热交换器的支架的制作方法

热交换器的支架
1.关联申请的相互参照
2.本技术基于2020年2月14日申请的日本专利申请2020-023488号，主张其优先权的利益，并将该专利申请的全部内容通过参照编入本说明书。
技术领域
3.本发明涉及一种热交换器的支架。


背景技术：

4.以往，存在下述的专利文献1所记载的热交换器的支架。专利文献1所记载的支架外装于在车辆搭载的热交换器的箱。该支架用于将风扇罩相对于热交换器固定，或用于将热交换器固定于车身。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2005-337530号公报
8.在热交换器中存在通过使在在其内部流动的热介质与在其外部流动的空气之间进行热交换而使热介质吸收空气的热的被用作所谓吸热器的部件。在这样的热交换器中，在在箱的内部流动的热介质与存在于箱的外部的空气之间进行热交换，因此，存在于箱的外部的空气被冷却。由此，当空气中的水蒸气结露时，在箱的外表面生成冷凝水。
9.另一方面，在将专利文献1所记载的支架安装于这样的吸热器的情况下，当在箱的外表面生成冷凝水时，冷凝水可能会积留在箱的外表面与支架之间。当该冷凝水冻结时，支架可能会因该冷凝水的体积膨胀而破损。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于，提供一种能够抑制因冷凝水的冻结而导致的破损的热交换器的支架。
11.本发明的一个方式的热交换器的支架安装于横流型的热交换器，该热交换器具有供流体在内部流动的多个管和与多个管的端部连接的箱，管设置为沿水平方向延伸，且箱设置为沿铅垂方向延伸，并且该热交换器作为吸热器动作，该吸热器通过在流动于多个管之间的空气与流动于管的内部的流体之间进行热交换，从而使流体吸收空气的热。支架具备底壁和侧壁，在将箱中设置为沿铅垂方向延伸的筒状的部分作为箱外壁部，并将设置为封闭箱外壁部的铅垂方向下方的开口部的部分作为箱底壁部时，底壁配置为与箱底壁部相对，侧壁形成为从底壁沿着箱外壁部延伸。在将由底壁和侧壁划分的空间中的供箱配置的空间作为内部空间，并将隔着底壁和侧壁位于与内部空间相反的一侧的空间作为外部空间时，在侧壁中与底壁相邻的部分形成有连通部，该连通部使内部空间与外部空间连通。
12.另外，本发明的另一方式的热交换器的支架安装于横流型的热交换器，该热交换器具有供流体在内部流动的多个管和与多个管的端部连接的箱，管设置为沿水平方向延
伸，且箱设置为沿铅垂方向延伸，并且该热交换器作为吸热器动作，该吸热器通过在流动于多个管之间流动的空气与流动于管的内部的流体之间进行热交换，从而使流体吸收空气的热。支架具备底壁和侧壁，在将箱中设置为沿铅垂方向延伸的筒状的部分作为箱外壁部，并将设置为封闭箱外壁部的铅垂方向下方的开口部的部分作为箱底壁部时，底壁配置为与箱底壁部相对，侧壁形成为从底壁沿着箱外壁部延伸。在将由底壁和侧壁划分的空间中的供箱配置的空间作为内部空间，并将隔着底壁和侧壁位于与内部空间相反的一侧的空间作为外部空间时，在底壁形成有连通部，该连通部使内部空间与外部空间连通。
13.根据这些结构，在支架的内部空间生成的冷凝水通过连通部而向外部空间排出，因此能够抑制因冷凝水的冻结而导致的支架的破损。
附图说明
14.图1是表示第一实施方式的热交换器的立体结构的立体图。
15.图2是表示第一实施方式的热交换器的箱周边的正面结构的主视图。
16.图3是表示第一实施方式的热交换器的箱周边的侧面结构的侧视图。
17.图4是表示沿着图2的iv-iv线的剖面结构的剖视图。
18.图5是表示第一实施方式的支架的侧面结构的侧视图。
19.图6是表示第一实施方式的支架的正面结构的主视图。
20.图7是表示组装有第一实施方式的支架的热交换器的正面结构的主视图。
21.图8是表示沿着图7的viii-viii线的剖面结构的剖视图。
