JP2012026407A - Intercooler - Google Patents

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真樹 原田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intercooler capable of improving heat radiation performance while maintaining a low flow resistance to intake air.SOLUTION: A wave shape of an inner fin 114 is formed by a first wall surface 114a and a second wall surface 114b. The first wall surface 114a is linearly formed in a flow direction of intake air, and protrusions 114c, 114d protruding in a flat and long-side direction are provided in a middle portion in a connection direction of the first wall surface 114a. A length ratio x/Fh and a protrusion ratio y/Fw in the protrusions 114c, 114d are set to have values within a hatched area of FIG.8.

Description

本発明は、内燃機関用の吸気が流通するチューブ内にインナーフィンが設けられたインタークーラに関するものである。   The present invention relates to an intercooler in which an inner fin is provided in a tube through which intake air for an internal combustion engine flows.

従来、インタークーラのチューブ内に配設されるインナーフィンとして、例えば特許文献１に示されるように、断面形状が波形を成しており、チューブ内流路を細流路に分割する壁面が吸気の流れ方向に直線的に延びるストレートフィンが使用されたものが知られている。   Conventionally, as an inner fin disposed in a tube of an intercooler, for example, as shown in Patent Document 1, a cross-sectional shape has a corrugated shape, and a wall surface that divides a flow path in the tube into narrow flow paths is an intake air. One using straight fins extending linearly in the flow direction is known.

特開２００６−９０３０５号公報JP 2006-90305 A

上記のようなストレートフィンは、吸気に対する流通抵抗が比較的小さく、低圧損のインタークーラとすることができる。しかしながら、ストレートフィンにおいては、チューブ内を細流路に分割する壁面、およびチューブの内面に接合される接合壁面が単純な平面によって形成されており、これら各壁面には吸気流れにおける境界層が形成されやすく、放熱性能を充分に引き出すことができないという問題があった。   The straight fin as described above has a relatively low flow resistance against intake air, and can be an intercooler with low pressure loss. However, in straight fins, the wall surface that divides the inside of the tube into narrow channels and the joining wall surface that is joined to the inner surface of the tube are formed by simple planes, and a boundary layer in the intake air flow is formed on each of these wall surfaces. There was a problem that it was easy and the heat dissipation performance could not be sufficiently obtained.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、吸気に対する流通抵抗を低く維持しつつも、放熱性能を向上できるインタークーラを提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an intercooler that can improve heat dissipation performance while maintaining low flow resistance to intake air.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、内燃機関に吸入される吸気が扁平チューブ（１１１）内を流通し、吸気を外部流体によって冷却するインタークーラであって、
扁平チューブ（１１１）内には、インナーフィン（１１４）が配設されており、
インナーフィン（１１４）は、対向する扁平チューブ（１１１）の扁平長辺方向に沿う長辺側面（１１１ａ）の間を接続する接続方向に配置される第１壁面（１１４ａ）と、第１壁面（１１４ａ）の端部から長辺側面（１１１ａ）に沿うように接続される第２壁面（１１４ｂ）とが繰り返し扁平長辺方向に連続されて断面形状が波形に形成されており、
第１壁面（１１４ａ）が、吸気の流れ方向に直線状に形成され、
接続方向における第１壁面（１１４ａ）の中間部には、扁平長辺方向に突出する突部（１１４ｃ、１１４ｄ）が設けられ、
突部（１１４ｃ、１１４ｄ）の接続方向の寸法を、突部長さ寸法ｘ、
突部（１１４ｃ、１１４ｄ）の第１壁面（１１４ａ）から突出する寸法を、突出寸法ｙ、
第１壁面（１１４ａ）の接続方向の寸法を、高さ寸法Ｆｈ、
第２壁面（１１４ｂ）の扁平長辺方向の寸法を、幅寸法Ｆｗ、
高さ寸法Ｆｈに対する突部長さ寸法ｘの比を、長さ比ｘ／Ｆｈ、
幅寸法Ｆｗに対する突出寸法ｙの比を、突出比ｙ／Ｆｗ、とし、
２軸座標において、長さ比ｘ／Ｆｈを横軸に、突出比ｙ／Ｆｗを縦軸に当てはめたとき、
長さ比ｘ／Ｆｈ、および突出比ｙ／Ｆｗは、
２軸座標上の
ｘ／Ｆｈ＝０ 、 ｙ／Ｆｗ＝０
ｘ／Ｆｈ＝０．８９、 ｙ／Ｆｗ＝０．０５
ｘ／Ｆｈ＝１．０、 ｙ／Ｆｗ＝０．１
ｘ／Ｆｈ＝０．８７、 ｙ／Ｆｗ＝０．１５
ｘ／Ｆｈ＝０．７７、 ｙ／Ｆｗ＝０．２
ｘ／Ｆｈ＝０．６４、 ｙ／Ｆｗ＝０．２５
ｘ／Ｆｈ＝０ 、 ｙ／Ｆｗ＝０．４
の各点を上記の順に結んだ線分と、縦軸とによって囲まれた領域内の値となるように設定されたことを特徴としている。 In the first aspect of the invention, the intercooler is configured such that the intake air sucked into the internal combustion engine flows through the flat tube (111) and cools the intake air with an external fluid,
An inner fin (114) is disposed in the flat tube (111),
The inner fin (114) includes a first wall surface (114a) disposed in a connection direction connecting the long side surfaces (111a) along the flat long side direction of the opposed flat tube (111), and a first wall surface ( 114a) and the second wall surface (114b) connected so as to extend along the long side surface (111a) from the end portion of the long side surface (114b) are continuously repeated in the flat long side direction, and the cross-sectional shape is formed in a waveform.
The first wall surface (114a) is formed linearly in the direction of intake air flow,
Projections (114c, 114d) projecting in the flat long side direction are provided in the middle portion of the first wall surface (114a) in the connection direction,
The dimension in the connecting direction of the protrusions (114c, 114d) is the protrusion length dimension x,
The dimension protruding from the first wall surface (114a) of the protrusions (114c, 114d) is the protrusion dimension y
The dimension in the connecting direction of the first wall surface (114a) is defined as a height dimension Fh,
The dimension in the flat long side direction of the second wall surface (114b) is the width dimension Fw,
The ratio of the protrusion length dimension x to the height dimension Fh is defined as a length ratio x / Fh,
The ratio of the protrusion dimension y to the width dimension Fw is the protrusion ratio y / Fw,
In biaxial coordinates, when the length ratio x / Fh is applied to the horizontal axis and the protrusion ratio y / Fw is applied to the vertical axis,
The length ratio x / Fh and the protrusion ratio y / Fw are
X / Fh = 0, y / Fw = 0 on the biaxial coordinates
x / Fh = 0.89, y / Fw = 0.05
x / Fh = 1.0, y / Fw = 0.1
x / Fh = 0.87, y / Fw = 0.15
x / Fh = 0.77, y / Fw = 0.2
x / Fh = 0.64, y / Fw = 0.25
x / Fh = 0, y / Fw = 0.4
It is characterized in that it is set to be a value within an area surrounded by a line segment connecting the points in the above order and the vertical axis.

この発明によれば、第１壁面（１１４ａ）が吸気の流れ方向に直線状に形成されたストレートタイプのインナーフィンとしているので、吸気に対する流通抵抗を低く維持することができる。そして、第１壁面（１１４ａ）に設けられた突部（１１４ｃ、１１４ｄ）によって、扁平チューブ（１１１）内を流れる吸気を、第２壁面（１１４ｂ）側、および第２壁面（１１４ｂ）に対して波形が開口する方向の扁平チューブ（１１１）の内面（１１１ｃ）側に偏向させて流すことができるので、第２壁面（１１４ｂ）、および扁平チューブ（１１１）の内面（１１１ｃ）に形成される境界層を乱し、境界層の厚さを薄くすることができ、吸気側における熱伝達率を向上させて、放熱性能を向上させることができる。   According to this invention, since the first wall surface (114a) is a straight type inner fin formed linearly in the flow direction of the intake air, the flow resistance to the intake air can be kept low. And by the protrusions (114c, 114d) provided on the first wall surface (114a), the intake air flowing in the flat tube (111) is made to the second wall surface (114b) side and the second wall surface (114b). Since it can be deflected and flow toward the inner surface (111c) side of the flat tube (111) in the direction in which the waveform opens, the boundary formed on the second wall surface (114b) and the inner surface (111c) of the flat tube (111) The layer can be disturbed, the thickness of the boundary layer can be reduced, the heat transfer rate on the intake side can be improved, and the heat dissipation performance can be improved.

