(57)【要約】【課題】  無風時にレインフォースの開口部を開いて両コアの間の熱気を一体型熱交換器の外へ排出し、自動車の走行時またはファンの作動時にレインフォースの開口部を閉じて通過風をスムーズに通過させることにより、冷却性能を向上できる一体型熱交換器の提供。【解決手段】  無風時にレインフォース７ａの開口部O1,O2を開いた状態に維持し、車両走行時またはファンの作動時に開口部O1,O2を閉じた状態に維持する開閉手段１３を備えることとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて対向配置される一対のタンクの間にコアを有する２つの熱交換器を対向させて配置し、
前記両コアのチューブ及びフィンの積層方向両端部に、両熱交換器に亘ってレインフォースを架設すると共に、該レインフォースに開口部を設けた一体型熱交換器において、
無風時に前記開口部を開いた状態に維持し、
車両走行時またはファンの作動時に前記開口部を閉じた状態に維持する開閉手段を備えることを特徴とする一体型熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の一体型熱交換器において、
前記開閉手段は、車両走行時の車両走行風圧力またはファンの作動時の吸気圧力で開口部を閉じた状態に維持することを特徴とする一体型熱交換器。
【請求項３】
請求項１または２記載の一体型熱交換器において、
前記２つの熱交換器をラジエータとコンデンサで構成し、
前記フィンをラジエータコアのチューブの間及びコンデンサコアのチューブの間に架設した状態で配置し、
前記フィンの中央に連通孔を備えることを特徴とする一体型熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれかに記載の一体型熱交換器において、
前記フィンにルーバーを備えることを特徴とする一体型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２つの熱交換器を車両前後方向に対向させて共通のレインフォースで一体的に固設される一体型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一体型熱交換器は、ラジエータとコンデンサを車両前後方向に対向させて共通のレインフォースで一体的に固設されている。
【０００３】
このような一体型熱交換器は、ラジエータコアの熱がコンデンサコア側に移動して悪影響を及ぼす虞があるため、レインフォースに開口部を設ける技術が公知となっている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、無風時には前記開口部を介してラジエータコアとコンデンサコアの間の熱気が一体型熱交換器の外へ排出する作用があることも本発明者の研究・実験で判明した。
【特許文献１】特開平９−２１０５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発明にあっては、無風時において両コアの間の熱気を一体型熱交換器の外へ排出する作用があるものの、自動車の走行時やファンの作動時においては前方側のコアを通過して後方側のコアへ流入する通過風の一部が前記開口部から排出されるため、前記通過風が乱流になったり、後方側のコアに通過風が均一に当たらない可能性があり、一体型熱交換器の冷却性能が低下する虞があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、無風時にレインフォースの開口部を開いて両コアの間の熱気を一体型熱交換器の外へ排出し、自動車の走行時またはファンの作動時にレインフォースの開口部を閉じて通過風をスムーズに通過させることにより、冷却性能を向上できる一体型熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明では、所定間隔をおいて対向配置される一対のタンクの間にコアを有する２つの熱交換器を対向させて配置し、前記両コアのチューブ及びフィンの積層方向両端部に、両熱交換器に亘ってレインフォースを架設すると共に、該レインフォースに開口部を設けた一体型熱交換器において、無風時に前記開口部を開いた状態に維持し、車両走行時またはファンの作動時に前記開口部を閉じた状態に維持する開閉手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の一体型熱交換器において、前記開閉手段は、