JP2016011049A

JP2016011049A - 熱交換器ユニット

Info

Publication number: JP2016011049A
Application number: JP2014133525A
Authority: JP
Inventors: 直久東山; Naohisa Higashiyama
Original assignee: Keihin Thermal Technology Corp
Current assignee: Mahle Behr Thermal Systems Japan Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: JP6305244B2; CN204513861U

Abstract

【課題】熱交換器ユニットにおいて、車両の走行時において大気中の汚染物質等を除去して大気汚染の軽減を図る。
【解決手段】熱交換器ユニット１０を構成するコンデンサ１２には、幅方向両端部に設けられた第１及び第２タンク１８、２０にそれぞれ第１ホルダ３０ａ、３０ｂ及び第２ホルダ３２ａ、３２ｂが設けられ、車両搭載時に前記コンデンサ１２に対して車両前方となる位置には、前記第１ホルダ３０ａ、３０ｂ及び第２ホルダ３２ａ、３２ｂを介してフィルタ１６が所定間隔離間した状態で保持される。そして、車両の走行状態において、走行風Ｆがフィルタ１６を通過した後、コンデンサ１２の熱交換部２６を通過することで、冷媒との熱交換が行われると同時に大気中に含まれる汚染物質や塵埃等が前記フィルタ１６によって除去される。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部に冷媒等を流通させ、空気を通過させることで該冷媒等と熱交換を行って冷却することが可能な熱交換器を含む熱交換器ユニットに関する。

従来から、自動車等の車両のエンジンルーム内において、内部に冷媒の流通するコンデンサ等の熱交換器が車両前方側に設けられ、該熱交換器は、前記冷媒等の流通する一組のタンクと、前記タンクの間に接続される複数のチューブとを備える。

上述したような熱交換器は、例えば、車両が走行した際の飛び石等が当たることで損傷してしまうことがあり熱交換性能の低下を招くことがある。そのため、特許文献１に開示された熱交換器では、格子状に形成された保護部材を前面側に装着することで、チューブ等への飛び石の接触を防止している。

特開２０１１−１６２０９２号公報

近年、自動車等の車両の増加に伴う大気汚染が深刻化してきており、その改善が望まれている。

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、車両の走行時において大気中の汚染物質等を除去可能な熱交換器ユニットを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両のエンジンルームに搭載され、内部を流通する冷媒と空気との熱交換を行うコンデンサを有した熱交換器ユニットにおいて、
車両搭載状態において、コンデンサの前方側又は後方側に配置されたラジエータとの間の少なくともいずれか一方にフィルタが設けられることを特徴とする。

本発明によれば、車両のエンジンルームに搭載され、コンデンサを含む熱交換器ユニットでは、コンデンサの前方側、又は、後方側に配置されたラジエータとの間の少なくともいずれか一方にフィルタを設けることにより、車両の走行時に走行風として空気をフィルタへと通過させることで、空気中の汚染物質や塵埃等が好適に除去され、空気を浄化できるため大気汚染を軽減させることが可能となる。

また、コンデンサは、幅方向に沿った両端部に一組のタンクを有し、タンクに対してフィルタを保持する保持手段を設けるとよい。

さらに、ラジエータは、幅方向に沿った両端部に一組のタンクを有し、タンクに対してフィルタを保持する保持手段を設けるとよい。

さらにまた、保持手段が、フィルタをコンデンサ又はラジエータに沿って案内するガイド部と、フィルタのコンデンサに沿った移動を規制する係止部と、を備えたホルダであるとよい。

またさらに、係止部は、フィルタの挿入方向と直交方向に突出したピンとするとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、車両のエンジンルームに搭載され、コンデンサを含む熱交換器ユニットにおいて、コンデンサの前方側又は後方側に配置されたラジエータとの間の少なくともいずれか一方にフィルタを設けることにより、車両の走行時に走行風として空気がフィルタを通過することで、空気中の汚染物質や塵埃等が好適に除去され、空気が浄化されるため大気汚染を軽減させることができる。

本発明の実施の形態に係る熱交換器ユニットの外観斜視図である。図１の熱交換器ユニットの正面図である。図１及び図２の熱交換器ユニットの平面図である。図４Ａは、変形例に係るホルダの用いられた熱交換器ユニットの正面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図である。コンデンサとラジエータとの間にフィルタが配置された熱交換器ユニットの平面図である。

