DE112018006284T5

DE112018006284T5 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE112018006284T5
Application number: DE112018006284.8T
Authority: DE
Inventors: Ryuichirou INAGAKI
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2020-10-01
Also published as: WO2019111849A1; JP7047361B2; JP2019105380A; US20200292249A1; CN111448438A; US11268769B2

Abstract

Ein Wärmetauscher hat mehrere Wärmetauscheinheiten (2, 3), die in Serie in einer Strömungsrichtung eines äußeren Fluids angeordnet sind. Eine Röhre (21, 31) der Wärmetauschereinheiten weist einen Röhrenkörper (81) und einen Vorsprung (82) auf. Eine Abmessung (L1) des Vorsprungs in einer Röhrenstapelrichtung ist kleiner als eine Abmessung (L2) des Röhrenkörpers in der Röhrenstapelrichtung. Eine Abmessung (L3) des Vorsprungs in einer Luftströmungsrichtung ist größer als eine Dicke (L4) des Röhrenkörpers. Eine äußere Flosse (5) ist sowohl mit der stromaufwärts liegenden Röhre (31) wie auch mit der stromabwärts liegenden Röhre (21) gefügt, die in der Luftströmungsrichtung angeordnet sind. Der Vorsprung der stromaufwärts liegenden Röhre ist mit einem stromaufwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers in der Luftströmungsrichtung verbunden. Der Vorsprung der stromabwärts liegenden Röhre ist mit einem stromabwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers in der Luftströmungsrichtung verbunden.

Description

QUERBEZUG ZU VERWANDTER ANMELDUNG
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2017 - 236 168 , die am 8. Dezember 2017 eingereicht wurde, deren Beschreibung hierin durch Bezug aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Wärmetauscher.
HINTERGRUND
Bekannterweise offenbart das Patentdokument 1 einen Wärmetauscher, der einen Wärmetauschabschnitt aufweist, der durch abwechselndes Stapeln von mehreren Röhren und mehreren äußeren Flossen konfiguriert ist. In dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 hat die Röhre eine innere Flosse zum Erhöhen der Kontaktfläche mit dem inneren Fluid innerhalb des Röhrenkörpers, durch den das innere Fluid strömt.
Der Röhrenkörper ist durch Biegen eines einzelnen Plattenelements ausgebildet. Insbesondere weist der Röhrenkörper ein gekrümmtes Ende auf, das durch Falten des Plattenelements ausgebildet ist, ein Paar flache Abschnitte, die angeordnet sind, zueinander gerichtet zu sein, und einen Vorsprung (nämlich einen gequetschten Abschnitt). Der Vorsprung ist durch Falten eines Endes des Plattenelements auf die gegenüberliegende Seite des gekrümmten Endes und durch Quetschen des anderen Endes des Plattenelements und des Endes der inneren Flosse durch das gefaltete Ende des Plattenelements ausgebildet.
LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentdokument 1: JP 2009 - 264 664 A
ZUSAMMENFASSUNG
In dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 sind zwei Wärmetauscheinheiten in Serie mit Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft angeordnet, die ein äußeres Fluid ist. Hier in dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 sind Röhren, die eine in der Luftströmung an der stromaufwärtsliegenden Seite angeordnete Wärmetauscheinheit ausbilden, als stromaufwärtsliegende Röhre bezeichnet, und sind Röhren, die eine an der stromabwärtsliegenden Seite in der Luftströmung angeordnete Wärmetauscheinheit ausbilden, als stromabwärtsliegende Röhre bezeichnet.
In dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 strömt das gleiche Kältemittel durch die stromaufwärtsliegende Röhre und die stromabwärtsliegende Röhre. Der Vorsprung ist mit dem Ende des Röhrenkörpers an der stromabwärtsliegenden Seite in der Luftströmung sowohl in der stromaufwärtsliegenden Röhre wie auch in der stromabwärtsliegenden Röhre verbunden.
Dabei kann ein Ausfließen von kondensiertem Wasser in sowohl der stromaufwärts liegenden Röhre wie auch der stromabwärtsliegenden Röhre verbessert werden, da zwischen dem Vorsprung und dem flachen Abschnitt in der Röhre eine Stufe ausgebildet ist. Das kondensierte Wasser, das zu der Stufe geströmt ist, kann durch die Luftströmung abgegeben werden.
In dem Wärmetauscher des Patentdokuments 1 ist eine äußere Flosse sowohl mit der stromaufwärtsliegenden Röhre wie auch der stromabwärtsliegenden Röhre gefügt, die Seite an Seite in der Luftströmungsrichtung angeordnet sind. Dabei wird eine Wärmeleitung zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre und der stromabwärtsliegenden Röhre über die äußere Flosse durchgeführt. Deswegen wird Wärme zwischen der stromaufwärtsliegenden Wärmetauscheinheit und der stromabwärtsliegenden Wärmetauscheinheit ausgetauscht. Ein Wärmetausch kann nämlich zwischen dem inneren Fluid, das durch die stromabwärtsliegende Röhre strömt, und dem inneren Fluid, das durch die stromabwärtsliegende Röhre strömt, realisiert werden.
Falls jedoch in einem derartigen Wärmetauscher, wie er voranstehend beschrieben wurde, der Vorsprung an dem stromabwärtsliegenden Ende des Röhrenkörpers in der Luftströmung sowohl in der stromaufwärtsliegenden Röhre wie auch in der stromabwärtsliegenden Röhre positioniert ist, kann die folgende Situation auftreten.
Ein Abstand zwischen dem äußerst stromabwärtsliegenden Abschnitt der Fügestelle zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre und der äußeren Flosse in der Luftströmung und dem äußerst stromaufwärtsliegenden Abschnitt der Fügestelle zwischen der stromabwärtsliegenden Röhre und der äußeren Flosse in der Luftströmung wird nämlich lang. Deswegen kann sich die thermische Leitfähigkeit zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre und der stromabwärtsliegenden Röhre verschlechtern. Die thermische Leitfähigkeit zwischen zwei Kernen, die in Serie in der Strömungsrichtung in der Luft angeordnet sind, kann sich verschlechtern.
