(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に離間して配置され、夫々長手方向に互いに離間した複数の冷却水出入口（１）を有する一対の硬質の樹脂製メインタンク（２）と、
夫々並列した多数のチューブ（５）の外面に多数のフィン（６）が固定された複数のモジュールコア（７）と、
夫々のモジュールコア（７）の両端に位置し、一端開口にチューブプレート（９ａ）が固定され、そのチューブプレート（９ａ）に夫々の前記チューブ（５）が連通すると共に、外面に連結用パイプ（８）が一体に突設された複数の硬質の樹脂製サブタンク本体（９）と、
前記一対のメインタンク（２）の両端どうしを互いに締結固定する一対のサイドメンバー（１０）と、
少なくとも上側の前記メインタンク（２）の夫々の前記冷却水出入口（１）の口縁又は、夫々の前記サブタンク本体（９）の前記連結用パイプ（８）に一体的に成形された複数の拡縮自在なゴム状筒部（４）と、
を具備し、前記ゴム状筒部（４）を介して前記メインタンク（２）と夫々の連結用パイプ（８）とが互いに締結固定されたモジュールコア型熱交換器。
【請求項２】
上下に離間して配置され、夫々長手方向に互いに離間した複数の冷却水出入口（１）を有する一対の硬質の樹脂製メインタンク（２）と、
夫々並列した多数のチューブ（５）の外面に多数のフィン（６）が固定された複数のモジュールコア（７）と、
夫々のモジュールコア（７）の両端に位置し、夫々の前記チューブ（５）の両端が連通し、外周部に環状溝が形成されたチューブプレート（９ａ）と、
一端開口部外周に小フランジ部（９ｂ）が一体的に突設されると共に、外面に連結用パイプ（８）が僅かに突設された複数の硬質の樹脂製サブタンク本体（９）と、
前記一対のメインタンク（２）の両端どうしを互いに締結固定する一対のサイドメンバー（１０）と、
少なくとも上側の夫々の前記サブタンク本体（９）の前記連結用パイプ（８）に一体的に突設形成された複数の拡縮自在なゴム状筒部（４）と、
を具備し、夫々の前記サブタンク本体（９）の前記開口部が前記チューブプレート（９ａ）の前記環状溝にシール用Ｏリングを介して挿入されて、その環状溝の外周がカシメにより締結固定され、前記ゴム状筒部（４）を介して前記メインタンク（２）と夫々のサブタンク本体（９）の連結用パイプ（８）とが互いに締結固定されたモジュールコア型熱交換器。
【請求項３】
前記ゴム状筒部（４）と、前記サブタンク本体（９）の連結用パイプ（８）との境界が周方向に波型に形成された請求項１または請求項２に記載のモジュールコア型熱交換器。
【請求項４】
前記ゴム状筒部（４）が軟質の合成樹脂材からなる請求項１〜請求項３の何れかに記載のモジュールコア型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械等の内燃機関に用いられる大型熱交換器であって、複数のモジュールコアが一対のメインタンク間に並列されたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械等の内燃機関の冷却水冷却用熱交換器として、上下一対のメインタンク間に複数のモジュールコアを配置したものが知られている。この熱交換器は、夫々対向する一対のメインタンクに複数の開口部が外側に突出して、パイプ部を形成する。そして、各モジュールコアは多数のチューブとフィンからなり、そのチューブの両端部がサブタンクに連通されている。サブタンクはその本体とチューブプレートとからなり、サブタンク本体はその端面に連通用のパイプが突設され、そのパイプとメインタンクのパイプ部とが筒状ゴム継手を介して、夫々一対の締結バンドにより締結固定されるものである。
このような複数のモジュールコアを有する熱交換器は、各コアを比較的小さく製作できるため、製造が容易であると共に量産性が良い。
また、熱交換器のメンテナンス性に優れている。すなわち、一つのコアに亀裂等が生じたとき、そのコアのみを取り替えれば足りるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような複数のモジュールコアを上下両端のメインタンクに同時に液密性を保持しつつ連結するには、多くの接続部品を要し、その連結が面倒であった。それと共に、接続部が比較的長くなり、コンパクト性に欠ける欠点があった。
そこで、本発明は上記課題を解決するために次の構成をとる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明のモジュールコア型熱交換器は、上下に離間して配置され、夫々長手方向に互いに離間した複数の冷却水出入口１を有する一対の硬質の樹脂製メインタンク２と、
夫々並列した多数のチューブ５の外面に多数のフィン６が固定された複数のモジュールコア７と、
