(57)【要約】【課題】作動流体のウォームアップ機能と冷却機能が同時に果たせるとともに、車両の燃費改善、暖房性能向上、組立工数低減ができる車両用熱交換器を提供する。【解決手段】本発明は、複数のプレートが積層されて第１および第２連結流路を交互に形成し、前記第１および第２連結流路に第１および第２作動流体がそれぞれ流入し、前記第１および第２連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱部と、前記第１および第２作動流体の１つを流入させるための流入ホールと、前記１つの作動流体を排出するための排出ホールとを連結し、前記１つの作動流体の温度に応じて前記１つの作動流体をバイパスさせる分岐部と、前記流入ホールに対応する位置に装着され、前記流入ホールに流入した１つの作動流体の温度に応じて前記放熱部および分岐部に選択的に前記１つの作動流体を流入させるバルブユニットとを含むことを特徴とする。【選択図】図３
2012229906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプレートが積層されて第１および第２連結流路を交互に形成し、前記第１および第２連結流路に第１および第２作動流体がそれぞれ流入し、前記第１および第２連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱部と、
前記第１および第２作動流体の１つを流入させるための流入ホールと、前記１つの作動流体を排出するための排出ホールとを連結し、前記１つの作動流体の温度に応じて前記１つの作動流体をバイパスさせる分岐部と、
前記流入ホールに対応する位置に装着され、前記流入ホールに流入した１つの作動流体の温度に応じて前記放熱部および分岐部に選択的に前記１つの作動流体を流入させるバルブユニットと、
を含むことを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項２】
前記第１作動流体は、第１流入ホールを介して前記放熱部に流入し、第１排出ホールを介して前記放熱部から流出し、前記第１流入ホールと前記第１排出ホールは、第１連結流路によって連結され、
前記第２作動流体は、第２流入ホールを介して前記放熱部に流入し、第２排出ホールを介して前記放熱部から流出し、前記第２流入ホールと前記第２排出ホールは、第２連結流路によって連結され、
前記第１および第２流入ホールは、前記放熱部の長手方向に一面の両側に形成され、
前記第１および第２排出ホールは、前記第１および第２流入ホールから離隔しており、前記放熱部の長手方向の両側に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項３】
前記分岐部は、前記第１流入ホールと第１排出ホールとを連結し、前記放熱部の一面に突設されることを特徴とする請求項２に記載の車両用熱交換器。
【請求項４】
前記第１流入ホールと第１排出ホールは、前記放熱部の一面で対角線方向に互いに対向する角部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用熱交換器。
【請求項５】
前記第２流入ホールと第２排出ホールは、前記放熱部の一面で対角線方向に互いに対向する角部のうち、前記第１流入ホールと第１排出ホールが位置しない角部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用熱交換器。
【請求項６】
前記第１作動流体は、ラジエータから流入する冷却水であり、前記第２作動流体は、自動変速機から流入する変速機オイルであることを特徴とする請求項２に記載の車両用熱交換器。
【請求項７】
前記冷却水は、第１流入ホール、第１連結流路および第１排出ホールを介して循環し、前記変速機オイルは、第２流入ホール、第２連結流路および第２排出ホールを介して循環することを特徴とする請求項６に記載の車両用熱交換器。
【請求項８】
前記分岐部は、前記第１流入ホールを介して分岐部に流入した冷却水を前記第１排出ホールに直ちに排出させるバイパス流路を含むことを特徴とする請求項７に記載の車両用熱交換器。
【請求項９】
前記バルブユニットは、
前記第１流入ホールに対応して、前記放熱部の他面に固着される装着キャップと、
前記装着キャップに挿入され、前記作動流体の温度に応じて弛緩と収縮が行われる変形部材とを含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用熱交換器。
【請求項１０】
前記変形部材は、その材質が作動流体の温度に応じて弛緩および収縮変形する形状記憶合金素材であることを特徴とする請求項９に記載の車両用熱交換器。
【請求項１１】
前記変形部材は、
長手方向に両端部に位置し、温度に応じて変形しないようになっている一対の固定部と、
