JP4196308B2 - 複合型熱交換器のタンク構造 - Google Patents
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- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
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- F28F2215/00—Fins
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- F28F2220/00—Closure means, e.g. end caps on header boxes or plugs on conduits
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジン冷却用熱交換器とカークーラ用熱交換器とを一体化した複合型熱交換器に関し、より詳しくは両者の熱交換器のタンク間に熱伝導が生じないものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、自動車のエンジン冷却用熱交換器と、カークーラ用コンデンサとしての熱交換器とは、夫々別個独立に製造され、両者がエンジンルーム内に僅かに離間して並列されていた。
また、省スペース、コストダウン、設置の容易化等の目的で、自動車のエンジン冷却用熱交換器と、カークーラ用コンデンサとしての熱交換器とを一体に構成する提案がなされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
省スペース等のため、自動車のエンジン冷却用熱交換器とカークーラ用コンデンサとしての熱交換器とを一体に構成する場合、新たな問題が生じる。
即ち、エンジン冷却用熱交換器のタンクとコンデンサ用のタンクとを並列して一体化すると、両者が接触してそれらの間に熱伝導が生じるおそれがある。そして、コンデンサ用の冷媒が高温のエンジン冷却水により加熱される不都合が生じる。
そこで本発明は、可能な限り二つのタンクを近接して配置しつつ、両者間の熱伝導を可及的に少なくすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、夫々第一タンク本体１および第二タンク本体２の開口縁に第一チューブプレート３および第二チューブプレート４が被嵌された一対づつの第一タンク５および第二タンク６を有し、
一対の第一タンク５どうしおよび第二タンク６どうしは夫々そのチューブプレート側の対向面が互いに大きく離間して配置され、第一タンク５と第二タンク６とは夫々その幅方向に近接し、互いに接触することなく配置され且つ、
夫々の第一タンク５どうしを連通する多数の第一偏平チューブ７と、第二タンク６どうしを連通する多数の第二偏平チューブ８とが、互いにその平面が面一になるように並列され、
並列された第一偏平チューブ７と第二偏平チューブ８とに跨がるようにコルゲートフィン９が各偏平チューブ間に配置され、
各偏平チューブ７，８の並列方向の最端位置に前記コルゲートフィン９を介して端板10が配置され、
前記第一タンク５と第二タンク６との何れか一方のタンクの長手方向両端の開口が、一対の端蓋13で閉塞され、その端蓋13の外周の一部が他方のタンク側に突出してスペーサ用突出部13ａを形成し、その突出部先端が前記他方のタンクの外面に接触するようにされ、それが前記両タンク５，６の間隔を維持する間隔維持手段12を構成することを特徴とする複合型熱交換器のタンク構造である。
【０００７】
この発明によれば、第一タンク５と第二タンク６との間の熱伝導を阻止し、性能の良い複合型熱交換器を提供し得る。それと共に、構造が簡単で量産性の高い熱交換器となる。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の実施の形態であって、前記端蓋13の外周に前記スペーサ用突出部13ａが形成され、そのスペーサ用突出部13ａが前記一方のタンクの側部嵌入孔14に貫通して、その孔からスペーサ用突出部13ａの先端が突出し、その突出部先端が前記他方のタンクの外周に接触するように構成された複合型熱交換器のタンク構造である。
この発明によれば、スペーサ用突出部13ａにより端蓋13の位置決めとスペーサとの両者を兼ねることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の各実施の形態につき説明する。
図１は本発明のタンク構造を有する複合型熱交換器の要部分解斜視図であり、図２はその組立状態を示す要部斜視図である。
この例は、自動車のエンジン冷却水冷却用熱交換器とカークーラー用コンデンサとを一体化した複合型熱交換器である。この図はその複合型熱交換器の上部で且つ右端部を示したものであり、左端部は右端部に略対称な構造を有する。そして第一タンク５にエンジン冷却水が流通し、第二タンク６にエアコン用冷媒が流通するものである。
