特許 6222042 積層型熱交換器

(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】6222042

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】積層型熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F25B 39/00 20060101AFI20171023BHJP

   F28F 3/00 20060101ALI20171023BHJP

   F28F 3/08 20060101ALI20171023BHJP

   F28D 9/02 20060101ALI20171023BHJP

   F28F 9/26 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   F25B39/00 N

   F28F3/00 311

   F28F3/08 301Z

   F28D9/02

   F25B39/00 G

   F28F9/26

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-221497(P2014-221497)

(22)【出願日】2014年10月30日

(65)【公開番号】特開2016-1099(P2016-1099A)

(43)【公開日】2016年1月7日

【審査請求日】2017年2月23日

(31)【優先権主張番号】特願2014-107117(P2014-107117)

(32)【優先日】2014年5月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001472

【氏名又は名称】特許業務法人かいせい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 栄三

【審査官】 ▲高▼藤 啓

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２２２８４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−２１９５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０５７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０６５８１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開平０６−０２８５６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−１７９４７１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ ３９／００

Ｆ２８Ｄ ９／０２

Ｆ２８Ｆ ３／００

Ｆ２８Ｆ ３／０８

Ｆ２８Ｆ ９／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷凍サイクルの冷媒と第１熱媒体とを熱交換させる第１熱交換部（１２）を備え、
前記第１熱交換部（１２）は、複数の第１板状部材（１１）が互いに積層されて接合されることによって形成されており、
前記複数の第１板状部材（１１）同士の間には、前記冷媒が流れる複数の第１冷媒流路（１２１）、および前記第１熱媒体が流れる複数の第１熱媒体流路（１２２）が形成され、
前記複数の第１冷媒流路（１２１）および前記複数の第１熱媒体流路（１２２）は、前記複数の第１板状部材（１１）の積層方向に並んで配置されており、
前記複数の第１板状部材（１１）のうち、前記積層方向の最外側に配置される前記第１板状部材（１１）を第１天井板（１８）としたとき、
前記第１天井板（１８）との間に空間（３０）を形成するように第２天井板（１９）が配置されており、
前記空間は、内部に流入した前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離部（３０）を構成しており、
さらに、複数の第２板状部材（６１）が互いに積層されて接合されることにより、前記複数の第２板状部材（６１）同士の間に、前記冷媒が流れる複数の第２冷媒流路（６２１）、および第２熱媒体が流れる複数の第２熱媒体流路（６２２、６２３）が形成された第２熱交換部（６２）を備え、
前記第２板状部材（６１）における前記冷媒の流れ方向の長さは、前記第１板状部材（１１）における前記冷媒の流れ方向の長さよりも短くなっており、
前記第２熱交換部（６２）は、前記第２天井板（１９）に接合されており、
前記第２冷媒流路（６２１）は、前記気液分離部（３０）と連通していることを特徴とする積層型熱交換器。

【請求項2】

前記第１天井板（１８）の重力方向下方側には、前記気液分離部（３０）に前記冷媒を流入させる冷媒流入部（１８１）が設けられており、
前記第２天井板（１９）の重力方向下方側には、前記気液分離部（３０）から液相の前記冷媒を流出させる冷媒流出部（１９１）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の積層型熱交換器。

【請求項3】

前記第１熱媒体および前記第２熱媒体は、冷却水であり、
前記気液分離部（３０）の内部には、前記冷却水が流通するとともに、前記第１熱媒体流路（１２２）と前記第２熱媒体流路（６２３）とを連通させる内部冷却水通路（８０）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の積層型熱交換器。

【請求項4】

前記第２熱媒体は、前記第１熱交換部（１２）に流入する前記冷媒よりも圧力が低い低圧冷媒であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層型熱交換器。

【請求項5】

前記気液分離部（３０）の内部には、前記第１熱交換部（１２）から流入した前記冷媒を外部へ流出させる冷媒流れと、前記第１熱交換部（１２）から流入した冷媒を前記第２熱交換部（６２）へ流出させる冷媒流れとが形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の積層型熱交換器。

【請求項6】

前記第１天井板（１８）と前記第２天井板（１９）との間には、複数の第３板状部材（９１）が互いに積層されて接合されており、
前記複数の第３板状部材（９１）同士の間には、前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄える複数の気液分離通路（９２）が形成されており、
隣り合う前記気液分離通路（９２）同士は、互いに連通しており、
前記複数の気液分離通路（９２）が、前記気液分離部（３０）を構成していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。

【請求項7】

さらに、複数の第２板状部材（６１）が互いに積層されて接合されることにより、前記複数の第２板状部材（６１）同士の間に、前記冷媒が流れる複数の第２冷媒流路（６２１）、および第２熱媒体が流れる複数の第２熱媒体流路（６２２、６２３）が形成された第２熱交換部（６２）を備え、
前記第２板状部材（６１）における前記冷媒の流れ方向の長さは、前記第１板状部材（１１）における前記冷媒の流れ方向の長さよりも短くなっており、
前記第２熱交換部（６２）は、前記第２天井板（１９）に接合されており、
前記第２冷媒流路（６２１）は、前記気液分離部（３０）と連通しており、
前記第２天井板（１９）における前記第２熱交換部（６２）が接合されている部位以外の部位には、乾燥剤（９５）を前記気液分離部（３０）内に挿入するための挿入口（９６）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の積層型熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍サイクルの冷媒と熱媒体とを熱交換する積層型熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の略平板状の伝熱プレートを間隔をおいて重ね合わせることにより、伝熱プレート間に冷媒流路と熱媒体流路とを交互に形成して、冷媒と熱媒体とを熱交換させる積層型熱交換器が知られている。このような積層型熱交換器において、当該熱交換器から流出する冷媒の気液を分離するとともに冷媒を蓄える円筒状のモジュレータを一体化させたものが、特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１１０７８１３６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の積層型熱交換器では、略筐体形状の熱交換器の外側に円筒状のモジュレータを一体化させている。このため、体格が大型化するとともに、搭載時に何も配置されないスペース、いわゆるデットスペースが発生するという問題がある。さらに、このようなモジュレータ一体型の熱交換器に対し、モジュレータから流出した液相冷媒を過冷却する過冷却部を追加する場合、体格がますます大型化してしまう。

