JP3324464B2 - 車両用熱交換装置 - Google Patents
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- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
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- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0417—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with particular circuits for the same heat exchange medium, e.g. with the heat exchange medium flowing through sections having different heat exchange capacities or for heating/cooling the heat exchange medium at different temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
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- F28D2021/0084—Condensers
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルの冷
媒凝縮器の冷却空気上流側に、車載の発熱機器（例え
ば、走行用モータの回転制御用インバータ等）の冷却用
補助ラジエータを配置する車両用熱交換装置に関する。
媒凝縮器の冷却空気上流側に、車載の発熱機器（例え
ば、走行用モータの回転制御用インバータ等）の冷却用
補助ラジエータを配置する車両用熱交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用空調装置における冷凍サイ
クルの冷媒凝縮器は、車両エンジンの冷却用ラジエータ
の冷却空気上流側に配置されており、そして、冷媒凝縮
器の冷却空気上流側に熱交換器が配置されることはなか
った。近年、車両エンジンからの排気ガスによる大気汚
染を緩和するために、エンジンとモータを併用して走行
するハイブリッド車の開発が行われている。このハイブ
リッド車では、走行用モータの回転制御用インバータに
おけるパワートランジスタ等の電子機器の発熱量が大き
いので、このインバータを冷却するための補助ラジエー
タを設置する必要がある。
クルの冷媒凝縮器は、車両エンジンの冷却用ラジエータ
の冷却空気上流側に配置されており、そして、冷媒凝縮
器の冷却空気上流側に熱交換器が配置されることはなか
った。近年、車両エンジンからの排気ガスによる大気汚
染を緩和するために、エンジンとモータを併用して走行
するハイブリッド車の開発が行われている。このハイブ
リッド車では、走行用モータの回転制御用インバータに
おけるパワートランジスタ等の電子機器の発熱量が大き
いので、このインバータを冷却するための補助ラジエー
タを設置する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この補助ラジエータを
空冷式として構成する場合は補助ラジエータの冷却効果
を高めるため、外気（冷却空気）が流入しやすい位置に
補助ラジエータを搭載することが好ましい。その結果、
補助ラジエータを冷媒凝縮器の冷却空気上流側に搭載し
なければならない場合が生じる。
空冷式として構成する場合は補助ラジエータの冷却効果
を高めるため、外気（冷却空気）が流入しやすい位置に
補助ラジエータを搭載することが好ましい。その結果、
補助ラジエータを冷媒凝縮器の冷却空気上流側に搭載し
なければならない場合が生じる。
【０００４】ところが、このような配置関係を採用する
と、回転制御用インバータの冷却用補助ラジエータで吸
熱した高温の空気が冷媒凝縮器に流入するので、冷却空
気と冷媒凝縮器内部の冷媒との温度差が小さくなってし
まい、冷媒凝縮器の凝縮能力を大幅に低下させるという
問題が生じる。特に、冷媒凝縮器に冷媒を過冷却する過
冷却部を備えている場合は、過冷却部で冷媒温度を５°
Ｃ程度低下させる必要があるので、上記補助ラジエータ
の搭載により冷却空気温度が上昇すると、過冷却機能を
発揮できない場合が発生する。
と、回転制御用インバータの冷却用補助ラジエータで吸
熱した高温の空気が冷媒凝縮器に流入するので、冷却空
気と冷媒凝縮器内部の冷媒との温度差が小さくなってし
まい、冷媒凝縮器の凝縮能力を大幅に低下させるという
問題が生じる。特に、冷媒凝縮器に冷媒を過冷却する過
冷却部を備えている場合は、過冷却部で冷媒温度を５°
Ｃ程度低下させる必要があるので、上記補助ラジエータ
の搭載により冷却空気温度が上昇すると、過冷却機能を
発揮できない場合が発生する。
【０００５】そこで、本発明は上記点に鑑み、過冷却部
を有する冷媒凝縮器の冷却空気上流側に発熱機器の補助
ラジエータを搭載する車両用熱交換装置において、高温
空気の通過による過冷却部の冷却性能低下を抑制するこ
とを目的とする。
を有する冷媒凝縮器の冷却空気上流側に発熱機器の補助
ラジエータを搭載する車両用熱交換装置において、高温
空気の通過による過冷却部の冷却性能低下を抑制するこ
とを目的とする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】上記目的を達成するため、請求項１記載の
発明では、冷凍サイクルの圧縮機から吐出された過熱冷
媒ガスを冷却して凝縮させる凝縮部（４７）と、液冷媒
を過冷却する過冷却部（４８）とを一体に構成した冷媒
凝縮器（２）を有し、この冷媒凝縮器（２）に対して冷
却空気流れの上流側に、車載発熱機器（４）を冷却する
ための補助ラジエータ（３）を配置し、冷媒凝縮器
（２）のうち、少なくとも過冷却部（４８）側の領域に
は、補助ラジエータ（３）が重合しない部分が形成され
