JP3937361B2

JP3937361B2 - 複合型熱交換器

Info

Publication number: JP3937361B2
Application number: JP15756497A
Authority: JP
Inventors: 政仁塚原
Original assignee: T.RAD CO., L T D.
Current assignee: T.RAD CO., L T D.
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: JPH10332285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として自動車のエンジン冷却水冷却用熱交換器とオイルクーラとを一体型にした複合型熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オイルクーラを有するエンジン冷却水冷却用熱交換器は、多数のフィンとチューブとを有する熱交換器コアの両端にタンクを配置し、夫々のチューブをタンクのチューブプレートに液密に貫通固定する。そしてそのタンク内にオイルクーラを内装し、そのオイルクーラの両端に設けた出入口パイプをタンクに貫通して、その貫通部を液密にシールしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオイルクーラ付きエンジン冷却水冷却用熱交換器は、夫々の熱交換器を別個独立に製造した後に、オイルクーラを熱交換器のタンク内に内装し、その貫通部をシールするものである。そのため全体として部品点数が多くなり、その組み立てが面倒である欠点があった。
また、そのシール部に漏れが生じる虞もあった。
なお、自動車用熱交換器はエンジンルームに配置される構造上、通常その高さよりも横幅が長く形成されている。そして、そのタンクが熱交換器の両側に配置された熱交換器では、タンクの高さが低いためオイルクーラを内装するスペースが狭くなり、オイルクーラの冷却能力を十分に発揮できない虞があった。
そこで、本発明はこれらの課題を解決するために次の構成をとる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合型熱交換器は、夫々一端が開口した細長いタンク本体１ａの開口がチューブプレート１ｂで閉塞され、第１の熱交換媒体の出入口１ｃを有する一対の互いに離間して配置されたタンク１と、
両端部が夫々の前記チューブプレート１ｂに液密に貫通し、それらが一対の前記タンク１内に夫々連通する並列された多数の第１チューブ２ａおよびその外面に接触された多数のフィン２ｂからなる主コア２と、
前記第１チューブ２ａに並列し、前記タンク１内に連通することなくその両端開口が、夫々の前記チューブプレート１ｂにより液密に閉塞されると共に、それに固定され、その両端部に一対の第２熱交換媒体の出入口３ａが配置された第２チューブ３ｂおよびその外面に接触されたフィン３ｃからなる副コア３と、
を具備し、前記主コア２の占有面積に比べて前記副コア３の占有面積が著しく小にされたものである。
【０００５】
また請求項２記載の本発明は、上記構成において、夫々の前記タンク１の長手方向が重力方向に平行に配置されると共に、夫々のタンク１の長手方向両端間が一対の強度メンバー４により固定され、
前記第２チューブ３ｂが複数並列されると共に、それらが前記出入口３ａで互いに連通され且つ、その出入口３ａに連結された第２出入口パイプ３ｄが前記強度メンバー４に貫通固定され、
夫々の前記タンク１の長さよりも前記夫々のチューブ２ａ，３ｂの長さのほうが充分長く形成されたものである。
【０００６】
さらには請求項３記載の本発明は、前記夫々のタンク本体１ａが合成樹脂成形体よりなり、その開口縁がシール用Ｏリング１ｄを介して前記チューブプレート１ｂの外周の環状溝１ｅに嵌着し、それらの外周がカシメ固定され、
前記チューブプレート１ｂの前記第２チューブ３ｂの両端が固定される部分の外面には、ほぼその第２チューブ３ｂの横断面に整合する凹陥部３ｅが形成され、その凹陥部３ｅにその第２チューブ３ｂの端が支持固定されると共に、そのチューブプレート１ｂによりその第２チューブ３ｂの端が液密に閉塞されてなるものである。
また請求項４記載の本発明は、主コア２が自動車用エンジン冷却水冷却用の熱交換器コアであり、副コア３がオイル冷却用の熱交換器コアである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の複合型熱交換器の正面図であり、図２はその要部縦断面図、図３は同分解斜視図である。
この複合型熱交換器は、エンジン冷却水冷却用の主コア２と、オイルクーラとしての副コア３とが一体的に形成されたものである。そして、一対のタンク１が左右に離間し、その長手方向が重力方向に平行に配置されている。このタンク１は、タンク本体１ａとチューブプレート１ｂとからなる。そしてタンク本体１ａは、この例では合成樹脂の成形体からなる細長い箱状を有し、その一端が開放されると共に、その開放端にわずかに小フランジ部が突設されている。
【０００８】
次に、チューブプレート１ｂは金属板のプレス成形体で構成され、タンク本体１ａの外周に整合する環状溝１ｅが環状に設けられ、図３に示す如く、多数のチューブ挿通孔２ｃがその長手方向の下端部を除いて形成されている。そしてその下端部には、外面側が凹陥する凹陥部３ｅが形成されている。このチューブ挿通孔２ｃは後述する第１チューブ２ａに整合し、凹陥部３ｅは第２チューブ３ｂに整合する。環状溝１ｅの端部には、カシメ用の突片が多数一体的に突設されている。
