JP7136757B2

JP7136757B2 - 熱交換器

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Publication number: JP7136757B2
Application number: JP2019176523A
Authority: JP
Inventors: 友哉中村; 章弘川又
Original assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Current assignee: Yutaka Giken Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: WO2021059921A1; JP2021055857A

Description

本発明は、２種類の熱媒体間で熱交換を行う熱交換器に関する。

一部の車両において、エンジンから排出された排気ガスを冷却水によって冷却し、エンジンに再循環させている。排気ガスの冷却は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）クーラによって行なわれる。ＥＧＲクーラは、排気ガスと冷却水との間で熱交換を行う熱交換器ということができる。熱交換器に関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１には、熱交換器としてＥＧＲクーラが開示されている。ＥＧＲクーラは、コアケースに複数の熱交換チューブが囲われ、熱交換チューブの内部に流される排気ガス（第１の熱媒体）及び熱交換チューブの外周であってコアケースの内部に流される冷却水（第２の熱媒体）によって熱交換を行う。ＥＧＲクーラは、さらに、一部の熱交換チューブを開閉するバルブを備えている。

排気ガスの流量が少ない場合には、一部の熱交換チューブをバルブによって閉じる。これにより、排気ガスは残った熱交換チューブにのみ流れる。これにより、排気ガスの温度が過剰に下がることを防止している。一方、排気ガスの流量が多い場合には、全ての熱交換チューブの内部に排気ガスを流す。

これにより、エンジンに戻される排気ガスの温度を、排気ガスの流量にかかわらず目標温度に安定させることができる。換言すれば、熱交換器から排出される第１の熱媒体の温度を安定させることができる。

特開２００９－３６０６３号公報

特許文献１に開示された熱交換器によれば、熱交換器から排出される第１の熱媒体の温度を安定させるために、バルブを設ける必要がある。バルブを設ける分、熱交換器のコストが嵩むと共に、熱交換器が大型化する。

本発明は、安価且つ小型でありながら、排出される第１の熱媒体の温度を安定させることができる熱交換器の提供を課題とする。

請求項１では、内部を第１の熱媒体が流れる複数の扁平状の熱交換チューブと、これらの複数の熱交換チューブを収納しているコアケースと、を有し、
前記コアケースの内部にて、前記熱交換チューブの外周を流れる第２の熱媒体と前記第１の熱媒体とが熱交換を行う熱交換器において、
複数の前記熱交換チューブは、少なくとも１つの特定熱交換チューブを含み、
この特定熱交換チューブの内部は、フィンを有しているフィン付き流路と、前記フィンを有していないことにより前記フィン付き流路よりも少ない熱量の熱交換を行うフィンなし流路と、に区画されており、
複数の前記熱交換チューブのなかの、前記特定熱交換チューブ以外を一般熱交換チューブとすると、
前記特定熱交換チューブは、前記一般熱交換チューブよりも厚い、ことを特徴とする熱交換器が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記フィンなし流路の断面は正方形である。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、１つの前記特定熱交換チューブに対して、前記フィン付き流路は２つ設けられており、各々の前記フィン付き流路を構成する前記フィンは同一形状であり、
２つの前記フィン付き流路の間には、前記フィンなし流路が位置している。

請求項１では、複数の熱交換チューブは、少なくとも１つの特定熱交換チューブを含んでいる。この特定熱交換チューブの内部は、フィンを有しているフィン付き流路と、フィンを有していないことによりフィン付き流路よりも少ない熱量の熱交換を行うフィンなし流路と、に区画されている。

フィンなし流路から排出された第１の熱媒体の温度は、より導入側の温度に近い。適温に対し過剰な熱量の熱交換が行われた第１の熱媒体に、より導入側の温度に近い第１の熱媒体が混合されることにより、流量の少ない領域において、排出される第１の熱媒体の温度は、適温となる。第１の熱媒体の流量が多い領域において、フィン付き流路から排出される第１の熱媒体の温度は、適温となるよう設定されている。

一方、フィンなし流路は冷却する熱量が小さいため、第１の熱媒体の流量が多い領域において、フィンなし流路から排出される第１の熱媒体は高温である。第１の熱媒体が高温である場合において、フィンなし流路内の第１の熱媒体が抵抗となり、より多くの第１の熱媒体がフィン付き流路に流れる。

