(57)【要約】少なくとも１つのエンドタンク（１０７６）及び離隔した管（１１２０）間にフィン（３４）を備える複数の離隔した押出金属管（１１２０）を内含する少なくとも２つの熱交換器を含んで成る、自動車用改良型熱交換器（１０７０）。熱交換器は、そのそれぞれの管（１１２０）及びフィンが一般に互いに共面状態にありエンドタンク（１０７６）に連結されているような形で配置されている。熱交換器は、バイパス要素（１０７２）を内含する。
2005524820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の端部タンクと、
前記第一の端部タンクの反対側の第二の端部タンクと、
前記第一と第二の端部タンクとを流体連通する複数の第一のチューブと、ここで、前記複数の第一のチューブは第一の流体がその中を流れるように構成されており、
前記第一と第二の端部タンクとを流体連通する複数の第二のチューブと、ここで、前記複数の第二のチューブは前記第一の流体とは異なる第二の流体がその中を流れるように構成されており、
前記第一と第二のチューブとの間に配置された複数のフィンとを備え、前記第一並びに第二のチューブ及びフィンは互いに概ね共面関係にある熱交換器。
【請求項２】
第一の端部タンクと、
前記第一の端部タンクの反対側の第二の端部タンクと、
前記第一と第二の端部タンクとを流体連通する複数の第一のチューブと、ここで、前記複数の第一のチューブは第一の流体がその中を流れるように構成されており、かつ前記熱交換器の一端部を規定する第一の端部チューブを有し、
前記第一と第二の端部タンクとを流体連通する複数の第二のチューブと、ここで、前記複数の第二のチューブは第一の流体がその中を流れるように構成されており、かつ前記熱交換器の一端部を画定する第二の端部チューブを有し、
前記第一と第二のチューブの間に配置された複数のフィンとを備え、前記第一並びに第二のチューブ及びフィンは互い概ね共面関係にあり、
熱交換器は一つのエンドプレートしか有しない、
熱交換器。
【請求項３】
バッフルで第一の部分と第二の部分とに分割された少なくとも一つの端部タンクと、
複数のアーチ形のエッジを有し、前記端部タンクの第一の部分を流体連通し、かつ第一の流体がその中を流れるように構成された複数の第一のチューブと、
各々複数のアーチ形のエッジを有し、前記端部タンクの第二の部分を流体連通し、第二の流体がその中を流れるように構成された複数の第二のチューブと、
前記第一と第二のチューブとの間に配置され、前記チューブの複数のアーチ形のエッジと向き合い、かつ組み立て時に前記フィンに関するチューブの安定性を与える複数の突起部を有する、複数のフィンとを備える熱交換器。
【請求項４】
前記第一と第二の端部タンクが各々少なくとも一つのバッフルを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
各複数の第一のチューブは通路を有し、前記通路は仕切り板を有し、前記仕切り板は前記通路を複数の副通路に分割する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項６】
各チューブが受動的にバイパス機能を果たせるように、前記複数の副通路が少なくとも一つの大きな副通路と、少なくとも一つの小さな副通路とを有する、請求項５記載の熱交換器。
【請求項７】
仕切り板がフィンを有する、請求項５または６記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第一のチューブが前記第二のチューブより大きい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第一の流体が油で、前記第二の流体が冷却剤である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
インサートが前記複数の通路の少なくとも一つに設置された、請求項５または６記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記複数の通路の少なくとも一つが前記複数の通路の別の通路の上に積み重ねられている、請求項５または６記載の熱交換器。
【請求項１２】
少なくとも一つの前記バッフルが中心部分と周辺フランジ部分とを有する、請求項４記載の熱交換器。
【請求項１３】
前記第一の端部チューブと第二の端部チューブとが前記複数の第二のチューブと略同一である、請求項２記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記第一の端部チューブと第二の端部チューブとが前記第一の流体と第二の流体との流体連通を制限されている、請求項２または１３記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記第一のチューブが長さと水力直径とを有し、前記水力直径に対する長さの比率が約８０と約１８２０との間である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記長さが約２００ｍｍと約１０００ｍｍとの間であり、かつ前記水力直径が約０．５５ｍｍと約２．５０ｍｍとの間である、請求項１５記載の熱交換器。
【請求項１７】
前記第一のチューブまたは第二のチューブの少なくとも一つのエッジがアーチ形ではない、請求項３記載の熱交換器。
【請求項１８】
前記第一のチューブと第二のチューブの全てのエッジがアーチ形である、請求項３記載の熱交換器。
【請求項１９】
油冷却器の外部表面領域対内部表面領域の比率が凝縮器の外部表面領域対内部表面領域の比率より大きい、請求項９記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器、特に多流体熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器は、容易に製造することが可能で、効率の良い熱伝達を示すことが増々望ましくなっている。特に自動車産業においては、単一の熱交換器アセンブリの中に多数の機能を組合わせることが一層必要となっている。特に、全体的構成要素の数を減少させかつ組立て効率を最適化する必要性により、これまで効率の悪い設計をもつ複数の個別構成要素を用いてしか達成できなかったパッケージング内の多数の機能と増々効率が良くなっている設計を組合わせた改良型の熱交換器装置に対するニーズが促進されてきた。より特定的には、製造及び運転の効率が良く既存の熱交換器装置に比べ実質的に同じ又は小さいスペースしか占めない単一のアセンブリの中に多数の機能を組合わせる、特に自動車のボンネット内の利用分野に向けた改良型熱交換器装置に対するニーズが増々大きくなってきている。
【０００３】
特に、極端な作動条件下で、又多流体熱交換器を利用しなければならない場合、特に熱交換器を通過する異なる流体が実質的に異なるフロー特性を有する場合、異なる流体間の熱交換を選択的に管理できることも同様に魅力的である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、第１のエンドタンク、第１のエンドタンクと反対の第２のエンドタンク；第１及び第２のエンドタンクと流体連通状態にありかつ第１の流体を内部に通過させるように適合された複数の第１の管；第１及び第２のエンドタンクと流体連通状態にありかつ第１の流体と異なる第２の流体を内部に通過させるように適合された複数の第２の管；及び第１及び第２の管の間に配置され、第１及び第２の管と一般に互いに共面状態にある複数のフィンを含んで成る改良型熱交換器を提供することによって、上述のニーズを満たしている。
【０００５】
もう一つの態様では、本発明は、第１のエンドタンク、第１のエンドタンクと反対の第２のエンドタンク；第１及び第２のエンドタンクと流体連通状態にありかつ第１の流体を内部に通過させるように適合された複数の第１の押出金属管；第１及び第２のエンドタンクと流体連通状態にありかつ第１の流体と異なる第２の流体を内部に通過させるように適合された複数の第２の押出金属管；及び第１及び第２の管の間に配置され、第１及び第２の管と一般に互いに共面状態にある複数のフィンを含んで成る改良型熱交換器において、第１又は第２の押出金属管の少なくとも１つが、この管をその内部で複数の通路に細分するように適合された仕切りを内含する内部壁構造を内含している熱交換器に関する。
【０００６】
本発明のさらにもう１つの態様においては、第１のエンドタンク、第１のエンドタンクと反対の第２のエンドタンク；第１及び第２のエンドタンクと流体連通状態にありかつ第１の流体を内部に通過させるように適合され、熱交換器の一端部を画定する第１の端管を内含する複数の第１の管；第１及び第２のエンドタンクと流体連通状態にありかつ第１の流体を内部に通過させるように適合され熱交換器の一端部を画定する第２の端管を内含する複数の第２の管；及び第１及び第２の管の間に配置され、第１及び第２の管と一般に互いに共面状態にある複数のフィンを含んで成る改良型熱交換器において１つのエンドプレートしか内含しない熱交換器が考慮されている。
【０００７】
本発明のもう１つの態様においては、バッフルにより第１の部分及び第２の部分に分割された少なくとも１つのエンドタンク；第１の流体を内部に通過させるように適合され、エンドタンクの第１の部分と流体連通状態にある複数のアーチ形縁部をもつ複数の第１の管；第２の流体を内部に通過させるように適合され、エンドタンクの第２の部分と流体連通状態にある複数のアーチ形縁部を各々有する複数の第２の管；及び管の複数のアーチ形縁部に対抗し組立て中にフィンとの関係における管の安定性を提供するための複数の突出部を内含する、第１の管と第２の管の間に配置された複数のフィンを含んで成る熱交換器が考慮されている。
【０００８】
１つの特に好ましい実施形態においては、本発明では、少なくとも１つのエンドタンク；及び離隔した管の間にフィンを備える複数の離隔した押出金属管を内含しかつそのそれぞれの管及びフィンが一般に互いに共面状態にありエンドタンクに連結されているような形で配置されておりトランスミッションオイル熱交換器、パワーステアリングオイル熱交換器、凝縮器又はそれらの組合せから成る群の中から選択される少なくとも２つの熱交換器、を含んで成る自動車用熱交換器が考慮されている。
【０００９】
もう１つのきわめて好ましい実施形態においては、熱交換器の少なくとも１つの中の熱交換器管の長さ対水力直径比は、約８０〜約１８２０の間、より好ましくは約３００〜約７００の間にある。例えば、管の長さは、約２００ｍｍ〜約１０００ｍｍの間であると良く、水力直径は約０．５５〜約２．５０ｍｍの間である。
【００１０】
