(57)【要約】【課題】  偏平管にフィン部材を内装する事により、伝熱管の熱伝導性を高め、伝熱管を介した内外流体の熱交換効率を向上させる。また、この熱交換性能に優れる伝熱管を、厳密な寸法精度を必要とする事なく、簡易な製作技術で廉価に得る。【解決手段】  壁面をコ字形に凹設して、内部空間４内に隔壁部５と基壁部６とから成るフィン部７を軸方向に少なくとも一列形成して内部管３を形成する。この内部管３を偏平管２内に挿入配設し、偏平管２の内周面と内部管３の非凹設部の外周面とを密着させ、内部管３の内部空間４及び内部管３の凹設部外周と偏平管２の内周面との間の内部空間８を、流体の流通路とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面をコ字形に凹設して、内部空間内に隔壁部と基壁部とから成るフィン部を軸方向に少なくとも一列形成した金属材製の内部管を、金属材製の偏平管内に挿入配設し、この偏平管の内周面と内部管の非凹設部の外周面とを密着させ、内部管の内部空間及び内部管の凹設部外周と偏平管の内周面との間の内部空間とを、流体の流通路とした事を特徴とするフィン部材を内装した伝熱管。
【請求項２】
壁面をコ字形に凹設して、内部空間内に隔壁部と基壁部とから成るフィン部を軸方向に少なくとも一列形成した金属材製の内部管を、金属材製の偏平管内に挿入配設し、この偏平管の内周面と内部管の非凹設部の外周面とを密着させ、内部管の内部空間及び内部管の凹設部外周と偏平管の内周面との間の内部空間とを、流体の流通路とした伝熱管を組み付けた事を特徴とするフィン部材を内装した伝熱管を組み付けた熱交換器。
【請求項３】
内部管は、内部空間内に突設したフィン部の基壁部を、対向する内部管の内周面に当接させ、内部管の内部空間を複数に分割した事を特徴とする請求項１のフィン部材を内装した伝熱管。
【請求項４】
内部管は、内部空間内に突設したフィン部の基壁部を、対向する内部管の内周面に当接させ、内部管の内部空間を複数に分割した事を特徴とする請求項２のフィン部材を内装した伝熱管を組み付けた熱交換器。
【請求項５】
内部管は、内部空間内に突設したフィン部の基壁部を、対向する内部管の内周面に当接させる事なく形成した事を特徴とする請求項１のフィン部材を内装した伝熱管。
【請求項６】
内部管は、内部空間内に突設したフィン部の基壁部を、対向する内部管の内周面に当接させる事なく形成した事を特徴とする請求項２のフィン部材を内装した伝熱管を組み付けた熱交換器。
【請求項７】
内部管は、偏平管と密着させた非凹設部の壁面を内部空間方向に切り起こして、内部空間内に切り起こしフィンを突設した事を特徴とする請求項１、３又は５のフィン部材を内装した伝熱管。
【請求項８】
内部管は、偏平管と密着させた非凹設部の壁面を内部空間方向に切り起こして、内部空間内に切り起こしフィン突設した事を特徴とする請求項２、４又は６のフィン部材を内装した伝熱管を組み付けた熱交換器。
【請求項９】
内部管と偏平管とは、互いの密着部を冶金的に接合させた事を特徴とする請求項１、３、５又は７のフィン部材を内装した伝熱管。
【請求項１０】
内部管と偏平管とは、互いの密着部を冶金的に接合させた事を特徴とする請求項２、４、６又は８のフィン部材を内装した伝熱管を組み付けた熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲガス冷却装置等の多管式熱交換器にて、冷却水、冷却風、カーエアコン用冷媒、その他の冷媒液等の冷却媒体と、ＥＧＲガス、煤を含有する燃焼排気ガス等の被冷却高温熱媒体流体との熱交換を行うために用いるもの等、種々の用途のフィン部材を内装した伝熱管及びこの伝熱管を組み付けた熱交換器に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジン等では、排気ガスの一部を排気ガス系から取り出して、再びエンジンの吸気系に戻し、混合気や吸入空気に加えるＥＧＲシステムが、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンに用いられていた。ＥＧＲシステム、特にディーゼルエンジンの高ＥＧＲ率のクールドＥＧＲシステムでは、排気ガス中のNOxを低減し、燃費の悪化を防止するとともに、過剰な温度上昇によるＥＧＲバルブの機能低下や耐久性の低下を防止するため、高温化したＥＧＲガスを冷却水、冷却風、カーエアコン用冷媒、その他の冷媒液等の冷却媒体で冷却するＥＧＲガス冷却装置を設けている。
