JP2014156988A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チューブと熱交換促進用のフィンとを備えた熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchanger including a tube and a heat exchange promoting fin.
第1流体が流通する複数のチューブと、その第1流体とチューブ周りを一方向に沿って流通する第2流体との熱交換を促進するフィンとを備えた熱交換器が、従来から知られている。例えば、特許文献1に開示された熱交換器がそれである。その特許文献1の熱交換器において、フィンは、上記一方向に対し傾斜するように捻り起こされた互いに平行な複数のルーバを備えている。そのルーバ同士の隙間には第2流体が流通し、一部のルーバ同士の間隔が他のルーバ同士の間隔よりも広げられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchanger including a plurality of tubes through which a first fluid circulates and fins that promote heat exchange between the first fluid and a second fluid that circulates around the tube in one direction is known. ing. For example, this is the heat exchanger disclosed in
上述の特許文献1の熱交換器では、一部のルーバ同士の間隔が他のルーバ同士の間隔よりも広げられていることにより、その間隔が広げられたルーバ同士の隙間に流通する第2流体の流れは淀み難いように改善されている。しかし、特許文献1には、上記一方向におけるフィンの幅とそのフィンに形成された各ルーバの形状との関係が、明確には示されていなかった。
In the heat exchanger of the above-mentioned
特に、フィンの幅が小さいほどルーバは微細になり、ルーバ同士の隙間も小さくなる。そのため、フィンの幅が小さいほど、ルーバ同士の隙間において第2流体が淀み易くなる。従って、良好な熱交換性能を得る上で、フィンの幅とそのフィンに形成された各ルーバの形状との関係を明確にすることは、フィンの幅が小さいほど重要になると考えられた。 In particular, the smaller the fin width, the finer the louver and the smaller the gap between the louvers. Therefore, the smaller the fin width, the easier it is for the second fluid to stagnate in the gap between the louvers. Therefore, in order to obtain good heat exchange performance, it was considered that the relationship between the fin width and the shape of each louver formed on the fin is more important as the fin width is smaller.
本発明は上記点に鑑みて、フィン幅を小さくしつつ良好な熱交換性能を得ることができる熱交換器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the heat exchanger which can obtain favorable heat exchange performance, making fin width small in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1流体が流通する複数のチューブ(12)と、
チューブに接合され、第1流体とチューブ周りを一方向(X1)に沿って流通する第2流体との熱交換を促進するフィン(14)とを備え、
フィンは、
一方向における第2流体の流れの上流側から順に配設された第1平坦部(34)、第2平坦部(36)、および第3平坦部(38)と、
一方向に対して傾斜するように捻り起こされ、第1平坦部と第2平坦部との間において一方向に並べて配設された複数の第1ルーバ(24)と、
一方向に対し第1ルーバとは逆向きに傾斜するように捻り起こされ、第2平坦部と第3平坦部との間において第1ルーバと共通のルーバピッチで一方向に並べて配設された複数の第2ルーバ(26)とを備えており、
一方向におけるフィンの幅は14mm以下であり、
第1ルーバのうち第1平坦部に接続されている上流端第1ルーバ(241)と、第2ルーバのうち第2平坦部に接続されている上流端第2ルーバ(261)とのそれぞれの一方向におけるルーバ長さが、ルーバピッチをLPとしたとき、5/8×LP以上であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention according to
A fin (14) joined to the tube and facilitating heat exchange between the first fluid and the second fluid flowing around the tube along one direction (X1);
Fins
A first flat portion (34), a second flat portion (36), and a third flat portion (38) disposed in order from the upstream side of the flow of the second fluid in one direction;
A plurality of first louvers (24) which are twisted up so as to be inclined with respect to one direction and arranged in one direction between the first flat portion and the second flat portion;
A plurality of twists that are tilted in a direction opposite to the first louver with respect to one direction and are arranged in one direction at a common louver pitch with the first louver between the second flat portion and the third flat portion. And a second louver (26).
The width of the fin in one direction is 14 mm or less,
Each of the upstream end first louver (241) connected to the first flat portion of the first louver and the upstream end second louver (261) connected to the second flat portion of the second louver. The louver length in one direction is 5/8 × LP or more when the louver pitch is LP.
上述の発明によれば、上流端第1ルーバおよび上流端第2ルーバのルーバ長さが5/8×LP以上に長くされるので、その上流端第1ルーバとそれに隣り合う第1ルーバとの間の隙間、および、上流端第2ルーバとそれに隣り合う第2ルーバとの間の隙間が、そのルーバ長さに応じて広く確保される。従って、それらの隙間において、フィンの幅が14mm以下では第2流体が淀み易いところ、その第2流体の淀みを生じ難くすることができる。そのため、熱交換器のフィンの幅を14mm以下にして熱交換器の小型化を図りつつ、熱交換器の良好な熱交換性能を得ることができる。 According to the above-described invention, since the louver length of the upstream end first louver and the upstream end second louver is increased to 5/8 × LP or more, the upstream end first louver and the adjacent first louver A gap between the upstream end second louver and a second louver adjacent thereto is secured widely according to the length of the louver. Therefore, in those gaps, if the fin width is 14 mm or less, the second fluid is likely to stagnate, but the stagnation of the second fluid can be made difficult to occur. Therefore, it is possible to obtain good heat exchange performance of the heat exchanger while reducing the size of the heat exchanger by reducing the fin width of the heat exchanger to 14 mm or less.
なお、上述の発明において、第1ルーバと第2ルーバとが共通のルーバピッチであることとは、そのルーバピッチが数学的な意味で同じということではなく、製造上のばらつき等を含んで実質的に同じであるということである。 In the above-described invention, the fact that the first louver and the second louver have a common louver pitch does not mean that the louver pitch is the same in a mathematical sense, but substantially includes manufacturing variations and the like. It is the same.
請求項7に記載の発明では、第1流体が流通する複数のチューブ(12)と、
チューブに接合され、第1流体とチューブ周りを一方向(X1)に沿って流通する第2流体との熱交換を促進するフィン(14)とを備え、
フィンは、
一方向における第2流体の流れの上流側から順に配設された第1平坦部(34)、第2平坦部(36)、および第3平坦部(38)と、
一方向に対して傾斜するように捻り起こされ、第1平坦部と第2平坦部との間において一方向に並べて配設された複数の第1ルーバ(24)と、
一方向に対し第1ルーバとは逆向きに傾斜するように捻り起こされ、第2平坦部と第3平坦部との間において第1ルーバと共通のルーバピッチで一方向に並べて配設された複数の第2ルーバ(26)とを備えており、
第1ルーバのうち第1平坦部に接続されている上流端第1ルーバ(241)と、第1ルーバのうち第2平坦部に接続されている下流端第1ルーバ(243)と、第2ルーバのうち第2平坦部に接続されている上流端第2ルーバ(261)と、第2ルーバのうち第3平坦部に接続されている下流端第2ルーバ(263)とは、それら以外の第1ルーバおよび第2ルーバと比較して、一方向に対する傾斜角度が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
In the invention according to claim 7, a plurality of tubes (12) through which the first fluid flows,
A fin (14) joined to the tube and facilitating heat exchange between the first fluid and the second fluid flowing around the tube along one direction (X1);
Fins
A first flat portion (34), a second flat portion (36), and a third flat portion (38) disposed in order from the upstream side of the flow of the second fluid in one direction;
A plurality of first louvers (24) which are twisted up so as to be inclined with respect to one direction and arranged in one direction between the first flat portion and the second flat portion;
A plurality of twists that are tilted in a direction opposite to the first louver with respect to one direction and are arranged in one direction at a common louver pitch with the first louver between the second flat portion and the third flat portion. And a second louver (26).
