JP5664433B2

JP5664433B2 - Heat exchanger

Info

Publication number: JP5664433B2
Application number: JP2011097018A
Authority: JP
Inventors: 翔太赤木; 蜷川　稔英; 蜷川　　稔英
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2031-04-25
Also published as: JP2012229829A

Description

本発明は、チューブとタンクとを備える熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger including a tube and a tank.

従来、特許文献１には、内部にオイル（液媒体）が流れる複数のチューブと、複数のチューブの一端部に接合された第１タンクと、複数のチューブの他端部に接合された第２タンクとを備え、第１タンクの内部空間が仕切板によって入口側空間および出口側空間の２つの空間に仕切られたオイルクーラ（熱交換器）が記載されている。 Conventionally, in Patent Document 1, a plurality of tubes through which oil (liquid medium) flows, a first tank joined to one end of the plurality of tubes, and a second joined to the other end of the plurality of tubes. An oil cooler (heat exchanger) is described which includes a tank and in which an internal space of the first tank is partitioned into two spaces, an inlet side space and an outlet side space, by a partition plate.

具体的には、入口側空間は、複数のチューブのうち第１チューブ群と連通し、出口側空間は、複数のチューブのうち第２チューブ群と連通しており、オイルが入口側空間→第１チューブ群→第２タンク→第２チューブ群→出口側空間という順にＵターンして流れるようになっている。 Specifically, the inlet side space communicates with the first tube group among the plurality of tubes, the outlet side space communicates with the second tube group among the plurality of tubes, and the oil enters the inlet side space → second The U-turn flows in the order of 1 tube group → second tank → second tube group → exit side space.

特表２００５−５２４８２０号公報JP 2005-524820 A

上記従来技術では、液冷媒が第１チューブ群から第２チューブ群へとＵターンして流れるので、液冷媒が全てのチューブを一方向に流れる場合と比較してチューブ１本あたりの流量および流速を高めて熱伝達を促進させ、熱交換性能を向上させることができる。この熱交換性能向上効果は、低流量の熱交換器（液媒体の流量が低い熱交換器）において特に有用である。 In the above prior art, since the liquid refrigerant flows in a U-turn from the first tube group to the second tube group, the flow rate and flow rate per tube as compared with the case where the liquid refrigerant flows through all the tubes in one direction. To enhance heat transfer and improve heat exchange performance. This effect of improving the heat exchange performance is particularly useful in a low flow rate heat exchanger (a heat exchanger having a low liquid medium flow rate).

しかしながら、上記従来技術によると、第１タンクの内部空間が仕切板によって入口側空間および出口側空間に仕切られているので、入口側空間のうち仕切板の近くの部位に気泡（気体）が溜まりやすいという問題がある。このような気泡溜まりは、低流量の熱交換器において特に顕著となる。 However, according to the above prior art, since the internal space of the first tank is partitioned into the inlet side space and the outlet side space by the partition plate, bubbles (gas) accumulate in a portion near the partition plate in the inlet side space. There is a problem that it is easy. Such bubble accumulation is particularly noticeable in a low flow rate heat exchanger.

気泡の溜まりを抑制する手段として、入口側空間の気泡を第１タンクの外部へ抜くための気泡抜き機構を第１タンクに設けることが考えられるが、気泡抜き機構を設けるとコストアップ（部品費や加工費の増大）や体格の増大を招いてしまう。 As a means for suppressing the accumulation of bubbles, it is conceivable to provide a bubble removing mechanism in the first tank for extracting bubbles in the inlet side space to the outside of the first tank. Increase in processing costs) and physique.

そこで、仕切板に気泡抜き孔を設けて、入口側空間の気泡を出口側空間へ抜くようにする手段が考えられる。この手段によると、構成が簡素であるのでコストアップを抑制できるとともに体格の増大を防止できる。しかしながら、気泡抜き孔を単純に設けただけでは入口側空間の液冷媒が出口側空間へ大量に漏れてしまうので、仕切板の本来の機能を果たせなくなり、性能低下を招くという問題が生じる。 In view of this, a means for providing a bubble releasing hole in the partition plate so as to extract the bubbles in the inlet side space to the outlet side space can be considered. According to this means, since the configuration is simple, an increase in cost can be suppressed and an increase in physique can be prevented. However, the simple provision of the bubble vents causes a large amount of liquid refrigerant in the inlet side space to leak into the outlet side space, so that the original function of the partition plate cannot be performed, resulting in a problem of reduced performance.

本発明は上記点に鑑みて、気泡溜まりを抑制し、さらに性能低下も抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress bubble accumulation and further suppress performance degradation.

