JP5433178B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、車両用空調装置に用いられる熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger used in, for example, a vehicle air conditioner.
従来より、車両用空調装置のヒータコアに用いられる熱交換器としては、熱交換媒体が流通し外部空気の流れ方向に交差して並ぶ複数の扁平状チューブと伝熱用コルゲートフィンとを交互に並べて形成されるコアと、チューブの両端部にそれぞれ連通可能に配設された2つのタンクとを備えた熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の熱交換器は、チューブの延長方向が鉛直方向に沿うようにし、チューブの両端部に配設されたタンクが上下の位置関係となるように設置されるものである。
Conventionally, as a heat exchanger used for a heater core of a vehicle air conditioner, a plurality of flat tubes and heat-transfer corrugated fins arranged alternately with a heat exchange medium flowing and intersecting the flow direction of external air are arranged alternately. There is known a heat exchanger that includes a core to be formed and two tanks that are arranged so as to be able to communicate with both ends of a tube, respectively (for example, see Patent Document 1). The heat exchanger of
この熱交換器の上方に位置するタンクは、該内部空間がタンクの長手方向に延びる板状の仕切部材によって流入側空間と流出側空間とに仕切られており、上記タンクの上壁における流入側空間に対応する部分が、流出側空間に対応する部分に比べて上方へ膨出するように形成されている。上記タンクの膨出した部分における端壁の上部には、流入孔を有する流入管が設けられ、上記流入孔が流入側空間に連通しており、また、上記タンクの膨出していない部分における端壁の上部には、流出孔を有する流出管が設けられ、上記流出孔が流出側空間に連通しており、つまり、この流入管と流出管とが上下方向にずれる位置に配置されている。これにより、熱交換媒体が熱交換器内を循環する際に、タンク内上方に溜まり易いエアを熱交換媒体の流れにより排出することが可能となるので、タンク内のエア溜まりを抑制できるようになっている。 The tank located above the heat exchanger has an inner space partitioned into an inflow side space and an outflow side space by a plate-like partition member extending in the longitudinal direction of the tank. The portion corresponding to the space is formed so as to bulge upward as compared with the portion corresponding to the outflow side space. An inflow pipe having an inflow hole is provided at an upper portion of the end wall in the bulged portion of the tank, the inflow hole communicates with the inflow side space, and an end of the tank in the unbulged portion In the upper part of the wall, an outflow pipe having an outflow hole is provided, and the outflow hole communicates with the outflow side space, that is, the inflow pipe and the outflow pipe are arranged at positions shifted vertically. As a result, when the heat exchange medium circulates in the heat exchanger, air that tends to accumulate in the upper part of the tank can be discharged by the flow of the heat exchange medium, so that air accumulation in the tank can be suppressed. It has become.
また、流入管と流出管とを上下方向にずらすことで、これらの管の内径を大きくし、熱交換媒体の流量を十分に確保可能としながらも、タンクにおける外部空気の流れ方向の寸法を短くして熱交換器の薄型化を図っている。
ところで、特許文献1の構造では、流入管と流出管の内径を大きくしながら、タンクにおける外部空気の流れ方向の寸法を短くするにあたり、流入管と流出管とを上下にずらし、これに対応するように、タンクの上壁において流入側空間に対応する部分を上方へ膨出させている。しかし、タンクの容量は熱交換器の熱交換率向上に殆ど寄与する部分でない為、特許文献1の熱交換器は、タンクの上下方向が無用に大型化されたものと言える。
By the way, in the structure of
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、流入管及び流出管における流出孔と流入孔との径を大きくしながら、タンクにおける外部空気の流れ方向の寸法を短くして熱交換器の薄型化を実現し、しかもタンク内にエア溜まりが発生するのを抑制できるようにする場合に、タンクを小型化して熱交換器をコンパクトにすることにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to increase the size of the inflow pipe and the outflow hole and the inflow hole in the outflow pipe while measuring the external air flow direction in the tank. In order to reduce the thickness of the heat exchanger and reduce the thickness of the heat exchanger, and to suppress the occurrence of air accumulation in the tank, the size of the tank is reduced to make the heat exchanger compact.
