JP6428178B2 - クーリングモジュール - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるラジエータとコンデンサとを一体に組み付けたクーリングモジュールに関する。

従来、車両に搭載されるラジエータとコンデンサとを一体に組み付けたクーリングモジュールが知られている（例えば、特許文献１に記載のクーリングモジュール）。この種のクーリングモジュールでは、一般に、コンデンサに固定されたブラケットによって、コンデンサの冷媒用配管（以下、第１冷媒用配管という）と、外部の冷媒用配管（カーエアコンを構成するコンプレッサやエバポレータに接続された配管。以下、第２冷媒用配管という）とを接続して固定している。

特開２０１４−５５７５８号公報

車両に搭載されるラジエータとコンデンサとを一体に組み付けたクーリングモジュールとしては、一般に、コンデンサをラジエータよりも車両前方側に配置した構成のものが利用されている。そして、このようなクーリングモジュールでは、コンデンサの側面（コンデンサのうち、ラジエータに向けられた後面と該後面と反対側の前面とで挟まれた面）から延設された第１冷媒用配管は、ラジエータよりも車両後方側にまで配管される。

ここで、このようなクーリングモジュールにおいては、ブラケットの長さが長いとブラケットの重量が増大すると共に車両振動時の慣性力が増大して接続部分への負荷が大きくなってしまうため、ブラケットの長さは短い方が好ましい。

しかしながら、このようなクーリングモジュールにおいて、上記特許文献１に記載のクーリングモジュールのように、コンデンサに固定されたブラケットによって第１冷媒用配管と第２冷媒用配管とを接続して固定すると、以下のような問題が生じる。すなわち、ラジエータの車両後方側において第１冷媒用配管と第２冷媒用配管とをブラケットによって接続して固定する構成とした場合、ブラケットの長さ（車両前後方向の長さ）が長くなってしまう。これにより、ブラケットの重量が増大すると共に車両振動時の慣性力が増大して接続部分への負荷が大きくなってしまい、ブラケットが破損し易くなる等の問題が生じる。また、この場合よりもブラケットの長さを短くして、例えば車両前後方向におけるラジエータの側面（ラジエータのうち、コンデンサに向けられた前面と該前面と反対側の後面とで挟まれた面）の辺りで第１冷媒用配管と第２冷媒用配管とをブラケットによって接続して固定する構成とした場合には、第２冷媒用配管が長くなって、車両振動時の慣性力が増大して第２冷媒用配管への負荷が大きくなって第２冷媒用配管が破損し易くなる等の問題が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、クーリングモジュールにおいて、第２冷媒用配管の長さを短くしつつブラケットの長さを短くできる構成を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、クーリングモジュールにおいて、前面（１１）および該前面と反対側の後面（１２）を有し、冷凍サイクル内を循環する冷媒と空気とを熱交換して該冷媒を冷却するコンデンサ（１）と、コンデンサの後面側に配置され、コンデンサに向けられた前面（２１）と該前面と反対側の後面（２２）と該前面および該後面に挟まれた側面（２３）を有し、冷却水と空気とを熱交換して該冷却水を冷却するラジエータ（２）と、を備え、冷媒をラジエータの後面側に送るためにラジエータの後面側にまで延設された冷媒用配管（１ｄ）がコンデンサに備えられ、ラジエータに固定されると共にラジエータの後面側において冷媒用配管を固定するブラケット（４）を備えることを特徴とする。ブラケットは、平板状部材により構成され、コンデンサとラジエータとが並ぶ方向に延びる基部（４１）と、平板状部材の一端を含む部分に形成されて冷媒用配管のジョイント（１ｄｃ）を固定するための第１締結部（４２）と、平板状部材の他端を含む部分に形成されてラジエータに固定される第２締結部（４３）と、を有する。そして、第１締結部に形成された貫通孔（４２ａ）に挿入されるボルト（２０１）により、冷媒用配管のジョイントと第１締結部とが固定されており、冷媒用配管とブラケットとは直接接触していない。

このため、従来のようにコンデンサに固定されたブラケットによって第１、第２冷媒用配管を接続して固定する場合に比べて、外部の冷媒用配管である第２冷媒用配管を短くしつつブラケットの長さを短くして第１、第２冷媒用配管を固定することができる。よって、従来の場合に比べて、ブラケットの長さが長くなることによってブラケットの重量が増大すると共に車両振動時の慣性力が増大して接続部分への負荷が大きくなってしまうことが生じ難くなる。

このため、従来のようにコンデンサに固定されたブラケットによって第１、第２冷媒用配管を接続して固定する場合に比べて、外部の冷媒用配管である第２冷媒用配管を短くしつつブラケットの長さを短くして第１、第２冷媒用配管を固定することができる。よって、従来の場合に比べて、ブラケットの長さが長くなることによってブラケットの重量が増大すると共に車両振動時の慣性力が増大して接続部分への負荷が大きくなってしまうことが生じ難くなる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。

