ留
めされる。
【００３０】
【好適な実施形態の説明】次に、添付図面を参照して、
本発明の好適実施形態を説明するが、これらは、単なる
例示的なものであって、本発明を限定するものではな
い。図１に示すように、本発明の熱交換モジュールは、
２つの熱交換器、すなわち、原動ファンユニット（２）
を備える自動車のエンジン冷却用のラジエター（１）
と、空調コンデンサ（３）を備えている。
【００３１】ラジエター（１）は、公知の要領で左右の
マニホルド（５）（６）の間に装着された本体（４）を
備えている。マニホルド（６）には、冷却液出入口管
（７）が設けられている。
【００３２】前記本体（４）は、多数の水平の流体循環
管（８）（図４参照）（図１には示されていない）を、
間隔をあけて重合して形成されている。これらの管は、
本例では、車両の進行方向ＡＶに対して直交する２つの
面上に配置された円形管である。
【００３３】コンデンサ（３）も同様に、左右のマニホ
ルド（１０（１１）の間に装着された本体（９）を備え
ている。マニホルド（１０）には、流体出入口管（１
２）が設けられている。
【００３４】前記本体（９）は、間隔をあけて重合した
多数の水平の流体循環管（１３）（図４参照）で構成さ
れている。これらの管（１３）は、内部に仕切りを設け
た多チャネル管とも呼ばれる平形管であり、車両の進行
方向ＡＶと平行な平面上に配置されている。またこれら
の管（１３）は、車両の進行方向ＡＶに対して直交する
一つの面上に設けられている。
【００３５】後で説明するように、熱交換器（１）
（３）の本体（４）（９）とは、図３に詳細を示す２つ
の櫛形部材（１４）によって、組立てられている。
【００３６】各櫛形部品（１４）は、ほぼ縦長の平板状
を呈し、その中央条片（１５）の長手方向の両側縁に、
それぞれ一列の対向歯（１６）（１７）が設けられ、中
央条片（１５）の面上に、反対方向を向く櫛を形成して
いる。
【００３７】前記対向歯（１６）は、流体循環管（８）
のピッチ間隔で離間されており、対向する各歯の間に、
流体循環管（８）の径より若干小さい幅のスロット（１
８）が形成されている。スロット（８）の後部と前部に
は、広幅部（１９）（２０）が形成されている。
【００３８】広幅部（１９）（２０）は，流体循環管
（８）の径とおおむね同一寸法を有するほぼ円形をなし
ている。広幅部（１９）（２０）の中心部は、前後２列
をなす流体循環管（８）の間隔とおおむね等しい間隔を
もって、スロット（１８）に沿って離間されている。
【００３９】対向歯（１７）は、流体循環管（１３）の
ピッチ間隔で離間されており、対向する各歯の間に、流
体循環管（１３）の幅とおおむね等しい深さと、これら
の管の厚さとおおむね等しい幅とを有するスロット（２
１）が形成されている。
【００４０】各スロット（２１）の後部には丸味が付さ
れ、かつ前端には、スロット（２１）の内側に向かって
突出する保持ホック（２２）が形成されている。
【００４１】櫛形部材（１４）は、たとえばプラスチッ
クからなり、熱交換モジュールの高さに応じて切断して
使用される。図４に示すように、各櫛形部材（１４）
を、その歯を介して、熱交換器１の流体循環管（８）に
クリップ留めし、次に熱交換器（３）の流体循環管（１
３）を、櫛形部材（１４）の対向歯（１７）にクリップ
留めすることによって、モジュールを組み立てる。
【００４２】そのため、本実施形態における各櫛形部材
（１４）の面は、管（８）（１３）の各層の平面に対し
ておおむね直交している。各櫛形部材（１４）の中央条
片（１５）は、２つの熱交換器の間の空気流をシールす
る機能を果す。
【００４３】図２は、熱交換器（１）をクリップ留めす
るクリップ歯（２３）と、熱交換器（３）をクリップ留
めするクリップ歯（２４）とを、フレーム（２５）に設
けた変形例を示している。
【００４４】矢印ＡＶ方向から見たフレーム（２５）の
形状は、長方形の偏平管形であり、その寸法は、熱交換
