(57)【要約】【課題】軽衝突のときにバンパが後方に移動しても熱交換機能を維持することが可能な複合型熱交換器を提供する。【解決手段】チューブ１ａ及びフィン１ｂが交互に配置されたコア部１ｃ、及びチューブ１ａの長手方向の両端に第１冷却媒体タンク４，５を有し、チューブ１ａ内を流れる第１冷却媒体と冷却風との間で熱交換させるサブラジエータ１と、サブラジエータ１の下方側に設けられ、車両空調用の第２冷却媒体と冷却風との間で熱交換させる空冷コンデンサ２と、一方の第１冷却媒体タンク４に内蔵され、第１冷却媒体と第２冷却媒体との間で熱交換させる水冷コンデンサ３とを備え、サブラジエータ１、空冷コンデンサ２、及び水冷コンデンサ３は、バンパーレインフォース２０よりも車両後方側に配置され、サブラジエータ１のコア部１ｃは、バンパーレインフォース２０よりも上方に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ及びフィンが交互に配置されたコア部、及び前記チューブの長手方向の両端に第１冷却媒体タンクを有し、前記チューブ内を流れる第１冷却媒体と冷却風との間で熱交換させるサブラジエータと、
前記サブラジエータの下方側に設けられ、車両空調用の第２冷却媒体と冷却風との間で熱交換させる空冷コンデンサと、
一方の前記第１冷却媒体タンクに内蔵され、前記第１冷却媒体と前記第２冷却媒体との間で熱交換させる水冷コンデンサとを備え、
前記サブラジエータ、前記空冷コンデンサ、及び前記水冷コンデンサは、バンパーレインフォースよりも車両後方側に配置され、
前記サブラジエータのコア部は、前記バンパーレインフォースよりも上方に配置されることを特徴とする複合型熱交換器。
【請求項２】
前記水冷コンデンサを内蔵する前記第１冷却媒体タンクは、前記バンパーレインフォースの上端部の高さに該当する位置に傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載の複合型熱交換器。
【請求項３】
前記水冷コンデンサを内蔵する前記第１冷却媒体タンクは、前記バンパーレインフォースの上端部の高さに該当する位置より上方に前記水冷コンデンサを内蔵することを特徴とする請求項１又は２に記載の複合型熱交換器。
【請求項４】
前記水冷コンデンサを内蔵する前記第１冷却媒体タンクと前記空冷コンデンサとを連結する連結部を更に備え、
前記連結部は、前記バンパーレインフォースの上端部の高さに該当する位置に傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載の複合型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載する冷却用熱交換器に関し、特に、隣接する熱交換器同士を連結した複合型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車（車両）には、エンジン等の原動機用の冷却水を冷却するための原動機系熱交換器、モータ等の冷却水を冷却するための電気系熱交換器、及び空調用の冷媒を冷却するための空調用熱交換器等が搭載されている。従来の車両では、これら原動機系熱交換器、電気系熱交換器、及び空調用熱交換器は、車両走行風による冷却を効率的に行うために車両前部に配置されている。
【０００３】
車両の前部には、車幅方向に延びるようにバンパやバンパーレインフォース等の補強部材が配置されている。そして、上述の熱交換器は、バンパやバンパーレインフォースよりも車両後方側に配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
バンパやバンパーレインフォースよりも車両後方側に熱交換器が配置されている場合、８ｋｍ／ｈ以下の軽衝突であってもバンパやバンパーレインフォースが後方に移動して熱交換器を損傷させてしまうことがある。特に、熱交換器としてサブラジエータタンクに水冷コンデンサが内蔵されている冷却装置においては、サブラジエータタンクの体積が大きくなってしまうので、バンパ等とサブラジエータタンクが接触して水冷コンデンサの破損等が引き起こされてしまう問題がある。ここでいう「軽衝突」とは、米国保険業界レイティングＩＩＨＳ（INSURANCE INSTITUTE FOR HIGHWAY SAFTY）の試験方法に採用された衝突のことをいう（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２４７４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】STATUS REPORT, vol.42, No.2（2007）, p.1, INSURANCE INSTITUTE FOR HIGHWAY SAFETY.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、軽衝突のときにバンパが後方に移動しても熱交換機能を維持することが可能な複合型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】
【０００８】
