JP4674602B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器に関するもので、内燃機関に吸入される燃焼用の空気を冷却するインタークーラに適用して有効である。 The present invention relates to a heat exchanger, and is effective when applied to an intercooler that cools combustion air sucked into an internal combustion engine.
従来、内燃機関に吸入される吸気と冷却風とを熱交換させて吸気を冷却するインタークーラ(熱交換器)として、吸気が流通するチューブ内に、吸気と冷却風との熱交換を促進するためのインナーフィンが挿入されているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このインナーフィンは、一般的に、チューブ内の吸気入口側から吸気出口側まで同一形状、すなわち同一仕様になっている。
ところで、インタークーラにおいては、図8に示すように、チューブの吸気入口から流入した高温の吸気がチューブ内で急激に冷却されるため、チューブの吸気入口側と吸気出口側との吸気温度の差が非常に大きくなる。このため、図9に示すように、チューブの吸気入口側と吸気出口側との吸気流速の差が非常に大きくなる。このとき、上述した吸気入口側から吸気出口側まで同一仕様のインナーフィンを用いると、吸気入口側における圧力損失が著しく大きくなり、その結果、インタークーラ全体としての熱交換性能が低下する虞がある。 By the way, in the intercooler, as shown in FIG. 8, since the high-temperature intake air flowing from the intake inlet of the tube is rapidly cooled in the tube, the difference in intake air temperature between the intake inlet side and the intake outlet side of the tube Becomes very large. For this reason, as shown in FIG. 9, the difference in intake flow velocity between the intake inlet side and the intake outlet side of the tube becomes very large. At this time, if the inner fins having the same specifications are used from the intake inlet side to the intake outlet side described above, the pressure loss at the intake inlet side is remarkably increased, and as a result, the heat exchange performance of the entire intercooler may be reduced. .
また、図8に示すように、チューブの吸気出口側では、吸気入口側と比較して吸気温度が非常に低くなっている。このため、吸気出口側においては、吸気と冷却風との温度差が小さくなり、熱交換が行われ難くなる。このとき、上述した吸気入口側から吸気出口側まで同一仕様であるインナーフィンを用いると、チューブの吸気出口側において十分な熱交換を行うことができない可能性がある。 Further, as shown in FIG. 8, the intake air temperature is much lower on the intake outlet side of the tube than on the intake inlet side. For this reason, on the intake outlet side, the temperature difference between the intake air and the cooling air becomes small, and heat exchange becomes difficult. At this time, if inner fins having the same specifications are used from the intake inlet side to the intake outlet side described above, there is a possibility that sufficient heat exchange cannot be performed on the intake outlet side of the tube.
本発明は、上記点に鑑み、全体としての熱交換性能を向上させ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 improve the heat exchange performance as a whole 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、内燃機関に吸入される吸気が流通する流路を内部に形成し、周りを前記吸気より温度が低い冷却風が流通し、長手方向が冷却風の流通方向よりも長いチューブ(2)を備え、前記吸気と、前記冷却風とを熱交換させて前記吸気を冷却するインタークーラであって、前記チューブ(2)内には、前記チューブ(2)内の流路を複数の細流路(20)に分割し、前記吸気と前記冷却風との熱交換を促進するインナーフィン(3)が設けられており、前記インナーフィン(3)は、仕様の異なる複数のフィン部(31〜33)から構成されており、前記複数のフィン部(31〜33)は、前記吸気の流通方向に対して直列に配置されており、前記複数のフィン部(31〜33)のうち、前記吸気の流通抵抗が最も小さいフィン部(31)が、少なくとも他のフィン部(32、33)が配される部位より前記吸気流れ上流側であって、少なくとも他のフィン部(32、33)が配される部位よりも前記吸気の温度が高い部位に配置されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a flow path through which intake air sucked into the internal combustion engine flows is formed inside, and cooling air having a lower temperature than the intake air flows around the longitudinal direction. Is provided with a tube (2) longer than the flow direction of the cooling air, and is an intercooler that cools the intake air by exchanging heat between the intake air and the cooling air , the tube (2), An inner fin (3) that promotes heat exchange between the intake air and the cooling air is provided by dividing the flow path in the tube (2) into a plurality of narrow flow paths (20), and the inner fin (3) Is composed of a plurality of fin portions (31 to 33) having different specifications, and the plurality of fin portions (31 to 33) are arranged in series with respect to the flow direction of the intake air , of fin portion (31 to 33), the intake The flow resistance is the smallest fin portion (31), at least another fin portion (32, 33) is a said intake flow upstream of the site to be disposed, at least the other fin portion (32, 33) is distribution It is characterized in that it is arranged at a part where the temperature of the intake air is higher than the part to be provided .
