車両用熱交換器
【課題】 過大な応力負荷を抑制することで、亀裂や破損の発生を防止した車両用熱交換器を提供する。
【解決手段】 ラジエータアセンブリは、冷却風が流れる経路上に配置され、内部に冷却水が供給されるラジエータ２１のラジエータチューブと、そのラジエータチューブに対して経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風パッキン４１および４２とを備える。ラジエータチューブの、経路の上流側に面する側には、平面２０が規定されている。平面２０は、防風パッキン４１および４２が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される領域２３および２５と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される領域２２および２４とを有する。防風パッキン４１および４２は、領域２３および２５上の空間の少なくとも一部に配置されている。
【解決手段】 ラジエータアセンブリは、冷却風が流れる経路上に配置され、内部に冷却水が供給されるラジエータ２１のラジエータチューブと、そのラジエータチューブに対して経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風パッキン４１および４２とを備える。ラジエータチューブの、経路の上流側に面する側には、平面２０が規定されている。平面２０は、防風パッキン４１および４２が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される領域２３および２５と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される領域２２および２４とを有する。防風パッキン４１および４２は、領域２３および２５上の空間の少なくとも一部に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、車両用熱交換器に関し、より特定的には、冷却風の流れる経路上に配置され、その冷却風との間で熱交換を行なう車両用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用熱交換器に関して、たとえば、特開平７−３１８２９１号公報には、偏平チューブのロウ付け部またははんだ付け部近傍に亀裂が生じることを防止するとともに、熱交換を促進させることを目的とした熱交換器が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された熱交換器では、偏平チューブが、その長手方向に分散または連続して形成された部分変形部を備える。部分変形部では、偏平チューブの向い合う内面が互いに接触するように塑性変形されている。偏平チューブの端部は、部分変形部の断面形状が、チューブプレートとのロウ付け部またははんだ付け部を略起点としてＶ字状をなすように成形されている。
【特許文献１】特開平７−３１８２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
冷却風の流れる経路上に配置され、その冷却風との間で熱交換を行なう車両用熱交換器として、たとえば、ラジエータがある。ラジエータには、冷却水が循環されるチューブが設けられており、そのチューブは、風を受ける所定の範囲に渡って延びている。しかし、ラジエータが搭載される車両の構造上の理由などにより、チューブへの風当たりが特定の位置で強くなる場合がある。この場合、その位置でチューブがより冷やされるため、他の位置との間で、チューブの熱収縮量に差が生じてしまう。このため、過大な応力がチューブに負荷し、チューブのロウ付け部に亀裂が入るなどの懸念が生じる。
【０００４】
また、上述の特許文献１では、偏平チューブに部分変形部を設けることで、偏平チューブとチューブプレートとの接合部を補強し、その接合部で亀裂が発生することを防止している。しかしながら、このような部分変形部を偏平チューブに設けると、偏平チューブ内の通路面積が縮小する。このため、偏平チューブ内に流れる流体の循環流量が小さくなり、熱交換器の冷却性能が著しく低下するという問題が発生する。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、過大な応力負荷を抑制することで、亀裂や破損の発生を防止した車両用熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従った車両用熱交換器は、冷却風が流れる経路上に配置され、内部に熱流体が供給されるチューブ状の第１の放熱部材と、第１の放熱部材に対して経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風体とを備える。第１の放熱部材の、経路の上流側に面する側には、平面が規定されている。その平面は、防風体が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される第１の領域と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される第２の領域とを有する。防風体は、第１の領域上の空間の少なくとも一部に配置されている。なお、防風体には、冷却風の流れる方向を変えることによって、冷却風の流れを妨げるものと、冷却風の流れ自体を抑えることによって、冷却風の流れを妨げるものとが含まれる。
【０００７】
このように構成された車両用熱交換器によれば、第１の領域上の空間の少なくとも一部に設けられた防風体によって、第１の領域に導入される冷却風の流量が小さく抑えられる。このため、第１および第２の領域にそれぞれ導入される冷却風の流量差が小さくなり、またはゼロとなり、これらの領域間で第１の放熱部材の熱収縮量に差が生じることを抑制できる。これにより、第１の放熱部材に過大な応力が負荷することを防止し、この応力に起因した亀裂や破損の発生を回避することができる。
【０００８】
また、上記経路の上流側であって、平面から距離を隔てた位置には、開口部を有するフロントボディーが配置されている。車両用熱交換器を搭載した車両が地面上を走行している場合に、平面に対して開口部を地面に略平行方向に投影すると、開口部は、第１の領域内に投影される。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風は、フロントボディーの開口部から第１の領域に集中して流れ込む。このため、防風体により、その第１の領域に流れ込む冷却風の流れを妨げることによって、上述の効果を得ることができる。
【０００９】
また好ましくは、防風体は、スポンジ状であり、そのスポンジ状の防風体は、経路の上流側に面する第１の放熱部材の表面に固着されている。このように構成された車両用熱交換器によれば、スポンジ状の防風体は、軽く、変形しやすい。このため、防風体の形状を第１の放熱部材の表面の形状に倣わせながら、容易かつ確実に固着することができる。また、防風体をスポンジ状とすることで、防風体を安価に生産することができる。
【００１０】
また、第１の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている。このように構成された車両用熱交換器によれば、第１の放熱部材の亀裂や破損に起因して、ラジエータまたはコンデンサで液漏れが生じることを防止できる。これにより、これらの機器の信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また好ましくは、車両用熱交換器は、内部に熱流体が供給される第２の放熱部材をさらに備える。第２の放熱部材は、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間に防風体が位置するように設けられている。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風は、まず、その流れの最も上流に配置された第２の放熱部材を通過するため、冷却風が防風体に直接、当たるということがない。これにより、防風体の変形や損傷を防止するともに、冷却風に混入する異物から防風体を保護することができる。また、防風体は、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間に位置するため、防風体を外側から見えないように配置することができる。これにより、車両用熱交換器の外観が煩雑になることを防止できる。
