(57)【要約】【課題】  複式熱交換器にてフィン間の断熱性を保ちつつ通風抵抗上昇を抑制する。【解決手段】  複式熱交換器は、コンデンサチューブ１１と、ラジエータチューブ２１と、熱交換器用フィン３０とを備えている。フィン１２、２２には、ルーバ１２ａ、２２ａが各々、同一方向に延出するようにそれぞれ設けられている。熱交換器用フィン３０のうちフィン１２、２２の間には、中間ルーバ４０が同一方向に延出するように設けられており、中間ルーバ４０の延出方向寸法Ｌ３は、ルーバ１２ａ、２２ａの各延出方向寸法Ｌ１、Ｌ２に比べて短くなっている。したがって、フィン１２、２２間の断熱性を保つことができる。中間ルーバ４０の延出方向寸法Ｌ３は、ルーバ１２ａ、２２ａの延出方向寸法Ｌ１、Ｌ２に比べて短くなっているので、通風抵抗を少なくすることができる。【選択図】        図５
2006162136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流体が流通する第１のチューブ（１１）と、
前記第１のチューブより空気下流側に配設されて第２の流体が流通する第２のチューブ（２１）と、
前記第１のチューブ間にて波状に形成される第１のフィン（１２）と前記第２のチューブ間にて波状に形成される第２のフィン（２２）とが一体化されて構成される熱交換器用フィン（３０）と、を備えており、
前記第１、第２のフィンには、一部を切り起こした鎧窓状の第１、第２のルーバ（１２ａ、２２ａ）が所定方向に延出するようにそれぞれ設けられている複合式熱交換器であって、
前記熱交換器用フィンのうち前記第１、第２のフィンの間には、一部を切り起こした鎧窓状の第３のルーバ（４０）が所定方向に延出するように設けられており、
前記第３のルーバの延出方向寸法（Ｌ３）は、前記第１、第２のルーバの各延出方向寸法（Ｌ１、Ｌ２）に比べて短くなっていることを特徴とする複合式熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換器用フィンは、多数箇所の折曲部（３１）と、前記折曲部間を繋ぐ平面部（３２）とから構成されて波状に形成されており、
前記第１、第２のルーバおよび前記第３のルーバは、前記平面部に設けられて、かつ前記折曲部の尾根方向（Ｙ）に対して交差する同一方向にそれぞれ延出しており、
前記第１、第２のルーバの折曲部側端部（１５ａ、２５ａ…）と前記第３のルーバの折曲部側端部（４１ａ…）とは、前記尾根方向に向けて揃えて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合式熱交換器。
【請求項３】
前記第３のルーバは、その延出方向にて２つに分割されて配置されているものであることを特徴とする請求項１または２に記載の複合式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上の熱交換器が一体化される複合式熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱交換器としては、車両空調装置（冷凍サイクル）のコンデンサと、コンデンサの空気下流側に配設されるラジエータとを一体化したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものにおいては、図６に示すように、複数本のコンデンサチューブ１と、複数本のラジエータチューブ３と、熱交換器用フィン５とを備えており、熱交換器用フィン５は、コンデンサチューブ１間にて設けられるコンデンサフィン２とラジエータチューブ３間に設けられるラジエータフィン４とを一体化されたものである。
【０００４】
なお、図５は、当該複合式熱交換器の一部を側面（空気流方向に対する直交する方向）から視た図面である。
【０００５】
ここで、コンデンサフィン２には、図６に示すように、鎧窓状のルーバ２ａが複数本設けられており、ラジエータフィン４には、鎧窓状のルーバ４ａが複数本設けられている。そして、複数本のルーバ２ａ、４ａは、それぞれの延出方向の寸法が同一になっている。
【０００６】
ここで、図７に示すように、熱交換器用フィン５のうちコンデンサフィン２およびラジエータフィン４の中間には、上下方向から切り欠いて成形される各スリットＳが設けられており、コンデンサフィン２およびラジエータフィン４の間の断熱性を向上している。
【０００７】
