JP2006207377A - 一体型熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】過冷却部を備えた空調用凝縮器と、エンジン冷却器とを一体化した一体型熱交換器において、エンジン高負荷時に空調用凝縮器の過冷却部への熱影響を抑える。
【解決手段】エンジン用冷却器20のラジエータコア部21に積層されたチューブ24のうち、空調用凝縮器30の過冷却部50と対向する位置に設けられたチューブ24Aの幅を、他の位置に設けられたチューブ24の幅よりも狭くして、エンジン冷却水の流れるチューブ24Aから隣接するチューブ24へ熱が伝わりにくくすることで過冷却部50への熱影響を抑えるようにした。
【選択図】 図1
【解決手段】エンジン用冷却器20のラジエータコア部21に積層されたチューブ24のうち、空調用凝縮器30の過冷却部50と対向する位置に設けられたチューブ24Aの幅を、他の位置に設けられたチューブ24の幅よりも狭くして、エンジン冷却水の流れるチューブ24Aから隣接するチューブ24へ熱が伝わりにくくすることで過冷却部50への熱影響を抑えるようにした。
【選択図】 図1
Description
この発明は、エンジン用冷却器と空調用凝縮器とを一体化した一体型熱交換器に関する。
従来より、エンジン用冷却器(ラジエータ)と空調用凝縮器(コンデンサ)とを一体化した一体型熱交換器が知られている。この一体型熱交換器は、別々の部品を配置する場合に比べて大きさ、重量、部品点数を削減することができ、エンジンルームに占めるスペースも小さく、また組み付け工数の削減やコストダウンも可能になるなどの特徴をもっている。
この種の一体型熱交換器の従来例としては、エンジン用冷却器の前面(冷却風流入側)に空調用凝縮器を配置して連結するとともに、それぞれのフィンを連続させて一体形成したものがある(特許文献1参照)。
特許第2756255号公報
上記従来例では、連続しているフィンに切り欠きやスリットを設けて、前後に配置した熱交換器の熱影響を抑えるような構造となっている。しかしながら、エンジンが高負荷のときにはエンジン冷却水の温度が上昇し、空調用凝縮器側に熱影響が及ぶことがある。現行のエアコンシステムでは、空調用凝縮器の一部に、液化した空調用冷媒を冷却するための過冷却部を設けているため、この部分に熱影響を受けると空調用冷媒の過冷却ができなくなり、エアコンの性能低下を招くという問題点があった。
この発明の目的は、エンジン高負荷時に空調用凝縮器の過冷却部への熱影響を抑えることができる一体型熱交換器を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に係わる発明は、複数のチューブとフィンとを積層したラジエータコア部を有するエンジン用冷却器と、複数のチューブとフィンとを積層したコンデンサコア部を有する空調用凝縮部および複数のチューブとフィンとを積層した過冷却コア部を有する過冷却部からなる空調用凝縮器とを連結するとともに、前記ラジエータコア部、コンデンサコア部および過冷却部に積層される前記フィンを一体に形成した一体型熱交換器において、前記エンジン用冷却器のラジエータコア部に積層されたチューブのうち、前記空調用凝縮器の過冷却部と対向する位置に設けられたチューブの幅を、他の位置に設けられたチューブの幅よりも狭くしたことを特徴とする一体型熱交換器である。
請求項2の発明は、請求項1において、幅を狭くした前記チューブを、その幅方向の後端部が前記エンジン用冷却器の背面と略一致するように配置したことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1または2において、前記フィンに断熱手段を設けたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、過冷却部と対向する位置に配設したチューブのチューブ幅を他のチューブのチューブ幅よりも狭くしたので、対向する位置において隣接するチューブ間の距離が離れ、エンジン高負荷時にエンジン冷却水の温度が上昇しても、幅を狭めたチューブから隣接するチューブへ熱が伝わりにくくなり、エンジン高負荷時の過冷却部への熱影響が抑えられ、この結果、エアコンの性能低下を防止することができる。また、チューブ幅を狭くしたことにより、内部を流れるエンジン冷却水の流速が上がり、このためエンジン冷却水の水温を下げることができる。
請求項2の発明によれば、幅を狭くしたチューブの幅方向の後端部をエンジン用冷却器の背面と略一致するように配設することにより、過冷却部のチューブとエンジン冷却器のチューブとの距離がさらに離れて、エンジン高負荷時に幅を狭めたチューブから隣接するチューブへ熱がより伝わりにくくなるため、過冷却部への熱影響をさらに抑えることができる。
請求項3の発明によれば、フィンに断熱手段を設けることにより、幅を狭めたチューブから隣接するチューブへの熱の伝わりがより少なくなるため、過冷却部への熱影響をさらに抑えることが可能となる。
以下、本発明に係わる一体型熱交換器を実施するための最良の形態について説明する。
図2は本実施例に係わる一体型熱交換器の全体構成を示す斜視図、図3はラジエータコア部の正面図である。
本実施例に係わる一体型熱交換器10は、図2に示すように、エンジン用冷却器20と、空調用凝縮器30とで構成され、これらが一体に連結されている。このうち、空調用凝縮器30は冷却風100の流入方向から見て上流側に配置され、エンジン用冷却器20は下流側に配置されている。