An upstream end first louver (241) connected to the first flat portion of the first louver, a downstream end first louver (243) connected to the second flat portion of the first louver, and a second The upstream end second louver (261) connected to the second flat portion of the louver and the downstream end second louver (263) connected to the third flat portion of the second louver are other than these Compared with the first louver and the second louver, the tilt angle with respect to one direction is formed larger.
上述の発明によれば、上流端第1ルーバ、下流端第1ルーバ、上流端第2ルーバ、及び下流端第2ルーバは、それら以外のルーバと比較して傾斜角度が大きくなるように形成されているので、その上流端第1ルーバ、下流端第1ルーバ、上流端第2ルーバ、及び下流端第2ルーバに接するそれぞれのルーバ間通路が広くなる。その結果、空気流れが淀み易い箇所においてその淀みが生じ難くなり、熱交換器の熱交換性能を向上させることが可能である。 According to the above-described invention, the upstream end first louver, the downstream end first louver, the upstream end second louver, and the downstream end second louver are formed to have a larger inclination angle than other louvers. Therefore, the respective louver passages that contact the upstream end first louver, the downstream end first louver, the upstream end second louver, and the downstream end second louver are widened. As a result, it is difficult for the stagnation to occur in a portion where the air flow is stagnation, and the heat exchange performance of the heat exchanger can be improved.
請求項8に記載の発明では、第1流体が流通する複数のチューブ(12)と、
チューブに接合され、第1流体とチューブ周りを一方向(X1)に沿って流通する第2流体との熱交換を促進するフィン(14)とを備え、
フィンは、
一方向における第2流体の流れの上流側から順に配設された平板状の第1平坦部(34)、第2平坦部(36)、および第3平坦部(38)と、
一方向に対して傾斜するように捻り起こされ、第1平坦部と第2平坦部との間において一方向に並べて配設された複数の第1ルーバ(24)と、
一方向に対し第1ルーバとは逆向きに傾斜するように捻り起こされ、第2平坦部と第3平坦部との間において第1ルーバと共通のルーバピッチで一方向に並べて配設された複数の第2ルーバ(26)と、
第1平坦部と第1ルーバと第2平坦部と第2ルーバと第3平坦部とを一体的に連結し、一方向に延びる平板状の連結部(40)とを備えており、
第1平坦部と第2平坦部と第3平坦部とがそれぞれ連結部に対しその連結部の厚み方向にずれて配設されることにより、複数の第1ルーバの間に形成された第1ルーバ間通路(281)のうち空気流れ最上流側及び最下流側の通路(281a、281b)が他の第1ルーバ間通路(281c)よりも広くなっていると共に、複数の第2ルーバの間に形成された第2ルーバ間通路(282)のうち空気流れ最上流側及び最下流側の通路(282a、282b)が他の第2ルーバ間通路(282c)よりも広くなっていることを特徴とする。
In the invention according to
A fin (14) joined to the tube and facilitating heat exchange between the first fluid and the second fluid flowing around the tube along one direction (X1);
Fins
A flat plate-like first flat portion (34), a second flat portion (36), and a third flat portion (38) disposed in order from the upstream side of the flow of the second fluid in one direction;
A plurality of first louvers (24) which are twisted up so as to be inclined with respect to one direction and arranged in one direction between the first flat portion and the second flat portion;
A plurality of twists that are tilted in a direction opposite to the first louver with respect to one direction and are arranged in one direction at a common louver pitch with the first louver between the second flat portion and the third flat portion. The second louver (26) of
The first flat portion, the first louver, the second flat portion, the second louver and the third flat portion are integrally connected, and includes a flat plate-like connecting portion (40) extending in one direction,
The first flat portion, the second flat portion, and the third flat portion are respectively disposed with respect to the connecting portion so as to be shifted in the thickness direction of the connecting portion, whereby the first flat portion formed between the plurality of first louvers Among the inter-louver passages (281), the air flow upstream and downstream downstream passages (281a, 281b) are wider than the other first inter-louver passages (281c), and between the plurality of second louvers. Of the second inter-louver passages (282) formed in the air passage, the air flow upstream and downstream air passages (282a, 282b) are wider than the other second inter-louver passages (282c). And
上述の発明によれば、第1ルーバ間通路のうち空気流れ最上流側及び最下流側の通路は他の第1ルーバ間通路よりも広くなっており、第2ルーバ間通路のうち空気流れ最上流側及び最下流側の通路は他の第2ルーバ間通路よりも広くなっているので、空気流れが淀み易い箇所においてその淀みが生じ難くなる。そのため、熱交換器の熱交換性能を向上させることが可能である。 According to the above-described invention, among the first inter-louver passages, the air flow upstream and downstream downstream passages are wider than the other first inter-louver passages, and the second air flow among the second inter-louver passages is the highest. Since the upstream side and the most downstream side passages are wider than the other second louver passages, the stagnation is less likely to occur at locations where the air flow tends to stagnate. Therefore, it is possible to improve the heat exchange performance of the heat exchanger.
