WO2013051233A1 - 熱交換器用チューブ - Google Patents

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周 山本
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    • F28D7/1684—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 in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger tube that can be used in a heat exchanger such as an EGR cooler.
  • an EGR device that reduces the generation of nitrogen oxides by recirculating a part of exhaust gas of an engine such as an automobile to the engine.
  • the exhaust gas recirculated to the engine is known.
  • the temperature of the exhaust gas is reduced and the volume of the exhaust gas is reduced, so that the combustion temperature can be lowered and the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced without significantly reducing the output of the engine.
  • Some engines are equipped with an EGR cooler for cooling the exhaust gas in the middle of the line for recirculating the exhaust gas to the engine.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the EGR cooler.
  • reference numeral 1 denotes a shell formed in a cylindrical shape, and a plate is formed on both ends of the shell 1 in the axial direction so as to close the end face of the shell 1.
  • 2 and 2 are fixed, and both ends of a large number of tubes 3 are fixed to the respective plates 2 and 2 in a penetrating state.
  • the large numbers of tubes 3 extend in the axial direction inside the shell 1. Yes.
  • a cooling water inlet pipe 4 is attached from the outside near one end of the shell 1, and a cooling water outlet pipe 5 is attached from the outside near the other end of the shell 1. 9 is supplied from the cooling water inlet pipe 4 to the inside of the shell 1, flows outside the tube 3, and is discharged from the cooling water outlet pipe 5 to the outside of the shell 1.
  • bonnets 6, 6 formed in a bowl shape are fixed to the opposite shell 1 side of each plate 2, 2 so as to enclose the end faces of the respective plates 2, 2, and in the center of one bonnet 6.
  • the exhaust gas 10 of the engine enters the inside of one bonnet 6 from the exhaust gas inlet 7, and a plurality of tubes 3. After being cooled by heat exchange with the cooling water 9 flowing outside the tube 3, it is discharged into the other bonnet 6 and recirculated from the exhaust gas outlet 8 to the engine.
  • reference numeral 11 denotes a bypass outlet pipe provided at a position facing the cooling water inlet pipe 4 in the diameter direction of the shell 1.
  • the spiral protrusion 12 is formed on the inner peripheral surface of the tube 3 (the spiral protrusion 12 is formed on the inner peripheral surface side as an inverted shape by recessing the outer peripheral surface side of the tube 3 as a spiral groove). It has already been proposed to improve the heat exchange efficiency of the EGR cooler by making the exhaust gas 10 flowing inside the swirl flow and thereby increasing the contact frequency and contact distance of the exhaust gas 10 with respect to the inner peripheral surface of the tube 3 ( For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2.)
  • Patent Documents 1 and 2 As prior art document information related to this type of heat exchanger tube, there are the following Patent Documents 1 and 2 and the like.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in the same way as in the past, a swirl flow is imparted to the exhaust gas to achieve a high heat exchange efficiency, while the heat exchange amount per unit volume can be significantly improved. It aims at providing the tube for heat exchangers.
  • the present invention comprises a flat tube body having a shape such that a plurality of circular tubes are arranged close to each other in a plane and connected to each other as a communicating portion, and corresponds to the circular tube of the flat tube body.
  • the swirl flow forming projections can be formed on the inner peripheral surface of the circular tube portion along the spiral orbit concentric with the central axis of the circular tube portion, and the swirl flow of the heat medium can be individually formed in each circular tube portion. It is related with the tube for heat exchangers characterized by having constituted as mentioned above.
  • the direction of the swirl flow forming projections of the adjacent circular pipe portions is formed so as to be along the spiral trajectories that are opposite to each other.
  • the swirl flows in the same direction flow in the same direction and accelerate each other, and even if there is a communication part between each circular pipe part, it is possible to more reliably form the heat medium as a swirl flow Become.
  • the heat exchange amount per unit volume can be greatly improved compared to the conventional one while giving a swirl flow to the heat medium and realizing high heat exchange efficiency as in the past, and to a heat exchanger such as an EGR cooler.
