JPH0419340Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、Ｕベンド形状に垂下する熱交換パイ
プを有する熱交換器に係り、特にヒートパイプ式
車両暖房装置の熱交換器に用いるに適した熱交換
器に関する。

（従来の技術） 車両のエンジン排気管内のヒートパイプ受熱部
で排気ガスの熱を吸収し、吸収した熱を暖房用エ
アダクト内のヒートパイプ放熱部で空気に与える
形式のヒートパイプ式車両暖房装置は公知である
（特開昭52−24617号公報参照）。

このヒートパイプ式暖房装置では、ヒートパイ
プ受熱部は、Ｕ字状に垂下するＵベンド形状の熱
交換パイプをもつ熱交換器として構成されること
が多い。

（考案が解決しようとする問題点） このような従来のＵベンド形状の熱交換パイプ
の内部には、ヒートパイプの作動流体として、例
えば水が封入されているが、暖房装置の休止時
に、外気温が氷点以下になると、、封入された作
動流体が凍結し体積が増大するので、Ｕベンド熱
交換器交換パイプが作動流体の膨張により変形し
たり破壊したりすることがある。

本考案は、このような変形や破壊を防止するこ
とを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） この目的達成のため、本考案では、熱交換パイ
プ下端のＵベンド部のまわりに、その断面の拡大
に抗する補強材を取付け、熱交換パイプの両脚部
の断面積を上方へ行くにつれて大きくなるように
する。

（作 用） このような構成により、熱交換パイプ内で作動
流体が凍結、膨張した場合、Ｕベンド部はその断
面の拡大に抗する補強材により補強されているた
め変形や破壊が防止され、作動流体の膨張は、上
方へ向かつて断面が拡大する熱交換パイプ両脚部
のために上方へ向かつて行われ易くなり、下端の
Ｕベンド部にかかる拡張力が軽減される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

第５図において、１は図示しないエンジンから
の燃焼排気ガスを排出する排気管であり、この排
気管１内には、ヒートパイプの受熱部２が挿入配
置され、その外周面には、外表面積を増大させて
熱交換器効率を向上させるために図示を省略した
フインが設けられている。そして、ヒートパイプ
内に封入された水、その他の作動流体は、この受
熱部２において排気管１内の排気ガスと熱交換し
て蒸発し、後述する放熱部５側に送出されるよう
になつている。

一方、図示しない車内にフアン３により暖房空
気を送給するエアダクト４内には、図示を省略し
た熱交換用フインを有するヒートパイプの放熱部
５が挿入配置されており、前記受熱部２で蒸気と
なつた作動流体は、受熱部２と放熱部５を結ぶ作
動流体管７の軸芯部を通つてこの放熱部５に導か
れるようになつている。そして、この放熱部５に
おいて放熱し凝縮して液化した作動流体は、前記
作動流体管７の管壁内面に沿つて流下し、再び受
熱部２内へ戻り、前述のように再び蒸発するよう
になつている。

前記受熱部２を構成する熱交換器は第１図に示
すように、ヘツダー８からＵ字状に垂下する熱交
換パイプ９を有しており、各熱交換パイプ９は、
両側の脚部９ａ，９ａと、下端のＵベンド部９ｂ
とから構成されている。そして、脚部９ａ，９ａ
には公知のように伝熱フイン１０がはめ込まれて
いる。

本考案によれば、脚部９ａ，９ａは、その断面
積が上方へ向かつて漸次拡大するようにテーパが
付されており、またＵベンド部９ｂのまわりに
は、その断面の拡大に抗する補強材１１が取付け
られている。この実施例では、補強材１１は第２
図に示すようなリングであり、これらのリング１
１はＵベンド部９ｂの長手方向に間隔をおいて嵌
合され固定されている。リング１１の固定は、ろ
う付け、かしめなどにより行なうことができる。
リングの嵌合は、Ｕベンド部９ｂが直管のうちに
そのまわりに嵌合し、次いでＵベンド部相当部を
湾曲加工することにより行なうのがよい。これに
より、ベンド部の湾曲加工時に、パイプが断面が
偏平化するように変形するのを防ぐことができ
る。

第３図に示す実施例では、補強材はコイルばね
１１Ａにより構成される。このコイルばね１１Ａ
は、Ｕベンド部９ｂが直管時にはめてもよいし、
Ｕベンド部の湾曲加工後にはめてもよい。コノコ
イルばね１１Ａも直管時にはめておくと、湾曲加
工時のＵベンド部の断面の偏平化を防ぐことがで
きる。

補強材としては上記以外の他形状のものを用い
ることもできる。

暖房装置の休止時には、外気温が氷点以下にな
ると、ヒートパイプ内部の作動流体（水）が凍結
する。この時、作動流体は膨張する。

熱交換パイプ９の底に溜まつている水の凍結の
態様を調べてみると、パイプ９が第４図に示すよ
うに鉛直方向に向いている時には、上部の水面と
パイプ内壁に接する部分が同図の付点部で示すよ
うに先ず凍結し、中央の領域１２が最後に凍結す
る。この中央領域１２が凍結する時に、中央部で
膨張した氷は上面の凍結部を矢印Ａで示すように
突き破らねばならず、この時パイプにかなり大き
な拡開力が作用する。この大きな拡開力の一部
は、本考案によれば補強材１１が受け、これによ
りＵベンド部９ｂの変形、破壊が防止される。

以上のような凍結態様で水が上方へ向かつて膨
張する時に、熱交換パイプ９の両脚部９ａ、９ａ
の断面が上方へ向かつて拡大しているので、水の
上方への膨張は容易に行なわれる。

〔考案の効果〕

本考案では、熱交換パイプ下端のＵベンド部の
まわりに、その断面の拡大に抗する補強材を取付
けたことにより、Ｕベンド部内での液の膨張によ
る同部の変形、破壊が防止され、さらに熱交換パ
イプ両脚部が上方へ向かつて断面が拡大すること
により膨張の上方への逃げが容易になり、全体と
して熱交換器の強度が増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両暖房用ヒートパイプに用いた本考
案の放熱器の一実施例の縦断面図、第２図は第１
図の放熱器に用いた補強材の斜視図、第３図は本
考案の他の実施例の縦断面図、第４図はパイプ内
での凍結状態を示す説明図、第５図は本考案の放
熱器を施したヒートパイプ装置の説明図である。 １……エンジン排気管、２……ヒートパイプ受
熱部、４……エアダクト、５……ヒートパイプ放
熱部、９……熱交換パイプ、９ａ……脚部、９ｂ
……Ｕベンド部、１０……フイン、１１，１１Ａ
……補強材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ Ｕ字状に垂下するとともに内部に液体を収容
   しているＵベンド形状の熱交換パイプを有する
   熱交換器において、熱交換パイプ下端のＵベン
   ド部のまわりに、その断面の拡大に抗する補強
   材を取付け、熱交換パイプの両脚部の断面積を
   上方に向かうにつれて大きくなるようにしたこ
   とを特徴とする熱交換器。 ２ 補強材が複数個のリングにより構成され、各
   リングがＵベンド部の長手方向に間隔をおいて
   同Ｕベンド部に嵌合されて固定されている実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の熱交換器。 ３ 補強材が、Ｕベンド部の外周に嵌合取付けさ
   れたコイルばねよりなる実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の熱交換器。