(57)【要約】【課題】凝縮部と、気液分離部と、過冷却部を備える積層型熱交換器において、体格の小型化を図るとともに、搭載上のデッドスペースを小さくする。【解決手段】複数の板状部材１０が積層して接合され、複数の板状部材１０同士の間に、冷媒が流れる冷媒流路１１と、熱媒体が流れる熱媒体流路１２とが交互に形成されている積層型熱交換器において、気相の冷媒と熱媒体とを熱交換させ、冷媒を凝縮させる凝縮部２と、凝縮部２で凝縮した冷媒を気液分離する気液分離部３と、気液分離部３で気液分離された液相の冷媒と熱媒体とを熱交換させ、冷媒を過冷却する過冷却部４とを設ける。凝縮部２、気液分離部３および過冷却部４は、板状部材１０の積層方向に並んで設けられており、凝縮部２、気液分離部および過冷却部は、それぞれ積層された板状部材１０のうち一部の板状部材１０によって形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板状部材（１０）が積層して接合され、前記複数の板状部材同士の間に、冷媒が流れる冷媒流路（１１）と、熱媒体が流れる熱媒体流路（１２）とが交互に形成されている積層型熱交換器であって、
気相の前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させ、前記冷媒を凝縮させる凝縮部（２）と、
前記凝縮部で凝縮した前記冷媒を気液分離する気液分離部（３）と、
前記気液分離部（３）で気液分離された液相の前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させ、前記冷媒を過冷却する過冷却部（４）とを備え、
前記凝縮部、前記気液分離部および前記過冷却部は、前記板状部材の積層方向に並んで設けられており、
前記凝縮部、前記気液分離部および前記過冷却部は、それぞれ積層された前記板状部材のうち一部の前記板状部材によって形成されている積層型熱交換器。
【請求項２】
前記気液分離部では、前記熱媒体流路への前記熱媒体の流入が制限されている請求項１に記載の積層型熱交換器。
【請求項３】
前記冷媒流路に前記冷媒を分配および集合させる第１、第２冷媒タンク部（１３、１４）と、
前記熱媒体流路に前記熱媒体を分配および集合させる第１、第２熱媒体タンク部（１５、１６）とを備え、
前記第１、第２冷媒タンク部および前記第１、第２熱媒体タンク部は、前記板状部材の積層方向に沿って、前記凝縮部、前記気液分離部および前記過冷却部に跨って設けられており、
前記第１冷媒タンク部は、前記第２冷媒タンク部より上方に設けられており、
前記第１熱媒体タンク部は、前記第２熱媒体タンク部より上方に設けられており、
前記第１冷媒タンク部には、前記凝縮部および前記気液分離部の間と、前記気液分離部および前記過冷却部の間において、前記冷媒の流れを遮断する冷媒仕切部（１０ｅ、１０ｆ）が設けられており、
前記第１熱媒体タンク部には、前記凝縮部および前記気液分離部の間と、前記気液分離部および前記過冷却部の間において、前記熱媒体の流れを遮断する熱媒体仕切部（１０ｇ、１０ｈ）が設けられている請求項１または２に記載の積層型熱交換器。
【請求項４】
前記第２冷媒タンク部には、前記凝縮部から前記気液分離部に流れる前記冷媒の流れ方向を上方に向ける入口側整流部（１０ｉ）が設けられている請求項３に記載の積層型熱交換器。
【請求項５】
前記入口側整流部は、前記凝縮部および前記気液分離部の境界に位置する前記板状部材の連通孔を一部閉塞することで形成されている請求項４に記載の積層型熱交換器。
【請求項６】
前記第２冷媒タンク部には、前記気液分離部から前記過冷却部に流れる冷媒の流れ方向を下方に向ける出口側整流部（１０ｊ）が設けられている請求項３ないし５のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。
【請求項７】
前記出口側整流部は、前記気液分離部および前記過冷却部の境界に位置する前記板状部材の連通孔を一部閉塞することで形成されている請求項６に記載の積層型熱交換器。
【請求項８】
複数の板状部材（１０）が積層して接合され、前記複数の板状部材同士の間に、冷媒が流れる冷媒流路（１１）と、熱媒体が流れる熱媒体流路（１２）とが交互に形成されている積層型熱交換器であって、
気相の前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させ、前記冷媒を凝縮させる凝縮部（２）と、
前記凝縮部で凝縮した前記冷媒を気液分離する気液分離部（３）と、
前記気液分離部（２）で気液分離された液相の前記冷媒と前記熱媒体とを熱交換させ、前記冷媒を過冷却する過冷却部（４）とを備え、
前記凝縮部、前記気液分離部および前記過冷却部は、前記板状部材の積層方向に並んで設けられており、
