(57)【要約】【課題】後方側に配置された熱交換器の熱交換性能を損ねることなく、且つ、後方側に配置された熱交換器に外部からの物体が衝突することを防止することのできる車両用熱交換器を提供する。【解決手段】車両用熱交換器１０は、熱媒体を流すための流路が内部に形成された複数のチューブ３００と、それぞれのチューブ３００の一端が接続された第１タンク１００と、それぞれのチューブ３００の他端が接続された第２タンク２００と、を備える。複数のチューブ３００のうち一部のチューブ群で構成されたダミー部Ｃ１２においては、チューブ３００を熱媒体が流れないように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、外側を流れる外部流体と内側を流れる熱媒体との間で熱交換を行う車両用熱交換器（１０）であって、
前記車両のうち前記車両用熱交換器よりも後方側となる位置には、前記車両用熱交換器を通過した外部流体と、内側の熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器であって、外部流体への放熱又は外部流体からの吸熱のうち、前記車両用熱交換器において行われるものと同じものが行われるように構成された後方側熱交換器（５０）が搭載されており、
熱媒体を流すための流路が内部に形成された複数のチューブ（３００，３１０，３２０）と、
それぞれの前記チューブの一端が接続された第１タンク（１００）と、
それぞれの前記チューブの他端が接続された第２タンク（２００）と、を備え、
複数の前記チューブのうち一部のチューブ群で構成されたダミー部（Ｃ１２）においては、前記チューブを熱媒体が流れないように構成されており、
外部流体が流れる方向に沿って見たときに、前記ダミー部は、少なくとも一部が前記後方側熱交換器と重なる位置に配置されている車両用熱交換器。
【請求項２】
前記後方側熱交換器は、内部を高温の熱媒体が流れる高温領域（Ｃ５１）と、内部を低温の熱媒体が流れる低温領域（Ｃ５２）とを有しており、前記高温領域及び前記低温領域のいずれにおいても、外部流体への放熱が行われるように構成されたものであって、
外部流体が流れる方向に沿って見たときに、
前記ダミー部は、少なくともその一部が前記低温領域と重なるような位置に設けられている、請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項３】
前記後方側熱交換器は、内部を高温の熱媒体が流れる高温領域と、内部を低温の熱媒体が流れる低温領域とを有しており、前記高温領域及び前記低温領域のいずれにおいても、外部流体からの吸熱が行われるように構成されたものであって、
外部流体が流れる方向に沿って見たときに、
前記ダミー部は、少なくともその一部が前記高温領域と重なるような位置に設けられている、請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項４】
前記ダミー部が、上下方向において中央よりも下方側となる位置に設けられている、請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項５】
前記第１タンクには、外部から供給される冷媒を内部に受け入れるための受入部（１１０）が、その上下方向において中央よりも下方側となる位置に形成されている、請求項４に記載の車両用熱交換器。
【請求項６】
前記第１タンク及び前記第２タンクのそれぞれの内部には、
前記ダミー部に属する前記チューブが接続されている部分における内部空間と、それ以外の部分における内部空間とを分ける区画壁（１２０，２２０）が設けられており、
前記区画壁により、前記ダミー部に属する前記チューブへの熱媒体の流入が妨げられている、請求項１に記載の車両用熱交換器。
【請求項７】
前記第１タンク及び前記第２タンクのうち少なくとも一方には、前記ダミー部に属する前記チューブが接続されている部分における内部空間と外部空間とを連通させる開口（２０１）が形成されている、請求項６に記載の車両用熱交換器。
【請求項８】
前記開口はスリット状に形成されている、請求項７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、車両に搭載される車両用熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、例えば車室内の空調を行うための車両用熱交換器が搭載される。また、車両には、例えば内燃機関の冷却水から空気への放熱を行うためのラジエータ等、上記の車両用熱交換器とは別の熱交換器も搭載される。車両用熱交換器を含む複数の熱交換器は、車両の前方側部分において互いに重なるような位置に配置されることが多い（例えば下記特許文献１を参照）。熱交換器の外側を流れる流体（例えば空気である。以下、「外部流体」とも称する）は、それぞれの熱交換器を順に通過するように流れて、それぞれの熱交換器において加熱又は冷却される。
【０００３】
例えば、外部流体への放熱を行う車両用熱交換器が前方側に配置され、ラジエータが後方側に配置されている場合には、外部流体は先ず車両用熱交換器を通過してその温度を上昇させた後、後方側のラジエータを通過してその温度を更に上昇させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０５５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成の場合、比較的高温となった外部流体が後方側のラジエータを通過することとなる。このため、ラジエータの内側を流れる冷却水の温度と、ラジエータの外側を通過する外部流体の温度との差が小さくなってしまい、ラジエータの熱交換性能が十分に発揮されない場合が生じ得る。同様の問題は、前方側の車両用熱交換器と、後方側の熱交換器との両方において、外部流体からの吸熱が行われる場合においても生じ得る。