本願発明の一態様によれば、チューブ及びフィンが交互に配置されたコア部、及びチューブの長手方向の両端に第１冷却媒体タンクを有し、チューブ内を流れる第１冷却媒体と冷却風との間で熱交換させるサブラジエータと、サブラジエータの下方側に設けられ、車両空調用の第２冷却媒体と冷却風との間で熱交換させる空冷コンデンサと、一方の第１冷却媒体タンクに内蔵され、第１冷却媒体と第２冷却媒体との間で熱交換させる水冷コンデンサとを備え、サブラジエータ、空冷コンデンサ、及び水冷コンデンサは、バンパーレインフォースよりも車両後方側に配置され、サブラジエータのコア部は、バンパーレインフォースよりも上方に配置されることを特徴とする複合型熱交換器であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軽衝突のときにバンパが後方に移動しても熱交換機能を維持することが可能な複合型熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器の概略図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器の配置場所を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器の構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器の概略斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器であって、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である（その１）。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器であって、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である（その２）。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る複合型熱交換器であって、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である（その１）。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器であって、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る複合型熱交換器は、図１（ａ）に示すように、チューブ１ａ及びフィン１ｂが交互に配置されたコア部１ｃ、及びチューブ１ａの長手方向の両端に第１冷却媒体タンク４，５を有し、チューブ１ａ内を流れる電動駆動部を冷却する第１冷却媒体と冷却風との間で熱交換させるサブラジエータ１と、サブラジエータ１の下方側に設けられ、車両空調用の第２冷却媒体と冷却風との間で熱交換させる空冷コンデンサ２と、一方の第１冷却媒体タンク４に内蔵され、第１冷却媒体と第２冷却媒体との間で熱交換させる水冷コンデンサ３とを備える。
【００１３】
サブラジエータ１、空冷コンデンサ２、及び水冷コンデンサ３は、図１（ｂ）及び図２に示すように、バンパーレインフォース２０よりも車両後方側に配置される。そして、複合型熱交換器のサブラジエータ１のコア部１ｃは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、バンパーレインフォース２０よりも上方に配置される。サブラジエータ１と空冷コンデンサ２は、接続部材３０によって接続されている。
【００１４】
一般的な車両のバンパは、図２に示すように、車体に連結されるとともにバンパの強度を保つバンパーレインフォース２０と、バンパーレインフォース２０に補強部材２２等を介して取り付けられて車体の外観から視認されるバンパ２１とから構成されている。バンパーレインフォース２０及びバンパ２１は、車幅方向に延び且つ車体の前部に配置されている。バンパーレインフォース２０及びバンパ２１は、衝突等による衝撃に耐えるために設けられるものであるので、補強部材２２によって補強されていることが好ましい。
【００１５】
ハイブリッド電気自動車等のエンジンルームには、車両前面グリルから冷却風を取り込むことができる冷却風ダクト（図示せず）が設けられている。この冷却風ダクト内に車両用熱交換装置１０が収容されている。
【００１６】
車両用熱交換装置１０は、図３及び図４に示すように、エンジン１２を冷却するためのメインラジエータ７と、電動駆動部１４を冷却するためのサブラジエータ１と、車室内を冷却するための、つまり、車両空調用のコンデンサ８とを備えている。
【００１７】
コンデンサ８は、空冷式の空冷コンデンサ２と水冷式の水冷コンデンサ３とから構成されている。空冷コンデンサ２と水冷コンデンサ３は、水冷コンデンサ３を上流として冷凍サイクル内に直列に接続されている。圧縮機によって高温高圧とされた第１冷却媒体は、先ず水冷コンデンサ３に流入し、その後、空冷コンデンサ２に流入する。
【００１８】
サブラジエータ１は、メインラジエータ７の冷却風の上流面側で、且つ、上部領域に配置されている。空冷コンデンサ２は、メインラジエータ７の冷却風の上流面側で、且つ、下部領域に配置されている。水冷式の水冷コンデンサ３は、サブラジエータ１の出口側の第１冷却媒体タンク４内に配置されている。
【００１９】
サブラジエータ１及び空冷コンデンサ２は、それぞれチューブ１ａ，２ａとフィン１ｂ，２ｂが交互に積層されたコア部と、このコア部の両端に固定された一対の第１冷却媒体タンク４，５、第２冷却媒体タンク２ｃとから主に構成されている。そして、チューブ１ａ，２ａ内を流れる第１冷却媒体及び第２冷却媒体とチューブ１ａ，２ａの外側を流れる冷却風との間で熱交換を行うことによって、第１冷却媒体及び第２冷却媒体が冷却される。メインラジエータ７もサブラジエータ１及び空冷コンデンサ２と同様に、チューブとフィンが交互に積層されたコア部と、コア部の両端に固定された一対のタンク７ａとから主に構成されている。
【００２０】
第２冷却媒体タンク２ｃには、配管を介して接続されたリキッドタンク６が設けられている。リキッドタンク６は、気相冷媒と液相冷媒を分離して液相冷媒を貯留しておくことができるタンクである。
