JP2007147126A - Heat exchanger for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タンク同士の間を複数のチューブによって冷却水が流通可能となるように連結してなる自動車用熱交換器に関し、詳しくは、各チューブの温度を均一化して最外端に位置するチューブへの応力集中を防止する対策に係わる。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automotive heat exchanger formed by connecting a plurality of tubes so that cooling water can flow between tanks. Specifically, the temperature of each tube is equalized and positioned at the outermost end. It relates to measures to prevent stress concentration on the tube.
一般に、自動車用熱交換器は、互いに対向するタンク同士の間を冷却水が流通可能となるように連結された複数のチューブを備え、この複数のチューブが上記両タンクに対しコアプレートを介してそれぞれ固着されているとともに、その両タンクのコアプレート長手方向両端同士の間が連結プレートによって連結されてなる。 In general, an automotive heat exchanger includes a plurality of tubes connected so that cooling water can flow between mutually facing tanks, and the plurality of tubes are connected to both the tanks via a core plate. Each of the tanks is fixed, and both ends of both tanks in the longitudinal direction of the core plate are connected by a connecting plate.
ところで、各チューブは、その内部を流通する冷却水の温度に応じて伸張または収縮するものの、各チューブと同一方向へ延びてコアプレートに連結されている連結プレートは、冷却水と直に接触していないために各チューブのように冷却水の温度に応じた伸縮が行われない。そのため、各チューブが伸縮する際にコアプレートとの固着部位に熱応力が作用し、チューブが破損するおそれがある。 By the way, each tube expands or contracts depending on the temperature of the cooling water flowing through it, but the connecting plate that extends in the same direction as each tube and is connected to the core plate is in direct contact with the cooling water. Therefore, the expansion and contraction according to the temperature of the cooling water is not performed like each tube. For this reason, when each tube expands and contracts, thermal stress acts on the fixing portion with the core plate, and the tube may be damaged.
そこで、従来より、連結プレートを長手方向で切断し、各チューブが伸縮する際のコアプレートとの固着部位に作用する熱応力を解放し、チューブの破損を確実に防止す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)。
ところが、上記従来のものでは、連結プレートが長手方向で切断されているため、車両熱交換器に対し車体振動などの外力が作用した際に、その外力がチューブに直に作用することになり、自動車用熱交換器自体の剛性が弱いものとなる。 However, in the above-mentioned conventional one, since the connecting plate is cut in the longitudinal direction, when an external force such as a vehicle body vibration acts on the vehicle heat exchanger, the external force acts directly on the tube, The rigidity of the automotive heat exchanger itself is weak.
また、連結プレートとこの連結プレートに隣接する最外端のチューブとの間を通過する冷却風によって連結プレートが冷却されているため、最外端のチューブ内を流通する冷却水の温度がフィンを介して連結プレートに伝達されると、最外端のチューブがこれを除くその他のチューブに比して過度に冷却されることになる。その場合、最外端のチューブを除くその他のチューブは内部を流通する冷却水の温度によって熱膨張して伸張するものの、最外端のチューブは過度の冷却により生じるその他のチューブとの温度差によってその他のチューブのように伸張せず、そのため、その他のチューブの伸張により互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに引っ張り応力が集中的に作用することになる。 In addition, since the connection plate is cooled by the cooling air passing between the connection plate and the outermost tube adjacent to the connection plate, the temperature of the cooling water flowing through the outermost tube is reduced by the fins. As a result, the outermost tube is excessively cooled as compared to the other tubes except the tube. In that case, the other tubes except the outermost tube are expanded by thermal expansion due to the temperature of the cooling water flowing through the inside, but the outermost tube is caused by a temperature difference from other tubes caused by excessive cooling. Therefore, tensile stress is concentrated on the outermost tube through the core plate that moves outward due to the extension of the other tubes.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車用熱交換器自体の剛性を確保しつつ、各チューブの温度を均一化して最外端のチューブへの応力集中を防止することができる自動車用熱交換器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to make the temperature of each tube uniform and ensure the rigidity of the heat exchanger for an automobile itself, to the outermost tube. An object of the present invention is to provide an automotive heat exchanger capable of preventing stress concentration.
上記目的を達成するため、本発明では、互いに対向するタンク同士の間を複数のチューブによって冷却水が流通可能となるように連結し、その複数のチューブを上記両タンクに対しコアプレートを介してそれぞれ固着するとともに、そのコアプレートの長手方向両端同士の間を連結プレートによって連結してなる自動車用熱交換器を前提とする。そして、上記連結プレートとこの連結プレートに隣接する最外端のチューブとの間を通過する冷却風量がチューブ同士の間を通過する冷却風量よりも少なくなるように調整する冷却風量調整手段を設けている。 In order to achieve the above object, in the present invention, the tanks facing each other are connected by a plurality of tubes so that cooling water can be circulated, and the plurality of tubes are connected to both the tanks via a core plate. A heat exchanger for automobiles is assumed on the assumption that the core plates are fixed to each other and the longitudinal ends of the core plate are connected by connecting plates. And there is provided a cooling air volume adjusting means for adjusting the cooling air volume passing between the connecting plate and the outermost tube adjacent to the connecting plate to be smaller than the cooling air volume passing between the tubes. Yes.
この特定事項により、各コアプレートの長手方向両端同士の間が連結プレートによって連結されているため、車両熱交換器に対し車体振動などの外力が作用した際に、その外力が各チューブに対し直に作用せずに連結プレートに作用することになり、自動車用熱交換器自体の剛性が確保されたものとなる。 Because of this specific matter, the longitudinal ends of each core plate are connected to each other by a connecting plate. Therefore, when an external force such as body vibration acts on the vehicle heat exchanger, the external force is directly applied to each tube. Therefore, the rigidity of the automotive heat exchanger itself is ensured.
