WO2014027514A1

WO2014027514A1 - 熱交換器

Info

Publication number: WO2014027514A1
Application number: PCT/JP2013/067782
Authority: WO
Inventors: 達生川口
Original assignee: カルソニックカンセイ株式会社
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2014-02-20
Also published as: JP2014037914A

Abstract

　熱交換器1は、気体―液体間で状態変化可能な第２冷却媒体を、コア部2中央に設けた貫通部と蓋部材に設けた第２冷却媒体用ポートとのうちの一方から流入させ、この流入側とは反対側の蓋部材側に設けたターン通路で方向を変え、貫通部と蓋部材に設けた第２冷却媒体用ポートとのうちの他方から流出させる。この際、第２冷却媒体は、コア部内を下方側から上方側に向けて移動しながら第１冷却媒体との間で熱交換を行う。コア部2は、第２冷却媒体のうち下方向に流れる部分より上方向に流れる部分の方を、熱交換面積が広くなるように設定した。

Description

熱交換器

　本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載された電動モータやバッテリ等を冷却する冷却システムで使用する冷却水と、他の冷却システムで使用する冷媒と、の間で熱交換を可能として、冷媒で冷却水を冷却するようにした熱交換器に関する。

　従来、異なる冷却媒体のうち、一方の冷却媒体で他方の冷却媒体を冷却するようにした熱交換器としては、特許文献１に記載のものが知られている。
　この従来の熱交換器は、冷却水とオイルとの間で熱交換を行うようにしたオイル・クーラであって、このコア部の中央に貫通部を有し、このコア部が、複数のプレートを交互に積層し、これらプレート間に冷却室およびオイル室を交互に形成して、これらの室を複数の冷却水通路およびオイル通路により連通し、オイル通路の一部を所定の蓋部材で閉塞することによって構成されている。

　貫通部の一側（上方側）および他側（下方側）は蓋部材でそれぞれ密封されるとともに、一側の第１蓋部材にはオイル流出部またはオイル流入部が配置され、他側の第２蓋部材にはターン部が設けられることでコア部の他側のオイル通路が貫通部に連通されるように構成されている。
　このような構成から、オイルは、貫通部の一側方のオイル流入管から下方へと向かう間に上下各位置に渡って貫通部の他側方のオイル通路へと流れ込む。この際、オイルは、各プレート間のオイル室を通るとき、隣接する冷却室の冷却水によって冷却された後、このオイル通路の下端部からターン部を通って貫通部の下端から該貫通部の内部へと入り、この中を上昇してコア部の第１蓋部材に設けたオイル流出部から流出することとなる。

特開２００７－２７７１７７号公報

　ここで、上記従来の熱交換器と同様の構成を異なる冷却媒体間での冷却に適用しようとすると、以下に説明するような問題がある。
　すなわち、上記従来の熱交換器にあっては、熱交換を行うのは冷却水とオイルである。
　しかしながら、上記従来の熱交換器を使用し、冷却媒体が異なるシステムで用いられる場合、冷却媒体によっては、その物性や状態が異なることから、一方の冷却媒体で他方の冷却媒体を十分冷却を行うことができない場合がある。

　たとえば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載された電動モータやバッテリ等を冷却する冷却システムでは冷却水を使用する一方、他の冷却システム、たとえば空調システムでは気体－液体間で容易に状態変換可能な冷媒（たとえばHFC-134a）を使用し、これら冷却水と冷却媒体との間で熱交換を行う。このような場合、空調システムの冷媒は、気体と液体とが混合された状態で熱交換器に入ることになる。
　そうすると、気体と液体が混合した冷媒が、熱交換器の中央に配置した貫通部の周りにあるコア部を下方へと流れながら当該コア部を流れる冷却水との間で熱交換を行い、底部で貫通部の下端口から上昇してその上端口から排出されることとなる。