このため、ラジエータチューブ３に流通するエンジン冷却水の温度と、コンデンサチューブ４に流通する冷媒の温度が異なっていても、コンデンサフィン２およびラジエータフィン４の間で熱が伝達するのを抑制して、コンデンサフィン２の熱交換性能を上げている。
【特許文献１】特開２０００−２２０９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の複合式熱交換器において、コンデンサフィン２およびラジエータフィン４の中間部分にスリットＳを設けると、その中間部分に機械的強度（剛性）の弱い部分ｆが生じる。したがって、薄板状部材から折り曲げて波状に成形するに際して、当該部分ｆで変形して精度良く波状に成形することができなくなる恐れがある。
【０００９】
一方、コンデンサフィン２およびラジエータフィン４の間にも、ルーバ２ａ、４ａと同様の長さ寸法のルーバを設けると、フィン２、４間の断熱性を向上できるものの、通風抵抗が上昇することになる。
【００１０】
本発明は、上記に鑑み、第１、第２のフィン間の断熱性を保ちつつ、通風抵抗の上昇を抑制するようにした複合式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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
第１の流体が流通する第１のチューブ（１１）と、
前記第１のチューブより空気下流側に配設されて第２の流体が流通する第２のチューブ（２１）と、
前記第１のチューブ間にて波状に形成される第１のフィン（１２）と前記第２のチューブ間にて波状に形成される第２のフィン（２２）とが一体化されて構成される熱交換器用フィン（３０）と、を備えており、
前記第１、第２のフィンには、一部を切り起こした鎧窓状の第１、第２のルーバ（１２ａ、２２ａ）が所定方向に延出するようにそれぞれ設けられている複合式熱交換器であって、
前記熱交換器用フィンのうち前記第１、第２のフィンの間には、一部を切り起こした鎧窓状の第３のルーバ（４０）が所定方向に延出するように設けられており、
前記第３のルーバの延出方向寸法（Ｌ３）は、図４、図５に示すように、前記第１、第２のルーバの各延出方向寸法（Ｌ１、Ｌ２）に比べて短くなっていることを特徴とする。
【００１２】
したがって、第３のルーバを設けたので、第１、第２のフィン間の断熱性を保つことができる。また、当該第３のルーバの延出方向寸法（Ｌ３）は、図５に示すように、第１、第２のルーバの各延出方向寸法（Ｌ１、Ｌ２）に比べて短くなっているので、当該第３のルーバの延出方向寸法として、第１、第２のルーバの各延出方向寸法と同一寸法を採用する場合に比べて、通風抵抗を少なくすることができる。
【００１３】
以上により、第１、第２のフィン間の断熱性を保ちつつ、通風抵抗の上昇を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の複合式熱交換器において、前記熱交換器用フィンは、図２に示すように、多数箇所の折曲部（３１）と、前記折曲部間を繋ぐ平面部（３２）とから構成されて波状に形成されており、
前記第１、第２のルーバおよび前記第３のルーバは、図５に示すように、前記平面部に設けられて、かつ前記折曲部の尾根方向（Ｙ）に対して交差する同一方向にそれぞれ延出しており、
前記第１、第２のルーバの折曲部側端部（１２ｂ、２２ｂ…）と前記第３のルーバの折曲部側端部（４１ａ…）とは、前記尾根方向に向けて揃えて配置されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、平面部に対してルーバを設ける場合と、ルーバを設けない場合とで平面部の機械的強度（剛性）が異なる。一方、折曲部を成形するに際しては、平面部のうち折曲部側領域において機械的強度が尾根方向Ｙに亘り均一であると、その折曲部の成形精度を容易に保つことができる。
【００１６】
これに対して、請求項２に記載の発明の如く、第１、第２のルーバの折曲部側端部（１２ｂ、２２ｂ…）と前記第３のルーバの折曲部側端部（４１ａ…）とを、尾根方向に向けて揃えて配置すると、平面部のうち折曲部側領域において機械的強度が尾根方向Ｙに亘り均一になるため、折曲部の成形精度を容易に保つことができる。
【００１７】