この欄および特許請求の範囲で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載した各符号に対応したものである。 Each symbol in parentheses described in this column and in the claims corresponds to each symbol described in the embodiment described later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態のラジエータ10を示す正面図である。このラジエータ10は、例えば、車両走行用のエンジンまたは電動機を冷却する車両用の熱交換器である。本実施形態は本発明がラジエータ10に適用された例を説明するものであるが、本発明は、空調装置のエバポレータやヒータコアなど他の熱交換器に適用されてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view showing a
図1に示すように、ラジエータ10は、第1流体としての冷却水が流れる管であるチューブ12を備えている。チューブ12は、第2流体としての空気の流れ方向X1すなわち気流方向X1(図2参照)が長径方向と一致するように、断面形状が扁平な長円形状に形成されている。またチューブ12は、その長手方向が鉛直方向に一致するように水平方向に複数本平行に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
また、チューブ12の両側の扁平面には波状に成形された伝熱部材としてのフィン14が接合されている。このフィン14は、チューブ12周りを気流方向X1に沿って流通する空気に対し伝熱面積を増大させる。これにより、フィン14は、冷却水と空気との熱交換を促進する。なお、以下、チューブ12およびフィン14からなる略矩形状の熱交換部をコア部16と呼ぶ。
Further,
ヘッダタンク18は、チューブ12の長手方向X2すなわちチューブ長手方向X2におけるそのチューブ12の両側の端部にそれぞれ設けられている。要するにヘッダタンク18は2つ設けられている。ヘッダタンク18は、複数のチューブ12が積層されている方向X3すなわちチューブ積層方向X3に延びるように形成されている。そして、ヘッダタンク18は、複数のチューブ12と連通している。なお、図1に示すチューブ長手方向X2とチューブ積層方向X3とは互いに直交しており、図2に示す気流方向X1は、チューブ長手方向X2とチューブ積層方向X3との両方と直交している。また、気流方向X1は本発明の一方向に対応する。
The
このヘッダタンク18は、チューブ12が挿入接合されたコアプレート18aと、コアプレート18aとともにタンク内空間を構成するタンク本体部18bとを有して構成されている。本実施形態では、コアプレート18aは、例えばアルミニウム合金等の金属製であり、タンク本体部18bは樹脂製である。また、コア部16の両端部には、チューブ長手方向X2と略平行に延びてコア部16を補強するインサート20が設けられている。
The
2つのヘッダタンク18のうち、上方側に配置されるとともに、チューブ12に冷却水を分流する入口側タンク181のタンク本体部18bには、例えばエンジンを冷却した冷却水をタンク本体部18b内に流入させる入口パイプ18cが設けられている。また、2つのヘッダタンク18のうち、下方側に配置されるとともに、チューブ12から流出する冷却水を集合する出口側タンク182のタンク本体部18bには、空気との熱交換により冷却された冷却水をラジエータ10から流出させる出口パイプ18dが設けられている。
Of the two
ラジエータ10が車両に搭載されるときには、例えば、気流方向X1において空気流れ上流側が車両前方となり、チューブ長手方向X2が車両上下方向となる。
When the
図2は、フィン14の一部を拡大した拡大斜視図、すなわち、図1のII部分を拡大した拡大斜視図である。図2に示すように、フィン14は、板状の板部141、および隣り合う板部141を所定距離離して位置づける頂部142を有するように波状に形成されたコルゲートフィンである。板部141は、気流方向X1に沿った面を提供している。板部141は、平板によって提供されることができ、以下の説明では、平面部141とも称される。
FIG. 2 is an enlarged perspective view in which a part of the
頂部142は、例えばロウ付け等によりチューブ12の扁平面に接合されている。これにより、フィン14はチューブ12に熱伝達可能に接合される。頂部142は、気流方向X1から見た断面が円弧状を成している湾曲部である。よって、以下の説明では、頂部142は湾曲部142とも称される。
The top 142 is joined to the flat surface of the
この波状のフィン14は、例えばアルミニウム合金製の薄板金属材料にローラ成形法を施すことにより成形されている。
The
図3は、チューブ12およびフィン14をチューブ長手方向から見た断面図である。図4は、フィン14の板部141の厚み方向と気流方向X1とに直交する方向から見た断面図、すなわち、図3および図5におけるIV−IV断面図である。図3および図4に示すように、フィン14は、平面部141と共に、鎧窓状のルーバ24、26を備えている。そのルーバ24、26は、平面部141と一体的に形成され、具体的にはその平面部141を切り起こすことにより形成されている。すなわち、ルーバ24、26は、気流方向X1に対して傾斜するように捻り起こされて形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
具体的に、ルーバ24、26は、図4に示すように、平面部141の厚み方向と気流方向X1とに直交する方向から見たとき、平面部141に対して所定の捻り角度θtwで捻られている。すなわち、気流方向X1に対して所定の捻り角度θtwで捻られている。そして、ルーバ24、26は、気流方向X1に沿って平面部141に複数設けられている。すなわち、気流方向X1に一列に並べて配設された複数のルーバ24、26が平面部141毎に設けられている。そして、隣接する第1ルーバ24同士の間、及び、隣接する第2ルーバ26同士の間にはそれぞれ、ルーバ間通路28が形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
図4に示すように、フィン14において、ひとつの平面部141と一体的に形成された複数のルーバ24、26は、2つのルーバ群に分かれて形成されている。具体的に、その複数のルーバ24、26は、冷却用空気流れ上流側に位置する複数の第1ルーバ24から構成された上流ルーバ群すなわち第1ルーバ群30と、冷却用空気流れ下流側に位置する複数の第2ルーバ26から構成された下流ルーバ群すなわち第2ルーバ群32とに二分されている。気流方向X1におけるフィン14の幅すなわちフィン幅WDfnは、本実施形態では14mm以下、例えば12mm程度とされている。
As shown in FIG. 4, in the
そして、全ての第1ルーバ24は互いに平行となるように形成されており、全ての第2ルーバ26も互いに平行となるように形成されている。第1ルーバ24の捻り角度θtwは第2ルーバ26と同じ大きさであるが、その捻り方向が第2ルーバ26とは逆向きになっている。なお、上記の第1ルーバ24および第2ルーバ26の平行とは、数学的な意味での平行ではなく、製造上のばらつき等を含んだ実質的な平行を意味する。
All the
図3および図4に示すように、平面部141の空気流れ上流側の端部は、ルーバ24、26が形成されておらず気流方向X1に沿った平坦面で構成された上流側平坦部34となっている。また、平面部141の空気流れ下流側の端部は、上流側平坦部34と同様の平坦面で構成された下流側平坦部38となっている。また、平面部141の気流方向X1における略中央部、すなわち、第1ルーバ群30と第2ルーバ群32との間の部位は、上流側平坦部34と同様の平坦面で構成された中央平坦部36となっている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the upstream side
すなわち、フィン14は、上流側平坦部34と中央平坦部36と下流側平坦部38とを備え、それら上流側平坦部34と中央平坦部36と下流側平坦部38とは、気流方向X1のおける空気流れの上流側から順に配設されている。また、第1ルーバ24は、上流側平坦部34と中央平坦部36との間において、気流方向X1に所定のルーバピッチLPで並べて配設されている。そして、第2ルーバ26は、中央平坦部36と下流側平坦部38との間において、第1ルーバ24と同じルーバピッチLPで気流方向X1に並べて配設されている。なお、上流側平坦部34は本発明の第1平坦部に対応し、中央平坦部36は本発明の第2平坦部に対応し、下流側平坦部38は本発明の第3平坦部に対応する。
That is, the
