(57)【要約】【課題】熱交換器においてフィンの耐久性をより一層向上させることで、振動が付与された際の損傷を防止する。【解決手段】熱交換器１０において、複数のチューブ１６、第１及び第２フィン１８、２０が積層されたコア部２２と、前記チューブ１６の積層方向において前記コア部２２の上部及び下部に設けられる一組のサイドプレート２６ａ、２６ｂと、該サイドプレート２６ａ、２６ｂに固定される第１及び第２ブラケット２８、３０とを有している。そして、第１フィン１８は隣接するチューブ１６の間に配置されて接合され、第２フィン２０が、サイドプレート２６ａ、２６ｂと該サイドプレート２６ａ、２６ｂに隣接するチューブ１６との間に配置されて接合される。また、熱交換器１０の幅方向に沿った第２フィン２０のフィンピッチＰ２が、第１フィン１８のフィンピッチＰ１に対して小さく設定され、且つ、前記第１フィン１８にのみルーバー４０が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチューブ及びフィンが交互に積層されたコア部と、前記チューブの延在方向に沿った端部に設けられて前記コア部に接続されるタンクと、前記チューブの積層方向において前記コア部の両端に設けられる一組のサイドプレートと、該サイドプレートに固定されるブラケットとを有した熱交換器において、
前記フィンは、隣接するチューブの間に配置され該チューブに対して接合される第１フィン部と、
前記サイドプレートと該サイドプレートに隣接するチューブとの間に配置され接合される第２フィン部と、
を備え、
前記チューブの延在方向となる幅方向において、前記第２フィン部のフィンピッチが、前記第１フィン部のフィンピッチに対して小さく設定されると共に、前記第１フィン部のみにルーバーが設けられる、熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器において、
前記第１及び第２フィン部は板材を折曲することで断面波状に形成され、前記第２フィン部の板厚が前記第１フィン部の板厚よりも厚く形成される、熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の熱交換器において、
前記第２フィン部のフィンピッチは、前記第１フィン部のフィンピッチに対して約半分に設定される、熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられ、内部に媒体を流通させ外部に空気を通過させることで熱交換を行うことが可能な熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に用いられ、内部に冷媒を流通させることで通過する空気との熱交換を行うコンデンサ等の熱交換器が知られている。このような熱交換器は、例えば、フィン及びチューブの積層方向両端のサイドプレートに設けられたブラケットを介して車両の車体へと固定されているが、車両の走行時に生じた振動がブラケットからサイドプレートへと付与されることで、前記サイドプレートに対して接合されたフィンが損傷してしまうことがある。
【０００３】
このようなフィンの損傷を防止するために、特許文献１に開示された熱交換器では、チューブの積層方向において最も外側に設けられるフィンがサイドプレートに接合されると共に、前記フィンの一部を切り起こした複数のルーバーを有しており、このルーバーは、フィンにおける空気の流通方向に沿った両端側が他のルーバーに対して短く形成されている。
【０００４】
これにより、車両からの振動がブラケットを介してサイドプレートに付与された場合でも、最も破断しやすいフィンの両端側のルーバーを短く形成することで他の部位と比較して剛性を高めることで損傷を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した熱交換器では、短く形成されているとはいえ空気の流通方向に沿ったフィンの両端側にルーバーを設けているため、例えば、車両から熱交換器へと付与される振動が過大となった場合には、短く形成されたルーバーを起点として破断してしまうことが懸念される。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、フィンの耐久性をより一層高めることで振動が付与された際の損傷を確実に防止することが可能な熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明の態様は、複数のチューブ及びフィンが交互に積層されたコア部と、チューブの延在方向に沿った端部に設けられてコア部に接続されるタンクと、チューブの積層方向においてコア部の両端に設けられる一組のサイドプレートと、サイドプレートに固定されるブラケットとを有した熱交換器において、
フィンは、隣接するチューブの間に配置されチューブに対して接合される第１フィン部と、
サイドプレートとサイドプレートに隣接するチューブとの間に配置され接合される第２フィン部と、
を備え、
チューブの延在方向となる幅方向において、第２フィン部のフィンピッチが、第１フィン部のフィンピッチに対して小さく設定されると共に、第１フィン部のみにルーバーが設けられる。
【０００９】
