(57)【要約】【課題】  空気流れ上流側に位置する熱交換器の乱流を利用して、空気流れ下流側に位置する熱交換器の伝熱性能を向上する。【解決手段】  空気の流れ方向に直列配置される複数の熱交換器１０、２０のうち、少なくとも空気流れ上流側の熱交換器１０のフィン１２に、空気流れを攪乱する乱流形成手段として直角状に切り起こした衝突壁１２ｃを設ける。【選択図】        図６
2006078035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れ方向に複数の熱交換器（１０、２０）を直列に配置する熱交換装置であって、
前記複数の熱交換器（１０、２０）は、それぞれ流体が流れるチューブ（１１、２１）、及び前記チューブ（１１、２１）の外表面に設けられて前記チューブ（１１、２１）周りを流れる空気との熱交換面積を増大させるフィン（１２、２２）を備えており、
前記複数の熱交換器（１０、２０）のうち空気流れ上流側の熱交換器（１０）の前記フィン（１２）に空気流れを攪乱する乱流形成手段（１２ｃ、１２ｇ）を設けることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記複数の熱交換器（１０、２０）のうち空気流れ下流側の熱交換器（２０）の前記フィン（２２）にも空気流れを攪乱する乱流形成手段（２２ｃ、２２ｇ）を設けることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記複数の熱交換器（１０、２０）相互間の距離（Ｌ）は２０ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記フィン（１２、２２）は、平板状の平板部（１２ａ、２２ａ）の一部を直角状に切り起こすことにより形成された直角状衝突壁（１２ｃ、２２ｃ）を有しており、
前記直角状衝突壁（１２ｃ、２２ｃ）は、前記空気の流れ方向において対称的に複数個設けられており、
前記直角状衝突壁（１２ｃ、２２ｃ）により前記乱流形成手段が構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記フィン（１２、２２）は、平板状の平板部（１２ａ、２２ａ）の一部を断面Ｖ形状に切り起こすことにより形成されたＶ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）を有しており、
前記Ｖ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）は、前記断面Ｖ形状の形成方向が前記空気の流れ方向において交互に反転するように設けられており、
前記Ｖ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）により前記乱流形成手段が構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記複数の熱交換器（１０、２０）のうち空気流れ上流側の熱交換器は車両空調用冷媒放熱器（１０）であり、空気流れ下流側の熱交換器は車両エンジン冷却用ラジエータ（２０）であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流れの方向に複数の熱交換器を直列に配置する熱交換装置に関するもので、車両空調用の冷媒放熱器と車両エンジン冷却用ラジエータとを直列配置する熱交換装置として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換器用のフィンでは、空気流れに対して千鳥状に配置したセグメントをなす
スリット片を設けるとともに、このスリット片の空気流れ上流側を約９０°折り曲げて折
曲部を設けることにより、空気流れを乱して温度境界層が成長することを抑制して熱伝達
率の向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−８３５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の発明では、薄板状のフィンの一部を切り起こすことによ
