JPH11287585A

JPH11287585A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH11287585A
Application number: JP10087809A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Fukamachi; 昌俊深町; Hideo Atsugi; 英夫厚木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanoh Industrial Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanoh Industrial Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-19
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: CN1231975A; CN1173852C; JP3980164B2; TW392036B

Abstract

(57)【要約】【課題】熱交換器を支持する支持手段に、取付け部材
を介して正確にかつ強固に取付けられる熱交換器を提供
することである。【解決手段】放熱部13，14と、該放熱部13，14の両端
に設けられた１対のタンク11，12とよりなり、熱交換対
象機器に直接取付けられる熱交換器において、前記１対
のタンク11，12のいずれか一方または両方に、該タンク
に対する流体入口と流体出口とが設けられ、前記１対の
タンク11，12のいずれか一方または両方に、取付け部材
が結合され、該取付け部材には、前記流体入口と流体出
口と連通する貫通孔が設けられ、該貫通孔は前記熱交換
対象機器の流体入口と流体出口とに直接接続したことを
特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本出願発明は、熱交換器を支
持する支持手段に、取付け部材を介して正確にかつ強固
に取付けられる熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来技術および解決しようとする課題】自動車、自動
２輪車等の車両に搭載される水冷式内燃機関に用いられ
る従来のラジエータ（実開昭６３−４８９１８号公報参
照）と称せられる熱交換器は、内燃機関から離れた車両
前方の車体部分に取付けられていた。

【０００３】また、従来では、放熱フィンおよびチュー
ブよりなる放熱部と、１対のタンクとを囲み、これらを
強固に保護支持するための強度・剛性の高い取付け枠を
構成し、弾性緩衝材を介して設置個所に据付けており、
その結果、熱交換器全体が大型化するとともに重量が増
加し、部品点数が多くなって、コストアップが避けられ
なかった。

【０００４】また小排気量の小型自動２輪車において、
空冷式であった内燃機関を、出力増大に対応して水冷式
にしようとした場合に、車体を大型化せずに、熱交換器
の設置空間を確保することが困難であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段および効果】本出願発明
は、このような難点を克服した熱交換器の改良に係り、
請求項１記載の発明は、放熱部と、該放熱部の両端に備
えられた１対のタンクとよりなり、熱交換対象機器に直
接取付けられる熱交換器において、前記１対のタンクの
いずれか一方または両方に、該タンクに対する流体入口
と流体出口とが設けられ、前記１対のタンクのいずれか
一方または両方に、取付け部材が結合され、該取付け部
材には、前記流体入口と流体出口と連通する貫通孔が設
けられ、該貫通孔は前記熱交換対象機器の流体入口と流
体出口とに直接接続したことを特徴とするものである。

【０００６】請求項１記載の発明は、前記したように構
成されているので、熱交換器の流体入口と流体出口との
相対的位置関係を、前記取付け部材によって、内燃機関
等の熱交換対象機器の流体入口と流体出口との相対的位
置関係を正確に合致させることができるとともに、前記
熱交換器の流体入口と流体出口との相対的位置関係を正
確に固定することができ、その結果、前記熱交換器を前
記熱交換対象機器に直接的に強固にかつ容易に取付ける
ことができる。

【０００７】そして、熱交換対象機器に直接前記熱交換
器を取付けたため、流体通路を短縮して配管構造を単純
化でき、コストダウンを図ることができるとともに、流
路抵抗を減少して、ポンプ負荷を軽減することができ
る。

【０００８】また、請求項２記載のように発明を構成す
ることにより、前記取付け部材を前記熱交換対象機器に
強固に締付けることができる。

【０００９】さらに、請求項３記載のように発明を構成
することにより、前記熱交換対象機器に対する前記取付
け部材の取付け作業を円滑に行うことができる。

【００１０】さらにまた、請求項４記載のように発明を
構成することにより、前記熱交換対象機器の上部に前記
熱交換器を直接的に取付けることができる。

【００１１】しかも、請求項５記載のように発明を構成
することにより、前記熱交換対象機器を直接的に取付け
ることができる。

【００１２】また、請求項６記載のように発明を構成す
ることにより、前記１対のタンクを、前記取付け部材お
よび熱交換対象機器でもって、相互に強固に結合できる
ため、熱交換器全体の強度・剛性を増大させるための取
付け枠等の補強手段が不要となって、熱交換器全体の大
きさと重量を減少させることができるとともに、部品点
数の削減や組立工数の減少によって、大巾なコストダウ
ンを図ることができる。

