JP2016006369A - 熱交換器およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部流体が流通する流路がチューブ長手方向に複数に区画された熱交換器およびその製造方法において、部品点数を削減して構成を簡素化する。
【解決手段】空気流れ方向に対して直列に配置された2つの蒸発部10、20を備え、チューブ積層方向に隣り合うチューブ111、211間に形成される空間は空気通路60を形成しており、空気の流れ方向に隣り合うチューブ111、211間に形成される空間は、空気通路60と連通するチューブ間隙間61を形成しており、空気通路60には、当該空気通路60をチューブ長手方向に仕切る仕切部80が設けられており、仕切部80は、空気流れ方向に延びる弾性変形可能な一対の係合片81、82を有して構成されており、一対の係合片81、82それぞれには、チューブ間隙間61に係合された突起部84が設けられており、仕切部80は、空気流れ方向の上流側または下流側から空気通路60に挿入されている。
【選択図】図8
【解決手段】空気流れ方向に対して直列に配置された2つの蒸発部10、20を備え、チューブ積層方向に隣り合うチューブ111、211間に形成される空間は空気通路60を形成しており、空気の流れ方向に隣り合うチューブ111、211間に形成される空間は、空気通路60と連通するチューブ間隙間61を形成しており、空気通路60には、当該空気通路60をチューブ長手方向に仕切る仕切部80が設けられており、仕切部80は、空気流れ方向に延びる弾性変形可能な一対の係合片81、82を有して構成されており、一対の係合片81、82それぞれには、チューブ間隙間61に係合された突起部84が設けられており、仕切部80は、空気流れ方向の上流側または下流側から空気通路60に挿入されている。
【選択図】図8
Description
本発明は、熱交換器およびその製造方法に関するものである。
従来、車室内へ空気を送風する送風機を複数有するとともに、複数の送風機がそれぞれ独立して制御される車両用空調装置が提案されている。このような車両用空調装置には、車室内へ送風される空気を冷却または加熱する熱交換器が搭載されている。
この熱交換器として、送風空気の流れ方向に対して直列に配置された2つの熱交換部を備え、2つの熱交換部のそれぞれが熱媒体(冷媒)が流れる複数のチューブを積層して構成されたコア部を有している熱交換器が用いられる場合がある。このとき、チューブ間に形成される送風空気通路をチューブ長手方向に複数に区切ることによって、複数の送風機から送風される空気を互いに独立して冷却・加熱している。したがって、このような熱交換器では、複数の送風機から送風される空気流れが熱交換器内で混ざらないように、送風空気通路に仕切りが設けられている。
送風空気通路へ設ける仕切りとしては、櫛歯状部材を送風空気通路に空気流れ上流側および下流側から挿入する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これにより、送風空気通路を、櫛歯状部材を境にチューブ長手方向に区切ることができる。
しかしながら、上記特許文献1に記載の熱交換器では、櫛歯状部材が2つ必要になるため、部品点数が増大するという問題がある。また、櫛歯状部材を送風空気通路に空気流れ上流側および下流側の双方から挿入する必要があるので、組付工数が増大するという問題もある。
本発明は上記点に鑑みて、外部流体が流通する流路がチューブ長手方向に複数に区画された熱交換器およびその製造方法において、部品点数を削減して構成を簡素化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、内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器において、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)それぞれは、内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成されたコア部(11、21)を有し、チューブ(111、211)の積層方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、外部流体の流れ方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に仕切る仕切部(80)が設けられており、仕切部(80)は、外部流体の流れ方向に延びる弾性変形可能な一対の係合片(81、82)を有して構成されており、一対の係合片(81、82)それぞれには、チューブ間隙間(61)に係合された突起部(84)が設けられており、仕切部(80)は、外部流体流れ方向の上流側または下流側から外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする。
これによれば、仕切部(80)を、弾性変形可能な一対の係合片(81、82)を有して構成するとともに、一対の係合片(81、82)それぞれの反対面(80b)に突起部(84)を設け、この突起部(84)をチューブ間隙間(61)に係合させることで、外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に複数に区画することができる。このとき、仕切部(80)を、外部流体流れ方向の上流側または下流側のいずれか一方側から外部流体通路(60)に挿入すればよいので、部品点数を削減して構成を簡素化することができる。
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の熱交換器において、一対の係合片(81、82)のうち、チューブ(111、211)の積層方向一方側の係合片を第1係合片(81)、チューブ(111、211)の積層方向他方側の係合片を第2係合片(82)としたとき、隣り合う2つの外部流体通路(60)には、それぞれ、仕切部(80)が設けられており、隣り合う2つの外部流体通路(60)間に配置されたチューブ間隙間(61)には、隣り合う2つの外部流体通路(60)それぞれに設けられた2つの仕切部(80)のうち、一方の仕切部(80)における第1係合片(81)の突起部(84)と、他方の仕切部(80)における第2係合片(82)の突起部(84)との双方が係合されていることを特徴とする。
これによれば、隣り合う2つの外部流体通路(60)間に配置されたチューブ間隙間(61)を、当該隣り合う2つの外部流体通路(60)それぞれに設けられた2つの仕切部(80)の突起部(84)により、チューブ(111、211)の長手方向に複数に区画することができる。このため、熱交換器における外部流体が流通する流路をより確実に区画することが可能となる。
また、請求項10に記載の発明では、内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器において、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)それぞれは、内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成された熱交換コア部(11、21)を有し、チューブ(111、211)の積層方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、外部流体の流れ方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に仕切る仕切部(80)が設けられており、仕切部(80)は、外部流体の流れ方向に延びており、仕切部(80)には、チューブ間隙間(61)に係合された弾性変形可能な弾性部材(87)が設けられており、仕切部(80)は、外部流体流れ方向の上流側または下流側から外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする。
これによれば、チューブ間隙間(61)に係合された弾性変形可能な弾性部材(87)を有する仕切部(80)を設けることで、外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に複数に区画することができる。このとき、仕切部(80)を、外部流体流れ方向の上流側または下流側のいずれか一方側から外部流体通路(60)に挿入すればよいので、部品点数を削減して構成を簡素化することができる。