上記目的を達成するために、第1の発明では、熱交換媒体が流通し、外部空気の流れ方向と交差する方向に並ぶ複数のチューブで構成された第1チューブ群及び第2チューブ群を有するコアと、上記コアにおけるチューブの端部に連通可能に配設されるとともに該チューブの並ぶ方向に延びるタンクとを備え、該タンクの内部空間には、上記第1チューブ群が連通する第1空間と、上記第2チューブ群が連通する第2空間とに仕切る仕切部材が配設され、上記タンクの周壁部には、上記第1空間に連通する流入管と、上記第2空間に連通する流出管とが設けられ、上記タンクの長手方向一端が、他端よりも上方に位置するように傾けて設置される熱交換器であって、上記タンクの長手方向一端の周壁部には、上記流出管を接続する流出用接続孔と上記流入管を接続する流入用接続孔とが上記流入用接続孔より上記流出用接続孔が上方の位置で互いに接近し、且つ、上記タンクの長手方向に並設され、上記仕切部材は、上記タンクの長手方向他端の外部空気流れ方向中間部から上記タンクの長手方向一端寄り位置まで延びる第1仕切部と、該第1仕切部の延出端から外部空気流れ方向に延び、上記流出用接続孔及び上記流入用接続孔の間に位置する第2仕切部とを備えている構成とする。 In order to achieve the above object, the first invention has a first tube group and a second tube group which are constituted by a plurality of tubes through which a heat exchange medium flows and which are arranged in a direction crossing the flow direction of the external air. A first space in which the first tube group communicates with an inner space of the tank; and a tank that is arranged to communicate with an end portion of the tube in the core and extends in a direction in which the tubes are arranged. And a partition member that partitions the second tube group into a second space that communicates with each other, and a peripheral wall portion of the tank has an inflow pipe that communicates with the first space and an outflow that communicates with the second space. A heat exchanger installed at an angle so that one end in the longitudinal direction of the tank is located above the other end, and the outflow is placed on a peripheral wall portion at one end in the longitudinal direction of the tank. Outflow connection to connect pipe The inflow connection hole for connecting the inlet pipe is close to each other at a position above the outflow connection hole is above the said inlet connection hole, and, arranged in parallel in the longitudinal direction of the tank, the partition member and, A first partition extending from an intermediate portion in the external air flow direction at the other end in the longitudinal direction of the tank to a position closer to one end in the longitudinal direction of the tank; and an outflow from the extending end of the first partition in the external air flow direction. And a second partition located between the inflow connection hole and the inflow connection hole.
この構成によれば、タンクの周壁部の長手方向一端において、流入管が第1空間の上部に連通し、流出管部が第2空間の上部に連通しているので、第1空間及び第2空間の上部に溜まるエアが、流入管から流入する熱交換媒体の流れによって、流出管より排出されるようになる。また、流入管と流出管とをタンクの長手方向にずらして配置しているので、孔の径を大きくしてもタンクの外部空気流れ方向の寸法を短くすることが可能となる。さらに、タンクの周壁部に流入管と流出管とが設けられることで、流入管と流出管とをチューブの延長方向にずらして配置する必要がないので、タンクにおけるチューブ延長方向の寸法を短くすることが可能となる。 According to this configuration, since the inflow pipe communicates with the upper portion of the first space and the outflow pipe portion communicates with the upper portion of the second space at one end in the longitudinal direction of the peripheral wall portion of the tank, the first space and the second Air accumulated in the upper part of the space is discharged from the outflow pipe by the flow of the heat exchange medium flowing in from the inflow pipe. Further, since the inflow pipe and the outflow pipe are shifted in the longitudinal direction of the tank, the dimension of the tank in the external air flow direction can be shortened even if the diameter of the hole is increased. Furthermore, since the inflow pipe and the outflow pipe are provided in the peripheral wall portion of the tank, it is not necessary to displace the inflow pipe and the outflow pipe in the tube extending direction, so that the size of the tank in the tube extending direction is shortened. It becomes possible.
第2の発明では、請求項1に記載の熱交換器において、上記第1空間は、上記タンクの長手方向他端における外部空気の流れ方向下流側から上記タンクの長手方向一端寄りの位置まで延びる直線状をなし、上記第2空間は、上記タンクの長手方向他端における外部空気の流れ方向上流側から上記タンクの長手方向一端まで延びた後、外部空気流れ方向に延びる略L字状をなしている構成とする。
In the second aspect of the invention, in the heat exchanger according to
この構成によれば、外部空気が熱交換器を通過する際に最も熱交換率の良い構成となる。According to this structure, when external air passes a heat exchanger, it becomes the structure with the best heat exchange rate.
第3の発明では、請求項1又は2に記載の熱交換器において、第1仕切部と第2仕切部とが別部品である構成とする。
In a third aspect of the invention, in the heat exchanger according to
この構成によれば、仕切部材の成形が容易な構成とすることが可能となる。According to this configuration, the partition member can be easily formed.
第4の発明では、請求項1又は2に記載の熱交換器において、第1仕切部と第2仕切部とが一体成形品である構成とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to
第5の発明では、請求項1乃至4いずれか1つに記載の熱交換器において、流入管と流出管とが、タンクの周壁部における上端に取り付けられる構成とする。
In a fifth aspect of the present invention, in the heat exchanger according to any one of
この構成によれば、流入管及び流管における流入孔と流出孔とが、タンクの周壁部における上端に連通しているので、仮にタンクの上部に少量のエアが溜まったとしても、流入管から流入する熱交換媒体の流れによって、流出管より排出されるようになる。According to this configuration, since the inflow hole and the outflow hole in the inflow pipe and the flow pipe communicate with the upper end of the peripheral wall portion of the tank, even if a small amount of air accumulates in the upper part of the tank, The heat exchange medium flowing in is discharged from the outflow pipe.
