JP2019002350A - Cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却システムに係り、たとえば、エアコンの水冷凝縮器(エアーコンディションナの水冷コンデンサ)と水冷CAC(チャージエアークーラ)等の水冷冷却器を有するものに関する。 The present invention relates to a cooling system, for example, an apparatus having a water-cooled cooler such as a water-cooled condenser of an air conditioner (water-cooled condenser of an air conditioner) and a water-cooled CAC (charged air cooler).
従来、エアコンの水冷凝縮器を流れる冷却水と、水冷CAC等の水冷冷却器を流れる冷却水とをラジエータ(サブラジエータ)で冷却している車両用熱交換システム(冷却システム)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle heat exchange system (cooling system) is known in which cooling water flowing through a water-cooled condenser of an air conditioner and cooling water flowing through a water-cooled cooler such as a water-cooled CAC are cooled by a radiator (sub-radiator). (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、エアーコンディショナの水冷凝縮器(第1の熱交換器)を流れる冷却水と、水冷CAC等の水冷冷却器(第2の熱交換器)を流れる冷却水とをサブラジエータで冷却する車両の冷却システムの水冷凝縮器では、エアーコンディショナの冷凍サイクルにおける冷媒の過冷却度の確保のために、水冷凝縮器への適切な温度の冷却水の供給が望まれる。 By the way, the vehicle which cools the cooling water which flows through the water cooling condenser (1st heat exchanger) of an air conditioner, and the cooling water which flows through water cooling coolers (2nd heat exchanger), such as water cooling CAC, with a sub radiator. In the water-cooled condenser of this cooling system, it is desired to supply cooling water at an appropriate temperature to the water-cooled condenser in order to ensure the degree of supercooling of the refrigerant in the refrigeration cycle of the air conditioner.
本発明は、第1の熱交換器を流れる冷却水と第2の熱交換器を流れる冷却水とをサブラジエータで冷却している冷却システムにおいて、第1の熱交換器に適切な温度の冷却水を供給することができる冷却システムを提供することを目的とする。 The present invention provides a cooling system in which cooling water flowing through a first heat exchanger and cooling water flowing through a second heat exchanger are cooled by a sub-radiator at a temperature suitable for the first heat exchanger. An object is to provide a cooling system capable of supplying water.
本発明は、冷却媒体と第1の流体との間で熱交換する第1の熱交換器と、前記冷却媒体と第2の流体との間で熱交換する第2の熱交換器と、前記冷却媒体と外気との間で熱交換する放熱器とを有し、前記放熱器は、第1放熱部と第2放熱部とを備えて構成されており、前記第1の熱交換器は、第1熱交換部と第2熱交換部とを備えて構成されており、前記第1放熱部から出てき冷却媒体を前記第2放熱部と前記第1熱交換部とに流し、前記第2放熱部から出てきた冷却媒体を前記第2熱交換部に流すように構成されている冷却システムである。 The present invention provides a first heat exchanger that exchanges heat between a cooling medium and a first fluid, a second heat exchanger that exchanges heat between the cooling medium and a second fluid, A heat exchanger that exchanges heat between the cooling medium and the outside air, and the heat radiator includes a first heat dissipating part and a second heat dissipating part, and the first heat exchanger includes: A first heat exchange unit and a second heat exchange unit, the cooling medium coming out of the first heat radiation unit is allowed to flow to the second heat radiation unit and the first heat exchange unit, and the second It is the cooling system comprised so that the cooling medium which came out from the thermal radiation part may be flowed to the said 2nd heat exchange part.
本発明によれば、第1の熱交換器を流れる冷却水と第2の熱交換器を流れる冷却水とをサブラジエータで冷却している冷却システムにおいて、第1の熱交換器に適切な温度の冷却水を供給することができるという効果を奏する。 According to the present invention, in the cooling system in which the cooling water flowing through the first heat exchanger and the cooling water flowing through the second heat exchanger are cooled by the sub-radiator, an appropriate temperature for the first heat exchanger is obtained. The cooling water can be supplied.
