JPH02154995A - 自動車用ラジエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンを冷却した冷却水の熱を外気中に放
散させる自動車用ラジェータに関するもので、特に、冷
却水導入口から導入された冷却水をラジェータコアの多
数のチューブに分配するタンクを備えた自動車用ラジェ
ータに関するものである。

（従来の技術） 自動車用エンジンとしては、一般に水冷式のものが用い
られる。その場合、エンジンが限られた量の水によって
冷却されるようにしなければならないので、エンジン冷
却水はエンジンとラジェータとの間で循環するようにさ
れる。エンジンを冷却することによって昇温した冷却水
は、ラジェータに導かれ、そのラジェータにおいて外気
中に熱を放出して冷却された後、再びエンジンに戻され
る。

このように、ラジェータは、エンジン冷却水と外気との
間で熱交換を行わせるものである。

したがって、そのラジェータには、効率よく熱交換させ
るためのラジェータコアが設けられている。そのラジェ
ータコアは、一般に、エンジン冷却水が流れる多数のチ
ューブと、そのチューブの放熱面積を増大させるための
多数のフィンとによって構成されている。各チューブは
平行に配置されており、その両端はそれぞれヘッダプレ
ートに結合されている。

最も一般的なダウンフロー式のラジェータにおいては、
ラジェータコアの各チューブが上下方向となるようにさ
れ、そのコアの上下両端にそれぞれヘッダプレートを介
してアッパタンク及びロアタンクが取り付けられる。各
チューブの上下両端は、それらアッパタンク及びロアタ
ンクの内部に開口するようにされている。そのアッパタ
ンクには、エンジンを冷却した冷却水を導入する冷却水
導入口が設けられている。また、ロアタンクには、ラジ
ェータによって冷却された冷却水をエンジンに戻す冷却
水出口が設けられている。

このような構成のラジェータにおいては、エンジンから
引き出された冷却水は、冷却水導入口を通してアッパタ
ンク内に導入され、そのアッパタンクにおいて多数のチ
ューブに分配される。そして、その各チューブを流下す
る間に、それらのチューブ及びそれに接合されたフィン
間を通して流れる空気により熱が奪われ、冷却される。

こうして冷却された冷却水は、ロアタンクに集められ、
冷却水出口からエンジンに戻される。

従来は、このアッパタンクのような冷却水導入側のタン
クは、冷却水導入口と多数のチューブとの間を結ぶ単な
る連通路とされていた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、ラジェータは、空気が効率よくコアを通過し
、しかも多数のチューブが配設されるようにするために
、扁平なものとされる。したがって、コアに取り付けら
れるタンクは、左右方向に長く延びるものとなっている
。一方、アッパタンクに設けられる冷却水導入口は、通
常１個とされている。そのために、アッパタンクに導入
された冷却水は、そのアッパタンク内を左右方向に流れ
ながら、ラジェータコアの各チューブに分配されること
になっている。しかも、各チューブは、量産性の点から
いずれも同形状のものとされている。

その結果、アッパタンクの冷却水導入口近くに位置する
チューブには多量の冷却水が流れ、その冷却水導入口か
ら遠く離れた位置に開口するチューブには冷却水が供給
されにくいという現象が生じている。そのように場所に
よってチューブ内の通水量が異なると、チューブごとに
その温度に差が生じることになり、ラジェータコアに熱
応力が生じてしまう。また、通水量の少ない部分では、
冷却水の熱がその分しか放散されないことになり、ラジ
ェータの熱交換効率が低下してしまう。更に、冷却水の
流速や流量等によって腐食生成物の発生度合が異なるの
で、そのように通水量に差があると、腐食生成物の発生
状態が不均一となり、ラジェータの管理が難しくなって
しまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、従来のラジェータに簡単な細工を施す
だけで、冷却水導入側のタンクからラジェータコアの各
チューブにエンジン冷却水がほぼ均等に分配されるよう
にすることである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、冷却水導入口
を有するエンジン冷却水導入側のタンク内に、その冷却
水導入口が開口する側とラジェータコアの各デユープが
開口する側とを仕切り、その両側を連通させる通水口が
形成された仕切板を設けるようにしている。その通水口
は、冷却水導入口の近傍では面積が小さく、冷却水導入
口から離れるほど面積が大きいものとされている。

（作用） このように構成することにより、冷却水導入口からタン
ク内に導入されたエンジン冷却水は、仕切板に設けられ
た通水口を通してコア側へと流れる。そのとき、冷却水
導入口の近傍では、通水口の面積が小さくされているの
で、コア側へ流れる冷却水が遮られる。一方、冷却水導
入口から遠く離れた位置では、通水口の面積が大きくさ
れているので、冷却水はその通水口を通して容易にコア
側へと流れる。その結果、ラジェータコアの各チューブ
に分配される冷却水の量がほぼ均一化されるようになる
。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は本発明による自動車用ラジェータの一実
施例を示す概略正面図であり、第２図はそのラジェータ
の上部の拡大断面図である。また、第３図はそのラジェ
ータに取り付けられているアッパタンクの底面図である
。