前記一対の固定部の間で作動流体の温度に応じて弛緩および収縮変形する変形部とを含むことを特徴とする請求項９に記載の車両用熱交換器
【請求項１２】
前記変形部材は、互いに連結された複数の環状のメンバーがコイルばね形状に重ねられて接触して形成されることを特徴とする請求項９に記載の車両用熱交換器。
【請求項１３】
前記装着キャップは、
前記放熱部に固着される装着部と、
前記装着部から前記第１流入ホールに向かって延設され、その内部に挿入された前記変形部材の変形時に前記変形部材をガイドするガイド部とを含むことを特徴とする請求項９に記載の車両用熱交換器。
【請求項１４】
前記装着部は、前記放熱部にねじ締結されるように、外周面上にねじ山が形成されることを特徴とする請求項１３に記載の車両用熱交換器。
【請求項１５】
前記ガイド部の外周面には、少なくとも１つ以上の開口ホールが形成されることを特徴とする請求項１３に記載の車両用熱交換器。
【請求項１６】
前記放熱部を通過する作動流体が外部に漏洩するのを防止するためのシーリングをさらに含み、
前記シーリングは、前記装着部とガイド部との間に装着されることを特徴とする請求項１３に記載の車両用熱交換器。
【請求項１７】
前記放熱部は、第１および第２作動流体の流動を対向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）として相互熱交換させることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項１８】
前記放熱部は、複数のプレートが積層されるプレート状の放熱部であることを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項１９】
複数のプレートが積層されて第１および第２連結流路を交互に形成し、前記第１および第２連結流路に第１および第２作動流体がそれぞれ流入し、前記第１および第２連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱部と、
前記第１および第２作動流体の１つを流入させるための流入ホールと、前記１つの作動流体を排出するための排出ホールとを連結し、前記１つの作動流体の流量に応じて前記１つの作動流体をバイパスさせる分岐部とを含むことを特徴とする車両用熱交換器。
【請求項２０】
前記１作動流体は、第１流入ホールを介して前記放熱部に流入し、第１排出ホールを介して前記放熱部から流出し、前記第１流入ホールと前記第１排出ホールは、第１連結流路によって連結され、
前記第２作動流体は、第２流入ホールを介して前記放熱部に流入し、第２排出ホールを介して前記放熱部から流出し、前記第２流入ホールと前記第２排出ホールは、第２連結流路によって連結され、
前記第１および第２流入ホールは、前記放熱部の長手方向に一面の両側に形成され、
前記第１および第２排出ホールは、前記第１および第２流入ホールから離隔しており、前記放熱部の長手方向に両側に形成されることを特徴とする請求項１９に記載の車両用熱交換器。
【請求項２１】
前記分岐部は、前記第１流入ホールと第１排出ホールとを連結し、前記放熱部の一面に突設されることを特徴とする請求項２０に記載の車両用熱交換器。
【請求項２２】
前記第１作動流体は、ラジエータから流入する冷却水であり、前記第２作動流体は、自動変速機から流入する変速機オイルであることを特徴とする請求項２０に記載の車両用熱交換器。
【請求項２３】
前記冷却水は、第１流入ホール、第１連結流路および第１排出ホールを介して循環し、前記変速機オイルは、第２流入ホール、第２連結流路および第２排出ホールを介して循環することを特徴とする請求項２２に記載の車両用熱交換器。
【請求項２４】
前記分岐部は、前記第１流入ホールを介して分岐部に流入した冷却水を前記第１排出ホールに直ちに排出させるバイパス流路を含むことを特徴とする請求項２３に記載の車両用熱交換器。
【請求項２５】
前記放熱部は、第１および第２作動流体の流動を対向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）として相互熱交換させることを特徴とする請求項１９に記載の車両用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用熱交換器に係り、より詳しくは、内部に流入した少なくとも２つ以上の作動流体の相互熱交換によって温度が調節される車両用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、熱交換器は、温度が高い流体から、伝熱壁を介して、温度が低い流体に熱を伝達するものであって、加熱器、冷却器、蒸発器、凝縮器などに用いられる。
