TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmeaustauschrohr, ein Herstellungsverfahren für ein Wärmeaustauschrohr und einen Wärmetauscher.The present invention relates to a heat exchange tube, a manufacturing method for a heat exchange tube and a heat exchanger.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
US7347254B2 offenbart einen Wärmetauscher, der flache Rohre umfasst, in denen ein flüssiges Kühlmittel zum Kühlen eines Motors strömt, und eine Wellenrippe, die zwischen den flachen Rohren angeordnet ist, um Wärme des flüssigen Kühlmittels an die Außenluft abzugeben. Das flache Rohr weist Wirbelgeneratoren auf, die in Richtung des Innenumfangs vorstehen. US7347254B2 discloses a heat exchanger comprising flat tubes in which a liquid coolant flows for cooling an engine, and a corrugation fin disposed between the flat tubes for dissipating heat of the liquid coolant to the outside air. The flat tube has vortex generators that protrude towards the inner circumference.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Gemäß dem in US734725B2 offenbarten Wärmetauscher erhöht jedoch die Ausbildung des Wirbelgenerators in einem Bereich, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit vergleichsweise hoch ist, den Effekt von Turbulenzen. Gleichzeitig erhöht jedoch das Auftreten von Turbulenzen den Widerstand. Darüber hinaus ist in einem Bereich, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit vergleichsweise niedrig ist, die Wirkung des Ausbildens des Wirbelgenerators gering.According to the in US734725B2 However, the heat exchanger disclosed increases the formation of the vortex generator in a region in which the flow velocity is comparatively high, the effect of turbulence. At the same time, however, the occurrence of turbulence increases the resistance. In addition, in a region where the flow velocity is comparatively low, the effect of forming the vortex generator is small.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während ein Anstieg des Widerstands unterdrückt wird.The present invention intends to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance.
Ein Wärmeaustauschrohr gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Paar von gegenüberliegenden zugewandten Flächen, an welchen ein Wärmeaustausch zwischen einem ersten Fluid, welches an einem Außenumfang davon strömt und einem zweiten Fluid, welches an einem Innenumfang davon strömt, stattfindet, und einen schräg vorstehenden Teil, der an mindestens einer von dem Paar der zugewandten Flächen dergestalt ausgebildet ist, dass er an einem von dem Außenumfang und dem Innenumfang konvex und an dem anderen konkav ist, wobei der schräg vorstehende Teil entlang einer Strömungsrichtung eines Wärmeaustauschfluids schräg ausgebildet ist, wobei das Wärmeaustauschfluid eines von dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid ist, welches an der konvex ausgebildeten Seite strömt. Eine Vielzahl von schräg vorstehenden Teilen sind schräg ausgebildet, um abwechselnd in einer Breitenrichtung eines Strömungswegs des Wärmeaustauschfluids entgegengesetzt zu sein, und die Vielzahl der schräg vorstehenden Teile wechselseitig verbunden sind, um Verbindungsteile zu bilden. Wenn hp eine Höhe des Strömungswegs des Wärmeaustauschfluids bezeichnet und Wv eine Breite des schräg vorstehenden Teils in einer Richtung senkrecht zu der Strömungsrichtung des Wärmeaustauschfluids in dem Strömungsweg bezeichnet, ist Wv/hp, welches ein Verhältnis der Breite des schräg vorstehenden Teils zu der Höhe des Strömungswegs ist, gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 6,0.A heat exchange tube according to one aspect of the present invention includes a pair of opposing facing surfaces on which heat exchange takes place between a first fluid flowing on an outer periphery thereof and a second fluid flowing on an inner periphery thereof, and an obliquely protruding part formed on at least one of the pair of facing surfaces so as to be convex on one of the outer circumference and the inner circumference and concave on the other, the obliquely protruding part being obliquely formed along a flow direction of a heat exchange fluid, the heat exchange fluid is one of the first fluid and the second fluid flowing on the convex side. A plurality of obliquely protruding parts are formed obliquely to be alternately opposite in a width direction of a flow path of the heat exchange fluid, and the plurality of the obliquely protruding parts are mutually connected to form connecting parts. When h p denotes a height of the flow path of the heat exchange fluid and Wv denotes a width of the obliquely protruding part in a direction perpendicular to the flow direction of the heat exchange fluid in the flow path, Wv / h p which is a ratio of the width of the obliquely protruding part to the height of the flow path is equal to or greater than 1.5 and equal to or less than 6.0.
Ein Ausbilden des Vorsprungs gemäß dem oben erwähnten Aspekt so, dass Wv/hp, welches das Verhältnis der Breite des schräg vorstehenden Teils zu der Höhe des Strömungswegs ist, gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 6,0 ist, kann vertikale Wirbel in dem Strömungsweg des Wärmeaustauschfluids effizient erzeugen. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.Forming the protrusion according to the above-mentioned aspect such that Wv / h p , which is the ratio of the width of the obliquely protruding part to the height of the flow path, is equal to or greater than 1.5 and equal to or less than 6.0, can efficiently generate vertical eddies in the flow path of the heat exchange fluid. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
FigurenlisteFigure list
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[1] 1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die einen Wärmetauscher umfassend ein Wärmeaustauschrohr gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.[ 1 ] 1 Fig. 13 is a schematic configuration view illustrating a heat exchanger including a heat exchange tube according to an embodiment of the present invention.
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[2A] 2A ist eine innere Schnittansicht, die eine obere Fläche des Wärmeaustauschrohrs entlang der Längsrichtung davon darstellt.[ 2A ] 2A Fig. 13 is an internal sectional view showing an upper surface of the heat exchange tube along the lengthwise direction thereof.
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[2B] 2B ist eine innere Schnittansicht, die eine untere Fläche des Wärmeaustauschrohrs entlang der Längsrichtung davon darstellt.[ 2 B ] 2 B Fig. 13 is an internal sectional view showing a lower surface of the heat exchange tube along the longitudinal direction thereof.
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[3A] 3A ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2A und 2B.[ 3A ] 3A FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line III-III in FIG 2A and 2 B .
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[3B] 3B ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Wärmeaustauschleistung und einem Widerstand eines Fluids in Bezug auf die Beziehung zwischen der Breite eines schräg vorstehenden Teils und der Höhe eines Strömungswegs darstellt.[ 3B ] 3B Fig. 13 is a graph showing a relationship between a heat exchange performance and a resistance of a fluid with respect to the relationship between the width of an obliquely protruding part and the height of a flow path.
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[4A] 4A ist eine Querschnittsansicht, die ein Wärmeaustauschrohr gemäß einem modifizierten Beispiel der in 3A dargestellten Ausführungsform darstellt.[ 4A ] 4A FIG. 13 is a cross-sectional view showing a heat exchange tube according to a modified example of FIG 3A illustrated embodiment represents.
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[4B] 4B ist ein Diagramm, welches eine Reduktionsrate des Wärmeübertragungskoeffizienten in Bezug auf die Beziehung der Höhe des Strömungswegs und dem schräg vorstehenden Teil darstellt.[ 4B ] 4B Fig. 13 is a graph showing a rate of reduction in the heat transfer coefficient with respect to the relationship between the height of the flow path and the sloping portion.
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[5A] 5A ist eine innere Schnittansicht, die eine obere Fläche des Wärmeaustauschrohrs gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der längeren Richtung davon darstellt.[ 5A ] 5A Fig. 13 is an internal sectional view showing an upper surface of the heat exchange tube according to a modified example of the embodiment of the present invention along the longer direction thereof.
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[5B] 5B ist eine innere Schnittansicht, die eine untere Fläche des Wärmeaustauschrohrs gemäß dem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der längeren Richtung davon darstellt.[ 5B ] 5B Fig. 13 is an internal sectional view showing a lower surface of the heat exchange tube according to the modified example of the embodiment of the present invention along the longer direction thereof.
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[6] 6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 5A und 5B dargestellten Linie VI-VI.[ 6th ] 6th FIG. 13 is a cross-sectional view taken along a line in FIG 5A and 5B illustrated line VI-VI.
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[7A] 7A ist eine schematische Konfigurationsansicht, die das schräg vorstehende Teil darstellt.[ 7A ] 7A Fig. 13 is a schematic configuration view showing the obliquely protruding part.
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[7B] 7B ist eine schematische Konfigurationsansicht, die ein Löten des schräg vorstehenden Teils und eines Wärmeleitungselements darstellt.[ 7B ] 7B Fig. 13 is a schematic configuration view illustrating soldering of the obliquely protruding part and a heat conduction member.
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[7C] 7C ist eine schematische Konfigurationsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des schräg vorstehenden Teils darstellt.[ 7C ] 7C Fig. 13 is a schematic configuration view showing a modified example of the obliquely protruding part.
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[8] 8 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Widerstand und der Wärmeaustauschleistung darstellt.[ 8th ] 8th Fig. 13 is a graph showing a relationship between resistance and heat exchange performance.
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[9] 9 ist ein aus 8 abgeleitetes Diagramm und stellt eine Beziehung zwischen der Wärmeaustauschleistung und dem Verhältnis der Vorsprungshöhe zu der Höhe des Strömungswegs in dem Wärmeaustauschrohr dar.[ 9 ] 9 is on off 8th and shows a relationship between the heat exchange performance and the ratio of the protrusion height to the height of the flow path in the heat exchange tube.
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[10] 10 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Wärmeaustauschleistung und einem Neigungswinkel des schräg vorstehenden Teils bezüglich einer Strömungsweg-Breitenrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Wärmetauscherfluids darstellt.[ 10 ] 10 Fig. 13 is a diagram showing a relationship between the heat exchange performance and an inclination angle of the obliquely protruding part with respect to a flow path width direction with respect to the flow direction of the heat exchange fluid.
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[11] 11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Wärmeaustauschleistung und dem Verhältnis des Vorsprungsabstands zu der Höhe des Strömungswegs darstellt.[ 11 ] 11 Fig. 13 is a graph showing a relationship between the heat exchange performance and the ratio of the protrusion distance to the height of the flow path.
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[12] 12 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Wärmeaustauschleistung und dem Verhältnis des Abstands des schräg vorstehenden Teils zu der Höhe des Strömungswegs darstellt.[ 12th ] 12th Fig. 13 is a graph showing a relationship between the heat exchange performance and the ratio of the distance of the obliquely protruding part to the height of the flow path.
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[13] 13 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen dem Verhältnis der Höhe des schräg vorstehenden Teils zu der Höhe des Strömungswegs und dem Verhältnis des Vorsprungsabstands zu der Höhe des Strömungswegs darstellt.[ 13th ] 13th Fig. 13 is a diagram showing a relationship between the ratio of the height of the sloping portion to the height of the flow path and the ratio of the projection distance to the height of the flow path.
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[14] 14 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Wärmeaustauschleistung und einem Neigungswinkel eines ersten und zweiten geneigten Teils darstellt.[ 14th ] 14th Fig. 13 is a graph showing a relationship between the heat exchange performance and an inclination angle of first and second inclined parts.
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[15A] 15A ist eine Ansicht, die die Strömung eines Fluids darstellt, welches durch den schräg vorstehenden Teil strömt.[ 15A ] 15A Fig. 13 is a view showing the flow of a fluid flowing through the obliquely protruding part.
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[15B] 15B ist eine Ansicht, die die Strömung eines Fluids darstellt, welches durch einen schräg vorstehenden Teil gemäß einem Vergleichsbeispiel strömt.[ 15B ] 15B Fig. 13 is a view showing the flow of a fluid flowing through an obliquely protruding part according to a comparative example.
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[16A] 16A ist eine Ansicht, die die Strömung des Fluids darstellt, das durch den vorstehenden Teil strömt.[ 16A ] 16A Fig. 13 is a view illustrating the flow of the fluid flowing through the protruding part.
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[16B] 16B ist eine Ansicht, die die Strömung des Fluids darstellt, das durch den vorstehenden Teil gemäß dem Vergleichsbeispiel strömt.[ 16B ] 16B Fig. 13 is a view illustrating the flow of the fluid flowing through the protruding part according to the comparative example.
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[17] 17 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die einen Wärmetauscher gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.[ 17th ] 17th Fig. 13 is a schematic configuration view illustrating a heat exchanger according to a modified example of the embodiment of the present invention.
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[18] 18 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die einen Wärmetauscher gemäß einem anderen modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.[ 18th ] 18th Fig. 13 is a schematic configuration view illustrating a heat exchanger according to another modified example of the embodiment of the present invention.
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[19] 19 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die einen Wärmetauscher gemäß einem anderen modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.[ 19th ] 19th Fig. 13 is a schematic configuration view illustrating a heat exchanger according to another modified example of the embodiment of the present invention.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Nachfolgend wird ein Wärmeaustauschrohr (nachfolgend einfach als „Rohr“ bezeichnet) 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ein Wärmetauscher 100 umfassend das Rohr 10 mit Bezug zu 1 bis 16B beschrieben werden.In the following, a heat exchange tube (hereinafter simply referred to as "tube") 10 according to an embodiment of the present invention and a heat exchanger 100 encompassing the pipe 10 In reference to 1 to 16B to be discribed.
Zuerst wird die Gesamtkonfiguration des Wärmetauschers 100 mit Bezug zu 1 beschrieben werden.First is the overall configuration of the heat exchanger 100 In reference to 1 to be discribed.
Der Wärmetauscher 100 ist ein Kühler, der von einer Kühlerblockhalterung (nicht dargestellt) gehalten und an einem Fahrzeug (nicht dargestellt) montiert ist. Der Wärmetauscher 100 umfasst eine Vielzahl von Rohren 10, die in Abständen gestapelt sind, ein Paar von Tanks 20a und 20b, die so angeordnet sind, dass sie mit beiden Enden der Rohre 10 in der längeren Richtung verbunden sind, und Rippen 30, die zwischen benachbarten Rohren 10 angeordnet und abwechselnd mit den Rohren 10 gestapelt sind, um als Wärmeleitungselement zu fungieren.The heat exchanger 100 is a radiator held by a radiator block bracket (not shown) and mounted on a vehicle (not shown). The heat exchanger 100 includes a variety of tubes 10 a pair of tanks stacked at intervals 20a and 20b that are arranged so that they connect to both ends of the tubes 10 connected in the longer direction, and ribs 30th that are between adjacent pipes 10 arranged and alternating with the tubes 10 are stacked to act as a heat conduction element.
Ein Strömungsweg 40, durch welchen Kühlwasser zum Austausch von Wärme mit der Außenluft außerhalb des Rohrs 10 strömt, ist an einem Innenumfang des Rohrs 10 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Außenluft einem ersten Fluid und das Kühlwasser entspricht einem zweiten Fluid. Ein als das Kühlwasser verwendbares Beispiel ist beispielsweise ein Frostschutzfluid, welches das Kühlwasser ist, das in einem Kühlwasserkreislauf (nicht dargestellt) zum Kühlen eines Motors (nicht dargestellt) strömt. Das Kühlwasser kann nicht nur den Motor, sondern auch verschiedene Vorrichtungen kühlen, die Wärme erzeugen.A flow path 40 through which cooling water to exchange heat with the outside air outside the pipe 10 flows is on one Inner circumference of the pipe 10 educated. In the present embodiment, the outside air corresponds to a first fluid and the cooling water corresponds to a second fluid. An example usable as the cooling water is, for example, an antifreeze fluid which is the cooling water flowing in a cooling water circuit (not shown) for cooling an engine (not shown). The cooling water can cool not only the engine but also various devices that generate heat.
