(57)【要約】【課題】空気と冷却水との間の熱交換を効率的に行うことのできるラジエータを提供する。【解決手段】ラジエータ１０は、空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分である上流側熱交換部ＬＴ２と、空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分であって、空気の流れる方向に沿って上流側熱交換部ＬＴ２よりも下流側となる位置に配置される下流側熱交換部ＬＴ１と、を備える。このラジエータ１０は、冷却水が、下流側熱交換部ＬＴ１を通り冷却された後、上流側熱交換部ＬＴ２を通って更に冷却されるように構成されている。【選択図】図５
2019100674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気との熱交換により冷却水を冷却するラジエータ（１０）であって、
空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分である上流側熱交換部（ＬＴ２）と、
空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分であって、空気の流れる方向に沿って前記上流側熱交換部よりも下流側となる位置に配置される下流側熱交換部（ＬＴ１）と、を備え、
冷却水が、前記下流側熱交換部を通り冷却された後、前記上流側熱交換部を通って更に冷却されるように構成されているラジエータ。
【請求項２】
空気の流れる方向に沿って見た場合において、
前記上流側熱交換部のうち、前記下流側熱交換部と重なっている部分において冷却水が流れる方向が、前記下流側熱交換部において冷却水が流れる方向と同じ方向である、請求項１に記載のラジエータ。
【請求項３】
前記上流側熱交換部は、
空気の流れる方向に沿って見た場合において、前記下流側熱交換部と重なっていない第１熱交換部（ＬＴ２１）と、
空気の流れる方向に沿って見た場合において、少なくとも一部が前記下流側熱交換部と重なっている第２熱交換部（ＬＴ２２）と、を有しており、
前記冷却水が、前記第１熱交換部を通った後に前記第２熱交換部を通るように構成されている、請求項１又は２に記載のラジエータ。
【請求項４】
前記第１熱交換部において冷却水が流れる方向は、前記下流側熱交換部において冷却水が流れる方向とは反対の方向であり、
前記第２熱交換部において冷却水が流れる方向は、前記下流側熱交換部において冷却水が流れる方向と同じ方向である、請求項３に記載のラジエータ。
【請求項５】
空気の流れる方向に沿って見た場合において、前記第２熱交換部の全体が下流側熱交換部と重なっている、請求項３又は４に記載のラジエータ。
【請求項６】
車両の内燃機関を通った冷却水を冷却するための高温用ラジエータ（ＨＴ）と、前記下流側熱交換部と、が一体の熱交換器（１００）として構成されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のラジエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、空気との熱交換により冷却水を冷却するラジエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、各種の搭載機器を冷却し適温に保つためのラジエータが設けられる。ラジエータでは、搭載機器からの熱によって高温となった冷却水が、空気との熱交換によって冷却される。ラジエータにおいて冷却され低温となった冷却水は、再び搭載機器に供給され、搭載機器の冷却に供される。このようなラジエータは、例えば下記特許文献１に記載されているように、車両の前方側にあるエンジンルームに設けられることが多い。
【０００３】
冷却対象である上記の搭載機器としては、例えば内燃機関や水冷コンデンサ等が挙げられる。近年の車両では、冷却水によって冷却すべき機器の数が増加傾向にあり、ラジエータに求められる冷却性能が従来よりも大きくなってきている。このため、ラジエータを単一の熱交換器により構成するのではなく、複数の熱交換器により構成することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０７０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の熱交換器を備えた構成のラジエータでは、それぞれの熱交換器が、空気の流れ方向に沿って並ぶように配置されるのが一般的である。空気は、それぞれの熱交換器を通過する度に高温の冷却水によって加熱され、次第にその温度を上昇させて行く。また、冷却水は、それぞれの熱交換器を通る度に空気によって冷却され、次第にその温度を低下させて行く。
【０００６】
