(57)【要約】【課題】部品点数を低減しうるとともに、設置作業が容易な車両用熱授受装置に用いられる熱交換装置を提供する。【解決手段】車両用熱授受装置のラジエータ３として用いられる熱交換装置は、熱媒体入口16を有する入口ヘッダ15、熱媒体出口26を有する出口ヘッダ25、ならびに少なくとも１つの中間ヘッダ17,27と複数の熱交換管13,23からなり、かつ熱媒体入口16から入口ヘッダ15に流入した熱媒体を全中間ヘッダ17,27および全熱交換管13,23を経て出口ヘッダ25に流す流体経路30を備えている。入口ヘッダ15と出口ヘッダ25とを隣り合って配置する。入口ヘッダ15と出口ヘッダ25との間に、少なくとも一部の流体を入口ヘッダ15から出口ヘッダ25に流すことによって、流体経路30を流れる流体の量を調整する流量調整装置32を設ける。【選択図】図２
2020091067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体入口を有する入口ヘッダ、流体出口を有する出口ヘッダ、ならびに少なくとも１つの中間ヘッダと複数の熱交換管からなり、かつ流体入口から入口ヘッダに流入した流体を全中間ヘッダおよび全熱交換管を経て出口ヘッダに流す流体経路を備えており、
入口ヘッダと出口ヘッダとが隣り合って配置され、入口ヘッダと出口ヘッダとの間に、少なくとも一部の流体を入口ヘッダから出口ヘッダに流すことによって、流体経路を流れる流体の量を調整する流量調整装置が設けられている熱交換装置。
【請求項２】
通風方向に並んで配置された第１および第２の２つの熱交換器からなり、各熱交換器が、長手方向を同方向に向けるとともに間隔をおいて配置された第１および第２の２つのヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ長手方向両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備え、第１熱交換器の第１ヘッダタンクと第２熱交換器の第１ヘッダタンク、および第１熱交換器の第２ヘッダタンクと第２熱交換器の第２ヘッダタンクとがそれぞれ通風方向に並んで配置されており、
第１熱交換器の第１ヘッダタンクに入口ヘッダが設けられるとともに、第２熱交換器の第１ヘッダタンクに出口ヘッダが設けられ、流量調整装置が２つの第１ヘッダタンク間に設けられ、両ヘッダタンクの第２ヘッダタンクにそれぞれ中間ヘッダが設けられ、両中間ヘッダが、２つの第２ヘッダタンク間に設けられた連通部を介して相互に通じさせられている請求項１記載の熱交換装置。
【請求項３】
長手方向を同方向に向けるとともに間隔をおいて配置された第１および第２の２つのヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ長手方向両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えた１つの熱交換器からなり、当該熱交換器の第１ヘッダタンクに、入口ヘッダおよび出口ヘッダが第１ヘッダタンクの長手方向に並んで設けられ、流量調整装置が第１ヘッダタンクにおける入口ヘッダと出口ヘッダとの間の部分に設けられ、第２ヘッダタンクに１つの中間ヘッダが設けられている請求項１記載の熱交換装置。
【請求項４】
流量調整装置が、入口ヘッダと出口ヘッダを通じさせる通路、および通路を開閉する開閉部材を備えており、開閉部材が全閉状態となった際に入口ヘッダ内に流入した全流体が流体経路側に流れ、全開状態となった際に、入口ヘッダ内に流入した流体が流体経路側および出口ヘッダ側の両方に流れるとともに、出口ヘッダ側への流体の流量が流体経路側への流体の流量よりも多くなるようになされている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換装置。
【請求項５】
流量調整装置の開閉部材が全開状態となった際の通路の通路面積が、入口ヘッダに接続された全ての熱交換管の流体通路の総通路面積よりも大きくなっている請求項４記載の熱交換装置。
【請求項６】
