JPH10306994A - 車両用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両メーカから出荷時においてコンデンサコ
ア部が車両に組付けられている場合と、車両完成後にコ
ンデンサコア部が車両に組付けられる場合とのいずれの
場合においても、コンデンサコア部を容易に車両に組付
けることができるようにする。 【解決手段】コンデンササイドプレート２３をラジエー
タサイドプレート１３の長手方向に渡って接触させた状
態で、両サイドプレート１３、２３をボルトにより連結
固定する。これにより、いずれの場合においてもコンデ
ンサコア部２を容易に車両に組付けることができるとと
もに、ダクト効果によりコンデンサコア部２の熱交換量
を増加させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのラジエ
ータコア部と車両用空調装置のコンデンサコア部とを一
体にでき得る熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、車両完成後に車両販売店等で車
両用空調装置を車両に組付けていたが、近年、車両用空
調装置が車両に標準的に装備される車両が増加してきた
ため、車両組み立て工程において、車両用部品とともに
車両用空調装置も組付けるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、車両用空調装
置が車両に標準的に装備される車両が増加してきたと言
えども、全ての車両において標準的に装備されるもので
はないので、同種の車両であっても、車両メーカからの
出荷時においてコンデンサコア部が車両に組付けられて
いる場合と、車両完成後に車両販売店等で組付けられる
場合とが存在する。

【０００４】このため、近年、上記したいずれの場合に
おいても、コンデンサコア部を容易に車両に組付けるこ
とができる手段の必要性が高まってきてきる。因みに、
熱交換器を車両に組付ける手段としては、実開平５−８
２７０号公報に記載の手段が提案されているが、この手
段は、一個のコア部を有する熱交換器を前提に考案され
ているため、上記必要性を満たすことができない。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、上記したいずれ
の場合においても、コンデンサコア部を容易に車両に組
付けることができるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に
記載の発明では、ラジエータコア部（１）と異なる他の
コア部（２）のサイドプレート（２３）を、ラジエータ
サイドプレート（１３）の長手方向に渡って接触させて
連結固定するボルト（３、１８）が挿入されるボルト用
穴（１５）とを備えることを特徴とする。

【０００７】これにより、例えば両コア部（２、３）を
一体化した状態で車両に組付ける場合には、ボルト
（３、１８）により両サイドプレート（１３、２３）を
連結固定することにより、ラジエータサイドプレート
（１３）に配設されたブラケット（１４、１６）介して
両コア部（２、３）を車両に組付けることができる。一
方、ラジエータコア部（１）のみを車両に組付ける場合
には、両コア部（２、３）を一体化して車両に組付けた
場合と全く同様に、ラジエータサイドプレート（１３）
に配設されたブラケット（１４、１６）を介してラジエ
ータコア部（１）のみを車両に組付けることができる。

【０００８】そして、ラジエータコア部（１）のみを車
両に組付けた後にコンデンサコア部（２）を車両に組付
ける場合には、既にラジエータサイドプレート（１３）
に設けられているボルト穴（１５）にボルト（３、１
８）挿入することによって、コンデンサコア部（２）を
容易に車両に組付けることができる。したがって、車両
メーカからの出荷時においてコンデンサコア部（２）が
車両に組付けられている場合と、車両完成後に車両販売
店等でコンデンサコア部（２）が車両に組付けられる場
合とのいずれの場合においても、コンデンサコア部
（２）を容易に車両に組付けることができる。

【０００９】また、ラジエータコア部（１）と異なる他
のコア部（２）のサイドプレート（２３）とラジエータ
サイドプレート（１３）とは、その長手方向に渡って接
触した状態で連結固定されるので、後述するダクト効果
により、前記他のコア部（２）およびラジエータコア部
（１）のうち、空気流れ上流側に位置するコア部を通過
する風量が増加する。したがって、空気流れ上流側に位
置するコア部の熱交換量を増加させることができる。

