JP2005329812A

JP2005329812A - 熱交換器モジュール

Info

Publication number: JP2005329812A
Application number: JP2004150103A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Aoki; 政嘉青木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】部品点数の増加を招くことなく、寸法バラツキを吸収してコンデンサ２およびラジエータ３をファンシュラウド４により保持する。
【解決手段】クーリングモジュールは、コンデンサ２およびラジエータ３に空気を送風する電動送風機５を支持し、上下方向にシュラウド部４ａ、４ｂを組み合わせるファンシュラウド４を備えている。ラジエータ３は、上下のシュラウド部４ａ、４ｂにより挟まれて保持されている。上側シュラウド部４ａには、複数の保持部４０が一体成形されている。そして、各保持部４０は、上側シュラウド部４ａの内面４１ａからコンデンサ２の上端面４１ｂ側に突出して、その突出反対側に弾性変形してコンデンサ２を下側のシュラウド部４ｂの内面４１ｂとの間にて保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気流れ方向に対して並列に配置される複数の熱交換器が一体化される熱交換器モジュールに関するもので、車両用空調装置のコンデンサ等の室外熱交換器と走行用エンジンの冷却水を冷却するラジエータとが一体化されたクーリングモジュールに適用して有効である。

以下、従来のクーリングモジュールの構造について、図９、図１０を参照して説明する。図９は、クーリングモジュールの断面を示す模式図、図１０は、図９中のＢ部分を拡大した拡大図である。

クーリングモジュールは、図９に示すように、空気流れ方向Ｅに並列に配置されるコンデンサ２およびラジエータ３と、コンデンサ２およびラジエータ３に空気を送風する電動送風機５を支持し、コンデンサ２およびラジエータ３の外周を覆うように成形されるシュラウド部４と、を備えるものがある。

シュラウド部４は、上側シュラウド部４ａおよび下側シュラウド部４ｂを上下方向からラジエータ３及びコンデンサ２を覆うように組み合わされている。

ここで、ラジエータ３は、コンデンサ２に比べて図中上下方向（空気流れ方向Ｅに対する直交方向）の寸法が長くなっているものの、ラジエータ３は、上側シュラウド部４ａの内面４１ａおよび下側シュラウド部４ｂの内面４１ｂにより挟まれて保持されている。このため、ラジエータ３の上下方向において寸法バラツキが製造により生じても、寸法バラツキに関わりなく、ラジエータ３を上側シュラウド部４ａおよび下側シュラウド部４ｂの間に組み付けることができる。

一方、コンデンサ２は、その下側端面が下側シュラウド部４ｂの内面４１ｂにより支えられ、図１０に示すように、コンデンサ２の上側端面および上側シュラウド部４ａの内面４１ａの間にゴムマウントＧｍに介在されている。このため、コンデンサ２の上下方向において寸法バラツキが製造により生じても、ゴムマウントＧｍを弾性変形させることにより、当該寸法バラツキを吸収することができる。

ここで、締結ピンＰｉは、上側シュラウド部４ａを上側からゴムマウントＧｍを通してコンデンサ２に貫通されて、コンデンサ２を上側シュラウド部４ａに固定する役割を果たす。また、空気流れ方向Ｅは、電動送風機５により送風される空気流れの方向である。

ところで、上述のクーリングモジュールでは、コンデンサ２および上側シュラウド部４ａの間にゴムマウントＧｍに介在させることにより、コンデンサ２の上下方向における寸法バラツキを吸収することができるものの、コンデンサ２の固定に際して、ゴムマウントＧｍ、締結ピンＰｉなど別部材を必要とし、部品点数の増加を招くといった問題が生じる。

