JP6733583B2 - 熱交換装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する他の熱交換装置(10)は、熱交換本体部(20)と、複数のブレード(40)と、台座(30a,30b)と、アクチュエータ装置(80)と、を備える。熱交換本体部は、内部を流れる熱媒体と、外部を流れる流体との間で熱交換を行う。ブレードは、回転動作により熱交換本体部に流れ込む流体の流量を変化させることが可能である。台座は、熱交換本体部に設けられ、ブレードを回転可能に支持する。アクチュエータ装置は、ブレードを回転させる。複数のブレードのうち、アクチュエータ装置により回転させられるブレードを駆動ブレード(40a)とし、それ以外のブレードを従動ブレード(40b)とするとき、熱交換装置は、駆動ブレードの回転を従動ブレードに伝達するリンク部材(50a,50b)と、熱交換本体部に設けられるとともに、リンク部材を支持する支持部材(60a,60b,60c,60d)と、を更に備える。リンク部材は、台座との協働により複数のブレードを挟み込んでいる。
<第1実施形態>
図1に示される熱交換装置10は、例えば車両のエンジンルーム内においてフロントグリルとエンジンとの間に配置される。熱交換装置10には、フロントグリルからエンジンルーム内に流れ込む空気が通過する。本実施形態では、この空気が、熱交換装置10を流通する流体に相当する。熱交換装置10は、その内部を流れる熱媒体と空気との間で熱交換を行う。熱交換装置10は、例えば車両のエンジンを冷却するエンジン冷却水を熱媒体として、エンジン冷却水と空気との間で熱交換を行うことによりエンジン冷却水を冷却するラジエータである。
図2に示されるように、コア部21は、図中に矢印Z1,Z2で示される方向に長手方向を有する複数のチューブ210と、複数のフィン211との積層構造により構成されている。チューブ長手方向は、鉛直方向に対応している。そのため、以下では、矢印Z1で示される方向を「鉛直方向上方」とも称し、矢印Z2で示される方向を「鉛直方向下方」とも称する。
タンク23a,23bは、コア部21における鉛直方向Z1,Z2の両端部にそれぞれ接続されている。より詳しくは、タンク23aは、コア部21における鉛直方向上方Z1の端部に接続されている。タンク23bは、コア部21における鉛直方向下方Z2の端部に接続されている。タンク23a,23bは、チューブ積層方向Xに延びる筒状の中空部材からなる。タンク23a,23bのそれぞれの内部空間は、複数のチューブ210のそれぞれの内部空間に連通されている。タンク23a,23bは、各チューブ210への熱媒体の分配、及び各チューブ210を流れた熱媒体の回収の少なくとも一方を行う。
熱交換装置10では、アクチュエータ装置80が駆動ブレード40aを回転させることにより、複数のブレード40を、図1に示される閉塞状態と、図8に示される開口状態とに切り替え可能となっている。図1に示される閉塞状態では、複数のブレード40の板厚方向が空気流れ方向Yに平行になっている。この閉塞状態では、ブレード40,40間の隙間が小さくなるため、熱交換本体部20への空気の流入が遮断される。
(1)アクチュエータ装置80によりブレード40を回転させることにより、熱交換本体部20に流れ込む空気の流量を変化させることができるため、従来のグリルシャッタ装置に類似のシャッタ機能を実現することができる。
(4)複数のブレード40を回転可能に支持する台座30a,30bは、熱交換本体部20のタンク23a,23bにそれぞれ形成されている。これにより、チューブ210の長手方向とブレード40の長手方向とを一致させることができるため、チューブ210を通過する空気の流れがブレード40により阻害され難くなる。よって、通風抵抗を低減することができる。
(変形例)
次に、第1実施形態の熱交換装置10の変形例について説明する。
このようなリンク部材50a,50b及び支持部材60a〜60dを用いた場合でも、第1実施形態の熱交換装置10による(7)及び(8)に示される作用及び効果に類似の作用及び効果を得ることができる。
次に、熱交換装置10の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換装置10との相違点を中心に説明する。
図12に示されるように、本実施形態の熱交換装置10は、チューブ210の積層方向が鉛直方向Z1,Z2と平行な方向となるように設定されている。したがって、チューブ210の長手方向は、図12に示される矢印Xで示される方向に平行な方向となっている。以下では、矢印Xで示される方向を「チューブ長手方向」とも称する。
以上説明した本実施形態の熱交換装置10によれば、第1実施形態の(1)〜(3),(6)〜(8)に示される作用及び効果に加え、以下の(9)及び(10)に示される作用及び効果を得ることができる。
(変形例)
次に、第2実施形態の熱交換装置10の変形例について説明する。
