(57)【要約】【課題】熱交換性能の低下を防止しうる熱交換装置を提供する。【解決手段】熱交換装置は、コンデンサ１と、コンデンサ１の通風方向上流側に配置されたコンデンサ１よりも小型のオイルクーラ21とを備えている。コンデンサ１およびオイルクーラ21のサイドプレート6,26にブラケット15,35を設ける。ブラケット15,35は、熱交換管4,24の長さ方向に直交する方向に伸びる板状部17,37を有している。コンデンサ１のブラケット15の板状部17がサイドプレート６よりも内方に突出し、オイルクーラ21のブラケット35の板状部37がサイドプレート26よりも外方に突出している。熱交換管4,24の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な面に対するブラケット15,35の板状部17,37の傾斜角度を０〜４５度にする。【選択図】図１
2008051456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダと、両ヘッダ間に並列状に配置されて両端部が両ヘッダに接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されたフィンと、両端のフィンの外側に配置されたサイドプレートとを備えた熱交換器において、
少なくともいずれか一方のサイドプレートにブラケットが設けられ、ブラケットが、熱交換管の長さ方向に直交する方向に伸びる板状部を有しており、熱交換管の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な面に対するブラケットの板状部の傾斜角度が０〜４５度である熱交換器。
【請求項２】
各サイドプレートにブラケットが設けられている請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
各サイドプレートに複数のブラケットが設けられ、熱交換管の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な面に対する全ブラケットの傾斜角度が同一である請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３記載の熱交換器が通風方向に並んで複数配置されており、通風方向に隣り合う熱交換器のブラケットどうしが固定されている熱交換装置。
【請求項５】
すべての熱交換器内を流れる流体の種類が異なっている請求項４記載の熱交換装置。
【請求項６】
通風方向に並んで２つの熱交換器が配置され、通風方向下流側に位置する熱交換器がコンデンサであるとともに、通風方向上流側に位置する熱交換器がコンデンサよりも小型のオイルクーラであり、コンデンサのブラケットの板状部がサイドプレートよりも内方に突出し、オイルクーラのブラケットの板状部がサイドプレートよりも外方に突出している請求項４または５記載の熱交換装置。
【請求項７】
請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器を備えている車両。
【請求項８】
請求項４〜６のうちのいずらかに記載の熱交換装置を備えている車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば自動車などの車両に用いられる熱交換器および熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば自動車のカーエアコンを構成する冷凍サイクルのコンデンサとして、互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダと、両ヘッダ間に並列状に配置されて両端部が両ヘッダに接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されたフィンと、両端のフィンの外側に配置されたサイドプレートと、各サイドプレートに設けられた板状の２つのブラケットとを備えており、各ブラケットが、熱交換管の長さ方向に直交する方向に伸びる板状部を有しており、当該板状部が、熱交換管の長さ方向と直交するとともに通風方向と平行な面に対して直交し、かつサイドプレートよりも内側に突出して通風間隙の一部を塞ぐように設けられているものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１記載のコンデンサのブラケットは、コンデンサを自動車に装着する際に利用される。
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載のコンデンサにおいては、各ブラケットの板状部が、熱交換管の長さ方向と直交するとともに通風方向と平行な面に対して直交し、かつサイドプレートよりも内側に突出して通風間隙の一部を塞ぐように設けられているので、ブラケットがコンデンサを通過する空気の流れに対する大きな抵抗となり、コンデンサの熱交換性能が低下するおそれがある。
