WO2014091822A1 - 車両用熱交換器 - Google Patents

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WO2014091822A1
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attached
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高橋　剛
山崎　真
昭 大樂
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カルソニックカンセイ株式会社
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    • F28D2021/0091—Radiators
    • F28D2021/0094—Radiators for recooling the engine coolant

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger for a vehicle provided with a mounting structure for mounting a sub radiator or the like.
  • JP 11-105538 A discloses a vehicle heat exchange device in which a sub radiator is disposed on the cooling air upstream side of the condenser.
  • the sub-radiator is provided with a mounting bracket, mounted on the frame of the vehicle body, and disposed in front of the condenser.
  • the present invention has been made in view of such technical problems, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger for a vehicle provided with a mounting structure capable of reducing load load and mounting a sub radiator or the like with common parts. Do.
  • a heat exchanger for a vehicle comprising: a plurality of support members for attaching the heat exchanger to a vehicle body; and two of the plurality of support members being connected and different from the heat exchanger And a mounting member on which the heat exchanger is mounted.
  • FIG. 1 is a schematic configuration view showing a capacitor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a II-II cross section of FIG.
  • FIG. 3 is a III-III cross section of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic configuration view showing a capacitor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic configuration view showing a capacitor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic configuration view showing a capacitor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a capacitor provided with supports on both left and right sides.
  • FIG. 8 is a view showing a capacitor in which the support is attached in the left-right direction.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which the intercooler and the sub radiator are stacked and attached to a capacitor.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a capacitor according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 shows a II-II cross section of FIG. 1
  • FIG. 3 shows a III-III cross section of FIG.
  • the condenser 1 includes a cooling core 2, a liquid tank 3, support brackets 4 to 7, and a support 8.
  • a sub-radiator 9 is attached to the cooling air upstream side.
  • the joint 10 is attached to the upper header tank 21 of the cooling core 2, and the gas refrigerant flows in from the inflow port 10a.
  • the gas refrigerant flowing into the upper header tank 21 flows to the liquid tank 3 side through the upper portion of the cooling core 2. During this time, heat exchange is performed with the cooling air passing through the cooling core 2 to be cooled, condensed, and then flow into the liquid tank 3.
  • the gas refrigerant and the liquid refrigerant are separated, and the liquid refrigerant flows from the lower portion of the cooling core 2 to the lower header tank 22 side separated by the upper header tank 21.
  • heat exchange is performed with the cooling air passing through the cooling core 2 to be subcooled, flow into the lower header tank 22, and further flow out through the pipe 11 from the outlet 10 b of the joint 10.
  • the support brackets 4 to 7 are resin molded products to be fitted to the corners of the cooling core 2.
  • Mounting holes 4 a and 5 a are provided in the support brackets 4 and 5, and protrusions 6 a and 7 a are provided on the support brackets 6 and 7. Further, the support bracket 4 is provided with a notch 4b opened in the right direction in FIG. 1, and the support bracket 6 is provided with a notch 6b opened in the upward direction.
  • the protrusions 6a and 7a of the support brackets 6 and 7 are fitted in attachment holes provided in the lower frame of the vehicle body (not shown), and the support brackets 4 and 5 are attached to the upper side of the vehicle body not shown by the attachment holes 4a and 5a. It is attached to the frame with bolts and nuts.
  • the support 8 comprises a mounting bolt 81 and a mounting bracket 82.
  • Mounting bolts 81 are attached to both ends of the support 8. Further, the mounting bracket 82 is mounted at the position where the sub radiator 9 is to be disposed.
  • various parts can be attached to the support 8 by changing the position and quantity of the mounting bracket 82.
  • the support 8 is fastened and connected to the support brackets 4 and 6 by the mounting bolt 81 and the nut 12.