本発明に係る熱交換器ユニットについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る熱交換器ユニットを示す。

この熱交換器ユニット１０は、例えば、図１〜図３に示されるように、内部に冷媒が循環するコンデンサ（熱交換器）１２と、該コンデンサ１２と略平行に配置されエンジン内を循環する冷却水を冷却するラジエータ（熱交換器）１４と、前記コンデンサ１２と略平行に設けられたフィルタ１６とを含む。

なお、熱交換器ユニット１０は、車両のエンジンルーム内に搭載された際、コンデンサ１２が車両前方側（矢印Ａ１方向）、ラジエータ１４が車両後方側（矢印Ａ２方向）となるように配置される。

このコンデンサ１２は、例えば、鉛直方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って延在する一組の第１及び第２タンク１８、２０と、前記第１タンク１８と第２タンク２０との間を接続する複数のチューブ２２と、前記チューブ２２の間に設けられ波状に折曲された複数のフィン２４とを含む。なお、コンデンサ１２は、チューブ２２及びフィン２４から熱交換部２６を構成し、通過する空気と冷媒との熱交換を行う。

そして、コンデンサ１２は、チューブ２２が略水平となり第１及び第２タンク１８、２０が水平方向両端部に配置されるように用いられると共に、フィン２４は、高さ方向に隣接する２つのチューブ２２の間に設けられる。

また、第１及び第２タンク１８、２０は、例えば、両端部の閉塞された管状に形成され、コンデンサ１２の車両前方側（矢印Ａ１方向）となる位置にフィルタ１６を保持するための保持手段２８が設けられる。

保持手段２８は、例えば、第１及び第２タンク１８、２０の長手方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って互いに所定間隔離間して一対ずつ設けられ、前記第１及び第２タンク１８、２０の上端部近傍に設けられた一対の第１ホルダ３０ａ、３０ｂと、該第１及び第２タンク１８、２０の下端部近傍に設けられた一対の第２ホルダ３２ａ、３２ｂとを有する。

この第１ホルダ３０ａ、３０ｂ及び第２ホルダ３２ａ、３２ｂは、略同一形状で形成され、第１及び第２タンク１８、２０の外周面から所定高さだけ離間した後、略直角に折曲されてコンデンサ１２の幅方向内側に向かってそれぞれ延在したガイド部３４をそれぞれ有する（図３参照）。

すなわち、図３に示されるように、第１ホルダ３０ａ、３０ｂ及び第２ホルダ３２ａ、３２ｂは、第１及び第２タンク１８、２０の延在方向から見て断面Ｌ字状に形成され、ガイド部３４がチューブ２２を含む熱交換部２６と略平行に設けられる。

また、第２ホルダ３２ａ、３２ｂには、その下端部にガイド部３４と略直交し水平方向に延在する係止部３６（図２参照）が形成され、前記第２ホルダ３２ａ、３２ｂの内部に挿通されたフィルタ１６の端部が係止され保持される。

なお、保持手段２８は、上述したように別体の第１ホルダ３０ａ、３０ｂと第２ホルダ３２ａ、３２ｂとから構成される場合に限定されるものではなく、例えば、第１タンク１８及び第２タンク２０に沿って第１ホルダと第２ホルダとを一体的に形成した形状としてもよい。

ラジエータ１４は、車両後方側（矢印Ａ２方向）となるコンデンサ１２の背面側に設けられ、前記コンデンサ１２に対して所定間隔離間して略平行に設けられている。そして、ラジエータ１４には、例えば、鉛直方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に延在する一組の第３及び第４タンク３８、４０と、前記第３タンク３８と第４タンク４０との間を接続する複数のチューブ４２と、前記チューブ４２の間に設けられ波状に折曲された複数のフィン４４とを含み、図示しないエンジンから第３タンク３８へと供給された冷却水が複数のチューブ４２を流通することで、チューブ４２及びフィン４４の間を通過する空気と熱交換され第４タンク４０から第３タンク３８へと循環した後、前記エンジンへと供給される。

また、ラジエータ１４は、第３及び第４タンク３８、４０がコンデンサ１２の第１及び第２タンク１８、２０に対して接続されている。

フィルタ１６は、例えば、空気の通過可能なフィルタ部４６と、該フィルタ部４６の周りを取り囲むように設けられたフレーム４８とからなり、前記フィルタ部４６は、網目状に形成された繊維や、波状に複数回折曲された不織布から形成され、略長方形状に形成されたフレーム４８内に保持される。なお、フィルタ部４６には、車両の走行時に雨等がかかるため、水分の付着を考慮して耐水性を有した材質から形成するとよい。