エンジン用冷却器20は、複数の図示しないチューブと冷却用のフィンとを積層したラジエータコア部21と、このラジエータコア部21の両端に配置されたラジエータタンク22,23とから構成されている。
空調用凝縮器30は、ガス状の空調用冷媒を冷却して液状にする空調用凝縮部40と、この空調用凝縮部40で液化した空調用冷媒をさらに冷却する過冷却部50とで構成され、これらが鉛直方向に積層配置されている。
空調用凝縮部40は、複数の図示しないチューブと冷却用のフィンとを積層したコンデンサコア部41と、このコンデンサコア部41の両端に配置されたコンデンサタンク42,43とから構成されている。この空調用凝縮部40には、図示しないリキッドタンクが装着されている。
過冷却部50は、複数の図示しないチューブと冷却用のフィンとを積層した過冷却コア部51と、この過冷却コア部51の両端に配置された過冷却タンク52,53とから構成されている。
次に、各コア部の構成を図3を参照しながら説明する。ここではラジエータコア部21を代表して説明するが、基本的な構造は他のコア部についても同じである。図2において、カッコ内の符号は空調用凝縮部40、過冷却部50において対応する部分の符号を示している。
ラジエータコア部21は、内部にエンジン冷却水が流通するチューブ24と、波形に成形されたフィン25とを交互に積層し、最も外側のフィン25の更に外側にサイドプレート26を配設したものであり、一体にロウ付け接合されている。このうち、チューブ24は隣接するチューブ同士の間に冷却風の流通する隙間が確保された状態で高さ方向に並行に積層されており、チューブ24間の隙間に波形のフィン25が配設されている。このフィン25は、ラジエータコア部21、コンデンサコア部41および過冷却コア部51に共通のフィンとして一体に形成されている。
ラジエータタンク22,23は、ラジエータコア部21の両端、すなわち各チューブ24の長手方向の各端部24aに配設されており、内部にエンジン冷却水の流路27が形成されている。また、ラジエータタンク22,23の側面にはチューブ24を挿入するための図示しないチューブ挿入孔が形成され、各チューブ24の端部24aがロウ付け接合されている。これにより、ラジエータタンク22,23の内部に形成された流路27と各チューブ24の内部通路とが互いに連通している。なお、エンジン冷却水の入口パイプや出口パイプ、タンク内部を仕切るデバイドプレートなどの付属部品については図示と説明を省略する。
次に、本実施例に特徴的な構成であるラジエータコア部21のチューブ形状と配置を、図2のA−A線断面図である図1を参照しながら説明する(図1ではフィンを省略する)。
図1(a)に示すように、空調用凝縮部40のコンデンサコア部41と、過冷却部50の過冷却コア部51には、等幅のチューブ24が等間隔で配設されている。一方、エンジン用冷却器20のラジエータコア部21では、空調用凝縮部40のコンデンサコア部41と対向する位置(符号110)にコンデンサコア部41同じ幅のチューブ24が配設され、過冷却部50の過冷却コア部51と対向する位置(符号120)には、チューブ24よりも幅の狭いチューブ24Aが配設されている。図1(a)では、チューブ24Aの幅方向の中心とチューブ24の幅方向の中心とが一致するようにチューブ24Aを配設している。
本実施例の構成によれば、ラジエータコア部21において、過冷却部50の過冷却コア部51と対向する位置に配設したチューブ24Aのチューブ幅を、過冷却コア部51に配設したチューブ24のチューブ幅よりも狭くしたので、過冷却コア部51に配設したチューブ24と、ラジエータコア部21に配設したチューブ24Aとの距離を離すことができる。したがって、エンジン高負荷時にチューブ24Aを流れるエンジン冷却水の温度が上昇しても、チューブ24Aから隣接するチューブ24へ熱が伝わりにくくなり、過冷却部50への熱影響を抑えることができるため、エンジン高負荷時においても、エアコンの性能低下を防止することができる。
また、チューブ24Aのチューブ幅を狭くしたことにより、内部を流れるエンジン冷却水の流速が上がり、このためエンジン冷却水の水温を下げることができる。
上記実施例では、空調用凝縮部40のコンデンサコア部41と対向する位置に配設されるラジエータコア部21のチューブの幅を、コンデンサコア部41のチューブ24と同じ幅としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラジエータコア部21のチューブ幅とコンデンサコア部41のチューブ幅が異なっていても良い。
上記実施例では、チューブ24Aの幅方向の中心とチューブ24の幅方向の中心とを一致させた例について示したが、図1(b)に示すように、チューブ24Aの幅方向の後端部がラジエータコア部21(エンジン用冷却器20)の背面と略一致するようにチューブ24Aを配設してもよい。
上記のような構成とした場合は、過冷却コア部51のチューブ24と、ラジエータコア部21のチューブ24Aとの距離をさらに離すことができるため、エンジン高負荷時にチューブ24Aから隣接するチューブ24へ熱がより伝わりにくくなって、過冷却部50への熱影響をさらに抑えることができる。
なお、上記実施例において、連続して一体に形成されたフィン25に図示しない切り欠きやスリットなどの断熱手段を設けてもよい。この場合は、フィン25の放熱効果を増すことができるため、チューブ24Aから隣接するチューブ24への熱の伝わりをより少なくして、過冷却部50への熱影響をさらに抑えることが可能となる。
