JP2007298028A

JP2007298028A - 車両用熱交換器

Info

Publication number: JP2007298028A
Application number: JP2007083669A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Iwasaki; 充岩崎; Yuichi Kaitani; 雄一回谷
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-11-15

Abstract

【課題】横長に形成したコア部に対するファンの開口率を大きくして冷却性能を向上させつつ、騒音の発生を防止できる車両用熱交換器の提供。
【解決手段】車幅方向に離間して配置された一対のタンク3,4の間にコア部５が設けられると共に、このコア部５の後方に車幅方向に離間して配置された一対のファン11a,11bを備える車両用熱交換器１において、コア部５を横長に形成し、各ファン11a,11bのファンリング部10a,10bの上端部及び下端部をコア部５から上下方向に突出させて配置する一方、車幅方向端部を近接するタンク3,4の車幅方向内側に配置した。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用熱交換器に関し、特に、車両用熱交換器のコア部の前方または後方に車幅方向に離間して配置された一対のファンを備える車両用熱交換器に関する。

従来、車幅方向に離間して配置された一対のタンクの間にコア部が設けられると共に、このコア部の前方または後方に車幅方向に離間して配置された一対のファンを備える車両用熱交換器の技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。

このような車両用熱交換器は、コア部を横長にしてアスペクト比（横／縦）を大きくすると、各チューブ６を流れる流通媒体の流速を早くでき、冷却性能を向上できることが判明している。
また、一般的にファンの開口率（ファンの開口面積／コア部の横幅×コア部の高さ）は大きい程、車両用熱交換器の冷却性能が向上する。
特開２００５−２６２９７９号公報特開２００５−２３３５７８号公報

しかしながら、従来の車両用熱交換器において、コア部のアスペクト比を大きくし、さらに、ファンの開口率を大きくすることだけを重視してファンの径（ファンリング部の径）を設定すると、各ファンの車幅方向端部が近接するタンクに重なってしまい、この結果、ファンの作動時に騒音が発生するという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、横長に形成したコア部に対するファンの開口率を大きくして冷却性能を向上させつつ、騒音の発生を防止できる車両用熱交換器を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、車幅方向に離間して配置された一対のタンクの間にコア部が設けられると共に、このコア部の前方または後方に設けたファンシュラウドに車幅方向に離間して取り付けられた一対のファンリング部内にそれぞれ配置された一対のファンを備える車両用熱交換器において、前記コア部を横長に形成し、前記ファンシュラウドの少なくとも一方のファンリング部の上端部または下端部の少なくともいずれか一方を前記コア部から上下方向に突出させて配置し、且つ、前記両ファンリング部を前記両タンクの車幅方向内側に配置したことを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明にあっては、車幅方向に離間して配置された一対のタンクの間にコア部が設けられると共に、このコア部の前方または後方に設けたファンシュラウドに車幅方向に離間して取り付けられた一対のファンリング部内にそれぞれ配置された一対のファンを備える車両用熱交換器において、前記コア部を横長に形成し、前記ファンシュラウドの少なくとも一方のファンリング部の上端部または下端部の少なくともいずれか一方を前記コア部から上下方向に突出させて配置し、且つ、前記両ファンリング部を前記両タンクの車幅方向内側に配置したため、横長に形成したコア部に対するファンの開口率を大きくして冷却性能を向上させつつ、騒音の発生を防止できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
なお、車両前後方向及び車幅方向を前後方向及び左右方向と称して説明する。
図１は本発明の実施例１の車両用熱交換器とファンシュラウドの正面図、図２は車両用熱交換器の正面図、図３はファンシュラウドの正面図、図４は本実施例１のファンの開口率に対する放熱性能を示す図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１では車両用熱交換器１の後面にファンシュラウド２が配置されている。

図２に示すように、車両用熱交換器１は、左右に離間して配置される一対のタンク3,4と、これら両タンク3,4の間に配置されるコア部５で構成される所謂パラレルフロー型のラジエータが採用され、各構成部材は全てアルミ製となっている。

