(57)【要約】【課題】簡単に熱交換効率を向上させることができる熱交換器を提供すること。【解決手段】熱交換器は、互いに並設され内部を熱媒体が通る複数のチューブ１１と、複数のチューブ１１の間に、波状に折り曲げられて設けられた放熱フィン１２と、複数のチューブ１１における、放熱フィン１２が取り付けられた面に設けられた複数の粒子状熱伝導媒質２１と、を有する。また、複数の粒子状熱伝導媒質２１は、チューブ１１の奥行き方向において自身の粒子の直径以上離れている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並設され内部を熱媒体が通る複数のチューブと、
前記複数のチューブの間に、波状に折り曲げられて設けられた放熱フィンと、
前記複数のチューブにおける、前記放熱フィンが取り付けられた面に設けられた複数の粒子状熱伝導媒質と、
を具備する熱交換器。
【請求項２】
前記複数の粒子状熱伝導媒質は、前記チューブの奥行き方向において自身の粒子の直径以上離れている、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記複数の粒子状熱伝導媒質は、球状であり、前記複数のチューブにおける、前記放熱フィンが取り付けられた面に点接触した状態で接着されている、
請求項１又は２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記放熱フィンには、ルーバーが形成されており、
さらに、前記放熱フィンには、前記ルーバーの奥行き方向の開口幅よりも小さい直径を有する前記複数の粒子状熱伝導媒質が設けられている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジエーターやインタークーラーなどの熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されるラジエーターやインタークーラーなどの熱交換器においては、一般に、冷却液や気体が循環する複数のチューブの間に、放熱用のフィンが設けられていることで、放熱効率が高められている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、この種の熱交換器においては、一方方向に延びるチューブが複数本並設され、このチューブの内部に流体（エンジン冷却水や吸気）を流通させるとともに、チューブ及びフィンへ走行風を導くことで、熱交換が行われる。
【０００４】
この種の熱交換器では、フィンに細かいウェーブ加工を施すことで、熱交換器の表面積を大きくし、熱交換効率を向上させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−３３３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、フィンに細かいウェーブ加工を施すためには、精密な加工が必要になることに加えて、ウェーブ加工の仕方によってはフィンの間を通過する走行風を弱めてしまい、却って熱交換効率を低下させてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、簡単に熱交換効率を向上させることができる熱交換器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の熱交換器の一つの態様は、
互いに並設され内部を熱媒体が通る複数のチューブと、
前記複数のチューブの間に、波状に折り曲げられて設けられた放熱フィンと、
前記複数のチューブにおける、前記放熱フィンが取り付けられた面に設けられた複数の粒子状熱伝導媒質と、
を具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単に熱交換効率を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】熱交換器（ラジエーター）を、車両に取り付けたときの車両の前方に相当する方向から見た図
【図２】放熱フィンへの粒子状熱伝導媒質の配置の様子を示す平面図
【図３】図２のＡ−Ａ’線の断面図
【図４】比較例を示す断面図
【図５】チューブの間の放熱フィンを拡大して示した斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態の熱交換器の外観構成を示す図である。
【００１３】
熱交換器１０は、車両に搭載されるラジエーターである。図１は、熱交換器１０が車両に取り付けられたときの車両の前方方向から見た図である。よって、車両が走行したときの走行風は、図１の紙面の表面側から熱交換器１０を通って紙面の裏面側へと流れる。
【００１４】
熱交換器１０は、大気と、内燃機関（または、電子部品でもよい）から吸熱した冷却液（熱媒体の一例）との間で熱交換を行うことにより、冷却液を冷却する。
【００１５】
熱交換器１０は、複数のチューブ１１と、複数の放熱フィン１２と、タンク１３、１４とを有する。
【００１６】
チューブ１１は、冷却液が流れる扁平状の管であり、並列に配置されている。
【００１７】
放熱フィン１２は、チューブ１１の間に設けられている。各放熱フィン１２は、チューブ１１間を往復するように折り曲げられた波状の形状を有する。放熱フィン１２は、波状に折り曲げ加工された後に、チューブ１１間にろう付けにより取り付けられる。
【００１８】
タンク１３は、複数のチューブ１１の上端に連結しており、タンク１４は、複数のチューブ１１の下端に連結している。
【００１９】
タンク１３には、例えば内燃機関から吸熱した冷却液が流入される。この冷却水は、複数のチューブ１１を通ってタンク１４に到達し、さらにタンク１４を通って例えば内燃機関へと再び送り出される。なお、本発明においては、タンク１３、１４の配置や、チューブ１１へと冷却水を流入させ及び流出させるための構成は、図１に限定されない。例えば、チューブ１１の一端側にのみタンクを設けてもよい。
【００２０】
かかる構成に加えて、図２に示したように、本実施の形態の熱交換器１０は、チューブ１１の表面に、複数の粒子状熱伝導媒質２１が設けられている。なお、図２は、１つのチューブ１１を放熱フィン１２の方向から見た平面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ’線の断面図である。複数の粒子状熱伝導媒質２１は、チューブ１１における、放熱フィン１２が取り付けられた面に設けられている。