りスリット片を形成するととともに、その切り起こしたスリット片の前端（前縁）側を約
９０°折り曲げて折曲部を形成しているので、以下に述べる製造上の問題を有している。
【０００４】
すなわち、特許文献１に記載の発明では、全ての折曲部は、スリット片の前端側を折り
曲げることにより形成されているので、同一方向の折り曲げ力が連続的に薄板状のフィン
材に作用してしまい、折曲部を形成する際に、フィン材が一方向に偏って変形してしまう。
【０００５】
また、スリット片は一定のピッチ寸法にて規則正しく設ける必要があるが、前述したよ
うに、特許文献１に記載の発明では、フィン材が一方向に寄り集まってしまい易いので、
スリット片間のピッチ寸法のバラツキを小さくすることが難しい。そして、スリット片間
のピッチ寸法のバラツキが大きくなると、熱伝達率が低下して所望の熱交換能力を得るこ
とができなくなる恐れが高い。
【０００６】
上記の不具合を解消するために、本発明者らは、特願２００４−６２２３６号の特許出願において簡素なフィン形状にて熱交換性能を向上できる熱交換器を提案している。
【０００７】
この先願においては、流体が流れるチューブの外表面に、チューブ周りを流れる空気との熱交換面積を増大させるフィンを設けるとともに、このフィンに、平板状の平板部及びこの平板部の一部を直角状に切り起こすことにより形成された衝突壁を設け、この衝突壁を、空気の流れ方向において互いに対称的に複数個設けている。
【０００８】
これによると、衝突壁を形成する際に空気流れの上流側と下流側とで互いに相殺するような向きの折り曲げ力が薄板状のフィン材料に作用する。したがって、衝突壁を形成する際に、フィン材料が一方向に偏って変形することを未然に防止できるので、衝突壁の寸法バラツキを小さく抑えることができる。
【０００９】
この結果、衝突壁による乱流効果にて空気とフィンとの熱伝達率を高めて熱交換効率を高めつつ、フィンの形状を簡素なものとしてフィンの生産性を向上できる。
【００１０】
ところで、上記先願は熱交換器単体としての伝熱性能の向上に関するものである。
【００１１】
そこで、本発明は、空気流れの方向に複数の熱交換器を直列に配置する熱交換装置において、空気流れ上流側に位置する熱交換器の乱流形成構造を利用して、空気流れ下流側に位置する熱交換器の伝熱性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空気の流れ方向に複数の熱交換器（１０、２０）を直列に配置する熱交換装置であって、
前記複数の熱交換器（１０、２０）は、それぞれ流体が流れるチューブ（１１、２１）、及び前記チューブ（１１、２１）の外表面に設けられて前記チューブ（１１、２１）周りを流れる空気との熱交換面積を増大させるフィン（１２、２２）を備えており、
前記複数の熱交換器（１０、２０）のうち空気流れ上流側の熱交換器（１０）の前記フィン（１２）に空気流れを攪乱する乱流形成手段（１２ｃ、１２ｇ）を設けることを特徴としている。
【００１３】
これによると、空気流れ上流側の熱交換器（１０）のフィン（１２）において空気流れを攪乱して乱流を形成できるので、空気流れ上流側の熱交換器（１０）の熱伝達率を向上して熱交換性能を向上できる。しかも、この空気流れ上流側の乱流形成の影響を空気流れ下流側の熱交換器（２０）にも及ぼして、空気流れ下流側の熱交換器（２０）においても乱流形成による熱交換性能の向上を実現できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の熱交換装置において、前記複数の熱交換器（１０、２０）のうち空気流れ下流側の熱交換器（２０）の前記フィン（２２）にも空気流れを攪乱する乱流形成手段（２２ｃ、２２ｇ）を設けることを特徴とする。
【００１５】
これによると、請求項１の効果に加えて、空気流れ下流側の熱交換器（２０）のフィン（２２）においてそれ自身の乱流形成作用が追加されるので、空気流れ下流側の熱交換器（２０）の熱交換性能をより一層向上できる。