本発明では、長さ比ｘ／Ｆｈ、および突出比ｙ／Ｆｗを上記領域内の値となるようにすることで（後述する図８）、境界層の厚さを薄くして、後述する図７のように、放熱性能および吸気圧損で表わされる過給気密度をより大きく取ることができ、吸気に対する流通抵抗を低く維持しつつも、放熱性能を向上できるインナーフィンとすることができる。   In the present invention, the length ratio x / Fh and the protrusion ratio y / Fw are set to values in the above region (FIG. 8 to be described later), so that the thickness of the boundary layer is reduced to be described later. As shown in FIG. 7, the supercharged air density expressed by the heat radiation performance and the intake pressure loss can be increased, and the inner fin can improve the heat radiation performance while keeping the flow resistance against the intake air low.

請求項２に記載の発明では、突出比ｙ／Ｆｗは、０．１であり、
長さ比ｘ／Ｆｈは、０．４３〜０．８７であることを特徴としている。 In the invention according to claim 2, the protrusion ratio y / Fw is 0.1,
The length ratio x / Fh is 0.43 to 0.87.

この発明によれば、上記請求項１に記載の発明に対して、後述する図７のように、突出比ｙ／Ｆｗを０．１とした場合に、他の突出比ｙ／Ｆｗの設定に対して、過給気密度比が一番大きくなるポイントがあり、長さ比ｘ／Ｆｈを０．４３〜０．８７の間に設定することで、より好適な過給気密度を得ることができる。   According to the present invention, when the protrusion ratio y / Fw is set to 0.1 as shown in FIG. 7 described later, the other protrusion ratio y / Fw is set. On the other hand, there is a point where the supercharged air density ratio becomes the largest, and a more preferable supercharged air density can be obtained by setting the length ratio x / Fh between 0.43 and 0.87. it can.

請求項３に記載の発明では、突部（１１４ｃ、１１４ｄ）は、第１壁面（１１４ａ）が扁平長辺方向の一方側からへこまされることによって、他方側に突出するように形成されたことを特徴としている。   In the invention described in claim 3, the protrusions (114c, 114d) are formed to protrude to the other side when the first wall surface (114a) is dented from one side in the flat long side direction. It is characterized by that.

この発明によれば、ローラ加工やプレス加工等によって、容易に突部（１１４ｃ、１１４ｄ）を形成することができる。   According to the present invention, the protrusions (114c, 114d) can be easily formed by roller processing, press processing, or the like.

請求項４に記載の発明では、突部（１１４ｃ、１１４ｄ）は、接続方向に細長に形成されたこと、あるいは接続方向に複数形成されたことを特徴としている。   The invention according to claim 4 is characterized in that the protrusions (114c, 114d) are formed in an elongated shape in the connection direction, or a plurality of protrusions (114c, 114d) are formed in the connection direction.

この発明によれば、吸気に対する偏向作用を高めることができるので、効果的に境界層を乱すことができる。   According to the present invention, it is possible to enhance the deflection action on the intake air, so that the boundary layer can be effectively disturbed.

請求項５に記載の発明では、突部（１１４ｃ、１１４ｄ）は、接続方向に細長に形成された長円であることを特徴としている。   The invention according to claim 5 is characterized in that the protrusions (114c, 114d) are oblong circles formed in an elongated shape in the connection direction.

この発明によれば、加工が容易で、偏向作用の高い突部（１１４ｃ、１１４ｄ）とすることができる。   According to this invention, it is easy to process and it can be set as the protrusion (114c, 114d) with a high deflection | deviation effect | action.

請求項６に記載の発明では、内燃機関に吸入される吸気が扁平チューブ（１１１）内を流通し、吸気を外部流体によって冷却するインタークーラであって、
扁平チューブ（１１１）内には、インナーフィン（１１４）が配設されており、
インナーフィン（１１４）は、対向する扁平チューブ（１１１）の扁平長辺方向に沿う長辺側面（１１１ａ）の間を接続する接続方向に配置される第１壁面（１１４ａ）と、第１壁面（１１４ａ）の端部から長辺側面（１１１ａ）に沿うように接続される第２壁面（１１４ｂ）とが繰り返し扁平長辺方向に連続されて断面形状が波形に形成されており、
第１壁面（１１４ａ）が、吸気の流れ方向に直線状に形成され、
第２壁面（１１４ｂ）には、第２壁面（１１４ｂ）に対して波形が開口する方向に突出する突部（１１４ｇ）が設けられたことを特徴としている。 In the invention according to claim 6, the intercooler is configured such that the intake air sucked into the internal combustion engine circulates in the flat tube (111), and the intake air is cooled by an external fluid,
An inner fin (114) is disposed in the flat tube (111),
The inner fin (114) includes a first wall surface (114a) disposed in a connection direction connecting the long side surfaces (111a) along the flat long side direction of the opposed flat tube (111), and a first wall surface ( 114a) and the second wall surface (114b) connected so as to extend along the long side surface (111a) from the end portion of the long side surface (114b) are continuously repeated in the flat long side direction, and the cross-sectional shape is formed in a waveform.
The first wall surface (114a) is formed linearly in the direction of intake air flow,
The second wall surface (114b) is provided with a protrusion (114g) that protrudes in a direction in which the waveform opens with respect to the second wall surface (114b).

この発明によれば、第１壁面（１１４ａ）が吸気の流れ方向に直線状に形成されたストレートタイプのインナーフィンとしているので、吸気に対する流通抵抗を低く維持することができる。そして、第２壁面（１１４ｂ）に設けられた突部（１１４ｇ）によって、第２壁面（１１４ｂ）に近接する吸気の流れを乱すことができる。よって、この乱れによって第２壁面（１１４ｂ）に形成される境界層を乱し、境界層の厚さを薄くすることができるので、吸気側における熱伝達率を向上させて、放熱性能を向上させることができる。   According to this invention, since the first wall surface (114a) is a straight type inner fin formed linearly in the flow direction of the intake air, the flow resistance to the intake air can be kept low. And the flow of the intake air which adjoins to the 2nd wall surface (114b) can be disturbed by the protrusion (114g) provided in the 2nd wall surface (114b). Therefore, this disturbance can disturb the boundary layer formed on the second wall surface (114b) and reduce the thickness of the boundary layer, thereby improving the heat transfer coefficient on the intake side and improving the heat dissipation performance. be able to.

請求項７に記載の発明では、突部（１１４ｇ）は、第２壁面（１１４ｂ）が扁平チューブ（１１１）の中心側にへこまされることによって、第２壁面（１１４ｂ）に対して波形が開口する方向に突出するように形成されたことを特徴としている。   In the invention according to claim 7, the protrusion (114g) has a waveform with respect to the second wall surface (114b) by the second wall surface (114b) being dented to the center side of the flat tube (111). It is formed so as to protrude in the opening direction.

この発明によれば、ローラ加工やプレス加工等によって、容易に突部（１１４ｇ）を形成することができる。   According to the present invention, the protrusion (114g) can be easily formed by roller processing, press processing, or the like.

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

第１実施形態におけるインタークーラを示す正面図である。It is a front view which shows the intercooler in 1st Embodiment. 図１のII−II部におけるアウターフィン、扁平チューブおよびインナーフィンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outer fin, flat tube, and inner fin in the II-II part of FIG. インナーフィンにおける突部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the protrusion in an inner fin. インナーフィンにおける突部を示す正面図および側面図である。It is the front view and side view which show the protrusion in an inner fin. インナーフィンおよび突部の各部寸法を示す側面図である。It is a side view which shows each part dimension of an inner fin and a protrusion. インナーフィンおよび突部の各部寸法を示す正面図である。It is a front view which shows each part dimension of an inner fin and a protrusion. 長さ比と過給気密度比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between length ratio and supercharging air density ratio. 長さ比および突出比の好適な選定領域を示すグラフである。It is a graph which shows the suitable selection area | region of length ratio and protrusion ratio. チューブ内における吸気の流速分布を示すモデル図である。It is a model figure which shows the flow velocity distribution of the intake air in a tube. その他の突部の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of another protrusion. 第２実施形態におけるインナーフィンおよび突部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inner fin and protrusion in 2nd Embodiment. その他のインタークーラを示す正面図である。It is a front view which shows another intercooler.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.

