(57)【要約】【課題】冷却水の流動抵抗増加を防ぎ、全般的な冷却効率及びエンジンの冷却性能を向上させることができ、コンパクト化可能であり、しかも、製作コストの節減及びエンジンルーム内部の空間活用性の向上を両立させることのできる車両用ラジエーターの提供。【解決手段】エンジンから冷却水が流入するインレットタンクと、インレットタンクから離設され、冷却水を再びエンジンに排出するアウトレットタンクと、インレットタンクとアウトレットタンクとを流体が流れ込むように連結し、多数のチューブ及び放熱フィンから構成されてチューブを介して流動する冷却水を外気との熱交換により冷却する熱交換部と、インレットタンクと連結され、気泡の分離された冷却水を熱交換部に供給するようにエンジンから排出された冷却水の内部に含まれている気泡を分離し、分離された気泡をリザーブタンクに排出し続ける気泡分離ユニットと、を備える。【選択図】図１
2013120055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから冷却水が流入するインレットタンクと、
前記インレットタンクから離設され、前記冷却水を再びエンジンに排出するアウトレットタンクと、
前記インレットタンクとアウトレットタンクとを流体が流れ込むように連結し、多数のチューブ及び放熱フィンから構成されて前記チューブを介して流動する冷却水を外気との熱交換により冷却する熱交換部と、
前記インレットタンクと連結され、気泡の分離された冷却水を前記熱交換部に供給するようにエンジンから排出された冷却水の内部に含まれている気泡を分離し、分離された気泡をリザーブタンクに排出し続ける気泡分離ユニットと、を備えることを特徴とする車両用ラジエーター。
【請求項２】
前記気泡分離ユニットは、
一方の側面に連結ホースを介してエンジンと連結される流入ポートが形成され、他方の側面には前記インレットタンクに形成された流入口に連結される排出ポートが形成されるメインボディーと、
前記流入ポートの内周面に形成されて、前記流入ポートに冷却水が流入するときに、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水の回転を誘導してうず巻きを発生するる気泡析出部と、
前記メインボディーの上部における一方の側面に形成されており、前記リザーブタンクと連結されて前記気泡析出部において冷却水から分離された気泡を前記リザーブタンクに排出する気泡排出ポートと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエーター。
【請求項３】
前記気泡析出部は、前記流入ポートの内周面の上に螺旋状に形成されたスパイラル溝であることを特徴とする請求項２に記載の車両用ラジエーター。
【請求項４】
前記流入ポートの取り付け位置は、前記排出ポートの取り付け位置よりも高いことを特徴とする請求項２に記載の車両用ラジエーター。
【請求項５】
前記排出ポートは、前記流入ポートが形成された一方の側面に隣り合う他方の側面に形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用ラジエーター。
【請求項６】
前記インレットタンクの上部に一体に形成され、前記リザーブタンクから冷却水が補充される冷却水補充ポートをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用ラジエーター。
【請求項７】
前記気泡分離ユニットは、
前記インレットタンクの上部における一方の側に一体に形成され、エンジンに連結ホースを介して連結されてエンジンから排出される冷却水が流入する流入ポートと、
前記流入ポートに設けられており、前記流入ポートに冷却水が流入するときに、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水の回転を誘導してうず巻きを発生する気泡析出部と、
前記インレットタンクの上端から突き出て形成される延長部と、
前記延長部の上部における一方の側に形成され、前記リザーブタンクと連結されて前記気泡析出部において冷却水から分離された気泡を前記リザーブタンクに排出する気泡排出ポートと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエーター。
【請求項８】
前記気泡析出部は、前記流入ポートの内周面の上に螺旋状に形成されたスパイラル溝であることを特徴とする請求項７に記載の車両用ラジエーター。
【請求項９】
前記気泡析出部は、
前記流入ポートに挿入されて前記流入ポートの内周面に固定される挿入ボディーと、
前記挿入ボディーの内周面に長手方向に沿って形成されるスパイラル溝と、を備えることを特徴とする請求項７に記載の車両用ラジエーター。
【請求項１０】
前記リザーブタンクは、前記エンジンと連結されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラジエーター。
