WO2024135251A1 - 熱交換器および車両用空調装置 - Google Patents

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WO2024135251A1
WO2024135251A1 PCT/JP2023/042540 JP2023042540W WO2024135251A1 WO 2024135251 A1 WO2024135251 A1 WO 2024135251A1 JP 2023042540 W JP2023042540 W JP 2023042540W WO 2024135251 A1 WO2024135251 A1 WO 2024135251A1
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heat
temperature
refrigerant
heat medium
heat exchange
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PCT/JP2023/042540
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Inventor
智 金子
Original Assignee
サンデン株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/06—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with the heat-exchange conduits forming part of, or being attached to, the tank containing the body of fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger and a vehicle air conditioner.
  • a heat exchanger that includes an internal member configured so that a refrigerant flows inside, and a case that is a container that houses the internal member and is configured so that cooling water flows through the space around the internal member (see Patent Document 1).
  • the heat exchanger described in Patent Document 1 is mounted on a vehicle and is configured as a heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant circulating in the vehicle and the cooling water, with one internal component housed in a single rectangular case.
  • the present invention aims to provide a heat exchanger that allows for highly efficient heat exchange while reducing the number of parts, thereby reducing costs and saving space, and a vehicle air conditioner equipped with the same.
  • the present invention relates to a heat exchanger comprising a plurality of heat exchange cores through which a first heat medium flows, and a case having a plurality of storage chambers through which a second heat medium flows, the heat exchanger being characterized in that the plurality of heat exchange cores are housed in each of the plurality of storage chambers, a second heat medium is caused to flow through each of the plurality of storage chambers, and heat exchange is performed between the second heat medium and the first heat medium.
  • the present invention also relates to a vehicle air conditioning system equipped with the above-mentioned heat exchanger.
  • the present invention provides a heat exchanger that allows for highly efficient heat exchange while reducing the number of parts, thereby reducing costs and saving space, and a vehicle air conditioner equipped with the same.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle air conditioning system according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded plan view for explaining the heat exchange plate according to the first embodiment.
  • 1A to 1C are diagrams illustrating a heat exchange plate according to the first embodiment, in which (A) is a side view, (B) is a plan view, and (C) is a side view.
  • FIG. 2 is a plan view showing a part of the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle air conditioning system according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the heat exchange
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating the heat exchanger according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a vehicle air conditioning system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a main configuration of a vehicle air conditioner 100 including a heat exchanger 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • the heat exchanger 10 of the present invention is applicable to various devices that exchange heat between a first heat medium m1 and a second heat medium m2, and can be used as an example in a vehicle air conditioner 100.
  • the first heat medium m1 is, for example, a refrigerant (e.g., a fluorocarbon refrigerant such as R134a or R1234yf, a natural refrigerant such as CO2 or R290, etc.), and the second heat medium m2 is a heat medium different from the first heat medium m1 (e.g., a coolant (LCC or water), an antifreeze, a cooling oil, etc.).
  • the refrigerant refers to a circulating medium in a refrigerant circuit R that undergoes state changes in a heat pump (compression, condensation, expansion, evaporation).
  • the second heat medium m2 is, for example, a circulating medium in a heat medium circuit including an internal combustion engine or a radiator, and is a medium that absorbs and releases heat without undergoing state changes like a refrigerant.
  • a component referred to as a "refrigerant” corresponds to the first heat medium m1
  • a component referred to simply as a "heat medium” corresponds to the second heat medium m2.
  • the vehicle air conditioner 100 of this embodiment may be installed in a vehicle powered only by an internal combustion engine, but is preferably used in vehicles such as HEVs (Hybrid Electric Vehicles) in which it is difficult to secure sufficient heat from the waste heat of the internal combustion engine alone, as compared to vehicles powered only by an internal combustion engine, and EVs (Electric Vehicles) in which heating using the waste heat of the internal combustion engine is not possible.
  • Vehicles such as HEVs and EVs are equipped with a battery (e.g., a lithium battery) and are driven and run by supplying power charged in the battery from an external power source to a motor unit including a driving motor.
  • the vehicle air conditioner 100 is also driven by power supplied from the battery.
  • the vehicle air conditioning device 100 includes, for example, a refrigerant circuit R through which a refrigerant (first heat medium) m1 circulates, a first heat medium circuit 5 through which a heat medium (second heat medium) m2 circulates, and a second heat medium circuit 6 through which the heat medium (second heat medium) m2 circulates, and air-conditions the interior of the vehicle cabin by performing a heat pump operation using the refrigerant circuit R.
  • a refrigerant circuit R through which a refrigerant (first heat medium) m1 circulates
  • a first heat medium circuit 5 through which a heat medium (second heat medium) m2 circulates
  • a second heat medium circuit 6 through which the heat medium (second heat medium) m2 circulates
  • the first heat medium circuit 5 is, for example, a high-temperature side heat medium circuit in which a heat medium m2 circulates and exchanges heat with a high-temperature refrigerant m1 flowing through the refrigerant circuit R.
  • the second heat medium circuit 6 is, for example, a low-temperature side heat medium circuit in which a heat medium m2 circulates and exchanges heat with a low-temperature refrigerant m1 flowing through the refrigerant circuit R.
  • the first heat medium circuit 5 is referred to as the high-temperature side heat medium circuit 5
  • the second heat medium circuit 6 is referred to as the low-temperature side heat medium circuit 6.
  • the high-temperature side heat medium circuit 5 and the low-temperature side heat medium circuit 6 are connected by piping, so the heat medium m2 that flows through them is the same type.
  • the high-temperature side heat medium circuit 5 and the low-temperature side heat medium circuit 6 may be independent circuits that are not connected by piping, in which case the heat medium m2 that flows through each heat medium circuit may be different types.
  • the refrigerant circuit R is configured by connecting the compressor 1, the heat exchanger 10, the expansion mechanism 4, etc., by piping (refrigerant piping) 70.
  • the compressor 1 sucks in the refrigerant m1 from the upstream side of the refrigerant circuit R, compresses it, and discharges the refrigerant m1 as a high-temperature, high-pressure gas toward the downstream side.
  • the type of the compressor 1 is not particularly limited, but for example, a piston-type or scroll-type electric compressor is adopted.
  • an accumulator that separates liquid from the refrigerant m1 is provided upstream of the compressor 1 in the refrigerant circuit R.
  • the refrigerant m1 that has become a high-temperature, high-pressure gas by the compressor 1 is passed through the first heat exchanger 10A to dissipate heat from the refrigerant m1, thereby cooling the refrigerant m1.
  • the refrigerant m1 that has passed through the first heat exchanger 10A is decompressed by the expansion mechanism 4, and passed through the second heat exchanger 10B to absorb heat.
  • the low-pressure refrigerant m1 is then compressed again by the compressor 1. This circulation is repeated.
  • the heat exchanger 10 of this embodiment includes a first heat exchanger 10A and a second heat exchanger 10B.
  • the first heat exchanger 10A performs heat exchange between, for example, the heat medium m2 flowing through the high-temperature side heat medium circuit 5 and the refrigerant m1 flowing through the refrigerant circuit R.
  • the second heat exchanger 10B performs heat exchange between, for example, the heat medium m2 flowing through the low-temperature side heat medium circuit 6 and the refrigerant m1 flowing through the refrigerant circuit R.
  • the first heat exchanger 10A is a refrigerant-heat medium heat exchanger having a refrigerant flow path CA and a heat medium flow path WA, with the refrigerant flow path CA connected to a refrigerant circuit R and the heat medium flow path WA connected to a high-temperature side heat medium circuit 5.
  • the refrigerant flow path CA of the first heat exchanger 10A constitutes a part of the refrigerant circuit R and functions as a heat radiator for the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R.
  • the heat medium flow path WA of the first heat exchanger 10A constitutes a part of the high-temperature side heat medium circuit 5 and functions as a heat absorber for the heat medium m2 in the high-temperature side heat medium circuit 5.
  • the second heat exchanger 10B is a refrigerant-heat medium heat exchanger having a refrigerant flow path CB and a heat medium flow path WB, with the refrigerant flow path CB connected to the refrigerant circuit R and the heat medium flow path WB connected to the low-temperature side heat medium circuit 6.
  • the refrigerant flow path CB of the second heat exchanger 10B constitutes a part of the refrigerant circuit R and functions as a heat absorber for the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R.
  • the heat medium flow path WB of the second heat exchanger 10B constitutes a part of the low-temperature side heat medium circuit 6 and functions as a radiator for the heat medium m2 in the low-temperature side heat medium circuit 6.
  • the expansion mechanism 4 is constituted by an expansion valve, a capillary tube, and the like, and reduces the pressure of the high-pressure refrigerant m1 that has passed through the first heat exchanger 10A and expands it to low-pressure refrigerant m1.
  • the first heat medium circuit (high temperature side heat medium circuit) 5 is a circuit in which a heat medium m2 capable of exchanging heat with, for example, a refrigerant m1 in the refrigerant circuit R circulates, and is connected by piping to, for example, a circulation pump 51, a first heat exchanger 10A, a heater core 8, etc.
  • the heater core 8 is disposed in a device called an HVAC (Heating, Ventilation and Air-Conditioning) unit 80 provided in the vehicle.
  • HVAC Heating, Ventilation and Air-Conditioning
  • the HVAC unit 80 is formed by an air flow passage 89 that introduces outside air or inside air from one end and supplies air to the vehicle interior from the other end.
  • An interior blower 87, a heat absorber 9, an air mix damper 88, and a heater core 8 are provided inside the HVAC unit 80.
  • An outside air inlet and an inside air inlet are formed in the air flow passage 89 on the air upstream side of the heat absorber 9 (shown as an inlet 85 in FIG. 1).
  • the inlet 85 is provided with an inlet switching damper 86.
  • the inlet switching damper 86 appropriately switches between inside air (inside air circulation) which is air inside the vehicle interior and outside air (outside air introduction) which is air outside the vehicle interior, and introduces the air into the air flow passage 89 from the inlet 85.
  • An interior blower 87 for supplying the introduced inside air or outside air to the air flow passage 89 is provided on the air downstream side of the inlet switching damper 86.
  • the indoor blower 87 is provided at one end of the HVAC unit 80, and when driven, draws in outside or inside air and expels it to the other end.
  • the heat absorber 9 is provided downstream of the indoor blower 87. All air blown out from the indoor blower 87 passes through the heat absorber 9. Downstream of the heat absorber 9, the air flow passage 89 can be divided into two flow paths 89A and 89B. The two flow paths 89A and 89B merge downstream, and the heater core 8 is located midway through one of the flow paths 89A.
  • the air mix damper 88 can be rotated between a position where it opens the flow path 89A downstream of the heat absorber 9 and closes the flow path 89B, and a position where it closes the flow path 89A and opens the flow path 89B.
  • the air mix damper 88 is in a position where it opens the flow path 89A and closes the flow path 89B, all the air that passes through the heat absorber 9 passes through the flow path 89A.
  • the air mix damper 88 is in a position where it closes the flow path 89A and opens the flow path 89B, all the air that passes through the heat absorber 9 bypasses the flow path 89A.
  • the air mix damper 88 When the air mix damper 88 is in a position where it opens both the flow paths 89A and 89B, a part of the air that passes through the heat absorber 9 passes through the flow path 89A, and the rest bypasses the flow path 89A, and the air that passes through the flow path 89A and the air that bypasses the flow path 89A are mixed on the downstream side of the HVAC unit 80.
  • the second heat medium circuit (low-temperature side heat medium circuit) 6 is a circuit in which a heat medium m2 that is heat exchangeable with the refrigerant m1 of the refrigerant circuit R circulates, and for example, a circulation pump 61, a second heat exchanger 10B, a radiator that serves as the external (outdoor) heat exchange unit 7, a heat absorber 9, etc. are connected by piping.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the general configuration of the heat exchanger 10 of this embodiment.
  • terms such as up and down are used, but these terms are used for convenience to show the relative relationship of each component in the drawing.
  • the heat exchanger 10 is installed upside down from the state shown in the figure, the upside described in this embodiment will be the downside when installed.
  • the up-down direction will be horizontal, and if it is installed and used at an angle, the up-down direction will be diagonal up-down.
  • a first heat medium (refrigerant) m1 and a second heat medium (heat medium such as cooling water) m2 flow through the heat exchanger 10, but for ease of explanation in this embodiment, the illustrated x direction in which the refrigerant m1 flows is referred to as the flow direction x, the illustrated y direction perpendicular to the flow direction x is referred to as the width direction y, and the z direction perpendicular to the flow direction x and the width direction y is referred to as the stacking direction z.
  • the flow direction of the refrigerant m1 may change inside the heat exchanger 10, for example by folding back, but the overall direction from the inlet side to the outlet side is referred to as the flow direction x. Note that in this application, no distinction is made between + and - directions for the xyz directions.
  • the heat exchanger 10 of this embodiment is configured as a single device in which the first heat exchanger 10A and the second heat exchanger 10B, which are shown separated on the circuit shown in FIG. 1, are integrated.
  • the heat exchanger 10 has a plurality of heat exchange cores 11 (here, the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B) and one case 3. Details will be described later, but the first heat exchange core 11A has an inlet 34A and an outlet 35A for the refrigerant m1, and a refrigerant flow path formed therein (refrigerant flow path CA in FIG. 1).
  • the configuration and size of the second heat exchange core 11B are similar to those of the first heat exchange core 11A, and the second heat exchange core 11B has an inlet 34B and an outlet 35B for the refrigerant m1, and a refrigerant flow path formed therein (refrigerant flow path CB in FIG. 1). As a result, the refrigerant m1 flows through the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B.
  • the configuration and size of the second heat exchange core 11B are the same as those of the first heat exchange core 11A, but this is not limited thereto, and the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B may be heat exchange cores with different configurations and/or sizes.
  • the high-temperature refrigerant m1 flowing through the first heat exchange core 11A will be referred to as high-temperature refrigerant mh1.
  • the inlet 34A and outlet 35A of the first heat exchange core 11A will be referred to as the high-temperature refrigerant inlet 34A and the high-temperature refrigerant outlet 35A.
  • low-temperature refrigerant m1 flows inside the second heat exchange core 11B.
  • the low-temperature refrigerant m1 flowing through the second heat exchange core 11B will be referred to as low-temperature refrigerant mc1.
  • the inlet 34B and outlet 35B of the second heat exchange core 11B will be referred to as the low-temperature refrigerant inlet 34B and the low-temperature refrigerant outlet 35B.
  • the case 3 has an overall shape that is roughly a rectangular parallelepiped (roughly hexahedron) and has a hollow internal space.
  • the case 3 has a roughly rectangular cylindrical main body 33 that is open at both ends in the stacking direction z, and an upper cover member and a lower cover member (neither of which are shown in FIG. 1) that cover the open portion of the main body 33.
  • the case 3 is made of, for example, a resin material.
  • the internal space of the case 3 is a storage chamber 30 capable of storing the heat exchange core 11.
  • the case 3 has a plurality of storage chambers 30 (here, a first storage chamber 30A and a second storage chamber 30B).
  • the internal space of the case 3 is also substantially cubic in shape following the external shape, but a partition 30P is provided that divides the internal space in two. This partition 30P divides the internal space into a first storage chamber 30A and a second storage chamber 30B.
  • Both the first storage chamber 30A and the second storage chamber 30B have a shape and size capable of storing the heat exchange core 11.
  • the first heat exchanger 10A is formed by storing the first heat exchange core 11A in the first storage chamber 30A.
  • the second heat exchanger 10B is formed by storing the second heat exchange core 11B in the second storage chamber 30B.
  • a predetermined gap G1 is secured between the inner wall of the first storage chamber 30A and the outer surface of the first heat exchange core 11A (in this example, the four surfaces facing the inner wall of the first storage chamber 30A), and a predetermined gap G2 is secured between the inner wall of the second storage chamber 30B and the outer surface of the second heat exchange core 11B (in this example, the four surfaces facing the inner wall of the second storage chamber 30B).
  • the inner wall of the first storage chamber 30A and the outer surface of the first heat exchange core 11A may be in close contact with each other, i.e., the size of the gap G1 may be substantially 0 (zero).
  • the inner wall of the second storage chamber 30B and the outer surface of the second heat exchange core 11B may be in close contact with each other, i.e., the size of the gap G2 may be substantially 0 (zero).
  • Each of the multiple storage chambers 30 has inlets 36A, 36B and outlets 37A, 37B for the heat medium m2, and the heat medium m2 flows inside the case 3 (first storage chamber 30A, second storage chamber 30B).
  • the main body 33 of the case 3 is substantially rectangular in plan view from the stacking direction z, and has opposing first and second side faces 33A, 33B, and opposing third and fourth side faces 33C, 33D.
  • the first side face 33A is provided with an inlet 36A that communicates with the first storage chamber 30A
  • the first side face 33A is provided with an inlet 36B that communicates with the second storage chamber 30B.