車両走行時の車両走行風圧力またはファンの作動時の吸気圧力で開口部を閉じた状態に維持することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の一体型熱交換器において、前記２つの熱交換器をラジエータとコンデンサで構成し、前記フィンをラジエータコアのチューブの間及びコンデンサコアのチューブの間に架設した状態で配置し、前記フィンの中央に連通孔を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のうちいずれかに記載の一体型熱交換器において、フィンにルーバーを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明にあっては、所定間隔をおいて対向配置される一対のタンクの間にコアを有する２つの熱交換器を対向させて配置し、前記両コアのチューブ及びフィンの積層方向両端部に、両熱交換器に亘ってレインフォースを架設すると共に、該レインフォースに開口部を設けた一体型熱交換器において、無風時に前記開口部を開いた状態に維持し、車両走行時またはファンの作動時に前記開口部を閉じた状態に維持する開閉手段を備えるため、無風時に開口部を開いた状態に維持して両コアの間の熱気を該開口部から一体型熱交換器の外へ排出でき、これにより両コアの温度上昇を抑えて一体型熱交換器の冷却性能を向上できる。
【００１２】
また、車両走行時またはファンの作動時に開口部を閉じた状態に維持して両コアの間の通過風が該開口部から一体型熱交換器の外へ漏れたり、通過風が乱流化するのを防止でき、これにより、一体型熱交換器の冷却性能の低下を防止できる。
【００１３】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の一体型熱交換器において、前記開閉手段は、車両走行時の車両走行風圧力またはファンの作動時の吸気圧力で開口部を閉じた状態に維持するため、複雑な装置や制御を必要とせずに開口部を閉じた状態に維持できる。
【００１４】
請求項３記載の発明にあっては、２つの熱交換器をラジエータとコンデンサで構成し、前記フィンをラジエータコアのチューブの間及びコンデンサコアのチューブの間に架設した状態で配置し、前記フィンの中央に連通孔を備えるため、該連通孔を介して両コアの間の熱気を開口部から一体型熱交換器の外へ導くことができる。
【００１５】
請求項４記載の発明にあっては、前記フィンにルーバーを備えるため、該ルーバーを介して両コアの間の熱気を開口部から一体型熱交換器の外へ導くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の一体型熱交換器の斜視図、図２は図１のＳ２−Ｓ２線における斜視断面図、図３は本実施例１のレインフォースの斜視分解図、図４はレインフォースの斜視図である。
図５は図１のＳ５−Ｓ５線における断面図、図６は本実施例１の開閉手段の作用・効果を説明する図である。
【００１８】
先ず、構成について説明する。
図１に示すように本実施例１の一体型熱交換器は、車両後方側に位置するラジエータ１とその前方に位置するコンデンサ２を主要な構成としている。
【００１９】
前記ラジエータ１は、一対のラジエータタンク3,3と、ラジエータコア４から構成されている。
また、前記ラジエータタンク3,3は、略矩形形状を成してラジエータコア４の左右両側に配置され、後述するコンデンサタンク（ヘッダ）5,5とその内部を仕切られた状態で一体的に形成されている。
また、前記ラジエータタンク3,3には、エンジン冷却水の出入り口である給排ポートP1,P2が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、前記ラジエータコア４は、両タンク3,3に連通する複数の偏平チューブ１ａと、該偏平チューブ１ａ同士の間に配置された波状のフィン１ｂで構成されている。
なお、前記偏平チューブ１ａは、Ｂ型断面形状に形成された所謂Ｂ型偏平チューブが採用されている。
【００２１】
前記コンデンサ２は、一対のコンデンサタンク（ヘッダ）5,5と、コンデンサコア６から構成されている。
【００２２】
前記コンデンサタンク5,5は前述したようにラジエータタンク3,3と内部が仕切られた状態で配置され、冷媒の出入り口である給排ポート（図示せず）が設けられている。
前記コンデンサコア６は、両タンク5,5に連通する複数の偏平チューブ１ｃと、前記ラジエータコア４のフィン１ｂで構成されている。
【００２３】
