(57)【要約】  フレーム３８内に複数の熱交換ユニット１２を収納する。各熱交換ユニット１２に設けた固定プレート２１に形成したピン孔３０とフレーム３８における一対のバー２２に形成したノックピン２９とにより各熱交換ユニット１２の位置決めを行う。各熱交換ユニット１２の一側タンク水出入口１９及び他側タンク水出入口２０をそれぞれアッパータンク１７の一側水受け口３５及びロアタンク１８の他側水受け口３６と連結して、アッパータンク１７、熱交換ユニット１２及びロアタンク１８をフレーム３８に固定することにより、熱交換器１１を構成する。これにより、所望する熱交換能力を有し、かつ、基台に強固に支持することができる熱交換器を提供できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱交換ユニットを接続して構成される熱交換器において、
前記各熱交換ユニットが、一対のタンクと同一対のタンク間を接続するチューブとを有し、
前記各熱交換ユニットの前面が同じ面を向くように、前記複数の熱交換ユニットを並列に固定するフレームと、
前記各熱交換ユニットの一端側における前記タンク同士を接続するアッパータンクと、
前記各熱交換ユニットの他端側における前記タンク同士を接続するロアタンクと、
を備えてなることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の熱交換器において、
前記アッパータンク及び前記ロアタンクと前記一対のタンクとのそれぞれの接続部が、シール部材を介して液密に接続され、
前記各接続部において、前記アッパータンク及び前記ロアタンクと前記一対のタンクとが、相対的な移動が許容されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求の範囲第１項又は第２項に記載の熱交換器において、
前記各熱交換ユニットが前記フレームによって、前記アッパータンク及び前記ロアタンクのすくなくとも一方と前記タンクとの接続位置が位置決めされてなることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
複数の熱交換ユニットを接続して構成される熱交換器において、
前記各熱交換ユニットが、一対のタンクと同一対のタンク間を接続するチューブとを有し、
隣接する前記熱交換ユニットの一対の各タンク同士を直列に接続固定し、
連接状態となった一対のタンクのそれぞれの両端部において、一方の端部が冷却媒体の出入り口として構成され、他方の端部が封止部材により封止されてなることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求の範囲第４項に記載の熱交換器において、
前記隣接する各タンク間及び前記タンクと前記封止部材との間が、それぞれシール部材を介して液密に接続されてなることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の熱交換ユニットから構成された熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば車両に搭載する冷却装置において、所望の熱交換能力を得るために複数の熱交換ユニットを接続して構成した熱交換器が知られている。熱交換ユニットを熱交換器の左右方向に配設したものとして、例えば特許文献１に記載されたラジエター装置が提案されている。また、熱交換ユニットを上下方向に配設したものとして、例えば特許文献２に記載された熱交換器が提案されている。【０００３】
特許文献１に記載されたラジエター装置を、従来例１として図７に示す。図７に示すように、熱交換ユニット１１１は、対向する一対のタンク１１５、１１６と、一対のタンク１１５、１１６間を連通させるチューブ１１３と、チューブ１１３間に形成されたフィン１１４とを有する構成となっている。【０００４】
熱交換ユニット１１１を熱交換器の左右方向に配設し、一対のホース１１２によりタンク１１５、１１５同士及びタンク１１６、１１６同士をそれぞれ接続した構成となっている。【０００５】
特許文献２に記載された熱交換器を、従来例２として図８に示す。図８に示す熱交換器は、温水を流して室内を暖める熱交換器として使用される。複数の熱交換ユニット１２１を接続して熱交換器が構成されている。熱交換ユニット１２１は、温水が流れる中空状の多角管１２３と多角管１２３から突出した条板１２５と、条板１２５の外側輪郭部１２６とから構成されている。隣接する多角管１２３の端部１２２同士が、接着剤により連結固定されて、熱交換器が構成されている。