このような熱交換器は、熱エネルギーを再使用したり、流入する作動流体の温度を用途に合わせて調節し、通常、車両の空調システムや変速機のオイルクーラなどに適用し、エンジンルームに装着される。
ここで、熱交換器を限定された空間を有するエンジンルームに装着する時、空間の確保および装着の問題が発生しているため、小型、軽量化および高効率高機能化のための研究が進んでいる。
【０００３】
従来の熱交換器は、車両の状態に応じてそれぞれの作動流体の温度を調節して、車両のエンジンまたは変速機、空調装置にそれぞれの作動流体を供給する際に、流入する熱媒または冷媒として作用する作動流体の流路上に別の分岐回路およびバルブを設ける必要があり、構成要素および組立工数が増加し、レイアウトが複雑になる問題があった。
また、別の分岐回路およびバルブを設けない時は、作動流体の流量に応じた熱交換効率の制御が不可能で、作動流体の効率的な温度調節が不可能になる問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６２１７６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とすることは、少なくとも２つ以上の作動流体の相互熱交換による温度調節時、車両の走行状態や初期始動条件で変化する流入作動流体の温度に応じた作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に果たせる車両用熱交換器の提供である。
また、車両の状態に応じて作動流体の温度調節が可能になることにより、車両の燃費改善、および暖房性能を向上させることができるほか、構成を簡素化して組立工数を低減させる車両用熱交換器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用熱交換器は、複数のプレートが積層されて第１および第２連結流路を交互に形成し、前記第１および第２連結流路に第１および第２作動流体がそれぞれ流入し、前記第１および第２連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱部と、前記第１および第２作動流体の１つを流入させるための流入ホールと、前記１つの作動流体を排出するための排出ホールとを連結し、前記１つの作動流体の温度に応じて前記１つの作動流体をバイパスさせる分岐部と、前記流入ホールに対応する位置に装着され、前記流入ホールに流入した１つの作動流体の温度に応じて前記放熱部および分岐部に選択的に前記１つの作動流体を流入させるバルブユニットと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記第１作動流体は、第１流入ホールを介して前記放熱部に流入し、第１排出ホールを介して前記放熱部から流出し、前記第１流入ホールと前記第１排出ホールは、第１連結流路によって連結され、前記第２作動流体は、第２流入ホールを介して前記放熱部に流入し、第２排出ホールを介して前記放熱部から流出し、前記第２流入ホールと前記第２排出ホールは、第２連結流路によって連結され、前記第１および第２流入ホールは、前記放熱部の長手方向に一面の両側に形成され、前記第１および第２排出ホールは、前記第１および第２流入ホールから離隔しており、前記放熱部の長手方向の両側に形成されることを特徴とする。
【０００８】
前記分岐部は、前記第１流入ホールと第１排出ホールとを連結し、前記放熱部の一面に突設されることを特徴とする。
【０００９】
前記第１流入ホールと第１排出ホールは、前記放熱部の一面で対角線方向に互いに対向する角部に形成されることを特徴とする。
【００１０】
前記第２流入ホールと第２排出ホールは、前記放熱部の一面で対角線方向に互いに対向する角部のうち、前記第１流入ホールと第１排出ホールが位置しない角部に形成されることを特徴とする。
【００１１】
前記第１作動流体は、ラジエータから流入する冷却水であり、前記第２作動流体は、自動変速機から流入する変速機オイルであることを特徴とする。
【００１２】
前記冷却水は、第１流入ホール、第１連結流路および第１排出ホールを介して循環し、前記変速機オイルは、第２流入ホール、第２連結流路および第２排出ホールを介して循環することを特徴とする。
【００１３】
前記分岐部は、前記第１流入ホールを介して分岐部に流入した冷却水を前記第１排出ホールに直ちに排出させるバイパス流路を含むことを特徴とする。
【００１４】
前記バルブユニットは、前記第１流入ホールに対応して、前記放熱部の他面に固着される装着キャップと、前記装着キャップに挿入され、前記作動流体の温度に応じて弛緩と収縮が行われる変形部材とを含むことを特徴とする。
【００１５】
前記変形部材は、その材質が作動流体の温度に応じて弛緩および収縮変形する形状記憶合金素材であることを特徴とする。
【００１６】