るように補助ラジエータ（３）の位置を設定したことを
特徴としている。
発明では、冷凍サイクルの圧縮機から吐出された過熱冷
媒ガスを冷却して凝縮させる凝縮部（４７）と、液冷媒
を過冷却する過冷却部（４８）とを一体に構成した冷媒
凝縮器（２）を有し、この冷媒凝縮器（２）に対して冷
却空気流れの上流側に、車載発熱機器（４）を冷却する
ための補助ラジエータ（３）を配置し、冷媒凝縮器
（２）のうち、少なくとも過冷却部（４８）側の領域に
は、補助ラジエータ（３）が重合しない部分が形成され
るように補助ラジエータ（３）の位置を設定したことを
特徴としている。
【０００９】これによると、過冷却部（４８）側の領域
に必ず補助ラジエータ（３）が重合しない部分を形成し
て、過冷却部（４８）に補助ラジエータ（３）で吸熱し
てない低温の冷却空気を直接流入させることができ、過
冷却部（４８）の冷却性能低下を抑制できる。特に、請
求項２記載の発明では、過冷却部（４８）側の領域の一
部に補助ラジエータ（３）が重合するように、補助ラジ
エータ（３）の位置が設定されており、過冷却部（４
８）の高さ寸法（ｂ）と、補助ラジエータ（３）の重合
部分の高さ寸法（ａ）との比率（ａ／ｂ）を０．８５以
下としたことを特徴としている。
に必ず補助ラジエータ（３）が重合しない部分を形成し
て、過冷却部（４８）に補助ラジエータ（３）で吸熱し
てない低温の冷却空気を直接流入させることができ、過
冷却部（４８）の冷却性能低下を抑制できる。特に、請
求項２記載の発明では、過冷却部（４８）側の領域の一
部に補助ラジエータ（３）が重合するように、補助ラジ
エータ（３）の位置が設定されており、過冷却部（４
８）の高さ寸法（ｂ）と、補助ラジエータ（３）の重合
部分の高さ寸法（ａ）との比率（ａ／ｂ）を０．８５以
下としたことを特徴としている。
【００１０】本発明者らの実験検討によると、上記比率
（ａ／ｂ）を０．８５以下とすることにより、冷房性能
を良好に確保できることが判明した。なお、上記各手段
および特許請求の範囲に記載の各手段に付した括弧内の
符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関
係を示すものである。
（ａ／ｂ）を０．８５以下とすることにより、冷房性能
を良好に確保できることが判明した。なお、上記各手段
および特許請求の範囲に記載の各手段に付した括弧内の
符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関
係を示すものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明を図に示す実施形態に
ついて説明する。 （第１実施形態）図１は第１実施形態を示しており、ラ
ジエータ１は車両エンジン（図示せず）の冷却水を冷却
するもので、ラジエータ１の下流側には周知のごとく冷
却ファン（図示せず）が配置されて冷却空気を矢印Ａ方
向に送風するようになっている。冷却空気（外気）の流
れ方向Ａに対してラジエータ１の上流側には、車両用空
調装置の冷媒凝縮器２が配置されており、さらに、冷媒
凝縮器２の空気上流側には補助ラジエータ３が配置され
ている。この補助ラジエータ３と、車載の発熱機器４と
の間に冷却水循環回路５を構成し、電動ポンプ６により
冷却水を循環するようになっている。
ついて説明する。 （第１実施形態）図１は第１実施形態を示しており、ラ
ジエータ１は車両エンジン（図示せず）の冷却水を冷却
するもので、ラジエータ１の下流側には周知のごとく冷
却ファン（図示せず）が配置されて冷却空気を矢印Ａ方
向に送風するようになっている。冷却空気（外気）の流
れ方向Ａに対してラジエータ１の上流側には、車両用空
調装置の冷媒凝縮器２が配置されており、さらに、冷媒
凝縮器２の空気上流側には補助ラジエータ３が配置され
ている。この補助ラジエータ３と、車載の発熱機器４と
の間に冷却水循環回路５を構成し、電動ポンプ６により
冷却水を循環するようになっている。
【００１２】これらのラジエータ１、冷媒凝縮器２およ
び補助ラジエータ３は、車両エンジンルーム内において
最前部に配置されて、上記冷却ファンにより送風される
冷却空気（外気）が矢印Ａ方向に通過するようになって
いる。ラジエータ１は、所定間隔を開けて配置されて上
下方向に延びる第１、第２ヘッダタンク１１、１２を有
し、この第１、第２ヘッダタンク１１、１２の間に熱交
換用のコア部１３を配置している。このコア部１３は第
１、第２ヘッダタンク１１、１２の間で、水平方向に冷
却水を流す偏平チューブ１４を上下方向に多数本並列配
置し、この多数の偏平チューブ１４の間にコルゲートフ
ィン１５を介在して接合している。偏平チューブ１４の
一端部は第１ヘッダタンク１１内に連通し、他端部は第
２ヘッダタンク１２内に連通している。
び補助ラジエータ３は、車両エンジンルーム内において
最前部に配置されて、上記冷却ファンにより送風される
冷却空気（外気）が矢印Ａ方向に通過するようになって
いる。ラジエータ１は、所定間隔を開けて配置されて上
下方向に延びる第１、第２ヘッダタンク１１、１２を有
し、この第１、第２ヘッダタンク１１、１２の間に熱交
換用のコア部１３を配置している。このコア部１３は第
１、第２ヘッダタンク１１、１２の間で、水平方向に冷
却水を流す偏平チューブ１４を上下方向に多数本並列配
置し、この多数の偏平チューブ１４の間にコルゲートフ
ィン１５を介在して接合している。偏平チューブ１４の
一端部は第１ヘッダタンク１１内に連通し、他端部は第
２ヘッダタンク１２内に連通している。
【００１３】そして、第１ヘッダタンク１１の下端側に
エンジンからの冷却水の入口パイプ１６を接合し、第１
ヘッダタンク１１の上端側に冷却水をエンジン側へ還流
させる出口パイプ１７を接合している。本例において
は、第１ヘッダタンク１１内にセパレータ１８を配置す
ることにより、第１ヘッダタンク１１内を入口パイプ１
６側の下側室１１ａと、出口パイプ１７側の上側室１１
ｂとに仕切っている。従って、入口パイプ１６からの冷
却水は、下側室１１ａ→コア部１３の下半分の偏平チュ