【特許文献１】特開平７−１７４４９号公報
【特許文献２】特開２０００−１６１８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来技術には、次に述べるような問題がある。即ち、従来例１においてはホース１１２を介して、熱交換ユニット１１１、１１１同士を接続した構成となっている。このため、一対の熱交換ユニット１１１、１１１を車両に搭載するためには、それぞれの熱交換器１１１、１１１を、車体フレーム等に対して別々に支持しておかなければならない。【０００７】
また、例えば、一対の熱交換ユニット１１１からラジエター装置を組立てる場合についてみると、熱交換ユニット１１１、１１１同士のホース１１２による接続を、車両外部において行うことは容易にできる。しかし、熱交換ユニット１１１、１１１同士はホース１１２によって接続されただけの状態であるので、各熱交換ユニット１１１、１１１がバラバラに動いてしまう。このため、組立てたラジエター装置をそのまま車体に装着することが困難となる。また、ラジエター装置を車体に装着することができたとしても、装着作業には長時間を要する。【０００８】
ラジエター装置の車体への装着作業と同様に、熱交換ユニット１１１、１１１間にホース１１２が接続された状態で、ラジエター装置を車体から取外すのには手間を要する。熱交換ユニット１１１、１１１をそれぞれ車体から取外しやすくするために、車体内でホース１１２を取り外そうとしても、車体内における他の部材との間で作業者の手などが干渉を起こしてしまう。このため、ホース１１２の取り外し作業においても困難を極める。【０００９】
その上、例えば、車両のように振動が大きなところにラジエター装置を搭載する場合には、振動によって熱交換ユニット１１１、１１１間の距離が変化してしまい、ホース１１２が熱交換ユニット１１１から外れてしまうことがある。熱交換ユニット１１１からホース１１２が外れるのを防止するため、ホース１１２を長く配設しておくことができる。しかし、ホース１１２の長さを長くすると、ホース１１２を含めたラジエター装置を配設するための場積を大きく必要とする。また、ホース１１２が長くなると、ホース同士が絡み合ったり、ホース１１２と他の部材とが干渉してしまう問題がある。【００１０】
従来例２の熱交換器では、多角管１２３の端部１２２同士を接着剤で結合した構成となっている。そのため、例えば多角管１２３の１つが破損したような場合には、破損した多角管１２３だけを取り外すことができず、全ての多角間１２３をまとめて交換しなければならない。【００１１】
また、従来例２のような熱交換器を、例えば車両のように振動が大きなところに搭載する場合には、振動にも耐え得るように熱交換器を強固に支持しておく必要がある。ところが、従来例２の熱交換器は、暖水セントラルヒーティングに用いられる熱交換器であるため、振動に対する対策は何ら施されていない。このため、振動が大きなところに支持しておくことは困難な構成である。【００１２】
本発明は、上記のような従来例の有する問題に着目してなされたものであり、所望する熱交換能力を持たせることができ、かつ、熱交換機を配設する基台に対して強固に支持することができる熱交換器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、複数の熱交換ユニットを接続して構成される熱交換器としての第１発明では、次の構成を主要な特徴としている。即ち、前記各熱交換ユニットが、一対のタンクと同一対のタンク間を接続するチューブとを有している。そして、前記各熱交換ユニットの前面が同じ面を向くように配設されている。また、熱交換器としては、前記複数の熱交換ユニットを並列に固定するフレームと、前記各熱交換ユニットの一端側における前記タンク同士を接続するアッパータンクと、前記各熱交換ユニットの他端側における前記タンク同士を接続するロアタンクと、を備えた構成となっている。【００１４】
また、第１発明を主体とする第２発明では、アッパータンク及びロアタンクと一対のタンクとのそれぞれの接続部における構成を特定したことを主要な特徴となしている。
更に、第１発明又は第２発明を主体とする第３発明では、アッパータンク及びロアタンクと一対のタンクとのそれぞれの接続位置に対する位置決め構成を特定したことを主要な特徴となしている。【００１５】