ここで、具体的には、請求項３に記載の発明の如く、第３のルーバは、その延出方向にて２つに分割されて配置されているものを用いてもよい。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１〜図５に本発明に係る複合式熱交換器の一実施形態を示す。本実施形態の複式熱交換器は、車両用空調装置（冷凍サイクル）のコンデンサと、コンデンサの空気流の下流側に配設されてエンジン冷却水を冷却するラジエータとを一体化したものである。
【００２０】
図１は、複式熱交換器をコンデンサ１０側から（空気流の上流側から）視た図であり、複式熱交換器は、冷媒が流通する複数本の扁平状のコンデンサチューブ１１を備えている。そして、これらコンデンサチューブ１１間には、冷媒の熱交換を促進するコンデンサフィン１２（第１のフィン）が配設されており、このコンデンサフィン１２は、図２に示すように、波状（コルゲート状）に形成されたものである。
【００２１】
なお、図２は、後述する如く、コンデンサフィン１２を有して構成される熱交換器用フィン３０を示す斜視図である。
【００２２】
ここで、コンデンサフィン１２は、コンデンサチューブ１１の表面に被覆（クラッド）されたろう材にてコンデンサチューブ１１にろう付け接合されており、このコンデンサチューブ１１及びコンデンサフィン１２により、冷媒を凝縮させる（冷却する）コンデンサコア部が構成されている。
【００２３】
また、コンデンサチューブ１１の長手方向一端側には、図１に示すように、コンデンサチューブ１１の長手方向と直交する方向に延びてコンデンサチューブ１１に連通するとともに、圧縮機（図示せず）から吐出する冷媒を各コンデンサチューブ１１に分配供給する第１コンデンサタンク１３ａが設けられており、この第１コンデンサタンク１３ａには、圧縮機の吐出側に接続される接続部１４ａが設けられている。
【００２４】
一方、コンデンサチューブ１１の長手方向他端側には、コンデンサチューブ１１の長手方向と直交する方向に延びてコンデンサチューブ１１に連通するとともに、各コンデンサチューブ１１から流出する冷媒を集合回収する第２コンデンサタンク１３ｂが設けられており、この第２コンデンサタンク１３ｂには、減圧器（図示せず）側に接続される接続部１４ｂが設けられている。
【００２５】
また、図３は複式熱交換器をラジエータ２０側から（空気流れ下流側から）視た図であり、２１はエンジン冷却水が流通する複数本の扁平状のラジエータチューブ（第２チューブ）である。そして、このラジエータチューブ２１間には、エンジン冷却水の熱交換を促進するラジエータフィン（第２のフィン）２２が配設されており、このラジエータフィン２２は、波状（コルゲート状）に形成されているものであって、コンデンサフィン１２と一体化されて熱交換器用フィン３０（図２参照）を構成している。
【００２６】
ここで、ラジエータフィン２２は、ラジエータチューブ２１の表面に被覆されたろう材にてラジエータチューブ２１にろう付け接合されており、このラジエータチューブ２１及びラジエータフィン２２により、エンジン冷却水を冷却するラジエータコア部が構成されている。
【００２７】
また、ラジエータチューブ２１の長手方向一端側（紙面左側）には、図３に示すように、コンデンサタンク１３ａと平行な方向に延びてラジエータチューブ２１に連通するとともに、エンジン（図示せず）から吐出するエンジン冷却水を各ラジエータチューブ２１に分配供給する第１ラジエータタンク２３ａが設けられており、この第１ラジエータタンク２３ａには、エンジンの冷却水吐出側に接続される接続パイプ２４ａが設けられている。
【００２８】
一方、ラジエータチューブ２１の長手方向他端側には、コンデンサタンク１３ｂと平行な方向に延びてラジエータチューブ２１に連通するとともに、各ラジエータチューブ２１から流出するエンジン冷却水を集合回収する第２ラジエータタンク２３ｂが設けられており、この第２ラジエータタンク２３ｂには、エンジン冷却水流入側に接続される接続パイプ２４ｂが設けられている。
【００２９】
次に、本実施形態の特徴部分である熱交換器用フィン３０について図２〜図５を参照して説明する。図４は、熱交換器用フィン３０およびチューブ１１、２１を示す断面図であり、図５は熱交換器用フィンに設けられる各ルーバを模式的に示す図である。
【００３０】
すなわち、熱交換器用フィン３０は、図２に示すように、多数箇所の折曲部３１、及びこの折曲部３１間を繋ぐ平面部３２を有して波状（コルゲート状）に形成されている。ここで、各平面部３２はそれぞれ垂直方向に対してやや傾斜しており、互いに隣接する各平面部３２は「ハの字」状に配設されている。
【００３１】