上記目的を達成するため、請求項１、２に記載の発明では、内部に液媒体が流れる複数のチューブ（２）と、
複数のチューブ（２）の一端部に接合された第１タンク（５）と、
複数のチューブ（２）の他端部に接合された第２タンク（６）と、
液媒体の入口部（７）および出口部（８）とを備え、
第１タンク（５）には、その内部空間を、入口部（７）に連通する入口側空間（５３）と、出口部（８）に連通する出口側空間（５４）とに仕切る仕切部（５５）が設けられ、
入口側空間（５３）は、複数のチューブ（２）のうち第１チューブ群（２１）と連通し、
出口側空間（５４）は、複数のチューブ（２）のうち第２チューブ群（２２）と連通し、
第２タンク（６）の内部空間（６１）は、第１チューブ群（２１）および第２チューブ群（２２）と連通し、
入口側空間（５３）は、液媒体を第１チューブ群（２１）に分配する分配空間であり、
第２タンク（６）の内部空間（６１）は、第１チューブ群（２１）から流出した液媒体を第２チューブ群（２２）へ流す通路空間であり、
出口側空間（５４）は、第２チューブ群（２２）から流出した液媒体を集合する集合空間であり、
さらに、入口側空間（５３）の気泡を出口側空間（５４）へ抜くことのできる気泡抜き流路（５６）と、
入口側空間（５３）の液媒体が気泡抜き流路（５６）を通じて出口側空間（５４）へ漏れることを抑制する漏れ抑制構造とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the inventions according to claims 1 and 2 , a plurality of tubes (2) through which a liquid medium flows,
A first tank (5) joined to one end of a plurality of tubes (2);
A second tank (6) joined to the other end of the plurality of tubes (2);
An inlet (7) and an outlet (8) for the liquid medium,
The first tank (5) has a partition portion (in which the internal space is divided into an inlet side space (53) communicating with the inlet portion (7) and an outlet side space (54) communicating with the outlet portion (8). 55),
The inlet side space (53) communicates with the first tube group (21) among the plurality of tubes (2),
The outlet side space (54) communicates with the second tube group (22) among the plurality of tubes (2),
The internal space (61) of the second tank (6) communicates with the first tube group (21) and the second tube group (22),
The inlet side space (53) is a distribution space for distributing the liquid medium to the first tube group (21),
The internal space (61) of the second tank (6) is a passage space through which the liquid medium flowing out from the first tube group (21) flows to the second tube group (22),
The outlet side space (54) is a collective space for collecting the liquid medium flowing out from the second tube group (22),
Furthermore, a bubble vent channel (56) that can draw bubbles in the inlet side space (53) to the outlet side space (54),
It is provided with the leakage suppression structure which suppresses that the liquid medium of inlet side space (53) leaks to outlet side space (54) through bubble extraction flow path (56).

これによると、入口側空間（５３）の気泡を気泡抜き流路（５６）によって出口側空間（５４）へ抜くことができるので、気泡溜まりを抑制することができる。さらに、入口側空間（５３）の液媒体が気泡抜き流路（５６）を通じて出口側空間（５４）へ漏れることを漏れ抑制構造によって抑制することができるので、性能低下も抑制することができる。 According to this, since bubbles in the inlet side space (53) can be drawn out to the outlet side space (54) by the bubble vent channel (56), it is possible to suppress bubble accumulation. Furthermore, since the liquid medium in the inlet-side space (53) can be prevented from leaking to the outlet-side space (54) through the bubble vent channel (56), it is possible to suppress performance degradation.

ちなみに、出口側空間（５４）の気泡を気泡抜き流路（５６）によって入口側空間（５３）へ抜くことができるようになっていてもよい。流れが逆になる場合もあるためである。 Incidentally, the air bubbles in the outlet side space (54) may be extracted to the inlet side space (53) by the bubble vent channel (56). This is because the flow may be reversed.

請求項１、２に記載の発明では、漏れ抑制構造は、気泡抜き流路（５６）における液媒体の流通を抑制するものであることを特徴とする。 In the invention according to claim 1, 2, leakage suppression structure is characterized in that it is intended to inhibit the flow of liquid medium in the bubble vent channel (56).

これにより、入口側空間（５３）の液媒体が気泡抜き流路（５６）を通じて出口側空間（５４）へ漏れることを直接的に抑制することができる。 Thereby, it can suppress directly that the liquid medium of inlet side space (53) leaks to outlet side space (54) through bubble extraction flow path (56).

請求項３に記載の発明では、漏れ抑制構造は、気泡抜き流路（５６）と、第１チューブ群（２１）のうち仕切部（５５）に最も近い第１最近接チューブ（２１Ａ）とが、入口側空間（５３）および出口側空間（５４）の配列方向から見たときに互いに重なり合う配置関係になっていることによって構成されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 3 , the leakage suppression structure includes the bubble vent channel (56) and the first closest tube (21 A) closest to the partition portion (55) in the first tube group (21). In addition, it is characterized by being arranged in an overlapping relationship when viewed from the arrangement direction of the inlet side space (53) and the outlet side space (54).

これにより、入口側空間（５３）の液媒体が気泡抜き流路（５６）へ流れにくくなるので、気泡抜き流路（５６）における液媒体の流通を抑制することができる。 This makes it difficult for the liquid medium in the inlet-side space (53) to flow into the bubble vent channel (56), so that the flow of the liquid medium in the bubble vent channel (56) can be suppressed.

請求項１、２に記載の発明では、漏れ抑制構造は、仕切部（５５）が、第１チューブ群（２１）のうち仕切部（５５）に最も近い第１最近接チューブ（２１Ａ）と、第２チューブ群（２２）のうち仕切部（５５）に最も近い第２最近接チューブ（２２Ａ）との中間位置よりも、第１最近接チューブ（２１Ａ）寄りに配置されていることによって構成されていることを特徴とする。 In the invention according to claim 1, 2, leakage suppression structure, the partition part (55), the nearest first nearest tube partitioning portion of the first tube group (21) (55) (21A) The second tube group (22) is arranged closer to the first closest tube (21A) than the intermediate position with the second closest tube (22A) closest to the partition (55) in the second tube group (22). It is characterized by being.

これによると、入口側空間（５３）の液媒体が第１チューブ群（２１）へ流入しやすくなるので、気泡抜き流路（５６）における液媒体の流通を間接的に抑制することができる。 According to this, the liquid medium in the inlet side space (53) can easily flow into the first tube group (21), so that the liquid medium can be indirectly suppressed in the bubble vent channel (56).

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実施形態における熱交換器の全体構成図である。It is a whole block diagram of the heat exchanger in 1st Embodiment. 図１の一方のヘッダタンクおよびその周辺の断面図である。It is sectional drawing of one header tank of FIG. 1, and its periphery. 図１の一方のヘッダタンクの断面図である。It is sectional drawing of one header tank of FIG. 第１実施形態において、気泡抜き流路の具体的設定の考え方を説明する図である。In 1st Embodiment, it is a figure explaining the view of the concrete setting of a bubble removal flow path. 第２実施形態における一方のヘッダタンクおよびその周辺の断面図である。It is sectional drawing of one header tank and its periphery in 2nd Embodiment. 第２実施形態の変形例における一方のヘッダタンクおよびその周辺の断面図である。It is sectional drawing of one header tank and its periphery in the modification of 2nd Embodiment. 第３実施形態における一方のヘッダタンクおよびその周辺の断面図である。It is sectional drawing of one header tank and its periphery in 3rd Embodiment. 第４実施形態における一方のヘッダタンクおよびその周辺の断面図である。It is sectional drawing of one header tank and its periphery in 4th Embodiment. 第５実施形態における一方のヘッダタンクおよびその周辺の断面図である。It is sectional drawing of one header tank and its periphery in 5th Embodiment.