器（１）（３）の平面的寸法より若干大きくなってい
る。
【００４５】フレーム（２５）の軸線方向の中央部に
は、縦方向の２本の条片（２６）が、フレーム（２５）
の内側に突出し、かつ矢印ＡＶ方向に対しておおむね直
交して、フレーム（２５）のの対向する側部に固定され
ている。クリップ歯（２３）（２４）が、前記条片（２
６）の平面上において、その内縁部に沿って配設されて
おり、従って矢印ＡＶ方向に突出している。
【００４６】クリップ歯（２３）の形状およびピッチ
は、歯（１６）の形状およびピッチと等しく、従って、
クリップ歯（２４）の形状およびピッチも、対向歯（１
７）のそれらと等しくなっている。
【００４７】この熱交換モジュールは、熱交換器（１）
の流体循環管（８）と、熱交換器（３）の流体循環管
（１３）とを、それぞれ、クリップ歯（２３）おおび
（２４）によって順次フレーム（２５）にクリップ留め
することによって組み立てられる。
【００４８】この場合、２つの熱交換器の間の横方向の
シール、２つの熱交換器の間に設けた通気路を形成する
フレーム（２５）によって行われる。
【００４９】フレーム（２５）の軸線方向、すなわち矢
印ＡＶ方向の寸法については、モジュールの厚さとおお
むね等しい値にすることができるため、全体的にほぼ封
筒状の形となる。
【００５０】図５および図６は、別の実施形態を示す。
櫛形部材（２７）（図５参照）は、前記櫛形部材（１
４）と同様に、中央条片（２８）を有し、該条片の一方
の縦縁には、一方の熱交換器の管をクリップ留めする対
向歯（２９）が設けられており、他方の縦縁には、他方
の熱交換器の管に対応する形状および寸法を有する孔
（３０）が設けられている。本例の場合、２つの熱交換
器（図６参照）は、一層状の平形管を備えるものであ
る。
【００５１】熱交換モジュールは、孔（３０）に対応す
る熱交換器の製造段階で、櫛形部材（２７）を含めて組
み立てられ、その後二次熱交換器を対向歯（２９）にク
リップ留めする。
【００５２】本例では、孔（３０）の他側に、クリップ
歯（２９）の反対向において、櫛形部材（２７）の縦縁
に沿って、第２の歯列を設けることにより、３つの熱交
換器を組み立てられることができる。
【００５３】図７および図８は、前記の様に熱交換器１
の管を貫通させる孔（３２）、および熱交換器（３）の
管を嵌支する対向歯（３３）を有する櫛形部材（３１）
によって組み立てられた、寸法の異なる２つの熱交換器
（１）（３）を示している。
【００５４】ただし本例の場合、櫛形部材（３１）は、
孔（３２）と対向歯（３３）とが設けられている面に対
しておおむね直交する段付部（３４）を備えている。こ
の段付部（３４）は、孔（３２）が設けられている平面
と、対向歯（３３）が設けられている平面との間に位置
しており、取りつけ後は、熱交換器（１）（３）の平面
とおおむね平行となる。
【００５５】本例では、段付部（３４）は、櫛形部材
（３１）の両端の２個所に形成されている。そのため、
この段付部（３４）に連なる対向歯（３３）は、櫛形部
材（３１）の両端部にだけ設けられる。
【００５６】図９は、図７および図８に示す櫛形部材
（３１）を変形した櫛形部材（３５）を示している。同
一部品には同一符号を付してある。
【００５７】この変形例では、段付部（３４）は、櫛形
部材（３５）の全長にわたって延びており、従って対向
歯（３３）も、同様に全長にわたって設けられている。
また熱交換器（１）の管を貫通させる孔に替わって、歯
（３６）が設けられている。
【００５８】孔の替わりに歯を設ける場合には、端ホッ
ク（３７）を、歯（３３）から延ばした形で櫛形部材
（３１）および（３５）に設けることによって、各熱交
換器へ櫛形部材をクリップ留めにするか、もしくはクリ
ップ留めを補強することができる。
【００５９】図７〜図９に示す熱交換モジュールについ
ては、前記のような１つまたは２つの櫛形部材を、該モ
ジュールの一端部または各端部に設けることができる。