【００２１】
次に、水冷コンデンサ３を内蔵する第１冷却媒体タンク４について説明する。第１冷却媒体タンク４は、図５に示すように、傾斜部４ａを有している。傾斜部４ａは、図６に示すように、バンパーレインフォース２０が後方（矢印方向）に下がった時に、バンパーレインフォース２０がスライドして第１冷却媒体タンク４が受けるバンパーレインフォース２０からの力を上方へ逃がす傾斜面の形状となっている。第１冷却媒体タンク４の傾斜部４ａは、図６に示すように、バンパーレインフォース２０の上端部の高さに該当する位置に設けられている。更に、第１冷却媒体タンク４は、バンパーレインフォース２０の上端部の高さに該当する位置より上方に水冷コンデンサ３を内蔵する。
【００２２】
第１の実施の形態に係る複合型熱交換器は、第１冷却媒体タンク４に水冷コンデンサ３を内蔵するので体積が大きくなり、図２に示すように、第１冷却媒体タンク４がバンパーレインフォース２０と近接する構造になっている。したがって、車両前方が衝突した場合、バンパーレインフォース２０が後方に移動して最初に複合型熱交換器と接触する構成部材は第１冷却媒体タンク４になる。第１の実施の形態に係る複合型熱交換器の第１冷却媒体タンク４は、図５及び図６で示したように、バンパーレインフォース２０の上端部の高さに該当する位置に傾斜部４ａが設けられているので、バンパーレインフォース２０が第１冷却媒体タンク４に接触した際には、衝突の力が上方に逃げる構造になっている。よって、第１の実施の形態に係る複合型熱交換器によれば、軽衝突でバンパ２１やバンパーレインフォース２０が後方に移動しても熱交換器を損傷させてしまうことを防ぐことができる。
【００２３】
また、第１の実施の形態に係る複合型熱交換器によれば、バンパーレインフォース２０の上端部の高さに該当する位置より上方に水冷コンデンサ３を内蔵しているので、バンパーレインフォース２０が後方に移動して、バンパーレインフォース２０が第１冷却媒体タンク４に接触した場合であっても、水冷コンデンサ３の損傷を防ぐことができる。
【００２４】
また、第１の実施の形態に係る複合型熱交換器によれば、サブラジエータ１のコア部１ｃは、バンパーレインフォース２０よりも上方に配置されるので、軽衝突によってバンパーレインフォース２０が後方に移動しても、バンパーレインフォース２０とサブラジエータ１との接触を回避することができる。
【００２５】
また、第１の実施の形態に係る複合型熱交換器によれば、サブラジエータ１のコア部１ｃは、バンパーレインフォース２０よりも上方に配置されるので、ラム風がバンパーレインフォース２０によって遮られずにサブラジエータ１に到達することになり、サブラジエータ１の冷却効率を高くすることができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る複合型熱交換器は、第１の実施の形態で記載した複合型熱交換器と比して、図７に示すように、水冷コンデンサ３を内蔵する第１冷却媒体タンク４と空冷コンデンサ２とを連結する連結部４０を更に備える点が異なる。その他については、実質的に同様であるので記載を省略する。
【００２７】
連結部４０は、図８に示すように、バンパーレインフォース２０の上端部の高さに該当する位置に傾斜部４０ａを有する。傾斜部４０ａは、図８に示すように、バンパーレインフォース２０が後方（バンパーレインフォース２０側の矢印方向）に下がった時に、バンパーレインフォース２０がスライドして第１冷却媒体タンク４が受けるバンパーレインフォース２０からの力を上方（第１冷却媒体タンク４側の矢印方向）へ逃がす傾斜面の形状となっている。
【００２８】
第２の実施の形態に係る複合型熱交換器は、車両前方が衝突した場合、バンパーレインフォース２０が後方に移動して最初に複合型熱交換器と接触する構成部材は連結部４０になる。第２の実施の形態に係る複合型熱交換器の連結部４０は、図７及び図８で示したように、バンパーレインフォース２０の上端部の高さに該当する位置に傾斜部４０ａが設けられているので、バンパーレインフォース２０が連結部４０に接触した際には、衝突の力が上方に逃げる構造になっている。よって、第２の実施の形態に係る複合型熱交換器によれば、軽衝突でバンパ２１やバンパーレインフォース２０が後方に移動しても熱交換器を損傷させてしまうことを防ぐことができる。
【００２９】
このように構成された本発明の第２の実施の形態に係る複合型熱交換器でも、第１の実施の形態に係る複合型熱交換器と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【００３１】
例えば、第１及び第２の実施の形態に係る複合型熱交換器は、傾斜部４ａ，４０ａを直線として記載しているが、曲線であっても構わない。
【００３２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１…サブラジエータ
１ａ，２ａ…チューブ
１ｂ，２ｂ…フィン
１ｃ…コア部
２…空冷コンデンサ
２ｃ…第２冷却媒体タンク
３…水冷コンデンサ
４…第１冷却媒体タンク
４ａ，４０ａ…傾斜部
６…リキッドタンク
７…メインラジエータ
７ａ…タンク
８…コンデンサ
１０…車両用熱交換装置
１２…エンジン
１４…電動駆動部
２０…バンパーレインフォース
２１…バンパ
２２…補強部材
４０…連結部
【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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【図８】
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