（第１実施形態）
以下、第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態における熱交換器１の全体構成図である。図１の熱交換器１は、車両のエンジンルームに搭載されるサブラジエータとして用いられるものである。サブラジエータとは、エンジン冷却水の持つ熱を放熱させるメインラジエータとは別個に設けられたラジエータであり、メインラジエータに比べて低水温かつ低流量となっている。サブラジエータへの冷却水の循環は、例えば電動ウォータポンプによって行われる。 (First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a heat exchanger 1 in the present embodiment. The heat exchanger 1 in FIG. 1 is used as a sub-radiator mounted in the engine room of a vehicle. The sub-radiator is a radiator provided separately from the main radiator that dissipates the heat of the engine cooling water, and has a lower water temperature and a lower flow rate than the main radiator. The circulation of the cooling water to the sub radiator is performed by, for example, an electric water pump.

熱交換器１は、複数のチューブ２およびフィン３からなるコア部４と、コア部４の両端部に組み付け配置される一対のヘッダタンク５、６（第１タンクおよび第２タンク）とを備えている。 The heat exchanger 1 includes a core portion 4 including a plurality of tubes 2 and fins 3, and a pair of header tanks 5 and 6 (first tank and second tank) that are assembled and disposed at both ends of the core portion 4. ing.

複数のチューブ２は、内部に冷却水（液媒体）が流れる管であり、本例では直線状に成形されて互いに平行に配置されている。また、本例では複数のチューブ２は、扁平状に成形されており、その長径方向が空気流れ方向（外部流体の流れ方向）と一致するように配置されている。 The plurality of tubes 2 are tubes through which cooling water (liquid medium) flows. In this example, the tubes 2 are linearly formed and arranged in parallel to each other. Further, in this example, the plurality of tubes 2 are formed in a flat shape, and are arranged so that the major axis direction thereof coincides with the air flow direction (flow direction of the external fluid).

フィン３は、波状に成形されてチューブ２の両側の扁平面に接合されており、空気との伝熱面積を増大させてチューブ２内を流通する冷却水と空気（外部流体）との熱交換を促進する役割を果たす。 The fin 3 is formed into a wave shape and joined to the flat surfaces on both sides of the tube 2, and heat exchange between the cooling water flowing through the tube 2 and air (external fluid) is increased by increasing the heat transfer area with the air. Play a role in promoting.

ヘッダタンク５、６は、チューブ２の両端部（一端部および他端部）にてチューブ長手方向と直交する方向に延びる形状を有し、その内部空間（タンク空間）が複数のチューブ２と連通している。一方のヘッダタンク５（第１タンク）には、冷却水の入口部７および出口部８が設けられている。 The header tanks 5 and 6 have a shape extending in the direction perpendicular to the tube longitudinal direction at both ends (one end and the other end) of the tube 2, and the internal space (tank space) communicates with the plurality of tubes 2. doing. One header tank 5 (first tank) is provided with an inlet portion 7 and an outlet portion 8 for cooling water.

入口部７は、ヘッダタンク５のうち、その長手方向（以下、タンク長手方向と言う。）の一端側部位（図１の上端側部位）に配置されている。出口部８は、ヘッダタンク５のうちタンク長手方向他端側部位（図１の下端側部位）に配置されている。 The inlet portion 7 is disposed in one end side portion (the upper end side portion in FIG. 1) of the header tank 5 in the longitudinal direction (hereinafter referred to as the tank longitudinal direction). The outlet portion 8 is disposed in the other end portion of the header tank 5 in the tank longitudinal direction (lower end portion in FIG. 1).

チューブ２の配列方向（図１の上下方向）におけるコア部４の両端部には、コア部４を補強するサイドプレート９が設けられている。サイドプレート９は、チューブ長手方向と平行に延びてその両端部がヘッダタンク５、６に接合されている。 Side plates 9 for reinforcing the core portion 4 are provided at both ends of the core portion 4 in the arrangement direction of the tubes 2 (vertical direction in FIG. 1). The side plate 9 extends in parallel with the tube longitudinal direction, and both ends thereof are joined to the header tanks 5 and 6.

図２は、一方のヘッダタンク５およびその周辺の断面図であり、空気流れ方向と直交する面（図１の紙面と平行な面）で切断した断面を示している。図３は、一方のヘッダタンク５の断面図であり、タンク長手方向と直交する面で切断した断面を示している。なお、他方のヘッダタンク６の基本構成は一方のヘッダタンク５、６と同様であるので、他方のヘッダタンク６の断面図を省略している。 FIG. 2 is a cross-sectional view of one header tank 5 and its periphery, showing a cross section cut along a plane perpendicular to the air flow direction (a plane parallel to the paper surface of FIG. 1). FIG. 3 is a cross-sectional view of one header tank 5, showing a cross section cut along a plane orthogonal to the tank longitudinal direction. Since the basic configuration of the other header tank 6 is the same as that of the one header tank 5, 6, the sectional view of the other header tank 6 is omitted.

一方のヘッダタンク５は、チューブ２が挿入接合されるコアプレート５１と、コアプレート５１とともにタンク空間を構成するタンク本体５２とを有している。 One header tank 5 includes a core plate 51 into which the tube 2 is inserted and joined, and a tank body 52 that forms a tank space together with the core plate 51.