Der Tank 20a und der Tank 20b sind jeweils dergestalt angeordnet, dass sie mit der Vielzahl der Rohre 10 von der längeren Richtung der Rohre 10 verbunden sind, und das Kühlwasser zeitweilig speichern.The Tank 20a and the tank 20b are each arranged such that they are connected to the plurality of tubes 10 from the longer direction of the pipes 10 are connected and temporarily store the cooling water.
Hochtemperaturkühlwasser nach einem Kühlen des Motors oder dergleichen strömt aus dem Kühlwasserkreislauf in den Tank 20a. Das Kühlwasser, welches in den Tank 20a geströmt ist, strömt durch jedes der Vielzahl der Rohre 10. Danach wird das Hochtemperaturkühlwasser, wenn es durch die Rohre 10 strömt, gekühlt, während es Wärme mit der Außenluft austauscht.High-temperature cooling water after cooling the engine or the like flows from the cooling water circuit into the tank 20a . The cooling water that goes into the tank 20a has flowed flows through each of the plurality of tubes 10 . After that, the high temperature cooling water is when it passes through the pipes 10 flows, cooled while exchanging heat with the outside air.
Das Kühlwasser, welches durch die Rohre 10 geströmt ist, strömt in den Tank 20b. Das Kühlwasser, welches in den Tank 20b geströmt ist, zirkuliert wieder in dem Kühlwasserkreislauf und kühlt den Motor oder dergleichen.The cooling water that goes through the pipes 10 has flowed, flows into the tank 20b . The cooling water that goes into the tank 20b has flowed, circulates again in the cooling water circuit and cools the engine or the like.
Die Rippen 30 sind in einer Wellenform entlang der längeren Richtung des Rohrs 10 ausgebildet und mit zwei benachbarten Rohren 10 verbunden. Die Außenluft, die durch das fahrende Fahrzeug oder einen Außenventilator (nicht dargestellt) eingeleitet wird, strömt um die Vielzahl der Rohre 10 und die Rippen 30 herum. Dadurch kann das Kühlwasser, welches innerhalb des Strömungswegs 40 strömt, Wärme mit der Außenluft über die Oberflächen der Rohre 10 und Rippen 30 austauschen. Auf diese Weise fördern die Rippen 30 den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser und der Außenluft.Ribs 30th are in a waveform along the longer direction of the pipe 10 formed and with two adjacent tubes 10 connected. The outside air introduced by the moving vehicle or an outside fan (not shown) flows around the plurality of pipes 10 and the ribs 30th around. This allows the cooling water that is inside the flow path 40 heat flows with the outside air over the surfaces of the tubes 10 and ribs 30th change. This way the ribs promote 30th the heat exchange between the cooling water and the outside air.
Darüber hinaus fungieren die Vielzahl der Rohre 10 und die Rippen 30 des Wärmetauschers 100 als ein Kernteil, wo das Kühlwasser, welches innerhalb der Rohre 10 strömt, Wärme mit der dort herumströmenden Luft austauscht.In addition, the multitude of pipes act 10 and the ribs 30th of the heat exchanger 100 as a core part where the cooling water which is inside the pipes 10 flows, exchanges heat with the air flowing around there.
Der Wärmetauscher 100 ist für einen Automobil-Wärmetauscher geeignet, und ist insbesondere zur Verwendung in einem Bereich geeignet, in welchem eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit Vw des Kühlwassers innerhalb des Rohrs 10 0,5 bis 1,0 [m/s] beträgt.The heat exchanger 100 is suitable for an automobile heat exchanger, and is particularly suitable for use in an area where an average flow rate Vw of the cooling water inside the pipe 10 Is 0.5 to 1.0 [m / s].
Als nächstes wird das Rohr 10 mit Bezug zu 2A bis 6 beschrieben werden.Next is the pipe 10 In reference to 2A to 6th to be discribed.
Wie in den 2A bis 3A dargestellt ist, umfasst das Rohr 10 ein Paar von zugewandten Flächen 11 und 12, Vorsprünge 15 und 16, die an den zugewandten Flächen 11 bzw. 12 ausgebildet sind, und Seitenflächen 13 und 14, die jeweils das Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 verbinden. Das Rohr 10 wird in einer flachen Rohrform von den zugewandten Flächen 11 und 12 und den Seitenflächen 13 und 14 gebildet. Der Strömungsweg 40, durch welchen das Kühlwasser strömt, ist in dem Raum ausgebildet, der von den zugewandten Flächen 11 und 12 und den Seitenflächen 13 und 14 umgeben wird.As in the 2A to 3A is shown includes the tube 10 a pair of facing faces 11 and 12th , Protrusions 15th and 16 on the facing surfaces 11 or. 12th are formed, and side surfaces 13th and 14th each having the pair of facing faces 11 and 12th connect. The pipe 10 is in a flat tubular shape from the facing surfaces 11 and 12th and the side faces 13th and 14th educated. The flow path 40 through which the cooling water flows is formed in the space that of the facing surfaces 11 and 12th and the side faces 13th and 14th is surrounded.
Das Rohr 10 ist aus einem einzelnen Plattenelement ausgebildet, und wie in 3A dargestellt sind beide Seiten des Plattenelements gebogen und in Kontakt mit der inneren Flächenseite des Plattenelements, so dass der Querschnitt des Rohrs 10 in der Breitenrichtung im Wesentlichen B-förmig ist, wodurch zwei Strömungswege 40 gebildet werden. Daher ist das Paar der zugewandten Flächen 11 und 12, die einander zugewandt sind, als ein Teil des einzelnen Plattenelements ausgebildet. Es können drei oder mehr Strömungswege 40 in dem Rohr 10 ausgebildet werden, indem die Biegeform des Plattenelements geändert wird.The pipe 10 is formed from a single plate member, and as in FIG 3A shown are both sides of the plate member bent and in contact with the inner surface side of the plate member, so that the cross-section of the tube 10 is substantially B-shaped in the width direction, creating two flow paths 40 are formed. Hence the pair of facing faces 11 and 12th facing each other formed as a part of the single plate member. There can be three or more flow paths 40 in the pipe 10 can be formed by changing the bending shape of the plate member.
An den zugewandten Flächen 11 und 12 findet der Wärmeaustausch zwischen der Außenluft statt, die an einem Außenumfang davon strömt und dem Kühlwasser, welches an dem Innenumfang durch der Strömungsweg 40 strömt.On the facing surfaces 11 and 12th the heat exchange takes place between the outside air flowing on an outer periphery thereof and the cooling water flowing on the inner periphery through the flow path 40 flows.
Das Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 ist in Abständen einer Höhe hp [mm] angeordnet. Dieser Abstand ist die Höhe hp des Strömungswegs 40. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Höhe hp des Strömungswegs 40 beispielsweise 1,0 mm.The pair of facing faces 11 and 12th is arranged at intervals of a height h p [mm]. This distance is the height h p of the flow path 40 . In the present embodiment, the height h p of the flow path is 40 for example 1.0 mm.
Wie in 2 Art dargestellt ist, sind eine Vielzahl von Vorsprüngen 15 an der zugewandten Fläche 11 entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet. Wie in 2B dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 16 an der zugewandten Fläche 12 entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet. Die Vorsprünge 15 und 16 sind ausgebildet, indem die zugewandten Flächen 11 und 12 teilweise umgeformt werden. Die Vorsprünge 15 und 16 werden durch Dünnplattenprägen gebildet. Deshalb weist die zugewandte Fläche 11 dieselbe Plattendicke an den Positionen auf, wo die Vorsprünge 15 und 16 ausgebildet sind und an den Positionen, wo die Vorsprünge 15 und 16 nicht gebildet sind. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Strömungswegbreite W (siehe 3A) des Strömungswegs 40 beispielsweise 8,0 [mm].As in 2 The type shown are a variety of protrusions 15th on the facing surface 11 formed along the flow direction of the cooling water. As in 2 B shown is a plurality of protrusions 16 on the facing surface 12th formed along the flow direction of the cooling water. The protrusions 15th and 16 are formed by the facing surfaces 11 and 12th be partially reshaped. The protrusions 15th and 16 are formed by thin plate embossing. Therefore, the facing surface points 11 the same plate thickness at the positions where the protrusions 15th and 16 are formed and at the positions where the protrusions 15th and 16 are not formed. In the present embodiment, the flow path width is W (see 3A) of the flow path 40 for example 8.0 [mm].
Der Vorsprung 15 weist ein Paar von Enden 15a auf, die auf jeweils beiden Seiten des Rohrs 10 in der Breitenrichtung ausgebildet sind, schräg vorstehende Teile 15b, die entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers schräg geneigt sind, und einen Verbindungsteil 15c, welcher in einer im Wesentlichen V-Form mit einem festgelegten Winkel in der längeren Richtung des Rohrs 10 ausgebildet ist. Die Vorsprünge 15 sind so angeordnet, dass die Verbindungsteile 15c in Richtung der Strömungsrichtung des Kühlwassers gerichtet sind.The lead 15th has a pair of ends 15a on that on either side of the pipe 10 in in the width direction are formed obliquely protruding parts 15b inclined obliquely along the flow direction of the cooling water, and a connecting part 15c which is in a substantially V-shape with a fixed angle in the longer direction of the pipe 10 is trained. The protrusions 15th are arranged so that the connecting parts 15c are directed in the direction of flow of the cooling water.
Gleichermaßen weist der Vorsprung 16 ein Paar von Enden 16a auf, welches jeweils an beiden Seiten des Rohrs 10 in der Breitenrichtung ausgebildet ist, schräg vorstehende Teile 16b, die entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers schräg geneigt sind, und einen Verbindungsteil 16c, der in einer im Wesentlichen V-Form mit einem festgelegten Winkel in der längeren Richtung des Rohrs 10 ausgebildet ist. Die Vorsprünge 16 sind so angeordnet, dass die Verbindungsteile 16c entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung des Kühlwassers sind.Likewise, the projection 16 a pair of ends 16a on each side of the pipe 10 is formed in the width direction, obliquely protruding parts 16b inclined obliquely along the flow direction of the cooling water, and a connecting part 16c that is in a substantially V shape with a set angle in the longer direction of the tube 10 is trained. The protrusions 16 are arranged so that the connecting parts 16c are opposite to the direction of flow of the cooling water.
Die Vorsprünge 15 und 16 sind dergestalt ausgebildet, dass sie konkav von dem Außenumfang des Rohrs 10 und konvex in Richtung des Innenumfangs sind. Die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b sind schräg entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet, das an der konvex ausgebildeten Seite strömt. Hier entspricht das Kühlwasser dem Wärmeaustauschfluid. Die Vielzahl der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b sind dergestalt ausgebildet, dass sie in der Strömungsweg-Breitenrichtung des Kühlwassers abwechselnd entgegengesetzt und wechselseitig verbunden sind, um Verbindungsteile 15c bzw. 16c zu bilden.The protrusions 15th and 16 are designed to be concave from the outer periphery of the tube 10 and are convex toward the inner circumference. The obliquely protruding parts 15b and 16b are formed obliquely along the flow direction of the cooling water flowing on the convexly formed side. Here the cooling water corresponds to the heat exchange fluid. The multitude of obliquely protruding parts 15b and 16b are formed such that they are alternately opposite and mutually connected in the flow path width direction of the cooling water to be connecting parts 15c or. 16c to build.
Die Verbindungsteile 15c und 16c sind in gekrümmten Formen ausgebildet, die die Vielzahl der jeweils benachbarten schräg vorstehenden Teile 15b und 16b stetig verbinden. Die Verbindungsteile 15c und 16c sind bogenförmige gekrümmte Flächen.The connecting parts 15c and 16c are formed in curved shapes that represent the plurality of adjacent obliquely protruding parts 15b and 16b connect steadily. The connecting parts 15c and 16c are arcuate curved surfaces.
Die Vorsprünge 15 und 16 sind jeweils dergestalt ausgebildet, dass sie in zwei Reihen entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers angeordnet sind, wie in den 2A und 2B dargestellt. Die Verbindungsteile 15c und 16c der Vielzahl der Vorsprünge 15 und 16, die in jeder Reihe angeordnet sind, weisen dieselbe Orientierung auf wie die Verbindungsteile 15c und 16c der benachbarten Vorsprünge 15 und 16. Das heißt, die Orientierungen der Verbindungsteile 15c und 16c sind die Richtungen, in welchen die Verbindungsteile 15c und 16c in den Vorsprüngen 15 und 16 angeordnet sind. Die Vielzahl der Vorsprünge 15 und 16 sind Seite an Seite in Intervallen eines Abstands p [mm] in der Strömungsrichtung des Kühlwassers bereitgestellt.The protrusions 15th and 16 are each formed such that they are arranged in two rows along the flow direction of the cooling water, as in FIG 2A and 2 B shown. The connecting parts 15c and 16c the multitude of protrusions 15th and 16 arranged in each row have the same orientation as the connecting parts 15c and 16c of the adjacent protrusions 15th and 16 . That is, the orientations of the connecting parts 15c and 16c are the directions in which the connecting parts 15c and 16c in the protrusions 15th and 16 are arranged. The multitude of protrusions 15th and 16 are provided side by side at intervals of a distance p [mm] in the flow direction of the cooling water.
Jeder der Vorsprünge 15 und 16 steht in den Strömungswegs 40 mit einer Vorsprungshöhe h [mm] vor, wie in 3A dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform betragen die Vorsprungshöhen h der Vorsprünge 15 und 16 beispielsweise 0,3 mm. Wenn die Höhe hp des Strömungswegs 40 1,0 mm wie oben beschrieben beträgt, beträgt die Vorsprungshöhe h 0,3 (30%) bezüglich der Höhe hp des Strömungswegs 40.Each of the ledges 15th and 16 stands in the flow path 40 with a protrusion height h [mm], as in 3A shown. In the present embodiment, the protrusion heights are h of the protrusions 15th and 16 for example 0.3 mm. If the height h p of the flow path 40 Is 1.0 mm as described above, the protrusion height h is 0.3 (30%) with respect to the height h p of the flow path 40 .
Ein Ausbilden der Vielzahl der Vorsprünge 15 an der zugewandten Fläche 11 und der Vielzahl der Vorsprünge 16 an der zugewandten Fläche 12, wie oben beschrieben, führt dazu, dass das in dem Strömungsweg 40 strömende Kühlwasser in dem Strömungsweg 40 vertikal verwirbelt wird.Forming the plurality of protrusions 15th on the facing surface 11 and the plurality of protrusions 16 on the facing surface 12th , as described above, results in that in the flow path 40 flowing cooling water in the flow path 40 is swirled vertically.
