JPH0452498A - 複式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、カークーラー用の凝縮器、蒸発器、オイル
クーラー等に使用される熱交換器、特に複数の熱交換器
によって構成される複式熱交換器における各熱交換器の
固定構造に関する。

従来の技術 上記用途に用いられる熱交換器としては、従来より、単
体の熱交換器が使用されてきたが、熱交換性能の増大を
図る等の理由から、本出願人は複数個の熱交換器を空気
流通方向において前後隣接状態に配置するとともに、各
熱交換器の冷媒回路を直列または並列に接続した複式熱
交換器を提案した（特願平１−２１７９５９号）。また
、ラジェータと凝縮器のような異種熱交換器を空気流通
方向において前後に隣接して一体的に固定配置し複式熱
交換器として使用する場合もある。

このような複式熱交換器では、車体等への搭載に際して
前側熱交換器をそれらの距離を一定に保持した状態で固
定する必要があるが、このような各熱交換器の固定は従
来次のようにして行われていた。

即ち、第１０図に示すように、平坦部（１０１）（１０
２）を有するブラケット（１００）を、各平坦部（１０
１）　　（１０２）を前側熱交換器（１１０）の端部後
面、後側熱交換器（１２０）の端部前面にそれぞれ当接
せしめた状態で配置するとともに、前側熱交換器（１１
０）の前面、後側熱交換器（１２０）の後面において前
記ブラケット（１００）の平坦部（１０１）　　（１０
２）との対向位置にクランプ片（１３０）　　（１３１
）を配置する。そして、前側熱交換器についてはクラン
プ片（１３０）、熱交換器（１１０）及びブラケット（
１００）の平坦部（１０１）を貫通する態様で、また後
側熱交換器についてはブラケット（１００）の平坦部（
１０２）　、熱交換器（１２０）　、クランプ片（１３
１）を貫通する態様でそれぞれ前面側からポル）　（１
４０）　　（１４１）を差込んだのちボルト先端にナツ
ト（１５０）　　（１５１）を締付けることにより前後
熱交換器を固定していた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような固定構造では、ボルト（１
４０）　　（１４４）による締付は工程が前後の熱交換
器（１１０’）　　（１２０＞に対してそれぞれ必要で
あるため、部品点数が多いうえ作業性に劣り生産性が悪
いという欠点があった。しかも、薄肉ブラケット（１０
０）を介して各熱交換器が連結されるため、強度的に弱
いという欠点もあった。

この発明はかかる欠点を解消するためになされたもので
あって、熱交換器相互の固定に要する作業を簡素化しう
るとともに、強度的にも優れた固定構造を有する複式熱
交換器の提供を目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的は、図面の符号を参照して示すと、熱交換器の
複数個が空気流通方向において前後隣接状態に設けられ
た複式熱交換器であって、隣接熱交換器（Ａ）（Ｂ）の
間にスペーサ（４０〕が介在されるとともに、各熱交換
器及びスペーサを貫通する締結部材（７０）によりこれ
らが一体に締結固定されてなることを特徴とする複式熱
交換器によって達成される。ここに、締結部材としては
ボルト等を挙げうる。また、スペーサ（４０）の材質は
ゴム、樹脂等を使用しうる。

作用 隣接熱交換器（Ａ）（Ｂ）間にスペーサ（４０）を介在
させ、このスペーサ（４０）と各熱交換器を貫通する締
結部材（７０）により側熱交換器を固定するから、１の
締結部材（７０）によってこれら熱交換器が高強度に連
結固定され、作業の簡素化が図られる。またスペーサ（
４０）により隣接熱交換器の間隔も確実に一定保持され
る。

実施例 次に、第１図〜第９図を参照してこの発明の詳細な説明
する。この実施例は、この発明をカークーラー用のアル
ミニウム製凝縮器に適用したものである。

第１図〜第４図において、（Ｈ）は複式熱交換器であり
、この複式熱交換器（Ｈ）は熱交換用空気の流通方向（
Ｗ）において前後２段に並設された風上側の前側熱交換
器（Ａ）と風下側の後側熱交換器（Ｂ）とからなる。

前側熱交換器（Ａ）は、水平状態で上下方向に配置され
た複数のチューブ（１）と、隣接するチューブ（１）（
１）間に介在されたコルゲートフィン（２）と、左右の
ヘッダー（３）（４）とを有している。チューブ（１）
はアルミニウム材による偏平状の押出形材をもって構成
されたものである。このチューブ（１）はいわゆるハモ
ニカチューブと称されるような多孔型のものを用いても
良い。また押出形材によらず電縫管を用いても良い。コ
ルゲートフィン（２）はチューブ（１）とほぼ同じ幅を
有し、ろう付によりチューブに接合されている。コルゲ
ートフィン（２）もアルミニウム製であり、望ましくは
ルーバーを切り起こしたものを用いるのが良い。ヘッダ
ー（３）（４）は、断面円形のアルミニウム製バイブを
もって形成されたものである。各ヘッダーには第５図に
示されるように長さ方向に沿って間隔的にチューブ挿入
孔（５）が穿設されるとともに、該孔に各チューブ（１
）の両端が挿入され、かつろう付により強固に接合連結
されている。また左ヘッダー（３）の上下端には蓋片（
６）（６）が取着されるとともに、右ヘッダー（４）の
上下端にも蓋片（７）（７）が取着されている。なお最
外側のコルゲートフィン（２）の外側にはサイドプレー
ト（８）（８）が配置されている。