  • the overall configuration of the heat exchanger can be made compact to improve the mountability on a vehicle or the like.
  • FIG. 3 is a perspective view of a prototype example in which the tube of FIG. 2 is flattened. It is a perspective view which shows the Example of this invention. It is sectional drawing of the flat tube main body of FIG. It is sectional drawing which shows schematically the example of application to an EGR cooler.
  • FIGS. 4 and 5 show an embodiment of the heat exchanger tube of the present invention, which shows a case where it is applied to an EGR cooler as in the case of the above-described conventional example, and the same reference numerals as in FIGS. The parts marked with indicate the same thing.
  • a flat tube having a shape in which a plurality of circular tubes are arranged close to each other and arranged in a plane, and adjacent portions between them are connected as a communication portion 13.
  • a swirl flow forming protrusion 16 is formed on the inner peripheral surface of the circular tube portion 15 corresponding to the circular tube of the flat tube main body 14 along a spiral orbit concentric with the central axis O of the circular tube portion 15.
  • the swirl flow forming projections 16 are formed in a reverse shape by recessing the outer peripheral surface side of each circular pipe portion 15 into a groove shape, and the swirl flow of the exhaust gas 10 is individually formed in each circular pipe portion 15. Configure to get.
  • the direction of the swirl flow forming projections 16 of the adjacent circular pipe portions 15 is formed so as to be along mutually opposite spiral trajectories (for each circular pipe portion 15 in FIG. 4). (Refer to the external appearance), and it is devised so that the swirl flows are made to flow in the same direction at the communicating portions 13 of the adjacent circular pipe portions 15 so that the mutual flows do not cancel each other (exhaust gas indicated by arrows in FIG. 5). See direction of swirl flow of gas 10).
  • each circular tube portion 15 is recessed in a groove shape, and the swirl flow forming protrusion 16 may be raised as an inverted shape on the inner peripheral surface side.
  • the swirl flow formation protrusion 16 of the said side part is provided.
  • This processing (groove processing from the outer peripheral surface side: see FIG. 4) may be partially omitted, and even if the partial swirl flow forming protrusion 16 is omitted here, the swirl flow formation is greatly affected.
  • the inventors of the present application have confirmed that it is not necessary to provide this.
  • the heat exchanger tube when the heat exchanger tube is configured as described above, when the exhaust gas 10 flows through each circular pipe portion 15 of the flat tube main body 14, the swirl flow forming protrusion on the inner peripheral surface of each circular pipe portion 15 is provided. 16, the flow is guided in the direction along the spiral trajectory, and as a result, the swirling flow of the exhaust gas 10 is individually formed in each circular pipe portion 15. As a result, the exhaust gas 10 with respect to the inner peripheral surface of each circular pipe portion 15 is formed. Since the contact frequency and the contact distance are increased, the heat exchange efficiency is improved, and the circular pipe parts 15 are in communication with each other via the communication part 13 and the exhaust gas 10 circulates. Since the flow passage cross-sectional area is ensured to be large, the amount of exchange heat per unit volume is increased, and the pressure loss is reduced.
  • the direction of the swirl flow forming projections 16 of the adjacent circular pipe portions 15 is formed so as to follow the spiral trajectories that are opposite to each other.
  • the amount of heat exchange per unit volume can be significantly improved compared to the conventional one while giving a swirl flow to the exhaust gas 10 and realizing high heat exchange efficiency as in the conventional example.
  • the flat tube main body 14 as described above is divided into a plurality of rows (two rows in the illustrated example) and arranged in multiple stages (nine stages in the illustrated example) with respect to the shell 1 having a rectangular cross section. If it is made to accommodate, even if it increases the recirculation amount of the exhaust gas 10 more than before, and raises an EGR rate, the whole structure of an EGR cooler can be suppressed compactly and the mounting property to a vehicle can be improved. .
  • the direction of the swirl flow forming projections 16 of the adjacent circular pipe portions 15 is formed so as to follow the spiral trajectories opposite to each other.
