JP2015087045A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チューブ内部を流通する内部流体とチューブ外部を流通する外部流体との間で熱交換を行う熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger that performs heat exchange between an internal fluid that circulates inside a tube and an external fluid that circulates outside the tube.
従来、小石等の飛来物(飛び石等)に対する対策を講じた熱交換器が知られている。例えば、特許文献1には、飛び石の衝突による衝撃は熱交換器のチューブに対して、必ずしもチューブの幅方向から水平に入力されるとは限らず、斜め下方や斜め上方から入力される場合があることが記載されている。このため、特許文献1の従来技術では、飛び石に対する強度を向上するために、扁平管状のチューブについて、高さ方向の壁の厚みを幅方向端部側に向かうほど大きくなるように形成している。 Conventionally, heat exchangers that take measures against flying objects such as pebbles (stepping stones, etc.) are known. For example, in Patent Document 1, the impact caused by the collision of a stepping stone is not necessarily input horizontally from the tube width direction to the tube of the heat exchanger, and may be input from diagonally downward or diagonally upward. It is described that there is. For this reason, in the prior art of Patent Document 1, in order to improve the strength against stepping stones, the flat tubular tube is formed such that the thickness of the wall in the height direction increases toward the end in the width direction. .
上記従来技術によれば、チューブの高さ方向の壁の厚みをチューブの幅方向端部側に向かうほど厚くすることで、チューブの強度を向上している。しかしながら、飛び石がチューブに衝突する際の衝突エネルギーが大きい場合には、チューブの強度を超える衝撃が発生して、チューブが変形してしまうことがある。 According to the above prior art, the strength of the tube is improved by increasing the thickness of the wall in the height direction of the tube toward the end in the width direction of the tube. However, when the collision energy when the stepping stone collides with the tube is large, an impact exceeding the strength of the tube may occur, and the tube may be deformed.
また、チューブは高さ方向の端部が中央部よりも肉厚が厚いため、高さ方向端部に位置する角部は外的衝撃に対して強いが、中央部は角部よりも外的衝撃に対して弱い。したがって、チューブの高さ方向の中央部分に飛び石が衝突した場合には、チューブが変形することがあり、熱交換器の性能低下につながるという問題がある。 In addition, since the end of the tube in the height direction is thicker than the center, the corner located at the end in the height direction is more resistant to external impacts, but the center is more external than the corner. Sensitive to impact. Therefore, when a stepping stone collides with the central portion in the height direction of the tube, there is a problem that the tube may be deformed and the performance of the heat exchanger is reduced.
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、飛来物の衝突によるチューブの変形を抑制できる熱交換器を提供することである。 Then, this invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the heat exchanger which can suppress the deformation | transformation of the tube by the collision of a flying object.
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及び下記各手段に記載の括弧内の符号は、ひとつの態様として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。 The present invention employs the following technical means to achieve the above object. In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and each following means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect.
開示される発明のひとつは、それぞれ矩形状横断面形状をなし内部を内部流体が流通する複数のチューブ(20)を含んで構成されるコア部(2)を備え、内部流体と複数のチューブの外部を流通する外部流体との間で熱交換が行われる熱交換器(1)に係る発明であって、
外部流体が通過する複数の貫通孔部(312)が形成される部材であって、外部流体の通過方向にコア部と重なって設けられる保護部材(3;103;203)を備え、
保護部材は、チューブに対向するチューブ対向面(310)から、チューブに向かってそれぞれ突出する複数の脚部(33;133)を有し、
脚部は、チューブの表面において、少なくとも矩形状横断面形状の角部(201)に接触し、または直面する位置に設けられ、
保護部材のチューブ対向面とチューブとの間には、脚部の突出長さと同等以上の隙間が形成されていることを特徴とする。
One of the disclosed inventions includes a core portion (2) configured to include a plurality of tubes (20) each having a rectangular cross-sectional shape and through which an internal fluid flows, and the internal fluid and the plurality of tubes. The invention relates to a heat exchanger (1) in which heat is exchanged with an external fluid that circulates outside,
A member in which a plurality of through-hole portions (312) through which an external fluid passes is formed, and includes a protective member (3; 103; 203) provided to overlap the core portion in the direction of passage of the external fluid,
The protective member has a plurality of legs (33; 133) that protrude from the tube facing surface (310) facing the tube toward the tube, respectively.
