(57)【要約】【課題】伝熱管のフィンの径方向の温度低下を抑えて、熱源側流体から受熱側流体への熱の移動を促進する。【解決手段】伝熱管１０は、熱源側流体１５内に配置されて受熱側流体１６に熱を伝える。伝熱管１０は、受熱側流体１６が内部を流通する母管１１と、母管１１の外表面に接触して取り付けられて母管１１との接触部から外側に向かって延びるフィン１２と、を備える。フィン１２は、フィン基材部３０と、マイクロキャビティ層３１とを有する。マイクロキャビティ層３１は、フィン基材部３０よりも熱の放射率が高い高放射率材からなり、熱輻射波長の電磁波を共鳴させるキャビティ３２を多数設けた。【選択図】図２
2017067362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源側流体内に配置されて前記熱源側流体よりも低温の受熱側流体に熱を伝えるための伝熱管であって、
前記受熱側流体が内部を流通する母管と、
前記母管の外表面に接触して取り付けられる根元から前記母管の径方向外側に向かって延びるフィンと、を備え、
前記フィンは、フィン基材部と、このフィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材からなり、少なくとも前記フィン基材部の、前記母管の径方向に延びる面にコーティングされ、熱輻射波長の電磁波を共鳴させるキャビティを多数設けたマイクロキャビティ層と、を有することを特徴とする伝熱管。
【請求項２】
熱源側流体内に配置されて前記熱源側流体よりも低温の受熱側流体に熱を伝えるための伝熱管であって、
前記受熱側流体が内部を流通する母管と、
前記母管の外表面に接触して取り付けられる根元から前記母管の径方向外側に向かって延びるフィンと、を備え、
前記フィンは、フィン基材部と、このフィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材からなり、少なくとも前記フィン基材部の、前記母管の径方向に延びる面にコーティングされ、全体が鋸歯形状に形成されかつ前記母管側に向いた面が傾斜面に形成された鋸歯形状層と、を有することを特徴とする伝熱管。
【請求項３】
前記フィンは、先端が前記母管側に曲がって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝熱管。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の伝熱管を有することを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
母管と、前記母管の径方向外側に向かって延びるフィン基材部と、前記フィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材からなり前記フィン基材部及び前記母管の表面を覆い、熱輻射波長の電磁波を共鳴させるキャビティを多数設けたマイクロキャビティ層と、を備える伝熱管の製造方法であって、
前記フィン基材部の根元を前記母管の外周面に全周隅肉溶接により前記母管に前記フィン基材部を固定する溶接工程と、
前記溶接工程の後に、少なくとも前記フィン基材部の、前記母管の径方向に延びる面及び前記母管の表面に、前記フィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材をコーティングすることによって、前記マイクロキャビティ層を形成するマイクロキャビティ層形成工程と、
を有することを特徴とする伝熱管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、伝熱管及びその製造方法、並びに伝熱管を用いた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
母管の外表面にフィンを取り付けた伝熱管は広く知られている。
【０００３】
例えば、この伝熱管の外側に熱源側流体（高温側流体）を流し、母管内に受熱側流体（低温側流体）を流すことで、熱源側流体から受熱側流体への熱の移動が行われる。
【０００４】
図１０は従来の伝熱管１０を模式的に示す部分縦断面図である。図１１は従来の伝熱管１０内外の径方向温度分布を模式的に示す図である。
【０００５】
図１０に示すように、母管１１は例えば金属製の円管であり、母管１１の外表面にフィン１２が取り付けられている。フィン１２は円環状に形成され、フィン１２の根元１３は母管１１の外表面に、例えば全周溶接によって溶接されている。フィン１２は、母管１１の軸方向（図１０の上下方向）に垂直な面に沿って、根元１３から先端１４に広がっている。
