JP3683001B2 - 複式積層型熱交換器 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えばラジエータ、コンデンサ、エバポレータ、インタークーラあるいはエンジンオイルクーラ等の２つ以上の熱交換器が一体的に構成された複式積層型熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばエンジン冷却用のラジエータとカーエアコン用のコンデンサは、それぞれ別々に製造され、自動車のエンジンルーム内の前方位置に、コンデンサがラジエータの風上側に位置する前後近接状態に並設される。
【０００３】
しかしながら、このように両者を別々に製造し、かつエンジンルーム内の限られたスペースに前後近接状態に設置するのでは、製造および設置作業のいずれについても、コストおよび手間がかかってしまう。かかる不都合は、コンデンサとラジエータとの関係に限定されるものではなく、他の熱交換器どおしについても生じ得るものである。
【０００４】
一方において、例えば特開平１−２４７９９０号公報に示されるように、コンデンサとラジエータのように２つの熱交換器を一体化した複式一体型熱交換器が提案されている。
【０００５】
この複式一体型熱交換器は、所定間隔を隔てて互いに平行状に配置した一対のヘッダーの間に、相互間にフィンを介在させた複数本の偏平状チューブを配置し、各チューブの両端部を対応するヘッダーに連通接続した第１熱交換器および第２熱交換器を前後に並設し、各熱交換器のフィンとして両熱交換器に跨がる共通のフィンを採用することにより、両熱交換器を連結一体化したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の複式一体型熱交換器にあっては、分離独立した複数の熱交換器と較べると、一体的に構成されているため自動車等への取り付け作業の簡素化を図ることができるという利点はある。
【０００７】
しかしながら、この種の従来の複式一体型熱交換器は、基本的には別個独立した熱交換器相互を共通のフィンで連結したものであるにすぎないため、製造効率が必ずしも著しく向上するものではなく、従って大幅な製造コストダウンを図り得るというものではなかった。また、平行状に配置した一対のヘッダーパイプと、それらを連通接続する複数本のチューブを備えた従来の構成をそのまま具有する複数の熱交換器を単に前後に配置して連結したものであるに過ぎないため、近年とくに強く要請されている小型かつ軽量化というニーズを必ずしも充分に満たし得るものではなかった。
【０００８】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、製造効率を大幅に向上し得、もって製造コストダウンを図ることができると共に、より一層の小型かつ軽量化を図ることができる複式一体型の熱交換器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
而して、この発明は、基本構成として、複数枚の帯板状チューブエレメントを相互間にフィンを介在させた状態で厚さ方向に積層配置したいわゆる積層型の熱交換器を採用し、その各チューブエレメントに、相互に独立する態様で偏平状チューブとその両端に連通した膨出状ヘッダーとからなる複数の熱交換媒体流通路を設けることにより、複数の熱交換器を一体的に構成するようにしたものである。 即ち、この発明は、複数枚の帯板状チューブエレメントを備え、
これら各チューブエレメントは、２枚のコアプレートが対向状に重ね合わされることにより、偏平状チューブとその両端に連通した膨出状ヘッダーとからなる、相互に独立した複数の熱交換媒体流通路が形成されたものであり、
これらチューブエレメントが、前記偏平状チューブ相互間にフィンを介在配置させ、かつ前記ヘッダー相互を接合させた状態で、厚さ方向に積層配置され、
隣接する前記チューブエレメントにおける対応位置の前記熱交換媒体流通路どおしが、前記ヘッダーにおいて連通接続されることにより、相互に独立した複数の熱交換器が一体的に構成されてなることを特徴とする複式積層型熱交換器を要旨とするものである。
【００１０】
上記複式積層型熱交換器における相互に独立した複数の熱交換器の組み合わせとしては、例えばコンデンサとラジエータ、インタークーラとラジエータ、エンジンオイルクーラとラジエータなどを好適実施例として挙げることができる。もっとも、このように種類の異なる２つの熱交換器の組み合わせにのみに限定されるものではなく、種類の異なる３以上の熱交換器の組み合わせにも適用され、あるいは更に同種の２以上の熱交換器の組み合わせにも同様に適用されるものである。
【００１１】
複式積層型熱交換器は、チューブエレメントが水平状態で上下方向に積層配置されたいわゆる横式のものであっても良く、またチューブエレメントが鉛直状態で左右方向に積層配置されたいわゆる縦式のものであっても良い。