低温の熱媒体により冷却される被冷却機器、被冷却機器を冷却して高温になった熱媒体から温熱を放熱するラジエータ、被冷却機器を冷却した後の高温の熱媒体から熱を回収する熱回収器、および被冷却機器とラジエータと熱回収器との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環路を備えており、熱媒体循環路における被冷却機器の下流側でかつ熱回収器の上流側と、熱回収器の下流側でかつラジエータの上流側との間に、熱回収器を迂回するバイパス路が設けられており、ラジエータが請求項１〜５のうちのいずれかに記載の熱交換装置からなる車両用熱授受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換装置およびこれを用いた車両用熱授受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両の電動化に伴い、エンジン（内燃機関）の排熱が減少するので、暖房時の熱源が不足するという問題が生じる。
【０００３】
このような問題を解消するため、暖房時に、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵと称する）などの電気系統の排熱を利用することが考えられている。
【０００４】
ところで、ＰＣＵの冷却効率を向上させるために、冷却液などの液状熱媒体を用いてＰＣＵを冷却することが行われており、ＰＣＵを冷却した高温の冷却液が有する温熱は、ラジエータにおいて車両の開口部から導入された空気に放熱されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、ＰＣＵの排熱を暖房に利用する場合には、暖房時に、ラジエータを流れる熱媒体の流量を減少させることによりラジエータでの放熱量を低減し、熱媒体の過冷却を抑制することが求められる。
【０００６】
たとえば特許文献１には、原動機としてエンジンおよびモータを用いるハイブリッド車両に用いられ、かつＰＣＵの排熱を暖房に利用する車両用熱授受装置が記載されている。特許文献１に記載された車両用熱授受装置は、エンジンを冷却する冷却液である熱媒体が流れる第１熱媒体循環路と、ＰＣＵを冷却する冷却液である熱媒体が流れる第２熱媒体循環路とを備えており、第２熱媒体循環路に、被冷却機器であるＰＣＵ、暖房時にＰＣＵを冷却して温熱を得た高温の熱媒体により車室内に送られる空気を加熱するヒータコア、ヒータコアを通過した熱媒体と車両の開口部から導入された空気とを熱交換させることにより熱媒体から温熱を放熱するラジエータ、および第２熱媒体循環路内で熱媒体を循環させるポンプが設けられ、第２熱媒体循環路におけるヒータコアの上流側でかつＰＣＵの下流側と、ヒータコアの下流側でかつラジエータの上流側とが、暖房が不要の際にヒータコアを迂回する第１バイパス路によって接続され、第２熱媒体循環路におけるラジエータの上流側でかつ第１バイパス路の下流側端部よりも下流側と、ラジエータの下流側でかつＰＣＵの上流側とが、暖房時にラジエータを迂回させる第２バイパス路によって接続され、第２熱媒体循環路と第１バイパス路との分岐部に第１流路切替弁が設けられ、第２熱媒体循環路と第２バイパス路との分岐部に第２流路切替弁が設けられたものである。
【０００７】
特許文献１記載の車両用熱授受装置においては、車室内の暖房時には、両切替弁が操作されることによって、第１バイパス路を流れる熱媒体の量を０にするとともに全ての熱媒体をヒータコアに通し、さらに第２バイパス路に少なくとも一部の熱媒体を流してラジエータを流れる熱媒体の量を減少させて熱媒体の過冷却を抑制し、熱媒体の有する熱を効果的に車室内の暖房に用いることができるようになっている。
【０００８】
ところで、特許文献１には明記されていないが、第１熱媒体循環路、第２熱媒体循環路、第１バイパス路および第２バイパス路は、配管により構成されることが一般的であるので、部品点数が比較的多くなる。また、配管をエンジンルーム内に設置する必要があり、車両用熱授受装置の設置作業が面倒になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１１９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明の目的は、上記問題を解決し、部品点数を低減しうるとともに、設置作業が容易な車両用熱授受装置に用いられる熱交換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１２】
