JP2014173748A - 複合型熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】空冷コンデンサに流入する前の空調用冷媒を冷却しつつ、強電系機器を効率的に冷却できる複合型熱交換器を提供する。
【解決手段】本発明に係る複合型熱交換器１は、強電系機器３を通過する水冷用冷却水を冷却するサブラジエータ２０と、サブラジエータ２０の上側又は下側に配置され、水冷用冷却水と異なる空調用冷媒を冷却する空冷コンデンサ４０と、水冷用冷却水と空調用冷媒とを熱交換する水冷コンデンサ３０とを備える。サブラジエータ２０により冷却された水冷用冷却水は、強電系機器３を通過した後、水冷コンデンサ３０を通過してサブラジエータ２０に流入する。水冷コンデンサ３０により冷却された空調用冷媒は、空冷コンデンサ４０に流入する
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車に搭載される複合型熱交換器に関する。

従来から、自動車に搭載された複合型熱交換器としては、エンジン用冷却水を冷却するメインラジエータと、車両に搭載された強電系機器（電動駆動源やインバータ等車載電気機器など）用の水冷用冷却水を冷却するサブラジエータと、サブラジエータから流出される水冷用冷却水と空調用冷媒との間で熱交換を行う水冷コンデンサと、水冷コンデンサから流出される空調用冷媒を冷却する空冷コンデンサとを備えたものがある。

この種の複合型熱交換器で使用される水冷コンデンサの一例について、図１３を参照しながら説明する（例えば、特許文献１参照）。図１３に示すように、水冷コンデンサ１１０は、サブラジエータ１２０で熱交換された水冷用冷却水を利用して、空冷コンデンサ１３０に流入する前に空調用冷媒を冷却すべく、サブラジエータ１２０の流出側タンク側に設けられている。

具体的には、サブラジエータ１２０で冷却された水冷用冷却水は、空冷コンデンサ１３０に流入する前の空調用冷媒と熱交換し、その後、強電系機器１４０に流入するようになっている。一方で、冷凍サイクルを循環する空調用冷媒は、まず、コンプレッサから水冷コンデンサ１１０に流入し、その後、空冷コンデンサ１３０へ流出する。これにより、空冷コンデンサ１３０へ流入するまでの空調用冷媒を効率的に冷却できる。

特開２０１０−１２７５０８号公報

しかしながら、上述した従来の複合型熱交換器１００では、サブラジエータ１２０を通過して冷却された水冷用冷却水は、空冷コンデンサ１３０に流入する前の高温高圧の空調用冷媒を冷却できるものの、この空調用冷媒と熱交換されて温度上昇してしまう。このため、温度上昇した水冷用冷却水が強電系機器１４０に流入してしまい、強電系機器を効率的に冷却できないおそれがあった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、空冷コンデンサに流入する前の空調用冷媒を冷却しつつ、強電系機器を効率的に冷却できる複合型熱交換器の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、強電系機器を通過する第１冷媒を冷却する第１熱交換器と、前記第１熱交換器の上側又は下側に配置され、前記第１冷媒と異なる第２冷媒を冷却する第２熱交換器と、前記第１冷媒と前記第２冷媒とを熱交換する第３熱交換器とを備える複合型熱交換器であって、前記第１熱交換器により冷却された前記第１冷媒は、前記強電系機器を通過した後、前記第３熱交換器を通過して前記第１熱交換器に流入し、前記第３熱交換器により冷却された前記第２冷媒は、前記第２熱交換器に流入することを要旨とする。

その他の特徴として、前記第１熱交換器を通過する前記第１冷媒は、前記第２熱交換器を通過する前記第２冷媒と同一方向に流れることが好ましい。

その他の特徴として、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器を通過する冷却風の下流側に設けられた第４熱交換器をさらに備え、前記第４熱交換器の幅は、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器の幅と同等であることが好ましい。

その他の特徴として、前記第４熱交換器の第４流入側タンクには、前記第１熱交換器の第１流入側タンク、及び前記第２熱交換器の第２流入流出用タンクを近接して配置し、前記第４熱交換器の第４流出側タンクには、前記第１熱交換器の第１流出側タンク、及び前記第２熱交換器の第２ターン用タンクを近接して配置することが好ましい。