【０００３】
そして、このＥＧＲガス冷却装置として、上記特許文献１、２の従来発明等に示す如く、内部をＥＧＲガスが流通可能な複数の伝熱管を配置し、この伝熱管の外側に冷却水や冷却風、冷媒液等の冷却媒体を流通させる事により、伝熱管を介してＥＧＲガスと冷却媒体との熱交換を行って、ＥＧＲガスを冷却するものが存在した。
【０００４】
そして、特許文献１の伝熱管の製造工程は、金属材製の偏平管内に、薄肉の板材に複数の切り起こし部を設けて複数の凹凸を形成したフィン部材を挿入配設する。また、この偏平管とフィン部材との間には、ニッケル系ろう材が塗布されている。そして、フィン部材の偏平管への挿入完了後、偏平管の外面から荷重等を負荷しながら加熱する事により、偏平管が押し潰されてフィン部材と当接し、更にろう材が溶融固化する事により、フィン部材と偏平管とが接続固定される。このような伝熱管では、内部流体が凹凸部の間を蛇行しながら流動する事により、フィン部材及び偏平管を介して内部流体と外部流体との熱交換が促進されるものとなる。
【０００５】
また、特許文献２では、円形の内部管の壁面を少なくとも一箇所二つ折りして互いに密着させ、流体の流通路内方に板状の長尺なフィンを突設して形成した内部管を、外部管内に挿入して外部管の内周面と内部管の外周面とをろう付け固定して伝熱管を形成している。このようにフィンを設けた内部管だけでは、フィンの合わせ目から外部を流れる冷却媒体が内部管内に流入する等の不具合があったが、特許文献２の如く、外部管を外装した伝熱管では、このような不具合を解消する事が可能となっていた。また、フィンの突設により、伝熱管の熱伝導性を高め、内部流体と外部流体との熱交換性能を向上させる事が可能となっていた。
【特許文献１】特開２００２−１３７０５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１では、偏平管とフィン部材とを別個に形成した後、偏平管へのフィン部材の挿入が容易となるように、フィン部材との間に適度な隙間を介在させて偏平管を形成する必要があるとともに、フィン部材と偏平管との確実な密着を可能とするため、高精度な寸法合わせで形成する必要があり、高度な技術が必要で手間が掛かっていた。また、挿入後に偏平管の外面から荷重をかけて偏平管を変形させてフィン部材と接合するので、偏平管の両側が不均一に押圧変形する事があり、両側のＲ形状を高精度に成形するのは困難であった。また、フィン部材に設けた凹凸の寸法にばらつきがあると、ろう付け不良を生じてフィン部材と偏平管との接合が良好に行われず、流体の流動や振動等でフィン部材のブレ等を生じる事があった。また、このろう付け精度を向上させるために、全ての凹凸の寸法を正確に形成するのは高度な製作技術と精密な寸法合わせが必要であった。また、多少の隙間を生じていても、ろう材の充填により隙間を閉塞する方法もあるが、ＥＧＲガスや凝縮液等に対する耐腐食性を有する高価なろう材を多く使用するので、伝熱管の製造コストが高価となる。
【０００７】
また、特許文献２では、外周面には何等凹凸のない内部管を外部管に挿入するので、挿入作業が容易であり、内部管の外周面と外部管の内周面との接触面積が多く、互いの密着性も高い。また、内部管よりも外部管をやや大径に形成する事により、挿入作業がより行い易くなるとともに、外部管を伸管させる事により、内部管と外部管とを確実に密着させる事ができ、精度の高いろう付けが可能となる。しかし、円形状の伝熱管であるので、流体の流動量が限られ、大型の熱交換器等の製作時は、多くの伝熱管を配設する必要があり、製作工数やコストを増やしていた。
【０００８】