その場合、連結プレートとこれに隣接する最外端のチューブとの間を通過する冷却風量は、その最外端のチューブを含む他のチューブ同士の間を通過する冷却風量よりも少なくなるように冷却風量調整手段によって調整されているので、連結プレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量の少ない冷却風によって冷やされる連結プレートの温度低下が抑制され、最外端のチューブ内を流通する冷却水の温度がフィンを介して連結プレートに伝達されても、最外端のチューブがその他のチューブに比して過度に冷却されることが抑制される。これにより、各チューブ間での温度差が緩和されてほぼ均一化されることになり、最外端のチューブもこれを除くその他のチューブの熱膨張による伸張と遜色なく伸張し、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力を確実に防止することが可能となる。 In that case, the amount of cooling air passing between the connecting plate and the outermost tube adjacent to the connecting plate is less than the amount of cooling air passing between the other tubes including the outermost tube. Since it is adjusted by the cooling air volume adjusting means, the temperature drop of the connecting plate cooled by the cooling air with a small cooling air volume passing between the connecting plate and the outermost tube is suppressed, and the inside of the outermost tube is Even if the temperature of the circulating cooling water is transmitted to the connection plate via the fins, the outermost tube is suppressed from being excessively cooled as compared with the other tubes. As a result, the temperature difference between the tubes is alleviated and becomes almost uniform, and the outermost tube also expands in parallel with the expansion due to the thermal expansion of the other tubes except this, and outwards from each other. It is possible to reliably prevent tensile stress that tends to concentrate on the outermost tube through the moving core plate.
また、上記目的を達成するため、本発明が講じたその他の解決手段では、互いに対向するタンク同士の間を複数のチューブによって冷却水が流通可能となるように連結し、その複数のチューブを上記両タンクに対しコアプレートを介してそれぞれ固着するとともに、そのコアプレートの長手方向両端同士の間を連結プレートによって連結してなる自動車用熱交換器を同様に前提とし、上記コアプレートを、連結プレートに隣接する最外端のチューブを固着する固着部位付近の剛性と、その他のチューブを固着する固着部位付近の剛性とに差が存在するように構成している。 Further, in order to achieve the above object, in another solution provided by the present invention, a plurality of tubes are connected so that cooling water can be circulated between the opposing tanks, and the plurality of tubes are connected to each other. Similarly, it is premised on an automobile heat exchanger that is fixed to both tanks via a core plate and is connected between both longitudinal ends of the core plate by a connecting plate, and the core plate is connected to the connecting plate. There is a difference between the rigidity in the vicinity of the fixing part where the outermost tube adjacent to the fixing part is fixed and the rigidity in the vicinity of the fixing part where other tubes are fixed.
この特定事項により、各コアプレートの長手方向両端同士の間が連結プレートによって連結されているため、車両熱交換器に対し車体振動などの外力が作用した際に、その外力が各チューブに対し直に作用せずに連結プレートに作用することになり、自動車用熱交換器自体の剛性が同様に確保されたものとなる。 Because of this specific matter, the longitudinal ends of each core plate are connected to each other by a connecting plate. Therefore, when an external force such as body vibration acts on the vehicle heat exchanger, the external force is directly applied to each tube. Therefore, the rigidity of the automobile heat exchanger itself is ensured in the same manner.
その場合、各コアプレートは、最外端のチューブを固着する固着部位付近の剛性と、その他のチューブを固着する固着部位付近の剛性とに差を持たせているので、冷却風によって冷却された連結プレートにフィンを介して冷却水の温度が伝達されて過度に冷却されているために最外端のチューブがその他のチューブとの温度差によってその他のチューブのように熱膨張により伸張しなくても、その他のチューブとの間に生じる伸張差がコアプレートに対する固着部位付近での剛性差によって吸収され、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力を効果的に防止することが可能となる。 In that case, each core plate is cooled by the cooling air because there is a difference between the rigidity in the vicinity of the fixing portion where the outermost tube is fixed and the rigidity in the vicinity of the fixing portion where the other tube is fixed. The cooling water temperature is transmitted to the connecting plate through fins and is cooled excessively, so that the outermost tube does not expand due to thermal expansion like other tubes due to the temperature difference with the other tubes. However, the tensile stress that tends to concentrate on the outermost tube through the core plate that is absorbed by the difference in rigidity near the anchoring area with respect to the core plate, and the difference in extension that occurs with the other tubes. Can be effectively prevented.
しかも、連結プレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量をチューブ同士の間を通過する冷却風量よりも少なくする冷却風量調整手段に加え、上述した最外端のチューブの固着部位付近の剛性とその他のチューブの固着部位付近の剛性とに差が存在するコアプレートを用いた場合には、連結プレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量の少ない冷却風によって連結プレートの温度低下が抑制されて各チューブ間での温度差がほぼ均一化され、最外端のチューブとその他のチューブとの間に生じる伸張差が抑制される上、その抑制された伸張差がコアプレートに対する固着部位付近での剛性差によって円滑に吸収されることになり、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力をより効果的に防止することが可能となる。 Moreover, in addition to the cooling air volume adjusting means for reducing the cooling air volume passing between the connecting plate and the outermost tube less than the cooling air volume passing between the tubes, the vicinity of the fixing portion of the outermost tube described above When using a core plate where there is a difference between the rigidity of the tube and the rigidity near the other part where the tube is fixed, the connecting plate is cooled by the cooling air with a small amount of cooling air passing between the connecting plate and the outermost tube. The temperature difference between the tubes is almost uniformized, the difference in extension between the outermost tube and the other tubes is suppressed, and the suppressed extension difference is the core. Pull that tends to concentrate on the outermost tube through the core plate, which will be absorbed smoothly due to the difference in rigidity near the fixing site to the plate Stress can be more effectively prevented.
