特許 5742832 複合型熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5742832

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月1日

(54)【発明の名称】複合型熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28F 9/02 20060101AFI20150611BHJP

   F28D 1/06 20060101ALI20150611BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20150611BHJP

【ＦＩ】

   F28F9/02 301G

   F28D1/06 A

   B60H1/32 613E

   B60H1/32 613A

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-284354(P2012-284354)

(22)【出願日】2012年12月27日

(65)【公開番号】特開2014-126314(P2014-126314A)

(43)【公開日】2014年7月7日

【審査請求日】2014年9月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004765

【氏名又は名称】カルソニックカンセイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】森 栄一

(72)【発明者】

【氏名】河上 浩布

【審査官】 新井 浩士

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２２３４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００４３３６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１８００８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０３０６８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−３０３９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０９９８５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５７−１８６３４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０７２７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１６４６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−００８２５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−２６６２０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２８Ｆ ９／０２

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｆ２８Ｄ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１タンク（２３）が側部に設けられた第１熱交換器（２０）と、前記第１タンク（２３）に形成された挿入口（２３Ａ１）より前記第１タンク（２３）内に挿入される第２熱交換器（３０）とを備え、前記第１タンク（２３）内を流れる第１冷媒と前記第２熱交換器（３０）内を流れる第２冷媒とが熱交換する複合型熱交換器（１）であって、
前記第２熱交換器（３０）には、前記挿入口（２３Ａ１）を塞ぐシーリング部（３５）と、前記第１タンク（２３）側に向けて前記シーリング部（３５）の周縁部（３５ｅ）のみを押圧する閉塞部（３６）とが設けられ、
前記閉塞部（３６）の押圧力によって前記シーリング部（３５）が前記挿入口（２３Ａ１）の周縁面に密着して前記第２熱交換器（３０）が前記第１タンク（２３）に固定され、
前記閉塞部（３６）は、内周側が開口されて前記シーリング部（３５）の周縁部（３５ｅ）のみを押圧するキャップ（３６）によって構成され、
前記第１タンク（２３）の前記挿入口（２３Ａ１）の周囲には、前記キャップ（３６）が取り付けられる取付部（２３Ｔ）が設けられ、
前記取付部（２３Ｔ）には、前記キャップ（３６）の回転をガイドするガイド部（２３Ｃ）と、前記ガイド部（２３Ｃ）によりガイドされた前記キャップ（３６）を固定する固定部（２３Ｄ）とが設けられ、
前記キャップ（３６）を前記固定部（２３Ｄ）で固定するロック位置まで前記ガイド部（２３Ｃ）でガイドして回転しているときに前記第２熱交換器（３０）が回転せず、前記キャップ（３６）を前記固定部（２３Ｄ）のみで固定するロック位置まで回転し終えたときに、前記キャップ（３６）が前記シーリング部（３５）の周縁部（３５ｅ）のみを押圧することを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項2】

請求項１に記載の複合型熱交換器において、
前記キャップ（３６）には押圧凸部（３５Ｂ）が設けられており、
前記キャップ（３６）の下側周面には、２つの爪部（３６Ａ）が設けられており、
前記キャップ（３６）を前記固定部（２３Ｄ）で固定するロック位置まで回転するとことで、前記２つの爪部（３６Ａ）のうちの一方の爪部（３６Ａ）が固定部（２３Ｄ）に固定され、前記２つの爪部（３６Ａ）のうちの他方の爪部（３６Ａ）が他の固定部（２３Ｄ）に固定され、前記押圧凸部３６Ｂが前記シーリング部３５の周縁部３５ｅのみを押圧し、前記キャップ３６の押圧凸部３６Ｂの押圧力によって前記シーリング部３５が上側挿入口２３Ａ１の周縁面に密着して前記水冷コンデンサ３０の流出側タンク２３に固定されるように構成されていることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の複合型熱交換器（１）であって、
前記シーリング部（３５）は、薄板状のアルミニウムによって形成されることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３の何れかに記載の複合型熱交換器（１）であって、
前記第２熱交換器（３０）は、第２チューブ（３１）と、前記第２チューブ（３１）の両端に設けられた一対の第２タンク（３２，３３）と、前記各第２タンク（３２，３３）にそれぞれ固定された一対の冷媒流入出部（３７，３８）とを有し、
前記シーリング部（３５）は、一方の前記冷媒流入出部（３７）、前記第２チューブ（３１）、又は前記第２タンク（３２）の何れかと固定されることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項5】

請求項４に記載の複合型熱交換器（１）であって、
前記シーリング部（３５）は、一方の前記冷媒流入出部（３７）とロウ付けによって一体に形成されることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５の何れかに記載の複合型熱交換器（１）であって、
前記シーリング部（３５）は、前記閉塞部（３６）によって押圧される前記シーリング部（３５）の周縁部（３５ｅ）と、前記シーリング部（３５）の周縁部（３５ｅ）よりも内周側に設けられて前記第１タンクを通過する前記第１冷媒と接触する冷媒接触部（３５ｃ）とを有し、
前記冷媒接触部（３５ｃ）は、前記シーリング部（３５）の周縁部（３５ｅ）よりも強固に形成されることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項7】

請求項６に記載の複合型熱交換器（１）であって、
前記冷媒接触部（３５ｃ）には、外部に向かって突出するビード部（３５Ｂ）が設けられることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項8】

