JP2009133598A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】第二の媒体の流れ方向の下流側における熱交換量の低下を防止することができる熱交換器を提供すること。
【解決手段】内部を流れる媒体（第一の媒体）Ｇと外表面を流れる空気（第二の媒体）Ｋとの間で熱交換を行う複数のチューブ１０，１１，１２を、所定の間隔をおいて配列した熱交換器１であって、チューブ１１は、隣接する他のチューブ１０，１２に当接する突部２１ａ，２１ｂを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、所定の間隙をおいて配列された複数のチューブを有する熱交換器に関するものである。

従来から、内部を流れる冷媒と外表面を流れる空気との間で熱交換を行う複数のチューブが、所定の間隔をおいて配列された熱交換器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この熱交換器では、チューブ間にフィン形状を有しておらず、隣り合うチューブ間の間隙を保持するために保持部材を設けている。
特開２００６−２４２４５８号公報

ところで、上述の熱交換器では、扁平形状のチューブ内に冷媒が流れると、この冷媒によりチューブの内圧が上昇し、チューブが変形するおそれがあった。

そのため、チューブ内を流れる冷媒量を調整する必要があり、熱交換効率を上げることが難しかった。

また、別部材としての保持部材を設けているので、部品点数が多くなり、製造コストや重量等が上昇してしまうという問題も生じていた。

そこで、この発明は、チューブの変形を抑制することができると共に、部品点数を増加することなく適正なチューブ間隔を保持することができる熱交換器を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、この発明に係る熱交換器は、内部を流れる第一の媒体と外表面を流れる第二の媒体との間で熱交換を行う複数のチューブを、所定の間隔をおいて配列した熱交換器であって、前記チューブは、隣接する他のチューブに当接する突部を有することを特徴としている。

また、前記突部は、前記チューブの長手方向に延びると共に、前記第二の媒体の流れ方向に対して傾斜する方向に延びていてもよい。

また、前記チューブは、隣接する他のチューブに当接する位置が互いにかみ合う形状を呈していてもよい。

この発明によれば、チューブが隣接する他のチューブに当接する突部を有しているので、この突部を形成することでチューブ表面に凹凸が生じ、チューブの強度を向上させることが可能となる。これにより、チューブの内圧が上昇してもチューブの変形を抑制することができる。

また、突部が隣接するチューブに当接しているので、チューブの内圧が上昇しても隣接するチューブによって膨張が抑制され、さらにチューブの変形を抑制することができる。

さらに、突部が当接しているので、部品点数を増加させることなく適正なチューブ間隔を保持することが可能となる。

また、突部がチューブの長手方向に延びると共に、第二の媒体の流れ方向に対して傾斜する方向に延びているので、流路抵抗を大きくすることなく、チューブ間を流れる第二の媒体の流れを乱すことができる。これにより、チューブの外表面に形成される温度境界層が乱れ、熱交換効率の向上を図ることが可能となる。

また、チューブ同士が当接する位置が互いにかみ合う形状を呈しているので、複数のチューブを重ねた際に当接位置がかみ合って、チューブがずれることがなくなる。これにより、複数のチューブを容易に位置決めすることができると共に、正確な位置規制が可能となる。

本発明に係る熱交換器の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

図１に示す本発明に係る熱交換器１は、車両に搭載される空気調和システムの一部を構成するヒータコアであり、内部を流れるエンジン冷却水等の媒体（第一の媒体）Ｇと、外表面を流れる空気（第二の媒体）Ｋとの間で熱交換を行う複数のチューブ１０，１１，１２，…（…は以下省略する）を有している。

ここで、空気Ｋは、図１中矢印で示す方向に沿って流れており、各チューブ１０，１１，１２は、それぞれこの流れ方向を横切る方向に延びると共に、この流れ方向にほぼ直交する方向（図１では上下方向）に沿って所定の間隔をおいて配列されている。

なお、この熱交換器１では、空気Ｋの流れ方向に沿っても複数のチューブを配列しており、ここでは、上下方向に配列されたチューブ群Ａを、空気Ｋの流れ方向に沿って２列並べている。

さらに、各チューブ１０，１１，１２は、それぞれ長手方向の一方の端部１０´，１１´，１２´が媒体導入管２に連通接続され、図示しない長手方向の他方の端部が媒体排出管３に連通接続されている。そして、図示しないポンプから媒体導入管２に送られた媒体Ｇは、各チューブ１０，１１，１２の内部を長手方向に流れ、媒体排出管３を通って排出されるようになっている。

