JP7188193B2 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
本開示は、熱交換器に関する。 The present disclosure relates to heat exchangers.
従来、下記の特許文献1に記載の熱交換器がある。特許文献1に記載の熱交換器は、積層して配置される複数のプレート部材を備えている。各プレート部材には、熱媒体が流れる熱媒体流路、又は冷却水が流れる冷却水流路が形成されている。熱媒体流路を有する熱媒体用プレート部材、及び冷却水流路を有する冷却水用プレート部材は交互に配置されている。
Conventionally, there is a heat exchanger described in
複数のプレート部材の積層構造の左端部には、各プレート部材の熱媒体流路の左端部に連通される第1熱媒体用タンク部が形成されている。第1熱媒体用タンク部は、その内部の途中に形成される隔壁により、第1熱媒体用上側タンク部と第1熱媒体用下側タンク部とに区画されている。複数のプレート部材の積層構造の右端部には、各プレート部材の熱媒体流路の右端部に連通される第2熱媒体用タンク部が形成されている。 A first heat medium tank portion communicating with the left end of the heat medium flow path of each plate member is formed at the left end of the laminated structure of the plurality of plate members. The first heat medium tank section is partitioned into a first heat medium upper tank section and a first heat medium lower tank section by a partition wall formed in the middle of the interior thereof. A second heat medium tank portion communicating with the right end portion of the heat medium flow path of each plate member is formed at the right end portion of the laminated structure of the plurality of plate members.
複数のプレート部材のうち、最も上方に配置される最上段プレート部材には、第1熱媒体用上側タンク部に熱媒体を流入させる熱媒体用流入口が設けられている。複数のプレート部材のうち、最も下方に配置される最下段プレート部材には、第1熱媒体用下側タンク部に集められる熱媒体を排出する熱媒体用排出口が設けられている。 Among the plurality of plate members, the uppermost plate member is provided with a heat medium inlet for allowing the heat medium to flow into the first upper heat medium tank portion. Among the plurality of plate members, the lowermost plate member arranged at the bottom is provided with a heat medium discharge port for discharging the heat medium collected in the first lower heat medium tank portion.
特許文献1に記載の熱交換器では、熱媒体用流入口から第1熱媒体用上側タンク部に流入した熱媒体が、複数の熱媒体用プレート部材のうちの中央よりも上方に配置される熱媒体用プレート部材、第2熱媒体用タンク部、複数の熱媒体用プレート部材のうちの中央よりも下方に配置される熱媒体用プレート部材、及び第1熱媒体用下側タンク部を流れ、熱媒体用排出口から排出される。このように、この熱交換器では、第2熱媒体用タンク部において熱媒体が逆方向にターンするように流れる。また、特許文献1に記載の熱交換器では、冷却水の流れる流路が、流れ方向が対向している点を除き、熱媒体の流れる流路と略同一の構造で形成されている。この熱交換器では、熱媒体流路を流れる熱媒体と、冷却水流路を流れる冷却水との間で熱交換が行われる。
In the heat exchanger described in
ところで、特許文献1に記載の熱交換器のように、第1熱媒体用タンク部の途中に隔壁を設けるようにすれば、熱媒体を逆方向にターンさせるように流すことが可能である。しかしながら、このような構造の場合、最上段プレート部材及び最下段プレート部材のいずれか一方に熱媒体用流入口が突出するように形成され、いずれか他方に熱媒体用排出口が形成されることになる。すなわち、最上段プレート部材及び最下段プレート部材のそれぞれに突出物が形成されることになる。これが、熱交換器の搭載性を悪化させる要因となっている。
By the way, like the heat exchanger described in
特許文献1に記載の熱交換器のように、第1熱媒体用タンク部の途中に隔壁を設けるといった単純な構造だけで熱媒体の流れ方を変化させようとすると、最上段プレート部材及び最下段プレート部材のいずれか一方に熱媒体用流入口及び熱媒体用排出口の両方を配置することができるような複雑な熱媒体の流れ方を実現することは困難である。結果的に、特許文献1に記載の熱交換器では、その搭載性の悪化が避けられないものとなっている。
As in the heat exchanger described in
近年の熱交換器にあっては、その使用目的に応じた、より複雑な熱媒体の流れを実現可能であることが求められている。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱媒体の流れ方の設計の自由度を向上させることの可能な熱交換器を提供することにある。
In recent years, heat exchangers are required to be able to realize a more complicated heat medium flow according to the purpose of use.
The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a heat exchanger capable of improving the degree of freedom in designing the flow of the heat medium.
上記課題を解決する熱交換器では、第1流体が流れる第1流路(W30)が内部に形成される第1流体用プレート部材(41)と、第2流体が流れる第2流路(W31)が内部に形成される第2流体用プレート部材(42)とが交互に積層して配置され、第1流路を流れる第1流体と第2流路を流れる第2流体との間で熱交換が行われる。第1流体用プレート部材の一端部には、第1流路の一端部に連通される第1連通孔(H12,H13)と、第1連通孔とは独立して設けられる第2連通孔(H14,H15)と、第1連通孔及び第2連通孔とは独立して設けられ、第1連通孔及び第2連通孔の間に配置される第3連通孔(H16,H17)と、が形成されている。第2流体用プレート部材の一端部には、第2流路の一端部に連通される第4連通孔(H24,H25)と、第4連通孔とは独立して設けられる第5連通孔(H22,H23)と、第4連通孔及び第5連通孔とは独立して設けられ、第4連通孔及び第5連通孔の間に配置される第6連通孔(H26,H27)と、が形成されている。第1連通孔及び第5連通孔は、互いに連通されることにより、第1流体が流れる第1タンク部(T11,T12)を構成している。第2連通孔及び第4連通孔は、互いに連通されることにより、第2流体が流れる第2タンク部(T21,T22)を構成している。第3連通孔及び第6連通孔は、互いに連通されることにより、第3タンク部(T31,T32)を構成している。第1流体用プレート部材、及び第2流体用プレート部材が積層して配置される方向を積層方向とするとき、第3タンク部は、積層方向において第1タンク部及び第2タンク部と部分的に重なるように設けられるとともに、第1タンク部及び第2タンク部のいずれか一方のタンク部に連通されている。 In the heat exchanger for solving the above problems, the first fluid plate member (41) in which the first flow path (W30) through which the first fluid flows is formed, and the second flow path (W31) through which the second fluid flows. ) are formed in the interior of the plate members for the second fluid (42) are alternately stacked, and heat is generated between the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path. exchange takes place. At one end of the first fluid plate member, first communication holes (H12, H13) communicating with one end of the first flow path and second communication holes (H12, H13) provided independently of the first communication holes ( H14, H15) and a third communication hole (H16, H17) provided independently of the first communication hole and the second communication hole and disposed between the first communication hole and the second communication hole, formed. At one end of the second fluid plate member, fourth communication holes (H24, H25) communicating with one end of the second flow path and fifth communication holes (H24, H25) provided independently of the fourth communication hole ( H22, H23) and a sixth communication hole (H26, H27) provided independently of the fourth communication hole and the fifth communication hole and arranged between the fourth communication hole and the fifth communication hole, formed. The first communication hole and the fifth communication hole constitute a first tank portion (T11, T12) through which the first fluid flows by communicating with each other. The second communication hole and the fourth communication hole communicate with each other to form a second tank portion (T21, T22) through which the second fluid flows. The third communication hole and the sixth communication hole constitute a third tank portion (T31, T32) by communicating with each other. When the direction in which the first fluid plate member and the second fluid plate member are stacked and arranged is defined as the stacking direction, the third tank portion partially overlaps the first tank portion and the second tank portion in the stacking direction. and communicates with either one of the first tank portion and the second tank portion.
この構成によれば、第1タンク部を流れる第1流体、又は第2タンク部を流れる第2流体が第3タンク部を流れる。この第3タンク部を使用目的に応じて任意の流路として用いることにより、第1タンク部及び第2タンク部のみを有する従来の熱交換器と比較すると、第1流体又は第2流体のより複雑な流れを実現することが可能となる。よって、第1流体又は第2流体の流れ方の設計の自由度を向上させることができる。 According to this configuration, the first fluid flowing through the first tank portion or the second fluid flowing through the second tank portion flows through the third tank portion. By using this third tank part as an arbitrary flow path according to the purpose of use, compared with a conventional heat exchanger having only the first tank part and the second tank part, the flow rate of the first fluid or the second fluid is reduced. Complex flows can be realized. Therefore, the degree of freedom in designing how the first fluid or the second fluid flows can be improved.
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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一例である。 It should be noted that the means described above and the reference numerals in parentheses described in the claims are examples showing the corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later.
本開示によれば、熱媒体の流れ方の設計の自由度を向上させることの可能な熱交換器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this indication, the heat exchanger which can improve the freedom degree of design of the flow of a heat medium can be provided.
