JP2006258329A - Double row heat exchanger - Google Patents

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Toshimi Muto
聡美 武藤
Yoshikazu Miyano
良和 宮野
Yoshitake Hoshino
喜岳 星野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a double row heat exchanger for reducing the thermal strain with a temperature difference during operation, comprising a plurality of heat exchangers arranged in parallel in the flowing direction of external fluid and mechanically joined to each other. <P>SOLUTION: The double row heat exchanger comprises the first heat exchanger 100 and the second heat exchanger 200 arranged in parallel in the flowing direction of the heat exchange external fluid. The first and second heat exchangers 100, 200 having opposed sides and adjacent sides each one of which is mechanically fastened to the other via a mounting member 300 with a fastening member 410. On the fastening member 410 at a predetermined site, an elastic member 430 is provided for absorbing thermal strain in the direction perpendicular to the fastening direction. The fastening direction of the fastening member 410 at one side is different from that at the other side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、第1熱交換器および第2熱交換器が機械的に接合されて、用途の異なる発熱機器の冷却用に使用される複式熱交換器に関するものであり、例えばハイブリッド車両のエンジン冷却、および走行用モータの制御用インバータ冷却に用いて好適である。   The present invention relates to a dual heat exchanger in which a first heat exchanger and a second heat exchanger are mechanically joined to be used for cooling a heat generating device having different applications, for example, engine cooling of a hybrid vehicle. And suitable for cooling the inverter for controlling the motor for traveling.

従来、用途の異なる発熱機器をそれぞれ冷却する第1熱交換器および第2熱交換器を有する複式熱交換器(例えば特許文献1)として、外部流体(冷却用空気)の流れ方向に対して、2つの熱交換器が直列配置されたものが知られている。   Conventionally, as a dual heat exchanger (for example, Patent Document 1) having a first heat exchanger and a second heat exchanger for cooling heat generating devices having different uses, respectively, with respect to the flow direction of the external fluid (cooling air), One in which two heat exchangers are arranged in series is known.

この複式熱交換器は、例えば車両のエンジン冷却用のラジエータ、および空調装置の冷媒冷却用のコンデンサとして、車両エンジンルームの前方に搭載される。   The dual heat exchanger is mounted in front of the vehicle engine room, for example, as a radiator for cooling the engine of the vehicle and a condenser for cooling the refrigerant of the air conditioner.

近年の車両設計においては、与えられる車両サイズの中で、キャビン(室内)をいかに大きく確保するか、そのためにはエンジンルーム(特に前後方向寸法)をいかにコンパクトに設計するかという思想が強くなっており、合わせて、車両衝突基準からくるエンジンルーム内へのクラッシャブルゾーンの設定のため、上記のように2つの熱交換器を直列配置したものをエンジンルーム内に搭載するのが極めて困難な場合がある。   In recent vehicle design, the idea of how to secure a large cabin (inside the room) within the given vehicle size, and how to design the engine room (particularly in the longitudinal direction) compactly has become stronger. In addition, when setting a crushable zone in the engine room that comes from the vehicle collision standard, it is extremely difficult to install two heat exchangers in series as described above in the engine room. There is.

一方、2つの熱交換器を上下方向に配置(外部流体の流れ方向に並列配置)してフィン、チューブ、ヘッダタンクを一体的に形成した複式熱交換器(例えば特許文献2)が知られており、上記のようにエンジンルーム内の搭載条件が厳しいものには、有効な熱交換器であると考えられる。
特開2000−146481号公報 特開2001−59420号公報
On the other hand, there is known a dual heat exchanger (for example, Patent Document 2) in which two heat exchangers are arranged in the vertical direction (arranged in parallel in the flow direction of the external fluid) to integrally form fins, tubes, and header tanks. As described above, it is considered that the heat exchanger is effective for those with severe mounting conditions in the engine room.
JP 2000-146481 A JP 2001-59420 A

しかしながら、上記特許文献2に記載の複式熱交換器においては、2つの熱交換器が一体的に形成されていることから、一方の熱交換器のチューブ長手方向の寸法を他方の熱交換器の寸法に統一する必要があり、また、現実的な生産を考えるとフィンとチューブとを連続的に積層組付けしていくことから、フィン、チューブの仕様も両熱交換器で同一仕様にする必要があり、設計の自由度が制約され、それぞれの熱交換器にマッチした仕様設定が行い難い。   However, in the dual heat exchanger described in Patent Document 2, since the two heat exchangers are integrally formed, the length of one heat exchanger in the longitudinal direction of the tube is the same as that of the other heat exchanger. It is necessary to unify the dimensions, and considering realistic production, the fins and tubes are continuously laminated and assembled, so the specifications of the fins and tubes must be the same for both heat exchangers. The degree of freedom of design is limited, and it is difficult to set specifications that match each heat exchanger.