フィンなし流路を流れる第１の熱媒体の流量が少ないため、フィンなし流路を通過した排気ガスの影響は、相対的に低くなる。流量が多い領域において、フィン付き流路を通過し適温とされた第１の熱媒体に、フィンなし流路を通過した高温の第１の熱媒体が少量混合される。このため、排出される第１の熱媒体の温度は過剰に上昇することなく、適温のまま熱交換器の外部に排出される。

排出される第１の熱媒体の温度を安定させるためにバルブや外部制御が不要である。安価且つ小型でありながら、排出される第１の熱媒体の温度を安定させることができる熱交換器を提供することができる。

加えて、フィンなし流路は、熱交換チューブの内部に設けられている。そのため、熱交換の熱量の少ないチューブを別個に設ける場合と比較すると、熱交換器を小型化することができる。

加えて、複数の熱交換チューブのなかの、特定熱交換チューブ以外を一般熱交換チューブとする。特定熱交換チューブは、一般熱交換チューブよりも厚い。そのため、特定熱交換チューブのフィンなし流路の流路面積は大きくなる。一方、一般熱交換チューブの厚みは維持される。即ち、フィンなし流路の流路面積を大きく設定した場合であっても、熱交換器が大型化することを抑制できる。

請求項２では、フィンなし流路の断面は正方形である。一般に、同一面積の長方形と正方形を比較した場合、正方形の周は長方形の周よりも短い。そのため、フィンなし流路を流れる第１の熱媒体の管摩擦損失を小さくすることができる。

請求項３では、１つの特定熱交換チューブに対して、フィン付き流路は２つ設けられており、各々のフィン付き流路を構成するフィンは同一形状である。そのため、フィンの部品点数を減らすことができる。加えて、２つのフィン付き流路の間には、フィンなし流路が位置している。フィンなし流路が中央寄りに位置するため、熱交換器の内部に導入されたガスをフィンなし流路に誘導しやすくなる。

図１（ａ）は、実施例による熱交換器の斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示された熱交換器の分解斜視図である。図１（ａ）の２－２線断面である。図３（ａ）は、図２に示された熱交換器の一部を構成する特定熱交換チューブの断面図である。図３（ｂ）は、図２に示された熱交換器の一部を構成する特定熱交換チューブの斜視図である。図１（ａ）の４－４線断面である。図１（ａ）の５－５線断面である。図５に示されたフィン付き流路及びフィンなし流路を流れる排気ガスの温度と流量との関係を模式的に示した図である。図５に示されたフィン付き流路及びフィンなし流路を流れる排気ガスの流量と圧力との関係を模式的に示した図である。変形例による特定熱交換チューブを説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。以下の説明において、上流及び下流とは、排気ガス(第１の熱媒体)の流れ方向を基準とする。

＜実施例＞
図１（ａ）、図１（ｂ）を参照する。ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)クーラ１０(熱交換器１０)は、５つの熱交換チューブ１１～１５からなる直方体状の本体１６と、本体１６を囲っている筒状のコアケース２０と、コアケース２０の一端に差し込まれてエンジンから排出された排気ガス（第１の熱媒体）が導入されるガス導入部材３０と、コアケース２０の他端に差し込まれて排気ガスが排出されるガス排出部材４０と、からなる。

コアケース２０は、互いの開口側が対向しているＵ字状の一対のケース半体５０、６０からなる。第１のケース半体５０は、排気ガスの流れ方向に延びている平板状の第１の基部５１と、この第１の基部５１の両端から第２のケース半体へ延びている第１の壁部半体５２及び第２の壁部半体５３と、からなる。第１の基部５１は、冷却水（第２の熱媒体）を導入する水導入穴５１ａ及び冷却水を排出する水排出穴５１ｂを有する。

第２のケース半体６０は、排気ガスの流れ方向に延びている平板状の第２の基部６１と、第２の基部６１の両端から第１のケース半体５０へ延びている第３の壁部半体６２及び第４の壁部半体６３と、からなる。

第１の壁部半体５２及び第３の壁部半体６２は、第１の壁部２１を構成する。第２の壁部半体５３及び第４の壁部半体６３は、第２の壁部２２を構成する。第１の基部５１と、第２の基部６１と、第１の壁部２１と、第２の壁部２２とは、両端が開口している筒状のコアケース２０を構成する。