【００１０】請求項２または３に記載の発明では、コン
デンササイドプレート（２３）をラジエータサイドプレ
ート（１３）の長手方向に渡って接触させて連結固定さ
せるボルト（３、１８）を備えることを特徴とする。こ
れにより、請求項１に記載の発明と同様に、車両メーカ
からの出荷時においてコンデンサコア部（２）が車両に
組付けられている場合と、車両完成後に車両販売店等で
コンデンサコア部（２）が車両に組付けられる場合との
いずれの場合においても、コンデンサコア部（２）を容
易に車両に組付けることができるとともに、空気流れ上
流側に位置するコンデンサコア部（２）の熱交換量を増
加させることができる。

【００１１】なお、請求項３に記載の発明のごとく、両
サイドプレート（１３、２３）を連結固定する機能に加
えて、ブラケット（１４、１６）をラジエータサイドプ
レート（１３）に固定する機能をもボルト（３、１８）
に兼ねさせてもよい。なお、上記各手段の括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示すものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る
熱交換器の特徴的部分を示す斜視図であり、図１の
（ａ）は、後述するラジエータコア部１とコンデンサコ
ア部２とが分離された状態を示し、図１の（ｂ）は両者
１、２が一体となっている状態を示すものである。

【００１３】１はエンジン（図示せす）の冷却水を冷却
水する略矩形状のラジエータコア部であり、このラジエ
ータコア部１は、周知のごとく、冷却水の通路をなす複
数本とチューブ１１およびコルゲート状の冷却フィン１
２から構成されている。なお、チューブ１１の長手方向
一端側には、各チューブ１１に冷却水を分配する分配タ
ンク（図示せず）が配設され、他端側には、熱交換を終
えた冷却水を各チューブ１１から集合回収する集合タン
ク（図示せず）が配設されている。

【００１４】そして、ラジエータコア部１は、図１、２
に示すように、そのラジエータコア面１ａ（図２参照）
が空気流れと略直交するように車両（エンジンルーム）
前方に配設されている（図４参照）。また、車両上下側
のラジエータコア部１の端部には、各チューブ１１と平
行、かつ、空気流れと略直交する方向（車両幅方向）に
延びてラジエータコア部１の補強部材をなすラジエータ
サイドプレート１３が配設されている。

【００１５】因みに、ラジエータコア面１ａ（後述する
コンデンサコア面２ａも同じ）とは、図２に示すよう
に、空気流れ方向からラジエータコア部１を見た際に、
チューブ１１または冷却フィン１２によって形成され
る、空気流れと交差する面を言う。また、ラジエータサ
イドプレート１３の空気流れ方向（車両前後方向）の断
面形状は、図１、２に示すように、ラジエータコア部１
と反対側（上下方向）に開口するように略コの字状に形
成されており、この開口側のラジエータサイドプレート
１３には、ラジエータコア部１（前記両タンクも含む）
を車両に組付け固定するための樹脂製のブラケット１４
が挿入配設されている。

【００１６】一方、２は、空調装置の冷媒を冷却する略
矩形状のコンデンサコア部であり、このコンデンサコア
部２は、冷媒の温度が冷却水の温度より低いため、通
常、ラエジエータコア部１の空気流れ上流側に配設され
ている。また、コンデンサコア部２もラジエータコア部
１と同様に、チューブ２１および冷却フィン２２から構
成されている。そして、コンデンサコア部２の上下方向
端部には、ラジエータサイドプレート１３と略同一形状
を有してコンデンサコア部２を補強するコンデンササイ
ドプレート２３が配設され、車両幅方向（チューブ２１
の長手方向）端部には、ラジエータコア部１と同様なタ
ンク部（図示ぜず）が配設されている。

