WO2021059920A1

WO2021059920A1 - 熱交換器

Info

Publication number: WO2021059920A1
Application number: PCT/JP2020/033518
Authority: WO
Inventors: 友哉中村; 堯郎丸山
Original assignee: 株式会社ユタカ技研
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2021-04-01
Also published as: JP2021055856A

Abstract

複数の第１の熱交換チューブ（２０）は、各々の扁平面同士が互いに対向するように配置されて、本体（１２）を構成している。第２の熱交換チューブ（３０）は、本体（１２）の１つの面（１２ａ）に隣接している。コアケース（４０）は、本体（１２）の面（１２ａ）及び第２の熱交換チューブ（３０）を覆うカバー部（９３）を有している。第１の熱媒体の流れに沿う方向から見て、カバー部（９３）の少なくとも一部は、本体（１２）の面（１２ａ）又は第２の熱交換チューブ（３０）の外周面（３３）に沿って形成されている。

Description

熱交換器

　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おいて、各々の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、扁平状の複数の第１の熱交換チューブと、単体の前記第１の熱交換チューブよりも熱交換の熱量の少ない円筒状の第２の熱交換チューブと、を含み、
　複数の前記第１の熱交換チューブは、各々の扁平面同士が互いに対向するように配置されて、本体を構成しており、
　前記第２の熱交換チューブは、前記本体の１つの面に隣接し、
　前記コアケースは、前記本体の前記面及び前記第２の熱交換チューブを覆うカバー部を有しており、
　前記第１の熱媒体の流れに沿う方向から見て、前記カバー部の少なくとも一部は、前記本体の前記面又は前記第２の熱交換チューブの外周面に沿って形成されている、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、前記第２の熱交換チューブの長さは、前記第１の熱交換チューブの長さに対して異なっている。

　請求項１では、複数の熱交換チューブは、扁平状の複数の第１の熱交換チューブと、単体の第１の熱交換チューブよりも熱交換の熱量の少ない円筒状の第２の熱交換チューブと、を含んでいる。そのため、第２の熱交換チューブから排出された第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、第１の熱交換チューブから排出される第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、第２の熱交換チューブ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、第２の熱交換チューブから排出される第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、第２の熱交換チューブ内の第１の熱媒体が抵抗となり、より多くの第１の熱媒体が第１の熱交換チューブに流れる。

　第２の熱交換チューブを流れる第１の熱媒体の流量が少ないため、第２の熱交換チューブ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、第１の熱交換チューブを通過し適温とされた第１の熱媒体に、第２の熱交換チューブ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、複数の第１の熱交換チューブは、各々の扁平面同士が互いに対向するように配置されて、本体を構成している。第２の熱交換チューブは、本体の１つの面に隣接している。コアケースは、本体の面及び第２の熱交換チューブを覆うカバー部を有している。第２の熱交換チューブ内を流れる排気ガスに沿う方向から見て、このカバー部の少なくとも一部は、本体の面又は第２の熱交換チューブの外周面に沿って形成されている。

　仮に、コアケース全体を矩形状に形成する場合、コアケースの内部において、第２の熱交換チューブの周囲の領域がデッドスペースとなってしまう。一方、カバー部の少なくとも一部は、本体の面又は第２の熱交換チューブの外周面に沿って形成すれば、デッドスペースを減らすことができる。結果、熱交換器を小型化することができる。

　請求項２では、第２の熱交換チューブの長さは、第１の熱交換チューブの長さと異なっている。即ち、第２の熱交換チューブの長さを調整することにより、第２の熱交換チューブが行う熱交換の熱量を調節することができる。

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２は、図１（ａ）に示された熱交換器を構成するコアケースについて、カバー部を含む部位の斜視図である。図１（ａ）の３－３線断面である。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に示された第１の熱交換チューブ及び第２の熱交換チューブを流れる排気ガスの温度と流量との関係を示した図である。図５に示された第１の熱交換チューブ及び第２の熱交換チューブを流れる排気ガスの流量と圧力との関係を示した図である。

　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。

　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、６つの第１の熱交換チューブ２０（熱交換チューブ１１）からなる直方体状の本体１２と、円筒状の第２の熱交換チューブ３０（熱交換チューブ１１）と、熱交換チューブ２０、３０を囲っている筒状のコアケース４０と、コアケース４０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５０と、コアケース４０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６０と、からなる。

　コアケース４０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７０、８０からなる。第１のケース半体７０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７１と、この第１の基部７１の両端から第２のケース半体８０へ延びている第１の壁部半体７２及び第２の壁部半体７３と、からなる。第１の基部７１は、冷却水（第２の熱媒体）を導入する水導入穴７１ａ及び冷却水を排出する水排出穴７１ｂを有する。