The leg is provided on the surface of the tube at a position where it contacts or faces at least a corner (201) of a rectangular cross-sectional shape,
A gap equal to or greater than the protruding length of the leg portion is formed between the tube facing surface of the protective member and the tube.
この発明によれば、外部流体が通過する複数の貫通孔部を有して、外部流体の通過方向にコア部と積層設置される保護部材を備えることにより、熱交換機能を確保し、かつコア部に向かってくる飛来物のコア部への直接衝突を防ぐことができる。さらに、保護部材とコア部のチューブとは、保護部材のチューブ対向面から突出する複数の脚部の存在によって、脚部の突出長さと同等以上の隙間を設けて設置され、かつ脚部は、少なくともチューブ外形の角部分に対応する位置にある。このため、例えば、保護部材に小石等の飛来物が衝突して保護部材がコア部側に突出するように変形したり振動したりしても、上記隙間によって、保護部材の変形等した部分がコア部に接触することを軽減できる。さらに、例えば、保護部材における脚部がチューブに衝撃を与えたとしても、衝撃を受ける部分は、強度の大きいチューブの角部であるため、チューブの変形を抑制することができる。 According to the present invention, the heat exchange function is ensured by including the plurality of through-hole portions through which the external fluid passes, and the protective member laminated and installed on the core portion in the passage direction of the external fluid. It is possible to prevent a direct collision of the flying object coming to the part with the core part. Furthermore, the protective member and the tube of the core portion are installed with a gap equal to or longer than the protruding length of the leg portion due to the presence of a plurality of leg portions protruding from the tube facing surface of the protective member, and the leg portion is At least a position corresponding to a corner portion of the outer shape of the tube. For this reason, for example, even if a flying object such as pebbles collides with the protective member and the protective member deforms or vibrates so that it protrudes toward the core part, the portion where the protective member is deformed or the like is caused by the gap. Contact with the core portion can be reduced. Further, for example, even if the leg portion of the protective member gives an impact to the tube, the portion that receives the impact is a corner portion of the tube having a high strength, and therefore the deformation of the tube can be suppressed.
このように、熱交換器のコア部への飛来物による衝撃を、保護部材によって吸収し、チューブの変形を抑制できるのである。したがって、開示する発明によれば、飛来物の衝突によるチューブの変形を抑制する熱交換器を提供できる。 In this way, the impact of flying objects on the core portion of the heat exchanger is absorbed by the protective member, and the deformation of the tube can be suppressed. Therefore, according to the disclosed invention, it is possible to provide a heat exchanger that suppresses deformation of the tube due to collision of flying objects.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly shown unless there is a problem with the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る熱交換器1について図1〜図5を用いて説明する。第1実施形態の熱交換器1は、内部流体と外部流体とが熱交換するコア部2と、内部流体が複数のチューブ20内へ分流し複数のチューブ20内から集まるタンク部5と、コア部2に重なるように設けられる保護プレート3と、を備える。熱交換器1は、例えば車両に搭載することができる。
(First embodiment)
The heat exchanger 1 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated using FIGS. The heat exchanger 1 of the first embodiment includes a