特に、コアプレートの構成をより具体的に特定するものとして、以下の構成が掲げられる。 In particular, the following configurations are listed as more specifically specifying the configuration of the core plate.
つまり、コアプレートを、最外端のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅がその他のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅よりも広くなるように形成している。 That is, the core plate is formed so that the ventilation direction width of the portion located in the vicinity of the outermost tube is wider than the ventilation direction width of the portion located in the vicinity of the other tubes.
この特定事項により、コアプレートは、最外端のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅がその他のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅よりも広くなるように設定されている場合には、最外端のチューブを除くその他のチューブが熱膨張して伸張する際に最外端のチューブに作用する引っ張り応力が、最外端のチューブ近傍にて通風方向幅が広く撓み易い低剛性部分によって円滑に吸収され、そのコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力を効果的に防止することが可能となる。 With this specific matter, when the core plate is set so that the ventilation direction width of the portion located in the vicinity of the outermost tube is wider than the ventilation direction width of the portion located in the vicinity of the other tube, The tensile stress acting on the outermost tube when other tubes excluding the outermost tube are expanded due to thermal expansion is caused by the low rigidity part that has a wide width in the ventilation direction near the outermost tube and is easily bent. It is possible to effectively prevent tensile stress that is absorbed smoothly and concentrates on the outermost tube through the core plate.
これに対し、コアプレートを、最外端のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅がその他のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅よりも狭くなるように形成している場合には、最外端のチューブを除くその他のチューブが熱膨張して伸張する際の応力がその他のチューブ近傍にて通風方向幅が広く撓み易い低剛性部分によって円滑に吸収され、そのコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力を効果的に防止することが可能となる。 On the other hand, when the core plate is formed so that the ventilation direction width of the portion located near the tube at the outermost end is narrower than the ventilation direction width of the portion located near the other tube, The stress when the other tubes excluding the tube at the outer end expand due to thermal expansion is smoothly absorbed by the low-rigidity part that has a wide width in the ventilation direction and is easily bent in the vicinity of the other tube. It is possible to effectively prevent a tensile stress that tends to concentrate on the end tube.
また、上記目的を達成するため、本発明が講じたその他の解決手段では、互いに対向するタンク同士の間を複数のチューブによって冷却水が流通可能となるように連結し、その複数のチューブを上記両タンクに対しコアプレートを介してそれぞれ固着するとともに、そのコアプレートの長手方向両端同士の間を連結プレートによって連結してなる自動車用熱交換器を同様に前提とし、上記両タンクのうちの少なくとも一方のタンク内に、最外端のチューブ内を流れる冷却水の流量がその他のチューブ内を流れる冷却水の流量よりも多くなるように最外端のチューブに対し冷却水を積極的に導く導水板を設けている。 Further, in order to achieve the above object, in another solution provided by the present invention, a plurality of tubes are connected so that cooling water can be circulated between the opposing tanks, and the plurality of tubes are connected to each other. Similarly, it is premised on an automobile heat exchanger that is fixed to both tanks via a core plate and is connected between both longitudinal ends of the core plate by a connecting plate, and at least one of the two tanks. Water guide that actively guides cooling water to the outermost tube so that the flow rate of cooling water flowing in the outermost tube in one tank is larger than the flow rate of cooling water flowing in the other tubes. A board is provided.
この特定事項により、最外端のチューブに対し冷却水が導水板によって積極的に導入されて最外端のチューブの温度低下が抑制され、その他のチューブを含む各チューブ間での温度差がより緩和されて円滑に均一化されることになり、最外端のチューブもこれを除くその他のチューブの熱膨張による伸張と全く遜色なく伸張し、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力をより確実に防止することが可能となる。更に、両タンクのうちの少なくとも一方のタンク内に導水板を設けるだけで最外端のチューブの温度低下が簡単に抑制されることになり、実施する上で非常に有利なものとなる。 By this specific matter, the cooling water is actively introduced into the outermost tube by the water guide plate to suppress the temperature drop of the outermost tube, and the temperature difference between the tubes including the other tubes is further increased. It is relaxed and smoothed uniformly, and the outermost tube also extends completely in line with the thermal expansion of the other tubes except for this, and the outermost tube passes through the core plate moving outward. It becomes possible to more reliably prevent the tensile stress that tends to concentrate on the end tube. Furthermore, the temperature drop of the outermost tube can be easily suppressed only by providing a water guide plate in at least one of the two tanks, which is very advantageous in implementation.
しかも、連結プレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量をチューブ同士の間を通過する冷却風量よりも少なくする冷却風量調整手段に加え、上述した両タンクのうちの少なくとも一方のタンク内に導水板を設けた場合には、最外端のチューブに対し冷却水を積極的に導入する導水板と、連結プレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量を少なくする冷却風量調整手段とによって、最外端のチューブの温度低下が効果的に抑制されて各チューブ間での温度差がほぼ均一化されることになり、最外端のチューブとその他のチューブとの間に生じる伸張差をなくして、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力をより効果的に防止することが可能となる。 Moreover, in addition to the cooling air volume adjusting means for reducing the cooling air volume passing between the connecting plate and the outermost tube to be smaller than the cooling air volume passing between the tubes, at least one of the two tanks described above When a water guide plate is provided in the inside, cooling is performed to reduce the amount of cooling air passing between the water guide plate that actively introduces cooling water into the outermost tube and the connection plate and the outermost tube. The air flow adjustment means effectively suppresses the temperature drop of the outermost tube, and the temperature difference between each tube is made almost uniform. Thus, it is possible to more effectively prevent a tensile stress that tends to concentrate on the outermost tube through the core plates that move outward from each other.