ーブ１４→第２ヘッダタンク１２→コア部１３の上半分
の偏平チューブ１４→第１ヘッダタンク１１の上側室１
１ｂを経て、出口パイプ１７から外部へ流出する。
エンジンからの冷却水の入口パイプ１６を接合し、第１
ヘッダタンク１１の上端側に冷却水をエンジン側へ還流
させる出口パイプ１７を接合している。本例において
は、第１ヘッダタンク１１内にセパレータ１８を配置す
ることにより、第１ヘッダタンク１１内を入口パイプ１
６側の下側室１１ａと、出口パイプ１７側の上側室１１
ｂとに仕切っている。従って、入口パイプ１６からの冷
却水は、下側室１１ａ→コア部１３の下半分の偏平チュ
ーブ１４→第２ヘッダタンク１２→コア部１３の上半分
の偏平チューブ１４→第１ヘッダタンク１１の上側室１
１ｂを経て、出口パイプ１７から外部へ流出する。
【００１４】このような経路で冷却水を流すことによ
り、冷却水は熱交換用コア部１３の偏平チューブ１４か
らコルゲートフィン１５を介して冷却空気に放熱して冷
却される。冷媒凝縮器２も上記ラジエータ１と類似の構
成であって、所定間隔を開けて配置された第１、第２ヘ
ッダタンク２１、２２の間に、多数の偏平チューブ２４
の間にコルゲートフィン２５を接合した熱交換用のコア
部２３を配置している。偏平チューブ２４の一端部は第
１ヘッダタンク２１内に連通し、他端部は第２ヘッダタ
ンク２２内に連通している。
り、冷却水は熱交換用コア部１３の偏平チューブ１４か
らコルゲートフィン１５を介して冷却空気に放熱して冷
却される。冷媒凝縮器２も上記ラジエータ１と類似の構
成であって、所定間隔を開けて配置された第１、第２ヘ
ッダタンク２１、２２の間に、多数の偏平チューブ２４
の間にコルゲートフィン２５を接合した熱交換用のコア
部２３を配置している。偏平チューブ２４の一端部は第
１ヘッダタンク２１内に連通し、他端部は第２ヘッダタ
ンク２２内に連通している。
【００１５】そして、第１ヘッダタンク２１の上端側に
冷媒の入口ジョイント２６を接合し、第１ヘッダタンク
２１の下端側に冷媒の出口ジョイント２７を接合してい
る。一方、本例においては、第１ヘッダタンク２１内に
セパレータ２８を配置することにより、第１ヘッダタン
ク２１の内部を入口ジョイント２６側の上側室２１ａと
出口ジョイント２７側の下側室２１ｂとに仕切ってい
る。
冷媒の入口ジョイント２６を接合し、第１ヘッダタンク
２１の下端側に冷媒の出口ジョイント２７を接合してい
る。一方、本例においては、第１ヘッダタンク２１内に
セパレータ２８を配置することにより、第１ヘッダタン
ク２１の内部を入口ジョイント２６側の上側室２１ａと
出口ジョイント２７側の下側室２１ｂとに仕切ってい
る。
【００１６】これにより、入口ジョイント２６からのガ
ス冷媒は、上側室２１ａ→コア部２３の上半分の偏平チ
ューブ２４→第２ヘッダタンク２２→コア部２３の下半
分の偏平チューブ２４→第１ヘッダタンク２１の下側室
２１ｂを経て、出口ジョイント２７から外部へ流出す
る。車両用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機（図示せ
ず）から吐出された高温高圧の過熱ガス冷媒は、偏平チ
ューブ２４からコルゲートフィン２５を介して冷却空気
に放熱して冷却され、凝縮する。
ス冷媒は、上側室２１ａ→コア部２３の上半分の偏平チ
ューブ２４→第２ヘッダタンク２２→コア部２３の下半
分の偏平チューブ２４→第１ヘッダタンク２１の下側室
２１ｂを経て、出口ジョイント２７から外部へ流出す
る。車両用空調装置の冷凍サイクルの圧縮機（図示せ
ず）から吐出された高温高圧の過熱ガス冷媒は、偏平チ
ューブ２４からコルゲートフィン２５を介して冷却空気
に放熱して冷却され、凝縮する。
【００１７】さらに、補助ラジエータ３も上記ラジエー
タ１および凝縮器２と類似の構成であって、所定間隔を
開けて配置された第１、第２ヘッダタンク３１、３２の
間に、多数の偏平チューブ３４の間にコルゲートフィン
３５を接合した熱交換用のコア部３３を配置している。
偏平チューブ３４の一端部は第１ヘッダタンク３１内に
連通し、他端部は第２ヘッダタンク３２内に連通してい
る。
タ１および凝縮器２と類似の構成であって、所定間隔を
開けて配置された第１、第２ヘッダタンク３１、３２の
間に、多数の偏平チューブ３４の間にコルゲートフィン
３５を接合した熱交換用のコア部３３を配置している。
偏平チューブ３４の一端部は第１ヘッダタンク３１内に
連通し、他端部は第２ヘッダタンク３２内に連通してい
る。
【００１８】そして、第１ヘッダタンク３１の下端側に
冷却水の入口パイプ３６を接合し、第１ヘッダタンク３
１の上端側に冷却水の出口パイプ３７を接合している。
本例においては、第１ヘッダタンク３１内にセパレータ
３８を配置することにより、第１ヘッダタンク３１内を
入口パイプ３６側の下側室３１ａと、出口パイプ３７側
の上側室３１ｂとに仕切っている。従って、入口パイプ
３６からの冷却水は、下側室３１ａ→コア部３３の下半
分の偏平チューブ３４→第２ヘッダタンク３２→コア部
３３の上半分の偏平チューブ３４→第１ヘッダタンク３
１の上側室３１ｂを経て、出口パイプ３７から外部へ流
出する。
冷却水の入口パイプ３６を接合し、第１ヘッダタンク３
１の上端側に冷却水の出口パイプ３７を接合している。
本例においては、第１ヘッダタンク３１内にセパレータ
３８を配置することにより、第１ヘッダタンク３１内を
入口パイプ３６側の下側室３１ａと、出口パイプ３７側
の上側室３１ｂとに仕切っている。従って、入口パイプ
３６からの冷却水は、下側室３１ａ→コア部３３の下半
分の偏平チューブ３４→第２ヘッダタンク３２→コア部
３３の上半分の偏平チューブ３４→第１ヘッダタンク３
１の上側室３１ｂを経て、出口パイプ３７から外部へ流
出する。
【００１９】ところで、本実施形態においては、上記し
たラジエータ１、凝縮器２および補助ラジエータ３から
なる複合熱交換装置を車両のエンジンルーム内に搭載す
るに際して、凝縮器２と、これの上流側に位置する補助
ラジエータ３との配置関係を図２に示すごとく設定して
いる。すなわち、補助ラジエータ３を凝縮器２の下端部
