JPH0716023Y2 - 自動車用放熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案に係る自動車用放熱装置は、自動車用空気調和
装置に組み込まれる冷凍機の冷媒と、自動車用エンジン
の冷却水とを放熱する為に利用する。

（従来の技術） 自動車用空気調和装置には蒸気圧縮式冷凍機が組み込ま
れているが、この冷凍機の場合、コンプレッサから吐出
された高温高圧の冷媒をコンデンサで放熱し、凝縮液化
する必要がある。又、自動車用エンジンの場合、冷却水
の温度が過度に上昇しない様にする為、この冷却水をラ
ジエータにより放熱し、温度低下させてからエンジンの
ウォータジャケットに戻す必要がある。

この為従来から、第５〜６図に示す様に、自動車のエン
ジンルーム内にコンデンサ１とラジエータ２とを、風の
流れる方向（第６図の左右方向）に亙って互いに直列に
配置し、エンジンによりＶベルトを介して、或は別途設
けたモータにより、回転駆動されるファン３によって、
更には走行に伴なって発生するラム圧によって、コンデ
ンサ１とラジエータ２とに送風し、コンデンサ１内を流
通する冷媒を凝縮液化すると共に、ラジエータ２内を流
通する冷却水の温度を低下させる様にしている。（例え
ば、実開昭59-133313号公報参照） （考案が解決しようとする課題） ところが、上述の様な自動車用放熱装置に於いては、従
来次に述べる様な不都合を生じた。

即ち、ラジエータ２に要求される放熱性能とコンデンサ
１に要求される放熱性能とを比較した場合、ラジエータ
２に要求される放熱性能が、コンデンサ１に要求される
放熱性能に比べて相当に大きい。

この為従来は第５図に示す様に、コンデンサ１のコア部
の外形寸法をラジエータ２のコア部の外形寸法に比べて
小さくしていたが、この様にコンデンサ１をラジエータ
２に比べて小型にした場合、コンデンサ１の周囲にバイ
パス通路４が形成され、前方（第６図の左方）から放熱
装置に送り込まれた空気の一部が、このコンデンサ１を
通過する事なく、ラジエータ２に達してしまう。

流路中に、抵抗の大きい部分と抵抗の小さい部分とが存
在した場合、この流路中を流れる空気は、抵抗の大きい
部分（コンデンサ１のコア部）を避けて、抵抗の小さい
部分（バイパス通路４）を流れようとする傾向がある。
しかも、放熱装置に送風する為のファン３により惹起さ
れる風の流速は、ファン３の中心部で小さく、外周部分
程大きくなる為、コンデンサ１の周囲にバイパス通路４
が形成された場合、前方から放熱装置に送り込まれた冷
却用空気の内の多くの部分が、バイパス通路４を通過し
てラジエータ２に向け流れてしまう。

この結果、コンデンサ１を通過する冷却用空気の量が不
足し、コンデンサ１による冷媒の凝縮液化が不十分とな
り易い。

この為従来から、塞ぎ板により上記バイパス通路４を塞
ぐ事が行なわれており、この様な塞ぎ板を設けた場合に
は、コンデンサ１に十分量の空気が送り込まれ、コンデ
ンサ１による冷媒の凝縮液化が確実に行なわれる。

ところが、コンデンサ１の周囲に存在するバイパス通路
４を塞ぎ板で塞いだ場合、ラジエータ２のコア部の外周
寄り部分で、上記塞ぎ板に対向する部分に送り込まれる
冷却用空気が極端に少なくなり、このラジエータ２によ
り冷却水を放熱する性能が低下してしまう。

本考案の自動車用放熱装置は、上述の様な不都合を何れ
も解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本考案の自動車用放熱装置は、前述した従来の自動車用
放熱装置と同様に、自動車用空気調和装置を構成する冷
凍機のコンデンサと、このコンデンサの風下側に配置さ
れ、自動車用エンジンの冷却水を放熱するラジエータ
と、このラジエータの更に風下側に設けられ、このラジ
エータと上記コンデンサとに送風するプロペラ型のファ
ンとから構成されている。

更に、本考案の自動車用放熱装置に於いては、コンデン
サとラジエータとの外径寸法をほぼ同じにすると共に、
コンデンサのコア部の一部で、上記ファンの中央部と整
合する部分に於いて、コア部を構成する伝熱管、フィン
を設けないで空気を素通りさせるバイパス部を設けてい
る。

（作用） 上述の様に構成される本考案の自動車用放熱装置の場
合、コンデンサとラジエータとの外形寸法がほぼ同じに
形成されている為、コンデンサの周囲を流れてラジエー
タに流れる空気の量を僅少に抑える事が出来、コンデン
サへの通風状態が良好になる。