前記変形部材は、長手方向に両端部に位置し、温度に応じて変形しないようになっている一対の固定部と、前記一対の固定部の間で作動流体の温度に応じて弛緩および収縮変形する変形部とを含むことを特徴とする。
【００１７】
前記変形部材は、互いに連結された複数の環状のメンバーがコイルばね形状に重ねられて接触して形成されることを特徴とする。
【００１８】
前記装着キャップは、前記放熱部に固着される装着部と、前記装着部から前記第１流入ホールに向かって延設され、その内部に挿入された前記変形部材の変形時に前記変形部材をガイドするガイド部とを含むことを特徴とする。
【００１９】
前記装着部は、前記放熱部にねじ締結されるように、外周面上にねじ山が形成されることを特徴とする。
【００２０】
前記ガイド部の外周面には、少なくとも１つ以上の開口ホールが形成されることを特徴とする。
【００２１】
前記放熱部を通過する作動流体が外部に漏洩するのを防止するためのシーリングをさらに含み、前記シーリングは、前記装着部とガイド部との間に装着されることを特徴とする。
【００２２】
前記放熱部は、第１および第２作動流体の流動を対向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）として相互熱交換させることを特徴とする。
【００２３】
前記放熱部は、複数のプレートが積層されるプレート状の放熱部であることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、複数のプレートが積層されて第１および第２連結流路を交互に形成し、前記第１および第２連結流路に第１および第２作動流体がそれぞれ流入し、前記第１および第２連結流路を通過しながら相互熱交換が行われる放熱部と、前記第１および第２作動流体の１つを流入させるための流入ホールと、前記１つの作動流体を排出するための排出ホールとを連結し、前記１つの作動流体の流量に応じて前記１つの作動流体をバイパスさせる分岐部とを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器が適用される自動変速機の冷却システムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器の部分切開斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器に適用されるバルブユニットの斜視図である。
【図７】本発明の実施形態にかかるバルブユニットの分解斜視図である。
【図８】本発明の実施形態にかかるバルブユニットの作動状態図である。
【図９】本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器の段階別作動状態図である。
【図１０】本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器の段階別作動状態図である。
【図１１】本発明の他の実施形態にかかる車両用熱交換器の斜視図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】図１１のＤ−Ｄ断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態にかかる車両用熱交換器の部分切開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器が適用される自動変速機の冷却システムの構成図、図２と図３は、車両用熱交換器の斜視図および部分切開斜視図、図４は、図２のＡ−Ａ断面図、図５は、図２のＢ−Ｂ断面図、図６と図７は、本発明の車両用熱交換器に適用されるバルブユニットの斜視図および分解斜視図である。
本発明の車両用熱交換器１００が適用される車両の自動変速機の冷却システムは図１に示す通りであり、ウォータポンプ１０を介して、冷却ファン２１が装着されたラジエータ２０を通過し、冷却された冷却水がエンジンを冷却させる冷却ライン（Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｌｉｎｅ：以下、「Ｃ．Ｌ」という。）が形成され、この冷却ラインＣ．Ｌ上には、車両の暖房システム（図示せず）に連結されるヒータコア３０が備えられている。
【００２７】
ここで、本発明の車両用熱交換器１００は、それぞれの作動流体が熱交換器１００の内部で相互熱交換によって温度調節され、車両の走行状態や初期始動条件により流入する作動流体の温度に応じて作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に果たす構造となる。
このために、本発明の車両用熱交換器１００は、ウォータポンプ１０とヒータコア３０との間に備えられ、自動変速機４０とオイルライン（Ｏｉｌ  Ｌｉｎｅ：以下、「Ｏ．Ｌ」という。）を介して互いに連結される。