【００１２】
各チューブエレメントにおける熱交換媒体流通路相互の熱影響を少なくする目的で、両熱交換媒体流通路の偏平状チューブ相互間に、１ないし複数個の切欠き部を形成することが望ましい。
【００１３】
また、フィンとして、部品点数を減少させ、フィンのセッティングを容易に行い得るようにする目的で、各チューブエレメントの両偏平状チューブに跨がる態様で配置された１つの共有フィンからなり、かつその幅方向の中間部に、前記両偏平状チューブ間での熱伝導を遮断する１ないし複数個の切欠き部が形成されてなるものを用いることが望ましい。
【００１４】
いずれか一の熱交換器をコンデンサとして構成する場合には、その耐圧性および熱交換効率を向上させる目的で、コンデンサとして機能する熱交換媒体流通路における偏平状チューブの内部にコルゲート状のインナーフィンを装填し、該フィンをもって前記流通路部を複数の通路に区画すると共にチューブエレメントを構成する一対のコアプレート相互を接合一体化することが望ましい。
【００１５】
【作用】
隣接するチューブエレメントの熱交換媒体流通路どおしが膨出状ヘッダーにおいて連通接続されることによって、複数の熱交換器が構成される。
【００１６】
チューブエレメントの各熱交換媒体流通路には、それぞれ熱交換媒体が一方のヘッダーから流入し、偏平状チューブを流通して他方のヘッダーに流入する。
【００１７】
このように各熱交換器内には熱交換媒体がそれぞれ独立した状態で別々に流通する一方で、これら熱交換器を構成するチューブエレメント相互間に形成されたフィンを含む空気流通間隙を空気が流通する。而して、各熱交換媒体と空気との間で熱交換が行われる。
【００１８】
【実施例】
以下、この発明を、ラジエータとコンデンサとを一体的に有する熱交換器に適用した実施例に基づいて説明する。
【００１９】
なお、この明細書において、アルミニウムの語はアルミニウム合金を含む意味において使用する。
【００２０】
（第１実施例）
図１ないし図２１は、この発明の第１の実施例を示すものであり、この実施例にかかる複式積層型熱交換器は、その各チューブエレメント内をそれぞれ熱交換媒体が上下方向に流通するいわゆる縦式のものである。
【００２１】
この熱交換器は、鉛直状態でかつ左右方向に積層された複数枚の縦長状のアルミニウム製帯板状チューブエレメント（１）と、その隣接するチューブエレメント（１）（１）の間に介在配置され、かつ接合一体化された同じくアルミニウム製のコルゲートフィン（２）とを有する。
【００２２】
前記チューブエレメント（１）は、図１および図１７に示すように、幅方向の両側に、偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）とその両端に連通した膨出状ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）とからなる熱交換媒体流通路（３）（４）を相互に独立する態様で一体的に有するものである。その一方の風上側に位置する熱交換媒体流通路（３）はコンデンサ（Ｘ）として、また他方の風下側に位置する熱交換媒体流通路（４）はラジエータ（Ｙ）としてそれぞれ機能するものである。
【００２３】
そして、前記両偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）の間には、両チューブ間での熱伝導を遮断する長手方向に沿った細長い切欠き部（５）が形成されている。この切欠き部（５）の存在により、一方の偏平状チューブ（３ａ）の熱が他方の偏平状チューブ（４ａ）に伝導されるのが抑制されるようになされている。
【００２４】
そして、各チューブエレメント（１）は、図１０ないし図１３に示すように、隣接するものどうしがヘッダー（３ｂ）（４ｂ）において当接状態にろう付接合されると共に、各ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）に設けられた熱交換媒体流通孔（６）（７）を介して隣接ヘッダー相互が連通接続状態となされている。
【００２５】
前記各チューブエレメント（１）は、２枚の細長い皿状を呈する帯板状のコアプレート（Ｐ）を対向状に重ね合わせてろう付一体化することにより形成されている。
【００２６】
このコアプレート（Ｐ）は、プレス加工により形成されたものである。このようにプレス加工により形成すれば、製造効率の大幅な向上を図ることができる。上記コアプレート（Ｐ）の材料としては、アルミニウム製芯材の表裏両面にろう材層がクラッドされたブレージングシートが好適に用いられる。このようにブレージングシートからなるものを用いることにより、チューブエレメント（１）を構成する対向配置された２枚のコアプレート（Ｐ）（Ｐ）相互、隣接するチューブエレメント（１）相互およびチューブエレメント（１）とフィン（２）相互のろう付一体化等のろう付作業を容易かつ確実に行うことができる。
