(57)【要約】  【課題】    清掃作業の作業性を低下することなく幅寸法の制約を解消した熱交換器の配列構造を提供することを課題とする。  【解決手段】    自動車に用いられる熱交換器の配列構造において、気流に対して正面を向けて並列に配置した複数の並列配置熱交換器と、この複数の並列配置熱交換器の上流に配置した上流配置熱交換器とからなり、前記並列配置熱交換器の隣接する熱交換器の間に間隔をあけて空間部を形成し、前記上流側熱交換器を通過した気流が前記空間部を通過するように前記空間部の上流に前記上流配置熱交換器を配置して構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に用いられる熱交換器の配列構造において、
気流に対して正面を向けて並列に配置した複数の並列配置熱交換器と、この複数の並列配置熱交換器の上流に配置した上流配置熱交換器とからなり、
前記並列配置熱交換器の隣接する熱交換器の間に間隔をあけて空間部を形成し、
前記上流配置熱交換器を通過した気流が前記空間部を通過するように前記空間部の上流に前記上流配置熱交換器を配置したことを特徴とする熱交換器の配列構造。
【請求項２】
前記空間部に対して前記上流配置熱交換器を、前記空間部の長手方向の向きと前記上流配置熱交換器の長手方向の向きとを同じ向きに向けたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器の配列構造。
【請求項３】
前記複数の並列配置熱交換器が形成する空間部の幅を、前記上流配置熱交換器のコア幅よりも狭くかつ前記上流配置熱交換器の配管径よりも広くしたことを特徴とする請求項２記載の熱交換器の配列構造。
【請求項４】
前記複数の並列配置熱交換器と前記上流配置熱交換器との間の正面投影上の重なりを100ｍｍ以下にしたことを特徴とする請求項２記載の熱交換器の配列構造。
【請求項５】
前記複数の並列配置熱交換器がラジエータとオイルクーラであり、前記上流配置熱交換器がインタクーラであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の熱交換器の配列構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械、トラック、バスまたは乗用車等の自動車に用いられる熱交換器の配列構造、特に、横並びに配置された複数個の熱交換器を単一の冷却ファンで効果的に冷却するための配列構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン冷却用のラジエータ、作動油冷却用のオイルクーラ、給気冷却用のインタクーラ等の各熱交換器は、単一のファンにより生じた冷却用空気の流れ（以下、冷却風という）に対して、上流側からインタクーラ、オイルクーラ、ラジエータの順に重ね合せるように配置されているか、インタクーラ、ラジエータ、オイルクーラが横並びに配置されているか、あるいは、そのうちのいずれかが前後に配置された混合型の配置が採られている（特許文献１〜４）。
【０００３】
【特許文献１】特開2001−348909号公報
【特許文献２】特開2002−081320号公報
【特許文献３】特開2002−302968号公報
【特許文献４】特開2002−302969号公報
【０００４】
〔従来技術の問題点〕
図３に示すように、インタクーラ１、ラジエータ２、オイルクーラ３がファン４の上流側に横並びに配置されている並列配置の場合には、ファンシュラウド４ａの中に納められるようにするため全体の寸法に制約があり、インタクーラ１、ラジエータ２、オイルクーラ３のうちの１つでも熱交換器のコア幅を変えると、他の熱交換器のコア幅を縮小する必要性がでてくる、例えば、１つの熱交換器のコア幅を大きくすると、その大きくした分を他の熱交換器のコア幅を小さくすることが必要になるため、熱交換性能すなわち冷却性能に悪影響が出る。
【０００５】
また、図４，５に示すように、ファン８の前面にラジエータ５とオイルクーラ６との２つの熱交換器を並列に配置して、残りのインタクーラ７をそれらの前面に横向きにして配置すると、熱交換器同士の重なり部分では通風抵抗が上昇し、冷却風の温度が上昇するから、冷却性能が低下することになる。
冷却性能を上げるために寸法を大きくする必要が生じるが、ファンシュラウド８ａの大きさの範囲に納めるには、インタクーラ７の配管７ａの取付箇所が幅方向に突出するため、ラジエータ５とオイルクーラ６との大きさを効果的に大きくすることができない。また、ラジエータ５とオイルクーラ６との間に形成された隙間部には風抜け対策（例えば、パッキンを取り付ける等）を別途しなければならないから工程が増加し経費が増加する。さらにまた、重なり部分の清掃には、清掃に支障がない位置までインタクーラ７を移動するあるいは取り外す等の措置が必要になるから、全てを横並びにした場合よりも作業性が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の技術における前記問題点に鑑みて成されたものであり、それらを解決するため具体的に設定した課題は、清掃作業の作業性を低下することなく熱交換器の幅寸法を拡大可能にした熱交換器の配列構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における前記課題が効果的に解決される熱交換器の配列構造を特定するために、必要と認められる事項の全てを網羅して具体的に構成された課題解決手段を以下に示す。