以下、熱交換器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
はじめに、熱交換器の第1実施形態について説明する。本実施形態の熱交換器は、図1に示されるヒートポンプサイクル1及び冷却水循環回路2との間で熱交換を行うための水冷コンデンサ11として用いられるものである。図1に示されるヒートポンプサイクル1及び冷却水循環回路2は車両に搭載されている。まず、ヒートポンプサイクル1及び冷却水循環回路2の概要について説明する。
An embodiment of a heat exchanger will be described below with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in each drawing are denoted by the same reference numerals as much as possible, and overlapping descriptions are omitted.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of a heat exchanger will be described. The heat exchanger of this embodiment is used as a water-cooled
ヒートポンプサイクル1は、圧縮機10と、水冷コンデンサ11と、内部熱交換部12と、膨張部13,14と、蒸発部15,16とを備えている。ヒートポンプサイクル1では、これらの要素が配管を介して環状に連結されており、各要素を熱媒体が循環している。本実施形態では、熱媒体が第1流体に相当する。
The
圧縮機10は、ヒートポンプサイクル1を循環する熱媒体を圧縮して吐出する。圧縮機10において圧縮された高温高圧の熱媒体は水冷コンデンサ11へと流れる。
水冷コンデンサ11では、圧縮機10から吐出される高温高圧の熱媒体と、冷却水循環回路2を循環する冷却水とが熱交換を行うことにより、熱媒体の熱を冷却水が吸収して、熱媒体が凝縮される。水冷コンデンサ11において凝縮された熱媒体は、内部熱交換部12へと流れる。水冷コンデンサ11が凝縮部に相当する。
The
In the water-cooled
内部熱交換部12では、水冷コンデンサ11から吐出される熱媒体と、蒸発部15,16から吐出される熱媒体とが熱交換を行う。蒸発部15,16から吐出される熱媒体の温度は、水冷コンデンサ11から吐出される熱媒体の温度よりも低い。したがって、内部熱交換部12では、水冷コンデンサ11から吐出される熱媒体が、蒸発部15,16から吐出される熱媒体と熱交換を行うことにより、過冷却される。内部熱交換部12には、膨張部13及び蒸発部15が設けられる第1流路W11と、膨張部14及び蒸発部16が設けられる第2流路W12とが並列に接続されている。したがって、内部熱交換部12において過冷却された熱媒体は、第1流路W11又は第2流路W12に流れる。
In the internal
第1流路W11では、内部熱交換部12において過冷却された熱媒体が膨張部13により減圧された後、蒸発部15に流入する。蒸発部15には、電池冷却回路3を循環する冷却水が流れている。
電池冷却回路3は、電池冷却器30と、ポンプ31とを備えている。電池冷却回路3では、電池冷却器30、ポンプ31、及び蒸発部15が配管を介して環状に接続されている。電池冷却器30では、その内部を流れる冷却水と、車両に搭載される電池との間で熱交換が行われることにより、電池の熱が冷却水に吸収されて、電池が冷却される。電池冷却器30は、電池の熱を吸収することにより温度が上昇した冷却水をポンプ31に吐出する。ポンプ31は、電池冷却回路3の電池冷却器30及び蒸発部15に冷却水を循環させる。
In the first flow path W<b>11 , the heat medium supercooled in the internal
The
蒸発部15では、膨張部13により減圧された熱媒体と、電池冷却器30において温度が上昇した冷却水との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱を熱媒体が吸収して、熱媒体が蒸発する。これにより、電池冷却回路3を循環する冷却水が冷却される。蒸発部15において蒸発した熱媒体は、内部熱交換部12を通過した後、圧縮機10に吸入される。
In the evaporating
第2流路W12では、内部熱交換部12において過冷却された熱媒体が膨張部14により減圧された後、蒸発部16に流入する。蒸発部16は、車両に搭載される空調装置の空調ダクト内に配置されている。空調ダクト内には、車室内に導入される空調空気が流れている。蒸発部16では、その内部を流れる熱媒体と、空調ダクト内を流れる空調空気との間で熱交換が行われることにより、空調空気の熱を熱媒体が吸収して、熱媒体が蒸発する。これにより、空調空気が冷却されるため、冷却された空調空気が空調ダクトを通じて車室内に流れることにより、車室内の冷房が可能となる。蒸発部16において蒸発した熱媒体は、内部熱交換部12を通過した後、圧縮機10に吸入される。
In the second flow path W<b>12 , the heat medium supercooled in the internal
冷却水循環回路2は、ヒータ20が設けられる第1流路W21と、ラジエータ21が設けられる第2流路W22とを備えている。第1流路W21及び第2流路W22は、水冷コンデンサ11に対して並列に接続されている。
第1流路W21には、ヒータ20の他、開閉弁22、及びポンプ23が設けられている。開閉弁22は、第1流路W21を開閉させる。ポンプ23は、水冷コンデンサ11とヒータ20との間で冷却水を循環させる。ヒータ20は、空調ダクト内に配置されている。ヒータ20では、その内部を流れる冷却水と、空調ダクト内を流れる空調空気との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱を空調空気が吸収して、空調空気が加熱される。この加熱された空調空気が空調ダクトを通じて車室内に導入されることにより、車室内の暖房が可能となる。
The cooling
In addition to the
第2流路W22には、ラジエータ21の他、開閉弁24、及びポンプ25が設けられている。開閉弁24は、第2流路W22を開閉させる。ポンプ25は、水冷コンデンサ11とラジエータ21との間で冷却水を循環させる。ラジエータ21は、車両のグリル開口部に配置されている。ラジエータ21では、その内部を流れる冷却水と、グリル開口部から導入される外気との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱を外気に放出して、冷却水が冷却される。
In addition to the
ヒートポンプサイクル1及び冷却水循環回路2では、空調空気を加熱する場合、換言すれば車室内を暖房する場合、開閉弁22が開状態に設定され、且つ開閉弁24が閉状態に設定される。これにより、水冷コンデンサ11において熱媒体の熱を冷却水が吸収することにより冷却水の温度が上昇するとともに、温度の上昇した冷却水がヒータ20を流れることにより、空調空気が加熱される。
In the
また、ヒートポンプサイクル1及び冷却水循環回路2では、空調空気を冷却する場合、換言すれば車室内を冷房する場合、開閉弁22が閉状態に設定され、且つ開閉弁24が開状態に設定される。これにより、水冷コンデンサ11において熱媒体の熱を冷却水が吸収することにより冷却水の温度が上昇するとともに、温度の上昇した冷却水がラジエータ21に流れることにより、冷却水が外気により冷却される。また、水冷コンデンサ11において冷却された熱媒体がヒートポンプサイクル1を循環することにより、蒸発部16において空調空気の冷却が可能になるとともに、蒸発部15を通じて電池冷却器30による電池の冷却が可能となる。
In the
本実施形態では、図1に示される水冷コンデンサ11として、図2に示される熱交換器4が用いられている。次に、熱交換器4の具体的な構造について説明する。
図2に示されるように、熱交換器4は、第1プレート部材41と第2プレート部材42とが交互に積層された構造を有している。第1プレート部材41は、熱媒体の流れる流路を内部に有している。第2プレート部材42は、冷却水の流れる流路を内部に有している。本実施形態では、第1プレート部材41が第1流体用プレート部材に相当し、第2プレート部材42が第2流体用プレート部材に相当する。以下では、便宜上、プレート部材41,42が積層されている方向を「Z軸方向」と称する。また、Z軸方向のうちの一方向を「Z1方向」と称し、他方向を「Z2方向」と称する。
In this embodiment, the
As shown in FIG. 2, the
図3に示されるように、第1プレート部材41は、互いに接合される2つのプレート片410a,410bにより構成されている。第1プレート部材41は、Z軸方向に直交する断面形状が略矩形状をなすとともに、Z軸方向の厚さが薄くなるように扁平状に形成されている。同様に、図4に示されるように、第2プレート部材42も、互いに接合される2つのプレート片420a,420bにより構成されるとともに、扁平矩形状に形成されている。以下では、便宜上、Z軸方向に直行する2軸方向のうち、各プレート部材41,42の長手方向に相当する方向を「X軸方向」と称し、各プレート部材41,42の短手方向に相当する方向を「Y軸方向」と称する。また、X軸方向のうちの一方向を「X1方向」と称し、その他方向を「X2方向」と称する。
As shown in FIG. 3, the
図3に示されるように、第1プレート部材41を構成するプレート片410a,410bには、Z軸方向に直交する断面形状が略矩形状をなす凹部411a,411bがそれぞれ形成されている。凹部411aは、第1プレート片410aにおいてZ1方向に突出するように形成されている。凹部411bは、第2プレート片410bにおいてZ2方向に突出するように形成されている。第1プレート部材41では、プレート片410a,410bのそれぞれの凹部411a,411bによって囲まれる空間により、熱媒体の流れる内部流路W30が構成されている。本実施形態では、内部流路W30が第1流路に相当する。
As shown in FIG. 3,
第1プレート片410aにおいて一方の対角に位置する2つの角部には、凹部412a,413aがそれぞれ形成されている。第1プレート片410aにおいて他方の対角に位置する2つの角部には、凹部414a,415aがそれぞれ形成されている。第1プレート片410aにおいて凹部412aと凹部414aとの間に位置する部分には、凹部416aが形成されている。第1プレート片410aにおいて凹部413aと凹部415aとの間に位置する部分には、凹部417aが形成されている。
同様に、第2プレート片410bにも、凹部412b~417bが形成されている。
第1プレート部材41では、第1プレート片410aの凹部412aと第2プレート片410bの凹部412bとによって囲まれる空間により、連通部412が構成されている。同様に、第1プレート片410aの各凹部413a~417aと第2プレート片410bの各凹部413b~417bとによって囲まれる空間により、連通部413~417が構成されている。
Similarly,
In the
連通部414及び連通部415は、Z軸方向に直交する断面形状が円形状をなす空間となっている。これに対し、連通部412,413,416,417は、Z軸方向に直交する断面形状が長孔状をなす空間となっている。連通部412は、内部流路W30の対角の一方の角部に連通されている。連通部413は、内部流路W30の対角の他方の角部に連通されている。第1プレート部材41には、連通部412~417のそれぞれをZ軸方向に貫通する連通孔H12~H17が形成されている。
The
本実施形態では、連通孔H12,H13が、内部流路W30の一端部に連通される第1連通孔に相当する。また、連通孔H14,H15が、第1連通孔とは独立して設けられる第2連通孔に相当する。さらに、連通孔H16,H17が、第1連通孔及び第2連通孔とは独立して設けられ、且つ第1連通孔及び第2連通孔の間に配置される第3連通孔に相当する。 In the present embodiment, the communication holes H12 and H13 correspond to first communication holes communicating with one end of the internal flow path W30. Further, the communication holes H14 and H15 correspond to second communication holes provided independently of the first communication holes. Furthermore, the communicating holes H16 and H17 are provided independently of the first communicating hole and the second communicating hole and correspond to the third communicating hole arranged between the first communicating hole and the second communicating hole.
図4に示されるように、第2プレート部材42を構成するプレート片420a,420bも、第1プレート部材41のプレート片410a,410bと略同一の構造を有している。すなわち、第1プレート片420aには、凹部421a~427aが形成されている。また、第2プレート片420bには、凹部421b~427bが形成されている。第2プレート部材42では、第1プレート片420aの凹部421aと第2プレート片420bの凹部421bとによって囲まれる空間により、冷却水の流れる内部流路W31が形成されている。また、第1プレート片420aの各凹部422a~427aと第2プレート片420bの各凹部422b~427bとによって囲まれる空間により、連通部422~427が構成されている。
As shown in FIG. 4, the
連通部422及び連通部423は、Z軸方向に直交する断面形状が円形状をなす空間となっている。これに対し、連通部424~427は、Z軸方向に直交する断面形状が長孔状をなす空間となっている。連通部424は、内部流路W30の対角の一方の角部に連通されている。また、連通部425は、内部流路W30の対角の他方の角部に連通されている。第1プレート部材41には、連通部422~427のそれぞれをZ軸方向に貫通する連通孔H12~H27が形成されている。
The
本実施形態では、連通孔H24,H25が、内部流路W31の一端部に連通される第4連通孔に相当する。また、連通孔H22,H23が、第4連通孔とは独立して設けられる第5連通孔に相当する。さらに、連通孔H26,H27が、第4連通孔及び第5連通孔とは独立して設けられ、第4連通孔及び第5連通孔の間に配置される第6連通孔に相当する。 In this embodiment, the communication holes H24 and H25 correspond to a fourth communication hole communicating with one end of the internal flow path W31. Further, the communication holes H22 and H23 correspond to fifth communication holes provided independently of the fourth communication holes. Furthermore, communication holes H26 and H27 are provided independently of the fourth and fifth communication holes and correspond to the sixth communication hole arranged between the fourth and fifth communication holes.