　この際、スペース上や熱効率上から熱交換器とエキスパンション・バルブとを一体に取り付けた場合、冷媒の熱交換器への出入り口を同じ側に設けてその反対側で冷媒をターンさせることになる。ここで、冷媒でなくオイルの場合には、上記従来技術のように、オイルを熱交換器のコア部の上方面側から下方に流入させて下方面側でターンさせ、中央の貫通部を当該下端口から上端口へ向けて上方へ流出させるようにしても、オイルと冷却水とはコア部全体で熱交換が行われるものの、気体と液体が混在した状態の冷媒では、相対的に軽い気体がコア部の上方部分に溜まってとどまりやすく、相対的に重い液体は下方へと容易に流れ、ターンした後に貫通部から排出される。この場合、エキスパンション・バルブから出た冷媒は、冷媒の流速が早く、また熱交換器においては入口側では液体であったものが出口側では容易に気体へと状態変化することから、上記のように熱交換器のコア部の上方部分にはさらに気体がたまりやすく、その下方側には液体がたまりやすいといった偏った分布になってしまう。
　この結果、従来の熱交換器においては、熱交換器のコア部の上方側部分、さらに冷媒の入口がある側面側とは反対側の側面側の内部ではその底部近くに至る部分まで、冷媒が十分に流れず、熱交換効率が低下して所望の冷却効果が得られない、といった問題がある。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、上記のように液体－気体間で容易に状態変換可能な特性を有する冷媒を用いる場合であっても、十分高い冷却効果を得ることができるようにした熱交換器を得ることにある。

　この目的のため、請求項１に記載の本発明による熱交換器は、
複数のプレートを交互に積層し、該プレート間に第１冷却媒体が流れる第１冷却媒体室と、気体―液体間で状態変化可能な第２冷却媒体が流れる第２冷却媒体室とを交互に形成することによって、第１冷却媒体と第２冷却媒体との間で熱交換を行うように構成されたコア部と、
　このコア部の中央に設けられ、上下方向に延在する貫通部と、
　コア部の上端側を覆う第１蓋部材および下端側を覆う第２蓋部材と、
　これら蓋部材の少なくとも一方側に設けられ、かつ、それぞれ第１冷却媒体室に独立して接続され、第１冷却媒体を第１冷却媒体室へと流入させる第１冷却媒体流入ポートおよび第１冷却媒体を第１冷却媒体室から流出させる第１冷却媒体流出ポートと、
　各蓋部材の一方側に設けられ、第２冷却媒体室に接続する第２冷却媒体用ポートと、
　コア部における貫通部および第２冷却媒体用ポートの反開口側の端部に設けられ、第２冷却媒体室と貫通部とを連通して第２冷却媒体の方向を変えるターン通路と、
　を備えた熱交換器であって、
　第２冷却媒体を、貫通部および第２冷却媒体用ポートのうちの一方から流入させてターン通路をもって方向転換して貫通部および第２冷却媒体用ポートのうちの他方から流出させる間に、コア部において第２冷却媒体室を下方側から上方側へと向けて移動させることによって、第１冷却媒体室を流れる第１冷却媒体との間で熱交換を行うように構成するとともに、
　コア部において、該コア部内を流れる第２冷却媒体のうち下方向に流れる部分の熱交換面積に対して上方向に流れる部分の熱交換面積が広くなるように設定したことを特徴とする。

　請求項２に記載の本発明による熱交換器は、
　請求項１に記載の熱交換器において、
　第２冷却媒体用ポートと貫通部の反ターン通路側の端部とを、コア部の同じ側に設け、
　第２冷却媒体が、下方側から流入し、かつ、下方側から流出するように構成したことを特徴とする。

　請求項３に記載の発明による熱交換器は、
　請求項１または２に記載の熱交換器において、
　第２冷却媒体を、車両用空調装置の冷媒としたことを特徴とする。

　請求項４に記載の発明による熱交換器は、
　請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
　第１冷却媒体を、車両用バッテリ又はインバータを冷却する冷却水としたことを特徴とする。

　請求項１に記載の熱交換器においては、第２冷却媒体をコア部の下方側から上方側へと向けて流入・移動させて第１冷却媒体との間で熱交換を行うようにするとともに、コア部を流れる第２冷却媒体のうち下方向に流れる部分より上方向に流れる部分の方を、熱交換面積が広くなるように設定したので、気体と液体との間で状態変化する第２冷却媒体を冷却する場合に、気体の存在により熱交換領域が狭くなり熱交換効率が低下するのを防ぐことができ、この結果、第２冷却媒体の十分な冷却効果を得ることができるようになる。

　請求項２に記載の熱交換器においては、第２冷却媒体の熱交換器への流入・流出を両方とも下方側から行うようにしたので、車両用空調装置に用いるエキスパンション・バルブと一体的に組み付けが可能などの効果が得られる。