更にまた、複数の熱交換ユニットを接続して構成される熱交換器としての第４発明では、  次の構成を主要な構成としている。即ち、前記各熱交換ユニットが、一対のタンクと同一対のタンク間を接続するチューブとを有している。そして、隣接する前記熱交換ユニットの各タンク同士が直列に接続している。また、連接した一対のタンクのそれぞれの両端部において、一方の端部が冷却媒体の出入り口として構成され、他方の端部が封止部材により封止された構成となっている。【００１６】
また、第４発明を主体とする第５発明では、隣接する各タンク間及びタンクと封止部材との間に、シール部材を配設した構成を主要な特徴となしている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、複数の交換ユニットのそれぞれの前面が同じ面を向くようにした状態で、複数の交換ユニットをフレームによって一体的に固定している。このため、複数の交換ユニットから構成された熱交換器を、一体形成された熱交換器と同様に取り扱うことができる。しかも、交換ユニットの設置数を調整することによって、熱交換器の熱交換能力を容易に変更することができる。【００１８】
また、複数の交換ユニットを固定するフレームを、熱交換器の配置場所に支持又は支持を解除することで、熱交換器の取り付け又は取り外しを容易に行うことができる。このため、熱交換器を車両等の振動が大きなところに搭載する場合であっても、フレームを介して車体等に対して振動に耐え得る状態で取り付けることができる。しかも、複数の熱交換ユニット間は、フレームにより連結固定されているので、各熱交換ユニット間での液漏れの発生が抑えられる。【００１９】
更に、熱交換ユニット単位での交換が可能であるため、熱交換器としての修理性が向上する。更にまた、各熱交換ユニットはフレームによって位置決めされるので、アッパータンク及びロアタンクと各熱交換ユニットにおける一対のタンクとの接続が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】熱交換器の斜視図（実施例１）。
【図２】熱交換ユニットの斜視図（実施例１）。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図（実施例１）。
【図４】熱交換器の斜視図（実施例２）。
【図５】タンクの端部の断面図（実施例２）。
【図６】タンクの端部の断面図（実施例２）。
【図７】熱交換器の斜視図（従来例１）。
【図８】熱交換器の斜視図（従来例２）。
【符号の説明】
【００２１】
１１・・・熱交換器、１２・・・熱交換ユニット、１３・・・チューブ、１４・・・フィン、１５・・・タンク、１６・・・タンク、１７・・・アッパータンク、１８・・・ロアタンク、２１・・・固定プレート、２２・・・バー、２３・・・バー、２４・・・サイドポスト、２９・・・ノックピン、３０・・・ピン孔、３２・・・ピン孔、３５・・・一側水受け口、３６・・・他側水受け口、３８・・・フレーム、４２・・・熱交換ユニット、４３・・・チューブ、４４・・・フィン、４５・・・タンク、４６・・・タンク、４９・・・フランジ、５４・・・封止部材、５８・・・空気流。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。まず、実施例１として、空冷式で冷却水を冷却する熱交換器を例にとって説明する。このような熱交換器は、例えば建設機械等の車両に搭載され、エンジンの冷却水を冷却する冷却装置として用いられるものである。
【実施例１】
【００２３】
図１は、実施例１における熱交換器１１の斜視図を示している。図１に示すように、複数の熱交換ユニット１２のそれぞれの前面が同じ面を向くようにサイドバイサイド状態に並べられて、熱交換器１１が構成されている。尚、実施例１の説明において、熱交換ユニット１２がサイドバイサイド状態で並んでいる方向を横方向、水平面内において横方向と垂直な方向を奥行き方向と呼ぶ。また、鉛直方向を上下方向と呼ぶ。【００２４】
図１に示すように熱交換器１１は、サイドバイサイド状態で複数配設された熱交換ユニット１２と、各熱交換ユニット１２における一対のタンク１５、１６を接続するアッパータンク１７、ロアタンク１８と、各熱交換ユニット１２を一体的に収納して固定するフレーム３８とから構成されている。最初に、熱交換ユニット１２の構成について説明する。【００２５】
図２には、熱交換ユニット１２の斜視図を示している。各熱交換ユニット１２は、図２に示すと同様の構成となっている。図２に示すように熱交換ユニット１２は、上下に対向して設置された一対のタンク１５、１６を備え、一対のタンク１５、１６間は複数本のチューブ１３によって連結されている。また、チューブ１３間には、フィン１４が配設されている。【００２６】
