(57)【要約】【課題】ラジエータと凝縮器とをブラケットにて一体化したクーリングモジュールにおいて、凝縮器の冷却能力が低下することを防止する。【解決手段】樹脂製のブラケット３をラジエータ１と凝縮器２との間に配置して、両熱交換器１、２をブラケット３に固定する。これにより、ラジエータ１側の熱が凝縮器２に移動してしまうことを抑制でき、凝縮器２の冷却能力が低下してしまうことを抑制できる。また、ラジエータ１及び凝縮器２をブラケット３に組み付け固定することによりラジエータ１に対する凝縮器２の位置を容易に設定することができるので、クーリングモジュールの組み付け性を向上させながら、ラジエータ１のコア部１ｃと凝縮器２のコア部２ｃとの間に所定の隙間を設けてラジエータ１と凝縮器２との間で熱交換されてしまうことを抑制できる。【選択図】　　　　図５
2004116937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のチューブ、前記複数本のチューブの長手方向両端側に位置して前記複数本のチューブと連通するヘッダタンクをろう接することにより構成された第１、２熱交換器（１、２）がブラケット（３）を介して一体化された熱交換器モジュールであって、
前記第１熱交換器（１）のコア面と前記第２熱交換器（２）のコア面とが対向するように前記両熱交換器（１、２）が配置され、
前記ブラケット（３）には、前記両熱交換器（１、２）を車両に取り付けるための取付部（３ｂ）が設けられ、
さらに、前記ブラケット（３）は、樹脂製であり、かつ、前記両熱交換器（１、２）に挟まれて両熱交換器（１、２）間に配置されていることを特徴とする熱交換器モジュール。
【請求項２】
前記ブラケット（３）は、前記取付部（３ｂ）、及び帯板状のブラケット本体部（３ａ）を有して構成されており、
さらに、前記ブラケット本体部（３ａ）は、第１熱交換器（１）の前記ヘッダタンク（１ｄ）と第２熱交換器（２）の前記ヘッダタンク（２ｄ）との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器モジュール。
【請求項３】
前記取付部（３ｂ）は、前記ブラケット本体部（３ａ）の長手方向端部側から前記ブラケット本体部（３ａ）の長手方向と略直交する方向に突出した取付ステー部（３ｃ）に設けられており、
さらに、前記取付ステー部（３ｃ）の根元側には、前記取付ステー部（３ｃ）に作用するモーメントに対向する補強部（３ｄ）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換器モジュール。
【請求項４】
前記取付ステー部（３ｃ）は前記ブラケット本体部（３ａ）から前記両熱交換器（１、２）のコア部側に突出しており、
さらに、前記補強部（３ｄ）には、前記コア面と直交する方向に貫通する穴部（３ｅ）が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換器モジュール。
【請求項５】
前記ブラケット（３）は、前記両熱交換器（１、２）の両端側に配置されており、
さらに、前記ブラケット（３）のうち少なくとも一方のブラケット（３）と、前記両熱交換器（１、２）とは、前記コア面と直交する方向に延びるピン状の締結手段（４）により固定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換器モジュール。
【請求項６】
前記両熱交換器（１、２）に空気を送風する送風機を取り付けるためのファン取付部（３ｆ）が、前記取付部（３ｂ）近傍に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも第１、２熱交換器がブラケットを介して一体となった熱交換器モジュールに関するもので、車両用ラジエータと車両用空調装置の室外熱交換器とが一体化されたクーリングモジュールに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、ラジエータと凝縮器とをインサート（サイドプレート）やフィン等によって一体化するとともに、車両取付用のブラケットをヘッダタンク部分に固定していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４２０８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ラジエータと凝縮器とを一体化するにあたって、ラジエータの仕様と凝縮器の仕様とが大きく相違するために、ラジエータと凝縮器とを別々に製造した後、一体化する必要がある場合がある。
【０００５】