前記凝縮部および前記過冷却部は、それぞれ積層された前記板状部材によって形成されており、
前記気液分離部は、前記板状部材とは異なる気液分離用部材（１８）によって構成されており、
前記気液分離用部材は前記板状部材とともに積層されている積層型熱交換器。
【請求項９】
外部から前記熱媒体流路に前記熱媒体を流入させる第１、第２熱媒体入口部（２３、２４）を備え、
前記第２熱媒体入口部から流入した前記熱媒体は、前記第１熱媒体入口部から流入して前記過冷却部の前記熱媒体流路を通過した前記熱媒体に合流する請求項１ないし８のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルの冷媒と熱媒体とを熱交換する積層型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の略平板状の板状部材を間隔をおいて重ね合わせることにより、板状部材間に冷媒流路と熱媒体流路とを交互に形成して、冷媒と熱媒体とを熱交換させる積層型熱交換器が知られている。このような積層型熱交換器において、当該熱交換器から流出する冷媒の気液を分離するとともに冷媒を蓄える円筒状のモジュレータを一体化させたものが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１１０７８１３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の積層型熱交換器では、略筐体形状の熱交換器の外側に円筒状のモジュレータを一体化させている。このため、体格が大型化するとともに、搭載時に何も配置されないスペース、いわゆるデットスペースが発生してしまう。さらに、このようなモジュレータ一体型の熱交換器に対し、モジュレータから流出した液相冷媒を過冷却する筐体状熱交換器を追加する場合、体格がますます大型化するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、凝縮部、気液分離部および過冷却部を備える積層型熱交換器において、体格の小型化を図るとともに、搭載上のデッドスペースを小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数の板状部材（１０）が積層して接合され、複数の板状部材同士の間に、冷媒が流れる冷媒流路（１１）と、熱媒体が流れる熱媒体流路（１２）とが交互に形成されている積層型熱交換器であって、
気相の冷媒と熱媒体とを熱交換させ、冷媒を凝縮させる凝縮部（２）と、凝縮部で凝縮した冷媒を気液分離する気液分離部（３）と、気液分離部（３）で気液分離された液相の冷媒と熱媒体とを熱交換させ、冷媒を過冷却する過冷却部（４）とを備え、凝縮部、気液分離部および過冷却部は、板状部材の積層方向に並んで設けられており、凝縮部、気液分離部および過冷却部は、それぞれ積層された板状部材のうち一部の板状部材によって形成されていることを特徴とする。
【０００７】
これにより、凝縮部、気液分離部および過冷却部を共通の積層形状とすることができ、熱交換器の積層構造の一部によって気液分離部を構成することができる。この結果、熱交換器の体格の小型化を図るとともに、熱交換器を車両に搭載する際のデッドスペースを小さくすることができ、搭載性を向上させることができる。
【０００８】
なお、上記各構成要素の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の熱交換器の斜視図である。
【図２】第１実施形態の熱交換器の側面図である。
【図３】積層された板状部材を分離した状態を示す斜視図である。
【図４】熱交換器の第１冷媒タンク部における断面図である。
【図５】オフセットフィンの斜視図である。
【図６】熱交換器を２つの冷媒タンク部を結ぶ面で切断した断面図である。
【図７】熱交換器における冷媒の流れを示す概念図である。
【図８】熱交換器を２つの冷却水タンク部を結ぶ面で切断した断面図である。
【図９】熱交換器における冷却水の流れを示す概念図である。
【図１０】第２実施形態の熱交換器における冷媒の流れを示す概念図である。
【図１１】第２実施形態の積層された板状部材を分離した状態を示す斜視図である。
【図１２】第３実施形態の熱交換器の斜視図である。
【図１３】第３実施形態の熱交換器の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図９に基づいて説明する。本実施形態の熱交換器１は、車両用空調装置の冷凍サイクルにおいて、高圧側冷媒と冷却水とを熱交換して高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器である。本実施形態の熱交換器１は、冷媒を過冷却域まで冷却する、いわゆるサブクールコンデンサである。
