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公開番号2023158480
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-10-30
出願番号2022068347
出願日2022-04-18
発明の名称熱交換器
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類F28F 3/04 20060101AFI20231023BHJP(熱交換一般)
要約【課題】対向流式の構造を採用しつつ、熱交換性能の確保及び通風抵抗の低減の両立を図ることが可能な熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器10は、空気が流れる空気流路W21と冷媒が流れる冷媒流路W10とを仕切る上壁部210を有する。空気流路W21には、径方向内側から径方向外側に向かう方向に空気が流れる。冷媒流路W10には、径方向外側から径方向内側に向かう方向に冷媒が流れる。上壁部210の上面210aには、高流速領域A11と、低流速領域A12とが存在する。低流速領域A12に配置される外側アウターフィン24bの熱交換量は、高流速領域A11に配置される内側アウターフィン24aの熱交換量よりも大きい。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１流体が流れる第１流路（Ｗ２１，Ｗ２２）と第２流体が流れる第２流路（Ｗ１０）とを仕切る仕切壁（２１０）を有し、前記仕切壁を介して前記第１流体と前記第２流体との間で熱交換が行われる熱交換器（１０）であって、
前記第１流路には、第１方向に前記第１流体が流れるとともに、
前記第２流路には、前記第１方向と対向する第２方向に前記第２流体が流れ、
前記仕切壁において前記第１流路に面する壁面には、前記第１流体が通過する第１領域（Ａ１１）と、前記第１領域よりも遅い流速で前記第１流体が通過する第２領域（Ａ１２）とが存在し、
前記仕切壁の前記第１領域及び前記第２領域には、前記第１流体に対する伝熱面積を増加させる伝熱部（２４）がそれぞれ配置され、
前記第２領域に配置される前記伝熱部（２４ｂ）における前記第１流体の熱交換量は、前記第１領域に配置される前記伝熱部（２４ａ）における前記第１流体の熱交換量よりも大きい
熱交換器。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記第１流路及び前記第２流路は、所定の曲率を有する形状に形成されている
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記仕切壁の前記壁面における前記第１流体の流れ方向の上流側の部分には、前記第１流路に前記第１流体を流す遠心ファン（３０）が設けられている
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記伝熱部は、前記壁面から突出するように形成される複数の伝熱部材（２４）により構成されており、
前記第２領域に配置される前記伝熱部が前記第１流体と接触する面積は、前記第１領域に配置される前記伝熱部が前記第１流体と接触する面積よりも大きい
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記伝熱部は、前記壁面から突出するように形成される複数の伝熱部材（２４）により構成されており、
前記第２領域に配置される前記伝熱部の前記第１流体に対する熱伝達率は、前記第１領域に配置される前記伝熱部の前記第２流体に対する熱伝達率よりも大きい
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記仕切壁において前記第１流路に面する壁面を第１壁面とし、前記仕切壁において前記第２流路に面する壁面を第２壁面とし、前記伝熱部を第１伝熱部とすると、
前記仕切壁の前記第２壁面には、前記第２流体が通過する第３領域（Ａ２１）と、前記第２流体が前記第３領域よりも遅い流速で通過する第４領域（Ａ２２）とが存在し、
前記仕切壁の前記第２壁面の前記第３領域及び前記第４領域には、前記第２流体の熱を前記仕切壁に伝達する第２伝熱部（４０）が形成され、
前記第２伝熱部の前記第４領域における前記第２流体の熱交換量は、前記第２伝熱部の前記第３領域における前記第２流体の熱交換量よりも大きい
請求項１に記載の熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１に記載の熱交換器がある。この熱交換器は、第１方向を流れる第１媒体と、第２方向を流れる第２媒体との間で熱交換が行われる。第１方向と第２方向とは互いに直交している。この熱交換器には、第１媒体が流れる部分に第１フィンが配置されるとともに、第２媒体が流れる部分に第２フィンが配置されている。この熱交換器では、第１媒体及び第２媒体の温度差が小さくなり易い部分、具体的には第１媒体の下流側の部分で各フィンのフィンピッチを小さくすることにより熱交換性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
中国実用新案第２１２４３１８７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２流体で熱交換を行う熱交換器では、特許文献１に記載されるような２流体が直交するように流れる直交流式のものだけでなく、２流体が互いに対向するように流れる対向流式のものがある。このような対向流式の熱交換器では、２流体に温度差が発生し難いため、上記の特許文献１に記載の熱交換器の構成を採用したとしても、熱交換性能を向上させることが困難である。むしろ、各フィンのフィンピッチが小さくなっている部分では、各媒体の通風抵抗が増加する懸念がある。
【０００５】
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、対向流式の構造を採用しつつ、熱交換性能の確保及び通風抵抗の低減の両立を図ることが可能な熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する熱交換器は、第１流体が流れる第１流路（Ｗ２１，Ｗ２２）と第２流体が流れる第２流路（Ｗ１０）とを仕切る仕切壁（２１０）を有し、仕切壁を介して第１流体と第２流体との間で熱交換が行われる熱交換器（１０）である。第１流路には、第１方向に第１流体が流れる。第２流路には、第１方向と対向する第２方向に第２流体が流れる。仕切壁において第１流路に面する壁面には、第１流体が通過する第１領域（Ａ１１）と、第１領域よりも遅い流速で第１流体が通過する第２領域（Ａ１２）とが存在する。仕切壁の壁面の第１領域には、第１流体に対する伝熱面積を増加させる第１伝熱部（２４ａ）が形成される。仕切壁の壁面の第２領域には、第１流体に対する伝熱面積を増加させる第２伝熱部（２４ｂ）と、が形成される。第２伝熱部における第１流体の熱交換量は、第１伝熱部における第１流体の熱交換量よりも大きい。
【０００７】
この構成によれば、第１流体及び第２流体が対向するように流れる。また、第１流体が相対的に速い流速で流れる第１領域には、第１流体に対する熱交換量が相対的に小さい第１伝熱部が配置されているため、第１流体の通風抵抗を低減することが可能である。さらに、第１流体が相対的に遅い流速で流れる第２領域には、第１流体に対する熱交換量が相対的に大きい第２伝熱部が配置されているため、第１伝熱部における熱交換量の不足分を第２伝熱部の熱交換量で補うことができる。よって、熱交換性能を確保することができる。
【０００８】
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の熱交換器によれば、対向流式の構造を採用しつつ、熱交換性能の確保及び通風抵抗の低減の両立を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態の熱交換器の正面構造を示す正面図である。
図２は、実施形態の熱交換器の平面構造を示す平面図である。
図３は、実施形態のプレート部材の平面構造を示す平面図である。
図４は、実施形態のプレート部材の断面構造を示す断面図である。
図５は、図１のＶ－Ｖ線に沿った断面構造を示す断面図である。
図６（Ａ）、（Ｂ）は、参考例の流路構造を模式的に示す断面図である。
図７（Ａ）～（Ｃ）は、参考例の流路構造の位置と熱伝達率との関係、当該位置とフィンの表面積との関係、及び当該位置と空気の通風抵抗との関係をそれぞれ示すグラフである。
図８は、実施形態の第１変形例の熱交換器の正面構造を示す正面図である。
図９は、実施形態の第１変形例の熱交換器の断面構造を示す断面図である。
図１０は、実施形態の第２変形例の熱交換器の断面構造を示す断面図である。
図１１は、他の実施形態のフィンの構造を模式的に示す図である。
図１２は、他の実施形態のフィンの構造を模式的に示す図である。
図１３は、他の実施形態のフィンの構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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