よって、本発明者は、2つの独立した熱交換器(例えばアルミニウム製)をそれぞれ専用設計して、両者を並列配置した後に、金属製のブラッケット(例えば鉄製)で機械的に接合したものを考えたが、この場合では、各熱交換器とブラッケットとの材質差、また、発熱機器が異なることによる2つの熱交換器間の温度差、あるいは個々の熱交換器内での温度差(温度分布)等によって、各部材間の熱膨張差に伴う熱歪みが複雑に(3次元の方向で)生じ得るために、この熱歪み低減のための配慮が必要であった。   Therefore, the present inventor considered that two independent heat exchangers (for example, made of aluminum) were designed exclusively, and both were arranged in parallel, and then mechanically joined with a metal bracket (for example, made of iron). However, in this case, the material difference between each heat exchanger and the bracket, the temperature difference between the two heat exchangers due to different heating devices, or the temperature difference within each heat exchanger (temperature distribution) ) And the like, the thermal strain associated with the difference in thermal expansion between the members can be complicated (in a three-dimensional direction), so that consideration for reducing the thermal strain is necessary.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、複数の熱交換器を外部流体の流れ方向に並列配置して、それらを機械的に接合するものにおいて、作動時の温度差に伴う熱歪みを低減可能とする複式熱交換器を提供することにある。   In view of the above problems, the object of the present invention is to arrange a plurality of heat exchangers in parallel in the flow direction of the external fluid and mechanically join them together, and it is possible to reduce thermal distortion due to temperature difference during operation. It is to provide a dual heat exchanger.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項1に記載の発明では、第1熱交換器(100)および第2熱交換器(200)が、熱交換用外部流体の流れ方向に対して並列配置され、第1、第2熱交換器(100、200)の対向する辺と隣り合う辺の一方側同士、および他方側同士が取付け部材(300)を介して、締結部材(410)で機械的に締結される複式熱交換器において、所定部位の締結部材(410)には、締結方向と直交する方向の熱歪みを吸収可能とする弾性部材(430)が設けられると共に、締結部材(410)の締結方向が一方側と他方側とで異なることを特徴としている。   In the first aspect of the present invention, the first heat exchanger (100) and the second heat exchanger (200) are arranged in parallel to the flow direction of the external fluid for heat exchange, and the first and second heat exchanges are performed. In the duplex heat exchanger in which one side of the sides adjacent to the opposite sides of the vessel (100, 200) and the other side are mechanically fastened by the fastening member (410) via the mounting member (300) The fastening member (410) at the predetermined portion is provided with an elastic member (430) capable of absorbing thermal strain in a direction orthogonal to the fastening direction, and the fastening direction of the fastening member (410) is one side and the other side. It is characterized by being different.

これにより、各熱交換器(100、200)において、締結される一方側で締結部材(410)の締結方向と直交する2軸方向(例えば左右方向と上下方向)の熱膨張差の吸収を可能とし、また、他方側では、一方側で吸収し得ない軸方向(例えば前後方向)の熱膨張差と、残りの他の軸方向(例えば上下方向)の熱膨張差の吸収が可能となり、総合的に各熱交換器(100、200)は、3軸(3次元)方向の熱膨張差の吸収を可能として、複雑に発生する熱歪みを低減することができる。   Thereby, in each heat exchanger (100, 200), it is possible to absorb a difference in thermal expansion between two axial directions (for example, the left-right direction and the up-down direction) orthogonal to the fastening direction of the fastening member (410) on one side to be fastened. In addition, on the other side, it becomes possible to absorb the difference in thermal expansion in the axial direction (for example, the front-rear direction) that cannot be absorbed on one side and the difference in thermal expansion in the remaining other axial directions (for example, the vertical direction). In particular, each heat exchanger (100, 200) can absorb the difference in thermal expansion in the three-axis (three-dimensional) direction, and reduce heat distortion that occurs in a complicated manner.

請求項2に記載の発明では、締結部材(410)の締結方向は、第1熱交換器(100)の一方側と第2熱交換器(200)の他方側とで同一となるようにしたことを特徴としている。   In the invention according to claim 2, the fastening direction of the fastening member (410) is the same on one side of the first heat exchanger (100) and the other side of the second heat exchanger (200). It is characterized by that.

これにより、隣り合う締結部の締結方向がすべて異なる方向とすることができるので、複式熱交換器(10)全体としてバランスよく熱膨張差を吸収することができる。   Thereby, since the fastening directions of the adjacent fastening portions can all be different directions, the thermal expansion difference can be absorbed in a well-balanced manner as the entire dual heat exchanger (10).

請求項3に記載の発明では、弾性部材(430)は、すべての部位の締結部材(410)に設けられたことを特徴としている。   The invention according to claim 3 is characterized in that the elastic member (430) is provided in the fastening members (410) of all parts.

これにより、各締結部において熱膨張差を吸収できるので、熱歪みの低減効果を最大限に引き出すことができる。   Thereby, since a thermal expansion difference can be absorbed in each fastening part, the reduction effect of a thermal distortion can be drawn out to the maximum.