【００１２】
図１、図２に示すように、熱交換器１は、冷凍サイクルの気相冷媒と冷却水とを熱交換させ、気相冷媒を凝縮させる凝縮部２と、凝縮した冷媒を気液分離するとともに冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離部３と、分離された液相冷媒を過冷却する過冷却部４とを備えている。凝縮部２、気液分離部３および過冷却部４については、後で詳細に説明する。
【００１３】
熱交換器１は、複数の板状部材１０を所定間隔を設けて積層して接合した積層型熱交換器である。積層された複数の板状部材１０は冷媒と冷却水を熱交換するコア部を構成している。板状部材１０は細長の略矩形状の部材であり、例えばアルミニウム芯材の両面にろう材をクラッドした両面クラッド材が用いられる。以下、板状部材１０の積層方向（図２の左右方向）を板状部材積層方向と言い、板状部材積層方向の一端側（図２の右端側）を積層方向一端側と言い、板状部材積層方向の他端側（図２の左端側）を積層方向他端側と言う。
【００１４】
隣接する板状部材１０の間には空間が形成されており、この空間が冷媒流路１１および冷却水流路１２を構成している。冷媒流路１１と冷却水流路１２は、板状部材積層方向に交互に形成されている。
【００１５】
板状部材１０は、冷媒流路１１と冷却水流路１２とを仕切る隔壁である。また、板状部材１０は、冷媒流路１１を流れる冷媒と冷却水流路１２を流れる冷却水とを熱交換させる伝熱プレートとしての機能を有する。本実施形態の熱交換器１では、冷媒流路１１の冷媒流れ方向と、冷却水流路１２の冷却水流れ方向は反対方向（つまり対向流）となっている。
【００１６】
本実施形態の熱交換器１は、板状部材積層方向が水平方向で、板状部材１０の長手方向が上下方向となった状態で使用される。このため、冷媒流路１１では冷媒が上下方向に流れ、冷却水流路１２では冷却水が上下方向に流れる。
【００１７】
冷却水としては、例えばエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体等を用いることができる。本実施形態では、冷却水として、エチレングリコール系の不凍液（ＬＬＣ）を用いている。なお、本実施形態の冷却水が本発明の熱媒体に相当している。
【００１８】
図３、図４に示すように、板状部材１０は、第１板状部材１００と第２板状部材１０１とからなる。第１板状部材１００と第２板状部材１０１は、交互に積層されている。第１板状部材１００と第２板状部材１０１の間の空間によって、冷媒流路１１および冷却水流路１２が形成される。
【００１９】
図４に示すように、第１板状部材１００と第２板状部材１０１の外周縁部には、張出部１００ａ、１０１ａが形成されている。板状部材１００、１０１の張出部１００ａ、１０１ａは、板面から積層方向一端側に突出するように形成されている。
【００２０】
第１板状部材１００の張出部１００ａは、第２板状部材１０１の張出部１０１ａよりも大きくなっており、第２板状部材１０１は第１板状部材１００の内部に収納されている。つまり、第１板状部材１００がアウタープレートで、第２板状部材１０１がインナープレートとなっている。
【００２１】
第１板状部材１００と第２板状部材１０１が積層された状態において、第１板状部材１００の張出部１００ａは外部に露出するのに対し、第２板状部材１０１の張出部１０１ａは外部に露出しない。第１板状部材１００の張出部１００ａは、熱交換器１の外枠を構成している。
【００２２】
第１板状部材１００の張出部１００ａと、第２板状部材１０１の張出部１０１ａとが重なり合っており、これらの張出部１００ａ、１０１ａ同士が重なり合っている部分がろう付けにより接合されている。また、第２板状部材１０１を挟んで配置された第１板状部材１００の張出部１００ａ同士が重なり合っており、これらの張出部１００ａ同士が重なり合っている部分がろう付けにより接合されている。
【００２３】
図２に示すように、熱交換器１の内部には、第１冷媒タンク部１３、第２冷媒タンク部１４、第１冷却水タンク部１５、第２冷却水タンク部１６が設けられている。第１冷媒タンク部１３は第２冷媒タンク部１４の上方に設けられ、第１冷却水タンク部１５は第２冷媒タンク部１６の上方に設けられている。第１冷却水タンク部１５および第２冷却水タンク部１６が本発明の第１熱媒体タンク部および第２熱媒体タンク部に相当している。
【００２４】