【0005】

本発明は上記点に鑑みて、冷媒の気液を分離する気液分離部を備える積層型熱交換器において、体格の小型化を図るとともに、搭載上のデッドスペースを小さくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷凍サイクルの冷媒と第１熱媒体とを熱交換させる第１熱交換部（１２）を備え、第１熱交換部（１２）は、複数の第１板状部材（１１）が互いに積層されて接合されることによって形成されており、複数の第１板状部材（１１）同士の間には、冷媒が流れる複数の第１冷媒流路（１２１）、および第１熱媒体が流れる複数の第１熱媒体流路（１２２）が形成され、複数の第１冷媒流路（１２１）および複数の第１熱媒体流路（１２２）は、複数の第１板状部材（１１）の積層方向に並んで配置されており、複数の第１板状部材（１１）のうち、積層方向の最外側に配置される第１板状部材（１１）を第１天井板（１８）としたとき、第１天井板（１８）との間に空間（３０）を形成するように第２天井板（１９）が配置されており、当該空間は、内部に流入した冷媒の気液を分離するとともに冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離部（３０）を構成しており、さらに、複数の第２板状部材（６１）が互いに積層されて接合されることにより、複数の第２板状部材（６１）同士の間に、冷媒が流れる複数の第２冷媒流路（６２１）、および第２熱媒体が流れる複数の第２熱媒体流路（６２２、６２３）が形成された第２熱交換部（６２）を備え、第２板状部材（６１）における冷媒の流れ方向の長さは、第１板状部材（１１）における冷媒の流れ方向の長さよりも短くなっており、第２熱交換部（６２）は、第２天井板（１９）に接合されており、第２冷媒流路（６２１）は、気液分離部（３０）と連通していることを特徴とする。

【0007】

これによれば、第１天井板（１８）に、当該第１天井板（１８）との間に空間（３０）を形成するように第２天井板（１９）を接合するとともに、その空間により気液分離部（３０）を構成したことにより、第１熱交換部（１２）に対して板状の第２天井板（１９）を追加するだけで、気液分離部（３０）を構成することができる。このため、積層型熱交換器の小型化を図るとともに、搭載上のデッドスペースを小さくすることが可能となる。また、第２天井板（１９）に、過冷却部として機能する第２熱交換部（６２）を接合しているので、気液分離部（３０）の剛性を向上させることができる。さらに、第２板状部材（６１）における液相冷媒の流れ方向の長さを、第１板状部材（１１）における冷媒の流れ方向の長さよりも短くしているので、第２熱交換部（６２）の冷媒流れ方向の一端側にスペースを形成することができる。したがって、このスペースを有効活用することにより、搭載上のデッドスペースを小さくすることができる。

【0008】

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る熱交換器を示す平面図である。

【図2】第１実施形態における第１天井板を第２天井板側から見た正面図である。

【図3】図１のＩＩＩ矢視図である。

【図4】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図5】第１実施形態に係る熱交換器を示す部分断面図である。

【図6】第１実施形態におけるオフセットフィンを示す斜視図である

【図7】第２実施形態に係る熱交換器を第２天井板側から見た正面図である。

【図8】第３実施形態に係る熱交換器を示す平面図である。

【図9】図８のＩＸ矢視図である。

【図10】図９のＸ−Ｘ断面図である。

【図11】第４実施形態に係る熱交換器を示す平面図である。

【図12】第５実施形態に係る熱交換器を示す平面図である。

【図13】第６実施形態に係る熱交換器の凝縮モードにおける冷媒の流れを示す説明図である。

【図14】図１３のＸＩＶ矢視図である。

【図15】図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。

【図16】図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ断面図である。

【図17】図１４のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。

【図18】第６実施形態に係る熱交換器の蒸発モードにおける冷媒の流れを示す説明図である。

【図19】第７実施形態に係る熱交換器を示す平面図である。

【図20】図２０のＸＸ矢視図である。

【図21】図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

【0011】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。図１に示す熱交換器１０は、車両用空調装置の冷凍サイクルを構成している。熱交換器１０は、冷凍サイクルの高圧側冷媒と冷却水とを熱交換して高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器である。なお、本実施形態の冷却水が、本発明の第１熱媒体に相当している。

【0012】

冷却水としては、例えば、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体等を用いることができる。本実施形態では、冷却水として、エチレングリコール系の不凍液（ＬＬＣ）が用いられている。

【0013】

熱交換器１０は、多数の第１板状部材１１（以下、単に板状部材１１と略称する）が積層されて接合されることによって一体的に形成されている。以下では、板状部材１１の積層方向（図１の例では上下方向）を板積層方向と言い、板積層方向の一端側（図１の例では上端側）を板積層方向一端側と言い、板積層方向の他端側（図１の例では下端側）を板積層方向他端側と言う。

【0014】

板状部材１１は細長の略矩形状の板材であり、具体的材質としては、例えば、アルミニウム芯材にろう材をクラッドしたクラッド材が用いられる。

【0015】

略矩形状の板状部材１１の外周縁部には、略板積層方向（換言すれば、板状部材１１の板面と略直交する方向）に突出する張出部１１１が形成されている。多数の板状部材１１は、互いに積層された状態で張出部１１１同士がろう付けにより接合されている。多数の板状部材１１は、張出部１１１の突出先端が互いに同じ側（図１の例では略下方側）を向くように配置されている。

【0016】

多数の板状部材１１は、第１熱交換部１２（以下、単に熱交換部１２と略称する）、冷媒用第１タンク空間１３、冷媒用第２タンク空間１４、冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６を形成している。

【0017】

熱交換部１２は、複数の第１冷媒流路１２１（以下、単に冷媒流路１２１と略称する）および複数の第１冷却水流路１２２（以下、単に冷却水流路１２２と略称する）で構成されている。なお、本実施形態の冷却水流路１２２が、本発明の第１熱媒体流路に相当している。

【0018】

複数の冷媒流路１２１および複数の冷却水流路１２２は、多数枚の板状部材１１同士の間に形成されている。冷媒流路１２１および冷却水流路１２２の長手方向は、板状部材１１の長手方向と一致している。

【0019】

冷媒流路１２１および冷却水流路１２２は板積層方向に１本ずつ交互に積層配置（並列配置）されている。板状部材１１は、冷媒流路１２１と冷却水流路１２２とを仕切る隔壁の役割を果たしている。冷媒流路１２１を流れる冷媒と、冷却水流路１２２を流れる冷却水との熱交換は、板状部材１１を介して行われる。

【0020】

冷媒用第１タンク空間１３および冷却水用第１タンク空間１５は、熱交換部１２に対して、冷媒流路１２１および冷却水流路１２２の一方側（図１の例では右方側）に配置されている。冷媒用第２タンク空間１４および冷却水用第２タンク空間１６は、熱交換部１２に対して、冷媒流路１２１および冷却水流路１２２の他方側（図１の例では左方側）に配置されている。

