JPS63130422A - ヒ−タコア - 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〕 本発明は、ヒータコア、例えば車両エンジンの冷却水を
被熱交換流体としその流量を調節することにより熱交換
流体の温度を制御するリヒート式空調装置のヒータコア
に関する。

〔従来技術〕

従来から、この種のリヒート式空調装置においては、ヒ
ータコアの能力を制御するため、特開昭５９−１４５６
１７号に示されるように、ヒータコアに供給される被熱
交換流体、例えば温水の流量を調節ザるウォータバルブ
が設けられている。

また、ヒータコアを通過して流れてくる熱交換流体、た
とえば温風の通過するヒータコアの部位による温度差を
低減するため、被熱交換流体用タンクが２つの部分に仕
切られている。入口タンク部分に導入された渇水は入口
タンク部分に接続された複数の入口チューブを通して温
風の流れを横切る方向に中間タンクへ流される。そして
中間タンクから入口チューブより２１流れの上流側に設
けられた複数の出口チューブを介して入口チューブ内の
温水流れと逆方向に出口タンク部分へ向けて温水が流さ
れる、いわゆるＵターン流路が設けられていた。

〔問題点〕

しかし、このような構成のヒータコアにあっては、特に
ウォータバルブにより温水流量が微小に制限された場合
、入口パイプ近傍の入口チューブにより多くの温水が流
れるので入口パイプから離れたチューブを通過する温風
との温度差が大きくなり、快適な空調が望めないという
問題があった。

〔問題点解決のための手段〕

よって、本発明は、被熱交換流体の流量が制限された場
合でもヒータコアを通過する熱交換流体の通過部位の違
いによる温度差が低減可能なヒータコアを提供すること
を目的とする。

この目的を達成するため、本発明においては、被熱交換
流体の流量が多い場合には上記温度差が１あまり大きく
ならず問題とはならないが、流ｍが制限された場合には
上記温度差が大きくなる点に着目して、入口パイプと対
面させてタンク内にガイド板を配設し、かつ被熱交換流
体の動圧に抗して該ガイド板を入口パイプに向けて駆動
させる駆動装置を設けるという手段を講じている。

〔作用〕

本発明によれば、被熱交換流体の動圧に抗して駆動装置
がガイド板を入口パイプに向けて駆動させることにより
入口パイプからの被熱交換流体が各入口チューブにより
均等に分配され上述の問題が解消される。

本発明のその他の作用・効果等は、以下に添付図面を参
照して詳細に述べる実施例の説明からより明らかになる
であろう。

〔実施例〕

第１図および第２図には、自動車に搭載されるリヒート
式車室内空調装置のヒータコア１が示されている。ヒー
タコア１は、自動車のエンジン冷却水、すなわち温水を
被熱交換流体として使用し、図示しないファン装置によ
り太い矢印の方向に流される空気との間で熱交換を行う
。そして温められた温風が車室内に吹き出されるように
なっている。ヒータコア１は、温水タンク１ｏと、この
温水タンク１０を２つのタンク部分１１．１２に分割す
る仕切り壁１３とを備えている。温水タンク１０の温風
流れ下流側の壁の幅Ｗ方向中火部分には温水入ロパイプ
１４が設けられており、入口タンク部分１１に開口しこ
れと連通している。入口パイプ１４の上流側にはウォー
タバルブ１９が設置されており、ヒータコア１に流入す
る温水流量を調整することができるようになっている。

入口パイプ１４と対面する！ｆｆｌ流れ上流側の温水タ
ンク１０の壁の端部分には温水出ロパイプ１５が設けら
れており、出口タンク部分１２と連通している。入口タ
ンク部分１１には多数本の入口チューブ２０が一列に配
設されており、それぞれの一端部が入口タンク部分１１
に連通している（第２図参照）。温風流れの入口チュー
ブ２０の上流側には多数本の出口チューブ２１が二列に
入口チューブ２０と整合して設けられており、それぞれ
の一端部が出口タンク部分１２と連通している。入口チ
ューブ２ｏの他端部と出口チューブ２１の他端部とは中
間タンク２２を介して互いに連通されている。入口チュ
ーブ２ｏ問および出口チューブ２１間にはコルゲートフ
ィン２３が接合されている。

