JP6566142B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本出願は、2016年8月31日に出願された日本特許出願番号2016−169748号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2016-169748 filed on August 31, 2016, the description of which is incorporated herein by reference.
本開示は、複数のチューブが積層された積層コアがダクト内に収容された熱交換器に関するものである。 The present disclosure relates to a heat exchanger in which a laminated core in which a plurality of tubes are laminated is accommodated in a duct.
従来、この種の熱交換器として、例えば特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された熱交換器は、ダクト内に積層コアが収容される。そして、ダクトのうち、積層コアとチューブ積層方向に重なる部分から、流体を通すパイプが伸びている。
Conventionally, as this kind of heat exchanger, there is one described in
発明者の検討によれば、近年、積層コアにおけるチューブの積層数が増大する傾向にあるので、熱交換器におけるチューブ積層方向の幅が大きくなりがちである。 According to the inventor's study, in recent years, the number of tubes laminated in the laminated core tends to increase, so that the width in the tube lamination direction of the heat exchanger tends to increase.
本開示は、複数のチューブが積層された積層コアがダクト内に収容された熱交換器において、チューブ積層方向の幅を低減することを目的とする。 An object of the present disclosure is to reduce a width in a tube stacking direction in a heat exchanger in which a stacked core in which a plurality of tubes are stacked is housed in a duct.
本開示の1つの観点によれば、熱交換器は、
第1流体が通過する第1流体流路が内部に形成されたダクトと、
第2流体が通過する第2流体流路が内部に形成された複数個のチューブを有すると共に前記ダクト内に収容された積層コアと、
前記複数個のチューブ内に前記第2流体を流入させ、または、前記複数個のチューブ内から前記第2流体を流出させるパイプと、を備え、
前記複数個のチューブはチューブ積層方向に積層され、
前記第1流体は前記ダクト内を第1流体流れ方向に流れ、
コア幅方向は、前記チューブ積層方向と前記第1流体流れ方向の両方に対して垂直な方向であり、
前記パイプは、前記ダクトのうち前記積層コアと前記コア幅方向に重なる部分から、前記ダクトの外部に伸びており、
前記パイプ(125a、125b、126a、126b)は、前記複数個のチューブ内に前記第2流体を流入させ、または、前記複数個のチューブ内から前記第2流体を流出させる内部パイプ(125a、125b)と、前記内部パイプとは別体に形成され、少なくとも一部が前記ダクトの外部に配置される外部パイプ(126a、126b)と、で構成されており、
前記内部パイプは、前記ダクト内において前記複数個のチューブと共に前記チューブ積層方向に積層されるチューブ接続部(251)と、前記チューブ接続部に接続されるダクト接続部(252)とを有し、前記ダクト接続部の前記外部パイプ側の端部は、前記ダクトと液密に接合されており、前記外部パイプは、前記ダクト接続部と連通しながら前記ダクトと液密に接合されている。
According to one aspect of the present disclosure, the heat exchanger is
A duct formed therein with a first fluid flow path through which the first fluid passes;
A laminated core housed in the duct and having a plurality of tubes formed therein with a second fluid flow path through which the second fluid passes;
A pipe for allowing the second fluid to flow into the plurality of tubes, or for causing the second fluid to flow out from the plurality of tubes,
The plurality of tubes are stacked in the tube stacking direction,
The first fluid flows in the duct in a first fluid flow direction;
The core width direction is a direction perpendicular to both the tube stacking direction and the first fluid flow direction,
The pipe extends from the portion of the duct overlapping the laminated core and the core width direction to the outside of the duct .
The pipes (125a, 125b, 126a, 126b) are internal pipes (125a, 125b) that allow the second fluid to flow into the plurality of tubes or flow the second fluid out of the plurality of tubes. ) And an external pipe (126a, 126b) that is formed separately from the internal pipe and is at least partially disposed outside the duct,
The internal pipe has a tube connection portion (251) stacked in the tube stacking direction together with the plurality of tubes in the duct, and a duct connection portion (252) connected to the tube connection portion, An end of the duct connection portion on the side of the external pipe is joined to the duct in a liquid-tight manner, and the external pipe is joined to the duct in a liquid-tight manner while communicating with the duct connection portion .
このように、パイプが、ダクトのうち積層コアとコア幅方向に重なる部分から、ダクトの外部に伸びている。したがって、ダクトのうち積層コアとチューブ積層方向に重なる部分からパイプが伸びている場合に比べ、熱交換器のチューブ積層方向の幅を低減することができる。 Thus, the pipe extends from the portion of the duct that overlaps the laminated core in the core width direction to the outside of the duct. Therefore, the width of the heat exchanger in the tube stacking direction can be reduced as compared with the case where the pipe extends from the portion of the duct that overlaps the stacked core and the tube stacking direction.
以下、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、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について説明する。図1、図2に示すように、本実施形態の熱交換器100は、車両のフロントエンジンルーム内に配置される。図1は、車両の前方からフロントエンジンルーム内の熱交換器100等を透過的に表した図である。図2は、フロントエンジンルーム内を車両の幅方向から見たときの、熱交換器100、エンジン105等の配置を示す図である。(First embodiment)
The first embodiment will be described below. As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態の熱交換器100は、過給機にて加圧されて高温になった吸気と冷却用の冷却流体とを熱交換させて吸気を冷却するインタークーラである。
The
熱交換器100の空気流れ上流側には第1ガスタンク101aが接続される。第1ガスタンク101aの空気流れ上流側には第1吸気管102aが接続される。不図示の過給機によって加圧されて高温になった吸気が第1吸気管102aおよび第1ガスタンク101aをこの順に通って熱交換器100内を通る。
A
熱交換器100内を通る吸気は、冷却流体と熱交換して冷却される。冷却流体は、例えばLLCである。LLCは、ロングライフクーラントの略である。
The intake air passing through the
図2に示すように、熱交換器100の空気流れ下流側には第2ガスタンク101bが接続される。第2ガスタンク101bの空気流れ下流側には第2吸気管102bが接続される。熱交換器100を通過して冷却された後の吸気は、第2ガスタンク101bおよび第2吸気管102bをこの順に通る。
As shown in FIG. 2, the
第2吸気管102b内の空気流れ下流側端には、エンジンに吸入される空気の量を調整するスロットル弁103が配置されている。また、第2吸気管102bの空気流れ下流側には、周知のインテークマニホールド104が接続されている。インテークマニホールド104の空気流れ下流側には、車両を走行させるための駆動力を発生するエンジン105が接続されている。第2吸気管102bおよびインテークマニホールド104を通過した吸気は、エンジン105内に吸入される。
A
図2に示すように、フロントエンジンルームは、車室内空間108よりも車両前後方向の前方かつエンジンフード109よりも車両天地方向の地側に配置される。そして、フロントエンジンルーム内には、上述の第1吸気管102a、第1ガスタンク101a、熱交換器100、第2ガスタンク101b、第2吸気管102b、スロットル弁103、インテークマニホールド104、エンジン105、ラジエータ106、およびコンデンサ107が配置されている。
As shown in FIG. 2, the front engine room is disposed in front of the vehicle
ラジエータ106は、エンジン冷却水と車室外の空気とを熱交換させてエンジン冷却水を冷やして熱交換器である。コンデンサ107は、車室内空調装置に用いられる冷媒と車室外の空気とを熱交換させて当該冷媒を冷やす熱交換器である。車室内空調装置は、コンプレッサ、コンデンサ107、膨張弁、エバポレータ等を有する。当該冷媒は、コンプレッサによって圧縮された後にコンデンサ107で凝縮され、その後膨張弁で減圧されて膨張した後、エバポレータに流入する。エバポレータでは、流入した冷媒と車室内に送られる送風空気とが熱交換することで、冷媒が蒸発すると共に、送風空気が冷やされる。
The
図2に示すように、エンジン105に対して車両前方側にラジエータ106およびコンデンサ107が配置されている。また、ラジエータ106に対して車両前方側にコンデンサ107が配置されている。
As shown in FIG. 2, a
車室内空間108を拡大するために、エンジン105をできるだけ車両の前端に近づけて配置したいという要請がある。エンジン105を車両の前端に近づけると、エンジン105とラジエータ106の間のクリアランスは小さくなる。このような条件の下では、熱交換器100の熱交換性能と搭載性の両方を十分なレベルにするためには、車両天地方向におけるエンジン105の上方側に、熱交換器100を配置することが好ましい。この結果、熱交換器100の全体または一部は、エンジン105と、車両天地方向に重なる。
In order to enlarge the vehicle
以下、熱交換器100の構成について説明する。図3、図4、図5に示すように、熱交換器100は、第1流体としての吸気が流通する筒状のダクト1、ダクト1内に収容された積層コア2、およびダクト1の各端部にろう付けされた2つの結合プレート3を、主要構成要素として備えている。
Hereinafter, the configuration of the
図3〜図8に示すように、ダクト1は、アルミニウム等の金属薄板を所定の形状にプレス成形した第1プレート11と第2プレート12とからなり、吸気が流通する吸気流路13が内部に形成されている。吸気流路13は第1流体流路に対応する。吸気は、ダクト1の第1ガスタンク101a側端にある流入口から吸気流路13に流入し、吸気流路13内を流れて第2ガスタンク101b側端の流出口から外部に流出する。
As shown in FIGS. 3 to 8, the
図9、図10に示すように、積層コア2は、第2流体としての冷却流体が流通する流路が内部に形成された、扁平状の断面を有する複数枚のチューブ21が積層配置されている。チューブ21は、表面にろう材がクラッドされたアルミニウム等の金属からなる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
隣接するチューブ21間を吸気が通過するようになっており、隣接するチューブ21間に、伝熱面積を増加させて熱交換を促進するアウターフィン22が配置されている。アウターフィン22は、アルミニウム等の金属薄板を波形状に成形したものであり、チューブ21にろう付けにて接合されている。
Intake air passes between
以下、ダクト1内において吸気が流れる方向を、第1流体流れ方向Aという。また、複数個のチューブ21の積層される方向を、チューブ積層方向Bという。さらに、第1流体流れ方向Aおよびチューブ積層方向Bの両方に対して垂直な方向をコア幅方向Cという。
Hereinafter, the direction in which the intake air flows in the
図2に示すように、第1流体流れ方向Aは、車両前後方向と概ね同じ方向に伸びている。また、チューブ積層方向Bは、車両天地方向と概ね同じ方向に伸びている。また、コア幅方向Cは、車両幅方向と概ね同じ方向に伸びている。 As shown in FIG. 2, the first fluid flow direction A extends in substantially the same direction as the vehicle longitudinal direction. Further, the tube stacking direction B extends in substantially the same direction as the vehicle vertical direction. Further, the core width direction C extends in substantially the same direction as the vehicle width direction.
