JP2005265347A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばターボチャージャー車に搭載されるインタークーラ等の熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger such as an intercooler mounted on a turbocharger vehicle, for example.
一般に、この種のインタークーラ等の熱交換器においては、複数の偏平状の放熱用チューブが並設され、それらの放熱用チューブの一端部が入口側タンクの内側板にろう付け等により連結固定されるとともに、他端部が出口側タンクの内側板にろう付け等により連結固定されている。そして、熱交換されるエア等の流体が入口側タンクから各放熱用チューブに導かれて外気と熱交換された後に、出口側タンクからエンジンのシリンダ等の所要箇所に配給されるようになっている。 Generally, in a heat exchanger such as this type of intercooler, a plurality of flat heat dissipating tubes are juxtaposed, and one end of each heat dissipating tube is connected and fixed to the inner plate of the inlet side tank by brazing or the like. The other end is connected and fixed to the inner plate of the outlet side tank by brazing or the like. Then, after fluid such as air to be heat exchanged is led from the inlet side tank to each heat radiating tube and exchanged heat with the outside air, it is distributed from the outlet side tank to a required location such as an engine cylinder. Yes.
しかしながら、このようなインタークーラ等の熱交換器は、自動車等の車両のエンジンルーム内において、通常、エンジンの上部にブラケット等を介して搭載されている。このため、エンジンの運転時に発生する振動が熱交換器に直接伝達されて、放熱用チューブの両端部と両タンクの内側板とのろう付け部に亀裂が生じやすいという問題があった。特に、ディーゼルエンジンでは振動が激しいため、このような問題が顕著に現れた。 However, such a heat exchanger such as an intercooler is usually mounted on the upper part of the engine via a bracket or the like in an engine room of a vehicle such as an automobile. For this reason, there has been a problem that vibrations generated during operation of the engine are directly transmitted to the heat exchanger, and cracks are likely to occur at the brazed portions between both ends of the heat radiating tube and the inner plates of both tanks. In particular, since the vibration is intense in a diesel engine, such a problem has been noticeable.
このような問題に対処するために、例えば特許文献1に開示されるような補強構造を施した熱交換器も従来から提案されている。すなわち、この従来構成においては、放熱用チューブの並設方向の中央部に位置するように、入口側タンクと出口側タンクとの長手方向の中間部の前後両面間に一対の補強バーが架設固定されている。そして、この補強バーにより両タンク間が結合されて、結果として放熱用チューブの変形が防止され、放熱用チューブの両端部と両タンクの内側板とのろう付け部に亀裂が生じるのを防止するようになっている。
ところが、この従来の熱交換器においては、一対の補強バーが放熱用チューブの並設方向の中央部の前後両面に配設されて、放熱用チューブを挟んで位置し、このため、補強バーは放熱用チューブと近接してその放熱用チューブの周囲を通る外気流の上流側と下流側に位置している。従って、これらの補強バーが複数の放熱用チューブ間を通る冷却用の外気の流れに対する障害となって、熱交換の効率が低下するとともに、場合によっては、補強バーが外気の流れと干渉して、振動や騒音を発生するという問題があった。 However, in this conventional heat exchanger, a pair of reinforcing bars are disposed on both front and rear surfaces of the central portion in the direction of juxtaposition of the heat dissipating tubes, and are located with the heat dissipating tube interposed therebetween. It is located on the upstream side and downstream side of the external airflow passing through the periphery of the heat radiating tube in the vicinity of the heat radiating tube. Therefore, these reinforcing bars become an obstacle to the flow of cooling outside air that passes between the plurality of heat radiating tubes, reducing the efficiency of heat exchange, and in some cases, the reinforcing bars interfere with the flow of outside air. There was a problem of generating vibration and noise.
