(57)【要約】【課題】通油抵抗を低減することが可能な複式熱交換器を提供すること。【解決手段】冷媒凝縮器１００のコア部１１０に並設されたオイルクーラ２００のコア部２１０において、オイル流れ第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１と、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１とを同一仕様とし、第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１の本数よりも、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１の本数の方が多い設定として、第１パス２１０Ａのオイル流路断面積の総和よりも、第２パス２１０Ｂのオイル流路断面積の総和の方を大きくしている。【選択図】図１
2008267730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を第１流体が通過する複数の第１チューブ（１１１）が並設された第１コア部（１１０）と、前記複数の第１チューブ（１１１）の両端部に接続されて前記複数の第１チューブ（１１１）内と連通する一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）とを有する第１熱交換器（１００）と、
内部を前記第１流体と異なる第２流体が通過する複数の第２チューブ（２１１）が並設された第２コア部（２１０）と、前記複数の第２チューブ（２１１）の両端部に接続されて前記複数の第２チューブ（２１１）内と連通する一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）とを有する第２熱交換器（２００）とを備え、
前記第１コア部（１１０）と前記第２コア部（２１０）とが熱交換用外部流体流れに対して並列に配され、前記一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および前記一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の一方同士（１２０、２２０）が同軸上に配置されて一体化されているとともに、前記一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および前記一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の他方同士（１３０、２３０）が同軸上に配置されて一体化されている複式熱交換器であって、
前記第２流体はオイルであり、前記第２コア部（２１０）では前記オイルから前記熱交換用外部流体に対して放熱が行われ、
前記第２コア部（２１０）は、
前記第２コア部（２１０）を構成する前記複数の第２チューブ（２１１）のうち一部の前記第２チューブからなり、内部を前記オイルが同一方向に流通する第１オイル流通部（２１０Ａ）と、
前記一部の第２チューブとは異なる前記第２チューブからなり、前記第１オイル流通部（２１０Ａ）よりオイル流れ下流側に設けられて、前記第１オイル流通部（２１０Ａ）を流れた後の前記オイルが同一方向に流通する第２オイル流通部（２１０Ｂ）とを備え、
前記第１オイル流通部（２１０Ａ）のオイル流路断面積の総和よりも、前記第２オイル流通部（２１０Ｂ）のオイル流路断面積の総和の方が大きいことを特徴とする複式熱交換器。
【請求項２】
前記第１オイル流通部（２１０Ａ）を構成する前記第２チューブと、前記第２オイル流通部（２１０Ｂ）を構成する前記第２チューブとは、同一断面形状のチューブであり、
前記第１オイル流通部（２１０Ａ）を構成する前記第２チューブの本数よりも、前記第２オイル流通部（２１０Ｂ）を構成する前記第２チューブの本数の方が多いことを特徴とする請求項１に記載の複式熱交換器。
【請求項３】
前記第２コア部（２１０）を構成する前記複数の第２チューブ（２１１）は、前記第１オイル流通部（２１０Ａ）を構成する前記第２チューブおよび前記第２オイル流通部（２１０Ｂ）を構成する前記第２チューブのみからなり、前記第２熱交換器（２００）へのオイル導入口（２６１）および前記第２熱交換器（２００）からのオイル導出口（２６２）は、前記一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）のうち片方のヘッダタンク（２２０）に集約されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の複式熱交換器。
【請求項４】
前記第１流体は、冷凍サイクル装置（１）内を循環する冷媒であり、
前記第１コア部（１１０）は、前記熱交換用外部流体に対して放熱して前記冷媒を凝縮する冷媒凝縮部（１１０Ａ）を備えることを特徴とする請求項３に記載の複式熱交換器。
【請求項５】
前記第１コア部（１１０）は、前記冷媒凝縮部（１１０Ａ）で凝縮された液冷媒をさらに冷却する過冷却部（１１０Ｂ）を備えるとともに、
前記第１熱交換器（１００）には、前記冷媒凝縮部（１１０Ａ）から流出した冷媒を気液分離して液冷媒を前記過冷却部（１１０Ｂ）に送るための受液器（１４０）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の複式熱交換器。
【請求項６】
