(57)【要約】【課題】  コネクタ類が不要で且つ配管本数を極力少なくすることができる熱交換器を提供する。【解決手段】  メイン熱交換器本体５の各媒体通路１０、１１に媒体分岐路２４及び媒体集合路２６を形成し、メイン熱交換器本体５の各媒体通路１０、１１を、サブ熱交換器本体６、７に対する分配供給配管及び回収集合配管として機能させることができるため、分岐及び集合のためのコネクタが不要で、メイン熱交換器本体５とサブ熱交換器本体６、７とを連結する配管３０〜３３も最小限で済む。従って、設置スペースも小さくて済み、配管作業も容易である。【選択図】        図１
2006010213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換用の媒体（Ａ）を一方向へ通過させるコア部（８）の両端に、コア部（８）の媒体通過方向とは直交する方向に沿い且つコア部（８）の端部と連通した媒体通路（１０、１１）をそれぞれ形成した１つのメイン熱交換器本体（５）と、該メイン熱交換器本体（５）と略同様の構造を有する２つのサブ熱交換器本体（６、７）とを備えた熱交換器であって、
前記メイン熱交換器本体（５）の各媒体通路（１０、１１）における長手方向両側の各端部を、それぞれ対応するサブ熱交換器本体（６、７）における対応する側の媒体通路（２８、２９）と配管（３０、３１、３２、３３）で接続すると共に、
メイン熱交換器本体（５）の一方の媒体通路（１０）に媒体入口（２３）を形成して媒体分岐路（２４）を構成し、且つメイン熱交換器本体（５）の他方の媒体通路（１１）に媒体出口（２５）を形成して媒体集合路（２６）を構成したことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１記載の熱交換器であって、
少なくともメイン熱交換器本体（５）の各媒体通路（１０、１１）が、コア部と連通した第１パイプ（１０ａ、１１ａ）と、該第１パイプ（１０ａ、１１ａ）と連通した第２パイプ（１０ｂ、１１ｂ）とから構成され、
媒体入口（２３）及び媒体出口（２５）が、それぞれ第２パイプ（１０ｂ、１１ｂ）に形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項２記載の熱交換器であって、
第１パイプ（１０ａ、１０ａ）と第２パイプ（１０ｂ、１１ｂ）とが、長手方向に複数の連通孔（１６）を有するジョイント（１５）を介して連通していることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の熱交換器であって、
媒体（Ａ）が空調サイクルの冷媒で、媒体出口（２５）にリキッドタンク（２１）が接続され、媒体出口（２５）からの媒体（Ａ）がリキッドタンク（２１）を介して空調サイクルへ戻されることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項２又は請求項３記載の熱交換器であって、
媒体（Ａ）が空調サイクルの冷媒で、メイン熱交換器本体（５）におけるコア部（８）に隣接して媒体（Ａ）を向流させるサブクール部（１４）が形成され、該サブクール部（１４）に対応する両側の第１パイプ（１０ａ、１１ａ）がそれぞれ隔壁（１７）を介してコア部（８）と区画された媒体向流路（１８、１９）となっており、媒体出口（２５）からの媒体（Ａ）がサブクール部（１４）を介して空調サイクルへ戻されることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等の車両に搭載される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自動車には、エンジン冷却用のラジエータ、空調用のコンデンサ、オートマチック車用トランスミッションオイル冷却用のオイルクーラ（ＡＴＦクーラ）、エンジンオイル冷却用のオイルクーラなど、数々の熱交換器が配設されている。
【０００３】
これらの熱交換器は、媒体が通過する間に熱交換を行うコア部と、コア部の両端に連通状態で形成された媒体通路とから構成されている。空調サイクルから送られてきた媒体は一方の媒体通路からコア部に供給され、コア部を通過した媒体は他方の媒体通路に回収されて、空調サイクルへ戻される。
【０００４】
近年、車両等で要求される熱交換能力の高まりから、熱交換器を３つの熱交換器本体で構成し、媒体を３つの熱交換器本体に同時に循環させて、より効率的に媒体を冷却するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
