JP2005257168A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器に関するもので、水冷式内燃機関の冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却するラジエータに好適である。 The present invention relates to a heat exchanger, and is suitable for a radiator that cools cooling water by exchanging heat between cooling water and air of a water-cooled internal combustion engine.
図4、図5に示すように、従来のラジエータは、複数本のチューブ1と連通するタンク2を備え、タンク2は、チューブ1が接合されたコアプレート21及びコアプレート21に接合されて冷却水が充満するタンク空間23を形成するタンク本体22を有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the conventional radiator includes a
そして、ラジエータのタンク2近傍に他の機器3(図5の例ではコンデンサのプレッシャスイッチ)が配される場合、タンク2における他の機器3と対向する部分を一部凹ませて凹部224を形成することにより、他の機器3との干渉を避けるようにしている。より詳細には、タンク2の側壁面222と他の機器3との間に2mm程度の隙間(他の機器3〜タンク2の側壁面222の最短距離)があくような構造としていた。
When another device 3 (capacitor pressure switch in the example of FIG. 5) is disposed near the
しかしながら、このような構造であると、タンク変形(ここでは側壁面222のそりが主要な変形となる)が生じやすいという問題があった。より詳細には、凹部224付近のタンク変形が大きく、コアプレート21かしめ部分からの漏れが発生するという問題があった。因みに、この変形は、タンク2内に冷却水が流れることによって生じる内圧がタンク内壁に対し垂直方向へ作用することによる、側壁面222垂直方向Xの変形である。
However, in such a structure, there is a problem that tank deformation (here, warpage of the
本発明は上記点に鑑みて、内圧による凹部付近のタンク変形を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress tank deformation near a recess due to internal pressure.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ(1)と、チューブ(1)の長手方向端部側に位置し、チューブ(1)の長手方向と直交する方向に延びて複数本のチューブ(1)と連通するタンク(2)とを備え、タンク(2)は、チューブ(1)が接合されたコアプレート(21)及びコアプレート(21)に接合されて流体が充満するタンク空間(23)を形成するタンク本体(22)を有して構成され、タンク本体(22)は、1つの面が開口された直方体形状で、開口された面にコアプレート(21)が接合されるとともに、コアプレート(21)に対向する対向面(221)と、コアプレート(21)と対向面(221)との間を繋ぐ側壁面(222)とを有し、近傍に位置する他の機器(3)との干渉を避けるために、タンク空間(23)側に凹んだ凹部(224)が側壁面(222)における対向面(221)に近い側に形成された熱交換器であって、他の機器(3)における側壁面(222)に最も近接する部位(B)よりも、コアプレート(21)側に向かって3mm以上ずれた位置まで、凹部(224)が延びていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of tubes (1) through which a fluid flows and a longitudinal direction end of the tube (1) are positioned on the longitudinal end side of the tube (1). The tank (2) includes a core plate (21) and a core plate (21) to which the tube (1) is joined. And a tank body (22) that forms a tank space (23) filled with fluid. The tank body (22) has a rectangular parallelepiped shape with one surface opened, and an open surface. The core plate (21) is joined to the opposite surface (221) facing the core plate (21) and the side wall surface (222) connecting the core plate (21) and the opposite surface (221). Other equipment located in the vicinity 3) In order to avoid interference with 3), the concave portion (224) recessed toward the tank space (23) is a heat exchanger formed on the side of the side wall surface (222) close to the facing surface (221). The concave portion (224) extends to a position shifted by 3 mm or more toward the core plate (21) side from the portion (B) closest to the side wall surface (222) in the device (3). To do.
これによると、凹部の範囲が拡大され、凹部の変形方向断面2次モーメントが増加して剛性が向上し、内圧による凹部付近のタンク変形が抑制される。 According to this, the range of the recess is expanded, the deformation second-order moment in the deformation direction of the recess is increased, the rigidity is improved, and the tank deformation near the recess due to the internal pressure is suppressed.
請求項2に記載の発明のように、他の機器(3)における側壁面(222)に最も近接する部位(B)よりも、コアプレート(21)側に向かって5mm以上ずれた位置まで、凹部(224)を延ばしてもよい。また、請求項3に記載の発明のように、凹部(224)をコアプレート(21)の近傍まで延ばしてもよい。
As in the invention described in
請求項4に記載の発明では、凹部(224)における側壁面(222)からタンク空間(23)側への凹み高さ(h)は、側壁面(222)の板厚の1.1倍以上であることを特徴とする。これによると、請求項1の発明の効果を確実に得ることができる。
In the invention according to claim 4, the recess height (h) from the side wall surface (222) to the tank space (23) side in the recess (224) is 1.1 times or more the plate thickness of the side wall surface (222). It is characterized by being. According to this, the effect of the invention of
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る熱交換器を、車両用走行用駆動源をなす水冷式エンジン(内燃機関)の冷却水を冷却するラジエータに適用したものである。図1は一実施形態に係る熱交換器の要部の斜視図、図2は図1に示す熱交換器のA断面の断面図、図3はタンク側壁面の模式的な斜視図である。 An embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the heat exchanger according to the present invention is applied to a radiator that cools cooling water of a water-cooled engine (internal combustion engine) that is a driving source for vehicle travel. 1 is a perspective view of a main part of a heat exchanger according to an embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of a section A of the heat exchanger shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic perspective view of a tank side wall surface.
