(57)【要約】【課題】熱伝達能力と熱性能係数を高めることができる螺旋導引槽設計を備える熱交換器構造を提供すること。【解決手段】熱交換器構造1は、中心２１及びこの中心２１から該中心２１の外側へ向かい径方向へと巡りながら延伸する螺旋導引槽２２と、前記螺旋導引槽２２にそれぞれ通じる第一通口２２１及び第二通口２２２を有する本体２を備えたもので、前記螺旋導引槽２２の径方向に巡る半径は、前記本体２の中心２１から、外側へと徐々に増加し、前記螺旋導引槽２２と前記本体２とが結合する設計により、前記螺旋導引槽２２内で流動する流体を混合する効果を生じるため、最良の伝熱効果が得られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の中心、及びこの中心から該中心の外側へ向かい径方向へと巡りながら延伸する螺旋導引槽と、前記螺旋導引槽にそれぞれ通じる第一通口及び第二通口とを有する本体を備えて構成された熱交換器構造であって、
前記螺旋導引槽の径方向に巡る半径は、前記本体の中心から、外側へと徐々に増加したことを特徴とする熱交換器構造。
【請求項２】
前記第一通口は、前記中心に対応する位置に設置し、前記第二通口は、前記中心の外側に設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
【請求項３】
前記螺旋導引槽は、第一通道を備え、
前記第一通道は、前記螺旋導引槽と前記第二通口との間に設置し、さらに前記第二通口に連通していることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器構造。
【請求項４】
前記熱交換器構造は、さらに、前記本体に相対して、前記本体に蓋をする少なくとも１個の第一蓋体を備え、
前記第一蓋体は、軸管を備え、前記軸館は前記第一通口に連通していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱交換器構造。
【請求項５】
前記螺旋導引槽は、前記本体の片側において、開放側を形成し、前記第一蓋体は、前記開放側を封鎖したことを特徴とする請求項４に記載の熱交換器構造。
【請求項６】
前記熱交換器構造は、第一蓋体及び第二蓋体を備え、前記本体の両側に相対して蓋をし、
前記螺旋導引槽は、前記本体の両側において、それぞれ開放側を形成し、前記第一蓋体及び前記第二蓋体により、対応する前記開放側を封鎖したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
【請求項７】
本体の中心、及びこの中心から該中心の外側へ向かい径方向へと巡りながら延伸する螺旋導引槽と、前記螺旋導引槽の壁面に設置する少なくとも１個の第一スポイラーユニットと、前記螺旋導引槽にそれぞれ通じる第一通口及び第二通口とを有する本体を備えて構成された熱交換器構造であって、
前記螺旋導引槽の径方向に巡る半径は、前記本体の中心から、外側へと徐々に増加したことを特徴とする熱交換器構造。
【請求項８】
前記第一スポイラーユニットは、突起体であることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器構造。
【請求項９】
前記第一スポイラーユニットは、凹槽であることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器構造。
【請求項１０】
前記螺旋導引槽は、前記本体の片側に開放側を形成し、反対側には封鎖側を形成したことを特徴とする請求項７に記載の熱交換器構造。
【請求項１１】
前記螺旋導引槽は、第一通道を備え、前記第一通道は前記第二通口に連通していることを特徴とする請求項７に記載の熱交換器構造。
【請求項１２】
前記熱交換器構造は、さらに、少なくとも１個の第一蓋体を備え、前記第一蓋体は、前記開放側に相対し、前記本体に蓋をして前記開放側を封鎖するもので、さらに、軸管を備え、前記軸館は前記第一通口に連通していることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換器構造。
【請求項１３】
前記第一蓋体は、少なくとも１個の第二スポイラーユニットを備え、前記第二スポイラーユニットは、前記螺旋導引槽の開放側に対応したことを特徴とする請求項１２に記載の熱交換器構造。
