JP2005083725A - Integral heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、1つの熱交換器コアに互いに独立した2つ以上の熱交換器機能を持たせるようにした一体型熱交換器に関する。 The present invention relates to an integrated heat exchanger in which one heat exchanger core has two or more independent heat exchanger functions.
従来のこの種の一体型熱交換器としては、1つの熱交換器の上下一対のヘッダー(タンク)内を、互いに対応する位置で仕切板で仕切ることにより、1つの熱交換器コアに互いに独立したメインの熱交換器とサブの熱交換器の2つの熱交換器機能を持たせるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。なお、前記メインの熱交換器は、エンジンを冷却するためのラジエータとして利用され、前記サブの熱交換器は、コンデンサ、FCVの基盤、ATオイル、インタクーラ等を冷却するためのラジエータとして利用されている。 As a conventional integrated heat exchanger of this type, a pair of upper and lower headers (tanks) of one heat exchanger are partitioned by partition plates at positions corresponding to each other, thereby being independent of one heat exchanger core. There is known one that has two heat exchanger functions of a main heat exchanger and a sub heat exchanger (see, for example, Patent Document 1). The main heat exchanger is used as a radiator for cooling the engine, and the sub heat exchanger is used as a radiator for cooling a condenser, FCV base, AT oil, intercooler, and the like. Yes.
しかしながら、前記メインとサブの熱交換器は、互いにその使用用途が異なるため、当然熱条件も互いに異なっており、このため、メイン・サブ両熱交換器の境部分である仕切板部分に位置する両チューブは、温度差に基づく熱衝撃により亀裂や変形を発生させる虞があり、耐久信頼性の面で問題があった。 However, since the main and sub heat exchangers have different uses, the heat conditions are naturally also different from each other. Therefore, the main and sub heat exchangers are located in the partition plate portion that is the boundary between the main and sub heat exchangers. Both tubes may cause cracks and deformation due to thermal shock based on a temperature difference, and there is a problem in terms of durability and reliability.
そこで、従来では一般的に前記メイン・サブ両熱交換器の境部分である仕切板部分に位置するチューブをデッドチューブにして冷却媒体を流さないようにすることで、両者の熱衝撃の干渉を防止するようにしているが、タンクにおける仕切板の両側においても冷却媒体の温度差による熱衝撃が発生し、これによりチューブに悪影響を及ぼしているという問題がある。 Therefore, conventionally, the tube located at the partition plate portion, which is the boundary between the main and sub heat exchangers, is made a dead tube so that the cooling medium does not flow, thereby interfering with the thermal shock of both. However, there is a problem that a thermal shock due to a temperature difference of the cooling medium is generated on both sides of the partition plate in the tank, thereby adversely affecting the tube.
本発明の解決しようとする課題は、1つの熱交換器の上下一対のタンク内を、互いに対応する位置で仕切板で仕切ることにより、1つの熱交換器コアに互いに独立したメインの熱交換器とサブの熱交換器の2つの熱交換器機能を持たせるようにした一体型熱交換器において、仕切板付近の冷却冷媒温度差に基づく熱応力を緩和し、チューブへの悪影響を抑制することができる一体型熱交換器を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to divide the inside of a pair of upper and lower tanks of one heat exchanger by a partition plate at a position corresponding to each other, so that main heat exchangers independent from each other in one heat exchanger core In the integrated heat exchanger that has two heat exchanger functions of the sub-heat exchanger and the sub heat exchanger, the thermal stress based on the cooling refrigerant temperature difference near the partition plate is alleviated, and adverse effects on the tube are suppressed. An object of the present invention is to provide an integrated heat exchanger capable of
上記課題を解決するため請求項1記載の一体型熱交換器は、1つの熱交換器の左右または上下一対のイン側タンクおよびアウト側タンク内を、互いに対応する位置で仕切板で仕切ることにより、複数のチューブとフィンで構成される1つの熱交換器コアに互いに独立したメインの熱交換器とサブの熱交換器の2つの熱交換器機能を持たせるようにした一体型熱交換器において、少なくともイン側タンク内を仕切る仕切板に冷却媒体が互いに流通可能な貫通小孔が形成されていることを特徴とする手段とした。 In order to solve the above-mentioned problem, an integrated heat exchanger according to claim 1 is configured by partitioning a pair of left and right or upper and lower in-side tanks and out-side tanks of one heat exchanger at a position corresponding to each other by a partition plate. In an integrated heat exchanger in which one heat exchanger core composed of a plurality of tubes and fins has two heat exchanger functions of a main heat exchanger and a sub heat exchanger independent of each other Further, at least a through-hole through which the cooling medium can flow is formed in the partition plate that partitions the inside of the in-side tank.