本複式熱交換器(10)は、請求項4に記載の発明のように、エンジンおよび走行用モータを有するハイブリッド車両に搭載され、第1熱交換器(100)をエンジン冷却用として、また、第2熱交換器(200)を走行用モータを制御するインバータ冷却用として設定して好適である。   The dual heat exchanger (10) is mounted on a hybrid vehicle having an engine and a traveling motor, as in the invention described in claim 4, and the first heat exchanger (100) is used for engine cooling. It is preferable to set the second heat exchanger (200) for cooling the inverter that controls the traveling motor.

請求項5に記載の発明によれば、各熱交換器(100、200)に締結される締結部材(410)のうち少なくとも1つの締結部材(410)には、締結方向と直交する方向の熱歪みを吸収可能とする弾性部材(430)が設けられると共に、第1タンク部(120)における締結部材(410)の締結方向と第2タンク部(130)における締結部材(410)の締結方向とが異なっており、第3タンク部(220)における締結部材(410)の締結方向と第4タンク部(230)における締結部材(410)の締結方向とが異なっていることを特徴としている。   According to the fifth aspect of the present invention, at least one fastening member (410) among the fastening members (410) fastened to each heat exchanger (100, 200) has a heat in a direction orthogonal to the fastening direction. An elastic member (430) capable of absorbing strain is provided, and the fastening direction of the fastening member (410) in the first tank portion (120) and the fastening direction of the fastening member (410) in the second tank portion (130). And the fastening direction of the fastening member (410) in the third tank part (220) is different from the fastening direction of the fastening member (410) in the fourth tank part (230).

これにより、請求項1と同様の作用効果を奏することができると共に、特に、異なる流体(第1流体と第2流体)が内部を通過する2つの熱交換器(100、200)において、熱膨張差が大きいチューブ長手方向の熱歪みを吸収することができる。   As a result, the same operational effects as in the first aspect can be obtained, and in particular, in the two heat exchangers (100, 200) through which different fluids (first fluid and second fluid) pass, the thermal expansion. The thermal strain in the tube longitudinal direction with a large difference can be absorbed.

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

(第1実施形態)
本発明における第1実施形態を図1、図2に示す。本発明の複式熱交換器10は、ハイブリッド車両用の熱交換器として適用したものであり、エンジンを冷却する第1熱交換器100と、走行用モータを制御するインバータを冷却する第2熱交換器200とを有し、ブラッケット300を介してボルト410によって機械的に締結されて形成されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. The dual heat exchanger 10 of the present invention is applied as a heat exchanger for a hybrid vehicle, and a first heat exchanger 100 that cools an engine and a second heat exchange that cools an inverter that controls a traveling motor. And is formed by being mechanically fastened by a bolt 410 via a bracket 300.

第1熱交換器100は、アルミニウム製のコア部110および樹脂製の左タンク120、右タンク130とから成る。   The first heat exchanger 100 includes an aluminum core portion 110, a resin left tank 120, and a right tank 130.

コア部(本発明における第1コア部に対応)110は、複数のチューブ(本発明における第1チューブに対応)111およびフィン(本発明における第1フィンに対応)112が交互に積層され、最外方のフィン112の更に外方には強度部材としてのサイドプレート113が配設されている。チューブ111の長手方向両端部はコアプレート114に貫通して接続され、更に、コアプレート114には、チューブ111の長手方向の一端側に左タンク(本発明における第1タンク部に対応)120、他端側に右タンク(本発明における第2タンク部に対応)130がかしめによって機械的に接合されている。   The core portion (corresponding to the first core portion in the present invention) 110 has a plurality of tubes (corresponding to the first tube in the present invention) 111 and fins (corresponding to the first fin in the present invention) 112 alternately stacked, A side plate 113 as a strength member is disposed further outward of the outer fin 112. Both ends in the longitudinal direction of the tube 111 are connected through the core plate 114. Further, the core plate 114 has a left tank (corresponding to the first tank portion in the present invention) 120 on one end side in the longitudinal direction of the tube 111, A right tank (corresponding to the second tank portion in the present invention) 130 is mechanically joined to the other end side by caulking.

両タンク120、130には、後述するブラッケット300との締結を行うための取付け部121(左側2箇所、右側2箇所)、エンジンからの冷却水(本発明における第1流体に対応)が流入、流出する入口パイプ122、出口パイプ132がそれぞれ設けられている。また、右タンク130には、冷却水を注入するための注入口133が設けられており、この注入口133には、圧力キャップ134が装着されている。更に、右タンク130の内部には、ATF(オートマチックトランスミッションフルード)冷却用のオイルクーラ(2重管式オイルクーラ)135が設けられている。   In both tanks 120 and 130, mounting portions 121 (two places on the left side and two places on the right side) for fastening with a bracket 300 described later, cooling water from the engine (corresponding to the first fluid in the present invention) flows. An outlet pipe 122 and an outlet pipe 132 are provided. The right tank 130 is provided with an inlet 133 for injecting cooling water, and a pressure cap 134 is attached to the inlet 133. Further, an oil cooler (double pipe type oil cooler) 135 for cooling ATF (automatic transmission fluid) is provided inside the right tank 130.