【００１３】さらに、請求項７記載のように発明を構成
することにより、前記流体入口付きタンク、または前記
流体出口付きのタンクを前記取付け部材を介して前記熱
交換対象機器に容易に取付けることができる。

【００１４】さらにまた、請求項８記載のように発明を
構成することにより、前記１対のタンクを前記連通管で
剛強に結合することができ、熱交換器自体の強度・剛性
を増大させることができる。

【００１５】また、請求項９記載のように発明を構成す
ることにより、前記取付け部材の放熱用開口より前記熱
交換器の放熱部に空気を導入して、熱交換器の熱交換性
能を増大させることができる。

【００１６】さらに、請求項１０記載のように発明を構
成することにより、前記取付け部材の放熱用開口より前
記熱交換器の放熱部への空気導入を、前記導風板でもっ
て促進し、熱交換器の熱交換性能をさらに一段と向上さ
せることができる。

【００１７】以下、図１ないし図３に図示された本出願
発明の一実施形態について説明する。

【００１８】熱交換対象機器は、４ストローク１サイク
ル（通称４サイクル）単気筒の水冷式内燃機関１であ
り、該水冷式内燃機関１は、伝動機と一体化されてパワ
ーユニットとして、図示されないスクータ型の小型自動
２輪車（３輪車または荒地走行用バギー４輪車でも可）
の車体に搭載されている。

【００１９】また、水冷式内燃機関１は、左右割のクラ
ンクケース２と、シリンダブロック３と、シリンダヘッ
ド４と、シリンダヘッドカバー５とよりなり、クランク
ケース２の前端に、シリンダブロック３のシリンダ孔
（図示されず）の中心軸線が、略水平前方へ向くよう
に、シリンダブロック３が重ねられ、さらにシリンダブ
ロック３の前方にシリンダヘッド４およびシリンダヘッ
ドカバー５が順次重ねられ、これらクランクケース２，
シリンダブロック３，シリンダヘッド４およびシリンダ
ヘッドカバー５は、相互に一体に結合されている。

【００２０】さらに、シリンダブロック３には、シリン
ダヘッド４に接近した個所で左右両側方へラジエータ支
持部６，７（図２では左右が逆になっている）が一体に
突設され、該左右のラジエータ支持部６，７の内にそれ
ぞれ冷却水通路８，９が形成され、該冷却水通路８，９
の内の一方の冷却水通路９は、シリンダブロック３およ
びシリンダヘッド４に形成された図示されない冷却水ジ
ャケットに連通され、前記他方の冷却水通路８は、図示
されない冷却水ポンプの吸入口に連通されている。

【００２１】さらにまた、水冷式内燃機関１を冷却する
ための熱交換器たるラジエータ10は、左右両側の冷却水
タンク11，12と、該冷却水タンク11，12間で車体前後方
向に向いかつ鉛直面に沿い左右に亘り多数一定間隔ごと
に配設された平板状の放熱フィン13と、前記冷却水タン
ク11，12の対向内壁11ａ，12ａおよび放熱フィン13を車
巾水平方向に沿い貫通した真円筒状冷却水チューブ14
（上下方向に３列、前後方向に５列に配列されている）
とよりなって、これらは全てアルミニュームまたはアル
ミニューム合金製であり、該冷却水タンク11，12の対向
内壁11ａ，12ａを貫通した真円筒状冷却水チューブ14の
両端部14ａは、図２に図示されるように、拡管方向へ折
返され、この接合部分と、放熱フィン13，真円筒状冷却
水チューブ14の嵌合部分とは、ロウ付けされている。

【００２２】また、左右両冷却水タンク11，12の底壁11
ｂ，12ｂにそれぞれ、接続スリーブ15，16が貫通してロ
ウ付けで一体化に嵌着され、該接続スリーブ15，16は、
上半部15ａ，16ａと下半部15ｂ，16ｂとに２分割され
て、相互に嵌脱自在に螺合されるようになっており、図
３に図示されるように、平面視で長方形の取付け板17の
左右の孔に接続スリーブ15，16の上半部15ａ，16ａが貫
通し、該取付け板17より下方へ突出した接続スリーブ1
5，16の上半部15ａ，16ａに接続スリーブ15，16の下半
部15ｂ，16ｂが螺合緊締され、これによって左右の接続
スリーブ15，16の間隔は、前記ラジエータ支持部６，７
の冷却水通路８，９の間隔と同一に設定されるようにな
っている。