タンク１５の上部及びタンク１６の下部には、それぞれタンク水出入口１９及びタンク水出入口２０が形成されている。タンク水出入口１９及びタンク水出入口２０には、それぞれＯリング溝３４が形成され、各Ｏリング溝３４には、図示せぬＯリングを嵌装させることができる。【００２７】
また、熱交換ユニット１２の上方に配したタンク１５の上面には、熱交換ユニット１２を後述するフレーム３８に固定するための固定プレート２１が固着されている。固定プレート２１とタンク１５との間は、溶接やロウ付け等の固着手段によって固着されている。固定プレート２１における奥行き方向の両端部には、それぞれ固定プレート２１を後述するフレーム３８（図１参照。）に固定するための複数のボルト孔３１及びフレーム３８に対する位置決め用のピン孔３０が形成されている。【００２８】
図示例では、位置決め用のピン孔３０が１個形成した例を示している。しかし、位置決め用のピン孔３０の形成数としては、１個に限定されるものではなく、複数個形成しておくこともできる。また、図１に示すように、熱交換ユニット１２を横方向にサイドバイサイド状態で複数並べるに当たって、同じ大きさの熱交換ユニット１２を複数用いる代わりに、熱交換ユニット１２における横方向の長さを異ならせたものを用いて、それらの熱交換ユニット１２をサイドバイサイド状態で配設することもできる。【００２９】
図1に示した熱交換ユニット１２では、フィン１４が横方向に６列並んだ例を示しており、図２で示した熱交換ユニット１２では、フィン１４が横方向に７列並んだ例を示している。このように、横方向に並んだフィン１４の列数を増減させること等により、熱交換ユニット１２の大きさ、即ち横方向の長さを異ならせることができる。【００３０】
次に、フレーム３８の構成について、図１を用いて説明する。フレーム３８は、一対のサイドポスト２４、リブ２６、２７、及び一対のバー２２、２３からなる略四角形の部材によって構成されている。フレーム３８の両側には、一対のサイドポスト２４（片側は図示せず。）が配置されている。【００３１】
各サイドポスト２４の外側部には、熱交換器１１を基台に取り付ける基台取付ブラケット２８が取り付けられている。サイドポスト２４と基台取付ブラケット２８との間は、溶接又はボルト等の固着手段によって固着されている。また、各サイドポスト２４の上下両端部には、一側リブ２６及び他側リブ２７が、例えば溶接等の固着手段によって固着されている。【００３２】
対向するサイドポスト２４間にそれぞれ固着された一側リブ２６間及び他側リブ２７間には、Ｌ字型の断面形状を有する一対のバー２２、２２及び一対のバー２３、２３が、それぞれ横方向を長手方向として、例えば溶接等によって固着されている。一対のバー２２の上面には、それぞれ位置決め用のノックピン２９が突出して形成されている。ノックピン２９には、熱交換ユニット１２の固定プレート２１に形成した位置決め用のピン孔３０及びアッパータンク１７に形成した位置決め用のピン孔３２を順次嵌入することができる。【００３３】
また、一対のバー２２及び一対のバー２３には、それぞれ複数のボルト孔６０が形成されている。アッパータンク１７に形成したボルト孔５９、固定プレート２１に形成したボルト孔３１及び一対のバー２２に形成したボルト孔６０に、図示せぬボルトを挿入し、挿入したボルトに図示せぬナットを螺合することで、アッパータンク１７及び熱交換ユニット１２をフレーム３８に対して着脱自在に固定することができる。【００３４】
また、ロアタンク１８に形成したボルト孔５９及び一対のバー２３に形成したボルト孔６０に、図示せぬボルトを挿入し、挿入したボルトに図示せぬナットを螺合することで、ロアタンク１８をフレーム３８に対して着脱自在に固定することができる。【００３５】
熱交換ユニット１２は固定プレート２１によってフレーム３８に固定されている。このため、熱交換ユニット１２をアルミニウムのような強度の小さな材料で形成した熱交換器１１を車両に搭載したとしても、車両からの振動によって熱交換器から液漏れ等が起きることは防止される。【００３６】
次に、アッパータンク１７及びロアタンク１８の構成について、図１を用いて説明する。アッパータンク１７及びロアタンク１８の熱交換ユニット１２に接するそれぞれの面には、一側水受け口３５及び他側水受け口３６が複数形成されている。各一側水受け口３５及び各他側水受け口３６は、それぞれ各熱交換ユニット１２のタンク水出入口１９及びタンク水出入口２０と連結される。【００３７】