本発明は、上記点に鑑み、部品点数の増加を招くことなく、寸法バラツキを吸収して二つの熱交換器をシュラウド部により保持できるようにする熱交換器モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、図１において、空気流れ方向に対して並列に配置される第１、第２の熱交換器（２、３）と、
前記第１、第２の熱交換器に空気を送風する送風機（５）を支持し、前記空気流れ方向に対する直交方向（Ｆ）に第１、第２のシュラウド部（４ａ、４ｂ）を組み合わせて、前記第１、第２の熱交換器を外側から覆おうように形成されるファンシュラウド（４）と、を備えており、
前記第２の熱交換器（３）は、前記第１の熱交換器（２）に比べて、前記直交方向（Ｆ）寸法が長くなっており、
前記第１の熱交換器（２）および前記第２の熱交換器（３）は、前記第１、第２のファンシュラウドにより挟まれて保持されており、
前記第１、第２のシュラウド部のうちいずれか一方には、その内面から前記第１の熱交換器（２）の端面（２ａ）側に突出しその突出反対側に弾性変形して前記第１の熱交換器（２）を他方のシュラウド部の内面との間にて保持する保持部（４０）が一体成形されていることを特徴とする熱交換器モジュール。

以上、請求項１に記載の発明によれば、第１の熱交換器においてその直交方向（Ｆ）寸法のバラツキが製造により生じても、保持部（４０）が突出反対側に弾性変形して当該寸法のバラツキを吸収するため、第１の熱交換器を保持部および他方のシュラウド部の間に保持できる。

ここで、保持部は、一方のシュラウド部に一体成形されているものであるため、部品点数の増加を招くことなく、寸法バラツキを吸収して二つの熱交換器をシュラウド部により保持できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の熱交換器モジュールにおいて、前記一方のシュラウド部には、前記保持部（４０）が複数設けられており、
前記複数の保持部（４０）において前記一方のシュラウド部の内面から前記第１の熱交換器側に突出する突出方向寸法が複数種設定されていることを特徴とする。

したがって、最初は、複数の保持部のうち突出方向寸法（すなわち、図２中Ｌ方向寸法）の長い保持部により第１の熱交換器を保持することになるものの、経年変化により、当該突出方向寸法の長い保持部の保持力が弱まると、この保持力の弱まった保持部に代わり、他の、突出方向寸法の短い保持力により第１の熱交換器を保持することができる。これに伴い、保持部により第１の熱交換器を保持可能な時間を長期化することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記一方のシュラウド部には、図１に示すように、前記複数の保持部（図１では、二つの保持部４０だけを示す）が一列に並べられており、
前記複数の保持部において前記突出方向寸法として互いに異なる２種類の第１、第２の寸法が設定されており、
前記第１、第２の寸法の保持部が交互に一列に並べられるように構成しても良い。

また、前記保持部としては、請求項４に記載の発明のように、前記一方のシュラウド部の内面（４１ａ）から前記第１の熱交換器の端面（図２中符号２ａ）側に突出する突出部（４１）と、
前記突出部の先端側から前記第１の熱交換器の端面に沿うよう延出して、前記第２の熱交換器の端面を保持する端面保持部（４２）と、を有するように構成しても良い。

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。

本実施形態は、本発明に係る熱交換器モジュールを車両用クーリングモジュールに適用したもので、この車両用クーリングモジュールは、通常、車両前端部に搭載される。

図１は本実施形態に係るクーリングモジュールを空気流れ下流側から見た斜視図であり、図２は図１中のＡ−Ａ断面図であり、図３は、クーリングモジュールにおいて、電動送風機５およびラジエータ３を外した状態の斜視図である。

車両用クーリングモジュールは、ファンシュラウド４により空調装置のコンデンサ２と走行用エンジンの冷却水を冷却するラジエータ３とを一体化したものである。

具体的には、コンデンサ２およびラジエータ３は、それぞれ、アルミニウム合金製であって、空気流れ方向（すなわち、図１、３中Ｅ方向）に並列に配置されている。

ファンシュラウド４は、樹脂製（例えば、ガラス繊維入りポリプロピレンなど）であって、上側シュラウド部４ａおよび下側シュラウド部４ｂを上下方向から組み合わさって、外側からコンデンサ２（請求項における第１の熱交換器）およびラジエータ３（請求項における第２の熱交換器）を覆うように成形されている。