図5は、図2のV-V線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図5に示されるように、熱交換器4では、各プレート部材41,42の連通部412,422が各プレート部材41,42の連通孔H12,H22を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部T11が構成されている。端部タンク部T11は、その途中に設けられる隔壁43a~43cにより、第1タンク空間T11aと第2タンク空間T11bとに区画されている。また、各プレート部材41,42の連通部414,424が各プレート部材41,42の連通孔H14,H24を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部T22が構成されている。さらに、各プレート部材41,42の連通部416,426が各プレート部材41,42の連通孔H16,H26を通じて互いに連通されることにより、中央タンク部T31が構成されている。Z軸方向から見たとき、第1プレート部材41の連通部416は、隣り合う第2プレート部材42の連通部424と重なるように配置されている。また、Z軸方向から見たとき、第2プレート部材42の連通部426は、隣り合う第1プレート部材41の連通部412と重なるように配置されている。
FIG. 5 schematically shows a cross-sectional structure along line VV in FIG. As shown in FIG. 5, in the
図6は、図2のVI-VI線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図6に示されるように、熱交換器4では、各プレート部材41,42の連通部413,423が各プレート部材41,42の連通孔H13,H23を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部T12が構成されている。また、各プレート部材41,42の連通部415,425が各プレート部材41,42の連通孔H15,H25を通じて互いに連通されることにより、端部タンク部T21が構成されている。端部タンク部T21は、その途中に設けられる隔壁44a~44cにより、第1タンク空間T21aと第2タンク空間T21bとに区画されている。さらに、各プレート部材41,42の連通部417,427が各プレート部材41,42の連通孔H17,H27を通じて互いに連通されることにより、中央タンク部T32が構成されている。Z軸方向からみたとき、第1プレート部材41の連通部417は、隣り合う第2プレート部材42の連通部425と重なるように配置されている。また、Z軸方向から見たとき、第2プレート部材42の連通部427は、隣り合う第1プレート部材41の連通部413と重なるように配置されている。
FIG. 6 schematically shows a cross-sectional structure along line VI-VI of FIG. As shown in FIG. 6, in the
本実施形態では、端部タンク部T11,T12が第1タンク部に相当する。また、端部タンク部T21,T22が第2タンク部に相当する。さらに、中央タンク部T31,T32が第3タンク部に相当する。
図5及び図6では、複数の第1プレート部材41及び第2プレート部材42のうち、Z2方向側の端部に配置される第1プレート部材41が符号41a~41cで示され、Z2方向側の端部に配置される第2プレート部材42が符号42a~42cで示されている。以下では、便宜上、第1プレート部材41a~41cを除く第1プレート部材41を符号41dで表し、第2プレート部材42a~42cを除く第2プレート部材42を符号42dで表す。
In this embodiment, the end tank portions T11 and T12 correspond to the first tank portion. Also, the end tank portions T21 and T22 correspond to the second tank portion. Furthermore, the central tank portions T31 and T32 correspond to the third tank portion.
5 and 6, of the plurality of
図5に示されるように、第1プレート部材41b,41cのそれぞれの連通部412は、連通孔H32a,H32bを通じて、第2プレート部材42b,42cのそれぞれの連通部426に連通されている。また、図6に示されるように、第1プレート部材41a~41cのそれぞれの連通部417は、連通孔H31a,H31bを通じて、第2プレート部材42b,42cのそれぞれの連通部425に連通されている。
As shown in FIG. 5, the
具体的には、第1プレート部材41a~41c及び第2プレート部材42a~42cは、図7~図12に示されるような構造を有している。
図7に示されるように、第2プレート部材42aは、第2プレート片420bの凹部425bにおいて連通孔H25が閉塞されている点で、図4に示される第2プレート部材42と異なる。凹部425bの底壁部は隔壁44aを構成している。
Specifically, the
As shown in FIG. 7, the
図8に示されるように、第1プレート部材41aは、プレート片410a,410bのそれぞれの凹部415a,415bにおいて連通孔H15が閉塞されている点、及び第2プレート片410bの凹部412bにおいて連通孔H12が閉塞されている点で、図3に示される第1プレート部材41と異なる。凹部415a,415bのそれぞれの底壁部は隔壁44b,44cを構成している。また、凹部412bの底壁部は隔壁43aを構成している。さらに、第2プレート片410bの凹部417bには、連通孔H31aが形成されている。
As shown in FIG. 8, the
図9に示されるように、第2プレート部材42bは、プレート片420a,420bのそれぞれの凹部422a,422bにおいて連通孔H22が閉塞されている点、及び第1プレート片420aにおいて連通孔H25が閉塞されている点で、図4に示される第2プレート部材42と異なる。凹部422a,422bの底壁部は隔壁43b,43cを構成している。また、連通部425には、連通孔H31bが設けられている。連通孔H31bは、図8に示される第1プレート部材41aの連通孔H31aに連通されている。これらの連通孔H31a,H31bにより、第2プレート部材42bの連通部425と、第1プレート部材41aの連通部417とが互いに連通されている。また、第2プレート片420bの凹部426bには、連通孔H32bが形成されている。
As shown in FIG. 9, the
図10に示されるように、第1プレート部材41bは、第1プレート片410aの凹部412aにおいて連通孔H12が閉塞されている点、及び第2プレート片410bの凹部417bにおいて連通孔H17が閉塞されている点で、図3に示される第1プレート部材41と異なる。また、連通部412には、連通孔H32aが形成されている。連通孔H32aは、図9に示される第2プレート部材42bの連通孔H32bに連通されている。これらの連通孔H32a,H32bにより、第1プレート部材41bの連通部412と、第2プレート部材42bの連通部426とが互いに連通されている。また、連通部417には、連通孔H31aが形成されている。連通孔H31aは、図9に示される第2プレート部材42bの連通部425の連通孔H31bに連通されている。これらの連通孔H31a,H31bにより、第1プレート部材41bの連通部417と第2プレート部材42bの連通部425とが互いに連通されている。
As shown in FIG. 10, the
図11に示されるように、第2プレート部材42cは、第2プレート片420bの凹部424bの連通孔H24が閉塞されている点、第2プレート片420bの凹部426bの連通孔H26が閉塞されている点、及び第2プレート片420bの凹部425bの連通孔H25が閉塞されている点で、図4に示される第2プレート部材42と異なる。また、第2プレート部材42cでは、連通部427の連通孔H27が閉塞されている。連通部426には、連通孔H32bが形成されている。連通孔H32bは、図10に示される第1プレート部材41bの連通部412の連通孔H32aに連通されている。これらの連通孔H32a,H32bにより、第2プレート部材42cの連通部426と第1プレート部材41bの連通部412とが互いに連通されている。また、図11に示されるように、第2プレート部材42cでは、第1プレート片420aの凹部425aに連通孔H31bが形成されている。連通孔H31bは、図10に示される第1プレート部材41bの連通部417の連通孔H31aに連通されている。これらの連通孔H31a,H31bにより、第2プレート部材42cの連通部425と第1プレート部材41bの連通部417とが互いに連通されている。
As shown in FIG. 11, the
図12に示されるように、第1プレート部材41cは、連通部414~417のそれぞれの連通孔H14~H17が閉塞されている点で、図3に示される第1プレート部材41と異なる。また、第1プレート部材41cでは、第2プレート片410bの凹部412bの連通孔H12、及び第2プレート片410bの凹部413bの連通孔H13が閉塞されている。さらに、第1プレート片410aの凹部412aには、連通孔H32aが形成されている。連通孔H32aは、図11に示される第2プレート部材42cの連通部426の連通孔H32bに連通されている。これらの連通孔H32a,H32bにより、第1プレート部材41cの連通部412と第2プレート部材42cの連通部426とが互いに連通されている。
As shown in FIG. 12, the
図7~図12に示されるような第1プレート部材41a~41c及び第2プレート部材42a~42cを用いることで、図5及び図6に示されるような熱交換器4の構造が実現される。すなわち、第1プレート部材41a及び第2プレート部材42bに形成される隔壁43a~43cにより、端部タンク部T11の内部空間が第1タンク空間T11aと第2タンク空間T11bとに区画されている。また、第1プレート部材41b,41c及び第2プレート部材42b,42cに形成される連通孔H32a,H32bを通じて、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bと中央タンク部T31とが連通されている。さらに、第1プレート部材41a及び第2プレート部材42aに形成される隔壁44a~44cにより、端部タンク部T21の内部空間が第1タンク空間T21aと第2タンク空間T21bとに区画されている。また、第1プレート部材41b,41c、及び第2プレート部材42b,42cに形成される連通孔H31a,H31bを通じて、端部タンク部T21の第2タンク空間T21bと中央タンク部T32とが連通されている。本実施形態では、連通孔H31a,H31b,H32a,H32bが第7連通孔に相当する。
By using the
なお、図5及び図6に示されるように、Z1方向の最も端部に配置される第1プレート部材41dでは、連通孔H13,H14が閉塞されている。これにより、端部タンク部T12のZ1方向の端部、及び端部タンク部T22のZ軸方向の端部が閉塞されている。
また、図5に示されるように、プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T11に対応する位置には、熱媒体用流入口45aが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において中央タンク部T31に対応する位置には、熱媒体用排出口45bが設けられている。図6に示されるように、プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T21に対応する位置には、冷却水用流入口46aが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において中央タンク部T32に対応する位置には、冷却水用排出口46bが設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the communication holes H13 and H14 are closed in the
Further, as shown in FIG. 5, a
次に、本実施形態の熱交換器4の動作例について説明する。
図13に矢印で示されるように、熱交換器4では、熱媒体用流入口45aから端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに熱媒体が流入する。端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに流入した熱媒体は、図5に示される第1プレート部材41a,41dの連通部412から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41a,41dでは、連通部412から連通部413に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41a,41dにおいて連通部413まで流れた熱媒体は、図6に示される端部タンク部T12に集められた後、図6に矢印で示されるように、端部タンク部T12の内部をZ2方向に向かって流れる。
Next, an operation example of the
As indicated by arrows in FIG. 13, in the
端部タンク部T12の内部をZ2方向に向かって流れた熱媒体は、第1プレート部材41b,41cの連通部413から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41b,41cでは、連通部413から連通部412に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41b,41cにおいて連通部412まで流れた熱媒体は、図5に示される端部タンク部T11の第2タンク空間T11bに集められる。端部タンク部T11の第2タンク空間T11bに集められた熱媒体は、図5に矢印で示されるように、連通孔H32a,H32bを通じて、中央タンク部T31のZ2方向の端部に流入する。図13に矢印で示されるように、中央タンク部T31に流入した熱媒体は、そのZ1方向の端部から熱媒体用排出口45bを通じて排出される。
The heat medium that has flowed in the Z2 direction inside the end tank portion T12 is distributed from the
一方、図14に矢印で示されるように、熱交換器4では、冷却水用流入口46aから端部タンク部T21の第1タンク空間T21aに冷却水が流入する。端部タンク部T21の第1タンク空間T21aに流入した冷却水は、図6に示される第2プレート部材42a,42dの連通部425から、その内部流路W31に分配される。第2プレート部材42a,42dでは、連通部425から連通部424に向かって冷却水が流れる。第2プレート部材42a,42dにおいて連通部424まで流れた冷却水は、図5に示される端部タンク部T22に集められた後、図5に矢印で示されるように、端部タンク部T22の内部をZ2方向に向かって流れる。
On the other hand, in the
端部タンク部T22の内部をZ2方向に向かって流れた冷却水は、第2プレート部材42b,42cの連通部424から、その内部流路W31に分配される。第2プレート部材42b,42cでは、連通部424から連通部425に向かって冷却水が流れる。第2プレート部材42b,42cにおいて連通部425まで流れた冷却水は、図6に示される端部タンク部T21の第2タンク空間T21bに集められる。端部タンク部T21の第2タンク空間T21bに集められた冷却水は、図6に矢印で示されるように、連通孔H31a,H31bを通じて、中央タンク部T32のZ2方向の端部に流入する。中央タンク部T32に流入した冷却水は、図14に矢印で示されるように、そのZ1方向の端部から冷却水用排出口46bを通じて排出される。
The cooling water that has flowed in the Z2 direction inside the end tank portion T22 is distributed from the communicating