コア部2は、それぞれ矩形状横断面形状をなし、内部を内部流体が流通する複数のチューブ20を含んで構成される。コア部2は、内部流体と複数のチューブ20の外部を流通する外部流体との間で熱交換が行われる部分である。コア部2には、それぞれ扁平状の断面形状を有する複数本のチューブ20が所定間隔をあけて並んでいる。
The
隣接するチューブ20間には、フィン21が介在する。フィン21は、隣接するチューブ20と一体に接合されている。各フィン21は、伝熱面積を増大させる部材であり、例えばコルゲート状のフィンである。したがって、コア部2は、チューブ20とフィン21とが交互に上下方向に複数個積層されて配置され、これらがろう付け接合等により一体になって構成されている。また、フィン21には、外部流体との接触面積を増やし、伝熱面積を拡大するために、切り起こし部等のルーバー形状、凸部、凹部を設けるようにしてもよい。
Fins 21 are interposed between
タンク部5は、コア部2の左右方向の両端部にそれぞれ設けられる。コア部2の左右方向の両側部には、すべてのチューブ20の端部を接合支持するコアプレートが配置されている。各コアプレートには、タンク部5が一体に結合されている。各タンク部5の内部空間は、すべてのチューブ20の内部と連通するようになっている。すなわち、両端部の各タンク部5はチューブ20によって連通する。また、各タンク部5は、チューブ20の長手方向と直交する方向(上下方向)に延びる筒状体である。各タンク部5は、例えば、ポリアミド系繊維のように耐熱性に優れた樹脂で成形することができる。
The
さらにコア部2の上下方向の両側部、すなわち、上部及び下部の最外側に位置するフィン21のさらに外側のそれぞれには、サイドプレート22が設けられている。サイドプレート22は、コア部2を補強する補強部材である。例えば、サイドプレート22は、チューブ20の長手方向に延びる横断面コの字形状の部材とすることができる。
Further,
両側のタンク部5の一方には、内部流体が流入する流入パイプ、車体側の部材と固定するための固定用のボス部6等が一体に形成されている。他方のタンク部5には、内部流体が流出する流出パイプ、車体側の部材と固定するための固定用のボス部6等が一体に形成されている。また、熱交換器1において、コア部2のチューブ20、フィン21、コアプレート、サイドプレート22等の各部材は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等で形成され、これらの部材はろう付けにより一体に接合されている。
One of the
次に、保護プレート3の構成について図3を参照しながら説明する。保護プレート3は、外部流体の通過方向にコア部2と重なって設けられる。保護プレート3は、複数の貫通孔部312が形成される板状部31を備える部材である。保護プレート3は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属で形成することができる。また、保護プレート3は、成形型を用いて、硬質の樹脂材料で所定の形状に成形することもできる。
Next, the configuration of the
保護プレート3には、(左右方向車幅方向)の両端部に、熱交換器1のタンク部5を含むフレーム部材に固定するための固定部30が設けられている。各固定部30には、ボルトの軸部が挿通可能な大きさの穴部が2個形成されている。各固定部30がフレーム部材にボルト締めされることにより、保護プレート3を熱交換器1の前部に取り付けることができる。
The
貫通孔部312には、フィン21に接触する外部流体が通過する。貫通孔部312は、フィン21に対応するようにフィン21の前方に位置する矩形状の開口部である。したがって、複数の貫通孔部312は、タンク部5が延びる方向(上下方向)に所定間隔をあけて並ぶように、保護プレート3の板状部31に設けられる。貫通孔部312は、コア部2の左右方向長さ(車幅方向長さ)のほぼ全体にわたる開口部である。
An external fluid that contacts the
板状部31において上下方向に並ぶ貫通孔部312の間は、コア部2の前方、すなわちチューブ20の前方を覆う板状の目隠し部に相当する。したがって、この目隠し部と貫通孔部312は、交互に上下方向に並んでいる。保護プレート3は、貫通孔部312を除く板状部31の部分でコア部2の前面を保護することができる保護部材である。
A space between the through-
さらに、保護プレート3には、板状部31における目隠し部の前面から前方に突出する補強用の凸条部32が設けられている。保護プレート3には、目隠し部から突出し、タンク部5が延びる方向(上下方向)に所定間隔をあけて並ぶ、所定長さの複数の凸条部32が設けられている。凸条部32は、コア部2の左右方向長さ(車幅方向長さ)のほぼ全体にわたって設けられている。これによれば、複数の凸条部32は、保護プレート3の剛性を高める効果を奏し、特に左右方向の強度を高める働きがある。
Furthermore, the
図3に示すように、さらに保護プレート3は、チューブ20に対向する板状部31のチューブ対向面310から、チューブ20に向かってそれぞれ突出する複数の脚部33を有する。脚部33における先端部331は、チューブ20の表面において、少なくともチューブ20の矩形状横断面形状の角部201に接触し、または直面する位置に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
このように、先端部331は、少なくともチューブ20に対して、その角部201に接触、または接触しうる位置に設けられている。換言すれば、脚部33は、保護プレート3が熱交換器1に装着された状態で、少なくとも、チューブ20の角部201に接触するか、あるいはチューブ20の角部201とはわずかに離間する。したがって、保護プレート3のチューブ対向面310とチューブ20との間には、脚部33の突出長さと同等以上の隙間が形成されている。当該隙間は、例えば、2mm以上に設定される。
As described above, the
この構成により、保護プレート3に対してチューブ対向面310とは反対側の面(前面)に外力が作用すると、板状部31はコア部2側に押されるため、先端部331は、必ず、チューブ20の接触部分またはチューブ20の直面部分を押すようになる。先端部331は、チューブ20の角部201に接触し、または直面する位置にあるが、角部201とこのような位置関係にあれば十分であり、チューブ20における角部201以外の部分とも接触し、または直面する位置にあってもよい。また、脚部33は、チューブ20内の流体(内部流体)の流れ方向について、チューブ20の長手方向長さのほぼ全体にわたる所定長さで設けられている。また、複数個の脚部33が、チューブ20の長手方向長さのほぼ全体にわたって、間隔をあけて設けられる形態でもよい。