  • the second side face 33B is provided with an outlet 37A that communicates with the first storage chamber 30A, and an outlet 37B that communicates with the second storage chamber 30B.
  • the first heat exchange core 11A is accommodated in the first storage chamber 30A, and a high-temperature first heat medium m1 (high-temperature refrigerant mh1) flows inside it.
  • the second heat medium m2 circulates through the high-temperature side heat medium circuit 5 and exchanges heat with the high-temperature refrigerant mh1 flows through the first storage chamber 30A.
  • the temperature of the second heat medium m2 changes while circulating through the high-temperature side heat medium circuit 5, but when it flows through the first storage chamber 30A it becomes the high-temperature side second heat medium m2 in the air conditioning circuit E.
  • the second heat medium m2 flowing through the first storage chamber 30A is referred to as the high-temperature side heat medium mh2.
  • the first storage chamber 30A is a high-temperature side storage chamber through which the high-temperature side heat medium mh2 flows.
  • the inlet 36A of the first storage chamber 30A will be referred to as the high-temperature side heat medium inlet 36A
  • the outlet 37A of the first storage chamber 30A will be referred to as the high-temperature side heat medium outlet 37A.
  • the second heat exchange core 11B is accommodated in the second storage chamber 30B.
  • the low-temperature first heat medium m1 (low-temperature refrigerant mc1) flows inside the second heat exchange core 11B.
  • the second heat medium m2 circulates through the low-temperature heat medium circuit 6 and exchanges heat with the low-temperature refrigerant mc1 and flows through the second storage chamber 30B.
  • the second heat medium m2 flowing through the second storage chamber 30B is the low-temperature side second heat medium m2 in the air conditioning circuit E, and in this embodiment, it is referred to as the low-temperature side heat medium mc2, particularly in the description of the heat exchanger 10.
  • the second storage chamber 30B is the low-temperature side storage chamber through which the low-temperature side heat medium mc2 flows, and hereinafter, the inlet 36B of the second storage chamber 30B is referred to as the low-temperature side heat medium inlet 36B, and the outlet 37B of the second storage chamber 30B is referred to as the low-temperature side heat medium outlet 37B.
  • the second heat medium m2 (low-temperature heat medium mc2) that flows into the second storage chamber 30B from the low-temperature heat medium inlet 36B flows toward the low-temperature heat medium outlet 37B through the gap G2 between the inner wall of the second storage chamber 30B and the second heat exchange core 11B, and through a gap (described later) formed by the second heat exchange core 11B, and exchanges heat with the first heat medium m1 (low-temperature refrigerant mc1) flowing inside the second heat exchange core 11B.
  • the first storage chamber 30A and the second storage chamber 30B are securely separated by the partition 30P, so that the high-temperature heat medium mh2 flowing through the first storage chamber 30A and the low-temperature heat medium mc2 flowing through the second storage chamber 30B do not mix.
  • the heat exchanger 10 of this embodiment houses two heat exchange cores 11 (11A, 11B) in one case 3 (the case 3 can be shared), which allows for a reduction in the number of parts compared to a configuration in which each heat exchange core 11 is housed individually (single) in its own case, resulting in lower costs and space savings.
  • the first storage chamber 30A and the second storage chamber 30B are securely divided by the partition 30P and contain the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B, respectively, so that the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B can be different temperature control targets.
  • the second heat medium m2 whose temperature has been controlled to a desired temperature range, can be supplied to the different temperature control targets (the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B).
  • the first heat exchange core 11A is a high-temperature side heat exchange core 11A through which high-temperature refrigerant mh1 flows in the air conditioning circuit E (refrigerant circuit R), and the second heat exchange core 11B is a low-temperature side heat exchange core 11B through which low-temperature refrigerant mc1 flows in the air conditioning circuit E (refrigerant circuit R).
  • the high-temperature side heat medium inlet 36A and the low-temperature side heat medium inlet 36B are aligned on the first side surface 33A of the main body 33, and the high-temperature side heat medium outlet 37A and the low-temperature side heat medium outlet 37B are aligned on the second side surface 33B of the main body 33. Therefore, when the second heat medium m2 (high-temperature side heat medium mh2, low-temperature side heat medium mc2) that has been adjusted to a desired temperature range is supplied to the accommodation chambers 30 (30A, 30B) that accommodate different temperature adjustment targets (first heat exchange core 11A, second heat exchange core 11B), the piping for the second heat medium m2 does not become complicated, which also contributes to space saving.
  • first heat exchange core 11A (first storage chamber 30A) side is the high temperature side and the second heat exchange core 11B (second storage chamber 30B) side is the low temperature side, but the same results can be obtained even if these are reversed (the same applies to the following explanation).
  • heat exchanger 10 of this embodiment will be described in more detail with specific examples, with reference to Figures 3 to 8.
  • Each configuration of the heat exchanger 10 shown in Figures 3 to 8 is an example, and the heat exchanger 10 is not limited to the configurations shown in Figures 3 to 8.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the heat exchanger 10
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the heat exchanger 10.
  • the heat exchanger 10 has a case 3 having an approximately hexahedral external shape and a heat exchange core 11 accommodated therein.
  • the case 3 has a square cylindrical main body 33 with both ends in the stacking direction z open, and an upper cover member 31 and a lower cover member 32 covering the opening.
  • a high-temperature refrigerant inlet 34A through which the high-temperature refrigerant mh1 flows in and a high-temperature refrigerant outlet 35A through which the high-temperature refrigerant mh1 flows out are provided at diagonal positions of the upper cover member 31.
  • a high-temperature side heat medium inlet 36A through which the high-temperature side heat medium mh2 flows in is provided on the first side surface 33A of the case 3, and a high-temperature side heat medium outlet 37A through which the high-temperature side heat medium mh2 flows out is provided on the second side surface 33B.
  • a low-temperature refrigerant inlet 34B through which the low-temperature refrigerant mc1 flows in and a low-temperature refrigerant outlet 35B through which the low-temperature refrigerant mc1 flows out are provided at diagonal positions of the upper cover member 31.
  • a low-temperature side heat medium inlet 36B through which the low-temperature side heat medium mc2 flows in is provided on the first side surface 33A of the case 3, and a low-temperature side heat medium outlet 37B through which the low-temperature side heat medium mc2 flows out is provided on the second side surface 33B.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of one heat exchange core 11 (e.g., first heat exchange core 11A) and its storage chamber (e.g., first storage chamber 30A).
  • the first heat exchange core 11 (first storage chamber 30A) and the second heat exchange core 11B (second storage chamber 30B) have the same configuration and differ only in the heat medium flowing therethrough. Therefore, in FIGS. 4 to 7, the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B, i.e., the high temperature side and the low temperature side, will be described without distinguishing between them.
  • the heat exchange core 11 (e.g., the first heat exchange core 11A) is provided with two pads 15 at diagonal positions in a plan view seen from the stacking direction z. Each pad 15 has a through hole, and a refrigerant inlet 34 (e.g., a high-temperature refrigerant inlet 34A) of the heat exchange core 11 is formed by the through hole of one of the pads 15, and a refrigerant outlet 35 (e.g., a high-temperature refrigerant outlet 35A) is formed by the through hole of the other pad 15.
  • the heat exchange core 11 is housed in the case 3 except for the two pads 15. A main part of the heat exchange core 11 is housed in the case 3 and is covered with an upper cover member 31 and a lower cover member 32 (see FIG. 3).
  • the heat exchange core 11 has a core portion 12 in which multiple heat exchange plates 2 are stacked in the stacking direction z, an upper end plate 13 provided above the core portion 12 in the stacking direction z, and a lower end plate 14 provided below the core portion 12 in the stacking direction z.
  • the heat exchange plates 2, upper end plate 13, lower end plate 14 and pads 15 are made of aluminum, and the heat exchange core 11 is formed by integrating these aluminum parts by brazing or the like for aluminum.
  • the outer surface of the heat exchange core 11 is coated with resin to prevent the aluminum heat exchange core 11 from being deteriorated by the second heat medium m2.
  • the upper surface of the core portion 12 is closed by an upper end plate 13, and the lower surface is closed by a lower end plate 14.
  • a protrusion 131 is provided at a diagonal position of the upper end plate 13, and a hole (not shown) that protrudes downward and forms a short cylinder is drilled in the protrusion 131.
  • a pad 15 is attached by brazing or the like to match the position of the hole.
  • FIG. 5 is a diagram showing one heat exchange plate 2, and FIG. 5(A) is a plan view seen from above in the stacking direction z.
  • FIG. 5(B) and FIG. 5(C) are exploded plan views, and FIG. 5(B) is a plan view of the first plate member (upper plate 21) on the upper side of the stacking direction z seen from above in the stacking direction z, and FIG. 5(C) is a plan view of the second plate member (lower plate 22) on the lower side of the stacking direction z seen from above in the stacking direction z.
  • FIG. 6 is also a diagram showing the heat exchange plate 2, and FIG.
  • FIG. 6(A) is a side view of one heat exchange plate 2 seen from the width direction y
  • FIG. 6(B) is a plan view seen from above in the stacking direction z.
  • the configuration of the hidden lower plate 22 is shown by dotted lines.
  • FIG. 6(C) is a side view of the core portion 12 in which a plurality of heat exchange plates 2 are stacked, seen from the width direction y.
  • some of the components are shown in an exaggerated manner in FIGS. 5 and 6, and as a result, the size and number of the components may not correspond to those in FIGS.
  • the heat exchange plate 2 includes a flow path forming portion 23 and header portions 24 formed at both ends of the flow path forming portion 23 in the flow direction x.
  • the heat exchange plate 2 is configured by stacking an upper plate 21 (FIG. 5(B)) and a lower plate 22 (FIG. 5(C)).
  • the upper plate 21 is made of a plate-like member, and has a header flat portion 218 that is approximately L-shaped in plan view at one end in the flow direction x (the right end in FIG. 5B), and a header bulge portion 212 that is approximately L-shaped in plan view at the other end in the flow direction x (the left end in FIG. 5B).
  • the header flat portion 218 is a portion formed of a flat surface that is continuous with the surface (base portion 210) of the flow path forming portion 23, and the header bulge portion 212 is a portion that is projected upward from the base portion 210 in the stacking direction z.
  • the header flat portion 218 and the header bulge portion 212 each have a communication hole 215 and a short cylindrical portion 216 that faces upward.
  • the flow path forming portion 23 is provided with a plurality of flow path bulges 211.
  • each of the flow path bulges 211 is approximately rectangular parallelepiped, and is provided extending in a diagonal direction between the flow direction x and the width direction y.
  • the lower plate 22 has the same shape as the upper plate 21.
  • the lower plate 22 is made of a plate-like member and has a header bulge 222 that is approximately L-shaped in plan view at one end in the flow direction x (the right end in FIG. 5(C)), and a header flat 228 that is approximately L-shaped in plan view at the other end in the flow direction x (the left end in FIG. 5(B)).
  • the header flat 228 is a part formed of a flat surface that is continuous with the surface (base 220) of the flow path forming part 23, and the header bulge 222 is a part that is punched out downward from the base 220 in the stacking direction z.
  • the header flat 228 and the header bulge 222 each have a communication hole 225 and a cylindrical part 226 that is a short cylinder facing downward.
  • the diameter of the cylindrical part 226 is equal to the diameter of the cylindrical part 216 of the upper plate 21.
  • the flow path forming section 23 is provided with a plurality of flow path bulge sections 221.
  • the bulge shape of each flow path bulge section 221 is the same as that of each flow path bulge section 211 in the upper plate 21, and is generally rectangular.
  • Each flow path bulge section 221 is provided extending in an oblique direction between the flow direction x and the width direction y. This extension direction intersects with the extension direction of the flow path bulge section 211 when the lower plate 22 is overlapped with the upper plate 21.
  • the upper plate 21 and the lower plate 22 are overlapped so that the header flat portion 218 of the upper plate 21 faces the header bulge portion 222 of the lower plate 22, and the header bulge portion 212 of the upper plate 21 faces the header flat portion 228 of the lower plate.
  • the header flat portion 218 and the header bulge portion 222 form one header portion 24 of the heat exchange plate 2, and the header bulge portion 212 and the header flat portion 228 form the other header portion 24.
  • the upper plate 21 has a plurality of flow path bulges 211 protruding from the base 210 to its upper surface (upward in the stacking direction z).
  • the lower plate 22 has a plurality of flow path bulges 221 protruding from the base 220 to its lower surface (downward in the stacking direction z).
  • the upper plate 21 and the lower plate 22 are stacked so that the flow path bulges 211, 221 protrude upward and downward in the stacking direction z to form the heat exchange plate 2.
  • the communication holes 215, 225 communicate with the through holes (refrigerant inlet 34, refrigerant outlet 35) of the pad portion 15.
  • the interiors of the plurality of flow path bulges 211, 221 form flow paths (refrigerant flow paths CA, CB shown in FIG. 1) for the first heat medium (refrigerant) m1.
  • FIGS. 6(A) and 6(B) indicate the flow of refrigerant m1.
  • the refrigerant m1 flows alternately through the concave portions of the flow path bulge 211 in the upper plate 21 and the concave portions of the flow path bulge 221 in the lower plate 22.
  • the refrigerant m1 flows along the flow direction x while meandering in the stacking direction z.
  • refrigerant m1 flows into one header section 24 from communication holes 215, 225 at one end in the flow direction x (the right end in FIG. 6B), spreads in the width direction y, and reaches the ends (here, the right ends) of the multiple flow path bulges 211. It then branches into multiple flow paths and flows along the flow direction x while meandering in the width direction y through each flow path bulge 211 of the upper plate 21 and the flow path bulge 221 of the lower plate 22. It then joins together from the multiple flow paths in the other header section 24, and flows out from the communication holes 215, 225 at the other end in the flow direction x (the left end in FIG. 6B).
  • the core portion 12 is formed by stacking a plurality of heat exchange plates 2 in the stacking direction z.
  • the end faces of the cylindrical portions 216, 226 provided in each header portion 24 are abutted against each other and fixed by brazing or the like, and the communication holes 215, 225 of the plurality of heat exchange plates 2 communicate in the stacking direction z.
  • the communication holes 215, 225 at one end (the right end (upstream side) in FIG. 6(C)) in the flow direction x communicate with the refrigerant inlet 34 (e.g., high-temperature refrigerant inlet 34A), and the communication holes 215, 225 at the other end (the left end (downstream side) in FIG. 6(C)) communicate with the refrigerant outlet 35 (e.g., high-temperature refrigerant outlet 35A).
  • the refrigerant m1 that flows into the core portion 12 from the refrigerant inlet 34 flows through the upstream communication holes 215, 225 in the stacking direction z, and is diverted to the heat exchange plate 2 of each layer. It then joins at the downstream communication holes 215, 225 and flows out from the refrigerant outlet 35.
  • header bulges 212, 222 and the cylindrical portions 216, 226 protruding therefrom ensure a gap between the upper and lower heat exchange plates 2 (flow path bulges 221, 211), and this gap becomes the flow path of the second heat medium m2 (heat medium flow paths WA, WB shown in Figure 1).
  • FIG. 7 is a plan view showing the heat exchange plate 2 as seen from above in the stacking direction z when a heat exchange core 11 (e.g., the first heat exchange core 11A) is accommodated in the accommodation chamber 30 (e.g., the first accommodation chamber 30A).
  • the large arrows in FIG. 7 indicate the flow of the heat medium m2 outside the heat exchange plate 2 (heat medium flow path WA (similarly, WB)).
  • WA heat medium flow path
  • a flow chamber 38 is secured between the core portion 12 and the case 3 through which the heat medium m2 can move in the stacking direction z.
  • the heat medium m2 that flows into the storage chamber 30 from the heat medium inlet 36 (e.g., high-temperature heat medium inlet 36A) is divided in the flow chamber 38 in the stacking direction z and the width direction y, and passes between the heat exchange plates 2 and through the gap G1 between the side of the core portion 12 and the case 3.
  • the heat medium m2 flows outside the heat exchange plate 2 while meandering, repeatedly dividing and merging as shown by the large arrow between the flow path bulge portion 211 and the flow path bulge portion 221 that bulge on the surface of the heat exchange plate 2, and merges in the flow chamber 38 on the outlet side to flow out from the heat medium outlet 37 (e.g., high-temperature heat medium outlet 37A).
  • each heat exchange core 11 the first heat medium m1 and the second heat medium m2 flow in opposite directions. In this way, heat exchange is performed between the first heat medium m1 (shown by the small arrow) on the inside of the heat exchange plate 2 and the second heat medium m2 on the outside of the heat exchange plate 2.