このような構造を有する熱交換器4では、図13に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図14に矢印で示されるように冷却水が流れる。熱交換器4では、第1プレート部材41の内部流路W30を流れる熱媒体と、第2プレート部材42の内部流路W31を流れる冷却水との間で熱交換が行われることにより、熱媒体が凝縮される。
なお、本実施形態の熱交換器4では、冷媒及び冷却水のそれぞれの流れ方を適宜変更することも可能である。例えば冷却水の流れ方として、冷却水用排出口46bから冷却水が流入し、且つ冷却水用流入口46aから冷却水が排出されるような流れ方を採用してもよい。
In the
In addition, in the
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(1)~(3)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)図5に示されるように、中央タンク部T31は、Z軸方向において端部タンク部T11及び端部タンク部T22と部分的に重なるように配置されるとともに、端部タンク部T11に連通されている。また、図6に示されるように、中央タンク部T32は、Z軸方向において端部タンク部T12及び端部タンク部T21と部分的に重なるように配置されるとともに、端部タンク部T21に連通されている。また、端部タンク部T11を流れる熱媒体が中央タンク部T31を流れるとともに、端部タンク部T21を流れる冷却水が中央タンク部T32を流れる。これにより、熱交換器4において各流入口45a,46aが設けられる端部から熱媒体及び冷却水が排出されるような熱媒体及び冷却水の流れを実現することができる。すなわち、従来の熱交換器と比較すると、熱媒体及び冷却水のより複雑な流れを実現することができるため、熱媒体及び冷却水の流れ方の設計の自由度を向上させることができる。結果的に、熱交換器4のZ1方向の一側面に、熱媒体用流入口45a、熱媒体用排出口45b、冷却水用流入口46a、及び冷却水用排出口46bの全てを配置することができるため、熱交換器4の搭載性を向上させることができる。
According to the
(1) As shown in FIG. 5, the center tank portion T31 is arranged so as to partially overlap the end tank portions T11 and T22 in the Z-axis direction, and the end tank portion T11 are communicated. Further, as shown in FIG. 6, the center tank portion T32 is arranged so as to partially overlap the end tank portion T12 and the end tank portion T21 in the Z-axis direction, and communicates with the end tank portion T21. It is Further, the heat medium flowing through the end tank portion T11 flows through the central tank portion T31, and the cooling water flowing through the end tank portion T21 flows through the central tank portion T32. As a result, the flow of the heat medium and the cooling water can be realized such that the heat medium and the cooling water are discharged from the end portions of the
(2)図5に示されるように、中央タンク部T31は、第1プレート部材41b,41c及び第2プレート部材42b,42cに形成される連通孔H32a,H32bにより、端部タンク部T11に連通されている。また、図6に示されるように、中央タンク部T32は、第1プレート部材41b,41c、及び第2プレート部材42b,42cに形成される連通孔H31a,H31bにより、端部タンク部T21に連通されている。このような構成によれば、中央タンク部T31を端部タンク部T11に容易に連通させることができるとともに、中央タンク部T32を端部タンク部T21に容易に連通させることができる。
(2) As shown in FIG. 5, the central tank portion T31 communicates with the end tank portion T11 through communication holes H32a and H32b formed in the
(3)端部タンク部T11には、その内部空間を第1タンク空間T11aと第2タンク空間T11bとに仕切る隔壁43a~43cが設けられている。また、端部タンク部T21には、その内部空間を第1タンク空間T21aと第2タンク空間T21bとに仕切る隔壁44a~44cが設けられている。このような構成によれば、図5及び図6に示されるように、熱媒体及び冷却水を熱交換器4のZ2方向の端部で折り返して流すような流れを実現することが可能となる。
(3) The end tank portion T11 is provided with
<第2実施形態>
次に、熱交換器4の第2実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器4との相違点を中心に説明する。
図15に示される本実施形態の熱交換器4は、図1に示される内部熱交換部12、膨張部13、及び蒸発部15を一体的に備える構造を有している。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the
The
図16は、図15のXVI-XVI線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図16に示されるように、本実施形態の熱交換器4では、端部タンク部T22の途中に配置される第1プレート部材41の連通部414及び第2プレート部材42の連通部424に隔壁45が設けられている。この隔壁45により、端部タンク部T22の内部空間は、第1タンク空間T22aと第2タンク空間T22bとに区画されている。
FIG. 16 schematically shows a cross-sectional structure along line XVI--XVI of FIG. As shown in FIG. 16, in the
図17は、図15のXVII-XVII線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図17に示されるように、本実施形態の熱交換器4では、端部タンク部T12の途中に配置される第1プレート部材41の連通部413及び第2プレート部材42の連通部423に隔壁46が設けられている。この隔壁46により、端部タンク部T12の内部空間は、第1タンク空間T12aと第2タンク空間T12bとに区画されている。
FIG. 17 schematically shows a cross-sectional structure along line XVII--XVII in FIG. As shown in FIG. 17, in the
以下では、便宜上、複数の第1プレート部材41のうち、隔壁43~46よりもZ1方向に位置する第1プレート部材41を符号41eで表し、隔壁43~46よりもZ2方向に位置する第1プレート部材41を符号41fで表す。同様に、複数の第2プレート部材42のうち、隔壁43~46よりもZ1方向に位置する第2プレート部材42を符号42eで表し、隔壁43~46よりもZ2方向に位置する第2プレート部材42を符号42fで表す。
Hereinafter, for the sake of convenience, the
なお、本実施形態では、第1プレート部材41eが第1流体用第1プレート部材に相当し、第1プレート部材41fが第1流体用第2プレート部材に相当する。また、第2プレート部材42eが第2流体用第1プレート部材に相当し、第2プレート部材42fが第2流体用第2プレート部材に相当する。
In this embodiment, the
図16に示されるように、第1プレート部材41eの連通部416及び第2プレート部材42eの連通部424は連通孔H33を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T22の第1タンク空間T22aは、連通孔H33を通じて中央タンク部T31に連通されている。
As shown in FIG. 16, the
プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T11に対応する位置には、熱媒体用流入口45aが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ2方向の一側面において端部タンク部T22に対応する位置には、冷却水用排出口46bが設けられている。
A
図17に示されるように、本実施形態の第1プレート部材41及び第2プレート部材42は、それらの連通部415,425に連通孔H31a,H31bが形成されていない点で、第1実施形態の各プレート部材41,42と異なる。但し、本実施形態の第1プレート部材41fの連通部413及び第2プレート部材42fの連通部427は連通孔H34を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T12の第2タンク空間T12bは、連通孔H34を通じて中央タンク部T32に連通されている。
As shown in FIG. 17, the
プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T12及び中央タンク部T32に対応する位置には、膨張部13が設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ2方向の一側面において端部タンク部T21に対応する位置には、冷却水用流入口46aが設けられている。
An
次に、本実施形態の熱交換器4の作用及び効果について説明する。
図15に示されるように、熱交換器4では、水冷コンデンサ11から吐出される熱媒体が、熱媒体用流入口45aを通じて、端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに流入する。端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに流入した熱媒体は、図16に示される第1プレート部材41eの連通部412から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41eでは、連通部412から連通部413に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41eにおいて連通部413まで流れた熱媒体は、図17に示されるように、端部タンク部T12の第1タンク空間T12aに集められた後、その内部をZ1方向に向かって流れる。
Next, the action and effect of the
As shown in FIG. 15, in the
端部タンク部T12の第1タンク空間T12aの内部をZ1方向に向かって流れた熱媒体は、膨張部13に流入することにより、減圧される。膨張部13を通じて減圧された熱媒体は、中央タンク部T32に流入するとともに、中央タンク部T32をZ2方向に向かって流れる。中央タンク部T32を流れる熱媒体は、連通孔H34を通じて、端部タンク部T12の第2タンク空間T12bに流入する。端部タンク部T12の第2タンク空間T12bに流入した熱媒体は、第1プレート部材41fの連通部413から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41fでは、連通部413から連通部412に向かって熱媒体が流れる。
The heat medium that has flowed in the Z1 direction inside the first tank space T12a of the end tank portion T12 is decompressed by flowing into the
第1プレート部材41fにおいて連通部412まで流れた熱媒体は、図16に示されるように、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bに集められた後、連通孔H32を通じて中央タンク部T31をZ1方向に向かって流れる。中央タンク部T32を流れる熱媒体は、連通孔H33を通じて、端部タンク部T22の第1タンク空間T22aに流入する。端部タンク部T22の第1タンク空間T22aに流入した熱媒体は、第2プレート部材42eの連通部424から、その内部流路W31に分配される。第2プレート部材42eでは、連通部424から連通部425に向かって熱媒体が流れる。
As shown in FIG. 16, the heat medium that has flowed to the communicating
第2プレート部材42eにおいて連通部425まで流れた熱媒体は、図17に示されるように、端部タンク部T21の第1タンク空間T21aに集められた後、熱媒体用排出口45bから排出される。
一方、図18に示されるように、熱交換器4では、電池冷却回路3を流れる冷却水が、冷却水用流入口46aを通じて、端部タンク部T21の第2タンク空間T21bに流入する。端部タンク部T21の第2タンク空間T21bに流入した冷却水は、図17に示されるように、第2プレート部材42fの連通部425から、その内部流路W31に分配される。第2プレート部材42fでは、連通部425から連通部424に向かって冷却水が流れる。第2プレート部材42fにおいて連通部424まで流れた冷却水は、図16に示されるように、端部タンク部T22の第2タンク空間T22bに集められた後、冷却水用排出口46bから排出される。
As shown in FIG. 17, the heat medium that has flowed to the communicating
On the other hand, as shown in FIG. 18, in the
このように、本実施形態の熱交換器4では、端部タンク部T21が隔壁44により第1タンク空間T21a及び第2タンク空間T21bに仕切られるとともに、それらの第1タンク空間T21a及び第2タンク空間T21bに異なる流体が流れている。
このような構造を有する熱交換器4では、図15に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図18に矢印で示されるように冷却水が流れることになる。熱交換器4では、第1プレート部材41eを流れる熱媒体と、第2プレート部材42eを流れる熱媒体との間で熱交換が行われる。そのため、第1プレート部材41e及び第2プレート部材42eが内部熱交換部12を構成している。
Thus, in the
In the
また、熱交換器4では、第1プレート部材41fを流れる熱媒体と、第2プレート部材42fを流れる冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第1プレート部材41f及び第2プレート部材42fが蒸発部15を構成している。
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(4)に示される作用及び効果を得ることができる。
In the
According to the
(4)熱交換器4が内部熱交換部12、膨張部13、及び蒸発部15を一体的に備えているため、それらが別々に設けられている場合と比較すると、ヒートポンプサイクル1の構造を簡素化することが可能となる。
<第3実施形態>
次に、熱交換器4の第3実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器4との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態の熱交換器4では、X1方向が鉛直方向上方に相当し、X2方向が鉛直方向下方に相当する。
(4) Since the
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the
図19に示される本実施形態の熱交換器4は、図1に示される水冷コンデンサ11として用いられるものである。本実施形態の熱交換器4は、貯液部17及び過冷却部18を有している点で第1実施形態の熱交換器4と異なる。
