JP2004077114A - Integrated heat exchange device - Google Patents

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Hideaki Manaka
間中 秀明
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
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    • F28D1/0408Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F28D1/0443Combination of units extending one beside or one above the other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285Other particular headers or end plates
    • F28F2009/0287Other particular headers or end plates having passages for different heat exchange media

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated heat exchange device capable of preventing mixing of fluid flowing in the inside of adjacent heat exchanging parts. <P>SOLUTION: This integrated heat exchange device is used as a condenser for car air-conditioner and an oil cooler of various types of oil of an automobile. The oil cooler 1 having two pipe type headers 10, 20 arranged in parallel with an interval between them and a plurality of parallel type heat transfer tubes with both ends respectively connected to the both headers 10, 20 and the condenser 2 are vertically arranged and integrated. Recessed parts 30, 31 fitted with the end parts of the headers 10, 20 are formed on both sides of a connector 3, and the end parts of the headers 10, 20 are fitted in the recessed parts 30, 31 of the connector 3 and are connected to the connector 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、互いに間隔をおいて平行状に配された2つのパイプ状ヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに接続された複数の並列状熱交換管とを有する熱交換部が、ヘッダの長さ方向に複数個並べられて一体化されることにより形成された一体型熱交換装置に関する。
【0002】
この明細書において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【0003】
【従来の技術】
たとえば、自動車のような車両には様々な熱交換器が搭載されているが、自動車においては快適空間を求めて車室を大きくせざるをえず、その結果必然的に熱交換器などの部品の搭載スペースは限られたものとなる。そのため、熱交換器の小型軽量化が要求されるとともに、熱交換器の自動車への搭載作業の簡便化が要求されている。
【0004】
このような要求を満たすために、たとえばカーエアコン用コンデンサとオイルクーラとが一体化された一体型熱交換装置が知られている(たとえば特許文献1および特許文献2参照)。ここで、オイルクーラは、エンジン、パワーステアリング装置、またはオートマチックトランスミッションなどの機器に用いられているオイルを冷却するものである。
【0005】
特許文献1に記載された一体型熱交換装置は、互いに間隔をおいて平行状に配された2つのパイプ状ヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに接続された複数の並列状熱交換管と、各ヘッダ内に設けられかつ各ヘッダ内をコンデンサ用ヘッダ部とオイルクーラ用ヘッダ部とに分割する仕切り板とを備えており、仕切り板が、ヘッダの周壁に形成された挿入孔を通してヘッダ内に挿入されかつヘッダにろう付されているものである。
【0006】
特許文献2に記載された一体型熱交換装置は、互いに間隔をおいて平行状に配された2つのパイプ状ヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに接続された複数の並列状熱交換管と、各ヘッダ内に相互に若干の間隔をおいて配されるとともにヘッダにろう付され、かつ各ヘッダ内をコンデンサ用ヘッダ部とオイルクーラ用ヘッダ部とに分割する2枚の仕切り板とを備えており、各ヘッダの周壁における両仕切り板の相互間の隙間に対応する部分に、仕切り板を通して漏洩した流体をヘッダの外部に排出する監視孔が形成されているものである。
【0007】
【特許文献1】
実公平6−4218号公報(第4欄37行〜第5欄21行)
【0008】
【特許文献2】
特開平9−152296号公報(段落0009〜0013)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載の一体型熱交換装置においては、仕切り板とヘッダとの間にろう付不良が存在している場合、オイルクーラのオイルがコンデンサの冷媒中に混入してコンデンサを含む熱交換サイクルの性能が低下したり、コンデンサの冷媒がオイルクーラのオイルに混入してオイルを用いている機器の性能に悪影響を及ぼしたりするという問題がある。
【0010】
また、特許文献2に記載の一体型熱交換装置においては、仕切り板とヘッダとの間にろう付不良が存在している場合、オイルクーラから漏洩したオイルやコンデンサから漏洩した冷媒は監視孔から外部に排出されるが、オイルがコンデンサの冷媒中へ混入すること、および冷媒がオイルクーラのオイル中へ混入することが完全に防止されるわけでなく、特許文献1に記載の一体型熱交換装置と同様な問題がある。しかも、水分が、監視孔を通って外部からヘッダ内に侵入するため、ヘッダに腐食が発生しやすくなる可能性がある。
【0011】
この発明の目的は、上記問題を解決し、隣り合う熱交換部内を流れる流体の混入を防止しうる一体型熱交換装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
1)互いに間隔をおいて平行状に配された2つのパイプ状ヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに接続された複数の並列状熱交換管とを有する熱交換部が、ヘッダの長さ方向に複数個並べられて一体化されることにより形成された一体型熱交換装置において、隣接する熱交換部の2つのヘッダにおける互いに近接した端部が連結具により相互に連結され、連結具の両側にそれぞれヘッダの端部が嵌め入れられる凹所が形成されており、ヘッダの端部が、連結具の凹所内に嵌め入れられて連結具に接合されている一体型熱交換装置。
【0013】
2)連結具の両凹所の周壁における熱交換管と干渉しない部分に、他の部分に比べて凹所底面からの高さが高い部分が設けられている上記1)記載の一体型熱交換装置。
【0014】
3)連結具の両凹所の周壁における上記高い部分の凹所底面からの高さが10mm以上となっている上記2)記載の一体型熱交換装置。
【0015】
4)連結具の両凹所の周壁における低い部分の凹所底面からの高さが5mm以上となっている上記2)または3)記載の一体型熱交換装置。
【0016】
5)連結具の両凹所の周壁における上記高い部分の両エッジ部分が、凹所の中心線を通りかつ熱交換管の長さ方向に伸びる平面を対称中心とする面対称の位置にあり、さらに両エッジ部分と凹所の中心線とのなす角度が180度となっている上記2)〜4)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0017】
6)連結具の両凹所の周壁における上記高い部分の両エッジ部分が、凹所の中心線を通りかつ熱交換管の長さ方向に伸びる平面を対称中心とする面対称の位置にあり、さらに両エッジ部分と凹所の中心線とのなす角度が120度以下となっている上記2)〜4)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0018】
7)連結具の両凹所の大きさが異なっており、隣接する熱交換部のヘッダの横断面の大きさが異なっている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0019】
8)連結具の両凹所の中心線がずれており、隣接する熱交換部のヘッダの中心線がずれている上記1)〜7)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0020】
9)連結具の各凹所の内周面に突起が形成され、ヘッダの周壁の端部に突起が嵌る切り欠きが形成されている上記1)〜8)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0021】
10)隣接する2つの熱交換管間の通風間隙にフィンが配置され、隣接する2つの熱交換部における連結具側の端部に位置する2つの熱交換管どうしの間に、これらの熱交換管と離隔するとともに熱交換管と平行状になるように分離板が配され、分離板と両熱交換管との間にフィンが配置されている上記1)〜9)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0022】
11)分離板の両端部が連結具に当接している上記10)記載の一体型熱交換装置。
【0023】
12)分離板の両端部の幅が、連結具側に向かって先細り状となっている上記10)または11)記載の一体型熱交換装置。
【0024】
13)分離板の両端部の両面に、それぞれ突起が形成されている上記10)〜12)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0025】
14)分離板における両端部を除いた部分に、フィンとの接触面積を減少させるための貫通穴または切り欠きが形成されている上記10)〜13)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0026】
たとえば、分離板に、分離板の長さ方向に長い1つの貫通穴が形成されていることがある。また、分離板に、分離板の長さ方向に長い複数の貫通穴が分離板の幅方向に間隔をおいて形成されていることがある。また、分離板に、複数の貫通穴が、分離板の長さ方向および幅方向に並んだ行列状に形成されていることがある。さらに、分離板の両側縁部に、それぞれ分離板の長さ方向に間隔をおいて複数の切り欠きが形成されていることがある。
【0027】
15)2つの熱交換部を備えており、一方の熱交換部がコンデンサであり、他方の熱交換部がオイルクーラとなっている上記1)〜14)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0028】
16)3つの熱交換部を備えており、1つの熱交換部がコンデンサであり、他の2つの熱交換部がそれぞれオイルクーラであり、2つのオイルクーラが、用途の異なるオイルの冷却に用いられる上記1)〜14)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0029】
17)少なくとも2つの熱交換部を備えており、隣接する2つの熱交換部のうちの一方がコンデンサであり、他方がラジエータである上記1)〜14)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0030】