（第１実施形態）
本実施形態は、比較的チューブが長く、またチューブの本数が少なく設定された空冷式のインタークーラ１００Ａに適用したものであり、以下、基本構成について図１〜図９を用いて詳細に説明する。図１はインタークーラ１００Ａを示す正面図、図２は図１のII−II部におけるアウターフィン１１２、扁平チューブ１１１およびインナーフィン１１４を示す断面図、図３、図４はインナーフィン１１４における突部１１４ｃ、１１４ｄを示す斜視図、正面図および側面図、図５、図６はインナーフィン１１４および突部１１４ｃ、１１４ｄの各部寸法を示す側面図および正面図、図７は長さ比ｘ／Ｆｈと過給気密度比との関係を示すグラフ、図８は長さ比ｘ／Ｆｈおよび突出比ｙ／Ｆｗの好適な選定領域を示すグラフ、図９は扁平チューブ１１１内における吸気の流速分布を示すモデル図である。 (First embodiment)
The present embodiment is applied to an air-cooled intercooler 100A in which a tube is relatively long and the number of tubes is set to be small. Hereinafter, the basic configuration will be described in detail with reference to FIGS. . 1 is a front view showing the intercooler 100A, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the outer fin 112, the flat tube 111 and the inner fin 114 in the II-II portion of FIG. 1, and FIGS. 114c and 114d are a perspective view, a front view and a side view, FIGS. 5 and 6 are side views and front views showing dimensions of the inner fin 114 and the protrusions 114c and 114d, and FIG. 7 is a length ratio x / Fh. FIG. 8 is a graph showing a preferred selection region of the length ratio x / Fh and the protrusion ratio y / Fw, and FIG. 9 is a flow velocity distribution of the intake air in the flat tube 111. It is a model figure.

インタークーラ１００Ａは、図１、図２に示すように、ターボチャージャー（過給機）によって加圧された後に車両用エンジン（内燃機関）に吸入される燃焼用空気（以下、吸気あるいは過給気）を外部流体としての冷却空気との熱交換により冷却する熱交換器である。このインタークーラ１００Ａは、主にコア部１１０と一対のヘッダタンク１２０、１３０とを有している。以下説明する各部材は、熱伝導性に優れるアルミニウムあるいはアルミニウム合金から形成されており、各部材の当接部がろう付け、溶接、あるいはかしめ等により接合されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the intercooler 100 </ b> A has combustion air (hereinafter referred to as intake air or supercharged air) that is sucked into a vehicle engine (internal combustion engine) after being pressurized by a turbocharger (supercharger). ) By heat exchange with cooling air as an external fluid. The intercooler 100A mainly includes a core portion 110 and a pair of header tanks 120 and 130. Each member described below is made of aluminum or aluminum alloy having excellent thermal conductivity, and the contact portion of each member is joined by brazing, welding, caulking, or the like.

コア部１１０は、内部にインナーフィン１１４が挿入された扁平チューブ１１１と、アウターフィン１１２とが交互に積層され、アウターフィン１１２の更に外方にサイドプレート１１３が配設されて形成されている。   The core part 110 is formed by alternately laminating flat tubes 111 into which inner fins 114 are inserted and outer fins 112, and by disposing side plates 113 further outside the outer fins 112.

扁平チューブ（以下、チューブ）１１１は、内部を吸気が流通する管部材であり、限られたスペース内でできる限り断面面積を大きくして、吸気の流通抵抗を低減させるために、長手方向に直交する横断面形状が略扁平四角状を成すように形成されている。チューブ１１１は、扁平断面の長辺方向に沿う長辺側面１１１ａと、扁平断面の短辺方向に沿う短辺側面１１１ｂとを有している。チューブ１１１の内側の面は、以下、内面１１１ｃと呼ぶことにする。また、チューブ１１１における扁平断面の長辺方向を単に「長辺方向」、扁平断面の短辺方向を単に「短辺方向」と呼ぶことにする。   A flat tube (hereinafter referred to as a tube) 111 is a pipe member through which intake air circulates, and is orthogonal to the longitudinal direction in order to increase the cross-sectional area as much as possible in a limited space and reduce the intake flow resistance. The cross-sectional shape to be formed is a substantially flat square shape. The tube 111 has a long side surface 111a along the long side direction of the flat cross section and a short side surface 111b along the short side direction of the flat cross section. Hereinafter, the inner surface of the tube 111 will be referred to as an inner surface 111c. The long side direction of the flat cross section in the tube 111 is simply referred to as “long side direction”, and the short side direction of the flat cross section is simply referred to as “short side direction”.

アウターフィン１１２は、薄肉の平板材から波状に成形されている。アウターフィン１１２の平面部には、切り起こしによって鎧戸状に形成される複数のルーバ１１２ａが設けられている。アウターフィン１１２は、冷却空気側への放熱面積（熱交換面積）を拡大すると共に、ルーバ１１２ａによる乱流効果を得て、吸気との熱交換を促進するようになっている。アウターフィン１１２の冷却空気流れ方向の寸法は、チューブ１１１の冷却空気流れ方向（長辺方向）の寸法と略同等に設定されている。   The outer fin 112 is formed in a wave shape from a thin flat plate material. A plurality of louvers 112 a are formed on the flat surface of the outer fin 112 so as to be shaped like an armor door by cutting and raising. The outer fin 112 expands a heat radiation area (heat exchange area) to the cooling air side, obtains a turbulent flow effect by the louver 112a, and promotes heat exchange with the intake air. The dimension of the outer fin 112 in the cooling air flow direction is set substantially equal to the dimension of the tube 111 in the cooling air flow direction (long side direction).

サイドプレート１１３は、チューブ１１１の長手方向に延びる補強部材であり、長手方向に直交する横断面形状が略コの字状に形成され、積層された両最外方のアウターフィン１１２の更に外方に配設されている。サイドプレート１１３のコの字状の開口側は、チューブ１１１およびアウターフィン１１２に対して反対側（外側）を向くように配設されている。   The side plate 113 is a reinforcing member extending in the longitudinal direction of the tube 111, and a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction is formed in a substantially U-shape, and further outward of the outermost outer fins 112 stacked. It is arranged. The U-shaped opening side of the side plate 113 is disposed so as to face the opposite side (outside) with respect to the tube 111 and the outer fin 112.

上記チューブ１１１の長辺側面１１１ａと、アウターフィン１１２の波状の山部とが互いに当接して接合されている。また、最外方のアウターフィン１１２とサイドプレート１１３とが互いに当接して接合されている。   The long side surface 111a of the tube 111 and the wavy peak portion of the outer fin 112 are in contact with each other and joined. Further, the outermost outer fin 112 and the side plate 113 are in contact with each other and joined.

一対のヘッダタンク１２０、１３０は、チューブ１１１の両長手方向端部（以下、チューブ端部）側に配設されて、チューブ１１１の積層方向に延びて各チューブ１１１に連通している。ヘッダタンク１２０は、ヘッダプレート１２１、タンク本体１２２、および入口パイプ１２３を有しており、また、同様にヘッダタンク１３０は、ヘッダプレート１３１、タンク本体１３２、および出口パイプ１２３を有している。   The pair of header tanks 120, 130 are disposed on both longitudinal ends (hereinafter referred to as tube ends) of the tube 111, extend in the stacking direction of the tubes 111, and communicate with the tubes 111. The header tank 120 has a header plate 121, a tank body 122, and an inlet pipe 123. Similarly, the header tank 130 has a header plate 131, a tank body 132, and an outlet pipe 123.

ヘッダプレート１２１、１３１は、細長平板の外周部に縁立て部が設けられた部材であり、チューブ端部が対応する位置にチューブ孔が穿設されている。また、縁立て部には、タンク本体１２２、１３２をかしめによって機械的に接合するためのかしめ爪が複数設けられている。チューブ端部は、チューブ孔に挿入嵌合され、チューブ１１１とヘッダプレート１２１、１３１は互いに当接する部位において接合されている。尚、サイドプレート１１３の長手方向両端部は、ヘッダプレート１２１、１３１に当接して接合されている。   Each of the header plates 121 and 131 is a member provided with a rim portion on the outer periphery of an elongated flat plate, and a tube hole is formed at a position corresponding to the tube end. In addition, the rim portion is provided with a plurality of caulking claws for mechanically joining the tank main bodies 122 and 132 by caulking. The tube end portion is inserted and fitted into the tube hole, and the tube 111 and the header plates 121 and 131 are joined at portions where they abut each other. Note that both end portions of the side plate 113 in the longitudinal direction are in contact with and joined to the header plates 121 and 131.

