JPH1038479A - 二重管型熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で内部流体を確実に螺旋谷部に沿
って案内すると共に、外部流体が内管内周を軸方向に容
易に流通し得る二重管型熱交換器を提供すること。 【解決手段】 外管１のみに螺旋状の波形４が曲折形成
され、その波形４の螺旋谷部４ａが内管２の外周面に接
触配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用オイルク
ーラー等に広く用いられている二重管型熱交換器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン冷却水冷却用ラジエー
ターには、その下部タンクにオイルクーラとして二重管
型熱交換器が内装されることがある。この二重管型熱交
換器は、外管と内管とを有し、両管の両端開口縁どうし
が液密に接合され、外管の長手方向両端部外周に内部流
体の出入口が形成されたものである。そして、外管と内
管との間に形成される流体通路を内部流体が流通し、外
管の外面側および内管の内面側に外部流体が流通するも
のである。このような二重管型熱交換器は、外管および
内管の内部に内部流体攪拌用のフィンが内装されること
が多い。なお、このフィンを省略したものとして、本出
願人自身の提案による実公昭５２ー１８３６３号のラジ
エーター内蔵式クーラーが存在する。

【０００３】この熱交換器は、図５に示す如く同一長さ
の外管１と内管２とに夫々ピッチと位相が同一の波形４
および波形５を同一方向に形成したものである。そし
て、外管１および内管２間に波形の流体通路10を均一に
形成させてなる。その外管１の長手方向両端部外周に
は、内部流体11の出入口用のボス部６が取り付けられて
いる。この熱交換器は、ラジエーターの下部タンク内に
固定され、ボス部６の出入口が夫々タンク13の外面側に
突出するものである。そして、一方のボス部６から内部
流体11を流入させ、それが流体通路10を流通して他方の
ボス部６から流出される。そして、タンク13内の外部流
体12が外管１および内管２の内外周を軸線方向に流通す
るように構成したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来例である内
管と外管との間にインナーフィンを設ける二重管型熱交
換器は、その内部構造が複雑となり、インナーフィンの
取り付けが面倒となる欠点がある。また図５に示す従来
の熱交換器は、インナーフィン内蔵型のものに比べて、
熱伝達率が低い欠点がある。そこで本発明は、これらの
欠点を解決することを課題とするものであり、その解決
手段として次の構成をとる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の二重管型
熱交換器は、外管１と、その外管１の長さに略同一で且
つ、その外管１に流体通路10を介して内装される内管２
とを有し、それらの外管１と内管２との両端の開口縁ど
うしが液密に接合されると共に、その外管１の両端部外
周に内部流体11の出入口３，３が形成され且つ、その内
管２の両端に外部流体12の出入口が開口した二重管型熱
交換器において、前記外管１のみに螺旋状の波形４が曲
折形成され、且つその波形４の螺旋谷部４ａが内管２の
外周面に接触配置されたことを特徴するものである。ま
た第２の本発明は、その第１発明において、螺旋状の波
形４が多条ネジ状に形成されたものである。さらに第３
の本発明は、第１発明または第２発明において、波形４
の螺旋谷部４ａを内管２に接触させた接触部が、互いに
ろう付けまたはハンダ付け接合されたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の各
実施の形態につき説明する。図１は本発明の第１の例を
示す一部破断正面図であり、図２は図１のII−II矢視断
面図である。この熱交換器はほぼ同一長さの外管１と内
管２とからなる。外管１はその両端外周に開口が形成さ
れ、そこにボス部６が接合されている。一対のボス部６
間には螺旋状の波形４が形成されている。内管２には波
形が形成されず、直管状のものである。また、外管１の
両端開口縁は内側にフランジ部８が形成され、その内周
縁が内管２の両端開口縁に接触する。さらに、波形４の
螺旋谷部４ａが内管２の外周面に接触され、各接触部は
一体的にろう付け固定されている。なお、ボス部６の端
管上部の外周には配管連結用のネジ部が形成され、その
フランジ部にはリング溝７が設けられている。このリン
グ溝７には図示しないＯリングが嵌着し、そのＯリング
がタンクの貫通孔の孔縁に液密に圧着される。