そして、各平面部３２のうちコンデンサフィン１２側には、複数本のルーバ（第１のルーバ）１２ａが並行に設けられている。複数本のルーバ１２ａは、平面部３２の一部を切り起こした鎧窓状に形成されており、複数本のルーバ１２ａは、一定間隔毎に設けられ、かつ一定方向に延出している。
【００３２】
ここで、当該一定方向とは、折曲部３１の尾根方向（図２中矢印Ｙ方向）に直交する方向のことである。なお、複数本のルーバ１２ａにおいて、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示す如く、図示右側のルーバ（符号ｆ２参照）と、図示左側のルーバ（符号ｆ１参照）と開口部の向きが異なっている。
【００３３】
また、各平面部３２のうちラジエータフィン２２側には、複数本のルーバ（第２のルーバ）２２ａが並行に設けられている。複数本のルーバ２２ａは、一部を切り起こした鎧窓状に形成されており、複数本のルーバ２２ａは、一定間隔毎に設けられ、かつ一定方向に延出している。
【００３４】
ここで、複数本のルーバ１２ａの延出方向寸法Ｌ１は、複数本のルーバ２２ａの延出方向寸法Ｌ２と同一になっている。なお、複数本のルーバ２２ａにおいて、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示す如く、図示右側のルーバ（符号ｆ４参照）と、図示左側のルーバ（符号ｆ３参照）と開口部の向きが異なっている。図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＡ−Ａ断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。
【００３５】
一方、各平面部３２のうちフィン１２、２２の中間部分には、中間ルーバ（第３のルーバ）４０が複数本設けられており、複数本の中間ルーバ４０は、一定間隔毎に設けられ、かつ一定方向に延出している。
【００３６】
ここで、中間ルーバ４０の延出方向寸法Ｌ３は、延出方向寸法Ｌ１（＝Ｌ２）よりも短くなっている。具体的には、複数本の中間ルーバ４０は、ルーバ１２ａ、２２ａと同様に前記一定方向にて延出しており、複数本の中間ルーバ４０は、それぞれ、二つの中間ルーバ４０ａ、４０ｂに分割されて配置されており、中間ルーバ４０ａの延出方向寸法をＬ３ａとし、中間ルーバ４０ｂの延出方向寸法をＬ３ｂとすると、Ｌ３＝Ｌ３ａ＋Ｌ３ｂ、Ｌ１＞（Ｌ３ａ＋Ｌ３ｂ）になっている。
【００３７】
また、熱交換器用フィン３０は、１枚のアルミニウム製の薄板材に対してプレス加工して複数本のルーバ１２ａ、２２ａ、４０ａ、４０ｂを成形して、その折曲げて折曲部３１が成形されて波状が成形される。
【００３８】
ここで、各ルーバ１２ａ、２２ａの折曲部側端部１５ａ、２５ａは、中間ルーバ４０ａの折曲部側端部４１ａとは、尾根方向Ｙに揃えて配置されており、各ルーバ１２ａ、２２ａの折曲部側端部１５ｂ、２５ｂは、中間ルーバ４０ａの折曲部側端部４１ｂとは、尾根方向Ｙに揃えて配置されている。
【００３９】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。すなわち、本実施形態の複式熱交換器は、冷媒が流通するコンデンサチューブ１１と、コンデンサチューブ１１より空気下流側に配設されてエンジン冷却水が流通するラジエータチューブ２１と、コンデンサチューブ１１間にて波状に形成されるコンデンサフィン１２と、ラジエータチューブ２１間にて波状に形成されるラジエータフィン２２とが一体化されて構成される熱交換器用フィン３０と、を備えている。そして、フィン１２、２２には、ルーバ１２ａ、２２ａが各々、同一方向に延出するようにそれぞれ設けられている。
【００４０】
熱交換器用フィン３０のうちフィン１２、２２の間には、中間ルーバ４０が前記同一方向に延出するように設けられており、中間ルーバ４０の延出方向寸法Ｌ３（＝Ｌ３ａ＋Ｌ３ｂ）は、ルーバ１２ａ、２２ａの各延出方向寸法Ｌ１、Ｌ２に比べて短くなっていることを特徴とする。
【００４１】
したがって、中間ルーバ４０を設けたので、フィン１２、２２間の断熱性を保つことができる。また、当該中間ルーバ４０の延出方向寸法Ｌ３は、図５に示すように、ルーバ１２ａ、２２ａの各延出方向寸法Ｌ１、Ｌ２に比べて短くなっているので、当該中間ルーバ４０の延出方向寸法として、ルーバ１２ａ、２２ａの各延出方向寸法と同一寸法を採用する場合に比べて、通風抵抗を少なくすることができる。
