JP6711822B2 - 熱交換器のタンク構造およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の熱交換器をその厚み方向に並列したものにおいて、全体として熱交換性能を向上させるものに関する。
下記特許文献1は、ユニット組立型の熱交換器であって、それぞれフィンとチューブとを交互に並列してコアを形成し、そのコアの上下に一対のタンクを配置するとともに、各タンクの中央に熱交換媒体の流入口を設けたものである。
図6は、特許文献1のユニット組立型熱交換器の分解斜視図であり、上下一対の小タンク4にチューブ2の両端を挿通固定し、小タンク4の長手方向中央に接続ブラケット13を配置したものである。各接続ブラケット13は、互いにOリング15およびボルト17を介して締結され一体化される。そして、最前列の接続ブラケット13に設けたパイプ16から熱交換媒体として、オイルを供給し、それを各ユニットのそれぞれのチューブ2内に供給するものである。
次に、本発明者は既に、特願2014−009616の建設機械用高耐圧オイルクーラを出願している。この発明は、一対のコアをその厚み方向に並列するとともに、各コアの偏平チューブをU字溝状のタンク本体に挿通するとともに、その開口部を蓋部材で閉塞し、かつ両端部を端蓋で閉塞したものである。そして、各タンクの長手方向中央に開口部を形成し、その開口部とヘッダの開口とを溶接により接合したものである。
特開2003−75092号公報
特許文献1に記載の発明は、各ユニットの小タンク4の中央位置に熱交換媒体の入口が存在し、そこから各チューブにオイルを供給していた。すると、小タンク4の開口に近い位置にあるチューブにより多くのオイルが流入し、そのチューブ内のオイルの流速が開口から遠いチューブよりも速くなる。そのため、各ユニットの偏平チューブ内のオイルの流速密度の偏りが生じている。
それら各偏平チューブの外周には、冷却用の空気流が流通する。この時、空気がオイル流速の速い部分に供給されると、最も熱交換されて、冷却風が高温になる。その高温になった冷却風が、風下側のユニットのオイル流速の速い位置に供給されることになる。そのため、コアの中央部分における熱交換量と、コアの両端部における熱交換量との間にバラつきが生じ、全体として熱交換効率が悪くなる。
そこで、本発明は、各ユニットの各部で総合的に熱交換が均一になるようにして、全体としての熱交換量を大きくすることを課題とする。それとともに、ヘッダタンクを介して、各ユニットの小タンク4に熱交換媒体を分配することとし、その接続を容易にすることを課題とする。
請求項1に記載の本発明は、それぞれフィン1とチューブ2とが交互に並列されてコア3を形成し、
各チューブ2の両端が挿通されるように、コア3の両端に小タンク4が配置されてユニット5を構成し、
複数の同一形状のユニット5がその厚み方向に重なって並列され、
熱交換媒体が各小タンク4を介して、各コア3の各チューブ2に供給され、空気流が各コア3の平面に交差するように導かれる熱交換器のタンク構造において、
各ユニット5の各コア3と小タンク4がろう付固定されており、
各小タンク4およびそれらに連結するヘッダタンク8がパイプ材よりなり、
各小タンク4には、そのコア3の反対側の位置に開口7が形成され、
隣り合う第1の小タンク4の開口7と、第2の小タンク4の開口7とが各小タンク4の長手方向に位置を異にして配置されることで、空気流の上流側のユニット5の熱交換媒体の流速の大きい位置と、空気流の下流側のユニット5の熱交換媒体の流速の大きい位置とが位置ずれしていると共に、それらの各開口7に整合するように、前記ヘッダタンク8に複数の接続口9が形成され、
前記ヘッダタンク8が各小タンク4の軸線方向に交差した状態で、前記ヘッダタンク8の各接続口9と各小タンク4の開口7とが、短管6で連結され
各ユニット5の小タンク4の開口7と短管6の一方の端部及び、ヘッダタンク8の各接続口9と短管の他方の端部が溶接固定されており、
前記ヘッダタンク8から並列された各ユニット5の熱交換媒体の流通方向の上流側の小タンク4の開口7に熱交換媒体が流通されることを特徴とする熱交換器のタンク構造である。

請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の熱交換器のタンク構造において、
各小タンク4の軸線に斜めに交差する一直線上に、各小タンク4の開口7が配置され、ヘッダタンク8の軸線に平行な一直線上の外面に、前記各開口7に整合する接続孔9が設けられた熱交換器のタンク構造である。