第1の発明では、タンクの長手方向一側が、他側よりも上方に位置するように傾けて設置される熱交換器であって、タンクの周壁部の長手方向一側において、流入管が第1空間の上部に連通し、流出管が第2空間の上部に連通しているので、第1空間及び第2空間の上部に溜まるエアを、熱交換媒体の流れによって、タンク外へ排出できる。これによりエア溜まりを抑制でき、また、流入管と流出管とを長手方向にずらしているので、孔の径を大きくしながらもタンクの外部空気流れ方向の寸法を短くすることができ、熱交換器を薄型化できる。さらに、タンクの周壁部に流入管と流出管とが設けられることで、流入管と流出管とをチューブの延長方向にずらして配置する必要がないので、タンクにおけるチューブ延長方向の寸法を短くすることが可能となり、タンクを小型化して熱交換器をコンパクトにできる。 In the first invention, the heat exchanger is installed so as to be inclined such that one side in the longitudinal direction of the tank is positioned higher than the other side, and the inflow pipe is disposed on one side in the longitudinal direction of the peripheral wall portion of the tank. Since the outflow pipe communicates with the upper portion of the first space and the upper portion of the second space, the air accumulated in the upper portions of the first space and the second space can be discharged out of the tank by the flow of the heat exchange medium. As a result, air accumulation can be suppressed, and the inflow pipe and outflow pipe are shifted in the longitudinal direction, so that the size of the tank in the direction of the external air flow can be shortened while increasing the diameter of the hole, and heat exchange The device can be made thinner. Furthermore, since the inflow pipe and the outflow pipe are provided in the peripheral wall portion of the tank, it is not necessary to displace the inflow pipe and the outflow pipe in the tube extending direction, so that the size of the tank in the tube extending direction is shortened. It is possible to reduce the size of the tank and the heat exchanger.
第2の発明では、タンク内の2つに区切られた空間について、熱交換器を通過する外部空気の流れ方向上流側に位置する空間を流出側空間とし、下流側に位置する空間を流入側空間としているので、熱交換率の高い構成の熱交換器とすることができる。 In the second invention, in the space divided into two in the tank, the space located on the upstream side in the flow direction of the external air passing through the heat exchanger is defined as the outflow side space, and the space located on the downstream side is defined as the inflow side. Since it is space, it can be set as the heat exchanger of a structure with a high heat exchange rate.
第3の発明では、第1仕切部と第2仕切部とを別部品で構成しているので、成形が容易な部品でタンク内部を構成することができ、簡単に製作することができる。 In the third aspect of the invention, since the first partition and the second partition are configured as separate parts, the inside of the tank can be configured with parts that can be easily molded and can be easily manufactured.
第4の発明では、仕切部材を一体成形品としているので、部品点数を増やさず、そして、組み立て工数の増加を防ぐことができる。 In the fourth invention, since the partition member is an integrally molded product, the number of parts is not increased, and an increase in assembly man-hours can be prevented.