【請求項１４】
前記第二スポイラーユニットは、突起体であることを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器構造。
【請求項１５】
前記第二スポイラーユニットは、凹槽であることを特徴とする請求項１３に記載の熱交換器構造。
【請求項１６】
前記螺旋導引槽は、前記本体の両側に、それぞれ開放側を形成したことを特徴とする請求項７に記載の熱交換器構造。
【請求項１７】
前記熱交換器構造は、さらに、第一蓋体及び第二蓋体を備え、前記第一蓋体及び第二蓋体は、それぞれ２個の開放側に相対し、前記本体に蓋をし、前記開放側を封鎖したことを特徴とする請求項１６に記載の熱交換器構造。
【請求項１８】
前記第一蓋体と該第二蓋体とは、少なくとも１個の第二スポイラーユニット及び少なくとも１個の第三スポイラーユニットをそれぞれ備え、前記少なくとも１個の第二スポイラーユニット及び少なくとも１個の第三スポイラーユニットは、前記螺旋導引槽の開放側に対応したことを特徴とする請求項１７に記載の熱交換器構造。
【請求項１９】
前記第二スポイラーユニット及び前記第三スポイラーユニットは、突起体であることを特徴とする請求項１８に記載の熱交換器構造。
【請求項２０】
前記第二スポイラーユニット及び前記第三スポイラーユニットは、凹槽であることを特徴とする請求項１８に記載の熱交換器構造。
【請求項２１】
前記第一スポイラーユニットは、突起体であり、前記第三スポイラーユニットは、凹槽であることを特徴とする請求項１８に記載の熱交換器構造。
【請求項２２】
前記第一スポイラーユニットは、凹槽であり、前記第三スポイラーユニットは、突起体であることを特徴とする請求項１８に記載の熱交換器構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器構造に関し、特に伝熱効率を向上させることができる熱交換器構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ＩＴ技術の進歩で、コンピューター、ノート型コンピューター、通信機器などの電子機器の使用は、日増しに普及し、しかもその応用はますます広がっている。
【０００３】
しかし、電子機器の高速での作動時には、その内部の電子パーツは熱を発する。さらに、その熱を適時に電子機器外へと排出できなければ、これらの熱は電子機器内に蓄積し、電子機器内部と電子パーツの温度が上昇し、過熱により、電子パーツが故障、損壊し、或いは作動効率が低下するなどの状況が発生する。
【０００４】
このような熱に関する問題を解決するため、電子機器内に散熱ファンを設置し、強制的に散熱する散熱方法が、従来から採用されている。しかし、このような散熱方法では、その散熱ファンの気流の量には限界があるため、散熱効果の向上は難しく、しかも温度低下の幅にも限界があった。そのため、別の散熱方法が望まれている。
【０００５】
そこで、このような要望に鑑みて、水冷式散熱装置を発熱パーツ上に密着させる方法が提案された。この水冷式散熱装置を用いた方法は、水冷式散熱装置をＣＰＵ、ＭＰＵ、サウス／ノースブリッジチップなどの発熱パーツに接触させ、ポンプにより貯水槽内から、冷却液体を水冷式散熱装置中へと導入するものである。
【０００６】
これにより、冷却液体は、水冷式散熱装置と、発熱パーツから吸收した熱との間で、熱交換を行った後、水冷式散熱装置の排水口から散熱モジュールへと流出し、冷却を経て、再び貯水槽へと戻される。このように、冷却液体の循環により、散熱を助け、発熱パーツの温度を低下させることにより、発熱パーツの作動をスムーズにすることができる。
【０００７】
ところが、前記水冷式散熱装置は、気流利用の散熱に存在する問題を解決することはできるが、別の問題がある。  
すなわち、従来の水冷式散熱装置では、水冷式散熱装置が密着している発熱パーツの端面(すなわち、吸熱面)が、同一位置に集中しているため、水冷式装置内の冷却液体においては、最下層の流体部分だけが、吸熱面と熱交換作用を生じることになる。しかも、前記冷却液体が水冷式散熱装置に滞留する時間は短過ぎるため、前記冷却液体は、十分な熱を吸収することができないままに、速やかに前記排水口から導出されてしまう。
【０００８】