【００２７】
前記コアプレート（Ｐ）は、例えば図６に示すように、全体が縦長状を呈するもので、その両端部が円弧状に縁取りされると共に、該円弧状両端部の幅方向の一側部側がそれぞれ先端側から段状に切欠かれた形状を呈するものとなされている。
【００２８】
またこのコアプレート（Ｐ）の両端部には、それぞれその幅方向の一側部側、即ち前記段状切欠き部を有する側の該切欠き段部の基端部寄りに位置して、円形の外方膨出部（１５）（１５）が形成されている。これら両膨出部（１５）（１５）の頂壁には、それぞれ円形の流通孔（１６）（１６）が穿設されており、その一方の流通孔（１６）の周縁にはその全周に亘って外方突出状のフランジ（１６ａ）が延設されている。
【００２９】
一方、コアプレート（Ｐ）の両端部には、それぞれ前記円形外方膨出部（１５）（１５）を除いた残部の全体を占める態様で縦長湾曲状を呈する相対的に大きな外方膨出部（１７）（１７）が形成されている。これらの縦長湾曲状を呈する両膨出部（１７）（１７）の頂壁にも、それぞれ該膨出部の形状に対応した形状を呈する流通孔（１８）（１８）が穿設されており、これら流通孔のうちの、前記フランジ（１６ａ）を有する円形外方膨出部（１５）と反対側の端部に位置する流通孔（１８）の周縁に、その全周に亘って外方突出状のフランジ（１８ａ）が延設されている。これらフランジ（１６ａ）（１８ａ）は、チューブエレメント（１）（１）を隣接状態に配置してそれらの対応ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）相互を連接する際に、該フランジ（１６ａ）（１８ａ）が対応位置の流通孔（１６）（１８）に嵌合されることにより、チューブエレメント（１）（１）相互が位置ずれしないように作用する。従って、対応ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）どおしを液密状態に確実に連通接続することができると共に、熱交換器本体（Ａ）の仮組作業が容易に行えるものとなり、ろう付されるまでにチューブエレメント（１）相互がずれ動くことがないので接合不良品の発生をなくすことができる。
【００３０】
また該コアプレート（Ｐ）の前記両端部を除いた長さ方向の中間部分には、その幅方向の中間部に、長さ方向に沿ったスリット状の切欠き部（５）が形成されている。この切欠き部（５）を挟んでその両側に位置する中間帯板部（１９）（２０）には、一端部側の円形外方膨出部（１５）から他端部側の円形外方膨出部（１５）に向けて真っ直ぐに延びた互いに平行な３条の凹溝部（１９ａ）が外方膨出状に形成されると共に、一端部側の縦長湾曲状外方膨出部（１７）から他端部側の縦長湾曲状外方膨出部（１７）に向けて真っ直ぐに延びた互いに平行な２条の凹溝部（２０ａ）が外方膨出状に形成されている。而して、前記両中間帯板部（１９）（２０）には、前記各凹溝部（１９ａ）（２０ａ）間に内方突出状の真っ直ぐなリブ（１９ｂ）（２０ｂ）を有するものとなされている。
【００３１】
このコアプレート（Ｐ）の幅方向の一側部側、即ち前記段状切欠き部が形成されている側がコンデンサ（Ｘ）用の熱交換媒体流通路（３）として機能する部分であり、他側部側がラジエータ（Ｙ）用の熱交換媒体流通路（４）として機能する側である。
【００３２】
而して、上述した２枚のコアプレート（Ｐ）（Ｐ）を、前記外方膨出部（１５）（１７）が外側に位置する対向状配置に重ね合わせ、接合することにより一枚のチューブエレメント（１）が形成される。このとき両コアプレート（Ｐ）（Ｐ）のコンデンサとして機能する側のリブ（１９ｂ）は、図９に実線と破線で示すように、それらの先端部どおしが相互間にコルゲート状のアルミニウム製インナーフィン（２１）をコアプレート（Ｐ）（Ｐ）と平行な平面内に介在させた状態でろう付接合一体化されている。
【００３３】
このインナーフィン（２１）は、前記熱交換媒体流通路（３）の一端側外方膨出部（１５）から同他端側外方膨出部（１５）に至る長さに設定されている。そしてその両端縁部は、図５及び図１４に示すようにそれぞれ前記外方膨出部（１５）（１５）の内周縁に沿う対応弧状に形成されている。一方、前記コアプレート（Ｐ）（Ｐ）の両外方膨出部（１５）（１５）におけるインナーフィン側内周縁部には、それぞれインナーフィン（２１）の前記弧状端縁部を係止して該フィンの長手方向への動きを規制する一対の内方突出状の係止用膨隆部（１５ａ）（１５ａ）が形成されている。而して、インナーフィン（２１）は、コンデンサ用熱交換媒体流通路（３）の偏平状チューブ（３ａ）内に、その弧状端縁部の両端を前記係止用膨隆部（１５ａ）（１５ａ）にそれぞれ係止された状態で偏平状チューブ（３ａ）の全長かつ全域に亘って介在配置され、対向配置されたコアプレート（Ｐ）（Ｐ）相互を接合一体化するものとなされている。従って、一対のコアプレート（Ｐ）（Ｐ）を対向配置させた仮組状態においてその内部に介在配置されたインナーフィン（２１）が位置ずれをおこすことがなく、またそれらをろう付一体化した後においては、コンデンサ用熱交換媒体流通路（３）の偏平状チューブ（３ａ）が、その全長かつ全域に亘ってインナーフィン（２１）により補強されて耐圧性に優れたものとなっている。