図２を参照する。本体１６は、第１の熱交換チューブ１１～第５の熱交換チューブ１５が積層することにより構成されている。以下、積層方向の中央に位置し一部にフィンが設けられていない第３の熱交換チューブ１３（特定熱交換チューブ）について説明する。

図３（ａ）、図３（ｂ）を参照する。第３の熱交換チューブ１３は、一対のＵ字状のチューブ半体８１、８２から構成されている扁平状のチューブ８３と、このチューブ８３に収納されている２つのフィン９０、９０と、からなる。第３の熱交換チューブ１３は、第３の熱交換チューブ１３の幅方向（断面の長手方向）の中心を基準として対称の構成である。

第１のチューブ半体８１は、平板状の第１の扁平部８４と、第１の扁平部８４の両端から第２のチューブ半体８２に向けて延びている２つの第１の縁部８５、８５と、からなる。第２のチューブ半体８２は、平板状の第２の扁平部８６と、第２の扁平部８６の両端から第１のチューブ半体８１に向けて延びている２つの第２の縁部８７、８７と、からなる。第１の縁部８５と、第２の縁８７とは、側壁部８８を構成している。

各々のフィン９０は、全体としてパルス波状であり、第１の扁平部８４に当接している複数の第１の当接部９１と、第２の扁平部８６に当接している複数の第２の当接部９２と、各々の第１の当接部９１の端部９１ａ及び各々の第２の当接部９２の端部９２ａの間を延びると共にチューブ８３の内部を流れる排気ガスの熱を吸収する複数の吸熱部９３と、からなる。なお、フィン９０には、凹凸状の部位や、切り起こした部位を設けても良い。

複数の吸熱部９３のうち、第３の熱交換チューブ１３の幅方向の最も内側に位置している吸熱部９３を隔壁部９４とする。第３の熱交換チューブ１３の内部は、２つの隔壁部９４によって、３つに区画されているともいえる。

換言すると、第３の熱交換チューブ１３の内部は、チューブ８３の一方の側壁部８８と一方の隔壁部９４との間の第１の流路Ｆ１（フィン付き流路）と、チューブ８３の他方の側壁部８８と他方の隔壁部９４との間の第１の流路Ｆ１（フィン付き流路）と、２つの隔壁部９４、９４同士の間の第２の流路Ｆ２（フィンなし流路）と、に区画されている。

第２の流路Ｆ２の幅、即ち、２つの隔壁部９４同士の間の寸法Ｗ１は、フィン９０のピッチＷ２（互いに隣接する吸熱部９３同士の間隔）よりも大きい。

第１の流路Ｆ１の流路面積は、第２の流路Ｆ２の流路面積よりも大きい。

図２を参照する。第３の熱交換チューブ１３以外の熱交換チューブ１１、１２、１４、１５（一般熱交換チューブ）は、互いに同一の構成である。例として、第２の熱交換チューブ１２の構成について説明する。この説明は他の熱交換チューブ１１、１４、１５にも適合する。

第２の熱交換チューブ１２は、一対のＵ字状のチューブ半体７１、７２から構成されている扁平状のチューブ７３と、このチューブ７３に収納されている波状の単体のフィン７４と、からなる。

第１のチューブ半体７１は、平板状の第１の扁平部７５と、第１の扁平部７５の両端から第２のチューブ半体７２に向けて延びている２つの第１の縁部７６、７６と、からなる。第２のチューブ半体７２は、平板状の第２の扁平部７７と、第２の扁平部７７の両端から第１のチューブ半体７１に向けて延びている２つの第２の縁部７８、７８と、からなる。

第３の熱交換チューブ１３は、第２の熱交換チューブ１２よりも厚い。換言すると、第３の熱交換チューブ１３の内部の高さＨ１（吸熱部９３が延びている方向の寸法）は、第２の熱交換チューブ１２の内部の高さＨ２よりも高い。

図１（ｂ）、図４を参照する。チューブの厚み方向を基準として、第３の熱交換チューブ１３の導入側の開口の寸法Ｌ１は、第３の熱交換チューブ１３内の流路の寸法Ｌ２より広い。