ここで、上側シュラウド部４ａは、コンデンサ２およびラジエータ３に空気を送風する電動送風機５を支持している。そして、ファンシュラウド４は、電動送風機５により誘起される空気流がコンデンサ２およびラジエータ３を迂回して流れるのを防止する役割を果たす。

次に、本実施形態の特徴である、ファンシュラウド４によるコンデンサ２およびラジエータ３の保持構造について説明する。先ず、ラジエータ３は、コンデンサ２に比べて上下方向の寸法が長くなっているものの、ラジエータ３は、上側シュラウド部４ａの内面４１ａおよび下側シュラウド部４ｂの内面４１ｂ（図１参照）により挟まれて保持されている。

なお、符号Ｂｏは、ボルトであって、ラジエータ３および上側シュラウド部４ａの間を締結する締結部材である。
一方、コンデンサ２は、複数の保持部４０（ただし、図１中では、２つの保持部４０だけを示す）および下側シュラウド部４ｂの内面４１ｂ（図１参照）により挟まれて保持されている。

各保持部４０は、上側シュラウド部４ａの内面４１ａに対して樹脂成型により一体化されており、各保持部４０は、上側シュラウド部４ａの幅方向Ｗ（図１参照）に沿い一列に並べられている。

具体的には、各保持部４０は、断面略Ｌ字状に成形されて、コンデンサ２の上側端面２ａ側（図２参照）に突起するように突出部４１と、この突出部４１の先端側から屈曲してコンデンサ２の上側端面２ａに沿うよう成形される端面保持部４２とから構成される。

ここで、コンデンサ２は、各保持部４０の端面保持部４２および下側シュラウド部４ｂの内面４１ｂの間に挟まれて保持されている。このとき、端面保持部４２は、突出部４１およびその屈曲部４００の弾性により突出反対側（図２中矢印Ｃ参照）に弾性変形している。

また、端面保持部４２には、コンデンサ２の表面、裏面のそれぞれに沿って下側に突起する二つの突起部４３が設けられており、双方の突起部４３は、コンデンサ２を表面、および裏面から支える。

次に、本実施形態のクーリングモジュールの組み付け方法について概略説明する。
先ず、コンデンサ２、ラジエータ３、上側シュラウド部４ａ、および下側シュラウド部４ｂを別々に用意する。続いて、コンデンサ２およびラジエータ３を下側シュラウド部４ｂ内に配置して、コンデンサ２およびラジエータ３の上側に上側シュラウド部４ａを載せて上側シュラウド部４ａおよび下側シュラウド部４ｂを組み合わせる。

これに伴い、各ボルト符号Ｂｏを用いて、ラジエータ３および上側シュラウド部４ａの間を締結するとともに、コンデンサ２および上側シュラウド部４ａの間を締結する。

さらに、各ボルト符号Ｂｏを用いて、ラジエータ３および下側シュラウド部４ｂの間を締結するとともに、コンデンサ２および下側シュラウド部４ｂの間を締結する。

このとき、ラジエータ３は、上側シュラウド部４ａの内面４１ａおよび下側シュラウド部４ｂの内面４１ｂにより挟まれて保持されている。

また、このとき、各保持部４０は、図２中Ｃ側に弾性変形している。そして、コンデンサ２は、各保持部４０の端面保持部４２および下側シュラウド部４ｂの内面４１ｂの間に挟まれて保持されている。

次に、本実施形態のクーリングモジュールの特徴について説明する。

すなわち、クーリングモジュールは、空気流れ方向（すなわち、図１、３中Ｅ方向）に対して並列に配置されるコンデンサ２およびラジエータ３と、コンデンサ２およびラジエータ３に空気を送風する電動送風機５を支持し、上下方向Ｆに上下のシュラウド部４ａ、４ｂを組み合わせて、コンデンサ２およびラジエータ３を外側から覆おうように形成されるファンシュラウド４とを備えている。