第１冷媒タンク部１３および第２冷媒タンク部１４は、複数の冷媒流路１１と連通しており、複数の冷媒流路１１に対して冷媒の分配および集合を行う。凝縮部２では、第１冷媒タンク部１３から冷媒流路１１を介して第２冷媒タンク部１４に冷媒が流れ、過冷却部４では、第２冷媒タンク部１４から冷媒流路１１を介して第１冷媒タンク部１３に冷媒が流れる。凝縮部２および過冷却部４では、冷媒タンク部１３、１４と冷却水流路１２との間はシールされている。
【００２５】
第１冷却水タンク部１５および第２冷却水タンク部１６は、複数の冷却水流路１２と連通しており、複数の冷却水流路１２に対して冷却水の分配および集合を行う。過冷却部４では、第１冷却水タンク部１５から冷却水流路１２を介して第２冷却水タンク部１６に冷却水が流れ、凝縮部２では、第２冷却水タンク部１６から冷却水流路１２を介して第１冷却水タンク部１５に冷媒が流れる。凝縮部２、気液分離部３および過冷却部４では、冷却水タンク部１５、１６と冷媒流路１１との間はシールされている。
【００２６】
冷媒タンク部１３、１４、冷却水タンク部１５、１６は、板状部材積層方向において、複数の板状部材１０に跨って設けられている。本実施形態では、板状部材１０の四隅のうち対角線上にある２つの隅部に、第１冷媒タンク部１３および第２冷媒タンク部１４が設けられており、残りの２つの隅部に第１冷却水タンク部１５および第２冷却水タンク部１６が設けられている。
【００２７】
第１冷媒タンク部１３および第１冷却水タンク部１５は、熱交換器１における上部に設けられている。第２冷媒タンク部１４および第２冷却水タンク部１６は、熱交換器１における下部に設けられている。
【００２８】
図３に示すように、板状部材１０には、４つの連通孔１０ａ〜１０ｄが設けられている。各連通孔１０ａ〜１０ｄは、板状部材１０の四隅に設けられている。これらの連通孔１０ａ〜１０ｄによって、板状部材積層方向に冷媒および冷却水が流れることができる。つまり、連通孔１０ａ〜１０ｄによって、冷媒タンク部１３、１４および冷却水タンク部１５、１６が構成されている。第１連通孔１０ａが第１冷媒タンク部１３に対応し、第２連通孔１０ｂが第２冷媒タンク部１４に対応し、第３連通孔１０ｃが第１冷却水タンク部１５に対応し、第４連通孔１０ｄが第１冷却水タンク部１６に対応している。
【００２９】
図１、図２に示すように、熱交換器１における積層方向一端側の板状部材１０には、冷媒入口部２０、冷却水出口部２１が設けられている。冷媒入口部２３は、冷媒配管を接合するための配管ジョイントとなっている。冷媒入口部２０は、第１冷媒タンク部１３の凝縮部２側に接続しており、熱交換器１に冷媒を流入させる。冷却水出口部２１は、第１冷却水タンク部１５の凝縮部２側に接続しており、熱交換器１から冷却水を流出させる。
【００３０】
また、熱交換器１における積層方向他端側の板状部材１０には、冷媒出口部２２、第１冷却水入口部２３、第２冷却水入口部２４が設けられている。冷媒出口部２２は、冷媒配管を接合するための配管ジョイントとなっている。
【００３１】
冷媒出口部２２は、第１冷媒タンク部１３の過冷却部４側に接続されており、熱交換器１から冷媒を流出させる。第１冷却水入口部２３は、第１冷却水タンク部１５の過冷却部４側に接続されており、第２冷却水入口部２４は、第２冷却水タンク部１６の過冷却部４側に接続されている。第１冷却水入口部２３と第２冷却水入口部２４は、並列的に熱交換器１に冷却水を流入させる。
【００３２】
図４に示すように、板状部材１０同士の間には、オフセットフィン３０、３１が配置されている。オフセットフィン３０、３１は、板状部材１０同士の間に介在し、冷媒と熱媒体との間での熱交換を促進させるインナーフィンである。
【００３３】
冷媒流路１１および冷却水流路１２には、それぞれオフセットフィン３０、３１が設けられている。冷媒流路１１には、冷媒側オフセットフィン３０が設けられており、冷却水流路１２には、冷却水側オフセットフィン３１が設けられている。
【００３４】
図５に示すように、オフセットフィン３０、３１は、部分的に切り起こされた切り起こし部３０ａ、３１ａが形成された板状の部材である。切り起こし部３０ａ、３１ａは、冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向Ｆ１に多数形成されている。
【００３５】
オフセットフィン３０、３１の具体的材質としては、例えば、アルミニウム芯材の両面にろう材をクラッドした両面クラッド材が用いられる。オフセットフィン３０、３１は、隣り合う両方の板状部材１０にろう付けにより接合されている。
【００３６】
ここで、凝縮部２、気液分離部３、過冷却部４について説明する。図１、図２に示すように、熱交換器１には、積層方向一端側から凝縮部２、気液分離部３、過冷却部４の順に設けられている。凝縮部２、気液分離部３および過冷却部４は、それぞれ積層された複数の板状部材１０のうち一部の板状部材１０によって形成されている。つまり、凝縮部２、気液分離部３、過冷却部４は、それぞれ積層された複数枚の板状部材１０によって構成されており、共通の積層構造となっている。