また、請求項13に記載の発明では、内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器において、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)それぞれは、内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成された熱交換コア部(11、21)を有し、チューブ(111、211)の積層方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、外部流体の流れ方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に仕切る仕切部(80)が設けられており、仕切部(80)は、弾性変形可能な板状に形成されており、仕切部(80)には、チューブ間隙間(61)に係合された突出部(80c)が設けられており、仕切部(80)は、チューブ(111、211)の積層方向の両端面同士が近づくように弾性的に付勢された状態で、外部流体流れ方向の上流側または下流側から外部流体通路(60)に挿入された後、弾性的に消勢されることにより、突出部(80c)がチューブ間隙間(61)に係合されていることを特徴とする。
これによれば、弾性変形可能な板状に形成された仕切部(80)を設けるとともに、仕切部(80)に、チューブ間隙間(61)に係合された突出部(80c)が設けることで、外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に複数に区画することができる。このとき、仕切部(80)を、弾性的に付勢された状態で外部流体流れ方向の上流側または下流側のいずれか一方側から外部流体通路(60)に挿入した後、弾性的に消勢すればよいので、部品点数を削減して構成を簡素化することができる。
また、請求項14に記載の発明では 内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器において、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)それぞれは、内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成された熱交換コア部(11、21)を有し、チューブ(111、211)の積層方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、外部流体の流れ方向に隣り合うチューブ(111、211)間に形成される空間は、外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に仕切る板状の仕切部(80)が設けられており、仕切部(80)には、チューブ間隙間(61)に係合された突出部(80c)が設けられており、仕切部(80)は、チューブ(111、211)の積層方向の両端面同士が近づくように折り曲げられた状態で、外部流体流れ方向の上流側または下流側から外部流体通路(60)に挿入された後、折り曲げられる前の状態に戻されるにより、突出部(80c)がチューブ間隙間(61)に係合されていることを特徴とする。
これによれば、板状に形成された仕切部(80)を設けるとともに、仕切部(80)に、チューブ間隙間(61)に係合された突出部(80c)が設けることで、外部流体通路(60)をチューブ(111、211)の長手方向に複数に区画することができる。このとき、仕切部(80)を、折り曲げた状態で外部流体流れ方向の上流側または下流側のいずれか一方側から外部流体通路(60)に挿入した後、折り曲げる前の状態に戻せばよいので、部品点数を削減して構成を簡素化することができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図1〜図8を用いて説明する。本実施形態に係る蒸発器1は、車室内の温度を調整する車両用空調装置の蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用され、車室内へ送風する送風空気から吸熱して冷媒(液相冷媒)を蒸発させることで、送風空気を冷却する冷却用の熱交換器である。
本発明の第1実施形態について図1〜図8を用いて説明する。本実施形態に係る蒸発器1は、車室内の温度を調整する車両用空調装置の蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用され、車室内へ送風する送風空気から吸熱して冷媒(液相冷媒)を蒸発させることで、送風空気を冷却する冷却用の熱交換器である。
図1に示すように、蒸発器1は、車両用空調装置の室内空調ユニットの空調ケース30内に配置されている。また、空調ケース30内には、空気を車室内へ向けて送風する送風手段としての第1送風機41および第2送風機42が配置されている。
第1送風機41および第2送風機42は、それぞれ、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて駆動する電動送風機である。第1送風機41および第2送風機42は、空調制御装置(図示せず)から出力される制御電圧によって回転数(送風量)が制御される。また、第1送風機41および第2送風機42の作動は、空調制御装置から出力される制御電圧によって独立して制御される。
第1送風機41により送風された空気は、空調ケース30内に形成された第1空気通路31を介して蒸発器1の後述する第1空気通路60aへ流入する。第2送風機42により送風された空気は、空調ケース30内に形成された第2空気通路32を介して蒸発器1の後述する第2空気通路60bへ流入する。
図1および図5に示すように、本実施形態の蒸発器1は、送風空気(外部流体)の流れ方向に対して直列に配置された2つの蒸発部10、20を備えて構成されている。ここで、本実施形態では、2つの蒸発部10、20のうち、送風空気の流れ方向Xの風上側(上流側)に配置される蒸発部を風上側蒸発部10と称し、送風空気の流れ方向Xの風下側(下流側)に配置される蒸発部を風下側蒸発部20と称する。なお、本実施形態の風下側蒸発部20が本発明の第2熱交換部に相当しており、本実施形態の風上側蒸発部10が本発明の第1熱交換部に相当している。
風上側蒸発部10および風下側蒸発部20の基本的構成は同一であり、それぞれ熱交換コア部11、21と、熱交換コア部11、21の上下両側に配置された一対のタンク部12、13、22、23を有して構成されている。
なお、本実施形態では、風上側蒸発部10における熱交換コア部を風上側熱交換コア部11と称し、風下側蒸発部20における熱交換コア部を風下側熱交換コア部21と称する。また、風上側蒸発部10における一対のタンク部12、13のうち、上方側に配置されるタンク部を第1風上側タンク部12と称し、下方側に配置されるタンク部を第2風上側タンク部13と称する。同様に、風下側蒸発部20における一対のタンク部22、23のうち、上方側に配置されるタンク部を第1風下側タンク部22と称し、下方側に配置されるタンク部を第2風下側タンク部23と称する。
図2および図5に示すように、風上側熱交換コア部11および風下側熱交換コア部21それぞれは、上下方向に延びる複数のチューブ111、211を有している。これらのチューブ111、211には、冷媒(内部流体)が流通する。本実施形態では、風上側熱交換コア部11および風下側熱交換コア部21は、チューブ長手方向と重力方向とが略平行となるように配置されている。換言すると、風上側熱交換コア部11および風下側熱交換コア部21は、チューブ111、211の長手方向が上下方向(すなわち重力方向)に延びるように配置されている。
蒸発器1において、風上側蒸発部10を構成する隣り合うチューブ111間に形成される空間、および風下側蒸発部20を構成する隣り合うチューブ211間に形成される空間は、送風機41、42によって送風された空気が流通する空気通路60(外部流体通路)を形成している。
ここで、風上側蒸発部10を構成するチューブ111のうち、任意のチューブ111を第1チューブ111aとしたとき、チューブ積層方向において第1チューブ111aに隣接するチューブ111を、第2チューブ111bという。また、チューブ積層方向において第2チューブ111bに隣接するチューブ111を、第3チューブ111cという。また、風下側蒸発部20を構成するチューブ211のうち、空気流れ方向において第2チューブ111bに隣接するチューブ211を、第4チューブ211aという。
また、空気通路60のうち、第1チューブ111aと第2チューブ111bとの間に形成されるものを、第1外部流体通路60aという。また、空気通路60のうち、第2チューブ111bと第3チューブ111cとの間に形成されるものを、第2外部流体通路60bという。