ここで、ラジエータ３は、コンデンサ２に比べて、上下方向（すなわち、図１中Ｆ方向）寸法が長くなっており、ラジエータ３は、上下のシュラウド部４ａ、４ｂにより挟まれて保持されている。

一方、上側シュラウド部４ａには、複数の保持部４０が一体成形されている。そして、各保持部４０は、上側シュラウド部４ａの内面４１ａからラジエータ３の上端面４１ｂ側に突出して、図２中矢印Ｃの如く、その突出反対側に弾性変形してコンデンサ２を下側のシュラウド部４ｂの内面４１ｂとの間にて保持する。

したがって、コンデンサ２の上下方向において寸法バラツキが製造により生じても、各保持部４０の上下方向の弾性変形により、当該寸法のバラツキを吸収するため、コンデンサ２を各保持部４０および下側シュラウド部４ｂの間に保持できる。

ここで、各保持部４０は、下側シュラウド部４ｂに一体成形されているものであるため、部品点数の増加を招くことなく、寸法バラツキを吸収してコンデンサ２およびラジエータ３をファンシュラウド４により保持できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、第１の熱交換器としてコンデンサ２を採用し、第２の熱交換器としてラジエータ３を採用する例について説明したが、これに限らず、第１、第２の熱交換器としては、熱交換器ならば、それぞれどのようなものを採用しても良い。

上述の実施形態では、各保持部４０において上側シュラウド部４ａの内面４１ａからコンデンサ２側に突出する突出方向寸法Ｌ（図２参照）がそれぞれ同一に設定した例について説明したが、これに限らず、次のようにしてもよい。

すなわち、各保持部４０において突出方向寸法としてＡ寸法とＢ寸法とを二種類設定し、Ａ寸法の保持部４０とＢ寸法の保持部４０とを幅方向Ｗに交互に並べるようにする。

このため、例えば、Ａ寸法の方がＢ寸法に比べて長い寸法の場合には（Ａ＞Ｂ）、最初は、突出方向寸法Ｌが長い方のＡ寸法の保持部４０と、下側シュラウド部４ｂとの間にコンデンサ２を挟み込んで保持させる。

ここで、保持部４０は、樹脂製であって、弾性変形してコンデンサ２を保持するため、保持部４０は、時間の経過に伴い、クリープにより保持力が弱まる。しかして、上述の如く、各保持部４０において突出方向寸法として二種類設定しているので、Ａ寸法の保持部４０が弱まったときに、このＡ寸法の保持部４０に代えて、Ｂ寸法の保持部４０が、コンデンサ２を保持することができる。

したがって、突出方向寸法として１つの寸法だけ設定する場合に比べて、各保持部４０によりコンデンサ２を保持可能な時間を長くすることができる。

上述の実施形態では、各保持部４０として、断面略Ｌ字状に成形されたものを用いた例について説明したが、これに代えて、各保持部４０として、（１）ないし（４）に示す形状のものを用いるようにしてもよい。

（１）保持部４０において、突出部４１及び端面保持部４２の間の屈曲部を、図４中の符号Ｄに示すように断面湾曲状に成形する。これにより、保持部４０として、断面略Ｌ字状に成形されたものを用いる場合に比べて、コンデンサ２を保持するに際して、保持部４０において加わる荷重が分散されるため、クリープし難くなる。

（２）保持部４０において、図５に示すように、二つの突出部４１が端面保持部４２の左右に設けて、二つの突出部４１により端面保持部４２を支えるように構成する。これにより、コンデンサ２を保持するに際して、二つの突出部４１が弾性変形するため、上述の実施形態に比べて、保持部４０のうち弾性変形する箇所が長くなる。すなわち、コンデンサ２を保持するに際して、保持部４０において加わる加重が分散されるため、クリープし難くなる。