【００３７】
図３、図６、図８に示すように、凝縮部２および気液分離部３の間に、第１冷媒仕切部１０ｅおよび第１冷却水仕切部１０ｇが設けられている。また、気液分離部３および過冷却部４の間に、第２冷媒仕切部１０ｆおよび第２冷却水仕切部１０ｈが設けられている。
【００３８】
図３に示すように、冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆおよび冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈは、所定間隔を空けて配置された２枚の板状部材１０に設けられている。本実施形態では、２枚の第２板状部材１０１に冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆおよび冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈが設けられている。第１冷媒仕切部１０ｅおよび第１冷却水仕切部１０ｇは、凝縮部２および気液分離部３の境界に位置する板状部材１０に設けられている。第２冷媒仕切部１０ｆおよび第２冷却水仕切部１０ｈは、気液分離部３および過冷却部４の境界に位置する板状部材１０に設けられている。
【００３９】
冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆが設けられた板状部材１０は、第１連通孔１０ａに対応する部位が閉塞しており、この部位が冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆとなっている。同様に、冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈが設けられた板状部材１０は、第３連通孔１０ｃに対応する部位が閉塞しており、この部位が冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈとなっている。つまり、板状部材１０に第１連通孔１０ａを形成しないことで冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆが設けられており、板状部材１０に第３連通孔１０ｃを形成しないことで冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈが設けられている。このため、冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆおよび冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈは、板状部材１０と一体化されている。
【００４０】
図６、図７に示すように、冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆは、第１冷媒タンク部１３に設けられている。冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆは、凝縮部２および気液分離部３の間に設けられた第１冷媒仕切部１０ｅと、気液分離部３および過冷却部４の間に設けられた第２冷媒仕切部１０ｆとからなる。第１冷媒タンク部１３における冷媒の流れは、冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆによって遮断される。このため、凝縮部２および過冷却部４では、第１冷媒タンク部１３に冷媒が流れるが、気液分離部３では、第１冷媒タンク部１３に冷媒が流れない。
【００４１】
図８、図９に示すように、冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈは、第１冷却水タンク部１５に設けられている。冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈは、凝縮部２および気液分離部３の間に設けられた第１冷却水仕切部１０ｇと、気液分離部３および過冷却部４の間に設けられた第２冷却水仕切部１０ｈとからなる。第１冷却水タンク部１５を流れる冷却水の流れは、冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈによって遮断される。このため、凝縮部２および過冷却部４では、第１冷却水タンク部１５に冷却水が流れるが、気液分離部３では、第１冷却水タンク部１５に冷却水が流れない。
【００４２】