また、最外端のチューブの固着部位付近の剛性とその他のチューブの固着部位付近の剛性とに差が存在するコアプレートに加え、上述した両タンクのうちの少なくとも一方のタンク内に導水板を設けた場合には、最外端のチューブに対し冷却水が導水板によって積極的に導入されて最外端のチューブの温度低下が抑制されて各チューブ間での温度差がほぼ均一化され、各チューブ間に生じる伸張差が抑制される上、その抑制された伸張差がコアプレートに対する固着部位付近での剛性差によって円滑に吸収されることになり、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力をより効果的に防止することが可能となる。 In addition to the core plate in which there is a difference between the rigidity in the vicinity of the fixing part of the tube at the outermost end and the rigidity in the vicinity of the fixing part of the other tube, a water guide plate is provided in at least one of the two tanks described above. When provided, cooling water is actively introduced into the outermost tube by the water guide plate, the temperature drop of the outermost tube is suppressed, and the temperature difference between the tubes is made almost uniform, In addition to suppressing the difference in extension between the tubes, the suppressed extension difference is smoothly absorbed by the difference in rigidity in the vicinity of the fixing portion with respect to the core plate. Thus, it is possible to more effectively prevent the tensile stress that tends to concentrate on the outermost tube.
以上、要するに、両タンクのコアプレート長手方向両端同士の間を連結プレートによって連結することで、車両熱交換器に対する外力を各チューブに対し直に作用させることを回避している。 In short, in short, by connecting the two ends of both tanks in the longitudinal direction of the core plate with the connecting plate, it is possible to avoid the external force acting on the vehicle heat exchanger acting directly on each tube.
そして、連結プレートと最外端のチューブとの間の冷却風量をチューブ同士の間の冷却風量よりも少なくする冷却風量調整手段、最外端のチューブの固着部位付近の剛性とその他のチューブの固着部位付近の剛性とに差を持たせたコアプレート、または最外端のチューブに対し冷却水を積極的に導く導水板を用いることで、自動車用熱交換器自体の剛性を確保しつつ、各チューブ間の温度をほぼ均一化させて最外端のチューブに集中する引っ張り応力を確実に防止することができる。 And cooling air volume adjusting means for making the cooling air volume between the connecting plate and the outermost tube smaller than the cooling air volume between the tubes, rigidity near the fixing part of the outermost tube, and other tube fixing By using a core plate that has a difference in rigidity near the part or a water guide plate that actively guides cooling water to the outermost tube, while ensuring the rigidity of the automotive heat exchanger itself, The temperature between the tubes can be made almost uniform, and the tensile stress concentrated on the outermost tube can be surely prevented.
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1に係わる自動車用熱交換器としてのラジエータを車体前方から見た正面図であって、このラジエータ1は、その上下両端部を略水平方向に延びる上下一対の上タンク11(図1では上側のタンク)および下タンク12(図1では下側のタンク)と、この各タンク11,12同士の間を略鉛直方向へ延び、上タンク11から下タンク12の間を冷却水が流通可能となるように連結する複数のチューブ13a,13bとを備え、上下のタンク11,12間において各チューブ13a,13b内を流通する冷却水を冷却風(走行風)により冷却するようにした、いわゆるサイドフロータイプのものを構成している。また、各チューブ13a,13bは、上下のタンク11,12に対しそれぞれ略水平方向へ延びるパネル状の上下一対のコアプレート14,14を介して取り付けられている。この場合、各チューブ13a,13bの上下両端は、それぞれコアプレート14,14に対しろう付けにより固着されている。
FIG. 1 is a front view of a radiator as an automotive heat exchanger according to a first embodiment of the present invention as viewed from the front of a vehicle body. The radiator 1 has a pair of upper and lower upper and lower ends extending substantially horizontally. A tank 11 (upper tank in FIG. 1) and a lower tank 12 (lower tank in FIG. 1) and the
また、各コアプレート14の左右両端同士の間は、略鉛直方向へ延びる左右一対の連結プレートとしてのパネル状のサイドプレート15,15によって連結されている。そして、左右のサイドプレート15,15とこの各サイドプレート15に隣接する最外端のチューブ13aとの間、および互いに相隣なるチューブ13a,13b,13b同士の間には、波形のフィン16が取り付けられていて、各チューブ13a,13b内を流通する冷却水の冷却効果が高められるようになっている。この場合、各チューブ13a,13bは、それぞれ冷却風の通風方向が長径方向となるように配された断面略楕円形状を呈している。
The left and right ends of each