【０００６】
フィン１２は、通常母管１１の軸方向に互いに所定の間隔をあけて多数が並んで配置される。この伝熱管１０の外側に熱源側流体１５が流され、母管１１内に受熱側流体１６が流される。
【０００７】
このとき、伝熱管１０の径方向温度部分布を模式的に示すと、図１１の曲線Ｘのようになる。フィン１２の先端１４の外側に温度（バルク温度）Ｔａの熱源側流体１５が流れている。また、母管１１内を温度（バルク温度）Ｔｅの受熱側流体１６が流れている。熱源側流体１５の温度Ｔａは受熱側流体１６の温度Ｔｅよりも高く、熱源側流体１５から受熱側流体１６に向かって熱が移動する。
【０００８】
図１１の曲線Ｘに示すように、熱源側流体１５の温度Ｔａは、フィン１２の先端１４の温度Ｔｂ、フィン１２の根元１３の温度Ｔｃ、母管１１の内表面温度Ｔｄ、受熱側流体１６の温度Ｔｅの順を経て、順次低下する。
【０００９】
このとき、フィン１２同士の間隔が狭いため、熱源側流体１５はフィン１２の根元１３まで十分に入り込まないことや、フィン１２に使われる材料の熱伝導率の影響を受ける。流体温度Ｔａの熱源側流体１５は、フィン１２の先端１４との対流熱伝達によって温度Ｔｂとなる。そして、フィン１２の先端１４から根元１３への熱伝導とフィン１２表面での対流熱伝達によってフィン１２の根元１３は、温度Ｔｃに低下する。母管１１の厚み方向の熱伝導によってさらに低下した温度Ｔｄと受熱側流体１６の温度Ｔｅとの温度差と対流や沸騰の熱伝達によって、受熱側流体１６は熱を受け取る。なお、この温度低下を抑えるために、一般的にはフィン１２の根元１３と母管１１との接合は母管１１の円周方向の全周溶接により行われ、接触熱抵抗を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−９２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、母管１１の内面の温度Ｔｄと受熱側流体１６の温度Ｔｅとの温度差は、受熱側流体１６が受け取る伝熱量に相関がある。例えば、フィン１２を長く形成するとフィン１２の根元１３の温度Ｔｃが低下し、これに伴って母管１１の内面の温度Ｔｄと受熱側流体１６の温度Ｔｅとの温度差が小さくなるため、受熱側流体１６の受け取る伝熱量はフィン１２を長く形成したことによる伝熱面積の拡大による効果よりも少ない伝熱量の増加に留まってしまう。そのため、このフィン１２の長さ方向の温度低下を抑えるために、これまではフィン１２は十分に長くすることができなかった。
【００１２】
本発明の実施形態の目的は、上記課題を解決するためのものであって、高温の熱源側流体中に配置された伝熱管におけるフィンの径方向の温度低下を抑えて、熱源側流体から母管内の低温の受熱側流体への熱の移動を促進することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本実施形態に係る伝熱管は、熱源側流体内に配置されて前記熱源側流体よりも低温の受熱側流体に熱を伝えるための伝熱管であって、前記受熱側流体が内部を流通する母管と、前記母管の外表面に接触して取り付けられる根元から前記母管の径方向外側に向かって延びるフィンと、を備え、前記フィンは、フィン基材部と、このフィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材からなり、少なくとも前記フィン基材部の、前記母管の径方向に延びる面にコーティングされ、熱輻射波長の電磁波を共鳴させるキャビティを多数設けたマイクロキャビティ層と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本実施形態に係る伝熱管は、熱源側流体内に配置されて前記熱源側流体よりも低温の受熱側流体に熱を伝えるための伝熱管であって、前記受熱側流体が内部を流通する母管と、前記母管の外表面に接触して取り付けられる根元から前記母管の径方向外側に向かって延びるフィンと、を備え、前記フィンは、フィン基材部と、このフィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材からなり、少なくとも前記フィン基材部の、前記母管の径方向に延びる面にコーティングされ、全体が鋸歯形状に形成されかつ前記母管側に向いた面が傾斜面に形成された鋸歯形状層と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本実施形態に係る熱交換器は、前記実施形態の伝熱管を有することを特徴とする。
