JP7184009B2 - Heat transfer tube and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、伝熱管およびその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat transfer tube and a manufacturing method thereof.

EGR(Exhaust Gas Recirculation)クーラに用いられる伝熱管の構成を開示した先行文献として、特開2011-47542号公報(特許文献1)がある。特許文献1に記載された伝熱管は、断面形状が扁平形状の扁平管と、扁平管に内装された波形フィン構造体とで構成されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-47542 (Patent Document 1) is a prior document that discloses the configuration of a heat transfer tube used in an EGR (Exhaust Gas Recirculation) cooler. The heat transfer tube described in Patent Literature 1 includes a flat tube having a flat cross-sectional shape and a corrugated fin structure embedded in the flat tube.

特開2011-47542号公報JP 2011-47542 A

EGRクーラに用いられる伝熱管には、厳しい排気規制に対応するために、体積当たりの熱交換効率を向上することが求められている。 Heat transfer tubes used in EGR coolers are required to have improved heat exchange efficiency per volume in order to comply with strict exhaust gas regulations.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、体積当たりの熱交換効率を向上することができる、伝熱管およびその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat transfer tube and a method of manufacturing the same that can improve the heat exchange efficiency per unit volume.

本発明に基づく伝熱管は、扁平管と、インナーフィンとを備える。扁平管は、厚さ方向に直交する長さ方向に沿う扁平な形状を有する。インナーフィンは、上記厚さ方向および上記長さ方向の両方に直交する軸方向に延在する複数の流路を規定するように扁平管の内側に配設されている。インナーフィンは、1枚の金属板からなる。インナーフィンには、上記軸方向から見て金属板の厚さが薄い複数の薄肉部が設けられている。複数の薄肉部は、上記軸方向から見て、上記厚さ方向の一方側と他方側とに交互に位置しつつ上記長さ方向に延在している。インナーフィンは、複数の薄肉部の各々にて扁平管と接触している。 A heat transfer tube according to the present invention comprises a flattened tube and inner fins. A flattened tube has a flattened shape along the length direction orthogonal to the thickness direction. The inner fins are arranged inside the flattened tube so as to define a plurality of channels extending in an axial direction orthogonal to both the thickness direction and the length direction. The inner fin consists of one metal plate. The inner fins are provided with a plurality of thin-walled portions in which the thickness of the metal plate is thin when viewed in the axial direction. The plurality of thin portions extend in the length direction while being alternately positioned on one side and the other side in the thickness direction when viewed from the axial direction. The inner fin contacts the flattened tube at each of the thinned portions.

本発明の一形態においては、インナーフィンは、金属板が互いに重なるように折り返された折り返し部を有さない。 In one form of the present invention, the inner fin does not have a folded portion where the metal plates are folded back so as to overlap each other.

本発明の一形態においては、インナーフィンは、金属板の一部が切り起されて扁平管と離間している突起部を含む。突起部における金属板の厚さは、複数の薄肉部の各々の厚さより厚い。 In one form of the present invention, the inner fin includes a protrusion that is separated from the flat tube by cutting and raising a part of the metal plate. The thickness of the metal plate at the protrusion is greater than the thickness of each of the plurality of thin portions.

本発明に基づく伝熱管の製造方法は、1枚の金属板を押圧し、金属板の厚さが薄い複数の薄肉部を互いに間隔をあけて形成する工程と、複数の薄肉部が金属板の厚さ方向の一方側と他方側とに交互に位置しつつ上記厚さ方向に直交する方向に延在するように、金属板を曲げてインナーフィンを形成する工程と、複数の薄肉部の各々にて扁平管と接触するように、扁平管の内側にインナーフィンを配設する工程とを備える。 A method for manufacturing a heat transfer tube according to the present invention includes a step of pressing a metal plate to form a plurality of thin portions having a small thickness of the metal plate at intervals; a step of bending a metal plate to form inner fins so as to extend in a direction orthogonal to the thickness direction while being alternately positioned on one side and the other side in the thickness direction; placing inner fins inside the flattened tube in contact with the flattened tube at.

本発明の一形態においては、複数の薄肉部を互いに間隔をあけて形成する工程において、金属板をコイニング加工する。 In one aspect of the present invention, the metal plate is coined in the step of forming the plurality of thin portions at intervals.

本発明は、伝熱管の体積当たりの熱交換効率を向上することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can improve the heat exchange efficiency per volume of a heat exchanger tube.