　請求項３に記載の熱交換器においては、第２冷却媒体を車両用空調装置の冷媒としたので、車両用空調装置の冷却性能を向上させることが可能となる。

　請求項４に記載の熱交換器においては、第１冷却媒体を車両用バッテリ又はインバータを冷却する冷却水としたので、第２冷却媒体を容易かつ安価に冷却することが可能となる。

本発明の実施例１に係る熱交換器を示す斜視図である。実施例１の熱交換器の左側面断面図である。実施例１の熱交換器の正面断面図である。実施例１の熱交換器の右側面断面図である。本発明の実施例２に係る熱交換器を示す斜視図である。本発明の実施例２に係る熱交換器の左側面断面図である。実施例２の熱交換器の正面断面図である。実施例２の熱交換器の右側面断面図である。実施例３の熱交換器の右側面断面図である。

　以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

　本発明の実施例１に係る熱交換器は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されたバッテリやインバータ等の電気部品を冷却する冷却水回路と、図示しない空調システムの冷媒回路とにそれぞれ接続され、冷却水回路の冷却水と空調システムの冷媒との間で熱交換を行うようにしたものである。
　なお、冷却水は本発明の第１冷却媒体に相当し、冷媒は本発明の第２冷却媒体に相当する。

　実施例１の熱交換器の構成について、図１および図２に基づいて説明する。
　同図において、熱交換器1は、コア部2と、第１蓋部材たる上側蓋部材3と、第２蓋部材たる下側蓋部材4と、冷却水流入管5と、冷却水流出管6と、冷媒流入部７と、冷媒流出部8と、を備えている。

　図２～図４に示すように、コア部2の上端に上側蓋部材3が、またその下端に下側蓋部材4がろう付等でそれぞれ固定されている。
　コア部2の中央には、円筒状の補強部材9が配置されて、この補強部材9の内部を貫通し上端側および下端側が開口する貫通孔9aが形成されている。
　なお、貫通部9aを有する補強部材9は、本発明の貫通部に相当する。

　下側蓋部材4は、図２～図４に示すように、重ね合わせた2枚のプレート4a、4bからなり、上側のプレート4aがコア部2の下端側に、また下側のプレート4bが上側のプレート4bに、それぞれろう付等で固着されている。

　下側蓋部材4は、その下側面に、円筒状の冷媒流入部７が固着されてコア部2内の上下方向に延在する第１冷媒通路12の下端側開口に対向・連通することにより冷媒が冷媒流入部７からコア部2内に流入するように構成されるとともに、冷媒流出部8が形成された直方体状のブロック部材10が固着されて補強部材9の貫通孔9aの下端側開口に対向・連通されることによりコア部2内の冷媒が冷媒流出部8を通じて外部へ排出されるように構成されている。
　なお、冷媒流入部７は、本発明の第２冷却媒体用ポートに相当する。

　また、この下側蓋部材4によって、コア部2内において補強部材9に対し第１冷媒通路12とは反対側の形成された上下方向に延在する第２冷媒通路13の下端側を閉塞するようにしてある。
　なお、冷媒流入部7は、空調システムの図示しないエキスパンション・バルブに接続し、冷媒流出部8は、その圧縮機に接続される。

　また、下側蓋部材4には、図３に示すように、コア部2の冷媒流入部7と冷媒流出部8とを結ぶ線に垂直な線上に、冷却水流入管5と冷却水流出管6とがさらにろう材等で固着されている。

　冷却水流入管5は、図３における補強部材9よりも右側の位置に配設され、コア部2の冷却水流入管5側で上下方向に沿って延在する第１冷却水通路15の下端側開口に対向・連通することで冷却水を冷却水流入管5から第１冷却水通路15に供給可能である。
　一方、冷却水流出管6は、図３における補強部材9よりも左側の位置に配設され、コア部2の冷却水流出管6側で上下方向に沿って延在する第２冷却水通路16の下端側開口に対向・連通することで冷却水をコア部2の内部から第２冷却水路16および冷却水流出管6を通じてコア部2の外側へと排出可能である。

　上側蓋部材3は、コア部2の上端側にろう付等で固着されている。また、図１および図３に示すように、上側蓋部材3の冷却水流入管5と冷却水流出管6とを結ぶ線に沿う方向にそれぞれ突出したフランジ部3aに取付孔3bが形成され、これを貫通する図示しないボルトによって熱交換器1が上記他部材に固定される。