空気と冷却水との間における熱交換が効率的に行われるためには、空気と冷却水との間の温度差が、全ての熱交換器においてある程度確保されていることが好ましい。また、各熱交換器に到達する空気の温度は可能な限り低い方が好ましい。これを実現するための構成、特に、それぞれの熱交換器を冷却水が通る順序については、従来は具体的な検討がなされていなかった。
【０００７】
本開示は、空気と冷却水との間の熱交換を効率的に行うことのできるラジエータ、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】
【０００８】
本開示に係るラジエータは、空気との熱交換により冷却水を冷却するラジエータ（１０）であって、空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分である上流側熱交換部（ＬＴ２）と、空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分であって、空気の流れる方向に沿って上流側熱交換部よりも下流側となる位置に配置される下流側熱交換部（ＬＴ１）と、を備える。このラジエータは、冷却水が、下流側熱交換部を通り冷却された後、上流側熱交換部を通って更に冷却されるように構成されている。
【０００９】
このような構成のラジエータでは、上流側熱交換部を通る冷却水の温度が、下流側熱交換部を通る冷却水の温度よりも低くなる。このため、ラジエータを通過する空気は、先ず上流側熱交換部において比較的低温の冷却水によって加熱されてから、下流側熱交換部において比較的高温の冷却水によって再び加熱されることとなる。また、ラジエータに供給される高温の冷却水は、先ず下流側熱交換部において、上流側熱交換部を通り温度が上昇した後の空気によって予備的に冷却された後、上流側熱交換部において低温の空気によって再び冷却される。
【００１０】
このように、冷却水の冷却及び空気の加熱がそれぞれ段階的に行われるので、上流側熱交換部、下流側熱交換部の順に冷却水が流れる構成とした場合に比べて、空気と冷却水との間の温度差が、それぞれの熱交換部においてある程度確保されることとなる。また、上流側熱交換部、下流側熱交換部の順に冷却水が流れる構成とした場合に比べて、下流側熱交換部に到達する空気の温度がより低くなるという効果も得られる。その結果、上記構成のラジエータでは、全体における熱交換が効率的に行われることとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、空気と冷却水との間の熱交換を効率的に行うことのできるラジエータ、が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態に係るラジエータの構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１のラジエータが備える下流側熱交換器の構成を示す図である。
【図３】図３は、図１のラジエータが備える上流側熱交換器の構成を示す図である。
【図４】図４は、図１のラジエータを側面視で模式的に示す図である。
【図５】図５は、図１のラジエータにおける、空気の流れ及び冷却水の流れを示す図である。
【図６】図６は、比較例に係るラジエータにおける、空気の流れ及び冷却水の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１を参照しながら、本実施形態に係るラジエータ１０の構成について説明する。ラジエータ１０は、車両（全体は不図示）に搭載される熱交換器であって、空気との熱交換によって冷却水を冷却するためのものである。ラジエータ１０は、車両の前方側に形成されたエンジンルームに配置される。車両のフロントグリルからエンジンルーム内に流入する空気の流れが、図１では矢印ＡＲ１で示されている。
【００１５】
図１に示されるように、ラジエータ１０は、上流側熱交換器２００と下流側熱交換器１００とからなる２つの熱交換器を備えている。上流側熱交換器２００及び下流側熱交換器１００は、矢印ＡＲ１で示される空気の流れ方向に沿って並ぶように配置されている。下流側熱交換器１００は、空気の流れる方向に沿って上流側熱交換器２００よりも下流側となる位置、すなわち車両の後方側となる位置に配置されている。本実施形態では、上流側熱交換器２００と下流側熱交換器１００は、その高さ(上下方向の寸法）及び幅（左右方向の寸法）において概ね同一となっている。
【００１６】
図１において符号ＥＱが示されているのは、車両に搭載される機器のうち、ラジエータ１０による冷却対象となる機器である。以下では、当該機器のことを「冷却対象機器ＥＱ」とも表記する。このような冷却対象機器ＥＱとしては、例えば車両用空調装置の一部である水冷コンデンサや、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラー等が挙げられる。ラジエータ１０は、冷却対象機器ＥＱを通過して高温となった冷却水を、空気との熱交換によって冷却しその温度を低下させるためのものである。