【0021】

冷媒用第１タンク空間１３および冷媒用第２タンク空間１４は、複数の冷媒流路１２１に対して冷媒の分配および集合を行う。冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６は、複数の冷却水流路１２２に対して冷却水の分配および集合を行う。

【0022】

冷媒用第１タンク空間１３、冷媒用第２タンク空間１４、冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６は、板状部材１１の四隅に形成された連通孔によって構成されている。本実施形態では、略矩形状の板状部材１１の四隅のうち対角線上にある２つの隅部に、冷媒用第１タンク空間１３および冷媒用第２タンク空間１４が設けられており、残りの２つの隅部に冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６が設けられている。

【0023】

熱交換部１２を構成する多数枚の板状部材１１のうち最も板積層方向一端側に位置する最端板状部材１７には、第１ジョイント２１および第１冷却水パイプ２２が取り付けられている。第１ジョイント２１は、冷媒配管を接合するための部材であり、熱交換器１０の冷媒入口１０１を形成している。第１冷却水パイプ２２は、熱交換器１０の冷却水出口１０２を形成している。

【0024】

本実施形態では、第１ジョイント２１は、最端板状部材１７の長手方向における一端側（図１の例では右方側）に設けられている。また、第１冷却水パイプ２２は、最端板状部材１７の長手方向における他端側（図１の例では左方側）に設けられている。

【0025】

熱交換部１２を構成する多数枚の板状部材１１のうち、最も板積層方向他端側、すなわち板積層方向の最外側に位置する第１天井板１８は、他の板状部材１１と比較して、張出部１１１の板積層方向の長さが長くなっている。第１天井板１８には、当該第１天井板１８との間に空間を形成するように、板状の第２天井板１８がろう付けにより接合されている。この空間は、内部に流入した冷媒の気液を分離するとともに冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離部３０を構成している。

【0026】

図２および図４に示すように、第１天井板１８における重力方向下方側には、熱交換部１２の冷媒流路１２１を流れる冷媒を気液分離部３０に流入させる冷媒流入部１８１が形成されている。冷媒流入部１８１は、第１天井板１８に貫通孔を形成することにより構成されている。より詳細には、冷媒流入部１８１は、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面（図２の破線部参照）よりも、重力方向下方側に配置されている。

【0027】

第１天井板１８における重力方向上方側には、後述する第１内部冷却水パイプ４１が挿入される第１貫通孔１８２が形成されている。より詳細には、第１貫通孔１８２は、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面よりも、重力方向上方側に配置されている。本実施形態では、冷媒流入部１８１および第１貫通孔１８２は、ともに、第１天井板１８の長手方向における一端側（図２の例では右方側）に配置されている。

【0028】

図３および図４に示すように、第２天井板１９における重力方向下方側には、気液分離部３０から液相冷媒を外部へ流出させる冷媒流出部１９１が設けられている。冷媒流出部１９１は、第２天井板１９に貫通孔を形成することにより構成されている。より詳細には、冷媒流出部１９１は、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面よりも、重力方向下方側に配置されている。

【0029】

第２天井板１９における重力方向上方側には、後述する第１内部冷却水パイプ４１が挿入される第２貫通孔１９２が形成されている。第２貫通孔１９２の内周面と第１内部冷却水パイプ４１の外表面とは、ろう付けにより接合されている。

【0030】

より詳細には、第２貫通孔１９２は、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面よりも、重力方向上方側に配置されている。本実施形態では、第２貫通孔１９２は、第２天井板１８の長手方向における一端側（図３の例では右方側）に配置されている。一方、冷媒流出部１９１は、第２天井板１８の長手方向における他端側（図２の例では左方側）に配置されている。

【0031】

本実施形態では、図３に示すように、第２天井板１９における重力方向下方側には、気液分離部３０の内圧の上昇により第２天井板１９にかかる応力を吸収するための突起１９３が設けられている。この突起１９３を設けることにより、気液分離部３０の剛性を向上させることができる。また、気液分離部３０の重力方向下方側には、液相冷媒中の水分を除去する乾燥剤３１が設けられている。

【0032】

図１および図４に示すように、第２天井板１９には、第２ジョイント２３および第２冷却水パイプ２４が取り付けられている。第２ジョイント２３は、冷媒配管を接合するための部材であり、熱交換器１０の冷媒出口１０３を形成している。第２冷却水パイプ２４は、熱交換器１０の冷却水入口１０４を形成している。

【0033】

冷媒入口１０１は、冷媒用第１タンク空間１３に連通している。冷媒用第１タンク空間１３は、冷媒流入部１８１を介して、気液分離部３０に連通している。気液分離部３０は、冷媒流出部１９１を介して、冷媒出口１０３に連通している。

【0034】

図４に示すように、気液分離部３０の内部には、冷却水が流通するとともに、冷却水入口１０４と冷却水用第１タンク空間１５とを連通させる第１内部冷却水通路４０が設けられている。具体的には、気液分離部３０の内部には、第２冷却水パイプ２４と冷却水用第１タンク空間１５とを接続する第１内部冷却水パイプ４１が設けられている。この第１内部冷却水パイプ４１により、第１内部冷却水通路４０が構成されている。

【0035】

したがって、図１および図４に示すように、冷却水入口１０４は、第１内部冷却水通路４０を介して、冷却水用第１タンク空間１５に連通している。また、冷却水出口１０２は、冷却水用第２タンク空間１６に連通している。

【0036】

図５に示すように、本実施形態では、熱交換部１２を構成する多数枚の板状部材１１は、当該板状部材１１の四隅に板積層方向の一端側または他端側に向かって突出する略円筒状の突出部１１ｆを有している。この突出部１１ｆにより、冷媒用第１タンク空間１３、冷媒用第２タンク空間１４、冷却水用第１タンク空間１５および冷却水用第２タンク空間１６が、それぞれ形成されている。

【0037】

熱交換部１２を構成する多数枚の板状部材１１のうち、板積層方向の略中央部に位置する中央板状部材１１Ａは、冷媒用第１タンク空間１３を構成する突出部１１ｆを閉塞する閉塞部１１ｇを有している。これにより、冷媒用第１タンク空間１３は板積層方向に２つの空間に仕切られている。なお、閉塞部１１ｇは、突出部１１ｆ、すなわち中央板状部材１１Ａと一体に形成されている。

