JP7469177B2 - 熱交換構造 - Google Patents
熱交換構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7469177B2 JP7469177B2 JP2020129633A JP2020129633A JP7469177B2 JP 7469177 B2 JP7469177 B2 JP 7469177B2 JP 2020129633 A JP2020129633 A JP 2020129633A JP 2020129633 A JP2020129633 A JP 2020129633A JP 7469177 B2 JP7469177 B2 JP 7469177B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- branch pipe
- pipe
- heat exchange
- fluid branch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 357
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 56
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 5
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
これによれば、第1流体分岐管の断面視における多様な方向で2次元的に第1流体と第2流体の熱交換を行うことができると共に、第2流体を第1流体分岐管と整流壁に略沿うように流すことにより、実効性のある熱交換面積を増大させることができ、非常に高い熱交換効率で熱交換を行うことができる。また、第1流体は、基管の軸方向に一貫して流されることから、第1流体の乱流化を抑制して第1流体の流れの圧力損失を抑制することができる。
これによれば、第1流体分岐管の入口と出口を基管の管路断面の全面に亘って網状に配設することにより、第1流体分岐管をより細分化して第1流体と第2流体の熱交換面積をより増大させることができ、より一層高い熱交換効率を実現することができる。
これによれば、第2流体導入口から第2流体が導入されて第2流体導出口から第2流体が導出するまで、第1流体と第2流体の温度差を確実に維持することができ、より一層高い熱交換効率を実現することができる。
これによれば、第2流体導入部と第2流体導出部には整流壁を設けずに済むことから、例えばハニカム構造体の第1流体の分岐流路だけをパイプを接合する等で延設して第1流体分岐管とするような製造等が可能となり、効率的且つ低コストで製造することが可能となる。また、第2流体導入部と第2流体導出部には整流壁を設ける構造にせずに済むことから、第2流体導入部と第2流体導出部を小型化して、熱交換構造の小型化、設置場所の省スペース化を図ることができる。また、第2流体導入部と第2流体導出部には整流壁を設ける複雑な構造にせずに済むことから、故障時の修理の容易化、メンテナンス性の向上を図ることができる。
これによれば、第1流体と第2流体の熱交換面積をより増加させるために、並設される第1流体分岐管の数を多くして配置密度を高くした場合にも、第1流体分岐管の外周寸法の小さい領域により、第2流体がスムーズに流れる隙間を第2流体導入部と第2流体導出部に確保することができる。
これによれば、第2流体導出部に位置する第1流体分岐管の捩じり部により、第1流体と熱交換した第2流体を乱流化して流体塊の混合を促進し、第2流体の熱伝達性、熱交換性をより一層高めることができる。
これによれば、第2流体導出部に位置する第1流体分岐管の第2の捩じり部により、第1流体と熱交換した第2流体を乱流化して流体塊の混合を促進し、第2流体の熱伝達性、熱交換性をより一層高めることができる。また、第1流体と第2流体の熱交換面積をより増加させるために、並設される第1流体分岐管の数を多くして配置密度を高くした場合にも、第1の捩じり部と第2の捩じり部の第1流体分岐管の外周寸法の小さい領域により、第2流体がスムーズに流れる隙間を第2流体導入部と第2流体導出部に確保することができる。また、第2流体導入部と第2流体導出部の第1流体分岐管の外周寸法の小さい領域を同一構成の第1の捩じり部と第2の捩じり部で形成することにより、製造作業の容易化を図ることができる。
これによれば、熱伝達率が比較的低い基管で放熱を抑制しながら、熱伝導率が比較的高い第1流体分岐管を介して優れた熱交換を行うことができ、全体として熱エネルギーの有効利用を促進することができる。
これによれば、第1流体分岐管による第1流体の各分岐流路の大きさを平準化できると同時に、第1流体分岐管と整流壁に略沿うように流される第2流体の各分岐流路の大きさを、無駄なスペースを生ずることなく容易に平準化することができる。
本発明による実施形態の熱交換構造の構造体1は、温度差のある第1流体F1と第2流体F2との熱交換を行うものであり、図1、図2及び図6に示すように、第1流体F1が軸方向に流れる略筒状の基管2を有し、基管2の軸方向の一方の端部には端縁に向かって漸次縮径する略テーパ筒状の第1流体導入部21が設けられ、他方の端部には端縁に向かって漸次縮径する略テーパ筒状の第1流体導出部22が設けられている。第1流体導入部21と第1流体導出部22との間は全長に亘って略同一径或いは略同一の外周寸法を有する筒状の基部23になっている。
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
Claims (7)
- 温度差のある第1流体と第2流体との熱交換を行う熱交換構造であって、