【００１２】
また好ましくは、防風体は、経路の上流側に面する第１の放熱部材の表面に固着されている。第２の放熱部材と防風体との間には、空間が形成されている。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風によって、防風体には、第１の放熱部材の表面に押圧されるように力が負荷する。このため、防風体を、経路の下流側に面する第２の放熱部材の表面に固着する場合と比較して、防風体を表面に固着した状態を長期間に渡って保持することができる。また、防風体を第１の放熱部材の表面に固着することにより、第２の放熱部材に導入される冷却風の流れが防風体によって妨げられない。このため、第２の放熱部材の放熱性能が低下することを防止できる。さらに、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間には、空間が形成されているため、冷却風に混入する異物を溜め込むことなく、その空間から外部に放出することができる。
【００１３】
また、第２の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている。このように構成された車両用熱交換器によれば、これらの機器をさらに備える車両用熱交換器において、上述の効果を得ることができる。
【００１４】
また、車両用熱交換器は、第１の放熱部材の内部との間で熱流体が出入りするタンクをさらに備える。タンクは、プレート部材と、タンク形成部材とを有する。プレート部材は、第１の放熱部材の端部が差し込まれる差し込み口を有し、その差し込み口において第１の放熱部材と接合される。タンク形成部材は、溶接によりプレート部材に固定され、プレート部材とともに熱流体が流れる空間を形成する。
【００１５】
このように構成された車両用熱交換器では、タンク形成部材とプレート部材との固定に溶接が用いられている。このため、ゴム部材を介在させ、両者をかしめて固定する場合と比較して、第１の放熱部材の熱収縮に起因して、第１の放熱部材とプレート部材との接合位置に応力集中が生じやすくなる。しかしながら、本発明では、防風体を設けることによって、第１の放熱部材が局所的に大きく熱収縮することがない。このため、第１の放熱部材とプレート部材との接合位置に生じる応力集中を、効果的に緩和することができる。これにより、その接合位置で、亀裂が発生することを防止するか、亀裂が発生する時期を大幅に遅らせることができる。
【００１６】
また好ましくは、防風体は、第１の領域の、第１の放熱部材内に流れる熱流体流れの上流側となる部位上の空間に配置されている。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風と熱流体との温度差が大きく、第１の放熱部材に負荷する応力が過大となる熱流体流れの上流側において、第１および第２の領域間に生じる第１の放熱部材の熱収縮差を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、この発明に従えば、過大な応力負荷を抑制することで、亀裂や破損の発生を防止した車両用熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるラジエータアセンブリが搭載された車両の冷却システムを示す構成図である。図１を参照して、ラジエータアセンブリ１０は、電動ファンシュラウド１１に設けられた電動ファン１２と、電動ファンシュラウド１１に組み付けられたラジエータ２１およびエアコンコンデンサ５０とから構成されている。
【００２０】
ラジエータ２１は、エンジン６の冷却系統に配置されており、エンジン６のシリンダヘッドやシリンダブロックに形成されたウォータジャケットにホースを介して接続されている。ラジエータ２１とエンジン６との間では、エンジン６を冷却するための冷却水がウォータポンプにより強制循環される。ラジエータ２１は、エンジン６から回収された冷却水の温度を下げる役割を果たす。
【００２１】
エアコンコンデンサ５０は、車両のエアコンディショナシステムの一部を構成し、エキスパンションバルブ２、エバポレータ３およびコンプレッサ５を含んで形成された冷媒の循環経路上に配置されている。冷媒の流れについて説明すると、エアコンコンデンサ５０から供給された高温、高圧の液状冷媒は、エキスパンションバルブ２で急激に膨張されて、低温、低圧の霧状の冷媒になり、エバポレータ３に流れ込む。その冷媒は、エバポレータ３の周りの空気から熱を奪い、回転するブロワファン４によって冷風が車両の室内に導入される。熱を吸収した冷媒は、ガス状に変化し、コンプレッサ５に吸い込まれる。低温、低圧のガス状の冷媒は、コンプレッサ５で圧縮され、高温、高圧となる。エアコンコンデンサ５０は、その高温、高圧のガス状冷媒を冷却し、高温、高圧の液状冷媒としてエキスパンションバルブ２へ再び送る。
【００２２】
図２は、図１中のラジエータアセンブリを搭載した車両フロント部分を示す断面図である。図２を参照して、車両前方に設けられたグリル５１およびバンパ５２と、これらの上下に配置されたフード５３およびアンダーカバー５４とに囲まれた位置には、ラジエータアセンブリ１０およびエンジン５５が収容されている。ラジエータアセンブリ１０は、グリル５１およびバンパ５２とエンジン５５との間に、配置されている。グリル５１とバンパ５２との間には、開口部６１が形成されており、バンパ５２とアンダーカバー５４との間には、開口部６２が形成されている。
【００２３】
ラジエータアセンブリ１０を構成するエアコンコンデンサ５０、ラジエータ２１および電動ファン１２は、この挙げた順に、グリル５１およびバンパ５２に近い側から並んで設けられている。エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１は、両者の間に空間４６が形成されるように、電動ファンシュラウド１１に組み付けられている。車両が走行し、また場合によっては電動ファン１２が回転することによって、冷却風が、開口部６１および６２から流れ込み、ラジエータアセンブリ１０へと向かう。冷却風は、エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１を順に冷却した後、エンジン５５が設けられた車両後方へと流れる。つまり、冷却風は、グリル５１およびバンパ５２、エアコンコンデンサ５０ならびにラジエータ２１と順にたどる経路を流れる。
【００２４】
ラジエータ２１の、冷却風が流れる上記経路の上流側、つまり、エアコンコンデンサ５０に向い合う側には、平面２０が規定されている。ラジエータ２１には、その平面２０上に位置して、防風パッキン４１および４２が貼り付けられている。防風パッキン４１および４２は、エアコンコンデンサ５０とラジエータ２１との間に形成された空間４６に配置されている。
【００２５】
図３は、図２中のラジエータを示す斜視図である。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿ったラジエータの断面図である。図５は、図３中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。
【００２６】
図３から図５を参照して、ラジエータ２１は、アルミニウムから形成され、冷却水の放熱が行なわれるコア部２７と、コア部２７の両側に配置されたタンク２８および２９とを備える。コア部２７は、内部に冷却水を流すためのチューブ形状を有し、互いに間隔を隔てた位置でタンク２８からタンク２９に向かって延びる複数のラジエータチューブ３１と、隣り合うラジエータチューブ３１の間に配置され、波状に湾曲しながらタンク２８からタンク２９に向かって延びる複数のフィン３２とから構成されている。冷却水は、ラジエータチューブ３１を介して、タンク２８からタンク２９へと流れる。なお、エアコンコンデンサ５０に関しても、ラジエータ２１とほぼ同様の構造を有し、内部に冷媒が流される第２の放熱部材としてのコンデンサチューブと、コンデンサチューブの両側に配置されたタンクとを備える。
【００２７】
