JPH07243790A - ラジエータのタンク - Google Patents

ラジエータのタンク

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JPH07243790A
JPH07243790A JP3333994A JP3333994A JPH07243790A JP H07243790 A JPH07243790 A JP H07243790A JP 3333994 A JP3333994 A JP 3333994A JP 3333994 A JP3333994 A JP 3333994A JP H07243790 A JPH07243790 A JP H07243790A
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Tomohito Maetani
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0265Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンク内部の渦流の発生を押さえてラジエー
タの水側圧力損失を低くし、冷却水量を増大し得る。 【構成】 ラジエータコアの上部及び下部にそれぞれア
ッパタンク11及びロアタンクが設けられ、アッパタン
ク及びロアタンクの各側壁に冷却水導入孔11a及び冷
却水排出孔が形成される。冷却水導入孔及び冷却水排出
孔にはそれぞれ冷却水導入管11b及び冷却水排出管が
一体に形成される。冷却水導入孔及び冷却水排出孔のい
ずれか又は双方の孔縁近傍の側壁の内面に冷却水の流れ
る方向にほぼ直交する方向に延びるリブ11cが複数列
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジン冷却用の水冷式
ラジエータに関する。更に詳しくはラジエータコアの上
部及び下部に取付けられるタンクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のラジエータは、外周面にフィン
が固着された多数のチューブから構成されるラジエータ
コアの上部及び下部にそれぞれ合成樹脂製のアッパタン
ク及びロアタンクが設けられる。このアッパタンク及び
ロアタンクの各側壁には冷却水導入孔及び冷却水排出孔
が形成され、アッパタンクのコーナ部はタンク端部に向
うに従って容積が小さくなるように傾斜して形成され
る。これらのタンクは合成樹脂を金型で成形するため成
形後にそり、ひけ等が発生するとラジエータコアと一体
的に組立てることができない。このためこれらのタンク
内部の両側壁及び頂壁の全面に補強用のビードを多数列
設けていた。しかし、これら多数列の補強用ビードはタ
ンク内部の冷却水の流れを妨げ、ラジエータの水側圧力
損失を増加させていた。このため図11、図12及び図
16に示すようにアッパタンク1及びロアタンク2の内
部に補強ビードを設けずにタンク自体の肉厚を大きくす
る試みがなされている。これらの図において1aは冷却
水導入孔、2aは冷却水排出孔、1bは冷却水導入管、
2bは冷却水排出管、1eはアッパタンク1のコーナ部
のタンク端部、1fはその頂面、1gはコーナ部内面で
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図11、図12及び図
16に示す補強ビードのないアッパタンク1及びロアタ
ンク2では冷却水が円滑に流れるものの、アッパタンク
1では図11に示すように冷却水導入孔1aの近傍のタ
ンク側壁内面に孔1aの孔縁から剥離した剥離渦流Pを
形成する。またロアタンク2では図12に示すように冷
却水排出管の内面に冷却水排出孔2aの孔縁から剥離し
た剥離渦流Qを形成する。更に図16に示すようにアッ
パタンク1の頂面1fとコーナ部内面1gが交わる部分
で冷却水が渦流Rを形成する。
【0004】これらの渦流P,Q及びRはそれぞれタン
クの内部の有効な流路を狭め冷却水の流れる抵抗を大き
くする。この結果、ラジエータの水側圧力損失が高まり
冷却水量を低下させ、放熱性能の低下やキャビテーショ