詳細には、第１の扁平部８４のなかの、排気ガス導入側の端部８４ａは、隣り合う第４の熱交換チューブ１４側にオフセットしている。第２の扁平部８６のなかの、排気ガス導入側の端部８６ａは、隣り合う第２の熱交換チューブ１２側にオフセットしている。

熱交換チューブ１１、１２、１４、１５も同様の構成である。第１の扁平部７５のなかの、排気ガス導入側の端部７５ａは、隣り合う第３の熱交換チューブ１３側にオフセットしている。第２の扁平部７７のなかの、排気ガス導入側の端部７７ａは、隣り合う第１の熱交換チューブ１１側にオフセットしている。互いに隣り合う端部同士は、当接している。

上記の構成により、５つの熱交換チューブ１１～１５を支持する支持部材（エンドプレート）は不要となる。なお、互いに隣り合う熱交換チューブ１１～１５同士間の隙間は、冷却水が流れる流路となる。

一方の隅（下方）に位置している第１の扁平部７５の端部７５ａは、第１の壁部半体５２に当接している。他方の隅（上方）に位置している第２の扁平部７７の端部７７ａは、第２の壁部半体５３に当接している。

なお、各々の熱交換チューブ１１～１５の排気ガス排出側の端部も同様の構成である。説明は省略する。

図１（ｂ）、図５を参照する。ガス導入部材３０は、排気ガスを導入可能な導入穴３１ａを有する平板状の導入側底部３１と、導入側底部３１の周縁から排気ガスの流れ方向に延びている導入側周壁部３２と、を有している。導入側周壁部３２は、コアケース２０の一端に重なっている。

ガス排出部材４０は、排気ガスを排出可能な排出穴４１ａを有する平板状の排出側底部４１と、排出側底部４１の周縁から排気ガスの流れ方向と反対方向に延びている排出側周壁部４２と、を有している。排出側周壁部４２は、コアケース２０の他端に重なっている。

実施例の効果について説明する。

図１、図５を参照する。エンジンから排出された排気ガスは、ガス導入部材３０からコアケース２０内に導入される。導入された排気ガスは、２つの流路Ｆ１及び流路Ｆ２を通過する。一方、熱交換チューブ１１～１５の外周には、水導入穴５１ａからコアケース２０内に導入された冷却水が流れている。それぞれの熱交換チューブ１１～１５を通過する排気ガスは、外周を流れる冷却水によって冷却される。冷却された排気ガスは、ガス排出部材４０から排出されてエンジンに戻される。一方、排気ガスの熱を吸収した冷却水は、水排出穴５１ｂからコアケース２０の外部へ排出される。

図５、図６を参照する。図６には、排気ガスの流量と排気ガスの温度との関係が示されている。横軸は、排気ガスの流量[g/s]を示し、縦軸は、排気ガスの温度[℃]を示している。縦軸に記載されたＴminは、ＥＧＲクーラから排出される排気ガスの温度として許容される温度の下限値である。縦軸に記載されたＴmaxは、ＥＧＲクーラから排出される排気ガスの温度として許容される温度の上限値である。

図６中、Ｔ１、Ｔ１は、各々の流路Ｆ１を通過した排気ガスの温度を示している。Ｔ２は、流路Ｆ２を通過した排気ガスの温度を示している。Ｔ３は、流路Ｆ１を通過した排気ガス及び流路Ｆ２を通過した排気ガスが混合したガス(以下、「混合ガス」と記す。)の温度を示している。

Ｔ１、Ｔ２は、流量が少ない領域において排気ガスの温度が低く、流量が多い領域において排気ガスの温度が高くなっている。

流路Ｆ１を通過した排気ガスの温度Ｔ１は、流量が少ない領域において、許容される温度の下限値Ｔminを下回っている。流量の少ない領域においては、流路Ｆ１を通過する排気ガスは、過剰に冷やされている、ということができる。

流路Ｆ２を通過した排気ガスの温度Ｔ２は、全ての領域において、流路Ｆ１を通過した排気ガスの温度Ｔ１よりも高い。

ＥＧＲクーラに導入された際の排気ガスの温度Ｔ０は、流路Ｆ１を通過する排気ガスも流路Ｆ２を通過する排気ガスも同じである。このため、流路Ｆ１が行う熱交換の熱量は、流路Ｆ２が行う熱交換の熱量よりも多い、ということができる。