その他の特徴として、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器は、それぞれ固定部を有し、前記第４熱交換器は、前記各固定部がそれぞれ固定される被固定部を有することが好ましい。

その他の特徴として、前記第３熱交換器は、前記第１熱交換器の第１流入側タンク内に設けられることが好ましい。

その他の特徴として、前記第１熱交換器の冷媒入り口、前記第２熱交換器の冷媒入り口及び前記第４熱交換器の冷媒入り口は、前記第４熱交換器のコア部に対して同じ側に配置することが好ましい。

本発明の特徴によれば、第１熱交換器で冷却された第１冷媒が強電系機器に直接流れるため、強電系機器を効率的に冷却できる。また、第１熱交換器へ流入する前の第１冷媒により第２冷媒をも冷却できる。以上により、空冷コンデンサに流入する前の空調用冷媒を冷却しつつ、強電系機器を効率的に冷却できる。

図１は、本実施形態に係る複合型熱交換器を示す全体斜視図である。 図２は、本実施形態に係る複合型熱交換器を示す正面図である。 図３は、本実施形態に係る複合型熱交換器が適用される熱交換システムを示す構成図である。 図４は、本実施形態に係るサブラジエータの流入側タンク及び水冷コンデンサを示す分解斜視図である。 図５は、本実施形態に係る水冷コンデンサを示す拡大分解斜視図である。 図６は、本実施形態に係るサブラジエータの流入側タンク及び空冷コンデンサの流入側タンクの近傍を示す断面図である。 図７は、本実施形態に係るサブラジエータの流入側タンク及び空冷コンデンサの流入側タンクの近傍を示す斜視図である。 図８（ａ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器の組み立て過程を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、その側面図である。 図９（ａ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器の組み立て後を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、その側面図である。 図１０（ａ）は、比較例に係る複合型熱交換器の水冷用冷却水及び空調用冷媒の流れを示す模式図であり、図１０（ｂ）は、比較例に係る複合型熱交換器の水冷用冷却水及び空調用冷媒の温度を示す模式図である。 図１１（ａ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器の水冷用冷却水及び空調用冷媒の流れを示す模式図であり、図１１（ｂ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器の水冷用冷却水及び空調用冷媒の温度を示す模式図である。 図１２（ａ）は、比較例に係る複合型熱交換器の水冷用冷却水の温度状況を示すグラフであり、図１２（ｂ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器の水冷用冷却水の温度状況を示すグラフである。 図１３は、背景技術に係る複合型熱交換器が適用される熱交換システムの一部を示す構成図である。

次に、本発明に係る複合型熱交換器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（複合型熱交換器の構成）
まず、本実施形態に係る複合型熱交換器１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る複合型熱交換器１を示す全体斜視図である。図２は、本実施形態に係る複合型熱交換器１を示す正面図である。図３は、本実施形態に係る複合型熱交換器１が適用される熱交換システムを示す構成図である。図４〜図７は、本実施形態に係るサブラジエータ２０の流出側タンク２２の近傍を示す図である。なお、複合型熱交換器１は、エンジンの他に電気駆動源又はその他の電気機器例えばインバータ等の車載機器としての強電系機器が搭載されたハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）に使用されるものとする。

複合型熱交換器１は、第４熱交換器としてのメインラジエータ１０（図３及び図８，９参照）と、第１熱交換器としてのサブラジエータ２０と、第３熱交換器としての水冷コンデンサ３０と、第２熱交換器としての空冷コンデンサ４０とを備えている。そして、複合型熱交換器１では、電動駆動源やインバータ等車載電気機器などの強電系機器３を冷却する第１冷媒としての水冷用冷却水と、水冷用冷却水とは異なりエバポレータを冷却する第２冷媒としての空調用冷媒とを熱交換させ、熱交換された第１冷媒をサブラジエータ２０に流入させるとともに、熱交換した空調用冷媒を空冷コンデンサ４０に流入させている。

具体的には、メインラジエータ１０は、図３に示すように、ポンプ５によって循環されるエンジン２のエンジン用冷却水を冷却するものである。メインラジエータ１０は、サブラジエータ２０及び空冷コンデンサ４０を通過する冷却風の下流側で、且つ、モータファン４の冷却風の上流側に設けられている。メインラジエータ１０は、エンジン用冷却水が通過してその外側を流れる冷却風との間で熱交換する複数のラジエータチューブ１１と、複数のラジエータチューブ１１の両側端がそれぞれ連結されるラジエータタンク（以下、流入側タンク１２（第４流入側タンク）及び流出側タンク１３（第４流出側タンク））とを備えている（図８及び図９参照）。このようなメインラジエータ１０の幅は、サブラジエータ２０及び空冷コンデンサ４０の幅とほぼ同等である（図８及び図９参照）。

サブラジエータ２０は、ポンプ６によって循環される強電系機器３（電動駆動源やインバータ等車載電気機器など）用の水冷用冷却水を冷却するものである。なお、サブラジエータ２０は、必ずしも電動駆動源やインバータ等車載電気機器などの強電系機器３である必要はなく、例えば、水冷チャージエアクーラ（水冷ＣＡＣ）に用いられる冷媒を冷却してもよい。

サブラジエータ２０は、図１〜図３に示すように、メインラジエータ１０の冷却風の上流面側で、且つ、上側領域に配置されている。サブラジエータ２０は、水冷用冷却水が通過してその外側を流れる冷却風との間で熱交換する複数のサブラジチューブ２１と、複数のサブラジチューブ２１の両側端がそれぞれ連結されるサブラジタンク（以下、流入側タンク２３（第１流入側タンク）及び流出側タンク２２（第１流出側タンク））とを備えている。

流入側タンク２３及び流出側タンク２２には、固定部としての略Ｌ字状の固定用爪２３ｆ，２２ｆが設けられている。流入側タンク２３には、水冷用冷却水が流入する流入部２３ｉｎ（冷媒入り口）が形成されている。一方、流出側タンク２２は、水冷用冷却水が流出する流出部２２ｏｕｔが形成されている。

流入側タンク２３には、図４に示すように、水冷コンデンサ３０が収容される断面矩形状の収容室２３Ａが設けられている。本実施形態では、収容室２３Ａの断面形状が矩形状であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば円形状でもよく、形状については任意に設定できる。

収容室２３Ａの上側には、水冷コンデンサ３０を内部に挿入する上側挿入開口部２３Ａ１が設けられている。図４〜図６に示すように、上側挿入開口部２３Ａ１の周縁には、水冷コンデンサ３０の後述するＯリング３４が配置される段差部２３Ｂが形成されている。また、上側挿入開口部２３Ａ１の周囲には、水冷コンデンサ３０の後述するキャップ３６が取り付けられる取付部２３Ｔが設けられている。この取付部２３Ｔには、水冷コンデンサ３０の後述するキャップ３６の回転をロック位置までガイドするガイド部２３Ｃが設けられている。

収容室２３Ａの下側には、上側挿入開口部２３Ａ１と対向する位置に形成された下側支持開口部２３Ａ２が設けられている。下側支持開口部２３Ａ２は、円筒状の筒部によって形成され、水冷コンデンサ３０の後述する冷媒流出部３８が挿入される。

水冷コンデンサ３０は、サブラジエータ２０へ流入される前の水冷用冷却水と、空冷コンデンサ４０へ流入される前の空調用冷媒との間で熱交換を行うものである。水冷コンデンサ３０は、図４に示すように、サブラジエータ２０の流出側タンク２２内に収容され、この水冷コンデンサ３０及び空冷コンデンサ４０は、水冷コンデンサ３０を上流として冷凍サイクル内に直列に接続されている。水冷コンデンサ３０の詳細については、後述する。

空冷コンデンサ４０は、水冷コンデンサ３０から流出される空調用冷媒を冷却するものである。空冷コンデンサ４０は、図１〜図３に示すように、メインラジエータ１０の冷却風の上流面側で、且つ、サブラジエータ２０の下側領域に配置されている。空冷コンデンサ４０は、冷却風の流れと直交する方向に沿ってサブラジエータ２０とほぼ同一面上に配置されている。空冷コンデンサ４０は、空調用冷媒が通過してその外側を流れる冷却風との間で熱交換する空冷チューブ４１と、空冷チューブ４１の両側端がそれぞれ連結される空冷タンク（以下、流入流出用タンク４２（第２流入流出用タンク）及びリキッド側タンク４３（第２ターン用タンク））とを備えている。

流入流出用タンク４２及びリキッド側タンク４３には、固定部としての略Ｌ字状の固定用爪４２ｆ，４３ｆが設けられている。流入流出用タンク４２には、空冷コンデンサ４０で熱交換される前の空調用冷媒が流入する流入部４２Ａ（冷媒入り口）と、空冷コンデンサ４０で熱交換された後の空調用冷媒が流出する流出部４２Ｂとが形成されている。

流入部４２Ａ及び流出部４２Ｂは、流入流出用タンク４２の長手方向に対して離間した位置に設けられている。流入部４２Ａには、流入流出用タンク４２に連通する中継配管５０が接続されている（図１〜図２及び図７参照）。中継配管５０の一端は、水冷コンデンサ３０の後述する冷媒流出部３８と接続され、中継配管５０の他端は、流入流出用タンク４２に連通されている。

リキッド側タンク４３の側部には、空調用冷媒を気液分離するリキッドタンク６０が設けられている（図１及び図２）。このリキッドタンク６０から流出される液体冷媒（空調用冷媒）は、空冷チューブ４１の下部領域を通過して流出部４２Ｂから流出する。

（水冷コンデンサの構成）
次に、上述した水冷コンデンサ３０の構成について、図４及び図５を参照しながら説明する。

図４及び図５に示すように、上側挿入開口部２３Ａ１より挿入された水冷コンデンサ３０は、上側挿入開口部２３Ａ１の位置と、上側挿入開口部２３Ａ１と異なる下側支持開口部２３Ａ２の位置との２カ所で流入側タンク２３に固定されている。

具体的には、水冷コンデンサ３０は、複数の水冷チューブ３１と、一対の水冷タンク３２，３３と、Ｏリング３４と、円盤状のシーリングプレート３５と、キャップ３６と、一対の冷媒流入部３７及び冷媒流出部３８と、２つの軸シール３９とを備えている。

各水冷チューブ３１は、内部を通過する空調用冷媒と、その外側の流入側タンク２３を通過する水冷用冷却水との間で熱交換する。各水冷チューブ３１は、一対の水冷タンク３２，３３の間に設けられている。各水冷チューブ３１は、押し出し成形によって形成されている。

各水冷タンク３２，３３には、各水冷チューブ３１の両端がそれぞれ連結されている。各水冷タンク３２，３３は、各水冷チューブ３１の両端が嵌合する嵌合孔３２Ａ１，３３Ａ１が形成された内側プレート３２Ａ，３３Ａと、各内側プレート３２Ａ，３３Ａに装着されて空調用冷媒が通過可能な冷媒通過部３２Ｂ１，３３Ｂ１が形成された外側プレート３２Ｂ，３３Ｂとによって構成されている。

Ｏリング３４は、流入側タンク２３の上面に形成された段差部２３Ｂ（図５〜図７参照）に配置される。このＯリング３４の上側には、シーリングプレート３５が配置される。

シーリングプレート３５は、Ｏリング３４の上側で且つ流入側タンク２３の上側挿入開口部２３Ａ１の周縁に当接して上側挿入開口部２３Ａ１を塞ぐことで、流入側タンク２３内を通過する水冷用冷却水の流出を防止している。シーリングプレート３５には、冷媒流入部３７と固定されて空調用冷媒が通過する冷媒通過孔３５Ａと、キャップ３６側に向かって突出して円周方向に沿ったビード部３５Ｂとが設けられている。このようなシーリングプレート３５をＯリング３４に向かって押し付けるように、流入側タンク２３の上面にキャップ３６が装着される。