Die vorliegende Offenbarung zielt darauf, eine Wärmeleitfähigkeit zwischen Wärmetauscheinheiten zu verbessern, die in Serie in einer Strömungsrichtung eines äußeren Fluids in einem Wärmetauscher angeordnet sind.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung hat ein Wärmetauscher, der konfiguriert ist, Wärme zwischen einem äußeren Fluid und einem inneren Fluid auszutauschen, mehrere Wärmetauscheinheiten, die in Serie mit Bezug auf eine Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind. Jede der mehreren Wärmetauscheinheiten hat: mehrere Röhren, in denen das innere Fluid strömt; und mehrere äußere Flossen, die mit einer äußeren Oberfläche der Röhre gefügt sind, um eine Wärmetauschfläche mit dem äußeren Fluid zu erhöhen. Die Röhre weist einen Röhrenkörper auf, der in einer Form eines Rohrs ausgebildet ist, in der das innere Fluid strömt, und einen Vorsprung, der mit einem Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden ist. Eine Längenabmessung des Vorsprungs in einer Stapelrichtung der Röhren ist kleiner als eine Längenabmessung des Röhrenkörpers in der Stapelrichtung. Eine Längenabmessung des Vorsprungs in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids ist größer als eine Dicke des Röhrenkörpers. Die mehreren Wärmetauscheinheiten haben: Eine stromaufwärtsliegende Einheit, die an der äußerst stromaufwärtsliegenden Seite in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet ist; und eine stromabwärtsliegende Einheit, die stromabwärts der stromaufwärtsliegenden Einheit in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet ist. Die die stromaufwärtsliegende Einheit ausbildenden Röhren sind als eine stromaufwärtsliegende Röhre definiert, und die die stromabwärtsliegende Einheit ausbildenden Röhren sind als eine stromabwärtsliegende Röhre definiert. Jede der äußeren Flossen ist mit sowohl der stromaufwärtsliegenden Röhre wie auch der stromabwärtsliegenden Röhre gefügt, die in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind. Der Vorsprung der stromaufwärtsliegenden Röhre ist mit einem stromaufwärtsliegenden Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden, und der Vorsprung der stromabwärtsliegenden Röhre ist mit einem stromabwärtsliegenden Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden.
Entsprechend wird der Abstand zwischen dem äußerst stromabwärtsliegenden Abschnitt der Fügestelle zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre und der äußeren Flosse in einer Strömung eines äußeren Fluids und dem äußerst stromaufwärtsliegenden Abschnitt der Fügestelle zwischen der stromabwärtsliegenden Röhre und der äußeren Flosse in der Strömung des äußeren Fluids kürzer. Deswegen kann die thermische Leitfähigkeit zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre und der stromabwärtsliegenden Röhre verbessert werden, so dass die thermische Leitfähigkeit zwischen den mehreren in Serie angeordneten Wärmetauscheinheiten mit Bezug auf die Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbessert werden kann.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung hat ein Wärmetauscher, der konfiguriert ist, Wärme zwischen einem äußeren Fluid und einem inneren Fluid auszutauschen, mehrere Wärmetauscheinheiten, die in Serie mit Bezug auf eine Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind. Jede der mehreren Wärmetauscheinheiten hat mehrere Röhren, in denen das innere Fluid strömt, und mehrere äußere Flossen, die mit einer äußeren Oberfläche der Röhre gefügt sind, um eine Wärmetauschfläche mit dem äußeren Fluid zu erhöhen. Die mehreren Wärmetauscheinheiten haben eine stromaufwärtsliegende Einheit, die an der äußerst stromaufwärtsliegenden Seite in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet ist, und eine stromabwärtsliegende Einheit, die stromabwärts der stromaufwärtsliegenden Einheit in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet ist. Die die stromaufwärtsliegende Einheit ausbildenden Röhren sind als eine stromaufwärtsliegende Röhre definiert. Die die stromabwärtsliegende Einheit ausbildenden Röhren sind als eine stromabwärtsliegende Röhre definiert. Jede der äußeren Flossen ist sowohl mit der stromaufwärtsliegenden Röhre, wie auch der stromabwärtsliegenden Röhre gefügt, die in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind. Eine Querschnittsform der stromaufwärtsliegenden Röhre rechtwinklig zu einer Längsrichtung der stromaufwärtsliegenden Röhre ist mit Bezug auf eine Mittellinie parallel zu der Strömungsrichtung des äußeren Fluids symmetrisch. Eine Dicke eines stromaufwärtsliegenden Endabschnitts der stromaufwärtsliegenden Röhre in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids ist größer als eine Dicke des anderen Abschnitts der stromaufwärtsliegenden Röhre. Die stromabwärtsliegende Röhre weist einen Röhrenkörper auf, der in einem rohrförmigen Raum ausgebildet ist, in dem das innere Fluid strömt, und einen Vorsprung, der mit einem stromabwärtsliegenden Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden ist. Eine Längenabmessung des Vorsprungs in einer Stapelrichtung der Röhren ist kleiner als eine Längenabmessung des Röhrenkörpers in der Stapelrichtung. Eine Längenabmessung des Vorsprungs in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids ist größer als eine Dicke des Röhrenkörpers.
Entsprechend wird der Abstand zwischen dem äußerst stromabwärtsliegenden Abschnitt der Fügestelle zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre und der äußeren Flosse in einer Strömung des äußeren Fluids und dem äußerst stromaufwärtsliegenden Abschnitt der Fügestelle zwischen der stromabwärtsliegenden Röhre und der äußeren Flosse in der Strömung des äußeren Fluids kürzer. Deswegen kann die thermische Leitfähigkeit zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre und der stromabwärtsliegenden Röhre verbessert werden, sodass die thermische Leitfähigkeit zwischen den mehreren in Serie angeordneten Wärmetauscheinheiten mit Bezug auf die Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbessert werden kann.
Figurenliste

Die 1 eine perspektivische Ansicht, die einen Wärmetauscher gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
Die 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils II in der 1.
Die 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine stromaufwärtsliegende Röhre in der ersten Ausführungsform darstellt.
Die 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils IV in der 3.
Die 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie V-V in der 2.
Die 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die ein Teil eines Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den entsprechenden Ausführungsformen werden Teile, die Gegenständen entsprechen, die bereits in den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben wurden, mit Bezugszeichen versehen, die identisch zu den Bezugszeichen der bereits beschriebenen Gegenstände sind. Die gleiche Beschreibung wird deswegen abhängig von den Umständen ausgelassen. In dem Fall, in dem lediglich ein Teil der Konfiguration in jeder Ausführungsform beschrieben ist, können die anderen voranstehend beschriebenen Ausführungsformen auf den anderen Teil der Konfiguration angewendet werden. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Kombination von Ausführungsformen begrenzt, die Teile kombinieren, die explizit als kombinierbar beschrieben sind. Solange kein Problem vorhanden ist, können die verschiedenen Ausführungsformen teilweise miteinander sogar dann kombiniert werden, wenn dies nicht explizit beschrieben ist.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben. In der 1 ist die Darstellung von äußeren Flossen 5 ausgelassen, die später beschrieben werden.
