JP2020003188A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】流体の温度が局所的に上昇することを抑えて、熱交換効率を高められる熱交換器を提供すること。【解決手段】熱交換器１００は、隣り合うチューブ５０の間に形成されて冷却水（第２流体）が流通する第２流路２２を備える。チューブ５０は、第２流路２２に突出して第２流体入口２５から離れるほど上流辺部６３に近づくように延在する斜めガイド７１と、第２流路２２に突出してＸ軸方向（流路方向）に延在する縦ガイド７３〜７６と、を有する。隣り合うチューブ５０から互いに対向して突出する対の斜めガイド７１は、第２流路２２において縦ガイド７３〜７６の上流側に間隙を形成する構成とした。【選択図】図３

Description

本発明は、流体どうしの間で熱交換が行われる熱交換器に関する。

特許文献１には、内燃機関の排気ガスを冷却水によって冷却する多管式熱交換器が開示されている。

上記多管式熱交換器は、内部に排気ガスが流通する複数の扁平伝熱管と、各扁平伝熱管の間に冷却水を流通させるケーシングと、を備える。ケーシング内に導入された冷却水流は、各扁平伝熱管の間を流れることで、排気ガスとの熱交換を行い、排気ガスを冷却する。

上記各扁平伝熱管の間には、冷却水流を導くガイド部材が排気ガス流入口側端部に沿って配置される。冷却水流は、ガイド部材に沿って流れることで、排気ガス流入口側端部の方に導かれる。これにより、排気ガス流入口側端部の近傍において冷却水の温度が局所的に上昇することが抑えられ、冷却水の沸騰が防止される。

特開２０１４−１９４２９６号公報

しかしながら、特許文献１の多管式熱交換器では、ケーシング内に導入された冷却水流がガイド部材に沿って流れることで、ガイド部材の背後に冷却水流の淀みが生じるため、排気ガスとの熱交換が効率良く行われないという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流体の温度が局所的に上昇することを抑えて、熱交換効率を高められる熱交換器を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、第１流体と第２流体との間で熱交換が行われる熱交換器であって、積層される複数のチューブと、前記チューブの内部に形成されて流路方向に延在し、第１流体が流通する複数の第１流路と、隣り合う前記チューブの間に形成されて第２流体が流通する複数の第２流路と、前記第２流路に対して前記流路方向に直交する流路幅方向に並ぶように配置され、前記第２流路に第２流体を流入させる第２流体入口と、を備え、前記チューブは、前記流路幅方向に延在して前記第１流路が流入する端部である上流辺部と、前記第２流路に突出して前記第２流体入口から離れるほど前記上流辺部に近づくように延在する斜めガイドと、前記第２流路に突出して前記流路方向に延在する縦ガイドと、を有し、隣り合う前記チューブから互いに対向して突出する対の前記斜めガイドは、前記第２流路において前記縦ガイドの上流側に間隙を形成する、ことを特徴とする熱交換器が提供される。

上記態様によれば、第２流体入口から第２流路に流入する第２流体は、斜めガイドに沿って滞留が生じやすい上流辺部の近傍に導かれることで、第２流体の温度が局所的に上昇することが抑えられる。そして、斜めガイドに沿って流れる第２流体の一部は、間隙を通じて縦ガイドの間へと導かれることで、第２流体の速度分布が均等化される。これにより、熱交換器の熱交換効率を高められる。

図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器を示す斜視図である。 図２は、熱交換器の分解斜視図である。 図３は、チューブの平面図である。 図４は、熱交換器の一部を拡大した分解斜視図である。 図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図６は、冷却水の流れ方向を示すチューブの平面図である。 図７は、冷却水の温度差Ｔと間隙の寸法比率Ｄ／Ｈとの関係を示す線図である。 図８は、冷却水の圧力差Ｐと間隙の寸法比率Ｄ／Ｈとの関係を示す線図である。 図９は、性能比率Ｔ／Ｐと間隙の寸法比率Ｄ／Ｈとの関係を示す線図である。 図１０は、変形例に係るチューブの平面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る熱交換器１００について説明する。なお、説明の簡略化のため、添付図面は、熱交換器１００の一部を省略して図示している。

