JPH08233475A - ラジエータ - Google Patents

ラジエータ

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Publication number
JPH08233475A
JPH08233475A JP3740995A JP3740995A JPH08233475A JP H08233475 A JPH08233475 A JP H08233475A JP 3740995 A JP3740995 A JP 3740995A JP 3740995 A JP3740995 A JP 3740995A JP H08233475 A JPH08233475 A JP H08233475A
Authority
JP
Japan
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radiator
core
core tube
tank
tube
Prior art date
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Pending
Application number
JP3740995A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuji Aijima
哲二 相島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3740995A priority Critical patent/JPH08233475A/ja
Publication of JPH08233475A publication Critical patent/JPH08233475A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05316Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05333Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラジエータ左右方向全域にわたって熱交換性
能、強度を大にしたラジエータの提供。 【構成】 アッパタンク1と、ロアタンク2と、アッパ
タンク1とロアタンク2との間にわたって延びるコアチ
ューブ5とを有するラジエータにおいて、コアチューブ
5を鉛直方向に対し斜めに配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載されるラジ
エータの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジン冷却水を放熱させ冷却するため
に、車両前部にラジエータが配置される。従来のラジエ
ータは、通常、図4に示すように、アッパタンク11
と、ロアタンク13と、アッパタンク11とロアタンク
13間に延びる複数のコアチューブ15とを有する。エ
ンジンを冷却して温度が上昇したエンジン冷却水はアッ
パタンク入口12からアッパタンク11に入り、コアチ
ューブ15を通る時に熱交換して冷却され、ロアタンク
13に入りロアタンク出口14から出て再びエンジンへ
と流れる。コアチューブ15はアッパタンクの長手方向
と直交しており、鉛直方向に延びているため、アッパタ
ンク入口12とコアチューブ15への入口との距離はコ
アチューブごとに異なり、その結果流れ抵抗と流量がコ
アチューブごとに異なって(アッパタンク入口から遠い
コアチューブ程流れにくくなる)、コアの熱分布が、図
4に示すように、ラジエータ左右方向に不均一になる
(等温線16が上下に延びる)。特開平2−68494
号公報は、ラジエータをラジエータ左右方向全域にわた
って有効に利用するにはラジエータ左右方向にコアの熱
分布を均一化することが必要であり、そのためにアッパ
タンク入口から遠い位置にあるコアチューブ程その通路
径を大にすることを提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、アッパタンク入口から離れるに従ってコアチューブ
径を順に大にすることにより、アッパタンク入口から離
れたところでは、チューブの本数が減少し、その部分で
は、熱交換性能、ラジエータ強度が低下するという問題
が生じる。また、コアチューブの鉛直配置とコアチュー
ブ径の変化により、コアチューブ間に長さ方向の熱膨張
差が生じたときに、コアチューブのタンクまたはコアプ
レート(図4で符号17を付した部材)との結合部にか
かる鉛直方向荷重のばらつきが大となり、ラジエータ強
度が低下する。また、コアチューブ径を大とした部分で
はチューブ半径方向の熱膨張、収縮量も大のため、タン
クまたはコアプレートに生じる面内応力も大になり、コ
アチューブとタンクまたはコアプレートのロー付け部が
損傷するおそれもある。本発明の目的は、ラジエータ左
右方向全域にわたって熱交換性能、強度を大にできるラ
ジエータを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のラジエータは次の通りである。アッパタンクと、ロ
アタンクと、前記アッパタンクと前記ロアタンクとの間
にわたって延びるコアチューブとを有するラジエータに
おいて、前記コアチューブを鉛直方向に対し斜め配置と
したラジエータ。
【0005】
【作用】上記本発明のラジエータでは、コアチューブを
斜め配置としたため、何れのコアチューブの長さも大き
くとれ、エンジン冷却水と外気との熱交換の性能がラジ
エータ全域にわたって向上する。また、コアチューブの
長さが大になってコアの流れ抵抗が大になるので各コア