  • the swirl flows can be accelerated in the same direction as each other, and the formation of the swirl flow in each circular pipe portion 15 can be made more reliable.
  • the heat exchanger tube of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to a heat exchanger other than the EGR cooler, and other within the scope not departing from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made.

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Abstract

　排気ガスに旋回流を与えて高い熱交換効率を実現しながらも単位体積当たりの熱交換量を大幅に向上し得る熱交換器用チューブを提供する。　複数本の円管を互いに近接させて平面状に並べ且つその相互間の近接部位を連通部１３として接続した如き形状の偏平チューブ本体１４を採用し、該偏平チューブ本体１４の前記円管に相当する円管部１５の内周面に該円管部１５の中心軸Ｏと同心の螺旋軌道に沿うように旋回流形成突起１６を形成し、前記各円管部１５に個別に排気ガス１０の旋回流を形成し得るようにして熱交換器用チューブを構成する。

Description

熱交換器用チューブ
　本発明は、ＥＧＲクーラ等の熱交換器に用いることが可能な熱交換器用チューブに関するものである。
　従来より自動車等のエンジンの排気ガスの一部をエンジンに再循環して窒素酸化物の発生を低減させるＥＧＲ装置が知られているが、このようなＥＧＲ装置では、エンジンに再循環する排気ガスを冷却すると、該排気ガスの温度が下がり且つその容積が小さくなることによって、エンジンの出力を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的に窒素酸化物の発生を低減させることができる為、エンジンに排気ガスを再循環するラインの途中に、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラを装備したものがある。
　図１は前記ＥＧＲクーラの一例を示す断面図であって、図中１は円筒状に形成されたシェルを示し、該シェル１の軸心方向両端には、シェル１の端面を閉塞するようプレート２，２が固着されていて、該各プレート２，２には、多数のチューブ３の両端が貫通状態で固着されており、これら多数のチューブ３はシェル１の内部を軸心方向に延びている。
　そして、シェル１の一方の端部近傍には、外部から冷却水入口管４が取り付けられ、シェル１の他方の端部近傍には、外部から冷却水出口管５が取り付けられており、冷却水９が冷却水入口管４からシェル１の内部に供給されてチューブ３の外側を流れ、冷却水出口管５からシェル１の外部に排出されるようになっている。
　更に、各プレート２，２の反シェル１側には、椀状に形成されたボンネット６，６が前記各プレート２，２の端面を被包するように固着され、一方のボンネット６の中央には排気ガス入口７が、他方のボンネット６の中央には排気ガス出口８が夫々設けられており、エンジンの排気ガス１０が排気ガス入口７から一方のボンネット６の内部に入り、多数のチューブ３を通る間に該チューブ３の外側を流れる冷却水９との熱交換により冷却された後に、他方のボンネット６の内部に排出されて排気ガス出口８からエンジンに再循環するようになっている。
　尚、図中１１は冷却水入口管４に対しシェル１の直径方向に対峙する位置に設けたバイパス出口管を示し、該バイパス出口管１１から冷却水９の一部を抜き出すことにより、冷却水入口管４に対峙する箇所に冷却水９の澱みが生じないようにしてある。
　斯かる従来のＥＧＲクーラにおいては、排気ガス１０がチューブ３内をストレートに流れ、チューブ３の内周面に対して排気ガス１０が十分に接触しないために熱交換効率があまり良くなかったため、図２に示す如く、チューブ３の内周面にスパイラル突起１２を形成（チューブ３の外周面側をスパイラル溝として凹ませることで反転形状として内周面側にスパイラル突起１２を形成）してチューブ３内を流れる排気ガス１０を旋回流とし、これにより排気ガス１０のチューブ３の内周面に対する接触頻度や接触距離を増加させてＥＧＲクーラの熱交換効率を向上することが既に提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。
　尚、この種の熱交換器用チューブに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１、２等がある。
特開２０００－３４５９２５号公報 特開２００１－２５４６４９号公報
　しかしながら、将来的な排ガス規制の更なる強化に対応するためには、これまで以上に排気ガス１０の再循環量を増やしてＥＧＲ率を高めることが求められているが、前述の如き複数本のチューブ３を平行に並べてシェル１内に収容する構造では、単位体積当たりの交換熱量が小さいためにＥＧＲクーラ全体が大きくなり過ぎてしまい、車両への搭載が難しくなるという問題があった。