請求項７に記載の複合型熱交換器（１）であって、
前記冷媒接触部（３５ｃ）は、前記シーリング部（３５）の周縁部（３５ｅ）よりも肉厚に形成されることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８の何れかに記載の複合型熱交換器（１）であって、
前記第１熱交換器（２０）は、サブラジエータであり、
前記第２熱交換器（３０）は、水冷コンデンサ又はオイルクーラであることを特徴とする複合型熱交換器（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車に搭載される複合型熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、自動車に搭載された複合型熱交換器としては、エンジン用冷却水を冷却するメインラジエータと、水冷チャージエアクーラ用の水冷用冷却水を冷却するサブラジエータと、サブラジエータから流出される水冷用冷却水と空調用冷媒との間で熱交換を行う水冷コンデンサと、水冷コンデンサから流出される空調用冷媒を冷却する空冷コンデンサとを備えたものがある。

【0003】

この種の複合型熱交換器で使用される水冷コンデンサの一例について、図１６及び図１７を参照しながら説明する。図１６に示すように、水冷コンデンサ１００は、サブラジエータ１０１から流出される水冷用冷却水を利用して空調用冷媒との間で熱交換を行うべく、サブラジエータ１０１の側部に設けられた流出側タンク１０３の内部に配置される。流出側タンク１０３の上面には、水冷コンデンサ１００が挿入される円形状の挿入口１０５が形成されている。

【0004】

水冷コンデンサ１００は、挿入口１０５に螺合されるネジ型キャップ１１０と、空調用冷媒が流入又は流出する一対の流入パイプ１２０Ａ及び流出パイプ１２０Ｂと、空調用冷媒が通過する扁平型の水冷チューブ１３０と、水冷チューブ１３０内を通過した空調用冷媒がＵターンする小タンク１５０とによって大略構成されている。この水冷コンデンサ１００は、ネジ型キャップ１１０により流出側タンク１０３の上面に固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−１８００８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、サブラジエータ１０１の流出側タンク１０３内に収容される扁平型の水冷チューブ１３０は、図１７（ａ）に示すように、サブラジエータ１０１のサブラジチューブ１０７内を流れる水冷用冷却水の流れ方向に沿って配置することが熱交換効率の観点から好ましい。

【0007】

しかしながら、上述した従来の水冷コンデンサ１００では、ネジ型キャップ１１０が流出側タンク１０３の挿入口１０５に螺合されると、図１７（ｂ）に示すように、ネジ型キャップ１１０とともに水冷チューブ１３０が一緒に回転する。このため、水冷チューブ１３０の向きが所望の向きで固定できないという問題があった。

【0008】

ここで、水冷チューブ１３０の向きが所望の向きに位置決めする回転規制手段を流出側タンク１０３内に設け、ネジ型キャップ等で流出側タンク１０３内に水冷コンデンサ１００を固定することが考えられる。しかし、単にネジ型キャップを用いて流出側タンク１０３内に水冷コンデンサ１００を締結すると、この過程で回転規制手段に接する水冷コンデンサ１００に大きなストレス（回転負荷）が作用し、水冷コンデンサ１００がダメージを受けてしまう。

【0009】

そこで、本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、水冷コンデンサの固定時に極力ダメージを与えず、しかも、水冷コンデンサを所望の向きに配置できる複合型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】

【0010】

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、第１タンクが側部に設けられた第１熱交換器と、前記第１タンクに形成された挿入口より前記第１タンク内に挿入される第２熱交換器とを備え、前記第１タンク内を流れる第１冷媒と前記第２熱交換器内を流れる第２冷媒とが熱交換する複合型熱交換器であって、前記第２熱交換器には、前記挿入口を塞ぐシーリング部と、前記第１タンク側に向けて前記シーリング部の周縁部のみを押圧する閉塞部とが設けられ、前記閉塞部の押圧力によって前記シーリング部が前記挿入口の周縁面に密着して前記第２熱交換器が前記第１タンクに固定されることを要旨とする。

【0011】

その他の特徴として、前記閉塞部は、内周側が開口されて前記シーリング部の周縁部のみを押圧するキャップによって構成され、前記第１タンクの前記挿入口の周囲には、前記キャップが取り付けられる取付部が設けられ、前記取付部には、前記キャップの回転をガイドするガイド部と、前記ガイド部によりガイドされた前記キャップ(を固定する固定部とが設けられ、前記キャップを前記固定部で固定するロック位置まで回転することによって、前記キャップが前記シーリング部の周縁部のみを押圧するものであってもよい。

【0012】

その他の特徴として、前記閉塞部は、互いに合体する一対の挟持分割体によって構成され、前記第１タンクの前記挿入口の周囲には、前記キャップが取り付けられる取付部が設けられ、前記取付部と前記取付部上に配置されたシーリング部の周縁部とを全周に渡って一対の前記挟持分割体で挟み込むことによって、一対の前記挟持分割体が前記シーリング部の周縁部のみを押圧するものであってもよい。

【0013】

その他の特徴として、前記シーリング部は、薄板状のアルミニウムによって形成されるものであってもよい。

【0014】

その他の特徴として、前記第２熱交換器は、第２チューブと、前記第２チューブの両端に設けられた一対の第２タンクと、前記各第２タンクにそれぞれ固定された一対の冷媒流入出部とを有し、前記シーリング部は、一方の前記冷媒流入出部、前記第２チューブ、又は前記第２タンクの何れかと固定されるものであってもよい。