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、両タンク間を強固に結合固定することができて、それらのタンクと放熱用チューブの両端部との連結部分に亀裂等が生じるのを防止することができ、しかも、補強部材が外気の流れに障害となるおそれがなくて、熱交換効率の低下や騒音及び振動の発生を防止することができる熱交換器を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. Its purpose is to firmly bond and fix both tanks, and to prevent cracks and the like from occurring at the connecting portion between these tanks and both ends of the heat radiating tube. An object of the present invention is to provide a heat exchanger that can prevent a decrease in heat exchange efficiency and generation of noise and vibration without causing a hindrance to the flow of outside air.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、複数の偏平状の放熱用チューブを並設し、それらの放熱用チューブの一端部を入口側タンクに、他端部を出口側タンクにそれぞれ連結し、熱交換される流体を入口側タンクから各放熱用チューブに導いて外気と熱交換した後に、出口側タンクから所要箇所に配給するようにした熱交換器において、前記熱交換に供される外気流の流域から外れた位置であって、入口側タンクと出口側タンクとの側端部間に補強部材を架設固定したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is provided with a plurality of flat heat radiation tubes arranged in parallel, one end of each of the heat radiation tubes being an inlet side tank, and the other end being an outlet. In the heat exchanger that is connected to each side tank, heat exchanged from the inlet side tank to each heat radiating tube and exchanges heat with the outside air, and then delivered from the outlet side tank to the required location. The reinforcing member is constructed and fixed between the side end portions of the inlet side tank and the outlet side tank at a position deviated from the flow area of the external airflow used for replacement.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記入口側タンク及び出口側タンクはボス部を有し、それらのボス部間に前記補強部材を架設固定したことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記補強部材を金属板により構成し、その金属板には断面2次モーメントを大きくするための補強手段を形成したことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記金属板が前記放熱用チューブと平行になるように、同金属板を配置したことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の発明において、ターボチャージャーを有するエンジンのインタークーラとして用いられることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the metal plate is arranged so that the metal plate is parallel to the heat radiating tube.
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the invention is used as an intercooler of an engine having a turbocharger.
(作用)
この発明においては、補強部材により入口用タンクと出口側タンクとの間を強固に結合固定することができる。よって、エンジンの運転時に発生する振動により、両タンクと放熱用チューブの両端部との連結部分に亀裂等が生じるのを防止することができる。また、補強部材が外気流の流域から外れたところに位置するため、この補強部材が放熱用チューブ間を通る外気の流れに障害となるおそれはない。よって、補強部材が外気流と干渉して熱交換効率の低下を招いたり、騒音や振動を発生したりするのを抑制することができる。
(Function)
In this invention, it is possible to firmly connect and fix the inlet tank and the outlet side tank by the reinforcing member. Therefore, it is possible to prevent a crack or the like from being generated at the connecting portion between both tanks and both end portions of the heat radiating tube due to vibration generated during engine operation. In addition, since the reinforcing member is located at a position outside the flow area of the external airflow, there is no possibility that the reinforcing member becomes an obstacle to the flow of the external air passing between the heat radiating tubes. Therefore, it can suppress that a reinforcement member interferes with external airflow, causes the fall of heat exchange efficiency, or generate | occur | produces a noise and a vibration.
また、前記補強部材に、断面2次モーメントを大きくするための補強手段を設ければ、補強部材として板厚の大きな金属板や、幅の広い金属板を使用しなくてもよい。従って、軽量化と十分な補強効果とを達成することができる。 Further, if the reinforcing member is provided with reinforcing means for increasing the moment of inertia of the cross section, it is not necessary to use a metal plate having a large plate thickness or a wide metal plate as the reinforcing member. Accordingly, it is possible to achieve weight reduction and a sufficient reinforcing effect.
加えて、補強部材の板厚方向が放熱用チューブの板厚方向と平行になるようにすれば、全体の大型化を避けることができて、エンジンルームの狭い空間内へ問題なく搭載できるものとなる。 In addition, if the plate thickness direction of the reinforcing member is parallel to the plate thickness direction of the heat radiating tube, the overall size can be avoided and it can be mounted without problems in a narrow space in the engine room. Become.
以上のように、この発明によれば、両タンク間を強固に結合固定することができて、それらのタンクと放熱用チューブの両端部との連結部分に亀裂等が生じるのを防止することができ、しかも、補強部材が外気の流れに障害となるおそれがなくて、熱交換効率の低下や騒音及び振動の発生を抑制することができる。 As described above, according to the present invention, the two tanks can be firmly coupled and fixed, and cracks and the like can be prevented from being generated at the connecting portions between these tanks and both ends of the heat radiating tube. In addition, there is no possibility that the reinforcing member becomes an obstacle to the flow of outside air, and it is possible to suppress a decrease in heat exchange efficiency and generation of noise and vibration.