前記受液器（１４０）は、前記第１ヘッダタンク（１３０）に沿うように設けられるとともに、前記一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）のうち前記オイル導入口（２６１）および前記オイル導出口（２６２）が設けられた第２ヘッダタンク（２２０）とは異なる第２ヘッダタンク（２３０）の側方に延設されていることを特徴とする請求項５に記載の複式熱交換器。
【請求項７】
前記一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および前記一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）は、２つの筒状部材（２０、３０）にそれぞれ仕切り部材（１２２、１３２、２２１、２３１）を設けることによって、前記一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および前記一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の一方同士（１２０、２２０）が同軸上に配置されて一体化されているとともに、前記一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および前記一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の他方同士（１３０、２３０）が同軸上に配置されて一体化されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の複式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の熱交換器が一体となった複式熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、下記特許文献１に開示された複式熱交換器がある。この複式熱交換器では、車両用空調装置の冷媒凝縮器とオートマチックトランスミッションオイルのオイルクーラとを、空気流れに対して並列に配置して一体化している。冷媒凝縮器の一対のヘッダタンクとオイルクーラの一対のヘッダタンクとは同軸上に配置されて一体化しており、冷媒凝縮器のコア部の幅とオイルクーラのコア部の幅とは等しくなっている。そして、オイルクーラのコア部では、一方のヘッダタンクから他方のヘッダタンクへ向かってオイルが流れるようになっている。すなわち、オイルクーラは、オイル流れにおいて所謂１パスタイプとなっている。
【特許文献１】米国特許第６３９４１７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術の複式熱交換器では、オイルクーラのコア部の幅が冷媒凝縮器のコア部の幅と同一であるため、オイルクーラの通油抵抗は比較的大きくなり易い。このような複式熱交換器に対し、オイルの導出入口を近接配置する等のために、オイルクーラのコア部におけるオイル流れが反転する構成とした場合、すなわち、オイル流れにおいて所謂２パス以上のオイルクーラとした場合には、通油抵抗はさらに増加してしまうという問題がある。
【０００４】
このような問題点に対し、本発明者らは鋭意検討を行った結果、オイルクーラ内のオイル流れ下流に向かうに連れて油温が低下しオイルの粘性が高くなることに着目し、オイルクーラのコア部をオイルの粘性に合わせた構成とすることにより、コア部におけるオイル流れが反転するオイルクーラを備える複式熱交換器であっても、通油抵抗の低減の余地があることを見出した。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、通油抵抗を低減することが可能な複式熱交換器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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
内部を第１流体が通過する複数の第１チューブ（１１１）が並設された第１コア部（１１０）と、複数の第１チューブ（１１１）の両端部に接続されて複数の第１チューブ（１１１）内と連通する一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）とを有する第１熱交換器（１００）と、
内部を第１流体と異なる第２流体が通過する複数の第２チューブ（２１１）が並設された第２コア部（２１０）と、複数の第２チューブ（２１１）の両端部に接続されて複数の第２チューブ（２１１）内と連通する一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）とを有する第２熱交換器（２００）とを備え、
第１コア部（１１０）と第２コア部（２１０）とが熱交換用外部流体流れに対して並列に配され、一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の一方同士（１２０、２２０）が同軸上に配置されて一体化されているとともに、一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の他方同士（１３０、２３０）が同軸上に配置されて一体化されている複式熱交換器であって、
第２流体はオイルであり、第２コア部（２１０）ではオイルから熱交換用外部流体に対して放熱が行われ、