【０００６】
上記のような現象を防止し、後方側に配置された熱交換器の熱交換性能を十分に発揮させるためには、後方側に配置された熱交換器の一部に向けて、車両用熱交換器を経由することなく外部流体が直接供給されるような構成とすることも考えられる。具体的には、前方側に配置された車両用熱交換器のサイズを、後方側に配置された熱交換器のサイズよりも小さくし、これにより一部の外部流体を後方側の熱交換器に直接到達させることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、このような構成においては、外部流体と共に外部から侵入した小石等の物体が、後方側の熱交換器に衝突してしまう可能性がある。一般に、後方側の熱交換器は、物体の衝突を想定して頑丈に設計されるようなものではないため、その強度は前方側の車両用熱交換器に比べて小さくなっている。このため、後方側の熱交換器に物体が衝突すると、後方側の熱交換器は容易に破損してしまう。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、後方側に配置された熱交換器の熱交換性能を損ねることなく、且つ、後方側に配置された熱交換器に外部からの物体が衝突することを防止することのできる車両用熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用熱交換器は、車両に搭載され、外側を流れる外部流体と内側を流れる熱媒体との間で熱交換を行う車両用熱交換器（１０）である。車両のうち車両用熱交換器よりも後方側となる位置には、車両用熱交換器を通過した外部流体と、内側の熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器であって、外部流体への放熱又は外部流体からの吸熱のうち、車両用熱交換器において行われるものと同じものが行われるように構成された後方側熱交換器（５０）が搭載されている。この車両用熱交換器は、熱媒体を流すための流路が内部に形成された複数のチューブ（３００，３１０，３２０）と、それぞれのチューブの一端が接続された第１タンク（１００）と、それぞれのチューブの他端が接続された第２タンク（２００）と、を備える。複数のチューブのうち一部のチューブ群で構成されたダミー部（Ｃ１２）においては、チューブを熱媒体が流れないように構成されている。外部流体が流れる方向に沿って見たときに、ダミー部は、少なくとも一部が後方側熱交換器と重なる位置に配置されている。
【００１０】
このような構成の車両用熱交換器では、ダミー部に含まれるチューブにおいては熱媒体が流れないので、ダミー部を通過する外部流体と熱媒体との間では熱交換が行われない。このため、ダミー部を通過して後方側熱交換器に向かう外部流体の温度は、車両用熱交換器を通過する前における外部流体の温度に概ね等しい。
【００１１】
従って、例えば車両用熱交換器と後方側熱交換器との両方において外部流体への放熱が行われる場合においては、ダミー部を通過した外部流体が、後方側熱交換器のうち比較的低温（ただし外部流体よりは高温である）となる部分に到達するように、ダミー部の位置を予め調整しておけばよい。また、車両用熱交換器と後方側熱交換器との両方において外部流体からの吸熱が行われる場合においては、ダミー部を通過した外部流体が、後方側熱交換器のうち比較的高温（ただし外部流体よりは低温である）となる部分に到達するように、ダミー部の位置を予め調整しておけばよい。
【００１２】
このように、ダミー部の位置を予め調整しておくことにより、後方側熱交換器を通過する外部流体と、後方側熱交換器の内部を流れる熱媒体との間における温度差が、後方側熱交換器の全体において一定以上確保される。これにより、後方側に配置された熱交換器の熱交換性能を損ねてしまうことが防止される。
【００１３】
また、ダミー部は、少なくとも一部が後方側熱交換器と重なる位置に配置されている。外部流体と共に外部から小石等の物体が浸入した場合であっても、当該物体が後方側熱交換器に向かうことはダミー部のチューブによって妨げられる。これにより、後方側の後方側熱交換器に外部からの物体が衝突することは確実に防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、後方側に配置された熱交換器の熱交換性能を損ねることなく、且つ、後方側に配置された熱交換器に外部からの物体が衝突することを防止することのできる車両用熱交換器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用熱交換器の構成を示す図である。
【図２】図１の車両用熱交換器における内部構成を模式的に示す図である。
【図３】図１の車両用熱交換器が、後方側熱交換器と共に車両に搭載された状態を模式的に示す図である。
【図４】後方側熱交換器の構成を示す図である。
【図５】車両用熱交換器及び後方側熱交換器を通過する空気の温度変化について説明するための図である。
