(57)【要約】【課題】タンクとチューブとの接合部分の熱ひずみによる損傷を防止することができる熱交換器を提供する。【解決手段】インタークーラ１が備えるアウターフィン６は、流入側タンク３寄りに設けられた第１フィン部分１１と、チューブ５の長手方向Ｘの中央部に設けられた第２フィン部分１２とを有しており、第１フィン部分１１は、チューブ５の長手方向Ｘの単位長さ当たりの冷却空気への伝熱量が第２フィン部分１２より小さい。【選択図】図１
2009228970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が流入する流入側タンク（３）と、
前記流体を外部に向けて流出する流出側タンク（４）と、
長手方向（Ｘ）の一端部（５ａ）が前記流入側タンクに接続され、前記長手方向の他端部（５ｂ）が前記流出側タンクに接続されて、前記両タンクが延設される方向に並んで配置される複数のチューブ（５）と、
前記複数のチューブ間に前記長手方向に延びて設けられ、前記複数のチューブ内を流れる内部流体の熱を、周囲を流れる外部流体に伝える複数のフィン（６）と、を含み、
前記フィンは、
前記流入側タンク寄りに設けられた第１フィン部分（１１）と、
前記チューブの長手方向の中央部に設けられた第２フィン部分（１２）とを有しており、
前記第１フィン部分は、前記長手方向の単位長さ当たりの前記外部流体への伝熱量が前記第２フィン部分より小さいことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記第１フィン部分は、前記長手方向の単位長さ当たりの表面積が第２フィン部分より小さいことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記第１フィン部分の表面は、平坦上であり、
前記第２フィン部分の表面には、切り起こし（１４）が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記第１フィン部分の表面には、第１の切り起こし（１５，１６）が形成され、
前記第２フィン部分の表面には、第２の切り起こし（１４）が形成され、
前記第１の切り起こしの形状は、前記第２の切り起こし形状より前記外部流体の流通抵抗が小さくなるように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記第１の切り起こしは、前記外部流体の流通方向（Ｚ）に沿う面部を有するスリット状に形成され、
前記第２の切り起こしは、前記外部流体の流通方向に対して傾斜する面部を有するルーバ状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１の切り起こしおよび第２切り起こしは、前記外部流体の流通方向に対して傾斜する面部を有するルーバ状であって、流通方向に沿って間隔をあけて複数形成され、
前記第１の切り起こしは、前記第２の切り起こしより前記間隔が大きいことを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記フィンは、前記流出側タンク寄りに設けられた第３フィン部分（１３）をさらに有しており、
前記第３フィン部分の前記伝熱量は、前記第１フィン部分の前記伝熱量と等しいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項８】
前記複数のチューブおよび前記複数のフィンは、銅または銅を含む合金からなり、
前記両タンクは、ステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブとタンクとがろう付け接合される熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術の熱交換器は、タンクおよびコア部から構成される。コア部は、複数積層されるチューブを含み、チューブの長手方向端部にタンクが接合される。タンクは、タンク本体部とヘッダプレートとから構成され、ヘッダプレートにチューブの長手方向端部が嵌合するチューブ孔が形成される。チューブは、長手方向の端部が嵌合された状態で嵌合部分がろう付されて、チューブとヘッダプレートとが接合される。このような熱交換器は、熱交換性と強度などを考慮して材料および寸法が設定される（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１４７１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