第２コア部（２１０）は、
第２コア部（２１０）を構成する複数の第２チューブ（２１１）のうち一部の第２チューブからなり、内部をオイルが同一方向に流通する第１オイル流通部（２１０Ａ）と、
前記の一部の第２チューブとは異なる第２チューブからなり、第１オイル流通部（２１０Ａ）よりオイル流れ下流側に設けられて、第１オイル流通部（２１０Ａ）を流れた後のオイルが同一方向に流通する第２オイル流通部（２１０Ｂ）とを備え、
第１オイル流通部（２１０Ａ）のオイル流路断面積の総和よりも、第２オイル流通部（２１０Ｂ）のオイル流路断面積の総和の方が大きいことを特徴としている。
【０００７】
第２コア部（２１０）ではオイルから熱交換用外部流体に対して放熱が行われ、第２コア部（２１０）内を流れる際にオイル温度が徐々に低下し、これに伴いオイルの粘性（粘度）が徐々に上昇していく。第２コア部（２１０）では、第１オイル流通部（２１０Ａ）に対し、第１オイル流通部（２１０Ａ）で放熱して粘性が上昇したオイルが流れる第２オイル流通部（２１０Ｂ）の方がオイル流路断面積の総和の方が大きくなっている。したがって、第１オイル流通部（２１０Ａ）のオイル流路断面積と第２オイル流通部（２１０Ｂ）のオイル流路断面積を同一に設定した場合よりも、通油抵抗を低減することが可能である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、第１オイル流通部（２１０Ａ）を構成する第２チューブと、第２オイル流通部（２１０Ｂ）を構成する第２チューブとは、同一断面形状を有するチューブであり、第１オイル流通部（２１０Ａ）を構成する第２チューブの本数よりも、第２オイル流通部（２１０Ｂ）を構成する第２チューブの本数の方が多いことを特徴としている。
【０００９】
これによると、第１オイル流通部（２１０Ａ）と第２オイル流通部（２１０Ｂ）とにオイル流路断面積が異なるチューブを用いる必要がないので、第２熱交換器（２００）の製造が容易である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、第２コア部（２１０）を構成する複数の第２チューブ（２１１）は、第１オイル流通部（２１０Ａ）を構成する第２チューブおよび第２オイル流通部（２１０Ｂ）を構成する第２チューブのみからなり、第２熱交換器（２００）へのオイル導入口（２６１）および第２熱交換器（２００）からのオイル導出口（２６２）は、一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）のうち片方のヘッダタンク（２２０）に集約されていることを特徴としている。
【００１１】
これによると、オイル導入口（２６１）およびオイル導出口（２６２）を片方の第２ヘッダタンク（２２０）に集約した場合には、第２コア部（２１０）はオイル流れが反転する構造となるが、第２コア部（２１０）は第１オイル流通部（２１０Ａ）および第２オイル流通部（２１０Ｂ）のみからなる所謂２パス構造であり、比較的通油抵抗を低くすることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、第１流体は、冷凍サイクル装置（１）内を循環する冷媒であり、第１コア部（１１０）は、熱交換用外部流体に対して放熱して冷媒を凝縮する冷媒凝縮部（１１０Ａ）を備えることを特徴としている。
【００１３】
冷凍サイクル装置（１）において、冷媒凝縮部（１１０Ａ）の放熱性能が冷媒圧縮機作動時の高圧側圧力を支配するため、圧縮機作動時の動力低減等の観点よりコア部幅（ヘッダタンク間隔）を比較的大きくすることが一般的である。したがって、冷媒凝縮部（１１０Ａ）を備える第１コア部（１１０）に対し同一幅で並設される第２コア部（２１０）において、第１オイル流通部（２１０Ａ）のオイル流路断面積の総和よりも第２オイル流通部（２１０Ｂ）のオイル流路断面積の総和の方を大きくして、通油抵抗を低減できる効果は極めて大きい。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、第１コア部（１１０）は、冷媒凝縮部（１１０Ａ）で凝縮された液冷媒をさらに冷却する過冷却部（１１０Ｂ）を備えるとともに、第１熱交換器（１００）には、冷媒凝縮部（１１０Ａ）から流出した冷媒を気液分離して液冷媒を過冷却部（１１０Ｂ）に送るための受液器（１４０）が設けられているものとすることができる。
【００１５】
そして、請求項６に記載の発明では、受液器（１４０）は、第１ヘッダタンク（１３０）に沿うように設けられるとともに、一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）のうちオイル導入口（２６１）およびオイル導出口（２６２）が設けられた第２ヘッダタンク（２２０）とは異なる第２ヘッダタンク（２３０）の側方に延設されていることを特徴としている。
【００１６】