本発明によれば、熱交換器を構成するコア部が、交互に積層された複数のチューブ及びフィンから構成され、このフィンが、隣接するチューブの間に配置されチューブに対して接合される第１フィン部と、チューブの積層方向に沿ったコア部の両端に設けられるサイドプレートとチューブとの間に配置され接合される第２フィン部とからなり、チューブの延在方向となる幅方向における第２フィン部のフィンピッチが、第１フィン部のフィンピッチに対して小さく設定されると共に、第１フィン部にのみルーバーが設けられる。
【００１０】
従って、熱交換器において、サイドプレートに接続される第２フィン部のフィンピッチを第１フィン部に対して小さくし、且つ、第１フィン部に設けられるルーバーを第２フィン部には設けないことで、第１フィン部に対して第２フィン部の強度をより高めることができる。
【００１１】
その結果、熱交換器がブラケットを介して車両の車体部品へと装着され、例えば、車両の走行時に車体部品からの振動がブラケットを介してサイドプレートへと付与された場合でも、第２フィン部の耐久性がより一層高められているため、サイドプレートに接合された第２フィン部が振動によって生じた応力によって損傷してしまうことが防止される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１３】
すなわち、熱交換器を構成するコア部において、隣接するチューブの間に配置されチューブに対して接合される第１フィン部と、チューブの積層方向に沿ったコア部の両端に設けられるサイドプレートとチューブとの間に配置されて接合される第２フィン部とからフィンを構成し、この第１フィン部にのみルーバーを設けると共に、第２フィン部のフィンピッチを第１フィン部のフィンピッチに対して小さく設定している。従って、サイドプレートに接続される第２フィン部の強度を第１フィン部に対してより一層高めることができる。
【００１４】
その結果、熱交換器がブラケットを介して車両の車体部品へと装着され、例えば、車両の走行時にブラケットを介して振動がサイドプレートに対して付与された場合でも、耐久性の高められた第２フィン部が振動に起因した応力によって損傷してしまうことが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換器の外観斜視図である。
【図２】図２Ａは、図１における第１ブラケット近傍を示す拡大正面図であり、図２Ｂは、図２Ａの第１ブラケット近傍のさらなる拡大正面図である。
【図３】図３Ａは、図１の熱交換器を構成する第１フィンの拡大斜視図であり、図３Ｂは、図１の熱交換器を構成する第２フィンの拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る熱交換器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る熱交換器を示す。
【００１７】
この熱交換器１０は、図１に示されるように、一組の第１及び第２ヘッダ（タンク）１２、１４と、前記第１ヘッダ１２と第２ヘッダ１４との間に設けられる複数のチューブ１６、第１及び第２フィン１８、２０からなるコア部２２と、前記第２ヘッダ１４に接続された第３ヘッダ２４と、最も上方（矢印Ａ１方向）及び下方（矢印Ａ２方向）に設けられた第２フィン２０を覆う一対のサイドプレート２６ａ、２６ｂと、前記サイドプレート２６ａ、２６ｂに固定される複数の第１及び第２ブラケット２８、３０とを含む。
【００１８】
そして、熱交換器１０は、チューブ１６及びサイドプレート２６ａ、２６ｂが略水平方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に延在し、第１及び第２ヘッダ１２、１４、第３ヘッダ２４が前記チューブ１６の両端部において鉛直方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に延在するように配置され、第１及び第２ブラケット２８、３０を介して車両の車体部品Ｓに対して固定されて用いられる。
【００１９】
第１及び第２ヘッダ１２、１４は、例えば、中空円筒状で熱交換器１０の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って所定長さを有しており、前記熱交換器１０の幅方向に沿った一端部側（矢印Ｂ１方向）に設けられる前記第１ヘッダ１２には、外部から冷媒（媒体）の導入される入口接続部３２と、前記熱交換器１０の内部を循環した前記冷媒が導出される出口接続部３４とが高さ方向に離間してそれぞれ接続される。
【００２０】
一方、第２ヘッダ１４は、熱交換器１０の幅方向に沿った他端部側（矢印Ｂ２方向）に設けられ、第３ヘッダ２４は、例えば、中空円筒状で第２ヘッダ１４よりも上端が若干だけ低くなるように形成される。
【００２１】
そして、第２ヘッダ１４と第３ヘッダ２４とが図示しない接続管によって互いに接続され、前記第２ヘッダ１４に導入された冷媒が前記接続管を通じて第３ヘッダ２４へと導入され、気化された冷媒と液化した冷媒とに分離され、前記接続管を通じて前記第２ヘッダ１４へと再び導入される。
【００２２】
チューブ１６は、例えば、アルミニウム材料からなる扁平状管により形成され、所定長さを有した一直線状に形成され、その内部には冷媒の流通する複数の流路（図示せず）が形成される。そして、チューブ１６は、熱交換器１０の幅方向となる略水平方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に延在し、且つ、高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に互いに所定間隔離間するように複数設けられる。このチューブ１６の一端部が第１ヘッダ１２にそれぞれ接続され、他端部が第２ヘッダ１４にそれぞれ接続されることで、それぞれ第１及び第２ヘッダ１２、１４の内部と連通している。
