JP2010032074A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】通過する冷却用空気の温度差に起因するチューブの歪みの発生を抑制することができる熱交換器を提供する。
【解決手段】ラジエータ１は、隣接するチューブ６間を通過する冷却用空気の温度が異なる高温領域１８と低温領域１９とを有するエンジンルーム内に設けられる。ラジエータは、一対のタンク４，５と、積層方向Ｚに並んで配置される複数のチューブ６とを含む。左ヘッダタンク４には、冷却水をタンク内空間１１内に流入させる流入口１２が形成される。流入口１２から流入した冷却水が左ヘッダタンク４の内壁に衝突する部位には、スロープ２０が形成される。スロープ２０は、高温領域１８に配置されるチューブ６内を流れる冷却水の流量が少なくなるように、冷却水を低温領域１９に案内する。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえばエンジン冷却用のラジエータに用いられる熱交換器に関する。

従来のラジエータでは、並列した複数のチューブと、チューブの両端部が接続されるチューブプレートと、チューブプレートに対して開口縁が接合される一対のタンクを有する。一方の入口タンクには、内部流体流入用のパイプが外面に突出するように設けられる。パイプは、入口タンクの長さ方向の中心からずれた位置に設けられる（たとえば特許文献１参照）。
特開２００７−１０１１５８号公報

冷却用空気の流通方向に沿って、冷却対象の異なる複数の熱交換器が並列される場合、下流側に位置する熱交換器を通過する冷却用空気に温度差が生じるときがある。たとえば下流側にラジエータがあり、上流側にＡＴオイルクーラとコンデンサとで構成される複式の熱交換器があると、外気温が極めて低い時、ＡＴオイルクーラとコンデンサとの放熱量差によって、ＡＴオイルクーラを通過した冷却用空気は、コンデンサを通過した冷却用空気より高温となる。したがってラジエータを通過する冷却用空気に大きな温度差が生じる。これによってラジエータにおいて冷却用空気の温度の高い部分は、ラジエータ内の冷却水の粘性が低下して、冷却水はその部分を優先的に流れる。また温度差に起因して、温度の境界部分のチューブには熱応力が発生する。したがって冷却水の粘性に差が生じる境界部分においてチューブに過大な熱歪みが発生するという問題がある。

また前述の従来のラジエータでは、パイプおよび入口タンクには、流入した流体を長さ方向に分断する分断板が設けられる。これによってパイプの付近を境として長さ方向に二分した入口タンクの容積の大きい方に、より多くの内部流体を誘導することができるが、このラジエータには前述のような温度差が生じた場合にどのように内部流体を分断するかは開示されていない。したがって従来のラジエータでは、単に入口タンクの容積に基づいて内部流体を分断しているだけであり、前述の問題点を解決することができない。

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、通過する冷却用空気の温度差に起因するチューブの歪みの発生を抑制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。

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。

本発明は、内部を流体が流れ、積層配置される複数本のチューブ（６）と、
隣接するチューブの間に設けられ、冷却用空気が通過する空気通路と、
チューブの積層方向（Ｚ）に延設され、チューブの長さ方向（Ｘ）の両端部が接続される一対のタンク（４，５）と、
一方のタンク（４）に形成され、積層方向および長さ方向に対して交差する方向（Ｙ）に、流体を一方のタンクの内部空間内に流入させる流入口と、
流入口から流入した流体が一方のタンクの内壁（２３）に衝突する部位に設けられ、流入口側に内壁よりも突出し、流体が積層方向に流れるように案内する案内部（２０）とを有し、
空気通路に流入する冷却用空気の温度が異なる領域を有するように設置空間に配される熱交換器であって、
複数の領域のうち、他の領域に比べて空気通路に流入する冷却用空気の温度が高い高温領域（１８）に配置されるチューブ内を流れる流体の流量が少なくなるように、案内部は流体を案内することを特徴とする熱交換器である。

