JP2019105380A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部を備える熱交換器において、複数の熱交換部間の熱伝導性を向上させる。【解決手段】空気流れ方向に対して直列に配置された室外熱交換器２およびラジエータ３を備え、チューブ２１、３１はチューブ本体部８１と突出部８２とを有しており、突出部８２におけるチューブ積層方向の長さ寸法Ｌ１は、チューブ本体部８１におけるチューブ積層方向の長さ寸法Ｌ２よりも小さく、突出部８２における空気流れ方向の長さ寸法Ｌ３は、チューブ本体部８１の板厚Ｌ４よりも大きく、各アウターフィン５は空気流れ方向に並んだ上流側チューブ３１および下流側チューブ２１の双方に接合されており、上流側チューブ３１では、突出部８２がチューブ本体部８１における空気流れ上流側端部に接続されており、下流側チューブ３１では、突出部８２がチューブ本体部８１における空気流れ下流側端部に接続されている。【選択図】図５

Description

本発明は、熱交換器に関するものである。

従来、複数のチューブおよび複数のアウターフィンを交互に積層して構成された熱交換部を有する熱交換器が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の熱交換器では、チューブとして、内部流体が流通するチューブ本体部の内部に、内部流体との接触面積を増大させるインナーフィンを設けたものが用いられている。

チューブ本体部は、１枚の板状部材を折り曲げることにより形成されている。具体的には、チューブ本体部は、板状部材を湾曲させた湾曲端部、互いに対向配置された一対の平板部、および、湾曲端部の反対側において、板状部材の一方の端部を折り曲げて、板状部材の他方の端部とインナーフィンの端部とを挟み込むようにかしめた突出部（すなわちカシメ部）を有している。

特開２００９−２６４６６４号公報

ところで、上記特許文献１の熱交換器では、２つの熱交換部が、外部流体である空気の流れ方向に対して直列に配置されている。ここで、上記特許文献１の熱交換器において、空気流れ上流側に配置された熱交換部を構成するチューブを上流側チューブといい、空気流れ下流側に配置された熱交換部を構成するチューブを下流側チューブという。

上記特許文献１の熱交換器では、上流側チューブおよび下流側チューブに、互いに同一の冷媒が流通している。そして、上流側チューブおよび下流側チューブの双方において、突出部はチューブ本体部の空気流れ下流側の端部に接続されている。

これにより、上流側チューブおよび下流側チューブのそれぞれにおいて、凝縮水の排水性を向上させることができる。これは、チューブにおいて、突出部と平板部との間に段差が形成されており、この段差に流れ込んだ凝縮水を空気の流れにより排出できるためである。

ところで、上記特許文献１の熱交換器では、アウターフィンは、空気流れ方向に並んで配置された上流側チューブおよび下流側チューブの双方に接合されている。これにより、上流側チューブおよび下流側チューブの間でアウターフィンを介して熱伝導が行われる。このため、上流側熱交換部と下流側熱交換部との間の熱交換を実現できる。すなわち、上流側チューブを流れる内部流体と、下流側チューブを流れる内部流体との間の熱交換を実現できる。

しかしながら、このような熱交換器において、上述したように、上流側チューブおよび下流側チューブの双方において、突出部をチューブ本体部における空気流れ下流側の端部に配置すると、以下のような問題が生じる。

すなわち、上流側チューブとアウターフィンとの接合部のうち空気流れ最下流側の部位と、下流側チューブとアウターフィンとの接合部のうち空気流れ最上流側の部位との距離が長くなる。このため、上流側チューブと下流側チューブとの間の熱伝導性が悪化し、空気流れ方向に対して直列に配置された２つコア部間の熱伝導性が悪化するおそれがある。

