(57)【要約】【課題】  熱交換効率を上げるために冷却媒体（熱媒体）の流れを確実に螺旋状にすることができ、しかも製造コストの低減を図り得る管型熱交換器を提供すること。【解決手段】  外管１の周壁内面に螺旋突条２を一体成形し、該螺旋突条２によって、熱媒体通路１０を内管９の周囲に螺旋状に形成した。【選択図】        図２
2005321122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管の周壁内面に螺旋突条を一体成形し、該螺旋突条によって熱媒体通路を内管の周囲に螺旋状に形成したことを特徴とする、管型熱交換器。
【請求項２】
前記熱媒体通路の入口と出口を、前記外管の長手方向端部付近にそれぞれ形成するとともに、該入口と出口のそれぞれの軸芯を、前記螺旋状に形成した熱媒体通路の接線方向と一致するように形成したことを特徴とする、請求項１に記載の管型熱交換器。
【請求項３】
前記入口と出口に、座面を形成したことを特徴とする、請求項１または２に記載の管型熱交換器。
【請求項４】
前記入口と出口を、同一方向に形成したことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の管型熱交換器。
【請求項５】
前記外管を、ハイドロフォーミングによって形成したことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の管型熱交換器。
【請求項６】
前記内管として、コルゲート管を使用したこを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の管型熱交換器。
【請求項７】
前記内管として、複数本の管を束ねた状態で捩って成る集合管を使用したことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の管型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換性能を高めた管型熱交換器、特に外管と内管とを有する二重管型、或いは多管型の熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管型熱交換器は、例えば、自動車において、ＮＯｘを減らす方法である排気再循環法（ＥＧＲ）に適用されるクーラーに使用されている。
【０００３】
このような管型熱交換器としては、内管の外周面に螺旋状のフィンを取付けて、熱媒体通路を螺旋状に形成したり（例えば、特許文献１）、複数本の内管を捩った状態で収容し、熱媒体通路を螺旋状に形成する（例えば、特許文献２）ことによって、熱媒体の滞留を防ぎ、かつ内管を全周に亘って冷却或いは加熱して、熱交換効率を高めたものが提供されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０１２７５号公報（図５，図６）
【特許文献２】特開２００３−１５６２９４号公報（図１，図２，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の管型熱交換器にあっては、フィンの取付け作業が煩雑になり、製造コストも高くなる憂いがある。
また、上記特許文献２の管型熱交換器にあっては、内管を捩ることによって形成される螺旋溝の深さがあまり深く形成されないため、熱媒体の流れを十分に螺旋状にすることができない憂いがある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記実情に鑑みて、熱媒体（冷却媒体或いは加熱媒体）の流れを確実に螺旋状にすることができ、しかも製造コストの低減を図り得る管型熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、請求項１の管型熱交換器は、外管の周壁内面に螺旋突条を一体成形し、該螺旋突条によって熱媒体通路を内管の周囲に螺旋状に形成している。
ここで、外管は、長手方向と垂直な断面が半円弧状の半部を、螺旋突条と共に、それぞれ型成形し、それらの半部を互いに溶接等によって結合することによって形成したり、円筒状の管の外周面に、ローラによって、螺旋状溝を成形して形成したり、または、螺旋突条が内面に形成された金型に円筒状の管をセットし、内側から高い液圧を加えて金型の形状に倣った形状に成形するハイドロフォーミングによって形成することができる。
【０００８】
また、請求項２の管型熱交換器は、上記請求項１の発明において、上記熱媒体通路の入口と出口を、上記外管の長手方向端部付近にそれぞれ形成するとともに、該入口と出口のそれぞれの軸芯を、前記螺旋状に形成した熱媒体通路の接線方向と一致するように形成している。
【０００９】
また、請求項３の管型熱交換器は、上記請求項１または２の発明において、上記入口と出口に、座面を形成している。
【００１０】
また、請求項４の管型熱交換器は、上記請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記入口と出口を、同一方向に形成している。
【００１１】
また、請求項５の管型熱交換器は、上記請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記外管を、ハイドロフォーミングによって形成している。
【００１２】
また、請求項６の管型熱交換器は、上記請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、上記内管として、コルゲート管を使用している。
【００１３】
また、請求項７の管型熱交換器は、上記請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、上記内管として、複数本の管を束ねた状態で捩って成る集合管を使用している。
【発明の効果】
【００１４】
