JP2019055608A - 車両用熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両搭載性を向上することの可能な車両用熱交換装置を提供する。【解決手段】サーモサイフォン型の車両用熱交換装置１は、熱交換器本体２、第１熱交換部１０および第２熱交換部２０を備える。熱交換器本体２は、液相の作動流体を貯留する貯液部３、および、その貯液部３で蒸発した作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる凝縮部４を有する。第１熱交換部１０は、貯液部３に貯留される液相の作動流体と、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液とが熱交換可能に構成されている。第２熱交換部２０は、貯液部３に貯留される液相の作動流体と、空調用の冷凍サイクル２００を循環する冷媒とが熱交換可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両用熱交換装置に関するものである。

従来、車両のエンジンルーム内に搭載される熱交換器として、パワートレイン用の冷却水回路を循環する冷却水の熱を外気に放熱させるラジエータ、および、空調用の冷凍サイクルを循環する冷媒の熱を外気に放熱させるコンデンサなどが知られている。
特許文献１に記載の車両用熱交換装置は、ラジエータとコンデンサとを一体に構成し、車両への組み付け性を向上するものである。

特開平１０−３０６９９３号公報

ところで、近年、電気自動車やプラグインハイブリッド車などの電動車両では、モータジェネレータまたはインバータなどから生じる熱を外気に放熱するための熱交換器の数が増加し、エンジンルーム内に各機器を搭載するためのスペースが小さくなっている。

このような現状の中で、発明者は、特許文献１に記載されているような車両用熱交換装置に関する詳細な検討の結果、次のような課題を見出した。すなわち、ラジエータおよびコンデンサなどの車両用熱交換装置は、車両走行時にラジエータおよびコンデンサを通過する走行風の風量が増加するので、車両走行時の冷却能力が停車時の冷却能力より増加する。これに対し、電動車両では、車両走行時は車両走行用モータの駆動によりパワートレインの発熱量が大きくなり、停車時は車両走行用モータが停止するのでパワートレインの発熱量が殆ど無い。一方、空調用の冷凍サイクルの発熱量は、車両走行時と停車時で略一定である。そのため、ラジエータには、車両走行時に停車時よりも大きな冷却能力が要求され、コンデンサには、車両走行時と停車時に一定の冷却能力が要求される。このように、ラジエータとコンデンサにそれぞれ要求される冷却能力は、車両走行時と停車時で異なるものとなる。しかしながら、ラジエータとコンデンサはいずれも最大要求性能に合わせてサイズ等が設計されている。そのため、車両走行時にはコンデンサの冷却能力に余剰が生じており、停車時にはラジエータの冷却能力が殆ど利用されていない。したがって、車両用熱交換装置には、さらなる体格の小型化および軽量化による車両搭載性の向上が求められる。

本発明は上記点に鑑みて、車両搭載性を向上することの可能な車両用熱交換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、パワートレイン用の冷却液回路（１００）、および、空調用の冷凍サイクル（２００）と共に車両に搭載されるサーモサイフォン型の車両用熱交換装置であって、熱交換器本体（２）、第１熱交換部（１０）および第２熱交換部（２０）を備える。熱交換器本体は、液相の作動流体を貯留する貯液部（３）、および、その貯液部で蒸発した作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる凝縮部（４）を有する。第１熱交換部は、貯液部に貯留される液相の作動流体と、パワートレイン用の冷却液回路を循環する冷却液とが熱交換可能に構成されている。第２熱交換部は、貯液部に貯留される液相の作動流体と、空調用の冷凍サイクルを循環する冷媒とが熱交換可能に構成されている。