空気流れ方向に隣り合うチューブ111、211間に形成される空間は、空気通路60に連通するチューブ間隙間61を形成している。換言すると、第2チューブ111bと第4チューブ211aとの間に形成される空間は、チューブ間隙間61を形成している。
図3に示すように、空気通路60には、冷媒と空気との熱交換を促進するアウターフィン70が配置されている。アウターフィン70としては、伝熱性に優れる金属の薄板を波状に曲げ成形したコルゲートフィンが採用されている。本実施形態では、このアウターフィン70は、風上側熱交換コア部11を構成するチューブ111および風下流側熱交換コア部21を構成するチューブ211の双方に接合されている。
図4に示すように、アウターフィン70の表面には、空気の流れ方向に沿って複数の鎧窓状のルーバ70aが切り起こし形成されている。隣り合うルーバ70aには、空気が流通するルーバ間通路700が形成されている。
図1に示すように、蒸発器1には、複数の空気通路60それぞれをチューブ長手方向に2つに仕切る複数の仕切部80が設けられている。この仕切部80により、空気通路60は、第1空気通路60aおよび第2空気通路60bに仕切られる。本実施形態では、複数の仕切部80は、空気通路60におけるチューブ長手方向の略中央部に配置されている。また、仕切部80は、蒸発器1の全ての空気通路60に1つずつ配置されている。
図5および図6に示すように、仕切部80は、空気流れ方向に延びる弾性変形可能な一対の係合片81、82を有して構成されている。一対の係合片81、82それぞれは、ゴムまたはエラストマ等により構成されている。
一対の係合片81、82それぞれにおける空気流れ方向の一端部(本例では、空気流れ上流側端部)は、チューブ積層方向に延びるベース部800に接続されている。本実施形態では、1つのベース部800に、複数の仕切部80、すなわち複数組の係合片81、82が接続されている。
ここで、仕切部80のうち、第1空気通路60aに設けられるものを第1仕切部801といい、第2空気通路60bに設けられるものを第2仕切部802という。このとき、第1仕切部801と第2仕切部802とは、ベース部800によって連結されていると言える。
以下、一対の係合片81、82のうちの一方の係合片81において、他方の係合片82と対向する面を対向面80aとし、対向面80aと反対側の面を反対面80bとする。
一対の係合片81、82それぞれの反対面80bには、チューブ間隙間61に係合される突起部84が設けられている。また、仕切部80は、空気流れ上流側から空気通路60に挿入されている。
以下、仕切部80の一対の係合片81、82のうち、チューブ積層方向一方側(図6の例では上側)の係合片を第1係合片81といい、チューブ積層方向他方側(図6の例では下側)の係合片を第2係合片82という。また、アウターフィン70におけるチューブ積層方向の高さ、すなわち空気通路60におけるチューブ積層方向の長さを、フィン高さFhという。
また、第1係合片81の突起部84における第2係合片82から最も離れた部位と、第2係合片82の突起部84における第1係合片81から最も離れた部位との間の距離を、突起部間距離Khという。この突起部間距離Khは、仕切部80の第1係合片81の突起部84における反対面80bから最も離れた部位と、第2係合片82の突起部84における反対面80bから最も離れた部位との間の距離ともいえる。
図6に示すように、本実施形態では、空気通路60へ挿入される前の仕切部80は、一対の係合片81、82の突起部間距離Khがフィン高さFh以下になっている。このため、一対の係合片81、82を変形させることなく、空気通路60に挿入することができる。
図3および図5に示すように、本実施形態では、ベース部800における第1係合片81と第2係合片82との間の部位には、貫通穴85が設けられている。
図8に示すように、第1係合片81と第2係合片82との間には、空気流れ方向に延びる棒状部材86が挿入されている。この棒状部材86は、第1係合片81および第2係合片82それぞれを互いに離れる方向に弾性変形させることにより突起部84をチューブ間隙間61に係合させるものである。このとき、第1係合片81および第2係合片82それぞれの反対面80bのうち、突起部84が設けられていない面は、チューブ111、211の外表面と接触している。なお、棒状部材86は、貫通穴85に挿入されている。
また、隣り合う2つの空気通路60間に配置されたチューブ間隙間61には、当該隣り合う2つの空気通路60それぞれに設けられた2つの仕切部80のうち、一方の仕切部80における第1係合片81の突起部84と、他方の仕切部80における第2係合片82の突起部84との双方が係合されている。換言すると、チューブ間隙間61には、第1仕切部801の一対の係合片81、82のうち第2チューブ111b側に配置される第2係合片82aと、第2仕切部802の一対の係合片81、82のうち第1チューブ111a側に配置される第1係合片81aとが係合されている。これにより、チューブ間隙間61も、チューブ長手方向に2つに仕切られている。
また、仕切部80の根本部、すなわちベース部800との接続部のうち、チューブ111に対向する(接触する)面は、チューブ111の空気流れ上流側端面に対応する形状となっている。本実施形態では、チューブ111の空気流れ上流側端面が、空気流れ上流側に向けて凸となる円弧状に形成されているので、仕切部80の根本部におけるチューブ111に対向する面も、空気流れ上流側に向けて凸となる円弧状に形成されている。
図4に示すように、アウターフィン70における仕切部80に対向する部位(仕切部80に隣り合う部位)においては、ルーバ70bが潰されており、ルーバ間通路700が形成されないようになっている。すなわち、アウターフィン70における仕切部80に対向する部位においては、フィン表面がほぼ平らになっており、隣り合うルーバ70b間に空気が流通しないように構成されている。なお、ルーバ70bは、完全に潰されていなくてもよい。
続いて、本実施形態に係る蒸発器1の製造方法について説明する。まず、図6に示される仕切部80を用意する。具体的には、上述したように、突起部間距離Khがフィン高さFh以下になっている仕切部80を用意する。
次に、この仕切部80を、図7に示すように、空気流れ上流側から空気通路60に挿入する。このとき、突起部間距離Khがフィン高さFh以下になっているので、一対の係合片81、82を変形させることなく、仕切部80を空気通路60に挿入することができる。
次に、図8に示すように、空気通路60に挿入された仕切部80における第1係合片81と第2係合片82との間に、空気流れ上流側から棒状部材86を挿入する。これにより、第1係合片81および第2係合片82それぞれを互いに離れる方向に弾性変形させて、突起部84をチューブ間隙間61に係合させることができる。換言すると、第1空気通路60aに設けられる仕切部80において第2チューブ111b側に配置される第2係合片82a、および第2空気通路60bに設けられる仕切部80において第1チューブ111a側に配置される第1係合片81aとを、チューブ間隙間61に係合させることができる。
ここで、棒状部材86は、第1係合片81および前記第2係合片82それぞれを互いに離れる方向に付勢するものであり、本発明の付勢部材に相当している。
以上説明したように、本実施形態では、仕切部80を、弾性変形可能な一対の係合片81、82を有して構成するとともに、一対の係合片81、82それぞれの反対面80bに突起部84を設け、この突起部84をチューブ間隙間61に係合させている。これにより、空気通路60をチューブ長手方向に2つに区画することができる。このとき、仕切部80を、空気流れ方向の上流側または下流側のいずれか一方側(本例では空気流れ上流側)から空気通路60に挿入すればよいので、部品点数を削減して構成を簡素化することが可能となる。
また、本実施形態では、空気通路60に挿入された仕切部80における第1係合片81と第2係合片82との間に棒状部材86を設けている。これによれば、第1係合片81、第2係合片82および棒状部材86により、空気通路60をチューブ長手方向により確実に区切ることができる。
また、本実施形態では、仕切部80を、蒸発器1の全ての空気通路60に1つずつ配置している。したがって、隣り合う2つの空気通路60間に配置されたチューブ間隙間61を、当該隣り合う2つの空気通路60それぞれに設けられた2つの仕切部80の突起部84により、チューブ長手方向に複数に区画することができる。このため、蒸発器1における空気が流通する流路をより確実に区画することが可能となる。