図20は、図19のXX-XX線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図20に示されるように、本実施形態の熱交換器4では、端部タンク部T22の途中に配置される第1プレート部材41の連通部414及び第2プレート部材42の連通部424に隔壁45,47が設けられている。これらの隔壁45,47により、端部タンク部T22の内部空間は、第1タンク空間T22aと、第2タンク空間T22bと、第3タンク空間T22cとに区画されている。
The
FIG. 20 schematically shows a cross-sectional structure taken along line XX-XX of FIG. As shown in FIG. 20, in the
以下では、便宜上、複数の第1プレート部材41のうち、隔壁45よりもZ1方向に配置されている第1プレート部材41を符号「41g」で表す。また、隔壁47よりもZ2方向に配置されている第1プレート部材41を符号「41i」で表す。さらに、隔壁45と隔壁47との間に配置されている第1プレート部材41を符号「41h」で表す。同様に、複数の第2プレート部材42についても、符号「42g~42i」で表す。
Hereinafter, for the sake of convenience, the
第1プレート部材41gの連通部416及び第2プレート部材42gの連通部424は、連通孔H33を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T22の第1タンク空間T22aは中央タンク部T31に連通されている。また、第1プレート部材41iの連通部416及び第2プレート部材42iの連通部424は、連通孔H35を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T22の第3タンク空間T22cも中央タンク部T31に連通されている。
The
プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T11に対向する位置には、熱媒体用流入口45aが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ2方向の一側面において中央タンク部T31に対応する位置には、冷却水用流入口46aが設けられている。
A
図21は、図19のXXI-XXI線に沿った断面構造を示したものである。図21に示されるように、端部タンク部T12の途中に配置される第1プレート部材41の連通部413及び第2プレート部材42の連通部423には、隔壁46,48が設けられている。これらの隔壁46,48により、端部タンク部T12の内部空間は、第1タンク空間T12aと、第2タンク空間T12bと、第3タンク空間T12cとに区画されている。
FIG. 21 shows a cross-sectional structure taken along line XXI--XXI of FIG. As shown in FIG. 21,
第1プレート部材41gの連通部417及び第2プレート部材42gの連通部425は、連通孔H36を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T21の第1タンク空間T21aは中央タンク部T32に連通されている。また、第1プレート部材41iの連通部417及び第2プレート部材42の連通部425は、連通孔H37を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T21の第3タンク空間T21cも、中央タンク部T32に連通されている。
The
プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において中央タンク部T32に対向する位置には、冷却水用排出口46bが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ2方向の一側面において端部タンク部T12に対応する位置には、熱媒体用排出口45bが設けられている。
A cooling
図22は、図19のXXII-XXII線に沿った断面構造を示したものである。図22に示されるように、第1プレート部材41h及び第2プレート部材42hのそれぞれのX軸方向の中央部には、連通孔H38が形成されている。連通孔H38により、第1プレート部材41hの内部流路W30及び第2プレート部材42hの内部流路W31が互いに連通されている。本実施形態では、連通孔H38を通じて互いに連通された第1プレート部材41hの内部流路W30及び第2プレート部材42hの内部流路W31により、貯液部17が構成されている。貯液部17は、熱媒体を一時的に貯留するとともに、液相の熱媒体と気相の熱媒体とを分離する部分として用いられる。
FIG. 22 shows a cross-sectional structure along line XXII-XXII in FIG. As shown in FIG. 22, a communication hole H38 is formed in the central portion of each of the
なお、本実施形態では、第1プレート部材41gが第1流体用第1プレート部材に相当し、第1プレート部材41iが第1流体用第2プレート部材に相当し、第1プレート部材41hが第1流体用第3プレート部材に相当する。また、第2プレート部材42gが第2流体用第1プレート部材に相当し、第2プレート部材42iが第2流体用第2プレート部材に相当し、第2プレート部材42hが第2流体用第3プレート部材に相当する。
In this embodiment, the
次に、本実施形態の熱交換器4の動作例について説明する。なお、以下では、複数の第1プレート部材41gのうち、隔壁43よりもZ1方向に配置される第1プレート部材41gを「第1プレート部材41gの上半分」と称し、隔壁43よりもZ2方向に配置される第1プレート部材41gを「第1プレート部材41gの下半分」と称する。
Next, an operation example of the
図19に示されるように、熱交換器4では、熱媒体用流入口45aを通じて端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに熱媒体が流入する。端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに流入した熱媒体は、図20に示されるように、第1プレート部材41gの上半分の連通部412から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41gの上半分では、連通部412から連通部413に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41gの上半分において連通部413まで流れた熱媒体は、図21に示されるように、端部タンク部T12の第1タンク空間T12aに集められた後、その内部をZ2方向に向かって流れる。
As shown in FIG. 19, in the
端部タンク部T12の第1タンク空間T12aをZ2方向に向かって流れた熱媒体は、第1プレート部材41gの下半分の連通部413から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41gの下半分では、連通部413から連通部412に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41gの下半分において連通部412まで流れた熱媒体は、図20に示されるように、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bに集められた後、その内部をZ2方向に向かって流れる。
The heat medium that has flowed in the Z2 direction in the first tank space T12a of the end tank portion T12 is distributed to the internal flow path W30 from the communicating
熱媒体は、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bをZ2方向に向かって流れる際に、貯液部17において一時的に貯留された後、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bのZ2方向の端部まで流れる。端部タンク部T11の第2タンク空間T11bのZ2方向の端部まで流れた熱媒体は、第1プレート部材41iの連通部412から、その内部空間W30に分配される。第1プレート部材41iでは、連通部412から連通部413に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41iにおいて連通部413まで流れた熱媒体は、図21に示されるように、端部タンク部T12の第3タンク空間T12cに集められた後、熱媒体用排出口45bから外部に排出される。
When the heat medium flows in the second tank space T11b of the end tank portion T11 in the Z2 direction, the heat medium is temporarily stored in the
一方、図23に示されるように、熱交換器4では、冷却水用流入口46aを通じて、端部タンク部T22の中央タンク部T31に冷却水が流入する。中央タンク部T31に流入した冷却水は、図20に示されるように、連通孔H33,H35を通じて、端部タンク部T22の第1タンク空間T22a及び第3タンク空間T22cに流入する。端部タンク部T22の第1タンク空間T22a及び第3タンク空間T22cに流入した冷却水は、図20に示されるように、第2プレート部材42g,42iの連通部424から、その内部流路W31に分配される。第2プレート部材42g,42iでは、連通部424から連通部425に向かって冷却水が流れる。第2プレート部材42g,42iにおいて連通部425まで流れた冷却水は、図21に示されるように、端部タンク部T21の第1タンク空間T21a及び第3タンク空間T21cに集められた後、連通孔H36,H37を通じて中央タンク部T32に流入する。中央タンク部T32に流入した冷却水は、Z1方向に向かって流れることにより、冷却水用排出口46bから排出される。
On the other hand, as shown in FIG. 23, in the
このような構造を有する熱交換器4では、図19に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図23に矢印で示されるように冷却水が流れることになる。熱交換器4では、第1プレート部材41gを流れる熱媒体と、第2プレート部材42gを流れる冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第1プレート部材41g及び第2プレート部材42gが水冷コンデンサ11を構成している。
In the
第1プレート部材41gを通過した熱媒体は、液相の熱媒体と気相の熱媒体とが混合した状態になっている。熱交換器4では、第1プレート部材41gを通過した液相の熱媒体及び気相の熱媒体が、第1プレート部材41h及び第2プレート部材42hに形成される貯液部17に流入することにより、一時的に貯留される。これにより、貯液部17において、液相の熱媒体と気相の熱媒体とが分離される。
The heat medium that has passed through the
貯液部17に貯められている液相の熱媒体は第1プレート部材41iに流入する。熱交換器4では、第1プレート部材41iを流れる熱媒体と、第2プレート部材42iを流れる冷却水との間で熱交換が行われることにより、液相の熱媒体が更に冷却される。したがって、第1プレート部材41i及び第2プレート部材42iは過冷却部18を構成している。
The liquid-phase heat medium stored in the
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(5)に示される作用及び効果を得ることができる。
(5)熱交換器4が水冷コンデンサ11、貯液部17、及び過冷却部18を一体的に備えているため、それらが別々に設けられている場合と比較すると、ヒートポンプサイクル1の構造を簡素化することが可能となる。
According to the
(5) Since the
<第4実施形態>
次に、熱交換器4の第4実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器4との相違点を中心に説明する。
図24に示される本実施形態の熱交換器4は、図1に示される水冷コンデンサ11、内部熱交換部12、膨張部13、及び蒸発部15を一体的に備える構造を有している。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the
The
図25は、図24のXXV-XXV線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図25に示されるように、本実施形態の熱交換器4では、端部タンク部T11の途中に配置される第1プレート部材41の連通部412及び第2プレート部材42の連通部422に隔壁43,50が設けられている。これらの隔壁43,50により、端部タンク部T11の内部空間は、第1タンク空間T11aと、第2タンク空間T11bと、第3タンク空間T11cとに区画されている。
FIG. 25 schematically shows a cross-sectional structure taken along line XXV--XXV of FIG. As shown in FIG. 25, in the
端部タンク部T22の途中に配置される第1プレート部材41の連通部414及び第2プレート部材42の連通部424には、隔壁45,47が設けられている。これらの隔壁45,47により、端部タンク部T22の内部空間は、第1タンク空間T22aと、第2タンク空間T22bと、第3タンク空間T22cとに区画されている。
中央タンク部T31の途中に配置される第1プレート部材41の連通部416及び第2プレート部材42の連通部426には、隔壁51が設けられている。この隔壁51により、中央タンク部T31は、第1タンク空間T31aと、第2タンク空間T31bとに区画されている。
A
以下では、便宜上、複数の第1プレート部材41のうち、隔壁43よりもZ1方向に配置されている第1プレート部材41を符号「41j」で表す。また、隔壁43と隔壁45との間に配置されている第1プレート部材41を符号「41k」で表す。さらに、隔壁45と隔壁47,50との間に配置されている第1プレート部材41を符号「41m」で表す。また、隔壁47,50よりもZ2方向に配置されている第1プレート部材41を符号「41n」で表す。
Hereinafter, for the sake of convenience, the
また、複数の第2プレート部材42のうち、隔壁45,50よりもZ1方向に配置されている第2プレート部材42を符号「42j」で表す。さらに、隔壁45と隔壁47,50との間に配置されている第2プレート部材42を符号「42m」で表す。また、隔壁47,50よりもZ2方向に配置されている第2プレート部材42を符号「42n」で表す。
Among the plurality of
第1プレート部材41nの連通部412及び第2プレート部材42nの連通部426は、連通孔H40を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T11の第3タンク空間T11cは中央タンク部T31の第2タンク空間T31bに連通されている。
第1プレート部材41j,41kの連通部416及び第2プレート部材42jの連通部424は、連通孔H41を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T22の第1タンク空間T22aは中央タンク部T31の第1タンク空間T31aに連通されている。
The
The
第1プレート部材41mの連通部416及び第2プレート部材42mの連通部424は、連通孔H42を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T22の第2タンク空間T22bは中央タンク部T31の第2タンク空間T31bに連通されている。
プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T11に対応する位置には、熱媒体用流入口45aが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T22に対応する位置には、第1冷却水用流入口46aが設けられている。第1冷却水用流入口46aは、図1に示される冷却水循環回路2を循環する冷却水が流入する。