チューブ(2)内において、吸気入口側(すなわち吸気流れ最上流側)は、吸気の温度が他の部位より高くなるので、吸気の流速が他の部位より速くなる。したがって、チューブ(2)内にインナーフィン(3)を配置した場合、吸気入口側における圧力損失が最も大きくなる。このため、チューブ(2)内の入口側に、吸気の流通抵抗が最も小さいフィン部(31)を配置することで、チューブ(2)の入口側における圧力損失を低下させることができる。このとき、吸気の流通抵抗が小さいフィン部(31)は熱交換性能が低くなるため、チューブ(2)の入口側における熱交換性能が低下することになる。しかしながら、チューブ(2)の入口側では、吸気と冷却風との温度差を十分にとることができるので、チューブ(2)の入口側での熱交換性能の低下量は非常に少なくて済む。したがって、熱交換器全体としての熱交換性能を向上させることが可能となる。 In the tube (2), the intake air temperature is higher on the intake inlet side (that is, the most upstream side of the intake flow) than the other part, so that the flow velocity of the intake air is faster than the other part. Therefore, when the inner fin (3) is arranged in the tube (2), the pressure loss on the intake inlet side is the largest. Therefore, the inlet port side in the tube (2), that the flow resistance of the intake air is to place the smallest fin portion (31), it is possible to reduce the pressure loss in the inlet port side of the tube (2). In this case, flow resistance is small fins of the air intake (31) for heat exchange performance is lowered, so that the heat exchange performance at the inlet port side of the tube (2) is reduced. However, in entering the mouth side of the tube (2), it is possible to take a sufficient temperature difference between the inlet and the cooling air, the amount of decrease in the heat exchange performance at the inlet port side of the tube (2) is very small That's it. Therefore, it becomes possible to improve the heat exchange performance as the whole heat exchanger.
なお、本発明において、「吸気の流通抵抗が最も小さいフィン部(31)が、少なくとも他のフィン部(32、33)より吸気流れ上流側に配置されている」とは、吸気の流通抵抗が最も小さいフィン部(31)が、他のフィン部(32、33)より吸気流れ上流側のみに配置されている場合のみを意味するものではなく、吸気流体の流通抵抗が最も小さいフィン部(31)が、他のフィン部(32、33)より吸気流れ上流側に配置されているとともに、他のフィン部(32、33)より吸気流れ下流側にも配置されている場合も含む意味である。 In the present invention, “the fin portion (31) having the smallest intake flow resistance is arranged at least on the upstream side of the intake flow from the other fin portions (32, 33)” means that the intake flow resistance is This does not mean that the smallest fin portion (31) is disposed only on the upstream side of the intake flow with respect to the other fin portions (32, 33), and the fin portion (31 with the smallest flow resistance of the intake fluid). ) Is disposed on the upstream side of the intake flow from the other fin portions (32, 33) and includes the case of being disposed on the downstream side of the intake flow from the other fin portions (32, 33). .