Ein Wärmetauscher 1, der aus der 1 ersichtlich ist, ist ein Teil eines Wärmepumpenzyklus (nicht gezeigt) einer Klimaanlage für ein Fahrzeug. Der Wärmepumpenzyklus der vorliegenden Ausführungsform weist einen Kältemittelkreislauf auf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, und einen Kühlwasserkreislauf, in dem ein Kühlwasser zirkuliert.
Der Kältemittelkreislauf ist durch einen Dampf-Verdichtungs-Kühlkreislauf bereitgestellt. Der Kältemittelkreislauf ist bereitgestellt, um einen Heizvorgang zum Erwärmen einer Luft zu dem Innenraum und einen Kühlvorgang zum Kühlen der Luft zu dem Innenraum durch Umschalten der Strömungspfade durchzuführen. Der Kältemittelkreislauf ist bereitgestellt, um einen Abtauvorgang durchzuführen, durch den ein Frost an einem außenliegenden Wärmetauscher 2 abgeschmolzen und entfernt wird, während der außenliegende Wärmetauscher 2 als ein Verdampfer funktioniert, der das Kältemittel während des Heizvorgangs verdampft.
Der außenliegende Wärmetauscher 2 tauscht Wärme zwischen einem innerhalb strömenden Kältemittel niedrigen Drucks und einer Luft aus. Der außenliegende Wärmetauscher 2 ist in dem Maschinenraum angeordnet. Der außenliegende Wärmetauscher 2 funktioniert als ein Verdampfer, der das Kältemittel niedrigen Drucks verdampft und während des Heizvorgangs eine endothermische Wirkung ausübt. Der außenliegende Wärmetauscher 2 funktioniert als ein Strahler zum Bestrahlen des Kältemittels hohen Drucks während des Kühlvorgangs. Der außenliegende Wärmetauscher 2 ist einstückig mit einem Kühler 3 konfiguriert. Der Kühler 3 tauscht Wärme zwischen dem Kühlwasser in den Kühlwasserkreislauf und Luft aus.
Im Folgenden wird der Wärmetauscher, in dem der außenliegende Wärmetauscher 2 und der Kühler 3 einstückig konfiguriert sind, als der Wärmetauscher 1 oder der Verbundwärmetauscher 1 bezeichnet.
Der Wärmetauscher 1 weist den Kühler 3 und den außenliegenden Wärmetauscher 2 als mehrere Wärmetauscheinheiten auf, die in Serie in einer Strömungsrichtung einer Luft angeordnet sind, die ein äußeres Fluid ist. Der Kühler 3 entspricht einer stromaufwärtsliegenden Einheit. Der außenliegende Wärmetauscher 2 entspricht einer stromabwärtsliegenden Einheit.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, sind der Kühler 3 und der außenliegende Wärmetauscher 2 sogenannte Tank-Röhren-Wärmetauscher. Der Kühler 3 und der außenliegende Wärmetauscher 2 weisen dieselbe Grundkonfiguration auf.
Der Kühler 3 weist eine stromaufwärtsliegende Röhre 31, einen stromaufwärtsliegenden ersten Tank 32 und einen stromaufwärtsliegenden zweiten Tank 33 auf. Die stromaufwärtsliegende Röhre 31 ist ein rohrförmiges Element, das es einem Kühlwasser ermöglicht, das ein inneres Fluid ist, dort durchzuströmen. Die stromaufwärtsliegende Röhre ist aus einem Metall (zum Beispiel einer Aluminiumlegierung) ausgebildet, das eine herausragende Wärmeleitfähigkeit aufweist. Details der stromaufwärtsliegenden Röhre werden später beschrieben.
Der stromaufwärtsliegende erste Tank 32 ist mit einem Ende der stromaufwärtsliegenden Röhre 31 verbunden. Der stromaufwärtsliegende erste Tank 32 ist ein oberer Tank, der ein Kühlwasser zu der stromaufwärtsliegenden Röhre 31 verteilt und sammelt.
Der stromaufwärtsliegende zweite Tank 33 ist mit dem anderen Ende der stromaufwärtsliegenden Röhre 31 verbunden. Der stromaufwärtsliegende zweite Tank 33 ist ein oberer Tank, der Kühlwasser zu der stromaufwärtsliegenden Röhre 31 verteilt und sammelt.
Die stromaufwärtsliegenden Röhren 31 des Kühlers 3 sind gestapelt und in regelmäßigen Abständen angeordnet. Dabei ist ein Luftdurchgang zwischen den aneinander angrenzend liegenden stromaufwärts liegenden Röhren 31 ausgebildet, durch den eine Luft strömt.
Im Folgenden wird die Stapelrichtung der stromaufwärtsliegenden Röhren 31 als eine Röhrenstapelrichtung bezeichnet. Die Längsrichtung der stromaufwärtsliegenden Röhre 31 ist als eine sogenannte Röhrenlängsrichtung bezeichnet.
Eine äußere Flosse 5 ist in dem Luftdurchgang ausgebildet, der zwischen den angrenzend liegenden stromaufwärts liegenden Röhren 31 ausgebildet ist. Die äußere Flosse 5 ist ein Wärmeübertragungselement, das mit der äußeren Oberfläche der stromaufwärtsliegenden Röhre 31 gefügt ist, um eine Wärmetauschfläche mit einer Luft zu erhöhen.
Die äußere Flosse 5 ist eine gewellte Flosse, die durch Biegen eines dünnen Plattenmaterials, das aus dem gleichen Material wie die stromaufwärts liegende Röhre 31 hergestellt ist, in eine Wellenform ausgebildet wird. Die Querschnittsform der äußeren Flosse 5 rechtwinklig zu der Luftströmungsrichtung ist nämlich eine Wellenform, die mehrere flache Abschnitte 51 aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Luftströmungsrichtung liegen, und einen obersten Abschnitt 52, der die aneinander angrenzend liegenden flachen Abschnitte 51 verbindet. Die äußere Flosse 5 und die stromaufwärts liegende Röhre 31 bilden einen Kühlerkernabschnitt 300, der eine Wärmetauscheinheit zum Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlwasser und der Luft ist.
Der stromaufwärts liegende erste Tank 32 und der stromaufwärts liegende zweite Tank 33 des Kühlers 3 sind aus dem gleichen Material wie die stromaufwärts liegende Röhre 31 hergestellt und in einer rohrförmigen Form ausgebildet. Der stromaufwärts liegende erste Tank 32 und der stromaufwärts liegende zweite Tank 33 sind in einer Form ausgebildet, die sich in der Röhrenstapelrichtung erstreckt.