The
A
プレート部材41,42の積層体のZ2方向の一側面において端部タンク部T22に対応する位置には、第2冷却水用流入口47aが設けられている。第2冷却水用流入口47aには、図1に示される電池冷却回路3を循環する冷却水が流入する。第2冷却水用流入口47aに流入する冷却水の温度は、第1冷却水用流入口46aに流入する冷却水の温度よりも低い。そのため、以下では、第2冷却水用流入口47aに流入する冷却水を低温冷却水と称し、第1冷却水用流入口46aに流入する冷却水を高温冷却水と称する。本実施形態では、高温冷却水が第1冷却水に相当し、低温冷却水が第2冷却水に相当する。
A second
図26は、図24のXXVI-XXVI線に沿った断面構造を模式的に示したものである。図26に示されるように、端部タンク部T12の途中に配置される第1プレート部材41の連通部413及び第2プレート部材42の連通部423には隔壁46,48が設けられている。これらの隔壁46,48により、端部タンク部T12の内部空間は、第1タンク空間T12aと、第2タンク空間T12bと、第3タンク空間T12cとに区画されている。
FIG. 26 schematically shows a cross-sectional structure along line XXVI--XXVI of FIG. As shown in FIG. 26,
端部タンク部T21の途中に配置される第1プレート部材41の連通部415及び第2プレート部材42の連通部425には隔壁44,49が設けられている。これらの隔壁44,49により、端部タンク部T21の内部空間は、第1タンク空間T21aと、第2タンク空間T21bと、第3タンク空間T21cとに区画されている。
中央タンク部T32の途中に配置される第1プレート部材41の連通部417及び第2プレート部材42の連通部427には隔壁52が設けられている。この隔壁52により、中央タンク部T32の内部空間は、第1タンク空間T32aと、第2タンク空間T32bとに区画されている。
A
以下では、複数の第1プレート部材41mのうち、隔壁52よりもZ1方向に配置されているものを「第1プレート部材41mの上半分」と称し、隔壁52よりもZ2方向に配置されているものを「第1プレート部材41mの下半分」と称する。また、複数の第2プレート部材42mのうち、隔壁52よりもZ1方向に配置されるものを「第2プレート部材42mの上半分」と称し、隔壁52よりもZ2方向に配置されるものを「第2プレート部材42mの下半分」と称する。
Below, among the plurality of
第1プレート部材41mの下半分の連通部413及び第2プレート部材42mの下半分の連通部427は、連通孔H43を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T12の第2タンク空間T12bは中央タンク部T32の第2タンク空間T32bに連通されている。
The
第1プレート部材41mの上半分の連通部417及び第2プレート部材42mの上半分の連通部425は、連通孔H44を通じて互いに連通されている。これにより、端部タンク部T21の第2タンク空間T21bは中央タンク部T32の第1タンク空間T32aに連通されている。
The
プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において端部タンク部T21に対応する位置には、第1冷却水用排出口46bが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ1方向の一側面において中央タンク部T32に対応する位置には、熱媒体用排出口45bが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ2方向の一側面において端部タンク部T21に対応する位置には、第2冷却水用排出口47bが設けられている。プレート部材41,42の積層体のZ2方向の一側面において端部タンク部T12及び中央タンク部T32に対応する位置には、膨張部13が設けられている。
A first cooling
なお、本実施形態では、第1プレート部材41j,41kが第1流体用第1プレート部材に相当し、第1プレート部材41mが第1流体用第2プレート部材に相当し、第1プレート部材41nが第1流体用第3プレート部材に相当する。また、第2プレート部材42jが第2流体用第1プレート部材に相当し、第2プレート部材42mが第2流体用第2プレート部材に相当し、第2プレート部材42nが第2流体用第3プレート部材に相当する。
In this embodiment, the
次に、本実施形態の熱交換器4の動作例について説明する。
図24に示されるように、熱交換器4では、熱媒体用流入口45aを通じて端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに熱媒体が流入する。端部タンク部T11の第1タンク空間T11aに流入した熱媒体は、図25に示されるように、第1プレート部材41jの連通部412から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41jでは、連通部412から連通部413に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41jにおいて連通部413まで流れた熱媒体は、図26に示されるように、端部タンク部T12の第1タンク空間T12aに集められた後、その内部をZ2方向に流れる。
Next, an operation example of the
As shown in FIG. 24, in the
端部タンク部T12の第1タンク空間T12aをZ2方向に向かって流れた熱媒体は、第1プレート部材41kの連通部413から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41kでは、連通部413から連通部412に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41kにおいて連通部412まで流れた熱媒体は、図25に示されるように、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bに集められた後、その内部をZ2方向に流れる。
The heat medium that has flowed in the Z2 direction through the first tank space T12a of the end tank portion T12 is distributed from the communicating
端部タンク部T11の第2タンク空間T11bをZ2方向に向かって流れた熱媒体は、第1プレート部材41mの連通部412から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41mでは、連通部412から連通部413に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41mにおいて連通部413まで流れた熱媒体は、図26に示されるように、端部タンク部T12の第2タンク空間T12bに集められた後、その内部をZ2方向に向かって流れる。
The heat medium that has flowed in the Z2 direction through the second tank space T11b of the end tank portion T11 is distributed from the communicating
端部タンク部T12の第2タンク空間T12bをZ2方向に向かって流れた熱媒体は、連通孔H43を通じて中央タンク部T32の第2タンク空間T32bに流入した後、その内部をZ2方向に流れる。中央タンク部T32の第2タンク空間T32bをZ2方向に流れた熱媒体の一部は膨張部13に流入し、残りの熱媒体は、図1に示される蒸発部16に向かって流れる。
After flowing through the second tank space T12b of the end tank portion T12 in the Z2 direction, the heat medium flows into the second tank space T32b of the central tank portion T32 through the communication hole H43 and then flows in the Z2 direction. Part of the heat medium that has flowed in the Z2 direction through the second tank space T32b of the central tank portion T32 flows into the
膨張部13に流入した熱媒体は、膨張部13を通じて減圧された後、端部タンク部T12の第3タンク空間T12cに流入して、第1プレート部材41nの連通部413から、その内部流路W30に分配される。第1プレート部材41nでは、連通部413から連通部412に向かって熱媒体が流れる。第1プレート部材41nにおいて連通部412まで流れた熱媒体は、図25に示されるように、端部タンク部T11の第3タンク空間T11cに集められた後、連通孔H40を通じて、中央タンク部T31の第2タンク空間T31bをZ1方向に向かって流れる。
The heat medium that has flowed into the
中央タンク部T31の第2タンク空間T31bをZ1方向に向かって流れた熱媒体は、連通孔H42を通じて端部タンク部T22の第2タンク空間T22bに流入する。端部タンク部T22の第2タンク空間T22bに流入した熱媒体は、第2プレート部材42mの連通部424から、その内部流路W31に流入する。第2プレート部材42mでは、連通部424から連通部425に向かって熱媒体が流れる。第2プレート部材42mにおいて連通部425まで流れた熱媒体は、図26に示されるように、端部タンク部T21の第2タンク空間T21bに集められた後、連通孔H44を通じて中央タンク部T32の第1タンク空間T32aに流入する。中央タンク部T32の第1タンク空間T32aに流入した熱媒体は、その内部をZ1方向に向かって流れて、熱媒体用排出口45bから排出される。
The heat medium that has flowed in the Z1 direction through the second tank space T31b of the central tank portion T31 flows into the second tank space T22b of the end tank portion T22 through the communication hole H42. The heat medium that has flowed into the second tank space T22b of the end tank portion T22 flows into the internal flow path W31 from the communicating
一方、図27に示されるように、高温冷却水は、第1冷却水用流入口46aを通じて、端部タンク部T22の第1タンク空間T22aに流入する。端部タンク部T22の第1タンク空間T22aに流入した高温冷却水は、図25に示されるように、第2プレート部材42jの連通部424から、その内部流路W31に分配される。第2プレート部材42jでは、連通部424から連通部425に向かって高温冷却水が流れる。第2プレート部材42jにおいて連通部425まで流れた高温冷却水は、図26に示されるように、端部タンク部T21の第1タンク空間T21aに集められた後、第1冷却水用排出口46bから排出される。
On the other hand, as shown in FIG. 27, the high-temperature cooling water flows into the first tank space T22a of the end tank portion T22 through the first
また、図27に示されるように、低温冷却水は、第2冷却水用流入口47aを通じて、端部タンク部T22の第3タンク空間T22cに流入する。端部タンク部T22の第3タンク空間T22cに流入した低温冷却水は、図25に示されるように、第2プレート部材42jの連通部424から、その内部流路W31に分配される。第2プレート部材42jでは、連通部424から連通部425に向かって低温冷却水が流れる。第2プレート部材42jにおいて連通部425まで流れた低温冷却水は、図26に示されるように、端部タンク部T21の第3タンク空間T21cに集められた後、第2冷却水用排出口47bから排出される。
Also, as shown in FIG. 27, the low-temperature cooling water flows into the third tank space T22c of the end tank portion T22 through the second
このような構造を有する熱交換器4では、図24に矢印で示されるように熱媒体が流れるとともに、図27に矢印で示されるように高温冷却水及び低温冷却水が流れることになる。熱交換器4では、第1プレート部材41j,41kを流れる熱媒体と、第2プレート部材42jを流れる高温冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第1プレート部材41j,41j及び第2プレート部材42jが水冷コンデンサ11を構成している。
In the
また、第1プレート部材41j,41jを通過した熱媒体は、第1プレート部材41mに流入する。熱交換器4では、第1プレート部材41mを流れる熱媒体と、第2プレート部材42mを流れる熱媒体との間で熱交換が行われる。そのため、第1プレート部材41m及び第2プレート部材42mが内部熱交換部12を構成している。
Further, the heat medium passing through the
さらに、熱交換器4では、膨張部13を通過することにより減圧された熱媒体が第1プレート部材41nを流れている。この第1プレート部材41nを流れる熱媒体と、第2プレート部材42nを流れる低温冷却水との間で熱交換が行われる。そのため、第1プレート部材41n及び第2プレート部材42nが蒸発部15を構成している。
Furthermore, in the
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(6)に示される作用及び効果を得ることができる。
(6)熱交換器4が水冷コンデンサ11、内部熱交換部12、膨張部13、及び蒸発部15を一体的に備えているため、それらが別々に設けられている場合と比較すると、ヒートポンプサイクル1の構造を簡素化することが可能となる。
According to the
(6) Since the
<第5実施形態>
次に、熱交換器4の第5実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器4との相違点を中心に説明する。
図28に示されるように、本実施形態の第1プレート部材41の第1プレート片410aは、X軸方向において連通部412,413が対向するように配置された構造を有している。また、第1プレート片410aでは、連通部414,415もX軸方向において対向するように配置されている。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the
As shown in FIG. 28, the
図29に示されるように、第1プレート部材41の第2プレート片410bは、X軸方向に平行な直線を軸として、図28に示される第1プレート部材41を反転させた形状を有している。
図30に示されるように、第1プレート部材41は、図28に示される第1プレート片410aと、図29に示される第2プレート片410bとが組み付けられた後、ろう付け等により接合された構造を有している。
As shown in FIG. 29, the
As shown in FIG. 30, the
また、図31に示されるように、第2プレート部材42は、Y軸方向に平行な直線を軸として、図30に示される第1プレート部材41を反転させた形状を有している。
なお、図28~図31では、連通孔の図示が省略されている。
Also, as shown in FIG. 31, the
28 to 31, illustration of communication holes is omitted.
