JP6569522B2

JP6569522B2 - 熱交換装置

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Publication number: JP6569522B2
Application number: JP2015253385A
Authority: JP
Inventors: 仁宇都宮
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2019-09-04
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP2017116201A

Description

本発明は、熱交換装置に関する。

熱交換器本体に水を散布して蒸発させ、水の蒸発潜熱により熱交換器温度を低下させて熱交換器の放熱能力を向上させる熱交換装置が提案されている。下記特許文献１では、熱交換器を構成する金属部材表面が撥水性を呈していたことに着目し、水の蒸発潜熱の利用による冷却能力向上を図っている。具体的には、（１）熱交換器にできるだけ広範囲に水を散布すること、（２）熱交換器表面において水膜をできるだけ広げるようにすること、を行っている。

特開２００２−３７２３８５号公報

しかしながら、熱交換器表面において水膜をできるだけ広げるように工夫したとしても、熱交換器が搭載されている車両の走行速度が速くなると、熱交換器を通過する走行風の速度も速くなり、熱交換器表面の水を剥離しようとする力が働く。そのため、散布された水が蒸発する前に熱交換器表面から剥離してしまうか、散布された水が熱交換器表面に到達する前に熱交換器をそのまま通過してしまう場合があった。また、車速が遅い場合であっても、熱交換器における熱交換機能を十分に発揮させるためにファンの回転数を上げると、同様の現象が起きてしまう場合があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器に散布された水を確実に熱交換器表面に定着させ、水の蒸発潜熱利用による熱交換器の放熱性能向上を図ることができる熱交換装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る熱交換装置は、コアの内部流路を流れる流体と前記コアを通過する空気との間で熱交換し、前記流体を冷却するものであって、前記コアには水が散布される散布部及び水が散布されない非散布部とが設けられてなる熱交換器と、前記散布部に水を散布する散水装置と、を備え、前記コアに向かって空気を導入し、前記コアにおいて空気を熱交換させ、前記コアを通過した空気を導出する外気流路は、前記散布部を通る空気が流れる第１外気流路と、前記非散布部を通る空気が流れる第２外気流路とを含み、前記第１外気流路を流れる空気に対する抵抗を、前記第２外気流路を流れる空気に対する抵抗よりも高める抵抗部を更に備える。前記熱交換器から前記外気流路の下流側に伸び、前記外気流路を画定するファンシュラウドと、前記ファンシュラウドの下流端において吸込み流を形成するファンと、が設けられており、前記抵抗部は、前記ファンシュラウドの内部であって、前記散布部から前記ファンに至る間の前記第１外気流路に、前記第１外気流路の少なくとも一部を狭めるように設けられている。

これによれば、散布部を通る空気の流路である第１外気流路を流れる空気に対する抵抗を、非散布部を通る空気の流路である第２外気流路を流れる空気に対する抵抗よりも高めるように抵抗部が設けられているので、第１外気流路は相対的に空気が流れにくくなる一方で、第２外気流路は相対的に空気が流れやすくなる。従って、第１外気流路を流れる空気の流速が抑制され、流速が抑制された空気が散布部を通るので、散布部に散布された水は空気によって吹き飛ばされにくくなり、散布部に留まる。水が散布部に留まると、散布部の表面に広がる時間が確保されるので、蒸発による冷却効果を発揮させ、熱交換器の放熱効率を向上させることができる。

本発明によれば、熱交換器に散布された水を確実に熱交換器表面に定着させ、水の蒸発潜熱利用による熱交換器の放熱性能向上を図ることができる熱交換装置を提供することができる。