【0038】

したがって、図１の実線矢印に示すように、冷媒入口１０１から流入した冷媒は、板積層方向一端側の冷媒流路１２１を冷媒用第１タンク空間１３側から冷媒用第２タンク空間１４側へ向かって流れた後、板積層方向他端側の冷媒流路１２１を冷媒用第２タンク空間１４側から冷媒用第１タンク空間１３側へ向かって流れて、冷媒流入部１８１から気液分離部３０へ流入する。すなわち、熱交換器１０は、冷媒の流れが１回Ｕターンするように構成されている。気液分離部３０へ流入した冷媒は気液分離され、液相冷媒が冷媒出口１０３から外部へ流出する。

【0039】

また、冷却水入口１０４からから流入した冷却水は、図１の一点鎖線矢印に示すように、冷却水流路１２２を冷却水用第１タンク空間１５側から冷却水用第２タンク空間１６側へ向かって流れて、冷却水出口１０２から外部へ流出する。

【0040】

ところで、板状部材１１同士の間には、図６に示すオフセットフィン５０が配置されている。オフセットフィン５０は、板状部材１１同士の間に介在し、冷媒と冷却水との間での熱交換を促進させるインナーフィンである。

【0041】

オフセットフィン５０は、部分的に切り起こされた切り起こし部５０ａが形成された板状の部材である。切り起こし部５０ａは、冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向Ｆ１（すなわち、板状部材１１の長手方向）に多数個形成されている。

【0042】

冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向Ｆ１に隣り合う切り起こし部５０ａ同士は、互いにオフセットされている。図６の例では、多数個の切り起こし部５０ａは、冷媒および冷却水の流れ方向と平行な方向Ｆ１に千鳥配置されている。オフセットフィン５０は、隣り合う両方の板状部材１１にろう付けにより接合されている。

【0043】

以上説明したように、本実施形態の熱交換器１０では、第１天井板１８に、当該第１天井板１８との間に空間を形成するように第２天井板１９を接合するとともに、その空間により気液分離部３０を構成している。これにより、第１熱交換部１２に対して板状の第２天井板１９を追加するだけで、気液分離部３０を構成することができる。このため、気液分離部３０が一体化された熱交換器１０の小型化を図るとともに、搭載上のデッドスペースを小さくすることが可能となる。

【0044】

また、本実施形態では、気液分離部３０の冷媒流出部１９１は、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面よりも重力方向下方側に配置されている。このため、冷媒流出部１９１から液相の冷媒を確実に流出させることができる。

【0045】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、熱交換器１０の搭載方向が異なるものである。

【0046】

図７に示すように、本実施形態の熱交換器１０は、板状部材１１の長手方向、すなわち第１天井板１８および第２天井板１９の長手方向が、重力方向と一致するように搭載されている。このとき、冷媒流入部１８１および冷媒流出部１９１は、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面（図７の破線部参照）よりも重力方向下方側に配置されている。

【0047】

気液分離部３０における冷媒流入部１８１および冷媒流出部１９１との間には、気液分離部３０内の重力方向下方側の空間を冷媒流入部１８１側と冷媒流出部１９１側とに区画するバッフル板３２が設けられている。バッフル板３２には、複数の貫通孔（図示せず）が形成されており、冷媒流入部１８１側の空間と冷媒流出部１９１側の空間とが連通している。

【0048】

バッフル板３２は、気液分離部３０の重力方向下方側端部から上方側に向かって、重力方向と略平行に延びている。本実施形態では、バッフル板３２の重力方向上方側端部は、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面よりも下方側に配置されている。

【0049】

以上説明したように、本実施形態では、板状部材１１の長手方向が重力方向と一致するように熱交換器１０を搭載した場合において、気液分離部３０の冷媒流出部１９１を、気液分離部３０に蓄えられている液相冷媒の液面よりも重力方向下方側に配置している。これにより、冷媒流出部１９１から液相の冷媒を確実に流出させることができる。

【0050】

また、気液分離部３０における冷媒流入部１８１および冷媒流出部１９１との間にバッフル板３２を設けることで、気液分離性を向上させることができる。さらに、バッフル板３２により、気液分離部３０の剛性を向上させることができる。

【0051】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８〜図１０に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、熱交換器１０に第２熱交換部６２を設けた点が異なるものである。

【0052】

図８に示すように、本実施形態の第２天井板１９には、気液分離部３０から流出した液相冷媒と冷凍サイクルの低圧冷媒とを熱交換させて液相冷媒を過冷却する過冷却部として機能する第２熱交換部６２が接続されている。なお、本実施形態の低圧冷媒が、本発明の第２熱媒体に相当している。

【0053】

第２熱交換部６２は、複数の第２板状部材６１を互いに積層されて接合されることによって一体的に形成されている。具体的には、多数の第２板状部材６１は、第２熱交換部６２、液相冷媒用第１タンク空間６３、液相冷媒用第２タンク空間６４、低圧冷媒用第１タンク空間６５および低圧冷媒用第２タンク空間６６を形成している。

【0054】

第２熱交換部６２は、液相冷媒が流通する複数の第２冷媒流路６２１、および、低圧冷媒が流通する複数の低圧冷媒流路６２２で構成されている。なお、本実施形態の低圧冷媒流路６２２が、本発明の第２熱媒体流路に相当している。

【0055】

複数の第２冷媒流路６２１および複数の低圧冷媒流路６２２は、多数枚の第２板状部材６１同士の間に形成されている。第２冷媒流路６２１および低圧冷媒流路６２２の長手方向は、第２板状部材６１の長手方向と一致している。

【0056】

第２板状部材６１における液相冷媒の流れ方向の長さは、第１板状部材１１における冷媒の流れ方向の長さよりも短くなっている。すなわち、第２板状部材６１の長手方向の長さは、第１板状部材１１の長手方向の長さよりも短くなっている。また、第２板状部材６１の積層方向は、第１板状部材１１の積層方向と平行になっている。

【0057】

第２冷媒流路６２１および低圧冷媒流路６２２は板積層方向に１本ずつ交互に積層配置（並列配置）されている。第２板状部材６１は、第２冷媒流路６２１と低圧冷媒流路６２２とを仕切る隔壁の役割を果たしている。第２冷媒流路６２１を流れる冷媒と、低圧冷媒流路６２２を流れる低圧冷媒との熱交換は、第２板状部材６１を介して行われる。