また、請求項2に記載の発明では、複数のフィン部(31〜33)のうち、吸気の流通抵抗が最も大きいフィン部(32、33)が、他のフィン部(31)よりも前記吸気流れ下流側であって、前記吸気と前記冷却風との温度差が小さくなる部位に配置されていることを特徴としている。
Further, in the invention according to
チューブ(2)内において、吸気出口側(すなわち吸気流れ最下流側)は、吸気の温度が他の部位より低くなるので、吸気と冷却風との温度差が小さくなり、熱交換が行われ難くなる。このため、チューブ(2)内の吸気出口側に、吸気の流通抵抗が最も大きい、すなわち熱交換性能の高いフィン部(32、33)を
配置することで、チューブ(2)の出口側における熱交換性能を向上させることができる。このとき、チューブ(2)の出口側における吸気の流通抵抗が増加することになるが、チューブ(2)の出口側では吸気の流速が小さいので、チューブ(2)の出口側における圧力損失の増加量は非常に少なくて済む。したがって、熱交換器全体としての熱交換性能を向上させることが可能となる。
In the tube (2), the intake outlet (i.e. the intake flow downstream side), the temperature of the intake air is lower than the other portions, the temperature difference between the intake and the cooling air is reduced, hardly heat exchange is performed Become. Therefore, the intake outlet side of the tube (2), the flow resistance of the intake air is greatest, i.e. by placing a high fin heat exchange performance (32, 33), in the exit side of the tube (2) Heat exchange performance can be improved. At this time, so that the flow resistance of the intake air in the exit side of the tube (2) is increased, since the outlet side of the tube (2) is small flow rate of the intake air, the pressure loss at the exit side of the tube (2) The amount of increase is very small. Therefore, it becomes possible to improve the heat exchange performance as the whole heat exchanger.
また、請求項3に記載の発明では、複数のフィン部(31〜33)は、インナーフィン(3)の吸気の流通方向中心線(L2)に対して対称となるように配置されていることを特徴としている。これによれば、チューブ(2)に対するインナーフィン(3)の誤組付けを防止することが可能となる。 In the invention according to claim 3, the plurality of fin portions (31 to 33) are arranged so as to be symmetric with respect to the center line (L2) of the intake fin in the intake direction. It is characterized by. According to this, it becomes possible to prevent incorrect assembly of the inner fin (3) to the tube (2).
また、請求項4に記載の発明のように、インナーフィン(3)は、種類の異なる複数のフィン部(31〜33)から構成されていてもよい。
Moreover, like invention of
例えば、請求項5に記載したように、インナーフィン(3)は、細流路(20)を分割する壁面(3a)が吸気の流通方向に直線的に延びているストレートフィン(31)と、吸気の流通方向と略平行な複数の平面部(3a)を有しているとともに、平面部(3a)に、平面部(3a)の一部を切り起こすことにより形成されたルーバ(321)が吸気の流通方向に沿って複数設けられているルーバフィン(32)とを有して構成されており、ストレートフィン(31)が、ルーバフィン(32)より吸気流れ上流側に配置されていてもよい。
For example, as described in
このように、ルーバフィン(32)より吸気の流通抵抗が小さいストレートフィン(31)を、チューブ(2)内の吸気流れ上流側に配置することで、チューブ(2)の吸気入口側における圧力損失を低下させることができ、その結果、熱交換器全体としての熱交換性能を向上させることが可能となる。 Thus, the pressure loss on the intake inlet side of the tube (2) is reduced by arranging the straight fin (31) having a smaller flow resistance of the intake air than the louver fin (32) on the upstream side of the intake flow in the tube (2). As a result, the heat exchange performance of the entire heat exchanger can be improved.