冷却用空気の一部は、コンデンサのコア部の一部で、フ
ァンの中央部と整合する位置に設けられたバイパス部を
通過して、コンデンサとの間で熱交換を行なう事なくラ
ジエータに直接送られる（即ち素通りする）が、ファン
の中央部の流速は遅く、この部分での冷却用空気の流量
は少ない為、コンデンサに送られる冷却用空気の量が実
用上不足する事はない。

しかも、ラジエータのコア部の一部で、ファンの中央部
と整合する部分には、コンデンサにより温度上昇してい
ない、十分に低温の空気が送り込まれる為、この部分に
於ける冷却水の放熱性能が向上し、ラジエータの性能
が、全体として向上する。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更に詳しく
説明する。

第１〜２図は本考案の第一実施例を示しており、第１図
は全体構成を略示する斜視図、第２図は第１図の中央部
横断面図である。

１は、自動車用空気調和装置を構成する冷凍機のコンデ
ンサで、このコンデンサ１は、冷凍機のコンプレッサ
（図示せず）の吐出口に通じる入口側タンク５と、同じ
く図示しないエバポレータの入口に通じる出口側タンク
６との間に、多数の伝熱管７、７とフィン８、８とから
成るコア部９を設ける事により構成されている。

上述の様に構成されたコンデンサ１の入口側タンク５内
には、コンプレッサから吐出された高温高圧の冷媒蒸気
が送り込まれる。そして、この高温高圧の冷媒蒸気は、
コア部９を構成する多数の伝熱管７、７を出口側タンク
６に向けて流れる間に、コア部９を通過しつつ流れる空
気との間で熱交換を行ない、凝縮液化してから、出口側
タンク６内に溜められる。出口側タンク６内に溜められ
た液状冷媒は、図示しない膨張弁を通じてエバポレータ
に送られる。

上述の様に構成されたコンデンサ１の風下側には、自動
車用エンジンの冷却水を放熱するラジエータ２が配置さ
れている。このラジエータ２は、上述したコンデンサ１
と同様、入口側タンク10と出口側タンク11との間に、多
数の伝熱管12、12とフィン13、13とから成るコア部14を
設ける事で構成されている。

更に、このラジエータ２の風下側には、ラジエータ２と
上記コンデンサ１とに送風するプロペラ型のファン３を
配置している。このファン３の中心部には回転軸を固定
し、この回転軸を、エンジンによりＶベルトを介して、
或は別途設けたモータにより、回転駆動自在としてい
る。

又、本考案の自動車用放熱装置に於いては、コンデンサ
１とラジエータとの各外径寸法をほぼ同じにして、コン
デンサ１とラジエータ２とを直列に配置した場合に、コ
ンデンサ１の周囲に、前記第５〜６図に示した様な、バ
イパス通路４が形成されない様にしている。

更に、コンデンサ１を構成するコア部９の中央部で、送
風用ファン３の中央部と整合する部分には、伝熱管７、
７やフィン８、８を設けず、コア部９の中央部を開口さ
せている。そして、この様にコア部９の開口部分を、前
方から放熱装置に送り込まれた空気を、熱交換を行なう
事なく後方のラジエータ２に向けて素通りさせるバイパ
ス部15としている。

上述の様に構成される本考案の自動車用放熱装置の場
合、コンデンサ１とラジエータ２との外形寸法がほぼ同
じに形成されている為、コンデンサ１の周囲を流れてラ
ジエータ２に流れる空気の量を僅少に抑える事が出来、
コンデンサ１への通風状態が良好になる。

即ち、プロペラ型のファン３により惹起される空気流の
速さは、このファン３の周囲で速くなり、コンデンサ１
の周囲にバイパス通路４（第５〜６図）が存在した場
合、多量の空気がこのバイパス通路４を通過して後方に
流れるが、本考案の放熱装置の場合、コンデンサ１の周
囲にこの様なバイパス通路が存在しない為、多量の空気
が、コンデンサ１との間で熱交換する事なく、後方のラ
ジエータ２に送られる事がなくなる。又、ファン３によ
らず、ラム圧によりコンデンサ１とラジエータ２とに送
風した場合も、ファン３の存在により、上述の様な状態
となる。

冷却用空気の一部は、コンデンサ１のコア部９の中央部
に設けられたバイパス部15を素通りして、コンデンサ１
との間で熱交換を行なう事なくラジエータ２に送られる
が、プロペラ型のファン３の中央部の流速は遅く、この
中央部分での冷却用空気の流量は少ない。この為、バイ
パス部15を通過する空気の量は、従来の放熱装置に於い
て、バイパス通路４を通過する空気の量に比べて格段に
少ない。従って、本考案の放熱装置の場合、コンデンサ
１のコア部９に送られる冷却用空気の量が実用上不足す
る事はない。