さらにもう１つの好ましい実施形態においては、本発明は、
第１の熱交換器；
第１の熱交換器と一般に共面関係にある第２の熱交換器；第１の熱交換器のための入口部分と出口部分に分割され、第１の熱交換器及び第２の熱交換器の両方に対し流体連通状態で連結されている少なくとも１つのエンドタンク；第１のエンドタンクの入口部分と流体連通状態にある入口；第１のエンドタンクの出口部分と流体連通状態にある出口；少なくとも１本の管が入口部分と流体連通状態にあり、少なくとももう１本の管が出口部分と流体連通状態にある、第１のフロー回路内で内部を通る流体フローのために適合された複数の熱交換器管；及び第１のフロー回路全体を通過するのを回避するような形で流体を迂回させるべく第１のフロー回路内の流体を比較的低い運転温度で遮断するように適合された第１のフロー回路内の中間的場所にある１本の通路を提供するように適合されている、エンドタンクの外部にあるバイパス要素、を含んで成る改良型熱交換器アセンブリに関する。
【００１１】
さらにもう１つの好ましい実施形態においては、バイパス要素は、エンドタンクの外部にあり、比較的低い運転温度で、第１の圧力勾配を誘発し、第１のフロー回路全体を通過するのを回避するような形で流体を迂回させるべく第１のフロー回路内の流体を遮断するように適合された第１のフロー回路内の中間的場所にある１本の通路を提供するように特に適合されている。かくして、バイパス要素のための１つの好ましい構造は、本明細書では、入口の一部である第１の通路、出口の一部である第２の通路及び、第１の通路と第２の通路をつなぐ第３の通路を内含している。
【００１２】
本発明の特長及びその作用効果は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び図面を参照することによりさらに明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
一般に、本発明は、熱交換器に関する。熱交換器は、単流体又は多流体（例えば、２、３又は４種の流体）式熱交換器であり得る。該熱交換器は同様に、シングルパス又はマルチパス熱交換器であり得る。本発明に従った熱交換器は、さまざまな製品（例えばエアコン、冷蔵庫など）のために使用可能であるものの、自動車での使用にとって特に有利であることがわかっている。例えば、熱交換器は、空気、オイル、トランスミッションオイル、パワーステアリングオイル、ラジエータ液、冷媒、それらの組合せなどといった車両内の１つ以上のさまざまな流体の熱伝達のために使用可能である。例えば、本発明のきわめて好ましい実施形態においては、パワーステアリングオイル冷却器、トランスミッションオイル冷却器及びそれらの組合せから成る群の中から選択されるオイル冷却器と組合せた形で凝縮器を含む多流体熱交換器が考慮されている。
【００１４】
本発明の１つの好ましい態様に従うと、熱交換器は、その組立てを容易にする特長をもつ改良型多流体熱交換器を提供し、特に、フィンの縁部がアセンブリの効率を改善するように特別に構成されている改良型の管及びフィンアセンブリ構造及びプロセスを提供する。もう１つの好ましい態様に従うと、熱交換器は、水力直径、管構成又はその組合せといったような設計上の基準を入念に選択することによって、性能に関し最適化される。さらにもう１つの好ましい態様に従うと、熱交換器は、エンドプレート、端管などを含めた改善された保護機能を内含する。
【００１５】
該熱交換器は、それが応用される製品との関係においてさまざまな場所に位置することができる。自動車用であれば、熱交換器は、好ましくは車両のボンネット内に位置設定される。きわめて好ましい一実施形態に従うと、該熱交換器を車両のラジエータに取付けることができる。ラジエータに熱交換器を取付けるための方法及びアセンブリの例は、２００２年２月１１日出願の「熱交換器を取付けるための方法及びアセンブリ」という発明の名称の米国特許第６，１５８，５００号明細書及び同時係属米国特許仮出願第６０／３５５，９０３号明細書の中で開示されている。
【００１６】
本発明の一態様に従うと、該熱交換器は適切な接合技術により合わせて組立てられる複数の構成要素を含むことになる。１つの好ましい実施形態では、例えばバッフル、エンドタンク、管、フィン、入口、出口、バイパス又はそれらの組合せといったような、熱交換器の構成要素のうちの１つ以上のものを、ろう付け技術を用いて互いに取付けることができる。様々なろう付け技術を使用できるが、１つの好ましい技術は、雰囲気ろう付けと呼ばれる。雰囲気ろう付けは、標準的に、構成要素を取付けるためにろう付け合金を利用し、ここでこれらの構成要素は、このろう付け合金よりも高い融点をもつ材料で形成されている。ろう付け合金は好ましくは、接合すべき構成要素又はその表面の間に位置づけされ、その後、ろう付け合金は加熱され溶融する（例えばオーブン又は炉内で、好ましくは制御された雰囲気内で）。冷却時点で、ろう付け合金は好ましくは、構成要素を互いに取付けるため構成要素と金属接合を形成する。１つのきわめて好ましい実施形態に従うと、ろう付け合金は、熱交換器の構成要素の１つの上にクラッディングとして提供され得る。このような状況下では、クラッディングが比較的低い融点のアルミニウム合金で形成され得る一方で、構成要素はより高い融点のアルミニウム合金といったような材料で形成されていてよい。
【００１７】
本発明の熱交換器は、標準的には、１つ以上の管、１つ以上のエンドタンク、１つ以上の入口及び出口、１つ以上のバッフル、１つ以上のフィン又はそれらの組合せを内含することになる。熱交換器の実施形態に応じて、熱交換器の構成要素のためにさまざまな異なる形状及び構成が考慮されている。例えば、制限的な意味なく、構成要素は、互いに一体を成していてもよいし、又は個別であってもよい。構成要素の形状及びサイズは、熱交換器のさまざまな実施形態について必要とされるように又は望まれるように変動し得る。付加的な変形形態は、以下の記述を読むことで明らかとなるだろう。
【００１８】
一般に、好ましい熱交換器では、管の間にフィンが配置されている状態で、複数の一般に平行な管により少なくとも部分的な流体連通状態で合わせて架橋された少なくとも２つの離隔したエンドタンクが考慮されている。任意のエンドプレート又はより好ましくは端管が、アセンブリを一般に共面構成の形でとり囲んでいる。
【００１９】
より特定的には、図１を参照すると、本発明の１つの好ましい態様に従った熱交換器１０が例示されている。熱交換器１０は、一対のエンドタンク１２を内含する。エンドタンクの各々は、入口１４、出口１６及びバッフル１８を内含又は支持している。当然のことながら、エンドタンクのうちの１つのみの中に全ての入口、出口及びバッフルを位置設定させることも可能である。さらには、エンドタンク１２の各々は、バッフル１８のうちの少なくとも１つにより第２の部分２４から分離された第１のタンク部分２２を内含する。熱交換器１０は同様に、エンドタンク１２の間に延びる複数の管２８、３０をも内含する。好ましくは、管２８、３０はフィン３４により相互に分離されている。
【００２０】
熱交換器の構成に応じて、複数の流体を収容するように分割されている共通エンドタンク又は複数の流体を収容するための個別のエンドタンクを具備することが可能であるかもしれない。同様に、本発明に従ってエンドタンクを架橋するべくエンドプレートを利用することも可能である。ただし、熱交換器には、エンドプレートの代りに端管が利用されることが特に好ましい。この要領で、構成要素のタイプの多様性を削減することで、重量節減及び効率の改善が可能である。
【００２１】
上述の通り、本発明の１つの有利な特長は、複数の異なる流体熱交換器を内蔵する能力にある。明細書には、代替案（例えば並置）が可能であることが明らかにされているが、特に好ましい１つのアプローチは、単一の一般に共面であるアセンブリの形で、少なくとも１つの第２の流体熱交換器上に第１の流体熱交換器を効果的に積重ねることにある。
【００２２】
図示されている好ましい実施形態においては、熱交換器１０は、エンドタンク１２の間に延びその第１の部分２２（例えば上部部分）と流体連通状態にある複数の第１の管セット２８及びエンドタンク１２の第２の部分２４（例えば下部部分）と流体連通状態にある複数の第２の管セット３０を内含している。その上、エンドタンク１２のうちの一方のタンクの第１の部分２２及びもう一方のエンドタンク１２の第２の部分２４は、熱交換器１０の入口１４の１つと流体連通状態にある入口部分３８及び熱交換器１０の出口１６の１つと流体連通状態にある出口部分４０へと分離される。好ましくは、図２を見れば最も良くわかるように、第１及び第２の管２８、３０は、類似のサイズ及び形状のものである体壁４４を内含する。しかしながら、第１の管セット２８は好ましくは、第１の管セット２８の通路５０が第２の管セット３０の通路よりも実質的に大きくなるように第２の管セット３０の対応する側壁４６よりも実質的に大きい側壁４６を内含している。
【００２３】
熱交換器１０は、１つ以上のフィン３４が相対する管２８、３０の各々の間にある状態で逐次的に又は同時にエンドタンク２２に対して管２８、３０を取付けることによって形成される。管２８、３０は、締結具（はめ合せその他）、溶接、ろう付けなどによりエンドタンクに取付けることができる。さらに、フィン３４を、管２８、３０、エンドタンク２２又は両方に取付け又は締付けすることもできる。
【００２４】
必要というわけではないが、きわめて好ましい実施形態においては、管２８、３０は、その体壁４４及び側壁４６を連結するアーチ形縁部５４で形成されていてもよい。アーチ形縁部５４は、管２８、３０の体壁及び側壁４４、４６の少なくとも一部分から分離していてもよいし又はこれを形成していてもよい。図示された好ましい実施形態においては、アーチ形縁部５４の各々についての曲率半径は実質的に同一である。しかしながら、半径は、縁部毎に変動しうる。同様に、きわめて好ましい実施形態においては、フィン３４は、図２Ａに示されているような縁部突出部５６を伴って形成されている。このようにして、フィンは、特に組立て中（例えばろう付け作業中）に管２８、３０との関係において安定した状態にフィン３４を保持する助けとなる落下耐性構造を提供するように適合されている。図示された好ましい実施形態においては、突出部５６は、管２８、３０のアーチ形縁部５４を全体にオーバラップし補足するように構成された表面５８を内含する。各フィン３４は、１つ以上の縁部突出部５６を内含し得ると考えられる。例えば、例示されているように、４つの突出部５６が存在する。しかしながら、管との関係におけるフィンの安定性を維持することができるということを条件として、より少ない数を利用することもできる、ということがわかるだろう。
【００２５】