図１は、第１実施形態である熱交換装置の概略構成を示すブロック図である。図２（Ａ）は第１実施形態である熱交換装置の平面図であり、図２（Ｂ）は第１実施形態である熱交換装置の正面図である。図３（Ａ）は第２実施形態である熱交換装置の平面図であり、図３（Ｂ）は第２実施形態である熱交換装置の正面図である。図４は、第３実施形態である熱交換装置の平面図である。図５（Ａ）は第４実施形態である熱交換装置の平面図であり、図５（Ｂ）は第４実施形態である熱交換装置の正面図である。図６（Ａ）は第５実施形態である熱交換装置の平面図であり、図６（Ｂ）は第５実施形態である熱交換装置の正面図である。図７（Ａ）は第６実施形態である熱交換装置の平面図であり、図６（Ｂ）は第６実施形態である熱交換装置の正面図である。図８は、第７実施形態である熱交換装置の平面図である。図９は、第８実施形態における非散布部のチューブ及びフィンを示す図である。図１０は、第８実施形態における散布部のチューブ及びフィンを示す図である。図１１は、第８実施形態における散布部のチューブ及びフィンの変形例を示す図である。図１２（Ａ）は第９実施形態である熱交換装置の平面図であり、図１２（Ｂ）は第９実施形態である熱交換装置の正面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

第１実施形態である熱交換装置３について、図１を参照しながら説明する。図１に示されるように熱交換装置３は、燃料電池自動車２に搭載されている。燃料電池自動車２には、水素と酸素との電気化学反応を利用して電力を発生する燃料電池４０と、燃料電池４０を冷却するための熱交換装置３と、気液分離器５０と、加湿経路５０１と、が搭載されている。

燃料電池４０は、図示しないインバータ等の電気機器に電力を供給するように構成されている。インバータは、燃料電池４０から供給された直流電流を交流電流に変換して走行用モータに供給してモータを駆動する。また、電気化学反応に用いられなかった未反応の酸素および水素は、排気ガスとして燃料電池４０から排出される。

電気化学反応のためには、燃料電池４０内の電解質膜は、水分を含んだ湿潤状態となっている必要がある。このため、後述のように燃料電池４０に供給される空気および水素の両方、若しくはいずれか一方に加湿を行い、これらの加湿されたガスを燃料電池４０に供給することで、燃料電池４０内の電解質を加湿するように構成されている。

燃料電池４０内部では、電気化学反応によって生成水が発生する。生成水は、排気ガスに含まれた状態で燃料電池４０の外部に排出される。燃料電池４０の外部に排気ガスに含まれた状態で排出された生成水は、気液分離器５０において分離され貯められる。気液分離器５０に貯められた水は、加湿経路５０１を通して燃料電池４０への水分補給に用いられるとともに、熱交換装置３を構成するラジエータ１０の冷却にも用いられる。

燃料電池４０においては、電気化学反応によって熱が発生する。燃料電池４０は、発電効率を保つため、運転中は所定範囲内の温度となるように調整する必要がある。このため、燃料電池４０において発生した熱を系外に放出する必要がある。本実施形態の熱交換装置３は、この熱を系外に放出するための冷却システムとして用いられている。

熱交換装置３は、ラジエータ１０と、散水装置１１と、ファンシュラウド１２と、ファン１３と、を備えている。ラジエータ１０は、本発明の熱交換器に相当する。ラジエータ１０から見て車両前方側には上流側外気流路１４が形成されている。ラジエータ１０から見て車両後方側には、ファンシュラウド１２に画定された下流側外気流路１５が形成されている。

燃料電池自動車２が走行している場合には、走行風としての外気が車両前方より流れ込み、上流側外気流路１４を通ってラジエータ１０に至る。ラジエータ１０において熱交換した外気は、下流側外気流路１５に流れて、車外に放出される。燃料電池自動車２が停止している場合には、ファン１３を駆動して外気の流れを形成する。この場合も同様に、外気が車両前方より流れ込み、上流側外気流路１４を通ってラジエータ１０に至る。ラジエータ１０において熱交換した外気は、下流側外気流路１５に流れて、車外に放出される。

散水装置１１は、ラジエータ１０において蒸発潜熱を利用した冷却効果を発揮するために、ラジエータ１０に水を散布する装置である。熱交換装置３は、散水ポンプ１８を備えている。散水装置１１には、散水ポンプ１８の駆動により気液分離器５０に貯められた水が供給される。