両タンク120、130における取付け部121は、各タンク120、130に設けられた凹部121aにナット121bが挿入されて形成されている。凹部121aには、各タンク120、130の外部側に開口して、後述するボルト410およびカラー420の先端側が挿通可能となる開口部121cと、各タンク120、130の内部側に凹んでボルト410の先端側が挿入可能となるボルト挿入部121dとが形成されている。   The attachment portions 121 in both tanks 120 and 130 are formed by inserting nuts 121b into recesses 121a provided in the tanks 120 and 130, respectively. In the recess 121a, an opening 121c that opens to the outside of each of the tanks 120 and 130 so that a bolt 410 and a collar 420, which will be described later, can be inserted, and a bolt 410 that is recessed to the inside of each of the tanks 120 and 130 are provided. A bolt insertion portion 121d is formed so that the distal end side can be inserted.

そして、取付け部121のナット121bの雌ねじ成形方向(ボルト410が締結される方向)は、右タンク120と、左タンク130とで異なるようにしている。即ち、ここでは、左タンク120の取付け部121の雌ねじ成形方向を図1紙面に対して、垂直方向とし、また、右タンク130の取付け部121の雌ねじ成形方向を図1中の左右方向としている。   The female thread forming direction (the direction in which the bolt 410 is fastened) of the nut 121b of the attachment portion 121 is different between the right tank 120 and the left tank 130. That is, here, the female screw forming direction of the mounting portion 121 of the left tank 120 is perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and the female screw forming direction of the mounting portion 121 of the right tank 130 is the left-right direction in FIG. .

尚、凹部121aとナット121bとの間には、ナット121bの雌ねじ成形方向から見た場合に、上下方向および左右方向に所定の隙間部aが形成されるようにしている。   A predetermined gap portion a is formed between the recess 121a and the nut 121b in the vertical direction and the horizontal direction when viewed from the female screw forming direction of the nut 121b.

一方、第2熱交換器200は、オールアルミニウム製の熱交換器であり、チューブ(本発明における第2チューブに対応)211、フィン(本発明における第2フィンに対応)212、サイドプレート213、コアプレート214から成るコア部(本発明における第2コア部に対応)210、入口パイプ222を有し、コア部210のチューブ211長手方向の一端側に配置される左タンク(本発明における第3タンク部に対応)220、出口パイプ232を有し、コア部210のチューブ211長手方向の他端側に配置される右タンク(本発明における第4タンク部に対応)230が一体的にろう付けされて形成されている。第2熱交換器200の必要冷却能力(インバータ冷却能力)は、第1熱交換器100の必要冷却能力(エンジン冷却能力)に対して小さくて済むため、主に、チューブ211、フィン212の積層段数、およびフィンピッチの調整等によって小型化されて形成されている。   On the other hand, the second heat exchanger 200 is an all-aluminum heat exchanger, and includes a tube (corresponding to the second tube in the present invention) 211, a fin (corresponding to the second fin in the present invention) 212, a side plate 213, A left tank (third in the present invention) having a core portion 210 (corresponding to the second core portion in the present invention) 210 made of the core plate 214 and an inlet pipe 222 and disposed on one end side in the longitudinal direction of the tube 211 of the core portion 210. The right tank (corresponding to the fourth tank part in the present invention) 230 having the outlet 220 and the outlet pipe 232 and disposed on the other end side in the longitudinal direction of the tube 211 of the core part 210 is integrally brazed. Has been formed. Since the required cooling capacity (inverter cooling capacity) of the second heat exchanger 200 may be smaller than the required cooling capacity (engine cooling capacity) of the first heat exchanger 100, the tube 211 and the fin 212 are mainly stacked. The size is reduced by adjusting the number of stages and the fin pitch.

そして、第2熱交換器200の両タンク220、230にも上記第1熱交換器100と同様に、凹部121a、ナット121bから成る取付け部121(左側2箇所、右側2箇所)が設けられている。ただし、雌ねじの成形方向は、左タンク220で図1中の左右方向とし、また、右タンク230で図1紙面に対して垂直方向としている。   And both the tanks 220 and 230 of the second heat exchanger 200 are provided with mounting portions 121 (two places on the left side and two places on the right side) composed of the recesses 121a and the nuts 121b, similarly to the first heat exchanger 100. Yes. However, the forming direction of the female screw is the left and right direction in FIG. 1 with the left tank 220 and the vertical direction with respect to the paper surface of FIG. 1 with the right tank 230.

ブラッケット300は、上記2つの熱交換器100、200を冷却用空気(本発明における熱交換用外部流体に対応)の流れ方向に対して並列となるように、且つ、一方のサイドプレート113、213(本発明における対向する辺に対応)同士を対向するように配置して、左タンク120、220同士(本発明における隣り合う辺の一方側同士に対応)、右タンク130、230同士(本発明における隣り合う辺の他方側同士に対応)を機械的に締結する取付け部材(本発明における第1、第2取付け部材に対応)であり、各熱交換器100、200の外方に左右対称となるように2つ設けられている。   The bracket 300 is arranged so that the two heat exchangers 100 and 200 are parallel to the flow direction of the cooling air (corresponding to the heat exchange external fluid in the present invention), and one of the side plates 113 and 213 is arranged. (Corresponding to the opposite sides in the present invention) are arranged so as to face each other, the left tanks 120, 220 (corresponding to one side of adjacent sides in the present invention), the right tanks 130, 230 (invention) Is a mounting member (corresponding to the first and second mounting members in the present invention) that is mechanically fastened, and is symmetrical to the outside of each heat exchanger 100, 200. Two are provided so as to be.