【００１６】
請求項３に記載のの発明では、請求項１または２に記載の熱交換装置において、前記複数の熱交換器（１０、２０）相互間の距離（Ｌ）は２０ｍｍ以内であることを特徴とする。
【００１７】
本発明者の実験検討によると、後述の図７に例示するように距離（Ｌ）を２０ｍｍ以内にすることで、気流れ上流側の乱流形成の影響を空気流れ下流側の熱交換器（２０）に効果的に及ぼして、空気流れ下流側の熱交換器（２０）の熱交換性能を有効に向上できることが分かった。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換装置において、前記フィン（１２、２２）は、平板状の平板部（１２ａ、２２ａ）の一部を直角状に切り起こすことにより形成された直角状衝突壁（１２ｃ、２２ｃ）を有しており、
前記直角状衝突壁（１２ｃ、２２ｃ）は、前記空気の流れ方向において対称的に複数個設けられており、
前記直角状衝突壁（１２ｃ、２２ｃ）により前記乱流形成手段が構成されることを特徴とする。
【００１９】
このように、乱流形成手段は具体的には、フィン平板部から直角状に切り起こし形成した衝突壁により構成できる。
【００２０】
ここで、直角状衝突壁（１２ｃ、２２ｃ）を空気の流れ方向において対称的に複数個設けることにより、直角状衝突壁を形成する際に空気流れの上流側と下流側とで互いに相殺するような向きの折り曲げ力が薄板状のフィン材料に作用する。したがって、衝突壁を形成する際に、フィン材料が一方向に偏って変形することを未然に防止できるので、衝突壁の寸法バラツキを小さく抑えることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換装置において、前記フィン（１２、２２）は、平板状の平板部（１２ａ、２２ａ）の一部を断面Ｖ形状に切り起こすことにより形成されたＶ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）を有しており、
前記Ｖ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）は、前記断面Ｖ形状の形成方向が前記空気の流れ方向において交互に反転するように設けられており、
前記Ｖ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）により前記乱流形成手段が構成されることを特徴とする。
【００２２】
このように、乱流形成手段は具体的には、フィン平板部から断面Ｖ形状に切り起こし形成したＶ状衝突壁により構成してもよい。
【００２３】
そして、断面Ｖ形状の形成方向が空気の流れ方向において交互に反転するようにＶ状衝突壁を設けることにより、フィン材料の切り起こし成形時における曲げ応力が相殺されてフィンに特定の一方向への残留応力が生じることを回避できる。
【００２４】
したがって、Ｖ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）を形成する際に、フィン材料が一方向に偏って変形することを未然に防止できるので、Ｖ状衝突壁（１２ｇ、２２ｇ）の寸法バラツキを小さく抑えることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換装置において、前記複数の熱交換器（１０、２０）のうち空気流れ上流側の熱交換器は車両空調用冷媒放熱器（１０）であり、空気流れ下流側の熱交換器は車両エンジン冷却用ラジエータ（２０）であることを特徴とする。
【００２６】
これによると、空気流れ上流側の冷媒放熱器（１０）における空気流れの乱流形成によって、空気流れ下流側のラジエータ（２０）の熱交換性能（放熱性能）を効果的に向上できる。
【００２７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施形態）
図１〜図５および図６（ａ）は本発明の第１実施形態を示すもので、本実施形態は、車両空調用の冷媒放熱器と車両エンジン冷却用ラジエータとを直列配置する車両用熱交換装置に関する。
【００２９】