本発明の第１実施形態に係るクーリングモジュールの全体構成を示す図であり、（ａ）は正面構成（車両後方側からの視点）を示し、（ｂ）は上面構成を示し、（ｃ）は左側面構成を示している。 図１に示すクーリングモジュールにおけるブラケット周辺の部分を拡大して示す斜視図である。 図１に示すクーリングモジュールにおけるブラケットの全体構成を示す図であり、（ａ）は正面構成を示し、（ｂ）は上面構成を示し、（ｃ）は下面構成を示し、（ｄ）は左側面構成を示し、（ｅ）は右側面構成を示している。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るクーリングモジュールについて図１〜図３を参照して説明する。本実施形態に係るクーリングモジュールは、車両用であり、通常、エンジン（内燃機関）を走行用駆動源とする車両の前端部に搭載されるものである。図１に示すように、このクーリングモジュールは、コンデンサ１と、ラジエータ２と、送風機３とを備え、これら１、２、３が一体化されたものであり、さらにブラケット４を備える構成とされている。また、このクーリングモジュールは、送風機３を保持すると共に送風機３により誘起される空気流がコンデンサ１およびラジエータ２に流れるように空気流をガイドする図示しないシュラウドを備える。

コンデンサ１は、冷凍サイクル（図示せず）内を循環する冷媒と空気とを熱交換して冷媒を冷却するものである。図１に示すように、コンデンサ１は、前面１１（車両前方側の面）および前面１１と反対側の後面１２（車両後方側の面）を有している。コンデンサ１は、冷媒が流通する複数本のコンデンサチューブからなるコンデンサコア１ａと、コンデンサチューブの長手方向両端側に配設されて各コンデンサチューブに連通するコンデンサタンク１ｂとを有している。コンデンサチューブおよびコンデンサタンク１ｂは金属製である。

図１に示すように、本実施形態のコンデンサ１は、冷媒が水平方向に流れるクロスフロー型の熱交換器である。すなわち、コンデンサチューブの長手方向は水平方向（車両左右方向）を向いており、コンデンサタンク１ｂはコンデンサコア１ａの水平方向両端に配置され、コンデンサタンク１ｂの長手方向は鉛直方向を向いている。

また、図１に示すように、一方（車両左側）のコンデンサタンク１ｂには、モジュレータ（レシーバタンク）１ｃが設けられており、他方（車両右側）のコンデンサタンク１ｂには冷媒通路となる配管１ｄａ、１ｄｂ（以下、配管１ｄａ、１ｄｂを総称して第１冷媒用配管１ｄという）が取り付けられている。配管１ｄａは、冷媒がコンプレッサからコンデンサ１に流入してくる際に流れる管であり、配管１ｄｂは、冷媒がコンデンサ１からエバポレータへ流出していく際に流れる管である。第１冷媒用配管１ｄは、コンデンサタンク１ｂの車両左右方向端部（コンデンサ１のうち、前面１１と後面１２とに挟まれた側面）に取り付けられている。

ラジエータ２は、エンジンの冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却するものである。図１に示すように、ラジエータ２は、コンデンサ１の後面１２側に配置され、コンデンサ１に向けられた前面２１（車両前方側の面）と、前面２１と反対側の後面２２（車両後方側の面）と、前面２１および後面２２に挟まれた側面２３を有している。ラジエータ２は、コンデンサ１と同様に、冷却水が流通する複数本のラジエータチューブからなるラジエータコア２ａと、ラジエータチューブの長手方向両端側で各ラジエータチューブに連通するラジエータタンク２ｂとを有している。ラジエータタンク２ｂは、冷却水の分配および集合が行われるタンクであり、複数本のラジエータチューブの並び方向に延びている。ラジエータチューブは金属製であり、ラジエータタンク２ｂは樹脂製である。

図１に示すように、本実施形態のラジエータ２は、冷却水が水平方向に流れるクロスフロー型の熱交換器である。すなわち、ラジエータチューブの長手方向は水平方向を向いており、ラジエータタンク２ｂはラジエータコア２ａの水平方向両端部に配置され、ラジエータタンク２ｂの長手方向は鉛直方向を向いている。

送風機３は、コンデンサ１およびラジエータ２の双方に空気を送風する電動送風機である。図１に示すように、送風機３は、ラジエータ２の後面２２側に配置されている。

本実施形態に係るクーリングモジュールにおいて、コンデンサ１は、ラジエータ２の前面２１側（車両前方側）、すなわち、ラジエータ２よりも空気流れ上流側に配置されるものである。また、シュラウドは、ラジエータ２の後面２２側（車両後方側）、すなわち、ラジエータ２の空気流れ下流側に配置されるものであって、ラジエータ２の後面２２を覆うようになっている。