そして、チューブ１１は、図２に示すように、平板状のアルミ板を折りたたむと共に、一方の端部が他方の端部の下側に入り込むように重ねられて形成され、断面が扁平なほぼ楕円状を呈している。

なお、チューブ１１とチューブ１０，１２及び省略した他のチューブは、チューブ１１と同一形状であり、以下、チューブ１１について言及する構成及び作用はチューブ１０，１２及び他のチューブも同様である。

このチューブ１１の上側扁平面１１ａ及び下側扁平面１１ｂには、それぞれ隣接する他のチューブ１０，１２に当接する突部２１ａ，２１ｂが形成されている。

上側扁平面１１ａに形成された突部２１ａは、上方に位置するチューブ１０に向かって突出している。そして、この突部２１ａは、図３に示すように、チューブ１１の長手方向に延びると共に、上方から見たときに蛇行するように延びている。また、突部２１ａの高さＴ１は、チューブ１０とチューブ１１との間隙幅Ｗ１のほぼ半分である（図２参照）。

さらに、この突部２１ａは、隣接するチューブ１０に形成された突部２０ｂと当接する位置Ｘ（図２参照）である蛇行の直線部分のほぼ中央に、嵌合凹部３１ａが形成されている。この嵌合凹部３１ａは、チューブ１０の突部２０ｂに形成された嵌合凸部３０ｂがはまり込む大きさに形成されている（図４及び図５参照）。

一方、下側扁平面１１ｂに形成された突部２１ｂは、下方に位置するチューブ１２に向かって突出している。そして、この突部２１ｂは、図３に示すように、チューブ１１の長手方向に延びると共に、下方から見たときに蛇行するように延びている。また、突部２１ｂの高さＴ２は、チューブ１１とチューブ１２との間隙幅Ｗ２のほぼ半分である（図２参照）。

さらに、この突部２１ｂは、隣接するチューブ１２に形成された突部２２ａと当接する位置Ｙ（図２参照）である蛇行の直線部分のほぼ中央に、嵌合凸部３１ｂが形成されている。この嵌合凸部３１ｂは、チューブ１２の突部２２ａに形成された嵌合凹部３２ａにはまり込む大きさに形成されている（図４及び図５参照）。

そして、突部２１ａと突部２１ｂとは、図３に示すように、それぞれの蛇行ピッチＰ１，Ｐ２が同じ大きさになっているが、位相が１／２ピッチずれるように形成されている。これにより、複数のチューブ１０，１１，１２を重ねた際に、突部２０ｂ，２１ａは互いの蛇行の直線部分のほぼ中央が当接し、突部２１ｂ，２２ａは互いの蛇行の直線部分のほぼ中央が当接することとなる。

次に、本発明に係る熱交換器１の作用を説明する。

この熱交換器１を成形するには、まず、チューブ１０，１１，１２をそれぞれ形成する。各チューブ１０，１１，１２は、平板状のアルミ板を折りたたむと共に、一方の端部が他方の端部の下側に入り込むように重ねられてから両端部を接合する、いわゆるロール成形によって形成される。

ここで、チューブ形状にした際に上側扁平面１１ａとなる部分には、あらかじめ突部２１ａが突出形成され、下側扁平面１１ｂとなる部分には、あらかじめ突部２１ｂが突出形成されている。

次に、所定数、ここでは８０本のチューブ１０，１１，１２を、互いの扁平した面が対向する状態で上下方向に重ねあわせる。

このとき、チューブ１０の突部２０ｂとチューブ１１の突部２１ａとが当接し、チューブ１１の突部２１ｂとチューブ１２の突部２２ａとが当接する。

また、突部２１ａの当接部分には嵌合凹部３１ａが形成されており、この嵌合凹部３１ａに突部２０ｂの嵌合凸部３０ｂがはまり込むので、突部２１ａと突部２０ｂとは、当接する位置Ｘが互いにかみ合うこととなる。

一方、突部２１ｂの当接部分には嵌合凸部３１ｂが形成されており、この嵌合凸部３１ｂが突部２２ａの嵌合凹部３２ａにはまり込むので、突部２１ｂと突部２２ａとは、当接する位置Ｙが互いにかみ合うこととなる。