ンによるウオータポンプの腐食等の問題を発生させる。
本発明の目的は、タンク内部の渦流の発生を押さえてラ
ジエータの水側圧力損失を低くし、冷却水量を増大し得
るラジエータのタンクを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の2つの構成を実施例に対応する図面を用い
て説明する。本発明の第1は、図1、図6及び図7に示
すようにラジエータコア10aの上部及び下部にそれぞ
れアッパタンク11及びロアタンク12が設けられ、ア
ッパタンク11及びロアタンク12の各側壁に冷却水導
入孔11a及び冷却水排出孔12aが形成され、冷却水
導入孔11a及び冷却水排出孔12aにそれぞれ冷却水
導入管11b及び冷却水排出管12bが一体的に形成さ
れたラジエータ10の改良である。その特徴ある構成
は、冷却水導入孔11a及び冷却水排出孔12aのいず
れか又は双方の孔縁近傍の側壁の内面に冷却水の流れる
方向にほぼ直交する方向に延びるリブ11c,12cが
複数列形成されたところにある。
【0006】また本発明の第2は、図13に示すように
ラジエータコア10aの上部にアッパタンク11が設け
られ、アッパタンク11のコーナ部がタンク端部11e
に向うに従って容積が小さくなるように傾斜して形成さ
れたラジエータ10の改良である。
【0007】その特徴ある構成は、傾斜したコーナ部内
面11g及びこの内面に続くタンク頂面11fのいずれ
か又は双方に冷却水の流れる方向にほぼ直交する方向に
延びるリブ11dが複数列形成されたところにある。
【0008】
【作用】アッパタンク11では複数列のリブ11cによ
りタンク側壁の内面に沿って流れる冷却水が乱流を起こ
し、剥離渦流Pは大幅に小さくなる。ロアタンク12で
は複数列のリブ12cによりタンク側壁の内面に沿って
流れる冷却水が乱流を起こし、排出管12b内部の剥離
渦流Qは大幅に小さくなる。アッパタンク11のコーナ
部では傾斜したコーナ部内面11gに設けられた複数列
のリブ11dによりコーナ部内面に沿って流れる冷却水
が乱流を起こし、渦流Rが大幅に小さくなる。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図1〜図3及び図6〜図8に本発明の第1実
施例のラジエータのタンクを示す。この例ではラジエー
タ10は車両用エンジンに使用される。このラジエータ
10はラジエータコア10aとその上部及び下部にそれ
ぞれ接着されたアッパタンク11及びロアタンク12を
備える。ラジエータコア10aは多数のチューブ10b
と多数のフィン10cとを備える。アッパタンク11及
びロアタンク12は合成樹脂を金型で成形することによ
り作られる。アッパタンク11及びロアタンク12の長
手方向の片側の側壁にはそれぞれ冷却水を導入又は排出
する冷却水導入孔11a及び冷却水排出孔12aが形成
され、これらの孔に通じるように側壁にそれぞれ冷却水
導入管11b及び冷却水排出管12bが一体的に形成さ
れる。
【0010】各タンク11、12の内壁の冷却水導入孔
11a及び冷却水排出孔12a近傍にはタンクの長手方
向、即ち冷却水が流れる方向に直交する方向に複数列の
リブ11C,12Cが所定の間隔をあけて一体的に形成
される。この例ではリブ11c及び12cはそれぞれ7
列直線上に互いに平行にかつ孔から遠ざかるに従ってリ
ブの高さが低くなるように形成される。
【0011】このように構成されたラジエータのアッパ
タンク11では、図1に示すように先ず冷却水導入管1
1bから導入する冷却水が冷却水導入孔11aの孔縁で
剥離し、タンクの長手方向の孔縁近傍に剥離渦流Pが発
生する。しかしこの渦流Pを作り出すタンク側壁の内面
に沿って孔11aに向う水流は7列のリブ11cが順次
高くなるため乱れ、渦生成エネルギを消散する。この結
果渦流Pは小さくなり、図11に示した従来の流路幅L
0と比べて図1に示すように流路幅L1は極めて大きくな
る。
【0012】次にロアタンク12では、図7に示すよう
に冷却水排出管12bから排出される冷却水が冷却水排
出孔12aの孔縁で剥離し、排出管12b内部において
