JP4179104B2 - Double heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、2種類の熱交換器が一体となった複式熱交換器に関するもので、内燃機関(エンジン)と電動モータとを組み合わせて走行するハイブリッド自動車等に適して有効である。 The present invention relates to a dual heat exchanger in which two types of heat exchangers are integrated, and is suitable for a hybrid vehicle that travels in combination with an internal combustion engine (engine) and an electric motor.
図2は、発明者が試作検討したハイブリッド自動車用の熱交換器(ラジエータ)であり、この熱交換器は、エンジン冷却水が流通する複数本の第1チューブ11、走行用の電動モータおよびこの電動モータを駆動するインバータ回路を冷却するインバータ冷却水が流通する複数本の第2チューブ21と、第1、2チューブ11、21と連通するヘッダタンク30、およびヘッダタンク30内の空間を第1チューブ11に連通する第1空間13と第2チューブ21に連通する第2空間23とに仕切るセパレータ31、32等から構成されている。
FIG. 2 is a heat exchanger (radiator) for a hybrid vehicle, which the inventor has experimentally examined. This heat exchanger includes a plurality of
そして、紙面左側の第1空間13は、各第1チューブ11にエンジン冷却水を分配供給するもので、紙面右側の第1空間13は、各第1チューブ11から流出するエンジン冷却水を集合回収するものであり、紙面右側の第2空間23は、各第2チューブ21にインバータ冷却水を分配供給するもので、紙面左側の第2空間23は、各第2チューブ21から流出するインバータ冷却水を集合回収するものである。
The
また、エンジン冷却水の温度は、通常、80℃〜120℃程度に保持する必要があるのに対して、インバータ冷却水の温度は、約60℃に保持する必要があるので、セパレータを互いに所定間隔を有して離隔した2枚の板材31、32にて構成するとともに、ヘッダタンク30のうちこれら2枚の板材31、32間に対応する部位にインバータ冷却水が流れないダミーチューブ34を配置して、エンジン冷却水側のインバータ冷却水側とを断熱している。
Further, the temperature of the engine cooling water normally needs to be maintained at about 80 ° C. to 120 ° C., whereas the temperature of the inverter cooling water needs to be maintained at about 60 ° C. A
ところで、近年、エンジンオイルやATF(オートマチックトランスミッションフルード)等のオイルを冷却するオイルクーラをラジエータのヘッダタンクに内蔵して、エンジン冷却水にてオイルを冷却する車両が増大している。 By the way, in recent years, an increasing number of vehicles have built an oil cooler for cooling oil such as engine oil and ATF (automatic transmission fluid) in a header tank of a radiator to cool the oil with engine cooling water.
そして、ハイブリッド自動車用の熱交換器(ラジエータ)においては、通常、図2に示すように、放熱能力が大きいエンジン側のラジエータ、つまりエンジン冷却水用のヘッダタンクにオイルクーラ40が内蔵されるが、オイルクーラ40をヘッダタンクに内蔵すると、以下に述べる問題が発生する。
In a heat exchanger (radiator) for a hybrid vehicle, as shown in FIG. 2, an
すなわち、図2に示すラジエータでは、エンジン冷却水は、紙面左側の第1空間13(以下、流入側ヘッダタンクと呼ぶ。)から各第1チューブ11に流入し、紙面右側の第1空間13(以下、流出側ヘッダタンク)に流れ込んでエンジンに戻るが、第1チューブ11を流れるエンジン冷却水量は、第1チューブ11の入口側と出口側との圧力差によって決定される。
That is, in the radiator shown in FIG. 2, the engine cooling water flows into the
このとき、流入側ヘッダタンクでは、紙面上方側から下方側にエンジン冷却水が流れながら各第1チューブ11にエンジン冷却水を分配するが、通常、ヘッダタンクの断面積は、各第1チューブ11に十分な量のエンジン冷却水を供給することができる程度の大きさに設定されているので、流入側ヘッダタンクの上方側と下方側との圧力差は小さい。
At this time, in the inflow-side header tank, the engine cooling water is distributed to each
しかし、図2に示すラジエータでは、流出側ヘッダタンクにオイルクーラ40が内蔵されているため、流出側ヘッダタンク内をエンジン冷却水が流れるときに、大きな圧力損失が発生する。
However, in the radiator shown in FIG. 2, since the
このため、紙面下方側に存在する第1チューブ11の入口側と出口側との圧力差が、紙面上方側に存在する第1チューブ11の入口側と出口側との圧力差に比べて大きくなってしまうので、紙面下方側に存在する第1チューブ11を流れるエンジン冷却水量が、紙面上方側に存在する第1チューブ11を流れるエンジン冷却水量より大きくなる。
For this reason, the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the
したがって、第2チューブ21、つまりインバータ冷却水側に近い部位に配置された第1チューブ11に多くのエンジン冷却水が流れることとなるので、エンジン冷却水側とインバータ冷却水側との境界部部分(特に、ダミーチューブ34)に大きな温度差が発生する。
Therefore, a lot of engine cooling water flows through the
このため、エンジン冷却水側とインバータ冷却水側との境界部部分(特に、ダミーチューブ34)に大きな熱応力が発生し、ダミーチューブ34とヘッダタンクとの接合部に亀裂が発生するおそれがある。