【０００４】
また、自動車の種類によっては、特許文献１記載のコンデンサよりも通風方向上流側にオイルクーラが配置されるとともに、両者が連結一体化された熱交換装置が用いられることがある。このオイルクーラは、互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダと、両ヘッダ間に並列状に配置されて両端部が両ヘッダに接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されたフィンと、両端のフィンの外側に配置されたサイドプレートと、各サイドプレートに設けられた板状の２つのブラケットとを備えており、全体にコンデンサよりも小型であって、各ブラケットが、熱交換管の長さ方向に直交する方向に伸びるとともに、サイドプレートよりも外側に突出した板状部を有しており、当該板状部が、通風方向と平行な面に対して直交している。そして、コンデンサとオイルクーラとが、両者のブラケットどうしを固定することにより連結一体化されることにより熱交換装置が形成される。
【０００５】
しかしながら、上述した熱交換装置においては、コンデンサおよびオイルクーラの各ブラケットの板状部が、通風方向と平行な面に対して直交しているので、コンデンサおよびオイルクーラのブラケットが、コンデンサを通過する空気の流れに対する大きな抵抗となり、コンデンサの熱交換性能が低下するおそれがある。
【特許文献１】実開平５−１７３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、熱交換性能の低下を防止しうる熱交換器および熱交換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００８】
1)互いに間隔をおいて配置された１対のヘッダと、両ヘッダ間に並列状に配置されて両端部が両ヘッダに接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管どうしの間および両端の熱交換管の外側に配置されたフィンと、両端のフィンの外側に配置されたサイドプレートとを備えた熱交換器において、
少なくともいずれか一方のサイドプレートにブラケットが設けられ、ブラケットが、熱交換管の長さ方向に直交する方向に伸びる板状部を有しており、熱交換管の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な面に対するブラケットの板状部の傾斜角度が０〜４５度である熱交換器。
【０００９】
2)各サイドプレートにブラケットが設けられている上記1)記載の熱交換器。
【００１０】
3)各サイドプレートに複数のブラケットが設けられ、熱交換管の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な面に対する全ブラケットの傾斜角度が同一である上記1)または2)記載の熱交換器。
【００１１】
4)上記1)〜3)記載の熱交換器が通風方向に並んで複数配置されており、通風方向に隣り合う熱交換器のブラケットどうしが固定されている熱交換装置。
【００１２】
5)すべての熱交換器内を流れる流体の種類が異なっている上記4)記載の熱交換装置。
【００１３】
6)通風方向に並んで２つの熱交換器が配置され、通風方向下流側に位置する熱交換器がコンデンサであるとともに、通風方向上流側に位置する熱交換器がコンデンサよりも小型のオイルクーラであり、コンデンサのブラケットの板状部がサイドプレートよりも内方に突出し、オイルクーラのブラケットの板状部がサイドプレートよりも外方に突出している上記4)または5)記載の熱交換装置。
【００１４】
7)上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器を備えている車両。
【００１５】
8)上記4)〜6)のうちのいずらかに記載の熱交換装置を備えている車両。
【発明の効果】
【００１６】
上記1)および2)の熱交換器によれば、ブラケットが、熱交換管の長さ方向に直交する方向に伸びる板状部を有しており、熱交換管の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な面に対するブラケットの板状部の傾斜角度が０〜４５度であるから、このブラケットの板状部が、サイドプレートよりも内側に突出して通風間隙の一部を塞ぐように設けられていたとしても、熱交換器への空気の流れに対する大きな抵抗とはならず、熱交換器の熱交換性能の低下を抑制することができる。
【００１７】
上記3)の熱交換器によれば、ブラケットをサイドプレートに比較的簡単に設けることができる。