即ち、作動流体は、ラジエータ２０から流入する冷却水と、自動変速機４０から流入する変速機オイルとから構成され、熱交換器１００を介して冷却水と変速機オイルとの相互熱交換が行われ、変速機オイルの温度が調節される。
熱交換器１００は、図２と図３に示す通り、大別して、放熱部１１０と、分岐
部１２０と、バルブユニット１３０とを含んで構成される。
【００２８】
以下、これらについて各構成別にさらに詳しく説明する。
まず、放熱部１１０は、複数のプレート１１２が積層されて形成され、隣り合わせのプレート１１２の間には、複数の連結流路１１４が形成される。また、隣り合わせの連結流路１１４の１つには冷却水が流れ、隣り合わせの連結流路１１４の他の１つには変速機オイルが流れる。この過程で、冷却水と変速機オイルとの相互熱交換が行われる。
放熱部１１０は、冷却水と変速機オイルの流動を対向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）として相互熱交換させる。
【００２９】
このように構成される放熱部１１０は、複数のプレート１１２が積層されるプレート状（または、「板状」ともいう。）の放熱部からなる。
分岐部１２０は、放熱部１１０から各作動流体を流入させる複数の流入ホール１１６のいずれか１つの流入ホール１１６と、放熱部１１０に各作動流体を排出させる複数の排出ホール１１８のいずれか１つの排出ホール１１８とを互いに連結し、流入した作動流体の温度に応じて作動するバルブユニット１３０によって作動流体をバイパスさせる。
一方、流入ホール１１６は、放熱部１１０の相対する両側にそれぞれ形成される第１および第２流入ホール１１６ａ、１１６ｂから構成され、各排出ホール１１８は、放熱部１１０の相対する両側にそれぞれ形成される第１および第２排出ホール１１８ａ、１１８ｂから構成される。
【００３０】
第１および第２排出ホール１１８ａ、１１８ｂは、第１および第２流入ホール１１６ａ、１１６ｂに対応し、第１および第２流入ホール１１６ａ、１１６ｂからそれぞれ離して形成され、放熱部１１０の内部でそれぞれの連結流路１１４と互いに連結される。
第１流入ホール１１６ａと第１排出ホール１１８ａは、放熱部１１０の一面で対角線方向に各角部に形成される。
第２流入ホール１１６ｂと第２排出ホール１１８ｂは、放熱部１１０の一面で対角線方向に各角部に形成され、第１流入ホール１１６ａと第１排出ホール１１８ａに互いに対向して形成される。
【００３１】
そして、分岐部１２０は、第１流入ホール１１６ａと第１排出ホール１１８ａとを連結し、放熱部１１０の一面に突設される。
冷却水は、第１流入ホール１１６ａと第１排出ホール１１８ａを介して循環し、変速機オイルは、第２流入ホール１１６ｂと第２排出ホール１１８ｂを介して循環する。
第１流入ホール１１６ａと第１排出ホール１１８ａには、それぞれ連結ポート（図示せず）が装着され、この連結ポートに装着される連結ホースまたは連結配管などを介してラジエータ２０に連結される。また、第２流入ホール１１６ｂと第２排出ホール１１８ｂには、それぞれ連結ポート（図示せず）が装着され、この連結ポートに装着される連結ホースまたは連結配管などを介して自動変速機４０に連結できる。
【００３２】
各連結流路１１４は、図４と図５に示すように、冷却水が流入して移動する第１連結流路１１４ａと、変速機オイルが流入して移動する第２連結流路１１４ｂとを含む。第１連結流路１１４ａと第２連結流路１１４ｂは、交互に形成される。
分岐部１２０は、第１流入ホール１１６ａを介して分岐部１２０に流入した冷却水を第１排出ホール１１８ａに直ちに排出させるように、バイパス流路１２２を含む。
そして、バルブユニット１３０は、第１流入ホール１１６ａに対応する放熱部１１０の位置に装着され、冷却水の温度に応じて放熱部１１０の内部またはバイパス流路１２２に冷却水を流入させる。
【００３３】
このようなバルブユニット１３０は、図６と図７に示すように、装着キャップ１３２と、変形部材１３８とを含む。以下、これらを各構成別に説明する。
装着キャップ１３２は、第１流入ホール１１６ａに対応して、放熱部１１０の他面に固着される。
装着キャップ１３２は、放熱部１１０に固着される装着部１３４と、装着部１３４から第１流入ホール１１６ａに向かって延設され、その内部に変形部材１３８が挿入されるガイド部１３６とから構成される。ガイド部１３６は、変形部材１３８の弛緩および収縮変形時、変形部材１３８をガイドする。
【００３４】
装着部１３４は、放熱部１１０の内周面にねじ締結されるように、外周面にねじ山Ｎが形成され、第１流入ホール１１６ａに対応する放熱部１１０の他面には、その内周面がねじ山Ｎに対応してタブ加工される。
