JP5772608B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、車両のエンジン冷却システムに用いられるラジエータ、あるいは、空調用の冷媒凝縮器、冷媒蒸発器、ヒータコア等に好適な熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger suitable for, for example, a radiator used in a vehicle engine cooling system, or a refrigerant condenser, a refrigerant evaporator, a heater core, etc. for air conditioning.
従来技術として、特許文献1に開示された熱交換器がある。
この熱交換器は、例えば、自動車に搭載される暖房用のヒータコアであり、図9に示す様に、断面形状が偏平なチューブ100と、このチューブ100の偏平な表面(偏平面と呼ぶ)に接合されるフィン110とで構成される放熱コア部を有し、チューブ100の内部を流れるエンジン冷却水との熱交換によって放熱コア部を通過する空気、すなわち、車室内へ送風される空気を加熱している。
フィン110は、図10に示す様に、一定のフィンピッチFPを有して波状に折り曲げ形成されたコルゲートフィンであり、フィン表面にルーバ120(図9参照)が形成されている。このルーバ120は、フィン表面を流れる空気の流れを乱すことで空気側の伝熱性能を高める働きを有するが、ルーバ120が形成されていない部分(非ルーバ部と呼ぶ)を空気が通過すると、伝熱性能の向上効果が小さくなる。
As a prior art, there is a heat exchanger disclosed in Patent Document 1.
This heat exchanger is, for example, a heater core for heating mounted on an automobile. As shown in FIG. 9, a
As shown in FIG. 10, the
そこで、特許文献1では、チューブ100の一方の偏平面にチューブ100の外側へ向かって突出する凸部130を設けることで、非ルーバ部を流れる空気の通風抵抗を増大させて、ルーバ120が形成されている領域を流れる空気流量を増大させる技術が開示されている。
また、チューブ100の他方の偏平面には、チューブ100の内側へ向かって窪む凹部140が設けられている。この凹部140を設けることにより、エンジン冷却水側の放熱面積が増大すると共に、チューブ100内の流路が蛇行した形状となるため、チューブ100の内部を流れるエンジン冷却水を攪拌させる効果が得られる。その結果、エンジン冷却水側の伝熱性能を向上させることができる。なお、凸部130と凹部140は、チューブ100の長手方向(図10の左右方向)、つまり、エンジン冷却水が流れる方向にフィンピッチFPと同ピッチで複数段に形成されている。
Therefore, in Patent Document 1, a
Further, a
ところが、特許文献1に開示された熱交換器は、チューブ100の他方の偏平面に凹部140が形成され、その凹部140が形成された部位にフィン110の屈曲部(チューブ100との接合部)が配置される。この場合、図10に示す様に、凹部140が形成されている部分では、フィン110の屈曲部と凹部140との間に隙間が生じるため、フィン110とチューブ100とを接合できない箇所が生じる。その結果、フィン効率が低下して、熱交換器の性能向上が目減りするという問題がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、フィン効率を高めることにより性能を向上できる熱交換器を提供することにある。
However, in the heat exchanger disclosed in Patent Document 1, the
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a heat exchanger that can improve performance by increasing fin efficiency.
(請求項1の発明)
本発明は、所定の間隔を空けて並列に配置される複数本のチューブと、隣り合うチューブ同士の間に配置されてチューブの表面に接合されるフィンと、チューブの長手方向の両端部が挿入される一対のヘッダタンクとを有し、チューブの内部を流れる流体とチューブの外側を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器において、フィンは、一定のフィンピッチを有して波状に折り曲げ成形されたコルゲートフィンであり、チューブは、長手方向と直交する断面形状が長径と短径とを有する偏平管形状に形成され、且つ、短径方向に対向する一方の偏平面にチューブの外側へ向かって突出する凸部が設けられ、他方の偏平面にチューブの内側に向かって窪む凹部が設けられている。
(Invention of Claim 1)
The present invention inserts a plurality of tubes arranged in parallel at a predetermined interval, fins arranged between adjacent tubes and joined to the surface of the tube, and both ends in the longitudinal direction of the tubes In a heat exchanger that exchanges heat between a fluid flowing inside the tube and a fluid flowing outside the tube, the fins have a certain fin pitch and are wave-shaped. A corrugated fin formed by bending, and the tube is formed into a flat tube shape having a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction having a major axis and a minor axis, and the outer side of the tube is disposed on one flat surface facing the minor axis direction. A convex portion that protrudes toward the inside is provided, and a concave portion that is recessed toward the inside of the tube is provided on the other flat surface.