すなわち、１つのメイン熱交換器本体と、２つのサブ熱交換器本体で構成し、空調サイクルから媒体を送る配管を、分岐コネクタを介して３本の供給配管に分岐し、それぞれの供給配管を各熱交換器本体における一方の媒体通路に接続して、各コア部に媒体を同時供給する。各熱交換器本体における他方の媒体通路にはそれぞれ回収配管が接続されており、その３本の回収配管は集合コネクタを介して１本の配管に集合されている。従って、各熱交換器本体のコア部を通過した媒体を３本の回収配管から１本の配管に集中させた後、空調サイクルへ戻すようになっている。
【特許文献１】実開平１−６９１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、メイン熱交換器本体とサブ熱交換器本体を、２つのコネクタ（分岐用・集合用）と、多数の配管（供給用・回収用）を用いて接続する必要があるため、大きな設置スペースを必要とし、車両等へ設置する場合のレイアウトが困難になる。また、コネクタや配管を接続する作業も面倒である。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、コネクタ類が不要で且つ配管本数を極力少なくすることができる熱交換器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、熱交換用の媒体を一方向へ通過させるコア部の両端に、コア部の媒体通過方向とは直交する方向に沿い且つコア部の端部と連通した媒体通路をそれぞれ形成した１つのメイン熱交換器本体と、該メイン熱交換器本体と略同様の構造を有する２つのサブ熱交換器本体とを備えた熱交換器であって、前記メイン熱交換器本体の各媒体通路における長手方向両側の各端部を、それぞれ対応するサブ熱交換器本体における対応する側の媒体通路と配管で接続すると共に、メイン熱交換器本体の一方の媒体通路に媒体入口を形成して媒体分岐路を構成し、且つメイン熱交換器本体の他方の媒体通路に媒体出口を形成して媒体集合路を構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、少なくともメイン熱交換器本体の各媒体通路が、コア部と連通した第１パイプと、該第１パイプと連通した第２パイプとから構成され、媒体入口及び媒体出口が、それぞれ第２パイプに形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、第１パイプと第２パイプとが、長手方向に複数の連通孔を有するジョイントを介して連通していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、媒体が空調サイクルの冷媒で、媒体出口にリキッドタンクが接続され、媒体出口からの媒体がリキッドタンクを介して空調サイクルへ戻されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、媒体が空調サイクルの冷媒で、メイン熱交換器本体におけるコア部に隣接して媒体を向流させるサブクール部が形成され、該サブクール部に対応する両側の第１パイプがそれぞれ隔壁を介してコア部と区画された媒体向流路となっており、媒体出口からの媒体がサブクール部を介して空調サイクルへ戻されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、メイン熱交換器本体の各媒体通路に媒体分岐路及び媒体集合路を形成し、メイン熱交換器本体の各媒体通路を、サブ熱交換器本体に対する分配供給配管及び回収集合配管として機能させることができるため、分岐及び集合のためのコネクタが不要で、メイン熱交換器本体とサブ熱交換器本体とを連結する配管も最小限で済む。従って、設置スペースも小さくて済み、配管作業も容易である。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、少なくともメイン熱交換器本体の媒体通路を、互いに連通した２つのパイプ（第１パイプ及び第２パイプ）により形成したため、媒体通路の強度が大幅に向上する。