　第２のケース半体８０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８１と、第２の基部８１の両端から第１のケース半体７０へ延びている第３の壁部半体８２及び第４の壁部半体８３と、からなる。

　第１の壁部半体７２及び第３の壁部半体８２は、第１の壁部４１を構成する。第２の壁部半体７３及び第４の壁部半体８３は、第２の壁部４２を構成する。第１の基部７１と、第２の基部８１と、第１の壁部４１と、第２の壁部４２とは、両端が開口している筒状のコアケース４０を構成する。

　図２を参照する。第２のケース半体８０の第２の基部８１は、矩形状の枠部８４と、枠部８４の内側の周縁から第２の壁部４２が延びる方向と反対の方向に膨出している膨出部９０と、を有している。膨出部９０は、枠部８４に囲まれた領域を塞いでいる部位ともいえる。

　枠部８４は、第２の熱交換チューブ３０の長手方向に延びている２つの長手部８５と、２つの短手部８６と、からなる。膨出部９０は、第２の熱交換チューブ３０の導入口３０ａの縁３１を支持している第１の支持部９１と、第２の熱交換チューブ３０の排出口３０ｂの端部３２を支持している第２の支持部９２と、第２の熱交換チューブ３０の外周面３３を覆うことが可能なカバー部９３と、からなる。

　第１の支持部９１は、上流側の短手部８６の内側の縁８６ａに設けられている。第１の支持部９１は、第２の熱交換チューブ３０の縁３１が差し込まれている第１の差込穴９４を有している。

　第２の支持部９２は、下流側の短手部８６の内側の縁８６ａに設けられている。第２の支持部９２は、第２の熱交換チューブ３０の排気口３０ｂの縁３２が差し込まれている第２の差込穴９５を有している。カバー部９３は、第１の支持部９１の縁から第２の支持部９２の縁に亘り設けられている。

　図２、図３を参照する。カバー部９３は、全体として略半筒状であり、第２の基部８１から外へ向かうに連れて先細りとなる一対のテーパ部９６、９６と、第２の熱交換チューブ３０の外周面３３に沿って形成された弧状部９７と、からなる。

　図１（ｂ）、図３を参照する。本体１２は、６つの第１の熱交換チューブ２０が積層することにより構成されている。６つの第１の熱交換チューブ２０は、互いに同一の構成である。

　各々の第１の熱交換チューブ２０は、一対のＵ字状のチューブ半体２１、２２から構成されている扁平状のチューブ２３と、このチューブ２３に収納されている波状のフィン２４と、からなる。

　第１のチューブ半体２１は、平板状の第１の扁平部２５（扁平面）と、第１の扁平部２５の両端から第２のチューブ半体２２に向けて延びている２つの第１の縁部２６、２６と、からなる。

　第２のチューブ半体２２は、平板状の第２の扁平部２７と、第２の扁平部２７の両端から第１のチューブ半体２１に向けて延びている２つの第２の縁部２８、２８と、からなる。

　フィン２４は、第１の扁平部２５及び第２の扁平部２７に当接している。なお、フィン２４に代えて、扁平部２５、２７自体を波状に形成したり、扁平部２５、２７に凹凸を設けても良い。

　第２の熱交換チューブ３０は、本体１２の厚み方向（縁部２６、２８が延びている方向）に沿う面１２ａの隣に位置している。なお、第２の熱交換チューブ３０を、第１の熱交換チューブ２０の第１の扁平部２５又は第２の扁平部２７に沿う面１２ｂ、１２ｂに隣接させてもよい。

　第２の熱交換チューブ３０は、本体１２の厚み方向の中央に位置している。第２の熱交換チューブ３０に沿う方向から見て、導入穴５１ａ（図１（ａ）参照）は、第２の熱交換チューブ３０に重なっている。

　各々の第１の熱交換チューブ２０の流路面積は、第２の熱交換チューブ３０の流路面積よりも大きい。当然に、６つの第１の熱交換チューブ２０の流路面積の合計は、第２の熱交換チューブ３０の流路面積よりも大きい。