【請求項１１】
前記リザーブタンクの内圧は、前記エンジンの内圧と同圧に保たれることを特徴とする請求項１０に記載の車両用ラジエーター。
【請求項１２】
前記気泡排出ポートから離れており、前記延長部の下部における一方の側に形成され、
前記リザーブタンクと連結されて冷却水が補充される冷却水補充ポートをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の車両用ラジエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ラジエーターに係り、より詳しくは、エンジンから排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させた状態でその内部に流入させて冷却水の冷却効率を向上させることのできる車両用ラジエーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車は、エンジンのシリンダー内に燃料と空気との混合気を吹き付けて混合気を燃焼して発生する爆発力を駆動車輪に伝達して走行する。エンジンは、混合気の燃焼による高熱を冷却するためにウォータージャケットなどの冷却装置を有し、ウォータージャケットを循環しながら昇温された冷却水を再び冷却する機能をラジエーターが行う。
【０００３】
ラジエーターは、冷却方式によって、空冷式ラジエーターと水冷式ラジエーターとに大別され、冷却水の流れ方向によって、クロスフロー（Ｃｒｏｓｓ−Ｆｌｏｗ）ラジエーター及びダウンフロー（Ｄｏｗｎ−Ｆｌｏｗ）ラジエーターとに大別される。空冷式ラジエーターは、外気によって冷却水が冷却されるものであり、小型エンジンをはじめとして最も普遍的に用いられる。水冷式ラジエーターは、大型エンジンに用いられるものであり、別途の冷却水を用いてラジエーター内部の冷却水を冷却する方式を採っている。クロスフローラジエーター及びダウンフローラジエーターは、冷却水の流れ方向によって分けられる。
【０００４】
従来の技術によるラジエーターは、冷却水が流入するインレットタンクと、冷却水が排出されるアウトレットタンクとが離設され、インレットタンクとアウトレットタンクとを互いに連結する複数のチューブが積層状に取り付けられている。冷却水は、このような複数のチューブ内において流動し、外気との熱交換によって冷却されていた。ここで、クロスフロー型のラジエーターは、インレットタンク及びアウトレットタンクが左右側に配置され、チューブが横方向に取り付けられるものである。このため、クロスフローラジエーターにおいては、冷却水が横方向に流れながら冷却される。そして、ダウンフローラジエーターは、インレットタンク及びアウトレットタンクが上下に配置され、チューブが縦方向に取り付けられるものである。このため、ダウンフローラジエーターは、冷却水が上下方向に流れながら冷却される。
【０００５】
上述のようなラジエーターは、車両の走行中に流入する冷たい外気と冷却水とが熱交換されるように、普通、車両のエンジンルームの内部から前方に向かって配置される。しかしながら、従来のラジエーターは、エンジンを冷却させた後に排出される冷却水の内部に気泡が溶解されている場合、熱伝達係数が小さな気泡をその内部に含んでいる状態で冷却水が流動していた。このような気泡は、冷却水の循環路内に所定の体積を占めるとともに、熱交換性能を低下させてラジエーターの冷却効率が低下するという問題点がある。また、ラジエーターの冷却効率が低下する場合には、冷却水を所要の温度まで冷却できない状態でエンジンに供給するため、エンジンを適切に冷却することが不可能になる結果、車両の全体的な冷却性能が低下するという欠点も抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５３６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、エンジンから排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させてリザーブタンクに排出し続けることにより、冷却水に含まれている気泡によって熱交換部を通過する冷却水の流動抵抗が増加することを防ぎ、且つ、全般的な冷却効率を向上させることのできる車両用ラジエーターを提供し、また、冷却水の冷却効率を向上させて冷却水を所要の温度まで冷却させることにより、容量を増やすことなくエンジンの冷却性能を向上させることができ、コンパクト化可能であり、しかも、製作コストの節減及びエンジンルーム内部の空間活用性の向上を両立させることのできるものとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明による車両用ラジエーターは、エンジンから冷却水が流入するインレットタンクと、前記インレットタンクから離設され、前記冷却水を再びエンジンに排出するアウトレットタンクと、前記インレットタンクとアウトレットタンクとを流体が流れ込むように連結し、多数のチューブ及び放熱フィンから構成されて前記チューブを介して流動する冷却水を外気との熱交換により冷却する熱交換部と、前記インレットタンクと連結され、気泡の分離された冷却水を前記熱交換部に供給するようにエンジンから排出された冷却水の内部に含まれている気泡を分離し、分離された気泡をリザーブタンクに排出し続ける気泡分離ユニットと、を備えることを特徴とする。