JP2008170140A - 車両用熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】タンクの強度を確保しつつ、その小型化を図ることで、レイアウト性を向上させ、また、製作性を向上させる。
【解決手段】冷媒水冷部３は、冷却水タンク２３に内蔵されて、冷却水と冷媒との間で熱交換を行う。この冷媒水冷部３では、第１の冷媒タンクが、冷媒用扁平チューブ３３における一方の端部が挿入されて内部通路と連通しており、第２の冷媒タンクが、冷媒用扁平チューブ３３における他方の端部が挿入されて内部通路と連通している。これらの冷媒タンクは、タンク内通路の断面形状のアウトラインが円弧形状を有し、このタンク内通路の幅Ｌが冷媒用扁平チューブ３３の断面長手方向の幅よりも小さく設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、第１の発熱体を冷却する第１流体を冷却する第１の熱交換ユニットと、第２の発熱体を冷却する第２流体を冷却する第２の熱交換ユニットとを含む車両用熱交換器に関する。

例えば、特許文献１には、車両用駆動装置を冷却する冷却水と空気との間で熱交換を行わせる第１の熱交換手段と、この第１の熱交換手段によって冷却された冷却水と車両の空調システムのコンプレッサから吐出された冷媒との間で熱交換を行わせる第２の熱交換手段とを備える熱交換器が開示されている。ここで、第１の熱交換手段によって冷却された冷却水は、冷却水タンクへと流入し、この冷却水タンクを経て車両用駆動装置側へと供給される。上述の第２の熱交換手段は、冷却水が流入する冷却水タンクに内蔵されており、冷媒用の内部通路が構成された扁平チューブで構成されており、その両端部には、コンプレッサ側からの冷媒が流入する冷媒タンクと、扁平チューブを流れた冷媒が流入する冷媒タンクとが設けられている。
特開２００６−１６２１７６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された手法によれば、コンプレッサ側からは高温高圧の冷媒が流入するため、冷媒タンクの強度を確保する必要があるが、十分な強度を得ようとした場合には、冷媒タンクの大型化を招く虞がある。エンジルーム内には、空調用の冷媒を冷却するコンデンサ、エンジンを冷却するラジエータといったように、複数の熱交換器が隣接して配置されている。そのため、冷媒タンクが大型化することで、複数の熱交換器間の隙間を拡大し、また、冷媒タンクが熱交換器の外形よりも大きくなり、レイアウトの面で不利になるという問題がある。また、冷媒タンクの大型化は、その熱容量を増大させるため、構成部品の接合時におけるろう付けの悪化を招く虞がある。さらに、接合形状が複雑になり、ろう付け性がより悪化することが多い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タンクの強度を確保しつつ、その小型化を図ることで、レイアウト性を向上させ、また、製作性を向上させることである。

本発明の請求項１にかかる車両用熱交換器は、駆動部を冷却する冷却水を冷却する第１の熱交換ユニットと、空調システムに用いられる冷媒を冷却する第２の熱交換ユニットとを含む車両用熱交換器である。この車両用熱交換器は、冷却水と空気との間で熱交換を行う冷却水用熱交換手段を経由した冷却水が流入するとともに、内部に収容する冷却水を駆動部側に供給する冷却水タンクと、空調用の冷媒が流れる冷媒通路の一部を構成するとともに、冷却水タンクに内蔵されて、この冷却水タンク内の冷却水と冷媒との間で熱交換を行う冷媒水冷部とを有する。ここで、冷媒水冷部は、それぞれに冷媒用の内部通路が構成された複数の扁平チューブが、積層状に並んで構成される冷媒用熱交換手段と、扁平チューブにおける一方の端部が挿入されて内部通路と連通しており、扁平チューブの積層方向に延在するタンク内通路を介して、空調システム側からの冷媒を扁平チューブのそれぞれに供給する第１の冷媒タンクと、扁平チューブにおける他方の端部が挿入されて内部通路と連通しており、扁平チューブの積層方向に延在するタンク内通路を介して、扁平チューブのそれぞれを流れた冷媒を第２の熱交換ユニット側に供給する第２の冷媒タンクとを有する。この場合、第１の冷媒タンクおよび第２の冷媒用タンクは、タンク内通路の断面形状のアウトラインが円弧形状を有し、このタンク内通路の幅が扁平チューブの断面長手方向の幅よりも小さく設定されている。

また、本発明の請求項２にかかる車両用熱交換器において、扁平チューブのそれぞれは、一方の端部が、タンク内面に突き当てられた状態で第１の冷媒タンクにろう付けによって接合されており、他方の端部が、タンク内面に突き当てた状態で第２の冷媒タンクにろう付けによって接合されている。

また、本発明の請求項３にかかる車両用熱交換器において、第１の冷媒タンクは、冷媒の流入側となる冷却水タンクの上部にろう付けによって接合されており、第２の冷媒タンクは、冷媒の流出側となる冷却水タンクの下部にろう付けによって接合されている。

また、本発明の請求項４にかかる車両用熱交換器において、冷媒水冷部は、空調用システムにおける圧縮機から排出された冷媒と、第１の熱交換ユニットにおいて冷却された冷却水との間で熱交換を行う。

また、本発明の請求項５にかかる車両用熱交換器において、冷却水タンクは、冷媒水冷部を経由した冷媒が流入する第２の熱交換ユニットの冷媒タンクとろう付けによって接合されている。

また、本発明の請求項６にかかる車両用熱交換器において、冷媒水冷部は、扁平チューブの積層方向における冷媒用熱交換手段の幅が、冷却水用熱交換手段の幅以下に設定されている。

本発明の請求項７にかかる車両用熱交換器は、第１の発熱体を冷却する第１流体を冷却する第１の熱交換ユニットと、第２の発熱体を冷却する第２流体を冷却する第２の熱交換ユニットとを含む車両用熱交換器である。この車両用熱交換器は、第1の熱交換ユニットの一部を構成し、第１流体が流入する第１流体タンクと、第２流体が流れる第２流体通路の一部を構成するとともに、第１流体タンクに内蔵されて、この第１流体タンク内の第１流体と第２流体との間で熱交換を行う第２流体冷却部とを有し、第２流体冷却部は、それぞれに第２流体用の内部通路が構成された複数の扁平チューブが、積層状に並んで構成される第２流体用熱交換手段と、扁平チューブにおける一方の端部が挿入されて内部通路と連通しており、扁平チューブの積層方向に延在するタンク内通路を介して、第２流体を扁平チューブのそれぞれに供給する上流側の第２流体タンクと、扁平チューブにおける他方の端部が挿入されて内部通路と連通しており、扁平チューブの積層方向に延在するタンク内通路を介して、扁平チューブのそれぞれを流れた第２流体を第２の熱交換ユニット側に供給する下流側の第２流体タンクとを有する。ここで、上流側の第２流体タンクおよび下流側の第２流体用タンクは、タンク内通路の断面形状のアウトラインが円弧形状を有し、このタンク内通路の幅が扁平チューブの断面長手方向の幅よりも小さく設定されている。

また、本発明の請求項８にかかる車両用熱交換器において、第1流体タンクは、第１流体と空気との間で熱交換を行う第１流体用熱交換手段を経由した冷却水が流入するとともに、内部に収容する冷却水を第1の発熱体側に供給しており、第２流体冷却部は、第１流体との間で熱交換が行われた第２流体を第２の熱交換ユニット側に供給する。

本発明の請求項９にかかる車両用熱交換器は、第１の発熱体を冷却する第１流体を冷却する第１の熱交換ユニットと、第２の発熱体を冷却する第２流体を冷却する第２の熱交換ユニットとを含む車両用熱交換器である。この車両用熱交換器は、第１流体が流入する第１流体タンクと、第２流体が流れる第２流体通路の一部を構成するとともに、第１流体タンクに接続されて、この第１流体タンクから供給される第１流体と第２流体との間で熱交換を行う第２流体冷却部とを有する。この第２流体冷却部は、それぞれが第１流体タンクからの第１流体の流入方向とプレート面が直交するように積層された複数の平板形状のプレートで構成されており、互いに隣接する一対のプレート間のクリアランスが流体用の通路として形成されて、第２流体が流れる第１の通路と、第１流体が流れる第２の通路とが交互に設定されている。