一側水受け口３５及び他側水受け口３６とタンク水出入口１９及びタンク水出入口２０とを連結するための位置決めは、一対のバー２２に形成したノックピン２９と固定プレート２１に形成した位置決め用のピン孔３０及びアッパータンク１７に形成した位置決め用のピン孔３２とによって行うことができる。ノックピン２９の長さは、固定プレート２１のピン孔３０から突出してアッパータンク１７のピン孔３２に挿入できる長さに形成されている。【００３８】
一側水受け口３５及び他側水受け口３６のそれぞれの配設数は、アッパータンク１７とロアタンク１８との間に配設する熱交換ユニット１２の配設数に対応した数となっている。一側水受け口３５及び他側水受け口３６のそれぞれの配設数よりも熱交換ユニット１２の配設数が少ないときには、タンク水出入口１９及びタンク水出入口２０と連結しない一側水受け口３５及び他側水受け口３６に対して、図示せぬ封止部材によって封止しておくことができる。【００３９】
アッパータンク１７及びロアタンク１８における熱交換ユニット１２とは反対側のそれぞれの面には、メイン水出入口３７が設けられている。尚、ロアタンク１８側におけるメイン水出入口は図示していない。【００４０】
このように、熱交換ユニット１２を複数並べることにより熱交換器１１が構成できるので、熱交換ユニット１２の個数を増減させるだけで、容易に熱交換能力の増減を行うことができる。熱交換ユニット１２の個数を増減させるときには、フレーム３８及びアッパータンク１７、ロアタンク１８の幅（横方向長さ）を変えることで対応させることができる。しかも、複数の熱交換ユニット１２同士がアッパータンク１７及びロアタンク１８によって接続しているので、例えば配管によって接続する場合に比べて、必要とする面積及び体積を少なくすることができる。【００４１】
次に、熱交換器１１を組み立てる手順について、説明する。まず、図１の下側に示す一対のバー２３にロアタンク１８を取り付ける。ロアタンク１８の取り付けは、一対のバー２３に形成したボルト孔６０とロアタンク１８に形成したボルト孔５９とにより位置決めを行い、ロアタンク１８を一対のバー２３に対してボルト及びナット（図示せず）により仮止め固定する。ロアタンク１８と一対のバー２３との位置決め用に、ノックピン及びノックピンに嵌入する位置決め用の孔をロアタンク１８と一対のバー２３との間に形成しておくこともできる。【００４２】
熱交換ユニット１２を、図１の上方から一対のバー２２及び一対のバー２３間に差し入れ、フレーム３８内に各熱交換ユニット１２を収納する。このとき、一対のバー２２に形成したノックピン２９と固定プレート２１に形成した位置決め用のピン孔３０とを嵌入させることで、熱交換ユニット１２の位置決めを行うことができる。併せて、仮止め固定しておいたロアタンク１８と一対のバー２３とを固定する。【００４３】
ロアタンク１８と一対のバー２３とを仮止め固定しておくことにより、ロアタンク１８の一対のバー２３に対する取り付け位置を微調整することができる。これによって、一対のバー２２との間で位置決めされた各熱交換ユニット１２のタンク水出入口２０をロアタンク１８の他側水受け口３６に差し込んで連結することが容易に行える。
また、タンク水出入口２０のＯリング溝３４に嵌装させた図示せぬＯリングにより、タンク水出入口２０と他側水受け口３６との間を液密状態に連結することができる。【００４４】
固定プレート２１が一対のバー２２に対して位置決めされているので、各熱交換ユニット１２におけるタンク水出入口１９同士の間隔は、アッパータンク１７に設けられた一側水受け口３５の間隔と略一致した状態とすることができる。従って、アッパータンク１７を、熱交換ユニット１２の上方から被せることにより、全ての熱交換ユニット１２における一側タンク水出入口１９を、アッパータンク１７の一側水受け口３５内に挿入することが容易にできる。【００４５】
このとき、アッパータンク１７と各熱交換ユニット１２及びフレーム３８との位置決めは、ノックピン２９により行うことができる。また、一側タンク水出入口１９とアッパータンク１７の一側水受け口３５とは、一側タンク水出入口１９のＯリング溝３４に嵌装した図示せぬＯリングにより液密状態で連結されている。【００４６】
この状態で、図示せぬボルトを、アッパータンクのボルト孔５９、固定プレート２１のボルト孔３１及び一対のバー２２のボルト孔６０に挿入し、図示せぬナットと螺合させることにより、アッパータンク１７、各熱交換ユニット１２及びフレーム３８とを一体的の固定することができる。【００４７】