本発明の実施形態に係る冷却システム1は、たとえば、自動車等の車両に搭載されて使用されるものであり、図1で示すように、第1の熱交換器(たとえば、エアーコンディショナの水冷凝縮器;以下、「水冷凝縮器」という)3と、第2の熱交換器(たとえば、CAC(チャージエアクーラ)の水冷冷却器;以下、「水冷冷却器」という)5と、放熱器(たとえば、サブラジエータ)7とを備えて構成されている。
A
水冷凝縮器3は、冷却媒体(たとえば、冷却水)と、第1の流体(たとえば、エアーコンディショナの冷媒)8との間で熱交換するようになっている(冷却水を用いて冷媒8を冷却するようになっている)。
The water-cooled
水冷冷却器5は、冷却水と第1の流体とは異なる第2の流体9との間で熱交換するようになっている(冷却水を用いて第2の流体9を冷却するようになっている)。第2の流体9として、たとえば、ターボチャージャもしくはスーパーチャージャ等で圧縮され車両の内燃機関での燃料の燃焼に使用される圧縮空気(吸気)を掲げることができる。
The water-cooled
サブラジエータ7は、冷却水と外気6との間で熱交換するようになっている(冷却水の熱量を外気に放出して冷却水を冷却するようになっている)。
The
また、サブラジエータ7は、第1放熱部11と、この第1放熱部11よりも低い温度まで冷却水を冷却する第2放熱部13とを備えて構成されている。水冷凝縮器3は、第1熱交換部(たとえば、水冷凝縮器の主凝縮部)15と、この第1熱交換部15よりも低い温度まで冷媒8を冷却する第2熱交換部(たとえば、水冷凝縮器の過冷却部)17とを備えて構成されている。
The
そして、冷却システム1は、サブラジエータ7の第1放熱部11を流れてサブラジエータ7の第1放熱部11から出てき冷却水を、サブラジエータ7の第2放熱部17と水冷凝縮器3の第1熱交換部15とに流すようになっている。
Then, the
すなわち、サブラジエータ7の第1放熱部11から出てきた冷却水の一部をサブラジエータ7の第2放熱部13に流し、サブラジエータ7の第1放熱部11から出てきた冷却水の残りを水冷凝縮器3の第1熱交換部15に流すようになっている。
That is, a part of the cooling water coming out from the first
サブラジエータ7の第2放熱部13を流れて第2放熱部13から出てきた冷却水を、水冷凝縮器3の第2熱交換部17に流すように構成されている。
The cooling water flowing through the second
また、水冷凝縮器3(第1熱交換部15、第2熱交換部17)を流れて水冷凝縮器3から出てきた冷却水を水冷冷却器5に流すように構成されている。
Moreover, the cooling water which flows through the water-cooled condenser 3 (the 1st
さらに説明すると、冷却システム1では、水冷凝縮器3と水冷冷却器5とサブラジエータ7とが冷却水の配管経路18でつながっており、水冷凝縮器3と水冷冷却器5とサブラジエータ7とを冷却水が循環するようになっている。
More specifically, in the
配管経路18は、第1の部位19と第2の部位21と第3の部位23と第4の部位25と第5の部位27とを備えて構成されている。
The
第1の部位19は、第1放熱部11の冷却水出口11tと第1熱交換部15の冷却水入口15nとをつないでいる。第2の部位21は、第1の部位19の中間部19mと第2放熱部13の冷却水入口13nとをつないでいる。
The
第3の部位23は、第2放熱部13の冷却水出口13tと第2熱交換部17の冷却水入口17nとをつないでいる。第4の部位25は、第1熱交換部15の冷却水出口15tおよび第2熱交換部17の冷却水出口17tと水冷冷却器5の冷却水入口5nとをつないでいる。
The
第5の部位27は、水冷冷却器5の冷却水出口5tと第1放熱部11の冷却水入口11nとをつないでいる。また、第5の部位27のたとえば中間部には、冷却水の流れをつくるポンプ29が設けられている。
The
サブラジエータ7は、図2で示すように、内部に冷却水が入る一対のヘッダ31、33と、これらの一対のヘッダ31、33の間に設けられ一対のヘッダ31、33のうちの一方のヘッダ31と他方のヘッダ33との間で冷却水を流す複数本のチューブ35と、これらのチューブ35の間に設けられた放熱フィン37とを備えて構成されている。複数本のチューブ35の間隔(図2の上下方向での間隔)は、たとえば一定の値になっている。
As shown in FIG. 2, the
第1放熱部11は、複数本のチューブ35のうちの一部のチューブ(第1群のチューブ)35Aで構成されている。第2放熱部13は、複数本のチューブ35のうちの残りのチューブ(第2群のチューブ)35Bで構成されている。
The first
第1放熱部11を構成するチューブ35Aの本数は、第2放熱部13を構成するチューブ35Bの本数よりも多くなっている。これにより、第1放熱部11での冷却水の放熱量は、第2放熱部13での放熱量よりも多くなっている。
The number of
さらに説明すると、一方のヘッダ31の内部は、仕切り板等の仕切り部材39で2つの空間41、43に仕切られており、一方のヘッダ31の一方の空間41を形成する筐体には、冷却水の入口11nが形成されており、他方のヘッダ33の筐体には、冷却水の第1の出口(第1放熱部11の冷却水出口)11tが形成されており、一方のヘッダ31の他方の空間43を形成する筐体には、冷却水の第2の出口(第2放熱部13の冷却水出口)13tが形成されている。
More specifically, the inside of one
そして、冷却システム1では、冷却水入口11nから一方のヘッダ31(一方の空間41)内に入った冷却水が第1群のチューブ35A内を通って他方のヘッダ33内に流れ、他方のヘッダ33内に入ってきた一部の冷却水が、他方のヘッダ33の冷却水出口11tからサブラジエータ7の外部に出ていくようになっている。
In the