【0015】

その他の特徴として、前記シーリング部は、一方の前記冷媒流入出部とロウ付けによって一体に形成されるものであってもよい。

【0016】

その他の特徴として、前記シーリング部は、前記閉塞部によって押圧される前記シーリング部の周縁部と、前記シーリング部の周縁部よりも内周側に設けられて前記第１タンクを通過する前記第１冷媒と接触する冷媒接触部とを有し、前記冷媒接触部(35c)は、前記シーリング部の周縁部よりも強固に形成されるものであってもよい。

【0017】

その他の特徴として、前記冷媒接触部には、外部に向かって突出するビード部が設けられるものであってもよい。

【0018】

その他の特徴として、前記冷媒接触部は、前記シーリング部の周縁部よりも肉厚に形成されるものであってもよい。

【0019】

その他の特徴として、前記第１熱交換器は、サブラジエータであり、前記第２熱交換器は、水冷コンデンサ又はオイルクーラであってもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明の特徴によれば、閉塞部がシーリング部の周縁部を押圧し、この閉塞部の押圧力によってシーリング部が挿入口の周縁面に密着して第２熱交換器が第１タンクに固定される。これにより、例えば、閉塞部の回転によって第１タンクに装着されるまでは、閉塞部とシーリング部との接触面積が小さいため、閉塞部のシーリング部に作用する回転力が小さくて済む。このため、水冷コンデンサの固定時に極力ダメージを与えず、しかも、水冷コンデンサを所望の向きに配置できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、第１実施形態に係る複合型熱交換器を示す全体斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る複合型熱交換器を示す正面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る複合型熱交換器が適用される熱交換システムを示す構成図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係るサブラジエータの流出側タンクの近傍を示す正面図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係るサブラジエータの流出側タンク及び水冷コンデンサを示す分解斜視図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係るサブラジエータの流出側タンク及び水冷コンデンサを示す拡大分解斜視図である。

【図7】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係るサブラジエータの流出側タンクの正面図・側面図であり、図７（ｃ）は、第１実施形態に係るサブラジエータの流出側タンクの一部を示す断面図である。

【図8】図８は、第１実施形態に係るサブラジエータの流出側タンク及び空冷コンデンサの流入側タンクの近傍を示す斜視図である。

【図9】図９は、第１実施形態に係る水冷コンデンサを示す分解斜視図である。

【図10】図１０は、変更例に係るサブラジエータの流出側タンク及びシーリングプレートの一部を示す断面図である（その１）。

【図11】図１１は、第２実施形態に係るサブラジエータの流出側タンク及びシーリングプレートの一部を示す断面図である（その２）。

【図12】図１２は、第２実施形態に係るサブラジエータの流出側タンク及び空冷コンデンサを示す斜視図である。

【図13】図１３（ａ）は、図１２の一部断面図であり、図１３（ｂ）は、図１２（ａ）の一部を拡大した断面図である。

【図14】図１４は、第３実施形態に係るサブラジエータの流出側タンクの一部を示す断面図である。

【図15】図１５は、第４実施形態に係るサブラジエータの流出側タンクの一部を示す断面図である。

【図16】図１６は、背景技術に係る水冷コンデンサの近傍を示す斜視図である。

【図17】図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、背景技術に係る水冷コンデンサの一部を示す平面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

次に、本発明に係る複合型熱交換器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。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得る。

【0023】

［第１実施形態］
（複合型熱交換器の構成）
まず、第１実施形態に係る複合型熱交換器１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る複合型熱交換器１を示す全体斜視図である。図２は、第１実施形態に係る複合型熱交換器１を示す正面図である。図３は、第１実施形態に係る複合型熱交換器１が適用される熱交換システムを示す構成図である。図４〜図７は、第１実施形態に係るサブラジエータ２０の流出側タンク２３の近傍を示す図である。

【0024】

図１〜図３に示すように、複合型熱交換器１は、メインラジエータ１０（図３参照）と、第１熱交換器としてのサブラジエータ２０と、サブラジエータ２０の第１タンクとしての流出側タンク２３内に収容される第２熱交換器としての水冷コンデンサ３０と、サブラジエータ２０の下側に設けられる空冷コンデンサ４０とを備えている。そして、複合型熱交換器１では、流出側タンク２３内を流れる第１冷媒としての水冷用冷却水と水冷コンデンサ３０内を流れる第２冷媒としての空調用冷媒とが熱交換し、熱交換された空調用冷媒が空冷コンデンサ４０の流入側タンク４２に流入するようになっている。

【0025】

具体的には、メインラジエータ１０は、エンジン２のエンジン用冷却水を冷却するものである。メインラジエータ１０は、図３に示すように、モータファン４の冷却風の上流側に設けられている。メインラジエータ１０は、その内部をエンジン用冷却水が流れる複数のチューブ（不図示）を有しており、このチューブの外側を流れる冷却風との間で熱交換している。エンジン用冷却水は、ポンプ５によって循環される（図３参照）。