18)少なくとも2つの熱交換部を備えており、隣接する2つの熱交換部のうちの一方がオイルクーラであり、他方がラジエータである上記1)〜14)のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。
【0031】
19)上記1)〜18)のうちのいずれかに記載されている一体型熱交換装置を備えた車両。
【0032】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0033】
図1はこの発明による一体型熱交換装置の実施形態の全体構成を示し、図2および図3は一体型熱交換装置の要部を示す。なお、以下の説明において、図1の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。
【0034】
図1において、一体型熱交換装置は自動車に用いられるものであって、オイルクーラ(1)とカーエアコン用コンデンサ(2)とが、前者が上方に来るように同一垂直面内に設けられたものである。
【0035】
オイルクーラ(1)は、互いに左右方向に間隔をおいて平行状に配された2つのアルミニウム製垂直状ヘッダ(10)と、両端がそれぞれ両ヘッダ(10)にろう付により接続された並列状のアルミニウム製偏平状熱交換管(11)と、隣り合う熱交換管(11)の間の通風間隙に配置されるとともに、両熱交換管(11)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(12)と、左側のヘッダ(10)の周壁上部にろう付により接続されたアルミニウム製オイル入口管(13)と、同じく左側のヘッダ(10)の周壁下部にろう付により接続されたアルミニウム製オイル出口管(14)と、左側のヘッダ(10)の中程の内部に設けられたアルミニウム製仕切り板(15)とを備えており、仕切り板(15)より上方に位置する複数の熱交換管(11)および下方に位置する複数の熱交換管(11)によりそれぞれ通路群が構成されており、オイル入口管(13)から流入した高温のオイルが、低温になってオイル出口管(14)から流出するまでに、オイルクーラ(1)内を各通路群単位にヘアピン状に流れるようになされている。
【0036】
コンデンサ(2)は、互いに左右方向に間隔をおいて平行状に配された2つのアルミニウム製垂直状ヘッダ(20)と、両端がそれぞれ両ヘッダ(20)にろう付により接続された並列状のアルミニウム製偏平状熱交換管(21)と、隣り合う熱交換管(21)の間の通風間隙に配置されるとともに、両熱交換管(21)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(22)と、左側のヘッダ(20)の周壁上端部にろう付により接続されたアルミニウム製冷媒入口管(23)と、右側のヘッダ(20)の周壁下端部にろう付により接続されたアルミニウム製冷媒出口管(24)と、左側のヘッダ(20)の中程より上方位置の内部に設けられたアルミニウム製の第1仕切り板(25)と、右側のヘッダ(20)の中程より下方位置の内部に設けられたアルミニウム製の第2仕切り板(26)とを備えており、第1仕切り板(25)より上方の熱交換管(21)の本数、第1仕切り板(25)と第2仕切り板(26)の間の熱交換管(21)の本数、第2仕切り板(26)より下方の熱交換管(21)の本数が、それぞれ上方から順次減少させられて通路群を構成しており、冷媒入口管(23)から流入した気相の冷媒が、冷媒出口管(24)より液相となって流出するまでに、コンデンサ(2)内を各通路群単位に蛇行状に流れるようになされている。
【0037】
オイルクーラ(1)およびコンデンサ(2)のヘッダ(10)(20)の横断面形状は任意に選択可能であるが、この実施形態ではいずれも円形である。
【0038】
オイルクーラ(1)およびコンデンサ(2)において、各仕切り板(15)(25)(26)は、ヘッダ(10)(20)の周壁に形成された挿入孔を通してヘッダ(10)(20)内に挿入されかつヘッダ(10)(20)にろう付されている。オイルクーラ(1)の両ヘッダ(10)の上端開口およびコンデンサ(2)の両ヘッダ(20)の下端開口は、それぞれヘッダ(10)(20)にろう付されたアルミニウム製蓋(16)(27)により閉鎖されている。
【0039】
オイルクーラ(1)とコンデンサ(2)の左側ヘッダ(10)(20)どうしおよび右側ヘッダ(10)(20)どうしは、それぞれ連結具(3)により連結されているとともに、オイルクーラ(1)の両ヘッダ(10)の下端開口およびコンデンサ(2)の両ヘッダ(20)の上端開口がそれぞれ連結具(3)により閉鎖されている。
【0040】
図2および図3に示すように、連結具(3)はアルミニウムを用いて、たとえば鍛造により形成されたものであり、上下両側にヘッダ嵌め入れ用凹所(30)(31)が形成されている。上側凹所(30)をヘッダ(10)側、すなわち上方から見た形状および大きさは、オイルクーラ(1)のヘッダ(10)の横断面形状および大きさに合致しており、下側凹所(31)をヘッダ(20)側、すなわち下方から見た形状および大きさはコンデンサ(2)のヘッダ(20)の横断面形状および大きさに合致している。この実施形態では、ヘッダ(10)(20)の横断面形状は円形であるので、ヘッダ(10)(20)側から見た凹所(30)(31)は、ヘッダ(10)(20)の横断面の大きさに合致した大きさを有する円形である。したがって、凹所(30)(31)は有底円筒状である。
【0041】
そして、オイルクーラ(1)のヘッダ(10)の下端部が上側の凹所(30)内に、コンデンサ(2)のヘッダ(20)の上端部が下側の凹所(31)内に、それぞれ嵌め入れられて連結具(3)にろう付されている。ここでは、オイルクーラ(1)のヘッダ(10)とコンデンサ(2)のヘッダ(20)とは中心線が合致しておりかつこれらのヘッダ(10)(20)の外径は等しいので、両凹所(30)(31)の内周面の中心線は合致しかつ内径も等しくなっている。
【0042】
両凹所(30)(31)の円筒状周壁(32)(33)における左右方向外側の部分円筒状部(32a)(33a)は、それぞれ左右方向内側の部分円筒状部(32b)(33b)よりも高くなっている。両部分円筒状部(32a)(33a)はそれぞれ平面から見て半円形である。すなわち、高い部分円筒状部(32a)(33a)の両エッジ部分が、凹所(30)(31)の中心線を通りかつ左右方向に伸びる垂直平面を対称中心とする面対称の位置にあり、かつ前記両エッジ部分と凹所(30)(31)の中心線とのなす角度は180度となっている。両凹所(30)(31)の周壁(32)(33)における高い部分円筒状部(32a)(33a)の凹所(30)(31)底面からの高さH1はそれぞれ10mm以上であることが好ましく、10〜15mmであることがより好ましい。両凹所(30)(31)の周壁における低い部分円筒状部(32b)(33b)の凹所(30)(31)底面からの高さH2はそれぞれ5mm以上であることが好ましく、5〜10mmであることがより好ましい。また、低い方の部分円筒状部(32b)(33b)の内周面に、突起(34)が一体に形成されている。突起(34)は両凹所(30)(31)の底面とも一体化されている。各突起(34)は、ヘッダ(10)(20)の端部に形成された切り欠き(18)(28)内に嵌り、これによりヘッダ(10)(20)と連結具(3)の周方向の位置決めがされるようになっている。
【0043】
オイルクーラ(1)の下端の熱交換管(11)と、コンデンサ(2)の上端の熱交換管(21)との間に、これらの熱交換管(11)(21)と離隔するとともに熱交換管(11)(21)と平行状になるように適当な数、ここでは1つのアルミニウム製分離板(4)が配され、分離板(4)と両熱交換管(11)(21)との間にもアルミニウム製コルゲートフィン(5)が配置されて分離板(4)および熱交換管(11)(21)にろう付されている。なお、分離板(4)の数は1つに限定されるものではなく、適宜変更可能である。ここで、分離板(4)の厚みおよび数を適当に調節することにより、オイルクーラ(1)の下端の熱交換管(11)とコンデンサ(2)の上端の熱交換管(21)との間隙を、隣接する熱交換管(11)どうしの間隔および/または隣接する熱交換管(21)どうしの間隔と等しい間隔を有する2以上の間隙に分けることが可能になり、その結果コルゲートフィン(5)として、オイルクーラ(1)のコルゲートフィン(12)および/またはコンデンサ(2)のコルゲートフィン(22)を流用することができる。そして、オイルクーラ(1)の下端の熱交換管(11)内を流れるオイルの有する熱、およびコンデンサ(2)の上端の熱交換管(21)内を流れる冷媒の有する熱は、それぞれコルゲートフィン(5)により放熱されるので、オイルクーラ(1)およびコンデンサ(2)のいずれもが、他方のものの熱の影響を受けることが抑制される。
【0044】
なお、オイルクーラ(1)の上端の熱交換管(11)の上方およびコンデンサ(2)の下端の熱交換管(21)の下方に、それぞれアルミニウム製サイドプレート(19)(29)が配されており、サイドプレート(19)(29)と熱交換管(11)(21)との間にもアルミニウム製コルゲートフィン(12)(22)が配置されてサイドプレート(19)(29)および熱交換管(11)(21)にろう付されている。
【0045】
この実施形態によれば、オイルクーラ(1)の両ヘッダ(10)の下端部およびコンデンサ(2)の両ヘッダ(20)の上端部は、それぞれ連結具(3)の凹所(30)(31)内に嵌め入れられた状態で連結具(3)に接合されているので、オイルクーラ(1)のオイルがコンデンサ(2)の冷媒中に混入してコンデンサ(2)を含む熱交換サイクルの性能が低下したり、コンデンサ(2)の冷媒がオイルクーラ(1)のオイルに混入してオイルを用いている機器の性能に悪影響を及ぼしたりするということが防止される。
【0046】
上述した一体型熱交換装置は、オイルクーラ(1)を構成するヘッダ(10)、熱交換管(11)、コルゲートフィン(12)、オイル入口管(13)、オイル出口管(14)、仕切り板(15)、蓋(16)およびサイドプレート(19)と、コンデンサ(2)を構成するヘッダ(20)、熱交換管(21)、コルゲートフィン(22)、冷媒入口管(23)、冷媒出口管(24)、仕切り板(25)(26)、蓋(27)およびサイドプレート(29)と、連結具(3)と、分離板(4)とを図1に示すように組み合わせた後、上下方向からの締め付け力および左右方向からの締め付け力が作用するように、適当な結束具で結束することにより仮止めし、ついで全部品を同時にろう付することにより製造される。
【0047】
上述した一体型熱交換装置において、オイルクーラ(1)は、たとえばパワーステアリング装置用オイルの冷却に用いられる。
【0048】
図4〜図6は連結具の変形例を示す。
【0049】
図4において、連結具(3A)における上側の凹所(30)と下側の凹所(31)とは、通風方向(図1矢印A参照)に関しては同一位置にあるが、上側凹所(30)は下側凹所(31)よりも左右方向内側に位置しており、これにより両凹所(30)(31)の中心線が左右方向にずれている。なお、上側凹所(30)の内径と下側凹所(31)の内径は同一である。したがって、オイルクーラ(1)の左右方向の長さは、コンデンサ(2)の左右方向の長さよりも短くなり、これにより生じたスペースを自動車の他の搭載部品のために有効利用することが可能になる。
【0050】
その他の構成は図1〜図3に示す連結具(3)と同様である。
【0051】
図4の連結具(3A)において、上側凹所(30)の位置と下側凹所(31)の位置とを左右方向にずらす代わりに、あるいは左右方向にずらすことに加えて上側凹所(30)の位置と下側凹所(31)の位置とを通風方向にずらし、これにより両凹所(30)(31)の中心線がずれるようにしてもよい。また、上側凹所(30)の内径と下側凹所(31)の内径とが異なっていてもよい。
【0052】
図5において、連結具(3B)における上側の凹所(30)と下側の凹所(31)とは中心線は一致しているが、上側凹所(30)の内径が下側の凹所(31)の内径よりも大きくなっている。したがって、オイルクーラ(1)のヘッダ(10)の外径はコンデンサ(2)のヘッダ(20)の外径よりも大きくなっており、ヘッダ(10)の外径をオイルクーラ(1)およびコンデンサ(2)に要求される性能に応じて最適なものにすることが可能となる。
【0053】
その他の構成は図1〜図3に示す連結具(3)と同様である。
【0054】
図5の連結具(3B)において、上側凹所(30)の内径を下側凹所(31)の内径よりも大きくする代わりに、下側凹所(31)の内径を上側凹所(30)の内径よりも大きくしておいてもよい。