上記した請求項１の本発明に係る管型熱交換器によれば、外管内面に螺旋突条を形成することによって、熱媒体通路を螺旋状に形成しているので、フィンを取付ける必要がなく、安価に得られ、しかも、螺旋突条間に画成される螺旋溝の深さを容易に深く形成することができるので、熱媒体の流れを確実に螺旋状にすることができる。
【００１５】
また、上記した請求項２の本発明に係る管型熱交換器によれば、入口および出口における熱媒体の流れがスムースとなり、淀みのない熱媒体の螺旋流れを形成でき、熱交換性能をより高めることができる。
【００１６】
また、上記した請求項３の本発明に係る管型熱交換器によれば、形成した座面にドリルを垂直に当てることができるので、入口および出口の穿孔作業が容易になり、また真円を確保し易くなるため、出・入口管とのろう付けのクリアランスも安定し、ろう付け作業が容易なものとなる。
【００１７】
また、上記した請求項４の本発明に係る管型熱交換器によれば、同一方向からドリル加工を行なうことができるので、入口および出口の穿孔作業がより容易になる。
【００１８】
また、上記した請求項５の本発明に係る管型熱交換器によれば、螺旋突条、入口と出口の座面、更には入口と出口の穴を同時に加工することができ、外管の製造がより容易になり、コストダウンが図れる。
【００１９】
また、上記した請求項６の本発明に係る管型熱交換器によれば、内管の螺旋溝によって、熱媒体の螺旋状の流れが、より確実に得られる。
【００２０】
また、上記した請求項７の本発明に係る管型熱交換器によれば、複数本の内管を捩ることによって形成される螺旋溝によって、熱媒体の螺旋状の流れが、より確実に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、上記した本発明に係る管型熱交換器の好適な実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
ここで、図１は本発明に係る管型熱交換器の一実施の形態を概念的に示した斜視図、図２はその管型熱交換器を、部分的に切欠いて示した斜視図である。
【００２２】
図示した管型熱交換器（以下、単に、「熱交換器」と言う。）の外管１は、長手方向の一端に入口１ａを備え、他端に出口１ｂを備えており、その間の周壁内面に螺旋突条２（外観は、螺旋溝）が形成され、該螺旋突条２によって、図２に示したように、内管９の周囲に螺旋状の熱媒体通路１０が形成されている。
【００２３】
そして、上記外管１の入口１ａと出口１ｂは、それらの軸芯ａ，ｂが互いに平行で、開口が同一方向を向くよう形成されている。そしてさらに、外管１の入口１ａと出口１ｂは、図２に示したように、それらの軸芯ａ，ｂが、外管１の軸芯ｃに対してオフセットさせた位置、即ち、軸芯ａ，軸芯ｂの延長がともに、軸芯ｃから外れるようにずらせた位置に形成され、上記外管１内に螺旋状に形成された熱媒体通路１０の接線方向と一致するように形成されている。
【００２４】
また、上記外管１の入口１ａおよび出口１ｂ部位には、座面３，４が形成され、それらの座面３，４には、溶接等によって、入口管５，出口管６がそれぞれ立設されている。
【００２５】
そして、上記外管１の両端部には、それぞれフランジ７，８が連設され、外管１は、それらのフランジ７，８を介して、図示しない排気管等に連設される。
【００２６】
上記した外管１内には、複数本（図２では、７本）の内管９が挿嵌されている。これらの内管９としては、コルゲート管が採用されている。
【００２７】
上記のように構成された熱交換器では、入口管５から、外管１と内管９とによって画成される熱媒体通路１０に流入した冷却媒体Ａは、外管１の螺旋突条２によって、案内されて螺旋状に移動し、出口管６から排出される。
【００２８】
したがって、この熱交換器では、熱媒体通路１０に、冷却媒体Ａが淀むことなく、スムースに流れ、内管９内を流れる、例えば高温ガス等と効率良く熱の授受が成され、熱交換効率を飛躍的に向上させることができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態の熱交換器では、内管９として、コルゲート管を採用しているが、複数本の内管を捩って螺旋状の溝を形成してもよい。この場合には、内管の表面積が広くなるので、熱交換効率をより高めることができる。また、内管９として、ストレート管を採用してもよい。
【００３０】
また、上記本発明に係る管型熱交換器の外管１は、ハイドロフォーミングによって螺旋突条２以外の部分を拡管することにより形成する方法を採用することが好ましく、この場合には、外管１の軸芯ｃに対してオフセットした位置にある入口管５及び出口管６をそれぞれ接続する上記座面３，４の形成も容易なものとなる。
【００３１】
更に、本発明の熱交換器は、自動車のＥＧＲで採用されるクーラーばかりでなく、他の熱交換器としても適用できることは、勿論である。
【００３２】
以上、本発明に係る管型熱交換器の実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の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本発明の技術的思想の範囲内において、更に種々の変形及び変更が可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る管型熱交換器の一実施の形態を概念的に示した斜視図である。
【図２】図１の管型熱交換器を、部分的に切り欠いて示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１      外管
１ａ    入口
１ｂ    出口
２      螺旋突条
３，４  座面
５      入口管
６      出口管
７，８  フランジ
９      内管
１０    熱媒体通路
Ａ      冷却媒体（熱媒体）
ａ，ｂ，ｃ  軸芯
【図１】
2005321122.tif 000003
【図２】
2005321122.tif 000004