【0026】

サブラジエータ２０は、水冷チャージエアクーラ３（水冷ＣＡＣ）用の水冷用冷却水を冷却するものである。サブラジエータ２０は、図１〜図３に示すように、メインラジエータ１０の冷却風の上流面側で、且つ、上半分領域に配置されている。サブラジエータ２０は、水冷用冷却水が通過してその外側を流れる冷却風との間で熱交換する複数のサブラジチューブ２１と、複数のサブラジチューブ２１の両側端がそれぞれ連結される一対のサブラジタンク（以下、流入側タンク２２及び流出側タンク２３）とを備えている。水冷用冷却水は、ポンプ６によって循環される（図３参照）。

【0027】

流入側タンク２２には、水冷用冷却水が流入する流入部２２ｉｎが形成されている。一方、流出側タンク２３は、水冷用冷却水が流出する流出部２３ｏｕｔが形成されている。この流出側タンク２３は、図１及び図２に示すように、空冷コンデンサ４０の後述する流入側タンク４２よりも外側に配置されている。流出側タンク２３には、図４〜図７に示すように、水冷コンデンサ３０が収容される収容室２３Ａが設けられている。収容室２３Ａは、収容室２３Ａ内で水冷コンデンサ３０（後述する水冷チューブ３１）が回転しないように、断面矩形状に形成されている。

【0028】

収容室２３Ａの上側には、水冷コンデンサ３０を内部に挿入する上側挿入口２３Ａ１が設けられている。図５〜図７に示すように、上側挿入口２３Ａ１の周縁には、水冷コンデンサ３０の後述するＯリング３４が配置される段差部２３Ｂが形成されている。また、上側挿入口２３Ａ１の周囲には、水冷コンデンサ３０の後述するキャップ３６が取り付けられる取付部２３Ｔが設けられている。この取付部２３Ｔには、キャップ３６の回転をガイドするガイド部２３Ｃと、前記ガイド部によりガイドされたキャップ３６を固定する固定部２３Ｄ（図７参照）とが設けられている。

【0029】

収容室２３Ａの下側には、上側挿入口２３Ａ１と対向する位置に形成された下側開口部２３Ａ２が設けられている。下側開口部２３Ａ２は、円筒状の筒部によって形成され、水冷コンデンサ３０の後述する冷媒流出部３８が挿入される。

【0030】

水冷コンデンサ３０は、サブラジエータ２０から流出される水冷用冷却水と空調用冷媒との間で熱交換を行うものである。水冷コンデンサ３０は、図４〜図７に示すように、サブラジエータ２０の流出側タンク２３内に収容され、この水冷コンデンサ３０及び空冷コンデンサ４０は、水冷コンデンサ３０を上流として冷凍サイクル内に直列に接続されている。水冷コンデンサ３０の詳細については、後述する。

【0031】

空冷コンデンサ４０は、水冷コンデンサ３０から流出される空調用冷媒を冷却するものである。空冷コンデンサ４０は、図１〜図３に示すように、メインラジエータ１０の冷却風の上流面側で、且つ、サブラジエータ２０の下側の下半分領域に配置されている。空冷コンデンサ４０は、冷却風の流れと直交する方向に沿ってサブラジエータ２０とほぼ同一面上に配置されている。空冷コンデンサ４０は、空調用冷媒が通過してその外側を流れる冷却風との間で熱交換する空冷チューブ４１と、空冷チューブ４１の両側端がそれぞれ連結される空冷タンク（以下、流入側タンク４２及び流出側タンク４３）とを備えている。

【0032】

流入側タンク４２は、図１及び図２に示すように、サブラジエータ２０の流出側タンク２３よりも内側に配置されている。つまり、流入側タンク４２の外側で且つサブラジエータ２０の下側には、下側開口部２３Ａ２が配置可能なスペースＳが設けられている。

【0033】

流入側タンク４２には、空冷コンデンサ４０で熱交換される前の空調用冷媒が流入する流入部４２Ａと、空冷コンデンサ４０で熱交換された後の空調用冷媒が流出する流出部４２Ｂとが形成されている。流入部４２Ａ及び流出部４２Ｂは、互いに離間した位置に設けられ、流入部４２Ａが流入側タンク４２の上側で流出部４２Ｂが流入側タンク４２の下側に設けられている。流入部４２Ａには、流入側タンク４２と連通した中継配管５０が接続されている（図１〜図２及び図８参照）。中継配管５０の一端は、水冷コンデンサ３０の後述する冷媒流出部３８と接続され、中継配管５０の他端は、流入側タンク４２にロウ付けされている。

【0034】

また、流出側タンク４３の側部には、空冷コンデンサ４０の上半領域を流れた空調用冷媒が滞留するリキッドタンク６０が設けられている（図１及び図２）。つまり、リキッドタンク６０は、空調用冷媒が流入する流入側タンク４２と反対側に設けられた流出側タンク４３に接続されている。このリキッドタンク６０内の空調用冷媒は、空冷コンデンサ４０の下半領域を通過して流出部４２Ｂから流出する。

【0035】

（水冷コンデンサの構成）
次に、上述した水冷コンデンサ３０の構成について、図面を参照しながら説明する。図９は、第１実施形態に係る水冷コンデンサ３０を示す分解斜視図である。

【0036】

図９に示すように、水冷コンデンサ３０は、複数の水冷チューブ３１（第２チューブ）と、一対の水冷タンク３２，３３（第２タンク）と、Ｏリング３４と、円盤状のシーリングプレート３５（シーリング部材）と、キャップ３６（閉塞部）と、一対の冷媒流入出部（以下、冷媒流入部３７及び冷媒流出部３８）と、２つの軸シール３９とを備えている。