22.图9是表示组装有第一实施方式的支架的热交换器的侧面结构的侧视图。
23.图10是表示第一实施方式的第一变形例的支架的正面结构的主视图。
24.图11是表示第一实施方式的第二变形例的支架的正面结构的主视图。
25.图12是表示第一实施方式的第三变形例的支架的正面结构的主视图。
26.图13是表示第一实施方式的第四变形例的支架的侧面结构的侧视图。
27.图14是表示第二实施方式的支架的正面结构的主视图。
具体实施方式
28.以下，参照附图，对热交换器的支架的实施方式进行说明。为了使说明的理解容易，在各附图中对相同的构成要素尽可能标注相同的符号，并省略重复的说明。
29.＜第一实施方式＞
30.首先，对热交换器的支架的第一实施方式进行说明。
31.如图1所示，热交换器10具备第一热交换部20和第二热交换部30。llc等热介质在第一热交换部20和第二热交换部30的内部流动。以下，将在第一热交换部20的内部流动的热介质称作第一热介质，并将在第二热交换部30的内部流动的热介质称作第二热介质。在本实施方式中，第一热介质相当于第一流体，第二热介质相当于第二流体。第一热交换部20和第二热交换部30由铝合金形成。
32.第一热交换部20具备芯部21和箱22、23。
33.芯部21具有多个管210和侧板211、212。
34.管210由形成为沿在图中由箭头x所示的方向延伸的偏平筒状的部件构成。管210
的内部空间成为供第一热介质流动的流路。多个管210在图中由箭头z所示的方向上隔开规定的间隙地配置。空气在相邻的管210、210之间的间隙流动。
35.以下，也将由箭头x所示的方向称作“管长边方向x”，并将由箭头z所示的方向称作“管层叠方向z”。
36.如图2所示，在相邻的管210、210之间配置有外侧翅片213。外侧翅片213通过将薄金属版弯曲成波状而形成，由所谓的波纹翅片构成。外侧翅片213设置为用于通过增加与在管210、210之间流动的空气的接触面积，从而促进在管210的内部流动的第一热介质与空气的热交换。
37.如图1所示，在管层叠方向z上的管210的层叠结构的两端部分别配置有侧板211、212。侧板211、212形成为沿管长边方向x延伸。侧板211、212设置为用于对管210的层叠结构进行加强。
38.如图1所示，箱22、23分别安装于芯部21的管长边方向x上的两端。箱22、23由形成为沿管层叠方向z延伸的筒状的部件构成。箱22、23分别与多个管210的两端部连接。多个管210各自的一端部贯通一方的箱22的外壁而配置于箱22的内部空间。多个管210各自的另一端部贯通另一方的箱23的外壁而配置于箱23的内部空间。在箱22设置有用于使第一热介质流入该箱22的内部的流入口220。在箱23设置有用于使该箱23的内部的第一热介质流出到外部的流出口230。
39.在第一热交换部20中，从流入口220流入到箱22的第一热介质被分配至多个管210的内部流路。当第一热介质在各管210流动时，通过在在各管210的内部流动的第一热介质与在各管210的外部流动的空气之间进行热交换，从而空气的热被第一热介质吸收。因此，第一热交换部20作为吸热器动作。流过各管210的第一热介质被箱23收集之后从流出口230被排出。
40.本实施方式的热交换器10以管长边方向x和空气流动方向y为水平方向，且管层叠方向z为铅垂方向的方式配置。因此，第一热交换部20具有第一热介质沿水平方向流动的所谓横流型的结构。
41.第二热交换部30相对于第一热交换部20配置在空气流动方向y的上游侧。因此，热交换器10在空气流动方向y上排列地具有第一热交换部20和第二热交换部30。第二热交换部30具有与第一热交换部20大致相同的结构。即，第二热交换部30具有芯部31和箱32、33。芯部31具有多个管310和侧板311、312。在箱32设置有流入口320。在箱33设置有流出口330。在第二热交换部30中，通过在在各管310的内部流动的第二热介质与在各管310的外部流动的空气之间进行热交换，从而第二热介质的热向空气放出。因此，第二热交换部30作为散热器动作。