また、他方のヘッダ33内に入ってきた残りの冷却水が、他方のヘッダ33から第2群のチューブ35B内を通って一方のヘッダ31(他方の空間43)内に流れ、一方のヘッダ31の冷却水出口13tからサブラジエータ7の外部に出ていくようになっている。そして、第2放熱部13は、第1放熱部11よりも低い温度まで冷却水を冷却するようになっている。
Further, the remaining cooling water that has entered the
次に、冷却システム1の動作を説明する。なお、以下示す温度は例示である。外気6の温度が40℃であり、第1放熱部11に入る冷却水の温度が65℃であるものとする。また、ポンプ29等が稼働しているものとする。
Next, the operation of the
第1放熱部11に入った冷却水は、外気6で冷却され、第1放熱部11を出るときには、温度がたとえば55℃になる。
The cooling water that has entered the first
第1放熱部11を出た冷却水の一部が第1熱交換部15に入り、55℃の冷却水の残りが第2放熱部13に入る。
A part of the cooling water exiting the first
第1熱交換部15に入った冷却水は、冷媒(エアーコンディショナのエバポレータやコンプレッサから流れてきた冷媒)8を冷却することで、第1熱交換部15を出るときには、温度が65℃になる。
The cooling water that has entered the first
第2放熱部13に入った冷却水は、外気6で冷却され、第2放熱部13を出るときには、温度が45℃になる。
The cooling water that has entered the second
第2放熱部13を出た冷却水は、第2熱交換部17に入る。第2熱交換部17に入った冷却水は、第1熱交換部15で冷却された冷媒8をさらに冷却することで、第2熱交換部17を出るときには、温度が52℃になる。
The cooling water exiting the second
第1熱交換部15を出た冷却水と第2熱交換部17を出た冷却水とは、第4の部位25でお互いが混ざり、温度が60℃になる。
The cooling water exiting the first
第1熱交換部15を出た冷却水と第2熱交換部17を出たでお互いが混ざった60℃の冷却水は、水冷冷却器5に入る。
The cooling water that has exited the first
水冷冷却器5に入った冷却水は、吸気9を冷却することで、水冷冷却器5を出るときには、温度がたとえば65℃になる。
The cooling water that has entered the water-cooled
水冷冷却器5を出た65℃の冷却水は、第1放熱部11に入る。このようにして、冷却水が循環するとともに、冷媒8や吸気9の冷却がされる(外気6と冷媒8および吸気9との間で熱交換がされる)。
The 65 ° C. cooling water exiting the
冷却システム1によれば、サブラジエータ7が第1放熱部11と第2放熱部13とを備えており、水冷凝縮器3が第1熱交換部15と第2熱交換部17とを備えており、第1放熱部11から出てき冷却水を第2放熱部13と第1熱交換部15とに流し、第2放熱部13から出てきた冷却水を第2熱交換部17に流すように構成されているので、水冷凝縮器3の第2熱交換部17により適切な温度(低温)の冷却水を流すことができ、水冷凝縮器3での(冷凍サイクルでの)冷媒の過冷却度確保し、冷凍サイクル状態を最適化することができる。
According to the
さらに説明すると、従来の自動車用空調装置(エアーコンディショナ)の冷凍サイクルの凝縮器(空冷凝縮器)では、空気を用いて凝縮器(空冷コンデンサ)を流れる冷凍サイクルの冷媒を冷却する。これに対して、水冷凝縮器を用いて冷凍サイクルの冷媒を冷却する場合は、空冷サブラジエータで空冷された冷却水を用いて冷凍サイクルの冷媒を冷却するので、冷却水を介する分、水冷凝縮器出口での冷媒の過冷却度がとりにくくなり(凝縮器出口冷媒の温度が高くなり)、空調(冷房)性能に影響を及ぼすおそれがある。また、空調性能確保のために空調システムを大型化する等の対策が必要になる。 More specifically, in a condenser (air-cooled condenser) of a refrigeration cycle of a conventional automobile air conditioner (air conditioner), the refrigerant of the refrigeration cycle flowing through the condenser (air-cooled condenser) is cooled using air. On the other hand, when the refrigerant of the refrigeration cycle is cooled using a water-cooled condenser, the refrigerant of the refrigeration cycle is cooled using the cooling water air-cooled by the air-cooled sub-radiator. It becomes difficult to take the degree of supercooling of the refrigerant at the outlet of the condenser (the temperature of the refrigerant at the condenser outlet becomes high), which may affect the air conditioning (cooling) performance. In addition, measures such as increasing the size of the air conditioning system are required to ensure air conditioning performance.