タンク本体１２２、１３２は、ヘッダプレート１２１、１３１側が開口する細長の半容器体であり、その開口側がヘッダプレート１２１、１３１の縁立て部の内側に配設されている。ヘッダプレート１２１、１３１とタンク本体１２２、１３２との間には図示しないシール部材が介在されて、タンク本体１２２、１３２は、ヘッダプレート１２１、１３１のかしめ爪によってかしめられて、ヘッダプレート１２１、１３１に接合されている。   The tank main bodies 122 and 132 are elongated half-container bodies that are open on the header plates 121 and 131 side, and the opening sides are disposed inside the edged portions of the header plates 121 and 131. A seal member (not shown) is interposed between the header plates 121 and 131 and the tank main bodies 122 and 132. The tank main bodies 122 and 132 are caulked by caulking claws of the header plates 121 and 131, and the header plates 121 and 131 are inserted. It is joined to.

入口パイプ１２３、出口パイプ１３３は、タンク本体１２２、１３２の内部と外部とを連通させる連通部であり、タンク本体１２２、１３２にそれぞれ一体的に形成されている。入口パイプ１２３は、吸気をタンク本体１２２内に流入させる連通部であり、また、出口パイプ１３３は、タンク本体１３２内の吸気を外部に流出させる連通部である。   The inlet pipe 123 and the outlet pipe 133 are communication portions that allow the inside and the outside of the tank main bodies 122 and 132 to communicate with each other, and are integrally formed with the tank main bodies 122 and 132, respectively. The inlet pipe 123 is a communication portion that allows intake air to flow into the tank main body 122, and the outlet pipe 133 is a communication portion that causes the intake air within the tank main body 132 to flow out.

そして、図２〜図６に示すように、上記チューブ１１１内には、インナーフィン１１４が挿入されている。インナーフィン１１４は、チューブ１１１内を流通する吸気との熱交換面積を拡大して、熱交換を促進させるものであり、薄肉の平板材から波形に成形されている。尚、チューブ１１１の断面形状を扁平四角状にしていることから、インナーフィン１１４は、チューブ１１１内にデッドスペースを発生させること無く、効率的に収容されている。   As shown in FIGS. 2 to 6, the inner fin 114 is inserted into the tube 111. The inner fin 114 expands the heat exchange area with the intake air flowing through the tube 111 and promotes heat exchange, and is formed into a corrugated shape from a thin flat plate material. In addition, since the cross-sectional shape of the tube 111 is a flat square shape, the inner fin 114 is efficiently accommodated without generating a dead space in the tube 111.

インナーフィン１１４は、チューブ１１１において対向する長辺側面１１１ａの間を接続する接続方向（図２中の上下方向）に配置される第１壁面１１４ａと、チューブ１１１の長辺方向（図２中の左右方向）に沿う第２壁面１１４ｂとを有している。第１壁面１１４ａの一方の端部に第２壁面１１４ｂの一方の端部が接続されており、第２壁面１１４ｂの他方の端部にもう１つの第１壁面１１４ａの一方の端部が接続され、もう１つの第１壁面１１４ａの他方の端部にもう１つの第２壁面１１４ｂの一方の端部が接続されている。インナーフィン１１４は、上記のような第１壁面１１４ａと第２壁面１１４ｂとの接続状態が、繰り返し長辺方向に連続されることで形成されて、波形を形成している。   The inner fin 114 has a first wall surface 114a arranged in a connecting direction (vertical direction in FIG. 2) connecting between the long side surfaces 111a facing each other in the tube 111, and a long side direction (in FIG. 2). And a second wall surface 114b along the left-right direction). One end of the second wall surface 114b is connected to one end of the first wall surface 114a, and one end of the other first wall surface 114a is connected to the other end of the second wall surface 114b. One end portion of the other second wall surface 114b is connected to the other end portion of the other first wall surface 114a. The inner fin 114 is formed by the connection state between the first wall surface 114a and the second wall surface 114b as described above being continuously repeated in the long side direction to form a waveform.

インナーフィン１１４における１つの波は、矩形の波となっている。第１壁面１１４ａは、接続方向がチューブ１１１の短辺方向と一致するように、長辺側面１１１ａに対して垂直に配置される場合、また、接続方向が短辺方向に対して傾いて配置される場合とがある。第１壁面１１４ａの接続方向が、短辺方向と一致する場合は、波形が四角形（長方形あるいは正方形）を成し、また、第１壁面１１４ａの接続方向が、短辺方向に対して傾く場合は、波形が台形を成す。   One wave in the inner fin 114 is a rectangular wave. When the first wall surface 114 a is arranged perpendicular to the long side surface 111 a so that the connection direction coincides with the short side direction of the tube 111, the first wall surface 114 a is arranged to be inclined with respect to the short side direction. There is a case. When the connection direction of the first wall surface 114a coincides with the short side direction, the waveform forms a quadrangle (rectangle or square), and when the connection direction of the first wall surface 114a is inclined with respect to the short side direction. The waveform forms a trapezoid.

インナーフィン１１４は、いわゆるストレートタイプのインナーフィンであり、第１壁面１１４ａは、吸気の流れる方向（図３、４中の白矢印）に直線状に延びる面として形成されている。第１壁面１１４ａは、チューブ１１１において対向する長辺側面１１１ａ間を接続するように配置されることで、チューブ１１１の内部流路を複数の細流路に区画している。また、第２壁面１１４ｂは、第１壁面１１４ａと同様に吸気の流れる方向に直線状に延びる面として形成されており、チューブ１１１の内面１１１ｃと当接して接合されている。ここでは、第１壁面１１４ａは、第２壁面１１４ｂよりも長く設定されており、各細流路は、短辺方向に長くなる細長の空間となっている。   The inner fin 114 is a so-called straight type inner fin, and the first wall surface 114a is formed as a surface extending linearly in the direction in which the intake air flows (white arrow in FIGS. 3 and 4). The first wall surface 114 a is disposed so as to connect the long side surfaces 111 a facing each other in the tube 111, thereby dividing the internal flow path of the tube 111 into a plurality of narrow flow paths. Similarly to the first wall surface 114a, the second wall surface 114b is formed as a surface extending linearly in the direction in which the intake air flows, and is in contact with and joined to the inner surface 111c of the tube 111. Here, the first wall surface 114a is set longer than the second wall surface 114b, and each narrow channel is an elongated space that is elongated in the short side direction.

第１壁面１１４ａの接続方向における中間部、ここでは中央位置には、突部１１４ｃ、１１４ｄが形成されている。突部１１４ｃは、第１壁面１１４ａにおいて長辺方向の一方側からへこまされて他方側へ突出するように形成されており、また、突部１１４ｄは、第１壁面１１４ａにおいて長辺方向の他方側からへこまされて一方側へ突出するように形成されている（図３）。突部１１４ｃ、１１４ｄは、第１壁面１１４ａを正面から見たときに、接続方向に延びるように細長に形成されている。具体的には、突部１１４ｃ、１１４ｄは長円形状となっている（図４（ｂ）、図５）。   Protrusions 114c and 114d are formed at an intermediate portion in the connecting direction of the first wall surface 114a, here at the center position. The protrusion 114c is formed so as to be dented from one side in the long side direction on the first wall surface 114a and protrude to the other side, and the protrusion 114d is the other in the long side direction on the first wall surface 114a. It is formed so that it is dented from the side and protrudes to one side (FIG. 3). The protrusions 114c and 114d are formed in an elongated shape so as to extend in the connection direction when the first wall surface 114a is viewed from the front. Specifically, the protrusions 114c and 114d have an oval shape (FIGS. 4B and 5).

１つの第１壁面１１４ａにおいては、突部１１４ｃおよび突部１１４ｄは吸気の流れ方向に交互に並んで配置されている。また対向し合う第１壁面１１４ａにおいては、突部１１４ｃ同士が対向し、また突部１１４ｄ同士が対向するように配置されている。   In one first wall surface 114a, the protrusions 114c and the protrusions 114d are alternately arranged in the direction of intake air flow. Moreover, in the 1st wall surface 114a which opposes, it arrange | positions so that protrusion 114c may oppose, and protrusion 114d may oppose.