そして、図2に示すように、上記各サイドプレート15とこのサイドプレート15に隣接する最外端のチューブ13aとの間には、そのサイドプレート15と最外端のチュ−ブ13aとの間を通過する冷却風量が互いに相隣なるチューブ13a,13b,13b同士の間を通過する冷却風量よりも少なくなるように調整する冷却風量調整手段2が設けられている。この冷却風量調整手段2は、上記サイドプレート15と最外端のチューブ13aとの間を通過する冷却風量の通風抵抗を増大させるようにそのサイドプレート15と最外端のチューブ13aとの間のフィン16の通風方向前側端部(図2では右側端部)を下方へ略L字状に屈曲させて通風面積を縮小する屈曲部21を備えている。また、図3に示すように、最外端のチューブ13aおよびその他のチューブ13b,13b同士の間のフィン16は、通風面積を確保して冷却風量の通風抵抗を増大させないように冷却風の通風方向(略水平方向)に真っ直ぐ延びて配されている。なお、図1中11aは上タンク11に対し冷却水を導入する導入口、12aは下タンク12から冷却水を導出する導出口である。
As shown in FIG. 2, between each
したがって、上記実施例1では、上下の両タンク11,12の各コアプレート14の左右方向両端同士の間がサイドプレート15によって連結されているため、ラジエータ1に対し車体振動などの外力が作用した際に、その外力が各チューブ13a,13bに対し直に作用せずに各サイドプレート15に作用することになり、ラジエータ1自体の剛性が確保されたものとなる。
Therefore, in the first embodiment, the left and right ends of the
その場合、サイドプレート15とこれに隣接する最外端のチューブ13aとの間を通過する冷却風量は、その最外端のチューブ13aおよび他のチューブ13b,13b同士の間を通過する冷却風量よりも少なくなるようにサイドプレート15と最外端のチューブ13aとの間のフィン16の通風方向前側端部を下方へ略L字状に屈曲させて通風面積を縮小する屈曲部21を備えた冷却風量調整手段2によって調整されているので、図4に示すように、本発明のものでは、サイドプレート15と最外端のチューブ13aとの間を通過する冷却風によって冷やされるサイドプレート15の温度低下が従来のものに比して抑制され、最外端のチューブ13a内を流通する冷却水の温度がフィン16を介してサイドプレート15に伝達されても、最外端のチューブ13aがその他のチューブ13bに比して過度に冷却されることが従来のものに比して抑制される。これにより、各チューブ13a,13b間での温度差が緩和されてほぼ均一化されることになり、最外端のチューブ13aもこれを除くその他のチューブ13bの熱膨張による伸張と遜色なく伸張し、よってラジエータ1自体の剛性を確保しつつ、コアプレート14を介して最外端のチューブ13aに集中する引っ張り応力を確実に防止することができる。
In this case, the amount of cooling air passing between the
しかも、左右のサイドプレート15と最外端のチューブ13aとの間のフィン16の通風方向前側端部を下方へ略L字状に屈曲させた屈曲部21によって冷却風量調整手段2が構成されていることにより、既存のフィン16のレイアウトを変更することなくフィン16の通風方向前側端部を略L字状に屈曲させて屈曲部21を形成するだけで済み、冷却風量調整手段2を簡単に構成することができる。
Moreover, the cooling air volume adjusting means 2 is constituted by a
なお、上記実施例1では、サイドプレート15と最外端のチューブ13aとの間のフィン16の通風方向前側端部を下方へ略L字状に屈曲させた屈曲部21により冷却風量調整手段2を構成したが、サイドプレートと最外端のチューブとの間のフィンの通風方向前側端部を上方へ略L字状に屈曲させた屈曲部、またはサイドプレートと最外端のチューブとの間のフィンの通風方向後側端部を上方や下方へ略L字状に屈曲させた屈曲部、もしくはサイドプレートと最外端のチューブとの間のフィンの通風方向前側端部および後側端部の双方をそれぞれ上方や下方へ略L字状に屈曲させた双方屈曲部により冷却風量調整手段が構成されていてもよく、この場合においても、サイドプレートと最外端のチューブとの間の通風面積が縮小されて冷却風量の通風抵抗が増大することによってサイドプレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量がその他の互いに相隣なるチューブ間を通過する冷却風量よりも少なくなるように調整されることになる。
In the first embodiment, the cooling air volume adjusting means 2 is provided by the
次に、本発明の実施例2を図5に基づいて説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この実施例2では、冷却風量調整手段に代えてタンク内に導水板を設けている。なお、冷却風量調整手段を除くその他の構成は、上記実施例1の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略している。 In the second embodiment, a water guide plate is provided in the tank in place of the cooling air volume adjusting means. The rest of the configuration excluding the cooling air volume adjusting means is the same as that of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
すなわち、本実施例では、図5に示すように、上タンク11内および下タンク12内には、最外端のチューブ13aに対し導入される冷却水をその他のチューブ13bに対し導入される冷却水に比して積極的に導入させる導水板44,45が設けられている。
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, in the
上タンク11内の導水板44は、上タンク11内の上下方向略中央位置を左右方向へ延び、上タンク11内を上下に区画する平板状の基部44aと、この基部44aの左右両端部よりそれぞれ下方に屈曲する屈曲部44b,44bとを備えている。この導水板44は、その基部44aの左右両端が左右の最外端のチューブ13aとこの最外端のチューブ13aの内側に隣接する最外端から2番目のチューブ13bとの間に位置し、左右の最外端のチューブ13aよりも内側のチューブ13bを全て上方から覆うように配されている。この場合、左右の屈曲部44b,44bの下端は、上タンク11内の下面に対し隙間を存して非接触に配されていて、上タンク11内を上下に区画した導水板44の上下の空間内での冷却水の流通を可能にしている。
The
そして、上タンク11の導入口11aと対応する導水板44の対応位置(図5では左端)には、導水口11aから上タンク11内に導入された冷却水の一部を導水板44の下方に導く開口44cが設けられていて、上タンク11内に導入された冷却水の一部が最外端のチューブ13aを除くその他のチューブ13bに対し導かれるようになっている一方、上タンク11内に導入された冷却水の残りが導水板44の基部44aの上面に案内されて左右の最外端のチューブ13aに対し積極的に導かれるようになっている。つまり、上タンク11内の導水板44は、最外端のチューブ13aに対し導入される冷却水をその他のチューブ13bに対し導入される冷却水に比して積極的に導入口11aより導入させる冷却水流量調整手段43としての機能を有している。
And in the corresponding position (left end in FIG. 5) of the
一方、下タンク12内の導水板45は、下タンク12内の上下方向略中央位置を左右方向へ延び、下タンク12内を上下に区画する平板状の基部45aと、この基部45aの左右両端部よりそれぞれ上方に屈曲する屈曲部45b,45bとを備えている。この導水板45は、その基部45aの左右両端が左右の最外端のチューブ13aとこの最外端のチューブ13aの内側に隣接する最外端から2番目のチューブ13bとの間に位置し、左右の最外端のチューブ13aよりも内側のチューブ13bを全て下方から覆うように配されている。この場合、左右の屈曲部45b,45bの上端は、下タンク12内の上面に対し隙間を存して非接触に配されていて、下タンク12内を上下に区画した導水板45の上下の空間内での冷却水の流通を可能にしている。
