JP2007225206A - ラジエタ - Google Patents

Abstract

【課題】塩化カルシウムによる劣化を低コストで抑制することができるラジエタを提供する。
【解決手段】アッパタンク１２及びロアタンク１３が、ポリアミド６６の樹脂を主成分にしてガラス繊維を含有する複合材料からなると共に、撥水性を有するフッ素系材料又はシリコーン系材料からなる被覆層１２ｂ，１３ｂを外表面に有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等のラジエタに関する。

自動車等のエンジンを冷却して高温となった冷却水を冷却するラジエタは、コアにアッパタンク及びロアタンクを取り付けて構成され、エンジンを冷却して高温となった冷却水がアッパタンクを介してコアの各通水路へ分配されて各通水路内を流通することにより、当該冷却水の熱を当該コアの各通水路の各放熱フィンから大気へ放出して当該冷却水を冷却し、ロアタンクに回収してエンジンへ再び送給するようになっている。

特開平０８−１７７４９０号公報 特開平１０−０１８８４７号公報

前述したような自動車等のラジエタにおいては、近年、軽量化等を図るため、汎用的なポリアミド（ＰＡ）６６の樹脂を主成分にしてガラス繊維（ＧＦ）等の無機充填材を含有させた複合材料からなるアッパタンク及びロアタンクが適用されている。

ところが、前述したような複合材料からなるアッパタンク及びロアタンクを使用するラジエタにおいては、積雪地帯等で路上に散布される融雪剤が当該アッパタンクやロアタンクに付着したままで放置されると、当該タンクの強度の低下が早まり、当該タンクの表面に亀裂を生じやすくなる等の耐久性の低下を生じてしまうおそれがある。

これは、融雪剤に含まれている塩化カルシウムが水溶液となって上記タンクに付着していると、ポリアミド分子間に水分子と共にカルシウムイオンが徐々に浸入して、互いに引き合うことにより高強度を発現するアミド基同士の間に順次介在してしまい、当該アミド基間の分子間力を低下させて、分子鎖間を徐々に引き離しやすくしてしまうためと考えられている。

そのため、例えば、積雪地帯等で主に利用される自動車等のラジエタにおいては、上記ＰＡ６６よりも吸水性が低いＰＡ６１０やＰＡ６１２等の樹脂を主成分にしてＧＦ等の無機充填材を含有させた複合材料からなるアッパタンク及びロアタンクを適用することにより、塩化カルシウムによる劣化を抑制するようにしている。

しかしながら、上記ＰＡ６１０やＰＡ６１２は、材料費が高いだけでなく、ＰＡ６６と熱収縮率等の加工特性が異なるため、ＰＡ６６の樹脂を主成分にするときに用いる金型を利用することができず、金型を別途用意しなければならないことから、ＰＡ６１０やＰＡ６１２等の樹脂を主成分にしたアッパタンク及びロアタンクを適用したラジエタは、コストが非常に高くなってしまっていた。

このようなことから、本発明は、塩化カルシウムによる劣化を低コストで抑制することができるラジエタを提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための、本発明に係るラジエタは、冷却水の通水路を複数有すると共に放熱フィンを有するコアと、前記コアの前記通水路の一方の端部に設けられて当該通水路に前記冷却水を分配する第一のタンクと、前記コアの前記通水路の他方の端部に設けられて当該通水路からの前記冷却水を回収する第二のタンクとを備えているラジエタにおいて、前記第一のタンク及び前記第二のタンクの少なくとも一方が、樹脂で形成されると共に、撥水性を有する被覆層を外表面に有することを特徴とする。

また、本発明に係るラジエタは、上述したラジエタにおいて、前記被覆層が、フッ素系材料又はシリコーン系材料からなることを特徴とする。

また、本発明に係るラジエタは、上述したラジエタにおいて、前記樹脂が、ポリアミド６６であることを特徴とする。

また、本発明に係るラジエタは、上述したラジエタにおいて、前記樹脂が、無機充填材を含有していることを特徴とする。

また、本発明に係るラジエタは、上述したラジエタにおいて、前記無機充填材が、ガラス繊維であることを特徴とする。

本発明に係るラジエタによれば、前記第一のタンク及び前記第二のタンクの少なくとも一方が、樹脂で形成されると共に、撥水性を有する被覆層を外表面に有することから、水分子及びカルシウムイオンが浸入してしまうことを防止することができ、当該タンクの強度低下を抑制して、当該タンクの表面に亀裂が生じることを防止できるので、塩化カルシウムによる劣化を低コストで抑制することができる。

本発明に係るラジエタの実施形態を図１〜３に基づいて説明する。図１は、ラジエタの概略構成を表す一部破断斜視図、図２は、図１のラジエタのアッパタンクの概略構造をあらわす断面図、図３は、図１のラジエタのロアタンクの概略構造をあらわす断面図である。なお、本発明に係るラジエタは、以下に説明する実施形態のみに限定されるものではない。