図１（ａ）は本実施形態による車両用熱交換装置の車両搭載図であり、図１（ｂ）は車両用熱交換装置のコア部の一部断面図である。車両空調用の冷媒放熱器１０と車両エンジン冷却用ラジエータ２０は空気流れ（冷却風）の方向ａに対して直列に配置されている。
【００３０】
この熱交換器搭載構造をより具体的に説明すると、車両のボンネット３０の下方にエンジンルーム３１が形成され、このエンジンルーム３１内の最前部にグリル開口部３２ａ、３２ｂが開口している。このグリル開口部３２ａ、３２ｂの直後の部位に冷媒放熱器１０とラジエータ２０が直列に配置されている。ここで、空気流れの上流側に冷媒放熱器１０が配置され、この冷媒放熱器１０の下流側（車両後方側）にラジエータ２０が配置されている。
【００３１】
ラジエータ２０の下流側にはシュラウド２１を介して軸流式ファンからなる冷却ファン２２が配置されている。この冷却ファン２２は、軸流式ファンを電動モータ２２ａにより回転駆動する電動ファンである。
【００３２】
この冷却ファン２２の下流側（車両後方側）に車両走行用のエンジン（内燃機関）３３が搭載されている。この車両エンジン３３は水冷式であり、この車両エンジン３３の冷却水を図示しない水ポンプによりラジエータ２０に循環して冷却するようになっている。
【００３３】
また、冷媒放熱器１０は図示しない車両空調用冷凍サイクルの圧縮機吐出側に接続されて、圧縮機吐出冷媒（高圧側冷媒）の熱を空気流れに放出して冷媒を冷却するものである。通常のフロン系冷媒を用いる冷凍サイクルでは圧縮機の冷媒吐出圧が冷媒の臨界圧力未満であるので、冷媒放熱器１０内で冷媒は凝縮しながら放熱を行う。これに対し、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）等の冷媒を用いる冷凍サイクルでは圧縮機の冷媒吐出圧が冷媒の臨界圧力以上になるので、冷媒放熱器１０内で冷媒は凝縮することなく超臨界状態にて放熱を行う。
【００３４】
冷媒放熱器１０の下流側にラジエータ２０を配置する理由は冷媒放熱器１０およびラジエータ２０の双方における空気との温度差確保のためである。すなわち、車両エンジン３３の定常運転状態では、ラジエータ２０におけるエンジン冷却水の温度が冷媒放熱器１０における冷媒温度に比較してかなり高くなるので、冷媒放熱器１０およびラジエータ２０の双方における空気との温度差確保のためには冷媒放熱器１０の下流側にラジエータ２０を配置する方が有利である。
【００３５】
図２は冷媒放熱器１０の具体的構成を例示するもので、冷媒が流れる複数本のチューブ１１を所定間隔を置いて並列配置し、この複数本のチューブ１１相互間にフィン１２を設けている。このフィン１２は、チューブ１１の外表面に接合されて空気との伝熱面積を増大させて冷媒と空気との熱交換を促進するものである。
【００３６】
チューブ１１の長手方向両端側にはヘッダタンク１３、１４を設けている。このヘッダタンク１３、１４は、チューブ１１の長手方向と直交する方向に延びて各チューブ１１内の冷媒通路と連通する。そして、チューブ１１及びフィン１２等からなるコア部のチューブ・フィン積層方向（図２の上下方向）の両端部に、補強部材をなすサイドプレート１５、１６を配置している。
【００３７】
なお、本実施形態では、チューブ１１、フィン１２、ヘッダタンク１３、１４及びサイドプレート１５、１６をすべて、熱伝導性に優れた金属であるアルミニウム合金にて成形し、これらの金属部材１１〜１６をろう付けにて一体に接合している。
【００３８】
冷媒放熱器１０のチューブ１１は、図１（ｂ）および図３に示すように押し出し加工又は引き抜き加工により内部に複数個の冷媒通路穴１１ａが並列に形成された扁平状の多穴チューブである。チューブ１１の扁平形状は空気流れ方向ａと平行になっている。
【００３９】
また、フィン１２は図３に示すように平板状の平板部１２ａ及び隣り合う平板部１２ａを繋ぐように湾曲した湾曲部１２ｂを有するように波状に曲げ形成されたコルゲートフィンである。この波状のコルゲートフィン１２は本実施形態では、薄板金属材料にローラ成形法を施すことにより成形されている。フィン１２の湾曲部１２ｂは図３に示すようにチューブ１１の扁平部（平面部）に接触してろう付けされる。
