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JP6330646B2 - Heat exchanger - Google Patents

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JP6330646B2
JP6330646B2 JP2014254381A JP2014254381A JP6330646B2 JP 6330646 B2 JP6330646 B2 JP 6330646B2 JP 2014254381 A JP2014254381 A JP 2014254381A JP 2014254381 A JP2014254381 A JP 2014254381A JP 6330646 B2 JP6330646 B2 JP 6330646B2
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真樹 原田
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Description

本発明は、チューブの内部を流れる流体とチューブの外部を流れる流体との間で熱交換を行わせる熱交換器に関するものである。   The present invention relates to a heat exchanger that exchanges heat between a fluid flowing inside a tube and a fluid flowing outside the tube.

従来、この種の熱交換器として、例えば特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された熱交換器は、チューブの内部にインナーフィンが収容されている。インナーフィンは、金属薄板を成形して所定の形状に形成されている。チューブは、金属薄板を成形した2枚のプレートが接合されて内部に流路が形成されている。各成形プレートには、内部の流路を分離するように突起状の流路間リブが形成され、それらの流路間リブにインナーフィンの幅方向中央部が挟持されてインナーフィンが固定されている。   Conventionally, as this kind of heat exchanger, there is one described in Patent Document 1, for example. In the heat exchanger described in Patent Document 1, an inner fin is accommodated in a tube. The inner fin is formed in a predetermined shape by molding a metal thin plate. In the tube, two plates formed of a thin metal plate are joined to form a flow path inside. Each molding plate is formed with protruding inter-flow-path ribs so as to separate the internal flow paths, and the inner fins are fixed by sandwiching the center part in the width direction of the inner fins between the inter-flow-path ribs. Yes.

特開2006−3025号公報JP 2006-3025 A

しかしながら、従来の熱交換器のインナーフィンは、流路に位置する部位は一定のフィンピッチで波形に折り曲げられ、リブ間に挟持される部位は流路に位置する部位とは異なる断面形状になっているため、インナーフィンの加工が非常に困難であるという問題があった。   However, the inner fin of the conventional heat exchanger has a portion located in the flow path bent into a waveform with a constant fin pitch, and the portion sandwiched between the ribs has a different cross-sectional shape from the portion located in the flow path. Therefore, there is a problem that it is very difficult to process the inner fin.

本発明は上記点に鑑みて、インナーフィンの加工を容易に行えるようにすることを目的とする。   An object of this invention is to enable it to process an inner fin easily in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、金属薄板よりなる第1プレート(11)および第2プレート(15)の外周縁部が接合されて、流体が流通する流路が内部に形成されたチューブ(1)と、金属薄板が折り曲げられて形成され、チューブ内に配置されたインナーフィン(2)とを備える熱交換器であって、チューブは、チューブ長手方向一端側に位置し、外部から流体が流入する入り口側タンク空間(112)を形成する入り口側タンク板部(111)と、入り口側タンク空間から流入した流体をチューブ長手方向他端側に向かって導く上流側流路(117)を形成する上流側流路板部(116)と、チューブ長手方向他端側に位置し、上流側流路から流体が流入するUターン空間(119)を形成するUターン板部(118)と、上流側流路に隣接して上流側流路と平行に配置され、Uターン空間から流入した流体をチューブ長手方向一端側に向かって導く下流側流路(121)を形成する下流側流路板部(120)と、チューブ長手方向一端側に位置し、下流側流路から流体が流入するとともに、流入した流体を外部に流出させる出口側タンク空間(114)を形成する出口側タンク板部(113)と、上流側流路と下流側流路との間に位置し、第1プレートから第2プレート側に向かって突出する流路間リブ(122、122a、122b)とを備え、インナーフィンは、上流側流路内に位置する上流側フィン部(21)と、下流側流路内に位置する下流側フィン部(22)と、上流側フィン部と下流側フィン部との間に位置し、流路間リブと第2プレートとの間に挟持されて接合された流路間フィン部(23)とを備え、上流側フィン部と下流側フィン部と流路間フィン部は、フィンピッチが同一で、且つチューブ長手方向に対して直交方向の断面形状が同じであり、流路間リブにのうち前記インナーフィンと接合される面の、チューブ長手方向に対して直交方向の断面形状は、インナーフィンのうち前記流路間リブと接合される面の、チューブ長手方向に対して直交方向の断面形状と、同じであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the flow path through which the fluid flows is formed by joining the outer peripheral edges of the first plate (11) and the second plate (15) made of a thin metal plate. The heat exchanger includes a tube (1) formed on a metal plate and an inner fin (2) formed by bending a thin metal plate, and the tube is positioned on one end side in the tube longitudinal direction. An inlet side tank plate portion (111) that forms an inlet side tank space (112) into which fluid flows in from the outside, and an upstream side flow that guides the fluid that flows in from the inlet side tank space toward the other end in the tube longitudinal direction. An upstream channel plate (116) that forms a channel (117) and a U-turn plate that is located on the other end in the tube longitudinal direction and forms a U-turn space (119) into which fluid flows from the upstream channel ( And 18), arranged parallel to the upstream side flow passage adjacent the upstream flow path, the fluid flowing from the U-turn space forming the downstream flow path for guiding toward the tube longitudinal end (121) downstream An outlet side that forms an outlet side tank space (114) that is located on one end side in the longitudinal direction of the tube with the side channel plate (120) and that allows fluid to flow in from the downstream channel and flow out of the fluid that flows in to the outside A tank plate portion (113) and inter-channel ribs (122, 122a, 122b) that are located between the upstream channel and the downstream channel and project from the first plate toward the second plate. The inner fin includes an upstream fin portion (21) located in the upstream flow passage, a downstream fin portion (22) located in the downstream flow passage, an upstream fin portion and a downstream fin portion, Between the ribs between the channels and the second pre- The inter-flow-path fin portion (23) sandwiched and joined between the upstream fin portion, the downstream fin portion, and the inter-flow-flow fin portion have the same fin pitch and the longitudinal direction of the tube is a cross-sectional shape in the orthogonal direction is the same for, the surface to be bonded to the inner fin of the flow path between the ribs, the orthogonal direction of the cross-sectional shape with respect to the longitudinal direction of the tube, the flow path of the inner fin The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the tube longitudinal direction of the surface joined to the inter rib is the same.