【００１７】
車両では、冷却水を循環させるための経路が複数の配管Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によって構成されている。配管Ｐ１は、冷却対象機器ＥＱと下流側熱交換器１００との間を繋いでいる。配管Ｐ２は、下流側熱交換器１００と上流側熱交換器２００との間を繋いでいる。配管Ｐ３は、上流側熱交換器２００と冷却対象機器ＥＱとの間を繋いでいる。
【００１８】
冷却水は、不図示のポンプで圧送されることにより、配管Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれを矢印で示される方向に循環する。具体的には、冷却対象機器ＥＱを通り高温となった冷却水が、配管Ｐ１を通って下流側熱交換器１００に供給され、下流側熱交換器１００において空気との熱交換によって冷却される。当該冷却水は、配管Ｐ２を経由して上流側熱交換器２００に供給され、上流側熱交換器２００において、再び空気との熱交換によって冷却される。上流側熱交換器２００を通り低温となった冷却水は、配管Ｐ３を通り冷却対象機器ＥＱに供給され、冷却対象機器ＥＱの冷却に供される。
【００１９】
図２を参照しながら、下流側熱交換器１００の構成について説明する。図２では、下流側熱交換器１００を車両の前方側から見た状態が示されている。下流側熱交換器１００は、右側タンク１１０と、左側タンク１２０と、チューブ１３０と、コルゲートフィン１４０と、を備えている。
【００２０】
右側タンク１１０は、循環する冷却水を一時的に貯えるための容器である。右側タンク１１０は、細長い棒状の容器として形成されている。右側タンク１１０は、その長手方向を鉛直方向に沿わせた状態で、下流側熱交換器１００のうち車両の右側部分に配置されている。右側タンク１１０の内部空間は、セパレータ１１３によって上下２つに分けられている。
【００２１】
左側タンク１２０は、上記の右側タンク１１０と同様に、循環する冷却水を一時的に貯えるための容器である。左側タンク１２０は、細長い棒状の容器として形成されている。左側タンク１２０は、その長手方向を鉛直方向に沿わせた状態で、下流側熱交換器１００のうち車両の左側部分に配置されている。左側タンク１２０の内部空間は、セパレータ１２３によって上下２つに分けられている。セパレータ１２３が設けられている位置の高さは、セパレータ１１３が設けられている位置の高さと同じである。
【００２２】
チューブ１３０は、扁平形状の断面を有する細長い管であって、下流側熱交換器１００に複数備えられている。チューブ１３０の内部には、その長手方向に沿った不図示の流路が形成されている。それぞれのチューブ１３０は、その長手方向を水平方向に沿わせており、互いの主面を対向させた状態で上下方向に積層配置されている。
【００２３】
それぞれのチューブ１３０は、その一端が右側タンク１１０に接続されており、その他端が左側タンク１２０に接続されている。このような構成により、右側タンク１１０の内部空間と、左側タンク１２０の内部空間とは、それぞれのチューブ１３０内の流路によって連通されている。
【００２４】
冷却水は、チューブ１３０の内部を通って右側タンク１１０から左側タンク１２０へと移動する。その際、チューブ１３０の外側を通過する空気との間で熱交換が行われ、これにより冷却水はその温度を低下させる。また、空気は冷却水との熱交換により加熱されて、その温度を上昇させる。
【００２５】
コルゲートフィン１４０は、金属板を波状に折り曲げることにより形成されたものであって、それぞれのチューブ１３０の間に配置されている。波状であるコルゲートフィン１４０のそれぞれの頂部は、チューブ１３０の外表面に対して当接しており、且つろう接されている。このため、下流側熱交換器１００を通過する冷却水の熱は、チューブ１３０を介して空気に伝達されるだけでなく、コルゲートフィン１４０及びチューブ１３０を介しても空気に伝達される。つまり、コルゲートフィン１４０によって空気との接触面積が大きくなっており、冷却水と空気との熱交換が効率よく行われる。
【００２６】
尚、チューブ１３０及びコルゲートフィン１４０は、下流側熱交換器１００のうち右側タンク１１０と左側タンク１２０との間の全体に配置されているのであるが、図２においてはその一部のみが図示されている。
【００２７】
右側タンク１１０のうちセパレータ１１３よりも下方側となる位置には、冷却水の入口である流入口１１２が形成されている。流入口１１２は、図１に示される配管Ｐ１が接続される部分である。また、左側タンク１２０のうちセパレータ１２３よりも下方側となる位置には、冷却水の出口である流出口１２２が形成されている。流出口１２２は、図１に示される配管Ｐ２が接続される部分である。