キャップ３６は、流入側タンク２３の上部の外周面に形成されたガイド部２３Ｃ（図５及び図６参照）に沿って回転してロック位置でロックされる爪部３６Ａを有している。キャップ３６は、流入側タンク２３に装着されることで、水冷コンデンサ３０を流入側タンク２３に固定している。

冷媒流入部３７及び冷媒流出部３８は、水冷タンク３２，３３にそれぞれ固定されており、流入側タンク２３の互いに対向する位置（上面及び下面）に設けられている。

具体的には、冷媒流入部３７は、水冷コンデンサ３０へ空調用冷媒が流入する入口となっており、シーリングプレート３５を挟んで上側の外側プレート３２Ｂ（冷媒通過部３２Ｂ１の周面）と固定される。そして、この冷媒流入部３７及び上述した水冷タンク３２が設けられた水冷コンデンサ３０の一側（上側）は、上側挿入開口部２３Ａ１の位置で固定され、冷媒流入部３７が上側挿入開口部２３Ａ１の外部に露出されている。

一方、冷媒流出部３８は、水冷コンデンサ３０へ空調用冷媒が流出する出口となっており、下側の外側プレート３３Ｂ（冷媒通過部３３Ｂ１の周面）と固定される。冷媒流出部３８は、円筒状の筒部によって形成されており、サブラジエータ２０の流入側タンク２３における円筒状の下側支持開口部２３Ａ２の内周に配置される。そして、この冷媒流出部３８及び上述した水冷タンク３３が設けられた水冷コンデンサ３０の他側（下側）は、上側挿入開口部２３Ａ１と異なる下側支持開口部２３Ａ２の位置で固定され、冷媒流出部３８が下側支持開口部２３Ａ２の外部に露出されている。この露出された冷媒流出部３８は、中継配管５０を介して流入流出用タンク４２に接続されている。

このような冷媒流出部３８の外周には、軸シール３９が挿入される軸シール溝３８Ａが形成されている。冷媒流出部３８は、下側支持開口部２３Ａ２内に挿入されて支持される。

軸シール３９は、冷媒流出部３８の軸シール溝３８Ａに挿入されることによって、冷媒流出部３８が下側支持開口部２３Ａ２内を貫通した状態で下側支持開口部２３Ａ２の外周と下側支持開口部２３Ａ２の内周との間に介在されている。

（複合型熱交換器の組み立て）
次に、上述した複合型熱交換器１の組み立てについて、図８及び図９を参照しながら説明する。図８（ａ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器１の組み立て過程を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、その側面図である。図９（ａ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器１の組み立て後を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、その側面図である。

まず、サブラジエータ２０の流入側タンク２３内に水冷コンデンサ３０を収容し、このサブラジエータ２０の下側に空冷コンデンサ４０を取り付けて組立体７０とする。そして、図８及び図９に示すように、組立体７０をメインラジエータ１０に装着する。

ここで、メインラジエータ１０に組立体７０を組み付ける際、図８及び図９に示すように、メインラジエータ１０の流入部１２Ａ（冷媒入り口）が設けられた流入側タンク１２側に、サブラジエータ２０の流入側タンク２３及び空冷コンデンサ４０の流入流出用タンク４２を近接して固定し、メインラジエータ１０の流出側タンク１３側に、サブラジエータ２０の流出側タンク２２及び空冷コンデンサ４０のリキッド側タンク４３を近接して固定する。すなわち、サブラジエータ２０の流入側タンク２３における流入部２３ｉｎ、空冷コンデンサ４０の流入流出用タンク４２における流入部４２Ａ及びメインラジエータ１０の流入側タンク１２における流入部１２Ａは、メインラジエータ１０のコア部（中心部）に対して同じ側に配置される。

このとき、メインラジエータ１０の流入側タンク１２及び流出側タンク１３のそれぞれに設けられた被固定部１２ａ，１３ａ（図８参照）に、流入側タンク２３及び流出側タンク２２に形成された固定用爪２３ｆ，２２ｆと、流入流出用タンク４２及びリキッド側タンク４３に形成された固定用爪４２ｆ，４３ｆとを挿入する。これにより、組立体７０がメインラジエータ１０に装着され、複合型熱交換器１の組み立てが完了する。