即ち、本実施例の一体型熱交換器は、ラジエータコア２の偏平チューブ１ａの間及びコンデンサコア６の偏平チューブ１ｃの間に架設した状態でフィン１ｂを配置してラジエータ１とコンデンサ２の共用部材としている。
【００２４】
また、前記フィン１ｂの中央には、矩形形状の連通孔１ｅが該各フィン１ｂの波状の側壁両側部分に１箇所ずつ形成されており、コンデンサコア６に対するラジエータコア６の熱害に配慮されている。
【００２５】
さらに、フィン１ｂの両端には、偏平チューブ1a,1bに近接してルーバー１ｄが切り起こし形成されている。
【００２６】
前記ラジエータコア４とコンデンサコア６の上下両側には、一対のレインフォース7a,7bが配置され、各レインフォース7a,7bの両端はラジエータタンク3,3およびコンデンサタンク5,5に固設されている。
【００２７】
また、ラジエータタンク3,3及びコンデンサタンク5,5の上下左右端には、パッチ8,8が固設される他、この一体型熱交換器を車体側に取り付けるためのピン９が突設されている。
【００２８】
以下、レインフォース７ａについて詳述する。
【００２９】
図３、４に示すように、前記レインフォース7,7は、長手方向に形成された板状の本体１０と、その長手方向両端に設けられたラジエータタンク3,3およびコンデンサタンク5,5との差込取り付部11,11と、幅方向両側に立設されたフランジ12a,12bとを備えている。
【００３０】
また、車両前方側となるフランジ１２ａの高さはフランジ１２ｂに比べて幾分低く形成されている。
【００３１】
また、前記本体１０の短手方向中央には、矩形形状の開口部O1,O2が形成され、該開口部O1,O2と前記フィン１ｂの連通孔１ｅはラジエータコア４とコンデンサコア６の中央に配置されている（図５参照）。
【００３２】
そして、前記レインフォース７ａには、フラップ１４とコイルスプリングＢ１〜Ｂ３で構成される開閉手段１３が設けられている。
また、前記フラップ１４は、開口部O1,O2を開閉状態に可能な面積を有する樹脂製の板材で形成される他、その基端側は図外の接着剤やビス等の固定手段で本体１０に固定されると共に、薄肉の脆弱部１６が形成されている。
また、前記コイルスプリングＢ１〜Ｂ３は一端側が本体１０を貫通した状態で係止され、他端側が後述するラジエータコアサポート等の周辺部材１５に固定可能な長さで形成されている。
【００３３】
なお、前記レインフォース７ｂは、レインフォース７ａの開口部O1,O2及び開閉手段１３が省略される以外は、レインフォース７ａと上下対称の同一形状であるため、その説明は省略する。
また、一体型熱交換器の開閉手段１３を除く全ての部材はアルミニウム製であり、各部材が当接する当接部の少なくとも一方側にはろう材が被覆されたブレージングシート（クラッド層）が設けられている。
【００３４】
このように構成された一体型熱交換器は、前述したラジエータ１、コンデンサ２、ラジエータタンク3,3（コンデンサタンク5,5）、レインフォース7a,7bが仮組された状態で図外の熱処理炉内でろう付け処理されることにより各部が接合されて一体的に形成された後、レインフォース７ａには開閉手段１３が固定される。
【００３５】
そして、一体型熱交換器が車両に搭載される際には車両側後方に図外のファン等が装着される他、フラップ１４のコイルスプリングＢ１〜Ｂ３の他端側が図外のラジエータコアサポート等の周辺部材１５（図５参照）に所定のテンションを保った状態で固定され、これにより、フラップ１４の先端は車両後方側に斜め上方に起立した状態で設けられる（図１参照）。
【００３６】
そして、ラジエータ１は、給排ポートＰ１から一方のラジエータタンク３内に流入した高温（例えば１１０℃前後）のエンジン冷却水が各偏平チューブ１ａ内を流通する間にフィン１ｂと熱交換されて７０度前後まで冷却された後、他方のラジエータタンク３に流入して給排ポートＰ２から排出される冷却回路となる。
【００３７】
また、コンデンサ２は、図外の給排ポートから一方のコンデンサタンク５内に流入した高温（例えば７０℃前後）の冷媒が各偏平チューブ１ｃ内を流通する間にフィン１ｂと熱交換されて４５℃前後まで冷却された後、他方のコンデンサタンク５に流入して図外の給排ポートから排出される冷却回路となる。
【００３８】