また、請求項6に記載したように、インナーフィン(3)は、細流路(20)を分割する壁面(3a)が吸気の流通方向に直線的に延びているストレートフィン(31)と、細流路(20)を分割する壁部(333)が吸気の流通方向に沿って千鳥状に配置されているオフセットフィン(33)とを有して構成されており、ストレートフィン(31)が、オフセットフィン(33)より吸気流れ上流側に配置されていてもよい。
In addition, as described in
このように、オフセットフィン(33)より吸気の流通抵抗が小さいストレートフィン(31)を、チューブ(2)内の吸気流れ上流側に配置することで、チューブ(2)の吸気入口側における圧力損失を低下させることができ、その結果、熱交換器全体としての熱交換性能を向上させることが可能となる。 As described above, the straight fin (31) having a smaller flow resistance of the intake air than the offset fin (33) is arranged on the upstream side of the intake flow in the tube (2), so that the pressure loss on the intake inlet side of the tube (2). As a result, it is possible to improve the heat exchange performance of the entire heat exchanger.
また、請求項7に記載の発明では、インナーフィン(3)は、吸気の流通方向と略平行な複数の平面部(3a)を有しているとともに、平面部(3a)に、平面部(3a)の一部を切り起こすことにより形成されたルーバ(321)が吸気の流通方向に沿って複数設けられているルーバフィンであって、インナーフィン(3)は、ルーバ(321)のルーバピッチが異なる複数のフィン部を有しており、複数のフィン部のうち、ルーバピッチが最も大きいフィン部が、少なくとも他のフィン部より吸気流れ上流側に配置されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 7, the inner fin (3) has a plurality of plane portions (3a) substantially parallel to the flow direction of the intake air , and the plane portion (3a) 3a) is a louver fin in which a plurality of louvers (321) formed by raising a part of the louver are provided along the flow direction of intake air , and the inner fin (3) has a different louver pitch of the louvers (321). It has a plurality of fin portions, and among the plurality of fin portions, the fin portion having the largest louver pitch is arranged at least on the upstream side of the intake flow from the other fin portions.
ルーバフィンにおいては、ルーバピッチが大きくなる程、吸気の流通抵抗が小さくなるため、ルーバピッチが最も大きいフィン部を、他のフィン部より吸気流れ上流側に配置することで、チューブ(2)の吸気入口側における圧力損失を低下させることができる。その結果、熱交換器全体としての熱交換性能を向上させることが可能となる。 In the louver fin, the larger the louver pitch, the smaller the flow resistance of the intake air . Therefore, the fin portion with the largest louver pitch is arranged on the intake flow upstream side of the other fin portions, so that the intake inlet side of the tube (2) The pressure loss at can be reduced. As a result, it is possible to improve the heat exchange performance of the entire heat exchanger.
また、請求項8に記載の発明では、インナーフィン(3)は、フィンピッチの異なる複数のフィン部から構成されており、複数のフィン部のうち、フィンピッチが最も大きいフィン部が、少なくとも他のフィン部より吸気流れ上流側に配置されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 8, the inner fin (3) is composed of a plurality of fin portions having different fin pitches, and the fin portion having the largest fin pitch among the plurality of fin portions is at least other. It is characterized by being arranged on the upstream side of the intake air flow from the fin portion.
一般に、フィンピッチが大きくなる程、吸気の流通抵抗が小さくなるため、フィンピッチが最も大きいフィン部を、他のフィン部より吸気流れ上流側に配置することで、チューブ(2)の吸気入口側における圧力損失を低下させることができる。その結果、熱交換器全体としての熱交換性能を向上させることが可能となる。 In general, as the fin pitch increases, the flow resistance of the intake air decreases, the largest fin portion fin pitch, by disposing the intake flow upstream of the other fin portion, suction inlet side of the tube (2) The pressure loss at can be reduced. As a result, it is possible to improve the heat exchange performance of the entire heat exchanger.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図4に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る熱交換器を、内燃機関に吸入される燃焼用の空気(吸気)と外気(冷却風)とを熱交換させて吸気を冷却するインタークーラに適用したものである。なお、吸気が本発明の第1流体に相当し、冷却風が本発明の第2流体に相当している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the heat exchanger according to the present invention is applied to an intercooler that cools intake air by exchanging heat between combustion air (intake air) sucked into the internal combustion engine and outside air (cooling air). is there. The intake air corresponds to the first fluid of the present invention, and the cooling air corresponds to the second fluid of the present invention.
