JP6483646B2

JP6483646B2 - 車両用熱交換器

Info

Publication number: JP6483646B2
Application number: JP2016166820A
Authority: JP
Inventors: 大輔床桜; 貴弘椎名; 富永　聡; 聡富永; 大井　直樹; 直樹大井; 磯田　勝弘; 勝弘磯田
Original assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mahle Filter Systems Japan Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2036-08-29
Also published as: JP2018035953A; CN107796240A; US20180058766A1; CN107796240B; US10641555B2; DE102017119514A1

Description

本発明は、車両用熱交換器に関する。

車両に搭載され、エンジン冷却水（クーラント）、エンジンオイルおよび変速機オイルの間で熱交換を行う三相型の車両用熱交換器が知られている。例えば特許文献１には、エンジンオイル用の流路と変速機オイル用の流路との間にエンジン冷却水用の流路を配置することにより、エンジン冷却水をエンジンオイルおよび変速機オイルの双方と熱交換させる車両用熱交換器が開示されている。

特開２０１３−１１３５７８号公報

一般的な車両のパワートレーンでは、エンジン冷却水やエンジンオイルの流量と比較して、変速機オイルの流量が少ない場合が多い。このような場合、特許文献１のように、エンジン冷却水がエンジンオイルおよび変速機オイルの双方と熱交換するように流路が配置された車両用熱交換器では、エンジンオイルとエンジン冷却水との間の熱交換量と比較して、変速機オイルとエンジン冷却水との間の熱交換量が小さくなる。従って、変速機オイルの流量がその他の流体の流量よりも少ない場合、従来の構成では変速機オイルを十分に昇温または降温することができないおそれがある。

また、車両のパワートレーンによっては、エンジン冷却水や変速機オイルの流量と比較して、エンジンオイルの流量が少ない場合もあり得る。このような場合、特許文献１のような車両用熱交換器では、変速機オイルとエンジン冷却水との間の熱交換量と比較して、エンジンオイルとエンジン冷却水との間の熱交換量が小さくなる。従って、エンジンオイルの流量がその他の流体の流量よりも少ない場合、従来の構成ではエンジンオイルを十分に昇温または降温することができないおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の流体間で熱交換を行う場合において、流量が相対的に少ない流体とエンジン冷却水との間の熱交換量を向上させることができる車両用熱交換器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用熱交換器は、エンジン冷却水とエンジンオイルと変速機オイルとが流れ、前記エンジンオイルと前記変速機オイルとの間に流量差が存在するパワートレーンを有する車両に搭載される車両用熱交換器において、複数のプレートが積層されることにより、前記エンジン冷却水を流すための第一流路と、前記エンジンオイルを流すための第二流路と、前記変速機オイルを流すための第三流路と、が形成され、前記プレートの積層方向に隣接する各流路間で熱交換を行い、前記第一流路が、前記第二流路および前記第三流路のうち、内部を流れている流体の流量の少ない側とのみ隣接している領域を含むことを特徴とする。

これにより、車両用熱交換器は、積層方向において、第一流路が第二流路および第三流路のうちの流量の少ない側とのみ隣接している領域を有しているため、当該領域内において、他の流体の影響を受けることなく、流量の少ない流体とエンジン冷却水とを熱交換させることができる。

また、本発明に係る車両用熱交換器は、上記発明において、前記変速機オイルの流量が前記エンジンオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載され、前記第一流路、前記第三流路および前記第一流路の順に隣接する流路群を一つ以上含み、かつ前記第一流路が前記第三流路とのみ隣接している領域を含む第一領域と、前記第二流路、前記第三流路、前記第二流路、前記第一流路および前記第二流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第二領域と、を有し、前記第一領域および前記第二領域は、前記積層方向において隣接していることを特徴とする。

これにより、車両用熱交換器は、積層方向において、第一流路が第三流路とのみ隣接している領域を有しているため、当該領域内において、エンジンオイルの影響を受けることなく、変速機オイルとエンジン冷却水とを熱交換させることができる。従って、変速機オイルの流量が、エンジンオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載される場合においても、変速機オイルを十分に昇温または降温させることができる。

また、本発明に係る車両用熱交換器は、上記発明において、前記エンジンオイルの流量が前記変速機オイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載され、前記第一流路、前記第二流路および前記第一流路の順に隣接する流路群を一つ以上含み、かつ前記第一流路が前記第二流路とのみ隣接している領域を含む第一領域と、前記第三流路、前記第二流路、前記第三流路、前記第一流路および前記第三流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第二領域と、を有し、前記第一領域および前記第二領域は、前記積層方向において隣接していることを特徴とする。

これにより、車両用熱交換器は、積層方向において、第一流路が第二流路とのみ隣接している領域を有しているため、当該領域内において、変速機オイルの影響を受けることなく、エンジンオイルとエンジン冷却水とを熱交換させることができる。従って、エンジンオイルの流量が、変速機オイルの流量よりも少ないパワートレーンに搭載される場合においても、エンジンオイルを十分に昇温または降温させることができる。

また、本発明に係る車両用熱交換器は、上記発明において、前記変速機オイルの流量が前記エンジンオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載され、前記第一流路、前記第三流路および前記第一流路の順に隣接する流路群を一つ以上含み、かつ前記第一流路が前記第三流路とのみ隣接している領域を含む第一領域と、前記第三流路、前記第二流路および前記第三流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第二領域と、前記第二流路、前記第一流路および前記第二流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第三領域と、を有し、前記第一領域、前記第三領域および前記第二領域は、前記積層方向において、この順に並んで隣接していることを特徴とする。

また、本発明に係る車両用熱交換器は、上記発明において、前記第二領域に含まれる前記第三流路は、前記第一領域に含まれる前記第三流路よりも、前記車両用熱交換器を流れる前記変速機オイルの流れ方向の上流側に位置していることを特徴とする。

これにより、車両用熱交換器は、まず第二領域において、温度差の小さい変速機オイルとエンジンオイルとを熱交換させた後、第一領域において、エンジンオイルと熱交換した後の変速機オイルとエンジン冷却水とを熱交換させることにより、流量の少ない変速機オイルを効率的に昇温または降温させることができる。

また、本発明に係る車両用熱交換器は、上記発明において、前記第一流路、前記第二流路および前記第三流路を構成する前記プレートには、隣接する流路間における流体の流れ方向が対向流の関係となるように、前記エンジン冷却水、前記エンジンオイルおよび前記変速機オイルの流入孔と流出孔とがそれぞれ形成されていることを特徴とする。

これにより、車両用熱交換器は、隣接する流体同士が対向流となるように構成することにより、隣接する流体同士が単位時間当たりに熱交換できる相対的な量、および、隣接する流体同士が単位時間あたりに熱交換できる機会を、並行流と比較して増やすことができる。これにより、隣接する流体間の温度差を急速に縮めることができ、並行流の場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

また、本発明に係る車両用熱交換器は、上記発明において、各流入孔および各流出孔は、前記プレートにおいて、前記第二流路の流入孔および流出孔を結ぶ直線と、前記第三流路の流入孔および流出孔を結ぶ直線とが、互いに交差するような位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする。

