(57)【要約】【課題】  チューブの長手方向に隣接するディンプル部同士間のピッチを最適化することにより、流通媒体の通水抵抗を低くしつつ所望の放熱性能を発揮できる熱交換器用チューブの提供。【解決手段】  それぞれの一方側端部８ｄをチューブ１の長手方向と平行な線Ｚ１上に配置し、且つ、それぞれの中心軸８ｅを線Ｚ１を挟んで互いに反対側に傾斜した状態で配置した一対のディンプル部6,7をチューブ１の長手方向に亘って複数形成したチューブ１において、各ディンプル部6,7における線Ｚ１に対する投影長さをＬ１とし、チューブ１の長手方向に隣接するディンプル部6,7同士間のピッチをＬ２とした場合、Ｌ２＝Ｌ１×３〜１２とした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの一方側端部をチューブの長手方向と平行な線上に配置し、且つ、それぞれの中心軸を前記平行な線を挟んで互いに反対側に傾斜した状態で配置した一対のディンプル部をチューブの長手方向に亘って複数形成した熱交換器用チューブにおいて、
前記各ディンプル部における前記平行な線に対する投影長さをＬ１とし、チューブの長手方向に隣接するディンプル部同士間のピッチをＬ２とした場合、Ｌ２＝Ｌ１×３〜１２としたことを特徴とする熱交換器用チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、それぞれの一方側端部をチューブの長手方向と平行な線上に配置し、且つ、それぞれの中心軸を前記平行な線を挟んで互いに反対側に傾斜した状態で配置した一対のディンプル部をチューブの長手方向に亘って複数形成した熱交換器用チューブの技術が公知になっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３３７２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の熱交換器用チューブにあっては、一対のディンプル部におけるオフセット量やチューブの長手方向に平行する線に対する傾斜角度等についての配慮は成されているものの、チューブの長手方向に隣接するディンプル部同士間のピッチについては考慮されていなかった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、チューブの長手方向に隣接するディンプル部同士間のピッチを最適化することにより、流通媒体の通水抵抗を低くしつつ所望の放熱性能を発揮できる熱交換器用チューブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１記載の発明では、それぞれの一方側端部をチューブの長手方向と平行な線上に配置し、且つ、それぞれの中心軸を前記平行な線を挟んで互いに反対側に傾斜した状態で配置した一対のディンプル部をチューブの長手方向に亘って複数形成した熱交換器用チューブにおいて、前記各ディンプル部における前記平行な線に対する投影長さをＬ１とし、チューブの長手方向に隣接するディンプル部同士間のピッチをＬ２とした場合、Ｌ２＝Ｌ１×３〜１２としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、それぞれの一方側端部をチューブの長手方向と平行な線上に配置し、且つ、それぞれの中心軸を前記平行な線を挟んで互いに反対側に傾斜した状態で配置した一対のディンプル部をチューブの長手方向に亘って複数形成した熱交換器用チューブにおいて、前記各ディンプル部における前記平行な線に対する投影長さをＬ１とし、チューブの長手方向に隣接するディンプル部同士間のピッチをＬ２とした場合、Ｌ２＝Ｌ１×３〜１２としたため、チューブの長手方向における一対のディンプル部同士間のピッチを最適化することにより、チューブの長手方向に隣接するディンプル部同士間のピッチを最適化することにより、流通媒体の通水抵抗を低くしつつ所望の放熱性能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の熱交換器用チューブを示す斜視図（一部のみ）、図２は本実施例１の熱交換器用チューブの平面図（一部のみ）、図３は図２のＳ３−Ｓ３線における断面図、図４はディンプル部のピッチを説明する図、図５〜８は本実施例１の熱交換器用チューブの作用及び効果を説明するための実験結果を示す図である。
【０００９】
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１のチューブ１は、アルミニウム合金等の伝熱性の良好な金属製の板材をプレス成形またはロール成形して形成された所謂偏平管状の熱交換器用チューブであり、互いに平行な一対の平坦部2,3と、これら各平坦部2,3の両端縁同士を結合する湾曲部4,5を有する断面に形成されている。
【００１０】
そして、平坦部２には後述する一対のディンプル部6,7がチューブ１の長手方向に亘って複数形成されている。
具体的には、図２、３に示すように、一対のディンプル部6,7は、それぞれ直線状の直線部８ａとこの直線部８ａの両端に形成される半円形状の曲線部8b,8cを有してチューブ１の内側へ略コ字状に窪んだ形状に形成される他、それぞれの一方側端部８ｄがチューブ１の長手方向と平行な線Ｚ１上に配置され、且つ、それぞれの中心軸８ｅが線Ｚ１を挟んで互いに反対側に傾斜した状態で配置されている。
本実施例１のディンプル部6,7は、プレス成形またはロール成形前のチューブ１となる金属製の板材に予めプレス成形しておくことにより形成されるが、この限りではない。
【００１１】
また、ディンプル部6,7の線Ｚ１に対する傾斜角度α、長さＡ１、幅Ａ２、高さＡ３や、チューブ１の幅Ｗ１、高さＨ１はそれぞれ適宜設定できる。同様にディンプル部６とディンプル部７とのチューブ１の長手方向におけるオフセット量も適宜設定できる。
【００１２】
また、本実施例１の線Ｚ１はチューブ１の幅Ｗ１の中央に位置しているが、線Ｚ１がチューブ１の幅方向中央から一方側にオフセットする場合もあり得る。
【００１３】
そして、図４に示すように、各ディンプル部6,7における線Ｚ１に対する投影長さをＬ１とし、チューブの長手方向に隣接するディンプル部6,7同士間のピッチをＬ２とした場合、Ｌ２はＬ１の３倍〜１２倍の範囲の値である（以下、Ｌ２＝Ｌ１×３〜１２と表す。（図４ではＬ２＝Ｌ１×３））ように設定されている。