一側タンク水出入口１９のＯリング溝３４及びタンク水出入口２０のＯリング溝３４にそれぞれ嵌装したＯリングは、連結部を液密状態で連結させる機能のほかに、一側タンク水出入口１９と一側水受け口３５との間及び他側タンク水出入口２０と他側水受け口３６との間における相対的な移動を許容した状態で連結する機能も有している。【００４８】
このため、熱交換器１１が熱によって伸縮したとしても、アッパータンク１７及びロアタンク１８と熱交換ユニット１２との間での伸縮量の差を吸収することができる。これによって、連結部における液漏れが起きたり連結部が破損したりすることを防止できる。【００４９】
図３には、図１のＡ−Ａ断面図におけるアッパータンク１７と熱交換ユニット１２との連結部近傍を示している。熱交換ユニット１２の一側タンク水出入口１９に形成したＯリング溝３４、３４には、予めＯリング３３、３３が嵌められている。Ｏリング３３によって、一側水受け口３５と一側タンク水出入口１９との間における水漏れを封止している。【００５０】
また、前記ノックピン２９及びピン孔３０、ピン孔３２によって、アッパータンク１７に形成されたボルト孔５９と、固定プレート２１に形成されたボルト孔３１と、バー２２に形成されたボルト孔６０とは、中心位置を一致した状態に配設されている。これらのボルト孔５９、３１、６０を用いて、アッパータンク１７と、固定プレート２１と、バー２２とをボルト５５及びナット５６により共締め固定することができる。このようにして、複数の熱交換ユニット１２から構成された熱交換器１１の組み立てを行うことができる。【００５１】
このようにして構成された熱交換器１１では、冷却水は一側メイン水出入口３７からアッパータンク１７内に供給される。アッパータンク１７内で分岐された冷却水は、一側水受け口３５と一側タンク水出入口１９の連結部から各熱交換ユニット１２のタンク１５に供給される。タンク１５に供給された冷却水は、チューブ１３を通りながら、チューブ１３とフィン１４との間を通過する空気流によって冷却されて、タンク１６に導入されることになる。【００５２】
タンク１６に導入された冷却水は、タンク水出入口２０と他側水受け口３６との連結部からロアタンク１８に導入される。ロアタンク１８に導入された冷却水はロアタンク１８内において合流し、ロアタンク１８に形成した図示せぬメイン水出入口から排出される。メイン水出入口から排出された冷却水は、エンジン等を冷却するために使用される。【００５３】
実施例１の説明において、アッパータンク１７と固定プレート２１とをバー２２に固着した構成として、固定プレート２１を介して熱交換ユニット１２を一対のバー２２によって吊り下げるような構造について説明を行った。しかし、熱交換器１１の構成としてはこれに限定されるものではない。【００５４】
例えば、下側に配置されたロアタンク１８と固定プレート２１とを一対のバー２３に固着して、フレーム３８が固定プレート２１に乗せたような構成とすることもできる。あるいは、図１に示した熱交換器１１の上下方向と横方向の座標軸を入れ替えた構成とすることもできる。【００５５】
また、水受け口３５、３６とタンク水出入口１９、２０との間をシールするシール構造として、Ｏリング３３及びＯリング溝３４を用いた構成を例示したが、シール構造としてはＤリング等の他のゴムシールを用いた構成とすることもできる。また、水受け口３５、３６とタンク水出入口１９、２０との間の接続部に、フレキシブルチューブ等を介在させた接続構成を採用することもできる。【００５６】
タンク１５と固定プレート２１との間を、溶接またはロウ付けによって固着する固定方法を説明したが、タンク１５と固定プレート２１とを一体に成形することもできる。また、熱交換ユニット１２を位置決めする手段として、ノックピン２９及びピン孔３０を用いた位置決め方法を例示したが、例えばリーマボルトを用いた位置決め方法を用いることもできる。あるいは位置決め用のプレート等をバーに固定しておく構成とすることもできる。このように、位置決め方法としては、適宜の方法を採用することができる。【００５７】
また、フレーム３８を構成する一対のバー２２や一対のバー２３の断面形状として、断面形状がＬ字型のバーについて説明を行ったが、一対のバー２２、２３としては、断面形状がＴ字型やコの字型のバーであってもよい。熱交換器１１を組み立てる手順として、上述した組み立て手順に限定されるものではなく、他の組立て手順を採用することもできる。【００５８】