タンク３の上部後面には該タンク３内に連通した入力ポートＰ１が後方へ円筒状に突出して設けられる一方、タンク４の下部後面には該タンク４内に連通した出力ポートＰ２が後方へ円筒状に突出して設けられている。

コア部５は、両端部がそれぞれ対応するタンク3,4に挿通し固定された複数（本実施例１では３３本）の偏平管状のチューブ６と、該隣接するチューブ６同士間に配置された波状のフィン７で構成されている。
また、コア部５の上下端部は両端部がそれぞれ対応するタンク3,4に挿通し固定された一対のレインフォース8,9で連結補強されている。

その他、タンク3,4の上下端部には、車両用熱交換器１と後述するファンシュラウド２を、車体としてのラジエータコアサポートに固定するための車両搭載ピン3a,4aが設けられている。
また、本実施例１の車両用熱交換器１では、各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方にはろう材からなるクラッド層（ブレージングシート）が設けられ、これらは予め仮組みされた状態で図外の加熱炉内にて熱処理されることにより、一体的にろう付け固定されている。
そして、本実施例１のコア部５は、横幅Ｗ＝６９０ｍｍ、高さＨ＝２７７ｍｍで横長に形成され、アスペクト比（横幅Ｗ／高さＨ）＝２．４９となっている。

図３に示すように、ファンシュラウド２は、前方側に開口した略箱状のシュラウド本体１０とこのシュラウド本体１０の左右に離間して配置されるファン11a,11bで構成されている。
シュラウド本体１０は、樹脂を素材として一体的に形成される他、左右に離間して後方側へ円筒状に突出したファンリング部10a,10bが形成されている。
また、各ファン11a,11bは、モータ１１ｃと、このモータ１１ｃの回転軸（図示せず）の周方向に回転駆動される複数の羽根１１ｄで構成される他、各ファンリング部10a,10bからそれぞれ対応するモータ１１ｃに向かって突出した図外のファンステーによって固定支持されている。
なお、ファン11a,11bは羽根１１ｄの先端部同士がリング状に結合されるリングファンでも良い。

また、ファンシュラウド２は、横幅Ｗ１＝６９０ｍｍ、高さＨ１＝２７７ｍｍで横長に形成される他、羽根１１ｄの径Ｄ＝３２０φで構成されることにより、ファンリング部10a,10bの上下端部がシュラウド本体１０から上下方向にＤ１＝約２１．５ｍｍずつ突出して形成されている。なお、羽根１１ｄとファンリング部１０ａ（１０ｂ）との径の差は僅かであるため略同値と見なす。

このように構成されたファンシュラウド２は、図１に示すように、車両用熱交換器１の後面に重ねられた状態で図外の締結手段により固定され、この際、ファンリング部10a,10bの上下端部がコア部５の上下端部から突出し、且つ、左右方向端部が近接するタンク3,4の車幅方向内側に配置されることとなる。

また、車両用熱交換器１及びファンシュラウド２は、車体側としてのラジエータコアサポート（図示せず）に車両搭載ピン3a,4aを介して固定される他、入力ポートＰ１からタンク３に流入したエンジンの高温な流通媒体が、各チューブ６を流通してタンク４に流入する間にコア部５を通過する車両走行風またはファン11a,11bによる強制風と熱交換して冷却された後、出力ポートＰ２から排出され、ラジエータとして機能する。

ここで、従来の発明にあっては、コア部のアスペクト比を大きくし、さらに、ファンの開口率を大きくすることだけを重視してファンの径（ファンリング部の径）を設定すると、各ファンの車幅方向端部が近接するタンクに重なってしまい、この結果、ファンの作動時に騒音が発生するという問題点があった。