For this reason, a large thermal stress is generated in a boundary portion (particularly, the dummy tube 34) between the engine cooling water side and the inverter cooling water side, and there is a possibility that a crack is generated in the joint between the
本発明は、上記点に鑑み、第1には、従来と異なる新規な複式熱交換器を提供し、第2には、2つの熱交換器の境界部部分に大きな熱応力が発生することを抑制することを目的とする。 In view of the above points, the present invention firstly provides a novel dual heat exchanger different from the conventional one, and secondly, a large thermal stress is generated at the boundary portion between the two heat exchangers. The purpose is to suppress.
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、第1流体が流通する複数本の第1チューブ(11)と、第1チューブ(11)と平行に配置され、第1流体と温度が異なる第2流体が流通する複数本の第2チューブ(21)と、第1、2チューブ(11、21)の長手方向両端部に配設され、第1、2チューブ(11、21)の長手方向と直交する方向に延びて第1、2チューブ(11、21)と連通するヘッダタンク(30)と、ヘッダタンク(30)内の空間を第1チューブ(11)に連通する第1空間(13)と第2チューブ(21)に連通する第2空間(23)とに仕切るセパレータ(31、32)と、第1チューブ(11)の長手方向一端側の第1空間(13)内に収納され、この第1空間(13)内の第1流体と第3流体とを熱交換する熱交換器(40)と、第1チューブ(11)の長手方向他端側の第1空間(13)内に設けられ、この第1空間(13)内を流れる第1流体を減圧する抵抗体(16)とを備え、抵抗体(16)は、第2空間(23)側に近づく程、第1チューブ(11)の長手方向他端側の第1空間(13)内の第1流体通路断面積が縮小するように傾斜配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of first tubes (11) through which a first fluid circulates in parallel with the first tubes (11). A plurality of second tubes (21) through which a second fluid having a temperature different from that of the first fluid circulates are disposed at both longitudinal ends of the first and second tubes (11, 21), and the first and second tubes ( 11, 21) extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the header tank (30) communicating with the first and second tubes (11, 21), and the space in the header tank (30) in the first tube (11). Separators (31, 32) that partition into a first space (13) that communicates with a second space (23) that communicates with a second tube (21), and a first space on one end side in the longitudinal direction of the first tube (11) (13) stored in the first flow in the first space (13) A heat exchanger (40) for exchanging heat with the third fluid, and a first space (13) on the other end side in the longitudinal direction of the first tube (11), and the inside of the first space (13) A resistor (16) that depressurizes the flowing first fluid, and the resistor (16) is closer to the second space (23) side, and the first space on the other end side in the longitudinal direction of the first tube (11). (13) a first fluid passage sectional area of the is characterized that you have been disposed obliquely so as to reduce.
これにより、熱交換器(40)が内蔵されている第1空間(13)内を、その長手方向に流れる第1流体に発生する圧力損失と、抵抗体(16)が内蔵されている第1空間(13)内を、その長手方向に流れる第1流体に発生する圧力損失とが大きく相違してしまうことを防止できる。 Thereby, the pressure loss generated in the first fluid flowing in the longitudinal direction in the first space (13) in which the heat exchanger (40) is incorporated, and the first in which the resistor (16) is incorporated. It can be prevented that the pressure loss generated in the first fluid flowing in the longitudinal direction in the space (13) is greatly different.