凝縮部２および過冷却部４では、冷媒流路１１と冷媒タンク部１３、１４が連通している。凝縮部２では、冷媒が第１冷媒タンク部１３から冷媒流路１１を介して第２冷媒タンク部１４に流れる。過冷却部４では、冷媒が第２冷媒タンク部１４から冷媒流路１１を介して第１冷媒タンク部１３に流れる。冷媒は、凝縮部２では上方から下方に向かって流れ、過冷却部４では下方から上方に向かって流れる。
【００４３】
凝縮部２および過冷却部４では、冷却水流路１２と冷却水タンク部１５、１６が連通している。過冷却部４では、冷却水が第１冷却水タンク部１５から冷却水流路１２を介して第２冷却水タンク部１６に流れる。凝縮部２では、冷却水が第２冷却水タンク部１６から冷却水流路１２を介して第１冷却水タンク部１５に流れる。冷却水は、過冷却部４では上方から下方に向かって流れ、凝縮部２では下方から上方に向かって流れる。
【００４４】
気液分離部３では、第２冷却水タンク部１６にシール部１７が設けられている。気液分離部３では、シール部１７によって、第２冷却水タンク部１６から冷却水流路１２への冷却水の流入が制限されている。
【００４５】
気液分離部３では、第２冷媒タンク部１３は冷媒流路１１および冷却水流路１２の両方と連通している。このため、気液分離部３では、第２冷媒タンク部１３から冷媒流路１１に加えて冷却水流路１２にも冷媒が流入可能となっている。
【００４６】
次に、上記構成の熱交換器１の作動について説明する。
【００４７】
第１冷却水入口部２３から冷却水が第１冷却水タンク部１５の過冷却部４側に流入する。過冷却部４では、第１冷却水タンク部１５の冷却水が複数の冷却水流路１２に分配され、複数の冷却水流路１２を流れた冷却水は第２冷却水タンク部１６で集合する。
【００４８】
また、第２冷却水入口部２４から冷却水が第２冷却水タンク部１６の過冷却部４側に流入する。第２冷却水入口部２４から流入した冷却水は、第１冷却水入口部２３から流入して過冷却部４の冷却水流路１２を通過した冷却水に合流する。このため、第２冷却水入口部２４から流入する冷却水は、過冷却部４の冷却水流路１２を通過しない。
【００４９】
第２冷却水タンク部１６の冷却水は、気液分離部３の冷却水流路１２に流入することなく凝縮部２に流れる。凝縮部２では、第２冷却水タンク部１６の冷却水が複数の冷却水流路１２に分配され、複数の冷却水流路１２を流れた冷却水は第１冷却水タンク部１５で集合する。そして、第１冷却水タンク１５の冷却水は、冷却水出口部２１から排出される。
【００５０】
第１冷媒入口部２０から気相冷媒が第１冷媒タンク部１３の凝縮部２側に流入する。凝縮部２では、第１冷媒タンク部１３の冷媒が複数の冷媒流路１１に分配され、複数の冷媒流路１１を流れた冷媒は第２冷媒タンク部１４で集合する。
【００５１】
凝縮部２では、冷媒流路１１を流れる冷媒と冷却水流路１２を流れる冷却水との間で熱交換が行われ、気相冷媒が凝縮して気液二相となる。
【００５２】
第２冷媒タンク部１４の気液二相の冷媒は、気液分離部３の冷媒流路１１および冷却水流路１２に流入する。気液分離部３では、気相冷媒が上方に移動し、上方の気液冷媒と下方の液相冷媒に分離される。
【００５３】
気液分離部３で分離された液相冷媒は、第２冷媒タンク１４を介して過冷却部４に流れる。過冷却部４では、第２冷媒タンク部１４の冷媒が複数の冷媒流路１１に分配され、複数の冷媒流路１１を流れた冷媒は第１冷媒タンク部１３で集合する。
【００５４】
過冷却部４では、冷媒流路１１を流れる冷媒と冷却水流路１２を流れる冷却水との間で熱交換が行われ、液相冷媒が過冷却される。そして、第１冷媒タンク１３で集合した冷媒は、冷媒出口部２２から排出される。
【００５５】
以上説明した本実施形態では、積層型熱交換器１において、凝縮部２、気液分離部３および過冷却部４を、それぞれ積層された複数の板状部材１０のうち一部の板状部材１０によって形成している。これにより、凝縮部２、気液分離部３および過冷却部４を共通の積層形状とすることができ、熱交換器１の積層構造の一部によって気液分離部３を構成することができる。この結果、熱交換器１の体格の小型化を図るとともに、熱交換器１を車両に搭載する際のデッドスペースを小さくすることができ、搭載性を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、凝縮部２および気液分離部３の間と、気液分離部３および過冷却部４の間において、第１冷媒タンク部１３に冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆを設け、第１冷却水タンク部１５に冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈを設けている。