【００２３】
第１及び第２フィン１８、２０は、図１〜図３Ｂに示されるように、例えば、アルミニウム材料等の薄板をプレス成形することで断面波状に折曲され、幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に等間隔離間して平行に形成された平面部３６ａ、３６ｂと、該平面部３６ａ、３６ｂの端部同士を交互に接続する折曲部３８ａ、３８ｂとから構成される（図２Ｂ〜図３Ｂ参照）。
【００２４】
そして、第１フィン（第１フィン部）１８では、断面Ｕ字状の折曲部３８ａによって隣接する平面部３６ａの端部同士が接続されると共に、折曲部３８ａが平面部３６ａの上下に交互となるように設けられる。
【００２５】
第２フィン（第２フィン部）２０においても同様に、断面Ｕ字状の折曲部３８ｂによって隣接する平面部３６ｂの端部同士が接続されると共に、折曲部３８ｂが平面部３６ｂの上下に交互となるように設けられる。
【００２６】
第１フィン１８は、幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿ったフィンピッチＰ１で形成され、その各平面部３６ａを切り起こすことで形成されたスリット状の複数のルーバー４０を備える。ルーバー４０は、第１フィン１８の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って長尺となるように延在し、且つ、コア部２２における空気の流通方向（図３Ａ中、矢印Ｃ方向）に沿って互いに等間隔離間して形成される。ここでは、第１フィン１８の各平面部３６ａにそれぞれ１０本のルーバー４０が形成される場合について説明する。
【００２７】
また、例えば、ルーバー４０は、第１フィン１８において流通方向の上流側に５本、該流通方向の下流側に５本ずつまとまるように形成されている。
【００２８】
第２フィン２０は、第１フィン１８に対して板厚が厚く形成され、且つ、幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）のフィンピッチＰ２が第１フィン１８のフィンピッチＰ１より小さく形成され（Ｐ２＜Ｐ１）、且つ、ルーバー４０の形成されていないルーバーレスで構成される。例えば、第２フィン２０のフィンピッチＰ２は、第１フィン１８のフィンピッチＰ１の約半分となるように設定される。すなわち、第２フィン２０は、そのフィンピッチＰ２が小さく設定されている分だけ第１フィン１８と比較して剛性が高く形成されている。
【００２９】
そして、第１及び第２フィン１８、２０は、コア部２２を通過する空気の流通方向となる厚さ方向（図３Ａ及び図３Ｂ中、矢印Ｃ方向）に沿って所定幅で形成されると共に、前記第１フィン１８は、高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に隣接配置された２つのチューブ１６に対して折曲部３８ａが交互に接するように配置される。
【００３０】
また、第２フィン２０は、後述するサイドプレート２６ａ、２６ｂと該サイドプレート２６ａ、２６ｂに隣接するチューブ１６との間にそれぞれ設けられ、前記サイドプレート２６ａ、２６ｂと前記チューブ１６に折曲部３８ｂを介して交互に接した状態で固定される。
【００３１】
一対のサイドプレート２６ａ、２６ｂは、図１〜図２Ｂに示されるように、コア部２２の上部及び下部に設けられることで剛性を高め、例えば、板材をプレス成形した断面Ｌ字状に形成されると共に、幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って一直線状に形成され、前記コア部２２を挟んで上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に対称となるようにそれぞれ設けられる。
【００３２】
このサイドプレート２６ａ、２６ｂは、チューブ１６と略平行に延在したベース部４２と、該ベース部４２の厚さ方向端部（空気の流通方向に沿った端部）から直角に立設した側壁部４４とを有し、前記ベース部４２の一端部が第１ヘッダ１２に対して接続され、他端部が第２ヘッダ１４に対して接続される。
【００３３】
また、ベース部４２には、コア部２２の高さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に隣接するチューブ１６との間に第２フィン２０がそれぞれ設けられ、前記第２フィン２０の上面及び下面となる折曲部３８ｂに対してそれぞれろう付けによって固定される。すなわち、第２フィン２０は、サイドプレート２６ａ、２６ｂと対となるように一対設けられる。
【００３４】
側壁部４４は、ベース部４２に対してそれぞれ上方（矢印Ａ１方向）及び下方（矢印Ａ２方向）に所定高さだけ突出するように形成され、サイドプレート２６ａ、２６ｂの幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に所定間隔離間してそれぞれ一対の第１及び第２ブラケット２８、３０が装着される。
【００３５】
