JPH1123185A - 二重管式熱交換器 - Google Patents

二重管式熱交換器

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JPH1123185A
JPH1123185A JP17927397A JP17927397A JPH1123185A JP H1123185 A JPH1123185 A JP H1123185A JP 17927397 A JP17927397 A JP 17927397A JP 17927397 A JP17927397 A JP 17927397A JP H1123185 A JPH1123185 A JP H1123185A
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JP
Japan
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double
pipe
tube
heat exchanger
cooling water
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JP17927397A
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Inventor
Tatsuo Sugimoto
竜雄 杉本
Akira Uchikawa
章 内川
Takaaki Sakane
高明 阪根
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0234—Header boxes; End plates having a second heat exchanger disposed there within, e.g. oil cooler

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱面積を減少させることなく、チューブ２
より流出する冷却水の水流の中で流速の最も速い部分を
オイルとの熱交換に有効に活用することにより、冷却水
側伝熱効率を改良して二重管式オイルクーラ１全体の放
熱性能を更に高性能化する。 【解決手段】 二重管式オイルクーラ１をラジエータの
ロアタンク３内においてチューブ２の外径寸法（ＷＴ）
の延長線内、すなわち、チューブ２より流出する冷却水
の水流の中で流速の最も速い部分に設置した。そして、
二重管式オイルクーラ１の断面形状を、チューブ２の長
手方向に沿う軸線よりもチューブ２の幅方向に沿う短軸
の寸法が短い扁平な長円形状にすることにより、幅方向
の寸法が小さくなった二重管式オイルクーラ１であって
も、冷却水と接触する外筒管１１の外壁面の表面積を大
きくして、放熱面積の低下を抑えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部に第１流体と
熱交換する第２流体が流れる環状通路を形成した二重管
式熱交換器に関するもので、特に自動車用エンジンの冷
却水を還流させることによりオイルを冷却するようにし
たラジエータ内蔵型オイルクーラに最適な二重管式熱交
換器に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、二重管式熱交換器として、図
１０および図１１に示したように、自動車用エンジンの
冷却水を冷却するためのラジエータの下流側タンク１０
２に内蔵されるラジエータ内蔵型二重管式オイルクーラ
１００がある。この二重管式オイルクーラ１００は、ラ
ジエータのチューブ１０３より流入される冷却水と二重
管式オイルクーラ１００の内部を流れるオイルとを熱交
換させてオイルを冷却する水冷式のオイルクーラであ
る。
【０００３】なお、二重管式オイルクーラ１００は、外
壁面で冷却水と接する円筒形状の外筒管１０４と、この
外筒管１０４の内側に配され、外筒管１０４と同心円と
された円筒形状の内筒管１０５と、外筒管１０４と内筒
管１０５との間に形成された円環形状のオイル通路１０
６と、オイル通路１０６内に設けられたインナーフィン
１０７と、外筒管１０４と結合管１０８とを接続してオ
イル通路１０６内にオイルを還流させるための接続継手