そして、図５に示すように、無風時においては、コイルスプリングＢ１〜Ｂ３の付勢力によりフラップ１４が車両後方側に斜め上方に起立した状態で開口部O1,O2を開いた状態に維持し、これにより両コア2,6間の熱気（破線矢印で図示）を、主に上方へ向かう自然対流を利用してフィン１ｂのルーバー１ｄや連通孔１ｅを介して開口部O1,O2から一体型熱交換器の外に排出でき、これにより、両コア2,6の温度上昇を抑えて一体型熱交換器の冷却性能を向上できる。
【００３９】
また、図６に示すように、車両走行時またはファンの作動時には、車両走行風の車両走行風圧力Ｆ１またはファンの作動時の吸気圧力Ｆ２でフラップ１４がコイルスプリングＢ１〜Ｂ３の付勢力に反して脆弱部１６を支点として下方へ回動し、開口部O1,O2を閉じた状態に維持することにより、車両前方側からコンデンサコア６を通過した通過風（破線矢印で図示）が一体型熱交換器の外へ漏れたり、乱流化する虞がなく、該通過風をスムーズにラジエータコア６へ均一に流入させて、一体型熱交換器の冷却性能の低下を防止できる。
【００４０】
この際、前記フランジ１２ａはフランジ１２ｂよりも低く形成されているため、フラップ１４により多くの車両走行風を当てることができ、前記回動をより小さい力で行える。
【００４１】
また、レインフォース７ａの開口部O1,O2やフィン１ｂの連通孔１ｅは、フラップ１４の回動動作に関わらず、ラジエータコア４の高温な熱がレインフォース７ａやフィン１ｂを介してコンデンサコア６へ伝熱して悪影響を及ぼすのを防止できる。
【００４２】
以上説明したように、本実施例の一体型熱交換器にあっては、無風時に開口部O1,O2を開いた状態に維持し、車両走行時またはファンの作動時に前記開口部O1,O2を閉じた状態に維持する開閉手段１３を備えるため、無風時に前記開口部O1,O2を開いた状態に維持して両コア2,6間の熱気を該開口部O1,O2から一体型熱交換器の外へ排出でき、これにより両コア2,6の温度上昇を抑えて一体型熱交換器の冷却性能を向上できる。
また、開閉手段１３は、車両走行時の車両走行風圧力またはファンの作動時の吸気圧力で開口部O1,O2を閉じた状態に維持するため、複雑な装置や制御を必要とせずに開口部O1,O2を閉じた状態に維持できる。
【００４３】
また、車両走行時またはファンの作動時に前記開口部O1,O2を閉じた状態に維持して両コア2,6の間の通過風が該開口部O1,O2から一体型熱交換器の外へ漏れるたり、通過風が乱流化するのを防止して一体型熱交換器の冷却性能の低下を防止できる。
【実施例２】
【００４４】
以下、本発明の実施例２を説明する。
なお、本実施例２の一体型熱交換器は前記実施例１で説明した開閉手段の構成を変更した点で前記実施例１と相違し、それ以外は前記実施例１と略同様であるため同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図７は本実施例２の開閉手段を説明する図、図８は本実施例２の開閉手段の作用・効果を説明する図である。
【００４５】
図７に示すように、本実施例２の開閉手段２０は、くの字型に形成された弾性材料から成る板状のフラップ２１で構成され、該フラップ２１はその基端側の裏面が本体１０に図外の接着剤等の固定手段を用いて固定されることにより、その先端側が車両後方側に斜め上方に起立した状態で設けられている。
【００４６】
このように構成された一体型熱交換器では、図７に示すように、無風時においては、開口部O1,O2を開いた状態に維持し、これにより両コア2,6間の熱気（破線矢印で図示）を、主に上方へ向かう自然対流を利用してフィン１ｂのルーバー１ｄや連通孔１ｅを介して開口部O1,O2から一体型熱交換器の外に排出でき、これにより、両コア2,6の温度上昇を抑えて一体型熱交換器の冷却性能を向上できる。
【００４７】
また、図８に示すように、車両走行時またはファンの作動時には、車両走行風の車両走行風圧力Ｆ１またはファンの吸気圧力Ｆ２でフラップ２１が、くの字の折れ曲がった頂点部分２２を支点として先端側が下方へ弾性変形し、開口部O1,O2を閉じた状態に維持することにより、車両前方側からコンデンサコア６を通過した通過風（破線矢印で図示）が一体型熱交換器の外へ漏れたり、乱流化することなく、該通過風をスムーズにラジエータコア６へ均一に流入させることができる。
【００４８】
従って、より安価且つ簡便な構成で開閉手段２０を構成できる他、フラップ２１を弾性材料で形成したためフラップ２１の開閉時に音が発生するのを防止できる。
【実施例３】
【００４９】
以下、本発明の実施例３を説明する。