【００６０】一次熱交換器への嵌合手段（対向歯または
孔）と、二次熱交換器へのクリップ歯との間に段付部を
設けることによって、寸法が違う２つの熱交換器を組み
立てることができる。すなわち、この段付部によって、
各本体すなわち各管の長さが違う２つの熱交換器を組み
立てることができる。
【００６１】また、一次熱交換器の組立てに使用される
嵌合手段の種類（対向歯または孔）と関係なく、段付部
を櫛形部材の全長にわたって形成するか、もしくはその
端部のみに限って形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による熱交換モジュール
の分解斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態による熱交換モジュール
フレームの斜視図である。
【図３】図１に示す熱交換モジュールの櫛形部材の側面
図である。
【図４】前記櫛形部材をモジュールに装着した状態を示
す図である。
【図５】他の実施形態による櫛形部材を示す図である。
【図６】図５に示す櫛形部材を少なくとも１個備える熱
交換モジュールの側面図である。
【図７】他の実施形態において組立てられた２つの熱交
換器の部分斜視図である。
【図８】図７に示すものの組立てに使用される櫛形部材
の斜視図である。
【図９】他の実施形態における櫛形部材の斜視図であ
る。
【符号の説明】
１ 熱交換器またはラジエター ２ ファンユニット ３ 熱交換器または空調コンデンサ ４ 熱交換器本体 ５、６ マニホルド ７ 冷却液出入口管 ８ 流体循環管 ９ 熱交換器本体 １０、１１ マニホルド １２ 流体出入口管 １３ 流体循環管 １４ 櫛形部材 １５ 中央条片 １６、１７ 対向歯 １８ スロット １９、２０ 広幅部 ２１ スロット ２２ 保持ホック ２３、２４ クリップ歯 ２５ フレーム ２６ 条片 ２７ 櫛形部材 ２８ 中央条片 ２９ 対向歯 ３０ 孔 ３１ 櫛形部材 ３２ 孔 ３３ 対向歯 ３４ 段付部 ３５ 櫛形部材 ３６ 歯 ３７ 端ホック ＡＶ 進行方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 9/00 ３２１ Ｆ２８Ｆ 9/00 ３２１ (72)発明者 ジェラール ジル フランス国 91550 パレー・ヴィエイ ユ・ポスト リュ エム ロベスピエール 97

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主熱交換器（１）および少なくとも１
    つの二次熱交換器（３）を備え、前記熱交換器のそれぞ
    れが、流体循環管（８、１３）および前記二次熱交換器
    を主熱交換器に固定するクリップ留め手段を有する本体
    （４、９）を備え、同一の気流が、前記両熱交換器の本
    体を貫流できるようになっている熱交換モジュールであ
    って、 前記クリップ留め手段が、前記熱交換器の一次側に嵌合
    する手段（１６；２３；３０；３２；３６）、および前
    記熱交換器の二次側の流体循環管の断面とおおむね一致
    する形状の間隙を歯の間に設けた少なくとも１列の第１
    歯列（１７；２４；２９；３３）を含む少なくとも１つ
    の櫛形部材（１４；２３、２４、２６；２７；３１；３
    ５）を備え、前記二次熱交換器本体を前記櫛形部材にク
    リップ留めすることによって、これを前記一次側熱交換
    器に固定するようになっていることを特徴とする熱交換
    モジュール。
  2. 【請求項２】 前記櫛形部材を前記一次側熱交換器に
    嵌合する手段が、前記一次側熱交換器の流体循環管の断
    面とおおむね一致する形状の間隙を、歯の間に設けた第
    ２歯列（１６；２３；３６）を備え、前記櫛形部材を前
    記一次側熱交換器本体にクリップ留めするようになって
    いる請求項１記載の熱交換モジュール。
  3. 【請求項３】 前記櫛形部材を前記一次側熱交換器に