このため、前記従来の水冷散熱装置では、その水冷機能は大きく割り引かれてしまい、伝熱効果も不良となり、ひいては散熱効果も極めて不十分である。
【０００９】
図１に従来の水冷式散熱構造の一例の構成を示す。図１に示すように、従来の水冷式散熱構造は、複数の散熱フィン（フィン列）１３を設置する底台１０と、収容設置空間１１１、給水管１１２、及び排水管１１３とを備える蓋体１１とを有して構成される。前記給水管１１２と前記排水管１１３とは、それぞれ前記蓋体１１の相対する両側上に設けられ、しかも前記収容設置空間１１１と相互に連通している。また、前記底台１０に、前記蓋体１１により蓋をすることにより、前記水冷式散熱構造として構成される。
【００１０】
前記各散熱フィン１３は、前記蓋体１１の収容設置空間１１１内に収容されている。また、各散熱フィン１３の相互間には、複数の一方向ランナー１３１が形成され、これら複数の一方向ランナー１３１は、それぞれ前記給水管１１２と前記排水管１１３とを結ぶ方向と同じ向きで配置される。
【００１１】
このため、前記水冷式放熱構造では、冷却液体が、前記給水管１１２から前記収容設置空間１１１内へと導入された後は、複数の一方向ランナー１３１を通して、冷却液体の通過を導き、こうして、冷却液体は、前記各散熱フィン１３と熱交換を行い、散熱の効果を効果的に向上させることができる。
【００１２】
しかも、前記水冷式散熱構造においては、前記散熱フィン１３を複数設置することで、散熱面積を拡大し、さらに、冷却液体が複数の一方向ランナー１３１を通過する時、冷却液体の前記各一方向ランナー１３１における停滞時間を延長することができるので、より多くの熱を持ち去り、熱交換を行うことができる。
【００１３】
このような水冷式放熱構造の従来技術としては、例えば、特許文献１に記載されているように、チップなどの電子部品状に配置する冷却ジャケットと、循環ポンプと、放熱板とを有し、放熱板で冷却した冷却水を循環ポンプで冷却ジャケットに循環するようにして、チップで発生する熱を冷却するようにした水冷式冷却装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１２７４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、図１に示す前記従来の水冷式放熱構造では、一方向ランナー１３１は、多数のフィン間に形成されるため、流体の摩擦抵抗力が拡大する。その一方、ポンプの出力は一定であるため、冷却流体の流速は必然的に低下し、熱対流係数も低くなり、しかも高壓損係数も付随するため、冷却液体の、散熱フィン１３からの対流伝熱量に影響を及ぼす。よって、全体的な熱交換効率及び伝熱効果は、明らかに低下し、それに相対して、散熱効果は理想とは程遠くなってしまう。
【００１６】
このように、前記従来の水冷式放熱構造には、以下のような欠点が存在する。  
１．冷却液体が底台に滞留する時間が短すぎるため、伝熱効果が不良である。
【００１７】
２．冷却液体は、下層だけが熱源と接触するため、伝熱効果が良くない。
【００１８】
３．熱交換効率が劣る。
【００１９】
４．散熱効果が不良である。
【００２０】
また、前記特許文献１に記載の水冷冷却装置は、冷却ジャケットを設けて冷却水を放熱板を介して循環させて冷却するものの、放熱板自体の構成が前記図１に示す従来技術の構成と同じような構成であるために、前記問題点を解決するには至っていない。
【００２１】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、熱伝達能力と熱性能係数を高めることができる螺旋導引槽設計を備える熱交換器構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、本発明の熱交換器構造は、本体の中心、及びこの中心から該中心の外側へ向かい径方向へと巡りながら延伸する螺旋導引槽と、前記螺旋導引槽にそれぞれ通じる第一通口及び第二通口とを有する本体を備えて構成された熱交換器構造であって、前記螺旋導引槽の径方向に巡る半径は、前記本体の中心から、外側へと徐々に増加したことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の熱交換器構造は、本体の中心、及びこの中心