(57)【要約】【課題】熱交換効率の良い車両用熱交換器を提供する。【解決手段】内部を冷媒が流れ、上下方向に延設される熱交換路２を水平方向に並べて配置して形成されるコア部１０、２０と、熱交換路２に冷媒を流入させる冷媒流入タンク１１と、冷媒流入タンク１１に冷媒を供給する冷媒供給部４、５とを備え、冷媒供給部４、５は、熱交換路２の並び方向に交差する方向から冷媒を供給し、正面から見た場合に、車両のボンネットを固定するステー４０と重ならず、ステー４０を挟んで複数設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を冷媒が流れ、上下方向に延設される熱交換路を水平方向に並べて配置して形成されるコア部と、
前記熱交換路に前記冷媒を流入させる冷媒流入タンクと、
前記冷媒流入タンクに前記冷媒を供給する冷媒供給部とを備え、
前記冷媒供給部は、前記熱交換路の並び方向に交差する方向から前記冷媒を供給し、正面から見た場合に、車両のボンネットを固定するステーと重ならず、前記ステーを挟んで複数設けられることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用熱交換器であって、
内部を冷媒が流れ、上下方向に延設される第１熱交換路を水平方向に並べて配置して形成される第１コア部と、前記第１熱交換路に前記冷媒を流入させる第１冷媒流入タンクと、前記第１熱交換路から前記冷媒が流出する第１冷媒流出タンクとを有する第１熱交換部と、
内部を前記冷媒が流れ、上下方向に延設される第２熱交換路を水平方向に並べて配置して形成される第２コア部と、前記第２熱交換路に前記冷媒を流入させる第２冷媒流入タンクと、前記第２熱交換路から前記冷媒が流出する第２冷媒流出タンクとを有する第２熱交換部とを、前記第１コア部と前記第２コア部とが対向するように配置して構成され、
対向する前記第１冷媒流出タンク、及び前記第２冷媒流入タンクを連通する連通部を備え、
前記連通部は、正面から見た場合に、前記ステーと重ならず、前記ステーを挟んで複数設けられることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用熱交換器であって、
上下方向に延設され、前記第１冷媒流入タンク、及び前記第１冷媒流出タンクをそれぞれ複数のタンクに分離する第１仕切部と、
上下方向に延設され、前記第２冷媒流入タンクを複数のタンクに分離する第２仕切部とを備えることを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用熱交換器であって、
前記連通部は、前記第１仕切部によって分離された前記第１冷媒流出タンク、前記第２仕切部によって分離された前記第２冷媒流入タンク毎に複数設けられることを特徴とする車両用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空調冷凍サイクルの冷媒蒸発器において、コア部の左右方向両側から冷媒を流入させるものが特許文献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】特開２００５−２０７７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の冷媒蒸発器では、左右方向両側から流入した冷媒のうち、液相冷媒は気相冷媒よりも質量が大きく、慣性力によって液相冷媒が中央部に偏る。上記冷媒蒸発器を車両に搭載する場合、冷媒蒸発器は例えばエンジンルームの前方中央に配置される。しかし、エンジンルームの前方中央には、ボンネットを固定するためのステーが配置されており、ステーの背面側に熱交換器の中央部が位置することとなる。このような場合、ステーの背面の空気流量は少なくなるので、液相冷媒が偏っている冷媒蒸発器の中央部付近の空気流量が少なくなり、冷媒蒸発器の熱交換効率が低下する、といった問題点がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、熱交換効率の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様に係る熱交換器は、内部を冷媒が流れ、上下方向に延設される熱交換路を水平方向に並べて配置して形成されるコア部と、熱交換路に冷媒を流入させる冷媒流入タンクと、熱交換路から冷媒が流出する冷媒流出タンクとを有する熱交換器であって、上下方向に延設され、冷媒流入タンク、及び冷媒流出タンクをそれぞれ複数のタンクに分離する仕切部と、仕切部によって分離された冷媒流入タンク毎に冷媒を供給する冷媒供給部とを備え、仕切部は、正面から見た場合に、車両のボンネットを固定するステーと重なるように設けられ、冷媒供給部は、正面から見た場合に、ステーと重ならず、かつ熱交換路の並び方向に交差する方向から冷媒を供給する。