　上側蓋部材3の一部は上方に向けて膨出形成され、この内部にリターン通路14が形成される。このリターン通路14は、コア部2の中心に配置された補強部材9の貫通孔9aの上端側開口と第２冷媒通路13の上端側開口との間を連通し、冷媒が第２冷媒通路13からリターン通路14を介して貫通孔9aへUターンするように構成されている。

　なお、上側蓋部材3は、第１冷媒通路12の上端側開口、第１冷却水通路15の上端側開口、および第２冷却水通路16の上端側開口をそれぞれ閉塞している。

　上記コア部2の詳細構造について、以下に説明する。
　コア部2は、ろう材をクラッドしたアルミニウムからなる第１プレート21と第２プレート22とを交互に複数組積層して構成されている。第１プレート21と第２プレート22との間には、環状の冷却水室23と冷媒室24とが上下方向に沿って交互に形成されている。また、冷媒室24内には、インナ・フィン25が介在している。
　なお、冷却水室23は本発明の第１冷却媒体室に相当し、冷媒室24は本発明の第２冷却媒体室に相当する。

　コア部2は、この内部を、補強部材9を中心とする対称位置にあってそれぞれ上下方向に延在する円柱状の上記第１冷媒通路1および第２冷媒通路13が貫通し、また、これらの第１、第２冷媒通路12、13と９０度をなす周方向位置の補強部材9を中心とする対称位置にあってそれぞれ上下方向に延在する円柱状の上記第１冷却水通路15および第２冷却水通路16が貫通するように構成される。

　すなわち、第１冷媒通路12は、図２におけるコア部2の補強部材9の左側部分、図４におけるコア部2の補強部材9の右側部分となるコア部2の一方側に設けてある。
　一方、第２冷媒通路13は、図２におけるコア部2の補強部材9の右側部分、図４におけるコア部2の補強部材9の左側部分となるコア部2の他方側、すなわち冷媒流入部7とは反対側に設けてある。

　第１冷媒通路12は、この下端側開口が冷媒流入部7に連通し、その上端部開口が上端側蓋部材3により閉塞されるとともに、その円筒状の外周側部分が、上下方向に沿って図２の左側部分にある冷媒室24により囲まれて、これらの冷媒室24に常時連通するように形成されている。
　一方、第２冷媒通路13は、この下端側開口が下端側蓋部材4により閉塞され、上端側開口が上端側蓋部材3で形成したリターン通路14を介して補強部材9の貫通孔9aの上端側開口に連通されるとともに、その円筒状の外周側部分が、上下方向に沿って図２の右側部分にある冷媒室24により囲まれて、これらの冷媒室24に常時連通するように形成されている。

　また、第１冷却水通路15は、この下端側開口が冷媒水流入管5に連通し、その上端部開口が上端側蓋部材3により閉塞されるとともに、その円筒状の外周側部分が、上下方向に沿って図３の右側部分にある冷却水室23により囲まれて、これらの冷却水室23に常時連通するように形成されている。
　一方、第２冷却水通路16は、この上端側開口が上端側蓋部材3により閉塞され、その下端側開口が冷却水流出管6に連通されるとともに、その円筒状の外周側部分が、上下方向に沿って図３の左側部分にある冷却水室23により囲まれて、これらの冷却水室23に常時連通するように形成されている。

　次に、実施例１の熱交換器1の作用を説明する。
　図示しない電源がONになり、空調システムが稼働状態にされると、空調システム内を循環する冷媒は気体―液体間で状態変化する。この冷媒は、エキスパンション・バルブを出た略液体の状態で、熱交換器1の冷媒流入部7を介して第１冷媒通路12へと流入して、図２および図４中に矢印Aで示すように、その下方端側からその上方端側へと向かう。

　この際、第１冷媒通路12の上端側開口が上端側蓋部材3によって閉塞されているので、第１冷媒通路12内の冷媒は、上下方向に沿って配置されたコア部2の冷媒室24にいずれかに流入し、コア部2の中心にある補強部材9の周りを、図２および図４中に矢印Bで示すように、周方向に流れ補強部材9に対し冷媒流入部7とは反対側にある冷媒室24まで移動し、第２冷媒通路13へと流れ込む。