  • the mounting bolt 81 on the lower side of the support 8 is fitted from above onto the notch 6 b of the support bracket 6. Then, the support 8 is rotated with the lower mounting bolt 81 fitted to the support bracket 6 as a fulcrum, and the upper mounting bolt 81 is fitted to the notch 4 b of the support bracket 4 from the side.
  • the upper mounting bolt 81 can be easily assembled without alignment.
  • the cooling core 2 is provided with a fixing bracket 23 in the header tank (21, 22), and the sub radiator 9 is fastened to the mounting bracket 82 and the fixing bracket 23 with bolts and nuts, and mounted on the cooling air upstream side of the capacitor 1 Be
  • the load on the support 8 side of the sub radiator 9 is input to the frame of the vehicle body via the support 8 and the support brackets 4 and 6, so no load is input to the capacitor 1. Also, on the header tank (21, 22) side, the load is input to the capacitor 1 from the fixed bracket 23, but the load burden can be reduced compared to the case where the full load of the sub radiator 9 is input. Stress concentration can be relaxed.
  • the notches 4b and 6b of the support brackets 4 and 6 are provided so as to open in different directions. Therefore, the movement of the support 8 in one direction is restricted, so that it is possible to prevent the capacitor 1 from being suddenly dropped even if loose engagement occurs.
  • the mounting bracket adapted to the frame shape of the vehicle body becomes unnecessary, and the parts can be made common. Further, since the load on the support 8 side of the sub radiator 9 is input to the frame of the vehicle body via the support 8 and the support brackets 4 and 6, the load on the capacitor 1 can be reduced.
  • the notch 4b of the support bracket 4 is opened to the right, and the notch 6b of the support bracket 6 is opened upward. Therefore, when the support 8 is assembled, the lower side previously fitted to the notch 6b The support 8 can be rotated with the mounting bolt 81 as a fulcrum, and the upper mounting bolt 81 can be fitted into the notch 4b. Therefore, the upper mounting bolt 81 can be easily assembled without alignment.
  • FIG. 4 shows a schematic configuration of a capacitor according to a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the fixing bracket 23 is not provided as shown in FIG.
  • differences from the first embodiment will be mainly described.
  • An oil cooler 13 is attached to the cooling air upstream side of the condenser 1.
  • the oil cooler 13 is attached to the condenser 1 by fastening the mounting bracket 82 with bolts and nuts. Since the oil cooler 13 is smaller and lighter than the sub radiator 9, it can be attached in a cantilever manner as shown in FIG.
  • the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and furthermore, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced more than the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a schematic configuration of a capacitor according to a third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment is different from the second embodiment in that two supports 8 are provided as shown in FIG. 5 and the oil cooler 13 is attached at both ends.
  • differences from the second embodiment will be mainly described.
  • Support brackets 14 and 15 are fitted to the upper and lower sides of the capacitor 1 respectively.
  • the support bracket 14 is provided with a mounting hole 14 a, and the support bracket 15 is provided with a projection 15 a. Further, the support bracket 14 is provided with a notch 14 b opened in the left direction in FIG. 5, and the support bracket 15 is provided with a notch 15 b opened in the upward direction.
  • the protrusions 6a, 7a, 15a of the support brackets 6, 7, 15 are fitted into mounting holes provided in the lower frame of the vehicle body (not shown), and the support brackets 4, 5, 14 are attached to the mounting holes 4a, 5a, It is fastened and fixed with a bolt and a nut to the upper frame of the vehicle body not shown by 14a.
  • the support 8 is connected to the support brackets 14 and 15, and the oil cooler 13 is attached to the mounting brackets 82 of the two supports 8 with bolts and nuts, and is mounted on the cooling air upstream side of the capacitor 1.
  • the parts to be attached to the capacitor 1 are small parts such as the oil cooler 13 or are heavy parts that can not be supported by a cantilever, provide attachment points according to the size and weight. Can be attached, so that various parts can be attached.