更に詳述するとブラッケット300は、鉄材から成る帯板状部材がコの字状に折り曲げられて形成されており、コの字状の開口側となる端部には、車両ボディ側との取付け用のための取付けピン310が設けられている。また、左タンク120、右タンク230に設けられた取付け部121に対応するように矩形状の張出し部320(4箇所)が設けられている。そして、ブラッケット300の各タンク120、130、220、230の各取付け部121のナット121bと対向する部位には、後述するボルト410およびカラー420が挿通され、また、ゴムブッシュ430が嵌合されるボルト穴330が設けられている。   More specifically, the bracket 300 is formed by bending a band plate-like member made of an iron material into a U-shape, and is attached to the vehicle body side at the end that is the U-shape opening side. A mounting pin 310 is provided. Also, rectangular overhang portions 320 (four locations) are provided so as to correspond to the attachment portions 121 provided in the left tank 120 and the right tank 230. Then, bolts 410 and a collar 420 (described later) are inserted into portions of the mounting portions 121 of the respective tanks 120, 130, 220, and 230 of the bracket 300 facing the nuts 121b, and a rubber bush 430 is fitted therein. Bolt holes 330 are provided.

ゴムブッシュ(本発明における弾性部材に対応)430は、2段の円筒状を成しており、大径側が各タンク120、130、220、230側となるようにして、小径側がブラッケット300のボルト穴330に嵌合されている。   The rubber bush (corresponding to the elastic member in the present invention) 430 has a two-stage cylindrical shape, the large diameter side is the tank 120, 130, 220, 230 side, and the small diameter side is the bolt of the bracket 300. The hole 330 is fitted.

カラー420は、パイプ材の一端側がフランジ成形されたもので、反フランジ側となる先端部がブラケット300側から各タンク120、130、220、230側に向けて、ゴムブッシュ430の中心部に挿入されている。   The collar 420 is formed by flange-molding one end side of the pipe material, and the tip portion on the opposite flange side is inserted into the center portion of the rubber bush 430 from the bracket 300 side toward the tanks 120, 130, 220, 230 side. Has been.

そして、ボルト(本発明における締結部材に対応)410がカラー420のフランジ側から挿入され、ナット121bに螺合されることで2つの熱交換器100、200は機械的に接合される。この時、ゴムブッシュ430は所定の圧縮代で圧縮されて、カラー420の先端部がナット121bに当接することでナット121bに対するボルト410の締結代が規定され、所定の軸力が確保される。   Then, a bolt (corresponding to a fastening member in the present invention) 410 is inserted from the flange side of the collar 420 and screwed into the nut 121b, whereby the two heat exchangers 100 and 200 are mechanically joined. At this time, the rubber bush 430 is compressed with a predetermined compression allowance, and the fastening portion of the bolt 410 with respect to the nut 121b is defined by the tip portion of the collar 420 coming into contact with the nut 121b, and a predetermined axial force is secured.

以上のように形成される複式熱交換器10においては、エンジンから流出するエンジン冷却水が第1熱交換器100のコア部110内を流通し、また、インバータから流出するインバータ冷却水(本発明における第2流体に対応)が第2熱交換器200のコア部210内を流通し、冷却用空気との熱交換により冷却される。また、第1熱交換器100のオイルクーラ135内を流通するATFは、右タンク130内を流通するエンジン冷却水によって冷却される。   In the dual heat exchanger 10 formed as described above, the engine cooling water flowing out from the engine flows through the core portion 110 of the first heat exchanger 100, and the inverter cooling water flowing out from the inverter (the present invention). Corresponds to the second fluid) in the second heat exchanger 200 and is cooled by heat exchange with the cooling air. Further, the ATF that circulates in the oil cooler 135 of the first heat exchanger 100 is cooled by the engine cooling water that circulates in the right tank 130.