これに対し、本実施例１では、コア部５の横幅Ｗ＝６９０ｍｍに対して、ファンリング部10a,10b同士間に実際の製造上必要となる寸法Ｄ２＝１０ｍｍと、ファンリング部10a,10bの車幅方向端部とそれぞれ対応するタンク3,4との間に余裕代Ｄ３＝２０ｍｍを考慮した場合に確保できる最大の羽根１１ｄの径Ｄ＝３２０φとなっている。

従って、コア部５に対するファン11a,11bの開口率（ファンの開口面積／コア部の横幅×コア部の高さ）を約６４％確保でき、図４に示すように、放熱性能（放熱率比）を約１３０％に向上させつつ、騒音の発生を防止できる。

なお、ファン11a,11bの開口率の増加に準じて車両用熱交換器１の放熱性能（放熱率比）は向上するものの、アスペクト比＝３よりも大きく設定すると、エンジンの最高回転数時における各チューブ６を流通する流通媒体の流速が２．９ｍ／ｓに到達し、エンジンポンプ内でキャビテーションが発生する虞があることが判明した。

従って、２．１２<アスペクト比≦３に設定することが好ましい。なお、アスペクト比＝２．１２は、コア部５の上下端部内側にファン11a,11bの上下端部を配置した場合における製品のアスペクト比である。
具体的には、ファンの径を３２０φ、コア部５の横幅を６９０ｍｍ、高さを３２５ｍｍとしたものである。

次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の車両用熱交換器１にあっては、車幅方向に離間して配置された一対のタンク3,4の間にコア部５が設けられると共に、このコア部５の後方に車幅方向に離間して配置された一対のファン11a,11bを備える車両用熱交換器１において、コア部５を横長に形成し、各ファン11a,11bのファンリング部10a,10bの上端部及び下端部をコア部５から上下方向に突出させて配置する一方、車幅方向端部を近接するタンク3,4の車幅方向内側に配置したため、横長に形成したコア部５に対するファン11a,11bの開口率を大きくして冷却性能を向上させつつ、騒音の発生を防止できる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、車両用熱交換器の種類はラジエータに限らず、コンデンサでも良く、ラジエータとコンデンサが一体的に固設してなる一体型熱交換器に適用しても良い。

また、本実施例１では、ファンリング部10a,10bの上端部及び下端部をコア部５から上下方向に突出させて配置したが、ファンリング部10a,10bの上端部または下端部のいずれか一方のみをコア部５から上下方向に突出させて配置しても良い。同様に、車両用熱交換器１の前方にファンシュラウド２を配置しても良い。

また、本実施例１では、一対のファンリング部10a,10bの各々のファンリング部10a,10bを突出させて配置しているが、一対のうちいずれか一方のみを突出させて配置しても良い。

本発明の実施例１の車両用熱交換器１とファンシュラウド２の正面図である。車両用熱交換器１の正面図である。ファンシュラウド２の正面図である。本実施例１のファンの開口率に対する放熱性能を示す図である。

符号の説明

Ｐ１入力ポート
Ｐ２出力ポート
１車両用熱交換器
２ファンシュラウド
３、４タンク
３ａ、４ａ車両搭載ピン
５コア部
６チューブ
７フィン
８、９レインフォース
１０シュラウド本体
１０ａ、１０ｂファンリング部
１１ａ、１１ｂファン
１１ｃモータ
１１ｄ羽根

Claims

車幅方向に離間して配置された一対のタンクの間にコア部が設けられると共に、このコア部の前方または後方に設けたファンシュラウドに車幅方向に離間して取り付けられた一対のファンリング部内にそれぞれ配置された一対のファンを備える車両用熱交換器において、
前記コア部を横長に形成し、
前記ファンシュラウドの少なくとも一方のファンリング部の上端部または下端部の少なくともいずれか一方を前記コア部から上下方向に突出させて配置し、且つ、前記両ファンリング部を前記両タンクの車幅方向内側に配置したことを特徴とする車両用熱交換器。