【００４２】
以上により、フィン１２、２２間の断熱性を保ちつつ、通風抵抗の上昇を抑制することができる。
【００４３】
ところで、熱交換器用フィン３０においてルーバが設けられている箇所とルーバが設けられていない箇所とでは機械的強度（剛性）が違ってくる。一方、本実施形態では、上述の如く、各ルーバ１２ａ、２２ａの折曲部側端部１５ａ、２５ａは、中間ルーバ４０ａの折曲部側端部４１ａとは、尾根方向Ｙに揃えて配置されており、各ルーバ１２ａ、２２ａの折曲部側端部１５ｂ、２５ｂは、中間ルーバ４０ａの折曲部側端部４１ｂとは、尾根方向Ｙに揃えて配置されている。
【００４４】
したがって、平面部３２のうち折曲部３１側領域において機械的強度（剛性）が尾根方向Ｙに亘り均一になるため、折曲部３１を成形するに際して寸法精度を良好にすることができる。
【００４５】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、二つの熱交換器としてコンデンサおよびラジエータを採用した例について説明したが、これに代えて、二つの熱交換器として、コンデンサおよびラジエータ以外の熱交換器を採用してもよい。
【００４６】
上述の実施形態では、中間ルーバ４０として延出方向に２本のルーバに分割したものを示したが、これに代えて、中間ルーバ４０として延出方向に分割していないものを用いてもよい。
【００４７】
上述の実施形態では、各ルーバ１２ａ、２２ａの折曲部側端部１２ｂ（１２ｃ）、２２ｂ（２２ｃ）は、中間ルーバ４０ａの折曲部側端部４１ａ（４１ｂ）とは、尾根方向Ｙに揃えて配置されている例について説明したが、これに代えて、折曲部側端部１２ｂ（１２ｃ）、２２ｂ（２２ｃ）と、折曲部側端部４１ａ（４１ｂ）とは、尾根方向Ｙに揃えて配置されていなくてもよい。
【００４８】
上述の実施形態では、各平面部３２はそれぞれ垂直方向に対してやや傾斜しており、互いに隣接する各平面部３２は「ハの字」状に配設されている例について説明したが、これに代えて、各平面部３２がそれぞれ並列に配設されるようにしてもよい。
【００４９】
上述の実施形態では、各ルーバ１２ａ（２２ａ）において部分的にルーバの開口部の向きが異なるものを示したが、これに代えて、各ルーバ１２ａ（２２ａ）において全てのルーバの開口部の向き同一になるようにしてもよい。
【００５０】
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、冷媒が第１の流体に相当し、コンデンサチューブ１１が第１のチューブに相当し、エンジン冷却水が第２の流体に相当し、コンデンサチューブが第２のチューブに相当し、ルーバ１２ａが第１のルーバに相当し、ルーバ２２ａが第２のルーバに相当し、中間ルーバ４０が第３のルーバに相当し、寸法Ｌ３が第３のルーバの延出方向寸法に相当し、寸法Ｌ１が第１のルーバの延出方向寸法に相当し、寸法Ｌ２が第２のルーバの各延出方向寸法に相当し、折曲部側端部１５ａ、１５ｂが第１のルーバの折曲部側端部に相当し、折曲部側端部２５ａ、２５ｂが第２のルーバの折曲部側端部に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る一実施形態において複合式熱交換器をコンデンサ側から視た側面図である。
【図２】図１の熱交換器用フィンを示す斜視図である。
【図３】上述の一実施形態において複合式熱交換器をラジエータ側から視た側面図である。
【図４】図１の熱交換器用フィンおよびチューブを示す図である。
【図５】図４中の中間ルーバの延出方向寸法を説明するための図である。
【図６】従来の複合式熱交換器において熱交換器用フィンおよび各チューブを示す図である。
【図７】従来の複合式熱交換器における熱交換器用フィンを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１…コンデンサチューブ、１２…コンデンサフィン、
２１…ラジエータチューブ、２２…ラジエータフィン
３０…熱交換器用フィン、１２ａ、２２ａ、４０…ルーバ。
【図１】
2006162136.tif 000003
【図２】
2006162136.tif 000004
【図３】
2006162136.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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