これにより、車両用熱交換器は、エンジンオイルおよび変速機オイルの流れ方向を交差させることにより、例えば両者の流れ方向が交差しない場合と比較して、両者が熱交換を行う相対的な量および機会を増やすことができるため、エンジンオイルと変速機オイルとを効率良く熱交換させることができる。

本発明に係る車両用熱交換器によれば、他の流体の影響を受けることなく、流量が相対的に少ない流体とエンジン冷却水とを熱交換させることができる領域を有しているため、流量の少ない流体とエンジン冷却水との間の熱交換量を向上させ、流量の少ない流体を十分に昇温または降温させることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用熱交換器の構成を模式的に示す図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用熱交換器における各流体の流れ方向と熱交換の順序とを模式的に示す図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る車両用熱交換器の各流路のうち、第一領域を構成するプレートにおける各流体の流入孔および流出孔の位置を模式的に示す図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る車両用熱交換器の各流路のうち、第二領域を構成するプレートにおける各流体の流入孔および流出孔の位置を模式的に示す図である。図５は、車両用熱交換器を搭載する車両において、エンジンおよび変速機の暖機完了前（暖機中）を示すコールド時の各流体の温度推移を示すグラフである。図６は、車両用熱交換器を搭載する車両において、エンジンおよび変速機の暖機後を示すホット時の各流体の温度を示すグラフである。図７は、本発明の第２実施形態に係る車両用熱交換器の構成を模式的に示す図である。図８は、本発明の第２実施形態に係る車両用熱交換器における各流体の流れ方向と熱交換の順序とを模式的に示す図である。図９は、本発明の第２実施形態に係る車両用熱交換器の各流路のうち、第一領域を構成するプレートにおける各流体の流入孔および流出孔の位置を模式的に示す図である。図１０は、本発明の第２実施形態に係る車両用熱交換器の各流路のうち、第二領域を構成するプレートにおける各流体の流入孔および流出孔の位置を模式的に示す図である。図１１は、本発明の第３実施形態に係る車両用熱交換器の構成を模式的に示す図である。図１２は、本発明の第３実施形態に係る車両用熱交換器における各流体の流れ方向と熱交換の順序とを模式的に示す図である。図１３は、本発明の第３実施形態に係る車両用熱交換器の各流路のうち、第一領域を構成するプレートにおける各流体の流入孔および流出孔の位置を模式的に示す図である。図１４は、本発明の第３実施形態に係る車両用熱交換器の各流路のうち、第三領域を構成するプレートにおける各流体の流入孔および流出孔の位置を模式的に示す図である。図１５は、本発明の第３実施形態に係る車両用熱交換器の各流路のうち、第二領域を構成するプレートにおける各流体の流入孔および流出孔の位置を模式的に示す図である。

本発明の実施形態に係る車両用熱交換器について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明に係る車両用熱交換器は、車両に搭載され、エンジン冷却水（以下、「Ｅｎｇ冷却水」という）、エンジンオイル（以下、「Ｅｎｇオイル」という）および変速機オイル（以下、「Ｔ／Ｍオイル」という）の３種類の流体を熱交換させる三相型の熱交換器である。本発明に係る車両用熱交換器が搭載される車両としては、例えばＡＴ車、ＣＶＴ車およびＨＶ車が挙げられる（以降の記載における「車両」も同様）。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係る車両用熱交換器は、Ｅｎｇ冷却水とＥｎｇオイルとＴ／Ｍオイルとが流れ、ＥｎｇオイルとＴ／Ｍオイルとの間に流量差が存在するパワートレーン、具体的には、Ｅｎｇ冷却水およびＥｎｇオイルの流量と比較して、Ｔ／Ｍオイルの流量が少ないパワートレーンを有する車両に搭載されるものを想定しており、流量の少ないＴ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量を向上させることを主な目的としている。

車両用熱交換器１は、図１に示すように、ベース２０上にアルミニウム合金等からなる複数のプレート（板体）１０が積層され、これらが一体的に接合されることにより構成されている。そして、車両用熱交換器１では、最上部の蓋材として機能する平板状プレート１０ａと、複数の皿状プレート１０ｂとが組み合わされる（積み上げられる）ことにより、隣接する二つのプレート１０間に各流体が流れる流路が形成されている。なお、車両用熱交換器１は、例えばベース２０を介して、車両のエンジンユニットに直載される。

図１では図示を省略したが、各プレート１０間にはフィン（例えば波状フィン）が収容されており、各プレート１０および各フィンは、加熱処理等により一体的に接合されている。なお、前記した「皿状」とは、例えば同図の皿状プレート１０ｂのように平面が窪んでおり、かつ底面および側面を有する形状のことを示している。

＜各流路の概要＞
車両用熱交換器１では、具体的には図１に示すように、複数のプレート１０（平板状プレート１０ａおよび皿状プレート１０ｂ）が積層されることにより、Ｅｎｇ冷却水を流すための第一流路１１と、Ｅｎｇオイルを流すための第二流路１２と、Ｔ／Ｍオイルを流すための第三流路１３と、が形成されている。そしてこれにより、プレート１０の積層方向（以下、単に「積層方向」と表記する）の上下に隣接する各流路間で、プレート１０（具体的には皿状プレート１０ｂの底面）を介して、各流体が熱交換を行うように構成されている。

ここで、図１では、第一流路１１に相当する空間をハッチングなしで、第二流路１２に相当する空間を斜線状ハッチングで、第三流路１３に相当する空間をドット状ハッチングでそれぞれ示している。なお、本実施形態における「流路」とは、具体的には複数のプレート１０が組み合わされることにより区画された所定の空間のことを示している。

第一流路１１、第二流路１２および第三流路１３は、プレート１０（具体的には皿状プレート１０ｂの底面）を隔てて配置されており、各流路内を流れる流体が互いに混合しないように区画されている。また、同種の流体が流れる流路は、後記する層間連通路１１３，１２３，１３３（図２参照）を介して連通している。

＜各流路の配置＞
車両用熱交換器１は、図１に示すように、全１３層で構成されており、上から１，３，５，９，１３層目に第一流路１１が、上から６，８，１０，１２層目に第二流路１２が、上から２，４，７，１１層目に第三流路１３が配置されている。なお、同図において各流路の隣にカッコ書きで示した番号（１）〜（１３）は、各流路を上から数えた場合の層順を示している。以降の説明で登場する「○層目」という記載は、図１で示した上記番号と同様に、各流路を上から数えた場合の層順を示している。

車両用熱交換器１では、複数の流体が熱交換を行う領域として、第一領域と第二領域の二つを有している。第一領域は、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量の向上を目的とした領域である。第一領域は、第一流路１１、第三流路１３および第一流路１１の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでおり、第一流路１１と第三流路１３とが積層方向に交互に配置されている。本実施形態における第一領域は、図１に示すように、上から順に、第一流路１１、第三流路１３、第一流路１１、第三流路１３および第一流路１１の全５層で構成されている。

また、第一領域は、図１に示すように、第一流路１１が、第二流路１２および第三流路１３のうち、内部に流れている流体の流量の少ない側である第三流路１３とのみ隣接している領域を含んでいる。すなわち、第一領域は、積層方向の一方側では第三流路１３と隣接し、かつ積層方向の他方側では第二流路１２と隣接しないように配置された第一流路１１を含んでいる。

