JP3362271B2 - モジュールコア型熱交換器 - Google Patents

モジュールコア型熱交換器

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JP3362271B2 JP23060094A JP23060094A JP3362271B2 JP 3362271 B2 JP3362271 B2 JP 3362271B2 JP 23060094 A JP23060094 A JP 23060094A JP 23060094 A JP23060094 A JP 23060094A JP 3362271 B2 JP3362271 B2 JP 3362271B2
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良成 藤井
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東洋ラジエーター株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、建設機械等の内燃機関
に用いられる大型熱交換器であって、複数のモジュール
コア7が一対のメインタンク間に並列されたものに関す
る。 【0002】 【従来の技術】建設機械等の内燃機関用熱交換器とし
て、上下一対のメインタンク間に複数のモジュールコア
を配置したものが知られている。この熱交換器は、夫々
対向する一対のメインタンクに複数の開口部が並列さ
れ、各モジュールコアは多数のチューブ及びフィンから
なり、そのチューブ両端部がサブタンクに連通されてい
る。サブタンクの端面には連結用のパイプが突設され、
そのパイプがパッキンを介してメインタンクの夫々の開
口に液密に連結されるものである。このような複数のモ
ジュールコアを有する熱交換器は、各コアを比較的小さ
く製作できるため、製造容易であると共に量産性が良
い。また、熱交換器のメンテナンス性に優れている。即
ち、コアに亀裂等が生じたとき一部のコアのみを取り替
えれば足りる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
複数のモジュールコアを上下両端のメインタンクに同時
に液密性を保持しつつ連結することは極めて面倒であっ
た。なぜならば、サブタンクの端部に突出したパイプと
メインタンクの開口との間にパッキンを介して液密に連
結するためには、そのパッキンの内外径寸法を夫々嵌着
しようとする開口及びパイプに一定以上の締めしろをも
って形成する必要がある。即ち、パッキンの内径を連結
パイプの外径よりも小さくすると共に、パッキンの外径
をメインタンクの開口よりも大きくする必要がある。そ
のため、一つのみのモジュールコアとタンクとを連結す
る場合であっても、その際に各連結部を圧入する必要が
ある。しかも、複数のモジュールコアを同時に圧入する
必要があるため、その連結作業に多くの時間と労力を要
していた。そこで本発明は、上記課題を解決するため次
の構成をとる。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明のモジュールコア
型熱交換器は、夫々長手方向に互いに離間して複数の円
形凹陥部1が並列されると共に、その円形凹陥部1の底
面の周縁に僅かの内フランジ部2を残存させて開口3が
設けられた一対のメインタンク4と、夫々並列した多数
のチューブ5の外面に多数のフィン6が固定された複数
のモジュールコア7と、夫々の前記モジュールコア7の
両端に位置し、対向する一方の平面に夫々の前記チュー
ブ5が連通すると共に、他方の外面に前記円形凹陥部1
への接続用パイプ8が突設された複数のサブタンク9
と、前記夫々の接続用パイプ8が内周に被嵌され、その
被嵌状態で外周が前記円形凹陥部1の内周より小に且つ
前記開口3よりも大に形成された筒状部10を有する複数
の弾性シール材12と、前記一対のメインタンク4,4の
両端どうしを互いに締結固定する一対のサイドメンバー
13と、を具備し、前記サイドメンバー13により複数の前
記モジュールコア7を介装して一対の前記メインタンク
4,4間が互いに締結固定される際に、前記弾性シール
材12の前記筒状部10が、前記円形凹陥部1の前内フラン