【図６】車両用熱交換器及び後方側熱交換器を通過する空気の温度変化について説明するための図である。
【図７】空気の流れ方向に沿って見た場合における、車両用熱交換器と後方側熱交換器との位置関係を示す図である。
【図８】車両用熱交換器がダミー部を有していない場合における、車両用熱交換器及び後方側熱交換器を通過する空気の温度変化について説明するための図である。
【図９】車両用熱交換器がダミー部を有していない場合における、車両用熱交換器及び後方側熱交換器を通過する空気の温度変化について説明するための図である。
【図１０】車両用熱交換器の上下方向における寸法を小さくした場合における、車両用熱交換器と後方側熱交換器との位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付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。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両用熱交換器１０の構成について説明する。車両用熱交換器１０は、車両（不図示）に搭載される熱交換器であって、具体的には車両用空調装置の冷凍サイクルに設けられた凝縮器として用いられるものである。従来の凝縮器と同様に、車両用熱交換器１０は、外側を流れる空気（外部流体）と、内側を流れる冷媒（熱媒体）の熱交換を行うことにより、内側で冷媒を凝縮させるための装置として構成されている。
【００１８】
尚、車両用熱交換器１０は上記のように凝縮器として用いられるものであってもよいのであるが、空気からの吸熱を行う蒸発器として用いられるものであってもよい。後者の場合については後述する。
【００１９】
車両用熱交換器１０は、第１タンク１００と、第２タンク２００と、チューブ３００と、フィン１１と、を備えている。
【００２０】
第１タンク１００は、外部から供給される冷媒を一時的に貯えるための容器である。第１タンク１００は、略円柱形上の細長い容器として形成されており、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で配置されている。
【００２１】
第１タンク１００のうち、その上下方向において中央となる位置よりも下方側の部分には、受入部１１０が形成されている。受入部１１０は、外部から供給される冷媒を受け入れて、これを第１タンク１００の内部に流入させる部分である。受入部１１０は、冷凍サイクルにおいて冷媒が流れる配管を接続するためのコネクタとして形成されている。受入部１１０には、供給される冷媒の入口となる円形の開口１１１が形成されている。
【００２２】
第２タンク２００は、第１タンク１００と同様に、冷媒を一時的に貯えるための容器として設けられている。第２タンク２００は、略円柱形上の細長い容器として形成されており、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で配置されている。第２タンク２００は、その長手方向が第１タンク１００の長手方向と平行となるように配置されている。
【００２３】
第２タンク２００のうち、その上下方向において中央となる位置よりも上方側の部分には、排出部２１０が形成されている。排出部２１０は、チューブ３００を通って第２タンク２００の内部に一旦貯えられた冷媒を、外部に排出するための部分である。排出部２１０は、第１タンク１００の受入部１１０と同様に、冷凍サイクルにおいて冷媒が流れる配管を接続するためのコネクタとして形成されている。排出部２１０には、排出される冷媒の出口となる円形の開口２１１が形成されている。
【００２４】
チューブ３００は、筒状に形成された金属製の配管であって、車両用熱交換器１０に複数本供えられている。チューブ３００の内部空間は、第１タンク１００から第２タンク２００に向けて冷媒が流れる流路となっている。冷媒の流れ方向に対して垂直な断面におけるチューブ３００の形状は扁平形状となっており、当該扁平形状の長手方向は空気の流れ方向（図１においては紙面に垂直な方向）に沿っている。
【００２５】
それぞれのチューブ３００は、その一端が第１タンク１００に接続されており、その他端が第２タンク２００に接続されている。これにより、第１タンク１００の内部空間は、それぞれのチューブ３００を介して、第２タンク２００の内部空間と連通されている。
【００２６】
また、それぞれのチューブ３００は、その長手方向が第１タンク１００等の長手方向とは垂直となっており、第１タンク１００等の長手方向（つまり上下方向）に沿って積層された状態で保持されている。
【００２７】
フィン１１は、波状に折り曲げられた金属板であって、隣り合うチューブ３００の間に挿入されている。波状となっているフィン１１のそれぞれの頂部は、チューブ３００の側面（上下面）にろう付けされている。冷凍サイクルの動作中においては、通過する空気の熱がチューブ３００に直接伝達される他、フィン１１を介してもチューブ３００に伝達される。つまり、空気との接触面積がフィン１１によって大きくなっており、これにより空気と冷媒との熱交換が効率的に行われる。
【００２８】
積層された全てのチューブ３００及びフィン１１が配置された部分のことを、以下では「熱交換コア部Ｃ１０」とも称する。熱交換コア部Ｃ１０は、外部の空気と内部の冷媒との間で熱交換が行われる部分である。熱交換コア部Ｃ１０の上下両側となる位置には、平坦な金属板であるサイドプレート１３、１４が設けられている。サイドプレート１３、１４は、熱交換コア部Ｃ１０を上下両側から挟み込むことにより、熱交換コア部Ｃ１０を補強してその形状を維持するためのものである。
【００２９】
冷凍サイクルが動作しているときにおける冷媒の流れについて説明する。冷媒は、車両用熱交換器１０の上流側において圧縮機（不図示）により圧縮され、その温度及び圧力を上昇させた状態で車両用熱交換器１０に供給される。このとき、冷媒はそのほぼ全体が気相の状態となっている。既に述べたように、冷媒は、受入部１１０から第１タンク１００の内部に流入し、第１タンク１００において一時的に貯えられる。その後、冷媒はそれぞれのチューブ３００の内部に流入し、チューブ３００を通って第２タンク２００に向かって流れる。
【００３０】
冷媒は、チューブ３００を通る際に、熱交換コア部Ｃ１０を通過する外部の空気によって冷却される。つまり、空気への放熱が行われる。これにより、チューブ３００を通る冷媒はその温度を低下させ、その一部又は全部が気相から液相へと変化する。また、熱交換コア部Ｃ１０を通過する空気は加熱され、その温度を上昇させる。
【００３１】
それぞれのチューブ３００を通った冷媒は、第２タンク２００の内部に流入し、第２タンク２００において一時的に貯えられる。その後、冷媒は第２タンク２００に形成された排出部２１０から外部に排出され、冷凍サイクルの膨張弁に向かって流れる。
【００３２】
尚、本実施形態においては、車両用熱交換器１０が備える全てのチューブ３００において冷媒が流れるのではなく、一部のチューブ３００においては冷媒が流れないような構成となっている。具体的には、図１の点線ＤＬ１よりも上方側に設けられたチューブ３００には冷媒が流れる一方で、点線ＤＬ１よりも下方側に設けられたチューブ３００には冷媒が流れないような構成となっている。
【００３３】
以下では、冷媒が流れる前者のチューブ３００のことを「チューブ３１０」とも表記し、冷媒が流れない後者のチューブ３００のことを「ダミーチューブ３２０」とも表記する。また、熱交換コア部Ｃ１０のうち点線ＤＬ１よりも上方側部分、すなわちチューブ３１０で構成された部分のことを「熱交換コア部Ｃ１１」とも表記する。更に、熱交換コア部Ｃ１０のうち点線ＤＬ１よりも下方側部分、すなわちダミーチューブ３２０で構成された部分のことを「ダミー部Ｃ１２」とも表記する。上記のダミーチューブ３２０は、複数のチューブ３００のうちダミー部Ｃ１２に属するもの、ということができる。
【００３４】
第２タンク２００のうち点線ＤＬ１よりも下方側部分には、スリット状の開口２０１が形成されている。開口２０１により、第２タンク２００のうちダミーチューブ３２０が接続されている部分における内部空間と、外部空間とが連通されている。尚、このような開口２０１は、第１タンク１００のうち点線ＤＬ１よりも下方側部分に形成されていてもよい。また、第１タンク１００と第２タンク２００との両方に開口２０１が形成されていてもよい。
【００３５】
図２を参照しながら、車両用熱交換器１０の内部における構成について説明する。図２は、チューブ３００の本数が実際よりも少なくなるように簡略化して描かれている。
【００３６】
図２に示されるように、第１タンク１００の内部のうち、冷媒の入口である開口１１１よりも下方側の部分には、区画壁１２０が設けられている。区画壁１２０は水平面に沿って配置された平板状の部材であり、その高さは図１及び図２に示された点線ＤＬ１と同じ高さとなっている。区画壁１２０は、その外周部分が第１タンク１００の内周面にろう付けされている。区画壁１２０によって、第１タンク１００の内部空間は、ダミー部Ｃ１２に属するダミーチューブ３２０が接続されている空間ＳＰ１と、それ以外の部分における内部空間とに分けられている。区画壁１２０により、開口１１１から第１タンク１００内に供給された冷媒が、区画壁１２０を越えて下方側の空間ＳＰ１に流入することはできなくなっている。
【００３７】
また、第２タンク２００の内部には区画壁２２０が設けられている。区画壁２２０は水平面に沿って配置された平板状の部材であり、その高さは図１及び図２に示された点線ＤＬ１と同じ高さとなっている。区画壁２２０は、その外周部分が第２タンク２００の内周面にろう付けされている。区画壁２２０によって、第２タンク２００の内部空間は、ダミー部Ｃ１２に属するダミーチューブ３２０が接続されている空間ＳＰ２と、それ以外の部分における内部空間とに分けられている。区画壁２２０により、第１タンク１００からチューブ３１０を通って第２タンク２００内に供給された冷媒が、区画壁２２０を越えて下方側の空間ＳＰ２に流入することはできなくなっている。
【００３８】
区画壁１２０及び区画壁２２０が設けられていることにより、ダミーチューブ３２０への冷媒の流入が妨げられている。つまり、このような区画壁１２０及び区画壁２２０が設けられていることにより、熱交換コア部Ｃ１０が、熱交換コア部Ｃ１１とダミー部Ｃ１２とに分けられている。
【００３９】
車両用熱交換器１０のうち、点線ＤＬ１よりも下方側部分における内部空間は、冷媒が流入することの無い空間であるから、通常は空気で満たされている。しかしながら、例えばろう付け不良等により、第２タンク２００の内周面と区画壁２２０との間に隙間が形成されていた場合には、冷媒が空間ＳＰ１や空間ＳＰ２へと流入する可能性がある。また、冷媒には、圧縮機を円滑に動作させるための潤滑油が混合されているのであるが、この潤滑油が隙間を通って空間ＳＰ１等に流入する可能性もある。このような現象が生じると、冷凍サイクルを循環する潤滑油の量が減少してしまうこととなるので好ましくない。