また、本実施形態では、風上側熱交換コア部11および風下側熱交換コア部21を、チューブ長手方向と重力方向とが略平行となるように配置している。そして、仕切部80を、空気流れ上流側から空気通路60に挿入している。
ここで、熱交換コア部11、21に付着した凝縮水等の水分は、送風空気により空気流れ上流側から下流側に向かって流れる。このため、熱交換コア部11、21において、空気流れ上流側は、熱交換コア部11、12に付着した水分の流れ方向の上流側に相当している。したがって、本実施形態では、仕切部80を、熱交換コア部11、21に付着した水分の流れ方向の上流側から空気通路60に挿入しているともいえる。そして、この構成によれば、熱交換コア部11、21に付着した水分の排出性が仕切部80を設けることにより悪化することを抑制できる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図9〜図11に基づいて説明する。本第2実施形態は、上記第1実施形態と比較して、仕切部80の形状が異なるものである。
次に、本発明の第2実施形態について図9〜図11に基づいて説明する。本第2実施形態は、上記第1実施形態と比較して、仕切部80の形状が異なるものである。
図9および図11に示すように、本実施形態における空気通路60へ挿入される前の仕切部80は、一対の係合片81、82の突起部間高さKhがフィン高さFhよりも大きくなっている。換言すると、例えば、第1空気通路60aへ挿入される前の仕切部80は、第1チューブ111a側に配置される第1係合片81の突起部84と、第2チューブ111b側に配置される第2係合片82aの突起部84との突起部間距離Khが、チューブ積層方向における空気通路60の高さFh以上となっている。
ここで、仕切部80のうち、第1空気通路60aに設けられるものを第1仕切部801といい、第2空気通路60bに設けられるものを第2仕切部802という。このとき、第1仕切部801と第2仕切部802とは、ベース部800によって連結されていると言える。
そして、本実施形態における空気通路60へ挿入される前の仕切部80は、第1仕切部801の一対の係合片81、82のうち第2空気通路60bに近い側に配置される第2係合片82aの突起部84と、第2仕切部802の一対の係合片81、82のうち第1空気通路60aに近い側に配置される第1係合片81aの突起部84との間の最端距離が、チューブ積層方向における第2チューブ111bの高さThよりも小さくなるように構成されている。
このため、仕切部80を空気通路60へ挿入する際には、図10に示すように、第1係合片81および第2係合片81それぞれは、互いに近づく方向に弾性的に付勢される。その後、図12に示すように、第1係合片81および第2係合片81それぞれが互いに遠ざかる方向に弾性的に消勢される、すなわち弾性的に付勢される前の状態に戻ることにより、突起部84がチューブ間隙間61に係合されている。
そして、突起部84がチューブ間隙間61に係合されている状態において、仕切部80は、第1チューブ111a側に配置される第1係合片81の突起部84と、第2チューブ111b側に配置される第2係合片82aの突起部84との突起部間距離Khが、チューブ積層方向における空気通路60の高さFh以上となるように構成されている。また、突起部84がチューブ間隙間61に係合されている状態において、仕切部80は、第1仕切部801の一対の係合片81、82のうち第2空気通路60bに近い側に配置される第2係合片82aの突起部84と、第2仕切部802の一対の係合片81、82のうち第1空気通路60aに近い側に配置される第1係合片81aの突起部84との間の最端距離が、チューブ積層方向における第2チューブ111bの高さThよりも小さくなるように構成されている。
続いて、本実施形態に係る蒸発器1の製造方法について説明する。まず、図9に示される仕切部80を用意する。具体的には、上述したように、突起部間距離Khがフィン高さFhより大きい仕切部80を用意する。
次に、この仕切部80を、図10に示すような第1係合片81および第2係合片81それぞれを互いに近づく方向に弾性的に付勢した状態で、空気流れ上流側から空気通路60に挿入する。
次に、図11に示すように、空気通路60に挿入された仕切部80の第1係合片81および第2係合片82それぞれを、互いに遠ざかる方向に弾性的に消勢する。これにより、突起部84をチューブ間隙間61に係合させることができる。
その他の構成および製造方法は第1実施形態と同様である。したがって、本実施形態においても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の仕切部80は、一対の係合片81、82以外の他の部材(第1実施形態における棒状部材86等)を設けることなく、突起部84をチューブ間隙間61に係合させることができる。このため、部品点数をさらに削減して構成をより簡素化することが可能となる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図12に基づいて説明する。本第3実施形態では、上記第1実施形態と異なる部分について説明する。
次に、本発明の第3実施形態について図12に基づいて説明する。本第3実施形態では、上記第1実施形態と異なる部分について説明する。
図12に示すように、本実施形態では、仕切部80を空気通路60に挿入後、第1係合片81と第2係合片82との間に、空気流れ上流側から治具90を挿入する。この治具90は、空気流れ方向に延びる複数の棒状部91と、チューブ積層方向に延びるとともに複数の棒状部91が接続される接続部92とを有している。この治具90の各棒状部91が、各空気通路60に1つずつ挿入される。
これにより、治具90の棒状部91によって、第1係合片81および第2係合片82それぞれが互いに離れる方向に弾性変形され、突起部84をチューブ間隙間61に係合させることができる。その後、図12の矢印で示すように、治具90を空気流れ上流側に向かって引き抜く。
その他の構成および製造方法は第1実施形態と同様である。したがって、本実施形態においても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態の仕切部80によれば、一対の係合片81、82以外の他の部材(第1実施形態における棒状部材86等)を設けることなく、突起部84をチューブ間隙間61に係合させることができる。このため、部品点数をさらに削減して構成をより簡素化することが可能となる。
また、本実施形態によれば、仕切部80を空気通路60に挿入後、治具90により一対の係合片81、82を弾性変形させることで、突起部84を確実にチューブ間隙間61に係合させることができる。したがって、空気通路60をより確実に区切ることが可能となる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図13に基づいて説明する。本第4実施形態では、上記第1実施形態と異なる部分について説明する。
次に、本発明の第4実施形態について図13に基づいて説明する。本第4実施形態では、上記第1実施形態と異なる部分について説明する。
図13に示すように、本実施形態の蒸発器1は、重力方向に対して傾斜して搭載されている。具体的には、蒸発器1は、風上側蒸発部10が風下側蒸発部20よりも重力方向下方側になるように配置されている。また、仕切部80は、空気通路60に空気流れ下流側、すなわち重力方向上方側から挿入されている。
ここで、熱交換コア部11、21に付着した凝縮水等の水分は、重力により上方側から下流側に向かって流れる。このため、熱交換コア部11、21において、重力方向上方側は、熱交換コア部11、12に付着した水分の流れ方向の上流側に相当している。したがって、本実施形態では、仕切部80を、熱交換コア部11、21に付着した水分の流れ方向の上流側から空気通路60に挿入しているともいえる。そして、この構成によれば、熱交換コア部11、21に付着した水分の排出性が仕切部80を設けることにより悪化することを抑制できる。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について図14〜図16に基づいて説明する。本第5実施形態では、上記第1実施形態と比較して、仕切部80の構成が異なるものである。
次に、本発明の第5実施形態について図14〜図16に基づいて説明する。本第5実施形態では、上記第1実施形態と比較して、仕切部80の構成が異なるものである。