有利には、実質的に同一の構成をもつ体壁４４及び縁部５４の実質的に同一の曲率半径によって、下部管２８を互いから分離しているフィン３４、上部管２８を互いから分離しているフィン３４、又はその両方と実質的に同一であるフィン３４により、大きい方の上部管２８のうちの少なくとも１つをより小さい下部管２８、３０のうちの少なくとも１つから分離させることが可能となっている。かくして１つのきわめて好ましい実施形態においては、各管２８、３０は、各々の相対する管から、１つのフィン３４のみによって分離され、フィン３４の各々は実質的に同じサイズ、形状又はその組合せである。ただし、フィンのサイズ及び形状は、フィンによって変動しても良い。
【００２６】
作動中、第１の流体は、エンドタンク１２のうちの第１のものの入口部分３８の入口１４を通って進入し、第１の管セット２８のうちの１つ以上のものの通路５０を通って、第２のエンドタンク１２の第１の部分まで流れる。その後、第１の流体は、第１の管セット２８のうちの１つ以上のもののもう１つの通路５０を通って、出口部分４０まで、そして出口１６を通って流れる。さらに、第２の流体は、エンドタンク１２のうちの第２のものの第２の部分２４の入口部分３８の入口１４を通って熱交換器に進入し、第２の管セット２８の通路５０を通って流れる。第２の流体は、第２のエンドタンク１２の第２の部分２４の出口１６を通って流れる。当然のことながら、先に論述したように、両方のエンドタンクの機能は、単一のエンドタンクの形に統合することができる。
【００２７】
管２８、３０を通る第１及び第２の流体が流れる間、周囲流体は好ましくは、管２８、３０、フィン３４又は両方の外側上を通って流れる。こうして順次、第１及び第２の流体から周囲流体に、又は周囲流体から第１及び第２の流体に、熱が伝達される可能性がある。第１及び第２の流体は、同じ粘度又は異なる粘度を有し得る。例えば、１つの好ましい実施形態においては、第１の流体は第２の流体よりも高い粘度を有する。例えば、制限的な意味なく、第１の流体が、トランスミッションオイル、冷却液オイル、エンジンオイル、パワーステアリングオイルなどである一方で第２の流体は標準的に冷媒であり得る。
【００２８】
有利には、異なるサイズの管が利用される場合、第１の管セット２８の大きい方の通路５０が、管２８を横断して比較的大きな圧力降下無く、粘度が高い流体が流れるのには適しており、一方より低い粘度の流体については、下部管のより小さい通路５０が適している。同様に、第１の流体が第２の部分を通過するか又はその逆となるように、管の位置づけを切換えることも可能である。
【００２９】
以上のことから、かくして本発明の１つの好ましい方法が、共通アセンブリの形に組立てられた多流体熱交換器を提供する段階；熱交換のため熱交換器の１つの部分に第１の流体を通過させる段階及びさらなる流体の熱交換のために熱交換器の少なくとも１つの付加的部分に少なくとも１つの付加的流体を通過させる段階を考慮しているということがわかるだろう。
【００３０】
本発明に従って形成された熱交換器が、管内部に通路を画定するためさまざまな異なる内部構成をもつ１つ以上の管を内含できるということが考慮されている。これらは同様に、管の１つ以上の外周表面を画定する異なる外部構成をも有し得る。さらに、内部構成、外部構成又は両方が管の長さに沿って変動することも可能である。
【００３１】
管の内部構成は、外部構成と同じであっても異なっていてもよい。例えば、管の壁は、互いに全体的に平行であるか又はその他の形で相補的である相対する側面を有することができる。代替的には、これらは互いに異なる構造を有することができる。管の外部構成には、熱伝達を補助するためその長さの一部又は全体に沿って、溝、尾根、隆起又はその他の構造が含まれ得る。同様にして、内部構成には、溝、尾根、隆起又はその他の構造が内含され得る。
【００３２】
流体内に乱流を生成するため又はその他の形で中を通る流体フローの性質を制御するための構造を提供することも同様に可能である。
【００３３】
管の通路は、正方形、長方形、円形、楕円形、不規則などといったさまざまな形状で提供することができる。好ましい実施形態においては、管の通路には１つ以上の仕切り、フィンなどが含まれていてよい。本書で使用されるように、管内の通路用の仕切りというのは、通路の少なくとも一部分を第１及び第２の部分へと実質的に分割する構造（例えば壁）である。仕切りは、それが第２の部分から第１の部分を完全に分離するように連続しており（ただし連続していなくてもよい）、そうでなければこの仕切りは、第１及び第２の部分を連結する開口部（例えば貫通孔、空隙など）を内含することができる。
【００３４】
本書で用いられる管内の通路用のフィンというのは、管の通路内に位置設定され熱交換に携わる管の外表面に物理的に（例えば直接又は間接的に）連結されているほぼ任意の構造（例えば突出部、コイル、部材など）を包含するべく意図されている。フィンの各々の形状は、互いとの関係において同じ又は異なるものであり得る。さらに、各フィンのピッチ角は、互いとの関係において同じ又は異なるものであり得る。同様に、管の構成はその長さに沿って変動しうるということもわかるだろう。一方の又は両方の管端部にフィンが備わっている可能性があるが、中央部分はフィンの無い状態で残される。同様にして、中央部分にフィンが備わっていてもよいが、管端部は一方又は両方がフィンの無い状態で残される。フィンの間隔は、１本の通路内で一定であってもよいが、望まれる通りに変動してもよい。
【００３５】
通路、管又は両方のサイズ、形状、構成などに応じてさまざまな数の仕切り及びフィンを使用できると考えられている。フィンは、任意の所望の形状であり得、例えば、三角形（例えば図３Ａに８０として示されている）、長方形、円形などの断面形状を有し得る。好ましくは、仕切りは、通路を、さまざまな異なるサイズ及び形状の、又は実質的に等しいサイズ及び形状のさまざまな数の部分へと分割することができる。例としては、これらの部分は、輪郭が形成されているか、直線又は長方形又はその他の構成でありうる。
【００３６】
図３（Ａ）を参照すると、管７０の通路７４を複数の実質的に同一のサイズをもつ部分７６（例えば５つの部分）へと分割する複数の実質的に同一の仕切り７２（例えば４つの仕切り）を有する管７０が、例示されている。図示されているように、各々の仕切り７２は、実質的に垂直であり、第１の体壁７８から第２の相対する体壁７８′まで延び、部分７６の各々は、実質的に長方形である。付加的には、各々の仕切り７２は、通路の長さの少なくとも一部分に沿って、通路７４の各部分７６の中に延びる複数のフィン８０（例えば３つのフィン）を内含する。その上、１つ以上のフィン８０（例えば２つ、３つ又はそれ以上のフィン）が、管７０の一対の相対する体壁８２の各々から通路７４の各部分７６の中へ延び、複数のフィン８０（例えば３つのフィン）が一対の相対する側壁８６から管７０の相対する端部上の一対の部分７６の各々の中に延びている。描写されている該実施形態では、各フィン８０は全体として三角形の横断面をもつ。
【００３７】
或る種の利用分野、特に粘度のより低い流体については、通路の各々を通る流れが実質的に同等であり、より大量の熱伝達を促進するような形で実質的に等しいサイズの通路を有することが有利であり得る。変形実施形態においては、管は、第１の断面積をもつ複数の第１の通路のうちの１つ以上のもの及び第２の断面積をもつ１つの又は複数の第２の通路（例えば第１の通路に比べ異なる形状の比較的大きい、小さい）へと分割され得る。さらに、管の仕切りは、水平、垂直、対角線、その組合せの方向又はその他の方向に延びていてよい。
【００３８】
図３（Ｂ）−３（Ｄ）を参照すると、一例として、それぞれ３つの管１００、１０２、１０４が例示されている。各管１００−１０４は、１つ以上の比較的大きい部分１１２（すなわち副通路）及び１つ以上の比較的小さい部分１１４（すなわち副通路）へと分割される１本の通路１１０を内含する。図示された実施形態においては、比較的大きい部分１１２は管１００−１０４の内部でより中央に位置設定され、一方比較的小さい部分１１４は、管１００−１０４の側壁１１６又は側面に向かって位置設定されているが、かかる配置は必然的なものではなく、逆転できる。各々の管１００−１０４は同様に、比較的小さい部分及び比較的大きい部分内に延びる複数のフィンを内含する。
【００３９】
図３（ｂ）では、管１００は、実質的に垂直であって１つの体壁１２４から通路１１０を通って相対する体壁１２４まで延びるものとして示されている複数の仕切り１２０（例えば５つの仕切り）を内含する。仕切り１２０は通路１１０を、複数の比較的大きい部分１１２（例えば４つの比較的大きい副通路）及び複数の比較的小さい部分１１４（例えば２つの比較的小さい副通路）へと分割する。図示されているように、比較的大きい部分１１２は全体として中央に位置設定され、長方形であり、一方比較的小さい部分１１４は全体として管１００の側面１１６近くに位置設定されるが、同じく全体として長方形である。
【００４０】
図３（ｃ）においては、管１０２は、複数の仕切り１４０、１４２（例．７つの仕切り）を内含する。１つの体壁１４４から通路１１０を通って相対する体壁１４４まで延びる実質的に垂直なものとして、１群の仕切り１４０（例えば５つの仕切り）が示されている。もう１群の仕切り１４２（例えば２つの仕切り）が、側壁１１６からもう一方の群の最も近い仕切り１４０まで延びる実質的に垂直なものとして示されている。仕切り１４０、１４２は、通路１１０を、複数の比較的大きい部分１１２（例えば４つの比較的大きい副通路）及び複数の比較的小さい部分１１４（例えば４つの比較的小さい副通路）へと分割する。図示されているように、比較的大きい部分１１２は全体として中央に位置設定され、長方形であり、一方比較的小さい部分１１４は全体として管１００の側面１１６近くに位置設定されており全体として正方形である。
【００４１】
図３（ｄ）では、管１０４は、実質的に垂直であって１つの体壁１５４から通路１１０を通って相対する体壁１５４まで延びるものとして示されている複数の仕切り１５０（例えば５つの仕切り）を内含する。仕切り１５０は通路１１０を、１つの比較的大きい部分１１２及び複数の比較的小さい部分１１４（例えば６つの比較的小さい副通路）へと分割する。図示されているように、比較的大きい部分１１２は全体として中央に位置設定され、長方形であり、一方比較的小さい部分１１４は全体として管１００の側面１１６のより近くに位置設定され、全体として長方形である。
【００４２】