このような車両用ラジエーターにおいて、前記気泡分離ユニットは、その一方の側面に連結ホースを介してエンジンと連結される流入ポートが形成され、その他方の側面には前記インレットタンクに形成された流入口に連結される排出ポートが形成されるメインボディーと、前記流入ポートの内周面に形成されて、前記流入ポートに冷却水が流入するときに、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水の回転を誘導してうず巻きを発生するる気泡析出部と、前記メインボディーの上部における一方の側面に形成されており、前記リザーブタンクと連結されて前記気泡析出部において冷却水から分離された気泡を前記リザーブタンクに排出する気泡排出ポートと、を備えていることが好ましい。また、前記気泡析出部は、前記流入ポートの内周面の上に螺旋状に形成されたスパイラル溝であることが好ましい。また、前記流入ポートの取り付け位置は、前記排出ポートの取り付け位置よりも高いことが好ましい。さらに、前記排出ポートは、前記流入ポートが形成された一方の側面に隣り合う他方の側面に形成されることが好ましい。また、前記インレットタンクの上部に一体に形成され、前記リザーブタンクから冷却水が補充される冷却水補充ポートをさらに備えることが好ましい。そして、前記気泡分離ユニットは、前記インレットタンクの上部における一方の側に一体に形成され、エンジンに連結ホースを介して連結されてエンジンから排出される冷却水が流入する流入ポートと、前記流入ポートに設けられており、前記流入ポートに冷却水が流入するときに、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水の回転を誘導してうず巻きを発生するる気泡析出部と、前記インレットタンクの上端から突き出て形成される延長部と、前記延長部の上部における一方の側に形成され、前記リザーブタンクと連結されて前記気泡析出部において冷却水から分離された気泡を前記リザーブタンクに排出する気泡排出ポートと、を備えることが好ましい。また、前記気泡析出部は、前記流入ポートの内周面の上に螺旋状に形成されたスパイラル溝であることが好ましく、さらには、前記気泡析出部は、前記流入ポートに挿入されて前記流入ポートの内周面に固定される挿入ボディーと、前記挿入ボディーの内周面に長手方向に沿って形成されるスパイラル溝と、を備えることが好適である。さらにまた、前記リザーブタンクは、前記エンジンと連結されることが好ましく、前記リザーブタンクの内圧は、前記エンジンの内圧と同圧に保たれることが好適であり、そして、前記ラジエーターは、前記気泡排出ポートから離れており、前記延長部の下部における一方の側に形成され、前記リザーブタンクと連結されて冷却水が補充される冷却水補充ポートをさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両用ラジエーターによれば、エンジンから排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させてリザーブタンクに排出し続けることにより、冷却水に含まれている気泡によって熱交換部を通過する冷却水の流動抵抗が増加することを防ぎ、且つ、全般的な冷却効率を向上させることができるという効果がある。また、冷却水の冷却効率を向上させて冷却水を所要の温度まで冷却させることにより、容量を増やすことなくエンジンの冷却性能を向上させることができ、コンパクト化可能であり、しかも、製作コストの節減及びエンジンルーム内部の空間活用性の向上を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態による車両用ラジエーターの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による車両用ラジエーターに適用される気泡分離ユニットの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による車両用ラジエーターの作動状態図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による車両用ラジエーターの構成図である。