請求項3に記載の本発明は、請求項1に記載の熱交換器のタンク構造において、
各小タンク4の各開口7が平面視で千鳥に配置された熱交換器のタンク構造である。

請求項4に記載の本発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の熱交換器のタンク構造において、
前記ヘッダタンク8は、半割り状のタンク本体8aと上蓋8bとで構成されており、前記タンク本体8aに複数の前記接続口9が形成された熱交換器のタンク構造である。

請求項5に記載の本発明は、請求項4に記載の熱交換器のタンクの製造方法において、
前記ヘッダタンク8を形成する工程と、短管6を介して、前記タンク本体8aの接続口9と各小タンク4の開口7とを溶接固定する工程と、
ついで、タンク本体8aと上蓋8bとの間を溶接する工程と、を具備する熱交換器のタンクの製造方法である。
本発明のタンク構造は、隣り合う第1の小タンク4の開口7と、第2の小タンク4の開口7とが、その長手方向に位置を異にして配置されることで、空気流の上流側のユニット5の熱交換媒体の流速の大きい位置と、空気流の下流側のユニット5の熱交換媒体の流速の大きい位置とが位置ずれしている。それと共に、それらの各開口7に整合するように、ヘッダタンク8に複数の接続口9が形成され、前記ヘッダタンク8が各小タンク4の軸線方向に交差した状態で、ヘッダタンク8の各接続口9と各小タンク4の開口7とが、短管6で連結され、前記ヘッダタンク8から並列された各ユニット5の熱交換媒体の流通方向の上流側の小タンク4の開口7に熱交換媒体が流通されるものである。
そのため、各ユニット5の小タンク4の出入口が異なり、それに伴って各ユニット5の各チューブ2内に流通する熱交換媒体の流速分布を異にする。即ち、小タンク4の出入口近傍の各チューブ2の熱交換媒体の流速が速くなり、出入口から離れるチューブ程、流速が低下する。
ところが、上流側と下流側とで、各ユニット5の各チューブ2の流速分布が異なるので、第1のユニット5の熱交換媒体の流速の大きい位置を通過してより高温となった空気流は、それに隣接する第2のユニット5では熱交換媒体の流速の小さい位置を通過し、全体として各部の熱交換量を均一にして、性能の高い熱交換器となる。

また、本発明のタンク構造の製造方法は、上記熱交換器において、各コア3と小タンク4とをろう付し、各ユニット5の小タンク4の開口7とヘッダタンクの各接続口9とを、溶接により、短管6を介して接続するものである。そして、隣り合う第1の小タンク4の開口7と、第2の小タンク4の開口7とが、その長手方向に位置を異にして配置されているので、隣接する短管6どうしの間隔が離間し、その溶接の際、互いに干渉することなく容易に各短管の両端を溶接することができる。