有利には、上述のもののように比較的大きい及び比較的小さい副通路へと分割された通路を伴う管は、特に管を通って流れる比較的粘度の高い流体の冷却のための受動的バイパス機能を有効に実施する能力をもつ。特に、比較的粘度の高い流体は、標準的に、より低い温度でより粘度が高く、従って比較的大きい副通路を通ってより多くの流体が流れ、比較的小さい副通路をバイパスしてその結果液体からの熱伝達は低くなる。これと対照的に、流体の温度が上昇するにつれて、流体の粘度はさらに低くなり、従って、流体が比較的小さい副通路を通って流れることのできる速度が増大することになる。かくして、さまざまな通路構造を持つ管は、より低温で管を通る高粘度流体の流れを容易にする。
【００４３】
その他の代替的実施形態においては、管の内部通路のいずれかの内部部分を画定する表面は平滑又は平面であり得、そうでなければ、波形といったように輪郭が形成されたもの（例えば複数のパターン化された尾根付き）、うね付き（例えば複数の突出部を含む）、ディンプル付き（例えば複数のくぼみを含む）又はその他の適切なフィン構造でありうる。渦巻又はらせん状の溝又は尾根を具備することもできる。さらにその他の変形実施形態においては、管は１つ以上の内部インサートを内含でき、これらは、管とは別に製造されその後合わせて組立てられる。インサートは、管の通路又は通路部分内への挿入のためさまざまな構成及び形状で形成可能であると考えられている。例えば、制限的な意味無く、インサートは、複雑な又は単純な構成をもつ部材（例えば直線又は輪郭が形成された部材）であってよい。代替的には、インサートは、コイル、バネなどでありうる。
【００４４】
図３（Ｅ）−３（Ｆ）を参照すると、本発明の好ましい実施形態に従ってそれぞれ２つの管２００、２０２が例示されている。各々の管２００−２０２は、複数の副通路２１２へと分割される通路２１０を内含しており、各々の副通路２１２は、１つ以上の内部壁表面２１４によって画定されている。図示されている実施形態においては、壁表面２１４は輪郭が形成されており、特に表面２１４は波形をしている。
【００４５】
図示されているように、各々の副通路２１２は全体として、フィン付き内部壁表面２１４が副通路２１２を画定している状態で、長方形の形状を有している。しかしながら、部分２１２の幾何形状はほぼ無限にあり、例えば、正方形、円形、楕円形、不規則形状などでありうる。図３（Ｅ）では、管２００は、複数の副通路２１２（例えば３つ）を並置して内含している。図３（Ｆ）では、管２０２は、グループ（例えば２つずつのグループ）の形で互いに積重ねられた複数の副通路（例えば６つ）を内含しており、グループは、並置構成で配置されている。
【００４６】
図３（Ｇ）を参照すると、部分２３４の各々の内部にインサート２３８が設置されている、複数の副通路２３４へと分割された通路２３２を有する管２３０が例示されている。図示された実施形態においては、副通路２３４の断面幾何形状は、実質的に円形でありインサート２３６はバネで、これを圧縮し、部分２３４又は通路２３２内部に挿入することができる。
【００４７】
本発明に従った管の形成は、複数の異なるプロトコル及び技術を用いて達成可能である。例としては、管を延伸、圧延、鋳造又はその他の形で形成することができる。さらに、本発明に従った管は、プラスチック、金属、その他の形成可能な材料などを含めたさまざまな材料で形成可能である。しかしながら、好ましくは、管は銅、銅合金、低炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金などの中から選択された金属である。管は、所望の特性を局所的に変動させるためその長さの一部又は全体にわたりコーティング又はその他の表面処理が施されていてよい。
【００４８】
きわめて好ましい実施形態においては、管は、アルミニウムの押出しにより形成される。図３（Ａ）−３（Ｇ）に示された実施形態においては、各々の管は、これらの図の中で示された横断面である実質的に連続した横断面を有する。かくして、管の横断面に対応する形態をもつ押出し金型（図示せず）を用いて、図示された横断面を有するようにアルミニウム押出物を整形することができ、該押出物をカットするか又はその他の形で分割して管を形成することが可能である。
【００４９】
以上で示唆した通り、本発明の管は、該管の通路をさまざまな数の部分へと分割するさまざまな数の仕切りを有することができる。しかしながら１つの好ましい態様に従うと、仕切りの数、部分の数、部分のサイズ、通路のサイズ、又はそれらの組合せを選択するか又は設定することといったように、或る種の設計パラメータを設定するために好ましい方法が利用される。
【００５０】
一般的に、該方法には、さまざまな予め定められた水力直径を提供する能力をもつ１つ以上の実験的管の利用が含まれている。好ましくは、管は実質的に同じ長さを有するが、これは必ずしも必要なことではない。その後、予め定められた水力直径の各々についての圧力降下及び熱伝達が実験的に決定される。その後、圧力降下及び熱伝達の値について、所望の水力直径又はその範囲が決定される。最後に、管が所望の水力直径又は所望の水力直径の範囲の中の１つの水力直径を示すように１本の管について１つ以上の設計パラメータを設定することによって、１つ以上の設計パラメータが確立される。
【００５１】
該方法の好ましい実施形態に従うと、所望の水力直径を提供するべくパラメータを設定できるように特定の長さの１つ以上の管について所望の水力直径又はその範囲を決定することによって、パラメータが選択される。本書で使用されている水力直径（ＤH）は、以下の等式に従って決定される：
Ｄh＝４ＡP／Ｐw
（式中、
ＡP＝１本の管の通路のぬれ横断面積
Ｐw＝該管のぬれ縁である）。
【００５２】
水力直径（Ｈｄ）についての変数（ＰW及びＡP）の各々は、標準的な幾何学的及び工学的原則に従って１本の管について決定可能であり、特定の管の構成及びその管についての前述の変数（すなわち、仕切りの数、部分の数、部分のサイズ、通路のサイズ又はそれらの組合せ）に左右されることになる。
【００５３】
該方法に従うと、少なくとも１つの実験用管が提供される。この少なくとも１つの実験用管は、予め定められた長さ及び可変的水力直径を有する１本の実験的管又は各々同じ予め定められた長さをもつものの水力直径が異なる複数の実験用管であり得る。その後、少なくとも１本の実験用管の中を流れる流体についての熱伝達及び圧力降下が、圧力計、温度センサーなどといったセンサーを用いて一定の水力直径範囲について経験的に決定される。
【００５４】
図３（Ｈ）に示されているように、特定の流体及び管の特定の長さについての圧力降下、熱伝達及び水力直径の値のうち１つ以上のものがプロットされている。グラフから読み取れるように、水力直径が小さくなるにつれて、増大する圧力降下に対して減少する熱伝達が実現される。従って、少なくとも１本の管を通して流体の流れを駆動する最小量の圧力降下について流体から最大量の熱伝達が獲得される所望の水力直径又はその範囲を決定することができる。一例を挙げると、図３（Ｈ）のデータについて水力直径の好ましい範囲は、１．２ｍｍ〜約１．７ｍｍとなる。
【００５５】
かくして、予め定められた管の長さについて所望の水力直径又は所望の水力直径範囲内の１つの水力直径を提供するために、仕切りの数、副通路の数、副通路のサイズ、フィンのサイズ、形状又は場所などを変動させその後測定することが可能である。１つの好ましい実施形態に従うと、内部フィンの高さ及び内部フィンの幅は、水力直径の約０．０５倍〜約０．２５倍の間である。かくして、１．０ｍｍという水力直径を有する管の内部のフィンの高さ及び幅は、約０．０５ｍｍ〜約０．２５ｍｍである。
【００５６】
エンジンオイル、トランスミッションオイル及びパワーステアリングオイルといったような粘性流体について、好ましくは、２３℃前後でさまざまな水力直径範囲例が決定される。例としては、長さ約６００mm〜約７５０mmの間の管を通って流れるオイルについての好ましい水力直径は、約１．１０mmと１．９０mmの間である。長さ約２５０mm〜約３５０mmの間の管を通って流れるオイルについての好ましい水力直径は、約０．５５〜約１．３０mmの間である。さらに、約８５０mm〜約１０００mmの間の長さの管を通って流れるオイルについての好ましい水力直径は、約１．２０〜約２．５mmの間である。
【００５７】
上述の長さ及び直径から、管の長さ対その水力直径の好ましい比率（ＲId）が、オイルを搬送する管の水力直径を設定する一助として決定されてきた。好ましくは、この比率（ＲId）は約８０と約１８２０の間、より好ましくは約３００〜約７００の間、さらに一層好ましくは約４００〜約６００の間にある。
【００５８】
多流体熱交換器については、流体の１つを輸送するように設計された管を、その他の流体（単複）を輸送するように設計された管との関係において、サイズ、寸法又はその両方について決定することが望ましい場合がある。特に、冷媒といった第１の流体及びオイルといった第２の流体（例えばトランスミッション又はパワーステアリングオイル）を取扱うように設計された多流体熱交換器については、流体へ及び／又は流体からのより大きい量の熱伝達を提供するべく、さまざまな管の内部及び外部表面積を互いとの関係においてサイズ、寸法又はその両方について決定することが望ましい。
【００５９】
本発明の好ましい態様に従うと、多流体熱交換器には、冷却液流体（例えば冷媒又はラジエータ液）といった第１の流体を輸送するための管及びオイル（例えばトランスミッションオイル、パワーステアリングオイルなど）といった第２の流体を輸送するための管が含まれる。冷却液流体を輸送する管については、管の内部表面において生成されるあらゆる量の熱抵抗に比べ、熱交換に対する大量の熱抵抗が管の外部表面で生成される。しかしながら、オイルを輸送する管については、管の外部表面で生成されるあらゆる量の熱抵抗に比べ、大量の熱抵抗が管の内部表面で生成される。その結果、冷却液流体を輸送する管がその内部表面積に比べ大きい外部表面積を有することが一般に望ましく、一方、オイルを輸送する管はその外部表面積に比べ大きい内部表面積を有することが一般に望まれる。
【００６０】
多流体熱交換器におけるオイル輸送管については、管の単位長さあたりの内部表面積（Ｓoil,internal）が単位長さあたりの外部表面積（Ｓoil,external）よりも大きい場合に、オイルからの熱伝達が大きくなるということがわかっている。その上、多流体熱交換器内の冷却液流体輸送管については、単位長さあたりの内部表面積（Ｓcooler,internal）が単位長さあたりの外部表面積（Ｓcooler,external）よりも小さい場合に、冷却液流体からの熱伝達が大きくなることがわかっている。かくして、多流体熱交換器については、冷却液流体管の内部表面積（Ｓcooler,internal）対外部表面積（Ｓcooler,external）の冷却液管表面積比（Ｒci/ce）好ましくは１未満である。しかしながら、オイル管の内部表面積（Ｓoil,internal）対外部表面積（Ｓoil,external）のオイル管表面積比（Ｒoi/oe）は、好ましくは１よりも大きい。さらに、冷却液管とオイル管を伴う多流体熱交換器については、オイル表面積比（Ｒoi/oe）対冷却液表面積比（Ｒoi/ce）のオイル管／冷却液管比（Ｒoc）は、好ましくは約１．２〜約５．０の間、より好ましくは約２．０〜約４．０の間の範囲内にある。