本発明に従えば、一方のタンクには、流体が積層方向に流れるように案内する案内部が設けられるので、一方のタンクの積層方向に流れる流量を調節することができる。これによって一方のタンクに端部が連通する複数のチューブに流れ込む流量も、積層方向に関して調節することができる。本発明では案内部は、高温領域に配置されるチューブ内を流れる流体の流量が少なくなるように、一方のタンク内の流体を案内する。したがって高温領域に配置されたチューブに流れる流量は、案内部が設けられていない場合に比べて減少する。換言すると、高温領域のチューブに流体が集中することを防ぐことができる。これによって高温領域にて流体の粘性が低下することによって、高温領域に配置されるチューブに流体が優先的に流れ込むことを防止することができる。したがって高温領域と他の領域と温度差に起因してチューブに歪みが発生することを抑制することができる。

また本発明は、高温領域は、一方のタンクの積層方向一端部から予め定める境界部（１７）までであり、
流入口は、一方のタンクの積層方向一端部に形成され、
案内部は、衝突する部位から境界部に向かって、内部空間の断面積が徐々に大きくなるように設けられることを特徴とする。

本発明に従えば、案内部は、境界部に向かって内部空間の断面積が徐々に大きくなるように設けられる。したがって案内部によって案内される流体の積層方向他端部に向かう速さは、積層方向一端部から境界部に向かうにつれて徐々に小さくなる。このように高温領域では、案内部によって一方のタンク内の流体の速さが大きくなるので、高温領域に配置されるチューブに流体が優先的に流れ込むことを確実に防止することができる。

さらに本発明は、案内部の積層方向他端部（２０ｂ）は、境界部を越える位置であることを特徴とする。

本発明に従えば、案内部は、積層方向一端部から境界部を越える位置まで設けられるので、高温領域に配置されるチューブに流体が優先的に流れることを確実に防止することができる。

さらに本発明は、複数のチューブよりも冷却用空気の流通方向上流側であって、積層方向一端部から境界部までには車両用のオイルクーラ（１６）が設けられ、境界部から積層方向他端部までには車両用冷凍サイクル装置の冷媒を凝縮液化する冷媒凝縮器（１５）が設けられ、
流体は、車両に搭載された機器を冷却する冷却水であることを特徴とする。

本発明に従えば、特に外気温が低い場合、車両用のオイルクーラを通過した冷却用空気は、冷媒凝縮器を通過した冷却用空気より高温であるので、オイルクーラの下流側は高温領域となる。また流入口から流入する流体は冷却水であるので、外気温が極めて低い時など温度差による粘性の差異によって境界部のチューブに歪みが発生しやすいが、前述のような案内部が設けられるので、チューブに歪みが発生することを抑制することができる。

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。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図３を用いて説明する。図１は、第１実施形態のラジエータ１および複式熱交換器２を示す正面図である。図２は、ラジエータ１および複式熱交換器２を示す断面図である。先ず、ラジエータ１に関して説明する。ラジエータ１は、周囲を通過する冷却用空気と車両に搭載された機器、本実施の形態では車両用のエンジン（図示せず）を冷却する冷却水とを熱交換し、冷却水を冷却する熱交換器である。ラジエータ１は、車両のエンジンルーム（図示せず）内の前部に配置される。したがってラジエータ１が設置される設置空間は、エンジンルーム内であってラジエータ１を含む空間となる。

ラジエータ１は、コア部３および一対のタンク４，５を含む。コア部３は、複数のチューブ６、複数のフィン７、およびサイドプレート８を含む。図１では、理解を容易にするためチューブ６およびフィン７をコア部３の一部についてのみ示す。各チューブ６は、長手状に形成され、長さ方向Ｘの一端部が一方のタンク４である左ヘッダタンク４に接続され、長さ方向Ｘの他端部が他方のタンク５である右ヘッダタンク５に接続される。各チューブ６は、内部を冷却水が流通する管部材である。チューブ６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、冷却水の流通抵抗を低減させる形状であり、たとえば扁平形状が選択される。複数のチューブ６は、左ヘッダタンク４および右ヘッダタンク５の両タンクが延設される積層方向Ｚに並んで配置される。積層方向Ｚに隣接するチューブ６間には、間隔が設けられる。この間隔は、冷却用空気が通過する空気通路となる。また複数のチューブ６は、長さ方向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。

以下、各チューブ６が延びる方向を長さ方向Ｘ（図１における左右方向）と称し、長さ方向Ｘに直交する方向を流通方向Ｙ（図１の紙面に垂直な方向）と称し、長さ方向Ｘおよび流通方向Ｙに垂直な方向を積層方向Ｚ（図１における上下方向）と称することがある。