With this configuration, when an external force acts on the surface opposite to the tube facing surface 310 (front surface) with respect to the
脚部33または先端部331は、その上下方向の厚さ寸法Fがチューブ20の上下方向の厚さ寸法Tと同等またはそれ以上となるように形成される。この構成により、先端部331は、少なくとも強度の大きい角部201に接触し、または直面し、チューブ20における角部201以外の部分とも接触し、または直面しうる。したがって、チューブ20は、強度の大きい角部201で脚部33からの外力を受けることができるので、角部201以外の部分と接触していても変形しにくい。
The
また、保護プレート3が熱交換器1に装着された状態で、脚部33は、必ずしもチューブ20に接触していなくてもよい。さらに先端部331は、角部201の間に位置する中央部200とは接触しない位置、または直面しない位置にあることが好ましい。角部201は脚部33が突出する方向(図の通風方向)に作用する外力に強く、中央部200は角部201よりも脚部33の突出方向の肉厚が薄いため、当該方向の外力に弱いからである。
Further, the
飛び石等の飛来物が保護プレート3の前面に衝突した場合、図4に二点鎖線で示すように、板状部31が振動でたわんだり、コア部2側に凹むように変形したりする。板状部31とチューブ20との間には、脚部33の存在によって、所定の隙間が形成されているため、コア部2側に振動したり凹んだりする板状部31の部分は、チューブ20に接触しにくい。このため、図5に示す比較例のように保護プレート4の振動や凹みによって、強度の小さい中央部200が変形してしまう事態を、図4に示すように回避することができるのである。
When a flying object such as a stepping stone collides with the front surface of the
さらに、脚部33の先端部331がチューブ20に接触し、さらに外力を与えることになるが、これについても、先端部331は、必ず、強度的に優れた角部201に当接する。このような各部の位置関係によれば、チューブ20の変形を抑制する効果を奏することができる。
Further, the
例えば、熱交換器1は、ラジエータに適用することができる。以下に、熱交換器1をラジエータに適用した例について説明する。ラジエータは、例えば車両のエンジンコンパートメント内に搭載され、車両の空調用冷凍サイクルに備えられる熱交換器であるコンデンサとコア部同士を対向させた姿勢で隣接して配置される。ラジエータは、コンデンサよりも車両後方側または空気流れの下流側に配置されている。 For example, the heat exchanger 1 can be applied to a radiator. Below, the example which applied the heat exchanger 1 to the radiator is demonstrated. The radiator is mounted, for example, in an engine compartment of a vehicle, and is disposed adjacent to each other in a posture in which a condenser, which is a heat exchanger provided in an air conditioning refrigeration cycle of the vehicle, and a core portion face each other. The radiator is arranged behind the condenser or on the downstream side of the air flow.
コンデンサ及びラジエータは、両方のコア部で内部を流れる流体と熱交換を行う空気(外部流体)を強制的に送風する送風機としての電動ファンと一体的に組み付けられ、この状態で車両に搭載される。このようにコンデンサ、ラジエータ及び電動ファンは、一体的に組み付けられてクーリングモジュールを構成する。コンデンサ及びラジエータには、電動ファンにより空気(外気)が矢印方向(車両後方)に送風され、両者はこの送風空気によって冷却される。ラジエータは、車両のエンジンの冷却水回路に接続される熱交換器であり、エンジンで吸熱されて温度上昇した高温の冷却水の冷却が行われる。 The condenser and the radiator are integrally assembled with an electric fan as a blower that forcibly blows air (external fluid) that exchanges heat with the fluid flowing inside at both core portions, and is mounted on the vehicle in this state. . As described above, the condenser, the radiator, and the electric fan are integrally assembled to constitute a cooling module. Air (outside air) is blown to the condenser and the radiator in the direction of the arrow (rear of the vehicle) by the electric fan, and both are cooled by the blown air. The radiator is a heat exchanger connected to a coolant circuit of a vehicle engine, and cools high-temperature coolant that has been absorbed by the engine and has risen in temperature.