42.热交换器10还具备安装于第一热交换部20的箱22和第二热交换部30的箱32的支架以及安装于第一热交换部的箱23和第二热交换部30的箱33的支架。各支架被用于将热交换器10固定于车身。各支架的结构基本上相同，因此，以下以安装在第一热交换部的箱22和第二热交换部30的箱32的支架的结构为代表进行说明。
43.此外，以下，将由箭头z表示的方向称作“铅垂方向z”，将由箭头x表示的方向称作“第一水平方向x”，将由箭头y表示的方向称作“第二水平方向y”。另外，将铅垂方向z的上方称作“铅垂方向上方z1”，将铅垂方向z的下方称作“铅垂方向下方z2”。
44.另外，如图3所示，将在箱22、32中形成为沿着铅垂方向z延伸的筒状的部分分别称作箱外壁部221、321。另外，将设置为封闭箱外壁部221、321的铅垂方向下方z2的开口部的部分分别称作箱底壁部222、322。而且，将箱外壁部221、321中的在第二水平方向y上位于外侧的面分别称作侧面221a、321a。另外，如图4所示，将箱外壁部221、321中的连接管210的面称作内表面221b、321b，并且将与内表面221b、321b相反的一侧的面如图3所示那样称作外表面221c、321c。
45.如图5和图6所示，支架40具有侧壁41和底壁42。支架40由树脂形成。用于形成支架40的树脂是聚酰胺系树脂、聚丙烯系树脂以及聚缩醛树脂等。
46.侧壁41具有底边部410和侧边部411、412，并且与铅垂方向z正交的剖面形状为凹状。底边部410是在侧壁41中形成为沿着铅垂方向z延伸的板状的部分。侧边部411、412是形成为从底边部410的宽度方向的两端面向第二水平方向y延伸的部分。
47.在侧壁41的一方的侧边部411的内表面形成有多个肋413。如图5所示，肋413形成为从侧边部411、412各自的内表面中的第一水平方向x上的一端部矩形地延伸至另一端部。多个肋413在铅垂方向z上具有规定的间隔地配置。如图6所示，在侧壁41的另一方的侧边部412的内表面也同样地形成有肋414。各肋413、414配置为在第二水平方向y上相对。
48.如图5和图6所示，底壁42设置为封闭铅垂方向下方z2上的侧壁41的开口部分。在第一水平方向x上的底壁42的顶端面420形成有卡合爪43、44。卡合爪43在底壁42的顶端面420与其中央部相比配置于侧边部411侧。卡合爪44在底壁42的顶端面420与其中央部相比配置于侧边部412侧。
49.在底壁42的铅垂方向下方z2的底面形成有安装销47。安装销47是插入到在车身设置的销插入部的部分。
50.以下，将在支架40中由侧壁41和底壁42划分的空间中的形成于它们内侧的空间称作内部空间sa，并将隔着侧壁41和底壁42而形成于内部空间sa的相反的一侧的空间称作外部空间sb。
51.在侧壁41中的与底壁42相邻的部分形成有贯通孔45、46。贯通孔45、46形成为将侧壁41从其内表面贯通至外表面。贯通孔45、46分别配置为与卡合爪43、44在第一水平方向x上排列。在本实施方式中，贯通孔45、46相当于使支架40的内部空间sa与外部空间sb连通的连通部。
52.图5和图6所示的支架40如图7～图9所示那样安装于箱22、32。箱22、32插入到支架40的内部空间sa。因此，支架40的内部空间sa相当于供箱22、32配置的空间。如图7～图9所示，当支架40安装于箱22、32时，支架40的侧壁41与箱22、32各自的外壁部221、321相对，且支架40的底壁42与箱22、32各自的底壁部222、322相对。更详细地说，支架40的侧壁41的一方的侧边部411配置为与箱22的外壁部221的侧面221a相对。另外，支架40的侧壁41的另一方的侧边部412配置为与箱32的外壁部321的侧面321a相对。而且，支架40的侧壁41的底边部410配置为与箱22、32各自的外壁部221、321的外表面221c、321c相对。