本発明の実施形態1に係る伝熱管を有する熱交換器の構成を示す横断面図である。1 is a cross-sectional view showing the configuration of a heat exchanger having heat transfer tubes according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 図1の伝熱管のII部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the II section of the heat exchanger tube of FIG. 本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板を押圧する状態を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a metal plate is pressed in the heat transfer tube manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板に複数の薄肉部を形成した状態を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of thin-walled portions are formed on a metal plate in the method for manufacturing a heat transfer tube according to Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板を曲げる状態を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a metal plate is bent in the heat transfer tube manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板を曲げてインナーフィンを形成した状態を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which inner fins are formed by bending a metal plate in the heat transfer tube manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、扁平管の内側にインナーフィンを配設した状態を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which inner fins are arranged inside flat tubes in the method for manufacturing a heat transfer tube according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1の第1変形例に係る伝熱管が備えるインナーフィンの形状を示す横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the shape of inner fins included in the heat transfer tube according to the first modified example of the first embodiment of the present invention; 本発明の実施形態1の第2変形例に係る伝熱管が備えるインナーフィンの形状を示す横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the shape of inner fins provided in a heat transfer tube according to a second modification of Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施形態2に係る伝熱管が備えるインナーフィンの外観を示す部分斜視図である。FIG. 6 is a partial perspective view showing the appearance of inner fins provided in a heat transfer tube according to Embodiment 2 of the present invention.

以下、本発明の各実施形態に係る伝熱管およびその製造方法について図を参照して説明する。以下の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 A heat transfer tube and a method for manufacturing the same according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in the drawings, and the description thereof will not be repeated.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る伝熱管を有する熱交換器の構成を示す横断面図である。図2は、図1の伝熱管のII部を拡大して示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a heat exchanger having heat transfer tubes according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of part II of the heat transfer tube of FIG.

図1および図2に示すように、本発明の実施形態1に係る伝熱管100を有する熱交換器1は、ハウジング10と、ハウジング10内に収容された複数の伝熱管100とを備える。熱交換器1においては、排気ガスGが複数の伝熱管100の各々の内側を通流し、冷媒Wがハウジング10の内部における複数の伝熱管100の各々の外側を通流する。 As shown in FIGS. 1 and 2 , a heat exchanger 1 having heat transfer tubes 100 according to Embodiment 1 of the present invention includes a housing 10 and a plurality of heat transfer tubes 100 housed within the housing 10 . In the heat exchanger 1 , the exhaust gas G flows inside each of the plurality of heat transfer tubes 100 , and the refrigerant W flows outside each of the plurality of heat transfer tubes 100 inside the housing 10 .

複数の伝熱管100は、互いに間隔をあけて対向しつつ並行に延在するように配置されている。複数の伝熱管100の各々は、扁平管110と、インナーフィン120とを備える。 The plurality of heat transfer tubes 100 are arranged so as to face each other at intervals and extend in parallel. Each of the plurality of heat transfer tubes 100 includes flat tubes 110 and inner fins 120 .

扁平管110は、厚さ方向Tに直交する長さ方向Lに沿う扁平な形状を有する。扁平管110を構成する材料の板厚は、たとえば、0.3mmである。扁平管110は、ステンレス鋼などの耐腐食性および高い熱伝導性を有する材料で構成されている。 The flat tube 110 has a flat shape along the length direction L perpendicular to the thickness direction T. As shown in FIG. The plate thickness of the material forming flat tube 110 is, for example, 0.3 mm. The flattened tube 110 is constructed of a corrosion-resistant and highly thermally conductive material such as stainless steel.

インナーフィン120は、厚さ方向Tおよび長さ方向Lの両方に直交する軸方向Aに延在する複数の流路を規定するように扁平管110の内側に配設されている。複数の流路の各々を排気ガスGが通流する。インナーフィン120は、1枚の金属板からなる。 The inner fins 120 are arranged inside the flat tube 110 so as to define a plurality of flow paths extending in an axial direction A orthogonal to both the thickness direction T and the length direction L. Exhaust gas G flows through each of the plurality of flow paths. The inner fin 120 is made of one metal plate.