Genauer gesagt erzeugen die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b der Vorsprünge 15 und 16 kleine vertikale Wirbel in dem Strömungsweg 40. Die kleinen vertikalen Wirbel sind so ausgebildet, dass sie in dem Strömungsweg 40 mit der Anzahl angeordnet sind, die dieselbe ist wie die Anzahl der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b, die in der Strömungsweg-Breitenrichtung angeordnet sind. Daraus folgt, dass selbst in dem Fall der Verwendung des flachen Rohrförmigen Rohrs 10 eine Vielzahl von vertikalen Wirbeln gleichmäßig in dem Strömungsweg 40 des Rohrs 10 erzeugt werden.More precisely, the obliquely protruding parts produce 15b and 16b the protrusions 15th and 16 small vertical eddies in the flow path 40 . The small vertical vortices are designed to be in the flow path 40 are arranged in the number that is the same as the number of the obliquely protruding parts 15b and 16b arranged in the flow path width direction. It follows that even in the case of using the flat tubular pipe 10 a plurality of vertical vortices evenly in the flow path 40 of the pipe 10 be generated.
Darüber hinaus sind die Verbindungsteile 15c der Vorsprünge 15 dergestalt angeordnet, dass sie der entgegengesetzten Richtung der Verbindungsteile 16c der Vorsprünge 16 zugewandt sind, wie in den 2A und 2B dargestellt. Dadurch können im Vergleich mit einem Fall, in welchem die Verbindungsteile 15c und 16c der Vorsprünge 15 und 16 so angeordnet sind, dass sie in dieselbe Richtung weisen, Abschnitte, in welchen der Vorsprung 15 und der Vorsprung 16 miteinander überlappen, verringert werden, um einen breiten Strömungsweg-Querschnitt des Strömungswegs 40 sicherzustellen, wodurch ein verringerter Strömungsweg-Widerstand ermöglicht wird.In addition, the connecting parts 15c the protrusions 15th arranged so that they face the opposite direction of the connecting parts 16c the protrusions 16 facing, as in the 2A and 2 B shown. This can be compared with a case in which the connecting parts 15c and 16c the protrusions 15th and 16 are arranged so as to face in the same direction, portions in which the protrusion 15th and the lead 16 overlap each other, are reduced to a wide flow path cross section of the flow path 40 ensure, thereby enabling a reduced flow path resistance.
Anstatt des Anordnens der Vielzahl der Vorsprünge 15 und 16 in zwei Reihen können Sie in drei oder mehr Reihen angeordnet werden.Instead of arranging the multitude of protrusions 15th and 16 in two rows, they can be arranged in three or more rows.
Wie in den 2 und 2B dargestellt, bezeichnet Wv [mm] die Breiten der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in der Richtung senkrecht zu der Strömungsrichtung des Kühlwassers in dem Strömungsweg 40, und θw [Grad] bezeichnet die Neigungswinkel der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b bezüglich der Strömungsweg-Breitenrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlwassers. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel θw beispielsweise 25 [Grad].As in the 2 and 2 B shown, Wv [mm] denotes the widths of the obliquely protruding parts 15b and 16b in the direction perpendicular to the flow direction of the cooling water in the flow path 40 , and θw [degrees] denotes the angles of inclination of the obliquely protruding parts 15b and 16b with respect to the flow path width direction with respect to the flow direction of the cooling water. In the present embodiment, the inclination angle θw is, for example, 25 [degrees].
In 3B gibt die horizontale Achse das Verhältnis (Wv/hp) der Breite Wv der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 an, und die vertikale Achse gibt den Wert (H/ΔPw [W/deg· kPa]) der Wärmeaustauschleistung H [W/deg] bezüglich des Werts des Widerstands ΔPw an.In 3B the horizontal axis gives the ratio (Wv / h p ) of the width Wv of the oblique protruding parts 15b and 16b to the height h p of the flow path 40 and the vertical axis indicates the value (H / ΔPw [W / deg · kPa]) of the heat exchange performance H [W / deg] with respect to the value of the resistance ΔPw.
Wie in 3B dargestellt, wenn sich Wv/hp in einem Bereich befindet, der gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 6,0 ist, ist H/ΔPw größer als das in einem Fall, in welchem Wv/hp 0 ist, das heißt, als das einer Ebene, auf welcher kein vorstehender Teil ausgebildet ist. Daher ist es zu bevorzugen, die Vorsprünge 15 und 16 dergestalt auszubilden, dass Wv/hp, d.h., das Verhältnis der Breite Wv der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 6,0 ist.As in 3B As illustrated, when Wv / h p is in a range equal to or greater than 1.5 and equal to or less than 6.0, H / ΔPw is greater than that in a case where Wv / h p is 0 , that is, as that of a plane on which no protruding part is formed. Hence, it is preferable to have the protrusions 15th and 16 in such a way that Wv / h p , that is, the ratio of the width Wv of the obliquely protruding parts 15b and 16b to the height h p of the flow path 40 is equal to or greater than 1.5 and equal to or less than 6.0.
Was ferner H/ΔPw betrifft, steigt es steil an, wenn Wv/hp gleich oder größer als 2,0 ist, verglichen mit einem Fall, in welchem Wv/hp kleiner als 2,0 ist. Darüber hinaus steigt H/ΔPw steil an, wenn Wv/HB gleich oder kleiner als 5,0 ist, verglichen mit einem Fall, in welchem Wv/hp größer als 5,0 ist. Daher ist es weiter zu bevorzugen, die Vorsprünge 15 und 16 dergestalt auszubilden, dass Wv/hp, d.h., das Verhältnis der Breite Wv der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b zu der Höhe hp des Strömungswegs 40, gleich oder größer als 2,0 und gleich oder kleiner als 5,0 ist.Further, as to H / ΔPw, it rises steeply when Wv / h p is equal to or larger than 2.0 compared with a case where Wv / h p is smaller than 2.0. In addition, H / ΔPw increases sharply when Wv / HB is equal to or smaller than 5.0, compared with a case where Wv / h p is larger than 5.0. Therefore, it is more preferable to have the protrusions 15th and 16 in such a way that Wv / h p , that is, the ratio of the width Wv of the obliquely protruding parts 15b and 16b to the height h p of the flow path 40 , is equal to or greater than 2.0 and equal to or less than 5.0.
Ein Ausbilden der Vorsprünge 15 und 16, in welchem sich Wv/hp in dem oben beschriebenen Bereich befindet, kann vertikale Wirbel in dem Strömungsweg 40 effizient erzeugen. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während ein Anstieg des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.Forming the protrusions 15th and 16 , in which Wv / h p is in the above-described range, there may be vertical eddies in the flow path 40 generate efficiently. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Gemäß einem in 4A dargestellten modifizierten Beispiel ist die Seitenfläche 14 an der Außenseite so ausgebildet, dass sie eine gekrümmte Flächenform aufweist, die das Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 gleichmäßig verbindet. Ferner ist die Seitenfläche 13 an der Innenseite eine Innenwandfläche, die den Strömungsweg 40 entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers teilt.According to an in 4A The modified example shown is the side surface 14th formed on the outside to have a curved surface shape that the pair of facing surfaces 11 and 12th evenly connects. Further is the side face 13th on the inside an inner wall surface that defines the flow path 40 divides along the direction of flow of the cooling water.
Da die Seitenfläche 14 keinen geraden Abschnitt umfasst und vollständig in der gekrümmten Flächenform ausgebildet ist, beträgt der Krümmungsradius R der Seitenfläche 14 R =hp/2. wenn beispielsweise die Höhe hp des Strömungswegs 40 1,0 [mm] beträgt, ist der Krümmungsradius R 0,5 [mm].Because the side face 14th does not include a straight portion and is entirely formed in the curved surface shape, the radius of curvature R of the side surface is 14th R = h p / 2. if, for example, the height h p of the flow path 40 1.0 [mm], the radius of curvature R is 0.5 [mm].
Wie in 4 Art dargestellt, bezeichnet Wt den Abstand zwischen der Seitenfläche 14 und dem schrägen Vorsprung 15 in der Strömungsweg-Breitenrichtung, und Wti bezeichnet den Abstand zwischen der Seitenfläche 13 und dem schrägen Vorsprung 15 in der Strömungsweg-Breitenrichtung. In 4B bezeichnet die horizontale Achse Wt/hp, welches das Verhältnis des Abstands Wt zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 des Kühlwassers ist, und die vertikale Achse bezeichnet die Reduktionsrate des Wärmeübertragungskoeffizienten.As in 4th Type shown, Wt denotes the distance between the side surface 14th and the sloping ledge 15th in the flow path width direction, and Wti denotes the distance between the side surface 13th and the sloping ledge 15th in the flow path width direction. In 4B denotes the horizontal axis Wt / h p , which is the ratio of the distance Wt to the height h p of the flow path 40 of the cooling water, and the vertical axis denotes the rate of reduction of the heat transfer coefficient.
Wie in 4B dargestellt, was die Reduktionsrate des Wärmeübertragungskoeffizienten angeht, ändert sich die Steigung der Kurve an einer Grenze, wo Wt/hp 3,0 ist. Das heißt, Wt/hp = 3,0 ist ein Wendepunkt der Reduktionsrate des Wärmeübertragungskoeffizienten. Wenn Wt/hp größer als 3,0 wird, steigt die Verschlechterungszulässigkeit des Wärmeübertragungskoeffizienten. Wenn darüber hinaus Wt/hp kleiner als R wird, wird ein Arbeiten und Verarbeiten schwierig, obwohl der Wärmeübertragungskoeffizient größer wird. Daher ist es zu bevorzugen, dass Wt/hp, d.h., das Verhältnis des Abstands Wt zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 des Kühlwassers, gleich ist oder größer als R und gleich ist oder kleiner als 3,0 (R ≤ Wt/hp ≤ 3,0).As in 4B As for the rate of reduction of the heat transfer coefficient, the slope of the curve changes at a limit where Wt / h p is 3.0. That is, Wt / h p = 3.0 is an inflection point of the rate of reduction of the heat transfer coefficient. When Wt / h p becomes larger than 3.0, the deterioration allowance of the heat transfer coefficient increases. In addition, when Wt / h p becomes smaller than R, work and processing become difficult although the heat transfer coefficient becomes larger. Therefore, it is preferable that Wt / h p , that is, the ratio of the distance Wt to the height h p of the flow path 40 of the cooling water, is equal to or greater than R and is equal to or less than 3.0 (R Wt / h p 3.0).
Deshalb ist, da die Seitenfläche 14 in der bogenförmigen gekrümmten Fläche ausgebildet ist, der Widerstand des vertikalen Wirbels, der in dem Strömungsweg 40 erzeugt wird, gering und die Leistung kann von einer Verschlechterung abgehalten werden.Therefore, there is the side face 14th is formed in the arcuate curved surface, the resistance of the vertical vortex existing in the flow path 40 generated is small and the performance can be prevented from deteriorating.
Darüber hinaus ist der Abstand Wti zwischen der Seitenfläche 13 und dem schrägen Vorsprung 15 in der Strömungsweg-Breitenrichtung kürzer als der Abstand Wt zwischen der Seitenfläche 14 und dem schrägen Vorsprung 15 in der Strömungsweg-Breitenrichtung.In addition, the distance Wti is between the side face 13th and the sloping ledge 15th shorter than the distance Wt between the side surface in the flow path width direction 14th and the sloping ledge 15th in the flow path width direction.
Es ist schwer, die Innenseitenfläche 13 in einer gekrümmten Flächenform wie die Seitenfläche 14 auszubilden. Ein Festlegen des Abstands Wt so, dass er kürzer ist als der Abstand Wt, kann jedoch verhindern, dass sich die Leistung verschlechtert.It's hard the inside face 13th in a curved surface shape like the side surface 14th to train. However, setting the distance Wt to be shorter than the distance Wt can prevent the performance from deteriorating.
Als nächstes wird das Rohr 10 gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu 5A bis 6 beschrieben werden. In dem folgenden modifizierten Beispiel der Ausführungsform werden Konfigurationen, die ähnlich zu denen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind, mit denselben Symbolen bezeichnet und doppelte Beschreibungen werden entsprechend nicht wiederholt werden.Next is the pipe 10 according to a modified example of the embodiment of the present invention with reference to FIG 5A to 6th to be discribed. In the following modified example of the embodiment, configurations similar to those in the embodiment of the present invention are denoted by the same symbols and duplicate descriptions are not repeated accordingly.
Der Vorsprung 15 ist dergestalt ausgebildet, dass er drei Verbindungsteile 15c in der Breitenrichtung des Rohrs 10 aufweist, wie in den 5A und 5B dargestellt ist. Das heißt, der Vorsprung 15 ist in einer im Wesentlichen W-Form ausgebildet. Wenn das Rohr 10 durch Dünnplattenprägen ausgebildet wird, ist in diesem Fall die Anzahl der Enden 15a gering und dadurch kann der Vorsprung 15 leicht gebildet werden.The lead 15th is designed in such a way that it has three connecting parts 15c in the width direction of the pipe 10 as in the 5A and 5B is shown. That is, the lead 15th is formed in a substantially W shape. When the pipe 10 is formed by thin plate embossing, in this case it is the number of ends 15a low and thus the lead 15th can be easily formed.
Darüber hinaus sind in diesem modifizierten Beispiel die Vorsprünge 15 an einer zugewandten Fläche 11 ausgebildet und an der anderen zugewandten Fläche 12 ist kein vorstehender Teil ausgebildet.In addition, in this modified example, there are the protrusions 15th on a facing surface 11 formed and on the other facing surface 12th no protruding part is formed.
Auf diese Weise kann der Vorsprung 15 dergestalt ausgebildet werden, dass die Anzahl der Verbindungsteile 15c größer ist als die Anzahl der Enden 15a, die nicht mit anderen benachbarten schräg vorstehenden Teilen 15b verbunden sind.This way the lead can 15th be designed such that the number of connecting parts 15c is greater than the number of ends 15a that do not interfere with other neighboring diagonally projecting parts 15b are connected.
Wie in 5A dargestellt ist, ist der schräg vorstehende Teil 15b linear ausgebildet. Der schräg vorstehende Teil 15b zwischen benachbarten Verbindungsteilen 15c weist eine kürzere Länge auf als der Verbindungsteil 15c. Dies verbessert die Formbarkeit des Vorsprungs 15.As in 5A is shown is the obliquely protruding part 15b linear. The obliquely protruding part 15b between adjacent connecting parts 15c has a shorter length than the connecting part 15c . This improves the formability of the protrusion 15th .
In einem Fall, in welchem eine Vielzahl von Vorsprüngen 15 und 16 jeweils an beiden zugewandten Flächen 11 bzw. 12 bereitgestellt werden, kann nicht nur der Vorsprung 15 sondern auch der Vorsprung 16 so ausgebildet werden, dass er vier oder mehr Verbindungsteile 16c in der Breitenrichtung des Rohrs 10 aufweist. Es können ähnliche Effekte ausgeübt werden.In a case where a plurality of protrusions 15th and 16 in each case on both facing surfaces 11 or. 12th not only the lead can be provided 15th but also the lead 16 be formed to have four or more connecting parts 16c in the width direction of the pipe 10 having. Similar effects can be exerted.