これに対して、冷却システム1では、第2放熱部13から出てきた冷却水を第2熱交換部17に流すように構成されているので、サブラジエータ7の第2放熱部13を出てきた温度の低い冷却水を用いて水冷凝縮器3の冷媒過冷却部17で冷凍サイクルの冷媒8を冷却することでき、水冷凝縮器3の出口における冷媒8の過冷却度を適切に得ることができる。
On the other hand, in the
冷媒8を過冷却することでより、水冷凝縮器3の出口の冷媒8(8A)の温度を外気6の温度近くまで低くすることができる。また、冷媒8を過冷却することで、冷媒8をガス状態から確実に液状体にすることができる。
By supercooling the
また、冷却システム1によれば、水冷凝縮器3から出てきた冷却水を水冷冷却器5に流すので、水冷凝縮器3での冷媒8の冷却に使用された冷却水を有効利用して、水冷冷却器5で吸気9の温度を下げることができる。
Moreover, according to the
また、冷却システム1によれば、サブラジエータ7がヘッダ31、33と複数本のチューブ35とを備えて構成されており、第1放熱部11が第1群のチューブ35Aで構成されており、第2放熱部13が第2群のチューブ35Bで構成されているので、2つの放熱部11、13を備えているにもかかわらず、サブラジエータ7の構成が簡素化されており、冷却水を流すための配管経路を単純化することができる。
Further, according to the
次に、1つ目の変形例に係る冷却システム1aについて説明する。
Next, a
1つ目の変形例に係る冷却システム1aは、図3で示すように、水冷冷却器5の構成と、水冷凝縮器3と水冷冷却器5との間の配管経路と、水冷冷却器5とサブラジエータ7との間の配管経路とが、図1に示す冷却システム1と異なっており、その他の点は、図1に示す冷却システム1と同様に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
すなわち、1つ目の変形例に係る冷却システム1aの水冷冷却器5は、第3熱交換部(高温側熱交換部)45と第4熱交換部(低温側熱交換部)47とを備えて構成されている。
That is, the water-cooled
また、冷却システム1aでは、第1熱交換部15の冷却水出口15tと第3熱交換部45の冷却水入口45nとが配管経路でつながっており、第2熱交換部17の冷却水出口17tと第4熱交換部47の冷却水入口47nとが配管経路でつながっている。
In the
また、冷却システム1aでは、第3熱交換部45の冷却水出口45tおよび第4熱交換部47の冷却水出口47tと第1放熱部11の冷却水入口11nとが配管経路でつながっている。
In the
そして、水冷凝縮器3の第1熱交換部15を流れて第1熱交換部15から出てきた冷却水のみを水冷冷却器5の第3熱交換部45に流し、水冷凝縮器3の第2熱交換部17を流れて第2熱交換部17から出てきた冷却水のみを水冷冷却器5の第4熱交換部47に流すように構成されている。
Then, only the cooling water flowing through the first
ここで、1つ目の変形例に係る冷却システム1aが動作しているときにおける外気6や冷却水の温度を図3で例示する。
Here, the temperature of the
外気6の温度は40℃になっている。第1放熱部11に入る冷却水の温度は65℃になっている。第1放熱部11から出てきた冷却水の温度は55℃になっている。第2放熱部13や第1熱交換部15に入る冷却水の温度も55℃になっている。第1熱交換部15から出てきた冷却水の温度は65℃になっている。
The temperature of the
第2放熱部13から出てきた冷却水の温度は45℃になっている。第2熱交換部17に入る冷却水の温度も45℃になっている。第2熱交換部17から出てきた冷却水の温度は52℃になっている。
The temperature of the cooling water coming out of the second
第3熱交換部45に入る冷却水の温度も65℃になっている。第3熱交換部45から出てきた冷却水の温度は72℃になっている。第4熱交換部47に入る冷却水の温度も52℃になっている。第4熱交換部47から出てきた冷却水の温度は60℃になっている。
The temperature of the cooling water entering the third
第1放熱部11に入る冷却水の温度は、第3熱交換部45から出てきた冷却水と第4熱交換部47から出てきた冷却水とが混じり合うことで、65℃になっている。
The temperature of the cooling water entering the first
冷却システム1aによれば、第1熱交換部15から出てきた冷却水のみを第3熱交換部45に流し、第2熱交換部17から出てきた冷却水のみを第4熱交換部47に流すので、温度の低い冷却水を用いて第2熱交換部17と第4熱交換部47とで熱交換をすることができ、冷媒8と吸気9とを低温にすることができる。
According to the
次に、2つ目の変形例に係る冷却システム1bについて説明する。
Next, a
2つ目の変形例に係る冷却システム1bは、図4で示すように、水冷凝縮器3と水冷冷却器5との間の配管経路が、図3に示す冷却システム1aと異なっており、その他の点は、図3に示す冷却システム1aと同様に構成されている。
The