チューブは、性能およびコスト面から薄肉設計である事が好ましく、タンクは強度を確保するためコア部に対して厚肉設計である。したがってチューブとタンクとでは、熱容量に大きな差がある。これによって内部に流体が流れる場合、熱容量の差に起因して、チューブとタンクとの接続部分に大きな温度差が生じる。したがって接続部分に熱ひずみが発生し、接合部分が損傷するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、タンクとチューブとの接合部分の熱ひずみによる損傷を防止することができる熱交換器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】
【０００５】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００６】
本発明は、内部に流体が流入する流入側タンク（３）と、
流体を外部に向けて流出する流出側タンク（４）と、
長手方向（Ｘ）の一端部（５ａ）が流入側タンクに接続され、長手方向の他端部（５ｂ）が流出側タンクに接続されて、両タンクが延設される方向に並んで配置される複数のチューブ（５）と、
複数のチューブ間に長手方向に延びて設けられ、複数のチューブ内を流れる内部流体の熱を、周囲に流れる外部流体に伝える複数のフィン（６）と、を含み、
フィンは、
流入側タンク寄りに設けられた第１フィン部分（１１）と、
チューブの長手方向の中央部に設けられた第２フィン部分（１２）とを有しており、
第１フィン部分は、長手方向の単位長さ当たりの外部流体への伝熱量が第２フィン部分より小さいことを特徴とする熱交換器である。
【０００７】
本発明に従えば、第１フィン部分は、第２フィン部分より伝熱量が小さい。したがって第１フィン部分は、チューブ内を流下する内部流体と外部流体との熱交換による温度変化が第２フィン部分より小さい。また第１フィン部分は、流入側タンク寄りに設けられる。これによって流入側タンクとチューブの一端部との温度差を小さくすることができる。したがって流入側タンクとチューブとの接合部分に発生する熱ひずみを小さくすることができるので、接合部分が熱ひずみに起因して損傷することを防止することができる。これによって内部流体の液漏れに対する信頼性が高い熱交換器を実現することができる。
【０００８】
また本発明は、第１フィン部分は、長手方向の単位長さ当たりの表面積が第２フィン部分より小さいことを特徴とする。
【０００９】
本発明に従えば、第１フィン部分は、チューブの単位長さ当たりの表面積が第２フィン部分より小さいので、第１フィン部分の伝熱量を第２フィン部分より小さくすることができる。このような簡単な構成で第１フィン部分および第２フィン部分を実現することができる。
【００１０】
さらに本発明は、第１フィン部分の表面は、平坦上であり、
第２フィン部分の表面には、切り起こし（１４）が形成されることを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、第１フィン部分の表面は、平坦上であり、第２フィン部分の表面には、切り起こしが形成される。第２フィン部分は切り起こしが形成されるので、外部流体が切り起こし付近を通過するときに流れが乱れ、乱流効果を得て伝熱量を大きくすることができる。これによって簡単な構成で伝熱量の差を有する第２フィン部分を実現することができる。
【００１２】
さらに本発明は、第１フィン部分の表面には、第１の切り起こし（１５，１６）が形成され、
第２フィン部分の表面には、第２の切り起こし（１４）が形成され、
第１の切り起こしの形状は、第２の切り起こし形状より外部流体の流通抵抗が小さくなるように形成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、第１の切り起こしの形状は、外部流体の流通抵抗が第２の切り起こし形状より小さくなるように形成されるので、外部流体が第２の切り起こし付近を通過するときの方が第１の切り起こしを通過するときに比べてに流れが乱れ、乱流効果を得て伝熱量を大きくすることができる。これによって簡単な構成で伝熱量の差を有する第２フィン部分を実現することができる。
【００１４】
さらに本発明は、第１の切り起こしは、外部流体の流通方向（Ｚ）に沿う面部を有するスリット状に形成され、