1)流体入口を有する入口ヘッダ、流体出口を有する出口ヘッダ、ならびに少なくとも１つの中間ヘッダと複数の熱交換管からなり、かつ流体入口から入口ヘッダに流入した流体を全中間ヘッダおよび全熱交換管を経て出口ヘッダに流す流体経路を備えており、
入口ヘッダと出口ヘッダとが隣り合って配置され、入口ヘッダと出口ヘッダとの間に、少なくとも一部の流体を入口ヘッダから出口ヘッダに流すことによって、流体経路を流れる流体の量を調整する流量調整装置が設けられている熱交換装置。
【００１３】
2)通風方向に並んで配置された第１および第２の２つの熱交換器からなり、各熱交換器が、長手方向を同方向に向けるとともに間隔をおいて配置された第１および第２の２つのヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ長手方向両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備え、第１熱交換器の第１ヘッダタンクと第２熱交換器の第１ヘッダタンク、および第１熱交換器の第２ヘッダタンクと第２熱交換器の第２ヘッダタンクとがそれぞれ通風方向に並んで配置されており、
第１熱交換器の第１ヘッダタンクに入口ヘッダが設けられるとともに、第２熱交換器の第１ヘッダタンクに出口ヘッダが設けられ、流量調整装置が２つの第１ヘッダタンク間に設けられ、両ヘッダタンクの第２ヘッダタンクにそれぞれ中間ヘッダが設けられ、両中間ヘッダが、２つの第２ヘッダタンク間に設けられた連通部を介して相互に通じさせられている上記1)記載の熱交換装置。
【００１４】
3)長手方向を同方向に向けるとともに間隔をおいて配置された第１および第２の２つのヘッダタンクと、両ヘッダタンク間に配置されかつ長手方向両端部が両ヘッダタンクに接続された複数の熱交換管とを備えた１つの熱交換器からなり、当該熱交換器の第１ヘッダタンクに、入口ヘッダおよび出口ヘッダが第１ヘッダタンクの長手方向に並んで設けられ、流量調整装置が第１ヘッダタンクにおける入口ヘッダと出口ヘッダとの間の部分に設けられ、第２ヘッダタンクに１つの中間ヘッダが設けられている上記1)記載の熱交換装置。
【００１５】
4)流量調整装置が、入口ヘッダと出口ヘッダを通じさせる通路、および通路を開閉する開閉部材を備えており、開閉部材が全閉状態となった際に入口ヘッダ内に流入した全流体が流体経路側に流れ、全開状態となった際に、入口ヘッダ内に流入した流体が流体経路側および出口ヘッダ側の両方に流れるとともに、出口ヘッダ側への流体の流量が流体経路側への流体の流量よりも多くなるようになされている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換装置。
【００１６】
5)流量調整装置の開閉部材が全開状態となった際の通路の通路面積が、入口ヘッダに接続された全ての熱交換管の流体通路の総通路面積よりも大きくなっている上記4)記載の熱交換装置。
【００１７】
6)低温の熱媒体により冷却される被冷却機器、被冷却機器を冷却して高温になった熱媒体から温熱を放熱するラジエータ、被冷却機器を冷却した後の高温の熱媒体から熱を回収する熱回収器、および被冷却機器とラジエータと熱回収器との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環路を備えており、熱媒体循環路における被冷却機器の下流側でかつ熱回収器の上流側と、熱回収器の下流側でかつラジエータの上流側との間に、熱回収器を迂回するバイパス路が設けられており、ラジエータが上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の熱交換装置からなる車両用熱授受装置。
【発明の効果】
【００１８】
上記1)〜5)の熱交換装置によれば、流体入口を有する入口ヘッダ、流体出口を有する出口ヘッダ、ならびに少なくとも１つの中間ヘッダと複数の熱交換管からなり、かつ流体入口から入口ヘッダに流入した流体を全中間ヘッダおよび全熱交換管を経て出口ヘッダに流す流体経路を備えており、入口ヘッダと出口ヘッダとが隣り合って配置され、入口ヘッダと出口ヘッダとの間に、少なくとも一部の流体を入口ヘッダから出口ヘッダに流すことによって、流体経路を流れる流体の量を調整する流量調整装置が設けられているので、流体経路を迂回して入口ヘッダから出口ヘッダに流れる流体の量を多くして流体経路を流れる流体の量を抑制することが可能になり、たとえば上記6)の車両用熱授受装置のラジエータとして用いた場合、暖房時にラジエータを迂回するバイパス路が不要になる。したがって、当該バイパス路用の配管が不要になり、２つのバイパス路を必要とする場合に比べて配管を構成する管の数が減って部品点数が少なくなる。しかも、暖房時にラジエータを迂回するバイパス路用の配管が不要になるので、配管を設置する作業の工数が減少し、ひいては車両用熱授受装置の設置作業が容易になる。