また、本発明の請求項１０にかかる車両用熱交換器において、第１流体タンクは、第１の熱交換ユニットの一部を構成しており、第１流体と空気との間で熱交換を行う第１流体用熱交換手段を経由した第１流体が流入しており、第２の通路のそれぞれは、第１流体タンクからの第１流体を第１の発熱体側へと流す通路を構成し、第１の通路は、第２流体を第２の熱交換ユニット側へと流す通路を構成する。

また、本発明の請求項１１にかかる車両用熱交換器において、第１流体タンクは、第１流体用熱交換手段からの冷却水の流入面と対向する側の面が開口されたハウジング形状を有し、この開口部の周縁部と第２流体冷却部の周縁部とがろう付けによって接合されている。

また、本発明の請求項１２にかかる車両用熱交換器において、第２流体冷却部は、第１流体と第２流体とが互いに対向する方向に流れる。

また、本発明の請求項１３にかかる車両用熱交換器において、第２流体冷却部は、第１の通路にインナーフィンが設置されている。

また、本発明の請求項１４にかかる車両用熱交換器において、第１流体は、車両用電動モータの制御用の電子部品（１）を冷却する冷却水であり、第２流体は、空調システムに用いられる冷媒である。

本発明の請求項１にかかる車両用熱交換器によれば、第１および第２の冷媒タンクにおいて、内部圧力に対する強度が向上し、その分このタンクを構成するプレートの薄肉化が可能となる。そのため、第１および第２のタンクの上下寸法を小さくすることができる。また、第１および第２の冷媒タンクは、周辺部品との熱容量差が小さくなり、ろう付けの性能向上を図ることができる。そのため、タンクの強度を確保しつつ、その小型化を図ることが可能となり、レイアウト性を向上させ、また、製作性を向上させることができる。

本発明の請求項２にかかる車両用熱交換器によれば、扁平チューブと、第１および第２の冷媒タンクとの接続箇所の強度がより一層向上する。

本発明の請求項３にかかる車両用熱交換器によれば、冷却水タンクにおける冷却水の流れを、第１および第２の冷媒タンクの間に位置する冷媒用熱交換手段側に導くため、冷却水が冷媒用熱交換手段をバイパスしてしまうといった不都合を抑制することができる。

本発明の請求項４にかかる車両用熱交換器によれば、冷却水による冷媒の冷却は流体同士の温度差が大きく、効率の良い部分のみ利用し、第２の熱交換ユニットを併用することで、第１の熱交換ユニットおよび冷媒水冷部の大型化を抑制することができる。

本発明の請求項５にかかる車両用熱交換器によれば、第１の熱交換ユニットと第２の熱交換ユニットとの結合を簡易に強化でき、かつ、結合用のブラケット等を必要としないので、構成の簡素化を図ることができる。

本発明の請求項６にかかる車両用熱交換器によれば、第１の熱交換ユニットにおける下流側の冷却水タンクの厚さが、上流側の冷却水タンクより大きくなることを抑制でき、レイアウト性の向上を図ることができる。

本発明の請求項７にかかる車両用熱交換器によれば、上流側および下流側の第２流体タンクにおいて、内部圧力に対する強度が向上し、その分このタンクを構成するプレートの薄肉化が可能となる。そのため、上流側および下流側の第２流体タンクの上下寸法を小さくすることができる。また、上流側および下流側の第２流体タンクは、周辺部品との熱容量差が小さくなり、ろう付けの性能向上を図ることができる。そのため、タンクの強度を確保しつつ、その小型化を図ることが可能となり、レイアウト性を向上させ、また、製作性を向上させることができる。

本発明の請求項８にかる車両用熱交換器によれば、第１流体および第２流体同士の温度差が大きく、効率の良い部分のみ利用し、かつ、第２の熱交換ユニットを併用することで、システム構成の大型化を抑制することができる。

本発明の請求項９にかかる車両用熱交換器によれば、第２冷媒冷却部は、プレートの積層構造であるため、個々のプレート同士の組み付けが容易となる。そのため、ろう付け部のクリアランス管理がしやすくなり、ろう付け性能が良好となる。そのため、第２冷媒冷却部の小型化も容易となるので、システム全体が大型化してしまう虞を抑制することができる。

本発明の請求項１０にかかる車両用熱交換器によれば、第２流体冷却部は、第１流体および第２流体同士の温度差が大きく、効率の良い部分のみ利用しており、また、システム全体としては、第２の熱交換ユニットを併用しているので、システム構成の大型化を抑制することができる。

本発明の請求項１１にかかる車両用熱交換器によれば、第１流体タンクと、第２流体冷却部とを一体化して構成することができるので、省スペース化を図ることができる。

本発明の請求項１２にかかる車両用熱交換器によれば、第１流体と第２流体との間の熱交換効率の向上を図ることができる。

本発明の請求項１３にかかる車両用熱交換器によれば、第１流体と第２流体との間の熱交換効率の向上をさらに図ることができる。

本発明の請求項１４にかかる車両用熱交換器によれば、第２流体冷却部は、冷媒を水冷にて有効に冷却することができるとともに、冷却水および冷媒の温度差が大きく、効率の良い部分のみ利用しており、また、システム全体としては、第２の熱交換ユニットを併用しているので、システム構成の大型化を抑制することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器を概念的に示すブロック図である。本実施形態において、この車両用熱交換器は、エンジンの駆動力および電動モータの駆動力の何れか一方あるいは両方で走行可能なハイブリッド自動車に適用されている。

本実施形態にかかる車両用熱交換器は、駆動部（本実施形態では、電動モータおよびこの制御用の電子部品等を含む電動駆動部）１を冷却する冷却水を冷却するサブラジエータ２（第１の熱交換ユニット）と、車室内の空調システム用の冷媒を一次的に冷却する冷媒水冷部３と、冷媒水冷部３において冷却された冷媒を二次的に冷却するコンデンサ（第２の熱交換ユニット）４とを主体に構成されている。図２に示すように、サブラジエータ２は、エンジン冷却用のラジエータ５の正面側、すなわち、冷却風の上流側に配置されており、このサブラジエータ２の鉛直下方にコンデンサ４が配置されている。また、冷媒水冷部３は、サブラジエータ２に内蔵されており、その詳細については後述する。

再び図１を参照するに、電動駆動部１とサブラジエータ２との間には冷却水が循環するように通路が形成されており、この通路には冷却水を循環させる循環ポンプ６が設けられている。循環ポンプ６を駆動することにより、電動駆動部１からの冷却水（Ｃ1in）は、サブラジエータ２に供給され、このサブラジエータ２において空気との間で熱交換が行われる。サブラジエータ２からの冷却水（Ｃ1out）は、電動駆動部１に供給される。

一方、空調システムでは、コンプレッサにより圧縮された高温高圧のガス冷媒（Ｃ2in）は、冷媒水冷部３に供給され、その後、コンデンサ４に供給される。冷媒水冷部３およびコンデンサ４において熱交換が行われると、ガス冷媒は高圧の液冷媒又は気液混合冷媒となる。コンデンサ４からの冷媒（Ｃ2out）は、リキッドタンクにおいて気液分離され、その後、膨張手段で断熱膨張させて低温低圧の液冷媒又は気液混合冷媒とし、エバポレータで車室内の空気と熱交換させて低圧のガス冷媒とした後、コンプレッサに戻される。

図３は、サブラジエータ２の構造を示す模式的に示す正面図である。サブラジエータ２は、放熱フィン２０および冷却水用扁平チューブ２１で構成されるコア部（冷却水用熱交換手段）と、レインフォース２２と、冷却水タンク２３とを主体に構成されている。