これによれば、第１熱交換部を流れる冷却水回路の冷却液と、第２熱交換部を流れる冷凍サイクルの冷媒はいずれも、貯液部に貯留される液相の作動流体に放熱する。貯液部で蒸発した作動流体は、凝縮部に移動し、走行風または外気との熱交換により凝縮する。ここで、熱交換器本体の凝縮部は、車両走行時に凝縮部を通過する走行風の風量が増加するので、車両走行時の凝縮能力が車両停止時の凝縮能力より増加する。これに対し、パワートレインの発熱量は、車両走行時に大きく、停車時は殆ど無いか又は小さい。一方、空調用の冷凍サイクルの発熱量は、車両走行時と停車時で略一定である。そのため、この車両用熱交換装置は、車両走行時に凝縮能力が増加した分をパワートレイン用の冷却液回路を循環する冷却液の冷却に利用することが可能である。また、この車両用熱交換装置は、車両走行時の凝縮能力の一部と、車両停止時の凝縮能力の大部分を空調用の冷凍サイクルを循環する冷媒の冷却に利用することが可能である。したがって、車両用熱交換装置は、車両走行時と停車時でパワートレイン用の冷却液回路と空調用の冷凍サイクルにそれぞれ要求される冷却能力の変動（すなわち負荷変動）を、車両走行時と停車時で生じる凝縮部の冷却能力の変動により吸収することができる。

また、車両用熱交換装置は、車両走行時と停車時における冷却要求能力の変動に対応して、車両走行時と停車時で凝縮部の冷却能力が変動するので、体格を大型化することなく、凝縮部の冷却能力を効率良く利用することができる。

さらに、熱交換器本体は、冷却液回路を循環する冷却液の熱と、冷凍サイクルを循環する冷媒の熱を、共通の凝縮部から外気に放熱することで、従来のパワートレイン用の熱交換器と空調用の熱交換器とを一体化することが可能である。これにより、車両用熱交換装置は、従来のパワートレイン用の熱交換器と空調用の熱交換器とがそれぞれ別部材で構成されているものと比べて、体格を小型化し、軽量化することが可能である。その結果、車両用熱交換装置は、車両への搭載性を向上することができる。

請求項３に係る発明は、パワートレイン用の冷却液回路（１００）、および、空調用の冷凍サイクル（２００）と共に車両に搭載されるサーモサイフォン型の車両用熱交換装置であって、熱交換器本体（２）、第１貯液部（３１）、第２貯液部（３２）、第１配管（１１、１２）、第２配管（２１、２２）、第１熱交換部（１０）および第２熱交換部（２０）を備える。熱交換器本体は、気相の作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる凝縮部（４）を有する。第１貯液部は、熱交換器本体から離れた位置に設けられ、凝縮部により凝縮した液相の作動流体が貯留される。第２貯液部は、熱交換器本体から離れた位置に設けられ、凝縮部により凝縮した液相の作動流体が貯留される。第１配管は、熱交換器本体と第１貯液部とを接続する。第２配管は、熱交換器本体と第２貯液部とを接続する。第１熱交換部は、第１貯液部に貯留される液相の作動流体とパワートレイン用の冷却液回路を循環する冷却液とが熱交換可能に構成されている。第２熱交換部は、第２貯液部に貯留される液相の作動流体と空調用の冷凍サイクルを循環する高圧冷媒とが熱交換可能に構成されている。

これによれば、車両用熱交換装置は、熱交換器本体と第１貯液部と第２貯液部を、車両の搭載スペースに適合するように、それぞれ別の場所に配置することが可能である。したがって、車両用熱交換装置は、設計の自由度が高くなり、車両への搭載性を向上することができる。

なお、上記各構成に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載する具体的構成との対応関係の一例を示したものである。

第１実施形態に係る車両用熱交換装置の断面構成を示す図である。 第２実施形態に係る車両用熱交換装置の断面構成を示す図である。 第３実施形態に係る車両用熱交換装置の断面構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１を参照して説明する。本実施形態の車両用熱交換装置１は、電気自動車、プラグインハイブリッド車またはハイブリッド車などの電動車両のエンジンルーム内に搭載されるものである。電動車両には、車両走行用モータから駆動輪へ動力を伝達するためのパワートレインを構成する各装置類を冷却するための冷却液回路１００が設けられている。また、電動車両には、車室内の空調を行う空調装置に使用される冷凍サイクル２００が設けられている。