本発明は上記点に鑑みて、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部を備える熱交換器において、複数の熱交換部間の熱伝導性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器において、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部（２、３）を備え、複数の熱交換部は、それぞれ、内部に内部流体が流れる複数本積層されたチューブ（２１、３１）と、チューブの外表面に接合されて外部流体との熱交換面積を増大させる複数のアウターフィン（５）と、を有しており、チューブは、筒状に形成されるとともに、内部に内部流体が流れるチューブ本体部（８１）と、チューブ本体部のうち外部流体の流れ方向における一方の端部に接続される突出部（８２）と、を有しており、突出部におけるチューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ１）は、チューブ本体部におけるチューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ２）よりも小さく、突出部における外部流体の流れ方向の長さ寸法（Ｌ３）は、チューブ本体部の板厚（Ｌ４）よりも大きく、複数の熱交換部のうち、外部流体の流れ方向の最上流側に配置される熱交換部を上流側熱交換部（３）とし、上流側熱交換部よりも外部流体の流れ方向の下流側に配置される熱交換部を下流側熱交換部（２）とし、上流側熱交換部を構成するチューブを上流側チューブ（３１）とし、下流側熱交換部を構成するチューブを下流側チューブ（２１）としたとき、各アウターフィンは、外部流体の流れ方向に並んだ上流側チューブおよび下流側チューブの双方に接合されており、上流側チューブでは、突出部がチューブ本体部における外部流体の流れ方向の上流側端部に接続されており、下流側チューブでは、突出部がチューブ本体部における外部流体の流れ方向における下流側端部に接続されている。

これによれば、上流側チューブ（３１）とアウターフィン（５）との接合部のうち外部流体流れ最下流側の部位と、下流側チューブ（２１）とアウターフィン（５）との接合部のうち外部流体流れ最上流側の部位との距離（Ｄ１）が短くなる。このため、上流側チューブ（３１）と下流側チューブ（２１）との間における熱伝導性を向上させることができるので、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部（２、３）間の熱伝導性を向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器において、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部（２、３）を備え、複数の熱交換部は、それぞれ、内部に内部流体が流れる複数本積層されたチューブ（２１、３１）と、チューブの外表面に接合されて外部流体との熱交換面積を増大させる複数のアウターフィン（５）と、を有しており、複数の熱交換部のうち、外部流体の流れ方向の最上流側に配置される熱交換部を上流側熱交換部（３）とし、上流側熱交換部よりも外部流体の流れ方向の下流側に配置される熱交換部を下流側熱交換部（２）とし、上流側熱交換部を構成するチューブを上流側チューブ（３１）とし、下流側熱交換部を構成するチューブを下流側チューブ（２１）としたとき、各アウターフィンは、外部流体の流れ方向に並んだ上流側チューブおよび下流側チューブの双方に接合されており、上流側チューブの長手方向に垂直な断面形状は、外部流体の流れ方向に平行な中心線（Ｓ２）に対して線対称であり、上流側チューブは、外部流体の流れ方向における上流側端部の板厚（Ｌ５）が、上流側チューブにおける他の部位の板厚（Ｌ６）より大きく、下流側チューブは、筒状に形成されるとともに、内部に内部流体が流れるチューブ本体部（８１）と、チューブ本体部のうち外部流体の流れ方向における下流側端部に接続される突出部（８２）と、を有しており、突出部におけるチューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ１）は、チューブ本体部におけるチューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ２）よりも小さく、突出部における外部流体の流れ方向の長さ寸法（Ｌ３）は、チューブ本体部の板厚（Ｌ４）よりも大きい。

これによれば、上流側チューブ（３１）とアウターフィン（５）との接合部のうち外部流体流れ最下流側の部位と、下流側チューブ（２１）とアウターフィン（５）との接合部のうち外部流体流れ最上流側の部位との距離（Ｄ１）が短くなる。このため、上流側チューブ（３１）と下流側チューブ（２１）との間における熱伝導性を向上させることができるので、外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部（２、３）間の熱伝導性を向上させることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係る熱交換器を示す斜視図である。 図１のＩＩ部拡大図である。 第１実施形態における上流側チューブを示す断面図である。 図３のＩＶ部拡大図である。 図２のＶ−Ｖ断面図である。 第２実施形態に係る熱交換器の一部を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。なお、図１では、後述するアウターフィン５の図示を省略している。

図１に示す熱交換器１は、図示しない車両用空調装置のヒートポンプサイクルを構成している。本実施形態のヒートポンプサイクルは、冷媒が循環する冷媒回路と、冷却水が循環する冷却水回路とを有している。

冷媒回路は、蒸気圧縮式冷凍サイクルによって提供される。冷媒回路は、流路を切り替えることによって、空気を加熱して車室内を暖房する暖房運転、および空気を冷却して車室内を冷房する冷房運転を実行できる。冷媒回路は、暖房運転の間に冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室外熱交換器２に着いた霜を融解させて取り除く除霜運転を実行できる。

室外熱交換器２は、内部を流通する低圧冷媒と空気とを熱交換させる。室外熱交換器２は、エンジンルーム内に配置されている。室外熱交換器２は、暖房運転時には、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮する蒸発器として機能する。室外熱交換器２は、冷房運転時には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する。室外熱交換器２は、ラジエータ３と一体的に構成されている。ラジエータ３は、冷却水回路の冷却水と空気とを熱交換させる。

以下、室外熱交換器２およびラジエータ３が一体的に構成された熱交換器を、熱交換器１または複合熱交換器１と呼ぶ。

熱交換器１は、外部流体である空気流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部として、ラジエータ３および室外熱交換器２を有している。本実施形態のラジエータ３が、本発明の上流側熱交換部に相当している。本実施形態の室外熱交換器２が、本発明の下流側熱交換部に相当している。

図１および図２に示すように、ラジエータ３および室外熱交換器２は、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器で構成されている。ラジエータ３および室外熱交換器２の基本構成は互いに同等である。

ラジエータ３は、複数本積層された上流側チューブ３１、上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３を有している。上流側チューブ３１は、内部流体である冷却水を流通させる管状部材である。上流側チューブ３１は、伝熱性に優れる金属（例えばアルミニウム合金）で形成されている。この上流側チューブ３１の詳細については後述する。

上流側第１タンク３２は、複数本の上流側チューブ３１の一端部に接続されている。上流側第１タンク３２は、複数本の上流側チューブ３１に対して冷却水の分配および集合を行うヘッダタンクである。

上流側第２タンク３３は、複数本の上流側チューブ３１の他端部に接続されている。上流側第２タンク３３は、複数本の上流側チューブ３１に対して冷却水の分配および集合を行うヘッダタンクである。

ラジエータ３の各上流側チューブ３１は、一定の間隔を開けて積層配置されている。これにより、隣り合う上流側チューブ３１同士の間に、送風空気が流通する空気通路が形成される。

以下、上流側チューブ３１の積層方向を、チューブ積層方向という。また、上流側チューブ３１の長手方向を、チューブ長手方向という。

隣り合う上流側チューブ３１同士の間に形成される空気通路には、アウターフィン５が配置されている。アウターフィン５は、上流側チューブ３１の外表面に接合されて空気との熱交換面積を増大させる伝熱部材である。

アウターフィン５は、上流側チューブ３１と同じ材質の薄板材を波状に曲げ成形することによって形成されたコルゲートフィンである。すなわち、アウターフィン５における空気流れ方向に垂直な断面形状は、空気流れ方向と略平行な複数の平面部５１と、隣り合う平面部５１間を繋ぐ頂部５２とを有する波形状である。このアウターフィン５および上流側チューブ３１により、冷却水と空気とを熱交換させる熱交換部であるラジエータコア部３００が形成されている。

ラジエータ３の上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３は、上流側チューブ３１と同じ材質にて、筒状に形成されている。上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３は、チューブ積層方向に延びる形状に形成されている。

上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３は、それぞれ、上流側チューブ３１が挿入接合されるコアプレート６１と、コアプレート６１とともにタンク空間を構成するタンク本体部６２とを有している。各上流側チューブ３１のチューブ長手方向の端部が、コアプレート６１のチューブ挿入穴６１ａに挿入された状態でろう付け接合されている。

上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３の内部には、それぞれ、上流側仕切部材６３が配置されている。上流側仕切部材６３は、上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３それぞれの内部のうち、上流側チューブ３１の積層方向における中央部周辺に配置されている。上流側第１タンク３２内の上流側仕切部材６３と、上流側第２タンク３３内の上流側仕切部材６３とは、チューブ積層方向における同一位置に配置されている。

上流側仕切部材６３は、上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３それぞれを、チューブ積層方向に２つに仕切る仕切部である。上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３は、それぞれ、上流側仕切部材６３により、上流側上側タンク部６４と上流側下側タンク部６５とに仕切られている。

ラジエータコア部３００は、上下方向に並ぶ２つのチューブ群（すなわち流路群）３０１、３０２を有している。以下、ラジエータコア部３００において、上方側に位置するチューブ群を第１チューブ群３０１といい、下方側に位置するチューブ群を第２チューブ群３０２という。

上流側上側タンク部６４は、複数本の上流側チューブ３１のうち第１チューブ群３０１と連通している。第１チューブ群３０１に属する上流側チューブ３１には、図示しないエンジンの冷却水（以下、エンジン冷却水という）が流通する。このため、ラジエータ３のうち、第１チューブ群３０１は、エンジン冷却水を冷却するエンジンラジエータを構成している。

上流側下側タンク部６５は、複数本の上流側チューブ３１のうち第２チューブ群３０２と連通している。第２チューブ群３０２に属する上流側チューブ３１には、図示しない冷却対象機器の冷却水（以下、機器冷却水という）が流通する。このため、ラジエータ３のうち、第２チューブ群３０２は、機器冷却水を冷却する機器ラジエータを構成している。なお、冷却対象機器としては、電池から供給された直流電力を交流電力に変換して走行用モータに出力するインバータ等を採用することができる。

上流側第１タンク３２には、上流側上側タンク部６４のタンク空間にエンジン冷却水を流入させるエンジン冷却水入口６６１と、上流側下側タンク部６５のタンク空間に機器冷却水を流入させる機器冷却水入口６６２とが接続されている。上流側第２タンク３３には、上流側上側タンク部６４のタンク空間からエンジン冷却水を流出させるエンジン冷却水出口６６３と、上流側下側タンク部６５のタンク空間から機器冷却水を流出させる機器冷却水出口６６４とが接続されている。

室外熱交換器２は、ラジエータ３と同様に、冷媒を流通させる複数本積層された下流側チューブ２１、下流側第１タンク２２および下流側第２タンク２３を有している。

下流側チューブ２１は、上流側チューブ３１と同等に構成されている。隣り合う下流側チューブ２１同士の間に形成される空気通路には、アウターフィン５が配置されている。このアウターフィン５および下流側チューブ２１により、冷媒と空気とを熱交換させる熱交換部である室外熱交換器コア部２００が形成されている。下流側チューブ２１およびアウターフィン５の詳細については後述する。

室外熱交換器２の下流側第１タンク２２および下流側第２タンク２３は、下流側チューブ２１と同じ材質にて、筒状に形成されている。下流側第１タンク２２および下流側第２タンク２３は、チューブ積層方向に延びる形状に形成されている。

下流側第１タンク２２および下流側第２タンク２３は、上流側第１タンク３２および上流側第２タンク３３と同様に構成されている。すなわち、下流側第１タンク２２および下流側第２タンク２３は、それぞれ、コアプレート６１およびタンク本体部６２を有している。各下流側チューブ２１のチューブ長手方向の端部が、コアプレート６１のチューブ挿入穴６１ａに挿入された状態でろう付け接合されている。

下流側第２タンク２３の内部には、下流側仕切部材６７が配置されている。下流側仕切部材６７は、下流側第２タンク２３の内部のうち、下流側チューブ２１の積層方向における下端側部位に配置されている。

下流側仕切部材６７は、下流側第２タンク２３を下流側チューブ２１の積層方向に２つに仕切る仕切部である。下流側第２タンク２３は、下流側仕切部材６７により、下流側上側タンク部６８と下流側下側タンク部６９とに仕切られている。

室外熱交換器コア部２００は、上下方向に並ぶ２つの流路群２０１、２０２を有している。以下、室外熱交換器コア部２００において、上方側に位置する流路群を第１流路群２０１といい、下方側に位置する流路群を第２流路群２０２という。また、室外熱交換器コア部２００を構成する下流側チューブ２１のうち、第１流路群２０１を構成する下流側チューブ２１を第１下流側チューブ２１ａといい、第２流路群２０２を構成する下流側チューブ２１を第２下流側チューブ２１ｂという。

下流側第２タンク２３の下流側上側タンク部６８は、室外熱交換器コア部２００の第１流路群２０１と連通している。下流側第２タンク２３の下流側下側タンク部６９は、室外熱交換器コア部２００の第２流路群２０２と連通している。つまり、下流側上側タンク部６８は第１下流側チューブ２１ａと連通し、下流側下側タンク部６９は第２下流側チューブ２１ｂと連通している。

下流側第２タンク２３における下流側仕切部材６７の上方側には、下流側上側タンク部６８に冷媒を流入させる冷媒流入口６６５が設けられている。下流側第２タンク２３における下流側仕切部材６７の下方側には、下流側下側タンク部６９から冷媒を流出させる冷媒流出口６６６が設けられている。

冷媒は、室外熱交換器２の冷媒流入口６６５から下流側第２タンク２３の下流側上側タンク部６８へ流入する。下流側上側タンク部６８へ流入した冷媒は、室外熱交換器コア部２００の第１流路群２０１、下流側第１タンク２２のタンク内空間、室外熱交換器コア部２００の第２流路群２０２の順に流れて、下流側第２タンク２３の下流側下側タンク部６９へ流入する。下流側下側タンク部６９へ流入した冷媒は、冷媒流出口６６６から室外熱交換器２の外部へ流出する。このように、本実施形態の室外熱交換器２は、その内部において冷媒の流れが１回Ｕターンするように構成されている。

ラジエータコア部３００および室外熱交換器コア部２００におけるチューブ積層方向の両端部には、ラジエータコア部３００および室外熱交換器コア部２００を補強するサイドプレート７が設けられている。サイドプレート７は、チューブ長手方向と平行に延びている。サイドプレート７におけるチューブ長手方向の両端部は、ラジエータ３および室外熱交換器２双方のコアプレート６１に接続されている。本実施形態のサイドプレート７は、アルミニウム合金等の金属で構成されている。

続いて、本実施形態の上流側チューブ３１および下流側チューブ２１の詳細な構成について説明する。本実施形態では、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１は同様の構成を備えているので、上流側チューブ３１の構成についてのみ説明する。

図３および図４に示すように、上流側チューブ３１の内部には、インナーフィン４が設けられている。インナーフィン４は、上流側チューブ３１と同じ材質の薄板材を波状に曲げ成形することによって形成されたコルゲートフィンである。すなわち、インナーフィン４におけるチューブ長手方向に垂直な断面形状は、チューブ長手方向と略平行な複数の平面部４１と、隣り合う平面部４１間を繋ぐ頂部４２とを有する波形状である。

上流側チューブ３１は、チューブ本体部８１および突出部８２を有している。チューブ本体部８１は、筒状に形成されるとともに、内部に冷却水が流れるように構成されている。

突出部８２は、チューブ本体部８１のうち空気流れ方向における一方の端部に接続されている。突出部８２は、チューブ本体部８１から空気流れ方向に突出するように形成されている。突出部８２は、チューブ本体部８１と一体に形成されている。

本実施形態の上流側チューブ３１は、１枚の板状部材（すなわち平板）を折り曲げることにより形成されている。この板状部材は、伝熱性に優れる金属（例えばアルミニウム合金）で形成されている。

上流側チューブ３１は、板状部材を湾曲させた湾曲端部８ａと、互いに対向配置された一対の平板部８ｂと、湾曲端部８ａの反対側の端部に設けられたカシメ部８ｃとを有している。カシメ部８ｃは、湾曲端部８ａの反対側において、板状部材の一方の端部８ｄを折り曲げて、板状部材の他方の端部８ｅおよびインナーフィン４の一端部を挟み込むようにかしめることにより形成されている。一対の平板部８ｂの内側には、インナーフィン４における波状の頂部４２がろう付け接合されている。

本実施形態では、カシメ部８ｃにより突出部８２が構成されている。また、湾曲端部８ａおよび一対の平板部８ｂ等により、チューブ本体部８１が構成されている。

図４に示すように、突出部８２におけるチューブ積層方向の長さ寸法Ｌ１は、チューブ本体部８１におけるチューブ積層方向の長さ寸法Ｌ２よりも小さい。突出部８２における空気流れ方向の長さ寸法Ｌ３は、チューブ本体部８１の板厚Ｌ４よりも大きい。なお、チューブ本体部８１の板厚Ｌ４とは、チューブ本体部８１を構成する板状部材の板厚を意味している。

ここで、突出部８２におけるチューブ積層方向の長さ寸法Ｌ１が、チューブ本体部８１におけるチューブ積層方向の長さ寸法Ｌ２よりも小さいため、突出部８２と平板部８ｂとの間には、段差８ｈが形成されている。

図５に示すように、上流側チューブ３１では、突出部８２がチューブ本体部８１における空気流れ方向の上流側端部に接続されている。下流側チューブ２１では、突出部８２がチューブ本体部８１における空気流れ方向における下流側端部に接続されている。

各アウターフィン５は、空気流れ方向に並んだ上流側チューブ３１および下流側チューブ２１の双方に接合されている。具体的には、アウターフィン５における波状の頂部５２は、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１それぞれにおける一対の平板部８ｂの外表面に、ろう付け接合されている。このため、上流側チューブ３１と下流側チューブ２１との間でアウターフィン５を介して熱伝導が行われる。

アウターフィン５の平面部５１には、平面部５１を切り起こすことによりルーバ５３が一体形成されている。ルーバ５３は、空気流れ方向に沿って複数設けられている。

ところで、上流側チューブ３１には、内部流体としてエンジン冷却水または機器冷却水が流れている。下流側チューブ２１には、内部流体として冷媒が流れている。したがって、本実施形態では、上流側チューブ３１を流れる内部流体と、下流側チューブ２１を流れる内部流体とが、互いに異なる種類、かつ、互いに異なる温度である。

以上説明したように、本実施形態の複合熱交換器１では、上流側チューブ３１において、突出部８２をチューブ本体部８１における空気流れ方向の上流側端部に接続するとともに、下流側チューブ２１において、突出部８２をチューブ本体部８１における空気流れ方向における下流側端部に接続している。

これによれば、図５に示すように、上流側チューブ３１とアウターフィン５との接合部のうち空気流れ最下流側の部位８５と、下流側チューブ２１とアウターフィン５との接合部のうち空気流体流れ最上流側の部位８６との距離Ｄ１が短くなる。このため、上流側チューブ３１と下流側チューブ２１との間におけるアウターフィン５を介した熱伝導性を向上させることができる。したがって、空気流れ方向に対して直列に配置された室外熱交換器２およびラジエータ３間の熱伝導性を向上させることが可能となる。

さらに、本実施形態の複合熱交換器１では、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１間の距離Ｄ２を、従来の複合熱交換器に対して変更する必要はない。このため、従来のコアプレート６１等をそのまま用いることができる。したがって、既存の構成の変更を極力抑えつつ、室外熱交換器２およびラジエータ３間の熱伝導性を向上させることが可能となる。

また、本実施形態のように、室外熱交換器２の空気流れ上流側に配置される上流側チューブ３１において、突出部８２をチューブ本体部８１における空気流れ方向の上流側端部に接続することで、走行時の飛び石等の飛来物によりチューブ本体部８１が破損する可能性を低減できる。したがって、耐チッピング性を向上させることができる。

さらに、本実施形態のように、室外熱交換器２の空気流れ下流側に配置される下流側チューブ２１において、突出部８２をチューブ本体部８１における空気流れ方向における下流側端部に接続することで、下流側チューブ２１では段差８ｈがチューブ本体部８１よりも空気流れ下流側に位置している。このため、下流側チューブ２１の外表面に凝縮水が発生した場合、凝縮水が段差８ｈに流れ込む。そして、送風空気流れにより、段差８ｈに流れ込んだ凝縮水が一気に排出される。したがって、凝縮水の排水性を向上させることができる。

