JP2008057950A - 複合型熱交換器及び複合型熱交換器システム - Google Patents

複合型熱交換器及び複合型熱交換器システム Download PDF

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Abstract

【課題】 ラジエータの流通媒体の一部をサブラジエータの流通媒体として利用し、さらに、メインラジエータ、サブラジエータ、水冷式コンデンサ、空冷式コンデンサをコンパクトに一体化することにより、主にラジエータとしての冷却性能の向上と車両への搭載性を向上できる複合型熱交換器及び複合型熱交換器システムの提供。
【解決手段】 空冷式コンデンサ５と、サブラジエータ３と、メインラジエータ２を備え、サブラジエータ３のタンク３ａをメインラジエータ２のタンク２ａと連通した状態で形成し、サブラジエータ３のタンク３ｂに水冷式コンデンサ４を収容し、メインラジエータ２で冷却された流通媒体の一部をサブラジエータ３に導入して水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却する一方、該水冷式コンデンサ４で冷却された流通媒体を空冷式コンデンサ５に導入して冷却するように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複合型熱交換器及び複合型熱交換器システムに関する。
従来、本発明者によってエンジン冷却用のメインラジエータと、コンデンサ冷却用のサブラジエータを配置した複合型熱交換器及び複合型熱交換器システムの技術が公知になっている（特許文献１参照）。
特開２００５−１８６８７９号公報
しかしながら、従来の複合型熱交換器及び複合型熱交換器システムにあっては、メインラジエータとサブラジエータの流通媒体を独立して流通させていたため、部品点数や配管の組み付け工数が増えてしまい、実際の車両への搭載には手間が掛かるという問題点があった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、ラジエータの流通媒体の一部をサブラジエータの流通媒体として利用し、さらに、メインラジエータ、サブラジエータ、水冷式コンデンサ、空冷式コンデンサをコンパクトに一体化することにより、主にラジエータとしての冷却性能の向上と車両への搭載性を向上できる複合型熱交換器及び複合型熱交換器システムを提供することである。
本発明の請求項１記載の発明では、一対のタンクと、これら両タンクの間に配置されるコア部を有する空冷式コンデンサと、一対のタンクと、これら両タンクの間に配置され、且つ、前記空冷式コンデンサのコア部と一体的に同一平面上に配置されるコア部を有するサブラジエータと、一対のタンクと、これら両タンクの間に配置されるコア部を有するメインラジエータを備え、前記サブラジエータの両タンクのうちいずれか一方のタンクをメインラジエータの下流側タンクと連通した状態で形成し、前記サブラジエータの両タンクのうちいずれか一方のタンクに水冷式コンデンサを収容し、前記メインラジエータで冷却された流通媒体の一部をサブラジエータに導入して水冷式コンデンサの流通媒体を冷却する一方、該水冷式コンデンサで冷却された流通媒体を空冷式コンデンサに導入して冷却するように構成したことを特徴とする。
請求項８記載の発明では、エンジン冷却用のメインラジエータで冷却された流通媒体の一部を、コンデンサ冷却用のサブラジエータに導入して再びメインラジエータの流通媒体と合流させるようにしたことを特徴とする。
本発明の請求項１記載の発明にあっては、一対のタンクと、これら両タンクの間に配置されるコア部を有する空冷式コンデンサと、一対のタンクと、これら両タンクの間に配置され、且つ、前記空冷式コンデンサのコア部と一体的に同一平面上に配置されるコア部を有するサブラジエータと、一対のタンクと、これら両タンクの間に配置されるコア部を有するメインラジエータを備え、前記サブラジエータの両タンクのうちいずれか一方のタンクをメインラジエータの下流側タンクと連通した状態で形成し、前記サブラジエータの両タンクのうちいずれか一方のタンクに水冷式コンデンサを収容し、前記メインラジエータで冷却された流通媒体の一部をサブラジエータに導入して水冷式コンデンサの流通媒体を冷却する一方、該水冷式コンデンサで冷却された流通媒体を空冷式コンデンサに導入して冷却するように構成したため、ラジエータの流通媒体の一部をサブラジエータの流通媒体として利用し、さらに、メインラジエータ、サブラジエータ、水冷式コンデンサ、空冷式コンデンサをコンパクトに一体化することにより、主にラジエータとしての冷却性能の向上と車両への搭載性を向上できる。
