JPH1061438A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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Publication number
JPH1061438A
JPH1061438A JP8218192A JP21819296A JPH1061438A JP H1061438 A JPH1061438 A JP H1061438A JP 8218192 A JP8218192 A JP 8218192A JP 21819296 A JP21819296 A JP 21819296A JP H1061438 A JPH1061438 A JP H1061438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fins
heat exchanger
intercooler
tubes
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP8218192A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihisa Abe
寿久 安部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP8218192A priority Critical patent/JPH1061438A/ja
Publication of JPH1061438A publication Critical patent/JPH1061438A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2210/00Heat exchange conduits
    • F28F2210/08Assemblies of conduits having different features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/04Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Geometry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過する冷却風量が均一であり、放熱性能が
高い熱交換器を提供する。 【解決手段】 入口側タンク9と出口側タンク10との
間を複数のチューブ11で接続し、該チューブ相互の間
隙にフィン6を配設した熱交換器において、上記フィン
6の配設ピッチを一方の端部寄りにおいて細かく、他方
の端部寄りにおいて粗く設定し、かつフィン6に傾斜を
設けたことによる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に適用される
熱交換器に関する。さらに詳しくは、過給機付きエンジ
ンを有する自動車のインタークーラの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】圧縮機であるコンプレッサを用いてエン
ジンに吸入される混合気の圧力を高める装置を過給機と
いい、レーシングカーや航空機のエンジン用として開発
されたものであるが、一般の自動車にも採用されるよう
になった。該過給機は、空気をシリンダの容積以上に圧
縮してエンジンに送り込む、つまり、空気の吐出量がエ
ンジン本来の吸入量より多くなりエンジンの出力がより
大きくなる原理を利用したものである。
【0003】しかし、空気を圧縮すると温度が上がり、
エンジン内の混合気の温度も上昇するので、ノッキング
を起こしやすくなる。そこで、通常、過給機とエンジン
との間に熱交換器であるインタークーラを設けて、エン
ジンに吸入される空気を冷却することが行われている。
【0004】このインタークーラは、従来、図7および
図8に示されるような形態を成している。図7は車両の
ボンネットaの下部で、エンジン(図示せず)の上に設
置されたインタークーラbの縦断面図、図8は図7に示
したインタークーラbの平面図である。これらの図から
わかるように、上記インタークーラbは、両側にタンク
c,dを設け、該タンクc,dの間を金属製のフィンe
とチューブfで連結した箱形のものであり、ボンネット
aと略平行な方向に取り付けられている。上記フィンe
は金属板を波状に曲げたものであり、また、チューブf
は、その中に不凍液としてエチレングリコールを主体と
した冷却液が流れており、インタークーラb内を循環す
る間に、車両走行中にエアースクープgから取り入れら
れる冷却風hによって放熱される。
【0005】また、従来のインタークーラとして、例え
ば特開昭62−247122号が開示されており、この
形態を図を参照して説明する。図9は、インタークーラ
およびサージタンクの一部切欠斜視図である。該インタ
ークーラiは、上部に設けられたアッパタンクjと、下
部に設けられたロアタンクkと、該アッパタンクjおよ
びロアタンクkの間に水平に数ミリ間隔で設けられた多
数の薄金属板のフィンlと、該フィンlを貫いて上下方
向に向けて設けられた複数の連結チューブ(図示せず)
とからなる構造をしている。
【0006】また、図9のX−X線による横断面図を図
10に示す。サージタンクmの入口nに対面するインタ
ークーラiの中央では波形のフィンlの間隔を細かく
し、インタークーラiの側部では波形のフィンlの間隔
を大きくする。これにより、吸気通路からサージタンク
m内へ流入した過給吸気がインタークーラiの全面に均
一に流れるようになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱交換器においては、以下の問題点があった。 (1)図7および図8に示すように、インタークーラb
のフィンピッチMおよびチューブのピッチが均一である
場合は、該インタークーラbを通過する冷却風量が不均
一になり、放熱性能が低下した。 (2)インタークーラbのフィンeの向きが平行である
ため、冷却風hの流れ方向が該インタークーラbを通過
する前と、通過している途中で大きく異なる。したがっ
て、冷却風hが通過する際に抵抗がかかり、該インター
クーラbの放熱性能が低下した。 (3)図9および図10に示すように、インタークーラ
iのフィンピッチを部位によって変化させた場合におい
ても、冷却風oの流れ方向が該インタークーラiを通過
する前と、通過している途中で異なる。このため、冷却
風hが通過する際に抵抗がかかり、インタークーラiの
放熱性能が低下した。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、通過する冷却風量が均一であり、放熱性能が高い熱
交換器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を解