【００１９】
上記5)の熱交換装置によれば、流体経路を迂回して入口ヘッダから出口ヘッダに流れる流体の量を効果的に多くして流体経路を流れる流体の量を抑制することが可能になる。
【００２０】
上記6)の車両用熱授受装置によれば、暖房時にラジエータを迂回するバイパス路用の配管が不要になり、２つのバイパス路を必要とする場合に比べて配管を構成する管の数が減って部品点数が少なくなる。しかも、暖房時にラジエータを迂回するバイパス路用の配管が不要になるので、配管を設置する作業の工数が減少し、ひいては車両用熱授受装置の設置作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明による熱交換装置をラジエータとして用いた車両用熱授受装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】この発明の熱交換装置からなるラジエータの実施形態を示す一部切り欠き斜視図である。
【図３】図２のラジエータの一部切り欠き平面図である。
【図４】図２のラジエータの一部切り欠き正面図である。
【図５】この発明の熱交換装置からなるラジエータの他の実施形態を示す一部切り欠き正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
この実施形態は、この発明による熱交換装置を、原動機としてエンジンおよびモータを用いるハイブリッド自動車または原動機としてモータを用いる電動自動車において、ＰＣＵを冷却するとともにＰＣＵの排熱を暖房に利用する車両用熱授受装置に適用したものである。
【００２４】
以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００２５】
また、以下の説明において、図２、図４および図５の上下、左右を上下、左右というものとする。また、図４および図５の紙面表裏方向（図３の上下方向）を通風方向というものとする。
【００２６】
図１はこの発明による熱交換装置をラジエータとして用いた車両用熱授受装置の全体構成を示し、図２〜図４は図１の車両用熱授受装置のラジエータの構成を示す。
【００２７】
図１において、車両用熱授受装置(1)は、原動機としてエンジンおよびモータを用いるハイブリッド自動車または原動機としてモータを用いる電動自動車において、ＰＣＵを冷却するとともに、ＰＣＵの排熱を暖房に利用するものであり、低温の液状熱媒体により冷却される被冷却機器としてのＰＣＵ(2)、ＰＣＵ(2)を冷却して高温になった熱媒体から温熱を放熱するラジエータ(3)、ＰＣＵ(2)を冷却した後の高温の熱媒体から排熱を回収する熱回収器としてのヒータコア(4)、およびＰＣＵ(2)とラジエータ(3)とヒータコア(4)との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環路(5)と、熱媒体循環路(5)に熱媒体を循環させるポンプ(6)を備えている。
【００２８】
熱媒体循環路(5)におけるＰＣＵ(2)の下流側でかつヒータコア(4)の上流側と、ヒータコア(4)の下流側でかつラジエータ(3)の上流側との間に、ヒータコア(4)を迂回するバイパス路(7)が設けられている。
【００２９】
熱媒体循環路(5)からバイパス路(7)への分岐点に、熱媒体の流れ方向を制御する三方弁(8)が設けられており、三方弁(8)が操作されることによって熱媒体の流れが適宜切り替えられる。
【００３０】