ここで、図５、図６に示すように、インナーフィン１１４において、第１壁面１１４ａの接続方向の寸法を高さ寸法Ｆｈとし、第２壁面１１４ｂの長辺方向の寸法を幅寸法Ｆｗとし、また、突部１１４ｃ、１１４ｄにおいて、接続方向の寸法を突部長さ寸法ｘとし、突部１１４ｃ、１１４ｄの第１壁面１１４ａから突出する寸法を突出寸法ｙとしたとき、高さ寸法Ｆｈに対する突部長さ寸法ｘの比として定義される長さ比ｘ／Ｆｈ、および幅寸法Ｆｗに対する突出寸法ｙの比として定義される突出比ｙ／Ｆｗは、図８の斜線で示す領域内の値となるように設定されている（図８については詳細後述）。尚、インナーフィン１１４の波形状における波の山から山までの寸法をいわゆるフィンピッチ寸法Ｆｐとしたとき、幅寸法Ｆｗは、フィンピッチ寸法Ｆｐの１／２に等しい。   Here, as shown in FIGS. 5 and 6, in the inner fin 114, the dimension in the connecting direction of the first wall surface 114a is the height dimension Fh, and the dimension in the long side direction of the second wall surface 114b is the width dimension Fw. Further, in the protrusions 114c and 114d, when the dimension in the connecting direction is the protrusion length dimension x and the dimension protruding from the first wall surface 114a of the protrusions 114c and 114d is the protrusion dimension y, the protrusion length with respect to the height dimension Fh. The length ratio x / Fh defined as the ratio of the height dimension x and the protrusion ratio y / Fw defined as the ratio of the protrusion dimension y to the width dimension Fw are values in the region indicated by the oblique lines in FIG. (FIG. 8 will be described in detail later). When the dimension from the wave peak to the peak in the wave shape of the inner fin 114 is a so-called fin pitch dimension Fp, the width dimension Fw is equal to ½ of the fin pitch dimension Fp.

上記構成に基づくインタークーラ１００Ａにおいて、図示しないターボチャージャーによって加圧された吸気は、温度上昇を伴っており、インタークーラ１００Ａの入口パイプ１２３からタンク本体１２２に流入される。タンク本体１２２では、吸気は各チューブ１１１に分配供給される。吸気は、チューブ１１１内を流通する際に外部の冷却空気との熱交換によって冷却される。つまり、吸気の熱は、インナーフィン１１４、チューブ１１１の壁面（１１１ａ、１１１ｂ）、およびアウターフィン１１２を介して外部の冷却空気に放出される。冷却された吸気は、タンク本体１３２で集合回収され、出口パイプ１３３から流出され、車両用エンジンに供給される。   In the intercooler 100A based on the above configuration, intake air pressurized by a turbocharger (not shown) is accompanied by a temperature rise and flows into the tank body 122 from the inlet pipe 123 of the intercooler 100A. In the tank body 122, the intake air is distributed and supplied to each tube 111. The intake air is cooled by heat exchange with external cooling air when flowing through the tube 111. That is, the heat of the intake air is released to the external cooling air through the inner fin 114, the wall surfaces (111a, 111b) of the tube 111, and the outer fin 112. The cooled intake air is collected and collected by the tank body 132, flows out from the outlet pipe 133, and is supplied to the vehicle engine.

ここで、本実施形態のインタークーラ１００Ａは、冒頭で述べたように比較的チューブ１１１が長く、またチューブ１１１の本数が少なく設定されていることから、数式１によって示されるインタークーラ１００Ａの吸気圧損ΔＰｇは比較的大きくなる。   Here, the intercooler 100A of the present embodiment has a relatively long tube 111 and a small number of tubes 111 as described at the beginning, and therefore, the intake pressure loss of the intercooler 100A represented by Equation 1 is set. ΔPg becomes relatively large.

（数１）
吸気圧損ΔＰｇ＝４・ｆ・（Ｈ／ｄｅ）・（ρ／２ｇ）・Ｖｇ２
ただし、
ｆ＝摩擦係数
Ｈ＝チューブ長さ
ｄｅ＝チューブの相当円直径
ρ＝過給気密度
ｇ＝重力加速度
Ｖｇ＝チューブ内の吸気流速
である。 (Equation 1)
Intake pressure loss ΔPg = 4 · f · (H / de) · (ρ / 2g) · Vg 2
However,
f = coefficient of friction H = tube length de = equivalent circular diameter of the tube ρ = supercharged air density g = gravity acceleration Vg = intake air flow velocity in the tube

よって、チューブ１１１内に挿入されるインナーフィン１１４としては、吸気に対する流通抵抗が比較的小さくなるストレートタイプのインナーフィン１１４を用いるようにしている。図９は、チューブ１１１内（細流路内）における吸気の流速分布を示したものであり、図９中において流速１〜流速５の順で流速が遅くなっている。図９（ｂ）に示すように、従来のストレートタイプのインナーフィンを用いると、第１壁面１１４ａによって形成される各細流路においては、特に、第２壁面１１４ｂ、およびインナーフィン１１４の波形が開口する方向のチューブ１１１の内面１１１ｃに、吸気流れにおける境界層が形成されやすく、放熱性能低下の要因となっていた。   Therefore, as the inner fin 114 inserted into the tube 111, a straight type inner fin 114 having a relatively small flow resistance against intake air is used. FIG. 9 shows the flow velocity distribution of the intake air in the tube 111 (in the narrow flow path), and the flow velocity decreases in the order of the flow velocity 1 to the flow velocity 5 in FIG. As shown in FIG. 9B, when a conventional straight type inner fin is used, the waveform of the second wall surface 114b and the inner fin 114 is opened particularly in each narrow channel formed by the first wall surface 114a. The boundary layer in the intake air flow is likely to be formed on the inner surface 111c of the tube 111 in the direction, which causes a reduction in heat dissipation performance.

しかしながら、本実施形態では、ストレートタイプのインナーフィンを基本としており、吸気に対する流通抵抗を低く維持するようにしている。加えて、インナーフィン１１４の第１壁面１１４ａに突部１１４ｃ、１１４ｄを設けており、インナーフィン１１４および突部１１４ｃ、１１４ｄにおける各部の寸法から定義される長さ比ｘ／Ｆｈ、および突出比ｙ／Ｆｗが、図８の斜線で示す領域内の値となるように設定されている。よって、チューブ１１１内（細流路内）を流れる吸気を、図４に示すように、第２壁面１１４ｂ側、および対向する内面１１１ｃ側に偏向させて流すことができるので、第２壁面１１４ｂ、および対向する内面１１１ｃに形成される境界層を乱し、境界層の厚さを薄くすることができ、吸気側における熱伝達率を向上させて、放熱性能を向上させることができる。   However, in the present embodiment, straight type inner fins are basically used, and the flow resistance against intake air is kept low. In addition, protrusions 114c and 114d are provided on the first wall surface 114a of the inner fin 114, and the length ratio x / Fh defined by the dimensions of the inner fin 114 and the protrusions 114c and 114d, and the protrusion ratio y. / Fw is set to be a value in the area indicated by the oblique lines in FIG. Therefore, since the intake air flowing in the tube 111 (in the narrow channel) can be deflected and flown to the second wall surface 114b side and the opposed inner surface 111c side as shown in FIG. 4, the second wall surface 114b, and It is possible to disturb the boundary layer formed on the opposing inner surface 111c and reduce the thickness of the boundary layer, improve the heat transfer coefficient on the intake side, and improve the heat dissipation performance.

尚、図９（ａ）に示すように、本実施形態では、流速分布線（流速１、２、３・・・）は、図９（ｂ）に対して、第２壁面１１４ｂ、および対向する内面１１１ｃに近づく方向に変化しており、境界層厚さが薄くなっていることを確認した。   In addition, as shown to Fig.9 (a), in this embodiment, the flow-velocity distribution line (flow velocity 1,2,3 ...) opposes the 2nd wall surface 114b and FIG.9 (b). It changed in the direction which approaches the inner surface 111c, and it confirmed that the boundary layer thickness was thin.

上記作用効果が得られる長さ比ｘ／Ｆｈ、および突出比ｙ／Ｆｗの設定根拠について以下、詳細に説明する。図７に示すように、突出比ｙ／Ｆｗをパラメータにして、長さ比ｘ／Ｆｈを０〜１の間で種々変更したとき、過給気密度比が向上される最適な条件が得られた。   The basis for setting the length ratio x / Fh and the protrusion ratio y / Fw at which the above effects are obtained will be described in detail below. As shown in FIG. 7, when the length ratio x / Fh is variously changed between 0 and 1 using the protrusion ratio y / Fw as a parameter, an optimum condition for improving the supercharged air density ratio is obtained. It was.