より具体的には、第1流体流れ方向Aは、車両前後方向、車両天地方向、車両幅方向のうち、車両前後方向との角度ずれが最も小さい。また、チューブ積層方向Bは、車両前後方向、車両天地方向、車両幅方向のうち、車両天地方向との角度ずれが最も小さい。また、コア幅方向Cは、車両前後方向、車両天地方向、車両幅方向のうち、車両幅方向との角度ずれが最も小さい。また、第1流体流れ方向Aと車両前後方向との角度ずれは20°以内である。また、チューブ積層方向Bと車両天地方向との角度ずれは20°以内である。また、コア幅方向Cと車両幅方向との角度ずれは20°以内である。ここで、2つの方向の角度ずれとは、2つの方向が成す90°以下の角度をいう。 More specifically, the first fluid flow direction A has the smallest angular deviation from the vehicle front-rear direction among the vehicle front-rear direction, the vehicle top-down direction, and the vehicle width direction. Further, the tube stacking direction B has the smallest angular deviation from the vehicle top-and-bottom direction among the vehicle longitudinal direction, the vehicle top-and-bottom direction, and the vehicle width direction. Further, the core width direction C has the smallest angular deviation from the vehicle width direction among the vehicle longitudinal direction, the vehicle top-and-bottom direction, and the vehicle width direction. Further, the angular deviation between the first fluid flow direction A and the vehicle longitudinal direction is within 20 °. Further, the angle deviation between the tube stacking direction B and the vehicle top-and-bottom direction is within 20 °. Further, the angular deviation between the core width direction C and the vehicle width direction is within 20 °. Here, the angle deviation between the two directions means an angle of 90 ° or less formed by the two directions.
図9に示すように、複数枚のチューブ21の各々は、2枚の板形状の外殻プレート211を有する。複数枚のチューブ21が有する外殻プレート211の形状は、すべて同じである。したがって、熱交換器100に用いられる外殻プレート211の種類は1種類である。
As shown in FIG. 9, each of the plurality of
各外殻プレート211は、本体部211aと、2つの突出部211bとを有する。本体部211aは、チューブ積層方向Bに略直交する略板形状の部材である。本体部211aのうちコア幅方向Cの一端部には、第1流体流れ方向Aに並ぶ2個の円形の貫通孔が形成されている。2つの突出部211bは、本体部211aのうち2つの貫通孔を囲む内周縁部からチューブ積層方向Bに突出する部材である。
Each
各チューブ21においては、2枚の外殻プレート211がチューブ積層方向Bに重ねられる。このとき、一方の外殻プレート211の2つの貫通孔と他方の外殻プレート211の2つの貫通孔とは、チューブ積層方向Bに重なる。そして、これら2枚の外殻プレート211が互いにろう付け等で接合されることで、当該2枚の外殻プレート211に囲まれる内部空間215が形成される。この内部空間215は、冷却流体が流れる第2流体流路である。冷却流体は、当該内部空間215において、貫通孔から貫通孔まで、図10の矢印に示すような方向に、U字状に流れる。
In each
図9、図11に示すように、チューブ積層方向Bに隣り合う2つのチューブ21間には、後述する特定の1箇所を除いて、アウターフィン22以外にも、2個のスペーサ16が配置されている。各スペーサ16は、筒形状の部材であり、内部を冷却流体が流れる。スペーサ16の一方の端部が上記2つのチューブ21のうち一方のチューブ21の突出部211bにろう付け等により接合されている。スペーサ16の他方の端部が上記2つのチューブ21のうち他方のチューブ21の突出部211bにろう付け等により接合されている。これらスペーサ16を介して、当該スペーサ16を挟む2枚のチューブ21のうち一方から他方に冷却流体が流れる。
As shown in FIGS. 9 and 11, two
ただし、図9、図11に示すように、特定の隣り合う2枚のチューブ21間については、2個のスペーサの代わりに、パイプ124aおよびパイプ124bが配置されている。
However, as shown in FIGS. 9 and 11, between two specific
パイプ124aは、積層コア2の各チューブ21内に冷却流体を流入させるパイプである。パイプ124bは、積層コア2の各チューブ21内から冷却流体を流出させるパイプである。パイプ124aおよびパイプ124bは熱交換器100の構成要素である。パイプ124a、124bの詳細については後述する。
The
図1〜図8に示すように、第1プレート11は、2つの第1プレート端板部111と1つの第1プレート中央板部112と、2つのバーリング115a、115bと、を有している。
As shown in FIGS. 1 to 8, the
2つの第1プレート端板部111の各々は、積層コア2におけるコア幅方向Cの端面に対向して配置されて積層コア2の端面にろう付けされている。2つの第1プレート端板部111はチューブ積層方向Bに延びる板面を有している。したがって、第1プレート端板部111の各々は、積層コア2をコア幅方向Cから覆うと共に、積層コア2とコア幅方向Cに重なる。
Each of the two first plate
第1プレート中央板部112は、積層コア2におけるチューブ積層方向Bの一端面に対向して配置されて、2つの第1プレート端板部111を連結するとともに、積層コア2の端面にろう付けされている。したがって、第1プレート中央板部112の各々は、積層コア2をチューブ積層方向Bから覆うと共に、積層コア2とチューブ積層方向Bに重なる。
The first plate
2つの第1プレート端板部111のうち一方の第1プレート端板部111には、2つの孔が形成されている。バーリング115aは、これら2つの孔のうち一方を囲む円筒形状の部材であり、上記一方の第1プレート端板部111と一体に形成されている。バーリング115bは、これら2つの孔のうち他方を囲む円筒形状の部材であり、上記一方の第1プレート端板部111と一体に形成されている。
Two holes are formed in one first plate
バーリング115aは、上記一方の第1プレート端板部111のうち、上記一方の孔を囲む縁部から、上記一方の第1プレート端板部111の板面に直交して、ダクト1の外部に向けて、伸びる。バーリング115bは、上記一方の第1プレート端板部111のうち、上記他方の孔を囲む縁部から、上記一方の第1プレート端板部111の板面に直交して、ダクト1の外部に向けて、伸びる。なお、バーリング115a、115bの伸びる方向は、上記一方の第1プレート端板部111の板面に交差する方向であればよい。
The
第2プレート12は、2つの第2プレート端板部121と、第2プレート中央板部122と、フランジ部123とを有している。2つの第2プレート端板部121は、積層コア2におけるコア幅方向Cの端面に対向してそれぞれ配置され、チューブ積層方向Bに延びる板面を有している。2つの第2プレート端板部121は、第1プレート端板部111の一部領域とコア幅方向Cに重なり、第1プレート端板部111の外壁面にろう付けされる。
The
第2プレート中央板部122は、積層コア2におけるチューブ積層方向Bの他端面に対向して配置されて第2プレート端板部121を連結するとともに、積層コア2の端面にろう付けされる。したがって、第2プレート中央板部122は、積層コア2をチューブ積層方向Bから覆うと共に、積層コア2とチューブ積層方向Bに重なる。
The second plate
フランジ部123は、第2プレート12における第1流体流れ方向Aの両端部において、第2プレート端板部121および第2プレート中央板部122の端部から吸気流路13とは反対側となる外側に向かって延びる。フランジ部123は、積層コア2、第1プレート11、結合プレート3に組み付けられた際に、チューブ積層方向Bに延びる面を有しており、結合プレート3に対向して配される。チューブ積層方向Bは、本実施形態では、第1流体流れ方向Aに対して垂直な方向である。