請求項８記載の発明にあっては、エンジン冷却用のメインラジエータで冷却された流通媒体の一部を、コンデンサ冷却用のサブラジエータに導入して再びメインラジエータの流通媒体と合流させるようにしたため、メインラジエータの流通媒体の一部をサブラジエータの流通媒体として使用でき、部品点数や配管の組み付け工数を減らして、車両への搭載を容易にして好適となる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の複合型熱交換器のシステム構成図、図２は本実施例１の複合型熱交換器の平面図、図３は本実施例１の複合型熱交換器の上面図である。
図４は本実施例１のサブラジエータのタンクの内部を説明する図、図５は本実施例１の複合型熱交換器の流通媒体の流れを説明する図である。
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１の複合型熱交換器Ａが採用された車両では、エンジン１と、メインラジエータ２と、サブラジエータ３と、水冷式コンデンサ４と、空冷式コンデンサ５と、膨張弁６と、コンプレッサ７と、エバポレータ８が備えられている。
メインラジエータ２は、接続管９ａを介してエンジン１から送出された高温な流通媒体（一点鎖線矢印で図示）を導入して冷却した後、接続管９ｂ、ポンプＰ、及び接続管９ｃを介して再びエンジン１へ環流させるようになっている。
サブラジエータ３は、メインラジエータ２の流通媒体の一部（二点鎖線矢印で図示）を導入してさらに冷却した後、接続管9d,9e及び温度調整用制御弁１０（温度調整用制御手段に相当）を介してメインラジエータ２の流通媒体と合流させるようになっている。
水冷式コンデンサ４は、コンプレッサ７から接続管９ｆを介して送出された高温な流通媒体を導入してサブラジエータ３の流通媒体で冷却した後、接続管９ｇを介して空冷式コンデンサ５へ送出するようになっている。
空冷式コンデンサ５は、水冷式コンデンサ４から送出された流通媒体を導入してさらに冷却した後、接続管９ｈ〜９ｊを介して膨張弁６、エバポレータ８の順に流通させて再びコンプレッサ７へ環流させるようになっている。
即ち、本実施例１の車両では、エンジン冷却用のメインラジエータ２で冷却された流通媒体の一部を、コンデンサ冷却用のサブラジエータ３に導入して水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却した後、再びメインラジエータ２の流通媒体と合流させるようにしている。
従って、サブラジエータ３でメインラジエータ２を補助できると同時に、水冷式コンデンサ４で空冷式コンデンサ５を補助できるようになっている。
また、サブラジエータ３の流通媒体の出口側となる接続管9d,9eの間には、温度調整用制御弁１０が設けられ、これによって、サブラジエータ３の流通媒体の温度調整を行うことができるようになっている。
なお、温度調整用制御弁１０は、サーモスタットや、温度センサによりサブラジエータ３の流通媒体の温度をセンシングして開閉制御する電磁弁が採用され、流通媒体の流通量を微量な単位で制御できるものが好ましい。
そして、前述したメインラジエータ２、サブラジエータ３、水冷式コンデンサ４、空冷式コンデンサ５が複合型熱交換器Ａとして一体的に形成されている。
以下、複合型熱交換器Ａの構造について詳細に説明する。
図２〜４に示すように、本実施例１の複合型熱交換器Ａは、メインラジエータ２と、サブラジエータ３と、水冷式コンデンサ４と、空冷式コンデンサ５が備えられている。
メインラジエータ２は、一対のタンク2a,2bと、これら両タンク2a,2bの間に配置されるコア部２ｃで構成されている。
図４に示すように、メインラジエータ２のコア部２ｃは、両端部がそれぞれ対応するタンク2a,2bに挿通し固定された複数の偏平管状のチューブ２ｄと、隣接するチューブ２ｄ同士間に配置された波板状のフィン２ｅとから構成されている。
メインラジエータ２のタンク２ａの上部における後面には、上述した接続管９ｂに接続される出力ポート２ｆが該タンク２ａ内に連通した状態で設けられている他、その前方側は矩形状に突出した後述するサブラジエータ３のタンク３ａと連通した状態で一体的に形成されている。
一方、メインラジエータ２のタンク２ｂの後面には、上述した接続管９ａに接続される入力ポート２ｇ（図２、３参照）が形成されている。
また、メインラジエータ２のコア部２ｃの上下端は両端部がそれぞれ対応するタンク2a,2bに挿通し固定されたレインフォース２ｈ（図４参照）で連結補強されている。
サブラジエータ３は、一対のタンク3a,3bと、これら両タンク3a,3bの間に配置されるコア部３ｃで構成されている。
サブラジエータ３のコア部３ｃは、両端部がそれぞれ対応するタンク3a,3bに挿通し固定された複数の偏平管状のチューブ３ｄと、隣接するチューブ３ｄ同士間に配置された波板状のフィン３ｅとから構成されている。
サブラジエータ３のタンク３ａは、前述したようにメインラジエータ２のタンク２ａと連通した状態で一体的に形成される一方、サブラジエータ３のタンク３ｂの内部には、水冷式コンデンサ４が収容されている。
また、タンク３ｂの側面には、上述した接続管９ｄに固定される出力ポート３ｆが該タンク３ｂ内に連通した状態で設けられている。
さらに、サブラジエータ３のコア部３ｃの上端は、両端部がそれぞれ対応するタンク3a,3bに挿通し固定されたレインフォース３ｇで連結補強されている。
水冷式コンデンサ４は、上述した接続管9f,9gにそれぞれ対応して接続される入出力ポート4a,4bがタンク３ｂの側面に設けられている。
なお、水冷式コンデンサ４は、適宜の構造を採用できるが、一般的なハウジング式のオイルクーラやエバポレータのような構造が採用される。
空冷式コンデンサ５は、一対のタンク5a,5bと、これら両タンク5a,5bの間に配置されるコア部５ｃで構成されている。
空冷式コンデンサ５のコア部５ｃは、サブラジエータ３のコア部３ｃと一体的に同一平面上に配置される他、両端部がそれぞれ対応するタンク5a,5bに挿通し固定された複数の偏平管状のチューブ５ｄと、隣接するチューブ５ｄ同士間に配置された波板状のフィン５ｅとから構成されている。
また、空冷式コンデンサ５のコア部５ｃの下端は、両端部がそれぞれ対応するタンク5a,5bに挿通し固定されたレインフォース５ｇで連結補強されている。
図２に示すように、空冷式コンデンサ５のタンク５ａは、その内部が仕切部５ｈで仕切られることにより２つの室R2,R3に区分けされる他、両室R2,R3に接続管5i,5jを介して連通したレシーバ５ｋが設けられている。
一方、空冷式コンデンサ５のタンク５ｂには、その内部が仕切部５ｍで仕切られることにより２つの室R1,R4に区分けされる他、室Ｒ１には接続管９ｇが接続される入力ポート５ｎが設けられる一方、室Ｒ４には上述した接続管９ｈに接続される出力ポート５ｏが設けられている。
なお、上記サブラジエータ３のコア部３ａと空冷式コンデンサ５のコア部５ｃとの境目となるチューブには内部に流通媒体が流れないようにした所謂デットチューブが設けられている。
その他、本実施例１の複合型熱交換器Ａの構成部材は全てアルミ製であり、各構成部材の接合部のうちの少なくとも一方にはろう材からなるクラッド層が設けられ、これらは予め仮組みされた状態で加熱炉にて熱処理されることにより、各構成部材の接合部がろう付けされて一体的に形成されている。
なお、複合型熱交換器Ａの各構成部材はアルミ製に限らず、適宜設定でき、例えば、タンク2a,2b（3a,3b）を樹脂製としてアルミ製のチューブプレートに加締める場合には、各チューブ2d,3dをそれぞれ対応するチューブプレートに挿通し固定する。
また、水冷式コンデンサ４は上述したろう付け工程の前に予め１度ろう付け固定して形成する場合もあり得る。また、レシーバ５ｋは、後工程で装着する場合もあり得る。
次に、作用を説明する。
このように構成された複合型熱交換器Ａでは、図１、５に示すように、接続管９ａを介してメインラジエータ２の入力ポート２ｇからタンク２ｂに流入した高温な流通媒体（一点鎖線矢印で図示）は、コア部２ｃの各チューブ２ｄを流通してタンク２ａに流入する間にコア部２ｃを通過する車両走行風または図外のファンの強制風と熱交換して冷却された後、出力ポート２ｆから接続管９ｂへ送出される。
また、メインラジエータ２で冷却された流通媒体の一部（二点鎖線矢印で図示）は、サブラジエータ３のタンク３ａからコア部３ｃの各チューブ３ｄを流通してタンク３ｂに流入する間にコア部３ｃを通過する車両走行風または図外のファンの強制風と熱交換してさらに冷却される。
また、サブラジエータ３のタンク３ｂの流通媒体は、水冷式コンデンサ４の流通媒体と熱交換して該水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却した後、出力ポート３ｆから接続管9d,9e及び温度調整用制御弁１０を介してメインラジエータ２の接続管９ｂの流通媒体と合流する。
一方、接続管９ｆを介して水冷式コンデンサ４の入力ポート４ａから導入された高温な流通媒体（破線矢印で図示）は、サブラジエータ３の流通媒体と熱交換して冷却された後、接続管９ｇを介して空冷式コンデンサ５の入力ポート５ｎへ送出される。
また、空冷式コンデンサ５の入力ポート５ｎからタンク５ｂの室Ｒ１に流入した流通媒体は、室R1,R2に対応するコア部５ｃの各チューブ５ｄを流通してタンク５ａの室Ｒ２に流入する間にコア部５ｃを通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換して冷却される。
次に、室Ｒ２内の流通媒体は、接続管５ｉを介してレシーバ５ｋ内で気液分離された後、液状の流通媒体のみが接続管５ｊを介してタンク５ａの室Ｒ３に流入する。
次に、室Ｒ３内の流通媒体は、室R3,R4に対応するコア部５ｃの各チューブ５ｄを流通してタンク５ｂの室Ｒ４に流入する間に、コア部５ｃを通過する車両走行風または図外のファンによる強制風と熱交換して過冷却される。
最後に、タンク５ｂの室Ｒ４内の流通媒体は、出力ポート５ｏから接続管９ｈへ送出される。
従って、本実施例１の複合型熱交換器Ａにあっては、メインラジエータ２で冷却された流通媒体の一部をサブラジエータ３に導入してさらに冷却し、このさらに冷却された流通媒体で水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却した後、メインラジエータ２で冷却された流通媒体と再び合流させるようになっている。
一方、水冷式コンデンサ４で冷却された流通媒体を空冷式コンデンサ５に導入してさらに冷却させるようになっている。
従って、サブラジエータ３がメインラジエータ２を補助することにより、従来のラジエータに比べてメインラジエータ２を大幅にコンパクト化できる。
なお、実験の結果、メインラジエータ２の厚みを約１／２にしても従来品と同等の冷却性能を発揮できることが確認できた。
また、水冷式コンデンサ４が空冷式コンデンサ５を補助することにより、空冷式コンデンサ５のコアサイズを大幅にコンパクトにしつつ、冷却性能の向上を実現できる。
さらに、温度調整用制御弁１０によってサブラジエータ３の流通媒体の温度調整を行うため、例えば、サブラジエータ３の流通媒体の出口側の温度が所定温度よりも高くなった場合には、温度調整用制御弁１０がサブラジエータ３の流通媒体の流量を減少させ、これによって、所定温度よりも高くなったサブラジエータ３の流通媒体がメインラジエータ２の流通媒体と合流してエンジン１の冷却性能が低下するのを防止できる。
また、メインラジエータ２や両コンデンサ4,5の負荷が高い場合には、温度調整用制御弁１０を調整してメインラジエータ２や水冷式コンデンサ４を積極的に冷却する等、負荷に応じて適宜の流量調整を行うことができる。なお、サブラジエータ３の流量を絞って少なくすると、サブラジエータ３を流れる流通媒体はより冷却されることになる。
また、温度調整用制御弁１０による流量調整は前述した以外にも適宜設定できる。
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の複合型熱交換器Ａにあっては、一対のタンク5a,5bと、これら両タンク5a,5bの間に配置されるコア部５ｃを有する空冷式コンデンサ５と、一対のタンク3a,3bと、これら両タンク3a,3bの間に配置され、且つ、空冷式コンデンサ５のコア部５ｃと一体的に同一平面上に配置されるコア部３ｃを有するサブラジエータ３と、一対のタンク2a,2bと、これら両タンク2a,2bの間に配置されるコア部２ｃを有するメインラジエータ２を備え、サブラジエータ３のタンク３ａをメインラジエータ２のタンク２ａと連通した状態で形成し、サブラジエータ３のタンク３ｂに水冷式コンデンサ４を収容し、メインラジエータ２で冷却された流通媒体の一部をサブラジエータ３に導入して水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却する一方、該水冷式コンデンサ４で冷却された流通媒体を空冷式コンデンサ５に導入して冷却するように構成したため、ラジエータの流通媒体の一部をサブラジエータ３の流通媒体として利用し、さらに、メインラジエータ２、サブラジエータ３、水冷式コンデンサ４、空冷式コンデンサ５をコンパクトに一体化することにより、主にラジエータとしての冷却性能の向上と車両への搭載性を向上できる。
また、サブラジエータ３のタンク３ａをメインラジエータ２のタンク２ａと連通した状態で一体的に形成したため、熱損失を増大させることなくメインラジエータ２からサブラジエータ３のタンクへ流通媒体の一部を流通させることができる上、部品点数を減らすことができる。
また、水冷式コンデンサ４を、サブラジエータ３のタンク３ｂに収容したため、メインラジエータ２で冷却された流通媒体をサブラジエータ３のコア部３ｃでさらに冷却して水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却することができ、メインラジエータ２で冷却された流通媒体で直接水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却する場合に比べて水冷式コンデンサ４の冷却性能を向上できる。
また、サブラジエータ３の流通媒体の出口側に温度調整用制御弁１０を設け、サブラジエータ３の流通媒体の出口側の温度が所定温度よりも高くなった場合に、温度調整用制御弁１０がサブラジエータ３からメインラジエータ２への流通媒体の流量を減らすように調整するため、所定温度よりも高くなったサブラジエータ３の流通媒体がメインラジエータ２の流通媒体と合流してエンジン１の冷却性能が低下するのを防止できる。
以下、実施例２を説明する。
なお、本実施例２において実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図６は本発明の実施例２のサブラジエータのタンクの内部を説明する図、図７は本実施例２の複合型熱交換器の平面図、図８は本実施例２の複合型熱交換器の流通媒体の流れを説明する図である。
図６、７に示すように、本実施例２の複合型熱交換器Ｂでは、サブラジエータ３のタンク３ａの内部に区分けされた室Ｒ５が形成される他、この室Ｒ５はコア部３ｃの下方側のチューブ２０ａと連通されると共に、メインラジエータ２のタンク２ａ内と接続ポート２１を介して連通されている。
さらに、サブラジエータ３の出力ポート３ｆが省略されている点が実施例１と異なる。
このように構成された複合型熱交換器Ｂでは、図８に示すように、メインラジエータ２で冷却された流通媒体（二点鎖線矢印で図示）の一部は、サブラジエータ３のコア部３ｃの上方の各チューブ２０ｂ（図６参照）を流通してタンク３ｂに流入する間にコア部３ｃを通過する車両走行風または図外のファンの強制風と熱交換してさらに冷却される。
次に、タンク３ｂに流入したサブラジエータ３の流通媒体は、水冷式コンデンサ４の流通媒体と熱交換して該水冷式コンデンサ４の流通媒体を冷却した後、コア部３ｃの下方の各チューブ２０ａを流通して室Ｒ５に流入する間にコア部３ｃを通過する車両走行風または図外のファンの強制風と熱交換してさらに冷却される。
次に、室Ｒ５に流入したサブラジエータ３の流通媒体は、接続ポート２１を介してメインラジエータ２のタンク２ａの流通媒体と合流する。
なお、接続ポート２１には、流通媒体を室Ｒ５からタンク２ａ側へのみ流通させる逆止弁と、前述した温度調整用制御弁１０が組み込まれている。
従って、本実施例２の複合型熱交換器Ｂでは、サブラジエータ３の流通媒体を両タンク3a,3b間でターンさせるように構成したため、タンク３ｂ内で水冷式コンデンサ４の流通媒体と熱交換して少し高温化されたサブラジエータ３の流通媒体をターンさせて冷却した後、タンク３ａ内でメインラジエータ２の流通媒体と合流させることができ、メインラジエータ２と合流するサブラジエータ３の流通媒体の高温化を防止してメインラジエータ２を確実に補助することができる。
なお、本実施例２ではサブラジエータ３の流通媒体を両タンク3a,3b間で１ターンさせたが、複数回ターンさせても良い。
また、実施例２で説明した出力ポート３ｆ及び接続管9d,9eを省略できる他、全体のコンパクト化と各配管の手間を省略して車両への搭載性を良好にできる。
以下、実施例３を説明する。
なお、本実施例３において実施例２と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図９は本発明の実施例３の複合型熱交換器の平面図である。
図９に示すように、本実施例３では、実施例２で説明した室Ｒ５内に水冷式コンデンサ４が収容され、この変更に伴って、空冷式コンデンサ５のタンク5a,5b等が左右反対に配置される点が実施例２と異なる。
このように構成された複合型熱交換器Ｃでは、水冷式コンデンサ４の流通媒体がサブラジエータ３の両タンク3a,3b間で１ターンしてさらに冷却された流通媒体で冷却されることとなり、水冷式コンデンサ４の冷却性能を向上できる。
なお、本実施例３では、サブラジエータ３の流通媒体を両タンク3a,3b間で１ターンさせたが、複数回ターンさせても良く、要は流通媒体が最後に流入するタンク３ｂに室Ｒ５を設けてここに水冷式コンデンサ４を収容させれば良い。
以下、実施例４を説明する。
なお、本実施例４において実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図１０は本発明の実施例４の複合型熱交換器のシステム構成図である。
図１０に示すように、本実施例４では、接続管９ｆの流通媒体を接続管９ｋを介して水冷式コンデンサ４、空冷式コンデンサ５の順に導入する経路と、接続管９ｍを介して空冷式コンデンサ５に導入する経路に切り替える切替制御弁４０（切替制御手段に相当）が設けられている点が実施例１と異なる。なお、接続管９ｇの内部には逆止弁が組み込まれている。
このように構成された複合型熱交換器Ｄでは、例えばメインラジエータ２の負荷が高い場合には、コンプレッサ７及び接続管を介して流通する流通媒体を切替制御弁４０により直接空冷式コンデンサ５へ導入し、これにより、水冷式コンデンサ４を停止させる等の制御が可能となる。
従って、空冷式コンデンサ５のみ機能させて車内空調を行いつつ、メインラジエータ２の高負荷に対応でき、ひいてはエンジン１の高出力化に対応できる。なお、切替制御弁４０による開閉は前述した以外にも適宜設定できる。
従って、本実施例４では、水冷式コンデンサ４と空冷式コンデンサ５のうち、水冷式コンデンサ４及び空冷式コンデンサ５を流通する経路と、空冷式コンデンサ５のみを流通する経路のいずれかへ流通媒体を流すように切り替える切替制御弁４０を備えるため、メインラジエータ２の高負荷に対応できる。
以下、実施例５を説明する。
なお、本実施例５において実施例１と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図１１は本発明の実施例５の複合型熱交換器のシステム構成図である。
図１１に示すように、本実施例５では、ターボチャージャー装置とＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置とを組み合わせて採用している。
具体的には、図示を省略するエアクリーナから導いた吸気を、吸気管９ｎを介してターボチャージャー５０のコンプレッサ５０ａへ導入して加圧し、接続管９ｏを介して水冷式インタークーラ５１に導入して冷却した後、インテークマニホールド９ｐを介してエンジン１の各気筒（図示せず）に分配するようにしている。
また、サブラジエータ３で冷却された４０℃前後の流通媒体を、接続管9d,9q及び温度調整用制御弁１０を介して水冷式インタークーラ５１に導入し、この水冷式インタークーラ５１から排出された７０℃前後の流通媒体を接続管９ｒを介してメインラジエータ２の流通媒体と合流させるようになっている。
従って、本実施例５の複合型熱交換器Ｅでは、サブラジエータ３で冷却した流通媒体を水冷式インタークーラ５１に導入して排気ガスを効率良く冷却でき、排気抵抗を下げてターボチャージャー５０のレスポンスを向上できると同時に、エアコンへの悪影響を防止できるようになっている。
一方、エンジン１から排出された排気ガスは、エキゾーストマニホールド９ｔを介してターボチャージャー５０のタービン５０ｂへ導入して駆動した後、排気管９ｕを介して車外へ排出するようにしている。
さらに、上記エキゾーストマニホールド９ｔの排気ガスの一部を、接続管９ｖを介してＥＧＲクーラ５２に導入し、このＥＧＲクーラ５２から排出された排気ガスを接続管９ｗを介してインテークマニホールド９ｐに導入するようにしている。
この際、ＥＧＲクーラ５２は、エンジン１とラジエータ２を循環する流通媒体の一部を接続管9x,9yを介して導入することにより排気ガスを冷却するようになっている。
なお、ＥＧＲクーラ装置は必ずしも設ける必要はない。
また、ＥＧＲクーラの出口側の接続管９ｗを接続管９ｏに接続しても良い。
さらに、水冷式インタークーラ５１の前後に空冷式インタークーラを直列に接続しても良い。
以下、実施例６を説明する。
なお、本実施例６において実施例２と同様の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略し、相違点のみ詳述する。
図１２は本発明の実施例６の複合型熱交換器のシステム構成図、図１３は本実施例６のサブラジエータのタンクの内部を説明する図である。
図１２に示すように、本実施例６の複合型熱交換器Ｆでは、温度調整用制御弁１０をメインラジエータ２の流通媒体の出口付近における接続管９ｅとの合流部手前に設けている点が実施例２と異なる。
なお、メインラジエータ２とサブラジエータ３を一体的に形成する場合には、例えば、図１３に示すように、メインラジエータ２の出力ポート２ｆに図示を省略する温度調整用制御弁１０を設けると共に、実施例２で説明したサブラジエータ３の出力ポート２１に代えて、室Ｒ５に連通した状態でタンク２ａから外部へ突出した出力ポート６０を設ける。
なお、出力ポート６０の先端は、接続管９ｅで温度調整用制御弁１０の直後に連通接続されるようになっている。
従って、本実施例６の複合型熱交換器Ｆでは、メインラジエータ２のタンク２ａに流入した流通媒体を温度調整用制御弁１０で流量調整しながら確実にサブラジエータ３へ流入させることができ、安定した冷却性能を実現できる。
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、温度調整用制御弁１０及び切替制御弁４０を設ける位置、設置数については適宜設定でき、これらを適宜連動させて制御することは当然考えられる。
さらに、サブラジエータ３で冷却された流通媒体をオルタネータ、ハイブリット車両や燃料電池車両のモータ及びインバータ回路等を介してエンジン１へ再び戻すようにしても良い。
本発明の実施例１の複合型熱交換器のシステム構成図である。 本実施例１の複合型熱交換器の平面図である。 本実施例１の複合型熱交換器の上面図である。 本実施例１のサブラジエータのタンクの内部を説明する図である。 本実施例１の複合型熱交換器の流通媒体の流れを説明する図である。 本発明の実施例２のサブラジエータのタンクの内部を説明する図である。 本実施例２の複合型熱交換器の平面図である。 本実施例２の複合型熱交換器の流通媒体の流れを説明する図である。 本発明の実施例３の複合型熱交換器の平面図である。 本発明の実施例４の複合型熱交換器のシステム構成図である。 本発明の実施例５の複合型熱交換器のシステム構成図である。 本発明の実施例６の複合型熱交換器のシステム構成図である。 本実施例６のサブラジエータのタンクの内部を説明する図である。
符号の説明
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ 複合型熱交換器
Ｐ ポンプ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 室
１ エンジン
２ メインラジエータ
２ａ、２ｂ （メインラジエータの）タンク
２ｃ コア部（メインラジエータの）
２ｄ （メインラジエータの）チューブ
２ｅ （メインラジエータの）フィン
２ｆ （メインラジエータの）出力ポート
２ｇ （メインラジエータの）入力ポート
３ サブラジエータ
３ａ、３ｂ （メインラジエータの）タンク
３ｃ コア部（メインラジエータの）
３ｄ （サブラジエータの）チューブ
３ｅ （サブラジエータの）フィン
３ｆ （サブラジエータの）出力ポート
２ｈ、３ｇ、５ｇ レインフォース
４ 水冷式コンデンサ
４ａ （水冷式コンデンサの）入力ポート
４ｂ （水冷式コンデンサの）出力ポート
５ 空冷式コンデンサ
５ａ、５ｂ （空冷式コンデンサの）タンク
５ｃ （空冷式コンデンサの）コア部
５ｄ （サブラジエータの）チューブ