　第２冷媒通路13は、この下端側開口が下方側蓋部材4によって閉塞されており、その上方端側開口がリターン通路14に連通しているため、第２冷媒通路13へと流れ込んだ冷媒は、第２冷媒通路13内をこの下方側からその上方側へと図２および図４に矢印Cで示すように上昇し、リターン通路14を通じて補強部材9の貫通孔9aの上端側開口から貫通孔9aの内部へと流れ込む。
　この冷媒は、貫通孔9a内を下降してその下端側開口につながる冷媒流出部8を通じて熱交換器1の外側にある圧縮機へと排出される。

　一方、図示しないバッテリやインバータ等の電気部品を冷却する冷却水回路内を流れる冷却水は、電気部品を冷却した後、熱交換器1の冷却水流入管5を通じて第１冷却水通路15内へと流れ込み、この下端側開口からその上端側開口へと向かって図３中に矢印Fで示すように上昇するが、その間第１冷却水通路15の周りに上下方向に沿って配置されたコア部2の冷却水室23のそれぞれへと流れ出して行く。
　この冷却水は、図３中に矢印Gで示すように、冷却水室23内を、補強部材9の周りを回って第２冷却水通路16へと流れ込む。そして、この第２冷却水通路16に入った冷却水は、当該冷却水通路16内を図３中に矢印Hで示すように下降して冷却水流出管6を通じて熱交換器1の外へと排出され、図外の車両用バッテリ又はインバータを冷却する。

　上記のように、冷媒と冷却水とが熱交換器1内を通過するが、この際、冷媒室24内を流れる冷媒と冷却水室23内を流れる冷却水との間、冷却水室23内を流れる冷却水と補強部材9の貫通孔9a内を流れる冷媒との間、そして第１、第２冷却水通路15、16と冷媒室24との間で、それぞれ熱交換が行われる。

　この場合、冷媒が上方向（非重力方向）へと熱交換しながら移動する距離(第１冷媒通路12および第２冷媒通路13での合計距離)は、冷媒が下方向（重力方向）に移動する距離（貫通孔9aでの距離）よりも長く、したがって熱交換面積も上方向に流れる部分の方が下方向に流れる部分より大きくなる。

　また、冷媒は、下側蓋部材4に設けた冷媒流入部7から流入させ、第１冷媒通路12を上方に向けて流すようにしたので、気体状態の冷媒よりも重い液体状態の冷媒がコア部2内下方位置にて溜まることなく、上方にも確実に流れるようになるので、従来のものに比べてコア部2の上方側部分にも液体状の冷媒がより多く流れることとなって、冷媒の分布がよくなる結果、冷却水との間で熱交換が行われ、冷却効率が向上する。
　シミュレーション結果を見ても、コア部2内の上方部分、すなわち第２冷媒通路13側の部分において熱交換がより多く行われるようになる。

　以上説明したように、実施例１の熱交換器1にあっては、以下の効果が得られる。
　すなわち、実施例１の熱交換器1では、冷媒を、下側蓋部材4に設けた冷媒流入部7から流入させ、上昇させながらコア部2内の冷媒室24内を周方向に移動させて第２冷媒通路13へと向かわせ、この内部を上昇させた後、ターン通路14により方向転換させ、補強部材9の貫通孔9a内を下降させて熱交換器1から流出させる間に、冷媒と冷却水との間で熱交換が行われる。
　この場合、上述したように、冷媒が上方向へと向けてコア部2内を流れるように構成され、かつ、コア部2内を流れる冷媒のうち下方向に流れる部分の熱交換面積よりも上方向に流れる部分の移動長さ、すなわち熱交換面積が広くなるように設定されていることによって、コア部2内の上方側部分まで液体状の冷媒が流れることとなって、該コア部2内の冷媒の分布も良くなる結果、コア部2内の上方部分および冷媒流入側と反対側の側面にも多くの液体状の冷媒が流れ込むことができるようになる。これにより、冷媒と冷却水との間での熱交換が進み、冷却効率が向上する。

　次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

　この実施例２では、実施例１と同様の構造の熱交換器1を、図５に示すように、上下逆方向に向けて設置するとともに、冷媒の流入・流出の位置および方向を変更した点が実施例１のものと異なる。

　すなわち、図５～図８に示すように、上側蓋部材30に、冷却水流入管5と、冷却水流出管6と、冷媒流入部7および冷媒流出部8が形成されたブロック部材10とが、固着される。
　冷媒流入部7は、コア部2の中心に設けられた補強部材9の貫通孔9aの上端側開口に対向・連通される。