本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、内部流体の流通路の断面積が広く内部流体の流量の多い偏平管にフィン部材を内装して熱交換性能を高めるための伝熱管に於いて、高精度な寸法合わせや製作技術を必要とする事なく、偏平管とこれに内装するフィン部材との密着性を高めるものである。そして、フィン部材と偏平管との熱伝導性を高めて、伝熱管及びこの伝熱管を組み付けた熱交換器の熱交換性能を向上させるとともに、内外流体の流動や振動等に対する伝熱管の耐久性をも向上させるものである。
【０００９】
尚、本明細書で言う偏平管とは、管軸方向に対して直角の断面形状が長円形、楕円形又は矩形等であり、互いに直交する一方の形成幅に対して他方の形成幅が長尺なものを総称して言うものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述の如き課題を解決するため、第１の発明は、壁面をコ字形に凹設して、内部空間内に隔壁部と基壁部とから成るフィン部を軸方向に少なくとも一列形成した金属材製の内部管を、金属材製の偏平管内に挿入配設し、この偏平管の内周面と内部管の非凹設部の外周面とを密着させ、内部管の内部空間及び内部管の凹設部外周と偏平管の内周面との間の内部空間とを、流体の流通路として成る、伝熱管である。
【００１１】
また、第２の発明は、壁面をコ字形に凹設して、内部空間内に隔壁部と基壁部とから成るフィン部を軸方向に少なくとも一列形成した金属材製の内部管を、金属材製の偏平管内に挿入配設し、この偏平管の内周面と内部管の非凹設部の外周面とを密着させ、内部管の内部空間及び内部管の凹設部外周と偏平管の内周面との間の内部空間とを、流体の流通路とした伝熱管を組み付けて成る、熱交換器である。
【００１２】
また、内部管は、内部空間内に突設したフィン部の基壁部を、対向する内部管の内周面に当接させ、内部管の内部空間を複数に分割しても良い。
【００１３】
また、内部管は、内部空間内に突設したフィン部の基壁部を、対向する内部管の内周面に当接させる事なく形成しても良い。
【００１４】
また、内部管は、偏平管と密着させた非凹設部の壁面を内部空間方向に切り起こして、内部空間内に切り起こしフィンを突設しても良い。
【００１５】
また、内部管と偏平管とは、互いの密着部を冶金的に接合させても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上述の如く構成したものであるから、フィン部材として内部管を偏平管内に配設する事で、伝熱管の伝熱面積を増大させる事ができる。また、偏平管と内部管とを広い接触面積で面接触させる事ができ、内部管と偏平管との熱伝導性を高める事ができる。従って、伝熱管の内外を流動する流体相互の伝熱管を介した熱交換を高性能に行う事が可能となる。また、内部管の内部空間内にフィン部を突設し、内部管の外面には何等突起物が無く、偏平管への内部管の挿入配設作業を容易に行う事ができる。また、内部管と偏平管との密着性の向上により、流体の流動や伝熱管の振動等によるフィン部のブレや変形を抑制するとともに、内部管や偏平管の壁面のフレッティング等を防いで、熱交換を円滑に行う事ができるとともに、伝熱管の耐久性も向上させる事ができる。また、この熱交換性能に優れる伝熱管を、多管式熱交換器等に使用する事により、伝熱特性及び耐久性の高い製品を得る事ができる。
【００１７】
また、従来の凹凸部を複数設けた板状のフィン部材を配設した伝熱管に比べて、フィン部材である内部管と偏平管との密着性が良く、厳密な寸法合わせや高度な製作技術を必要とせず、また、ろう付け等の互いの接続も簡易な製作技術で行う事ができ、ろう付け不良等も生じにくく、ろう材等の使用も少なくて済み、少ない生産コストで高品質な製品を得る事が可能となる。また、偏平状の伝熱管であるから、従来の円形の伝熱管に比べ、内部空間内に多くの流体を導入する事が可能となり、効率的な熱交換が可能となる。