【0055】
図6において、連結具(3C)の上下両凹所(30)(31)の周壁(32)(33)における左右方向外側の高い部分円筒状部(32a)(33a)は平面から見て優弧状であり、同じく左右方向内側の低い部分円筒状部(32b)(33b)は平面から見て劣弧状である。そして、高い部分円筒状部(32a)(33a)の両エッジ部分(35)が、凹所(30)(31)の中心線(O)を通りかつ左右方向に伸びる垂直平面(P)を対称中心とする面対称の位置にある。また、両エッジ部分(35)と凹所(30)(31)の中心線(O)とのなす角度(X)は120度以下となっている。上記角度(X)の下限は、両エッジ部分(35)がオイルクーラ(1)およびコンデンサ(2)の熱交換管(11)(21)に当たらないような角度とされる。
【0056】
その他の構成は図1〜図3に示す連結具(3)と同様である。
【0057】
図6に示す連結具(3C)を用いると、上述した方法で一体型熱交換装置を製造するにあたり、各部品を結束具で仮止めした際に、ヘッダ(10)(20)の倒れを効果的に防止することができる。
【0058】
図6に示す連結具(3C)において、図4に示す連結具(3A)の場合と同様に、上側凹所(30)の位置と下側凹所(31)の位置とを左右方向にずらしたり、左右方向にずらす代わりに、あるいは左右方向にずらすことに加えて上側凹所(30)の位置と下側凹所(31)の位置とを前記通風方向にずらし、これにより両凹所(30)(31)の中心線がずれるようにしてもよい。また、上側凹所(30)の内径と下側凹所(31)の内径とが異なっていてもよい。さらに、図5に示す連結具(3B)の場合と同様に、上側の凹所(30)と下側の凹所(31)との中心線を一致させ、かついずれか一方の凹所の内径を他方の凹所の内径よりも大きくしておいてもよい。
【0059】
図7〜図9、および図10〜図15は分離板の変形例を示す。
【0060】
図7〜図9において、分離板(4A)の両端部は、先端に向かって徐々に幅狭となった先細り状となっている。また、分離板(4A)の両端面(41)は、円弧状となっている。さらに、分離板(4A)の両端部には、上方に突出した突起(42)と下方に突出した突起(43)とが前記通風方向に並んで形成されている。これらの突起(42)(43)は左右方向に長い長円形である。分離板(4A)の一端部の上向き突起(42)と他端部の下向き突起(43)とは前記通風方向に関して同じ位置にある。
【0061】
なお、図8および図9においては、図6に示す連結具(3C)を用いた場合の一体型熱交換装置の一部分が示されている。
【0062】
図8および図9に示すように、分離板(4A)の円弧状両端面(41)の曲率は、連結具(3C)の周壁(32)(33)外周面の曲率と等しく、分離板(4A)の円弧状両端面(41)は、連結具(3C)における2つの低い部分円筒状部(32b)(33b)の境目部分の外周面に当接している。
【0063】
図7〜図9に示す分離板(4A)を用いた場合、上述した方法で一体型熱交換装置を製造するにあたり、各部品を結束具で仮止めした際に、左右方向内側に締め付けるような力を加えたとしても、高い部分円筒状部(32a)(33a)によりヘッダ(10)(20)が支持されること、および分離板(4A)の円弧状両端面(41)が連結具(3C)に当接していることにより、連結具(3C)を介して隣り合うヘッダ(10)(20)が、連結具(3C)の個所を中心として左右方向外側に倒れることが確実に防止される。
【0064】
図10において、分離板(4B)には、コルゲートフィン(5)との接触面積を減少させるための左右方向に長い1つの貫通穴(44)が、左右両端部における突起(42)(43)が設けられた部分を除いて形成されている。
【0065】
図11において、分離板(4C)には、コルゲートフィン(5)との接触面積を減少させるための左右方向に長い2つの貫通穴(45)が、分離板(4C)の幅方向に間隔をおき、かつ左右両端部における突起(42)(43)が設けられた部分を除いて形成されている。
【0066】
図12において、分離板(4D)には、コルゲートフィン(5)との接触面積を減少させるための左右方向に長い3以上、ここでは4つの貫通穴(46)が、分離板(4D)の幅方向に間隔をおき、かつ左右両端部における突起(42)(43)が設けられた部分を除いて形成されている。
【0067】
図13において、分離板(4E)には、コルゲートフィン(5)との接触面積を減少させるための複数の貫通穴(47)が、左右両端部における突起(42)(43)が設けられた部分を除いて、分離板(4E)の長さ方向および幅方向に並んだ行列状に形成されている。
【0068】
図14において、分離板(4F)の両側縁部に、左右両端部における突起(42)(43)が設けられた部分を除いて、それぞれ分離板(4F)の長さ方向に間隔をおいて複数の切り欠き(48)が形成されている。一方の側縁部の切り欠き(48)と他方の側縁の切り欠き(48)とは、分離板(4F)の長さ方向に関して同一位置にある。
【0069】
図15において、分離板(4G)の両側縁部に、左右両端部における突起(42)(43)が設けられた部分を除いて、それぞれ分離板(4G)の長さ方向に間隔をおいて複数の切り欠き(49)が形成されている。一方の側縁部の切り欠き(49)と他方の側縁の切り欠き(49)とは、分離板(4G)の長さ方向に関してずれている。
【0070】
図10〜図15に示す分離板(4B)〜(4G)のその他の構成は、図7〜図9に示す分離板(4A)と同様である。
【0071】
図10〜図15に示す分離板(4B)〜(4G)を用いた一体型熱交換装置の場合、コルゲートフィン(5)と分離板(4B)〜(4G)との接触面積が減少し、これらの間での熱伝達量が減少する。したがって、オイルクーラ(1)の下端部の熱交換管(11)を流れるオイルの有する熱が、コンデンサ(2)の上端部の熱交換管(21)を流れる流体に伝わりにくくなる。
【0072】
図16はこの発明による一体型熱交換装置の他の実施形態の全体構成を示す。
【0073】
図16において、オイルクーラ(1)の上方に、さらにこれと同じ構成のオイルクーラ(1A)が、オイルクーラ(1)と同一垂直面内に来るように設けられている。
【0074】
2つのオイルクーラ(1)(1A)の左右両ヘッダ(10)どうしは、それぞれ連結具(3)により連結されており、下側オイルクーラ(1)のヘッダ(10)の上端開口および上側オイルクーラ(1A)のヘッダ(10)の下端開口はそれぞれ連結具(3)により閉鎖されている。上側オイルクーラ(1A)のヘッダ(10)の上端開口が蓋(16)により閉鎖されている。
【0075】
上側オイルクーラ(1A)の下端の熱交換管(11)と、下側オイルクーラ(1)の上端の熱交換管(11)との間に、これらの熱交換管(11)(11)と離隔するとともに熱交換管(11)(11)と平行状になるようにアルミニウム製分離板(4)が配され、分離板(4)と両熱交換管(11)(11)との間にもアルミニウム製コルゲートフィン(5)が配置されて分離板(4)および熱交換管(11)(11)にろう付されている。なお、分離板(4)の数は1つに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【0076】
上側のオイルクーラ(1A)は、下側のオイルクーラ(1)とは異なった種類のオイル、たとえばエンジン用オイルや、オートマチックトランスミッション用オイルの冷却に用いられる。
【0077】
上述した2つの一体型熱交換装置において、オイルクーラ(1)およびコンデンサ(2)のヘッダ(10)(20)は横断面円形であるが、これに限定されるものではなく、たとえば方形、楕円形など他の横断面形状であってもよい。この場合、連結具の両凹所の上下両方から見た形状は、ヘッダの横断面形状と同じものになる。
【0078】
また、上述した2つの一体型熱交換装置において、オイルクーラ(1)には、2つの通路群が設けられており、オイルはヘアピン状に流れるようになっているが、これに限定されるものではなく、通路群の数は適宜変更可能である。すなわち、1つの通路群が設けられてオイルが一方のヘッダ(10)から他方のヘッダ(10)に直線状に流れるようになっていてもよいし、あるいは3以上の通路群が設けられてオイルが蛇行状に流れるようになっていてもよい。また、コンデンサ(2)には、3つの通路群が設けられており、冷媒は蛇行状に流れるようになっているが、これに限定されるものではなく、通路群の数は適宜変更可能である。すなわち、1つの通路群が設けられて冷媒が一方のヘッダ(20)から他方のヘッダ(20)に直線状に流れるようになっていてもよいし、2つの通路群が設けられて冷媒がヘアピン状に流れるようになっていてもよいし、あるいは4以上の通路群が設けられて冷媒が蛇行状に流れるようになっていてもよい。
【0079】
また、上述した2つの一体型熱交換装置においては、この発明による一体型熱交換装置は自動車に用いられるものであってオイルクーラ(1)とカーエアコン用コンデンサ(2)とが一体化されているが、これに限定されるものではなく、自動車のエンジン、パワーステアリング装置、またはオートマチックトランスミッションなどの機器に用いられる各種オイルのオイルクーラ、カーエアコン用コンデンサ、自動車のラジエータなどの中から2または3以上の熱交換部が一体化されることもある。また、この発明による一体型熱交換装置は自動車用に限らず、産業機械、たとえばロードコンプレッサにおけるオイルクーラとチャージエアクーラとが一体化されたものであってもよい。
【0080】
さらに、上述した2つの一体型熱交換装置において、熱交換部の数は、2または3であるが、4以上であってもよい。
【0081】
【発明の効果】
上記1)の一体型熱交換装置によれば、隣接する熱交換部のヘッダにおける互いに近接した端部が連結具の凹所内に嵌め入れられて連結具に接合されているので、ヘッダと連結具との間に仮に接合不良が存在していたとしても、隣接する熱交換部内を流れる異種流体どうしが混ざり合うことが防止される。したがって、いずれかの熱交換部を含む熱交換サイクルの性能低下や、熱交換部を流れる流体が用いられる機器の性能低下が防止される。
【0082】
上記2)の一体型熱交換装置によれば、前記高い部分の働きにより、2つのヘッダと連結具とを接合する作業のさいに、ヘッダの倒れが防止される。また、両凹所の周壁における熱交換管が位置する側の部分の高さを低くすることができるので、隣接する熱交換部の熱交換管と連結具との干渉が防止され、一体型熱交換装置の組み立て作業性の低下が防止される。
【0083】
上記3)の一体型熱交換装置によれば、上述した2つのヘッダと連結具とを接合する作業のさいのヘッダ倒れ防止効果が一層向上する。
【0084】
上記4)の一体型熱交換装置によれば、隣接する熱交換部内を流れる異種流体どうしが混ざり合うことが効果的に防止される。
【0085】
上記5)の一体型熱交換装置によれば、上述した2つのヘッダと連結具とを接合する作業のさいのヘッダ倒れを防止することができる。
【0086】
上記6)の一体型熱交換装置によれば、上述した2つのヘッダと連結具とを接合する作業のさいのヘッダ倒れ防止効果がさらに向上する。
【0087】
上記7)の一体型熱交換装置によれば、ヘッダの横断面積を、各熱交換部の性能を引き出す上で最良の大きさに設定することが可能になる。
【0088】
上記8)の一体型熱交換装置によれば、隣接する2つの熱交換部の通風方向の位置や、熱交換管の長さ方向の位置をずらすことができる。したがって、この一体型熱交換装置が装着される車両内や産業機械内のスペースを有効に利用することができる。
【0089】
上記9)の一体型熱交換装置によれば、連結具とヘッダとを接合するさいの両者の位置決めを確実に行うことができる。
【0090】
上記10)の一体型熱交換装置によれば、隣接する2つの熱交換部どうしの間の間隙も熱交換のために有効利用することができる。また、分離板の厚みおよび数を適当に調節することにより、一方の熱交換部の連結具側端部の熱交換管と、他方の熱交換部の連結具側端部の熱交換管との間隙を、各熱交換部における隣接する熱交換管どうしの間隔と等しい間隔を有する2以上の間隙に分けることが可能になり、その結果分離板と熱交換管との間に配置されるフィンとして、隣接する2つの熱交換部のうちの少なくともいずれか一方のフィンを流用することができる。したがって、別個に専用のフィンを用意する必要がなくなる。さらに、隣接する2つの熱交換部のうちの一方の熱交換部における連結具側端部の熱交換管を流れる流体の有する熱、および他方の熱交換部における連結具側端部の熱交換管を流れる流体の有する熱が、それぞれ分離板と熱交換管との間に配置されるフィンにより放熱されるので、2つの熱交換部のいずれもが、他方のものの熱の影響を受けることが抑制される。