すなわち、媒体通路は圧力容器であるため、媒体通路を１本のパイプにした場合、耐圧力（対破壊圧強度）を保持するために大幅な肉厚アップが必要となるが、媒体通路を２つのパイプで構成することにより、個々のパイプの受圧径が小さくなり、薄い肉厚で耐圧力を確保でき、且つ最小限のコストで耐圧力を保持することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、第１パイプと第２パイプとを、長手方向に複数の連通孔を有するジョイントを介して連通したため、第１パイプと第２パイプとの間の媒体の移動がスムーズになると共に、媒体供給側の第１パイプからコア部に対してより均一な状態で媒体を分配することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、媒体が空調サイクルの冷媒であるコンデンサの場合に、メイン熱交換器本体及びサブ熱交換器本体からの全ての冷媒を、リキッドタンクにいったん貯めてから、空調サイクルに戻すことができる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、媒体が空調サイクルの冷媒であるコンデンサの場合に、コア部に隣接して冷媒の流れがコア部と逆になるサブクール部が形成され、媒体通路の一部に冷媒を逆に流す必要が生じても、第１パイプのサブクール部に対応する部分を隔壁により区画して媒体向流路を形成することで対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
コネクタ類が不要で且つ配管本数を極力少なくすることができる、という目的を、メイン熱交換器本体の各媒体通路における長手方向両側の各端部を、それぞれ対応するサブ熱交換器本体における対応する側の媒体通路と配管で接続すると共に、メイン熱交換器本体の一方の媒体通路に媒体入口を形成して媒体分岐路を構成し、且つメイン熱交換器本体の他方の媒体通路に媒体出口を形成して媒体集合路を構成したことで、実現した。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１〜図７は本発明の一実施例を示す図である。この実施例では、自動車の前部に設置される「熱交換器」としてのコンデンサ１を例に説明する。このコンデンサ１は、熱交換用の「媒体」として空調用の冷媒Ａを循環する。
【００２０】
このコンデンサ１は、図１に示すように、１つのメインコンデンサ（メイン熱交換器本体）５と、その左右両側に位置する２つのサブコンデンサ（サブ熱交換器本体）６、７とから構成されている。図１中、Ｒ方向が自動車の進行方向右側で、Ｌ方向が左側を示している。メインコンデンサ５とサブコンデンサ６、７とは略同じ構造だが、サブコンデンサ６、７の方がサイズが小さく形成されている。このようなサブコンデンサ６、７をメインコンデンサ５とは別に設けているのは、全体としての熱交換能力を高めるためである。
【００２１】
メインコンデンサ５は中心にコア部８を有する。コア部８は上下方向に沿う複数のチューブ９の間に放熱用のフィン（図示せず）を形成した構造になっている。そして、その上下には、それぞれ車幅方向に沿う媒体通路１０、１１が形成されている。コア部８には、上側の媒体通路１０から下向きに冷媒Ａが流され、コア部８を通過した冷媒Ａを下側の媒体通路１１で回収する構造になっている。メインコンデンサ５は、図７に示すように、ラジエータコアパネル２により、別の熱交換器であるラジエータ３と一緒に支持されている。上下の媒体通路１０、１１は、後方に位置するラジエータ３の上下に設置された各タンク１２の上下寸法内に位置し、ラジエータ３を通過する空気の流れを邪魔しない。
【００２２】
コア部８には仕切壁１３にて区切られたサブクール部１４が隣接状態で形成されている。サブクール部１４はコア部８と同様の構造だが、冷媒Ａの流れが逆で、下から上に流すようになっている。
【００２３】
媒体通路１０、１１は、それぞれ第１パイプ１０ａ、１１ａと第２パイプ１０ｂ、１１ｂとから形成されている。第１パイプ１０ａ、１１ａ及び第２パイプ１０ｂ、１１ｂは、丸パイプ形状で、第１パイプ１０ａ、１１ａの方が大きな径である。第１パイプ１０ａ、１１ａにはコア部８を構成するチューブ９の端部が差込み状態でロー付けされ、第１パイプ１０ａ、１１ａとコア部８とは連通状態になっている。
【００２４】
そして、第１パイプ１０ａ、１１ａと第２パイプ１０ｂ、１１ｂ同士もジョイント１５を介して連通状態になっている。ジョイント１５には長手方向に沿って複数の連通孔１６が形成されており、この連通孔１６を介して連通状態となっている。第１パイプ１０ａ、１１ａのうち、サブクール部１４に対応する部分は、コア部８に対応する部分と隔壁１７を介して区切られた媒体向流路１８、１９になっている。上側の媒体向流路１８には空調サイクルに連結するための配管２０が形成されている。下側の媒体向流路１９には後述するリキッドタンク２１に連結するための配管２２が形成されている。