図1は本第1実施形態に係るインタークーラの正面図、図2は図1のA−A断面図である。図1および図2に示すように、インタークーラのコア1は、多数積層配置されるとともに吸気が流れる流路が内部に形成された扁平状のチューブ2、チューブ2内に配設されたインナーフィン3、積層されたチューブ2間に配設されたアウターフィン4を備えている。本実施形態では、チューブ2は、銅またはステンレスからなる。また、インナーフィン3およびアウターフィン4は、いずれも銅からなる。
FIG. 1 is a front view of an intercooler according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
アウターフィン4は、波状に形成されるとともにチューブ2に接合され、チューブ2間を流れる冷却風とチューブ2内を流れる吸気との熱交換を促進するものである。なお、アウターフィン4には、空気の流れを乱して温度境界層が成長することを防止すべく、その一部を切り起こして鎧窓状としたルーバ4aが設けられている。
The
インナーフィン3は、波状に形成されるとともにチューブ2に接合され、冷却風と吸気との熱交換を促進するものである。また、インナーフィン3は、チューブ2の対向面を連結する多数の壁面3aを有しており、この壁面3aによってチューブ2内の流路が複数の細流路20に分割されている。なお、インナーフィン3の詳細な構成については後述する。
The inner fin 3 is formed in a wave shape and joined to the
チューブ2の長手方向両端側には、チューブ2の積層方向に延びて各チューブ2に連通するヘッダタンク5、6が設けられている。一方のヘッダタンク5は、入口部50が過給器に接続され、過給器から圧送された吸気を各チューブ2に分配供給するものである。他方のヘッダタンク6は、出口部60が内燃機関の吸気ポートに接続され、チューブ2から流出する吸気を集合回収して内燃機関の吸気ポートに送り出すものである。ヘッダタンク5、6は、いずれも銅からなる。
図3は図2のB−B断面図で、図4は本第1実施形態におけるインナーフィン3を示す拡大斜視図である。なお、図2においては吸気の流通方向が紙面垂直方向となっていたが、図3においては吸気の流通方向が紙面左右方向となっている。 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the inner fin 3 in the first embodiment. In FIG. 2, the flow direction of the intake air is a direction perpendicular to the paper surface, but in FIG. 3, the flow direction of the intake air is a left-right direction on the paper surface.
図3および図4に示すように、本実施形態のインナーフィン3は、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る。このインナーフィン3は、チューブ2内を流れる吸気の流通方向と略平行な面を有する壁面3a、および隣り合う壁面3a間を繋ぐ頂部3bを有している。そして、インナーフィン3は吸気の流通方向から見て波形状になっている。この壁面3aは、冷却風の流通方向(チューブ2の幅方向)に沿って複数配置されている。なお、壁面3aが本発明の平面部に相当している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the inner fin 3 of the present embodiment is formed by subjecting a sheet metal material to a roller forming method. The inner fin 3 has a
また、本実施形態のインナーフィン3は、種類の異なる2つのフィン部31、32から構成されている。2つのフィン部31、32は、吸気の流通方向に直列に配置されている。以下、2つのフィン部31、32のうち、吸気流れ上流側に配置されるものを第1フィン部31といい、吸気流れ下流側に配置されるものを第2フィン部32という。なお、本実施形態では、第1、第2フィン部31、32は、一体に形成されている。
Moreover, the inner fin 3 of this embodiment is comprised from the two
第2フィン部32は、複数のルーバ321を有するルーバフィンである。具体的には、第2フィン部32の壁面3aには、壁面3aを切り起こすことにより鎧窓状のルーバ321が一体形成されている。ルーバ321は、チューブ2の積層方向から見たとき、壁面3aに対して予め定めた捻り角度で捻られており、吸気の流通方向に沿って壁面3aに複数設けられている。そして、隣接するルーバ321間にルーバ間通路322が形成されている。
The
また、本実施形態の第2フィン部32は、ルーバ321の捻り方向を反転する転向部323を有している。そして、転向部323は、第2ルーバ部32における吸気の流通方向の中央部にそれぞれ配置されている。
Further, the
一方、第1フィン部31は、ルーバ321を有しておらず、壁面30が吸気の流通方向に直線的に延びているストレートフィンである。このため、第1フィン部31における吸気の流通抵抗(以下、通風抵抗という)は、複数のルーバ321を有している第2フィン部32における通風抵抗より小さくなる。
