JP2006125708A - Connection structure for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チューブとフィンとを備えたコアの端部にタンクが設けられた複数の熱交換器を並列に連結するための熱交換器の連結構造に関する。 The present invention relates to a heat exchanger connection structure for connecting in parallel a plurality of heat exchangers each having a tank provided at an end portion of a core including tubes and fins.
建設機械等、大型の熱交換器を使用する分野においては、単体で製造可能な最大サイズを超えるような大放熱量を必要とする大型の熱交換器の製造依頼を受けることがある。しかしながら、そのような製造依頼は、数量的に多くは見込めないため、依頼を受ける度に、コア組み機やプレス部品等を設備投資し、要求に応じた放熱量の熱交換器を製造していたのでは不経済である。したがって、通常は、既存の設備で製造可能なサイズの熱交換器を並列に連結させることにより対応している。 In the field of using large heat exchangers, such as construction machines, there are cases where a manufacturing request for a large heat exchanger that requires a large amount of heat radiation that exceeds the maximum size that can be manufactured alone may be received. However, since many such production requests cannot be expected in quantity, every time we receive a request, we make capital investments in core assembly machines, press parts, etc., and manufacture heat exchangers with the required heat dissipation. It is uneconomical. Therefore, usually, the heat exchanger of the size which can be manufactured with existing facilities is connected by connecting in parallel.
図5は、そのような熱交換器の連結構造を示す従来例であり、この連結構造は、2台の第1及び第2熱交換器1,2の各コア3,4の両端部にそれぞれ設けられた第1及び第2アッパタンク5,6及び第1及び第2ロアタンク7,8同士をそれぞれU型の成形ホース9,10で繋ぎ、2台の熱交換器1,2を連結するものである。
FIG. 5 is a conventional example showing a connection structure of such a heat exchanger, and this connection structure is provided at both ends of the
そして、この場合、入口11から第1アッパタンク5に流入した冷却水は、成形ホース9を通って第2アッパタンク6に流入し、それぞれコア3,4において各チューブ12間のフィン14を通過する冷却空気により冷却された後、第1ロアタンク7、成形ホース10、第2ロアタンク8を通って、出口14から流出するようになっている。(なお、出願人は、公知・公用の従来技術に基づき発明したため、本発明に関連する先行技術文献を知らない。)
In this case, the cooling water flowing into the first
しかしながら、上記した従来の熱交換器の連結構造では、熱交換器1,2同士を連結するために成形ホース9,10を使用しているため、熱交換器1,2の前面側又は後面側に成形ホース9,10を設置するためのスペースが必要となる。したがって、車輌のエンジンルーム等の狭いスペースに設置することが難しいといった問題があった。
However, in the connection structure of the conventional heat exchanger described above, the
また、成形ホース9,10等、熱交換器1,2を連結するための部品が増え、これらの部品が製造コストの増大要因になるといった問題もあった。
In addition, there is a problem in that the number of parts for connecting the
さらに、成形ホース9,10において流体の通過抵抗が大きくなるため、流体の搬送動力が大きくなり、運転効率の向上が図り難いといった問題もあった。
Further, since the passage resistance of the fluid is increased in the
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、設置スペースの削減、コストの低減、及び運転効率の向上を図ることができる熱交換器の連結構造を提供しようとするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger connection structure that can reduce installation space, reduce costs, and improve operating efficiency. .
本発明は、コアの端部にタンクを備えた複数の熱交換器を並列に連結するための熱交換器の連結構造であって、前記各タンクの端面に連通孔が穿設され、該連通孔の周縁部に沿ってパッキンが気密に設けられており、該各パッキン同士を密着させることにより連結され、前記連通孔を介して前記各タンク間が連通されるように構成されていることを特徴とする。 The present invention relates to a heat exchanger connecting structure for connecting in parallel a plurality of heat exchangers each having a tank at an end of a core, and a communication hole is formed in an end surface of each tank, and the communication Packing is provided in an airtight manner along the peripheral edge of the hole, the packing is connected by bringing the packings into close contact with each other, and the tanks are communicated with each other through the communication hole. Features.
そして、好ましくは、前記各タンクは、両端に開口部を有するタンク本体と、該タンク本体の開口部を閉塞する蓋板とを備えており、該蓋板に前記連通孔及びパッキンが設けられ、前記蓋板の外周部は前記タンク本体から外側に突出し、前記各蓋板の外周部同士を固定具で締結することにより連結可能なように構成されているのがよい。 Preferably, each of the tanks includes a tank body having openings at both ends, and a cover plate that closes the openings of the tank body, and the communication holes and packings are provided on the cover plate, The outer peripheral part of the said cover plate protrudes outside from the said tank main body, and it is good to be comprised so that it can connect by fastening the outer peripheral parts of each said cover plate with a fixing tool.