これにより、チューブ１０とチューブ１１及びチューブ１１とチューブ１２は、互いにずれることがなくなり、容易に位置決めすることができると共に、正確な位置規制を行うことが可能となる。

そして、このようにチューブ１０，１１，１２を重ねて一方のチューブ群Ａを形成した後に、空気Ｋの流れ方向の下流側に、同様に形成した他のチューブ群Ａを配置する。

さらに、長手方向の一方の端部１０ａ，１１ａ，１２ａ（その他図示せず）を媒体導入管２に形成された図示しないスリットにそれぞれ挿入固定し、図示しない長手方向の他方の端部を媒体排出管３に形成された図示しないスリットにそれぞれ挿入固定し、この熱交換器１を形成する。

このように形成された熱交換器１に第一の冷媒である媒体Ｇを流すと、この媒体Ｇは、媒体導入管２から各チューブ１０，１１，１２内を長手方向に流れ、媒体排出管３に流入する。

このとき、各チューブ１０，１１，１２は、内部を流れる媒体Ｇによって内圧が上昇する。

ここで、チューブ１１の上側扁平面１１ａには、突部２１ａが形成されたことにより凹凸が生じており、下側扁平面１１ｂには、突部２１ｂが形成されたことにより凹凸が生じている。これにより、チューブ１１の強度は向上し、内圧が上昇してもチューブ１１の変形を抑制することができる。さらに、媒体Ｇの流量を増加させて熱交換効率を上げることが可能となる。

また、突部２１ａが隣接するチューブ１０の突部２０ｂに当接し、突部２１ｂが隣接するチューブ１２の突部２２ａに当接している。これにより、チューブ１１を外方から抑えることができて、さらにチューブ１１の変形を抑制することができる。

さらに、突部２１ａ，２０ｂが当接することで、チューブ１０とチューブ１１との間隙幅Ｗ１を適正な状態で保持でき、また、突部２１ｂ，２２ａが当接することで、チューブ１１とチューブ１２との間隙幅Ｗ２を適正な状態で保持できる。

これにより、部品点数を増加させることなく適正なチューブ間隔を保持することができ、重量増加や製造コストの上昇を防止することが可能となる。

そして、この熱交換器１に第二の媒体である空気Ｋが流入すると、この空気Ｋはチューブ１１の上側扁平面１１ａ及び下側扁平面１１ｂのそれぞれに沿って流れ、このチューブ１１内に流れる媒体Ｇとの間で熱交換が行われる。

このとき、上側扁平面１１ａに沿って流れる空気Ｋは、突部２１ａを乗り越えるように蛇行しながら流れた後に、チューブ１０の突部２０ｂをくぐるように蛇行して流れていく。また、突部２１ａと突部２０ｂとが当接する位置Ｘでは空気Ｋの流れが阻害されるので、この位置Ｘを避けるように空気Ｋの流れは分流する。

一方、下側扁平面１１ｂに沿って流れる空気Ｋは、突部２１ｂをくぐるように蛇行して流れた後に、チューブ１２の突部２２ａを乗り越えるように蛇行して流れていく。また、突部２１ｂと突部２２ａとが当接する位置Ｙでは空気Ｋの流れが阻害されるので、この位置Ｙを避けるように空気Ｋの流れは分流する。

このように、突部２０ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａによって空気Ｋの流れが乱され、チューブ１１の外表面に形成される温度境界層が乱れることとなる。これにより、熱交換性能の向上を図ることができる。

特に、この熱交換器１では、突部２１ａ，２１ｂがチューブ１１の長手方向に延びると共に、蛇行しながら延びている。すなわち、突部２１ａ，２１ｂは、それぞれ空気Ｋの流れ方向に対して傾斜している。そのため、チューブ１０，１１，１２間を流れる空気Ｋの流れをさらに効果的に乱すことができ、熱交換効率をより向上させることができる。

また、この突部２１ａ，２１ｂは、互いの蛇行ピッチＰ１，Ｐ２の位相が１／２ピッチずれている。そのため、チューブ１１の上側扁平面１１ａと下側扁平面１１ｂとにおけるそれぞれの熱交換効率を均一にすることができる。