【００６１】
本発明の或る種の実施形態においては、熱交換器の管に対し保護を提供するため、熱交換器が１つ以上のエンドプレートを内含していることが好ましい。エンドプレートは、さまざまな異なる構成で具備することができ、実質的に平面構成又は輪郭が形成された構成、連続又は不連続な構成又はその他の形で構成可能である。さらに、エンドプレートは、熱交換器の構成要素のうちの１つ以上のもの（例えばエンドタンク）に連結又は取付けできる別個のユニットとして提供することもできる。代替的には、エンドプレートは、熱交換器の構成要素のうちの１つ以上のもの（例えばエンドタンク）と一体化したものとして提供することもできる。
【００６２】
１つのきわめて好ましい実施形態に従うと、エンドプレートのうちの一方又は両方が削除される。エンドプレートの機能は、代りに端管により提供される。例えば端管は、熱交換器の流体搬送管のうちの１つ以上のものと実質的に同一である。図４及び５を参照すると、好ましくは熱交換器４００、４０２の流体輸送管４０８の保護のため、エンドプレートとして機能する端管４０４をもつ熱交換器４００、４０２の代替的実施形態が例示されている。
【００６３】
図４においては、熱交換器４００は、単一流体型熱交換器であり、図５の熱交換器４０２は、多流体型熱交換器である。熱交換器４００、４０２の各々は、２つの相対する端部４１２、４１４の各々において端管４０４の１つを内含する。図示されているように、端管４０４は、エンドタンク４２０に取付けられ、熱交換器４００、４０２の端部４１２、４１４に隣接して位置設定されたバッフル４２４により、管４０８を通って流れることになっている流体との流体連通状態から制限されている可能性がある。しかしながら変形実施形態においては、バッフル４２４を削除できるようにエンドタンク４２０の周辺端部４２８に対し端管４０４を連結する（例えば、溶接、ろう付け又はその他の形で取付ける）か又はこの端部に隣接してそれを連結することができると考えられている。
【００６４】
好ましくは、端管４０４は、少なくとも１つそしてより好ましくは複数の流体輸送管４０８と、サイズ、材料及び内部及び外部構成の点で実質的に同一である。有利には、両方の端管として及び流体支持管としての実質的に同一の管の使用は、熱交換器のエンドプレートを製造し具備するコストを削減することができる。一例としては、端管の製造のための付加的な工作機械器具設備が全く不要であるという点がある。さらに、端管は、他の管を熱交換器に組立てるのと同じ要領で、熱交換器に組立てることができる。
【００６５】
ここでは、該発明は一般に２つの流体熱交換器を基準にして例示されてきた。しかしながら、それがそのように制限されるものと意図されているわけではない。同様に、発明力ある特長が３つの流体熱交換器を提供するように、さらには３つの流体に加えた流体のための１つの熱交換器を提供するように適合されている、ということも考慮されている。本書で好まれている２つの流体交換器の場合と同様に、その他のあらゆる多流体熱交換器が好ましくは共通の１組のエンドタンク及び一般に互いに平行に配列されエンドタンクを架橋する複数の管を内含している。
【００６６】
図６及び７を参照すると、本発明の好ましい実施形態に従って形成された３流体熱交換器５００、５０２が例示されている。熱交換器５００、５０２の各々は、第１の複数の５０４及び第２の複数の５０６比較的大きい管５０８及び複数の比較的小さい管５１２を内含する。複数の管は、並置配置、積重ね配置、それらの組合せなどを含めたさまざまな構成で配置可能であることを理解すべきである。
【００６７】
図６では、熱交換器５００は、各々、互いにバッフル５２４により分離された第１の部分つまり上部部分５１８、第２の部分つまり下部部分５２０及び第３の部分つまり中央部分５２２を伴う１対のエンドタンク５１４を内含している。タンク５１４のうちの１つのタンクの上部及び中央の両方の部分５１８、５２２は、上部及び中央部分５１８、５２２の入口部分５３０と流体連通状態にあるオイル入口５２６、及び、上部及び中央部分５１８、５２２の出口部分５３６と流体連通状態にあるオイル出口５３４を内含する。タンク５１４のうちの１つのタンクの下部部分５２０は、下部部分５２０の入口部分５３０と流体連通状態にある入口５２６及び下部部分５２０の出口部分５３６と流体連通状態にある出口５３４を内含する。図示されているように、入口部分５３０及び出口部分５３６は、互いにバッフル５２４で分離されている。同様に、図示されているように、フィン５４０は、実質的に前述したとおり、管５０８、５１２を分離し、複数５０４、５０６の管５０８は互いの上に積重ねられている。熱交換器のうちの２つについて類似の管を有するものとして図示されてはいるものの、アセンブリの中の各流体熱交換器について異なる管構造が使用されていても良い。
【００６８】
作動中、オイルそして好ましくはパワーステアリングオイル又はトランスミッションオイルといったような２つの個別のオイルは、入口５２６を通ってそれらのそれぞれのエンドタンク５１４の上部及び中央部分５１８、５２２の入口部分５３０まで流れる。次にオイルは複数５０４、５０６の管５０８のうちの少なくとも一方の複数の管を通って反対側のエンドタンク５１４の上部及び中央部分５１８、５２２まで流れる。その後、オイルは、複数の５０４、５０６の管５０８のうちの少なくとももう一方の複数の管を通って、それぞれのエンドタンク５１４の上部及び中央部分５１８、５２２の出口部分５３６まで、そしてそれぞれの出口５３４を通って外へ流れる。さらに、第３の流体（例えば凝縮器流体）が、入口５２６を通って、そのそれぞれのエンドタンク５１４の下部部分５２０の入口部分５３０まで流れる。第３の流体は次に複数の比較的小さい管５１２のうちの少なくとも１つを通って、反対側のエンドタンク５１４の下部部分５２０まで流れる。その後、第３の流体は、複数の比較的小さい管５１２のうちの少なくとももう一方の管を通って、それぞれのエンドタンク５１４の下部部分５２０の出口部分５３６まで、そして出口５３４を通って外へと流れる。
【００６９】
図７では、熱交換器５０２は、各々、互いにバッフル５６４により分離された第１の部分つまり上部部分５５８及び第２の部分つまり下部部分５６０を伴う１対の外側エンドタンク５５４を内含している。熱交換器５０２は一対の内側エンドタンク５６６をも内含している。外側タンク５５４のうちの１つのタンクの上部及び下部の両方の部分５５８、５６０は、上部及び下部分５５８、５６０の入口部分５７０と流体連通状態にあるオイル入口５６８、及び、上部及び下部部分５５８、５６０の出口部分５７６と流体連通状態にあるオイル出口５７４を内含する。タンク５５４のうちの１つのタンクの上部部分５５８は、上部部分５５８の入口部分５７０と流体連通状態にある入口５６８及び上部部分５５８の出口部分５７６と流体連通状態にある出口５７４を内含する。図示されているように、入口部分５７０及び出口部分５７６は、互いにバッフル５８０で分離されている。同様に、図示されているように、フィン５８４は、実質的に前述したとおり、管５０８、５１２を分離し、複数５０４、５０６の管５０８は互いとの関係において並んでいる。
【００７０】
作動中、流体そして好ましくはパワーステアリングオイル又はトランスミッションオイルといったような２つの個別の流体は、入口５６８を通ってそれらのそれぞれのエンドタンク５５４の上部部分５５８の入口部分５７０まで流れる。次にオイルは複数５０４、５０６の管５０８のうちの少なくとも一方の複数の管を通って内側エンドタンク５６６まで流れる。その後、オイルは、複数の５０４、５０６の管５０８のうちの少なくとももう一方の複数の管を通って、それぞれのエンドタンク５５４の上部部分５５８の出口部分５７６まで、そしてそれぞれの出口５７４を通って外へ流れる。さらに、第３の流体（例えば凝縮器流体）が、入口５６８を通って、そのそれぞれのエンドタンク５５４の下部部分５６０の入口部分５７０まで流れる。第３の流体は次に複数の比較的小さい管５１２のうちの少なくとも１つを通って、反対側のエンドタンク５５４の下部部分５６０まで流れる。その後、第３の流体は、複数の比較的小さい管５１２のうちの少なくとももう一方の管を通って、それぞれのエンドタンク５５４の下部部分５６０の出口部分５７６まで、そして出口５７４を通って外へと流れる。
【００７１】
本発明は、改良型受動的バイパスシステムの利用、改良型バッフルの利用又はその組合せによりさらに最適化可能である。
【００７２】
好ましくは、本発明に従った交換器は、通常流体が走行すると予想される全体的経路を短縮するため、流体の第１のストリームとその第２のストリームの間の通路を画定するための少なくとも１つのバイパス要素を内含する。例えば、第１の進入ストリームは、かかる流体用に意図された管アセンブリ全体を通って進入する流体が取ることになる通常の流路を有するかもしれない。第２のストリームは、流体が熱交換器の全体的又は部分的通過を完了した時点での退出ストリームであり得る。その流体をバイパスさせることにより、流体流路は中間の場所で遮断され、流体が熱交換器の中を完全に通過する必要がなくなるように迂回させられる結果となる。その代り、それは直ちに退出ストリームの一部となることができる。
【００７３】
多流体熱交換器へのバイパス要素の内蔵は、熱交換器のそれぞれの異なる部分を通過すべき流体が異なるフロー特性（固有の流体の物性に由来するものか又は流体が露呈されてきた作動条件の結果としてのもの又はその両方）を有する場合に、特に魅力的であるという点が評価されるであろう。例えば、或る種の極端な作動条件（例えば０℃より低い温度又は約１００℃より高い温度）においては、２つの異なるタイプの流体の間の粘度は著しく変動し得る。例えば、極端な温度では、１つのオイルがもう１つのオイルよりも実質的に高い又は低い粘度を有する可能性がある。そのオイルについては、低温エンジンスタートアップの時点又はその近くで熱交換を要求することは不要であるかもしれない。かくして、同時にもう１つの流体がそのそれぞれの熱交換器を通過している可能性は残しながら、１つの流体がその熱交換器全体を通る正規の流体経路をバイパスするようにする能力を得ることが望ましいかもしれない。本発明は、バイパス要素、特に受動的バイパス要素、そしてさらに特定的には、バイパス機能を制御するためのバルブ、アクチュエータ又は電子部品といったような能動的構造を全く利用しないバイパス要素を提供することによって、このニーズに対処している。