放熱フィン２０は、後述する冷却水用扁平チューブ２１の幅と略同じ幅を有する薄板状の部材であり、図３に示すように、その正面視形状が波形を有するようにコルゲート加工されている。また、冷却水用扁平チューブ２１は、その断面形状が偏平形状を有するように形成された細長い板状の部材であり、例えば、アルミニウム合金から形成されている。冷却水用扁平チューブ２１には、その内部を貫通する複数本の通路が長手方向に沿って構成されており、個々の通路を冷却水が流れるようになっている。コア部は、冷却水用扁平チューブ２１を一対の放熱フィン２０によって両側から挟持することにより、放熱フィン２０と冷却水用扁平チューブ２１とが交互に積層されて構成されている。最も外側（上下側）に位置する放熱フィン２０の外側には、レインフォース２２がそれぞれ設置されており、コア部は、一対のレインフォース２２によって積層方向に適正量の荷重が加えられた状態で挟持されている。コア部を構成する個々の冷却水用扁平チューブ２１は、一方の端部が上流側の冷却水タンク２３に挿入されるとともに、他方の端部が下流側の冷却水タンク２３に挿入されており、これにより、個々の冷却水タンク２３の内部空間と、冷却水用扁平チューブ２１の内部通路とが連通している。

なお、図示は省略するが、コンデンサ４もその基本的な構成についてはサブラジエータ２と同じであり、放熱フィンおよび冷媒用扁平チューブで構成されるコア部と、レインフォースと、冷媒タンクとで構成されている。

図４は、冷媒水冷部３の構成を模式的に示す正面図であり、図５は、冷媒水冷部３の構成を模式的に示す側面図である。また、図６は、冷媒水冷部３の上部側の構成を模式的に示す分解斜視図である。冷媒水冷部３は、空調システムにおいて、コンプレッサからコンデンサ４までの間における冷媒通路の一部を構成している。この冷媒水冷部３は、サブラジエータ２における下流側の冷却水タンク２３に内蔵されており、冷却水タンク２３内の冷却水と、空調システムの冷媒との間で熱交換を行い、これにより、コンデンサ４に流入する前提として冷媒を一次的に冷却する。

具体的には、冷媒水冷部３は、流入側タンク（第１の冷媒タンク）と、流出側タンク（第２の冷媒タンク）と、冷媒と冷却水との間で熱交換を行うコア部（冷媒用熱交換手段）とで構成されている。サブラジエータ２側の冷却水タンク２３の上部には開口が設けられており、この開口には、コンプレッサ側へと通じる冷媒通路と接続する筒状のコネクタ２５が嵌合している。流入側タンクは、冷却水タンク２３の上部に配置されて、冷却水タンク２３の内部に突出したコネクタ２５が嵌合されている。一方、冷却水タンク２３の下部にも開口が設けられており、この開口には、コンデンサ４における上流側の冷媒タンクと接続する筒状のコネクタ２５が嵌合している。流出側タンクは、冷却水タンク２３の下部に配置されて、冷却水タンク２３の内部に突出したコネクタ２５が嵌合されている。また、コア部は、流入側タンクと流出側タンクとの間に設けられている。

流入側タンクは、一対のタンクプレート３０，３１と、一対のパッチエンド３２とで構成されており、内部に形成されたタンク内通路を介して、コンプレッサ側からの冷媒をコア部側に供給する。この流入側タンクは、冷媒の流入側となる冷却水タンク２３の上部にろう付けによって接合されている。

第１のタンクプレート３０は、略矩形状を有する平板であり、後述する第２のタンクプレート３１の下面に配置される。この第１のタンクプレート３０は、冷却水タンク２３内の冷却水の流れ方向に延在するスリット状の開口３０ａが形成されている。この開口３０ａは、冷却水の流れ方向と直行する方向にかけて所定間隔を隔てて複数形成されている。個々の開口３０ａの形状は、後述するコア部の冷媒用扁平チューブ３３の外形形状と対応している。また、本実施形態では、冷却水の流れ方向と直行する方向におけるコア部の幅（すなわち、積層的に並んだ複数の冷媒用扁平チューブ３３の総体的な幅）は、サブラジエータ２におけるコア部の幅（具体的には、冷却水用扁平チューブ２１の断面長手方向の幅）以下となるように、冷媒用扁平チューブ３３の個数が設定されており、第１のタンクプレート３０に形成される開口３０ａの数は、冷媒用扁平チューブ３３の個数と対応している。

第２のタンクプレート３１は、第１のタンクプレート３０の外周形状と対応した、略矩形状を有する板状の部材である。この第２のタンクプレート３１は、その中央領域に、コネクタ２５側に向かって凸状に湾曲された曲げ部が、冷却水の流れ方向と直行する方向に形成されている。この曲げ部により、第２のタンクプレート３１には、断面形状のアウトラインが円弧形状を有し、冷却水の流れ方向と直行する方向に延在する空間が形成される。この空間は、冷媒をコア部に供給するためのタンク内通路として機能する。このタンク内通路の幅（冷却水の流れ方向における幅）Ｌは、後述する冷媒用扁平チューブ３３の幅（断面長手方向の幅）よりも小さく設定されている。

また、第２のタンクプレート３１の曲げ部における頂上には、その略中央位置に開口が形成されており、頂上部が冷却水タンク２３の内面（上部の内面）に接合されて、開口とコネクタ２５とが嵌合する。さらに、第２のタンクプレート３１の縁部には、下方に向かって延出したＬ字形状の係合爪が設けられており、この係合爪は、第２のタンクプレート３１の下面側に密着した状態で配置される第１のタンクプレート３０を保持する。

一対のパッチエンド３２は、第２のタンクプレート３１の曲げ部によって形成される、第１のタンクプレート３０と第２のタンクプレート３１との間の開口領域の端部に配置され、タンク内通路を閉塞する。

流出側タンクは、一対のタンクプレート３０，３１と、一対のパッチエンド３２とで構成されており、内部に形成されたタンク内通路を介して、コア部側からの冷媒をコンデンサ４における上流側の冷媒タンク（図示せず）に供給する。なお、流出側タンクの構成は、流入側タンクのそれと同じであり、流入側タンクの上下を逆さまにした状態で、冷却水タンク２３に設けられている。この流出側タンクは、冷媒の流出側となる冷却水タンク２３の下部にろう付けによって接合されている。

コア部は、複数の冷媒用扁平チューブ３３によって構成されている。個々の冷媒用扁平チューブ３３は、上下方向に延在して内部が中空に形成された扁平形状のホルダ３４と、このホルダ３４の内部に収容されたインナーフィン３５とで構成されており、内部に冷媒通路が構成されている。インナーフィン３５の全長は、ホルダ３４のそれよりも短くなっている。このため、ホルダ３４の両端は、インナーフィン３５の両端からそれぞれ突出した格好となっている。ここで、インナーフィン３５の両端から突出するホルダ３４の両端部の突出長さは、第２のタンクプレート３１の板厚以下に設定されている。

個々の冷媒用扁平チューブ３３は、その一方の端部が、流入側タンクにおける第１のタンクプレート３０の開口３０ａにそれぞれ挿入されおり、第２のタンクプレート３１の下面（タンク内面）に突き当てられた状態で、ろう付けによって接合されている。また、個々の冷媒用扁平チューブ３３は、その他方の端部が、流入側タンクにおける第１のタンクプレート３０の開口３０ａにそれぞれ挿入されており、第２のタンクプレート３１の下面（タンク内面）に突き当てられた状態でろう付けによって接合されている。これにより、個々の冷媒用扁平チューブ３３は、その断面長手方向が冷却水の流れ方向と平行に配置された状態で、冷却水の流れ方向と直行する方向に積層的に並んでいる。