熱交換器１００は、車両のＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システム（図示せず）に用いられる、水冷式ＥＧＲクーラである。熱交換器１００は、エンジンから排出される排気の一部（第１流体）を冷却水（第２流体）によって冷却する。冷却回路を循環する冷却水は、熱交換器１００を流通した後に、放熱器を流通して外気に放熱するようになっている。

図１及び図２に示すように、熱交換器１００は、内部に排気が流通する第１流路２１を形成する複数のチューブ５０と、積層される各チューブ５０の間に冷却水が循環する第２流路２２を形成するケーシング１０と、を備える。

以下、各図面において互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定して熱交換器１００の構成を説明する。なお、チューブ５０において、第１流路２１が延びるＸ軸方向を「流路方向」と呼び、Ｙ軸方向を「流路幅方向」と呼び、各チューブ５０が並ぶＺ軸方向を「積層方向」と呼ぶ。

図２に示すように、チューブ５０は、半筒状のアッパプレート６０及びロアプレート８０が組み付けられることによって、Ｚ軸方向に扁平な筒状に形成される。アッパプレート６０とロアプレート８０との間には、伝熱部材としてフィン１１が配置される。

アッパプレート６０及びロアプレート８０は、金属板をプレス加工することによって扁平な半筒状に形成される。

アッパプレート６０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延在する板状をした伝熱板部６１と、伝熱板部６１の両側から曲折してＺ軸方向及びＸ軸方向に延在する一対の側端部６２と、伝熱板部６１の上流端から曲折してＸ軸方向及びＹ軸方向に延在する上流辺部６３と、伝熱板部６１の下流端から曲折してＸ軸方向及びＹ軸方向に延在する下流辺部６４と、を有する。

ロアプレート８０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延在する板状をした伝熱板部８１と、伝熱板部８１の両側から曲折してＺ軸方向及びＸ軸方向に延在する一対の側端部８２と、伝熱板部８１の上流端から延在する上流辺部８３と、伝熱板部８１の下流端から延在する下流辺部８４と、を有する。

積層される各チューブ５０の上流辺部６３、８３どうし、下流辺部６４、８４どうしは、隙間なく接合される。積層される各チューブ５０の伝熱板部６１、８１は、間隔Ｈを持って並び（図５参照）、両者の間に第２流路２２が形成される。

ケーシング１０は、半筒状のアッパシェル２０及びロアシェル３０が組み付けられることによって断面が略矩形の筒状に形成される。ケーシング１０の両開口端部には、枠状をしたヘッダ１５、１６がそれぞれ組み付けられる。ヘッダ１５、１６には、ＥＧＲ通路の管（図示せず）がそれぞれ接続され、排気が各チューブ５０内の第１流路２１に導かれるようになっている。

ヘッダ１５の内部には、ＥＧＲ通路の管から導かれる排気を第１流路２１に分配する第１流体入口３５（図３参照）が設けられる。ヘッダ１６の内部には、第１流路２１から流出する排気をＥＧＲ通路の管へと導く第１流体出口３６（図３参照）が設けられる。

ケーシング１０には、パイプ１７、１８が接続される。一方のパイプ１７には、冷却水を供給する管（図示せず）が接続される。他方のパイプ１８には、冷却水を排出する管（図示せず）が接続される。

ケーシング１０の内部には、パイプ１７から導かれる冷却水を各チューブ５０間の第２流路２２に分配する第２流体入口２５（図３参照）と、第２流路２２から流出する冷却水をパイプ１８へと導く第２流体出口２７（図３参照）と、が設けられる。

アッパシェル２０及びロアシェル３０は、それぞれ金属板をプレス加工することによって半筒状に形成される。アッパシェル２０は、第２流体入口２５を形成する膨出部３３と、第２流体出口２７を形成する膨出部３４と、を有する。ロアシェル３０は、第２流体入口２５を形成する膨出部３１と、第２流体出口２７を形成する膨出部３２と、を有する。

熱交換器１００の製造時には、上記各部材が組み立てられる組立体が形成される。金属製の組立体は、加熱炉に搬送されて熱処理されることにより各接合部がろう付けによって接合される。