ジ部2で軸方向に圧縮されることにより、その外周直径
が膨張し前記円形凹陥部1の内周面にそれが圧接するよ
うに構成したものである。 【0005】 【実施例】次に、図面に基づいて本発明の実施例につき
説明する。図1は本発明の熱交換器の要部を示し、同
(A)はその組立前の状態を示し、同(B)は組立後の
状態を示す。又、図2は本熱交換器の全体的正面図であ
り、図3は同熱交換器の要部斜視略図である。この熱交
換器は、図2に示す如く上下一対のメインタンク4,4
を有し、そのメインタンク4,4の両側部がボルト16よ
りサイドメンバー13に締結固定され、両メインタンク
4,4間に複数のモジュールコア7が介装され、夫々の
モジュールコア7両端部に設けられたサブタンク9の接
続用パイプ8が、弾性シール材12を介してメインタンク
4の円形凹陥部1の開口3に液密に連結されるものであ
る。メインタンク4は、図1及び図3に示す如く細長い
箱状に形成され、その一方の面に複数の円形凹陥部1が
互いに離間してタンクの長手方向に配置されている。 【0006】円形凹陥部1はその底面の周縁に僅かの内
フランジ部2を残存させて開口3が設けられている。ま
た、メインタンク4の長手方向両端にはブラケット14が
突設固定されいてる。なお、上下のメインタンク4,4
の側面には入口パイプ20,出口パイプ21が突設され、上
側のメインタンク4の上面には給水キャップ23が設けら
れている。次に、モジュールコア7は図1に示す如く多
数の並列された円形凹陥部1の外周に多数のフィン6が
接触固定され、夫々の開口3の両端部はサブタンク9の
チューブプレートに連通される。このサブタンク9は、
メインタンク4に比べて小さな箱状のタンク本体とその
開口縁を閉塞するチューブプレートとからなる。サブタ
ンク9の端面には、円形凹陥部1への接続用パイプ8が
一体的に突設されている。接続用パイプ8の直径は、メ
インタンク4の開口3よりも小に形成されている。 【0007】次に、接続用パイプ8と円形凹陥部1との
間に介装される弾性シール材12は、図1及び図3に示す
如く筒状部10とその下端に一体的に突設された外フラン
ジ部11とを有する。筒状部10の内直径は、接続用パイプ
8の外直径よりも僅かに小に形成されている。その筒状
部10の外直径は、円形凹陥部1の内直径よりも小に形成
されている。それと共に、その外直径は開口3の内直径
よりも大に形成されている。なお、夫々のモジュールコ
ア7の長手方向中央は、図2の如くフィン6と同様に多
数のチューブ挿通孔を有する比較的板厚の厚い中間ブラ
ケット18が設けられ、その幅方向両端が突出し、その突
出部にボルト孔が穿設されている。 【0008】次に、本発明のモジュールコア型熱交換器
の組立順序につき説明する。先ず、夫々のモジュールコ
ア7のサブタンク9に弾性シール材12を被着する。次
に、下側のメインタンク4の円形凹陥部1に弾性シール
材12と共に接続用パイプ8を嵌入し、複数のモジュール
コア7をメインタンク4上に立設する。次に、上側のサ
ブタンク9の接続用パイプ8を弾性シール材12と共に上
側のメインタンク4の円形凹陥部1に嵌入する。これら
の作業において、外フランジ部11の筒状部10外周は円形
凹陥部1内周よりも小に形成されているから、両者の嵌
着は極めて円滑に行われる。そして、上側の夫々のモジ
ュールコア7の接続用パイプ8は、メインタンク4に同
時に嵌着されることになる。次いで、下側のメインタン
ク4とサイドメンバー13の下部とをブラケット14及びボ
ルト16を介して連結すると共に、上側のブラケット14の
ボルト孔にボルト16を挿通し、サイドメンバー13の上端
に固定された固定ナット15にボルト16の先端を螺着締結
する。 【0009】なお、ボルト16を螺着開始前におけるサイ
ドメンバー13の上端面とブラケット14下端面との隙間A
は、メインタンク4の下端面と外フランジ部11の上端面
との隙間A1 よりも外フランジ部11の締めしろ分だけ間
隔が広く形成されている。そして、ボルト16を締結固定
するに伴って、夫々の円形凹陥部1の内フランジ部2が
外フランジ部11の筒状部10先端を次第に押圧し、ゴム性
の筒状部10はその分だけ周方向に膨張する。そして、筒
状部10の外周が円形凹陥部1内面に圧接し、接続用パイ
プ8と開口3との液密性を確保する。次に、夫々のモジ