そして、ガイド部１３６の外周面には、少なくとも１つ以上の開口ホール１３７が形成される。このような開口ホール１３７は、弛緩変形した変形部材１３８に流入した冷却水を放熱部１１０の第１連結流路１１４ａに円滑に流入させる機能を有する。
一方、装着キャップ１３２には、冷却水が外部に漏洩するのを防止するためのシーリング１４６が装着される。シーリング１４６は、装着部１３４とガイド部１３６との間に装着される。
【００３５】
即ち、シーリング１４６は、作動流体が放熱部１１０に締結された装着部１３４のねじ山Ｎに沿って放熱部１１０の外部に漏洩するのを防止するように、放熱部１１０の内周面と装着部１３４の外周面との間をシールする。
そして、変形部材１３８は、装着キャップ１３２のガイド部１３６に挿入され、第１流入ホール１１６ａに流入した冷却水の温度に応じて弛緩と収縮が行われる。
変形部材１３８は、その材質が作動流体の温度に応じて弛緩および収縮変形する形状記憶合金素材からなる。
形状記憶合金（Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ：ＳＭＡ）とは、一定の温度で形状を記憶する合金をいう。形状記憶合金は、前記一定の温度と異なる温度ではその形状が変化し得るが、一定の温度に冷却したり加熱すると、元の形状に復元される。
【００３６】
このような形状記憶合金素材からなる変形部材１３８は、一対の固定部１４２と、変形部１４４とからなる。以下、これについてさらに詳細に説明する。
一対の固定部１４２は、変形部材１３８の長手方向の両端部に位置し、温度に応じてその形状が変形することはない。つまり、固定部１４２を形成する環状のメンバーは、溶接によって互いに固定されている。
そして、変形部１４４は、固定部１４２の間で作動流体の温度に応じて弛緩および収縮変形する。即ち、変形部１４４を形成する環状のメンバーは、互いに弛緩または収縮可能に連結されている。
このような変形部材１３８は、円形のコイルばね形状と類似の形状に形成可能である。
【００３７】
変形部材１３８は、収縮した状態で装着キャップ１３２のガイド部１３６の内部に挿入され、第１流入ホール１１６ａを介して変形部材１３８の内部に流入する作動流体の水温に応じて変形し、第１連結流路１１４ａを選択的に開閉する。
即ち、バルブユニット１３０は、図７に示すように、設定温度の作動流体が流入すると、変形部材１３８の変形部１４４が弛緩する。
これにより、変形部材１３８の変形部１４４を形成する環状のメンバーは、互いに離隔して空間（Ｓｐａｃｅ：以下、「Ｓ」という。）を形成し、この空間Ｓを通して作動流体が流出する。
この時、固定部１４２を形成する環状のメンバーは、互いに固定されて、弛緩しない状態を維持する。
逆に、設定温度以下の作動流体が第１流入ホール１１６ａに流入すると、図６に示すような初期状態に変形部１４４が収縮変形し、空間Ｓは閉鎖される。
【００３８】
以下、車両用熱交換器１００の作動および作用について詳細に説明する。
図９および図１０は、本発明の車両用熱交換器の段階別作動状態図である。
第１流入ホール１１６ａを介して流入する冷却水の温度が設定温度より低い場合、図９に示すように、バルブユニット１３０の変形部材１３８は、変形することなく、初期の装着状態を維持する。
流入した冷却水は、放熱部１１０の第１連結流路１１４ａに流入することなく、分岐部１２０に形成されたバイパス流路１２２を介して第１排出ホール１１８ａに直接流出する。
これにより、第２流入ホール１１６ｂを介して放熱部１１０に流入し、第２連結流路１１４ｂを通過する変速機オイルは、冷却水との熱交換が防止される。
【００３９】
即ち、バイパス流路１２２は、車両の走行状態やアイドルモード、または初期始動といった車両の状態やモードに応じて変速機オイルのウォームアップが必要な場合、低温状態の冷却水が第１連結流路１１４ａに流入するのを防止するようにバイパスさせる。これにより、変速機オイルが、冷却水との熱交換によって温度が低下するのを防止できる。
逆に、冷却水の温度が設定温度より高い場合には、図１０に示すように、バルブユニット１３０の変形部材１３８が弛緩変形し、変形部１４４を形成する環状のメンバーの間に空間Ｓを形成される。
第１流入ホール１１６ａを介して流入した冷却水は、各空間Ｓを通して第１連結流路１１４ａを通過し、第１排出ホール１１８ａを介して排出される。
【００４０】
冷却水は、放熱部１１０の第１連結流路１１４ａを通過し、第２流入ホール１１６ｂを介して流入して第２連結流路１１４ｂを通過する変速機オイルは、第１連結流路１１４ａを通過する冷却水と放熱部１１０の内部で相互熱交換されて、温度が調節される。
第１および第２流入ホール１１６ａ、１１６ｂが放熱部１１０の対角線方向に角部に形成されることにより、冷却水と変速機オイルは対向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）となって相互熱交換される。したがって、より効率的な熱交換が行われる。
これにより、トルクコンバータの作動によって発生する流体摩擦で温度が上昇し、冷却が必要な変速機オイルは、放熱部１１０で冷却水との相互熱交換によって冷却された後、自動変速機４０に供給される。
【００４１】
即ち、熱交換器１００は、高速回転する自動変速機４０に冷却された変速機オイルを供給することにより、自動変速機４０のスリップの発生を防止する。
したがって、本発明の車両用熱交換器１００を適用すれば、車両の走行状態や初期始動条件によって流入する作動流体の温度を利用して作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に果たすことにより、作動流体の温度調節を効率的に行うことができる。
また、車両の状態に応じて作動流体の温度調節が可能になり、車両の燃費改善、および暖房性能を向上させることができるとともに、構成を簡素化して組立工数を低減させることができる。
さらに、別の分岐回路を必要としないことから、製造コスト節減および作業性を向上させることができる。
【００４２】
作動流体が自動変速機４０の変速機オイルの場合、冷始動時に摩擦低減のためのウォームアップ機能と、走行時のスリップ防止および耐久維持のための冷却機能を同時に果たすことが可能で、燃費および変速機の耐久性を向上させることができる。
また、形状記憶合金素材で製作された変形部材１３８を使用するため、バルブユニット１３０の構造が簡単になり、バルブユニット１３０が作動流体の温度に応じて作動流体の流路を転換するため、作動流体の流れを正確に制御することができ、構成要素を簡素化して製作コストが節減できるとともに、重量を低減させることができる。
【００４３】
そして、作動流体の温度に応じたバルブ開閉作動の応答性を向上させることにより、作動流体の流れをより効率的に制御することができる。
一方、本発明の実施形態では、各作動流体として冷却水と変速機オイルを例示しているが、これに限定されるものではなく、熱交換によって冷却または温度の上昇が必要な作動流体はすべて適用可能である。
また、複数のプレート１１２が単に積層されて構成されることを一実施形態として説明しているが、これに限定されるものではなく、熱交換器の装着を考えて、一面と他面にそれぞれ他の部品との接触による破損を防止するか、他の部品またはエンジンルームの内部に固定させるためのカバー、ブラケットなどが装着可能である。
【００４４】
図１１は、本発明の他の実施形態にかかる車両用熱交換器の斜視図であり、図１２は、図１１のＣ−Ｃ断面図、図１３は、図１１のＤ−Ｄ断面図、図１４は、車両用熱交換器の部分切開斜視図である。
本発明の他の実施形態において、  前記作動流体は、ラジエータ２０から流入する冷却水と、自動変速機４０から流入する変速機オイルとから構成され、熱交換器１００を介して冷却水と変速機オイルとの相互熱交換が行われ、変速機オイルの温度を調節する。
【００４５】
このような熱交換器１００は、図１１乃至図１３に示すように、放熱部２１０と、分岐部２２０とを含んで構成される。以下、これらを各構成別にさらに詳細に説明する。
放熱部２１０は、複数のプレート２１１が積層されて形成され、隣り合わせのプレート２１１の間には、複数の連結流路２１３が形成される。また、隣り合わせの連結流路２１３の１つには冷却水が流れ、隣り合わせの連結流路２１３の他の１つには変速機オイルが流れる。この過程で、前記冷却水と変速機オイルとで相互熱交換が行われる。
放熱部２１０は、冷却水と変速機オイルの流動を対向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）として相互熱交換させる。
【００４６】
このように構成される放熱部２１０は、複数のプレート２１１が積層されるプレート状（または、「板状」ともいう。）に形成される。
そして、分岐部２２０は、放熱部２１０から各作動流体を流入させるように形成された複数の流入ホール２１５のいずれか１つの流入ホール２１５と、放熱部２１０に各作動流体を排出させるように形成された複数の排出ホール２１７のいずれか１つの排出ホール２１７とを互いに連結し、流入した作動流体の流量に応じて作動流体が連結流路２１３を通過しないようバイパスさせる。
分岐部２２０は、放熱部２１０の内部からいずれか１つの流入ホール２１５といずれか１つの排出ホール２１７を連結する。即ち、流入ホール２１５の一部は、連結流路２１３を介して排出ホール２１７の一部と連結され、流入ホール２１５の他の一部は、連結流路２１３と分岐部２２０を介して排出ホール２１７の他の一部と連結される。
【００４７】
本実施形態において、各流入ホール２１５は、放熱部２１０の長手方向に一面の両側にそれぞれ形成される第１および第２流入ホール２１５ａ、２１５ｂから構成される。