　一方、コア部2の下端側には、下側蓋部材40が固着される。下側蓋部材40の一部は下方へと突出され、この内側にリターン通路14が形成されて、貫通孔9aの下端側開口がコア部2の図６中の左側方に設けた第１冷媒通路12の下端側開口に連通する。なお、第１冷媒通路12の上端側開口は、上側蓋部材30によって閉塞される。

　コア部2の図６中の右側側面には、第２冷媒通路13が形成され、上下方向に積層され、かつ、周方向に連通された冷媒室24により第１冷媒通路13に連通している。第２冷媒通路13の下端側開口は、下側蓋部材40で閉塞され、また、その上端側開口は、冷媒流出部8に連通される。
　その他の構成は、実施例１の構成と同様である。

　続いて、実施例２の熱交換器1の作用について説明する。
　冷媒は、冷媒流入部7からコア部2の中心に設けた補強部材9の貫通孔9aへと流れ込み、この中を図６および図８中に矢印Iで示すように下降して、下側蓋部材40のところでリターン通路14により同図中矢印Jで示すように９０度方向が変えられて半径方向外側へ向かい、第１冷媒通路12の下端側開口へと流れ込む。

　冷媒は、第１冷媒通路12内を矢印Kで示すように上昇しながら、上下方向それぞれの冷媒室24内に入って矢印Lで示すように周方向に移動して、第１冷媒通路12と反対側にある第２冷媒通路13へと流れ込む。
　第２冷媒通路13内に入った冷媒は、矢印Mで示すように第２冷媒通路13内を上昇して、冷媒流出部8から排出される。

　一方、冷却水は、図７に示しように、冷却水流入管5からコア部2の図７中の左側部分に設けた第１冷却水通路15内を、同図中に矢印Nで示すように下降していく。この際、冷却水は、上下方向それぞれの冷却水室23へと流れ込み、これらの内部を矢印Oで示すように周方向に移動して、コア部2の第１冷却水通路15と反対側の部分（同図中のコア部2の右側部分）に設けた第２冷却水通路16内へと入り込み、この中を矢印Pで示すように上昇していき、この上端側開口から冷却水流出管6を通じて外部へと排出される。

　したがって、コア部2内にて、冷媒室24内を流れる冷媒と冷却水室23内を流れる冷却水との間等で熱交換が行われる。
　なお、この場合、冷媒が、実施例１の場合と同様に、上側へと流れながら冷却水との間で熱交換を行なわれる距離（すなわち熱交換面積）が、下側へと流れながら冷却水との間で熱交換を行われる距離（すなわち熱交換面積）よりも大きくなる。
　この結果、実施例２の熱交換器1も、実施例１と同様の効果を得ることができる。

　次に、本発明の実施例３に係る熱交換器について説明する。
　実施例３の熱交換器1は、図９に示すように、実施例２の第１冷媒通路12をコア部2の下側半分までとするように分割プレート26を設け、この分割プレート26より上側半分の箇所に第３冷媒通路11を形成して、この上端側開口を冷媒流出部8に連通させた点が実施例２と異なる。
　また、冷媒流入部7と冷媒流出部8とは、実施例２のようにブロック部材に形成されず、それぞれ独立して形成されている。なお、これらは実施例２のものと同じように構成してもよい。

　続いて、実施例３の熱交換器1の作用について、以下に説明する。
　冷媒は、冷媒流入部7からコア部2の中心に設けた補強部材9の貫通孔9aへと流れ込み、この中を図６および図８中に矢印Iで示すように下降して、下側蓋部材40のところでリターン通路14により同図中矢印Jで示すように９０度方向が変えられて半径方向外側へ向かい、第１冷媒通路12の下端側開口へと流れ込む。

　冷媒は、第１冷媒通路12内を矢印Kで示すように上昇しながら、上下方向それぞれ（ただし下半分）の冷媒室24内に入って矢印Lで示すように周方向に移動して、第１冷媒通路12と反対側にある第２冷媒通路13の下半部分へと流れ込む。
　第２冷媒通路13内に入った冷媒は、矢印Mで示すように、第２冷媒通路13内を上昇しながら、仕切りプレート26より上方にある冷媒室24内に入って矢印Qで示すように周方向に移動して、第３冷媒通路11内へと流れ込む。
　冷媒は、第３冷媒通路11内を矢印Rで示すように上昇して行き、この上端側開口から冷媒流出部8を通じて熱交換器1から排出される。