Jeder aus dem stromaufwärts liegenden ersten Tank 32 und dem stromaufwärtsliegenden Tank 33 hat eine Kernplatte 61, in die die stromaufwärts liegende Röhre 31 eingefügt und damit gefügt ist, und einen Tankkörper 62, der zusammen mit der Kernplatte 61 einen Tankraum ausbildet. Die Enden der stromaufwärts liegenden Röhren 31 in der Röhrenlängsrichtung sind gelötet und gefügt, während sie in die Röhreneinfügebohrungen 61a der Kernplatte 61 eingefügt sind.
Ein stromaufwärts liegendes Unterteilungselement 63 ist innerhalb von jedem aus dem stromaufwärts liegenden ersten Tank 32 und dem stromaufwärts liegenden Tank 33 angeordnet. Das stromaufwärts liegende Unterteilungselement 63 ist um den Mittelabschnitt innerhalb von jedem aus dem stromaufwärts liegenden ersten Tank 32 und dem stromaufwärts liegenden zweiten Tank 33 in der Stapelrichtung der stromaufwärts liegenden Röhren 31 herum vorgesehen. Das stromaufwärts liegende Unterteilungselement 63 in dem stromaufwärts liegenden ersten Tank 32 und das stromaufwärts liegende Unterteilungselement 63 in dem stromaufwärts liegenden zweiten Tank 33 sind in der gleichen Position in der Röhrenstapelrichtung angeordnet.
Das stromaufwärts liegende Unterteilungselement 63 ist eine Unterteilung, die jedes aus dem stromaufwärts liegenden ersten Tank 32 und dem stromaufwärts liegenden zweiten Tank 33 in der Röhrenstapelrichtung in zwei unterteilt. Jedes aus dem stromaufwärts liegenden ersten Tank 32 und dem stromaufwärts liegenden zweiten Tank 33 ist durch das stromaufwärts liegende Unterteilungselement 63 in einen stromaufwärts liegenden oberen Tankabschnitt 64 und einen stromaufwärts liegenden unteren Tankabschnitt 65 unterteilt.
Der Kühlerkernabschnitt 300 weist zwei Röhrengruppen (nämlich Strömungspfadgruppen) auf, die in der Richtung von oben nach unten angeordnet sind. Im Folgenden weist der Kühlerkernabschnitt 300 eine erste Röhrengruppe 301 auf, die an der oberen Seite angeordnet ist, und eine zweite Röhrengruppe 302, die an der unteren Seite angeordnet ist.
Der stromaufwärts liegende obere Tankabschnitt 64 ist mit der ersten Röhrengruppe 301 der stromaufwärtsliegenden Röhren 31 in Verbindung. Kühlwasser für eine Maschine (nicht gezeigt) (im Folgenden als Maschinenkühlwasser) bezeichnet, strömt durch die stromaufwärts liegenden Röhren 31, die zu der ersten Röhrengruppe 301 gehören. Deswegen entspricht die erste Röhrengruppe 301 des Kühlers 3 einem Maschinenkühler, der das Maschinenkühlwasser kühlt.
Der stromaufwärts liegende untere Tankabschnitt 65 ist mit der zweiten Röhrengruppe 302 der stromaufwärts liegenden Röhren 31 in Verbindung. Kühlwasser für eine zu kühlende Vorrichtung (nicht gezeigt) (im Folgenden als Vorrichtungskühlwasser bezeichnet) strömt durch die stromaufwärts liegende Röhre 31, die zu der zweiten Röhrengruppe 302 gehört. Deswegen entspricht die zweite Röhrengruppe 302 des Kühlers 3 einem Vorrichtungskühler, der das Vorrichtungskühlwasser kühlt. Die zu kühlende Vorrichtung kann ein Wandler sein, der eine Gleichstromleistung, die von einer Batterie zugeführt wird, in eine Wechselstromleistung umwandelt, um die Wechselstromleistung zu einem Motor für das Fahren des Fahrzeugs abzugeben.
Der stromaufwärts liegende erste Tank 32 ist mit einem Maschinenkühlwassereinlass 61 verbunden, der es dem Maschinenkühlwasser ermöglicht, in den Tankraum des stromaufwärts liegenden oberen Tankabschnitts 64 zu strömen, und einem Vorrichtungskühlwassereinlass 662, der es dem Vorrichtungskühlwasser ermöglicht, in den Tankraum des stromaufwärts liegenden unteren Tankabschnitts 65 zu strömen. Der stromaufwärts liegende Tank 33 ist mit einem Maschinenkühlwasserauslass 663 verbunden, um das Maschinenkühlwasser von dem Tankraum zu dem stromaufwärts liegenden oberen Tankabschnitt 64 ausströmen zu lassen, und einem Vorrichtungskühlwasserauslass 664, um das Vorrichtungskühlwasser von dem Tankraum des stromaufwärts liegenden unteren Tankabschnitt 65 auszuströmen zu lassen.
Ähnlich zu dem Kühler 3 hat der außenliegende Wärmetauscher 2 eine stromabwärts liegende Röhre 21, einen stromabwärts liegenden ersten Tank 22, und einen stromabwärts liegenden zweiten Tank 23, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, dort durchzuströmen.
Die stromabwärts liegende Röhre 21 weist die gleiche Konfiguration wie die stromaufwärts liegende Röhre 31 auf. Die äußere Flosse 5 ist in dem Luftdurchgang angeordnet, der zwischen den aneinander angrenzend liegenden stromabwärts liegenden Röhren 21 ausgebildet ist. Die äußere Flosse 5 und die stromabwärts liegende Röhre 21 bilden einen außenliegenden Wärmetauschkernabschnitt 200, der eine Wärmetauscheinheit zum Austauschen von Wärme zwischen dem Kältemittel und der Luft ist. Details der stromabwärts liegenden Röhre 21 und der äußeren Flosse 5 werden später beschrieben werden.
Der stromabwärts liegende erste Tank 22 und der stromabwärts liegende zweite Tank 23 des außenliegenden Wärmetauschers 2 sind aus dem gleichen Material wie die stromabwärts liegende Röhre 21 hergestellt und sind in einer ohrförmigen Form ausgebildet. Der stromabwärts liegende erste Tank 22 und der stromabwärts liegende zweite Tank 23 sind in einer Form ausgebildet, die sich in der Röhrenstapelrichtung erstreckt.