これによると、インナーフィンは、上流側フィン部、下流側フィン部、および流路間フィン部を、同一のフィンピッチおよび同一の断面形状にすることができるため、インナーフィンの加工を容易に行うことができる。   According to this, since the inner fin can make the upstream fin portion, the downstream fin portion, and the inter-flow-path fin portion have the same fin pitch and the same cross-sectional shape, the inner fin is easily processed. be able to.

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.

本発明の第1実施形態に係る熱交換器を一部破断して示す斜視図である。It is a perspective view showing a heat exchanger concerning a 1st embodiment of the present invention partially fractured. 第1実施形態のチューブおよびインナーフィンの、チューブ長手方向に対して直交方向の断面図である。It is sectional drawing of the orthogonal direction with respect to the tube longitudinal direction of the tube and inner fin of 1st Embodiment. 第1実施形態のチューブおよびインナーフィンの、チューブ長手方向に対して直交方向の断面図である。It is sectional drawing of the orthogonal direction with respect to the tube longitudinal direction of the tube and inner fin of 1st Embodiment. 第1実施形態のチューブの、チューブ長手方向に対して直交方向の断面図である。It is sectional drawing of the orthogonal direction with respect to the tube longitudinal direction of the tube of 1st Embodiment. 第1実施形態の第1プレートの平面図である。It is a top view of the 1st plate of a 1st embodiment. 図5の要部の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part of FIG. 第1実施形態のインナーフィンおよび第1プレートの平面図である。It is a top view of the inner fin and 1st plate of 1st Embodiment. 第1実施形態のインナーフィンの第1変形例を示す、チューブ長手方向に対して直交方向の図である。It is a figure of the orthogonal direction with respect to the tube longitudinal direction which shows the 1st modification of the inner fin of 1st Embodiment. 第1実施形態のインナーフィンの第2変形例を示す、チューブ長手方向に対して直交方向の図である。It is a figure of the direction orthogonal to the tube longitudinal direction which shows the 2nd modification of the inner fin of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係る熱交換器における第1プレートの平面図である。It is a top view of the 1st plate in the heat exchanger concerning a 2nd embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態の熱交換器は、過給機にて加圧されて高温になった吸気と冷却用の流体(例えば、LLC)とを熱交換させて吸気を冷却するインタークーラとして用いられる。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. The heat exchanger of this embodiment is used as an intercooler that cools intake air by exchanging heat between the intake air that has been pressurized by the supercharger and heated to a cooling fluid (for example, LLC).

図1に示すように、熱交換器は、冷却流体が流通する流路が内部に形成された扁平状のチューブ1(詳細後述)が多数積層配置されている。チューブ1内には、伝熱面積を増加させて熱交換を促進するインナーフィン2(詳細後述)が配置されている。   As shown in FIG. 1, the heat exchanger is provided with a large number of flat tubes 1 (details will be described later) in which flow paths through which a cooling fluid flows are formed. Inside the tube 1, an inner fin 2 (detailed later) that increases heat transfer area and promotes heat exchange is arranged.

隣接するチューブ1間を吸気が通過するようになっており、隣接するチューブ1間に、伝熱面積を増加させて熱交換を促進するアウターフィン3が配置されている。アウターフィン3は、アルミニウム等の金属薄板を波形状に成形したものであり、チューブ1にろう付け等にて接合されている。   Intake air passes between adjacent tubes 1, and outer fins 3 that increase heat transfer area and promote heat exchange are arranged between adjacent tubes 1. The outer fin 3 is formed by corrugating a thin metal plate such as aluminum, and is joined to the tube 1 by brazing or the like.