すなわち、2つ目の変形例に係る冷却システム1bには、接続配管経路(バイパス管路)49が設けられている。接続配管経路49は、水冷凝縮器3の第1熱交換部15から水冷冷却器5の第3熱交換部45に冷却水を流す配管経路(第1・第3熱交換部接続管路)51と、水冷凝縮器3の第2熱交換部17から水冷冷却器5の第4熱交換部47に冷却水を流す配管経路(第2・第4熱交換部接続管路)53とを、たとえばこれらの配管経路51、53の中間部でつないでいる。
In other words, the
そして、水冷凝縮器3の第1熱交換部15を流れて第1熱交換部15から出てきた冷却水と、水冷凝縮器3の第2熱交換部17を流れて第2熱交換部17から出てきた冷却水とを、水冷冷却器5の第3熱交換部45と水冷冷却器5の第4熱交換部47とに流すようになっている。
And the cooling water which flowed through the 1st
これによって、第1熱交換部15から出てきた冷却水と第2熱交換部17から出てきた冷却水とがある程度まざって、もしくは完全に混じって、第3熱交換部45と第4熱交換部47とに流れるようになっている。
As a result, the cooling water coming out of the first
2つ目の変形例に係る冷却システム1bが動作しているときにおける外気6や冷却水の温度を、図4で例示する。
FIG. 4 illustrates the temperatures of the
外気6の温度は40℃になっている。第1放熱部11に入る冷却水の温度は65℃になっている。第1放熱部11から出てきた冷却水の温度は55℃になっている。第2放熱部13や第1熱交換部15に入る冷却水の温度は55℃になっている。第1熱交換部15から出てきた冷却水の温度は65℃になっている。
The temperature of the
第2放熱部13から出てきた冷却水の温度は45℃になっている。第2熱交換部17に入る冷却水の温度も45℃になっている。第2熱交換部17から出てきた冷却水の温度は52℃になっている。
The temperature of the cooling water coming out of the second
接続配管経路49を設けて、第1熱交換部15を出てきた冷却水と第2熱交換部17を出てきた冷却水とが完全に混じっているとすると、第3熱交換部45に入る冷却水や第4熱交換部47に入る冷却水の温度は58℃になっている。第3熱交換部45から出てきた冷却水の温度は70℃になっている。第4熱交換部47から出てきた冷却水の温度は62℃になっている。
If the
第1放熱部11に入る冷却水の温度は、第3熱交換部45から出てきた冷却水と第4熱交換部47から出てきた冷却水とが混じり合うことで、65℃になっている。
The temperature of the cooling water entering the first
なお、第1熱交換部15を出てきた冷却水と第2熱交換部17を出てきた冷却水とが完全に混じり合うことなく、第1熱交換部15を出てきた冷却水の一部と第2熱交換部17を出てきた冷却水の一部とが接続配管経路49によってお互いに混じり合うようになっている場合には、第3熱交換部45に入る冷却水の温度が第4熱交換部47に入る冷却水の温度よりも若干高くなる。
The cooling water that has exited the first
なお、図4で示す冷却システム1bにおいて、接続配管経路49に冷却水の流量を調整可能な流量調整弁を設け、たとえば、第1熱交換部15や第2熱交換部17を出てきた冷却水の温度に応じて、第3熱交換部45に入る冷却水の温度と第4熱交換部47に入る冷却水の温度との温度差を調整するようにしてもよい。
In the
冷却システム1bによれば、第3熱交換部45に入る冷却水の温度と第4熱交換部47に入る冷却水の温度との温度差を小さくすることができるので、水冷冷却器5の第3熱交換部45と第4熱交換部47との間で発生する熱応力の値を小さくすることができきる。
According to the
次に、3つ目の変形例に係る冷却システム1cについて説明する。
Next, a
3つ目の変形例に係る冷却システム1cは、図5で示すように、水冷凝縮器3や水冷冷却器5が複数の熱交換部に分かれておらず、第1放熱部11から出てきた冷却水を第2熱交換部17に流し、第2放熱部13から出てきた冷却水を第1熱交換部15に流す点が、図1〜図4で示す熱交換システムと異なる。
As shown in FIG. 5, the
すなわち、3つ目の変形例に係る冷却システム1cは、冷却水と冷媒8との間で熱交換する水冷凝縮器3と、冷却水と吸気9との間で熱交換する水冷冷却器5と、冷却水と外気6との間で熱交換するサブラジエータ7とを備えている。
That is, the
サブラジエータ7が、第1放熱部11と第2放熱部13とを備えて構成されている。そして、サブラジエータ7の第1放熱部11から出てき冷却水を、水冷冷却器5とサブラジエータ7の第2放熱部13とに流し、サブラジエータ7の第2放熱部13から出てきた冷却水を水冷凝縮器3に流すように構成されている。
The
すなわち、サブラジエータ7の第1放熱部11を流れて第1放熱部11から出てき冷却水の一部を水冷冷却器5に流し、サブラジエータ7の第1放熱部11から出てきた他の冷却水の残りの総てをサブラジエータ7の第2放熱部13に流し、サブラジエータ7の第2放熱部13を流れ第2放熱部13から出てきた冷却水の総てを水冷凝縮器3に流すように構成されている。
That is, it flows through the first
ここで、3つ目の変形例に係る冷却システム1cが動作しているときにおける外気6や冷却水の温度を図5で例示する。
Here, the temperature of the