一方、後側熱交換器（Ｂ）において、（２１）はチュー
ブ、（２２）はコルゲートフィン、（２３）（２４）は
左右のヘッダー　（２５）はチューブ挿入孔、（２Ｂ）
　　（２６）　　（２７）　　（２７）は蓋片、（２８
）（２８）はサイドプレートであり、前側熱交換器（Ａ
）とほぼ同様の構成を有しているが、前側熱交換器（Ａ
）よりもチューブ（２１）の長さ従って熱交換器の横方
向の長さが長く設定されている。

上記の前側熱交換器（Ａ）と後側熱交換器（Ｂ）とは次
のようにして連結固定されている。

即ち、側熱交換器（Ａ）（Ｂ）間には、前側熱交換器（
Ａ）の幅方向の両端部にヘッダー（３）（４）に沿う態
様で２個のスペーサ（４０）　　（４０）が介在されて
いる。このスペーサ（４０）は第１図に示すように、所
定厚さの縦長直方体形状をなすとともに、上中下の３カ
所にはボルト挿通孔（４０ａ　）が形成されている。そ
して、かかるスペーサ（４０）　　（４０）を介在させ
た状態で前側熱交換器（Ａ）の前面両端部にクランプ片
（５０）（５０）を、後側熱交換器（Ｂ）の後面両端部
には該複式熱交換器の車体等への取付用ブラケット（６
０）　　（６０）をそれぞれ配置する。次いで、前側熱
交換器（Ａ）の前面側から前記各クランプ片（５０）の
各挿通孔（５０ａ　）　、前側熱交換器（Ａ）の隣接チ
ューブの間、スペーサ（４０）のボルト挿通孔（４０ａ
　）　、後側熱交換器（Ｂ）の隣接チューブの間、ブラ
ケット（６０）の挿通孔（６０ａ）を貫通して締結部材
としてのボルト（７０）を差込んだ後、ボルト先端にナ
ツト（８０）を締付けてこれら前後熱交換器及びスペー
サ等を一体的に締結固定したものである。従って、前側
熱交換器（Ａ）と後側熱交換器（Ｂ）とはスペーサ（４
０）　　（４０）の厚さに等しい距離だけ離間して対向
配置された状態となされている。

ここに、前記スペーサ（４０）の材質は特に限定される
ことはないが、熱交換器との接触腐食を防止するため非
金属、特に軽量なゴム、樹脂等により形成されるのが好
ましい。また、スペーサ（４０）の存在は熱交換用流通
空気の通過を妨げる虞れがあることから、スペーサに空
気通過孔を設けても良い。また、スペーサの形状自体を
流通空気の通過を可及的妨げないように、第７図や第８
図に示すように必要最少限の形状や大きさに設定しても
良い。なお、第７図、第８図において（４１）　　（４
２）はスペーサ、（４１ａ　）（４２ａ　）はいずれも
ボルト挿通孔である。このボルト挿通孔は円形でも良い
が、寸法誤差等を許容しうるように縦長の長孔に形成し
ても良い。

而して、スペーサ（４０）の大きさが大きすぎると、上
記のように流通空気の通過を妨げ熱交換性能の低下や熱
交換器の重量の増大を招く危険がある。一方、流通空気
の通過を妨げないようにスペーサを小さくするとボルト
締付は時に座屈等を生じ強度的な問題を派生する危険が
ある。

そこで、流通空気の通過を阻害せずかつ軽量で座屈等に
対する強度にも優れたスペーサとして、第９図に示すよ
うに樹脂等により蜂の巣状のハニカム構造に構成したス
ペーサ（４３）を用いることが推奨される。なお、スペ
ーサ（４０）〜（４３）の使用個数や形状等は図示実施
例のものに限定されることはなく、スペーサを短尺に形
成して前側熱交換器（Ａ）の４隅部に相当する位置に４
個設けても良いし、それ以上あるいはそれ以下の個数で
も良い。

上記により連結固定された前後熱交換器（Ａ）（Ｂ）は
それぞれの冷媒回路が直列に接続されている。即ち、後
側熱交換器（Ｂ）の左ヘッダー　（２３）上部には冷媒
入口管（２９）が接続される一方、前側熱交換器（Ａ）
の左ヘッダー（３）の上部には冷媒出口管（９）が接続
されている。