On the other hand, the
そして、下タンク12の導出口12aと対応する導水板45の対応位置(図5では右端)には、左右の最外端のチューブ13aを除くその他のチューブ13b内を流通した冷却水を導出口12aに導く開口45cが設けられている。
Then, at the corresponding position (right end in FIG. 5) of the
この場合、左右の最外端のチューブ13aを除くその他のチューブ13b内を流通した冷却水は、導水板45によって一旦受け止められてから、屈曲部45b,45bの上端と下タンク12内の上面との間の隙間を介して導水板45の下の空間へ流通するとともに、開口45cを介して下タンク12の導出口12aに導かれる。これに対し、左右の最外端のチューブ13a内を流通した冷却水は、導水板45によって受け止められることなくその導水板45の下の空間へ流通し、下タンク12の導出口12aに導かれる。つまり、下タンク12内の導水板45は、最外端のチューブ13aに対し導入される冷却水をその他のチューブ13bに対し導入される冷却水に比して積極的に導出口12aより導出させることで、下タンク12内の導水板45は、最外端のチューブ13aに対し導入される冷却水をその他のチューブ13bに対し導入される冷却水に比して積極的に導入させるような機能を有している。
In this case, the cooling water flowing through the
したがって、上記実施例2では、最外端のチューブ13aに対し冷却水が導水板44,45によって積極的に導入されて最外端のチューブ13aの温度低下が抑制され、各チューブ13a,13b間での温度差がより一層緩和されて円滑に均一化されることになり、最外端のチューブ13aもこれを除くその他のチューブ13bの熱膨張による伸張と全く遜色なく伸張し、最外端のチューブ13aに集中しようとする引っ張り応力をより確実に防止することができる。しかも、上タンク11内および下タンク12内に導水板44,45を設けるだけで最外端のチューブ13aの温度低下が簡単に抑制されることになり、実施する上で非常に有利なものとなる。
Therefore, in the second embodiment, the cooling water is positively introduced into the
なお、上記実施例2では、上タンク11内および下タンク12内に導水板44,45をそれぞれ設けたが、上タンク内および下タンク内の少なくとも一方にのみ導水板が設けられていてもよい。
In the second embodiment, the
また、上記実施例2では、上タンク11内および下タンク12内の導水板44,45を単独で用い、最外端のチューブ13aに対し冷却水を積極的に導入させて最外端のチューブ13aの温度低下を抑制させるようにしたが、上記実施例1の冷却風量調整手段の構成に加えて、各タンク内に導水板が設けられるようにしてもよい。その場合には、最外端のチューブに対し冷却水を積極的に導入する導水板と、各サイドプレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量を少なくする冷却風量調整手段とによって、最外端のチューブの温度低下が効果的に抑制されて各チューブ間での温度差がほぼ均一化されることになり、最外端のチューブとその他のチューブとの間に生じる伸張差をなくして、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力をより効果的に防止することが可能となる。
Moreover, in the said Example 2, the
次に、本発明の実施例3を図6および図7に基づいて説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この実施例3では、冷却風量調整手段に代えてコアプレートの構成を変更している。なお、冷却風量調整手段およびコアプレートを除くその他の構成は、上記実施例1の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略している。 In the third embodiment, the configuration of the core plate is changed in place of the cooling air volume adjusting means. The rest of the configuration excluding the cooling air volume adjusting means and the core plate is the same as that of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
すなわち、本実施例では、図6に示すように、上下のコアプレート51は、左右のサイドプレート15に隣接する最外端のチューブ13aを固着するコアプレート51の固着部位付近つまり左右両端部付近の剛性が、その他のチューブ13bを固着するコアプレート51の固着部位付近つまり左右両端部を除く中央部付近の剛性よりも低くなるように構成されている。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the upper and
この各コアプレート51は、最外端のチューブ13a近傍に位置するコアプレート51の左右両端部付近の通風方向幅が最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13bよりも内側のチューブ13b近傍に位置するコアプレート51の中央部付近の通風方向幅よりも広くなるように形成されている。この場合、最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13b付近に位置する各コアプレート51の中央部外側寄りの部分は、最外端のチューブ13a近傍に位置するコアプレート51の左右両端部付近の通風方向幅を最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13bよりも内側に位置するコアプレート51の中央部付近の通風方向幅に収束させるようにテーパ状に形成されている。
Each of the
したがって、上記実施例3では、最外端のチューブ13aを固着するコアプレート51の左右両端部付近の剛性が、最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13bよりも内側に位置するコアプレート51の中央部付近の剛性よりも低くなるようにコアプレート51の通風方向幅を変更しているので、冷却風によって冷却された左右のサイドプレート15にフィン16を介して冷却水の温度が伝達されて過度に冷却されているために最外端のチューブ13aがその他のチューブ13bとの温度差によってその他のチューブ13bのように熱膨張により伸張しなくても、図7に示すように、最外端のチューブ13aを除くその他のチューブ13bが熱膨張して伸張する際、本発明のものでは、通風方向幅が広く撓み易い低剛性部分となるコアプレート51の左右両端部付近によって各サイドプレート15および最外端のチューブ13aに作用する引っ張り応力が円滑に吸収され、左右のサイドプレート15および最外端のチューブ13aに作用する引っ張り応力が従来のものに比して非常に小さなものとなる。これにより、ラジエータ1自体の剛性を確保しつつ、コアプレート51を介して最外端のチューブ13aに集中する引っ張り応力を確実に防止することができる。
Accordingly, in the third embodiment, the core located near the left and right ends of the