これによると、第１ヘッダタンク（１３０）に沿うように設けた受液器（１４０）を、第２熱交換器（２００）のオイル導入口（２６１）およびオイル導出口（２６２）に干渉することなく、第２ヘッダタンク（２３０）の側方スペースを利用して延設することができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明では、一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）は、２つの筒状部材（２０、３０）にそれぞれ仕切り部材（１２２、１３２、２２１、２３１）を設けることによって、一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の一方同士（１２０、２２０）が同軸上に配置されて一体化されているとともに、一対の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）および一対の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）の他方同士（１３０、２３０）が同軸上に配置されて一体化されていることを特徴としている。
【００１８】
これによると、第１熱交換器（１００）の第１ヘッダタンク（１２０、１３０）と第２熱交換器（２００）の第２ヘッダタンク（２２０、２３０）とを、同軸上に配置しつつ一体化することが容易である。
【００１９】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明を適用した一実施形態における複式熱交換器１０の全体を示す正面図（一部断面図）であり、図２は、複式熱交換器１０を用いるシステムの構成を示す模式図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２２】
図１に示す複式熱交換器１０は、車両用空調装置の冷凍サイクル内の冷媒を凝縮液化する第１熱交換器である冷媒凝縮器１００と、車両用オートマチックトランスミッションのＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を冷却する第２熱交換器であるオイルクーラ２００とを、一体的に形成したものである。
【００２３】
複式熱交換器１０は、車両のエンジンルーム内の走行風（冷却風）を受け易い場所、通常はエンジン冷却用ラジエータの前方側に位置するように、車両に搭載される。尚、後述するコア部１１０、２１０には、走行風および図示しない送風機により図１中の紙面表裏方向に冷却風が供給される。
【００２４】
冷媒凝縮器１００は、コア部１１０、左ヘッダタンク１２０、右ヘッダタンク１３０、受液器１４０等から構成されている。以下説明する冷媒凝縮器１００の各部材は受液器１４０の一部部材を除き、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等により組付けられ、予め各部材表面の必要部位に設けられたろう材により一体でろう付け接合されている。
【００２５】
オイルクーラ２００は、上記冷媒凝縮器１００の下側に形成されており、コア部２１０、左ヘッダタンク２２０、右ヘッダタンク２３０等から構成されている。オイルクーラ２００を構成する各部材も、上記冷媒凝縮器１００と同様にアルミニウムあるいはアルミニウム合金から成り、嵌合、かしめ、治具固定等により組付けられ、予め各部材表面の必要部位に設けられたろう材により冷媒凝縮器１００と共に一体でろう付け接合されている。
【００２６】
冷媒凝縮器１００の左ヘッダタンク１２０とオイルクーラ２００の左ヘッダタンク２２０とは、上下両端の開口部をヘッダキャップ１５０で閉塞した共通の（１つの）筒状部材２０を軸線方向において区画することで、同軸上に一体となっている。また、冷媒凝縮器１００の右ヘッダタンク１３０とオイルクーラ２００の右ヘッダタンク２３０とは、上下両端の開口部をヘッダキャップ１５０で閉塞した共通の（１つの）筒状部材３０を軸線方向において区画することで、同軸上に一体となっている。
【００２７】
冷媒凝縮器１００のコア部１１０は、内部を冷媒が流通する複数のチューブ１１１、および放熱面積を拡大して熱交換性能を向上させる複数のフィン１１２が交互に積層され、上側の最外方のフィン１１２の更に外方に強度部材としてのサイドプレート１１３が配設されたものである。
【００２８】
チューブ１１１は、長手方向に直交する断面が扁平状を成して、複数の区画壁により内部流路が複数に区画されたものであり、例えば押出し加工によって成形されている。フィン１１２は、薄肉の帯板材からローラ加工によって波形に形成されたコルゲートフィンである。サイドプレート１１３は、端部を除く部分において断面がコの字状を呈しており、反チューブ側に開口している。また、長手方向端部は、ヘッダタンク１２０、１３０との接合のために平板状となっている。尚、以下、図１を基にチューブ１１１の積層方向を上下方向、チューブ１１１の長手方向を左右方向と呼ぶことにする。
【００２９】
更に、コア部１１０は、下側となる凝縮部（冷媒凝縮部）１１０Ａと上側となる過冷却部１１０Ｂとに分けられている。凝縮部１１０Ａは、複数積層されるチューブ１１１のうち、所定の積層本数を有するチューブ群１１１Ａより成り、また、過冷却部１１０Ｂは、残りのチューブ群１１１Ｂより成る。ここでは、チューブ群１１１Ｂ（過冷却部１１０Ｂ）の積層本数は、チューブ群１１１Ａ（凝縮部１１０Ａ）の積層本数よりも少ない設定としている。
【００３０】
このコア部１１０の左右部（複数のチューブ１１１の長手方向両端部）には、上下方向に延びる一対のヘッダタンク（左ヘッダタンク１２０と右ヘッダタンク１３０）が設けられている。両ヘッダタンク１２０、１３０は、断面が略円形状を成す筒状体としており、断面が半円形状のヘッダプレートとタンクプレートとが接合されて形成されている。
【００３１】