　図１（ｂ）、図４を参照する。第１の熱交換チューブ２０の導入側の開口の寸法Ｌ１は、第１の熱交換チューブ２０内の流路の寸法Ｌ２より広い。

　詳細には、第１の扁平部２５のなかの、排気ガス導入側の端部２５ａは、隣り合う第２の扁平部２７側にオフセットしている。第２の扁平部２７のなかの、排気ガス導入側の端部２７ａは、隣り合う第１の扁平部２５側にオフセットしている。互いに隣り合う端部２５ａ及び２７ａは、当接している。上記の構成により、６つの第１の熱交換チューブ２０を支持する支持部材（エンドプレート）は不要となる。なお、互いに隣り合う第１の熱交換チューブ２０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２５の端部２５ａは、第１の壁部半体７２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２７の端部２７ａは、第２の壁部半体７３に当接している。なお、第１の扁平部２５の排気ガス排出側の端部、第２の扁平部２７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５０は、排気ガスを導入可能な導入穴５１ａを有する平板状の導入側底部５１と、導入側底部５１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５２と、を有している。導入側周壁部５２は、第１の基部７１の端部と、第２の基部８１の膨出部９０の端部とに重なっている。導入穴５１ａは、第１の熱交換チューブ２０の幅方向の中央を基準として、第２の熱交換チューブ３０側にオフセットされている。

　ガス排出部材６０は、排気ガスを排出可能な排出穴６１ａを有する平板状の排出側底部６１と、排出側底部６１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６２と、を有している。排出側周壁部６２は、第１の基部７１の端部と、第２の基部８１の膨出部９０の端部とに重なっている。排出穴６１ａは、第１の熱交換チューブ２０の幅方向の中央を基準として、第２の熱交換チューブ３０側にオフセットされている。

　排気ガスの流れ方向を基準として、第２の熱交換チューブ３０の長さは、第１の熱交換チューブ２０の長さよりも短い。詳細には、第２の熱交換チューブ３０の導入口３０ａは、第１の熱交換チューブ２０の導入口２０ａに対して、下流側にオフセットしている。第２の熱交換チューブ３０の排出口３０ｂは、第１の熱交換チューブ２０の排出口２０ｂに対して、上流側にオフセットしている。

　次に、ＥＧＲクーラの作用について説明する。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５０からコアケース４０内に導入される。導入された排気ガスは、第１の熱交換チューブ２０及び第２の熱交換チューブ３０を通過する。一方、それぞれの熱交換チューブ２０、３０の外周には、水導入穴７１ａからコアケース４０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２０、３０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６０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７１ｂからコアケース４０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１０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１０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は、第１の熱交換チューブ２０を通過した排気ガスの温度を示している。Ｔ２は、第２の熱交換チューブ３０を通過した排気ガスの温度を示している。Ｔ３は、第１の熱交換チューブ２０を通過した排気ガス及び第２の熱交換チューブ３０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。

　第１の熱交換チューブ２０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、第１の熱交換チューブ２０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。

　第２の熱交換チューブ３０を通過した排気ガスの温度Ｔ２は、全ての領域において、第１の熱交換チューブ２０を通過した排気ガスの温度Ｔ１よりも高い。

　ＥＧＲクーラ１０に導入された際の排気ガスの温度Ｔ０は、第１の熱交換チューブ２０を通過する排気ガスも第２の熱交換チューブ３０を通過する排気ガスも同じである。このため、第１の熱交換チューブ２０が行う熱交換の熱量は、第２の熱交換チューブ３０が行う熱交換の熱量よりも多い、ということができる。

　第２の熱交換チューブ３０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、第１の熱交換チューブ２０を通過した排気ガスと、第２の熱交換チューブ３０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。

　第１の熱交換チューブ２０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、混合ガスの方が第１の熱交換チューブ２０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、第１の熱交換チューブ２０を通過した排気ガスと、第１の熱交換チューブ２０よりも熱交換の熱量が少ない第２の熱交換チューブ３０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１０に導入された排気ガスの圧力と各熱交換チューブ２０、３０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１０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２０、３０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、第１の熱交換チューブ２０を通過した排気ガスの流量を示している。Ｑ２は、第２の熱交換チューブ３０を通過した排気ガスの流量を示している。

　第１の熱交換チューブ２０、第２の熱交換チューブ３０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、第１の熱交換チューブ２０を通過した排気ガスの流量は、第２の熱交換チューブ３０を通過した排気ガスの流量よりも多い。

　第１の熱交換チューブ２０を流れる排気ガスの流量と、第２の熱交換チューブ３０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、相対的に第１の熱交換チューブ２０により多くの排気ガスが流れるということができる。