熱交換器１００の作動時に、冷却回路を循環する冷却水は、図１に黒矢印で示すように、パイプ１７内から第２流体入口２５に流入し、各チューブ５０間の第２流路２２に分配される。後述するように第２流路２２を流通した冷却水は、第２流体出口２７にて集合し、パイプ１８内を通じて流出する。一方、エンジンの燃焼室から排出される排気の一部は、図１に白抜き矢印で示すように、ヘッダ１５内の第１流体入口３５を通じて各チューブ５０内の第１流路２１に分配される。第１流路２１を流通する排気は、各チューブ５０を介して第２流路２２を流通する冷却水に放熱することで冷却される。第１流路２１から流出する排気は、ヘッダ１６内の第１流体出口３６を通じて集合し、エンジンの燃焼室に供給される。

次に、図３〜図５を参照しながらチューブ５０の構成について説明する。

図３は、チューブ５０のアッパプレート６０を示す平面図である。アッパプレート６０の伝熱板部６１は、上流辺部６３と下流辺部６４との間に延在し、Ｘ軸方向に延びる中心線Ｏｘを中心とする略矩形の外形を有する。

第２流体入口２５は、上流辺部６３に近い側端部６２に面して形成される。第２流体入口２５は、Ｙ軸方向に延びる第２流体入口中心線Ｏｙｉを中心として形成される。上流辺部６３は、第２流体入口中心線Ｏｙｉに対して略平行に延在するように配置される。

第２流体出口２７は、下流辺部６４に近い側端部６２に面して形成される。第２流体出口２７は、Ｙ軸方向に延びる中心線Ｏｙｏを中心として形成される。下流辺部６４は、中心線Ｏｙｏに対して略平行に延在するように配置される。

第２流体入口２５は、一方の側端部６２に面して形成される。第２流体出口２７は、他方の側端部６２に面して形成される。なお、これに限らず、第２流体入口２５と第２流体出口２７とは、共に一方の側端部６２に面して形成される構成としてもよい。

伝熱板部６１には、１本の斜めガイド７１と、１本の上流側斜めガイド７２と、４本の縦ガイド７３〜７６と、がプレス加工によって形成される。斜めガイド７１、上流側斜めガイド７２、及び縦ガイド７３〜７６は、第２流路２２に突出し、後述するように冷却水の流れを導くようになっている。なお、縦ガイド７３〜７６の本数は、これに限らず、伝熱板部６１の寸法等に応じて任意に設定される。

斜めガイド７１は、上流辺部６３に対して傾斜し、第２流体入口２５から離れるのにしたがって上流辺部６３に近づくように配置される。斜めガイド７１の中心線Ｏ７１は、第２流体入口２５と交差するように配置される。斜めガイド７１の上流辺部６３（第２流体入口中心線Ｏｙｉ）に対する傾斜角度θ１は、伝熱板部６１及び第２流体入口２５の配置等に応じて任意に設定される。

斜めガイド７１は、第２流体入口２５に対向する上流端７１ａを有する。上流端７１ａは、Ｘ軸方向について第２流体入口中心線Ｏｙｉと縦ガイド７３の上流端７３ａとの間に配置される。

上流側斜めガイド７２は、上流辺部６３と斜めガイド７１との間に配置される。上流側斜めガイド７２の上流端７２ａは、Ｘ軸方向について上流辺部６３と第２流体入口中心線Ｏｙｉとの間に配置される。上流側斜めガイド７２は、斜めガイド７１より短い長さを有する。

上流側斜めガイド７２の中心線Ｏ７２は、第２流体入口２５と交差するように配置される。上流側斜めガイド７２の傾斜角度θ２は、斜めガイド７１の傾斜角度θ１と略等しい値に設定される。つまり、上流側斜めガイド７２は、斜めガイド７１と略平行に配置される。上流側斜めガイド７２と斜めガイド７１との間隔Ｓは伝熱板部６１及び第２流体入口２５の配置等に応じて任意に設定される。

縦ガイド７３〜７６は、Ｘ軸方向について斜めガイド７１と下流辺部６４との間に配置される。縦ガイド７３〜７６は、側端部６２と略平行に配置され、上流辺部６３及び下流辺部６４と略直交している。縦ガイド７３〜７６は、Ｙ軸方向について略一定の間隔を持つように配置される。