On the other hand, the
ところで、チューブ2内において、吸気入口側(すなわち吸気流れ最上流側)は、吸気温度が他の部位より高くなるので、吸気流速が他の部位より速くなる。したがって、チューブ2内にインナーフィン3を配置した場合、吸気入口側における圧力損失が最も大きくなる。このため、本実施形態のように、チューブ2内の吸気入口側に、通風抵抗が小さいストレートフィンである第1フィン部31を配置することで、チューブ2の吸気入口側における圧力損失を低下させることができる。
By the way, in the
このとき、通風抵抗が小さい第1フィン部31は熱交換性能が低くなるので、チューブ2の吸気入口側における熱交換性能が低下することになる。しかしながら、チューブ2の吸気入口側では、吸気と冷却風との温度差を十分にとることができるので、チューブ2の吸気入口側での熱交換性能の低下量は非常に少なくて済む。すなわち、第1フィン部31の熱交換性能が低下することによるチューブ2の吸気入口側での熱交換性能の低下は、チューブ2の吸気入口側の圧力損失を低下させることによるインタークーラ全体の熱交換性能の向上と比較して非常に小さい。
At this time, since the heat exchange performance of the
したがって、本実施形態のように、チューブ2内の吸気入口側に、第2フィン部32より通風抵抗が小さい第1フィン部31を配置することで、熱交換器全体としての熱交換性能を向上させることが可能となる。
Therefore, the heat exchange performance of the entire heat exchanger is improved by arranging the
また、チューブ2内において、吸気出口側(すなわち吸気流れ最下流側)は、吸気温度が他の部位より低くなるので、吸気と冷却風との温度差が小さくなり、熱交換が行われ難くなる。このため、チューブ2内の吸気出口側に、通風抵抗が大きい(すなわち熱交換性能が高い)ルーバフィンである第2フィン部32を配置することで、チューブ2の吸気出口側における熱交換性能を向上させることができる。
In addition, in the
このとき、チューブ2の吸気出口側において通風抵抗が増加することになるが、チューブ2の吸気出口側は吸気温度が低く、吸気流速が小さくなっているので、チューブ2の吸気出口側における圧力損失の増加量は非常に少なくて済む。すなわち、チューブ2の吸気出口側の圧力損失が増加することによるインタークーラ全体の熱交換性能の低下は、チューブ2の吸気出口側に通風抵抗が大きい第2フィン部32を配置することによる熱交換性能の向上と比較して非常に小さい。
At this time, the ventilation resistance increases on the intake outlet side of the
したがって、本実施形態のように、チューブ2内の吸気出口側に、第1フィン部31より通風抵抗が大きい(すなわち熱交換性能が高い)第2フィン部32を配置することで、熱交換器全体としての熱交換性能をより向上させることが可能となる。
Therefore, as in the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図5および図6に基づいて説明する。上記第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図5は、本第2実施形態におけるインナーフィン3をチューブ2の積層方向から見た断面図である。なお、図5は図3に対応している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 5 is a cross-sectional view of the inner fin 3 in the second embodiment as viewed from the stacking direction of the
図5に示すように、本実施形態のインナーフィン3は、種類の異なる3つのフィン部31〜33から構成されている。3つのフィン部31〜33は、吸気流れ上流側から第1フィン部31、第3フィン部33、第2フィン部32の順に配置されている。また、第1フィン部31は、上記第1実施形態と同様のストレートフィンであり、第2フィン部32は、上記第1実施形態と同様のルーバフィンである。
As shown in FIG. 5, the inner fin 3 of the present embodiment is composed of three
図6は、本第2実施形態における第3フィン部33を示す拡大斜視図である。図6に示すように、本実施形態の第3フィン部33は、吸気の流通方向に略垂直な断面形状、すなわち、吸気の流通方向から見たときの断面形状が、凸部331を一方側と他方側に交互に位置させて曲折する波形状であって、吸気の流通方向で、部分的に切り起こされた切り起こし部332を備え、吸気の流通方向から見たときに、切り起こし部332によって形成される波形状部分が、吸気の流通方向で隣接する波形状部分に対して、オフセットしているオフセットフィンである。この第3フィン部33は、凸部331がチューブ2の内壁面と接している。
FIG. 6 is an enlarged perspective view showing the