１０９とから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の二重
管式オイルクーラ１００においては、一般的に、放熱面
積（伝熱面積）を充分確保する目的で、図１０および図
１１に示したように、チューブ１０３の幅寸法（ＷＴ）
よりも二重管式オイルクーラ１００の直径を大きくして
いる。これでは、二重管式オイルクーラ１００の下流側
部分（図示下端部分）付近で冷却水の流れに淀みが生
じ、その下流側部分の周りを流れる冷却水の流速を遅く
してしまい、冷却水側伝熱効率を低下させてしまうとい
う問題が生じていた。また、従来の技術においては、チ
ューブ１０３から下流側タンク１０２内に流入する冷却
水の水流を、オイルの冷却性能の向上化に有効に活用し
ていないので、二重管式オイルクーラ１００全体の放熱
性能を更に高性能化することはできないという問題が生
じていた。
【０００５】ここで、実開昭５８−４６９６９号公報に
は、断面が８の字状の外筒管および内筒管を備えた二重
管式オイルクーラをラジエータのタンクに内蔵したもの
が提案されているが、ラジエータのチューブと二重管式
オイルクーラとの関係については何ら開示されていない
ので、チューブからタンク内に流入する冷却水の水流を
有効に活用、すなわち、冷却水側仕様を改良していると
は言い難い。
【０００６】また、実開昭５８−５２４６２号公報に
は、断面が扁平形状または長方形状の外筒管および内筒
管を備えた二重管式オイルクーラをラジエータのタンク
に内蔵したものが提案されている。ところが、この二重
管式オイルクーラの長軸はチューブから流入する冷却水
の水流の方向に対して対向するように設けられ、短軸は
チューブから流入する冷却水の水流の方向に沿うように
設けられている。このため、二重管式オイルクーラの底
側部分付近で冷却水の流れに淀みが生じ、その底側部分
の周りを流れる冷却水の流速を遅くしてしまい、冷却水
側伝熱効率を低下させてしまうという問題が生じる。こ
れにより、チューブからタンク内に流入する冷却水を有
効に活用することができないと共に、放熱面積を円筒形
状の二重管式オイルクーラと同様にしようとすると、タ
ンクの幅寸法を大型化する必要があり、ラジエータの幅
寸法が大きくなるという問題が生じる。
【０００７】そして、実開昭５９−７１０７１号公報に
は、断面が楕円形状の外筒管および内筒管を備えた二重
管式オイルクーラをラジエータのタンクに内蔵したもの
が提案されている。さらに、特開平３−２３３１２９公
報には、断面が略Ｕ字形状の外筒管および内筒管を備え
た二重管式オイルクーラをラジエータのタンクに内蔵し
たものが提案されている。ところが、これらは、二重管
式オイルクーラの直径がラジエータのチューブの幅寸法
よりも大きいため、チューブからタンク内に流入する冷
却水の水流の中で流速の最も速い部分を有効に活用して
いない。
【０００８】なお、二重管式オイルクーラ全体の放熱性
能の向上化の検討は、性能向上化の寄与率の高いオイル
側仕様の改良を中心に行われてきた。そして、オイル側
仕様の改良は、主にオイル通路内にインナーフィンを挿
入したり、そのインナーフィンの伝熱面積を拡大するた
めに特殊な形状のインナーフィンを利用したりしている
が、近年ではその最適化が進み、これ以上の改良の余地
のない所まで行き着いてしまっている。
【０００９】ここで、従来より、ラジエータとしては、
アッパータンクとロアタンクとの間に、天地方向に延び
る複数本のチューブを配し、アッパータンクからロアタ
ンクへ冷却水を垂直方向（上下方向）に流すようにした
ダウンフロー方式のラジエータが一般的であった。しか
し、近年、自動車への搭載性の向上化からラジエータを
自動車に水平方向に配置して、上流側タンクから下流側
タンクへ水平方向に流すようにしたクロスフロー方式の
ラジエータに変わりつつある。そして、クロスフロー方
式のラジエータは、チューブの本数がダウンフロー方式
のラジエータよりも少なく、１本当りのチューブから下
流側タンク内に流入する冷却水の流速がダウンフロー方
式のラジエータよりも速くなっている。
【００１０】また、ダウンフロー方式またはクロスフロ
ー方式に拘らず、二重管式オイルクーラの放熱性能が特
に要求されるエンジン高負荷条件においては、ラジエー
タを還流する冷却水も高流量となり、チューブから下流