ュールコア7の中間部に設けられた中間ブラケット18
は、中間支持材17及びボルト19を介して互いに連結さ
れ、両側に位置するモジュールコア7とサイドメンバー
13とがブラケット14及びボルト19を介して連結される。
なお、組立順序は必要に応じ適宜入れ換えたり変更した
りすることが可能である。 【0010】 【発明の効果】本発明のモジュールコア型熱交換器は、
複数のモジュールコア7の端部に設けられたサブタンク
9の接続用パイプ8を弾性シール材12を介してメインタ
ンク4の円形凹陥部1に極めて容易に嵌着することがで
き、組立性の良いモジュールコア型熱交換器を提供し得
る。これは複数のモジュールコア7を同時にメインタン
ク4に接続する際に、弾性シール材12の筒状部10の外径
がメインタンク4の円形凹陥部1内径よりも小であるこ
とに基づく。しかも、弾性シール材12を円形凹陥部1の
嵌着の後には一対のメインタンク4,4間がサイドメン
バー13を介して互いに締結固定され、その際に弾性シー
ル材12の筒状部10が軸方向に圧縮されると同時に、周方
向にそれが膨張し、円形凹陥部1の内面に圧接するよう
に構成したから、接続用パイプ8とメインタンク4との
シール性が良い。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のモジュールコア型熱交換器の組立説明
図。 【図2】同熱交換器の全体的正面図。 【図3】本熱交換器の要部分解斜視図。 【符号の説明】 1 円形凹陥部 2 内フランジ部 3 開口 4 メインタンク 5 チューブ 6 フィン 7 モジュールコア 8 接続用パイプ 9 サブタンク 10 筒状部 11 外フランジ部 12 弾性シール材 13 サイドメンバー 14 ブラケット 15 固定ナット 16 ボルト 17 中間支持材 18 中間ブラケット 19 ボルト 20 入口パイプ 21 出口パイプ 23 給水キャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−223489(JP,A) 特開 昭61−256193(JP,A) 特開 平7−280486(JP,A) 特開 平5−34091(JP,A) 実開 平1−74469(JP,U) 実開 昭48−43252(JP,U) 実開 昭63−17961(JP,U) 実開 昭63−197993(JP,U) 特公 昭61−16000(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F28F 9/26 F28D 1/053 F28F 9/02 F28F 9/02 301 F28F 9/18

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 夫々長手方向に互いに離間して複数の円
    形凹陥部1が並列されると共に、その円形凹陥部1の底
    面の周縁に僅かの内フランジ部2を残存させて開口3が
    設けられた一対のメインタンク4と、 夫々並列した多数のチューブ5の外面に多数のフィン6
    が固定された複数のモジュールコア7と、 夫々の前記モジュールコア7の両端に位置し、対向する
    一方の平面に夫々の前記チューブ5が連通すると共に、
    他方の外面に前記円形凹陥部1への接続用パイプ8が突
    設された複数のサブタンク9と、 前記夫々の接続用パイプ8が内周に被嵌され、その被嵌
    状態で外周が前記円形凹陥部1の内周より小に且つ前記
    開口3よりも大に形成された筒状部10を有する複数の弾
    性シール材12と、 前記一対のメインタンク4,4の両端どうしを互いに締
    結固定する一対のサイドメンバー13と、 を具備し、 前記サイドメンバー13により複数の前記モジュールコア
    7を介装して一対の前記メインタンク4,4間が互いに
    締結固定される際に、前記弾性シール材12の前記筒状部
    10が、前記円形凹陥部1の前内フランジ部2で軸方向に
    圧縮されることにより、その外周直径が膨張して前記円
    形凹陥部1の内周面に圧接するように構成した、 モジュールコア型熱交換器。
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