（冷媒の流れ）
次に、上述した複合型熱交換器１での各冷媒の流れについて、図３を参照しながら説明する。

図３に示すように、強電系機器３を冷却するための水冷用冷却水は、サブラジエータ２０により冷却される。このサブラジエータ２０により冷却された水冷用冷却水は、強電系機器３を通過した後、水冷コンデンサ３０を通過してサブラジエータ２０に流入して冷却される。

一方、冷凍サイクルの圧縮機（コンプレッサ）８によって高温高圧とされた空調用冷媒は、まず、水冷コンデンサ３０に流入して水冷用冷却水と熱交換されて冷却される。その後、水冷コンデンサ３０により冷却された空調用冷媒は、空冷コンデンサ４０に流入し、空冷コンデンサ４０で熱交換された後、エバポレータに流出される。

（比較評価）
次に、比較例としての複合型熱交換器１００と、上述した本実施形態の複合型熱交換器１との比較評価について、図１０〜図１２を参照しながら説明する。図１０（ａ）は、比較例に係る複合型熱交換器１００の水冷用冷却水及び空調用冷媒の流れを示す模式図であり、図１０（ｂ）は、比較例に係る複合型熱交換器１００の水冷用冷却水及び空調用冷媒の温度を示す模式図である。図１１（ａ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器１の水冷用冷却水及び空調用冷媒の流れを示す模式図であり、図１１（ｂ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器１の水冷用冷却水及び空調用冷媒の温度を示す模式図である。

図１２（ａ）は、比較例に係る複合型熱交換器１００の水冷用冷却水の温度状況を示すグラフであり、図１２（ｂ）は、本実施形態に係る複合型熱交換器１の水冷用冷却水の温度状況を示すグラフである。なお、図１２のグラフの冷却水温については、目安としての単なる値を示しており、実際の温度とは異なることは勿論である。

ここで、比較例に係る複合型熱交換器１００と本実施形態に係る複合型熱交換器１とを比較すると、水冷コンデンサを通過した水冷用冷却水の流れが異なっている。具体的には、比較例に係る複合型熱交換器１００では、水冷コンデンサ１１０がサブラジエータ１２０の流出側タンクに設けられたもの（図１３参照）である。そして、サブラジエータ１２０により冷却された水冷用冷却水は、水冷コンデンサ１１０を通過した後、強電系機器１４０に流入している。一方、コンプレッサからの空調用冷媒は、水冷コンデンサ１１０に流入して水冷用冷却水と熱交換されて冷却された後、空冷コンデンサ１３０に流入している。

図１０（ａ）（ｂ）に示すように、比較例に係る複合型熱交換器１００では、サブラジエータを通過する水冷用冷却水は、空冷コンデンサ４０を通過する空調用冷媒と異なる方向に流れている。この場合、サブラジエータ２０で冷却された水冷用冷却水は、空冷コンデンサで冷却される前の空調用冷媒と近接しているため、温度上昇しやすい。

加えて、図１２（ａ）に示すように、サブラジエータ２０で冷却された水冷用冷却水（ａ点の水温「３」）は、圧縮機（コンプレッサ）８によって高温高圧とされた空調用冷媒によって水冷コンデンサ３０を通過すると温度上昇する。この温度上昇した水冷用冷却水（ｂ点の水温「４．２５」）が強電系機器３に流入している。

これに対して、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、複合型熱交換器１では、サブラジエータ２０を通過する水冷用冷却水は、空冷コンデンサ４０を通過する空調用冷媒と同一方向に流れている。この場合、サブラジエータ２０で冷却された水冷用冷却水は、空冷コンデンサ４０で冷却される前の高温高圧の空調用冷媒と離れるため、上記比較例よりも温度上昇しにくい。

加えて、図１２（ｂ）に示すように、サブラジエータ２０で冷却された水冷用冷却水（ｃ点の水温「３」）は、上記ｂ点の水温「４．２５」と比較して、水温が低い状態で強電系機器３に流入している。なお、この場合であっても、空冷コンデンサ４０で冷却される前の空調用冷媒は、水冷コンデンサ３０を通過することで冷却できる。