【００３４】
なお、上記係止用膨隆部（１５ａ）は、その形成位置、個数あるいは具体的な形状については、この実施例に限定されるものではなく、要するに偏平状チューブ（３ａ）内でインナーフィン（２１）を位置決めしうるものであれば、他の任意の設計的変更をも許容するものである。
【００３５】
前記コアプレート（Ｐ）（Ｐ）のラジエータとして機能する側のリブ（２０ｂ）は、図９に実線と破線で示すように、それらの先端部どおしが直接ろう付接合一体化されている。
【００３６】
もっとも、特にコンデンサ（Ｘ）用の熱交換媒体流通路（３）として機能する部分において、リブ（１９ｂ）の形成位置を幅方向にずらせた２種類のコアプレート（Ｐ）（Ｐ）を用い、対向する一方のコアプレート（Ｐ）のリブ（１９ｂ）を、他方のコアプレート（Ｐ）のリブ（１９ｂ）間の平面壁部に接合するようにしても良い。この場合、リブ（１９ｂ）の先端部どおしを接合する場合のように、プレートのずれに伴って接合不良が生じたりする虞をなくすことができる。従って、組み立て作業をラフに行うことができ、それでいて両コアプレート（Ｐ）（Ｐ）相互が確実に接合され、強度ないしは耐圧性に優れたものとすることができる。また、このような構造を採用することにより、偏平状チューブの流体直径を小さくしえて熱交換性能に優れたものとすることができる。
【００３７】
而して、各チューブエレメント（１）は、その上下両端部にそれぞれラジエータ（Ｙ）用のヘッダー（４ｂ）とコンデンサ（Ｘ）用のヘッダー（３ｂ）とが形成され、かつラジエータ（Ｙ）用の上側ヘッダー（４ｂ）から同下側ヘッダー（４ｂ）に向かう真っ直ぐな熱交換媒体流通路（４）が偏平状チューブ（４ａ）内に形成される一方、コンデンサ（Ｘ）用の上側ヘッダー（３ｂ）から同下側ヘッダー（３ｂ）に向かう、内部にインナーフィン（２１）を有する真っ直ぐな熱交換媒体流通路（３）が偏平状チューブ（３ａ）内に形成されている。
【００３８】
而して、各チューブエレメント（１）は、図１０ないし図１３に示すように、隣接する偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）相互間にコルゲートフィン（２）を介在させた状態で厚さ方向に積層配置され、隣接するヘッダー（３ｂ）（４ｂ）どおしおよび前記フィン（２）と偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）とが当接状態にろう付接合一体化されると共に、各ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）に設けられた流通孔（６）（７）を介して隣接ヘッダー相互が連通接続状態となされている。而して、チューブエレメント（１）の幅方向の両側に、コンデンサとしての第１熱交換器（Ｘ）とラジエータとしての第２熱交換器（Ｙ）とが形成された複式の積層型熱交換器本体（Ａ）が形成されている。
【００３９】
なお、この熱交換器本体（Ａ）の左右両端側のチューブエレメント（１）（１）を構成する最外側のコアプレート（Ｐ）は、図１４に示すように、前記各コアプレート（Ｐ）に対応する外周形状を有する平板状に形成されたものである。もっとも、このような平板状の最外側コアプレート（Ｐ）に代えて、他のコアプレート（Ｐ）と同様に膨出状ヘッダー等がプレス成形されたものを採用するようにしても良い。
【００４０】
上記右最外側のチューブエレメント（１）におけるコンデンサとしての第１熱交換器（Ｘ）およびラジエータとしての第２熱交換器（Ｙ）の各上側ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）の側面には、図１ないし図４に示されるように、それぞれ冷媒および冷却水を導入するための入口管（８）（９）が、また左最外側のチューブエレメント（１）におけるコンデンサとしての第１熱交換器（Ｘ）およびラジエータとしての第２熱交換器（Ｙ）の各下側ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）の側面にはそれぞれ熱交換された冷媒および冷却水を排出するための出口管（１０）（１１）が連通接続されている。
【００４１】
而して、それぞれぞ別々に設けられた前記入口管（８）（９）から流入した熱交換媒体としての冷却水および冷媒は、図１５に示すように、各チューブエレメント内をその幅の一側部側と他側部側とに別れた状態で、それぞれ上方から下方に流通し、それぞれ別個に設けられた出口管（１０）（１１）から流出するようになされている。
【００４２】
