(57)【要約】【課題】  ボルトを用いることなく両熱交換器の端部同士を固定できると同時に、両熱交換器の車幅方向における部品単体精度や組み付け精度の誤差や熱膨張・収縮による寸法変化を許容できる車両用熱交換器の提供。【解決手段】  一体型熱交換器１とサブラジエータ２が車両前後方向に並べた状態で、これら両者の端部同士が上部ブラケット20a,20bを介して共に固定される車両用熱交換器Ａにおいて、上部ブラケット20a,20bをサブラジエータ２の固定部10a,10bに対して、該一体型熱交換器１とサブラジエータ２のコア部2a,3a,4aの長手方向へ隙間Ｗ１だけ相対移動可能な状態で固定した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱交換器と第２熱交換器が車両前後方向に並べられた状態で、これら両者の端部同士がブラケットを介して共に固定される車両用熱交換器において、
前記第１熱交換器の端部または第２熱交換器の端部をブラケットに対して、該第１熱交換器のコア部または第２熱交換器のコア部の長手方向へ所定距離だけ相対移動可能な状態で固定したことを特徴とする車両用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第１熱交換器と第２熱交換器が車両前後方向に並べられた状態で、これら両者の端部同士がブラケットを介して共に固定される車両用熱交換器の技術が公知になっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、第１熱交換器と第２熱交換器の製造時における部品単体精度や組み付け精度の誤差によって、両者の端部同士を良好に固定することが困難であった。
【０００４】
また、第１熱交換器と第２熱交換器の使用時における熱膨張・収縮による寸法変化によって両熱交換器が必要以上に拘束されてしまい、チューブ等が亀裂・破損する虞があった。
なお、このような問題は、第１熱交換器と第２熱交換器のコア部がその製造時や使用時において長手方向へ大きく熱膨張・収縮することが起因すると考えられる。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、第１熱交換器と第２熱交換器のコア部の長手方向における部品単体精度や組み付け精度の誤差や熱膨張・収縮による寸法変化を許容できる車両用熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明では、第１熱交換器と第２熱交換器が車両前後方向に並べられた状態で、これら両者の端部同士がブラケットを介して共に固定される車両用熱交換器において、前記第１熱交換器の端部または第２熱交換器の端部をブラケットに対して、該第１熱交換器のコア部または第２熱交換器のコア部の長手方向へ所定距離だけ相対移動可能な状態で固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、第１熱交換器と第２熱交換器が車両前後方向に並べられた状態で、これら両者の端部同士がブラケットを介して共に固定される車両用熱交換器において、前記第１熱交換器の端部または第２熱交換器の端部をブラケットに対して、該第１熱交換器のコア部または第２熱交換器のコア部の長手方向へ所定距離だけ相対移動可能な状態で固定したため、第１熱交換器と第２熱交換器のコア部の長手方向における部品単体精度や組み付け精度の誤差や熱膨張・収縮による寸法変化を許容できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
以下、実施例１を説明する。
なお、本実施例１では第１熱交換器をラジエータとコンデンサが一体的に固設された一体型熱交換器に、第２熱交換器をサブラジエータにそれぞれ適用した場合について説明する。また、車両前後方向及び車幅方向を前後方向及び左右方向と称して説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施例１の車両用熱交換器を分解斜視図、図２は同斜視図、図３は一体型熱交換器のコア部を説明する図、図４は一体型熱交換器の正面図（下部ブラケットは省略）、図５はサブラジエータの正面図である。