縦ガイド７３〜７６の上流端７３ａ〜７６ａは、第２流体入口２５から離れるのにしたがって上流辺部６３に近づくように、階段状に配置される。縦ガイド７３〜７６の上流端７３ａ〜７６ａは、斜めガイド７１と略平行な線Ａ上に並ぶように配置され、斜めガイド７１に対して略一定の距離Ｃを持つ。

縦ガイド７３〜７６の下流端７３ｂ〜７６ｂは、下流辺部６４に対して略一定の距離を持つように配置される。

図４は、ロアプレート８０及びアッパプレート６０を示す斜視図である。ロアプレート８０の伝熱板部８１には、１本の斜めガイド９１と、１本の上流側斜めガイド９２と、４本の縦ガイド９３〜９６と、がプレス加工によって形成される。斜めガイド９１、上流側斜めガイド９２、及び縦ガイド９３〜９６は、アッパプレート６０の斜めガイド７１、上流側斜めガイド７２、及び縦ガイド７３〜７６にそれぞれ対向して突出するように同一位置に配置される。

図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。アッパプレート６０の伝熱板部６１とロアプレート８０の伝熱板部８１とは、Ｚ軸方向について流路高さＨを持って略平行に延在するように配置される。

斜めガイド７１、９１は、アッパプレート６０、ロアプレート８０をそれぞれプレス成形することによって形成され、第２流路２２の流路面６９、８９から堤状に隆起し、第１流路２１の流路面６８、８８に溝状に窪むディンプルである。アッパプレート６０の斜めガイド７１とロアプレート８０の斜めガイド９１との間には、Ｚ軸方向について大きさＤを有する間隙２３が形成される。後述するように、流路高さＨに対する大きさＤの寸法比率Ｄ／Ｈは、シミュレーション解析によって０．０５以上０．４３以下の範囲に設定される。なお、実際の流路高さＨは、１．０ｍｍに設定される。間隙２３の大きさＤは、０．０５以上０．４３以下ｍｍの範囲に設定される。

同様に、上流側斜めガイド７２、９２及び縦ガイド７３〜７６、９３〜９６は、アッパプレート６０、ロアプレート８０をそれぞれプレス成形することによって形成されるディンプルである。アッパプレート６０の上流側斜めガイド７２及び縦ガイド７３〜７６と、ロアプレート８０の上流側斜めガイド９２及び縦ガイド９３〜９６との間にも、間隙２３と等しい大きさＤを有する間隙がそれぞれ形成される。

次に、熱交換器１００の作動時における冷却水の流れについて説明する。図６は、冷却水の流れ方向を矢印で示している。

図６に示すように、第２流体入口２５から第２流路２２に流入する冷却水流は、その一部分が斜めガイド７１によってＹ軸方向に導かれ、残りが第２流体入口２５に最も近い縦ガイド７３によってＸ軸方向に導かれる。

第２流体入口２５から第２流路２２に流入する冷却水流は、縦ガイド７３に沿ってＸ軸方向に流れることで、下流辺部６４の近傍に位置する下流端流路部２２ｃ（図６において右側の領域）において滞留しやすい第２流体出口２７から遠い領域（図６において右上側の領域）に導かれる。

第２流体入口２５から第２流路２２に流入する冷却水流は、斜めガイド７１、上流側斜めガイド７２、斜めガイド９１、及び上流側斜めガイド９２に沿って流れることで、上流辺部６３の近傍に位置する上流端流路部２２ａ（図６において左側の領域）に導かれる。こうして、上流端流路部２２ａでは、第２流体入口２５から遠い領域（図６において左下側の領域）においても、冷却水流が滞留することが抑えられる。これにより、上流端流路部２２ａでは、排気から受ける熱によって冷却水の温度が局所的に上昇することが抑えられ、冷却水が沸騰することが防止される。