The
第1プレート11と第2プレート12が組み合わされてダクト1が形成され、吸気流路13が形成される。この吸気流路13は、第1流体流れ方向Aに沿って見たときの形状は略矩形である。
The
2つの結合プレート3の各々は、アルミニウム等の金属薄板をプレス成形することで略矩形の枠状に形成される。2つの結合プレート3のうち一方は、ダクト1における吸気の流入口を囲むようにして、ダクト1の端部にろう付けされていると共に、第1ガスタンク101aに固定される。2つの結合プレート3のうち他方は、ダクト1における吸気の流出口を囲むようにして、ダクト1の端部にろう付けされていると共に、第2ガスタンク101bに固定される。
Each of the two
図6に示すように、結合プレート3には、底部壁面32と、この底部壁面32の内周側縁部から立設した内壁面31と、底部壁面32の外周側縁部から立設した外壁面35とを有する断面U字状の溝部33が形成されている。より詳細には、結合プレート3における内壁面31と第1プレート11における外壁面とがろう付けされ、結合プレート3の底部壁面32と第2プレート12のフランジ部123とがろう付けされている。
As shown in FIG. 6, the
図6、図7に示すように、第1プレート端板部111には、結合プレート3の底部壁面32と当接する突起状の位置決め突起部113が形成されている。そして、位置決め突起部113と結合プレート3の底部壁面32との当接により、第1プレート11と結合プレート3とを仮組みしたときの、第1プレート11と結合プレート3との第1流体流れ方向Aの相対位置が決められるようになっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the first plate
ここで、パイプ124a、124bの詳細について説明する。図9、図11に示すように、パイプ124a、124bの各々は、円筒形状の外部接続部241、扁平形状の内部接続部242、および、外部接続部241と内部接続部242の間に配置された繋ぎ部243を、有している。同じパイプに属する外部接続部241、内部接続部242、繋ぎ部243の組は、一体成形で形成されている。
Here, details of the
パイプ124aの外部接続部241は、ダクト1内の吸気流路13から、第1プレート11のバーリング115a内を通って、ダクト1の外部まで、ほぼ直線状に伸びる部材である。図11に示すように、パイプ124aの外部接続部241の外周壁の一部は、バーリング115aの内周壁にろう付け等によって接合されている。パイプ124bの外部接続部241は、ダクト1の吸気流路13内から、第1プレート11のバーリング115b内を通って、ダクト1の外部まで、ほぼ直線状に伸びる部材である。図11に示すように、パイプ124bの外部接続部241の外周壁の一部は、バーリング115bの内周壁にろう付けによって接合されている。
The
これら外部接続部241の各々は、図1、図3、図4、図5、図6、図11に示すように、第1プレート11のうち第1プレート中央板部112以外の部分から、ダクト1の外部に引き出されて伸びている。より具体的には、外部接続部241の各々は、第1プレート端板部111から、ダクト1の外部に引き出されて伸びている。言い替えれば、当該外部接続部241は、ダクト1のうち積層コア2とコア幅方向Cに重なる部分から、ダクト1の外部に伸びている。
As shown in FIGS. 1, 3, 4, 5, 6, and 11, each of these
パイプ124a、124bの内部接続部242は、チューブ積層方向Bに扁平な板形状の外形を有する筒部材であり、ダクト1内の吸気流路13に配置されている。当該内部接続部242のチューブ積層方向Bの幅は、同じパイプに属する外部接続部241のチューブ積層方向Bの幅よりも、小さい。
The
当該内部接続部242は、上記特定の隣り合う2枚のチューブ21の突出部211bの間に挟まれている。そして、図11に示すように、当該内部接続部242のチューブ積層方向Bの両端面は、上記特定の隣り合う2枚のチューブ21の内部接続部242側の突出部211bに、ろう付けによって接合されている。内部接続部242のうち、上記特定の隣り合う2枚のチューブ21の突出部211bに接合される面は、平面となっている。このようになっていることで、チューブ21と内部接続部とが容易にろう付けできる。
The
したがって、当該内部接続部242は、ダクト1内において複数個のチューブ21と共にチューブ積層方向Bに積層されている。
Therefore, the
また、当該内部接続部242のチューブ積層方向Bの一端側と他端側には、それぞれ1個ずつ連通孔242aが形成されている。図11に示すように、これら連通孔242aは、接合相手となるチューブ21の内部空間215に連通している。
Further, one
ここで、図11に示すように、アウターフィン22のチューブ積層方向Bの高さをH1とし、突出部211bのチューブ積層方向Bの高さをH2とし、2つの突出部211b間の内部接続部242のチューブ積層方向Bの高さをH3とする。すると、H1=2×H2+H3となっている。したがって、内部接続部242が2つの突出部211bの間に介在していても、積層コア2のチューブ積層方向Bの高さの増大に繋がらない。
Here, as shown in FIG. 11, the height of the
また、スペーサ16のチューブ積層方向Bの高さH4は、上述の内部接続部242のチューブ積層方向Bの高さH3と同じである。このようになっていることで、内部接続部242をチューブ積層方向Bに挟む外殻プレート211も、スペーサ16をチューブ積層方向Bに挟む外殻プレート211も、同じ形状とすることができる。この結果、熱交換器100を構成する外殻プレート211の種類数を低減することができる。より具体的には、熱交換器100を構成する外殻プレート211を1種類にすることができる。
The height H4 of the
パイプ124a、124bの繋ぎ部243は、同じパイプに属する外部接続部241と内部接続部242とを繋ぐ筒部材であり、ダクト1内の吸気流路13に配置されている。当該繋ぎ部243の一端が当該外部接続部241に接続し、他端が内部接続部242に接続する。当該繋ぎ部243は、上記一端側から上記他端側に向けて、チューブ積層方向Bの幅が狭まっている。
The connecting
このように、外部接続部241、内部接続部242、および繋ぎ部243は、一体に繋がった一本のパイプを構成する。また、上述の通り、パイプ124a、124bは、第1プレート11のうち積層コア2をコア幅方向Cから覆う第1プレート端板部111から、ダクト1の外部に引き出されて伸びている。この結果、図1に示すように、熱交換器100を車両に搭載した際、ダクト1からパイプ124a、124bが車両幅方向に伸びている。したがって、ダクト1、パイプ124a、エンジン105のすべてが車両天地方向に重なるということがない。また、ダクト1、パイプ124b、エンジン105のすべてが車両天地方向に重なるということがない。したがって、熱交換器100の車両天地方向の幅が低減される。ひいては、熱交換器100の搭載性が向上する。
Thus, the
仮に、ダクト1からパイプ124a、124bが車両天地方向に伸びていたとする。この場合において、エンジン105の車両天側にパイプ124a、124bが設けられた場合、エンジン105の上部のエンジンフード109等とパイプ124a、124bの干渉を避けるため、熱交換器100の搭載性が悪化してしまう。
Suppose that the
また、エンジン105の車両地側にパイプ124a、124bが設けられた場合、エンジン105とパイプ124a、124bの干渉を避けるため、熱交換器100の搭載性が悪化してしまう。またこの場合、熱交換器100のエア抜け性が悪化する可能性が高い。
Further, when the
また、図3、図9に示す通り、パイプ124a、124bを挟む上述の特定の隣り合う2枚のチューブ21のうち、パイプ124a、124bよりも第2プレート中央板部122側においてパイプ124a、124bに接合されるチューブ21は、チューブ積層順序において、下位半分に属する。チューブ積層順序は、積層コア2を構成するすべてのチューブ21をチューブ積層方向Bにおける第2プレート中央板部122側から数えた順序である。
Also, as shown in FIGS. 3 and 9, of the above-described specific two
言い替えれば、複数のチューブ21のうち、内部接続部242よりも第2プレート中央板部122側において内部接続部242に最も近く配置されているチューブ21は、チューブ積層順序において、下位半分に属する。
In other words, among the plurality of
以下、本実施形態に係る熱交換器100を製造する工程について説明する。熱交換器100の製造に当たっては、まず、ダクト1の構成部品を仮組みしてダクト仮組み体とする。
Hereinafter, the process of manufacturing the
続いて、積層コア2の最下端から、アウターフィン22、チューブ21、スペーサ16を順に積層していく。このように積層されていく段階の物を積層体という。積層コア2の最下端は、チューブ積層方向Bにおける、車両天地方向地側の端である。そして、特定のチューブ21に対してスペーサ16の代わりにパイプ124a、124bを載せる直前の段階において、この積層体を、ダクト仮組み体の内部に配置する。