側タンク内に流入する冷却水の流速も更に速くなる。し
たがって、ラジエータを還流する冷却水の水流の中で、
最も流速が速い冷却水の水流、すなわち、チューブから
流入する冷却水の水流を有効に活用することにより、冷
却水側仕様を改良して二重管式オイルクーラ１００全体
の放熱性能を更に向上させることが望まれている。
【００１１】そこで、チューブ１０３から流入する冷却
水の水流を有効に活用するために、図１２に示したよう
に、チューブ１０３の幅寸法（ＷＴ）よりも二重管式オ
イルクーラ１００の直径を小さくすることが考えられ
る。ところが、この場合には、二重管式オイルクーラ１
００の放熱面積が大幅に減少してしまい、二重管式オイ
ルクーラ１００の熱交換性能を低下させてしまうという
問題が生じる。
【００１２】
【発明の目的】本発明の目的は、伝熱面積を減少させる
ことなく、上流側流路管から下流側流路管内に流入する
第１流体の流れの中で流速の最も速い部分を、第２流体
との熱交換に有効に活用することで、第１流体側仕様を
改良して全体の熱交換性能を更に高性能化することので
きる二重管式熱交換器を提供することにある。また、下
流側部分で第１流体の淀みが生じないようにすること
で、第１流体側伝熱効率が低下することのない二重管式
熱交換器を提供することにある。さらに、チューブ等の
上流側流路管や下流側タンク等の下流側流路管の幅寸法
の大型化を抑えることのできる二重管式熱交換器を提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、二重管式熱交換器を下流側流路管内において上
流側流路管の幅方向の寸法の延長線内に設置することに
より、上流側流路管から下流側流路管内に流入する第１
流体の流れの中で流速の最も速い部分を二重管式熱交換
器全体の外壁面に接触させることができる。このよう
に、第１流体側仕様を改良することができるので、二重
管式熱交換器全体の熱交換性能を更に高性能化すること
ができる。
【００１４】また、二重管式熱交換器の断面形状を、上
流側流路管の幅方向に対して直交する縦方向よりも横方
向が短い寸法の扁平形状にすると共に、上流側流路管の
幅方向の寸法よりも二重管式熱交換器の横方向の寸法を
小さくすることにより、第１流体と接触する二重管式熱
交換器の外壁面の表面積を大きくできるので、二重管式
熱交換器を下流側流路管内において上流側流路管の幅方
向の寸法の延長線内に設置しても、二重管式熱交換器の
熱交換性能の低下を抑えることができる。
【００１５】請求項２ないし請求項４のうちのいずれか
１つに記載の発明によれば、二重管式熱交換器の断面形
状を、長軸と短軸とを有する多角形状、楕円形状または
長円形状にすることにより、二重管式熱交換器の外壁面
付近を第１流体が淀みなくスムーズに流れるので第１流
体の伝熱効率が向上する。また、請求項３または請求項
４に記載の発明によれば、二重管式熱交換器の断面形状
を、長軸と短軸とを有する楕円形状または長円形状にす
ることにより、上流側流路管側に対して逆側の二重管式
熱交換器の外壁面付近を第１流体が淀みなくスムーズに
流れるので、第１流体の流速が遅くなることはない。こ
のため、第１流体の伝熱効率が更に向上する。
【００１６】請求項５に記載の発明によれば、二重管式
熱交換器の長軸が二重管式熱交換器の短軸の長さの２倍
以上の長さを持つことにより、第１流体と接触する二重
管式熱交換器の外壁面の表面積を大きくできるので、二
重管式熱交換器を下流側流路管内において上流側流路管
の幅方向の寸法の延長線内に設置しても、二重管式熱交
換器の熱交換性能の低下を抑えることができる。
【００１７】請求項６に記載の発明によれば、二重管式
オイルクーラを下流側タンク内においてチューブの幅方
向の寸法の延長線内に設置することにより、チューブか
ら下流側タンク内に流入する冷却水の水流の中で流速の
最も速い部分を外筒管全体の外壁面に接触させることが
できる。このように、冷却水側仕様を改良することがで
きるので、二重管式オイルクーラ全体の放熱性能を更に
高性能化することができる。
【００１８】また、外筒管の断面形状を、チューブの幅
方向に対して直交する縦方向よりも横方向が短い寸法の
扁平形状にすると共に、チューブの幅方向の寸法よりも
外筒管の横方向の寸法（外径寸法）を小さくすることに