夫々のモジュールコア７の両端に位置し、一端開口にチューブプレート９ａが固定され、そのチューブプレート９ａに夫々の前記チューブ５が連通すると共に、外面に連結用パイプ８が一体に突設された複数の硬質の樹脂製サブタンク本体９と、
前記一対のメインタンク２の両端どうしを互いに締結固定する一対のサイドメンバー10と、
少なくとも上側の前記メインタンク２の夫々の前記冷却水出入口１の口縁又は、夫々の前記サブタンク本体９の前記連結用パイプ８に一体的に成形された複数の拡縮自在なゴム状筒部４と、
を具備し、前記ゴム状筒部４を介して前記メインタンク２と夫々の連結用パイプ８とが互いに締結固定されたものである。
【０００５】
また請求項２の本発明は、上下に離間して配置され、夫々長手方向に互いに離間した複数の冷却水出入口１を有する一対の硬質の樹脂製メインタンク２と、
夫々並列した多数のチューブ５の外面に多数のフィン６が固定された複数のモジュールコア７と、
夫々のモジュールコア７の両端に位置し、夫々の前記チューブ５の両端が連通し、外周部に環状溝が形成されたチューブプレート９ａと、
一端開口部外周に小フランジ部９ｂが一体的に突設されると共に、外面に連結用パイプ８が僅かに突設された複数の硬質の樹脂製サブタンク本体９と、
前記一対のメインタンク２の両端どうしを互いに締結固定する一対のサイドメンバー10と、
少なくとも上側の夫々の前記サブタンク本体９の前記連結用パイプ８に一体的に突設形成された複数の拡縮自在なゴム状筒部４と、
を具備し、夫々の前記サブタンク本体９の前記開口部が前記チューブプレート９ａの前記環状溝にシール用Ｏリングを介して挿入されて、その環状溝の外周がカシメにより締結固定され、前記ゴム状筒部４を介して前記メインタンク２と夫々のサブタンク本体９の連結用パイプ８とが互いに締結固定されたモジュールコア型熱交換器である。
さらに請求項３の本発明は、前記ゴム状筒部４と、前記サブタンク本体９の連結用パイプ８との境界が周方向に波型に形成されたものである。
また請求項４に記載の本発明は、前記ゴム状筒部４が軟質の合成樹脂材からなるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明のモジュールコア型熱交換器の一部破断分解斜視図であり、図２はその要部縦断面図、図３は同熱交換器のサブタンク本体９の要部断面斜視図である。次に、図４は本発明の他の例のモジュールコア型熱交換器の一部破断分解斜視図であり、図５はその要部縦断面図、図６は同熱交換器の正面図、図７は同側面図である。
この熱交換器は、図１，図４および図６に示す如く、上下一対のメインタンク２，２を有し、そのメインタンク２，２の両端部がボルト15を介して一対のサイドメンバー10の上下両端に締結固定され、両メインタンク２，２間に複数のモジュールコア７が介装され、夫々のモジュールコア７の両端部に設けられたサブタンク本体９の連結用パイプ８が、メインタンク２の冷却水出入口１，１ａに液密に連結されるものである。
夫々のメインタンク２，２は合成樹脂の成形体からなり、細長い箱状に形成され、その上面または下面に複数の冷却水出入口１，１ａが互いに離間し、タンクの長手方向に突設して開口されている。
【０００７】
次に、多数の並列されたチューブ５間に多数のフィン６が接触固定されてモジュールコア７を形成し、夫々のチューブ５の両端部はチューブプレート９ａに連通されている。このチューブプレート９ａの外周には環状溝が形成され、その環状溝にシール用のＯリングを介してサブタンク本体９の小フランジ部９ｂが嵌着され、環状溝の外周がカシメにより締結されてサブタンク本体９とチューブプレート９ａとの間を液密に固定する。
図１〜図３に示す例のサブタンク本体９は、メインタンク２に比べて小さな箱状の一端開口の硬質の合成樹脂製の成形体よりなる。夫々のサブタンク本体９の上面または下面には、連結用パイプ８が一体的に突設されている。そして、上側の連結用パイプ８の突出長さは僅かで、その端面が周方向に波型をなし、その端面に一体的にゴム状筒部４が形成されている。
【０００８】
このようにすることにより、ゴム状筒部４と連結用パイプ８との接合面を大きくし、両者の結合を強くすることができる。このサブタンク本体９は、一例としてガラス繊維を含む66ナイロンその他からなる。そしてゴム状筒部４は軟質のナイロンからなり、半径方向および軸線方向に伸縮できる。そしてゴム状筒部４とサブタンク本体９の連結用パイプ８とが一体成形される。このゴム状筒部４の内直径は、メインタンク２の冷却水出入口１の外直径より僅かに小に形成されている。
次に、下側のサブタンク本体９の連結用パイプ８と、メインタンク２の冷却水出入口１ａとの間には、この例ではパッキン３が介装される。
【０００９】
次に、図４〜図７は本発明の他の例であり、この例が上記図１〜図３の熱交換器の例と異なる点は、ゴム状筒部４がメインタンク２の冷却水出入口１に一体的に突設され、そのゴム状筒部４がサブタンク本体９の連結用パイプ８に被嵌されて締結固定されるものである。