以下、図６〜図９を用いて、上述の実施の形態とは別の形態（実施例１とする）の熱交換器１について説明する。

なお、上述の実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

この実施例１では、チューブ１１は展開状態では図６に示すようになり、上方側に隣接するチューブ１０に面する上側扁平面１１ａ（図６では折返し部Ｏよりも右側の領域）に、空気Ｋの流通側に突出した上側突部群２０が形成され、下方側に隣接するチューブ１２に面する下側扁平面１１ｂ（図６では折返し部Ｏよりも左側の領域）に、空気Ｋの流通側に突出した下側突部群３０が形成されている。

上側突部群２０は、複数の上側第一突部２１，…と複数の上側第二突部２２，…とを有しており、複数のチューブ１０，１１，１２を重ねた際に、チューブ１１の上方側に隣接するチューブ１０に形成された下側突部群（図示せず）に当接するようになっている。

そして、複数の上側第一突部２１，…は、図６においてチューブ１１の上側扁平面１１ａの長手方向左半分の領域（折返し部Ｏ側の領域）に、このチューブ１１の長手方向に沿って一定間隔で配列されている。

各上側第一突部２１は、チューブ１１の長手方向であって、空気Ｋの流れ方向（矢印Ｋで示す方向）に対して傾斜する方向（矢印Ｘで示す方向）に延びている。さらに、複数の上側第一突部２１，…は、それぞれ同一方向に沿って延びている。

また、各上側第一突部２１は、先端部に平坦面（頂部）２１ａが形成されており、この平坦面２１ａの長手方向ほぼ中央には平坦面２１ａよりもへこんだ上側凹部２３が形成されている。

この上側凹部２３は、上側第一突部２１の延在方向とほぼ直交する方向（矢印Ｙで示す方向）に延びる溝形状を呈しており、この上側第一突部２１の延在方向上に起立すると共に、互いに対向した一対の内側面２３ａ，２３ｂを有している。つまり、この内側面２３ａ，２３ｂにより、平坦面２１ａは断続されている。

また、図４に示すように、この上側凹部２３の底面２３ｃの幅Ｗである内側面２３ａ，２３ｂ間の距離は、後述する下側第二突部３２の先端部の平坦面３２ａが入り込める大きさに形成されている。

そして、この上側凹部２３の深さＨ１は、上側第一突部２１高さＨ２よりも十分に小さくなるように形成されている。

さらに、内側面２３ａ，２３ｂは、それぞれ次第に離間するように、すなわち開放端に向かって拡開するように傾斜しており、この傾斜角度θ１は、後述する下側第二突部３２の外側面３２ｂの傾斜角度θ４よりも緩やかに（大きく）なっている。

複数の上側第二突部２２，…は、図６においてチューブ１１の上側扁平面１１ａの長手方向右半分の領域（端部Ｔ２側の領域）に、このチューブ１１の長手方向に沿って一定間隔で配列されている。

そして、各上側第二突部２２は、チューブ１１の長手方向であって、空気Ｋの流れ方向（矢印Ｋで示す方向）に対して傾斜する方向（矢印Ｘで示す方向）に延びている。さらに、複数の上側第一突部２２，…は、それぞれ同一方向に沿って延びている。

また、各上側第二突部２２は、先端部に凹凸のない平坦面（頂部）２２ａが形成されている。

さらに、この上側第二突部２２の長手方向の外側面２２ｂ，（他方図示せず）は、平坦面２２ａに向かって互いに近接するように傾斜している。つまり、上側第二突部２２は先細り形状となっている。そして、この外側面２２ｂの傾斜角度θ２は、後述する下側凹部３３の内側面３３ａ，３３ｂの傾斜角度（図示せず）より急傾斜に（小さく）なっている。

一方、下側突部群３０は、複数の下側第一突部３１，…と複数の下側第二突部３２，…とを有しており、複数のチューブ１０，１１，１２を重ねた際に、チューブ１１の下方側に隣接するチューブ１２に形成された上側突部群（図示せず）に当接するようになっている。

そして、複数の下側第一突部３１，…は、図６においてチューブ１１の下側扁平面１１ｂの長手方向左半分の領域（端部Ｔ１側の領域）に、このチューブ１１の長手方向に沿って一定間隔で配列されている。