【００４０】
そこで、車両用熱交換器１０の製造工程においては、区画壁１２０や区画壁２２０のろう付け不良を検知することを目的として、ヘリウムガスを用いたリークチェックが行われる。第２タンク２００に形成された開口２０１は、リークチェックを可能とするために形成されている。
【００４１】
リークチェックが行われる場合には、開口２１１が封止された状態で、開口１１１から第１タンク１００の内部にヘリウムガスが導入される。このような状態で、開口２０１を通って第２タンク２００から外部に流出するヘリウムガスの量が、ヘリウムリークディテクタによって検知される。検出されたヘリウムガスの量が閾値を越えると、区画壁１２０等においてろう付け不良が生じていると判定される。
【００４２】
車両用熱交換器１０が搭載される車両には、車両用熱交換器１０とは別の後方側熱交換器５０も搭載されている。図３には、車両に搭載された状態における車両用熱交換器１０と後方側熱交換器５０とが模式的に示されている。図３の矢印ＡＲ１は、外部流体である空気の流れ方向を示している。当該空気は、車両の前方側に設けられたフロントグリル（不図示）から車両の内部に導入され、車両の内部を後方側に向かって流れるものである。後方側熱交換器５０の更に後方側には、後方側に向けて空気を導くためのファン（不図示）が設けられている。
【００４３】
空気の流れ方向に沿って見た場合において、後方側熱交換器５０は、車両用熱交換器１０と同様にその外形が概ね矩形となっている。また、後方側熱交換器５０の高さ方向における寸法は、車両用熱交換器１０の高さ方向における寸法に概ね等しい。
【００４４】
本実施形態における後方側熱交換器５０は、車両の内部を循環する高温の冷却水（熱媒体）を、空気との熱交換によって冷却するために設けられたラジエータである。つまり、後方側熱交換器５０は、車両用熱交換器１０と同様に、外部流体である空気への放熱が行われるように構成された熱交換器となっている。
【００４５】
後方側熱交換器５０は、車両用熱交換器１０よりも車両後方側、すなわち空気の流れ方向（矢印ＡＲ１）における下流側となる位置に設けられている。このため、後方側熱交換器５０には、車両用熱交換器１０との熱交換によって温度の上昇した空気が到達することとなる。
【００４６】
後方側熱交換器５０は、供給された冷却水を一時的に貯えるタンク５０１と、空気と冷却水との間で熱交換が行われる部分である熱交換コア部Ｃ５０と、熱交換コア部Ｃ５０を通った冷却水を一時的に貯えるタンク５０２とを備えている。熱交換コア部Ｃ５０は、熱交換コア部Ｃ１０と同様に、チューブとフィンによって構成されたものである。チューブやフィンの構成は、車両用熱交換器１０におけるものと概ね同一であるから、その詳細な説明や図示は省略する。
【００４７】
後方側熱交換器５０の熱交換コア部Ｃ５０は、内部を高温の冷却水が流れる高温領域Ｃ５１と、内部を低温の冷却水が流れる低温領域Ｃ５２とに分かれており、それぞれにおいて冷却水から空気への放熱が行われる。このような後方側熱交換器５０の構成について、図４を参照しながら説明する。図４においては、上記の高温領域Ｃ５１と低温領域Ｃ５２との境界が点線ＤＬ２で示されている。高温領域Ｃ５１は、熱交換コア部Ｃ５０のうち点線ＤＬ２よりも上方側の部分であり、低温領域Ｃ５２は、熱交換コア部Ｃ５０のうち点線ＤＬ２よりも下方側の部分である。
【００４８】
タンク５０１の内部空間は、点線ＤＬ２と同じ高さに設けられた水平な区画壁（不図示）によって、上下二つの空間に区画されている。タンク５０１の内部においては、当該区画壁を超えて冷却水が上下に移動することはできなくなっている。
【００４９】
同様に、タンク５０２の内部空間も、点線ＤＬ２と同じ高さに設けられた水平な区画壁（不図示）によって、上下二つの空間に区画されている。タンク５０２の内部においては、当該区画壁を超えて冷却水が上下に移動することはできなくなっている。
【００５０】
タンク５０１の側面のうち点線ＤＬ２よりも上方側の部分には、供給管５１１が設けられている。供給管５１１は、タンク５０１の内部に外部から冷却水を供給するための配管である。また、タンク５０２の側面のうち点線ＤＬ２よりも上方側の部分には、排出管５１２が設けられている。排出管５１２は、タンク５０２の内部から外部に冷却水を排出するための配管である。
【００５１】
供給管５１１からタンク５０１の内部に供給された冷却水は、高温領域Ｃ５１を通ってタンク５０２へと供給され、排出管５１２から外部へと排出される。高温領域Ｃ５１では、外部流体である空気と冷却水との間で熱交換が行われ、冷却水から空気への放熱が行われる。本実施形態では、車両が備える内燃機関（不図示）を通り高温となった冷却水が、供給管５１１からタンク５０１の内部に供給される。つまり、後方側熱交換器５０のうち点線ＤＬ２よりも上方側の部分は、内燃機関の温度を適正に保つためのラジエータとして機能する部分となっている。
【００５２】
タンク５０１の側面のうち点線ＤＬ２よりも下方側の部分には、供給管５２１が設けられている。供給管５２１は、タンク５０１の内部に外部から冷却水を供給するための配管である。また、タンク５０２の側面のうち点線ＤＬ２よりも下方側の部分には、排出管５２２が設けられている。排出管５２２は、タンク５０２の内部から外部に冷却水を排出するための配管である。