即ち、上側のメインタンク２の冷却水出入口１は、図４および図５に示す如く、その底面の周縁にわずかな環状部が外側に突出し、その口縁にゴム状筒部４が一体的に成形されている。このメインタンク２は、一例としてガラス繊維を含む66ナイロンその他からなる。そしてゴム状筒部４は軟質のナイロンからなり半径方向および軸線方向に伸縮でき、そのゴム状筒部４が冷却水出入口１においてメインタンク２に一体的に成形されている。
【００１０】
何れの例でも、上下のメインタンク２，２の正面には、夫々入口パイプ12，出口パイプ13が突設される。そして、下側のメインタンク２内にはオイルクーラ16が内装され、その一対の出入口がメインタンク２を液密に貫通して正面に突出されている。
また、夫々のモジュールコア７の長手方向中央には、図６の如く、中間支持板14が設けられ、それらが互いに連結板およびボルトにより連結され、それら連結体の両端部はサイドメンバー10に接続されている。
【００１１】
次に、本発明のモジュールコア型熱交換器の組立て順序を図４〜図７の例において説明する。
先ず、夫々のモジュールコア７の下部側のサブタンク本体９の連結用パイプ８にパッキン３を挿入し、下側のメインタンク２の冷却水出入口１ａに夫々のサブタンク本体９の連結用パイプ８を嵌入し、複数のモジュールコア７をメインタンク２上に立設する。次に、上側のサブタンク本体９の連結用パイプ８を上側のメインタンク２のゴム状筒部４内に嵌入する。このとき、ゴム状筒部４の付け根部または連結用パイプ８の付け根部に、締結バンド11を予め被嵌しておく。
次いで、締結バンド11を図５に示す如く、ゴム状筒部４と連結用パイプ８との重ね合わせ部に移動し、両者間を締結固定する。この締結バンド11はバネ材からなり、一例としてその両端部を近接することによりその直径を拡開し、ゴム状筒部４の軸方向に移動できるようになっている。そして、それをゴム状筒部４に位置してバネをフリーにすることにより、締結バンド11の直径を縮小し、ゴム状筒部４と連結用パイプ８との間を締結固定するものである。
【００１２】
次に、夫々のモジュールコア７の中間部に設けられた中間支持板14は、夫々ボルトおよび連結板を介して互いに連結される。これらのコア列の両側には、一対のサイドメンバー10が配置され、夫々のサイドメンバー10の上下両端はボルト15を介して上下の各メインタンク２に接続される。それと共に、サイドメンバー10の中間部は、中間支持板14に接続される。それにより、下部側のサブタンク本体９とメインタンク２との間に圧力を加え、パッキン３を介して連結用パイプ８と冷却水出入口１ａとの間を液密に形成する。
なお、組立て順序は必要に応じて適宜入れ換えたり、変更したりすることが可能である。
【００１３】
【発明の作用・効果】
本発明のモジュールコア型熱交換器は、夫々のゴム状筒部４がサブタンク本体９の連結用パイプ８またはメインタンク２の夫々の冷却水出入口１の口縁に一体的に成形され、夫々の前記ゴム状筒部４を介してメインタンク２の冷却水出入口１と前記サブタンク本体９の前記連結用パイプ８とが接続されたものであるから、メインタンクとサブタンクの継目部の構造が単純化され部品点数が少なく且つ、継目パイプの全長を短くできる。そのため組立てが容易迅速に行え、小スペースで信頼性の高い液密構造を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモジュールコア型熱交換器の一部破断分解斜視図。
【図２】同熱交換器の要部縦断面図。
【図３】同熱交換器のサブタンク本体の要部断面斜視図。
【図４】本発明の他のモジュールコア型熱交換器の一部破断分解斜視図。
【図５】同熱交換器の要部縦断面図。
【図６】同熱交換器の正面図。
【図７】同熱交換器の側面図。
【符号の説明】
１，１ａ  冷却水出入口
２  メインタンク
３  パッキン
４  ゴム状筒部
５  チューブ
６  フィン
７  モジュールコア
８  連結用パイプ
９  サブタンク本体
９ａ  チューブプレート
９ｂ  小フランジ部
10  サイドメンバー
11  締結バンド
12  入口パイプ
13  出口パイプ
14  中間支持板
15  ボルト
16  オイルクーラ
17  給水口
【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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【図６】
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【図７】
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