知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023127783
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】熱交換ユニット
(51)【国際特許分類】
F28F 9/22 20060101AFI20230907BHJP
F28F 1/02 20060101ALI20230907BHJP
F28D 1/053 20060101ALI20230907BHJP
【ＦＩ】
F28F9/22
F28F1/02 A
F28D1/053 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022031677
(22)【出願日】2022-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】000222484
【氏名又は名称】株式会社ティラド
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼村 和也
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 章
(72)【発明者】
【氏名】出口 誉
【テーマコード（参考）】
3L065
3L103
【Ｆターム（参考）】
3L065DA14
3L103AA17
3L103AA36
3L103DD32
3L103DD33
3L103DD61
(57)【要約】 （修正有）
【課題】熱交換器本体とコアカバーとを有する熱交換ユニットの流通機能の低下を防止すること。
【解決手段】内部に第２流体が流通する偏平チューブ１と、その偏平チューブ１と第１流体８が流通するフィン２とが交互に並列されたコア３を有する熱交換器本体と、コア３の第１流体８の流入側に配置されたコアカバーと、互いに偏平チューブ１の並列方向に離間してコアカバーに支持されるとともに、コア３の第１流体８の流入する面に、夫々の先端縁５ｂが対向し、偏平チューブ１の長手方向に延在する羽板状のルーバ５と、を具備し、各ルーバ５が、偏平チューブ１の長辺部１ａに対し傾斜して配置されている熱交換ユニットにおいて、ルーバ５の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線７上の視点から、ルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、少なくとも一つの射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置している。
【選択図】図３
【解決手段】内部に第２流体が流通する偏平チューブ１と、その偏平チューブ１と第１流体８が流通するフィン２とが交互に並列されたコア３を有する熱交換器本体と、コア３の第１流体８の流入側に配置されたコアカバーと、互いに偏平チューブ１の並列方向に離間してコアカバーに支持されるとともに、コア３の第１流体８の流入する面に、夫々の先端縁５ｂが対向し、偏平チューブ１の長手方向に延在する羽板状のルーバ５と、を具備し、各ルーバ５が、偏平チューブ１の長辺部１ａに対し傾斜して配置されている熱交換ユニットにおいて、ルーバ５の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線７上の視点から、ルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、少なくとも一つの射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置している。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に第２流体が流通し、その流通する方向に垂直な横断面に一対の長辺部（１ａ）と、両長辺部（１ａ）間を筒状に連結する短辺部（１ｂ）と、を有する偏平チューブ（１）と、その偏平チューブ（１）と第１流体（８）が流通するフィン（２）とが交互に並列されたコア（３）を有する熱交換器本体（９）と、
前記コア（３）の第１流体（８）の流入側に配置されたコアカバー（４）と、
互いに前記偏平チューブ（１）の並列方向に離間して前記コアカバー（４）に支持されるとともに、コア（３）の第１流体（８）の流入する面に、夫々の先端縁（５ｂ）が対向し、偏平チューブ（１）の長手方向に延在する羽板状のルーバ（５）と、
を具備し、
各ルーバ（５）が、偏平チューブ（１）の前記長辺部（１ａ）に対し傾斜して配置されている熱交換ユニットにおいて、
ルーバ（５）に、ルーバ（５）の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線（７）を設定したときに、
仮想中心線（７）上の視点からルーバ（５）をコア（３）に射影した射影面（６）のうち、
少なくとも一つのルーバ（５）の前記射影面（６）が、偏平チューブ（１）の前記短辺部（１ｂ）に位置していることを特徴とする熱交換ユニット。