図14および図15に示すように、仕切部80は、空気流れ方向に延びる1本の棒状に形成されている。仕切部80は、そのチューブ積層方向の長さが、チューブ積層方向に隣り合う2つのチューブ111、211間の距離(チューブ積層方向の長さ)よりわずかに短くなるように形成されている。本実施形態では、仕切部80は、その空気流れ方向の長さが、蒸発器1の空気流れ方向の長さと略同一となるように形成されている。また、仕切部80は、空気流れ上流側から空気通路60に挿入されている。
仕切部80における空気流れ方向の略中央部、すなわちチューブ間隙間61に対応する部位には、チューブ間隙間61に係合される弾性変形可能な弾性部材87が設けられている。本実施形態では、仕切部80におけるチューブ積層方向一側面および他側面に、それぞれ弾性部材87が設けられている。なお、弾性部材87は、エラストマにより構成されている。
弾性部材87は、隣り合う仕切部80の互いに対向する面に設けられた弾性部材87同士を組み合わせることで、チューブ間隙間61の略全域が埋まるように形成されている。
具体的には、本実施形態では、チューブ111、211の空気流れ方向の端部は、空気流れ方向に隣り合うチューブ111、211に向かって突出する山状に形成されている。すなわち、チューブ111、211の空気流れ方向の端部は、2つの傾斜面111a、211aを有する山状に形成されている。
また、本実施形態の弾性部材87は、チューブ長手方向から見て、野球のホームベースのような五角形状に形成されている。弾性部材87は、チューブ長手方向から見た際にチューブ111、211の傾斜面111a、211aに対応する斜辺87aを有している。そして、チューブ111、211の傾斜面111a、211aに、弾性部材87の斜辺87aが接触している。
仕切部80における空気流れ方向の略中央部、すなわちチューブ間隙間61に対応する部位には、チューブ積層方向に凹むように形成された凹部88が設けられている。この凹部88には、弾性部材87が収容されている。
ここで、弾性部材87における凹部88から遠い側、すなわち仕切部80との接続部から遠い側の端面を、先端面87bという。また、1つの仕切部80に設けられる2つの弾性部材87、すなわち1つの仕切部80におけるチューブ積層方向一側面および他側面に設けられる弾性部材87を、一対の弾性部材871、872ともいう。
また、1つの仕切部80における一対の弾性部材871、872の先端面87b同士の距離(チューブ積層方向の長さ)を、先端面間距離Dhという。すなわち、一対の弾性部材871、872のうち、一方の弾性部材871の先端面87bと、他方の弾性部材872の前記先端面87bとの距離を、先端面間距離Dhという。
本実施形態における空気通路60へ挿入される前の仕切部80は、先端面間距離Dhがフィン高さより大きくなるように構成されている。このため、仕切部80を空気通路60へ挿入する際には、図16に示すように、一対の弾性部材87は、互いに近づく方向に弾性的に付勢される。その後、図14に示すように、一対の弾性部材87それぞれが互いに遠ざかる方向に弾性的に消勢される、すなわち弾性的に付勢される前の状態に戻ることにより、弾性部材87がチューブ間隙間61に係合されている。
このとき、弾性的に消勢された弾性部材87により、チューブ間隙間61を埋めることができる。すなわち、弾性部材87がチューブ間隙間61に係合されている状態において、仕切部80の先端面間距離Dhがフィン高さFh以上となっている。
続いて、本実施形態に係る蒸発器1の製造方法について説明する。まず、図15に示される仕切部80を用意する。具体的には、上述したように、一対の弾性部材87を有する仕切部80を用意する。
次に、この仕切部80を、図16に示すように、一対の弾性部材87それぞれを互いに近づく方向に弾性的に付勢した状態で、空気流れ上流側から空気通路60に挿入する。
次に、図14に示すように、空気通路60に挿入された仕切部80の一対の弾性部材87それぞれを、互いに遠ざかる方向に弾性的に消勢する。これにより、弾性部材87をチューブ間隙間61に係合させることができる。
以上説明したように、本実施形態では、仕切部材80に、チューブ間隙間61に係合された弾性変形可能な弾性部材87を設けている。これにより、空気通路60をチューブ長手方向に2つに区画することができる。このとき、仕切部80を、空気流れ方向の上流側から空気通路60に挿入すればよいので、部品点数を削減して構成を簡素化することができる。
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について図17に基づいて説明する。本第6実施形態では、上記第5実施形態と比較して、弾性部材87の形状が異なるものである。
次に、本発明の第6実施形態について図17に基づいて説明する。本第6実施形態では、上記第5実施形態と比較して、弾性部材87の形状が異なるものである。
図17に示すように、本実施形態の弾性部材87は、チューブ長手方向から見て矩形状に形成されている。本実施形態によれば、上記第5実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、弾性部材87をチューブ長手方向から見て矩形状に形成したため、弾性部材87をチューブ間隙間61に係合させた際に、1つのチューブ間隙間61に配置される2つの弾性部材87同士が互いに干渉する可能性がある。この場合でも、当該2つの弾性部材87双方が圧縮し、干渉を吸収することができるので、弾性部材87によりチューブ間隙間61を確実に埋めることができる。これにより、空気通路60をより確実に区切ることが可能となる。
(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態について図18〜図20に基づいて説明する。本第7実施形態では、上記第1実施形態と比較して、仕切部80および棒状部材86の形状が異なるものである。
次に、本発明の第7実施形態について図18〜図20に基づいて説明する。本第7実施形態では、上記第1実施形態と比較して、仕切部80および棒状部材86の形状が異なるものである。
図18および図19に示すように、仕切部80における一対の係合片81、82の対向面80aには、それぞれ、空気流れ方向に延びる溝部81a、82aが設けられている。溝部81a、82aは、各係合片81、82の空気流れ上流側端部から空気流れ下流側端部まで延びている。また、溝部81a、82aは、ベース部800にも連続的に形成されている。
図18および図20に示すように、棒状部材86における一対の係合片81、82に対向する面には、それぞれ、対向する係合片81、82側に向かって突出する突出部86aが設けられている。突出部86aは、一対の係合片81の溝部81a、82aと嵌合するように形成されている。本実施形態の突出部86aは、棒状部材86の空気流れ上流側端部から空気流れ下流側端部まで延びている。
本実施形態によれば、仕切部80における第1係合片81と第2係合片82との間に棒状部材86を挿入する際に、各係合片81、82の溝部81a、82aに沿って棒状部材86の突出部86aが挿入される。これにより、棒状部材86の位置ずれを抑制することが可能となる。
(第8実施形態)
次に、本発明の第8実施形態について図21〜図23に基づいて説明する。本第8実施形態では、上記第8実施形態と比較して、仕切部80および棒状部材86の形状が異なるものである。
次に、本発明の第8実施形態について図21〜図23に基づいて説明する。本第8実施形態では、上記第8実施形態と比較して、仕切部80および棒状部材86の形状が異なるものである。
図21および図22に示すように、仕切部80における一対の係合片81、82の対向面80aには、それぞれ、棒状部材86側に向かって突出するとともに空気流れ方向に延びる突出部81b、82bが設けられている。突出部81b、82bは、各係合片81、82の空気流れ上流側端部から空気流れ下流側端部まで延びている。また、突出部81b、82bは、ベース部800にも連続的に形成されている。
図21および図23に示すように、棒状部材86における一対の係合片81、82に対向する面には、それぞれ、空気流れ方向に延びる溝部86bが設けられている。溝部86bは、一対の係合片81の突出部81b、82bと嵌合するように形成されている。本実施形態の溝部86bは、棒状部材86の空気流れ上流側端部から空気流れ下流側端部まで延びている。
本実施形態によれば、仕切部80における第1係合片81と第2係合片82との間に棒状部材86を挿入する際に、各係合片81、82の突出部81b、82bに沿って棒状部材86の溝部86bが挿入される。これにより、棒状部材86の位置ずれを抑制することが可能となる。
(第9実施形態)
次に、本発明の第9実施形態について図24〜図27に基づいて説明する。本第9実施形態では、上記第1実施形態と異なる部分について説明する。