【００２８】
以上のような構成であるから、配管Ｐ１を通って下流側熱交換器１００に供給された冷却水は、複数のチューブ１３０のうち、セパレータ１１３、１２３よりも下方側に配置されたチューブ１３０のみを通って冷却されることとなる。図２では、セパレータ１１３、１２３の高さとなる位置に点線ＤＬ１が示されている。
【００２９】
複数のチューブ１３０及びコルゲートフィン１４０のうち、点線ＤＬ１よりも下方側に配置されているものは、空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分であって、空気の流れる方向に沿って後述の上流側熱交換部ＬＴ２（図３を参照）よりも下流側となる位置に配置されている。このため、複数のチューブ１３０及びコルゲートフィン１４０のうち、点線ＤＬ１よりも下方側に配置されているものの全体のことを、以下では「下流側熱交換部ＬＴ１」とも表記する。矢印ＡＲ１１で示されるように、下流側熱交換部ＬＴ１において冷却水の流れる方向は、右側タンク１１０から左側タンク１２０に向かう方向となっている。
【００３０】
下流側熱交換器１００のうち点線ＤＬ１よりも上方側の部分は、図１を参照しながら説明したような冷却対象機器ＥＱの冷却に供される部分ではなく、車両に搭載された不図示の内燃機関を冷却するための部分となっている。
【００３１】
右側タンク１１０のうちセパレータ１１３よりも上方側となる位置には、冷却水の入口である流入口１１１が形成されている。流入口１１１には、内燃機関から伸びる不図示の配管が接続される。内燃機関を通り高温となった冷却水は、当該配管を通って流入口１１１へと供給される。
【００３２】
流入口１１１から右側タンク１１０へと供給された冷却水は、複数のチューブ１３０のうち点線ＤＬ１よりも上方側に配置されているもの、の内部を通って、左側タンク１２０の内部に流入する。このとき、チューブ１３０の内側を通る冷却水と、外側を通過する空気との間で熱交換が行われ、これにより冷却水はその温度を低下させる。
【００３３】
左側タンク１２０のうちセパレータ１２３よりも上方側となる位置には、冷却水の出口である流出口１２１が形成されている。流出口１２１には、内燃機関へと繋がる不図示の配管が接続される。点線ＤＬ１よりも上方側に配置されているチューブ１３０を通って冷却された冷却水は、当該配管を通って再び内燃機関へと供給される。
【００３４】
複数のチューブ１３０及びコルゲートフィン１４０のうち、点線ＤＬ１よりも上方側に配置されているものは、車両の内燃機関を通った高温の冷却水を冷却するためのラジエータとして機能する。このため、複数のチューブ１３０及びコルゲートフィン１４０のうち、点線ＤＬ１よりも上方側に配置されているものの全体のことを、以下では「高温用ラジエータＨＴ」とも表記する。
【００３５】
このように、本実施形態に係るラジエータ１０では、車両の内燃機関を通った冷却水を冷却するための高温用ラジエータＨＴと、冷却対象機器ＥＱを冷却するための下流側熱交換部ＬＴ１とが、一体の熱交換器（下流側熱交換器１００）として構成されている。尚、ラジエータ１０の下流側熱交換器１００がこのような高温用ラジエータＨＴを含んでおらず、その熱交換に供する部分の全体が下流側熱交換部ＬＴ１として構成されているような態様であってもよい。
【００３６】
図３を参照しながら、上流側熱交換器２００の構成について説明する。図３では、上流側熱交換器２００を車両の前方側から見た状態が示されている。上流側熱交換器２００は、左側タンク２１０と、右側タンク２２０と、チューブ２３０と、コルゲートフィン２４０と、を備えている。
【００３７】
左側タンク２１０は、循環する冷却水を一時的に貯えるための容器である。左側タンク２１０は、細長い棒状の容器として形成されている。左側タンク２１０は、その長手方向を鉛直方向に沿わせた状態で、上流側熱交換器２００のうち車両の左側部分に配置されている。左側タンク２１０の内部空間は、セパレータ２１３によって上下２つに分けられている。
【００３８】
右側タンク２２０は、上記の左側タンク２１０と同様に、循環する冷却水を一時的に貯えるための容器である。右側タンク２２０は、細長い棒状の容器として形成されている。右側タンク２２０は、その長手方向を鉛直方向に沿わせた状態で、上流側熱交換器２００のうち車両の右側部分に配置されている。右側タンク２２０の内部空間はセパレータによって分けられておらず、全体が一つの空間となっている。
【００３９】
チューブ２３０は、扁平形状の断面を有する細長い管であって、上流側熱交換器２００に複数備えられている。チューブ２３０の内部には、その長手方向に沿った不図示の流路が形成されている。それぞれのチューブ２３０は、その長手方向を水平方向に沿わせており、互いの主面を対向させた状態で上下方向に積層配置されている。