Subsequently, the
次に、パイプ124a、124bを、それぞれ、ダクト仮組み体の内部側から、第1プレート11のバーリング115a、115b内に通す。
Next, the
次に、パイプ124a、124bを上記積層体に載せる。さらにその後、積層体に、アウターフィン22、チューブ21、スペーサ16を積層していく。これにより、積層コア2の全部品が仮組みされた積層コア仮組み体が、ダクト仮組み体内にできる。
Next, the
そして、ダクト仮組み体と積層コア仮組み体に結合プレート3を仮組みして熱交換器仮組み体とする。この仮組み状態でのダクト1と積層コア2は、それらの構成部品がチューブ積層方向Bに圧着されるように、図示しない治具等にて保持されている。また、仮組み状態でのダクト1と結合プレート3は、第1プレート11における外壁面と結合プレート3の内壁面31とが密着するように、図示しない治具にて保持されている。
Then, the
続いて、熱交換器仮組み体を炉中で加熱して各構成部品相互をろう付けする。このろう付けの際、ろう材の溶融により積層コア2におけるチューブ積層方向Bの寸法が減少する。より具体的には、積層コア2が、ろう材が溶融した分だけ、チューブ積層方向Bの第1プレート11側に縮む。
Subsequently, the heat exchanger temporary assembly is heated in a furnace to braze each component. At the time of brazing, the dimension in the tube stacking direction B of the
そして、ダクト1は第1プレート11と第2プレート12とに分割されていて、第1プレート11と第2プレート12は、ろう付けが完了するまでは、チューブ積層方向Bに相対移動可能である。
The
一方、第1プレート11は、結合プレート3に対してチューブ積層方向Bに相対移動することが阻害されている。これは、第1プレート11における外壁面の一部と結合プレート3の内壁面31の一部とがチューブ積層方向Bに対向して密着するからである。
On the other hand, the
また、ろう付けされる結合プレート3の底部壁面32と第2プレートのフランジ部123の面は、チューブ積層方向Bに延びており、結合プレート3と第2プレート12は、ろう付けが完了するまでは、チューブ積層方向Bに相対移動可能である。換言すると、結合プレート3は、第2プレート12のチューブ積層方向Bへの移動を阻害しない。
Further, the
したがって、ろう付けの際のろうの溶融により積層コア2におけるチューブ積層方向Bの寸法が減少すると、積層コア2の寸法変化に追従して第2プレート12がチューブ積層方向Bに移動する。したがって、第1プレート中央板部112と第2プレート中央板部122間のチューブ積層方向寸法も変化する。その結果、ろう付けの際に、第1プレート中央板部112とアウターフィン22間、第2プレート中央板部122とアウターフィン22間、およびチューブ21とアウターフィン22間に隙間が生じにくくなり、ろう付け不良の発生が防止される。
Therefore, when the dimension of the
また、ろう付けされる結合プレート3の底部壁面32と第2プレートのフランジ部123の面はチューブ積層方向Bに延びている。したがって、ろう付け時に積層コア2の寸法が減少し、第2プレート中央板部122が結合プレート3の内壁面31よりもダクト1の内側に移動すると、フランジ部123はダクト1の内側にスライドする。ろう付け時に、フランジ部123が第2プレート12の動きに追従して移動しても、フランジ部123は結合プレート3の底部壁面32と対向しており、第2プレート12と結合プレート3とをろう付けすることができる。このように、ダクト1のみならず、ダクト1と結合プレート3の接合部も、ろう付け時の積層コア2の寸法変化を吸収可能な構造とすることができる。
Further, the
また、ろう付けの際に積層コア2がチューブ積層方向Bの第1プレート11側に縮むと、パイプ124a、124bに変形が生じる。これは、パイプ124a、124bが、第1プレート11のバーリング115a、115bによってチューブ積層方向Bに保持されると共に、上記特定のチューブ21間に挟まれるからである。
Further, when the
しかし、上述の通り、パイプ124a、124bを挟む上述の特定の隣り合う2枚のチューブ21のうち第2プレート中央板部122に近い方のチューブ21は、チューブ積層順序で下位半分に属する。このようになっていることで、パイプ124a、124bの位置が第2プレート中央板部122から比較的遠い。したがって、ろう付けの際に、パイプ124a、124bの変形量が低減される。
However, as described above, the
また、上述の通り、パイプ124a、124bは、それぞれ、バーリング115a、115bの内周壁にろう付け等によって接合されている。このようになっていることで、パイプ124aはバーリング115aとチューブ21によって支持され、パイプ124bはバーリング115bとチューブ21によって支持される。したがって、パイプ124a、124bの支持がより安定する。
Further, as described above, the
このような構成の熱交換器100においては、過給機にて加圧されて高温になった吸気が、図1中の矢印に示すように、第1吸気管102a、第1ガスタンク101aを通った後に、ダクト1内の吸気流路13を通る。そして、吸気流路13を通った吸気は、図1中の矢印に示すように、第2ガスタンク101b、第2吸気管102b、インテークマニホールド104を通ってエンジン105内に入る。
In the
また、冷却流体は、パイプ124aを通った後に各チューブ21内に流入し、各チューブ21内を通った後にパイプ124bに流入する。そして、各チューブ21内を流れる冷却流体と、吸気流路13を通る吸気とが熱交換する。その結果、吸気流路13を通る吸気が冷却される。
The cooling fluid flows into the
以上説明した通り、パイプ124a、124bが、ダクト1のうち積層コア2とコア幅方向Bに重なる部分から、ダクト1の外部に伸びている。したがって、ダクト1のうち積層コア2とチューブ積層方向Bに重なる部分からパイプ124a、124bが伸びている場合に比べ、熱交換器100のチューブ積層方向Bの幅を低減することができる。
As described above, the
また、内部接続部242のチューブ積層方向Bの幅は、外部接続部241のチューブ積層方向の幅よりも、小さい。したがって、内部接続部242が複数個のチューブと共にチューブ積層方向Bに積層されていても、熱交換器100のチューブ積層方向Bの幅の増大を抑えることができる。
Further, the width of the
発明者の検討によれば、近年、積層コア2におけるチューブ21の積層数が増大する傾向にあるので、熱交換器100におけるチューブ積層方向Bの幅が大きくなりがちである。したがって、上記のようなパイプ124aの配置により、熱交換器100におけるチューブ積層方向Bの幅の増大を抑えることができる。
According to the inventor's investigation, since the number of
(第2実施形態)
次に第2実施形態について、図12、図13、図14を用いて説明する。本実施形態に係る熱交換器100は、第1実施形態に係る熱交換器100に対して、パイプ124aが内部パイプ125aおよび外部パイプ126aに置き換わっている。また、第1実施形態のパイプ124bが内部パイプ125bおよび外部パイプ126bに置き換わっている。その他の構成は第1実施形態と同じである。内部パイプ125a、125b、外部パイプ126a、外部パイプ126bは、熱交換器100の構成要素である。(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 12, FIG. 13, and FIG. In the
図12、図13に示すように、特定の隣り合う2枚のチューブ21間には、2個のスペーサの代わりに、内部パイプ125a、125bが配置されている。内部パイプ125a、125bは、ダクト1内の吸気流路13に配置されている。内部パイプ125a、125bの各々は、チューブ接続部251とダクト接続部252を有している。チューブ接続部251の少なくとも一部と、当該チューブ接続部251同じ内部パイプに属するダクト接続部252は、一体成形で形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13,
図12、図13、図14に示すように、チューブ接続部251は、チューブ積層方向Bに扁平な板形状の外形を有する筒部材である。チューブ接続部251は、図14に示すように、キャップ253とキャップ253以外の本体部が別体に形成されていてもよい。あるいは、チューブ接続部251は、全体が一体成形で形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 12, 13, and 14, the