外気6の温度は40℃になっている。第1放熱部11に入る冷却水の温度は65℃になっている。第1放熱部11から出てきた冷却水の温度は55℃になっている。第2放熱部13や水冷冷却器5に入る冷却水の温度も55℃になっている。
The temperature of the
水冷冷却器5から出てきた冷却水の温度は72℃になっている。第2放熱部13から出てきた冷却水の温度は45℃になっており、水冷凝縮器3に入る冷却水の温度も45℃になっており、水冷凝縮器3から出てきた冷却水の温度は60℃になっている。
The temperature of the cooling water coming out of the
第1放熱部11に入る冷却水の温度は、水冷凝縮器3から出てきた冷却水と水冷冷却器5から出てきた冷却水とが混じり合うことで、65℃になっている。
The temperature of the cooling water entering the first
冷却システム1cによれば、第1放熱部11から出てき冷却水を、水冷冷却器5と第2放熱部13とに流し、第2放熱部13から出てきた冷却水を水冷凝縮器3に流すので、温度の低い冷却水を水冷凝縮器3に流すことができ、冷凍サイクルで冷媒8を過冷却することができる。
According to the
次に、4つ目の変形例に係る冷却システム1dについて説明する。
Next, a
4つ目の変形例に係る冷却システム1dは、図6で示すように、水冷凝縮器3の第2熱交換部17から出てきた冷却水が、水冷凝縮器3の第1熱交換部15を通過して水冷冷却器5に流れる点が、図1で示す冷却システム1と異なり、その他の点は、冷却システム1とほぼ同様に構成されている。
As shown in FIG. 6, the
すなわち、4つ目の変形例に係る冷却システム1dは、水冷凝縮器3の第2熱交換部17を流れて第2熱交換部17を出てきた冷却水を、水冷凝縮器3の第1熱交換部15に直接流すように構成されている。
That is, the
そして、サブラジエータ7の第1放熱部11を流れて第1放熱部11から出てきた冷却水と、第2放熱部13から供給され水冷凝縮器3の第2熱交換部17を流れて第2熱交換部17から出てきた冷却水とが、第1熱交換部15内である程度混じって、水冷凝縮器3の第1熱交換部15を流れるようになっている。なお、水冷冷却器5には、第1熱交換部15内を流れて第1熱交換部15から出てきた冷却水の総てが流れるようになっている。
And it flows through the 1st
また、冷却システム1dでは、水冷凝縮器3が、たとえば、1つのプレート式熱交換器で構成されている。
In the
プレート式熱交換器には、第1の流体入口55と第1の流体出口57と、第1冷却水入口59と第2冷却水入口61と冷却水出口63とが設けられている。
The plate heat exchanger is provided with a
そして、第1の流体入口55からプレート式熱交換器3に入った冷媒8がプレート式熱交換器3内を流れて第1の流体出口57から出てくるようになっている。
The
また、サブラジエータ7の第1放熱部11を流れて第1放熱部11から出てきた冷却水が、第1冷却水入口59から第1熱交換部15に入り、サブラジエータ7の第2放熱部13を流れて第2放熱部13から出てきた冷却水が、第2冷却水入口61から第2熱交換部17に入るようになっている。
Further, the cooling water flowing through the first
さらに、第2熱交換部17を流れた冷却水は、第1冷却水入口59から第1熱交換部15に入った冷却水とともに、第1熱交換部15内を流れるようになっている。つまり、第1熱交換部15内では、第1放熱部11から出てきた冷却水と第2熱交換部17を流れた冷却水とがある程度もしくは完全に混じって流れるようになっている。なお、水冷凝縮器3の第2熱交換部17から第1熱交換部15へは、配管を用いることなく冷媒が流れるようになっている。
Furthermore, the cooling water that has flowed through the second
第1熱交換部15を流れた冷却水は冷却水出口63から出てきて、この出てきた冷却水は、水冷冷却器5に流れるようになっている。
The cooling water that has flowed through the first
また、プレート式熱交換器3内では、冷却水と冷媒8とはお互いは混じり合うことなく、お互いの間で、プレート式熱交換器3のプレートを介して熱交換(冷媒の冷却)がされるようになっている。
Further, in the
ここで、4つ目の変形例に係る冷却システム1dが動作しているときにおける外気6や冷却水の温度を図6で例示する。
Here, the temperatures of the
外気6の温度は40℃になっている。第1放熱部11に入る冷却水の温度は65℃になっている。第1放熱部11から出てきた冷却水の温度は55℃になっている。第2放熱部13や第1熱交換部15に入る冷却水の温度も55℃になっている。
The temperature of the
第2放熱部13から出てきた冷却水の温度は45℃になっている。第1熱交換部15に入る冷却水の温度は55℃になっており、第2熱交換部17に入る冷却水の温度は45℃になっている。
The temperature of the cooling water coming out of the second
第2熱交換部17を流れた冷却水の温度は50℃になっており、第1熱交換部15を流れる冷却水の温度は、53℃になっている。第1熱交換部15から出てきた冷却水の温度は60℃になっている。
The temperature of the cooling water flowing through the second