流路Ｆ２を通過した排気ガスの温度Ｔ２は、全ての領域において、許容される温度の上限値であるＴmaxを上回っている。

混合ガスの温度Ｔ３は、全ての領域において、許容される温度であるＴminからＴmaxの間にある。流量の低い領域において、流路Ｆ１を通過した排気ガスと、流路Ｆ２を通過した排気ガスとが混合されることにより、混合ガスの温度Ｔ３は、許容される温度であるＴminとＴmaxとの間の温度になったものと考えられる。流量の多い領域において、混合ガスの温度Ｔ３が許容される温度であるＴmaxを超えない理由については、後述する。

流路Ｆ１を通過した排気ガスの温度Ｔ１において、最も低い温度と最も高い温度の差をΔＴ１とする。混合ガスの温度Ｔ３において、最も低い温度と最も高い温度の差をΔＴ３とする。ΔＴ１とΔＴ３とを比較すると、ΔＴ３の方が小さい。つまり、ΔＴ１>ΔＴ３であり、混合ガスの方が流路Ｆ１を通過した排気ガスよりも温度が安定していたということができる。

ＥＧＲクーラ１０において、流路Ｆ１を通過した排気ガスと、流路Ｆ１よりも熱交換の熱量が少ない流路Ｆ２を通過した排気ガスと、を混合させる。これにより、混合ガスの温度Ｔ３は、許容される温度であるＴminからＴmaxの間になると共に、排気ガスの温度も安定する。

図７には、ＥＧＲクーラに導入された排気ガスの圧力と各熱交換チューブを通過した排気ガスの流量との関係が示されている。横軸は、ＥＧＲクーラに導入された排気ガスの圧力[N/m^２]を示し、縦軸は、各熱交換チューブを通過した排気ガスの流量[g/s]を示している。

図７中、Ｑ１は、流路Ｆ１を通過した排気ガスの流量を示している。Ｑ２は、流路Ｆ２を通過した排気ガスの流量を示している。

流路Ｆ１、流路Ｆ２共に、排気ガスの圧力が上がることにより内部を流れる排気ガスの流量が増加する。全ての領域において、流路Ｆ１を通過した排気ガスの流量は、流路Ｆ２を通過した排気ガスの流量よりも多い。

流路Ｆ１を流れる排気ガスの流量と、流路Ｆ２を流れる排気ガスの流量の差であるΔQを比較する。排気ガスの圧力が最も低いときに、排気ガスの流量の差は、最も小さいΔQminであった。排気ガスの圧力が最も高いときに、排気ガスの流量の差は、最も大きいΔQmaxであった。ΔQminとΔQmaxとを比較すると、ΔQmaxの方が大きい。つまり、ΔQminくΔQmaxである。排気ガスの圧力が高くなるほど、相対的に流路Ｆ１により多くの排気ガスが流れるということができる。

流路Ｆ１と流路Ｆ２との間には、熱交換能力の差(ΔＴ１<ΔＴ２)があり、Ｔ２はＴ１と比べて排気ガスの流量が増えるほど温度が大きく上昇する。そのため、排気ガスの体積が大きくなり、排気ガスが流れる際の抵抗になるものと考えられる。結果、排気ガスの流量が増えるほど、より多くの排気ガスが流路Ｆ１に、れるものと考えられる。このため、排気ガスの流量が増えるほど、混合ガスの温度Ｔ３は、流路Ｆ１を通過した排気ガスの温度Ｔ１の影響を受ける。結果、流量の多い領域においても、混合ガスの温度Ｔ３は、許容される温度であるＴmaxを超えない。

以下、ＥＧＲクーラ１０についてまとめる。

図５を参照する。コアケース２０に熱交換チューブ１１～１５が囲われ、熱交換チューブ１１～１５の内部に流される排気ガスを、熱交換チューブ１１～１５の外周であってコアケース２０の内部に流される冷却水によって冷却するＥＧＲクーラ１０において、熱交換チューブ１１～１５は、それぞれ種類の異なる流路Ｆ１と、流路Ｆ２と、を含み、流路Ｆ１が行う熱交換の熱量は、流路Ｆ２が行う熱交換の熱量よりも多くなるよう設定されている。