チューブに流れる水量が均等化すること、コアチューブ
が斜めに延びて各コアチューブの熱交換性能がラジエー
タ左右方向に影響をもつこと、等により、ラジエータの
熱交換性能が左右方向に均等化する傾向となり、ラジエ
ータを左右方向全域にわたって有効に利用できるように
なる。さらに、コアチューブの斜め配置によってコアチ
ューブ間に熱膨張差が生じても、コアチューブが鉛直方
向変位に対して曲げ変形を生じて熱膨張差を吸収でき、
コアチューブとタンクまたはコアプレートの結合部に大
きな鉛直方向荷重がかからない。また、コア熱分布を均
一とするにあたってコアチューブ径を大きくする必要が
ないからコアチューブが熱膨張、収縮しても、タンクま
たはコアプレートのコアチューブとの結合部に生じる面
内応力も過大にならない。これらの結果、ラジエータの
強度も維持される。
【0006】
【実施例】図1〜図3は本発明の望ましい実施例のラジ
エータを示している。図1に示すように、本発明実施例
のラジエータは、アッパタンク1と、ロアタンク3と、
アッパタンク1とロアタンク3との間にわたって延びる
複数のコアチューブ5を有する。アッパタンク1は、エ
ンジンを冷却して温度が上昇したエンジン冷却水が流入
するアッパタンク入口2を有し、ロアタンク3はラジエ
ータのコアで冷却されたエンジン冷却水をエンジンに向
けて送り出すロアタンク出口4を有する。アッパタンク
1、ロアタンク3の、ラジエータコア側にはコアプレー
ト7が設けられており、各コアチューブ5はこのコアプ
レート7に穿設された穴からアッパタンク内、ロアタン
ク内に短く突出してアッパタンク内、ロアタンク内に開
口している。コアチューブ5は伝熱性の良好な金属、た
とえば真ちゅうまたはアルミ合金からなり、コアプレー
ト7もコアチューブ5と同種の金属からなり、コアチュ
ーブ5とコアプレート7はロー付けされている。アッパ
タンク1、ロアタンク3はたとえば樹脂からなり、コア
プレート7をかしめることにより、アッパタンク1とコ
アプレート7との内部、ロアタンク3とコアプレート7
との内部に、それぞれヘッダーが形成されている。
【0007】コアチューブ5は、図1に示すように、鉛
直方向に対して斜めに配置されている。コアチューブ5
のうち、斜め配置によってラジエータの左右端部にかか
らないコアチューブ5はアッパタンク1からロアタンク
3まで真直に延び、ラジエータの左右端部にかかるコア
チューブ5は、ラジエータ端部で折り返されている。折
り返された後の部分5cと折り返し前の部分5aとは、
図2、図3に示すように配設平面を異ならせてあり、あ
る1つのコアチューブ5の折り返し前の部分5aと他の
コアチューブ5の折り返し後の部分5cとが互いに干渉
することがないようにしてある。
【0008】図3は、ある1つのコアチューブ5の、ラ
ジエータコア左右端部での折り返し構造を示している。
たとえば、ラジエータの前側の平面内で斜め右下方(ま
たは斜め左下方)に向って延びてきた折り返し前のコア
チューブ部分5aは、いったんラジエータ後方に向って
折れ曲って短かく水平に延び(5bの部分)、そこで斜
め左下方(または斜め右下方)に向って延びていく(5
cの部分)。斜め右下方に向う部分5aと斜め左下方に
向って延びる部分5cとは、水平に延びる部分5bの長
さだけラジエータ前後方向に隔たっている。また、たと
えば、ラジエータの後側の平面内で斜め左下方(または
斜め右下方)に向って延びてきた折り返し前のコアチュ
ーブ5は、いったんラジエータ前方に向って折れ曲って
短かく水平に延び、そこで斜め右下方(または斜め左下
方)に向って延びていく。
【0009】ラジエータの前側の平面内に位置するコア
チューブ部分は互いに平行に延びており、ラジエータの
後側の平面内に位置するコアチューブ部分は互いに平行
に延びている。これによって、各平面内でのコアチュー
ブ部分同志の干渉が避けられている。また、ラジエータ
前側の平面内でのコアチューブ部分の鉛直方向からの傾
きと、ラジエータ後側の平面内でのコアチューブ部分の
鉛直方向からの傾きとは、鉛直線に対して鏡対称とされ
ている。コアチューブ5の鉛直方向からの傾きの角度
は、たとえば45°である。斜め配置されたコアチュー
ブ5の径は、従来と同様小径であり、特開平2−684
94号公報のコアチューブ入口がアッパタンク入口から
遠いコアチューブのように大径とされない。また、斜め
配置された複数のコアチューブ5の径は、互いに等し
い。
【0010】つぎに、作用を説明する。コアチューブ5
が鉛直方向に対して斜め配置としてあるため、ラジエー
タの高さが同じの場合、各コアチューブ5の長さは大に
なり、その分ラジエータの熱交換性能が向上する。ラジ
エータの熱交換性能を従来と同じにすれば、熱交換性能
のアップ分ラジエータの小型化がはかれる。
【0011】また、コアチューブ5の斜め配置によっ
て、ラジエータを左右方向全域にわたって有効に利用で
きるようになる。その理由は種々あり、次の通りであ
る。第1は、コアチューブ5の長さが大になってコアチ
ューブの流路抵抗が増す。アッパタンク1とロアタンク
3は複数のコアチューブ5で連通されているが、コアチ
ューブ5の流路抵抗を均等に増加していくと、コアチュ
ーブ5に流れる水量が均等化していく。したがって、コ
アチューブ5の入口の、アッパタンク入口2からの距離
の大小の影響がうすれて、どのコアチューブ5にも均等
に水が流れようとする。このため、ラジエータの熱交換
性能が左右方向に均等化されていく。第2は各コアチュ
ーブ5が斜めに延びることにより、各コアチューブ5
は、熱交換性能において、鉛直方向に影響をもつばかり
でなく左右方向にも影響をもつようになる。これは、ラ
ジエータの熱交換性能がラジエータ左右方向に均等化さ