【００７４】
理論により束縛されることを意図していないものの、当該好ましい受動的バイパス要素の機能は、多流体熱交換器の異なる流体が異なる流体特性を有することになり、その結果熱交換の必要性が生まれるという事実を前提としている。例えば、粘度の高い流体は、標準的に、粘度の低い流体に比べ、より低い温度でより高い粘度をもつ。その結果、熱交換器の管を通ってより高い粘度の流体を流すためには、比較的大きい圧力勾配が必要とされる。バイパス要素は好ましくは、かかる圧力勾配が通常存在することになるということを認識し、上述の短縮された流体経路を提供することによって分流のための圧力勾配を導入するように、構造的に構成されている。
【００７５】
かくして、通常の作動中システム内に予想すべき比較的大きい圧力勾配は、短縮された流路を通って流れるように比較的低い粘度の流体を誘発するように適合された代替的な短縮された流路を具備することによって、（部分的に又は全面的に）再現される。
【００７６】
好ましい実施形態においては、流体の温度が（例えば車両の運転に由来して）上昇するにつれて、流体は標準的により低い粘度を有することになる。その結果、熱交換器を通る流れのために必要とされる圧力勾配は低下することになる。その結果、通常であればバイパス流路を見い出しているはずである流体がそのように挙動する傾向は低くなる。その代りに、それは熱交換器の管を通って流れ、かくして流体からの熱伝達が起こり得る。かくして、バイパス要素は受動的に、流体がより高い粘度をもつにつれてより多くの流体が熱交換器の管をバイパスできるようにするが、流体の温度がより高くなり冷却を必要とする場合には熱交換器の管を通る流れのレベルをより高く維持する。
【００７７】
本発明のいくつかの好ましい態様においては、熱交換器を通過すべき各々の異なる流体に対応するように、少なくとも１つのバイパス要素が利用される。かくして、例えば、３つの異なる流体が熱交換器のその独自のそれぞれの部分を通過する予定である場合には、少なくとも３つのバイパス要素が存在することになる。さらに少ないバイパス要素を利用することも可能である。例えば、バイパスを凝縮器から省き、全体的熱交換器アセンブリの一部である付加的な流体用の熱交換器のうちの１つ以上のもののために内含することが可能である。
【００７８】
バイパス要素は、熱交換器に隣接して（例えば外部表面上又はその近く）又は熱交換器内部でさまざまな場所に位置づけすることができる。バイパスは、好ましくは、熱交換器の構成要素の外側に実質的に、部分的に又は完全に位置設定される。
【００７９】
バイパス要素は、熱交換器の構成要素（すなわちエンドタンク、管、バッフル、フィン、入口、出口又はそれらの組合せ）により部分的又は全体的に画定（例えばこれらの構成要素と一体化）されていてよい。しかしながら代替的には、バイパスは、熱交換器の構成要素に取付けられているか又はこれらの構成要素に内蔵されている可能性がある又は無いアセンブリ又は部材によって部分的に又は全体的に画定されていてもよい。バイパスを確定するための部材又はアセンブリは、その場所に応じてさまざまな材料で形成され得る。好ましくは、該部材又はアセンブリは、熱交換器の構成要素を形成する材料として互換性のある（例えばそれと同じである）材料で構成されている。１つの特に好ましい材料は、アルミニウムといった金属である。
【００８０】
ここで、特に図８内の或る種のバイパス要素構造をより詳しく例示するための図面を参照すると、エンドタンク１０７６の外部にある、熱交換器１０７０のエンドタンク１０７６に取付けられているバイパス部材１０７４によって画定されたバイパス要素１０７２をもつ熱交換器１０７０の一部分が例示されている。図示されているように、バイパス部材１０７４（これは制限的な意味なく、全体としてブロック状で例示されているが、任意の適切な形状を有することができる）は、エンドタンク１０７６への入口１０８０及びエンドタンク１０７６からの出口１０８２を確定するべく構成されている。バイパス要素１０７２は、短縮された流路を提供するために、入口１０８０と出口１０８２の間で、寸法決定された貫通穴１０８６を提供又は画定する。図示された実施形態においては、全てのケースで義務的ではないが、第１の部分（例えば比較的大きい円筒形部分１０９０）及びこの部分に比べて狭窄された第２の部分（例えば比較的小さい円筒形部分１０９２）を内含するように貫通穴１０８６は画定されている。特に好ましい実施形態においては、第１及び第２の部分は、比較的大きい部分と比較的小さい部分の断面積の比が約１０：１〜約１．１：１までとなるように断面積が変動する。好ましくは、比較的小さい円筒形部分９２は、長さ対直径比（Ｌ／ｄ）が約５〜約２０の間、より好ましくは８．５から１２．７までの範囲となるような長さ（Ｌ）及び直径（ｄ）を有する。バイパスは、入口流のストリームの方向に対し９０度〜１８０度の範囲内の角度のついた流れの通過を内含し得る。当然のことながら、断面積は漸進的に（例えば漏斗のように）又は図示されているように段階的増分で変動し得る。
【００８１】
バイパス部材１０７４は、成形、機械加工などといったようなさまざまな技術に従って形成可能である。図示された好ましい実施形態に従うと、部材１０７４は、入口１０８０、出口１０８２及び貫通穴１０８６を内含するように機械加工（例えば穿孔）されるアルミニウムブロックとして提供される。１つの好ましい実施形態に従うと、入口１０８０及び出口１０８２を形成するように、部材１０７４の１つの寸法（例えば幅）を通して、２つの貫通穴１０９６、１０９８が開けられている。その後、バイパス１０７２が入口１０８０及び出口１０８２の貫通穴１０９６、１０９８を相互接続するような形で部材１０７４のもう１つの寸法（例えば長さ）を通って、バイパス１０７２用の貫通穴１０８６が開けられる。この技術に従うと、バイパス１０７２の穴開け中に形成された貫通穴１０８６の一部分１１０４を閉じるべく、栓１１０２を設置することが望ましい可能性がある。好ましい実施形態では、入口１０８０及び出口１０８２は、エンドタンク１０７６と部材１０７４の間又は部材と入口及び出口ホース（図示せず）の間に１つ以上のコネクタ（図示せず）を受入れるべくその端部にネジ切りされた部分１１０８を内含するように形成（例えば機械加工）され得る。
【００８２】
作動中、図８を再度参照すると、好ましくはトランスミッションオイル、パワーステアリングオイルなどといったオイルである流体は、入口１０８０を通って熱交換器１０７０内に入り、出口１０８２を通って退出する。従って、流体は入口１０８０から出口１０８２までの２つの経路のうちの１つを通って流れる選択肢に直面する。そのうちの１つの通路について、流体は、熱交換器１０７０のエンドタンク１０７６の入口部分１１１６まで入口１０８０を通って走行し、次に熱交換器１０７０の複数の管１１２０を通ってエンドタンク１０７６の出口部分１１２４まで、そして出口１０８２を通って外へと走行する。もう一方の通路については、流体は、入口１０８０の一部分を通って走行し、次にバイパス要素１０７２を通り、出口１０８２の一部分を通って外へと走行する。かくして、本発明の１つの好ましい方法には、それぞれ熱交換器の第１及び第２の部分を通る少なくとも第１及び第２の流体の熱伝達のための多流体熱交換器を提供することが含まれる。第１の流体は、一定の与えられた温度について、第２の流体よりも高い粘度をもつ。第１の流体は、熱交換器の第１の部分を通る第１の流体の流れの必要性を未然に防ぐ短縮された流体経路を内含する受動的バイパス要素の中を通過させられる。第２の流体は、熱交換器の第２の部分の中を通過させられる。第１の流体の粘度の低下時点で、この流体は、短縮された流体経路に代って熱交換器の第１の部分を通って流れる。
【００８３】
バイパス要素の構造は、意図された利用分野のニーズ、製造上の制約などに応じて変動し得る。例示を目的として、図８（Ａ）を参照すると、製造を容易にするバイパス要素の変形形態が示されている。より特定的には、バイパス要素１１３０を傾斜した交差穿孔又はその他の機械加工又は材料除去プロセスにより、入口１１３８から出口１１４０内へと形成できるということが考慮されている。選択される穿孔経路を理由として、このアプローチは、バイパス要素１１３０を画定する基本部材１１４２のその他の部分を機械加工する必要がないという利点を提供する。バイパス機能を達成するための所望の圧力降下が結果としてもたらされることを条件として、特定の角度構成は変動可能である。例えば、図示されているように、第１の開口部１１４４及び第２の開口部１１４６が部材１１１６内へ一定の角度で（例えば対称的に又は非対称に）穿孔される。好ましくは、第１の開口部１１４４及び第２の開口部１１４６は、協同してバイパス１１３０の経路を形成する。
【００８４】
以下の論述において記述されている付加的な好ましい実施形態を含め（ただしこれらに制限されるわけではない）、バイパスのその他の実施形態も同様に、本発明の範囲の中に入る。以下で記述されている実施形態の作動原理は、図８の熱交換器１０７０及びバイパス１０８６と実質的に同一であり、これらの一般的態様の記述は以下の論述の中の実施形態にも同様にあてはまる、ということを理解すべきである。従って、反復を避けるため、該実施形態の記述は、該実施形態独自の構造的特長に焦点があてられることになる。
【００８５】
図９（Ａ）−９（Ｂ）を参照すると、バイパス要素は、熱交換器の入口及び出口に合わせて構成された管状構造を内含し得る。ここには、入口１２１４と出口１２１６の間に延びる管状構造１２１２で少なくとも一部分形成されているバイパス要素１２１０が例示されている。図示されているように、入口１２１４と出口１２１６は、エンドタンク１２２２に取付けられ、管状構造１２１２は、入口１２１４及び出口１２１６の貫通穴１２２６、１２２８とそれぞれ流体連通状態にあるバイパス要素１２１０の通路１２２４を提供している。
【００８６】
変形実施形態においては、熱交換器の外部の構成要素の壁に１つの部材を取付けて、この構成要素の壁と１つのバイパスを協同して形成させることが考慮されている。図１０（Ａ）−１０（Ｃ）を参照すると、エンドタンク１２５２から成るバイパス要素１４００及びエンドタンク１２５２の外部にあるエンドタンク１２５２の壁１２５８に取付けられた（例えば溶接、ろう付け、締結など）部材１４０４が例示されている。好ましくは、該部材１４０４は、機械加工その他によりブロック内に形成された陥凹部１４１２を伴うアルミニウムブロックである。１つの好ましい実施形態に従うと、アルミニウムブロック部材１４０４の陥凹部１４１２は、フライス加工によって形成される。好ましくは、陥凹部１４１２は、熱交換器の入口１４１６から出口１４１８まで延びている。図示されているように、エンドタンク１２５２の陥凹部１４１２及び壁１２５８は、協同して、入口１４１６から出口１４１８まで延びるバイパス要素１４００の通路１４２４を画定する。