次に、本発明の第9実施形態について図24〜図27に基づいて説明する。本第9実施形態では、上記第1実施形態と異なる部分について説明する。
図24および図25に示すように、本実施形態の仕切部80は、空気流れ方向に延びる全体として概略平板状に形成されている。仕切部80は、空気流れ上流側から空気通路60に挿入されている。
仕切部80におけるチューブ積層方向の両端面には、それぞれ、チューブ積層方向外側に向けて突出する突出部80cが設けられている。突出部80cは、チューブ間隙間61に係合されている。本実施形態では、突出部80cは、仕切部80のチューブ積層方向の両端面における空気流れ方向の略中央部に設けられている。
ここで、1つの仕切部80に設けられる2つの突出部80cを、一対の突出部80cともいう。また、突出部80cにおけるチューブ積層方向外側の端面を、先端面80dという。また、1つの仕切部80における、一対の突出部80cの先端面80d同士の距離(チューブ積層方向の長さ)を、突出部間距離Thという。
空気通路60へ挿入される前の仕切部80は、突出部面間距離Thがフィン高さFhよりも大きくなっている。このため、仕切部80を空気通路60へ挿入する際には、図26および図27示すように、仕切部材80は、一対の突出部80c同士が互いに近づくように(チューブ積層方向の両端面同士が近づくように)弾性的に付勢される。換言すると、仕切部80を空気通路60へ挿入する際には、仕切部材80は、略円弧状に弾性変形される。
その後、図24に示すように、一対の突出部80c同士が互いに遠ざかるように(チューブ積層方向の両端面同士が遠ざかるように)弾性的に消勢される、すなわち弾性的に付勢される前の状態である平板状に戻ることにより、突出部80cがチューブ間隙間61に係合されている。
続いて、本実施形態に係る蒸発器1の製造方法について説明する。まず、図25に示される仕切部80を用意する。具体的には、上述したように、一対の突出部0cを有する概略平板状の仕切部80を用意する。
次に、この仕切部80を、図27に示すように、一対の突出部80c同士が互いに近づくように円弧状に弾性的に付勢した状態で、空気流れ上流側から空気通路60に挿入する。
次に、図24に示すように、空気通路60に挿入された仕切部80を、一対の突出部80c同士が互いに遠ざかるように弾性的に消勢する。これにより、突出部80cをチューブ間隙間61に係合させることができる。
以上説明したように、本実施形態では、弾性変形可能な板状に形成された仕切部80を設けるとともに、仕切部80に、チューブ間隙間61に係合された突出部80cを設けている。これにより、空気通路60をチューブ長手方向に2つに区画することができる。このとき、仕切部80を、弾性的に付勢された状態で空気流れ方向の上流側から空気通路60に挿入した後、弾性的に消勢すればよいので、部部品点数を削減して構成を簡素化することができる。
(第10実施形態)
次に、本発明の第10実施形態について図28および図29に基づいて説明する。本第10実施形態では、上記第9実施形態と異なる部分について説明する。
次に、本発明の第10実施形態について図28および図29に基づいて説明する。本第10実施形態では、上記第9実施形態と異なる部分について説明する。
図28および図29に示すように、本実施形態では、仕切部80を空気通路60へ挿入する際には、仕切部材80は、一対の突出部80c同士が互いに近づくように、すなわちチューブ積層方向の両端面同士が近づくように山状に折り曲げられる。その後、一対の突出部80c同士が互いに遠ざかるように(チューブ積層方向の両端面同士が遠ざかるように)、折り曲げられる前の状態である平板状に戻ることにより、突出部80cがチューブ間隙間61に係合されている。
続いて、本実施形態に係る蒸発器1の製造方法について説明する。まず、一対の突出部0cを有する概略平板状の仕切部80を用意する。
次に、この仕切部80を、図29に示すように、一対の突出部80c同士が互いに近づくように山状に折り曲げた状態で、空気流れ上流側から空気通路60に挿入する。
次に、空気通路60に挿入された仕切部80に対し、山状の突出している側(図29の紙面上側)から荷重を加える。これにより、仕切部80は、一対の突出部80c同士が互いに遠ざかるように、折り曲げられる前の平板状に戻る。このとき、突出部80cがチューブ間隙間61に係合される。
以上説明したように、本実施形態では、板状に形成された仕切部80を設けるとともに、仕切部80に、チューブ間隙間61に係合された突出部80cを設けている。これにより、空気通路60をチューブ長手方向に複数に区画することができる。このとき、仕切部80を、山状に折り曲げた状態で空気流れ方向の上流側から空気通路60に挿入した後、折り曲げる前の状態に戻せばよいので、部品点数を削減して構成を簡素化することができる。
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
(1)上記実施形態では、仕切部80により空気通路60を2つに区切った例について説明したが、これに限らず、1つの空気通路60に仕切部80を複数設けて、1つの空気通路60を3つ以上に区切ってもよい。
(2)上記実施形態では、蒸発器1の全ての空気通路60に仕切部80を設けた例について説明したが、これに限らず、蒸発器1の空気通路60のうち1つまたは複数の空気通路60に仕切部80を設けてもよい。
(3)上記実施形態では、本発明に係る熱交換器を蒸発器1に適用したが、ラジエータ、ヒータコア、凝縮器等の自動車用熱交換器や他の熱交換器に適用することも可能である。
(4)上記実施形態では、アウターフィン70の全面にルーバ70a、70bを形成した後、仕切部80に対向する部位のルーバ70bを潰すことで、当該部位において隣り合うルーバ70b間に空気が流通しないように構成した例について説明したが、アウターフィン70の構成はこれに限定されない。例えば、アウターフィン70のうち、仕切部80に対向する部位以外の部位にルーバ70aを形成し、仕切部80に対向する部位には最初からルーバ70bを形成しないようにしてもよい。
(5)上記実施形態では、仕切部80を空気流れ上流側から空気通路60に挿入した例について説明したが、これに限らず、仕切部80を空気流れ下流側から空気通路60に挿入してもよい。
(6)上記実施形態では、風上側蒸発部10を構成するチューブ111と、風下側蒸発部20とを構成するチューブ211とを、独立した別々のチューブとした例について説明したが、チューブ111、211、すなわち各蒸発部10、20において内部を冷媒が流れる冷媒流路の構造についてはこれに限定されない。
例えば、図30に示すように、風上側蒸発部10の冷媒流路をなすチューブ111と風下側蒸発部20の冷媒流路をなすチューブ211とが連結部300によって連結され、一体化されたチューブ311を用いた熱交換器に、本発明を適当してもよい。
この場合、連結部300の厚さ、すなわちチューブ積層方向の長さは、風上側蒸発部10の冷媒流路をなすチューブ111および風下側蒸発部20の冷媒流路をなすチューブ211それぞれの高さThよりも小さい。また、連結部300とアウターフィン70との間には、チューブ間隙間61が形成される。
なお、図30には、連結部300を有する一体型チューブ311として押出成形により形成された一体型チューブ311を図示したが、対向して配置された2枚のプレートを張り合わせてチューブ111とチューブ211を形成する、所謂ドロンカップ型のチューブを用いてもよい。
(7)上記第1、第7、第8実施形態では、第1係合片81と第2係合片82とをそれぞれ互いに離れる方向に弾性変形させてチューブ間隙間61に係合させる付勢部材として、棒状部材86を用いた例について説明したが、これに限らず、付勢部材として例えば板状の部材などを用いてもよい。
10 風上側蒸発部(第1熱交換部)
20 風下側蒸発部(第2熱交換部)
60 空気通路(外部流体通路)
61 チューブ間隙間
80 仕切部
81、82 係合片
84 突起部
20 風下側蒸発部(第2熱交換部)
60 空気通路(外部流体通路)
61 チューブ間隙間
80 仕切部
81、82 係合片
84 突起部
Claims (20)
- 内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、
前記第1熱交換部(10)および前記第2熱交換部(20)それぞれは、前記内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成された熱交換コア部(11、21)を有し、