53.如图8和图9所示，箱22的侧面221a与形成于支架40的侧边部411、412的多个肋413的顶端面接触，且箱32的侧面321a与形成于支架40的另一方的侧边部412的多个肋414的顶端面接触，由此，各肋413、414在第二水平方向y上夹持箱22。由此，在第二水平方向y上，支架40与箱22、32卡合。另外，如图7和图8所示，支架40的卡合爪43、44与箱22、32各自的外壁
部221、321的内表面221b、321b卡合，由此，在第一水平方向x上，支架40与箱22、32卡合。通过这样的卡合结构，支架40相对于箱22、32固定。该支架40的安装销47插入并固定于车身的销插入部，由此，热交换器10经由支架40固定于车身。
54.另一方面，在热交换器10中，第一热交换部20进行吸热动作，因此，在该箱22的外周面容易生成冷凝水。假设在箱22的外周面生成了冷凝水的情况下，则该冷凝水向铅垂方向下方z2流动。因此，冷凝水容易积留于形成于支架40与箱22、32之间的间隙中的铅垂方向下方z2的部分。当该冷凝水冻结而体积膨胀时，支架40可能会破损。
55.这一点，在本实施方式的支架40中，积留在形成于支架40与箱22、32之间的间隙的冷凝水通过贯通孔45、46而向外部空间sb排出。因此，冷凝水难以积留在形成于支架40与箱22、32之间的间隙，从而能够抑制因冷凝水的冻结而导致的支架40的破损。
56.根据以上说明的本实施方式的热交换器10的支架40，能够得到以下的(1)～(4)所示的作用和效果。
57.(1)在支架40的侧壁41中与底壁42相邻的部分形成有将侧壁41从其内表面贯通至外表面的贯通孔45、46，该贯通孔45、46，作为使支架40的内部空间sa与外部空间sb连通的连通部。根据该结构，形成于支架40与箱22、32之间的间隙的冷凝水，换言之形成于支架40的内部空间sa的冷凝水通过贯通孔45、46而向外部空间sb排出，因此能够抑制因冷凝水的冻结而导致的支架40的破损。
58.(2)支架40的制造通过使用了模具的树脂成形来进行。在本实施方式的支架40中，卡合爪43、44向支架40的内部空间sa突出，因此在使用模具将支架40的侧壁41和底壁42树脂成形之后，在从支架40的内部空间sa拔出该模具时，可能因卡合爪43、44与模具接触而导致无法拔出模具。这一点，本实施方式的支架40的卡合爪43、44设置在贯通孔45、46的延长上。根据该结构，在使用插入到贯通孔45、46的模具将卡合爪43、44成形之后，能够将该模具从贯通孔45、46拔出。由此，能够容易地将具有卡合爪43、44的支架40成形。
59.(3)在如本实施方式的支架40那样，与铅垂方向z正交的侧壁41的剖面形状为凹状的情况下，冷凝水特别容易积留在其底边部410的铅垂方向下方z2侧的部分。这一点，在本实施方式的支架40中，由于在侧壁41的底边部410中的铅垂方向下方z2侧的部分形成有贯通孔45、46，因此能够有效地提高冷凝水的排水性。
60.(4)在支架40的侧壁41的内表面以朝向箱22、32突出的方式形成有肋413、414。根据该结构，能够通过由肋413、414把持箱22、32来将支架40固定于箱22、32。另外，当生成于支架40的内部空间sa的冷凝水朝向铅垂方向下方z2流动之后，与肋413、414的铅垂方向上方z1的外表面413a、413b接触时，冷凝水沿着肋413、414的外表面413a、413b向第一水平方向x流动。由此，也能够从支架40中的第一水平方向x上的开口部分排出冷凝水，因此能够进一步提高冷凝水的排水性。
61.(第一变形例)
62.接着，对第一实施方式的支架40的第一变形例进行说明。
63.如图10所示，在本变形例的支架40中，代替贯通孔45、46而形成有开口部60。开口部60形成于支架40的侧壁41的底边部410。与第一水平方向x正交的开口部60的剖面形状为矩形状。开口部60形成为从底边部410中的与底壁42相邻的部分向铅垂方向上方z1延伸。开口部60在第一水平方向x上设置在卡合爪43、44的延长线上。