そして、各下側第一突部３１は、チューブ１１の長手方向であって、空気Ｋの流れ方向（矢印Ｙで示す方向）に対して傾斜する方向（矢印Ｘで示す方向）に延びている。さらに、複数の下側第一突部３１，…は、それぞれ同一方向に沿って延びている。

また、各下側第一突部３１は、先端部に平坦面（頂部）３１ａが形成されており、この平坦面３１ａの長手方向ほぼ中央には平坦面３１ａよりもへこんだ下側凹部３３が形成されている。

この下側凹部３３は、下側第一突部３１の延在方向とほぼ直交する方向（矢印Ｙで示す方向）に延びる溝形状を呈しており、この下側第一突部３１の延在方向上に起立すると共に、互いに対向した一対の内側面３３ａ，３３ｂを有している。つまり、この下側凹部３３により、平坦面３１ａは断続されている。

また、この下側凹部３３の底面２３ｃの幅（図示せず）である内側面３３ａ，３３ｂ間の距離は、上側第二突部２２の先端部の平坦面２２ａが入り込める大きさに形成されている。なお、この下側凹部３３の底面３２ｃの幅は、上側凹部２３の底面２３ｃの幅Ｗと同じ大きさである。

そして、図８に示すように、この下側凹部３３の深さＨ３は、下側第一突部３１の高さＨ４よりも十分に小さくなるように形成されている。

さらに、内側面３３ａ，３３ｂは、それぞれ次第に離間するように、すなわち開放端に向かって拡開するように傾斜しており、この傾斜角度（図示せず）は、上側第二突部２２の外側面２２ｂの傾斜角度θ２よりも緩やかに（大きく）なっている。なお、この下側凹部３３の内側面３３ａ，３３ｂの傾斜角度は、上側凹部２３の内側面２３ａ，２３ｂの傾斜角度θ１と同じ大きさになっている。

複数の下側第二突部３２，…は、図６においてチューブ１１の下側扁平面１１ｂの長手方向右半分の領域（折返し部Ｏ側の領域）に、このチューブ１１の長手方向に沿って一定間隔で配列されている。

そして、各下側第二突部３２は、チューブ１１の長手方向であって、空気Ｋの流れ方向（矢印Ｋで示す方向）に対して傾斜する方向（矢印Ｘで示す方向）に延びている。なお、複数の下側第一突部３２，…は、それぞれ同一方向に沿って延びている。

また、各下側第二突部３２は、先端部に凹凸のない平坦面（頂部）３２ａが形成されている。

さらに、この下側第二突部３２の長手方向の外側面３２ｂ，３２ｂは、平坦面３２ａに向かって互いに近接するように傾斜している（図８参照）。つまり、下側第二突部３２は先細り形状となっている。そして、この外側面３２ｂの傾斜角度θ４は、上側凹部２３の内側面２３ａ，２３ｂの傾斜角度θ１より急傾斜に（小さく）なっている。なお、この傾斜角度θ４は、下側第二突部２２の長手方向の外側面２２ｂの傾斜角度θ２と同じ大きさになっている。

そして、上側第一突部２１、上側第二突部２２、下側第一突部３１、下側第二突部３２は、チューブ１１の一方の端部Ｔ１側から順に短手方向に沿って一列に並んでいる。

これにより、複数の上側第一突部２１，…と、複数の上側第二突部２２，…と、複数の下側第一突部３１，…と、複数の下側第二突部３２，…とは、チューブ１１の長手方向及び短手方向のそれぞれに沿って、マトリクス状に配列されることとなる（図６参照）。

そして、このチューブ１１を折返し部Ｏから折り曲げてチューブ形状を形成すると、図７に示すように、上側扁平面１１ａが上方に面し、下側扁平面１１ｂが下方に面するようになる。

このとき、上側第一突部２１の下方に下側第二突部３２が位置し、上側第二突部２２の下方に下側第一突部３１が位置する。

さらに、このとき、下側第一突部３１及び下側第二突部３２は、上側第一突部２１及び上側第二突部２２の延在方向（図７において矢印Ｘで示す方向）に対して、直交する方向（図７において矢印Ｙで示す方向）に延びた状態となる。

すわなち、互いに当接する上側突部群２０と下側突部群３０同士では、互いに異なる方向に沿って延びることとなる。

さらに、上側凹部２３は、上側第一突部２１の延在方向（矢印Ｘで示す方向）に対して直交する方向（矢印Ｙで示す方向）に延びる溝形状を呈しており、この上側凹部２３に入り込む下側第二突部３２の延在方向に沿うこととなる。