第5の発明では、流入管及び流出管における流入孔と流出孔とが、タンクの周壁部における上端に連通しているので、仮にタンクの上部に少量のエアが溜まったとしても、流入管から流入する熱交換媒体の流れによって、流出管より排出されるようになり、エア溜まりが発生しにくい熱交換器とすることができる。 In the fifth invention, since the inflow hole and the outflow hole in the inflow pipe and the outflow pipe communicate with the upper end of the peripheral wall portion of the tank, even if a small amount of air accumulates in the upper part of the tank, A heat exchanger that is discharged from the outflow pipe by the flow of the inflowing heat exchange medium and that is unlikely to cause air accumulation can be obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
《発明の実施形態1》
図1及び図2は、本発明の実施形態1に係る熱交換器1を示すものであり、この実施形態1では、熱交換器1が車両用空調装置(図示せず)の加熱用熱交換器である場合について説明する。尚、車両用空調装置は、図示しないが、車室のインストルメントパネルの内部に配置され、上記加熱用熱交換器や冷却用熱交換器、各種ダンパ等を収容する樹脂製のケーシングを備えている。
1 and 2 show a
上記加熱用熱交換器1は、熱交換媒体としてエンジン用冷却水が循環するように構成された、いわゆるヒータコアであり、図2に示すように、チューブ2及びフィン3を交互に並べてなるコア4と、コア4のチューブ2両端部に設けられたコネクタタンク5及びリターンタンク6とを備えている。コア4のチューブ2は、外部空気の流れ方向(図1に矢印Wで示す)に長い断面形状を有する扁平状のチューブであり、アルミニウム合金を成形してなる。これらチューブ2は、外部空気の流れ方向に二列配置されている。上記フィン3は、外部空気の流れ方向に見て、波状をなすコルゲートフィンであり、アルミニウム合金製の薄板材を成形してなる。上記チューブ2及びフィン3を構成する部材の少なくとも一方の表面には、ろう材が層状に設けられている。上記コア4の外端部には、フィン3を保護するエンドプレート7が設けられている。上記チューブ2、フィン3及びエンドプレート7は、ろう材により接合されて一体化されている。
The
上記コネクタタンク5は、チューブ2を外部空気流れ方向上流側の上流側チューブ群と下流側の下流側チューブ群とに分けるためのものであり、このコネクタタンク5には、エンジン冷却水が流入する流入孔54aを有する流入管54と、エンジン冷却水が流出する流出孔55aを有する流出管55とが接続されている。一方、リターンタンク6は、上流側チューブ群と下流側チューブ群とを連通させるためのものである。
The
上記コネクタタンク5は、チューブ2及びフィン3の並ぶ方向に長く延びる略矩形箱状をなしており、図3に示すように、ヘッダプレート51と、仕切部材52と、タンク部材53とから構成されている。上記ヘッダプレート51は、アルミニウム合金で形成されており、コネクタタンク5の長手方向に延びる略矩形のプレート部51aと、プレート部51aの周縁部において、外部空気の流れ方向に位置する部分からコア4側とは反対方向に延びる一対のプレート側壁部51bとから構成される。このプレート部51aには、チューブ2の端部が挿入されるチューブ挿入孔51cがチューブ2の間隔に対応して多数形成されている。チューブ2の端部は、チューブ挿入孔51cに挿入された状態で該チューブ挿入孔51cの周縁部にろう付けされている。このように、チューブ2の端部がろう付けされることにより、ヘッダプレート51の耐圧性が確保され、薄肉化が可能になる。
The
タンク部材53は、アルミニウム合金で形成されており、チューブ2の並び方向に延びる略直方体でコア4側に開口しており、タンクプレート53aと、タンクプレート53aの周縁部からコア4側へ延びる壁のうち、長手方向両端に位置する端壁部53bと、外部空気の流れ方向両端に位置する側壁部53cとから構成されている。タンク部材53の側壁部53cは、図1に示すように、ヘッダプレート51のプレート側壁部51bの内側に位置するように形成されている。本発明の周壁部53dは、タンク部材53のタンクプレート53aと側壁部53cとで構成されている。
The
タンクプレート53aにおける、長手方向一側の外部空気の流れ方向下流側には、流出管55を接続する円状の流出用接続孔53eが形成され、流出用接続孔53eの長手方向他側の隣り合う位置には、流入管54を接続する円状の流入用接続孔53fが形成されている。上記流出用接続孔53e及び流入用接続孔53fは互いに接近した位置で、且つ、上記コネクタタンク5の長手方向に並設されている。さらにタンクプレート53aには、空気の流れ方向略中央において、上流側チューブ群と下流側チューブ群を二分する位置に、スリット状に開口する4つの貫通孔53gが長手方向に等間隔に形成されており、また、流入用接続孔53fと流出用接続孔53eとの間には、外部空気の流れ方向に沿ってスリット状に開口する貫通孔53hが1つ形成されている。
A circular
また、側壁部53cには、長手方向一側の一部において、切り欠き部53iが形成されている。
The