また、伝熱管を配設して熱交換器を製作する場合も、少ない本数の伝熱管の使用で熱交換器を得る事ができ、工数を少なくして生産性を向上させる事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１の発明は、壁面をコ字形に凹設して、内部空間内に隔壁部と基壁部とから成るフィン部を軸方向に少なくとも一列形成した金属材製の内部管を、金属材製の偏平管内に挿入配設する。この偏平管の内周面と内部管の非凹設部の外周面とを、好ましくは伸管加工等により密着させ、内部管の内部空間及び内部管の凹設部外周と偏平管の内周面との間の内部空間とを、流体の流通路として伝熱管を形成する。
【００１９】
また、第２の発明は、壁面をコ字形に凹設して、内部空間内に隔壁部と基壁部とから成るフィン部を軸方向に少なくとも一列形成した金属材製の内部管を、金属材製の偏平管内に挿入配設する。この偏平管の内周面と内部管の非凹設部の外周面とを、好ましくは伸管加工等により密着させ、内部管の内部空間及び内部管の凹設部外周と偏平管の内周面との間の内部空間とを、流体の流通路とした伝熱管を組み付けて熱交換器を形成する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の伝熱管の実施例１について、図１を用いて詳細に説明すれば、(１)は伝熱管で、端面形状を長円状とする偏平管(２)の内部に、フィン部材として内部管(３)を挿入配設している。この内部管(３)は、図１に示す如く、偏平管(２)に対応した偏平形状であるとともに、壁面を断面コ字形に凹設して、内部空間(４)内に、管軸方向に長尺で隔壁部(５)と基壁部(６)とから成るフィン部(７)を、３列形成している。また、この隔壁部(５)及び基壁部(６)は、実施例１では管軸と平行で、且つ直線的な形状で形成している。
【００２１】
上述の如き伝熱管(１)の製作工程を以下に説明する。まず、隔壁部(５)と基壁部(６)とから成るフィン部(７)を設けた内部管(３)は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼製の薄肉パイプからプレス加工等によって成形するが、フィン部(７)を構成する隔壁部(５)及び基壁部(６)とは、軸方向に長尺であるので容易な製作が可能となる。尚、内部管(３)の板厚は、０．０３〜０．２ｍｍとするのが好ましく、０．０３ｍｍよりも薄肉であると、フィン部(７)が脆弱なものとなる。また、板厚が０．２ｍｍより厚いと、伝熱管(１)の重量が増大し、伝熱管(１)を組み付けた製品の軽量化が図れない。
【００２２】
また、実施例１では、内部管(３)は、内部空間(４)内に突設したフィン部(７)の基壁部(６)を、対向する内部管(３)の内周面に当接させる事が可能な寸法割合で形成し、内部管(３)の内部空間(４)を軸方向に複数に分割可能としている。尚、この互いに当接した基壁部(６)を内部管(３)の内周面とは、ろう付けや拡散接合等により接続固定しても良いし、単に当接させるだけで、何等接続固定を行わないものであっても良い。また、ろう付けや拡散接合も、次工程の内部管(３)を偏平管(２)に挿入配設する前に行っても良いし、挿入配設後に行っても良い。
【００２３】
次に、このフィン部(７)を形成した内部管(３)を、当該内部管(３)よりも一回り大きく形成した金属材製の偏平管(２)内に挿入配設する。内部管(３)は、内方にはフィン部(７)が突出しているが、外方には何等突起物がないので、偏平管(２)への挿入を容易に行う事ができる。この挿入状態で、偏平管(２)を所望の寸法及び形状となるよう引き抜き成形する事により、偏平管(２)の成形と同時に、当該偏平管(２)の内周面と内部管(３)の非凹設部の外周面とを広い接触面積で密着させる事ができる。この引き抜き成形では、内部管(３)の外形やフィン部(７)等の寸法精度が多少悪くても、内部管(３)をも成形しながら偏平管(２)を伸管させるので、内部管(３)と偏平管(２)との密着度を高める事ができる。
【００２４】