複数のフィン７は、複数のチューブ６間に設けられ、複数のチューブ６内を流れる冷却水の熱を、周囲に流れる冷却用空気に伝える。したがって各フィン７は、積層方向Ｚに隣接するチューブ６の間に設けられる。換言すると各フィン７は、冷却用空気が通過する空気通路に設けられる。チューブ６とフィン７とは、積層方向Ｚに交互に積層される。フィン７は、たとえば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。各チューブ６は、隣接するフィン７とろう付け接合される。また積層方向Ｚ最外方のフィン７は、サイドプレート８とろう付け接合される。

サイドプレート８は、積層方向Ｚの両最外方に設けられ、複数のチューブ６と複数のフィン７とを支持する。サイドプレート８は、チューブ６の長さ方向Ｘに延びる補強部材である。

左ヘッダタンク４は、タンク本体９、コアプレート９ａおよび流入口用パイプ１０とを含む。タンク本体９は、コアプレート９ａ側が開口し、積層方向Ｚに沿って延びる細長の半容器体である。タンク本体９は、開口側がコアプレート９ａと嵌合される。タンク本体９とコアプレート９ａとに囲まれた内方の空間が、タンク内空間１１（内部空間）となる。タンク本体９の積層方向Ｚ一端部には、積層方向Ｚおよび長さ方向Ｘに対して交差する方向、本実施の形態では流通方向Ｙに延びる流入口用パイプ１０、および流通方向Ｙに貫通する流入口１２が形成される。流入口用パイプ１０は、左ヘッダタンク４の積層方向Ｚ一端部に設けられる。

タンク本体９の開口側は、Ｏリング（図示せず）を介してコアプレート９ａと嵌合される。コアプレート９ａには、各チューブ６の長さ方向Ｘ一端部と対応する位置に長さ方向Ｘに貫通するチューブ孔６ａ（図２参照）が形成される。図２では、理解を容易にするため積層方向Ｚにチューブ６の本数と同数のチューブ孔６ａのうち、３つだけ示し、他のチューブ孔６ａの図示を省略する。チューブ孔６ａは、チューブ６の嵌入性を考慮して、チューブ６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。

チューブ６の長さ方向Ｘ一端部は、コアプレート９ａのチューブ孔６ａに挿入嵌合され、嵌合部にクラッドされたろう材によって、チューブ６とコアプレート９ａとは互いにろう付けされている。このようにろう付けされ、チューブ６内と両ヘッダタンク４，５のタンク内空間１１とが互いに連通するよう構成される。サイドプレート８の長さ方向Ｘ一端部は、コアプレート９ａとの当接部にクラッドされたろう材によって、コアプレート９ａにろう付けされている。

右ヘッダタンク５は、左ヘッダタンク４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。右ヘッダタンク５には、左ヘッダタンク４の流入口１２および流入口用パイプ１０に換えて、流出口１３および流出口用パイプ１４が同様の構成で積層方向Ｚ他端部に設けられる。また流入口用パイプ１０および流出口用パイプ１４は、ゴムホース（図示せず）を介してエンジン冷却水回路（図示せず）に接続される。

このようなラジエータ１は、車両のエンジンルーム内に設置された設置状態では、流入口用パイプ１０から流入した冷却水が、重力によって、流出口用パイプ１４から流出するような姿勢に設定される。したがって流入口１２は、流出口１３よりも鉛直方向の上方に位置し、かつチューブ６の一端部は他端部よりも鉛直方向の上方または略同位置に位置する。

次に、前述の構成に基づきラジエータ１の作動について説明する。冷却水は、車両エンジンからゴムホースを介して、流入口用パイプ１０から左ヘッダタンク４内に流入し、複数のチューブ６内を流通し、この間に冷却用空気との熱交換により冷却される。冷却水がチューブ６内を流通する時、フィン７によって熱交換が促進される。チューブ６内を流通した冷却水は、右ヘッダタンク５で回収され、流出口用パイプ１４から流出し、ゴムホースを介してエンジンに戻る。