【００２３】さらに、前記接続スリーブ15，16の下半部
15ｂ，16ｂは、前記ラジエータ支持部６，７の冷却水通
路８，９に水密にそれぞれ嵌合され、前記取付け板17を
貫通してラジエータ支持部６，７に螺着されたボルト18
により、前記ラジエータ10の左右冷却水タンク11，12は
水冷式内燃機関１のラジエータ支持部６，７に強固に取
付けられている。

【００２４】さらにまた、前記右型の冷却水タンク12
に、キャップ取付け部19が一体的い形成されており、キ
ャップ取付け部19にキャップ20が着脱自在に嵌合される
ようになっている。

【００２５】図１ないし図３に図示の実施形態は、前記
したように構成されているので、水冷式内燃機関１が始
動し、その後、図示されない冷却水ジャケット内の冷却
水水温が所定温度以上に上昇すると、図示されないサー
モスタットが開いて、冷却水系中の冷却水が、図示され
ない冷却水ポンプにより、循環を始める。

【００２６】前記冷却水ジャケット内で高温に加熱され
た冷却水は、右方のラジエータ支持部７内の冷却水通路
９から接続スリーブ16を介して右方の冷却水タンク12に
流入し、該冷却水タンク12内の冷却水は真円筒状冷却水
チューブ14内を左方（図２では右方）へ通過して左方の
冷却水タンク11に流入し、接続スリーブ15を介して左方
のラジエータ支持部６内の冷却水通路８に流入し、該冷
却水通路８より図示されない冷却水ポンプの吸入口に達
し、該冷却水ポンプで加圧された後、水冷式内燃機関１
の図示されない前記冷却水ジャケットに戻る。

【００２７】そして、放熱フィン13および真円筒状冷却
水チューブ14は、車体前方から後方へ向って流れる走行
風に晒されるので、前記冷却水は、充分に効率良く、冷
却される。

【００２８】また、ラジエータ10は水冷式内燃機関１の
冷却水ジャケットに隣接して配置されているため、冷却
水系の流通路が短かくなるとともに冷却水系が単純化さ
れ、冷却水ポンプの負荷が小さくなり、該冷却水ポンプ
の小型軽量化と水冷式内燃機関１の燃費改善が可能とな
る。

【００２９】さらに、左右１対の冷却水タンク11，12の
底壁11ｂ，12ｂは、接続スリーブ15，16を介して一体に
結合されているため、ラジエータ10全体の強度・剛性が
増大し、またラジエータ支持部６，７の冷却水通路８，
９に対する接続スリーブ15，16の嵌合関係が取付け板17
によって適格に確保される。

【００３０】さらにまた、水冷式内燃機関１のシリンダ
ブロック３は、剛性の高いダイキャスト製であり、その
シリンダブロック３の上方にラジエータ10の冷却水タン
ク11，12が、接続スリーブ15，16，取付け板17およびボ
ルト18により強固に取付けられるため、ラジエータ10全
体の強度・剛性がさらに一段と増大する。

【００３１】また、ラジエータ10では、ラジエータ10の
外周を囲む従来の取付け枠を必要としないため、ラジエ
ータ10全体が小型化されるとともに軽量化され、しかも
部品点数や組立工数が減少して、大幅なコストダウンが
可能となる。

【００３２】さらに、真円筒状冷却水チューブ14は横断
面形状が真円であるため、上下方向の曲げ剛性が大き
く、かつ該真円筒状冷却水チューブ14の両端部14ａは、
冷却水タンク11，12の対向内壁11ａ，12ａ内で拡管方向
へ折返され、この接合部にロウ付けが施されている結
果、ラジエータ10の放熱部の強度・剛性が、コルゲート
フィン型のものに比べて、格段と高く、また構造も簡単
で部品点数も少なく、軽量化とコストダウンが可能とな
る。

【００３３】さらにまた、右方の冷却水タンク12にキャ
ップ取付け部19が設けられているため、該キャップ取付
け部19よりキャップ20を外せば、ラジエータ10内に冷却
水を容易に充填または補充することができる。