そして後側熱交換器（Ｂ）と前側熱交換器（Ａ）の左ヘ
ッダー（２３）　　（３）どうしが接続管（１０）にて
連通接続されている。ところで、後側熱交換器（Ｂ）の
左ヘッダー（２３）には、そのほぼ中央部に仕切板（３
０）が設けられてヘッダーが上下２室に仕切られている
。これに対し、前側熱交換器（Ａ）の左ヘッダー（３）
には中央部の上側と下側の位置に各１個合計２個の仕切
板（１１）　　（１１）が設けられ、ヘッダー（３）内
が３室に仕切られる一方、右ヘッダー（４）にもほぼ中
央部に仕切板（１２）が設けられ、ヘッダー内が２室に
仕切られている。かかる仕切板Ｃ３０）　　（１１）　
　（１２）の設置により、冷媒入口管（２９）から後側
熱交換器（Ｂ）の左ヘッダー（２３）に流入した冷媒は
、後側熱交換器（Ｂ）のチューブ群を１回蛇行して左ヘ
ッダー（２３）の下部へと流れたのち、接続管（１０）
を介して前側熱交換器（Ａ）の左ヘッダー（３）の下部
へと至り、ここから前側熱交換器（Ａ）のチューブ群を
３回蛇行しつつ上昇して左ヘッダー（３）の上部に至り
、冷媒出口管（９）から器外へと流出する。そして冷媒
が前後熱交換器（Ａ）（Ｂ）の各チューブを流通する間
に、第１図、第６図の矢印（Ｗ）で示す方向に流通する
空気との間で熱交換が行われる。このように、後側熱交
換器（Ｂ）から前側熱交換器（Ａ）へと冷媒を流通させ
るのは、まず風下側の熱交換器に流通させ次いで風上側
の熱交換器に流通させることにより、空気との温度差を
大きくでき、熱交換効率の増大を図るためである。また
、前側熱交換器（Ａ）の蛇行回数を後側熱交換器（Ｂ）
の蛇行回数よりも多くしたのは、それにより前側熱交換
器（Ａ）の通路断面積を小さくでき、冷媒の体積変化に
応じて通路断面積を変化させた凝縮器となすためである
。即ち、後側熱交換器（Ｂ）に流入した冷媒はいまだ体
積の大きいガス化状態にあるが、熱交換されるに従い徐
々に冷却されて液化し体積は減少する。従って、冷媒が
ガス化状態にある後側熱交換器の冷媒通路断面積を大き
く確保して十分な熱交換を行わしめるとともに、冷媒体
積の減少に伴い前側熱交換器（Ａ）の通路断面積を小に
して、熱交換器全体の熱交換効率を向上させ、併せて圧
力損失の可及的抑制をも図ったものである。

なお、図示実施例においては、２個のマルチフロー型凝
縮器を接続して複式熱交換器を構成したが、３個以上の
熱交換器を用いても良い。

また、ラジェータと凝縮器のように、異種熱交換器の２
個あるいはそれ以上を組合せて複式熱交換器とする場合
にもこの発明を適用できる。

発明の効果 この発明は上述の次第で、熱交換器の複数個が空気流通
方向において前後隣接状態に設けられた複式熱交換器で
あって、隣接熱交換器の間にスペーサが介在されるとと
もに、各熱交換器及びスペーサを貫通する締結部材によ
りこれらが一体に締結固定されてなることを特徴とする
ものであるから、１の締結部材によって各熱交換器を同
時に締結固定することができる。従って、１の締結部材
で１の熱交換器とブラケットの固定しかできなかった従
来の複式熱交換器に較べて連結固定作業の簡素化及び部
品点数の削減を図ることができ、ひいては生産性の向上
を図りうる。しかも、各熱交換器の間に介在したスペー
サを貫通した状態で締結部材が締結されるから、スペー
サを介して各熱交換器をしっかりと確実に固定連結する
ことができ、薄肉ブラケットを介して各熱交換器を連結
していた従来のものに較べて連結固定強度を著しく増大
することができ、耐久性に優れた複式熱交換器となしう
る。しかもまた、スペーサにより各熱交換器の間隔を確
実に保つことができ、熱交換器相互の接触により熱交換
性能が減少するとか破損するというような危険性も回避
しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は前後熱交換器及びスペーサ等を分離して示した
斜視図、第２図は複式熱交換器全体の正面図、第３図は
同じく平面図、第４図は同じく側面図、第５図は前側ま
たは後側熱交換器のヘッダーとチューブとコルゲートフ
ィンを分離して示した斜視図、第６図は第２図のＶｌ−
Ｖｌ線断面図、第７図はスペーサの変形例を示す斜視図
、第８図はスペーサの他の変形例を示す斜視図、第９図
はスペーサのさらに他の変形例を示す斜視図、第１０図
は従来の複式熱交換器の要部平面図である。 （Ａ）・・・前側熱交換器、（Ｂ）・・・後側熱交換器
、（４０）・・・スペーサ、（７０）・・・ボルト（締
結部材） 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　熱交換器の複数個が空気流通方向において前後隣接状
   態に設けられた複式熱交換器であって、隣接熱交換器（
   Ａ）（Ｂ）の間にスペーサ（４０）が介在されるととも
   に、各熱交換器及びスペーサを貫通する締結部材（７０
   ）によりこれらが一体に締結固定されてなることを特徴
   とする複式熱交換器。