この両ヘッダタンク１２０、１３０にはチューブ孔が複数穿設されており、各チューブ１１１の長手方向両端部がこのチューブ孔に嵌合され、チューブ１１１と両ヘッダタンク１２０、１３０が互いに連通するように接続されている。また、サイドプレート１１３の長手方向端部も両ヘッダタンク１２０、１３０に設けられたプレート孔に嵌合され、接続されている。
【００３２】
また、両ヘッダタンク１２０、１３０には、内部の空間を仕切るセパレータ１２２、１２３、１３２、１３３がそれぞれ設けられている。上記セパレータ１２２、１２３、１３２、１３３によって、両ヘッダタンク１２０、１３０内はそれぞれ２つの空間に分割されている。
【００３３】
ここでセパレータ１２２、１３２は、冷媒凝縮器１００において反ヘッダキャップ側に設けられて、ヘッダタンク１２０、１３０としての端部側を閉塞している。セパレータ１２３、１３３は、両ヘッダタンク１２０、１３０において凝縮部１１０Ａと過冷却部１１０Ｂとの境界部に対応する位置に設けられている。
【００３４】
そして、左ヘッダタンク１２０のセパレータ１２２とセパレータ１２３との間には入口ジョイント１６１が設けられ、入口ジョイント１６１は左ヘッダタンク１２０内の下側の空間と連通するようにしている。また、左ヘッダタンク１２０のヘッダキャップ１５０とセパレータ１２３との間には出口ジョイント１６２が設けられ、出口ジョイント１６２は左ヘッダタンク１２０内の上側の空間と連通するようにしている。
【００３５】
右ヘッダタンク１３０の反チューブ側には、受液器１４０が設けられている。受液器１４０は、凝縮部１１０Ａからの冷媒を気液二相に分離すると共に、気液二相のうち液相冷媒を過冷却部１１０Ｂに流出する気液分離器である。受液器１４０は、円筒状の本体部１４０Ａの長手方向両端部にそれぞれエンドキャップ１４１、着脱キャップ１４２が装着されて形成された容器体であり、受液器１４０内部は、右ヘッダタンク１３０内の下側の空間、および上側の空間と連通するように右ヘッダタンク１３０に接続されている。
【００３６】
受液器１４０の内部には、冷凍サイクル内に侵入した水分および異物を除去するための乾燥剤１４３およびフィルタ１４４が設けられている。また、受液器１４０の内部には、気液分離した液相冷媒をフィルタ１４４配設部位まで持ち上げるための吸上管１４５および吸上管１４５内に気相冷媒が侵入することを防止するための邪魔板としてのバッフル板１４６が設けられている。
【００３７】
オイルクーラ２００のコア部２１０は、内部をＡＴＦが流通する複数のチューブ２１１、および放熱面積を拡大して熱交換性能を向上させる複数のフィン２１２が交互に積層され、下側の最外方のフィン２１２の更に外方に強度部材としてのサイドプレート２１３が配設されたものである。
【００３８】
チューブ２１１は、長手方向に直交する断面が扁平状を成して、複数の区画壁により内部流路が複数に区画されたものであり、例えば押出し加工によって成形されている。フィン２１２は、冷媒凝縮器１００用のフィン１１２と同一仕様のものとしており、薄肉の帯板材からローラ加工によって波形に形成されたコルゲートフィンである。サイドプレート２１３は、端部を除く部分において断面がコの字状を呈しており、反チューブ側に開口している。また、長手方向端部は、ヘッダタンク２２０、２３０との接合のために平板状となっている。
【００３９】
更に、コア部２１０は、下側となる第１パス（第１流通部）２１０Ａと上側となる第２パス（第２流通部）２１０Ｂとに分けられている。第１パス２１０Ａは、複数積層されるチューブ２１１のうち、所定の積層本数を有する上流側のチューブ群（図１図示例では１本のチューブ）２１１Ａより成り、また、第２パス２１０Ｂは、残りの下流側のチューブ群２１１Ｂより成る。
【００４０】
コア部２１０の第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１と、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１とは同一仕様のチューブであり、第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１の本数よりも、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１の本数の方が多い設定としている。したがって、第１パス２１０Ａのオイル流路断面積の総和よりも、第２パス２１０Ｂのオイル流路断面積の総和の方が大きくなっている。
【００４１】
なお、図１に図示したコア部２１０では、第１パス２１０Ａを１本のチューブ２１１で構成し、第２パス２１０Ｂを２本のチューブ２１１で構成しているが、いずれも複数本のチューブで構成するものであってもかまわない。
【００４２】
このコア部２１０の左右部（複数のチューブ２１１の長手方向両端部）には、上下方向に延びる一対のヘッダタンク（左ヘッダタンク２２０と右ヘッダタンク２３０）が設けられている。両ヘッダタンク２２０、２３０は、前述したように、２つの筒状部材２０、３０を区画することで、ヘッダタンク１２０、１３０から延びるようにヘッダタンク１２０、１３０に対し一体的に形成されている。
【００４３】
この両ヘッダタンク２２０、２３０にはチューブ孔が複数穿設されており、各チューブ２１１の長手方向両端部がこのチューブ孔に嵌合され、チューブ２１１と両ヘッダタンク２２０、２３０が互いに連通するように接続されている。また、サイドプレート２１３の長手方向端部も両ヘッダタンク２２０、２３０に設けられたプレート孔に嵌合され、接続されている。
【００４４】
また、両ヘッダタンク２２０、２３０には、内部の空間を仕切るセパレータ２２１、２５０、２３１がそれぞれ設けられている。上記セパレータ２２１、２５０、２３１によって、左ヘッダタンク２２０内は２つの空間に分割され、右ヘッダタンク２３０内には１つの空間が形成されている。
【００４５】
ここでセパレータ２２１、２３１は、オイルクーラ２００において反ヘッダキャップ側に設けられて、ヘッダタンク２２０、２３０としての端部側を閉塞している。セパレータ２５０は、左ヘッダタンク２２０において第１パス２１０Ａと第２パス２１０Ｂとの境界部に対応する位置に設けられている。
【００４６】
そして、左ヘッダタンク２２０のヘッダキャップ１５０とセパレータ２５０との間には入口パイプ２６１が設けられ、入口パイプ２６１は左ヘッダタンク２２０内の下側の空間と連通するようにしている。また、左ヘッダタンク２２０のセパレータ２２１とセパレータ２５０との間には出口パイプ２６２が設けられ、出口パイプ２６２は左ヘッダタンク２２０内の上側の空間と連通するようにしている。
【００４７】
オイルクーラ２００用のチューブ２１１の積層方向は冷媒蒸発器１００用のチューブ１１１の積層方向と同一となるようにしている。即ち、チューブ２１１は、チューブ１１１の下側でチューブ１１１に対して連続的に積層されるようにしている。
【００４８】
コア部１１０とコア部２１０との間、即ち、チューブ１１１とチューブ２１１との間には、ダミーチューブ３１１が介在されている。図３に示すように、ダミーチューブ３１１は、チューブ１１１と同一仕様のものとしている。ダミーチューブ３１１は、筒状部材２０のセパレータ１２２とセパレータ２２１との間、および筒状部材３０のセパレータ１３２とセパレータ２３１との間に接続するように配設されている。
【００４９】
両筒状部材２０、３０のセパレータ１２２とセパレータ２２１との間、およびセパレータ１３２とセパレータ２３１との間は、共に、冷媒とＡＴＦのどちらも流れない空間となっている。従って、ダミーチューブ３１１にも冷媒、ＡＴＦは流れずに、空気だけが満たされた状態となっている。
【００５０】
ここで、コア部１１０は本実施形態における第１コア部に相当し、左右のヘッダタンク１２０、１３０は一対の第１ヘッダタンクに相当し、チューブ１１１は第１チューブに相当する。また、コア部２１０は本実施形態における第２コア部に相当し、左右のヘッダタンク２２０、２３０は一対の第２ヘッダタンクに相当し、チューブ２１１は第２チューブに相当する。また、セパレータ１２２、１３２、２２１、２３１が本実施形態における仕切り部材に相当する。
【００５１】
また、本実施形態における第１流体は、冷媒であり、第２流体はＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード（オートマチック・トランスミッション・オイル、トルクコンバータ・オイル））であり、外部を流れる空気（冷却風）が熱交換用外部流体である。そして、コア部２１０の第１パス２１０Ａが第１オイル流通部に相当し、第２パス２１０Ｂが第２オイル流通部に相当する。また、入口パイプ２６１がオイル導入口に相当し、出口パイプ２６２がオイル導出口に相当する。
【００５２】
次に、上記構成に基づき複式熱交換器１０を用いたシステムの作動について説明する。
【００５３】
図２に示すように、車両用空調装置の冷凍サイクル装置１は、圧縮機２、複式熱交換器１０の冷媒凝縮器１００、膨張弁３、および蒸発器４等を冷媒配管によって順次接続した閉回路より構成されるものである。冷媒凝縮器１００において、入口ジョイント１６１は、圧縮機２の吐出側と接続され、また、出口ジョイント１６２は、膨張弁３と接続されている。
【００５４】
エンジン５の動力がベルトを介して伝達され駆動する圧縮機２から吐出された高温（例えば６０℃）の冷媒は、複式熱交換器１０の冷媒凝縮器１００の入口ジョイント１６１から左ヘッダタンク１２０の下側の空間に流入し、チューブ群１１１Ａ（凝縮部１１０Ａ）を左ヘッダタンク１２０から右ヘッダタンク１３０に向かって流れ、冷却風と熱交換されて凝縮液化される。
【００５５】
更に、この冷媒は右ヘッダタンク１３０の下側の空間から、受液器１４０内に流入して蓄えられる。受液器１４０において、冷媒は気液二相に分離されると共に、気液二相のうち液相冷媒のみが右ヘッダタンク１３０の上側の空間を経て、チューブ群１１１Ｂ（過冷却部１１０Ｂ）に流入して冷却風により過冷却される。そして、過冷却された冷媒は、左ヘッダタンク１２０の上側の空間を経て出口ジョイント１６２から流出し、膨張弁３に至る。
【００５６】
膨張弁３で絞り減圧されることで低温となった冷媒は、蒸発器４内において車室内に吹き出される前の空気と熱交換して蒸発し、車室内へ吹き出す空調風を冷却して、圧縮機２に吸入される。ここで膨張弁３は、蒸発器４の出口部での冷媒温度を感知し、弁開度にフィードバックをかける温度作動式が最も一般的である。
【００５７】
一方、オイルクーラ２００においては、入口パイプ２６１は、オートマッチトランスミッションのトルクコンバータ７のＡＴＦ出口部と車両用配管によって接続され、また、出口パイプ２６２は、ポンプ６を介してトルクコンバータ７のＡＴＦ入口部と車両用配管によって接続されている。
【００５８】