Auf diese Weise wird die Breite Wv der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b entsprechend der Höhe hp und der Breite W des Strömungswegs 40 bestimmt, und die Anzahl der Verbindungsteile 15c und 16c kann wie benötigt erhöht sein. Es ist zu bevorzugen, dass die Lücke zwischen den Seitenflächen 13 und 14 und den Vorsprüngen 15 und 16 des Rohrs 10 kleiner ist, und es ist weiter bevorzugt, dass keine Lücke zwischen den schräg vorstehenden Teilen 15b und 16 b, die in der Breitenrichtung des Strömungswegs 40 benachbart sind, bereitgestellt ist.In this way, the width Wv of the obliquely protruding parts becomes 15b and 16b corresponding to the height h p and the width W of the flow path 40 determined, and the number of connecting parts 15c and 16c can be increased as needed. It is preferable that the gap between the side faces 13th and 14th and the protrusions 15th and 16 of the pipe 10 is smaller, and it is more preferable that there is no gap between the obliquely protruding parts 15b and 16 b, which is in the width direction of the flow path 40 are adjacent is provided.
Als nächstes wird die Form des schräg vorstehenden Teils 15b mit Bezug zu 7A bis 16B beschrieben werden. Da der schräg vorstehende Teil 16b auf dieselbe Weise wie der schräg vorstehende Teil 15b konfiguriert ist, wird unten nur der schräg vorstehende Teil 15b beschrieben werden und der schräg vorstehende Teil 16b wird nicht beschrieben werden. Da die Enden 15a und 16a und die Verbindungsteile 15c und 16c ebenfalls in derselben Form wie die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet sind, wird hier eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen werden.Next is the shape of the sloping protruding part 15b In reference to 7A to 16B to be discribed. Because the obliquely protruding part 16b in the same way as the obliquely protruding part 15b is configured, only the obliquely protruding part is shown below 15b and the obliquely protruding part 16b will not be described. Because the ends 15a and 16a and the connecting parts 15c and 16c also in the same shape as the obliquely protruding parts 15b and 16b are formed along the flow direction of the cooling water, a detailed description thereof will be omitted here.
7A und 7B sind Querschnittsansichten (Querschnittsansichten entlang einer Linie VIIA-VIIA in 2A), die den schräg vorstehenden Teil 15b entlang der Strömungsrichtung des in dem Strömungsweg 40 strömenden Kühlwassers darstellen. 7C ist eine Querschnittsansicht (eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIIC-VIIC in 2A), die den schräg vorstehenden Teil 15b in einem Querschnitt senkrecht zu den schräg vorstehenden Teilen 15b und 16b darstellt. Wie in 7A dargestellt ist, umfasst der schräg vorstehende Teil 15b einen ersten geneigten Teil 51, in welchem der Vorsprungsbetrag entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers zunimmt und einen zweiten geneigten Teil 52, der kontinuierlich mit dem ersten geneigten Teil 51 ausgebildet ist und in welchem der Vorsprungsbetrag entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers abnimmt. 7A and 7B are cross-sectional views (cross-sectional views along a line VIIA-VIIA in 2A) showing the obliquely protruding part 15b along the flow direction of the in the flow path 40 represent flowing cooling water. 7C FIG. 13 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along a VIIC-VIIC line in FIG 2A) showing the obliquely protruding part 15b in a cross section perpendicular to the obliquely protruding parts 15b and 16b represents. As in 7A is shown, includes the obliquely protruding part 15b a first inclined part 51 in which the protrusion amount increases along the flow direction of the cooling water and a second inclined part 52 that is continuous with the first inclined part 51 is formed and in which the protrusion amount decreases along the flow direction of the cooling water.
Der erste geneigte Teil 51 und der zweite geneigte Teil 52 sind so bereitgestellt, dass sie in einem Neigungswinkel θ [Grad] in der Plattendickenrichtung bezüglich der zugewandten Fläche 11 geneigt sind. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel θ in der Plattendickenrichtung beispielsweise 10 [Grad]. Da der Vorsprung 15 so ausgebildet ist, dass er die Vorsprungshöhe h [mm] aufweist, wird die Form von der Vorsprungshöhe h und dem Neigungswinkel θ definiert. Die Vorsprungshöhe h wird detailliert unten mit Bezug zu 8 bis 13 beschrieben werden. Der Neigungswinkel θ wird unten detailliert mit Bezug zu 14 bis 16B beschrieben werden.The first inclined part 51 and the second inclined part 52 are provided so as to be inclined at an inclination angle θ [degrees] in the plate thickness direction with respect to the facing surface 11 are inclined. In the present embodiment, the inclination angle θ in the plate thickness direction is 10 [degrees], for example. Because the lead 15th is formed to have the protrusion height h [mm], the shape is defined by the protrusion height h and the inclination angle θ. The protrusion height h is detailed below with reference to FIG 8th to 13th to be discribed. The inclination angle θ is detailed below with reference to FIG 14th to 16B to be discribed.
Der erste geneigte Teil 51 und der zweite geneigte Teil 52 sind auf solch eine Weise geneigt, dass sie verhindern, dass sich das Kühlwasser ablöst und einen vertikalen Wirbel in dem Kühlwasser erzeugen. Dadurch wird das Auftreten von Turbulenzen aufgrund eines Ablösens unterdrückt, und das Kühlwasser strömt auf solch eine Weise, dass es vertikal entlang der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b verwirbelt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während ein Anstieg des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.The first inclined part 51 and the second inclined part 52 are inclined in such a way as to prevent the cooling water from peeling off and creating a vertical vortex in the cooling water. Thereby, occurrence of turbulence due to peeling is suppressed, and the cooling water flows in such a way as to be vertical along the obliquely protruding parts 15b and 16b is swirled. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Der erste geneigte Teil 51 ist mit der zugewandten Fläche 11 über eine bogenförmige gekrümmte Fläche verbunden, die einen Radius R1 aufweist, der ein erster Radius ist. Der erste geneigte Teil 51 und der zweite geneigte Teil 52 sind über eine bogenförmige gekrümmte Fläche verbunden, die einen Radius R2 aufweist, welches ein zweiter Radius ist. Wie oben beschrieben ist ein Vorsprungsende 15d des schräg vorstehenden Teils 15b, welches den ersten geneigten Teil 51 und den zweiten geneigten Teil 52 verbindet, eine bogenförmige gekrümmte Fläche. Daraus folgt, dass die Querschnittsänderung gleichmäßig ist und der Widerstand dementsprechend verringert werden kann. Der zweite geneigte Teil 52 ist mit der zugewandten Fläche 11 über eine bogenförmige gekrümmte Fläche verbunden, die einen Radius R3 aufweist, welches ein dritter Radius ist. Diese Radien R1, R2 und R3 sind so festgelegt, dass sie größer sind als die Vorsprungshöhe h des schräg vorstehenden Teils 15b. Daraus folgt, dass es möglich ist, das Ablösen des Kühlwassers weiter zu unterdrücken, da die zugewandte Fläche 11, der erste geneigte Teil 51 und der zweite geneigte Teil 52 gleichmäßig verbunden sind.The first inclined part 51 is with the facing surface 11 connected by an arcuate curved surface having a radius R1 which is a first radius. The first inclined part 51 and the second inclined part 52 are connected by an arcuate curved surface having a radius R2 which is a second radius. As described above is a protrusion end 15d of the obliquely protruding part 15b which is the first inclined part 51 and the second inclined part 52 connects, an arcuate curved surface. It follows that the change in cross section is uniform and the resistance can be reduced accordingly. The second inclined part 52 is with the facing surface 11 connected by an arcuate curved surface having a radius R3 which is a third radius. These radii R1, R2 and R3 are set to be larger than the protrusion height h of the obliquely protruding part 15b . It follows that it is possible to further suppress the peeling of the cooling water because of the facing surface 11 , the first inclined part 51 and the second inclined part 52 are evenly connected.
Wie in 7A dargestellt ist, da die Vorsprungshöhe h klein ist, wenn das Rohr 10 und die Rippe 30 gelötet werden, wird der Vorsprung 15 mit der Rippe 30 durch einen Lötteil 53 gelötet, der als ein Verbindungsabschnitt fungiert. Da sich der Lötteil 53 zwischen das Rohr 10 und die Rippe 30 füllt und keine Lücke gebildet wird, kann deshalb die Wärmeübertragungsmenge zwischen dem Rohr 10 und der Rippe erhöht werden.As in 7A is shown because the protrusion height h is small when the pipe 10 and the rib 30th be soldered, becomes the protrusion 15th with the rib 30th through a soldering part 53 soldered, which acts as a connecting section. Since the soldering part 53 between the pipe 10 and the rib 30th fills and no gap is formed, therefore, the amount of heat transfer between the pipe 10 and the rib are raised.
Wie in 7B dargestellt ist, wenn der Vorsprung 15 in einen Bereich A an der Basisendseite und einen Bereich B an der distalen Endseite geteilt wird, kann der Lötteil 53 dergestalt gebildet werden, dass er den Bereich A an der Basisendseite und mindestens einen Teil des Bereichs B an der distalen Endseite umfasst. In diesem Fall lötet der Lötteil 53 einen Bereich von mehr als der Hälfte des Vorsprungs 15 an die Rippe 30. Auch in diesem Fall kann, da die Lücke zwischen dem Rohr 10 und der Rippe 30 durch den Lötteil 53 gefüllt und verringert wird, die Wärmeübertragungsmenge zwischen dem Rohr 10 und der Rippe 30 erhöht werden.As in 7B is shown when the projection 15th is divided into an area A on the base end side and an area B on the distal end side, the soldering part may 53 be formed so as to include the area A on the base end side and at least a part of the area B on the distal end side. In this case, the soldering part is soldering 53 an area greater than half the projection 15th to the rib 30th . In this case too, there may be the gap between the pipe 10 and the rib 30th through the soldering part 53 filled and decreased, the amount of heat transfer between the tube 10 and the rib 30th increase.
Wie in 7 C dargestellt ist, kann darüber hinaus der erste geneigte Teil 51 und der zweite geneigte Teil 52 nur durch gekrümmte Flächenabschnitte ausgebildet werden, ohne gerade Abschnitte zu umfassen. In diesem Fall ist der Neigungswinkel θ in der Plattendickenrichtung ein Winkel einer Tangentiallinie relativ zu der zugewandten Fläche 11 an einem Wendepunkt (einem Punkt, der die größte Steigung aufweist) zwischen einer gekrümmten Fläche, die sich von einem Basisende 11a fortsetzt, das mit der zugewandten Fläche 11 verbunden ist und einer gekrümmten Fläche, die sich von dem Vorsprungsende 15d fortsetzt.As in 7 C is shown, the first inclined part can also 51 and the second inclined part 52 can only be formed by curved surface sections without including straight sections. In this case, the inclination angle θ in the plate thickness direction is an angle of a tangential line relative to the facing surface 11 at an inflection point (a point having the greatest slope) between a curved surface extending from a base end 11a continues that with the facing surface 11 connected and a curved surface extending from the protrusion end 15d continues.
Wenn ra einen Krümmungsradius einer konkav gebildeten Seite an dem Vorsprungsende 15d des schräg vorstehenden Teils 15b bezeichnet, ist der Krümmungsradius ra kleiner als die Vorsprungshöhe h des schräg vorstehenden Teils 15b. Daraus folgt, dass selbst wenn die Vorsprungshöhe h dieselbe ist, eine Breite WL des schräg vorstehenden Teils 15b in der Längsrichtung des Kühlwassers um einen Betrag verringert werden kann, die der Verringerung des Krümmungsradius ra an dem Vorsprungsende 15d entspricht. Dadurch kann die Kontaktfläche zwischen der Rippe 30 und dem Rohr 10 erhöht werden.If ra a radius of curvature of a concaved side at the protrusion end 15d of the obliquely protruding part 15b is the radius of curvature ra smaller than the protrusion height h of the obliquely protruding part 15b . It follows that even if the protrusion height h is the same, a width W L of the obliquely protruding part 15b in the longitudinal direction of the cooling water can be decreased by an amount that decreases the radius of curvature ra at the protrusion end 15d corresponds to. This allows the contact area between the rib 30th and the pipe 10 increase.
Darüber hinaus, wenn rb und rc Krümmungsradien von konvex gebildeten Seiten an den Basisenden 11a bezeichnen, die an beiden Seiten des Vorsprungsendes 15d des schräg vorstehenden Teils 15b ausgebildet sind, ist der Krümmungsradius ra kleiner als der Krümmungsradius rb und der Krümmungsradius rc. Da die Krümmungsradien rb und rc größer sind als der Krümmungsradius ra, dringt dadurch das Lötmaterial problemlos zum Zeitpunkt des Lötens ein. Dadurch kann die Kontaktfläche zwischen der Rippe 30 und dem Rohr 10 vergrößert werden.In addition, when rb and rc radii of curvature of convexly formed sides at the base ends 11a denote those on both sides of the projection end 15d of the obliquely protruding part 15b are formed is the radius of curvature ra smaller than the radius of curvature rb and the radius of curvature rc. Because the radii of curvature rb and rc are larger than the radius of curvature ra , as a result, the soldering material penetrates easily at the time of soldering. This allows the contact area between the rib 30th and the pipe 10 be enlarged.
Als nächstes wird das Verhältnis der Vorsprungshöhe h zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 mit Bezug zu 8 und 9 beschrieben werden.Next, the ratio of the protrusion height h to the height h p of the flow path becomes 40 In reference to 8th and 9 to be discribed.
In 8 geben schwarze kreisförmige Diagramme (•) einen Fall einer Ebene an, auf welcher kein vorstehender Teil ausgebildet ist. Schwarze rhomboidische Diagramme (♦) geben einen Fall an, in welchem V-förmige Vorsprünge 15 und 16 einer Vorsprungshöhe h = 0,1 [mm] ausgebildet sind. Schwarze quadratische Diagramme (▪) geben einen Fall an, in welchem W-förmige Vorsprünge 15 einer Vorsprungshöhe h = 0,2 [mm] ausgebildet sind. Weiße dreieckige Diagramme (Δ) geben einen Fall an, in welchem V-förmige Vorsprünge 15 und 16 einer Vorsprungshöhe h = 0,2 mm ausgebildet sind. Weiße rhomboidische Diagramme (◊) geben einen Fall an, in welchem V-förmige Vorsprünge 15 und 16 einer Vorsprungshöhe h = 0,3 [mm] gebildet sind. Die Höhe hp des Strömungswegs 40 in dem Rohr 10 beträgt 0,9 [mm].In 8th black circular diagrams (•) indicate a case of a plane on which no protruding part is formed. Black rhomboid diagrams (♦) indicate a case in which V-shaped protrusions 15th and 16 a protrusion height h = 0.1 [mm] are formed. Black square graphs (▪) indicate a case in which W-shaped protrusions 15th a protrusion height h = 0.2 [mm] are formed. White triangular diagrams (Δ) indicate a case in which V-shaped protrusions 15th and 16 a protrusion height h = 0.2 mm are formed. White rhomboid diagrams (◊) indicate a case in which V-shaped protrusions 15th and 16 a protrusion height h = 0.3 [mm] are formed. The height h p of the flow path 40 in the pipe 10 is 0.9 [mm].
