水冷コンデンサ
【課題】放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置する場合に対応できる水冷コンデンサを提供する。
【解決手段】ケーシング10内に、冷媒および冷却水の各流路部材11、12が交互に積層される熱交換部13と、冷却水を収容するタンク部14、15とを設けるとともに、これらのタンク部14、15に、ケーシング10より熱交換部13に近づく方向に絞られた絞り部17、18を設けた。
【解決手段】ケーシング10内に、冷媒および冷却水の各流路部材11、12が交互に積層される熱交換部13と、冷却水を収容するタンク部14、15とを設けるとともに、これらのタンク部14、15に、ケーシング10より熱交換部13に近づく方向に絞られた絞り部17、18を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車室内の空調用の冷媒を車両駆動用の動力を冷却する冷却水との間で熱交換させる水冷コンデンサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の水冷コンデンサとして、特開2010−121604号公報および特開2010−127508号公報で提案されているように、サブラジエータの側部タンクに内蔵されるものがある。(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−121604号公報
【特許文献2】特開2010−127508号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述した従来技術にあっては、車両安全のため車両前方にバンパーレインフォース部材が配置されて水冷コンデンサ、サブラジエータや水冷コンデンサの前方が覆われることにより、冷却風量が少なくなるので水冷コンデンサなどの放熱性能が低下するという問題があった。また、サブラジエータの側部タンクに水冷コンデンサが内蔵されサブラジエータの体積が大きくなるため、車両前方のスペースが比較的小さい車両などではレイアウト上、制約があり不利であった。また、水冷コンデンサから車両前方へ配管が突出するので、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置することが困難であるとともに、車両前方が軽く衝突した場合であっても車両前方へ突出する冷媒用配管から冷媒が漏れるおそれがあった。
【0005】
本発明は、上記事情を考慮し、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置する場合に対応できる水冷コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、車室内の空調用の冷媒を冷却水との間で熱交換させる水冷コンデンサであって、前記冷媒および前記冷却水の各流路部材が交互に積層される熱交換部と、この熱交換部の近傍に形成され、前記冷却水を収容するタンク部とを有し、前記タンク部または前記熱交換部に、前記冷媒と前記冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段を設けたことを特徴とする。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載された水冷コンデンサであって、前記熱交換促進手段は、前記熱交換部に流入するよう前記冷却水を案内する水流ガイド体を備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1に記載された水冷コンデンサであって、前記冷却水の流路部材は、前記冷却水が流れる複数本の冷却水溝を有するシート部材を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明は、請求項2に記載された水冷コンデンサであって、前記水流ガイド体は、外殻を形成するケーシングより前記熱交換部に近づく方向に絞られた絞り部からなることを特徴とする。
【0010】
請求項5の発明は、請求項2に記載された水冷コンデンサであって、前記水流ガイド体は、前記熱交換部に設けられ、前記タンク部内へ突出する突出片からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1の発明において、車室内の空調用の冷媒および冷却水が各流路部材内で流れる際に、これらの流路部材が交互に積層される熱交換部により冷媒と冷却水との間で熱交換される。このとき、タンク部または熱交換部に設けた熱交換促進手段により、上記冷媒と冷却水との熱交換を促進させるので、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置して冷却風量が少なくなる場合に対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第1実施形態に係る水冷コンデンサを備えた複合熱交換器の正面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る水冷コンデンサの側面図である。
【図3】本発明の第1実施形態を示し、(a)はケーシングの第1部材形状を説明する図、(b)はケーシングの第2部材形状を説明する図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る水冷コンデンサの下部をその上方を取り除いた状態で示す斜視図である。