第２の切り起こしは、外部流体の流通方向に対して傾斜する面部を有するルーバ状に形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、第１の切り起こしはスリット状であり、第２の切り起こしはルーバ状であるので第２の切り起こしの方が第１の切り起こしよりも流通抵抗を大きくすることができる。これによって簡単な構成で流通抵抗の差を有する第２フィン部分を実現できる。したがって伝熱量の差を有する第２フィン部分を実現することができる。
【００１６】
さらに本発明は、第１の切り起こしおよび第２切り起こしは、外部流体の流通方向に対して傾斜する面部を有するルーバ状であって、流通方向に沿って間隔をあけて複数形成され、
第１の切り起こしは、第２の切り起こしより間隔が大きいことを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、第１の切り起こしの間隔は、第２の切り起こしの間隔より大きいので、第２の切り起こしの方が第１の切り起こしよりも流通抵抗を大きくすることができる。これによって簡単な構成で流通抵抗の差を有する第２フィン部分を実現できる。したがって伝熱量の差を有する第２フィン部分を実現することができる。
【００１８】
さらに本発明は、フィンは、流出側タンク寄りに設けられた第３フィン部分（１３）をさらに有しており、
第３フィン部分の伝熱量は、第１フィン部分の伝熱量と等しいことを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、フィンは第３フィン部分を有しているので、フィンを流出側タンクおよびチューブに組み付ける場合、フィンの方向性を考慮する必要がない。したがって本発明の熱交換器は、既存の製造設備を利用して製造することができるので、容易に実現することができる。
【００２０】
さらに本発明は、複数のチューブおよび複数のフィンは、銅または銅を含む合金からなり、
両タンクは、ステンレス鋼からなることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、流入側タンクおよび流出側タンクは、ステンレス鋼からなるので、薄肉であっても、強度を確保することができる。また複数のチューブおよび複数のフィンは、熱伝導率が比較的大きい銅または銅を含む合金からなるので、伝熱量を大きくすることができる。このような材料を選択することによって、チューブの一端部と流入側タンクとは異種金属となり熱ひずみよる影響が大きくなるが、前述したように本発明では接合部分の温度変化が小さいので、熱ひずみに起因して接合部分が損傷することを防止することができる。
【００２２】
なお、前述の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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図４を用いて説明する。図１は、第１実施形態のインタークーラ１を示す正面図である。図２は、インタークーラ１の一部を拡大して示す正面図である。インタークーラ１は、車両用エンジンなどの内燃機関に吸入される燃焼用空気を外部からの冷却空気との熱交換により冷却する熱交換器である。インタークーラ１は、コア部２、流入側タンク３、および流出側タンク４を含む。各部材は、熱伝導性および耐久性が充分得られるように、コア部２は銅または銅合金からなり、流入側タンク３および流出側タンク４はステンレス鋼から成るものとしており、各部材の当接部がろう付け、あるいは溶接により接合されている。
【００２５】
コア部２は、複数のチューブ５、複数のアウターフィン６、およびサイドプレート７を含む。各チューブ５は、長手状に形成され、長手方向Ｘの一端部５ａが流出側タンク４に接続され、長手方向Ｘの他端部５ｂが流出側タンク４に接続される。各チューブ５は、長手方向一端部５ａから長手方向他端部５ｂに向かって内部流体である燃焼用空気が流下する。各チューブ５は、内部を燃焼用空気が流通する管部材である。チューブ５の断面形状は、限られたスペース内でできる限り断面の面積を大きくして、燃焼用空気の流通抵抗を低減させる形状であり、たとえば扁平四角状が選択される。複数のチューブ５は、流入側タンク３および流出側タンク４の両タンクが延設される方向に並んで配置される。また複数のチューブ５は、長手方向Ｘが互いに略平行（用語「略平行」は平行を含む）となるように配置される 。