本例では、コアプレート５１はアルミニウム合金で成形され、タンク本体５２は樹脂で成形されている。そして、コアプレート５１をカシメ加工することによって、コアプレート５１とタンク本体５２とを接合している。具体的には、コアプレート５１に形成された突起片５１１を、タンク本体５２のうちコアプレート５１側の先端部５２１（スカート部）に押し付けるように塑性変形させてタンク本体５２をコアプレート５１にカシメ固定している。 In this example, the core plate 51 is formed from an aluminum alloy, and the tank body 52 is formed from a resin. The core plate 51 and the tank body 52 are joined by caulking the core plate 51. Specifically, the projecting piece 511 formed on the core plate 51 is plastically deformed so as to be pressed against the tip portion 521 (skirt portion) on the core plate 51 side of the tank main body 52, so that the tank main body 52 is attached to the core plate 51. Caulking is fixed.

同様に、他方のヘッダタンク６は、アルミニウム合金製のコアプレート６１と樹脂製のタンク本体５２、６２とを有しており、コアプレート５１、６１とタンク本体５２、６２とがカシメ加工によって接合されている。 Similarly, the other header tank 6 has a core plate 61 made of aluminum alloy and tank bodies 52, 62 made of resin, and the core plates 51, 61 and tank bodies 52, 62 are joined by caulking. Has been.

一方のヘッダタンク５には、そのタンク空間を入口側空間５３と出口側空間５４とに仕切る仕切部５５が設けられている。本例では、仕切部５５は、タンク長手方向と直交する方向に延びる平板状に形成され、樹脂にてタンク本体５２と一体成形されている。 One header tank 5 is provided with a partition 55 that partitions the tank space into an inlet-side space 53 and an outlet-side space 54. In this example, the partition part 55 is formed in the flat form extended in the direction orthogonal to a tank longitudinal direction, and is integrally molded with the tank main body 52 with resin.

また本例では、仕切部５５は、ヘッダタンク５のうちタンク長手方向の中央部位に配置されている。これにより、入口側空間５３は入口部７に連通し、出口側空間５４は出口部８に連通している。また、入口側空間５３は、複数のチューブ２のうち第１チューブ群２１に連通し、出口側空間５４は、複数のチューブ２のうち第２チューブ群２２に連通している。 Moreover, in this example, the partition part 55 is arrange | positioned among the header tanks 5 in the center site | part of the tank longitudinal direction. Thereby, the inlet side space 53 communicates with the inlet portion 7, and the outlet side space 54 communicates with the outlet portion 8. The inlet side space 53 communicates with the first tube group 21 among the plurality of tubes 2, and the outlet side space 54 communicates with the second tube group 22 among the plurality of tubes 2.

また本例では、仕切部５５は、第１チューブ群２１のうち仕切部５５に最も近い第１最近接チューブ２１Ａと、第２チューブ群２２のうち仕切部５５に最も近い第２最近接チューブ２２Ａとの中間位置に配置されている。 Further, in this example, the partition portion 55 includes the first closest tube 21A closest to the partition portion 55 in the first tube group 21 and the second closest tube 22A closest to the partition portion 55 in the second tube group 22. It is arranged in the middle position.

なお、他方のヘッダタンク６（第２タンク）には仕切部が設けられていない。したがって、他方のヘッダタンク６のタンク空間６１は、１つの空間で構成され、第１チューブ群２１および第２チューブ群２２の両方と連通している。 The other header tank 6 (second tank) is not provided with a partition. Therefore, the tank space 61 of the other header tank 6 is configured as one space and communicates with both the first tube group 21 and the second tube group 22.

図１中の矢印は、冷却水の流れ方向を模式的に示している。冷却水は熱交換器１を入口部７→入口側空間５３→第１チューブ群２１→ヘッダタンク６→第２チューブ群２２→出口側空間５４→出口部８の順にＵターンして流れる。 The arrows in FIG. 1 schematically show the flow direction of the cooling water. The cooling water flows by making a U-turn through the heat exchanger 1 in the order of the inlet portion 7 → the inlet side space 53 → the first tube group 21 → the header tank 6 → the second tube group 22 → the outlet side space 54 → the outlet portion 8.

すなわち、一方のヘッダタンク５の入口側空間５３は、冷却水を第１チューブ群２１に分配する分配空間であり、他方のヘッダタンク６のタンク空間６１は、第１チューブ群２１から流出した冷却水を第２チューブ群２２へ流す通路空間であり、一方のヘッダタンク５の出口側空間５４は、第２チューブ群２２から流出した冷却水を集合する集合空間である。 That is, the inlet side space 53 of one header tank 5 is a distribution space that distributes cooling water to the first tube group 21, and the tank space 61 of the other header tank 6 is cooled by the first tube group 21. It is a passage space through which water flows to the second tube group 22, and the outlet side space 54 of one header tank 5 is a collective space in which cooling water flowing out from the second tube group 22 is gathered.

一方のヘッダタンク５の内部において、仕切部５５とコアプレート５１との間には、入口側空間５３に溜まった気泡を出口側空間５２へ抜くための気泡抜き流路５６が形成されている。気泡抜き流路５６は、仕切部５５の先端とコアプレート５１との間に形成された隙間によって構成されている。 Inside one header tank 5, a bubble vent channel 56 is formed between the partition portion 55 and the core plate 51 to draw bubbles accumulated in the inlet side space 53 into the outlet side space 52. The bubble vent channel 56 is configured by a gap formed between the tip of the partition 55 and the core plate 51.

図２からわかるように、入口側空間５３および出口側空間５４の配列方向（図２の上下方向、すなわちタンク長手方向）から見たときに、気泡抜き流路５６は第１チューブ群２１の第１最近接チューブ２１Ａと重なり合っている。 As can be seen from FIG. 2, when viewed from the arrangement direction of the inlet side space 53 and the outlet side space 54 (the vertical direction in FIG. 1 It overlaps with the closest tube 21A.