熱交換装置３と燃料電池４０との間に冷却水を循環するための循環ポンプ１７が設けられている。循環ポンプ１７の駆動により、燃料電池４０を冷却して温度が上昇した冷却水は、熱交換装置３を構成するラジエータ１０に送られ、ラジエータ１０において外気と熱交換して冷却され燃料電池４０に還流する。

また、本実施形態の燃料電池自動車２には各種制御を行う図示しない制御部が設けられている。制御部には、負荷からの要求電力信号や図示しない温度センサからの冷却水温度信号等が入力される。制御部は、ファン１３、循環ポンプ１７、散水ポンプ１８等に制御信号を出力するように構成されており、冷却水温度に基づいてラジエータ１０に対する水の噴射制御を行う。

続いて、図２を参照しながら、熱交換装置３の構成について説明を加える。ラジエータ１０は、コア１０１と、タンク１０２、１０３と、を備えている。燃料電池４０を冷却して高温となった冷却水は、タンク１０２に流れ込む。タンク１０２に流れ込んだ冷却水は、コア１０１に流れ込む。コア１０１においては、冷却水は外気と熱交換し、温度が低下さいた状態でタンク１０３に流れ込む。タンク１０３に流れこんだ冷却水は、燃料電池４０に向けて流出する。

コア１０１は、燃料電池４０内を循環して高温になった冷却水の熱交換を行う部分である。コア１０１は、冷却水が流れるチューブ（図２においては明示しない）と放熱用のフィン（図２においては明示しない）とを有する。チューブは、コア１０１の内部流路を形成している。

コア１０１には、散布部１０１Ａと、非散布部１０１Ｂとが設けられている。散布部１０１Ａは、散水装置１１によって水が散布される領域を含むものである。非散布部１０１Ｂは、コア１０１から散布部１０１Ａを除外した領域であって、散水装置１１によって水が散布されない領域である。

上流側外気流路１４がコア１０１に向かって空気を導入し、コア１０１において熱交換された空気は、下流側外気流路１５によって導出される。外気流路は、コア１０１を挟んだ上流側・下流側という観点からは、上流側外気流路１４と下流側外気流路１５とを有するものである。

上流側外気流路１４を、散布部１０１Ａを通る外気を流すのか、又は非散布部１０１Ｂを通る外気を流すのか、という観点から捉えると、上流側第１外気流路１４Ａと上流側第２外気流路１４Ｂとを有するものとして把握することができる。上流側第１外気流路１４Ａは、散布部１０１Ａに向かう外気が通る領域であり、上流側第２外気流路１４Ｂは、非散布部１０１Ｂに向かう外気が通る領域である。

下流側外気流路１５を、散布部１０１Ａを通った外気を流すのか、又は非散布部１０１Ｂを通った外気を流すのか、という観点から捉えると、下流側第１外気流路１５Ａと下流側第２外気流路１５Ｂとを有するものとして把握することができる。下流側第１外気流路１５Ａは、散布部１０１Ａを通過した外気が通る領域であり、下流側第２外気流路１５Ｂは、非散布部１０１Ｂを通過した外気が通る領域である。

散水装置１１は、図２（Ｂ）に示されるように、ラジエータ１０の散布部１０１Ａに向けて水を噴射するように配置されている。また、散水装置１１は、ラジエータ１０の上部に対応する位置に配置されている。本実施形態の場合、散水装置１１は、上流側第１外気流路１４Ａに配置されている。

ファンシュラウド１２は、ラジエータ１０から車両後方側に延びるように配置されている。ファンシュラウド１２は、下流側外気流路１５を画定するように形成されてなる箱状の部材である。ファンシュラウド１２は、第１側部１２１と、第２側部１２２と、下流端部１２３と、を有している。第１側部１２１は、タンク１０２と下流端部１２３とを繋ぐように配置されている。第２側部１２２は、タンク１０３と下流端部１２３とを繋ぐように配置されている。図２には明示しないけれども、ファンシュラウド１２は、第１側部１２１と第２側部１２２とを繋ぐと共に下流端部１２３にも繋がれている上側部及び下側部とを有している。上側部と下側部とは、互いに対向するように配置されている。