【0091】
上記11)の一体型熱交換装置によれば、一体型熱交換装置を製造するにあたって、ヘッダ、熱交換管、フィンおよび連結具を接合する前に仮止めする際に、熱交換管の長さ方向内側に締め付けるような力を加えたとしても、連結具を介して隣り合うヘッダが、連結具の個所を中心として外側に倒れることが防止される。
【0092】
上記12)の一体型熱交換装置によれば、分離板の両端部が連結具に当接している場合であっても、分離板と連結具との接触面積を小さくすることができ、その結果両者の接触部に腐食の原因となる水などが溜まりにくくなる。
【0093】
上記13)の一体型熱交換装置によれば、一体型熱交換装置を製造するにあたって、ヘッダ、熱交換管、フィン、連結具および分離板を接合する前に仮止めする際に、熱交換管と分離板との間、あるいは分離板どうしの間に配されるフィンの両端部が、分離板の突起を利用して挟み付けられることになり、フィンを保持する力が大きくなってフィンの両端部の脱落が防止される。
【0094】
上記14)の一体型熱交換装置によれば、フィンと分離板との接触面積が減少し、これらの間での熱伝達量が減少する。したがって、隣接する2つの熱交換部のうちの一方の熱交換部における連結具側端部の熱交換管を流れる流体の有する熱が、他方の熱交換部における連結具側端部の熱交換管を流れる流体に伝わりにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明による一体型熱交換装置の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1の一体型熱交換装置の一部分を拡大して示す垂直断面図である。
【図3】図3は、図1の一体型熱交換装置のヘッダと連結具とを分解状態で示す部分拡大斜視図である。
【図4】図4は、連結具の第1の変形例を示す図2相当の図である。
【図5】図5は、連結具の第2の変形例を示す図2相当の図である。
【図6】図6は、連結具の第3の変形例を示し、(a)は斜視図、(b)は平面図である。
【図7】図7は、分離板の第1の変形例を示す中間を省略した斜視図である。
【図8】図8は、図7の分離板を利用した一体型熱交換装置を示す図2相当の図である。
【図9】図9は、図8のIX−IX線断面図である。
【図10】図10は、分離板の第2の変形例を示す部分斜視図である。
【図11】図11は、分離板の第3の変形例を示す部分斜視図である。
【図12】図12は、分離板の第4の変形例を示す部分斜視図である。
【図13】図13は、分離板の第5の変形例を示す部分斜視図である。
【図14】図14は、分離板の第6の変形例を示す部分斜視図である。
【図15】図15は、分離板の第7の変形例を示す部分斜視図である。
【図16】図16は、この発明による一体型熱交換装置の他の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
(1)(1A):オイルクーラ
(2):コンデンサ
(3)(3A)(3B)(3C):連結具
(4)(4A)(4B)(4C)(4D)(4E)(4F)(4G):分離板
(5):コルゲートフィン
(10)(20):ヘッダ
(11)(21):熱交換管
(12)(22):コルゲートフィン
(18)(28):切り欠き
(30)(31):凹所
(32)(33):周壁
(32a)(33a):高い部分円筒状部
(32b)(33b):低い部分円筒状部
(34):突起
(35):エッジ部分
(42)(43):突起
(44)(45)(46)(47):貫通穴
(48)(49):切り欠き
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a heat exchange section having two pipe-shaped headers arranged in parallel at an interval from each other and a plurality of parallel heat exchange tubes each having both ends connected to both headers is provided. The present invention relates to an integrated heat exchange device formed by arranging a plurality of heat exchangers in a direction and integrating them.
[0002]
In this specification, the term “aluminum” includes an aluminum alloy in addition to pure aluminum.
[0003]
[Prior art]
For example, vehicles such as automobiles are equipped with various heat exchangers. In automobiles, however, the passenger compartment must be enlarged in order to provide a comfortable space. As a result, parts such as heat exchangers are inevitable. The mounting space of is limited. Therefore, it is required to reduce the size and weight of the heat exchanger and to simplify the work of mounting the heat exchanger on an automobile.
[0004]
In order to satisfy such demands, for example, an integrated heat exchanger in which a condenser for a car air conditioner and an oil cooler are integrated is known (for example, see Patent Documents 1 and 2). Here, the oil cooler cools oil used in a device such as an engine, a power steering device, or an automatic transmission.
[0005]
The integrated heat exchanger described in Patent Literature 1 includes two pipe-shaped headers arranged in parallel at an interval from each other, a plurality of parallel heat exchange tubes having both ends connected to both headers, A partition plate is provided in each header and divides each header into a header portion for a capacitor and a header portion for an oil cooler, and the partition plate is inserted into the header through an insertion hole formed in a peripheral wall of the header. It is inserted and brazed to the header.
[0006]
The integrated heat exchanger described in Patent Literature 2 includes two pipe-shaped headers arranged in parallel at a distance from each other, a plurality of parallel heat exchange tubes having both ends connected to both headers, It is provided with two partition plates which are arranged in each header at a slight interval from each other and are brazed to the header, and divide each header into a header portion for a capacitor and a header portion for an oil cooler. In addition, a monitoring hole for discharging the fluid leaking through the partition plate to the outside of the header is formed in a portion corresponding to a gap between the two partition plates on the peripheral wall of each header.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-4218 (column 4, line 37 to column 5, line 21)
[0008]
[Patent Document 2]
JP-A-9-152296 (paragraphs 0009 to 0013)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the integrated heat exchanger described in Patent Literature 1, when there is a brazing defect between the partition plate and the header, the oil of the oil cooler is mixed into the refrigerant of the condenser and includes the condenser. There is a problem that the performance of the heat exchange cycle is reduced, or that the refrigerant of the condenser mixes with the oil of the oil cooler and adversely affects the performance of equipment using the oil.
[0010]
Further, in the integrated heat exchanger described in Patent Document 2, when there is a brazing defect between the partition plate and the header, oil leaked from the oil cooler or refrigerant leaked from the condenser passes through the monitoring hole. Although it is discharged to the outside, it is not completely prevented that the oil mixes into the refrigerant of the condenser and the refrigerant mixes into the oil of the oil cooler. There are similar problems with the device. In addition, since the moisture penetrates into the header from the outside through the monitoring hole, corrosion may easily occur in the header.