凸部と凹部は、チューブの長手方向にフィンピッチと同ピッチで複数段に配置され、フィンを挟んで隣り合う一方のチューブを第1のチューブ、他方のチューブを第2のチューブと呼び、チューブの長手方向に隣り合う凸部同士および凹部同士の間隔をディンプルピッチと呼ぶ時に、第1のチューブと第2のチューブは、第1のチューブの一方の偏平面と第2のチューブの他方の偏平面とがフィンを挟んで対向して配置され、且つ、第1のチューブに設けられる凸部と第2のチューブに設けられる凹部は、チューブの長手方向に対する互いの位置がディンプルピッチの半ピッチ分ずれて配置されることを特徴とする。 The convex portion and the concave portion are arranged in a plurality of stages at the same pitch as the fin pitch in the longitudinal direction of the tube. One tube adjacent to the fin is called a first tube, and the other tube is called a second tube. When the interval between the convex portions and the concave portions adjacent to each other in the longitudinal direction is referred to as a dimple pitch, the first tube and the second tube have one flat surface of the first tube and the other flat portion of the second tube. The convex portion provided on the first tube and the concave portion provided on the second tube are arranged so as to face each other across the fin, and the positions of the convex portion provided on the second tube are a half pitch of the dimple pitch with respect to the longitudinal direction of the tube. It is characterized by being displaced.
本発明の熱交換器は、第1のチューブの一方の偏平面に設けられる凸部と、第2のチューブの他方の偏平面に設けられる凹部とが、チューブの長手方向で同一位置に配置されることはなく、ディンプルピッチの半ピッチ毎に凸部と凹部とが交互に配置される。
また、本発明のフィンは、波状に連続して折り曲げられる屈曲部を有し、この屈曲部がチューブの表面に接合される。ここで、第1のチューブに接合される屈曲部を第1屈曲部、第2のチューブに接合される屈曲部を第2屈曲部と呼ぶ時に、第1屈曲部と第2屈曲部は、半ピッチ毎に交互に繰り返し設けられる。
In the heat exchanger according to the present invention, the convex portion provided on one flat surface of the first tube and the concave portion provided on the other flat surface of the second tube are arranged at the same position in the longitudinal direction of the tube. The convex portions and the concave portions are alternately arranged every half of the dimple pitch.
The fin of the present invention has a bent portion that is continuously bent in a wave shape, and the bent portion is joined to the surface of the tube. Here, when the bent portion joined to the first tube is called a first bent portion and the bent portion joined to the second tube is called a second bent portion, the first bent portion and the second bent portion are half It is repeatedly provided alternately for each pitch.
よって、第1のチューブの長手方向で隣り合う凸部同士の間、つまり、凸部が設けられていない第1のチューブの一方の偏平面に第1屈曲部を接合することで、必然的に、第2のチューブの長手方向で隣り合う凹部同士の間、つまり、凹部が設けられていない第2のチューブの他方の偏平面に第2屈曲部が接合される。
これにより、第2のチューブの他方の偏平面に凹部を設けた構成であっても、その凹部が設けられている部位にフィンの第2屈曲部が配置されることはない。言い換えると、フィンの第2屈曲部は、第2のチューブに設けられる凹部の数に関係なく、第2のチューブの長径方向に対してフィンの全幅に渡って接合できる。
Therefore, by joining the first bent portion between the convex portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the first tube, that is, one of the first tube without the convex portion, the first bent portion is necessarily joined. The second bent portion is joined between the concave portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the second tube, that is, the other flat surface of the second tube not provided with the concave portion.
Thereby, even if it is the structure which provided the recessed part in the other eccentric plane of a 2nd tube, the 2nd bending part of a fin is not arrange | positioned in the site | part in which the recessed part is provided. In other words, the second bent portion of the fin can be joined over the entire width of the fin with respect to the major axis direction of the second tube regardless of the number of concave portions provided in the second tube.
