JP3823904B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用空調装置などに使用され、内部を液体が流れる熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の空調装置には、エンジン冷却水の廃熱を利用した熱交換器がヒータコアとして使用されている。ヒータコアは、上側タンクと下側タンクとを平行して配した多数のチューブで連結し、チューブ間に放熱フィンをロウ付けした構造を有する。ヒータコアでは、上側タンク内に温水の入口側である上流側と流出口に連通する下流側とを仕切る仕切り板を設け、暖房効果の向上を図っている。液体(温水)は仕切り板の上流側チューブ群を通じて上側タンクから下側タンクに流れ、つぎに仕切り板の下流側チューブ群を通じて下側タンクから上側タンクに流れ、流出口から流出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上側タンク内を仕切り板で仕切り、液体が上側タンクと下側タンクとの間でUターン状またはNターン状に流れる熱交換器においては、液体中に含まれる小気泡が上側タンク内の仕切り板の上流側に滞留してエア溜まりを形成する。このエア溜まりが抜けるたびに熱交換器で水流音が発生し、使用者からのクレームの原因となっている。
【0004】
この騒音防止のため、仕切り板にエア抜き用の穴を設けているが、この穴をエア溜まりが抜ける際に音が発生するとともに、この穴から熱交換前の液体が漏れ流出口に短絡して熱交換効率が低下するという問題が生じている。
この発明の目的は、上側タンク内に滞留したエア溜まりが抜ける際の音の発生を有効に防止できるとともに、熱交換前の液体の短絡を最低限に抑制できるエア抜き穴を備えた熱交換器の提供にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、上側タンク内を上流側と下流側とに仕切る仕切り板を備えた熱交換器において、仕切り板の上部に上流側に突き出した突出し縁を有するエア抜き穴を設けている。この突出し縁付きエア抜き穴の作用で、仕切り板の上流側に溜まるエアを選択的かつ適量づつ連続的に抜くことができ、水流音の発生を防止しながら、液体がエア抜き穴を通じて漏れることを抑制できる。エア抜き穴の形成位置は、上流タンクの天井壁に沿っており、かつ熱交換器が設置された状態で最も上位にあることが、迅速かつ円滑なエア抜きの観点から望ましい。
【0006】
請求項2に記載の発明では、突出し縁をバーリングで形成している。このため上流側へ滑らかに突出した突出し縁を低コストに形成できる。バーリングで形成した突出し縁は、形状が滑らかに湾曲しており、液体が突出し縁の外面に沿ってスムーズに流れる。この結果、流れが乱れて液体がエア抜き穴内へ浸入することを抑制できる。また、エア抜き穴は、先端の入口が小さいため、液体に対する通過抵抗が大きく、エアのみは選択的に通過する利点がある。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の一実施例にかかる熱交換器(図2に示す)の流出口21部分を示す。熱交換器1は、自動車の空調装置内に設置され、エンジンの冷却水を熱源とするヒータコアとして使用される。熱交換器1は、いずれも横長の上側タンク2および下側タンク3とを備える。上側タンク2の中央部の上面には液体(温水)の流出口21が設けられ、下側タンク3の左右の端部には、温水の流入口31、31が設けられている。
【0008】
上側タンク2および下側タンク3は、上下に平行して配されシートメタル22、32の上面および下面に、それぞれ莢状のタンク本体23、33を突き合わせて接合した構造を有する。上側タンク2および下側タンク3は、中央部に配した集中管11と、該集中管11の左右に平行して配した左右のチューブ群4A、4Aからなる多数の偏平チューブ4とで連通されている。
【0009】
多数のチューブ4の外側には、シートメタル22および32の左右両端を連結するサイドプレート12、12が設置されている。集中管11と偏平チューブ4とは、それぞれ上下端がシートメタル22および32を貫通して接続されている。集中管11、各偏平チューブ4およびサイドプレート12の隙間には、コルゲートフィン13がロウ付けされている。
【0010】