５ｅ （サブラジエータの）フィン
５ｈ、５ｍ 仕切り部
５ｉ、５ｊ （レシーバの）接続管
５ｋ レシーバ
５ｎ （サブラジエータの）入力ポート
５ｏ （サブラジエータの）出力ポート
６ 膨張弁
７ コンプレッサ
８ エバポレータ
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈ、９ｉ、９ｊ、９ｋ、９ｍ、９ｎ、９ｏ、９ｐ、９ｑ、９ｒ、９ｓ、９ｔ、９ｕ、９ｖ、９ｗ、９ｘ、９ｙ 接続管
１０ 温度調整用制御弁
２０ａ 下方のチューブ
２０ｂ 上方のチューブ
２１ 接続ポート
４０ 切替制御弁
５０ ターボチャージャー
５０ａ コンプレッサ
５０ｂ タービン
５１ 水冷式インタークーラ
５２ ＥＧＲクーラ
６０ 出力ポート

Claims (10)

  1. 一対のタンクと、これら両タンクの間に配置されるコア部を有する空冷式コンデンサと、
    一対のタンクと、これら両タンクの間に配置され、且つ、前記空冷式コンデンサのコア部と一体的に同一平面上に配置されるコア部を有するサブラジエータと、
    一対のタンクと、これら両タンクの間に配置されるコア部を有するメインラジエータを備え、
    前記サブラジエータの両タンクのうちいずれか一方のタンクをメインラジエータの下流側タンクと連通した状態で形成し、
    前記サブラジエータの両タンクのうちいずれか一方のタンクに水冷式コンデンサを収容し、
    前記メインラジエータで冷却された流通媒体の一部をサブラジエータに導入して水冷式コンデンサの流通媒体を冷却する一方、該水冷式コンデンサで冷却された流通媒体を空冷式コンデンサに導入して冷却するように構成したことを特徴とする複合型熱交換器。
  2. 請求項１記載の複合型熱交換器において、
    前記サブラジエータの両タンクのうちいずれか一方のタンクをメインラジエータの下流側タンクと連通した状態で一体的に形成したことを特徴とする複合型熱交換器。
  3. 請求項１または２記載の複合型熱交換器において、
    前記水冷式コンデンサをサブラジエータの下流側のタンクに収容したことを特徴とする複合型熱交換器。
  4. 請求項１〜３のうちいずれかに記載の複合型熱交換器において、
    前記サブラジエータの流通媒体を該サブラジエータの両タンク間でターンさせるように構成したことを特徴とする複合型熱交換器。
  5. 請求項４に記載の複合型熱交換器において、
    前記水冷式コンデンサをサブラジエータの両タンク間でターンした流通媒体が最後に流入するタンクに収容したことを特徴とする複合型熱交換器。
  6. 請求項１〜５のうちいずれかに記載の複合型熱交換器において、
    前記サブラジエータの流通媒体の出口側に温度調整用制御手段を設け、
    前記サブラジエータの流通媒体の出口側の温度が所定温度よりも高くなった場合に、前記温度調整用制御手段がサブラジエータの流通媒体の流量を減らすように調整することを特徴とする複合型熱交換器。
  7. 請求項１〜６のうちいずれかに記載の複合型熱交換器において、
    前記メインラジエータの流通媒体の出口側に温度調整用制御手段を設け、
    前記サブラジエータの流通媒体の出口側の温度が所定温度よりも高くなった場合に、前記温度調整用制御手段がサブラジエータの流通媒体の流量を減らすように調整することを特徴とする複合型熱交換器。
  8. 請求項１〜７のうちいずれかに記載の複合型熱交換器において、
    前記水冷式コンデンサと空冷式コンデンサのうちいずれか一方へのみ流通媒体を流すように切り替える切替制御手段を備えることを特徴とする複合型熱交換器。
  9. エンジン冷却用のメインラジエータで冷却された流通媒体の一部を、コンデンサ冷却用のサブラジエータに導入して再びメインラジエータの流通媒体と合流させるようにしたことを特徴とする複合型熱交換器システム。
  10. 請求項９記載の複合型熱交換器システムにおいて、
    エンジン冷却用のメインラジエータで冷却された流通媒体の一部を、コンデンサ冷却用のサブラジエータに導入した後、水冷式インタークーラを介して再びメインラジエータの流通媒体と合流させるようにしたことを特徴とする複合型熱交換器システム。
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