チューブ1の積層方向(以下、チューブ積層方向という)の一端側には、金属よりなる板状のフランジ4が配置されている。フランジ4とフランジ4に隣接するチューブ1との間も吸気が通過するようになっており、そこにもアウターフィン3が配置されている。   A plate-like flange 4 made of metal is disposed on one end side of the tube 1 in the stacking direction (hereinafter referred to as tube stacking direction). Intake air also passes between the flange 4 and the tube 1 adjacent to the flange 4, and the outer fin 3 is also disposed there.

フランジ4には、冷却流体が流通する図示しない配管が接続されるパイプ41を備えている。そして、冷却流体を冷却する外部の熱交換器(図示せず)と本実施形態の熱交換器は、その配管にて接続される。   The flange 4 is provided with a pipe 41 to which a pipe (not shown) through which a cooling fluid flows is connected. And the external heat exchanger (not shown) which cools a cooling fluid and the heat exchanger of this embodiment are connected by the piping.

また、フランジ4が図示しない内燃機関用吸気経路にボルト等にて締結され、それにより熱交換器が内燃機関用吸気経路に固定されるようになっている。   Further, the flange 4 is fastened to the intake passage for the internal combustion engine (not shown) with a bolt or the like, so that the heat exchanger is fixed to the intake passage for the internal combustion engine.

図2〜図7に示すように、チューブ1は、アルミニウム等の金属薄板が所定の形状にプレス成形された第1プレート11と第2プレート15とからなり、第1プレート11および第2プレート15の外周縁部がろう付け等にて接合されて、冷却流体が流通する流路が内部に形成されている。   As shown in FIGS. 2 to 7, the tube 1 includes a first plate 11 and a second plate 15 in which a thin metal plate such as aluminum is press-formed into a predetermined shape, and the first plate 11 and the second plate 15. Are joined by brazing or the like, and a flow path through which the cooling fluid flows is formed inside.

第2プレート15は、外部に向かって突出する接続筒部151を除き平板状になっている。   The second plate 15 has a flat plate shape except for the connecting tube portion 151 protruding outward.

第1プレート11は、チューブ1の長手方向(図5の紙面左右方向。以下、チューブ長手方向という)一端側に入り口側タンク板部111を備えている。この入り口側タンク板部111内に、外部の熱交換器にて冷却された冷却流体が流入する入り口側タンク空間112が形成されている。   The first plate 11 includes an inlet-side tank plate portion 111 on one end side of the tube 1 in the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 5). An entrance side tank space 112 into which the cooling fluid cooled by an external heat exchanger flows is formed in the entrance side tank plate portion 111.

第1プレート11は、チューブ長手方向一端側に出口側タンク板部113を備えている。この出口側タンク板部113内に、吸気を冷却した冷却流体が流入するとともに流入した冷却流体を外部の熱交換器に流出させる出口側タンク空間114が形成されている。   The first plate 11 includes an outlet side tank plate portion 113 on one end side in the tube longitudinal direction. In the outlet side tank plate portion 113, an outlet side tank space 114 is formed in which the cooling fluid that has cooled the intake air flows and the flowing cooling fluid flows out to the external heat exchanger.

第1プレート11は、入り口側タンク空間112と出口側タンク空間114との間にタンク間リブ115を備えている。このタンク間リブ115は、第1プレート11から第2プレート15側に向かって突出し、先端部が第2プレート15に接合されて、入り口側タンク空間112と出口側タンク空間114とが仕切られている。なお、詳細は後述するが、タンク間リブ115は、本発明の第1ストッパに相当する。   The first plate 11 includes an inter-tank rib 115 between the inlet side tank space 112 and the outlet side tank space 114. The inter-tank rib 115 protrudes from the first plate 11 toward the second plate 15, the tip is joined to the second plate 15, and the entrance-side tank space 112 and the exit-side tank space 114 are partitioned. Yes. In addition, although mentioned later for details, the rib 115 between tanks is corresponded to the 1st stopper of this invention.

第1プレート11は、チューブ長手方向中間部に上流側流路板部116を備えている。この上流側流路板部116内に、入り口側タンク空間112から流入した冷却流体をチューブ長手方向他端側に向かって導く上流側流路117が形成されている。   The first plate 11 includes an upstream flow path plate portion 116 in the middle portion in the tube longitudinal direction. An upstream channel 117 that guides the cooling fluid flowing from the inlet side tank space 112 toward the other end in the tube longitudinal direction is formed in the upstream channel plate 116.

第1プレート11は、チューブ長手方向他端側にUターン板部118を備えている。このUターン板部118内に、上流側流路117から冷却流体が流入するUターン空間119が形成されている。   The first plate 11 includes a U-turn plate portion 118 on the other end side in the tube longitudinal direction. A U-turn space 119 into which the cooling fluid flows from the upstream flow path 117 is formed in the U-turn plate portion 118.