  • FIG. 6 shows a schematic configuration of a capacitor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the fourth embodiment differs from the first embodiment in that an intercooler 16 is provided in addition to the sub-radiator 9 on the cooling air upstream side of the condenser 1 as shown in FIG.
  • an intercooler 16 is provided in addition to the sub-radiator 9 on the cooling air upstream side of the condenser 1 as shown in FIG.
  • the support 8 includes a mounting bracket 83 in addition to the mounting bracket 82.
  • the cooling core 2 further includes a fixing bracket 24 in addition to the fixing bracket 23 in the header tank (21, 22) portion.
  • the intercooler 16 is attached to the cooling air upstream side of the condenser 1 by fastening the mounting bracket 83 and the fixing bracket 24 with bolts and nuts.
  • the sub-radiator 9 and the intercooler 16 are disposed in parallel in the vertical direction so as to block the cooling air and to prevent the cooling efficiency from decreasing.
  • the sub radiator 9, the oil cooler 13, and the intercooler 16 are attached to the cooling air upstream side of the condenser 1, other heat exchangers may be attached.
  • sub radiator 9 or the like may be attached as a structure provided with the support 8 on the cooling air downstream side of the condenser 1.
  • the fixing brackets 23, 24 are provided in the header tank (21, 22) portion of the cooling core 2 and the sub radiator 9 etc. are attached, but as shown in FIG.
  • the sub radiator 9 or the like may be attached as a configuration including the support 8. In this case, as in the third embodiment, the load on the capacitor 1 can be eliminated.
  • the support 8 is attached in the vertical direction, it may be attached in the horizontal direction as shown in FIG.
  • the sub radiator 9 and the intercooler 16 are disposed in parallel so as not to interrupt the cooling air in consideration of the cooling efficiency.
  • the temperature difference between the cooling air and the refrigerant causes cooling. If the efficiency can be ensured, as shown in FIG. 9, the layers may be stacked.

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Abstract