Der stromabwärts liegende erste Tank 22 und der stromabwärts liegende zweite Tank 23 sind ähnlich zu dem stromaufwärts liegenden Tank 32 und dem stromaufwärts liegenden zweiten Tank 33 konfiguriert. Es weist nämlich jeder aus dem stromabwärts liegenden ersten Tank 22 und dem stromabwärts liegenden zweiten Tank 23 die Kernplatte 61 und den Tankkörper 62 auf. Die Enden der stromabwärts liegenden Röhren 21 in der Röhrenlängsrichtung sind gelötet und in einem Zustand gefügt, in dem sie in die Röhreneinfügebohrungen 61a der Kernplatte 61 eingefügt sind.
Ein stromabwärts liegendes Unterteilungselement 67 ist innerhalb des stromabwärts liegenden zweiten Tanks 23 angeordnet. Das stromabwärts liegende Unterteilungselement 67 ist an der unteren Position innerhalb des stromabwärts liegenden zweiten Tanks 23 in der Stapelrichtung der stromabwärts liegenden Röhren 21 vorhanden.
Das stromabwärts liegende Unterteilungselement 67 ist eine Unterteilung, die den stromabwärts liegenden zweiten Tank 23 in der Stapelrichtung der stromabwärts liegenden Röhren 21 in zwei unterteilt. Der stromabwärts liegende zweite Tank 23 ist durch das stromabwärts liegende Unterteilungselement 67 in einen stromabwärts liegenden oberen Tankabschnitt 68 und einen stromabwärts liegenden unteren Tankabschnitt 69 unterteilt.
Der außenliegende Wärmetauschkernabschnitt 200 weist zwei Strömungsgradgruppen auf, die in der Richtung von oben nach unten angeordnet sind. Im Folgenden weist der außenliegende Wärmetauschkernabschnitt 200 eine erste Durchgangsgruppe 201 auf, die an der oberen Seite angeordnet ist, und eine zweite Durchgangsgruppe 202, die an der unteren Seite angeordnet ist. Außerdem ist unter den stromabwärts liegenden Röhren 21, die den außenliegenden Wärmetauschkernabschnitt 200 ausbilden, die stromabwärts liegende Röhre 21, die die erste Durchgangsgruppe 201 ausbildet, als erste stromabwärts liegende Röhre 21a bezeichnet, und die stromabwärts liegende Röhre 21, die den zweiten Durchgang 202 ausbildet, als eine zweite stromabwärts liegende Röhre 21b bezeichnet.
Der stromabwärts liegende obere Tankabschnitt 68 des stromabwärts liegenden zweiten Tanks 23 ist mit der ersten Durchgangsgruppe 201 des außenliegenden Wärmetauschkernabschnitts 200 in Verbindung. Der stromabwärts liegende untere Tankabschnitt 69 des stromabwärts liegenden zweiten Tanks 23 ist mit der zweiten Durchgangsgruppe 202 des außenliegenden Wärmetauschkernabschnitts 200 in Verbindung. Der stromabwärts liegende obere Tankabschnitt 68 ist nämlich mit dem ersten stromabwärts liegenden Rohr 21a in Verbindung, und der stromabwärts liegende untere Tankabschnitt 69 ist nämlich mit dem zweiten stromabwärts liegenden Rohr 21b in Verbindung.
Ein Kältemitteleinlassanschluss 665, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, in den stromabwärts liegenden oberen Tankabschnitt 60 zu strömen, ist an der oberen Seite des stromabwärts liegenden Unterteilungselement 67 in dem stromabwärts liegenden zweiten Tank 23 bereitgestellt. Ein Kältemittelauslassanschluss 666, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, aus dem stromabwärts liegenden unteren Tankabschnitt 69 zu strömen, ist an der unteren Seite des stromabwärts liegenden Unterteilungselements 67 in dem stromabwärts liegenden zweiten Tank 23 bereitgestellt.
Das Kältemittel strömt aus dem Kältemitteleinlassanschluss 665 des außenliegenden Wärmetauschers 2 in den stromabwärts liegenden oberen Tankabschnitt 68 des stromabwärts liegenden zweiten Tanks 23. Das Kältemittel, das in den stromabwärts liegenden oberen Tankabschnitt 68 geströmt ist, strömt in der Reihenfolge der ersten Durchgangsgruppe 201 des außenliegenden Wärmetauschkernabschnitts 200, des Tankinnenraums des stromabwärts liegenden ersten Tanks 22, und der zweiten Durchgangsgruppe 202 des außenliegenden Wärmetauschkernabschnitts 200, und strömt in den stromabwärts liegenden unteren Tankabschnitt 69 des stromabwärts liegenden zweiten Tanks 23. Das Kältemittel, das in den stromabwärts liegenden unteren Tankabschnitt 69 geströmt ist, strömt aus dem außenliegenden Wärmetauscher 2 durch den Kältemittelauslassanschluss 666 aus. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist der außenliegende Wärmetauscher 2 der vorliegenden Ausführungsform derart konfiguriert, dass die Strömung des Kältemittels innerhalb des außenliegenden Wärmetauschers 2 eine 180 Grad Drehung macht.
Eine Seitenplatte 7 ist an beiden Enden des Kühlerkernabschnitts 300 und des außenliegenden Wärmetauschkernabschnitts 200 in der Röhrenstapelrichtung bereitgestellt, um den Kühlerkernabschnitt 300 und den außenliegenden Wärmetauschkernabschnitt 200 zu verstärken. Die Seitenplatte 7 erstreckt sich parallel zu der Röhrenlängsrichtung. Beide Enden der Seitenplatte 7 in der Röhrenlängsrichtung sind mit den Kernplatten 61 des Kühlers 3 und dem außenliegenden Wärmetauscher 2 verbunden. Die Seitenplatte 7 dieser Ausführungsform ist aus einem Metall wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung hergestellt.
Im Folgenden werden detaillierte Konfigurationen der stromaufwärts liegenden Röhre 31 und der stromabwärts liegenden Röhre 21 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform weisen die stromaufwärts liegende Röhre 31 und die stromabwärts liegende Röhre 21 die gleiche Konfiguration auf, und so wird lediglich die Konfiguration der stromaufwärts liegenden Röhre 31 beschrieben werden.
Wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, ist eine innere Flosse 4 innerhalb der stromaufwärts liegenden Röhre 31 bereitgestellt. Die innere Flosse 4 ist eine gewellte Flosse, die durch Biegen eines dünnen Plattenmaterials, das aus dem gleichen Material wie die stromabwärts liegende Röhre 31 ausgebildet ist, in eine Wellenform ausgebildet ist. Die Querschnittsform der inneren Flossen 4 rechtwinklig zu der Röhrenlängsrichtung ist nämlich eine gewellte Form, die mehrere flache Abschnitte 41 aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Röhrenlängsrichtung liegen, und einen obersten Abschnitt 42, der die aneinander angrenzenden flachen Abschnitte 41 verbindet.