本実施形態では、気泡抜き流路５６の面積（流路面積）が微小面積になっていることにより、入口側空間５３の冷却水が気泡抜き流路５６を通じて出口側空間５４へ漏れることを抑制するようになっている。 In the present embodiment, since the area (flow path area) of the bubble removal channel 56 is a very small area, the cooling water in the inlet side space 53 is prevented from leaking to the outlet side space 54 through the bubble removal channel 56. It is supposed to be.

本例では、図３に示すように、気泡抜き流路５６の断面形状は、高さＨｃ、巾Ｄｃの矩形状になっている。このため、気泡抜き流路５６の面積Ｓｃは、Ｓｃ＝Ｈｃ×Ｄｃとなる。なお、図３中の記号Ｈｔはタンク高さを示している。 In this example, as shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the bubble removal channel 56 is a rectangular shape having a height Hc and a width Dc. For this reason, the area Sc of the bubble vent channel 56 is Sc = Hc × Dc. Note that the symbol Ht in FIG. 3 indicates the tank height.

気泡抜き流路５６の具体的設定の考え方を説明する。図４に示すように、タンク入口側（高温；高圧）の圧力をＰｔｉｎ、タンク出口側（低温；低圧）の圧力をＰｔｏｕｔ、入口部７から流入した冷却水の全流量をＶｗ、気泡抜き流路５６での冷却水漏れ量（以下、リーク量と言う。）をＶｃとする。 The concept of the specific setting of the bubble vent channel 56 will be described. As shown in FIG. 4, the pressure on the tank inlet side (high temperature; high pressure) is Ptin, the pressure on the tank outlet side (low temperature; low pressure) is Ptout, the total flow rate of the cooling water flowing from the inlet 7 is Vw, and the air bubble is removed. Let the cooling water leakage amount in the path 56 (hereinafter referred to as the leakage amount) be Vc.

タンク入口側とタンク出口側との圧力差ΔＰｔは、以下の数式（１）で表される。 The pressure difference ΔPt between the tank inlet side and the tank outlet side is expressed by the following formula (1).

ここで、ρは冷却水の密度であり、Ｓｃは気泡抜き流路５６の面積である。ζは拡縮係数であり、以下の数式（２）で表される。

Here, ρ is the density of the cooling water, and Sc is the area of the bubble vent channel 56. ζ is an expansion / contraction coefficient and is expressed by the following mathematical formula (2).

ここで、Ｄｅｔはヘッダタンク５の等価円直径であり、Ｄｅｃは気泡抜き流路５６の等価円直径であり、ζ０はＤｅｔ／Ｄｅｃ比から決まる定数である（ζ０＝２．２〜２．７）。気泡抜き流路５６の等価円直径Ｄｅｃは、以下の数式（３）で表される。

Here, Det is the equivalent circular diameter of the header tank 5, Dec is the equivalent circular diameter of the bubble removal channel 56, and ζ0 is a constant determined from the Det / Dec ratio (ζ0 = 2.2 to 2.7). ). The equivalent circular diameter Dec of the bubble removal channel 56 is expressed by the following mathematical formula (3).

ここで、Ｌｗｃは気泡抜き流路５６の濡れ縁長さである。そして、上記数式（１）から以下の数式（４）を導出することができる。

Here, Lwc is the wet edge length of the bubble removal channel 56. And the following numerical formula (4) can be derived from the above numerical formula (1).

数式（４）において、圧力差ΔＰｔは、例えば気泡抜き流路５６のない熱交換器１に対して性能試験を行ってタンク入口側圧力Ｐｔｉｎおよびタンク出口側圧力Ｐｔｏｕｔを測定することで得ることができる。したがって、リーク量Ｖｃを上記数式（４）によって求めることができる。

In Equation (4), the pressure difference ΔPt can be obtained by, for example, performing a performance test on the heat exchanger 1 without the bubble vent channel 56 and measuring the tank inlet side pressure Ptin and the tank outlet side pressure Ptout. it can. Therefore, the leak amount Vc can be obtained by the above mathematical formula (4).

リーク量Ｖｃが生じることで、コア部４内へ流れる流量はＶｗ−Ｖｃとなり、全流量Ｖｗよりも低下する。そのため、リーク量Ｖｃと全流量Ｖｗとの比Ｖｃ／Ｖｗが大きい場合、放熱性能Ｑｗが低下する。流量比Ｖｃ／Ｖｗと放熱性能Ｑｗとの関係は、実験や数値解析等によって求めることができる。また、リーク量Ｖｃと気泡抜き流路５６の等価円直径Ｄｅｃとの関係も、実験や数値解析等によって求めることができる。 When the leak amount Vc occurs, the flow rate flowing into the core portion 4 becomes Vw−Vc, which is lower than the total flow rate Vw. Therefore, when the ratio Vc / Vw between the leak amount Vc and the total flow rate Vw is large, the heat radiation performance Qw is lowered. The relationship between the flow rate ratio Vc / Vw and the heat dissipation performance Qw can be obtained by experiment, numerical analysis, or the like. Further, the relationship between the leakage amount Vc and the equivalent circular diameter Dec of the bubble removal channel 56 can also be obtained by experiments, numerical analysis, or the like.

したがって、放熱性能Ｑｗの許容下限値から流量比Ｖｃ／Ｖｗを求め、リーク量Ｖｃから気泡抜き流路５６の等価円直径Ｄｅｃを求めることができる。 Therefore, the flow rate ratio Vc / Vw can be obtained from the allowable lower limit value of the heat radiation performance Qw, and the equivalent circular diameter Dec of the bubble removal channel 56 can be obtained from the leak amount Vc.

例えば、リークによる放熱性能Ｑｗの低下を１％以下に抑える場合、流量比Ｖｃ／Ｖｗｗは１．５％以下となり、この場合、気泡抜き流路５６の等価円直径Ｄｅｃは３．６ｍｍ以下となる。そして、気泡抜き流路５６の巾Ｄｃが２０ｍｍの場合、気泡抜き流路５６の高さＨｃは２ｍｍ以下が望ましい。 For example, when the reduction in the heat dissipation performance Qw due to leakage is suppressed to 1% or less, the flow rate ratio Vc / Vww is 1.5% or less. In this case, the equivalent circular diameter Dec of the bubble removal channel 56 is 3.6 mm or less. . When the width Dc of the bubble removal channel 56 is 20 mm, the height Hc of the bubble removal channel 56 is desirably 2 mm or less.

