(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１媒体の通路をなすチューブ（２１）と、冷却フィン（２２）とを有し、前記第１媒体と被熱交換媒体との間で熱交換を行う第１コア部（２）と、
前記第１コア部（２）の被熱交換媒体流れ下流側に、所定の隙間（４６）を有して配置され、第２媒体の通路をなし前記第１コア部のチューブ（２１）と平行に配置されたチューブ（３１）と、冷却フィン（３２）とを有し、前記第２媒体と被熱交換媒体との間で熱交換を行う第２コア部（３）と、
前記両コア部（２、３）の端部に配置され、両コア部（２、３）を結合するサイドプレート（４）と、
前記第１コア部（２）の端部のうち前記サイドプレート（４）が配置されていない側の端部に配置され、前記第１冷媒を前記第１コア部のチューブ（２１）に分配集合させる第１コア部タンク（５、６）と、
前記第２コア部（３）の端部のうち前記サイドプレート（４）が配置されていない側の端部に配置され、前記第２冷媒を前記第２コア部のチューブ（３１）に分配集合させる第２コア部タンク（７、８）とを有し、
前記サイドプレート（４）は、その長手方向の一端部側で前記第１コア部タンク（５、６）と前記第２コア部タンク（７、８）に組みつけられており、
前記サイドプレート（４）のうち前記両コア部（２、３）間の隙間（４６）に相当する部位には、前記サイドプレート（４）を伝導して前記両コア部（２、３）間を移動する熱を遮断する熱遮断部（４１、４１ａ）が形成され、前記熱遮断部（４１、４１ａ）は、前記サイドプレート（４）の一部を切断する切欠部（４１、４１ａ）によって構成されていることを特徴とする異種コア一体型熱交換器。
【請求項２】
前記切欠部（４１ａ）は、前記サイドプレート（４）の長手方向の前記一端部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の異種コア一体型熱交換器。
【請求項３】
前記切欠部（４１、４１ａ）は、前記サイドプレートの長手方向に並んで複数本形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記複数本の切欠部（４１、４１ａ）は、前記サイドプレート４の長手方向の前記一端部に形成された切欠部（４１ａ）を有し、この切欠部（４１ａ）より前記第１、第２コア部タンク（５、６、７、８）側には、隣合う２つ切欠部間の結合部分（４２）が形成されていないことを特徴とする請求項３に記載の異種コア一体型熱交換器。
【請求項５】
前記第１コア部（２）は、車両用空調装置の冷媒を凝縮するコンデンサコア部（２）であり、前記第２コア部（３）は、車両用エンジンの冷却用ラジエータコア部（３）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の異種コア一体型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に異種のコア部（熱交換部）を一体化した熱交換器に関するもので、特に車両の駆動源であるエンジンのラジエータと車両用空調装置のコンデンサとの一体化に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、車両完成後に車両販売店等で車両用空調装置を車両に組付けていたが、近年、車両用空調装置が車両に標準的装備されるようになったため、車両組み立て工程において、車両用部品とともに車両用空調装置も組付けるようになってきた。
【０００３】
そこで、車両部品であるランジエータと車両用空調装置部品であるコンデンサとを一体化にすることにより、両者の小型化を図るとともに組付け工数の低減を図るべく、ラジエータやコンデンサ等の異種のコア部を一体化した熱交換器が多数提案されている。そして、例えば実公平５−４０２６５号公報に記載の考案では、両コア部の両端側略全体を被覆するようなサイドプレートにて、両コア部を連結結合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の考案では、両コア部の両端側略全体を被覆するようなサイドプレートにて、両コア部を連結結合しているので、サイドプレートを介して高温側のコア部から低温側のコア部へ熱の移動が発生してしまう。そのため、熱移動先のコア部では、熱交換効率が低下するという問題が発生していた。