JPS6269098A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えばオイルクーラーおよびラジェーター
等に使用されるアルミニウム製の熱交換器に関する。

従来の技術 従来、産業用熱交換器において低温側の流体として空気
を使用するものは、そのほとんどがいわゆる直交流型で
あった。ところが、熱交換器は直交流型よりも対向流型
の方が理論上熱交換効率がすぐれていることが一般に知
られている。しかしながら、この種熱交換器の構造上、
２つの流体を対向流とすることは困難であり、とくにヘ
ッダによる流体の分配が難しかった。

そこで、従来は、オイル側の流体流路の前部一側に流体
導入口を設け、かつ後部一側に流体排出口を設けるとと
もに、流路内にアルミニウム板よりなるコルゲート・フ
ィンを所定の大きさに切断して配置することが行なわれ
たが、このようなコルゲート・フィンは非常に薄いもの
であってつぶれ易いものであるため、その切断が容易で
なく、ひいては熱交換器の製造が容易でなく、かつ耐圧
強度が小さいという問題があった。

発明の目的 この発明は、上記の問題を解決し、空気とオイルのよう
な２つの流体を対向流として熱交換せしめることができ
、従って熱交換効率が非常にすぐれていて、小型化およ
び軽量化を果すことができ、しかもインナーフィンの切
断を非常に簡単にかつ確実に行なうことができて、製造
容易であり、そのうえ耐圧性にすぐれた熱交換器を提供
しようとするにある。

発明の構成 この発明は、上記の目的を達成するために、前方に向っ
て第１流体が流される第１流体流路と、前部一側に第２
流体導入口および後部一側に第２流体排出口がそれぞれ
設けられかつ平面よりみて略方形の周壁を有する第２流
体流路とが平板を介して上下に交互に配置されたアルミ
ニウム製熱交換器において、第２流体流路内の導入口寄
りの前部と、排出口寄りの後部と、両者の中間部とに、
アルミニウム押出型材を素材とする切断片によりつくら
れた３つのインナーフィンが収められ、前部インナーフ
ィンは、導入口と第２流体流路の周壁前縁に沿いかつ平
面よりみて略直角三角形の水平壁部と、これに一体に設
けられかつ第２流体流路の周壁前縁に対して平行に伸び
る凸部とを有し、後部インナーフィンは、排出口と第２
流体流路の周壁後縁とに沿いかつ平面よりみて略直角三
角形の水平壁部と、これに一体に設けられかつ流体を排
出口側に導く凸部点を有し、中間インナーフィンは、前
後両インナーフィンの水平壁部に連なる平面よりみて略
平行四辺形もしくは台形の水平壁部と、流体を後方に向
って流れるように導く凸部とを有している熱交換器を要
旨としている。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

なお、この明細書において、前後、左右および上下は第
１図を基準とし、前とは第１図右側、後とは同左側をい
い、また左とは同図上側、右とは同下側をいい、上とは
同図図面粗菓の表側、下とは同裏側をいうものとする。

この発明の第１実施例を示す第１図〜第３図において、
この発明による熱交換器（１）はアルミニウム製であっ
て、例えば大型オイルクーラーとして使用せられる。こ
の熱交換器（１）は、前方に向って第１流体が流される
第１流体流路（Ａ＞と、前部左側に第２′ｅＬ体導入口
（６）および後部右側に第２流体排出口（７）がそれぞ
れ設けられかつ平面よりみて略方形の周壁（５）を有す
る第２流体流路（Ｂ）とがアミニウム・ブレージング・
シートよりなる平板（８）を介して上下に交互に配置さ
れている。第１流体流路（△）には空気が流通し、また
第２流体流路（Ｂ）にはオイルが流通する。第１流体流
路（Ａ）にはコルゲート・フィン（４）が設けられ、ま
た熱交換器（１）の左側壁前部には第２′ａ体導入口（
６）と連通ずる第２流体導入用ヘッダ（２）が設けられ
、同右側壁後部には第２流体排出口（７）と連通する第
２流体排出用ヘッダ（３）が設けられでいる。熱交換器
（１）の上端部には両ヘッダ（２）（３）に通じる第２
流体の導入管（９）と排出管（１０）とが接続されてい
る。

そして、第２流体流路＜８）内の導入口（６）寄りの前
部と、排出口（７）寄りの後部と、両名の中間部とに、
アルミニウム押出型材を素材とする切断片によりつくら
れた３つのインナーフィン（１１）（２１）（３１）が
収められ、前部インナーフィン（１１）は、導入口（６
）と第２流体流路（Ｂ）の周壁（５）前縁に沿いかつ平
面よりみて略直角三角形の水平壁部（１２）と、これに
一体に設けられかつ第２流体流路（８）の周壁（５）前
縁に対して平行に伸びる凸部（１３）とを右し、後部イ
ンナーフィン（２１）は、排出口（７）と第２流体流路
（Ｂ）の周壁（５）後縁とに沿いかつ平面よりみて略直
角三角形の水平壁部（２２）と、これに一体に設けられ
かつ流体を排出口（７）側に導く凸部（２３）とを有し
、中間インナーフィン（３１）は、前後両インナーフィ
ン（１１）（２１）の水平壁部（１２）（２２）に連な
る平面よりみて略平行四辺形の水平壁部（３２）と、流
体を後方に向って流れるように導く凸部（３３）とを有
している。