また、前記パッキンは、前記連通孔の周縁部に掛止可能な掛止溝部と、連結する相手側の熱交換器のパッキンに密着可能な当接部とを備えていてもよい。 Moreover, the said packing may be provided with the latching groove part which can be latched in the peripheral part of the said communicating hole, and the contact part which can contact | adhere to the packing of the other party heat exchanger to connect.
さらに、前記パッキンに沿って硬質材料製のカラーが設けられていてもよい。 Furthermore, a collar made of a hard material may be provided along the packing.
本発明によれば、熱交換器の周囲に、タンク同士を連通させる部品を設置するためのスペースが不要となり、省スペース化が可能となるため、熱交換器を車輌のエンジンルーム等の狭いスペースに容易に設置することができるようになる。 According to the present invention, there is no need for a space for installing parts for communicating between the tanks around the heat exchanger, and the space can be saved. Therefore, the heat exchanger is installed in a narrow space such as an engine room of a vehicle. Can be easily installed.
また、タンク同士がパッキンを介して連結されるようになっているため、部品点数及び工数の削減が可能となり、製造コストの低減化を図ることができる。 Further, since the tanks are connected via packing, the number of parts and man-hours can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
さらに、連通孔を介して各タンク間が連通されるようになっており、流体の通過抵抗を低く抑えることができるため、流体の搬送動力の低減化が可能となり、運転効率の向上を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。 Furthermore, the tanks are communicated with each other through the communication holes, and the fluid passage resistance can be kept low, so that the fluid conveyance power can be reduced and the operation efficiency can be improved. Various excellent effects can be obtained.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図1は本実施の形態に係る熱交換器の連結構造を示す正面図、図2は熱交換器の連結構造の連結部分を示す断面図、図3は本実施の形態におけるパッキンを示す断面図、図4は本実施の形態におけるカラーを示す断面図である。なお、以下の説明では、本発明を、建設機械用アルミニウム製ラジエータに適用した場合について例示して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a front view showing the connection structure of the heat exchanger according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a connection portion of the connection structure of the heat exchanger, and FIG. 3 shows the packing in the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a collar in the present embodiment. In the following description, the case where the present invention is applied to an aluminum radiator for construction machinery will be described as an example.
本実施の形態では、第1熱交換器21と第2熱交換器22とが並列に連結可能となっており、第1熱交換器21及び第2熱交換器22は、それぞれ、複数並設されたチューブ23の間にフィン24が介装されて成る第1コア25及び第2コア26と、第1コア25及び第2コア26の両側に固定されるコアサポート27と、第1コア25及び第2コア26の両端部にそれぞれ設けられる第1アッパタンク28、第2アッパタンク29、及び第1ロアタンク30、第2ロアタンク31とを主体に構成されている。
In the present embodiment, the
第1及び第2アッパタンク28,29、及び第1及び第2ロアタンク30,31は、それぞれ、チューブ23の両端部に接続されるヘッダプレート32と、ヘッダプレート32に嵌着することにより筒状体を形成する細長樋形状のタンク本体33と、タンク本体33の両端の開口部34を閉塞可能な蓋板35,36とから構成されている。
The first and second
ヘッダプレート31は、平板部分37の両側縁部がタンク本体33側に折曲された形状を成し、その平板部分37には複数のスリット状のチューブ接続孔(図示せず)がバーリング加工により並設されており、これらのチューブ接続孔に各チューブ23の端部が嵌通可能となっている。また、タンク本体33の両端部には、それぞれ、前記接続孔に平行を成すように蓋板取付孔38が穿設されており、この蓋板取付孔38に蓋板35,36が嵌設可能となっている。
The
蓋板35,36のうち、連結相手の熱交換器側の蓋板35の外周部39は、タンク本体33から外側に鍔状に突出し、その外周部39の所要位置には固定具取付孔(図示せず)が穿設されている。そして、連結される第1及び第2熱交換器21,22の各固定具取付孔にボルト40等の固定具を挿入すると共に、各外周部39の間に合成ゴム41等の弾性材料を介在させることにより、各外周部39同士を確実に締結できるようになっている。また、蓋板35には、円形の連通孔42が穿設されており、連通孔42には、その周縁部に沿ってゴム製のパッキン43が設けられている。
Out of the
パッキン43は、円環状を成しており、図3に最も良く示されているように、一方の外周端部に形成された掛止溝部44と、他方の外周端部に形成された当接部45と、掛止溝部44と当接部45との間に形成されたカラー取付溝46とを備えている。そして、掛止溝部44より先端側には、案内部47が傾斜して形成されており、掛止溝部44より中央側には掛止溝部44に沿って半円形断面形状の突出部48が形成されている。
The
また、パッキン43のカラー取付溝46には、カラー49が嵌設されており、カラー49は、図4に最も良く示されているように、金属等の硬質材料製で、扁平な円筒形状を成し、内周両端部には面取りが施されている。このように、パッキン43に硬質材料製のカラー49を装着させることにより、パッキン43の強度を高めることができる。
A
次に、本実施の形態に係るアルミニウム製ラジエータを製造する手順について説明する。 Next, a procedure for manufacturing the aluminum radiator according to the present embodiment will be described.