ラジエータには、例えばポリプロピレンのような樹脂材から成るシュラウドが設けられている。シュラウドは、ラジエータの外形に沿うように矩形状に形成されたラジエータ側の外周部から反ラジエータ側(車両後方)に向けて滑らかに傾斜する形状によってファンの導風部を形成する。シュラウドは、全体として電動ファンを覆うように浅い椀状を呈しており、ラジエータにボルト締め等によって一体に固定される。シュラウドに形成されたモータ取付け部には、電動ファンのモータが取り付けられている。シュラウドとラジエータ及びコンデンサとが一体となってクーリングモジュールを構成することにより、電動ファンから供給される空気は、車両前方からコンデンサ、ラジエータの順に各コア部を通過して内部流体を冷却する。さらに空気は、シュラウドによって形成された導風部を通り、排出される。 The radiator is provided with a shroud made of a resin material such as polypropylene. The shroud forms the air guide portion of the fan with a shape that smoothly inclines from the outer peripheral portion on the radiator side, which is formed in a rectangular shape so as to follow the outer shape of the radiator, toward the non-radiator side (rear side of the vehicle). The shroud has a shallow bowl shape so as to cover the electric fan as a whole, and is integrally fixed to the radiator by bolting or the like. A motor of an electric fan is attached to a motor attachment portion formed on the shroud. When the shroud, the radiator, and the condenser are integrated to form a cooling module, the air supplied from the electric fan passes through each core portion in the order of the condenser and the radiator from the front of the vehicle to cool the internal fluid. Furthermore, the air passes through the air guide portion formed by the shroud and is discharged.
このようなラジエータについて、そのコア部の前面に保護プレート3を装着することが好ましい。保護プレート3は、車両の走行中にラジエータに向かって高速で飛んでくる小石等の飛来物から、上述のように、ラジエータのコア部を保護し、チューブの変形を抑制することに貢献できる。
About such a radiator, it is preferable to attach the
次に、第1実施形態の熱交換器1がもたらす作用効果について述べる。熱交換器1は、それぞれ矩形状横断面形状をなし、内部を内部流体が流通する複数のチューブ20を含んで構成されるコア部2を備え、内部流体と複数のチューブ20の外部を流通する外部流体との間で熱交換を行う。熱交換器1は、外部流体が通過する複数の貫通孔部312が形成される部材であって、外部流体の通過方向にコア部2と重なって設けられる保護プレート3を備える。
Next, the effect which the heat exchanger 1 of 1st Embodiment brings is described. The heat exchanger 1 has a rectangular cross section, and includes a
保護プレート3は、チューブ20に対向するチューブ対向面310から、チューブ20に向かってそれぞれ突出する複数の脚部33を有する。脚部33は、チューブ20の表面において、少なくとも矩形状横断面形状の角部201に接触し、または直面する位置に設けられている。保護プレート3のチューブ対向面310とチューブ20との間には、脚部33の突出長さと同等以上の隙間が形成されている。
The
この構成によれば、複数の貫通孔部312を有し外部流体の通過方向にコア部2と積層設置される保護プレート3を備えることにより、熱交換機能を確保し、かつコア部2に向かってくる飛来物のコア部2への直接衝突を防ぐことができる。さらに、保護プレート3とチューブ20は保護プレート3のチューブ対向面310から突出する複数の脚部33の存在によって脚部33の突出長さと同等以上の隙間をあけて設置され、かつ脚部33は少なくともチューブ20の角部201に対応する位置にある。このため、例えば、保護プレート3に小石等の飛来物が衝突して保護プレート3がコア部2側に突出するように変形したり振動したりしても、上記隙間によって、保護プレート3の変形等した部分がコア部2に接触することを軽減できる。
According to this configuration, by providing the
さらに、例えば、保護プレート3における脚部33がチューブ20に衝撃を与えたとしても、衝撃を受ける部分は、強度の大きい角部201であるため、チューブ20の変形を抑制することができる。このように、熱交換器1のコア部2への飛来物による衝撃を、保護プレート3によって吸収し、チューブ20の変形を抑制できる。
Furthermore, for example, even if the
