(57)【要約】【課題】低水温ラジエータと高水温ラジエータとを設ける場合であっても、低水温ラジエータの必要放熱量と出口水温とを得ることができる熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器（２）は、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第１熱交換部（２０）と、第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第２熱交換部（２２）と、を備えている。第１熱交換部（２０）の出口要求温度が第２熱交換部（２２）の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換部（２０）を第２熱交換部（２２）よりも路面から離隔するように配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器であって、
第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第１熱交換部（２０）と、
第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブが前記第１方向に沿って複数本配列された第２熱交換部（２２）と、を備え、
前記第１熱交換部の出口要求温度が前記第２熱交換部の出口要求温度よりも低い場合に、前記第１熱交換部を前記第２熱交換部よりも路面から離隔するように配置する、熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部の少なくとも一方が、熱交換部内において冷媒の流れを反転させるターン構造を有している場合、路面に近接した箇所に前記第１熱交換媒体及び／又は前記第２熱交換媒体の入口を設け、路面から離隔した箇所に出口を設ける、熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱交換器であって、
前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とは、鉛直方向において重なり合う領域を有するように配置されている、熱交換器。
【請求項４】
複数の熱交換器の配置構造であって、
第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第１熱交換器（３，４）と、
第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブが前記第１方向に沿って複数本配列された第２熱交換器（５）と、を備え、
前記第１熱交換器の出口要求温度が前記第２熱交換器の出口要求温度よりも低い場合に、前記第１熱交換器を前記第２熱交換器よりも路面から離隔するように配置する、熱交換器の配置構造。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器の配置構造であって、
前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器の少なくとも一方が、熱交換器内において冷媒の流れを反転させるターン構造を有している場合、路面に近接した箇所に前記第１熱交換媒体及び／又は前記第２熱交換媒体の入口（３０２Ａ，３０２Ｂ）を設け、路面から離隔した箇所に出口（３０３Ａ，３０３Ｂ）を設ける、熱交換器の配置構造。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の熱交換器の配置構造であって、
前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とは、鉛直方向において重なり合う領域を有するように配置されている、熱交換器の配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器及び熱交換器の配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、特に複数の動力源を持つハイブリッド自動車には、複数の熱交換器が設けられる。一例としては下記特許文献１に開示されている通り、エンジン冷却用の高水温回路に高水温ラジエータが配置され、インバータ冷却やインタークーラー冷却用の低温水回路に低水温ラジエータが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９２４１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、低水温ラジエータが高水温ラジエータよりも路面側に近い下方に配置されている。低水温ラジエータは地熱の影響を受けやすく、気水温度差が小さくなるため、必要放熱量と出口水温を得にくい。
【０００５】
本開示は、低水温ラジエータと高水温ラジエータとを設ける場合であっても、低水温ラジエータの必要放熱量と出口水温とを得ることができる熱交換器及び熱交換器の配置構造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】
本開示は、熱交換器であって、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第１熱交換部（２０）と、第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブが前記第１方向に沿って複数本配列された第２熱交換部（２２）と、を備え、第１熱交換部の出口要求温度が第２熱交換部の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換部を第２熱交換部よりも路面から離隔するように配置する。
【０００７】
本開示では、第１熱交換部の出口要求温度が第２熱交換部の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換部を第２熱交換部よりも路面から離隔するように配置するので、出口要求水温の低い第１熱交換部と路面との距離を確保し、地熱の影響を低減することで必要放熱量を確保し出口要求水温の条件を満たすことができる。
【０００８】