以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1〜図3に示すように、この実施形態の熱交換器11は、前後方向に所定間隔おきで並設された複数の偏平状の放熱用チューブ12と、それらの放熱用チューブ12群の一端部に連結固定された入口側タンク13と、放熱用チューブ12群の他端部に連結固定された出口側タンク14とから構成されている。ここで、熱交換に供される外気流は、図2の矢印Pで示す方向に流れる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図4に示すように、前記入口側タンク13は、アルミニウムダイキャストまたは射出成形された合成樹脂により内側に向かって開口するように形成した細長箱型のタンク本体15と、そのタンク本体15の開口端縁にシールリング16を介してカシメ付け固定されたアルミニウムダイキャストよりなる内側板17とから構成されている。タンク本体15の外側には、内部にエア等の流体を導入させるための入口15aが形成されている。
As shown in FIG. 4, the
前記出口側タンク14は、アルミニウムダイキャストまたは射出成形された合成樹脂により内側に向かって開口するように形成した細長箱型のタンク本体18と、そのタンク本体18の開口端縁にシールリング19を介してカシメ付け固定されたアルミニウムダイキャストよりなる内側板20とから構成されている。タンク本体18の外側には、内部からエア等の流体を導出させるための出口18aが形成されている。
The
前記入口側タンク13の内側板17には複数の挿通孔17aが所定間隔おきに形成され、これらの挿通孔17aに各放熱用チューブ12の一端部が挿通された状態で、ろう付により連結固定されている。同様に、出口側タンク14の内側板20にも複数の挿通孔20aが所定間隔おきに形成され、これらの挿通孔20aに各放熱用チューブ12の他端部が挿通された状態で、ろう付により連結固定されている。
A plurality of
図1〜図4に示すように、前記入口側タンク13と出口側タンク14との前部側端部(図1の右側)間及び後部側端部(図1の左側)間にはそれぞれアルミニウム等の金属板よりなる連結板21がそれらの両端部を両タンク13,14の内側板17,20のカシメ部17b,20bにろう付けすることによって架設固定されている。両連結板21と外側端部に位置する放熱用チューブ12との間、及び隣接する各放熱用チューブ12間には、平面波形状の放熱フィン22が介装されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, aluminum is provided between the front side end (the right side in FIG. 1) and the rear side end (the left side in FIG. 1) between the
図1、図2、図4及び図5に示すように、前記熱交換に供される外気流の流域から外れた位置において、入口側タンク13と出口側タンク14との前部側(図1の右側)の側端部間には、アルミニウム等の金属板よりなる補強部材23が架設固定され、その板厚方向が前記各放熱用チューブ12の板厚方向と同方向となるように、各放熱用チューブ12と平行に配置されている。すなわち、両タンク13,14のタンク本体15,18の前側端部外面にはボス部24,25が突出形成され、それらのボス部24,25には各2個のナット26,27が埋設されている。また、補強部材23の両端部には各一対の挿通孔23dが形成されている。そして、これらの挿通孔23dを介してナット26,27に各一対のボルト28,29を螺合することにより、補強部材23が両ボス部24,25間に架設された状態でその補強部材23の両端部が両タンク13,14のタンク本体15,18に固定されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5, the front side of the
また、補強部材23の上下(図2の左右)両側縁には折曲部23a,23bが互いの反対方向へ直角に折り曲げ形成されるとともに、中央部には補強部材23の長手方向に沿って延長した一対の補強部23cが湾曲形成されている。これらの折曲部23a,23b及び補強部23cにより断面2次モーメント大きくするための補強手段が構成されている。
Further,
図1〜図3に示すように、前記入口側タンク13におけるタンク本体15の下面両端部には、図示しないボルトを用いて一対のブラケット30,31が取り付けられている。また、出口側タンク14のタンク本体18の下面前端部には1つのブラケット32が取り付けられている。各ブラケット30,31,32の基端部及び先端部の少なくとも一方には、ゴム等の緩衝材を含む緩衝部材33が介在配置されている。そして、これらのブラケット30〜32の先端部をボルト34によりエンジン35の上部に固定することにより、熱交換器11がエンジン35上にブラケット30〜32及び緩衝部材33を介して3点で搭載支持されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of
図1及び図3に示すように、前記入口側タンク13の後端部側に位置するブラケット31上には支持アーム36が一端部にてろう付け固定され、その他端部がボルト37により出口側タンク14のタンク本体18の下面後端部に固定されている。これにより、ブラケットが設けられていない出口側タンク14の後端部側の重量が支持アーム36を介して、入口側タンク13の後端部側のブラケット31にて、安定状態で支持されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