【００３４】図１ないし図３に図示の実施形態では、チ
ューブ14は真円筒状であり、かつ放熱フィン13は板状で
あったが、図４ないし図５に図示するように、ラジエー
タ21の冷却水チューブ22は水平方向に扁平で、放熱フィ
ン23はコルゲートとし、各扁平冷却水チューブ22間にコ
ルゲート放熱フィン23が介装され、両者はロウ付けでも
って相互に一体に結合されてもよい。

【００３５】図４ないし図５に図示の実施形態では、扁
平冷却水チューブ22は走行方向に沿って扁平であるの
で、ラジエータ21を通過する走行風の通風抵抗は小さ
く、またコルゲート放熱フィン23はその表面積が広いた
め、放熱性が高い。

【００３６】また、図６に図示されるように、左右の冷
却水タンク11，12の巾が広い場合には、取付け板17を貫
通するボルト18の頭部18ａに対し間隙を存するように、
冷却水タンク11，12に凹部11ｃ，12ｃを形成すればよ
く、このように構成すれば、ボルト18の螺合作業が円滑
に遂行される。

【００３７】さらに、図１ないし図６の実施形態では、
水冷式内燃機関１のシリンダブロック３の上方にラジエ
ータ10を配置したが、図７ないし図８に図示するよう
に、シリンダヘッド４と一体の支持ブラケット24の下方
に、ラジエータ10と同様なラジエータ25を一体に取付け
てもよく、図７ないし図８に図示の実施形態でも図１な
いし図６に図示の実施形態と同様な効果を奏することが
できる（請求項５対応実施形態）。

【００３８】さらにまた、図１ないし図３に図示の実施
形態において、図９に図示するように、取付け板17に開
口17ａを形成してもよく、このような開口17ａが存在す
ると、水冷式内燃機関１の上部に沿った走行風が、開口
17ａの下方から開口17ａを通過して放熱フィン13内に流
入し、または放熱フィン13間の走行風が開口17ａから下
方へ流出することによって、ラジエータ10の冷却性能が
さらに向上することができる。

【００３９】しかも、図９に図示の実施形態において、
図１０に図示するように、取付け板17の開口17ａの下方
に、横断面が弓状に弯曲した導風板26を設けてもよく、
図１０に図示の実施形態では、開口17ａの走行風通過が
妨げられずに、取付け板17が導風板26によって補強され
る。

【００４０】また、図１ないし図１０に図示された実施
形態では、１対の冷却水タンク11，12は左右水平方向に
間隔を存して配置され、該左右冷却水タンク11，12は取
付け板17でもって相互に結合されていたが、図１１ない
し図１３に図示するように、請求項８記載の発明を構成
してもよい。

【００４１】すなわち、冷却水タンク28，29を上下に配
置し、水平方向に向いた平板状の放熱フィン30を、該冷
却水タンク28，29間で上下に亘り多数一定間隔毎に配設
し、前記冷却水タンク28，29の対向内壁28ａ，29ａおよ
び放熱フィン30を上下方向に沿い真円筒状冷却水チュー
ブ31と連通管32（連通管32は冷却水タンク28，29の前方
右側に位置している）とを貫通させる。

【００４２】さらに、下方冷却水タンク29の対向外壁29
ｂに取付け板33を一体に接合し、前記連通管32の下部は
冷却水タンク29の対向外壁29ｂと取付け板33とを貫通さ
せて該取付け板33より下方へ突出させ、該連通管32の下
端に接続スリーブ34を一体に結合し、しかも、連通管32
に対し対角線位置、すなわち冷却水タンク29の後方左側
にて、冷却水タンク29の対向外壁29ｂと取付け板33を接
続スリーブ35で貫通させ、該接続スリーブ35を取付け板
33より下方へ突出させるとよい。

【００４３】そして、真円筒状冷却水チューブ31の両端
と冷却水タンク28，29の対向内壁28ａ，29ａとの嵌合部
分は、図１ないし図３に図示の実施形態と同様にロウ付
け加工されている。

【００４４】図１１ないし図１３に図示の実施形態は、
前記したように構成されているので、走行風は上下冷却
水タンク28，29間で放熱フィン30に沿って流れ、その結
果、図１ないし図３に図示の実施形態と略同様な冷却効
果が得られる。