【0037】

各水冷チューブ３１は、内部を通過する空調用冷媒と、その外側の流出側タンク２３を通過する水冷用冷却水との間で熱交換する。各水冷チューブ３１は、一対の水冷タンク３２，３３の間に設けられている。各水冷チューブ３１は、例えば押し出し成形によって形成されている。なお、水冷チューブ３１は、インナーフィンチューブや冷媒通路を有するチューブ、管体などであってもよい。

【0038】

各水冷タンク３２，３３には、各水冷チューブ３１の両端がそれぞれ連結されている。各水冷タンク３２，３３は、各水冷チューブ３１の両端が嵌合する嵌合孔３２Ａ１，３３Ａ１が形成された内側プレート３２Ａ，３３Ａと、各内側プレート３２Ａ，３３Ａに装着されて空調用冷媒が通過可能な冷媒通過部３２Ｂ１，３３Ｂ１が形成された外側プレート３２Ｂ，３３Ｂとによって構成されている。

【0039】

Ｏリング３４は、流出側タンク２３の上面に形成された段差部２３Ｂ（図５〜図７参照）に配置される。このＯリング３４の上側には、シーリングプレート３５が配置される。

【0040】

シーリングプレート３５は、Ｏリング３４の上側で且つ流出側タンク２３の上側挿入口２３Ａ１の周縁に当接して上側挿入口２３Ａ１を塞ぐことで、流出側タンク２３内を通過する水冷用冷却水の流出を防止している。シーリングプレート３５は、薄板状のアルミニウムによって形成されている。シーリングプレート３５は、冷媒流入部３７とロウ付けによって一体に形成されている。

【0041】

このシーリングプレート３５は、キャップ３６によって押圧されるシーリングプレート３５の周縁部３５ｅと、シーリングプレート３５の周縁部３５ｅよりも内周側に設けられてサブラジエータ２０の流出側タンク２３を通過する空調用冷媒と接触する冷媒接触部３５ｃとを有する。冷媒接触部３５ｃ内には、冷媒流入部３７と固定されて空調用冷媒が通過する冷媒通過孔３５Ａが形成されている。また、冷媒接触部３５ｃは、シーリングプレート３５の周縁部３５ｅよりも強固に形成されている。第１実施形態では、冷媒接触部３５ｃには、キャップ３６側に向かって突出するビード部３５Ｂが設けられることによって、シーリングプレート３５の周縁部３５ｅよりも強固に形成されている。このようなシーリングプレート３５をＯリング３４に向かって押し付けるように、流出側タンク２３の上面にキャップ３６が装着される。

【0042】

キャップ３６は、流出側タンク２３側に向けてシーリングプレート３５の周縁部３５ｅのみを押圧している。キャップ３６は、冷媒流入部３７よりも大きく内周側が開口されており、冷媒流入部３７と接触しないように形成されている。キャップ３６は、下側周面の２カ所に設けられた爪部３６Ａと、キャップ３６の裏面側に突出する押圧凸部３６Ｂ（図７（ｃ）参照）とを有している。爪部３６Ａは、流出側タンク２３の上部の外周面に形成されたガイド部２３Ｃ（図５及び図６参照）に沿って回転して固定部２３Ｄで固定するロック位置まで回転する。爪部３６Ａがロック位置まで回転すると、押圧凸部３６Ｂがシーリングプレート３５の周縁部３５ｅのみを押圧する。そして、キャップ３６の押圧凸部３６Ｂの押圧力によってシーリングプレート３５が上側挿入口２３Ａ１の周縁面に密着して水冷コンデンサ３０が流出側タンク２３に固定されている。

【0043】

冷媒流入部３７及び冷媒流出部３８は、水冷タンク３２，３３にそれぞれ固定されており、流出側タンク２３の互いに対向する位置（上面及び下面）に設けられている。

【0044】

具体的には、冷媒流入部３７は、水冷コンデンサ３０へ空調用冷媒が流入する入口となっており、シーリングプレート３５を挟んで上側の外側プレート３２Ｂ（冷媒通過部３２Ｂ１の周面）と固定される。そして、この冷媒流入部３７及び上述した水冷タンク３２が設けられた水冷コンデンサ３０の一側（上側）は、上側挿入口２３Ａ１の位置で固定され、冷媒流入部３７が上側挿入口２３Ａ１の外部に露出されている。

【0045】

一方、冷媒流出部３８は、冷媒流出部３８は、水冷コンデンサ３０へ空調用冷媒が流出する出口となっており、下側の外側プレート３３Ｂ（冷媒通過部３３Ｂ１の周面）と固定される。冷媒流出部３８は、円筒状の筒部によって形成されており、サブラジエータ２０の流出側タンク２３における円筒状の下側開口部２３Ａ２の内周に配置される。そして、この冷媒流出部３８及び上述した水冷タンク３３が設けられた水冷コンデンサ３０の他側（下側）は、上側挿入口２３Ａ１と異なる下側開口部２３Ａ２の位置で固定され、冷媒流出部３８が下側開口部２３Ａ２の外部に露出されている。この露出された冷媒流出部３８は、中継配管５０と連通し、この中継配管５０を介して流入側タンク４２に接続されている。