次に、本発明の実施例4を図8に基づいて説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この実施例4では、コアプレートの構成を変更している。なお、コアプレートを除くその他の構成は、上記実施例3の場合と同じであり、同じ部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略している。 In the fourth embodiment, the configuration of the core plate is changed. The other configurations except for the core plate are the same as those in the third embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
すなわち、本実施例では、図8に示すように、上下のコアプレート52は、左右のサイドプレート15に隣接する最外端のチューブ13aを除くその他のチューブbを固着するコアプレート52の固着部位付近つまり左右両端部を除く中央部付近の剛性が、最外端のチューブ13aを固着するコアプレート52の固着部位付近つまり左右両端部付近の剛性よりも高くなるように構成されている。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the upper and
この各コアプレート52は、最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13bよりも内側に位置するコアプレート52の中央部付近の通風方向幅が最外端のチューブ13aが位置するコアプレート52の左右両端部付近の通風方向幅よりも広くなるように形成されている。この場合、最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13b付近に位置する各コアプレート52の中央部外側寄りの部分は、最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13bよりも内側に位置するコアプレート52の中央部付近の通風方向幅を最外端のチューブ13a近傍に位置するコアプレート52の左右両端部付近の通風方向幅に収束させるようにテーパ状に形成されている。
Each
したがって、上記実施例4では、最外端のチューブ13aに隣接する2番目のチューブ13bよりも内側に位置するコアプレート52の中央部付近の剛性が最外端のチューブ13aを固着するコアプレート52の左右両端部付近の剛性よりも低くなるようにコアプレート52の通風方向幅を広く変更しているので、冷却風によって冷却された左右のサイドプレート15にフィン16を介して冷却水の温度が伝達されて過度に冷却されているために最外端のチューブ13aがその他のチューブ13bとの温度差によってその他のチューブ13bのように熱膨張により伸張しなくても、最外端のチューブ13aを除くその他のチューブ13bが熱膨張して伸張する際、本発明のものでは、通風方向幅が広く撓み易い低剛性なコアプレート52の中央部付近によって、最外端のチューブ13aを除くその他のチューブ13bが伸張する際のコアプレート52の左右両端部を介して各サイドプレート15および最外端のチューブ13aに作用する引っ張り応力が円滑に吸収され、左右のサイドプレート15および最外端のチューブ13aに作用する引っ張り応力が従来のものに比して非常に小さなものとなる。これにより、ラジエータ1自体の剛性を確保しつつ、コアプレート52を介して最外端のチューブ13aに集中する引っ張り応力を確実に防止することができる。
Therefore, in the above-described fourth embodiment, the
なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施例3および4では、最外端のチューブの固着部位付近の剛性とその他のチューブの固着部位付近の剛性とに差が存在するように互いの通風方向幅を変更したコアプレート51,52をそれぞれ単独で用い、各サイドプレート15および最外端のチューブ13aに作用する引っ張り応力を円滑に吸収させるようにしたが、上記実施例1の冷却風量調整手段の構成に加えて、最外端のチューブの固着部位付近の剛性とその他のチューブの固着部位付近の剛性とに差が存在するコアプレートが用いられていてもよい。その場合には、各サイドプレートと最外端のチューブとの間を通過する冷却風量の少ない冷却風によって各サイドプレートの温度低下が抑制されて各チューブ間での温度差がほぼ均一化され、最外端のチューブとその他のチューブとの間に生じる伸張差が抑制される上、その抑制された伸張差がコアプレートに対する固着部位付近での剛性差によって円滑に吸収されることになり、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力をより効果的に防止することが可能となる。
In addition, this invention is not limited to said each Example, The other various modifications are included. For example, in the third and fourth embodiments, the
また、上記実施例3および4では、最外端のチューブの固着部位付近の剛性とその他のチューブの固着部位付近の剛性とに差が存在するように互いの通風方向幅を変更したコアプレート51,52をそれぞれ単独で用いたが、上記実施例2の上タンク11内および下タンク12内の導水板44,45に加えて、最外端のチューブの固着部位付近の剛性とその他のチューブの固着部位付近の剛性とに差が存在するコアプレートが用いられていてもよい。その場合には、最外端のチューブに対し冷却水が導水板によって積極的に導入されて最外端のチューブの温度低下を抑制することで各チューブ間での温度差がほぼ均一化され、各チューブ間に生じる伸張差が抑制される上、その抑制された伸張差がコアプレートに対する固着部位付近での剛性差によって円滑に吸収されることになり、互いに外方へ移動するコアプレートを介して最外端のチューブに集中しようとする引っ張り応力をより効果的に防止することが可能となる。
Further, in Examples 3 and 4, the
そして、上記各実施例では、サイドフロータイプのラジエータ1を用いた場合について述べたが、ラジエータの左右両端部を略鉛直方向に延びる左右一対のタンクと、この各タンク同士の間を略水平方向へ延び、各タンクの間を冷却水が流通可能となるように連結する複数のチューブとを備え、左右のタンク間において各チューブ内を流通する冷却水を冷却風により冷却するようにした、いわゆるクロスフロータイプのラジエータが適用されていてもよいのはもちろんである。 In each of the above-described embodiments, the case where the side flow type radiator 1 is used has been described. However, a pair of left and right tanks extending in a substantially vertical direction at both left and right ends of the radiator, and a horizontal direction between the tanks. A plurality of tubes that are connected to each other so that cooling water can flow between the tanks, and the cooling water flowing through the tubes between the left and right tanks is cooled by cooling air, so-called Of course, a cross-flow type radiator may be applied.