以上説明したように、本実施例に係わる一体型熱交換器10においては、過冷却部50の過冷却コア部51と対向する位置に配設したチューブ24Aのチューブ幅を他のチューブ24のチューブ幅よりも狭くしたので、対向する位置において隣接するチューブ24とチューブ24Aとの距離が離れて、エンジン高負荷時にエンジン冷却水の温度が上昇しても、チューブ24Aから隣接するチューブ24へ熱が伝わりがにくくなり、過冷却部50への熱影響が抑えられるため、エアコンの性能低下を防止することができる。また、チューブ24Aのチューブ幅を狭くしたことにより、内部を流れるエンジン冷却水の流速が上がり、このためエンジン冷却水の水温を下げることができる(請求項1の効果)。
とくに、チューブ24Aの幅方向の後端部がラジエータコア部21の背面と略一致するようにチューブ24Aを配設した場合は、過冷却コア部51のチューブ24とラジエータコア部21のチューブ24Aとの距離がさらに離れて、エンジン高負荷時にチューブ24Aから隣接するチューブ24へ熱がより伝わりにくくなるため、過冷却部50への熱影響をさらに抑えることができる(請求項2の効果)。
さらに、フィン25に切り欠きやスリットなどの断熱手段を設けることにより、フィン25の放熱効果が増して、チューブ24Aから隣接するチューブ24への熱の伝わりがより少なくなるため、過冷却部50への熱影響をさらに抑えることが可能となる(請求項3の効果)。
10…一体型熱交換器
20…エンジン用冷却器
21…ラジエータコア部
22,23…ラジエータタンク
24,24A…チューブ
25…フィン
30…空調用凝縮器
40…空調用凝縮部
41…コンデンサコア部
42,43…コンデンサタンク
50…過冷却部
51…過冷却コア部
52,53…過冷却タンク
100…冷却風
20…エンジン用冷却器
21…ラジエータコア部
22,23…ラジエータタンク
24,24A…チューブ
25…フィン
30…空調用凝縮器
40…空調用凝縮部
41…コンデンサコア部
42,43…コンデンサタンク
50…過冷却部
51…過冷却コア部
52,53…過冷却タンク
100…冷却風
Claims (3)
- 複数のチューブとフィンとを積層したラジエータコア部(21)を有するエンジン用冷却器(20)と、複数のチューブとフィンとを積層したコンデンサコア部(41)を有する空調用凝縮部(50)および過冷却コア部(51)を有する過冷却部(50)を備えた空調用凝縮器(30)とを連結するとともに、前記ラジエータコア部(21)、コンデンサコア部(41)および過冷却部(51)に積層される前記フィンを一体に形成した一体型熱交換器において、
前記エンジン用冷却器(20)のラジエータコア部(21)に積層されたチューブ(24)のうち、前記空調用凝縮器(30)の過冷却部(50)と対向する位置に設けられたチューブ(24a)の幅を、他の位置に設けられたチューブ(24)の幅よりも狭くしたことを特徴とする一体型熱交換器。 - 幅を狭くした前記チューブ(24a)を、その幅方向の後端部が前記エンジン用冷却器(20)の背面と略一致するように配置したことを特徴とする請求項1に記載の一体型熱交換器。
- 前記フィン(25)に断熱手段を設けたことを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の一体型熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005016414A JP2006207377A (ja) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | 一体型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005016414A JP2006207377A (ja) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | 一体型熱交換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014103189A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
US9618282B2 (en) | 2013-06-07 | 2017-04-11 | Hyundai Motor Company | Radiator for vehicle |
-
2005
- 2005-01-25 JP JP2005016414A patent/JP2006207377A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014103189A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 株式会社デンソー | 熱交換器 |
CN104884892A (zh) * | 2012-12-27 | 2015-09-02 | 株式会社电装 | 热交换器 |
US9989317B2 (en) | 2012-12-27 | 2018-06-05 | Denso Corporation | Heat exchanger |
US9618282B2 (en) | 2013-06-07 | 2017-04-11 | Hyundai Motor Company | Radiator for vehicle |
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