から該中心の外側へ向かい径方向へと巡りながら延伸する螺旋導引槽と、前記螺旋導引槽の壁面に設置する少なくとも１個の第一スポイラーユニットと、前記螺旋導引槽にそれぞれ通じる第一通口及び第二通口とを有する本体を備えて構成された熱交換器構造であって、前記螺旋導引槽の径方向に巡る半径は、前記本体の中心から、外側へと徐々に増加したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の熱交換器構造によれば、熱伝達能力と熱性能係数を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の水冷式散熱構造の分解模式図。
【図２】本発明の第一実施例に係る熱交換器の分解模式図。
【図３】第一実施例に係る熱交換器の組合せ模式図。
【図４】第一実施例に係る螺旋導引槽の局部立体透視図。
【図５】図４の断面に流体が生じるディーン形うずを示す模式図。
【図６】本発明の第二実施例に係る熱交換器の分解模式図。
【図７】本発明の第三実施例に係る熱交換器の立体分解模式図。
【図８】第三実施例に係る熱交換器の立体組合せ模式図。
【図９】第三実施例に係る熱交換器の立体断面模式図。
【図１０】第三実施例に係る熱交換器の実施模式図。
【図１１】本発明の第四実施例に係る熱交換器の立体分解模式図。
【図１２】第四実施例に係る熱交換器の立体断面模式図。
【図１３】本発明の第五実施例に係る熱交換器の立体分解模式図。
【図１４】第五実施例に係る熱交換器の立体断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２７】
（第一実施例）
図２から図５は、本発明の第一実施例に係り、図２は、第一実施例に係る熱交換器の分解模式図、図３は、第一実施例に係る熱交換器の組合せ模式図、図４は、第一実施例に係る螺旋導引槽の局部立体透視図、図５は、図４の断面に流体が生じるディーン形うずを示す模式図である。
【００２８】
図２、図３、図４、及び図５に示すように、本発明の第一実施例に係る熱交換器構造は、水冷式散熱構造な適用された熱交換器１として構成されたもので、前記熱交換器１は、中心２１（図２中の点線軸により表示）を備える本体２と、蓋体３とを有して構成されている。
【００２９】
前記本体２は、前記中心２１からこの中心２１の外側へと、径方向に巡りながら延伸する螺旋導引槽２２を備え、しかも前記螺旋導引槽２２の径方向に巡る半径は、前記中心２１から外側へと徐々に拡大するように構成されている。
【００３０】
つまり、前記螺旋導引槽２２は、前記本体２の内部において、前記中心２１から前記中心の外側へと、径方向に巡りながら延伸し、螺旋湾曲道(すなわち、いわゆる螺旋導引槽２２)を形成している。
【００３１】
図２に、前記螺旋導引槽２２全体が形成する渦巻きの形態を示す。  
前記本体２は、さらに、第一通口２２１及び第二通口２２２を有して構成されている。前記第一通口２２１は、前記中心２１の軸に沿った位置に設置され、前記第二通口２２２は、前記中心２１の外側に設置されている。
【００３２】
また、前記第一通口２２１と前記第二通口２２２とは、それぞれ前記螺旋導引槽２２に連通している。
【００３３】
前記螺旋導引槽２２は、第一通道２２５を有して構成されている。前記第一通道２２５は、前記螺旋導引槽２２と前記第二通口２２２との間に設置され、さらに前記第二通口２２２に連通している。
【００３４】
このような構成により、冷却液体、水などの流体は、前記螺旋導引槽２２の第二通口２２２から流入され、前記熱交換器１は、前記螺旋導引槽２２の径方向に巡る半径の遠心力を通して、前記流体の混合を増強し、前記第一通口２２１を経て、前記流体を前記軸管31外へと導出する。
【００３５】
すなわち、前記流体は、前記第二通口２２２から前記第一通道２２５を流れた後、前記螺旋湾曲道(すなわち、螺旋導引槽２２)に沿って、前記第一通口２２１方向へと流動する。
【００３６】
この時の流体は、前記螺旋湾曲道が巡る半径により、前記中心２１方向へと徐々に減小する。こうして流体は、遠心力及び慣性力により、螺旋導引槽２２の内壁二重作用の下、３次元の二次流作用(Secondary Flow)を生じる。
【００３７】