また、図3に示すように、平面部141は2つの連結部40を備えている。すなわち、平面部141のチューブ積層方向X3の端部は両側とも、気流方向X1に細長く延びた平板状の連結部40となっている。この連結部40は、気流方向X1に並んだ上流側平坦部34と第1ルーバ24と中央平坦部36と第2ルーバ26と下流側平坦部38とを挟んで、その並び方向に直交する方向に一対をなして配設されている。そして、連結部40は、その上流側平坦部34と第1ルーバ24と中央平坦部36と第2ルーバ26と下流側平坦部38と一体的に連結している。すなわち、平面部141は、上流側平坦部34と中央平坦部36と下流側平坦部38と2つの連結部40とから成る1つの平板である。
As shown in FIG. 3, the
第1ルーバ群30に属する第1ルーバ24を詳細に分類すると、図4に示すように、その第1ルーバ24は、その第1ルーバ24のうち気流方向X1において最も空気流れ上流側に配置された上流端第1ルーバ241と、最も空気流れ下流側に配置された下流端第1ルーバ243と、その上流端第1ルーバ241と下流端第1ルーバ243との間に配置された中間部第1ルーバ242とに分けられる。
When the
その上流端第1ルーバ241は、気流方向X1の一方の端部44すなわち基部44において上流側平坦部34に接続されている。そして、下流端第1ルーバ243は、気流方向X1の他方の端部44すなわち基部44において中央平坦部36に接続されている。
The upstream end
また、第2ルーバ群32に属する第2ルーバ26を詳細に分類すると、図4に示すように、その第2ルーバ26は、その第2ルーバ26のうち気流方向X1において最も空気流れ上流側に配置された上流端第2ルーバ261と、最も空気流れ下流側に配置された下流端第2ルーバ263と、その上流端第2ルーバ261と下流端第2ルーバ263との間に配置された中間部第2ルーバ262とに分けられる。
Further, when the
その上流端第2ルーバ261は、気流方向X1の一方の端部44すなわち基部44において中央平坦部36に接続されている。そして、下流端第2ルーバ263は、気流方向X1の他方の端部44すなわち基部44において下流側平坦部38に接続されている。
The upstream end
図4に示すように、気流方向X1から見た場合、中間部第1ルーバ242および中間部第2ルーバ262は、上流側平坦部34に対し、その上流側平坦部34の厚み方向の両側に突き出ている。また、下流端第1ルーバ243および上流端第2ルーバ261は、上流側平坦部34に対し、その上流側平坦部34の厚み方向の一方にだけ突き出ている。その一方で、上流端第1ルーバ241および下流端第2ルーバ263は、上流側平坦部34に対し、その上流側平坦部34の厚み方向の他方にだけ突き出ている。このように、第1ルーバ24から成る第1ルーバ群30と第2ルーバ26から成る第2ルーバ群32とは互いに、中央平坦部36を挟んだ対称形状となっている。
As shown in FIG. 4, when viewed from the airflow direction X <b> 1, the intermediate
図5に示すように、気流方向X1から見たとき、第1ルーバ24は何れも、上流側平坦部34の厚み方向と気流方向X1とに直交する矢印AR5方向の幅が、上流側平坦部34の厚み方向において上流側平坦部34に近いほど広くなるように、形成されている。すなわち、第1ルーバ24の矢印AR5方向の幅は、その第1ルーバ24の先端46において最も狭くなっている。要するに、ルーバ24、26を気流方向X1から見たときのルーバ24、26における側端42と平面部141とが成すルーバ側端角度θsdは、図5のように90°よりも小さくなっている。
As shown in FIG. 5, when viewed from the airflow direction X1, each of the
そして、第1ルーバ24の各々では、先端46における矢印AR5方向の幅であるルーバ先端幅WDtpは、上流側平坦部34の厚み方向の何れの側においても、互いに同じ大きさとなっている。
In each of the
なお、図5は、気流方向X1からフィン14の平面部141を見た部分的な側面図である。また、第2ルーバ26の形状も図5に示されている第1ルーバ24と同様である。また、気流方向X1から見たとき、ルーバ24、26の矢印AR5方向の幅であってルーバ24、26が平面部141に交わる基部44におけるルーバ基部幅WDfdは、各ルーバ24、26同士において互いに同じ大きさとなっている。また、上流側平坦部34と中央平坦部36と下流側平坦部38とは1つの平面上に構成されているので、上流側平坦部34の厚み方向は、中央平坦部36の厚み方向と言い換えられてもよいし、下流側平坦部38の厚み方向と言い換えられてもよいし、平面部141の厚み方向と言い換えられてもよい。
FIG. 5 is a partial side view of the
上記のルーバ側端角度θsdはルーバ24、26の切越し角度θsdとも呼ばれ、ルーバ先端幅WDtpはルーバ24、26の有効切れ長さとも呼ばれ、ルーバ基部幅WDfdはルーバ24、26の全切れ長さとも呼ばれる。
The louver side end angle θsd is also called the cut-off angle θsd of the
また、複数の中間部第1ルーバ242は、図5に示すルーバ高さLHが何れでも同じ大きさとなるように形成されている。同様に、複数の中間部第2ルーバ262は、そのルーバ高さLHが何れでも同じ大きさとなるように形成されている。更に、中間部第1ルーバ242のルーバ高さLHは、中間部第2ルーバ262のルーバ高さLHと同じになっている。なお、ルーバ高さLHとは、気流方向X1に沿って形成された上流側平坦部34の一平面34aに直交するルーバ高さ方向の寸法すなわち上流側平坦部34の厚み方向の寸法であって、例えば、上流側平坦部34の厚みの中心位置を基準としたルーバ24、26の高さ寸法である。
The plurality of intermediate
また、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、および下流端第2ルーバ263の気流方向X1におけるルーバ長さLLN(図4参照)すなわち気流端ルーバ長さLLNは、4箇所全ておいて互いに同じ大きさであり、具体的にはルーバピッチLPに応じた大きさとされている。
Further, the louver length LLN (see FIG. 4) in the air flow direction X1 of the upstream end
例えば、その気流端ルーバ長さLLNが全て「LLN=1/2×LP」であるとすれば、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、および下流端第2ルーバ263のルーバ高さLHは、中間部第1ルーバ242及び中間部第2ルーバ262と同じになる。しかし、本実施形態において、4箇所全ての気流端ルーバ長さLLNは、「1/2×LP」よりも大きくされている。そのため、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、および下流端第2ルーバ263のルーバ高さLHは、それら以外のルーバ24、26である中間部第1ルーバ242及び中間部第2ルーバ262よりも高くなっている。要するに、複数のルーバ24、26の中には、ルーバ高さLHの異なるものが含まれている。例えば図4には、上流端第2ルーバ261のルーバ高さLHが中間部第2ルーバ262に対しΔLHだけ高いことが表示されている。
For example, if the airflow end louver lengths LLN are all “LLN = ½ × LP”, the upstream end
図4に示すように、フィン14では、全ての第1ルーバ24は互いに平行であり、全ての第2ルーバ26も互いに平行である。そのため、例えば上流端第1ルーバ241において、その気流端ルーバ長さLLNが長いほど、上流端第1ルーバ241の基部44が空気流れ上流側にずれると共に、上流端第1ルーバ241とそれに隣接する中間部第1ルーバ242との間のルーバ間通路28が広くなる。
As shown in FIG. 4, in the
図3に示すように、ラジエータ10において、フィン幅WDfnは、チューブ12の長径Dtbと同じ大きさとされている。従って、気流方向X1におけるコア部16(図1参照)の幅すなわちコア幅は、フィン幅WDfnと同じ大きさである。
As shown in FIG. 3, in the
次に、気流端ルーバ長さLLNの適切な大きさについて図6および図7を用いて説明する。図6および図7は、ラジエータ10に一定温度の冷却水を一定流量で供給すると共に、ラジエータ10に対し気流方向X1に一定温度の空気を一定流量で吹き込んだときの試験結果を示すものである。また、図6および図7の何れでも、気流端ルーバ長さLLNはルーバピッチLP(図4参照)に対する比率で表示されており、具体的にそのルーバピッチLPは0.6mmである。図6および図7に示されている気流端ルーバ長さLLNは、図4に示す4箇所全ての気流端ルーバ長さLLNを意味している。