【図5】本発明の第1実施形態を示し、図1のIII‐III線に沿う断面図である。
【図6】本発明の第1実施形態を示し、図1のIV‐IV線に沿う断面図である。
【図7】本発明の第1実施形態を示し、シートを示す斜視図である。
【図8】本発明の第1実施形態を示し、冷媒および冷却水の流路部材の配管に対向する部分を示す断面図である。
【図9】本発明の第1実施形態の変形例を示し、図1のV‐V線に沿う断面図である。
【図10】本発明の第2実施形態を示し、熱交換部および突出片を示す斜視図である。
【図11】本発明の第2実施形態を示し、(a)は4つの突出片を備えた熱交換部を説明する断面図、(b)は6つの突出片を備えた熱交換部を説明する断面図、(c)は4つの突出片を備えた熱交換部を説明する断面図である。
【図12】本発明の第2実施形態を示し、(a)はケーシングの第1部材形状を説明する図、(b)はケーシングの第2部材形状を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
(第1実施形態)
図1に示す複合熱交換器1は、自動車のエンジン以外の発熱体を、例えばインバータ(図示せず)を冷却する冷却水を外気との間で熱交換させるサブラジエータ2と、このサブラジエータ2の車両上下方向の下方側に配置され車室内の空調用の冷媒を外気との間で熱交換させる空冷コンデンサ3と、サブラジエータ2および空冷コンデンサ3の車幅方向の一側(図1の左側)に配置される本実施形態の水冷コンデンサ4とから主として構成されている。
【0015】
本実施形態の水冷コンデンサ4では、サブラジエータ2および空冷コンデンサ3とそれぞれ連結され、可撓性を有する冷却水流入管5を介して冷却水がサブラジエータ2から水冷コンデンサ4の上部に流入して流下した後、冷却水排出管6を介してインバータへ戻される。一方、冷媒は冷媒流入管7を介して水冷コンデンサ4の上部に流入して流下した後、中間連結部材8を介して水冷コンデンサ4から空冷コンデンサ3へ流入される。
【0016】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4は、外殻を形成するケーシング10を有し、このケーシング10内に、冷媒および冷却水の各流路部材11、12が車両幅方向へ沿って交互に積層される熱交換部13と、この熱交換部13とケーシング10との間に形成され、冷却水を収容するタンク部14、15と、熱交換部13による冷媒と冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段16とを有している。以下の水冷コンデンサ4について図面を用いて説明する。
【0017】
ケーシング10は、図2及び図3(a)、図3(b)に示すように、中間部に内側へ凹む絞り部17、18がそれぞれ形成され、図4乃至図6に示すようにコ字型断面形状の第1部材19と第2部材20とを互いに組み合わせることにより略四角筒状に形成されている。これらの第1部材19と第2部材20内に上記熱交換部13が配置されている。
【0018】
熱交換部13は、図4〜図6に示すように、内部にインナーフィン21をそれぞれ配置した複数のシェル(流路部材11)22を有し、複数のシェル22がシート部材(流路部材12)23を介在して積層されている。
【0019】
各シェル22は、第1プレート24と第2プレート25が互いに逆向きで組み付けされている。シェル22の内部には、長手方向に沿って冷媒流通路26が設けられている。冷媒流通路26の長手方向の両端部には、連通孔27、28がそれぞれ設けられている。各連通孔27、28の周縁には、リング状突壁29、30が外側に設けられている。第1プレート24のリング状突壁29と第2プレート25のリング状突壁30の径寸法は異なり、第1プレート24のリング状突壁29が第2プレート25のリング状突壁30内に嵌り込むよう設定されている。これにより、積層されたシェル22は、左右位置の連通孔27、28同士が互いに連通される。
【0020】
積層されたシェル22の一方端に配置された第1プレート24で、且つ、その一方側の連通孔27には、冷媒入口パイプ(図示せず)が接続されている。冷凍サイクルを循環する冷媒は、冷媒入口パイプ(図示せず)を介して一方側の連通孔27に流入される。積層されたシェル22の一方端に配置された第1プレート24で、且つ、その他方側の連通孔28には、冷媒出口パイプ(図示せず)が接続されている。水冷コンデンサ4内を通った冷媒は、他方側の連通孔28より冷媒出口パイプ(図示せず)を介して流出される。
【0021】
インナーフィン21は、幅方向Wに波形状であり、シェル22の冷媒流通路26に配置されている。インナーフィン21には、連通孔27に対応する位置に円状の開口部が設けられている。
【0022】
シート部材(流路部材12)23は、図7に詳しく示すように、第2プレート25のリング状突壁30より若干大径の突壁挿入孔31を有する。シート部材23は、突壁挿入孔31に第1プレート24及び第2プレート25のリング状突壁29、30を挿入することによって各連通孔27、28の周囲の位置で隣り合うシェル22間に介在されている。シート部材23は、シェル22の端部の形状とほぼ同様の半円形状のフラット部材であり、冷却水が流れる複数本の冷却水溝32が設けられている。