Wenn darüber hinaus, wie in 8 dargestellt ist, die V-förmigen Vorsprünge 15 der Vorsprungshöhe h = 0,3 [mm] ausgebildet sind, wenn die V-förmigen Vorsprünge 15 und 16 der Vorsprungshöhe h = 0,2 [mm] ausgebildet sind, und wenn die W-förmigen Vorsprünge 15 der Vorsprungshöhe h = 0,2 [mm] ausgebildet sind, ist die Wärmeaustauschleistung H [W/deg] des Wärmetauschers 100 höher, verglichen mit dem Fall der Ebene, auf welcher kein Vorsprungsteil ausgebildet ist. Das heißt, in diesen Fällen kann die Wärmeaustauschleistung H durch das Ausbilden des Vorsprungs 15 oder der Vorsprünge 15 und 16 im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, in welchem kein Vorsprungsteil ausgebildet ist.If in addition, as in 8th is shown, the V-shaped projections 15th of the protrusion height h = 0.3 [mm] when the V-shaped protrusions 15th and 16 the protrusion height h = 0.2 [mm], and when the W-shaped protrusions 15th of the protrusion height h = 0.2 [mm], the heat exchange performance is H [W / deg] of the heat exchanger 100 higher compared with the case of the plane on which no protruding part is formed. That is, in these cases, the heat exchange performance H can be increased by forming the protrusion 15th or the protrusions 15th and 16 can be improved as compared with the case where no protruding part is formed.
9 stellt ein von 8 abgeleitetes Diagramm dar. In 9 gibt die horizontale Achse das Verhältnis (h/hp [%]) der Vorsprungshöhe h der Vorsprünge 15 und 16 zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 in dem Rohr 10 an, und die vertikale Achse gibt den Wert (H/ΔPw [W/deg·kPal]) der Wärmeaustauschleistung H [W/deg] bezüglich des Werts des Widerstands ΔPw an. Das in 9 dargestellte Diagramm stellt grafisch ermittelte Daten dar, wenn der Neigungswinkel θ des ersten geneigten Teils 51 und des zweiten geneigten Teils 52 10 [Grad] beträgt und die Strömungsgeschwindigkeit Vw des Kühlwassers 0,7 [m/s] beträgt. 9 represents one of 8th derived diagram. In 9 the horizontal axis gives the ratio (h / h p [%]) of the protrusion height h of the protrusions 15th and 16 to the height h p of the flow path 40 in the pipe 10 and the vertical axis indicates the value (H / ΔPw [W / deg · kPal]) of the heat exchange performance H [W / deg] with respect to the value of the resistance ΔPw. This in 9 The diagram shown represents graphically obtained data when the inclination angle θ of the first inclined part 51 and of the second inclined part 52 is 10 [degrees] and the flow velocity Vw of the cooling water is 0.7 [m / s].
Wie in 9 dargestellt ist, in einem Bereich, in welchem die Vorsprungshöhe h der Vorsprünge 15 und 16 gleich oder größer ist als 0,1 (10 %) und gleich oder größer als 0,5 (50 %) der Höhe hp des Strömungswegs 40, nimmt H/ΔPw Werte an, die größer sind als diejenigen, wenn die Vorsprungshöhe h 0 beträgt, das heißt, diejenigen in dem Fall der Ebene, auf welcher kein Vorsprungsteil ausgebildet ist. Deshalb ist es zu bevorzugen, die Vorsprungshöhe h der Vorsprünge 15 und 16 gleich oder größer als 0,1 und gleich oder kleiner als 0,5 der Höhe hp des Strömungswegs 40 festzulegen.As in 9 is shown, in a region in which the protrusion height h of the protrusions 15th and 16 is equal to or greater than 0.1 (10%) and equal to or greater than 0.5 (50%) of the height h p of the flow path 40 , H / ΔPw takes values larger than those when the protrusion height h is 0, that is, those in the case of the plane on which no protrusion part is formed. Therefore, it is preferable to set the protrusion height h of the protrusions 15th and 16 equal to or greater than 0.1 and equal to or less than 0.5 of the height h p of the flow path 40 to be determined.
Als nächstes werden die Formen der Vorsprünge 15 und 16 und die Anordnung der Vorsprünge 15 und 16 in dem Strömungsweg 40 mit Bezug zu 10 bis 13 beschrieben werden.Next are the shapes of the protrusions 15th and 16 and the arrangement of the projections 15th and 16 in the flow path 40 In reference to 10 to 13th to be discribed.
In 10 gibt die horizontale Achse den Neigungswinkel θw [Grad] der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b bezüglich der Strömungsweg-Breitenrichtung in Bezug auf die Strömungsrichtung des Kühlwassers an, und die vertikale Achse gibt den Wert (H/ΔPw [W/deg·kPal]) der Wärmeaustauschleistung H [W/deg] bezüglich des Werts des Widerstands ΔPw an. In 11 und 12 gibt die horizontale Achse das Verhältnis (p/hp) des Abstands p der Vorsprünge 15 und 16 zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 an, und die vertikale Achse gibt den Wert (H/ΔPw [W/deg· kPal]) der Wärmeaustauschleistung H [W/deg] bezüglich des Werts des Widerstands ΔPw an. In 13 gibt die horizontale Achse das Verhältnis (h/hp) der Vorsprungshöhe h der Vorsprünge 15 und 16 zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 an, und die vertikale Achse gibt das Verhältnis (p/hp) des Abstands p der Vorsprünge 15 und 16 zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 an.In 10 the horizontal axis indicates the inclination angle θw [degrees] of the obliquely protruding parts 15b and 16b with respect to the flow path width direction with respect to the flow direction of the cooling water, and the vertical axis shows the value (H / ΔPw [W / deg · kPal]) of the heat exchange performance H [W / deg] with respect to the value of the resistance ΔPw. In 11 and 12th the horizontal axis gives the ratio (p / h p ) of the distance p of the projections 15th and 16 to the height h p of the flow path 40 and the vertical axis indicates the value (H / ΔPw [W / deg · kPal]) of the heat exchange performance H [W / deg] with respect to the value of the resistance ΔPw. In 13th the horizontal axis gives the ratio (h / h p ) of the protrusion height h of the protrusions 15th and 16 to the height h p of the flow path 40 and the vertical axis indicates the ratio (p / h p ) of the pitch p of the protrusions 15th and 16 to the height h p of the flow path 40 on.
10 stellt den optimalen Neigungswinkel θw [Grad] des schräg vorstehenden Teils 15b bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlwassers dar. In 10 gibt eine gerade Linie, die durch eine Zweipunkt-Strichlinie angezeigt wird, H/ΔPw an, wenn ein quadratischer Vorsprungsteil, der eine gerade Linie senkrecht zu der Strömungsrichtung des Kühlwassers aufweist, anstelle der V-Form bereitgestellt ist. Wie in 10 dargestellt ist, wenn der Neigungswinkel θw der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in der Strömungsweg-Breitenrichtung gleich oder größer als 15 Grad oder gleich oder kleiner als 38 Grad ist, ist H/ΔPw größer als wenn der quadratische Vorsprungsteil bereitgestellt wird. Deshalb ist es bevorzugt, die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b dergestalt auszubilden, dass der Neigungswinkel θw in der Strömungsweg-Breitenrichtung gleich oder größer als 15 Grad und gleich oder kleiner als 38 Grad ist. 10 represents the optimum inclination angle θw [degrees] of the obliquely protruding part 15b with respect to the direction of flow of the cooling water. In 10 A straight line indicated by a two-dot chain line indicates H / ΔPw when a square protrusion part having a straight line perpendicular to the flow direction of the cooling water is provided instead of the V-shape. As in 10 is shown when the inclination angle θw of the obliquely protruding parts 15b and 16b in the flow path width direction is equal to or greater than 15 degrees or equal to or less than 38 degrees, H / ΔPw is greater than when the square protrusion part is provided. Therefore, it is preferred to use the obliquely protruding parts 15b and 16b so formed that the inclination angle θw in the flow path width direction is equal to or greater than 15 degrees and equal to or less than 38 degrees.
Es ist ferner zu bevorzugen, die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b dergestalt auszubilden, dass der Neigungswinkel θw in der Strömungsweg-Breitenrichtung gleich oder größer als 18 Grad und gleich oder kleiner als 30 Grad ist.It is also preferable to use the obliquely protruding parts 15b and 16b so formed that the inclination angle θw in the flow path width direction is equal to or greater than 18 degrees and equal to or less than 30 degrees.
In 11 geben schwarze kreisförmige Diagramme (•) den Fall der Vorsprungshöhe h = 0,1 [mm] an (h/hp = 0,1). Schwarze rhomboidische Diagramme (♦) geben den Fall der Vorsprungshöhe h = 0,2 [mm] an (h/hp =0,2). Schwarze quadratische Diagramme (■) geben den Fall der Vorsprungshöhe h = 0,3 [mm] an (h/hp =0,3). Schwarze dreieckige Diagramme (A) geben den Fall der Vorsprungshöhe h = 0,4 [mm] an (h/hp =0,4). Weiße kreisförmige Diagramme (o) geben den Fall der Vorsprungshöhe h = 0,5 [mm] an (h/hp =0,5).In 11 black circular diagrams (•) indicate the case of the protrusion height h = 0.1 [mm] (h / h p = 0.1). Black rhomboid diagrams (♦) indicate the case of the projection height h = 0.2 [mm] (h / h p = 0.2). Black square diagrams (■) indicate the case of the protrusion height h = 0.3 [mm] (h / h p = 0.3). Black triangular diagrams (A) indicate the case of the protrusion height h = 0.4 [mm] (h / h p = 0.4). White circular diagrams (o) indicate the case of the protrusion height h = 0.5 [mm] (h / h p = 0.5).
11 stellt H/ΔPw in jedem der optimalen Werte 0,1 bis 0,5 (siehe 9) der Vorsprungshöhe h in dem Fall des in 10 dargestellten optimalen Neigungswinkels θw [Grad] dar (wenn θw ungefähr 23 [Grad] ist). Wie in 11 dargestellt ist, wenn die Vorsprungshöhe h 0,1 bis 0,5 beträgt, ändert sich H/ΔPw mit derselben Tendenz. 11 represents H / ΔPw in each of the optimal values 0.1 to 0.5 (see 9 ) the protrusion height h in the case of the in 10 represented the optimal inclination angle θw [degrees] (when θw is about 23 [degrees]). As in 11 As shown, when the protrusion height h is 0.1 to 0.5, H / ΔPw changes with the same tendency.
In 12 sind schwarze dreieckige Diagramme (A) Werte in dem Fall der Vorsprungshöhe h = 0,4 [mm] (h/hp = 0, 4) in 11. In 10 sind weiße dreieckige Diagramme (Δ) Werte in dem Fall des Neigungswinkels θw (in dem Fall von 15 Grad oder 38 Grad) entsprechend dem unteren Grenzwert von H/ΔPw, wie in 10 dargestellt. In 12 ist der Fall von h = 0,4 [mm] als Beispiel dargestellt, da sich die Vorsprungshöhe h mit derselben Tendenz in jedem Fall von 0,1 bis 0,5 ändert.In 12th are black triangular diagrams (A) values in the case of the protrusion height h = 0.4 [mm] (h / h p = 0.4) in 11 . In 10 are white triangular graphs (Δ) values in the case of the inclination angle θw (in the case of 15 degrees or 38 degrees) corresponding to the lower limit value of H / ΔPw, as in FIG 10 shown. In 12th the case of h = 0.4 [mm] is exemplified because the protrusion height h changes from 0.1 to 0.5 in each case with the same tendency.
Wie in 12 dargestellt ist, in dem Fall des optimalen Neigungswinkel θw [Grad], der mit einer durchgehenden Linie angegeben ist, steigt H/ΔPw steil an, wenn p/hp gleich oder größer als 12,5 wird, verglichen mit dem Fall von kleiner als 12,5, und H/ΔPw nimmt ebenfalls steil zu, wenn p/hp gleich oder kleiner als 25,0 wird, im Vergleich zu dem Fall von größer als 25,0. Gleichermaßen, in dem Fall des Neigungswinkels θw [Grad] in dem unteren Grenzwert, der durch eine punktierte Linie angegeben wird, steigt H/ΔPw steil an, wenn p/hp gleich oder größer als 12,5 wird, verglichen mit dem Fall von kleiner als 12,5, und H/ΔPw steigt ebenfalls steil an, wenn p/hp gleich oder kleiner als 25,0 wird, verglichen mit dem Fall von größer als 25,0. Die Werte von p/hp entsprechend zu h/hp zu diesem Zeitpunkt sind in 13 grafisch dargestellt, als der obere Grenzwert (25,0) und der untere Grenzwert (12,5) in dem Fall von h = 0, 4 [mm].As in 12th As shown, in the case of the optimum inclination angle θw [degrees] indicated with a solid line, H / ΔPw steeply increases when p / h p becomes equal to or larger than 12.5 compared with the case of smaller than 12.5, and H / ΔPw also increases sharply when p / h p becomes equal to or smaller than 25.0, compared with the case of larger than 25.0. Likewise, in the case of the inclination angle θw [degrees] in the lower limit value indicated by a dotted line, H / ΔPw steeply increases when p / h p becomes equal to or larger than 12.5 compared with the case of FIG smaller than 12.5, and H / ΔPw also increases steeply when p / h p becomes equal to or smaller than 25.0, compared with the case of larger than 25.0. The values of p / h p corresponding to h / h p at this point in time are in 13th plotted as the upper limit value (25.0) and the lower limit value (12.5) in the case of h = 0.4 [mm].
Auf diese Weise sind Näherungskurven in 13 dargestellt, die durch Auftragen der oberen Grenzwerte und der unteren Grenzwerte von p/hp in jeweiligen Fällen gezeichnet wurden, in welchen die Vorsprungshöhe h 0,1 bis 0,5 beträgt. Wenn x h/hp bezeichnet und y p/hp bezeichnet, kann die Näherungskurve, die die oberen Grenzwerte angibt, durch y = 107,14x2 + 4,7143x + 5,9 definiert werden, und die Näherungskurve, die die unteren Grenzwerte angibt, kann durch y = 139,29x2 + 32,071x + 3 definiert werden.This way, approximation curves are in 13th which were drawn by plotting the upper limit values and the lower limit values of p / h p in respective cases in which the protrusion height h is 0.1 to 0.5. When xh / h denotes p and yp / h denotes p , the approximation curve indicating the upper limit values can be defined by y = 107.14x 2 + 4.7143x + 5.9 and the approximation curve indicating the lower limit values , can be defined by y = 139.29x 2 + 32.071x + 3.