以上の説明からわかるように、本実施形態では、気泡抜き流路５６の大きさ（面積）が制限されているので、気泡抜き流路として気泡抜き流路５６が設けられていても、性能低下を極力抑制して要求放熱性能を達成することができる。 As can be seen from the above description, in this embodiment, since the size (area) of the bubble removal channel 56 is limited, even if the bubble removal channel 56 is provided as the bubble removal channel, the performance deteriorates. As much as possible, the required heat dissipation performance can be achieved.

換言すれば、本実施形態では、気泡抜き流路５６の面積（流路面積）が微小面積に制限されていることによって、入口側空間５３の冷却水が気泡抜き流路５６を通じて出口側空間５４へ漏れることを抑制する漏れ抑制構造が構成されている。 In other words, in the present embodiment, the area of the bubble removal channel 56 (flow channel area) is limited to a very small area, so that the cooling water in the inlet side space 53 passes through the bubble removal channel 56 to the outlet side space 54. A leakage suppression structure that suppresses leakage is configured.

さらに、本実施形態では、気泡抜き流路５６と第１チューブ群２１の第１最近接チューブ２１Ａとが、入口側空間５３および出口側空間５４の配列方向から見たときに互いに重なり合う配置関係になっていることによっても流通抑制構造が構成されている。すなわち、気泡抜き流路５６が第１最近接チューブ２１Ａと重なっていることによって、入口側空間５３の冷却水が気泡抜き流路５６へ流れにくくなるので、気泡抜き流路５６における冷却水の流通を一層抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the bubble removal flow path 56 and the first closest tube 21 A of the first tube group 21 overlap each other when viewed from the arrangement direction of the inlet side space 53 and the outlet side space 54. The distribution restraining structure is also configured by this. That is, since the bubble removal flow path 56 overlaps with the first closest tube 21A, the cooling water in the inlet side space 53 does not easily flow to the bubble removal flow path 56. Can be further suppressed.

また、本実施形態では、仕切部５５とコアプレート５１との間に気泡抜き流路５６が形成されているので、入口側空間５３と出口側空間５２との間でシール性を確保する必要がない。このため、仕切部５５とコアプレート５１との間にパッキン等のシール部材を用いる必要がないので、コスト低減を図ることができる。 Further, in the present embodiment, since the bubble vent channel 56 is formed between the partition portion 55 and the core plate 51, it is necessary to ensure a sealing property between the inlet side space 53 and the outlet side space 52. Absent. For this reason, since it is not necessary to use sealing members, such as packing, between the partition part 55 and the core plate 51, cost reduction can be aimed at.

また、本実施形態では、気泡抜き流路５６による微少洩れにより、仕切部５５の近傍において入口側空間５３の高温冷却水と出口側空間５２の低温冷却水とを混合させて仕切部５５両側での温度差を小さくすることができる。このため、仕切部５５近傍のチューブ２の熱歪を緩和することができる。 Further, in the present embodiment, due to the slight leakage caused by the bubble vent channel 56, the high temperature cooling water in the inlet side space 53 and the low temperature cooling water in the outlet side space 52 are mixed in the vicinity of the partition portion 55 so that the both sides of the partition portion 55 are mixed. The temperature difference can be reduced. For this reason, the thermal strain of the tube 2 in the vicinity of the partition portion 55 can be reduced.

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、仕切部５５は、タンク長手方向と直交する方向に延びる平板状に形成されているが、本第２実施形態では、図５に示すように、仕切部５５は、タンク長手方向と直交する方向に延びる平板部５５１と、平板部５５１から入口側空間５３側に突出する突起部５５２とを有している。 (Second Embodiment)
In the said 1st Embodiment, although the partition part 55 is formed in the flat form extended in the direction orthogonal to a tank longitudinal direction, as shown in FIG. 5, in this 2nd embodiment, the partition part 55 is a tank. The flat plate portion 551 extends in a direction orthogonal to the longitudinal direction, and the projection portion 552 protrudes from the flat plate portion 551 to the inlet side space 53 side.

本例では、突起部５５２は、入口側空間５３の奥行き方向（図５の紙面垂直方向）の全域にわたって平板状に形成されている。また本例では、突起部５５２は、第１チューブ群２１の第１最近接チューブ２１Ａに向かって突出している。 In this example, the protrusion 552 is formed in a flat plate shape over the entire area in the depth direction of the entrance side space 53 (the direction perpendicular to the plane of FIG. 5). Further, in this example, the protruding portion 552 protrudes toward the first closest tube 21 A of the first tube group 21.

突起部５５２は、仕切部５５と第１最近接チューブ２１Ａとの間の隙間５７を狭くする役割を果たす。また、突起部５５２は、入口側空間５３の冷却水を第１チューブ群２１へ誘導する役割をも果たす。 The protruding portion 552 serves to narrow the gap 57 between the partition portion 55 and the first closest tube 21A. Further, the protruding portion 552 also plays a role of guiding the cooling water in the inlet side space 53 to the first tube group 21.

本実施形態では、仕切部５５と第１最近接チューブ２１Ａとの間の隙間５７を狭くすることによっても流通抑制構造が構成されている。すなわち、仕切部５５と第１最近接チューブ２１Ａとの間の隙間５７を狭くすることによって、入口側空間５３の冷却水が気泡抜き流路５６へ流れにくくなるので、気泡抜き流路５６における冷却水の流通を一層抑制することができる。 In the present embodiment, the flow restriction structure is also configured by narrowing the gap 57 between the partition portion 55 and the first closest tube 21A. That is, by narrowing the gap 57 between the partition 55 and the first closest tube 21 A, the cooling water in the inlet side space 53 is less likely to flow into the bubble vent channel 56. Water distribution can be further suppressed.