ＡＴＦ出口部から吐出された高温（例えば１５０℃）のＡＴＦは、車両用配管を経て入口パイプ２６１から左ヘッダタンク２２０の下側の空間に流入する。左ヘッダタンク２２０の下側の空間に流入したＡＴＦは、第１パス２１０Ａを左ヘッダタンク２２０から右ヘッダタンク２３０に向かって流れ、冷却風により冷却される。
【００５９】
更に、このＡＴＦは右ヘッダタンク２３０内で流れ方向を反転して、第２パス２１０Ｂを右ヘッダタンク２３０から左ヘッダタンク２２０に向かって流れ、冷却風によりさらに冷却される。第１パス２１０Ａ、第２パス２１０Ｂで冷却されたＡＴＦは、左ヘッダタンク２２０の上側の空間を経て出口パイプ２６２から流出し、オイルポンプ６によりトルクコンバータ７に戻される。
【００６０】
上述の構成および作動によれば、コア部２１０の第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１と、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１とは同一仕様のチューブであり、第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１の本数よりも、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１の本数の方が多い設定として、第１パス２１０Ａのオイル流路断面積の総和よりも、第２パス２１０Ｂのオイル流路断面積の総和の方を大きくしている。
【００６１】
オイルクーラ２００のコア部２１０ではＡＴＦから冷却風に対して放熱が行われ、コア部２１０内を第１パス２１０Ａ、第２パス２１０Ｂの順に流れる際にＡＴＦの温度が徐々に低下し、これに伴いＡＴＦの粘性が徐々に上昇していく。これに対し、コア部２１０では、第１パス２１０Ａよりも第２パス２１０Ｂの方がオイル流路断面積の総和が大きくなっている。すなわち、ＡＴＦの粘性の上昇に合わせてオイル流路断面積を増大させている。したがって、粘性の高いＡＴＦが流れる第２パス２１０Ｂの通油抵抗の増大を抑制し、第１パス２１０Ａのオイル流路断面積と第２パス２１０Ｂのオイル流路断面積を同一に設定した場合よりも、通油抵抗を低減することができる。
【００６２】
冷凍サイクル装置１において、冷媒凝縮部１１０Ａの放熱性能が冷媒圧縮機２作動時の高圧側圧力を支配するため、圧縮機２作動時の動力低減等の観点より、車両搭載可能な範囲でコア部１１０幅（ヘッダタンク１２０、１３０間隔）を大きく確保することが好ましい。したがって、冷媒凝縮部１１０Ａを備えるコア部１１０に対し同一幅で並設されるコア部２１０では、オイル流路長さが長くなるので、通油抵抗を低減できる効果は極めて大きい。
【００６３】
また、第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１と、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１とを同一仕様のチューブとし、第１パス２１０Ａを構成するチューブ本数よりも、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ本数を多くすることで、第１パス２１０Ａのオイル流路断面積の総和よりも、第２パス２１０Ｂのオイル流路断面積の総和の方を大きくしている。
【００６４】
したがって、第１パス２１０Ａと第２パス２１０Ｂとにオイル流路断面積が異なるチューブを用いる必要がないので、コア部２１０の生産性を向上することが可能である。
【００６５】
また、コア部１１０のフィン１１２とコア部２１０のフィン２１２とを共通化するとともに、チューブ１１１とダミーチューブ３１１とを共通化している。これらによっても、複式熱交換器１０の生産性を向上することができる。
【００６６】
また、コア部２１０を第１パス２１０Ａ、第２パス２１０Ｂからなる２パス構造としてＡＴＦの入口パイプ２６１と出口パイプ２６２とを共に左ヘッダタンク２２０側に集約して設けているので、４パス以上の構成により入口・出口パイプを集約する場合より通油抵抗を低くすることができる。また、オイルクーラ２００に接続するＡＴＦ車両用配管の両者を近接させて取り回すことができると共に、組付け作業を容易にすることができる。
【００６７】
また、受液器１４０は、冷媒凝縮器１００の右ヘッダタンク１３０に沿うように設けられるとともに、オイルクーラ２００の右ヘッダタンク２３０の側方にまで延設されている。オイルクーラ２００の入口パイプ２６１および出口パイプ２６２は左ヘッダタンク２２０に集約して設けられているので、入口パイプ２６１および出口パイプ２６２に干渉することなく、受液器１４０を右ヘッダタンク２３０の側方スペースを利用して延設することができる。これにより、受液器１４０の軸方向長さを長くすることができ、気液分離性能を向上することが可能であるとともに、径寸法を縮小化することも可能である。
【００６８】
また、冷媒凝縮器１００の左ヘッダタンク１２０とオイルクーラ２００の左ヘッダタンク２２０とは、１つの筒状部材２０を軸線方向において区画することで、同軸上に配置されて一体となっている。さらに、冷媒凝縮器１００の右ヘッダタンク１３０とオイルクーラ２００の右ヘッダタンク２３０とは、１つの筒状部材３０を軸線方向において区画することで、同軸上に配置されて一体となっている。したがって、２つの熱交換器を組み合わせた複式熱交換器１０の形成が極めて容易である。