【００１４】
このように構成されたチューブ１は、各種の熱交換器、例えば車両用のラジエータのコア部のチューブとして採用され、この際、チューブ１内を上流側（図１参照）から下流側（図１参照）へ流通する高温な流通媒体が、チューブ１に当たる車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換して冷却される他、それぞれの一対のディンプル部6,7を乗り越える際に乱流化することにより、上記熱交換を促進できる。
【００１５】
ここで、上記Ｌ２を様々な数値に変えて投影長さＬ１に換算した場合における放熱量比を実験した結果を図５に示す。なお、実験は３４７ｍｍ×７１０ｍｍ×２７ｍｍの熱交換器のコア部において流通媒体の通水量を４０Ｌ／ｍｉｎとして行った。
図５に示すように、Ｌ２＝３ピッチ（投影長さＬ１×３）とした場合には、高水量領域においてディンプル部6,7を設けないノーマルチューブに対する放熱量比が約１１２％、低水量領域においてノーマルチューブに対する放熱量比が約１１０％となり、いずれも放熱性能がノーマルチューブに比べて１０〜１２％向上した。
ここで、Ｌ２<３ピッチにすると、図６に示すように、ノーマルチューブに対する通水抵抗比が約１３５％を超えてしまい、この場合、図７に示すように、通水抵抗比が１３５％を超えると、一般的な乗用車に採用されるラジエータのポンプの稼働時（エンジン回転数が３０００ｒｐｍ時）の通水抵抗（１５ｋＰａ）を考慮した場合に必要な通水量（約５７Ｌ／ｍｉｎ）を確保することができず、通水量に悪影響が生じて実際上の採用が困難となる。
また、図５に示すように、Ｌ２＝１２ピッチ（投影長さＬ１×１２）とした場合には、高水量領域においてノーマルチューブに対する放熱量比が約１０４％、低水量領域においてノーマルチューブに対する放熱量比が約１０２％であった。
【００１６】
ここで、Ｌ２>１２ピッチにすると、一対のディンプル部6,7を通過して乱流化した流通媒体が下流側に隣接する一対のディンプル部6,7に到達するまでに整流化してしまい、この結果、チューブ１の長手方向に隣接するディンプル部6,7同士が相互に作用することがなく、一対のディンプル部6,7を複数設けることによる効果が得られなかった。
加えて、ノーマルチューブに対する放熱性能の向上が２％以下となり、ディンプル部6,7の製造に掛かる費用対効果が低く、実際上の採用は困難となる。
【００１７】
さらに、Ｌ２＝３ピッチ（通水抵抗比１３５％）としたチューブ１と、ノーマルチューブとの通水量を様々な値に変えて放熱量比を実験した結果、図８に示すように、Ｌ２＝３ピッチとしたチューブ１は、放熱量比約１２５％を得るために必要な通水量が約５７Ｌ／ｍｉｎであるのに対し、ノーマルチューブの場合には約７０Ｌ／ｍｉｎを必要とし、明らかに少ない通水量でもってノーマルチューブよりも優れた放熱性能を発揮できることが判明した。
【００１８】
従って、各ディンプル部6,7における線Ｚ１に対する投影長さをＬ１とし、チューブ１の長手方向に隣接するディンプル部6,7同士間のピッチをＬ２とした場合、Ｌ２＝Ｌ１×３〜１２が最適となり、これによって、流通媒体の通水抵抗を低くしつつ所望の放熱性能を発揮できる。
【００１９】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１のチューブ１にあっては、それぞれの一方側端部８ｄをチューブ１の長手方向と平行な線Ｚ１上に配置し、且つ、それぞれの中心軸８ｅを線Ｚ１を挟んで互いに反対側に傾斜した状態で配置した一対のディンプル部6,7をチューブ１の長手方向に亘って複数形成したチューブ１において、各ディンプル部6,7における線Ｚ１に対する投影長さをＬ１とし、チューブ１の長手方向に隣接するディンプル部6,7同士間のピッチをＬ２とした場合、Ｌ２＝Ｌ１×３〜１２としたため、チューブの長手方向に隣接するディンプル部6,7同士間のピッチを最適化することにより、流通媒体の通水抵抗を低くしつつ所望の放熱性能を発揮できる。
【００２０】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、本実施例１では、チューブ１をラジエータに採用した場合について説明したが、コンデンサやインタークーラ等の一般的な熱交換器用チューブに採用することができる。
また、図１で示したチューブ１の下流側から上流側へ流通媒体を流しても流通媒体の乱流化は発生するため同様の効果が得られることを実験で確認した。
さらに、チューブ１及びディンプル部6,7の詳細な部位の形状については適宜設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１の熱交換器用チューブを示す斜視図（一部のみ）である。
【図２】本実施例１の熱交換器用チューブの平面図（一部のみ）である。
【図３】図２のＳ３−Ｓ３線における断面図である。
【図４】ディンプル部のピッチを説明する図である。
【図５】本実施例１の熱交換器用チューブの作用及び効果を説明するための実験結果を示す図である。
【図６】本実施例１の熱交換器用チューブの作用及び効果を説明するための実験結果を示す図である。
【図７】本実施例１の熱交換器用チューブの作用及び効果を説明するための実験結果を示す図である。
【図８】本実施例１の熱交換器用チューブの作用及び効果を説明するための実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｚ１  チューブの長手方向と平行な線
１  熱交換器用チューブ
２、３  平坦部
４、５  湾曲部
６、７  ディンプル部
８ａ  直線部
８ｂ、８ｃ  曲線部
８ｄ  一方側端部
８ｅ  中心軸
【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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【図７】
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【図８】
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