  • the refrigerant m1 flows inside the heat exchange plate 2 in a meandering manner in the width direction y and stacking direction z, so the flow is always turbulent. This makes it difficult for a velocity/temperature boundary layer to form, and the flow path is longer, promoting heat transfer. Furthermore, the communication holes 215, 225 through which the refrigerant m1 flows in and out are located at diagonal positions on the heat exchange plate 2, so there is little difference in flow speed among the multiple flow paths along the way.
  • the heat medium m2 passes between the two heat exchange plates 2 in the flow direction x, but because the flow path bulges 211 and 221 are inclined in the longitudinal direction, the flow becomes turbulent, promoting heat transfer.
  • the shapes of the refrigerant flow paths CA, CB and the heat medium flow paths WA, WB formed in the flow path expansion portions 211, 221 are merely examples and are not limited to the above examples.
  • the refrigerant flow paths CA, CB are formed in a straight line along the flow direction x or width direction y inside the heat exchange plate 2, and flow from the refrigerant inlet 34 to the refrigerant outlet 35 as a whole by meandering or folding back in the width direction y, flow direction x, or stacking direction z, and the heat medium flow paths WA, WB may be configured to flow from the heat medium inlet 36 to the heat medium outlet 37 on the outside of the heat exchange plate 2.
  • the flow path expansion portions 211, 221 may be configured in a straight line (tube-like) that continues from the upstream to the downstream in the flow direction x in a plan view and merge at the header portion 24.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the heat exchanger 10.
  • the first storage chamber 30A of the heat exchanger 10 is, for example, the high-temperature side storage chamber 30A
  • the second storage chamber 30B is, for example, the low-temperature side storage chamber 30B
  • the second heat medium m2 flowing into each storage chamber 30A, 30B may be circulated in opposing directions.
  • the first storage chamber 30A is configured in the same manner as the above embodiment, and the high-temperature side heat medium mh2 flows from the top to the bottom in the figure along the flow direction x.
  • the low-temperature side heat medium inlet 36B is arranged, for example, on the second side surface 33B, and the low-temperature side heat medium outlet 37B is arranged on the first side surface 33A, and the low-temperature side heat medium mc2 flows from the bottom to the top in the figure along the flow direction x.
  • the low-temperature side heat medium mc2 inside the low-temperature side storage chamber 30B and the high-temperature side heat medium mh2 inside the high-temperature side storage chamber 30A flow in opposing directions.
  • the first heat medium m1 and the second heat medium m2 flow in opposing directions in each heat exchange core 11.
  • the low-temperature refrigerant outlet 35B is arranged on the low-temperature side heat medium inlet 36B side, and the low-temperature refrigerant inlet 34B is arranged on the low-temperature side heat medium outlet 37B side, so that the low-temperature refrigerant mc1 flows from the top to the bottom in the figure along the flow direction x.
  • the high-temperature heat medium mh2 is at a slightly low temperature for the high-temperature heat medium circuit 5 when it flows into the high-temperature heat medium inlet 36A, and as a result of heat exchange with the high-temperature refrigerant mh1 in the first heat exchange core 11A, it becomes hotter at the high-temperature heat medium outlet 37A.
  • the low-temperature heat medium mc2 is at a slightly high temperature for the low-temperature heat medium circuit 6 when it flows into the low-temperature heat medium inlet 36B, and as a result of heat exchange with the low-temperature refrigerant mc1 in the second heat exchange core 11B, it becomes colder at the low-temperature heat medium outlet 37B.
  • the temperature difference between the second heat medium m2 (between the high-temperature heat medium mh2 and the low-temperature heat medium mc2) flowing in the storage chambers 30A and 30B can be reduced, and heat loss can be suppressed.
  • the thermal effects on the case 3 (such as thermal distortion due to a large temperature difference) can be suppressed.
  • the high-temperature heat medium inlet 36A and the low-temperature heat medium outlet 37B are aligned on the first side 33A, and the high-temperature heat medium outlet 37A and the low-temperature heat medium inlet 36B are aligned on the second side 33B. This avoids complicating the piping arrangement for the second heat medium m2, and saves space.
  • FIG 9 shows another modified example.
  • a heat insulating section 30X may be provided between the high temperature side storage chamber 30A and the low temperature side storage chamber 30B.
  • the heat insulating section 30X is, for example, a hollow section provided inside the partition section 30P.
  • a heat insulating member may be placed in the hollow section to form the heat insulating section 30X.
  • the insulating section 30X By providing the insulating section 30X, heat loss can be suppressed even when heat exchange cores 11A and 11B with different temperature zones are housed.
  • the high-temperature side heat medium mh2 and the low-temperature side heat medium mc2 are circulated in opposite directions, but they may also be circulated in the same direction.
  • FIG. 10 shows yet another modified example, a side view of the heat exchanger 10.
  • the first storage chamber 30A and the second storage chamber 30B may be partitioned so as to be adjacent (stacked) in the stacking direction z.
  • the partition 30P may serve as, for example, the lower cover member 32 of the first storage chamber 30A and as, for example, the upper cover member 31 of the second storage chamber 30B.
  • a heat insulating section 30X may be provided in the partition 30P.
  • the high-temperature side heat medium inlet 36A of the first storage chamber 30A and the low-temperature side heat medium inlet 36B (or low-temperature side heat medium outlet 37B) of the second storage unit may be aligned on one side (e.g., first side 33A), and the high-temperature side heat medium outlet 37A of the first storage chamber 30A and the low-temperature side heat medium outlet 37B (or low-temperature side heat medium inlet 36B) of the second storage unit may be aligned on the other side (e.g., second side 33B).
  • Fig. 11 is a schematic diagram showing an example of a main configuration of a vehicle air conditioner 100 according to a second embodiment of the present invention.
  • the first heat medium m1 is, for example, a refrigerant
  • the second heat medium m2 is a heat medium different from the first heat medium m1 (for example, a coolant, an antifreeze, a cooling oil, etc.).
  • the air conditioning circuit E of the vehicle air conditioner 100 in the second embodiment has, for example, a first heat medium circuit 5 on the high temperature side, a second heat medium circuit 6 on the low temperature side, and a third heat medium circuit 16.
  • the third heat medium circuit 16 is, for example, a heat medium circuit in which the temperature of the circulating heat medium m2 is between the temperature of the heat medium m2 flowing through the first heat medium circuit 5 and the temperature of the heat medium m2 flowing through the second heat medium circuit 6.
  • the third heat medium circuit 16 is used, for example, for the purpose of temperature control in the refrigerant circuit R, and may be referred to as the medium temperature heat medium circuit 16 below.
  • the medium temperature heat medium circuit 16 may be referred to as the medium temperature heat medium circuit 16 below.
  • the high temperature side heat medium circuit 5, the medium temperature heat medium circuit 16, and the low temperature side heat medium circuit 6 are connected by piping, so that the heat medium m2 flowing through them is the same type.
  • the present invention is not limited to this, and at least any one of the high temperature side heat medium circuit 5, the medium temperature heat medium circuit 16, and the low temperature side heat medium circuit 6 may be an independent circuit that is not connected by piping.
  • the heat medium m2 flowing in the heat medium circuit that is the independent circuit may be a different type of heat medium from the heat medium m2 flowing in the other heat medium circuits.
  • the refrigerant circuit R is configured by connecting the compressor 1, the heat exchanger 10, the expansion mechanisms 4 and 17, the switching valves 18 and 19, etc., by piping (refrigerant piping) 70.
  • the heat exchanger 10 includes a first heat exchanger 10A, a second heat exchanger 10B, and a third heat exchanger 10C.
  • the first heat exchanger 10A exchanges heat between the heat medium m2 flowing through the first heat medium circuit (e.g., high-temperature side heat medium circuit) 5 and the refrigerant m1 flowing through the refrigerant circuit R.
  • the second heat exchanger 10B exchanges heat between the heat medium m2 flowing through the second heat medium circuit (e.g., low-temperature side heat medium circuit) 6 and the refrigerant m1 flowing through the refrigerant circuit R.
  • the third heat exchanger 10C exchanges heat between the heat medium m2 flowing through the third heat medium circuit 16 and the refrigerant m1 flowing through the refrigerant circuit R.
  • the pipe 70A connected to the outlet of the compressor 1 is connected to the inlet of the first heat exchanger 10A.
  • the pipe 70B connected to the outlet of the first heat exchanger 10A branches into pipes 70C and 70D downstream.
  • the pipe 70C connects to the inlet of the third heat exchanger 10C via the expansion mechanism 17, and the pipe 70D connects to the switching valve 18.
  • the pipe connected to the outlet of the third heat exchanger 10C branches into pipe 70E connected to the inlet of the second heat exchanger 10B via the expansion mechanism 4, and pipe 70F connected to the inlet of the switching valve 19.
  • the pipe 70G connected to the outlet of the second heat exchanger 10B and the pipe 70H connected to the outlet of the switching valve 19 merge midway and connect to the inlet of the compressor 1.
  • the pipe 70I connected to the outlet of the switching valve 18 merges with the pipe 70E upstream of the expansion mechanism 4.
  • the expansion mechanism 17 is composed of, for example, an expansion valve, and reduces the pressure and expands the high-pressure refrigerant m1 that has passed through the first heat exchanger 10A.
  • the degree of reduction in pressure can be adjusted, for example, by adjusting the opening and closing of the valve.
  • the third heat exchanger 10C is a refrigerant-heat medium heat exchanger having a refrigerant flow path CC and a heat medium flow path WC, and the refrigerant flow path CC is connected to the refrigerant circuit R, and the heat medium flow path WC is connected to the third heat medium circuit 16.
  • the third heat exchanger 10C adjusts the degree of pressure reduction of the refrigerant m1 by the expansion mechanism 17, thereby becoming a heat absorber or radiator in the refrigerant circuit R, and the heat medium m2 flowing through the third heat medium circuit 16 exchanges heat with the refrigerant m1, thereby controlling the temperature of the heat generating device (temperature control device) 160.
  • the refrigerant flow path CC of the third heat exchanger 10C constitutes a part of the refrigerant circuit R, and functions as a heat absorber or radiator of the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R.
  • the heat medium flow path WC of the third heat exchanger 10C constitutes a part of the third medium circuit 16, and functions as a heat absorber or radiator of the heat medium m2 in the third heat medium circuit 16.
  • the third heat medium circuit 16 is a circuit in which a heat medium m2 capable of exchanging heat with the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R circulates, and is connected to, for example, a heat generating device (temperature control device) 160, a circulation pump 161, and a third heat exchanger 10C by piping.
  • the heat medium m2 circulates between the heat generating device 160 and the third heat exchanger 10C by the circulation pump 161, and absorbs or releases heat in the third heat exchanger 10C.
  • the third heat medium circuit 16 is a heat medium circuit that is capable of, for example, controlling the temperature of the heat generating device 160 (for example, a motor or a battery) and recovering waste heat.
  • the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R circulates, for example, through the following first flow path F1 to third flow path F3.
  • the first flow path F1 is composed of the compressor 1, a pipe 70A, a first heat exchanger 10A, a pipe 70B, a pipe 70C, an expansion mechanism 17, a third heat exchanger 10C, a pipe 70E, an expansion mechanism 4, a second heat exchanger 10B, and a pipe 70G.
  • the refrigerant m1 which has become a high-temperature, high-pressure gas by the compressor 1, is passed through the first heat exchanger 10A, causing the refrigerant m1 to release heat and cool.
  • the refrigerant m1 that has passed through the first heat exchanger 10A is then depressurized in the expansion mechanism 17, and depending on the degree of depressurization, is passed through the third heat exchanger 10B to absorb or release heat.
  • the refrigerant m1 that has passed through the third heat exchanger 10C is then depressurized in the expansion mechanism 4, and passed through the second heat exchanger 10B to absorb heat.
  • the low-pressure refrigerant m1 is then compressed again by the compressor 1. This cycle is repeated.
  • the second flow path F2 is composed of the compressor 1, a pipe 70A, a first heat exchanger 10A, a pipe 70B, a pipe 70C, an expansion mechanism 17, a third heat exchanger 10C, a pipe 70F, a switching valve 19, and a pipe 70H.
  • the refrigerant m1 which has become a high-temperature, high-pressure gas by the compressor 1, is passed through the first heat exchanger 10A, causing the refrigerant m1 to release heat and cool.
  • the refrigerant m1 that has passed through the first heat exchanger 10A is then depressurized in the expansion mechanism 17, and passed through the third heat exchanger 10C to absorb heat.
  • the low-pressure refrigerant m1 is then compressed again by the compressor 1. This cycle is repeated.
  • the third flow path F3 is composed of the compressor 1, a pipe 70A, a first heat exchanger 10A, a pipe 70B, a pipe 70D, a switching valve 18, the expansion mechanism 4, a second heat exchanger 10B, and a pipe 70G.
  • the refrigerant m1 which has become a high-temperature, high-pressure gas by the compressor 1, is passed through the first heat exchanger 10A, causing the refrigerant m1 to release heat and cool.
  • the refrigerant m1 that has passed through the first heat exchanger 10A is then depressurized in the expansion mechanism 4, and passed through the second heat exchanger 10B to absorb heat.
  • the low-pressure refrigerant m1 is then compressed again by the compressor 1. This cycle is repeated.
  • the operating modes of the refrigerant circuit R include at least a first mode in which refrigerant circulates through the first flow path F1, a second mode in which refrigerant circulates through the second flow path F2, a third mode in which refrigerant circulates through the third flow path F3, and a fourth mode in which refrigerant circulates in parallel through the second flow path F2 and the third flow path F3.
  • the heat exchanger 10 of this embodiment is configured as a single device that integrates the first heat exchanger 10A, the second heat exchanger 10B, and the third heat exchanger 10C, which are shown separately on the circuit shown in Figure 11.
  • Fig. 12 is a schematic plan view showing a general configuration of the heat exchanger 10 of this embodiment. Note that detailed description of the same configuration as in the first embodiment will be omitted.
  • the heat exchanger 10 of this embodiment has three or more heat exchange cores 11 (here, a first heat exchange core 11A, a second heat exchange core 11B, and a third heat exchange core 11C) and one case 3.
  • the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B are the same as those in the first embodiment.
  • the third heat exchange core 11C has an inlet 34C and an outlet 35C for the refrigerant m1, and a refrigerant flow path CC (see FIG. 11) formed therein.
  • the detailed internal configuration of the third heat exchange core 11C is the same as that of the first heat exchange core 11A (second heat exchange core 11B) described with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the state and temperature of the refrigerant m1 change while circulating in the refrigerant circuit R, but high-temperature refrigerant m1 (high-temperature refrigerant mh1) flows in the first heat exchange core 11A, and low-temperature refrigerant m1 (low-temperature refrigerant mc1) flows in the second heat exchange core 11B. And, refrigerant m1 at a temperature between high and low temperatures (medium temperature) flows in the third heat exchange core 11C.
  • this medium-temperature refrigerant will be referred to as medium-temperature refrigerant mm1.
  • the inlet 34C and outlet 35C of the third heat exchange core 11C will be referred to as the medium-temperature refrigerant inlet 34C and the medium-temperature refrigerant outlet 35C, respectively.
  • the case 3 is similar to the first embodiment, except that three or more storage chambers 30 (three in this example) are provided corresponding to the heat exchange cores 11. Specifically, the internal space of the case 3 is divided into three or more adjacent storage chambers 30 (first storage chamber 30A, second storage chamber 30B, and third storage chamber 30C in this example) by partitions 30P. These storage chambers 30 are arranged, for example, side by side, and the third storage chamber 30C is disposed between the first storage chamber 30A and the second storage chamber 30B.
  • the first storage chamber 30A accommodates the first heat exchange core 11A to form the first heat exchanger 10A
  • the second storage chamber 30B accommodates the second heat exchange core 11B to form the second heat exchanger 10B
  • the third storage chamber 30C accommodates the third heat exchange core 11C to form the third heat exchanger 10C.
  • a predetermined gap G3 is secured between the inner wall of the third storage chamber 30C and the outer surface of the third heat exchange core 11C.
  • the inner wall of the third storage chamber 30C and the outer surface of the third heat exchange core 11C are in close contact with each other, that is, the size of the gap G3 may be substantially 0 (zero).
  • the third storage chamber 30C has an inlet 36C and an outlet 37C for the heat medium m2, through which the heat medium m2 flows.
  • the third heat exchange core 11C contained in the third storage chamber 30C has a medium-temperature first heat medium m1 (medium-temperature refrigerant mm1) flowing through it.
  • the temperature of the second heat medium m2 changes while circulating in the third heat medium circuit 16, but when it flows through the third storage chamber 30A, its temperature is between that of the high-temperature side heat medium mh2 flowing through the first storage chamber 30A and the low-temperature side heat medium mc2 flowing through the second storage chamber 30B.
  • the medium-temperature heat medium m2 flowing through the third storage chamber 30C is referred to as the medium-temperature heat medium mm2.