【００４０】
そして、フィン１２の平板部１２ａには、平板部１２ａの一部を直角状に切り起こした切り起こし形状からなる衝突壁１２ｃが複数個形成されている。ここで、直角状に切り起こすとは、具体的には、平板部１２ａの一部を平板部１２ａの面に対して９０°の角度で切り起こすことであるが、衝突壁１２ｃの切り起こし角度を９０°より微小量増減した９０°付近の角度にしてもよい。
【００４１】
この衝突壁１２ｃにフィン１２、つまり平板部１２ａの表面を流れる空気を衝突させて平板部１２ａの表面を流れる空気の流れを攪乱してフィン１２と空気との熱伝達率を増大させるようなっている。
【００４２】
ここで、フィン１２の平板部１２ａのうち、衝突壁１２ｃの根本部と連なる平板部をスリット片１２ｄと称する。このスリット片１２ｄと衝突壁１２ｃとによりＬ字状の断面形状が形成される。そして、このＬ字状の断面形状が、空気流れ上流側と空気流れ下流側とで、平板部１２ａと直交する仮想の面Ｍに対して互いに対称の関係となるように形成されている。
【００４３】
具体的には、空気の流れ方向において、平板部１２ａを仮想面Ｍにて上流側と下流側とに２等分したとき、上流側の衝突壁１２ｃの個数と下流側の衝突壁１２ｃの個数とを同一個数とするとともに、空気流れ上流側についてはスリット片１２ｄの空気流れ下流側を直角状に切り起こし、一方、空気流れ下流側についてはスリット片１２ｄの空気流れ上流側を直角状に切り起こしている。
【００４４】
なお、車両空調用の冷媒放熱器１０と車両エンジン冷却用ラジエータ２０の基本的構成は同じでよいので、車両エンジン冷却用ラジエータ２０の構成部材の符号を図２、３の冷媒放熱器１０の対応部材の符号の括弧内に記入して、車両エンジン冷却用ラジエータ２０の具体的説明を省略する。
【００４５】
但し、車両エンジン冷却用ラジエータ２０を循環するエンジン冷却水の圧力は、車両空調用冷媒放熱器１０内の冷媒圧力に比較して大幅に低いので、ラジエータ２０のチューブ２１の耐圧強度は冷媒放熱器１０のチューブ１１のように高める必要がない。そのため、ラジエータ２０のチューブ２１は図１（ｂ）に示すように１つの冷却水通路のみを形成する単純な扁平断面形状になっている。
【００４６】
本実施形態では、空気流れ下流側に位置するラジエータ２０のフィン２２においても、冷媒放熱器１０のフィン１２と同様に図３に示すごとくＬ字状の断面形状を構成する衝突壁２２ｃとスリット片２２ｄとを形成している。
【００４７】
なお、スリット片１２ｄと衝突壁１２ｃとにより形成されるＬ字状の断面形状は、図３に示す形態に限らず、これとは逆に、図４に示すようにフィン１２、２２の空気流れ上流側領域ではスリット片１２ｄ、２２ｄの空気流れ上流側に衝突壁１２ｃ、２２ｃを形成し、一方、空気流れ下流側領域ではスリット片１２ｄ、２２ｄの空気流れ下流側に衝突壁１２ｃ、２２ｃを形成するようにしてもよい。
【００４８】
要は、フィン１２、２２の空気流れ上流側領域の衝突壁１２ｃ、２２ｃと空気流れ下流側領域の衝突壁１２ｃ、２２ｃとを対称的に形成すればよい。
【００４９】
次に、フィン１２、２２の具体的寸法例について説明すると、フィン１２、２２は上述のごとく隣り合う平板部１２ａ、２２ａ相互間を湾曲部１２ｂ、２２ｂにより連結して波状に曲げ形成されたコルゲートフィンであって、このコルゲートフィン１２、２２のフィンピッチＰｆは図３（ｂ）に示すように隣り合う平板部１２ａ、２２ａ間の距離の２倍であり、このフィンピッチＰｆは例えば、２．５ｍｍである。
【００５０】
コルゲートフィン１２、２２の板厚ｔ（図５参照）は例えば、０．０５ｍｍ、衝突壁１２ｃ、２２ｃの高さＨ（図５参照）は例えば、０．３ｍｍ、Ｌ字状断面形状部のピッチＰは例えば、０．５ｍｍである。
【００５１】
また、空気流れ前後の２つの熱交換器１０、２０間の距離Ｌ（図１（ｂ）、図６参照）は、２０ｍｍ以内の短い距離に設定することが好ましく、より具体的には、距離Ｌ＝５ｍｍ付近が好ましい。
【００５２】