第1プレート11は、チューブ長手方向中間部に下流側流路板部120を備えている。この下流側流路板部120内に、Uターン空間119から流入した冷却流体をチューブ長手方向一端側に向かって導く下流側流路121が形成されている。この下流側流路121は、上流側流路117に隣接して上流側流路117と平行に配置されている。   The first plate 11 includes a downstream flow path plate 120 at an intermediate portion in the tube longitudinal direction. A downstream channel 121 that guides the cooling fluid flowing from the U-turn space 119 toward one end in the tube longitudinal direction is formed in the downstream channel plate 120. The downstream channel 121 is disposed adjacent to the upstream channel 117 and parallel to the upstream channel 117.

第1プレート11は、上流側流路117と下流側流路121との間に流路間リブ122を備えている。この流路間リブ122は、第2プレート15側に向かって突出している。   The first plate 11 includes an inter-channel rib 122 between the upstream channel 117 and the downstream channel 121. The inter-flow-path rib 122 protrudes toward the second plate 15 side.

第1プレート11は、Uターン板部118からUターン空間119側に向かって突出する第2ストッパ123を備えている(詳細後述)。   The first plate 11 includes a second stopper 123 that protrudes from the U-turn plate portion 118 toward the U-turn space 119 (details will be described later).

第1プレート11は、外周縁部全域に連続して形成された外周リブ124を備えている。この外周リブ124は、第2プレート5側に向かって突出して第2プレート15の外周縁部とろう付け等にて接合されている。   The first plate 11 includes outer peripheral ribs 124 that are continuously formed over the entire outer peripheral edge. The outer peripheral rib 124 protrudes toward the second plate 5 and is joined to the outer peripheral edge of the second plate 15 by brazing or the like.

第1プレート11は、入り口側タンク板部111および出口側タンク板部113から外部に向かって突出する接続筒部125を備えている。この接続筒部125は、第2プレート15の接続筒部151と接合されている。なお、フランジ4に隣接する第2プレート15の接続筒部151は、パイプ41と接合されている(図1参照)。   The 1st plate 11 is provided with the connection cylinder part 125 which protrudes toward the exterior from the entrance side tank board part 111 and the exit side tank board part 113. FIG. The connection cylinder part 125 is joined to the connection cylinder part 151 of the second plate 15. In addition, the connection cylinder part 151 of the 2nd plate 15 adjacent to the flange 4 is joined with the pipe 41 (refer FIG. 1).

インナーフィン2は、アルミニウム等の金属薄板を一定のフィンピッチで折り曲げて波形状にプレス成形したものであり、折り曲げ頂部がチューブ長手方向に沿って直線的に延びているストレートフィンである。より詳細には、インナーフィン2の断面形状は正弦波形状であり、インナーフィン2における折り曲げ頂部の断面形状は、円弧状になっている。   The inner fin 2 is a straight fin in which a thin metal plate such as aluminum is bent at a constant fin pitch and press-formed into a wave shape, and the bent top portion extends linearly along the tube longitudinal direction. More specifically, the cross-sectional shape of the inner fin 2 is a sine wave shape, and the cross-sectional shape of the bent top portion of the inner fin 2 is an arc shape.

インナーフィン2は、上流側流路117内に位置する上流側フィン部21と、下流側流路121内に位置する下流側フィン部22と、上流側フィン部21と下流側フィン部22との間に位置して流路間リブ122と重ねられる流路間フィン部23とを備えている。これらの上流側フィン部21と下流側フィン部22と流路間フィン部23は、フィンピッチが同一で、且つチューブ長手方向に対して直交方向の断面形状が同じである。   The inner fin 2 includes an upstream fin portion 21 located in the upstream flow passage 117, a downstream fin portion 22 located in the downstream flow passage 121, and the upstream fin portion 21 and the downstream fin portion 22. The inter-flow-path fin part 23 which overlaps with the inter-flow-path rib 122 located in between is provided. These upstream fin portion 21, downstream fin portion 22, and inter-flow channel fin portion 23 have the same fin pitch and the same cross-sectional shape in the direction orthogonal to the tube longitudinal direction.

図2に示すように、流路間リブ122におけるチューブ長手方向に対して直交方向の断面形状は、インナーフィン2におけるチューブ長手方向に対して直交方向の断面形状と同じである。より詳細には、流路間リブ122におけるインナーフィン2と接合される面の形状と、インナーフィン2における流路間リブ122と接合される面の形状とが、合同になっている。   As shown in FIG. 2, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the tube longitudinal direction in the inter-flow-path rib 122 is the same as the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the tube longitudinal direction in the inner fin 2. More specifically, the shape of the surface joined to the inner fin 2 in the inter-channel rib 122 and the shape of the surface joined to the inter-channel rib 122 in the inner fin 2 are congruent.