図2に示すように、インナーフィン120には、軸方向Aから見て金属板の厚さが薄い複数の薄肉部121が設けられている。インナーフィン120において、薄肉部121同士の間に、厚肉部122が設けられている。薄肉部121の厚さT1は、厚肉部122の厚さT2より薄い。たとえば、T1=0.3mm、T2=0.5mmである。 As shown in FIG. 2, the inner fin 120 is provided with a plurality of thin portions 121 in which the thickness of the metal plate is thin when viewed from the axial direction A. As shown in FIG. Thick portions 122 are provided between the thin portions 121 in the inner fin 120 . The thickness T1 of the thin portion 121 is thinner than the thickness T2 of the thick portion 122 . For example, T1=0.3 mm and T2=0.5 mm.

複数の薄肉部121は、軸方向Aから見て、厚さ方向Tの一方側と他方側とに交互に位置しつつ長さ方向Lに延在している。軸方向Aから見て、長さ方向Lにおいて隣り合う薄肉部121同士は、厚さ方向Tに延在している厚肉部122によって互いに接続されている。本実施形態においては、薄肉部121と厚肉部122とは、略直交している。 The plurality of thin portions 121 extend in the length direction L while being alternately positioned on one side and the other side in the thickness direction T when viewed from the axial direction A. As shown in FIG. The thin portions 121 adjacent to each other in the length direction L when viewed from the axial direction A are connected to each other by thick portions 122 extending in the thickness direction T. As shown in FIG. In this embodiment, the thin portion 121 and the thick portion 122 are substantially perpendicular to each other.

インナーフィン120は、金属板が互いに重なるように折り返された折り返し部を有さない。折り返し部とは、金属板が略180°折り曲げられて互いに重なっている部分である。 The inner fin 120 does not have a folded portion where the metal plates are folded so as to overlap each other. The folded portion is a portion where the metal plate is folded by approximately 180° and overlapped with each other.

インナーフィン120は、複数の薄肉部121の各々にて扁平管110と接触している。複数の厚肉部122の各々は、扁平管110とは接触していない。 Inner fin 120 is in contact with flat tube 110 at each of a plurality of thinned portions 121 . Each of the thick portions 122 is not in contact with the flat tube 110 .

長さ方向Lにおいて間隔をあけて互いに対向している厚肉部122同士の間隔D1は、たとえば、4.8mmである。厚さ方向Tにおいて間隔をあけて互いに対向している薄肉部121と扁平管110との間隔D2は、たとえば、3.0mmである。インナーフィン120を構成する金属板は、ステンレス鋼などの耐腐食性および高い熱伝導性を有する材料で構成されている。 A distance D1 between the thick portions 122 facing each other with a space therebetween in the length direction L is, for example, 4.8 mm. A distance D2 between the thin portion 121 and the flat tube 110 facing each other with a distance in the thickness direction T is, for example, 3.0 mm. The metal plate forming the inner fins 120 is made of a material such as stainless steel that has corrosion resistance and high thermal conductivity.

ここで、本発明の実施形態1に係る伝熱管100の製造方法について説明する。
図3は、本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板を押圧する状態を示す横断面図である。図3に示すように、1枚の金属板20を、金属板20の厚さ方向Tの一方側に配置された金型30および金属板20の厚さ方向Tの他方側に配置された金型40によって押圧する。
Here, a method for manufacturing the heat transfer tube 100 according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a metal plate is pressed in the heat transfer tube manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 3, one metal plate 20 is placed on one side in the thickness direction T of the metal plate 20 with a mold 30 and a metal plate 30 on the other side in the thickness direction T of the metal plate 20. Press with a mold 40 .

金型30には、長さ方向Lにおいて互いに間隔をあけて厚さ方向Tの他方側に突出した複数の凸部31が設けられている。金型40には、長さ方向Lにおいて互いに間隔をあけて厚さ方向Tの一方側に突出した複数の凸部41が設けられている。複数の凸部41は、長さ方向Lにおいて凸部31同士の間に1つずつ位置するように配置されている。 The mold 30 is provided with a plurality of protrusions 31 that are spaced apart from each other in the length direction L and protrude to the other side in the thickness direction T. As shown in FIG. The mold 40 is provided with a plurality of protrusions 41 that are spaced apart from each other in the length direction L and protrude to one side in the thickness direction T. As shown in FIG. The plurality of protrusions 41 are arranged so as to be positioned between the protrusions 31 in the length direction L one by one.