  • the third storage chamber 30C is a medium temperature storage chamber through which the medium temperature heat medium mm2 flows, the inlet 36C of the third storage chamber 30C is referred to as the medium temperature heat medium inlet 36C, and the outlet 37C of the third storage chamber 30C is referred to as the medium temperature heat medium outlet 37C.
  • the second heat medium m2 (medium temperature heat medium mm2) that flows into the third storage chamber 30C from the medium temperature heat medium inlet 36C flows toward the medium temperature heat medium outlet 37C through the gap G3 between the inner wall of the third storage chamber 30C and the third heat exchange core 11C and the gap formed in the third heat exchange core 11C, and exchanges heat with the first heat medium m1 (medium temperature refrigerant mm1) flowing inside the third heat exchange core 11C.
  • the first heat medium m1 and the second heat medium m2 flow in opposing directions in each heat exchange core 11.
  • the first storage chamber 30A, the second storage chamber 30B, and the third storage chamber 30C are securely separated by the partition 30P, and the high-temperature heat medium mh2 flowing through the first storage chamber 30A, the low-temperature heat medium mc2 flowing through the second storage chamber 30B, and the medium-temperature heat medium mm2 flowing through the third storage chamber 30C do not mix.
  • the heat exchanger 10 of this embodiment houses three heat exchange cores 11 (11A, 11B, 11C) in one case 3 (the case 3 can be shared), which allows for a reduction in the number of parts compared to a configuration in which each heat exchange core 11 is housed individually (single) in its own case, resulting in lower costs and space savings.
  • the first storage chamber 30A, the second storage chamber 30B, and the third storage chamber 30C are securely divided by the partition 30P, and each of them contains the first heat exchange core 11A, the second heat exchange core 11B, and the third heat exchange core 11C, so that the three heat exchange cores 11A to 11C can be different temperature control targets.
  • the second heat medium m2 whose temperature has been controlled to a desired temperature range, can be supplied to each of the different temperature control targets (the first heat exchange core 11A, the second heat exchange core 11B, and the third heat exchange core 11C).
  • the first heat exchange core 11A is the high-temperature side heat exchange core 11A through which the high-temperature refrigerant mh1 flows in the air conditioning circuit E (refrigerant circuit R)
  • the second heat exchange core 11B is the low-temperature side heat exchange core 11B through which the low-temperature refrigerant mc1 flows in the air conditioning circuit E (refrigerant circuit R)
  • the third heat exchange core 11C is the medium-temperature heat exchange core 11C through which the medium-temperature refrigerant mm1 flows in the air conditioning circuit E (refrigerant circuit R).
  • the first storage chamber 30A is the high-temperature side storage chamber 30A through which the high-temperature side heat medium mh2 flows to exchange heat with the high-temperature refrigerant mh1
  • the second storage chamber 30B is the low-temperature side storage chamber 30B through which the low-temperature side heat medium mc2 flows to exchange heat with the low-temperature refrigerant mc1
  • the third storage chamber 30C is the medium-temperature storage chamber 30C through which the medium-temperature heat medium mm2 flows to exchange heat with the medium-temperature refrigerant mm1.
  • a pair of heat exchange cores 11 that minimizes the temperature difference of the refrigerant m1 flowing therethrough are placed adjacent to each other and housed in each of the housing chambers 30, and heat medium m2 is passed through each of the housing chambers 30A to 30C to perform heat exchange between the heat medium m2 and the refrigerant m1.
  • a combination of adjacent heat exchange cores 11 is selected so that the temperature difference of the refrigerant m1 between the adjacent heat exchange cores 11 is minimized, and the medium temperature heat exchange core 11C (medium temperature housing chamber 30C) is placed between the high temperature side heat exchange core 11A (high temperature side housing chamber 30A) and the low temperature side heat exchange core 11B (low temperature side housing chamber 30B) as shown in FIG. 12.
  • the temperature difference between the refrigerant m1 flowing through adjacent heat exchange cores 11 (as well as the temperature difference between the heat medium m2 flowing through adjacent storage chambers 30) is large, thermal distortion may occur in the partitions 30P that separate the storage chambers 30.
  • the temperature difference between the refrigerant m1 flowing through adjacent heat exchange cores 11 can be reduced, thereby suppressing the occurrence of thermal distortion due to the temperature difference.
  • the high-temperature heat medium inlet 36A, the medium-temperature heat medium inlet 36C, and the low-temperature heat medium inlet 36B are all provided on the first side 33A of the main body 33, and the high-temperature heat medium outlet 37A, the medium-temperature heat medium outlet 37C, and the low-temperature heat medium outlet 37B are all provided on the second side 33B of the main body 33.
  • the second heat medium m2 (high-temperature heat medium mh2, medium-temperature heat medium mm2, low-temperature heat medium mc2) that has been adjusted to a desired temperature range is supplied to the storage chamber 30 that accommodates the different temperature adjustment targets (first heat exchange core 11A, third heat exchange core 11C, second heat exchange core 11B), the piping for the second heat medium m2 is not complicated, which also contributes to space saving.
  • the first heat exchange core (high temperature side heat exchange core) 11A functions as a heat radiator of the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R
  • the second heat exchange core (low temperature side heat exchange core) 11B functions as a heat absorber of the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R.
  • the third heat exchange core (medium temperature heat exchange core) 11C to function as a heat radiator or heat absorber of the refrigerant m1 in the refrigerant circuit R, the temperature of the refrigerant circuit R can be adjusted.
  • the heat exchanger 10 is not limited to a configuration in which the refrigerant m1 always flows through the first heat exchange core 11A, the second heat exchange core 11B, and the third heat exchange core 11C, and there may be a heat exchange core 11 through which the refrigerant m1 does not flow, depending on the operating mode of the refrigerant circuit R described with reference to FIG. 11. This will be explained in detail below.
  • the first mode is a mode in which the first flow path F1 is circulated in the circuit shown in Fig. 11.
  • the high-temperature refrigerant mh1 flows through the first heat exchange core 11A
  • the low-temperature refrigerant mc1 flows through the second heat exchange core 11B
  • the medium-temperature refrigerant mm1 flows through the third heat exchange core 11C.
  • the third heat exchange core 11C functions as a heat radiator or heat absorber for the medium-temperature refrigerant mm1.
  • the third heat exchange core 11C is disposed between the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B, the temperature difference of the refrigerant m1 flowing through the adjacent heat exchange cores 11 can be reduced, and the occurrence of thermal distortion due to the temperature difference can be suppressed.
  • the second mode is a mode in which the refrigerant circulates through the second flow path F2 in the circuit shown in Fig. 11.
  • the high temperature refrigerant mh1 flows through the first heat exchange core 11A
  • the medium temperature refrigerant mm1 flows through the third heat exchange core 11C
  • the low temperature refrigerant mc1 does not flow through the second heat exchange core 11B. Since the first heat exchange core 11A and the third heat exchange core 11C are arranged adjacent to each other, the temperature difference between the refrigerant m1 flowing through the adjacent heat exchange cores 11 is small.