Die stromaufwärts liegende Röhre 31 weit einen Röhrenkörper 81 und einen Vorsprung 82 auf. Der Röhrenkörper 81 ist in einer rohrförmigen Form ausgebildet, und ist so konfiguriert, dass innerhalb Kühlwasser strömt.
Der Vorsprung 82 ist mit einem Ende des Röhrenkörpers 81 in der Luftströmungsrichtung verbunden. Der Vorsprung 82 ist ausgebildet, um von dem Röhrenkörper 81 in der Luftströmungsrichtung vorzuragen. Der Vorsprung 82 ist einstückig mit dem Röhrenkörper 81 ausgebildet.
Die stromaufwärts liegende Röhre 31 dieser Ausführungsform ist durch Biegen eines einzelnen Plattenelements (nämlich einer flachen Platte) ausgebildet. Das Plattenelement ist aus einem Metall (zum Beispiel einer Aluminiumlegierung) ausgebildet, das eine herausragende Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Die stromaufwärts liegende Röhre 31 hat ein gekrümmtes Ende 8a, das durch das Falten des Plattenelements ausgebildet ist, flache Abschnitte 8b, die angeordnet sind, zueinander gerichtet zu sein, und einen Quetschabschnitt 8c, der an einem Ende gegenüber des gekrümmten Endes 8a bereitgestellt ist. Der Quetschabschnitt 8c wird durch Falten von einem Endabschnitt 8d des Plattenelements gegenüber dem gekrümmten Ende 8a und durch Quetschen so, um den anderen Endabschnitt 8e des Plattenelements und einen Endabschnitt der inneren Flosse 4 zwischen sich aufzunehmen, ausgebildet. Der oberste Abschnitt 42 der inneren Flosse 4 ist gelötet und mit der inneren Seite des flachen Abschnitts 8b gefügt.
In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Quetschabschnitt 8c den Vorsprung 82. Außerdem bilden das gekrümmte Ende 8a und die flachen Abschnitte 8d den Röhrenkörper 81 aus.
Wie aus der 4 ersichtlich ist, ist die Längenabmessung L1 des Vorsprungs 82 in der Röhrenstapelrichtung kleiner als die Längenabmessung L2 des Röhrenkörpers 81 in der Röhrenstapelrichtung. Die Längenabmessung L3 des Vorsprungs 82 in der Luftströmungsrichtung ist größer als die Dicke L4 des Röhrenkörpers 81. Die Dicke L4 des Röhrenkörpers 81 bedeutet die Dicke des Plattenelements, das den Röhrenkörper 81 ausbildet.
Da die Längenabmessung L1 des Vorsprungs 82 in der Röhrenstapelrichtung kleiner als die Längenabmessung L2 des Röhrenkörpers 81 in der Röhrenstapelrichtung ist, ist eine Stufe 8a zwischen dem Vorsprung 82 und dem flachen Abschnitt 8b ausgebildet.
Wie aus der 5 ersichtlich ist, ist in der stromaufwärts liegenden Röhre 31 der Vorsprung 82 mit dem stromaufwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers 81 in der Luftströmungsrichtung verbunden. In der stromabwärts liegenden Röhre 21 ist der Vorsprung 82 mit dem stromabwärts liegenden Röhrenkörpers 81 in der Luftströmungsrichtung verbunden.
Jede der äußeren Flossen 5 ist mit sowohl der stromaufwärts liegenden Röhre 31 wie auch der stromabwärts liegenden Röhre 21 gefügt, die in der Luftströmungsrichtung angeordnet sind. Insbesondere ist der oberste Abschnitt 52 der äußeren Flosse 5 mit den Oberflächen der flachen Abschnitte 8b der stromaufwärts liegenden Röhre 31 und der stromabwärts liegenden Röhre 21 gelötet. Deswegen wird eine Wärmeleitung zwischen der stromaufwärts liegenden Röhre 31 und der stromabwärts liegenden Röhre 21 über die äußere Flosse 5 durchgeführt.
Schlitze 53 sind einstückig in dem flachen Abschnitt 51 der äußeren Flosse 5 durch Schneiden und Anhebungen 51 ausgebildet. Die Schlitze 53 sind entlang der Luftströmungsrichtung bereitgestellt.
Das Maschinenkühlwasser oder das Vorrichtungskühlwasser strömt in der stromaufwärts liegenden Röhre 31 als ein inneres Fluid. Kältemittel strömt in der stromabwärts liegenden Röhre 21 als ein inneres Fluid. Deswegen sind in der vorliegenden Ausführungsform das durch die stromaufwärts liegende Röhre 31 strömende innere Fluid und das durch die stromabwärts liegende Röhre 21 strömende innere Fluid unterschiedliche Arten von Fluiden und weisen unterschiedliche Temperaturen auf.
Wie voranstehend beschrieben wurde, ist in dem Verbundwärmetauscher 1 der vorliegenden Ausführungsform der Vorsprung 82 in der stromaufwärts liegenden Röhre 31 mit dem stromaufwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers 81 in der Luftströmungsrichtung verbunden. Außerdem ist in der stromabwärts liegenden Röhre 21 der Vorsprung 82 mit dem stromabwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers 81 in der Luftströmungsrichtung verbunden.
Wie aus der 5 ersichtlich ist, wird entsprechend der Abstand D1 zwischen dem äußerst stromabwärts liegenden Abschnitt 85 der Fügestelle zwischen der stromaufwärtsliegenden Röhre 31 und der äußeren Flosse 5 in der Luftströmung und dem äußerst stromaufwärts liegenden Abschnitt 86 der Fügestelle zwischen der stromabwärts liegenden Röhre 21 und der äußeren Flosse 5 in der Luftströmung kurz. Deswegen kann die thermische Leitfähigkeit über die äußere Flosse 5 zwischen der stromaufwärts liegenden Röhre 31 und der stromabwärts liegenden Röhre 21 verbessert werden. Daher wird es unmöglich, die thermische Leitfähigkeit zwischen dem außenliegenden Wärmetauscher 2 und dem Kühler 3 zu verbessern, die mit Bezug auf die Luftströmungsrichtung in Serie angeordnet sind.
Außerdem ist es in dem Verbundwärmetauscher 1 der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig, den Abstand D2 zwischen der stromaufwärts liegenden Röhre 31 und der stromabwärts liegenden Röhre 21 im Vergleich mit einem bekannten Verbundwärmetauscher zu ändern. Deswegen kann die bekannte Kernplatte 61 und Ähnliches verwendet werden, wie sie sind. Deswegen ist es möglich, die thermische Leitfähigkeit zwischen dem außenliegenden Wärmetauscher 2 und dem Kühler 3 zu verbessern, während Änderungen in der vorhandenen Konfiguration unterdrückt werden.
