JP3227876B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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- annular
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0234—Header boxes; End plates having a second heat exchanger disposed there within, e.g. oil cooler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
体通路中に配置され、管と管との間の環状通路を流れる
被熱交換媒体が、媒体通路内を流れる熱交換媒体と熱交
換する熱交換器に関し、特に冷却水路(媒体通路)内に
配されて、エンジン冷却水(熱交換媒体)とオイル(被
熱交換媒体)とを熱交換し、オイルを冷却するオイルク
ーラに用いて好適なものである。
イルクーラを例に説明する。従来、ラジエータの出口タ
ンク内に、オイルクーラを装着した技術が知られてい
る。このオイルクーラを図6に示す。このオイルクーラ
100 は、2つの管101 、102 を用いた2重管タイプのも
ので、各管101 、102 の間の環状通路103 にオイルを流
し、冷却水とオイルとを熱交換させて、オイルを冷却す
るものである。
長さは、オイルクーラ100 の要求放熱量に応じて変化さ
せている。しかるに、オイルクーラ100 の長さは、ラジ
エータのタンク内に収納されるために、タンクの形状に
制約を受ける。このため、オイルクーラ100 の要求放熱
量が大きい場合や、ラジエータのタンクの長さが短い場
合(例えばタンクが左右両側にあるクロスフロータイプ
のラジエータのタンク内にオイルクーラを装着する場
合)、タンク内のオイルクーラ100 では放熱能力が不足
する不具合を備えていた。なお、2重管タイプのオイル
クーラ100 によって要求される放熱能力が得られない場
合は、外部に空冷式オイルクーラを追加して対処してい
る。このため、空冷式オイルクーラの追加によってコス
トが増加するとともに、追加する空冷式オイルクーラの
取り付けスペースを確保するのが困難であった。
力の割合を高くすることができる熱交換器の提供にあ
る。
段を採用する。熱交換器は、3重管以上の多重管を形成
する3つ以上の管と、隣接する前記管どうしの間に形成
され、被熱交換媒体が流れる複数の環状通路と、これら
の環状通路の内、最外周の環状通路の軸方向一端部に形
成され、最外周の環状通路の内外を連通する外周接続部
と、前記複数の環状通路の内、最内周の環状通路の軸方
向一端部に形成され、最内周の環状通路の内外を連通す
る内周接続部と、前記複数の環状通路内に配され、熱交
換性能を促進させるインナーフィンとを備え、前記最外
周の環状通路の軸方向他端部において、前記最外周の環
状通路は、内周面と隣接する環状通路と連通し、前記最
内周の環状通路の軸方向他端部において、前記最内周の
環状通路は、外周面と隣接する環状通路と連通し、前記
環状通路内を流れる被熱交換媒体が、各環状通路の端部
において隣接する環状通路へとUターンして流れること
を特徴とする。
通路に導かれた被熱交換媒体は、各環状通路を流れた
後、その端部において内周または外周へUターンして隣
接する環状通路に導かれる。そして、最内周の環状通路
あるいは最外周の環状通路を流れた被熱交換媒体は、内
周接続部あるいは外周接続部より外部へ流出する。な
お、被熱交換媒体は、各環状通路を流れる際に、熱交換
器の外部を流れる熱交換媒体と熱交換する。この時、各
環状通路を流れる被熱交換媒体は、インナーフィンによ
って外部を流れる熱交換媒体との熱交換性能が促進され
る。
重管とすることにより、環状通路が多重(2重以上)に
形成される。そして、各環状通路がUターンして設けら
れるため、熱交換器の長さ(管方向の長さ)に対して熱
交換媒体が流れる流路距離を従来に比較して長くでき
る。この結果、熱交換器の長さに対する熱交換能力の割
合が、従来に比較して高くなる。これにより、熱交換器
の長さを従来と同じとすれば熱交換能力を大きくするこ
とができる。また、熱交換器の熱交換能力を従来と同じ
とすれば熱交換器の長さを短くすることができる。ま
た、各環状通路の内部にインナーフィンが配置されて、
各環状通路内を流れる被熱交換媒体と、外部を流れる熱
交換媒体との熱交換性能が促進されるため、熱交換効率
を向上させることができる。