【０００７】このようにしてなる二重管型熱交換器は、
一方のボス部６の出入口３から他方のボス部６の出入口
３に高温のオイル等の内部流体が流通する。外管１の波
形４はこの例では多重螺旋状に形成され、夫々の螺旋溝
に沿って内部流体が同時に流通する。このとき、波形４
の螺旋谷部４ａはその全長に渡って内管２に接触固定さ
れているため、内部流体11は波形４と内管２とで形成さ
せる多条ネジ状の流体通路10を確実に螺旋状に流通す
る。そのため、内部流体11の流路長が螺旋の全長とな
り、直線的な二重管型熱交換器に比べて長くなる。

【０００８】次に、図３および図４は本発明の第２の二
重管型熱交換器の例であり、この熱交換器が第１の例と
大きく変わる点は、外管１および内管２が全体としてそ
の左端から右端に向かって次第に先細りとなるテーパー
状に形成されているところである。すなわち、内管２の
左端の半径Ｒ₁ は内管の右端の半径Ｒ₂ よりも大に形成
されている。同様に外管１も内管２に整合して右端側に
先細りとなるテーパーに形成されている。このように外
管１および内管２をテーパー状にすることにより、その
組み立て性が極めて容易となる。すなわち、内管２の小
径側を外管１の大径側から挿入することにより、その挿
入を極めて容易に行い、且つ内管２の両端外周を外管１
の両端部に確実に接触させると共に、外管１の波形４の
螺旋谷部４ａと内管２外周とを確実に互いに接触させ得
る。

【０００９】

【発明の作用・効果】本発明の二重管型熱交換器は、外
管１のみに螺旋状の波形４が曲折形成され、且つその波
形４の螺旋谷部４ａが内管２の外周面に接触配置されて
いるから、内部流体はその螺旋谷部４ａに沿って確実に
流通し、その流路長が長くなる。そのため、内部流体の
伝熱面積が大きくなり熱交換を促進し得る。また、内管
２内面側には螺旋状の波形が形成されていないため、そ
の内管２を軸線方向に流通する外部流体の圧力損失は比
較的小さくなる。そのため、内管２内を軸線方向に外部
流体が流通し易くなり、内管２内面側における熱交換が
促進される。また、外管１の外面側においては放熱面積
が大きくなり、その点からも熱交換が促進される。次
に、波形４が多条ネジ状に形成された発明においては、
一方の出入口３から他方の出入口３に流通する内部流体
11の流通路が同時に多数形成され、その流体の圧力損失
を少なくして、内部流体11の流通を円滑に行い得る。

【００１０】さらには、波形４の螺旋谷部４ａを内管２
に接触させた接触部が、互いにろう付けまたはハンダ付
け接合された発明においては、内部流体11の内圧に対す
る熱交換器強度が高くなる。それゆえ、外管１，内管２
の板厚を薄くして伝熱性をさらに良好にすることが可能
となる。また、外管１および内管２が夫々一端から他端
に次第に先細りになるテーパーに形成されたものにおい
ては、その組み立て性が良好で、且つ外管１の螺旋谷部
４ａと内管２とを確実に接触させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の例を示す一部破断正面図。

【図２】図１のII−II矢視断面図。

【図３】本発明の第２の例を示す一部破断正面図。

【図４】図３の分解説明図。

【図５】従来の二重管型熱交換器の一例を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ 外管 ２ 内管 ３ 出入口 ４ 波形 ４ａ 螺旋谷部 ５ 波形 ６ ボス部 ７ リング溝 ８，９ フランジ部 10 流体通路 11 内部流体 12 外部流体 13 タンク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外管１と、その外管１の長さに略同一で
   且つ、その外管１に流体通路10を介して内装される内管
   ２とを有し、 それらの外管１と内管２との両端の開口縁どうしが液密
   に接合されると共に、その外管１の両端部外周に内部流
   体11の出入口３，３が形成され且つ、その内管２の両端
   に外部流体12の出入口が開口した二重管型熱交換器にお
   いて、 前記外管１のみに螺旋状の波形４が曲折形成され、 且つその波形４の螺旋谷部４ａが内管２の外周面に接触
   配置されたことを特徴する二重管型熱交換器。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記螺旋状の波形４
   が多条ネジ状に形成された二重管型熱交換器。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
   波形４の螺旋谷部４ａを内管２に接触させた接触部が、
   互いにろう付けまたはハンダ付け接合された二重管型熱
   交換器。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記外管１および内
   管２が、夫々一端から他端にしだいに先細りとなるテー
   パに形成された二重管型熱交換器。