さらに、本発明の熱交換器において、チューブは、一方の偏平面に設けられる凸部と、他方の偏平面に設けられる凹部とが長手方向に対して互いに同位置に配置されており、チューブの端部がヘッダタンクの内部に挿入される長さを挿入代と定義した時に、一対のヘッダタンクの内、一方のヘッダタンクに対する第1のチューブの挿入代の方が第2のチューブの挿入代よりディンプルピッチの半ピッチ分だけ小さく、且つ、他方のヘッダタンクに対する第1のチューブの挿入代の方が第2のチューブの挿入代よりディンプルピッチの半ピッチ分だけ大きく設定されていることを特徴とする。 Furthermore, in the heat exchanger of the present invention , the tube has a convex portion provided on one of the flat surfaces and a concave portion provided on the other flat surface arranged at the same position relative to the longitudinal direction. When the length at which the end portion is inserted into the header tank is defined as the insertion allowance, the insertion allowance for the first tube relative to one header tank of the pair of header tanks is greater than the insertion allowance for the second tube. The dimple pitch is smaller by half the dimple pitch, and the insertion allowance of the first tube relative to the other header tank is set larger than the insertion allowance of the second tube by the half pitch of the dimple pitch. And
上記の構成では、第1のチューブと第2のチューブを同一形状とし、且つ、一対のヘッダタンクに対する第1のチューブと第2のチューブの挿入代をディンプルピッチの半ピッチ分ずらすことにより、第1のチューブの一方の偏平面に設けられる凸部と、第2のチューブの他方の偏平面に設けられる凹部とを、チューブの長手方向にディンプルピッチの半ピッチ分ずらして配置することができる。これにより、第1のチューブと第2のチューブを1種類のチューブで構成できる。 In the above configuration, the first tube and the second tube have the same shape, and the insertion allowance of the first tube and the second tube with respect to the pair of header tanks is shifted by a half pitch of the dimple pitch. The convex portion provided on one flat surface of one tube and the concave portion provided on the other flat surface of the second tube can be arranged so as to be shifted by a half pitch of the dimple pitch in the longitudinal direction of the tube. Thereby, a 1st tube and a 2nd tube can be comprised by one type of tube.
(請求項2の発明)
本発明の熱交換器では、チューブは、一方の偏平面に設けられる凸部と、他方の偏平面に設けられる凹部とが、長手方向に対して互いに同位置に配置され、且つ、長手方向の一端から最も近い凸部および凹部までの距離より、長手方向の他端から最も
近い凸部および凹部までの距離の方がディンプルピッチの半ピッチ分だけ大きく設定され、第1のチューブと第2のチューブは、互いの一端と他端とが長手方向に反転した状態で配置されていることを特徴とする。
(Invention of Claim 2 )
In the heat exchanger according to the present invention , the tube has a convex portion provided on one of the flat surfaces and a concave portion provided on the other flat surface arranged in the same position with respect to the longitudinal direction, and in the longitudinal direction. The distance from the other end in the longitudinal direction to the nearest convex portion and the concave portion is set to be larger by the half pitch of the dimple pitch than the distance from the one end to the nearest convex portion and the concave portion. The tubes are arranged in a state where one end and the other end of each tube are inverted in the longitudinal direction.
上記の構成では、第1のチューブと第2のチューブを同一形状とし、且つ、一対のヘッダタンクに対して第1のチューブと第2のチューブを長手方向に反転して組み付ける、つまり、第1のチューブの一端と第2のチューブの他端、および、第1のチューブの他端と第2のチューブの一端をそれぞれ同一方向に向けて組み付けることにより、第1のチューブの一方の偏平面に設けられる凸部と、第2のチューブの他方の偏平面に設けられる凹部とを、チューブの長手方向にディンプルピッチの半ピッチ分ずらして配置することができる。これにより、第1のチューブと第2のチューブを1種類のチューブで構成できる。 In the above configuration, the first tube and the second tube have the same shape, and the first tube and the second tube are assembled to the pair of header tanks while being inverted in the longitudinal direction. By assembling one end of the tube and the other end of the second tube, and the other end of the first tube and one end of the second tube in the same direction, respectively, one flat surface of the first tube The convex portion provided and the concave portion provided on the other flat surface of the second tube can be arranged shifted by a half pitch of the dimple pitch in the longitudinal direction of the tube. Thereby, a 1st tube and a 2nd tube can be comprised by one type of tube.
(請求項3の発明)
請求項1または請求項2に記載した熱交換器において、フィンは、第1のチューブと第2のチューブとの間で交互に連続して折れ曲がる屈曲部と、連続する二つの屈曲部同士の間に形成されるフィン平面部とを有し、このフィン平面部にルーバが形成されていることを特徴とする。
フィン平面部にルーバを形成することにより、チューブの外側を流れる流体とフィンとの熱伝達率を増大できるので、熱交換器の性能向上に寄与する。また、本発明の熱交換器は、チューブの一方の偏平面に凸部を設けているので、フィン表面にルーバが形成されていない非ルーバ部を流れる流体の流れ抵抗が増大する。その結果、非ルーバ部を流れる流体流量が低減する分、ルーバが形成されている領域を流れる流体流量が増大するため、熱交換器の性能が向上する。
(Invention of Claim 3 )
3. The heat exchanger according to claim 1 , wherein the fins are alternately bent continuously between the first tube and the second tube, and between the two continuous bent portions. And a louver is formed on the fin plane portion.