（作用・効果）
以上説明した本実施形態では、サブラジエータ２０で冷却された水冷用冷却水が強電系機器３に直接流れるため、強電系機器３を効率的に冷却できる。また、空冷コンデンサ４０へ流入する前の水冷用冷却水により空調用冷媒をも冷却できる。以上により、空冷コンデンサ４０に流入する前の空調用冷媒を冷却しつつ、強電系機器３を効率的に冷却できる。

本実施形態では、サブラジエータ２０を通過する水冷用冷却水が空冷コンデンサ４０を通過する空調用冷媒と同一方向に流れていることによって、水冷用冷却水と空調用冷媒との互いの熱影響を極力小さくでき、強電系機器３をより効率的に冷却できる。

本実施形態では、メインラジエータ１０の幅がサブラジエータ２０及び空冷コンデンサ４０の幅とほぼ同等であることや、水冷コンデンサ３０がサブラジエータ２０の流入側タンク２３内に設けられることによって、レイアウト性に優れる。

本実施形態では、メインラジエータ１０の流入側タンク１２側にサブラジエータ２０の流入側タンク２３及び空冷コンデンサ４０の流入流出用タンク４２を近接して配置し、メインラジエータ１０の流出側タンク１３側にサブラジエータ２０の流出側タンク２２及び空冷コンデンサ４０のリキッド側タンク４３を近接して配置する。これにより、エンジン用冷却水と水冷用冷却水や空調用冷媒との互いの熱影響を極力小さくでき、サブラジエータ２０の熱交換効率をより増大できる。

特に、サブラジエータ２０の流入側タンク２３における流入部２３ｉｎ、空冷コンデンサ４０の流入流出用タンク４２における流入部４２Ａ及びメインラジエータ１０の流入側タンク１２における流入部１２Ａは、メインラジエータ１０のコア部（中心部）に対して同じ側に配置される。これにより、エンジン用冷却水と水冷用冷却水や空調用冷媒との互いの熱影響を極力小さくでき、メインラジエータ１０やサブラジエータ２０、空冷コンデンサ４０の熱交換効率をより増大できる。

本実施形態では、流入側タンク２３及び流出側タンク２２には固定用爪２３ｆ，２２ｆが形成され、流入流出用タンク４２及びリキッド側タンク４３には固定用爪４２ｆ，４３ｆが形成され、これらが固定される被固定部１２ａ，１３ａがメインラジエータ１０の流入側タンク１２及び流出側タンク１３のそれぞれに設けられる。これにより、被固定部１２ａ，１３ａに固定用爪２３ｆ，２２ｆ，４２ｆ，４３ｆを挿入するのみで、メインラジエータ１０に組立体７０（サブラジエータ２０、水冷コンデンサ３０及び空冷コンデンサ４０）を容易に組み付けることができ、レイアウト性をも向上する。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、複合型熱交換器１は、エンジンの他に電気駆動源又はその他の電気機器例えばインバータ等の強電系機器が搭載されたハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）に使用されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、その他の自動車（例えば、電気自動車（ＥＶ））であってもよい。

また、サブラジエータ２０及び空冷コンデンサ４０は、冷却風の流れと直交する方向に沿ってほぼ同一面上に配置されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、多少ずれた位置に配置されていてもよい。

また、サブラジエータ２０が空冷コンデンサ４０の上側に配置されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、空冷コンデンサ４０がサブラジエータ２０の上側に配置されるものであってもよい。

また、サブラジエータ２０を通過する水冷用冷却水は、空冷コンデンサ４０を通過する空調用冷媒と同一方向に流れるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、空冷コンデンサ４０を通過する空調用冷媒と異なる方向に流れるものであってもよい。

また、第３熱交換器としては、水冷コンデンサ３０であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、実施形態以外の水冷コンデンサやオイルクーラなどであってもよい。つまり、実施形態で説明した水冷コンデンサ３０は、一例に過ぎないことは勿論であり、例えば、水冷チューブ３１は、必ずしも押し出し成形によって形成される必要はなく、インナーフィンチューブや、冷媒通路を有するチューブ、管体などであってもよい。