次に、複式熱交換器２に関して説明する。複式熱交換器２は、エンジンルーム内であって、ラジエータ１のチューブ６よりも前方側である流通方向Ｙ上流側に設けられる。したがって複式熱交換器２は、車両のエンジンルーム内にて走行風（冷却用空気）をラジエータ１より受け易い場所に位置するように、車両に搭載される。

複式熱交換器２は、互いに用途の異なる複数の熱交換器を一体的に積層して構成される。本実施の形態では冷媒凝縮器１５およびオイルクーラ１６が組み合わされて構成される。冷媒凝縮器１５は、冷却用空気によって車両用冷凍サイクル装置の冷媒を冷却して凝縮液化する熱交換器である。オイルクーラ１６は、冷却用空気によってエンジンオイルまたはトルク・コンバータ用のオイル、たとえば車両用オートマチックトランスミッションのＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を冷却する。

複式熱交換器２は、流通方向Ｙに見て、ラジエータ１のコア部３と冷媒凝縮器１５およびオイルクーラ１６とが重複するように配置される。冷媒凝縮器１５とオイルクーラ１６とは、積層方向Ｚに並んで設けられる。冷媒凝縮器１５は、積層方向Ｚ他方側に設けられる。オイルクーラ１６は、積層方向Ｚ一方側に設けられる。冷媒凝縮器１５とオイルクーラ１６との境界部１７は、図２に示すように、長さ方向Ｘおよび流通方向Ｙに沿って延びる。このような境界部１７は、流入口１２より積層方向Ｚ他方側に位置する。換言すると、オイルクーラ１６は、流通方向Ｙに見て、ラジエータ１の積層方向一端部から予め定める境界部１７まで設けられる。冷媒凝縮器１５は、流通方向Ｙに見て、境界部１７からラジエータ１の積層方向他端部まで設けられる。

複式熱交換器２は、冷媒凝縮器１５が冷媒であり、オイルクーラ１６がＡＴＦであるので、冷却対象が異なる。また通常、ＡＴＦの温度は、冷媒の温度より高い。したがってオイルクーラ１６を通過した冷却用空気の温度は、冷媒凝縮器１５を通過した冷却用空気の温度よりも高い。したがってラジエータ１を通過する冷却用空気は、温度が積層方向Ｚに関して一様ではなく、積層方向Ｚに関して、たとえば冷媒凝縮器１５を通過した冷却用空気の温度より高い高温領域１８と、残余の領域である低温領域１９とが存在する。このように高温領域１８は、エンジンルーム内の複数の温度領域のうち、他の領域１９に比べてラジエータ１の空気通路に流入する冷却用空気の温度が高い領域である。したがってラジエータ１は、ラジエータ１の空気通路を通過する冷却用空気の温度が異なる領域１８，１９を有するエンジンルーム内に設けられる。高温領域１８と低温領域１９との境界は、前述の境界部１７の位置に対応し、高温領域１８と低温領域１９の境界と境界部１７の位置とは積層方向Ｚに関して略同位置である。

境界部１７は、流入口１２より積層方向Ｚ他方側であって、積層方向Ｚ中央よりも積層方向Ｚ一方側に配置される。このような境界部１７の位置は、冷媒凝縮器１５とオイルクーラ１６との大小関係、冷却対象媒体である冷媒とＡＴＦの量、および冷却対象媒体の温度によって設定される。

またラジエータ１の後方側には、電動ファン（図示せず）が設けられる。電動ファンは、送風手段であって、冷却用空気を走行風とともにラジエータ１の流通方向Ｙの前方から後方に向かって流通させる。したがって冷却用空気は、先に複式熱交換器２を通過し、次にラジエータ１を通過する。電動ファンは、オリフィスの機能を有するファンシュラウドおよび電動モータを有し、電動モータへの電源供給は制御装置（図示せず）によって制御される。電動ファンは、車両の前部グリルからエンジンルームへ外気を取り込むために駆動され、ラジエータ１および複式熱交換器２を通過する冷却用空気を強制的に作り出す。電動ファンの後方には、たとえばエンジンが配置される。