下流端部１２３には、ファン１３が設けられている。ファン１３は、モータ（不図示）によって駆動されると吸込み流を発生する。ファン１３の駆動によって、上流側外気流路１４からコア１０１を通って下流側外気流路１５に至る外気の流れが形成される。

上流側外気流路１４からコア１０１を通って下流側外気流路１５に至る外気の流れを利用することで、ラジエータ１０は外気と冷却水との間で熱交換し、冷却水を冷却して燃料電池４０に還流させている。本実施形態では、上記したように、更に散水装置１１を設け、散布部１０１Ａに散水し、散布部１０１Ａにおいて散布した水を蒸発させている。この水の蒸発潜熱により、ラジエータ１０の温度を低下させて、熱交換性能を高めている。散布部１０１Ａにおいて水の蒸発潜熱効果を高めるためには、散布部１０１Ａに水を滞在させて蒸発させる必要がある。一方で、上記したようにコア１０１における熱交換のために外気が導入されており、この外気の通過風速が上がると、散布部１０１Ａに散布した水が十分に広がる前に通過してしまい、蒸発潜熱の効果を低減させることになる。

そこで本実施形態では、抵抗部１６を設けている。抵抗部１６は、下流側第１外気流路１５Ａに設けられている。図２（Ｂ）に示されるように、抵抗部１６は、外気流の上流側から下流側を見通す方向において、散布部１０１Ａの中央領域を含む多くの領域と重なるように設けられている。上流側第１外気流路１４Ａ及び下流側第１外気流路１５Ａにおける外気の流れを見てみると、抵抗部１６が設けられることで実質的に流路が狭められ、外気の流れが阻害されている。上流側第１外気流路１４Ａ及び下流側第１外気流路１５Ａにおける外気の流れが阻害されると、外気は上流側第２外気流路１４Ｂ及び下流側第２外気流路１５Ｂに多く流れるようになる。結果として、上流側第１外気流路１４Ａ及び下流側第１外気流路１５Ａにおける外気の流速は低下し、散布部１０１Ａにおける水の定着を促進することができる。

上記したように第１実施形態では、抵抗部１６は、第１外気流路における散布部１０１Ａの下流側、すなわち下流側第１外気流路１５Ａにおいて、散布部１０１Ａと対向するように設けられている。抵抗部１６は、第１外気流路における散布部１０１Ａの下流側である下流側第１外気流路１５Ａにおいて、散布部１０１Ａと対向するように配置されているので、例えば、散布された水が散布部１０１Ａを通過して飛び散った場合であっても、その飛び散った水を受け止めることができる。従って、上流側第１外気流路１４Ａ及び下流側第１外気流路１５Ａを流れる空気の速度を抑制することに加えて、周囲に飛び散った水が他の部品等についてしまうことを抑制することができる。

上記した第１実施形態においては、ファンシュラウド１２が設けられた態様について説明した。一方、図３に示される第２実施形態としての熱交換装置３Ａのように、ファンシュラウド１２が設けられていないラジエータ１０に対しても、同様に抵抗部１６を設けることができる。

上記した第１実施形態及び第２実施形態においては、抵抗部１６を、第１外気流路における散布部１０１Ａの下流側である下流側第１外気流路１５Ａに設けたけれども、散布部１０１Ａの上流側に設けることもできる。第３実施形態としての熱交換装置３Ｂとして図４に示されるように、抵抗部１６を、第１外気流路における散布部１０１Ａの上流側である上流側第１外気流路１４Ａに設けることもできる。

熱交換装置３Ｂでは、抵抗部１６Ｂは、第１外気流路における散布部１０１Ａの上流側、すなわち上流側第１外気流路１４Ａにおいて、散布部１０１Ａと対向するように設けられている。抵抗部１６Ｂは、第１外気流路における散布部１０１Ａの上流側である上流側第１外気流路１４Ａにおいて散布部１０１Ａと対向するように配置されているので、空気が抵抗部１６Ｂに衝突して第２外気流路側である上流側第２外気流路１４Ｂに流れやすくなるため、第１外気流路である上流側第１外気流路１４Ａ及び下流側第１外気流路１５Ａを流れる空気の速度を確実に抑制することができる。尚、抵抗部１６Ｂを上流側に配置した場合であっても、図２を参照しながら説明した熱交換装置３のようにファンシュラウド１２を設けることができる。

上記した第１実施形態から第３実施形態では、抵抗部１６を散布部１０１Ａに対向するように配置したけれども、散布部１０１Ａを流れる外気の流速を落とすという観点からは、散布部１０１Ａに対して抵抗部１６を対向配置しない態様も採用することができる。抵抗部１６を散布部１０１Ａに対向配置しない第４実施形態について、図５を参照しながら説明する。図５に示される熱交換装置３Ｃは、第１実施形態の熱交換装置３Ｃにおける抵抗部１６の配置位置及び配置方向を変えた抵抗部１６Ｃを備える。

熱交換装置３Ｃでは、抵抗部１６Ｃは、ファンシュラウド１２の内部において、ファンシュラウド１２の下流端部１２３からラジエータ１０に向けて延びるように設けられている。図５（Ａ）に示されるように、抵抗部１６Ｃは、コア１０１とは当接せず間隔を空ける位置まで設けられている。抵抗部１６Ｃは、下流側第１外気流路１５Ａに設けられている。もっとも、下流側第１外気流路１５Ａと下流側第２外気流路１５Ｂとの境界は、その定義からいっても明確に存在するわけではない。抵抗部１６Ｃは、散布部１０１Ａからファン１３に至る外気の流れの途上において、その流れる流路である下流側第１外気流路１５Ａを狭窄するように設けられていればよいものである。従って、抵抗部１６Ｃを平面視において斜めに配置することもできる。

図５（Ｂ）に示されるように、抵抗部１６Ｃは、上下方向においては、コア１０１の上下方向長さの半分程度の位置まで延びている。抵抗部１６Ｃの上下方向の配置位置も、散布部１０１Ａからファン１３に至る外気の流れの途上において、その流れる流路である下流側第１外気流路１５Ａを狭窄するように設けられていればよいものである。

上記したように第４実施形態では、抵抗部１６Ｃは、ファンシュラウド１２の内部であって、散布部１０１Ａからファン１３に至る間の第１外気流路である下流側第１外気流路１５Ａに、下流側第１外気流路１５Ａの少なくとも一部を狭めるように設けられている。

抵抗部１６Ｃは、ファンシュラウド１２で画定された外気流路の内、下流側第１外気流路１５Ａの少なくとも一部を狭めるように設けられているので、第１外気流路側の抵抗が増え、第１外気流路を流れる空気の速度を抑制することができる。また、抵抗部１６Ｃは、ファンシュラウド１２の内部に設けられているので、ファンシュラウド１２の内部スペースを有効活用することができる。

上記したように、抵抗部１６Ｃは、ファンシュラウド１２の下流端を構成する部分である下流端部１２３から熱交換器であるラジエータ１０に向けて延びるように設けられている。抵抗部１６Ｃをファンシュラウド１２の下流端部１２３からラジエータ１０に向かうように構成しているので、抵抗部１６Ｃをファンシュラウド１２と一体となったものとすることができ、取り付けが容易なものとなる。

下流側第１外気流路１５Ａの少なくとも一部を狭めるという観点からは、図６に示される第５実施形態である熱交換装置３Ｄのような態様も好ましいものである。熱交換装置３Ｄにおいては、抵抗部１６Ｄは下流端部１２３ともラジエータ１０とも間隔をおいて配置されており、図に明示しないファンシュラウド１２の上端部から延びるように配置されている。

同様に、下流側第１外気流路１５Ａの少なくとも一部を狭めるという観点からは、図７に示される第６実施形態である熱交換装置３Ｅのような態様も好ましいものである。熱交換装置３Ｅにおいては、抵抗部１６Ｅはラジエータ１０に当接する一方で、下流端部１２３とは間隔をおいて配置されており、図に明示しないファンシュラウド１２の上端部から延びるように配置されている。

下流側第１外気流路１５Ａを狭めるという観点からは、図８に示される第７実施形態である熱交換装置３Ｆのような態様も好ましいものである。熱交換装置３Ｆにおいては、抵抗部１６Ｆが、下流端部１２３からラジエータ１０に至るように設けられている。抵抗部１６Ｆは、下流端部１２３に当接すると共に、ラジエータ１０にも当接している。抵抗部１６Ｆは、図に明示しないファンシュラウド１２の上端部から延びるように配置されている。

抵抗部１６Ｆをファンシュラウド１２からラジエータ１０に至るように構成しているので、散布部１０１Ａからファンシュラウド１２の下流端部１２３に至る下流側第１外気流路１５Ａと、非散布部１０１Ｂからファン１３に至る下流側第２外気流路１５Ｂとを抵抗部１６Ｆで分断することができ、散布部１０１Ａにおける空気の流速を確実に低下させることができる。

熱交換器であるラジエータ１０は、非散布時に求められる熱交換性能を非散布部１０１Ｂにおいて果たすように構成されていることが好ましい。抵抗部１６Ｆが、下流側第１外気流路１５Ａと下流側第２外気流路１５Ｂとを分断し、散布部１０１Ａに流れる外気が顕著に低下するためである。このように、非散布時に熱交換器に求められる熱交換性能を非散布部１０１Ｂにおいて果たすように構成されているので、散布部１０１Ａにおける熱交換性能の低下を考慮すること無く抵抗部１６Ｆを配置することができ、散布部１０１Ａにおける空気の流速を十分に低下させることができる。

上記した第１実施形態から第７実施形態では、熱交換器であるラジエータ１０の外側に抵抗部１６〜１６Ｆを配置している。散布部１０１Ａにおける外気の流速を低下させれば効果は発揮できるのであるから、散布部１０１Ａにおいて直接的に外気の流れの抵抗となる手段を設けることも好ましい態様である。

この観点からの第８実施形態について、図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は、第８実施形態における非散布部１０１Ｂａのチューブ１０１ａ及びフィン１０１ｂを示している。非散布部１０１Ｂａにおいては、隣接するチューブ１０１ａの間隔であるチューブピッチがＴＰＢとなるように構成されている。フィン１０１ｂの厚みはＦｔＢである。フィン１０１ｂの山の間隔であるフィンピッチがＦＰＢとなるように構成されている。

図１０は、散布部１０１Ａａのチューブ１０１ｃ及びフィン１０１ｄを示している。散布部１０１Ａａにおいては、隣接するチューブ１０１ｃの間隔であるチューブピッチがＴＰＡとなるように構成されている。フィン１０１ｄの山の間隔であるフィンピッチがＦＰＡとなるように構成されている。

散布部１０１Ａａにおける外気の流速を非散布部１０１Ｂａにおける外気の流速よりも低下させればよいのであるから、チューブ１０１ａ及びフィン１０１ｂの隙間よりも、チューブ１０１ｃ及びフィン１０１ｄの隙間を狭くする。具体的には、チューブピッチについては、ＴＰＡ＜ＴＰＢとなるように配置されている。また、フィンピッチについては、ＦＰＡ＜ＦＰＢとなるように構成されている。尚、図１１に示されるように、チューブピッチ及びフィンピッチを変えずに、フィン１０１ｂの板厚ＦｔＢに対して、板厚をＦｔＡとしたフィン１０１ｅを用いた散布部１０１Ａｂも好ましい態様である。この場合、板厚はＦｔＢ＜ＦｔＡである。

第８実施形態では、チューブ１０１ｃ及びフィン１０１ｄのピッチやフィン１０１ｅの厚みを調整することで抵抗部１６Ｇ，１６Ｈをコアである散布部１０１Ａａ，１０１Ａｂに設けているので、熱交換器以外における外気流路に抵抗部を配置しなくてもよくなり、熱交換装置における設計の自由度が増える。

抵抗部１６Ｇ，１６Ｈとしてのチューブ１０１ｃ、フィン１０１ｄ及びフィン１０１ｅは、散布部１０１Ａａの少なくとも一部において、第１外気流路を狭窄するように設けられている。

抵抗部１６Ｇ，１６Ｈとしてのチューブ１０１ｃ、フィン１０１ｄ及びフィン１０１ｅは、散布部１０１Ａａ，１０１Ａｂにおいて第１外気流路を狭窄するように設けられているので、散布部１０１Ａａ，１０１Ａｂにおける空気の流速が抑制される。よって、散布部１０１Ａａ，１０１Ａｂに散布された水は、空気によって吹き飛ばされにくくなり、より熱交換器に留まることが出来る。また、熱交換器のコアの一部が抵抗部１６Ｇ，１６Ｈとして機能するので、抵抗部として別の部品を増やす必要がないため、抵抗部を配置するスペース等を考慮する必要がない。

散布部１０１Ａａにおいて隣接するチューブ１０１ｃの間隔を変更するだけで抵抗部１６Ｇとして機能させているので、簡便な構成で散布部に散布された水を熱交換器に留まらせることができる。

散布部１０１Ａａにおいてフィン１０１ｄのピッチを変更し、隣接するフィン１０１ｄの間隔を変更するだけで抵抗部１６Ｇとして機能させているので、簡便な構成で散布部１０１Ａａに散布された水を熱交換器に留まらせることができる。

散布部１０１Ａｂにおけるフィン１０１ｅの厚みを非散布部１０１Ｂａにおけるフィン１０１ｂの厚みよりも厚くすることで、散布部１０１Ａｂにおいて隣接するフィン１０１ｅの間隔を狭くすることができるので、フィン１０１ｅの厚みの調整という簡便な手段で散布部１０１Ａｂに散布された水を熱交換器に留まらせることができる。

本発明の第９実施形態について図１２を参照しながら説明する。第９実施形態の熱交換装置３Ｇは、散水装置１１が散布部１０１Ａに対向する位置ではなく、車両の前方から見て、抵抗部１６及び散布部１０１Ａと重ならない位置に配置されている。このようなオフセット配置は、上記したいずれの実施形態においても適用することができる。

上記したように各実施形態では、散布部１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂを通る空気の流路である第１外気流路を流れる空気に対する抵抗を、非散布部１０１Ｂ，１０１Ｂａを通る空気の流路である第２外気流路を流れる空気に対する抵抗よりも高めるように抵抗部１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ，１６Ｇ，１６Ｈが設けられているので、第１外気流路は相対的に空気が流れにくくなる一方で、第２外気流路は相対的に空気が流れやすくなる。従って、第１外気流路を流れる空気の流速が抑制され、流速が抑制された空気が散布部１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂを通るので、散布部１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂに散布された水は空気によって吹き飛ばされにくくなり、散布部１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂに留まる。水が散布部１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂに留まると、散布部１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂの表面に広がる時間が確保されるので、蒸発による冷却効果を発揮させ、熱交換器の放熱効率を向上させることができる。

３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ：熱交換装置
１０：熱交換器
１０１：コア
１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂ：散布部
１０１Ｂ，１０１Ｂａ：非散布部
１１：散水装置
１２：ファンシュラウド
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ，１６Ｇ，１６Ｈ：抵抗部