Next, an appropriate size of the airflow end louver length LLN will be described with reference to FIGS. 6 and 7 show test results when supplying constant temperature cooling water to the
図6は、気流端ルーバ長さLLNとラジエータ10の放熱量Woとの関係を示している。図6では、フィン14のフィン幅WDfn(図4参照)毎に、気流端ルーバ長さLLNと放熱量Woとの関係が示されている。具体的には、フィン幅WDfnが12mmであるときの関係が実線Ln12で示され、フィン幅WDfnが14mmであるときの関係が破線Ln14で示され、フィン幅WDfnが16mmであるときの関係が二点鎖線Ln16で示されている。例えば、ラジエータ10の放熱量Woは、ラジエータ10に供給される冷却水の流量と、入口パイプ18cでの冷却水温と出口パイプ18dでの冷却水温との温度差とに基づいて算出される。なお、放熱量Woの単位は例えば「kW」であるが、図6において放熱量Woを示す縦軸は、気流端ルーバ長さLLNが「1/2×LP」であるときの放熱量Woを100%とした割合で表されている。
FIG. 6 shows the relationship between the airflow end louver length LLN and the heat dissipation amount Wo of the
図7は、気流端ルーバ長さLLNとラジエータ10を通過する空気の通風抵抗Rairとの関係を示すと共に、放熱量Woを通風抵抗Rairで除した値すなわち「Wo/Rair」と気流端ルーバ長さLLNとの関係を示している。具体的には、気流端ルーバ長さLLNと通風抵抗Rairとの関係が破線LnR1で示され、放熱量Woを通風抵抗Rairで除した値と気流端ルーバ長さLLNとの関係が実線LnR2で示されている。
FIG. 7 shows the relationship between the airflow end louver length LLN and the airflow resistance Rair of the air passing through the
この図7に示された試験において、フィン幅WDfnは12mmである。従って、放熱量Woを通風抵抗Rairで除した値を算出するための放熱量Woとしては、図6の実線Ln12を描くための放熱量Woが用いられている。なお、通風抵抗Rairの単位は例えば「Pa」である。 In the test shown in FIG. 7, the fin width WDfn is 12 mm. Therefore, as the heat dissipation amount Wo for calculating the value obtained by dividing the heat dissipation amount Wo by the ventilation resistance Rair, the heat dissipation amount Wo for drawing the solid line Ln12 in FIG. 6 is used. The unit of the ventilation resistance Rair is “Pa”, for example.
図6に示すように、フィン幅WDfnが16mmである場合には、気流端ルーバ長さLLNを「1/2×LP」以上に変化させても、ラジエータ10の放熱量Woは殆ど変化しない。一方で、フィン幅WDfnが14mmである場合には、ラジエータ10の放熱量Woは、気流端ルーバ長さLLNが「3/4×LP」であるときに最大となり、「3/4×LP」以上の気流端ルーバ長さLLNの範囲でもあまり低下していない。例えば、ラジエータ10の放熱量Woは、「3/4×LP」の気流端ルーバ長さLLNにおいて、101%を超えている。
As shown in FIG. 6, when the fin width WDfn is 16 mm, the heat radiation amount Wo of the
また、フィン幅WDfnが12mmである場合には、気流端ルーバ長さLLNを長くすることによる放熱量Woの増加は、フィン幅WDfnが14mmである場合と比較して一層顕著になっている。そして、放熱量Woは、「3/4×LP」から「7/8×LP」までの間の気流端ルーバ長さLLNにおいて最大になっている。 Further, when the fin width WDfn is 12 mm, the increase in the heat dissipation amount Wo by increasing the airflow end louver length LLN is more remarkable than when the fin width WDfn is 14 mm. The heat dissipation amount Wo is the maximum at the airflow end louver length LLN from “3/4 × LP” to “7/8 × LP”.
この図6の試験結果からすると、気流端ルーバ長さLLNを「1/2×LP」よりも大きくすることは、フィン幅WDfnが14mm以下である場合、更にはフィン幅WDfnが12mm以下である場合に、ラジエータ10の放熱性能の向上を図る上で有効であると考えられる。また、そのフィン幅WDfnが14mm以下である場合において、気流端ルーバ長さLLNが「5/8×LP」以上であれば、「1/2×LP」であるときと比較して、放熱量Woが明らかに大きくなっている。従って、気流端ルーバ長さLLNは「5/8×LP」以上とされるのが好ましいと考えられる。また、より好ましくは、図6の実線Ln12および破線Ln14から、気流端ルーバ長さLLNが「3/4×LP」以上とされることであると考えられる。
According to the test results of FIG. 6, increasing the airflow end louver length LLN to be larger than “1/2 × LP” means that when the fin width WDfn is 14 mm or less, the fin width WDfn is 12 mm or less. In this case, it is considered effective in improving the heat dissipation performance of the
図7の破線LnR1に示すように、ラジエータ10の通風抵抗Rairは、気流端ルーバ長さLLNが大きくなるほど指数関数的に大きくなる。そのため、図7の実線LnR2に示すように、放熱量Woを通風抵抗Rairで除した値は、気流端ルーバ長さLLNの変化に対して山形に変化している。具体的に、気流端ルーバ長さLLNが「3/4×LP」であるときに極大となっている。ラジエータ10において放熱性能の向上を図るためには、放熱量Woを大きくすると共に、通風抵抗Rairを引き下げることも必要である。従って、放熱量Woを大きくし且つ通風抵抗Rairを小さくするためには、図7の実線LnR2から、気流端ルーバ長さLLNが「5/8×LP」以上または「3/4×LP」以上であって、「7/8×LP」以下とされるのが好ましいと考えられる。
As indicated by a broken line LnR1 in FIG. 7, the ventilation resistance Rair of the
また、その図7の実線LnR2で示される特性はフィン幅WDfnが12mmである場合のものであるが、図6の実線Ln12および破線Ln14からすれば、フィン幅WDfnが14mmであっても、図7の実線LnR2と同様の特性が得られるものと考えられる。すなわち、フィン幅WDfnが14mm以下である場合において、上述のように、気流端ルーバ長さLLNが「5/8×LP」以上または「3/4×LP」以上であって、「7/8×LP」以下とされるのが好ましいと考えられる。 Further, the characteristic indicated by the solid line LnR2 in FIG. 7 is obtained when the fin width WDfn is 12 mm. However, the solid line Ln12 and the broken line Ln14 in FIG. It is considered that characteristics similar to those of the solid line LnR2 in FIG. That is, when the fin width WDfn is 14 mm or less, as described above, the airflow end louver length LLN is “5/8 × LP” or more or “3/4 × LP” or more, and “7/8” It is considered preferable that the value is “× LP” or less.