これに対して、特許文献１に記載の発明は、既にラジエータと凝縮器とが一体化されたクーリングモジュールをブラケット介して車両に組み付ける発明であるので、ラジエータと凝縮器とを別々に製造した後、両熱交換器を一体化するクーリングモジュールには適用することが難しい。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、少なくとも２つの熱交換器を別々に製造した後、両熱交換器を一体化する熱交換器モジュールに適した構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、請求項１に記載の発明では、複数本のチューブ、複数本のチューブの長手方向両端側に位置して複数本のチューブと連通するヘッダタンクをろう接することにより構成された第１、２熱交換器（１、２）がブラケット（３）を介して一体化された熱交換器モジュールであって、第１熱交換器（１）のコア面と第２熱交換器（２）のコア面とが対向するように両熱交換器（１、２）が配置され、ブラケット（３）には、両熱交換器（１、２）を車両に取り付けるための取付部（３ｂ）が設けられ、さらに、ブラケット（３）は、樹脂製であり、かつ、両熱交換器（１、２）に挟まれて両熱交換器（１、２）間に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、金属に比べて熱伝導率の低い樹脂製のブラケット（３）が両熱交換器（１、２）間に位置しているので、高温側熱交換器の熱が低温側の熱交換器に移動してしまうことを抑制できる。
【０００９】
また、第１熱交換器（１）のコア部と第２熱交換器（２）のコア部との間に所定の隙間を設ける必要があるが、本発明では、両熱交換器（１、２）をブラケット（３）に組み付け固定することにより、例えば第１熱交換器（１）に対する第２熱交換器（２）の位置を容易に設定することができるので、熱交換器モジュールの組み付け性を向上させながら、第１熱交換器（１）のコア部と第２熱交換器（２）のコア部との間に所定の隙間を設けて両熱交換器（１、２）間で熱交換されてしまうことを抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、ブラケット（３）は、取付部（３ｂ）、及び帯板状のブラケット本体部（３ａ）を有して構成されており、さらに、ブラケット本体部（３ａ）は、第１熱交換器（１）のヘッダタンク（１ｄ）と第２熱交換器（２）のヘッダタンク（２ｄ）との間に位置していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、取付部（３ｂ）は、ブラケット本体部（３ａ）の長手方向端部側からブラケット本体部（３ａ）の長手方向と略直交する方向に突出した取付ステー部（３ｃ）に設けられており、さらに、取付ステー部（３ｃ）の根元側には、取付ステー部（３ｃ）に作用するモーメントに対向する補強部（３ｄ）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、取付ステー部（３ｃ）はブラケット本体部（３ａ）から両熱交換器（１、２）のコア部側に突出しており、さらに、補強部（３ｄ）には、コア面と直交する方向に貫通する穴部（３ｅ）が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、補強部（３ｄ）がコア部を通過する冷却風の抵抗となってしまうことを抑制できるので、熱交換器モジュールの冷却性能を低下させることなく、ブラケット（３）に十分な剛性を与えることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、ブラケット（３）は、両熱交換器（１、２）の両端側に配置されており、さらに、ブラケット（３）のうち少なくとも一方のブラケット（３）と、両熱交換器（１、２）とは、コア面と直交する方向に延びるピン状の締結手段（４）により固定されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、締結手段（４）が挿入される穴を締結手段（４）の直径より大きくする、又は長穴にする等すれば、両熱交換器（１、２）の寸法差を吸収しながら容易に両熱交換器（１、２）に組み付けることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、両熱交換器（１、２）に空気を送風する送風機を取り付けるためのファン取付部（３ｆ）が、取付部（３ｂ）近傍に設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