Dementsprechend ist es zu bevorzugen, dass der Neigungswinkel θw der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in Bezug auf die Strömungsweg-Breitenrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlwassers gleich oder größer als 15 Grad und gleich oder kleiner als 38 Grad ist. Wenn h die Vorsprungshöhe der konvex ausgebildeten schräg vorstehenden Teile 15b und 16b angibt, ist es zu bevorzugen, dass h/hp, welches das Verhältnis der Vorsprungshöhe h zu der Strömungsweghöhe hp ist, gleich oder größer als 0,1 und gleich oder kleiner als 0,5 ist, und die Vielzahl der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet sind. Wenn p das Intervall (den Abstand) zwischen benachbarten schräg vorstehenden Teilen 15b und 16b angibt, x h/hp angibt, welches das Verhältnis der Vorsprungshöhe h zu der Strömungsweghöhe hp ist, und y p/hp angibt, welches das Verhältnis des Abstands p zu der Strömungsweghöhe hp ist, ist es zu bevorzugen, dass der Abstand p, die Strömungsweghöhe hp und die Vorsprungshöhe h Werte zwischen y = 107,14x2 + 4,7143x + 5,9 und y = 139,29x2 + 32,071x + 3 aufweisen.Accordingly, it is preferable that the inclination angle θw of the obliquely protruding parts 15b and 16b with respect to the flow path width direction with respect to the flow direction of the cooling water is equal to or greater than 15 degrees and equal to or less than 38 degrees. When h is the protrusion height of the convex obliquely protruding parts 15b and 16b indicates, it is preferable that h / h p , which is the ratio of the protrusion height h to the flow path height h p, is equal to or greater than 0.1 and equal to or less than 0.5, and the plurality of the obliquely protruding parts 15b and 16b are formed in the flow direction of the cooling water. If p is the interval (distance) between adjacent obliquely protruding parts 15b and 16b indicates, xh / h p indicates which is the ratio of the protrusion height h to the flow path height h p , and yp / h p indicates which is the ratio of the distance p to the flow path height h p , it is preferable that the distance p , the flow path height h p and the protrusion height h have values between y = 107.14x 2 + 4.7143x + 5.9 and y = 139.29x 2 + 32.071x + 3.
Wenn vertikale Wirbel in dem gesamten Strömungsweg 40 auftreten, verbessert sich die Wärmeaustauschleistung H. Die Größe der vertikalen Wirbel wird durch die Höhe hp des Strömungswegs 40 und die Vorsprungshöhe h der Vorsprünge 15 und 16 bestimmt. Daher gibt es einen Optimalwert für das Verhältnis der Vorsprungshöhe h der Vorsprünge 15 und 16 zu der Höhe hp des Strömungswegs 40. Auf der anderen Seite kann eine Feineinstellung des Abstands p der Vorsprünge 15 und 16 den vertikalen Wirbel verbessern und kann die Wärmeaustauschleistung H mit dem Kühlwasser verbessern. Da jedoch die Anzahl der Vertiefungen auf der Fläche, wo die Vorsprünge 15 und 16 konkav ausgebildet sind, zunimmt, wird die Wärmeleitung von dem Rohr 10 zu der Rippe 30 behindert. Daher gibt es einen Optimalwert für das Verhältnis des Abstands p der Vorsprünge 15 und 16 zu der Höhe hp des Strömungswegs 40.When vertical eddies in the entire flow path 40 occur, the heat exchange performance improves H. The size of the vertical vortices is determined by the height h p of the flow path 40 and the protrusion height h of the protrusions 15th and 16 certainly. Therefore, there is an optimum value for the ratio of the protrusion height h of the protrusions 15th and 16 to the height h p of the flow path 40 . On the other hand, fine adjustment of the pitch p of the protrusions 15th and 16 improve the vertical vortex and can improve the heat exchange performance H with the cooling water. However, since the number of depressions on the surface where the protrusions 15th and 16 are concave, increases, the heat conduction from the pipe 10 to the rib 30th with special needs. Therefore, there is an optimum value for the ratio of the pitch p of the protrusions 15th and 16 to the height h p of the flow path 40 .
Vor diesem Hintergrund kann in der vorliegenden Ausführungsform ein Übernehmen der oben beschriebenen Anordnung der Vorsprünge 15 und 16 vertikale Wirbel in dem Strömungsweg 40 effizient erzeugen. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.With this in mind, the present embodiment can adopt the above-described arrangement of the projections 15th and 16 vertical eddies in the flow path 40 generate efficiently. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Als nächstes wird der Wert des Neigungswinkels θ des ersten geneigten Teils 51 und des zweiten geneigten Teils 52 mit Bezug zu 14 bis 16B beschrieben werden.Next, becomes the value of the inclination angle θ of the first inclined part 51 and the second inclined part 52 In reference to 14th to 16B to be discribed.
In 14 gibt die horizontale Achse den Neigungswinkel θ [Grad] des ersten geneigten Teils 51 und des zweiten geneigten Teils 52 in der Plattendickenrichtung an, und die vertikale Achse gibt den Wert der Wärmeaustauschleistung H [W/deg] bezüglich des Werts des Widerstands ΔPw (H/ΔPw [W/deg·kPal]) an. In 14 geben schwarze rhomboidische Diagramme (+) einen Fall an, in welchem der Neigungswinkel θw des schräg vorstehenden Teils 15b in der Strömungsweg-Breitenrichtung 15 [Grad] beträgt. Weise quadratische Diagramme (□) geben einen Fall an, in welchem der Neigungswinkel θw des schräg vorstehenden Teils 15b in der Strömungsweg-Breitenrichtung 30 [Grad] beträgt. Schwarze quadratische Diagramme (■) geben einen Fall an, in welchem der Neigungswinkel θw des schräg vorstehenden Teils 15b in der Strömungsweg-Breitenrichtung 45 [Grad] beträgt.In 14th the horizontal axis indicates the inclination angle θ [degrees] of the first inclined part 51 and the second inclined part 52 in the plate thickness direction, and the vertical axis indicates the value of the heat exchange performance H [W / deg] with respect to the value of the resistance ΔPw (H / ΔPw [W / deg · kPal]). In 14th black rhomboid diagrams (+) indicate a case where the inclination angle θw of the obliquely protruding part 15b in the flow path width direction is 15 [degrees]. Wise quadratic diagrams (□) indicate a case where the inclination angle θw of the obliquely protruding part 15b in the flow path width direction is 30 [degrees]. Black square diagrams (■) indicate a case where the inclination angle θw of the obliquely protruding part 15b in the flow path width direction is 45 [degrees].
Wie in 14 dargestellt ist, steigt bei jedem beliebigen Neigungswinkel θw H/ΔPw steil an, wenn der Neigungswinkel θ in der Plattendickenrichtung gleich oder größer als 5 [Grad] wird, verglichen mit dem Fall von kleiner als 5 [Grad], und H/ΔPw steigt ebenfalls steil an, wenn der Neigungswinkel θ gleich oder kleiner als 20 [Grad] wird, verglichen mit dem Fall von größer als 20 [Grad]. Deshalb ist es zu bevorzugen, den ersten geneigten Teil 51 und den zweiten geneigten Teils 52 so zu bilden, dass sie den Neigungswinkel θ in der Plattendickenrichtung aufweisen, der gleich oder größer als 5 [Grad] und gleich oder kleiner als 20 [Grad] ist.As in 14th is shown, at any inclination angle θw, H / ΔPw steeply increases when the inclination angle θ in the plate thickness direction becomes equal to or larger than 5 [degrees] compared with the case of less than 5 [degrees], and H / ΔPw also increases steeply when the inclination angle θ becomes equal to or smaller than 20 [degrees] compared with the case of larger than 20 [degrees]. Therefore it is preferable to use the first inclined part 51 and the second inclined part 52 to have the inclination angle θ in the plate thickness direction that is equal to or greater than 5 [degrees] and equal to or less than 20 [degrees].
In den in 15A und 16A dargestellten Beispielen befindet sich ein Neigungswinkel θ1 [Grad] in dem Bereich gleich oder größer als 5 [Grad] und gleich oder kleiner als 20 [Grad] (zum Beispiel, θ1 = 5 [Grad]). In diesem Fall strömt das Kühlwasser dergestalt, dass es an der nachgelagerten Seite der Vorsprünge 15 und 16 vertikal verwirbelt wird, ohne sich von dem ersten geneigten Teil 51 und dem zweiten geneigten Teil 52 abzulösen.In the in 15A and 16A In the illustrated examples, an inclination angle θ 1 [degrees] is in the range equal to or greater than 5 [degrees] and equal to or less than 20 [degrees] (for example, θ 1 = 5 [degrees]). In this case, the cooling water flows in such a way that it is on the downstream side of the projections 15th and 16 vertically swirled without moving from the first inclined part 51 and the second inclined part 52 to replace.
Auf der anderen Seite ist in den in 15B und 16B dargestellten Beispielen ein Neigungswinkel θ2 [Grad] so festgelegt, dass er größer als 20 [Grad] ist (zum Beispiel, θ2 = 35 [Grad]). Auch in diesem Fall strömt das Kühlwasser dergestalt, dass es an der nachgelagerten Seite der Vorsprünge 15 und 16 vertikal verwirbelt wird. Das Kühlwasser strömt jedoch entlang des ersten geneigten Teils 51 und löst sich dann von dem zweiten geneigten Teil 52 ab, um Turbulenzen zu bilden.On the other hand, in the in 15B and 16B In the illustrated examples, an inclination angle θ 2 [degrees] is set to be larger than 20 [degrees] (for example, θ 2 = 35 [degrees]). In this case too, the cooling water flows in such a way that it is on the downstream side of the projections 15th and 16 is swirled vertically. However, the cooling water flows along the first inclined part 51 and solves then from the second inclined part 52 to form turbulence.
Auf diese Weise sind die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in dem Neigungswinkel θ so geneigt, dass sie vertikale Wirbel in dem Kühlwasser ohne das Ablösen des Kühlwassers erzeugen. Dadurch wird das Auftreten von Turbulenzen aufgrund des Ablösens unterdrückt, und das Kühlwasser strömt entlang des schräg vorstehenden Teils 15b, so dass es vertikal verwirbelt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.In this way are the obliquely protruding parts 15b and 16b inclined in the inclination angle θ so as to generate vertical eddies in the cooling water without the peeling of the cooling water. Thereby, the occurrence of turbulence due to the peeling is suppressed, and the cooling water flows along the obliquely protruding part 15b so that it is swirled vertically. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Als nächstes werden jeweils Wärmetauscher 200, 300 und 400 gemäß verschiedener modifizierter Beispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu 17 bis 19 beschrieben werden.Next each are heat exchangers 200 , 300 and 400 according to various modified examples of the present invention with reference to FIG 17th to 19th to be discribed.
Der in 17 dargestellte Wärmetauscher 200 umfasst ein Gehäuse 201, welches den Strömungsweg 40 des Kühlwassers bildet, welches das erste Fluid ist, die Rohre 10, die in dem Gehäuse 201 aufgenommen sind, und die Rippen 30, die in den Rohren 10 bereitgestellt sind.The in 17th illustrated heat exchanger 200 includes a housing 201 showing the flow path 40 of the cooling water, which is the first fluid, forms the tubes 10 that are in the housing 201 are included, and the ribs 30th that are in the pipes 10 are provided.
Der Wärmetauscher 200 ist ein EGR-Kühler, der ein Hochtemperatur-EGR (Exhaust Gas Recirculation / Abgasrückführungs) -Gas kühlt, das zur einem Motor (nicht dargestellt) zurückgeführt wird, mit dem Kühlwasser des Motors. Der Wärmetauscher 200 unterscheidet sich von dem Wärmetauscher 100 dahingehend, dass die Vorsprünge 15 und 16 an dem Außenumfang des Rohrs 10 bereitgestellt sind.The heat exchanger 200 is an EGR cooler that cools a high temperature EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas that is returned to an engine (not shown) with the engine's cooling water. The heat exchanger 200 differs from the heat exchanger 100 in that the protrusions 15th and 16 on the outer circumference of the pipe 10 are provided.
In dem Wärmetauscher 200 strömt das in dem Gehäuse 201 zirkulierende Kühlwasser in dem Strömungsweg 40 an dem Außenumfang des Rohrs 10. In 17 strömt das Kühlwasser in der Richtung senkrecht zu der Seitenoberfläche. Das EGR-Gas strömt durch den Innenumfang des Rohrs 10.In the heat exchanger 200 that flows in the housing 201 circulating cooling water in the flow path 40 on the outer circumference of the pipe 10 . In 17th the cooling water flows in the direction perpendicular to the side surface. The EGR gas flows through the inner circumference of the pipe 10 .
Die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b sind an den zugewandten Flächen 11 und 12 so ausgebildet, dass sie an dem Außenumfang konvex und von dem Innenumfang konkav sind. Auch in diesem Beispiel entspricht das Kühlwasser dem Wärmeaustauschfluid.The obliquely protruding parts 15b and 16b are on the facing surfaces 11 and 12th formed to be convex on the outer periphery and concave on the inner periphery. In this example, too, the cooling water corresponds to the heat exchange fluid.
Auf diese Weise werden die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b an mindestens einer von dem Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 ausgebildet, um konvex an einem von dem Außenumfang und dem Innenumfang und konkav an dem anderen zu sein, und sind schräg entlang der Strömungsrichtung des Wärmeaustauschfluids ausgebildet, welches eines von dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid ist, das an der konvex ausgebildeten Seite strömt.In this way, the obliquely protruding parts 15b and 16b on at least one of the pair of facing surfaces 11 and 12th formed to be convex on one of the outer periphery and the inner periphery and concave on the other, and are formed obliquely along the flow direction of the heat exchange fluid which is one of the first fluid and the second fluid flowing on the convex side.
Der in 18 dargestellte Wärmetauscher 300 unterscheidet sich von dem Wärmetauscher 200 dahingehend, dass linear vorstehende Teile 17 darüber hinaus bereitgestellt sind. Der linear vorstehende Teil 17 ist linear ausgebildet, um das Kühlwasser entlang der Vorsprünge 15 und 16 zu führen. In 18 strömt das Kühlwasser in der Richtung senkrecht zu der Seitenoberfläche. Daraus folgt, dass das Kühlwasser dergestalt strömt, dass es zwischen dem Paar der linear vorstehenden Teile 17 vertikal verwirbelt wird.The in 18th illustrated heat exchanger 300 differs from the heat exchanger 200 in that linear protruding parts 17th are also provided. The linear protruding part 17th is formed linearly to the cooling water along the projections 15th and 16 respectively. In 18th the cooling water flows in the direction perpendicular to the side surface. It follows that the cooling water flows so as to be between the pair of linearly protruding parts 17th is swirled vertically.
In diesen Fällen umfassen die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b, die schräg entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet sind, den ersten geneigten Teil 51 und den zweiten geneigten Teil 52, die so geneigt sind, dass sie vertikale Wirbel in dem Kühlwasser ohne die Ablösung des Kühlwassers erzeugen. Das Auftreten von Turbulenzen aufgrund der Ablösung wird unterdrückt, und das Kühlwasser strömt entlang der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b, um vertikal verwirbelt zu werden. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird. Der in 19 dargestellte Wärmetauscher 400 umfasst das Rohr 10, um zu verursachen, dass ein wärmeerzeugendes Element 60, welches an dem Außenumfang von einer zugewandten Fläche 11 anliegt, Wärme abgibt. Die schräg vorstehenden Teile 16b sind nicht auf der einen zugewandten Fläche 11 ausgebildet, welche an dem wärmeerzeugenden Element 60 anliegt und sind dergestalt ausgebildet, dass sie an dem Innenumfang der anderen zugewandten Fläche 12 vorstehen. In 19 strömt das Kühlwasser in der Richtung senkrecht zu der Seitenoberfläche.In these cases, the obliquely protruding parts comprise 15b and 16b formed obliquely along the flow direction of the cooling water, the first inclined part 51 and the second inclined part 52 which are inclined so as to generate vertical vortices in the cooling water without the separation of the cooling water. The occurrence of turbulence due to the separation is suppressed, and the cooling water flows along the obliquely protruding parts 15b and 16b to be swirled vertically. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence. The in 19th illustrated heat exchanger 400 includes the pipe 10 to cause a heat generating element 60 which is on the outer periphery of a facing surface 11 is applied, gives off heat. The obliquely protruding parts 16b are not on the one facing surface 11 formed, which on the heat generating element 60 rests and are designed such that they are on the inner circumference of the other facing surface 12th protrude. In 19th the cooling water flows in the direction perpendicular to the side surface.