  • the third mode is a mode in which the third flow path F3 is circulated in the circuit shown in Fig. 11.
  • the high-temperature refrigerant mh1 flows through the first heat exchange core 11A
  • the low-temperature refrigerant mc1 flows through the second heat exchange core 11B
  • the medium-temperature refrigerant mm1 does not flow through the third heat exchange core 11C.
  • the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B are a combination in which the temperature difference of the flowing refrigerant m1 is large (maximum), but the third heat exchange core 11C is arranged between the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B, and the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B are not adjacent to each other (are separated by a predetermined distance), so that the occurrence of thermal distortion due to the temperature difference can be suppressed.
  • the fourth mode is a mode in which the second flow path F2 and the third flow path F3 are circulated in parallel in the circuit shown in Fig. 11.
  • the high-temperature refrigerant mh1 flows through the first heat exchange core 11A
  • the low-temperature refrigerant mc1 flows through the second heat exchange core 11B
  • the medium-temperature refrigerant mm1 flows through the third heat exchange core 11C.
  • the third heat exchange core 11C is disposed between the first heat exchange core 11A and the second heat exchange core 11B, the temperature difference of the refrigerant m1 flowing through the adjacent heat exchange cores 11 can be reduced, and the occurrence of thermal distortion due to the temperature difference can be suppressed.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing a general configuration of the heat exchanger 10.
  • the first storage chamber 30A is, for example, a high-temperature storage chamber 30A
  • the third storage chamber 30C is a medium-temperature storage chamber 30C
  • the second storage chamber 30B is a low-temperature storage chamber 30B
  • the second heat medium m2 flowing into each storage chamber 30A, 30C, and 30B may be caused to flow in directions opposite to each other.
  • the first storage chamber 30A and the second storage chamber 10B are configured as shown in Fig.
  • the medium temperature heat medium inlet 36C is arranged on the second side surface 33B, and the medium temperature heat medium outlet 37C is arranged on the first side surface 33A, and the medium temperature heat medium mm2 flows from the bottom to the top in the figure along the flow direction x.
  • the high temperature side heat medium mh2 in the high temperature side storage chamber 30A and the medium temperature heat medium mm2 in the medium temperature storage chamber 30C flow in opposite directions
  • the medium temperature heat medium mm2 in the medium temperature storage chamber 30C and the low temperature side heat medium mc2 in the low temperature side storage chamber 30B flow in opposite directions.
  • the first heat medium m1 and the second heat medium m2 flow in opposite directions.
  • the medium-temperature low-temperature refrigerant outlet 35C is arranged on the medium-temperature heat medium inlet 36C side, and the medium-temperature refrigerant inlet 34C is arranged on the medium-temperature heat medium outlet 37C side, so that the medium-temperature refrigerant mm1 flows from the top to the bottom in the flow direction x.
  • a heat insulating section 30X is provided between the high temperature side storage chamber 30A and the medium temperature storage chamber 30C, and between the medium temperature storage chamber 30C and the low temperature side storage chamber 30B.
  • the heat insulating section 30X is, for example, a hollow section provided inside the partition section 30P.
  • a heat insulating member may be provided in the hollow section to form the heat insulating section 30X.
  • first storage chamber 30A, the third storage chamber 30C, and the second storage chamber 30B may be partitioned so as to be adjacent (stacked) in this order in the stacking direction z, as shown in FIG. 10.
  • the third storage chamber 30C is disposed between the first storage chamber 30A and the second storage chamber 30B.
  • the refrigerant flow paths (as well as the heat medium flow paths) provided in the multiple heat exchange cores 11 may have the same shape in all of the heat exchange cores 11, or the shape of the refrigerant flow path in one or some of the heat exchange cores 11 may be different from that of the other heat exchange cores 11.

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Abstract

【課題】　高効率の熱交換が可能でありながらも部品点数を削減し、それに伴うコストの削減、また省スペース化が可能な熱交換器およびそれを備えた車両用空調装置を提供する。 【解決手段】　熱交換器１０は、内部に第１熱媒体ｍ１が流れる複数の熱交換コア１１と、複数の収容室３０を有し、内部に第２熱媒体ｍ２が流れるケース３と、を備え、複数の収容室３０のそれぞれに複数の熱交換コア１１を収容し、複数の収容室３０のそれぞれの内部に第２熱媒体ｍ２を流し、第２熱媒体ｍ２と第１熱媒体ｍ１との間で熱交換を行う。

Description

熱交換器および車両用空調装置
　本発明は、熱交換器および車両用空調装置に関する。
　従来、内側を冷媒が流れるように構成された内部部材と、内部部材を収容する容器であって、内部部材の周囲の空間を冷却水が流れるように構成されたケースと、を備える熱交換器が知られている（特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の熱交換器は、車両に搭載されるものであり、当該車両を循環する冷媒と冷却水との間で熱交換を行うための熱交換器として構成され、一つの直方体のケースに一つの内部部材が収容されている。
特開２０２０－８５３４０号公報
　しかしながら、例えば車両空調装置などにおいては空調回路上、第１熱媒体（例えば、冷媒）と第２熱媒体（例えば、冷却水など）を熱交換する箇所は複数存在する。このため、特許文献１に記載のような熱交換器をそれぞれ必要な複数箇所に配置すると、部品点数（特に、ケース）の増加に伴うコストアップ、およびスペースの増加などの問題が生じる。
　そこで本発明は、高効率の熱交換が可能でありながらも部品点数を削減し、それに伴うコストの削減、また省スペース化が可能な熱交換器およびそれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。
　本発明は、内部に第１熱媒体が流れる複数の熱交換コアと、複数の収容室を有し、内部に第２熱媒体が流れるケースと、を備える熱交換器であって、前記複数の収容室のそれぞれに前記複数の熱交換コアを収容し、前記複数の収容室のそれぞれの内部に第２熱媒体を流し、該第２熱媒体と前記第１熱媒体との間で熱交換を行う、ことを特徴とする熱交換器に係るものである。
　また、本発明は、上記の熱交換器を備えた車両空調装置に係るものである。
　本発明によれば、高効率の熱交換が可能でありながらも部品点数を削減し、それに伴うコストの削減、また省スペース化が可能な熱交換器およびそれを備えた車両用空調装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る車両空調装置を示す模式図である。 第１実施形態に係る熱交換器を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る熱交換器の斜視図である。 第１実施形態に係る熱交換器の分解斜視図である。 第１実施形態に係る熱交換プレートを説明するための分解平面図である。 第１実施形態に係る熱交換プレートを説明するための図であり、（Ａ）側面図、（Ｂ）平面図、（Ｃ）側面図である。 第１実施形態に係る熱交換器の一部を示す平面図である。 第１実施形態に係る熱交換器を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る熱交換器を模式的に示す平面図である。 第１実施形態に係る熱交換器を模式的に示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両空調装置を示す模式図である。 第２実施形態に係る熱交換器を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る熱交換器を模式的に示す平面図である。 第２実施形態に係る熱交換器を模式的に示す平面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一の符号は同一の機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。また、各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、各図において、部材の大きさ、形状、厚み等を適宜誇張して表現する。
　〔第１実施形態〕
　図１から図１０を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る熱交換器１０を備える車両用空調装置１００の主要な構成の一例を示す概略模式図である。本発明の熱交換器１０は、第１熱媒体ｍ１と第２熱媒体ｍ２を熱交換する様々な装置に適用可能であるが、その一例として、車両用空調装置１００に用いることができる。第１熱媒体ｍ１は例えば冷媒（例えば、Ｒ１３４ａやＲ１２３４ｙｆ等のフロン系冷媒、ＣＯ２やＲ２９０等の自然系冷媒など）であり、第２熱媒体ｍ２は、第１熱媒体ｍ１とは異なる熱媒体（例えば、冷却水（ＬＣＣや水）、不凍液や冷却油など）である。なお、本実施形態では、冷媒とは、ヒートポンプ（圧縮・凝縮・膨張・蒸発）における状態変化を伴う冷媒回路Ｒの循環媒体をいう。一方、第２熱媒体ｍ２は、例えば内燃機関やラジエータなどを含む熱媒体回路における循環媒体であって、冷媒のような状態変化を伴わずに熱の吸収と放熱を行う媒体をいうものとする。以下の説明において「冷媒」と称する構成は第１熱媒体ｍ１に対応し、単に「熱媒体」と称する構成は第２熱媒体ｍ２に対応する。
　本実施形態の車両用空調装置１００は、内燃機関のみを動力とする車両に搭載されてもよいが、内燃機関のみを動力とする車両に比べて内燃機関の廃熱のみでは十分な熱量確保が難しいＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）や、内燃機関の廃熱による暖房ができないＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の車両に好適に用いられる。ＨＥＶやＥＶのような車両は、バッテリ（例えば、リチウム電池）が搭載され、外部電源からバッテリに充電された電力を、走行用のモータを含むモータユニットに供給することで駆動し、走行する。車両用空調装置１００も、バッテリから供給される電力によって駆動する。
　＜全体構成＞
　図１に示すように第１本実施形態に係る車両用空調装置１００は例えば、冷媒（第１熱媒体）ｍ１が循環する冷媒回路Ｒと、熱媒体（第２熱媒体）ｍ２が循環する第１熱媒体回路５と、熱媒体（第２熱媒体）ｍ２が循環する第２熱媒体回路６を含み、冷媒回路Ｒを用いたヒートポンプ運転を行うことにより車室内の空調を行う。
　第１熱媒体回路５は例えば、冷媒回路Ｒを流れる高温の冷媒ｍ１と熱交換を行う、熱媒体ｍ２が循環する高温側の熱媒体回路である。第２熱媒体回路６は例えば、冷媒回路Ｒを流れる低温の冷媒ｍ１と熱交換を行う、熱媒体ｍ２が循環する低温側の熱媒体回路である。本実施形態では説明の便宜上、第１熱媒体回路５を高温側熱媒体回路５と称し、第２熱媒体回路６を低温側熱媒体回路６と称する。図１の例では高温側熱媒体回路５と低温側熱媒体回路６は配管でつながれているため、流れる熱媒体ｍ２は同種となる。しかしながらこれに限らず、高温側熱媒体回路５と低温側熱媒体回路６は配管でつながれていない独立回路であってもよく、その場合、それぞれの熱媒体回路に流れる熱媒体ｍ２は異種であってもよい。
　＜冷媒回路＞
　冷媒回路Ｒは、圧縮機１と、熱交換器１０と、膨張機構４などが配管（冷媒配管）７０により接続されて構成されている。圧縮機１は、冷媒回路Ｒにおける上流側から冷媒ｍ１を吸入して圧縮し、冷媒ｍ１を高温高圧のガスとして下流側に向けて吐出する。圧縮機１の形式は特に限定されるものではないが、例えばピストン式やスクロール式の電動コンプレッサが採用される。図示は省略するが、冷媒回路Ｒにおいて圧縮機１の上流側には、冷媒ｍ１からの液分離を行うアキュムレータが設けられている。冷媒回路Ｒは、圧縮機１によって高温高圧のガスとなった冷媒ｍ１を第１熱交換器１０Ａに通過させて冷媒ｍ１から放熱させ、冷媒ｍ１を冷却する。第１熱交換器１０Ａを通過した冷媒ｍ１を、膨張機構４で減圧させ、第２熱交換器１０Ｂを通過させて吸熱させる。そして低圧となっている冷媒ｍ１を再び圧縮機１で圧縮する。この循環を繰り返す。