【0058】

液相冷媒用第１タンク空間６３および低圧冷媒用第１タンク空間６５は、第２熱交換部６２に対して、第２冷媒流路６２１および低圧冷媒流路６２２の一方側（図８の例では右方側）に配置されている。液相冷媒用第２タンク空間６４および低圧冷媒用第２タンク空間６６は、第２熱交換部６２に対して、第２冷媒流路６２１および低圧冷媒流路６２２の他方側（図８の例では左方側）に配置されている。

【0059】

液相冷媒用第１タンク空間６３および液相冷媒用第２タンク空間６４は、複数の第２冷媒流路６２１に対して液相冷媒の分配および集合を行う。低圧冷媒用第１タンク空間６５および低圧冷媒用第２タンク空間６６は、複数の低圧冷媒流路６２２に対して低圧冷媒の分配および集合を行う。

【0060】

液相冷媒用第１タンク空間６３、液相冷媒用第２タンク空間６４、低圧冷媒用第１タンク空間６５および低圧冷媒用第２タンク空間６６は、第２板状部材６１の四隅に形成された連通孔によって構成されている。

【0061】

本実施形態では、図９に示すように、略矩形状の第２板状部材６１の四隅のうち対角線上にある２つの隅部に、液相冷媒用第１タンク空間６３および液相冷媒用第２タンク空間６４が設けられている。そして、第２板状部材６１の残りの２つの隅部に、低圧冷媒用第１タンク空間６５および低圧冷媒用第２タンク空間６６が設けられている。

【0062】

図８および図１０に示すように、第２熱交換部６２を構成する多数枚の第２板状部材６１のうち最も板積層方向一端側（図８の例では上側）に位置する第２最端板状部材６７は、第２天井板１９にろう付けにより接合されている。第２最端板状部材６７には、気液分離部３０からの液相冷媒を流入させる液相冷媒流入孔６７１が形成されている。液相冷媒流入孔６７１は、冷媒流出部１９１に対応する部位に形成されている。これにより、気液分離部３０内の液相冷媒は、冷媒流出部１９１および液相冷媒流入孔６７１を介して第２熱交換部６２（具体的には、液相冷媒用第１タンク空間６３）に流入する。

【0063】

図８および図９に示すように、第２熱交換部６２を構成する多数枚の第２板状部材６１のうち最も板積層方向他端側（図８の例では下側）に位置する第３最端板状部材６８には、第２ジョイント２３、第３ジョイント７１および第４ジョイント７２が取り付けられている。第３ジョイント７１は、低圧冷媒配管を接合するための部材であり、第２熱交換部６２の低圧冷媒入口７０１を形成している。第４ジョイント７２は、低圧冷媒配管を接合するための部材であり、第２熱交換部６２の低圧冷媒出口７０２を形成している。

【0064】

本実施形態では、第４ジョイント７２は、第３最端板状部材６８の長手方向における一端側（図９の例では右方側）に設けられている。第２ジョイント２３および第３ジョイント７１は、第２最端板状部材６８の長手方向における他端側（図９の例では左方側）に設けられている。また、第２ジョイント２３は、第３ジョイント７１よりも重力方向上方側に設けられている。

【0065】

続いて、本実施形態における第２熱交換部６２の液相冷媒および低圧冷媒の流れについて説明する。

【0066】

気液分離部３０から流入した冷媒は、図８の実線矢印に示すように、第２冷媒流路６２１を液相冷媒用第１タンク空間６３側から液相冷媒用第２タンク空間６４側へ向かって流れて、冷媒出口１０３から外部へ流出する。また、低圧冷媒入口７０１からから流入した低圧冷媒は、図８の破線矢印に示すように、低圧冷媒流路６２２を低圧冷媒用第２タンク空間６６側から低圧冷媒用第１タンク空間６５側へ向かって流れて、低圧冷媒出口７０２から外部へ流出する。

【0067】

以上説明したように、本実施形態では、熱交換器１０の第２天井板１９に、過冷却部として機能する第２熱交換部６２を接続している。これにより、気液分離部３０の剛性を向上させることができる。

【0068】

また、本実施形態では、第２板状部材６１における液相冷媒の流れ方向の長さを、第１板状部材１１における冷媒の流れ方向の長さよりも短くしている。これにより、第２熱交換部６２の冷媒流れ方向の一端側（図８の例では右方側）にスペースが形成される。このスペースを、第２冷却水パイプ２４を配置スペースとして有効活用することができるので、搭載上のデッドスペースを小さくすることが可能となる。

【0069】

ところで、比較例として、チューブ内を流通する冷媒とチューブ外を流通する冷却風とを熱交換させて冷媒を冷却するフィンアンドチューブ型の熱交換器において、放熱コア部の凝縮部（本実施形態の第１熱交換部１２に相当）と過冷却部（本実施形態の第２熱交換部６２に相当）との間に気液分離部を設けたものがある。この比較例に係る熱交換器では、冷却風（走行風）が常に当たる位置に気液分離部が設定されているため、冷却風の温度により気液分離部内の冷媒の状態が変化してしまうおそれがある。

【0070】

これに対し、本実施形態の熱交換器１０は水冷式の積層型熱交換器であるため、気液分離部３０に走行風が当たることはない。したがって、気液分離部３０の冷媒の状態が変化することを抑制できる。

【0071】

また、比較例に係る熱交換器では、剛性が低いフィンアンドチューブ型の熱交換器において気液分離部を凝縮部と過冷却部との間に配置するために、気液分離部の剛性を向上させる必要がある。このため、押出成形により形成された押出チューブ等で気液分離部構成する必要があり、製造コストが上昇してしまう。

【0072】

これに対し、本実施形態の熱交換器１０では、気液分離部３０を２つの板状部材、すなわち第１天井板１８および第２天井板１９により構成することができるため、製造コストを低減することが可能となる。

【0073】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１１に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第３実施形態と比較して、第２熱交換部６２を、液相冷媒と冷却水とを熱交換させて液相冷媒を過冷却する過冷却部とした点が異なるものである。なお、本実施形態の冷却水が、本発明の第２熱媒体に相当している。

【0074】

図１１に示すように、本実施形態では、多数の第２板状部材６１は、第２熱交換部６２、液相冷媒用第１タンク空間６３、液相冷媒用第２タンク空間６４、冷却水用第３タンク空間６５０および冷却水用第４タンク空間６６０を形成している。

【0075】

第２熱交換部６２は、液相冷媒が流通する複数の第２冷媒流路６２１、および、冷却水が流通する複数の第２冷却水流路６２３で構成されている。なお、本実施形態の第２冷却水流路６２３が、本発明の第２熱媒体流路に相当している。