次に、ラジエータ１の左ヘッダタンク４の構成に関して、図２を参照してさらに説明する。左ヘッダタンク４には、案内部として機能するスロープ２０と平坦部２１とが設けられる。スロープ２０および平坦部２１は、流入口１２から流入した冷却水が左ヘッダタンク４の内壁２３に衝突する部位に設けられる。スロープ２０および平坦部２１は、流入口１２側に内壁２３よりも突出するように左ヘッダタンク４に設けられる。スロープ２０は、軸線が長さ方向Ｘに延びる三角柱状である。平坦部２１は、軸線が長さ方向Ｘに延びる四角柱状である。このようなスロープ２０と平坦部２１とが一体となって、内壁２３に設けられる。

スロープ２０は、積層方向Ｚ他方に向かってより多く冷却水が流れるように案内する。スロープ２０は、高温領域１８に配置されるチューブ６内を流れる冷却水の流量が、スロープ２０が設けられていない場合の左ヘッダタンク４に比べて少なくなるように冷却水を低温領域に案内する。

平坦部２１は、積層方向Ｚおよび長さ方向Ｘに沿って延びる平坦状の面部２１ａを有し、スロープ２０の積層方向Ｚ一方側の端部に連結し、タンク本体９の積層方向Ｚ一端部まで延びる。平坦部２１は、平坦部２１およびスロープ２０が形成されていない残余の部分に比べて、タンク内空間１１の断面積を小さくするために形成される。ここで断面積は、長さ方向Ｘおよび流通方向Ｙを含む仮想一平面で切断したときの面積である。したがって流入口１２から流入した冷却水は、平坦部２１が設けられる部分には流れ込みにくい。これによって平坦部２１が設けられる位置の長さ方向Ｘに設けられるチューブ６には、冷却水が流れ込みにくくなる。

スロープ２０は、平坦部２１の積層方向Ｚ他端部から境界部１７に向かって、タンク内空間１１の断面積が徐々に大きくなるように設けられる。流入口１２から流入する冷却水は、流通方向Ｙの一方から他方に向かっているので、スロープ２０は、流入口１２から流入する冷却水の流れ方向を積層方向Ｚ他方に向かうようにスムーズに変えるものである。スロープ２０は、具体的には、積層方向Ｚ他方に向けて冷却水を案内する傾斜面２０ａによって実現される。スロープ２０の積層方向Ｚ他方の端部２０ｂは、境界部１７を越える位置に設けられる。したがってスロープ２０および平坦部２１は、少なくとも高温領域１８の全域に設けられる。スロープ２０は、積層方向Ｚ一方の端部から約４５度の傾斜角で傾斜し、冷却水の流入口１２からの流れ方向に向かって凹となるように滑らかに湾曲した形状である。

スロープ２０と平坦部２１との連結部分２２は、流入口１２を流通方向Ｙに投影した領域、すなわち流入口１２から流入した冷却水が衝突する部位に設けられる。連結部分２２の積層方向Ｚの位置は、流入口１２の中心軸線Ｌより積層方向Ｚ一方側にあるチューブ６の本数と、積層方向Ｚ他方側にあるチューブ６の本数とに基づいて、本数が少ない側となるように設けられる。流入口１２は、積層方向Ｚ一端部に形成されるので、流入口１２より積層方向Ｚ一方側にあるチューブ６の本数は、積層方向Ｚ他方側にあるチューブ６の本数より少ない。したがって連結部分２２は、流入口１２の中心軸線Ｌよりも積層方向Ｚ一方側に配置される。これによってスロープ２０によって、積層方向Ｚ他方側により多くの冷却水を案内し、積層方向Ｚ一方側にはチューブ６の本数に応じた冷却水の量が案内される。

次に、ラジエータ１のチューブ６に発生する歪みに関して説明する。図３は、チューブ６の積層方向Ｚの位置とチューブ６の歪みとの関係の一例を示すグラフである。グラフの縦軸は、チューブ６の歪みを示し、グラフの横軸は、チューブ６の積層方向Ｚの位置を示す。チューブ６の歪みは、長さ方向Ｘ一端部付近の長さ方向Ｘに関する歪みである。図３では、各チューブ６の歪みを計測し、チューブ６の位置とチューブ６の歪みとをプロットし、そのプロットした各点の近似曲線である。したがって図３に示すグラフの波形の左端は、積層方向Ｚ一方の端部にあるチューブ６の歪みを示し、波形の右端は境界部１７より積層方向Ｚ他方に位置するチューブ６の歪みを示す。また図３では、比較例のラジエータにおけるチューブの歪みの波形を一点鎖線で示し、本実施の形態のラジエータ１におけるチューブ６の歪みの波形を実線で示す。