　そこで、図３に示す如く、チューブ３を偏平化して単位体積当たりの交換熱量を上げることが考えられたが、このようにしてしまうと、スパイラル突起１２により排気ガス１０に旋回流を与える効果が著しく低下してしまい、かえって熱交換性能が悪くなってしまうことが判った。
　本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来と同様に排気ガスに旋回流を与えて高い熱交換効率を実現しながらも単位体積当たりの熱交換量を従来より大幅に向上し得る熱交換器用チューブを提供することを目的とする。
　本発明は、複数本の円管を互いに近接させて平面状に並べ且つその相互間の近接部位を連通部として接続した如き形状の偏平チューブ本体から成り、該偏平チューブ本体の前記円管に相当する円管部の内周面に該円管部の中心軸と同心の螺旋軌道に沿うように旋回流形成突起を形成し、前記各円管部に個別に熱媒体の旋回流を形成し得るように構成したことを特徴とする熱交換器用チューブ、に係るものである。
　而して、このように熱交換器用チューブを構成すれば、熱媒体が偏平チューブ本体の各円管部を流れる際に、該各円管部の内周面の旋回流形成突起により螺旋軌道に沿う方向に流れを案内され、これにより各円管部に個別に熱媒体の旋回流が形成される結果、該各円管部における内周面に対する熱媒体の接触頻度や接触距離が増加して熱交換効率が高められることになり、しかも、各円管部の相互間は連通部を介し連通した状態となっていて、熱媒体が流通するための流路断面積が大きく確保されるようになっているので、単位体積当たりの交換熱量が大きくなり、圧力損失の低減にもなる。
　また、本発明においては、隣り合う円管部の旋回流形成突起の向きが、互いに逆向きの螺旋軌道に沿うように形成されていることが好ましく、このようにすれば、隣り合う円管部の連通部で旋回流同士が同じ向きの流れとなって互いに加速し合い、各円管部の相互間に連通部があっても、より確実に熱媒体を旋回流として形成することが可能となる。
　上記した本発明の熱交換器用チューブによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
　（Ｉ）従来と同様に熱媒体に旋回流を与えて高い熱交換効率を実現しながらも単位体積当たりの熱交換量を従来より大幅に向上することができ、ＥＧＲクーラ等の熱交換器への適用にあたり、該熱交換器の全体構成をコンパクト化して車両等への搭載性の向上を図ることができる。
　（ＩＩ）隣り合う円管部の旋回流形成突起の向きを、互いに逆向きの螺旋軌道に沿うように形成すれば、隣り合う円管部の連通部で旋回流同士を同じ向きの流れとすることで互いに加速させることができ、各円管部での旋回流の形成をより確実なものとすることができる。
一般的なＥＧＲクーラの一例を示す断面図である。 従来例を示す斜視図である。 図２のチューブを偏平化した試作例の斜視図である。 本発明の実施例を示す斜視図である。 図４の偏平チューブ本体の断面図である。 ＥＧＲクーラへの適用例を概略的に示す断面図である。
　以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
　図４及び図５は本発明の熱交換器用チューブの実施例を示すもので、前述した従来例の場合と同様にＥＧＲクーラに適用した場合を示しており、図１～図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
　図４に示す如く、本実施例の熱交換器用チューブにおいては、複数本の円管を互いに近接させて平面状に並べ且つその相互間の近接部位を連通部１３として接続した如き形状の偏平チューブ本体１４から成り、該偏平チューブ本体１４の前記円管に相当する円管部１５の内周面に該円管部１５の中心軸Ｏと同心の螺旋軌道に沿うように旋回流形成突起１６を形成（各円管部１５の外周面側を溝状に凹ませることで反転形状として旋回流形成突起１６を形成）し、前記各円管部１５に個別に排気ガス１０の旋回流を形成し得るように構成している。
　即ち、図５に示す如く、各円管部１５の中心軸間ピッチＬ、連通部１３の高さ方向の隙間Ｃ、旋回流形成突起１６の隆起高さＨ等を適宜にチューニングすることによって、各円管部１５の相互間に連通部１３があっても、各円管部１５内を流れる排気ガス１０に対し旋回流を与えられるようにしたものとなっている。
　また、特に本実施例の場合は、隣り合う円管部１５の旋回流形成突起１６の向きを、互いに逆向きの螺旋軌道に沿うように形成してあり（図４における各円管部１５の外観を参照）、隣り合う円管部１５の連通部１３で旋回流同士が同じ向きの流れとなるようにして相互の流れが打ち消し合わないように工夫してある（図５の矢印で示す排気ガス１０の旋回流の向きを参照）。
　更に、偏平チューブ本体１４の製造にあたっては、例えば、その上部と下部とを二分割した一対の半割り部品をプレス加工等により製作し、該各半割り部品を上下に重ね合わせて両側を溶接して製作すれば良く、前記プレス加工の際に、各円管部１５の外周面側を溝状に凹ませて内周面側に反転形状として旋回流形成突起１６を隆起させるようにすれば良い。