【００５３】
供給管５２１からタンク５０１の内部に供給された冷却水は、低温領域Ｃ５２を通ってタンク５０２へと供給され、排出管５２２から外部へと排出される。低温領域Ｃ５２では、外部流体である空気と冷却水との間で熱交換が行われ、冷却水から空気への放熱が行われる。本実施形態では、車両が備えるＥＣＵ等の電子機器を通り高温となった冷却水が、供給管５２１からタンク５０１の内部に供給される。つまり、後方側熱交換器５０のうち点線ＤＬ２よりも下方側の部分は、電子機器の温度を適正に保つためのラジエータとして機能する部分となっている。電子機器における発熱量は、内燃機関における発熱量よりも小さい。このため、供給管５２１から供給される冷却水の温度（本実施形態では約６５℃）は、供給管５１１から供給される冷却水の温度（本実施形態では約９０℃）に比べると低くなっている。
【００５４】
図５を参照しながら、車両用熱交換器１０及び後方側熱交換器５０のそれぞれを空気が通過する際における、当該空気の温度変化について説明する。図５には、車両用熱交換器１０及び後方側熱交換器５０を、車両の左側から見て模式的に描いたものである。図５においては、左側が車両の前方側であり、右側が車両の後方側である。また、図５では、空気の流れ方向が矢印で示されており、それぞれの矢印の下方には当該空気の温度が示されている。
【００５５】
図５に示されるように、熱交換コア部Ｃ１１とダミー部Ｃ１２との境界部（点線ＤＬ１）の位置は、高温領域Ｃ５１と低温領域Ｃ５２との境界部（点線ＤＬ２）の位置よりも低くなっている。従って、外部流体が流れる方向に沿って見たときには、ダミー部Ｃ１２は、その全部が低温領域Ｃ５２と重なっている。このような態様に替えて、ダミー部Ｃ１２の一部のみが低温領域Ｃ５２と重なっているような態様であってもよい。
【００５６】
図５の例では、車両の外部から導入され車両用熱交換器１０に向かう空気の温度が、３５℃となっている。また、熱交換コア部Ｃ１１を流れる冷媒の温度が８０℃となっている。このため、空気は熱交換コア部Ｃ１１を通過する際において加熱され、その温度を３５℃から６０℃まで上昇させる。本実施形態では、上記のように点線ＤＬ１が点線ＤＬ２よりも低くなっている。このため、後方側熱交換器５０の高温領域Ｃ５１に向かう空気は、その全てが熱交換コア部Ｃ１１を通過した空気、すなわち６０℃の空気となっている。
【００５７】
図５の例では、高温領域Ｃ５１を流れる冷却水の温度は９０℃となっている。このため、高温領域Ｃ５１においては、外側を通過する空気の温度（６０℃）よりも高い温度（９０℃）の冷却水が内部を流れており、両者の温度差（３０℃）が十分に確保された状態となっている。従って、高温領域Ｃ５１においては、後方側熱交換器５０の放熱性能が十分に発揮される。
【００５８】
また、図５の例では、低温領域Ｃ５２を流れる冷却水の温度が６５℃となっている。低温領域Ｃ５２には、熱交換コア部Ｃ１１を通過した空気と、ダミー部Ｃ１２を通過した空気との両方が、互いに混合された状態で供給される。熱交換コア部Ｃ１１を通過した空気の温度は、既に述べたように６０℃となっている。一方、ダミー部Ｃ１２では冷媒と空気との熱交換が行われないので、ダミー部Ｃ１２を通過した空気の温度は３５℃のままとなっている。その結果、低温領域Ｃ５２に供給される混合空気の温度は、概ね４０℃程度となっている。
【００５９】
低温領域Ｃ５２においては、外側を通過する空気の温度（約４０℃）よりも高い温度（６５℃）の冷却水が内部を流れており、両者の温度差（約１５℃）が十分に確保された状態となっている。従って、低温領域Ｃ５２においても、後方側熱交換器５０の放熱性能が十分に発揮される。
【００６０】
これとの比較例として、車両用熱交換器１０にダミー部Ｃ１２が形成されておらず、熱交換コア部Ｃ１０の全体において空気の加熱が行われる場合の例が図８に示されている。同図に示されるように、ダミー部Ｃ１２が形成されていない場合においては、熱交換コア部Ｃ１０の全体において空気が６０℃に加熱され、当該空気が後方の後方側熱交換器５０へと供給される。後方側熱交換器５０のうち高温領域Ｃ５１においては、図５の場合と同様に、６０℃の空気と９０℃の冷却水との間で熱交換が行われる。
【００６１】
一方、後方側熱交換器５０のうち低温領域Ｃ５２においては、６０℃の空気と６５℃の冷却水との間で熱交換が行われる。両者の温度差は５℃しかないため、低温領域Ｃ５２においては後方側熱交換器５０の放熱性能が十分には発揮されない。
【００６２】
このように、ダミー部Ｃ１２が形成されていない従来の車両用熱交換器においては、当該車両用熱交換器の熱害により、後方側熱交換器５０の少なくとも一部において熱交換性能が妨げられてしまうこととなる。これに対し、本実施形態に係る車両用熱交換器１０では、低温領域Ｃ５２と重なるような位置にダミー部Ｃ１２が形成されていることにより、後方側熱交換器５０の熱交換性能が妨げられてしまうことが防止されている。従って、本実施形態においては、後方側熱交換器５０の熱交換性能の確保を目的として、車両用熱交換器１０の動作性能（例えばコンプレッサの回転数）を抑制する必要が無い。
【００６３】
ところで、後方側熱交換器５０の熱交換性能が妨げられてしまうことを防止するための対策としては、本実施形態のようにダミー部Ｃ１２を形成することに替えて、ダミー部Ｃ１２に相当する部分を無くしてしまうことも考えられる。つまり、図１０に示されるように、車両用熱交換器１０の高さ方向における寸法を短くし、車両用熱交換器１０の下方側を（熱交換することなく）通過した空気が低温領域Ｃ５２に供給されることとすればよいようにも思われる。