請求項4、請求項5に記載の発明のように、ヘッダタンク8を、それぞれ半割り状のタンク本体8aと上蓋8bとで構成した場合には、さらに容易に熱交換器のタンク構造を製造することができる。
図1は本発明のタンク構造の分解斜視図である。
図2は同組立て状態を示す縦断面図であって、図3のII−II矢視図である。
図3は同組立て状態を示す斜視図である。
図4は本発明の第2実施例の熱交換器のタンク構造の分解斜視図である。
図5は本発明の第3実施例の熱交換器のタンク構造の斜視図である。
図6は従来型タンク構造の斜視図である。
(第1実施例の構造)
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき、説明する。
図1〜図3は本発明の第1実施例であり、図1はその要部分解斜視図、図2はその組立て状態を示す要部縦断面図、図3は同斜視図である。これらの図において、それぞれタンク構造の上部のみを示す。省略されている下部のタンク構造は、上部と同様の構造をとることが好ましい。
この実施例では、同一形状の3つのユニット5をそのコア3の厚み方向に積層している。そのユニット5の数は二つでも、四つ以上でもよい。各ユニット5は、フィン1とチューブ2とを交互に並列してコア3を形成し、その上下両端に一対の小タンク4を配置する。そして、それぞれのチューブ2の両端を小タンク4に挿通する。この例では、小タンク4はパイプ材とその両端に配置した端蓋10とからなる。
そして、パイプ材には、多数の偏平なチューブ挿通孔が穿設され、それに偏平なチューブ2が挿通される。それと共に、各小タンク4の長手方向両端には、サイドメンバー14の端部を挿通する図示しないスリットが夫々形成されている。
そして、一対のサイドメンバー14の端部が夫々の小タンク4に挿通された状態で、各部品間が一体にろう付け固定される。なお、この例では、一対のサイドメンバー14を3つの小タンク4に挿通したが、それに替えて、それぞれ単独のサイドメンバー14を各コア3の両端に配置してもよい。
このようにしてなる各コア3と、サイドメンバー14との組立て体は、高温の炉内に搬入され、一体的にろう付け固定される。なお、小タンク4には予め開口7を形成しておく。この開口7は、図1および図3に示す如く、隣接する各ユニット5の小タンク4の開口7が軸線方向に位置を異にして配置される。この例では、各小タンク4に対して傾斜する一直線上に配置されている。
次いで、各開口7には短管6の一端が挿入され、短管6と小タンク4の開口7との間が溶接されて、溶接部12を形成する。そして、各短管6の他端はヘッダタンク8の接続口9に溶接される。
この例では、ヘッダタンク8はその一端にフランジ11を有し、多端に端蓋10を有する。また、ヘッダタンク8は、パイプ材をその直径線上で半割り状にしたタンク本体8aと上蓋8bとからなり、そのタンク本体8aに接続口9が穿設される。接続口9の位置は、短管6の各開口7の位置に整合する。
そして、各短管6をタンク本体8aの接続口9に溶接した後に、上蓋8bがタンク本体8aの開口に被嵌され、その端部に端蓋10が被嵌される。そして、それらの各継目に溶接により溶接部12が形成されて熱交換器を完成する。
この例では、ヘッダタンク8は直線状のパイプ材と、湾曲したパイプ材との結合体からなり、その湾曲パイプの端部に直線状のパイプ材が溶接されたものである。
配管の方向によっては、湾曲したパイプ材を省略することも可能である。
(本発明の第2実施例の構造)
次に、図4は本発明の第2実施例であり、この例は、予めヘッダタンク8の各接続口9に短管6を溶接し、その後に、小タンク4の開口7と各短管6とを溶接したものである。なお、溶接順序はその逆でもよい。
(本発明の第3実施例の構造)
次に、図5は、本発明の第3実施例であり、この例は、各小タンク4の開口7が平面視で千鳥状に配置されている。そして、ヘッダタンク8に接続されたエルボー状の短管6を介して、ヘッダタンク8の各接続口9と各小タンク4の開口7とが溶接により連結されている。
いずれの実施例においても共通する点は、隣接する小タンク4の各開口7が、小タンク4の軸線方向に異なった位置に配置されている点である。なお、開口7はいずれの小タンク4でも、コア3の反対側に開口する。このように隣接する小タンク4の開口7を軸線方向に異ならせることにより、短管6と小タンク4との溶接の際、それらが互いに離間しているため、隣接する短管6に邪魔されることなく、短管6の溶接が可能となる。
(作用)
これらの実施例では、各ユニット5のチューブ2内にヘッダタンク8を介して高温のオイルが流通し、各コア3の平面に直行する方向に空気流が流通する。そして、その空気とオイルとの間で熱交換される。
この時、各チューブ2内のオイルの流速は、開口7に近いほど速くなり、それから遠くなるにつれて流速が相対的に遅くなる。開口7近傍のチューブを通過した冷却風とオイルとの熱交換量は、他の位置のそれよりも大きくなる。
そして、冷却風の上流側に位置するユニット5の小タンク4の開口7に対して、下流側のユニット5の小タンク4の開口7は軸線方向に位置ずれしているため、より高温となった冷却風は下流側において、流速の遅いチューブ2を通過することになる。
また、上流側でオイルの流速の遅いチューブ2を通過し、空気流の熱交換量の小さいチューブを通過した比較的低温の空気流は、下流側で流速の速いチューブ2を通過することになる。
そのため、複数のユニット5を通過した最終の空気流は各部において、略等しい温度となり、全体として熱交換量を大きくすることができる。
上記の実施例の熱交換器では、オイルクーラについて述べたが、本発明はそれに限らず、エンジン冷却水冷却用のラジエータやインタークーラに利用することもできる。
1 フィン
2 チューブ
3 コア
4 小タンク
5 ユニット
6 短管
7 開口
8 ヘッダタンク
8a タンク本体
8b 上蓋
9 接続口
10 端蓋
11 フランジ
12 溶接部
13 接続ブラケット
14 サイドメンバー
15 Oリング
16 パイプ
17 ボルト

Claims (5)