　ただし、このような偏平チューブ本体１４の製造には、既存のラジエータやインタークーラ等の熱交換器において既に実践されている様々な製造方法を利用することが可能であり、接合部分に重ね代を設定してロウ付けにより接合したり、上部構造を下部構造の側方に展開した一枚部品としてプレス加工し、上部構造を下部構造の上に折り重ねて溶接やロウ付けにより接合するような製造方法を採用しても良いことは勿論である。
　尚、斯かる偏平チューブ本体１４の製造時に該偏平チューブ本体１４の側部を接合のために利用する場合には、その接合作業時における加工性を考慮して前記側部の旋回流形成突起１６の加工（外周面側からの溝加工：図４参照）を部分的に省略しても良く、ここに部分的な旋回流形成突起１６の省略があっても、旋回流の形成に大きな影響を与えなくて済むことが本願発明者らにより確認されている。
　而して、このように熱交換器用チューブを構成すれば、排気ガス１０が偏平チューブ本体１４の各円管部１５を流れる際に、該各円管部１５の内周面の旋回流形成突起１６により螺旋軌道に沿う方向に流れを案内され、これにより各円管部１５に個別に排気ガス１０の旋回流が形成される結果、該各円管部１５における内周面に対する排気ガス１０の接触頻度や接触距離が増加して熱交換効率が高められることになり、しかも、各円管部１５の相互間は連通部１３を介し連通した状態となっていて、排気ガス１０が流通するための流路断面積が大きく確保されるようになっているので、単位体積当たりの交換熱量が大きくなり、圧力損失の低減にもなる。
　また、本実施例においては、隣り合う円管部１５の旋回流形成突起１６の向きが、互いに逆向きの螺旋軌道に沿うように形成されているので、隣り合う円管部１５の連通部１３で旋回流同士が同じ向きの流れとなって互いに加速し合い、各円管部１５の相互間に連通部１３があっても、より確実に排気ガス１０を旋回流として形成することが可能となる。
　従って、上記実施例によれば、従来と同様に排気ガス１０に旋回流を与えて高い熱交換効率を実現しながらも単位体積当たりの熱交換量を従来より大幅に向上することができ、例えば、図６に示す如きＥＧＲクーラへの適用にあたり、矩形断面のシェル１に対し前述の如き偏平チューブ本体１４を複数列（図示例では二列）に分けて多段（図示例では九段）に配置して収容させるようにすれば、これまで以上に排気ガス１０の再循環量を増やしてＥＧＲ率を高めても、ＥＧＲクーラの全体構成をコンパクトに抑えて車両への搭載性を向上することができる。
　また、特に本実施例においては、隣り合う円管部１５の旋回流形成突起１６の向きを、互いに逆向きの螺旋軌道に沿うように形成しているので、隣り合う円管部１５の連通部１３で旋回流同士を同じ向きの流れとして互いに加速させることができ、各円管部１５での旋回流の形成をより確実なものとすることができる。
　尚、本発明の熱交換器用チューブは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、ＥＧＲクーラ以外の熱交換器に適用しても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　１０  排気ガス（熱媒体）
　１３  連通部
　１４  偏平チューブ本体
　１５  円管部
　１６  旋回流形成突起

Claims (2)

  1. 　複数本の円管を互いに近接させて平面状に並べ且つその相互間の近接部位を連通部として接続した如き形状の偏平チューブ本体から成り、該偏平チューブ本体の前記円管に相当する円管部の内周面に該円管部の中心軸と同心の螺旋軌道に沿うように旋回流形成突起を形成し、前記各円管部に個別に熱媒体の旋回流を形成し得るように構成した熱交換器用チューブ。
  2. 　隣り合う円管部の旋回流形成突起の向きが、互いに逆向きの螺旋軌道に沿うように形成されている請求項１に記載の熱交換器用チューブ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103644755A (zh) * 2013-11-27 2014-03-19 华南理工大学 一种传热管和使用该传热管的气体换热器
CN104101235A (zh) * 2014-07-31 2014-10-15 洛阳明远石化技术有限公司 管板式换热器

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6193653B2 (ja) * 2013-07-09 2017-09-06 日野自動車株式会社 Ｅｇｒクーラ
FR3020670B1 (fr) * 2014-05-05 2019-03-22 Valeo Systemes Thermiques Tube plat pour echangeur de chaleur
CN104534897A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 浙江华森散热器制造有限公司 胀管式汽车散热器
KR102176470B1 (ko) * 2015-01-13 2020-11-09 한온시스템 주식회사 배기가스 재순환 쿨러
KR102150606B1 (ko) * 2015-01-14 2020-09-01 한온시스템 주식회사 배기가스 재순환 쿨러
JP6463993B2 (ja) * 2015-03-04 2019-02-06 日野自動車株式会社 熱交換器用チューブ