ここで、通常、エンジン冷却水温度は、100〜110℃に維持され、また、インバータ冷却水温度は、60〜70℃に維持され、第1熱交換器100と第2熱交換器200との間には温度差が生じる。第1熱交換器100においては、エンジン冷却水回路中のサーモスタットの開閉により、制御される温度の変動幅も大きい。また、それぞれの熱交換器100、200の各コア部110、210内においても、入口パイプ122、222側から出口パイプ132、232側に向けて各冷却水が順次冷却されることから温度差が生ずる。更に、冷却用空気の流れ方向においても、熱交換前の低温の空気によって流入側では冷却水の冷却が促進されるが、流出側に向けて冷却用空気温度が上昇していき、冷却水の冷却効率が低下して、冷却水の温度差が生じ得る。   Here, the engine cooling water temperature is normally maintained at 100 to 110 ° C., and the inverter cooling water temperature is maintained at 60 to 70 ° C., and the first heat exchanger 100 and the second heat exchanger 200 are There is a temperature difference between them. In the first heat exchanger 100, the fluctuation range of the controlled temperature is large due to the opening and closing of the thermostat in the engine coolant circuit. Also, in each of the core portions 110 and 210 of the heat exchangers 100 and 200, the cooling water is sequentially cooled from the inlet pipes 122 and 222 toward the outlet pipes 132 and 232, so that there is a temperature difference. Arise. Furthermore, in the flow direction of the cooling air, the cooling water is accelerated on the inflow side by the low-temperature air before heat exchange, but the cooling air temperature rises toward the outflow side, and the cooling water The cooling efficiency is lowered, and the temperature difference of the cooling water can occur.

このように、複式熱交換器10の作動中においては、上記のような冷却水の温度差に伴って、各部材の熱膨張差ができ、特にチューブ111、211とコアプレート114、214との接合部や、各タンク120、130、220、230等における熱歪みが、複雑に(3次元方向に)発生する。   As described above, during the operation of the dual heat exchanger 10, there is a difference in thermal expansion between the members due to the temperature difference of the cooling water as described above. In particular, the tubes 111, 211 and the core plates 114, 214 are different. Thermal distortion in the joints and the tanks 120, 130, 220, 230, etc. occurs in a complicated manner (in a three-dimensional direction).

本実施形態では、各ボルト410に、締結方向と直交する方向の熱歪みを吸収可能とするゴムブッシュ430を設けると共に、ボルト410の締結方向が左タンク120、220と右タンク130、230とで異なるようにしているので、各熱交換器100、200において、左タンク120、220側でボルト410の締結方向と直交する2軸方向(例えば左タンク120では左右方向と上下方向)の熱膨張差の吸収を可能とし、また、右タンク130、230側では、上記左側で吸収し得ない軸方向(例えば右タンク130では図1紙面の垂直方向)の熱膨張差と、残りの他の軸方向(例えば上下方向)の熱膨張差の吸収が可能となり、総合的に各熱交換器100、200は、3軸(3次元)方向の熱膨張差の吸収を可能として、複雑に発生する熱歪みを低減することができる。   In this embodiment, each bolt 410 is provided with a rubber bush 430 that can absorb thermal strain in a direction orthogonal to the fastening direction, and the fastening direction of the bolt 410 is determined by the left tank 120, 220 and the right tank 130, 230. Since the heat exchangers 100 and 200 are different from each other, the difference in thermal expansion between the left tanks 120 and 220 in the biaxial direction orthogonal to the fastening direction of the bolt 410 (for example, the left tank 120 in the left and right directions and the up and down direction) In the right tanks 130 and 230, the thermal expansion difference in the axial direction that cannot be absorbed on the left side (for example, in the right tank 130, the vertical direction of FIG. 1) and the remaining other axial directions It is possible to absorb the difference in thermal expansion (for example, in the vertical direction), and the heat exchangers 100 and 200 comprehensively can absorb the difference in thermal expansion in the three-axis (three-dimensional) direction. It is possible to reduce the heat distortion to live.

尚、上記熱膨張差の吸収については、図2中で、仮に右タンク130が上側(あるいは図2中の紙面に対して手前側)に延びようとした時、ゴムブッシュ430が上方向(あるいは手前方向)に弾性変形し、その弾性変形の範囲で右タンク130が隙間部aを移動することで成される。   Incidentally, regarding the absorption of the thermal expansion difference, in FIG. 2, when the right tank 130 tries to extend upward (or the front side of the paper in FIG. 2), the rubber bush 430 moves upward (or This is achieved by elastically deforming in the forward direction and moving the right tank 130 through the gap a within the range of the elastic deformation.

また、ボルト410の締結方向において、第1熱交換器100の左タンク120側と第2熱交換器200の右タンク230側とで同一となるようにしているので、隣り合う締結部の締結方向がすべて異なる方向とすることができ、複式熱交換器10全体としてバランスよく熱膨張差を吸収することができる。   Further, in the fastening direction of the bolt 410, the fastening direction of adjacent fastening portions is the same on the left tank 120 side of the first heat exchanger 100 and the right tank 230 side of the second heat exchanger 200. Can be in different directions, and the differential heat expansion can be absorbed in a balanced manner as a whole of the dual heat exchanger 10.

また、ゴムブッシュ430をすべての部位のボルト410に設けるようにしているので、各締結部において熱膨張差を吸収でき、熱歪みの低減効果を最大限に引き出すことができる。   Further, since the rubber bushing 430 is provided on the bolts 410 in all parts, the difference in thermal expansion can be absorbed in each fastening portion, and the effect of reducing thermal distortion can be maximized.