【0046】

このような冷媒流出部３８の外周には、軸シール３９が挿入される軸シール溝３８Ａが形成されている。冷媒流出部３８は、下側開口部２３Ａ２内に挿入されて支持されるようになっており、スペースＳ（図２参照）に配置される。

【0047】

軸シール３９は、冷媒流出部３８の軸シール溝３８Ａに挿入されることによって、冷媒流出部３８が下側開口部２３Ａ２内を貫通した状態で下側開口部２３Ａ２の外周と下側開口部２３Ａ２の内周との間に介在されている。

【0048】

（冷媒の流れ）
次に、上述した複合型熱交換器１での各冷媒の流れについて、図３を参照しながら説明する。

【0049】

図３に示すように、エンジン２に供給する空気（吸気）は、排気を利用してターボ部７で圧縮されて高温になる。このため、この高温の圧縮された空気（吸気）は、水冷チャージエアクーラ３によって冷却されている。これにより、エンジン２に供給される空気（吸気）の密度が向上されて、エンジン２の燃焼効率が向上する。

【0050】

そして、水冷チャージエアクーラ３は、エンジン２に供給される空気（吸気）と冷却水の間で熱交換し、該エンジン２に供給される空気（吸気）を冷却している。水冷チャージエアクーラ３内の水冷用冷却水は、サブラジエータ２０内を循環しており、流出側タンク２３内で水冷コンデンサ３０を通過する空調用冷媒との熱交換を行なった後、水冷チャージエアクーラ３に流入するようになっている。

【0051】

なお、サブラジエータ２０は、水冷チャージエアクーラ３に流入する冷却水を循環して冷却しているが、水冷チャージエアクーラ３ではなく、例えば、車両に搭載された各種電子機器に用いられる冷媒（例えば、インバーター等に用いられる冷却水）を循環して冷却するものであってもよい。

【0052】

一方、冷凍サイクルの圧縮機（コンプレッサ）８によって高温高圧とされた空調用冷媒は、まず、水冷コンデンサ３０に流入し、その後、空冷コンデンサ４０へ流出する。そして、空冷コンデンサ４０へ流入した空調用冷媒は、空冷コンデンサ４０の上半領域及びリキッドタンク６０を通過した後、空冷コンデンサ４０の下半領域を通過して流出部４２Ｂから流出するようになっている。

【0053】

（作用・効果）
以上説明した第１実施形態では、キャップ３６がシーリングプレート３５の周縁部３５ｅを押圧し、このキャップ３６の押圧力によってシーリングプレート３５が上側挿入口２３Ａ１の周縁面に密着して水冷コンデンサ３０が流出側タンク２３に固定される。これにより、キャップ３６の回転によって流出側タンク２３に装着されるまでは、キャップ３６とシーリング部との接触面積が小さいため、キャップ３６のシーリングプレート３５に作用する回転力が小さくて済む。つまり、キャップ３６の回転力がシーリングプレート３５から水冷チューブ３１に伝わりにくく、キャップ３６の回転により水冷チューブ３１が回転することを防止できる。このため、水冷コンデンサ３０の固定時に極力ダメージを与えず、しかも、水冷コンデンサ３０を所望の向きに配置できる。

【0054】

特に、収容室２３Ａが断面矩形状に形成されているので、収容室２３Ａ内で水冷コンデンサ３０の水冷チューブ３１が回転せずに、水冷コンデンサ３０をより確実に所望の向きに配置できる。

【0055】

第１実施形態では、シーリングプレート３５は、薄板状のアルミニウムによって形成される。これにより、水冷コンデンサ３０が熱膨張によって伸縮しても、シーリングプレート３５が多少追従でき、水冷コンデンサ３０の伸縮に対応できる。

【0056】

第１実施形態では、シーリングプレート３５は、冷媒流入部３７と固定される。これにより、水冷コンデンサ３０の組み付けが容易となる。

【0057】

第１実施形態では、シーリングプレート３５の冷媒接触部３５ｃにビード部３５Ｂが設けられることによって、冷媒接触部３５ｃが周縁部３５ｅよりも強固に形成されている。これにより、流出側タンク２３を通過する空調用冷媒の内圧に対して、冷媒接触部３５ｃのビード部３５Ｂによってシーリングプレート３５の強度を確保できる。また、流出側タンク２３（段差部２３Ｂ）の寸法公差が大きくても、キャップ３６の押圧力によりシーリングプレート３５の周縁部３５ｅが変形し、シーリングプレート３５をＯリング３４に向かって確実に押し付けることができる。

【0058】

第１実施形態では、第２熱交換器が水冷コンデンサ３０であることで、空冷コンデンサ４０に流入する前の空調用冷媒を予備冷却でき、空冷コンデンサ４０のコンパクト化に寄与する。

【0059】

（変更例）
次に、上述した第１実施形態に係る水冷コンデンサ３０のシーリングプレート３５の変更例について、図面を参照しながら説明する。図１０及び図１１は、変更例に係るサブラジエータ２０の流出側タンク２３の上側挿入口２３Ａ１及び及びシーリングプレート３５の近傍を示す断面図である。なお、上述した第１実施形態に係る空冷コンデンサ４０と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

【0060】

変更例では、上述した第１実施形態のシーリングプレート３５の構成が異なっている。具体的には、図１０に示すように、シーリングプレート３５は、上述した第１実施形態と同様に、円盤状に形成されており、シーリングプレート３５の周縁部３５ｅと冷媒接触部３５ｃとを有する。冷媒接触部３５ｃは、シーリングプレート３５の周縁部３５ｅよりも肉厚に形成されている（Ｔ１＞Ｔ２）ことによって、シーリングプレート３５の周縁部３５ｅよりも強固に形成されている。