チューブ接続部251は、上記特定の隣り合う2枚のチューブ21の突出部211bの間に挟まれている。そして、図13に示すように、チューブ接続部251のチューブ積層方向Bの両端面は、上記特定の隣り合う2枚のチューブ21のチューブ接続部251側の突出部211bに、ろう付けによって接合されている。チューブ接続部251のうち、上記特定の隣り合う2枚のチューブ21の突出部211bに接合される面は、平面となっている。このようになっていることで、チューブ21とチューブ接続部251とが容易にろう付けできる。
The
したがって、当該チューブ接続部251は、ダクト1内において複数個のチューブ21と共にチューブ積層方向Bに積層される。
Therefore, the
また、チューブ接続部251のチューブ積層方向Bの一端側と他端側には、それぞれ1個ずつ連通孔251aが形成されている。図13に示すように、これら連通孔251aは、接合相手となるチューブ21の内部空間215に連通している。
Further, one
ここで、図13に示すように、アウターフィン22のチューブ積層方向Bの高さをH1とし、突出部211bのチューブ積層方向Bの高さをH2とし、2つの突出部211b間のチューブ接続部251のチューブ積層方向Bの高さをH3とする。すると、H1=2×H2+H3となっている。したがって、チューブ接続部251が2つの突出部211bの間に介在していても、積層コア2のチューブ積層方向Bの高さの増大に繋がらない。
Here, as shown in FIG. 13, the height of the
また、スペーサ16のチューブ積層方向Bの高さH4は、上述のチューブ接続部251のチューブ積層方向Bの高さH3と同じである。このようになっていることで、チューブ接続部251をチューブ積層方向Bに挟む外殻プレート211も、スペーサ16をチューブ積層方向Bに挟む外殻プレート211も、同じ形状とすることができる。この結果、熱交換器100を構成する外殻プレート211の種類数を低減することができる。より具体的には、熱交換器100を構成する外殻プレート211を1種類にすることができる。
Further, the height H4 of the
ダクト接続部252は、筒形状の部材であり、ダクト1内の吸気流路13に配置されている。ダクト接続部252の一端側(すなわちチューブ接続部251側)は、チューブ接続部251に接続されている。したがって、同じパイプに属するチューブ接続部251、ダクト接続部252は、一体に繋がった一本のパイプを構成する。
The
ダクト接続部252の他端側(すなわち外部パイプ側)の端部は、外部パイプ126a、126bに近付くにつれて拡径し、当該他端側の端部において、第1プレート11の第1プレート端板部111とろう付けによって液密に接合されている。また、ダクト接続部252の当該他端側は、外部パイプ126a、126bに近付くにつれてチューブ積層方向Bの幅が増大する。また、ダクト接続部252は、ダクト1と対向してダクト1の内壁に接合されるフランジ部を有する。このようになっていることで、ダクト接続部252とダクト1の接合がより安定化する。
The end of the
図13に示すように、外部パイプ126a、126bは、ほぼ真っ直ぐに伸びる円筒形状の部材である。外部パイプ126a、126bは、内部パイプ125a、125bとは別体に形成されている。外部パイプ126aの一端側はダクト1のバーリング115aの内周壁にろう付けによって液密に接合され、他端側はダクト1の外部に伸びている。外部パイプ126bの一端側はバーリング115bの内周壁にろう付けによって液密に接合され、他端側はダクト1の外部に伸びている。したがって、外部パイプ126a、126bは、ダクト接続部252と連通しながらダクト1と液密に接合されている。
As shown in FIG. 13, the
これら外部パイプ126a、126bの各々は、図1、図3、図4、図5、図6、図13に示すように、第1プレート11のうち第1プレート中央板部112以外の部分から、ダクト1の外部に引き出されて伸びている。より具体的には、外部パイプ126a、126bの各々は、第1プレート端板部111から、ダクト1の外部に引き出されて伸びている。言い替えれば、外部パイプ126a、126bは、ダクト1のうち積層コア2とコア幅方向Cに重なる部分から、ダクト1の外部に伸びている。
As shown in FIGS. 1, 3, 4, 5, 6, and 13, each of these
したがって、内部パイプ125a、バーリング115a、および外部パイプ126aは、一本のパイプとして機能する。しかし、内部パイプ125aと外部パイプ126aは直接接続されているわけではなく、バーリング115aのみを介して接続されている。同様に、内部パイプ125b、バーリング115b、および外部パイプ126bは、一本のパイプとして機能する。しかし、内部パイプ125bと外部パイプ126bは直接接続されているわけではなく、バーリング115bのみを介して接続されている。
Therefore, the
外部パイプ126a、126bは、熱交換器100に対してはバーリング115aのみに支持されている。したがって、バーリング115aの長さを、第1実施形態よりも長くしてもよい。
The
上述の通り、外部パイプ126a、126bは、第1プレート11のうち積層コア2をコア幅方向Cから覆う第1プレート端板部111から、ダクト1の外部に引き出されて伸びている。この結果、図1に示すように、熱交換器100を車両に搭載した際、ダクト1から外部パイプ126a、126bが車両幅方向に伸びている。したがって、ダクト1、外部パイプ126a、126b、エンジン105が、車両天地方向に重ならない。したがって、熱交換器100の搭載性が向上する。
As described above, the
また、内部パイプ125a、125bのチューブ接続部251を挟む上述の特定の隣り合う2枚のチューブ21のうち、チューブ接続部251よりも第2プレート中央板部122側においてチューブ接続部251に接合されるチューブ21は、第1実施形態で説明したチューブ積層順序において、下位半分に属する。
Of the two
言い替えれば、複数のチューブ21のうち、チューブ接続部251よりも第2プレート中央板部122側においてチューブ接続部251に最も近く配置されているチューブ21は、チューブ積層順序において、下位半分に属する。
In other words, among the plurality of
以下、本実施形態に係る熱交換器100を製造する工程について説明する。熱交換器100の製造に当たっては、まず、ダクト1の構成部品および外部パイプ126a、126bを仮組みしてダクト仮組み体とする。続いて、内部パイプ125a、125bを含む積層コア2の構成部品を仮組みして積層コア仮組み体とする。
Hereinafter, the process of manufacturing the
このように、本実施形態では、第1実施形態と異なり、積層コア2の仮組みを一度中断して積層コアの仮組み体をダクト1内に配置し、その後に積層コア2の仮組みを再開する必要がない。これは、内部パイプ125a、125bと外部パイプ126a、126bとが分離しているからである。したがって、熱交換器100の製造の手間が省ける。
As described above, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the temporary assembly of the
その後、ダクト仮組み体、積層コア仮組み体、および結合プレート3を仮組みして熱交換器仮組み体とする。この熱交換器仮組み体における治具の使用方法および各構成部品相互のろう付け方法は、第1実施形態と同じである。
Thereafter, the temporary duct assembly, the laminated core temporary assembly, and the
このろう付けの際、ろう材の溶融により積層コア2におけるチューブ積層方向Bの寸法が減少する。より具体的には、積層コア2がチューブ積層方向Bの第1プレート11側に縮む。この際の、第1プレート端板部111、第1プレート中央板部112、結合プレート3、積層コア2の間の相対移動の様子は、第1実施形態と同様である。
At the time of brazing, the dimension in the tube stacking direction B of the
また、ろう付けの際に積層コア2がチューブ積層方向Bの第1プレート11側に縮むと、内部パイプ125a、125bもその動きに追従して、ダクト1に阻害されることなく、ダクト1に対してチューブ積層方向Bに移動することができる。したがって、ろう付けの際に内部パイプ125a、125bの変形が抑制される。これは、内部パイプ125a、125bがバーリング115a、115bの内部に入りこんでおらず、かつ、ダクト接続部252と第1プレート端板部111との接合面がチューブ積層方向Bに平行になっているからである。
Further, when the
ろう付けの際には、第1プレート端板部111、バーリング115a、115b、外部パイプ126a、126aは移動しない。したがって、ろう付けの際には、外部パイプ126aに対する内部パイプ125aのチューブ積層方向Bの位置が変化し、外部パイプ126bに対する内部パイプ125bのチューブ積層方向Bの位置が変化する。
During brazing, the first plate