しかも、ラジエータ２を構成するコア部14の中央部に
は、上記バイパス部15を通じて、コンデンサ１を通過す
る事により温度上昇していない、十分に低温の空気が送
り込まれる為、コア部14の中央部分に於ける冷却水の放
熱性能が向上し、ラジエータ２の性能が、全体として向
上する。

即ち、従来の放熱装置の場合、ラジエータ２を構成する
コア部14の中央部には、コンデンサ１のコア部を通過し
て温度上昇した空気が送り込まれるが、この中央部の流
速は前述の様に遅い為、コンデンサ１を通過してからラ
ジエータ２のコア部14に送り込まれる空気の温度は相当
に高くならざるを得なかった。

この結果従来の放熱装置の場合、ラジエータ２のコア部
14の中央部に於ける放熱性能は極端に悪かったが、本考
案の放熱装置の場合、この中央部分に於ける放熱性能が
格段に向上する為、ラジエータ２全体としての放熱性能
も向上する。

次に、第３図は本考案の第二実施例を示している。

前述の第一実施例が、コンデンサ１として、入口側タン
ク５と出口側タンク６との間に、多数の伝熱管７、７と
フィン８、８とからなるコア部９を設けた、所謂マルチ
フロータイプのものを使用しているのに対し、本実施例
の場合コンデンサを、１本の扁平な伝熱管16を蛇行させ
て、互いに平行な直線部17、17を形成し、隣り合う直線
部17、17の間にフィン18、18を挟持固定する事で構成し
ている。

この様な構造のコンデンサの場合、伝熱管16の一端から
送り込まれた高温高圧の冷媒蒸気は、この伝熱管16を流
れる間に凝縮液化し、他端から送り出される。

この様なコンデンサを構成する１本の伝熱管16の直線部
17、17のピッチは、両端寄り部分で細かく、中央部で粗
くしている。そして、この中央部にはフィン18、18を設
けず、冷却用の空気がそのまま通過するバイパス部19と
している。

この様なコンデンサは、ラジエータ及びファンと組み合
わせて本考案の自動車用放熱装置とされるが、コンデン
サとラジエータとの外形寸法を互いに等しくする事等、
他の構成部分に就いては、前述の第一実施例と同様であ
る。

尚、前記第一実施例と上記第二実施例との場合に於い
て、バイパス部15、19の上下両端部（上下方向は図面に
よる）で、ファン３の外周寄り部分と対向する部分には
塞ぎ板を設け、冷却用空気が、バイパス部15、19の上下
両端部を通過しない様にする事も出来る。

更に、第４図に示した第三実施例の様に、コンデンサ１
のコア部９を構成する多数の伝熱管７、７の内の一部を
クランク状に折り曲げる事で、このコア部９の上下左右
方向の中央部にのみ、バイパス部15を設ける事も出来
る。

（考案の効果） 本考案の自動車用放熱装置は、以上に述べた通り構成さ
れ作用する為、放熱装置を構成するコンデンサとラジエ
ータとの何れにも、十分量の冷却用空気を送り込む事が
可能となり、放熱装置の性能向上を図る事が出来る。

従って、従来と同じ放熱性能を得る場合は、放熱装置の
小型化、軽量化を図れ、自動車の小型化、軽量化による
燃料消費率の向上や、動力性能の向上を図る事が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本考案の第一実施例を示しており、第１図
は全体構成を略示する斜視図、第２図は第１図の中央部
横断面図、第３図は本考案の第二実施例を示す、コンデ
ンサの正面図、第４図は同じく第三実施例を示す、コン
デンサの正面図、第５図は従来の放熱装置を示す略正面
図、第６図は同じく略縦断側面図である。 1:コンデンサ、2:ラジエータ、3:ファン、4:バイパス通
路、5:入口側タンク、6:出口側タンク、7:伝熱管、8:フ
ィン、9:コア部、10:入口側タンク、11:出口側タンク、
12:伝熱管、13:フィン、14:コア部、15:バイパス部、1
6:伝熱管、17:直線部、18:フィン、19:バイパス部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用空気調和装置を構成する冷凍機
   の、伝熱管とフィンとにより構成したコア部を持つコン
   デンサと、このコンデンサの風下側に配置され、自動車
   用エンジンの冷却水を放熱する同様構成のコア部を持つ
   ラジエータと、このラジエータの更に風下側に設けら
   れ、このラジエータと上記コンデンサとに送風するプロ
   ペラ型のファンとから成る自動車用放熱装置に於いて、
   コンデンサの外形寸法とラジエータの外形寸法とをほぼ
   同じにすると共に、コンデンサのコア部の一部で、上記
   ファンの中央部と整合する部分に伝熱管、フィンを設け
   ないで空気を素通りさせるバイパス部を、その周囲の伝
   熱管の冷媒流通を阻害しない状態で設けた事を特徴とす
   る、自動車用放熱装置。