【００４０】
それぞれのチューブ２３０は、その一端が左側タンク２１０に接続されており、その他端が右側タンク２２０に接続されている。このような構成により、左側タンク２１０の内部空間と、右側タンク２２０の内部空間とは、それぞれのチューブ２３０内の流路によって連通されている。
【００４１】
冷却水は、チューブ２３０の内部を通って左側タンク２１０と右側タンク２２０との間を移動する。その際、チューブ２３０の外側を通過する空気との間で熱交換が行われ、これにより冷却水はその温度を低下させる。また、空気は冷却水との熱交換により加熱されて、その温度を上昇させる。
【００４２】
コルゲートフィン２４０は、金属板を波状に折り曲げることにより形成されたものであって、それぞれのチューブ２３０の間に配置されている。波状であるコルゲートフィン２４０のそれぞれの頂部は、チューブ２３０の外表面に対して当接しており、且つろう接されている。このため、下流側熱交換器１００を通過する冷却水の熱は、チューブ２３０を介して空気に伝達されるだけでなく、コルゲートフィン２４０及びチューブ２３０を介しても空気に伝達される。つまり、コルゲートフィン２４０によって空気との接触面積が大きくなっており、冷却水と空気との熱交換が効率よく行われる。
【００４３】
尚、チューブ２３０及びコルゲートフィン２４０は、上流側熱交換器２００のうち左側タンク２１０と右側タンク２２０との間の全体に配置されているのであるが、図３においてはその一部のみが図示されている。
【００４４】
左側タンク２１０のうちセパレータ２１３よりも上方側となる位置には、冷却水の入口である流入口２１１が形成されている。流入口２１１は、図１に示される配管Ｐ２が接続される部分である。また、左側タンク２１０のうちセパレータ２１３よりも下方側となる位置には、冷却水の出口である流出口２１２が形成されている。流出口２１２は、図１に示される配管Ｐ３が接続される部分である。
【００４５】
以上のような構成であるから、配管Ｐ２を通って上流側熱交換器２００に供給された冷却水は、複数のチューブ２３０のうち、セパレータ２１３よりも上方側に配置されたチューブ２３０を通って、左側タンク２１０から右側タンク２２０へと移動する。図３では、セパレータ２１３の高さとなる位置に点線ＤＬ２が示されている。
【００４６】
右側タンク２２０に到達した冷却水は、その後、複数のチューブ２３０のうち、セパレータ２１３よりも下方側に配置されたチューブ２３０を通って、右側タンク２２０から左側タンク２１０へと再び移動する。
【００４７】
以上のような経路で流れる冷却水は、チューブ２３０の内側を通る際において空気と熱交換によって冷却され、その温度を低下させる。
【００４８】
複数のチューブ２３０及びコルゲートフィン２４０は、空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分であって、空気の流れる方向に沿って下流側熱交換部ＬＴ１（図２を参照）よりも上流側となる位置に配置されている。このため、複数のチューブ２３０及びコルゲートフィン２４０の全体のことを、以下では「上流側熱交換部ＬＴ２」とも表記する。
【００４９】
また、上流側熱交換部ＬＴ２のうち点線ＤＬ２よりも上方側の部分ことを、以下では「第１熱交換部ＬＴ２１」とも表記する。更に、上流側熱交換部ＬＴ２のうち点線ＤＬ２よりも下方側の部分のことを、以下では「第２熱交換部ＬＴ２２」とも表記する。
【００５０】
矢印ＡＲ２１で示されるように、第１熱交換部ＬＴ２１において冷却水の流れる方向は、左側タンク２１０から右側タンク２２０に向かう方向となっている。矢印ＡＲ２２で示されるように右側タンク２２０の内部において冷却水の流れる方向は上方から下方に向かう方向となっている。矢印ＡＲ２３で示されるように、第２熱交換部ＬＴ２２において冷却水の流れる方向は、右側タンク２２０から左側タンク２１０に向かう方向となっている。これらの矢印で示されるように、冷却水は、第１熱交換部ＬＴ２１を通った後に第２熱交換部ＬＴ２２を通る。
【００５１】
図４では、下流側熱交換器１００及び上流側熱交換器２００が、車両の左側から見た側面視で模式的に描かれている。本実施形態では、下流側熱交換器１００の下端と上流側熱交換器２００の下端とが、互いに同一の高さとなる位置に配置されている。また、下流側熱交換器１００に設けられたセパレータ１１３、１２３の高さと、上流側熱交換器２００に設けられたセパレータ２１３の高さとが、互いに同一となっている。
【００５２】
このため、空気の流れる方向、すなわち前後方向に沿ってラジエータ１０を見た場合においては、第２熱交換部ＬＴ２２はその全体が下流側熱交換部ＬＴ１と重なっている。一方、第１熱交換部ＬＴ２１は下流側熱交換部ＬＴ１と一切重なっておらず、その全体が高温用ラジエータＨＴと重なっている。