このように、流路間リブ122におけるチューブ長手方向に対して直交方向の断面形状を、インナーフィン2におけるチューブ長手方向に対して直交方向の断面形状と同じにしているため、上流側フィン部21、下流側フィン部22、および流路間フィン部23を、同一のフィンピッチおよび同一の断面形状にすることができる。したがって、インナーフィン2の加工を容易に行うことができる。   Thus, since the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the tube longitudinal direction in the inter-flow-path rib 122 is the same as the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the tube longitudinal direction in the inner fin 2, the upstream fin portion 21. The downstream fin portion 22 and the inter-flow channel fin portion 23 can have the same fin pitch and the same cross-sectional shape. Therefore, the inner fin 2 can be easily processed.

流路間リブ122の突出高さH1は、外周リブ124の突出高さH2よりも、インナーフィン2の板厚t分低くなっている。   The protrusion height H1 of the inter-channel rib 122 is lower than the protrusion height H2 of the outer peripheral rib 124 by the plate thickness t of the inner fin 2.

図5、図6に示すように、流路間リブ122は、チューブ長手方向一端側がタンク間リブ115に繋がっており、チューブ長手方向他端側が第2ストッパ123に繋がっている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the inter-flow-path rib 122 has one end in the tube longitudinal direction connected to the inter-tank rib 115, and the other end in the tube longitudinal direction connected to the second stopper 123.

タンク間リブ115における上流側流路117と下流側流路121との並び方向の幅W1は、流路間リブ122における上流側流路117と下流側流路121との並び方向の幅W2よりも広くなっている。   The width W1 in the alignment direction between the upstream flow path 117 and the downstream flow path 121 in the inter-rib rib 115 is greater than the width W2 in the alignment direction between the upstream flow path 117 and the downstream flow path 121 in the inter-flow path rib 122. Is also getting wider.

第2ストッパ123における上流側流路117と下流側流路121との並び方向の幅W3は、流路間リブ122における上流側流路117と下流側流路121との並び方向の幅W2よりも広くなっている。   The width W3 in the arrangement direction of the upstream flow path 117 and the downstream flow path 121 in the second stopper 123 is larger than the width W2 in the alignment direction of the upstream flow path 117 and the downstream flow path 121 in the inter-flow path rib 122. Is also getting wider.

図2、図7に示すように、第1プレート11にインナーフィン2を組み付けたとき、流路間フィン部23は流路間リブ122と重なり、上流側フィン部21が上流側流路117内に配置され、下流側フィン部22が下流側流路121内に配置される。   As shown in FIGS. 2 and 7, when the inner fin 2 is assembled to the first plate 11, the interflow channel fin portion 23 overlaps the interflow channel rib 122, and the upstream fin portion 21 is in the upstream flow channel 117. The downstream fin portion 22 is disposed in the downstream channel 121.

そして、流路間フィン部23が流路間リブ122と第2プレート15との間に挟持された状態で、インナーフィン2と第1プレート11と第2プレート15とをろう付け等にて接合することにより、流路間フィン部23にて上流側流路117と下流側流路121とが仕切られている。   The inner fin 2, the first plate 11, and the second plate 15 are joined by brazing or the like in a state where the inter-channel fin portion 23 is sandwiched between the inter-channel rib 122 and the second plate 15. By doing so, the upstream flow path 117 and the downstream flow path 121 are partitioned by the inter-flow path fin portion 23.

また、流路間フィン部23が第1ストッパとしてのタンク間リブ115と第2ストッパ123との間に位置し、流路間フィン部23がタンク間リブ115に当接することによりチューブ長手方向一端側へのインナーフィン2の移動が制限され、流路間フィン部23が第2ストッパ123に当接することによりチューブ長手方向他端側へのインナーフィン2の移動が制限される。   In addition, the inter-flow channel fin portion 23 is positioned between the inter-tank rib 115 serving as the first stopper and the second stopper 123, and the inter-flow channel fin portion 23 abuts the inter-tank rib 115 so that one end in the longitudinal direction of the tube. The movement of the inner fin 2 toward the other end side in the tube longitudinal direction is restricted when the movement of the inner fin 2 to the side is restricted and the fin portion 23 between the channels contacts the second stopper 123.

上記構成において、外部の熱交換器から供給される冷却流体は、各チューブ1の入り口側タンク空間112に流入し、上流側流路117を通ってUターン空間119に流入し、さらに下流側流路121を通って出口側タンク空間114に流入する。そして、冷却流体が各チューブ1内を流通する間に、冷却流体と吸気との熱交換が行われ、吸気が冷却される。   In the above configuration, the cooling fluid supplied from the external heat exchanger flows into the inlet side tank space 112 of each tube 1, flows into the U-turn space 119 through the upstream flow path 117, and further flows downstream. It flows into the outlet side tank space 114 through the path 121. And while a cooling fluid distribute | circulates in each tube 1, heat exchange with a cooling fluid and intake air is performed, and intake air is cooled.