【０００９】
次に、主コア２は夫々金属製の偏平な多数の第１チューブ２ａと、コルゲート型の多数のフィン２ｂとからなる。
また副コア３は、少数の第２チューブ３ｂと、それに接触固定されるフィン３ｃと、その第２チューブ３ｂの出入口３ａ間を液密に接続するカラー３ｆ並びに第２出入口パイプ３ｄとからなる。この第２チューブ３ｂは、細長い断面コ字状の一対のプレートを互いに逆向きに重ね合わせてその接続部が液密に接合され、内部に偏平なオイル流路を形成したものである。それと共に、その両端部に出入口３ａを開口し、各第２チューブ３ｂの出入口３ａ間をカラー３ｆにより接続する。さらに、最下端に位置する第２チューブ３ｂの出入口３ａに第２出入口パイプ３ｄの一端を接続する。
【００１０】
また、夫々の第２チューブ３ｂにはオイル攪拌用のインナーフィン３ｇが内装される。そして、夫々の第２チューブ３ｂの端部がチューブプレート１ｂの凹陥部３ｅに嵌着すると共に、第１チューブ２ａの端部がチューブプレート１ｂのチューブ挿通孔２ｃに嵌着する。そして、各第１チューブ２ａおよび第２チューブ３ｂの外面にはコルゲート型のフィン２ｂ，フィン３ｃが接触して、それら各部品の接触部間が一体的にろう付けまたはハンダ付け固定される。
なお、主コア２，副コア３の最外側には一対の強度メンバー４が配置され、その両端部がチューブプレート１ｂの外面に接合される。この強度メンバー４およびチューブプレート１ｂの板厚は、第１チューブ２ａ，第２チューブ３ｂのそれに比べて充分に厚いものが使用されている。なお、下側の強度メンバー４には第２出入口パイプ３ｄの端部が貫通する。
【００１１】
このようにして一体的にろう付けまたはハンダ付け固定されたコアのチューブプレート１ｂの環状溝１ｅには、Ｏリング１ｄを介してタンク本体１ａの開口縁が嵌着され、環状溝１ｅの周縁部がカシメによりタンク本体１ａに締結固定されて複合型熱交換器を完成する。
なお、夫々のタンク本体１ａには図１に示す如く、出入口１ｃが夫々一体的に突設固定されている。それと共に、給水用の図示しない開口がタンク１の上端に設けられ、そこに給水キャップ１ｆが被嵌される。
【００１２】
このようにしてなる本発明の複合型熱交換器のタンク１の一対の出入口１ｃは、夫々自動車用エンジンのウォータージャケットに図示しないホースを介して連結される。また副コア３の一対の第２出入口パイプ３ｄには、自動変速機用オイルまたはエンジンオイル等のオイルが流通する。そして夫々のコアに対向して図示しないファンが配置され、それらが自動車のエンジンルームの前端部に立設固定されるものである。
そして、主コア２，副コア３には走行風またはファンによる冷却風が流通し、第１チューブ２ａ内のエンジン冷却水および第２チューブ３ｂ内のオイルを冷却するものである。
【００１３】
【発明の作用・効果】
本発明の複合型熱交換器は、その副コア３が第２チューブ３ｂおよびフィン３ｃで形成され、その第２チューブ３ｂの両端がタンク１に連通することなく、その両端開口が、夫々のチューブプレート１ｂに固定より液密に閉塞されると共に、固定されたものである。そして、その第２チューブ３ｂの両端部に出入口３ａが形成されている。
従って、極めて簡単な構造で主コア２の他に副コア３を一体的に構成できると共に、第２チューブ３ｂに流通する第２の熱交換媒体が液漏れを起こしてタンク１内に流入する虞がない。すなわち従来型熱交換器の如く、副コアを主コアから独立するためにタンク内に仕切りを設ける等の複雑な構造を不要とすると共に、シールその他を不要として、信頼性の高い複合型熱交換器を提供できる。
【００１４】
また請求項２記載の本発明は、一対のタンク１間を連結する強度メンバー４に副コア３の第２出入口パイプ３ｄが貫通固定されたものであるから、第２出入口パイプ３ｄに外力が加わっても、第２出入口パイプ３ｄと第２チューブ３ｂとの接合部に亀裂等が生じることを防止し、信頼性の高い複合型熱交換器となる。
さらに第２チューブ３ｂの長さは、一対のタンクの夫々の長さよりも十分に長く形成されているため横長となり、副コア３の放熱面積を十分に確保し、副コア３における熱交換を促進できる。
【００１５】
さらに請求項３記載の本発明は、タンク１に設けられた凹陥部３ｅに第２チューブ３ｂの端が支持固定されると共に、そのチューブプレート１ｂにより第２チューブ３ｂの端が閉塞される構造を有するから、構造が簡単で組み立て易く且つ信頼性の高い複合型熱交換器となる。
次に請求項４記載の本発明は、主コア２が自動車用エンジン冷却水冷却用の熱交換器コアであり、副コア３がオイル冷却用の熱交換器コアであるため、小スペースでエンジン冷却水とオイルとを同時に効率良く冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合型熱交換器の正面図。
【図２】同要部縦断面図。
【図３】同分解斜視図。
【符号の説明】
１タンク
１ａタンク本体
１ｂチューブプレート
１ｃ出入口
１ｄＯリング
１ｅ環状溝
１ｆ給水キャップ
２主コア
２ａ第１チューブ
２ｂフィン
２ｃチューブ挿通孔
３副コア
３ａ出入口
３ｂ第２チューブ
３ｃフィン
３ｄ第２出入口パイプ
３ｅ凹陥部
３ｆカラー
３ｇインナーフィン
４強度メンバー