仕切部材52は、アルミニウム合金の板材で形成され、図3に示すように、コネクタタンク5の長手方向両端部に亘って延び、タンクプレート53aの内壁面に対し略直交して延びるように配置される板状の第1仕切部材52aと、コネクタタンク5の空気の流れ方向両端部に亘って延び、タンクプレート53aの内壁面に対し略直交して延びるように配置される板状の第2仕切部材52bとから構成されている。
The
第1仕切部材52aは、長手方向一側において、タンク部材53側からコア4側に向けて切り欠かれてなる切り欠き部52eによって、一側第1仕切部52jと、他側第1仕切部52kとに区分される。一側第1仕切部52jには、外部空気の流れ方向に貫通する略長方形の第1連通孔52dが形成されている。一方、他側第1仕切部52kは、上記コネクタタンク5の長手方向他端の外部流れ方向中間部から上記コネクタタンク5の長手方向一端寄りの位置まで延びていて、上記他側第1仕切部52kの周縁部には、タンク部材53に設けられた貫通孔53g、53g、・・・に対向する、4つの位置決め部52c、52c、・・・が等間隔に突設されている。各位置決め部52cの突出高さは、図1に示すように、貫通孔53gに挿入した状態でタンクプレート53aの外面よりも外方へ突出するように設定されている。
The
第2仕切部材52bは、空気の流れ方向中央部において、コア4側からタンク部材53側に向けて切り欠かれてなる切り欠き部52hによって、上流側第2仕切部52lと、下流側第2仕切部52mとに区分される。上流側第2仕切部52lには、長手方向に貫通する略長方形の第2連通孔52gが形成されている。一方、下流側第2仕切部52mは、上記一側第1仕切部52jと他側第1仕切部52kとの間から外部空気流れ方向に延びていて、上記流出用接続孔53e及び上記流入用接続孔53fの間に位置している。下流側第2仕切部52mの周縁部には、タンク部材53に設けられた貫通孔53hに対向する、位置決め部52fが突設されている。位置決め部52fの突出高さは、第1仕切部材52aと同様に、タンクプレート53aの外面よりも外方へ突出するように設定されている。
The
仕切部材52は、上記第1仕切部材52aにおける切り欠き部52eと、第2仕切部材52bにおける切り欠き部52hとを十字状に交差させることにより組み立てられる。図4に示すように、そしてコネクタタンク5が組み立てられた時に、仕切部材52によってコネクタタンク5の内部は、他側第1仕切部52kと下流側第2仕切部52mとで区切られた流入側空間(第1空間)S1と、それ以外の流出側空間(第2空間)S2とに仕切られる。上記流入側空間S1は、上記コネクタタンク5の長手方向他端における外部空気流れ方向下流側から上記コネクタタンク5の長手方向一端寄りの位置まで延びる直線状をなしている。また、上記流出用空間S2は、上記コネクタタンク5の長手方向他端における外部空気流れ方向上流側から上記コネクタタンク5の長手方向一端まで延びた後、外部空気流れ方向に延びる略L字状をなしている。また、第2仕切部材52bの外部空気の流れ方向両端には、コア4側に突起52i、52iが形成されており、これら突起52i、52iは、タンク部材53の側壁部53cに形成された、切り欠き部53iに嵌合できるように形成されている。
The
流入管54は、図1及び図2に示すように、略円筒形状をしており、基端側が上記流入用接続孔53fに挿入される。この流入管54には、挿入部位からタンク部材53より離れていくにしたがって外形が段状に拡大してなる流入管拡大部54bが設けられている。また、流出管55は、略円筒形状をしており、基端側が上記流出用接続孔53eに挿入される。この流出管55には、挿入部位からタンク部材53より離れていくにしたがって外形が段状に拡大してなる流出管拡大部55bが設けられている。流入管54と流出管55とは、中心軸がコネクタタンク5の長手方向に沿って並列となるようにコネクタタンク5に取り付けられるので、流入管54と流出管55とを、チューブ2の延長方向にずらして配置する必要がないようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記流入管54の先端部には、エンジンの冷却水通路に連通する供給パイプ(図示せず)が接続され、上記流出管55の先端部には冷却水通路に連通する排出用パイプ(図示せず)が接続されるようになっている。
A supply pipe (not shown) communicating with the engine coolant passage is connected to the tip of the
上記ヘッダプレート51及びタンク部材53の表面には、ろう材が設けられている。このろう材により、両部材51と53とがろう付けされるとともに、流入管54及び流出管55が流入用接続孔53f及び流出用接続孔53eの周縁部にそれぞれろう付けされ、さらに、仕切部材52の周縁部がコネクタタンク5の内壁面にろう付けされる。
A brazing material is provided on the surfaces of the
一方、上記リターンタンク6は、アルミニウム合金で形成されており、コネクタタンク5とは異なり、流入管54と、流出管55と、仕切部材52とが設けられておらず、ヘッダプレート61とタンク部材63との2部品で構成されている。ヘッダプレート61は、ヘッダプレート51と同一部材であり、タンク部材63は、チューブ2の並び方向に延びる略直方体でコア4側に開口する部材である。
On the other hand, the