図4は、本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板に複数の薄肉部を形成した状態を示す横断面図である。図4に示すように、金属板20を金型30と金型40とによって挟んで押圧することにより、金属板20の厚さが薄い複数の薄肉部21を長さ方向Lにおいて互いに間隔をあけて形成する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of thin-walled portions are formed on a metal plate in the heat transfer tube manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 4, by pressing the metal plate 20 between the metal mold 30 and the metal mold 40, the plurality of thin portions 21 of the metal plate 20 are spaced apart from each other in the length direction L. to form.

具体的には、複数の凸部31によって金属板20を押圧して複数の凹部23を形成し、および、複数の凸部41によって金属板20を押圧して複数の凹部24を形成する。凹部23と凹部24とは、金属板20の厚さ方向Tの一方側と他方側とに交互に形成される。 Specifically, the plurality of protrusions 31 press the metal plate 20 to form the plurality of recesses 23 , and the plurality of protrusions 41 press the metal plate 20 to form the plurality of recesses 24 . The recesses 23 and the recesses 24 are alternately formed on one side and the other side in the thickness direction T of the metal plate 20 .

金属板20において、凹部23が形成されて薄くなっている箇所、および、凹部24が形成されて薄くなっている箇所の、各々が薄肉部21となる。金属板20において、隣り合う凹部23と凹部24との間に位置する部分が、厚肉部22となる。 In the metal plate 20 , the portions thinned by forming the recesses 23 and the portions thinned by forming the recesses 24 each become the thin portion 21 . A portion of the metal plate 20 located between the recess 23 and the recess 24 adjacent to each other becomes the thick portion 22 .

本実施形態においては、金属板20をいわゆるコイニング加工することにより、複数の薄肉部21を形成する。ただし、複数の薄肉部21を形成する方法は、コイニング加工に限られず、鍛造、切削または鋳造などでもよい。 In this embodiment, a plurality of thin portions 21 are formed by so-called coining processing of the metal plate 20 . However, the method of forming the plurality of thin portions 21 is not limited to coining, and may be forging, cutting, casting, or the like.

図5は、本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板を曲げる状態を示す横断面図である。図5に示すように、複数の薄肉部121が形成された金属板20を、金属板20の厚さ方向Tの一方側に配置された金型50および金属板20の厚さ方向Tの他方側に配置された金型60によって押圧する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a metal plate is bent in the heat transfer tube manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 5 , the metal plate 20 having the plurality of thin portions 121 formed thereon is separated into a mold 50 arranged on one side in the thickness direction T of the metal plate 20 and the other side in the thickness direction T of the metal plate 20 . It is pressed by a mold 60 arranged on the side.

金型50には、凹部23に対応する位置に、厚さ方向Tの他方側に突出した凸部51が設けられている。金型60には、凹部24に対応する位置に、厚さ方向Tの一方側に突出した凸部61が設けられている。 The mold 50 is provided with a convex portion 51 projecting to the other side in the thickness direction T at a position corresponding to the concave portion 23 . The mold 60 is provided with a convex portion 61 projecting to one side in the thickness direction T at a position corresponding to the concave portion 24 .

図6は、本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、金属板を曲げてインナーフィンを形成した状態を示す横断面図である。図6に示すように、金属板20を金型50と金型60とによって挟んで押圧することにより、金属板20を曲げてインナーフィン120を形成する。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which inner fins are formed by bending a metal plate in the heat transfer tube manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 6 , the metal plate 20 is sandwiched between a mold 50 and a mold 60 and pressed to bend the metal plate 20 to form the inner fins 120 .

具体的には、凸部51によって金属板20の凹部23に対応する位置を押圧して、金属板20の厚さ方向Tの他方側に位置する薄肉部121を形成し、および、凸部61によって金属板20の凹部24に対応する位置を押圧して、金属板20の厚さ方向Tの一方側に位置する薄肉部121を形成する。このとき、凸部51と凸部61との間の隙間に位置するように厚肉部22の延在方向を長さ方向Lから厚さ方向Tに変更することにより、厚肉部122を形成する。 Specifically, the convex portion 51 presses a position corresponding to the concave portion 23 of the metal plate 20 to form the thin portion 121 located on the other side of the metal plate 20 in the thickness direction T, and the convex portion 61 presses a position corresponding to the concave portion 24 of the metal plate 20 to form a thin portion 121 positioned on one side in the thickness direction T of the metal plate 20 . At this time, the thick portion 122 is formed by changing the extending direction of the thick portion 22 from the length direction L to the thickness direction T so as to be positioned in the gap between the convex portion 51 and the convex portion 61. do.

