JP7006626B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
本開示は、熱交換器に関する。
従来、下記の特許文献1に記載の熱交換器がある。特許文献1に記載の熱交換器は、積層して配置される複数のチューブと、各チューブの一端部に接続される入口タンクと、各チューブの他端部に接続される出口タンクとを備えている。チューブの積層方向における入口タンクの端部には、入口タンクに流体を流入させる流入パイプが設けられている。チューブ積層方向における出口タンクの両端部のうち、流入口と同一側の端部には、出口タンク内の流体を排出する排出パイプが設けられている。
ところで、このような構造を有する熱交換器では、流入パイプ付近に配置されるチューブには流体が流入し易い一方、流入パイプから離間して配置されるチューブには流体が流入し難い傾向がある。これが複数のチューブの流量分布を不均一にさせる要因となっている。
これを解消するため、下記の特許文献1に記載の熱交換器では、入口タンクの内部に板状部材を設けるようにしている。板状部材は、複数のチューブのうち、チューブ積層方向において流入パイプ及び排出パイプと同一側に配置される所定本のチューブの一端の開口部を部分的に閉塞することにより、所定本のチューブの一端部の開口面積を小さくしている。これにより、流入パイプ付近に配置される所定本のチューブに流体が流入し難くなるため、複数のチューブの流量を均一化することが可能となる。
特許文献1に記載の熱交換器のように、チューブの一端部の開口部を板状部材で部分的に閉塞するようにした場合、チューブの一端部からチューブ内に流体が流入する際に、板状部材に流体が衝突するため、チューブ内の流体の流れに乱れが生じ易くなる。チューブ内の流体の流れに乱れが生じると、騒音が生じる可能性がある。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のチューブにおける流量分布の偏りを抑制しつつ、騒音を低減することの可能な熱交換器を提供することにある。
上記課題を解決する熱交換器は、熱交換コア部(20)と、第1タンク部(31)と、第2タンク部(32)と、サイドプレート(41)と、を備える。熱交換コア部には、流体が流れる複数のチューブ(21)が積層して配置される。第1タンク部は、複数のチューブの一端部に接続され、流体を複数のチューブに分配する。第2タンク部は、複数のチューブの他端部に接続され、複数のチューブを通過した流体を集める。サイドプレートは、チューブ積層方向における熱交換コア部の両端部に配置され、熱交換コア部を補強する。複数のチューブが積層して配置される方向をチューブ積層方向とするとき、チューブ積層方向に位置する第1タンク部の一端部には、第1タンク部の内部に流体を流入させる流入パイプ(40)が接続されている。チューブ積層方向において流入パイプと同一側に位置する第2タンク部の一端部には、第2タンク部の内部の流体を排出する排出パイプ(43)が接続されている。サイドプレートの両端部は、第1タンク部及び第2タンク部にそれぞれ接続される。サイドプレートにおいて第1タンク部に接続されている一端部には、チューブ積層方向に対して所定角度をなして流入パイプから第1タンク部に流体が流入するように、流入パイプから第1タンク部に流入した流体の流れ方向を変化させる偏流構造(412)が設けられている。
この構成によれば、流入パイプから第1タンク部に流体が流入する際に、チューブ積層方向に対して所定角度をなすように流体が流れるため、第1タンク部の一端部において、所定方向に沿った領域を流れる流体の速度が増加する。これにより、第1タンク部の一端部を流れる流体の速度分布に偏りが生じるようになる。この流体の速度分布の偏りにより、流体の速度が速い領域では、流体がチューブに流入する際の圧力損失が大きくなる。したがって、第1タンク部の一端部付近に配置されるチューブには、流体が流入し難くなる。このようにして各チューブの流量分布を意図的に偏らせることにより、流入パイプの位置に起因するチューブの流量分布の偏りを相殺することができるため、複数のチューブにおける流量分布の偏りを抑制することができる。また、上記の構成によれば、チューブの一端部を閉塞する必要がないため、チューブ内の流体の流れに乱れが生じ難い。そのため、騒音を低減することができる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本開示によれば、複数のチューブにおける流量分布の偏りを抑制しつつ、騒音を低減することの可能な熱交換器を提供できる。
以下、熱交換器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
はじめに、図1に示される第1実施形態の熱交換器10について説明する。熱交換器10は、例えば車両に搭載される空調装置のヒータコアとして用いられる。空調装置は、加熱又は冷却された空調空気を車室内に送風することにより、車室内の空調を行う装置である。熱交換器10は、空調空気が流れる空調ダクト内に配置されている。熱交換器10の内部には、エンジンの冷却水が循環している。熱交換器10の内部を流れる冷却水は液体の単相状態である。熱交換器10は、その内部を流れる冷却水と、空調ダクト内を流れる空調空気との間で熱交換を行うことにより、冷却水の熱により空調空気を加熱する。熱交換器10により加熱された空調空気が空調ダクトを通じて車室内に送風されることにより、車室内の暖房が行われる。本実施形態では、熱交換器10の内部を流れる冷却水が流体に相当する。