更に、本発明は、上記各実施例がそれぞれ箇々の構成によって単独で用いられる場合に限定されるものではなく、実施例1ないし実施例4の構成のうちのいずれかを組み合わせた構成によって用いられていてもよいのはもちろんである。 Furthermore, the present invention is not limited to the case where each of the above-described embodiments is used individually by each configuration, and is used by a configuration combining any of the configurations of Embodiments 1 to 4. Of course it may be.
1 ラジエータ(自動車用熱交換器)
11 上タンク(タンク)
12 下タンク(タンク)
13a 最外端のチューブ
13b 最外端のチューブよりも内側のその他のチューブ
14,51,52
コアプレート
15 サイドプレート(連結プレート)
16 フィン
2 冷却風量調整手段
44,45 導水板
1 Radiator (Automotive heat exchanger)
11 Upper tank
12 Lower tank
16
Claims (6)
上記連結プレートとこの連結プレートに隣接する最外端のチューブとの間を通過する冷却風量がチューブ同士の間を通過する冷却風量よりも少なくなるように調整する冷却風量調整手段を備えていることを特徴とする自動車用熱交換器。 The tanks facing each other are connected by a plurality of tubes so that the cooling water can be circulated, and the plurality of tubes are fixed to both the tanks via the core plate, and the longitudinal direction of the core plate In the automotive heat exchanger that is connected between both ends by a connecting plate,
Cooling air volume adjusting means for adjusting the cooling air volume passing between the connecting plate and the outermost tube adjacent to the connecting plate to be smaller than the cooling air volume passing between the tubes is provided. A heat exchanger for automobiles.
上記コアプレートは、連結プレートに隣接する最外端のチューブを固着する固着部位付近の剛性と、その他のチューブを固着する固着部位付近の剛性とに差が存在するように構成されていることを特徴とする自動車用熱交換器。 The tanks facing each other are connected by a plurality of tubes so that the cooling water can be circulated, and the plurality of tubes are fixed to both the tanks via the core plate, and the longitudinal direction of the core plate In the automotive heat exchanger that is connected between both ends by a connecting plate,
The core plate is configured so that there is a difference between the rigidity in the vicinity of the fixing portion for fixing the outermost tube adjacent to the connecting plate and the rigidity in the vicinity of the fixing portion for fixing other tubes. A featured heat exchanger for automobiles.
コアプレートは、連結プレートに隣接する最外端のチューブを固着する固着部位付近の剛性と、その他のチューブを固着する固着部位付近の剛性とに差が存在するように構成されていることを特徴とする自動車用熱交換器。 The automotive heat exchanger according to claim 1,
The core plate is configured such that there is a difference between the rigidity in the vicinity of the fixing part where the outermost tube adjacent to the connecting plate is fixed and the rigidity in the vicinity of the fixing part where the other tube is fixed. A heat exchanger for automobiles.
コアプレートは、最外端のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅がその他のチューブ近傍に位置する部分の通風方向幅よりも広くまたは狭くなるように設定されていることを特徴とする自動車用熱交換器。 In the automotive heat exchanger according to claim 2 or 3,
The core plate is configured so that a ventilation direction width of a portion located in the vicinity of the outermost tube is wider or narrower than a ventilation direction width of a portion located in the vicinity of the other tube. Heat exchanger.
上記両タンクのうちの少なくとも一方のタンク内には、最外端のチューブ内を流れる冷却水の流量がその他のチューブ内を流れる冷却水の流量よりも多くなるように最外端のチューブに対し冷却水を積極的に導く導水板が設けられていることを特徴とする自動車用熱交換器。 The tanks facing each other are connected by a plurality of tubes so that the cooling water can be circulated, and the plurality of tubes are fixed to both the tanks via the core plate, and the longitudinal direction of the core plate In the automotive heat exchanger that is connected between both ends by a connecting plate,
In at least one of the two tanks, the outermost tube is disposed so that the flow rate of the cooling water flowing in the outermost tube is larger than the flow rate of the cooling water flowing in the other tubes. A heat exchanger for an automobile, characterized in that a water guide plate that actively guides cooling water is provided.
両タンクのうちの少なくとも一方のタンク内には、最外端のチューブ内を流れる冷却水の流量がその他のチューブ内を流れる冷却水の流量よりも多くなるように最外端のチューブに対し冷却水を積極的に導く導水板が設けられていることを特徴とする自動車用熱交換器。 In the automotive heat exchanger according to claim 1 or 2,
In at least one of the two tanks, the outermost tube is cooled so that the flow rate of cooling water flowing in the outermost tube is larger than the flow rate of cooling water flowing in the other tubes. A heat exchanger for an automobile, characterized in that a water guide plate that actively guides water is provided.
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