より、外壁面が冷却水と接触する外筒管の表面積を大き
くできるので、二重管式オイルクーラを下流側タンク内
においてチューブの幅方向の寸法の延長線内に設置して
も、二重管式オイルクーラの放熱性能の低下を抑えるこ
とができる。
【００１９】請求項７に記載の発明によれば、一対の成
形プレートの凹部同士をかしめにより結合することによ
り二重管式オイルクーラの外筒管が形成され、その外筒
管のかしめ部分がチューブの軸線上に位置するように下
流側タンク内に二重管式オイルクーラを配置している。
このため、その円筒管のかしめ部分によって、チューブ
から下流側タンク内に流入する冷却水の水流をスムーズ
に分流することができるので、上流側流路管側の外筒管
の外壁面付近で第１流体の淀みが発生することはなく、
第１流体の流速が遅くなることもない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態の構成〕図１ないし図５は本発明の第１
実施形態を示したもので、図１はラジエータのロアタン
クに内蔵された二重管式オイルクーラを示した図で、図
２はチューブより流出する冷却水の水流と二重管式オイ
ルクーラとの関係を示した図である。
【００２１】本実施形態の二重管式オイルクーラ１は、
本発明の二重管式熱交換器に相当するもので、自動車用
エンジンの冷却水（第１流体に相当する）によりオイル
（第２流体に相当する）を冷却する。この二重管式オイ
ルクーラ１は、自動車の走行風を受け易い場所に設置さ
れたラジエータの複数本のチューブ２の下流側端部（下
側端部）に接合されるロアタンク３に内蔵されるラジエ
ータ内蔵型オイルクーラである。
【００２２】複数本のチューブ２は、本発明の上流側流
路管に相当するもので、アルミニウム合金等の熱伝導性
に優れた金属材料を扁平形状（長円形状）にして形成さ
れ、内部に冷却水が上方より下方に流れる上流側冷却水
路４を有している。冷却水は、複数本のチューブ２の上
流側冷却水路４を通過する際に、チューブ２の外壁面を
通過する空気と熱交換して冷却される。なお、隣設する
チューブ２間には、図示しないコルゲートフィン等の伝
熱促進部材が接合されている。
【００２３】ロアタンク３は、本発明の下流側流路管に
相当するもので、アルミニウム合金等の金属材料よりな
るコアプレート５、およびこのコアプレート５にゴムパ
ッキン等のシール材６を介してかしめ等により固定され
た樹脂材料製のキャプセル７等から構成され、内部に複
数本のチューブ２から流入する下流側冷却水路８を有し
ている。
【００２４】コアプレート５には、複数本のチューブ２
の下流側端部が差し込まれた状態でろう付け等により接
合される差込み穴５ａが形成されている。キャプセル７
は、ナイロン樹脂等の樹脂材料により有底容器形状（断
面形状が略Ｕ字形状に一体成形された樹脂タンクであ
る。このキャプセル７の側壁には、二重管式オイルクー
ラ１のニップル１０が差し込まれる円形状の差込み穴７
ａが２個形成されている。なお、キャプセル７を金属材
料により形成しても良い。
【００２５】次に、二重管式オイルクーラ１の構造を図
１ないし図５に基づいて説明する。ここで、図３ないし
図５は二重管式オイルクーラ１を示した図である。二重
管式オイルクーラ１は、継手部材としての２個のニップ
ル１０と、これらのニップル１０に結合される２分割型
の外筒管１１と、この外筒管１１内に配された内筒管１
２と、内部をオイルが還流するオイル通路１３と、内部
を冷却水が還流する冷却水通路１４と、オイル通路１３
内に配されたインナーフィン１５とから構成されてい
る。
【００２６】２個のニップル１０は、キャプセル７の差
込み穴７ａ内にそれぞれ差し込まれ、キャプセル７の内
壁面との間にＯリング等のシール材１６が装着されてい
る。このニップル１０のキャプセル７の外壁面より突出
する円管状部分の外周には、ナット１７および外部結合
管１８が嵌め合わされる外周ねじ部１９が形成されてい
る。
【００２７】そして、外部結合管１８は、入口側の結合
管が二重管式オイルクーラ１と自動車用オートマチック
トランスミッションのトルクコンバータ（図示せず）に
連結し、出口側の結合管がオイルポンプまたはオイルパ
ン（図示せず）に連結している。なお、オイルの流れ方
向は、トルクコンバータ→二重管式オイルクーラ１→オ