第一タンク本体１及び第二タンク本体２は夫々断面コ字状及びＣ字状に形成された溝型材からなる。そして両タンク本体１，２の一側開口部に第一チューブプレート３，第二チューブプレート４が被着される。両チューブプレート３，４はその上下両端部で接続部11を介して一体化されている。この接続部11は幅の狭い断面Ｕ字状に曲折され、それにより一対のタンク本体１，２の間隔を一定に保持する間隔維持手段12を構成する。なお、第一チューブプレート３，第二チューブプレート４には、夫々多数のチューブ挿通孔22が穿設されている。
【０００９】
さらに、第一チューブプレート３，第二チューブプレート４，第一タンク本体１，第二タンク本体２の夫々の上端部及び図示しない下端部には複数の係止孔21が穿設され、そこに各部品の爪部20が挿入されてカシメられる。
また、第一タンク本体１の内部にはオイルクーラ16が挿入され、そのオイルクーラ用ヘッダプレート16ａの一対の爪部20が第一タンク本体１の係止孔21に挿入されると共に、第一チューブプレート３の係止孔21に挿入される。さらに、第一タンク本体１と第一チューブプレート３を嵌着した状態で、その上下両端には第一端蓋15が被嵌されて、第一タンク５が形成される。この第一蓋15の中央部には、オイルを均等に各チューブに導くための円形の凹陥部15ａが形成されている。
同様に、第二タンク本体２と第二チューブプレート４とが嵌着されると共に、その上下両端には端蓋13が嵌着される。夫々の端蓋の爪部20は、第一タンク本体１，第二タンク本体２，第一チューブプレート３，第二チューブプレート４の係止孔21に挿入されてカシメられるものである。
【００１０】
なお、第一タンク本体１，第二タンク本体２と第一チューブプレート３，第二チューブプレート４とが嵌着される前に、多数の第一偏平チューブ７，第二偏平チューブ８，コルゲートフィン９からなるコアが組み立てられる。即ち、第一チューブプレート３の夫々のチューブ挿通孔22に第一偏平チューブ７の端部が挿入され、第二チューブプレート４のチューブ挿通孔22に第二偏平チューブ８の端部が挿入される。そして第一偏平チューブ７と第二偏平チューブ８とはその平坦面が面一に配置され、それらの間に跨がるようにコルゲートフィン９が配置される。さらに第一偏平チューブ７，第二偏平チューブ８の並列方向の上下両端位置には、コルゲートフィン９を介して端板10が配置される。この端板10の中間部には、その長手方向に断続的にスリット10ａが穿設されている。このスリット10ａは、２つの熱交換器間に端板10を介して熱伝導が生じるのを可及的に防止するものである。端板10の長手方向両端には一対づつの爪部20が突設され、それが第一チューブプレート３，第二チューブプレート４の係止孔21に挿入され、その挿入部がカシメられる。
【００１１】
また、第一タンク本体１には冷却水出入口用の冷却水パイプ18が取付けられ、第二タンク本体２には冷媒出入口用の冷媒パイプ19が取付けられる。そして各部品は一例としてアルミニュームまたはその合金材からなり、互いに接合される少なくとも一方の部品の外表面には予めろう材が被覆されている。
次に、図２の如く組み立てた状態で全体を高温の炉内に挿入し、被覆されたろう材を溶融すると共に、それを冷却固化して一体的にろう付け固定すると共に、各タンクの接合部を液密に接合する。なお、この例では第一タンク本体１の上下両端の係止孔にはオイルクーラ16のオイルクーラ用ヘッダプレート16ａが挿入され、その上下両端はオイルタンクを構成し、中間部に冷却水タンクが形成される。そして第一タンク本体１の上下両端には、オイルパイプ17が取付けられている。
【００１２】
次に、図３及び図４は本発明の他のタンク構造の要部分解斜視図及び組立状態を示す斜視図である。
この例では、第一タンク本体１，第一チューブプレート３の上端縁の一部に爪部１ａ，爪部３ａが突設され、それらが第一端蓋15の係止孔15ａに嵌入して図４の如くカシメられるものである。
【００１３】
次に、図５は本発明のタンク構造の他の実施の形態を示す要部分解斜視図であり、図６はその組立状態を示す斜視図、図７は同側面図である。
この例は、第二タンク本体２と第二チューブプレート４とで形成される第二タンク６の上下両端に一対の端蓋13が被嵌されるものであり、その端蓋13の一側にスペーサ用突出部13ａが突設され、それが第二タンク６の嵌入孔14に貫通され、その先端が図６の如く、第一タンク５の外側に接するように形成されるものである。そしてそれが、第一タンク５と第二タンク６との間隔を保持する間隔維持手段12を構成するものである。なお、この例では第二タンク６は中間部にも中間閉塞板が配置され、冷媒が２パスで流通するように構成されている。即ち、第二タンク６の上半部から流入された冷媒がその上半部に挿通される第二チューブ８を介して他方の図示しない第二タンクに流通し、それをＵターンして下半部の第二チューブ８を流通し一方の第二タンク６の下半部から冷媒が導出されるものである。そして各コアの外面には冷却用送風が流通し、それにより冷却水及び冷媒が冷却されるものである。