なお、コンデンサとして機能する第１熱交換器（Ｘ）におけるチューブエレメント群を冷媒が蛇行して流通するようにさせても良い。この場合、適宜位置のチューブエレメント（１）として、これを構成する一方のコアプレート（Ｐ）の円形外方膨出部（１５）の頂壁に流通孔（１６）の形成されていないものを用い、あるいは前記流通孔（１６）に別個に形成したキャップを嵌め合せることにより行い得る。
【００４３】
前記最外側のコアプレート（Ｐ）の上下両端部の一側縁部には、図１、図３、図４および図１４に示すように、Ｌ字状取付用部（２５）が一体的に延設されている。そしてこの左右取付用部（２５）（２５）にファン取付用ステー（２６）がその両端部をボルト（２７）にて締結固定された状態で取り付けられている。また、このステー（２６）の中間部は、前記熱交換器本体（Ａ）の左右方向中間部分の上下両端部にそれぞれ嵌め合わされた取付部材（２８）にボルト（２９）にて締結固定されている。而して、ファンを含む冷却装置（Ｃ）が前記ステー（２６）（２６）を利用して取り付けられるようになされている。
【００４４】
また、前記熱交換器本体（Ａ）のラジエータ用ヘッダー（４ｂ）の上下左右両端部分には、それぞれ対応断面形状のプレス成形品からなる取付部材（３０）（３０）（３０）（３０）が嵌合固定されている。この取付部材（３０）（３０）（３０）（３０）は、それぞれ上方または下方に突出したピン（３０ａ）を有するもので、該ピン（３０ａ）を、車体等の取付側に形成された図示しないピン挿入用孔に挿入することにより、前記熱交換器本体（Ａ）を取付側に固定しうるようになされている。
【００４５】
図中、（Ｄ）はラジエータ用ヘッダー（４ｂ）に取り付けられたドレイン部、（Ｆ）はフィラー部である。
【００４６】
一方、前記コルゲートフィン（２）は、図１４、図１６および図１７に示されるように、前記各チューブエレメント（１）の両熱交換媒体流通路（３）（４）に跨がる態様で配置された１つの共有フィンからなるものである。そして、該フィン（２）の幅方向の中間部に、前記両熱交換媒体流通路（３）（４）の偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）相互間での熱伝導を遮断する矩形状の切欠き部（２ａ）が形成されている。従って、コンデンサ（Ｘ）として機能する熱交換媒体流通路（３）とラジエータ（Ｙ）として機能する熱交換媒体流通路（４）との間での熱伝導が遮断され、一方の熱がフィン（２）を介して他方に伝導されて熱交換性能の低下を招くという不都合が回避される。
【００４７】
なお、図１８ないし図２１は、フィンの変形例を示すものである。図１８に示されるフィン（３１）は、長さ方向の両端部の１ピッチのみを残して幅方向の中間部を全て切り欠いて長さ方向に沿う長い切欠き部（３１ａ）を形成したものである。図１９に示されるフィン（４１）は、幅方向の中間部に上下方向から交互に切欠き部（４１ａ）を形成したものである。図２０に示されるフィン（５１）は、幅方向の中間部に複数個の小円形状の孔（切欠き部）（５１ａ）を形成したものである。図２１に示されるフィン（６１）は、幅方向の中間部に複数個の上下方向に延びたスリット（切欠き部）（６１ａ）を形成したものである。
【００４８】
図１８ないし図２１に示されるいずれのフィン（３１）（４１）（５１）（６１）においても幅方向の中間部に形成された切欠き部（３１ａ）（４１ａ）（５１ａ）（６１ａ）がそれぞれ両熱交換媒体流通路（３）（４）の偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）相互間での熱伝導を遮断するように作用するものである。
【００４９】
また、上記いずれのフィン（２）（３１）（４１）（５１）（６１）にあっても、前記各チューブエレメント（１）の両熱交換媒体流通路（３）（４）に跨がる態様で配置された１つの共有フィンからなるものであることより、別個独立した２つのフィンを用いる場合と較べて、隣接するチューブエレメント（１）（１）相互間へのフィン（２）のセッティング作業を容易に行うことができるという作用効果を奏する。
【００５０】
（第２実施例）
図２２ないし図２７は、この発明の第２の実施例を示すものである。
【００５１】
この実施例にかかる複式積層型熱交換器も、第１実施例と同様、ラジエータとコンデンサとを一体的に有するものである。
【００５２】
この実施例にかかる熱交換器にあっては、その各チューブエレメント（１）内をそれぞれ熱交換媒体が左右方向に流通するいわゆる横式のものであり、複数枚の横長状のアルミニウム製帯板状チューブエレメント（１）が水平状態でかつ上下方向に積層配置されたものである。
【００５３】