前記第1流体が軸方向に流れる基管の内部に上流側閉塞部と下流側閉塞部が設けられ、
前記基管の前記上流側閉塞部より上流側と前記下流側閉塞部より下流側が前記基管の軸方向に延びる第1流体分岐管で連通され、
前記第1流体分岐管の入口が前記基管の管路断面における縦横に間隔を開けて前記上流側閉塞部に配設され、
前記第1流体分岐管の出口が前記基管の管路断面における縦横に間隔を開けて前記下流側閉塞部に配設され、
前記上流側閉塞部と前記下流側閉塞部との間で前記基管の内部に連通する第2流体導入口と第2流体導出口が設けられ、
前記第2流体導入口と前記第2流体導出口の一方が前記上流側閉塞部寄り、他方が前記下流側閉塞部寄りに配置され、
前記第1流体分岐管の軸方向の中間部に、前記第1流体分岐管の軸方向に延びる整流壁が前記第1流体分岐管相互に架設され、
前記第2流体が前記第1流体分岐管の外側を前記第1流体分岐管と前記整流壁に略沿うように流され、
前記整流壁が前記第1流体分岐管の前記中間部だけに設けられ、
前記基管内の前記中間部の軸方向両側に位置する第2流体導入部及び第2流体導出部で、第2流体が前記第1流体分岐管相互の隙間を前記第1流体分岐管を横切るように流され、
少なくとも、前記第2流体導出部に位置する前記第1流体分岐管の部分に管路が捩じられた捩じり部が形成されていることを特徴とする熱交換構造。 - 温度差のある第1流体と第2流体との熱交換を行う熱交換構造であって、
前記第1流体が軸方向に流れる基管の内部に上流側閉塞部と下流側閉塞部が設けられ、
前記基管の前記上流側閉塞部より上流側と前記下流側閉塞部より下流側が前記基管の軸方向に延びる第1流体分岐管で連通され、
前記第1流体分岐管の入口が前記基管の管路断面における縦横に間隔を開けて前記上流側閉塞部に配設され、
前記第1流体分岐管の出口が前記基管の管路断面における縦横に間隔を開けて前記下流側閉塞部に配設され、
前記上流側閉塞部と前記下流側閉塞部との間で前記基管の内部に連通する第2流体導入口と第2流体導出口が設けられ、
前記第2流体導入口と前記第2流体導出口の一方が前記上流側閉塞部寄り、他方が前記下流側閉塞部寄りに配置され、
前記第1流体分岐管の軸方向の中間部に、前記第1流体分岐管の軸方向に延びる整流壁が前記第1流体分岐管相互に架設され、
前記第2流体が前記第1流体分岐管の外側を前記第1流体分岐管と前記整流壁に略沿うように流され、
前記整流壁が前記第1流体分岐管の前記中間部だけに設けられ、
前記基管内の前記中間部の軸方向両側に位置する第2流体導入部及び第2流体導出部で、第2流体が前記第1流体分岐管相互の隙間を前記第1流体分岐管を横切るように流され、
前記第2流体導入部に位置する前記第1流体分岐管の部分に管路が捩じられた第1の捩じり部が形成され、
前記第2流体導出部に位置する前記第1流体分岐管の部分に管路が捩じられた第2の捩じり部が形成され、
前記第1の捩じり部と前記第2の捩じり部とに、前記中間部に位置する前記第1流体分岐管の部分よりも外周寸法の小さい領域がそれぞれ形成されていることを特徴とする熱交換構造。 - 前記第1流体分岐管の入口が前記上流側閉塞部に前記基管の管路断面の全面に亘って網状に配設され、
前記第1流体分岐管の出口が前記下流側閉塞部に前記基管の管路断面の全面に亘って網状に配設されていることを特徴とする請求項1又は2記載の熱交換構造。 - 前記第2流体導入口が前記下流側閉塞部寄りに配置され、前記第2流体導出口が前記上流側閉塞部寄りに配置されていることを特徴とする請求項1~3の何れかに記載の熱交換構造。
- 前記第2流体導入部に位置する前記第1流体分岐管の部分と、前記第2流体導出部に位置する前記第1流体分岐管の部分とに、前記中間部に位置する前記第1流体分岐管の部分よりも外周寸法の小さい領域が形成されていることを特徴とする請求項1記載の熱交換構造。
- 前記第1流体分岐管が前記基管よりも熱伝導率が高い材料で形成されていることを特徴とする請求項1~5の何れかに記載の熱交換構造。
- 前記第1流体分岐管の入口が前記上流側閉塞部に前記基管の管路断面に千鳥配置で配設され、
前記第1流体分岐管の出口が前記下流側閉塞部に前記基管の管路断面に千鳥配置で配設されていることを特徴とする請求項1~6の何れかに記載の熱交換構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020129633A JP7469177B2 (ja) | 2020-07-30 | 2020-07-30 | 熱交換構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020129633A JP7469177B2 (ja) | 2020-07-30 | 2020-07-30 | 熱交換構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022026255A JP2022026255A (ja) | 2022-02-10 |
JP7469177B2 true JP7469177B2 (ja) | 2024-04-16 |
Family
ID=80263544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020129633A Active JP7469177B2 (ja) | 2020-07-30 | 2020-07-30 | 熱交換構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7469177B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002054511A (ja) | 2000-08-14 | 2002-02-20 | Hino Motors Ltd | Egrクーラ |