水冷冷却器5に入る冷却水の温度は60℃になっており、水冷冷却器5から出てきた冷却水の温度は65℃になっている。
The temperature of the cooling water entering the
冷却システム1dによれば、第2熱交換部17を出てきた冷却水を直接第1熱交換部15に流すように構成されているので、交換熱量の少ない第2熱交換部17での冷媒の冷却に使用された冷却水を第1熱交換部15で有効利用することができる。
According to the
なお、上記説明では、第2の流体として吸気9を例に掲げているが、第2の流体として、EGR(排気再循環)によって原動機に供給される給気を採用してもよいし、EGRによって原動機に供給される給気を含んでいる空気を採用してもよいし、その他の気体を採用してもよい。
In the above description, the
1、1b、1c、1d 冷却システム
3 第1の熱交換器(水冷凝縮器)
5 第2の熱交換器(水冷冷却器)
6 外気
7 放熱器(サブラジエータ)
8 第1の流体(冷媒)
9 第2の流体(吸気)
11 第1放熱部
13 第2放熱部
15 第1熱交換部(主凝縮部)
17 第2熱交換部(過冷却部)
31、33 ヘッダ
35、35A、35B チューブ
45 第3熱交換部
47 第4熱交換部
49 接続配管経路
1, 1b, 1c,
5 Second heat exchanger (water-cooled cooler)
6 Outside
8 First fluid (refrigerant)
9 Second fluid (intake)
11 1st
17 2nd heat exchange part (supercooling part)
31, 33
Claims (12)
前記冷却媒体と第2の流体との間で熱交換する第2の熱交換器と、
前記冷却媒体と外気との間で熱交換する放熱器と、
を有し、前記放熱器は、第1放熱部と第2放熱部とを備えて構成されており、前記第1の熱交換器は、第1熱交換部と第2熱交換部とを備えて構成されており、前記第1放熱部から出てき冷却媒体を前記第2放熱部と前記第1熱交換部とに流し、前記第2放熱部から出てきた冷却媒体を前記第2熱交換部に流すように構成されていることを特徴とする冷却システム。 A first heat exchanger for exchanging heat between the cooling medium and the first fluid;
A second heat exchanger for exchanging heat between the cooling medium and a second fluid;
A radiator that exchanges heat between the cooling medium and outside air;
The radiator includes a first heat radiating portion and a second heat radiating portion, and the first heat exchanger includes a first heat exchanging portion and a second heat exchanging portion. The cooling medium that comes out of the first heat radiating portion flows through the second heat radiating portion and the first heat exchange portion, and the cooling medium that comes out of the second heat radiating portion is exchanged with the second heat exchange portion. A cooling system characterized by being configured to flow through a section.
前記第1の熱交換器は、エアーコンディショナの水冷凝縮器であり、
前記第1熱交換部は、前記水冷凝縮器の主凝縮部であり、
前記第2熱交換部は、前記水冷凝縮器の過冷却部であることを特徴とする冷却システム。 The cooling system of claim 1, wherein
The first heat exchanger is a water-cooled condenser of an air conditioner,
The first heat exchange unit is a main condensing unit of the water-cooled condenser,
The cooling system, wherein the second heat exchange unit is a supercooling unit of the water-cooled condenser.
前記第1の熱交換器から出てきた冷却媒体を前記第2の熱交換器に流すように構成されていることを特徴とする冷却システム。 The cooling system according to claim 1 or 2,
A cooling system configured to cause the cooling medium that has come out of the first heat exchanger to flow to the second heat exchanger.