【００８７】
図８においては、バイパス流体は、入口１０８０を通って流体の流れの方向に対し実質的に垂直に延びている。しかしながら、或る種のきわめて好ましい実施形態においては、熱交換器が、バイパスを通過する流体の流量を増減させるため流体の流れの方向に対し勾配又は角度のついたバイパス要素を内含し得るということが考慮されている。流量を増大させるためには、バイパスは、熱交換器の入口といったような構成要素を通る流体の流れの方向に沿って少なくとも部分的に勾配を成すか又は延びるように、特にバイパスに対する進入場所で、角度づけされる。流量を減少させるためには、バイパスは、熱交換器の入口といったような構成要素を通る流体の流れの方向に反して少なくとも部分的に勾配を成すか又は延びるように、特にバイパスの進入場所で角度づけされる。さらに、バイパス要素を通る流量を増減させるためにバイパスの進入又は退出場所に隣接して、１つ以上の突出部を設けることもできる。バイパス要素が必ずしもエンドタンクに直接取付られる必要はなく、エンドタンクの外部でエンドタンクからこれを離隔させることもできるということもわかるだろう。
【００８８】
図１１（Ａ）−１１（Ｂ）を参照すると、バイパス要素１５０４を通る流量を減少させるために角度づけされたバイパス要素１５０４（図１１Ｂ参照）を内含している、熱交換器のエンドタンク１５０２に取付け（例えば溶接、ろう付け、締結など）された部材１５００が例示されている。部材１５００は、エンドタンク１５０２の入口部分１５２４と流体連通状態にある入口貫通穴１５１０を画定する入口１５０８及びエンドタンク１５０２の出口部分１５２６と流体連通状態にある出口貫通穴１５２０を画定する出口１５１８を内含する。バイパス要素１５０４は、入口１５０８と出口１５１８の間でそれらを相互連結しそのそれぞれの貫通穴１５１０、１５２０を提供する通路１５３０を画定する。好ましくは、部材１５００は、バイパス要素１５０４の進入場所に隣接して入口１５０８の貫通穴１５１０内に延びる第１の突出部１５３６及びバイパス要素１５０４の退出場所に隣接して出口１５１８の貫通穴１５２０内に延びる第２の突出部１５３８を支持している。
【００８９】
流体流出中、流体は入口１５０８を通って第１の方向１５４０に流れ、出口１５１８を通って第２の方向１５４２に流れる。図示したように、流体の少なくとも一部分は、バイパス１５０４を通って流れる。好ましくは、バイパス要素１５０４は、入口１５０８を通って流れの方向１５４０とは少なくとも部分的に反対側である方向１５４４に延びるか又は勾配を示すように角度づけされる。図示されているように、バイパス１５０４を通って流れる流体の一部分は、第１の突出部１５３６を通過して流れ、次に少なくとも部分的に方向を逆転し、出口１５１８の中へそして第２の突出部１５３８を通過してバイパス要素１５０４を通って流れる。
【００９０】
有利には、バイパスを通る限流が望まれる実施形態については、バイパス流体経路の角度及び突出部１５３６、１５３８は、バイパス要素１５０４を通る流れの量を低減させることができる。特に、第１の突出部１５３６は、バイパス要素１５０４の進入場所における圧力を低下させる傾向をもち、第２の突出部１５３６は、バイパス要素１５０４の退出場所における圧力を増大させる傾向をもち、かくして、バイパス要素１５０４を通る流体を駆動する圧力差は比較的小さくなりその結果バイパス要素１５０４を通る流量が少なくなる。その上、角度のついたバイパス１５０４を通して流体を送るべくその方向を変更するのにより大量の圧力が必要とされ、このこともバイパス要素１５０４を通る流量を少なくさせる。付加的な利点としては、バイパス要素１５０４内部の流体経路の角度及び突出部１５３６、１５３８は、（図１１（Ｂ）で示されているような）流体が比較的冷たい場合にバイパスを通って流れる流体の量と（図１１（ｃ）で示されているように）流体が比較的暖かい場合にバイパスを通って流れる流体の量の間により大きな格差を生み出す傾向をもつ。
【００９１】
本発明のさらにその他の実施形態においては、熱交換器には、先に記述された熱交換器のための受動的バイパス機能を実施する１つ以上のバイパス管が含まれ得ると考えられている。このような実施形態においては、バイパス管は標準的に、バイパス管を通って流れる流体が、（ここでは熱交換管と呼ばれる）熱交換器のその他の管を通って流れる流体よりも熱交換への関与が少なくなるような形で構成されている。従って、バイパス管の水力直径は標準的には、熱交換管の水力直径より大きい。かくして、熱交換管とは反対に、バイパス管を通る流れを誘発するために標準的に必要とされる圧力差はより低いものである。
【００９２】
図１２（Ａ）−１２（Ｂ）を参照すると、１つ以上のバイパス管１６１０及び１つ以上の熱交換管１６１２をもつ熱交換器１６００、１６０２の実施形態が例示されている。図１２（Ａ）では、熱交換器１６００は、デュアルパスタイプのものである（例えば、熱交換器に進入した時点で第１の管を通って流れる流体は、熱交換器から退出するために第２の管を通って流れなくてはならない。図１２（Ｂ）では、熱交換器はシングルパスのものである（例えば、熱交換器に入った時点で、流体は、熱交換器から退出するのに１本の管を通過する必要しかない）。
【００９３】
好ましい実施形態においては、バイパス管１６１０は熱交換管１６１２よりも高い水力直径をもつ。さまざまな技術によって水力直径を上下させることが可能であるものの、バイパス管１６１０は、管１６１０の通路を複数の部分に分割するための仕切りが少ないことから、より大きい水力直径を有することが好ましい。
【００９４】
もう１つの実施形態に従うと、バイパスを熱交換器のバッフル内に形成させることができる。図１３を参照すると、バッフル１６５４内に形成されたバイパスオリフィス１６５２を有する熱交換器１６５０が例示されている。これを見ればわかるように、バッフル１６５４は、熱交換器１６５０のエンドタンク１６７０の入口部分１６６６及び出口部分１６６８と流体連通状態にある、バイパスオリフィス１６５２の通路１６５８を提供している。
【００９５】
本発明は、受動的バイパスの提供にのみ制限されるよう意図されておらず、能動的バイパス要素（例えばバルブを含む）、電子制御式バイパス要素又はその両方と組合わせた形での受動的バイパスの使用をも内含することができる。後者の能動的又は電子制御式バイパス要素は、単独でも使用することができる。
【００９６】
図１４（Ａ）−１４（Ｂ）を参照すると、オイル（例えばトランスミッションオイル、パワーステアリングオイルなど）といったような流体を冷却するための熱交換器１７００が例示されている。有利には、熱交換器は、流体温度が比較的高い場合にバイパス要素１７０２を通る流体の流れを実質的に禁止する能力をもつものの流体温度が比較的低い場合にはバイパス要素１７０２を通る流体の流れを許容するバイパス要素１７０２の一例を内含している。
【００９７】
好ましい実施形態においては、部材１７０４（例えばアルミニウムブロック）が提供されており、この部材１７０４は、熱交換器１７００の入口１７１０及び出口１７１４と流体連通状態にある通路１７０６を内含している。図示されているように、通路１７０６は、チャンバ１７１８、第１の貫通穴１７２２及び第２の貫通穴１７２４を内含している。第１の貫通穴１７２２は、チャンバ１７１８及び入口１７１０と流体連通状態にある。第２の貫通穴１７２４は、チャンバ１７１８及び出口１７１４と流体連通状態にある。
【００９８】
変形実施形態においては、通路１７０６をさまざまな構成に従って形成させることが可能である。例えば、通路１７０６の貫通穴が熱交換器１７００のエンドタンク１７３８の入口部分１７３０及び出口部分１７３４と流体連通状態にあってもよい。その他の実施例では、チャンバ１７１８は除外される。
【００９９】
図示された好ましい実施形態に従うと、バイパス要素１７０２は付加的に、バイパス要素１７０２を通る流体の流れを選択的に及び実質的に禁止するためチャンバ１７１８内に位置設定されているアセンブリ１７４０を内含している。図示されているように、アセンブリ１７４０は、１つ以上の支持構造１７４８に取付けられたアクチュエータ１７４４、及び少なくとも第１の位置（図１４（Ａ）に示されている）と第２の位置（図１４（Ｂ）に示されている）の間でアクチュエータ１７４４を介して起動させることのできる栓部材１７５２を内含する。
【０１００】
好ましい実施形態においては、支持構造１７４８は部材１７０４に取付けられており、次にはチャンバ１７１８内部でアクチュエータ１７４４を支持するためこのアクチュエータ１７４４に取付けられる。支持構造１７４８は、アクチュエータ１７４４を支持するためさまざまな構成及び形状で提供され得ると考えられている。図１４（Ａ）及び１４（Ｂ）に示されているように、支持構造１７４８の各々には、アクチュエータ１７４４の部分１７６０内の穴（図示せず）及び栓部材１７５２内の穴を通って滑動可能な形で延びる本体部分１７５６が含まれている。好ましくは、支持構造１７４８は同様に、アクチュエータ１７４４が本体部分１７５６から滑り落ちないようにするためのキャップ部分１７６４を内含する。
【０１０１】
さらに、好ましい実施形態においては、アクチュエータ１７４４は、チャンバ１７１８の壁１７６８に向かって部材１７５２を促すため部材１７５２に対抗してバイアスされている。部材１７５２をバイアスさせるためさまざまな構成でアクチュエータ１７４４を提供することが可能であると考えられている。図１４（Ａ）及び１４（Ｂ）では、アクチュエータ１７４４は、その突出した部分１７７０が栓部材１７５２の第１の表面１７７４に対抗してバイアスされるような形で支持構造１７５６に取付けられた部分１７６０をもつバネ（例えばリーフスプリング）として示されている。
【０１０２】
作動中、流体はエンドタンク１７３８の入口部分１７３０まで入口１７１０を通って流れる。その後、流体は、熱交換器１７００の管１７８０を通ってエンドタンク１７３８の出口部分１７３４まで、そして出口１７１４を通って外へと流れる。かかる流れを駆動するため、熱交換器１７００内に流入する流体と熱交換器１７００から外に流出する流れの間には圧力差が誘発される。標準的には、この圧力差は、流体が低温である場合、流体がさらに低温になった時点での差に比べ高いものである。好ましくは、この圧力差は、バイパス１７０２を横断しても誘発され、圧力差の規模に応じて、流体の少なくとも一部分がバイパス１７０２を通って流れることができる。