イルポンプまたはオイルパンでも、オイルポンプまたは
オイルパン→二重管式オイルクーラ１→トルクコンバー
タでもまたそれ以外でも良い。
【００２８】外筒管１１は、アルミニウム合金または真
鍮等の金属材料よりなり、皿状に凹んだ一対の成形プレ
ート１１ａ、１１ｂの凹部同士を張り合わせた状態で、
周囲をかしめにより結合されて扁平形状に形成されてい
る。そして、外筒管１１の断面形状は、チューブ２から
ロアタンク３内に流出した冷却水の水流方向に沿うよう
に長軸（長寸法部）が配され、且つチューブ２からロア
タンク３内に流出した冷却水の水流方向に対向するよう
に短軸（短寸法部）が配された長円形状である。
【００２９】その外筒管１１の長軸の寸法（ＨＯ）は、
外筒管１１の短軸の寸法（ＷＯ）の２倍以上（本例では
３．４倍）の長さを有している。そして、外筒管１１の
上端部および下端部の断面形状は半円形状（円弧部分２
０）とされ、その中間部の断面形状は直線形状（縦方向
の寸法ＬＳのストレート部分２１）とされている。な
お、外筒管１１のかしめ部分２２がチューブ２の軸線上
に位置するようにロアタンク３の下流側冷却水路８内に
配置されている。そして、外筒管１１は、図１に示した
ように、チューブ２の幅方向の寸法（例えばチューブ２
の外径寸法）ＷＴの延長線（図示一点鎖線）内に位置す
るようにニップル１０に固定されている。
【００３０】内筒管１２は、アルミニウム合金または真
鍮等の金属材料よりなり、外筒管１１と同心の長円形状
に形成されている。オイル通路１３は、本発明の環状通
路に相当する部分で、外筒管１１と内筒管１２との間で
長円環形状に形成されている。冷却水通路１４は、複数
本のチューブ２の列設方向の両端部において開口してお
り、下流側冷却水路８内を流れる冷却水が通る。インナ
ーフィン１５は、オイル側熱伝達効率の向上化に寄与す
るための部材である。
【００３１】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
の二重管式オイルクーラ１の作用を図１ないし図５に基
づいて簡単に説明する。
【００３２】自動車用エンジンが運転されてオイルポン
プが駆動されると、自動車用エンジンの摺動部を潤滑す
るオイルが入口側の外部結合管１８を通って二重管式オ
イルクーラ１のオイル通路１３内に還流されて、冷却水
と熱交換した後に、出口側の外部結合管１８から二重管
式オイルクーラ１より排出される。なお、オイル通路１
３内にはインナーフィン１５が配されているのでオイル
側伝熱効率は高い。
【００３３】一方、自動車用エンジンが運転されること
により、ウォータポンプが駆動されると、自動車用エン
ジンのウォータジャケットより流出した冷却水がラジエ
ータのアッパタンク内に流入する。そして、各チューブ
２に分配された冷却水は、チューブ２を通過する際に空
気と熱交換して冷やされてから、各チューブ２の下流側
端部よりロアタンク３内に流出する。
【００３４】各チューブ２の下流側端部よりロアタンク
３内に流出した冷却水は、二重管式オイルクーラ１のか
しめ部分２２によりスムーズに分流される。そして、二
重管式オイルクーラ１が冷却水の水流の流速の最も速い
部分に設置され、且つ二重管式オイルクーラ１にストレ
ート部分２１を有しているので、外筒管１１の外壁面に
接触した冷却水が淀むことなく、スムーズに流れる。こ
れにより、冷却水側伝熱効率が更に向上することによ
り、オイル通路１３内を流れるオイルを効率良く冷却す
る。
【００３５】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態では、二重管式オイルクーラ１を冷却水の水流
の流速の最も速い部分、すなわち、ロアタンク３内にお
いてチューブ２の幅方向の寸法（ＷＴ：例えばチューブ
２の外径寸法）の延長線内に設置している。これによ
り、各チューブ２から流出する冷却水の水流を有効に利
用することができるので、二重管式オイルクーラ１全体
の放熱性能を更に高性能化することができる。
【００３６】また、二重管式オイルクーラ１を、長軸寸
法（ＨＯ）が短軸寸法（ＷＯ）よりも２倍以上の扁平な
長円形状の二重管にすると共に、チューブ２の外径寸法
よりも二重管式オイルクーラ１の短軸の寸法を小さくす
ることにより、冷却水と接触する外壁面の表面積を大き