第１図から明らかなように、このラジェータ１はダウン
フロー式のラジェータであって、ラジェータコア２の上
下両端には、左右方向に延びるアッパタンク３及びロア
タンク４がそれぞれ取り付けられている。アッパタンク
３には、その左右方向中央部よりやや端部寄りの位置に
、冷却水導入口５が設けられている。また、ロアタンク
４には、その左右方向端部に、冷却水出口６が設けられ
ている。

ラジェータコア２は、正面から見て扁平な多数のチュー
ブ７．７．・・・と、そのチューブ７゜７、・・・間及
びその左右両側部に配設された多数のコルゲーテッドフ
ィン８．８．・・・とを有している。これらチューブ７
及びフィン８は、いずれもアルミあるいは銅等のような
熱伝導率の高い金属からなるもので、互いにろう付けに
よって接合されている。

ラジェータコア２の各チューブ７．７．・・・は、上下
方向に向けて互いに平行に配設されている。そして、そ
の上端は、第２図に示されているようにヘッダプレート
９により互いに結合されている。上述のアッパタンク３
は樹脂からなる逆Ｕ字形断面のもので、その下端がヘッ
ダプレート９をかしめることによってそのヘッダプレー
ト９に結合され、それによってアッパタンク３の開放下
端が水密に封鎖されるようになっている。こうして、ラ
ジェータコア２の各チューブ７．７．・・・の上端がア
ッパタンク３の内部に開口するようにされている。

各チューブ７．７．・・・の下端側も同様に構成され、
その下端がロアタンク４内に開口するようにされている
。

第２，３図から明らかなように、アッパタンク３の内部
は、仕切板１０により、冷却水導入Ｄ　５が開口する上
側とチューブ７．７．・・・が開口する下側とに仕切ら
れている。この仕切板１０は、アッパタンク３と同様の
樹脂からなるもので、その周縁はアッパタンク３の壁面
に溶着されている。この仕切板１０には、その上下を連
通させる通水口１１が形成されている。第３図に示され
ているように、その通水口１１は多数の開口からなるも
のとされている。そ１ノで、それらの開口の径は、冷却
水導入口５の近傍では小さく、冷却水導入口５から左右
に離れるほど大きくされている。こうして、通水口１１
の面積が、冷却水導入口５の近辺から遠ざかるほど大き
くなるように設定されている。

次に、このように構成されたラジェータ１の作用につい
て説明する。

このラジェータ１には、その冷却水導入口５及び冷却水
出口６に、エンジン本体から延びるインレットバイブ及
びアウトレットバイブがそれぞれ接続される。そして、
アウトレットバイブ側に設けられたウォータポンプによ
りエンジン冷却水が吸引される。そのエンジン冷却水は
、インレットバイブから冷却水導入口５を通してアッパ
タンク３内に流入する。

アッパタンク３内においては、その内部が仕切板ＩＯに
よって上下に仕切られＣいるので、冷却水はその仕切板
１０に沿って左右に流れ広がる。そして、その仕切板１
０に形成された通水口１１を通して下方へ流れる。この
とき、冷却水導入口５の近傍においては通水口１１の面
積が小さくされているので、その部分の通水口１１を通
して大量の冷却水が流れることは防止される。一方、冷
却水導入口５から遠く離れた位置においては通水口１１
の面積が大きくされているので、その位置まで達した冷
却水はその部分の通水口１１を通して容易に流れる。し
たがって、導入口５からアッパタンク３内に導入された
冷却水は、左右方向にほぼ均等に分散されて仕切板１０
の下方へと流れることになる。

そして、そのように均等に分散された冷却水が、ラジェ
ータコア２の上端から各チューブ７．７．・・・内に流
入する。こうして、各チューブ７．７．・・・に冷却水
がほぼ均等に分配される。

ラジェータコア２のチューブ７．７．・・・を流下する
冷却水は、その間に、そのチューブ７゜７、・・・の壁
及びフィン８，８．・・・を通して周囲の空気に熱を奪
われ、冷却される。そして、その冷却水は、ロアタンク
４に集められてエンジン本体に戻される。

このように、このラジェータｌにおいては、各チューブ
７．７．・・・にほぼ均等に冷却水が分配されるので、
ラジェータコア２の全面がほぼ均一な温度となり、その
温度差に基づく熱応力の発生が防止される。また、各チ
ューブ７゜７、・・・を流れる冷却水の流速や流量等が
ほぼ均一となるので、腐食生成物の発生状態がコア２の
どの部分においてもほぼ同様となる。したがって、ラジ
ェータｌの補修時期等の管理が容易となる。

第４図は、このようなラジェータ１に用いられるアッパ
タンク３の変形例を示す底面図である。

この図から明らかなように、このアッパタンク３に設け
られる仕切板２０の通水口２１は、連続した単一の開口
とされている。その開口の幅は、冷却水導入口５の近傍
では狭く、冷却水導入口５から離れるほど広くされてい
る。