【発明の効果】
【０００７】
この態様によると、ステーの背面に位置する箇所に冷媒が偏ることを抑制し、車両用熱交換器の熱交換効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の室外熱交換器の概略正面図である。
【図２】本実施形態の室外熱交換器の概略分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の室外熱交換器１の概略正面図である。図２は、室外熱交換器１の概略分解図である。ここでは、車両に搭載した室外熱交換器１が蒸発器として機能している場合を一例として説明するが、室外熱交換器１は凝縮器としての機能も有している。
【００１０】
室外熱交換器１は、車両のフロントグリルの後方に設けられ、走行風によって室外熱交換器１内を流れる冷媒が蒸発する。室外熱交換器１は、走行風の流れ方向に沿って、つまり車両の前後方向において、第１室外熱交換器１ａと第２室外熱交換器１ｂとを対向するように配置して構成され、第１室外熱交換器１ａと第２室外熱交換器１ｂとは、隣接して配置され、第１連通路７、及び第２連通路８によって連通している。
【００１１】
第１室外熱交換器１ａは、走行風の流れ方向において、第２室外熱交換器１ｂよりも下流側に配置されている。第１室外熱交換器１ａは、第１コア部１０と、第１上タンク１１と、第１下タンク１２と、第１仕切部１３とを備える。
【００１２】
第１コア部１０は、鉛直方向に延設され、水平方向に並べて配置された複数のチューブ２と、隣接するチューブ２間に設けた波板状のフィン３とを備え、チューブ２内を流れる冷媒と第１コア部１０の外を流れる空気との間で熱交換を行い、チューブ２を流れる冷媒を蒸発させる。
【００１３】
チューブ２の一方の端部は第１上タンク１１に、もう一方の端部は第１下タンク１２に連通している。
【００１４】
第１上タンク１１は、水平方向、つまりチューブ２の並び方向に延設される。第１上タンク１１は、鉛直方向に延設される第１上タンク仕切板１３ａによって第１左上タンク１１ａ、第１右上タンク１１ｂに分離されている。
【００１５】
第１左上タンク１１ａには、第１冷媒供給部４が接続しており、第１冷媒供給部４から冷媒が流入する。第１左上タンク１１ａは、冷媒をチューブ２に流入させる。第１右上タンク１１ｂには、第２冷媒供給部５が接続しており、第２冷媒供給部５から冷媒が流入する。第１右上タンク１１ｂは、冷媒をチューブ２に流入させる。
【００１６】
第１冷媒供給部４は、チューブ２の並び方向に交差する方向から第１左上タンク１１ａに冷媒が流入するように設けられる。第２冷媒供給部５は、チューブ２の並び方向に交差する方向から第１右上タンク１１ｂに冷媒が流入するように設けられる。なお、本実施形態では、第１冷媒供給部４は、第１左上タンク１１ａの上部中央に、第２冷媒供給部５は、第１右上タンク１１ｂの上部中央に設けられ、第１冷媒供給部４、及び第２冷媒供給部５は、チューブ２の並び方向に直交する方向から冷媒を流入させる。また、第１冷媒供給部４、及び第２冷媒供給部５は、正面から見た場合に、車両のボンネットを固定するためのステー４０と重ならないように、つまり、第１冷媒供給部４と第２冷媒供給部５との距離が、ステー４０の幅よりも長くなるように設けられる。
【００１７】
第１下タンク１２は、水平方向に延設される。第１下タンク１２は、鉛直方向に延設される第１下タンク仕切板１３ｂによって第１左下タンク１２ａと第１右下タンク１２ｂとに分離されている。第１左下タンク１２ａ、及び第１右下タンク１２ｂには、チューブ２から冷媒が流入する。
【００１８】