剥離渦流Qを発生する。しかしタンク側壁の内面に沿っ
て孔12aに向う水流は7列のリブ12cが順次高くな
るため乱れ、その流速は孔12aに近づくほど低下す
る。この結果渦流Qは小さくなり、図12に示した従来
の流路幅Y0と比べて図7に示すように流路幅Y1は極め
て大きくなる。流路幅L1及びY1が大きくなることによ
り冷却水の流量が増加する。
【0013】なお、上記実施例で示したリブの形状は一
例であって、渦流を効率よく抑制するため、図4及び図
9に示すように円弧状に、又は図5及び図10に示すよ
うに列毎に位置をずらして配設してもよい。また、リブ
の数は7列に限らず2〜6列又は8〜12列でもよい。
列数はリブの間隔及び高さに応じて適宜決められる。ま
た、上記実施例では複数列のリブが孔縁から遠ざかるに
従ってリブの高さが低くなるように形成したが、全ての
リブが同じ高さであってもよい。更に上記実施例ではア
ッパタンク11及びロアタンク12の双方にリブ11
c、12cを形成したが、いずれか一方だけでもよい。
【0014】図13及び図14に本発明の第2実施例を
示す。両図において図1と同一符号は同一構成部品を示
す。ラジエータコア10aの上部には合成樹脂製を金型
で成形することにより作られるアッパタンク11が接着
される。このアッパタンク11はコーナ部がタンク端部
11eに向うに従って容積が小さくなるように傾斜して
形成される。傾斜したコーナ部内面11g及びこの内面
に続くタンク頂面11fにはタンクの長手方向、即ち冷
却水の流れる方向にほぼ直交する方向に複数のリブ11
dが所定の間隔をあけて一体的に成形される。この例で
はリブ11dは5列直線上に互いに平行にかつタンク端
部11eに近づくに従ってリブの高さが高くなるように
形成される。
【0015】このように構成されたラジエータのタンク
の動作を説明する。図13に示すように冷却水導入管1
1bから導入する冷却水はアッパタンク11のコーナ部
がタンク端部11eに向うに従って容積が小さくなるよ
うに傾斜しているので、傾斜したコーナ部内面11g及
びこの内面に続くタンク頂面11f付近には渦流Rが発
生する。しかしタンク頂面11fに沿ってタンク端部1
1e向う流速は5列のリブ11dが順次高くなるため乱
れ、渦生成エネルギを消散する。この結果渦流Rは小さ
くなり図16に示した従来の流路幅X0と比べて図13
に示すように流路幅X1は極めて大きくなり、冷却水の
流量が増加する。
【0016】なお、上記実施例で示したリブの形状は一
例であって、渦流を効率よく抑制するため、図15に示
すように列毎に位置をずらして配設してもよい。また、
リブの数は5列に限らず2〜4列又は6〜12列でもよ
い。列数はリブの間隔及び高さに応じて適宜決められ
る。また、上記実施例では複数列のリブがタンク端部1
1eに近ずくに従ってリブの高さが高くなるように形成
したが、全てのリブが同じ高さであってもよい。また、
上記例ではタンク頂面11fとコーナ部内面11gの双
方にリブ11dを形成したが、いずれか一方だけでもよ
い。更に、第1及び第2実施例とも合成樹脂製のアッパ
タンク11及びロアタンク12について説明したが、ア
ッパタンク11及びロアタンク12の材質はこれに限ら
ず金属製でもよい。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、各
タンクの側壁の冷却水導入孔及び冷却水排出孔のいずれ
か又は双方の近傍にタンクの長手方向、即ち冷却水が流
れる方向に直交する方向に複数列のリブを所定の間隔を
あけて一体的に形成したので、渦流を作り出す水流がこ
のリブの間で乱れ、渦流は大幅に小さくなる。またアッ
パタンクの傾斜したコーナ部内面及びこの内面に続くタ
ンク頂面のいずれか又は双方に複数列のリブを一体的に
形成すれば、タンク内部の各コーナ部で発生する渦流を
同様に小さくすることができる。アッパタンク又はロア
タンク内の渦流を小さくすることにより、冷却水の流れ
る抵抗を小さくできる。結果としてラジエータの水側圧
力損失を減少させ冷却水量を増加させることができ、キ
ャビテーションによるウオーポンプの腐食等の問題を回