図１に示すように、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、第１冷媒用配管１ｄは、上記したように、コンデンサ１（コンデンサタンク１ｂ）に備えられており、冷媒をラジエータ２の後面２２側（エバポレータ）に送るためにラジエータ２の後面２２側（車両前後方向におけるラジエータ２よりも後方）にまで延設されている。

図１、図２に示すように、ブラケット４は、ラジエータ２の側面２３に固定されると共に、ラジエータ２の後面２２側（車両前後方向におけるラジエータ２よりも後方）において第１冷媒用配管１ｄおよび外部の冷媒用配管（カーエアコンを構成するコンプレッサやエバポレータに接続された配管。以下、第２冷媒用配管という）１００を固定する部材である。ブラケット４は、金属等によって構成される。なお、本実施形態では、ラジエータ２の側面２３が、ラジエータタンク２ｂによって構成されており、ブラケット４は、ろう付けによってラジエータ２の側面２３（ラジエータタンク２ｂ）に固定されている。

具体的には、図１、図２に示すように、本実施形態では、第１冷媒用配管１ｄおよび第２冷媒用配管１００を接続する部材であるジョイント１ｄｃがブラケット４によって固定されており、ジョイント１ｄｃを介して第１、第２冷媒用配管１ｄ、１００が接続され固定されている。そして、本実施形態では、第２冷媒用配管１００によって、本クーリングモジュールよりも車両後方側（ラジエータ２の後面２２側）に設置されたコンプレッサやエバポレータ（いずれも図示していない）にまで冷媒が運搬されるようになっている。

上記したように、本実施形態に係るクーリングモジュールは、ラジエータ２（の側面２３）に固定されると共にラジエータ２の後面２２側において第１冷媒用配管１ｄを固定するブラケット４を備える構成とされている。

このため、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、従来のようにコンデンサに固定されたブラケット４によって第１、２冷媒用配管１ｄ、１００を接続して固定する場合に比べて、外部の冷媒用配管（第２冷媒用配管１００）を短くしつつブラケット４の長さ（車両前後方向の長さ。図２中の符号Ｌを参照）を短くして第１、第２冷媒用配管１ｄ、１００を固定することができる。よって、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、従来の場合に比べて、ブラケット４の長さが長くなることによってブラケット４の重量が増大すると共に車両振動時の慣性力が増大して接続部分への負荷が大きくなってしまうことが生じ難くなる。

また、本実施形態に係るクーリングモジュールは、ラジエータ２の側面２３が、ラジエータタンク２ｂによって構成されており、ブラケット４が、ろう付けによってラジエータ２の側面２３（ラジエータタンク２ｂ）に固定されている。

このようにブラケット４をろう付けによって固定した場合、クーリングモジュールの使用時においてブラケット４に対して車両振動時の慣性力が印加されたときに、ブラケット４が固定された部分（本実施形態では、ラジエータタンク２ｂ）が破裂してしまうことがある。しかしながら、ラジエータタンク２ｂ内を流れる冷却水はコンデンサタンク１ｂ内を流れる冷媒に比べると低圧低温であるため、コンデンサタンク１ｂが破裂した場合に比べればラジエータタンク２ｂが破裂した場合の方が危険性は低い。

すなわち、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、ブラケット４がラジエータタンク２ｂに固定されていることで、ブラケット４がコンデンサタンク１ｂに固定された場合に比べて、ブラケット４が固定された部分（ラジエータタンク２ｂ）が破裂したときの危険性が低くなる。

ここで、ブラケット４の具体的な構成について図３を参照して説明する。図３に示すように、ブラケット４は、基部４１と、ジョイント１ｄｃ（第１、第２冷媒用配管１ｄ、１００）を固定するための第１締結部４２、ブラケット４をラジエータ２の側面２３（ラジエータタンク２ｂ）に固定するための第２締結部４３を有する構成とされている。

図３（ｂ）に示すように、ブラケット４は、一端（図中の符号Ａを参照）と他端（図中の符号Ｂを参照）を有すると共に一面（図中の符号Ｃを参照）と他面（図中の符号Ｄを参照）を有する略Ｌ字型の平板状部材が折り曲げられて構成されたものである。すなわち、このブラケット４は、略Ｌ字型の平板状部材のうち、一端Ａを含む部分が一面Ｃ側に折り曲げられることで第１締結部４２が形成され、他端Ｂ側を含む部分が他面Ｄ側に折り曲げられることで第２締結部４３が形成されることで構成されたものである。このため、このブラケット４は、容易に製造することができるものである。