JP2006282413A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | 水素製造システム |
JP2010532858A (ja) | 2007-07-12 | 2010-10-14 | ヒートマトリクス グループ ベスローテン ヴェンノートチャップ | 熱交換器 |
JP2013210157A (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 支持構造物 |
US20200080789A1 (en) | 2018-09-11 | 2020-03-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | Shell and tube heat exchanger with perforated fins interconnecting the tubes |
JP2020513535A (ja) | 2016-12-13 | 2020-05-14 | ザ テキサス エー アンド エム ユニバーシティ システム | 顕熱及び潜熱交換器の蒸気圧縮脱塩への特定の適用 |
-
2020
- 2020-07-30 JP JP2020129633A patent/JP7469177B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002054511A (ja) | 2000-08-14 | 2002-02-20 | Hino Motors Ltd | Egrクーラ |
JP2006282413A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | 水素製造システム |
JP2010532858A (ja) | 2007-07-12 | 2010-10-14 | ヒートマトリクス グループ ベスローテン ヴェンノートチャップ | 熱交換器 |
JP2013210157A (ja) | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 支持構造物 |
JP2020513535A (ja) | 2016-12-13 | 2020-05-14 | ザ テキサス エー アンド エム ユニバーシティ システム | 顕熱及び潜熱交換器の蒸気圧縮脱塩への特定の適用 |
US20200080789A1 (en) | 2018-09-11 | 2020-03-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | Shell and tube heat exchanger with perforated fins interconnecting the tubes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022026255A (ja) | 2022-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5193310B2 (ja) | 内燃機関用再循環排気ガス冷却器 | |
US8069905B2 (en) | EGR gas cooling device | |
US7527088B2 (en) | Exhaust gas heat exchanger | |
JP6075381B2 (ja) | 熱交換器 | |
JP5395783B2 (ja) | 管束を有する熱交換器 | |
KR101887750B1 (ko) | 차량의 egr쿨러 | |
CN106066128B (zh) | 热交换装置 | |
US20060231243A1 (en) | Egr cooler | |
JP2007078194A (ja) | 熱交換器用伝熱管 | |
JP5967300B2 (ja) | 熱交換器 | |
KR20110025633A (ko) | 유동 분쇄기를 구비한 열교환기와 그 작동방법 | |
JP2008231929A (ja) | Egrクーラ用熱交換器の冷却水入口構造 | |
JPWO2016190445A1 (ja) | 熱交換器のタンク構造およびその製造方法 | |
JP2002054511A (ja) | Egrクーラ | |
JP2006118436A (ja) | Egrガス冷却装置用ボンネット | |
JPH1113551A (ja) | Egrクーラ | |
JP7469177B2 (ja) | 熱交換構造 | |
JP2003090693A (ja) | 排気熱交換器 | |
JPH11287571A (ja) | Egrクーラ | |
JP2005283095A (ja) | 効率的な熱交換器、およびそれを用いたエンジン | |
CN206860296U (zh) | 一种水冷管道结构 | |
JP2017106648A (ja) | 熱交換器 | |
JP6577282B2 (ja) | 熱交換器 | |
US20230251041A1 (en) | Heat exchanger | |
JPH11183062A (ja) | 二重管式熱交換器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240404 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7469177 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |