ラジエーターは、冷却と加熱を目的として、ある媒体から別の媒体に熱エネルギーを伝達するために使用される熱交換器です。ラジエーターの大部分は、自動車、建物、電子機器内で機能するように作られています。
ラジエーターは常に環境への熱源ですが、自動車のエンジン冷却や HVAC 乾式冷却塔のように、環境を加熱する目的、または環境に供給される流体や冷却剤を冷却する目的の場合があります。その名前にもかかわらず、ほとんどのラジエーターは熱放射ではなく対流によって熱の大部分を伝達します。
ラジエーターは、主に自動車だけでなく、ピストンエンジンの航空機、鉄道機関車、オートバイ、定置式発電所、および熱機関が使用されるその他の場所でも内燃機関を冷却するために使用されます (水上バイクでは、屋外に比較的冷たい水を無制限に供給できるため、通常、代わりに液液熱交換器が使用されます)。
熱機関を冷却するために、冷却剤がエンジンブロックを通過し、そこでエンジンからの熱を吸収します。次に、高温の冷却剤はラジエーターの入口タンク (ラジエーターの上部または片側にある) に供給され、そこからチューブを通ってラジエーター コア全体に分配され、ラジエーターの反対側の端にある別のタンクに送られます。冷却剤が反対側のタンクに向かう途中でラジエーター チューブを通過すると、その熱の多くがチューブに伝わり、チューブの各列の間にあるフィンに熱が伝わります。その後、フィンは熱を周囲の空気に放出します。フィンを使用することでチューブと空気の接触面が大幅に増加し、交換効率が向上します。冷却された液体はエンジンに戻され、このサイクルが繰り返されます。通常、ラジエーターは冷却液の温度を周囲温度まで下げることはありませんが、それでもエンジンの過熱を防ぐのに十分な冷却を維持します。
この冷却剤は通常水ベースで、凍結を防ぐためにグリコールが添加され、腐食、浸食、キャビテーションを制限するためにその他の添加剤が添加されています。しかしながら、冷却剤はオイルであってもよい。最初のエンジンは冷却剤を循環させるためにサーモサイフォンを使用していました。しかし、今日では、最小のエンジンを除いてすべてポンプが使用されています。[5]
1980 年代までは、ラジエーター コアは銅 (フィン用) や真鍮 (チューブ、ヘッダー、サイド プレート用) で作られることが多く、タンクも真鍮やプラスチック、多くの場合ポリアミドで作られていました。 1970 年代からアルミニウムの使用が増加し、最終的には車両用ラジエーター用途の大部分を占めるようになりました。アルミニウムの主な要因は、重量とコストの削減です。[要出典]
空気は液体冷却剤よりも熱容量と密度が低いため、冷却剤から熱を捕捉するにはかなり大きな体積流量（冷却剤と比較して）をラジエーターコアに吹き込む必要があります。ラジエーターには、ラジエーター内に空気を送り込む 1 つ以上のファンが付いていることがよくあります。車両のファンの電力消費を節約するために、ラジエーターは車両の前端のグリルの後ろにあることがよくあります。冷却剤の温度がシステムの設計最高温度を下回ったままで、ファンが停止したままの場合、ラムエアは必要な冷却空気流の一部またはすべてを提供できます。