請求項2記載の一体型熱交換器は、請求項1に記載の一体型熱交換器において、アウト側タンク内を仕切る仕切板にも冷却媒体が互いに流通可能な貫通小孔が形成されていることを特徴とする手段とした。
The integral heat exchanger according to
請求項3記載の一体型熱交換器は、請求項1または2に記載の一体型熱交換器において、前記貫通小孔が熱交換器コア側寄りの位置に形成されていることを特徴とする手段とした。
The integrated heat exchanger according to
請求項1記載の一体型熱交換器では、上述のように、前記仕切板に冷却媒体が互いに流通可能な貫通小孔が形成された構成とすることにより、該貫通小孔を介して冷却媒体の一部が流通するため、仕切板付近における冷却媒体の温度差が緩和される。
従って、仕切板付近の冷却冷媒温度差に基づく熱応力が緩和されてチューブへの悪影響を抑制することができ、これにより、耐久信頼性を高めることができるようになるという効果が得られる。
In the integrated heat exchanger according to claim 1, as described above, a cooling medium is formed through the through-holes by forming the through-holes through which the cooling medium can circulate in the partition plate as described above. Since a part of the refrigerant flows, the temperature difference of the cooling medium in the vicinity of the partition plate is alleviated.
Therefore, the thermal stress based on the cooling refrigerant temperature difference in the vicinity of the partition plate can be relieved and adverse effects on the tube can be suppressed, thereby obtaining the effect that durability reliability can be improved.
請求項2記載の一体型熱交換器では、アウト側タンク内を仕切る仕切板にも冷却媒体が互いに流通可能な貫通小孔が形成された構成とすることにより、アウト側タンク側における、仕切板付近の冷却冷媒温度差に基づく熱応力が緩和されてチューブへの悪影響を抑制することができ、これにより、耐久信頼性をさらに高めることができるようになる。
3. The integrated heat exchanger according to
請求項3記載の一体型熱交換器では、上述のように、前記貫通小孔が熱交換器コア側寄りの位置に形成されることにより、仕切板で仕切られた両チューブ位置における冷却媒体の温度差緩和速度を早めることができるようになる。
従って、熱応力に基づくチューブへの悪影響抑制効果を高めることができるようになる。
In the integrated heat exchanger according to
Accordingly, it is possible to enhance the effect of suppressing the adverse effect on the tube based on the thermal stress.
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
この実施例1の一体型熱交換器は、請求項1および2に記載の発明に対応する。
まず、この実施例1の一体型熱交換器を図面に基づいて説明する。
The integrated heat exchanger according to the first embodiment corresponds to the invention described in
First, the integrated heat exchanger of Example 1 will be described with reference to the drawings.
図1はこの実施例1の一体型熱交換器を示す概念図、図2は図1のC部の詳細を示す拡大断面図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing an integrated heat exchanger according to the first embodiment, and FIG.
この実施例1の一体型熱交換器Aは、複数のチューブ11とフィン12が上下方向に交互に配置された1つの熱交換器コア1と、該熱交換器コア1の左右両端部に組み付け配置されるイン側タンク2およびアウト側タンク3とで構成されている。
The integrated heat exchanger A according to the first embodiment is assembled with one heat exchanger core 1 in which a plurality of
そして、前記イン側タンク2およびアウト側タンク3内の下方寄り位置には、両タンク2、3内を互いに対応する位置において上下方向に仕切る仕切板4、5がそれぞれ設けられることにより、複数のチューブ11とフィン12で構成される1つの熱交換器コア1に互いに独立したメインの熱交換器B1とサブの熱交換器B2の2つの熱交換器機能を持たせるように構成されている。
Further, a plurality of
なお、前記仕切板4、5が配置された位置のチューブ11はその両端開口部を閉塞することによりデッドチューブ11aとされ、このデッドチューブ11aを境にして上方がメインの熱交換器B1用チューブ11bで、下方がサブの熱交換器B2用チューブ11cとなっている(図2参照)。
The
そして、前記両仕切板4、5の略中央部には、冷却水(冷却媒体)が互いに流通可能な貫通小孔4a、5aがそれぞれ形成されている。
また、仕切板4、5で仕切られた両タンク2、3には、それぞれインレットパイプ2a、2bとアウトレットパイプ3a、3bが接続されている。
Through
In addition,
なお、この実施例1では、メインの熱交換器B1は水冷エンジンの冷却水を冷却するメインラジエータとし、サブの熱交換器B2は水冷インタクーラ6の冷却水をウオータポンW/Pで循環させて冷却するサブラジエータとして機能させるようになっている。また、この実施例1では、メインラジエータ(メインの熱交換器B1)とサブラジエータ(サブの熱交換器B2)とは互いに異なる熱条件に設定されている。 In the first embodiment, the main heat exchanger B1 is a main radiator that cools the cooling water of the water-cooled engine, and the sub heat exchanger B2 is cooled by circulating the cooling water of the water-cooled intercooler 6 using the water pon W / P. It is designed to function as a sub radiator. In the first embodiment, the main radiator (main heat exchanger B1) and the sub radiator (sub heat exchanger B2) are set to different heat conditions.