【００１６】
本実施形態に係る伝熱管の製造方法は、母管と、前記母管の径方向外側に向かって延びるフィン基材部と、前記フィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材からなり前記フィン基材部及び前記母管の表面を覆い、熱輻射波長の電磁波を共鳴させるキャビティを多数設けたマイクロキャビティ層と、を備える伝熱管の製造方法であって、前記フィン基材部の根元を前記母管の外周面に全周隅肉溶接により前記母管に前記フィン基材部を固定する溶接工程と、前記溶接工程の後に、少なくとも前記フィン基材部の、前記母管の径方向に延びる面及び前記母管の表面に、前記フィン基材部よりも熱の放射率が高い高放射率材をコーティングすることによって、前記マイクロキャビティ層を形成するマイクロキャビティ層形成工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施形態によれば、熱源側流体から母管内の低温の受熱側流体への熱の移動が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る熱交換器を模式的に示す外観図である。
【図２】第１実施形態に係る伝熱管を模式的に示す部分縦断面図である。
【図３】図２の伝熱管の一部を拡大して示す部分拡大縦断面図である。
【図４】図２の伝熱管における熱の流れを１次元モデルにより模式的に示す部分斜視図である。
【図５】第２実施形態に係る伝熱管を模式的に示す部分縦断面図である。
【図６】比較例の伝熱管のフィンにおける電磁波の放射方向を模式的に示す説明図である。
【図７】第２実施形態に係る伝熱管のフィンにおける電磁波の放射方向を模式的に示す説明図である。
【図８】第３実施形態に係る伝熱管を模式的に示す部分縦断面図である。
【図９】第３実施形態に係る伝熱管のフィンの作用を模式的に示す説明図である。
【図１０】従来の伝熱管を模式的に示す部分縦断面図である。
【図１１】従来の伝熱管内外の径方向温度分布を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本実施形態に係る伝熱管及びその製造方法、並びに熱交換器について、図面を参照して説明する。ここで、上記従来技術との間で、互いに同一又は類似の部分については共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は第１実施形態に係る熱交換器を模式的に示す外観図である。図２は第１実施形態に係る伝熱管を模式的に示す部分縦断面図である。
【００２１】
図１に示すように、第１実施形態に係る熱交換器２０は、高温の熱源側流体１５内に配置され、入口ヘッダ２１と、出口ヘッダ２２と、入口ヘッダ２１と出口ヘッダ２２とを連絡する複数の伝熱管１０とを有する。複数の伝熱管１０は、互いに並行に配置されている。入口ヘッダ２１には、低温の受熱側流体１６を供給するための受熱側流体入口部２３が配置されている。出口ヘッダ２２には、受熱側流体１６を排出するための受熱側流体出口部２４が配置されている。
【００２２】
各伝熱管１０は、１本の母管１１と、この母管１１の外表面に取り付けられた多数のフィン１２とを備えている。母管１１は、例えば高熱伝導率の金属からなる円管である。フィン１２は、中央に円形の開口が形成された円板状すなわち円環状であって、高熱伝導率の金属からなる。図２に示すように、フィン１２は、母管１１の軸方向に垂直な平面に沿って、根元１３から先端１４に広がっている。フィン１２は、母管１１の軸方向に互いに所定の間隔をあけて多数が並んで配置されている。
【００２３】
フィン１２の根元１３は、母管１１の外表面に溶接されている。フィン１２と母管１１との溶接部は、例えば、フィン１２の根元１３と母管１１の外表面との全周隅肉溶接による。これにより、熱伝導によってフィン１２から母管１１へ熱が伝えられる。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態のフィン１２は、機械的強度を担うフィン基材部３０と、このフィン基材部３０の両面及び母管１１の外表面を覆うマイクロキャビティ層３１とを有する。このマイクロキャビティ層３１は、少なくともフィン基材部３０よりも熱の放射（輻射）率が高い高放射率材料からなる。マイクロキャビティ層３１は、セラミックスやカーボンを分散させた樹脂材をプリントするか、あるいはフォトリソグラフィによって形成される。