熱交換器の配列構造に係る第１の課題解決手段は、自動車に用いられる熱交換器の配列構造において、気流に対して正面を向けて並列に配置した複数の並列配置熱交換器と、この複数の並列配置熱交換器の上流に配置した上流配置熱交換器とからなり、前記並列配置熱交換器の隣接する熱交換器の間に間隔をあけて空間部を形成し、前記上流配置熱交換器を通過した気流が前記空間部を通過するように前記空間部の上流に前記上流配置熱交換器を配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
熱交換器の配列構造に係る第２の課題解決手段は、前記空間部に対して前記上流配置熱交換器を、前記空間部の長手方向の向きと前記上流配置熱交換器の長手方向の向きとを同じ向きに向けたことを特徴とするものである。
【０００９】
熱交換器の配列構造に係る第３の課題解決手段は、前記複数の並列配置熱交換器が形成する空間部の幅を、前記上流配置熱交換器のコア幅よりも狭くかつ前記上流配置熱交換器の配管径よりも広くしたことを特徴とする。
【００１０】
熱交換器の配列構造に係る第４の課題解決手段は、前記複数の並列配置熱交換器と前記上流配置熱交換器との間の正面投影上の重なりを100ｍｍ以下にしたことを特徴とする。
【００１１】
熱交換器の配列構造に係る第５の課題解決手段は、前記複数の並列配置熱交換器がラジエータとオイルクーラであり、前記上流配置熱交換器がインタクーラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明において、熱交換器の配列構造に係る第１の課題解決手段では、並列配置熱交換器の数を減らすことができ、並列配置熱交換器の幅を大きくすることができるようになって、並列配置熱交換器の大きさの自由度が増し、しかも上流配置熱交換器を通過した気流が空間部を通過するように上流配置熱交換器を配置したから、実質的にすべての熱交換器が並列配置されたものと同様の配置となり、気流の通過を容易にするとともに、清掃時には作業が容易になり、清掃の作業性を低下することなくすべての熱交換器が並列配置されたものと同様の冷却性能にすることができる。
【００１３】
熱交換器の配列構造に係る第２の課題解決手段では、空間部の長手方向の向きと上流配置熱交換の長手方向の向きとが同じ向きに向けられたことにより、上流配置熱交換器を通過した気流の略全量が容易に空間部を通過することができる。
【００１４】
熱交換器の配列構造に係る第３の課題解決手段では、並列配置熱交換器同士の間に形成された空間部が上流配置熱交換器の配管に支障がなく、上流配置熱交換器を通過した冷却風の略全量が並列配置熱交換器の間の空間部を通過して、すべての熱交換器が並列配置されている場合と同様な冷却性能にでき、しかも各熱交換器の寸法を従来よりも大きくすることができて、より一層冷却性能を向上することができる。
【００１５】
熱交換器の配列構造に係る第４の課題解決手段では、並列配置熱交換器と上流配置熱交換器との間の正面投影上の重なりを100ｍｍ以下にしたことにより、上流配置熱交換器を通過した冷却風の略全量が並列配置熱交換器の間の空間を容易に通過してファン側へ吸引され、上流配置熱交換器から並列配置熱交換器へ流出するバイパスを形成することがなく、各熱交換器に必要な冷却風量を与えることができて冷却性能を向上することができる。
【００１６】
熱交換器の配列構造に係る第５の課題解決手段では、複数の並列配置熱交換器をラジエータとオイルクーラとし、上流配置熱交換器をインタクーラとすることにより、過給機付きエンジンを備えた自動車に冷却性能の良い熱交換器を搭載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明における最良の実施形態を図示説明する。
なお、この実施形態は、発明の主旨をより良く理解できるようにするため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、発明内容を限定するものではない。
【００１８】
〔構成〕
この実施形態における熱交換器の配列構造は、図１，２に示すように、建設機械用熱交換器１０において、中心部にインタクーラ１１を縦長の向きに配置し、このインタクーラ１１の下流側の面から突出する配管１１ａを挟むようにして、ラジエータ１２とオイルクーラ１３との間の空間部１５を開け、ラジエータ１２とオイルクーラ１３とをそれぞれ縦長の向きにして並列配置する。
【００１９】