【００１８】
上記4)の熱交換装置によれば、各熱交換器のブラケットの板状部が、サイドプレートよりも内側に突出して通風間隙の一部を塞ぐように設けられていたとしても、各熱交換器への空気の流れに対する大きな抵抗とはならず、各熱交換器の熱交換性能の低下を抑制することができる。
【００１９】
上記6)の熱交換装置によれば、コンデンサのブラケットの板状部およびオイルクーラのブラケットの板状部が、コンデンサへの空気の流れに対する大きな抵抗とはならず、コンデンサの熱交換性能の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による熱交換器を適用したコンデンサおよびオイルクーラを連結一体化してなる熱交換装置である。
【００２１】
なお、以下の説明において、図１の上下、左右を上下、左右といい、通風方向下流側（図１〜図３に矢印Ｘで示す方向）を前、これと反対側を後というものとする。
【００２２】
図１および図２は熱交換装置の全体構成を示し、図３および図４はその要部の構成を示す。
【００２３】
図１および図２において、熱交換装置は、コンデンサ(1)と、コンデンサ(1)よりも小型でかつコンデンサ(1)の後方（通風方向上流側）に配置されたオイルクーラ(21)とを備えている。
【００２４】
コンデンサ(1)は、上下方向にのびかつ左右方向に間隔をおいて配置された１対のアルミニウム製ヘッダ(2)(3)と、両ヘッダ(2)(3)間において上下方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダ(2)(3)に接続された複数のアルミニウム製熱交換管(4)と、隣り合う熱交換管(4)どうしの間、および上下両端の熱交換管(4)の外側に配置されて熱交換管(4)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、上下両端のコルゲートフィン(5)の外側に配置されてコルゲートフィン(5)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(6)と、各サイドプレート(6)に左右方向に間隔をおいて２つ設けられた板状のブラケット(15)とよりなる。
【００２５】
コンデンサ(1)の左右のヘッダ(2)(3)は、両端が開口したアルミニウム製筒状体(10)と、筒状体(10)の両端にろう付されてその両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(11)とからなる。筒状体(10)はアルミニウム押出形材により形成さたり、あるいは両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる素板が筒状に成形されるとともに両側縁部が部分的に重ね合わされて相互にろう付されることにより形成されたり、あるいは両面にろう材層を有する複数の部材がろう付されることにより形成される。
【００２６】
左側ヘッダ(2)は、高さ方向の中央部よりも上方において仕切板(7)により上下２つのヘッダ部(2a)(2b)に仕切られ、右側ヘッダ(3)は、高さ方向の中央部よりも下方において仕切板(7)により上下２つのヘッダ部(3a)(3b)に仕切られ、左側ヘッダ(2)の上ヘッダ部(2a)に入口部材(8)がろう付され、右側ヘッダ(3)の下ヘッダ部(3b)に出口部材(9)がろう付されている。そして、入口部材(8)を通って左側ヘッダ(2)の上ヘッダ部(2a)内に流入した冷媒は、熱交換管(4)内を右方に流れて右側ヘッダ(3)の上ヘッダ部(3a)内の上部に流入し、上ヘッダ部(3a)内を下方に流れて左側ヘッダ(2)の仕切板(7)と右側ヘッダ(3)の仕切板(8)との間の高さ位置にある熱交換管(4)内を左方に流れて左側ヘッダ(2)の下ヘッダ部(2b)内の上部に流入し、下ヘッダ部(2b)内を下方に流れて右側ヘッダ(3)の仕切板(7)よりも下方に位置する熱交換管(4)内を右方に流れて右側ヘッダ(3)の下ヘッダ部(3b)内に流入し、出口部材(9)を通ってコンデンサ(1)の外部に流出する。
【００２７】
熱交換管(4)は幅方向を前後方向に向けた扁平状であり、その内部に複数の流体通路が形成されている。サイドプレート(6)は水平板状であり、その左右両端部に上下方向内方に変位した部分が形成され、この変位部分の先端部が左右両ヘッダ(2)(3)内に差し込まれた状態で、コルゲートフィン(5)および両ヘッダ(2)(3)の筒状体(10)にろう付されている。
【００２８】