前記コア（３）の第１流体（８）の流入側に配置されたコアカバー（４）と、
互いに前記偏平チューブ（１）の並列方向に離間して前記コアカバー（４）に支持されるとともに、コア（３）の第１流体（８）の流入する面に、夫々の先端縁（５ｂ）が対向し、偏平チューブ（１）の長手方向に延在する羽板状のルーバ（５）と、
を具備し、
各ルーバ（５）が、偏平チューブ（１）の前記長辺部（１ａ）に対し傾斜して配置されている熱交換ユニットにおいて、
ルーバ（５）に、ルーバ（５）の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線（７）を設定したときに、
仮想中心線（７）上の視点からルーバ（５）をコア（３）に射影した射影面（６）のうち、
少なくとも一つのルーバ（５）の前記射影面（６）が、偏平チューブ（１）の前記短辺部（１ｂ）に位置していることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項2】
請求項１に記載の熱交換ユニットにおいて、
前記コアカバー（４）に複数のルーバ（５）が支持され、それらのルーバ（５）のうち過半数のルーバ（５）の前記射影面（６）が、偏平チューブ（１）の前記短辺部（１ｂ）に位置していることを特徴とする熱交換ユニット。
前記コアカバー（４）に複数のルーバ（５）が支持され、それらのルーバ（５）のうち過半数のルーバ（５）の前記射影面（６）が、偏平チューブ（１）の前記短辺部（１ｂ）に位置していることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項3】
請求項２に記載の熱交換ユニットにおいて、
複数のルーバ（５）の全てのルーバ（５）の前記射影面（６）が、偏平チューブ（１）の前記短辺部（１ｂ）に位置していることを特徴とする熱交換ユニット。
複数のルーバ（５）の全てのルーバ（５）の前記射影面（６）が、偏平チューブ（１）の前記短辺部（１ｂ）に位置していることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項4】
請求項１～請求項３のいずれかに記載の熱交換ユニットにおいて、
前記コアカバー（４）が樹脂からなることを特徴とする熱交換ユニット。
前記コアカバー（４）が樹脂からなることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項5】
請求項１～請求項４のいずれかに記載の熱交換ユニットにおいて、
前記コアカバー（４）が熱交換器本体（９）に、直接接触するまたは組付けられたことを特徴とする熱交換ユニット。
前記コアカバー（４）が熱交換器本体（９）に、直接接触するまたは組付けられたことを特徴とする熱交換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ラジエータ等の熱交換器本体とコアカバーとからなる熱交換ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
図４は、従来型熱交換ユニットの全体図を示し、図５は図４のＶ-Ｖ矢視断面図である。
熱交換ユニットは、熱交換器本体２９とコアカバー２４とからなる。
熱交換器本体２９は偏平チューブ２１とフィン２２とが交互に並列されたコア２３を有している。
偏平チューブ２１は、一対の対向する長辺部２１ａと、両長辺部２１ａ間を筒状に連結する短辺部２１ｂとを有する。
コア２３の第１流体２８の流入側には、その流入する面に対向してコアカバー２４が採用されている。そのコアカバー２４の内部には、偏平チューブ２１の並列方向に互いに離間して配置された複数のルーバ２５が支持されている。このルーバ２５は、羽板状であり、第２流体が流通する偏平チューブ２１の長手方向に延在しているとともに、偏平チューブ２１の長辺部２１ａに対して傾斜されている。
熱交換ユニットは、熱交換器本体２９とコアカバー２４とからなる。
熱交換器本体２９は偏平チューブ２１とフィン２２とが交互に並列されたコア２３を有している。
偏平チューブ２１は、一対の対向する長辺部２１ａと、両長辺部２１ａ間を筒状に連結する短辺部２１ｂとを有する。
コア２３の第１流体２８の流入側には、その流入する面に対向してコアカバー２４が採用されている。そのコアカバー２４の内部には、偏平チューブ２１の並列方向に互いに離間して配置された複数のルーバ２５が支持されている。このルーバ２５は、羽板状であり、第２流体が流通する偏平チューブ２１の長手方向に延在しているとともに、偏平チューブ２１の長辺部２１ａに対して傾斜されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上述のコアカバー２４は、熱交換器本体２９のコア２３の外寸に合わせて形成されている。コアカバー２４を採用する目的は、泥除け及び熱交換器本体２９のコア２３の前面に流体を導くことである。しかしながら、従来型熱交換ユニットのコアカバー２４は、第１流体２８が流入するコア２３の前面に第１流体２８を導くものの、第１流体２８がコア２３内を通過する流通性を考慮して設計されていない。