すなわち、このディーン形うず(Dean Vortics)の発生により、前記螺旋導引槽２２中のフローフィールドには、対称でありながら、巡る方向が反対の２本の渦流を同時に発生する (図４、５参照)。  
この渦流(図５中の矢印により示す)は、螺旋導引槽２２の内壁外側２２７（中心２１から離れた側）と内壁内側２２８（中心２１に近い側）の間で流動することになる。
【００３８】
前記流体は、前記第一通口２２１を通過した後、前記軸管３１から、接続するポンプ(図示せず)へと導出され、さらに前記ポンプにより、流体は、前記第二通口２２２へと戻される。
【００３９】
これによって、前記流体は、前記螺旋導引槽２２内と前記ポンプとの間で循環を続け、こうして極めて優れた水循環散熱効果を達成することができる。
【００４０】
この他、第一実施例の熱交換器１は、前記螺旋導引槽２２により、その内部で流動する流体が二次流の影響を受けることにより、流体の混合を増強し、全体の熱交換効率を効果的に向上させることができ、こうして伝熱効果をも高めることができる。
【００４１】
また、図２、３に示すように、前記第一蓋体３は、前記本体２に相対して、前記本体２に蓋をする蓋体である。さらに前記第一蓋体３は、前記軸管３１を有して構成されている。  
前記軸管３１は、前記第一通口２２１に連通し、しかも前記軸管３１と前記第一通口２２１と前記螺旋導引槽２２と前記第二通口２２２とは、連通している。
【００４２】
さらに、前記螺旋導引槽２２は、前記本体２の片側に、開放側２２３を形成する。  
前記開放側２２３は、封鎖側２２４に相対し、すなわち前記螺旋導引槽２２は、前記本体２の片側を貫通し、貫通側に、前記開放側２２３を形成する。  
しかも、本体２の反対側は、前記螺旋導引槽２２により貫通されないため、前記封鎖側２２４は、前記開放側２２３に相対することになる。
【００４３】
前記第一蓋体３は、前記開放側２２３を封鎖し、つまり、前記第一蓋体３は、前記開放側２２３方向へと移動し、前記本体２の上から蓋をすることによって、前記開放側２２３を封鎖する。  
このようにして、第一実施例に係る熱交換器1が構成されることになる。
【００４４】
次に、第一実施例に係る熱交換器１の取り付け方法及び作用について説明する。  
第一実施例の熱交換器１は、発熱源に応用して散熱を行うことができる。  
この発熱源は、電子機器(コンピューター、ノート型コンピューター、通信機器或いは他の工業電子機器など)内の電子パーツである。
【００４５】
前記電子機器内の電子パーツでは、作動により発生する電気エネルギーが、熱エネルギーに物理転化するため、前記本体２の片側(すなわち、前記本体２の開放側２２３に相反する端面)を、前記発熱源に対応させる。つまり、熱交換器１の前記端面を前記発熱源の面上に接合させるように取り付ける。
【００４６】
そして、前記熱交換器１において、前記螺旋導引槽２２内の流体を利用し、前記発熱源の熱に対して熱交換を発生させる。  
この場合、前記熱交換器１では、前記螺旋導引槽２２の径方向に巡る半径の遠心力及び慣性力により、前記螺旋導引槽２２中の発熱源片側に近い流体（この片側の流体温度がより高い）と、発熱源片側から離れた流体（この片側の流体の温度は、相対的に低い）は迅速に混合されることになる。
【００４７】
これにより、流体の混合効果を効果的に高め、さらには最良の熱交換を生じる伝熱効果を達成する(或いは、流体の熱伝達効率を向上させる)ことができる。
【００４８】
従って、第一実施例によれば、熱伝達能力と熱性能係数を高めることができる螺旋導引槽設計を備える熱交換器構造の実現が可能となる。
【００４９】
（第二実施例）  
図６は、本発明の第二実施例に係る熱交換器の分解模式図である。なお、図６は、前記第一実施例に係る熱交換器と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００５０】
図６に示すように、第二実施例の熱交換器１は、さらに、第二蓋体７を備える構成が前記第一実施例と異なる点である。  
前記第二蓋体７と前記第一蓋体３とは相対して、前記本体２の両側に蓋をするようになっている。
【００５１】
また、前記螺旋導引槽２２は、前記本体２の両側にそれぞれ開放側２２３を形成し、前記第一蓋体３及び前記第二蓋体７により、それぞれ前記開放側２２３を封鎖される。
【００５２】