【００１７】そして、コンデンササイドプレート２３の
空気下流側の側壁２３ａは、図２に示すように、ラジエ
ータサイドプレート１３の空気上流側の側壁１３ａの長
手方向全域に渡って接触した状態で、空気流れ方向に貫
通する複数本のボルト３により連結固定されている（図
１の（ｂ）参照）。因みに、図１の→は、ボルト３、３
ａが挿入されることを示すものである（図８も同
じ。）。

【００１８】また、ラジエータサイドプレート１３は、
図２に示すように、ラジエータコア面１ａより空気流れ
上流側に突出し、コンデンササイドプレート２３は、コ
ンデンサコア面２ａより空気流れ下流側に突出してい
る。これにより、両コア部１、２間に形成された隙間４
の端部は、両サイドプレート１３、２３により閉塞され
た状態となっている。

【００１９】なお、図１、２中、２４はボルト３を締め
付けた際にコンデンササイドプレート２３が変形するこ
とを防止する樹脂製のブロックである。ところで、コン
デンササイドプレート２３をラジエータサイドプレート
１３に連結固定するボルト３は、ブラケット１４をラジ
エータサイドプレート１３に固定する機能をも兼ねてい
る。

【００２０】換言すれば、ラジエータサイドプレート１
３に形成された、ボルト３が挿入されるボルト穴１５
は、両コア部１、２が一体となっている場合（図１の
（ｂ）および図２の状態）では、両サイドプレート１
３、２３を連結固定するとともに、ブラケット１４をラ
ジエータサイドプレート１３に固定するボルト３用のボ
ルト穴として機能する。

【００２１】また一方、両コア部１、２が分離されてラ
ジエータコア部１のみが車両に組付けられている場合
（図３の状態）には、ボルト穴１５は、ブラケット１４
をラジエータサイドプレート１３に固定するボルト３ａ
用のボルト穴としてのみ機能するものである。因みに、
図４、５は、本実施形態に係る熱交換器が車両に組付け
られた状態を示しており、熱交換器は、ブラケット１４
の支持ピン１４ａが防振ゴム１０２に挿入された状態
で、車両幅方向に渡って設けられた上部補強部材（アッ
パクロスメンバー）１００および下部補強部材（ロワク
ロスメンバー）に組付けられている。なお、熱交換器の
車両上側は、アッパクロスメンバー１００にボルトによ
って組付けられた車両側ブラケット１０３を介して支持
されている。

【００２２】また、ブラケット１４には、図１に示すよ
うに、ラジエータコア部２側（空気流れ上流側）に突出
する半円状と突起部１４ｂが形成され、一方、ブロック
２４のうち、突起部１４ｂに対応する部位には、半円状
の凹部２４ａが形成されている。これにより、ラジエー
タコア部１に対するコンデンサコア２の車両幅方向（各
サイドプレート１３、２３の長手方向）の位置決めを行
っている。

【００２３】次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施
形態によれば、コンデンササイドプレート２３は、ラジ
エータサイドプレート１３によってボルト３によって組
付けられているとともに、このボルト３が挿入されるボ
ルト穴１５が設けられている。これにより、例えば両コ
ア部２、３を一体化した状態で車両に組付ける場合に
は、ボルト３により両サイドプレート１３、２３を連結
固定することにより、ラジエータサイドプレート１３に
配設されたブラケット１４介して両コア部２、３を車両
に組付けることができる。

【００２４】一方、ラジエータコア部１のみを車両に組
付ける場合には、両コア部２、３を一体化して車両に組
付けた場合と全く同様に、ラジエータサイドプレート１
３に配設されたブラケット１４を介してラジエータコア
部１のみを車両に組付けることができる。そして、ラジ
エータコア部１のみを車両に組付けた後にコンデンサコ
ア部２を車両に組付ける場合には、ボルト３に代えてボ
ルト３ａを、既にラジエータサイドプレート１３に設け
られているボルト穴１５に挿入することによって、コン
デンサコア部２を容易に車両に組付けることができる。