この偏平管(２)の引き抜き成形により、図１に示す伝熱管(１)を得る事ができる。この伝熱管(１)では、フィン部(７)の基壁部(６)を内部管(３)の内周面に当接する事により、複数に分割された内部空間(４)と、内部管(３)の隔壁部(５)と基壁部(６)の外周と、偏平管(２)の内周面との間に、複数形成される内部空間(８)とを、ＥＧＲガス等の内部流体の流通路としている。
【００２５】
上述の如く形成した伝熱管(１)では、フィン部(７)を突設した内部管(３)を配設する事により、伝熱管(１)の伝熱面積を増大させる事ができる。また、内部管(３)と偏平管(２)との密着による優れた熱伝導性により、伝熱管(１)内を流動するＥＧＲガス等の内部流体と、外気や冷却媒体等の外部流体との熱交換効率を高める事ができる。また、フィン部(７)によって、複数に分割された内部管(３)の内部空間(４)と、偏平管(２)の内部空間(８)とをＥＧＲガスが分散して、偏平形状の伝熱管(１)であっても、ＥＧＲガスの流れの偏りを防ぐ事ができる。更に、ＥＧＲガスとフィン部(７)や内部管(３)、偏平管(２)の壁面との接触面圧が増大し、内部空間(４)(８)内を流動する内部流体の熱を効率的に伝熱管(１)の表面に伝熱させる事ができるので、熱交換効率を促進して、内部流体への優れた冷却効果を得る事ができる。
【００２６】
また、内部管(３)を広い接触面積で偏平管(２)と密着するとともに、フィン部(７)の基壁部(６)を、内部管(３)の内周面に面接触させているので、フィン部材である内部管(３)の安定性が向上し、ＥＧＲガスの流動や伝熱管(１)の振動等によるフィン部(７)のブレや変形を抑制する事ができる。また、内部管(３)や偏平管(２)の壁面のフレッティング等を防いで、互いの熱伝導を良好に行う事ができるとともに、伝熱管(１)の耐久性をも向上させる事ができる。
【００２７】
また、偏平管(２)と内部管(３)との密着度の安定性を更に高めるため、内部管(３)の外周面にニッケル等のパウダー状又はペースト状のろう材を塗布し、この内部管(３)を偏平管(２)内に挿入配設した後、ろう付けにより双方を接続固定しても良い。また、外周面にろう材付着用のバインダーを塗布した内部管(３)を偏平管(２)に挿入後、パウダー状又はペースト状のろう材を偏平管(２)内に供給するものであっても良い。また、内部管(３)ではなく、偏平管(２)の内周面に前記の如きろう材を塗布するものであっても良い。また、ろう材をクラッドした素管にて、偏平管(２)や内部管(３)を形成するものであっても良い。このろう付けにより、偏平管(２)と内部管(３)との密着性が高まるだけでなく、ろう材のフィレットにより、互いの密着面積が増大して、熱伝導性を更に高める事ができる。
【００２８】
また、ろう付け以外にも、偏平管(２)と内部管(３)との密着面を、拡散接合により接続固定しても良いし、他の何れの冶金的手法を用いて接続固定しても良い。
【００２９】
また、偏平管(２)や内部管(３)の表面に、銅、ニッケル、これら基合金等から成るろう材層のメッキ処理を行い、偏平管(２)と内部管(３)とのろう付けを行っても良い。また、偏平管(２)と内部管(３)とは、同一の金属材で形成しても良いし、ろう付けや拡散接合等を行う事が可能であれば、使用目的やコスト等に応じて双方を異なる金属材で形成しても良い。
【００３０】
他の方法として、内部管(３)の、偏平管(２)との密着面の両側縁にろう材ペーストを供給した後、この内部管(３)を偏平管(２)へ挿入しても良いし、偏平管(２)内に内部管(３)を挿入後、当該偏平管(２)内にろう材ペーストを供給しても良い。
【００３１】
また、実施例１では、偏平管(２)は、端面形状を長円形としているが、偏平であれば端面形状を楕円形としても良いし、矩形としても良い。また、以下に説明する実施例２〜５に於いても、端面形状が長円形の偏平管(２)としても良いし、楕円形又は矩形の偏平管(２)としても良い。
【実施例２】
【００３２】