次に、上記熱交換器1の組み立てについて説明する。まず、チューブ2と、フィン3と、エンドプレート7とでコア4を組み立て、図示しない結束具で結束しておく。このようにして結束したチューブ2の端部をヘッダプレート51、61のチューブ挿入孔51c、61c(図示せず)に挿入し、コア4にヘッダプレート51、61を組み付ける。一方、第1仕切部材52aにおける切り欠き部52eと、第2仕切部材52bにおける切り欠き部52hとを交差させることにより、十字状の仕切部材52を組み立てる。そして、仕切部材52をコネクタタンク5のタンク部材53に組み付ける。この仕切部材52をタンク部材53に組み付ける際には、位置決め部52cを貫通孔53gに挿入し、位置決め部52fを貫通孔53hに挿入し、そして、突起52iを切り欠き部53iに嵌め入れる。その後、タンク部材53をヘッダプレート51に組み付け、また、リターンタンク6のタンク部材63をヘッダプレート61に組み付けておく。
Next, the assembly of the
上記のようにして各部材が組み付けられた状態の中間部品(図示せず)は、ろう付け用の炉内へ搬送される。この炉内で各部のろう材が溶けて流れ、ろう付け箇所に行き渡る。中間部品を炉内から搬出してろう材を固化させることで、図1及び図2に示すような熱交換器1が得られる。尚、各部材は上記した順番以外の順番で組み付けるようにしてもよい。
The intermediate part (not shown) in a state where the respective members are assembled as described above is conveyed into a brazing furnace. The brazing material of each part melts and flows in this furnace and reaches the brazing point. The
次に、熱交換器1内のエンジン冷却水の流れについて説明する。図4に示すように、上記熱交換器1は、空調装置のケーシング内において、タンク5、6の長手方向一側が、他側に比べて上方に位置するように設置される。エンジン冷却水は流入管54を通って、コネクタタンク5の内部の外部空気流れ方向下流側に位置する流入側空間S1に流れ込んだ後、上流側チューブ群のチューブ2を流れてリターンタンク6に流入する。リターンタンク6に流入したエンジン冷却水は、下流側チューブ群のチューブ2を流れて、コネクタタンク5の内部の外部空気流れ方向上流側に位置する流出側空間S2に流れ込む。そして、エンジン冷却水が流出側空間S2に充填された後、エンジン冷却水は流出管55を通って外部に流出するようになっている。
Next, the flow of engine cooling water in the
以上より、実施形態1による熱交換器1によれば、車両内部において、コネクタタンク5の長手方向一側を、他側よりも上方に位置するように熱交換器1を傾けて設置する場合、コネクタタンク5の内部を仕切部材52によって、流入側空間S1と流出側空間S2とに分け、そして、流入管54を流入側空間S1の長手方向一側の上方に設け、流出管55を流出側空間S2の長手方向一側の上方に設けているので、エンジン冷却水が熱交換器1内を流れる際に、流入側空間S1及び流出側空間S2の上部に溜まるエアが、流入管54から流入するエンジン冷却水によって、流出管より排出されるようになるので、熱交換器1内におけるエア溜まりの発生を抑制できる。また、流入管54と流出管55とをコネクタタンク5の長手方向に隣り合って設けているので、流入管54と流出管55の内径を大きくしてもコネクタタンク5における外部空気の流れ方向の寸法を短くでき、これにより、熱交換器1の薄型化を実現できる。さらには、タンクの周壁部に流入管54と流出管55とが設けられ、チューブ2の延長方向に流入管54と流出管55とをずらして配置する必要がないので、コネクタタンク5におけるチューブ2の延長方向の寸法を短くし、コネクタタンク5を小型化でき、熱交換器1をコンパクトにできる。
As mentioned above, according to the
また、仕切部材52を、成形が簡易な板状の部材である第1仕切部材52aと第2仕切部材52bとから構成されるようにしたので、簡単に組み立て可能な構造とすることができる。
Moreover, since the
尚、図5に示す変形例のように、仕切部材82を一体成形品としてもよい。コネクタタンク8は、チューブ2及びフィン3の並ぶ方向に長く延びる略矩形箱状をなしており、ヘッダプレート51と、仕切部材82と、タンク部材83とから構成されている。
Note that, as in the modification shown in FIG. 5, the
タンク部材83は、アルミニウム合金で形成されており、チューブ2の並び方向に延びる略直方体でコア4側に開口しており、タンクプレート83aと、タンクプレート83aの周縁部からコア4側へ延びる壁のうち、長手方向両端に位置する端壁部83bと、外部空気の流れ方向両端に位置する側壁部83cとから構成されている。
The
タンクプレート83aにおける、長手方向一側の外部空気の流れ方向下流側には、流出管55を接続する円状の流出用接続孔83eが形成され、流出用接続孔83eの長手方向他側の隣り合う位置には、流入管54を接続する円状の流入用接続孔83fが形成されている。すなわち、上記流出用接続孔83e及び上記流入用接続孔83fは互いに接近した位置で、且つ、コネクタタンク8の長手方向に並設されている。さらにタンクプレート83aには、空気の流れ方向略中央において、上流側チューブ群と下流側チューブ群とに二分する位置に、スリット状に開口する4つの貫通孔83gが長手方向に等間隔に形成されている。そして、側壁部83cには、長手方向一側における外部流れ方向下流側の一部において、切り欠き部83iが形成されている。
A circular