前記チューブ(111、211)の積層方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、
前記外部流体の流れ方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、
前記外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)を前記チューブ(111、211)の長手方向に仕切る仕切部(80)が設けられており、
前記仕切部(80)は、前記外部流体の流れ方向に延びる弾性変形可能な一対の係合片(81、82)を有して構成されており、
前記一対の係合片(81、82)それぞれには、前記チューブ間隙間(61)に係合された突起部(84)が設けられており、
前記仕切部(80)は、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする熱交換器。 - 前記一対の係合片(81、82)のうち、前記チューブ(111、211)の積層方向一方側の前記係合片を第1係合片(81)、前記チューブ(111、211)の積層方向他方側の前記係合片を第2係合片(82)としたとき、
隣り合う2つの前記外部流体通路(60)には、それぞれ、前記仕切部(80)が設けられており、
隣り合う2つの前記外部流体通路(60)間に配置された前記チューブ間隙間(61)には、前記隣り合う2つの外部流体通路(60)それぞれに設けられた2つの前記仕切部(80)のうち、一方の前記仕切部(80)における前記第1係合片(81)の前記突起部(84)と、他方の前記仕切部(80)における前記第2係合片(82)の前記突起部(84)との双方が係合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。 - 前記一対の係合片(81、82)のうち、前記チューブ(111、211)の積層方向一方側の前記係合片を第1係合片(81)、前記チューブ(111、211)の積層方向他方側の前記係合片を第2係合片(82)としたとき、
前記第1係合片(81)と前記第2係合片(82)との間には、前記第1係合片(81)および前記第2係合片(82)それぞれを互いに離れる方向に弾性変形させることにより前記突起部(84)を前記チューブ間隙間(61)に係合させる棒状部材(86)が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。 - 前記一対の係合片(81、82)のうち、前記チューブ(111、211)の積層方向一方側の前記係合片を第1係合片(81)、前記チューブ(111、211)の積層方向他方側の前記係合片を第2係合片(82)としたとき、
前記第1係合片(81)および前記第2係合片(82)それぞれは、互いに近づく方向に弾性的に付勢された状態で、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入された後、互いに遠ざかる方向に弾性的に消勢されることにより、前記突起部(84)が前記チューブ間隙間(61)に係合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。 - 前記仕切部(80)は、前記熱交換コア部(11、21)に付着した水分の流れ方向の上流側から、前記外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の熱交換器。
- 前記熱交換コア部(11、21)は、前記チューブ(111、211)の長手方向と重力方向とが平行となるように配置されており、
前記仕切部(80)は、前記外部流体流れ方向の上流側から前記外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする請求項5に記載の熱交換器。 - 前記熱交換コア部(11、21)は、前記チューブ(111、211)の長手方向が重力方向に対して傾斜するように配置されており、
前記仕切部(80)は、重力方向上方側から前記外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする請求項5に記載の熱交換器。 - 請求項1ないし3のいずれか1つに記載の熱交換器の製造方法であって、
前記一対の係合片(81、82)のうち、前記チューブ(111、211)の積層方向一方側の前記係合片を第1係合片(81)、前記チューブ(111、211)の積層方向他方側の前記係合片を第2係合片(82)とし、
前記第1係合片(81)の前記突起部(84)における前記第2係合片(82)から最も離れた部位と、前記第2係合片(82)の前記突起部(84)における前記第1係合片(81)から最も離れた部位との間の距離を突起部間距離(Kh)としたとき、
前記突起部間距離(Kh)が、前記外部流体通路(60)における前記チューブ(111、211)の積層方向の長さ(Fh)以下になっている前記仕切部(80)を用意する工程と、
前記仕切部(80)を、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入する工程と、
前記外部流体通路(60)に挿入された前記仕切部(80)における前記第1係合片(81)と前記第2係合片(82)との間に、前記外部流体の流れ方向に延びる棒状部材(86)を挿入することで、前記第1係合片(81)および前記第2係合片(82)それぞれを互いに離れる方向に弾性変形させて、前記突起部(84)を前記チューブ間隙間(61)に係合させる工程とを備えることを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 請求項1、2または4に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記一対の係合片(81、82)のうち、前記チューブ(111、211)の積層方向一方側の前記係合片を第1係合片(81)、前記チューブ(111、211)の積層方向他方側の前記係合片を第2係合片(82)とし、
前記第1係合片(81)の前記突起部(84)における前記第2係合片(82)から最も離れた部位と、前記第2係合片(82)の前記突起部(84)における前記第1係合片(81)から最も離れた部位との間の距離を突起部間距離(Kh)としたとき、
前記突起部間距離(Kh)が、前記外部流体通路(60)における前記チューブ(111、211)の積層方向の長さ(Fh)より大きい前記仕切部(80)を用意する工程と、
前記第1係合片(81)および前記第2係合片(82)それぞれを、互いに近づく方向に弾性的に付勢した状態で、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入する工程と、
前記外部流体通路(60)に挿入された前記仕切部(80)の前記第1係合片(81)および前記第2係合片(82)それぞれを、互いに遠ざかる方向に弾性的に消勢することにより、前記突起部(84)を前記チューブ間隙間(61)に係合させる工程とを備えることを特徴とする熱交換器の製造方法。 - 内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、
前記第1熱交換部(10)および前記第2熱交換部(20)それぞれは、前記内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成された熱交換コア部(11、21)を有し、
前記チューブ(111、211)の積層方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、
前記外部流体の流れ方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、
前記外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)を前記チューブ(111、211)の長手方向に仕切る仕切部(80)が設けられており、
前記仕切部(80)は、前記外部流体の流れ方向に延びており、
前記仕切部(80)には、前記チューブ間隙間(61)に係合された弾性変形可能な弾性部材(87)が設けられており、
前記仕切部(80)は、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする熱交換器。 - 前記仕切部(80)には、前記チューブ(111、211)の積層方向に凹むように形成されるとともに、前記弾性部材(87)が収容される凹部(88)が設けられていることを特徴とする請求項10に記載の熱交換器。