Das wärmeerzeugende Element 60 ist beispielsweise eine elektronische Komponente oder dergleichen, beispielsweise eine Speicherbatterie, die an einem Fahrzeug montiert ist, ein Inverter, der einen Elektromotor zum Veranlassen des Fahrzeugs zum Fahren antreibt, oder ein für den Inverter verwendeter „Insulated Gate Bipolar Transistor“ (IGBT).The heat generating element 60 is for example an electronic component or the like, for example a storage battery that is mounted on a vehicle, an inverter that drives an electric motor to cause the vehicle to drive, or an "Insulated Gate Bipolar Transistor" (IGBT) used for the inverter.
Die schräg vorstehenden Teile 16b sind an der zugewandten Fläche 12 so ausgebildet, dass sie konvex an dem Innenumfang und konkav von dem Außenumfang sind. Auch in diesem Beispiel entspricht das Kühlwasser dem Wärmeaustauschfluid.The obliquely protruding parts 16b are on the facing surface 12th formed to be convex on the inner circumference and concave on the outer circumference. In this example, too, the cooling water corresponds to the heat exchange fluid.
Auch in diesem Fall kann ein Ausbilden der schräg vorstehenden Teile 16b vertikale Wirbel in dem Kühlwasser erzeugen, das durch den Strömungsweg 40 in dem Rohr 10 strömt, während eine ausreichende Kontaktfläche zwischen dem wärmeerzeugenden Element 60 und dem Rohr 10 sichergestellt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.In this case, too, the obliquely protruding parts can be formed 16b create vertical eddies in the cooling water passing through the flow path 40 in the pipe 10 flows while there is sufficient contact area between the heat generating element 60 and the pipe 10 is ensured. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen können die folgenden Wirkungen erzielt werden.According to the above-described embodiments, the following effects can be obtained.
Das Rohr 10 umfasst das Paar der gegenüberliegenden zugewandten Flächen 11 und 12, an welchen ein Wärmeaustausch zwischen der Außenluft stattfindet, die an dem Außenumfang davon strömt und dem Kühlwasser, welches an dem Innenumfang davon strömt, und die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b, die an mindestens einer von dem Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 dergestalt ausgebildet sind, dass sie konvex an einem von dem Außenumfang und dem Innenumfang und konkav an dem anderen sind, wobei der schräg vorstehende Teil entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers schräg ausgebildet ist, von der Außenluft und dem Kühlwasser, und das Kühlwasser strömt an der konvex ausgebildeten Seite. Die Vielzahl der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b sind schräg ausgebildet, um abwechselnd entgegengesetzt in der Breitenrichtung des Strömungswegs 40 des Kühlwassers zu sein und die Vielzahl der schräg vorstehenden Teile sind jeweils verbunden, um die Verbindungsteile 15c und 16c zu bilden. Wenn hp die Höhe des Strömungswegs 40 des Kühlwassers bezeichnet und Wv die Breite der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in der Richtung senkrecht zu der Strömungsrichtung des Kühlwassers in dem Strömungsweg 40, ist Wv/hp, welches das Verhältnis der Breite der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b zu der Höhe des Strömungswegs 40 ist, gleich oder größer als 1,5 und gleich oder kleiner als 6,0.The pipe 10 includes the pair of opposed facing surfaces 11 and 12th , at which heat exchange takes place between the outside air flowing on the outer periphery thereof and the cooling water flowing on the inner periphery thereof and the obliquely protruding parts 15b and 16b on at least one of the pair of facing surfaces 11 and 12th are formed so as to be convex on one of the outer circumference and the inner circumference and concave on the other, the obliquely protruding part being formed obliquely along the flow direction of the cooling water, of the outside air and the cooling water, and the cooling water flows on the convex trained side. The multitude of obliquely protruding parts 15b and 16b are formed obliquely to be alternately opposite in the width direction of the flow path 40 of the cooling water and the plurality of the obliquely protruding parts are connected to the connecting parts, respectively 15c and 16c to build. If h p is the height of the flow path 40 of the cooling water and Wv the width of the obliquely protruding parts 15b and 16b in the direction perpendicular to the flow direction of the cooling water in the flow path 40 , is Wv / h p , which is the ratio of the width of the obliquely protruding parts 15b and 16b to the height of the flow path 40 is equal to or greater than 1.5 and equal to or less than 6.0.
Darüber hinaus ist Wv/hp, welches das Verhältnis der Breite der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b zu der Höhe des Strömungswegs 40 ist, gleich oder größer als 2,0 und gleich oder kleiner als 5,0.In addition, Wv / h p which is the ratio of the width of the obliquely protruding parts 15b and 16b to the height of the flow path 40 is equal to or greater than 2.0 and equal to or less than 5.0.
Gemäß dieser Konfigurationen kann ein Ausbilden der Vorsprünge 15 und 16 so, dass Wv/hp sich in dem oben beschriebenen Bereich befindet, vertikale Wirbel in dem Strömungsweg 40 effizient erzeugen. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.According to these configurations, the protrusions can be formed 15th and 16 so that Wv / h p is in the range described above, vertical eddies in the flow path 40 generate efficiently. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Ferner umfassen die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b den ersten geneigten Teil 51, der so geneigt ist, dass dieser Vorsprungsbetrag entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers zunimmt und einen vertikalen Wirbel in dem Strömungswasser erzeugt, und den zweiten geneigten Teil 52, der so geneigt ist, dass der Vorsprungsbetrag entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers abnimmt und einen vertikalen Wirbel in dem Kühlwasser erzeugt. Das Vorsprungsende 15d, das den ersten geneigten Teil 51 und den zweiten geneigten Teil 52 verbindet, ist eine bogenförmige gekrümmte Fläche.Furthermore, the obliquely protruding parts comprise 15b and 16b the first inclined part 51 inclined so that this protrusion amount increases along the flow direction of the cooling water and generates a vertical vortex in the flow water, and the second inclined part 52 which is inclined so that the protrusion amount decreases along the flow direction of the cooling water and generates a vertical vortex in the cooling water. The end of the protrusion 15d that is the first inclined part 51 and the second inclined part 52 connects is an arcuate curved surface.
Gemäß dieser Konfiguration kann das Auftreten von Turbulenzen aufgrund der Ablösung unterdrückt werden, und das Kühlwasser strömt dergestalt, dass es vertikal entlang der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b verwirbelt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird. Darüber hinaus ist das Vorsprungsende 15d die bogenförmige gekrümmte Fläche, und dadurch ist die Querschnittsänderung gleichmäßig und der Widerstand kann verringert werden.According to this configuration, the occurrence of turbulence due to the separation can be suppressed, and the cooling water flows so as to be vertical along the obliquely protruding parts 15b and 16b is swirled. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence. In addition, is the protrusion end 15d the arcuate curved surface, and thereby the change in cross section is smooth and the resistance can be reduced.
Darüber hinaus ist der Neigungswinkel θw der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b bezüglich der Strömungsweg-Breitenrichtung bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlwassers gleich oder größer als 15 Grad und gleich oder kleiner als 38 Grad. Wenn h die Höhe des konvex ausgebildeten Vorsprungs der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b bezeichnet, ist h/hp, welches das Verhältnis der Vorsprungshöhe h zu der Strömungsweghöhe hp ist, gleich oder größer als 0,1 und gleich oder kleiner als 0,5. Die Vielzahl der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b sind in der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet. Wenn p das Intervall (den Abstand) zwischen benachbarten schräg vorstehenden Teilen 15b und 16b bezeichnet, x h/hp bezeichnet, welches das Verhältnis der Vorsprungshöhe h zu der Strömungsweghöhe hp ist, und y p/hp bezeichnet, welches das Verhältnis des Abstands p zu der Strömungsweghöhe hp ist, weisen der Abstand p, die Strömungsweghöhe hp und die Vorsprungshöhe h Werte zwischen y = 107,14x2 + 4,7143x + 5,9 und y = 139,29x2 + 32,071x + 3 auf.In addition, the inclination angle θw of the obliquely protruding parts is 15b and 16b equal to or greater than 15 degrees and equal to or less than 38 degrees with respect to the flow path width direction with respect to the flow direction of the cooling water. When h is the height of the convex protrusion of the obliquely protruding parts 15b and 16b denoted, h / h p , which is the ratio of the protrusion height h to the flow path height h p, is equal to or greater than 0.1 and equal to or less than 0.5. The multitude of obliquely protruding parts 15b and 16b are formed in the flow direction of the cooling water. If p is the interval (distance) between adjacent obliquely protruding parts 15b and 16b designated designated xh / h p, which is the ratio of the protrusion height h to the Strömungsweghöhe is p, and yp / h p designates which p is the ratio of the distance h to the Strömungsweghöhe is p, have the pitch p, the Strömungsweghöhe h p and the protrusion height h has values between y = 107.14x 2 + 4.7143x + 5.9 and y = 139.29x 2 + 32.071x + 3.
Gemäß dieser Konfiguration kann ein Übernehmen der oben beschriebenen Anordnung der Vorsprünge 15 und 16 vertikale Wirbel in dem Strömungsweg 40 effizient erzeugen. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.According to this configuration, adopting the above-described arrangement of the protrusions can be made 15th and 16 vertical eddies in the flow path 40 generate efficiently. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Ferner weist die zugewandte Fläche 11 die Plattendicke auf, die dieselbe zwischen einer Position ist, wo der schräg vorstehende Teil 15b ausgebildet ist und einer Position, wo der schräg vorstehende Teil 15b nicht ausgebildet ist. Die Rippe 30 kontaktiert einen von dem Außenumfang und dem Innenumfang, wo der schräg vorstehende Teil 15b konkav ausgebildet ist. Wenn ra den Krümmungsradius des Vorsprungsendes 15d des schräg vorstehenden Teils 15b an der konkav ausgebildeten Seite in einem Querschnitt senkrecht zu dem schräg vorstehenden Teil 15b bezeichnet, und h die Höhe des konvex ausgebildeten Vorsprungs des schräg vorstehenden Teils 15b bezeichnet, ist der Krümmungsradius ra kleiner als die Vorsprungshöhe h.Furthermore, the facing surface 11 the plate thickness which is the same between a position where the obliquely protruding part 15b is formed and a position where the obliquely protruding part 15b is not trained. The rib 30th contacts one of the outer circumference and the inner circumference where the obliquely protruding part 15b is concave. If ra the radius of curvature of the protrusion end 15d of the obliquely protruding part 15b on the concave side in a cross section perpendicular to the obliquely protruding part 15b denotes, and h is the height of the convex projection of the obliquely protruding part 15b is the radius of curvature ra smaller than the protrusion height h.
Gemäß dieser Konfiguration, selbst wenn die Vorsprungshöhe h dieselbe ist, kann die Breite WL des schräg vorstehenden Teils 15b in der Längenrichtung des Kühlwassers um einen Betrag verringert werden, der der Verringerung des Krümmungsradius ra an dem Vorsprungsende 15d entspricht. Dadurch kann die Kontaktfläche zwischen der Rippe 30 und dem Rohr 10 erhöht werden.According to this configuration, even if the protrusion height h is the same, the width W L of the obliquely protruding part 15b in the length direction of the cooling water can be decreased by an amount corresponding to the decrease in the radius of curvature ra at the protrusion end 15d corresponds to. This allows the contact area between the rib 30th and the pipe 10 increase.
Wenn darüber hinaus rb und rc Krümmungsradien von konvex ausgebildeten Seiten an den Basisenden 11a bezeichnen, und die Basisenden 11a an beiden Seiten des Vorsprungsendes 15d des schräg vorstehenden Teils 15b ausgebildet sind, ist der Krümmungsradius ra kleiner als der Krümmungsradius rb und der Krümmungsradius rc.In addition, when rb and rc are radii of curvature of convex sides at the base ends 11a denote, and the base ends 11a on both sides of the protrusion end 15d of the obliquely protruding part 15b are formed is the radius of curvature ra smaller than the radius of curvature rb and the radius of curvature rc.
Da die Krümmungsradien rb und rc größer sind als der Krümmungsradius ra tritt gemäß dieser Konfiguration das Lötmaterial problemlos zum Zeitpunkt des Lötens ein. Dadurch kann die Kontaktfläche zwischen der Rippe 30 und dem Rohr 10 erhöht werden.Because the radii of curvature rb and rc are larger than the radius of curvature ra According to this configuration, the solder material easily enters at the time of soldering. This allows the contact area between the rib 30th and the pipe 10 increase.
Darüber hinaus umfasst das Rohr 10 das Paar der Seitenflächen 14, die jeweils das Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 verbinden, um den Strömungsweg 40 des Kühlwassers auszubilden. Die Seitenfläche 14 ist so ausgebildet, dass sie eine gekrümmte Flächenform aufweist, die das Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 gleichmäßig verbindet. Wenn R den Krümmungsradius der Seitenfläche 14 bezeichnet, und Wt den Abstand zwischen der Seitenfläche 14 und dem schrägen Vorsprung 15 in der Strömungweg-Breitenrichtung bezeichnet, ist Wt/hp, welches das Verhältnis des Abstands Wt zu der Höhe hp des Strömungswegs 40 des Kühlwassers ist, gleich oder größer als R und gleich oder kleiner als 3,0.It also includes the pipe 10 the pair of side faces 14th each having the pair of facing faces 11 and 12th connect to the flow path 40 of the cooling water. The side face 14th is formed to have a curved surface shape that the pair of facing surfaces 11 and 12th evenly connects. If R is the radius of curvature of the side surface 14th and Wt is the distance between the side face 14th and the sloping ledge 15th denoted in the flow path width direction, Wt / h p which is the ratio of the distance Wt to the height h p of the flow path 40 of the cooling water is equal to or greater than R and equal to or less than 3.0.
Gemäß dieser Konfiguration, da die Seitenfläche 14 in der bogenförmigen gekrümmten Fläche ausgebildet ist, ist der Widerstand des vertikalen Wirbels, der innerhalb des Strömungswegs 40 erzeugt wird, gering und es kann verhindert werden, dass sich die Leistung verschlechtert.According to this configuration, as the side face 14th formed in the arcuate curved surface is the resistance of the vertical vortex that is within the flow path 40 generated is small, and the performance can be prevented from deteriorating.
Darüber hinaus umfasst das Rohr 10 die Seitenfläche 13, welche den Strömungsweg 40 entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers teilt, und der Abstand Wti zwischen der Seitenfläche 13 und dem schrägen Vorsprung 15 in der Strömungsweg-Breitenrichtung ist kürzer als der Abstand Wt zwischen der Seitenfläche 14 und dem schrägen Vorsprung 15 in der Ström ungsweg-Breitenrichtu ng.It also includes the pipe 10 the side face 13th showing the flow path 40 divides along the flow direction of the cooling water, and the distance Wti between the side surface 13th and the sloping ledge 15th in the flow path width direction is shorter than the distance Wt between the side surface 14th and the sloping ledge 15th in the direction of the width of the flow path.