図６は、従来型熱交換ユニットの偏平チューブ２１とルーバ２５との関係を示す模式図である。
従来型熱交換ユニットのコアカバー２４は、その内部に支持されているルーバ２５の仮想中心線２７の延長線にある射影面２６が偏平チューブ２１に隣接するフィン２２の位置にある。つまり、図６に記載のように、熱交換部であるフィン２２がルーバ２５の影に入る。この場合、フィン２２に流入できる第１流体２８の流量が減少し、熱交換ユニットの流通機能の低下が生じていた。
本発明は、熱交換ユニットの流通機能の低下を防止することを課題とする。
図６は、従来型熱交換ユニットの偏平チューブ２１とルーバ２５との関係を示す模式図である。
従来型熱交換ユニットのコアカバー２４は、その内部に支持されているルーバ２５の仮想中心線２７の延長線にある射影面２６が偏平チューブ２１に隣接するフィン２２の位置にある。つまり、図６に記載のように、熱交換部であるフィン２２がルーバ２５の影に入る。この場合、フィン２２に流入できる第１流体２８の流量が減少し、熱交換ユニットの流通機能の低下が生じていた。
本発明は、熱交換ユニットの流通機能の低下を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
請求項１に記載の本発明は、内部に第２流体が流通し、その流通する方向に垂直な横断面に一対の長辺部１ａと、両長辺部１ａ間を筒状に連結する短辺部１ｂと、を有する偏平チューブ１と、その偏平チューブ１と第１流体８が流通するフィン２とが交互に並列されたコア３を有する熱交換器本体９と、
前記コア３の第１流体８の流入側に配置されたコアカバー４と、
互いに前記偏平チューブ１の並列方向に離間して前記コアカバー４に支持されるとともに、コア３の第１流体８の流入する面に、夫々の先端縁５ｂが対向し、偏平チューブ１の長手方向に延在する羽板状のルーバ５と、
を具備し、
各ルーバ５が、偏平チューブ１の前記長辺部１ａに対し傾斜して配置されている熱交換ユニットにおいて、
ルーバ５に、ルーバ５の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線７を設定したときに、
仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、
少なくとも一つのルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置していることを特徴とする熱交換ユニットである。
前記コア３の第１流体８の流入側に配置されたコアカバー４と、
互いに前記偏平チューブ１の並列方向に離間して前記コアカバー４に支持されるとともに、コア３の第１流体８の流入する面に、夫々の先端縁５ｂが対向し、偏平チューブ１の長手方向に延在する羽板状のルーバ５と、
を具備し、
各ルーバ５が、偏平チューブ１の前記長辺部１ａに対し傾斜して配置されている熱交換ユニットにおいて、
ルーバ５に、ルーバ５の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線７を設定したときに、
仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、
少なくとも一つのルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置していることを特徴とする熱交換ユニットである。
【0005】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換ユニットにおいて、
前記コアカバー４に複数のルーバ５が支持され、それらのルーバ５のうち過半数のルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置していることを特徴とする熱交換ユニットである。
前記コアカバー４に複数のルーバ５が支持され、それらのルーバ５のうち過半数のルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置していることを特徴とする熱交換ユニットである。
【0006】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の熱交換ユニットにおいて、
複数のルーバ５の全てのルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置していることを特徴とする熱交換ユニットである。
複数のルーバ５の全てのルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置していることを特徴とする熱交換ユニットである。
【0007】
請求項４に記載の本発明は、請求項１～請求項３のいずれかに記載の熱交換ユニットにおいて、
前記コアカバー４が樹脂からなることを特徴とする熱交換ユニットである。
前記コアカバー４が樹脂からなることを特徴とする熱交換ユニットである。
【0008】