斜めガイド７１及び斜めガイド９１に沿って流れる冷却水流の一部は、間隙２３（図５参照）を通じてＸ軸方向に流れることで、縦ガイド７３〜７６、縦ガイド９３〜９６、及びケーシング１０によって仕切られる中間流路部２２ｂへと導かれる。斜めガイド７１及び斜めガイド９１の下流側では、冷却水が間隙２３を通じて流通することで、淀みが生じることが抑えられる。

縦ガイド７３〜７６の上流端７３ａ〜７６ａは、斜めガイド７１に対して一定の距離Ｃ（図３参照）を持って配置されているため、中間流路部２２ｂにおける冷却水流の速度分布が均等化される。

中間流路部２２ｂを流通する冷却水流は、縦ガイド７３〜７６、縦ガイド９３〜９６、及びケーシング１０の内壁に沿って流れることで、下流辺部６４の近傍に位置する下流端流路部２２ｃに導かれる。これにより、下流端流路部２２ｃの第２流体出口２７から遠い領域においても、冷却水流が滞留することが抑えられ、冷却水の沸騰が防止される。下流端流路部２２ｃを流通した冷却水流は、下流辺部６４に沿って第２流体出口２７へと流出する。

このようにして第２流路２２では、斜めガイド７１、上流側斜めガイド７２、斜めガイド９１、上流側斜めガイド９２、縦ガイド７３〜７６、及び縦ガイド９３〜９６によって冷却水流の速度分布が均等化される。これにより、熱交換器１００は、熱交換効率が高まる。

第２流路２２では、流路高さＨに対して間隙２３の大きさＤをある程度に小さくすることで、熱伝達率が高まる一方、流路抵抗が高くなる。熱交換器１００では、以下のようにして、流路高さＨに対する大きさＤの寸法比率Ｄ／Ｈが決められる。

図７には、所定条件で熱交換器１００に冷却水及び排気を流通させたときに生じる冷却水の温度差Ｔが間隙２３の寸法比率Ｄ／Ｈに応じて変化する値をシミュレーション解析によって求めた結果を示している。冷却水の温度差Ｔは、第２流体入口２５を流れる冷却水の温度と、第２流体出口２７を流れる冷却水の温度との差である。図７に示すように、冷却水の温度差Ｔは、寸法比率Ｄ／Ｈが０より大きくなるほど次第に高まり、寸法比率Ｄ／Ｈが０．２〜０．３の範囲でピーク値をとり、寸法比率Ｄ／Ｈが０．３より大きくなるほど次第に低くなる。

図８には、所定条件で熱交換器１００に冷却水及び排気を流通させたときに生じる冷却水の圧力差Ｐを間隙２３の寸法比率Ｄ／Ｈに応じて変化する値をシミュレーション解析によって求めた結果を示している。冷却水の圧力差Ｐは、第２流体入口２５を流れる冷却水の圧力と、第２流体出口２７を流れる冷却水の圧力との差である。図８に示すように、冷却水の圧力差Ｐは、寸法比率Ｄ／Ｈが０から０．５へと大きくなるほど次第に低くなる。

図９には、冷却水の温度差Ｔを冷却水の圧力差Ｐで割った性能比率Ｔ／Ｐと間隙２３の寸法比率Ｄ／Ｈとの関係を示している。図９に示すように、性能比率Ｔ／Ｐは、寸法比率Ｄ／Ｈが０より大きくなるほど次第に高まり、寸法比率Ｄ／Ｈが０．２〜０．３の範囲でピーク値をとり、寸法比率Ｄ／Ｈが０．３より大きくなるほど次第に低くなる。そして、寸法比率Ｄ／Ｈが０．０５以上０．４３以下の範囲で、性能比率Ｔ／Ｐが市場で要求される基準値以上となる。