【００６４】
しかしながら、そのような態様では、車両のフロントグリルから車両の内部に物体ＯＢ（例えば小石等）が浸入し、この物体ＯＢが低温領域Ｃ５２のチューブに衝突してしまう可能性がある。
【００６５】
一般に、車両において後方側となる位置に設けられる熱交換器は、物体の衝突を想定して頑丈に設計されるようなものではない。つまり、後方側熱交換器５０の強度は、車両用熱交換器１０の強度に比べて小さくなっている。このため、後方側熱交換器５０に物体ＯＢが衝突すると、後方側熱交換器５０は容易に破損してしまう。
【００６６】
これに対し本実施形態では、外部流体である空気と共に物体ＯＢが浸入した場合であっても、物体ＯＢが後方側熱交換器５０に向かうことはダミーチューブ３２０によって妨げられる。このため、後方側熱交換器５０に物体ＯＢが衝突することは確実に防止される。
【００６７】
図７には、空気の流れ方向に沿って見た場合における、車両用熱交換器１０と後方側熱交換器５０との位置関係が示されている。図７においては、後方側熱交換器５０はその外形のみが点線で描かれている。
【００６８】
図７に示されるように、本実施形態では、その高さ方向における寸法が、後方側熱交換器５０の高さ方向における寸法と概ね等しくなっている。このため、車両用熱交換器１０を車両のボディに固定するためのブラケットＢが形成されている位置（高さ）を、後方側熱交換器５０をボディに固定するためのブラケット（不図示）と概ね同じ位置とすることが可能となっている。その結果、ボディに設けられた既存の取り付け構造を変更することなく、車両用熱交換器１０の固定を行うことが可能となっている。
【００６９】
後方側熱交換器５０の熱交換性能が妨げられてしまうことを防止するための対策としては、本実施形態のようにダミー部Ｃ１２を形成することに替えて、高温の冷媒の入口である受入部１１０を、第１タンク１００の上方側部分に形成することも考えられる。つまり、後方側熱交換器５０の低温領域Ｃ５２から上方向に遠ざかるような位置に、高温の冷媒の入口である受入部１１０を形成すればよいようにも思われる。
【００７０】
しかしながら、車両用熱交換器１０が例えばヒートポンプの室外用熱交換器として用いられるものであり、一時的に蒸発器としても機能し得るものであるような場合には、受入部１１０を第１タンク１００の上方側に部分に形成することは好ましくない。その理由は、蒸発器として機能する車両用熱交換器１０に液相の冷媒が供給される際、当該冷媒が重力によって落下してしまい、上方側に配置されたチューブ３１０には液相の冷媒が流入しにくくなってしまうためである。この点に鑑みれば、本実施形態のように、受入部１１０は、第１タンク１００のうち上下方向において中央よりも下方側となる位置に形成されている方が好ましい。
【００７１】
本実施形態では、車両用熱交換器１０と、後方側熱交換器５０とのいずれもが、外部流体である空気への放熱を行うものとして機能するように構成されている。これとは逆に、車両用熱交換器１０と、後方側熱交換器５０のいずれもが、外部流体である空気からの吸熱を行うものとして機能するように構成されていてもよい。
【００７２】
例えば、車両用熱交換器１０が、車両用空調装置の冷凍サイクルに設けられた蒸発器として用いられるものであり、後方側熱交換器５０が、車載電子機器の予熱を行うための熱交換器であってもよい。
【００７３】
このような場合の例について、図６を参照しながら説明する。図６は、車両用熱交換器１０及び後方側熱交換器５０を図５と同様の方法で描いたものである。図６の例においては、車両用熱交換器１０は空気からの吸熱を行うための蒸発器であり、その内部を流れる冷媒の温度は−１５℃であるとする。図６の例でも、冷媒は点線ＤＬ１よりも上方側の熱交換コア部Ｃ１１のみを流れて、点線ＤＬ１よりも下方側のダミー部Ｃ１２においては冷媒が流れないものとする。
【００７４】
また、図６の例における後方側熱交換器５０は、空気から吸熱を行い、その熱によって車載電子機器の予熱を行うためのものである。図６の例では、後方側熱交換器５０の熱交換コア部Ｃ５０のうち点線ＤＬ２よりも上側の部分では−２０℃の冷媒（熱媒体）が流れており、点線ＤＬ２よりも下側の部分では−８℃の冷媒（熱媒体）が流れているものとする。このため、以下の説明においては、熱交換コア部Ｃ５０のうち点線ＤＬ２よりも上側の部分のことを「低温領域Ｃ５２」と表記し、熱交換コア部Ｃ５０のうち点線ＤＬ２よりも下側の部分のことを「高温領域Ｃ５１」と表記することとする。
【００７５】
尚、図６の例では、車両用熱交換器１０の内部を流れる冷媒の温度分布、及び後方側熱交換器５０の内部を流れる冷媒の温度分布においてのみ図５の例と異なっており、その物理的な構成（例えば点線ＤＬ１と点線ＤＬ２との位置関係等）については図５の例と同一となっている。このため、外部流体が流れる方向に沿って見たときには、ダミー部Ｃ１２は、その全部が高温領域Ｃ５１と重なっている。このような態様に替えて、ダミー部Ｃ１２の一部のみが高温領域Ｃ５１と重なっているような態様であってもよい。
【００７６】