このため、第2チューブ(21)側に存在する第1チューブ(11)の入口側と出口側との圧力差と、第2チューブ(21)と反対側に存在する第1チューブ(11)の入口側と出口側との圧力差とを略同等とすることができ得るので、第2チューブ(21)側に存在する第1チューブ(11)を流れる第1流体量が、第2チューブ(21)と反対側に存在する第1チューブ(11)を流れる第1流体量より大きくなってしまうことを抑制でき得る。 For this reason, the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the first tube (11) existing on the second tube (21) side and the first tube (11) existing on the opposite side of the second tube (21). Since the pressure difference between the inlet side and the outlet side can be made substantially equal, the amount of the first fluid flowing through the first tube (11) existing on the second tube (21) side is the second tube (21 ) Can be suppressed from becoming larger than the first fluid amount flowing through the first tube (11) on the opposite side.
したがって、第2チューブ(21)側に近い部位に配置された第1チューブ(11)に多くの第1流体が流れることを抑制できるので、第1流体側と第2流体側との境界部部分に大きな温度差が発生することを抑制できる。延いては、第1流体側と第2流体側との境界部部分に大きな熱応力が発生することを未然に防止できる。 Therefore, since it can suppress that many 1st fluids flow into the 1st tube (11) arrange | positioned at the site | part close | similar to the 2nd tube (21) side, the boundary part part of the 1st fluid side and the 2nd fluid side The occurrence of a large temperature difference can be suppressed. As a result, it is possible to prevent a large thermal stress from occurring at the boundary portion between the first fluid side and the second fluid side.
請求項2に記載の発明では、熱機関を冷却する第1流体が流通する複数本の第1チューブ(11)と、第1チューブ(11)と平行に配置され、電気部品を冷却する第2流体が流通する複数本の第2チューブ(21)と、第1、2チューブ(11、21)の長手方向両端部に配設され、第1、2チューブ(11、21)の長手方向と直交する方向に延びて第1、2チューブ(11、21)と連通するヘッダタンク(30)と、ヘッダタンク(30)内の空間を第1チューブ(11)に連通する第1空間(13)と第2チューブ(21)に連通する第2空間(23)とに仕切るセパレータ(31、32)と、第1チューブ(11)の長手方向一端側の第1空間(13)内に収納され、この第1空間(13)内の第1流体とオイルとを熱交換してこのオイルを冷却する熱交換器(40)と、第1チューブ(11)の長手方向他端側の第1空間(13)内に設けられ、この第1空間(13)内を流れる第1流体を減圧する抵抗体(16)とを備え、抵抗体(16)は、第2空間(23)側に近づく程、第1チューブ(11)の長手方向他端側の第1空間(13)内の第1流体通路断面積が縮小するように傾斜配置されていることを特徴とする。 In the second aspect of the invention, the plurality of first tubes (11) through which the first fluid for cooling the heat engine flows, and the second tubes (11) arranged in parallel with the first tubes (11) to cool the electrical components. A plurality of second tubes (21) through which fluid circulates and disposed at both longitudinal ends of the first and second tubes (11, 21) and orthogonal to the longitudinal direction of the first and second tubes (11, 21) A header tank (30) that extends in a direction to communicate with the first and second tubes (11, 21), and a first space (13) that communicates the space in the header tank (30) with the first tube (11). The separators (31, 32) partitioned into the second space (23) communicating with the second tube (21) and the first space (13) on one end side in the longitudinal direction of the first tube (11) Heat exchange between the first fluid in the first space (13) and the oil. The heat exchanger (40) that cools the oil of the first fluid and the first fluid that is provided in the first space (13) on the other end in the longitudinal direction of the first tube (11) and flows in the first space (13) And the resistor (16) in the first space (13) on the other end side in the longitudinal direction of the first tube (11) as it approaches the second space (23) side. the first fluid passage sectional area is characterized that you have been disposed obliquely so as to reduce the.
これにより、熱交換器(40)が内蔵されている第1空間(13)内を、その長手方向に流れる第1流体に発生する圧力損失と、抵抗体(16)が内蔵されている第1空間(13)内を、その長手方向に流れる第1流体に発生する圧力損失とが大きく相違してしまうことを防止できる。 Thereby, the pressure loss generated in the first fluid flowing in the longitudinal direction in the first space (13) in which the heat exchanger (40) is incorporated, and the first in which the resistor (16) is incorporated. It can be prevented that the pressure loss generated in the first fluid flowing in the longitudinal direction in the space (13) is greatly different.