尚、図示の関係上、コルゲートフィン２３はその一部だ
けが示されている。

温水は、まず入口パイプ１４から導入され入口タンク部
分１１内に流れ込む。さらに、温水は、入口チューブ２
０内を通って中間タンク２２に流れ込む。中間タンク２
２の温水は、Ｕターンして出口チューブ２１内を通って
入口チューブ２０内の流れの方向と逆方向に出口タンク
部分１２に流れ込み出口パイプ１５から排出される。温
水が入口および出口チューブ２０．２１内を流れる間に
デユープ側壁およびコルゲートフィンを介して温水とチ
ューブ間を流れる空気との間で熱交換が行われ、温めら
れた空気は温風となって車窄内に吹き出される。

この実施例では、入口タンク部分１１内に矩形状のガイ
ド板１７が配設されており、また仕切り壁１３とガイド
板１６との間にはコイルスプリング１７がガイド板１６
を駆動する駆動装置として配設されている。コイルスプ
リング１７はピアノ線等の鋼線で作られており、その一
端部は仕切り壁１３の端面に溶接等により固着されたフ
ック１８により保持されている。また、コイルスプリン
グ１７の他端部は、ガイド板１６の端面に固着された円
形のカップ状部材１９の外周面にきつく嵌合されている
。これにより、ガイド板１６は入口タンク部分１１内で
移動自在となる。コイルスプリング１７は１個に限られ
るものではなく、同一の構成のものをガイド板の幅Ｗ方
向に２個以上設けてもよい。また、カップ状部材１９を
用いずに１、　　コイルスプリング１７の端部をそれぞ
れ仕切り壁１３およびガイド板１６に直接溶接等により
固定してもガイド板１６を可動に保持することができ、
る。さらに、仕切り壁１３およびガイド板１６にそれぞ
れフックを設けてコイルスプリング１７を保持するよう
にしてもよい。

次に、上述の構成の実施例の作動について説明する。

まず、入口パイプ１４からエンジン冷却水（すなわち温
水）がほぼ一定の高温度で入口タンク部分１１内に流入
する。そして、この温水は入口チューブ２０および出口
チューブ２１を流れる際に暖房用空気と熱交換される。

熱交換された温水は、温度が下がった状態で出口タンク
部分１２に流入し、出口パイプ１５から流出する。

大流量の温水が流れる場合、温水の動圧がコイルスプリ
ング１７の押圧力に打ち勝ってガイド板１６を入口パイ
プ１４の開口からｒｔｈ向に、すなわち入口パイプとの
間の距離を広げるように移動させる。これにより、ガイ
ド板１６による温水通路抵抗が低減され、大流伍時、す
なわち最大暖房能力要求時に、温水流量の低下を防ぐこ
とができる。しかし、逆に小流量時には、温水の動圧が
コイルスプリング１７の押圧力より小さいため、ガイド
板１６はこのコイルスプリング１７の押圧力により温水
の動圧に打ち勝って入口パイプ１に向けて駆動され、第
１図に示される位置をしめる。

これにより、ガイド板１６が無い場合には入口パイプ１
４近傍の数本の入ロチュ〜ブ２０に主に流れていた渇水
が、入口パイプ１に近付けられたガイド板１６によりヒ
ータコアの全幅Ｗ１．：渡って流れ、各入口チューブ２
０にほぼ均等に温水が分配されることになり、ヒータコ
ア１を通って送圧される温水のヒータコア１の幅Ｗ方向
の温度差が少なくなる。

この実施例の効果を第６Ａａから１００図までに示され
た実験結果をもとに従来のものとの比較において説明す
る。

これらの実験は、全幅Ｗが２００ｍｍ（ガイド板を設け
た場合にはその幅Ｗが１６０ｍ＞のヒータコアを用いて
行った。まず、風を１５０ｍ３／ｈｒの割合でヒータコ
アに送り、風下１００Ｍの所のヒータコア投影面を９つ
の部分に分ｖ１シて各部分、の中心部の温風の温度を温
水の流量を変えて測定した。その際の最高温度と最低温
度との差（温度偏差）が最も大きい時の実験結果が第６
Ａ図および第６Ｂ図に示されている。第６Ａ図には、ガ
イド板の無い従来のヒータコアに温水を０．２４５ｊ！
／ｍｉｎで流した時の結果が示されている。また、第６
Ｂ図には、ガイド板を設けた上記実施例のヒータコアに
温水を０．１８５Ｊ／ｍｉｎで流した時の結果が示され
ている。括弧内の数字がその時の瀉」の各部分の温度を
示し、曲線は等温線を示す。