【００２５】
また、メインコンデンサ５の上側における第２パイプ１０ｂの右寄り位置には、空調サイクルからの冷媒Ａを導入する媒体入口２３が形成され、該媒体入口２３を形成したことにより周辺に媒体分岐路２４が構成されている。下側における第２パイプ１１ｂの右寄り位置にも、空調サイクルへ冷媒Ａを戻す媒体出口２５が形成され、該媒体出口２５を形成したことにより周辺に媒体集合路２６が構成されている。媒体出口２５は隣接する配管２２と共に、リキッドタンク２１の下面に連結されている。
【００２６】
メインコンデンサ５の左右にあるサブコンデンサ６、７も、メインコンデンサ５と同様の構造を有している。すなわち、コア部２７の上下に媒体通路２８、２９をそれぞれ有し、各媒体通路２８、２９はそれぞれ第１パイプ２８ａ、２９ａと第２パイプ２８ｂ、２９ｂから形成されていて、第１パイプ２８ａ、２９ａと第２パイプ２８ｂ、２９ｂとは、前記と同様のジョイント１５により連通している。
【００２７】
そして、メインコンデンサ５の上下の第２パイプ１０ｂ、１１ｂには、その両端からそれぞれ配管３０〜３３が延びている。上側の配管３０、３１は、左右のサブコンデンサ６、７における上側の第２パイプ２８ｂの対応端部にそれぞれ連結されている。また、下側の配管３２、３３も、左右のサブコンデンサ６、７における下側の第２パイプ２９ｂの対応端部にそれぞれ連結されている。上下の配管３０〜３３は、いずれも略最短距離を連結する短いものである。このように、メインコンデンサ５とサブコンデンサ６、７における上側の媒体通路１０、２８同士と、下側の媒体通路１１、２９同士を、３０〜３３により連結することにより、サブコンデンサ６、７のコア部２７も含んだ状態でループ状の循環路が形成される。
【００２８】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２９】
空調サイクルから送られてきた冷媒Ａは、媒体入口２３からメインコンデンサ５の第２パイプ１０ｂに導入される。第２パイプ１０ｂには、媒体入口２３を形成したことにより媒体分岐路２４が構成されているため、導入された冷媒Ａは、この媒体分岐路２４において左右に分岐される。
【００３０】
一方の冷媒Ａは、配管３０を介して、右側のサブコンデンサ６の第２パイプ２８ｂに送られる。他方の冷媒Ａは、メインコンデンサ５の第２パイプ１０ｂを通過した後、配管３１を介して、左側のサブコンデンサ７の第２パイプ２８ｂに送られる。
【００３１】
冷媒Ａは、メインコンデンサ５の第２パイプ１０ｂを通過する間に、ジョイント１５の連通孔１６を介して第１パイプ１０ａにも送られる。そして、第１パイプ１０ａに送られた冷媒Ａは、コア部８の上端からコア部８内へ下向きに送られる。この時、第１パイプ１０ａと第２パイプ１０ｂとが、長手方向に複数の連通孔１６を有するジョイント１５にて連通しているため、第１パイプ１０ａと第２パイプ１０ｂとの間の冷媒Ａの移動がスムーズになると共に、冷媒Ａを供給側の第１パイプ１０ａからコア部８に対してより均一な状態で分配することができる。
【００３２】
また、メインコンデンサ５の上側の媒体通路１０を、互いに連通した２つのパイプ（第１パイプ１０ａ及び第２パイプ１０ｂ）により形成したため、媒体通路１０の強度が大幅に向上する。すなわち、媒体通路１０は圧力容器であるため、媒体通路１０を１本のパイプにした場合、耐圧力（対破壊圧強度）を保持するために大幅な肉厚アップが必要となるが、媒体通路１０を２つのパイプから構成することにより、個々のパイプの受圧径が小さくなり、薄い肉厚で耐圧力を確保でき、且つ最小限のコストで耐圧力を保持することができる。
【００３３】
このように媒体通路１０を２つのパイプで構成したことによる強度向上効果と、長手方向に複数の連通孔１６を有するジョイント１５で第１パイプ１０ａと第２パイプ１０ｂを連結したことによる冷媒Ａのスムーズな均一分配効果は、メインコンデンサ５の上側の媒体通路１０だけでなく、サブコンデンサ６、７も含めて、他の部分においても同様である。
【００３４】