因みに、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一例である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る熱交換器モジュールを車両用ラジエータと車両用空調装置の室外熱交換器とが一体化されたクーリングモジュールに適用したものである。
【００１９】
因みに、図１は本実施形態に係るクーリングモジュールを空気流れ下流側から見た斜視図であり、図２は図１のＡ部の上面図であり、図３は図１のＡ部の正面図であり、図４はブラケット３の正面図である。
【００２０】
ラジエータ１はエンジン内を循環する冷却水と空気とを熱交換して冷却水を冷却するもので、凝縮器２（図２参照）は圧縮機から吐出した高圧冷媒を冷却凝縮させるものである。
【００２１】
そして、ラジエータ１と凝縮器２とは略同一構造を有しており、具体的には、図１に示すように、流体、つまりラジエータ１にあっては冷却水、凝縮器２にあっては冷媒が流れる複数本のチューブ１ａ及びチューブ１ａの外表面に接合されて空気との伝熱面積を増大させるフィン１ｂからなるコア部１ｃ、チューブ１ａの長手方向両端部にて複数本のチューブ１ａに連通してチューブ１ａの長手方向と略直交する方向に延びるヘッダタンク１ｄ、並びにコア部１ｃの端部に位置してチューブ１ａの長手方向と平行に延びてコア部１ｃを補強するインサート１ｅ等からなるもので、本実施形態では、これらの部品を全てアルミニウム合金製としてろう接に一体化している。
【００２２】
なお、図１では、凝縮器２が見えないため、チューブ、フィン、コア部、ヘッダタンク及びインサートの符号は、ラジエータ１に関するもののみ付した。
【００２３】
因みに、「ろう接」とは、例えば「接続・接合技術」（東京電機大学出版局）に記載されているように、ろう材やはんだを用いて母材を溶融させないように接合する技術を言う。因みに、融点が４５０℃以上の溶加材を用いて接合するときをろう付けと言い、その際の溶加材をろう材と呼び、融点が４５０℃以下の溶加材を用いて接合するときをはんだ付けと言い、その際の溶加材をはんだと呼ぶ。
【００２４】
また、ラジエータ１と凝縮器２とは、図２に示すように、それぞれのコア面が所定の隙間を有して対向するように配置されているとともに、ラジエータ１と凝縮器２との間に挟まれて配置されたブラケット３に固定されて一体化されており、両者１、２はブラケット３を介して車両ボディに取り付けられる。
【００２５】
ここで、ブラケット３は、図４に示すように、ラジエータ１のヘッダタンク１ｄと凝縮器２のヘッダタンク２ｄ（図２参照）との間の部位、つまりラジエータ１及び凝縮器２の端部に対応する部位にて上下方向に延びる帯板状のブラケット本体３ａ、ブラケット３を介して一体化されたラジエータ１及び凝縮器２、つまりクーリングモジュールを車両ボディに取り付けるための取付部３ｂ、並びにブラケット本体部３ａの長手方向端部側からブラケット本体部３ａの長手方向と略直交する方向であって、本実施形態ではラジエータ１及び凝縮器２のコア部側に突出した帯板状の取付ステー部３ｃ等からなるもので、取付部３ｂは取付ステー部３ｃの先端側に設けられている。
【００２６】
また、取付ステー部３ｃの根元側には、取付ステー部３ｃに作用するモーメントに対向する補強部材をなす略三角板状の補強部３ｄが設けられており、この補強部３ｄには、コア面と直交する方向、つまり空気の流通方向に貫通する複数個の穴部３ｅが形成されている。
【００２７】
因みに、本実施形態では、穴部３ｅの形状を略三角状とすることにより、補強部３ｄをトラス構造とし、強度が大きく低下することを防止している。
【００２８】
また、ブラケット本体部３ａは、図５に示すように、両ヘッダタンク１ｄ、２ｄに対応する部位からコア部１ｃ、２ｃ側まで拡がっている。
【００２９】
そして、本実施形態では、ブラケット本体３ａ、取付部３ｂ、取付ステー部３ｃ及び補強部３ｄを樹脂（例えば、ガラス繊維入りナイロン）にて一体成形している。
【００３０】
また、クーリングモジュールの左右両側のブラケット３のうち少なくとも一方（本実施形態では、左右両側）のブラケット３とラジエータ１及び凝縮器２とは、その上端側で図２に示すように、コア面と直交する方向に延びるピン状の締結手段をなすボルト４にて締結固定されている。
【００３１】
なお、ラジエータ１及び凝縮器２の下端側は、図６に示すように、ブラケット３の下端側に形成された突起部３ｇとインサート１ｅ、２ｅの断面形状を略コの字状とすることにより形成された凹部とを嵌合させることによりブラケット３に固定される。
【００３２】
因みに、本実施形態では、図２に示すように、ブラケット３を製造する際に補強部３ｄにナット５を埋設してナット５とブラケット３とを一体化し、ボルト４をインサート１ｅ、２ｅに設けられたボルト穴１ｆ、２ｆから挿入して締め付けている。