図１に示すように、本実施形態に係るラジエタ１０は、冷却水１の通水路を複数有すると共に放熱フィンを有するコア１１と、コア１１の通水路の一方の端部である上部に設けられて当該コア１１の当該通水路に冷却水１を分配する第一のタンクであるアッパタンク１２と、コア１１の通水路の他方の端部である下部に設けられて当該コア１１の当該通水路からの冷却水１を回収する第二のタンクであるロアタンク１３とを備えている。

前記アッパタンク１２及び前記ロアタンク１３は、図２，３に示すように、周縁端に設けられたフランジ１２ａ，１３ａが、コア１１の上端側及び下端側に設けられた係合金具１１ａ，１１ｂにかしめられることにより、当該コア１１に取り付けられている。

前記アッパタンク１２及び前記ロアタンク１３は、主成分のポリアミド（ＰＡ）６６の樹脂にガラス繊維（ＧＦ）等の無機充填材を含有（２５〜３０重量％）させた複合材料からなると共に、その外表面に、フッ素樹脂等のフッ素系材料やシリコーン系材料等からなる撥水性を有する被覆層１２ｂ，１３ｂを有している。

このような被覆層１２ｂ，１３ｂを有する上記タンク１２，１３は、例えば、上記複合材料で成型された加工物の外表面に、フッ素系材料やシリコーン系材料等の撥水性を有する材料を含有する溶液を噴霧や塗布等して乾燥させる等によって、容易に製造することができる。

このような上記加工物の外表面への上記溶液の噴霧や塗布は、前記コア１１への取り付け前に行うと、当該コア１１へ取り付ける際に、前記係合金具１１ａ，１１ｂでのかしめによって前記フランジ１２ａ，１３ａ周辺部分を擦って、前記被覆層１２ｂ，１３ｂの一部を欠損してしまうおそれがあるため、前記コア１１への取り付け後に行う方が好ましい。

なお、被覆層１２ｂ，１３ｂとしては、フッ素樹脂等のフッ素系材料やシリコーン系材料等からなるものを挙げることができ、撥水性を有する材料を含有する溶液としては、例えば、フッ素系材料を含有する溶液の場合、株式会社フロロテクノロジー製 フロロサーフ（登録商標）「ＦＧ−３０２０Ｚ−３０（型番）」，「ＦＧ−３０３０Ｚ−３０（型番）」等を挙げることができ、シリコーン系材料を含有する溶液の場合、株式会社スリーボンド製 パンドー（商品名）「６１２Ａ（型番）」等を挙げることができる。

このような本実施形態に係るラジエタ１０においては、積雪地帯等で路上に散布される融雪剤に含まれる塩化カルシウムが水溶液となってアッパタンク１２やロアタンク１３に付着したままで放置されても、撥水性を有する前記被覆層１２ｂ，１３ｂが当該タンク１２，１３の外表面に設けられているので、水分子及びカルシウムイオンがポリアミド分子間に浸入してしまうことを防止することができ、当該タンク１２，１３の強度の低下を抑制して、当該タンク１２，１３に亀裂が生じることを防止できる。

このため、材料費が高いと共に金型を別途用意しなければならないＰＡ６１０やＰＡ６１２等の樹脂を主成分にせずに、ＰＡ６６の樹脂を主成分にしてＧＦを含有させた複合材料を成型加工したアッパタンク１２及びロアタンク１３であっても、塩化カルシウムによる劣化を抑制することができる。

したがって、本実施形態に係るラジエタ１０によれば、塩化カルシウムによる劣化を低コストで抑制することができる。

なお、本実施形態においては、アッパタンク１２及びロアタンク１３の両者共に前記被覆層１２ｂ、１３ｂを有するラジエタ１０の場合について説明したが、路上に散布される融雪剤は、アッパタンク１２の前記フランジ１２ａ部分に主に堆積しやすく、当該部分を特に劣化させやすいことから、他の実施形態として、例えば、ロアタンクの被覆層を省略して、アッパタンクのみが被覆層を有する場合であっても、ラジエタの劣化を大きく抑制することができる。しかしながら、本実施形態のように、アッパタンク１２及びロアタンク１３の両者共に前記被覆層１２ｂ、１３ｂを有するラジエタ１０であれば、塩化カルシウムによる劣化をより確実に防止することができるので、好ましい。