すなわち、ラジエータコア部とコンデンサコア部とを一体化した場合には、ラジエータコア部の熱がコンデンサコア部に移動する（ラジエータコア部内冷却水温度の方が、コンデンサコア部内冷媒温度より高い）ので、コンデンサコア部の熱交換効率が低下するという問題が発生していた。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、異種のコア部を一体化した熱交換器において、熱の移動先コア部の熱交換効率の低下を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に記載の発明では、両コア部（２、３）を結合するサイドプレート（４）は、その長手方向の一端部側で第１コア部タンク（５、６）と第２コア部タンク（７、８）に組みつけられており、サイドプレート（４）のうち両コア部（２、３）間の所定隙間（４６）に相当する部位には、サイドプレート（４）を伝導して両コア部（２、３）間を移動する熱を遮断する熱遮断部（４１、４１ａ）が形成され、熱遮断部（４１、４１ａ）は、サイドプレート（４）の一部を切断する切欠部（４１、４１ａ）によって構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の異種コア一体型熱交換器において、切欠部（４１ａ）は、サイドプレート（４）の長手方向の一端部に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の熱交換機において、切欠部（４１、４１ａ）は、サイドプレートの長手方向に並んで複数本形成されていることを特徴とする。請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の異種コア一体型熱交換器において、複数本の切欠部（４１、４１ａ）は、サイドプレート４の長手方向の一端部に形成された切欠部（４１ａ）を有し、この切欠部（４１ａ）より第１、第２コア部タンク（５、６、７、８）側には、隣合う２つ切欠部間の結合部分（４２）が形成されていないことを特徴とする。請求項５に記載の発明では、第１コア部（２）は、車両用空調装置の冷媒を凝縮するコンデンサコア部（２）であり、第２コア部（３）は、車両用エンジンの冷却用ラジエータコア部（３）であることを特徴とする。
【０００９】
次に作用効果を述べる。請求項１〜４に記載の発明によれば、両コア部（２、３）を結合するサイドプレート（４）のうち両コア部（２、３）間の所定隙間（４６）に相当する部位には、サイドプレート（４）を伝導して両コア部（２、３）間を移動する熱を遮断する熱遮断部（４１、４１ａ）が形成され、熱遮断部（４１、４１ａ）は、サイドプレート（４）の一部を切断する切欠部（４１、４１ａ）によって構成されているので、熱移動先コア部の熱交換効率の低下を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、切欠部（４１ａ）は、サイドプレート（４）の長手方向の一端部、すなわち後述するように、熱移動量の最も大きいサイドプレート（４）の第１、第２コア部タンク（５、６、７、８）側端部に形成されているので、熱の移動量を有効に遮断することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、第１コア部（２）は、車両用空調装置の冷媒を凝縮するコンデンサコア部（２）を成し、第２コア部（３）は、車両用エンジンの冷却用ラジエータコア部（３）を成しているので、ラジエータコア部（３）からコンデンサコア部（２）への熱移動を抑制することができる。延いては、コンデンサコア部（２）での熱交換効率の低減を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
本実施形態は、第１コア部として車両空調装置用のコンデンサコア部を、第２コア部としてエンジン冷却用ラジエータコア部を用いた車両用熱交換器である。通常、コンデンサコア部を流れる冷媒の温度は、ラジエータコア部を流れるエンジン冷却水の温度に比べて低いので、この異種コア一体型熱交換器（以下、熱交換器と略す。）はコンデンサコア部をラジエータコア部より空気流れ上流に配置して、空気流れに対して直列に並んでエンジンルームの最前部に配置されている。以下に図１、２を用いて本実施形態に係る熱交換器の形状を述べる。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る熱交換器１の斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。２はコンデンサコア部であり、３はラジエータコア部である。そして、両コア部２、３は、互いに熱伝導を遮断するために後述する両チューブ間に所定の隙間４６を有して空気流れに直列に並んでいる。