個々の冷媒用扁平チューブ３３（具体的には、ホルダ３４）には、側面を部分的に外側に突出させたビード３４ａが形成されており、隣り合う冷媒用扁平チューブ３３同士でこのビード３４ａを突き合わせた状態でろう付けによって接合されている。また、冷却水タンク２３の内周面には、内周面を部分的に内側に突出させたビード２３ａが形成されており、最も外側に位置する冷媒用扁平チューブ３３は、自己に形成されたビード３４ａと、冷却水タンク２３側のビード２３ａとを突き合わせた状態でろう付けによって接合されている。このため、ろう付け時、冷却水タンク２３の外側から荷重を加えれば、ホルダ３４とインナーフィン３５とを密着された状態で接合することが可能となる。

図７は、サブラジエータ２の組み立て状態を説明する分解斜視図である。サブラジエータ２の組み立てでは、放熱フィン２０と冷却水用扁平チューブ２１とを交互に積層し、最外側フィンの外側にレインフォース２２を設置し、積層方向に適正量の荷重を加えた状態で、冷却水用扁平チューブ２１およびレインフォース２２の端部を上流側の冷却水タンク２３および下流側の冷却水タンク２３へそれぞれ挿入する。下流側の冷却水タンク２３は、冷却水用扁平チューブ２１の挿入側の側面２４が着脱可能となっており、その内部に、流入側タンクと、コア部と、流出側タンクとが組み付けられた冷媒水冷部３が内蔵される。また、冷却水タンク２３において、冷却水タンク２３の上部および下部に設けられた開口には、冷媒の通路を接続するコネクタ２５が挿入され、さらに、冷却水用扁平チューブ２１の挿入側の側面２４と対向する側面には、開口が形成されており、この開口には、電動駆動部１側へと通じる冷却水通路が接続する出口パイプ２６が嵌合される。

個々の部品が組み付けられ、かつ、冷媒水冷部が内蔵されたサブラジエータ２は、加熱炉に入れて加熱することにより、これら各種部品間の接合部に予め設けられたろう材を介して一体的にろう付けが行われる。なお、冷媒水冷部３は熱容量が他部位に比べ大きく、一体ろう付けが困難となる可能性がある。この場合には、冷媒水冷部３と上流側の冷却水タンク２３の一部とを別体として組み付けた上でろう付けを行い、その後から、サブラジエータ本体に組み付けて、ろう付けを行ってもよい。

このような構成を有する車両用熱交換器において、電動駆動部１を冷却した冷却水は、サブラジエータ２の上流側の冷却水タンク２３に設けられた入口部より流入し、その後、各冷却水用扁平チューブ２１を流れ、下流側の冷却水タンク２３に流入する。冷却水は、個々の冷却水用扁平チューブ２１を流れる過程において、その熱が冷却水用扁平チューブ２１から放熱フィン２０、放熱フィン２０から冷却風に伝達されて熱交換が行われ、これにより、冷却水が冷却される。温度が低下した冷却水は、下流側の冷却水タンク２３において、冷媒水冷部３における個々の冷媒用扁平チューブ３３の間を流れ、その後、出口パイプ２６から流出する。

また、空調システムにおける冷媒は、コンプレッサから吐出された高温高圧のガスの状態で冷媒水冷部３の流入側タンクへ流入し、この流側タンクから各冷媒用扁平チューブ３３に分散する。冷媒は、冷媒用扁平チューブ３３の冷媒通路を流れる過程で、冷媒の熱が冷媒用扁平チューブ３３から冷却水に伝わり、過熱度が減少した状態、もしくは、一部飽和域に入った状態にて、流出側タンクへ流れる。そして、流出側タンクから、コネクタ２５を介して、その後、コンデンサ４の上流側の冷媒タンクに流入する。

通常、空冷より水冷の方が熱の伝達効率は高く、その分、小型化も可能であるが、冷却水にて冷媒を完全に凝縮させる場合、冷媒凝縮温度と冷却水との温度差が小さいため、冷媒の冷却の全てを水冷によってまかなうためには、サブラジエータ２のコア部、及び、冷媒水冷部３が大型化する虞がある。しかしながら、本実施形態では、水冷による冷媒の冷却は流体同士の温度差が大きく、効率の良い部分のみ利用し、コンデンサ４を併用することで、サブラジエータ２および冷媒水冷部３の大型化を抑制している。

このように本実施形態によれば、冷媒水冷部３において、第２のタンクプレート３１の中央領域の曲げ部を小さくする観点から、タンク内通路の幅Ｌを、冷媒用扁平チューブ３３の幅より小さな値に設定している。これにより、流入用および流出側タンクにおいて、内部圧力に対する強度が向上し、その分タンクプレート３０，３１の薄肉化が可能となる。そのため、流入側タンクおよび流出側タンクの上下寸法を小さくすることができる。そのため、タンクの強度を確保しつつ、その小型化を図ることが可能となり、レイアウト性を向上させ、また、製作性を向上させることができる。また、流入側タンクおよび流出側タンクの上下寸法を小さくした場合には、冷媒用扁平チューブ３３を長く設定できるので、熱交換の効率を向上させることができる。

さらに、冷媒用扁平チューブ３３の端部を、第１のタンクプレート３０の開口３０ａに挿入した上で、第２のタンクプレート３１の下面に接合している。そのため、冷媒用扁平チューブ３３と、流入側タンクまたは流出側タンクとの接続箇所の強度がより一層向上する。また、インナーフィン３５はホルダ３４に対し、少し短めに設定されているため、ホルダ３４の先端を第２のタンクプレート３１に突き当てていても冷媒通路を確保することができる。なお、ホルダ３４に対してインナーフィン３５が短くなっており、ホルダ３４の先端にはインナーフィン３５が接合されない部位が生じる。しかしながら、その部分の距離は、第１のタンクプレート３０の板厚以下となっているため、第１のタンクプレート３０の板厚によって補強されることなり、強度低下を抑制することができる。

例えば、サブラジエータの下流側の冷却水タンクに冷媒水冷部を内蔵する構成として、冷却風の上流側に相当する側面側から冷媒を冷媒水冷部３に流入・流出させる手法も考えられる。しかしながら、かかる手法によれば、冷媒用扁平チューブを含むコア部の上方および下方と、冷却水タンクとの間における隙間が大きくなり、その隙間によって、冷媒用扁平チューブ３３をバイパスする冷却水の量が多くなってしまうという不都合がある。また、冷媒の流出入方向が、前方向となることから、冷媒通路用の配管が前方に飛び出してしまい、レイアウト上の障害となってしまう。

しかしながら、本実施形態では、サブラジエータ２の冷却水タンク２３の内壁と、冷媒水冷部３の流入側タンクおよび流出側タンクとは、ろう付けにより接合されている。また、これらのタンクは、冷却水の流れ方向と直行する方向に延在しており、冷却水の流れをコア部側に導くため、冷却水がコア部をバイパスしてしまうといった不都合を抑制することができる。また、流入側タンクおよび流出側タンクにおいて、第２のタンクプレート３１に曲げ部を形成し、これにより、冷媒のタンク内通路を構成しているため、形状的にタンクの内圧に対する強度が向上する。そのため、第２のタンクプレート３１を薄肉化を図ることができる。また、第２のタンクプレート３１を薄肉化した場合、冷媒水冷部３を軽量化できる上、サブラジエータ２の冷却水タンク２３といった周辺部との熱容量差が小さくなり、ろう付けの性能向上を図ることができる。また、冷媒の流出入を冷却水タンク２３の上下方向とすることができるので、サブラジエータ２の下方に位置するコンデンサ４にスムーズに冷媒を導くことができ、また、レイアウト上有利であるとともに、外観上もスマートな格好に仕上げることができる。

また、サブラジエータ２の下流側の冷却水タンク２３と、コンデンサ４の上流側の冷媒タンクとをろう付けによって結合すれば、サブラジエータ２とコンデンサ４との結合を簡易に強化でき、かつ、結合用のブラケット等を必要としないので、構成の簡素化を図ることができる。さらに、サブラジエータ２の冷却水タンク２３と、コンデンサ４の上流側の冷媒タンクとの間で、個々のタンクを閉塞するパッチエンドを共用することも可能となる。