決するためになされたものであり、その要旨は、入口側
タンクと出口側タンクとの間を複数のチューブで接続
し、該チューブ相互の間隙にフィンを配設した熱交換器
において、上記フィンの配設ピッチを一方の端部寄りに
おいて細かく、他方の端部寄りにおいて粗く設定し、か
つフィンに傾斜を設けたことにある。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明に係る熱交換器を詳細に説明する。図1は、本発明に
係る熱交換器であるインタークーラを適用した車両1を
示す斜視図である。図中2は車両のボンネット3上に設
けたエアースクープであり、その前部に空気の取入口を
有する。この取入口から、車両走行中に空気を掬うよう
にして取り入れている。この図1のII−II線による縦断
面図を図2に示す。
【0011】この図において、上記エアースクープ2が
位置する部位のボンネット3に開口部4を有し、その下
部に位置するエンジン(図示せず)の上に熱交換器であ
るインタークーラ5を設けている。該インタークーラ5
はボンネット面と略平行な方向に設けられ、車両前方側
の厚みT1 が後方側の厚みT2 よりも厚くなっている。
また、フィン6は、車両前方側と後方側とで反対方向に
傾斜しており、略ハの字状を形成している。上記エアー
スクープ2の取入口7から取り入れた空気8は、矢印の
方向に流れ、インタークーラ5の前方側および後方側の
空気の流れ方向とフィン6の傾斜角とが略一致する。さ
らに、フィン6とフィン6との間隔であるフィンピッチ
は後方側の方が密になっている。これは、車両走行中に
取入口から入る風量は後方側の方が多いため、フィンピ
ッチを密にすることによって、より効果的に放熱させる
ためである。
【0012】次いで、図3に図2に示したインタークー
ラ単体の平面図を示す。車両前方側に入口側タンク9を
備え、車両後方側に出口側タンク10を備えており、そ
れらのタンク9,10の間に車両前後方向に沿ってフィ
ン6とチューブ11を設けている。このフィン6は波状
に形成された金属板であり、後方に向かうにつれてそれ
らの間隔が密になる。前方のフィンピッチL1 が最も大
きく、従来の2〜3倍であり、後方のフィンピッチL2
が最も小さく、従来の約1/2である。平面的な幅Dも
後方に向かうにつれて次第に大きくなっている。また、
チューブもフィンと同様に金属製であり、後方に向かう
につれて断面積が次第に小さくなっている。
【0013】そして、図4に図3のIV−IV線による縦断
面図を示す。前方側の方がインタークーラ5の厚みが大
きくなっており、上面の高さが後方に向かうにつれて低
くなる略J字状に形成されている。また、上述したよう
に、フィン6の傾斜が前方と後方で異なっている。つま
り、前方側のフィン6は後方に向かって傾斜しており、
後方側のフィン6は前方に傾斜した略ハの字状に形成さ
れている。このフィン6の垂直に対する傾斜角θは5〜
10°である。このようにフィン6が傾斜していると、
エアースクープ2から取り入れた空気8の流れ方向と該
フィン6の傾斜角θが略同一のため、空気8がフィン6
を通過する際の抵抗が小さくなる。また、後方側の方が
取り入れる空気量が多いため、フィンピッチを小さくす
ることによって放熱性能を高め、インタークーラ5の放
熱性能のバランスを調整することになる。
【0014】実施の他の形態 インタークーラ5のタンク9,10、フィン6およびチ
ューブ11は、図3に示すような車両前後に向けた配設
方向に限定しない。つまり、図5および図6に示すよう
に、上記タンク9,10、フィン6およびチューブ11
は車幅方向に配設されてもよい。この場合は、後方側に
向かうにつれてフィン6の幅Dを小さくして放熱性能を
高めている。また、チューブ11の厚みは、後方に向か
うにつれて小さくしている。
【0015】
【発明の効果】上述したように、本発明に係る熱交換器
によれば、 (1)エアースクープから入ってくる冷却風量がインタ
ークーラの後方側の方が多く、フィンのピッチも後方側
が密のため、該インタークーラの冷却風の通過量を均一
に近づけることができ、放熱性能が向上する。 (2)インタークーラの後方側の方がチューブの断面積
が小さくなるため、放熱性能が向上する。 (3)フィンに傾斜を設けることによって、エアースク
ープから入ってくる空気がインタークーラを通過する際
の空気抵抗が小さくなり、放熱性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱交換器を適用した車両の斜視図
である。
【図2】図1のII−II線による縦断面図である。
【図3】本発明に係る熱交換器の平面図である。
【図4】図3のIV−IV線による縦断面図である。
【図5】他の実施の形態に係る熱交換器の平面図であ
る。
【図6】図5のVI−VI線による縦断面図である。
【図7】従来の熱交換器を適用した車両前部の縦断面図
である。
【図8】図7の熱交換器の平面図である。
【図9】従来のインタークーラおよびサージタンクの一
部切欠斜視図である。
【図10】図9のX−X線による横断面図である。
【符号の説明】
1 車両 2 エアースクープ 3 ボンネット 4 開口部 5 熱交換器(インタークーラ) 6 フィン 7 取入口 8 空気 9 入口側タンク 10 出口側タンク 11 チューブ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入口側タンクと出口側タンクとの間を複
    数のチューブで接続し、該チューブ相互の間隙にフィン
    を配設した熱交換器において、 上記フィンの配設ピッチを一方の端部寄りにおいて細か
    く、他方の端部寄りにおいて粗く設定し、かつフィンに
    傾斜を設けたことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 上記チューブの断面積を、上記フィンの
    配設ピッチが細かい一方の端部寄りにおいて小さく、配
    設ピッチが粗い他方の端部寄りにおいて大きくしたこと
    を特徴とする請求項1記載の熱交換器。
  3. 【請求項3】 上記一方の端部から他方の端部に向かう
    につれて、上記熱交換器の厚みを変化させたことを特徴
    とする請求項1または請求項2記載の熱交換器。
JP8218192A 1996-08-20 1996-08-20 熱交換器 Pending JPH1061438A (ja)

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JP8218192A JPH1061438A (ja) 1996-08-20 1996-08-20 熱交換器

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