したがって、図13に示すように、ろう付け後には、外部パイプ126aの中心軸と、内部パイプ125aの中心軸は、チューブ積層方向Bにずれている。また、ろう付け後には、外部パイプ126bの中心軸と、内部パイプ125bの中心軸は、チューブ積層方向Bにずれている。しかし、このようになっていても、外部パイプ126a、126bの内部空間は、それぞれ、内部パイプ125a、125bの内部空間と連通する。
Therefore, as shown in FIG. 13, after brazing, the central axis of the
このような構成の熱交換器100においては、過給機からエンジン105までの吸気の流れは、第1実施形態と同じである。また、冷却流体は、外部パイプ126a、バーリング115a、内部パイプ125aを通った後に各チューブ21内に流入し、各チューブ21内を通った後に内部パイプ125bに流入する。そして、内部パイプ125bに流入した冷却流体は、バーリング115b、外部パイプ126bを通る。そして、各チューブ21内を流れる冷却流体と、吸気流路13を通る吸気とが熱交換する。その結果、吸気流路13を通る吸気が冷却される。
In the
(第3実施形態)
次に第3実施形態について、図15を用いて説明する。本実施形態の熱交換器100においては、第1実施形態の熱交換器100に対して、バーリング115a、115bが廃され、その代わりに2個の円環形状のパイプ留め部41が追加されている。(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the
2個のパイプ留め部は、いずれも、ダクト1とは別体に形成されている。2個のパイプ留め部41は、いずれも、ダクト1の外部に配置されている。2個のパイプ留め部41のうち一方は、第1プレート端板部111に固定されると共にパイプ124aに固定される。2個のパイプ留め部41のうち他方は、第1プレート端板部111に固定されると共にパイプ124bに固定される。
Both of the two pipe fastening portions are formed separately from the
各パイプ留め部41は、ダクト接続部411とパイプ接続部412を有する。ダクト接続部411は、中央に孔が空いた略円形の平板形状の部材であり、ダクト1側の面が第1プレート端板部111にろう付けにより接合される。パイプ接続部412は、円筒形状の部材であり、内周面が固定先となるパイプの外部接続部241の外周面にろう付けにより接合される。
Each
パイプ接続部412のダクト1側の端部が、ダクト接続部411のうち上記孔を囲む内縁部に接続する。したがって、各パイプ留め部41は、図15に示すように、パイプ留め部41の中心軸を含む平面で切った断面が、L字形状となっている。ダクト接続部411とパイプ接続部412は、一体成形により形成されている。パイプ留め部41は、例えば、アルミニウムであってもよい。
An end of the
このようにすることで、第1実施形態のようにバーリング115a、115bを設けなくとも、ダクト1に対してパイプ124a、124bを堅固に固定することができる。
By doing so, the
(第4実施形態)
次に第4実施形態について、図16を用いて説明する。本実施形態の熱交換器100においては、第1実施形態の熱交換器100に対して、バーリング115a、115bが廃され、その代わりに2個のパイプ留め部41が追加されている。(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the
2個のパイプ留め部は、いずれも、ダクト1とは別体に形成されている。2個のパイプ留め部41は、いずれも、ダクト1の内部の吸気流路13に配置されている。2個のパイプ留め部41のうち一方は、第1プレート端板部111に固定されると共にパイプ124aに固定される。2個のパイプ留め部41のうち他方は、第1プレート端板部111に固定されると共にパイプ124bに固定される。
Both of the two pipe fastening portions are formed separately from the
各パイプ留め部41は、ダクト接続部411とパイプ接続部412を有する。ダクト接続部411とパイプ接続部412の構成は、第3実施形態と同じである。このようにすることで、第1実施形態のようにバーリング115a、115bを設けなくとも、ダクト1に対してパイプ124a、124bを堅固に固定することができる。
Each
(第5実施形態)
次に第5実施形態について、図17を用いて説明する。本実施形態の熱交換器100は、第2実施形態の熱交換器100に対して、内部パイプ125a、125b、外部パイプ126a、126b、バーリング115a、115bの位置が変更になっている。また、本実施形態の熱交換器100は、第2実施形態の熱交換器100に対して、第1プレート中央板部112の形状が変更になっている。(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the
まず、本実施形態では、内部パイプ125a、125bの、チューブ積層方向Bにおける第2プレート中央板部122側の端面は、複数のチューブ21のうち第1実施形態で説明したチューブ積層順序の最下位となるチューブ21に、ろう付けで接合されている。
First, in this embodiment, the end surface of the
そして、内部パイプ125a、125bの、チューブ積層方向Bにおける第1プレート中央板部112側の端面は、第1プレート中央板部112に、ろう付けで接合されている。
The end surfaces of the
したがって、本実施形態においても、複数のチューブ21のうち、チューブ接続部251よりも第2プレート中央板部122側においてチューブ接続部251に最も近く配置されているチューブ21は、チューブ積層順序において、下位半分に属する。
Therefore, also in the present embodiment, among the plurality of
そして、第1プレート中央板部112は、凸部112aを有している。凸部112aは、第1プレート中央板部112のうち当該最下位となるチューブ21の突出部211bとチューブ積層方向Bに重なる部分である。当該凸部112aは、第1プレート中央板部112の他の平板部分に対して、第2プレート中央板部122側に突出している。そして、この凸部112aの第2プレート中央板部122側の端面が、内部パイプ125a、125bの、チューブ積層方向Bにおける第1プレート中央板部112側の端面に、ろう付けで接合される。
And the 1st plate
また、外部パイプ126a、126b、バーリング115a、115bも、チューブ積層方向Bにおける位置が内部パイプ125a、125bと同じになるよう、位置が調整されている。
The positions of the
このように、内部パイプ125a、125bが、複数のチューブ21のうちチューブ積層順序の最下位となるチューブ21に接続されているので、ろう付け時に、内部パイプ125a、125bのチューブ積層方向Bへの移動量が最小限になる。したがって、ろう付け時における外部パイプ126a、126bに対する内部パイプ125a、125bのチューブ積層方向Bにおける位置ずれ量が低減される。したがって、ろう付け後に、外部パイプ126aの中心線と内部パイプ125aの中心線とをほぼ一致させることができる。そして、内部パイプ125a、125bおよび外部パイプ126a、126bによる冷却流体の封止が不完全になる可能性が低減される。
Thus, since the
(他の実施形態)
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本開示は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。(Other embodiments)
Note that the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, the elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In particular, when a plurality of values are exemplified for a certain amount, it is also possible to adopt a value between the plurality of values unless specifically stated otherwise and in principle impossible. . Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like. The present disclosure also allows the following modifications and equivalent ranges of the above-described embodiments. In addition, the following modifications can select application and non-application to the said embodiment each independently. In other words, any combination of the following modifications can be applied to the above-described embodiment.