　第１チューブ２０と第２チューブ３０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第１の熱交換チューブ２０に、流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、第１の熱交換チューブ２０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１及び図５を参照する。コアケース４０に熱交換チューブ１１が囲われ、熱交換チューブ１１の内部に流される排気ガスを、熱交換チューブ１１の外周であってコアケース４０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は、それぞれ種類の異なる第１の熱交換チューブ２０と、第２の熱交換チューブ３０と、を含み、第１の熱交換チューブ２０が行う熱交換の熱量は、第２の熱交換チューブ３０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、第１の熱交換チューブ２０では、適温に対し過剰な熱量の熱交換が行われる。第２の熱交換チューブ３０は、第１の熱交換チューブ２０に比べて、熱交換の行われる熱量が少ない。このため、第２の熱交換チューブ３０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(第１の熱交換チューブ２０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(第２の熱交換チューブ３０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、第１の熱交換チューブ２０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、第２の熱交換チューブ３０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、第２の熱交換チューブ３０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、第２の熱交換チューブ３０内の排気ガスが抵抗となり、より多くの排気ガスが第１の熱交換チューブ２０に流れる第２の熱交換チューブ３０を流れる排気ガスの流量が少ないため、第２の熱交換チューブ３０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、第１の熱交換チューブ２０を通過し適温とされた排気ガスに、第２の熱交換チューブ３０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。

　第１の熱交換チューブ２０は、扁平状であると共に内部にフィン２４が収納されている。そのため、第１の熱交換チューブにおける熱交換を促すことができる。

　一方、高温の排気ガスが流れる第２の熱交換チューブは、円筒状に形成されている。そのため、チューブに加わる負荷は分散され、保護性能を高めることができる。

　図２、図３を参照する。複数の第１の熱交換チューブ２０は、各々の扁平部２７同士が互いに対向するように配置されて、本体１２を構成している。第２の熱交換チューブ３０は、本体１２の１つの面１２ａに隣接している。コアケース４０は、本体１２の面及び第２の熱交換チューブ３０を覆うカバー部９３を有している。

　第２の熱交換チューブ３０内を流れる排気ガスに沿う方向から見て、このカバー部９３の少なくとも一部は、本体１２の面又は第２の熱交換チューブ３０の外周面３３に沿って形成されている。

　仮に、コアケース４０全体を矩形状に形成すると（図３参照）、コアケース４０の内部において、第２の熱交換チューブ３０の周囲の領域がデッドスペースとなってしまう。

　一方、カバー部９３の少なくとも一部は、本体１２の面又は第２の熱交換チューブ３０の外周面３３に沿って形成すれば、デッドスペースを減らすことができる。結果、熱交換器を小型化することができる。

　加えて、第１の熱交換チューブ２０の流路面積は、第２の熱交換チューブ３０の流路面積よりも大きい。第１の熱交換チューブ２０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、第２の熱交換チューブ３０を通過した排気ガスの影響を低減させることができる。

　加えて、熱交換チューブ４０に第１の熱媒体を導入する排気ガス導入部材５０がコアケース４０に接続され、排気ガスの流れに沿う方向から見て、第２の熱交換チューブ３０は、導入部材入口５１ａに重なっている。そのため、第２の熱交換チューブ３０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。

　図５を参照する。第２の熱交換チューブ３０の長さは、第１の熱交換チューブ２０の長さと異なっている。即ち、第２の熱交換チューブ３０の長さを調整することにより、第２の熱交換チューブ３０が行う熱交換の熱量を調節することができる。

　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、実施例に限定されるものではない。

　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）
１１‥熱交換チューブ
１２‥本体、１２ａ‥厚み方向に沿う面
２０‥第１の熱交換チューブ
３０‥第２の熱交換チューブ
３１‥導入口の縁
３２‥排気口の縁
３３‥外周面
４０‥コアケース
７０‥第１のケース半体
８０‥第２のケース半体
８１‥第２の基部
８４‥枠部
８５‥長手部
８６‥短手部
９０‥膨出部
９３‥カバー部
９６‥テーパ部
９７‥弧状部

Claims

　内部を第１の熱媒体が流れる複数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おいて、各々の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、扁平状の複数の第１の熱交換チューブと、単体の前記第１の熱交換チューブよりも熱交換の熱量の少ない円筒状の第２の熱交換チューブと、を含み、
　複数の前記第１の熱交換チューブは、各々の扁平面同士が互いに対向するように配置されて、本体を構成しており、
　前記第２の熱交換チューブは、前記本体の１つの面に隣接し、
　前記コアケースは、前記本体の前記面及び前記第２の熱交換チューブを覆うカバー部を有しており、
　前記第１の熱媒体の流れに沿う方向から見て、前記カバー部の少なくとも一部は、前記本体の前記面又は前記第２の熱交換チューブの外周面に沿って形成されている、ことを特徴とする熱交換器。
　前記第２の熱交換チューブの長さは、前記第１の熱交換チューブの長さに対して異なっている、ことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。