例えば１層目の第一流路１１は、積層方向における一方側（下面側）でのみ、２層目の第三流路１３と隣接しており、積層方向における他方側（上面側）では他の流路とは隣接していない。また、３層目の第一流路１１は、積層方向における両側（両面側）で、２，４層目の第三流路１３とそれぞれ隣接している。このように、第一領域は、第一流路１１が第三流路１３とのみ隣接している領域を有しており、これにより、Ｅｎｇ冷却水とＴ／Ｍオイルとが、Ｅｎｇオイルの影響を受けずに熱交換を行えるように構成されている。

第二領域は、第二流路１２、第三流路１３、第二流路１２、第一流路１１および第二流路１２の順に隣接する５層の流路群を少なくとも一つ以上含んでおり、Ｅｎｇ冷却水とＥｎｇオイルとが熱交換を行うとともに、ＥｎｇオイルとＴ／Ｍオイルとが熱交換を行うように各流路が配置されている。本実施形態における第二領域は、図１に示すように、上から順に、第二流路１２、第三流路１３、第二流路１２、第一流路１１、第二流路１２、第三流路１３、第二流路１２および第一流路１１の全８層で構成されている。

第一領域および第二領域は、図１に示すように、積層方向において隣接しており、具体的には、第一領域の最下層（５層目）に配置された第一流路１１と、第二領域の最上層（６層目）に配置された第二流路１２とが隣接して配置されている。

＜各流路の流れ方向の概要＞
以下、車両用熱交換器１の各流路における流体の流れ方向について、図２を参照しながら説明する。同図において、実線で示した矢印は第一流路１１内のＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１を、二点鎖線で示した矢印は第二流路１２内のＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２を、一点鎖線で示した矢印は第三流路１３内のＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３を、それぞれ示している。なお、本実施形態における「流れ方向」とは、各流路の流入孔から流出孔に向かう方向のことを示している（後記する図３および図４参照）。

また、図２において、実線矢印、二点鎖線矢印および一点鎖線矢印の経路上に存在する黒丸は、各流体の各流入孔１１１，１２１，１３１および各流出孔１１２，１２２，１３２を概念的に示したものである。また、同図において、実線矢印、二点鎖線矢印および一点鎖線矢印の経路の一部を囲っている破線は、各流体の層間連通路１１３，１２３，１３３を概念的に示したものである。

なお、本実施形態における「流入孔」とは、流路内に流体を導入する孔のうち、流体の流れ方向における最も上流側に形成された孔のことを示している。例えば図２の１層目の第一流路１１には、第一流入孔１１１の他にも、３層目の第一流路１１から１層目の第一流路１１にＥｎｇ冷却水を導入するための孔（図示省略）が形成されているが、本実施形態では、より上流側に位置する孔（黒丸参照）を第一流入孔１１１としている。

また、本実施形態における「流出孔」とは、流路外に流体を排出する孔のうち、流体の流れ方向における最も下流側に形成された孔のことを示している。例えば図２の１層目の第一流路１１には、第一流出孔１１２の他にも、１層目の第一流路１１から３層目の第一流路１１にＥｎｇ冷却水を排出するための孔（図示省略）が形成されているが、本実施形態では、より下流側に位置する孔（黒丸参照）を第一流出孔１１２としている。

（第一流路）
第一流路１１を構成する２つのプレート１０（平板状プレート１０ａおよび皿状プレート１０ｂ）には、エンジンまたは他の流路から第一流路１１へＥｎｇ冷却水を流入させるための第一流入孔１１１と、第一流路１１からエンジンまたは他の流路へＥｎｇ冷却水を流出させるための第一流出孔１１２とが形成されている。第一流入孔１１１および第一流出孔１１２は、具体的には図２に示すように、第一流路１１の上面を構成するプレート１０の左右両側に形成されている。なお、同図では、一部の第一流入孔１１１および第一流出孔１１２のみに符号を付し、その他の符号は省略している。

１層目（第一流路１１）の第一流入孔１１１から第一流路１１に流入したＥｎｇ冷却水は、３，５，９，１３層目の第一流路１１に分岐して流入する。続いて、Ｅｎｇ冷却水は、各層の第一流路１１内を、積層方向と直交する方向（プレート１０の面方向）にそれぞれ流れた後に合流し、１層目（第一流路１１）の第一流出孔１１２から車両用熱交換器１の外部（エンジン）へと流出する。

第一流路１１を構成する２つのプレート１０（平板状プレート１０ａおよび皿状プレート１０ｂ）の間には、当該第一流路１１の上下に配置された流路間における流体の流入および流出を可能とする層間連通路（例えば円筒状をなす）が、当該第一流路１１を貫通するように形成されている。例えば、９，１３層目の第一流路１１を構成するプレート１０の間には、Ｅｎｇオイル用の層間連通路１２３が形成されている。また、１，３，５，９，１３層目の第一流路１１を構成するプレート１０の間には、Ｔ／Ｍオイル用の層間連通路１３３が形成されている。

（第二流路）
第二流路１２を構成する２つのプレート１０（皿状プレート１０ｂ）には、エンジンまたは他の流路から第二流路１２へＥｎｇオイルを流入させるための第二流入孔１２１と、第二流路１２からエンジンまたは他の流路へＥｎｇオイルを流出させるための第二流出孔１２２とが形成されている。第二流入孔１２１および第二流出孔１２２は、具体的には図２に示すように、第二流路１２の下面を構成するプレート１０の左右両側に形成されている。なお、同図では、一部の第二流入孔１２１および第二流出孔１２２のみに符号を付し、その他の符号は省略している。

層間連通路１２３を介して１２層目（第二流路１２）の第二流入孔１２１から第二流路１２に流入したＥｎｇオイルは、１０，８，６層目の第二流路１２に分岐して流入する。続いて、Ｅｎｇオイルは、各層の第二流路１２内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、１２層目（第二流路１２）の第二流出孔１２２から、層間連通路１２３を介して車両用熱交換器１の外部（エンジン）へと流出する。

第二流路１２を構成する２つのプレート１０（皿状プレート１０ｂ）の間には、当該第二流路１２の上下に配置された流路間における流体の流入および流出を可能とする層間連通路（例えば円筒状をなす）が、当該第二流路１２を貫通するように形成されている。例えば、６，８，１０，１２層目の第二流路１２を構成するプレート１０の間には、Ｅｎｇ冷却水用の層間連通路１１３と、Ｔ／Ｍオイル用の層間連通路１３３とが形成されている。

（第三流路）
第三流路１３を構成する２つのプレート１０（皿状プレート１０ｂ）には、変速機または他の流路から第三流路１３へＴ／Ｍオイルを流入させるための第三流入孔１３１と、第三流路１３から変速機または他の流路へＴ／Ｍオイルを流出させるための第三流出孔１３２とが形成されている。第三流入孔１３１は、具体的には図２に示すように、第三流路１３の下面を構成するプレート１０に形成されている。また、第三流出孔１３２は、具体的には同図に示すように、第三流路１３の上面を構成するプレート１０に形成されている。なお、同図では、一部の第三流入孔１３１および第三流出孔１３２のみに符号を付し、その他の符号は省略している。

層間連通路１３３を介して１１層目（第三流路１３）の第三流入孔１３１から第三流路１３に流入したＴ／Ｍオイルは、７層目の第三流路１３に分岐して流入する。続いて、Ｔ／Ｍオイルは、各層の第三流路１３内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流する。続いて、Ｔ／Ｍオイルは、４，２層目の第三流路１３に分岐して流入する。続いて、Ｔ／Ｍオイルは、各層の第三流路１３内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、２層目（第三流路１３）の第三流出孔１３２から、層間連通路１３３を介して車両用熱交換器１の外部（変速機）へと流出する。

第三流路１３を構成する２つのプレート１０（皿状プレート１０ｂ）の間には、当該第三流路１３の上下に配置された流路間における流体の流入および流出を可能とする層間連通路（例えば円筒状をなす）が、当該第三流路１３を貫通するように形成されている。例えば、１１，７，４，２層目の第三流路１３を構成するプレート１０の間には、Ｅｎｇ冷却水用の層間連通路１１３が形成されている。また、１１，７層目の第三流路１３を構成するプレート１０の間には、Ｅｎｇオイル用の層間連通路１２３が形成されている。

＜各流路間の流れ方向の関係＞
以下、車両用熱交換器１の各流路間における流体の流れ方向の関係について、図３および図４を参照しながら説明する。図３は、車両用熱交換器１において、積層方向に沿って平面視したプレート１０上に、第一領域の各流路の流入孔および流出孔の位置を投影して示したものである。また、図４は、車両用熱交換器１において、積層方向に沿って平面視したプレート１０上に、第二領域の各流路の流入孔および流出孔の位置を投影して示したものである。

また、図３および図４において、実線で示した矢印は、第一流入孔１１１と第一流出孔１１２とを最短距離で結んだ場合におけるＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線（代表的な流れ方向）を示している。また、二点鎖線で示した矢印は、第二流入孔１２１と第二流出孔１２２とを最短距離で結んだ場合におけるＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線を示している。そして、一点鎖線で示した矢印は、第三流入孔１３１と第三流出孔１３２とを最短距離で結んだ場合におけるＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線を示している。

車両用熱交換器１の各流路を構成するプレート１０には、積層方向に隣接する流路間における流体の流れ方向が対向流の関係となるように、Ｅｎｇ冷却水、ＥｎｇオイルおよびＴ／Ｍオイルの流入孔と流出孔とがそれぞれ形成されている。

（第一領域）
例えば図３に示すように、車両用熱交換器１の各流路のうち、第一領域に含まれる第一流路１１および第三流路１３を構成するプレート１０には、第一流路１１におけるＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１と、第三流路１３におけるＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係となるような位置に各流入孔および各流出孔が形成されている。

ここで、前記した「対向流」の状態とは、図３に示すように、異なる流体の流れ方向の主線が互いに交差している状態、あるいは異なる流体の流れ方向の主線が互いに対向している状態、を示している。なお、対向流ではない状態、すなわち異なる流体の流れ方向の主線が互いに交差しない状態、かつ異なる流体の流れ方向の主線が互いに対向しない状態は、「並行流」の状態といわれる。

Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係になるか否かは、プレート１０に形成された各流入孔および各流出孔の位置関係によって決定される。すなわち、第一流入孔１１１、第一流出孔１１２、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２は、図３に示すように、プレート１０において、第一流入孔１１１および第一流出孔１１２を結ぶ直線（Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線）と、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２を結ぶ直線（Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線）とが、交差するような位置にそれぞれ形成されている。

より具体的には、第一流入孔１１１および第一流出孔１１２は、プレート１０を平面視した場合の対向する二辺の幅中央の位置にそれぞれ形成されている。また、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２は、プレート１０を平面視した場合の角部（丸角部）における対角の位置に形成されている。

このように、車両用熱交換器１の各流路のうちの第一領域では、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線と、Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線とが交差した状態となるため、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係になる（例えば図２の１，２層目参照）。このように隣接する流体同士が対向流となるように構成することにより、隣接する流体同士が単位時間当たりに熱交換できる相対的な量、および、隣接する流体同士が単位時間あたりに熱交換できる機会を、並行流と比較して増やすことができる。これにより、隣接する流体間の温度差を急速に縮めることができ、並行流の場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

（第二領域）
図４に示すように、車両用熱交換器１の各流路のうち、第二領域に含まれる第一流路１１、第二流路１２および第三流路１３を構成するプレート１０には、第一流路１１におけるＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１と、第二流路１２におけるＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２と、第三流路１３におけるＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが、それぞれ対向流の関係となるような位置に各流入孔および各流出孔が形成されている。

Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１と、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが、それぞれ対向流の関係になるか否かは、プレート１０に形成された各流入孔および各流出孔の位置関係によって決定される。すなわち、第一流入孔１１１、第一流出孔１１２、第二流入孔１２１、第二流出孔１２２、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２は、図４に示すように、プレート１０において、第一流入孔１１１および第一流出孔１１２を結ぶ直線（Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線）と、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２を結ぶ直線（Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線）と、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２を結ぶ直線（Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線）とが、互いに交差するような位置にそれぞれ形成されている。

より具体的には、第一流入孔１１１および第一流出孔１１２は、プレート１０を平面視した場合の対向する二辺の幅中央の位置にそれぞれ形成されている。また、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２は、プレート１０を平面視した場合の角部（丸角部）における対角の位置に形成されている。また、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２は、プレート１０を平面視した場合の角部（丸角部）における対角の位置に形成されている。

例えば図４に示すような矩形状のプレート１０においては、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２がある四隅の対角の位置に形成されている場合、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２は、平面視で第二流入孔１２１および第二流出孔１２２とは重ならない四隅の対角の位置に形成される。

このように、第二流入孔１２１、第二流出孔１２２、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２をプレート１０の対角四隅に配置し、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線とを交差させることにより、両者を交差させない場合（例えば流れ方向Ｆ１２，１３の主線が並行となるように各流入孔および各流出孔を四隅に配置）と比較して、ＥｎｇオイルとＴ／Ｍオイルがすれ違う量を相対的に増やすことができる。従って、ＥｎｇオイルおよびＴ／Ｍオイルを効率良く熱交換させることができる。

このように、車両用熱交換器１の各流路のうちの第二領域では、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線と、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線と、Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線とが互いに交差した状態となることで、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１とＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とが対向流の関係になる（例えば図２の１３，１２層目参照）とともに、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係になる（例えば同図の１２，１１層目参照）。従って、それぞれの流れ方向が並行流の関係である場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

ここで、車両用熱交換器１では、図２に示すように、変速機からＴ／Ｍオイルが流入する第三流入孔１３１が第二領域側にあり（１１層目の第三流入孔１３１参照）、変速機へＴ／Ｍオイルを流出させる第三流出孔１３２が第一領域側にある（２層目の第三流出孔１３２参照）。そのため、第二領域に含まれる第三流路１３は、第一領域に含まれる第三流路１３よりも、車両用熱交換器１を流れるＴ／Ｍオイルの流れ方向の上流側に位置している。従って、車両用熱交換器１におけるＴ／Ｍオイルと他の流体との熱交換に着目した場合、図２に示すように、まず第二領域において、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇオイルとが熱交換を行い、その後に第一領域において、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水とが熱交換を行うことになる。