次に、本実施形態の作用効果を説明する。図６（ａ）は本実施形態による空気流れ上流側に位置する冷媒放熱器１０での空気流れ、および空気流れ下流側に位置するラジエータ２０での空気流れを示す。なお、図６（ａ）のフィン１２、２２における衝突壁１２ｃ、２２ｃとスリット片１２ｄ、２２ｄの形成形態は図４と同じである。
【００５３】
冷媒放熱器１０の空気流れ上流側領域では、衝突壁１２ｃが微小寸法であるため、流入空気がほぼ層流状態を維持して通過するが、空気流れが下流側へ行くにつれて衝突壁１２ｃによる流れの攪乱作用が徐々に増大する。このため、冷媒放熱器１０の空気流れ下流側領域では図６（ａ）に示すように空気流れが乱流状態となって、空気側熱伝達率を向上できる。
【００５４】
ここで、空気流れ前後の２つの熱交換器１０、２０間の距離Ｌを２０ｍｍ以内の短い距離に設定しているので、冷媒放熱器１０の空気流れ下流側領域における乱流状態の影響を、ラジエータ２０の空気流れ上流側領域にも及ぼして、このラジエータ２０の上流側領域にも空気流れの乱流状態を形成できる。図６（ａ）のα部は冷媒放熱器１０での乱流状態の影響範囲を示す。
【００５５】
以上により、ラジエータ２０側のフィン２２では、空気流れの上流側領域および下流側領域の双方で乱流状態を形成できるので、ラジエータ２０側の放熱性能を効果的に向上できる。
【００５６】
本実施形態では、上流側の衝突壁１２ｃ、２２ｃと下流側の衝突壁１２ｃ、２２ｃとを空気流れ方向において互いに対称となるように設けているので、フィン成形工程時に互いに相殺するような向きの折り曲げ力が薄板状のフィン材料に作用する。
【００５７】
したがって、衝突壁１２ｃ、２２ｃを形成する際に、フィン材料が一方向に偏って変形することを未然に防止できるので、スリット片１２ｄ、２２ｄ及び衝突壁１２ｃ、２２ｃの寸法バラツキを小さく抑えることができる。
【００５８】
この結果、衝突壁１２ｃ、２２ｃによる乱流効果にて空気とフィン１２、２２との熱伝達率を高めて熱交換効率を高めつつ、フィン１２、２２の形状を簡素なものとしてフィン１２、２２の生産性を向上することができる。
（第２実施形態）
図６（ｂ）は第２実施形態であり、空気流れ上流側に位置する冷媒放熱器１０のフィン１２の構成を第１実施形態と同一構成とし、これに対し、空気流れ下流側に位置するラジエータ２０のフィン２２の構成を図６（ｃ）に示す従来技術と同一構成にしている。
【００５９】
すなわち、第２実施形態におけるラジエータ２０のフィン２２は第１実施形態のような衝突壁２２ｃを形成せず、図６（ｃ）に示す従来技術と同様に所定角度で斜めに切り起こし成形した斜めルーバ２２ｆを形成している。この斜めルーバ２２ｆは空気流れ上流側と下流側とで切り起こし方向が反対方向になっている。
【００６０】
第２実施形態によると、ラジエータ２０のフィン２２それ自身は乱流形成手段を備えていないが、冷媒放熱器１０の空気流れ下流側領域における乱流状態の影響を、ラジエータ２０の空気流れ上流側領域にも及ぼすことができる。この結果、このラジエータ２０の上流側領域にも図６（ｂ）のα部に示す通り空気流れの乱流状態を形成できる。
【００６１】
これにより、ラジエータ２０側においても空気流れの乱流形成によって熱伝達率を向上できるので、ラジエータ２０側の放熱性能を効果的に向上できる。
【００６２】
なお、図６（ｃ）に示す従来技術は製品化されている代表的なもので、冷媒放熱器１０のフィン１２およびラジエータ２０のフィン２２の双方に所定角度で斜めに切り起こし成形した斜めルーバ１２ｆ、２２ｆを形成したものである。この従来技術では、ルーバ１２ｆ、２２ｆ間を空気が層流状態で通過するので、第１、第２実施形態のごとく衝突壁１２ｃ、２２ｃによる乱流形成によって放熱性能を向上させることができない。
【００６３】
また、図６（ｄ）は本発明の比較例であり、風下側のラジエータ２０のフィン２２のみに衝突壁２２ｃを直角状に切り起こし成形している。この比較例では、風上側の冷媒放熱器１０のフィン１２に空気流れの乱流状態を形成できないので、風上側の冷媒放熱器１０での空気流れの乱流状態を利用して風下側のラジエータ２０の放熱性能を向上させることができない。