以上のような試験結果が得られた理由としては、フィン幅WDfnが小さくなるほど、各ルーバ間通路28が狭くなり、フィン14のルーバ24、26周りで空気流れが淀み易くなることが考えられる。例えば、図8の風速分布図に示すように、上流端第1ルーバ241の近傍であるA部と、上流端第2ルーバ261の近傍であるB部とにおいて、空気流れの淀みが大きく生じている。なお、図8は、フィン幅WDfnが12mmであって気流端ルーバ長さLLNが4箇所とも全て「1/2×LP」とされたフィン14において実施された通風シミュレーションの風速分布を表している。そして、図8において、空気流れが淀んでいる淀み領域はハッチングで表示されている。
The reason why the above test results were obtained is that the smaller the fin width WDfn, the narrower each
そして、A部およびB部の空気流れの淀みに起因して、フィン14のルーバ24、26周りで空気流れは破線矢印AR01、AR02のようになっているものと考えられる。すなわち、図8において気流方向X1に流れる空気は、上流側平坦部34の一平面34a側すなわち図8の上側からその反対側すなわち図8の下側に第1ルーバ24により導かれ、中央平坦部36を通過後に、第2ルーバ26により図8の下側から上側に導かれるのが理想的である。しかし、その空気は破線矢印AR02のように流れ、図8の下側から上側に戻りきれていないものと考えられる。この破線矢印AR02のように空気が流れることは、ラジエータ10の放熱性能を低下させる一因となる。
Then, it is considered that the air flow around the
この点、図6及び図7の試験結果から導かれたように、気流端ルーバ長さLLNが「1/2×LP」よりも大きくされることで、例えば「5/8×LP」以上とされることで、図8のA部及びB部に示される淀み領域が縮小されるものと考えられる。その結果、ルーバ24、26周りの空気流れは図4の破線矢印AR03、AR04のようになっていると考えられる。すなわち、第1ルーバ24により上流側平坦部34の一平面34a側からその反端側に向けて導かれた空気は、第2ルーバ26により上流側平坦部34の一平面34a側に戻り易くなっていると考えられる。
In this regard, as derived from the test results of FIGS. 6 and 7, the airflow end louver length LLN is set to be larger than “1/2 × LP”, for example, “5/8 × LP” or more. By doing so, it is considered that the stagnation region shown in the A part and the B part in FIG. 8 is reduced. As a result, it is considered that the air flow around the
上述したように、本実施形態によれば、フィン14のフィン幅WDfnは14mm以下である。そして、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、および下流端第2ルーバ263において、気流端ルーバ長さLLNは、ルーバピッチをLPとしたとき、「5/8×LP」以上とされるのが好ましい。そのようにしたとすれば、上流端第1ルーバ241とそれに隣り合う中間部第1ルーバ242との間すなわち図8のA部、および、上流端第2ルーバ261とそれに隣り合う中間部第2ルーバ262との間すなわち図8のB部において空気が淀み難くなると考えられる。そのため、各ルーバ24、26間を通過する空気の延べ風量が増加し、図6及び図7の試験結果から判るように、ラジエータ10において、フィン幅WDfnを14mm以下に小さくしつつ、良好な熱交換性能を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the fin width WDfn of the
また、本実施形態によれば、図4に示すように、上流端第1ルーバ241と下流端第1ルーバ243と上流端第2ルーバ261と下流端第2ルーバ263とは、気流端ルーバ長さLLNが互いに同じになるように形成されている。そのため、図4において、フィン14の平面部141を中央平坦部36を挟んだ対称形状に形成することができ、それにより、例えばローラ成形によるフィン14の製造上において不要な変形を抑えることが可能である。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the upstream end
また、本実施形態によれば、複数の第1ルーバ24は互いに平行となるように形成されており、複数の第2ルーバ26も互いに平行となるように形成されている。そのため、例えば各ルーバ24、26が平行ではない場合と比較して、各ルーバ間通路28において空気の通風抵抗Rairを低く抑えることが可能である。
Further, according to the present embodiment, the plurality of
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。また、第1実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明し、第3実施形態以降についても同様である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. The same or equivalent parts as those in the first embodiment will be described by omitting or simplifying them, and the same applies to the third and subsequent embodiments.
図9は、第1実施形態の図4に相当し、その図4と同じ方向から見たフィン14の平面部141及びルーバ24、26の断面図である。第1実施形態では、全ての第1ルーバ24は互いに平行であり、全ての第2ルーバ26も互いに平行であるが、本実施形態ではこの点が異なっている。
FIG. 9 corresponds to FIG. 4 of the first embodiment, and is a cross-sectional view of the
具体的には、図9に示すように、上流端第1ルーバ241および下流端第1ルーバ243は、中間部第1ルーバ242と比較して、気流方向X1に対する傾斜角度すなわち捻り角度θtwが大きくなるように形成されている。また、上流端第2ルーバ261および下流端第2ルーバ263も、中間部第2ルーバ262と比較して捻り角度θtwが大きくなるように形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 9, the upstream end
なお、本実施形態でも第1実施形態と同様に、複数の中間部第1ルーバ242は互いに平行であり、複数の中間部第2ルーバ262も互いに平行である。また、中間部第1ルーバ242の捻り方向は中間部第2ルーバ262とは逆向きであって、中間部第1ルーバ242の捻り角度θtwは中間部第2ルーバ262の捻り角度θtwと同じ大きさになっている。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the plurality of intermediate
本実施形態によれば、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、および下流端第2ルーバ263の捻り角度θtwが他のルーバ242、262よりも大きいので、その上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、および下流端第2ルーバ263に接するルーバ間通路28が広くなる。その結果、その広くなったルーバ間通路28にて空気流れが淀みにくくなり、ラジエータ10の放熱性能を向上させることが可能である。
According to the present embodiment, the twist angle θtw of the upstream end
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図10は、第1実施形態の図4に相当し、その図4と同じ方向から見たフィン14の平面部141及びルーバ24、26の断面図である。前述の第1実施形態では、隣接する第1ルーバ24同士の間と、隣接する第2ルーバ26同士の間とにそれぞれ形成された空気通路を単にルーバ間通路28と呼んでいるが、本実施形態では、ルーバ間通路28を更に分類して呼ぶものとする。具体的には、隣接する第1ルーバ24間に形成された空気通路を第1ルーバ間通路281と呼び、隣接する第2ルーバ26間に形成された空気通路を第2ルーバ間通路282と呼ぶものとする。
FIG. 10 corresponds to FIG. 4 of the first embodiment, and is a cross-sectional view of the
更に、複数の第1ルーバ間通路281のうち、空気流れ最上流側のものを最上流側第1ルーバ間通路281aと呼ぶと共に、空気流れ最下流側のものを最下流側第1ルーバ間通路281bと呼ぶものとする。そして、最上流側第1ルーバ間通路281aおよび最下流側第1ルーバ間通路281b以外の第1ルーバ間通路281を、中間部第1ルーバ間通路281cと呼ぶものとする。