なお、上記の第二領域における熱交換は、例えば図２の１２層目（第二流路１２）〜１０層目（第二流路１２）や、８層目（第二流路１２）〜６層目（第二流路１２）における熱交換のことを示している。また、上記の第一領域における熱交換は、例えば同図の５層目（第一流路１１）〜１層目（第一流路１１）における熱交換のことを示している。

ここで、図５は、一般的な車両におけるエンジンおよび変速機の暖機完了前（暖機中）を示すコールド時における各流体の温度の推移を示している。同図に示すように、暖機完了前における各流体の温度は、全体的に見ると、Ｅｎｇ冷却水の温度が最も高く、その次にＥｎｇオイルの温度が高く、Ｔ／Ｍオイルの温度が最も低い。このような条件下では、３種類の流体のうち、温度差の小さいＴ／ＭオイルおよびＥｎｇオイルを最初に熱交換させ、その後にＴ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水とを熱交換させることが好ましい。このような順序で各流体を熱交換させることにより、温度差の大きいＴ／ＭオイルおよびＥｎｇ冷却水を最初に熱交換させ、その後にＴ／ＭオイルとＥｎｇオイルとを熱交換させた場合と比較して、Ｔ／Ｍオイルの蓄熱量を大きくすることができる。従って、図５で示した温度推移よりも、Ｔ／Ｍオイルをより速く、効率的に昇温することが可能となる。

例えば図５では、１８００ｓｅｃの時点でＴ／Ｍオイルが８５℃前後まで昇温されているが、上記のように、Ｔ／ＭオイルおよびＥｎｇオイルを最初に熱交換させ、その後にＴ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水とを熱交換させることにより、１８００ｓｅｃよりも前の時点で、Ｔ／Ｍオイルを８５℃前後まで昇温することが可能となる。また、上記のような順序で各流体を熱交換させることにより、変速機の暖機が促進されてフリクションが低減するため、燃費も向上する。

また、図６は、一般的な車両におけるエンジンおよび変速機の暖機後を示すホット時における各流体の温度の一例を示している。同図に示すように、車両が高速走行または登坂走行（高負荷走行）を行っている場合、各流体の温度は、Ｔ／Ｍオイルの温度が最も高く、その次にＥｎｇオイルの温度が高く、Ｅｎｇ冷却水の温度が最も低い。このような条件下では、３種類の流体のうち、温度差の小さいＴ／ＭオイルおよびＥｎｇオイルを最初に熱交換させ、その後にＴ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水とを熱交換させることが好ましい。このような順序で各流体を熱交換させることにより、Ｔ／Ｍオイルの放熱量を大きくすることができ、Ｔ／Ｍオイルを効率的に降温することが可能となる。

以上のような理由から、車両用熱交換器１では、前記したように第二領域に含まれる第三流路１３を、第一領域に含まれる第三流路１３よりも、Ｔ／Ｍオイルの流れ方向の上流側に配置することにより、まず第二領域において、温度差の小さいＴ／ＭオイルとＥｎｇオイルとを熱交換させた後、第一領域において、Ｅｎｇオイルと熱交換した後のＴ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水とを熱交換させるようにしている。これにより、流量の少ないＴ／Ｍオイルを効率的に昇温または降温させることができる。

以上のような構成を備える車両用熱交換器１によれば、積層方向において、第一流路１１が第二流路１２および第三流路１３のうちの流量の少ない側（第三流路１３）とのみ隣接している領域を有しているため、当該領域内において、他の流体（Ｅｎｇオイル）の影響を受けることなく、流量の少ない流体（Ｔ／Ｍオイル）とＥｎｇ冷却水とを熱交換させることができる。従って、Ｔ／Ｍオイルの流量が、Ｅｎｇオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載される場合においても、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量を向上させ、Ｔ／Ｍオイルを十分に昇温または降温させることができる。

前記した特許文献１における車両用熱交換器は、３種類の流体が同時に熱交換を行うため、例えばＴ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量を、最適な値（所望の仕様）に設定することが困難であった。一方、本実施形態に係る車両用熱交換器１は、例えば第一領域における第一流路１１および第三流路１３の繰り返し数を増減することにより、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量の仕様変更を容易に行うことができる。すなわち、車両用熱交換器１は、三相型でありながら、２種類の流体のみが熱交換を行う第一領域を有しているため、この第一領域における各流路の層数を増減させることにより、２種類の流体の熱交換量を容易に調整することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る車両用熱交換器は、例えばＥｎｇ冷却水およびＴ／Ｍオイルの流量と比較して、Ｅｎｇオイルの流量が少ないパワートレーンを有する車両に搭載されるものを想定しており、流量の少ないＥｎｇオイルの熱交換量を向上させることを主な目的としている。

車両用熱交換器１Ａは、図７に示すように、複数のプレート１０が積層されることにより構成されており、この点は前記した第１実施形態に係る車両用熱交換器１と同様である。一方、車両用熱交換器１Ａは、同図に示すように、前記した第１実施形態とは、第一領域および第二領域における流路の配置が異なる。なお、以下では、第１実施形態と共通する構成については同様の符号を付して説明を省略する。

＜各流路の配置＞
車両用熱交換器１Ａは、図７に示すように、全１３層で構成されており、１，３，５，９，１３層目に第一流路１１が、２，４，７，１１層目に第二流路１２が、６，８，１０，１２層目に第三流路１３が配置されている。このように、本実施形態と前記した第１実施形態とは、第二流路１２が配置されている位置と、第三流路１３が配置されている位置とが入れ替わっている。

車両用熱交換器１Ａでは、複数の流体が熱交換を行う領域として、第一領域と第二領域の二つを有している。第一領域は、ＥｎｇオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量の向上を目的とした領域である。第一領域は、第一流路１１、第二流路１２および第一流路１１の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでおり、第一流路１１と第二流路１２とが積層方向に交互に配置されている。本実施形態における第一領域は、図７に示すように、上から順に、第一流路１１、第二流路１２、第一流路１１、第二流路１２および第一流路１１の全５層で構成されている。

また、第一領域は、図７に示すように、第一流路１１が、第二流路１２および第三流路１３のうちの流量の少ない側である第二流路１２とのみ隣接している領域を含んでいる。すなわち、第一領域は、積層方向の一方側では第二流路１２と隣接し、かつ積層方向の他方側では第三流路１３と隣接しないように配置された第一流路１１を含んでいる。

例えば１層目の第一流路１１は、積層方向における一方側（下面側）でのみ、２層目の第二流路１２と隣接しており、積層方向における他方側（上面側）では他の流路とは隣接していない。また、３層目の第一流路１１は、積層方向における両側（両面側）で、２，４層目の第二流路１２とそれぞれ隣接している。このように、第一領域は、第一流路１１が第二流路１２とのみ隣接している領域を有しており、これにより、Ｅｎｇ冷却水とＥｎｇオイルとが、Ｔ／Ｍオイルの影響を受けずに熱交換を行えるように構成されている。

第二領域は、第三流路１３、第二流路１２、第三流路１３、第一流路１１および第三流路１３の順に隣接する５層の流路群を少なくとも一つ以上含んでおり、Ｅｎｇ冷却水とＴ／Ｍオイルとが熱交換を行うとともに、ＥｎｇオイルとＴ／Ｍオイルとが熱交換を行うように各流路が配置されている。本実施形態における第二領域は、図７に示すように、上から順に、第三流路１３、第二流路１２、第三流路１３、第一流路１１、第三流路１３、第二流路１２、第三流路１３および第一流路１１の全８層で構成されている。