ここで、流路間フィン部23とタンク間リブ115との間に隙間がある場合は、冷却流体が入り口側タンク空間112からその隙間を通って出口側タンク空間114へと流れる所謂ショートカットが発生する。しかし、本実施形態では、流路間フィン部23がタンク間リブ115に当接しているため、換言すると、ショートカットは発生しない。   Here, when there is a gap between the fin portion 23 between the flow paths and the inter-tank rib 115, a so-called shortcut occurs in which the cooling fluid flows from the inlet side tank space 112 to the outlet side tank space 114 through the gap. To do. However, in this embodiment, since the inter-flow-path fin portion 23 is in contact with the inter-tank rib 115, in other words, no shortcut occurs.

また、流路間リブ122の突出高さH1を外周リブ124の突出高さH2よりもインナーフィン2の板厚t分低くしているため(すなわち、H2=H1+t)、流路間フィン部23の頂部を第2プレート15に容易に且つ確実に当接させることができる。したがって、冷却流体が流路間フィン部23の頂部と第2プレート15との隙間を通って出口側タンク空間114へ流れることを防止することができる。   Further, since the projecting height H1 of the inter-channel rib 122 is made lower by the plate thickness t of the inner fin 2 than the projecting height H2 of the outer peripheral rib 124 (that is, H2 = H1 + t), the inter-channel fin portion 23 is used. Can be easily and reliably brought into contact with the second plate 15. Therefore, it is possible to prevent the cooling fluid from flowing into the outlet side tank space 114 through the gap between the top of the inter-flow-path fin portion 23 and the second plate 15.

以上述べたように、本実施形態によると、インナーフィン2は、上流側フィン部21、下流側フィン部22、および流路間フィン部23を、同一のフィンピッチおよび同一の断面形状にすることができるため、インナーフィン2の加工を容易に行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the inner fin 2 has the upstream fin portion 21, the downstream fin portion 22, and the interflow channel fin portion 23 having the same fin pitch and the same cross-sectional shape. Therefore, the inner fin 2 can be easily processed.

なお、上記実施形態においては、インナーフィン2の断面形状を正弦波形状にしたが、インナーフィン2の断面形状は、図8に示す第1変形例のように三角波形状にしてもよいし、図9に示す第2変形例のように矩形波形状にしてもよい。   In the above embodiment, the cross-sectional shape of the inner fin 2 is a sine wave shape, but the cross-sectional shape of the inner fin 2 may be a triangular wave shape as in the first modification shown in FIG. As in the second modification shown in FIG.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. Only the parts different from the first embodiment will be described below.

図10に示すように、流路間リブは、チューブ長手方向に沿って複数個(本例では2個)に分割されている。具体的には、流路間リブは、複数個の流路間リブのうち最も入り口側タンク空間112側に位置してタンク間リブ115に繋がったタンク側流路間リブ122aと、複数個の流路間リブのうち最もUターン空間119側に位置して第2ストッパ123に繋がったUターン側流路間リブ122bとに分割されている。   As shown in FIG. 10, the ribs between flow paths are divided into a plurality (two in this example) along the longitudinal direction of the tube. Specifically, the inter-flow-path ribs include a tank-side inter-flow-path rib 122a that is positioned closest to the inlet-side tank space 112 and connected to the inter-tank rib 115 among the plurality of inter-flow-path ribs, Of the inter-channel ribs, the U-turn side inter-channel ribs 122b located closest to the U-turn space 119 and connected to the second stopper 123 are divided.

図示しないインナーフィン2の流路間フィン部23は、タンク側流路間リブ122aおよびUターン側流路間リブ122bのうち少なくともタンク側流路間リブ122aに接合される。   The inter-channel fin portion 23 of the inner fin 2 (not shown) is joined to at least the tank-side inter-channel rib 122a among the tank-side inter-channel rib 122a and the U-turn inter-channel rib 122b.

本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、タンク側流路間リブ122aおよび第2ストッパ123は、第1実施形態の流路間リブ122よりも短くなるため、プレス加工時の打ち出し部が少なくなり、第1プレート11の加工性が向上する。   Further, the tank-side inter-channel ribs 122a and the second stopper 123 are shorter than the inter-channel ribs 122 of the first embodiment, so that the number of punched portions during press working is reduced, and the workability of the first plate 11 is improved. improves.

なお、本実施形態においては、流路間リブをチューブ長手方向に沿って2個に分割したが、流路間リブをチューブ長手方向に沿って3個以上に分割してもよい。また、Uターン側流路間リブ122bを廃止してもよい。   In addition, in this embodiment, although the rib between flow paths was divided | segmented into two along the tube longitudinal direction, you may divide | segment the rib between flow paths into three or more along the tube longitudinal direction. Further, the U-turn side inter-channel rib 122b may be eliminated.