By forming the louver on the fin plane portion, the heat transfer coefficient between the fluid flowing outside the tube and the fin can be increased, which contributes to the improvement of the performance of the heat exchanger. Moreover, since the heat exchanger of this invention has provided the convex part in the one flat surface of a tube, the flow resistance of the fluid which flows through the non-louver part in which the louver is not formed in the fin surface increases. As a result, the flow rate of the fluid flowing through the non-louver portion is reduced and the flow rate of the fluid flowing through the region where the louver is formed is increased, so that the performance of the heat exchanger is improved.
本発明を実施するための最良の形態を、以下の5つの実施例と変形例により詳細に説明する。なお、5つの実施例のうち、実施例2は、本発明が適用されていない例を示す参考例である。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following five examples and modifications . Of the five examples, Example 2 is a reference example showing an example to which the present invention is not applied.
(実施例1)
実施例1では、本発明の熱交換器を自動車に搭載される暖房用のヒータコアに適用した一例を説明する。
ヒータコア1は、図4に示す様に、エンジンを冷却して暖められたエンジン冷却水と車室内に送風される空気とを熱交換する熱交換コア部(以下に説明する)と、この熱交換コア部の両端に配置される一対のヘッダタンク2とを備える。
熱交換コア部は、所定の間隔を空けて並列に配置される複数本のチューブ3と、隣り合うチューブ3同士の間に配置されてチューブ3の表面に接合されるフィン4と、熱交換コア部の両サイド(図4の上下両側)に配置される補強プレート5とで構成される。
Example 1
In Example 1, an example in which the heat exchanger of the present invention is applied to a heater core for heating mounted in an automobile will be described.
As shown in FIG. 4, the heater core 1 includes a heat exchange core portion (described below) that exchanges heat between engine cooling water that has been cooled by cooling the engine and air that is blown into the vehicle interior, and this heat exchange. And a pair of header tanks 2 disposed at both ends of the core portion.
The heat exchange core section includes a plurality of
チューブ3は、図1に示す様に、自身の長手方向と直交する断面形状が長径と短径とを有する偏平管形状に形成され、内部にエンジン冷却水が流れる冷却水路を形成している。 フィン4は、図2に示す様に、一定のフィンピッチFPを有して波状に連続して折り曲げ成形されたコルゲートフィンである。このフィン4は、隣り合うチューブ3同士の間で交互に連続して円弧状に折れ曲がる屈曲部40と、連続する二つの屈曲部40同士の間に形成される平板状のフィン平面部41とを有し、屈曲部40の頂点でチューブ3の偏平面に接合されている。また、フィン平面部41には、フィン平面部41の一部をコの字状に切り起こして形成されたルーバ42が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ヘッダタンク2は、図4に示す様に、チューブ3の一端側の端部が挿入される一方のヘッダタンク2aと、チューブ3の他端側の端部が挿入される他方のヘッダタンク2bとを有し、チューブ3を通じて一方のヘッダタンク2aと他方のヘッダタンク2bとが連通している。また、ヘッダタンク2には、温水配管(図示せず)を介してエンジンの冷却水回路に接続される接続ポート6が設けられている。
本実施例のヒータコア1は、チューブ3、フィン4、補強プレート5、および、ヘッダタンク2がいずれも同一種類の金属(例えば、熱伝導性が高いアルミニウム)を使用して形成され、放熱コア部を組み立ててヘッダタンク2を組み付けた状態で、例えば、炉中ろう付け、あるいは半田付けによって一体に接合されている。