一方、下側凹部３３は、下側第一突部の延在方向（矢印Ｙで示す方向）に対して直交する方向（矢印Ｘで示す方向）に延びる溝形状を呈した状態となっており、この下側凹部３３に入り込む上側第二突部２２の延在方向に沿うこととなる。これにより、上側凹部２３と下側凹部３３とは互いに異なる方向に沿って延びている。

次に、実施例１に係る熱交換器１の作用を説明する。

この熱交換器１において、所定数のチューブ１０，１１，１２を、互いの扁平した面が対向する状態で上下方向に重ねあわせると、このとき、チューブ１０の下側突部群（図示せず）とチューブ１１の上側突部群２０とが当接し、チューブ１１の下側突部群３０とチューブ１２の上側突部群（図示せず）とが当接する。

すなわち、図９に模式的に示すように、上側第一突部２１と下側第二突部３２とが当接し、上側第二突部２２と下側第一突部３１とが当接する。

ここで、上側第一突部２１に形成された上側凹部２３内に、下側第二突部３２の平坦面３２ａが入り込み、下側第一突部３１に形成された下側凹部３３内に、上側第二突部２２の平坦面２２ａが入り込む。

このように、上側第一突部２１と下側第二突部３２とがかみ合い、上側第二突部２２と下側第一突部３１とがかみ合うことにより、上側突部群２０と下側突部群３０同士が相互にかみ合った状態になり、複数のチューブ１０，１１，１２同士の位置ずれが発生しなくなる。そして、治具等を使用しなくても容易に位置ずれを防止して、正確な位置規制を行うことが可能となる。

また、複数のチューブ１０，１１，１２の媒体導入管２又は媒体排出管３への接続は、一括して容易に行うことが可能となる。

さらに、上述の実施例１では、当接する上側突部群２０と下側突部群３０とでは、互いに異なる方向に延びると共に、上側第一突部２１に形成された上側凹部２３は、これに入り込む下側第二突部３２の延在方向に沿って延びる溝形状を呈し、下側第一突部３１に形成された下側凹部３３は、これに入り込む上側第二突部２２の延在方向に沿って延びる溝形状を呈している。また、上側凹部２３と下側凹部３３とは、それぞれ異なる方向に沿って延びている。

これにより、上側凹部２３に入り込んだ下側第二突部３２のずれ方向は、この上側凹部２３の延在方向（図７において矢印Ｙで示す方向）にのみ沿ったものとなり、下側凹部３３に入り込んだ上側第二突部２２のずれ方向は、この下側凹部３３の延在方向（図７において矢印Ｘで示す方向）にのみ沿ったものとなる。

このように、上側凹部２３によって規制できるずれ方向と、下側凹部３３によって規制できるずれ方向とが異なり、この上下凹部２３，３３によって上側第二突部２２及び下側第二突部３２のずれ方向を補完しあうこととなる。

そのため、複数のチューブ１０，１１，１２をさらにずれにくくすることができ、媒体導入管２等への接続を一括してさらに容易に行うことが可能となる。

さらに、上述の実施例１では、上側凹部２３の内側面２３ａ，２３ｂの傾斜角度θ１は、下側第二突部３２の外側面３２ｂ，３２ｂの傾斜角度θ４と異なっており、ここではθ１よりもθ４が急斜面（小さく）になっている。

これにより、図９（ｂ）に示すように、上側凹部２３内に下側第二突部３２が入り込んだ際に、上側凹部２３の底面２３ｃと、下側第二突部３２の頂部である平坦面３２ａとの間に間隙が生じることとなる。

そのため、この上側凹部２３の底面２３ｃと、下側第二突部３２の平坦面３２ａとの間にも空気Ｋを流通させることができ、この空気Ｋの流路抵抗を低減して熱交換効率を向上させることが可能となる。

なお、下側凹部３３の内側面３３ａ，３３ｂの図示しない傾斜角度は、上側凹部２３の内側面２３ａ，２３ｂの傾斜角度θ１と同じ大きさであり、上側第二突部２２の外側面２２ｂ，（他方図示せず）の傾斜角度θ２は、下側第二突部３２の外側面３２ｂ，３２ｂの傾斜角度θ４と同じ大きさである。