　車両用熱交換器は、熱交換器を車体に取り付ける複数の支持部材と、複数の支持部材のうち２つと接続され、異なる熱交換器が取り付けられる取付部材と、を備える。

Description

車両用熱交換器
　本発明は、サブラジエータ等を取り付ける取付構造を備えた車両用熱交換器に関する。
　ＪＰ１１－１０５５３８Ａは、コンデンサの冷却空気上流側に、サブラジエータを配設した車両用熱交換装置を開示している。
　当該熱交換装置では、サブラジエータに取付ブラケットを設け、車体のフレームに取り付けてコンデンサの前に配設している。
　しかしながら、上記熱交換装置のように、車体のフレームにサブラジエータ等を取り付ける構造とすると、フレーム形状に合わせた取付ブラケットを車両毎に準備することになり、部品を共通化することができない。
　そこで、コンデンサやラジエータに取付部を設け、共通部品によりサブラジエータ等を取り付けることが考えられるが、この場合には、コンデンサやラジエータが、サブラジエータ等の荷重を負担しなければならないという問題がある。
　本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、荷重負担を低減可能な、共通部品によりサブラジエータ等を取り付ける取付構造を備えた車両用熱交換器を提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、車両用熱交換器であって、前記熱交換器を車体に取り付ける複数の支持部材と、前記複数の支持部材のうち２つと接続され、前記熱交換器と異なる熱交換器が取り付けられる取付部材と、を備える車両用熱交換器が提供される。
図１は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサを示す概略構成図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面である。 図４は、本発明の第２実施形態に係るコンデンサを示す概略構成図である。 図５は、本発明の第３実施形態に係るコンデンサを示す概略構成図である。 図６は、本発明の第４実施形態に係るコンデンサを示す概略構成図である。 図７は、左右両側にサポートを備えたコンデンサを示す図である。 図８は、サポートを左右方向に取り付けたコンデンサを示す図である。 図９は、インタークーラとサブラジエータを、積層してコンデンサに取り付けた状態を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサの概略構成を示している。また、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面を示し、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示している。
　コンデンサ１は、冷却コア２と、リキッドタンク３と、支持ブラケット４～７と、サポート８とを備え、冷却空気上流側にはサブラジエータ９が取り付けられる。
　冷却コア２の上部ヘッダタンク２１には、ジョイント１０が取り付けられ、流入口１０ａからガス冷媒が流入する。上部ヘッダタンク２１に流入したガス冷媒は、冷却コア２の上部をリキッドタンク３側へ流れる。この間に、冷却コア２を通過する冷却空気との間で熱交換が行われて冷却され、凝縮した後にリキッドタンク３に流入する。
　リキッドタンク３では、ガス冷媒と液体冷媒が分離され、液体冷媒が冷却コア２の下部を上部ヘッダタンク２１とは仕切りで隔てられた下部ヘッダタンク２２側へ流れる。この間に、冷却コア２を通過する冷却空気との間で熱交換が行われて過冷却され、下部ヘッダタンク２２へ流入し、さらにパイプ１１を通ってジョイント１０の流出口１０ｂから流出する。
　支持ブラケット４～７は、冷却コア２の角部に嵌装される樹脂成形品である。
　支持ブラケット４、５には取付孔４ａ、５ａが設けられ、支持ブラケット６、７には突起６ａ、７ａが設けられる。また、支持ブラケット４には、図１の右方向に開口した切欠き４ｂが設けられ、支持ブラケット６には、上方向に開口した切欠き６ｂが設けられる。
　コンデンサ１は、図示しない車体の下側フレームに設けられた取付孔に、支持ブラケット６、７の突起６ａ、７ａを嵌め込み、支持ブラケット４、５を、取付孔４ａ、５ａにより図示しない車体の上側フレームにボルト、ナットで締結して取り付けられる。
　サポート８は、取付ボルト８１と、取付ブラケット８２とを備える。
　取付ボルト８１は、サポート８の両端に取り付けられる。また、取付ブラケット８２の位置は、サブラジエータ９を配設する位置に合わせて取り付けられる。
　なお、取付ブラケット８２の位置や数量を変えることで、様々な部品をサポート８に取り付けることができる。
　サポート８は、支持ブラケット４、６に、取付ボルト８１とナット１２とで締結して接続される。