【００３３】
また、ブラケット３のうち取付部３ｂの近傍には、ファンシュラウドを組み付けるためのファン取付部３ｆが一体形成されている。なお、ファンシュラウドとは、クーリングモジュールに冷却風を送風する送風機を組み付けるステー部材と、クーリングモジュールと送風機とを覆うようにして送風機にて誘起された空気がクーリングモジュールを迂回して流れることを防止するものである。
【００３４】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００３５】
本実施形態では、ブラケット３を樹脂製とするとともに、この樹脂製のブラケット３をラジエータ１と凝縮器２との間に配置しているので、ラジエータ１と凝縮器２との間で熱交換されてしまうことを抑制できる。
【００３６】
つまり、ラジエータ１内を循環する冷却水は、凝縮器２内を循環する冷媒より温度が高いため、単純にラジエータ１と凝縮器２とを近接させた状態で一体化すると、ラジエータ１側の熱が凝縮器２に移動してしまい、凝縮器２の冷却能力が低下するおそれがあるが、本実施形態では、金属に比べて熱伝導率の低い樹脂製のブラケット３をラジエータ１と凝縮器２との間に介在させているので、ラジエータ１側の熱が凝縮器２に移動してしまうことを抑制でき、凝縮器２の冷却能力が低下してしまうことを抑制できる。
【００３７】
また、ラジエータ１のコア部１ｃと凝縮器２のコア部２ｃとの間に所定の隙間を設ける必要があるが、本実施形態では、ラジエータ１及び凝縮器２をブラケット３に組み付け固定することによりラジエータ１に対する凝縮器２の位置を容易に設定することができるので、クーリングモジュールの組み付け性を向上させながら、ラジエータ１のコア部１ｃと凝縮器２のコア部２ｃとの間に所定の隙間を設けてラジエータ１と凝縮器２との間で熱交換されてしまうことを抑制できる。
【００３８】
また、クーリングモジュールを車両に組み付けるための取付部３ｂがブラケット３に設けられているので、上方側の取付部３ｂと下方側の取付部３ｂとの間の寸法バラツキは、ブラケット３の製造公差（製造バラツキ）範囲内となる。
【００３９】
一方、仮に取付部３ｂをラジエータ１又は凝縮器２に設けると、上方側の取付部３ｂと下方側の取付部３ｂとの間の寸法バラツキは、ラジエータ１又は凝縮器２の製造公差（製造バラツキ）範囲内となるが、ラジエータ１又は凝縮器２がろう付け製品であるのに対してブラケット３は樹脂成形品であるので、取付部３ｂをブラケット３に設けた方が取付部３ｂ間寸法のバラツキが小さくなる。
【００４０】
したがって、上方側の取付部３ｂと下方側の取付部３ｂとの間の寸法バラツキを小さくすることができるので、クーリングモジュールの車両への組み付け性を向上させることができる。
【００４１】
また、補強部３ｄには、コア部１ｃ、２ｃのコア面と直交する方向に貫通する穴部３ｅが形成されているので、補強部３ｄがコア部１ｃ、２ｃを通過する冷却風の抵抗となってしまうことを抑制できる。したがって、クーリングモジュールの冷却性能を低下させることなく、ブラケット３に十分な剛性を与えることができる。
【００４２】
ところで、本実施形態では、ブラケット３を介してラジエータ１と凝縮器２とを一体化するが、ブラケット３は両熱交換器１、２の両端側に配置されるので、ラジエータ１の寸法と凝縮器２の寸法とが相違すると、ラジエータ１及び凝縮器２の両者をブラケット３に組み付けることができないおそれがある。
【００４３】
しかし、本実施形態では、ブラケット３とラジエータ１及び凝縮器２とは、コア面と直交する方向に延びるボルト４にて締結固定されているので、ボルト４が挿入される穴をボルト径に比べて大きくする、又は長穴にする等すれば、ラジエータ１の寸法と凝縮器２の寸法との差を吸収しながら容易にラジエータ１及び凝縮器２の両者をブラケット３に組み付けることができる。
【００４４】
また、取付部３ｂの近傍にファン取付部３ｆが設けられているので、送風機及びファンシュラウドの荷重が両熱交換器１、２に作用することを防止できる。
【００４５】
また、本実施形態では、ブラケット本体部３ａは、図５に示すように、両ヘッダタンク１ｄ、２ｄに対応する部位からコア部１ｃ、２ｃ側まで拡がっているので、図５に示すように、ブラケット本体３ａの断面形状を略Ｔ字状として補強用フランジ部３ｇを設けることができる。したがって、ブラケット本体部３ａの曲げ剛性及び座屈強度を高めることができる。
【００４６】
なお、通常、チューブ１ａ、２ａ幅寸法（空気流通方向の平行な部位の寸法）は、ヘッダタンク１ｄ、２ｄの幅寸法より小さいため、コア部１ｃ、２ｃ側にフランジ部３ｇを設けることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