Claims

熱交換装置（３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ）であって、
コア（１０１）の内部流路を流れる流体と前記コアを通過する空気との間で熱交換し、前記流体を冷却するものであって、前記コアには水が散布される散布部（１０１Ａ，１０１Ａａ，１０１Ａｂ）及び水が散布されない非散布部（１０１Ｂ，１０１Ｂａ）が設けられてなる熱交換器（１０）と、
前記散布部に水を散布する散水装置（１１）と、を備え、
前記コアに向かって空気を導入し、前記コアにおいて空気を熱交換させ、前記コアを通過した空気を導出する外気流路は、前記散布部を通る空気が流れる第１外気流路（１４Ａ，１５Ａ）と、前記非散布部を通る空気が流れる第２外気流路（１４Ｂ，１５Ｂ）とを含み、
前記第１外気流路を流れる空気に対する抵抗を、前記第２外気流路を流れる空気に対する抵抗よりも高める抵抗部（１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ）を更に備え、
前記熱交換器から前記外気流路の下流側に伸び、前記外気流路を画定するファンシュラウド（１２）と、前記ファンシュラウドの下流端において吸込み流を形成するファン（１３）と、が設けられており、
前記抵抗部は、前記ファンシュラウドの内部であって、前記散布部から前記ファンに至る間の前記第１外気流路に、前記第１外気流路の少なくとも一部を狭めるように設けられている、熱交換装置。
前記抵抗部（１６Ｃ）は、前記ファンシュラウドの下流端を構成する部分から前記熱交換器に向けて延びるように設けられている、請求項１に記載の熱交換装置。
前記抵抗部（１６Ｆ）は、前記ファンシュラウドの下流端から前記熱交換器に接する部分まで延びるように設けられている、請求項２に記載の熱交換装置。
前記熱交換器は、非散布時に求められる熱交換性能を前記非散布部において果たすように構成されている、請求項３に記載の熱交換装置。
熱交換装置（３Ｇ）であって、
コア（１０１）の内部流路を流れる流体と前記コアを通過する空気との間で熱交換し、前記流体を冷却するものであって、前記コアには水が散布される散布部（１０１Ａ）及び水が散布されない非散布部（１０１Ｂ）が設けられてなる熱交換器（１０）と、
前記散布部に水を散布する散水装置（１１）と、を備え、
前記コアに向かって空気を導入し、前記コアにおいて空気を熱交換させ、前記コアを通過した空気を導出する外気流路は、前記散布部を通る空気が流れる第１外気流路（１４Ａ，１５Ａ）と、前記非散布部を通る空気が流れる第２外気流路（１４Ｂ，１５Ｂ）とを含み、
前記第１外気流路を流れる空気に対する抵抗を、前記第２外気流路を流れる空気に対する抵抗よりも高める抵抗部（１６Ｇ）を更に備え、
前記抵抗部は、前記コアに、前記散布部の少なくとも一部において、前記第１外気流路を狭窄するように設けられ、
前記コアは、複数のフィンと複数のチューブとを有し、
前記抵抗部は、前記散布部において隣接する前記チューブ（１０１ｃ）の間隔を、前記非散布部において隣接する前記チューブ（１０１ａ）の間隔よりも狭くすることによって構成されている、熱交換器。
熱交換装置であって、
コア（１０１）の内部流路を流れる流体と前記コアを通過する空気との間で熱交換し、前記流体を冷却するものであって、前記コアには水が散布される散布部（１０１Ａ）及び水が散布されない非散布部（１０１Ｂ）が設けられてなる熱交換器（１０）と、
前記散布部に水を散布する散水装置（１１）と、を備え、
前記コアに向かって空気を導入し、前記コアにおいて空気を熱交換させ、前記コアを通過した空気を導出する外気流路は、前記散布部を通る空気が流れる第１外気流路（１４Ａ，１５Ａ）と、前記非散布部を通る空気が流れる第２外気流路（１４Ｂ，１５Ｂ）とを含み、
前記第１外気流路を流れる空気に対する抵抗を、前記第２外気流路を流れる空気に対する抵抗よりも高める抵抗部（１６Ｇ）を更に備え、
前記抵抗部は、前記コアに、前記散布部の少なくとも一部において、前記第１外気流路を狭窄するように設けられ、
前記コアは、複数のフィンと複数のチューブとを有し、
前記抵抗部は、前記散布部において隣接する前記フィン（１０１ｄ）の間隔を、前記非散布部において隣接する前記フィン（１０１ｂ）の間隔よりも狭くすることによって構成されている、熱交換器。
前記散布部における前記フィン（１０１ｅ）の厚みを、前記非散布部における前記フィン（１０１ｂ）の厚みよりも厚く構成している、請求項６に記載の熱交換装置。