<第1実施形態>
はじめに、図1に示される第1実施形態の熱交換器10について説明する。熱交換器10は、例えば車両に搭載される空調装置のヒータコアとして用いられる。空調装置は、加熱又は冷却された空調空気を車室内に送風することにより、車室内の空調を行う装置である。熱交換器10は、空調空気が流れる空調ダクト内に配置されている。熱交換器10の内部には、エンジンの冷却水が循環している。熱交換器10の内部を流れる冷却水は液体の単相状態である。熱交換器10は、その内部を流れる冷却水と、空調ダクト内を流れる空調空気との間で熱交換を行うことにより、冷却水の熱により空調空気を加熱する。熱交換器10により加熱された空調空気が空調ダクトを通じて車室内に送風されることにより、車室内の暖房が行われる。本実施形態では、熱交換器10の内部を流れる冷却水が流体に相当する。
図1に示されるように、熱交換器10は、熱交換コア部20と、タンク部31,32と、サイドプレート41,42とを備えている。熱交換器10は、アルミニウム合金等の金属材料により形成されている。
熱交換コア部20は、冷却水と空気との間で熱交換を行う部分である。熱交換コア部20は、図中のX軸方向に所定の間隔をおいて積層して配置される複数のチューブ21と、隣り合うチューブ21の間の隙間に配置される複数のフィン22とを有している。なお、図1では、複数のフィン22のうちの一部のみが図示されている。以下では、X軸方向を「チューブ積層方向X」とも称する。また、チューブ積層方向Xのうちの一方向を「X1方向」と称し、その他方向を「X2方向」と称する。
熱交換コア部20は、冷却水と空気との間で熱交換を行う部分である。熱交換コア部20は、図中のX軸方向に所定の間隔をおいて積層して配置される複数のチューブ21と、隣り合うチューブ21の間の隙間に配置される複数のフィン22とを有している。なお、図1では、複数のフィン22のうちの一部のみが図示されている。以下では、X軸方向を「チューブ積層方向X」とも称する。また、チューブ積層方向Xのうちの一方向を「X1方向」と称し、その他方向を「X2方向」と称する。
図2に示されるように、チューブ21は、その内部に冷却水の流れる内部流路W10を有する細長い配管からなる。Z軸方向に直交するチューブ21の断面形状は扁平状をなしている。図1に示されるように、チューブ21は、Z軸方向に延びるように形成されている。以下では、Z軸方向を「チューブ長手方向Z」とも称する。また、チューブ長手方向Zのうちの一方向を「Z1方向」と称し、その他方向をZ2方向と称する。さらに、X軸方向及びZ軸方向の両方に直交する方向を「チューブ幅方向Y」とも称する。熱交換器10では、隣り合うチューブ21,21の間に形成される隙間をチューブ幅方向Yに向かって空気が流れる。
フィン22は、薄く長い金属板を波状に折り曲げることにより形成される、いわゆるコルゲートフィンからなる。フィン22の折り曲がり部分は、隣接するチューブ21,21の外周面にろう付けにより固定されている。フィン22は、チューブ21の伝熱面積を増加させることにより、冷却水と空気との熱交換効率を高めるために設けられている。
タンク部31,32は、チューブ積層方向Xに延びるように形成される筒状の部材からなる。図2に示されるように、第1タンク部31の内部には、冷却水の流れる内部流路W20が形成されている。第1タンク部31には、Z2方向における複数のチューブ21の一端部210が接続されている。複数のチューブ21の一端部210は、第1タンク部31の周壁312を貫通して第1タンク部31の内部流路W20まで延びるように配置されている。同様に、第2タンク部の内部には、冷却水の流れる内部流路が形成されている。図1に示されるように、第2タンク部32には、Z1方向における複数のチューブ21の他端部211が接続されている。
X1方向における第1タンク部31の端部311は、閉塞されている。X2方向における第1タンク部31の端部310には、流入口33が設けられている。流入口33は筒状に形成されている。図2に示されるように、X1方向における流入口33の端部330は、ろう付け等により第1タンク部31の端部310に接合されて固定されている。図2に示される軸線m1は、第1タンク部31の中心軸を示している。図2に示されるように、流入口33は、第1タンク部31と同一の軸線m1上に配置されている。
X2方向における流入口33の端部331には、流入パイプ40が接続される。具体的には、流入パイプ40の先端部には、フランジ部400が形成されている。フランジ部400が流入口33の端部331にかしめられることにより、流入口33の端部331に流入パイプ40が固定されている。流入パイプ40の外周面と流入口33の内周面との間には、それらの間をシールするためのシール部材50が配置されている。
流入パイプ40において第1タンク部31内に開口する開口部401の内壁面402には、傾斜面403が形成されている。傾斜面403は、チューブ積層方向Xに対して傾斜するように形成されている。