避することができる。更にリブを設けた箇所は肉厚を減
少させても成形のそり、ひけが発生しないため、タンク
の製造コストを上昇させることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施例のアッパタンクを示す図6の
A−A線断面図。
【図2】そのタンクの斜視図。
【図3】図1のB−B線断面図。
【図4】本発明第1実施例のアッパタンクのリブの別の
形状を示す図3に対応する図。
【図5】本発明第1実施例のアッパタンクのリブの更に
別の形状を示す図3に対応する図。
【図6】本発明実施例のラジエータの組立斜視図。
【図7】本発明第1実施例のロアタンクを示す図6のC
−C線断面図。
【図8】図7のD−D線断面図。
【図9】本発明第1実施例のロアタンクのリブの別の形
状を示す図8に対応する図。
【図10】本発明第1実施例のロアタンクのリブの更に
別の形状を示す図8に対応する図。
【図11】従来例を示す図1に対応する図。
【図12】従来例を示す図7に対応する図。
【図13】本発明第2実施例のアッパタンクを示す図6
のE−E線断面図。
【図14】その斜視図。
【図15】図14のF矢視図でリブの別の形状を示す
図。
【図16】従来例を示す図13に対応する図。
【符号の説明】
10 ラジエータ 10a ラジエータコア 11 アッパタンク 11a 冷却水導入孔 11b 冷却水導入管 11c,11d,12c リブ 11e タンク端部 11f タンク頂面 11g コーナ部内面 12 ロアタンク 12a 冷却水排出孔 12b 冷却水排出管

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラジエータコア(10a)の上部及び下部に
    それぞれアッパタンク(11)及びロアタンク(12)が設けら
    れ、前記アッパタンク(11)及び前記ロアタンク(12)の各
    側壁に冷却水導入孔(11a)及び冷却水排出孔(12a)が形成
    され、前記冷却水導入孔(11a)及び冷却水排出孔(12a)に
    それぞれ冷却水導入管(11b)及び冷却水排出管(12b)が一
    体的に形成されたラジエータ(10)において、 前記冷却水導入孔(11a)及び冷却水排出孔(12a)のいずれ
    か又は双方の孔縁近傍の前記側壁の内面に冷却水の流れ
    る方向にほぼ直交する方向に延びるリブ(11c,12c)が複
    数列形成されたことを特徴とするラジエータのタンク。
  2. 【請求項2】 冷却水導入孔(11a)及び冷却水排出孔(12
    a)が円孔であって、複数列のリブ(11c,12c)が円弧状に
    形成された請求項1記載のラジエータのタンク。
  3. 【請求項3】 複数列のリブ(11c,12c)が孔縁から遠ざ
    かるに従ってリブの高さが低くなるように形成された請
    求項1又は2記載のラジエータのタンク。
  4. 【請求項4】 複数列のリブ(11c,12c)が列毎に位置を
    ずらして形成された請求項1ないし3いずれか記載のラ
    ジエータのタンク。
  5. 【請求項5】 ラジエータコア(10a)の上部にアッパタ
    ンク(11)が設けられ、前記アッパタンク(11)のコーナ部
    がタンク端部(11e)に向うに従って容積が小さくなるよ
    うに傾斜して形成されたラジエータ(10)において、 前記傾斜したコーナ部内面(11g)及びこの内面に続くタ
    ンク頂面(11f)のいずれか又は双方に冷却水の流れる方
    向にほぼ直交する方向に延びるリブ(11d)が複数列形成
    されたことを特徴とするラジエータのタンク。
  6. 【請求項6】 複数列のリブ(11d)がタンク端部(11e)に
    近づくに従ってリブの高さが高くなるように形成された
    請求項5記載のラジエータのタンク。
  7. 【請求項7】 複数列のリブ(11d)が列毎に位置をずら
    して形成された請求項5又は6記載のラジエータのタン
    ク。
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