Claims

夫々一端が開口した細長いタンク本体１ａの開口がチューブプレート１ｂで閉塞され、第１の熱交換媒体の出入口１ｃを有する一対の互いに離間して配置されたタンク１と、
両端部が夫々の前記チューブプレート１ｂに液密に貫通し、それらが一対の前記タンク１内に夫々連通する並列された多数の第１チューブ２ａおよびその外面に接触された多数のフィン２ｂからなる主コア２と、
前記第１チューブ２ａに並列し、前記タンク１内に連通することなくその両端開口が、夫々の前記チューブプレート１ｂにより液密に閉塞されると共に、それに固定され、その両端部に一対の第２熱交換媒体の出入口３ａが配置された第２チューブ３ｂおよびその外面に接触されたフィン３ｃからなる副コア３と、
を具備し、前記主コア２の占有面積に比べて前記副コア３の占有面積が著しく小にされた複合型熱交換器。
請求項１において、夫々の前記タンク１の長手方向が重力方向に平行に配置されると共に、夫々のタンク１の長手方向両端間が一対の強度メンバー４により固定され、
前記第２チューブ３ｂが複数並列されると共に、それらが前記出入口３ａで互いに連通され且つ、その出入口３ａに接続された第２出入口パイプ３ｄが前記強度メンバー４に貫通固定され、
夫々の前記タンク１の長さよりも前記夫々のチューブ２ａ，３ｂの長さのほうが充分長く形成された複合型熱交換器。
請求項１又は請求項２において、夫々の前記タンク本体１ａが合成樹脂成形体よりなり、その開口縁がシール用Ｏリング１ｄを介して前記チューブプレート１ｂの外周の環状溝１ｅに嵌着し、それらの外周がカシメ固定され、
前記チューブプレート１ｂの前記第２チューブ３ｂの両端が固定される部分の外面には、ほぼその第２チューブ３ｂの横断面に整合する凹陥部３ｅが形成され、その凹陥部３ｅにその第２チューブ３ｂの端が支持固定されると共に、そのチューブプレート１ｂによりその第２チューブ３ｂの端が液密に閉塞されてなる複合型熱交換器。
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、主コア２が自動車用エンジン冷却水冷却用の熱交換器コアであり、副コア３がオイル冷却用の熱交換器コアである複合型熱交換器。