このため、第2チューブ(21)側に存在する第1チューブ(11)の入口側と出口側との圧力差と、第2チューブ(21)と反対側に存在する第1チューブ(11)の入口側と出口側との圧力差とを略同等とすることができ得るので、第2チューブ(21)側に存在する第1チューブ(11)を流れる第1流体量が、第2チューブ(21)と反対側に存在する第1チューブ(11)を流れる第1流体量より大きくなってしまうことを抑制でき得る。 For this reason, the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the first tube (11) existing on the second tube (21) side and the first tube (11) existing on the opposite side of the second tube (21). Since the pressure difference between the inlet side and the outlet side can be made substantially equal, the amount of the first fluid flowing through the first tube (11) existing on the second tube (21) side is the second tube (21 ) Can be suppressed from becoming larger than the first fluid amount flowing through the first tube (11) on the opposite side.
したがって、第2チューブ(21)側に近い部位に配置された第1チューブ(11)に多くの第1流体が流れることを抑制できるので、第1流体側と第2流体側との境界部部分に大きな温度差が発生することを抑制できる。延いては、第1流体側と第2流体側との境界部部分に大きな熱応力が発生することを未然に防止できる。 Therefore, since it can suppress that many 1st fluids flow into the 1st tube (11) arrange | positioned at the site | part close | similar to the 2nd tube (21) side, the boundary part part of the 1st fluid side and the 2nd fluid side The occurrence of a large temperature difference can be suppressed. As a result, it is possible to prevent a large thermal stress from occurring at the boundary portion between the first fluid side and the second fluid side.
請求項3に記載の発明では、第1流体の流入口(14)は、抵抗体(16)が設けられた第1空間(13)のうちセパレータ(31、32)と反対側の端部側に連通し、第1流体の流出口(15)は、熱交換器(40)が設けられた第1空間(13)のうちセパレータ(31、32)側の端部側に連通していることを特徴とするものである。 In the third aspect of the present invention, the first fluid inflow port (14) has an end side opposite to the separator (31, 32) in the first space (13) provided with the resistor (16). The first fluid outlet (15) communicates with the end of the separator (31, 32) in the first space (13) in which the heat exchanger (40) is provided. It is characterized by.
請求項4に記載の発明では、抵抗体(16)は、貫通穴(16a)が形成された板材にて構成されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 4 is characterized in that the resistor (16) is composed of a plate material in which a through hole (16a) is formed.
請求項5に記載の発明では、セパレータは、互いに所定間隔を有して離隔した2枚の板材(31、32)にて構成されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 5 is characterized in that the separator is composed of two plate members (31, 32) spaced apart from each other by a predetermined interval.
請求項6に記載の発明では、ヘッダタンク(30)のうち2枚の板材(31、32)間に対応する部位には、流体が流れないダミーチューブ(34)が接合されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 6 is characterized in that a dummy tube (34) through which no fluid flows is joined to a portion of the header tank (30) corresponding to the space between the two plate members (31, 32). It is what.
請求項7に記載の発明では、ヘッダタンク(30)のうち2枚の板材(31、32)間に対応する部位には、ヘッダタンク(30)内外を連通させる穴(33)が設けられていることを特徴とするものである。 In the invention according to claim 7, a hole (33) for communicating the inside and outside of the header tank (30) is provided in a portion corresponding to the space between the two plate members (31, 32) of the header tank (30). It is characterized by being.
因みに、上記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一例である。 Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
本実施形態は、本発明に係る複式熱交換器を内燃機関(エンジン)と電動モータとを組み合わせて走行するハイブリッド自動車用のラジエータに適用したものであって、図1は本発明に係るラジエータ(複式熱交換器)の斜視図である。 In this embodiment, the dual heat exchanger according to the present invention is applied to a radiator for a hybrid vehicle that travels in combination with an internal combustion engine (engine) and an electric motor, and FIG. 1 shows a radiator ( It is a perspective view of a compound heat exchanger.
第1ラジエータ10はエンジンを冷却する第1流体(以下、エンジン冷却水と呼ぶ。)と空気とを熱交換してエンジン冷却水を冷却する第1熱交換部であり、第2ラジエータ20は走行用の電動モータおよびこの電動モータに駆動用電力を供給するインバータ回路等の電気制御回路内を循環し、電動モータおよび電気制御回路を冷却する第2流体(以下、インバータ冷却水と呼ぶ。)と空気とを熱交換してインバータ冷却水を冷却する第2熱交換部である。
The
なお、エンジン冷却水の温度は、通常、80℃〜120℃程度に保持する必要があるのに対して、インバータ冷却水の温度は、約60℃に保持する必要がある。 The temperature of the engine cooling water normally needs to be maintained at about 80 ° C. to 120 ° C., whereas the temperature of the inverter cooling water needs to be maintained at about 60 ° C.