【図５】図４の部分拡大斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による車両用ラジエーターの作動状態図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による車両用ラジエーターに適用される気泡析出部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。なお、以下に開示の実施形態及び図面に示す構成は本発明の好適な実施形態例に過ぎず、本願の出願時点においてこれらを代替できる様々な均等物及び変形例があり得る。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
本第１の実施形態による車両用ラジエーターの構成図を図１に、また、図１の車両用ラジエーターに適用されている気泡分離ユニットの斜視図を図２に示したように、この実施形態による車両用ラジエーター１００は、エンジン１０３から排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させてリザーブタンク１０５に排出し続けることにより、冷却水に含まれている気泡によって熱交換部１３０を通過する冷却水の流動抵抗が増加することを防ぎ、全体的な冷却効率を向上させることができる構造を有している。このために、車両用ラジエーター１００は、基本的に、インレットタンク１１０と、アウトレットタンク１２０と、熱交換部１３０と、を備えている。
【００１３】
冷却水が流入するインレットタンク１１０は、冷却水が排出されるアウトレットタンク１２０から所定の間隔をあけて配設されている。そして、インレットタンク１１０とアウトレットタンク１２０との間には、熱交換部１３０が配設されている。熱交換部１３０は、インレットタンク１１０とアウトレットタンク１２０の内側を互いに連結する。熱交換部１３０は、多数のチューブ１３１及び放熱フィン１３３を備え、チューブ１３１を通って流動する冷却水と外気との間で熱交換がなされる。
【００１４】
ここで、車両用ラジエーター１００は、インレットタンク１１０と連結される気泡分離ユニット１４０をさらに備える。気泡分離ユニット１４０は、気泡の分離された冷却水を熱交換部１３０に供給するようにエンジン１０３から排出された冷却水の内部に含まれている気泡を分離し、分離された気泡をリザーブタンク１０５に排出し続けるようになっている。リザーブタンク１０５はエンジン１０３と連結され、リザーブタンク１０５の内圧はエンジン１０３の内圧と同圧に保たれる。
【００１５】
この実施形態において、気泡分離ユニット１４０は、図２に示すように、メインボディー１４１と、気泡析出部１４４と、気泡排出ポート１４５と、を備えてなり、これらを各構成別により具体的に説明する。まず、メインボディー１４１の上端及び下端は閉止されている。メインボディー１４１の一方の側面には連結ホース１０７を介してエンジン１０３と連結される流入ポート１４２が形成され、メインボディー１４１の他方の側面にはインレットタンク１１０に形成された流入口１１１に連結される排出ポート１４３が形成されている。ここで、流入ポート１４２の取り付け位置は、排出ポート１４３の取り付け位置よりも高い。また、排出ポート１４３は、流入ポート１４２が形成された一方の側面に隣り合う他方の側面に形成されることが好ましい。このようなメインボディー１４１は筒状に形成され、その上端及び下端が閉止されることが好ましい。
【００１６】
そして、気泡析出部１４４は流入ポート１４２の内周面に形成されている。流入ポート１４２に冷却水が流入するとき、気泡析出部１４４は、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水に回転を誘導して遠心力によるうず巻きを発生する。このような気泡析出部１４４は、流入ポート１４２の内周面の上に螺旋状に形成されたスパイラル溝であることが好ましい。すなわち、気泡析出部１４４に冷却水が流入する場合に、冷却水は螺旋状に形成されたスパイラル溝に沿って流れながら回転する。冷却水が気泡析出部１４４の内周面に沿って回転すると、気泡析出部１４４の長手方向の中心部に遠心力によってうず巻きが発生する。このとき、気泡は、うず巻きの中心に集中しながら冷却水から分離される。ここで、気泡の分離された冷却水は流入ポート１４２を通過した後に、気泡析出部１４４が形成されていないメインボディー１４１の内部に流入する。このとき、遠心力が弱くなって冷却水の回転が止まる。
【００１７】