また、脚部33は、チューブ20に対して、チューブ対向面310に向かい合う位置にある二つの角部201の両方に接触し、または直面する。この構成によれば、保護プレート3に外力が加わったときに、脚部33によってチューブ20に作用する荷重が分散することができる。これにより、チューブ20受ける局所的ストレスを軽減し、チューブ20の変形の抑制に貢献できる。
Further, the
また、保護プレート3には、チューブ対向面310とは反対側の面(保護プレート3の前面)から突出する複数の凸条部32が設けられている。この構成によれば、複数の凸条部32によって、保護プレート3の剛性を強化することができる。保護プレート3の剛性が強化されることで、貫通孔部312の開口面積を大きくしても、振動による保護プレート3のたわみを抑制することができる。したがって、飛来物の衝突があった場合でも、保護プレート3の振動、変形を抑制できるので、チューブ20の変形等を抑制して、熱交換器1の性能低下を防ぐことができる。
In addition, the
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態の他の形態である保護プレート103について図6を参照して説明する。図6において、第1実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第2実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様である。以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第2実施形態において第1実施形態と同様の構成を有するものは、第1実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。
(Second Embodiment)
In 2nd Embodiment, the
図6に示すように、保護プレート103の脚部33は、チューブ20に対して、チューブ対向面310に向かい合う位置にある二つの角部201のうちのいずれかに接触し、または直面する。したがって、保護プレート103によれば、飛来物の衝突による振動、変形等によっても、板状部31が接触することなく、チューブ20を変形させないように強度、隙間が確保されているのであれば、脚部33の個数を減らすことができる。
As shown in FIG. 6, the
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態の他の形態である保護プレート203について図7を参照して説明する。図7において、第1実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第3実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様である。以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第3実施形態において第1実施形態と同様の構成を有するものは、第1実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。
(Third embodiment)
In 3rd Embodiment, the
図7に示すように、保護プレート203は、脚部133の先端部1331の形状に特徴がある。先端部1331は、角部201の外形に倣った形状に形成されている。すなわち、先端部1331は、角部201の表面の湾曲形状に沿うような先端形状を有する。第3実施形態の保護プレート203によれば、先端部1331がチューブ20に接触する状態では、先端部1331の表面とチューブ20の外表面との接触面積が増加するため、脚部133がチューブ20に与える外力を分散することができる。また、先端部1331の表面とチューブ20の角部201の接触面積が増加するため、強度の大きい角部201で外力を確実に受けることができ、肉厚の薄いチューブ20の平面部分を変形させにくい構造を提供できる。
As shown in FIG. 7, the
(保護部材を有する熱交換器の車両設置例)
上記の実施形態で説明した熱交換器は、図8〜図13に示す例のように、車両7に設置することができる。
(Vehicle installation example of a heat exchanger having a protective member)
The heat exchanger demonstrated by said embodiment can be installed in the
(第1の設置例)
例えば、熱交換器1は、インタークーラ8に適用することができる。図8に示すように、保護プレート3,103,203(以下、総称して保護プレート3とする)は、車両7において、インタークーラ8の前面80側に設けることができる。したがって、インタークーラ8における複数のチューブ20の内部を流れる内部流体は、車両7に搭載された過給機で圧縮されることによって温度上昇する空気である。
(First installation example)
For example, the heat exchanger 1 can be applied to the
保護プレート3は、車両7のボンネットの前端にある空気取り入れ用の開口部が形成されたグリル71の車両後方に位置するように設けられている。グリル71から取り込まれた外気は、保護プレート3における複数の貫通孔部312、インタークーラ8のフィン21を順に通過することにより、フィン21及びチューブ20を介して内部流体である過給空気と熱交換して過給空気を冷却する。
The