この第１実施例においては、３つのインナーフィン（１
１）　（２１）　（３１’）の凸部（１３）（２３）（
３３）の配置間隔（ピッチ）は同じである。また凸部（
１３）（２３Ｈ３３）は水平壁部（１２＞（２２＞（３
２）の上下両側に設けられているが、場合によっては片
側でもよい。

上記熱交換器（１）においては、オイルが第２流体導入
口（６）よりインナーフィン（１１）の凸部（１３）に
沿って空気の流れの方向と直角方向に導入され、ついで
インナーフィン（１１）の斜辺側の縁部より中間、イン
ナーフィン（３１）の凸部（３３）に沿ってその流れの
方向を直角に変えられて、空気の流れの方向と対向状に
移動し、さらに中間インナーフィン（３１）の後側縁部
より後部インナーフィン（２１）の凸部（２３）に沿っ
てその流れの方向をさらに直角に変えられて、排出口（
７）より排出せられるものである。このように、熱交換
器（１）はその中間部においてオイルが空気の流れの方
向に対して対向流となって流れるので、熱交換性能が非
常にすぐれている。

第４図は、この発明の第２実施例を示すものである。こ
こで、上記第１実施例の場合と異なる点は、中間インナ
ーフィン（３１）の凸部（３３）のピッチが前部および
後部インナーフィン（１１）（２１）の凸部（１３）（
２３）よりも広いものとなされている点にある。

第５図〜第７図は、この発明の第３実施例を示すもので
ある。ここで、上記第１実施例の場合と異なる点は、中
間インナーフィン（３１）がつぎの形状を有している点
にある。すなわち、第２流体流路（Ｂ）内に収められた
中間インナーフィン（３１）は、アルミニウム押出型材
よりつくられたものであって、左右両側壁（３４）（３
４）と、これら両側壁（３４）（３４）を連結する水平
壁部（３２）と、これに上下突出状に設けられた多数の
屈曲帯状凸部（３３）とよりなりかつ水平壁部（３２）
に各屈曲帯状凸部（３３）に対向するように流体通過孔
（３５）があけられているものである。

すなわち、第２流体流路（Ｂ）の導入口（６）寄りの前
部においては、通路断面が小さいために圧力損失の低い
インナーフィン（１１）が配置され、一方中間部におい
ては流速が下がるために熱伝達の高い上記のような中間
インナーフィン（３１）を配置したものである。

ここで、中間インナーフィン（３１）の多数の屈曲帯状
凸部（３３）は、断面Δ形の上方に突出した凸部（３３
ａ）と断面Ｖ形の下方に突出した凸部（３３ｂ）とが左
右方向および前後方向にそれぞれ交互に配置され、また
各屈曲帯状凸部（３３ａＨ３３ｂ）の長手方向が第２流
体流路（Ｂ）のオイルの流れる方向と平行となされてい
る。このような屈曲帯状凸ｖ１（３３ａ）（３３ｂ）の
配列は図示のものに限らず、勿論任意であり、またこれ
らの凸部（３３）の断面形状は凸形およびＷ形、あるい
は、凸形およびＶ形などであフてもよい。各屈曲帯状凸
部（３３）と対向する流体通過孔（３５）は、凸部（３
３）の左右両側の開口部と連通しており、凸部（３３）
の左右両側からオイルが流れ込み易くなっている。

上記中間インナーフィン（３１）は、左右両側壁部（３
４Ｈ３４）と、これらを連結する平坦な水平壁部（３２
）とからなるアルミニウム押出型材を素材として、これ
の水平壁部（３２）にプレス加工によりあるいは成形ロ
ールを用いる成形加工によって多数の屈曲帯状凸部（３
３）を一体に形成すると同時に、同数の流体通過孔（３
５）をあけることにより製造される。従って多数の凸部
（３３）は平坦な水平壁部（３２）より切り起されるよ
うにして形成されるため、使用材料が少なくてすみ、ひ
いては熱交換器（１）の軽口化を果し得るものである。

　第８図は、この発明の第４実施例を示すものである。

ここで、上記第１実施例の場合と異なる点は、第２流体
流路（Ｂ）の第２流体導入口（６）と同排出口（７）と
が共に左側に配置されている点にある。従ってこの場合
には、中間インナーフィン（３１）は平面よりみて略台
形の水平壁部（３２）を有している。