　サポート８を、支持ブラケット４、６に組み付けるときは、まず、サポート８の下側の取付ボルト８１を、支持ブラケット６の切欠き６ｂに上から嵌装する。そして、支持ブラケット６に嵌装した下側の取付ボルト８１を支点にしてサポート８を回転し、上側の取付ボルト８１を支持ブラケット４の切欠き４ｂに横から嵌装する。
　このように、先に嵌装した下側の取付ボルト８１を支点にして組み付けできるので、上側の取付ボルト８１の位置合わせをすることなく、容易に組み付けることができる。
　冷却コア２は、ヘッダタンク（２１、２２）部に固定ブラケット２３を備え、サブラジエータ９は、取付ブラケット８２および固定ブラケット２３にボルト、ナットで締結して、コンデンサ１の冷却空気上流側に取り付けられる。
　サブラジエータ９のサポート８側の荷重は、サポート８と支持ブラケット４、６とを介して車体のフレームに入力されるので、コンデンサ１には荷重が入力されない。また、ヘッダタンク（２１、２２）側は、固定ブラケット２３からコンデンサ１に荷重が入力されるが、サブラジエータ９の全荷重が入力される場合よりも荷重負担を低減できるので、固定ブラケット２３周辺の応力集中を緩和できる。
　また、上述したように、支持ブラケット４、６の切欠き４ｂ、６ｂは、異なる方向が開口するように設けられている。したがって、サポート８の一方向への移動が規制されるので、締結の緩みが発生したような場合でも、コンデンサ１から急に脱落することを防止できる。
　上記構成によれば、車体のフレーム形状に合わせた取付ブラケットが不要となり、部品を共通化できる。また、サブラジエータ９のサポート８側の荷重が、サポート８と支持ブラケット４、６とを介して車体のフレームに入力されるので、コンデンサ１の荷重負担を低減できる。
　また、支持ブラケット４の切欠き４ｂは右向きに開口し、支持ブラケット６の切欠き６ｂは上向きに開口しているので、サポート８を組み付けるときに、先に切欠き６ｂに嵌装した下側の取付ボルト８１を支点にしてサポート８を回転し、上側の取付ボルト８１を切欠き４ｂに嵌装できる。したがって、上側の取付ボルト８１の位置合わせをすることなく、容易に組み付けることができる。
　また、切欠き４ｂ、６ｂが異なる方向に開口していることで、サポート８の一方向への移動が規制される。したがって、締結の緩みが発生したような場合でも、サポート８およびサブラジエータ９がコンデンサ１から急に脱落することを防止できる。
　＜第２実施形態＞
　続いて本発明の第２実施形態について説明する。
　図４は、本発明の第２実施形態に係るコンデンサの概略構成を示している。
　第２実施形態は、図４に示すように、固定ブラケット２３を備えない点が第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
　コンデンサ１の冷却空気上流側には、オイルクーラ１３が取り付けられる。
　オイルクーラ１３は、取付ブラケット８２にボルト、ナットで締結してコンデンサ１に取り付けられる。オイルクーラ１３は、サブラジエータ９よりも小さく軽いので、図４に示すように片持ちで取り付けることができる。
　上記構成によれば、オイルクーラ１３の荷重が、サポート８と支持ブラケット４、６とを介して車体のフレームに入力されるので、コンデンサ１の荷重負担を無くすことができる。
　また、その他の効果として第１実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに、第１実施形態よりも部品点数および組付け工数を削減できる。
　＜第３実施形態＞
　続いて本発明の第３実施形態について説明する。
　図５は、本発明の第３実施形態に係るコンデンサの概略構成を示している。
　第３実施形態は、図５に示すように、サポート８を２つ備え、オイルクーラ１３が両持ちで取り付けられる点が第２実施形態と相違する。以下、第２実施形態との相違点を中心に説明する。
　コンデンサ１の上辺と下辺とに、それぞれ支持ブラケット１４、１５が嵌装される。
　支持ブラケット１４には取付孔１４ａが設けられ、支持ブラケット１５には突起１５ａが設けられる。また、支持ブラケット１４には、図５の左方向に開口した切欠き１４ｂが設けられ、支持ブラケット１５には、上方向に開口した切欠き１５ｂが設けられる。
　コンデンサ１は、図示しない車体の下側フレームに設けられた取付孔に支持ブラケット６、７、１５の突起６ａ、７ａ、１５ａを嵌め込み、支持ブラケット４、５、１４を、取付孔４ａ、５ａ、１４ａにより図示しない車体の上側フレームにボルト、ナットで締結して固定される。
　支持ブラケット１４、１５には、サポート８が接続され、オイルクーラ１３は、２つのサポート８の取付ブラケット８２にボルト、ナットで締結して、コンデンサ１の冷却空気上流側に取り付けられる。
　上記構成によれば、オイルクーラ１３の荷重が、２つのサポート８と支持ブラケット４、６、１４、１５とを介して車体のフレームに入力されるので、コンデンサ１の荷重負担を無くすことができる。
　また、コンデンサ１に取り付ける部品が、オイルクーラ１３のように小さい部品である場合や、片持ちでは支えられないような重量が大きな部品である場合でも、サイズや重量に応じて取付点を設けることができるので、様々な部品を取り付けることができる。
　　また、その他の効果として第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　＜第４実施形態＞
　続いて本発明の第４実施形態について説明する。
　図６は、本発明の第４実施形態に係るコンデンサの概略構成を示している。
　第４実施形態は、図６に示すように、コンデンサ１の冷却空気上流側に、サブラジエータ９に加えてインタークーラ１６を備える点が第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
　サポート８は、取付ブラケット８２に加え、取付ブラケット８３を備える。また、冷却コア２は、ヘッダタンク（２１、２２）部に固定ブラケット２３に加え、固定ブラケット２４を備える。
　インタークーラ１６は、取付ブラケット８３および固定ブラケット２４にボルト、ナットで締結して、コンデンサ１の冷却空気上流側に取り付けられる。
　サブラジエータ９とインタークーラ１６とは、冷却空気を遮って冷却効率が低下しないように、上下に並列に配設される。
　上記構成によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができ、さらに、複数の熱交換器をコンデンサ１の冷却空気上流側に配設することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体例に限定する趣旨ではない。
　上記実施形態では、本発明をコンデンサ１に適用しているが、例えば、ラジエータに適用してもよい。
　また、サブラジエータ９、オイルクーラ１３、インタークーラ１６を、コンデンサ１の冷却空気上流側に取り付ける構成としているが、その他の熱交換器を取り付ける構成としてもよい。
　また、コンデンサ１の冷却空気下流側にサポート８を備える構成として、サブラジエータ９等を取り付けてもよい。
　また、冷却コア２のヘッダタンク（２１、２２）部に固定ブラケット２３、２４を設けて、サブラジエータ９等を取り付けているが、図７に示すように、ヘッダタンク（２１、２２）側にもサポート８を備える構成として、サブラジエータ９等を取り付けてもよい。この場合は、第３実施形態と同様に、コンデンサ１の荷重負担を無くすことができる。
　また、サポート８を上下方向に取り付ける構成としているが、図８に示すように、左右方向に取り付ける構成としてもよい。
　また、第４実施形態では、冷却効率を考慮して、冷却空気を遮らないようにサブラジエータ９とインタークーラ１６とを並列に配設しているが、冷却空気と冷媒との温度差により冷却効率を確保できる場合は、図９に示すように、積層して配設してもよい。
　本願は２０１２年１２月１２日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－２７１４９４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (6)

  1. 　車両用熱交換器であって、
    　前記熱交換器を車体に取り付ける複数の支持部材と、
    　前記複数の支持部材のうち２つと接続され、前記熱交換器と異なる熱交換器が取り付けられる取付部材と、
    を備える車両用熱交換器。
  2. 　請求項１に記載の車両用熱交換器であって、
    　前記取付部材は、両端に取付ボルトを備え、
    　前記取付部材が接続される前記複数の支持部材のうち２つの支持部材における一方の支持部材には、上下いずれかの方向に開口し、前記取付部材の一方の取付ボルトが上下方向に嵌装可能な切欠きが設けられ、
    　他方の支持部材には、左右いずれかの方向に開口し、前記取付部材の他方の取付ボルトが左右方向に嵌装可能な切欠きが設けられる車両用熱交換器。
  3. 　請求項１または２に記載の車両用熱交換器であって、
    　前記取付部材は、上下方向に配設される車両用熱交換器。
  4. 　請求項１または２に記載の車両用熱交換器であって、
    　前記取付部材は、左右方向に配設される車両用熱交換器。
  5. 　請求項１または２に記載の車両用熱交換器であって、
    　前記熱交換器は、コンデンサであって、ヘッダタンク部に固定部材を備え、
    　前記支持部材は、前記コンデンサの４つの角部に取り付けられ、
    　前記取付部材は、前記コンデンサのリキッドタンク側の角部に設けられた２つの前記支持部材と上下方向に接続され、
    　前記熱交換器と異なる熱交換器は、サブラジエータであって、前記取付部材および前記固定部材と接続される車両用熱交換器。
  6. 　請求項１から４のいずれかに記載の車両用熱交換器であって、
    　前記熱交換器と異なる熱交換器は、第２熱交換器および第３熱交換器である車両用熱交換器。
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