次に、本実施形態の効果について説明する。

［１］本実施形態によれば、積層される複数のチューブ５０と、チューブ５０の内部に形成されて排気（第１流体）が流通する第１流路２１と、複数の第１流路２１に排気を分配する第１流体入口３５と、複数の第１流路２１から流出する排気を集合させる第１流体出口３６と、隣り合うチューブ５０の間に形成されて冷却水（第２流体）が流通する第２流路２２と、複数の第２流路２２に冷却水を分配する第２流体入口２５と、複数の第２流路２２から流出する冷却水を集合させる第２流体出口２７と、を備える。第１流体入口３５及び第１流体出口３６は、第１流路２１に対して流路方向（Ｘ軸方向）に並ぶように配置され、第２流体入口２５及び第２流体出口２７は、第２流路２２に対して流路方向（Ｘ軸方向）に直交する流路幅方向（Ｙ軸方向）に並ぶように配置される。チューブ５０は、流路幅方向（Ｙ軸方向）に延在して第１流体入口３５から第１流路２１に排気が流入する端部である上流辺部６３、８３と、第２流路２２に突出して第２流体入口２５から離れるほど上流辺部６３、８３に近づくように延在する斜めガイド７１、９１と、第２流路２２に突出して流路方向（Ｘ軸方向）に延在する縦ガイド７３〜７６、９３〜９６と、を有する。隣り合うチューブ５０から互いに対向して突出する対の斜めガイド７１、９１は、第２流路２２において縦ガイド７３〜７６、９３〜９６の上流側に間隙２３を形成する構成とした。

上記構成に基づき、第２流体入口２５から第２流路２２に流入する冷却水は、斜めガイド７１、９１に沿って滞留が生じやすい上流辺部６３の近傍に導かれることで、冷却水の温度が局所的に上昇することが抑えられ、冷却水の沸騰が防止される。そして、斜めガイド７１、９１に沿って流れる冷却水の一部は、間隙２３を通じて縦ガイド７３〜７６、９３〜９６の間へと導かれることで、冷却水流の速度分布が均等化される。よって、熱交換器の熱交換効率を高められる。

［２］また、縦ガイド７３〜７６は、第２流体入口２５から離れるほど、それぞれの上流端７３ａ〜７６ａが上流辺部６３に近づくように並ぶ、階段状に配置される構成とした。

上記構成に基づき、縦ガイド７３〜７６の上流端７３ａ〜７６ａは、斜めガイド７１に沿って配置されることで、第２流路２２において冷却水が間隙２３から縦ガイド７３〜７６の間へと流れる流路長さが均等化される。これにより、縦ガイド７３〜７６の間を流れる冷却水流の速度分布の均等化が図られる。

［３］また、第２流体入口２５は、流路幅方向（Ｙ軸方向）に延びる第２流体入口中心線Ｏｙｉを中心として形成される。斜めガイド７１の上流端７１ａは、流路方向（Ｘ軸方向）について第２流体入口中心線Ｏｙｉと、第２流体入口２５に最も近い位置に設けられる縦ガイド７３の上流端７３ａと、の間に配置される構成とした。

上記構成に基づき、第２流体入口２５から第２流路２２に流入する冷却水は、その大部分が斜めガイド７１によって流路幅方向（Ｙ軸方向）に導かれ、その一部が第２流体入口２５に最も近い縦ガイド７３によって流路方向（Ｘ軸方向）に導かれる。これにより、第２流路２２における冷却水流の速度分布が均等化される。

［４］また、チューブ５０は、第２流路２２に突出して第２流体入口２５から離れるほど上流辺部６３に近づくように延在する上流側斜めガイド７２を備え、上流側斜めガイド７２は上流辺部６３と斜めガイド７１との間に配置される構成とした。

上記構成に基づき、第２流体入口２５から第２流路２２に流入する冷却水は、上流側斜めガイド７２に沿って滞留が生じやすい上流辺部６３の近傍に導かれることで、冷却水の温度が局所的に上昇することが抑えられる。

［５］また、斜めガイド７１、９１は、チューブ５０の第２流路２２に面する流路面６９、８９から隆起し、かつ第１流路２１に面する流路面６８、８８に窪むディンプルである構成とした。

上記構成に基づき、斜めガイド７１、９１は、チューブ５０のアッパプレート６０、ロアプレート８０をそれぞれプレス成形することによって形成することが可能になる。これにより、チューブ５０の生産性が確保される。

［６］また、チューブ５０の積層方向（Ｚ軸方向）について第２流路２２の流路高さＨに対する間隙２３の大きさＤの寸法比率Ｄ／Ｈは、０．０５以上０．４３以下の範囲に設定される構成とした。