第一領域および第二領域は、図７に示すように、積層方向において隣接しており、具体的には、第一領域の最下層（５層目）に配置された第一流路１１と、第二領域の最上層（６層目）に配置された第三流路１３とが隣接して配置されている。

＜各流路の流れ方向の概要＞
以下、車両用熱交換器１Ａの各流路における流体の流れ方向について、図８を参照しながら説明する。

（第一流路）
１層目（第一流路１１）の第一流入孔１１１から第一流路１１に流入したＥｎｇ冷却水は、３，５，９，１３層目の第一流路１１に分岐して流入する。続いて、Ｅｎｇ冷却水は、各層の第一流路１１内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、１層目（第一流路１１）の第一流出孔１１２から車両用熱交換器１Ａの外部（エンジン）へと流出する。

（第二流路）
層間連通路１２３を介して１１層目（第二流路１２）の第二流入孔１２１から第二流路１２に流入したＥｎｇオイルは、７，４，２層目の第二流路１２に分岐して流入する。続いて、Ｅｎｇオイルは、各層の第二流路１２内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、１１層目（第二流路１２）の第二流出孔１２２から、層間連通路１２３を介して車両用熱交換器１Ａの外部（エンジン）へと流出する。

（第三流路）
層間連通路１３３を介して１２層目（第三流路１３）の第三流入孔１３１から第三流路１３に流入したＴ／Ｍオイルは、１０層目の第三流路１３に分岐して流入する。そして、Ｔ／Ｍオイルは、各層の第三流路１３内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流する。続いて、Ｔ／Ｍオイルは、８，６層目の第三流路１３に分岐して流入する。続いて、Ｔ／Ｍオイルは、各層の第三流路１３内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、６層目（第三流路１３）の第三流出孔１３２から、層間連通路１３３を介して車両用熱交換器１Ａの外部（変速機）へと流出する。

＜各流路間の流れ方向の関係＞
以下、車両用熱交換器１Ａの各流路間における流体の流れ方向の関係について、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、車両用熱交換器１Ａにおいて、積層方向に沿って平面視したプレート１０上に、第一領域の各流路の流入孔および流出孔の位置を投影して示したものである。また、図１０は、車両用熱交換器１Ａにおいて、積層方向に沿って平面視したプレート１０上に、第二領域の各流路の流入孔および流出孔の位置を投影して示したものである。

（第一領域）
図９に示すように、車両用熱交換器１Ａの各流路のうち、第一領域に含まれる第一流路１１および第二流路１２を構成するプレート１０には、第一流路１１におけるＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１と、第二流路１２におけるＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とが、対向流の関係となるような位置に各流入孔および各流出孔が形成されている。

第一流入孔１１１、第一流出孔１１２、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２は、図９に示すように、プレート１０において、第一流入孔１１１および第一流出孔１１２を結ぶ直線（Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線）と、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２を結ぶ直線（Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線）とが、交差するような位置にそれぞれ形成されている。

より具体的には、第一流入孔１１１および第一流出孔１１２は、プレート１０を平面視した場合の対向する二辺の幅中央の位置にそれぞれ形成されている。また、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２は、プレート１０を平面視した場合の角部（丸角部）における対角の位置に形成されている。

このように、車両用熱交換器１Ａの各流路のうちの第一領域では、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線と、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線とが交差した状態となるため、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１とＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とが対向流の関係になる（例えば図８の１，２層目参照）。従って、それぞれの流れ方向が並行流の関係である場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

（第二領域）
図１０に示すように、車両用熱交換器１Ａの各流路のうち、第二領域に含まれる第一流路１１、第二流路１２および第三流路１３を構成するプレート１０には、第一流路１１におけるＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１と、第二流路１２におけるＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２と、第三流路１３におけるＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが、それぞれ対向流の関係となるような位置に各流入孔および各流出孔が形成されている。なお、同図に示した各流入孔および各流出孔の位置は、前記した図４と同様であるため、詳細な説明は省略する。

車両用熱交換器１Ａの各流路のうちの第二領域では、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線と、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線と、Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線とが互いに交差した状態となることで、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係になる（例えば図８の９，８層目参照）とともに、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係になる（例えば図８の１２，１１層目参照）。従って、それぞれの流れ方向が並行流の関係である場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

以上のような構成を備える車両用熱交換器１Ａによれば、積層方向において、第一流路１１が第二流路１２とのみ隣接している領域を有しているため、当該領域内において、Ｔ／Ｍオイルの影響を受けることなく、ＥｎｇオイルとＥｎｇ冷却水とを熱交換させることができる。従って、Ｅｎｇオイルの流量が、Ｔ／Ｍオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載される場合においても、ＥｎｇオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量を向上させ、Ｅｎｇオイルを十分に昇温または降温させることができる。

また、前記した特許文献１における車両用熱交換器は、３種類の流体が同時に熱交換を行うため、例えばＥｎｇオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量を、最適な値（所望の仕様）に設定することが困難であった。一方、本実施形態に係る車両用熱交換器１Ａは、例えば第一領域における第一流路１１および第二流路１２の繰り返し数を増減することにより、ＥｎｇオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量の仕様変更を容易に行うことができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係る車両用熱交換器は、前記した第１，２実施形態と同様に、流量の少ない流体（Ｔ／ＭオイルまたはＥｎｇオイル）とＥｎｇ冷却水との間の熱交換量を向上させるとともに、前記した第１，２実施形態と比較して、各流体間の熱交換量の仕様変更をより容易にすることを目的としている。

車両用熱交換器１Ｂは、図１１に示すように、複数のプレート１０が積層されることにより構成されており、この点は前記した第１，２実施形態に係る車両用熱交換器１，１Ａと同様である。一方、車両用熱交換器１Ｂは、同図に示すように、前記した第１，２実施形態とは、各流路を分割する領域の数が異なる。なお、以下では、第１，２実施形態と共通する構成については同様の符号を付して説明を省略する。

＜各流路の配置＞
車両用熱交換器１Ｂは、図１１に示すように、全１２層で構成されており、１，３，５，７層目に第一流路１１が、６，８，１０，１２層目に第二流路１２が、２，４，９，１１層目に第三流路１３が配置されている。

車両用熱交換器１Ｂでは、複数の流体が熱交換を行う領域として、第一領域、第二領域および第三領域の三つを有している。第一領域は、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量の向上を目的とした領域である。第一領域は、第一流路１１、第三流路１３および第一流路１１の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでおり、第一流路１１と第三流路１３とが積層方向に交互に配置されている。本実施形態における第一領域は、図１１に示すように、上から順に、第一流路１１、第三流路１３、第一流路１１および第三流路１３の全４層で構成されている。

また、第一領域は、図１１に示すように、第一流路１１が、第二流路１２および第三流路１３のうちの流量の少ない側である第三流路１３とのみ隣接している領域を含んでいる。すなわち、第一領域は、積層方向の一方側では第三流路１３と隣接し、かつ積層方向の他方側では第二流路１２と隣接しないように配置された第一流路１１を含んでいる。