インタクーラ１１を中央部に配置し、ラジエータ１２とオイルクーラ１３とが両側部に配置され、これら熱交換器全体の正面投影面の外周端を囲み、外端縁に沿って下流側に延びファン外径にまで縮小する冷却風出口１４ｂを形成する枠体からなるファンシュラウド１４ａを設け、このファンシュラウド１４ａの後端部に形成された冷却風出口１４ｂにファン１４を回転自在に設けて、稼動時にファン１４が生起する冷却風の流れが、インタクーラ１１とラジエータ１２とオイルクーラ１３とを通過してファンシュラウド１４ａの内部をファン１４に向かって通過する冷却風の通路を形成する。
【００２０】
並列配置されたラジエータ１２とオイルクーラ１３とは、それぞれ全体として角型の熱交換器を形成する。ラジエータ１２とオイルクーラ１３との間の空間部１５には、配管１１ａを挟むように配置するため配管１１ａの径よりも大きくし、全体として角型の熱交換器を形成するインタクーラ１１のコア幅よりも小さくして、冷却風の通過面積である正面の面積を最大限有効に利用できるようにするとともに、ラジエータ１２およびオイルクーラ１３との間に形成され上流に突出したインタクーラ１１との間における各熱交換器の正面投影上の重なりを100ｍｍ以下に制限して、インタクーラ１１を通過した冷却風が空間部１５を通過し、ファン１４側に吸引されて排出されるようになり、ラジエータ１２とオイルクーラ１３のコア部等に侵入して冷却性能を低下することがないようにする。
【００２１】
〔作用効果〕
このように構成したことにより、インタクーラ１１をラジエータ１２およびオイルクーラ１３の間に形成した空間部１５の上流に配置して、インタクーラ１１を通過した冷却風が空間部１５を通過してラジエータ１２およびオイルクーラ１３と干渉しない実質的にすべての熱交換器が並列に配置されたものと同様に機能する熱交換器の配列構造を実現することができる。
これにより、インタクーラ１１、ラジエータ１２およびオイルクーラ１３を、一面内に並列配置する熱交換器を３つから２つに減らすことができたから、並列配置される熱交換器の１つ当たりのコア幅を大きくすることができるとともに、空間部１５をインタクーラ１１の配管がラジエータ１２およびオイルクーラ１３により挟持される程度からインタクーラ１１のコア幅程度までの範囲で設定可能にして、熱交換器の側端から外方へ配管を突出する等の寸法制限を招く要因を減らし、ラジエータ１２およびオイルクーラ１３を大型化して冷却性能を向上することができる。
【００２２】
インタクーラ１１と、ラジエータ１２およびオイルクーラ１３が冷却風の流れ方向に重ね合わされることがなく、通気抵抗の上昇、冷却空気温度の上昇等の悪影響を減少することができ、冷却性能を同じにする場合にはラジエータ１２およびオイルクーラ１３を小型化することができる。
インタクーラ１１を通過した冷却風はラジエータ１２とオイルクーラ１３との間の空間部１５を通過し、インタクーラ１１を通過しない冷却風はラジエータ１２とオイルクーラ１３とのそれぞれを通過して、インタクーラ１１を通過しない冷却風がラジエータ１２とオイルクーラ１３との間の空間部１５に入り込む、あるいはインタクーラ１１を通過した冷却風がラジエータ１２とオイルクーラ１３とを通過するバイパス流の発生を防止することができ、冷却性能を向上することができる。
インタクーラ１１を通過しない冷却風が空間部１５に入り込むバイパス流が生じないから、インタクーラ１１、ラジエータ１２およびオイルクーラ１３の各熱交換器のコア間に別途シール材を用いてシールする必要がなくなり、また各熱交換器の脱着が容易となり、構成が簡素化され、作業性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態における熱交換器の配列構造を示す外観説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図である。
【図２】同上熱交換器の配列構造を示す斜視説明図である
【図３】従来の熱交換器の配列構造における横並び配列を示す外観説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図である。
【図４】従来の熱交換器の配列構造における横並びと重ね合せとを組み合わせた配列を示す外観説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図である。
【図５】同上熱交換器の配列構造における横並びと重ね合せとを組み合わせた配列を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，７，１１  インタクーラ（上流配置熱交換器）
２，５，１２  ラジエータ（並列配置熱交換器）
３，６，１３  オイルクーラ（並列配置熱交換器）
４ａ，８ａ，１４ａ  ファンシュラウド
４，８，１４  ファン
７ａ，１１ａ  配管
１５  空間部
【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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