上記実施例１では、内部管(３)に突設したフィン部(７)は、隔壁部(５)及び基壁部(６)を、軸方向に平行で直線的に形成しているが、図２に示す実施例２では、フィン部(７)の隔壁部(５)を軸方向に対して波形に湾曲させて形成している。このような波形の隔壁部(５)とする事により、隔壁部(５)と連続する基壁部(６)両側縁も波形となるが、基壁部(６)の壁面は、内部管(３)の内周面と平行に形成して、その内周面に基壁部(６)を当接させて、内部空間(４)を複数に分割している。この波形のフィン部(７)では、内部を流動するＥＧＲガス等の流体の乱流及び撹拌効果が得られ、境界層の剥離を生じて、伝熱管(１)を介した内外流体の熱交換性能を向上させる事ができる。また、この波形のフィン部(７)は、管軸方向に長尺であるので、プレス加工やロール成形等により、内部管(３)の成形と同時に容易に設ける事ができる。
【実施例３】
【００３３】
また、上記実施例１及び２では、フィン部(７)の基壁部(６)を、対向する内部管(３)の内周面と当接させ、内部管(３)の内部空間(４)を複数に分割している。これに対して、図３に示す如く、フィン部(７)の基壁部(６)を、内部管(３)の内周面に当接させる事なく内部空間(４)内に配置し、内部管(３)の内部空間(４)を一つに形成しても良い。この場合でも内部管(３)の外周面を偏平管(２)の内周面に密着させるので、フィン部(７)の外周面と偏平管(２)の内周面との間に複数の内部空間(８)が形成され、これらは互いに非連通となっている。
【００３４】
実施例３の如き伝熱管(１)では、一つの内部空間(４)を分割する事なく、フィン部(７)が突設している事により、内部空間(４)内を流動するＥＧＲガスの乱流化や撹拌作用が促進され、境界層の剥離による熱交換効率の向上を可能とする事ができる。また、フィン部(７)の基壁部(６)を接続固定していなくても、内部管(３)と偏平管(２)とが広面積で密着させているから、ＥＧＲガスの流動や伝熱管(１)の振動によるフィン部(７)のブレ等を少なくして、安定した使用が可能となる。
【００３５】
また、実施例３では、図３に示す如く、フィン部(７)を管軸方向に平行とし、直線的に形成しているが、実施例２の如く、フィン部(７)を波形に形成しても良い。また、内部管(３)と偏平管(２)とをろう付け、拡散接合、その他の冶金的接合により、接続固定しても良く、双方の密着性を高めて、良好な熱伝導性を得て、熱交換性能及び耐久性に優れた伝熱管(１)を得る事ができる。
【実施例４】
【００３６】
図４に示す実施例４では、内部管(３)の偏平管(２)と密着させた壁面を、内部空間(４)方向にコ字形に切り起こす事により、内部空間(４)内に四角形状の切り起こしフィン(10)を突設している。
【実施例５】
【００３７】
また、図５に示す実施例５では、内部管(３)の壁面を、内部空間(４)方向にＶ字形に切り起こす事により、内部空間(４)内に三角形状の切り起こしフィン(10)とを突設している。
【００３８】
上記実施例４、５の如き切り起こしフィン(10)を設けた内部管(３)を偏平管(２)内に挿入配設して形成した伝熱管(１)では、切り起こしフィン(10)のエッヂ部により、内部空間(４)を流動するＥＧＲガス等の流体の乱流化や撹拌作用が、より促進されるものとなり、伝熱管(１)の熱交換性能を向上させる事ができる。尚、実施例４では四角形、実施例５では三角形の切り起こしフィン(10)を設けているが、五角形以上の多角形としても良いし、十字形、星形、半円形等、他の形状であっても良いし、これらの何れかを組み合わせて切り起こしフィン(10)を形成しても良い。また、実施例４、５の切り起こしフィン(10)は、流体の流れに直角に、内部管(３)の壁面を切り起こして形成した実施例を示したが、他の異なる実施例として、流体の流れに傾斜させて内部管(３)の壁面を切り起こす事により、切り起こしフィン(10)を形成しても良い。
【実施例６】
【００３９】