(他の実施形態)
上記各実施形態では、第1プレート11と第2プレート15を別々にプレス成形したが、第1プレート11と第2プレート15を一体にプレス成形してもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the first plate 11 and the second plate 15 are separately press-molded, but the first plate 11 and the second plate 15 may be integrally press-molded.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.

また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。   Further, the above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible.

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where the element is clearly considered essential in principle. Yes.

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。   Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case.

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。   Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like.

1 チューブ
2 インナーフィン
11 第1プレート
15 第2プレート
21 上流側フィン部
22 下流側フィン部
23 流路間フィン部
111 入り口側タンク板部
112 入り口側タンク空間
113 出口側タンク板部
114 出口側タンク空間
116 上流側流路板部
117 上流側流路
118 Uターン板部
119 Uターン空間
120 下流側流路板部
121 下流側流路
122 流路間リブ
122a タンク側流路間リブ(流路間リブ)
122b Uターン側流路間リブ(流路間リブ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tube 2 Inner fin 11 1st plate 15 2nd plate 21 Upstream fin part 22 Downstream fin part 23 Interflow channel fin part 111 Inlet side tank board part 112 Inlet side tank space 113 Outlet side tank board part 114 Outlet side tank Space 116 Upstream flow path plate part 117 Upstream flow path 118 U-turn plate part 119 U-turn space 120 Downstream flow path plate part 121 Downstream flow path 122 Inter-flow path rib 122a Tank-side inter-flow path rib (between flow paths rib)
122b U-turn side channel rib (channel rib)

Claims (8)