図６はサブラジエータの端部を説明する斜視図、図７は上部ブラケットの斜視図、図８は図７のＳ８−Ｓ８線における断面図、図９は図７のＳ９−Ｓ９線における断面図、図１０、１１は一体型熱交換器とサブラジエータの固定を説明する図である。
【００１１】
先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、本実施例１の車両用熱交換器Ａは、一体型熱交換器１（第１熱交換器に相当）とサブラジエータ２（第２熱交換器に相当）が備えられている。
【００１２】
図３に示すように、一体型熱交換器１は、メインラジエータ３とその前方のコンデンサ４が一体的に固設された所謂一体型熱交換器１が採用されている。
メインラジエータ３は、コア部３ａの左右両側に一対のタンク3b,3cが配置される所謂パラレルフロー型のラジエータが採用されている。
メインラジエータ３のコア部３ａは、その全体が上下方向に比べて左右方向に長く形成される他、左右両端部がそれぞれ対応するタンク3b,3cに挿通し固定された複数のチューブ３ｄと、隣接するチューブ３ｄ同士の間に配置され、且つ、後述するコンデンサ４のコア部４ａと共用する波状のフィン５で構成されている。
その他、タンク３ｂの上部後面には入力ポートＰ１が設けられる一方、タンク３ｃの下部後面には出力ポートＰ２が設けられている。
【００１３】
コンデンサ４は、コア部４ａの左右両側に一対のタンク4b,4cが備えられている。
また、コンデンサ４のコア部４ａは、その全体が上下方向に比べて左右方向に長く形成され、且つ、ラジエータ３のコア部３と略同じ長さに形成される他、左右両端部がそれぞれ対応するタンク4b,4cに挿通し固定された複数のチューブ４ｄと、隣接するチューブ同士の間に配置された上記フィン５で構成されている。
また、図４に示すように、コンデンサ４のタンク4b,4cは、それぞれの内部が仕切り板Ｓ１によって室Ｒ１〜Ｒ４に区分されており、タンク４ｂにはＲ１に連通したコネクタ４ｅと、室４に連通した接続管４ｆが設けられる一方、タンク４ｃには室Ｒ２と室Ｒ３の両方に接続管4g,4hを介して連通したレシーバタンク４ｉが設けられている。
【００１４】
そして、メインラジエータ３のタンク3b,3c及びコンデンサ４のタンク4b,4cの上下端部には、一対のレインフォース6,7が挿通し固定されることにより、これら両者が一体的に連結固定されている。
【００１５】
図５に示すように、サブラジエータ２は、コア部２ａの左右両側に一対の樹脂製のタンク2b,2cが配置される所謂パラレルフロー型のラジエータが採用されている。
サブラジエータ２のコア部２ａは、両端部がそれぞれ対応するチューブプレート8a,8bを介してそれぞれ対応する樹脂製のタンク2b,2cに挿通し固定された複数のチューブ２ｄと、隣接するチューブ２ｄ同士の間に配置される波状のフィン２ｅで構成されている。
また、サブラジエータ２のタンク2b,2cの上下端部には、一対のレインフォース9a,9bが挿通し固定されることにより、これら両者が一体的に連結固定されている。
【００１６】
さらに、図１、６に示すように、サブラジエータ２のタンク2b,2cの上部には、上方に突出した略平板状の固定部10a,10bがそれぞれ対応するタンク2b,2cと一体的に形成されると共に、これら固定部10a,10bは前後方向に一対の係止部11a,11bを備えて略矢印断面形状に形成されている。
一方、サブラジエータ２のタンク2b,2cの下部には、下方に突出した円柱状のピン１２がそれぞれ対応するタンク2b,2cと一体的に形成されている。
また、タンク２ｃの上部側面には、入力ポートＰ３が設けられる一方、タンク２ｂの下部側面には出力ポートＰ４が設けられている。
【００１７】
その他、一体型熱交換器１の各構成部材は全てアルミ製であり、各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方側にはろう材からなるクラッド層（ブレージングシート）が設けられ、これらは予め仮組された後、図外の加熱炉で熱処理されることにより一体的にろう付け固定されている。
【００１８】