各ブラケット(15)は、サイドプレート(6)に一体に形成されて後方に突出しかつ上下両面がサイドプレート(6)の上下両面と面一になっている水平板状基部(16)と、水平板状基部(16)の左右方向外側縁に一体に形成されて熱交換管(4)の長さ方向に直交する方向（上下方向）に伸びるとともに、サイドプレート(6)よりも内側に突出して通風間隙の一部を塞いでいる垂直板状部(17)とよりなる。図３に示すように、熱交換管(4)の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な垂直面(P)に対するブラケット(15)の垂直板状部(17)の傾斜角度αは０度、すなわち通風方向と平行になっている。当該傾斜角度αは０〜４５度の範囲内から選択される。傾斜角度αが０〜４５度であれば、ブラケット(15)の垂直板状部(17)が、サイドプレート(6)よりも内側に突出して通風間隙の一部を塞ぐように設けられていたとしても、コンデンサ(1)への空気の流れに対する大きな抵抗とはならず、コンデンサ(1)の熱交換性能の低下を抑制することができる。なお、各サイドプレート(6)の両ブラケット(15)の垂直板状部(17)の傾斜角度αは互いに異なっていてもよく、あるいは両ブラケット(15)の垂直板状部(17)の傾斜方向が異なっていてもよい。すなわち、上記垂直面(P)に対し、図３の時計方向および反時計方向のうちのいずれに回転するように傾斜していてもよい。
【００２９】
オイルクーラ(21)は、上下方向および左右方向の寸法がコンデンサ(1)よりも小さくなっており、上下方向にのびかつ左右方向に間隔をおいて配置された１対のアルミニウム製ヘッダ(22)(23)と、両ヘッダ(22)(23)間において上下方向に間隔をおいて配置され、かつ両端部が両ヘッダ(22)(23)に接続された複数のアルミニウム製熱交換管(24)と、隣り合う熱交換管(24)どうしの間、および上下両端の熱交換管(24)の外側に配置されて熱交換管(24)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(25)と、上下両端のコルゲートフィン(25)の外側に配置されてコルゲートフィン(25)にろう付されたアルミニウム製サイドプレート(26)と、各サイドプレート(26)に左右方向に間隔をおいて２つ設けられた板状のブラケット(35)とよりなる。
【００３０】
オイルクーラ(21)の左右のヘッダ(22)(23)は、両端が開口しかつコンデンサ(1)のヘッダ(2)(3)の筒状体(10)よりも短いアルミニウム製筒状体(27)と、筒状体(27)の両端にろう付されてその両端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材(28)とからなる。筒状体(27)はアルミニウム押出形材により形成さたり、あるいは両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる素板が筒状に成形されるとともに両側縁部が部分的に重ね合わされて相互にろう付されることにより形成されたり、あるいは両面にろう材層を有する複数の部材がろう付されることにより形成される。
【００３１】
左側ヘッダ(22)の上端部に入口部材(29)がろう付され、右側ヘッダ(3)の下端部に出口部材(30)がろう付されている。そして、入口部材(29)を通って左側ヘッダ(22)内に流入した冷媒は、すべての熱交換管(24)内を右方に流れて右側ヘッダ(3)内に流入し、出口部材(30)を通ってオイルクーラ(21)の外部に流出する。
【００３２】
オイルクーラ(21)の熱交換管(24)、コルゲートフィン(25)およびサイドプレート(26)は、左右方向の長さが短いことを除いては、コンデンサ(1)の熱交換管(4)、コルゲートフィン(5)およびサイドプレート(6)と同一の構成である。
【００３３】
各ブラケット(35)は、サイドプレート(26)に接合された水平板状基部(36)と、水平板状基部(36)の左右方向外側縁に一体に形成されて熱交換管(24)の長さ方向に直交する方向（上下方向）に伸びるとともに、サイドプレート(26)よりも外側に突出してコンデンサ(1)の通風間隙の一部を塞いでいる垂直板状部(37)とよりなる。図３に示すように、熱交換管(4)の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な垂直面(P)に対するブラケット(35)の垂直板状部(37)の傾斜角度は０度、すなわち通風方向と平行になっている。垂直板状部(37)の傾斜角度および傾斜方向は、コンデンサ(1)のブラケット(15)における垂直板状部(17)の傾斜角度αおよび傾斜方向と合致するように、０〜４５度の範囲内から選択される。傾斜角度が０〜４５度であれば、ブラケット(35)の垂直板状部(37)が、コンデンサ(1)の通風間隙の一部を塞ぐように設けられていたとしても、コンデンサ(1)への空気の流れに対する大きな抵抗とはならず、コンデンサ(1)の熱交換性能の低下を抑制することができる。
【００３４】