【００２６】
各チューブ５は、内部にインナーフィン（図示せず）がそれぞれ挿入される。インナーフィンは、たとえば純銅製の薄肉の平板材から波状に成形されており、燃焼用空気の流れに乱流効果を与え、チューブ５の熱伝達率を向上させる。またチューブ５の断面形状を扁平四角状にしているので、インナーフィンは、チューブ５内にデッドスペースを発生させること無く、効率的に収容されている。
【００２７】
複数のアウターフィン６は、複数のフィンであって、複数のチューブ５間に設けられ、複数のチューブ５内を流れる燃焼用空気の熱を、周囲に流れる冷却空気に伝える。したがって各アウターフィン６は、隣接するチューブ５の間に設けられる。チューブ５とアウターフィン６とは、交互に積層される。アウターフィン６は、たとえば純銅製の薄肉の平板材から波状に成形され、コルゲートタイプのフィンである。
【００２８】
サイドプレート７は、積層方向の両最外方に設けられ、複数のチューブ５と複数のアウターフィン６と支持する。サイドプレート７は、チューブ５の長手方向Ｘに延びる補強部材ある。
【００２９】
各チューブ５は、隣接するアウターフィン６とろう付け接合される。具体的には、チューブ５の表面には、ろう材とバインダとを混合したペースト状ろう材が予め塗布されており、アウターフィン６は、このペースト状ろう材によってチューブ５にろう付けされている。また積層方向最外方のアウターフィン６は、サイドプレート７とろう付け接合される。具体的には、サイドプレート７のアウターフィン６側の面にも、予めペースト状ろう材が塗布されており、最外方のアウターフィン６は、このペースト状ろう材によりサイドプレート７にろう付けされている。ろう付け時に使用されるろう材は、たとえば銅７５％、錫１５％、ニッケル５％、および燐５％の成分から成り、低融点で還元性を有する銅ろう材である。
【００３０】
流入側タンク３は、内部に燃焼用空気が流入し、流入した燃焼用空気を一時的に貯留する。流入側タンク３は、チューブ５の積層方向に沿って延びる。流入側タンク３は、各チューブ５の長手方向一端部５ａがそれぞれろう付け接合される。また流入側タンク３は、貯留している燃焼用空気を複数のチューブ５の長手方向一端部５ａから各チューブ５内に流下するように各チューブ５の長手方向一端部５ａと接合される。
【００３１】
流出側タンク４は、燃焼用空気を一時的に貯留し、燃焼用空気を外部に向けて流出する。流出側タンク４は、チューブ５の積層方向に沿って延びる。流出側タンク４は、複数のチューブ５の長手方向他端部５ｂがそれぞれろう付け接合される。また流出側タンク４は、複数のチューブ５の長手方向他端部５ｂから流下する燃焼用空気を流入可能に接合される。
【００３２】
流入側タンク３は、ヘッダプレート８、タンク本体９、およびパイプ１０とを含む。流出側タンク４は、流入側タンク３と同様の構成であるので、同様の部分には同一の参照符号を付し説明を省略することがある。
【００３３】
ヘッダプレート８は、板部材であって、細長平板の外周部に縁立て部（図示せず）が設けられる。ヘッダプレート８は、各チューブ５の長手方向一端部５ａと対応する位置に厚み方向に貫通するチューブ孔（図示せず）が穿設される。チューブ孔は、チューブ５の嵌入性を考慮して、チューブ５の断面形状よりもわずかに大きくなるように成形されている。
【００３４】
チューブ５の長手方向一端部５ａは、このヘッダプレート８のチューブ孔に挿入嵌合され、嵌合部に塗布されたペースト状ろう材によって、チューブ５とヘッダプレート８とは互いにろう付けされている。サイドプレート７の長手方向一端部は、ヘッダプレート８との当接部に塗布されたペースト状ろう材によって、ヘッダプレート８にろう付けされている。
【００３５】
タンク本体９は、ヘッダプレート８側が開口する細長の半容器体であり、その開口側がヘッダプレート８の縁立て部に溶接されてタンク内空間を形成している。パイプ１０は、管部材であって、タンク内空間に連通するようにタンク本体９の長手方向一端部に溶接されている。流入側タンク３は、パイプ１０から流入する燃焼用空気を各チューブ５に分配供給する。また流出側タンク４は、チューブ５から流出する燃焼用空気をを集合回収してパイプ１０から外部へ流出する。
【００３６】