図６を併せて参照する。排気ガスの流量が少ない領域において、流路Ｆ１では、適温に対し過剰な熱量の熱交換が行われる。流路Ｆ２は、流路Ｆ１に比べて、熱交換の行われる熱量が少ない。このため、流路Ｆ２から排出された排気ガスの温度Ｔ２は、より導入側の温度Ｔ０に近い。適温に対し過剰な熱量の熱交換が行われた排気ガス(流路Ｆ１を通過した排気ガス)に、より導入側の温度に近い排気ガス(流路Ｆ２を通過した排気ガス)が混合されることにより、流量の少ない領域において、排出される排気ガスの温度Ｔ３は、適温となる。

排気ガスの流量が多い領域において、流路Ｆ１から排出される排気ガスの温度は、適温となるよう設定されている。一方、流路Ｆ２は冷却する熱量が小さいため、排気ガスの流量が多い領域において、流路Ｆ２から排出される排気ガスは高温である。排気ガスが高温である場合において、流路Ｆ２内の排気ガスが抵抗となり、より多くの排気ガスが流路Ｆ１に流れる。流路Ｆ２を流れる排気ガスの流量が少ないため、流路Ｆ２を通過した排気ガスの影響は、相対的に低くなる。排気ガスの流量が多い領域において、流路Ｆ１を通過し適温とされた排気ガスに、流路Ｆ２を通過した高温の排気ガスが少量混合される。このため、排出される第１の熱媒体の温度は過剰に上昇することなく、適温のままＥＧＲクーラ１０の外部に排出される。

排出される排気ガスの温度を安定させるためにバルブや外部制御が不要である。安価且つ小型でありながら、排出される第１の熱媒体の温度を安定させることができるＥＧＲクーラ１０を提供することができる。

加えて、流路Ｆ２は、第３の熱交換チューブ１３の内部に設けられている。そのため、熱交換の熱量の少ないチューブを別個に設ける場合と比較すると、ＥＧＲクーラ１０を小型化することができる。

加えて、流路Ｆ１の流路面積は、流路Ｆ２の流路面積よりも大きい。流路Ｆ１において熱交換される熱量をより増加させることができる。流量が多い領域において、流路Ｆ２を通過した排気ガスの影響を低減させることができる。

図２を参照する。排気ガスの流れに沿う方向から見て、排出穴４１ａ（導入穴３１ａ）は、それぞれ、第２の流路Ｆ２と重なっている。詳細には、第２の流路Ｆ２は、排出穴４１ａ（導入穴３１ａ）の内部に位置している。そのため、流路Ｆ２に所定の量の排気ガスを確実に導くことができる。排気ガスの流量が少ない際にＥＧＲクーラ１０から排出されるガスの温度を、より確実に所定の温度より高くすることができる。これにより、排気ガスの温度の安定性を高めることができる。

加えて、第３の熱交換チューブ１３は、第２の熱交換チューブ１２よりも厚い。換言すると、第３の熱交換チューブ１３の内部の高さＨ１（吸熱部９３が延びている方向の寸法）は、第２の熱交換チューブ１２の内部の高さＨ２よりも高い。すべての熱交換チューブが同一の厚みの場合と比較すると、第３の熱交換チューブ１３の流路Ｆ２の流路面積は大きくなる。一方、熱交換チューブ１１、１２、１４、１５の厚みは維持される。即ち、流路Ｆ２の流路面積を大きく設定した場合であっても、ＥＧＲクーラ１０が大型化することを抑制できる。

図３を参照する。第３の熱交換チューブ１３に対して、流路Ｆ１は２つ設けられており、各々の流路Ｆ１を構成するフィン９０は同一形状である。そのため、部品点数を減らすことができる。加えて、２つの流路Ｆ１間には、流路Ｆ２が位置している。流路Ｆ２が中央に位置するため、ＥＧＲクーラ１０の内部に導入されたガスを流路Ｆ２に誘導しやすくなる。

＜変形例＞
図８には、変形例による第３の熱交換チューブ１３Ａが示されている。第３の熱交換チューブ１３Ａでは、内部に設けられた４つのフィン９０Ａの構成が異なる。実施例と共通する構成については、実施例と同一の符号を付すると共に説明は省略する。

第３の熱交換チューブ１３Ａの幅方向について、互いに隣接する２つのフィン９０Ａ、９０Ａは、幅方向の中央を基準として対称である。第３の熱交換チューブ１３Ａの高さ方向について、互いに隣接する２つのフィン９０Ａ、９０Ａは、高さ方向の中央を基準として対称である。