これらの仕切部１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈによって、第１冷媒タンク部１３を流れる冷媒および第１冷却水タンク部１５を流れる冷却水が流入しない部位を気液分離部３とすることができる。これにより、積層した複数の板状部材１０を凝縮部２、気液分離部３、過冷却部４に分けることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、板状部材１０において、第１連通孔１０ａを閉塞することで冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆを設けており、第３連通孔１０ｃを閉塞することで冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈを設けている。これにより、板状部材１０に連通孔１０ａ、１０ｃを形成しないことで、冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆおよび冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈを簡易に設けることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、気液分離部３において、第２冷却水タンク部１６と冷却水流路１２との間を遮蔽するシール部１７を設けている。これにより、気液分離部３において、第２冷却水タンク部１６から冷却水流路１２への冷却水の流入を制限することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、気液分離部３において、第２冷媒タンク部１４と冷媒流路１１の間を連通させ、第２冷媒タンク部１４と冷却水流路１２の間を連通させている。これにより、気液分離部３では、冷媒流路１１に加えて、冷却水流路１２にも冷媒を流入させることができ、冷媒流路１１および冷却水流路１２を用いて冷媒の気液分離を行うことができる。
【００６０】
また、本実施形態では、第１冷却水入口部２３から過冷却部４に冷却水が流入する。このため、過冷却部４の冷却水流路１２には温度が低い冷却水が流れるので、過冷却部４で冷媒を効率よく過冷却することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、熱交換器１に冷却水を流入させる２つの冷却水入口部２３、２４を並列的に設けている。第２冷却水入口部２４から熱交換器１に流入する冷却水は、第１冷却水入口部２３から熱交換器１に流入し、過冷却部４の冷却水流路１２を通過した後の冷却水に合流する。このため、第２冷却水入口部２４から熱交換器１に流入する冷却水は、過冷却部４の冷却水流路１２をバイパスして、凝縮部２に流れることができる。これにより、熱交換器１における冷却水の通水抵抗を低減することができる。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下、上記第１実施形態と同様の部分は説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６３】
図１０に示すように、第２冷媒タンク部１４には、凝縮部２から気液分離部３に流れる冷媒の流れ方向を上方に向ける入口側整流部１０ｉと、気液分離部３から過冷却部４に流れる冷媒の流れ方向を下方に向ける出口側整流部１０ｊが設けられている。
【００６４】
図１１に示すように、入口側整流部１０ｉは、凝縮部２および気液分離部３の境界に位置する板状部材１０の第２連通孔１０ｂを一部閉塞することで形成されている。具体的には、凝縮部２および気液分離部３の境界に位置する板状部材１０において、第２連通孔１０ｂの下半分を閉塞することで、入口側整流部１０ｉを形成することができる。つまり、入口側整流部１０ｉおよび出口側整流部１０ｊは、板状部材１０と一体化されている。
【００６５】
同様に、出口側整流部１０ｊは、気液分離部３および過冷却部４の境界に位置する板状部材１０の第２連通孔１０ｂを一部閉塞することで形成されている。具体的には、気液分離部３および過冷却部４の境界に位置する板状部材１０において、第２連通孔１０ｂの上半分を閉塞することで、出口側整流部１０ｊを形成することができる。
【００６６】
本第２実施形態では、第２冷媒タンク部１４に入口側整流部１０ｉを設けることで、凝縮部２から気液分離部３に流入する冷媒の流れ方向を上方に向けることができる。これにより、気相冷媒が上方に移動しやすくなり、気液分離部３における気相冷媒と液相冷媒の分離を促進することができる。
【００６７】