図６の例では、車両の外部から導入され車両用熱交換器１０に向かう空気の温度が０℃となっている。また、既に述べたように、熱交換コア部Ｃ１１を流れる冷媒の温度が−１５℃となっている。このため、空気は熱交換コア部Ｃ１１を通過する際において吸熱（冷却）され、その温度を０℃から−８℃まで低下させる。図６の例でも、点線ＤＬ１が点線ＤＬ２よりも低くなっている。このため、後方側熱交換器５０の低温領域Ｃ５２に向かう空気は、その全てが熱交換コア部Ｃ１１を通過した空気、すなわち−８℃の空気となっている。
【００７７】
図６の例では、低温領域Ｃ５２を流れる冷却水の温度は−２０℃となっている。このため、低温領域Ｃ５２においては、外側を通過する空気の温度（−８℃）よりも低い温度（−２０℃）の冷媒が内部を流れており、両者の温度差（１２℃）が十分に確保された状態となっている。従って、低温領域Ｃ５２においては、後方側熱交換器５０の吸熱性能が十分に発揮される。
【００７８】
また、図６の例では、高温領域Ｃ５１を流れる冷却水の温度が−８℃となっている。高温領域Ｃ５１には、熱交換コア部Ｃ１１を通過した空気と、ダミー部Ｃ１２を通過した空気との両方が、互いに混合された状態で供給される。熱交換コア部Ｃ１１を通過した空気の温度は、既に述べたように−８℃となっている。一方、ダミー部Ｃ１２では冷媒と空気との熱交換が行われないので、ダミー部Ｃ１２を通過した空気の温度は０℃のままとなっている。その結果、高温領域Ｃ５１に供給される混合空気の温度は、概ね−１℃程度となっている。
【００７９】
高温領域Ｃ５１においては、外側を通過する空気の温度（約−１℃）よりも低い温度（−８℃）の冷却水が内部を流れており、両者の温度差（約７℃）が十分に確保された状態となっている。従って、高温領域Ｃ５１においても、後方側熱交換器５０の吸熱性能が十分に発揮される。
【００８０】
これとの比較例として、車両用熱交換器１０にダミー部Ｃ１２が形成されておらず、熱交換コア部Ｃ１０の全体において空気の冷却が行われる場合の例が図９に示されている。同図に示されるように、ダミー部Ｃ１２が形成されていない場合においては、熱交換コア部Ｃ１０の全体において空気が−８℃に冷却され、当該空気が後方の後方側熱交換器５０へと供給される。後方側熱交換器５０のうち低温領域Ｃ５２においては、図６の場合と同様に、−８℃の空気と−２０℃の冷媒との間で熱交換が行われる。
【００８１】
一方、後方側熱交換器５０のうち高温領域Ｃ５１においては、−８℃の空気と−８℃の冷媒との間で熱交換が行われる。両者の温度差は０℃であるため、低温領域Ｃ５２においては後方側熱交換器５０の放熱性能が十分には発揮されない。
【００８２】
このように、ダミー部Ｃ１２が形成されていない従来の車両用熱交換器においては、当該車両用熱交換器の冷害により、後方側熱交換器５０の少なくとも一部において熱交換性能が妨げられてしまうこととなる。これに対し、図６の例に係る車両用熱交換器１０では、高温領域Ｃ５１と重なるような位置にダミー部Ｃ１２が形成されていることにより、後方側熱交換器５０の熱交換性能が妨げられてしまうことが防止されている。
【００８３】
尚、以上に説明した２つの例においては、車両用熱交換器１０が、空気への放熱を行う凝縮器（図５の例）として機能するか、もしくは空気からの吸熱を行う蒸発器（図６の例）として機能するか、のいずれかとなっている。このような態様に替えて、車両用熱交換器１０は、ヒートポンプの室外用熱交換器として用いられるものであってもよい。つまり、車両用熱交換器１０は、常に凝縮器のみ又は蒸発器のみとして機能するような熱交換器である必要はなく、ヒートポンプの動作モードによってその機能が切り換えられるような熱交換器であってもよい。この場合、後方側熱交換器５０は、その吸熱又は放熱の機能が、一時的に車両用熱交換器１０の機能と同じになるようなものであればよい。
【００８４】
ところで、後方側熱交換器５０のうちダミー部Ｃ１２と重なるように設けられる部分（図５の例における低温領域Ｃ５２や、図６の例における高温領域Ｃ５１）は、車両用熱交換器１０の影響によって熱交換性能が低下しやすい部分ということができる。このため、当該部分においては、空気の流入量を大きくして熱交換性能の向上を図ることが好ましい。
【００８５】
そこで、車両用熱交換器１０では、図１に示されるように、ダミー部Ｃ１２が上下方向において中央よりも下方側となる位置に設けられている。このような位置は、車両のフロントグリルから導入された空気の流入量が大きくなりやすい部分となっている。その結果、後方側熱交換器５０のうちダミー部Ｃ１２と重なるように設けられる部分では、空気との熱交換性能が更に向上している。
【００８６】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８７】
１０：車両用熱交換器
５０：後方側熱交換器
１００：第１タンク
１１０：受入部
１２０，２２０：区画壁
２００：第２タンク
２０１：開口
３００，３１０：チューブ
３２０：ダミーチューブ
Ｃ１２：ダミー部
Ｃ５１：高温領域
Ｃ５２：低温領域
【図１】
2017172836.tif 000003
【図２】
2017172836.tif 000004
【図３】
2017172836.tif 000005
【図４】
2017172836.tif 000006
【図５】
2017172836.tif 000007
【図６】
2017172836.tif 000008
【図７】
2017172836.tif 000009
【図８】
2017172836.tif 000010
【図９】
2017172836.tif 000011
【図１０】
2017172836.tif 000012