そして、第1ラジエータ10は、エンジン冷却水が流通する複数本の第1チューブ11、第1チューブ11の外表面に接合されて空気との伝熱面積を増大させる波状の第1フィン12、および第1チューブ11の長手方向両端側に位置して第1チューブ11の長手方向と直交する方向に延び、各第1チューブ11と連通する第1ヘッダタンク13等から構成されている。
The
因みに、紙面左側の第1ヘッダタンク13は、エンジンから流出した高温のエンジン冷却水を各第1チューブ11に分配供給するもので、紙面右側の第1ヘッダタンク13は、各第1チューブ11から流出するエンジン冷却水を集合回収するものである。
Incidentally, the
また、第2ラジエータ20も第1ラジエータ10と同様な構造であり、第1チューブ11と平行に配置されてインバータ冷却水が流通する複数本の第2チューブ21、第2チューブ21の外表面に接合されて空気との伝熱面積を増大させる波状の第2フィン22、および第2チューブ21の長手方向両端側に位置して第2チューブ21の長手方向と直交する方向に延び、各第2チューブ21と連通する第2ヘッダタンク23等から構成されている。
Further, the
因みに、紙面右側の第2ヘッダタンク23は、インバータ回路等から流出した高温のインバータ冷却水を各第2チューブ21に分配供給するもので、紙面左側の2ヘッダタンク2cは、各第2チューブ21から流出するインバータ冷却水を集合回収するものである。
Incidentally, the
そして、第1ヘッダタンク13は、第1チューブ11が接合された第1コアプレート部、およびこの第1コアプレート部に接合されて第1ヘッダタンク13内の筒状空間を形成する第1タンクプレート等から構成されている。
The
また、第2ヘッダタンク23も第1ヘッダタンク13と同様に、第2チューブ21が接合された第2コアプレート部、およびこの第2コアプレート部に接合されて第2ヘッダタンク23内の筒状空間を形成する第2タンクプレート等から構成されている。
Similarly to the
また、第1コアプレート部14および第2コアプレート部、並びに第1タンクプレートおよび第2タンクプレートそれぞれを、両タンク13、23の長手方向から見て、その断面形状がL(J)字状となるように一枚の板材にプレス成形を施して、第1コアプレート部14および第2コアプレート部、並びに第1タンクプレートおよび第2タンクプレートそれぞれを一体形成し、第1ヘッダタンク13と第2ヘッダタンク23とを一体化している。そこで、以下、この一体化したものをヘッダタンク30と呼ぶ。
The first
また、第1、2セパレータ31、32は、一体化されたヘッダタンク30内の空間を第1チューブ11に連通する第1空間、つまり第1ヘッダタンク13と第2チューブ21に連通する第2空間、つまり第2ヘッダタンク23とに仕切る仕切板である。
The first and
このとき、第1、2セパレータ31、32は互いに所定間隔を有して離隔しているため、第1、2セパレータ31、32間に構成された空間は、第1ヘッダタンク13から第2ヘッダタンク23に、つまりエンジン冷却水からインバータ冷却水に熱が移動することを抑制する断熱空間として機能する。
At this time, since the first and
そして、この断熱用の空間には、ヘッダタンク30内外を連通させる長円状または楕円状の穴部33が形成されていとともに、冷却水が流れないダミーチューブ34が接合されている。
In addition, in this heat insulation space, an elliptical or
なお、ダミーチューブ34は、第1、2チューブ11、21と同一寸法(同一形状)を有する扁平状の管であり、ダミーチューブ34間、ダミーチューブ34と第1チューブ11との間、およびダミーチューブ34と第2チューブ21との間には、第1フィン12および第2フィン22と同一寸法(同一形状)のフィンが配設されており、このフィンも、各チューブ11、21、34に接合されている。
The
因みに、本実施形態では、ダミーチューブ34に接合されたフィンは、専ら機械的強度の向上のために設けており、伝熱(放熱)効果はそれほど期待していない。
Incidentally, in this embodiment, the fin joined to the
ところで、第1ヘッダタンク13のうち第1チューブ11の長手方向一端側(本実施形態では、紙面右側の第1ヘッダタンク13)の長手方向他端側(本実施形態では、下端側)には、第1ラジエータ10にて空気との熱交換を終えたエンジン冷却水が流出するエンジン冷却水流出口15が設けられており、このエンジン冷却水流出口15には、エンジンと第1ヘッダタンク13とを繋ぐ配管を接続するための接続パイプ15aが接合されている。