Gemäß dieser Konfiguration ist es schwer, die Innenseitenfläche 13 in einer gekrümmten Flächenform wie die Seitenfläche 14 auszubilden. Ein Festlegen des Abstands Wt so, dass er kürzer als der Abstand Wt ist, kann jedoch verhindern, dass sich die Leistung verschlechtert.According to this configuration, it is difficult to get the inside surface 13th in a curved surface shape like the side surface 14th to train. However, setting the distance Wt to be shorter than the distance Wt can prevent the performance from deteriorating.
Darüber hinaus umfasst das Rohr das Paar der gegenüberliegenden zugewandten Flächen 11 und 12, an welchen ein Wärmeaustausch zwischen der Außenluft stattfindet, die an dem Außenumfang davon strömt und dem Kühlwasser, das an dem Innenumfang davon strömt, und die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b, die an mindestens einer von dem Paar der zugewandten Flächen 11 und 12 dergestalt ausgeformt sind, dass sie an einem von dem Außenumfang und dem Innenumfang konvex und an dem anderen konkav sind, und schräg entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet sind, das an der konvex ausgebildeten Seite strömt, von der Außenluft und dem Kühlwasser. Die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b umfassen den ersten geneigten Teil 51, der so geneigt ist, dass der Vorsprungsbetrag entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers zunimmt und einen vertikalen Wirbel ohne Ablösung des Kühlwassers erzeugt, und den zweiten geneigten Teil 52, der durchgehend mit dem ersten geneigten Teil 51 ausgebildet ist und so geneigt ist, dass der Vorsprungsbetrag entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers abnimmt, und einen vertikalen Wirbel ohne Ablösung des Kühlwassers erzeugt.In addition, the tube includes the pair of opposed facing surfaces 11 and 12th , at which heat exchange takes place between the outside air flowing on the outer periphery thereof and the cooling water flowing on the inner periphery thereof and the obliquely protruding parts 15b and 16b on at least one of the pair of facing surfaces 11 and 12th are formed so as to be convex on one of the outer circumference and the inner circumference and concave on the other, and are formed obliquely along the flow direction of the cooling water flowing on the convex side from the outside air and the cooling water. The obliquely protruding parts 15b and 16b include the first inclined part 51 inclined so that the protrusion amount increases along the flow direction of the cooling water and generates a vertical vortex without detaching the cooling water, and the second inclined part 52 that is continuous with the first inclined part 51 is formed and is inclined so that the protrusion amount decreases along the flow direction of the cooling water, and generates a vertical vortex without peeling off the cooling water.
Gemäß dieser Konfiguration umfassen die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b, die entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers schräg ausgebildet sind, den ersten geneigten Teil 51 und den zweiten geneigten Teil 52, die so geneigt sind, dass sie vertikale Wirbel in dem Kühlwasser ohne die Ablösung des Kühlwassers erzeugen. Das Auftreten von Turbulenzen aufgrund der Ablösung wird unterdrückt, und das Kühlwasser strömt dergestalt, dass es entlang der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b vertikal verwirbelt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.According to this configuration, the include obliquely protruding parts 15b and 16b which are formed obliquely along the flow direction of the cooling water, the first inclined part 51 and the second inclined part 52 which are inclined so as to generate vertical vortices in the cooling water without the separation of the cooling water. The occurrence of turbulence due to the separation is suppressed, and the cooling water flows so that it flows along the obliquely protruding parts 15b and 16b is swirled vertically. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Darüber hinaus sind die Neigungswinkel θ des ersten geneigten Teils 51 und des zweiten geneigten Teils 52 in der Plattendickenrichtung gleich oder größer als 5 [Grad] und gleich oder kleiner als 20 [Grad].In addition, the inclination angles θ of the first inclined part are 51 and the second inclined part 52 equal to or greater than 5 [degrees] and equal to or less than 20 [degrees] in the plate thickness direction.
Gemäß dieser Konfiguration sind die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in der Plattendickenrichtung in dem Neigungswinkel θ geneigt, bei welchem das Kühlwasser nicht abgelöst wird, um vertikal verwirbelt zu werden. Deshalb wird das Auftreten von Turbulenzen aufgrund der Ablösung unterdrückt, und das Kühlwasser strömt entlang des schräg vorstehenden Teils 15b dergestalt, dass es vertikal verwirbelt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.According to this configuration, the obliquely protruding parts are 15b and 16b inclined in the plate thickness direction at the inclination angle θ at which the cooling water is not peeled off to be vertically swirled. Therefore, the occurrence of turbulence due to the separation is suppressed, and the cooling water flows along the obliquely protruding part 15b such that it is swirled vertically. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Darüber hinaus ist der erste geneigte Teil 51 mit der zugewandten Fläche 11 über die bogenförmige gekrümmte Fläche verbunden, die den Radius R1 aufweist. Der zweite geneigte Teil 52 ist mit dem ersten geneigten Teil 51 über die bogenförmige gekrümmte Fläche verbunden, die den Radius R2 aufweist, und ist mit der zugewandten Fläche 11 über die bogenförmige gekrümmte Fläche verbunden, die den Radius R3 aufweist. Der Radius R1, der Radius R2 und der Radius R3 sind größer als die Vorsprungshöhe h der schräg vorstehenden Teile 15b und 16 b.In addition, the first is inclined part 51 with the facing surface 11 connected via the arcuate curved surface which has the radius R1. The second inclined part 52 is with the first inclined part 51 connected via the arcuate curved surface having the radius R2 and is connected to the facing surface 11 connected via the arcuate curved surface which has the radius R3. The radius R1, the radius R2 and the radius R3 are larger than the protrusion height h of the obliquely protruding parts 15b and 16 b.
Da gemäß dieser Konfiguration die zugewandte Fläche 11, der erste geneigte Teil 51 und der zweite geneigte Teil 52 gleichmäßig verbunden sind, ist es möglich, die Ablösung des Kühlwassers weiter zu unterdrücken.Since, according to this configuration, the facing surface 11 , the first inclined part 51 and the second inclined part 52 are evenly connected, it is possible to further suppress the separation of the cooling water.
Darüber hinaus sind die Vielzahl der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b in der Strömungsweg-Breitenrichtung des Kühlwassers verbunden und als ein einzelner Abschnitt ausgebildet.In addition, the plurality of obliquely protruding parts 15b and 16b connected in the flow path width direction of the cooling water and formed as a single section.
Gemäß dieser Konfiguration ist die Anzahl der Enden 15a, wenn das Rohr 10 durch Dünnplattenprägen ausgebildet wird, gering und deshalb kann der Vorsprung 15 leicht ausgebildet werden.According to this configuration, the number of ends is 15a when the pipe 10 formed by thin plate embossing is small, and therefore the protrusion 15th easily trained.
Darüber hinaus ist der Verbindungsteil 15c in einer gekrümmten Form ausgebildet, die die Vielzahl der benachbarten schräg vorstehenden Teile 15b gleichmäßig verbindet. Der schräg vorstehende Teil 15b zwischen den benachbarten Verbindungsteilen 15c ist linear ausgebildet und hat eine kürzere Länge als der Verbindungsteil 15c.In addition, the connecting part 15c formed in a curved shape that includes the plurality of adjacent obliquely protruding parts 15b evenly connects. The obliquely protruding part 15b between the adjacent connecting parts 15c is linear and has a shorter length than the connecting part 15c .
Gemäß dieser Konfiguration kann die Formbarkeit des Vorsprungs 15 verbessert werden.According to this configuration, the formability of the protrusion can be improved 15th be improved.
Darüber hinaus umfassen die Wärmetauscher 100, 200 und 300, die das Rohr 10 und die Rippe 30 umfassen, die so bereitgestellt ist, dass sie an den konkav ausgebildeten Seiten der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b der zugewandten Flächen 11 und 12 anliegt, ferner den Lötteil 53 zum Anlöten der Rippe 30 an das Rohr 10, um mindestens einen Teil des Bereichs B an der Vorsprungsendseite des ersten geneigten Teils 51 und des zweiten geneigten Teils 52 der schräg vorstehenden Teile 15b und 16b zu umfassen.They also include the heat exchangers 100 , 200 and 300 who have favourited the pipe 10 and the rib 30th which is provided so that they are on the concave sides of the obliquely protruding parts 15b and 16b of the facing surfaces 11 and 12th is applied, furthermore the soldering part 53 for soldering the rib 30th to the pipe 10 to at least a part of the area B on the protrusion end side of the first inclined part 51 and the second inclined part 52 of the obliquely protruding parts 15b and 16b to include.
Da sich der Lötteil 53 zwischen das Rohr 10 und die Rippe 30 füllt, um die Größe zu verringern oder keine Lücke zu bilden, kann gemäß dieser Konfiguration die Wärmeübertragungsmenge zwischen dem Rohr 10 und der Rippe 30 erhöht werden.Since the soldering part 53 between the pipe 10 and the rib 30th fills to reduce the size or not to form a gap, according to this configuration, the amount of heat transfer between the pipe 10 and the rib 30th increase.
Darüber hinaus sind in dem Wärmetauscher 400, der das Rohr 10 umfasst und der das wärmeerzeugende Element 60, welches an dem Außenumfang von einer der zugewandten Flächen 11 und 12 anliegt, dazu veranlasst, Wärme abzugeben, die schräg vorstehenden Teile 15b und 16b auf einer zugewandten Fläche 11 nicht ausgebildet, die an dem wärmeerzeugenden Element 60 anliegt und sind dergestalt ausgebildet, dass sie an dem Innenumfang der anderen zugewandten Fläche 12 vorstehen.They are also in the heat exchanger 400 who made the pipe 10 includes and the heat generating element 60 which is on the outer periphery of one of the facing surfaces 11 and 12th is applied, caused to give off heat, the obliquely protruding parts 15b and 16b on a facing surface 11 not formed on the heat generating element 60 rests and are designed such that they are on the inner circumference of the other facing surface 12th protrude.
Wenn das Rohr 10 an dem Wärmetauscher 400 zum Einsatz kommt, welcher das wärmeerzeugende Element 60 kühlt, ist gemäß dieser Konfiguration kein vorstehender Teil an der zugewandten Fläche 11 ausgebildet, die an dem wärmeerzeugenden Element 60 anliegt und die schräg vorstehenden Teile 16b sind an der zugewandten Fläche 12 ausgebildet, die nicht in Kontakt mit dem wärmeerzeugenden Element 60 gebracht wird. Daraus folgt, dass, während eine ausreichende Kontaktfläche zwischen dem wärmeerzeugenden Element und dem Rohr 10 sichergestellt wird, vertikale Wirbel in dem Kühlwasser erzeugt werden können, welches durch den Strömungsweg 40 in dem Rohr 10 strömt. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zu verbessern, während eine Zunahme des Widerstands aufgrund des Auftretens von Turbulenzen unterdrückt wird.When the pipe 10 on the heat exchanger 400 is used, which is the heat-generating element 60 cools, according to this configuration, there is no protruding part on the facing surface 11 formed on the heat generating element 60 and the obliquely protruding parts 16b are on the facing surface 12th formed that are not in contact with the heat generating element 60 is brought. It follows that while there is sufficient contact area between the heat generating element and the pipe 10 ensures that vertical eddies can be generated in the cooling water passing through the flow path 40 in the pipe 10 flows. Accordingly, it is possible to improve the heat exchange efficiency while suppressing an increase in resistance due to the occurrence of turbulence.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind, stellen die oben erwähnten Ausführungsformen vielmehr einen Teil von Anwendungsbeispielen der vorliegenden Erfindung dar und der technische Umfang der vorliegenden Erfindung soll nicht auf die spezifischen Konfigurationen in den oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt sein.Rather, although the embodiments of the present invention have been described above, the above-mentioned embodiments constitute part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be limited to the specific configurations in the above-mentioned embodiments.
Beispielsweise kann der Wärmetauscher 100 eine Vielzahl von Wegen umfassen, die so ausgebildet sind, dass das Kühlwasser, welches durch ein Rohr 10 geströmt ist, in ein anderes Rohr 10 wieder in Umlauf gebracht werden kann. Um die Vielzahl der Wege auszubilden, können beispielsweise Abtrennungen zum Teilen des Kühlwassers in den Tanks 20a und 20b bereitgestellt werden. Da als Ergebnis der längere Strömungsweg 40 verglichen mit dem Fall sichergestellt werden kann, in welchem die Vielzahl der Wege nicht ausgebildet sind, ist es möglich, die Wärmeaustauscheffizienz zwischen der Außenluft und dem Kühlwasser zu verbessern.For example, the heat exchanger 100 comprise a plurality of paths formed so that the cooling water flowing through a pipe 10 flowed into another pipe 10 can be put back into circulation. In order to form the plurality of paths, partitions for dividing the cooling water in the tanks can be used, for example 20a and 20b to be provided. As a result, the longer flow path 40 compared with the case where the plurality of paths are not formed, it is possible to improve the heat exchange efficiency between the outside air and the cooling water.
Darüber hinaus können die oben beschriebenen Ausführungsformen nicht nur auf den Wärmetauscher 100 angewendet werden, sondern ebenfalls an einem Außenwärmetauscher eines Kühlkreislaufs zum Beispiel. In diesem Fall kann als Fluid, welches innerhalb des Rohrs 10 strömt, ein Kühlmittel wie HFC-134a anstelle des Kühlwassers verwendet werden.In addition, the embodiments described above can not only apply to the heat exchanger 100 can be used, but also on an external heat exchanger of a cooling circuit, for example. In this case, as fluid, which is inside the tube 10 a coolant such as HFC- 134a can be used instead of the cooling water.
Darüber hinaus können die obigen Ausführungsformen beispielsweise an einem Ladeluftkühler eines Kompressors oder dergleichen angewendet werden. In diesem Fall wird anstelle der Außenluft komprimierte Einlassluft als das Fluid verwendet, welches außerhalb des Rohrs 10 strömt.In addition, the above embodiments can be applied, for example, to a charge air cooler of a compressor or the like. In this case, instead of the outside air, compressed intake air is used as the fluid that is outside the pipe 10 flows.
Darüber hinaus ist das Fluid, das außerhalb des Rohrs 10 strömt, nicht auf das Gas beschränkt. Zum Beispiel kann eine Flüssigkeit wie ein Automatic Transmission Fluid (ATF) -Öl verwendet werden, welches in einem Automatikgetriebe zirkuliert.In addition, the fluid is outside the tube 10 flows, not limited to the gas. For example, a liquid such as Automatic Transmission Fluid (ATF) oil, which circulates in an automatic transmission, can be used.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität basierend auf der am 13. Juli 2018 beim Japanischen Patentamt eingereichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-133728 , deren gesamter Inhalt in diese Beschreibung durch Verweis aufgenommen wird.The present application claims priority based on that filed with the Japanese Patent Office on July 13, 2018 Japanese Patent Application No. 2018-133728 , the entire content of which is incorporated into this description by reference.
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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US 7347254 B2 [0002]US 7347254 B2 [0002]
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US 734725 B2 [0003]US 734725 B2 [0003]
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JP 2018133728 [0131]JP 2018133728 [0131]