また、本実施形態においては、コア１１の通水路の上部にアッパタンク１２を設け、コア１１の通水路の下部にロアタンク１３を設けたラジエタ１０の場合について説明したが、他の実施形態として、例えば、コアの通水路の一方の側端部に第一のタンクを設け、コアの通水路の他方の側端部に第二のタンクを設けたラジエタ等のように、コアの通水路の一方の端部に設けられて通水路に冷却水を分配する第一のタンクと、コアの通水路の他方の端部に設けられて通水路からの冷却水を回収する第二のタンクとを備えているラジエタであれば、本実施形態の場合と同様に適用することが可能である。

本発明に係るラジエタの効果を確認するために行った確認試験を次に説明する。

［試験品及び比較品の作製］
〈試験品１：フッ素系材料の被覆層〉
ポリアミド（ＰＡ）６６の樹脂を主成分としてガラス繊維（ＧＦ）を混合（３０重量％）した複合材料からなるアッパタンク及びロアタンクをコアに取り付けて、フッ素系材料を含有する溶液（株式会社フロロテクノロジー製 フロロサーフ（登録商標）「ＦＧ−３０２０Ｚ−３０（型番）」）をアッパタンク及びロアタンクの外表面に刷毛塗布して被覆層（厚さ：約５０μｍ）を形成することにより、試験品１のラジエタを作製した。

〈試験品２：シリコーン系材料の被覆層〉
ポリアミド（ＰＡ）６６の樹脂を主成分としてガラス繊維（ＧＦ）を混合（３０重量％）した複合材料からなるアッパタンク及びロアタンクをコアに取り付けて、シリコーン系材料を含有する溶液（株式会社スリーボンド製 パンドー（商品名）「６１２Ａ（型番）」）をアッパタンク及びロアタンクの外表面にスプレ噴霧して被覆層（厚さ：約２５μｍ）を形成することにより、試験品２のラジエタを作製した。

〈比較品：被覆層なし〉
ポリアミド（ＰＡ）６６の樹脂を主成分としてガラス繊維（ＧＦ）を混合（３０重量％）した複合材料からなるアッパタンク及びロアタンクをコアに取り付けることにより、比較品のラジエタを作製した。

［試験方法］
試験品１，２及び比較品を恒温槽内に設置し、これらに冷却水（不凍液濃度：５０重量％）を充填して、恒温槽内を昇温して雰囲気温度を一定（１１０℃）に保持すると共に、内圧を一定（１０８ｋＰａ）に保持するように作動させる。そして、塩化カルシウム水溶液（濃度：５重量％）をアッパタンク及びロアタンクに塗布して、所定時間（２時間）放置した後、アッパタンク及びロアタンクの亀裂の発生及び冷却水の漏出の有無を目視確認する。以下、上述した塗布、放置、目視確認を５０回繰り返した。

［試験結果］
試験結果を下記の表１に示す。

上記表１の記載から明らかなように、試験品１（フッ素系材料の被覆層）及び試験品２（シリコーン系材料の被覆層）は、比較品（被覆層なし）よりも耐塩化カルシウム性能を大幅に向上でき、なかでも、試験品１（フッ素系材料の被覆層）は、耐塩化カルシウム性能を最も向上できることが確認された。

本発明に係るラジエタは、塩化カルシウムによる劣化を低コストで抑制することができるので、自動車産業等において、極めて有益に利用することができる。

本発明に係るラジエタの実施形態の概略構成を表す一部破断斜視図である。 図１のラジエタのアッパタンクの概略構造をあらわす断面図である。 図１のラジエタのロアタンクの概略構造をあらわす断面図である。

符号の説明

１ 冷却水
１０ ラジエタ
１１ コア
１１ａ，１１ｂ 係合金具
１２ アッパタンク（第一のタンク）
１２ａ フランジ
１２ｂ 被覆層
１３ ロアタンク（第二のタンク）
１３ａ フランジ
１３ｂ 被覆層

Claims (5)

1. 冷却水の通水路を複数有すると共に放熱フィンを有するコアと、
   前記コアの前記通水路の一方の端部に設けられて当該通水路に前記冷却水を分配する第一のタンクと、
   前記コアの前記通水路の他方の端部に設けられて当該通水路からの前記冷却水を回収する第二のタンクと
   を備えているラジエタにおいて、
   前記第一のタンク及び前記第二のタンクの少なくとも一方が、樹脂で形成されると共に、撥水性を有する被覆層を外表面に有する
   ことを特徴とするラジエタ。
2. 請求項１に記載のラジエタにおいて、
   前記被覆層が、フッ素系材料又はシリコーン系材料からなる
   ことを特徴とするラジエタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のラジエタにおいて、
   前記樹脂が、ポリアミド６６である
   ことを特徴とするラジエタ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のラジエタにおいて、
   前記樹脂が、無機充填材を含有している
   ことを特徴とするラジエタ。
5. 請求項４に記載のラジエタにおいて、
   前記無機充填材が、ガラス繊維である
   ことを特徴とするラジエタ。

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