さらに、冷媒水冷部３において、冷媒通路を構成する複数の冷媒用扁平チューブ３３は、その積層方向全体の幅を、サブラジエータ２における冷却水用扁平チューブ２１の幅（断面長手方向の幅）以下とすることにより、サブラジエータ２の下流側の冷却水タンク２３の厚さが、上流側の冷却水タンク２３より大きくなることを抑制でき、レイアウト性の向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に冷媒水冷部３の構成を模式的に示す正面図であり、図９は、第２の実施形態に係る冷媒水冷部３の構成を模式的に示す側面図である。第１の実施形態にかかる冷媒水冷部３が、第１の実施形態にかかるそれと相違する点は、流入側および流出側タンクの形状である。なお、第１の実施形態と同一の構成については、参照符号を引用し、重複する説明は省略する。

具体的には、第２の実施形態にかかる冷媒水冷部３は、コンプレッサ側からの冷媒が流入する流入側タンクと、コンデンサ４における上流側の冷媒タンク（図示せず）に冷媒が流出する流出側タンクと、冷媒と冷却水との間で熱交換を行うコア部（冷媒用熱交換手段）とで構成されている。冷却水タンク２３の上部には開口が設けられており、この開口には、コンプレッサ側へと通じる冷媒通路と接続する筒状のコネクタ２５が嵌合している。流入側タンクは、冷却水タンク２３の上部に配置されて、コネクタ２５と嵌合している。一方、冷却水タンク２３の下部にも開口が設けられており、この開口には、コンデンサ４における上流側の冷媒タンクと接続する筒状のコネクタ２５が嵌合している。流出側タンクは、冷却水タンク２３の下部に配置されて、コネクタ２５と嵌合している。また、コア部は、流入側タンクと流出側タンクとの間に配置されている。

流入側タンクは、一対のタンクプレート４０，４１と、一対のパッチエンド（図示せず）とで構成されており、内部に形成されたタンク内通路を介して、コンプレッサ側からの冷媒をコア部側に供給する。この流入側タンクは、冷媒の流入側となる冷却水タンク２３の上部にろう付けによって接合されている。

第１のタンクプレート４０は、略矩形状を有する平板である。この第１のタンクプレート４０には、その略中央に開口が形成されており、第１のタンクプレート４０の上面側が冷却水タンクの内面（上部の内面）に接合されて、開口とコネクタ２５とが嵌合する。第１のタンクプレート４０の縁部には、下方に向かって延出したＬ字形状の係合爪が設けられており、この係合爪は、第１のタンクプレート４０の下面側に密着した状態で配置される第２のタンクプレート４１を保持する。

第２のタンクプレート４１は、第１のタンクプレート４０と外周形状と対応した、略矩形状を有する板状の部材である。この第２のタンクプレート４１は、その中央領域に、コネクタ２５と対向する側に向かって凸状に湾曲された曲げ部が、冷却水の流れ方向と直行する方向に形成されている。この曲げ部により、第２のタンクプレート４１には、断面形状のアウトラインが円弧形状を有し、冷却水の流れ方向と直行する方向に延在する空間が形成されている。この空間は、冷媒をコア部に供給するためのタンク内通路として機能する。このタンク内通路の幅（冷却水の流れ方向における幅）Ｌは、後述する冷媒用扁平チューブ４３の幅（断面長手方向の幅）よりも小さく設定されている。また、第２のタンクプレート３１には、矩形状の開口が形成されており、この開口は、後述するコア部の外周形状と対応している。また、本実施形態では、冷却水の流れ方向と直行する方向におけるコア部の幅（すなわち、積層的に並んだ複数の冷媒用扁平チューブ４３の総体的な幅）は、サブラジエータ２におけるコア部の幅（具体的には、冷却水用扁平チューブ２１の断面長手方向の幅）以下となるように、冷媒用扁平チューブ４３の個数が設定されており、第１のタンクプレート３０に形成される開口の幅は、冷媒用扁平チューブ４３の個数と対応した幅に形成されている。

一対のパッチエンドは、第２のタンクプレート４１の曲げ部によって形成される、第１のタンクプレート４０と第２のタンクプレート４１との間の開口領域の端部に配置され、タンク内通路を閉塞する。

流出側タンクは、一対のタンクプレート４０，４１と、一対のパッチエンド（図示せず）とで構成されており、内部に形成されたタンク内通路を介して、コア部側からの冷媒をコンデンサ４における上流側の冷媒タンク（図示せず）に供給する。なお、流出側タンクの構成は、流入側タンクのそれと同じであり、流入側タンクの上下を逆さまにした状態で、冷却水タンク２３に設けられている。この流出側タンクは、冷媒の流出側となる冷却水タンク２３の下部にろう付けによって接合されている。

コア部は、複数の冷媒用扁平チューブ４３によって構成されている。個々の冷媒用扁平チューブ４３は、上下方向に延在して内部が中空に形成された扁平形状のホルダ４５と、このホルダ４５の内部に収容されたインナーフィン（図示せず）とで構成されており、内部に冷媒通路が構成されている。インナーフィンの全長は、ホルダ４５のそれよりも短くなっている。このため、ホルダ４５の両端は、インナーフィンの両端からそれぞれ突出した格好となっている。ここで、インナーフィンの両端から突出するホルダ４５の両端部の突出長さは、第２のタンクプレート４１の板厚以下に設定されている。

個々の冷媒用扁平チューブ４３は、断面長手方向と冷却水の流れ方向とが対応した状態で、冷却水の流れ方向と直行する方向に積層的に並んでいる。個々の冷媒用扁平チューブ４３（具体的には、ホルダ４５）には、側面領域の一部が部分的に外側に突出したビード４５ａが形成されており、隣り合う冷媒用扁平チューブ４３同士でこのビード４５ａを突き合わせた状態でろう付けによって接合されている。また、冷却水タンク２３の内周面には、内周面の一部が部分的に内側に突出したビード２３ａが形成されており、最も外側に位置する冷媒用扁平チューブ４３は、自己に形成されたビード４５ａと、冷却水タンク２３側のビード２３ａとを突き合わせた状態でろう付けによって冷却水タンク２３と接合されている。すなわち、ろう付け時、冷却水タンク２３の外側から荷重を加えれば、ホルダ４５とインナーフィンが密着された状態で接合できる。

また、個々の冷媒用扁平チューブ４３の両端部は、その中央領域が、タンク内通路と形状的に対応して、略半円形状に切り取られた形状となっている。このような形状を有する個々の冷媒用扁平チューブ４３の両端部は、拡管されており、隣接する冷媒用扁平チューブ４３同士が直接的に接合されている。

複数の冷媒用扁平チューブ４３からなるコア部は、その一方の端部が、流入側タンクにおける第２のタンクプレート４１の開口に挿入されて、第１のタンクプレート４０の下面（タンク内面）に突き当てられた状態で、ろう付けによって接合されている。また、個々の冷媒用扁平チューブ４３は、その他方の端部が、流入側タンクにおける第２のタンクプレート４１の開口に挿入されて、第１のタンクプレート４０の下面（タンク内面）に突き当てられた状態でろう付けによって接合されている。

このように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するとともに、以下に示すようなさらなる効果を奏する。具体的には、第２のタンクプレート４１には、個々の冷媒用扁平チューブ４３に対応した開口を複数設けるのではなく、冷媒用扁平チューブ４３の両端部をそれぞれ拡管することで、隣接する冷媒用扁平チューブ４３同士を直接接合した形状にしている。これにより、第２のタンクプレート４１に冷媒用扁平チューブ４３の個数に対応した穴を加工する必要がなく、四角い枠上の形状に簡素化できる。また、個々の冷媒用扁平チューブ４３を、平板状の第１のタンクプレート４０へと突き当てることにより、冷媒用扁平チューブ４３の面積を増加させることができるので、熱交換領域を広く設定することができる。さらに、冷媒用扁平チューブ４３の端部の拡管により、チューブ出入り時の圧力損失を低減できる。