より所定高さｈだけ高い位置に設定して、凝縮器２の熱
交換用コア部２３のうち、出口ジョイント２７側の冷媒
出口領域は補助ラジエータ３と重合せず、冷却空気が直
接流入するようにしてある。
たラジエータ１、凝縮器２および補助ラジエータ３から
なる複合熱交換装置を車両のエンジンルーム内に搭載す
るに際して、凝縮器２と、これの上流側に位置する補助
ラジエータ３との配置関係を図２に示すごとく設定して
いる。すなわち、補助ラジエータ３を凝縮器２の下端部
より所定高さｈだけ高い位置に設定して、凝縮器２の熱
交換用コア部２３のうち、出口ジョイント２７側の冷媒
出口領域は補助ラジエータ３と重合せず、冷却空気が直
接流入するようにしてある。
【００２０】これに対し、図３は本発明の比較例によ
る、凝縮器２と補助ラジエータ３との配置関係を示すも
ので、この比較例によると、凝縮器２の熱交換用コア部
２３のうち、出口ジョイント２７側の冷媒出口領域と重
合するようにして補助ラジエータ３を配置している。従
って、凝縮器２の熱交換用コア部２３の冷媒出口領域に
は、補助ラジエータ３で吸熱した高温の冷却空気が流入
することになり、この結果、次のごとき不具合が生じ
る。夏期の高外気温時を例にとって具体的に説明する
と、今、外気温が３５°Ｃである場合には、冷却空気は
補助ラジエータ３で吸熱して４５°Ｃ程度に上昇する。
一方、冷凍サイクルの圧縮機からの吐出ガス冷媒の温度
は、例えば、８０°Ｃであり、そして、ガス冷媒は凝縮
器２の熱交換用コア部２３の偏平チューブ２４を流れる
間に放熱して、その温度が次第に低下していく。
る、凝縮器２と補助ラジエータ３との配置関係を示すも
ので、この比較例によると、凝縮器２の熱交換用コア部
２３のうち、出口ジョイント２７側の冷媒出口領域と重
合するようにして補助ラジエータ３を配置している。従
って、凝縮器２の熱交換用コア部２３の冷媒出口領域に
は、補助ラジエータ３で吸熱した高温の冷却空気が流入
することになり、この結果、次のごとき不具合が生じ
る。夏期の高外気温時を例にとって具体的に説明する
と、今、外気温が３５°Ｃである場合には、冷却空気は
補助ラジエータ３で吸熱して４５°Ｃ程度に上昇する。
一方、冷凍サイクルの圧縮機からの吐出ガス冷媒の温度
は、例えば、８０°Ｃであり、そして、ガス冷媒は凝縮
器２の熱交換用コア部２３の偏平チューブ２４を流れる
間に放熱して、その温度が次第に低下していく。
【００２１】冷凍サイクルの夏期の通常の運転条件で
は、凝縮器２の出口ジョイント２７付近で、冷媒温度は
５０°Ｃ程度まで低下する。しかし、凝縮器２の熱交換
用コア部２３の冷媒出口領域では、上記のように、補助
ラジエータ３で吸熱した４５°Ｃ程度の高温の冷却空気
が流入するので、冷媒と冷却空気との温度差が僅少とな
り、熱交換性能が大幅に低下してしまう。
は、凝縮器２の出口ジョイント２７付近で、冷媒温度は
５０°Ｃ程度まで低下する。しかし、凝縮器２の熱交換
用コア部２３の冷媒出口領域では、上記のように、補助
ラジエータ３で吸熱した４５°Ｃ程度の高温の冷却空気
が流入するので、冷媒と冷却空気との温度差が僅少とな
り、熱交換性能が大幅に低下してしまう。
【００２２】一方、本実施形態によると、図２に示すよ
うに、凝縮器２の熱交換用コア部２３のうち、出口ジョ
イント２７側の冷媒出口領域は補助ラジエータ３と重合
せず、冷却空気が直接流入するようにしてあるので、冷
媒出口領域における５０°Ｃ程度の冷媒と、３５°Ｃの
冷却空気とを熱交換させることができ、両者間の温度差
を十分とることができる。その結果、凝縮器２の冷媒出
口領域における熱交換性能の低下を防止できる。
うに、凝縮器２の熱交換用コア部２３のうち、出口ジョ
イント２７側の冷媒出口領域は補助ラジエータ３と重合
せず、冷却空気が直接流入するようにしてあるので、冷
媒出口領域における５０°Ｃ程度の冷媒と、３５°Ｃの
冷却空気とを熱交換させることができ、両者間の温度差
を十分とることができる。その結果、凝縮器２の冷媒出
口領域における熱交換性能の低下を防止できる。
【００２３】なお、凝縮器２の冷媒入口領域および冷媒
中間領域では、冷媒温度が元々高いので、補助ラジエー
タ３で吸熱した高温の冷却空気が流入しても、熱交換性
能の低下は僅少であり、問題とならない。 （第２実施形態）図４、５は補助ラジエータ３の第２実
施形態を示すもので、第１実施形態の補助ラジエータ３
では、片側の第１ヘッダタンク３１に冷却水の入口パイ
プ３６および出口パイプ３７を接合するとともに、第１
ヘッダタンク３１内にセパレータ３８を配置することに
より、第１ヘッダタンク３１内を入口パイプ３６側の下
側室３１ａと、出口パイプ３７側の上側室３１ｂとに仕
切っているが、第２実施形態では第１ヘッダタンク３１
に冷却水の入口パイプ３６のみを接合し、出口パイプ３
７は第２ヘッダタンク３２に接合して、セパレータ３８
を廃止している。
中間領域では、冷媒温度が元々高いので、補助ラジエー
タ３で吸熱した高温の冷却空気が流入しても、熱交換性
能の低下は僅少であり、問題とならない。 （第２実施形態）図４、５は補助ラジエータ３の第２実
施形態を示すもので、第１実施形態の補助ラジエータ３
では、片側の第１ヘッダタンク３１に冷却水の入口パイ
プ３６および出口パイプ３７を接合するとともに、第１
ヘッダタンク３１内にセパレータ３８を配置することに
より、第１ヘッダタンク３１内を入口パイプ３６側の下
側室３１ａと、出口パイプ３７側の上側室３１ｂとに仕
切っているが、第２実施形態では第１ヘッダタンク３１
に冷却水の入口パイプ３６のみを接合し、出口パイプ３
７は第２ヘッダタンク３２に接合して、セパレータ３８
を廃止している。
【００２４】従って、第２実施形態では入口パイプ３６
からの冷却水が第１ヘッダタンク３１にてコア部２３の
全部の偏平チューブ３４に分配されて、この全部の偏平
チューブ３４を第２ヘッダタンク３２に向かって流れ、
第２ヘッダタンク３２で冷却水が集合した後に、出口パ
イプ３７から外部へ流出する。なお、図４、５におい
て、３９は第１、第２ヘッダタンク３１、３２に接合さ