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(7)に示される作用及び効果を得ることができる。
(7)本実施形態の熱交換器4では、図28に示される第1プレート片410aと同一の形状を有するプレート片を成形すれば、そのプレート片の配置を変更するだけで、第1プレート部材41の各プレート片410a,410bだけでなく、第2プレート部材42の各プレート片420a,420bも実現することができる。すなわち、一種類のプレート片を成形すれば、第1プレート部材41及び第2プレート部材42を製造することができるため、各プレート部材41,42の製造が容易となる。
According to the
(7) In the
<第6実施形態>
次に、熱交換器4の第6実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器4との相違点を中心に説明する。
本実施形態の第1プレート部材41は、図32に示される一枚のプレート部材60を中央の軸線m1に沿って折り曲げることにより成形される。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the
The
具体的には、図32に示されるように、プレート部材60において中央の軸線m1により区画される一方の領域には、第1プレート片410aが成形されている。プレート部材60において軸線m1により区画される他方の領域には、第2プレート片410bが成形されている。プレート部材60は、Z軸方向から見て、すなわち積層方向からみて軸線m1を中心に線対称の形状を有している。プレート部材60における軸線m1上の部分には、切欠き61が形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 32, a
第1プレート部材41は、図32に示されるプレート部材60を軸線m1に沿って向かい合わせるように折り曲げた後、第1プレート片410aと第2プレート片410bとをろう付け等により接合させることにより製造される。その際、軸線m1上には切欠き61が形成されているため、プレート部材60を軸線m1に沿って折り曲げ易くなっている。
The
なお、第2プレート部材42も、同様に、一枚のプレート部材により成形される。
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(8)に示される作用及び効果を得ることができる。
Similarly, the
According to the
(8)本実施形態の熱交換器4では、一枚のプレート部材60により第1プレート部材41を成形することができるため、第1プレート部材41の成形が容易になる。また、第2プレート部材42についても同様の作用及び効果を得ることができる。
<第7実施形態>
次に、熱交換器4の第7実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器4との相違点を中心に説明する。
(8) In the
<Seventh embodiment>
Next, a seventh embodiment of the
図33に示されるように、本実施形態の第1プレート部材41の外周部分には、マーキングMとしての切欠きが形成されている。第2プレート部材42の外周部分にも、同様にマーキングMが形成されている。図3、図4、及び図7~図12に示される各プレート部材41,42には、それぞれ異なるマーキングMが施されている。
As shown in FIG. 33, notches as markings M are formed in the outer peripheral portion of the
なお、マーキングMとしては、切欠きに代えて、凹部や凸部等を用いることも可能である。
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(9)に示される作用及び効果を得ることができる。
In addition, as the marking M, it is also possible to use a concave portion, a convex portion, or the like instead of the notch.
According to the
(9)熱交換器4の製造が完了した後、熱交換器4を外側から各プレート部材41,42のマーキングMを視認することにより、各プレート部材41,42が図5及び図6に示されるように積層して配置されているか否かを容易に確認することができる。
<第8実施形態>
次に、熱交換器4の第8実施形態について説明する。以下、第1実施形態の熱交換器4との相違点を中心に説明する。
(9) After the manufacture of the
<Eighth Embodiment>
Next, an eighth embodiment of the
図34に示されるように、本実施形態の熱交換器4では、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bと中央タンク部T31とを連通させる連通孔H32a,H32bが形成されていない点で、第1実施形態の熱交換器4と異なる。また、図35に示されるように、熱交換器4では、端部タンク部T21の第2タンク空間T21bと中央タンク部T32とを連通させる連通孔H31a,H31bも形成されていない。
As shown in FIG. 34, in the
一方、図34に示されるように、熱交換器4におけるZ2方向の端部には、連通部材70が設けられている。連通部材70は、プレート部材41,42の積層体におけるZ2方向の一側面において端部タンク部T11の第2タンク空間T11b及び中央タンク部T31に対応する位置に設けられている。連通部材70は、端部タンク部T11の第2タンク空間T11bと中央タンク部T31とを連通させている。
On the other hand, as shown in FIG. 34, a communicating
また、図35に示されるように、熱交換器4におけるZ2方向の端部には、連通部材71が更に設けられている。連通部材71は、プレート部材41,42の積層体におけるZ2方向の一側面において端部タンク部T21の第2タンク空間T21b及び中央タンク部T32に対応する位置に設けられている。連通部材71は、端部タンク部T21の第2タンク空間T21bと中央タンク部T32とを連通させている。
Further, as shown in FIG. 35, a communicating
以上説明した本実施形態の熱交換器4によれば、以下の(10)に示される作用及び効果を得ることができる。
(10)連通部材70により端部タンク部T11の第2タンク空間T11bと中央タンク部T31とが連通されるとともに、連通部材71により端部タンク部T21の第2タンク空間T21bと中央タンク部T32とが連通されている。このような構成によれば、熱交換器4に、第1実施形態のような連通孔H31a,H31b,H32a,H32bを形成する必要がなくなるため、各プレート部材41,42の構造を簡素化することができる。
According to the
(10) The second tank space T11b of the end tank portion T11 and the central tank portion T31 are communicated by the communicating
<他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・各実施形態の熱交換器4は、車両のヒートポンプサイクル1及び冷却水循環回路2に限らず、任意の熱交換システムに適用することができる。また、適用される熱交換システムに応じて、熱交換器4において熱交換が行われる第1流体及び第2流体として、熱媒体及び冷却水以外の任意の流体を用いることが可能である。
<Other embodiments>
The above embodiment can also be implemented in the following forms.
- The
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 - The present disclosure is not limited to the above specific examples. Appropriate design changes made by those skilled in the art to the above specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each specific example described above, and its arrangement, conditions, shape, etc., are not limited to those illustrated and can be changed as appropriate. As long as there is no technical contradiction, the combination of the elements included in the specific examples described above can be changed as appropriate.
H12,H13:連通孔(第1連通孔)
H14,H15:連通孔(第2連通孔)
H16,H17:連通孔(第3連通孔)
H24,H25:連通孔(第4連通孔)
H22,H23:連通孔(第5連通孔)
H26,H27:連通孔(第6連通孔)
T11,T12:端部タンク部(第1タンク部)
T21,T22:端部タンク部(第2タンク部)
T31,T32:中央タンク部(第3タンク部)
W30:内部流路(第1流路)
W31:内部流路(第2流路)
4:熱交換器
11:水冷コンデンサ(凝縮部)
12:内部熱交換部
13:膨張部
15:蒸発部
17:貯液部
18:過冷却部
41:第1プレート部材(第1流体用プレート部材)
42:第2プレート部材(第2流体用プレート部材)
43a~43c,44a~44c:隔壁
45a:熱媒体用流入口
46a:冷却水用流入口
45b:熱媒体用排出口
46b:冷却水用排出口
41e,41g,41j,41k:第1プレート部材(第1流体用第1プレート部材)
41f,41i,41m:第1プレート部材(第1流体用第2プレート部材)
41h,41n:第1プレート部材(第1流体用第3プレート部材)
42e,42g,42j:第2プレート部材(第2流体用第1プレート部材)
42f,42i,42m:第2プレート部材(第2流体用第2プレート部材)
42h,42n:第2プレート部材(第2流体用第3プレート部材)
60:プレート部材
H12, H13: communicating holes (first communicating holes)
H14, H15: communicating holes (second communicating holes)
H16, H17: communicating holes (third communicating holes)
H24, H25: communicating holes (fourth communicating holes)
H22, H23: communicating holes (fifth communicating holes)
H26, H27: communicating holes (sixth communicating holes)
T11, T12: end tank portion (first tank portion)
T21, T22: end tank portion (second tank portion)
T31, T32: Central tank section (third tank section)
W30: Internal channel (first channel)
W31: Internal channel (second channel)
4: Heat exchanger 11: Water-cooled condenser (condensing section)
12: Internal heat exchange section 13: Expansion section 15: Evaporation section 17: Liquid storage section 18: Supercooling section 41: First plate member (first fluid plate member)
42: Second plate member (second fluid plate member)
43a to 43c, 44a to 44c:
41f, 41i, 41m: first plate member (second plate member for first fluid)
41h, 41n: first plate member (third plate member for first fluid)
42e, 42g, 42j: second plate member (first plate member for second fluid)
42f, 42i, 42m: second plate member (second plate member for second fluid)
42h, 42n: second plate member (third plate member for second fluid)
60: Plate member
Claims (9)
前記第1流体用プレート部材の一端部には、
前記第1流路の一端部に連通される第1連通孔(H12,H13)と、
前記第1連通孔とは独立して設けられる第2連通孔(H14,H15)と、
前記第1連通孔及び前記第2連通孔とは独立して設けられ、前記第1連通孔及び前記第2連通孔の間に配置される第3連通孔(H16,H17)と、が形成され、
前記第2流体用プレート部材の一端部には、
前記第2流路の一端部に連通される第4連通孔(H24,H25)と、
前記第4連通孔とは独立して設けられる第5連通孔(H22,H23)と、
前記第4連通孔及び前記第5連通孔とは独立して設けられ、前記第4連通孔及び前記第5連通孔の間に配置される第6連通孔(H26,H27)と、が形成され、
前記第1連通孔及び前記第5連通孔は、互いに連通されることにより、前記第1流体が流れる第1タンク部(T11,T12)を構成し、
前記第2連通孔及び前記第4連通孔は、互いに連通されることにより、前記第2流体が流れる第2タンク部(T21,T22)を構成し、
前記第3連通孔及び前記第6連通孔は、互いに連通されることにより、第3タンク部(T31,T32)を構成し、
前記第1流体用プレート部材、及び前記第2流体用プレート部材が積層して配置される方向を積層方向とするとき、
前記第3タンク部は、前記積層方向において前記第1タンク部及び前記第2タンク部と部分的に重なるように設けられるとともに、前記第1タンク部及び前記第2タンク部のいずれか一方のタンク部に連通されている
熱交換器。 A first fluid plate member (41) in which a first flow path (W30) through which the first fluid flows is formed, and a second fluid in which a second flow path (W31) through which the second fluid flows is formed. and plate members (42) are alternately stacked, and heat exchange is performed between the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path. and
At one end of the first fluid plate member,
a first communication hole (H12, H13) communicating with one end of the first flow path;
a second communication hole (H14, H15) provided independently of the first communication hole;
a third communication hole (H16, H17) provided independently of the first communication hole and the second communication hole and disposed between the first communication hole and the second communication hole; ,
At one end of the second fluid plate member,
a fourth communication hole (H24, H25) communicating with one end of the second flow path;
a fifth communication hole (H22, H23) provided independently of the fourth communication hole;
a sixth communication hole (H26, H27) provided independently of the fourth communication hole and the fifth communication hole and arranged between the fourth communication hole and the fifth communication hole; ,
The first communication hole and the fifth communication hole communicate with each other to form a first tank portion (T11, T12) through which the first fluid flows,
The second communication hole and the fourth communication hole communicate with each other to form a second tank portion (T21, T22) through which the second fluid flows,
The third communication hole and the sixth communication hole communicate with each other to form a third tank portion (T31, T32),
When the direction in which the first fluid plate member and the second fluid plate member are stacked and arranged is defined as the stacking direction,
The third tank part is provided so as to partially overlap with the first tank part and the second tank part in the stacking direction, and is one of the first tank part and the second tank part. A heat exchanger in communication with the part.