(その他の実施形態)
上記第1実施形態のように各タンク120、130、220、230に対して2箇所ずつゴムブッシュ430を設ける場合は、2箇所のうち少なくとも一方(所定部位)にゴムブッシュ430が含まれるものとしても良い。即ち、ゴムブッシュ430が設定されない側がリジッド固定となるが、そこを基準としてゴムブッシュ430が設定される側で熱歪みの吸収が可能となる訳である。
(Other embodiments)
When two rubber bushes 430 are provided for each of the tanks 120, 130, 220, and 230 as in the first embodiment, it is assumed that the rubber bushing 430 is included in at least one (predetermined part) of the two places. Also good. That is, the side where the rubber bushing 430 is not set is rigidly fixed, but the heat strain can be absorbed on the side where the rubber bushing 430 is set on the basis thereof.

また、第2熱交換器200におけるインバータ冷却水温度が、第1熱交換器100のエンジン冷却水温度より低く、更に、インバータ冷却水温度自身の変動幅が少ない場合は、熱歪みとしては、主に第1熱交換器100側に発生することから、第2熱交換器200におけるゴムブッシュ430は4箇所とも廃止しても良い。   Further, when the inverter cooling water temperature in the second heat exchanger 200 is lower than the engine cooling water temperature of the first heat exchanger 100 and further, the fluctuation width of the inverter cooling water temperature itself is small, Furthermore, the rubber bushing 430 in the second heat exchanger 200 may be eliminated at all four locations because it occurs on the first heat exchanger 100 side.

また、上記第1実施形態では、ハイブリッド車両用の複式熱交換器10としてエンジン冷却用の第1熱交換器100とインバータ冷却用の第2熱交換器200として説明したが、ハイブリッド車両に限らず、エンジン冷却用とオイル冷却用、エンジン冷却用と空調用冷媒冷却用、エンジン冷却用と過給ガス冷却用等その他の組み合わせとしても良い。   In the first embodiment, the first heat exchanger 100 for cooling the engine and the second heat exchanger 200 for cooling the inverter are described as the dual heat exchanger 10 for the hybrid vehicle. However, the present invention is not limited to the hybrid vehicle. Other combinations such as engine cooling and oil cooling, engine cooling and air-conditioning refrigerant cooling, engine cooling and supercharging gas cooling may be used.

また、第1熱交換器100と第2熱交換器200の配置については、互いのタンク(例えば130と220)が対向するようにして、サイドプレート113、213同士をブラッケット300を介して締結するようにしても良い。   Moreover, about arrangement | positioning of the 1st heat exchanger 100 and the 2nd heat exchanger 200, side plates 113 and 213 are fastened together via the bracket 300 so that a mutual tank (for example, 130 and 220) may oppose. You may do it.

また、各タンク120、130、220、230における取付け部121は、ゴムブッシュ430付きとして、各一箇所のみの設定としても良い。   Moreover, the attachment part 121 in each tank 120,130,220,230 is good also as a setting with only one place each with the rubber bush 430. FIG.

また、第1熱交換器100の両タンク120、130は、樹脂製に限らず、金属製(コア部110と同じくアルミニウム製)のものでも良い。   Moreover, both tanks 120 and 130 of the first heat exchanger 100 are not limited to resin, but may be made of metal (similar to the core 110, made of aluminum).

本発明の第1実施形態における複式熱交換器を示す正面図である。It is a front view which shows the double type heat exchanger in 1st Embodiment of this invention. 図1のA部における詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail in the A section of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 複式熱交換器
100 第1熱交換器
110 コア部(第1コア部)
111 チューブ(第1チューブ)
112 フィン(第1フィン)
120 左タンク(第1タンク部)
130 右タンク(第2タンク部)
200 第2熱交換器
210 コア部(第2コア部)
211 チューブ(第2チューブ)
212 フィン(第2フィン)
220 左タンク(第3タンク部)
230 右タンク(第4タンク部)
300 ブラッケット(取付け部材、第1、第2取付け部材)
410 ボルト(締結部材)
430 ゴムブッシュ(弾性部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Duplex heat exchanger 100 1st heat exchanger 110 Core part (1st core part)
111 tube (first tube)
112 Fin (first fin)
120 Left tank (first tank)
130 Right tank (second tank)
200 Second heat exchanger 210 Core part (second core part)
211 tube (second tube)
212 Fin (second fin)
220 Left tank (third tank)
230 Right tank (4th tank part)
300 brackets (mounting members, first and second mounting members)
410 bolt (fastening member)
430 Rubber bush (elastic member)

Claims (5)