比較例のラジエータの構成は、左ヘッダタンク４にスロープ２０および平坦部２１が形成されていない点が異なり、残余の構成は本実施の形態のラジエータ１と等しい。したがって比較例のラジエータを通過する冷却用空気には、高温領域１８と低温領域１９とがある。

比較例の波形（一点鎖線）では、各チューブ６の歪みはばらついており、境界部１７付近の歪みが一番大きくなっている。これに対して本実施の形態の波形（実線）では、チューブ６の歪みは積層方向Ｚ一端部から境界部１７付近まで徐々に大きくなっており、ばらつきは少ない。またチューブ６の最大歪みも比較例より小さいことがわかる。したがってラジエータ１にスロープ２０および平坦部２１を設けることによって、境界部１７におけるチューブ６の歪みを小さくすることができる。

以上説明したように本実施の形態のラジエータ１は、左ヘッダタンク４には、冷却水が積層方向Ｚに流れるように案内するスロープ２０が設けられるので、左ヘッダタンク４の積層方向Ｚに流れる流量を調節することができる。これによって左ヘッダタンク４内に開口端部が連通する複数のチューブ６に流れ込む流量も、積層方向Ｚに関して調節することができる。本実施の形態ではスロープ２０は、高温領域１８に配置されるチューブ６内を流れる冷却水の流量が少なくなるように、左ヘッダタンク４内の冷却水を案内する。したがって高温領域１８に配置されたチューブ６に流れる流量は、スロープ２０が設けられていない場合に比べて減少する。換言すると、高温領域１８のチューブ６に冷却水が集中することを防ぐことができる。これによって高温領域１８にて冷却水の粘性が低下することによって、高温領域１８に配置されるチューブ６に冷却水が優先的に流れ込むことを防止することができる。したがって図３に示すように、高温領域１８と低温領域１９と温度差に起因してチューブ６に過大な熱歪みが発生することを抑制することができる。

また本実施の形態では、スロープ２０は、境界部１７に向かって、タンク内空間１１の断面積が徐々に大きくなるように設けられる。したがってスロープ２０によって案内される冷却水の積層方向Ｚ他端部に向かう速さは、積層方向Ｚ一端部から境界部１７に向かうにつれて徐々に小さくなる。このように高温領域１８では、スロープ２０によって左ヘッダタンク４内の冷却水の速さが大きくなるので、高温領域１８に配置されるチューブ６に冷却水が優先的に流れ込むことを確実に防止することができる。

また本実施の形態では、スロープ２０は、境界部１７を越える位置まで設けられるので、高温領域１８に配置されるチューブ６に冷却水が優先的に流れることを確実に防止することができる。

また本実施の形態では、オイルクーラ１６を通過した冷却用空気は、冷媒凝縮器１５を通過した冷却用空気より高温であるので、オイルクーラ１６の下流側は高温領域１８となる。また流入口１２から流入する流体は冷却水であるので、外気温が極めて低い時など、温度差による粘性の差異によって境界部１７のチューブ６に歪みが発生しやすいが、前述のようなスロープ２０が設けられるので、チューブ６に歪みが発生することを抑制することができる。

（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。

前述の第１実施形態では、スロープ２０の積層方向Ｚ他端部２０ｂは境界部１７を越える位置まで設けられているが、このような構成に限ることはなく、スロープ２０の積層方向Ｚ他端部２０ｂは境界部１７付近または境界部１７より積層方向Ｚ一方側であってもよい。またスロープ２０が形成されることによって、積層方向Ｚ他方側に向かう冷却水の流れを作ることができる構成であればよく、傾斜面にかぎらず、段階的にタンク内空間１１の断面積が拡大するような形状であってもよい。またスロープ２０をタンク本体９に設ける構成に限ることはなく、スロープ２０とタンク本体９とを一体に構成、すなわちタンク本体９の内壁２３の形状を積層方向Ｚ一端部から他端部に向かって拡径するような形状、たとえば円錐台状に構成してもよい。