【００２５】したがって、車両メーカからの出荷時にお
いてコンデンサコア部２が車両に組付けられている場合
と、車両完成後に車両販売店等でコンデンサコア部２が
車両に組付けられる場合とのいずれの場合においても、
コンデンサコア部２を容易に車両に組付けることができ
る。ところで、図２に示すように、両サイドプレート１
３、２３により両コア部１、２の端部にて隙間４を閉塞
すると、コンデンサコア部２を通過する風量が増加して
（この現象をダクト効果と呼ぶ。）コンデンサコア部２
の熱交換能力が向上する。以下、ダクト効果について説
明する。

【００２６】すなわち、近年、エンジンルームの小型化
を図るべく、エンジンルーム内の各機器は、整備業者が
整備を行える適度まで接近しており、同様にラジエータ
コア部１も他の機器に接近して配置されている。しか
し、単純にラジエータコア部１と他の機器とを接近させ
ると、エンジンルーム内の空気流れが悪化（滞留）して
しまうので、ラジエータコア部１を通過する風量が減少
してラジエータコア部１の放熱能力が低下してしまう。

【００２７】そこで、通常、ラジエータコア部１への十
分な風量を確保すべく、ラジエータコア部１を図４、６
に示すように、車両（エンジンルーム）前方側に搭載す
るとともに、車両前方よりエンジンルーム内に流入した
空気がラジエータコア部１に有効に集合するように考慮
されて配置されている。具体的には、ラジエータコア部
１近傍に配置されたラジエータコア部１以外の機器、お
よびアッパクロスメンバー１００やロワクロスメンバー
１０１等の車両補強部材等と、ラジエータコア部１との
隙間（距離）を小さくすることにより、車両前方よりエ
ンジンルーム内に流入した空気がラジエータコア部１を
迂回して空気下流側に直接流れないような構成（レイア
ウト）としている。

【００２８】したがって、車両前方よりエンジンルーム
内に流入した空気は、図７に示すように、ラジエータコ
ア部１に近づくほど、ラジエータコア部１に集合するよ
うに流れていく。このため、ラジエータコア部１の空気
上流側にコンデンサコア部２を配置すると、車両前方よ
りエンジンルーム内に流入した空気は、コンデンサコア
部２を迂回してコンデンサコア部２とラジエータコア部
１との隙間４よりラジエータコア部１を通過する空気流
れと、両コア部１、２を通過する直線的な空気流れとに
分流する。

【００２９】そして、この状態で前述のごとく、両コア
部１、２の端部にて隙間４を閉塞すれば、コンデンサコ
ア部２を迂回して隙間４に流入していた空気流れが遮断
されるので、コンデンサコア部２を迂回していた空気は
行き場を失ってしまい、コンデンサコア部２に向かって
流れ始める。したがって、本実施形態のごとく、両コア
部１、２の端部にて隙間４を閉塞すると、ラジエータコ
ア部１より空気上流に配置されたコンデンサコア部２を
通過する風量が、コンデンサコア部２を迂回していた風
量分だけ増加し、コンデンサコア部２の熱交換能力が向
上する。

【００３０】因みに、上記のダクト効果は、両コア部
１、２がエンジンルーム前方側に配設されているときに
のみに、その効果が得られるものではなく、両コア部
１、２が配設されている通風系が、前述した状態と同等
の状態になれば必ずその効果を得ることできるものであ
る。したがって、通常の車両においては、前述のごと
く、ラジエータコア部１への十分な風量を確保すべく考
慮されているので、本実施形態に係る熱交換器を車両に
適用すれば、全ての車両においてダクト効果を得ること
ができる。

【００３１】ところで、冷却水の温度は冷媒の温度より
高いので、両コア部１、２が近接していると、コンデン
サコア部１にラジエータコア部２の熱が移動して、コン
デンサコア部の熱交換能力が低下するおそれがある。こ
れに対して、本実施形態では、両コア部１、２間（両チ
ューブ１１、２１および冷却フィン１２、２２間）に隙
間４が形成されているので、ラジエータコア部１からコ
ンデンサコア部２に移動する熱量を減少させることでき
る。したがって、コンデンサコア部２における熱交換能
力の低下を防止することができる。