【００６９】
また、コア部１１０とコア部２１０とは外部冷却風の流れに対して並列に配置され、コア面が同一面上に配置されている。したがって、複式熱交換器１０を車両の前後方向にコンパクトにすることができ、搭載性に優れると共に、２つの流体（ＡＴＦ、冷媒）に対する熱交換（冷却）を良好に行うことができる。
【００７０】
また、コア部１１０とコア部２１０との間にダミーチューブ３１１を介在させるようにしているので、温度の異なるＡＴＦと冷媒との間でダミーチューブ３１１が断熱部となって、オイルクーラ２００と冷媒凝縮器１００との間の熱移動を防止でき、オイルクーラ２００と冷媒凝縮器１００との間の熱影響を排除できる。
【００７１】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、コア部２１０の第１パス２１０Ａを構成するチューブ２１１と、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ２１１とを同一仕様のチューブとし、第１パス２１０Ａを構成するチューブ本数よりも、第２パス２１０Ｂを構成するチューブ本数を多くすることで、第１パス２１０Ａのオイル流路断面積の総和よりも、第２パス２１０Ｂのオイル流路断面積の総和の方を大きくしていたが、第１パス２１０Ａのオイル流路断面積の総和よりも、第２パス２１０Ｂのオイル流路断面積の総和の方を大きくするものであれば、これに限定されるものではない。例えば、第１パス２１０Ａと第２パス２１０Ｂとでオイル流路断面積の異なるチューブを採用してもかまわない。
【００７２】
また、上記一実施形態では、コア部２１０はＡＴＦ流れにおいて２パス構造をなしていたが、複数回流れを反転させる３パス以上の構造であってもかまわない。３パス以上の構成とした場合には、それらのうち２つのパス（オイル流通部）において本発明を適用するものであればよい。ただし、オイル流れ下流側に向かって各パスのオイル流路断面積の総和を、本発明を適用した部分以外でも同等とするか増加させて、減少させないことが好ましく、下流側に向かって順次増加していることが最も好ましい。
【００７３】
また、上記一実施形態では、冷媒凝縮器１００の左ヘッダタンク１２０とオイルクーラ２００の左ヘッダタンク２２０とを、１つの筒状部材２０を軸線方向において区画することで、同軸上に配置しつつ一体とし、冷媒凝縮器１００の右ヘッダタンク１３０とオイルクーラ２００の右ヘッダタンク２３０とを、１つの筒状部材３０を軸線方向において区画することで、同軸上に配置しつつ一体としていたが、左ヘッダタンク同士、および右ヘッダタンク同士を別体で形成した後、同軸上に組付け一体化するものであってもよい。
【００７４】
また、上記一実施形態では、チューブ１１１、２１１、３１１は、押し出し加工により成形されたものであったが、これに限定されるものではない。例えば、プレート部材を折り曲げ加工して形成し、必要に応じてインナーフィンを設けたものであってもよいし、プレス成形にてプレート部材の片面に突起を形成し、これを折り曲げ加工したものであってもよい。また、フィンもコルゲートフィンに限定されず、プレートフィン等であってもよい。
【００７５】
また、上記一実施形態では、各ヘッダタンクは、プレス加工等により成形した部材を組み合わせて筒状体としていたが、押し出し成形等により筒状体を形成するものであってもよい。
【００７６】
また、上記一実施形態では、複式熱交換器１０の第１熱交換器は冷媒凝縮器１００であり第２熱交換器はＡＴＦを冷却するオイルクーラ２００であったが、これに限定するものではない。例えば、第１熱交換器はラジエータやインタクーラ等であってもよく、第２熱交換器はオイルを冷却するものであれば、パワーステアリング用オイルを冷却するオイルクーラや、エンジンオイルを冷却するオイルクーラであってもよい。さらに、複式熱交換器は車両用以外の熱交換器であってもよく、熱交換用外部流体も空気に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明を適用した一実施形態における本発明を適用した一実施形態における複式熱交換器１０の全体を示す正面図（一部断面図）である。
【図２】複式熱交換器１０を用いるシステムの構成を示す模式図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  複式熱交換器
２０、３０  筒状部材
１００  冷媒凝縮器（第１熱交換器）
１１０  コア部（第１コア部）
１１０Ａ  冷媒凝縮部
１１０Ｂ  過冷却部
１１１  チューブ（第１チューブ）
１２０  左ヘッダタンク（一対の第１ヘッダタンクの一方）
１３０  右ヘッダタンク（一対の第１ヘッダタンクの他方）
１４０  受液器
２００  オイルクーラ（第２熱交換器）
２１０  コア部（第２コア部）
２１０Ａ  第１パス（第１オイル流通部）
２１０Ｂ  第２パス（第２オイル流通部）
２１１  チューブ（第２チューブ）
２２０  左ヘッダタンク（一対の第２ヘッダタンクの一方）
２３０  右ヘッダタンク（一対の第２ヘッダタンクの他方）
２６１  入口パイプ（オイル導入口）
２６２  出口パイプ（オイル導出口）
【図１】
2008267730.tif 000003
【図２】
2008267730.tif 000004
【図３】
2008267730.tif 000005