コンデンサ(1)のブラケット(15)と、オイルクーラ(21)のブラケット(35)とは、図４に示すように、次のようにして固定されている。
【００３５】
コンデンサ(1)のブラケット(15)の垂直板状部(17)およびオイルクーラ(21)のブラケット(35)の垂直板状部(37)には、それぞれ貫通穴(18)(38)が形成されている。また、コンデンサ(1)のブラケット(15)における垂直板状部(17)の前側縁には、上下方向に伸びかつ左右方向外方に突出した位置決め用凸条(19)が一体に形成されている。さらに、コンデンサ(1)のブラケット(15)の垂直板状部(17)には、クリップ状のナット部材(40)が取り付けられている。ナット部材(40)は、垂直板状部(17)を左右両側から挟着する１対の挟着爪(41)(42)を備えている。両挟着爪(41)(42)にはそれぞれ貫通穴(43)(44)が形成されている。左右方向内側の挟着爪(41)の左右方向内側面における貫通穴(43)の周囲の部分には、短筒状のフランジ部(45)が一体に形成されており、貫通穴(43)の内周面およびフランジ部(45)の内周面にめねじ（図示略）が形成されている。そして、オイルクーラ(21)のブラケット(35)の垂直板状部(37)が、コンデンサ(1)のブラケット(15)の垂直板状部(17)における左右方向外側面に密着させられるとともに、垂直板状部(37)の前側縁部が垂直板状部(17)の前側縁の位置決め用凸条(19)に当接させられた状態で、おねじ(46)が、左右方向外側から垂直板状部(37)の貫通穴(38)、ナット部材(40)の左右方向外側の挟着爪(42)の貫通穴(44)、および垂直板状部(17)の貫通穴(18)に通されて、ナット部材(40)の左右方向内側の挟着片(41)の貫通穴(43)およびフランジ部(45)内周面のめねじにねじ嵌められることによって、両ブラケット(15)(35)が相互に固定され、コンデンサ(1)とオイルクーラ(21)とが連結一体化されている。
【００３６】
図５および図６はコンデンサ(1)とオイルクーラ(21)とが連結一体化された熱交換装置の他の実施形態を示す。
【００３７】
図５および図６において、コンデンサ(1)のブラケット(15)の垂直板状部(17)、およびオイルクーラ(21)のブラケット(35)の垂直板状部(37)は、それぞれ熱交換管(4)の長さ方向と直交しかつ通風方向と平行な垂直面(P)に対して傾斜しており、傾斜角度αは４５度となっている。また、各サイドプレート(6)(26)における２つのブラケット(15)(35)の垂直板状部(17)(37)の傾斜方向は異なっている。すなわち、右側のブラケット(15)(35)の垂直板状部(17)(37)は、上記垂直面(P)に対し、図６の時計方向に４５度回転するように傾斜し、左側のラケット(15)(35)の垂直板状部(17)(37)は、上記垂直面(P)に対し、図６の反時計方向に４５度回転するように傾斜している。なお、各サイドプレート(6)(26)の両ブラケット(15)(35)の垂直板状部(17)(37)の傾斜角度αは互いに異なっていてもよく、あるいは両ブラケット(15)の垂直板状部(17)の傾斜方向が同一であってもよい。
【００３８】
その他の構成は、図１〜図４に示す熱交換装置と同様であり、同一部分には同一符号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明による熱交換器を適用したコンデンサおよびオイルクーラを連結一体化してなる熱交換装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の熱交換装置の一部切り欠き平面図である。
【図３】図１の熱交換装置の要部を示す部分拡大水平断面図である。
【図４】コンデンサのブラケットとオイルクーラのブラケットとの固定方法を示す部分拡大斜視図である。
【図５】この発明による熱交換器を適用したコンデンサおよびオイルクーラを連結一体化してなる熱交換装置の他の実施形態を示す図２相当の図である。
【図６】図５の熱交換装置の要部を示す図３相当の図である。
【符号の説明】
【００４０】
(1)：コンデンサ（熱交換器）
(2)(3)：ヘッダ
(4)：熱交換管
(5)：コルゲートフィン
(6)：サイドプレート
(15)：ブラケット
(17)：垂直板状部
(21)：オイルクーラ（熱交換器）
(22)(23)：ヘッダ
(24)：熱交換管
(25)：コルゲートフィン
(26)：サイドプレート
(35)：ブラケット
(37)：垂直板状部
【図１】
2008051456.tif 000003
【図２】
2008051456.tif 000004
【図３】
2008051456.tif 000005
【図４】
2008051456.tif 000006
【図５】
2008051456.tif 000007
【図６】
2008051456.tif 000008