【0076】

複数の第２冷媒流路６２１および複数の第２冷却水流路６２３は、多数枚の第２板状部材６１同士の間に形成されている。第２冷媒流路６２１および第２冷却水流路６２３の長手方向は、第２板状部材６１の長手方向と一致している。

【0077】

第２冷媒流路６２１および第２冷却水流路６２３は板積層方向に１本ずつ交互に積層配置（並列配置）されている。第２板状部材６１は、第２冷媒流路６２１と第２冷却水流路６２３とを仕切る隔壁の役割を果たしている。第２冷媒流路６２１を流れる冷媒と、第２冷却水流路６２３を流れる冷却水との熱交換は、第２板状部材６１を介して行われる。

【0078】

液相冷媒用第１タンク空間６３および冷却水用第３タンク空間６５０は、第２熱交換部６２に対して、第２冷媒流路６２１および第２冷却水流路６２３の一方側（図１１の例では右方側）に配置されている。液相冷媒用第２タンク空間６４および冷却水用第４タンク空間６６０は、第２熱交換部６２に対して、第２冷媒流路６２１および第２冷却水流路６２３の他方側（図１１の例では左方側）に配置されている。冷却水用第３タンク空間６５０および冷却水用第４タンク空間６６０は、複数の第２冷却水流路６２３に対して冷却水の分配および集合を行う。

【0079】

液相冷媒用第１タンク空間６３、液相冷媒用第２タンク空間６４、冷却水用第３タンク空間６５０および冷却水用第４タンク空間６６０は、第２板状部材６１の四隅に形成された連通孔によって構成されている。本実施形態では、略矩形状の第２板状部材６１の四隅のうち対角線上にある２つの隅部に、冷却水用第３タンク空間６５０および冷却水用第４タンク空間６６０が設けられている。

【0080】

第２最端板状部材６７には、後述する第２内部冷却水パイプ８１が挿入される貫通孔（図示せず）が形成されている。この貫通孔は、第２内部冷却水パイプ８１の外表面にろう付け接合されている。また、この貫通孔は、第２最端板状部材６７の長手方向における液相冷媒流入孔６７１と反対側の端部に設けられている。

【0081】

第３最端板状部材６８には、第２ジョイント２３および第３冷却水パイプ７３が取り付けられている。第３冷却水パイプ７３は、第２熱交換部６２の冷却水入口７０３を形成している。

【0082】

本実施形態では、第３冷却水パイプ７３は、第３最端板状部材６８の長手方向における一端側（図１１の例では右方側）に設けられている。第２ジョイント２３は、第２最端板状部材６８の長手方向における他端側（図８の例では左方側）に設けられている。

【0083】

気液分離部３０の内部には、冷却水が流通するとともに、冷却水用第４タンク空間６６０と冷却水用第２タンク空間１６とを連通させる第２内部冷却水通路８０が設けられている。具体的には、気液分離部３０の内部には、冷却水用第４タンク空間６６０と冷却水用第２タンク空間１６とを接続する第２内部冷却水パイプ８１が設けられている。この第２内部冷却水パイプ８１により、第２内部冷却水通路８０が構成されている。

【0084】

ところで、本実施形態では、第１熱交換部１２を構成する多数枚の第１板状部材１１のうち、板積層方向の略中央部よりも第１天井板１８側に位置する板状部材１１は、冷却水用第１タンク空間１５を構成する突出部（図示せず）を閉塞する第１閉塞部（図示せず）を有している。これにより、冷却水用第１タンク空間１５は板積層方向に２つの空間に仕切られている。

【0085】

また、第１熱交換部１２を構成する多数枚の第１板状部材１１のうち、板積層方向の略中央部よりも最端板状部材１７側に位置する板状部材１１は、冷却水用第２タンク空間１６を構成する突出部（図示せず）を閉塞する第２閉塞部（図示せず）を有している。これにより、冷却水用第２タンク空間１６は板積層方向に２つの空間に仕切られている。

【0086】

続いて、本実施形態における熱交換器１０の冷却水の流れについて説明する。

【0087】

図１１の一点鎖線矢印に示すように、第２熱交換部６２の冷却水入口７０３から冷却水用第３タンク空間６５０へ流入した冷却水は、冷却水流路６２３を流れて、冷却水用第４タンク空間６６０へ流入する。冷却水用第４タンク空間６６０へ流入した冷却水は、第２内部冷却水通路８０を流れて、第１熱交換部１２の冷却水用第２タンク空間１６へ流入する。

【0088】

一方、熱交換器１０の冷却水入口１０４から第１内部冷却水通路４０を介して冷却水用第１タンク空間１５に流入した冷却水は、板積層方向他端側（図１１の例では下方側）の第１冷却水流路１２２を流れて、冷却水用第２タンク空間１６へ流入する。このように、本実施形態の熱交換器１０は、冷却水用第２タンク空間１６において、熱交換器１０の冷却水入口１０４から流入した冷却水と、第２熱交換部６２を通過した後の冷却水とが合流するように構成されている。

【0089】

冷却水用第２タンク空間１６へ流入した冷却水は、板積層方向中央側の第１冷却水流路１２２を冷却水用第２タンク空間１６側から冷却水用第１タンク空間１５側へ向かって流れた後、板積層方向一端側（図１１の例では上方側）の第１冷却水流路１２２を冷却水用第１タンク空間１５側から冷却水用第２タンク空間１６側へ向かって流れて、冷却水出口１０２から外部へ流出する。すなわち、第１熱交換部１２は、冷却水の流れが２回Ｕターンするように構成されている。

【0090】

以上説明したように、本実施形態の熱交換器１０では、第１熱交換部１２に、熱交換器１０の冷却水入口１０４から流入した冷却水と、第２熱交換部６２を通過した後の冷却水との双方を流入させている。すなわち、第１熱交換部１２に対して、冷却水を並列に流入させることができる。このため、第１熱交換部１２において冷却水の圧力損失を低減でき、第１熱交換部１２の熱交換効率を向上させることができる。

【0091】

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１２に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第４実施形態と比較して、冷却水入口１０４および第１内部冷却水パイプ４１を廃止して、第１熱交換部１２において第２熱交換部６２を通過した後の冷却水と冷媒とを熱交換させる点が異なるものである。

【0092】

図１２に示すように、第１熱交換部１２の冷却水用第２タンク空間１６は、第２熱交換部６２を通過した後の冷却水のみが流入するようになっている。また、本実施形態では、第１熱交換部１２を構成する多数枚の第１板状部材１１のうち中央板状部材１１Ａは、冷却水用第２タンク空間１６を構成する突出部（図示せず）を閉塞する閉塞部（図示せず）を有している。これにより、冷却水用第２タンク空間１６は板積層方向に２つの空間に仕切られている。