つまり、本実施形態の複合熱交換器１では、耐チッピング性と凝縮水の排水性との両立を図ることができる。

なお、従来の複合熱交換器１では、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１の全てにおいて、突出部８２をチューブ本体部８１における空気流れ方向の同一側の端部に接続している。このため、耐チッピング性および凝縮水の排水性のうち、一方を向上させることはできるが、両方を向上させる（すなわち両立を図る）ことはできない。

また、本実施形態の複合熱交換器１では、図５に示すように、チューブ長手方向に垂直な断面において、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１が、チューブ積層方向に平行な基準線Ｓ１に対して線対称となるように形成されている。このため、コアプレート６１のチューブ挿入穴６１ａの形状を、当該基準線Ｓ１に対して線対称とすることができる。これにより、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１の挿入性を向上できるので、複合熱交換器１の組み付け性向上できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、上流側チューブ３１の構成が異なるものである。

図６に示すように、本実施形態の上流側チューブ３１は、内部に複数の小通路８ｆを有する多穴管により構成されている。このような多穴管は、押出成形により形成することができる。上流側チューブ３１の長手方向に垂直な断面形状は、空気流れ方向に平行な中心線Ｓ２に対して線対称である。また、上流側チューブ３１は、空気流れ方向における上流側端部８ｇの板厚Ｌ５が、上流側チューブ３１における他の部位の板厚Ｌ６より厚い。

本実施形態によれば、上流側チューブ３１とアウターフィン５との接合部のうち空気流れ最下流側の部位８５と、下流側チューブ２１とアウターフィン５との接合部のうち空気流体流れ最上流側の部位８６との距離Ｄ１が短くなる。このため、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態のように、室外熱交換器２の空気流れ上流側に配置される上流側チューブ３１において、空気流れ方向における上流側端部８ｇの板厚Ｌ５を、上流側チューブ３１における他の部位の板厚Ｌ６より厚くすることで、耐チッピング性を向上させることができる。このため、本実施形態の複合熱交換器１においても、上記第１実施形態と同様に、耐チッピング性と凝縮水の排水性との両立を図ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上記実施形態では、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１を、１枚の板状部材を折り曲げることにより形成するとともに、カシメ部８ｃにより突出部８２を構成した例について説明したが、上流側チューブ３１、下流側チューブ２１および突出部８２の構成はこれに限定されない。例えば、上流側チューブ３１および下流側チューブ２１を押出成形により形成するとともに、棒状または板状の突出部８２をチューブ本体部８１と一体に形成してもよい。

（２）上記実施形態では、上流側熱交換部としてラジエータ３を採用するとともに、下流側熱交換部として室外熱交換器２を採用した例について説明したが、上流側熱交換部および下流側熱交換部はこれらに限定されない。例えば、上流側熱交換部および下流側熱交換部ともに室外熱交換器２を採用してもよい。この場合、上流側チューブ３１を流れる内部流体と、下流側チューブ２１を流れる内部流体とは、ともに冷媒である。すなわち上流側チューブ３１を流れる内部流体と、下流側チューブ２１を流れる内部流体とが、互いに同じ種類、かつ、互いに異なる温度である。

（３）上記実施形態では、ラジエータ３を、エンジンラジエータおよび機器ラジエータの双方の機能を有するように構成した例について説明したが、ラジエータ３の構成はこれに限定されない。例えば、ラジエータ３を、エンジンラジエータおよび機器ラジエータのうちいずれか一方の機能を有するように構成してもよい。

（４）上記実施形態では、複数の熱交換部として、室外熱交換器２およびラジエータ３の２つの熱交換部を採用した例について説明したが、熱交換部を３つ以上設けてもよい。

２ 室外熱交換器（下流側熱交換部）
３ ラジエータ（上流側熱交換部）
５ アウターフィン
２１ 下流側チューブ
３１ 上流側チューブ
８１ チューブ本体部
８２ 突出部

Claims (4)