この第3フィン部33によって、チューブ2の内部が複数の流路に分割され、さらに、チューブ2内で複数に分割された流路は、吸気の流通方向で部分的にオフセットしている。すなわち、チューブ2の内部を複数の流路に分割する壁部333が、吸気の流通方向に沿って、千鳥状に配置されている。また、吸気の流通方向で第3フィン部33を見たとき、一方側同士、他方側同士のように、同一側の凸部331であって、吸気の流通方向で隣接する凸部331同士は、ずれて配置されている。
The inside of the
図5に戻り、ストレートフィンである第1フィン部31は、ルーバフィンである第2フィン部32、およびオフセットフィンである第3フィン部33より通風抵抗が小さくなっている。換言すると、インナーフィン3において、第1フィン部31の通風抵抗が最も小さくなっている。また、本実施形態では、第2フィン部32は、第3フィン部33と比較して、熱交換性能が高いが、通風抵抗が大きくなっている。このようにしても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
Returning to FIG. 5, the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図7に基づいて説明する。上記第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図7は、本第3実施形態におけるインナーフィン3をチューブ2の積層方向から見た断面図である。なお、図7は図3に対応している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 7 is a cross-sectional view of the inner fin 3 in the third embodiment as viewed from the stacking direction of the
図7に示すように、本実施形態のインナーフィン3は、上記第1実施形態と同様のストレートフィンである第1フィン部31と、上記第1実施形態と同様のルーバフィンである第2フィン部32とから構成されている。第1フィン部31は、第2フィン部32の吸気流れ上流側および下流側に1つずつ配置されている。換言すると、第2フィン部31は、2つの第1フィン部31の間に配置されている。
As shown in FIG. 7, the inner fin 3 of the present embodiment includes a
2つの第1フィン部31の吸気の流通方向の長さは同一になっている。また、第2フィン部32は、吸気の流通方向の中心線L1に対して対称形状となっている。このため、本実施形態のインナーフィン3は、吸気流通方向の中心線L2に対して対称形状となっている。すなわち、第1、第2フィン部31、32は、インナーフィン3の吸気の流通方向中心線L2に対して対称となるように配置されている。このとき、第2フィン部32の吸気の流通方向の中心線L1は、インナーフィン3の吸気流通方向の中心線L2と一致している。
The lengths of the two
このように構成されたインタークーラでは、上記第1実施形態と同様の効果に加えて、チューブ2に対するインナーフィン3の誤組付けを防止することが可能となる。
In the intercooler thus configured, in addition to the same effects as those of the first embodiment, it is possible to prevent erroneous assembly of the inner fin 3 with respect to the
(他の実施形態)
なお、上記各実施形態では、仕様の異なる複数のフィン部として、種類の異なる複数のフィン部31〜33を採用した例について説明したが、これに限らず、同種のフィンのフィンピッチを異ならせることにより、仕様の異なる複数のフィン部を構成するようにしてもよい。この場合、複数のフィン部のうち、フィンピッチが最も大きいフィン部を、少なくとも他のフィン部より吸気流れ上流側に配置することで、チューブ2の吸気入口側における圧力損失を低下させることができる。その結果、インタークーラ全体としての熱交換性能を向上させることができる。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the example in which the plurality of
また、インナーフィン3としてルーバフィンを採用し、ルーバフィンのルーバピッチを異ならせることにより、仕様の異なる複数のフィン部を構成するようにしてもよい。この場合、複数のフィン部のうち、ルーバピッチが最も大きいフィン部を、少なくとも他のフィン部より吸気流れ上流側に配置することで、チューブ2の吸気入口側における圧力損失を低下させることができる。その結果、インタークーラ全体としての熱交換性能を向上させることができる。
Moreover, you may make it comprise the several fin part from which a specification differs by employ | adopting a louver fin as the inner fin 3, and varying the louver pitch of a louver fin. In this case, the pressure loss on the intake inlet side of the