れることを意味する。第3は、コアチューブ入口がアッ
パタンク入口2に近いコアチューブ5は、ラジエータ端
部にかからず途中で折れ曲ることなくラジエータ前側の
平面でロアタンク3まで延び、そこを流れる水量は大で
ある。したがって、ラジエータ前面側の平面にあるとい
う点からは冷却されやすいが、水量が大という点からは
冷却されにくい。これに対し、コアチューブ入口がアッ
パタンク入口2から離れたコアチューブ5は、ラジエー
タ端部にかかって折れ曲り、折れ曲った後はラジエータ
背面側の平面内でロアタンク3まで延び、そこを流れる
水量は小である。したがって、ラジエータ背面側の平面
にあるという点からは冷却されにくい(前面側コアチュ
ーブを冷却した熱気との熱交換になるため)が、水量が
小であるという点からは冷却されやすい。すなわち、ア
ッパタンク入口2に近いコアチューブ5とアッパタンク
入口2から離れたコアチューブ5は、正面視にて交叉す
る部位において、相反する熱交換性能を有していて、互
いに相殺し合って熱交換性能を均一化させるように作用
する。その結果、ラジエータは左右方向に全域にわたっ
て熱交換性能が均一化されようとする。図1は、等温線
6も併せ示しているが、図1に見られるように等温線は
左右方向に延び、熱交換性能がラジエータ左右方向に均
一化されていることがわかる。
【0012】また、コアチューブ5の斜め配置によっ
て、ラジエータ強度も向上する。コアチューブが鉛直配
置の場合に鉛直荷重が作用すると、コアチューブにかか
る荷重は引張、圧縮となって、コアチューブはほとんど
変形することができず、微小な熱膨張等がコアチューブ
間に生じても、コアチューブとタンクまたはコアプレー
トとの結合部に過大な鉛直方向せん断力が生じて破損す
るおそれがある。しかし、本発明ではコアチューブ5が
斜め配置なっているため、コアチューブ5に鉛直方向荷
重が作用すると、コアチューブ5は容易に曲げ変形を生
じることができ、それを吸収できる。したがって、コア
チューブ5間に微少な熱膨張差が生じても、コアチュー
ブ5は曲げ変形でそれを吸収し、コアチューブ5とタン
クまたはコアプレート7とのロー付け部に過大を剪断力
が働くことはない。このため、ラジエータ強度が向上す
る。
【0013】また、コアチューブ5は、従来において強
度が確認されている径のものを用いることができ、大径
にする必要はないので、タンクまたはコアプレート7と
のロー付け部に働らく半径方向熱応力も、従来において
強度が確認されている範囲のものであり、強度上問題は
生じない。これらを総合して、ラジエータの強度は十分
であることがわかる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、コアチューブを鉛直方
向に対して斜め配置としたので、ラジエータ左右方向全
域にわたって、熱交換性能を上げ有効利用できるととも
に、ラジエータ強度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るラジエータの正面図で
ある。
【図2】図1のラジエータの平面図である。
【図3】図1のラジエータの、コアチューブの折り返し
部の斜視図である。
【図4】従来のラジエータの正面図である。
【符号の説明】
1 アッパタンク 2 アッパタンク入口 3 ロアタンク 4 ロアタンク出口 5 コアチューブ 7 コアプレート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アッパタンクと、ロアタンクと、前記ア
    ッパタンクと前記ロアタンクとの間にわたって延びるコ
    アチューブとを有するラジエータにおいて、前記コアチ
    ューブを鉛直方向に対し斜め配置としたことを特徴とす
    るラジエータ。
JP3740995A 1995-02-24 1995-02-24 ラジエータ Pending JPH08233475A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3740995A JPH08233475A (ja) 1995-02-24 1995-02-24 ラジエータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3740995A JPH08233475A (ja) 1995-02-24 1995-02-24 ラジエータ

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JPH08233475A true JPH08233475A (ja) 1996-09-13

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ID=12496734

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JP3740995A Pending JPH08233475A (ja) 1995-02-24 1995-02-24 ラジエータ

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JP (1) JPH08233475A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113002291A (zh) * 2021-03-16 2021-06-22 安徽工程大学 一种汽车前端集成散热装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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