【0023】
第1プレート24、第2プレート25、インナーフィン21及びシート部材23は、共にアルミニューム製である。第1プレート24と第2プレート25は、アルミニューム製の芯材層と、冷媒が流れる内面側に設けられたロー材層と、冷却水(LLC)が流れる外面側に設けられた犠材層とから成る三層構造である。外面側を犠材層とすることによって、冷却水による腐食を防止している。シート部材23は、全ての外面側がロー材層とされている。
【0024】
そして、第1プレート24と第2プレート25とインナーフィン21とシート部材23は、互いに当接する箇所同士がロー付けによって接合されている。詳細には、第1プレート24と第2プレート25の間は、双方の周縁部の重ね合わせ箇所がロー付けされる。第1プレート24及び第2プレート25とインナーフィン21との間は、第1プレート24及び第2プレート25の内面とインナーフィン21の波形状の稜線箇所がロー付けされる。第1プレート24及び第2プレート25とシート部材23の間は、互いの外面の当接箇所がロー付けされる。
【0025】
タンク部14、15は、熱交換部13の車両前後方向(図5、図6の上下方向)の両側にそれぞれ配置されるとともに、熱交換部13に沿って車両上下方向に延びている。タンク部14、15の車両上下方向の中間部には、上記したように、ケーシング10より熱交換部13に近づく方向に絞られ、熱交換部13の流路部材11、12に流入するよう冷却水を案内する絞り部17、18(水流ガイド体)が設けられており、これらの絞り部17、18により、冷媒と冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段16が構成されている。
【0026】
上記構成において、水冷コンデンサ4を空冷コンデンサ3の車両幅方向の一側に配置して、水冷コンデンサ4に連結した中間連結部材8の先端を空冷コンデンサ3の側壁33に係合させるとともに、サブラジエータ2を空冷コンデンサ3の車両上下方向の上部で、かつ水冷コンデンサ4の車両幅方向の側部に配置して、水冷コンデンサ4のブラケット34、35をそれぞれサブラジエータ2と空冷コンデンサ3に固定する。また、冷却水流入管5をサブラジエータ2の側壁36と水冷コンデンサ4の上部との間に介設する。
【0027】
このようにして組付けた水冷コンデンサ4では、サブラジエータ2から冷却水が冷却水流入管5を介して水冷コンデンサ4の上部に流入し、熱交換部13のシェル22(流路部材11)間を流下した後、水冷コンデンサ4の下部に設けられる冷却水排出管6を介して冷却水が排出される。一方、水冷コンデンサ4の上部に設けられる冷媒流入管7を介して冷媒が流入し、熱交換部13のシェル22(流路部材11)内を流下しつつ冷却水との間で熱交換を行なった後、中間連結部材8を介して冷媒が排出されて空冷コンデンサ3に流入する。そして、ケーシング10より熱交換部13に近づく方向に絞られた絞り部17、18で、タンク部14、15内の冷却水の流れが規制されるので、流路部材11間に流入するよう冷却水が案内される結果、熱交換部13による冷媒と冷却水との熱交換が促進される。
【0028】
以上のように、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、熱交換促進手段16により冷媒と冷却水との熱交換を促進させるので、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材(図示せず)を配置して冷却風量が少なくなる場合に対応できる。
【0029】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、当該水冷コンデンサ4をサブラジエータ2の側部タンクに内蔵せず外部に設けたので、サブラジエータ2のコンパクト化を図ることができ、車両前方のスペースが比較的小さい車両などにも複合熱交換器1を配置でき、レイアウト上、優れている。
【0030】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、上部から冷却水が流入して車両上下方向に延びる冷却水溝32を流下しつつ熱交換を行なった後、車両幅方向へ突出する冷却水排出管6を介して冷却水が排出されるので、冷却水用の配管が車両前方へ突出することがない。これにより、車両前方にバンパーレインフォース部材を容易に配置できるので、レイアウト上、優れている。加えて、当該水冷コンデンサ4から車両前方へ冷媒用配管も突出していないので、この点でも車両前方にバンパーレインフォース部材を配置できるとともに、車両前方が軽く衝突した場合であっても冷媒用配管からの冷媒漏れを抑制することができる。
【0031】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、当該水冷コンデンサ4を介してサブラジエータ2および空冷コンデンサ3を連結し、水冷コンデンサ4を連結ブラケットのように用いることができるので、サブラジエータ2および空冷コンデンサ3を連結する専用ブラケットが不要であり、部品点数を少なくできる。