このように、複数の薄肉部121が金属板20の厚さ方向Tの一方側と他方側とに交互に位置しつつ厚さ方向Tに直交する長さ方向Lに延在するように、金属板20を曲げてインナーフィン120を形成する。 In this manner, the metal plate 20 is formed so that the plurality of thin portions 121 are alternately positioned on one side and the other side of the thickness direction T of the metal plate 20 and extend in the length direction L orthogonal to the thickness direction T. The plate 20 is bent to form inner fins 120 .

図7は、本発明の実施形態1に係る伝熱管の製造方法において、扁平管の内側にインナーフィンを配設した状態を示す横断面図である。図7に示すように、複数の薄肉部121の各々にて扁平管110と接触するように、扁平管110の内側にインナーフィン120を配設する。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which inner fins are arranged inside flat tubes in the method for manufacturing a heat transfer tube according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 7 , the inner fins 120 are arranged inside the flat tube 110 so as to contact the flat tube 110 at each of the plurality of thin portions 121 .

ここで、厚肉部の延在方向のみ実施形態1に係る伝熱管100と異なる変形例について説明する。図8は、本発明の実施形態1の第1変形例に係る伝熱管が備えるインナーフィンの形状を示す横断面図である。図8に示すように、本発明の実施形態1の第1変形例に係る伝熱管が備えるインナーフィン120aの厚肉部122aは、軸方向Aから見て、薄肉部121との間の角度が鋭角となるように厚さ方向Tに沿って延在している。図9は、本発明の実施形態1の第2変形例に係る伝熱管が備えるインナーフィンの形状を示す横断面図である。図9に示すように、本発明の実施形態1の第2変形例に係る伝熱管が備えるインナーフィン120bの厚肉部122bは、軸方向Aから見て、薄肉部121との間の角度が鈍角となるように厚さ方向Tに沿って延在している。 Here, a modification that differs from the heat transfer tube 100 according to the first embodiment only in the extending direction of the thick portion will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the shape of inner fins included in the heat transfer tube according to the first modified example of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the angle between the thick portion 122a of the inner fin 120a of the heat transfer tube according to the first modification of the first embodiment of the present invention and the thin portion 121 when viewed from the axial direction A is It extends along the thickness direction T so as to form an acute angle. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the shape of inner fins included in the heat transfer tube according to the second modification of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the thick portion 122b of the inner fin 120b included in the heat transfer tube according to the second modification of the first embodiment of the present invention has an angle of It extends along the thickness direction T so as to form an obtuse angle.

本発明の実施形態1に係る伝熱管100のインナーフィン120には、軸方向Aから見て金属板20の厚さが薄い複数の薄肉部121が設けられており、複数の薄肉部121は、厚さ方向Tの一方側と他方側とに交互に位置しつつ長さ方向Lに延在している。インナーフィン120は、複数の薄肉部121の各々にて扁平管110と接触している。 The inner fin 120 of the heat transfer tube 100 according to Embodiment 1 of the present invention is provided with a plurality of thin portions 121 in which the thickness of the metal plate 20 is thin when viewed from the axial direction A. The plurality of thin portions 121 are It extends in the length direction L while being alternately positioned on one side and the other side of the thickness direction T. As shown in FIG. Inner fin 120 is in contact with flat tube 110 at each of a plurality of thinned portions 121 .

これにより、排気ガスGからインナーフィン120に伝わった熱が、薄肉部121および扁平管110を通じて冷媒Wに伝わる際の伝熱経路の長さを短くして、伝熱管100の熱交換効率を向上することができる。 This shortens the length of the heat transfer path when the heat transferred from the exhaust gas G to the inner fins 120 is transferred to the refrigerant W through the thin portion 121 and the flat tube 110, thereby improving the heat exchange efficiency of the heat transfer tube 100. can do.

また、長さ方向Lにおいて隣り合う薄肉部121同士は、厚さ方向Tに延在している厚肉部122によって互いに接続されていることにより、排気ガスGから厚肉部122に伝わった熱が薄肉部121に伝わる際の伝熱経路の断面積を大きく確保して、厚肉部122から薄肉部121への熱伝導効率を向上することができる。その結果、伝熱管100の熱交換効率を向上することができる。 In addition, since the thin portions 121 adjacent to each other in the length direction L are connected to each other by the thick portion 122 extending in the thickness direction T, the heat transferred from the exhaust gas G to the thick portion 122 is reduced. It is possible to secure a large cross-sectional area of the heat transfer path when the heat is transmitted to the thin portion 121 , and improve the heat transfer efficiency from the thick portion 122 to the thin portion 121 . As a result, the heat exchange efficiency of the heat transfer tubes 100 can be improved.