なお、本実施例３の一体型熱交換器は前記実施例１で説明した開閉手段の構成を変更した点で前記実施例１と相違し、それ以外は前記実施例１と略同様であるため同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図９は本実施例３の開閉手段を説明する図、図１０は本実施例３の開閉手段の作用・効果を説明する図である。
【００５０】
図９に示すように、本実施例３の開閉手段３０は、樹脂材から成る板状のフラップ３１と、金属製の板材をくの字型に形成して成る板バネ３２で構成され、該フラップ３１はその基端側が本体１０に図外の接着剤等の固定手段を用いて固定され、その先端側が板バネ３２の基端側に固定されることにより、板バネ３２及びフラップ３１の先端側が車両後方側斜め上方に起立した状態で設けられている。
【００５１】
このように構成された一体型熱交換器では、図９に示すように、無風時においては、開口部O1,O2を開いた状態に維持し、これにより両コア2,6間の熱気（破線矢印で図示）を、主に上方へ向かう自然対流を利用してフィン１ｂのルーバー１ｄや連通孔１ｅを介して開口部O1,O2から一体型熱交換器の外に排出でき、これにより、両コア2,6の温度上昇を抑えて一体型熱交換器の冷却性能を向上できる。
【００５２】
また、図１０に示すように、車両走行時またはファンの作動時には、車両走行風の車両走行風圧力Ｆ１またはファンの吸気圧力Ｆ２で板バネ３２が、くの字の折れ曲がった頂点部分３３を支点として先端側が下方へ回動し、開口部O1,O2を閉じた状態に維持することにより、車両前方側からコンデンサコア６を通過した通過風（破線矢印で図示）が一体型熱交換器の外に漏れたり、乱流化することなく、該通過風をスムーズにラジエータコア６へ均一に流入させることができる。
【００５３】
従って、より安価且つ簡便な構成でフラップ３１の安定した開閉動作を実現できる。
【００５４】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００５５】
例えば、レインフォース７ａの開口部等の形状、形成数、形成位置については適宜設定できる。
【００５６】
また、本実施例で説明したレインフォース７ａをレインフォース７ｂと同一構成にしたり、レインフォース7a,7bを一体型熱交換器の車幅方向両側に、ラジエータタンク3,3（コンデンサタンク5,5）を車両前後方向両側にそれぞれ配置しても構わない。
しかし、両コア2,6間の熱気が形成する上方へ向かう自然対流を積極的に利用するには、本実施例のように一体型熱交換器の車両上下方向両側にレインフォース7a,7bを配置することが好ましい。
【００５７】
また、開閉手段１３はレインフォース７ａの開口部O1,O2を開閉可能な構成であれば良く、フラップ１４等の形状や材質、作動等は適宜設定でき、その駆動力も手動または油圧などの一般的な手段を用いることが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例１の一体型熱交換器の斜視図である。
【図２】図１のＳ２−Ｓ２線における斜視断面図である。
【図３】本実施例１のレインフォースの斜視分解図である。
【図４】レインフォースの斜視図である。
【図５】図１のＳ５−Ｓ５線における断面図である。
【図６】本実施例１の開閉手段の作用・効果を説明する図である。
【図７】本実施例２の開閉手段を説明する図である。
【図８】本実施例２の開閉手段の作用・効果を説明する図である。
【図９】本実施例３の開閉手段を説明する図である。
【図１０】本実施例３の開閉手段の作用・効果を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ｐ１、Ｐ２  給排ポート
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３  コイルスプリング
１  ラジエータ
１ａ、１ｃ  偏平チューブ
１ｂ  フィン
１ｄ  ルーバー
１ｅ  連通孔
２  コンデンサ
３  ラジエータタンク
４  ラジエータコア
５  コンデンサタンク
６  コンデンサコア
７ａ、７ｂ  レインフォース
８  パッチ
９  ピン
１０  本体
１１  差込取り付部
１２ａ、１２ｂ  フランジ
１３、２０、３０  開閉手段
１４、２１、３１  フラップ
１５  周辺部材
１６  脆弱部
２２、３３  頂点部分
３２  板バネ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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