インタークーラ8は、例えば、車両7のエンジンコンパートメント内に搭載され、車両7の空調用冷凍サイクルに備えられるコンデンサ9とコア部同士を対向させた姿勢で隣接して配置される。コンデンサ9は、インタークーラ8よりも車両後方側または空気流れの下流側に配置されている。また、ラジエータ10は、コンデンサ9よりも車両後方側または空気流れの下流側に配置されている。したがって、インタークーラ8、コンデンサ9、ラジエータ10は、この順に、車両後方に向けて積層されるように車両7の前部70に設置されている。
The
このように保護プレート3は、車両7の前部70に搭載されるインタークーラ8のコア部2において、外部流体が通過する前面80を覆うように設けられる。この構成によれば、走行中に前部70の空気取り入れ用の開口部から進入する飛び石等から、インタークーラ8のチューブ20を確実に保護することができる。したがって、第1の設置例によれば、過給空気冷却性能を低下させることなく、走行性能を継続的に発揮できる車両7を提供することができる。
Thus, the
(第2の設置例)
第2の設置例では、第1の設置例と同様に、熱交換器1をインタークーラ8に適用する。図9に示すように、第2の設置例では、車両後方に向けて積層したコンデンサ9、ラジエータ10は、インタークーラ8の上方に設置する。また、車両7のグリル71に対して車両後方に位置するコンデンサ9の前面側には、保護プレート3を設けるようにしてもよい。この保護プレート3は、車両7のグリル71の車両後方に位置する。
(Second installation example)
In the second installation example, the heat exchanger 1 is applied to the
(第3の設置例)
第3の設置例では、第1の設置例と同様に、熱交換器1をインタークーラ8に適用する。図10に示すように、インタークーラ8は、車両7の車輪72の周囲に設けられる。保護プレート3は、インタークーラ8の前面80側だけでなく、後面81側にも設けられる。
(Third installation example)
In the third installation example, the heat exchanger 1 is applied to the
グリル71から取り込まれた外気は、前面80側に設けた保護プレート3における複数の貫通孔部312、インタークーラ8のフィン21を順に通過し、さらに後面81側に設けた保護プレート3における複数の貫通孔部312を通過して排出される。この間に、外気は、フィン21及びチューブ20を介して内部流体である空気と熱交換して過給空気を冷却する。
The outside air taken in from the
保護プレート3は、車両7の車輪72の周囲に設けられるコア部2において、車輪72側に位置する後面81(外部流体通過面)を覆うように設けられる。この構成によれば、走行中に前部70の空気取り入れ用の開口部から進入する飛び石等に加え、車輪72のタイヤハウスに跳ね上げられる小石、泥等から、インタークーラ8のチューブ20を前部及び後部において確実に保護することができる。したがって、第3の設置例によれば、過給空気冷却性能を低下させることなく、走行性能を継続的に発揮できる車両7を提供することができる。
The
(第4の設置例)
第4の設置例では、第1の設置例と同様に、熱交換器1をインタークーラ8に適用する。図11に示すように、インタークーラ8は、例えばエンジンの上方に設けられる。保護プレート3は、車両7のボンネットに設けられた空気取り入れ用のダクト部73の車両後方に位置するように設けられている。
(Fourth installation example)
In the fourth installation example, the heat exchanger 1 is applied to the
ダクト部73から取り込まれた外気は、保護プレート3における複数の貫通孔部312、インタークーラ8のフィン21を順に通過することにより、フィン21及びチューブ20を介して内部流体である過給空気と熱交換して過給空気を冷却する。
The outside air taken in from the
(第5の設置例)
第5の設置例では、熱交換器1は、コンデンサ9に適用することができる。図12に示すように、保護プレート3は、車両7において、コンデンサ9の前面側に設けることができる。保護プレート3は、車両7のグリル71の車両後方に位置するように設けられている。ラジエータ10は、コンデンサ9よりも車両後方側または空気流れの下流側に配置されている。したがって、保護プレート3、コンデンサ9、ラジエータ10は、この順に、車両後方に向けて積層されるように車両7の前部70に設置されている。
(Fifth installation example)
In the fifth installation example, the heat exchanger 1 can be applied to the
グリル71から取り込まれた外気は、保護プレート3における複数の貫通孔部312、コンデンサ9のフィン21を順に通過することにより、フィン21及びチューブ20を介して内部流体である空調用の冷媒と熱交換して冷媒を冷却する。さらに外気は、ラジエータ10のチューブ周囲を通過することにより、内部流体であるエンジン冷却水と熱交換してエンジン冷却水を冷却する。
The outside air taken in from the
第5の設置例によれば、走行中に前部70の空気取り入れ用の開口部から進入する飛び石等から、コンデンサ9のチューブ20を確実に保護することができる。したがって、冷媒冷却性能を低下させることなく、空調性能を継続的に発揮できる車両7を提供することができる。
According to the fifth installation example, the
(第6の設置例)
第6の設置例では、熱交換器1は、ラジエータ10に適用することができる。図13に示すように、保護プレート3は、車両7において、ラジエータ10の前面側に設けることができる。保護プレート3は、車両7のグリル71の車両後方に位置するように設けられている。したがって、保護プレート3、ラジエータ10は、この順に、車両後方に向けて積層されるように車両7の前部70に設置されている。