以下、この発明による熱交換装置からなるラジエータ(3)について、図２〜図４を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図２〜図４において、ラジエータ(3)は、通風方向に並んで配置された第１および第２の２つの熱交換器(10)(20)からなる。各熱交換器(10)(20)は、長手方向を同方向、ここでは上下方向に向けるとともに左右方向に間隔をおいて配置された第１および第２の２つのアルミニウム製ヘッダタンク(11)(12)(21)(22)と、長手方向を左右方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で両ヘッダタンク(11)(12)(21)(22)間に上下方向に間隔をおいて配置され、かつ長手方向両端部が両ヘッダタンク(11)(12)(21)(22)に接続された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(13)(23)と、隣り合う熱交換管どうしの間に配置されて熱交換管(13)(23)にろう付された複数のアルミニウム製フィン(14)(24)とを備えている。第１熱交換器(10)の第１ヘッダタンク(11)と第２熱交換器(20)の第１ヘッダタンク(21)、および第１熱交換器(10)の第２ヘッダタンク(12)と第２熱交換器(20)の第２ヘッダタンク(22)とがそれぞれ通風方向に並んで配置されている。そして、走行風導入口を通してエンジンルーム内へ導入された空気が、両熱交換器(10)(20)の隣り合う熱交換管(13)(23)どうしの間隙を図２矢印Ｘで示す方向に通るようになっている。
【００３２】
第１熱交換器(10)の第１ヘッダタンク(11)の全体に、ＰＣＵ(2)を冷却した後ヒータコア(4)を通過した熱媒体、またはＰＣＵ(2)を冷却した後ヒータコア(4)を迂回して流れた熱媒体が流入する入口ヘッダ(15)が設けられるとともに、入口ヘッダ(15)の下部に熱媒体入口(16)（流体入口）が形成されており、熱媒体循環路(5)を流れる熱媒体は熱媒体入口(16)を通って入口ヘッダ(15)内に流入する。第２熱交換器(20)の第１ヘッダタンク(21)の全体に、ラジエータ(3)で冷却された熱媒体がＰＣＵ(2)に向かって流出する出口ヘッダ(25)が設けられるとともに、出口ヘッダ(25)の上部に熱媒体出口(26)（流体出口）が形成されており、出口ヘッダ(25)内の熱媒体は熱媒体出口(26)を通って流出する。ラジエータ(3)の入口ヘッダ(15)と出口ヘッダ(25)とは通風方向に隣り合って配置されている。また、第１熱交換器(10)の第２ヘッダタンク(12)および第２熱交換器(20)の第２ヘッダタンク(22)の全体に、それぞれラジエータ(3)の中間ヘッダ(17)(27)が設けられており、両中間ヘッダ(17)(27)は通風方向に隣り合って配置されている。両中間ヘッダ(17)(27)内どうしは、両第２ヘッダタンク(12)(22)の上部に形成された貫通穴からなる連通部(31)を介して通じさせられている。そして、両熱交換器(10)(20)の全熱交換管(13)(23)、両中間ヘッダ(17)(27)および連通部(31)により、熱媒体入口(16)から入口ヘッダ(15)内に流入した流体を出口ヘッダ(25)に流す流体経路(30)が構成されている。
【００３３】
入口ヘッダ(15)と出口ヘッダ(25)との間に、少なくとも一部を流体を入口ヘッダ(15)から出口ヘッダ(25)に流すことによって、ラジエータ(3)の流体経路(30)を流れる流体の量を調整する流量調整装置(32)が設けられている。流量調整装置(32)は、入口ヘッダ(15)と出口ヘッダ(25)を通じさせる通路(33)、および通路(33)を開閉する開閉部材(34)を備えており（図３参照）、開閉部材(34)が全閉状態となった際に入口ヘッダ(15)内に流入した全熱媒体が流体経路(30)側に流れ、全開状態となった際に、入口ヘッダ(15)内に流入した熱媒体が流体経路(30)側および出口ヘッダ(25)側の両方に流れるとともに、出口ヘッダ(25)側への熱媒体の流量が流体経路(30)側への熱媒体の流量よりも多くなるようになされている。また、流量調整装置(32)の開閉部材(34)が全開状態となった際の通路(33)の通路面積が、入口ヘッダ(15)に接続された全ての熱交換管(13)の流体通路の総通路面積よりも大きくなっていることが好ましい。流量調整装置(32)は、入口ヘッダ(15)に流入した全熱媒体量に対する入口ヘッダ(15)から出口ヘッダ(25)に流す熱媒体量の比率が、たとえば０％〜９７％の範囲となるように流量を調整する。流量調整装置(32)は、たとえば流量調整弁からなる。
【００３４】