<他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各実施形態の熱交換装置10の構造は、車両のラジエータ以外の適宜の熱交換装置に適用することが可能である。また、熱交換本体部20において熱媒体と熱交換を行う流体として、空気以外の適宜の流体を用いることも可能である。
20:熱交換本体部
21:コア部
22a,22b:補強部材
23a,23b:タンク
30a,30b:台座
40:ブレード
40a:駆動ブレード
40b:従動ブレード
50a,50b:リンク部材
60a,60b,60c,60d:支持部材
80:アクチュエータ装置
90:ブラケット
Claims (10)
- 内部を流れる熱媒体と、外部を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換本体部(20)と、
回転動作により前記熱交換本体部に流れ込む前記流体の流量を変化させることの可能な複数のブレード(40)と、
前記熱交換本体部に設けられ、前記ブレードを回転可能に支持する台座(30a,30b)と、
前記ブレードを回転させるアクチュエータ装置(80)と、を備え、
前記熱交換本体部は、
複数のチューブの積層構造により構成され、前記チューブの内部を流れる前記熱媒体と前記流体との間で熱交換を行うコア部(21)と、
前記コア部の端部に設けられ、前記チューブへの前記熱媒体の分配、及び前記チューブを流れた熱媒体の回収の少なくとも一方を行うタンク(23a,23b)と、
複数の前記チューブの積層方向における前記コア部の端部に配置され、前記コア部を補強する補強部材(22a,22b)と、を備え、
前記補強部材とは別体からなり、前記補強部材に一体的に組み付けられるブラケット(90)を更に備え、
前記台座は、
前記ブラケットに形成されている
熱交換装置。 - 複数の前記ブレードのうち、前記アクチュエータ装置により回転させられるブレードを駆動ブレード(40a)とし、それ以外のブレードを従動ブレード(40b)とするとき、
前記駆動ブレードの回転を前記従動ブレードに伝達するリンク部材(50a,50b)を更に備える
請求項1に記載の熱交換装置。 - 前記熱交換本体部に設けられるとともに、前記リンク部材を支持する支持部材(60a,60b,60c,60d)を更に備え、
前記リンク部材は、
前記台座との協働により複数の前記ブレードを挟み込んでいる
請求項2に記載の熱交換装置。 - 前記支持部材は、
スナップフィット構造を有している
請求項3に記載の熱交換装置。 - 内部を流れる熱媒体と、外部を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換本体部(20)と、
回転動作により前記熱交換本体部に流れ込む前記流体の流量を変化させることの可能な複数のブレード(40)と、
前記熱交換本体部に設けられ、前記ブレードを回転可能に支持する台座(30a,30b)と、
前記ブレードを回転させるアクチュエータ装置(80)と、を備え、
複数の前記ブレードのうち、前記アクチュエータ装置により回転させられるブレードを駆動ブレード(40a)とし、それ以外のブレードを従動ブレード(40b)とするとき、
前記駆動ブレードの回転を前記従動ブレードに伝達するリンク部材(50a,50b)と、
前記熱交換本体部に設けられるとともに、前記リンク部材を支持する支持部材(60a,60b,60c,60d)と、を更に備え、
前記リンク部材は、
前記台座との協働により複数の前記ブレードを挟み込んでいる
熱交換装置。 - 前記熱交換本体部は、
複数のチューブの積層構造により構成され、前記チューブの内部を流れる前記熱媒体と前記流体との間で熱交換を行うコア部(21)と、
前記コア部の端部に設けられ、前記チューブへの前記熱媒体の分配、及び前記チューブを流れた熱媒体の回収の少なくとも一方を行うタンク(23a,23b)と、を備え、
前記台座は、
前記タンクに形成されている
請求項5に記載の熱交換装置。 - 前記台座には、
複数の前記ブレードのそれぞれの回転軸が挿入されるとともに、複数の前記ブレードのそれぞれの回転軸を回転可能に支持する複数の凹部が第1ピッチで形成され、
前記第1ピッチは、
複数の前記チューブが積層配置されている間隔に相当する第2ピッチの倍数に設定されている
請求項6に記載の熱交換装置。 - 前記熱交換本体部は、
複数のチューブの積層構造により構成され、前記チューブの内部を流れる前記熱媒体と前記流体との間で熱交換を行うコア部(21)と、
前記コア部の端部に設けられ、前記チューブへの前記熱媒体の分配、及び前記チューブを流れた熱媒体の回収の少なくとも一方を行うタンク(23a,23b)と、
複数の前記チューブの積層方向における前記コア部の端部に配置され、前記コア部を補強する補強部材(22a,22b)と、を備え、
前記台座は、
前記補強部材に設けられている
請求項5に記載の熱交換装置。 - 前記台座は、
前記補強部材に一体的に形成されている
請求項8に記載の熱交換装置。 - 前記支持部材は、
スナップフィット構造を有している
請求項5〜9のいずれか一項に記載の熱交換装置。
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