また、フィルタ１６は、その幅寸法及び高さ寸法が前記コンデンサ１２の幅寸法及び高さ寸法に対して若干だけ小さく形成され、図２に示されるように、幅方向に長尺な状態としてコンデンサ１２の上方（図２中、二点鎖線形状参照）からコンデンサ１２の表面と保持手段２８との間に挿入し、第１ホルダ３０ａ、３０ｂ及び第２ホルダ３２ａ、３２ｂのガイド部３４によって案内されながら下方（図１中、矢印Ｂ２方向）へと移動させていくことで、前記コンデンサ１２の表面に対して所定間隔離間して平行な状態で保持され、且つ、その下端部が係止部３６によって保持される。

さらに、フィルタ１６の厚さを、例えば、コンデンサ１２の車両前後方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った厚さよりも薄く形成することで、通気抵抗の増加が抑制される。

本発明の実施の形態に係る熱交換器ユニット１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、車両前方側（矢印Ａ１方向）にフィルタ１６の装着されたコンデンサ１２では、図示しない配管から導入ポートを通じて第１タンク１８内へと冷媒が供給され、複数のチューブ２２を通じて第２タンク２０側へと流通し、再び第１タンク１８側へと流通した後に、導出ポートから配管（図示せず）へと導出される。

そして、車両の走行時において、その走行風Ｆが車両前方からフィルタ１６のフィルタ部４６を通過した後、コンデンサ１２の熱交換部２６を通過して車両後方側（矢印Ａ２方向）へと流れることで、前記フィルタ部４６において空気中の汚染物質や塵埃等が好適に捕捉され、下流側へと浄化された空気が流通すると共に、前記熱交換部２６においてチューブ２２を流れる冷媒とフィン２４を通過する空気との間で熱交換がなされ、冷却された冷媒が図示しない圧縮機へと循環する。

以上のように、本実施の形態では、熱交換器ユニット１０が車両のエンジンルームへと搭載された際、車両前方側（矢印Ａ１方向）となるコンデンサ１２の表面側にフィルタ１６を設け、保持手段２８によって保持している。

従って、車両の走行時に走行風Ｆとして空気がフィルタ１６のフィルタ部４６を通過することで、空気中の汚染物質や塵埃等が好適に捕捉され除去されるため、下流側へと流れる空気が浄化され、それに伴って大気汚染を軽減できる。また、走行時に道路から飛んだ飛び石等が熱交換器ユニット１０へと当たった場合にも車両前方側（矢印Ａ１方向）のフィルタ１６へ当たることでコンデンサ１２が損傷してしまうことが防止されるため、耐久性の向上を図ることができる。

すなわち、フィルタ１６は、走行時における飛び石等からコンデンサ１２を保護する保護手段として機能すると同時に、走行時に通過する空気の浄化を行う浄化機能も兼ね備えている。

換言すれば、このフィルタ１６を含む熱交換器ユニット１０を搭載した車両は、該フィルタ１６によって走行すれば走行するほど大気を浄化することができるため、走行するだけで大気汚染の軽減に寄与することが可能となる。

また、フィルタ１６は、保持手段２８に対してコンデンサ１２の上方から挿入するということで容易に装着することができるため、その交換作業等のメンテナンスが容易である。

さらに、フィルタ１６を設けることで、コンデンサ１２におけるチューブ２２及びフィン２４の耐久性が向上するため、前記チューブ２２及び前記フィン２４を設計する際に、飛び石等との接触を考慮した強度とする必要がなく、該チューブ２２及びフィン２４の薄肉化が可能となり、それに伴って、軽量化を図ることができる。

さらにまた、フィルタ１６は、その車両後方側（矢印Ａ２方向）に設けられたコンデンサ１２と同様に平面状の構造物と組み合わされることで、走行風Ｆの当たる方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）の剛性を高めることができるため、前記走行風Ｆが当たった場合の変形を防止することができる。

また、上述した保持手段２８は、第１ホルダ３０ａ、３０ｂ及び第２ホルダ３２ａ、３２ｂから構成される場合に限定されるものではなく、例えば、図４Ａに示される保持手段１００のように、断面Ｌ字状のホルダの代わりにピン１０４を有した一対の第２ホルダ１０２ａ、１０２ｂを用いるようにしてもよい。