ここで、過給気密度比というのは、従来のストレートフィンを用いた場合の過給気密度ρ０に対する本実施形態でのインナーフィン１１４を用いた場合の過給気密度ρの比率を示したものである。また、過給気密度ρは、インタークーラから流出される吸気の密度を示し、インタークーラの放熱性能および圧損で表わされるものであって、以下の数式２によって算出される。   Here, the supercharged air density ratio indicates the ratio of the supercharged air density ρ when the inner fin 114 of the present embodiment is used to the supercharged air density ρ0 when the conventional straight fin is used. Is. The supercharged air density ρ represents the density of the intake air flowing out from the intercooler, and is expressed by the heat dissipation performance and pressure loss of the intercooler.

（数２）
過給気密度ρ＝（Ｐｇ１−ΔＰｇ）／｛Ｒ・（Ｔｇ１−Ｑｇ／Ｇｇ・Ｃｐ）｝
ただし、
Ｐｇ１＝吸気の入口側圧力
ΔＰｇ＝インタークーラの吸気圧損
Ｒ＝気体定数
Ｔｇ１＝吸気の入口側温度
Ｑｇ＝放熱量
Ｇｇ＝吸気の重量流量
Ｃｐ＝吸気の比熱
である。 (Equation 2)
Supercharged air density ρ = (Pg1−ΔPg) / {R · (Tg1−Qg / Gg · Cp)}
However,
Pg1 = Inlet intake side pressure ΔPg = Intercooler intake pressure loss R = Gas constant Tg1 = Intake inlet side temperature Qg = Heat release amount Gg = Intake weight flow rate Cp = Intake specific heat

過給気密度ρが大きいほど、インタークーラにおいて、圧損が少なく放熱性能に優れていることを意味しており、更に、過給気密度比が１００％以上となれば、従来よりも優れたインタークーラであることを意味している。   The larger the supercharged air density ρ, the better the heat dissipation performance with less pressure loss in the intercooler. Furthermore, when the supercharged air density ratio is 100% or more, the intercooler is superior to the conventional one. It means that it is a cooler.

図７に戻って、突出比ｙ／Ｆｗをパラメータとして、長さ比ｘ／Ｆｈを０から１．０に増加させていくと、過給気密度比が１００％以上となり、且つ極大値をとることがわかった。具体的には、突出比ｙ／Ｆｗが０．０５において、長さ比ｘ／Ｆｈ＝０〜０．８９の間で過給気密度比が１００％以上となり極大値をとった。また、突出比ｙ／Ｆｗが０．１において、長さ比ｘ／Ｆｈ＝０〜１．０の間で過給気密度比が１００％以上となり極大値をとった。また、突出比ｙ／Ｆｗが０．１５において、長さ比ｘ／Ｆｈ＝０〜０．８７の間で過給気密度比が１００％以上となり極大値をとった。また、突出比ｙ／Ｆｗが０．２において、長さ比ｘ／Ｆｈ＝０〜０．７７の間で過給気密度比が１００％以上となり極大値をとった。また、突出比ｙ／Ｆｗが０．２５において、長さ比ｘ／Ｆｈは０〜０．６４までの間で過給気密度比が１００％以上となり極大値をとった。   Returning to FIG. 7, when the length ratio x / Fh is increased from 0 to 1.0 using the protrusion ratio y / Fw as a parameter, the supercharged air density ratio becomes 100% or more and takes a maximum value. I understood it. Specifically, when the protrusion ratio y / Fw was 0.05, the supercharged air density ratio was 100% or more between the length ratio x / Fh = 0 and 0.89, and the maximum value was obtained. In addition, when the protrusion ratio y / Fw was 0.1, the supercharged air density ratio became 100% or more between the length ratio x / Fh = 0 to 1.0, and the maximum value was obtained. Further, when the protrusion ratio y / Fw was 0.15, the supercharged air density ratio became 100% or more between the length ratio x / Fh = 0 and 0.87, and the maximum value was obtained. Further, when the protrusion ratio y / Fw was 0.2, the supercharged air density ratio became 100% or more between the length ratio x / Fh = 0 and 0.77, and the maximum value was obtained. Further, when the protrusion ratio y / Fw was 0.25, the length ratio x / Fh was between 0 and 0.64, and the supercharged air density ratio was 100% or more, which was a maximum value.

つまり、各突出比ｙ／Ｆｗに対して、長さ比ｘ／Ｆｈをそれぞれ上記の範囲で選定すれば、過給気密度比を従来に対して大きくすることができ、圧損が少なく放熱性能に優れているインタークーラとすることができることになる。   That is, if the length ratio x / Fh is selected within the above range for each protrusion ratio y / Fw, the supercharged air density ratio can be increased as compared with the conventional one, and the heat dissipation performance is reduced with less pressure loss. An excellent intercooler can be obtained.

よって、過給密度比が１００％以上となる突出比ｙ／Ｆｗと、長さ比ｘ／Ｆｈとの組合せとしては、図８に示すように、２軸座標において、長さ比ｘ／Ｆｈを横軸に、突出比ｙ／Ｆｗを縦軸に当てはめたとき、２軸座標上において、過給密度比が１００％以上となる長さ比ｘ／Ｆｈの最大側の値を上限として、
（ｘ／Ｆｈ＝０ 、ｙ／Ｆｗ＝０）、
（ｘ／Ｆｈ＝０．８９、ｙ／Ｆｗ＝０．０５）、
（ｘ／Ｆｈ＝１．０ 、ｙ／Ｆｗ＝０．１）、
（ｘ／Ｆｈ＝０．８７、ｙ／Ｆｗ＝０．１５）、
（ｘ／Ｆｈ＝０．７７、ｙ／Ｆｗ＝０．２）、
（ｘ／Ｆｈ＝０．６４、ｙ／Ｆｗ＝０．２５）、
（ｘ／Ｆｈ＝０ 、ｙ／Ｆｗ＝０．４）、
の各点を上記の順に結んだ線分と、縦軸とによって囲まれた領域内の値を設定するのが好適となる。 Therefore, as a combination of the protrusion ratio y / Fw and the length ratio x / Fh at which the supercharging density ratio becomes 100% or more, as shown in FIG. When the projection ratio y / Fw is applied to the vertical axis on the horizontal axis, the maximum value of the length ratio x / Fh at which the supercharging density ratio is 100% or more on the biaxial coordinate is set as the upper limit.
(X / Fh = 0, y / Fw = 0),
(X / Fh = 0.89, y / Fw = 0.05),
(X / Fh = 1.0, y / Fw = 0.1),
(X / Fh = 0.87, y / Fw = 0.15),
(X / Fh = 0.77, y / Fw = 0.2),
(X / Fh = 0.64, y / Fw = 0.25),
(X / Fh = 0, y / Fw = 0.4),
It is preferable to set a value in an area surrounded by a line segment connecting the points in the above order and the vertical axis.

特に、図７において、突出比ｙ／Ｆｗを０．１とした場合に、他の突出比ｙ／Ｆｗの設定に対して、過給気密度比が一番大きくなるポイントがあり、長さ比ｘ／Ｆｈを０．４３〜０．８７の間に設定すると良い。   In particular, in FIG. 7, when the protrusion ratio y / Fw is set to 0.1, there is a point at which the supercharged air density ratio becomes the largest with respect to the other protrusion ratio y / Fw settings, and the length ratio x / Fh may be set between 0.43 and 0.87.

尚、本実施形態では、突部１１４ｃ、１１４ｄが、第１壁面１１４ａの一方側からへこまされて他方側へ突出するように形成しているので、インナーフィン１１４を成形する際のローラ加工やプレス加工等によって、容易に突部１１４ｃ、１１４ｄを形成することができる。   In the present embodiment, the protrusions 114c and 114d are formed so as to be dented from one side of the first wall surface 114a and protrude to the other side. The protrusions 114c and 114d can be easily formed by pressing or the like.

（第２実施形態）
第２実施形態における突部１１４ｅ、１１４ｆを図１０に示す。第２実施形態の突部１１４ｅ、１１４ｆは、上記第１実施形態の突部１１４ｃ、１１４ｄに対して、形状、使用個数、および配置等を変更したものである。 (Second Embodiment)
Projections 114e and 114f in the second embodiment are shown in FIG. The protrusions 114e and 114f in the second embodiment are different from the protrusions 114c and 114d in the first embodiment in the shape, the number used, the arrangement, and the like.