クーラに用いた一実施例に基づき図面を用いて説明す
る。 〔実施例の構成〕図1ないし図3は本発明の実施例を示
すもので、図1はオイルクーラの正面断面図、図2はそ
の側面断面図、図3はオイルクーラを組み込んだラジエ
ータの正面図である。ラジエータ1は、下方の出口タン
ク2、上方の入口タンク3、この2つのタンク2、3を
連通する複数のチューブ4、およびこのチューブ4間に
配されたコルゲートフィン5から構成される周知の構造
のもので、図示しないエンジンの冷却水を、コルゲート
フィン5を通過する空気によって冷却する。
内にオイルクーラ6(熱交換器)が配置されている。出
口タンク2は、エンジン冷却水(熱交換媒体)が流れる
冷却水路(媒体通路)の一部であって、この出口タンク
2内に配されるオイルクーラ6は、出口タンク2内を流
れる冷却水で図示しない自動変速機のオイル(被熱交換
媒体)を冷却する。
の管(外パイプ7、中間パイプ8、内パイプ9)と、冷
却するオイルをオイルクーラ6の内部に導く外周接続部
10と、冷却されたオイルをオイルクーラ6の外部へ導
く内周接続部11とから構成され、外パイプ7と中間パ
イプ8の間、および中間パイプ8と内パイプ9の間にオ
イルが流れる外周環状通路12(本発明の最外周の環状
通路)および内周環状通路13(本発明の最内周の環状
通路)が形成される。
方の端側(図1中左側)に接続されている。また、内周
接続部11も、内周環状通路13の一方の端側(図1中
左側)に接続されている。外周環状通路12の他方の端
(外周環状通路12の外周接続部10とは異なった側の
端部であり、かつ内周環状通路13の内周接続部11と
は異なった側の端部)は、隣接する内周環状通路13と
連通し、外周環状通路12を通過したオイルが連通部1
4で内周側にUターンして内周環状通路13へ導かれる
ように設けられている。具体的には、外パイプ7の他方
の端と内パイプ9の他方の端とが接合され、外周環状通
路12と内周環状通路13とが中間パイプ8を仕切壁に
してUターンする構造に設けられている。なお、外周環
状通路12の一方の端は、外パイプ7と中間パイプ8の
一方の端を接合することにより閉じられている。同様
に、内周環状通路13の一方の端は、中間パイプ8と内
パイプ9の一方の端を接合することにより閉じられてい
る。
7、中間パイプ8、内パイプ9は、アルミニウム−マン
ガン系を母材として形成された筒管で、外周、内周環状
通路12、13には、熱交換効率を向上させるスリット
式のインナーフィン15が挿入されている。なお、外パ
イプ7の外周面および内周管の内周面、つまり冷却水と
の接触面には、酸化等の腐食を防ぐ犠牲材が設けられて
いる。また、3つの各管のインナーフィン15が接合さ
れる面には、ろう材がクラッドされている。また、イン
ナーフィン15は、アルミニウム−マンガン系を母材と
して設けられたもので、両面にろう材がクラッドされて
いる。なお、インナーフィン15は、放熱面積を確保す
るために長い方が有効である。このため、本実施例で
は、外周側のインナーフィン15の外周接続部10が接
続される側とは異なった側の長さを長く設けた。しかる
に、同一の長さに設けても良い。なお、外パイプ7、中
間パイプ8、内パイプ9およびインナーフィン15をア
ルミニウム−マンガン系金属で設けた例を示したが、ア
ルミニウムや黄銅等他の材料によって形成しても良い。
12の端に供給するとともに、オイルクーラ6を出口タ
ンク2内に固定するもので、中央にオイルが流れる通路
10aを備える。この外周接続部10は、例えば、アル
ミニウムの円柱材を切削加工によって作成したもので、
出口タンク2の内壁に当接する当接面10bと、出口タ
ンク2内部よりの外部へ突出する突出部10cとを備え
る。当接面10bには、Oリング(図示しない)が装着
されるリング溝10dが形成されている。また、突出部
10cには、接続ネジ10eが設けられている。この接
続ネジ10eは、出口タンク2内にオイルクーラ6を装
着し、出口タンク2より突出した突出部10cの接続ネ
ジ10eがナット(図示しない)で締めつけられるもの
で、内周接続部11の突出部11c(後述する)ととも
に、オイルクーラ6を出口タンク2内に固定するのに用
いられる。内周接続部11は、外周接続部10と全く同
一形状のもので、外周環状通路12および内周環状通路
13を通過したオイルを外部へ導く通路11aを備え
る。この内周接続部11は、アルミニウムの円柱材を切
削加工によって作成したもので、出口タンク2の内壁に
当接する当接面11bと、出口タンク2内部よりの外部