図２および図３を参照して、平面２０は、エアコンコンデンサ５０に向い合うコア部２７の全面に渡って規定されている。平面２０には、互いに距離を隔てた位置で、タンク２８からタンク２９に向けて帯状に延在する領域２３および２５が存在する。平面２０には、さらに、領域２３と領域２５との間で、タンク２８からタンク２９に向けて帯状に延在する領域２４と、領域２３を挟んで領域２４の反対側で、同様に延在する領域２２とが存在する。領域２３は、開口部６１と同じ高さで延在しており、領域２５は、開口部６２と同じ高さで延在している。つまり、ラジエータアセンブリ１０を搭載した車両が走行する地面に対して略平行方向に（以下たんに、地面に略平行方向に、と表現する）、開口部６１および６２を平面２０上に投影すると、開口部６１および６２は、それぞれ、領域２３および２５内に投影される。
【００２８】
このような構成により、開口部６１および６２から流れ込んだ冷却風は、それぞれ、領域２３および２５を中心にした範囲に吹き付ける。このため、防風パッキン４１および４２が設けられていない状態で、領域２３および２５に導入される冷却風の流量は、領域２２および２４に導入される冷却風の流量よりも大きくなる。
【００２９】
領域２２から２５を有する平面２０を規定する際に、冷却風の流量は、たとえば、以下に説明する方法によって測定する。まず、領域２２から２５のそれぞれに、マトリクス状に配置された複数の測定地点を設定する。設定された測定地点に流量計を設置し、順に冷却風の流量を測定する。この際、車両の走行速度や電動ファン１２の回転条件は、全ての測定で同一とする。測定された流量の平均値を各領域ごとに算出し、得られた値をその領域での冷却風の流量とする。また別の方法として、図２中に示す構造をコンピューターに入力してモデル化し、そのモデルを用いたシミュレーションによって各領域での冷却風の流量を求めても良い。
【００３０】
図２から図４を参照して、防風パッキン４１および４２は、領域２３および２５のうち冷却水流れの上流側となるタンク２８に近い部位を覆うようにして、コア部２７に固着されている。防風パッキン４１および４２は、ラジエータチューブ３１が延びる方向（矢印１０１に示す方向）の長さが、ラジエータチューブ３１が延びる方向の直交方向（矢印１０２に示す方向）に沿って変化するように形成されている。具体的には、防風パッキン４１は、ラジエータチューブ３１が延びる方向の長さＬ１が、開口部６１が平面２０上に地面に略平行方向に投影される位置の中心から、ラジエータチューブ３１が延びる方向の直交方向へ離れるに従って小さくなるように形成されている。防風パッキン４２は、ラジエータチューブ３１が延びる方向の長さＬ２が、開口部６２が平面２０上に地面に略平行方向に投影される位置の中心から、ラジエータチューブ３１が延びる方向の直交方向へ離れるに従って小さくなるように形成されている。
【００３１】
防風パッキン４１および４２は、たとえば、ウレタンスポンジやエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭスポンジ）から形成されている。防風パッキン４１および４２は、単泡体（内部に形成された気泡が、互いに繋がっていないもの）に形成されていても良く、連泡体（内部に形成された気泡が、互いに繋がっているもの）に形成されていても良い。
【００３２】
また、防風パッキン４１および４２は、スポンジにかえて、アルミニウム板、アルミニウムテープまたはガムテープなどの遮蔽部材から形成されていても良い。しかしながら、防風パッキン４１および４２をスポンジから形成した場合、両面テープなどを用いて、コア部２７に容易に固定することができる。また、スポンジから形成された防風パッキン４１および４２は、形状の自由度が高いため、その形状をラジエータチューブ３１やフィン３２の凸凹形状に倣わせることができる。これにより、防風パッキン４１および４２をコア部２７に確実に固定することができる。
【００３３】
図６は、図１中のラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。図６を参照して、本実施の形態では、領域２３および２５に吹き付ける冷却風の流れが、防風パッキン４１および４２によって妨げられる。具体的には、防風パッキン４１および４２を連泡体のスポンジから形成した場合、冷却風の勢いが、防風パッキン４１および４２が設けられた位置で弱められる。また、防風パッキン４１および４２を、単泡体のスポンジまたはアルミニウム板などの遮蔽部材により形成した場合、冷却風の流れが、防風パッキン４１および４２が設けられた位置で遮断される。これにより、領域２３および２５に吹き付ける冷却風の流量を、領域２２および２４に吹き付ける冷却風の流量に近づけることができる。
【００３４】
また、ラジエータ２１は、エアコンコンデンサ５０の背後に配置されている。このため、開口部６１および６２から流れ込んだ冷却風が、防風パッキン４１および４２に直接、吹き付けるということがない。加えて、ラジエータ２１に貼り付けられた防風パッキン４１および４２は、冷却風を受けることによって、その貼り付けられたラジエータ２１の表面に押圧される。これにより、防風パッキン４１および４２の破損や変形を防止するとともに、防風パッキン４１および４２がラジエータ２１から剥落することを防止できる。また、ラジエータ２１とエアコンコンデンサ５０との間には、空間４６が形成されている。これにより、冷却風に混入した砂粒等の異物６６を、空間４６から外部へと放出し、異物６６によってラジエータアセンブリ１０の性能が損なわれることを防止できる。
【００３５】
この発明の実施の形態１における車両用熱交換器としてのラジエータアセンブリ１０は、冷却風が流れる経路上に配置され、内部に熱流体としての冷却水が供給されるチューブ状の第１の放熱部材としてのラジエータチューブ３１と、ラジエータチューブ３１に対して経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風体としての防風パッキン４１および４２とを備える。ラジエータチューブ３１の、経路の上流側に面する側には、平面２０が規定されている。平面２０は、防風パッキン４１および４２が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される第１の領域としての領域２３および２５と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される第２の領域としての領域２２および２４とを有する。防風パッキン４１および４２は、領域２３および２５上の空間の少なくとも一部に配置されている。
【００３６】
上記経路の上流側であって、平面２０から距離を隔てた位置には、開口部６１および６２を有するフロントボディーとしてのグリル５１、バンパ５２およびアンダーカバー５４が配置されている。ラジエータアセンブリ１０を搭載した車両が地面上を走行している場合に、平面２０に対して開口部６１および６２を地面に略平行方向に投影すると、開口部６１および６２は、領域２３および２５内に投影される。
【００３７】
なお、本実施の形態では、グリル５１およびバンパ５２の後方に、エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１を並べて設けたが、ラジエータ２１のみが設けられていても良い。また、防風パッキン４１および４２が貼り付けられる第１の放熱部材は、ラジエータのみならず、エアコンコンデンサであっても良い。
【００３８】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるラジエータアセンブリ１０によれば、防風パッキン４１および４２を設けることによって、領域２３および２５と領域２２および２４との間で、ラジエータチューブ３１の熱収縮量に差が生じることを抑制できる。最も好ましくは、いずれのラジエータチューブ３１でも、熱収縮量が等しくなるように、防風パッキン４１および４２が設けられる。これにより、ラジエータチューブ３１に生じる歪みを低減させ、ラジエータチューブ３１に亀裂や破損が発生することを防止できる。
【００３９】
また、防風パッキン４１および４２は、ラジエータチューブ３１が延びる方向の長さが、開口部６１および６２が平面２０上に地面に略平行方向に投影される位置の中心を最大にして、その方向の直交方向に離れるに従って減少するように形成されている。開口部６１および６２が平面２０上に投影される位置の中心は、領域２３および２５の中でも、冷却風の流量が最も大きくなる位置である。このため、本実施の形態によれば、領域２３および２４内で生じるラジエータチューブ３１の熱収縮差も小さく抑えることができ、ラジエータチューブ３１の亀裂や破損をより効果的に防止することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、以下に説明する効果を得ることができる。その効果を説明するため、まずラジエータが備えるタンクの構造について、説明を行なう。