伝熱管100の占める体積は、インナーフィン120に薄肉部121および厚肉部122が設けられることによってはほとんど変化しないため、本発明の実施形態1に係る伝熱管100においては、伝熱管100の体積当たりの熱交換効率を向上することができる。インナーフィン120に薄肉部121および厚肉部122が設けられることによっては、排気ガスGの流路面積はほとんど変化しないため、排気ガスGの圧力損失への影響を抑制することができる。 Since the volume occupied by the heat transfer tube 100 hardly changes when the inner fins 120 are provided with the thin portion 121 and the thick portion 122, the heat transfer tube 100 according to the first embodiment of the present invention has a volume It is possible to improve the heat exchange efficiency per unit. By providing the thin portion 121 and the thick portion 122 in the inner fin 120, the flow path area of the exhaust gas G hardly changes, so that the influence of the exhaust gas G on the pressure loss can be suppressed.

伝熱管100をEGRクーラに用いることにより、排気ガスGを効果的に冷却して容積を小さくした状態で還流させることができる。その結果、内燃機関における窒素酸化物の発生を効果的に低減するとともに燃費を向上することができる。なお、伝熱管100は、EGRクーラに用いられるものに限られず、他の用途に用いられてもよい。 By using the heat transfer tube 100 for the EGR cooler, the exhaust gas G can be effectively cooled and recirculated in a reduced volume. As a result, it is possible to effectively reduce the generation of nitrogen oxides in the internal combustion engine and improve the fuel efficiency. Note that the heat transfer tube 100 is not limited to being used for an EGR cooler, and may be used for other purposes.

本発明の実施形態1に係る伝熱管100のインナーフィン120は、金属板20が互いに重なるように折り返された折り返し部を有さない。これにより、金属板20が大きく塑性変形した部分が存在せず、また、折り返し部が熱膨張によって開くことがないため、インナーフィン120の信頼性を確保することができる。 The inner fin 120 of the heat transfer tube 100 according to Embodiment 1 of the present invention does not have a folded portion where the metal plates 20 are folded back so as to overlap each other. As a result, there is no portion where the metal plate 20 is largely plastically deformed, and the folded portion is not opened due to thermal expansion, so the reliability of the inner fin 120 can be ensured.

本発明の実施形態1に係る伝熱管100の製造方法は、1枚の金属板20を押圧し、金属板20の厚さが薄い複数の薄肉部21を互いに間隔をあけて形成する工程と、複数の薄肉部121が金属板20の厚さ方向Tの一方側と他方側とに交互に位置しつつ厚さ方向Tに直交する長さ方向Lに延在するように、金属板20を曲げてインナーフィン120を形成する工程と、複数の薄肉部121の各々にて扁平管110と接触するように、扁平管110の内側にインナーフィン120を配設する工程とを備える。 The method for manufacturing the heat transfer tube 100 according to the first embodiment of the present invention includes a step of pressing one metal plate 20 to form a plurality of thin portions 21 with a small thickness of the metal plate 20 at intervals; The metal plate 20 is bent so that the plurality of thin portions 121 are alternately positioned on one side and the other side in the thickness direction T of the metal plate 20 and extend in the length direction L orthogonal to the thickness direction T. and forming the inner fins 120 inside the flattened tube 110 so as to contact the flattened tube 110 at each of the plurality of thin-walled portions 121 .

これにより、1枚の金属板20の板厚をプレス成形などによって簡易に部分的に変化させて、伝熱管100の占める体積をほとんど変化させずに熱交換効率を向上することができる。また、複数の薄肉部121を形成するために金属板20の重量を増やす必要がないため、材料コストの増加を抑制することができる。 As a result, the plate thickness of one metal plate 20 can be easily partially changed by press forming or the like, and the heat exchange efficiency can be improved without substantially changing the volume occupied by the heat transfer tubes 100 . Moreover, since it is not necessary to increase the weight of the metal plate 20 in order to form the plurality of thin portions 121, an increase in material cost can be suppressed.