【００６４】
次に、図７、図８に示す実験結果に基づいて第１実施形態による効果を具体的に説明する。図７、図８に示す実験条件として、第１実施形態によるフィン１２、２２の各部寸法は前述の寸法例と同じである。すなわち、フィン板厚ｔ＝０．０５ｍｍ、フィンピッチＰｆ＝２．５ｍｍ、衝突壁１２ｃ、２２ｃの高さＨ＝０．３ｍｍ、Ｌ字状断面形状部のピッチＰ＝０．５ｍｍである。
【００６５】
そして、入口空気温度：２５℃（室温）、ラジエータ２０の入口冷却水温度：８０℃、冷却空気の風速：４ｍ／ｓ、ラジエータ２０への冷却水循環流量：４０Ｌ／ｍｉｎとし、風上側の冷媒放熱器１０での放熱なしの状態を設定して、第１実施形態によるラジエータ２０の放熱性能（ＫＷ）と図６（ｃ）に示す従来技術によるラジエータ２０の放熱性能（ＫＷ）とを測定し、従来技術によるラジエータ２０の放熱性能を１００％としたときの、第１実施形態によるラジエータ２０の放熱性能の比率（％）を図７に示す。
【００６６】
なお、第１実施形態によるラジエータ２０と従来技術によるラジエータ２０のコア部体格を同一寸法に設定していることはもちろんである。
【００６７】
第１実施形態によるラジエータ２０では、距離Ｌを２０ｍｍ付近まで縮小すると放熱性能を従来技術に比較して１０２％程度に向上できる。
【００６８】
そして、距離Ｌを５ｍｍ付近まで縮小するとラジエータ２０の放熱性能を従来技術に比較して１０４％程度に向上できることを確認できた。
【００６９】
次に、図８は第１実施形態による通風抵抗の影響を示すもので、第１実施形態による冷媒放熱器１０とラジエータ２０の合計通風抵抗（Ｐａ）と、従来技術による冷媒放熱器１０とラジエータ２０の合計通風抵抗（Ｐａ）とを測定し、従来技術による合計通風抵抗を１００％としたときの、第１実施形態による合計通風抵抗の比率（％）を図８に示す。
【００７０】
第１実施形態によると、距離Ｌを２０ｍｍ以内にすると、風上側の冷媒放熱器１０での空気流れの乱流形成によって風下側のラジエータ２０での空気流れに乱流を形成するので、通風抵抗が上昇していくが、その上昇程度は従来技術と比較して僅少値であるから、実用上、ほとんど支障がない。
【００７１】
なお、図７には、第２実施形態の場合の放熱性能比を図示していないが、第２実施形態ではラジエータ２０のフィン２２に乱流形成手段を備えていないので、第１実施形態に比較してラジエータ２０の放熱性能の向上割合が小さくなるが、本発明者の実験によると、第２実施形態においても距離Ｌを５ｍｍ付近まで縮小するとラジエータ２０の放熱性能を従来技術に比較して１０２％程度に向上できることを確認できた。
【００７２】
ところで、本発明者の実験検討によると、直角状の衝突壁１２ｃ、２２ｃを有するフィン１２、２２の寸法範囲としては、フィン板厚ｔ＝０．０１〜０．１ｍｍ、衝突壁１２ｃ、２２ｃの高さＨ＝０．１〜０．５ｍｍ、Ｌ字状断面形状部のピッチＰは、高さＨの１．５倍から５倍程度の範囲が性能向上、フィン成形性、フィン強度等の観点から好ましい。
【００７３】
（第３実施形態）
第１実施形態では、冷媒放熱器１０およびラジエータ２０における乱流形成手段として、フィン１２、２２の平板部１２ａ、２２ａから直角状に衝突壁１２ｃ、２２ｃを形成し、第２実施形態では冷媒放熱器１０における乱流形成手段として、フィン１２の平板部１２ａから直角状に衝突壁（衝突部）１２ｃを形成しているが、第３実施形態では、乱流形成手段として、Ｖ状断面形状からなる衝突壁をフィン１２、２２に形成する。
【００７４】
すなわち、図９（ａ）（ｂ）は第３実施形態によるフィン１２、２２の構成を示すもので、フィン１２、２２の平板部１２ａ、２２ａに、Ｖ状の断面形状が空気流れ方向ａと直交する方向に延びるＶ状衝突壁１２ｇ（２２ｇ）を形成している。このＶ状衝突壁１２ｇ（２２ｇ）は空気流れを衝突攪乱させて乱流を形成するものであって、ローラ成形機等で切り起こし形成できる。
【００７５】