By the way, in the
また、第1ヘッダタンク13のうち第1チューブ11の長手方向他端側(本実施形態では、紙面左側の第1ヘッダタンク13)の長手方向一端側(本実施形態では、上端側)には、エンジンから流出したエンジン冷却水が流入するエンジン冷却水流入口14が設けられており、このエンジン冷却水流入口14には、エンジンと第1ヘッダタンク13とを繋ぐ配管を接続するための接続パイプ14aが接合されている。
In addition, on the other end side in the longitudinal direction of the
また、第2ヘッダタンク23のうち第2チューブ21の長手方向一端側(本実施形態では、紙面右側の第2ヘッダタンク23)には、インバータ回路等から流出したインバータ冷却水が流入するインバータ冷却水流入口24が設けられており、このインバータ冷却水流入口24には、インバータ回路等と第2ヘッダタンク23とを繋ぐ配管を接続するための接続パイプ24aが接合されている。
Moreover, the inverter cooling into which the inverter cooling water which flowed out from the inverter circuit etc. flows into the longitudinal direction one end side (the
また、第2ヘッダタンク23のうち第2チューブ21の長手方向他端側(本実施形態では、紙面左側の第2ヘッダタンク23)には、第2ラジエータ20にて空気との熱交換を終えたインバータ冷却水が流出するインバータ冷却水流出口25が設けられており、このインバータ冷却水流出口25には、インバータ回路等と第2ヘッダタンク23とを繋ぐ配管を接続するための接続パイプ25aが接合されている。
In addition, the
そして、2本の第1ヘッダタンク13のうちエンジン冷却水流出口15が設けられた第1ヘッダタンク13内には、エンジンオイルやATF(オートマチックトランスミッションフルード)等のオイルとエンジン冷却水とを熱交換してオイルを冷却するオイルクーラ40が内蔵されている。
Of the two
なお、このオイルクーラ40は、第1ヘッダタンク13の長手方向に沿うように、約第1ヘッダタンク13内略全域に渡って延びており、第1ヘッダタンク13内をその長手方向に流れるエンジン冷却水とオイルと熱交換させてオイルを冷却する。
The
また、エンジン冷却水流入口14が設けられた第1ヘッダタンク13の長手方向端部のうち、エンジン冷却水流入口14と反対側の端部側には、この第1ヘッダタンク13内をその長手方向に流れるエンジン冷却水を減圧する抵抗体をなす抵抗板16が内蔵されている。
Among the longitudinal end portions of the
因みに、本実施形態において、抵抗体を構成する抵抗板16は、複数個の貫通穴16aが形成されたアルミニウム板材であり、この抵抗板16は、第2ラジエータ20側に近づく程、第1ヘッダタンク13内のエンジン冷却水通路断面積が縮小するように傾斜配置されている。
Incidentally, in the present embodiment, the
また、取付ピン35は本実施形態に係るラジエータを車両に組み付けるための取付部であり、ドレンプラグ17は、第1ラジエータ10内のエンジン冷却水を抜くためのドレン口を閉塞するものであり、ドレンプラグ26は、第2ラジエータ20内のインバータ冷却水を抜くためのドレン口を閉塞するものである。
The mounting
因みに、チューブ11、21、35、コアプレート、タンクプレートおよびセパレータ31、32等は、全てアルミニウム合金製であり、これらは、図1に示すように組み付けられた後、ワイヤー等治具にてその組み付けた状態を保持された状態で炉内で加熱されて一体ろう付けされる。
Incidentally, the
なお、コアプレートおよびタンクプレートは、ヘッダタンク30の外表面に相当する面にろう材に被覆され、かつ、内表面側に犠牲腐食剤が被覆されたクラッド材であり、セパレータ31、32は少なくともろう付け面にろう材が被覆されたクラッド材である。
The core plate and the tank plate are clad materials in which a surface corresponding to the outer surface of the
次に、本実施形態に係るラジエータの作用効果を述べる。 Next, the function and effect of the radiator according to this embodiment will be described.