仕切部材82は、アルミニウム合金で一体成形された略L字状の板材であり、コネクタタンク8の長手方向他端の外部空気流れ方向中間部から上記コネクタタンク8の長手方向一端寄りの位置まで延び、タンクプレート83aの内壁面に対し略直交して延びるように配置される板状の第1仕切部82aと、該第1仕切部82aの延出端から外部空気の流れ方向下流側から上流側に向かって延び、タンクプレート83aの内壁面に対し略直交して延びるように配置される板状の第2仕切部82bとからなり、該第2仕切部82bは上記流出用接続孔83e及び上記流入用接続孔83fの間に位置している。
The
第1仕切部82aの周縁部には、タンク部材83に設けられた貫通孔83g、83g、・・・に対向する、4つの位置決め部82c、82c、・・・が等間隔に突設されている。各位置決め部82cの突出高さは、貫通孔83gに挿入した状態でタンクプレート83aの外面よりも外方へ突出するように設定されている。
Four
第2仕切部82bの外部空気の流れ方向下流端には、コア4側に突起82iが形成されており、この突起82iは、タンク部材83の側壁部83cに形成された、切り欠き部83iに嵌合できるように形成されている。
A
以上のように、仕切部材82を一体成形品とすれば、部品点数を増やさず、組み立て工数の増加を防ぐことができる。
As described above, if the
《発明の実施形態2》
図6乃至図8は、本発明の実施形態2に係る熱交換器10を示すものである。この実施形態2の熱交換器10は、コネクタタンク9が、実施形態1とは異なるだけで、他の部分は同じであるため、以下、実施形態1と同じ部分には同じ符号を付し、異なる部分を詳細に説明する。
<<
6 to 8 show a
コネクタタンク9は、チューブ2及びフィン3の並ぶ方向に長く延びる略矩形箱状をなしており、図6及び図7に示すように、ヘッダプレート51と、仕切部材92と、タンク部材93とから構成されている。
The connector tank 9 has a substantially rectangular box shape extending long in the direction in which the
タンク部材93は、アルミニウム合金で形成されており、実施形態1のタンク部材53に比べ、端壁部93b及び側壁部93cのチューブ延長方向の寸法を長く形成したものである。図8に示すように、側壁部93cにおける、長手方向一側の外部空気流れ方向下流側には、流出管55を接続する流出用接続孔93eが形成され、流出用接続孔93eの長手方向他側の隣り合う位置には、流入管54を接続する流入用接続孔93fが形成されていて、上記流出用接続孔93e及び上記流入用接続孔93fは互いに接近した位置で、且つ、上記コネクタタンク9の長手方向に並設されている。
The
また、仕切部材92は、実施形態1の仕切部材82と同様にL字形状に一体成形された板材であり、チューブ延長方向の寸法が、上記端壁部93bにおけるチューブ延長方向の寸法に合わせた長さとなっている。そして、コネクタタンク9内は、仕切部材92によって、空気流れ方向下流側の流入側空間S3と、上流側の流出側空間S4とに仕切られ、上記仕切部材82の外部空気流れ方向に延びる部分は、上記流出用接続孔93e及び上記流入用接続孔93fの間に位置している。
Moreover, the
流入管54は、図6乃至図8に示すように、流入管54の中心軸が空気流れ方向と沿うように、基端部が流入用接続孔93fに挿入されている。また、流出管55は、流出管55の中心軸が空気流れ方向と沿うように、基端部が流出用接続孔93eに挿入されている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
次に、熱交換器10内のエンジン冷却水の流れについて説明する。図8に示すように、上記熱交換器10は、タンク9、6の長手方向一側が、他側に比べて上方に位置するように設置される。エンジン冷却水は流入管54を通って、コネクタタンク9の内部の外部空気流れ方向下流側に位置する流入側空間S3に流れ込んだ後、上流側チューブ群のチューブ2を流れてリターンタンク6に流入する。リターンタンク6に流入したエンジン冷却水は、下流側チューブ群のチューブ2を流れて、コネクタタンク9の内部の外部空気流れ方向上流側に位置する流出側空間S4に流れ込み、流出側空間S4に充填された後、エンジン冷却水は流出管55を通って外部にされるようになっている。
Next, the flow of engine cooling water in the
以上より、実施形態2による熱交換器10によれば、車両内部において、コネクタタンク9の長手方向一側を、他側よりも上方に位置するように熱交換器10を傾けて設置する場合、流入管54及び流出管55における流入孔54aと流出孔55aとが、空気の流れ方向下流側の側壁部93cの上方において、中心軸が外部空気流れ方向に沿うように連通しているので、仮に空間S3、S4の上部に僅かなエアが溜まったとしても、流入孔54aから流入するエンジン冷却水の流れによって、流出孔55aより排出されるようになり、エア溜まりが発生しにくい構成とすることができる。
As mentioned above, according to the
尚、実施形態1、2では、熱交換器1、10がヒータコアである場合について説明したが、本発明は、熱交換器1、10が例えば冷凍装置の蒸発器や凝縮器である場合にも適用することが可能である。
In the first and second embodiments, the case where the
以上説明したように、本発明に係る熱交換器は、例えば、自動車に搭載される車両用空調装置の加熱用熱交換器に適している。 As described above, the heat exchanger according to the present invention is suitable for, for example, a heating heat exchanger of a vehicle air conditioner mounted on an automobile.