  1. それぞれフィン(1)とチューブ(2)とが交互に並列されてコア(3)を形成し、
    各チューブ(2)の両端が挿通されるように、コア(3)の両端に小タンク(4)が配置されてユニット(5)を構成し、
    複数の同一形状のユニット(5)がその厚み方向に重なって並列され、
    熱交換媒体が各小タンク(4)を介して、各コア(3)の各チューブ(2)に供給され、空気流が各コア(3)の平面に交差するように導かれる熱交換器のタンク構造において、
    各ユニット(5)の各コア(3)と小タンク(4)がろう付固定されており、
    各小タンク(4)およびそれらに連結するヘッダタンク(8)がパイプ材よりなり、
    各小タンク(4)には、そのコア(3)の反対側の位置に開口(7)が形成され、
    隣り合う第1の小タンク(4)の開口(7)と、第2の小タンク(4)の開口(7)とが各小タンク(4)の長手方向に位置を異にして配置されることで、空気流の上流側のユニット(5)の熱交換媒体の流速の大きい位置と、空気流の下流側のユニット(5)の熱交換媒体の流速の大きい位置とが位置ずれしていると共に、それらの各開口(7)に整合するように、前記ヘッダタンク(8)に複数の接続口(9)が形成され、
    前記ヘッダタンク(8)が各小タンク(4)の軸線方向に交差した状態で、前記ヘッダタンク(8)の各接続口(9)と各小タンク(4)の開口(7)とが、短管(6)で連結され
    各ユニット(5)の小タンク(4)の開口(7)と短管(6)の一方の端部及び、ヘッダタンク(8)の各接続口(9)と短管の他方の端部が溶接固定されており、
    前記ヘッダタンク(8)から並列された各ユニット(5)の熱交換媒体の流通方向の上流側の小タンク(4)の開口(7)に熱交換媒体が流通されることを特徴とする熱交換器のタンク構造。
  2. 請求項1に記載の熱交換器のタンク構造において、
    各小タンク(4)の軸線に斜めに交差する一直線上に、各小タンク(4)の開口(7)が配置され、ヘッダタンク(8)の軸線に平行な一直線上の外面に、前記各開口(7)に整合する接続孔(9)が設けられた熱交換器のタンク構造。
  3. 請求項1に記載の熱交換器のタンク構造において、
    各小タンク(4)の各開口(7)が平面視で千鳥に配置された熱交換器のタンク構造。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の熱交換器のタンク構造において、
    前記ヘッダタンク(8)は、半割り状のタンク本体(8a)と上蓋(8b)とで構成されており、前記タンク本体(8a)に複数の前記接続口(9)が形成された熱交換器のタンク構造。
  5. 請求項4に記載の熱交換器のタンクの製造方法において、
    前記ヘッダタンク(8)を形成する工程と、短管(6)を介して、前記タンク本体(8a)の接続口(9)と各小タンク(4)の開口(7)とを溶接固定する工程と、
    ついで、タンク本体(8a)と上蓋(8b)との間を溶接する工程と、を具備する熱交換器のタンクの製造方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10670349B2 (en) * 2017-07-18 2020-06-02 General Electric Company Additively manufactured heat exchanger
US10794641B2 (en) * 2018-02-19 2020-10-06 Denso International America, Inc. Heat exchanger
GB2574573A (en) * 2018-03-13 2019-12-18 Ispresso Chilling manifold
JP2019179832A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 日本電産株式会社 冷却装置
JP7238401B2 (ja) * 2018-03-30 2023-03-14 日本電産株式会社 冷却装置
EP3739284A1 (en) * 2019-05-16 2020-11-18 Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. A hybrid heat exchanger
FR3099567B1 (fr) * 2019-07-31 2021-07-02 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur et système d’échange thermique associé pour véhicule
US11805945B2 (en) * 2019-09-18 2023-11-07 Robert G. Nothum, Jr. Heat exchange tubes for fryer in food process line

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774678A (en) * 1971-04-07 1973-11-27 F Glorisi Cooling system with selectively replaceable radiator sections
US4191244A (en) * 1978-02-09 1980-03-04 Caterpillar Tractor Co. Modular heat exchanger with resilient mounting and sealing element
JP2003075092A (ja) 2001-08-28 2003-03-12 Toyo Radiator Co Ltd ユニット組立て型熱交換器
KR100482827B1 (ko) * 2002-09-14 2005-04-14 삼성전자주식회사 열교환기
DE102004047891A1 (de) * 2003-10-02 2005-05-25 Behr Gmbh & Co. Kg Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge
CN100516478C (zh) * 2005-12-09 2009-07-22 株式会社电装 用于中间冷却器的出口/入口管道结构
JP5796518B2 (ja) * 2012-03-06 2015-10-21 株式会社デンソー 冷媒蒸発器
JP6098343B2 (ja) * 2013-05-10 2017-03-22 株式会社デンソー 冷媒蒸発器
US10168084B2 (en) 2013-05-10 2019-01-01 Denso Corporation Refrigerant evaporator

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