図1に示されるように、X2方向における第2タンク部32の端部320には、排出口34が設けられている。第2タンク部32と排出口34との接続構造は、図2に示される第1タンク部31と流入口33との接続構造と略同一であるため、その詳細な説明は割愛する。排出口34には排出パイプ43が接続されている。排出パイプ43は、チューブ積層方向Xにおいて流入パイプ40と同一側に位置する第2タンク部32の一端部に設けられている。X1方向における第2タンク部32の端部321は閉塞されている。
図1に示されるように、X2方向における第2タンク部32の端部320には、排出口34が設けられている。第2タンク部32と排出口34との接続構造は、図2に示される第1タンク部31と流入口33との接続構造と略同一であるため、その詳細な説明は割愛する。排出口34には排出パイプ43が接続されている。排出パイプ43は、チューブ積層方向Xにおいて流入パイプ40と同一側に位置する第2タンク部32の一端部に設けられている。X1方向における第2タンク部32の端部321は閉塞されている。
図1に示されるように、サイドプレート41,42は、X軸方向における熱交換コア部20の両端部にそれぞれ配置されている。Z2方向におけるサイドプレート41,42のそれぞれの端部410,420は、第1タンク部31に接続されている。図2に示されるように、サイドプレート41の端部410は、第1タンク部31の周壁312を貫通して第1タンク部31の内部流路W20まで延びるように配置されている。同様に、サイドプレート42の端部420も第1タンク部31に接続されている。さらに、図1に示されるように、Z1方向におけるサイドプレート41,42の他端部411,421は、第2タンク部32に接続されている。サイドプレート41,42は、熱交換コア部20を補強するために設けられている。
次に、本実施形態の熱交換器10の動作例について説明する。
熱交換器10では、流入パイプ40を通じて第1タンク部31の内部に単相の冷却水が流入する。第1タンク部31に流入した冷却水は、各チューブ21の一端部210から各チューブ21の内部流路W10に流入することにより、各チューブ21に分配される。各チューブ21に分配された冷却水は、各チューブ21の内部流路W10を第2タンク部32に向かって流れる。熱交換器10では、各チューブ21の内部流路W10を流れる冷却水と、隣り合うチューブ21,21の間を流れる空気との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱が空気に伝達されて、空気が加熱される。各チューブ21を通過した冷却水は、第2タンク部32に集められた後、排出パイプ43から排出される。
熱交換器10では、流入パイプ40を通じて第1タンク部31の内部に単相の冷却水が流入する。第1タンク部31に流入した冷却水は、各チューブ21の一端部210から各チューブ21の内部流路W10に流入することにより、各チューブ21に分配される。各チューブ21に分配された冷却水は、各チューブ21の内部流路W10を第2タンク部32に向かって流れる。熱交換器10では、各チューブ21の内部流路W10を流れる冷却水と、隣り合うチューブ21,21の間を流れる空気との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱が空気に伝達されて、空気が加熱される。各チューブ21を通過した冷却水は、第2タンク部32に集められた後、排出パイプ43から排出される。
この熱交換器10では、流入パイプ40の内壁面402に傾斜面403が形成されているため、図2に示されるように、流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水は、矢印D1で示される方向、すなわち軸線m1に対して所定角度θをなす方向に流れる。流入パイプ40の開口部401から矢印D1で示される方向に冷却水が流れることにより、第1タンク部31の端部310において、矢印D1に沿った領域A1を流れる冷却水の速度が増加する。これにより、第1タンク部31の端部310を流れる冷却水の速度分布には、チューブ幅方向Yに偏りが生じるようになる。この冷却水の速度分布の偏りにより、冷却水の速度が速い領域A1では、冷却水がチューブ21に流入する際の圧力損失が大きくなる。結果的に、第1タンク部31の端部310付近に配置される複数のチューブ21には冷却水が流入し難くなる。
以上説明した本実施形態の熱交換器10によれば、以下の(1)及び(2)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)図1に示されるような構造を有する熱交換器10では、流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水が、第1タンク部31の端部310の付近に配置されるチューブ21に分配され易い一方、第1タンク部31の端部310から離間した位置に配置されるチューブ21に分配され難くなる。この点、本実施形態の熱交換器10では、図2に示されるように、第1タンク部31の端部310付近に配置される複数のチューブ21に冷却水が流入し難くなるように、複数のチューブ21の流量分布を意図的に偏らせることができる。これにより、流入パイプ40の位置に起因するチューブ21の流量分布の偏りを相殺することができるため、結果的に複数のチューブ21における流量分布の偏りを抑制することができる。また、本実施形態の熱交換器10では、チューブ21の一端部210が閉塞されていないため、従来の熱交換器のようにチューブの一端部が閉塞されている構造と比較すると、チューブ21内の冷却水の流れに乱れが生じ難い。そのため、騒音を低減することが可能である。