そのため、下側凹部３３内に上側第二突部２２が入り込んだ際に、下側凹部３３の底面３３ｃと、下側第二突部３２の頂部である平坦面３２ａとの間に間隙が生じることとなる。

そのため、この上側凹部２３の底面２３ｃと、下側第二突部３２の平坦面３２ａとの間にも空気Ｋを流通させることができ、この空気Ｋの流路抵抗を低減して熱交換効率を向上させることが可能となる。

さらに、上述の実施例１では、上側突部群２０の複数の上側第一突部２１，…と複数の上側第二突部２２，…とがそれぞれ同方向に傾斜し、下側突部群３０の複数の下側第一突部３１，…と複数の下側第二突部３２，…とがそれぞれ同方向に傾斜している。

そのため、各突部２１，２２，３１，３２を多数形成することができ、上下扁平面１１ａ，１１ｂの強度を向上させることができて、チューブ１１の内圧が上昇してもこのチューブ１１の変形をさらに効果的に抑制することができる。

以上、この発明にかかる実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。

例えば、上述の実施の形態では、突部２１ａ，２１ｂは、チューブ１１の長手方向に蛇行した状態で延びているが、これに限らない。

この突部４０ａは、図１０に示すように、チューブ４０の長手方向に破断突部４０ｂ，…が複数並ぶと共に、各破断突部４０ｂをそれぞれ空気Ｋの流れ方向に対して、隣接するもの同士が異なる方向に延びるように形成されている。つまり、この突部４０ａは、ハの字状に複数形成されている。

この場合、突部４０ａがチューブ４０の長手方向に連続していないので、空気Ｋ流路抵抗を低減することができる。

さらに、図１１に示す突起４１ａように、チューブ４１の長手方向に蛇行して延びると共に、直線部分の一部を断続して間隙Ｓをあけてもよい。

これにより、空気Ｋがこの間隙Ｓを通って流れることが可能となり、流路抵抗を低減することができる。

また、上述の実施の形態では、チューブ１１の上側扁平面１１ａと下側扁平面１１ｂとのそれぞれに突起２１ａ，２１ｂを形成しているが、これに限らない。上下の扁平面のいずれか一方のみに突起を形成し、この突起の先端が隣接するチューブの扁平面に当接するようにしてもよい。

この場合であっても、突起が隣接するチューブに当接することで、チューブの膨張を抑えて、変形の発生を抑制することが可能となると共に、適正なチューブ間隔を保持することが可能となる。

さらに、上述の実施の形態の熱交換器１はヒータコアであるが、冷えた冷媒をチューブの内部に流し、その外表面に接触する空気との間で熱交換を行って空気を冷やす蒸発器であってもよいし、自動車エンジン等の冷却液を冷やすためのラジエータや、オイルを冷やすためのオイルクーラであってもよい。

本発明に係る熱交換器の外観を示す一部を破断した斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 チューブを上方からみた状態を示す平面図である。 図３におけるＢ−Ｂ断面図である。 図４に示す位置において、複数のチューブが重なりあった状態を示す説明図である。 本発明の実施例１に係る熱交換器のチューブの一部を展開した状態を示す斜視図である。 図６に示すチューブの一部を示す斜視図である。 図７におけるＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）は、本発明の実施例１に係る熱交換器において、突部同士の当接状態を示す説明図であり、（ｂ）は、当接した状態の突部同士の要部を破断した断面図である。 本発明に係る熱交換器の他の例を示すチューブの上面図である。 本発明に係る熱交換器のさらに他の例を示すチューブの上面図である。

符号の説明

１ 熱交換器
１０，１１，１２ チューブ
２１ａ、２１ｂ 突部
Ｇ 媒体（第一の媒体）
Ｋ 空気（第二の媒体）

Claims (3)

1. 内部を流れる第一の媒体と外表面を流れる第二の媒体との間で熱交換を行う複数のチューブを、所定の間隔をおいて配列した熱交換器であって、
   前記チューブは、隣接する他のチューブに当接する突部を有することを特徴とする熱交換器。
2. 前記突部は、前記チューブの長手方向に延びると共に、前記第二の媒体の流れ方向に対して傾斜する方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記チューブは、隣接する他のチューブに当接する位置が互いにかみ合う形状を呈していることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換部。
   
   
   

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