【００２５】
マイクロキャビティ層３１は、フィン１２のフィン基材部３０表面に熱輻射波長オーダー（数μｍ〜数十μｍ）の周期的微細構造を有する。すなわち、マイクロキャビティ層３１は、フィン基材部３０の両面及び母管１１の外表面に断面矩形状のキャビティ３２が多数点在して形成されている。マイクロキャビティ層３１は、図３に示すように、多数のキャビティ３２内において平行であって互いに対向する対向壁３２ａが形成されている。
【００２６】
受熱側流体１６は、例えば水蒸気や混合ガス等の気体もしくは、水や油、フロン等の液体を用いることができる。熱源側流体１５は受熱側流体１６よりも高い温度で、例えば、水蒸気や混合ガス等の気体もしくは、水や油、フロン等の液体を用いることができる。
【００２７】
次に、第１実施形態の作用を説明する。
【００２８】
図１に示すように、受熱側流体１６は、受熱側流体入口部２３から入口ヘッダ２１に流入し、入口ヘッダ２１から複数の伝熱管１０の母管１１内に分岐して流れる。この時、伝熱管１０の外側を流れる熱源側流体１５から伝熱管１０内の受熱側流体１６に熱が伝達される。ここで熱を受け取った受熱側流体１６は、出口ヘッダ２２を経て受熱側流体出口部２４から流出する。
【００２９】
図４は図２の伝熱管における熱の流れを１次元モデルにより模式的に示す部分斜視図である。このモデルにおける熱収支の考え方を以下に示す。伝熱管１０の外側に通風される熱源側流体１５の熱は伝熱管１０のフィン１２へ伝熱される。その熱の一部はフィン１２の先端１４から根元１３（フィン１２と母管１１の接合部）への熱伝導によって母管１１へ伝熱し、その他はフィン１２から母管１１の外表面へ輻射により伝熱される。母管１１の外表面から内表面へは固体壁内の熱伝導によって伝熱され、母管１１の内表面から母管１１内の受熱側流体１６へは沸騰や対流で伝熱される。ただし、フィンの長さに比べて母管の管壁厚さは小さいので、母管１１の管壁の厚さは無視し、母管１１の管壁の内外の温度は等しいとして取り扱うものとする。
【００３０】
（１）  高温ガス（熱源側流体）１５からフィン先端１４への対流による伝熱量［Ｗ］：Ｑｃｏｎｖ２，Ｑｃｏｎｖ３
Ｑｃｏｎｖ２＝Ｑｃｏｎｖ３＝ｈｆ×Ａｆ×（Ｔｇ−Ｔｔ）
ただし、
ｈｆ：フィン先端の強制対流熱伝達率［Ｗ／ｍ２Ｋ］、
Ａｆ：フィン先端の面積（フィン断面積の１／２）＝ｄｆ×（１／２）×Ｙｆ［ｍ２］、
Ｔｇ：高温ガス温度［℃］、
Ｔｔ：フィン先端温度［℃］、
ｄｆ：フィンの厚さ［ｍ］、
Ｙｆ：母管及びフィンの幅［ｍ］
（２）  フィン先端１４からフィン根元１３への熱伝導による伝熱量［Ｗ］：Ｑｃｏｎｄ２，Ｑｃｏｎｄ３
Ｑｃｏｎｄ２＝Ｑｃｏｎｄ３＝λｆ×Ａｆ／Ｘｆ×（Ｔｔ−Ｔｗ）
ただし、
λｆ：フィンの熱伝導率［Ｗ／ｍＫ］、
Ｘｆ：フィン長さ［ｍ］、
Ｔｗ：管壁温度［℃］
（３）  相対するフィン１２同士の輻射（放射）による伝熱量［Ｗ］：Ｑｒａｄ１
フィン１２表面に垂直な方向に相対するフィン１２同士は等温とし、輻射による伝熱は行われないものとする。
【００３１】
（４）  フィン１２から母管１１の管壁への輻射による伝熱量［Ｗ］：Ｑｒａｄ２，Ｑｒａｄ３
Ｑｒａｄ２＝Ｑｒａｄ３＝σ×εｆ×Ｆ×Ａｒａｄ×（Ｔｔ＋２７３．１５）４−（Ｔｗ＋２７３．１５）４）×Ｋ
ただし、
σ：ステファン・ボルツマン定数［Ｗ／ｍ２Ｋ４］、
εｆ：フィンの放射率［−］、
Ｆ：フィンから管壁への形態係数＝１（フィンから管壁への放射は閉空間とする）、
Ａｒａｄ：フィンの輻射伝熱面積＝Ｘｆ×Ｙｆ［ｍ２］、
Ｋ：フィンの温度分布に起因する伝熱量の低減係数
（５）  母管１１の管壁から管内の水への沸騰による伝熱量［Ｗ］：Ｑｂ
Ｑｂ＝ｈｂ×Ａｂ×（Ｔｗ−Ｔｓａｔ）
ただし、
ｈｂ：沸騰もしくは対流熱伝達率［Ｗ／ｍ２Ｋ］、
Ａｂ：沸騰もしくは対流伝熱面積＝（ｄｐ＋ｄｆ×（１／２）×２）×Ｙｆ［ｍ２］、
Ｔｓａｔ：管内の水の飽和温度［℃］
（６）  熱収支
Ｑｃｏｎｖ２＋Ｑｃｏｎｖ３
＝Ｑｃｏｎｄ２＋Ｑｃｏｎｄ３＋Ｑｒａｄ２＋Ｑｒａｄ３＝Ｑｂ
【００３２】
フィン先端１４から母管１１への伝熱経路において、従来のフィンではフィンの放射率が低く、伝熱量全体に占めるＱｒａｄ２とＱｒａｄ３は小さく、Ｑｃｏｎｄ２とＱｃｏｎｄ３が多くを占めていた。ここで、フィンの放射率εｆを向上させ、Ｑｒａｄ２とＱｒａｄ３の伝熱量を増加させると、管壁温度を上昇させ、母管１１と受熱側流体１６との温度差を拡大することができる。