上記熱交換器を構成する最上段のチューブエレメント（１）には、そのコンデンサとして機能する第１熱交換器（Ｘ）の左側ヘッダー（３ｂ）上面に冷媒を導入するための入口管（８）が、またラジエータとして機能する第２熱交換器（Ｙ）の左側ヘッダー（４ｂ）の上面に冷却水を導入するための入口管（９）がそれぞれ連通接続されている。また、最下段のチューブエレメント（１）には、そのコンデンサとして機能する第１熱交換器（Ｘ）の右側ヘッダー（３ｂ）下面に冷媒を流出させるための出口管（１０）が、またラジエータとして機能する第２熱交換器（Ｙ）の右側ヘッダー（４ｂ）の下面に冷却水を導出するための出口管（１１）がそれぞれ連通接続されている。
【００５４】
而して、それぞれぞ別々に設けられた前記入口管（８）（９）から流入した熱交換媒体としての冷却水および冷媒は、図２３に示すように、各チューブエレメント内をその幅方向の一側部側と他側部側とに別れた状態で、それぞれ左右方向に流通し、それぞれ別個に設けられた出口管（１０）（１１）から流出するようになされている。
【００５５】
コンデンサとして機能する第１熱交換器（Ｘ）内には、同図に示すように、チューブエレメント群の偏平状チューブ（３ａ）内を冷媒が蛇行して流通するようになされている。このように冷媒を蛇行させるためには、適宜位置のチューブエレメント（１）として、これを構成する一方のコアプレート（Ｐ）の円形外方膨出部（１５）の頂壁に流通孔（１６）の形成されていないものを用い、あるいは前記流通孔（１６）に別個に形成したキャップを嵌め合せるようにすることにより行い得る。なお、このように冷媒を蛇行させる場合は、上段側の熱交換媒体通路群から下段側の同通路群に進むに従ってその通路断面積が漸次的に減少するように設定しておくことが望ましい。
【００５６】
また最上段のチューブエレメント（１）には、そのラジエータとして機能する第２熱交換器（Ｙ）の右側ヘッダー（４ｂ）上面に冷却水を注入するためのフィラー部（Ｆ）が設けられている。このフィラー部（Ｆ）は、図２４および図２５に示すように、上記チューブエレメント（１）の上側コアプレート（Ｐ）に形成された上方膨隆状の絞り部（Ｆ１）と、その上面にろう付接合一体化されたカップ状のフィラーネック（Ｆ２）とで構成されたものであり、両者の接合面に形成された開口部（Ｆ１ａ）（Ｆ２ａ）を通じて連通されている。このように絞り部（Ｆ１）を形成することによって、フィラーネック（Ｆ２）の取り付けが容易となる。
【００５７】
一方、最下段のチューブエレメント（１）には、そのコンデンサとして機能する第１熱交換器（Ｘ）の左側ヘッダー（３ｂ）下面に冷媒を排出させるためのドレイン部（Ｄ）が設けられている。このドレイン部（Ｄ）は、図２６および図２７に示すように、上記チューブエレメント（１）の下側コアプレート（Ｐ）に形成された下方膨隆状の絞り部（Ｄ１）と、その側面に連通接続されたドレインコック（Ｄ２）とで構成されたものである。この場合も絞り部（Ｄ１）を形成することによって、ドレインコック（Ｄ２）の取り付けが容易となる。
【００５８】
その他の構成については前記第１実施例と同様であるので対応箇所に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
この実施例のように、いわゆる横式とし、最上段のチューブエレメント（１）の上面にフィラー部（Ｆ）を設けると共に、最下段のチューブエレメント（１）の下面にドレイン部（Ｄ）を設けることによって、いわゆる縦式の場合のように熱交換媒体注入時に各チューブエレメント（１）の上部に空気が溜まって充分な空気抜きができないというような不都合を回避することができ、また熱交換媒体排出時に各チューブエレメント（１）の下部に熱交換媒体が滞留するというような不都合をも同時に回避することができる。このように横式とすることによって、圧力損失の増加や液溜まりを防ぎながら、多パス化することができ、ひいては熱交換器の高性能化を図ることができる。
【００６０】
なお、上記いずれの実施例においても、フィン（２）としていずれもコルゲートフィンを採用したものを示したが、プレートフィンその他の各種フィンの採用をも許容するものである。
【００６１】
また上記いずれの実施例においても、２つの熱交換器（Ｘ）（Ｙ）が熱交換器本体（Ａ）の前面側と後面側とに分かれた態様で一体的に形成されたものを示したが、もとより熱交換器本体（Ａ）の上部側と下部側とに分かれた態様で一体的に形成されたものであっても良い。
【００６２】
また、この発明における熱交換器本体（Ａ）は、上記実施例に示したようなコンデンサとラジエータの組み合わせのみに限定されるものではなく、他に例えばインタークーラ、ラジエータ、エンジンオイルクーラなど複数の熱交換器の各種組み合わせにも適用されうるものである。
【００６３】
【発明の効果】