上記構成に基づき、熱交換器１００では、第２流路２２の流路抵抗を低く抑えることと、熱伝達率を高めることと、の両立が図れる。

次に、図１０に示す熱交換器１００の変形例について説明する。

［７］本変形例では、図１０に示すように、流路幅方向（Ｙ軸方向）に対する上流側斜めガイド７２の傾斜角度θ２は、斜めガイド７１の傾斜角度θ１より大きい構成とした。

上記構成に基づき、第２流体入口２５から第２流路２２に流入する冷却水は、斜めガイド７１より大きく傾斜する上流側斜めガイド７２に沿って流れることで、滞留が生じやすい上流辺部６３の近傍に導かれる流速が高められ、冷却水の温度が局所的に上昇することが抑えられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、斜めガイド７１及び上流側斜めガイド７２は、直線状に延在する構成としたが、湾曲線状に延在するものであってもよい。

また、上記実施形態では、斜めガイド７１と並んで上流側斜めガイド７２を備える構成としたが、上流側斜めガイド７２を備えず、斜めガイド７１のみを備えるものであってもよい。

本発明は、車両に搭載される熱交換器として好適であるが、車両以外に使用される熱交換器にも適用できる。

２１ 第１流路
２２ 第２流路
２３ 間隙
２５ 第２流体入口
３５ 第１流体入口
５０ チューブ
６３ 上流辺部
６８、６９、８８、８９ 流路面
７１、９１ 斜めガイド
７１ａ 上流端
７２、９２ 上流側斜めガイド
７３〜７６、９３〜９６ 縦ガイド
７３ａ〜７６ａ 上流端
１００ 熱交換器

Claims (7)

1. 第１流体と第２流体との間で熱交換が行われる熱交換器であって、
   積層される複数のチューブと、
   前記チューブの内部に形成されて流路方向に延在し、第１流体が流通する複数の第１流路と、
   隣り合う前記チューブの間に形成されて第２流体が流通する複数の第２流路と、
   前記第２流路に対して前記流路方向に直交する流路幅方向に並ぶように配置され、前記第２流路に第２流体を流入させる第２流体入口と、を備え、
   前記チューブは、
   前記流路幅方向に延在して前記第１流路に第１流体が流入する端部である上流辺部と、
   前記第２流路に突出して前記第２流体入口から離れるほど前記上流辺部に近づくように延在する斜めガイドと、
   前記第２流路に突出して前記流路方向に延在する縦ガイドと、を有し、
   隣り合う前記チューブから互いに対向して突出する対の前記斜めガイドは、前記第２流路において前記縦ガイドの上流側に間隙を形成する、
   ことを特徴とする熱交換器。
2. 請求項１に記載の熱交換器であって、
   複数の前記縦ガイドの上流端は、前記第２流体入口から離れるほど前記上流辺部に近づくように並ぶ、
   ことを特徴とする熱交換器。
3. 請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
   前記第２流体入口は、前記流路幅方向に延びる第２流体入口中心線を中心として形成され、
   前記斜めガイドの前記第２流体入口に対向する上流端は、前記流路方向について前記第２流体入口中心線と、前記第２流体入口に最も近い位置に設けられる前記縦ガイドの上流端と、の間に配置される、
   ことを特徴とする熱交換器。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の熱交換器であって、
   前記チューブは、前記第２流路に突出して前記第２流体入口から離れるほど前記上流辺部に近づくように延在する上流側斜めガイドをさらに備え、
   前記上流側斜めガイドは前記上流辺部と前記斜めガイドとの間に配置される、
   ことを特徴とする熱交換器。
5. 請求項４に記載の熱交換器であって、
   前記上流側斜めガイドの前記流路幅方向に対する傾斜角度は、前記斜めガイドの傾斜角度より大きい、
   ことを特徴とする熱交換器。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の熱交換器であって、
   前記斜めガイドは、前記チューブの前記第２流路に面する流路面から隆起し、かつ前記第１流路に面する流路面に窪むディンプルである、
   ことを特徴とする熱交換器。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の熱交換器であって、
   前記チューブの積層方向について前記第２流路の流路高さに対する前記間隙の寸法比率は、０．０５以上０．４３以下の範囲に設定される、
   ことを特徴とする熱交換器。

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