【００３３】
このように本実施形態によれば、フィン１２のフィン基材部３０の両面及び母管１１の外表面にマイクロキャビティ層３１を形成したことにより、図３に示すようにキャビティ３２内では、互いに対向する対向壁３２ａによって熱輻射波長の電磁波の共鳴が起こり、紫外域の波長に比べて赤外域の波長を主に利用することができる。そのため、マイクロキャビティ層３１を形成しない図１０に示す単純な平滑面のフィン１２に比べて高い放射率が得られる。そのため、フィン１２から母管１１への輻射による伝熱量（Ｑｒａｄ２とＱｒａｄ３）が増加して、母管１１の温度が上昇する。これにより、受熱側流体１６が受け取る伝熱量を増加させることができる。
【００３４】
特に、フィン１２の表面にマイクロキャビティ層３１を形成したことにより、平滑なフィンよりも放射率が向上する。これにより、熱源側流体１５から受熱側流体１６に伝熱される際に、フィン１２から母管１１への輻射による伝熱量（Ｑｒａｄ２とＱｒａｄ３）が増加して母管１１の温度が上昇するため、受熱側流体１６が受け取る伝熱量を増加させることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、電磁波を共鳴させるためのキャビティ３２の形状を上記のように断面矩形状に形成したが、これに限らず、断面曲線波形状であってもよい。このように形成した場合でもキャビティ３２内では、電磁波を共鳴させるため、少なくとも一部に互いに対向する対向壁３２ａを有することが必要である。
【００３６】
また、キャビティ３２は、平面形状が円又は角形の溝であってもよく、同心円状に多数溝状に形成されたものでもよい。さらに、フィン基材部３０及び母管１１の外表面にマイクロキャビティ層３１を形成したが、マイクロキャビティ層３１は、少なくともフィン基材部３０に形成すればよい。
【００３７】
さらに、マイクロキャビティ層３１として黒色酸化皮膜を用いる場合は、黒色に着色することにより放射率が向上する。
【００３８】
［第２実施形態］
図５は第２実施形態に係る伝熱管を模式的に示す部分縦断面図である。図６は比較例の伝熱管のフィンにおける電磁波の放射方向を模式的に示す説明図である。図７は第２実施形態に係る伝熱管のフィンにおける電磁波の放射方向を模式的に示す説明図である。
【００３９】
なお、本実施形態は、前記第１実施形態の変形例であって、前記第１実施形態と同一又は対応する部分には、同一の符号を付して、重複説明を省略する。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態のフィン１２は、機械的強度を担うフィン基材部３０と、このフィン基材部３０の両面及び母管１１の外表面を覆う鋸歯形状層３３とを有する。
【００４１】
この鋸歯形状層３３は、鋸歯形状の凹凸が多数形成され、図７に示すように母管１１側に向かって徐々に低くなるように傾斜した傾斜面３４ａと、この傾斜面３４ａに連続してフィン基材部３０に対して垂直に形成された垂直面３４ｂと、この垂直面３４ｂと傾斜面３４ａとの間に形成されてフィン基材部３０に対して平行に形成された平行面３４ｃとを有する。傾斜面３４ａは、垂直面３４ｂ及び平行面３４ｃと比べて面積が大きい。
【００４２】
鋸歯形状層３３は、少なくともフィン基材部３０よりも熱の放射（輻射）率が高い高放射率材料からなる。鋸歯形状層３３は、セラミックスやカーボンを分散させた樹脂材をプリントするか、あるいはフォトリソグラフィによって形成される。
【００４３】
本実施形態では、図１に示すように鋸歯形状層３３で覆った高放射率の伝熱管１０と、受熱側流体入口部２３と、入口ヘッダ２１と、出口ヘッダ２２と、受熱側流体出口部２４とから熱交換器２０を構成する。
【００４４】
次に、第２実施形態の作用を説明する。
【００４５】
図６に示すフィン基材部３０だけで水平な平滑面に比べて、本実施形態のように鋸歯形状層３３を形成した表面では、図７に示す傾斜面３４ａから放射される電磁波の強度（放射率）が高くなる。そのため、フィン１２から母管１１の方向へ向かう輻射伝熱量を高くすることができる。ここで、図６及び図７では、矢印の線が太いほど放射率が高いことを示している。
【００４６】