As shown in FIG. 4, the header tank 2 includes one
In the heater core 1 of the present embodiment, the
次に、本発明に係るチューブ3の構成およびフィン4の配置について詳述する。
実施例1に係るチューブ3は、図1に示す様に、短径方向に対向する一方の偏平面にチューブ3の外側へ向かって半球状に突出する凸部7が設けられ、他方の偏平面にチューブ3の内側に向かって半球状に窪む凹部8が設けられている。この凸部7および凹部8は、それぞれ、チューブ3の長径方向に一定の間隔を有して複数個設けられ、且つ、チューブ3の長手方向にフィンピッチFPと同ピッチで複数段に配置されている。なお、同一チューブ3に設けられる凸部7と凹部8は、チューブ3の長手方向に対して互いに同位置に配置されている。以下、チューブ3の長手方向に隣り合う凸部7同士および凹部8同士の間隔をディンプルピッチDPと呼ぶ。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 1, the
また、図3に示す様に、フィン4を挟んで隣り合う一方のチューブ3を第1のチューブ3a、他方のチューブ3を第2のチューブ3bと呼ぶ時に、その第1のチューブ3aと第2のチューブ3bは、第1のチューブ3aの一方の偏平面(凸部7が設けられている偏平面)と第2のチューブの他方の偏平面(凹部8が設けられている偏平面)とがフィン4を挟んで対向して配置され、且つ、第1のチューブ3aに設けられる凸部7と、第2のチューブ3bに設けられる凹部8は、互いの位置が長手方向にディンプルピッチDPの半ピッチ分ずれて配置されている。
As shown in FIG. 3, when one
ここで、第1のチューブ3aに接合されるフィン4の屈曲部40を第1屈曲部40a、第2のチューブ3bに接合されるフィン4の屈曲部40を第2屈曲部40bと呼ぶ時に、第1屈曲部40aは、第1のチューブ3aの長手方向で隣り合う凸部7同士の間、つまり、凸部7と凸部7との間に形成される偏平面に接合され、第2屈曲部40bは、第2のチューブ3bの長手方向で隣り合う凹部8同士の間、つまり、凹部8と凹部8との間に形成される偏平面に接合される。
Here, when the
(実施例1の作用および効果)
本実施例のヒータコア1は、第1のチューブ3aの一方の偏平面と、第2のチューブ3bの他方の偏平面とがフィン4を挟んで対向して配置され、且つ、第1のチューブ3aの一方の偏平面に設けられる凸部7と、第2のチューブ3bの他方の偏平面に設けられる凹部8とが、チューブ3の長手方向でディンプルピッチDPの半ピッチ分ずれて配置されている。
一方、波状に折り曲げ成形されるフィン4は、1/2・FP毎に屈曲部40が設けられている。つまり、第1のチューブ3aに接合される第1屈曲部40aと、第2のチューブ3bに接合される第2屈曲部40bとが1/2・FP毎に交互に設けられる。なお、本実施例のヒータコア1は、FP=DPである。
(Operation and Effect of Example 1)
In the heater core 1 of the present embodiment, one flat surface of the
On the other hand, the
よって、図3に示す様に、第1のチューブ3aの長手方向で隣り合う凸部7同士の間、つまり、凸部7が設けられていない第1のチューブ3aの一方の偏平面にフィン4の第1屈曲部40aを接合することで、必然的に、第2のチューブ3bの長手方向で隣り合う凹部8同士の間、つまり、凹部8が設けられていない第2のチューブ3bの他方の偏平面にフィン4の第2屈曲部40bが接合される。
上記の構成によれば、第2のチューブ3bの他方の偏平面に凹部8を設けた構成であっても、その凹部8が設けられている部位にフィン4の第2屈曲部40bが配置されることはなく、凹部8が設けられていない偏平面に第2屈曲部40bを配置できるので、凹部8の数に関係なく、第2のチューブ3bの長径方向に対してフィン4の全幅に渡って第2屈曲部40bを接合できる。これにより、チューブ3とフィン4とが接合できない箇所を無くすことができるので、特許文献1に開示された従来技術と比較して、フィン効率を高めることができ、ヒータコア1の性能向上を図ることができる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the
According to said structure, even if it is the structure which provided the recessed
(実施例2)
この実施例2に示すチューブ3は、図5(a)に示す様に、一方の偏平面に設けられる凸部7と、他方の偏平面に設けられる凹部8とが、チューブ3の長手方向にディンプルピッチDPの半ピッチ分だけ互いにずれた位置に配置されている。
上記の構成によれば、実施例1に記載した第1のチューブ3aと第2のチューブ3bとを同一形状にできる。つまり、図5(b)に示す様に、フィン4を挟んで第1のチューブ3aの一方の偏平面と第2のチューブ3bの他方の偏平面とを対向して配置することにより、第1のチューブ3aの一方の偏平面に設けられる凸部7と、第2のチューブ3bの他方の偏平面に設けられる凹部8とをチューブ3の長手方向に1/2・DP分ずらして配置することができ、実施例1と同様の効果を得ることが出来る。
(Example 2)
In the
According to said structure, the
(実施例3)
この実施例3は、第1のチューブ3aと第2のチューブ3bとでヘッダタンク2の内部に挿入される挿入長さを変更した一例である。
使用されるチューブ3は、図6(a)に示す様に、一方の偏平面に設けられる凸部7と、他方の偏平面に設けられる凹部8とが長手方向に対して互いに同位置に配置される。