図１に示すように、本実施形態の車両用熱交換装置１は、熱交換器本体２、第１熱交換部１０および第２熱交換部２０を備えている。熱交換器本体２は、サーモサイフォン型の熱交換器であり、その内部が真空排気された状態で、所定量の作動流体が封入されている。作動流体として、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＣ−１３４ａなどのフロン系冷媒、プロパン、二酸化炭素、水または水溶液などが用いられる。作動流体の封入量は、熱交換器本体２の高さ方向の途中に作動流体の液面ＦＬが位置するように調整されている。図面では、作動流体の液面ＦＬの高さの一例を、一点鎖線で示している。なお、図面の両矢印で示す上、下は、車両用熱交換装置１が車両に搭載された状態における重力方向の上側と下側を示している。

熱交換器本体２は、貯液部３、および、凝縮部４を有している。貯液部３は、熱交換器本体２のうち、重力方向下側に設けられる部位である。貯液部３は、液相の作動流体を貯留する。

凝縮部４は、熱交換器本体２のうち、貯液部３より重力方向上側に設けられる部位である。凝縮部４は、貯液部３で蒸発した作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる。凝縮部４は、貯液部３から上方に延びる複数のチューブ４１と、複数のチューブ４１同士の間に設けられるフィン４２を有する。なお、複数のチューブ４１の上部は、ヘッダタンク４３により連通している。複数のチューブ４１とフィン４２は、伝熱面積を増やすことにより、作動流体と外気との熱伝達率を大きくしている。

第１熱交換部１０と第２熱交換部２０は、熱交換器本体２の内側に設けられている。詳細には、第１熱交換部１０と第２熱交換部２０は、貯液部３に貯留される液相の作動流体に浸漬する位置に設けられている。すなわち、作動流体の液面ＦＬは、車両が水平状態のとき、第１熱交換部１０と第２熱交換部２０よりも上方に位置している。

第１熱交換部１０を構成する流路部材の内側を、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液が流れる。なお、冷却液として、水、冷却水またはオイルなどが採用される。第１熱交換部１０は、貯液部３に貯留される液相の作動流体と、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液とが熱交換するように構成されている。

第２熱交換部２０を構成する流路部材の内側を、空調装置に使用される冷凍サイクル２００を循環する冷媒が流れる。第２熱交換部２０は、貯液部３に貯留される液相の作動流体と、冷凍サイクル２００を循環する冷媒とが熱交換するように構成されている。なお、第１熱交換部１０および第２熱交換部２０は、例えば、シェルアンドチューブ型熱交換器、または、積層型熱交換器などである。なお、第１熱交換部１０を流れる冷却液の向き、第２熱交換部２０を流れる冷媒の向きに限定はない。

次に、本実施形態の車両用熱交換装置１の作動について説明する。
＜車両走行時＞
車両走行時は、車両走行用モータの駆動によりパワートレインを構成する各装置類からの発熱量が大きくなる。そのため、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液は、パワートレインを構成する各装置類の発熱により加熱された状態で第１熱交換部１０に流入する。その冷却液は、第１熱交換部１０を流れる際、貯液部３に貯留される液相の作動流体に放熱することで、冷却される。貯液部３に貯留される液相の作動流体は、冷却液回路１００を循環する冷却液から吸熱して蒸発する。一方、冷凍サイクル２００を循環する冷媒は、その冷凍サイクル２００を構成する圧縮機により圧縮された高温高圧の状態で第２熱交換部２０に流入する。その冷媒は、第２熱交換部２０を流れる際、貯液部３に貯留される液相の作動流体に放熱することで、冷却される。貯液部３に貯留される液相の作動流体は、冷凍サイクル２００を循環する冷媒から吸熱して蒸発する。

貯液部３で蒸発した作動流体は、凝縮部４の複数のチューブ４１に移動し、走行風との熱交換により凝縮する。凝縮部４で凝縮した作動流体は複数のチューブ４１から貯液部３に流下する。ここで、車両走行時の凝縮部４の凝縮能力は、凝縮部４のチューブ４１同士の隙間を通過する走行風の風量の増加により、車両停止時の凝縮能力よりも増加している。凝縮部４は、車両走行時において、冷却液回路１００を循環する冷却液と、冷凍サイクル２００を循環する冷媒の両方を冷却する能力を有するように体格等が設計されている。したがって、車両走行時において、車両用熱交換装置１は、冷却液回路１００を循環する冷却液と、冷凍サイクル２００を循環する冷媒の両方を冷却することが可能である。

＜停車時＞
それに対し停車時は、車両走行用モータが停止しているのでパワートレインを構成する各装置類からの発熱量が殆ど無いか又は小さい。そのため、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液は、パワートレインを構成する各装置類により殆ど加熱されることなく第１熱交換部１０に流入する。そのため、第１熱交換部１０を流れる冷却液から液相の作動流体への放熱量は、車両走行時より小さいものとなる。一方、停車時に車室内の空調が行われている場合、冷凍サイクル２００を循環する冷媒は、車両走行時と同じく、その冷凍サイクル２００を構成する圧縮機により圧縮された高温高圧の状態で第２熱交換部２０に流入する。そのため、第２熱交換部２０を流れる冷媒から液相の作動流体への放熱量は、車両走行時と略同じものとなる。

貯液部３で蒸発した作動流体は、凝縮部４の複数のチューブ４１に移動し、外気との熱交換により凝縮する。凝縮部４で凝縮した作動流体は複数のチューブ４１から貯液部３に流下する。ここで、凝縮部４は、停車時において、図示していない送風ファンの送風により、冷凍サイクル２００を循環する冷媒を冷却する能力を有するように体格等が設計されている。したがって、停車時において、車両用熱交換装置１は、冷凍サイクル２００を循環する冷媒を冷却することが可能である。

以上説明した本実施形態の車両用熱交換装置１は、次の作用効果を奏するものである。
（１）本実施形態の車両用熱交換装置１は、車両走行時に凝縮能力が増加した分をパワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液の冷却に利用することが可能である。また、車両用熱交換装置１は、車両走行時の凝縮能力の一部と、車両停止時の凝縮能力の大部分を空調用の冷凍サイクル２００を循環する冷媒の冷却に利用することが可能である。したがって、車両用熱交換装置１は、車両走行時と停車時でパワートレイン用の冷却液回路１００と空調用の冷凍サイクル２００にそれぞれ要求される冷却能力の変動を、車両走行時と停車時で生じる凝縮部４の冷却能力の変動により吸収することができる。

（２）また、車両用熱交換装置１は、車両走行時と停車時における冷却要求能力の変動に対応して、車両走行時と停車時で凝縮部４の冷却能力が変わるので、体格を大型化することなく、凝縮部４の冷却能力を効率良く利用することができる。

（３）さらに、熱交換器本体２は、冷却液回路１００を循環する冷却液の熱と、冷凍サイクル２００を循環する冷媒の熱を、共通の凝縮部４から外気に放熱することで、従来のパワートレイン用の熱交換器と空調用の熱交換器とを一体化することが可能である。これにより、車両用熱交換装置１は、従来のパワートレイン用の熱交換器と空調用の熱交換器とがそれぞれ別部材で構成されているものと比べて、体格を小型化し、軽量化することが可能である。その結果、車両用熱交換装置１は、車両への搭載性を向上することができる。

（４）本実施形態では、第１熱交換部１０と第２熱交換部２０は、貯液部３に貯留される液相の作動流体に浸漬する位置に設けられている。これによれば、第１熱交換部１０が液相の作動流体に接する面積が増えるので、第１熱交換部１０を流れる冷却水回路の冷却液と、液相の作動流体との熱交換を効率よく行うことが可能である。また、第２熱交換部２０が液相の作動流体に接する面積も増えるので、第２熱交換部２０を流れる冷凍サイクル２００の冷媒と、液相の作動流体との熱交換を効率よく行うことが可能である。

（５）本実施形態では、熱交換器本体２が有する凝縮部４は、複数のチューブ４１とフィン４２とを有している。これによれば、車両用熱交換装置１は、凝縮部４による作動流体と外気との熱交換効率を高めることで、体格を小型化することが可能である。

（第２実施形態）
第２実施形態について、図２を参照して説明する。第２実施形態の車両用熱交換装置１は、熱交換器本体２、第１貯液部３１、第２貯液部３２、第１液相配管１１、第１気相配管１２、第２液相配管２１および第２気相配管２２を有し、サーモサイフォン回路を構成している。第２実施形態の熱交換器本体２も、第１実施形態と同様に、貯液部３と凝縮部４を含むものである。作動流体の封入量は、熱交換器本体２の高さ方向の途中に作動流体の液面ＦＬが位置するように調整されている。

第１貯液部３１と第２貯液部３２は、熱交換器本体２から離れた位置に設けられている。第１貯液部３１と第２貯液部３２は、作動流体の液面ＦＬより重力方向下側に設けられている。そのため、第１貯液部３１と第２貯液部３２は、液相の作動流体に満たされている。

第１貯液部３１には、第１熱交換部１０が設けられている。第１熱交換部１０は、第１貯液部３１に貯留される液相の作動流体と、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液とを熱交換させることが可能である。熱交換器本体２と第１貯液部３１とは、第１液相配管１１と第１気相配管１２によって接続されている。なお、第１液相配管１１と第１気相配管１２は、特許請求の範囲に記載の第１配管の一例に相当する。第１液相配管１１は、第１貯液部３１の下方の部位と熱交換器本体２の貯液部３とを接続している。第１気相配管１２は、第１貯液部３１の上方の部位と熱交換器本体２の凝縮部４とを接続している。これにより、第１貯液部３１で蒸発した作動流体は、第１気相配管１２を通り、熱交換器本体２の凝縮部４に流れる。その凝縮部４で凝縮した作動流体は貯液部３に流下し、貯液部３から第１液相配管１１を通り、第１貯液部３１に流れる。このような作動流体の循環により、熱交換器本体２は、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液の熱を外気に放熱することが可能である。

第２貯液部３２には、第２熱交換部２０が設けられている。第２熱交換部２０は、第２貯液部３２に貯留される液相の作動流体と、冷凍サイクル２００を循環する冷媒とを熱交換させることが可能である。熱交換器本体２と第２貯液部３２とは、第２液相配管２１と第２気相配管２２によって接続されている。第２液相配管２１は、第２貯液部３２の下方の部位と熱交換器本体２の貯液部３とを接続している。なお、第２液相配管２１と第２気相配管２２は、特許請求の範囲に記載の第２配管の一例に相当する。第２気相配管２２は、第２貯液部３２の上方の部位と熱交換器本体２の凝縮部４とを接続している。これにより、第２貯液部３２で蒸発した作動流体は、第２気相配管２２を通り、熱交換器本体２の凝縮部４に流れる。その凝縮部４で凝縮した作動流体は貯液部３に流下し、貯液部３から第２液相配管２１を通り、第２貯液部３２に流れる。このような作動流体の循環により、熱交換器本体２は、冷凍サイクル２００を循環する冷媒の熱を外気に放熱することが可能である。

以上説明した第２実施形態では、熱交換器本体２を構成する熱交換器本体２と第１貯液部３１と第２貯液部３２が、それぞれ離れた位置に設けられている。これにより、車両用熱交換装置１は、熱交換器本体２と第１貯液部３１と第２貯液部３２を、車両の搭載スペースに適合するように、それぞれ別の場所に配置することが可能である。したがって、車両用熱交換装置１は、設計の自由度が高くなり、車両への搭載性を向上することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について、図３を参照して説明する。第３実施形態では、熱交換器本体２は、貯液部３を有しておらず、凝縮部４により構成されている。すなわち、作動流体の封入量は、熱交換器本体２よりも下側に作動流体の液面ＦＬが位置するように調整されている。

第１貯液部３１と第２貯液部３２は、熱交換器本体２から離れた位置に設けられている。第１貯液部３１と第２貯液部３２は、作動流体の液面ＦＬより重力方向下側に設けられている。そのため、第１貯液部３１と第２貯液部３２は、液相の作動流体に満たされている。第１貯液部３１には第１熱交換部１０が設けられ、第２貯液部３２には、第２熱交換部２０が設けられている。なお、第３実施形態では、第１気相配管１２と第２気相配管２２は凝縮部４のうちヘッダタンク４３に接続されている。

第３実施形態の構成においても、熱交換器本体２は、作動流体の循環により、パワートレイン用の冷却液回路１００を循環する冷却液の熱を外気に放熱すると共に、冷凍サイクル２００を循環する冷媒の熱を外気に放熱することが可能である。したがって、第３実施形態も、第１および第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（１）上記各実施形態では、車両用熱交換装置１は、第１、第２熱交換部１０、２０といった２つの熱交換部を備えるものとした。これに対し、他の実施形態では、車両用熱交換装置１は、３つ以上の熱交換部を備えるものとしてもよい。

（２）上記実施形態では、車両用熱交換装置１は、電動車両に搭載されるものとして説明した。これに対し、他の実施形態では、車両用熱交換装置１は、エンジンを走行用動力源とした車両に搭載されるものであってもよい。その場合、パワートレイン用の冷却液回路１００には、エンジンなどの冷却に用いられる冷却液が循環する。したがって、第１熱交換部１０には、エンジンなどの冷却に用いられる冷却液が流れる。

（３）上記実施形態では、第１、第２熱交換部１０、２０としてシェルアンドチューブ型熱交換器、または、積層型熱交換器などを例示した。これに対し、他の実施形態では、第１、第２熱交換部１０、２０は、熱交換器本体２の貯液部３の外側に配置され、その貯液部３の外壁に熱接触する構成としてもよい。

（４）上記第２、第３実施形態では、第１貯液部３１と第２貯液部３２は、液相の作動流体に満たされているものとした。これに対し、他の実施形態では、第１貯液部３１と第２貯液部３２の上部に気相の作動流体が含まれていてもよい。すなわち、作動流体の液面ＦＬは、第１貯液部３１と第２貯液部３２の途中にあってもよい。

（５）上記第２、第３実施形態では、熱交換器本体２と第１貯液部３１との間を、第１液相配管１１と第１気相配管１２によって接続した。また、熱交換器本体２と第２貯液部３２との間を、第２液相配管２１と第２気相配管２２によって接続した。これに対し、他の実施形態では、第１液相配管１１と第１気相配管１２は、液相と気相の作動流体が対向して流れるような内径を有する１本の配管により構成してもよい。その場合、その１本の配管が特許請求の範囲に記載の第１配管の一例に相当する。また、第２液相配管２１と第２気相配管２２も、液相と気相の作動流体が対向して流れるような内径を有する１本の配管により構成してもよい。その場合、その１本の配管が特許請求の範囲に記載の第２配管の一例に相当する。

（６）上記第２、第３実施形態では、第１貯液部３１と第２貯液部３２とを別部材としで構成した。これに対し、他の実施形態では、第１貯液部３１と第２貯液部３２は、一体に構成してもよい。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、パワートレイン用の冷却液回路、および、空調用の冷凍サイクルと共に車両に搭載されるサーモサイフォン型の車両用熱交換装置は、熱交換器本体、第１熱交換部および第２熱交換部を備える。熱交換器本体は、液相の作動流体を貯留する貯液部、および、その貯液部で蒸発した作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる凝縮部を有する。第１熱交換部は、貯液部に貯留される液相の作動流体と、パワートレイン用の冷却液回路を循環する冷却液とが熱交換可能に構成されている。第２熱交換部は、貯液部に貯留される液相の作動流体と、空調用の冷凍サイクルを循環する冷媒とが熱交換可能に構成されている。