上述した構成の車両用熱授受装置(1)を搭載したハイブリッド自動車または電気自動車において、図示しない制御装置により三方弁(8)および流量調整装置(32)が操作されて、ＰＣＵ(2)を冷却した熱媒体の流れ方向が制御されるとともに、ラジエータ(3)の流体経路(30)を流れる流体の量が調整される。
【００３５】
夏季などの熱媒体から排熱を回収する必要がない場合には、三方弁(8)は、ポンプ(6)により熱媒体循環路(5)を流れている全熱媒体がバイパス路(7)に流れてヒータコア(4)を迂回するように流れ方向を制御するとともに、流量調整装置(32)は、ラジエータ(3)の入口ヘッダ(15)内に流入した全熱媒体が、流体経路(30)における入口ヘッダ(15)に接続された熱交換管(13)に流れるように流量を制御する。
【００３６】
ＰＣＵ(2)を冷却して高温になった熱媒体は、熱媒体入口(16)を通って入口ヘッダ(15)内に流入し、全熱交換管(13)(23)、両中間ヘッダ(17)(27)および連通部(31)からなる流体経路(30)を流れる間に、高温の熱媒体が有する温熱が、走行風導入口を通してエンジンルーム内へ導入されかつ両熱交換器(10)(20)の隣り合う熱交換管(13)(23)どうしの間隙を通る空気に放熱される。温熱を放熱して冷却された熱媒体はＰＣＵ(2)に送られ、ＰＣＵ(2)の冷却に供される。
【００３７】
一方、冬季の暖房時などの熱媒体から排熱を回収する必要がある場合には、三方弁(8)は、ポンプ(6)により熱媒体循環路(5)を流されている全熱媒体がバイパス路(7)を流れずにヒータコア(4)に流れるように流れ方向を制御するとともに、流量調整装置(32)は、ラジエータ(3)の入口ヘッダ(15)内に流入した全熱媒体の一部が流体経路(30)を迂回して出口ヘッダ(25)に流入するとともに、当該全熱媒体の残部が流体経路(30)における入口ヘッダ(15)に接続された熱交換管(13)に流れるように流量を制御する。
【００３８】
ＰＣＵ(2)を冷却して高温になった熱媒体の一部はヒータコア(4)を流れ、ヒータコア(4)を流れる間に、高温熱媒体の有する温熱が、車室内に送られる空気に放熱され、加熱された空気が車室内に送られて暖房に供される。ヒータコア(4)において温熱を放熱した熱媒体は、熱媒体入口(16)を通って入口ヘッダ(15)内に流入する。入口ヘッダ(15)内に流入した熱媒体の一部は流体経路(30)を迂回して出口ヘッダ(25)に流入し、その後ＰＣＵ(2)に送られる。一方、入口ヘッダ(15)内に流入した熱媒体の残部は流体経路(30)を流れ、流体経路(30)を流れる間に高温熱媒体の有する温熱が、走行風導入口を通してエンジンルーム内へ導入されかつ両熱交換器(10)(20)の隣り合う熱交換管(13)(23)どうしの間隙を通る空気に放熱される。ヒータコア(4)において温熱を放熱して冷却された熱媒体、およびラジエータ(3)において温熱を放熱して冷却された熱媒体はＰＣＵ(2)に送られてＰＣＵ(2)の冷却に供される。ここで、流量調整装置(32)は、流体経路(30)を迂回した熱媒体と流体経路(30)を流れた熱媒体とが混ぜ合わされた際の温度が、ＰＣＵ(2)を冷却するのに必要な温度となるように、流体経路(30)を迂回する熱媒体の流量と流体経路(30)を流れる熱媒体の流量とを制御する。
【００３９】
図５は、この発明による熱交換装置からなりかつ車両用熱授受装置に用いられるラジエータの他の実施形態を示す。
【００４０】
図５において、ラジエータ(40)は、原動機としてエンジンおよびモータを用いるハイブリッド自動車または原動機としてモータを用いる電動自動車において、ＰＣＵを冷却するとともに、冬季においてＰＣＵの排熱を暖房に利用する車両用車両用熱授受装置に用いられるものである。ラジエータ(40)は、長手方向を同方向、ここでは上下方向に向けるとともに左右方向に間隔をおいて配置された第１および第２の２つのアルミニウム製ヘッダタンク(41)(42)と、長手方向を左右方向に向けるとともに幅方向を通風方向に向けた状態で両ヘッダタンク(41)(42)間に上下方向に間隔をおいて配置され、かつ長手方向両端部が両ヘッダタンク(41)(42)に接続された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(43)と、隣り合う熱交換管(43)どうしの間に配置されて熱交換管(43)にろう付された複数のアルミニウム製フィン(44)とを備えている。
【００４１】