上側タンク2内には、中央寄りに仕切り板5、5が設置され、左右のチューブ群4A、4Aの上端に連通した上流側2A、2Aと、集中管11の上端および温水の流出口21に連通した下流側2Bとの間が仕切られている。仕切り板5、5の上部には、左右のチューブ群4A、4A側(上流側)へ突き出した突出し縁61を有するエア抜き穴6が設けてある。
【0011】
下側タンク3内には、外側寄りに仕切り板7、7が設置され、上流側(外側)3A、3Aと、下流側(内側)3Bとに仕切られている。上流側(外側)3A、3Aは、多数の偏平チューブ4の内の外側チューブ群4B、4Bの下端に連通し、下流側(内側)3Bは、集中管11および内側チューブ群4C、4Cの下端に連通している。
【0012】
エア抜き穴6は、仕切り板5の上縁部をプレスして形成され、上側タンク2の天井内壁24に沿ったスリット状を呈する。突出し縁61は先端側(図示左右側)に向かって滑らかに湾曲し、前端が細い半殻状を呈する。なお、エア抜き穴6および突出し縁61は、プレス成形その他の加工方法で形成されてもよいが、バーリングによる形成が加工コストの低減と水流音の低減の観点から最も有利である。
【0013】
エンジン冷却水は、流入口31、31から下側タンク3の上流側(外側)3A、3Aに流入し、外側チューブ群4B、4Bを通じて上側タンク2の上流側2A、2Aに流れる。つづいて、内側チューブ群4C、4Cを経て下側タンク3の下流側(内側)3Bに流れ、集中管11を通じて上側タンク2の下流側2B(仕切り板5、5の間)に入り、流出口21から流出するというNターン状に流れる。
【0014】
エンジン冷却水に混入している気泡aは、熱交換器1内をNターン状に流れる際に、上側タンク2の上流側2A、2Aの天井部に溜まり、エア溜まりAが形成される。このエア溜まりAのエアは、エア抜き穴6を通じて上側タンク2の下流側2B(仕切り板5、5の間)に抜け、流出口21から流出する。この際にエアは偏平な突出し縁61の作用で適量づつ徐々に抜けるため、エアが抜ける際の音の発生は防止される。
【0015】
エア抜き穴6は、上側タンク2の上流側2A、2Aから温水が下流側2Bにもれ流出口21から流出する、いわゆる短絡流路にもなる。この発明では、バーリングにより突出し縁61を設けているので、エア抜き穴6の面積は先端側(上流側)に向かって二次曲線的に漸減するとなっている。このためエア抜き穴6は入口が狭いため、エアの通過は迅速に行うが液体に対する通過抵抗が大きく、温水のバイパス量は少ない。
【0016】
図4は、他の実施例にかかるエア抜き穴8を示す。この実施例では、エア抜き穴8は、上側タンク2の天井内壁24に沿った矩形のスリット状を呈し、縁81は、エア抜き穴8の底辺82に沿って形成されている。このエア抜き穴8は、縁81の側方の隙間83からもエアを抜くことができ、エア溜まりの成長を抑制する作用がある。
【0017】
図5は、自動車用空調装置の空調ダクト10内にエンジン冷却水が循環するヒータコアとして設置された熱交換器1を示す。エア抜き穴6(8)は、熱交換器1が設置された状態でエアが溜まる最上位に設定され、かつ天井内壁24に近接して形成される。これにより、気泡aが集中して大きなエア溜まりAに成長する前に、少量づつ順次エア抜きができる。
【0018】
〔変形例〕
エア抜き穴の形状は、バーリングにより形成した多数の***群でもよい。また、熱交換器は、上側タンクに仕切り板を有し、仕切り板の一方に流入口、他方に流出口を有し、液体がUターン状に流れるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の熱交換器の流出口部分の拡大図である。
【図2】熱交換器の概略を示す正面図である。
【図3】上側タンクの側面断面図である。
【図4】他の実施例にかかる上側タンクの側面断面図。
【図5】ヒータコアの設置状態図である。
【符号の説明】
1 熱交換器
2 上側タンク
3 下側タンク
4 偏平チューブ
5 仕切り板
6 エア抜き穴
61 突出し縁
8 エア抜き穴(他の実施例)
A エア溜まり[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger used in a vehicle air conditioner and the like, in which a liquid flows.