第２の観点によれば、第１熱交換部と第２熱交換部は、貯液部に貯留される液相の作動流体に浸漬する位置に設けられる。これによれば、第１熱交換部が液相の作動流体に接する面積が増えるので、第１熱交換部を流れる冷却水回路の冷却液と、液相の作動流体との熱交換を効率よく行うことが可能である。また、第２熱交換部が液相の作動流体に接する面積も増えるので、第２熱交換部を流れる冷凍サイクルの冷媒と、液相の作動流体との熱交換を効率よく行うことが可能である。

第３の観点によれば、パワートレイン用の冷却液回路、および、空調用の冷凍サイクルと共に車両に搭載されるサーモサイフォン型の車両用熱交換装置は、熱交換器本体、第１貯液部、第２貯液部、第１配管、第２配管、第１熱交換部および第２熱交換部を備える。熱交換器本体は、気相の作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる凝縮部を有する。第１貯液部は、熱交換器本体から離れた位置に設けられ、凝縮部により凝縮した液相の作動流体が貯留される。第２貯液部は、熱交換器本体から離れた位置に設けられ、凝縮部により凝縮した液相の作動流体が貯留される。第１配管は、熱交換器本体と第１貯液部とを接続する。第２配管は、熱交換器本体と第２貯液部とを接続する。第１熱交換部は、第１貯液部に貯留される液相の作動流体とパワートレイン用の冷却液回路を循環する冷却液とが熱交換可能に構成されている。第２熱交換部は、第２貯液部に貯留される液相の作動流体と空調用の冷凍サイクルを循環する高圧冷媒とが熱交換可能に構成されている。これによれば、車両用熱交換装置は、熱交換器本体と第１貯液部と第２貯液部を、車両の搭載スペースに適合するように、それぞれ別の場所に配置することが可能である。したがって、車両用熱交換装置は、設計の自由度が高くなり、車両への搭載性を向上することができる。

１ 車両用熱交換装置
２ 熱交換器本体
３ 貯液部
４ 凝縮部
１０ 第１熱交換部
２０ 第２熱交換部
１００ 冷却液回路
２００ 冷凍サイクル

Claims (3)

1. パワートレイン用の冷却液回路（１００）、および、空調用の冷凍サイクル（２００）と共に車両に搭載されるサーモサイフォン型の車両用熱交換装置であって、
   液相の作動流体を貯留する貯液部（３）、および、前記貯液部で蒸発した作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる凝縮部（４）を有する熱交換器本体（２）と、
   前記貯液部に貯留される液相の作動流体と前記パワートレイン用の冷却液回路を循環する冷却液とが熱交換可能に構成された第１熱交換部（１０）と、
   前記貯液部に貯留される液相の作動流体と前記空調用の冷凍サイクルを循環する高圧冷媒とが熱交換可能に構成された第２熱交換部（２０）と、を備える車両用熱交換装置。
2. 前記第１熱交換部と前記第２熱交換部は、前記貯液部に貯留される液相の作動流体に浸漬する位置に設けられる、請求項１に記載の車両用熱交換装置。
3. パワートレイン用の冷却液回路（１００）、および、空調用の冷凍サイクル（２００）と共に車両に搭載されるサーモサイフォン型の車両用熱交換装置であって、
   気相の作動流体を外気または走行風との熱交換により凝縮させる凝縮部（４）を有する熱交換器本体（２）と、
   前記熱交換器本体から離れた位置に設けられ、前記凝縮部により凝縮した液相の作動流体が貯留される第１貯液部（３１）と、
   前記熱交換器本体から離れた位置に設けられ、前記凝縮部により凝縮した液相の作動流体が貯留される第２貯液部（３２）と、
   前記熱交換器本体と前記第１貯液部とを接続する第１配管（１１、１２）と、
   前記熱交換器本体と前記第２貯液部とを接続する第２配管（２１、２２）と、
   前記第１貯液部に貯留される液相の作動流体と前記パワートレイン用の冷却液回路を循環する冷却液とが熱交換可能に構成された第１熱交換部（１０）と、
   前記第２貯液部に貯留される液相の作動流体と前記空調用の冷凍サイクルを循環する高圧冷媒とが熱交換可能に構成された第２熱交換部（２０）と、を備える車両用熱交換装置。

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