[0011]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and to provide an integrated heat exchange device that can prevent mixing of fluid flowing in adjacent heat exchange units.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
1) A heat exchange section having two pipe-shaped headers arranged in parallel at a distance from each other and a plurality of parallel heat exchange tubes each having both ends connected to both headers, in the length direction of the header. In an integrated heat exchange device formed by arranging and integrating a plurality of heat exchangers, mutually adjacent ends of two headers of adjacent heat exchange units are connected to each other by a connector, and on both sides of the connector. An integrated heat exchanger in which a recess is formed in each of which the end of the header is fitted, and the end of the header is fitted in the recess of the coupling and joined to the coupling.
[0013]
2) The integrated heat exchange as described in 1) above, wherein a portion of the peripheral wall of each of the recesses that does not interfere with the heat exchange tube is provided with a portion that is higher than the other portion in height from the bottom surface of the recess. apparatus.
[0014]
3) The integrated heat exchanger according to 2) above, wherein the height of the high portion of the peripheral wall of each of the concave portions from the bottom of the concave portion is 10 mm or more.
[0015]
4) The integrated heat exchanger according to 2) or 3) above, wherein the height of the lower portion of the peripheral wall of each of the two concave portions from the bottom surface of the concave portion is 5 mm or more.
[0016]
5) Both edge portions of the high portion on the peripheral walls of the two recesses of the connector are plane-symmetrical with respect to a plane passing through the center line of the recess and extending in the length direction of the heat exchange tube as a center of symmetry; The integrated heat exchange device according to any one of the above 2) to 4), wherein an angle formed between both edge portions and the center line of the recess is 180 degrees.
[0017]
6) Both edge portions of the above-mentioned high portion in the peripheral walls of both recesses of the connector are plane-symmetrical with respect to a plane extending through the center line of the recess and extending in the length direction of the heat exchange tube as a center of symmetry; The integrated heat exchange device according to any one of the above 2) to 4), wherein an angle formed between both edge portions and the center line of the recess is 120 degrees or less.
[0018]
7) The integrated heat as described in any one of 1) to 6) above, wherein the size of the two concave portions of the connecting member is different, and the size of the cross section of the header of the adjacent heat exchange portion is different. Exchange equipment.
[0019]
8) The integrated heat exchange device according to any one of 1) to 7) above, wherein the center lines of the two concave portions of the connector are shifted, and the center lines of the headers of the adjacent heat exchange portions are shifted.
[0020]
9) One of the above items 1) to 8), wherein a projection is formed on the inner peripheral surface of each recess of the connector, and a cutout is formed at an end of the peripheral wall of the header so that the projection fits. Body heat exchanger.
[0021]
10) A fin is arranged in a ventilation gap between two adjacent heat exchange tubes, and the heat exchange between the two heat exchange tubes located at the end of the adjacent two heat exchange portions on the connecting tool side is performed. A separation plate is arranged so as to be separated from the tube and parallel to the heat exchange tube, and a fin is arranged between the separation plate and both heat exchange tubes. An integrated heat exchange device as described.
[0022]
11) The integrated heat exchanger according to the above item 10), wherein both ends of the separation plate are in contact with the connector.
[0023]
12) The integrated heat exchanger according to the above 10) or 11), wherein the widths of both ends of the separation plate are tapered toward the connector side.
[0024]
13) The integrated heat exchanger according to any one of the above 10) to 12), wherein projections are formed on both surfaces of both ends of the separation plate.
[0025]
14) The integrated heat as described in any one of 10) to 13) above, wherein a through-hole or a cutout for reducing the contact area with the fin is formed in a portion except for both ends of the separation plate. Exchange equipment.
[0026]
For example, one through hole long in the length direction of the separator may be formed in the separator. Further, a plurality of through holes long in the length direction of the separation plate may be formed in the separation plate at intervals in the width direction of the separation plate. Further, a plurality of through holes may be formed in the separation plate in a matrix arranged in the length direction and the width direction of the separation plate. Further, a plurality of cutouts may be formed at both side edges of the separation plate at intervals in the length direction of the separation plate.
[0027]
15) An integrated type according to any one of the above 1) to 14), comprising two heat exchange units, one of which is a condenser, and the other of which is an oil cooler. Heat exchange equipment.
[0028]
16) Three heat exchange parts are provided, one heat exchange part is a condenser, the other two heat exchange parts are oil coolers, respectively, and two oil coolers are used for cooling oil for different purposes. The integrated heat exchanger according to any one of 1) to 14) above.
[0029]
17) The integrated type according to any one of 1) to 14) above, wherein at least two heat exchange units are provided, one of two adjacent heat exchange units is a condenser, and the other is a radiator. Heat exchange equipment.
[0030]
18) The battery according to any one of 1) to 14), further including at least two heat exchange units, one of two adjacent heat exchange units being an oil cooler and the other being a radiator. Body heat exchanger.
[0031]
19) A vehicle including the integrated heat exchange device according to any one of 1) to 18).
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same portions and the same components are denoted by the same reference characters, and redundant description will be omitted.
[0033]
FIG. 1 shows an overall configuration of an embodiment of an integrated heat exchange device according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 show main parts of the integrated heat exchange device. In the following description, the vertical and horizontal directions in FIG. 1 are referred to as vertical and horizontal directions, respectively.
[0034]
In FIG. 1, the integrated heat exchange device is used in an automobile, and an oil cooler (1) and a condenser for a car air conditioner (2) are provided in the same vertical plane so that the former is located upward. Things.
[0035]
The oil cooler (1) is composed of two aluminum vertical headers (10) arranged in parallel at an interval in the left-right direction, and a parallel shape in which both ends are respectively connected to both headers (10) by brazing. The aluminum corrugated fins (12) are disposed in the ventilation gap between the aluminum flat heat exchange tubes (11) and the adjacent heat exchange tubes (11), and brazed to both heat exchange tubes (11). ), An aluminum oil inlet pipe (13) connected to the upper peripheral wall of the left header (10) by brazing, and an aluminum oil outlet also connected to the lower peripheral wall of the left header (10) by brazing. It comprises a pipe (14) and an aluminum partition plate (15) provided in the middle of the header (10) on the left side, and a plurality of partitions located above the partition plate (15). A passage group is formed by the exchange pipe (11) and the plurality of heat exchange pipes (11) located below, and the high-temperature oil that has flowed in from the oil inlet pipe (13) becomes low in temperature and the oil outlet pipe ( By the time it flows out from 14), it flows in the oil cooler (1) in the form of a hairpin for each passage group.
[0036]
The capacitor (2) is composed of two aluminum vertical headers (20) arranged in parallel at a distance from each other in the left-right direction, and a parallel-shaped two ends connected to both headers (20) by brazing. Aluminum corrugated fins (22) arranged in a ventilation gap between an aluminum flat heat exchange tube (21) and an adjacent heat exchange tube (21) and brazed to both heat exchange tubes (21) And an aluminum refrigerant inlet pipe (23) connected to the upper end of the peripheral wall of the left header (20) by brazing, and an aluminum refrigerant outlet connected to the lower end of the peripheral wall of the right header (20) by brazing. A pipe (24), a first aluminum partition plate (25) provided inside a position above the middle of the left header (20), and a first partition plate (25) below the middle of the right header (20). And the number of heat exchange tubes (21) above the first partition plate (25), the first partition plate (25) and the second partition. The number of heat exchange tubes (21) between the plates (26) and the number of heat exchange tubes (21) below the second partition plate (26) are sequentially reduced from above to form a passage group. The gas-phase refrigerant flowing from the refrigerant inlet pipe (23) flows in the condenser (2) in a meandering manner for each passage group before flowing out of the refrigerant outlet pipe (24) as a liquid phase. It has been made.
[0037]
The cross-sectional shapes of the headers (10) and (20) of the oil cooler (1) and the condenser (2) can be arbitrarily selected, but are all circular in this embodiment.
[0038]
In the oil cooler (1) and the condenser (2), the partition plates (15), (25), and (26) are inserted into the headers (10), (20) through insertion holes formed in the peripheral walls of the headers (10, 20). And brazed to headers (10) and (20). The upper end openings of both headers (10) of the oil cooler (1) and the lower end openings of both headers (20) of the condenser (2) are respectively made of aluminum lids (16) and (20) brazed to the headers (10) and (20). 27).
[0039]
The left headers (10) and (20) and the right headers (10) and (20) of the oil cooler (1) and the condenser (2) are connected by a connector (3), respectively, and the oil cooler (1) is connected. The lower end openings of the two headers (10) and the upper end openings of the two headers (20) of the condenser (2) are closed by the couplings (3), respectively.
[0040]
As shown in FIGS. 2 and 3, the connector (3) is made of aluminum, for example, by forging, and has recesses (30) and (31) for fitting headers on both upper and lower sides. I have. The shape and size of the upper recess (30) as viewed from the header (10) side, that is, from above, match the cross-sectional shape and size of the header (10) of the oil cooler (1). The shape and size of the portion (31) viewed from the header (20) side, that is, from below, match the cross-sectional shape and size of the header (20) of the capacitor (2). In this embodiment, since the cross-sectional shape of the headers (10) and (20) is circular, the recesses (30) and (31) viewed from the headers (10) and (20) side are the headers (10) and (20). Is a circle having a size corresponding to the size of the cross-section. Therefore, the recesses (30) and (31) are cylindrical with a bottom.
[0041]
The lower end of the header (10) of the oil cooler (1) is in the upper recess (30), and the upper end of the header (20) of the capacitor (2) is in the lower recess (31). Each is fitted and brazed to the connector (3). Here, since the center lines of the header (10) of the oil cooler (1) and the header (20) of the condenser (2) coincide with each other and the outer diameters of these headers (10) and (20) are the same, The center lines of the inner peripheral surfaces of the recesses (30) and (31) are coincident and have the same inner diameter.