1,10 熱交換器
2 チューブ
3 フィン
4 コア
5,8,9 コネクタタンク(タンク)
52,82,92 仕切部材
52a,82a 第1仕切部
52b,82b 第2仕切部
53d 周壁部
53e,83e,93e 流出用接続孔
53f,83f,93f 流入用接続孔
54 流入管
54a 流入孔
55a 流出孔
55 流出管
6 リターンタンク
W 外部空気流れ方向
S1 流入側空間(第1空間)
S2 流出側空間(第2空間)
S3 流入側空間(第1空間)
S4 流出側空間(第2空間)
1,10
52, 82, 92
S2 Outflow side space (second space)
S3 Inflow side space (first space)
S4 Outflow side space (second space)
Claims (5)
上記コアにおけるチューブの端部に連通可能に配設されるとともに該チューブの並ぶ方向に延びるタンクとを備え、
該タンクの内部空間には、上記第1チューブ群が連通する第1空間と、上記第2チューブ群が連通する第2空間とに仕切る仕切部材が配設され、
上記タンクの周壁部には、
上記第1空間に連通する流入管と、
上記第2空間に連通する流出管とが設けられ、
上記タンクの長手方向一端が、他端よりも上方に位置するように傾けて設置される熱交換器であって、
上記タンクの長手方向一端の周壁部には、上記流出管を接続する流出用接続孔と上記流入管を接続する流入用接続孔とが上記流入用接続孔より上記流出用接続孔が上方の位置で互いに接近し、且つ、上記タンクの長手方向に並設され、
上記仕切部材は、上記タンクの長手方向他端の外部空気流れ方向中間部から上記タンクの長手方向一端寄り位置まで延びる第1仕切部と、該第1仕切部の延出端から外部空気流れ方向に延び、上記流出用接続孔及び上記流入用接続孔の間に位置する第2仕切部とを備えていることを特徴とする熱交換器。 A core having a first tube group and a second tube group composed of a plurality of tubes through which a heat exchange medium flows and is arranged in a direction crossing the flow direction of the external air;
A tank that is arranged to communicate with the end of the tube in the core and extends in the direction in which the tubes are arranged, and
In the internal space of the tank, a partition member is provided that partitions the first space in which the first tube group communicates with the second space in which the second tube group communicates,
On the peripheral wall of the tank,
An inflow pipe communicating with the first space;
An outflow pipe communicating with the second space is provided;
One end in the longitudinal direction of the tank is a heat exchanger that is installed so as to be positioned above the other end,
The peripheral wall portion of one longitudinal end of the tank, the position of the outflow connection hole and the outlet connection hole and inlet connection hole from the inlet connection hole for connecting the inlet pipe connecting said outlet pipe is above in close proximity to one another, and are arranged in the longitudinal direction of the tank,
The partition member includes a first partition portion extending from an intermediate portion in the external air flow direction at the other longitudinal end of the tank to a position near one end in the longitudinal direction of the tank, and an external air flow direction from the extending end of the first partition portion. And a second partition located between the outflow connection hole and the inflow connection hole.
上記第1空間は、上記タンクの長手方向他端における外部空気の流れ方向下流側から上記タンクの長手方向一端寄りの位置まで延びる直線状をなし、
上記第2空間は、上記タンクの長手方向他端における外部空気の流れ方向上流側から上記タンクの長手方向一端まで延びた後、外部空気流れ方向に延びる略L字状をなしていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 ,
It said first space forms a straight line extending from the flow direction downstream side of the external air in the other longitudinal end of the tank to the position in the longitudinal direction near one end of the tank,
The second space, after extending from the flow direction upstream side of the external air in the other longitudinal end of the tank to the one longitudinal end of the tank, characterized that you have a substantially L-shape extending in the outside air flow direction Heat exchanger.
上記第1仕切部と上記第2仕切部とを別部品とすることを特徴とする熱交換器。The heat exchanger according to claim 1, wherein the first partition part and the second partition part are separate parts.
上記第1仕切部と上記第2仕切部とを一体成形品とすることを特徴とする熱交換器。A heat exchanger characterized in that the first partition part and the second partition part are integrally formed.
上記流入管と上記流出管とが、上記タンクの周壁部における上端に取り付けられることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4,
The heat exchanger, wherein the inflow pipe and the outflow pipe are attached to an upper end of a peripheral wall portion of the tank .
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