[0002]
[Prior art]
In an automobile air conditioner, a heat exchanger using waste heat of engine cooling water is used as a heater core. The heater core has a structure in which an upper tank and a lower tank are connected by a large number of tubes arranged in parallel, and radiating fins are brazed between the tubes. In the heater core, a partition plate is provided in the upper tank so as to partition the upstream side, which is the inlet side of the hot water, and the downstream side, which is in communication with the outlet, thereby improving the heating effect. The liquid (warm water) flows from the upper tank to the lower tank through the upstream tube group of the partition plate, then flows from the lower tank to the upper tank through the downstream tube group of the partition plate, and flows out from the outlet.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In a heat exchanger in which the inside of the upper tank is partitioned by a partition plate and the liquid flows in a U-turn shape or an N-turn shape between the upper tank and the lower tank, small bubbles contained in the liquid are separated from the partition plate in the upper tank. Stays upstream to form an air reservoir. Each time the air reservoir is removed, water flow noise is generated in the heat exchanger, causing a complaint from the user.
[0004]
In order to prevent this noise, the partition plate has a hole for venting air.Sound is generated when the air pool passes through this hole, and the liquid before heat exchange is short-circuited from this hole to the leakage outlet. Therefore, there is a problem that the heat exchange efficiency is lowered.
An object of the present invention is to provide a heat exchanger having an air vent hole that can effectively prevent the generation of sound when the air reservoir staying in the upper tank escapes and can minimize the short circuit of the liquid before heat exchange. Is in the provision of.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in the heat exchanger having a partition plate for partitioning the inside of the upper tank into an upstream side and a downstream side, an air vent hole having a protruding edge protruding upstream is provided at an upper portion of the partition plate. ing. By the action of the air vent hole with a protruding edge, the air accumulated on the upstream side of the partition plate can be continuously and selectively extracted in an appropriate amount to prevent liquid from leaking through the air vent hole while preventing the generation of water flow noise. Can be suppressed. From the viewpoint of quick and smooth air bleeding, it is desirable that the air vent hole is located at the highest position along the ceiling wall of the upstream tank and with the heat exchanger installed.
[0006]
In the invention described in
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an
[0008]
The
[0009]
[0010]
In the
[0011]
In the
[0012]
The
[0013]
The engine coolant flows into the upstream (outside) 3A, 3A of the
[0014]
When the air bubbles a mixed in the engine cooling water flow N-turns in the
[0015]
The
[0016]
FIG. 4 shows an
[0017]
FIG. 5 shows the
[0018]
[Modification]
The shape of the air vent hole may be a large group of small holes formed by burring. The heat exchanger may have a partition plate in the upper tank, an inlet in one of the partition plates, and an outlet in the other, and the liquid may flow in a U-turn shape.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged view of an outlet portion of a heat exchanger according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an outline of a heat exchanger.
FIG. 3 is a side sectional view of the upper tank.
FIG. 4 is a side sectional view of an upper tank according to another embodiment.
FIG. 5 is an installation state diagram of a heater core.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
A Air pool
Claims (2)
前記仕切り板の上部に上流側に突き出した突出し縁を有するエア抜き穴を設けたことを特徴とする熱交換器。In a heat exchanger comprising an upper tank, a lower tank, a large number of tubes communicating with the upper tank and the lower tank, and a partition plate that partitions the upper tank into an upstream side and a downstream side,
A heat exchanger, wherein an air vent hole having a protruding edge projecting upstream is provided in an upper portion of the partition plate.
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