また、水冷コンデンサ３０は、サブラジエータ２０の流入側タンク２３内に収容されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、流入側タンク２３の周囲に取り付けられるものであってもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１…複合型熱交換器
３…強電系機器
１０…メインラジエータ（第４熱交換器）
１２…流入側タンク（第４流入側タンク）
１２Ａ…流入部
１３…流出側タンク（第４流出側タンク）
１２ａ，１３ａ…被固定部
２０…サブラジエータ（第１熱交換器）
２２…流出側タンク（第１流出側タンク）
２３…流入側タンク（第１流入側タンク）
２３ｉｎ…流入部（冷媒入り口）
２３ｆ，２２ｆ…固定用爪（固定部）
３０…水冷コンデンサ（第３熱交換器）
４０…空冷コンデンサ（第２熱交換器）
４２…流入流出用タンク（第２流入流出用タンク）
４２Ａ…流入部（冷媒入り口）
４３…リキッド側タンク（第２ターン用タンク）
４２ｆ，４３ｆ…固定用爪（固定部）
５０…中継配管
６０…リキッドタンク
７０…組立体

Claims (7)

1. 強電系機器(3)を通過する第１冷媒を冷却する第１熱交換器(20)と、前記第１熱交換器(20)の上側又は下側に配置され、前記第１冷媒と異なる第２冷媒を冷却する第２熱交換器(40)と、前記第１冷媒と前記第２冷媒とを熱交換する第３熱交換器(30)とを備える複合型熱交換器(1)であって、
   前記第１熱交換器(20)により冷却された前記第１冷媒は、前記強電系機器(3)を通過した後、前記第３熱交換器(30)を通過して前記第１熱交換器に流入し、
   前記第３熱交換器(30)により冷却された前記第２冷媒は、前記第２熱交換器(40)に流入することを特徴とする複合型熱交換器(1)。
2. 請求項１に記載の複合型熱交換器(1)であって、
   前記第１熱交換器(20)を通過する前記第１冷媒は、前記第２熱交換器(40)を通過する前記第２冷媒と同一方向に流れることを特徴とする複合型熱交換器(1)。
3. 請求項１又は請求項２に記載の複合型熱交換器(1)であって、
   前記第１熱交換器(20)及び前記第２熱交換器(40)を通過する冷却風の下流側に設けられた第４熱交換器(10)をさらに備え、
   前記第４熱交換器(10)の幅は、前記第１熱交換器(20)及び前記第２熱交換器(40)の幅と同等であることを特徴とする複合型熱交換器(1)。
4. 請求項３に記載の複合型熱交換器(1)であって、
   前記第４熱交換器(10)の第４流入側タンク(12)には、前記第１熱交換器(20)の第１流入側タンク(23)、及び前記第２熱交換器(40)の第２流入流出用タンク(42)を近接して固定し、
   前記第４熱交換器(10)の第４流出側タンク(13)には、前記第１熱交換器(20)の第１流出側タンク(22)、及び前記第２熱交換器(40)の第２ターン用タンク(43)を近接して固定することを特徴とする複合型熱交換器(1)。
5. 請求項３又は請求項４に記載の複合型熱交換器(1)であって、
   前記第１熱交換器(20)及び前記第２熱交換器(40)は、それぞれ固定部(22f,23f,42f,43f)を有し、
   前記第４熱交換器(10)は、前記各固定部(22f,23f,42f,43f)がそれぞれ固定される被固定部(12a,13a)を有することを特徴とする複合型熱交換器(1)。
6. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載の複合型熱交換器(1)であって、
   前記第３熱交換器(30)は、前記第１熱交換器(20)の第１流入側タンク(23)内に設けられることを特徴とする複合型熱交換器(1)。
7. 請求項３乃至請求項６の何れかに記載の複合型熱交換器(1)であって、
   前記第１熱交換器(20)の冷媒入り口(23in)、前記第２熱交換器(40)の冷媒入り口(43A)及び前記第４熱交換器(10)の冷媒入り口(12A)は、前記第４熱交換器(10)のコア部に対して同じ側に配置することを特徴とする複合型熱交換器(1)。

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