この発明にかかる熱交換器は、上述のとおり、複数枚の帯板状チューブエレメントを備え、これら各チューブエレメントは、２枚のコアプレートが対向状に重ね合わされることにより、偏平状チューブとその両端に連通した膨出状ヘッダーとからなる、相互に独立した複数の熱交換媒体流通路が形成されたものであり、これらチューブエレメントが、前記偏平状チューブ相互間にフィンを介在配置させ、かつ前記ヘッダー相互を接合させた状態で、厚さ方向に積層配置され、隣接する前記チューブエレメントにおける対応位置の前記熱交換媒体流通路どおしが、前記ヘッダーにおいて連通接続されることにより、相互に独立した複数の熱交換器が一体的に構成されてなるものである。従って、従来の複式一体型熱交換器のように別個独立した熱交換器相互をフィンで連結した形式のものと較べて、部品点数が大幅に少なく、製造効率を大幅に向上し得て製造コストダウンを図ることができると共に、より一層の小型、軽量化を図ることができる。
【００６４】
また、チューブエレメントが水平状態で上下方向に積層配置されてなるいわゆる横式にすることによって、いわゆる縦式の場合のように熱交換媒体注入時に各チューブエレメントの上部に空気が溜まって充分な空気抜きができないというような不都合を回避することができ、また熱交換媒体排出時に各チューブエレメントの下部に同媒体が滞留するというような不都合をも同時に回避することができる。更には、このように横式とすることによって、熱交換器本体内に熱交換媒体を蛇行状に流通させる場合においても、圧力損失の増加や液溜まりを防ぐことができ、ひいては熱交換器の高性能化を図ることができる。
【００６５】
また、チューブエレメントが鉛直状態で左右方向に積層配置されてなるいわゆる縦式にすることによって、熱交換媒体を上下いずれか一方向にのみ流通させることにより、圧力損失を少なくすることができる。
【００６６】
また、チューブエレメントとして、その幅方向の両側に熱交換媒体流通路を相互に独立した状態で有し、かつ両熱交換媒体流通路の偏平状チューブ相互間に、１ないし複数個の切欠き部を有するものを採用すれば、一方の熱交換器のチューブの熱が他方の熱交換器のチューブに伝導されていずれか一方の熱交換器における熱交換性能の低下を招くという不都合が回避される。
【００６７】
更に、フィンとして、各チューブエレメントの両偏平状チューブに跨がる態様で配置された１つの共有フィンからなり、かつその幅方向の中間部に、１ないし複数個の切欠き部が形成されてなるものを採用することにより、上記と同様に一方の熱交換器のチューブの熱が他方の熱交換器のチューブに伝導されていずれか一方の熱交換器における熱交換性能の低下を招くという不都合が回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例にかかる熱交換器の全体斜視図である。
【図２】同上熱交換器の正面図である。
【図３】同上熱交換器の平面図である。
【図４】同上熱交換器の右側面図である。
【図５】熱交換器本体を構成する中間部分のチューブエレメントを分離した状態で示す斜視図である。
【図６】上記チューブエレメントを構成するコアプレートの一部省略平面図である。
【図７】図６のVII-VII 線の拡大断面図である。
【図８】図６のVIII-VIII 線の拡大断面図である。
【図９】図６のIX-IX 線の拡大断面図である。
【図１０】図６のX-X 線の拡大断面図である。
【図１１】図６のXI-XI 線の拡大断面図である。
【図１２】図６のXII-XII 線の拡大断面図である。
【図１３】図６のXIII-XIII 線の拡大断面図である。
【図１４】熱交換器本体を構成する最外側のチューブエレメント、これに隣接するチューブエレメント、およびこれらの間に介在配置されたコルゲートフィンを分離した状態で示す斜視図である。
【図１５】熱交換媒体の流れを示す説明である。
【図１６】コルゲートフィンの斜視図である。
【図１７】熱交換器本体の部分拡大縦断面図である。
【図１８】フィンの変形例を示す斜視図である。
【図１９】フィンの他の変形例を示す斜視図である。
【図２０】フィンの更に他の変形例を示す斜視図である。
【図２１】フィンの更に他の変形例を示す斜視図である。
【図２２】この発明の第２実施例にかかる熱交換器の全体斜視図である。
【図２３】同上熱交換器における熱交換媒体の流れを示す説明である。
【図２４】同上熱交換器の右上端部に設けられたフィラー部付近の拡大正面図である。
【図２５】同上フィラー部付近の拡大右側面図である。
【図２６】同上熱交換器の左下端部に設けられたドレイン部付近の拡大正面図である。
【図２７】同上ドレイン部付近の拡大左側面図である。
【符号の説明】
１ チューブエレメント
２ フィン
２ａ 切欠き部
３ 熱交換媒体流通路
３ａ 偏平状チューブ
３ｂ 膨出状ヘッダー
４ 熱交換媒体流通路
４ａ 偏平状チューブ
４ｂ 膨出状ヘッダー
５ 切欠き部
Ｐ コアプレート
Ｘ 熱交換器（コンデンサ）
Ｙ 熱交換器（ラジエータ）

Claims (14)

1. 複数枚の帯板状チューブエレメント（１）を備え、