【００１５】
【発明の作用・効果】
本発明は、第一タンク５と第二タンク６との何れか一方のタンクの端蓋13にスペーサ用突出部13ａを突出させ、その突出部先端が隣接するタンクの外面に接触するようにして間隔維持手段12を構成したものである。この発明によれば、第一タンク５と第二タンク６との間の熱伝導を阻止し、性能の良い複合型熱交換器を提供し得る。それと共に、構造が簡単で量産性の高い熱交換器となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタンク構造を有する複合型熱交換器の要部分解斜視図。
【図２】同組立状態を示す斜視図。
【図３】本発明のタンク構造の他の例を示す分解斜視図。
【図４】同組立状態を示す斜視図。
【図５】本発明の他のタンク構造の分解斜視図。
【図６】同組立状態を示す斜視図。
【図７】同側面図。
【符号の説明】
１ 第一タンク本体
１ａ 爪部
２ 第二タンク本体
３ 第一チューブプレート
３ａ 爪部
４ 第二チューブプレート
５ 第一タンク
６ 第二タンク
７ 第一偏平チューブ
８ 第二偏平チューブ
９ コルゲートフィン
10 端板
10ａ スリット
11 接続部
12 間隔維持手段
13 端蓋
13ａ スペーサ用突出部
14 嵌入孔
15 第一端蓋
15ａ 係止孔
16 オイルクーラ
16ａ オイルクーラ用ヘッダプレート
17 オイルパイプ
18 冷却水パイプ
19 冷媒パイプ
20 爪部
21 係止孔
22 チューブ挿通孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジン冷却用熱交換器とカークーラ用熱交換器とを一体化した複合型熱交換器に関し、より詳しくは両者の熱交換器のタンク間に熱伝導が生じないものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、自動車のエンジン冷却用熱交換器と、カークーラ用コンデンサとしての熱交換器とは、夫々別個独立に製造され、両者がエンジンルーム内に僅かに離間して並列されていた。
また、省スペース、コストダウン、設置の容易化等の目的で、自動車のエンジン冷却用熱交換器と、カークーラ用コンデンサとしての熱交換器とを一体に構成する提案がなされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
省スペース等のため、自動車のエンジン冷却用熱交換器とカークーラ用コンデンサとしての熱交換器とを一体に構成する場合、新たな問題が生じる。
即ち、エンジン冷却用熱交換器のタンクとコンデンサ用のタンクとを並列して一体化すると、両者が接触してそれらの間に熱伝導が生じるおそれがある。そして、コンデンサ用の冷媒が高温のエンジン冷却水により加熱される不都合が生じる。
そこで本発明は、可能な限り二つのタンクを近接して配置しつつ、両者間の熱伝導を可及的に少なくすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、夫々第一タンク本体１および第二タンク本体２の開口縁に第一チューブプレート３および第二チューブプレート４が被嵌された一対づつの第一タンク５および第二タンク６を有し、
一対の第一タンク５どうしおよび第二タンク６どうしは夫々そのチューブプレート側の対向面が互いに大きく離間して配置され、第一タンク５と第二タンク６とは夫々その幅方向に近接し、互いに接触することなく配置され且つ、
夫々の第一タンク５どうしを連通する多数の第一偏平チューブ７と、第二タンク６どうしを連通する多数の第二偏平チューブ８とが、互いにその平面が面一になるように並列され、
並列された第一偏平チューブ７と第二偏平チューブ８とに跨がるようにコルゲートフィン９が各偏平チューブ間に配置され、
各偏平チューブ７，８の並列方向の最端位置に前記コルゲートフィン９を介して端板10が配置され、
前記第一タンク５と第二タンク６との何れか一方のタンクの長手方向両端の開口が、一対の端蓋13で閉塞され、その端蓋13の外周の一部が他方のタンク側に突出してスペーサ用突出部13ａを形成し、その突出部先端が前記他方のタンクの外面に接触するようにされ、それが前記両タンク５，６の間隔を維持する間隔維持手段12を構成することを特徴とする複合型熱交換器のタンク構造である。
【０００７】
この発明によれば、第一タンク５と第二タンク６との間の熱伝導を阻止し、性能の良い複合型熱交換器を提供し得る。それと共に、構造が簡単で量産性の高い熱交換器となる。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の実施の形態であって、前記端蓋13の外周に前記スペーサ用突出部13ａが形成され、そのスペーサ用突出部13ａが前記一方のタンクの側部嵌入孔14に貫通して、その孔からスペーサ用突出部13ａの先端が突出し、その突出部先端が前記他方のタンクの外周に接触するように構成された複合型熱交換器のタンク構造である。