Further, among the plurality of first
また、複数の第2ルーバ間通路282のうち、空気流れ最上流側のものを最上流側第2ルーバ間通路282aと呼ぶと共に、空気流れ最下流側のものを最下流側第2ルーバ間通路282bと呼ぶものとする。そして、最上流側第2ルーバ間通路282aおよび最下流側第2ルーバ間通路282b以外の第2ルーバ間通路282を、中間部第2ルーバ間通路282cと呼ぶものとする。
Among the plurality of second
図10に示すように、中央平坦部36は、連結部40(図3、図11参照)の板厚中心を表す基準面FCsdすなわち図10の一点鎖線に対し、一方にオフセットされている。また、上流側平坦部34および下流側平坦部38は、その基準面FCsdに対し、他方にオフセットされている。
As shown in FIG. 10, the central
図10において平面部141とルーバ24、26とを空気流れ上流側から見た側面図である図11に表されているように、例えば、上流側平坦部34と連結部40との間に介装された介装部41によって、上流側平坦部34は一対の連結部40に対して接続されている。そして、その介装部41は上流側平坦部34および連結部40と一体的に形成されている。中央平坦部36および下流側平坦部38も、図11に示す上流側平坦部34と同様に、介装部41によって一対の連結部40に対して接続されている。
As shown in FIG. 11 which is a side view of the
このように、上流側平坦部34と中央平坦部36と下流側平坦部38とはそれぞれ、連結部40に対しその連結部40の厚み方向にずれて配設されている。これにより、複数の第1ルーバ間通路281のうち最上流側第1ルーバ間通路281a及び最下流側第1ルーバ間通路281bは、他の第1ルーバ間通路281すなわち中間部第1ルーバ間通路281cよりも広くなっている。そして、複数の第2ルーバ間通路282のうち最上流側第2ルーバ間通路282a及び最下流側第2ルーバ間通路282bは、他の第2ルーバ間通路282すなわち中間部第2ルーバ間通路282cよりも広くなっている。
As described above, the upstream
従って、本実施形態によれば、最上流側第1ルーバ間通路281aと最下流側第1ルーバ間通路281bと最上流側第2ルーバ間通路282aと最下流側第2ルーバ間通路282bとにおいて空気流れが淀みにくくなり、ラジエータ10の放熱性能を向上させることが可能である。
Therefore, according to the present embodiment, the most upstream
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図12は、第1実施形態の図4におけるXXII部分の拡大図に相当する図であって、第1実施形態に対し本実施形態が異なる点を表した図である。その図12に示すように、下流端第2ルーバ263と下流側平坦部38との接続部分は、コーナーRにより形成されている。すなわち、その接続部分は湾曲した形状を成している。
FIG. 12 is a view corresponding to an enlarged view of the XXII portion in FIG. 4 of the first embodiment, and shows a point in which the present embodiment is different from the first embodiment. As shown in FIG. 12, the connecting portion between the downstream end
また、図12に示す下流端第2ルーバ263と下流側平坦部38との接続部分と同様に、上流端第1ルーバ241と上流側平坦部34との接続部分、下流端第1ルーバ243と中央平坦部36との接続部分、及び、上流端第2ルーバ261と中央平坦部36との接続部分も湾曲した形状を成している。
Further, similarly to the connecting portion between the downstream end
なお、本実施形態では、図12に示すように、下流端第2ルーバ263の気流端ルーバ長さLLNは、下流端第2ルーバ263と下流側平坦部38との接続部分における湾曲形状が無いものとして求められた両者の接続点P0を基点として定められる。上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、及び上流端第2ルーバ261の気流端ルーバ長さLLNについても同様である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the airflow end louver length LLN of the downstream end
上述のように構成された本実施形態によれば、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、及び下流端第2ルーバ263のそれぞれに導かれる空気は、上記の湾曲した形状を有する接続部分において、その湾曲した形状に沿って滑らかに流れ方向を変化させる。そのため、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、及び下流端第2ルーバ263の近傍で空気流れが淀みにくくなり、ラジエータ10の放熱性能を向上させることが可能である。
According to the present embodiment configured as described above, the air guided to each of the upstream end
(他の実施形態)
(1)上述の第1実施形態においては、上流端第1ルーバ241、下流端第1ルーバ243、上流端第2ルーバ261、および下流端第2ルーバ263の気流端ルーバ長さLLN(図4参照)は何れも同じ大きさであるが、それらのうち一部の気流端ルーバ長さLLNが異なっていても差し支えない。例えば、図8の風速分布図からすると、空気はA部およびB部にて淀み易い。すなわち、上流端第1ルーバ241の近傍および上流端第2ルーバ261の近傍にて淀み易い。従って、上流端第1ルーバ241及び上流端第2ルーバ261の気流端ルーバ長さLLNが「5/8×LP」以上とされている一方で、下流端第1ルーバ243及び下流端第2ルーバ263の気流端ルーバ長さLLNは「1/2×LP」とされていても差し支えない。
(Other embodiments)
(1) In the first embodiment described above, the airflow end louver length LLN of the upstream end
(2)上述の実施形態においては、フィン幅WDfnはチューブ12の長径Dtbと同じ大きさであるが、両者が互いに異なっていても差し支えない。
(2) In the above-described embodiment, the fin width WDfn is the same size as the long diameter Dtb of the
(3)上述の実施形態においては、フィン14はコルゲートフィンであるが、波状に成形されていない平板状のプレートフィンであっても差し支えない。
(3) In the above-described embodiment, the
(4)上述の実施形態においては、フィン14は、例えばロウ付けによりチューブ12に接合されているが、他の接合方法によってチューブ12に接合されていても差し支えない。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)上述の実施形態において、チューブ12内を流通する第1流体は冷却水であるが、その第1流体は、冷却水以外の液体であってもよいし気体であってもよい。
(5) In the above-described embodiment, the first fluid that flows through the
(6)上述の実施形態において、チューブ12周りを流通する第2流体は空気であるが、その第2流体は、空気以外の気体であってもよいし液体であってもよい。
(6) In the above-described embodiment, the second fluid circulating around the
(7)上述の第1実施形態において、ルーバピッチLPが0.6mmのフィン14が、図6および図7に示す試験に用いられているが、図1のフィン14は、ルーバピッチLPが0.6mmではないルーバ24、26を備えていても差し支えない。
(7) In the first embodiment described above, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. In each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle limited to a specific material, shape, positional relationship, etc. The material, shape, positional relationship, etc. are not limited.