(1)図1に示されるような構造を有する熱交換器10では、流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水が、第1タンク部31の端部310の付近に配置されるチューブ21に分配され易い一方、第1タンク部31の端部310から離間した位置に配置されるチューブ21に分配され難くなる。この点、本実施形態の熱交換器10では、図2に示されるように、第1タンク部31の端部310付近に配置される複数のチューブ21に冷却水が流入し難くなるように、複数のチューブ21の流量分布を意図的に偏らせることができる。これにより、流入パイプ40の位置に起因するチューブ21の流量分布の偏りを相殺することができるため、結果的に複数のチューブ21における流量分布の偏りを抑制することができる。また、本実施形態の熱交換器10では、チューブ21の一端部210が閉塞されていないため、従来の熱交換器のようにチューブの一端部が閉塞されている構造と比較すると、チューブ21内の冷却水の流れに乱れが生じ難い。そのため、騒音を低減することが可能である。
(2)流入パイプ40において第1タンク部31の内部に開口する開口部401の内壁面402には、チューブ積層方向Xに対して傾斜する傾斜面403が形成されている。このような構成によれば、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなして流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水が流入する構造を容易に実現することが可能である。
(変形例)
次に、第1実施形態の熱交換器10の変形例について説明する。
本変形例の熱交換器10では、チューブ21として、図3に示されるような構造を有する、いわゆるB型チューブが採用されている。図3に示されるように、チューブ21には、その内部流路W10を2つの流路W11,W12に仕切る隔壁212が形成されている。
次に、第1実施形態の熱交換器10の変形例について説明する。
本変形例の熱交換器10では、チューブ21として、図3に示されるような構造を有する、いわゆるB型チューブが採用されている。図3に示されるように、チューブ21には、その内部流路W10を2つの流路W11,W12に仕切る隔壁212が形成されている。
このような構造を有するチューブ21を熱交換器10に用いた場合、隔壁212を有していないチューブと比較すると、チューブ21の各流路W11,W12を流れる冷却水の圧力損失が大きくなる。そのため、第1タンク部31の内部を流れる冷却水の流速が速くなるほど、各チューブ21の流路W11,W12に冷却水が流入し難くなる。第1タンク部31の内部では、流入パイプ40の開口部401の付近で冷却水の流速が最も速くなる。図3に示されるようなチューブ21を用いることにより、流入パイプ40の開口部401の付近に配置されるチューブ21に冷却水が更に流入し難くなるため、流入パイプ40の位置に起因する各チューブ21の流量分布の偏りを更に緩和することが可能となる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図4に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、流入パイプ40の途中部分に偏流部404が形成されている。偏流部404は、流入パイプ40において折り曲げられるように形成され、且つ流入パイプ40の流路断面積を部分的に狭くするように形成された部分からなる。このような偏流部404により、流入パイプ40の内部を流れる冷却水の流れ方向を変化させることができる。具体的には、図4に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
次に、第2実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図4に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、流入パイプ40の途中部分に偏流部404が形成されている。偏流部404は、流入パイプ40において折り曲げられるように形成され、且つ流入パイプ40の流路断面積を部分的に狭くするように形成された部分からなる。このような偏流部404により、流入パイプ40の内部を流れる冷却水の流れ方向を変化させることができる。具体的には、図4に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図5に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、第1タンク部31の内部に偏流部材60が設けられている。偏流部材60は、軸線m1からずれた位置に貫通孔61を有する板状の部材からなる。貫通孔61の内周面には、チューブ積層方向Xに対して所定角度をなすように傾斜する傾斜面62が形成されている。流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水が傾斜面62に沿って貫通孔61を流れることにより、図5に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている。