【0061】

以上説明した変更例では、上述した第１実施形態と同様の作用・効果と同様に、流出側タンク２３を通過する空調用冷媒の内圧に対するシーリングプレート３５の強度を確保しつつ、キャップ３６の押圧力によりシーリングプレート３５の周縁部３５ｅが変形してシーリングプレート３５をＯリング３４に向かって確実に押し付けることができる。

【0062】

ここで、変更例では、シーリングプレート３５は、円盤状に形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、図１１に示すように、周縁部３５ｅが冷媒接触部３５ｃよりも一段上がったフランジ状に形成されていてもよい。この場合であっても、冷媒接触部３５ｃは、シーリングプレート３５の周縁部３５ｅよりも肉厚に形成されている（Ｔ１＞Ｔ２）。

【0063】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る水冷コンデンサ３０について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した第１実施形態に係る複合型熱交換器１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

【0064】

（水冷コンデンサの構成）
まず、第２実施形態に係る水冷コンデンサ３０の構成について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第２実施形態に係るサブラジエータ２０の流出側タンク２３及び水冷コンデンサ３０を示す斜視図である。図１３（ａ）は、図１２の一部断面図であり、図１３（ｂ）は、図１２（ａ）の一部を拡大した断面図である。

【0065】

第２実施形態では、水冷コンデンサ３０の構成が上述した実施形態で説明した構成と若干異なっている。図１２及び図１３に示すように、水冷コンデンサ３０の一方の水冷タンク３２の一部は、サブラジエータ２０の流出側タンク２３の外側に露出している。

【0066】

具体的には、水冷コンデンサ３０は、上述した第１実施形態と同様に、複数の水冷チューブ３１と、一対の水冷タンク３２，３３と、Ｏリング３４と、冷媒流入部３７と、冷媒流出部３８とを備えている。

【0067】

上側の水冷タンク３２は、内側プレート３２Ａと、内側プレート３２Ａに装着される外側プレート３２Ｂとによって構成されている。内側プレート３２Ａには、流出側タンク２３の収容室２３Ａから外側に張り出すフランジ部７０（シーリングプレート３５の周縁部３５ｅに相当）が設けられている。フランジ部７０は、上述した実施形態で説明したシーリングプレート３５とほぼ同様の構成である。

【0068】

このフランジ部７０と流出側タンク２３の上面に形成された段差部２３Ｂとの間に、Ｏリング３４が配置される。そして、フランジ部７０は、互いに合体する一対の挟持分割体８０によって流出側タンク２３の取付部２３Ｔ上に固定される。

【0069】

各挟持分割体８０は、断面コ字状に形成されている。一対の挟持分割体８０は、取付部２３Ｔと取付部２３Ｔ上に配置されたフランジ部７０とを全周に渡って挟み込むことによって、フランジ部７０の周縁部７１のみを押圧している。そして、一対の挟持分割体８０の押圧力によってフランジ部７０が上側挿入口２３Ａ１の周縁面に密着して水冷コンデンサ３０が流出側タンク２３に固定される。各挟持分割体８０は、流出側タンク２３にフランジ部７０を固定した状態で、それぞれの嵌合固定部８１，８２によって互いに固定される。

【0070】

ここで、下側の水冷タンク３３については、上側の水冷タンク３２のフランジ部７０が設けられていないこと以外は上述した第１実施形態とほぼ同様であるため、ここでの説明は省略する。

【0071】

（作用・効果）
以上説明した第２実施形態では、水冷コンデンサ３０の水冷タンク３２の一部は、サブラジエータ２０の流出側タンク２３の外側に露出している。これにより、流出側タンク２３内の水冷コンデンサ３０の容積を小さくでき、流出側タンク２３の小型化に寄与する。

【0072】

第２実施形態では、フランジ部７０は、内側プレート３２Ａに設けられる。これにより、フランジ部７０を別部材として別途設ける必要がなく、水冷コンデンサ３０の軽量化及びコスト安を実現できる。

【0073】

ここで、第２実施形態では、フランジ部７０は、内側プレート３２Ａに設けられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、水冷チューブ３１と一体に形成されていてもよく、外側プレート３２Ｂや冷媒流入部３７と一体に形成されていてもよい。

【0074】

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る水冷コンデンサ３０について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した第１，第２実施形態に係る複合型熱交換器１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

【0075】

（水冷コンデンサの構成）
まず、第３実施形態に係る水冷コンデンサ３０の構成について、図面を参照しながら説明する。図１４は、第３実施形態に係るサブラジエータ２０の流出側タンク２３の一部を示す断面図である。

【0076】

第３実施形態では、水冷コンデンサ３０は、第１実施形態で説明したキャップ３６や第２実施形態で説明した一対の挟持分割体８０が使用されることなく、サブラジエータ２０の流出側タンク２３に装着される。

【0077】

具体的には、図１４に示すように、シーリングプレート３５の外周には、係止部３５ｆ（閉塞部）が設けられている。係止部３５ｆは、サブラジエータ２０の流出側タンク２３の周壁に形成された係止段部２３ｄに係止されることによって、流出側タンク２３側に向けてシーリングプレート３５の周縁部３５ｅのみを押圧している。これにより、水冷コンデンサ３０がサブラジエータ２０の流出側タンク２３に装着され、シーリングプレート３５により上側挿入口２３Ａ１が閉塞される。