　＜熱交換器＞
　本実施形態の熱交換器１０は、第１熱交換器１０Ａと第２熱交換器１０Ｂを含む。第１熱交換器１０Ａは例えば高温側熱媒体回路５を流れる熱媒体ｍ２と、冷媒回路Ｒを流れる冷媒ｍ１の間で熱交換を行う。第２熱交換器１０Ｂは例えば低温側熱媒体回路６を流れる熱媒体ｍ２と、冷媒回路Ｒを流れる冷媒ｍ１との間で熱交換を行う。
　＜第１熱交換器＞
　第１熱交換器１０Ａは、冷媒流路ＣＡと熱媒体流路ＷＡを有する冷媒－熱媒体熱交換器であり、冷媒流路ＣＡが冷媒回路Ｒに接続し、熱媒体流路ＷＡが高温側熱媒体回路５に接続する。この例では第１熱交換器１０Ａの冷媒流路ＣＡは、冷媒回路Ｒの一部を構成し、冷媒回路Ｒにおいて冷媒ｍ１の放熱器として機能する。また第１熱交換器１０Ａの熱媒体流路ＷＡは高温側熱媒体回路５の一部を構成し、高温側熱媒体回路５において熱媒体ｍ２の吸熱器として機能する。
　＜第２熱交換器＞
　第２熱交換器１０Ｂは、冷媒流路ＣＢと熱媒体流路ＷＢを有する冷媒－熱媒体熱交換器であり、冷媒流路ＣＢが冷媒回路Ｒに接続し、熱媒体流路ＷＢが低温側熱媒体回路６に接続する。第２熱交換器１０Ｂの冷媒流路ＣＢは、冷媒回路Ｒの一部を構成し、冷媒回路Ｒにおいて冷媒ｍ１の吸熱器として機能する。また第２熱交換器１０Ｂの熱媒体流路ＷＢは低温側熱媒体回路６の一部を構成し、低温側熱媒体回路６において熱媒体ｍ２の放熱器として機能する。
　＜膨張機構＞
　膨張機構４は、膨張弁やキャピラリチューブ等によって構成され、第１熱交換器１０Ａを通過した高圧の冷媒ｍ１を減圧、膨張させて低圧の冷媒ｍ１とする。
　＜第１熱媒体回路＞
　第１熱媒体回路（高温側熱媒体回路）５は、例えば冷媒回路Ｒの冷媒ｍ１と熱交換が可能な熱媒体ｍ２が循環する回路であり、例えば、循環ポンプ５１，第１熱交換器１０Ａ、ヒータコア８などが配管により接続される。ヒータコア８は、車両に設けられたＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ　Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）ユニット８０と呼ばれる装置内に配置される。
　＜ＨＶＡＣユニット＞
　ＨＶＡＣユニット８０は、一端側から外気や内気を導入し、他端側から車室内へ空気を供給する空気流通路８９によって形成されている。ＨＶＡＣユニット８０の内部には、室内送風機８７と、吸熱器９と、エアミックスダンパ８８と、ヒータコア８が設けられている。吸熱器９の空気上流側における空気流通路８９には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されている（図１では吸込口８５として代表して示す）。吸込口８５には吸込切換ダンパ８６が設けられている。吸込切換ダンパ８６により、車室内の空気である内気（内気循環）と、車室外の空気である外気（外気導入）とを適宜切り換えて吸込口８５から空気流通路８９内に導入する。吸込切換ダンパ８６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路８９に送給するための室内送風機８７が設けられている。
　室内送風機８７は、ＨＶＡＣユニット８０の一端側に設けられており、駆動されるときに、外気又は内気を吸引し、他端側へと吐出する。吸熱器９は、室内送風機８７よりも下流側に設けられている。室内送風機８７から吹き出された空気は、全て吸熱器９を通過する。吸熱器９の下流では、空気流通路８９は二つの流路８９Ａ、８９Ｂに分流可能となっている。二つの流路８９Ａと流路８９Ｂとは下流側が合流しており、一方の流路８９Ａの途中にヒータコア８が配置される。
　エアミックスダンパ８８は、吸熱器９下流の流路８９Ａを開放して流路８９Ｂを閉鎖する位置と、流路８９Ａを閉鎖して流路８９Ｂを開放する位置と、の間で回動可能である。エアミックスダンパ８８が流路８９Ａを開放して流路８９Ｂを閉鎖する位置にあるときには、吸熱器９を通過した空気は全て流路８９Ａを通過する。エアミックスダンパ８８が流路８９Ａを閉鎖して流路８９Ｂを開放する位置にあるときには、吸熱器９を通過した空気は全て流路８９Ａを迂回する。エアミックスダンパ８８が流路８９Ａと流路８９Ｂの双方を開放する位置にあるときには、吸熱器９を通過した空気のうち、一部が流路８９Ａを通過し、残りが流路８９Ａを迂回し、ＨＶＡＣユニット８０の下流側にて、流路８９Ａを通過した空気と、流路８９Ａを迂回した空気とが混合される。
　＜第２熱媒体回路＞
　第２熱媒体回路（低温側熱媒体回路）６は、冷媒回路Ｒの冷媒ｍ１と熱交換可能な熱媒体ｍ２が循環する回路であり、例えば、循環ポンプ６１，第２熱交換器１０Ｂ、外部（室外）熱交換部７となるラジエータ、吸熱器９などが配管により接続される。
　図２を参照して本実施形態の熱交換器１０について説明する。図２は、本実施形態の熱交換器１０の概略構成を示す平面模式図である。本実施形態の説明においては、上下等の記載を用いるが、上下等の記載は図面における各構成の相対的な関係を示すために便宜的に用いたものである。つまり熱交換器１０が図示した状態と上下逆に設置されれば、本実施形態で記載する上方が設置時の下方になる。また、熱交換器１０を横倒しに設置して使用すれば、上下方向が横方向になり、斜めに設置して使用すれば、上下方向が斜め上下方向となる。
　熱交換器１０には、第１熱媒体（冷媒）ｍ１と第２熱媒体（冷却水などの熱媒体）ｍ２が流れるが、本実施形態では説明の便宜上、冷媒ｍ１が流通する図示ｘ方向を流通方向ｘ、流通方向ｘに直角な図示ｙ方向を幅方向ｙ、流通方向ｘと幅方向ｙに直角なｚ方向を積層方向ｚと称して説明する。冷媒ｍ１は、熱交換器１０の内部において折り返すなど流通する方向が変化する場合もあるが、全体として流入側から流出側に向かう方向を流通方向ｘとする。なお、本願では、ｘｙｚ方向は＋方向と－方向を区別しない。
　本実施形態の熱交換器１０は、図１に示す回路上分離して示される第１熱交換器１０Ａと第２熱交換器１０Ｂとが一体となった一つの装置として構成される。熱交換器１０は、図２に示すように、複数の熱交換コア１１（ここでは、第１熱交換コア１１Ａおよび第２熱交換コア１１Ｂ）と、１つのケース３を有する。詳細は後述するが、第１熱交換コア１１Ａは、冷媒ｍ１の流入口３４Ａと流出口３５Ａと、その内部に形成される冷媒流路（図１における冷媒流路ＣＡ）を有する。第２熱交換コア１１Ｂの構成、およびサイズは第１熱交換コア１１Ａと同様であり、第２熱交換コア１１Ｂは、冷媒ｍ１の流入口３４Ｂと流出口３５Ｂとその内部に形成される冷媒流路（図１における冷媒流路ＣＢ）を有する。これにより、第１熱交換コア１１Ａおよび第２熱交換コア１１Ｂにはそれぞれの内部に冷媒ｍ１が流れる。なお、本実施形態では一例として第２熱交換コア１１Ｂの構成、およびサイズは第１熱交換コア１１Ａと同様としているが、これに限らず、第１熱交換コア１１Ａと第２熱交換コア１１Ｂは構成および／またはサイズの異なる熱交換コアであっても良い。
　冷媒ｍ１は、冷媒回路Ｒの循環中にその状態や温度が変化するが、第１熱交換コア１１Ａの内部においては高温の冷媒ｍ１が流れる。以下、第１熱交換コア１１Ａを流通する高温の冷媒ｍ１を高温冷媒ｍｈ１と称する。また、第１熱交換コア１１Ａの流入口３４Ａと流出口３５Ａを以下、高温冷媒流入口３４Ａおよび高温冷媒流出口３５Ａという。
　一方第２熱交換コア１１Ｂの内部においては低温の冷媒ｍ１が流れる。以下、第２熱交換コア１１Ｂを流通する低温の冷媒ｍ１を低温冷媒ｍｃ１と称する。また、第２熱交換コア１１Ｂの流入口３４Ｂと流出口３５Ｂを以下、低温冷媒流入口３４Ｂおよび低温冷媒流出口３５Ｂという。
　ケース３は、全体形状が略直方体（略六面体）であり、中空の内部空間を有する。詳細には、ケース３は積層方向ｚの両端が開放された略角筒状の本体部３３と、本体部３３の開放部分を覆う上側カバー部材と下側カバー部材（いずれも図１において不図示）を有する。ケース３は、例えば樹脂材料などにより構成される。
　ケース３の内部空間は、熱交換コア１１が収容可能な収容室３０とされる。具体的に、ケース３は複数の収容室３０（ここでは、第１収容室３０Ａと第２収容室３０Ｂ）を有する。ケース３はその内部空間も外形状に沿う略立方体形状であるが、内部空間を二分する仕切り部３０Ｐが設けられている。この仕切り部３０Ｐにより、内部空間が第１収容室３０Ａと第２収容室３０Ｂに区画されている。第１収容室３０Ａと第２収容室３０Ｂはいずれも熱交換コア１１が収容可能な形状・サイズを有している。第１収容室３０Ａに第１熱交換コア１１Ａが収容されて第１熱交換器１０Ａが構成される。また第２収容室３０Ｂに第２熱交換コア１１Ｂが収容されて第２熱交換器１０Ｂが構成される。第１収容室３０Ａの内壁と第１熱交換コア１１Ａの外表面（この例では第１収容室３０Ａの内壁と対向する４面）は所定の隙間Ｇ１が確保され、第２収容室３０Ｂの内壁と第２熱交換コア１１Ｂの外表面（この例では第２収容室３０Ｂの内壁と対向する４面）の間も所定の隙間Ｇ２が確保される。また第１収容室３０Ａの内壁と第１熱交換コア１１Ａの外表面は密着し、すなわち隙間Ｇ１の大きさは実質０（ゼロ）であってもよい。同様に、第２収容室３０Ｂの内壁と第２熱交換コア１１Ｂの外表面は密着し、すなわち隙間Ｇ２の大きさは実質０（ゼロ）であってもよい。
　複数の収容室３０はそれぞれ熱媒体ｍ２の流入口３６Ａ，３６Ｂと流出口３７Ａ，３７Ｂを備え、ケース３（第１収容室３０Ａ、第２収容室３０Ｂ）の内部にはそれぞれ熱媒体ｍ２が流れる。具体的に、ケース３の本体部３３は、積層方向ｚから見た平面視において略矩形状であり、対向する第１側面３３Ａおよび第２側面３３Ｂと、対向する第３側面３３Ｃおよび第４側面３３Ｄを有する。そして、第１側面３３Ａには、第１収容室３０Ａに連通する流入口３６Ａが設けられ、同じく第１側面３３Ａに第２収容室３０Ｂに連通する流入口３６Ｂが設けられる。また、第２側面３３Ｂには第１収容室３０Ａに連通する流出口３７Ａと、第２収容室３０Ｂに連通する流出口３７Ｂが設けられる。
　この例では、第１収容室３０Ａには第１熱交換コア１１Ａが収容され、その内部に高温の第１熱媒体ｍ１（高温冷媒ｍｈ１）が流れる。そして第１収容室３０Ａには、高温側熱媒体回路５を循環し、この高温冷媒ｍｈ１と熱交換する第２熱媒体ｍ２が流れる。第２熱媒体ｍ２は高温側熱媒体回路５の循環中に温度が変化するが、第１収容室３０Ａを流れる際には空調回路Ｅにおける高温側の第２熱媒体ｍ２となっている。本実施形態では特に熱交換器１０の説明においては、説明の便宜上、第１収容室３０Ａを流れる第２熱媒体ｍ２を高温側熱媒体ｍｈ２と称する。また第１収容室３０Ａは、高温側熱媒体ｍｈ２が流れる高温側収容室であり、以下、第１収容室３０Ａの流入口３６Ａを高温側熱媒体流入口３６Ａといい、第１収容室３０Ａの流出口３７Ａを高温側熱媒体流出口３７Ａという。
　第２収容室３０Ｂには第２熱交換コア１１Ｂが収容される。第２熱交換コア１１Ｂはその内部に低温の第１熱媒体ｍ１（低温冷媒ｍｃ１）が流れる。そして第２収容室３０Ｂには、低温側熱媒体回路６を循環し、この低温冷媒ｍｃ１と熱交換する第２熱媒体ｍ２が流れる。この場合、第２収容室３０Ｂを流れる第２熱媒体ｍ２は、空調回路Ｅにおける低温側の第２熱媒体ｍ２となっており、本実施形態では特に熱交換器１０の説明において、低温側熱媒体ｍｃ２と称する。また第２収容室３０Ｂは、低温側熱媒体ｍｃ２が流れる低温側収容室であり、以下、第２収容室３０Ｂの流入口３６Ｂを低温側熱媒体流入口３６Ｂといい、第２収容室３０Ｂの流出口３７Ｂを低温側熱媒体流出口３７Ｂという。
　高温側熱媒体流入口３６Ａから第１収容室３０Ａに流入した第２熱媒体ｍ２（高温側熱媒体ｍｈ２）は、第１収容室３０Ａの内壁と第１熱交換コア１１Ａの間の隙間Ｇ１および第１熱交換コア１１によって形成された隙間（後述する）を流路として高温側熱媒体流出口３７Ａに向かって流れ、第１熱交換コア１１Ａの内部を流れる第１熱媒体ｍ１（高温冷媒ｍｈ１）との間で熱交換を行う。
　同様に、低温側熱媒体流入口３６Ｂから第２収容室３０Ｂに流入した第２熱媒体ｍ２（低温側熱媒体ｍｃ２）は、第２収容室３０Ｂの内壁と第２熱交換コア１１Ｂの間の隙間Ｇ２，および第２熱交換コア１１Ｂによって形成された隙間（後述する）を流路として低温側熱媒体流出口３７Ｂに向かって流れ、第２熱交換コア１１Ｂの内部を流れる第１熱媒体ｍ１（低温冷媒ｍｃ１）との間で熱交換を行う。
　ここで、第１収容室３０Ａと第２収容室３０Ｂは、仕切り部３０Ｐにより確実に仕切られており、第１収容室３０Ａを流通する高温側熱媒体ｍｈ２と第２収容室３０Ｂを流通する低温側熱媒体ｍｃ２が混在することはない。
　本実施形態の熱交換器１０は、２つの熱交換コア１１（１１Ａ，１１Ｂ）を１つのケース３に収容する（ケース３を共通化できる）ため、それぞれの熱交換コア１１を個別に（単独で）それぞれケースに収容する構成と比較して、部品点数の削減が可能となり、それに伴う低コスト化、および省スペース化が図れる。
　また、第１収容室３０Ａおよび第２収容室３０Ｂは仕切り部３０Ｐにより確実に区画され、それぞれに第１熱交換コア１１Ａおよび第２熱交換コア１１Ｂを収容するため、第１熱交換コア１１Ａおよび第２熱交換コア１１Ｂを異なる温調対象とすることができる。すなわち、所望の温度帯に温調された第２熱媒体ｍ２をそれぞれ異なる温調対象（第１熱交換コア１１Ａ，第２熱交換コア１１Ｂ）に供給することができる。
　具体的には、例えば第１熱交換コア１１Ａを、空調回路Ｅ（冷媒回路Ｒ）において高温冷媒ｍｈ１が流れる高温側熱交換コア１１Ａとし、第２熱交換コア１１Ｂを、空調回路Ｅ（冷媒回路Ｒ）において低温冷媒ｍｃ１が流れる低温側熱交換コア１１Ｂとしている。
　更に本実施形態では高温側熱媒体流入口３６Ａおよび低温側熱媒体流入口３６Ｂは本体部３３の第１側面３３Ａに揃って設けられ、高温側熱媒体流出口３７Ａおよび低温側熱媒体流出口３７Ｂは本体部３３の第２側面３３Ｂに揃って設けられる。このため、所望の温度帯に温調された第２熱媒体ｍ２（高温側熱媒体ｍｈ２、低温側熱媒体ｍｃ２）をそれぞれ異なる温調対象（第１熱交換コア１１Ａ，第２熱交換コア１１Ｂ）が収容される収容室３０（３０Ａ，３０Ｂ）に供給する際、第２熱媒体ｍ２の配管の取り回しが複雑にならず、これによっても省スペース化が図れる。
　上記の例では第１熱交換コア１１Ａ（第１収容室３０Ａ）側を高温側とし、第２熱交換コア１１Ｂ（第２収容室３０Ｂ）側を低温側としているが、これらを入れ替えても同様である（以下の説明においても同様）。
　以下、図３～図８を参照して、本実施形態の熱交換器１０について具体例を挙げてより詳細に説明する。図３～図８に示す熱交換器１０の各構成は一例であり、熱交換器１０は図３～図８に示す構成に限るものではない。
　＜熱交換器＞
　図３は熱交換器１０の外観斜視図であり、図４は熱交換器１０の分解斜視図である。図３および図４を参照して、熱交換器１０は略六面体の外形状を有するケース３とその内部に収容される熱交換コア１１を有している。ケース３は、積層方向ｚの両端が開口する角筒状の本体部３３と、開口を覆う上側カバー部材３１と下側カバー部材３２を有する。そして第１収容室３０Ａ側において、上側カバー部材３１の対角位置に、高温冷媒ｍｈ１が流入する高温冷媒流入口３４Ａと、流出する高温冷媒流出口３５Ａが設けられている。また、第１収容部３０Ａの側方において、高温側熱媒体ｍｈ２が流入する高温側熱媒体流入口３６Ａがケース３の第１側面３３Ａに設けられ、高温側熱媒体ｍｈ２が流出する高温側熱媒体流出口３７Ａが第２側面３３Ｂに設けられている。
　また第２収容室３０Ｂ側において、上側カバー部材３１の対角位置に、低温冷媒ｍｃ１が流入する低温冷媒流入口３４Ｂと、流出する低温冷媒流出口３５Ｂが設けられている。また、第２収容部３０Ｂの側方において、低温側熱媒体ｍｃ２が流入する低温側熱媒体流入口３６Ｂがケース３の第１側面３３Ａに設けられ、低温側熱媒体ｍｃ２が流出する低温側熱媒体流出口３７Ｂが第２側面３３Ｂに設けられている。
　図４は、一方の熱交換コア１１（例えば、第１熱交換コア１１Ａ）とその収容室（例えば第１収容室３０Ａ）の分解斜視図である。第１熱交換コア１１（第１収容室３０Ａ）と第２熱交換コア１１Ｂ（第２収容室３０Ｂ）は、内部を流れる熱媒体が異なるのみであり、構成は同様であるので、図４～図７においては、第１熱交換コア１１Ａおよび第２熱交換コア１１Ｂ、すなわち、高温側および低温側を区別することなく説明する。
　＜熱交換コア＞
　熱交換コア１１（例えば、第１熱交換コア１１Ａ）は、積層方向ｚから見た平面視において対角位置に、２つのパッド１５が設けられる。それぞれのパッド１５は貫通孔を有し、熱交換コア１１の冷媒流入口３４（例えば、高温冷媒流入口３４Ａ）は、一方のパッド１５の貫通孔により構成され、冷媒流出口３５（例えば、高温冷媒流出口３５Ａ）は、他方のパッド１５の貫通孔により構成される。熱交換コア１１は、２つのパッド１５を除いて、ケース３に収納される。熱交換コア１１の主要部はケース３の中に納められ、上側カバー部材３１と下側カバー部材３２により覆われる（図３参照）。
　熱交換コア１１は、熱交換プレート２を、積層方向ｚに複数重ねたコア部１２と、コア部１２の積層方向ｚにおける上方に設けられる上側エンドプレート１３と、コア部１２の積層方向ｚにおける下方に設けられる下側エンドプレート１４とを有している。熱交換プレート２、上側エンドプレート１３、下側エンドプレート１４およびパッド１５はアルミニウム製であり、熱交換コア１１は、これらのアルミニウム製の部品をアルミニウム用のろう付け等により一体化して形成されている。熱交換コア１１は、第２熱媒体ｍ２によりアルミニウム製の熱交換コア１１が劣化しないように、外面が樹脂によりコーティングされている。
　コア部１２の上面は上側エンドプレート１３で閉じられ、下面は下側エンドプレート１４で閉じられている。上側エンドプレート１３の対角位置には張出部１３１が設けられており、張出部１３１には下方に向けて突出して短円筒を形成した孔（不図示）が開けられている。そして孔の位置に合わせてパッド１５が、ろう付け等により取り付けられる。
　＜熱交換プレート＞
　図５は、一つの熱交換プレート２を示す図であり、図５（Ａ）が積層方向ｚの上方から見た平面図である。図５（Ｂ）及び同図（Ｃ）が分解平面図であり、図５（Ｂ）は、積層方向ｚの上側の第１プレート部材（上側プレート２１）を積層方向ｚの上方から見た平面図であり、図５（Ｃ）が積層方向ｚの下側の第２プレート部材（下側プレート２２）を積層方向ｚの上方から見た平面図である。図６も、熱交換プレート２を示す図であり、図６（Ａ）は一つの熱交換プレート２を幅方向ｙから見た側面図、図６（Ｂ）は積層方向ｚの上方から見た平面図である。図６（Ｂ）においては、隠れた下側プレート２２の構成を点線で示している。図６（Ｃ）は熱交換プレート２を複数積層したコア部１２を幅方向ｙから見た側面図である。また、図５および図６においては説明の便宜上、各構成の一部を強調して示しており、その結果図４、図７等と当該構成のサイズや数が対応していない場合がある。