コア部８を下方へ通過した冷媒Ａは、下方の第１パイプ１１ａに回収され、ジョイント１５を介して、第２パイプ１１ｂへ導かれる。一方、左右の各サブコンデンサ６、７の上側の媒体通路２８に供給された冷媒Ａも、メインコンデンサ５と同様に、コア部２７を通過して、最終的には下方の媒体通路２９の第２パイプ２９ｂへ導かれる。
【００３５】
そして、サブコンデンサ６、７の下方の第２パイプ２９ａに導かれた冷媒Ａは、それぞれ配管３２、３３を介してメインコンデンサ５の下側の第２パイプ１１ｂへ回収される。特に、左側のサブコンデンサ７の第２パイプ２９ｂからの冷媒Ａは、メインコンデンサ５の第２パイプ１１ｂに合流した状態となる。
【００３６】
右側のサブコンデンサ６の第２パイプ２９ｂから配管３２を介して導入された冷媒Ａと、左側のサブコンデンサ７の第２パイプ２９ｂからの冷媒Ａが合流されたメインコンデンサ５の第２パイプ１１ｂ内における冷媒Ａは、媒体集合路２６により集合されて、媒体出口２５に導かれる。
【００３７】
この実施例の媒体出口２５にはリキッドタンク２１が接続されている。このリキッドタンク２１は液化された冷媒Ａをいったん貯めるところである。リキッドタンク２１でいったん貯められた冷媒Ａは、配管２２を介して、下側の媒体向流路１９に導かれる。そして、冷媒Ａは下側の媒体向流路１９からサブクール部１４へ向けてコア部８とは逆になる上向き方向で送られる。このサブクール部１４は、コンデンサ１の媒体出口２５付近において、適度な過度冷却を施して、完全な液状の冷媒Ａにするために設けられている。
【００３８】
サブクール部１４を通過した冷媒Ａは、上側の媒体向流路１８を通過した後、配管２０を介して、空調サイクルにも戻される。このように、コア部８に隣接して冷媒Ａの流れがコア部８と逆になるサブクール部１４が形成され、媒体通路１０、１１の一部に冷媒Ａを逆に流す必要が生じても、第１パイプ１０ａ、１１ａのサブクール部１４に対応する部分を隔壁１７により区画して媒体向流路１８、１９を形成したことで対処できる。
【００３９】
以上説明したように、この実施例によれば、メインコンデンサ５の各媒体通路１０、１１に媒体分岐路２４及び媒体集合路２６を形成し、メインコンデンサ５の各媒体通路１０、１１を、サブコンデンサ６、７に対する分配供給配管及び回収集合配管として機能させることができるため、分岐及び集合のためのコネクタが不要で、メインコンデンサ５とサブコンデンサ６、７とを連結する配管３０〜３３も最小限で済む。従って、設置スペースも小さくて済み、配管作業も容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上の実施例では、コンデンサ１としてコンデンサを例にしたが、ラジエータ３や、オイルクーラ等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係る熱交換器を示す概略図。
【図２】本発明の一実施例に係る熱交換器を示す分解概略図。
【図３】図１中媒体分岐路を示す拡大図。
【図４】図１中媒体集合路を示す拡大図。
【図５】図１中ＤＡ部分を示す拡大断面図。
【図６】図５中矢示ＳＡ−ＳＡに沿う断面図。
【図７】図１の熱交換器におけるコンデンサとラジエータとの設置状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１  コンデンサ（熱交換器）
３  ラジエータ
５  メインコンデンサ（メイン熱交換器本体）
６、７  サブコンデンサ（サブ熱交換器本体）
８  コア部（メイン熱交換器本体の）
１０、１１  媒体通路（メイン熱交換器本体の）
１０ａ、１１ａ  第１パイプ（メイン熱交換器本体の）
１０ｂ、１１ｂ  第２パイプ（メイン熱交換器本体の）
１４  サブクール部
１５  ジョイント
１６  連通孔
１７  隔壁
１８、１９  媒体向流路
２１  リキッドタンク
２３  媒体入口
２４  媒体分岐路
２５  媒体入口
２６  媒体集合路
２７  コア部（サブ熱交換器本体）
２８、２９  媒体通路（サブ熱交換器本体の）
２８ａ、２９ａ  第１パイプ（サブ熱交換器本体の）
２８ｂ、２９ｂ  第２パイプ（サブ熱交換器本体の）
３０〜３３  配管
Ａ  冷媒（媒体）
Ｒ  右側
Ｌ  左側
【図１】
2006010213.tif 000003
【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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