請求項1に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 1, wherein the third tank portion communicates with the one tank portion through a communication hole formed in a portion arranged so as to overlap the one tank portion in the stacking direction. .
前記第1流体用プレート部材及び前記第2流体用プレート部材の積層体の一側面には、前記第1流体及び前記第2流体のいずれか一方の流体が流入する流入口(45a,46a)、及び前記流入口と同一の流体が排出される排出口(45b,46b)が設けられている
請求項1又は2に記載の熱交換器。 Further comprising partition walls (43a to 43c, 44a to 44c) that partition the internal space of the one tank portion into a plurality of spaces,
one side surface of the stack of the first fluid plate member and the second fluid plate member has inlets (45a, 46a) into which either one of the first fluid and the second fluid flows; 3. The heat exchanger according to claim 1 or 2, further comprising an outlet (45b, 46b) through which the same fluid as the inlet is discharged.
請求項3に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to claim 3, wherein different fluids flow in the plurality of spaces partitioned by the partition wall.
請求項1~4のいずれか一項に記載の熱交換器。 Three or more inlets into which one of the first fluid and the second fluid flows, or three or more outlets from which one of the first fluid and the second fluid is discharged. A heat exchanger according to any one of the preceding paragraphs.
前記第1流体として熱媒体が前記第1流路を流れる第1流体用第1プレート部材(41e)と、
前記第1流体用第1プレート部材とは別の第1流体用第2プレート部材(41f)と、が含まれ、
積層して配置される複数の第2流体用プレート部材には、
前記第1流体用第1プレート部材に対応して配置される第2流体用第1プレート部材(42e)と、
前記第1流体用第2プレート部材に対応して配置され、且つ前記第2流体として冷却水が流れる前記第2流路を有する第2流体用第2プレート部材(42f)と、が含まれ、
前記第1流体用第2プレート部材の前記第1流路には、前記第1流体用第1プレート部材を通過した後に膨張部(13)を通じて減圧された熱媒体が流れ、
前記第2流体用第1プレート部材の前記第2流路には、前記第1流体用第2プレート部材を通過した熱媒体が流れ、
前記第1流体用第1プレート部材、及び前記第2流体用第1プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体の間で熱交換を行う内部熱交換部(12)が構成され、
前記第1流体用第2プレート部材、及び前記第2流体用第2プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び冷却水の間で熱交換を行う蒸発部(15)が構成されている
請求項1~5のいずれか一項に記載の熱交換器。 In the plurality of first fluid plate members arranged in layers,
a first fluid first plate member (41e) in which a heat medium as the first fluid flows through the first flow path;
a first fluid second plate member (41f) different from the first fluid first plate member,
In the plurality of second fluid plate members arranged in layers,
a second fluid first plate member (42e) arranged corresponding to the first fluid first plate member;
a second plate member for a second fluid (42f) arranged corresponding to the second plate member for the first fluid and having the second flow path through which cooling water flows as the second fluid,
a heat medium depressurized through an expansion portion (13) after passing through the first plate member for the first fluid flows through the first flow path of the second plate member for the first fluid;
a heat medium that has passed through the second plate member for the first fluid flows through the second flow path of the first plate member for the second fluid;
The first plate member for the first fluid and the first plate member for the second fluid constitute an internal heat exchange section (12) that exchanges heat between the heat medium flowing through them,
The second plate member for the first fluid and the second plate member for the second fluid constitute an evaporating section (15) that exchanges heat between the heat medium and the cooling water flowing therethrough. 6. The heat exchanger according to any one of -5.
前記第1流体として熱媒体が前記第1流路を流れる第1流体用第1プレート部材(41g)と、
前記第1流体用第1プレート部材とは別の第1流体用第2プレート部材(41i)と、
前記第1流体用第1プレート部材、及び前記第1流体用第2プレート部材の間に配置される第1流体用第3プレート部材(41h)と、が含まれ、
積層して配置される複数の第2流体用プレート部材には、
前記第1流体用第1プレート部材に対応して配置され、且つ前記第2流体として冷却水が流れる前記第2流路を有する第2流体用第1プレート部材(42g)と、
前記第1流体用第2プレート部材に対応して配置され、且つ前記第2流体として冷却水が流れる前記第2流路を有する第2流体用第2プレート部材(42i)と、
第1流体用第3プレート部材に対応して配置される第2流体用第3プレート部材(42h)と、が含まれ、
前記第1流体用第3プレート部材の前記第1流路、及び第2流体用第3プレート部材の前記第2流路は、互いに連通されることにより、前記第1流体用第1プレート部材を通過した熱媒体を一時的に貯留する貯液部(17)を構成し、
第1流体用第2プレート部材の前記第1流路には、前記貯液部に貯留されている熱媒体が流れ、
前記第1流体用第1プレート部材、及び前記第2流体用第1プレート部材により、それぞれに流れる熱媒体及び冷却水の間で熱交換を行う凝縮部(11)が構成され、
前記第1流体用第2プレート部材、及び前記第2流体用第2プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び冷却水の間で熱交換を行うことで、前記貯液部に貯留されている熱媒体を過冷却する過冷却部(18)が構成されている
請求項1~5のいずれか一項に記載の熱交換器。 In the plurality of first fluid plate members arranged in layers,
a first fluid first plate member (41g) in which a heat medium as the first fluid flows through the first flow path;
a second plate member for the first fluid (41i) different from the first plate member for the first fluid;
a third plate member for the first fluid (41h) arranged between the first plate member for the first fluid and the second plate member for the first fluid (41h),
In the plurality of second fluid plate members arranged in layers,
a first plate member for a second fluid (42g) arranged corresponding to the first plate member for the first fluid and having the second flow path through which cooling water flows as the second fluid;
a second fluid-use second plate member (42i) arranged corresponding to the first fluid-use second plate member (42i) and having the second flow path through which cooling water flows as the second fluid;
a second fluid third plate member (42h) arranged corresponding to the first fluid third plate member,
The first flow path of the third plate member for the first fluid and the second flow path of the third plate member for the second fluid are communicated with each other to form the first plate member for the first fluid. Constructing a liquid storage part (17) for temporarily storing the heat medium that has passed through,
the heat medium stored in the liquid storage portion flows through the first flow path of the second plate member for the first fluid,
The first plate member for the first fluid and the first plate member for the second fluid constitute a condenser section (11) that exchanges heat between the heat medium and the cooling water that flow respectively,
By exchanging heat between the heat medium and cooling water flowing through the second plate member for the first fluid and the second plate member for the second fluid, the heat stored in the liquid reservoir is A heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, comprising a supercooling section (18) for supercooling the medium.
前記第1流体として熱媒体が前記第1流路を流れる第1流体用第1プレート部材(41j,41k)と、
前記第1流体用第1プレート部材とは別の第1流体用第2プレート部材(41m)と、
前記第1流体用第1プレート部材、及び第1流体用第2プレート部材とは別の第1流体用第3プレート部材(41n)と、が含まれ、
積層して配置される複数の第2流体用プレート部材には、
前記第1流体用第1プレート部材に対応して配置され、前記第2流体として第1冷却水が流れる第2流体用第1プレート部材(42j)と、
前記第1流体用第2プレート部材に対応して配置される第2流体用第2プレート部材(42m)と、
前記第1流体用第3プレート部材に対応して配置され、前記第2流体として、前記第1冷却水よりも温度が低い第2冷却水が流れる第2流体用第3プレート部材(42n)と、が含まれ、
前記第1流体用第2プレート部材には、前記第1流体用第1プレート部材を通過した熱媒体が流れ、
前記第1流体用第3プレート部材には、前記第1流体用第2プレート部材を通過した後に膨張部(13)を通じて減圧された熱媒体が流れ、
前記第2流体用第2プレート部材には、前記第1流体用第3プレート部材を通過した熱媒体が流れ、
前記第1流体用第1プレート部材、及び前記第2流体用第1プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び前記第1冷却水の間で熱交換を行うことにより、前記熱媒体を凝縮させる凝縮部(11)が構成され、
前記第1流体用第2プレート部材、及び前記第2流体用第2プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体の間で熱交換を行う内部熱交換部(12)が構成され、
前記第1流体用第3プレート部材、及び前記第2流体用第3プレート部材により、それぞれを流れる熱媒体及び前記第2冷却水の間で熱交換を行うことにより、前記熱媒体を蒸発させる蒸発部(15)が構成されている
請求項1~5のいずれか一項に記載の熱交換器。 In the plurality of first fluid plate members arranged in layers,
a first fluid first plate member (41j, 41k) in which a heat medium as the first fluid flows through the first flow path;
a second plate member for the first fluid (41m) different from the first plate member for the first fluid;
a third plate member for a first fluid (41n) different from the first plate member for the first fluid and the second plate member for the first fluid (41n),
In the plurality of second fluid plate members arranged in layers,
a second fluid first plate member (42j) disposed corresponding to the first fluid first plate member, through which the first cooling water flows as the second fluid;
a second fluid second plate member (42m) arranged corresponding to the first fluid second plate member;
a third plate member for a second fluid (42n) arranged corresponding to the third plate member for the first fluid and through which a second cooling water having a temperature lower than that of the first cooling water flows as the second fluid; , which includes
A heat medium that has passed through the first plate member for the first fluid flows through the second plate member for the first fluid,
A heat medium decompressed through an expansion part (13) after passing through the second plate member for the first fluid flows through the third plate member for the first fluid,
A heat medium that has passed through the third plate member for the first fluid flows through the second plate member for the second fluid,
Condensation for condensing the heat medium by exchanging heat between the heat medium and the first cooling water flowing through the first plate member for the first fluid and the first plate member for the second fluid, respectively A part (11) is constituted,
The second plate member for the first fluid and the second plate member for the second fluid constitute an internal heat exchange section (12) that exchanges heat between the heat medium flowing through them,
Evaporation for evaporating the heat medium by exchanging heat between the heat medium and the second cooling water flowing through the third plate member for the first fluid and the third plate member for the second fluid, respectively A heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, wherein the section (15) is configured.
請求項1~8のいずれか一項に記載の熱交換器。 The first fluid plate member and the second fluid plate member have a structure in which plate members (60) having a line-symmetrical shape when viewed in the stacking direction are joined face to face. A heat exchanger according to any one of the preceding paragraphs.
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JP2020143859A (en) | 2020-09-10 |
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