1. 外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
   前記外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部（２、３）を備え、
   前記複数の熱交換部は、それぞれ、
   内部に前記内部流体が流れる複数本積層されたチューブ（２１、３１）と、
   前記チューブの外表面に接合されて前記外部流体との熱交換面積を増大させる複数のアウターフィン（５）と、を有しており、
   前記チューブは、
   筒状に形成されるとともに、内部に前記内部流体が流れるチューブ本体部（８１）と、
   前記チューブ本体部のうち前記外部流体の流れ方向における一方の端部に接続される突出部（８２）と、を有しており、
   前記突出部における前記チューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ１）は、前記チューブ本体部における前記チューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ２）よりも小さく、
   前記突出部における前記外部流体の流れ方向の長さ寸法（Ｌ３）は、前記チューブ本体部の板厚（Ｌ４）よりも大きく、
   前記複数の熱交換部のうち、前記外部流体の流れ方向の最上流側に配置される前記熱交換部を上流側熱交換部（３）とし、前記上流側熱交換部よりも前記外部流体の流れ方向の下流側に配置される前記熱交換部を下流側熱交換部（２）とし、
   前記上流側熱交換部を構成する前記チューブを上流側チューブ（３１）とし、前記下流側熱交換部を構成する前記チューブを下流側チューブ（２１）としたとき、
   各前記アウターフィンは、前記外部流体の流れ方向に並んだ前記上流側チューブおよび前記下流側チューブの双方に接合されており、
   前記上流側チューブでは、前記突出部が前記チューブ本体部における前記外部流体の流れ方向の上流側端部に接続されており、
   前記下流側チューブでは、前記突出部が前記チューブ本体部における前記外部流体の流れ方向における下流側端部に接続されている熱交換器。
2. 外部流体と内部流体との間で熱交換を行う熱交換器であって、
   前記外部流体の流れ方向に対して直列に配置された複数の熱交換部（２、３）を備え、
   前記複数の熱交換部は、それぞれ、
   内部に前記内部流体が流れる複数本積層されたチューブ（２１、３１）と、
   前記チューブの外表面に接合されて前記外部流体との熱交換面積を増大させる複数のアウターフィン（５）と、を有しており、
   前記複数の熱交換部のうち、前記外部流体の流れ方向の最上流側に配置される前記熱交換部を上流側熱交換部（３）とし、前記上流側熱交換部よりも前記外部流体の流れ方向の下流側に配置される前記熱交換部を下流側熱交換部（２）とし、
   前記上流側熱交換部を構成する前記チューブを上流側チューブ（３１）とし、前記下流側熱交換部を構成する前記チューブを下流側チューブ（２１）としたとき、
   各前記アウターフィンは、前記外部流体の流れ方向に並んだ前記上流側チューブおよび前記下流側チューブの双方に接合されており、
   前記上流側チューブの長手方向に垂直な断面形状は、前記外部流体の流れ方向に平行な中心線（Ｓ２）に対して線対称であり、
   前記上流側チューブは、前記外部流体の流れ方向における上流側端部の板厚（Ｌ５）が、前記上流側チューブにおける他の部位の板厚（Ｌ６）より大きく、
   前記下流側チューブは、
   筒状に形成されるとともに、内部に前記内部流体が流れるチューブ本体部（８１）と、
   前記チューブ本体部のうち前記外部流体の流れ方向における下流側端部に接続される突出部（８２）と、を有しており、
   前記突出部における前記チューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ１）は、前記チューブ本体部における前記チューブの積層方向の長さ寸法（Ｌ２）よりも小さく、
   前記突出部における前記外部流体の流れ方向の長さ寸法（Ｌ３）は、前記チューブ本体部の板厚（Ｌ４）よりも大きい熱交換器。
3. 前記上流側チューブを流れる前記内部流体と、前記下流側チューブを流れる前記内部流体とは、互いに異なる種類、または、互いに異なる温度である請求項１または２に記載の熱交換器。
4. 前記上流側チューブを流れる前記内部流体と、前記下流側チューブを流れる前記内部流体とは、互いに同じ種類、かつ、互いに異なる温度である請求項１または２に記載の熱交換器。

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