例えば、製造の都合上、気泡抜き流路５６の高さを適切に管理することが困難な場合、気泡抜き流路５６の高さが狙いよりも大きくなって放熱性能が狙いよりも低下してしまうことが考えられる。そのような場合には、仕切部５５を単純な平板形状ではなく、突起部５５２のような返し形状を設けることで、気泡抜き流路５６へ冷却水が流れにくくすることができ、ひいては気泡抜き流路５６での冷却水漏れ量（リーク量）を低減することができる。 For example, when it is difficult to appropriately manage the height of the bubble removal channel 56 due to manufacturing reasons, the height of the bubble removal channel 56 is larger than the target and the heat dissipation performance is lower than the target. It is possible to end up. In such a case, it is possible to make it difficult for the cooling water to flow into the bubble removal flow path 56 by providing the partition portion 55 with a return shape such as the protrusion 552 instead of a simple flat plate shape. The cooling water leakage amount (leakage amount) in the flow path 56 can be reduced.

また、本実施形態では、入口側空間５３の冷却水が突起部５５２によって第１チューブ群２１へ誘導されるので、入口側空間５３の冷却水が第１チューブ群２１へ流入しやすくなるので、気泡抜き流路５６における液媒体の流通を間接的に抑制することもできる。 In the present embodiment, since the cooling water in the inlet side space 53 is guided to the first tube group 21 by the protrusions 552, the cooling water in the inlet side space 53 easily flows into the first tube group 21. The circulation of the liquid medium in the bubble vent channel 56 can also be indirectly suppressed.

なお、突起部５５２は平板状のものに限定されるものではなく、図６に示すように、突起部５５２は、平板部５５１と連続する曲面を有するものであってもよい。 Note that the protruding portion 552 is not limited to a flat plate shape, and the protruding portion 552 may have a curved surface continuous with the flat plate portion 551 as shown in FIG.

（第３実施形態）
上記第２実施形態では、仕切部５５に突起部５５２を設けることで、仕切部５５と第１最近接チューブ２１Ａとの間の隙間５７を狭めているが、本第３実施形態では、図７に示すように、第１最近接チューブ２１Ａの入口端部を口拡させることによって、仕切部５５と第１最近接チューブ２１Ａとの間の隙間５７を狭めている。 (Third embodiment)
In the second embodiment, the projections 552 are provided on the partition 55 to narrow the gap 57 between the partition 55 and the first closest tube 21A. In the third embodiment, FIG. As shown, the gap 57 between the partition 55 and the first closest tube 21A is narrowed by expanding the inlet end of the first closest tube 21A.

これにより、上記第２実施形態と同様に、入口側空間５３の冷却水が気泡抜き流路５６へ流れにくくなるので、気泡抜き流路５６における冷却水の流通を一層抑制することができる。 As a result, similarly to the second embodiment, the cooling water in the inlet-side space 53 is less likely to flow into the bubble vent channel 56, so that the circulation of the cooling water in the bubble vent channel 56 can be further suppressed.

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、仕切部５５が１枚の平板で構成されているが、本第４実施形態では、図８に示すように、仕切部５５が２枚の平板で構成されている。これにより、狭い気泡抜き流路５６が２箇所形成されることとなるので、狭い気泡抜き流路５６が１箇所である上記第１実施形態に比べて、入口側空間５３の冷却水が気泡抜き流路５６を通じて出口側空間５４へ漏れることを一層抑制することができる。 (Fourth embodiment)
In the said 1st Embodiment, although the partition part 55 is comprised by one flat plate, in this 4th Embodiment, as shown in FIG. 8, the partition part 55 is comprised by two flat plates. As a result, two narrow bubble vent channels 56 are formed, so that the cooling water in the inlet-side space 53 is vented compared to the first embodiment in which the narrow bubble vent channel 56 is one. Leakage to the outlet side space 54 through the flow path 56 can be further suppressed.

（第５実施形態）
上記第１実施形態では、仕切部５５は、第１チューブ群２１の第１最近接チューブ２１Ａと第２チューブ群２２の第２最近接チューブ２２Ａとの中間位置に配置されているが、本第５実施形態では、図９に示すように、仕切部５５は、第１最近接チューブ２１Ａと第２最近接チューブ２２Ａとの中間位置よりも第１最近接チューブ２１Ａ寄りに配置されている。 (Fifth embodiment)
In the first embodiment, the partition 55 is disposed at an intermediate position between the first closest tube 21 A of the first tube group 21 and the second closest tube 22 A of the second tube group 22. In the fifth embodiment, as shown in FIG. 9, the partition portion 55 is disposed closer to the first closest tube 21 A than the intermediate position between the first closest tube 21 A and the second closest tube 22 A.

このように仕切部５５が第１最近接チューブ２１Ａ寄りに配置されていることよって、流通抑制構造が構成されている。すなわち、本実施形態では仕切部５５と第１最近接チューブ２１Ａとの間の隙間巾Ｔｃが狭くなるので、入口側空間５３の冷却水が気泡抜き流路５６へ流れにくくなり、気泡抜き流路５６における冷却水の流通を一層抑制することができる。 As described above, the partition portion 55 is arranged closer to the first closest tube 21 A, whereby a flow restriction structure is configured. That is, in this embodiment, since the gap width Tc between the partition portion 55 and the first closest tube 21A is narrowed, it becomes difficult for the cooling water in the inlet side space 53 to flow into the bubble vent channel 56, and the bubble vent channel. The circulation of the cooling water in 56 can be further suppressed.