また、本第２実施形態では、第２冷媒タンク部１４に出口側整流部１０ｊを設けることで、気液分離部３から過冷却部４に流出入する冷媒の流れ方向を下方に向けることができる。これにより、液相冷媒が下方に移動しやすくなり、気液分離部３における気相冷媒と液相冷媒の分離を促進することができる。
【００６８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と同様の部分は説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６９】
図１２、図１３に示すように、本第３実施形態の気液分離部３は、板状部材１０の積層構造ではなく、１つの気液分離用部材１８から構成されている。気液分離用部材１８は、１つの内部空間を有している。気液分離用部材１８としては、例えばアルミニウム芯材の両面にろう材をクラッドした両面クラッド材が用いられる。
【００７０】
気液分離用部材１８は、板状部材積層方向からみて、板状部材１０と同一の略矩形状となっている。気液分離用部材１８の外周縁部には、板面から積層方向一端側に突出する張出部１８ａが形成されている。張出部１８ａは、気液分離用部材１８の外枠を構成している。気液分離用部材１８の張出部１８ａは、第１板状部材１００の張出部１００ａよりも長くなっており、板状部材積層方向の長さが数枚の板状部材１０を積層した長さと同程度となっている。
【００７１】
気液分離用部材１８は、熱交換器１の積層構造の一部となっており、隣接する板状部材１０とともに積層されている。気液分離用部材１８の張出部１８ａは、隣接する第１板状部材１００の張出部１００ａと重なり合った状態でろう付け接合されている。
【００７２】
気液分離用部材１８の内部空間には、第２冷媒タンク部１４の冷媒が流入可能となっている。気液分離用部材１８の内部空間には、第２冷却水タンク部１６からの冷却水の流入が制限されている。気液分離用部材１８の内部空間に流入した気液二相の冷媒は、気相冷媒と液相冷媒に分離される。
【００７３】
以上説明した本第３実施形態では、気液分離部３を構成する気液分離用部材１８は、板状部材積層方向からみた形状が板状部材１０と同一となっている。これにより、気液分離部３を板状部材１０の積層構造に組み込むことができる。この結果、熱交換器１の体格の小型化を図るとともに、熱交換器１を車両に搭載する際のデッドスペースを小さくすることができ、搭載性を向上させることができる。
【００７４】
また、気液分離部３を一体化されたケース部材である気液分離用部材１８によって構成することで、積層構造とした場合よりも部品点数を低減でき、さらに製造時の組付け性を向上させることができる。
【００７５】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
【００７６】
（１）上記第１実施形態では、冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆおよび冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈを板状部材１０と一体化して設けたが、これに限らず、冷媒仕切部１０ｅ、１０ｆおよび冷却水仕切部１０ｇ、１０ｈを板状部材１０を別部材としてもよい。
【００７７】
（２）上記第２実施形態では、入口側整流部１０ｉおよび出口側整流部１０ｊを板状部材１０と一体的して設けたが、これに限らず、入口側整流部１０ｉおよび出口側整流部１０ｊを板状部材１０と別部材としてもよい。また、入口側整流部１０ｉおよび出口側整流部１０ｊを板状部材１０の形状も上記第２実施形態に限定されることはない。
【００７８】
（３）上記第２実施形態では、第２冷媒タンク部１４に入口側整流部１０ｉおよび出口側整流部１０ｊの両方を設けた例について説明したが、入口側整流部１０ｉおよび出口側整流部１０ｊのいずれか一方のみを設けてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１          熱交換器
２          凝縮部
３          気液分離部
４          過冷却部
１０        板状部材
１０ｅ、１０ｆ  冷媒仕切部
１０ｇ、１０ｈ  冷却水仕切部（熱媒体仕切部）
１０ｉ      入口側整流部
１０ｊ      出口側整流部
１１        冷媒流路
１２        冷却水流路（熱媒体流路）
１３、１４  冷媒タンク部
１５、１６  冷却水タンク部（熱媒体タンク部）
１７        シール部
１８        気液分離用部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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