本第１の実施形態において、気泡排出ポート１４５は、流入ポート１４２の上部におけるメインボディー１４１の一方の側面に形成されている。気泡排出ポート１４５はリザーブタンク１０５と連結され、気泡析出部１４４において冷却水から分離された気泡をリザーブタンク１０５に排出させる。すなわち、気泡の分離された冷却水の遠心力はメインボディー１４１の内部において弱くなり、冷却水は、流入ポート１４２よりも下部に形成された排出ポート１４３を介して排出される。なお、冷却水から分離された気泡は冷却水よりも自重が小さいため、メインボディー１４１の上部に移動して気泡排出ポート１４５を介してリザーブタンク１０５に排出される。このとき、リザーブタンク１０５の内圧がエンジン１０３の内圧と同圧であるため、冷却水から分離された気泡の圧力がリザーブタンク１０５の内圧よりも高くなる。このため、メインボディー１４１の内部にある分離された気泡は、気泡排出ポート１４５を介してリザーブタンク１０５の上側に形成された空き空間に排出され続ける。
【００１８】
一方、この実施形態において、インレットタンク１１０の上部には、リザーブタンク１０５から冷却水が補充される冷却水補充ポート１１３が一体に形成されている。冷却水補充ポート１１３は、リザーブタンク１０５の下部の冷却水出口と連結される。インレットタンク１１０の内部に冷却水が不足するとき、リザーブタンク１０５から排出される冷却水は、冷却水補充ポート１１３を介してインレットタンク１１０の内部に流入してインレットタンク１１０の内部に冷却水を補充する。
【００１９】
以下、本第１の実施形態による車両用ラジエーター１００の作動及び作用について詳述する。この実施形態による気泡分離ユニットの作動状態図を図３に示したように、車両用ラジエーター１００においては、エンジン１０３を冷却させた冷却水が連結ホース１０７を介してメインボディー１４１の流入ポート１４２に流入する。すると、冷却水は、流入ポート１４２に形成されたスパイラル溝状の気泡析出部１４４によって回転されながらメインボディー１４１の内部に流入する。冷却水が気泡析出部１４４の内周面に沿って回転するとき、気泡析出部１４４の長手方向の中心部に遠心力によるうず巻きが発生する。このとき、気泡はうず巻きの中心に移動しながら冷却水から分離される。冷却水が流入ポート１４２を通過してメインボディー１４１の内部に流入すると、遠心力は弱くなって冷却水の回転が止まる。その後、冷却水は排出ポート１４３を介してインレットタンク１１０に流入する。そして、冷却水から分離された気泡は冷却水に比べて自重が小さいためメインボディー１４１の上部に移動し、気泡排出ポート１４５を介してリザーブタンク１０５に排出される。このとき、上述のように気泡の圧力はリザーブタンク１０５の内圧よりも高圧であるため、分離された気泡はリザーブタンク１０５に継続して排出可能である。そして、インレットタンク１１０の流入口１１１を介してインレットタンク１１０に流入した冷却水は、熱交換部１３０を通過しながら外気との熱交換により冷却される。その後、冷却水は、アウトレットタンク１２０に形成された排出口１２１を介してエンジンに再供給されてエンジン１０３を冷却させる。
【００２０】
この実施形態による車両用ラジエーター１００は、エンジン１０３から排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させてリザーブタンク１０５に排出し続けることにより、冷却水に含まれている気泡によって熱交換部１３０を通過する冷却水の流動抵抗が増加することを防ぎ、全体的な冷却効率を向上させることができる。また、冷却水の冷却効率を向上させて冷却水を所要の温度まで冷却させることにより、ラジエーター１００の容量を増やすことなくエンジン１０３の冷却性能を向上させることができ、コンパクト化可能であり、しかも、製作コストの節減及びエンジンルーム内部の空間活用性の向上を両立させることができる。さらに、本実施形態においては、気泡の分離された冷却水のみをラジエーター１００の内部に流入させることにより、ラジエーター１００内部への空気の流入量を減らして熱伝達係数を低めることができる。
【００２１】
〔第２の実施形態〕
本第２の実施形態による車両用ラジエーターの構成図を図４に、また、図４の部分拡大斜視図を図５に示したように、この実施形態による車両用ラジエーター２００は、エンジン２０３から排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させてリザーブタンク２０５に排出し続けることにより、冷却水に含まれている気泡によって熱交換部２３０を通過する冷却水の流動抵抗が増加することを防ぎ、全体的な冷却効率を向上させることができる構造を有する。このために、車両用ラジエーター２００は、図４に示すように、基本的に、インレットタンク２１０と、アウトレットタンク２２０と、熱交換部２３０と、を備えている。
【００２２】
まず、冷却水が流入するインレットタンク２１０は、冷却水が排出されるアウトレットタンク２２０から所定の間隔をあけて配設されている。そして、インレットタンク２１０とアウトレットタンク２２０との間には熱交換部２３０が配設されている。熱交換部２３０は、インレットタンク２１０とアウトレットタンク２２０の内側を互いに連結する。熱交換部２３０は、多数のチューブ２３１及び放熱フィン２３３を備え、チューブ２３１を通って流動する冷却水と外気との間で熱交換がなされる。