次に、第3実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図5に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、第1タンク部31の内部に偏流部材60が設けられている。偏流部材60は、軸線m1からずれた位置に貫通孔61を有する板状の部材からなる。貫通孔61の内周面には、チューブ積層方向Xに対して所定角度をなすように傾斜する傾斜面62が形成されている。流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水が傾斜面62に沿って貫通孔61を流れることにより、図5に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている。
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図6に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、サイドプレート41の一端部410に偏流構造412が設けられている。図7に示されるように、偏流構造412は、サイドプレート41の端部410の一部を部分的に突出させた構造からなる。図6に示されるように、偏流構造412は第1タンク部31内に突出している。そのため、流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水は、偏流構造412が設けられている部分では流れ難くなる一方、偏流構造412が設けられていない部分では流れ易くなる。これにより、図6に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている。
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<第5実施形態>
次に、第5実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
<第5実施形態>
次に、第5実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図8に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、第1タンク部31の周壁312に偏流構造313が設けられている。偏流構造313は、第1タンク部31の周壁312の一部を内側に凹むように変形させた構造からなる。この偏流構造313により、流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水は、偏流構造313が設けられている部分では流れ難くなる一方、偏流構造313が設けられていない部分では流れ易くなる。これにより、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている。
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<第6実施形態>
次に、第6実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
<第6実施形態>
次に、第6実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図9に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、第1タンク部31に対して流入パイプ40が傾斜して取り付けられている。具体的には、流入パイプ40は、その中心軸m2がチューブ積層方向Xに対して傾斜するように第1タンク部31に取り付けられている。これにより、図9に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている。
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<第7実施形態>
次に、第7実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
<第7実施形態>
次に、第7実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図10に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、第1タンク部31に対して流入パイプ40が偏心した位置に取り付けられている。すなわち、流入パイプ40は、その中心軸m2が第1タンク部31の中心軸m1からずれるように第1タンク部31に取り付けられている。これにより、図10に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている。
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<第8実施形態>
次に、第8実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
<第8実施形態>