次に、アウターフィン６について、図２を参照してさらに詳細に説明する。アウターフィン６は、第１フィン部分１１、第２フィン部分１２、および第３フィン部分１３を含む。第１フィン部分１１は、流入側タンク３寄りに設けられる。第２フィン部分１２は、チューブ５の長手方向Ｘの中央部５ｃに設けられる。第３フィン部分１３は、流出側タンク４寄りに設けられる。換言すると、第１フィン部分１１は、チューブ５の長手方向一端部５ａから第１中間位置ｘ２まで設けられる。第２フィン部分１２は、第１中間位置ｘ２から第２中間位置ｘ３まで設けられる。第３フィン部分１３は、第２中間位置ｘ３からチューブ５の長手方向他端部５ｂまで設けられる。
【００３７】
第１中間位置ｘ２は、チューブ５の長手方向中央から一端部５ａ寄りの位置である。第２中間位置ｘ３は、チューブ５の長手方向中央から他端部５ｂ寄りの位置である。第２フィン部分１２の長手方向Ｘの寸法は、たとえば第１フィン部分１１および第３フィン部分１３の長手方向Ｘの寸法よりも大きく設定される。チューブ５の長手方向一端部５ａから第１中間位置ｘ２までの距離は、たとえばチューブ５の長さ寸法の５分の１以下に設定される。同様にチューブ５の長手方向他端部５ｂから第２中間位置ｘ３までの距離は、たとえばチューブ５の長さ寸法の５分の１以下に設定される。
【００３８】
第１フィン部分１１は、チューブ５の長手方向Ｘの単位長さ当たりの冷却空気への伝熱量が第２フィン部分１２より小さい。第３フィン部分１３は、チューブ５の長手方向Ｘの単位長さ当たりの冷却空気への伝熱量は第１フィン部分１１と略等しい（用語「略等しい」は等しいを含む）。本実施の形態では、第１フィン部分１１および第３フィン部分１３は、チューブ５の単位長さ当たりの表面積が第２フィン部分１２より小さい。
【００３９】
図２に示すように、本実施の形態では、第１フィン部分１１および第３フィン部分１３は、単位長さ当たりの凸部の数、第２フィン部分１２より少ない。換言すると、第１フィン部分１１および第３フィン部分１３は、フィンピッチが第２フィン部分１２より小さい。したがって第１フィン部分１１および第３フィン部分１３では、単位長さ当たりの冷却空気の熱交換可能な面積が第２フィン部分１２より少ない。第２フィン部分１２は、たとえば従来技術の長手方向Ｘに一様な伝熱量を有するアウターフィンと比べて伝熱量が大きくなるように設定される。このような場合、第２フィン部分１２は、従来技術のアウターフィンと比べて単位長さ当たりの凸部の数が多くなるように設定される。
【００４０】
図３は、燃焼用空気の温度と、流入側タンク３の温度と、チューブ５の長手方向一端部５ａの温度との関係を示すグラフである。図３では、横軸が時間（秒）を示し、縦軸が温度（℃）を示す。また図３では、破線が本実施の形態のインタークーラ１の波形であり、実線が従来技術のインタークーラの波形であり、二点鎖線が燃焼用空気の温度Ｌ４である。図３では、燃焼用空気を予め定める時間にわたって供給し、そのときの流入側タンク３の温度Ｌ１とチューブ５の長手方向一端部５ａの温度Ｌ２，Ｌ３と示している。燃焼用空気は、時刻ｔ１に温度Ｔ１で流入側タンク３に供給され、時刻ｔ２に供給を停止し、時刻ｔ３にて再び燃焼用空気の供給を開始している。
【００４１】
時刻ｔ１に燃焼用空気が供給されると、流入側タンク３の温度Ｌ１は燃焼用空気によって、時刻ｔ２まで徐々に温度Ｔ２まで上昇して、時刻ｔ２から燃焼用空気が各チューブ５に分配供給されるので、燃焼用空気を貯留している量が減少しはじめ、温度が時刻ｔ３まで徐々に下降する。流入側タンク３の温度Ｌ１は、本実施の形態のインタークーラ１の場合も従来技術のインタークーラの場合も同一である。
【００４２】
チューブ５の長手方向一端部５ａの温度は、時刻ｔ１で燃焼用空気が流入側タンク３を介して一挙に供給されるので、一時的に急激に上昇し、その後時刻ｔ２まで緩やかに上昇する。このときのチューブ５の長手方向一端部５ａの温度上昇は、本実施の形態の温度Ｌ２の方が従来技術の温度Ｌ３よりも大きく、流入側タンク３の温度Ｌ１との差が小さい。換言すると、チューブ５の長手方向一端部５ａ付近における伝熱量が従来技術のチューブより小さいので、チューブ５の長手方向一端部５ａ付近の燃焼用空気の熱交換による温度低下が小さくなっている。
【００４３】
図４は、チューブ５の温度分布を示すグラフである。図４では、横軸がチューブ５の長手方向一端部５ａからの位置を示し、縦軸が温度（℃）を示す。また図３では、実線が本実施の形態のインタークーラ１の波形であり、破線が従来技術のインタークーラ１の波形である。図４では、燃焼用空気を予め定める時間にわたって供給したときの１つのチューブ５における温度分布を示している。したがってチューブ５の長手方向一端部５ａである第１位置ｘ１では、最も温度が高く、長手方向他端部５ｂである第２位置ｘ４に進むにつれて、熱交換が促進され燃焼用空気の温度が徐々に低下している。