　図５を参照して、熱交換プレート２は、流路形成部２３と、流路形成部２３の流通方向ｘの両端に形成されるヘッダ部２４を備える。熱交換プレート２は、上側プレート２１（図５（Ｂ））と下側プレート２２（図５（Ｃ））を重ねて構成される。
　上側プレート２１は板状部材からなり、流通方向ｘの一端（図５（Ｂ）では右端）に平面視において略Ｌ字状のヘッダ平坦部２１８を有し、流通方向ｘの他端（図５（Ｂ）では左端）に、平面視において略Ｌ字状のヘッダ膨出部２１２を有する。ヘッダ平坦部２１８は、流路形成部２３の面（基部２１０）に連続する平坦な面で構成された部位であり、ヘッダ膨出部２１２は基部２１０から積層方向ｚの上方に向けて打ち出された部位である。ヘッダ平坦部２１８とヘッダ膨出部２１２はそれぞれ連通孔２１５と上方に向けた短円筒の円筒部２１６を有している。流路形成部２３には、複数の流路膨出部２１１が設けられる。流路膨出部２１１の各々は、この例では略直方体であり、流通方向ｘと幅方向ｙの間の斜め方向に延在して設けられる。
　下側プレート２２は、上側プレート２１と同様の形状である。下側プレート２２は板状部材からなり流通方向ｘの一端（図５（Ｃ）では右端）に平面視において略Ｌ字状のヘッダ膨出部２２２を有し、流通方向ｘの他端（図５（Ｂ）では左端）に、平面視において略Ｌ字状のヘッダ平坦部２２８を有する。ヘッダ平坦部２２８は、流路形成部２３の面（基部２２０）に連続する平坦な面で構成された部位であり、ヘッダ膨出部２２２は基部２２０から積層方向ｚの下方に向けて打ち出された部位である。ヘッダ平坦部２２８とヘッダ膨出部２２２はそれぞれ連通孔２２５と下方に向けた短円筒の円筒部２２６を有している。円筒部２２６の直径は上側プレート２１の円筒部２１６の直径と同等である。
　流路形成部２３には、複数の流路膨出部２２１が設けられる。個々の流路膨出部２２１の膨出形状は、上側プレート２１における個々の流路膨出部２１１と同じであり略直方体である。流路膨出部２２１の各々は、流通方向ｘ及び幅方向ｙの間の斜め方向に延在して設けられる。この延在方向は、下側プレート２２を上側プレート２１と重ねたときに、流路膨出部２１１の延在方向と交差する向きである。
　図６（Ａ）、同図（Ｂ）に示すように、上側プレート２１と下側プレート２２は、上側プレート２１のヘッダ平坦部２１８と下側プレート２２のヘッダ膨出部２２２が対向し、上側プレート２１のヘッダ膨出部２１２と下側プレートのヘッダ平坦部２２８が対向するように重ね合わせられる。そして、ヘッダ平坦部２１８とヘッダ膨出部２２２により、熱交換プレート２の一方のヘッダ部２４が構成され、ヘッダ膨出部２１２とヘッダ平坦部２２８により他方のヘッダ部２４が構成される。
　上側プレート２１の複数の流路膨出部２１１は、基部２１０からその上面（積層方向ｚ上方）側に突出するように設けられる。下側プレート２２の複数の流路膨出部２２１は、基部２２０からその下面（積層方向ｚ下方）側に突出するように設けられる。上側プレート２１と下側プレート２２は、流路膨出部２１１、２２１が積層方向ｚの上下に突出するように重ねられて熱交換プレート２が構成される。連通孔２１５、２２５は、パッド部１５の貫通孔（冷媒流入口３４，冷媒流出口３５）に連通する。そして複数の流路膨出部２１１、２２１は、その内部が第１熱媒体（冷媒）ｍ１の流路（図１に示す冷媒流路ＣＡ，ＣＢ）となる。
　図６（Ａ）、同図（Ｂ）の矢印は、冷媒ｍ１の流れを示す。図６（Ａ）に示すように熱交換プレート２を側方から見た場合、冷媒ｍ１は上側プレート２１における流路膨出部２１１の凹状部と下側プレート２２における流路膨出部２２１の凹状部を交互に流れる。冷媒ｍ１は、積層方向ｚに蛇行しながら流通方向ｘに沿って流れる。
　また、図６（Ｂ）に示すように平面視において、冷媒ｍ１は、流通方向ｘの一端（図６（Ｂ）では右端）の連通孔２１５、２２５から一方のヘッダ部２４に流入して幅方向ｙに拡がり、複数の流路膨出部２１１の端部（ここでは右端部）に達する。そして、複数の流路に分流して上側プレート２１の各流路膨出部２１１、下側プレート２２の流路膨出部２２１により幅方向ｙにも蛇行しながら流通方向ｘに沿って流れる。そして、他方のヘッダ部２４において、複数の流路から合流し、流通方向ｘの他端（図６（Ｂ）では左端）の連通孔２１５、２２５から流出する。
　図６（Ｃ）に示すように、コア部１２は、複数の熱交換プレート２を積層方向ｚに重ねて構成される。このとき、それぞれのヘッダ部２４に設けられた円筒部２１６，２２６の端面同士が当接してろう付けなどにより固定され、複数の熱交換プレート２の連通孔２１５、２２５が積層方向ｚに連通する。流通方向ｘの一端（図６（Ｃ）では右端（上流側）の連通孔２１５、２２５は冷媒流入口３４（例えば高温冷媒流入口３４Ａ）に連通し、他端（図６（Ｃ）では左端（下流側）の連通孔２１５、２２５は冷媒流出口３５（例えば高温冷媒流出口３５Ａ）に連通する。
　これにより、冷媒流入口３４からコア部１２に流入した冷媒ｍ１は、上流の連通孔２１５、２２５を積層方向ｚに流れ、各層の熱交換プレート２に分流する。そして下流の連通孔２１５、２２５で合流し、冷媒流出口３５から流出する。
　また、ヘッダ膨出部２１２、２２２とそこから突出する円筒部２１６、２２６により、上下の熱交換プレート２の間（流路膨出部２２１、２１１）間に隙間が確保され、この隙間が第２熱媒体ｍ２の流路（図１に示す熱媒体流路ＷＡ，ＷＢ）となる。
　図７は、収容室３０（例えば第１収容室３０Ａ）に熱交換コア１１（例えば第１熱交換コア１１Ａ）を収容した場合の、熱交換プレート２を示す積層方向ｚ上方から見た平面図である。図７に示す大矢印は、熱交換プレート２の外における熱媒体ｍ２の流れ（熱媒体流路ＷＡ（ＷＢも同様である））を示す。各熱交換プレート２のヘッダ部２４を略Ｌ字状に構成したことによって、収容室３０に熱交換コア１１を収容した場合、同図に示すように、コア部１２とケース３の間には積層方向ｚに熱媒体ｍ２が移動可能な流室３８が確保される。
　熱媒体流入口３６（例えば高温側熱媒体流入口３６Ａ）から収容室３０に流入した熱媒体ｍ２は、流室３８において積層方向ｚおよび幅方向ｙに分流して複数の熱交換プレート２の間、およびコア部１２の側面とケース３の隙間Ｇ１を通過する。熱媒体ｍ２は、熱交換プレート２の表面において膨出した流路膨出部２１１と流路膨出部２２１の間を大矢印のように分流と合流を繰り返し、蛇行しながら熱交換プレート２の外を流れ、出口側の流室３８で合流して熱媒体流出口３７（例えば、高温側熱媒体流出口３７Ａ）から流出する。それぞれの熱交換コア１１において第１熱媒体ｍ１と第２熱媒体ｍ２は対向する方向に流通する。このようにして、熱交換プレート２の内側の第１熱媒体ｍ１（小矢印で示す）と、熱交換プレート２の外側の第２熱媒体ｍ２との間で熱交換が行われる。
　冷媒ｍ１は、熱交換プレート２の内部を幅方向ｙと積層方向ｚに蛇行しながら流れるため、流れが常に乱れた状態となる。そのため、速度・温度境界層が形成されづらく、流路も長くなって伝熱が促進される。さらに、冷媒ｍ１が流入し流出する連通孔２１５、２２５は熱交換プレート２の対角位置にあるため、途中の複数の流路における流速に違いが生じにくい。
　また、熱媒体ｍ２は２つの熱交換プレート２の間を流通方向ｘに通過するが、流路膨出部２１１、２２１が長手方向に斜めになっているために流れが乱れた状態になり、伝熱が促進される。
　なお本実施形態において、流路膨出部２１１、２２１において構成される冷媒流路ＣＡ，ＣＢおよび熱媒体流路ＷＡ，ＷＢの形状は一例であり、上記の例に限らない。冷媒流路ＣＡ，ＣＢは熱交換プレート２内部で例えば流通方向ｘあるいは幅方向ｙに沿う直線状に形成され、蛇行したり、幅方向ｙまたは流通方向ｘあるいは積層方向ｚに折り返すなどして、全体として冷媒流入口３４から冷媒流出口３５に向かって流通し、熱媒体流路ＷＡ，ＷＢは、その熱交換プレート２の外側を、熱媒体流入口３６から熱媒体流出口３７に向かって流通する構成であればよい。例えば、流路膨出部２１１、２２１は、平面視において、それぞれ流通方向ｘの上流から下流まで連続する直線状（チューブ状）に構成され、ヘッダ部２４にて合流する構成であってもよい。
　〔第１実施形態の変形例〕
　図８～図１０を参照して、第１実施形態の変形例について説明する。
　図８は、熱交換器１０の概略構成を示す平面模式図である。熱交換器１０の第１収容室３０Ａを例えば高温側収容室３０Ａとし、第２収容室３０Ｂを低温側収容室３０Ｂとした場合にはそれぞれの収容室３０Ａ，３０Ｂに流入する第２熱媒体ｍ２を対向する方向に流通させるとよい。具体的に、例えば第１収容室３０Ａは上記の実施形態と同様に構成して、流通方向ｘに沿って図示上方から下方に向かって高温側熱媒体ｍｈ２を流すように構成する。一方、第２収容室３０Ｂにおいては、低温側熱媒体流入口３６Ｂを例えば第２側面３３Ｂに配置し、低温側熱媒体流出口３７Ｂを第１側面３３Ａに配置し、流通方向ｘに沿って図示下方から上方に向かって低温側熱媒体ｍｃ２を流すように構成する。これにより、低温側収容室３０Ｂ内部の低温側熱媒体ｍｃ２と高温側収容室３０Ａ内部の高温側熱媒体ｍｈ２は対向する方向に流通する。またそれぞれの熱交換コア１１において第１熱媒体ｍ１と第２熱媒体ｍ２は対向する方向に流通させる。すなわち、第２熱交換コア１１Ｂでは、低温側熱媒体流入口３６Ｂ側に低温冷媒流出口３５Ｂを配置し、低温側熱媒体流出口３７Ｂ側に低温冷媒流入口３４Ｂを配置して流通方向ｘに沿って図示上方から下方に向かって低温冷媒ｍｃ１を流すように構成する。
　高温側熱媒体ｍｈ２は、高温側熱媒体流入口３６Ａに流入する際に高温側熱媒体回路５としてはやや低温となっており、第１熱交換コア１１Ａ内の高温冷媒ｍｈ１と熱交換した結果、高温側熱媒体流出口３７Ａではより高温となる。一方、低温側熱媒体ｍｃ２は、低温側熱媒体流入口３６Ｂに流入する際に、低温側熱媒体回路６としてはやや高温となっており、第２熱交換コア１１Ｂ内の低温冷媒ｍｃ１と熱交換した結果、低温側熱媒体流出口３７Ｂではより低温となる。したがって、隣り合う収容室３０Ａ，３０Ｂ内の第２熱媒体ｍ２を対向する方向に流通させることで、収容室３０Ａ，３０Ｂ内を流れる第２熱媒体ｍ２間（高温側熱媒体ｍｈ２と低温側熱媒体ｍｃ２の間）の温度差を小さくすることができ、熱ロスを抑えることができる。
　また、第２熱媒体ｍ２間の温度差が小さくなるため、ケース３への熱影響（温度差が大きいことによる熱歪みなど）を抑えることができる。
　またこの場合も、高温側熱媒体流入口３６Ａと低温側熱媒体流出口３７Ｂを第１側面３３Ａに揃えて配置し、高温側熱媒体流出口３７Ａと低温側熱媒体流入口３６Ｂを第２側面３３Ｂに揃えて配置する。これにより第２熱媒体ｍ２の配管の取り回しが複雑にならず、省スペース化が図れる。
　図９は他の変形例である。図９に示すように、高温側収容室３０Ａと低温側収容室３０Ｂの間に断熱部３０Ｘを設けてもよい。断熱部３０Ｘは例えば、仕切り部３０Ｐの内部に設けた中空部である。また、当該中空部に断熱部材を配置して断熱部３０Ｘとしてもよい。
　断熱部３０Ｘを設けることにより温度帯の異なる熱交換コア１１Ａ、１１Ｂを収容した場合であっても、熱ロスを抑えることができる。この例では、高温側熱媒体ｍｈ２と低温側熱媒体ｍｃ２を対向するように流通させているが、同じ方向に流通させてもよい。
　図１０はさらに別の変形例であり、熱交換器１０を側方から見た側面図である。第１収容室３０Ａと第２収容室３０Ｂは積層方向ｚにおいて隣接するように（積層するように）区画されてもよい。この場合、仕切り部３０Ｐは、第１収容室３０Ａの例えば下側カバー部材３２と、第２収容室３０Ｂの例えば上側カバー部材３１を兼用してもよい。また、図１０に示す構成において、第１熱交換コア１１Ａ、１１Ｂの温度帯が異なる場合には、第１収容室３０Ａおよび第２収容室３０Ｂ内の第２熱媒体ｍ２を対向する方向に流通させるとよい。また、仕切り部３０Ｐに断熱部３０Ｘを設けてもよい。
　さらにこの場合も、第１収容室３０Ａの高温側熱媒体流入口３６Ａと第２収容部の低温側熱媒体流入口３６Ｂ（または低温側熱媒体流出口３７Ｂ）を、一つの側面（例えば第１側面３３Ａ）に揃えて配置し、第１収容室３０Ａの高温側熱媒体流出口３７Ａと第２収容部の低温側熱媒体流出口３７Ｂ（または低温側熱媒体流入口３６Ｂ）を、他の側面（例えば第２側面３３Ｂ）に揃えて配置するとよい。これにより第２熱媒体ｍ２の配管の取り回しが複雑にならず、省スペース化が図れる。
　〔第２実施形態〕
　図１１から図１４を参照して本発明の第２実施形態について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置１００の主要な構成の一例を示す概略模式図である。この場合も第１熱媒体ｍ１は例えば冷媒であり、第２熱媒体ｍ２は、第１熱媒体ｍ１とは異なる熱媒体（例えば、冷却水、不凍液や冷却油など）である。
　＜全体構成＞
　図１１に示すように、第２実施形態における車両用空調装置１００の空調回路Ｅは、例えば高温側となる第１熱媒体回路５、低温側となる第２熱媒体回路６に加えて、第３熱媒体回路１６を有している。第３熱媒体回路１６は例えば、循環する熱媒体ｍ２の温度が、第１熱媒体回路５を流れる熱媒体ｍ２と、第２熱媒体回路６を流れる熱媒体ｍ２の間の温度となる熱媒体回路である。第３熱媒体回路１６は例えば冷媒回路Ｒにおける温調目的等で使用され、以下、中温熱媒体回路１６という場合もある。図１１の例では高温側熱媒体回路５、中温熱媒体回路１６および低温側熱媒体回路６は配管でつながれているため、流れる熱媒体ｍ２は同種となる。しかしながらこれに限らず、高温側熱媒体回路５、中温熱媒体回路１６および低温側熱媒体回路６の少なくともいずれかは、配管でつながれていない独立回路であってもよく、その場合、独立回路となる熱媒体回路に流れる熱媒体ｍ２は他の熱媒体回路を流れる熱媒体ｍ２と異種であってもよい。
　＜冷媒回路＞
　冷媒回路Ｒは、圧縮機１と、熱交換器１０と、膨張機構４、１７と、切替弁１８，１９などが配管（冷媒配管）７０により接続されて構成されている。熱交換器１０は、第１熱交換器１０Ａ、第２熱交換器１０Ｂおよび第３熱交換器１０Ｃを含む。第１熱交換器１０Ａは、第１熱媒体回路（例えば、高温側熱媒体回路）５を流れる熱媒体ｍ２と、冷媒回路Ｒを流れる冷媒ｍ１の間で熱交換を行う。第２熱交換器１０Ｂは、第２熱媒体回路（例えば、低温側熱媒体回路）６を流れる熱媒体ｍ２と、冷媒回路Ｒを流れる冷媒ｍ１との間で熱交換を行う。第３熱交換器１０Ｃは第３熱媒体回路１６を流れる熱媒体ｍ２と、冷媒回路Ｒを流れる冷媒ｍ１との間で熱交換を行う。
　冷媒回路Ｒにおいて、圧縮機１の出口に接続する配管７０Ａは第１熱交換器１０Ａの入口に接続する。第１熱交換器１０Ａの出口に接続する配管７０Ｂは、その下流において配管７０Ｃと配管７０Ｄに分岐する。配管７０Ｃは膨張機構１７を介して第３熱交換器１０Ｃの入口に接続し、配管７０Ｄは切替弁１８に接続する。第３熱交換器１０Ｃの出口に接続する配管は、膨張機構４を介して第２熱交換器１０Ｂの入口に接続する配管７０Ｅと、切替弁１９の入口に接続する配管７０Ｆに分岐する。第２熱交換器１０Ｂの出口に接続する配管７０Ｇと、切替弁１９の出口に接続する配管７０Ｈは、途中で合流し圧縮機１の入口に接続する。切替弁１８の出口に接続する配管７０Ｉは、膨張機構４の上流において配管７０Ｅと合流する。
　＜膨張機構＞
　膨張機構１７は、例えば膨張弁等によって構成され、第１熱交換器１０Ａを通過した高圧の冷媒ｍ１を減圧、膨張させるが、例えば、弁の開閉を調整することにより、減圧の程度を調整可能である。
　＜第３熱交換器＞
　第３熱交換器１０Ｃは、冷媒流路ＣＣと熱媒体流路ＷＣを有する冷媒－熱媒体熱交換器であり、冷媒流路ＣＣが冷媒回路Ｒに接続し、熱媒体流路ＷＣが第３熱媒体回路１６に接続する。第３熱交換器１０Ｃは、膨張機構１７による冷媒ｍ１の減圧の程度を調整することにより、冷媒回路Ｒにおける吸熱器または放熱器となり、第３熱媒体回路１６を流れる熱媒体ｍ２と冷媒ｍ１が熱交換し、発熱機器（温調機器）１６０の温調を行う。具体的に第３熱交換器１０Ｃの冷媒流路ＣＣは、冷媒回路Ｒの一部を構成し、冷媒回路Ｒにおいて冷媒ｍ１の吸熱器または放熱器として機能する。また第３熱交換器１０Ｃの熱媒体流路ＷＣは第３媒体回路１６の一部を構成し、第３熱媒体回路１６における熱媒体ｍ２の吸熱器または放熱器として機能する。
　＜第３熱媒体回路＞
　第３熱媒体回路１６は、冷媒回路Ｒの冷媒ｍ１と熱交換が可能な熱媒体ｍ２が循環する回路であり、例えば発熱機器（温調機器）１６０、循環ポンプ１６１および第３熱交換器１０Ｃなどが配管により接続される。熱媒体ｍ２は循環ポンプ１６１により発熱機器１６０と第３熱交換器１０Ｃの間を循環し、第３熱交換器１０Ｃにおいて吸熱、あるいは放熱する。第３熱媒体回路１６は例えば、発熱機器１６０（例えばモータやバッテリなど）の温調や廃熱回収などを行うことが可能な熱媒体回路である。
　＜冷媒回路の流路＞
　この冷媒回路Ｒにおける冷媒ｍ１は、例えば以下の第１流路Ｆ１～第３流路Ｆ３で循環する。
　＜冷媒回路の流路／第１流路Ｆ１＞
　第１流路Ｆ１は、圧縮機１、配管７０Ａ、第１熱交換器１０Ａ、配管７０Ｂ，配管７０Ｃ、膨張機構１７、第３熱交換器１０Ｃ、配管７０Ｅ、膨張機構４、第２熱交換器１０Ｂ、配管７０Ｇで構成される。
　この場合、圧縮機１によって高温高圧のガスとなった冷媒ｍ１を第１熱交換器１０Ａに通過させて冷媒ｍ１から放熱させ、冷媒ｍ１を冷却する。その後、第１熱交換器１０Ａを通過した冷媒ｍ１を、膨張機構１７において減圧させ、減圧の程度に応じて第３熱交換器１０Ｂを通過させて吸熱または放熱させる。そして第３熱交換器１０Ｃを通過した冷媒ｍ１を膨張機構４で減圧させ、第２熱交換器１０Ｂを通過させて吸熱させる。そして低圧となっている冷媒ｍ１を再び圧縮機１で圧縮する。この循環を繰り返す。
　＜冷媒回路の流路／第２流路Ｆ２＞
　第２流路Ｆ２は、圧縮機１、配管７０Ａ、第１熱交換器１０Ａ、配管７０Ｂ，配管７０Ｃ、膨張機構１７、第３熱交換器１０Ｃ、配管７０Ｆ、切替弁１９、配管７０Ｈで構成される。
　この場合、圧縮機１によって高温高圧のガスとなった冷媒ｍ１を第１熱交換器１０Ａに通過させて冷媒ｍ１から放熱させ、冷媒ｍ１を冷却する。その後、第１熱交換器１０Ａを通過した冷媒ｍ１を、膨張機構１７において減圧させ、第３熱交換器１０Ｃを通過させて吸熱させる。そして低圧となっている冷媒ｍ１を再び圧縮機１で圧縮する。この循環を繰り返す。
　＜冷媒回路の流路／第３流路Ｆ３＞
　第３流路Ｆ３は、圧縮機１、配管７０Ａ、第１熱交換器１０Ａ、配管７０Ｂ，配管７０Ｄ、切替弁１８，膨張機構４、第２熱交換器１０Ｂ、配管７０Ｇで構成される。
　この場合、圧縮機１によって高温高圧のガスとなった冷媒ｍ１を第１熱交換器１０Ａに通過させて冷媒ｍ１から放熱させ、冷媒ｍ１を冷却する。その後、第１熱交換器１０Ａを通過した冷媒ｍ１を、膨張機構４において減圧させ、第２熱交換器１０Ｂを通過させて吸熱させる。そして低圧となっている冷媒ｍ１を再び圧縮機１で圧縮する。この循環を繰り返す。