第１実施形態では、ラジエータ１及び凝縮器２は共にコア面と直交する方向に延びるボルト４にてブラケット３に締結固定されていたが、本実施形態は、図７に示すように、凝縮器２は、コア面と平行な方向に延びるボルト４にブラケット３に締結固定したものである。
【００４８】
なお、ブラケット本体部３ａには、凝縮器２を固定するためのステー部３ｊが設けられている。
【００４９】
（第３実施形態）
本実施形態は、図８に示すように、ラジエータ１に設けた取付ステー１ｆをステー部３ｊに組み付けることにより、ラジエータ１と凝縮器２とをボルト４にて共締め固定したものである。
【００５０】
（第４実施形態）
本実施形態は、ラジエータ１及び凝縮器２の両者を共にコア面と平行な方向に延びるボルト４にてブラケット３に締結固定したものである。
【００５１】
（第５実施形態）
本実施形態は、図１０に示すように、ファン取付部３ｆを、ブラケット３のうちヘッダタンク１ｄ、２ｄの長手方向端部に対応する部位に設けたものである。
【００５２】
（第６実施形態）
本実施形態は、図１１に示すように、取付部３ｂを、ブラケット３のうちヘッダタンク１ｄ、２ｄの長手方向端部に対応する部位に設けたものである。
【００５３】
（第７実施形態）
上述の実施形態では、ボルトにてブラケット３と両熱交換器１、２を締結固定したが、本実施形態は、図１２に示すように、スナップフィット３ｈにてブラケット３と熱交換器（この例では、凝縮器２）とを固定したものである。
【００５４】
なお、スナップフィットとは、鍵状に形成されたピン状の突起部の弾性変形を利用して着脱可能に２つの固定する締結手段である。
【００５５】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ブラケット本体部３ａはヘッダタンク１ｄ、２ｄ間に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５６】
また、上述の実施形態では、ラジエータと凝縮器からなる熱交換器モジュールであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の熱交換器からなるモジュールであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクーリングモジュールを空気流れ下流側から見た斜視図である。
【図２】図１のＡ部の上面図である。
【図３】図１のＡ部の正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るブラケットの正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るブラケット等の断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るクーリングモジュールの組み立て方法を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す三面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す三面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す三面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係るクーリングモジュールの要部を示す三面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係るブラケットの正面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係るクーリングモジュールを空気流れ上流側から見た斜視図である。
【符号の説明】
１…ラジエータ、２…凝縮器、３…ブラケット、３ａ…ブラケット本体部。
【図１】
2004116937.tif 000003
【図２】
2004116937.tif 000004
【図３】
2004116937.tif 000005
【図４】
2004116937.tif 000006
【図５】
2004116937.tif 000007
【図６】
2004116937.tif 000008
【図７】
2004116937.tif 000009
【図８】
2004116937.tif 000010
【図９】
2004116937.tif 000011
【図１０】
2004116937.tif 000012
【図１１】
2004116937.tif 000013
【図１２】
2004116937.tif 000014