(変形例1)
上記第3、第4実施形態における第1実施形態に対する変更は、第2実施形態に対しても適用してよい。例えば、第3実施形態における第1実施形態に対する変更を、第2実施形態に適用すると、図18に示すような構成となる。この構成では、パイプ留め部41が、ダクト1に接合されると共に外部パイプ126aに接合される。そして、パイプ留め部41はダクト1とは別体に形成される。また、上記第5実施形態における第2実施形態に対する変更は、第1実施形態に対して適用してよい。(Modification 1)
Changes to the first embodiment in the third and fourth embodiments may be applied to the second embodiment. For example, when a change in the first embodiment in the third embodiment is applied to the second embodiment, the configuration shown in FIG. 18 is obtained. In this configuration, the
(変形例2)
上記第1〜第5実施形態では、パイプを挟む上述の特定の隣り合う2枚のチューブ21は、チューブ積層順序で下位半分に属する。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。つまり、パイプを挟む上述の特定の隣り合う2枚のチューブ21は、チューブ積層順序で上位半分に属してもよい
(変形例3)
上記第1〜第5実施形態では、熱交換器100は冷却流体が流通するパイプを2本有している。これに対し、チューブ21内を流通する他の流体が、冷却流体以外にある場合は、当該他の流体用のパイプが2本追加されていてもよい。(Modification 2)
In the first to fifth embodiments, the two adjacent
In the first to fifth embodiments, the
(変形例4)
また、上記実施形態においては、第1プレート端板部111と第1プレート中央板部112とを一体に形成した1枚の第1プレート11を用いた。しかし、第1プレート11は、第1プレート端板部111と第1プレート中央板部112とを別々に形成して3枚にて構成してもよい。(Modification 4)
Moreover, in the said embodiment, the
(変形例5)
上記第1、第3、第4実施形態では、パイプ124aの接合先のチューブ21とパイプ124bの接合先のチューブ21とは、同じである。また、上記第2、第5実施形態では、内部パイプ125aの接合先のチューブ21と内部パイプ125bの接合先のチューブ21とは、同じである。(Modification 5)
In the first, third, and fourth embodiments, the
しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。冷却流体を積層コア2へ流入させるパイプの接合先のチューブ21と、冷却流体を積層コア2から流出させるパイプの接合先のチューブ21とは、異なっていてもよい。
However, this is not necessarily the case. The
例えば、冷却流体を積層コア2へ流入させるパイプの接合先のチューブ21のうち第2プレート中央板部122に近い方のチューブ21は、冷却流体を積層コア2から流出させるパイプの接合先のチューブ21のうち第2プレート中央板部122に近い方のチューブ21よりも、上記チューブ積層順序が上位であってもよい。このように、冷却流体を積層コア2へ流入させるパイプを、冷却流体を積層コア2から流出させるパイプよりも車両天地方向点側に配置することで、積層コア2内部における冷却流体の圧力損失を低減することができる。
For example, the
(変形例6)
上記第1、第3、第4実施形態では、外部接続部241の一部のみがダクト1の外部に配置されている。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。具体的には、外部接続部241の前部がダクト1の外部に配置されていてもよい。(Modification 6)
In the first, third, and fourth embodiments, only a part of the
(変形例7)
上記第2、第5実施形態では、外部パイプ126a、126bの各々は、その全体がダクト1の外部に配置されている。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。具体的には、外部パイプ126a、126bの各々は、その一部のみがダクト1の外部に配置されていてもよい。(Modification 7)
In the second and fifth embodiments, the entire
(変形例8)
上記第2、第5実施形態では、内部パイプ125a、125bは、それぞれ、外部パイプ126a、外部パイプ126bに近付くにつれて、チューブ積層方向の幅が増大している。しかし、必ずしもこのようになっていなくてもよい。例えば、内部パイプ125a、125bは、それぞれ、外部パイプ126a、外部パイプ126bに近付くにつれて、チューブ積層方向の幅が一定になっていてもよい。(Modification 8)
In the second and fifth embodiments, the
(変形例9)
熱交換器100は、インタークーラ以外の用途に用いられてもよい。その場合、熱交換器100は、エンジンルーム以外の場所に搭載されてもよい。(Modification 9)
The
(変形例10)
第3、第4実施形態のパイプ留め部41は、必ずしも環状である必要はない。(Modification 10)
The
(まとめ)
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、パイプは、ダクトのうち積層コアとコア幅方向に重なる部分から、ダクトの外部に伸びている。(Summary)
According to the 1st viewpoint shown by one part or all part of said each embodiment, the pipe is extended outside the duct from the part which overlaps with a lamination | stacking core in a core width direction among ducts.
また、第2の観点によれば、前記パイプは、少なくとも一部が前記ダクトの外部に配置されると共に、前記ダクト内において前記複数個のチューブと共に前記チューブ積層方向に積層されている。このようになっていることで、熱交換器のチューブ積層方向の幅を更に低減することができる。 According to a second aspect, at least a part of the pipe is disposed outside the duct and is laminated in the tube laminating direction together with the plurality of tubes in the duct. By being in this way, the width | variety of the tube lamination direction of a heat exchanger can further be reduced.
また、第3の観点によれば、前記パイプは、前記複数個のチューブ内に前記第2流体を流入させ、または、前記複数個のチューブ内から前記第2流体を流出させる一本の繋がった形状である。 According to a third aspect, the pipe is connected to the second fluid into the plurality of tubes or to the second fluid from the plurality of tubes. Shape.
また、第4の観点によれば、前記パイプは、少なくとも一部が前記ダクトの外部に配置される外部接続部と、前記ダクト内において前記複数個のチューブと共に前記チューブ積層方向に積層される内部接続部と、前記外部接続部と前記内部接続部の間に配置されて前記外部接続部と前記内部接続部とを繋ぐ繋ぎ部と、を有する。前記内部接続部の前記チューブ積層方向の幅は、前記外部接続部の前記チューブ積層方向の幅よりも、小さい。したがって、内部接続部が複数個のチューブと共にチューブ積層方向に積層されていても、熱交換器のチューブ積層方向の幅の増大を抑えることができる。 According to a fourth aspect, the pipe includes an external connection portion at least a part of which is disposed outside the duct, and an internal portion that is stacked in the tube stacking direction together with the plurality of tubes in the duct. A connecting portion; and a connecting portion that is disposed between the external connecting portion and the internal connecting portion and connects the external connecting portion and the internal connecting portion. The width of the internal connection portion in the tube stacking direction is smaller than the width of the external connection portion in the tube stacking direction. Therefore, even if the internal connection portion is laminated together with the plurality of tubes in the tube lamination direction, an increase in the width of the heat exchanger in the tube lamination direction can be suppressed.
また、第5の観点によれば、ダクトは、ダクトに形成された孔を囲む筒形状のバーリング(115a、115b)を有し、外部接続部は、バーリングの内周壁に接合されている。このようになっていることで、パイプの支持がより安定化する。 Further, according to the fifth aspect, the duct has a cylindrical burring (115a, 115b) surrounding a hole formed in the duct, and the external connection portion is joined to the inner peripheral wall of the burring. By doing so, the support of the pipe is further stabilized.
また、第6の観点によれば、熱交換器は、ダクトに接合されると共にパイプに接合されるパイプ留め部(41)を備える。また、パイプ留め部はダクトとは別体に形成される。このようになっていることで、ダクトの形状を変更することを必須としなくても、パイプの支持が安定する。 Moreover, according to the 6th viewpoint, a heat exchanger is provided with the pipe fastening part (41) joined to a pipe while being joined to a duct. The pipe fastening part is formed separately from the duct. In this way, the pipe support is stable even if it is not essential to change the shape of the duct.
また、第7の観点によれば、前記パイプは、前記複数個のチューブ内に前記第2流体を流入させ、または、前記複数個のチューブ内から前記第2流体を流出させる内部パイプと、前記内部パイプとは別体に形成され、少なくとも一部が前記ダクトの外部に配置される外部パイプと、で構成されている。 According to a seventh aspect, the pipe has an internal pipe that allows the second fluid to flow into the plurality of tubes, or allows the second fluid to flow out of the plurality of tubes; The external pipe is formed separately from the internal pipe, and at least a part of the external pipe is disposed outside the duct.
また、第8の観点によれば、前記内部パイプは、前記ダクト内において前記複数個のチューブと共に前記チューブ積層方向に積層されるチューブ接続部と、前記チューブ接続部に接続されるダクト接続部とを有し、前記ダクト接続部の前記外部パイプ側の端部は、前記ダクトと液密に接合されており、前記外部パイプは、前記ダクト接続部と連通しながら前記ダクトと液密に接合されている。 According to an eighth aspect, the internal pipe includes a tube connection portion that is stacked in the tube stacking direction together with the plurality of tubes in the duct, and a duct connection portion that is connected to the tube connection portion. And an end of the duct connection portion on the outer pipe side is liquid-tightly joined to the duct, and the external pipe is joined to the duct in a liquid-tight manner while communicating with the duct connection portion. ing.