隙間巾Ｔｃの具体的設定の考え方としては、例えば隙間巾Ｔｃと気泡抜き流路５６の高さＨｃとの寸法比Ｔｃ／Ｈｃとリーク量Ｖｃとの関係から、最適な寸法比Ｔｃ／Ｈｃを設定すればよい。 As an idea of the specific setting of the gap width Tc, for example, the optimum dimension ratio Tc / Hc is determined from the relationship between the dimension ratio Tc / Hc between the gap width Tc and the height Hc of the bubble removal channel 56 and the leak amount Vc. You only have to set it.

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、サブラジエータとして用いられる熱交換器１に本発明を適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、種々の熱交換器に本発明を適用可能である。 (Other embodiments)
In addition, although the said embodiment demonstrated the example which applied this invention to the heat exchanger 1 used as a sub-radiator, it is not limited to this, This invention is applicable to various heat exchangers. .

また、上記実施形態では、気泡抜き流路５６の断面形状が矩形状になっているが、これに限定されるものではなく、気泡抜き流路５６の断面形状を種々変形可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the cross-sectional shape of the bubble extraction flow path 56 is a rectangular shape, it is not limited to this, The cross-sectional shape of the bubble extraction flow path 56 can be variously deformed.

また、上記実施形態において、コアプレート５１、６１とタンク本体５２、６２とを接合する際に、タンク本体５２の先端部５２１（スカート部）とコアプレート５１との間に、シール部材としてのパッキンを挟み込むようにしてもよい。 In the above embodiment, when the core plates 51, 61 and the tank main bodies 52, 62 are joined, a packing as a seal member is provided between the tip 521 (skirt part) of the tank main body 52 and the core plate 51. May be inserted.

２チューブ
５一方のヘッダタンク（第１タンク）
６他方のヘッダタンク（第２タンク）
７入口部
８出口部
２１第１チューブ群
２１Ａ第１最近接チューブ
２２第２チューブ群
２２Ａ第２最近接チューブ
５３入口側空間
５４出口側空間
５５仕切部
５６気泡抜き流路
６１タンク空間（第２タンクの内部空間） 2 Tube 5 One header tank (first tank)
6 The other header tank (second tank)
7 Inlet part 8 Outlet part 21 First tube group 21A First closest tube 22 Second tube group 22A Second closest tube 53 Inlet side space 54 Outlet side space 55 Partitioning part 56 Bubble vent channel 61 Tank space (second The internal space of the tank)

Claims

A plurality of tubes (2) through which the liquid medium flows;
A first tank (5) joined to one end of the plurality of tubes (2);
A second tank (6) joined to the other end of the plurality of tubes (2);
An inlet (7) and an outlet (8) of the liquid medium,
Each of the first tank (5) and the second tank (6) has a longitudinal direction that is a vertical direction,
The internal space of the first tank (5) is divided into an inlet side space (53) communicating with the inlet portion (7) and an outlet side space (54) communicating with the outlet portion (8). A partition (55) is provided,
The inlet side space (53) communicates with the first tube group (21) among the plurality of tubes (2),
The outlet side space (54) communicates with the second tube group (22) among the plurality of tubes (2),
The internal space (61) of the second tank (6) communicates with the first tube group (21) and the second tube group (22),
The inlet side space (53) is a distribution space for distributing the liquid medium to the first tube group (21),
The internal space (61) of the second tank (6) is a passage space through which the liquid medium flowing out from the first tube group (21) flows to the second tube group (22),
The outlet side space (54) is a collecting space for collecting the liquid medium flowing out from the second tube group (22),
Furthermore, a bubble vent channel (56) capable of venting bubbles in the inlet side space (53) to the outlet side space (54),
A leakage suppression structure that suppresses leakage of the liquid medium in the inlet side space (53) to the outlet side space (54) through the bubble vent channel (56) ;
The leakage suppression structure suppresses the flow of the liquid medium in the bubble vent channel (56), and the leakage suppression structure includes the partition portion (55) of the first tube group (21). Of these, the intermediate point between the first closest tube (21A) closest to the partition (55) and the second closest tube (22A) closest to the partition (55) in the second tube group (22). The heat exchanger is characterized by being arranged closer to the first closest tube (21A) than the position .

A plurality of tubes (2) through which the liquid medium flows;
A first tank (5) joined to one end of the plurality of tubes (2);
A second tank (6) joined to the other end of the plurality of tubes (2);
An inlet (7) and an outlet (8) of the liquid medium,
The internal space of the first tank (5) is divided into an inlet side space (53) communicating with the inlet portion (7) and an outlet side space (54) communicating with the outlet portion (8). A partition (55) is provided,
The inlet side space (53) communicates with the first tube group (21) among the plurality of tubes (2),
The outlet side space (54) communicates with the second tube group (22) among the plurality of tubes (2),
The internal space (61) of the second tank (6) communicates with the first tube group (21) and the second tube group (22),
The inlet side space (53) is a distribution space for distributing the liquid medium to the first tube group (21),
The internal space (61) of the second tank (6) is a passage space through which the liquid medium flowing out from the first tube group (21) flows to the second tube group (22),
The outlet side space (54) is a collecting space for collecting the liquid medium flowing out from the second tube group (22),
Furthermore, a bubble vent channel (56) capable of venting bubbles in the inlet side space (53) to the outlet side space (54),
A leakage suppression structure that suppresses leakage of the liquid medium in the inlet side space (53) to the outlet side space (54) through the bubble vent channel (56);
The leakage suppression structure suppresses the flow of the liquid medium in the bubble vent channel (56), and the leakage suppression structure includes the partition portion (55) of the first tube group (21). Of these, the intermediate point between the first closest tube (21A) closest to the partition (55) and the second closest tube (22A) closest to the partition (55) in the second tube group (22). The heat exchanger is characterized by being arranged closer to the first closest tube (21A) than the position.

In the leakage suppression structure, the air flow path (56) and the first closest tube (21A) closest to the partition portion (55) in the first tube group (21) include the inlet side space. 3. The heat exchanger according to claim 1 , wherein the heat exchanger is configured so as to overlap each other when viewed from an arrangement direction of the outlet side space and the outlet side space.