【0032】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、可撓性を有する冷却水流入管5を介してサブラジエータ2と水冷コンデンサ4とを連結したので、冷却水流入管5が撓むことによりサブラジエータ2および水冷コンデンサ4の組み付け位置のばらつきを吸収することができ、組み付け作業を円滑に行なうことができる。
【0033】
(第1実施形態の変形例)
上記第1実施形態では、熱交換促進手段16として、ケーシング10に絞り部17、18を設けたが、本変形例における熱交換促進手段39は、第1部材19、20を内側に凹ませて絞り部17、18を設けるのではなく、図9に示すように、別体のガイド板37、38をタンク部14、15内にそれぞれ設けている。
【0034】
これにより、冷却水をシェル22間に案内することができて、冷却水と冷媒との熱交換を促進することができる。
【0035】
(第2の実施形態)
図10〜図12に示すように、本実施形態の水冷コンデンサ4Aでは、タンク部14、15内へ突出する複数の突出片9(水流ガイド体)が熱交換部13に装着されるとともに、外殻を形成する略四角筒状のケーシング10Aがストレート状に形成されており、すなわち絞り部を有さず、その他の構成は図1〜図9に示す第1実施形態、変形例と同様である。なお、図10〜図12において前述した第1実施形態と同様のものには同一符号を付してある。
【0036】
上記複数の突出片9は、例えば、図11の(a)に示すように、車両後側のタンク部14内へ斜め上方に傾斜する状態で2つが突出し、車両前側のタンク部15内へ斜め上方に傾斜する状態で2つが突出しており、これらの計4つの突出片9はそれぞれ車両上下方向の異なる位置に設けられている。
【0037】
ケーシング40Aは、図12の(a)および(b)に示す第1部材40eと第2部材40fとを互いに組み合わせることにより略四角筒状に形成される。
【0038】
上記構成において、熱交換部13よりタンク部14、15内へ突出する複数の突出片9により、タンク部14、15内の冷却水の流れが規制されるので、シェル(流路部材11)22間に流入するよう冷却水が案内される結果、熱交換部13による冷媒と冷却水との熱交換が促進される。
【0039】
以上のように、本実施形態の水冷コンデンサ4Aでも、熱交換部13における冷媒と冷却水との熱交換を促進させるので、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置して冷却風量が少なくなる場合に対応できる。
【0040】
なお、上記第2の実施形態にあっては、計4つの突出片9をタンク部14、15内へ斜め上方に傾斜する状態で突出させ、それぞれ車両上下方向の異なる位置に設けた場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、図11の(b)に示すように、計6つの突出片9Aのうち、2つずつ車両上下方向の同じ位置に設けるとともに、車両後側のタンク部15内へ斜め上方に傾斜する状態で3つを突出させ、車両前側のタンク部14内へ斜め上方に傾斜する状態で他の3つを突出させることもできる。また、図11の(c)に示すように、計4つの突出片9Bのうち、2つづつ車両上下方向の同じ位置に設けるとともに、車両後側のタンク部15内へ斜め上方に傾斜する状態で2つを突出させ、車両前側のタンク部14内へ斜め下方に傾斜する状態で2つを突出させることもできる。これにより、熱交換部13の上下取付方向の間違いを防止できるとともに、通水抵抗を適宜調整することができる。
【符号の説明】
【0041】
4 水冷コンデンサ
9 突出片(水流ガイド体)
11、12 流路部材
13 熱交換部
14、15 タンク部
16、19 熱交換促進手段
18、19 絞り部(水流ガイド体)
22 シェル
23 シート部材
32 冷却水溝
37、38 ガイド板(水流ガイド体)
【技術分野】
【0001】
本発明は、車室内の空調用の冷媒を車両駆動用の動力を冷却する冷却水との間で熱交換させる水冷コンデンサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の水冷コンデンサとして、特開2010−121604号公報および特開2010−127508号公報で提案されているように、サブラジエータの側部タンクに内蔵されるものがある。(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−121604号公報
【特許文献2】特開2010−127508号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述した従来技術にあっては、車両安全のため車両前方にバンパーレインフォース部材が配置されて水冷コンデンサ、サブラジエータや水冷コンデンサの前方が覆われることにより、冷却風量が少なくなるので水冷コンデンサなどの放熱性能が低下するという問題があった。また、サブラジエータの側部タンクに水冷コンデンサが内蔵されサブラジエータの体積が大きくなるため、車両前方のスペースが比較的小さい車両などではレイアウト上、制約があり不利であった。また、水冷コンデンサから車両前方へ配管が突出するので、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置することが困難であるとともに、車両前方が軽く衝突した場合であっても車両前方へ突出する冷媒用配管から冷媒が漏れるおそれがあった。
【0005】