この発明によれば、スペーサ用突出部13ａにより端蓋13の位置決めとスペーサとの両者を兼ねることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の各実施の形態につき説明する。
図１は本発明のタンク構造を有する複合型熱交換器の要部分解斜視図であり、図２はその組立状態を示す要部斜視図である。
この例は、自動車のエンジン冷却水冷却用熱交換器とカークーラー用コンデンサとを一体化した複合型熱交換器である。この図はその複合型熱交換器の上部で且つ右端部を示したものであり、左端部は右端部に略対称な構造を有する。そして第一タンク５にエンジン冷却水が流通し、第二タンク６にエアコン用冷媒が流通するものである。
第一タンク本体１及び第二タンク本体２は夫々断面コ字状及びＣ字状に形成された溝型材からなる。そして両タンク本体１，２の一側開口部に第一チューブプレート３，第二チューブプレート４が被着される。両チューブプレート３，４はその上下両端部で接続部11を介して一体化されている。この接続部11は幅の狭い断面Ｕ字状に曲折され、それにより一対のタンク本体１，２の間隔を一定に保持する間隔維持手段12を構成する。なお、第一チューブプレート３，第二チューブプレート４には、夫々多数のチューブ挿通孔22が穿設されている。
【０００９】
さらに、第一チューブプレート３，第二チューブプレート４，第一タンク本体１，第二タンク本体２の夫々の上端部及び図示しない下端部には複数の係止孔21が穿設され、そこに各部品の爪部20が挿入されてカシメられる。
また、第一タンク本体１の内部にはオイルクーラ16が挿入され、そのオイルクーラ用ヘッダプレート16ａの一対の爪部20が第一タンク本体１の係止孔21に挿入されると共に、第一チューブプレート３の係止孔21に挿入される。さらに、第一タンク本体１と第一チューブプレート３を嵌着した状態で、その上下両端には第一端蓋15が被嵌されて、第一タンク５が形成される。この第一蓋15の中央部には、オイルを均等に各チューブに導くための円形の凹陥部15ａが形成されている。
同様に、第二タンク本体２と第二チューブプレート４とが嵌着されると共に、その上下両端には端蓋13が嵌着される。夫々の端蓋の爪部20は、第一タンク本体１，第二タンク本体２，第一チューブプレート３，第二チューブプレート４の係止孔21に挿入されてカシメられるものである。
【００１０】
なお、第一タンク本体１，第二タンク本体２と第一チューブプレート３，第二チューブプレート４とが嵌着される前に、多数の第一偏平チューブ７，第二偏平チューブ８，コルゲートフィン９からなるコアが組み立てられる。即ち、第一チューブプレート３の夫々のチューブ挿通孔22に第一偏平チューブ７の端部が挿入され、第二チューブプレート４のチューブ挿通孔22に第二偏平チューブ８の端部が挿入される。そして第一偏平チューブ７と第二偏平チューブ８とはその平坦面が面一に配置され、それらの間に跨がるようにコルゲートフィン９が配置される。さらに第一偏平チューブ７，第二偏平チューブ８の並列方向の上下両端位置には、コルゲートフィン９を介して端板10が配置される。この端板10の中間部には、その長手方向に断続的にスリット10ａが穿設されている。このスリット10ａは、２つの熱交換器間に端板10を介して熱伝導が生じるのを可及的に防止するものである。端板10の長手方向両端には一対づつの爪部20が突設され、それが第一チューブプレート３，第二チューブプレート４の係止孔21に挿入され、その挿入部がカシメられる。
【００１１】
また、第一タンク本体１には冷却水出入口用の冷却水パイプ18が取付けられ、第二タンク本体２には冷媒出入口用の冷媒パイプ19が取付けられる。そして各部品は一例としてアルミニュームまたはその合金材からなり、互いに接合される少なくとも一方の部品の外表面には予めろう材が被覆されている。
次に、図２の如く組み立てた状態で全体を高温の炉内に挿入し、被覆されたろう材を溶融すると共に、それを冷却固化して一体的にろう付け固定すると共に、各タンクの接合部を液密に接合する。なお、この例では第一タンク本体１の上下両端の係止孔にはオイルクーラ16のオイルクーラ用ヘッダプレート16ａが挿入され、その上下両端はオイルタンクを構成し、中間部に冷却水タンクが形成される。そして第一タンク本体１の上下両端には、オイルパイプ17が取付けられている。
【００１２】
次に、図３及び図４は本発明の他のタンク構造の要部分解斜視図及び組立状態を示す斜視図である。
この例では、第一タンク本体１，第一チューブプレート３の上端縁の一部に爪部１ａ，爪部３ａが突設され、それらが第一端蓋15の係止孔15ａに嵌入して図４の如くカシメられるものである。
【００１３】
