[发明专利]复合换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在汽车用的冷却系统中使用多种制冷剂(例如发动机冷却水和空调用制冷剂)的复合换热器(combined heat exchanger)。

背景技术

在日本特开2006-162176号公报(专利文献1)中公开了一种换热器。

该换热器用于车辆用空调装置，将空调制冷剂用的换热器组装在发动机冷却水用的气冷换热器的箱体(tank)(水箱(header))中，利用被气冷的冷却水来冷却空调用制冷剂。在该制冷剂用换热器中，制冷剂从下方流入并从上方流出。

在空调用制冷剂中，混入有压缩机(compressor)的润滑油，制冷剂与混入的润滑油一起在系统内循环。混入的润滑油中的一部分润滑油与制冷剂分离。

发明要解决的问题

在上述专利文献1的换热器中，制冷剂从下方向上方移动，因此有些润滑油滞留在换热器的下部。当润滑油滞留时，让人担心出现由换热效率下降、压缩机的润滑不足引起的冷却系统的性能下降及可靠性下降。

此外，最近的车辆具有如内燃机、增压器用的中冷器、空调装置及混合动力电动汽车的电动马达那样的发热体。因此，需要用于冷却这样的发热体(对发热体的热进行排热)的紧凑且高效的换热器(复合换热器)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够防止混入到制冷剂中的润滑油滞留，而具有优秀的换热效率的紧凑的复合换热器。

用于解决问题的方案

本发明提供一种复合换热器，其用于冷却系统，该冷却系统具有第1气冷换热器和第2气冷换热器，该第1气冷换热器用于对汽车的除内燃机以外的发热体用的冷却水进行冷却，该第2气冷换热器用于冷却车厢空调用的制冷剂，其中，上述第1气冷换热器具有供上述冷却水流入的上游箱、供冷却水流出的下游箱、将上述上游箱与上述下游箱连通起来的流路构件、与上述流路构件交替地层叠的散热片及用于冷却上述制冷剂的水冷换热器，上述水冷换热器配置在上述上游箱或者上述下游箱的内部，在水冷换热器的上部具有供上述制冷剂流入的入口，在水冷换热器的下部具有供上述制冷剂流出的出口，上述第2气冷换热器配置在第1气冷换热器的下方，从上述水冷换热器流出的上述制冷剂流入上述第2气冷换热器中。

发明的效果

采用上述特征，使制冷剂从水冷换热器的上部的入口流入，从下部的出口流出。因此，抑制了润滑油在下部滞留，提高了换热效率。此外，能够防止由于油的滞留而产生的压缩机的润滑不足、冷却系统的性能下降及可靠性下降。

此外，从水冷换热器流出的制冷剂自然地流下到配置在第1气冷换热器(水冷换热器)的下方的第2气冷换热器，因此大幅地提高了水冷换热器及第2气冷换热器中的抑制润滑油滞留的效果。

特别是，如冷却系统的冷凝器(condenser)、上述水冷换热器那样在伴随有以伴随着凝缩的体积减少为起因的制冷剂的流速下降的设备中，上述润滑油的滞留抑制效果显著。

这里，优选上述水冷换热器配置在上述下游箱的内部。这样的话，在供冷却后的冷却水循环的下游箱内配置有水冷换热器，因此能够获得更高的换热效率。

这里，优选上述第1气冷换热器及上述第2气冷换热器在与它们的冷却风的流动方向正交的面上相互地邻接配置。

这样的话，第1气冷换热器及第2气冷换热器在与冷却风的流动方向正交的面上相互地邻接配置，因此能够极紧凑地构成复合换热器并获得优秀的车载性。其结果，复合换热器能够用在车辆的冷却系统上，从而有效地冷却发动机、增压器用的中冷器、空调装置、混合动力电动汽车的电动马达等发热体。

这里，优选上述的水冷换热器由形成上述制冷剂的流路的多个制冷剂流路单元层叠地构成，在上述制冷剂流路单元相互之间设置有供上述冷却水通过的间隙，多个上述制冷剂流路单元沿纵向配置。

这样的话，水冷换热器沿纵向配置，因此制冷剂在流路构件中沿大致铅垂方向流下。其结果，进一步提高了抑制润滑油滞留的效果。

此外，优选各个制冷剂流路单元的下部形成为大致圆弧状。

这样的话，由于制冷剂流路单元下部形成为大致圆弧状，因此使润滑油的流动变得顺畅而抑制了润滑油一部分滞留。其结果，进一步提高了抑制润滑油滞留的效果。

此外，若制冷剂流路单元的上部形成为大致圆弧状，则制冷剂将沿着该形状而向各个内散热片(inner fin)的宽度方向扩散。因此，进一步提高了制冷剂和冷却水之间的换热效率。