本発明は、上記事情を考慮し、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置する場合に対応できる水冷コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、車室内の空調用の冷媒を冷却水との間で熱交換させる水冷コンデンサであって、前記冷媒および前記冷却水の各流路部材が交互に積層される熱交換部と、この熱交換部の近傍に形成され、前記冷却水を収容するタンク部とを有し、前記タンク部または前記熱交換部に、前記冷媒と前記冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段を設けたことを特徴とする。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載された水冷コンデンサであって、前記熱交換促進手段は、前記熱交換部に流入するよう前記冷却水を案内する水流ガイド体を備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1に記載された水冷コンデンサであって、前記冷却水の流路部材は、前記冷却水が流れる複数本の冷却水溝を有するシート部材を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明は、請求項2に記載された水冷コンデンサであって、前記水流ガイド体は、外殻を形成するケーシングより前記熱交換部に近づく方向に絞られた絞り部からなることを特徴とする。
【0010】
請求項5の発明は、請求項2に記載された水冷コンデンサであって、前記水流ガイド体は、前記熱交換部に設けられ、前記タンク部内へ突出する突出片からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1の発明において、車室内の空調用の冷媒および冷却水が各流路部材内で流れる際に、これらの流路部材が交互に積層される熱交換部により冷媒と冷却水との間で熱交換される。このとき、タンク部または熱交換部に設けた熱交換促進手段により、上記冷媒と冷却水との熱交換を促進させるので、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置して冷却風量が少なくなる場合に対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第1実施形態に係る水冷コンデンサを備えた複合熱交換器の正面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る水冷コンデンサの側面図である。
【図3】本発明の第1実施形態を示し、(a)はケーシングの第1部材形状を説明する図、(b)はケーシングの第2部材形状を説明する図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る水冷コンデンサの下部をその上方を取り除いた状態で示す斜視図である。
【図5】本発明の第1実施形態を示し、図1のIII‐III線に沿う断面図である。
【図6】本発明の第1実施形態を示し、図1のIV‐IV線に沿う断面図である。
【図7】本発明の第1実施形態を示し、シートを示す斜視図である。
【図8】本発明の第1実施形態を示し、冷媒および冷却水の流路部材の配管に対向する部分を示す断面図である。
【図9】本発明の第1実施形態の変形例を示し、図1のV‐V線に沿う断面図である。
【図10】本発明の第2実施形態を示し、熱交換部および突出片を示す斜視図である。
【図11】本発明の第2実施形態を示し、(a)は4つの突出片を備えた熱交換部を説明する断面図、(b)は6つの突出片を備えた熱交換部を説明する断面図、(c)は4つの突出片を備えた熱交換部を説明する断面図である。
【図12】本発明の第2実施形態を示し、(a)はケーシングの第1部材形状を説明する図、(b)はケーシングの第2部材形状を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
(第1実施形態)
図1に示す複合熱交換器1は、自動車のエンジン以外の発熱体を、例えばインバータ(図示せず)を冷却する冷却水を外気との間で熱交換させるサブラジエータ2と、このサブラジエータ2の車両上下方向の下方側に配置され車室内の空調用の冷媒を外気との間で熱交換させる空冷コンデンサ3と、サブラジエータ2および空冷コンデンサ3の車幅方向の一側(図1の左側)に配置される本実施形態の水冷コンデンサ4とから主として構成されている。
【0015】
本実施形態の水冷コンデンサ4では、サブラジエータ2および空冷コンデンサ3とそれぞれ連結され、可撓性を有する冷却水流入管5を介して冷却水がサブラジエータ2から水冷コンデンサ4の上部に流入して流下した後、冷却水排出管6を介してインバータへ戻される。一方、冷媒は冷媒流入管7を介して水冷コンデンサ4の上部に流入して流下した後、中間連結部材8を介して水冷コンデンサ4から空冷コンデンサ3へ流入される。