この第２ホルダ１０２ａ、１０２ｂは、図４Ｂに示されるように、断面円弧状に形成されたベース部１０６を有し、該ベース部１０６の外周面から前記ピン１０４が突出するように形成される。

また、第２ホルダ１０２ａ、１０２ｂは、断面円形状の第１及び第２タンク１８、２０の外周面に対して溶接等で固定されることで、ピン１０４が前記第１及び第２タンク１８、２０の軸線と直交方向に突出した状態となる。

そして、フィルタ１６をコンデンサ１２へと固定する際、図４Ａに示されるように、例えば、該フィルタ１６の上部を第１ホルダ３０ａ、３０ｂに対して下方側から挿入した後、該フィルタ１６の下部を前記コンデンサ１２から離間させるように傾け、前記フィルタ１６のフレーム４８に形成された孔部１０８とピン１０４との位置を合わせながら前記下部をコンデンサ１２側へと接近させるように傾けていく。

最後に、フィルタ１６の孔部１０８にピン１０４を挿入することで、前記フィルタ１６の鉛直下方向（矢印Ｂ２方向）への移動が第２ホルダ１０２ａ、１０２ｂによって規制され、且つ、前記フィルタ１６のコンデンサ１２から離間する方向への移動が第１ホルダ３０ａ、３０ｂ及び第２ホルダ１０２ａ、１０２ｂによって規制された保持状態となる。

さらに、図５に示されるように、フィルタ１６をコンデンサ１２の背面とラジエータ１４の表面との間に配置し、前記ラジエータ１４に設けられた図示しない保持手段１１０によって保持するようにしてもよい。これにより、車両の走行時にコンデンサ１２を通過した走行風Ｆがフィルタ１６のフィルタ部４６を通過することで、空気中の汚染物質や塵埃等が捕捉され空気を浄化でき、コンデンサ１２の車両前方側（矢印Ａ１方向）にフィルタ１６を設けた場合と同様に、大気汚染の軽減を図ることが可能となる。なお、フィルタ１６は、上述したようにコンデンサ１２に対する車両前方側（矢印Ａ１方向）、又は、前記コンデンサ１２の車両後方側（矢印Ａ２方向）のいずれか一方に設けられる場合に限定されるものではなく、前記コンデンサ１２の表面及び背面側にそれぞれ設けるようにしてもよい。これにより、大気中の汚染物質等の除去能力を高めることが可能となる。

なお、本発明に係る熱交換器ユニットは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…熱交換器ユニット１２…コンデンサ
１４…ラジエータ１６…フィルタ
１８…第１タンク２０…第２タンク
２８、１００、１１０…保持手段３０ａ、３０ｂ…第１ホルダ
３２ａ、３２ｂ、１０２ａ、１０２ｂ…第２ホルダ
３４…ガイド部３６…係止部
３８…第３タンク４０…第４タンク
４６…フィルタ部４８…フレーム
１０４…ピン

Claims

車両のエンジンルームに搭載され、内部を流通する冷媒と空気との熱交換を行うコンデンサを有した熱交換器ユニットにおいて、
車両搭載状態において、前記コンデンサの前方側又は後方側に配置されたラジエータとの間の少なくともいずれか一方にフィルタが設けられることを特徴とする熱交換器ユニット。
請求項１記載の熱交換器ユニットにおいて、
前記コンデンサは、幅方向に沿った両端部に一組のタンクを有し、前記タンクに対して前記フィルタを保持する保持手段が設けられることを特徴とする熱交換器ユニット。
請求項１記載の熱交換器ユニットにおいて、
前記ラジエータは、幅方向に沿った両端部に一組のタンクを有し、前記タンクに対して前記フィルタを保持する保持手段が設けられることを特徴とする熱交換器ユニット。
請求項２又は３記載の熱交換器ユニットにおいて、
前記保持手段は、前記フィルタを前記コンデンサ又は前記ラジエータに沿って案内するガイド部と、前記フィルタの前記コンデンサに沿った移動を規制する係止部とを備えたホルダであることを特徴とする熱交換器ユニット。
請求項４記載の熱交換器ユニットにおいて、
前記係止部は、前記フィルタの挿入方向と直交方向に突出したピンであることを特徴とする熱交換器ユニット。