次に、図５は本発明のタンク構造の他の実施の形態を示す要部分解斜視図であり、図６はその組立状態を示す斜視図、図７は同側面図である。
この例は、第二タンク本体２と第二チューブプレート４とで形成される第二タンク６の上下両端に一対の端蓋13が被嵌されるものであり、その端蓋13の一側にスペーサ用突出部13ａが突設され、それが第二タンク６の嵌入孔14に貫通され、その先端が図６の如く、第一タンク５の外側に接するように形成されるものである。そしてそれが、第一タンク５と第二タンク６との間隔を保持する間隔維持手段12を構成するものである。なお、この例では第二タンク６は中間部にも中間閉塞板が配置され、冷媒が２パスで流通するように構成されている。即ち、第二タンク６の上半部から流入された冷媒がその上半部に挿通される第二チューブ８を介して他方の図示しない第二タンクに流通し、それをＵターンして下半部の第二チューブ８を流通し一方の第二タンク６の下半部から冷媒が導出されるものである。そして各コアの外面には冷却用送風が流通し、それにより冷却水及び冷媒が冷却されるものである。
【００１５】
【発明の作用・効果】
本発明は、第一タンク５と第二タンク６との何れか一方のタンクの端蓋13にスペーサ用突出部13ａを突出させ、その突出部先端が隣接するタンクの外面に接触するようにして間隔維持手段12を構成したものである。この発明によれば、第一タンク５と第二タンク６との間の熱伝導を阻止し、性能の良い複合型熱交換器を提供し得る。それと共に、構造が簡単で量産性の高い熱交換器となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタンク構造を有する複合型熱交換器の要部分解斜視図。
【図２】同組立状態を示す斜視図。
【図３】本発明のタンク構造の他の例を示す分解斜視図。
【図４】同組立状態を示す斜視図。
【図５】本発明の他のタンク構造の分解斜視図。
【図６】同組立状態を示す斜視図。
【図７】同側面図。
【符号の説明】
１ 第一タンク本体
１ａ 爪部
２ 第二タンク本体
３ 第一チューブプレート
３ａ 爪部
４ 第二チューブプレート
５ 第一タンク
６ 第二タンク
７ 第一偏平チューブ
８ 第二偏平チューブ
９ コルゲートフィン
10 端板
10ａ スリット
11 接続部
12 間隔維持手段
13 端蓋
13ａ スペーサ用突出部
14 嵌入孔
15 第一端蓋
15ａ 係止孔
16 オイルクーラ
16ａ オイルクーラ用ヘッダプレート
17 オイルパイプ
18 冷却水パイプ
19 冷媒パイプ
20 爪部
21 係止孔
22 チューブ挿通孔
Claims (2)
- 夫々第一タンク本体１および第二タンク本体２の開口縁に第一チューブプレート３および第二チューブプレート４が被嵌された一対づつの第一タンク５および第二タンク６を有し、
一対の第一タンク５どうしおよび第二タンク６どうしは夫々そのチューブプレート側の対向面が互いに大きく離間して配置され、第一タンク５と第二タンク６とは夫々その幅方向に近接し、互いに接触することなく配置され且つ、
夫々の第一タンク５どうしを連通する多数の第一偏平チューブ７と、第二タンク６どうしを連通する多数の第二偏平チューブ８とが、互いにその平面が面一になるように並列され、
並列された第一偏平チューブ７と第二偏平チューブ８とに跨がるようにコルゲートフィン９が各偏平チューブ間に配置され、
各偏平チューブ７，８の並列方向の最端位置に前記コルゲートフィン９を介して端板10が配置され、
前記第一タンク５と第二タンク６との何れか一方のタンクの長手方向両端の開口が、一対の端蓋13で閉塞され、その端蓋13の外周の一部が他方のタンク側に突出してスペーサ用突出部13ａを形成し、その突出部先端が前記他方のタンクの外面に接触するようにされ、それが前記両タンク５，６の間隔を維持する間隔維持手段12を構成することを特徴とする複合型熱交換器のタンク構造。 - 請求項１において、
前記端蓋13の外周に前記スペーサ用突出部13ａが形成され、そのスペーサ用突出部13ａが前記一方のタンクの側部嵌入孔14に貫通して、その孔からスペーサ用突出部13ａの先端が突出し、その突出部先端が前記他方のタンクの外周に接触するように構成された複合型熱交換器のタンク構造。
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| JP09548998A JP4196308B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 複合型熱交換器のタンク構造 |
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| JP4196308B2 true JP4196308B2 (ja) | 2008-12-17 |
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