この場合、図６に示すように、上側シュラウド部４ａのうち端面保持部４２に対向する箇所を開口して窓部４００を設ければ、上下割の構造の樹脂型により上側シュラウド部４ａを樹脂成型することができる。

（３）保持部４０において、図７に示すように、１つの突出部４１が断面波状に成形されるものを用いてもよい。これにより、１つの突出部４１を直線状に延出するように成形されるものを用いる場合に比べて、保持部４０のうち弾性変形する箇所が長くなる。すなわち、コンデンサ２を保持するに際して、保持部４０において加わる加重が分散されるため、クリープし難くなる。

（４）さらに、保持部４０において二つの突出部４１により端面保持部４２を支えるように構成した場合にも、図８に示すように、２つの突出部４１が断面波状に成形されるものを用いてもよい。

以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、電動送風機５が送風機に相当し、上側シュラウド部４ａおよび下側シュラウド部４ｂがそれぞれ第１、第２のシュラウド部に相当する。

本発明の一実施形態に係る車両用クーリングモジュールの擬略構造を示す斜視図である。上述の実施形態に係る車両用クーリングモジュールの部分的構造を示す断面図である。上述の実施形態に係る車両用クーリングモジュールの部分的構造を示す斜視図である。図１の保持部の第１の変形例を示す断面図である。図１の保持部の第２の変形例を示す断面図である。上述第２の変形例を示す斜視図である。図１の保持部の第３の変形例を示す断面図である。図１の保持部の第４の変形例を示す断面図である。従来の車両用クーリングモジュールの擬略構造を示す斜視図である。図９に部分拡大図である。

符号の説明

２…コンデンサ、３…ラジエータ、４…ファンシュラウド、
４ａ、４ｂ…シュラウド部、４０…保持部、４１ａ、４１ｂ…内面。

Claims

空気流れ方向に対して並列に配置される第１、第２の熱交換器（２、３）と、
前記第１、第２の熱交換器に空気を送風する送風機（５）を支持し、前記空気流れ方向に対する直交方向（Ｆ）に第１、第２のシュラウド部（４ａ、４ｂ）を組み合わせて、前記第１、第２の熱交換器を外側から覆おうように形成されるファンシュラウド（４）と、を備えており、
前記第２の熱交換器（３）は、前記第１の熱交換器（２）に比べて、前記直交方向（Ｆ）寸法が長くなっており、
前記第１の熱交換器（２）および前記第２の熱交換器（３）は、前記第１、第２のファンシュラウドにより挟まれて保持されており、
前記第１、第２のシュラウド部のうちいずれか一方には、その内面から前記第１の熱交換器（２）の端面（２ａ）側に突出しその突出反対側に弾性変形して前記第１の熱交換器（２）を他方のシュラウド部の内面との間にて保持する保持部（４０）が一体成形されていることを特徴とする熱交換器モジュール。
前記一方のシュラウド部には、前記保持部（４０）が複数設けられており、
前記複数の保持部（４０）において前記一方のシュラウド部の内面から前記第１の熱交換器（２）側に突出する突出方向寸法が複数種設定されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器モジュール。
前記一方のシュラウド部には、前記複数の保持部が一列に並べられており、
前記複数の保持部において前記突出方向寸法として互いに異なる２種類の第１、第２の寸法が設定されており、
前記第１、第２の寸法の保持部が交互に一列に並べられていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器モジュール。
前記保持部は、
前記一方のシュラウド部の内面（４１ａ）から前記第１の熱交換器（２）の端面（２ａ）側に突出する突出部（４１）と、
前記突出部の先端側から前記第１の熱交換器（２）の端面に沿うよう延出して、前記第１の熱交換器（２）の端面を保持する端面保持部（４２）と、を備えていることを請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器モジュール。