くすることができる。これにより、二重管式オイルクー
ラ１の短軸寸法（ＷＯ）をチューブ２の外径寸法（Ｗ
Ｔ）よりも小さくしても、二重管式オイルクーラの放熱
性能の低下を抑えることができる。
【００３７】そして、二重管式オイルクーラ１の放熱面
積を円筒形状の二重管式オイルクーラと同様にしようと
した場合でも、チューブ２の長手方向に沿った長軸寸法
（ＨＯ）がチューブ２の長手方向に直交する短軸寸法
（ＷＯ）よりも２倍以上の扁平な長円形状の二重管にす
ることにより、チューブ２やロアタンク３の幅寸法の大
型化を抑えることができるので、ラジエータの幅寸法の
大型化を阻止できる。ここで、ロアタンク３等の下流側
タンクの幅寸法をチューブ２の幅方向の寸法と略一致さ
せても、下流側タンク内に二重管式オイルクーラ１を設
置できるので、下流側タンクの幅寸法を縮小化すること
ができるので、幅寸法の小さいコンパクトなラジエータ
とすることもできる。
【００３８】そして、本実施形態では、ダウンフロー方
式のラジエータのロアタンク３内に二重管式オイルクー
ラ１を設置しているが、クロスフロー方式の下流側タン
ク内に二重管式オイルクーラ１を設置しても良い。この
場合には、前述したように、クロスフロー方式のラジエ
ータはチューブの本数がダウンフロー方式のラジエータ
よりも少なく、各チューブから流出した冷却水の水流の
流速がダウンフロー方式のラジエータよりも速い。ま
た、エンジン冷却水回路、特にラジエータを還流する冷
却水の流量が多くなるエンジン高負荷条件下でも、各チ
ューブから流出した冷却水の水流の流速は速い。このた
め、これらの条件の下で、本実施形態の二重管式オイル
クーラ１を使用した場合には、本実施形態よりも冷却水
側伝熱効率が向上し、二重管式オイルクーラ１全体の放
熱性能を更に高性能化することができる。
【００３９】〔第２実施形態〕図６は本発明の第２実施
形態を示したもので、ラジエータのロアタンクに内蔵さ
れた二重管式オイルクーラを示した図である。
【００４０】本実施形態では、自動車の前後方向に二列
となるようにチューブ２を配したダウンフロー方式のラ
ジエータのロアタンク３（キャプセル７の断面形状が略
馬蹄形状のもの）内に、二重管式オイルクーラ１を設置
している。なお、外筒管１１と内筒管１２との間に形成
されるオイル通路１３に配されるインナーフィンは省略
されているが、オイル側伝熱効率を高めるために当然の
ようにインナーフィンを設置しても良い。
【００４１】本実施形態では、二重管式オイルクーラ１
の短軸寸法（ＷＯ）が縦列された２本のチューブ２の幅
方向の寸法（ＷＴ）よりも小さく、二重管式オイルクー
ラ１が２本のチューブ２の幅方向の寸法（ＷＴ）の延長
線（図示一点鎖線）内に収まるように、ロアタンク３内
に二重管式オイルクーラ１を設置している。なお、二重
管式オイルクーラ１の上端部および下端部の断面形状は
半楕円形状とされている。
【００４２】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を自動車用オートマチックトランスミッションのトルク
コンバータオイルを冷却する二重管式オイルクーラ１に
適用したが、本発明を自動車、船舶、航空機、鉄道車両
に搭載されるエンジンのエンジンオイルを冷却する二重
管式熱交換器に適用しても良い。また、本発明を、自動
変速機油、潤滑油、パワーステアリング等の作動油など
のオイルを冷却する二重管式熱交換器に適用しても良
い。
【００４３】さらに、本発明を、冷媒を冷却媒体（空気
または冷却水）と熱交換させて凝縮液化させる二重管式
冷媒凝縮器、冷媒を加熱媒体（空気または温水）と熱交
換させて蒸発気化させる二重管式冷媒蒸発器に適用して
も良い。そして、本発明を、外筒管の外壁面を流れる気
体と外筒管内を流れる気体とを熱交換させるようにした
二重管式熱交換器に適用しても良く、外筒管の外壁面を
流れる液体と外筒管内を流れる気体とを熱交換させるよ
うにした二重管式熱交換器に適用しても良い。
【００４４】本実施形態では、二重管式オイルクーラ１
の断面形状を長円形状にしたが、図７（ａ）に示したよ
うに、二重管式オイルクーラ１等の二重管式熱交換器の
断面形状を、ストレート部分２１を有する楕円形状にし
ても良く、また、図７（ｂ）に示したように、二重管式
オイルクーラ１等の二重管式熱交換器の断面形状を、単