【００３２】（第２実施形態）本実施形態は、ブラケッ
ト１４を金属により構成したものであり、図８の（ａ）
は両コア部１、２を分離した状態を示し、図８の（ｂ）
は両コア部１、２を一体化された状態を示すものであ
る。図９は、本実施形態に係るブラケット１６の三面図
であり、このブラケット１６には、各サイドプレート１
３、２３のコの字状断面を形成する側壁１３ａ、１３
ｂ、２３ｂ（図８、１０参照）の各内壁側に接触する接
触壁１６ａ〜１６ｃが形成されている。

【００３３】そして、各接触壁１６ａ〜１６ｃには、各
接触壁１６ａ〜１６ｃと側壁１３ａ、１３ｂ、２３ａ、
２３ｂとを各々連結固定するボルト１７、１８、１９
（図１０参照）が挿入されるボルト穴１６ｄがバーリン
グ加工により形成されているとともに、このボルト穴１
６ｄには雌ねじが形成されている。因みに、ボルト穴１
６ｅは、クーリングファン１０４（図５、７参照）を組
付けるためのものである。

【００３４】ところで、図１１は、ラジエータコア部１
のみを車両に組付けた場合の本実施形態に係る熱交換器
を示しており、この状態では、ブラケット１６と両サイ
ドプレート１３、２３とを連結固定していたボルト１８
は、ラジエータサイドプレート１３とブラケット１６と
のみを連結固定する。したがって、本実施形態では、ラ
ジエータコア部１を車両に組付けた後にコンデンサコア
部２を車両に組付けるときに、第１実施形態のように、
ラジエータサイドプレート１３とブラケット１６とを連
結固定していたボルト３を（ボルト３ａに）交換する必
要がない。延いては、ラジエータコア部２を車両に組付
けるに必要な部品点数（ボルトの種類）の増加を防止す
ることができるので、熱交換器の製造原価上昇を抑制す
ることができる。

【００３５】また、本実施形態では、各接触壁１６ａ〜
１６ｃを各側壁１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂに連結
固定するボルト１７〜１９は、第１実施形態のごとく、
空間を隔てた２つの側壁（例えば、側壁２３ａおよび側
壁２３ｂ等）を貫通していないので、各サイドプレート
１３、２３が変形することを防止することができる。ま
た、各接触壁１６ａ〜１６ｃは、各側壁１３ａ、１３
ｂ、２３ｂの内側に接触しているので、ブラケット１６
の外形寸法のうち空気流れ方向（車両前後方向）の寸法
を小さくすることができる。延いては、ブラケット１６
の材料取りの無駄を省くことができるとともに、熱交換
器の空気流れ方向（車両前後方向）の寸法を小さくする
ことができる。

【００３６】ところで、上述の実施形態では、ブラケッ
ト１４、１６をラジエータサイドプレート１３に連結固
定するボルトと、両サイドプレート１３、２３を連結固
定するボルトとが共用化されていたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、ブラケット１４、１６をラジ
エータサイドプレート１３に連結固定するボルトと両サ
イドプレート１３、２３を連結固定するボルトとを互い
に独立して設けてもよい。

【００３７】また、第２実施形態のごとく、ブラケット
１６が金属製であるときは、ブラケット１６をラジエー
タサイドプレート１３に溶接もしくはろう付け等により
接合してもよい。また、第１実施形態において、コンデ
ンササイドプレート２３の断面形状をロの字状に形成す
る等して、コンデンササイドプレート２３の断面形状を
変形し難い形状とした場合には、ブロック２４を廃止し
てもよい。