【０１０３】
特に、アクチュエータ１７４４は、部材１７５２に対して力を加え、チャンバ１７１８の壁１７６８に対し栓部材１７５２の表面１７８０に押し付ける。圧力差の規模が予め定められた閾値より低い場合（すなわち流体がより暖かい場合）、アクチュエータ１７４４は、栓部材１７５２の表面１７８０を（図１４（Ａ）に示されているように）チャンバ１７１８の壁１７６８に対し実質的に一平面上にある状態に維持する。次には、栓部材１７５２の表面１７８０は、通路１７０６の貫通孔１７２２をカバーし、バイパス要素１７０２を通る流体の流れを実質的に禁止する。しかしながら、圧力差の規模が予め定められた閾値より上である場合、圧力差はアクチュエータ１７４４によって部材１７５２に加えられる力を超過し、部材１７５２をチャンバ１７１８の壁１７６８から離れるように移動させ、流体の実質的部分が通路１７０６を通って流れ（図１４（Ｂ）に示されているように）熱交換器１７００の管１７９０をバイパスさせることができるようにする。きわめて好ましい実施形態においては、部材１７５２は、通路１７０６を通るいかなる実質的な流れも許容することなく、通路１７０６のチャンバ１７１８内に実質的量の流体を維持するため、小さい抽気孔（図示せず）を内含することができる。
【０１０４】
有利には、熱交換器を通って流れるべき特定の流体に応じて、又特定の熱交換器の構成に応じて圧力差の予め定められた閾値を決定するように、アクチュエータ１７４４を選択することが可能である。その上、流体がバイパスを通って流れることを該部材が可能にする場合にバイパスを通る流体流のほぼ任意の所望の部分（例えば全て、半分など）を有するように、バイパス要素を構成することができる。
【０１０５】
本書で開示されたバイパス機能が、多流体熱交換器におけるその使用を特に基準にして例示されてきたということを認識すべきである。しかしながら、これらの機能は、単一流体熱交換器においても利用することができる。従って、本発明は同様に、バイパス機能を含む単一流体熱交換器及びその作動をも考慮している。
【０１０６】
本発明の１つの特定の態様においては、利用される全てのバッフルは、第１の実質的に平面の外向き表面が、第２の実質的に平面の外向き表面と（離隔した又は接触した関係で）反対側にある状態で、一般にディスク形状をしている（又はその他の形で、それが導入される断面の内部に全体的に合致している）ことが好ましい。好ましくは、バッフルは中央部分及びフランジ付き周辺部分を内含する。周辺部分は好ましくは、中央部分よりも厚く、周辺溝路を提供するべくドッグボール形状又はＸ形状の断面を示す。周辺部分１５８の平均厚み（ｔｐ）に対する中央部分１５６の平均厚み（ｔｃ）の比は、好ましくは、約０．１：１〜約１：１の範囲内、より好ましくは約０．７：１〜約０．９：１の範囲内にある。エンドタンク又はそれが導入されるその他の構造の平均直径（又は対応する横断面寸法）に対する周辺部分の平均厚みの比は、所望のバッフル部位において、約１：３〜約１：７、より好ましくは約１：５である。
【０１０７】
その他のバッフルも利用可能であるが、このタイプのバッフルは、取付けの融通性を提供し、無効な管や能率の悪い管の存在を確実に回避できるようにする一助となることから、かかるバッフルを利用することが好ましい。
【０１０８】
もう１つの好ましいバッフルは、漏れ検出を提供するよう又はその他の形でシール無欠性を確保するように適合されている。このアプローチでは、バッフルの周辺溝路は、エンドタンク内のアパーチャと実質的に並置されており、又同様に好ましくは、管間の空間と並置されている。漏れを示すあらゆる流体は、溝路に進入し、エンドタンクアパーチャから退出する。
【０１０９】
相反する記述のないかぎり、本書に描かれているさまざまな構造の寸法及び幾何形状は、発明を制限するように意図されておらず、その他の寸法又は幾何形状も可能である。単一の一体化構造により複数の構造的構成要素を提供することができる。代替的には、単一の一体化構造を別々の複数の構成要素に分割することもできる。さらに、例示された実施形態のうちのわずか１つの実施形態の状況下で本発明の１つの特長について記述してきたが、かかる特長は、任意の与えられた利用分野のために、その他の実施形態の１つ以上のその他の特長と組合わせることができる。以上のことから、本書の独特の構造の製造及びその作動も同様に、本発明に従った方法を構成するということもわかるだろう。
【０１１０】
本発明の好ましい実施形態について開示してきた。しかしながら、当業者であれば、或る種の修正が本発明の教示の範囲内に入ることを認識することだろう。従って、本発明の真の範囲及び内容を見極めるためには、特許請求の範囲を検討すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一態様に従った熱交換器の一例の立面図である。
【図２】管及びフィンアセンブリの変形実施形態の断面図を例示している。
【図３（Ａ）】−本発明の熱交換器内で使用するのに適した管の変形実施形態の断面図である。
【図３（Ｂ）】本発明の熱交換器内で使用するのに適した管の変形実施形態の断面図である。
【図３（Ｃ）】本発明の熱交換器内で使用するのに適した管の変形実施形態の断面図である。
【図３（Ｄ）】本発明の熱交換器内で使用するのに適した管の変形実施形態の断面図である。
【図３（Ｅ）】本発明の熱交換器内で使用するのに適した管の変形実施形態の断面図である。
【図３（Ｆ）】本発明の熱交換器内で使用するのに適した管の変形実施形態の断面図である。
【図３（Ｇ）】本発明の熱交換器内で使用するのに適した管の変形実施形態の断面図である。
【図３（Ｈ）】熱交換器の管のための熱交換、水力直径及び圧力降下を示すグラフである。
【図４】本発明の一態様に従ったもう１つの熱交換器例の立面図である。
【図５】本発明の一態様に従ったもう１つの熱交換器例の立面図である。
【図６】本発明の一態様に従ったもう１つの熱交換器例の立面図である。
【図７】本発明の一態様に従ったもう１つの熱交換器例の立面図である。
【図８（Ａ）】バイパスを含む本発明の一態様に従った熱交換器例の一部分の断面図である。
【図８（Ｂ）】本発明の一態様に従った熱交換器用の１つのバイパス要素例の断面図である。
【図９（Ａ）】本発明の一態様に従った熱交換器のエンドタンクに取付けられた１つのバイパス要素例の斜視図である。
【図９（Ｂ）】図９（Ａ）のバイパス要素例の側面断面図である。
【図１０（Ａ）】本発明の一態様に従ったもう１つのバイパス要素例の側面断面図である。
【図１０（Ｂ）】本発明の一態様に従ったもう１つのバイパス要素例の上面断面図である。
【図１０（Ｃ）】本発明の一態様に従ったもう１つのバイパス要素例の前面図である。
【図１１（Ａ）】本発明の一態様に従ったもう１つのバイパス要素例の１つの前面図と一対の側面断面図を例示する。
【図１１（Ｂ）】本発明の一態様に従ったもう１つのバイパス要素例の１つの前面図と一対の側面断面図を例示する。
【図１１（Ｃ）】本発明の一態様に従ったもう１つのバイパス要素例の１つの前面図と一対の側面断面図を例示する。
【図１２（Ａ）】本発明の一態様に従ったもう１つの熱交換器例の立面図である。
【図１２（Ｂ）】本発明の一態様に従ったもう１つの熱交換器例の立面図である。
【図１３】本発明の一態様に従ったもう１つの熱交換器例の立面図である。
【図１４（Ａ）】本発明の一態様に従った熱交換器に取付けられた１つのバイパス例の側面断面図である。
【図１４（Ｂ）】本発明の一態様に従った熱交換器に取付けられた１つのバイパス例の側面断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  熱交換器
１２  エンドタンク
２２  第１の部分
２４  第２の部分
２８  第１の管
３０  第２の管
３４  フィン
３６  入口部分
５０  通路
７０  管
７４  通路
８０  フィン
１００  管
【図１】
2005524820.tif 000003
【図２】
2005524820.tif 000004
【図３（Ａ）】
2005524820.tif 000005
【図３（Ｂ）】
2005524820.tif 000006
【図３（Ｃ）】
2005524820.tif 000007
【図３（Ｄ）】
2005524820.tif 000008
【図３（Ｅ）】
2005524820.tif 000009
【図３（Ｆ）】
2005524820.tif 000010
【図３（Ｇ）】
2005524820.tif 000011
【図３（Ｈ）】
2005524820.tif 000012
【図４】
2005524820.tif 000013
【図５】
2005524820.tif 000014
【図６】
2005524820.tif 000015
【図７】
2005524820.tif 000016
【図８（Ａ）】
2005524820.tif 000017
【図８（Ｂ）】
2005524820.tif 000018
【図９（Ａ）】
2005524820.tif 000019
【図９（Ｂ）】
2005524820.tif 000020
【図１０（Ａ）】
2005524820.tif 000021
【図１０（Ｂ）】
2005524820.tif 000022
【図１０（Ｃ）】
2005524820.tif 000023
【図１１（Ａ）】
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【図１１（Ｂ）】
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【図１１（Ｃ）】
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【図１２（Ａ）】
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【図１２（Ｂ）】
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【図１３】
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【図１４（Ａ）】
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【図１４（Ｂ）】
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【国際調査報告】
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