先ず、ヘッダプレート32の前記チューブ接続孔にチューブ23の両端部を嵌通させると共に、チューブ23の間にフィン24を介装させ、第1コア25を組み付け、その第1コア25の両側にコアサポート27を取り付ける。次いで、ヘッダプレート32にタンク本体33を嵌着させると共に、蓋板取付孔38に各蓋板35,36を嵌設させ、タンク本体33に組み付け、第1熱交換器21を組み立てる。そして、このようにして組み立てた第1熱交換器21を、炉内において接合箇所を一体ロウ付けし、第1熱交換器21を製造する。また、第2熱交換器22についても、第1熱交換器21の場合と同様の手順で製造する。
First, the both ends of the
次に、このようにして製造した第1熱交換器21及び第2熱交換器22において、それぞれ、蓋板35に形成された連通孔42の周縁部にパッキン43の掛止溝部44を掛止させ、パッキン43を蓋板35に装着させる。この時、パッキン43には、案内部47が傾斜して形成されているため、蓋板35に対するパッキン43の装着作業は容易且つ円滑に行うことができる。さらに、この時、パッキン43の突出部48が蓋板35の外面に当接するため、パッキン43は蓋板35に気密に装着され、パッキン43の装着箇所からタンク内の冷却水が漏出するおそれはない。
Next, in the
次に、このように第1熱交換器21及び第2熱交換器22の各蓋板35に装着されたパッキン43の当接部45同士を互いに密着させ、蓋板35の外周部39の各固定具取付孔にボルト40を挿入すると共に、各外周部39の間に合成ゴム41を介在させ、各外周部39同士を締結させる。これにより、第1熱交換器21と第2熱交換器22とは確実に連結され、第1アッパタンク28と第2アッパタンク29、及び第1ロアタンク30と第2ロアタンク31とは、それぞれ各連通孔42を介して連通された状態になる。
Next, the
そして、このような構成において、第1アッパタンク28に設置された冷却水導入口50から第1アッパタンク28内に流入した冷却水は、連通孔42を通って第2アッパタンク29に流入し、それぞれチューブ23内を流通した後、第1ロアタンク30、連通孔42、第2ロアタンク31を通って、冷却水排出口51から外部に流出する。そして、この間、冷却水は、第1コア25及び第2コア26において、各チューブ23間のフィン24を通過する冷却空気と熱交換を行い、所望の状態に冷却される。
In such a configuration, the cooling water that has flowed into the first
なお、上記した実施の形態におけるパッキン43の形状は、単なる例示に過ぎず、これに限定する趣旨ではなく、各種変更が可能である。 In addition, the shape of the packing 43 in the above-described embodiment is merely an example, and is not intended to be limited to this, and various changes can be made.
また、パッキン43に対するカラー49の装着位置は、上記したようにパッキン43の外周側ではなく、その内周側であってもよく、さらに、パッキン43には、必ずしもカラー49を装着させる必要はなく、その場合、パッキン43にカラー取付溝46を形成させなくてもよいのは言う迄もない。
Further, the mounting position of the
さらにまた、上記した実施の形態においては、本発明を建設機械用アルミニウム製ラジエータに適用した場合について説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明は他の用途或いは他の材質の熱交換器にも適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an aluminum radiator for construction machinery has been described. However, this is merely an example, and the present invention can be used for heat exchange of other applications or other materials. It can also be applied to vessels.
21 第1熱交換器
22 第2熱交換器
25 第1コア
26 第2コア
28 第1アッパタンク
29 第2アッパタンク
30 第1ロアタンク
31 第2ロアタンク
33 タンク本体
34 開口部
35 蓋板
36 蓋板
39 外周部
40 ボルト
42 連通孔
43 パッキン
44 掛止溝部
45 当接部
49 カラー
21
Claims (4)
前記各タンクの端面に連通孔が穿設され、該連通孔の周縁部に沿ってパッキンが気密に設けられており、該各パッキン同士を密着させることにより連結され、前記連通孔を介して前記各タンク間が連通されるように構成されていることを特徴とする熱交換器の連結構造。 A heat exchanger connection structure for connecting in parallel a plurality of heat exchangers each having a tank at an end of a core,
A communication hole is formed in an end surface of each tank, and a packing is provided in an airtight manner along a peripheral edge portion of the communication hole. The packing is connected by bringing the packings into close contact with each other. A connection structure for a heat exchanger, wherein the tanks are configured to communicate with each other.
The connection structure for a heat exchanger according to claim 3, wherein a collar made of a hard material is provided along the packing.
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