図１０（ａ）の突部１１４ｅは、上記第１実施形態の突部１１４ｃ、１１４ｄに対して、長円形状を円形状としたものである。突部１１４ｅはいわゆるディンプルとして形成されたものである。また、図１０（ｂ）の突部１１４ｅは、図１０（ａ）の円形状のものを複数接続方向に並べたものである。   The protrusion 114e shown in FIG. 10A has an elliptical shape that is circular with respect to the protrusions 114c and 114d of the first embodiment. The protrusion 114e is formed as a so-called dimple. Moreover, the protrusion 114e of FIG.10 (b) arranges the circular thing of Fig.10 (a) in the several connection direction.

また、図１０（ｃ）の突部１１４ｆは、上記第１実施形態の突部１１４ｃ、１１４ｄに対して、三角形状としたものである。突部１１４ｆは、三角形のひとつの角が吸気の流れ方向の上流側を向き、他の２つの角が吸気の流れ方向の下流側に位置して、接続方向に並んで配置されており、効果的に吸気を第２壁面１１４ｂ側、および対向する内面１１１ｃ側に偏向させるようにしている。また、図１０（ｄ）の突部１１４ｅは、図１０（ａ）の円形状のものが３つ使用されて、仮想の三角形を描いたときに、各突部１１４ｅが仮想三角形の角部に配置されて形成されている。吸気の流れ方向に対する仮想三角形の各角部の位置は、図１０（ｃ）と同一である。   Moreover, the protrusion 114f of FIG.10 (c) is made into the triangle shape with respect to the protrusions 114c and 114d of the said 1st Embodiment. The protrusion 114f is arranged side by side in the connection direction with one corner of the triangle facing the upstream side in the flow direction of intake air and the other two corners positioned on the downstream side in the flow direction of intake air. Therefore, the intake air is deflected to the second wall surface 114b side and the opposed inner surface 111c side. In addition, as for the protrusion 114e in FIG. 10D, when the three circular shapes in FIG. 10A are used and a virtual triangle is drawn, each protrusion 114e is at the corner of the virtual triangle. It is arranged and formed. The positions of the corners of the virtual triangle with respect to the flow direction of the intake air are the same as those in FIG.

これらの突部１１４ｅ、１１４ｆとした場合も、上記第１実施形態で説明した長さ比ｘ／Ｆｈ、突出比ｙ／Ｆｗが図８の斜線で示した領域の値をとるようにすれば、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、図１０（ｂ）、（ｄ）のように複数の突部１１４ｅから成る場合は、複数の突部１１４ｅの全体にわたる接続方向の長さを突部長さ寸法ｘとする。   Even when the protrusions 114e and 114f are used, if the length ratio x / Fh and the protrusion ratio y / Fw described in the first embodiment are set to the values indicated by the hatched areas in FIG. The same effect as in the first embodiment can be obtained. In the case where the plurality of protrusions 114e are formed as shown in FIGS. 10B and 10D, the length in the connecting direction over the plurality of protrusions 114e is defined as a protrusion length dimension x.

（第３実施形態）
第３実施形態のインナーフィン１１４の突部１１４ｇを図１１に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態に対して、突部１１４ｇの設定位置を変更したものである。 (Third embodiment)
A protrusion 114g of the inner fin 114 of the third embodiment is shown in FIG. 3rd Embodiment changes the setting position of the protrusion 114g with respect to the said 1st Embodiment.

突部１１４ｇは、第２壁面１１４ｂに形成されており、第２壁面１１４ｂがチューブ１１１の内面１１１ｃに接合される側からへこまされて、チューブ１１１の中心側に、つまり第２壁面１１４ｂに対してインナーフィン１１４の波形が開口する方向に突出するように形成されている。突部１１４ｇは、例えば、円形状に形成されている。   The protrusion 114g is formed on the second wall surface 114b, and is dented from the side where the second wall surface 114b is joined to the inner surface 111c of the tube 111 to the center side of the tube 111, that is, with respect to the second wall surface 114b. The inner fin 114 is formed so that the waveform of the inner fin 114 protrudes in the opening direction. The protrusion 114g is formed in a circular shape, for example.

本実施形態では、第１壁面１１４ａが吸気の流れ方向に直線状に形成されたストレートタイプのインナーフィンとしているので、吸気に対する流通抵抗を低く維持することができる。そして、チューブ１１１内を流れる吸気は、第２壁面１１４ｂに設けられた突部１１４ｇによって、第２壁面１１４ｂに近接する吸気の流れを乱すことができる。よって、この乱れによって第２壁面１１４ｂに形成される境界層を乱し、境界層の厚さを薄くすることができるので、吸気側における熱伝達率を向上させて、放熱性能を向上させることができる。   In the present embodiment, since the first wall surface 114a is a straight type inner fin formed linearly in the flow direction of the intake air, the flow resistance to the intake air can be kept low. The intake air flowing in the tube 111 can disturb the flow of the intake air adjacent to the second wall surface 114b by the protrusion 114g provided on the second wall surface 114b. Therefore, this disturbance can disturb the boundary layer formed on the second wall surface 114b and reduce the thickness of the boundary layer, so that the heat transfer coefficient on the intake side can be improved and the heat dissipation performance can be improved. it can.

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、チューブ長さが比較的長く、チューブ本数が比較的少ないインタークーラ１００Ａに適用するものとして説明したが、ストレートタイプのインナーフィン１１４を用いて基本的な放熱性能値および吸気圧損値が、所望の値として得られるのであれば、図１２に示すように、チューブ長さが比較的短く、チューブ本数が比較的多いインタークーラ１００Ｂに適用するようにしても良い。 (Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the tube length is relatively long and the tube number is relatively small. However, the basic heat dissipation performance value and the intake pressure loss value using the straight type inner fin 114 are described. However, if it is obtained as a desired value, it may be applied to an intercooler 100B having a relatively short tube length and a relatively large number of tubes, as shown in FIG.

また、上記各実施形態では、突部１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｅ、１１４ｆ、１１４ｇは、第１壁面１１４ａ、あるいは第２壁面１１４ｂの一方側からへこまされて、他方側に突出するようにしたが、これに限らず、第１壁面１１４ａ、あるいは第２壁面１１４ｂの切り起し等によって形成されるものとしても良い。切り起しの場合は、第１壁面１１４ａ、あるいは第２壁面１１４ｂから切り離された辺部が吸気流れの下流側となり、起されて曲げられた辺部が吸気流れの上流側となるようにするのが良い。   In each of the above embodiments, the protrusions 114c, 114d, 114e, 114f, and 114g are dented from one side of the first wall surface 114a or the second wall surface 114b and protrude to the other side. However, the present invention is not limited thereto, and the first wall surface 114a or the second wall surface 114b may be cut and raised. In the case of cutting and raising, the side portion separated from the first wall surface 114a or the second wall surface 114b is the downstream side of the intake flow, and the raised and bent side portion is the upstream side of the intake flow. Is good.

また、インタークーラ１００Ａ、１００Ｂを形成する各構成部材は、アルミニウム、アルミニウム合金に限らず、銅系、鉄系などを用いたものとしても良い。また、ヘッダタンク１２０、１３０は、上記アルミニウム系、銅系、鉄系に限らず、樹脂材を用いたものとしても良い。   Further, the constituent members forming the intercoolers 100A and 100B are not limited to aluminum and aluminum alloys, and may be made of copper or iron. In addition, the header tanks 120 and 130 are not limited to the above-described aluminum-based, copper-based, and iron-based materials, and may be made of resin materials.

また、インタークーラ１００Ａ、１００Ｂは、吸気を冷却する外部流体として冷却空気を用いた空冷式のものとしたが、これに限らず、外部流体を冷却水とした水冷式のインタークーラとしても良い。   Further, although the intercoolers 100A and 100B are air-cooled types using cooling air as an external fluid for cooling the intake air, the present invention is not limited to this, and a water-cooled intercooler using external fluid as cooling water may be used.