第1熱交換器(100)および第2熱交換器(200)が、熱交換用外部流体の流れ方向に対して並列配置され、前記第1、第2熱交換器(100、200)の対向する辺と隣り合う辺の一方側同士、および他方側同士が取付け部材(300)を介して、締結部材(410)で機械的に締結される複式熱交換器において、
所定部位の前記締結部材(410)には、締結方向と直交する方向の熱歪みを吸収可能とする弾性部材(430)が設けられると共に、
前記締結部材(410)の締結方向が前記一方側と前記他方側とで異なることを特徴とする複式熱交換器。
A first heat exchanger (100) and a second heat exchanger (200) are arranged in parallel with respect to the flow direction of the external fluid for heat exchange, and are opposed to the first and second heat exchangers (100, 200). In the dual heat exchanger in which one side of the side adjacent to the side to be engaged and the other side are mechanically fastened by the fastening member (410) via the mounting member (300),
The fastening member (410) at a predetermined portion is provided with an elastic member (430) that can absorb thermal strain in a direction orthogonal to the fastening direction,
The duplex heat exchanger, wherein the fastening direction of the fastening member (410) is different between the one side and the other side.
前記締結部材(410)の締結方向は、前記第1熱交換器(100)の前記一方側と前記第2熱交換器(200)の前記他方側とで同一となるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の複式熱交換器。   The fastening direction of the fastening member (410) is the same on the one side of the first heat exchanger (100) and the other side of the second heat exchanger (200). The dual heat exchanger according to claim 1. 前記弾性部材(430)は、すべての部位の前記締結部材(410)に設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の複式熱交換器。   The dual heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the elastic member (430) is provided in the fastening member (410) in all parts. エンジンおよび走行用モータを有するハイブリッド車両に搭載され、
前記第1熱交換器(100)は、前記エンジン冷却用であり、
前記第2熱交換器(200)は、前記走行用モータを制御するインバータ冷却用であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の複式熱交換器。
It is mounted on a hybrid vehicle having an engine and a driving motor,
The first heat exchanger (100) is for cooling the engine,
The dual heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the second heat exchanger (200) is for cooling an inverter that controls the traveling motor.
第1流体が通過する複数本の第1チューブ(111)と、前記第1流体と熱交換用外部流体との熱交換を促進させる第1フィン(112)とが交互に積層された第1コア部(110)と、前記第1チューブ(111)の長手方向において、前記第1コア部(110)の一端と接続される第1タンク部(120)と、前記第1チューブ(111)の長手方向において、前記第1コア部(110)の他端と接続される第2タンク部(130)とを有する第1熱交換器(100)と、
前記第1流体と異なる温度の第2流体が通過する複数本の第2チューブ(211)と、前記第2流体と前記熱交換用外部流体との熱交換を促進させる第2フィン(212)とが交互に積層され、前記熱交換用外部流体流れに対し、前記第1コア部(110)と並列に配される第2コア部(210)と、前記第2チューブ(211)の長手方向において、前記第2コア部(210)の一端と接続される第3タンク部(220)と、前記第2チューブの長手方向において、前記第2コア部(210)の他端と接続される第4タンク部(230)とを有する第2熱交換器(200)と、
前記第1タンク部(120)及び前記第3タンク部(220)に締結部材(410)で締結固定される第1取付け部材(300)と、
前記第2タンク部(130)及び前記第4タンク部(230)に締結部材(410)で締結固定される第2取付け部材(300)とを有する複式熱交換器において、
前記各熱交換器(100、200)に締結される前記締結部材(410)のうち少なくとも1つの締結部材(410)には、締結方向と直交する方向の熱歪みを吸収可能とする弾性部材(430)が設けられると共に、
前記第1タンク部(120)における前記締結部材(410)の締結方向と前記第2タンク部(130)における前記締結部材(410)の締結方向とが異なっており、
前記第3タンク部(220)における前記締結部材(410)の締結方向と前記第4タンク部(230)における前記締結部材(410)の締結方向とが異なっていることを特徴とする複式熱交換器。
A first core in which a plurality of first tubes (111) through which the first fluid passes and first fins (112) that promote heat exchange between the first fluid and the external fluid for heat exchange are alternately stacked. A first tank part (120) connected to one end of the first core part (110) in the longitudinal direction of the part (110), the first tube (111), and the longitudinal direction of the first tube (111) A first heat exchanger (100) having a second tank part (130) connected to the other end of the first core part (110) in the direction;
A plurality of second tubes (211) through which a second fluid having a temperature different from that of the first fluid passes, and a second fin (212) for promoting heat exchange between the second fluid and the external fluid for heat exchange. In the longitudinal direction of the second tube (211) and the second core (210) arranged in parallel with the first core (110) with respect to the external fluid flow for heat exchange. A third tank part (220) connected to one end of the second core part (210), and a fourth tank connected to the other end of the second core part (210) in the longitudinal direction of the second tube. A second heat exchanger (200) having a tank part (230);
A first attachment member (300) fastened and fixed to the first tank part (120) and the third tank part (220) by a fastening member (410);
In the dual heat exchanger having a second attachment member (300) fastened and fixed to the second tank part (130) and the fourth tank part (230) by a fastening member (410),
Among the fastening members (410) fastened to the heat exchangers (100, 200), at least one fastening member (410) can absorb an elastic member (in a direction orthogonal to the fastening direction). 430), and
The fastening direction of the fastening member (410) in the first tank part (120) is different from the fastening direction of the fastening member (410) in the second tank part (130),
The combined heat exchange characterized in that the fastening direction of the fastening member (410) in the third tank part (220) is different from the fastening direction of the fastening member (410) in the fourth tank part (230). vessel.
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