第二領域は、第三流路１３、第二流路１２および第三流路１３の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでおり、第二流路１２と第三流路１３とが積層方向に交互に配置されている。本実施形態における第二領域は、図１１に示すように、上から順に、第三流路１３、第二流路１２、第三流路１３および第二流路１２の全４層で構成されている。

第三領域は、第二流路１２、第一流路１１および第二流路１２の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでおり、第一流路１１と第二流路１２とが積層方向に交互に配置されている。本実施形態における第三領域は、図１１に示すように、上から順に、第一流路１１、第二流路１２、第一流路１１および第二流路１２の全４層で構成されている。

また、第三領域は、図１１に示すように、積層方向の一方側では第二流路１２と隣接し、かつ積層方向の他方側では第三流路１３と隣接しないように配置された第一流路１１を含んでいる。

例えば７層目の第一流路１１は、積層方向における両側（両面側）で、６，８層目の第二流路１２とそれぞれ隣接している。このように、第三領域は、第一流路１１が第二流路１２とのみ隣接している領域を有しており、これにより、Ｅｎｇ冷却水とＥｎｇオイルとが、Ｔ／Ｍオイルの影響を受けずに熱交換を行えるように構成されている。

第一領域、第三領域および第二領域は、図１１に示すように、積層方向において、この順に並んで隣接しており、具体的には、第一領域の最下層（４層目）に配置された第三流路１３と第三領域の最上層（５層目）に配置された第一流路１１とが隣接して配置され、第三領域の最下層（８層目）に配置された第二流路１２と第二領域の最上層（９層目）に配置された第三流路１３とが隣接して配置されている。

＜各流路の流れ方向の概要＞
以下、車両用熱交換器１Ｂの各流路における流体の流れ方向について、図１２を参照しながら説明する。

（第一流路）
１層目（第一流路１１）の第一流入孔１１１から第一流路１１に流入したＥｎｇ冷却水は、３，５，７層目の第一流路１１に分岐して流入する。続いて、Ｅｎｇ冷却水は、各層の第一流路１１内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、１層目（第一流路１１）の第一流出孔１１２から車両用熱交換器１Ｂの外部（エンジン）へと流出する。

（第二流路）
１２層目（第二流路１２）の第二流入孔１２１から第二流路１２に流入したＥｎｇオイルは、１０，８，６層目の第二流路１２に分岐して流入する。続いて、Ｅｎｇオイルは、各層の第二流路１２内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、１２層目（第二流路１２）の第二流出孔１２２から車両用熱交換器１Ｂの外部（エンジン）へと流出する。

（第三流路）
層間連通路１３３を介して１１層目（第三流路１３）の第三流入孔１３１から第三流路１３に流入したＴ／Ｍオイルは、９層目の第三流路１３に分岐して流入する。そして、Ｔ／Ｍオイルは、各層の第三流路１３内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流する。続いて、Ｔ／Ｍオイルは、４，２層目の第三流路１３に分岐して流入する。続いて、Ｔ／Ｍオイルは、各層の第三流路１３内を、積層方向と直交する方向にそれぞれ流れた後に合流し、２層目（第三流路１３）の第三流出孔１３２から、層間連通路１３３を介して車両用熱交換器１Ｂの外部（変速機）へと流出する。

＜各流路間の流れ方向の関係＞
以下、車両用熱交換器１Ｂの各流路間における流体の流れ方向の関係について、図１３〜図１５を参照しながら説明する。図１３は、車両用熱交換器１Ｂにおいて、積層方向に沿って平面視したプレート１０上に、第一領域の各流路の流入孔および流出孔の位置を投影して示したものである。また、図１４は、車両用熱交換器１Ｂにおいて、積層方向に沿って平面視したプレート１０上に、第三領域の各流路の流入孔および流出孔の位置を投影して示したものである。また、図１５は、車両用熱交換器１Ｂにおいて、積層方向に沿って平面視したプレート１０上に、第二領域の各流路の流入孔および流出孔の位置を投影して示したものである。

（第一領域）
図１３に示すように、車両用熱交換器１Ｂの各流路のうち、第一領域に含まれる第一流路１１および第三流路１３を構成するプレート１０には、第一流路１１におけるＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１と、第三流路１３におけるＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが、対向流の関係となるような位置に各流入孔および各流出孔が形成されている。なお、同図に示した各流入孔および各流出孔の位置は、前記した図３と同様であるため、詳細な説明は省略する。

車両用熱交換器１Ｂの各流路のうちの第一領域では、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線と、Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線とが交差した状態となるため、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係になる（例えば図１２の３，２層目参照）。従って、それぞれの流れ方向が並行流の関係である場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

（第三領域）
図１４に示すように、車両用熱交換器１Ｂの各流路のうち、第三領域に含まれる第一流路１１および第二流路１２を構成するプレート１０には、第一流路１１におけるＥｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１と、第二流路１２におけるＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とが、対向流の関係となるような位置に各流入孔および各流出孔が形成されている。

第一流入孔１１１、第一流出孔１１２、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２は、図１４に示すように、プレート１０において、第一流入孔１１１および第一流出孔１１２を結ぶ直線（Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線）と、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２を結ぶ直線（Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線）とが、互いに交差するような位置にそれぞれ形成されている。

このように、車両用熱交換器１Ｂの各流路のうちの第三領域では、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１の主線と、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線とが交差した状態となるため、Ｅｎｇ冷却水の流れ方向Ｆ１１とＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とが対向流の関係になる（例えば図１２の７，６層目参照）。従って、それぞれの流れ方向が並行流の関係である場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

（第二領域）
図１５に示すように、車両用熱交換器１Ｂの各流路のうち、第二領域に含まれる第二流路１２および第三流路１３を構成するプレート１０には、第二流路１２におけるＥｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２と、第三流路１３におけるＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが、対向流の関係となるような位置に各流入孔および各流出孔が形成されている。

第二流入孔１２１、第二流出孔１２２、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２は、図１５に示すように、プレート１０において、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２を結ぶ直線（Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線）と、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２を結ぶ直線（Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線）とが、交差するような位置にそれぞれ形成されている。

より具体的には、第二流入孔１２１および第二流出孔１２２は、プレート１０を平面視した場合の角部（丸角部）における対角の位置に形成されている。また、第三流入孔１３１および第三流出孔１３２は、プレート１０を平面視した場合の角部（丸角部）における対角の位置に形成されている。

このように、車両用熱交換器１Ｂの各流路のうちの第二領域では、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２の主線と、Ｔ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３の主線とが互いに交差した状態となることで、Ｅｎｇオイルの流れ方向Ｆ１２とＴ／Ｍオイルの流れ方向Ｆ１３とが対向流の関係になる（例えば図１２の１０，１１層目参照）。従って、それぞれの流れ方向が並行流の関係である場合よりも効率良く熱交換することが可能となる。

以上のような構成を備える車両用熱交換器１Ｂによれば、積層方向において、第一流路１１が第三流路１３とのみ隣接する領域を有しているため、当該領域において、Ｅｎｇオイルの影響を受けることなく、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水とを熱交換させることができる。従って、Ｔ／Ｍオイルの流量が、Ｅｎｇオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載される場合においても、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量を向上させ、Ｔ／Ｍオイルを十分に昇温または降温させることができる。