　一方、冷却水は、実施例２の場合と同じように流れ、コア部2内を流れる冷媒と熱交換を行う。
　この場合も、冷媒が、実施例１、２の場合と同様に、上側へと流れながら冷却水との間で熱交換を行なわれる距離（すなわち熱交換面積）が、下側へと流れながら冷却水との間で熱交換を行われる距離（すなわち熱交換面積）よりも大きくなる。

　この結果、実施例３の熱交換器1においても、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
　また、仕切りプレート26を設けて冷媒の流れを制御することで、冷媒のコア部2内での分布の状態をより良くして、冷却効率を上げることが可能となる。ただし、仕切りプレートの枚数を多くし過ぎると流通抵抗が増えるので望ましくなく、使用状況に応じて適宜決めることになる。

　以上、本発明を上記各実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。

　たとえば、コア部2の形状は実施例のものに限られない。また、熱交換器も、車両用空調システムやインバータ等の冷却回路に限られない。さらには、熱交換器で利用される冷却媒体も実施例のものに限られない。

　　1…熱交換器
　　2…コア部
　　3…上側蓋部材
　　3a…フランジ部
　　3b…取付孔
　　4…下側蓋部材
　　5…冷却水流入管
　　6…冷却水流出管
　　7…冷媒流入部
　　8…冷媒流出部
　　9…補強部材
　　9a…貫通孔
　　10…ブロック材
　　11…第３冷媒通路
　　12…第１冷媒通路
　　15…第１冷却水通路
　　16…第２冷却水通路
　　21…第１プレート
　　22…第２プレート
　　23…冷却水室（第１冷却媒体室）
　　24…冷媒室（第２冷却媒体室）
　　25…インナ・フィン
　　26…仕切りプレート

Claims

　複数のプレートを交互に積層し、該プレート間に第１冷却媒体が流れる第１冷却媒体室と、気体―液体間で状態変化可能な第２冷却媒体が流れる第２冷却媒体室とを交互に形成することによって、前記第１冷却媒体と前記第２冷却媒体との間で熱交換を行うように構成されたコア部と、
　該コア部の中央に設けられ、上下方向に延在する貫通部と、
　前記コア部の上端側を覆う第１蓋部材および下端側を覆う第２蓋部材と、
　該各蓋部材の少なくとも一方側に設けられ、かつ、それぞれ前記第１冷却媒体室に独立して接続され、前記第１冷却媒体を前記第１冷却媒体室へと流入させる第１冷却媒体流入ポートおよび前記第１冷却媒体を前記第１冷却媒体室から流出させる第１冷却媒体流出ポートと、
　前記各蓋部材の一方側に設けられ、前記第２冷却媒体室に接続する第２冷却媒体用ポートと、
　前記コア部における前記貫通部および前記第２冷却媒体用ポートの反開口側の端部に設けられ、前記第２冷却媒体室と前記貫通部とを連通して前記第２冷却媒体の方向を変えるターン通路と、
　を備えた熱交換器であって、
　前記第２冷却媒体を、前記貫通部および前記第２冷却媒体用ポートのうちの一方から流入させて前記ターン通路をもって方向転換して前記貫通部および前記第２冷却媒体用ポートのうちの他方から流出させる間に、前記コア部において前記第２冷却媒体室を下方側から上方側へと向けて移動させることによって、前記第１冷却媒体室を流れる前記第１冷却媒体との間で熱交換を行うように構成するとともに、
　前記コア部において、該コア部内を流れる前記第２冷却媒体のうち下方向に流れる部分の熱交換面積に対して上方向に流れる部分の熱交換面積が広くなるように設定したことを特徴とする熱交換器。
　請求項１に記載の熱交換器において、
　前記第２冷却媒体用ポートと前記貫通部の反ターン通路側の端部とを、前記コア部の同じ側に設け、
　前記第２冷却媒体が、下方側から流入し、かつ、下方側から流出するように構成したことを特徴とする熱交換器。
　請求項１又は請求項２に記載の熱交換器において、
　前記第２冷却媒体は、車両用空調装置の冷媒であることを特徴とする熱交換器。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
　前記第１冷却媒体は、車両用バッテリ又はインバータを冷却する冷却水であることを特徴とする熱交換器。