へ突出する突出部11cとを備える。当接面11bに
は、Oリング(図示しない)が装着されるリング溝11
dが形成されている。また、突出部11cには、接続ネ
ジ11eが設けられている。この接続ネジ11eは、出
口タンク2内にオイルクーラ6を装着し、出口タンク2
より突出した突出部11cの接続ネジ11eがナット
(図示しない)で締めつけられるもので、上記の外周接
続部10の突出部とともに、オイルクーラ6を出口タン
ク2内に固定するのに用いられる。なお、外周接続部1
0、内周接続部11は、冷鍛加工などによって形成する
こともできる。
ンナーフィン15を組付け、これに中間パイプ8を組付
け、次にインナーフィン15を組付け、さらに内パイプ
9を組付け(逆の順序で良い)、ノコロックろう付け
法、あるいは真空ろう付け法によって、ろう付け接合さ
れる。なお、外周接続部10および内周接続部11は、
ろう付けや溶接等によって接合される。
を簡単に説明する。自動変速機から外周接続部10にオ
イルが導かれると、外周接続部10の通路10aより外
パイプ7と中間パイプ8との間の外周環状通路12内に
オイルが流入する。外周環状通路12に導かれたオイル
は、その外周環状通路12のインナーフィン15を通過
する。この外周環状通路12のインナーフィン15を通
過するオイルは、外パイプ7およびインナーフィン15
を介して冷却水と熱交換して冷却される。外周環状通路
12を通過したオイルは、外周環状通路12と内周環状
通路13とを連通する連通部14でUターンし、内周環
状通路13内に導かれる。内周環状通路13に導かれた
オイルは、その内周環状通路13のインナーフィン15
を通過する。この内周環状通路13のインナーフィン1
5を通過するオイルは、内パイプ9およびインナーフィ
ン15を介して冷却水と熱交換し、さらに冷却される。
そして、内周環状通路13を通過した冷却後のオイル
は、内周側接続の通路より出口タンク2内の外部へ導か
れ、自動変速機へ戻される。
流れる環状通路(外周環状通路12、内周環状通路1
3)を2重にするとともに、外周環状通路12を通過し
たオイルを内周環状通路13に導くUターン構造にした
ため、オイルクーラ6の全長Lに対するオイルが流れる
流路長を従来に比較して長くすることができる。このた
め、オイルクーラ6の長さに対するオイルの冷却能力が
従来に比較して大きくなる。つまり、オイルクーラ6の
長さを従来と同じとすればオイルの冷却能力を大きくす
ることができる。また、オイルクーラ6によるオイルの
冷却能力を従来と同じとすればオイルクーラ6の長さを
短くすることができる。これにより、例えばクロスフロ
ータイプのラジエータのタンク内に、外部オイルクーラ
6を追加することなく搭載できる。また、本実施例のオ
イルクーラ6は、オイルが一方の端でUターンする構造
であるため、外周接続部10と内周接続部11との距離
が接近して設けられる。このため、ラジエータ1の外部
で2つの接続部を近づけるための配管が不要になる効果
も有する。
例を示すもので、図4はオイルクーラ6の正面断面図、
図5はオイルクーラ6の側面断面図である。本実施例
は、環状通路を3重に設けるともにUターン箇所を対向
する2か所に設け、オイルを略S字形に流す4重管タイ
プのオイルクーラ6で、外パイプ7、外側中間パイプ8
a、内側中間パイプ8b、内パイプ9の4つの筒管を同
軸状に配し、各間に外周環状通路12、中間環状通路1
6、内側環状通路13を備える。本実施例によって、オ
イルクーラ6の全長に対するオイルが流れる流路長を、
上記実施例に比較してさらに長くすることができ、オイ
ルクーラ6の冷却能力が大きくなる。なお、中間環状通
路16を流れるオイルは、外周環状通路12および内周
環状通路13を流れるオイルを介して冷却水と熱交換さ
れるため、冷却能力の増加割合は低い。
タの出口タンク内にオイルクーラを設けた例を示した
が、入口タンク内や冷却水が流れる配管、通路内など冷
却水の流れる冷却水路であれば他の部位に設けても良
い。自動変速機のオイルを冷却する例を示したが、エン
ジンオイル、パワーステアリングオイルなど他のオイル
を冷却するオイルクーラに用いても良い。被熱交換媒体
の例としてオイルを示したが、水や冷媒、空気など、他
の媒体の熱交換に用いても良い。その一例として、被熱
交換媒体の受けた熱で温蔵室の熱源としても良い。熱交
換媒体の例としてエンジン冷却水を例に示したが、潤滑
油や作動油等のオイルを用いても良い。自動車の熱交換
器を例に示したが、工作ロボットなど機械類に使用され
る熱交換器や、家庭用機器に使用される熱交換器等に用
いても良い。