   これら各チューブエレメント（１）は、２枚のコアプレート（Ｐ）（Ｐ）が対向状に重ね合わされることにより、偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）とその両端に連通した膨出状ヘッダー（３ｂ）（３ｂ）（４ｂ）（４ｂ）とからなる、相互に独立した複数の熱交換媒体流通路（３）（４）が形成されたものであり、
   これらチューブエレメント（１）が、前記偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）相互間にフィン（２）を介在配置させ、かつ前記ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）相互を接合させた状態で、厚さ方向に積層配置され、
   隣接する前記チューブエレメント（１）（１）における対応位置の前記熱交換媒体流通路（３）（４）どおしが、前記ヘッダー（３ｂ）（４ｂ）において連通接続されることにより、相互に独立した複数の熱交換器（Ｘ）（Ｙ）が一体的に構成され、
   チューブエレメント（１）は、その幅方向の両側に熱交換媒体流通路（３）（４）を相互に独立した状態で有し、かつ両熱交換媒体流通路（３）（４）の偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）相互間に、１ないし複数個の切欠き部（５）を有するものとなされたものであり、
   フィン（２）は、各チューブエレメント（１）の両偏平状チューブ（３ａ）（４ａ）に跨がる態様で配置された１つの共有フィンからなり、かつその幅方向の中間部に、１ないし複数個の切欠き部（２ａ）が形成されてなるものであることを特徴とする複式積層型熱交換器。
2. チューブエレメント（１）が、水平状態で上下方向に積層配置されてなる、請求項１に記載の複式積層型熱交換器。
3. チューブエレメント（１）が、鉛直状態で左右方向に積層配置されてなる、請求項１に記載の複式積層型熱交換器。
4. 相互に独立した複数の熱交換器（Ｘ）（Ｙ）が、コンデンサとラジエータの組合せからなる請求項１ないし３のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
5. 相互に独立した複数の熱交換器（Ｘ）（Ｙ）が、インタークーラとラジエータの組合せからなる請求項１ないし３のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
6. 相互に独立した複数の熱交換器（Ｘ）（Ｙ）が、エンジンオイルクーラとラジエータの組合せからなる請求項１ないし３のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
7. 相互に独立した複数の熱交換器が、種類の異なる３以上の熱交換器の組合せからなる請求項１ないし３のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
8. 相互に独立した複数の熱交換器（Ｘ）（Ｙ）が、同種の２以上の熱交換器の組合せからなる請求項１ないし３のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
9. 相互に独立した複数の熱交換器（Ｘ）（Ｙ）のうちの一つの熱交換器がコンデンサであって、該熱交換器の熱交換媒体流通路（３）における偏平状チューブ（３ａ）の内部にコルゲート状のインナーフィン（２１）が装填されてなる請求項１ないし４のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
10. 最外側のコアプレート（Ｐ）の上下両端部の一側縁部に取付部（２５）が一体的に延設されてなる請求項１ないし９のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
11. フィンが、長さ方向の両端部の１ピッチのみを残して幅方向の中間部を全て切欠いて長さ方向に沿う長い切欠き部（３１ａ）を形成したフィン（３１）からなる請求項１ないし１０のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
12. フィンが、幅方向の中間部に上下方向から交互に切欠き部（４１ａ）を形成したフィン（４１）からなる請求項１ないし１０のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
13. フィンが、幅方向の中間部に複数個の小円形状の孔（５１ａ）を形成したフィン（５１）からなる請求項１ないし１０のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。
14. フィンが、幅方向の中間部に複数個の上下方向に延びたスリット（６１ａ）を形成したフィン（６１）からなる請求項１ないし１０のいずれか１に記載の複式積層型熱交換器。

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