Außerdem ist wie in der vorliegenden Ausführungsform der Vorsprung 82 mit dem stromaufwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers 81 in der Luftströmungsrichtung in dem stromaufwärts liegenden Rohr 31 des außenliegenden Wärmetauschers 2 verbunden, sodass es möglich ist, die Möglichkeit zu reduzieren, dass der Röhrenkörper 81 durch fliegende Gegenstände wie zum Beispiel Steine während des Fahrens des Fahrzeugs beschädigt wird. Deswegen kann ein Widerstand zu einem Absplittern verbessert werden.
Außerdem ist wie in der vorliegenden Ausführungsform der Vorsprung 82 mit dem stromabwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers 81 in der Luftströmungsrichtung in der stromabwärts liegenden Röhre 21 des außenliegenden Wärmetauschers 2 verbunden, sodass die Stufe 8h stromabwärts des Röhrenkörpers 81 in der Luftströmung in der stromabwärts liegenden Röhre 21 liegend angeordnet ist. Wenn Wasser an der äußeren Oberfläche der stromabwärts liegenden Röhre 21 kondensiert wird, strömt deswegen das kondensierte Wasser zu der Stufe 8h. Dann verursacht die Luftströmung, dass das kondensierte Wasser, das zu der Stufe 8h strömt, alles auf einmal abgegeben wird. Deswegen kann das Entleeren des kondensierten Wassers verbessert werden.
In dem Verbundwärmetauscher 1 dieser Ausführungsform können nämlich sowohl der Widerstand gegenüber einem Absplittern wie auch die Entleerung des kondensierten Wassers erlangt werden.
In einem bekannten Verbundwärmetauscher 1 ist der Vorsprung 82 mit dem Ende eines Röhrenkörpers 81 an der gleichen Seite an der Luftströmungsrichtung sowohl in der stromaufwärts liegenden Röhre 31 wie auch der stromabwärts liegenden Röhre 21 verbunden. In diesem Fall kann eines aus dem Widerstand gegenüber einer Absplitterung und das Entleeren des kondensierten Wassers verbessert werden, aber beide können nicht verbessert werden (sie sind nämlich nicht kompatibel).
Wie aus der 5 ersichtlich ist, sind außerdem in dem Verbundwärmetauscher 1 der vorliegenden Ausführungsform in dem Querschnitt rechtwinklig zu der Röhrenlängsrichtung die stromaufwärts liegende Röhre 31 und die stromabwärts liegende Röhre 21 symmetrisch mit Bezug auf eine Bezugslinie S1 parallel zu der Röhrenstapelrichtung ausgebildet. Deswegen können die Röhreneinfügebohrungen 61a der Kernplatte 61 mit Bezug auf die Bezugslinie S1 symmetrisch gemacht werden. Als ein Ergebnis kann die Einfügbarkeit der stromaufwärts liegenden Röhre 31 und der stromabwärts liegenden Röhre 21 verbessert werden. Deswegen kann die Zusammenbaubarkeit des Verbundwärmetauschers 1 verbessert werden.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform wird ausgehend von der 6 beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform ist in der Konfiguration der stromaufwärts liegenden Röhre 31 unterschiedlich zu der ersten Ausführungsform.
Wie aus der 6 ersichtlich ist, ist die stromaufwärts liegende Röhre 31 der vorliegenden Ausführungsform eine Röhre mit mehreren Löchern, die mehrere kleine Durchgänge auch f innerhalb aufweist. Eine derartige Röhre mit mehreren Löchern kann durch Formen mittels Extrusion ausgebildet sein. Die Querschnittsform der stromaufwärts liegenden Röhre 31 rechtwinklig zu der Röhrenlängsrichtung ist symmetrisch mit Bezug auf die Mittellinie S2 parallel zu der Luftströmungsrichtung. Außerdem ist in der stromaufwärts liegenden Röhre 31 die Dicke L5 des stromaufwärts liegenden Endabschnitts g in der Luftströmungsrichtung dicker als die Dicke L6 des anderen Abschnitts der stromaufwärts liegenden Röhre 31.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Abstand D1 zwischen dem äußert stromabwärts liegenden Abschnitt 85 der Fügestelle zwischen der stromaufwärts liegenden Röhre 31 und der äußeren Flosse 5 in der Luftströmung und dem äußerst stromaufwärts liegenden Abschnitt 86 der Fügestelle zwischen der stromabwärts liegenden Röhre 21 und der äußeren Flosse 5 in der Luftströmung kürzer. Deswegen ist es möglich, die gleiche Wirkung wie die der ersten Ausführungsform zu erhalten.
Außerdem ist wie in der vorliegenden Ausführungsform in der stromaufwärts liegenden Röhre 31 des außenliegenden Wärmetauschers 2 die Dicke L5 des stromaufwärts liegenden Endabschnitts 8g in der Luftströmungsrichtung dicker als die Größe L6 des anderen Abschnitts der stromaufwärts liegenden Röhre 31 gemacht, sodass der Widerstand gegenüber dem Absplittern verbessert werden kann. Deswegen können auch in dem Verbundwärmetauscher 1 der vorliegenden Ausführungsform sowohl der Widerstand gegenüber der Absplitterung wie auch das Entleeren des kondensierten Wassers wie in der ersten Ausführungsform erlangt werden.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern kann verschiedentlich modifiziert werden, zum Beispiel wie im Folgenden beschrieben ist, ohne von dem Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform sind die stromaufwärts liegende Röhre 31 und die stromabwärts liegende Röhre 21 durch Biegen eines Plattenelements ausgebildet, und der Vorsprung 82 ist durch den Quetschabschnitt 8c konfiguriert. Jedoch sind die Konfigurationen der stromaufwärts liegenden Röhre 31, der stromabwärts liegenden Röhre 21 und des Vorsprungs 82 nicht begrenzt. Zum Beispiel können die stromaufwärts liegende Röhre 31 und die stromabwärts liegende Röhre 21 durch Formen mittels Extrusion ausgebildet sein, und ein stangenförmiger oder plattenförmiger Vorsprung 82 kann einstückig mit dem Röhrenkörper 81 ausgebildet sein.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kühler 3 als die stromaufwärts liegende Einheit aufgenommen, und der außenliegende Wärmetauscher 2 ist als die stromabwärts liegende Einheit aufgenommen. Die stromaufwärts liegende Einheit und die stromabwärts liegende Einheit sind auf diese begrenzt. Zum Beispiel kann der außenliegende Wärmetauscher 2 sowohl für die stromaufwärts liegende Einheit wie auch die stromabwärts liegende Einheit aufgenommen werden. In diesem Fall sind sowohl das innere Fluid, das durch die stromaufwärts liegende Röhre 31 strömt, wie auch das innere Fluid, das durch die stromabwärts liegende Röhre 21 strömt, ein Kältemittel. Das innere Fluid, das durch die stromaufwärts liegende Röhre 31 strömt, und das innere Fluid, das durch die stromabwärts liegende Röhre 21 strömt, sind nämlich von der gleichen Art und weisen unterschiedliche Temperaturen auf.