本実施形態では、2本の第1ヘッダタンク13のうち一方の第1ヘッダタンク13にはオイルクーラ40が内蔵され、他方の第1ヘッダタンク13には抵抗板16が内蔵されているので、オイルクーラ40が内蔵されている第1ヘッダタンク13内を、その長手方向に流れるエンジン冷却水に発生する圧力損失と、抵抗板16が内蔵されている第1ヘッダタンク13内を、その長手方向に流れるエンジン冷却水に発生する圧力損失とが大きく相違してしまうことを防止できる。
In the present embodiment, the
このため、紙面下方側に存在する第1チューブ11の入口側と出口側との圧力差と、紙面上方側に存在する第1チューブ11の入口側と出口側との圧力差とを略同等とすることができ得るので、紙面下方側に存在する第1チューブ11を流れるエンジン冷却水量が、紙面上方側に存在する第1チューブ11を流れるエンジン冷却水量より大きくなってしまうことを抑制でき得る。
For this reason, the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the
したがって、第2チューブ21、つまりインバータ冷却水側に近い部位に配置された第1チューブ11に多くのエンジン冷却水が流れることを抑制できるので、エンジン冷却水側とインバータ冷却水側との境界部部分(特に、ダミーチューブ34)に大きな温度差が発生することを抑制できる。
Therefore, since it can suppress that a lot of engine cooling water flows into the
延いては、エンジン冷却水側とインバータ冷却水側との境界部部分(特に、ダミーチューブ34)に大きな熱応力が発生し、ダミーチューブ34とヘッダタンク30との接合部に亀裂が発生することを未然に防止できる。
As a result, a large thermal stress is generated in the boundary portion between the engine cooling water side and the inverter cooling water side (in particular, the dummy tube 34), and a crack is generated in the joint portion between the
また、本実施形態では、ラジエータを組み立てる際に、ダミーチューブ140と第1、2チューブ111、121とを、第1、2フィン112、122とフィン141とを区別することなく、チューブとフィンとを順次積層しながら組み立てることができるので、熱交換器の組み立て作業性を向上させることができる。 In this embodiment, when assembling the radiator, the dummy tube 140 and the first and second tubes 111 and 121 are separated from each other without distinguishing the first and second fins 112 and 122 and the fin 141 from each other. Can be assembled while being sequentially laminated, so that the assembly workability of the heat exchanger can be improved.
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、板状の部材に貫通穴を設けて抵抗体を構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、絞りやオリフィス等にて抵抗体を構成してもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the resistor is configured by providing a through-hole in the plate-shaped member. However, the present invention is not limited to this, and the resistor may be configured by a diaphragm, an orifice, or the like.
また、流出側の第1ヘッダタンク13にオイルクーラ40を内蔵していたので、抵抗体をなす抵抗板16を流入側の第1ヘッダタンク13に内蔵したが、仮に、流入側の第1ヘッダタンク13にオイルクーラ40を内蔵した場合には、抵抗体をなす抵抗板16を流出側の第1ヘッダタンク13に内蔵する必要がある。
In addition, since the
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものではればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment as long as it conforms to the gist of the invention described in the claims.
10…第1ラジエータ、11…第1チューブ、12…第2フィン、
13…第1ヘッダタンク、14…エンジン冷却水流入口、
15…エンジン冷却水流出口、16…抵抗板、17…ドレンプラグ、
20…第2ラジエータ、21…第2チューブ、22…第2フィン、
23…第2ヘッダタンク、24…インバータ冷却水流入口、
25…インバータ冷却水流出口、26…ドレンプラグ、
30…ヘッダタンク、31…第1セパレータ、32…第2セパレータ、
33…穴部、34…ダミーチューブ、35…取付ピン。
10 ... 1st radiator, 11 ... 1st tube, 12 ... 2nd fin,
13 ... 1st header tank, 14 ... Engine cooling water inlet,
15 ... Engine coolant outlet, 16 ... Resistance plate, 17 ... Drain plug,
20 ... 2nd radiator, 21 ... 2nd tube, 22 ... 2nd fin,
23 ... second header tank, 24 ... inverter cooling water inlet,
25 ... Inverter cooling water outlet, 26 ... Drain plug,
30 ... Header tank, 31 ... First separator, 32 ... Second separator,
33 ... hole, 34 ... dummy tube, 35 ... mounting pin.