[0042]
The left and right partial cylindrical portions (32a) and (33a) of the cylindrical peripheral walls (32) and (33) of the double recesses (30) and (31) respectively correspond to the left and right inner cylindrical portions (32b) and (33b). ) Is higher. Each of the partial cylindrical portions (32a) (33a) is semicircular when viewed from a plane. That is, both edge portions of the high partial cylindrical portions (32a) (33a) are located at plane-symmetrical positions with respect to a vertical plane passing through the center line of the recesses (30) and (31) and extending in the left-right direction. The angle between the edge portions and the center lines of the recesses (30) and (31) is 180 degrees. The height H1 from the bottom of the concave portion (30) (31) of the high cylindrical portion (32a) (33a) in the peripheral wall (32) (33) of each of the concave portions (30) (31) is 10 mm or more. And more preferably 10 to 15 mm. The height H2 from the bottom of the concave portion (30) (31) of the lower partial cylindrical portion (32b) (33b) in the peripheral wall of the double concave portion (30) (31) is preferably 5 mm or more, and 5 to 5 mm. More preferably, it is 10 mm. Further, a projection (34) is integrally formed on the inner peripheral surface of the lower partial cylindrical portion (32b) (33b). The protrusions (34) are also integrated with the bottom surfaces of the recesses (30) and (31). Each projection (34) fits into a notch (18) (28) formed at the end of the header (10) (20), whereby the header (10) (20) and the periphery of the connector (3) are fitted. The positioning in the direction is performed.
[0043]
Between the heat exchange tubes (11) at the lower end of the oil cooler (1) and the heat exchange tubes (21) at the upper end of the condenser (2), the heat exchange tubes (11) and (21) are separated from each other and heat is removed. An appropriate number, here one aluminum separation plate (4), is arranged so as to be parallel to the exchange tubes (11), (21), and the separation plate (4) and both heat exchange tubes (11), (21) Also, an aluminum corrugated fin (5) is arranged between them and brazed to the separation plate (4) and the heat exchange tubes (11) and (21). In addition, the number of separation plates (4) is not limited to one, and can be changed as appropriate. Here, by appropriately adjusting the thickness and the number of the separation plates (4), the heat exchange tube (11) at the lower end of the oil cooler (1) and the heat exchange tube (21) at the upper end of the condenser (2) are connected. It is possible to divide the gap into two or more gaps having a distance equal to the distance between adjacent heat exchange tubes (11) and / or the distance between adjacent heat exchange tubes (21), so that the corrugated fins ( 5) The corrugated fins (12) of the oil cooler (1) and / or the corrugated fins (22) of the condenser (2) can be used. The heat of the oil flowing in the heat exchange tube (11) at the lower end of the oil cooler (1) and the heat of the refrigerant flowing in the heat exchange tube (21) at the upper end of the condenser (2) are respectively corrugated fins. Since the heat is dissipated by (5), both the oil cooler (1) and the condenser (2) are suppressed from being affected by the heat of the other one.
[0044]
Aluminum side plates (19) and (29) are arranged above the heat exchange tube (11) at the upper end of the oil cooler (1) and below the heat exchange tube (21) at the lower end of the condenser (2). Aluminum corrugated fins (12) and (22) are also arranged between the side plates (19) and (29) and the heat exchange tubes (11) and (21), so that the side plates (19) and (29) and the heat It is brazed to exchange tubes (11) and (21).
[0045]
According to this embodiment, the lower ends of both headers (10) of the oil cooler (1) and the upper ends of both headers (20) of the condenser (2) are respectively provided with recesses (30) ( 31) Since the oil cooler (1) is joined to the connector (3) while being fitted into the heat exchanger, the oil of the oil cooler (1) is mixed into the refrigerant of the condenser (2) and the heat exchange cycle including the condenser (2) is performed. Of the condenser (2) is mixed with the oil of the oil cooler (1) to adversely affect the performance of equipment using the oil.
[0046]
The above-mentioned integrated heat exchanger includes a header (10), a heat exchange pipe (11), a corrugated fin (12), an oil inlet pipe (13), an oil outlet pipe (14), and a partition that constitute an oil cooler (1). Plate (15), lid (16), side plate (19), header (20) constituting condenser (2), heat exchange tube (21), corrugated fin (22), refrigerant inlet tube (23), refrigerant After assembling the outlet pipe (24), the partition plates (25) (26), the lid (27) and the side plate (29), the connector (3) and the separating plate (4) as shown in FIG. It is manufactured by temporarily fastening by bundling with an appropriate bundling tool so that a clamping force from the vertical direction and a clamping force from the left and right directions are applied, and then brazing all parts at the same time.
[0047]
In the integrated heat exchanger described above, the oil cooler (1) is used for cooling oil for a power steering device, for example.
[0048]
4 to 6 show modified examples of the coupler.
[0049]
In FIG. 4, the upper concave portion (30) and the lower concave portion (31) of the coupling tool (3A) are located at the same position in the ventilation direction (see the arrow A in FIG. 1), but the upper concave portion (30). 30) is located on the inner side in the left-right direction with respect to the lower recess (31), whereby the center lines of the two recesses (30), (31) are shifted in the left-right direction. The inner diameter of the upper recess (30) and the inner diameter of the lower recess (31) are the same. Therefore, the length of the oil cooler (1) in the left-right direction is shorter than the length of the condenser (2) in the left-right direction, and the resulting space can be effectively used for other mounting parts of the automobile. become.
[0050]
Other configurations are the same as those of the connecting tool (3) shown in FIGS.
[0051]
In the connector (3A) of FIG. 4, instead of shifting the position of the upper recess (30) and the position of the lower recess (31) in the left-right direction, or in addition to shifting the position in the left-right direction, the upper recess ( The position of 30) and the position of the lower recess (31) may be shifted in the ventilation direction so that the center lines of the two recesses (30) and (31) are shifted. Further, the inner diameter of the upper recess (30) and the inner diameter of the lower recess (31) may be different.
[0052]
In FIG. 5, the center line of the upper concave portion (30) and the lower concave portion (31) of the connector (3B) coincide with each other, but the inner diameter of the upper concave portion (30) is smaller than that of the lower concave portion. It is larger than the inside diameter of the place (31). Therefore, the outer diameter of the header (10) of the oil cooler (1) is larger than the outer diameter of the header (20) of the capacitor (2), and the outer diameter of the header (10) is changed to the oil cooler (1) and the condenser. It becomes possible to optimize the performance according to the performance required in (2).
[0053]
Other configurations are the same as those of the connecting tool (3) shown in FIGS.
[0054]
5, instead of making the inner diameter of the upper recess (30) larger than the inner diameter of the lower recess (31), the inner diameter of the lower recess (31) is changed to the upper recess (30). ) May be larger than the inner diameter.
[0055]
In FIG. 6, high partial cylindrical portions (32a) (33a) on the left and right sides of the peripheral walls (32) and (33) of the upper and lower recesses (30) and (31) of the coupling tool (3C) are excellent when viewed from a plane. The lower partial cylindrical portions (32b) and (33b) on the inner side in the left-right direction also have an arc shape when viewed from a plane. Then, both edge portions (35) of the high partial cylindrical portions (32a) (33a) are symmetrical with respect to a vertical plane (P) extending through the center line (O) of the recesses (30) and (31) and extending in the left-right direction. It is located at the center of plane symmetry. Further, an angle (X) formed between both edge portions (35) and the center lines (O) of the recesses (30) and (31) is 120 degrees or less. The lower limit of the angle (X) is set so that both edge portions (35) do not hit the heat exchange tubes (11) and (21) of the oil cooler (1) and the condenser (2).
[0056]
Other configurations are the same as those of the connecting tool (3) shown in FIGS.
[0057]
The use of the connector (3C) shown in FIG. 6 has the effect of reducing the headers (10) and (20) when each component is temporarily fixed with a tie in manufacturing the integrated heat exchanger by the method described above. Can be prevented.
[0058]
In the connector (3C) shown in FIG. 6, the position of the upper recess (30) and the position of the lower recess (31) are shifted in the left-right direction, as in the case of the connector (3A) shown in FIG. Instead of shifting in the left-right direction, or in addition to shifting in the left-right direction, the position of the upper recess (30) and the position of the lower recess (31) are shifted in the ventilation direction. 30) The center lines of (31) may be shifted. Further, the inner diameter of the upper recess (30) and the inner diameter of the lower recess (31) may be different. Further, as in the case of the connecting tool (3B) shown in FIG. 5, the center lines of the upper concave portion (30) and the lower concave portion (31) are aligned, and the inner diameter of one of the concave portions is adjusted. May be larger than the inner diameter of the other recess.
[0059]
7 to 9 and 10 to 15 show modified examples of the separation plate.
[0060]
7 to 9, both end portions of the separation plate (4A) have a tapered shape gradually narrowing toward the front end. Further, both end faces (41) of the separation plate (4A) are arc-shaped. Further, at both ends of the separation plate (4A), a projection (42) projecting upward and a projection (43) projecting downward are formed side by side in the ventilation direction. These projections (42) and (43) are oval long in the left-right direction. The upward projection (42) at one end of the separation plate (4A) and the downward projection (43) at the other end are located at the same position in the ventilation direction.
[0061]
Note that FIGS. 8 and 9 show a part of the integrated heat exchange device when the connecting tool (3C) shown in FIG. 6 is used.
[0062]
As shown in FIG. 8 and FIG. 9, the curvature of the arc-shaped end faces (41) of the separation plate (4 </ b> A) is equal to the curvature of the outer peripheral surfaces of the peripheral walls (32, 33) of the connecting member (3 </ b> C). The arc-shaped both end surfaces (41) of 4A) are in contact with the outer peripheral surface at the boundary between the two lower partial cylindrical portions (32b) and (33b) in the connecting member (3C).