純な楕円形状にしても良い。
【００４５】そして、図８（ａ）に示したように、二重
管式オイルクーラ１等の二重管式熱交換器の断面形状
を、ストレート部分２１を有する五角形状にしても良
く、また、図８（ｂ）に示したように、二重管式オイル
クーラ１等の二重管式熱交換器の断面形状を、ストレー
ト部分２１を有する三角形状にしても良い。さらに、二
重管式オイルクーラ１等の二重管式熱交換器の断面形状
を、長方形状等の多角形状にしても良い。
【００４６】本実施形態では、図９（ａ）に示したよう
に、ラジエータのチューブ２の外径寸法（ＷＴ）の延長
線内に長円形状の二重管式オイルクーラ１を設置した
が、図９（ｂ）に示したように、チューブ２の内径寸法
（ＷＴ）の延長線内に長円形状の二重管式オイルクーラ
１を設置しても良い。すなわち、チューブ２の幅方向の
寸法としては、チューブ２の外径寸法を基準にしても良
いし、チューブ２の内径寸法を基準にしても良い。
【００４７】さらに、図９（ｃ）に示したように、チュ
ーブ２の板厚の中心同士を結んだ幅方向の寸法を基準に
しても良い。なお、図９（ｃ）に示したように、チュー
ブ２の下流側端部が拡管している場合には、冷却水の水
流が拡がり気味にチューブ２の下流側端部からロアタン
ク（下側タンク）３内に流入するので、チューブ２の幅
方向の寸法としてチューブ２の外径寸法を採用すること
が望ましい。
【００４８】本実施形態では、上流側流路管としてチュ
ーブ２を利用し、下流側流路管としてロアタンク３を利
用したラジエータ内蔵型二重管式オイルクーラ１を例に
挙げたが、上流側流路管としての入口側流路管、および
下流側流路管としての最外側筒管（ハウジング）を備え
た三重管式熱交換器（三重管式オイルクーラ）に本発明
を適用しても良い。
【００４９】また、上流側流路管として、金属パイプ、
樹脂パイプまたはゴムホース等を利用しても良く、下流
側流路管として、金属タンク、チューブ、オイルパン形
状の容器、金属パイプまたは樹脂パイプ等を利用しても
良い。なお、上流側流路管の断面形状は、楕円形状、長
円形状、長方形状等の扁平形状であっても、円形状であ
っても、多角形状であっても何でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラジエータのロアタンクに内蔵された二重管式
オイルクーラを示した断面図である（第１実施形態）。
【図２】チューブより流出する冷却水の水流と二重管式
オイルクーラとの関係を示した断面図である（第１実施
形態）。
【図３】二重管式オイルクーラを示した平面図である
（第１実施形態）。
【図４】二重管式オイルクーラを示した正面図である
（第１実施形態）。
【図５】二重管式オイルクーラを示した部分断面図であ
る（第１実施形態）。
【図６】ラジエータのロアタンクに内蔵された二重管式
オイルクーラを示した断面図である（第２実施形態）。
【図７】（ａ）は二重管式オイルクーラを示した断面図
で、（ｂ）は二重管式オイルクーラを示した断面図であ
る。
【図８】（ａ）は二重管式オイルクーラを示した断面図
で、（ｂ）は二重管式オイルクーラを示した断面図であ
る。
【図９】（ａ）は二重管式オイルクーラを示した断面図
で、（ｂ）は二重管式オイルクーラを示した断面図で、
（ｃ）は二重管式オイルクーラを示した断面図である。
【図１０】ラジエータの下流側タンクに内蔵された二重
管式オイルクーラを示した断面図である（従来の技
術）。
【図１１】チューブより流出する冷却水の水流と二重管
式オイルクーラとの関係を示した断面図である（従来の
技術）。
【図１２】ラジエータの下流側タンクに内蔵された二重
管式オイルクーラを示した断面図である（従来の技
術）。
【符号の説明】
１ 二重管式オイルクーラ（二重管式熱交換器） ２ チューブ（上流側流路管） ３ ロアタンク（下流側流路管、下流側タンク） ４ 上流側冷却水路 ８ 下流側冷却水路 １０ ニップル（接続継手） １１ 外筒管 １２ 内筒管 １３ オイル通路（環状通路） １４ 冷却水通路 １５ インナーフィン １８ 外部結合管 ２２ かしめ部分 １１ａ 成形プレート １１ｂ 成形プレート

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上流側流路管から第１流体が流入する下流