【００２１】
このように、チューブ１１における放熱フィン１２が取り付けられた面に複数の粒子状熱伝導媒質２１を設けたことにより、チューブ１１の実質的な表面積を増やすことができるので、放熱効率を上げることができる。
【００２２】
粒子状熱伝導媒質２１は、例えばアルミなどの金属からなる球状の物質である。例えば、粒子状熱伝導媒質２１は、アルミの粉末を丸めて固化させたものである。因みに、本実施の形態の場合、チューブ１１及び粒子状熱伝導媒質２１の両方がアルミである。
【００２３】
複数の粒子状熱伝導媒質２１は、チューブ１１の奥行き方向において自身の粒子の直径Ｄ以上離れていることが好ましい。このように、粒子状熱伝導媒質２１の離間距離ｄを直径Ｄ以上とすることにより、図３に示したように、熱交換器１０に走行風が入り込んだときに、走行風が粒子状熱伝導媒質２１の間の空間にまで入り込むので、放熱効率をより上げることができる。つまり、図４に示したように、粒子状熱伝導媒質２１を密に配置してしまうと、粒子状熱伝導媒質２１の間の空間に入り込む走行風の量が減少してしまうので、図３に示した構成と比較すると、表面積を大きくしたことによる放熱効率の改善効果は小さくなってしまう。
【００２４】
なお、チューブ１１の上下方向での粒子状熱伝導媒質２１の離間距離は、基本的には、放熱フィン１２が取り付けられる部分を確保できる距離であればよい。
【００２５】
ただし、放熱フィン１２の取り付け位置を避けて粒子状熱伝導媒質２１を配置しなければならないことを考慮すると、粒子状熱伝導媒質２１の直径Ｄは放熱フィン１２のフィンピッチｐの半分以下であることが好ましい。
【００２６】
本実施の形態の場合、チューブ１１への粒子状熱伝導媒質２１の位置決めは、例えば、図３に示されているように、予めチューブ１１の所定位置に凹み１１ａを形成しておき、チューブ１１の表面を粒子状熱伝導媒質２１を転がして凹み１１ａに落とし込むことで行うことができる。チューブ１１への粒子状熱伝導媒質２１の接着は、接着剤やろう付けにより行うことができる。ただし、位置決めや接着の方法はこれらに限らない。
【００２７】
また、本実施の形態の熱交換器１０は、図５に示したように、放熱フィン１２に、複数の粒子状熱伝導媒質２２が設けられている。なお、図５は、チューブ１１間の放熱フィン１２を拡大して示した斜視図である。
【００２８】
このように、放熱フィン１２の表面に複数の粒子状熱伝導媒質２１を設けたことにより、放熱フィン１２の実質的な表面積を増やすことができるので、放熱効率を上げることができる。
【００２９】
粒子状熱伝導媒質２２は、粒子状熱伝導媒質２１と同様に、例えばアルミなどの金属からなる球状の物質である。
【００３０】
ここで、放熱フィン１２には、放熱フィン１２の奥行き方向に並んだ複数のルーバー１２ａが形成されている。このルーバー１２ａにより放熱を高めるような空気流が生じる。
【００３１】
本実施の形態の粒子状熱伝導媒質２２の直径は、ルーバー１２ａの奥行き方向の開口幅よりも小さい値とされている。これにより、ルーバー１２ａの開口部を通過する空気流の流れの低下を小さくする。本実施の形態の場合、ルーバー１２ａの奥行き方向の開口幅をＬとした場合、粒子状熱伝導媒質２２の直径は例えばＬ／６程度にすると好適である。実際上、粒子状熱伝導媒質２２の直径は、Ｌ／２以下であることが好ましい。
【００３２】
なお、粒子状熱伝導媒質２２は、チューブ１１に取り付ける前でありかつ折り曲げ加工する前の、放熱フィン１２に接着剤などによって取り付けることができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、チューブ１１の放熱フィン１２が取り付けられた面に複数の粒子状熱伝導媒質２１を設けたことにより、簡単に熱交換効率を向上させることができる熱交換器１０を実現できる。また、複数の粒子状熱伝導媒質２１が、チューブ１１の奥行き方向において自身の粒子の直径Ｄ以上離れているようにしたことにより、熱交換効率をより向上させることができる。
【００３４】
さらに、放熱フィン１２に、ルーバー１２ａの奥行き方向の開口幅よりも小さい直径を有する複数の粒子状熱伝導媒質２２を設けたことにより、熱交換効率をより向上させることができる。
【００３５】
本実施の形態の場合、粒子状熱伝導媒質２２は、粒子状熱伝導媒質２１よりも小さくされている。
【００３６】
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
【００３７】
上述の実施の形態では、図３に示したように、予めチューブ１１の所定位置に凹み１１ａを形成しておき、チューブ１１の表面を粒子状熱伝導媒質２１を転がして凹み１１ａに落とし込むことで粒子状熱伝導媒質２１を位置決めしてチューブ１１の所定位置に接着する場合について述べたが、本発明はこれに限らない。例えば粒子状熱伝導媒質２１を別の方法で位置決めし、粒子状熱伝導媒質２１がチューブ１１の表面に点接触した状態で接着されてもよい。また、粒子状熱伝導媒質２１は、必ずしも全球形状でなくてもよく、半球形状であってもよい。粒子状熱伝導媒質２１が半球形状の場合、平坦部分をチューブ１１に表面に対向させてチューブ１１に固定するとよい。この場合には、チューブ１１に凹み１１ａを設けず、チューブ１１の平らな表面に、粒子状伝導媒質２１の平坦部分を対向させて固定するとよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、ラジエーターやインタークーラーなどの熱交換器に好適である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  熱交換器
１１  チューブ
１１ａ  凹み
１２  放熱フィン
１２ａ  ルーバー
１３、１４  タンク
２１、２２  粒子状熱伝導媒質
【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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