【００４１】
図７は、図３中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿ったラジエータの断面図である。図７を参照して、タンク２８は、プレート部材としてのチューブプレート３７と、溶接によりチューブプレート３７に固定された、タンク形成部材としてのＬ型プレート３６とから構成されている。チューブプレート３７には、ラジエータチューブ３１の断面形状に合わせて、差し込み口３７ｈが所定の形状で形成されている。ラジエータチューブ３１の端部が差し込み口３７ｈに差し込まれた状態で、ラジエータチューブ３１の外周面３１ｂと差し込み口３７ｈの周縁とが、ロウ付けにより接合されている。なお、タンク２８の構造について説明したが、タンク２９についても、タンク２８と同様の構造を備える。
【００４２】
このような構成により、ラジエータチューブ３１が過大に熱収縮すると、外周面３１ｂと差し込み口３７ｈの周縁とのロウ付け部分に亀裂が発生する。しかしながら、本実施の形態では、防風パッキン４１および４２を設けることによって、ラジエータチューブ３１が局所的に大きく熱収縮することを防止している。このため、冷却水の漏れるおそれのない信頼性の高いラジエータ２１を実現することができる。
【００４３】
なお、ラジエータチューブ３１の熱収縮は、冷却風の温度が低い時に大きくなるため、車両が気温の低い場所を走行する時に、上述の効果を特に有効に得ることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２におけるラジエータに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。図中では、実施の形態１で説明した部材と比較して、同一またはそれに相当する部材には、同一の参照番号が付されている。なお、重複する構造については、説明を繰り返さない。
【００４５】
図８を参照して、本実施の形態では、ラジエータ２１の前方に、開口部７７を有するフロントボディー７６が配置されている。フロントボディー７６とラジエータ２１との間には、たとえばアルミニウムから形成された防風プレート７８が設けられている。ラジエータ２１の、フロントボディー７６に向い合う側に規定された平面２０には、防風プレート７８が設けられていない状態で、相対的に小さい流量で冷却風が導入される領域７１および７３と、相対的に大きい流量で冷却風が導入される領域７２とが存在する。防風プレート７８は、領域７２上の空間の一部に位置して、ラジエータ２１から離れて設けられている。
【００４６】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるラジエータ２１によれば、防風プレート７８によって、開口部７７から流れ込んだ冷却風は、領域７１および７３側に向かうように案内される。これにより、領域７２と領域７１および７３との間で、ラジエータチューブ３１の熱収縮量に差が生じることを抑制でき、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図９は、この発明の実施の形態３におけるラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。図中では、実施の形態１および２で説明した部材と比較して、同一またはそれに相当する部材には、同一の参照番号が付されている。なお、重複する構造については、説明を繰り返さない。
【００４８】
図９を参照して、本実施の形態では、エアコンコンデンサ５０とラジエータ２１との間に、防風プレート８１が設けられている。防風プレート８１は、領域７２上の空間の一部に位置して、エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１の双方に接触して設けられている。
【００４９】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるラジエータアセンブリによれば、実施の形態２に記載の効果と同様の効果を得ることができる。加えて、防風プレート８１を、エアコンコンデンサ５０とラジエータ２１との間に配置することによって、開口部７７から流れ込んだ冷却風が、防風プレート８１に直接、吹き付けるということがない。これにより、防風プレート８１の変形や破損を防止できる。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施の形態１におけるラジエータアセンブリが搭載された車両の冷却システムを示す構成図である。
【図２】図１中のラジエータアセンブリを搭載した車両フロント部分を示す断面図である。
【図３】図２中のラジエータを示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿ったラジエータの断面図である。
【図５】図３中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。
【図６】図１中のラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。
【図７】図３中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿ったラジエータの断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２におけるラジエータに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。
【図９】この発明の実施の形態３におけるラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ ラジエータアセンブリ、２０ 平面、２１ ラジエータ、２２，２３，２４，２５，７１，７２，７３ 領域、２８，２９ タンク、３１ ラジエータチューブ、３６ Ｌ字プレート、３７ チューブプレート、３７ｈ 差し込み口、４１，４２ 防風パッキン、４６ 空間、５０ エアコンコンデンサ、５１ グリル、５２ バンパ、５４ アンダーカバー、６１，６２，７７ 開口部、７６ フロントボディー、７８，８１ 防風プレート。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、車両用熱交換器に関し、より特定的には、冷却風の流れる経路上に配置され、その冷却風との間で熱交換を行なう車両用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用熱交換器に関して、たとえば、特開平７−３１８２９１号公報には、偏平チューブのロウ付け部またははんだ付け部近傍に亀裂が生じることを防止するとともに、熱交換を促進させることを目的とした熱交換器が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された熱交換器では、偏平チューブが、その長手方向に分散または連続して形成された部分変形部を備える。部分変形部では、偏平チューブの向い合う内面が互いに接触するように塑性変形されている。偏平チューブの端部は、部分変形部の断面形状が、チューブプレートとのロウ付け部またははんだ付け部を略起点としてＶ字状をなすように成形されている。
【特許文献１】特開平７−３１８２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
冷却風の流れる経路上に配置され、その冷却風との間で熱交換を行なう車両用熱交換器として、たとえば、ラジエータがある。ラジエータには、冷却水が循環されるチューブが設けられており、そのチューブは、風を受ける所定の範囲に渡って延びている。しかし、ラジエータが搭載される車両の構造上の理由などにより、チューブへの風当たりが特定の位置で強くなる場合がある。この場合、その位置でチューブがより冷やされるため、他の位置との間で、チューブの熱収縮量に差が生じてしまう。このため、過大な応力がチューブに負荷し、チューブのロウ付け部に亀裂が入るなどの懸念が生じる。
【０００４】