【００５３】
このような態様に替えて、例えばセパレータ２１３の位置をセパレータ１１３、１２３の位置よりも高くすることにより、第２熱交換部ＬＴ２２の全体ではなく一部のみが下流側熱交換部ＬＴ１と重なっているような態様としてもよい。
【００５４】
図２と図３を対比すると明らかなように、第１熱交換部ＬＴ２１において冷却水が流れる方向（矢印ＡＲ２１）は、下流側熱交換部ＬＴ１において冷却水が流れる方向（矢印ＡＲ１１）とは反対の方向となっている。また、第２熱交換部ＬＴ２２において冷却水が流れる方向（矢印ＡＲ２３）は、下流側熱交換部ＬＴ１において冷却水が流れる方向（矢印ＡＲ１１）と同じ方向となっている。
【００５５】
換言すれば、上流側熱交換部ＬＴ２のうち、空気の流れる方向に沿って見た場合において下流側熱交換部ＬＴ１と重なっている部分（つまり第２熱交換部ＬＴ２２）において冷却水が流れる方向が、下流側熱交換部ＬＴ１において冷却水が流れる方向と同じ方向となっている。
【００５６】
ラジエータ１０を通過する冷却水や空気の温度変化について、図５を参照しながら説明する。図５において矢印ＡＲ４１で示されるのは、図１の配管Ｐ１を通って下流側熱交換部ＬＴ１へと供給される冷却水の流れである。矢印ＡＲ４２で示されるのは、図１の配管Ｐ２を通って下流側熱交換部ＬＴ１から第１熱交換部ＬＴ２１へと供給される冷却水の流れである。矢印ＡＲ４３で示されるのは、右側タンク２２０を経由して第１熱交換部ＬＴ２１から第２熱交換部ＬＴ２２へと供給される冷却水の流れである。矢印ＡＲ４４で示されるのは、図１の配管Ｐ３を通って第２熱交換部ＬＴ２２から排出される冷却水の流れである。
【００５７】
図５においては、各部を流れる冷却水や空気の温度の例が括弧書きで示されている。尚、括弧書きで示される各温度はあくまで一例である。
【００５８】
ラジエータ１０に供給される冷却水は、矢印ＡＲ４１で示されるように、先ず下流側熱交換部ＬＴ１に供給される。このときの冷却水の温度は、例えば１００℃程度の高温となっている。当該冷却水は、下流側熱交換部ＬＴ１を通りながら空気によって冷却され、その温度を低下させる。図５に示される例では、下流側熱交換部ＬＴ１を通過することによって冷却水の温度は１００℃から９０℃まで低下している。
【００５９】
下流側熱交換部ＬＴ１を通過した冷却水は、矢印ＡＲ４２で示されるように、上流側熱交換部ＬＴ２の第１熱交換部ＬＴ２１に供給される。第１熱交換部ＬＴ２１の入口部分における冷却水の温度は、下流側熱交換部ＬＴ１の出口部分における冷却水の温度に概ね等しいため、図５の例では９０℃となっている。
【００６０】
第１熱交換部ＬＴ２１に供給された冷却水は、第１熱交換部ＬＴ２１を通りながら空気によって冷却され、その温度を低下させる。図５に示される例では、第１熱交換部ＬＴ２１を通過することによって冷却水の温度は９０℃から８０℃まで低下している。
【００６１】
第１熱交換部ＬＴ２１を通過した冷却水は、矢印ＡＲ４３で示されるように、上流側熱交換部ＬＴ２の第２熱交換部ＬＴ２２に供給される。第２熱交換部ＬＴ２２の入口部分における冷却水の温度は、第１熱交換部ＬＴ２１の出口部分における冷却水の温度に概ね等しいため、図５の例では８０℃となっている。
【００６２】
第２熱交換部ＬＴ２２に供給された冷却水は、第２熱交換部ＬＴ２２を通りながら空気によって冷却され、その温度を低下させる。図５に示される例では、第２熱交換部ＬＴ２２を通過することによって冷却水の温度は８０℃から７０℃まで低下している。その後、当該冷却水は矢印ＡＲ４４に示されるように外部に排出され、冷却対象機器ＥＱの冷却に供給される。
【００６３】
図５において矢印ＡＲ３１で示されているのは、外部から導入された後に上流側熱交換部ＬＴ２へと向かう空気の流れである。図５の例では、当該空気の温度は２５℃となっている。
【００６４】
また、同図において矢印ＡＲ３２で示されているのは、上流側熱交換部ＬＴ２の第２熱交換部ＬＴ２２を通った後に、下流側熱交換部ＬＴ１へと向かう空気の流れである。当該空気は、７０℃から８０℃程度の冷却水によって加熱されることにより、当初の２５℃から６０℃まで上昇している。このため、下流側熱交換部ＬＴ１に供給された１００℃の冷却水は、６０℃の空気によって冷却されることとなる。
【００６５】
本実施形態に係るラジエータ１０は、冷却水が、下流側熱交換部ＬＴ１を通り冷却された後、上流側熱交換部ＬＴ２を通って更に冷却されるように構成されている。その結果、各部における冷却水や空気の温度が、以上に説明したようなものとなっている。当該構成の利点を説明するために、以下では図６を参照しながら、比較例に係るラジエータ１０の各部における冷却水や空気の温度について説明する。
【００６６】
図６に示される比較例では、冷却水の流れる経路において本実施形態（図５）と異なっている。この比較例では、ラジエータ１０に供給される冷却水は、矢印ＡＲ５１で示されるように、先ず上流側熱交換部ＬＴ２の第１熱交換部ＬＴ２１に供給される。このときの冷却水の温度は、図５の例と同様に１００℃程度の高温となっている。当該冷却水は、第１熱交換部ＬＴ２１を通りながら空気によって冷却され、その温度を低下させる。図６に示される例では、第１熱交換部ＬＴ２１を通過することによって冷却水の温度は１００℃から９０℃まで低下している。
【００６７】
上流側熱交換部ＬＴ２を通過した冷却水は、矢印ＡＲ５３で示されるように、右側タンク２２０を通って上流側熱交換部ＬＴ２の第２熱交換部ＬＴ２２に供給される。第２熱交換部ＬＴ２２の入口部分における冷却水の温度は、第１熱交換部ＬＴ２１の出口部分における冷却水の温度に概ね等しいため、図６の例では９０℃となっている。
【００６８】
第２熱交換部ＬＴ２２に供給された冷却水は、第２熱交換部ＬＴ２２を通りながら空気によって冷却され、その温度を低下させる。図６に示される例では、第２熱交換部ＬＴ２２を通過することによって冷却水の温度は９０℃から８０℃まで低下している。
【００６９】
第２熱交換部ＬＴ２２を通過した冷却水は、矢印ＡＲ５３で示されるように、下流側熱交換部ＬＴ１に供給される。下流側熱交換部ＬＴ１の入口部分における冷却水の温度は、第２熱交換部ＬＴ２２の出口部分における冷却水の温度に概ね等しいため、図６の例では８０℃となっている。
【００７０】
下流側熱交換部ＬＴ１に供給された冷却水は、下流側熱交換部ＬＴ１を通りながら空気によって冷却され、その温度を低下させる。図６に示される例では、下流側熱交換部ＬＴ１を通過することによって冷却水の温度は８０℃から７８℃まで低下している。２℃しか低下しない理由については後述する。その後、当該冷却水は矢印ＡＲ５４に示されるように外部に排出され、冷却対象機器ＥＱの冷却に供給される。
【００７１】
図６において矢印ＡＲ３１で示されているのは、外部から導入された後に上流側熱交換部ＬＴ２へと向かう空気の流れである。この比較例でも図５の例と同様に、当該空気の温度は２５℃となっている。
【００７２】
また、図６において矢印ＡＲ３２で示されているのは、上流側熱交換部ＬＴ２の第２熱交換部ＬＴ２２を通った後に、下流側熱交換部ＬＴ１へと向かう空気の流れである。当該空気は、この比較例では８０℃から９０℃程度の冷却水によって加熱されるので、当初の２５℃から７０℃まで上昇している。つまり、図５の例よりも高い温度まで上昇している。
【００７３】
このため、下流側熱交換部ＬＴ１に供給された８０℃の冷却水は、７０℃の空気によって冷却されることとなる。この例では、冷却水と空気との間における温度差が比較的小さいので、冷却水の温度低下は図５の例に比べて小さくなっており、２℃しか低下していない。その結果、ラジエータ１０を通過して冷却対象機器ＥＱへと供給される冷却水の温度が、図５の例に比べて高くなっている。換言すれば、図５の本実施形態における冷却水の冷却性能は、図６に示される比較例における冷却水の冷却性能よりも高くなっている。
【００７４】
その理由について説明する。図６の比較例では、冷却水は、空気流れの上流側にある上流側熱交換部ＬＴ２を最初に通り、その後に、下流側にある下流側熱交換部ＬＴ１を通ることとなる。このため、ラジエータ１０に供給される空気は、上流側熱交換部ＬＴ２において先ず高温（８０℃から９０℃程度）の冷却水によって加熱され、その温度を大きく上昇させてしまう。このため、空気流れの下流側にある下流側熱交換部ＬＴ１では、比較的高温となった空気との熱交換によって冷却水が冷却される。この場合、下流側熱交換部ＬＴ１では空気と冷却水との温度差が小さくなるので、冷却水が効率的には冷却されない。その結果、下流側熱交換部ＬＴ１における冷却水の温度低下は小さくなってしまう。
【００７５】
また、図６の比較例では、矢印ＡＲ３２のように流れる空気の温度、すなわち下流側熱交換部ＬＴ１に到達する空気の温度が比較的高くなってしまうことにより、下流側熱交換部ＬＴ１における冷却性能が低下するという問題も生じている。
【００７６】
これに対し、本実施形態に係るラジエータ１０では、図５に示されるように、上流側熱交換部ＬＴ２を通る冷却水の温度が、下流側熱交換部ＬＴ１を通る冷却水の温度よりも低くなっている。このため、ラジエータ１０を通過する空気は、先ず上流側熱交換部ＬＴ２において比較的低温（７０℃から８０℃程度）の冷却水によって加熱されてから、下流側熱交換部ＬＴ１において比較的高温（９０℃から１００℃程度）の冷却水によって再び加熱されることとなる。
【００７７】