例)。
である(第1実施例)。
例)。
Claims (1)
- 【請求項1】3重管以上の多重管を形成する3つ以上の
管と、 隣接する前記管どうしの間に形成され、被熱交換媒体が
流れる複数の環状通路と、 これらの環状通路の内、最外周の環状通路の軸方向一端
部に形成され、最外周の環状通路の内外を連通する外周
接続部と、 前記複数の環状通路の内、最内周の環状通路の軸方向一
端部に形成され、最内周の環状通路の内外を連通する内
周接続部と、 前記複数の環状通路内に配され、熱交換性能を促進させ
るインナーフィンとを備え、 前記最外周の環状通路の軸方向他端部において、前記最
外周の環状通路は、内周面と隣接する環状通路と連通
し、 前記最内周の環状通路の軸方向他端部において、前記最
内周の環状通路は、外周面と隣接する環状通路と連通
し、 前記環状通路内を流れる被熱交換媒体が、各環状通路の
端部において隣接する環状通路へとUターンして流れる
熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06791393A JP3227876B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06791393A JP3227876B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06280565A JPH06280565A (ja) | 1994-10-04 |
JP3227876B2 true JP3227876B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=13358625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06791393A Expired - Lifetime JP3227876B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 熱交換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3227876B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3521577A1 (en) * | 2018-01-24 | 2019-08-07 | Rolls-Royce plc | Oil pipe assembly |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1388720B1 (en) * | 2002-08-08 | 2012-05-23 | MAHLE Filter Systems Japan Corporation | Triple-tube type heat exchanger and method of producing same |
WO2017164456A1 (ko) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 콘티테크플루이드코리아 유한회사 | 열교환용 이중관 |
JP2018185124A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 株式会社豊田自動織機 | 熱交換器及び化学蓄熱装置 |
JP7045303B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2022-03-31 | 株式会社クボタ | 過給機付きエンジン |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP06791393A patent/JP3227876B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3521577A1 (en) * | 2018-01-24 | 2019-08-07 | Rolls-Royce plc | Oil pipe assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH06280565A (ja) | 1994-10-04 |
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Legal Events
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