Claims (7)
前記第1チューブ(11)と平行に配置され、前記第1流体と温度が異なる第2流体が流通する複数本の第2チューブ(21)と、
前記第1、2チューブ(11、21)の長手方向両端部に配設され、前記第1、2チューブ(11、21)の長手方向と直交する方向に延びて前記第1、2チューブ(11、21)と連通するヘッダタンク(30)と、
前記ヘッダタンク(30)内の空間を前記第1チューブ(11)に連通する第1空間(13)と前記第2チューブ(21)に連通する第2空間(23)とに仕切るセパレータ(31、32)と、
前記第1チューブ(11)の長手方向一端側の前記第1空間(13)内に収納され、この第1空間(13)内の第1流体と第3流体とを熱交換する熱交換器(40)と、
前記第1チューブ(11)の長手方向他端側の前記第1空間(13)内に設けられ、この第1空間(13)内を流れる第1流体を減圧する抵抗体(16)とを備え、
前記抵抗体(16)は、前記第2空間(23)側に近づく程、前記第1チューブ(11)の長手方向他端側の前記第1空間(13)内の第1流体通路断面積が縮小するように傾斜配置されていることを特徴とする複式熱交換器。 A plurality of first tubes (11) through which the first fluid flows;
A plurality of second tubes (21) arranged in parallel with the first tube (11) and through which a second fluid having a temperature different from that of the first fluid flows;
The first and second tubes (11, 21) are disposed at both ends in the longitudinal direction and extend in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first and second tubes (11, 21). , 21) a header tank (30) communicating with the
Separators (31, 31) that partition the space in the header tank (30) into a first space (13) communicating with the first tube (11) and a second space (23) communicating with the second tube (21). 32)
A heat exchanger that is housed in the first space (13) on one end side in the longitudinal direction of the first tube (11) and exchanges heat between the first fluid and the third fluid in the first space (13). 40)
A resistor (16) provided in the first space (13) on the other end in the longitudinal direction of the first tube (11) and depressurizing the first fluid flowing in the first space (13); ,
As the resistor (16) approaches the second space (23) side, the first fluid passage cross-sectional area in the first space (13) on the other end side in the longitudinal direction of the first tube (11) increases. double heat exchanger, characterized that you have been disposed obliquely so as to reduce.
前記第1チューブ(11)と平行に配置され、電気部品を冷却する第2流体が流通する複数本の第2チューブ(21)と、
前記第1、2チューブ(11、21)の長手方向両端部に配設され、前記第1、2チューブ(11、21)の長手方向と直交する方向に延びて前記第1、2チューブ(11、21)と連通するヘッダタンク(30)と、
前記ヘッダタンク(30)内の空間を前記第1チューブ(11)に連通する第1空間(13)と前記第2チューブ(21)に連通する第2空間(23)とに仕切るセパレータ(31、32)と、
前記第1チューブ(11)の長手方向一端側の前記第1空間(13)内に収納され、この第1空間(13)内の第1流体とオイルとを熱交換してこのオイルを冷却する熱交換器(40)と、
前記第1チューブ(11)の長手方向他端側の前記第1空間(13)内に設けられ、この第1空間(13)内を流れる第1流体を減圧する抵抗体(16)とを備え、
前記抵抗体(16)は、前記第2空間(23)側に近づく程、前記第1チューブ(11)の長手方向他端側の前記第1空間(13)内の第1流体通路断面積が縮小するように傾斜配置されていることを特徴とする複式熱交換器。 A plurality of first tubes (11) through which a first fluid for cooling the heat engine flows;
A plurality of second tubes (21) arranged in parallel with the first tube (11) and through which a second fluid for cooling the electrical components flows;
The first and second tubes (11, 21) are disposed at both ends in the longitudinal direction and extend in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first and second tubes (11, 21). , 21) a header tank (30) communicating with the
Separators (31, 31) that partition the space in the header tank (30) into a first space (13) communicating with the first tube (11) and a second space (23) communicating with the second tube (21). 32)
The first tube (11) is housed in the first space (13) on one end side in the longitudinal direction, and the oil is cooled by exchanging heat between the first fluid and the oil in the first space (13). A heat exchanger (40);
A resistor (16) provided in the first space (13) on the other end in the longitudinal direction of the first tube (11) and depressurizing the first fluid flowing in the first space (13); ,
As the resistor (16) approaches the second space (23) side, the first fluid passage cross-sectional area in the first space (13) on the other end side in the longitudinal direction of the first tube (11) increases. double heat exchanger, characterized that you have been disposed obliquely so as to reduce.
前記第1流体の流出口(15)は、前記熱交換器(40)が設けられた前記第1空間(13)のうち前記セパレータ(31、32)側の端部側に連通していることを特徴とする請求項1または2に複式熱交換器。 The first fluid inflow port (14) communicates with an end side opposite to the separator (31, 32) in the first space (13) provided with the resistor (16),
The outlet (15) of the first fluid communicates with the end portion on the separator (31, 32) side in the first space (13) provided with the heat exchanger (40). A dual heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that.
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