れた取付ブラケットで、補助ラジエータ３を車両に取り
付けるためのものである。４０は第１ヘッダタンク３１
の上部に取付られた水温センサ、４１は第２ヘッダタン
ク３２の底部に取付られたドレンコック、４２はコア部
３３の上下両端に配置されたサイドプレートである。
からの冷却水が第１ヘッダタンク３１にてコア部２３の
全部の偏平チューブ３４に分配されて、この全部の偏平
チューブ３４を第２ヘッダタンク３２に向かって流れ、
第２ヘッダタンク３２で冷却水が集合した後に、出口パ
イプ３７から外部へ流出する。なお、図４、５におい
て、３９は第１、第２ヘッダタンク３１、３２に接合さ
れた取付ブラケットで、補助ラジエータ３を車両に取り
付けるためのものである。４０は第１ヘッダタンク３１
の上部に取付られた水温センサ、４１は第２ヘッダタン
ク３２の底部に取付られたドレンコック、４２はコア部
３３の上下両端に配置されたサイドプレートである。
【００２５】（第３実施形態）図６は第３実施形態を示
すもので、本例の凝縮器２は、冷媒の気液を分離する受
液器と、液冷媒を過冷却する過冷却器の機能を一体化し
たものである。以下、第３実施形態による過冷却器一体
型冷媒凝縮器２に関して、第１実施形態の凝縮器との相
違点について説明する。
すもので、本例の凝縮器２は、冷媒の気液を分離する受
液器と、液冷媒を過冷却する過冷却器の機能を一体化し
たものである。以下、第３実施形態による過冷却器一体
型冷媒凝縮器２に関して、第１実施形態の凝縮器との相
違点について説明する。
【００２６】第１ヘッダタンク２１内に設けられたセパ
レータ２８と同一高さで、第２ヘッダタンク２２内にも
セパレータ４３が配置され、このセパレータ４３により
第２ヘッダタンク２２内も、上側室２２ａと下側室２２
ｂとに仕切られている。一方、第２ヘッダタンク２２の
外面には、冷媒の気液を分離して液冷媒を蓄える受液器
４４が一体に構成してある。この受液器４４は略円筒形
状であり、第２ヘッダタンク２２の外面側方に配置さ
れ、第２ヘッダタンク２２の外面にろう付けにより一体
に接合されている。なお、本例では、冷媒凝縮器２の各
部はアルミニュウム材で成形され、一体ろう付けにて組
付けられている。
レータ２８と同一高さで、第２ヘッダタンク２２内にも
セパレータ４３が配置され、このセパレータ４３により
第２ヘッダタンク２２内も、上側室２２ａと下側室２２
ｂとに仕切られている。一方、第２ヘッダタンク２２の
外面には、冷媒の気液を分離して液冷媒を蓄える受液器
４４が一体に構成してある。この受液器４４は略円筒形
状であり、第２ヘッダタンク２２の外面側方に配置さ
れ、第２ヘッダタンク２２の外面にろう付けにより一体
に接合されている。なお、本例では、冷媒凝縮器２の各
部はアルミニュウム材で成形され、一体ろう付けにて組
付けられている。
【００２７】この受液器４４内部の空間と第２ヘッダタ
ンク２２の上側室２２ａは、セパレータ４３より若干量
上方側に隣接して設けられた第１の連通穴４５にて連通
するとともに、受液器４４内部の空間と第２ヘッダタン
ク２２の下側室２２ｂは、セパレータ４３より若干量下
方側に隣接して設けられた第２の連通穴４６にて連通し
ている。
ンク２２の上側室２２ａは、セパレータ４３より若干量
上方側に隣接して設けられた第１の連通穴４５にて連通
するとともに、受液器４４内部の空間と第２ヘッダタン
ク２２の下側室２２ｂは、セパレータ４３より若干量下
方側に隣接して設けられた第２の連通穴４６にて連通し
ている。
【００２８】本例の過冷却器一体型冷媒凝縮器２におい
ては、入口ジョイント２６から流入するガス冷媒は、第
１ヘッダタンク２１の上側室２１ａから、コア部２３の
上方部の偏平チューブ２４を右方へ流れて、この間に冷
却され、凝縮した後、第２ヘッダタンク２２の上側室２
２ａに流入する。そして、上側室２２ａから冷媒は第１
の連通穴４５を通って受液器４４内部に流入する。
ては、入口ジョイント２６から流入するガス冷媒は、第
１ヘッダタンク２１の上側室２１ａから、コア部２３の
上方部の偏平チューブ２４を右方へ流れて、この間に冷
却され、凝縮した後、第２ヘッダタンク２２の上側室２
２ａに流入する。そして、上側室２２ａから冷媒は第１
の連通穴４５を通って受液器４４内部に流入する。
【００２９】ここで、冷媒の気液が分離されて、液冷媒
は受液器４４内部の下側に溜まる。液冷媒は第２の連通
穴４６を通って第２ヘッダタンク２２の下側室２２ｂに
流入し、次に、コア部２３の下方部の偏平チューブ２４
を左方へ流れて、この間に過冷却される。そして、過冷
却された液冷媒は第１ヘッダタンク２１の下側室２１ｂ
を経て出口ジョイント２７からが外部へ流出する。
は受液器４４内部の下側に溜まる。液冷媒は第２の連通
穴４６を通って第２ヘッダタンク２２の下側室２２ｂに
流入し、次に、コア部２３の下方部の偏平チューブ２４
を左方へ流れて、この間に過冷却される。そして、過冷
却された液冷媒は第１ヘッダタンク２１の下側室２１ｂ
を経て出口ジョイント２７からが外部へ流出する。
【００３０】従って、コア部２３において、セパレータ
２８、４３より上方側の部位は、圧縮機の吐出ガス冷媒
を冷却空気と熱交換させて冷却、凝縮させる凝縮部４７
を構成しており、また、コア部２３において、セパレー
タ２８、４３より下方側の部位は、受液器４４内部にお
いて気液分離された液冷媒を冷却空気と熱交換させて過
冷却する過冷却部４８を構成している。
２８、４３より上方側の部位は、圧縮機の吐出ガス冷媒
を冷却空気と熱交換させて冷却、凝縮させる凝縮部４７
を構成しており、また、コア部２３において、セパレー
タ２８、４３より下方側の部位は、受液器４４内部にお
いて気液分離された液冷媒を冷却空気と熱交換させて過
冷却する過冷却部４８を構成している。
【００３１】以上により、本例の冷媒凝縮器２は、冷媒
流れの上流側から順次、凝縮部４７、受液器４４、およ
び過冷却部４８を構成するとともに、これらを一体に設
けた構成となっている。ところで、図６において、冷媒
凝縮器２に対する補助ラジエータ３の配置場所は２点鎖
線により示しており、本例では、補助ラジエータ３を冷
媒凝縮器２の空気流れ上流側で、かつ過冷却部４８の上
方部位に配置している。
流れの上流側から順次、凝縮部４７、受液器４４、およ
び過冷却部４８を構成するとともに、これらを一体に設
けた構成となっている。ところで、図６において、冷媒
凝縮器２に対する補助ラジエータ３の配置場所は２点鎖
線により示しており、本例では、補助ラジエータ３を冷
媒凝縮器２の空気流れ上流側で、かつ過冷却部４８の上
方部位に配置している。
【００３２】従って、過冷却部４８には、補助ラジエー
タ３を通過しない、外気温のままの低温空気を直接流入
させることができ、過冷却部４８の偏平チューブ２４を
通過する液冷媒と、冷却空気との温度差を大きくとるこ
とができる。そのため、過冷却部４８による冷媒過冷却
作用を高外気温時でも確実に発揮できる。 （第４実施形態）図７は第４実施形態を示すもので、第
３実施形態による過冷却器一体型冷媒凝縮器２を用いる
場合において、冷媒凝縮器２と補助ラジエータ３の寸法
関係から、冷媒凝縮器２の過冷却部４８の一部に対して
補助ラジエータ３が重合する関係で、補助ラジエータ３
の位置を設定しなければならない場合である。
タ３を通過しない、外気温のままの低温空気を直接流入
させることができ、過冷却部４８の偏平チューブ２４を
通過する液冷媒と、冷却空気との温度差を大きくとるこ
とができる。そのため、過冷却部４８による冷媒過冷却
作用を高外気温時でも確実に発揮できる。 （第４実施形態）図７は第４実施形態を示すもので、第
３実施形態による過冷却器一体型冷媒凝縮器２を用いる
場合において、冷媒凝縮器２と補助ラジエータ３の寸法
関係から、冷媒凝縮器２の過冷却部４８の一部に対して
補助ラジエータ３が重合する関係で、補助ラジエータ３
の位置を設定しなければならない場合である。
【００３３】このような場合に、過冷却部４８の高さ寸
法ｂに対する補助ラジエータ３の重合部分の高さ寸法ａ
の比率と冷房性能との関係について実験検討したとこ
ろ、以下のことが判明した。すなわち、図８は上記比率
（ａ／ｂ）を横軸にとり、縦軸に冷房能力Ｑと空調装置
消費動力（消費電力）Ｌとの比率をとったものであっ
て、ａ／ｂを０．８５以下とする（ａ／ｂ≧０．８５）
ことにより、Ｑ／Ｌを０．９以上の高レベルにすること
ができることが分かった。従って、過冷却器一体型冷媒
凝縮器２において、過冷却部４８に対する補助ラジエー
タ３の重合部分の比率（ａ／ｂ）を所定値以内に規制す
ることにより、過冷却機能の維持と補助ラジエータ３の
設置スペースの確保とを両立できる。
法ｂに対する補助ラジエータ３の重合部分の高さ寸法ａ
の比率と冷房性能との関係について実験検討したとこ
ろ、以下のことが判明した。すなわち、図８は上記比率
（ａ／ｂ）を横軸にとり、縦軸に冷房能力Ｑと空調装置
消費動力（消費電力）Ｌとの比率をとったものであっ
て、ａ／ｂを０．８５以下とする（ａ／ｂ≧０．８５）
ことにより、Ｑ／Ｌを０．９以上の高レベルにすること
ができることが分かった。従って、過冷却器一体型冷媒
凝縮器２において、過冷却部４８に対する補助ラジエー
タ３の重合部分の比率（ａ／ｂ）を所定値以内に規制す
ることにより、過冷却機能の維持と補助ラジエータ３の
設置スペースの確保とを両立できる。
【００３４】（他の実施形態）なお、第３、第４実施形
態における過冷却器一体型冷媒凝縮器２において、受液
器４４をヘッダータンク２２またはヘッダータンク２１
と一体に接合せずに、受液器４４を両ヘッダータンク２
１、２２から分離して設置し、受液器４４と両ヘッダー
タンク２１、２２のいずれか一方との間を冷媒配管にて
接続することも可能である。この場合は、冷媒凝縮器２
において凝縮部４７と過冷却部４８のみを一体に構成す
ることになる。
態における過冷却器一体型冷媒凝縮器２において、受液
器４４をヘッダータンク２２またはヘッダータンク２１
と一体に接合せずに、受液器４４を両ヘッダータンク２
１、２２から分離して設置し、受液器４４と両ヘッダー
タンク２１、２２のいずれか一方との間を冷媒配管にて
接続することも可能である。この場合は、冷媒凝縮器２
において凝縮部４７と過冷却部４８のみを一体に構成す
ることになる。
【００３５】また、補助ラジエータ３の冷却対象として
の発熱機器４は、インバータ以外にモータ類等の機器で
あってもよいことはもちろんである。
の発熱機器４は、インバータ以外にモータ類等の機器で
あってもよいことはもちろんである。
【図１】本発明の第１実施形態の熱交換装置を示す斜視
図である。
図である。
【図２】第１実施形態における冷媒凝縮器と補助ラジエ
ータとの配置関係を示す側面図である。
ータとの配置関係を示す側面図である。
【図３】比較例における冷媒凝縮器と補助ラジエータと
の配置関係を示す側面図である。
の配置関係を示す側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す補助ラジエータの
正面図である。
正面図である。
【図５】図４の補助ラジエータの底面図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す冷媒凝縮器の正面
図である。
図である。
【図７】本発明の第４実施形態による冷媒凝縮器と補助
ラジエータとの配置関係を示す側面図である。
ラジエータとの配置関係を示す側面図である。
【図８】第４実施形態による冷媒凝縮器と補助ラジエー
タとの重合寸法比率と、冷房性能との関係を示すグラフ
である。
タとの重合寸法比率と、冷房性能との関係を示すグラフ
である。
１…ラジエータ、２…冷媒凝縮器、３…補助ラジエー
タ、４…発熱機器、４４…受液器、４７…凝縮部、４８
…過冷却部。
タ、４…発熱機器、４４…受液器、４７…凝縮部、４８
…過冷却部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々山 浩司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (72)発明者 松野 孝充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 須崎 俊吉 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−133820（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−48154（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10125（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−163230（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−35744（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−183325（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−113070（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−157721（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/32 613 F01P 3/18 F28D 1/053 B60H 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】 冷凍サイクルの圧縮機から吐出されたガ
ス冷媒を冷却して凝縮させる凝縮部（４７）と、この凝
縮部（４７）で凝縮した冷媒の気液を分離して液冷媒を
溜める受液器（４４）と、この受液器（４４）からの液
冷媒を過冷却する過冷却部（４８）とを備え、 少なくとも前記凝縮部（４７）と前記過冷却部（４８）
とを一体に構成した冷媒凝縮器（２）を有し、 この冷媒凝縮器（２）に対して冷却空気流れの上流側
に、車載発熱機器（４）を冷却するための補助ラジエー
タ（３）を配置し、 前記冷媒凝縮器（２）のうち、少なくとも前記過冷却部
（４８）側の領域には、前記補助ラジエータ（３）が重
合しない部分が形成されるように前記補助ラジエータ
（３）の位置を設定したことを特徴とする車両用熱交換
装置。 - 【請求項２】 前記過冷却部（４８）側の領域の一部に
前記補助ラジエータ（３）が重合するように、前記補助
ラジエータ（３）の位置が設定されており、 前記過冷却部（４８）の高さ寸法（ｂ）と、前記補助ラ
ジエータ（３）の重合部分の高さ寸法（ａ）との比率
（ａ／ｂ）を０．８５以下としたことを特徴とする請求
項１に記載の車両用熱交換装置。 - 【請求項３】 前記冷媒凝縮器（２）の冷却空気流れの
下流側には、車両エンジンを冷却するためのラジエータ
（１）が配置され、 前記補助ラジエータ（３）、前記冷媒凝縮器（２）、お
よび前記ラジエータ（１）の順に冷却空気が流通するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の車両用熱交換
装置。 - 【請求項４】 前記補助ラジエータ（３）と前記車載発
熱機器（４）との間に冷却水循環回路（５）が構成さ
れ、この冷却水循環回路（５）を冷却水がポンプ手段
（６）により循環するようにしたことを特徴とする請求
項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用熱交換装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26891397A JP3324464B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 車両用熱交換装置 |
| US09/164,148 US6182744B1 (en) | 1997-10-01 | 1998-09-30 | Heat exchanger apparatus including auxiliary radiator for cooling exothermic component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26891397A JP3324464B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 車両用熱交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11105538A JPH11105538A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3324464B2 true JP3324464B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=17465020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26891397A Expired - Fee Related JP3324464B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 車両用熱交換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6182744B1 (ja) |
| JP (1) | JP3324464B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4041634B2 (ja) * | 1999-03-30 | 2008-01-30 | カルソニックカンセイ株式会社 | 凝縮器 |
| DE19915389A1 (de) * | 1999-04-06 | 2000-10-12 | Behr Gmbh & Co | Mehrblock-Wärmeübertrager |
| US6360560B1 (en) * | 1999-12-01 | 2002-03-26 | Visteon Global Technologies, Inc. | Condenser with integral receiver dryer |