64.具有这样的结构的支架40中，也能够得到与第一实施方式的支架40相同或类似的作用和效果。
65.(第二变形例)
66.接着，对第一实施方式的支架40的第二变形例进行说明。
67.如图11所示，在本变形例的支架40中，还形成有多个贯通孔48、49。贯通孔48、49形成为将支架40的侧壁41的底边部410从其内表面贯通至外表面。多个贯通孔48配置在相对于贯通孔45向铅垂方向上方z1错开的位置，且在铅垂方向z上具有规定的间隔地配置。多个贯通孔48配置为与图3所示的箱22中的第一水平方向x上的外表面221c相对。多个贯通孔49配置在从贯通孔46向铅垂方向上方z1错开的位置，且在铅垂方向z上具有规定的间隔地配置。多个贯通孔49配置为与图3所示的箱32中的第一水平方向x上的外表面321c相对。
68.如果使用具有这样的结构的支架40，则积留于支架40的内部空间sa的冷凝水进一步通过贯通孔48、49排出，因此能够进一步提高冷凝水的排出性。
69.另外，贯通孔48、49配置在在铅垂方向z上从肋413、414错开的位置。根据该结构，存在于在铅垂方向z上相邻的肋413、413之间的冷凝水通过贯通孔48被排出，并且存在于在铅垂方向z上相邻的肋414、414之间的冷凝水通过贯通孔49被排出。因此，能够进一步提高冷凝水的排出性。
70.(第三变形例)
71.接着，对第一实施方式的支架40的第三变形例进行说明。
72.如图12所示，在本变形例的支架40中，多个贯通孔48、49在铅垂方向z上配置在与肋413、414重合的位置。根据该结构，沿着肋413、414的外表面413a、413b流动的冷凝水通过贯通孔48、49向外部空间sb排出。因此，能够进一步提高冷凝水的排出性。
73.(第四变形例)
74.接着，对第一实施方式的支架40的第四变形例进行说明。
75.如图13所示，在本变形例的支架40中，与第二水平方向y正交的肋413的剖面形状为梯形状。在肋413中位于铅垂方向上方z1的外表面413a以随着朝向支架40的开口部而朝向铅垂方向下方z2的方式相对于第二水平方向y倾斜。肋414也同样地形成。
76.根据这样的结构，到达肋413、414的外表面413a、413b的冷凝水容易沿着外表面413a、413b而朝向支架40的开口部流动，因此能够进一步提高冷凝水的排出性。此外，肋413、414的形状不限于梯形状，也可以是三角形状。
77.＜第二实施方式＞
78.接着，对第二实施方式的支架40进行说明。以下，以与第一实施方式的支架40的不同点为中心进行说明。
79.如图14所示，在本实施方式的支架40中，在底壁42形成有贯通孔50。贯通孔50形成为将底壁42从其内表面贯通至外表面，且贯通安装销47的中央部。
80.即使是以上说明的本实施方式的支架40，也能够得到与上述的(1)所示的作用和效果相同或类似的作用和效果。
81.＜其他实施方式＞
82.此外，各实施方式还能够由以下的方式来实施。
83.与作为散热器动作的第二热交换部30的箱32相比，在作为吸热器动作的第一热交
换部20的箱22中特别容易产生冷凝水。因此，关于第一实施方式的支架40，也可以排除配置为与箱32相对的贯通孔46，而仅形成配置为与箱22相对的贯通孔45。即使是该结构，也能够确保冷凝水的排水性。
84.在第二实施方式的支架40中，也可以将贯通孔50形成为贯通与在底壁42中设置有安装销47的部分不同的部分。
85.本发明不限于上述的具体例。本领域技术人员对上述的具体例进行了适当设计变更的实施例，只要具备本发明的特征，就包含于本发明的范围。前述的各具体例所具备的各要素及其配置、条件、形状等不限于例示的内容而能够适当变更。前述的各具体例所具备的各要素只要不产生技术上的矛盾，就能够适当改变组合。