そして、各排出ホール２１７は、放熱部２１０の長手方向に一面の両側にそれぞれ形成される第１および第２排出ホール２１７ａ、２１７ｂからなる。第１および第２排出ホール２１７ａ、２１７ｂは、第１および第２流入ホール２１５ａ、２１５ｂに対応し、第１および第２流入ホール２１５ａ、２１５ｂからそれぞれ離隔して形成され、放熱部２１０の内部でそれぞれの連結流路２１３と互いに連結される。
ここで、第１流入ホール２１５ａと第１排出ホール２１７ａは、放熱部２１０の一面で対角線方向に各角部に形成される。
【００４８】
本実施形態において、第２流入ホール２１５ｂと第２排出ホール２１７ｂは、放熱部２１０の一面で対角線方向に各角部に形成され、第１流入ホール２１５ａと第１排出ホール２１７ａに互いに対向して形成される。
そして、分岐部２２０は、第１流入ホール２１５ａと第１排出ホール２１７ａとを連結し、放熱部２１０の一面に突設される。
冷却水は、第１流入ホール２１５ａと第１排出ホール２１７ａを介して循環し、変速機オイルは、第２流入ホール２１５ｂと第２排出ホール２１７ｂを介して循環する。
【００４９】
一方、第１流入ホール２１５ａと第１排出ホール２１７ａには、それぞれ連結ポート（図示せず）が装着され、この連結ポートに装着される連結ホースまたは連結配管などを介してラジエータ２０に連結される。また、第２流入ホール２１５ｂと第２排出ホール２１７ｂには、それぞれ連結ポート（図示せず）が装着され、この連結ポートに装着される連結ホースまたは連結配管などを介して自動変速機４０に連結される。
本実施形態において、各連結流路２１３は、冷却水が流入して移動する第１連結流路２１３ａと、変速機オイルが流入して移動する第２連結流路２１３ｂとを含む。第１連結流路２１３ａと前記第２連結流路２１３ｂは、交互に形成される。
そして、分岐部２２０は、第１流入ホール２１５ａを介して分岐部２２０に流入した冷却水を第１排出ホール２１７ａに直ちに排出させるように、別のバイパス流路１２２を含む。
【００５０】
ここで、バイパス流路２２１は、第１流入ホール２１５ａを介して流入した冷却水の流量が少ない場合、放熱部２１０の第１連結流路２１３ａに流入させることなく、第１排出ホール２１７ａに直ちに排出させる機能を有する。
このようなバイパス流路２２１は、車両の走行状態やアイドルモード、または初期始動といった車両の状態やモードに応じて変速機オイルのウォームアップが必要な場合、冷却水が第１連結流路２１３ａに流入するのを防止するようにバイパスさせる。これにより、変速機オイルが、冷却水との熱交換によって温度が低下するのを防止する。
【００５１】
逆に、冷却水の流量が多い場合には、冷却水はバイパス流路２１１と共に第１連結流路２１３ａに流入する。このとき、変速機オイルは第２流入ホール２１５ｂを介して自動変速機４０から第２連結流路２１３ｂに流入する。従って、第１連結流路２１３ａを流れる冷却水と第２連結流路２１３ｂを流れる変速機オイルは放熱部２１０の内部で相互熱交換する。
これにより、トルクコンバータの作動によって発生する流体摩擦で温度が上昇し、冷却が必要な変速機オイルは、放熱部２１０で冷却水との相互熱交換によって冷却された後、自動変速機４０に供給される。
【００５２】
即ち、熱交換器１００は、高速で回転する自動変速機４０に冷却された変速機オイルを供給することにより、自動変速機４０のスリップの発生を防止する。
したがって、本発明の他の実施形態にかかる車両用熱交換器１００を適用すれば、車両の走行状態や初期始動条件によって流入する作動流体の流量を利用して作動流体のウォームアップ機能と冷却機能を同時に果たすことにより、作動流体の温度調節を効率的に行うことができる。
【００５３】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。  
【符号の説明】
【００５４】
１００：熱交換器
１１０：放熱部
１１２：プレート
１１４：連結流路
１１４ａ、１１４ｂ：第１連結流路、第２連結流路
１１６：流入ホール
１１６ａ、１１６ｂ：第１流入ホール、第２流入ホール
１１８：排出ホール
１１８ａ、１１８ｂ：第１排出ホール、第２排出ホール
１２０：分岐部
１２２：バイパス流路
１３０：バルブユニット
１３２：装着キャップ
１３４：装着部
１３６：ガイド部
１３７：開口ホール
１３８：変形部材
１４２：固定部
１４４：変形部
１４６：シーリング
【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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【図１４】
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