請求項５に記載の本発明は、請求項１～請求項４のいずれかに記載の熱交換ユニットにおいて、
前記コアカバー４が熱交換器本体９に、直接接触するまたは組付けられたことを特徴とする熱交換ユニットである。
前記コアカバー４が熱交換器本体９に、直接接触するまたは組付けられたことを特徴とする熱交換ユニットである。
【発明の効果】
【0009】
請求項１に記載の発明によれば、ルーバ５の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線７を設定したときに、仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、少なくとも一つのルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置している熱交換ユニットである。
この構成により、熱交換部であるフィン２がルーバ５の影に入らないようになるため、ルーバ５によって導かれたフィン２に流入する第１流体８の流量を増やして熱交換性能が向上する。
この構成により、熱交換部であるフィン２がルーバ５の影に入らないようになるため、ルーバ５によって導かれたフィン２に流入する第１流体８の流量を増やして熱交換性能が向上する。
【0010】
請求項２に記載の発明によれば、コアカバー４に複数のルーバ５が支持され、それらのルーバ５のうち過半数のルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置しているため、複数のルーバ５によって導かれたフィン２に流入する第１流体８の流量を増やして熱交換性能が向上する。
【0011】
請求項３に記載の発明によれば、複数のルーバ５の全てのルーバ５の前記射影面６が、偏平チューブ１の前記短辺部１ｂに位置しているため、さらにフィン２に流入する第１流体８の流量を増やして熱交換性能が向上する。
【0012】
請求項４に記載の発明によれば、前記コアカバー４が樹脂からなるため、金型の構造によりルーバ５の位置を容易に熱交換器本体９の偏平チューブ１の位置へ変更することができる。
【0013】
請求項５に記載の発明によれば、前記コアカバー４が熱交換器本体９に、直接接触するまたは組付けられたものであるため、熱交換器本体９とコアカバー４との位置合わせが容易となり、偏平チューブ１の位置へルーバ５を合わせる精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の熱交換ユニットの全体図。
【図2】同熱交換ユニットのＩＩ－ＩＩ矢視断面図。
【図3】同熱交換ユニットの偏平チューブ１とルーバ５との関係を示す模式図。
【図4】従来型熱交換ユニットの全体図。
【図6】従来型熱交換ユニットの偏平チューブ２１とルーバ２５との関係を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の熱交換ユニットの全体図であり、図２は図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
本発明の熱交換ユニットは、図１に示す如く、熱交換器本体９とコアカバー４とを具備する。
熱交換器本体９は、図２に示す如く、偏平チューブ１とフィン２とが交互に並列されたコア３を有している。偏平チューブ１は、その横断面が一対の長辺部１ａと両長辺部１ａ間を筒状に連結する短辺部１ｂとからなる。
図１は本発明の熱交換ユニットの全体図であり、図２は図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
本発明の熱交換ユニットは、図１に示す如く、熱交換器本体９とコアカバー４とを具備する。
熱交換器本体９は、図２に示す如く、偏平チューブ１とフィン２とが交互に並列されたコア３を有している。偏平チューブ１は、その横断面が一対の長辺部１ａと両長辺部１ａ間を筒状に連結する短辺部１ｂとからなる。
【0016】
コアカバー４は、図２に示す如く、コア３の放熱部であるフィン２に導かれる第１流体８の流入側に配置されており、コアカバー４の内部には、偏平チューブ１の並列方向に互いに離間して配置された複数のルーバ５が支持されている。各ルーバ５は、偏平チューブ１の内部を流通する第２流体の流通方向に延在しているとともに、偏平チューブ１の長辺部１ａに対して傾斜されて配置されている。各ルーバ５の偏平チューブ１の長辺部１ａに対する傾斜角度θは鋭角になるように配置されている。
各ルーバ５間のピッチＰｌは、並列された偏平チューブ１間のピッチＰｔよりも大きい。ルーバ５の端部５ｂは、熱交換器本体９のコア３の第１流体８の流入側から離間して配置される。
コアカバー４は、樹脂材により成形することが望ましい。
各ルーバ５間のピッチＰｌは、並列された偏平チューブ１間のピッチＰｔよりも大きい。ルーバ５の端部５ｂは、熱交換器本体９のコア３の第１流体８の流入側から離間して配置される。
コアカバー４は、樹脂材により成形することが望ましい。
【0017】