また、サブラジエータ２は、タンク2b,2cを除く各構成部材が全てアルミ製であり、各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方側にはろう材からなるクラッド層（ブレージングシート）が設けられ、これらは予め仮組した状態で図外の加熱炉にて熱処理されることにより一体的にろう付け固定された後、各チューブプレート8a,8bにそれぞれ対応するタンク2b,2cが装着されている。
【００１９】
そして、図１、２に示すように、一体型熱交換器１とサブラジエータ２の上下左右端部同士が後述する上部ブラケット20a,20b及び下部ブラケット30a,30bを介して共に固定されている。
【００２０】
図７〜９に示すように、上部ブラケット２０ａは、樹脂製で一体的に形成される他、その底面にはメインラジエータ３のタンク３ｂの外周に上方から被せて固定可能な大きさの矩形状の開口部２１が下方に向けて形成されている。
また、上部ブラケット２０ａの内側には、サブラジエータ２の対応する固定部10a,10bの車幅方向の長さＬ１（図６参照）よりも長い長さＬ２（図９参照）で車幅方向に伸びる溝２２が下方に開口した状態で形成されている。
また、溝２２は、開口された下方から上方へ先細りする傾斜状のテーパ溝23,24と、このテーパ溝23,24と段部25,26を形成して連続する矩形状の矩形溝２７を備えて略鍵穴断面形状に形成されている。
さらに、上部ブラケット２０ａの上面には、上方へ突出した円柱状の車両搭載ピン２８が該上部ブラケット２０ａと一体的に設けられている。
なお、上部ブラケット２０ｂは上部ブラケット２０ａと左右対称形状であるため、同様の符号を付してその説明は省略する。
【００２１】
図１に示すように、下部ブラケット３０ａは、それぞれ樹脂製で一体的に形成される他、その後方側にはメインラジエータ３のタンク３ｂを圧入して固定可能な大きさの開口部３１が上方に向けて形成され、その前方側は斜め前方へ伸びて平坦な支持面３２が形成されている。
また、上記支持面３２には、上下方向に開口された挿入穴３３（図１０（ａ）参照）が形成されると共に、この挿入穴３３にゴム等の弾性素材からなる略円筒状のマウント部材３４が挿入固定されている。
【００２２】
さらに、下部ブラケット３０ａの底面には、下方へ突出した円柱状の車両搭載ピン３５が該下部ブラケット３０ａと一体的に設けられている。
なお、下部ブラケット３０ｂは下部ブラケット３０ａと左右対称形状であるため、同様の符号を付してその説明は省略する。
【００２３】
次に、作用を説明する。
このように構成された一体型熱交換器１とサブラジエータ２を固定する際には、先ず、一体型熱交換器１の左右下端部において、メインラジエータ３のタンク3b,3cをそれぞれ対応する下部ブラケット30a,30bの開口部３１に圧入してこれら両者を固定した後、図１０に示すように、サブラジエータ２のピン１２を上方からマウント部材３４を介して挿入穴３３に挿入固定することにより、一体型熱交換器１とサブラジエータ２の左右下端部同士を下部ブラケット30a,30bを介して固定する。
【００２４】
次に、図１１に示すように、一体型熱交換器１及びサブラジエータ２の左右上端部において、上部ブラケット20a,20bの開口部２１をメインラジエータ３のそれぞれ対応するタンク3b,3cの外周に上方から被せて固定すると同時に、サブラジエータ２の固定部10a,10bを溝２２に圧入させると、該固定部10a,10bの先端が溝２２のテーパ溝23,24に沿って弾性変形しながら上方へ相対移動して矩形溝２７に進入した後、係止部11a,11bが段部25,26に係止することにより、一体型熱交換器１とサブラジエータ２の左右上端部同士を上部ブラケット20a,20bを介して固定する。
この際、溝２２の長さＬ２は固定部10a,10bの長さＬ１よりも長く形成されているため、溝２２の最深部と固定部10a,10bの先端との間には所定の隙間Ｗ１が形成されている。なお、隙間Ｗ１の値については適宜設定できる。
【００２５】
従って、本実施例１の車両用熱交換器Ａでは、サブラジエータ２の左右下端部がマウント部材３４を介した下部ブラケット30a,30bにより弾性的に一体型熱交換器１の左右下端部に固定される一方、サブラジエータ２の左右上端部が上部ブラケット20a,20bを介して左右方向へ隙間Ｗ１だけ相対移動可能な状態で一体型熱交換器１の左右上端部に固定されることとなる。
【００２６】