ここで、チューブ3の端部がヘッダタンク2の内部に挿入される長さを挿入代と定義した時に、図6(b)に示す様に、一対のヘッダタンク2の内、一方のヘッダタンク2aに対する第1のチューブ3aの挿入代の方が第2のチューブ3bの挿入代より1/2・DP分だけ小さく、且つ、他方のヘッダタンク2bに対する第1のチューブ3aの挿入代の方が第2のチューブ3bの挿入代より1/2・DP分だけ大きく設定されている。
(Example 3)
The third embodiment is an example in which the insertion length inserted into the header tank 2 is changed between the
As shown in FIG. 6A, the
Here, when the length at which the end of the
上記の構成では、一対のヘッダタンク2に対する第1のチューブ3aと第2のチューブ3bの挿入代を1/2・DP分ずらすことにより、第1のチューブ3aの一方の偏平面に設けられる凸部7と、第2のチューブ3bの他方の偏平面に設けられる凹部8とを、チューブ3の長手方向に1/2・DP分ずらして配置することができる。これにより、第1のチューブ3aと第2のチューブ3bの形状を変更することなく、両者に共通する1種類のチューブ3を用いて実施例1と同様の効果を得ることができる。
In the above configuration, the protrusion provided on one of the flat surfaces of the
(実施例4)
この実施例4は、第1のチューブ3aと第2のチューブ3bとを長手方向に反転して配置した一例である。
第1のチューブ3aと第2のチューブ3bには、同一形状を有する1種類のチューブ3が使用される。このチューブ3は、図7(a)に示す様に、一方の偏平面に設けられる凸部7と、他方の偏平面に設けられる凹部8とが、長手方向に対して互いに同位置に配置され、且つ、長手方向の一端(図示左端)から最も近い凸部7および凹部8までの距離Aより、長手方向の他端(図示右端)から最も近い凸部7および凹部8までの距離Bの方が1/2・DP分だけ大きく設定されている。
Example 4
The fourth embodiment is an example in which the
One type of
第1のチューブ3aと第2のチューブ3bは、図7(b)に示す様に、チューブ3の一端と他端とを長手方向に反転した状態で使用される。つまり、第1のチューブ3aの一端と第2のチューブ3bの他端、および、第1のチューブ3aの他端と第2のチューブ3bの一端をそれぞれ同一方向に向けて配置することにより、第1のチューブ3aの一方の偏平面に設けられる凸部7と、第2のチューブ3bの他方の偏平面に設けられる凹部8とを、チューブ3の長手方向に1/2・DP分ずらして配置することができる。これにより、第1のチューブ3aと第2のチューブ3bの形状を変更することなく、両者に共通する1種類のチューブ3を用いて実施例1と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 7B, the
(実施例5)
実施例1に記載したフィン4は、図2に示す様に、屈曲部40が円弧状に湾曲した形状であるが、この実施例5に示すフィン4は、図8に示す様に、屈曲部40に平坦面を残した状態で折り曲げられている。
この実施例5に示すフィン形状によれば、実施例1と同様の効果を得られる上に、チューブ3との接合面積をより多く確保できるため、伝熱性能が向上すると共に、チューブ3とフィン4との接合強度を向上できる。
(Example 5)
The
According to the fin shape shown in the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and a larger joint area with the
(変形例)
実施例1では、本発明の熱交換器を暖房用のヒータコア1に適用した一例を説明したが、ヒータコア1以外の熱交換器、例えば、冷凍サイクルに使用される冷媒凝縮器、冷媒蒸発器、エンジン冷却システムに用いられるラジエータ、エンジンやギヤボックスなどの潤滑油を冷却するオイルクーラー、過給機で圧縮された空気を冷却するインタークーラ、排気の一部を吸気に戻すEGR装置に使用されるEGRクーラ等にも適用できる。
(Modification)
In Example 1, although the example which applied the heat exchanger of this invention to the heater core 1 for heating was demonstrated, heat exchangers other than the heater core 1, for example, the refrigerant | coolant condenser used for a refrigerating cycle, a refrigerant | coolant evaporator, Used in radiators used in engine cooling systems, oil coolers that cool lubricating oil such as engines and gear boxes, intercoolers that cool air compressed by a turbocharger, and EGR devices that return part of the exhaust air to the intake air It can also be applied to an EGR cooler or the like.