【００２３】
ここで、この実施形態による車両用ラジエーター２００は、インレットタンク２１０と連結される気泡分離ユニット２４０をさらに備える。気泡分離ユニット２４０は、気泡の分離された冷却水を熱交換部２３０に供給するようにエンジン２０３から排出された冷却水の内部に含まれている気泡を分離し、分離された気泡をリザーブタンク２０５に排出し続けるようになっている。一方、リザーブタンク２０５はエンジン２０３と連結され、リザーブタンク２０５の内圧はエンジン２０３の内圧と同圧に保たれる。
【００２４】
本実施形態において、気泡分離ユニット２４０は、図５に示すように、流入ポート２４１と、気泡析出部２４３と、延長部２４５と、気泡排出ポート２４７及び冷却水補充ポート２４９を備えてなり、これらを各構成別に詳述する。まず、流入ポート２４１は、インレットタンク２１０の上部における一方の側に一体に形成され、エンジン２０３に連結ホース２０７を介して連結されてエンジン２０３から排出される冷却水をインレットタンク２１０の内部に流入させる。気泡析出部２４３は、流入ポート２４１に設けられている。流入ポート２４１に冷却水が流入するとき、気泡析出部２４３は、冷却水に含まれている気泡が分離されるように冷却水に回転を誘導してうず巻きを発生する。ここで、気泡析出部２４３は、流入ポート２４１の内周面に螺旋状に形成されたスパイラル溝であることが好ましい。
【００２５】
すなわち、気泡析出部２４３に冷却水が流入する場合に、冷却水は螺旋状に形成されたスパイラル溝に沿って流れながら回転する。冷却水が気泡析出部２４３の内周面に沿って回転すると、気泡析出部２４３の長手方向の中心部に遠心力によってうず巻きが発生する。このとき、気泡は、うず巻きの中心に集中しながら冷却水から分離される。気泡が離された冷却水は、流入ポート２４１を通過した後、インレットタンク２１０の内部に流入する。このとき、流入ポート２４１よりも断面積が大きいインレットタンク２１０の内部において遠心力は弱くなって冷却水の回転が止まる。
【００２６】
本実施形態において、延長部２４５は、インレットタンク２１０の上端から突き出て形成され、延長部２４５の上端は閉止される。そして、気泡排出ポート２４７は延長部２４５の上部における一方の側に形成され、リザーブタンク２０５と連結されて気泡析出部２４３を介して冷却水から分離された気泡をリザーブタンク２０５に排出する。気泡の分離された冷却水はインレットタンク２１０の内部に流入し、インレットタンク２１０と流入ポート２４１との間の断面積差によって遠心力が弱くなって回転が止まる。その後、冷却水はインレットタンク２１０から熱交換部２３０に流れ、熱交換部２３０を通過しながら外気との熱交換によって冷却される。このとき、冷却水から分離された気泡は冷却水に比べて自重が小さいため気泡析出部１４３よりも上部に位置する延長部２４５に移動する。その後、延長部２４５の上部に形成された気泡排出ポート２４７を介してリザーブタンク２０５に排出される。ここで、リザーブタンク２０５の内圧がエンジン２０３の内圧と同圧であるため、冷却水から分離された気泡の圧力はリザーブタンク２０５の内圧よりも高圧となる。このため、流入ポート２４１の内部において分離された気泡は、気泡排出ポート２４７を介してリザーブタンク２０５の上側に形成された空き空間に排出され続けることとなる。
【００２７】
そして、冷却水補充ポート２４９は気泡排出ポート２４７から離れて設けられており、延長部２４５の下部における一方の側に形成される。冷却水補充ポート２４９は、インレットタンク２１０の内部に冷却水を補充するようにリザーブタンク２０５の下部と連結される。インレットタンク２１０の内部に冷却水が不足するとき、リザーブタンク２０５から排出される冷却水は冷却水補充ポート２４９を介してインレットタンク２１０の内部に流入してインレットタンク２１０の内部に冷却水を補充する。
【００２８】
以下、第２の実施形態による車両用ラジエーター２００の作動について説明する。この実施形態による車両用ラジエーターの作動状態図を図６に示したように、車両用ラジエーター２００においては、エンジン２０３を冷却させた冷却水が連結ホース２０７を介してインレットタンク２１０の流入ポート２４１に流入する。すると、冷却水は、流入ポート２４１に形成されたスパイラル溝状の気泡析出部２４３によって回転されながらインレットタンク２１０の内部に流入する。冷却水が気泡析出部２４３の内周面に沿って回転するとき、気泡析出部２４３の長手方向の中心部に遠心力によるうず巻きが発生する。このとき、気泡はうず巻きの中心に移動しながら冷却水から分離される。冷却水が流入ポート２４１を通過してインレットタンク２１０の内部に流入すると、遠心力は弱くなって冷却水の回転が止まる。このとき、冷却水から分離された気泡は冷却水に比べて自重が小さいためインレットタンク２１０の上部に形成された延長部２４５に移動し、気泡排出ポート２４７を介してリザーブタンク２０５に排出される。このとき、延長部２４５の内部を移動する気泡の圧力はリザーブタンク２０５の内圧より高圧であるため、分離された気泡はリザーブタンク２０５に継続して排出可能である。そして、インレットタンク２１０の内部に移動した冷却水は熱交換部２３０を通過しながら外気との熱交換によって冷却される。その後、冷却水はアウトレットタンク２２０に形成された排出口２２１を介してエンジンに再供給されてエンジン２０３を冷却させる。