ここで、本実施例１の車両用熱交換器Ａのように、サブラジエータ２、メインラジエータ３、コンデンサ４のコア部2a,3a,4aが上下方向に比べて左右方向に長い場合、前述したろう付け固定時にコア部2a,3a,4aが主に長手方向（チューブ2d,3d,4dの長手方向でもある）へ熱膨張・収縮し、この結果、一体型熱交換器１とサブラジエータ２の左右方向の部品単体精度や組み付け精度の誤差が大きくなってしまう。
【００２７】
これに対し、本実施例１の車両用熱交換器Ａでは、サブラジエータ２の左右上端部を上部ブラケット20a,20bを介して左右方向へ隙間Ｗ１だけ相対移動可能な状態で一体型熱交換器１の左右上端部に固定したため、一体型熱交換器１とサブラジエータ２の左右方向の部品単体精度や組み付け精度の誤差を許容しつつ、これら両者を容易に固定できる。
また、上部ブラケット20a,20bを樹脂製としたため、ボルト等の締結手段を必要とせず、部品点数や組み立て工数を減らすことができる。
【００２８】
また、サブラジエータ２の左右下端部がマウント部材３４を介した下部ブラケット30a,30bにより弾性的に一体型熱交換器１の左右下端部に固定されて堅固に拘束されないため、上述した部品単体精度や組み付け精度の誤差を許容するのに何ら問題は生じない。
【００２９】
そして、車両用熱交換器Ａは、図外のファンを後方側に搭載された状態で、且つ、搭載ピン28,35が車両用熱交換器Ａを固定するためのメインラジエータ３コアサポートにブラケットやマウント部材等を介して固定された状態で車両に搭載される。
【００３０】
メインラジエータ３は、例えば、燃料電池を冷却するための冷却回路に接続され、その際、入力ポートＰ１からタンク３ｂに流入した約８０℃前後の流通媒体が、コア部３ａの各チューブ３ｄを流通する間にコア部３ａを通過する車両走行風またはファンによる強制風と熱交換されることにより約４０℃前後まで冷却された後、タンク３ｃに流入して出力ポートＰ２から排出されることによりラジエータとして機能する。
或いは、車両がエンジンとモータにより駆動されるいわゆるハイブリッド車の場合では、メインラジータ３はエンジン冷却水を冷却する回路に接続される。
【００３１】
コンデンサ２は、エアコン用冷却回路に接続され、その際、図外のコンプレッサ側からコンデンサ４のコネクタ４ｅを介してタンク４ｂの室Ｒ１に流入した約７０℃前後の流通媒体が、コア部４ａの室R1,R2に対応する各チューブ４ｄを流通する間にコア部１２ａを通過する車両走行風またはファンによる強制風と熱交換された後、タンク４ｃの室Ｒ２に流入する。
【００３２】
次に、室Ｒ２内の流通媒体は、接続管４ｇを介してレシーバタンク４ｉ内で気液分離された後、液状の流通媒体のみが接続管４ｈを介してタンク４ｃの室Ｒ３に流入して室R3,R4に対応する各チューブ４ｄを流通する間に、コア部４ａを通過する車両走行風またはファンによる強制風と熱交換されることにより、約４５℃前後まで過冷却されてタンク４ｂの室Ｒ４に流入する。
【００３３】
最後に、室Ｒ４内の流通媒体は、接続管４ｆ、コネクタ４ｅを介して図外のエバポレータ側へ排出されることによりコンデンサとして機能する。
【００３４】
サブラジエータ２は、モータや回路等を冷却するための冷却回路に接続され、その際、入力ポートＰ３からタンク２ｃに流入した約６０℃前後の流通媒体が、コア部２ａの各チューブ２ｄを流通する間にコア部２ａを通過する車両走行風またはファンによる強制風と熱交換されることにより約４０℃前後まで冷却された後、タンク２ｂに流入して出力ポートＰ４から排出されることによりサブラジエータとして機能する。
【００３５】
ここで、本実施例１の車両用熱交換器Ａのように、サブラジエータ２、メインラジエータ３、コンデンサ４のコア部2a,3a,4aが上下方向に比べて左右方向に長い場合、前述した使用時におけるチューブ2d,3d,4dの熱膨張量差に起因してコア部2a,3a,4aが主に長手方向（チューブ2d,3d,4dの長手方向でもある）へ熱膨張・収縮し、この結果、一体型熱交換器１とサブラジエータ２の左右方向の熱膨張・収縮による寸法変化が大きくなる。
また、高温な流通媒体が流通する入力ポートP1,P3に近接する部位、即ち、一体型熱交換器１とサブラジエータ２の上部における左右両端部は熱膨張・収縮による寸法変化が最も大きい。