【００４４】
第１位置ｘ１から第１中間位置ｘ２までは、従来技術のアウターフィンが第１フィン部分１１より伝熱量が大きいので、温度低下率が大きい。第１中間位置ｘ２から第２中間位置ｘ３までは、従来技術のアウターフィンが第２フィン部分１２より伝熱量が小さいので、温度低下率が第２フィン部分１２より小さくなる。そして第２中間位置ｘ３から第２位置ｘ４までは、従来技術のアウターフィンが第１フィン部分１１より伝熱量が大きいので、温度低下率が大きい。このように本実施の形態のアウターフィン６は、従来技術の長手方向Ｘに一様な伝熱量を有するアウターフィンより、本実施の形態の第１フィン部分１１および第３フィン部分１３は伝熱量が小さく、第２フィン部分１２は伝熱量が大きいが、図４に示すようにチューブ５の長手方向他端部５ｂの第２位置ｘ４における燃焼用空気の温度が略等しい。したがって本実施の形態のアウターフィン６は、従来技術のアウターフィンより全体として伝熱量が等しくなるよう設定される。このように第１フィン部分１１および第３フィン部分１３によって、伝熱量が小さくなった分、第２フィン部分１２に伝熱量が大きいフィンを使用すればアウターフィン６全体としての放熱性能への影響がないことがわかる。
【００４５】
以上説明したように本実施の形態のインタークーラ１では、第１フィン部分１１は、第２フィン部分１２より伝熱量が小さい。したがって第１フィン部分１１は、チューブ５内を流下する燃焼用空気の外部流体との熱交換による温度変化が第２フィン部分１２より小さい。また第１フィン部分１１は、流入側タンク３から流下してチューブ５に流入する燃焼用空気を冷却空気と熱交換する。したがって第１フィン部分１１によって、燃焼用空気の温度は変化するが、その変化を小さくすることができる。これによって流入側タンク３とチューブ５の長手方向一端部５ａとの温度差を小さくすることができる。したがって流入側タンク３とチューブ５との接合部分に発生する熱ひずみを小さくすることができるので、接合部分が熱ひずみに起因して損傷することを防止することができる。これによって燃焼用空気の液漏れに対する信頼性が高いインタークーラ１を実現することができる。
【００４６】
また本実施の形態では、第２フィン部分１２の長手方向Ｘの寸法は、第１フィン部分１１および第３フィン部分１３の長手方向Ｘの寸法よりも大きい。第１フィン部分１１は、第２フィン部分１２よりも伝熱量が劣るが、このような第１フィン部分１１をできるだけ小さくすることによって、アウターフィン６全体としての伝熱量を所望の値を達成することができるとともに、前述したように接合部分の温度差を小さくすることができる。
【００４７】
さらに本実施の形態では、第１フィン部分１１は、チューブ５の単位長さ当たりの表面積が第２フィン部分１２より小さいので、第１フィン部分１１の伝熱量を第２フィン部分１２より小さくすることができる。このような簡単な構成で第１フィン部分１１および第２フィン部分１２を実現することができる。
【００４８】
さらに本実施の形態では、流入側タンク３および流出側タンク４は、ステンレス鋼からなるので、薄肉であっても、強度を確保することができる。また複数のチューブ５および複数のフィンは、熱伝導率が比較的大きい銅または銅を含む合金からなるので、伝熱量を大きくすることができる。このような材料を選択することによって、チューブ５の長手方向一端部５ａと流入側タンク３とは異種金属となり熱ひずみよる影響が大きくなるが、前述したように本実施の形態では接合部分の温度変化が小さいので、熱ひずみに起因して接合部分が損傷することを防止することができる。
【００４９】
また本実施の形態では、アウターフィン６は、第３フィン部分１３を含む。したがってアウターフィン６は、長手方向中央位置に関して点対称の構成である。これによってインタークーラ１を製造するときアウターフィン６の方向性を考慮することなく、アウターフィン６を隣接するチューブ５間に組み付けることができる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に関して、図５および図６を用いて説明する。図５は、本実施の形態のインタークーラ１Ａの一部を拡大して示す正面図である。図６は、図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見て、第１フィン部分１１および第２フィン部分１２の一部を拡大して示す断面図である。図６では、理解を容易にするため第１フィン部分１１および第２フィン部分１２の厚み寸法を省略して示す。本実施の形態では、アウターフィン６の構成に特徴を有し、第１フィン部分１１および第３フィン部分１３の表面は平坦上であり、第２フィン部分１２には、切り起こしが形成される。