　この場合、冷媒回路Ｒの運転モードとしては、第１流路Ｆ１を循環する第１モード、第２流路Ｆ２を循環する第２モード、第３流路Ｆ３を循環する第３モード、および第２流路Ｆ２と第３流路Ｆ３を並列的に循環する第４モード、を少なくとも有する。
　そして本実施形態の熱交換器１０は、図１１に示す回路上で分離して示す第１熱交換器１０Ａ、第２熱交換器１０Ｂおよび第３熱交換器１０Ｃが一体となった一つの装置として構成される。
　＜熱交換器の構成＞
　図１２を参照して本実施形態の熱交換器１０について説明する。図１２は、本実施形態の熱交換器１０の概略構成を示す平面模式図である。なお、第１実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
　本実施形態の熱交換器１０は、３以上の熱交換コア１１（ここでは、第１熱交換コア１１Ａ、第２熱交換コア１１Ｂおよび第３熱交換コア１１Ｃ）と、１つのケース３を有する。第１熱交換コア１１Ａ、第２熱交換コア１１Ｂは、第１実施形態と同様である。第３熱交換コア１１Ｃは、冷媒ｍ１の流入口３４Ｃと流出口３５Ｃと、その内部に形成される冷媒流路ＣＣ（図１１参照）を有する。第３熱交換コア１１Ｃの内部の詳細な構成は、図３～図８を参照して説明した第１熱交換コア１１Ａ（第２熱交換コア１１Ｂ）と同様である。
　冷媒ｍ１は、冷媒回路Ｒの循環中にその状態や温度が変化するが、第１熱交換コア１１Ａにおいては高温の冷媒ｍ１（高温冷媒ｍｈ１）が流れ、第２熱交換コア１１Ｂにおいては低温の冷媒ｍ１（低温冷媒ｍｃ１）が流れる。そして、第３熱交換コア１１Ｃにおいては高温と低温の間の温度（中温）の冷媒ｍ１が流れる。以下この中温の冷媒を中温冷媒ｍｍ１という。また、第３熱交換コア１１Ｃの流入口３４Ｃと流出口３５Ｃをそれぞれ、中温冷媒流入口３４Ｃおよび中温冷媒流出口３５Ｃという。
　ケース３は、収容室３０が熱交換コア１１に対応して３以上（この例では３個）設けられる以外は、第１実施形態と同様である。具体的に、ケース３の内部空間は、仕切り部３０Ｐにより、３以上の隣り合う収容室３０（この例では第１収容室３０Ａ、第２収容室３０Ｂおよび第３収容室３０Ｃ）に区画されている。これらの収容室３０は例えば横並びで、第１収容室３０Ａと第２収容室３０Ｂの間に第３収容室３０Ｃが配置される。第１収容室３０Ａには第１熱交換コア１１Ａが収容されて第１熱交換器１０Ａが構成され、第２収容室３０Ｂには第２熱交換コア１１Ｂが収容されて第２熱交換器１０Ｂが構成され、第３収容室３０Ｃには第３熱交換コア１１Ｃが収容されて第３熱交換器１０Ｃが構成される。第３収容室３０Ｃの内壁と第３熱交換コア１１Ｃの外表面は所定の隙間Ｇ３が確保される。また第３収容室３０Ｃの内壁と第３熱交換コア１１Ｃの外表面は密着し、すなわち隙間Ｇ３の大きさは実質０（ゼロ）であってもよい。
　第３収容室３０Ｃは、熱媒体ｍ２の流入口３６Ｃと流出口３７Ｃを備え、その内部に熱媒体ｍ２が流れる。第３収容室３０Ｃに収容される第３熱交換コア１１Ｃはその内部に、中温の第１熱媒体ｍ１（中温冷媒ｍｍ１）が流れる。第２熱媒体ｍ２は第３熱媒体回路１６の循環中に温度が変化するが、第３収容室３０Ａを流れる際には第１収容室３０Ａを流れる高温側熱媒体ｍｈ２と第２収容室３０Ｂを流れる低温側熱媒体ｍｃ２の間の温度となっている。本実施形態では特に熱交換器１０の説明において、第３収容室３０Ｃを流れる中温の熱媒体ｍ２を中温熱媒体ｍｍ２という。また、第３収容室３０Ｃは、中温熱媒体ｍｍ２が流れる中温収容室であり、第３収容室３０Ｃの流入口３６Ｃを中温熱媒体流入口３６Ｃといい、第３収容室３０Ｃの流出口３７Ｃを中温熱媒体流出口３７Ｃという。
　中温熱媒体流入口３６Ｃから第３収容室３０Ｃに流入した第２熱媒体ｍ２（中温熱媒体ｍｍ２）は、第３収容室３０Ｃの内壁と第３熱交換コア１１Ｃの間の隙間Ｇ３および第３熱交換コア１１Ｃに形成された隙間を流路として中温熱媒体流出口３７Ｃに向かって流れ、第３熱交換コア１１Ｃの内部を流れる第１熱媒体ｍ１（中温冷媒ｍｍ１）との間で熱交換を行う。第２実施形態においても、それぞれの熱交換コア１１において第１熱媒体ｍ１と第２熱媒体ｍ２は対向する方向に流通する。
　ここで、第１収容室３０Ａ、第２収容室３０Ｂおよび第３収容室３０Ｃは、仕切り部３０Ｐにより確実に仕切られており、第１収容室３０Ａを流通する高温側熱媒体ｍｈ２、第２収容室３０Ｂを流通する低温側熱媒体ｍｃ２および第３収容室３０Ｃを流通する中温熱媒体ｍｍ２が混在することはない。
　本実施形態の熱交換器１０は、３つの熱交換コア１１（１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃ）を１つのケース３に収容する（ケース３を共通化できる）ため、それぞれの熱交換コア１１を個別に（単独で）それぞれケースに収容する構成と比較して、部品点数の削減が可能となり、それに伴う低コスト化、および省スペース化が図れる。
　また、第１収容室３０Ａ、第２収容室３０Ｂおよび第３収容室３０Ｃは仕切り部３０Ｐにより確実に区画され、それぞれに第１熱交換コア１１Ａ、第２熱交換コア１１Ｂおよび第３熱交換コア１１Ｃを収容するため、３つの熱交換コア１１Ａ～１１Ｃを異なる温調対象とすることができる。すなわち、所望の温度帯に温調された第２熱媒体ｍ２をそれぞれ異なる温調対象（第１熱交換コア１１Ａ，第２熱交換コア１１Ｂ、第３熱交換コア１１Ｃ）に供給することができる。
　具体的には、例えば第１熱交換コア１１Ａを、空調回路Ｅ（冷媒回路Ｒ）において高温冷媒ｍｈ１が流れる高温側熱交換コア１１Ａとし、第２熱交換コア１１Ｂを、空調回路Ｅ（冷媒回路Ｒ）において低温冷媒ｍｃ１が流れる低温側熱交換コア１１Ｂとし、第３熱交換コア１１Ｃを、空調回路Ｅ（冷媒回路Ｒ）において中温冷媒ｍｍ１が流れる中温熱交換コア１１Ｃとしている。この場合、第１収容室３０Ａは、高温冷媒ｍｈ１と熱交換する高温側熱媒体ｍｈ２が流れる高温側収容室３０Ａとなり、第２収容室３０Ｂは低温冷媒ｍｃ１と熱交換する低温側熱媒体ｍｃ２が流れる低温側収容室３０Ｂとなり、第３収容室３０Ｃは、中温冷媒ｍｍ１と熱交換する中温熱媒体ｍｍ２が流れる中温収容室３０Ｃとなる。
　このように複数の熱交換器（例えば、第１熱交換器１０，第２熱交換器１０Ｂおよび第３熱交換器１０Ｃ）が必要な冷媒回路Ｒにおいて、本実施形態によればケース３の共通化による省スペース化が図れ、また部品点数の削減により低コスト化を実現できる。
　さらにこの場合、熱交換コア１１を対とした場合にその内部を流れる冷媒ｍ１の温度差が小さくなる対の熱交換コア１１同士を隣り合わせて収容室３０のそれぞれに収容し、収容室３０Ａ～３０Ｃのそれぞれの内部に熱媒体ｍ２を流し、熱媒体ｍ２と冷媒ｍ１との間で熱交換を行う。具体的に、隣り合う熱交換コア１１同士の冷媒ｍ１の温度差が最小となるように、隣り合う熱交換コア１１の組み合わせを選択し、図１２に示すように、高温側熱交換コア１１Ａ（高温側収容室３０Ａ）と低温側熱交換コア１１Ｂ（低温側収容室３０Ｂ）の間に中温熱交換コア１１Ｃ（中温収容室３０Ｃ）を配置する。
　隣り合う熱交換コア１１を流れる冷媒ｍ１の温度差（隣り合う収容室３０を流れる熱媒体ｍ２の温度差も同様）が大きいと収容室３０を仕切る仕切り部３０Ｐ等に熱歪が発生する恐れがある。本実施形態では隣り合う熱交換コア１１を流れる冷媒ｍ１の温度差を小さくできるため、温度差による熱歪の発生を抑制できる。
　第２実施形態においても、高温側熱媒体流入口３６Ａ、中温熱媒体流入口３６Ｃおよび低温側熱媒体流入口３６Ｂは本体部３３の第１側面３３Ａに揃って設けられ、高温側熱媒体流出口３７Ａ、中温熱媒体流出口３７Ｃおよび低温側熱媒体流出口３７Ｂは本体部３３の第２側面３３Ｂに揃って設けられる。このため、所望の温度帯に温調された第２熱媒体ｍ２（高温側熱媒体ｍｈ２、中温熱媒体ｍｍ２、低温側熱媒体ｍｃ２）をそれぞれ異なる温調対象（第１熱交換コア１１Ａ，第３熱交換コア１１Ｃ，第２熱交換コア１１Ｂ）が収容される収容室３０に供給する際、第２熱媒体ｍ２の配管の取り回しが複雑にならず、これによっても省スペース化が図れる。
　＜熱交換器１０の使用例＞
　熱交換器１０は、第１熱交換コア（高温側熱交換コア）１１Ａが冷媒回路Ｒにおける冷媒ｍ１の放熱器として機能し、第２熱交換コア（低温側熱交換コア）１１Ｂが冷媒回路Ｒにおける冷媒ｍ１の吸熱器として機能する。そして、第３熱交換コア（中温熱交換コア）１１Ｃを適宜、冷媒回路Ｒにおける冷媒ｍ１の放熱器または吸熱器として機能させることで、冷媒回路Ｒの温調が可能となる。
　ここで、熱交換器１０は、第１熱交換コア１１Ａ，第２熱交換コア１１Ｂ、第３熱交換コア１１Ｃに常時冷媒ｍ１が流通する構成に限らず、図１１を参照して説明した冷媒回路Ｒの運転モードにより、冷媒ｍ１が流通しない熱交換コア１１があってもよい。以下具体的に説明する。
　（１）第１モードの運転の場合
　第１モードは、図１１に示す回路において第１流路Ｆ１を循環するモードである。この場合は、第１熱交換コア１１Ａに高温冷媒ｍｈ１が流通し、第２熱交換コア１１Ｂに低温冷媒ｍｃ１が流通し、第３熱交換コア１１Ｃに中温冷媒ｍｍ１が流通する。第３熱交換コア１１Ｃは中温冷媒ｍｍ１の放熱器または吸熱器として機能する。第１熱交換コア１１Ａと第２熱交換コア１１Ｂの間に第３熱交換コア１１Ｃが配置されているため、隣り合う熱交換コア１１を流れる冷媒ｍ１の温度差を小さくでき、温度差による熱歪の発生を抑制できる。
　（２）第２モードの運転の場合
　第２モードは、図１１に示す回路において第２流路Ｆ２を循環するモードである。この場合は、第１熱交換コア１１Ａに高温冷媒ｍｈ１が流通し、第３熱交換コア１１Ｃに中温冷媒ｍｍ１が流通するが、第２熱交換コア１１Ｂには低温冷媒ｍｃ１が流通しない。第１熱交換コア１１Ａと第３熱交換コア１１Ｃが隣り合うように配置されているため、隣り合う熱交換コア１１を流れる冷媒ｍ１の温度差が小さい状態となっている。
　（３）第３モードの運転の場合
　第３モードは、図１１に示す回路において第３流路Ｆ３を循環するモードである。この場合は、第１熱交換コア１１Ａに高温冷媒ｍｈ１が流通し、第２熱交換コア１１Ｂに低温冷媒ｍｃ１が流通するが、第３熱交換コア１１Ｃには中温冷媒ｍｍ１が流通しない。第１熱交換コア１１Ａと第２熱交換コア１１Ｂは、流れる冷媒ｍ１の温度差が大きい（最大の）組み合わせであるが、第１熱交換コア１１Ａと第２熱交換コア１１Ｂの間に第３熱交換コア１１Ｃが配置され、第１熱交換コア１１Ａと第２熱交換コア１１Ｂは隣接しない（所定の距離で離間されている）ため、温度差による熱歪の発生を抑制できる。
　（４）第４モードの運転の場合
　第４モードは、図１１に示す回路において、第２流路Ｆ２と第３流路Ｆ３を並列的に循環するモードである。この場合は、第１モードと同様に、第１熱交換コア１１Ａに高温冷媒ｍｈ１が流通し、第２熱交換コア１１Ｂに低温冷媒ｍｃ１が流通し、第３熱交換コア１１Ｃに中温冷媒ｍｍ１が流通する。第１熱交換コア１１Ａと第２熱交換コア１１Ｂの間に第３熱交換コア１１Ｃが配置されているため、隣り合う熱交換コア１１を流れる冷媒ｍ１の温度差を小さくでき、温度差による熱歪の発生を抑制できる。
　このように、複数の熱交換コア１１のうちいずれか（例えば、第２熱交換コア１１Ｂ、第３熱交換コア１１Ｃ）に、冷媒ｍ１が流通しない場合があってもよい。
　〔第２実施形態の変形例〕
　図１３および図１４を参照して、第２実施形態の変形例について説明する。図１３は、熱交換器１０の概略構成を示す平面模式図である。同図に示すように、第１収容室３０Ａを例えば高温側収容室３０Ａ、第３収容室３０Ｃを中温収容室３０Ｃ、第２収容室３０Ｂを低温側収容室３０Ｂとした場合にはそれぞれの収容室３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｂに流入する第２熱媒体ｍ２を互いに対向する方向に流通させるとよい。具体的に、第１収容室３０Ａと第２収容室１０Ｂは図１２に示す構成とし、流通方向ｘに沿って図示上方から下方に向かって高温側熱媒体ｍｈ２、低温側熱媒体ｍｃ２を流すように構成する。一方、第３収容室３０Ｃにおいては、中温熱媒体流入口３６Ｃを例えば第２側面３３Ｂに配置し、中温熱媒体流出口３７Ｃを第１側面３３Ａに配置し、流通方向ｘに沿って図示下方から上方に向かって中温熱媒体ｍｍ２を流すように構成する。これにより、高温側収容室３０Ａ内部の高温側熱媒体ｍｈ２と中温収容室３０Ｃ内部の中温熱媒体ｍｍ２とは対向する方向に流通し、中温収容室３０Ｃ内部の中温熱媒体ｍｍ２と低温側収容室３０Ｂ内部の低温側熱媒体ｍｃ２とは対向する方向に流通する。またそれぞれの熱交換コア１１において第１熱媒体ｍ１と第２熱媒体ｍ２は対向する方向に流通させる。すなわち、第３熱交換コア１１Ｃでは、中温熱媒体流入口３６Ｃ側に中温低温冷媒流出口３５Ｃを配置し、中温熱媒体流出口３７Ｃ側に中温冷媒流入口３４Ｃを配置して流通方向ｘに沿って図示上方から下方に向かって中温冷媒ｍｍ１を流すように構成する。これにより、温度帯の異なる熱交換コア１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｂを収容した場合における熱ロスを抑えることができる。
　図１４は、高温側収容室３０Ａと中温収容室３０Ｃの間、および中温収容室３０Ｃと低温側収容室３０Ｂとの間に断熱部３０Ｘを設ける例である。断熱部３０Ｘは例えば、仕切り部３０Ｐの内部に設けた中空部である。また、当該中空部に断熱部材を配置して断熱部３０Ｘとしてもよい。本実施形態では、温度帯が異なる熱交換コア１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｂを並べて配置する構成であっても、隣り合う熱交換コア１１同士の冷媒ｍ１の温度差は小さくなっている。これに加えて、熱交換コア１１同士の間に断熱部３０Ｘを設けることにより、温度帯の異なる熱交換コア１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｂを収容した場合における熱ロスをより、抑えることができる。なお、図１４において全ての熱媒体ｍｈ２，ｍｍ２，ｍｃ２が同じ方向に流通するようにしてもよい。
　また、図示は省略するが、図１０に示すように第１収容室３０Ａ、第３収容室３０Ｃおよび第２収容室３０Ｂがこの順で積層方向ｚにおいて隣接（積層）されるように区画されてもよい。この場合も第１収容室３０Ａと第２収容室３０Ｂの間に第３収容室３０Ｃを配置する。
　また、複数の熱交換コア１１に設けられる冷媒流路（熱媒体流路も同様）は、すべての熱交換コア１１で同様の形状であってもよいし、一または一部の熱交換コア１１の冷媒流路の形状が他の熱交換コア１１と異なる形状であってもよい。
　以上、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１　　圧縮機
２　　熱交換プレート
３　　ケース
４、１７　　膨張機構
５　　高温側熱媒体回路
６　　低温側熱媒体回路
７　　外部（室外）熱交換部
８　　ヒータコア
９　　吸熱器
１０　　熱交換器
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ　　熱交換コア
１２　　コア部
１３　　上側エンドプレート
１４　　下側エンドプレート
１６　　中温熱媒体回路
１８，１９　　切替弁
２１　　上側プレート
２２　　下側プレート
２３　　流路形成部
２４　　ヘッダ部
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ　　収容室
３０Ａ　　高温側収容室
３０Ｂ　　低温側収容室
３０Ｃ　　中温収容室
３０Ｐ　　仕切り部
３０Ｘ　　断熱部
３１　　上側カバー部材
３２　　下側カバー部材
３３　　本体部
３４　　冷媒流入口
３４Ａ　　高温冷媒流入口
３４Ｂ　　低温冷媒流入口
３４Ｃ　　中温冷媒流入口
３５　　冷媒流出口
３５Ａ　　高温冷媒流出口
３５Ｂ　　低温冷媒流出口
３５Ｃ　　中温冷媒流出口
３６　　熱媒体流入口
３６Ａ　　高温側熱媒体流入口
３６Ｂ　　低温側熱媒体流入口
３６Ｃ　　中温熱媒体流入口
３７　　熱媒体流出口
３７Ａ　　高温側熱媒体流出口
３７Ｂ　　低温側熱媒体流出口
３７Ｃ　　中温熱媒体流出口
３８　　流室
７０　　配管（冷媒配管）
８０　　ＨＶＡＣユニット
９０　　室外送風機
１００　　車両用空調装置
１６０　　発熱機器（温調機器）
２１１、２２１　　流路膨出部
２１５、２２５　　連通孔
Ｅ　　空調回路
Ｒ　　冷媒回路
ｍｃ１　　低温冷媒
ｍｃ２　　低温側熱媒体
ｍｈ１　　高温冷媒
ｍｈ２　　高温側熱媒体
ｍｍ１　　中温冷媒
ｍｍ２　　中温熱媒体

Claims (7)

  1. 　内部に第１熱媒体が流れる複数の熱交換コアと、
    　複数の収容室を有し、内部に第２熱媒体が流れるケースと、を備える熱交換器であって、
    　前記複数の収容室のそれぞれに前記複数の熱交換コアを収容し、
    　前記複数の収容室のそれぞれの内部に第２熱媒体を流し、該第２熱媒体と前記第１熱媒体との間で熱交換を行う、
    ことを特徴とする熱交換器。
  2. 　前記熱交換コアの外表面と前記収容室の内面により前記第２熱媒体の流路が形成される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記複数の収容室のうち少なくとも一つは低温の前記第１熱媒体と熱交換する前記第２熱媒体が流れる低温側収容室であり、
    　前記複数の収容室のうち少なくとも一つは高温の前記第１熱媒体と熱交換する前記第２熱媒体が流れる高温側収容室である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
  4. 　前記低温側収容室と前記高温側収容室は、隣接する、
    ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換器。
  5. 　前記低温側収容室と前記高温側収容室において、前記第２熱媒体は対向する方向に流通する、
    ことを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
  6. 　前記低温側収容室と前記高温側収容室の間に断熱部を設けた、
    ことを特徴とする請求項４に記載の熱交換器。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器を有する車両用空調装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6163567U (ja) * 1984-09-28 1986-04-30
JPS6458991A (en) * 1987-08-31 1989-03-06 Hisaka Works Ltd Composite heat exchanger
JP2020085340A (ja) * 2018-11-26 2020-06-04 株式会社デンソー 熱交換器

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