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Kühler 3 konfiguriert, beide Funktionen eines Maschinenkühlers und eines Vorrichtungskühlers aufzuweisen, aber die Konfiguration des Kühlers 3 ist nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann der Kühler 3 konfiguriert sein, eine Funktion von entweder einem Maschinenkühler oder einem Vorrichtungskühler aufzuweisen.
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform sind die zwei Wärmetauscheinheiten, zum Beispiel der außenliegende Wärmetauscher 2 und der Kühler 3 als die mehreren Wärmetauscheinheiten aufgenommen, aber drei oder mehr Wärmetauscheinheiten können bereitgestellt sein.
Obwohl die vorliegende Offenbarung gemäß der Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf derartige Beispiele oder Strukturen begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationen und Variationen innerhalb des Bereichs der Äquivalente. Während die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt sind, liegen zusätzlich andere Kombinationen und Konfigurationen mit mehr, weniger oder lediglich einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des Geistes und Bereichs der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017236168 [0001]
JP 2009264664 A [0005]

Claims

Wärmetauscher, der konfiguriert ist, Wärme zwischen einem äußeren Fluid und einem inneren Fluid zu tauschen, wobei der Wärmetauscher umfasst: mehrere Wärmetauscheinheiten (2, 3), die in Serie in einer Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind, wobei jede der mehreren Wärmetauscheinheiten hat: mehrere Röhren (21, 31), in denen das innere Fluid strömt, und mehrere äußere Flossen (5), die mit äußeren Oberflächen der Röhren gefügt sind, um eine Wärmetauschfläche mit dem äußeren Fluid zu erhöhen, die Röhre aufweist: einen Röhrenkörper (81), der in einer rohrförmigen Form ausgebildet ist, in der das innere Fluid strömt, und einen Vorsprung (82), der mit einem Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden ist, eine Längenabmessung (L1) des Vorsprungs in einer Stapelrichtung der Röhren kleiner als eine Längenabmessung (L2) des Röhrenkörpers in der Stapelrichtung ist, eine Längenabmessung (L3) des Vorsprungs in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids größer als eine Dicke (L4) des Röhrenkörpers ist, die mehreren Wärmetauscheinheiten eine stromaufwärts liegende Einheit (3) haben, die an der äußerst stromaufwärts liegenden Seite in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet ist, und eine stromabwärts liegende Einheit (2), die stromabwärts der stromaufwärts liegenden Einheit in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind, die Röhren, die die stromaufwärts liegende Einheit ausbilden, als eine stromaufwärts liegende Röhre (31) definiert sind, und die Röhren, die die stromabwärts liegende Einheit ausbilden, als eine stromabwärts liegende Röhre (21) definiert sind, jede der äußeren Flossen mit sowohl der stromaufwärts liegenden Röhre wie auch der stromabwärts liegenden Röhre gefügt ist, die in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind, der Vorsprung der stromaufwärts liegenden Röhre mit einem stromaufwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden ist, und der Vorsprung der stromabwärts liegenden Röhre mit einem stromabwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden ist.
Wärmetauscher, der konfiguriert ist, Wärme zwischen einem äußeren Fluid und einem inneren Fluid zu tauschen, wobei der Wärmetauscher umfasst: mehrere Wärmetauscheinheiten (2, 3), die in Serie in einer Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind, wobei jede der mehreren Wärmetauscheinheiten hat: mehrere Röhren (21, 31), in denen das innere Fluid strömt, mehrere äußere Flossen (5), die mit äußeren Oberflächen der Röhren gefügt sind, um eine Wärmetauschfläche mit dem äußeren Fluid zu erhöhen, die mehreren Wärmetauscheinheiten eine stromaufwärts liegende Einheit (3), die an der äußerst stromaufwärts liegenden Seite in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet ist, und eine stromabwärts liegende Einheit (2), die stromabwärts der stromaufwärts liegenden Einheit in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet ist, hat, die Röhren, die die stromaufwärts liegende Einheit ausbilden, als eine stromaufwärts liegende Röhre (31) definiert sind, und die Röhren, die die stromabwärts liegende Einheit ausbilden, als eine stromabwärts liegende Röhre (21) definiert sind, jede der äußeren Flossen mit sowohl der stromaufwärts liegenden Röhre wie auch der stromabwärts liegenden Röhre gefügt ist, die in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids angeordnet sind, eine Querschnittsform der stromaufwärts liegenden Röhre rechtwinklig zu einer Längsrichtung der stromaufwärts liegenden Röhre mit Bezug auf eine Mittellinie (S2) der stromaufwärts liegenden Röhre parallel zu der Strömungsrichtung des äußeren Fluids symmetrisch ist, eine Dicke (L5) eines stromaufwärts liegenden Endabschnitts der stromaufwärts liegenden Röhre in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids größer als eine Dicke (L6) des anderen Abschnitts der stromaufwärts liegenden Röhre ist, die stromabwärts liegende Röhre aufweist einen Röhrenkörper (81), der in einer rohrförmigen Form ausgebildet ist, in der das innere Fluid strömt, einen Vorsprung (82), der mit einem stromabwärts liegenden Ende des Röhrenkörpers in der Strömungsrichtung des äußeren Fluids verbunden ist, eine Längenabmessung (L1) des Vorsprungs in einer Stapelrichtung der Röhren kleiner als eine Längenabmessung (L2) des Röhrenkörpers in der Stapelrichtung ist, und eine Längenabmessung (L3) des Vorsprungs einer Strömungsrichtung des äußeren Fluids größer als eine Dicke (L4) des Röhrenkörpers ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei das durch die stromaufwärts liegende Röhre strömende innere Fluid und das durch die stromabwärts liegende Röhre strömende innere Fluid unterschiedliche Arten sind oder unterschiedliche Temperaturen aufweisen.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei das durch die stromaufwärts liegende Röhre strömende innere Fluid und das durch die stromabwärts liegende Röhre strömende innere Fluid von der gleichen Art sind und unterschiedliche Temperaturen aufweisen.