上部に設けられたサイドプレート２６ａには、側壁部４４から上方（矢印Ａ１方向）に向かって突出するように一対の第１ブラケット２８が設けられ、該第１ブラケット２８の上部には厚さ方向（矢印Ｃ方向）に貫通したボルト孔４６が形成されている。
【００３６】
一方、下部に設けられたサイドプレート２６ｂには、側壁部４４から下方（矢印Ａ２方向）に向かって突出するように一対の第２ブラケット３０が設けられ、該第２ブラケット３０の下端中央から上方（矢印Ａ１方向）に向かって切り欠かれた係合溝４８が形成されている。
【００３７】
そして、第２ブラケット３０の係合溝４８が車体部品Ｓのピン（図示せず）へと係合された状態で、第１ブラケット２８のボルト孔４６に挿通された締結ボルトが前記車体部品Ｓのねじ孔へと螺合されることで、前記第１及び第２ブラケット２８、３０を介して熱交換器１０が前記車体部品Ｓへと固定される。すなわち、熱交換器１０は、上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に設けられた第１及び第２ブラケット２８、３０によって車体部品Ｓへと固定されている。
【００３８】
本発明の実施の形態に係る熱交換器１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３９】
先ず、図示しない圧縮機で圧縮され高温高圧となったガス状の冷媒が供給配管（図示せず）を通じて入口接続部３２へと供給され、該入口接続部３２を通じて第１ヘッダ１２の内部へと導入される。そして、第１ヘッダ１２へ供給された冷媒は、複数のチューブ１６に対してそれぞれ略均等となるように流通し、前記チューブ１６を通じて第２ヘッダ１４側（矢印Ｂ２方向）へと流通する際、熱交換器１０の厚さ方向（矢印Ｃ方向）に沿って第１及び第２フィン１８、２０の間を流通する空気によって前記冷媒が冷却され液化して前記第２ヘッダ１４の内部へと導入される。
【００４０】
この際、第１フィン１８には複数のルーバー４０が形成されているため、前記ルーバー４０を通じて前記第１フィン１８の間を幅方向に空気が流れることでもチューブ１６を流れる冷媒が効果的に冷却される。
【００４１】
この冷媒は、第２ヘッダ１４から図示しない接続管を通じて第３ヘッダ２４の内部へと移動し、気体と液体とに分離された後、その液冷媒のみが再び第２ヘッダ１４へと戻された後、複数のチューブ１６を通じて第１ヘッダ１２側（矢印Ｂ１方向）へと流通することでさらに冷却される。
【００４２】
最後に、複数のチューブ１６を通じて第１ヘッダ１２へと導入された液体状態の冷媒が、出口接続部３４を通じて排出配管（図示せず）へと導出される。
【００４３】
以上のように、本実施の形態では、車両の車体部品Ｓに対して取り付けられ使用される熱交換器１０において、コア部２２の上部及び下部に設けられたサイドプレート２６ａ、２６ｂに第１及び第２ブラケット２８、３０が接続され、該第１及び第２ブラケット２８、３０を介して前記車体部品Ｓへと固定されると共に、前記コア部２２を構成する第１及び第２フィン１８、２０を備えている。
【００４４】
そして、この第１フィン１８が隣接するチューブ１６の間に配置されて接合され、第２フィン２０は、幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿ったフィンピッチＰ２が第１フィン１８がフィンピッチＰ１よりも小さく形成され、サイドプレート２６ａ、２６ｂと隣接するチューブ１６との間にそれぞれ設けられ接合されている。
【００４５】
従って、サイドプレート２６ａ、２６ｂに接続される第２フィン２０の強度を、第１フィン１８に対してより一層高めることが可能となり、それに伴って、車両の走行時等において車体部品Ｓからの振動が第１及び第２ブラケット２８、３０を介してサイドプレート２６ａ、２６ｂへと付与された場合でも、前記第２フィン２０の強度が高まり耐久性が向上していることで、前記振動に起因した第２フィン２０の損傷を確実に防止できる。
【００４６】
また、第２フィン２０の板厚を第１フィン１８の板厚よりも厚くすることで前記第２フィン２０の強度をさらに高めることができるため、前記第２フィン２０の耐久性をさらに向上させて振動が付与された際の損傷をより確実に防止できる。
【００４７】
さらに、第１フィン１８の平面部３６ａのみに複数のルーバー４０を設け、第２フィン２０には前記ルーバー４０を設けていないため、前記ルーバー４０を有した第１フィン１８と比較して前記第２フィン２０の剛性を高めて耐久性を向上でき、それに伴って、振動が付与された際の損傷をより一層確実に防止することが可能となる。
【００４８】
なお、本発明に係る熱交換器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４９】
１０…熱交換器                      １２…第１ヘッダ
１４…第２ヘッダ                    １６…チューブ
１８…第１フィン                    ２０…第２フィン
２２…コア部                        ２６ａ、２６ｂ…サイドプレート
２８…第１ブラケット                ３０…第２ブラケット
３６ａ、３６ｂ…平面部              ４０…ルーバー
【図１】
2020098075.tif 000003
【図２】
2020098075.tif 000004
【図３】
2020098075.tif 000005