【0078】

（作用・効果）
以上説明した第３実施形態では、第１実施形態で説明したキャップ３６や第２実施形態で説明した一対の挟持分割体８０を使用することなく、サブラジエータ２０の流出側タンク２３にシーリングプレート３５を装着できるため、部品点数の削減に寄与する。

【0079】

ここで、シーリングプレート３５の係止部３５ｆが係止段部２３ｄに係止されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、爪部や加締部によってサブラジエータ２０の流出側タンク２３に固定されるものであってもよい。

【0080】

［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る水冷コンデンサ３０について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した第１〜第３実施形態に係る複合型熱交換器１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

【0081】

（水冷コンデンサの構成）
まず、第４実施形態に係る水冷コンデンサ３０の構成について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第４実施形態に係るサブラジエータ２０の流出側タンク２３の一部を示す断面図である。

【0082】

第４実施形態では、水冷コンデンサ３０は、第１実施形態で説明したキャップ３６や第２実施形態で説明した一対の挟持分割体８０が使用されることなく、第３実施形態と同様に、サブラジエータ２０の流出側タンク２３に装着される。

【0083】

具体的には、図１５に示すように、サブラジエータ２０の流出側タンク２３の上側には、Ｏリング３４及びシーリングプレート３５を固定するプレート固定部２３ｅ（閉塞部）が設けられている。プレート固定部２３ｅは、断面コ字状に形成されている。プレート固定部２３ｅは、流出側タンク２３側に向けてシーリングプレート３５の周縁部３５ｅのみを押圧している。これにより、水冷コンデンサ３０がサブラジエータ２０の流出側タンク２３に装着され、シーリングプレート３５により上側挿入口２３Ａ１が閉塞される。

【0084】

（作用・効果）
以上説明した第４実施形態では、第３実施形態と同様に、キャップ３６や一対の挟持分割体８０を使用することなく、サブラジエータ２０の流出側タンク２３にシーリングプレート３５を装着できるため、部品点数の削減に寄与する。

【0085】

ここで、プレート固定部２３ｅがＯリング３４及びシーリングプレート３５を固定するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、爪部や加締部によってＯリング３４及びシーリングプレート３５を固定するものであればよい。

【0086】

［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。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となる。

【0087】

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、サブラジエータ２０及び空冷コンデンサ４０は、冷却風の流れと直交する方向に沿ってほぼ同一面上に配置されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、多少ずれた位置に配置されていてもよい。

【0088】

また、サブラジエータ２０が空冷コンデンサ４０の上側に配置されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、空冷コンデンサ４０がサブラジエータ２０の上側に配置されるものであってもよい。

【0089】

また、サブラジエータ２０は、水冷チャージエアクーラ３用の水冷用冷却水を冷却するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、車両に搭載された各種電子機器に用いられる冷媒（例えば、インバーター等に用いられる冷却水）を冷却するものであってもよい。

【0090】

また、第２熱交換器としては、水冷コンデンサ３０であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、オイルクーラなどであってもよい。

【0091】

また、水冷コンデンサ３０は、サブラジエータ２０の流出側タンク２３内に収容されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、サブラジエータ２０の流入側タンク２２内に収容されるものであってもよい。すなわち、水冷コンデンサ３０は、サブラジエータ２０の流入側タンク２２に流入される水冷用冷却水と空調用冷媒との間で熱交換を行うものであってもよい。

【0092】

また、水冷コンデンサ３０は、サブラジエータ２０の流出側タンク２３における上側挿入口２３Ａ１から挿入されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、設計の変更等により流出側タンク２３の下側から挿入されるものであってもよい。

【0093】

またに、水冷チューブ３１は、押し出し成形によって形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、押し出し成形以外の方法によって形成されていてもよく、例えば、インナーフィンチューブや、冷媒通路を有するチューブ、管体などであってもよい。

【0094】

また、シーリングプレート３５は、冷媒流入部３７とロウ付けによって一体に形成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、冷媒流入部３７や水冷チューブ３１又は水冷タンク３２の何れかとロウ付けによって固定されていれていてもよい。なお、固定手段については、ロウ付け以外であってもよいことは勿論である。

【0095】

このように、本発明は、第１〜第４実施形態の一部の構成を組み合わせてもよく、その上、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

【符号の説明】

【0096】

１…複合型熱交換器
１０…メインラジエータ
２０…サブラジエータ（第１熱交換器）
２３…流出側タンク（第１タンク）
２３Ａ１…上側挿入口
２３Ｃ…ガイド部
２３Ｄ…固定部
２３Ｔ…取付部
２３ｅ…プレート固定部（閉塞部）
３０…水冷コンデンサ第２熱交換器）
３５…シーリングプレート（シーリング部）
３５ｃ…冷媒接触部
３５ｅ…周縁部
３５ｆ…係止部（閉塞部）
３５Ｂ…ビード部
３６…キャップ（閉塞部）
３７…冷媒流入部（一方の冷媒流入出部）
３８…冷媒流出部（他方の冷媒流入出部）
４０…空冷コンデンサ
７０…フランジ部
７１…周縁部
８０…挟持分割体（閉塞部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】