【0016】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4は、外殻を形成するケーシング10を有し、このケーシング10内に、冷媒および冷却水の各流路部材11、12が車両幅方向へ沿って交互に積層される熱交換部13と、この熱交換部13とケーシング10との間に形成され、冷却水を収容するタンク部14、15と、熱交換部13による冷媒と冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段16とを有している。以下の水冷コンデンサ4について図面を用いて説明する。
【0017】
ケーシング10は、図2及び図3(a)、図3(b)に示すように、中間部に内側へ凹む絞り部17、18がそれぞれ形成され、図4乃至図6に示すようにコ字型断面形状の第1部材19と第2部材20とを互いに組み合わせることにより略四角筒状に形成されている。これらの第1部材19と第2部材20内に上記熱交換部13が配置されている。
【0018】
熱交換部13は、図4〜図6に示すように、内部にインナーフィン21をそれぞれ配置した複数のシェル(流路部材11)22を有し、複数のシェル22がシート部材(流路部材12)23を介在して積層されている。
【0019】
各シェル22は、第1プレート24と第2プレート25が互いに逆向きで組み付けされている。シェル22の内部には、長手方向に沿って冷媒流通路26が設けられている。冷媒流通路26の長手方向の両端部には、連通孔27、28がそれぞれ設けられている。各連通孔27、28の周縁には、リング状突壁29、30が外側に設けられている。第1プレート24のリング状突壁29と第2プレート25のリング状突壁30の径寸法は異なり、第1プレート24のリング状突壁29が第2プレート25のリング状突壁30内に嵌り込むよう設定されている。これにより、積層されたシェル22は、左右位置の連通孔27、28同士が互いに連通される。
【0020】
積層されたシェル22の一方端に配置された第1プレート24で、且つ、その一方側の連通孔27には、冷媒入口パイプ(図示せず)が接続されている。冷凍サイクルを循環する冷媒は、冷媒入口パイプ(図示せず)を介して一方側の連通孔27に流入される。積層されたシェル22の一方端に配置された第1プレート24で、且つ、その他方側の連通孔28には、冷媒出口パイプ(図示せず)が接続されている。水冷コンデンサ4内を通った冷媒は、他方側の連通孔28より冷媒出口パイプ(図示せず)を介して流出される。
【0021】
インナーフィン21は、幅方向Wに波形状であり、シェル22の冷媒流通路26に配置されている。インナーフィン21には、連通孔27に対応する位置に円状の開口部が設けられている。
【0022】
シート部材(流路部材12)23は、図7に詳しく示すように、第2プレート25のリング状突壁30より若干大径の突壁挿入孔31を有する。シート部材23は、突壁挿入孔31に第1プレート24及び第2プレート25のリング状突壁29、30を挿入することによって各連通孔27、28の周囲の位置で隣り合うシェル22間に介在されている。シート部材23は、シェル22の端部の形状とほぼ同様の半円形状のフラット部材であり、冷却水が流れる複数本の冷却水溝32が設けられている。
【0023】
第1プレート24、第2プレート25、インナーフィン21及びシート部材23は、共にアルミニューム製である。第1プレート24と第2プレート25は、アルミニューム製の芯材層と、冷媒が流れる内面側に設けられたロー材層と、冷却水(LLC)が流れる外面側に設けられた犠材層とから成る三層構造である。外面側を犠材層とすることによって、冷却水による腐食を防止している。シート部材23は、全ての外面側がロー材層とされている。
【0024】
そして、第1プレート24と第2プレート25とインナーフィン21とシート部材23は、互いに当接する箇所同士がロー付けによって接合されている。詳細には、第1プレート24と第2プレート25の間は、双方の周縁部の重ね合わせ箇所がロー付けされる。第1プレート24及び第2プレート25とインナーフィン21との間は、第1プレート24及び第2プレート25の内面とインナーフィン21の波形状の稜線箇所がロー付けされる。第1プレート24及び第2プレート25とシート部材23の間は、互いの外面の当接箇所がロー付けされる。
【0025】
タンク部14、15は、熱交換部13の車両前後方向(図5、図6の上下方向)の両側にそれぞれ配置されるとともに、熱交換部13に沿って車両上下方向に延びている。タンク部14、15の車両上下方向の中間部には、上記したように、ケーシング10より熱交換部13に近づく方向に絞られ、熱交換部13の流路部材11、12に流入するよう冷却水を案内する絞り部17、18(水流ガイド体)が設けられており、これらの絞り部17、18により、冷媒と冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段16が構成されている。
【0026】
上記構成において、水冷コンデンサ4を空冷コンデンサ3の車両幅方向の一側に配置して、水冷コンデンサ4に連結した中間連結部材8の先端を空冷コンデンサ3の側壁33に係合させるとともに、サブラジエータ2を空冷コンデンサ3の車両上下方向の上部で、かつ水冷コンデンサ4の車両幅方向の側部に配置して、水冷コンデンサ4のブラケット34、35をそれぞれサブラジエータ2と空冷コンデンサ3に固定する。また、冷却水流入管5をサブラジエータ2の側壁36と水冷コンデンサ4の上部との間に介設する。
【0027】