【００４５】また、上下冷却水タンク28，29は、真円筒
状冷却水チューブ31と連通管32とで結合されているた
め、上方の冷却水タンク28の重量は、真円筒状冷却水チ
ューブ31および連通管32を介して冷却水タンク29に充分
に支持されうる。

【００４６】図１１ないし図１３に図示の実施形態にお
いて、接続スリーブ35に隣接した冷却水タンク28，29の
側壁28ｃ，29ｃに図示されない帯状の補強板の両端を一
体に結合すれば、接続スリーブ35直上の冷却水タンク28
の重量を該補強板でより安定して確実に支えることがで
きる。

【００４７】前記実施形態では、熱交換対象機器は水冷
式内燃機関１であったが、空気調和機の圧縮機であって
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願発明の熱交換器を備えた水冷式内燃機関
の概略側面図である。

【図２】図１に図示の熱交換器の一実施形態を図示した
II矢視正面図である。

【図３】図１のIII 矢視平面図である。

【図４】他の実施形態の正面図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】さらに他の実施形態の平面図である。

【図７】内燃機関のシリンダブロックの下方に熱交換器
を配置した請求項５記載発明の実施形態の側面図であ
る。

【図８】図７の一部縦断正面図である。

【図９】図１ないし図３に図示の実施形態と異なる他の
実施形態の斜視図である。

【図１０】図９の実施形態とさらに異なる他の実施形態
の斜視図である。

【図１１】請求項８記載発明の一実施形態の斜視図であ
る。

【図１２】図１１の正面図である。

【図１３】図１１の側面図である。

【符号の説明】

１…水冷式内燃機関、２…クランクケース、３…シリン
ダブロック、４…シリンダヘッド、５…シリンダヘッド
カバー、６，７…ラジエータ支持部、８，９…冷却水通
路、10…ラジエータ、11，12冷却水タンク、13…放熱フ
ィン、14…真円筒状冷却水チューブ、15，16…接続スリ
ーブ、17…取付け板、18…ボルト、19…キャップ取付け
部、20…キャップ、21…ラジエータ、22…扁平冷却水チ
ューブ、23…コルゲート放熱フィン、24…支持ブラケッ
ト、25…ラジエータ、26…導風板、27…ラジエータ、2
8，29…冷却水タンク、30…放熱フィン、31…真円筒状
冷却水チューブ、32…連通管、33…取付け板、34，35…
接続スリーブ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０１Ｐ 11/10 Ｆ０１Ｐ 11/10 ＨＦ２８Ｆ 9/02 ３０１Ｆ２８Ｆ 9/02 ３０１Ｃ 9/26 9/26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放熱部と、該放熱部の両端に設けられた
１対のタンクとよりなり、熱交換対象機器に直接取付け
られる熱交換器において、前記１対のタンクのいずれか一方または両方に、該タン
クに対する流体入口と流体出口とが設けられ、前記１対のタンクのいずれか一方または両方に、取付け
部材が結合され、該取付け部材には、前記流体入口と流体出口と連通する
貫通孔が設けられ、該貫通孔は前記熱交換対象機器の流
体入口と流体出口とに直接接続したことを特徴とする熱
交換器。
【請求項２】前記取付け部材に締付け用孔が形成され
たことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】前記締付け用孔に嵌合する締付け手段に
対し間隙を存して遊嵌しうる凹部が、前記１対のタンク
のいずれか一方または両方に形成されたことを特徴とす
る請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】前記取付け部材が、前記熱交換器の底部
に設けられたことを特徴とする請求項１記載の熱交換
器。
【請求項５】前記取付け部材が、前記熱交換器の頂部
に設けられたことを特徴とする請求項１記載の熱交換
器。
【請求項６】前記取付け部材が、前記流体入口付きタ
ンクと前記流体出口付きタンクとの双方に亘って一体に
結合されたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項７】前記取付け部材が、前記流体入口付きタ
ンク、または流体出口付きタンクのいずれか一方に取付
けられたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項８】前記取付け部材が取付けられていない一
方のタンクと、前記取付け部材が取付けられている他方
のタンクの流体入口または流体出口とを連通する連通管
が、放熱フィンおよび前記取付け部材を貫通したことを
特徴とする請求項７記載の熱交換器。
【請求項９】前記取付け部材に放熱用開口が設けられ
たことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項１０】前記放熱用開口に導風板が形成された
ことを特徴とする請求項９記載の熱交換器。