従って、第二実施例においても、前記第一実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００５３】
（第三実施例）  
図７から図９は、本発明の第三実施例に係り、図７は、本発明の第三実施例に係る熱交換器の立体分解模式図、図８は、第三実施例に係る熱交換器の立体組合せ模式図、図９は、第三実施例に係る熱交換器の立体断面模式図である。なお、図７から図９は、前記第一実施例に係る熱交換器と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００５４】
図７に示すように、第三実施例の熱交換器１は、さらに、少なくとも１個の第一スポイラーユニット４を備える構成が前記第一実施例と異なる点である。  
前記第一スポイラーユニット４は、前記螺旋導引槽２２の壁面２２６に設置されている。
【００５５】
本実施例では、前記第一スポイラーユニット４は、前記螺旋導引槽２２の封鎖側２２４に設置され、さらに、前記第一蓋体３には、前記螺旋導引槽２２の開放側２２３の位置に、少なくとも１個の第二スポイラーユニット５が設けられている。
【００５６】
よって、本実施例では、前記第一スポイラーユニット４と前記第二スポイラーユニット５は、それぞれ前記螺旋導引槽２２の封鎖側２２４と開放側２２３に設置される。
【００５７】
しかも、前記第一スポイラーユニット４と前記第二スポイラーユニット５は、それぞれ対向する方向に突起する突起体で構成されたもので、前記螺旋導引槽２２の封鎖側２２４と開放側２２３に設置される。
【００５８】
次に、第三実施例に係る熱交換器１の作用について説明する。  
図５、図９、及び図１０に示すように、本実施例の熱交換器１において、熱交換器1内の流体は、前記第二通口２２２から進入し前記第一通口２２１へと流出、或いは前記第一通口２２１から進入し前記第二通口２２２から流出のいずれかを選択することができる。
【００５９】
本実施例では、流体が、前記第二通口２２２から進入し、前記第一通口２２１へと向かい、軸管３１を経て流出するルート（図１０の矢印参照）として説明するものとする。
【００６０】
すると、熱交換器１において、流体は、前記第二通口２２２から進入し、前記螺旋導引槽２２の第一通道２２５へと流入し、この第一通道２２５を通過後、径方向巡りの螺旋導引槽２２へと進入する。
【００６１】
さらに、流体は、前記螺旋導引槽２２に沿って、本体２の中心２１へ向かい流動する。流体は、ぐるぐる巡る螺旋導引槽２２中で流動するため、慣性力と遠心力との二重作用の下、３次元の二次流現象（second flow）を発生し、すなわち、ディーン形うず（Dean Vortices）を生じる。
【００６２】
また、前記螺旋導引槽２２中のフローフィールドも、対称でありながら、巡る方向が反対の２本の渦流を同時に発生する。  
この渦流（図５中の矢印により示す）は、前記螺旋導引槽２２の外側２２７（中心２１から離れた側）と内側２２８（中心２１に近い側）の間において、流動することになる。
【００６３】
同時に、前記螺旋導引槽２２内の流体は、前記壁面２２６と前記第一蓋体３上の第一スポイラーユニット４及び第二スポイラーユニット５に沿って、前記螺旋導引槽２２内の螺旋ランナーで流動することになる。  
これにより、前記螺旋導引槽２２中では、渦流(Swirling flow)を生じ、前記螺旋導引槽２２内のフローフィールドに対する熱対流係数を向上させることができる。
【００６４】
また、前記第一スポイラーユニット４と前記第二スポイラーユニット５により、前記螺旋導引槽２２中において、流体は、対称でありながら、巡る方向が反対の２本の渦流を生じる。  
この渦流（図５中の矢印により示す）は、前記螺旋導引槽２２の外側２２７（中心２１から離れた側）と内側２２８（中心２１に近い側）の間で、流動することになる。  
これにより、乱流強度を高める作用を備える伝熱強化効果を生じさせることができる。
【００６５】
また、前記第一スポイラーユニット４と前記第二スポイラーユニット５が導引する渦流とディーン形うず(Dean vortices)とは同一方向であるため、流体は、第一スポイラーユニット４と第二スポイラーユニット５が導引する二次流により、螺旋湾曲道の渦流強度を増強することができ、この熱交換器1の伝熱効果をさらに向上させることができる。