更に、一対のバー２３とロアタンク１８との間における固定は、溶接による固定であっても良い。また、一対のバー２２と熱交換ユニット１２の固定プレート２１及びアッパータンク１７との固定方法として、溶接による固定方法を採用することもできる。
【実施例２】
【００５９】
次に、本発明に係わる第２実施形態を、空冷式で空気を冷却するアフタークーラと呼ばれる熱交換器を例にとって説明する。
図４に、実施例２における熱交換器４１の斜視図を示す。図４において熱交換器４１は、  隣接する熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃの各タンク４５、４６同士が直列に接続した構成となっている。尚、実施例２の説明において、熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃの並んでいる鉛直方向を上下方向、後述するタンクの対向する方向を横方向、水平面内で横方向と垂直な方向を奥行き方向と呼ぶ。【００６０】
図４に示すように、各熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃは、横方向に対向して一対のタンク４５、４６を備え、一対のタンク４５、４６間は複数本のチューブ４３によって連結されている。また、チューブ４３間には、フィン４４が配設されている。【００６１】
隣接する熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃの各タンク４５、４６同士の接続構成は、タンク４５、４６の端面近傍における要部断面図を示す図５に示している。図５に示すように、タンク４５、４６の両端部には、ボルト孔５７を有するフランジ４９が設けられている。また、タンク４５、４６の一端部側の端面には、Ｏリング溝５３が形成され、Ｏリング溝５３の内部にはＯリング５２が嵌装されている。【００６２】
隣接するフランジ４９のボルト孔５７同士の位置合わせを行い、ボルト孔５７に挿入したボルト５０とナット５１とを締め付ける。これにより、内部の空気が漏れ出ないようにした状態で、タンク４５同士及びタンク４６同士をそれぞれ連結することができる。【００６３】
複数連結された熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃのうちで、図４における最上部の熱交換ユニット４２Ａにおける一対のタンク４５、４６の上端部には、空気の出入りを行う空気出入口部材４７及び空気出入口部材４８が、図示しないボルトによって接続されている。【００６４】
また、複数連結された熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃのうちで、図４における最下部の熱交換ユニット４２Ｃにおける一対のタンク４５、４６の下端部には、封止部材５４、５４が、図示しないボルトによって固定されている。封止部材５４、５４によって、一対のタンク４５、４６の下端部を封止している。【００６５】
図示しないコンプレッサから排出された空気は、図４の矢印５８に示すように、空気出入口部材４７から熱交換器４１のタンク４５に供給される。タンク４５に供給された空気は、タンク４５からチューブ４３を通ってタンク４６に流入する。タンク４６に流入した空気は、空気出入口部材４８から流出して図示せぬエンジンに供給される。空気がチューブ４３を通ってタンク４５からタンク４６に流入する間に、空気はチューブ４３及びフィン４４の間を通る空気流によって冷却されることになる。【００６６】
以上説明したように、実施例２では、隣接するタンク４５及びタンク４６同士を直接連結した構成となっている。しかも、実施例２で説明した空冷式により冷媒としての空気を冷却するアフタークーラのような熱交換器４１では、熱交換器４１の内部に冷媒としての液体が流れていない。このため、熱交換器４１としての重量が軽くなる。従って、実施例１で説明したようなフレーム３８を用いずに薄いタンク４５及びタンク４６同士をそれぞれ直接連結した構成としても、熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃを支持しておくことができる。【００６７】
尚、図４では、３個の熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃを連結した構成を示しているが、連結する熱交換ユニットの個数は３個に限定されるものではない。２個又は３個より多くの熱交換ユニット４２Ａ〜４２Ｃを連結して、熱交換器を構成することができる。【００６８】