次に、この実施例1の作用・効果を説明する。
この実施例1では、上述のように構成されるため、イン側タンク2内にはエンジンを冷却することで熱せられた冷却水が上方のインレットパイプ2aからイン側タンク2内に流入し、メインの熱交換器B1を構成する各チューブ11b内を通過する際に冷却された状態でアウト側タンク3内に流入する一方、インタクーラ6において過熱空気を冷却することで熱せられた冷却水が下方のインレットパイプ2bからイン側タンク2内に流入し、サブの熱交換器B2を構成する各チューブ11c内を通過する際に冷却された状態でアウト側タンク3内に流入する。
Next, operations and effects of the first embodiment will be described.
In the first embodiment, since it is configured as described above, the cooling water heated by cooling the engine flows into the in-
そして、メインラジエータ(メインの熱交換器B1)とサブラジエータ(サブの熱交換器B2)とは、互いにその使用用途が異なり、熱条件も互いに異なっている関係で、イン側タンク2内の冷却水の温度も仕切板4を境に上下で差が発生するが、イン側タンク2内における仕切板4で仕切られた上下いずれか一方のタンク内の冷却水の一部が、仕切板4に形成された貫通小孔4aを介してもう一方のタンク内に流入するため、流入した側のタンク内の冷却水の温度が流出側の冷却水の温度に近づく方向に修正され、これにより、仕切板4で仕切られた境界部分における両冷却水の温度差が緩和された状態となる。
The main radiator (main heat exchanger B1) and the sub radiator (sub heat exchanger B2) are used for different purposes and have different thermal conditions. The water temperature also varies up and down at the boundary of the
また、アウト側タンク3においても、仕切板5に形成された貫通小孔5aを介して上下いずれか一方のタンクの冷却水の一部がもう一方のタンクに流入することで、仕切板5で仕切られた境界部分における両冷却水の温度差が緩和された状態となる。
従って、仕切板4、5付近の冷却水の温度差に基づく熱応力が緩和されてチューブ11b、11cへの悪影響を抑制することができ、これにより、耐久信頼性を高めることができるようになるという効果が得られる。
Also in the out
Therefore, the thermal stress based on the temperature difference between the cooling water in the vicinity of the
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例1と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。 Next, another embodiment will be described. In the description of the other embodiments, the same components as those of the first embodiment are not shown, or the same reference numerals are given and the description thereof is omitted, and only the differences are described.
この実施例2は、図3の要部拡大断面図に示すように、前記仕切板4(5)に形成される貫通小孔4a(5a)がイン側タンク2(アウト側タンク3)における熱交換器コア1側、即ちチューブ11が連結される内側寄りの位置に形成された構成とした点が前記実施例1とは相違したものである。
In the second embodiment, as shown in the enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 3, the through
従って、この実施例2では、仕切板4(5)で仕切られた境界部分の両チューブ11b、11c位置における冷却水の温度差緩和速度を早めることができるようになる。
従って、熱応力に基づくチューブ11b、11cへの悪影響抑制効果を高めることができるようになる。
Therefore, in the second embodiment, the temperature difference relaxation rate of the cooling water at the positions of both
Accordingly, it is possible to enhance the effect of suppressing adverse effects on the
以上本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、デッドチューブ11aを設けたが、必ずしも設けなくてもよい。また、実施例では、デッドチューブ11aを1本だけ設けたが、複数本設けるようにしてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and the like without departing from the gist of the present invention are also included in the present invention.
For example, although the
また、実施例では、貫通小孔を1個だけ設けた例を示したが、複数個設けるようにしてもよい。
また、実施例では、イン側タンク2とアウト側タンク3の両方の仕切板4、5
に貫通小孔4a、5aを形成したが、温度差の大きいイン側タンク2側の仕切板4のみに貫通小孔4aを形成するようにしてもよい。
In the embodiment, an example in which only one through hole is provided is shown, but a plurality of through holes may be provided.
In the embodiment, both the
Although the through
A 一体型熱交換器
B1 メインの熱交換器
B2 サブの熱交換器
1 熱交換器コア
2 イン側タンク
2a インレットパイプ
2b インレットパイプ
3 アウト側タンク
3a アウトレットパイプ
3b アウトレットパイプ
4 仕切板
4a 貫通小孔
5 仕切板
5a 貫通小孔
6 インタクーラ
11 チューブ
11a デッドチューブ
11b メインの熱交換器を構成するチューブ
11c サブの熱交換器を構成するチューブ
12 フィン
A Integrated heat exchanger B1 Main heat exchanger B2 Sub heat exchanger 1
Claims (3)
少なくとも前記イン側タンク内を仕切る仕切板に冷却媒体が互いに流通可能な貫通小孔が形成されていることを特徴とする一体型熱交換器。 By dividing the left and right or upper and lower pair of in-side tank and out-side tank of one heat exchanger with partition plates at positions corresponding to each other, one heat exchanger core composed of a plurality of tubes and fins can be connected to each other. In an integrated heat exchanger that has two heat exchanger functions of an independent main heat exchanger and a sub heat exchanger,
An integral heat exchanger, wherein a through small hole through which a cooling medium can circulate is formed in at least a partition plate that partitions the inside of the in-side tank.
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