前記第2の熱交換器は、第3熱交換部と第4熱交換部とを備えて構成されていることを特徴とする冷却システム。 In the cooling system according to any one of claims 1 to 3,
The second heat exchanger includes a third heat exchange part and a fourth heat exchange part, and is configured as a cooling system.
前記第2の熱交換器は、水冷冷却器であり、
前記第3熱交換部は、水冷冷却器の高温側冷却部であり、
前記第4熱交換部は、水冷冷却器の低温側冷却部であることを特徴とする冷却システム。 The cooling system according to claim 4.
The second heat exchanger is a water-cooled cooler;
The third heat exchange part is a high temperature side cooling part of a water-cooled cooler,
The cooling system, wherein the fourth heat exchange part is a low temperature side cooling part of a water-cooled cooler.
前記第1熱交換部から出てきた冷却媒体を前記第3熱交換部に流し、前記第2熱交換部から出てきた冷却媒体を前記第4熱交換部に流すように構成されていることを特徴とする冷却システム。 The cooling system according to claim 4 or 5,
The cooling medium that has come out of the first heat exchanging part is caused to flow to the third heat exchanging part, and the cooling medium that has come out of the second heat exchanging part is caused to flow to the fourth heat exchanging part. A cooling system featuring.
前記第1熱交換部から出てきた冷却媒体と前記第2熱交換部から出てきた冷却媒体とを、前記第3熱交換部と前記第4熱交換部とに流すように構成されていることを特徴とする冷却システム。 The cooling system according to claim 6.
The cooling medium that has come out of the first heat exchange part and the cooling medium that has come out of the second heat exchange part are configured to flow through the third heat exchange part and the fourth heat exchange part. A cooling system characterized by that.
前記第1熱交換部から前記第3熱交換部に冷却媒体を流す配管経路と、前記第2熱交換部から前記第4熱交換部に冷却媒体を流す配管経路とをつないでいる接続配管経路を有することを特徴とする冷却システム。 The cooling system according to claim 7,
A connecting piping path connecting a piping path for flowing a cooling medium from the first heat exchange section to the third heat exchanging section and a piping path for flowing a cooling medium from the second heat exchange section to the fourth heat exchanging section. A cooling system comprising:
前記冷却媒体と第2の流体との間で熱交換する第2の熱交換器と、
前記冷却媒体と外気との間で熱交換する放熱器と、
を有し、前記放熱器は、第1放熱部と第2放熱部とを備えて構成されており、
前記第1放熱部から出てき冷却媒体を、前記第2の熱交換器と前記第2放熱部とに流し、前記第2放熱部から出てきた冷却媒体を前記第1の熱交換器に流すように構成されていることを特徴とする冷却システム。 A first heat exchanger for exchanging heat between the cooling medium and the first fluid;
A second heat exchanger for exchanging heat between the cooling medium and a second fluid;
A radiator that exchanges heat between the cooling medium and outside air;
The radiator is configured to include a first heat radiating portion and a second heat radiating portion,
The cooling medium coming out of the first heat radiating portion is caused to flow through the second heat exchanger and the second heat radiating portion, and the cooling medium coming out from the second heat radiating portion is caused to flow into the first heat exchanger. A cooling system characterized by being configured as follows.
前記第2熱交換部を出てきた冷却媒体を、前記第1熱交換部に流すように構成されていることを特徴とする冷却システム。 In the cooling system according to any one of claims 1 to 5,
A cooling system configured to cause the cooling medium that has come out of the second heat exchange section to flow through the first heat exchange section.
前記第1の熱交換器は、プレート式熱交換器で構成されていることを特徴とする冷却システム。 The cooling system of claim 10, wherein
The cooling system according to claim 1, wherein the first heat exchanger is configured by a plate heat exchanger.
前記放熱器は、一対のヘッダと、これらの一対のヘッダの間に設けられ前記一対のヘッダのうちの一方のヘッダと他方のヘッダとの間で冷却媒体を流す複数本のチューブと、これらのチューブの間に設けられた放熱フィンとを備えて構成されており、
前記第1放熱部は、前記複数本のチューブのうちの一部のチューブで構成されており、前記第2放熱部は、前記複数本のチューブのうちの残りのチューブで構成されており、前記第1放熱部を構成するチューブの本数は、前記第2放熱部を構成するチューブの本数よりも多いことを特徴とする冷却システム。 The cooling system according to any one of claims 1 to 11,
The heat radiator includes a pair of headers, a plurality of tubes provided between the pair of headers, and a cooling medium flowing between one header and the other of the pair of headers, and It is configured with radiating fins provided between the tubes,
The first heat dissipating part is composed of a part of the plurality of tubes, and the second heat dissipating part is composed of the remaining tubes of the plurality of tubes, The cooling system, wherein the number of tubes constituting the first heat radiating section is greater than the number of tubes constituting the second heat radiating section.
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