（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態にかかる車両用熱交換器を模式的に示す斜視図である。第３の実施形態の車両用熱交換器が、第１または第２の実施形態のそれと相違する点は、冷媒水冷部３に換えて、冷媒水冷部７が用いられていることである。なお、第１または第２の実施形態と同一の構成については引用符号を参照することにより、その詳細な説明は省略することし、以下、相違点を中心に説明を行う。

具体的には、車両用熱交換器は、駆動部（本実施形態では、電動モータおよびこの制御用の電子部品等を含む電動駆動部）１を冷却する冷却水を冷却するサブラジエータ２（第１の熱交換ユニット）と、車室内の空調システム用の冷媒を一次的に冷却する冷媒水冷部７と、冷媒水冷部７において冷却された冷媒を二次的に冷却するコンデンサ（第２の熱交換ユニット）４とを主体に構成されている。同図に示すように、サブラジエータ２は、エンジン冷却用のラジエータ５の正面側、すなわち、冷却風の上流側に配置されており、このサブラジエータ２の鉛直下方にコンデンサ４が配置されている。冷媒水冷部７は、サブラジエータ２に接続されており、その詳細な構造については後述する。

電動駆動部１とサブラジエータ２との間には冷却水が循環するように通路が形成されており、この通路には冷却水を循環させる循環ポンプ６が設けられている。循環ポンプ６を駆動することにより、電動駆動部１からの冷却水（Ｃ1in）は、サブラジエータ２に供給され、このサブラジエータ２において空気と冷却水との間で熱交換が行われる。サブラジエータ２からの冷却水（Ｃ1out）は、電動駆動部１に供給される。

一方、空調システムでは、コンプレッサにより圧縮された高温高圧のガス冷媒（Ｃ2in）は、冷媒水冷部７に供給され、その後、コンデンサ４に供給される。冷媒水冷部７およびコンデンサ４において熱交換が行われると、ガス冷媒は高圧の液冷媒又は気液混合冷媒となる。コンデンサ４からの冷媒（Ｃ2out）は、リキッドタンクにおいて気液分離され、その後、膨張手段で断熱膨張させて低温低圧の液冷媒又は気液混合冷媒とし、エバポレータで車室内の空気と熱交換させて低圧のガス冷媒とした後、コンプレッサに戻される。

図１１は、サブラジエータ２および冷媒水冷部７の構造を模式的に示す正面図である。サブラジエータ２は、第１または第２の実施形態と同様に、放熱フィン２０および冷却水用扁平チューブ２１で構成されるコア部（冷却水用熱交換手段）と、レインフォース２２と、冷却水タンク２３とを主体に構成されている。コア部を構成する個々の冷却水用扁平チューブ２１は、一方の端部が上流側の冷却水タンク２３に挿入されるとともに、他方の端部が下流側の冷却水タンク２３に挿入されており、これにより、個々の冷却水タンク２３の内部空間と、冷却水用扁平チューブ２１の内部通路とが連通している。

冷媒水冷部７は、空調システムにおいて、コンプレッサからコンデンサ４までの間における冷媒通路の一部を構成している。この冷媒水冷部７は、サブラジエータ２における下流側の冷却水タンク２３に接続されており、冷却水タンク２３における冷却水と、空調システムの冷媒との間で熱交換を行い、これにより、冷媒を冷却する。

図１２は、冷媒水冷部７を側面側から示す模式図であり、図１３は、図１２に示す冷媒水冷部７のＡＡ断面を示す模式図である。冷媒水冷部７は、互いに向き合う第１のシェルプレート７６および第２のシェルプレート７７のセットを複数積層的に並べて構成されており、個々のシェルプレート７６，７７は、全体的に平板形状を有している。第１および第２のシェルプレート７６，７７は、熱伝導性に優れる部材、例えば、アルミニウム合金といった金属板より形成されている。

第１のシェルプレート７６および第２のシェルプレート７７は、サブラジエータ２における下流側の冷却水タンク２３からの冷却水の流入方向に対して、そのプレート面が直行するような格好でそれぞれレイアウトされている。換言すれば、冷媒水冷部７は、それぞれが冷却水タンク２３からの冷却水の流入方向とプレート面が直交するように積層された複数の平板形状のプレート７６，７７で構成されている。第１および第２のシェルプレート７６，７７は、周縁部が略Ｌ字形状にそれぞれ折り曲げられており、その周縁部が互いにろう付けによって接合されている。また、互いに接合された第１のシェルプレート７６および第２のシェルプレート７７のセットは、互いに隣り合うセット同士が、その周縁部を介してろう付けによって接合されている。ここで、コンデンサ４の下流側の冷却水タンク２３は、冷却水の流入面と対向する側の面が開口されており、この開口部は、その周縁部と、最も冷却水タンク２３側に位置する第１のシェルプレート７６の周縁部とがろう付けによって接合されることにより、冷却水タンク２３と冷媒水冷部７とが一体化されている。

このような構成の冷媒水冷部７は、隣接する一対のシェルプレート７６，７７間のクリアランスが冷却水または冷媒の通路として形成されており、個々の通路（すなわち、クリアランス）には、シェルプレート７６，７７の積層方向にかけて、冷媒が流れる第１の通路７８と、冷却水が流れる第２の通路７９とが交互に設定されている。個々の第１の通路７８には、インナーフィン８０が設置されている。

また、冷媒水冷部７には、個々のシェルプレート７６，７７を貫通する一対の冷却水入出口部８１，８２が構成されている。冷却水タンク２３側からの冷却水は、一方の冷却水入出口部８１へと流入すると、この冷却水入出口部８１を介して個々の第２の通路７９に対して分岐し、また、個々の第２の通路７９を流れた冷媒は、他方の冷却水入出口部８２において合流し、この冷却水入出口部８２を経由して外部（駆動部側）へと流出する（Ｃ1out）。ここで、第１のシェルプレート７６および第２のシェルプレート７７には、一対の冷却水入出口部８１，８２と位置的に対応する開口７６ａ，７７ａがそれぞれ形成されており、また、第１のシェルプレート７６には、開口７６ａおよびその周縁部が外側（図１３中において右側）に向けて凹状に窪まされた凹部が形成されている。個々の冷却水入出口部８１，８２は、第１のシェルプレート７６における開口７６ａの周縁部を、隣接する第２のシェルプレート７７（図１３中において右側に位置する第２のシェルプレート７７）側へと接触させて、当該接触箇所をろう付けにより接合することにより、一連の通路として構成されている。

同様に、冷媒水冷部７には、個々のシェルプレート７６，７７を貫通する一対の冷媒入出口部８３，８４が構成されている。コンプレッサ側からからの冷媒（Ｃ2in）は、一方の冷媒入出口部８３へと流入すると、この冷媒入出口部８３を介して個々の第１の通路７８に対して分岐し、また、個々の第１の通路７８を流れた冷媒は、他方の冷媒入出口部８４において合流し、この冷媒入出口部８４を経由して外部（コンデンサ４側）へと流出する（Ｃ2out）。ここで、第１のシェルプレート７６および第２のシェルプレート７７には、一対の冷媒入出口部８３，８４と位置的に対応する開口７６ｂ，７７ｂがそれぞれ形成されており、また、第２のシェルプレート７７には、開口７７ｂおよびその周縁部が外側（図１３中において右側）に向けて凹状に窪まされた凹部が形成されている。個々の冷媒入出口部８３，８４は、第２のシェルプレート７７における開口７７ｂの周縁部を、隣接する第１のシェルプレート７６（図１３中において右側に位置する第２のシェルプレート７７）側へと接触させて、当該接触箇所をろう付けにより接合することにより、一連の通路として構成される。