本開示は、複数の熱交換器の配置構造であって、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第１熱交換器（３）と、第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブが前記第１方向に沿って複数本配列された第２熱交換器（５）と、を備え、第１熱交換器の出口要求温度が第２熱交換器の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換器を第２熱交換器よりも路面から離隔するように配置する。
【０００９】
本開示では、第１熱交換器の出口要求温度が第２熱交換器の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換器を第２熱交換器よりも路面から離隔するように配置するので、出口要求水温の低い第１熱交換器と路面との距離を確保し、地熱の影響を低減することで必要放熱量を確保し出口要求水温の条件を満たすことができる。
【００１０】
尚、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、低水温ラジエータと高水温ラジエータとを設ける場合であっても、低水温ラジエータの必要放熱量と出口水温とを得ることができる熱交換器及び熱交換器の配置構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態における熱交換器の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示される熱交換器の効果を説明するための図である。
【図３】図３は、本実施形態における熱交換器の配置構造を示す概略図である。
【図４】図４は、本実施形態における熱交換器の配置構造を示す概略図である。
【図５】図５は、図３に示される熱交換器の配置構造の効果を説明するための図である。
【図６】図６は、図２に示される熱交換器の変形例を説明するための図である。
【図７】図７は、図２に示される熱交換器の変形例を説明するための図である。
【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に示されるように、本実施形態における熱交換器２は、第１熱交換部２０と、第２熱交換部２２と、を備えている。第１熱交換部２０は、インバータやインタークーラーといった比較的低温の第１熱源を冷却するように設けられている。
【００１５】
第１熱交換部２０は、第１熱交換媒体を導入する入口２０２と、入口２０２から導入された第１熱交換媒体と空気との間で熱交換を行うコア部２０１と、熱交換を行った第１熱交換媒体を排出する出口２０３と、を有している。
【００１６】
第１熱交換媒体としては、冷却水や冷却ガスが用いられる。コア部２０１は、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列されている。
【００１７】
第２熱交換部２２は、エンジンといった比較的高温の第２熱源を冷却するように設けられている。
【００１８】
第２熱交換部２２は、第２熱交換媒体を導入する入口２２２と、入口２２２から導入された第２熱交換媒体と空気との間で熱交換を行うコア部２２１と、熱交換を行った第２熱交換媒体を排出する出口２２３と、を有している。
【００１９】
第２熱交換媒体としては、水にエチレングリコール系の不凍液を混合したエンジン冷却水を用いている。コア部２２１は、第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブがコア部２０１と同じ第１方向に沿って複数本配列されている。
【００２０】
図２に示されるように、熱交換器２を自動車に搭載する場合、第１熱交換部２０を第２熱交換部２２よりも路面から離隔するように配置している。これは、第１熱交換部２０の出口要求温度が第２熱交換部２２の出口要求温度よりも低いためである。出口要求温度が比較的低い第２熱交換部２２は、雰囲気温度が比較的低い領域に配置され、地熱の影響を低減することができる。
【００２１】
本実施形態における熱交換器２は、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第１熱交換部２０と、第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第２熱交換部２２と、を備え、第１熱交換部２０の出口要求温度が第２熱交換部２２の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換部２０を第２熱交換部２２よりも路面から離隔するように配置している。
【００２２】
本実施形態では、第１熱交換部２０の出口要求温度が第２熱交換部２２の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換部２０を第２熱交換部２２よりも路面から離隔するように配置するので、出口要求水温の低い第１熱交換部２０と路面との距離を確保し、地熱の影響を低減することで必要放熱量を確保し出口要求水温の条件を満たすことができる。
【００２３】
本実施形態における熱交換器２では、第１熱交換部２０及び第２熱交換部２２の少なくとも一方が、熱交換部内において冷媒の流れを反転させるターン構造を有している場合、路面に近接した箇所に第１熱交換媒体及び／又は第２熱交換媒体の入口を設け、路面から離隔した箇所に出口を設けることができる。
【００２４】
熱交換媒体の出口側を路面から離隔した位置に設けることで、出口側への地熱の影響を低減することができ、出口要求水温の条件を満たすことができる。
【００２５】
本実施形態における熱交換器２では、第１熱交換部２０と第２熱交換部２２とは、鉛直方向において重なり合う領域を有するように配置されている。
【００２６】
第１熱交換部２０と第２熱交換部２２とが鉛直方向において重なり合う領域を有している場合、下方に配置される方がより路面に近接することになる。そのため、第１熱交換部２０の出口要求温度が第２熱交換部２２の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換部２０を第２熱交換部２２よりも路面から離隔するように配置することで、地熱の影響をより低減することができる。
【００２７】
続いて、図３を参照しながら、本実施形態における熱交換器３、熱交換器４、及び熱交換器５の配置構造について説明する。
【００２８】
熱交換器３，４は、インバータやインタークーラーといった比較的低温の第１熱源を冷却するように設けられている。熱交換器３，４は、本開示の第１熱交換器に相当する。