第１仕切部１３は、第１上タンク仕切板１３ａと、第１下タンク仕切板１３ｂとによって構成され、第１上タンク仕切板１３ａと第１下タンク仕切板１３ｂとは同一平面上に設けられる。なお、第１上タンク仕切板１３ａは、第１上タンク１１において、チューブ２の直上とならないように配置されている。また、第１下タンク仕切板１３ｂは、第１下タンク１２において、チューブ２の直下とならないように配置されている。つまり、第１仕切部１３は、第１室外熱交換器１ａを水平方向に２つに分離し、分離された第１室外熱交換器１ａ間で、冷媒が入出流しないように形成されている。また、第１仕切部１３は、正面から見た場合に、ステー４０と重なるように、つまりステー４０の背面に位置するように設けられる。
【００１９】
第２室外熱交換器１ｂは、走行風の流れ方向において、第１室外熱交換器１ａよりも上流側に配置されている。第２室外熱交換器１ｂは、第２コア部２０と、第２下タンク２１と、第２上タンク２２と、第２下タンク仕切板２３とを備える。
【００２０】
第２コア部２０は、鉛直方向に延設され、水平方向に並べて配置された複数のチューブ２と、隣接するチューブ２間に設けた波板状のフィン３とを備え、チューブ２内を流れる冷媒と第２コア部２０の外を流れる空気との間で熱交換を行い、チューブ２を流れる冷媒を蒸発させる。
【００２１】
チューブ２の一方の端部は第２上タンク２２に、もう一方の端部は第２下タンク２１に連通している。
【００２２】
第２下タンク２１は、水平方向に延設される。第２下タンク２１は、鉛直方向に延設される第２下タンク仕切板２３によって第２左下タンク２１ａ、第２右下タンク２１ｂに分離されている。
【００２３】
第２下タンク仕切板２３は、第２下タンク２１において、チューブ２の直下とならないように配置されており、第２コア部２０、第２下タンク２１をそれぞれ水平方向に２つに分離し、分離された第２コア部２０、第２下タンク２１間で、冷媒が入出流しないように形成されている。また、第２下タンク仕切板２３は、ステー４０の背面に位置するように設けられる。
【００２４】
第２上タンク２２は、水平方向に延設される。第２上タンク２２には、上部の略中央に冷媒排出部６が接続しており、冷媒排出部６から冷媒を排出する。
【００２５】
第１連通路７は、第１左下タンク１２ａの正面中央、及び第２左下タンク２１ａの背面中央で、第１左下タンク１２ａと第２左下タンク２１ａとを連通する。第２連通路８は、第１右下タンク１２ｂの正面中央、及び第２右下タンク２１ｂの背面中央で、第１右下タンク１２ｂと、第２右下タンク２１ｂとを連通する。第１連通路７、及び第２連通路８は、正面から見た場合に、ステー４０と重ならないように、つまり、第１連通路７と第２連通路８との距離がステー４０の幅よりも長くなるように設けられる。
【００２６】
このように、第１室外熱交換器１ａ、及び第２室外熱交換器１ｂは、第１仕切部１３、第２仕切板によってそれぞれ２つに分離される。
【００２７】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００２８】
第１冷媒供給部４を第１左上タンク１１ａの略中央に、第２冷媒供給部５を第１右上タンク１１ｂの略中央に設けることで、第１コア部１０においては、第１冷媒供給部４、及び第２冷媒供給部５からの距離が短いチューブ２に多くの冷媒が流入する。また、第１連通路７を第１左下タンク１２ａ、及び第２左下タンク２１ａの略中央に、第２連通路８を第１右下タンク１２ｂ、及び第２右下タンク２１ｂの略中央に設けることで、第２コア部２０においては、第１連通路７、及び第２連通路８からの距離が短いチューブ２に多くの冷媒が流入する。そのため、第１コア部１０、及び第２コア部２０の中央付近のチューブ２を流れる冷媒の流量は少なく、中央付近を冷媒が偏って流れることがない。また、正面から見た場合に、第１冷媒供給部４、第２冷媒供給部５、第１連通路７、及び第２連通路８がステー４０と重ならないように配置するので、空気流量が少なく熱交換効率が低いステー４０の背面側となる中央付近を流れる冷媒の流量は少なく、ステー４０によって空気の流れが阻害されない他の箇所を流れる冷媒の流量が多くなる。
【００２９】
本発明の実施形態の効果について説明する。
【００３０】