ラジエータ(40)の第１ヘッダタンク(41)内が、長手方向の中間部に設けられた仕切部材(44)により２つの区画(41a)(41b)に分割されている。２つの区画(41a)(41b)のうちのいずれか一方、ここでは下方の区画(41a)に、ＰＣＵ(2)を冷却した後ヒータコア(4)を通過した熱媒体、またはＰＣＵ(2)を冷却した後ヒータコア(4)を迂回して流れた熱媒体が流入する入口ヘッダ(45)が設けられるとともに、入口ヘッダ(45)の下部に熱媒体入口(46)（流体入口）が形成されている。第１ヘッダタンク(41)の他方、ここでは上方の区画(41b)に、ラジエータ(40)で冷却された熱媒体がＰＣＵ(2)に向かって流出する出口ヘッダ(47)が設けられるとともに、出口ヘッダ(47)の上部に熱媒体出口(48)（流体出口）が形成されており、出口ヘッダ(47)内の熱媒体は熱媒体出口(48)を通って流出する。ラジエータ(40)の入口ヘッダ(45)と出口ヘッダ(47)とは上下方向に隣り合って配置されている。また、第２ヘッダタンク(42)の全体に、ラジエータ(40)の中間ヘッダ(49)が設けられている。そして、全熱交換管(43)および中間ヘッダ(49)により、熱媒体入口(46)から入口ヘッダ(45)内に流入した流体を出口ヘッダ(47)に流す流体経路(50)が構成されている。
【００４２】
入口ヘッダ(45)と出口ヘッダ(47)との間に、少なくとも一部の流体を入口ヘッダ(45)から出口ヘッダ(47)に流すことによって、ラジエータ(40)の流体経路(50)を流れる流体の量を調整する流量調整装置(51)が設けられている。流量調整装置(51)は、入口ヘッダ(45)と出口ヘッダ(47)を通じさせる通路(52)、および通路(52)を開閉する開閉部材(53)を備えており、開閉部材(53)が全閉状態となった際に入口ヘッダ(45)内に流入した全熱媒体が流体経路(50)側に流れ、全開状態となった際に、入口ヘッダ(45)内に流入した熱媒体が流体経路(50)側および出口ヘッダ(47)側の両方に流れるとともに、出口ヘッダ(47)側への熱媒体の流量が流体経路(50)側への熱媒体の流量よりも多くなるようになされている。また、流量調整装置(51)の開閉部材(53)が全開状態となった際の通路(52)の通路面積が、入口ヘッダ(45)に接続された全ての熱交換管(43)の流体通路の総通路面積よりも大きくなっていることが好ましい。流量調整装置(51)は、入口ヘッダ(45)に流入した全熱媒体量に対する入口ヘッダ(45)から出口ヘッダ(47)に流す熱媒体量の比率が、たとえば０％〜９７％の範囲となるように流量を調整する。流量調整装置(51)は、たとえば流量調整弁からなる。
【００４３】
上述した構成のラジエータ(40)を有する車両用熱授受装置の構成は、ラジエータ(40)の構成を除いては、図１に示す車両用熱授受装置(1)と同じであり、同様に動作する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明による熱交換装置は、比較的廃熱の少ないハイブリッド自動車や電気自動車において、ＰＣＵを冷却するとともにＰＣＵから回収した排熱を暖房に利用しうる車両用熱授受装置のラジエータに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００４５】
(1)：車両用熱授受装置
(2)：ＰＣＵ（被冷却器）
(3)(40)：ラジエータ（熱交換装置）
(4)：ヒータコア（熱回収器）
(5)：熱媒体循環路
(6)：ポンプ
(7)：バイパス路
(10)(20)：熱交換器
(11)(21)(41)；第１ヘッダタンク
(12)(22)(42)：第２ヘッダタンク
(13)(23)(43)：熱交換管
(14)(24)(44)：フィン
(15)(45)：入口ヘッダ
(16)(46)：熱媒体入口（流体入口）
(17)(27)(49)：中間ヘッダ
(25)(47)：出口ヘッダ
(26)(48)：熱媒体出口（流体出口）
(30)(50)：流体経路
(31)：連通部
(32)(51)：流量調整装置
(33)(52)：通路
(34)(53)：開閉部材
【図１】
2020091067.tif 000003
【図２】
2020091067.tif 000004
【図３】
2020091067.tif 000005
【図４】
2020091067.tif 000006
【図５】
2020091067.tif 000007