| JP4599732B2 (ja) * | 2000-03-16 | 2010-12-15 | 株式会社デンソー | 複式熱交換器の製造方法 |
| JP4569041B2 (ja) * | 2000-07-06 | 2010-10-27 | 株式会社デンソー | 車両用冷凍サイクル装置 |
| JP4560987B2 (ja) * | 2001-04-24 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | 熱交換器の配置 |
| TWI234063B (en) * | 2002-05-15 | 2005-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cooling apparatus for electronic equipment |
| DE10227929A1 (de) * | 2002-06-21 | 2004-01-08 | Behr Gmbh & Co. | Wärmeübertrageranordnung |
| JP2005035476A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Toyota Motor Corp | 車両用冷却装置 |
| FR2882105B1 (fr) * | 2005-02-14 | 2007-04-06 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif de regulation thermique des gaz recircules d'un moteur a combustion interne |
| JP2007225152A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Denso Corp | 空調装置 |
| JP2007232287A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Calsonic Kansei Corp | 熱交換器および一体型熱交換器 |
| FR2900721B1 (fr) * | 2006-05-02 | 2008-08-29 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif de refroidissement par absorption et vehicule automobile associe. |
| JP4970022B2 (ja) * | 2006-08-02 | 2012-07-04 | カルソニックカンセイ株式会社 | 複合型熱交換器及び複合型熱交換器システム |
| US20080179041A1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-07-31 | Man Zai Industrial Co., Ltd. | Heat dissipating device for heat dissipation of an electronic component |
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| JP2008297961A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Denso Corp | 廃熱利用装置を備える冷凍装置 |
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| DE102009055715A1 (de) * | 2009-11-26 | 2011-06-01 | Behr Gmbh & Co. Kg | Saugrohr mit integriertem Ladeluftkühler |
| US20120222437A1 (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-06 | Pet Projects, Inc. | System and method for producing and/or desalinating water using absorption refrigeration |
| FR2974409B1 (fr) * | 2011-04-21 | 2018-01-05 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur de chaleur pour une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation |
| JP2012247120A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Calsonic Kansei Corp | 複合熱交換器 |
| JP6011519B2 (ja) | 2012-12-11 | 2016-10-19 | 株式会社デンソー | 車両用熱交換装置 |
| KR102000124B1 (ko) * | 2014-02-21 | 2019-07-15 | 한온시스템 주식회사 | 쿨링모듈 |
| JP2017172836A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社デンソー | 車両用熱交換器 |
| JP6673148B2 (ja) * | 2016-10-31 | 2020-03-25 | 株式会社デンソー | コンデンサユニットおよび冷凍サイクル装置 |
| JP2018071910A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 株式会社デンソー | コンデンサユニットおよび冷凍サイクル装置 |
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