なお、金属板20に複数の薄肉部21を形成する工程と、金属板20を曲げてインナーフィン120を形成する工程とを、同一工程で行なってもよい。すなわち、複数の薄肉部21が形成されていない平板状の金属板20を1回のみプレス成形することによって、複数の薄肉部21を形成しつつ金属板20を曲げてインナーフィン120を形成してもよい。 The step of forming the plurality of thin portions 21 on the metal plate 20 and the step of bending the metal plate 20 to form the inner fins 120 may be performed in the same step. That is, by press-molding a flat metal plate 20 without a plurality of thin-walled portions 21 only once, the inner fins 120 are formed by bending the metal plate 20 while forming a plurality of thin-walled portions 21 . good too.

本発明の実施形態1に係る伝熱管100の製造方法においては、複数の薄肉部121を形成する工程において、金属板20をコイニング加工していることにより、金属板20に複数の薄肉部121を簡易に高精度に形成することができる。 In the method for manufacturing the heat transfer tube 100 according to the first embodiment of the present invention, the metal plate 20 is coined in the step of forming the plurality of thin portions 121, so that the plurality of thin portions 121 are formed in the metal plate 20. It can be formed easily and with high accuracy.

(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2に係る伝熱管について図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態2に係る伝熱管は、インナーフィンの形状のみ、実施形態1に係るインナーフィン120と異なるため、実施形態1に係る伝熱管100と同様である構成については説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
A heat transfer tube according to Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings. The heat transfer tube according to the second embodiment of the present invention differs from the inner fins 120 according to the first embodiment only in the shape of the inner fins. do not have.

図10は、本発明の実施形態2に係る伝熱管が備えるインナーフィンの外観を示す部分斜視図である。図10に示すように、本発明の実施形態2に係る伝熱管が備えるインナーフィン220は、金属板の一部が切り起されて扁平管と離間している突起部221を含む。突起部221における金属板の厚さは、複数の薄肉部121の各々の厚さより厚い。 FIG. 10 is a partial perspective view showing the appearance of inner fins included in a heat transfer tube according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 10, the inner fin 220 provided in the heat transfer tube according to the second embodiment of the present invention includes a protrusion 221 that is separated from the flat tube by cutting and raising a part of the metal plate. The thickness of the metal plate in the protruding portion 221 is thicker than the thickness of each of the plurality of thin portions 121 .

具体的には、軸方向Aから見て、厚さ方向Tの一方側に位置して長さ方向に延在している金属板20の一部が、厚さ方向Tの他方側に向けて切り起こされて突起部221となっている。同様に、厚さ方向Tの他方側に位置して長さ方向に延在している金属板20の一部が、厚さ方向Tの一方側に向けて切り起こされて突起部221となっている。突起部221は、周囲の薄肉部121より厚い。 Specifically, when viewed from the axial direction A, a portion of the metal plate 20 positioned on one side in the thickness direction T and extending in the length direction extends toward the other side in the thickness direction T. The protrusion 221 is cut and raised. Similarly, a portion of the metal plate 20 located on the other side in the thickness direction T and extending in the length direction is cut and raised toward one side in the thickness direction T to form the protrusion 221. ing. The protrusion 221 is thicker than the surrounding thin portion 121 .

本発明の実施形態2に係る伝熱管においては、金属板20の一部が切り起こされて開口していることにより、開口内の排気ガスGから扁平管110を通じて冷媒Wに熱を伝えることができるため、熱交換効率をさらに向上することができる。 In the heat transfer tube according to the second embodiment of the present invention, since a part of the metal plate 20 is cut and raised to form an opening, heat can be transferred from the exhaust gas G in the opening to the refrigerant W through the flat tube 110. Therefore, the heat exchange efficiency can be further improved.

また、薄肉部121より厚い突起部221が設けられていることにより、排気ガスGとインナーフィン220との接触面積を増やしつつ、突起部221から薄肉部121への電熱経路の断面積を大きく確保して、突起部221から薄肉部121への熱伝導効率を向上することができる。伝熱管の占める体積は、インナーフィン220に突起部221が設けられることによってはほとんど変化しないため、本発明の実施形態2に係る伝熱管の体積当たりの熱交換効率を向上することができる。 In addition, since the projecting portion 221 is thicker than the thin portion 121, the contact area between the exhaust gas G and the inner fin 220 is increased, and a large cross-sectional area of the electric heating path from the projecting portion 221 to the thin portion 121 is ensured. As a result, the efficiency of heat conduction from the projecting portion 221 to the thin portion 121 can be improved. Since the volume occupied by the heat transfer tubes hardly changes due to the provision of the protrusions 221 on the inner fins 220, the heat exchange efficiency per volume of the heat transfer tubes according to the second embodiment of the present invention can be improved.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalents of the scope of the claims.