- 前記弾性部材(87)は、弾性的に付勢された状態で、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入された後、弾性的に消勢されることにより前記チューブ間隙間(61)に係合されていることを特徴とする請求項10または11に記載の熱交換器。
- 内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、
前記第1熱交換部(10)および前記第2熱交換部(20)それぞれは、前記内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成された熱交換コア部(11、21)を有し、
前記チューブ(111、211)の積層方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、
前記外部流体の流れ方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、
前記外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)を前記チューブ(111、211)の長手方向に仕切る仕切部(80)が設けられており、
前記仕切部(80)は、弾性変形可能な板状に形成されており、
前記仕切部(80)には、前記チューブ間隙間(61)に係合された突出部(80c)が設けられており、
前記仕切部(80)は、前記チューブ(111、211)の積層方向の両端面同士が近づくように弾性的に付勢された状態で、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入された後、弾性的に消勢されることにより、前記突出部(80c)が前記チューブ間隙間(61)に係合されていることを特徴とする熱交換器。 - 内部を流れる内部流体と外部を流れる外部流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
前記外部流体の流れ方向に対して直列に配置された第1熱交換部(10)および第2熱交換部(20)を備え、
前記第1熱交換部(10)および前記第2熱交換部(20)それぞれは、前記内部流体が流れる複数のチューブ(111、211)を積層して構成された熱交換コア部(11、21)を有し、
前記チューブ(111、211)の積層方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体が流通する外部流体通路(60)を形成しており、
前記外部流体の流れ方向に隣り合う前記チューブ(111、211)間に形成される空間は、前記外部流体通路(60)と連通するチューブ間隙間(61)を形成しており、
前記外部流体通路(60)には、当該外部流体通路(60)を前記チューブ(111、211)の長手方向に仕切る板状の仕切部(80)が設けられており、
前記仕切部(80)には、前記チューブ間隙間(61)に係合された突出部(80c)が設けられており、
前記仕切部(80)は、前記チューブ(111、211)の積層方向の両端面同士が近づくように折り曲げられた状態で、前記外部流体流れ方向の上流側または下流側から前記外部流体通路(60)に挿入された後、折り曲げられる前の状態に戻されるにより、前記突出部(80c)が前記チューブ間隙間(61)に係合されていることを特徴とする熱交換器。 - 前記第1熱交換部(10)および前記第2熱交換部(20)のうち一方は、前記チューブとして、
第1チューブ(111a)と、
前記チューブの積層方向において前記第1チューブ(111a)と隣接して配置される第2チューブ(111b)と、
前記チューブ(111、211)の積層方向において前記第2チューブ(111b)と隣接して配置される第3チューブ(111c)とを有し、
前記第1熱交換部(10)および前記第2熱交換部(20)のうち他方は、前記チューブとして、前記外部流体の流れ方向において前記第2チューブ(111b)と隣接して配置される第4チューブ(211a)を有し、
前記第1チューブ(111a)と前記第2チューブ(111b)との間には、前記外部流体通路として、第1外部流体通路(60a)が形成され、
前記第2チューブ(111b)と前記第3チューブ(111c)との間には、前記外部流体通路として、第2外部流体通路(60b)が形成され、
前記第1外部流体通路(60a)には、前記仕切部として第1仕切部(801)が設けられており、
前記第2外部流体通路(60b)には、前記仕切部として第2仕切部(802)が設けられており、
前記第2チューブ(111b)と前記第4チューブ(211a)との間には、前記第1外部流体通路(60a)および前記第2外部流体通路(60b)と連通するチューブ間隙間(61)が形成されており、
前記チューブ間隙間(61)には、前記第1仕切部(801)の前記一対の係合片(81、82)のうち前記第2チューブ(111b)側に配置される係合片(82a)と、前記第2仕切部(802)の前記一対の係合片(81、82)のうち前記第1チューブ(111a)側に配置される係合片(81a)とが係合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。 - 前記一対の係合片(81、82)は、
前記チューブ(111、211)の積層方向の一方側に配置される第1係合片(81)と、
前記チューブ(111、211)の積層方向の他方側に配置される第2係合片(82)とを有しており、
前記第1係合片(81)の前記突起部(84)における前記第2係合片(82)から最も離れた部位と、前記第2係合片(82)の前記突起部(84)における前記第1係合片(81)から最も離れた部位との間の突起部間距離(Kh)が、前記チューブ(111、211)の積層方向における前記外部流体通路(60)の高さ(Fh)以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。 - 前記外部流体通路(60)として、第1外部流体通路(60a)と、前記第1外部流体通路(60a)と隣接して配置される第2外部流体通路(60b)とが設けられており、
前記第1外部流体通路(60a)には、前記仕切部として第1仕切部(801)が設けられており、
前記第2外部流体通路(60b)には、前記仕切部として第2仕切部(802)が設けられており、
前記第1仕切部(801)と前記第2仕切部(802)とが連結されており、
前記第1仕切部(801)の前記一対の係合片(81、82)のうち前記第2外部流体通路(60b)に近い側に配置される係合片(82a)の前記突起部(84)と、前記第2仕切部(802)の前記一対の係合片(81、82)のうち前記第1外部流体通路(60a)に近い側に配置される係合片(81a)の前記突起部(84)との間の距離が、前記チューブ(111、211)の積層方向における前記チューブ(111、211)の高さ(Th)よりも小さいことを特徴とする請求項16に記載の熱交換器。 - 前記一対の係合片(81、82)は、
前記チューブ(111、211)の積層方向の一方側に配置される第1係合片(81)と、
前記チューブ(111、211)の積層方向の他方側に配置される第2係合片(82)とを有しており、
前記第1係合片(81)と前記第2係合片(82)との間には、前記第1係合片(81)および前記第2係合片(82)それぞれを互いに離れる方向に付勢する付勢部材(86)が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。 - 前記熱交換コア部(11、21)は、前記チューブ(111、211)の長手方向が上下方向となるように配置されており、
前記仕切部(80)は、前記外部流体流れの上流側から前記外部流体通路(60)に挿入されていることを特徴とする請求項5に記載の熱交換器。 - 前記弾性部材(87)は、前記仕切部(80)における前記チューブ(111、211)の積層方向一側面および他側面にそれぞれ設けられており、
前記弾性部材(87)における前記仕切部(80)との接続部から遠い側の端面を、先端面(87b)とし
前記仕切部(80)における前記チューブ(111、211)の積層方向一側面および他側面に設けられる弾性部材を、一対の弾性部材(871、872)としたとき、
前記一対の弾性部材(871、872)のうち、一方の弾性部材(871)の前記先端面(87b)と、他方の弾性部材(872)の前記先端面(87b)との距離である先端面間距離(Dh)が、前記チューブ(111、211)の積層方向における前記外部流体通路(60)の高さ(Fh)以上であることを特徴とする請求項10または11に記載の熱交換器。
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