次に、第8実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図11に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、第1タンク部31の側面に流入パイプ40が取り付けられている。具体的には、流入パイプ40は、第1タンク部31においてチューブ幅方向Yに位置する側面に取り付けられている。このような構造によれば、流入パイプ40から第1タンク部31に流入する冷却水は、チューブ積層方向Xに対して略直交するように流れる。すなわち、図11の角度θは略90度となる。
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<第9実施形態>
次に、第9実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
<第9実施形態>
次に、第9実施形態の熱交換器10について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器10との相違点を中心に説明する。
図12に示されるように、本実施形態の熱交換器10では、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させるために、第1タンク部31の内部に偏流部材70が設けられている。図13及び図14に示されるように、偏流部材70は、軸線m1を中心に円柱状に形成された部材からなる。偏流部材70には、その中心軸m1からずれた位置に貫通孔71が形成されている。流入パイプ40を流れる冷却水が偏流部材70の貫通孔71を通過することにより、図12に矢印D1で示されるように、チューブ積層方向Xに対して所定角度θをなすように流入パイプ40から第1タンク部31に冷却水を流入させることが可能となっている。
本実施形態のような構造を有する熱交換器10であっても、第1実施形態の熱交換器10と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。
<他の実施形態>
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
<他の実施形態>
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各実施形態の熱交換器10では、熱交換器10を流れる流体として、冷却水以外の任意の流体を採用することが可能である。
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
10:熱交換器
20:熱交換コア部
21:チューブ
31:第1タンク部
32:第2タンク部
40:流入パイプ
41:サイドプレート
43:排出パイプ
60:偏流部材
70:偏流部材
212:隔壁
312:周壁
313:偏流構造
402:内壁面
403:傾斜面
404:偏流部
412:偏流構造
20:熱交換コア部
21:チューブ
31:第1タンク部
32:第2タンク部
40:流入パイプ
41:サイドプレート
43:排出パイプ
60:偏流部材
70:偏流部材
212:隔壁
312:周壁
313:偏流構造
402:内壁面
403:傾斜面
404:偏流部
412:偏流構造
Claims (2)
- 流体が流れる複数のチューブ(21)が積層して配置される熱交換コア部(20)と、
複数の前記チューブの一端部に接続され、流体を複数の前記チューブに分配する第1タンク部(31)と、
複数の前記チューブの他端部に接続され、複数の前記チューブを通過した流体を集める第2タンク部(32)と、
前記チューブ積層方向における前記熱交換コア部の両端部に配置され、前記熱交換コア部を補強するサイドプレート(41)と、を備え、
複数の前記チューブが積層して配置される方向をチューブ積層方向とするとき、
前記チューブ積層方向に位置する前記第1タンク部の一端部には、前記第1タンク部の内部に流体を流入させる流入パイプ(40)が接続され、
前記チューブ積層方向において前記流入パイプと同一側に位置する前記第2タンク部の一端部には、前記第2タンク部の内部の流体を排出する排出パイプ(43)が接続され、
前記サイドプレートの両端部は、前記第1タンク部及び前記第2タンク部にそれぞれ接続され、
前記サイドプレートにおいて前記第1タンク部に接続されている一端部には、前記チューブ積層方向に対して所定角度をなして前記流入パイプから前記第1タンク部に流体が流入するように、前記流入パイプから前記第1タンク部に流入した流体の流れ方向を変化させる偏流構造(412)が設けられている
熱交換器。 - 前記チューブには、その内部流路を2つの流路に仕切る隔壁(212)が形成されている
請求項1に記載の熱交換器。
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-
2019
- 2019-01-15 JP JP2019004396A patent/JP7006626B2/ja active Active
- 2019-12-23 WO PCT/JP2019/050342 patent/WO2020149107A1/ja active Application Filing
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