[0063]
In the case of using the separation plate (4A) shown in FIGS. 7 to 9, when manufacturing an integrated heat exchange device by the above-described method, when each component is temporarily fixed with a binding tool, it is tightened inward in the left-right direction. Even if a force is applied, the headers (10) and (20) are supported by the high partial cylindrical portions (32a) and (33a), and the arc-shaped both end surfaces (41) of the separation plate (4A) are connected to the connecting members ( 3C), the headers (10) and (20) adjacent to each other via the connector (3C) are reliably prevented from falling laterally outward centering on the location of the connector (3C). You.
[0064]
In FIG. 10, the separation plate (4B) has one through hole (44) long in the left and right direction for reducing the contact area with the corrugated fin (5), and the projections (42) and (43) at both left and right ends. Are formed except for the portion provided with.
[0065]
In FIG. 11, two through holes (45) long in the left-right direction for reducing the contact area with the corrugated fin (5) are formed in the separation plate (4 C) at intervals in the width direction of the separation plate (4 C). Other than the portions where the projections (42) and (43) at both left and right end portions are provided.
[0066]
In FIG. 12, three or more, here four through holes (46) long in the left-right direction for reducing the contact area with the corrugated fin (5) are provided in the separation plate (4D). The protrusions (42) and (43) are formed at intervals in the width direction and at both left and right end portions except for portions where the protrusions (42) and (43) are provided.
[0067]
In FIG. 13, a plurality of through holes (47) for reducing the contact area with the corrugated fin (5) are provided on the separation plate (4E), and projections (42) and (43) at both left and right end portions are provided. Except for the portion, the separation plate (4E) is formed in a matrix arranged in the length direction and the width direction.
[0068]
In FIG. 14, apart from the portions where the projections (42) and (43) at both left and right end portions are provided on both side edges of the separation plate (4F), they are spaced apart in the length direction of the separation plate (4F). A plurality of notches (48) are formed. The cutout (48) on one side edge and the cutout (48) on the other side edge are located at the same position in the length direction of the separation plate (4F).
[0069]
In FIG. 15, apart from the portions where the protrusions (42) and (43) at both right and left ends are provided on both side edges of the separation plate (4 G), they are spaced apart in the length direction of the separation plate (4 G). A plurality of notches (49) are formed. The notch (49) at one side edge and the notch (49) at the other side edge are shifted in the length direction of the separation plate (4G).
[0070]
Other configurations of the separation plates (4B) to (4G) shown in FIGS. 10 to 15 are the same as those of the separation plate (4A) shown in FIGS.
[0071]
In the case of the integrated heat exchanger using the separation plates (4B) to (4G) shown in FIGS. 10 to 15, the contact area between the corrugated fin (5) and the separation plates (4B) to (4G) decreases, The amount of heat transfer between them is reduced. Therefore, the heat of the oil flowing through the heat exchange pipe (11) at the lower end of the oil cooler (1) is less likely to be transmitted to the fluid flowing through the heat exchange pipe (21) at the upper end of the condenser (2).
[0072]
FIG. 16 shows the overall configuration of another embodiment of the integrated heat exchanger according to the present invention.
[0073]
In FIG. 16, an oil cooler (1A) having the same configuration as the oil cooler (1) is provided above the oil cooler (1) so as to be in the same vertical plane as the oil cooler (1).
[0074]
The left and right headers (10) of the two oil coolers (1) and (1A) are connected to each other by a connector (3), and the upper end opening and the upper oil of the header (10) of the lower oil cooler (1) are connected. The opening at the lower end of the header (10) of the cooler (1A) is closed by a coupling (3). The upper end opening of the header (10) of the upper oil cooler (1A) is closed by a lid (16).
[0075]
These heat exchange tubes (11) and (11) are located between the heat exchange tubes (11) at the lower end of the upper oil cooler (1A) and the heat exchange tubes (11) at the upper end of the lower oil cooler (1). An aluminum separation plate (4) is arranged so as to be separated and parallel to the heat exchange tubes (11), (11), and between the separation plate (4) and both heat exchange tubes (11), (11). Also, an aluminum corrugated fin (5) is arranged and brazed to the separation plate (4) and the heat exchange tubes (11) and (11). In addition, the number of separation plates (4) is not limited to one, and can be changed as appropriate.
[0076]
The upper oil cooler (1A) is used for cooling a different type of oil from the lower oil cooler (1), for example, engine oil or automatic transmission oil.
[0077]
In the two integrated heat exchangers described above, the headers (10) and (20) of the oil cooler (1) and the condenser (2) have a circular cross section, but are not limited to this. Other cross-sectional shapes such as shapes may be used. In this case, the shape as viewed from both the upper and lower sides of the two concave portions of the connecting member is the same as the cross-sectional shape of the header.
[0078]
In the two integrated heat exchangers described above, the oil cooler (1) is provided with two passage groups, and the oil flows in a hairpin shape, but is not limited thereto. Instead, the number of passage groups can be changed as appropriate. That is, one passage group may be provided to allow oil to flow linearly from one header (10) to the other header (10), or three or more passage groups may be provided to provide oil. May flow in a meandering manner. The condenser (2) is provided with three passage groups, and the refrigerant flows in a meandering shape. However, the present invention is not limited to this, and the number of passage groups can be changed as appropriate. is there. That is, one passage group may be provided to allow the refrigerant to flow linearly from one header (20) to the other header (20), or two passage groups may be provided to allow the coolant to flow through the hairpin. The refrigerant may flow in a zigzag manner, or four or more passage groups may be provided so that the refrigerant flows in a meandering manner.
[0079]
In the two integrated heat exchangers described above, the integrated heat exchanger according to the present invention is used for an automobile, in which an oil cooler (1) and a condenser for a car air conditioner (2) are integrated. However, the present invention is not limited to this. For example, two or three of oil coolers for various oils used for devices such as automobile engines, power steering devices or automatic transmissions, condensers for car air conditioners, radiators for automobiles, etc. The above heat exchange part may be integrated. Further, the integrated heat exchange device according to the present invention is not limited to an automobile, and may be an industrial machine, for example, an oil cooler and a charge air cooler in a load compressor integrated.
[0080]
Furthermore, in the two integrated heat exchange devices described above, the number of heat exchange units is two or three, but may be four or more.
[0081]
【The invention's effect】
According to the integrated heat exchange device of the above 1), the ends of the headers of the adjacent heat exchange sections that are close to each other are fitted into the recesses of the coupling tool and joined to the coupling tool, so that the header and the coupling tool are connected. Even if there is a joint failure between the two fluids, it is possible to prevent the dissimilar fluids flowing in the adjacent heat exchange sections from being mixed with each other. Therefore, a decrease in the performance of the heat exchange cycle including any of the heat exchange units and a decrease in the performance of the equipment using the fluid flowing through the heat exchange unit are prevented.
[0082]
According to the integrated heat exchanging device of the above 2), the work of the high portion prevents the header from falling down when the two headers and the connecting tool are joined. In addition, since the height of the portion on the side where the heat exchange tubes are located on the peripheral walls of the two recesses can be reduced, interference between the heat exchange tubes of the adjacent heat exchange portions and the coupling member is prevented, and the integrated heat A reduction in the workability of assembling the replacement device is prevented.
[0083]
According to the integrated heat exchanger of the above 3), the effect of preventing the header from falling down when the above-mentioned two headers and the connecting tool are joined is further improved.
[0084]
According to the integrated heat exchange device of the above item 4), it is possible to effectively prevent the dissimilar fluids flowing in the adjacent heat exchange portions from being mixed with each other.
[0085]
According to the integrated heat exchange device of the above 5), it is possible to prevent the header from falling down during the operation of joining the two headers and the coupling tool described above.
[0086]
According to the integrated heat exchange device of the above item 6), the effect of preventing the header from falling down when the above-mentioned two headers and the connecting member are joined is further improved.
[0087]
According to the integrated heat exchange device of the above item 7), it is possible to set the cross-sectional area of the header to the best size for extracting the performance of each heat exchange unit.
[0088]
According to the integrated heat exchange device of the above item 8), the position of the two adjacent heat exchange units in the ventilation direction and the position in the length direction of the heat exchange tube can be shifted. Therefore, the space in the vehicle or the industrial machine to which the integrated heat exchange device is mounted can be effectively used.
[0089]
According to the integrated heat exchanging device of the above item 9), when the connecting member and the header are joined, the positioning of both can be surely performed.
[0090]
According to the integrated heat exchanger of the above item 10), the gap between two adjacent heat exchangers can be effectively used for heat exchange. In addition, by appropriately adjusting the thickness and the number of the separation plates, the heat exchange pipe at one end of the heat exchange part on the side of the coupler and the heat exchange pipe at the end of the other heat exchange part on the side of the coupler are connected. It is possible to divide the gap into two or more gaps having an interval equal to the interval between adjacent heat exchange tubes in each heat exchange section, so that the fins are disposed between the separation plate and the heat exchange tubes. The fins of at least one of the two adjacent heat exchange units can be diverted. Therefore, it is not necessary to prepare a dedicated fin separately. Furthermore, the heat of the fluid flowing through the heat exchange pipe at the end of the connecting part in one of the two adjacent heat exchanging parts, and the heat exchanging pipe at the end of the connecting part in the other heat exchanging part The heat of the fluid flowing through the heat exchanger is radiated by the fins disposed between the separation plate and the heat exchange tubes, so that both of the two heat exchange units are prevented from being affected by the heat of the other. Is done.
[0091]
According to the integrated heat exchanging apparatus of the above 11), when manufacturing the integrated heat exchanging apparatus, when temporarily fixing the header, the heat exchanging pipe, the fins, and the connector before joining them, the length of the heat exchanging pipe is Even if a force is applied to tighten inward in the direction, the adjacent headers via the connecting tool are prevented from falling outward around the connecting tool.
[0092]
According to the integrated heat exchanger of the above item 12), even when both ends of the separation plate are in contact with the connecting member, the contact area between the separating plate and the connecting member can be reduced. Water or the like that causes corrosion hardly accumulates at the contact portion between the two.