１００Ａ、１００Ｂ インタークーラ
１１１ 扁平チューブ
１１１ａ 長辺側面
１１１ｃ 内面
１１４ インナーフィン
１１４ａ 第１壁面
１１４ｂ 第２壁面
１１４ｃ、１１４ｄ、１１４ｇ 突部 100A, 100B Intercooler 111 Flat tube 111a Long side surface 111c Inner surface 114 Inner fin 114a First wall surface 114b Second wall surface 114c, 114d, 114g Projection

Claims (7)

内燃機関に吸入される吸気が扁平チューブ（１１１）内を流通し、前記吸気を外部流体によって冷却するインタークーラであって、
前記扁平チューブ（１１１）内には、インナーフィン（１１４）が配設されており、
前記インナーフィン（１１４）は、対向する前記扁平チューブ（１１１）の扁平長辺方向に沿う長辺側面（１１１ａ）の間を接続する接続方向に配置される第１壁面（１１４ａ）と、前記第１壁面（１１４ａ）の端部から前記長辺側面（１１１ａ）に沿うように接続される第２壁面（１１４ｂ）とが繰り返し前記扁平長辺方向に連続されて断面形状が波形に形成されており、
前記第１壁面（１１４ａ）が、前記吸気の流れ方向に直線状に形成され、
前記接続方向における前記第１壁面（１１４ａ）の中間部には、前記扁平長辺方向に突出する突部（１１４ｃ、１１４ｄ）が設けられ、
前記突部（１１４ｃ、１１４ｄ）の前記接続方向の寸法を、突部長さ寸法ｘ、
前記突部（１１４ｃ、１１４ｄ）の前記第１壁面（１１４ａ）から突出する寸法を、突出寸法ｙ、
前記第１壁面（１１４ａ）の前記接続方向の寸法を、高さ寸法Ｆｈ、
前記第２壁面（１１４ｂ）の前記扁平長辺方向の寸法を、幅寸法Ｆｗ、
前記高さ寸法Ｆｈに対する前記突部長さ寸法ｘの比を、長さ比ｘ／Ｆｈ、
前記幅寸法Ｆｗに対する前記突出寸法ｙの比を、突出比ｙ／Ｆｗ、とし、
２軸座標において、前記長さ比ｘ／Ｆｈを横軸に、前記突出比ｙ／Ｆｗを縦軸に当てはめたとき、
前記長さ比ｘ／Ｆｈ、および前記突出比ｙ／Ｆｗは、
前記２軸座標上の
ｘ／Ｆｈ＝０ 、 ｙ／Ｆｗ＝０
ｘ／Ｆｈ＝０．８９、 ｙ／Ｆｗ＝０．０５
ｘ／Ｆｈ＝１．０、 ｙ／Ｆｗ＝０．１
ｘ／Ｆｈ＝０．８７、 ｙ／Ｆｗ＝０．１５
ｘ／Ｆｈ＝０．７７、 ｙ／Ｆｗ＝０．２
ｘ／Ｆｈ＝０．６４、 ｙ／Ｆｗ＝０．２５
ｘ／Ｆｈ＝０ 、 ｙ／Ｆｗ＝０．４
の各点を上記の順に結んだ線分と、前記縦軸とによって囲まれた領域内の値となるように設定されたことを特徴とするインタークーラ。 An intercooler that circulates in the flat tube (111) and the intake air sucked into the internal combustion engine is cooled by an external fluid,
An inner fin (114) is disposed in the flat tube (111),
The inner fin (114) includes a first wall surface (114a) arranged in a connecting direction connecting between long side surfaces (111a) along a flat long side direction of the flat tube (111) facing each other, and the first fin (114a) The second wall surface (114b) connected so as to extend along the long side surface (111a) from the end of the one wall surface (114a) is repeatedly continued in the flat long side direction so that the cross-sectional shape is formed in a waveform. ,
The first wall surface (114a) is formed linearly in the flow direction of the intake air,
Projections (114c, 114d) projecting in the flat long side direction are provided in the middle part of the first wall surface (114a) in the connection direction,
The dimension of the projections (114c, 114d) in the connection direction is the projection length dimension x,
A dimension of the protrusion (114c, 114d) protruding from the first wall surface (114a) is defined as a protrusion dimension y,
The dimension in the connection direction of the first wall surface (114a) is defined as a height dimension Fh,
The dimension of the flat long side direction of the second wall surface (114b) is a width dimension Fw,
The ratio of the protrusion length dimension x to the height dimension Fh is defined as a length ratio x / Fh,
The ratio of the protrusion dimension y to the width dimension Fw is a protrusion ratio y / Fw,
In biaxial coordinates, when the length ratio x / Fh is applied to the horizontal axis and the protrusion ratio y / Fw is applied to the vertical axis,
The length ratio x / Fh and the protrusion ratio y / Fw are:
X / Fh = 0, y / Fw = 0 on the two-axis coordinates
x / Fh = 0.89, y / Fw = 0.05
x / Fh = 1.0, y / Fw = 0.1
x / Fh = 0.87, y / Fw = 0.15
x / Fh = 0.77, y / Fw = 0.2
x / Fh = 0.64, y / Fw = 0.25
x / Fh = 0, y / Fw = 0.4
The intercooler is set to have a value within a region surrounded by a line segment connecting the points in the above order and the vertical axis. 前記突出比ｙ／Ｆｗは、０．１であり、
前記長さ比ｘ／Ｆｈは、０．４３〜０．８７であることを特徴とする請求項１に記載のインタークーラ。 The protrusion ratio y / Fw is 0.1,
The intercooler according to claim 1, wherein the length ratio x / Fh is 0.43 to 0.87. 前記突部（１１４ｃ、１１４ｄ）は、前記第１壁面（１１４ａ）が前記扁平長辺方向の一方側からへこまされることによって、他方側に突出するように形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインタークーラ。   The protrusions (114c, 114d) are formed to protrude to the other side when the first wall surface (114a) is dented from one side in the flat long side direction. The intercooler according to claim 1 or 2. 前記突部（１１４ｃ、１１４ｄ）は、前記接続方向に細長に形成されたこと、あるいは前記接続方向に複数形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のインタークーラ。   The protrusion (114c, 114d) is formed in an elongated shape in the connection direction or a plurality of the protrusions (114c, 114d) in the connection direction. Intercooler. 前記突部（１１４ｃ、１１４ｄ）は、前記接続方向に細長に形成された長円であることを特徴とする請求項４に記載のインタークーラ。   The intercooler according to claim 4, wherein the protrusions (114c, 114d) are oblong circles formed in an elongated shape in the connection direction. 内燃機関に吸入される吸気が扁平チューブ（１１１）内を流通し、前記吸気を外部流体によって冷却するインタークーラであって、
前記扁平チューブ（１１１）内には、インナーフィン（１１４）が配設されており、
前記インナーフィン（１１４）は、対向する前記扁平チューブ（１１１）の扁平長辺方向に沿う長辺側面（１１１ａ）の間を接続する接続方向に配置される第１壁面（１１４ａ）と、前記第１壁面（１１４ａ）の端部から前記長辺側面（１１１ａ）に沿うように接続される第２壁面（１１４ｂ）とが繰り返し前記扁平長辺方向に連続されて断面形状が波形に形成されており、
前記第１壁面（１１４ａ）が、前記吸気の流れ方向に直線状に形成され、
前記第２壁面（１１４ｂ）には、前記第２壁面（１１４ｂ）に対して前記波形が開口する方向に突出する突部（１１４ｇ）が設けられたことを特徴とするインタークーラ。 An intercooler that circulates in the flat tube (111) and the intake air sucked into the internal combustion engine is cooled by an external fluid,
An inner fin (114) is disposed in the flat tube (111),
The inner fin (114) includes a first wall surface (114a) arranged in a connecting direction connecting between long side surfaces (111a) along a flat long side direction of the flat tube (111) facing each other, and the first fin (114a) The second wall surface (114b) connected so as to extend along the long side surface (111a) from the end of the one wall surface (114a) is repeatedly continued in the flat long side direction so that the cross-sectional shape is formed in a waveform. ,
The first wall surface (114a) is formed linearly in the flow direction of the intake air,
The intercooler, wherein the second wall surface (114b) is provided with a protrusion (114g) that protrudes in a direction in which the corrugation opens with respect to the second wall surface (114b). 前記突部（１１４ｇ）は、前記第２壁面（１１４ｂ）が前記扁平チューブ（１１１）の中心側にへこまされることによって、前記第２壁面（１１４ｂ）に対して前記波形が開口する方向に突出するように形成されたことを特徴とする請求項６に記載のインタークーラ。   The protrusion (114g) is formed in a direction in which the waveform opens with respect to the second wall surface (114b) by the second wall surface (114b) being dented toward the center side of the flat tube (111). The intercooler according to claim 6, wherein the intercooler is formed so as to protrude.
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