各々のフィン９０Ａは、チューブ８３に当接している複数の第１の当接部９１Ａと、高さ方向に対称に配置されたフィン９０Ａに当接している複数の第２の当接部９２Ａと、第１の当接部９１Ａの端部と第２の当接部９２の端部との間を延びて第３の熱交換チューブ１３の内部を流れる排気ガスの熱を吸熱する複数の吸熱部９３Ａと、からなる。

複数の吸熱部９３Ａのなかで、最も内側に位置しているものを内側吸熱部９４Ａとする。高さ方向に隣接する２つの内側吸熱部９４Ａは、チューブ８３内を区画する隔壁部９５Ａを構成している。

第３の熱交換チューブ１３Ａの内部は、２つの隔壁部９５Ａ、９５Ａ（一方の隔壁部９５Ａの符号のみ示されている）によって、３つに区画されているともいえる。換言すると、第３の熱交換チューブ１３Ａの内部は、チューブ８３の一方の側壁部８８と一方の隔壁部９５Ａとの間の第１の流路ｆ１（フィン付き流路）と、チューブ８３の他方の側壁部８８と他方の隔壁部９５Ａとの間の第１の流路ｆ１（フィン付き流路）と、２つの隔壁部９５Ａ、９５Ａとの間の第２の流路ｆ２（フィンなし流路）と、に区画されている。

変形例は、実施例の効果に加え、以下の特有の効果を有する。

第３の熱交換チューブ１３Ａに設けられた２つのフィン９０Ａ、９０Ａは、高さ方向に積層されている。フィン９０Ａを積層することにより、高さを調節することができる。フィン９０Ａの汎用性が高いため、製造コストを削減することができる。

加えて、隔壁部９５Ａ、９５Ａ同士の間隔Ｗ３は、第３の熱交換チューブ１３内部の高さＨ３に等しい。即ち、流路ｆ２の断面は正方形である。一般に、同一面積の長方形と正方形を比較した場合、正方形の周は長方形の周よりも短い。そのため、流路Ｆ２を流れる排気ガスの管摩擦損失を小さくすることができる。

なお、本発明の熱交換器は、実施の形態ではＥＧＲクーラに適用したが、その他の用途に適用可能である。さらに、気体と液体との熱交換に限らず、気体と気体とを熱交換する場合にも用いることができる。

本発明は、作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例及び変形例に限定されるものではない。例えば、実施例の構成要素と変形例の構成要素を適宜組み合わせてもよく、熱交換チューブの数も適宜変更してもよい。

本発明の熱交換器は、ＥＧＲクーラに好適である。

１０‥ＥＧＲクーラ（熱交換器）
１２‥第２の熱交換チューブ（一般熱交換チューブ）
１３‥第３の熱交換チューブ（特定熱交換チューブ）
２０‥コアケース
９０‥フィン
９１‥第１の当接部
９２‥第２の当接部
９３‥吸熱部
Ｆ１‥第１の流路（フィン付き流路）
Ｆ２‥第２の流路（フィンなし流路）

Claims

内部を第１の熱媒体が流れる複数の扁平状の熱交換チューブと、これらの複数の熱交換チューブを収納しているコアケースと、を有し、
前記コアケースの内部にて、前記熱交換チューブの外周を流れる第２の熱媒体と前記第１の熱媒体とが熱交換を行う熱交換器において、
複数の前記熱交換チューブは、少なくとも１つの特定熱交換チューブを含み、
この特定熱交換チューブの内部は、フィンを有しているフィン付き流路と、前記フィンを有していないことにより前記フィン付き流路よりも少ない熱量の熱交換を行うフィンなし流路と、に区画されており、
複数の前記熱交換チューブのなかの、前記特定熱交換チューブ以外を一般熱交換チューブとすると、
前記特定熱交換チューブは、前記一般熱交換チューブよりも厚い、ことを特徴とする熱交換器。
前記フィンなし流路の断面は正方形である、ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
１つの前記特定熱交換チューブに対して、前記フィン付き流路は２つ設けられており、各々の前記フィン付き流路を構成する前記フィンは同一形状であり、
２つの前記フィン付き流路の間には、前記フィンなし流路が位置している、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器。