また、上記第1、第3実施形態では、第2フィン32としてルーバフィンを用いた例について説明したが、これに限らず、オフセットフィンを用いてもよい。
In the first and third embodiments, the example in which the louver fin is used as the
また、上記第2実施形態では、第1〜第3フィン部を、吸気流れ上流側から第1フィン部31、第3フィン部33、第2フィン部32の順に配置した例について説明したが、吸気流れ上流側から第1フィン部31、第2フィン部32、第3フィン部33の順に配置してもよい。
In the second embodiment, the example in which the first to third fin portions are arranged in the order of the
また、上記各実施形態は、上記した範囲以外にも、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。 Moreover, you may combine each said embodiment suitably in the possible range besides the above-mentioned range.
2…チューブ、3…インナーフィン、31…第1フィン部(ストレートフィン)、32…第2フィン部(ルーバフィン)、33…第3フィン部(オフセットフィン)。 2 ... Tube, 3 ... Inner fin, 31 ... 1st fin part (straight fin), 32 ... 2nd fin part (louver fin), 33 ... 3rd fin part (offset fin).
Claims (8)
前記吸気と、前記冷却風とを熱交換させて前記吸気を冷却するインタークーラであって、
前記チューブ(2)内には、前記チューブ(2)内の流路を複数の細流路(20)に分割し、前記吸気と前記冷却風との熱交換を促進するインナーフィン(3)が設けられており、
前記インナーフィン(3)は、仕様の異なる複数のフィン部(31〜33)から構成されており、
前記複数のフィン部(31〜33)は、前記吸気の流通方向に対して直列に配置されており、
前記複数のフィン部(31〜33)のうち、前記吸気の流通抵抗が最も小さいフィン部(31)が、少なくとも他のフィン部(32、33)が配される部位より前記吸気流れ上流側であって、少なくとも他のフィン部(32、33)が配される部位よりも前記吸気の温度が高い部位に配置されていることを特徴とするインタークーラ。 A flow path through which intake air sucked into the internal combustion engine flows is formed inside, a cooling air having a temperature lower than that of the intake air flows therearound, and a tube (2) whose longitudinal direction is longer than the flow direction of the cooling air ,
The intake, and the cooling air A intercooler for cooling the intake air by heat exchange,
In the tube (2), an inner fin (3) that divides the flow path in the tube (2) into a plurality of narrow flow paths (20) and promotes heat exchange between the intake air and the cooling air is provided. And
The inner fin (3) is composed of a plurality of fin portions (31 to 33) having different specifications,
The plurality of fin portions (31 to 33) are arranged in series with respect to the flow direction of the intake air ,
Among the plurality of fin portions (31 to 33), wherein the flow resistance is the smallest fin portion of the intake air is (31), at least the other fin portion (32, 33) is the intake flow upstream of the site to be disposed The intercooler is disposed at a portion where the temperature of the intake air is higher than a portion where at least the other fin portions (32, 33) are disposed .
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