Ｖ状衝突壁１２ｇ（２２ｇ）の形状をより具体的に述べると、Ｖ状衝突壁１２ｇ（２２ｇ）は、そのＶ状断面形状の形成方向が空気流れ方向ａにおいて交互に上下反転するように形成されている。
【００７６】
ここで、Ｖ状の断面形状の頂部が平板部１２ａ、２２ａ側に位置し、Ｖ字状の断面形状の二股先端部が平板部１２ａ、２２ａから離れる側に位置する。
【００７７】
このようなＶ状衝突壁１２ｇ（２２ｇ）は、平板部１２ａ、２２ａ（換言すると切り起こし成形前のフィン材料面Ｓ）を挟んで千鳥状に並ぶように形成される。
【００７８】
第３実施形態によると、空気流れがＶ状衝突壁１２ｇ（２２ｇ）に衝突して空気流れを攪乱し、空気流れの乱流を形成するので、この乱流の形成によってフィン１２、２２の熱伝達率を向上できる。
【００７９】
そして、風上側の冷媒放熱器１０のフィン１２にＶ状衝突壁１２ｇを形成して、フィン１２の下流領域に空気流れの乱流を形成することにより、風下側のラジエータ２０のフィン２２の上流領域に空気流れの乱流を形成できる。これによって、第３実施形態でも第１、第２実施形態と同様に風下側のラジエータ２０の放熱性能を効果的に向上できる。
【００８０】
また、第３実施形態においても、図９（ｂ）に示すように空気流れ方向ａの仮想の面Ｍに対して上流部と下流部のＶ状衝突壁１２ｇ、２２ｇを対称に形成している。そして、Ｖ状衝突壁１２ｇ（２２ｇ）のＶ状断面形状の形成方向を空気流れ方向ａにおいて交互に上下反転させているから、フィン材料の切り起こし成形時における曲げ応力が相殺されてフィンに特定の一方向への残留応力が生じることを回避できる。
【００８１】
したがって、Ｖ状衝突壁１２ｇ、２２ｇを形成する際に、フィン材料が一方向に偏って変形することを未然に防止できるので、Ｖ状衝突壁１２ｇ、２２ｇの寸法バラツキを小さく抑えることができる。
【００８２】
また、Ｖ状衝突壁１２ｇ、２２ｇの個々の断面形状自体がＶ字状による対称形状であるので、Ｖ状衝突壁１２ｇ、２２ｇの数は奇数個であっても偶数個であってもよい。
【００８３】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、冷媒放熱器１０とラジエータ２０を直列配置した車両用熱交換装置について説明したが、本発明は、空気の流れ方向に複数の熱交換器を直列に配置する熱交換装置であれば、車両用に限らず、種々の用途に対して幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態による熱交換装置の車両搭載状態を示す模式的断面図、（ｂ）は（ａ）の熱交換装置のコア部の一部断面図である。
【図２】第１実施形態による熱交換器の正面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１実施形態による熱交換器のコア部の部分斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第１実施形態によるフィンの衝突壁の別形態を示す断面図である。
【図５】切り起こし高さＨおよびＬ字状断面形状部のピッチ寸法Ｐの定義を説明するフィン部拡大断面図である。
【図６】冷媒放熱器とラジエータを直列配置した各種熱交換装置における空気流れ説明図である。
【図７】ラジエータ放熱性能比のグラフである。
【図８】冷媒放熱器とラジエータの合計通風抵抗比のグラフである。
【図９】（ａ）は本発明の第３実施形態による熱交換器のコア部の部分斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…冷媒放熱器（空気流れ上流側の熱交換器）、
２０…ラジエータ（空気流れ下流側の熱交換器）、１１、２１…チューブ、
１２、２２…フィン、１２ｃ、１２ｇ、２２ｃ、２２ｇ…衝突壁（乱流形成手段）。
【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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【図９】
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