【００３６】
これに対し、本実施例１の車両用熱交換器Ａにあっては、サブラジエータ２の左右上端部を上部ブラケットを介して車幅方向へ隙間Ｗ１だけ相対移動可能な状態で一体型熱交換器１の左右上端部に固定したため、これら両者の熱膨張・収縮による寸法変化を許容できる。
【００３７】
また、また、サブラジエータ２の左右下端部がマウント部材３４を介した下部ブラケット30a,30bにより弾性的に一体型熱交換器１の左右下端部に固定されて堅固に拘束されないため、上述した熱膨張・収縮による寸法変化を許容するのに何ら問題は生じない。
【００３８】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の車両用熱交換器Ａにあっては、一体型熱交換器１とサブラジエータ２が車両前後方向に並べた状態で、これら両者の端部同士が上部ブラケット20a,20bを介して共に固定される車両用熱交換器Ａにおいて、上部ブラケット20a,20bを上部ブラケット20a,20bに対して、該一体型熱交換器１とサブラジエータ２のコア部2a,3a,4aの長手方向へ隙間Ｗ１だけ相対移動可能な状態で固定したため、一体型熱交換器１とサブラジエータ２のコア部2a,3a,4aの長手方向における部品単体精度や組み付け精度の誤差や熱膨張・収縮による寸法変化を許容できる。
【００３９】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例１では、第１熱交換器をメインラジエータ３とコンデンサ４が一体的に固設された一体型熱交換器１に、第２熱交換器をサブラジエータ２に適用した場合について説明したが、熱交換器の種類は適宜設定でき、この限りではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１の車両用熱交換器を分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例１の車両用熱交換器を斜視図である。
【図３】一体型熱交換器のコア部を説明する図である。
【図４】一体型熱交換器の正面図（下部ブラケットは省略）である。
【図５】サブラジエータの正面図である。
【図６】サブラジエータの端部を説明する斜視図である。
【図７】上部ブラケットの斜視図である。
【図８】図７のＳ８−Ｓ８線における断面図である。
【図９】図７のＳ９−Ｓ９線における断面図である。
【図１０】一体型熱交換器とサブラジエータの固定を説明する図である。
【図１１】一体型熱交換器とサブラジエータの固定を説明する図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ  車両用熱交換器
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  入力ポート
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  室
１  一体型熱交換器
２  サブラジエータ
２ａ、３ａ、４ａ  コア部
２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ、４ｂ、４ｃ  タンク
２ｄ、３ｄ、４ｄ  チューブ
３  メインラジエータ
４  コンデンサ
４ｅ  コネクタ
４ｆ、４ｇ、４ｈ  接続管
４ｉ  レシーバタンク
５、２ｅ  フィン
６、７、９ａ、９ｂ  レインフォース
８ａ、８ｂ  チューブプレート
１０ａ、１０ｂ  固定部
１１ａ、１１ｂ  係止部
１２  ピン
２０ａ、２０ｂ  上部ブラケット
２１  開口部
２２  溝
２３、２４  テーパ溝
２５、２６  段部
２７  矩形溝
２８、３５  車両搭載ピン
３０ａ、３０ｂ  下部ブラケット
３１  開口部
３２  支持面
３３  挿入穴
３４  マウント部材
【図１】
2007216919.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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007216919.tif 000012
【図１１】
2007216919.tif 000013