【００２９】
〔第３の実施形態〕
本第３の実施形態による車両用ラジエーターに適用される気泡析出部３４３の斜視図を図７に示したように、この実施形態によるラジエーター２００は、気泡析出部３４３の構成を除いては、第２の実施形態によるラジエーター２００と同様であり、気泡析出部３４３は、挿入ボディー３４３ａと、スパイラル溝３４３ｂと、から構成されている。挿入ボディー３４３ａは、流入ポート２４１に挿入されて流入ポート２４１の内周面に固定される。このような挿入ボディー３４３ａは、所定の厚さを有する筒状のパイプによって形成されることが好ましい。そして、スパイラル溝３４３ｂは螺旋状のものであり、挿入ボディー３４３ａの内周面に長手方向に沿って一体に形成される。すなわち、この実施形態による気泡析出部３４３は、第２の実施形態とは異なり、流入ポート２４１とは別体に形成される。気泡析出部３４３は、インレットタンク２１０の流入ポート２４１に挿入されて固定されている。本第３の実施形態による気泡析出部３４３の作動は、第２の実施形態による気泡析出部２４３の作動と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
第２及び第３の実施形態による車両用ラジエーター２００は、エンジン２０３から排出される冷却水の内部に含まれている気泡を分離させて、リザーブタンク２０５に排出し続けることにより、冷却水に含まれている気泡によって熱交換部２３０を通過する冷却水の流動抵抗が増加することを防ぎ、全体的な冷却効率を向上させることができる。また、第２及び第３の実施形態による車両用ラジエーター２００は、冷却水の冷却効率を向上させて冷却水を所要の温度まで冷却させることにより、ラジエーター２００の容量を増やすことなくエンジン２０３の冷却性能を向上させることができ、コンパクト化可能であり、製作コストの節減及びエンジンルーム内部の空間活用性の向上を両立させることができる。さらに、気泡の分離された冷却水のみをラジエーター２００の内部に流入させることにより、ラジエーター２００の内部への空気の流入量を減らして熱伝達係数を低めることができる。
【００３１】
なお、第１、第２及び第３の実施形態による車両用ラジエーター１００、２００を説明するに当たって、気泡分離ユニット１４０、２４０に含まれる気泡析出部１４４、２４３、３４３が流入ポート１４２、２４１に設けられることを例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、螺旋状のスパイラル溝として形成される気泡析出部は流入ポートと連結される連結ホース１０７、２０７の一端部の内周面に形成されてもよい。以上、本発明は第１乃至第３実施形態及び図面によって説明したが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等な範囲内において様々な修正及び変形が可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１００、２００          車両用ラジエーター
１０３、２０３          エンジン
１０５、２０５          リザーブタンク
１０７、２０７          連結ホース
１１０、２１０          インレットタンク
１１３、２４９          冷却水補充ポート
１２０、２２０          アウトレットタンク
１３０、２３０          熱交換部
１３１、２３１          チューブ
１３３、２３３          放熱フィン
１４０、２４０          気泡分離ユニット
１４１                  メインボディー
１４２、２４１          流入ポート
１４３                  排出ポート
１４４、２４３、３４３  気泡析出部
１４５、２４７          気泡排出ポート
３４３ａ                挿入ボディー
３４３ｂ                スパイラル溝  
【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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