【００５１】
第２フィン部分１２の表面には、外部流体の流通方向Ｚに対して傾斜する面部を有するルーバ状の切り起こしが形成される。第２フィン部分１２の表面には、本実施の形態では切り起こしによって鎧戸状に形成される複数のルーバフィン１４が設けられる。これによって冷却空気側への放熱面積を拡大すると共に、ルーバフィン１４による乱流効果を得て、燃焼用空気との熱交換を促進する。
【００５２】
このように第２フィン部分１２は切り起こしによってルーバフィン１４が形成されるので、冷却空気がルーバフィン１４付近を通過するときに流れが乱れ、乱流効果を得て伝熱量を大きくすることができる。これによって簡単な構成で第１フィン部分１１および第３フィン部分１３と伝熱量の差を有する第２フィン部分１２を実現することができる。したがって前述の実施の形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に関して、図７を用いて説明する。図７は、アウターフィン６を図６と同様の切断面線から見て、第１フィン部分１１Ａおよび第２フィン部分１２の一部を拡大して示す断面図である。図７では、理解を容易にするため第１フィン部分１１Ａおよび第２フィン部分１２の厚み寸法を省略して示す。本実施の形態では、アウターフィン６の構成に特徴を有し、第１フィン部分１１Ａおよび第３フィン部分１３の表面にはスリット状の切り起こしが形成され、第２フィン部分１２にはルーバ状の切り起こしが形成される点に特徴を有する。
【００５４】
第１フィン部分１１Ａの表面には、切り起こしが形成され、この切り起こしの形状は第２フィン部分１２に形成される切り起こしよりも外部流体の流通抵抗が小さくなるように形状が選択される。第１フィン部分１１Ａの表面に形成される切り起こしは、第１の切り起こしであって、外部流体の流通方向Ｚに沿う面部を有するスリット状に複数形成される。換言すると第１フィン部分１１Ａの表面には、切り起こしによってスリット状に形成される複数のスリットフィン１５が設けられる。スリットフィン１５は、第１フィン部分１１Ａの表面に流通方向Ｚおよび長手方向Ｘに略直行する切り込みを２つ形成し、２つの切り込みに挟まれる部分を矩形状に長手方向Ｘに押し出すことによって形成される。したがってスリットフィン１５は、図７に示すように断面形状が外部流体の流通方向Ｚに沿って千鳥状に配置される。第３フィン部分１３の構成は、第１フィン部分１１Ａの構成と同一であるので、図示および説明を省略する。また第２フィン部分１２の表面は、前述の第２実施形態の構成と同一の構成であって、複数のルーバフィン１４が設けられる。
【００５５】
このような本実施の形態では、第１フィン部分１１Ａおよび第３フィン部分１３の表面にはスリットフィン１５が形成され、第２フィン部分１２にはルーバフィン１４が形成されるので、ルーバフィン１４の方がスリットフィン１５よりも流通抵抗を大きくすることができる。これによって簡単な構成で第１フィン部分１１Ａおよび第３フィン部分１３と流通抵抗の差を有する第２フィン部分１２を実現することができる。したがって伝熱量の差を有する第２フィン部分１２を実現することができる。また第１フィン部分１１Ａおよび第３フィン部分１３の表面にはスリットフィン１５が形成されるので、乱流効果を得て、燃焼用空気との熱交換を促進する。これによってアウターフィン６全体としての熱交換性を高めることができる。
【００５６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施の形態に関して、図８を用いて説明する。図８は、アウターフィン６を図６と同様の切断面線から見て、第１フィン部分１１Ｂおよび第２フィン部分１２の一部を拡大して示す断面図である。図８では、理解を容易にするため第１フィン部分１１Ｂおよび第２フィン部分１２の厚み寸法を省略して示す。本実施の形態では、アウターフィン６の構成に特徴を有し、第１フィン部分１１Ｂおよび第３フィン部分１３の表面にはフィンピッチが大きいルーバ状の切り起こしが形成され、第２フィン部分１２にはフィンピッチが小さいルーバ状の切り起こしが形成される点に特徴を有する。