また前述の第１実施形態では、熱交換器は、ラジエータ１によって実現されているが、これに限ることはなく、チューブ６を有する熱交換器であれば、コンデンサおよびインタークーラ等の他の熱交換器に適用してもよい。

また前述の第１実施形態では、熱交換器の流通方向Ｙ上流側に複式熱交換器２が設けられるが、複式熱交換器２に限ることはなく、積層方向Ｚに関して温度差が生じる原因となる構成が流通方向Ｙ上流側に配置されていればよい。

また前述の第１実施形態では、高温領域１８は積層方向Ｚ一端部から境界部１７までであったが、高温領域１８が積層方向Ｚ一端部からである必要はなく、流入口１２より積層方向Ｚ他方側の位置から境界部１７までであってもよい。このような高温領域１８であっても、スロープ２０の形状を適宜選択することによって、高温領域１８に配置される各チューブ６に流体が流れ込みにくくすることができる。

流入口１２は、積層方向Ｚ一端部に形成されているが、積層方向Ｚ中間部に形成してもよい。この場合、積層方向Ｚ中間部に流入した流体を、高温領域１８に流入しにくくなるように案内部を形成すればよい。

流入口用パイプ１０は、流通方向Ｙに沿って延びる構成に限ることはなく、長さ方向Ｘおよび積層方向Ｚに対して交差する方向に沿って延びてもよい。このような構成であっても、スロープ２０の形状を適宜選択することによって、左ヘッダタンク４内の流体の流れを作ることができる。

第１実施形態のラジエータ１および複式熱交換器２を示す正面図である。 ラジエータ１および複式熱交換器２を示す断面図である。 チューブ６の積層方向Ｚの位置とチューブ６の歪みとの関係の一例を示すグラフである。

符号の説明

１…ラジエータ（熱交換器）
４…左ヘッダタンク（一方のタンク）
５…右ヘッダタンク
６…チューブ
１１…タンク内空間（内部空間）
１２…流入口
１５…冷媒凝縮器
１６…オイルクーラ
１７…境界部
１８…高温領域
１９…低温領域
２０…スロープ（案内部）
２３…内壁

Claims (4)

1. 内部を流体が流れ、積層配置される複数本のチューブ（６）と、
   隣接する前記チューブの間に設けられ、冷却用空気が通過する空気通路と、
   前記チューブの積層方向（Ｚ）に延設され、前記チューブの長さ方向（Ｘ）の両端部が接続される一対のタンク（４，５）と、
   一方のタンク（４）に形成され、前記積層方向および前記長さ方向に対して交差する方向（Ｙ）に、前記流体を前記一方のタンクの内部空間（１１）内に流入させる流入口（１２）と、
   前記流入口から流入した前記流体が前記一方のタンクの内壁（２３）に衝突する部位に設けられ、前記流入口側に前記内壁よりも突出し、前記流体が前記積層方向に流れるように案内する案内部（２０）とを有し、
   前記空気通路に流入する前記冷却用空気の温度が異なる領域を有するように設置空間に配される熱交換器であって、
   前記複数の領域のうち、他の領域に比べて前記空気通路に流入する前記冷却用空気の温度が高い高温領域（１８）に配置される前記チューブ内を流れる前記流体の流量が少なくなるように、前記案内部は前記流体を案内することを特徴とする熱交換器。
2. 前記高温領域は、前記一方のタンクの前記積層方向一端部から予め定める境界部（１７）までであり、
   前記流入口は、前記一方のタンクの前記積層方向一端部に形成され、
   前記案内部は、前記衝突する部位から前記境界部に向かって、前記内部空間の断面積が徐々に大きくなるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 前記案内部の前記積層方向他端部（２０ｂ）は、前記境界部を越える位置であることを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記複数のチューブよりも冷却用空気の流通方向上流側であって、前記積層方向一端部から前記境界部までには車両用のオイルクーラ（１６）が設けられ、前記境界部から前記積層方向他端部までには車両用冷凍サイクル装置の冷媒を凝縮液化する冷媒凝縮器（１５）が設けられ、
   前記流体は、車両に搭載された機器を冷却する冷却水であることを特徴とする請求項２または３記載の熱交換器。

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