このようにして組付けた水冷コンデンサ4では、サブラジエータ2から冷却水が冷却水流入管5を介して水冷コンデンサ4の上部に流入し、熱交換部13のシェル22(流路部材11)間を流下した後、水冷コンデンサ4の下部に設けられる冷却水排出管6を介して冷却水が排出される。一方、水冷コンデンサ4の上部に設けられる冷媒流入管7を介して冷媒が流入し、熱交換部13のシェル22(流路部材11)内を流下しつつ冷却水との間で熱交換を行なった後、中間連結部材8を介して冷媒が排出されて空冷コンデンサ3に流入する。そして、ケーシング10より熱交換部13に近づく方向に絞られた絞り部17、18で、タンク部14、15内の冷却水の流れが規制されるので、流路部材11間に流入するよう冷却水が案内される結果、熱交換部13による冷媒と冷却水との熱交換が促進される。
【0028】
以上のように、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、熱交換促進手段16により冷媒と冷却水との熱交換を促進させるので、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材(図示せず)を配置して冷却風量が少なくなる場合に対応できる。
【0029】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、当該水冷コンデンサ4をサブラジエータ2の側部タンクに内蔵せず外部に設けたので、サブラジエータ2のコンパクト化を図ることができ、車両前方のスペースが比較的小さい車両などにも複合熱交換器1を配置でき、レイアウト上、優れている。
【0030】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、上部から冷却水が流入して車両上下方向に延びる冷却水溝32を流下しつつ熱交換を行なった後、車両幅方向へ突出する冷却水排出管6を介して冷却水が排出されるので、冷却水用の配管が車両前方へ突出することがない。これにより、車両前方にバンパーレインフォース部材を容易に配置できるので、レイアウト上、優れている。加えて、当該水冷コンデンサ4から車両前方へ冷媒用配管も突出していないので、この点でも車両前方にバンパーレインフォース部材を配置できるとともに、車両前方が軽く衝突した場合であっても冷媒用配管からの冷媒漏れを抑制することができる。
【0031】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、当該水冷コンデンサ4を介してサブラジエータ2および空冷コンデンサ3を連結し、水冷コンデンサ4を連結ブラケットのように用いることができるので、サブラジエータ2および空冷コンデンサ3を連結する専用ブラケットが不要であり、部品点数を少なくできる。
【0032】
また、本実施形態の水冷コンデンサ4によれば、可撓性を有する冷却水流入管5を介してサブラジエータ2と水冷コンデンサ4とを連結したので、冷却水流入管5が撓むことによりサブラジエータ2および水冷コンデンサ4の組み付け位置のばらつきを吸収することができ、組み付け作業を円滑に行なうことができる。
【0033】
(第1実施形態の変形例)
上記第1実施形態では、熱交換促進手段16として、ケーシング10に絞り部17、18を設けたが、本変形例における熱交換促進手段39は、第1部材19、20を内側に凹ませて絞り部17、18を設けるのではなく、図9に示すように、別体のガイド板37、38をタンク部14、15内にそれぞれ設けている。
【0034】
これにより、冷却水をシェル22間に案内することができて、冷却水と冷媒との熱交換を促進することができる。
【0035】
(第2の実施形態)
図10〜図12に示すように、本実施形態の水冷コンデンサ4Aでは、タンク部14、15内へ突出する複数の突出片9(水流ガイド体)が熱交換部13に装着されるとともに、外殻を形成する略四角筒状のケーシング10Aがストレート状に形成されており、すなわち絞り部を有さず、その他の構成は図1〜図9に示す第1実施形態、変形例と同様である。なお、図10〜図12において前述した第1実施形態と同様のものには同一符号を付してある。
【0036】
上記複数の突出片9は、例えば、図11の(a)に示すように、車両後側のタンク部14内へ斜め上方に傾斜する状態で2つが突出し、車両前側のタンク部15内へ斜め上方に傾斜する状態で2つが突出しており、これらの計4つの突出片9はそれぞれ車両上下方向の異なる位置に設けられている。
【0037】
ケーシング40Aは、図12の(a)および(b)に示す第1部材40eと第2部材40fとを互いに組み合わせることにより略四角筒状に形成される。
【0038】
上記構成において、熱交換部13よりタンク部14、15内へ突出する複数の突出片9により、タンク部14、15内の冷却水の流れが規制されるので、シェル(流路部材11)22間に流入するよう冷却水が案内される結果、熱交換部13による冷媒と冷却水との熱交換が促進される。
【0039】
以上のように、本実施形態の水冷コンデンサ4Aでも、熱交換部13における冷媒と冷却水との熱交換を促進させるので、放熱性能の向上を図ることができ、車両前方にバンパーレインフォース部材を配置して冷却風量が少なくなる場合に対応できる。
【0040】