また、本実施形態に係る車両用熱交換器１Ｂは、前記した第１，２実施形態と同様に、第一領域における第一流路１１および第三流路１３の繰り返し数を増減することにより、Ｔ／ＭオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量の仕様変更を容易に行うことができるとともに、第一領域における第一流路１１および第二流路１２繰り返し数を増減することにより、ＥｎｇオイルとＥｎｇ冷却水との間の熱交換量の仕様変更を容易に行うことができる。

以上、本発明に係る車両用熱交換器について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば前記した車両用熱交換器１は、図１に示すように、全１３層で構成され、第一領域が全５層、第二領域が全８層で構成されていたが、車両用熱交換器１の流路の積層数は、所望の熱交換量の仕様に応じて適宜変更可能である。すなわち、車両用熱交換器１における第一領域は、第一流路１１、第三流路１３および第一流路１１の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでいれば、積層数は特に限定されない。また、車両用熱交換器１における第二領域は、第二流路１２、第三流路１３、第二流路１２、第一流路１１および第二流路１２の順に隣接する５層の流路群を少なくとも一つ以上含んでいれば、積層数は特に限定されない。

また前記した車両用熱交換器１Ａは、図７に示すように、全１３層で構成され、第一領域が全５層、第二領域が全８層で構成されていたが、車両用熱交換器１Ａの流路の積層数は、所望の熱交換量の仕様に応じて適宜変更可能である。すなわち、車両用熱交換器１Ａにおける第一領域は、第一流路１１、第二流路１２および第一流路１１の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでいれば、積層数は特に限定されない。また、車両用熱交換器１Ａにおける第二領域は、第三流路１３、第二流路１２、第三流路１３、第一流路１１および第三流路１３の順に隣接する５層の流路群を少なくとも一つ以上含んでいれば、積層数は特に限定されない。

また前記した車両用熱交換器１Ｂは、図１１に示すように、全１２層で構成され、第一領域、第二領域および第三領域がそれぞれ全４層で構成されていたが、車両用熱交換器１Ｂの流路の積層数は、所望の熱交換量の仕様に応じて適宜変更可能である。すなわち、車両用熱交換器１Ｂにおける第一領域は、第一流路１１、第三流路１３および第一流路１１の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでいれば、積層数は特に限定されない。また、車両用熱交換器１Ｂにおける第二領域は、第三流路１３、第二流路１２および第三流路１３の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでいれば、積層数は特に限定されない。また、車両用熱交換器１Ｂにおける第三領域は、第一流路１１、第二流路１２および第一流路１１の順に隣接する３層の流路群を少なくとも一つ以上含んでいれば、積層数は特に限定されない。

１，１Ａ，１Ｂ車両用熱交換器
１０プレート（板体）
１０ａ平板状プレート
１０ｂ皿状プレート
１１第一流路
１１１第一流入孔
１１２第一流出孔
１１３層間連通路
１２第二流路
１２１第二流入孔
１２２第二流出孔
１２３層間連通路
１３第三流路
１３１第三流入孔
１３２第三流出孔
１３３層間連通路
２０ベース
Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３流れ方向

Claims

エンジン冷却水とエンジンオイルと変速機オイルとが流れ、前記エンジンオイルと前記変速機オイルとの間に流量差が存在するパワートレーンを有する車両に搭載される車両用熱交換器において、
複数のプレートが積層されることにより、前記エンジン冷却水を流すための第一流路と、前記エンジンオイルを流すための第二流路と、前記変速機オイルを流すための第三流路と、が形成され、前記プレートの積層方向に隣接する各流路間で熱交換を行い、
前記第一流路が、前記第二流路および前記第三流路のうち、内部を流れている流体の流量の少ない側とのみ隣接している領域を含み、
前記変速機オイルの流量が前記エンジンオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載され、
前記第一流路、前記第三流路および前記第一流路の順に隣接する流路群を一つ以上含み、かつ前記第一流路が前記第三流路とのみ隣接している領域を含む第一領域と、
前記第二流路、前記第三流路、前記第二流路、前記第一流路および前記第二流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第二領域と、を有し、
前記第一領域および前記第二領域は、前記積層方向において隣接していることを特徴とする車両用熱交換器。
エンジン冷却水とエンジンオイルと変速機オイルとが流れ、前記エンジンオイルと前記変速機オイルとの間に流量差が存在するパワートレーンを有する車両に搭載される車両用熱交換器において、
複数のプレートが積層されることにより、前記エンジン冷却水を流すための第一流路と、前記エンジンオイルを流すための第二流路と、前記変速機オイルを流すための第三流路と、が形成され、前記プレートの積層方向に隣接する各流路間で熱交換を行い、
前記第一流路が、前記第二流路および前記第三流路のうち、内部を流れている流体の流量の少ない側とのみ隣接している領域を含み、
前記エンジンオイルの流量が前記変速機オイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載され、
前記第一流路、前記第二流路および前記第一流路の順に隣接する流路群を一つ以上含み、かつ前記第一流路が前記第二流路とのみ隣接している領域を含む第一領域と、
前記第三流路、前記第二流路、前記第三流路、前記第一流路および前記第三流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第二領域と、を有し、
前記第一領域および前記第二領域は、前記積層方向において隣接していることを特徴とする車両用熱交換器。
エンジン冷却水とエンジンオイルと変速機オイルとが流れ、前記エンジンオイルと前記変速機オイルとの間に流量差が存在するパワートレーンを有する車両に搭載される車両用熱交換器において、
複数のプレートが積層されることにより、前記エンジン冷却水を流すための第一流路と、前記エンジンオイルを流すための第二流路と、前記変速機オイルを流すための第三流路と、が形成され、前記プレートの積層方向に隣接する各流路間で熱交換を行い、
前記第一流路が、前記第二流路および前記第三流路のうち、内部を流れている流体の流量の少ない側とのみ隣接している領域を含み、
前記変速機オイルの流量が前記エンジンオイルの流量よりも少ないパワートレーンを有する車両に搭載され、
前記第一流路、前記第三流路および前記第一流路の順に隣接する流路群を一つ以上含み、かつ前記第一流路が前記第三流路とのみ隣接している領域を含む第一領域と、
前記第三流路、前記第二流路および前記第三流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第二領域と、
前記第二流路、前記第一流路および前記第二流路の順に隣接する流路群を一つ以上含む第三領域と、を有し、
前記第一領域、前記第三領域および前記第二領域は、前記積層方向において、この順に並んで隣接していることを特徴とする車両用熱交換器。
前記第二領域に含まれる前記第三流路は、前記第一領域に含まれる前記第三流路よりも、前記車両用熱交換器を流れる前記変速機オイルの流れ方向の上流側に位置していることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の車両用熱交換器。
前記第一流路、前記第二流路および前記第三流路を構成する前記プレートには、隣接する流路間における流体の流れ方向が対向流の関係となるように、前記エンジン冷却水、前記エンジンオイルおよび前記変速機オイルの流入孔と流出孔とがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用熱交換器。
各流入孔および各流出孔は、前記プレートにおいて、前記第二流路の流入孔および流出孔を結ぶ直線と、前記第三流路の流入孔および流出孔を結ぶ直線とが、互いに交差するような位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用熱交換器。