    嵌合する手段が、前記一次側熱交換器の流体循環管を係
    合しうる１組の孔（３０；３２）を備えている請求項１
    記載の熱交換モジュール。
  4. 【請求項４】 前記櫛形部材が、支持条片（１５；２
    ８）、および前記条片とおおむね同一平面に位置する歯
    を備えており、前記櫛形部材の面が、前記熱交換器本体
    の面に対しておおむね直交している請求項１〜３のいず
    れかに記載の熱交換モジュール。
  5. 【請求項５】 前記櫛形部材が、支持条片（２６）、
    および前記条片の平面に対しておおむね直交する面に位
    置する歯を備え、かつ前記条片の面が、前記熱交換器本
    体の面とおおむね平行である請求項１〜３のいずれかに
    記載の熱交換モジュール。
  6. 【請求項６】 少なくとも２つの櫛形部材を備え、こ
    れら櫛形部材は、これらを介して前記熱交換器を受支す
    るような形状の嵌合フレーム（２５）の２つの側部に位
    置している請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換モジ
    ュール。
  7. 【請求項７】 ２つの櫛形部材を設けた管状フレーム
    （２５）を含み、前記櫛形部材の支持条片（２６）が、
    前記フレーム内の対向する２側部に沿って、前記２つの
    側部の中央部に軸線方向に配設されている請求項５およ
    び６に記載の熱交換モジュール。
  8. 【請求項８】 前記櫛形部材（３１；３５）が、前記
    一次側熱交換器への嵌合手段（３２；３６）と、前記第
    １歯列（３３）との間に、段付部（３４）を有している
    請求項１記載の熱交換モジュール。
  9. 【請求項９】 前記段付部（３４）が、前記櫛形部材
    （３１；３５）の全長にわたって設けられている請求項
    ８記載の熱交換モジュール。
  10. 【請求項１０】 前記段付部（３４）が、前記櫛形部材
    （３１；３５）の両端部だけに設けられている請求項８
    に記載の熱交換モジュール。
  11. 【請求項１１】 前記段付部（３４）が、前記熱交換器
    （１、３）の面とおおむね平行である請求項８〜１０の
    いずれかに記載の熱交換モジュール。
  12. 【請求項１２】 主熱交換器（１）および少なくとも１
    つの二次熱交換器（３）を備え、前記各熱交換器は、流
    体循環管（８、１３）および前記二次交換器を主交換器
    に固定するクリップ留め手段を有する本体（４、９）を
    備え、同一の気流が前記両熱交換器の本体を貫流できる
    ようになっている熱交換モジュールを製造する方法であ
    って、 前記熱交換器（１、３）を製造する工程、 前記熱交換器の一次側に嵌合する手段（１６）および前
    記二次熱交換器の流体循環管の断面とおおむね一致する
    形状の間隙を歯の間に設けた少なくとも１列の第１歯列
    （１７）を含む少なくとも１つの櫛形部材（１４）を製
    造する工程、 前記櫛形部材（１４）を前記一次熱交換器（１）に嵌合
    する工程、および前記二次熱交換器（３）の本体（９）
    を前記櫛形部材（１４）にクリップ留めする工程を有す
    ることを特徴とする熱交換モジュール製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記櫛形部材を、前記一次熱交換器の
    製造段階において、これに装着する請求項１２記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記櫛形部材を、前記一次熱交換器の
    製造後に、その本体にクリップ留めする請求項１２記載
    の方法。
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