また図４では、空気出入口部材４７、４８を独立した部材として構成しているが、最上部に連結された熱交換ユニット４２Ａのタンク４５、４６と空気出入口部材４７、４８とを一体化して構成することもできる。更には、空気出入口部材４７、４８をそれぞれタンク４５、４６に対してねじ込むように取り付ける構成とすることもできる。【００６９】
空気出入口部材４７、４８は、同じ側の熱交換ユニット４２Ａに取り付けた構成としているが、一方の空気出入口部材４７又は４８を、熱交換ユニット４２Ａのタンク４５又は４６に取り付け、他方の空気出入口部材４８又は４７を、熱交換ユニット４２Ｃのタンク４６又は４５に取り付ける構成とすることもできる。【００７０】
また、隣接するタンク４５、４６同士をそれぞれ連結する際に、連結部における空気漏れを封止するため、シール構造として、Ｏリング５２及びＯリング溝５３を用いた構成を例示している。しかし、シール構造としては、例えばＤリング等の他のゴムシールやガスケット等を用いた構成とすることもできる。更には、図６に示すように、隣接するタンク４５、４５及び隣接するタンク４６、４６の端部間に、インナー６１付きのＯリング６２を挟み込んでカップラー６３によって締め付け固定する構成とすることもできる。【００７１】
尚、本発明の熱交換器１１、４１としては、鉄、銅、アルミニウム、樹脂等の材質で構成することが可能である。一般に、アルミニウムを用いて熱交換器を構成した場合には、アルミニウムは熱に対する膨張率が大きいため、ロウ付けの際に熱を加えると、大きな歪みが生じてしまう問題があった。そのため、熱交換能力の大きな熱交換器を製造することが困難であった。本発明では上述したような構成を採用することによって、アルミニウムを用いて熱交換ユニットを構成しても、容易に大きな熱交換能力を有する熱交換器を製作することができる。【００７２】
また、本発明は振動に強くコンパクトな熱交換器を構成することが可能となるので、車載用の熱交換器に対して本発明を適用することは好適なものとなる。特に、大きな冷却能力を必要とし、しかも激しい振動の起きる過酷な条件下での耐久性が必要な建設機械への搭載に最適である。しかし本発明はこれらの熱交換器に限定されるものではなく、多種多様の熱交換器として使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の技術を適用することができる装置等に対して、本発明を有効に適用することができる。
【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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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年1月26日(2007.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
複数の熱交換ユニットを接続して構成される熱交換器において、
前記各熱交換ユニットが、一対のタンクと同一対のタンク間を接続するチューブとを有し、
隣接する前記熱交換ユニットの一対の各タンク同士を直列に接続固定して、
連接状態となった一対のタンクのそれぞれの両端部において、一方の端部が冷却媒体の出入り口として構成され、他方の端部が封止部材により封止されてなり、
直列に接続固定した一対の各タンク同士によって、複数の熱交換ユニットを支持してなることを特徴とする熱交換器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
更にまた、複数の熱交換ユニットを接続して構成される熱交換器としての第４発明では、  次の構成を主要な構成としている。即ち、前記各熱交換ユニットが、一対のタンクと同一対のタンク間を接続するチューブとを有している。そして、隣接する前記熱交換ユニットの各タンク同士が直列に接続している。また、連接した一対のタンクのそれぞれの両端部において、一方の端部が冷却媒体の出入り口として構成され、他方の端部が封止部材により封止されている。そして、直列に接続固定した一対の各タンク同士によって、複数の熱交換ユニットを支持した構成となっている。
【国際調査報告】
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