前記実施例１〜５に示す如き伝熱管(１)を、自動車のクールドＥＧＲシステムに組み込まれるＥＧＲガス冷却装置(20)に使用した実施例６を、図６を用いて説明する。このＥＧＲガス冷却装置(20)は、胴管(21)の両端にチューブシート(22)を一対接続し、内部を密閉可能としている。そして、一対のチューブシート(22)間に、本実施例の偏平形の伝熱管(１)を複数本、チューブシート(22)を貫通して接続配置している。尚、この伝熱管(１)は、内部管(３)と偏平管(２)とを予めろう付け等により接続固定したものを使用しても良いし、胴管(21)内に組み付けた後に、ろう付けを行っても良い。そして、胴管(21)の両端には、ＥＧＲガスの流入口(24)と流出口(25)とを設けたボンネット(26)を接続している。
【００４０】
更に、胴管(21)の外周には、エンジン冷却水や冷却風等の冷却媒体の導入路(27)と導出路(28)を設ける事により、一対のチューブシート(22)で仕切られた気密空間内を、冷却媒体が流通可能な熱交換部(23)としている。また、この熱交換部(23)内に、複数の支持板(30)を接合配置し、この支持板(30)に設けた長穴状の挿通孔(29)内に、伝熱管(１)を挿通する事により、バッフルプレートとして伝熱管(１)を安定的に支持するとともに、熱交換部(23)内を流動する冷却媒体の流れを蛇行化している。
【００４１】
上記ＥＧＲガス冷却装置(20)に於いて、流入口(24)から胴管(21)内に高温化したＥＧＲガスが導入されると、このＥＧＲガスは胴管(21)内に複数配置した伝熱管(１)内に流入する。この伝熱管(１)を配置した熱交換部(23)では、予め伝熱管(１)の外部にエンジン冷却水等の冷却媒体を流通しているので、伝熱管(１)の外表面を介してＥＧＲガスと冷却媒体とで熱交換が行われる。
【００４２】
この伝熱管(１)は、前述の如く、偏平管(２)内に、フィン部材として内部管(３)を配設する事により伝熱面積を増大させて、ＥＧＲガスとの接触頻度を高めるとともに、内部管(３)と偏平管(２)とを広面積で面接触させて熱伝導性を高めている。そして、フィン部(７)の突設した内部空間(４)(８)内をＥＧＲガスが分散して流動し、偏平管(２)の壁面付近のＥＧＲガスの熱だけでなく、中央付近を流動するＥＧＲガスの熱もフィン部(７)を介して偏平管(２)の内周面に効率的に伝熱された後、偏平管(２)の外周面を介して冷却媒体に放熱される。その結果、ＥＧＲガスの全体がムラ無く均一に冷却されるものとなり、ＥＧＲガスへの優れた冷却効果が得られる。
【００４３】
このように良好に冷却されたＥＧＲガスは、流出口(25)を介してＥＧＲガス冷却装置(20)から流出し、インテークマニホールド側に戻される。従って、ＥＧＲバルブの高温化を防止して、ＥＧＲバルブの優れた機能性と耐久性を得る事ができるとともに、吸入空気の温度を低下するのでNOxの低減と良好な燃費が可能となる。
【００４４】
また、上記各実施例の伝熱管(１)は、自動車のエンジン、その他内燃機関、冷暖房等、熱交換を行う何れの装置にも用いる事ができる。そして、これらの伝熱管(１)を、エンジンのＥＧＲガス冷却装置(20)は勿論、その他の多管式熱交換器に組付ければ、ＥＧＲガスの冷却を効率的に行う事ができる。従って、ＥＧＲシステム、特にディーゼルエンジンの高ＥＧＲ率のクールドＥＧＲシステムに於いて、排気ガス中のNOxを低減できるとともに、燃費の悪化も防止する事ができる。また、過剰な温度上昇を防止して、ＥＧＲバルブの劣化や機能低下も確実に防止する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１の伝熱管を示す斜視図。
【図２】本発明の実施例２の伝熱管を示す斜視図。
【図３】本発明の実施例３の伝熱管を示す斜視図。
【図４】本発明の実施例４で使用する内部管の一部拡大斜視図。
【図５】本発明の実施例５で使用する内部管の一部拡大斜視図。
【図６】本発明の実施例６のＥＧＲガス冷却装置を示す概念図。
【符号の説明】
【００４６】
２  偏平管
３  内部管
４  内部空間
５  隔壁部
６  基壁部
７  フィン部
８  内部空間
１０  切り起こしフィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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