1 ヒータコア(熱交換器)
2 ヘッダタンク
3 チューブ
3a 第1のチューブ
3b 第2のチューブ
4 フィン
7 チューブの一方の偏平面に設けられた凸部
8 チューブの他方の偏平面に設けられた凹部
40 フィンの屈曲部
41 フィン平面部
42 ルーバ
DP ディンプルピッチ
FP フィンピッチ
1 Heater core (heat exchanger)
2
Claims (3)
隣り合う前記チューブ同士の間に配置されて前記チューブの表面に接合されるフィンと、
前記チューブの長手方向の両端部が挿入される一対のヘッダタンクとを有し、
前記チューブの内部を流れる流体と前記チューブの外側を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器において、
前記フィンは、一定のフィンピッチを有して波状に折り曲げ成形されたコルゲートフィンであり、
前記チューブは、前記長手方向と直交する断面形状が長径と短径とを有する偏平管形状に形成され、且つ、短径方向に対向する一方の偏平面に前記チューブの外側へ向かって突出する凸部が設けられ、他方の偏平面に前記チューブの内側に向かって窪む凹部が設けられて、前記凸部および前記凹部が前記長手方向に前記フィンピッチと同ピッチで複数段に配置され、
前記フィンを挟んで隣り合う一方の前記チューブを第1のチューブ、他方の前記チューブを第2のチューブと呼び、前記チューブの長手方向に隣り合う前記凸部同士および前記凹部同士の間隔をディンプルピッチと呼ぶ時に、
前記第1のチューブと前記第2のチューブは、前記第1のチューブの一方の偏平面と前記第2のチューブの他方の偏平面とが前記フィンを挟んで対向して配置され、且つ、前記第1のチューブに設けられる前記凸部と前記第2のチューブに設けられる前記凹部は、前記チューブの長手方向に対する互いの位置が前記ディンプルピッチの半ピッチ分ずれて配置され、
さらに、前記チューブは、前記一方の偏平面に設けられる前記凸部と、前記他方の偏平面に設けられる前記凹部とが前記長手方向に対して互いに同位置に配置されており、
前記チューブの端部が前記ヘッダタンクの内部に挿入される長さを挿入代と定義した時に、一対の前記ヘッダタンクの内、一方の前記ヘッダタンクに対する前記第1のチューブの挿入代の方が前記第2のチューブの挿入代より前記ディンプルピッチの半ピッチ分だけ小さく、且つ、他方の前記ヘッダタンクに対する前記第1のチューブの挿入代の方が前記第2のチューブの挿入代より前記ディンプルピッチの半ピッチ分だけ大きく設定されていることを特徴とする熱交換器。 A plurality of tubes arranged in parallel at a predetermined interval;
A fin disposed between adjacent tubes and joined to the surface of the tube;
A pair of header tanks into which both longitudinal ends of the tube are inserted;
In a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing inside the tube and a fluid flowing outside the tube,
The fins are corrugated fins that are bent into a wave shape with a constant fin pitch,
The tube is formed in a flat tube shape in which a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction has a major axis and a minor axis, and a convex projecting toward the outside of the tube on one of the flat surfaces opposed to the minor axis direction. Is provided with a concave portion that is recessed toward the inside of the tube, and the convex portion and the concave portion are arranged in a plurality of stages at the same pitch as the fin pitch in the longitudinal direction,
One tube adjacent to the fin is referred to as a first tube, and the other tube is referred to as a second tube. The distance between the convex portions and the concave portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the tube is a dimple pitch. When calling
The first tube and the second tube are arranged so that one flat surface of the first tube and the other flat surface of the second tube face each other with the fin interposed therebetween, and The convex portion provided in the first tube and the concave portion provided in the second tube are arranged such that their positions relative to the longitudinal direction of the tube are shifted by a half pitch of the dimple pitch ,
Furthermore, the said tube is arrange | positioned in the mutually same position with respect to the said longitudinal direction, the said convex part provided in said one eccentric plane, and the said recessed part provided in said other eccentric plane,
When the length at which the end of the tube is inserted into the header tank is defined as an insertion allowance, the insertion allowance of the first tube with respect to one of the header tanks of the pair of header tanks is greater. The insertion amount of the first tube with respect to the other header tank is smaller than the insertion amount of the second tube than the insertion amount of the second tube. The heat exchanger is characterized in that it is set larger by the half pitch .