    側流路管内に配され、内部に第１流体と熱交換する第２
    流体が流れる環状通路を形成した二重管式熱交換器であ
    って、 前記二重管式熱交換器は、前記下流側流路管内において
    前記上流側流路管の幅方向の寸法の延長線内に設置さ
    れ、前記上流側流路管の幅方向に対して直交する縦方向
    よりも横方向が短い寸法の扁平形状の断面を有すると共
    に、 前記上流側流路管の幅方向の寸法よりも前記二重管式熱
    交換器の横方向の寸法が小さいことを特徴とする二重管
    式熱交換器。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の二重管式熱交換器におい
    て、 前記二重管式熱交換器は、前記上流側流路管から前記下
    流側流路管内に流入する第１流体の流入方向に沿うよう
    に配された長軸、および前記上流側流路管から前記下流
    側流路管内に流入する第１流体の流入方向に対向するよ
    うに配された短軸を持つ多角形状の断面を有することを
    特徴とする二重管式熱交換器。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の二重管式熱交換器におい
    て、 前記二重管式熱交換器は、前記上流側流路管から前記下
    流側流路管内に流入する第１流体の流入方向に沿うよう
    に配された長軸、および前記上流側流路管から前記下流
    側流路管内に流入する第１流体の流入方向に対向するよ
    うに配された短軸を持つ楕円形状の断面を有することを
    特徴とする二重管式熱交換器。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の二重管式熱交換器におい
    て、 前記二重管式熱交換器は、前記上流側流路管から前記下
    流側流路管内に流入する第１流体の流入方向に沿うよう
    に配された長軸、および前記上流側流路管から前記下流
    側流路管内に流入する第１流体の流入方向に対向するよ
    うに配された短軸を持つ長円形状の断面を有することを
    特徴とする二重管式熱交換器。
  5. 【請求項５】請求項２ないし請求項４のうちのいずれか
    １つに記載の二重管式熱交換器において、 前記二重管式熱交換器の長軸は、前記二重管式熱交換器
    の短軸の長さの２倍以上の長さを持つことを特徴とする
    二重管式熱交換器。
  6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれか１つに
    記載の二重管式熱交換器において、 前記上流側流路管は、内部に上流側冷却水路を形成する
    複数本のチューブであって、 前記下流側流路管は、前記複数本のチューブの一端部か
    ら前記第１流体としての冷却水が流入すると共に、内部
    に前記上流側冷却水路よりも広い下流側冷却水路を形成
    する下流側タンクであって、 前記二重管式熱交換器は、前記下流側タンク内において
    前記複数本のチューブの列設方向に設置された二重管式
    オイルクーラであって、 この二重管式オイルクーラは、外壁面に冷却水が接する
    楕円形状の外筒管と、この外筒管の内側に配され、前記
    外筒管と同心の楕円形状の内筒管と、前記外筒管の内壁
    面と前記内筒管の外壁面との間に形成され、前記環状通
    路としてのオイル通路と、前記外筒管と外部結合管とを
    接続して前記オイル通路内に前記第２流体としてのオイ
    ルを還流させるための接続継手とを備えたことを特徴と
    する二重管式熱交換器。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の二重管式熱交換器におい
    て、 前記外筒管は、皿状に凹んだ一対の成形プレートの凹部
    同士をかしめにより結合されて形成され、 前記二重管式熱交換器は、前記外筒管のかしめ部分が前
    記チューブの軸線上に位置するように前記下流側タンク
    内に配置されていることを特徴とする二重管式熱交換
    器。
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