【００６６】
上記したように、本実施例の熱交換器１において、流体は、螺旋導引槽２２及び第一スポイラーユニット４と第二スポイラーユニット５に沿って流動し、これにより流体のディーン形うず（Dean vortices）、渦流、層流、及び乱流の強度は増強される。  
こうして、螺旋導引槽２２内の流体の混合回数を拡大でき、しかも流体の熱伝達能力及び熱性能係数を高めることができる。
【００６７】
従って、第四実施例によれば、前記第一実施例より熱伝達能力と熱性能係数を高めることができる熱交換器構造の実現が可能となる。
【００６８】
（第四実施例）  
図１１及び図１２は、本発明の第四実施例に係り、図１１は、第四実施例に係る熱交換器の立体分解模式図、図１２は、第四実施例に係る熱交換器の立体断面模式図である。なお、図１１及び図１２は、前記第三実施例に係る熱交換器と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００６９】
図１１に示すように、第四実施例の熱交換器１は、螺旋導引槽６１が、本体２の両側に、それぞれ開放側６１１、６１２を形成した構成が前記第三実施例と異なる点である。  
第一蓋体３（第三実施例と同様）及び第二蓋体７は、それぞれ２個の開放側６１１、６１２に対応して、前記本体２に蓋をすることによって、こうして２個の開放側６１１、６１２を封鎖する。
【００７０】
前記第一蓋体３は、軸管３１を備え、前記軸管３１は第一通口２２１に連通している。さらに、前記第一蓋体３と前記第二蓋体７とは、それぞれ第二スポイラーユニット５と第三スポイラーユニット８とを備え、前記第三実施例と同様に、螺旋湾曲道の渦流強度を増強することができ、この熱交換器1の伝熱効果をさらに向上させることができるようにしている。  
その他の構成及び作用は前記第三実施例と同様である。
【００７１】
従って、第四実施例によれば、螺旋導引槽６１が、本体２の両側に、それぞれ開放側６１１、６１２を形成した構成であっても、前記第三実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
（第五実施例）  
図１３及び図１４は、本発明の第五実施例に係り、図１３は、第五実施例に係る熱交換器の立体分解模式図、図１４は、第五実施例に係る熱交換器の立体断面模式図である。なお、図１３及び図１４は、前記第三実施例に係る熱交換器と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００７３】
図１３及び図１４に示すように、第五実施例の熱交換器１は、第一スポイラーユニット４と第二スポイラーユニット５が凹槽形式で、螺旋導引槽２２の封鎖側２２４と開放側２２３に設置されるように構成したことが前記第三実施例と異なる点である。  
このような構成によれば、熱交換器１において、その流体は、前記第一スポイラーユニット４と前記第二スポイラーユニット５とが導引する二次流により、螺旋湾曲道の渦流強度が増強され、よって、熱交換器1の伝熱効果を向上させることができる。
【００７４】
従って、第五実施例によれば、第一スポイラーユニット４と第二スポイラーユニット５が凹槽形式で、螺旋導引槽２２の封鎖側２２４と開放側２２３に設置されるように構成した場合でも、前記第三実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
本発明は、以上述べた実施例及び変形例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１…熱交換器、
２…本体、
２１…中心、
２２…螺旋導引槽、
２２１…第一通口、
２２２…第二通口、
２２３…開放側、
２２４…封鎖側＜
２２５…第一通道、
２２６…壁面、
２２７…外側、
２２８…内側、
３…第一蓋体、
３１…軸管、
４…第一スポイラーユニット、
５…第二スポイラーユニット、
６１…螺旋導引槽、
６１１、６１２…開放側、
７…第二蓋体、
８…第三スポイラーユニット。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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