図３は、同熱交換ユニットの偏平チューブ１とルーバ５との関係を示す横断面の模式図であり、熱交換器のコアカバー４に支持されている複数のルーバ５のうち、１枚のルーバ５とその近傍に位置する偏平チューブ１との配置関係について示している。
図３において、ルーバ５には、ルーバ５の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線７を設定する。
ルーバ５の射影面６が、同図に示す如く、仮想中心線７の延長線上にある。
この例では、仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、全てのルーバ５の射影面６に、偏平チューブ１の短辺部１ｂが位置している。
図３において、ルーバ５には、ルーバ５の延在する方向に垂直な横断面における板厚を二分する仮想中心線７を設定する。
ルーバ５の射影面６が、同図に示す如く、仮想中心線７の延長線上にある。
この例では、仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、全てのルーバ５の射影面６に、偏平チューブ１の短辺部１ｂが位置している。
【0018】
このようにコアカバー４のルーバ５が配置されている場合、熱交換部であるフィン２がルーバ５の影に入らないようになるため、複数のルーバ５によって導かれたフィン２に流入する第１流体８の流量を増やして、熱交換性能が向上する。
なお、図３のように、仮想中心線７の延長線上に、偏平チューブ１の短辺部１ｂの中心を配置することが望ましい。この場合、フィン２に流入する第１流体８の流量を増やすことができる。
なお、図３のように、仮想中心線７の延長線上に、偏平チューブ１の短辺部１ｂの中心を配置することが望ましい。この場合、フィン２に流入する第１流体８の流量を増やすことができる。
【0019】
この例では、複数のルーバ５の全てのルーバ５の射影面６に、偏平チューブ１の短辺部１ｂが位置しており、発明の効果を発揮するのに最もよい形態を示している。
しかしながら、この実施例に限定されるものではなく、複数のルーバ５のうち、仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、過半数のルーバ５が、上記の構成を有するものであってもよい。さらに、仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、少なくとも一つのルーバ５の射影面６に、偏平チューブ１の短辺部１ｂが位置していればよい。
この例では、ルーバ５の端部５ｂは、コア３の偏平チューブ１の短辺部１ｂから離間して配置されている。ただし、これに限らず、コアカバー４が熱交換器本体９に取付けられた時、コアカバー４内のルーバ５の端部５ｂが偏平チューブ１の短辺部１ｂに接触していてもよい。
しかしながら、この実施例に限定されるものではなく、複数のルーバ５のうち、仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、過半数のルーバ５が、上記の構成を有するものであってもよい。さらに、仮想中心線７上の視点からルーバ５をコア３に射影した射影面６のうち、少なくとも一つのルーバ５の射影面６に、偏平チューブ１の短辺部１ｂが位置していればよい。
この例では、ルーバ５の端部５ｂは、コア３の偏平チューブ１の短辺部１ｂから離間して配置されている。ただし、これに限らず、コアカバー４が熱交換器本体９に取付けられた時、コアカバー４内のルーバ５の端部５ｂが偏平チューブ１の短辺部１ｂに接触していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0020】
本発明は、ラジエータ等の熱交換器を用いた熱交換ユニットとして、利用することができる。しかしながら、本発明の熱交換ユニットに用いる熱交換器本体は、偏平チューブ内に流通する第２流体を冷却する目的に使用されるものに限定されず、第２流体を加温する目的に使用されるものであってもよい。
【符号の説明】
【0021】
１ 偏平チューブ
１ａ 長辺部
１ｂ 短辺部
２ フィン
３ コア
４ コアカバー
５ ルーバ
５ａ 平面
５ｂ 端部
６ 射影面
７ 仮想中心線
８ 第１流体
９ 熱交換器本体
１ａ 長辺部
１ｂ 短辺部
２ フィン
３ コア
４ コアカバー
５ ルーバ
５ａ 平面
５ｂ 端部
６ 射影面
７ 仮想中心線
８ 第１流体
９ 熱交換器本体
【0022】
２１ 偏平チューブ
２１ａ 長辺部
２１ｂ 短辺部
２２ フィン
２３ コア
２４ コアカバー
２５ ルーバ
２５ａ 平面
２５ｂ 端部
２６ 射影面
２７ 仮想中心線
２８ 第１流体
２９ 熱交換器本体
Ｐ１ ピッチ
Ｐｔ ピッチ
θ 傾斜角度
２１ａ 長辺部
２１ｂ 短辺部
２２ フィン
２３ コア
２４ コアカバー
２５ ルーバ
２５ａ 平面
２５ｂ 端部
２６ 射影面
２７ 仮想中心線
２８ 第１流体
２９ 熱交換器本体
Ｐ１ ピッチ
Ｐｔ ピッチ
θ 傾斜角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】