CN104864758A (zh) * 2015-06-10 2015-08-26 纳百川控股有限公司 热交换器管道及热交换器
CN108474629B (zh) * 2015-12-28 2021-11-02 开利公司 用于热交换器应用的折叠导管
ES2676708B1 (es) * 2017-01-23 2019-05-14 Valeo Termico Sa Intercambiador de calor para gases
CN106855367B (zh) * 2017-02-28 2024-01-26 郑州大学 具有分布性出入口的管壳式换热器
CN106679467B (zh) * 2017-02-28 2019-04-05 郑州大学 具有外接管箱的管壳式换热器
TWI719309B (zh) * 2018-05-16 2021-02-21 寶成工業股份有限公司 發泡模具裝置
US11573053B2 (en) * 2019-08-13 2023-02-07 General Electric Company Cyclone cooler device
JP6868146B1 (ja) * 2020-06-29 2021-05-12 株式会社クボタ 流体撹拌要素を具える熱分解管
US20220260316A1 (en) * 2020-12-16 2022-08-18 Meggitt Aerospace Limited Cross-flow heat exchangers and methods of making the same
FI131891B1 (en) * 2021-06-29 2026-02-02 Tamturbo Oyj Compressor

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000345925A (ja) 1999-06-04 2000-12-12 Hino Motors Ltd Ｅｇｒクーラ
JP2001254649A (ja) 2000-03-13 2001-09-21 Hino Motors Ltd Ｅｇｒクーラ
US6470878B1 (en) * 2000-10-23 2002-10-29 Carrier Corporation Furnace heat exchanger
JP2006322698A (ja) * 2005-04-22 2006-11-30 Denso Corp 熱交換器
JP2007518053A (ja) * 2004-01-12 2007-07-05 ジーパック 熱交換器およびその熱交換モジュール
WO2008029639A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Tsinghua University Corrugated heat exchanger tube for hot water supply
JP2008232142A (ja) * 2007-02-20 2008-10-02 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd クールドｅｇｒシステム及び該システム用熱交換器
JP2008232600A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機
JP2009270755A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器用伝熱管及びそれを用いた熱交換器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2093256A (en) * 1935-01-10 1937-09-14 Still William Joseph Heat exchange element
US3119446A (en) * 1959-09-17 1964-01-28 American Thermocatalytic Corp Heat exchangers
DE1451229A1 (de) 1963-10-04 1969-10-09 Huetoegepgyar Waermeaustauscher
US3584682A (en) * 1968-07-29 1971-06-15 Borg Warner Tubular heat transfer device
US4274186A (en) * 1978-05-26 1981-06-23 United States Steel Corporation Heat exchanger
US5178124A (en) 1991-08-12 1993-01-12 Rheem Manufacturing Company Plastic secondary heat exchanger apparatus for a high efficiency condensing furnace
US20030111209A1 (en) * 1999-01-20 2003-06-19 Hino Motors, Ltd. EGR cooler
FR2809483B1 (fr) * 2000-05-26 2003-08-15 Spirec Perfectionnements aux echangeurs thermiques de type spirale