正面から見た場合に、ステー４０とは重ならず、ステー４０を挟むように第１冷媒供給部４、及び第２冷媒供給部５を設け、第１冷媒供給部４、及び第２冷媒供給部５によってチューブ２の並び方向に交差する方向、具体的には直交する方向から第１左上タンク１１ａ、及び第１右上タンク１１ｂに冷媒を供給する。これにより、ステー４０の背面に位置するチューブ２を流れる冷媒の流量を少なくし、室外熱交換器１の熱交換効率を向上することができる。
【００３１】
対向する第１左下タンク１２ａと第２左下タンク２１ａとを第１連通路７で連通し、対向する第１右下タンク１２ｂと第２右下タンク２１ｂとを第２連通路８で連通し、正面から見た場合に、第１連通路７、及び第２連通路８がステー４０を重ならないように配置する。これにより、ステー４０の背面に位置するチューブ２に流れる冷媒の流量を少なくし、室外熱交換器１の熱交換効率を向上することができる。
【００３２】
第１上タンク１１を第１上タンク仕切板１３ａによって２つに分離し、第１下タンク１２を第１下タンク仕切板１３ｂによって２つに分離することで、第１室外熱交換器１ａ、及び第２室外熱交換器１ｂを流れる冷媒の流れが２つに分離され、各冷媒の流れる経路が短くなるので、冷媒の圧力損失を低減し、熱交換効率を向上することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００３４】
なお、第１連通路７、及び第２連通路８をそれぞれ複数設けてもよい。この場合でも、第１連通路７、及び第２連通路８を正面から見た場合に、第１連通路７、及び第２連通路８がステー４０と重ならないように設ける。これにより、第１コア部１０、及び第２コア部２０の中央に冷媒が偏って流れることを抑制し、室外熱交換器１の熱交換効率を向上することができる。
【００３５】
また、第１下タンク１２、及び第２下タンク２１を１つのタンクを仕切ることで形成してもよい。この場合、タンクを仕切る仕切板に連通路を形成する。
【００３６】
上記実施形態では、第１上タンク１１の上部から冷媒を流入しているが、走行風の流れ方向から、例えば後方側から冷媒を流入してもよい。また、第１冷媒供給部４、及び第２冷媒供給部５を第２室外熱交換器１ｂに接続して冷媒を供給し、冷媒排出部６を第１室外熱交換器１ａに接続して冷媒を排出してもよい。
【００３７】
第１仕切部１３として、第１コア部１０を２つに分離する仕切板を設けてもよく、１枚の仕切板で第１仕切部１３を構成してもよい。また、第２コア部２０を２つに分離する仕切板を設けてもよい、この仕切板と第２下タンク仕切板２３とで第２仕切部を構成してもよい。なお、１枚の仕切板で第２仕切部を構成してもよい。
【００３８】
上記実施形態では、室外熱交換器１を鉛直方向に配置しており、チューブ２などを鉛直方向に延設しているが、室外熱交換器１を斜めに配置する場合には、室外熱交換器１に合わせてチューブ２などを斜め方向に延設する。つまり、チューブ２などは、室外熱交換器１の配置に合わせて上下方向に延設すればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１      室外熱交換器（車両用熱交換器）
１ａ    第１室外熱交換器（第１熱交換部）
１ｂ    第２室外熱交換器（第２熱交換部）
２      チューブ（第１熱交換路、第２熱交換路）
４      第１冷媒供給部（冷媒供給部）
５      第２冷媒供給部（冷媒供給部）
７      第１連通路（連通部）
８      第２連通路（連通部）
１０    第１コア部
１１    第１上タンク（第１冷媒流入タンク）
１２    第１下タンク（第１冷媒流出タンク）
１３    第１仕切部
１３ａ  第１上タンク仕切板
１３ｂ  第１上タンク仕切板
２０    第２コア部
２１    第２下タンク（第２冷媒流入タンク）
２２    第２上タンク（第２冷媒流出タンク）
２３    第２下タンク仕切板（第２仕切部）
４０    ステー
【図１】
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【図２】
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