隣り合う前記チューブ同士の間に配置されて前記チューブの表面に接合されるフィンと、
前記チューブの長手方向の両端部が挿入される一対のヘッダタンクとを有し、
前記チューブの内部を流れる流体と前記チューブの外側を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器において、
前記フィンは、一定のフィンピッチを有して波状に折り曲げ成形されたコルゲートフィンであり、
前記チューブは、前記長手方向と直交する断面形状が長径と短径とを有する偏平管形状に形成され、且つ、短径方向に対向する一方の偏平面に前記チューブの外側へ向かって突出する凸部が設けられ、他方の偏平面に前記チューブの内側に向かって窪む凹部が設けられて、前記凸部および前記凹部が前記長手方向に前記フィンピッチと同ピッチで複数段に配置され、
前記フィンを挟んで隣り合う一方の前記チューブを第1のチューブ、他方の前記チューブを第2のチューブと呼び、前記チューブの長手方向に隣り合う前記凸部同士および前記凹部同士の間隔をディンプルピッチと呼ぶ時に、
前記第1のチューブと前記第2のチューブは、前記第1のチューブの一方の偏平面と前記第2のチューブの他方の偏平面とが前記フィンを挟んで対向して配置され、且つ、前記第1のチューブに設けられる前記凸部と前記第2のチューブに設けられる前記凹部は、前記チューブの長手方向に対する互いの位置が前記ディンプルピッチの半ピッチ分ずれて配置され、
さらに、前記チューブは、前記一方の偏平面に設けられる前記凸部と、前記他方の偏平面に設けられる前記凹部とが、前記長手方向に対して互いに同位置に配置され、且つ、前記長手方向の一端から最も近い前記凸部および前記凹部までの距離より、前記長手方向の他端から最も近い前記凸部および前記凹部までの距離の方が前記ディンプルピッチの半ピッチ分だけ大きく設定され、
前記第1のチューブと前記第2のチューブは、互いの一端と他端とが前記長手方向に反転した状態で配置されていることを特徴とする熱交換器。 A plurality of tubes arranged in parallel at a predetermined interval;
A fin disposed between adjacent tubes and joined to the surface of the tube;
A pair of header tanks into which both longitudinal ends of the tube are inserted;
In a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing inside the tube and a fluid flowing outside the tube,
The fins are corrugated fins that are bent into a wave shape with a constant fin pitch,
The tube is formed in a flat tube shape in which a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction has a major axis and a minor axis, and a convex projecting toward the outside of the tube on one of the flat surfaces opposed to the minor axis direction. Is provided with a concave portion that is recessed toward the inside of the tube, and the convex portion and the concave portion are arranged in a plurality of stages at the same pitch as the fin pitch in the longitudinal direction,
One tube adjacent to the fin is referred to as a first tube, and the other tube is referred to as a second tube. The distance between the convex portions and the concave portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the tube is a dimple pitch. When calling
The first tube and the second tube are arranged so that one flat surface of the first tube and the other flat surface of the second tube face each other with the fin interposed therebetween, and The convex portion provided in the first tube and the concave portion provided in the second tube are arranged such that their positions relative to the longitudinal direction of the tube are shifted by a half pitch of the dimple pitch,
Further, in the tube, the convex portion provided on the one flat surface and the concave portion provided on the other flat surface are arranged at the same position with respect to the longitudinal direction, and the longitudinal direction The distance from the other end in the longitudinal direction to the nearest convex portion and the concave portion is set to be larger by a half pitch of the dimple pitch than the distance from the one end to the nearest convex portion and the concave portion,
The heat exchanger according to claim 1, wherein the first tube and the second tube are arranged in a state in which one end and the other end are inverted in the longitudinal direction .
前記フィンは、前記第1のチューブと前記第2のチューブとの間で交互に連続して折れ曲がる屈曲部と、連続する二つの前記屈曲部同士の間に形成されるフィン平面部とを有し、このフィン平面部にルーバが形成されていることを特徴とする熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1 or 2 ,
The fin includes a bent portion that is alternately and continuously bent between the first tube and the second tube, and a fin plane portion that is formed between the two continuous bent portions. A heat exchanger characterized in that a louver is formed on the fin plane portion .
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