【0093】

したがって、冷却水用第２タンク空間１６へ流入した冷却水は、板積層方向他案側（図１２の例では下方側）の第１冷却水流路１２２を冷却水用第２タンク空間１６側から冷却水用第１タンク空間１５側へ向かって流れた後、板積層方向一端側（図１１の例では上方側）の第１冷却水流路１２２を冷却水用第１タンク空間１５側から冷却水用第２タンク空間１６側へ向かって流れて、冷却水出口１０２から外部へ流出する。すなわち、第１熱交換部１２は、冷却水の流れが１回Ｕターンするように構成されている。

【0094】

以上説明したように、本実施形態の熱交換器１０では、第１熱交換部１２に、第２熱交換部６２を通過した後の冷却水を流入させている。すなわち、第２熱交換部６２に、熱交換器１０に流入させる冷却水の全量を流通させている。このため、気液分離部３０によって気液分離された液相冷媒の過冷却を優先的に行うことができる。

【0095】

このとき、第１熱交換部１２では、第２熱交換部６２を通過した後の冷却水により冷媒を冷却することになる。しかしながら、液相冷媒の過冷却に必要な冷却能力は小さいので、第１熱交換部１２の冷媒凝縮機能が損なわれることを抑制できる。

【0096】

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１３〜図１８に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第５実施形態と比較して、熱交換器１０を、凝縮モードと蒸発モードとを切り替え可能なヒートポンプサイクルの室外器として用いた点が異なるものである。

【0097】

凝縮モードは、熱交換器１０を、冷凍サイクルの高圧側冷媒と冷却水とを熱交換して高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器として機能させるモードである。蒸発モードは、熱交換器１０を、冷凍サイクルの低圧側冷媒と冷却水とを熱交換して低圧側冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させるモードである。なお、図１３〜図１８において、実線矢印が凝縮モード時の冷媒流れを示しており、二点鎖線矢印が蒸発モード時の冷媒流れを示しており、一点鎖線矢印が冷却水流れを示している。

【0098】

図１３および図１７に示すように、本実施形態の第２ジョイント２３は、凝縮モード時に第２熱交換部６２から冷媒を外部へ流出させる第１冷媒出口１０３を形成している。図１４および図１７に示すように、第２ジョイント２３は、第３最端板状部材６８における重力方向上方側に配置されている。なお、図１６に示すように、本実施形態では、第３冷却水パイプ７３も、第３最端板状部材６８における重力方向上方側に配置されている。

【0099】

図１４および図１５に示すように、第２天井板１９の長手方向における冷媒流入部１８１に近い側の端部に、第５ジョイント７５が取り付けられている。第５ジョイント７５は、冷媒配管を接合するための部材であり、蒸発モード時に気液分離部３０から冷媒を外部へ流出させる第２冷媒出口７０５を形成している。本実施形態では、冷媒流入部１８１および第５ジョイント７５は、第２天井板１９における重力方向上方側に配置されている。

【0100】

続いて、本実施形態における熱交換器１０の冷媒の流れについて説明する。

【0101】

凝縮モードにおいては、図１３の実線矢印に示すように、冷媒流入部１８１から気液分離部３０へ流入した冷媒は、気液分離部３０にて気液分離される。気液分離部３０にて気液分離された液相冷媒は、液相冷媒流入孔６７１から液相冷媒用第１タンク空間６３へ流入する。液相冷媒用第１タンク空間６３へ流入した冷媒は、第２冷媒流路６２１を液相冷媒用第１タンク空間６３側から液相冷媒用第２タンク空間６４側へ向かって流れて、冷媒出口１０３から外部へ流出する。

【0102】

一方、蒸発モードにおいては、図１８の二点鎖線矢印に示すように、冷媒流入部１８１から気液分離部３０へ流入した冷媒は、第２冷媒出口７０５から外部へ流出する。

【0103】

したがって、気液分離部３０の内部には、凝縮モード時に第１熱交換部１２から流入した冷媒を第２熱交換部６２へ流出させる冷媒流れと、蒸発モード時に第１熱交換部１２から流入した冷媒を外部へ流出させる冷媒流れとが形成される。

【0104】

なお、熱交換器１０内の冷媒流路の切り替えは、熱交換器１０の外部（より詳細には、冷媒出口側）に設けたバルブ等により行うことができる。このように、熱交換器１０内の冷媒流路を切り替えることで、蒸発モードと凝縮モードとを切り替えることができる。

【0105】

以上説明したように、本実施形態の熱交換器１０は、当該熱交換器１０の内部に、凝縮モードの冷媒流れと蒸発モードの冷媒流れとを形成可能になっている。このため、本実施形態の熱交換器１０を、ヒートポンプサイクルの室外器として好適に用いることができる。この場合、室外器の水冷化を図ることができ、これより冷却水の蓄熱効果から冷媒挙動が安定しＣＯＰ制御を容易に行うことができる。

【0106】

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１９〜図２１に基づいて説明する。本第７実施形態は、上記第４実施形態と比較して、気液分離部３０の構成が異なるものである。

【0107】

図１９および図２０に示すように、本実施形態の気液分離部３０は、複数の第３板状部材９１を互いに積層されて接合されることによって一体的に形成されている。第３板状部材９１の積層方向は、第１板状部材１１の積層方向（板積層方向）と平行になっている。第３板状部材９１は、第１板状部材１１に対して、配置方向の長さおよび幅方向の長さが等しくなっている。

【0108】

多数の第３板状部材９１は、張出部９１１の突出先端が互いに同じ側を向くように配置されている。なお、本実施形態では、第１板状部材１１は、張出部１１１の突出先端が気液分離部３０と反対側（図１９の例では上方側）を向くように配置されている。一方、第２板状部材６１および第３板状部材９１は、それぞれ、張出部６１１、９１１の突出先端が第１熱交換部１２と反対側（図１９の例では下方側）を向くように配置されている。

【0109】

図２１に示すように、複数の第３板状部材９１同士の間には、第１熱交換部１２の第１冷媒流路１２１から流入した冷媒が流れる複数の気液分離通路９２が形成されている。第３板状部材９１には第１貫通穴９１２が設けられており、これにより隣り合う気液分離通路９２同士が互いに連通している。なお、気液分離通路９２には、インナーフィンは配置されていない。