本実施形態において、第２の通路７９に対して冷却水を分岐させる一方の冷却水入出口部８１は、冷媒水冷部７の下方にレイアウトされており、また、第２の通路７９を流れた冷却水が合流する他方の冷却水入出口部８２は、冷媒水冷部７の上方にレイアウトされている。そのため、冷媒水冷部７において、冷却水は、第２の通路７９を下方から上方に向かって流れる格好となる。これに対して、第１の通路７８に対して冷媒を分岐させる一方の冷媒入出口部８３は、冷媒水冷部７の上方にレイアウトされており、また、第１の通路７８を流れた冷媒が合流する他方の冷媒入出口部８４は、冷媒水冷部７の下方にレイアウトされている。そのため、冷媒水冷部７において、冷媒は、第１の通路７８を上方から下方に向かって流れる格好となる。したがって、冷媒水冷部７は、冷媒と冷却水とが互いに対向する方向に流れるように、冷媒および冷却水がそれぞれ流入している。

また、図１２に示すように、一対の冷却水入出口部８１，８２は、その延在方向と直交する平面において、水平方向に関する位置が互いにオフセットしており、また、一対の冷媒入出口部８３，８４も、その延在方向と直交する平面において、水平方向における位置が互いにオフセットしている。このため、冷媒と冷却水とは、互いの進行方向が交差する格好となっている。

このような構成を有する車両用熱交換器において、電動駆動部１を冷却した冷却水は、サブラジエータ２の上流側の冷却水タンク２３に設けられた入口部より内部に流入し、その後、各冷却水用扁平チューブ２１を流れ、下流側の冷却水タンク２３に流入する。冷却水は、個々の冷却水用扁平チューブ２１を流れる過程において、その熱が冷却水用扁平チューブ２１から放熱フィン２０、放熱フィン２０から冷却風に伝達されて熱交換が行われ、これにより、冷却水が冷却される。下流側の冷却水タンク２３へと流れた冷却水は、そこから冷媒水冷部７を通過する。具体的には、冷却水は、一方の冷却水入出口部８１から個々の第２の通路７９へと分岐し、第２の通路７９をそれぞれ流れた後に、他方の冷却水入出口部８２において合流し、その後、電動駆動部１側へと供給される。

また、空調システムにおける冷媒は、コンプレッサから吐出された高温高圧のガスの状態で冷媒水冷部７へと流入する。具体的には、冷媒は、一方の冷媒入出口部８３から個々の第１の通路７８へと分岐し、第１の通路７８をそれぞれ流れる。冷媒は、冷媒水冷部７における第１の通路７８を流れる過程において、その熱がインナーフィン８０から第１および第２のシェルプレート７６，７７、第１および第２のシェルプレート７６，７７から冷却水に伝わり、過熱度が減少した状態、もしくは、一部飽和域に入った状態となる。個々の第１の通路７８を流れた冷媒は、他方の冷媒入出口部８４において合流し、その後、コンデンサ４に流入する。

通常、空冷より水冷の方が熱の伝達効率は高く、熱交換器の小型化を図ることはできるが、冷却水にて冷媒を完全に凝縮させる場合、冷媒凝縮温度と冷却水との温度差が小さいため、冷媒の冷却の全てを水冷によってまかなうためには、サブラジエータ２のコア部、及び、冷媒水冷部３が大型化する虞がある。しかしながら、本実施形態では、水冷による冷媒の冷却は流体同士の温度が大きい効率の良い部分のみを利用し、コンデンサ４を併用することで、サブラジエータ２および冷媒水冷部７の大型化を抑制している。

また、本実施形態によれば、冷媒水冷部７は、シェルプレート７６，７７の積層構造であるため、個々のプレート７６，７７同士の組み付けが容易となる。そのため、ろう付け部のクリアランス管理がしやすくなり、ろう付け性能が良好となる。

また、本実施形態によれば、冷媒水冷部７において、冷却水と冷媒との流れが対向しているため、熱の交換効率の向上を図ることができる。また、冷却水を上向きに流しているため、冷却水の流量が少ない場合でも、流量分布の悪化を比較的抑制することができる。一方で、冷媒は、冷却水とは反対に、下向きに流しているため、オイル戻りの点で有利となる。また、冷媒水冷部７における冷媒の出口、すなわち、冷媒入出口部８４が下側にレイアウトされるため、コンデンサ４との距離が近くなり、両者をスムーズに接続することが可能となる。

なお、本実施形態では、冷媒水冷部７において、第１の通路７８側のみにインナーフィン８０を配置した構成であるが、第２の通路７９側に配置してもよい。もっとも、このインナーフィン８０を使用せずに、第１および第２のシェルプレート７６，７７に凹凸（ビード）を設けることで、放熱面積や強度を確保してもよい。このケースでは、部品点数が削減でき、組付け時間の短縮を図ることができる。

また、本実施形態では、第１および第２のシェルプレート７６，７７のプレートを交互に積層しているが、一種類のプレートを交互に１８０度回転させ積層する構造としてもよく、このケースでは、部品の種類をさらに削減することが可能となる。

また、サブラジエータ２と冷媒水冷部７とは、必ずしもろう付けで一体化とする必要はない。例えば、両者を別々にろう付けした後、パッキンを挟んで周縁部をかしめる構造とすれば、各々に対してより適正なろう付け条件を実現することができ、ろう付け性能の向上を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。例えば、上述した各実施形態では、冷媒水冷部３（または冷媒水冷部７）は、駆動部（電動駆動部）１を冷却する冷却水と空調システムの冷媒との間で熱交換を行っているが、これに限定されず、車両における第１の発熱体を冷却する第１流体と、第２の発熱体を冷却する第２流体との間で熱交換を行うことができる。

本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器を概念的に示すブロック図 本発明の実施形態にかかる車両用熱交換器を模式的に示す斜視図 サブラジエータ２の構造を示す模式的に示す正面図 第１の実施形態にかかる冷媒水冷部３の構成を模式的に示す正面図 第１の実施形態にかかる冷媒水冷部３の構成を模式的に示す側面図 第１の実施形態にかかる冷媒水冷部３の上部側の構成を模式的に示す分解斜視図 第１の実施形態にかかるサブラジエータ２の組み立て状態を説明する分解斜視図 第２の実施形態に冷媒水冷部３の構成を模式的に示す正面図 第２の実施形態に係る冷媒水冷部３の構成を模式的に示す側面図 第３の実施形態にかかる車両用熱交換器を模式的に示す斜視図 サブラジエータ２および冷媒水冷部７の構造を模式的に示す正面図 冷媒水冷部７を側面側から示す模式図 図１２に示す冷媒水冷部７のＡＡ断面を示す模式図

符号の説明

１ 駆動部
２ サブラジエータ
３ 冷媒水冷部
４ コンデンサ
５ ラジエータ
６ 循環ポンプ
２０ 放熱フィン
２１ 冷却水用扁平チューブ
２２ レインフォース
２３ 冷却水タンク
２３ａ ビード
２５ コネクタ
２６ 出口パイプ
３０ 第１のタンクプレート
３０ａ 開口
３１ 第２のタンクプレート
３２ パッチエンド
３３ 冷媒用扁平チューブ
３４ ホルダ
３４ａ ビード
３５ インナーフィン
４０ 第１のタンクプレート
４１ 第２のタンクプレート
４３ 冷媒用扁平チューブ
４５ ホルダ
４５ａ ビード
７６…第１のシェルプレート
７６ａ…開口
７６ｂ…開口
７７…第２のシェルプレート
７７ａ…開口
７７ｂ…開口
７８…第１の通路
７９…第２の通路
８０…インナーフィン
８１…冷却水入出口部
８２…冷却水入出口部
８３…冷媒入出口部
８４…冷媒入出口部

Claims (14)