図1および図2に示すように、熱交換器は、その内部を冷却水が流れる多数のチューブ1と、各チューブ1に冷却水を分配供給、もしくは、空気との熱交換を終えて各チューブ1から流出した冷却水を集合回収するタンク2とを有する。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the heat exchanger has a large number of
チューブ1は、アルミニウム製で、断面形状が扁平形状となっている。
タンク2は、チューブ1の長手方向端部側に1つずつ設けられ、チューブの長手方向と直交する方向に延びて各チューブ1と連通している。
The
One
タンク2は、チューブ1が挿入固定されたアルミニウム製のコアプレート21、及びコアプレート21と共にタンク2内のタンク空間23を形成する樹脂製のタンク本体22を有して構成されている。
The
タンク本体22は、1つの面が開口された直方体形状で、開口された面にコアプレート21がかしめによって固定されている。また、タンク本体22は、コアプレート21に対向する対向面221と、コアプレート21と対向面221との間を繋ぐ側壁面222とを有する。さらに、対向面221と側壁面222には、リブ223が多数形成されている。
The
熱交換器のタンク2近傍には、冷凍サイクルを構成するコンデンサのプレッシャスイッチ3が配されており、このプレッシャスイッチ3との干渉を避けるために、タンク空間23側に凹んだ凹部224が、側壁面222における対向面221に近い側に形成されている。なお、プレッシャスイッチ3は本発明の他の機器に相当する。
A
凹部224は、対向面221を始点としてコアプレート21側に向かって延びており、より詳細には、凹部224は、プレッシャスイッチ3における側壁面222に最も近接する部位Bよりも、コアプレート21側に向かって3mm以上ずれた位置まで延びている。
The
望ましくは、凹部224は、プレッシャスイッチ3における側壁面222に最も近接する部位Bよりも、5mm以上ずれた位置まで延びているのがよく、さらに望ましくは、凹部224は、コアプレート21の近傍まで延びているのがよい。
Desirably, the
また、図3に示すように、凹部224における側壁面222からタンク空間23側への凹み高さhは、側壁面222の板厚の1.1倍以上にしている。
Further, as shown in FIG. 3, the height h of the
上記構成になる熱交換器は、凹部224を設けることにより、強度をアップさせることができる。これは、図3に示すように、凹部224を設けることで変形方向Xに対するタンク材厚さYが部分的に増加し、結果的に凹部224の変形方向断面2次モーメントが増加し剛性が向上するためである。
The heat exchanger having the above configuration can increase the strength by providing the
上記構成になる本実施形態の熱交換器と従来の熱交換器の応力解析等を、FEM(有限要素解析)にて行った。タンク変形量をコアプレート21の変形とみなし、コアプレート21の変形量を比較したところ、本実施形態の熱交換器では、最大コアプレート変形量が最大23パーセント低減された。
Stress analysis and the like of the heat exchanger of the present embodiment configured as described above and a conventional heat exchanger were performed by FEM (finite element analysis). When the deformation amount of the
(他の実施形態)
上記実施形態では、本発明に係る熱交換器を水冷式内燃機関用のラジエータに用いたが、本発明は他の用途の熱交換器にも適用することができる。
(Other embodiments)
In the said embodiment, although the heat exchanger which concerns on this invention was used for the radiator for water-cooled internal combustion engines, this invention is applicable also to the heat exchanger of another use.
1…チューブ、2…タンク、3…プレッシャスイッチ(他の機器)、21…コアプレート、22…タンク本体、23…タンク空間、221…対向面、222…側壁面、224…凹部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記チューブ(1)の長手方向端部側に位置し、前記チューブ(1)の長手方向と直交する方向に延びて前記複数本のチューブ(1)と連通するタンク(2)とを備え、
前記タンク(2)は、前記チューブ(1)が接合されたコアプレート(21)及び前記コアプレート(21)に接合されて流体が充満するタンク空間(23)を形成するタンク本体(22)を有して構成され、
前記タンク本体(22)は、1つの面が開口された直方体形状で、開口された面に前記コアプレート(21)が接合されるとともに、前記コアプレート(21)に対向する対向面(221)と、前記コアプレート(21)と前記対向面(221)との間を繋ぐ側壁面(222)とを有し、
近傍に位置する他の機器(3)との干渉を避けるために、前記タンク空間(23)側に凹んだ凹部(224)が前記側壁面(222)における前記対向面(221)に近い側に形成された熱交換器であって、
前記他の機器(3)における前記側壁面(222)に最も近接する部位(B)よりも、前記コアプレート(21)側に向かって3mm以上ずれた位置まで、前記凹部(224)が延びていることを特徴とする熱交換器。 A plurality of tubes (1) through which fluid flows;
A tank (2) located on the longitudinal end of the tube (1), extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the tube (1) and communicating with the plurality of tubes (1);
The tank (2) includes a core plate (21) to which the tube (1) is joined, and a tank body (22) that is joined to the core plate (21) to form a tank space (23) that is filled with fluid. Configured with
The tank body (22) has a rectangular parallelepiped shape with one surface opened, and the core plate (21) is joined to the opened surface, and the opposing surface (221) facing the core plate (21). And a side wall surface (222) connecting the core plate (21) and the facing surface (221),
In order to avoid interference with other equipment (3) located in the vicinity, the concave portion (224) recessed toward the tank space (23) side is closer to the opposite surface (221) on the side wall surface (222). Formed heat exchanger, comprising:
The concave portion (224) extends to a position shifted by 3 mm or more toward the core plate (21) side from the portion (B) closest to the side wall surface (222) in the other device (3). A heat exchanger.
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DE102008028263A1 (en) | 2007-06-19 | 2009-01-29 | Denso Corp., Kariya-shi | heat exchangers |
WO2018021029A1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | カルソニックカンセイ株式会社 | Heat exchanger |
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- 2004-03-11 JP JP2004069024A patent/JP2005257168A/en active Pending
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