10 ラジエータ(熱交換器)
12 チューブ
14 フィン
24 第1ルーバ
26 第2ルーバ
34 上流側平坦部(第1平坦部)
36 中央平坦部(第2平坦部)
38 下流側平坦部(第3平坦部)
40 連結部
241 上流端第1ルーバ
243 下流端第1ルーバ
261 上流端第2ルーバ
263 下流端第2ルーバ
281 第1ルーバ間通路
281a 最上流側第1ルーバ間通路
281b 最下流側第1ルーバ間通路
281c 中間部第1ルーバ間通路
282 第2ルーバ間通路
282a 最上流側第2ルーバ間通路
282b 最下流側第2ルーバ間通路
282c 中間部第2ルーバ間通路
X1 気流方向(一方向)
10 Radiator (heat exchanger)
12
36 Central flat part (second flat part)
38 Downstream flat part (third flat part)
40 connecting
Claims (10)
前記チューブに接合され、前記第1流体と前記チューブ周りを一方向(X1)に沿って流通する第2流体との熱交換を促進するフィン(14)とを備え、
前記フィンは、
前記一方向における前記第2流体の流れの上流側から順に配設された第1平坦部(34)、第2平坦部(36)、および第3平坦部(38)と、
前記一方向に対して傾斜するように捻り起こされ、前記第1平坦部と前記第2平坦部との間において前記一方向に並べて配設された複数の第1ルーバ(24)と、
前記一方向に対し前記第1ルーバとは逆向きに傾斜するように捻り起こされ、前記第2平坦部と前記第3平坦部との間において前記第1ルーバと共通のルーバピッチで前記一方向に並べて配設された複数の第2ルーバ(26)とを備えており、
前記一方向における前記フィンの幅は14mm以下であり、
前記第1ルーバのうち前記第1平坦部に接続されている上流端第1ルーバ(241)と、前記第2ルーバのうち前記第2平坦部に接続されている上流端第2ルーバ(261)とのそれぞれの前記一方向におけるルーバ長さが、前記ルーバピッチをLPとしたとき、5/8×LP以上であることを特徴とする熱交換器。 A plurality of tubes (12) through which the first fluid flows;
A fin (14) that is joined to the tube and promotes heat exchange between the first fluid and a second fluid that flows around the tube along one direction (X1);
The fin is
A first flat portion (34), a second flat portion (36), and a third flat portion (38) disposed in order from the upstream side of the flow of the second fluid in the one direction;
A plurality of first louvers (24) which are twisted and raised so as to be inclined with respect to the one direction and arranged in the one direction between the first flat portion and the second flat portion;
The first louver is twisted and raised with respect to the one direction so as to be inclined in the opposite direction, and the louver pitch common to the first louver is between the second flat part and the third flat part in the one direction. A plurality of second louvers (26) arranged side by side,
The width of the fin in the one direction is 14 mm or less,
An upstream end first louver (241) connected to the first flat portion of the first louver, and an upstream end second louver (261) connected to the second flat portion of the second louver. And the louver length in each of the one direction is 5/8 × LP or more when the louver pitch is LP.
前記チューブに接合され、前記第1流体と前記チューブ周りを一方向(X1)に沿って流通する第2流体との熱交換を促進するフィン(14)とを備え、
前記フィンは、
前記一方向における前記第2流体の流れの上流側から順に配設された第1平坦部(34)、第2平坦部(36)、および第3平坦部(38)と、
前記一方向に対して傾斜するように捻り起こされ、前記第1平坦部と前記第2平坦部との間において前記一方向に並べて配設された複数の第1ルーバ(24)と、
前記一方向に対し前記第1ルーバとは逆向きに傾斜するように捻り起こされ、前記第2平坦部と前記第3平坦部との間において前記第1ルーバと共通のルーバピッチで前記一方向に並べて配設された複数の第2ルーバ(26)とを備えており、
前記第1ルーバのうち前記第1平坦部に接続されている上流端第1ルーバ(241)と、前記第1ルーバのうち前記第2平坦部に接続されている下流端第1ルーバ(243)と、前記第2ルーバのうち前記第2平坦部に接続されている上流端第2ルーバ(261)と、前記第2ルーバのうち前記第3平坦部に接続されている下流端第2ルーバ(263)とは、それら以外の前記第1ルーバおよび前記第2ルーバと比較して、前記一方向に対する傾斜角度が大きくなるように形成されていることを特徴とする熱交換器。 A plurality of tubes (12) through which the first fluid flows;
A fin (14) that is joined to the tube and promotes heat exchange between the first fluid and a second fluid that flows around the tube along one direction (X1);
The fin is
A first flat portion (34), a second flat portion (36), and a third flat portion (38) disposed in order from the upstream side of the flow of the second fluid in the one direction;
A plurality of first louvers (24) which are twisted and raised so as to be inclined with respect to the one direction and arranged in the one direction between the first flat portion and the second flat portion;
The first louver is twisted and raised with respect to the one direction so as to be inclined in the opposite direction, and the louver pitch common to the first louver is between the second flat part and the third flat part in the one direction. A plurality of second louvers (26) arranged side by side,
An upstream first louver (241) connected to the first flat portion of the first louver, and a downstream first louver (243) connected to the second flat portion of the first louver. And an upstream second louver (261) connected to the second flat part of the second louver, and a downstream second louver (connected to the third flat part of the second louver). 263) is a heat exchanger characterized in that the inclination angle with respect to the one direction is larger than those of the other first louvers and the second louvers.
前記チューブに接合され、前記第1流体と前記チューブ周りを一方向(X1)に沿って流通する第2流体との熱交換を促進するフィン(14)とを備え、
前記フィンは、
前記一方向における前記第2流体の流れの上流側から順に配設された平板状の第1平坦部(34)、第2平坦部(36)、および第3平坦部(38)と、
前記一方向に対して傾斜するように捻り起こされ、前記第1平坦部と前記第2平坦部との間において前記一方向に並べて配設された複数の第1ルーバ(24)と、
前記一方向に対し前記第1ルーバとは逆向きに傾斜するように捻り起こされ、前記第2平坦部と前記第3平坦部との間において前記第1ルーバと共通のルーバピッチで前記一方向に並べて配設された複数の第2ルーバ(26)と、
前記第1平坦部と前記第1ルーバと前記第2平坦部と前記第2ルーバと前記第3平坦部とを一体的に連結し、前記一方向に延びる平板状の連結部(40)とを備えており、
前記第1平坦部と前記第2平坦部と前記第3平坦部とがそれぞれ前記連結部に対し該連結部の厚み方向にずれて配設されることにより、前記複数の第1ルーバの間に形成された第1ルーバ間通路(281)のうち空気流れ最上流側及び最下流側の通路(281a、281b)が他の第1ルーバ間通路(281c)よりも広くなっていると共に、前記複数の第2ルーバの間に形成された第2ルーバ間通路(282)のうち空気流れ最上流側及び最下流側の通路(282a、282b)が他の第2ルーバ間通路(282c)よりも広くなっていることを特徴とする熱交換器。 A plurality of tubes (12) through which the first fluid flows;
A fin (14) that is joined to the tube and promotes heat exchange between the first fluid and a second fluid that flows around the tube along one direction (X1);
The fin is
A flat plate-like first flat portion (34), a second flat portion (36), and a third flat portion (38) disposed in order from the upstream side of the flow of the second fluid in the one direction;
A plurality of first louvers (24) which are twisted and raised so as to be inclined with respect to the one direction and arranged in the one direction between the first flat portion and the second flat portion;
The first louver is twisted and raised with respect to the one direction so as to be inclined in the opposite direction, and the louver pitch common to the first louver is between the second flat part and the third flat part in the one direction. A plurality of second louvers (26) arranged side by side;
A flat plate-like connecting portion (40) that integrally connects the first flat portion, the first louver, the second flat portion, the second louver, and the third flat portion, and extends in the one direction. Has
The first flat portion, the second flat portion, and the third flat portion are disposed so as to be shifted from each other in the thickness direction of the connecting portion with respect to the connecting portion. Of the formed first inter-louver passages (281), the most upstream air flow and the most downstream air passages (281a, 281b) are wider than the other first inter-louver passages (281c). Among the second louver passages (282) formed between the second louvers, the airflow most upstream side and most downstream side passages (282a, 282b) are wider than the other second louver passages (282c). The heat exchanger characterized by becoming.
The whole of the plurality of first louvers and the whole of the plurality of second louvers are symmetrical with respect to each other with the second flat portion interposed therebetween. The heat exchanger as described in.
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