また、第9の観点によれば、積層コアは、複数のチューブのうち隣接するチューブ間に配置されるアウターフィンを有する。また、チューブとアウターフィンとがろう付けされる。また、ダクトは、積層コアにおけるコア幅方向の端面のうち少なくとも一方の端面に対向して配置される第1プレート(11)と、積層コアにおけるチューブ積層方向の端面のうち少なくとも一方の端面側に配置された第2プレート(12、12a、12b)とを有する。また、第2プレートは、積層コアにおけるコア幅方向の端面に対向して配置されて、第1プレートの壁面にろう付けされた第2プレート端板部(121)と、積層コアにおけるチューブ積層方向の端面に対向して配置された第2プレート中央板部(122)とを有する。また、ダクト接続部は、ダクトとろう付けにより接合されている。 Moreover, according to the 9th viewpoint, a lamination | stacking core has an outer fin arrange | positioned between adjacent tubes among several tubes. Further, the tube and the outer fin are brazed. In addition, the duct is disposed on the first plate (11) disposed to face at least one of the end faces in the core width direction of the laminated core, and on at least one end face side of the end faces of the laminated core in the tube lamination direction. And a second plate (12, 12a, 12b) arranged. The second plate is disposed opposite to the end surface of the laminated core in the core width direction, and is brazed to the wall surface of the first plate, and the tube laminating direction of the laminated core. 2nd plate center board part (122) arranged facing the end face of this. The duct connecting portion is joined to the duct by brazing.
これによると、第1プレートと第2プレートはろう付けの際にチューブ積層方向に相対移動可能であり、ろう付けの際の積層コアの寸法変化に伴って第2プレートが追従移動する。したがって、ろう付けの際にアウターフィンとプレート間やチューブとアウターフィン間に隙間が生じにくくなり、ろう付け不良の発生が防止される。 According to this, the first plate and the second plate can move relative to each other in the tube stacking direction during brazing, and the second plate follows and moves as the dimension of the stacked core changes during brazing. Therefore, a gap is less likely to occur between the outer fin and the plate or between the tube and the outer fin during brazing, and the occurrence of defective brazing is prevented.
また、ダクト接続部は、ダクトとろう付けにより接合されている。したがって、ろう付けの際に積層コアがチューブ積層方向Bの第1プレート側に縮むと、内部パイプもその動きに追従して、ダクトに対してチューブ積層方向に移動することができる。したがって、ろう付けの際に内部パイプの変形が抑制される。 The duct connecting portion is joined to the duct by brazing. Therefore, when the laminated core shrinks to the first plate side in the tube lamination direction B during brazing, the internal pipe can also follow the movement and move in the tube lamination direction with respect to the duct. Therefore, deformation of the internal pipe is suppressed during brazing.
また、第10の観点によれば、ダクト接続部は、外部パイプに近付くにつれてチューブ積層方向の幅が増大すると共に、ダクトと対向してダクトの内壁面に接合されるフランジ部を有する。このようになっていることで、ダクト接続部とダクトの接合がより安定化する。 According to the tenth aspect, the duct connecting portion has a flange portion that increases in width in the tube stacking direction as it approaches the external pipe and is joined to the inner wall surface of the duct so as to face the duct. By being in this way, joining of a duct connection part and a duct becomes more stable.
また、第11の観点によれば、ダクトは、ダクトに形成された孔を囲む筒形状のバーリング(115a、115b)を有し、外部パイプは、バーリングの内周壁に接合されている。このようになっていることで、パイプの支持がより安定化する。 According to the eleventh aspect, the duct has a cylindrical burring (115a, 115b) surrounding a hole formed in the duct, and the external pipe is joined to the inner peripheral wall of the burring. By doing so, the support of the pipe is further stabilized.
また、第12の観点によれば、熱交換器は、ダクトに接合されると共に外部パイプに接合されるパイプ留め部(41)を備える。また、パイプ留め部はダクトとは別体に形成される。このようになっていることで、ダクトの形状を変更することを必須としなくても、パイプの支持が安定する。 According to a twelfth aspect, the heat exchanger includes a pipe fastening portion (41) that is joined to the duct and joined to the external pipe. The pipe fastening part is formed separately from the duct. In this way, the pipe support is stable even if it is not essential to change the shape of the duct.
Claims (5)
第1流体が通過する第1流体流路(13)が内部に形成されたダクト(1)と、
第2流体が通過する第2流体流路が内部に形成された複数個のチューブ(21)を有すると共に前記ダクト内に収容された積層コア(2)と、
前記複数個のチューブ内に前記第2流体を流入させ、または、前記複数個のチューブ内から前記第2流体を流出させるパイプ(124a、124b、125a、125b、126a、126b)と、を備え、
前記複数個のチューブはチューブ積層方向(B)に積層され、
前記第1流体は前記ダクト内を第1流体流れ方向(A)に流れ、
コア幅方向は、前記チューブ積層方向と前記第1流体流れ方向の両方に対して垂直な方向であり、
前記パイプは、前記ダクトのうち前記積層コアと前記コア幅方向に重なる部分から、前記ダクトの外部に伸びており、
前記パイプ(125a、125b、126a、126b)は、前記複数個のチューブ内に前記第2流体を流入させ、または、前記複数個のチューブ内から前記第2流体を流出させる内部パイプ(125a、125b)と、前記内部パイプとは別体に形成され、少なくとも一部が前記ダクトの外部に配置される外部パイプ(126a、126b)と、で構成されており、
前記内部パイプは、前記ダクト内において前記複数個のチューブと共に前記チューブ積層方向に積層されるチューブ接続部(251)と、前記チューブ接続部に接続されるダクト接続部(252)とを有し、前記ダクト接続部の前記外部パイプ側の端部は、前記ダクトと液密に接合されており、前記外部パイプは、前記ダクト接続部と連通しながら前記ダクトと液密に接合されている熱交換器。 A heat exchanger,
A duct (1) formed therein with a first fluid flow path (13) through which the first fluid passes;
A laminated core (2) having a plurality of tubes (21) formed therein and having a second fluid flow path through which the second fluid passes;
Pipes (124a, 124b, 125a, 125b, 126a, 126b) for allowing the second fluid to flow into the plurality of tubes or for allowing the second fluid to flow out of the plurality of tubes,
The plurality of tubes are stacked in the tube stacking direction (B),
The first fluid flows in the duct in a first fluid flow direction (A);
The core width direction is a direction perpendicular to both the tube stacking direction and the first fluid flow direction,
The pipe extends from the portion of the duct overlapping the laminated core and the core width direction to the outside of the duct .
The pipes (125a, 125b, 126a, 126b) are internal pipes (125a, 125b) that allow the second fluid to flow into the plurality of tubes or flow the second fluid out of the plurality of tubes. ) And an external pipe (126a, 126b) that is formed separately from the internal pipe and is at least partially disposed outside the duct,
The internal pipe has a tube connection portion (251) stacked in the tube stacking direction together with the plurality of tubes in the duct, and a duct connection portion (252) connected to the tube connection portion, The end of the duct connecting portion on the side of the external pipe is joined in a liquid-tight manner with the duct, and the external pipe is joined in a liquid-tight manner with the duct while communicating with the duct connecting portion. vessel.
前記チューブと前記アウターフィンとがろう付けされ、前記ダクトは、前記積層コアにおける前記コア幅方向の端面のうち少なくとも一方の端面に対向して配置される第1プレート(11)と、前記積層コアにおける前記チューブ積層方向の端面のうち少なくとも一方の端面側に配置された第2プレート(12、12a、12b)とを有し、
前記第2プレートは、前記積層コアにおける前記コア幅方向の端面に対向して配置されて、前記第1プレートの壁面にろう付けされた第2プレート端板部(121)と、前記積層コアにおける前記チューブ積層方向の端面に対向して配置された第2プレート中央板部(122)とを有し、
前記ダクト接続部は、前記ダクトとろう付けにより接合されている請求項1に記載の熱交換器。 The laminated core has an outer fin disposed between adjacent tubes among the plurality of tubes,
The tube and the outer fin are brazed, and the duct is disposed between the first plate (11) facing at least one of the end faces in the core width direction of the laminated core, and the laminated core. A second plate (12, 12a, 12b) disposed on at least one of the end surfaces in the tube stacking direction,
The second plate is disposed so as to face the end surface of the laminated core in the core width direction, and is brazed to the wall surface of the first plate. A second plate center plate portion (122) disposed to face the end surface in the tube stacking direction,
The heat exchanger according to claim 1 , wherein the duct connection portion is joined to the duct by brazing.
前記パイプ留め部は前記ダクトとは別体に形成される請求項1ないし3のいずれか1つに記載の熱交換器。 A pipe fastening portion (41) joined to the duct and joined to the external pipe;
The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 , wherein the pipe fastening portion is formed separately from the duct.
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