金属薄板よりなる第1プレート(11)および第2プレート(15)の外周縁部が接合されて、流体が流通する流路が内部に形成されたチューブ(1)と、金属薄板が折り曲げられて形成され、前記チューブ内に配置されたインナーフィン(2)とを備える熱交換器であって、
前記チューブは、
チューブ長手方向一端側に位置し、外部から流体が流入する入り口側タンク空間(112)を形成する入り口側タンク板部(111)と、
前記入り口側タンク空間から流入した流体をチューブ長手方向他端側に向かって導く上流側流路(117)を形成する上流側流路板部(116)と、
チューブ長手方向他端側に位置し、前記上流側流路から流体が流入するUターン空間(119)を形成するUターン板部(118)と、
前記上流側流路に隣接して前記上流側流路と平行に配置され、前記Uターン空間から流入した流体をチューブ長手方向一端側に向かって導く下流側流路(121)を形成する下流側流路板部(120)と、
チューブ長手方向一端側に位置し、前記下流側流路から流体が流入するとともに、流入した流体を外部に流出させる出口側タンク空間(114)を形成する出口側タンク板部(113)と、
前記上流側流路と前記下流側流路との間に位置し、前記第1プレートから前記第2プレート側に向かって突出する流路間リブ(122、122a、122b)とを備え、
前記インナーフィンは、
前記上流側流路内に位置する上流側フィン部(21)と、
前記下流側流路内に位置する下流側フィン部(22)と、
前記上流側フィン部と前記下流側フィン部との間に位置し、前記流路間リブと前記第2プレートとの間に挟持されて接合された流路間フィン部(23)とを備え、
前記上流側フィン部と前記下流側フィン部と前記流路間フィン部は、フィンピッチが同一で、且つチューブ長手方向に対して直交方向の断面形状が同じであり、
前記流路間リブのうち前記インナーフィンと接合される面の、チューブ長手方向に対して直交方向の断面形状は、前記インナーフィンのうち前記流路間リブと接合される面の、チューブ長手方向に対して直交方向の断面形状と、同じであることを特徴とする熱交換器。
A tube (1) in which the outer peripheral edge portions of the first plate (11) and the second plate (15) made of a thin metal plate are joined and a flow path through which a fluid flows is formed, and the thin metal plate is bent. A heat exchanger comprising an inner fin (2) formed and disposed in the tube,
The tube
An inlet side tank plate portion (111) that is located on one end side in the longitudinal direction of the tube and forms an inlet side tank space (112) into which fluid flows from the outside;
An upstream channel plate (116) that forms an upstream channel (117) that guides the fluid flowing in from the inlet side tank space toward the other end in the tube longitudinal direction;
A U-turn plate portion (118) which is located on the other end side in the longitudinal direction of the tube and forms a U-turn space (119) into which a fluid flows from the upstream flow path;
A downstream side that forms a downstream side channel (121) that is arranged adjacent to the upstream side channel and parallel to the upstream channel and that guides the fluid flowing in from the U-turn space toward one end in the tube longitudinal direction. A flow path plate (120);
An outlet side tank plate portion (113) that is located at one end of the tube in the longitudinal direction of the tube and that forms an outlet side tank space (114) that allows the fluid to flow in from the downstream side flow path and outflow the fluid that has flowed to the outside;
An inter-channel rib (122, 122a, 122b) located between the upstream-side channel and the downstream-side channel and projecting from the first plate toward the second plate side;
The inner fin is
An upstream fin portion (21) located in the upstream flow path;
A downstream fin portion (22) located in the downstream flow path;
An interflow channel fin portion (23) located between the upstream fin portion and the downstream fin portion and sandwiched and joined between the interflow channel rib and the second plate,
The upstream fin portion, the downstream fin portion, and the inter-flow channel fin portion have the same fin pitch and the same cross-sectional shape in the direction orthogonal to the tube longitudinal direction,
The cross-sectional shape in the direction perpendicular to the tube longitudinal direction of the surface joined to the inner fin of the inter-flow rib is the tube longitudinal direction of the surface joined to the inter-flow channel rib of the inner fin. A heat exchanger having the same cross-sectional shape in a direction orthogonal to the above.
前記チューブは、前記第1プレートから前記第2プレート側に向かって突出し、先端部が前記第2プレートに接合されて前記入り口側タンク空間と前記出口側タンク空間とを仕切るタンク間リブ(115)を備え、
前記流路間リブは、前記タンク間リブに繋がっており、
前記流路間フィン部は、前記タンク間リブに当接した状態で前記流路間リブおよび前記第2プレートに接合されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器。
The tube protrudes from the first plate toward the second plate, and a rib between the tanks (115) that separates the inlet-side tank space and the outlet-side tank space by joining a tip portion to the second plate. With
The inter-passage ribs are connected to the inter-tank ribs,
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the inter-channel fin portion is joined to the inter-channel rib and the second plate in a state of being in contact with the inter-tank rib.
前記チューブは、チューブ長手方向一端側への前記インナーフィンの移動範囲を定める第1ストッパ(115)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の熱交換器。   The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the tube includes a first stopper (115) that defines a movement range of the inner fin toward one end side in the tube longitudinal direction. 前記第1ストッパは、前記流路間リブに繋がっており、
前記第1ストッパにおける前記上流側流路と前記下流側流路との並び方向の幅W1が、前記流路間リブにおける前記上流側流路と前記下流側流路との並び方向の幅W2よりも広いことを特徴とする請求項3に記載の熱交換器。
The first stopper is connected to the rib between the flow paths,
The width W1 in the alignment direction of the upstream flow path and the downstream flow path in the first stopper is greater than the width W2 in the alignment direction of the upstream flow path and the downstream flow path in the inter-flow path rib. The heat exchanger according to claim 3, wherein the heat exchanger is also wide.
前記チューブは、チューブ長手方向他端側への前記インナーフィンの移動範囲を定める第2ストッパ(123)を備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の熱交換器。   The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the tube includes a second stopper (123) that defines a movement range of the inner fin toward the other end side in the tube longitudinal direction. 前記第2ストッパは、前記流路間リブに繋がっており、
前記第2ストッパにおける前記上流側流路と前記下流側流路との並び方向の幅W3が、前記流路間リブにおける前記上流側流路と前記下流側流路との並び方向の幅W2よりも広いことを特徴とする請求項5に記載の熱交換器。
The second stopper is connected to the rib between the flow paths,
The width W3 in the arrangement direction of the upstream flow path and the downstream flow path in the second stopper is greater than the width W2 in the alignment direction of the upstream flow path and the downstream flow path in the inter-flow path rib. The heat exchanger according to claim 5, wherein the heat exchanger is also wide.
前記第1プレートは、当該第1プレートにおける外周縁部に形成され、前記第2プレート側に向かって突出して前記第2プレートと接合される外周リブ(124)を備え、
前記流路間リブの突出高さ(H1)は、前記外周リブの突出高さ(H2)よりも、前記インナーフィンの板厚(t)分低くなっていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の熱交換器。
The first plate includes an outer peripheral rib (124) that is formed on an outer peripheral edge of the first plate, protrudes toward the second plate, and is joined to the second plate.
The protrusion height (H1) of the rib between the flow paths is lower by the plate thickness (t) of the inner fin than the protrusion height (H2) of the outer peripheral rib. The heat exchanger according to any one of 6.
前記流路間リブ(122a、122b)は、チューブ長手方向に沿って複数個に分割され、
複数個の前記流路間リブのうち最も前記入り口側タンク空間側に位置するタンク側流路間リブ(122a)は、前記タンク間リブに繋がっており、
前記流路間フィン部は、前記タンク側流路間リブに接合されていることを特徴とする請求項2に記載の熱交換器。
The inter-channel ribs (122a, 122b) are divided into a plurality along the tube longitudinal direction,
Of the plurality of inter-flow-path ribs, the tank-side inter-flow-path rib (122a) positioned closest to the inlet-side tank space is connected to the inter-tank rib,
The heat exchanger according to claim 2, wherein the inter-channel fin portion is joined to the tank-side inter-channel rib.
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