コンデンサコア部２は、偏平形状に形成された冷媒の通路をなすコンデンサチューブ２１と、このコンデンサチューブ２１にろう付けされたコルゲート状（波形状）の冷却フィン２２とから構成されている。
【００１４】
また、ラジエータコア部３もコンデンサコア部２と同様な構造をしており、コンデンサチューブ２１と平行に配置されたラジエータチューブ３１と、冷却フィン３２とから構成されている。そして、これらのチューブ２１、３１と冷却フィン２２、３２とは交互に積層されて、冷却フィン２２、３２の表裏両面に被覆されたろう材にて各々ろう付けされている。
【００１５】
なお、両冷却フィン２２、３２には、熱交換を促進するためのルーバ２２ａ、３２ａが形成されており、両冷却フィン２２、３２は、ローラ成形法等によりルーバ２２ａ、３２ａとともに一体に成形されている。
また、４は両コア部２、３の補強部材をなすサイドプレートで、このサイドプレート４は、図１に示すように、両コア部２、３の両端に配置されて両コア部２、３を結合している。このサイドプレート４は、図２に示すように、空気流れ方向の断面形状を略コの字状として、１枚のアルミニウム板から一体形成されている。
【００１６】
そして、サイドプレート４のうち両コア部２、３間の隙間４６に相当する部位には、サイドプレート４を伝導して両コア部２、３間を移動する熱を遮断する熱遮断部をなす切欠部４１が形成されている。切欠部４１は、図３に示すように、サイドプレート４の一部を切断除去するように、サイドプレート４の長手方向に並んで複数本形成されており、この切欠部４１の大きさは、両コア部２、３間の熱移動を有効に遮断するとともに、補強部材として機械的強度を損なわない程度に形成しなければならない。なお、切欠部４１の寸法のうち空気流れ方向の寸法は、図２に示すように、両コア部２、３間距離Ｌに等しい。
【００１７】
因みに、これら複数本の切欠部４１のうち熱遮断部として最も重要な切欠部４１は、サイドプレート４の長手方向端部、すなわち後述するタンク５、６、７、８側の切欠部４１ａで（図１参照）、この切欠部４１ａよりタンク５、６、７、８側には、結合部分４２（隣合う２つ切欠部４１間の部位）が形成されていない。
【００１８】
ところで、図１の５は図示されていないエンジンからの高温の冷却水を各ラジエータチューブ３１に分配する第１ラジエータタンクで、６は熱交換を終えた低温の冷却水を各ラジエータチューブ３１から集合させてエンジンに供給する第２ラジータタンクである。また、７は図示されていない車両用空調装置の圧縮機から圧送された高圧の気相冷媒を各コンデンサチューブ２１に分配する第１コンデンサタンクで、８はコンデンサコア部２で凝縮した液相冷媒を各コンデンサチューブ２１から集合させて図示されていない車両用空調装置の減圧器に供給する第２コンデンサタンクである。
【００１９】
なお、これらのタンク５、６、７、８は、アルミニウム製の円筒部材５ａ、６ａ、７ａ、８ａの両端側開口部をアルミニウム製のキャップ５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂにて閉塞して形成されており、円筒部材５ａ、６ａ、７ａ、８ａとキャップ５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂとは、ろう付けにて結合している。
次に本実施形態に係る熱交換器１の組付け方法についての概略を述べる。
【００２０】
図４の（Ｂ）に示すようなフィン位置決め治具１００に対して、図４の（Ａ）に示すように、先ず、切欠部４１にフィン位置決め治具１００の板状突起部１０１が挿入されるようにサイドプレート４を置く。なお、板等突起部１０１の板厚ｌは、両コア部間距離Ｌに等しくなっている。そして、両チューブ２１、３１および両冷却フィン２２、３２をフィン位置決め治具１００の板状突起部１０１に接するように順次積層し、最後にサイドプレート４を積層する。
【００２１】
次に、タンク５、６、７、８に形成された長穴５ｃ、６ｃ、７ｃ、８ｃに両チューブ２１、３１およびサイドプレート４の長手方向端部が挿入されるようにタンク５、６、７、８を組付ける。そして、仮組付けされた熱交換器を炉内に入れ、加熱してろう付けを行う。
次に本実施形態の特徴を述べる。
【００２２】