なお、上記において、前部インナーフィン（１１）の凸
部（１３）は第２流体を均等に分配するために、第２流
体流路＜８）の周壁（５）前縁と平行な凸条であるのが
望ましいが、後部インナーフィン（２１）の凸部（２３
）と中間インナーフィン（３１）の凸部（３３）は、そ
の他の形状の凸部であってよい。

発明の効果 この発明は、上述の次第で、前方に向って第１流体が流
される第１流体流路（Ａ）と、前部一側に第２流体導入
口（６）および後部一側に第２流体排出口（７）がそれ
ぞれ設けられかつ平面よりみて略方形の周壁（５）を有
する第２流体流路＜８）とが平板（８）を介して上下に
交互に配置されたアルミニウム製熱交換器（１）におい
て、第２流体流路（Ｂ）の導入口（６）寄りの前部と、
排出口（７）寄りの後部と、両者の中間部とに、アルミ
ニウム押出型材を素材とする切断片によりつくられた３
つのインナーフィン（１１）（２１）（３１）が収めら
れ、前部インナーフィン（１１）は、導入口（６）と第
２流体流路（Ｂ）の周壁（５）前縁に沿いかつ平面より
みて略直角三角形の水平壁部（１２）と、これに一体に
設けられかつ第２流体流路（Ｂ）の周壁（５）前縁に対
して平行に伸びる凸部（１３）とを有し、後部インナー
フィン（２１）は、排出口（１）と第２流体流路（Ｂ）
の周壁（５）後縁とに沿いかつ平面よりみて略直角三角
形の水平壁部（２２）と、これに一体に設けられかつ流
体を排出口（７）側に導く凸部（２３）とを有し、中間
インナーフィン（３１）は、前模両インナーフィン（１
１）（２１）の水平壁部（１２）（２２）に連なる平面
よりみて略平行四辺形もしくは略台形の水平壁部（３２
）と、流体′を後方に向って流れるように導く凸部（３
３）とを有しているものであるから、空気とオイルのよ
うな２つの流体を対向流として熱交換せしめることがで
き、従って熱交換効率が非常にすぐれていて、小型化お
よび軽最化を果すことができる。また熱交換器（１）の
奥行寸法を長くすることができるため、より一層熱交換
効率が増大する。しかもインナーフィン（１１）（２１
Ｈ３１）はアルミニウム押出型材を素材とするものであ
るから、その切断を非常に簡単にかつ正確に行なうこと
ができて、熱交換器（１）は製造容易であり、そのうえ
熱交換器（１）は非常に耐圧性にすぐれているという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の４つの実施例を示すもので、第１図は
第１実施例の水平断面図、第２図は同一部切欠き拡大斜
視図、第３図は第１図■−■線に沿う拡大断面図、第４
図は第２実施例の水平断面図、第５図は第３実施例の水
平断面図、第６図は第５図ＴＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面
図、第７図は第５図■−■線に沿う拡大断面図、第８図
は第４実施例の水平断面図である。 （Ａ）・・・第１流体流路（空気流路）、（Ｂ）・・・
第２流体流路（オイル流路）、（１）・・・熱交換器、
（２）・・・第２流体導入用ヘッダ、（３）・・・第２
流体排出用ヘッダ、（５）・・・平板、（６）・・・第
２流体導入口、（７）・・・第２流体排出口、（１１）
（２１）（３１）・・・インナーフィン、（１２）（２
２）（３２）・・・水平壁部、（１３）　（２３Ｈ３３
）・・・凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　前方に向って第１流体が流される第１流体流路（Ａ）
   と、前部一側に第２流体導入口（６）および後部一側に
   第２流体排出口（７）がそれぞれ設けられかつ平面より
   みて略方形の周壁（５）を有する第２流体流路（Ｂ）と
   が平板（８）を介して上下に交互に配置されたアルミニ
   ウム製熱交換器（１）において、第２流体流路（Ｂ）内
   の導入口（６）寄りの前部と、排出口（７）寄りの後部
   と、両者の中間部とに、アルミニウム押出型材を素材と
   する切断片によりつくられた３つのインナーフィン（１
   １）（２１）（３１）が収められ、前部インナーフィン
   （１１）は、導入口（６）と第２流体流路（Ｂ）の周壁
   （５）前縁に沿いかつ平面よりみて略直角三角形の水平
   壁部（１２）と、これに一体に設けられかつ第２流体流
   路（Ｂ）の周壁（５）前縁に対して平行に伸びる凸部（
   １３）とを有し、後部インナーフィン（２１）は、排出
   口（７）と第２流体流路（Ｂ）の周壁（５）後縁とに沿
   いかつ平面よりみて略直角三角形の水平壁部（２２）と
   、これに一体に設けられかつ流体を排出口（７）側に導
   く凸部（２３）とを有し、中間インナーフィン（３）は
   、前後両インナーフィン（１１）（２１）の水平壁部（
   １２）（２２）に連なる平面よりみて略平行四辺形もし
   くは台形の水平壁部（３２）と、流体を後方に向つて流
   れるように導く凸部（３３）とを有している、熱交換器
   。