また、上述の特許文献１では、偏平チューブに部分変形部を設けることで、偏平チューブとチューブプレートとの接合部を補強し、その接合部で亀裂が発生することを防止している。しかしながら、このような部分変形部を偏平チューブに設けると、偏平チューブ内の通路面積が縮小する。このため、偏平チューブ内に流れる流体の循環流量が小さくなり、熱交換器の冷却性能が著しく低下するという問題が発生する。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、過大な応力負荷を抑制することで、亀裂や破損の発生を防止した車両用熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従った車両用熱交換器は、冷却風が流れる経路上に配置され、内部に熱流体が供給されるチューブ状の第１の放熱部材と、第１の放熱部材に対して経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風体とを備える。第１の放熱部材の、経路の上流側に面する側には、平面が規定されている。その平面は、防風体が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される第１の領域と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される第２の領域とを有する。防風体は、第１の領域上の空間の少なくとも一部に配置されている。なお、防風体には、冷却風の流れる方向を変えることによって、冷却風の流れを妨げるものと、冷却風の流れ自体を抑えることによって、冷却風の流れを妨げるものとが含まれる。
【０００７】
このように構成された車両用熱交換器によれば、第１の領域上の空間の少なくとも一部に設けられた防風体によって、第１の領域に導入される冷却風の流量が小さく抑えられる。このため、第１および第２の領域にそれぞれ導入される冷却風の流量差が小さくなり、またはゼロとなり、これらの領域間で第１の放熱部材の熱収縮量に差が生じることを抑制できる。これにより、第１の放熱部材に過大な応力が負荷することを防止し、この応力に起因した亀裂や破損の発生を回避することができる。
【０００８】
また、上記経路の上流側であって、平面から距離を隔てた位置には、開口部を有するフロントボディーが配置されている。車両用熱交換器を搭載した車両が地面上を走行している場合に、平面に対して開口部を地面に略平行方向に投影すると、開口部は、第１の領域内に投影される。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風は、フロントボディーの開口部から第１の領域に集中して流れ込む。このため、防風体により、その第１の領域に流れ込む冷却風の流れを妨げることによって、上述の効果を得ることができる。
【０００９】
また好ましくは、防風体は、スポンジ状であり、そのスポンジ状の防風体は、経路の上流側に面する第１の放熱部材の表面に固着されている。このように構成された車両用熱交換器によれば、スポンジ状の防風体は、軽く、変形しやすい。このため、防風体の形状を第１の放熱部材の表面の形状に倣わせながら、容易かつ確実に固着することができる。また、防風体をスポンジ状とすることで、防風体を安価に生産することができる。
【００１０】
また、第１の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている。このように構成された車両用熱交換器によれば、第１の放熱部材の亀裂や破損に起因して、ラジエータまたはコンデンサで液漏れが生じることを防止できる。これにより、これらの機器の信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また好ましくは、車両用熱交換器は、内部に熱流体が供給される第２の放熱部材をさらに備える。第２の放熱部材は、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間に防風体が位置するように設けられている。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風は、まず、その流れの最も上流に配置された第２の放熱部材を通過するため、冷却風が防風体に直接、当たるということがない。これにより、防風体の変形や損傷を防止するともに、冷却風に混入する異物から防風体を保護することができる。また、防風体は、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間に位置するため、防風体を外側から見えないように配置することができる。これにより、車両用熱交換器の外観が煩雑になることを防止できる。
【００１２】
また好ましくは、防風体は、経路の上流側に面する第１の放熱部材の表面に固着されている。第２の放熱部材と防風体との間には、空間が形成されている。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風によって、防風体には、第１の放熱部材の表面に押圧されるように力が負荷する。このため、防風体を、経路の下流側に面する第２の放熱部材の表面に固着する場合と比較して、防風体を表面に固着した状態を長期間に渡って保持することができる。また、防風体を第１の放熱部材の表面に固着することにより、第２の放熱部材に導入される冷却風の流れが防風体によって妨げられない。このため、第２の放熱部材の放熱性能が低下することを防止できる。さらに、第１の放熱部材と第２の放熱部材との間には、空間が形成されているため、冷却風に混入する異物を溜め込むことなく、その空間から外部に放出することができる。
【００１３】
また、第２の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている。このように構成された車両用熱交換器によれば、これらの機器をさらに備える車両用熱交換器において、上述の効果を得ることができる。
【００１４】
また、車両用熱交換器は、第１の放熱部材の内部との間で熱流体が出入りするタンクをさらに備える。タンクは、プレート部材と、タンク形成部材とを有する。プレート部材は、第１の放熱部材の端部が差し込まれる差し込み口を有し、その差し込み口において第１の放熱部材と接合される。タンク形成部材は、溶接によりプレート部材に固定され、プレート部材とともに熱流体が流れる空間を形成する。
【００１５】
このように構成された車両用熱交換器では、タンク形成部材とプレート部材との固定に溶接が用いられている。このため、ゴム部材を介在させ、両者をかしめて固定する場合と比較して、第１の放熱部材の熱収縮に起因して、第１の放熱部材とプレート部材との接合位置に応力集中が生じやすくなる。しかしながら、本発明では、防風体を設けることによって、第１の放熱部材が局所的に大きく熱収縮することがない。このため、第１の放熱部材とプレート部材との接合位置に生じる応力集中を、効果的に緩和することができる。これにより、その接合位置で、亀裂が発生することを防止するか、亀裂が発生する時期を大幅に遅らせることができる。
【００１６】
また好ましくは、防風体は、第１の領域の、第１の放熱部材内に流れる熱流体流れの上流側となる部位上の空間に配置されている。このように構成された車両用熱交換器によれば、冷却風と熱流体との温度差が大きく、第１の放熱部材に負荷する応力が過大となる熱流体流れの上流側において、第１および第２の領域間に生じる第１の放熱部材の熱収縮差を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、この発明に従えば、過大な応力負荷を抑制することで、亀裂や破損の発生を防止した車両用熱交換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるラジエータアセンブリが搭載された車両の冷却システムを示す構成図である。図１を参照して、ラジエータアセンブリ１０は、電動ファンシュラウド１１に設けられた電動ファン１２と、電動ファンシュラウド１１に組み付けられたラジエータ２１およびエアコンコンデンサ５０とから構成されている。
【００２０】
ラジエータ２１は、エンジン６の冷却系統に配置されており、エンジン６のシリンダヘッドやシリンダブロックに形成されたウォータジャケットにホースを介して接続されている。ラジエータ２１とエンジン６との間では、エンジン６を冷却するための冷却水がウォータポンプにより強制循環される。ラジエータ２１は、エンジン６から回収された冷却水の温度を下げる役割を果たす。
【００２１】
エアコンコンデンサ５０は、車両のエアコンディショナシステムの一部を構成し、エキスパンションバルブ２、エバポレータ３およびコンプレッサ５を含んで形成された冷媒の循環経路上に配置されている。冷媒の流れについて説明すると、エアコンコンデンサ５０から供給された高温、高圧の液状冷媒は、エキスパンションバルブ２で急激に膨張されて、低温、低圧の霧状の冷媒になり、エバポレータ３に流れ込む。その冷媒は、エバポレータ３の周りの空気から熱を奪い、回転するブロワファン４によって冷風が車両の室内に導入される。熱を吸収した冷媒は、ガス状に変化し、コンプレッサ５に吸い込まれる。低温、低圧のガス状の冷媒は、コンプレッサ５で圧縮され、高温、高圧となる。エアコンコンデンサ５０は、その高温、高圧のガス状冷媒を冷却し、高温、高圧の液状冷媒としてエキスパンションバルブ２へ再び送る。
【００２２】
図２は、図１中のラジエータアセンブリを搭載した車両フロント部分を示す断面図である。図２を参照して、車両前方に設けられたグリル５１およびバンパ５２と、これらの上下に配置されたフード５３およびアンダーカバー５４とに囲まれた位置には、ラジエータアセンブリ１０およびエンジン５５が収容されている。ラジエータアセンブリ１０は、グリル５１およびバンパ５２とエンジン５５との間に、配置されている。グリル５１とバンパ５２との間には、開口部６１が形成されており、バンパ５２とアンダーカバー５４との間には、開口部６２が形成されている。
【００２３】
ラジエータアセンブリ１０を構成するエアコンコンデンサ５０、ラジエータ２１および電動ファン１２は、この挙げた順に、グリル５１およびバンパ５２に近い側から並んで設けられている。エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１は、両者の間に空間４６が形成されるように、電動ファンシュラウド１１に組み付けられている。車両が走行し、また場合によっては電動ファン１２が回転することによって、冷却風が、開口部６１および６２から流れ込み、ラジエータアセンブリ１０へと向かう。冷却風は、エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１を順に冷却した後、エンジン５５が設けられた車両後方へと流れる。つまり、冷却風は、グリル５１およびバンパ５２、エアコンコンデンサ５０ならびにラジエータ２１と順にたどる経路を流れる。
【００２４】
ラジエータ２１の、冷却風が流れる上記経路の上流側、つまり、エアコンコンデンサ５０に向い合う側には、平面２０が規定されている。ラジエータ２１には、その平面２０上に位置して、防風パッキン４１および４２が貼り付けられている。防風パッキン４１および４２は、エアコンコンデンサ５０とラジエータ２１との間に形成された空間４６に配置されている。
【００２５】
図３は、図２中のラジエータを示す斜視図である。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿ったラジエータの断面図である。図５は、図３中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。
【００２６】
図３から図５を参照して、ラジエータ２１は、アルミニウムから形成され、冷却水の放熱が行なわれるコア部２７と、コア部２７の両側に配置されたタンク２８および２９とを備える。コア部２７は、内部に冷却水を流すためのチューブ形状を有し、互いに間隔を隔てた位置でタンク２８からタンク２９に向かって延びる複数のラジエータチューブ３１と、隣り合うラジエータチューブ３１の間に配置され、波状に湾曲しながらタンク２８からタンク２９に向かって延びる複数のフィン３２とから構成されている。冷却水は、ラジエータチューブ３１を介して、タンク２８からタンク２９へと流れる。なお、エアコンコンデンサ５０に関しても、ラジエータ２１とほぼ同様の構造を有し、内部に冷媒が流される第２の放熱部材としてのコンデンサチューブと、コンデンサチューブの両側に配置されたタンクとを備える。
【００２７】
図２および図３を参照して、平面２０は、エアコンコンデンサ５０に向い合うコア部２７の全面に渡って規定されている。平面２０には、互いに距離を隔てた位置で、タンク２８からタンク２９に向けて帯状に延在する領域２３および２５が存在する。平面２０には、さらに、領域２３と領域２５との間で、タンク２８からタンク２９に向けて帯状に延在する領域２４と、領域２３を挟んで領域２４の反対側で、同様に延在する領域２２とが存在する。領域２３は、開口部６１と同じ高さで延在しており、領域２５は、開口部６２と同じ高さで延在している。つまり、ラジエータアセンブリ１０を搭載した車両が走行する地面に対して略平行方向に（以下たんに、地面に略平行方向に、と表現する）、開口部６１および６２を平面２０上に投影すると、開口部６１および６２は、それぞれ、領域２３および２５内に投影される。
【００２８】
このような構成により、開口部６１および６２から流れ込んだ冷却風は、それぞれ、領域２３および２５を中心にした範囲に吹き付ける。このため、防風パッキン４１および４２が設けられていない状態で、領域２３および２５に導入される冷却風の流量は、領域２２および２４に導入される冷却風の流量よりも大きくなる。
【００２９】
領域２２から２５を有する平面２０を規定する際に、冷却風の流量は、たとえば、以下に説明する方法によって測定する。まず、領域２２から２５のそれぞれに、マトリクス状に配置された複数の測定地点を設定する。設定された測定地点に流量計を設置し、順に冷却風の流量を測定する。この際、車両の走行速度や電動ファン１２の回転条件は、全ての測定で同一とする。測定された流量の平均値を各領域ごとに算出し、得られた値をその領域での冷却風の流量とする。また別の方法として、図２中に示す構造をコンピューターに入力してモデル化し、そのモデルを用いたシミュレーションによって各領域での冷却風の流量を求めても良い。
【００３０】
図２から図４を参照して、防風パッキン４１および４２は、領域２３および２５のうち冷却水流れの上流側となるタンク２８に近い部位を覆うようにして、コア部２７に固着されている。防風パッキン４１および４２は、ラジエータチューブ３１が延びる方向（矢印１０１に示す方向）の長さが、ラジエータチューブ３１が延びる方向の直交方向（矢印１０２に示す方向）に沿って変化するように形成されている。具体的には、防風パッキン４１は、ラジエータチューブ３１が延びる方向の長さＬ１が、開口部６１が平面２０上に地面に略平行方向に投影される位置の中心から、ラジエータチューブ３１が延びる方向の直交方向へ離れるに従って小さくなるように形成されている。防風パッキン４２は、ラジエータチューブ３１が延びる方向の長さＬ２が、開口部６２が平面２０上に地面に略平行方向に投影される位置の中心から、ラジエータチューブ３１が延びる方向の直交方向へ離れるに従って小さくなるように形成されている。
【００３１】
防風パッキン４１および４２は、たとえば、ウレタンスポンジやエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭスポンジ）から形成されている。防風パッキン４１および４２は、単泡体（内部に形成された気泡が、互いに繋がっていないもの）に形成されていても良く、連泡体（内部に形成された気泡が、互いに繋がっているもの）に形成されていても良い。
【００３２】
また、防風パッキン４１および４２は、スポンジにかえて、アルミニウム板、アルミニウムテープまたはガムテープなどの遮蔽部材から形成されていても良い。しかしながら、防風パッキン４１および４２をスポンジから形成した場合、両面テープなどを用いて、コア部２７に容易に固定することができる。また、スポンジから形成された防風パッキン４１および４２は、形状の自由度が高いため、その形状をラジエータチューブ３１やフィン３２の凸凹形状に倣わせることができる。これにより、防風パッキン４１および４２をコア部２７に確実に固定することができる。
【００３３】
図６は、図１中のラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。図６を参照して、本実施の形態では、領域２３および２５に吹き付ける冷却風の流れが、防風パッキン４１および４２によって妨げられる。具体的には、防風パッキン４１および４２を連泡体のスポンジから形成した場合、冷却風の勢いが、防風パッキン４１および４２が設けられた位置で弱められる。また、防風パッキン４１および４２を、単泡体のスポンジまたはアルミニウム板などの遮蔽部材により形成した場合、冷却風の流れが、防風パッキン４１および４２が設けられた位置で遮断される。これにより、領域２３および２５に吹き付ける冷却風の流量を、領域２２および２４に吹き付ける冷却風の流量に近づけることができる。
【００３４】
また、ラジエータ２１は、エアコンコンデンサ５０の背後に配置されている。このため、開口部６１および６２から流れ込んだ冷却風が、防風パッキン４１および４２に直接、吹き付けるということがない。加えて、ラジエータ２１に貼り付けられた防風パッキン４１および４２は、冷却風を受けることによって、その貼り付けられたラジエータ２１の表面に押圧される。これにより、防風パッキン４１および４２の破損や変形を防止するとともに、防風パッキン４１および４２がラジエータ２１から剥落することを防止できる。また、ラジエータ２１とエアコンコンデンサ５０との間には、空間４６が形成されている。これにより、冷却風に混入した砂粒等の異物６６を、空間４６から外部へと放出し、異物６６によってラジエータアセンブリ１０の性能が損なわれることを防止できる。
【００３５】
この発明の実施の形態１における車両用熱交換器としてのラジエータアセンブリ１０は、冷却風が流れる経路上に配置され、内部に熱流体としての冷却水が供給されるチューブ状の第１の放熱部材としてのラジエータチューブ３１と、ラジエータチューブ３１に対して経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風体としての防風パッキン４１および４２とを備える。ラジエータチューブ３１の、経路の上流側に面する側には、平面２０が規定されている。平面２０は、防風パッキン４１および４２が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される第１の領域としての領域２３および２５と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される第２の領域としての領域２２および２４とを有する。防風パッキン４１および４２は、領域２３および２５上の空間の少なくとも一部に配置されている。
【００３６】
上記経路の上流側であって、平面２０から距離を隔てた位置には、開口部６１および６２を有するフロントボディーとしてのグリル５１、バンパ５２およびアンダーカバー５４が配置されている。ラジエータアセンブリ１０を搭載した車両が地面上を走行している場合に、平面２０に対して開口部６１および６２を地面に略平行方向に投影すると、開口部６１および６２は、領域２３および２５内に投影される。
【００３７】
なお、本実施の形態では、グリル５１およびバンパ５２の後方に、エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１を並べて設けたが、ラジエータ２１のみが設けられていても良い。また、防風パッキン４１および４２が貼り付けられる第１の放熱部材は、ラジエータのみならず、エアコンコンデンサであっても良い。
【００３８】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるラジエータアセンブリ１０によれば、防風パッキン４１および４２を設けることによって、領域２３および２５と領域２２および２４との間で、ラジエータチューブ３１の熱収縮量に差が生じることを抑制できる。最も好ましくは、いずれのラジエータチューブ３１でも、熱収縮量が等しくなるように、防風パッキン４１および４２が設けられる。これにより、ラジエータチューブ３１に生じる歪みを低減させ、ラジエータチューブ３１に亀裂や破損が発生することを防止できる。
【００３９】
また、防風パッキン４１および４２は、ラジエータチューブ３１が延びる方向の長さが、開口部６１および６２が平面２０上に地面に略平行方向に投影される位置の中心を最大にして、その方向の直交方向に離れるに従って減少するように形成されている。開口部６１および６２が平面２０上に投影される位置の中心は、領域２３および２５の中でも、冷却風の流量が最も大きくなる位置である。このため、本実施の形態によれば、領域２３および２４内で生じるラジエータチューブ３１の熱収縮差も小さく抑えることができ、ラジエータチューブ３１の亀裂や破損をより効果的に防止することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、以下に説明する効果を得ることができる。その効果を説明するため、まずラジエータが備えるタンクの構造について、説明を行なう。
【００４１】
図７は、図３中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿ったラジエータの断面図である。図７を参照して、タンク２８は、プレート部材としてのチューブプレート３７と、溶接によりチューブプレート３７に固定された、タンク形成部材としてのＬ型プレート３６とから構成されている。チューブプレート３７には、ラジエータチューブ３１の断面形状に合わせて、差し込み口３７ｈが所定の形状で形成されている。ラジエータチューブ３１の端部が差し込み口３７ｈに差し込まれた状態で、ラジエータチューブ３１の外周面３１ｂと差し込み口３７ｈの周縁とが、ロウ付けにより接合されている。なお、タンク２８の構造について説明したが、タンク２９についても、タンク２８と同様の構造を備える。
【００４２】
このような構成により、ラジエータチューブ３１が過大に熱収縮すると、外周面３１ｂと差し込み口３７ｈの周縁とのロウ付け部分に亀裂が発生する。しかしながら、本実施の形態では、防風パッキン４１および４２を設けることによって、ラジエータチューブ３１が局所的に大きく熱収縮することを防止している。このため、冷却水の漏れるおそれのない信頼性の高いラジエータ２１を実現することができる。
【００４３】
なお、ラジエータチューブ３１の熱収縮は、冷却風の温度が低い時に大きくなるため、車両が気温の低い場所を走行する時に、上述の効果を特に有効に得ることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２におけるラジエータに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。図中では、実施の形態１で説明した部材と比較して、同一またはそれに相当する部材には、同一の参照番号が付されている。なお、重複する構造については、説明を繰り返さない。
【００４５】
図８を参照して、本実施の形態では、ラジエータ２１の前方に、開口部７７を有するフロントボディー７６が配置されている。フロントボディー７６とラジエータ２１との間には、たとえばアルミニウムから形成された防風プレート７８が設けられている。ラジエータ２１の、フロントボディー７６に向い合う側に規定された平面２０には、防風プレート７８が設けられていない状態で、相対的に小さい流量で冷却風が導入される領域７１および７３と、相対的に大きい流量で冷却風が導入される領域７２とが存在する。防風プレート７８は、領域７２上の空間の一部に位置して、ラジエータ２１から離れて設けられている。
【００４６】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるラジエータ２１によれば、防風プレート７８によって、開口部７７から流れ込んだ冷却風は、領域７１および７３側に向かうように案内される。これにより、領域７２と領域７１および７３との間で、ラジエータチューブ３１の熱収縮量に差が生じることを抑制でき、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図９は、この発明の実施の形態３におけるラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。図中では、実施の形態１および２で説明した部材と比較して、同一またはそれに相当する部材には、同一の参照番号が付されている。なお、重複する構造については、説明を繰り返さない。
【００４８】
図９を参照して、本実施の形態では、エアコンコンデンサ５０とラジエータ２１との間に、防風プレート８１が設けられている。防風プレート８１は、領域７２上の空間の一部に位置して、エアコンコンデンサ５０およびラジエータ２１の双方に接触して設けられている。
【００４９】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるラジエータアセンブリによれば、実施の形態２に記載の効果と同様の効果を得ることができる。加えて、防風プレート８１を、エアコンコンデンサ５０とラジエータ２１との間に配置することによって、開口部７７から流れ込んだ冷却風が、防風プレート８１に直接、吹き付けるということがない。これにより、防風プレート８１の変形や破損を防止できる。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施の形態１におけるラジエータアセンブリが搭載された車両の冷却システムを示す構成図である。
【図２】図１中のラジエータアセンブリを搭載した車両フロント部分を示す断面図である。
【図３】図２中のラジエータを示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿ったラジエータの断面図である。
【図５】図３中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。
【図６】図１中のラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。
【図７】図３中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿ったラジエータの断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２におけるラジエータに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。
【図９】この発明の実施の形態３におけるラジエータアセンブリに冷却風が流れ込む様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ ラジエータアセンブリ、２０ 平面、２１ ラジエータ、２２，２３，２４，２５，７１，７２，７３ 領域、２８，２９ タンク、３１ ラジエータチューブ、３６ Ｌ字プレート、３７ チューブプレート、３７ｈ 差し込み口、４１，４２ 防風パッキン、４６ 空間、５０ エアコンコンデンサ、５１ グリル、５２ バンパ、５４ アンダーカバー、６１，６２，７７ 開口部、７６ フロントボディー、７８，８１ 防風プレート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却風が流れる経路上に配置され、内部に熱流体が供給されるチューブ状の第１の放熱部材と、
前記第１の放熱部材に対して前記経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風体とを備え、
前記第１の放熱部材の前記経路の上流側に面する側には、前記防風体が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される第１の領域と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される第２の領域とを有する平面が規定されており、
前記防風体は、前記第１の領域上の空間の少なくとも一部に配置されている、車両用熱交換器。
【請求項２】
前記経路の上流側であって、前記平面から距離を隔てた位置には、開口部を有するフロントボディーが配置されており、
車両用熱交換器を搭載した車両が地面上を走行している場合に、前記平面に対して前記開口部を前記地面に略平行方向に投影すると、前記開口部は、前記第１の領域内に投影される、請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項３】
前記防風体は、スポンジ状であり、前記経路の上流側に面する前記第１の放熱部材の表面に固着されている、請求項１または２に記載の車両用熱交換器。
【請求項４】
前記第１の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【請求項５】
内部に熱流体が供給される第２の放熱部材をさらに備え、
前記第２の放熱部材は、前記第１の放熱部材と前記第２の放熱部材との間に前記防風体が位置するように設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【請求項６】
前記防風体は、前記経路の上流側に面する前記第１の放熱部材の表面に固着されており、
前記第２の放熱部材と前記防風体との間には、空間が形成されている、請求項５に記載の車両用熱交換器。
【請求項７】
前記第２の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている、請求項５または６に記載の車両用熱交換器。
【請求項８】
前記第１の放熱部材の内部との間で熱流体が出入りするタンクをさらに備え、
前記タンクは、
前記第１の放熱部材の端部が差し込まれる差し込み口を有し、前記差し込み口において前記第１の放熱部材と接合されるプレート部材と、
溶接により前記プレート部材に固定され、前記プレート部材とともに熱流体が流れる空間を形成するタンク形成部材とを有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【請求項９】
前記防風体は、前記第１の領域の、前記第１の放熱部材内に流れる前記熱流体流れの上流側となる部位上の空間に配置されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【請求項１】
冷却風が流れる経路上に配置され、内部に熱流体が供給されるチューブ状の第１の放熱部材と、
前記第１の放熱部材に対して前記経路の上流側に配置され、冷却風の流れを妨げる防風体とを備え、
前記第１の放熱部材の前記経路の上流側に面する側には、前記防風体が存在しない状態で、冷却風が相対的に大きい流量で導入される第１の領域と、冷却風が相対的に小さい流量で導入される第２の領域とを有する平面が規定されており、
前記防風体は、前記第１の領域上の空間の少なくとも一部に配置されている、車両用熱交換器。
【請求項２】
前記経路の上流側であって、前記平面から距離を隔てた位置には、開口部を有するフロントボディーが配置されており、
車両用熱交換器を搭載した車両が地面上を走行している場合に、前記平面に対して前記開口部を前記地面に略平行方向に投影すると、前記開口部は、前記第１の領域内に投影される、請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項３】
前記防風体は、スポンジ状であり、前記経路の上流側に面する前記第１の放熱部材の表面に固着されている、請求項１または２に記載の車両用熱交換器。
【請求項４】
前記第１の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【請求項５】
内部に熱流体が供給される第２の放熱部材をさらに備え、
前記第２の放熱部材は、前記第１の放熱部材と前記第２の放熱部材との間に前記防風体が位置するように設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【請求項６】
前記防風体は、前記経路の上流側に面する前記第１の放熱部材の表面に固着されており、
前記第２の放熱部材と前記防風体との間には、空間が形成されている、請求項５に記載の車両用熱交換器。
【請求項７】
前記第２の放熱部材は、ラジエータおよびエアコンディショナのコンデンサのいずれか一方に設けられている、請求項５または６に記載の車両用熱交換器。
【請求項８】
前記第１の放熱部材の内部との間で熱流体が出入りするタンクをさらに備え、
前記タンクは、
前記第１の放熱部材の端部が差し込まれる差し込み口を有し、前記差し込み口において前記第１の放熱部材と接合されるプレート部材と、
溶接により前記プレート部材に固定され、前記プレート部材とともに熱流体が流れる空間を形成するタンク形成部材とを有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【請求項９】
前記防風体は、前記第１の領域の、前記第１の放熱部材内に流れる前記熱流体流れの上流側となる部位上の空間に配置されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の車両用熱交換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−５６４２１（Ｐ２００６−５６４２１Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４１２８３（Ｐ２００４−２４１２８３）
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]