また、ラジエータ１０に供給される高温の冷却水は、先ず下流側熱交換部ＬＴ１において、上流側熱交換部ＬＴ２を通り温度が上昇した後の空気によって予備的に冷却された後、上流側熱交換部ＬＴ２において低温の空気によって再び冷却される。
【００７８】
このように、本実施形態に係るラジエータ１０では、冷却水の冷却及び空気の加熱がそれぞれ段階的に行われるので、上流側熱交換部ＬＴ２、下流側熱交換部ＬＴ１の順に冷却水が流れる比較例（図６）に比べて、空気と冷却水との間の温度差が、それぞれの熱交換部においてある程度確保されている。
【００７９】
具体的には、上流側熱交換部ＬＴ２の第２熱交換部ＬＴ２２では、冷却水の温度が７０℃から８０℃程度であるのに対し、空気の温度はこれよりも十分に低い２５℃となっている。また、下流側熱交換部ＬＴ１では、冷却水の温度が９０℃から１００℃程度であるのに対し、空気の温度はこれよりも十分に低い６０℃となっている。このため、上流側熱交換部ＬＴ２及び下流側熱交換部ＬＴ１のいずれにおいても、空気と冷却水との間における熱交換が効率よく行われる。
【００８０】
また、本実施形態では、比較的低温の冷却水が上流側の第２熱交換部ＬＴ２２を流れるので、矢印ＡＲ３２のように流れる空気の温度、すなわち下流側熱交換部ＬＴ１に到達する空気の温度が、図６の比較例に比べて低くなっている。これにより、下流側熱交換部ＬＴ１における熱交換が更に効率的に行われる。
【００８１】
本実施形態では、空気の流れる方向に沿って見た場合において、上流側熱交換部ＬＴ２のうち、下流側熱交換部ＬＴ１と重なっている部分（本実施形態では第２熱交換部ＬＴ２２）において冷却水が流れる方向が、下流側熱交換部ＬＴ１において冷却水が流れる方向と同じ方向となっている。このため、左右方向に沿ったどの位置においても、上流側熱交換部ＬＴ２と下流側熱交換部ＬＴ１と間の温度差がある程度確保されている。
【００８２】
例えば、図５の例においては、上流側熱交換部ＬＴ２と下流側熱交換部ＬＴ１と間の温度差が、車両の右側部分においては２０℃（１００℃−８０℃）となっており、車両の左側部分においても２０℃（９０℃−７０℃）となっている。
【００８３】
これに対し、図６の比較例においては、上流側熱交換部ＬＴ２と下流側熱交換部ＬＴ１と間の温度差が、車両の右側部分においては１２℃（９０℃−７８℃）となっている一方で、車両の左側部分においては概ね０℃（８０℃−８０℃）となってしまっている。その結果、ラジエータ１０全体における冷却効率が低下してしまっている。これと比較すると明らかなように、本実施形態では上記の温度差が全体で概ね一様に確保されるので、ラジエータ１０全体における冷却効率が高くなっている。
【００８４】
本実施形態に係るラジエータ１０は、上流側熱交換器２００における冷却水が、第１熱交換部ＬＴ２１を通った後に第２熱交換部ＬＴ２２を通るように構成されている。つまり、上流側熱交換部ＬＴ２における冷却水は、最初に下流側熱交換部ＬＴ１と重ならない部分（第１熱交換部ＬＴ２１）を通りその温度を低下させてから、下流側熱交換部ＬＴ１と重なる部分（第２熱交換部ＬＴ２２）を通る。これにより、図５の矢印ＡＲ３２に沿って下流側熱交換部ＬＴ１に到達する空気の温度を更に低下させ、下流側熱交換部ＬＴ１における熱交換を更に効率的に行うことが可能となっている。
【００８５】
既に述べたように、本実施形態では、空気の流れ方向に沿って見た場合において、第２熱交換部ＬＴ２２の全体が下流側熱交換部ＬＴ１と重なっている。このような態様に替えて、第２熱交換部ＬＴ２２の高さを本実施形態よりも高くすることにより、第２熱交換部ＬＴ２２の一部のみが下流側熱交換部ＬＴ１と重なっているような態様としてもよい。しかしながら、第１熱交換部ＬＴ２１において冷却水の温度を十分に低下させるためには、第１熱交換部ＬＴ２１の高さは可能な限り大きくした方が良い。この点に鑑みれば、本実施形態のように、第２熱交換部ＬＴ２２の高さを第１熱交換部ＬＴ２１の高さと同じにした方が好ましい。
【００８６】
以上においては、下流側熱交換器１００と上流側熱交換器２００との間に、他の熱交換器が配置されていない場合の例について説明した。このような態様に替えて、両者の間に他の熱交換器（例えば空調用のコンデンサ等）が配置されているような態様としてもよい。また、空気の流れ方向に沿って上流側熱交換器２００よりも更に上流側となる位置に、上記のような他の熱交換器が配置されているような態様としてもよい。
【００８７】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０：ラジエータ
ＬＴ１：下流側熱交換部
ＬＴ２：上流側熱交換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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