また、図３に示すように、ブラケット４は、第１締結部４２に貫通孔４２ａが形成され、第２締結部４３に貫通孔４３ａが形成されている。そして、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、貫通孔４２ａに挿入されたボルト２０１によってブラケット４がジョイント１ｄｃを固定している（図２を参照）。また、貫通孔４３ａに挿入されたボルト２０２によってブラケット４がラジエータ２の側面２３（ラジエータタンク２ｂ）に固定されている（図２を参照）。

また、図３に示すように、ブラケット４は、基部４１において、上記平板状部材が凹まされることで形成された凸部４１ａを有している。この凸部４１ａが形成されていることにより、ブラケット４は強度（外力が印加されたときの耐久性）が向上している。

上記で説明したように、本実施形態に係るクーリングモジュールは、ラジエータ２（の側面２３）に固定されると共にラジエータ２の後面２２側において第１冷媒用配管１ｄを固定するブラケット４を備える構成とされている。

このため、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、従来のようにコンデンサに固定されたブラケット４によって第１、第２冷媒用配管１ｄ、１００を接続して固定する場合に比べて、外部の冷媒用配管である第２冷媒用配管１００を短くしつつブラケット４の長さを短くして第１、第２冷媒用配管１ｄ、１００を固定することができる。よって、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、従来の場合に比べて、ブラケット４の長さが長くなることによってブラケット４の重量が増大すると共に車両振動時の慣性力が増大して接続部分への負荷が大きくなってしまうことが生じ難くなる。

また、本実施形態に係るクーリングモジュールは、ラジエータ２の側面２３が、ラジエータタンク２ｂによって構成されている。

このため、本実施形態に係るクーリングモジュールでは、ブラケット４がラジエータタンク２ｂに固定されていることで、ブラケット４がコンデンサタンク１ｂに固定された場合に比べて、ブラケット４が固定された部分（ラジエータタンク２ｂ）が破裂したときの危険性が低くなる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

第１実施形態では、ラジエータ２（の側面２３）に固定されると共にラジエータ２の後面２２側において第１冷媒用配管１ｄを固定するブラケット４を備える構成としていたが、第１実施形態に係るクーリングモジュールにおいて、ラジエータ２ではなく送風機３に固定しても良い。この場合においても、外部の冷媒用配管（第２冷媒用配管１００）を短くしつつブラケット４の長さを短くして第１、第２冷媒用配管１ｄ、１００を固定することができる。

また、第１実施形態に係るクーリングモジュールにおいて、ラジエータ２（の側面２３）もしくは送風機２に固定された２つのブラケット４を設け、２つのブラケット４のうち一方を配管１ｄａに固定し、他方を配管１ｄｂに固定した構成としても良い。この場合、１つのブラケット４に負荷される慣性力が小さくなる。また、１つのブラケット４が破損した場合でも、もう一方のブラケット４の固定が維持され、２つの配管１ｄａ、１ｄｂのうち一方の固定は維持される。

１ コンデンサ
１ｂ コンデンサタンク
１ｄ 第１冷媒用配管
２ ラジエータ
２ｂ ラジエータタンク
３ 送風機
４ ブラケット
１００ 第２冷媒用配管

Claims (2)

1. 前面（１１）および該前面と反対側の後面（１２）を有し、冷凍サイクル内を循環する冷媒と空気とを熱交換して該冷媒を冷却するコンデンサ（１）と、
   前記コンデンサの後面側に配置され、前記コンデンサに向けられた前面（２１）と該前面と反対側の後面（２２）と該前面および該後面に挟まれた側面（２３）を有し、冷却水と空気とを熱交換して該冷却水を冷却するラジエータ（２）と、を備え、
   前記ラジエータの後面側にまで延設された冷媒用配管（１ｄ）が前記コンデンサに備えられ、
   前記ラジエータに固定されると共に前記ラジエータの後面側において前記冷媒用配管を固定するブラケット（４）を備え、
   前記ブラケットは、平板状部材により構成され、前記コンデンサと前記ラジエータとが並ぶ方向に延びる基部（４１）と、前記平板状部材の一端を含む部分に形成されて前記冷媒用配管のジョイント（１ｄｃ）を固定するための第１締結部（４２）と、前記平板状部材の他端を含む部分に形成されて前記ラジエータに固定される第２締結部（４３）と、を有し、
   前記第１締結部に形成された貫通孔（４２ａ）に挿入されるボルト（２０１）により、前記冷媒用配管の前記ジョイントと前記第１締結部とが固定されており、
   前記冷媒用配管と前記ブラケットとは直接接触していないことを特徴とするクーリングモジュール。
2. 前記ラジエータの側面が、前記冷却水の分配および集合が行われるラジエータタンク（２ｂ）によって構成され、
   前記ブラケットが、前記ラジエータタンクに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のクーリングモジュール。

Images