そして、以上のように構成された熱交換器11は、ターボチャージャーを有するエンジンのインタークーラとして用いられる。
次に、前記のように構成された熱交換器11の作用を説明する。
And the
Next, the operation of the
さて、エンジン35が運転されると、外気が複数の放熱用チューブ12間を通って流れる(図2の矢印P方向)。そして、図示しないタービンによって圧縮されたエアが入口15aから入口側タンク13内に導入され、各放熱用チューブ12内に導かれて外気との熱交換により冷却される。その後、冷却されたエアが出口側タンク14の出口18aから導出されて、図示しないエンジンのシリンダ内に配給される。
When the
ところで、前記エンジン35の振動がエンジン35上に搭載されている熱交換器11に直接伝達される。しかしながら、この熱交換器11においては、入口側タンク13と出口側タンク14との側端部間に補強部材23が架設され、その補強部材23により両タンク13,14間が強固に結合固定されている。このため、エンジン35がディーゼルエンジンで、振動が大きくても、両タンク13,14の内側板17,20と放熱用チューブ12の両端部とのろう付け部に亀裂が生じるようなおそれを確実に防止することができる。
By the way, the vibration of the
また、前記補強部材23が金属板よりなり、その上下両側縁に折曲部23a,23bが折り曲げ形成されるとともに、中央部に一対の補強部23cが形成されて、断面2次モーメントが大きくされている。このため、補強部材23として板厚の大きな金属板や、幅の広い金属板を使用しなくてもよい。従って、軽量化をほとんど損なうことなく、十分な補強効果を発揮させることができる。
Further, the reinforcing
しかも、補強部材23の板厚方向が放熱用チューブ12の板厚方向と平行になっているため、全体の大型化を避けることができて、この熱交換器11をエンジンルーム内の狭い空間内へ問題なく搭載できる。
Moreover, since the thickness direction of the reinforcing
さらに、この熱交換器11においては、補強部材23が熱交換に供される外気流の流域から外れた位置において、両タンク13,14の側端部間に架設配置されている。このため、補強部材23が放熱用チューブ12間を通る外気の流れ中に存在するということがなく、外気の流れに障害となるおそれはない。従って、補強部材23が外気流と干渉して熱交換効率の低下を招いたり、騒音や振動を発生したりするのを抑制することができる。
Further, in this
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 補強部材23を両タンク13,14のタンク本体15,18の後方側の側端部間に架設固定すること。
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-The reinforcing
・ 一対の補強部材23を両タンク13,14のタンク本体15,18の前後両側の側端部間に架設固定すること。
・ 断面2次モーメントを大きくするための補強手段の構成を変更すること。例えば、補強部23cの数を変更したり、一対の折曲部23a,23bを同方向に折り曲げたりすること。
A pair of reinforcing
・ Change the structure of the reinforcing means to increase the moment of inertia of the cross section. For example, the number of the reinforcing
11…熱交換器、12…放熱用チューブ、13…入口側タンク、14…出口側タンク、15,18…タンク本体、17,20…内側板、23…補強部材、23a…補強手段としての折曲部、23c…補強手段としての補強部、24,25…ボス部、26,27…ナット、28,29…ボルト、35…エンジン。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004081144A JP2005265347A (en) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010510424A (en) * | 2006-11-20 | 2010-04-02 | バレオ・システムズ・ドウ・コントロール・モトウール | Gas intake device |
CN105673187A (en) * | 2016-03-10 | 2016-06-15 | 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 | Parallel type radiator assembly |
-
2004
- 2004-03-19 JP JP2004081144A patent/JP2005265347A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012180836A (en) * | 2006-11-20 | 2012-09-20 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Gas intake device |
CN105673187A (en) * | 2016-03-10 | 2016-06-15 | 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 | Parallel type radiator assembly |
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