温水流ωの変化に伴う温度偏差の変化を示す線図が第６
Ｃ図である。第６Ｃ図から明らかなように、ガイド板を
設けたもの（実線）の温度偏差は、いずれの温水流量に
おいてもガイド板を設けないもの（一点鎖線）の温度偏
差より小さくなっている。

第３図には本発明の別の実施例のヒータコア１が示され
ている。尚、前述の実施例のものと同一のものには同一
符号を付し、その説明は省略する。

この実施例では、コイルスプリング１７の代わりに、ａ
ｔのプレートスプリング２４が用いられている。プレー
トスプリング２４は、第４図に示　４゜されるように、
弓形形状を？しており、中央部でガイド板１６の端面に
溶接２５により固着されている。両端部には、それぞれ
切り欠き部２４ａ。

２４ａが形成されている。この切り欠き部２４ａは、仕
切り壁１３の端面に溶接等により固着されたフック２６
と係合し、プレートスプリング２４を保持している（第
５図）。これにより、前述の実施例と同様にガイド板１
６は移動自在となり、前述の実施例と同じ効果が得られ
る。

尚、駆動装置としては、前述のような金属製スプリング
の他に、ゴムのような弾性体でもよい。

〔効果〕

本発明によれば、小流ωの被熱交換流体が流れる時には
、ヒータコアの全幅に渡って均一化された渇」が得られ
、しかも大流ｍ時には、ガイド板が流路の抵抗とならず
十分な吊の被熱交換流体を流すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す図で、第２図の１．
−ＩＩにそって見た断面図、 第２図は、第１図のｌ１ｒ−ＩＩ線にそって見た断面図
、 第３図は、別の実施例の破Ｉ９ｉ断面図、第４図は、第
３図のガイド板を示す拡大された斜視図、 第５図は、第３図のｖ−Ｖ線にそって見た断面図、そし
て、 第６Ａ図から第６Ｃ図までは、従来のものとの性能比較
を示す線図である。 １・・・ヒータコア、１０・・・温水タンク、１１・・
・入口タンク部分、１２・・・出口タンク部分、１３・
・・仕切り壁、１４・・・入口パイプ、１５・・・出口
パイプ、１６・・・駆動装置としてのコイルスプリング
、１７・・・ガイド板、２０・・・入口チューブ、２１
・・・出口チューブ、２３・・・フィン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被熱交換流体用タンクと、該タンクを入口タンク
   部分と出口タンク部分とに分ける仕切り壁と、該入口タ
   ンク部分にそれぞれの一端部が接続されかつ一列に配設
   された入口チユーブと、該出口タンク部分にそれぞれの
   一端部が接続された複数の出口チユーブと、前記入口チ
   ユーブ列のほぼ中央部で前記入口タンク部分に開口して
   いる被熱交換流体用入口パイプと、前記出口タンク部分
   に接続された被熱交換流体用出口パイプと、前記入口チ
   ユーブおよび前記出口チユーブに接合されたフインとを
   有し、該入口チユーブおよび該出口チユーブの他端部同
   士が互いに連通されているヒータコアであつて、前記入
   口パイプと対面して前記タンク内に設けられたガイド板
   と、前記入口パイプを通して前記入口タンク部分に導入
   される被熱交換流体の動圧に抗して該ガイド板を前記入
   口パイプに向けて駆動する駆動装置とを有することを特
   徴とするヒータコア。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のヒータコアにおい
   て、前記駆動装置が弾性部材を有することを特徴とする
   ヒータコア。
3. （３）特許請求の範囲第２項に記載のヒータコアにおい
   て、前記弾性部材がコイルスプリングであることを特徴
   とするヒータコア。