1. 駆動部（１）を冷却する冷却水を冷却する第１の熱交換ユニット（２）と、空調システムに用いられる冷媒を冷却する第２の熱交換ユニット（４）とを含む車両用熱交換器において、
   冷却水と空気との間で熱交換を行う冷却水用熱交換手段（２０，２１）を経由した冷却水が流入するとともに、内部に収容する冷却水を前記駆動部（１）側に供給する冷却水タンク（２３）と、
   空調用の冷媒が流れる冷媒通路の一部を構成するとともに、前記冷却水タンク（２３）に内蔵されて、当該冷却水タンク（２３）内の冷却水と冷媒との間で熱交換を行う冷媒水冷部（３）とを有し、
   前記冷媒水冷部（３）は、
   それぞれに冷媒用の内部通路が構成された複数の扁平チューブ（３４，３５）が、積層状に並んで構成される冷媒用熱交換手段（３３）と、
   前記扁平チューブ（３４，３５）における一方の端部が挿入されて前記内部通路と連通しており、前記扁平チューブ（３４，３５）の積層方向に延在するタンク内通路を介して、前記空調システム側からの冷媒を前記扁平チューブ（３４，３５）のそれぞれに供給する第１の冷媒タンク（３０，３１，３２）と、
   前記扁平チューブ（３４，３５）における他方の端部が挿入されて前記内部通路と連通しており、前記扁平チューブ（３４，３５）の積層方向に延在するタンク内通路を介して、前記扁平チューブ（３４，３５）のそれぞれを流れた冷媒を前記第２の熱交換ユニット（４）側に供給する第２の冷媒タンク（３０，３１，３２）とを有し、
   前記第１の冷媒タンク（３０，３１，３２）および前記第２の冷媒用タンク（３０，３１，３２）は、前記タンク内通路の断面形状のアウトラインが円弧形状を有し、当該タンク内通路の幅が前記扁平チューブの断面長手方向の幅よりも小さく設定されていることを特徴とする車両用熱交換器。
2. 前記扁平チューブ（３４，３５）のそれぞれは、一方の端部が、タンク内面に突き当てられた状態で前記第１の冷媒タンク（３０，３１，３２）にろう付けによって接合されており、他方の端部が、タンク内面に突き当てた状態で前記第２の冷媒タンク（３０，３１，３２）にろう付けによって接合されていることを特徴とする請求項１に記載された車両用熱交換器。
3. 前記第１の冷媒タンク（３０，３１，３２）は、冷媒の流入側となる前記冷却水タンク（２３）の上部にろう付けによって接合されており、
   前記第２の冷媒タンク（３０，３１，３２）は、冷媒の流出側となる前記冷却水タンク（２３）の下部にろう付けによって接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載された車両用熱交換器。
4. 前記冷媒水冷部（３）は、前記空調用システムにおける圧縮機から排出された冷媒と、前記第１の熱交換ユニット（２）において冷却された冷却水との間で熱交換を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載された車両用熱交換器。
5. 前記冷却水タンク（２３）は、前記冷媒水冷部（３）を経由した冷媒が流入する前記第２の熱交換ユニット（４）の冷媒タンクとろう付けによって接合されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載された車両用熱交換器。
6. 前記冷媒水冷部（３）は、前記扁平チューブ（３４，３５）の積層方向における前記冷媒用熱交換手段（３３）の幅が、前記冷却水用熱交換手段（２０，２１）の幅以下に設定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載された車両用熱交換器。
7. 第１の発熱体を冷却する第１流体を冷却する第１の熱交換ユニット（２）と、第２の発熱体を冷却する第２流体を冷却する第２の熱交換ユニット（４）とを含む車両用熱交換器において、
   前記第1の熱交換ユニット（２）の一部を構成し、第１流体が流入する第１流体タンク（２３）と、
   第２流体が流れる第２流体通路の一部を構成するとともに、前記第１流体タンク（２３）に内蔵されて、当該第１流体タンク（２３）内の第１流体と第２流体との間で熱交換を行う第２流体冷却部（３）とを有し、
   前記第２流体冷却部（３）は、
   それぞれに第２流体用の内部通路が構成された複数の扁平チューブ（３４，３５）が、積層状に並んで構成される第２流体用熱交換手段（３３）と、
   前記扁平チューブ（３４，３５）における一方の端部が挿入されて前記内部通路と連通しており、前記扁平チューブ（３４，３５）の積層方向に延在するタンク内通路を介して、第２流体を前記扁平チューブ（３４，３５）のそれぞれに供給する上流側の第２流体タンク（３０，３１，３２）と、
   前記扁平チューブ（３４，３５）における他方の端部が挿入されて前記内部通路と連通しており、前記扁平チューブ（３４，３５）の積層方向に延在するタンク内通路を介して、前記扁平チューブ（３４，３５）のそれぞれを流れた第２流体を前記第２の熱交換ユニット（４）側に供給する下流側の第２流体タンク（３０，３１，３２）とを有し、
   前記上流側の第２流体タンク（３０，３１，３２）および前記下流側の第２流体用タンク（３０，３１，３２）は、前記タンク内通路の断面形状のアウトラインが円弧形状を有し、当該タンク内通路の幅が前記扁平チューブの断面長手方向の幅よりも小さく設定されていることを特徴とする車両用熱交換器。
8. 前記第1流体タンク（２３）は、第１流体と空気との間で熱交換を行う第１流体用熱交換手段（２０，２１）を経由した冷却水が流入するとともに、内部に収容する冷却水を前記第1の発熱体側に供給しており、
   前記第２流体冷却部（３）は、第１流体との間で熱交換が行われた第２流体を前記第２の熱交換ユニット（４）側に供給することを特徴とする請求項７に記載された車両用熱交換器。
9. 第１の発熱体を冷却する第１流体を冷却する第１の熱交換ユニット（２）と、第２の発熱体を冷却する第２流体を冷却する第２の熱交換ユニット（４）とを含む車両用熱交換器において、
   第１流体が流入する第１流体タンク（２３）と、
   第２流体が流れる第２流体通路の一部を構成するとともに、前記第１流体タンク（２３）に接続されて、当該第１流体タンク（２３）から供給される第１流体と第２流体との間で熱交換を行う第２流体冷却部（７）とを有し、
   前記第２流体冷却部（７）は、それぞれが前記第１流体タンク（２３）からの第１流体の流入方向とプレート面が直交するように積層された複数の平板形状のプレート（７６，７７）で構成されており、互いに隣接する一対のプレート間のクリアランスが流体用の通路として形成されて、第２流体が流れる第１の通路（７８）と、第１流体が流れる第２の通路（７９）とが交互に設定されていることを特徴とする車両用熱交換器。
10. 前記第１流体タンク（２３）は、前記第１の熱交換ユニット（２）の一部を構成しており、第１流体と空気との間で熱交換を行う第１流体用熱交換手段（２０，２１）を経由した第１流体が流入しており、
    前記第２の通路（７９）のそれぞれは、前記第１流体タンク（２３）からの第１流体を前記第１の発熱体側へと流す通路を構成し、
    前記第１の通路（７８）は、第２流体を前記第２の熱交換ユニット（４）側へと流す通路を構成することを特徴とする請求項９に記載された車両用熱交換器。
11. 前記第１流体タンク（２３）は、前記第１流体用熱交換手段（２０，２１）からの冷却水の流入面と対向する側の面が開口されたハウジング形状を有し、当該開口部の周縁部と前記第２流体冷却部（７）の周縁部とがろう付けによって接合されていることを特徴とする請求項１０に記載された車両用熱交換器。
12. 前記第２流体冷却部（７）は、前記第１流体と前記第２流体とが互いに対向する方向に流れることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載された車両用熱交換器。
13. 前記第２流体冷却部（７）は、前記第１の通路（７８）にインナーフィン（８０）が設置されていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載された車両用熱交換器。
14. 前記第１流体は、車両用電動モータの制御用の電子部品（１）を冷却する冷却水であり、
    前記第２流体は、空調システムに用いられる冷媒であることを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載された車両用熱交換器。

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