このように本実施形態によれば、高温の熱源側流体１５から鋸歯形状層３３で覆った高放射率の伝熱管１０を経て受熱側流体１６に伝熱される際に、高放射率のフィン１２から母管１１への輻射による伝熱量（Ｑｒａｄ２とＱｒａｄ３）が増加して母管１１の温度が上昇する。これにより、受熱側流体１６が受け取る伝熱量を増加させることができる。
【００４７】
なお、本実施形態の鋸歯形状層３３は、傾斜面３４ａに連続して垂直面３４ｂを形成するようにしたが、これに限らず垂直面３４ｂを傾斜面に形成するようにしてもよい。この場合には、フィン１２から母管１１の方向へ向かう輻射伝熱量を高くするため、傾斜面３４ａの角度を相対的に小さくする必要がある。
【００４８】
［第３実施形態］
図８は第３実施形態に係る伝熱管を模式的に示す部分縦断面図である。図９は第３実施形態に係る伝熱管のフィンの作用を模式的に示す説明図である。
【００４９】
なお、本実施形態は、前記第１実施形態の変形例であって、前記第１実施形態と同一又は対応する部分には、同一の符号を付して、重複説明を省略する。
【００５０】
図８に示すように、本実施形態の各伝熱管１０は、１本の母管１１と、この母管１１の外表面に取り付けられた多数のフィン１７とを備えている。フィン１７は、中央に円形の開口が形成された円板状すなわち円環状であって、高熱伝導率の金属からなる。フィン１７は、母管１１の軸方向に垂直な平面に沿って、根元１３から先端１４に広がっている。フィン１７は、母管１１の軸方向に互いに所定の間隔をあけて多数が並んで配置されている。
【００５１】
フィン１７の根元１３は、母管１１の外表面に溶接されている。フィン１７と母管１１との溶接部は、例えば、フィン１７の根元１３と母管１１の外表面との全周隅肉溶接による。これにより、熱伝導によってフィン１７から母管１１へ熱が伝えられる。
【００５２】
本実施形態のフィン１７は、先端１４及びその近傍が母管１１の軸方向、特に図８の上方向に向かって湾曲する湾曲部１８が形成されている。フィン１７の先端１４は、上方を向いている。
【００５３】
フィン１７は、母管１１へフィン１７を溶接する前に予めフィンに湾曲形成加工を施す他、母管１１に平面のフィンを溶接した後に外力を加えてフィンに湾曲面を形成するかの手段によって形成される。
【００５４】
したがって、本実施形態では、フィン１７に湾曲部１８を形成したことにより、図６の平面状に形成されたフィンに比べ、図９に示す湾曲部１８が形成されたフィン１７の表面では、湾曲部１８の曲面から放射される電磁波の強度（放射率）が高くなる。そのため、フィン１７から母管１１の方向へ向かう輻射伝熱量を高くすることができる。
【００５５】
ここで、湾曲部１８の曲率は、放射される電磁波の強度（放射率）が最も高くなるように設定される。
【００５６】
なお、本実施形態では、湾曲部１８を上方向に向かって湾曲するように形成したが、これに限らず下方向に向かって湾曲するように形成してもよい。また、フィン１７に湾曲部１８を形成した例について説明したが、これ以外にフィン１７の先端１４及びその近傍を直線状に折り曲げるように形成してもよい。この場合にも上方向又は下方向のいずれかに向かって折り曲げてもよい。
【００５７】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５８】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態は、上記第３実施形態とそれぞれ組み合わせて構成することができる。このように構成することで、母管１１の方向へ向かう輻射伝熱量を一段と高くすることが可能となる。
【００５９】
また、上記実施形態では、複数の互いに平行な母管１１が入口ヘッダ２１と出口ヘッダ２２の間を連絡する構成としたが、他の例として、母管１１を、螺旋状の曲管や蛇行する曲管としてもよい（図示せず）。
【符号の説明】
【００６０】
１０…伝熱管、１１…母管、１２…フィン、１３…根元（フィン根元）、１４…先端（フィン先端）、１５…熱源側流体、１６…受熱側流体、１７…フィン、１８…湾曲部、２０…熱交換器、２１…入口ヘッダ、２２…出口ヘッダ、２３…受熱側流体入口部、２４…受熱側流体出口部、３０…フィン基材部、３１…マイクロキャビティ層、３２…キャビティ、３２ａ…対向壁、３３…鋸歯形状層、３４ａ…傾斜面、３４ｂ…垂直面、３４ｃ…平行面
【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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