【００３８】また、上述の実施形態では、両サイドプレ
ート１３、２３をコア面より他方側のサイドプレート側
に突出させることにより隙間４を形成したが、図１２、
１３に示すように、いずれか一方のサイドプレートのみ
をコア面より他方側のサイドプレート側に突出させるこ
とにより隙間４を形成してもよい。また、両コア１、２
（両冷却フィン１２、２２）を接触させて隙間４を廃止
しても、第１、２実施形態と同様な効果（ダクト効果を
含む）を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１実施形態におけるラジエータコア
部とコンデンサコア部とが分離した状態を示す斜視図で
あり、（ｂ）は第１実施形態におけるラジエータコア部
とコンデンサコア部とが一体となった状態を示す斜視図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】ラジエータコア部のみを示す断面図である。

【図４】本発明に係る車両用複式熱交換器を車両に組付
けた状態を示す斜視図である。

【図５】本発明に係る車両用複式熱交換器を車両に組付
けた状態を示す断面図である。

【図６】本発明に係る車両用複式熱交換器を車両に搭載
した状態を示す上面図である。

【図７】車両用複式熱交換器を車両に搭載した際の空気
流れを示す模式図である。

【図８】（ａ）は第２実施形態におけるラジエータコア
部とコンデンサコア部とが分離した状態を示す斜視図で
あり、（ｂ）は第２実施形態におけるラジエータコア部
とコンデンサコア部とが一体となった状態を示す斜視図
である。

【図９】第２実施形態に係るブラケットの三面図であ
る。

【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。

【図１１】ラジエータコア部のみを示す断面図である。

【図１２】本発明の変形例に係る熱交換器の断面図であ
る。

【図１３】本発明の変形例に係る熱交換器の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ラジエータコア部、２…コンデンサコア部、３…ボ
ルト、１３…ラジエータサイドプレート、１４、１６…
ブラケット、１５…ボルト穴、２３…コンデンササイド
プレート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流れと交差するように配設され、エ
   ンジン冷却水を冷却する略矩形状のラジエータコア部
   （１）と、 前記ラジエータコア部（１）の端部に配設され、空気流
   れと交差する方向に延びて前記ラジエータコア部（１）
   の補強部材をなすラジエータサイドプレート（１３）
   と、 前記ラジエータサイドプレート（１３）に配設され、車
   両に組付固定されるブラケット（１４、１６）と、 前記ラジエータコア部（１）と異なる他のコア部（２）
   のサイドプレート（２３）を、前記ラジエータサイドプ
   レート（１３）の長手方向に渡って接触させて連結固定
   するボルト（３、１８）が挿入されるボルト用穴（１
   ５）とを備えることを特徴とする車両用熱交換器。
2. 【請求項２】 空気流れと交差するように配設され、空
   調装置の冷媒を冷却する略矩形状のコンデンサコア部
   （２）と、 前記コンデンサコア部（２）の端部に配設され、空気流
   れと交差する方向に延びて前記コンデンサコア部（２）
   の補強部材をなすコンデンササイドプレート（２３）
   と、 前記コンデンサコア部（２）の空気流れ下流側に配設さ
   れ、エンジン冷却水を冷却する略矩形状のラジエータコ
   ア部（１）と、 前記ラジエータコア部（１）の端部に配設され、空気流
   れと交差する方向に延びて前記ラジエータコア部（１）
   の補強部材をなすラジエータサイドプレート（１３）
   と、 前記ラジエータサイドプレート（１３）に配設され、車
   両に組付固定されるブラケット（１４、１６）と、 前記コンデンササイドプレート（２３）を前記ラジエー
   タサイドプレート（１３）の長手方向に渡って接触させ
   て連結固定させるボルト（３、１８）とを備えることを
   特徴とする車両用熱交換器。
3. 【請求項３】 前記ボルト（３、１８）は、前記ブラケ
   ット（１４、１６）を前記ラジエータサイドプレート
   （１３）に固定する機能をも兼ねることを特徴とする請
   求項２に記載の車両用熱交換器。