【００２９】
熱交換器３は、第１熱交換媒体を導入する入口３０２と、入口３０２から導入された第１熱交換媒体と空気との間で熱交換を行うコア部３０１と、熱交換を行った第１熱交換媒体を排出する出口３０３と、を有している。
【００３０】
第１熱交換媒体としては、冷却水や冷却ガスが用いられる。コア部３０１は、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列されている。
【００３１】
熱交換器４は、第１熱交換媒体を導入する入口４０２と、入口４０２から導入された第１熱交換媒体と空気との間で熱交換を行うコア部４０１と、熱交換を行った第１熱交換媒体を排出する出口４０３と、を有している。
【００３２】
第１熱交換媒体としては、冷却水や冷却ガスが用いられる。コア部４０１は、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列されている。
【００３３】
熱交換器５は、エンジンといった比較的高温の第２熱源を冷却するように設けられている。熱交換器５は、本開示の第２熱交換器に相当する。
【００３４】
熱交換器５は、第２熱交換媒体を導入する入口５０２と、入口５０２から導入された第２熱交換媒体と空気との間で熱交換を行うコア部５０１と、熱交換を行った第２熱交換媒体を排出する出口５０３と、を有している。
【００３５】
第２熱交換媒体としては、水にエチレングリコール系の不凍液を混合したエンジン冷却水を用いている。コア部５０１は、第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブがコア部３０１，４０１と同じ第１方向に沿って複数本配列されている。
【００３６】
尚、第１熱交換媒体を冷却するための熱交換器を熱交換器３のみとし、図４に示されるような配置構造としてもよい。
【００３７】
図５に示されるように、熱交換器３，４，５を自動車に搭載する場合、第１熱交換器に相当する熱交換器３，４を、第２熱交換器に相当する熱交換器５よりも路面から離隔するように配置している。これは、第１熱交換器である熱交換器３，４の出口要求温度が第２熱交換器に相当する熱交換器５の出口要求温度よりも低いためである。出口要求温度が比較的低い熱交換器３，４は、雰囲気温度が比較的低い領域に配置され、地熱の影響を低減することができる。
【００３８】
本実施形態における複数の熱交換器の配置構造は、第１熱源を冷却する第１熱交換媒体を通過させて空冷するための第１熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第１熱交換器としての熱交換器３及び熱交換器４と、第２熱源を冷却する第２熱交換媒体を空冷するための第２熱交換チューブが第１方向に沿って複数本配列された第２熱交換器としての熱交換器５と、を備え、第１熱交換器としての熱交換器３，４の出口要求温度が第２熱交換器としての熱交換器５の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換器としての熱交換器３，４を第２熱交換器としての熱交換器５よりも路面から離隔するように配置する。
【００３９】
本実施形態では、第１熱交換器としての熱交換器３，４の出口要求温度が第２熱交換器としての熱交換器５の出口要求温度よりも低い場合に、熱交換器３，４を熱交換器５よりも路面から離隔するように配置するので、出口要求水温の低い熱交換器３，４と路面との距離を確保し、地熱の影響を低減することで必要放熱量を確保し出口要求水温の条件を満たすことができる。
【００４０】
本実施形態では、第１熱交換器としての熱交換器３，４及び第２熱交換器としての熱交換器５の少なくとも一方が、熱交換器内において冷媒の流れを反転させるターン構造を有している場合、路面に近接した箇所に第１熱交換媒体及び／又は第２熱交換媒体の入口を設け、路面から離隔した箇所に出口を設けることが好ましい。熱交換媒体の出口側を路面から離隔した位置に設けることで、出口側への地熱の影響を低減することができ、出口要求水温の条件を満たすことができるためである。
【００４１】
図６を参照しながら、ターン構造が１回折り返しのＵターン構造の場合の例について説明する。図６に示される熱交換器３Ａは、第１熱交換媒体を導入する入口３０２Ａと、入口３０２Ａから導入された第１熱交換媒体と空気との間で熱交換を行うコア部３０１Ａと、熱交換を行った第１熱交換媒体を排出する出口３０３Ａと、を有している。入口３０２Ａは路面に近接した箇所に設けられ、出口３０３Ａは路面から離隔した箇所に設けられている。
【００４２】
図７を参照しながら、ターン構造が２回折返しのＺターン構造の場合の例について説明する。図７に示される熱交換器３Ａは、第１熱交換媒体を導入する入口３０２Ｂと、入口３０２Ｂから導入された第１熱交換媒体と空気との間で熱交換を行うコア部３０１Ｂと、熱交換を行った第１熱交換媒体を排出する出口３０３Ｂと、を有している。入口３０２Ｂは路面に近接した箇所に設けられ、出口３０３Ｂは路面から離隔した箇所に設けられている。
【００４３】
本実施形態では、第１熱交換器としての熱交換器３，４と第２熱交換器としての熱交換器５とは、鉛直方向において重なり合う領域を有するように配置されている。
【００４４】
第１熱交換器としての熱交換器３，４と第２熱交換器としての熱交換器５とが鉛直方向において重なり合う領域を有している場合、下方に配置される方がより路面に近接することになる。そのため、第１熱交換器としての熱交換器３，４の出口要求温度が第２熱交換器としての熱交換器５の出口要求温度よりも低い場合に、第１熱交換器としての熱交換器３，４を第２熱交換器としての熱交換器５よりも路面から離隔するように配置することで、地熱の影響をより低減することができる。
【００４５】
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】
【００４６】
２：熱交換器
２０：第１熱交換部
２２：第２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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【図７】
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