本実施形態に係る熱交換器１によれば、サイドプレート４のうち両コア部２、３間の隙間４６に相当する部位には、サイドプレート４を伝導して両コア部２、３間を移動する熱を遮断する熱遮断部をなす切欠部４１が形成されているので、ラジエータコア部３からコンデンサコア部３への熱移動を抑制することができる。したがって、コンデンサコア部２での熱交換効率の低下を抑制することができる。
【００２３】
ところで、サイドプレート４の長手方向部位のうち、高温の冷却水が流入する第１ラジエータタンク５側の部位は、両コア部２、３間の温度差が最も大きくなるので、サイドプレート４の長手方向端部のうち、この第１ラジエータタンク５側の部位が最も熱移動量が大きい。因みに、コンデンサコア部２内では、冷媒は主に相変化を行うので冷媒温度変化は無視できる。
【００２４】
そして、本実施形態に係るサイドプレート４では、この最も熱移動量の大きい部位に切欠部４１ａが設けられているので、ラジエータコア部３からコンデンサコア部３への熱移動をさらに良く抑制することができる。
また、サイドプレート４の切欠部４１ａより第１ラジエータタンク５側には、結合部分４２が形成されていないので、第１ラジエータタンク５から最も近い結合部分４２までの距離が長くなり、第１ラジエータタンク５から第１コンデンサタンク７までの熱伝達経路が長くなる。したがって、ラジエータコア部３からコンデンサコア部３への熱移動をより一層抑制することができる。
【００２５】
また、サイドプレート４に切欠部４１、４１ａが形成されているので、両コア部２、３間に侵入した虫や塵埃等が切欠部４１、４１ａから熱交換器１の外部（具体的には、車両下方）に排出される。したがって、虫や塵埃等が両コア部２、３間に蓄積されることが抑制されるので、空気下流側に位置するラジエータコア部３への風量不足等を原因とするラジエータコア部３の熱交換効率の低減を抑制することができる。
【００２６】
また、上述の熱交換器１の組付け方法によれば、両チューブ２１、３１および両冷却フィン２２、３２をフィン位置決め治具１００の板状突起部１０１に接するように順次積層することにより、両チューブ２１、３１および両冷却フィン２２、３２間の隙間４６を容易に設定することができるので、熱交換器１の組付け製造性が向上する。延いては、熱交換器の製造原価低減を図ることができる。
【００２７】
また、切欠部４１に板状突起部１０１を挿入することにより、熱交換器１に対するフィン位置決め治具１００の位置決めを容易に行うことができるので、新たな治具等を必要としないので、新たな設備投資および設計変更等を抑制することができる。
（第２実施形態）
本実施形態は、サイドプレート４の機械的強度の向上を図ったものである。
【００２８】
すなわち、図５に示すように、切欠部４１、４１ａを形成する際に、切欠部４１、４１ａに相当する部位を切断除去せず、いわゆるバーリング形状とするものである。つまり、バーリング形状とすることにより折曲部４３が形成されるので、サイドプレート４の曲げ剛性（断面二次モーメント）が大きくなり、サイドプレート４の機械的強度が向上する。
【００２９】
また、切欠部４１、４１ａに相当する部位を切断除去せず、バーリング形状とするので廃材が減少する。延いては、産業廃棄物の減少を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る熱交換器の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】サイドプレートの２面図である。
【図４】第１実施形態に係る熱交換器の組付け状態を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の断面図であって、図１のＡ−Ａ断面に相当する断面図である。
【符号の説明】
１…異種コア一体型熱交換器、２…コンデンサコア部、
３…ラジエータコア部、４…サイドプレート、５…第１ラジエータタンク、
６…第２ラジエータタンク、７…第１コンデンサタンク、
８…第２コンデンサタンク、２１…コンデンサチューブ、
２２…冷却フィン、３１…ラジエータチューブ、３２…冷却フィン、
２２ａ、３２ａ…ルーバ、４１、４１ａ…切欠部、４２…結合部、
４３…折曲部４６…隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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