1 熱交換器、10 ハウジング、20 金属板、21,121 薄肉部、22,122,122a,122b 厚肉部、23,24 凹部、30,40,50,60 金型、31,41,51,61 凸部、100 伝熱管、110 扁平管、120,120a,120b,220 インナーフィン、221 突起部、A 軸方向、D1,D2 間隔、G 排気ガス、L 長さ方向、T 厚さ方向、T1,T2 厚さ、W 冷媒。 1 heat exchanger 10 housing 20 metal plate 21, 121 thin portion 22, 122, 122a, 122b thick portion 23, 24 recess 30, 40, 50, 60 mold 31, 41, 51, 61 Projection 100 Heat transfer tube 110 Flat tube 120, 120a, 120b, 220 Inner fin 221 Projection A Axial direction D1, D2 Spacing G Exhaust gas L Length direction T Thickness direction T1 , T2 thickness, W refrigerant.

Claims (5)

厚さ方向に直交する長さ方向に沿う扁平な形状を有する扁平管と、
前記厚さ方向および前記長さ方向の両方に直交する軸方向に延在する複数の流路を規定するように前記扁平管の内側に配設され、1枚の金属板からなるインナーフィンとを備え、
前記インナーフィンには、前記軸方向から見て前記金属板の厚さが薄い複数の薄肉部が設けられており、
前記複数の薄肉部は、前記軸方向から見て、前記厚さ方向の一方側と他方側とに交互に位置しつつ前記長さ方向に延在しており、
前記インナーフィンは、前記複数の薄肉部の各々にて前記扁平管と接触している、伝熱管。
A flat tube having a flat shape along the length direction orthogonal to the thickness direction;
an inner fin made of a single metal plate disposed inside the flat tube so as to define a plurality of flow paths extending in an axial direction orthogonal to both the thickness direction and the length direction; prepared,
The inner fin is provided with a plurality of thin-walled portions in which the thickness of the metal plate is thin when viewed from the axial direction,
When viewed from the axial direction, the plurality of thin portions extend in the length direction while being alternately positioned on one side and the other side in the thickness direction,
The heat transfer tube, wherein the inner fin is in contact with the flat tube at each of the plurality of thin-walled portions.
前記インナーフィンは、前記金属板が互いに重なるように折り返された折り返し部を有さない、請求項1に記載の伝熱管。 2. The heat transfer tube according to claim 1, wherein said inner fin does not have a folded portion in which said metal plates are folded so as to overlap each other. 前記インナーフィンは、前記金属板の一部が切り起されて前記扁平管と離間している突起部を含み、
前記突起部における前記金属板の厚さは、前記複数の薄肉部の各々の厚さより厚い、請求項1または請求項2に記載の伝熱管。
The inner fin includes a protrusion that is separated from the flat tube by cutting and raising a part of the metal plate,
3. The heat transfer tube according to claim 1, wherein the thickness of the metal plate at the protrusion is greater than the thickness of each of the plurality of thin portions.
1枚の金属板を押圧し、前記金属板の厚さが薄い複数の薄肉部を互いに間隔をあけて形成する工程と、
前記複数の薄肉部が前記金属板の厚さ方向の一方側と他方側とに交互に位置しつつ前記厚さ方向に直交する方向に延在するように、前記金属板を曲げてインナーフィンを形成する工程と、
前記複数の薄肉部の各々にて扁平管と接触するように、前記扁平管の内側に前記インナーフィンを配設する工程とを備える、伝熱管の製造方法。
a step of pressing a single metal plate to form a plurality of thin-walled portions of the metal plate at intervals;
The inner fins are formed by bending the metal plate so that the plurality of thin portions are alternately positioned on one side and the other side in the thickness direction of the metal plate and extend in a direction orthogonal to the thickness direction. forming;
and disposing the inner fin inside the flat tube so as to contact the flat tube at each of the plurality of thin-walled portions.
前記複数の薄肉部を互いに間隔をあけて形成する工程において、前記金属板をコイニング加工する、請求項4に記載の伝熱管の製造方法。
5. The method of manufacturing a heat transfer tube according to claim 4, wherein the metal plate is coined in the step of forming the plurality of thin portions at intervals.
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