なお、上記第2の実施形態にあっては、計4つの突出片9をタンク部14、15内へ斜め上方に傾斜する状態で突出させ、それぞれ車両上下方向の異なる位置に設けた場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、図11の(b)に示すように、計6つの突出片9Aのうち、2つずつ車両上下方向の同じ位置に設けるとともに、車両後側のタンク部15内へ斜め上方に傾斜する状態で3つを突出させ、車両前側のタンク部14内へ斜め上方に傾斜する状態で他の3つを突出させることもできる。また、図11の(c)に示すように、計4つの突出片9Bのうち、2つづつ車両上下方向の同じ位置に設けるとともに、車両後側のタンク部15内へ斜め上方に傾斜する状態で2つを突出させ、車両前側のタンク部14内へ斜め下方に傾斜する状態で2つを突出させることもできる。これにより、熱交換部13の上下取付方向の間違いを防止できるとともに、通水抵抗を適宜調整することができる。
【符号の説明】
【0041】
4 水冷コンデンサ
9 突出片(水流ガイド体)
11、12 流路部材
13 熱交換部
14、15 タンク部
16、19 熱交換促進手段
18、19 絞り部(水流ガイド体)
22 シェル
23 シート部材
32 冷却水溝
37、38 ガイド板(水流ガイド体)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室内の空調用の冷媒を冷却水との間で熱交換させる水冷コンデンサ(4,4A)であって、
前記冷媒および前記冷却水の各流路部材(11、12)が交互に積層される熱交換部(13)と、この熱交換部(13)の近傍に形成され、前記冷却水を収容するタンク部(14、15)とを有し、
前記タンク部(14、15)または熱交換部(13)に、前記冷媒と前記冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段(16、39)を設けたことを特徴とする水冷コンデンサ(4、4A)。
【請求項2】
請求項1に記載された水冷コンデンサ(4,4A)であって、
前記熱交換促進手段(16、39)は、前記熱交換部(13)に流入するよう前記冷却水を案内する水流ガイド体を備えたことを特徴とする水冷コンデンサ(4,4A)。
【請求項3】
請求項1に記載された水冷コンデンサ(4,4A)であって、
前記冷却水の流路部材(42)は、前記冷却水が流れる複数本の冷却水溝(32)を有するシート部材(23)を備えたことを特徴とする水冷コンデンサ(4,4A)。
【請求項4】
請求項2に記載された水冷コンデンサ(4)であって、
前記水流ガイド体は、外殻を形成するケーシング(10)より前記熱交換部(13)に近づく方向に絞られた絞り部(17、18)からなることを特徴とする水冷コンデンサ(4)。
【請求項5】
請求項2に記載された水冷コンデンサ(4A)であって、
前記水流ガイド体は、前記熱交換部(13)に設けられ、前記タンク部(14、15)内へ突出する突出片(9)からなることを特徴とする水冷コンデンサ(4A)。
【請求項1】
車室内の空調用の冷媒を冷却水との間で熱交換させる水冷コンデンサ(4,4A)であって、
前記冷媒および前記冷却水の各流路部材(11、12)が交互に積層される熱交換部(13)と、この熱交換部(13)の近傍に形成され、前記冷却水を収容するタンク部(14、15)とを有し、
前記タンク部(14、15)または熱交換部(13)に、前記冷媒と前記冷却水との熱交換を促進させる熱交換促進手段(16、39)を設けたことを特徴とする水冷コンデンサ(4、4A)。
【請求項2】
請求項1に記載された水冷コンデンサ(4,4A)であって、
前記熱交換促進手段(16、39)は、前記熱交換部(13)に流入するよう前記冷却水を案内する水流ガイド体を備えたことを特徴とする水冷コンデンサ(4,4A)。
【請求項3】
請求項1に記載された水冷コンデンサ(4,4A)であって、
前記冷却水の流路部材(42)は、前記冷却水が流れる複数本の冷却水溝(32)を有するシート部材(23)を備えたことを特徴とする水冷コンデンサ(4,4A)。
【請求項4】
請求項2に記載された水冷コンデンサ(4)であって、
前記水流ガイド体は、外殻を形成するケーシング(10)より前記熱交換部(13)に近づく方向に絞られた絞り部(17、18)からなることを特徴とする水冷コンデンサ(4)。
【請求項5】
請求項2に記載された水冷コンデンサ(4A)であって、
前記水流ガイド体は、前記熱交換部(13)に設けられ、前記タンク部(14、15)内へ突出する突出片(9)からなることを特徴とする水冷コンデンサ(4A)。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2012−254752(P2012−254752A)
【公開日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−129909(P2011−129909)
【出願日】平成23年6月10日(2011.6.10)
【出願人】(000004765)カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年6月10日(2011.6.10)
【出願人】(000004765)カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Fターム(参考)】
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