(Sixth installation example)
In the sixth installation example, the heat exchanger 1 can be applied to the
グリル71から取り込まれた外気は、保護プレート3における複数の貫通孔部312、ラジエータ10のフィン21を順に通過することにより、フィン21及びチューブ20を介して内部流体であるエンジン冷却水と熱交換してエンジン冷却水を冷却する。第6の設置例によれば、走行中に前部70の空気取り入れ用の開口部から進入する飛び石等から、ラジエータ10のチューブ20を確実に保護することができる。したがって、エンジン冷却水冷却性能を低下させることなく、走行性能を継続的に発揮できる車両7を提供することができる。
The outside air taken in from the
(他の実施形態)
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the preferred embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.
上記実施形態の熱交換器は、左右方向を内部流体の流通方向とし、コア部2の左右方向の両端部にタンク部5をそれぞれ設ける構成であるが、この構成に限定されない。発明に含まれる熱交換器は、上下方向を内部流体の流通方向とし、コア部2の上下方向の両端部にタンク部5をそれぞれ設ける構成であってもよい。
The heat exchanger of the above embodiment has a configuration in which the left-right direction is the flow direction of the internal fluid and the
上記実施形態における各チューブ20は、その外表面または内表面から突出する複数の突起が形成されているものであってもよい。当該複数の突起によれば、伝熱面積を増大させることができる。
Each
上記実施形態における保護プレート3には、前面から前方に突出する補強用の凸条部32が設けられているが、この構成に限定されない。発明に含まれる熱交換器は、保護プレート3に、補強用の凸条部32を有しない構成でもよい。
The
1…熱交換器
3,103,203…保護プレート(保護部材)
20…チューブ
33,133…脚部
201…角部
310…チューブ対向面
312…通気孔部(貫通孔部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat exchanger 3,103,203 ... Protection plate (protection member)
20 ... Tube 33,133 ...
Claims (7)
前記外部流体が通過する複数の貫通孔部(312)が形成される部材であって、前記外部流体の通過方向に前記コア部と重なって設けられる保護部材(3;103;203)を備え、
前記保護部材は、前記チューブに対向するチューブ対向面(310)から、前記チューブに向かってそれぞれ突出する複数の脚部(33;133)を有し、
前記脚部は、前記チューブの表面において、少なくとも前記矩形状横断面形状の角部(201)に接触し、または直面する位置に設けられ、
前記保護部材の前記チューブ対向面と前記チューブとの間には、前記脚部の突出長さと同等以上の隙間が形成されていることを特徴とする熱交換器。 An outer portion that has a rectangular cross-sectional shape and includes a core portion (2) that includes a plurality of tubes (20) through which an internal fluid flows, and that circulates between the internal fluid and the plurality of tubes. A heat exchanger (1) for exchanging heat with a fluid,
A member in which a plurality of through-hole portions (312) through which the external fluid passes is formed, and includes a protection member (3; 103; 203) provided to overlap the core portion in the passage direction of the external fluid;
The protective member has a plurality of legs (33; 133) that protrude from the tube facing surface (310) facing the tube toward the tube, respectively.
The leg is provided on the surface of the tube at a position that contacts or faces at least the corner (201) of the rectangular cross-sectional shape,
A gap equal to or greater than the protruding length of the leg portion is formed between the tube facing surface of the protection member and the tube.
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