【0110】

ここで、気液分離部３０を構成する多数枚の第３板状部材９１のうち、最も板積層方向一端側に位置する第３板状部材９１を第３天井板９３といい、最も板積層方向他端側に位置する第３板状部材９１を第４天井板９４という。

【0111】

第３天井板９３は、第１天井板１８の板積層方向他端側の面に接合されている。第４天井板９４の張出部９１１における板積層方向他端側の面には、第２天井板１９が接合されている。また、第３天井板９３は、他の第３板状部材９１と比較して、板厚が厚くなっている。

【0112】

第３板状部材９１には、第１内部冷却水パイプ４１が貫通する第２貫通穴９１３と、第２内部冷却水パイプ８１が貫通する第３貫通穴（図示せず）が設けられている。なお、本実施形態では、第１内部冷却水パイプ４１は、第２冷却水パイプ２４と一体に形成されている。

【0113】

図２０および図２１に示すように、第２天井板１９における第２熱交換部６２が接合されている部位以外の部位には、乾燥剤９５を気液分離部３０内に挿入するための挿入口９６が設けられている。挿入口９６は、栓部９７によって閉塞されている。

【0114】

乾燥剤９５は、袋体の内部に吸水用の粒状ゼオライトが収納されたものであり、冷媒中の水分を吸収するようになっている。これは、冷媒中の水分により冷凍サイクルを構成する各機能部品が腐食したり、膨張弁の細孔で凍結して冷媒流れが滞ったりするのを防止するためのものである。

【0115】

乾燥剤９５は、気液分離部３０内部、すなわち気液分離通路９２における挿入口９６に対応する部位に配置されている。本実施形態では、乾燥剤９５は、第１貫通穴９１２の近傍に配置されている。

【0116】

図示は省略しているが、本実施形態の第３天井板９３には、凹部が設けられている。凹部は、第３天井板９３の一部を板積層方向他側に向かって凹ませることにより形成されている。第３天井板９３に凹部を設けることで、第１天井板１８と第３天井板９３との間、すなわち第１熱交換部１２と気液分離部３０との間に、隙間を形成することができる。

【0117】

以上説明したように、本実施形態では、気液分離部３０内の気液分離空間を多数枚の第３板状部材９１により構成している。これにより、気液分離部３０内で冷媒液面が分割されるので、冷媒液面の泡立ちを抑制することができる。

【0118】

ところで、第２板状部材６１における冷媒流れ方向の長さを、第１板状部材１１における前記冷媒の流れ方向の長さと同等とした場合、気液分離部３０内に乾燥剤９５を設置するためには、専用部品を追加する必要がある。このため、製造コストが増大するという問題がある。

【0119】

これに対し、本実施形態では、第２板状部材６１における冷媒流れ方向の長さを、第１板状部材１１における前記冷媒の流れ方向の長さよりも短くしている。さらに、第２天井板１９における第２熱交換部６２が接合されている部位以外の部位には、乾燥剤９５を気液分離部３０内に挿入するための挿入口９６を設けている。これによれば、乾燥剤９５を設置するための専用部品を追加することなく、気液分離部３０内に乾燥剤９５を挿入することができる。

【0120】

また、本実施形態では、第１冷媒流路１２１にオフセットフィン５０を配置しているので、気液分離部３０に冷媒が二相（気相と液相）に分離して流入することを抑制できる。なお、第３板状部材９１は気液分離部３０内の液相冷媒により冷却されているので、気液分離部３０に流入する際に気泡（気相冷媒）がわずかに混入した場合でも、気泡は第３板状部材９１と熱交換することで冷却されて凝縮する。

【0121】

したがって、本実施形態では、気液分離部３０の気液分離性を向上させることが可能となる。

【0122】

また、本実施形態では、第３天井板９３に凹部を設けて、第１熱交換部１２と気液分離部３０との間に隙間を形成している。これにより、高温冷媒の有する熱により気液分離部３０内の液相冷媒が加熱されることを抑制できる。

【0123】

ところで、本実施形態では、図示しないラジエータにおいて冷却された冷却水を、冷却水入口１０４から第１内部冷却水通路４０を介して第１熱交換部１２に流入させるとともに、冷却水入口７０３から第２熱交換部６２に流入させている。このため、２つの冷却水入口１０４、７０３から流入する冷却水量を制御することで、第１熱交換部１２への通水流量および第２熱交換部６２への通水流量の流量分配制御を行うことができる。

【0124】

すなわち、第１熱交換部１２への通水流量を増加させることで、冷媒の凝縮性能を向上させ、凝縮能力を増大させることができる。一方、第２熱交換部６２への通水流量を増加させることで、冷媒の過冷却性能を向上させ、冷媒の過冷却度を高めることができる。

【0125】

なお、第２熱交換部６２にて加熱された冷却水を冷却するための専用ラジエータを設け、この専用ラジエータにより冷却された冷却水を第２熱交換部６２に流入させてもよい。これによれば、冷媒の過冷却度をより高めることができる。

【0126】

従来の空冷式、すなわち冷媒と空気との間で熱交換を行うことにより冷媒を冷却する熱交換器であって、凝縮部と過冷却部が同一放熱面上に配置されているものでは、熱交換器に対する空気の流入が成り行きとなる。このため、冷媒の過冷却度を高めるためには、凝縮部と過冷却部の放熱面積割合を変更するしか方法がないので、過冷却部の面積を増大させて、凝縮部の面積を縮小させる必要がある。しかしながら、凝縮部の面積が縮小すると、冷媒圧力が上昇するため、実質的に冷媒の過冷却度を制御することが困難であった。

【0127】

これに対し、本実施形態では、上述したように、第１熱交換部１２への通水流量および第２熱交換部６２への通水流量の流量分配制御を行うことで、冷媒の過冷却度の制御を行うことが可能となる。

【0128】

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

【0129】

（１）上記第６実施形態では、熱交換器１０内の冷媒流路の切り替えを、熱交換器１０の外部に設けたバルブ等により行う例について説明したが、冷媒流路の切替方法はこれに限定されない。例えば、熱交換器１０の気液分離部３０の内部に、第１熱交換部１２から流出した冷媒を外部へ流出させる冷媒流れと、第１熱交換部１２から流出した冷媒を第２熱交換部６２へ流入させる冷媒流れとを切り替え可能なバルブ等を設けてもよい。

【0130】

（２）上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0131】

１１ 第１板状部材
１２ 第１熱交換部
１８ 第１天井板
１９ 第２天井板
３０ 気液分離部
１２１ 第１冷媒流路
１２２ 第１冷却水流路（第１熱媒体流路）

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】