US6488079B2 (en) * 2000-12-15 2002-12-03 Packless Metal Hose, Inc. Corrugated heat exchanger element having grooved inner and outer surfaces
DE102004011608A1 (de) 2004-03-18 2005-10-13 Obrist Engineering Gmbh Wärmetauscher einer Fahrzeugklimaanlage
US7182128B2 (en) * 2005-03-09 2007-02-27 Visteon Global Technologies, Inc. Heat exchanger tube having strengthening deformations
EP1793164A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Dampferzeugerrohr, zugehöriges Herstellungsverfahren sowie Durchlaufdampferzeuger
CN101033925A (zh) * 2006-03-09 2007-09-12 北京美联桥科技发展有限公司 螺旋凹槽换热管
US7778051B2 (en) * 2007-03-14 2010-08-17 System General Corp. Output current control circuit for power converter with a changeable switching frequency
US8844472B2 (en) * 2009-12-22 2014-09-30 Lochinvar, Llc Fire tube heater
EP2365270B1 (en) * 2010-03-08 2014-04-30 Alfa Laval Corporate AB A spiral heat exchanger
DE102012217333A1 (de) * 2012-09-25 2014-03-27 Behr Gmbh & Co. Kg Flachrohr

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000345925A (ja) 1999-06-04 2000-12-12 Hino Motors Ltd Ｅｇｒクーラ
JP2001254649A (ja) 2000-03-13 2001-09-21 Hino Motors Ltd Ｅｇｒクーラ
US6470878B1 (en) * 2000-10-23 2002-10-29 Carrier Corporation Furnace heat exchanger
JP2007518053A (ja) * 2004-01-12 2007-07-05 ジーパック 熱交換器およびその熱交換モジュール
JP2006322698A (ja) * 2005-04-22 2006-11-30 Denso Corp 熱交換器
WO2008029639A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Tsinghua University Corrugated heat exchanger tube for hot water supply
JP2008232142A (ja) * 2007-02-20 2008-10-02 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd クールドｅｇｒシステム及び該システム用熱交換器
JP2008232600A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Mitsubishi Electric Corp 熱交換器及びこの熱交換器を備えた空気調和機
JP2009270755A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器用伝熱管及びそれを用いた熱交換器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2765384A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103644755A (zh) * 2013-11-27 2014-03-19 华南理工大学 一种传热管和使用该传热管的气体换热器
CN104101235A (zh) * 2014-07-31 2014-10-15 洛阳明远石化技术有限公司 管板式换热器

Also Published As

Publication number Publication date
CN103814268B (zh) 2016-03-30
US10422589B2 (en) 2019-09-24
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JP5850693B2 (ja) 2016-02-03
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