【００５７】
第１フィン部分１１Ｂの表面には、複数のルーバフィン（以下、第２フィン部分１２のルーバフィン１４との差異を明確にするため「大ピッチルーバフィン」ということがある）１６が流通方向Ｚに沿って間隔をあけて形成される。また第２フィン部分１２の表面は、前述の第２実施形態の構成と同一の構成であって、複数のルーバフィン１４が流通方向Ｚに沿って間隔をあけて形成される。第１フィン部分１１Ｂに形成される大ピッチルーバフィン１６のフィンピッチＰ１は、第２フィン部分１２に形成されるルーバフィン１４のフィンピッチＰ２よりも大きい。フィンピッチとは、流通方向Ｚに隣接する２つのルーバフィンの間隔である。第３フィン部分１３の構成は、第１フィン部分１１Ｂの構成と同一であるので、図示および説明を省略する。
【００５８】
このような本実施の形態では、第１フィン部分１１Ｂおよび第３フィン部分１３のフィンピッチＰ１は、第２フィン部分１２のフィンピッチよＰ２よりも大きいので、第２フィン部分１２の方が第１フィン部分１１Ｂおよび第３フィン部分１３よりも流通抵抗を大きくすることができる。これによって簡単な構成で第１フィン部分１１Ｂおよび第３フィン部分１３と流通抵抗の差を有する第２フィン部分１２を実現することができる。したがって伝熱量の差を有する第２フィン部分１２を実現することができる。また第１フィン部分１１Ｂおよび第３フィン部分１３の表面には大ピッチルーバフィン１６が形成されるので、乱流効果を得て、燃焼用空気との熱交換を促進する。これによってアウターフィン６全体としての熱交換性を高めることができる。
【００５９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００６０】
前述の実施の各形態では、アウターフィン６は、第３フィン部分１３を有するが、このような構成に限ることはなく、第１中間位置ｘ２からチューブ５の長手方向他端部５ｂまで第２フィン部分１２を設けてもよい。これによってチューブ５の長手方向他端部５ｂ付近での伝熱量を大きくすることができ、熱交換を促進することができる。
【００６１】
またインタークーラ１を構成する部材の基本材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金など他の材料を用いてもよい。チューブ５内におけるインナーフィンは、熱交換性能に応じて、廃止しても良い。
【００６２】
また前述の実施の各形態では、熱交換器は、インタークーラ１によって実現されているが、これに限ることはなく、ラジエータやコンデンサ等の他の熱交換器に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１実施形態のインタークーラ１を示す正面図である。
【図２】インタークーラ１の一部を拡大して示す正面図である。
【図３】燃焼用空気の温度と、流入側タンク３の温度と、チューブ５の長手方向一端部５ａの温度との関係を示すグラフである。
【図４】コア部２の温度分布を示すグラフである。
【図５】第２実施形態のインタークーラ１Ａの一部を拡大して示す正面図である。
【図６】図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見て、第１フィン部分１１および第２フィン部分１２の一部を拡大して示す断面図である。
【図７】第３実施形態の第１フィン部分１１Ａおよび第２フィン部分１２の一部を拡大して示す断面図である。
【図８】第４実施形態の第１フィン部分１１Ｂおよび第２フィン部分１２の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…インタークーラ（熱交換器）
２…コア部
３…流入側タンク
４…流出側タンク
５…チューブ
６…アウターフィン
１１…第１フィン部分
１２…第２フィン部分
１３…第３フィン部分
１４…ルーバフィン（切り起こし，第２の切り起こし）
１５…スリットフィン（第１の切り起こし）
１６…大ピッチルーバフィン（第１の切り起こし）
【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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