このような形状の通水口２１を有する仕切板２０によっ
ても、上記実施例と同様の作用効果が得られることは明
らかであろう。

第５図及び第６図は、このようなアッパタンク３への仕
切板の固着手段の変形例を示すものである。

仕切板をアッパタンク３に接着することとすると、エン
ジン冷却水中に接着剤が剥離して混入する恐れがあり、
細いチューブ７に目詰まりを起こす原因ともなるので、
接着による固着は望ましくない。そこで、上記実施例に
おいては、仕切板１０．２０をアッパタンク３に溶着す
るようにしている。しかしながら、仕切板としてアッパ
タンク３とは全く異なる材料、例えば金属からなるもの
を用いる場合のように、そのような溶着ができないこと
がある。

そのような場合には、第５図に示されているように、仕
切板３０を、アッパタンク３の開放下端部に重ね合わせ
て嵌合される形状として、アッパタンク３をヘッダプレ
ート９に結合するときに、その仕切板３０が共線めされ
るようにする。その場合には、第５図左下に示されてい
るように、アッパタンク３と仕切板３０との間、及び仕
切板３０とヘッダプレート９との間にそれぞれ０リング
３１ａ、３１ｂを装着するか、あるいは同図右下に示さ
れているように、アッパタンク３とヘッダプレート９と
の間の仕切板３０が介在していない位置に１個の０リン
グ３１ｃを装着する。ヘッダプレート９は、同図左下に
示されているようにアッパタンク３に直接かしめ付ける
ようにしてもよく、また、同図右下に示されているよう
に、他のかしめ部材３２によってアッパタンク３と結合
されるようにしてもよい。

また、第６図に示されているように、アッパタンク３に
ボス３ａを一体成形しておき、そのボス３ａにタッピン
グねじ３ｂ等によって仕切板４０を締め付は固定するよ
うにすることもできる。

これらの仕切板３０．４０にも、第３図あるいは第４図
に示されているような通水口１１゜２１が設けられるこ
とはいうまでもない。第６図のような固着手段を採用す
る場合には、アッパタンク３に設けられるボス３ａは、
通水口１１．２１を避けた位置に配置される。

なお、上記実施例においては、ダウンフロー式のラジェ
ータ１について説明したが、クロスフロー式のラジェー
タであっても、冷却水導入口近辺に開口するチューブと
遠方のチューブとで通水量に差が生じるような場合には
、同様に本発明を適用することができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ラジ
ェータのエンジン冷却水導入側のタンクに、冷却水導入
口から離れるほど面積の大きい通水口を有する仕切板を
設け、冷却水導入口から導入された冷却水を、その仕切
板の通水口を通してラジェータコア側に流すようにして
いるので、ラジェータコアの各チューブに流れる冷却水
の量をほぼ均一化することができる。

したがって、ラジェータコアの温度が全面においてほぼ
均一となり、熱応力の発生が抑制されるようになる。ま
た、ラジェータコアの全面においてほぼ均一に熱交換が
行われるようになるので、その熱交換効率が向上する。

更に、腐食生成物の発生状態もほぼ均一となるので、ラ
ジェータの管理も容易となる。

そして、通水口を有する仕切板をタンクに取り付けるだ
けでよいので、構造は極めて簡単であり、既存のラジェ
ータにも容易に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による自動車用ラジェータの一実施例
を示す概略正面図、 第２図は、第１図のＩＩ　−ＩＩ線に沿う断面を拡大し
て示すそのラジェータの側断面図、 第３図は、そのラジェータに用いられているアッパタン
クの底面図、 第４図は、そのアッパタンクの他の例を示す第３図と同
様な底面図、 第５図は、そのアッパタンクに仕切板を取り付ける手段
の異なる例を示すアッパタンクの側断面図、 第６図は、仕切板の取り付は手段の更に異なる例を示す
アッパタンクの側断面図であ る。 第１図 ■・・・自動車用ラジェータ ２・・・ラジェータコア ３・・・アッパタンク（冷却水導入側のタンク）５・・
・冷却水導入口　　　　　７・・・チューブ９・・・ヘ
ッダプレート １０．２０，３０．４０・・・仕切板 １１．２１・・・通水口 第２図 特許出願人　　本田技研工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　多数のチューブを有するラジエータコアと、そのラジ
   エータコアに結合され、冷却水導入口から導入されたエ
   ンジン冷却水を前記チューブに分配するタンクと、を備
   えたラジエータにおいて； 前記タンク内に、前記冷却水導入口が開口 する側と前記チューブが開口する側とを仕切る仕切板が
   設けられ、 その仕切板に、前記冷却水導入口の近傍では面積が小さ
   く、その冷却水導入口から離れるほど面積の大きい通水
   口が形成されている、 自動車用ラジエータ。