[0093]
According to the integrated heat exchange device of the above 13), when manufacturing the integrated heat exchange device, when temporarily fixing the header, the heat exchange tube, the fins, the connecting member, and the separation plate before joining them, the heat exchange tube is used. The ends of the fins disposed between the fins and the separation plate or between the separation plates are sandwiched by using the projections of the separation plate, and the force for holding the fins increases, and both ends of the fins are increased. The part is prevented from falling off.
[0094]
According to the integrated heat exchanger of the above 14), the contact area between the fin and the separation plate is reduced, and the amount of heat transfer between them is reduced. Therefore, the heat of the fluid flowing through the heat exchange pipe at the end of the connecting part in one of the two adjacent heat exchanging parts is changed by the heat exchange pipe at the end of the connecting part in the other heat exchanging part. Is hardly transmitted to the flowing fluid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an embodiment of an integrated heat exchange device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view showing a part of the integrated heat exchanger of FIG. 1;
FIG. 3 is a partially enlarged perspective view showing a header and a connecting member of the integrated heat exchange device of FIG. 1 in an exploded state.
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 and showing a first modification of the coupler.
FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 2 and showing a second modification of the coupling tool.
FIGS. 6A and 6B show a third modification of the coupling tool, where FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a plan view.
FIG. 7 is a perspective view of a first modified example of the separation plate with an intermediate portion omitted.
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing an integrated heat exchanger using the separation plate of FIG. 7;
FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 8;
FIG. 10 is a partial perspective view showing a second modification of the separation plate.
FIG. 11 is a partial perspective view showing a third modification of the separation plate.
FIG. 12 is a partial perspective view showing a fourth modification of the separation plate.
FIG. 13 is a partial perspective view showing a fifth modification of the separation plate.
FIG. 14 is a partial perspective view showing a sixth modification of the separation plate.
FIG. 15 is a partial perspective view showing a seventh modification of the separation plate.
FIG. 16 is a perspective view showing the overall configuration of another embodiment of the integrated heat exchanger according to the present invention.
[Explanation of symbols]
(1) (1A): Oil cooler
(2): Capacitor
(3) (3A) (3B) (3C): Connector
(4) (4A) (4B) (4C) (4D) (4E) (4F) (4G): Separating plate
(5): Corrugated fin
(10) (20): Header
(11) (21): Heat exchange tube
(12) (22): Corrugated fin
(18) (28): Notch
(30) (31): recess
(32) (33): Perimeter wall
(32a) (33a): High partial cylindrical portion
(32b) (33b): Low partial cylindrical portion
(34): protrusion
(35): Edge part
(42) (43): Projection
(44) (45) (46) (47): Through-hole
(48) (49): Notch

Claims (19)

互いに間隔をおいて平行状に配された2つのパイプ状ヘッダと、両端がそれぞれ両ヘッダに接続された複数の並列状熱交換管とを有する熱交換部が、ヘッダの長さ方向に複数個並べられて一体化されることにより形成された一体型熱交換装置において、
隣接する熱交換部の2つのヘッダにおける互いに近接した端部が連結具により相互に連結され、連結具の両側にそれぞれヘッダの端部が嵌め入れられる凹所が形成されており、ヘッダの端部が、連結具の凹所内に嵌め入れられて連結具に接合されている一体型熱交換装置。
A plurality of heat exchanging parts having two pipe-shaped headers arranged in parallel at a distance from each other and a plurality of parallel heat exchanging pipes each having both ends connected to both headers are provided in plural in the length direction of the header. In an integrated heat exchange device formed by being arranged and integrated,
Adjacent ends of the two headers of the adjacent heat exchange units are connected to each other by a connecting tool, and a recess is formed on each side of the connecting tool so that an end of the header is fitted into each of the ends. Is fitted into the recess of the connector and joined to the connector.
連結具の両凹所の周壁における熱交換管と干渉しない部分に、他の部分に比べて凹所底面からの高さが高い部分が設けられている請求項1記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange device according to claim 1, wherein a portion of the peripheral wall of each of the recesses that does not interfere with the heat exchange tube has a portion that is higher than the other portion in height from the bottom surface of the recess. 連結具の両凹所の周壁における上記高い部分の凹所底面からの高さが10mm以上となっている請求項2記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange device according to claim 2, wherein the height of the high portion from the bottom surface of the recess in the peripheral wall of each of the recesses of the connector is 10 mm or more. 連結具の両凹所の周壁における低い部分の凹所底面からの高さが5mm以上となっている請求項2または3記載の一体型熱交換装置。4. The integrated heat exchanger according to claim 2, wherein a height of a lower portion of the peripheral wall of each of the concave portions from the bottom surface of the concave portion is 5 mm or more. 連結具の両凹所の周壁における上記高い部分の両エッジ部分が、凹所の中心線を通りかつ熱交換管の長さ方向に伸びる平面を対称中心とする面対称の位置にあり、さらに両エッジ部分と凹所の中心線とのなす角度が180度となっている請求項2〜4のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。Both edge portions of the high portion on the peripheral walls of the two recesses of the connector are located at plane-symmetric positions with respect to a plane passing through the center line of the recess and extending in the length direction of the heat exchange tube as a center of symmetry. The integrated heat exchanger according to any one of claims 2 to 4, wherein an angle between the edge portion and the center line of the recess is 180 degrees. 連結具の両凹所の周壁における上記高い部分の両エッジ部分が、凹所の中心線を通りかつ熱交換管の長さ方向に伸びる平面を対称中心とする面対称の位置にあり、さらに両エッジ部分と凹所の中心線とのなす角度が120度以下となっている請求項2〜4のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。Both edge portions of the high portion on the peripheral walls of the two recesses of the connector are located at plane-symmetric positions with respect to a plane passing through the center line of the recess and extending in the length direction of the heat exchange tube as a center of symmetry. The integrated heat exchanger according to any one of claims 2 to 4, wherein an angle between the edge portion and the center line of the recess is 120 degrees or less. 連結具の両凹所の大きさが異なっており、隣接する熱交換部のヘッダの横断面の大きさが異なっている請求項1〜6のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange device according to any one of claims 1 to 6, wherein the size of the two recesses of the connecting member is different, and the size of the cross section of the header of the adjacent heat exchange portion is different. 連結具の両凹所の中心線がずれており、隣接する熱交換部のヘッダの中心線がずれている請求項1〜7のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange device according to any one of claims 1 to 7, wherein the center lines of the two concave portions of the coupling tool are shifted, and the center lines of the headers of adjacent heat exchange portions are shifted. 連結具の各凹所の内周面に突起が形成され、ヘッダの周壁の端部に突起が嵌る切り欠きが形成されている請求項1〜8のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange according to any one of claims 1 to 8, wherein a projection is formed on an inner peripheral surface of each of the recesses of the coupling tool, and a notch is formed at an end of the peripheral wall of the header to fit the projection. apparatus. 隣接する2つの熱交換管間の通風間隙にフィンが配置され、隣接する2つの熱交換部における連結具側の端部に位置する2つの熱交換管どうしの間に、これらの熱交換管と離隔するとともに熱交換管と平行状になるように分離板が配され、分離板と両熱交換管との間にフィンが配置されている請求項1〜9のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。Fins are arranged in the ventilation gap between two adjacent heat exchange tubes, and these two heat exchange tubes are located between the two heat exchange tubes located at the end of the two adjacent heat exchange units on the connecting member side. The separation plate is arranged so as to be separated and parallel to the heat exchange tube, and fins are arranged between the separation plate and both heat exchange tubes. Body heat exchange device. 分離板の両端部が連結具に当接している請求項10記載の一体型熱交換装置。11. The integrated heat exchange device according to claim 10, wherein both ends of the separation plate abut against the coupling tool. 分離板の両端部の幅が、連結具側に向かって先細り状となっている請求項10または11記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange device according to claim 10 or 11, wherein the width of both ends of the separation plate is tapered toward the connector. 分離板の両端部の両面に、それぞれ突起が形成されている請求項10〜12のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchanger according to any one of claims 10 to 12, wherein projections are formed on both surfaces of both ends of the separation plate. 分離板における両端部を除いた部分に、フィンとの接触面積を減少させるための貫通穴または切り欠きが形成されている請求項10〜13のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchanger according to any one of claims 10 to 13, wherein a through hole or a notch for reducing a contact area with the fin is formed in a portion of the separation plate except for both ends. 2つの熱交換部を備えており、一方の熱交換部がコンデンサであり、他方の熱交換部がオイルクーラとなっている請求項1〜14のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange device according to any one of claims 1 to 14, comprising two heat exchange units, one of which is a condenser, and the other of which is an oil cooler. . 3つの熱交換部を備えており、1つの熱交換部がコンデンサであり、他の2つの熱交換部がそれぞれオイルクーラであり、2つのオイルクーラが、用途の異なるオイルの冷却に用いられる請求項1〜14のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。Claims wherein three heat exchange parts are provided, one heat exchange part is a condenser, the other two heat exchange parts are oil coolers, respectively, and two oil coolers are used for cooling oil for different purposes. Item 15. An integrated heat exchange device according to any one of Items 1 to 14. 少なくとも2つの熱交換部を備えており、隣接する2つの熱交換部のうちの一方がコンデンサであり、他方がラジエータである請求項1〜14のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange device according to any one of claims 1 to 14, comprising at least two heat exchange units, one of two adjacent heat exchange units being a condenser and the other being a radiator. . 少なくとも2つの熱交換部を備えており、隣接する2つの熱交換部のうちの一方がオイルクーラであり、他方がラジエータである請求項1〜14のうちのいずれかに記載の一体型熱交換装置。The integrated heat exchange according to any one of claims 1 to 14, comprising at least two heat exchange units, one of two adjacent heat exchange units being an oil cooler and the other being a radiator. apparatus. 請求項1〜18のうちのいずれかに記載されている一体型熱交換装置を備えた車両。A vehicle comprising the integrated heat exchange device according to any one of claims 1 to 18.
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